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(共36張PPT)
第三章 烴的衍生物
第2節 醇 酚
第1課時 醇
醇和酚都是重要的有機化合物。例如，常用作燃料和飲料的酒精（乙醇）、汽車發動機防凍液中的乙二醇、化妝品中的丙三醇含有醇羥基，茶葉中的茶多酚、 用于制藥皂的苯酚、漆器上涂的漆酚含有酚羥基。
一位著名的有機化學家曾說過，假如讓一個有機化學家帶上 10 種有機化合物
到荒島上獨自工作，他的選擇里一定會有醇。有了醇，他就能合成出各種各樣的
有機化合物。那么，在有機化合物的合成中醇為什么會有如此重要的作用？
酚也是一種分子中含有羥基的有機化合物，它和醇的結構、性質有何異同？
聯想·質疑
活動：
溫故知新
對比下列有機化合物的分子結構，歸納什么是醇與酚。
硫粉
CH3CH2OH
乙醇
苯甲醇
鄰甲基苯酚
苯酚
CH3CHCH3
OH
2－丙醇（異丙醇）
CH2CH2CH3
OH
1－丙醇（正丙醇）
醇：羥基與飽和碳原子相連的化合物稱為醇
酚：羥基與苯環直接相連而形成的化合物稱為酚
醇的分類
烷烴分子中的一個氫原子被一個羥基取代產生的 化合物叫飽和一元醇。
飽和一元醇通式: CnH2n+1OH 簡寫: R-OH
硫粉
羥基數目
一元醇
CH3OH 甲醇
乙二醇
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CHOH
CH2OH
丙三醇
烴基是否飽和
烴基中是否含苯環
飽和醇
不飽和醇
脂肪醇
芳香醇
多元醇
二元醇
CH2=CHCH2OH
OH
CH3OH
CH2OH
CH3CH2OH
烷烴分子中的多個氫原子被多個羥基取代產生的 化合物叫飽和多元醇。
飽和多元醇通式:
CnH2n+2-m(OH)m
醇的分類
按羥基數目
二元醇
三元醇
一元醇
硫粉
CH2CH2
OH OH
乙二醇
汽車用抗凍劑
CH2CH CH2
OH OH OH
丙三醇(甘油)
吸濕性，護膚
CH3OH
甲醇(木醇、木精)
劇毒
用于能源領域
如汽車燃料
醇的分類
硫粉
名稱 性質 用途
甲醇 無色透明、易揮發的液體；能與水及多種有機溶劑混溶；有毒、誤服少量(10 mL)可致人失明，多量(30 mL)可致人死亡 化工原料、燃料
乙二醇 丙三醇 無色、黏稠的液體，有甜味、能與水混溶，能顯著降低水的凝固點
發動機防凍液的主要化學成分，也是合成滌綸等高分子化合物的主要原料
無色、黏稠、具有甜味的液體，能與水以任意比例混溶，具有很強吸水能力
吸水能力—配制印泥、化妝品；凝固點低—作防凍劑；
三硝酸甘油酯俗稱硝化甘油， 可作炸藥等
醇的物理性質
硫粉
表3-2 幾種醇的熔點和沸點
名稱 結構簡式 熔點/℃ 沸點/℃
甲醇 CH3OH －97 65
乙醇 CH3CH2OH －117 79
正丙醇 CH3CH2CH2OH －126 97
正丁醇 CH3CH2CH2CH2OH －90 118
正戊醇 CH3CH2CH2CH2CH2OH －79 138
十八醇（硬脂醇） CH3(CH2)17OH 59 211
表3-2列舉了幾種醇的熔點、沸點。請仔細閱讀并對比表格中的數據，你能得出什么結論？與同學進行交流。
思考與討論：
飽和一元醇，隨分子中碳原子個數的增加，醇的沸點升高
表3-3列舉了幾種相對分子質量相近的醇與烷烴的沸點。請仔細閱讀并對比表格中的數據，你能得出什么結論？與同學進行交流。
醇的物理性質
思考與討論：
相對分子質量相近的低級醇和烷烴相比，低級醇的沸點遠遠高于烷烴。
因為醇分子中羥基的氧原子與另一醇分子羥基氫原子間存在著氫鍵，分子間的相互作用增強，至使沸點升高。
羥基影響醇的沸點
表3-4列舉了幾種醇的沸點。請仔細閱讀并對比表格中的數據，你能得出什么結論？與同學進行交流。
醇的物理性質
思考與討論：
CH3CH2OH
78℃
CH3CH2CH2OH
97℃
沸點：
197℃
290℃
表3-4 幾種醇的沸點
