《基礎化學》醇、酚、醚課程思政

基礎化學第七章

醇、酚、醚掌握醇酚醚的結構異構和命名了解沸點、溶解度與分子結構的關系熟練掌握醇酚醚的結構特點熟練掌握醇酚醚的鑒別方法學習要求醉酒男子無證駕駛致4死1傷判死刑

某年12月14日中午，成都某技術公司員工孫偉銘無證駕駛自己的別克轎車前往成都市一酒樓為其親戚祝壽，席間大量飲酒。餐畢，孫偉銘駕車將其父母送至成都火車北站搭乘火車，后又駕車返回成龍路，往成都龍泉驛區(qū)方向行駛。下午17時左右，孫偉銘因與一輛比亞迪轎車發(fā)生追尾，迅速駕車逃逸。車行至成都卓錦城路段時，孫偉銘駕車越過黃色雙實線，先后撞向對面正常行駛的四輛轎車，直到其駕駛的別克轎車不能動彈為止。據了解，該事故共造成四人死亡、一人重傷、公私財產損失共計五萬余元的嚴重后果。思政案例導入思政元素(1)杜絕酒駕從我做起，增強法律意識(2)堅決維護法律的權威思考題1、怎么提純乙醇？答：乙醇可以用分餾的方法來提純2、醇具有哪些化學性質？乙醇的提純實驗裝置如下：第七章醇、酚、醚7.1.1醇的結構、分類和命名1.結構醇可以看成是烴分子中的氫原子被羥基（-OH）取代后生成的衍生物（R-OH）。7.1醇思政元素透過現(xiàn)象看本質的科學方法2.分類①根據醇分子中羥基所連接的烴基不同，分為飽和醇、不飽和醇、脂環(huán)醇和芳香醇．如：飽和醇不飽和醇脂環(huán)醇芳香醇②根據與羥基相連的碳原子的種類不同，飽和一元醇可分為伯、仲、叔醇.例如:伯醇叔醇仲醇③根據醇分子中所含羥基的數目，可分為一元、二元、三元醇等。一元醇二元醇三元醇7.1.2醇的命名1、俗名如乙醇俗稱酒精，丙三醇稱為甘油等。2、簡單的一元醇用普通命名法命名。例如：3、系統(tǒng)命名法

將含有羥基的最長碳鏈作為主鏈，根據主鏈中所含碳原子的數目而稱為“某”醇；而把支鏈作為取代基，從靠近羥基的一端開始對主鏈編號，然后把取代基的位次、名稱以及羥基的位次依次寫在“某”醇的前面。

多元醇常用俗名．結構復雜的醇應選擇包含多個羥基在內的最長碳鏈作為主鏈，用阿拉伯數字分別表示羥基的位置，用漢字表示羥基的數目．1,2-乙二醇(簡稱乙二醇,俗名甘醇)1,2,3-丙三醇(簡稱丙三醇,俗名甘油)3-甲基-2-丁醇2,5-庚二醇4-丙基-5-己烯-1-醇4-甲基-1-環(huán)己醇環(huán)己甲醇1-苯(基)乙醇結構與反應性：

a.C-O鍵極性——親核取代

b.O-H鍵極性——酸性H反應

c.涉及β-H斷裂——消除

d.涉及α-H斷裂——氧化7.1.4醇的化學性質1．與活潑金屬的反應Na與醇的反應比與水的反應緩慢的多，反應所生成的熱量不足以使氫氣自然，因此常利用醇與Na的反應銷毀殘余的金屬鈉，而不發(fā)生燃燒和爆炸。CH3CH2O-的堿性較-OH強，所以醇鈉極易水解。醇分子中含有羥基，與水相似，醇也顯示一定的酸性，可與活潑金屬反應生成氫氣。金屬鎂、鋁也可與醇作用生醇鎂、醇鋁。反應隨著醇分子烴基的加大而反應速率減慢。醇的活性為：甲醇＞伯醇＞仲醇＞叔醇2．與氫鹵酸反應（制鹵代烴的重要方法）醇與氫鹵酸作用，醇中的羥基被鹵素原子取代而生成鹵代烴和水。

這是