碳原子數相同時，羥基個數越多，醇的沸點越高
3-5列舉了幾種醇在水中的溶解情況。請仔細閱讀并對比表格中的數據，你能得出什么結論？與同學進行交流。
醇的物理性質
思考與討論：
硫粉
甲醇 乙醇 正丙醇 正丁醇 正戊醇 正己醇
溶解度g/100 g水 互溶 互溶 互溶 7.7 2.6 0.59
表3-5 幾種醇的沸點
甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、丙三醇等低級醇可與水以任意比例混溶。
隨著烷基增大，醇的溶解度減小
為什么甲醇、乙醇、丙醇均可與水任意比混溶？
醇分子與水分子間也能形成氫鍵， 使甲醇、乙醇、丙醇等能與水任意比混溶。
醇的物理性質
思考與討論：
常溫、常壓下，飽和一元醇分子中
碳原子數為
1-3 的醇能與水以任意比例互溶;
4-11的直鏈醇為油狀液體，
僅可部分溶于水;
碳原子數更多的高級醇為固體，
難溶于水。
多元醇分子中的羥基較多， 一方面增大了分子間 形成氫鍵的概率，使多元醇的沸點較高；
另一方面增大了醇與水分子之間形成氫鍵的概率，使多元醇具有易溶于水的性質。
甲醇
甲醇
1-戊甲醇
羥基影響醇的溶解度
最近的《流體 物理評論》（Physical Review Fluids）雜志上記錄著一項研究：法國的物理學家成功地用 塑料顆粒、甘油和水制造出了能夠保持很久的泡泡，最久的多達 465 天。
拓展視野
論文鏈接：https://journals.aps.org/prfluids/abstract/10.1103/PhysRevFluids.7.L011601
三種泡泡的壽命對比：
a. 肥皂泡：1 分鐘
b. 水煤氣泡：6-9 分鐘
c. 水 / 甘油泡：101 + 天
甘油與水分子間產生很強的氫鍵，更能從空氣中吸收水分，從而補償水分蒸發。
醇的化學性質
思考與討論：
以乙醇為例，分析其結構，并預測反應類型。
醇的化學性質主要是由官能團-羥基所決定。
羥基氧原子吸引電子能力比氫原子和碳原子的強，
使O-H和C-O的電子都向氧原子偏移。
①中的O-H鍵易斷裂，使羥基氫原子被取代
②中的C-O鍵易斷裂，脫羥基，發生取代反應/消去反應
醇的化學性質
1.置換反應
與活潑金屬（Na）的反應
2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2↑
H C C O H
H
H
H
H
①
②
③
④
斷裂化學鍵的位置:①的O-H
乙醇鈉是有機合成中的重要試劑，它常用于醫藥和農藥等生產中，也常用作有機合成中的強堿性催化劑。
醇的化學性質
[活動1]：寫出乙二醇、丙三醇與鈉反應化學方程式。
+ 2Na →
CH2OH
CH2OH
+ H2↑
CH2ONa
CH2ONa
+ 6Na →
CH2OH
CHOH
CH2OH
2
+ 3H2↑
CH2ONa
CHONa
CH2ONa
2
2mol -OH ~ 2mol Na~1molH2
通過與鈉的反應可測定醇分子中羥基的個數
醇的化學性質
2.取代反應
①與氫鹵酸反應
CH3 CH2 OH＋H Br CH3 CH2 Br＋H2O
△
油狀液體
斷裂化學鍵的位置:②的-OH
[實質]鹵原子取代羥基，-OH和H生成水
H C C O H
H
H
H
H
①
②
③
④
鹵代烴 　　
醇
強堿水溶液，加熱-X被-OH取代
氫鹵酸，加熱-OH被-X取代
[應用]可用于制備鹵代烴
醇的化學性質
2.取代反應
②與羧酸反應—酯化反應
CH3CO-OH + H-O-C2H5 CH3COOC2H5+H2O
濃硫酸
H C C O H
H
H
H
H
①
②
③
④
斷裂化學鍵的位置:①的O-H
[實質]酸出羥基，醇出氫
[活動2]：寫出苯甲醇與乙酸反應化學方程式。
酸脫羥基，醇脫氫
同位素示蹤法
18
O
CH3—C—OH +H—O—C2H5
18
O
CH3—Ｃ—Ｏ—C2H5＋H2O
醇的化學性質
2.取代反應
③醇分子間的取代反應
[反應條件]濃硫酸、140 ℃
兩醇脫去一個水分子生成醚
乙醚：無色液體、易揮發，有特殊氣味，有麻醉作用，微溶于水，易溶于有機溶劑，乙醚一種優良溶劑。
兩個烴基通過一個氧原子連接起來的化合物叫做醚。
醚的結構:R-O-R’，R和R’表示烴基，可相同，也可不同。
飽和一元醚的通式：CnH2n＋2O (n≥2)
H C C O H
H
H
H
H
①
②
③
④
斷裂化學鍵的位置:①的O-H和②的-OH
C2H5-OH + H-OC2H5 C2H5-O-C2H5 + H2O
濃H2SO4
140 ℃
乙醚開創了醫用麻醉時代
跨學科鏈接
外科手術離不開麻醉。麻醉的原意是用藥物或其他方法，使病人整個機體或機體的一部分暫時失去感覺，以達到無痛的目的。中國最早關于麻醉藥物的記載是2000年前扁鵲用麻醉藥物進行手術。在西方，古希臘人用葡萄酒加乳香等制成飲料產生麻醉作用。直到18世紀前后，隨著工業革命和化學研究的發展，化學家普利斯特里 （J. Priestley）發現了一氧化二氮（N2O），它很快被用于牙科麻醉，該麻醉劑多采用N2O和20%O2的混合氣體。
1818年，化學家法拉第發現當乙醚蒸氣和空氣混合后，人會出現酒醉和沉睡的現象，與先前發現的N2O作用相似。但因乙醚具有易燃、易爆性，人們普遍認為其在醫學中的使用是危險的，當時未應用于臨床。不久，有人發現吸入乙醚后像醉漢一樣跌倒受傷的受試者中無一訴說存在疼痛，據此推測乙醚可作為麻醉藥。1846年，美國醫生摩爾頓（W. T. G.Morton）用吸入乙醚方式麻醉了一名患者，并切除其下頜的腫瘤，摩爾頓成為乙醚麻醉術的第一個演示者，由此，麻醉學科正式創立。
麻醉劑從第一代一氧化二氮、乙醚等到第二代乙烯醚、環丙烷，一直存在易燃、易爆、不良反應的毒副作用等問題。20世紀50年代后，化學家在乙醚基礎上發明了 氟代醚，這是不易燃的吸入式麻醉藥，但也存在一定的毒副作用。研制新型的、毒副作用更低的特異性麻醉藥，仍是當今化學藥物研究的一大課題。
醇的化學性質
3.消去反應
[實驗現象]
KMnO4酸性溶液、溴的CCl4溶液褪色
[實驗結論]
乙醇在濃硫酸作用下，加熱到170 ℃，發生了消去反應，生成乙烯。
[實驗3-2]實驗室制乙烯
制乙烯實驗裝置
酒精與濃硫酸體積比為1∶3(濃硫酸緩慢加入乙醇中)
濃硫酸的作用是什么？
放入幾片碎瓷片作用是什么？
為何使液體溫度迅速升到170℃？
溫度計的位置？
混合液顏色如何變化？為什么？
NaOH溶液作用？
用排水集氣法收集(不用排空氣法)
防止暴沸
催化劑和脫水劑
液面以下
防止在140℃時生成乙醚。
逐漸變黑。
吸收SO2和乙醇
注意：溫度計水銀球要置于反應物的中央位置因為需要測量的是反應物的溫度，而且不能與燒瓶接觸。
SO2和乙醇干擾KMnO4酸性溶液對產物乙烯的檢驗
醇的化學性質
3.消去反應
[實驗3-2]實驗室制乙烯
1.98%濃硫酸：催化劑和脫水劑。
2.配制體積比為1:3的乙醇與濃硫酸:
向95%的乙醇，滴加濃硫酸，邊攪拌，冷卻備用。
3.碎瓷片(沸石)：防液體受熱時發生暴沸。
4.溫度計的水銀球要置于反應液中央。
5.溫度迅速升到170℃。140℃，生成乙醚。
6.NaOH溶液：濃硫酸會讓乙醇變成C，
C+濃硫酸→SO2，用NaOH溶液吸收。
7.乙烯用排水法收集。
醇的化學性質
3.消去反應
CH2=CH2+ H2O
濃H2SO4
170 ℃
H C C O H
H
H
H
H
[反應條件]濃硫酸、170 ℃ 斷裂化學鍵的位置:②的-OH和④的C-H
[反應實質]斷羥基及β-C上的一個氫
H C C O H
H
H
H
H
①
②
③
④
β α
[活動3]：寫出乙二醇發生消去反應的化學方程式。
烯/炔 　　
醇
水，催化劑/加熱加壓，加成反應
濃硫酸/170 ℃，消去反應
[應用]可用于制備烯、炔烴
醇的化學性質
3.消去反應
（1）
（2）
（3）
（4）
醇的化學性質
思考與討論：
CH2-CH2-CH2-CH2
溴乙烷與乙醇都能發生消去反應，二者的反應有什么異同
現象 CH3CH2Br CH3CH2OH
反應條件
化學鍵斷裂
化學鍵生成
反應產物
NaOH乙醇溶液 加熱
C—Br C—H
碳碳雙鍵
CH2=CH2 NaBr H2O
C—O C—H
碳碳雙鍵
CH2=CH2 H2O
CH2-CH2-CH2-CH2
OH
Br
濃硫酸
△
CH2=CH-CH=CH2
+ 2H2O
寫出下列化學反應方程式
（1）
（2）
OH
Br
+ 2NaOH
醇
△
CH2=CH-CH=CH2
濃硫酸 170℃加熱
+ 2NaBr + 2H2O
醇的化學性質
4.氧化反應
乙醇是一種清潔燃料，在空氣中完全燃燒，生成CO2和H2O:
CH3CH2OH + 3O2 2CO2 + 3H2O
點燃
①燃燒
醇的化學性質
4.氧化反應
②催化氧化
2H—C—C—H
H O—H
H H
+ O2
Cu/Ag

2H—C—C—H
H O
H
+ 2H2O
H C C O H
H
H
H
H
①
②
③
④
β α
[反應條件]Cu/Ag、△
斷裂化學鍵的位置:②的-OH和③的C-H
[反應實質]斷羥基及 α-C上的一個氫
思考與討論：是否所有的醇都可催化氧化生成醇？
醇的化學性質
4.氧化反應
②催化氧化
α-C上氫原子個數
醇的化學性質
4.氧化反應
②催化氧化
[活動4]：判斷以下醇能否發生催化氧化反應，若能，寫出反應的
化學方程式。
醇的化學性質
4.氧化反應
③與強氧化劑的反應
C2H5OH
KMnO4(H+)
CH3COOH
酸性高錳酸鉀紫紅色褪去
還原
橙色
Cr2O72-
Cr3+
綠色
+6
+3
可用重鉻酸鉀的顏色變化來檢驗酒駕
K2Cr2O7(H+)
C2H5OH
CH3CHO
CH3COOH
繼續氧化
醇的化學性質
4.氧化反應
③與強氧化劑的反應
與醇的催化氧化類似，羥基 碳原子上沒有H原子的醇，不能與強氧化劑發生反應。
A.羥基所在碳上有兩個氫可氧化生成酸
B.羥基所在碳上有一個氫可氧化生成酮
C.羥基所在碳上沒有氫不能被氧化
R CH2OH
R COOH
KMnO4(H+)或
K2Cr2O7(H+)
R1 CH R2
OH
KMnO4(H+)或
K2Cr2O7(H+)
R1 C R2
O
整理與提升
乙醇的化學性質與結構的關系 反應類型 反應物 斷鍵位置 反應條件
置換反應 乙醇、活潑金屬 —
取代 反應 鹵代反應 乙醇、濃HX
酯化反應 乙醇、羧酸
(自身)成醚 分子間脫水 乙醇
消去反應 乙醇
氧化 反應 催化氧化 乙醇、氧氣
強氧化劑氧化 乙醇、KMnO4/H+
燃燒 乙醇、O2 全部 點燃
有來有往為取代，有來無往是加成，有往無來為消去，得氧失氫是氧化，得氫失氧為還原。
①
②
①
一分子斷①,
另一分子斷②
②⑤
①③
①③
△
濃硫酸,△
濃硫酸,
140 ℃
濃硫酸,
170 ℃
Cu/Ag,△
—
整理與提升
整理與提升
烴
取
代
鹵代烴
R-X
水
解
醇
R-OH
氧
化
醛
R'-CHO
氧
化
酸
R'-COOH
不 飽 和 烴
消
去
消
去
酯
加
成
加
成
取代
HX
強氧化劑
整理與提升
1.氧化反應
有機化學中的氧化反應及還原反應
在有機化學反應中，通常把有機化合物分子中失去氫原子或者加入氧原子的反應叫做氧化反應（有機物被氧化）。
2.還原反應
在有機化學反應中，通常把有機化合物分子中加入氫原子或者失去氧原子的反應叫做還原反應（有機物被還原）。
常見的氧化劑有氧氣、酸性 KMnO4溶液、臭氧、銀氨溶液和
新制氫氧化銅懸濁液等
常見的還原劑有氫氣、氫化鋁鋰(LiAIH4)和硼氫化鈉(NaBH4)等
利用氧化反應或還原反應，可以使有機化合物的官能團發生轉變，實現醇醛和羧酸等有機化合物之間的相互轉化。
賞析實驗

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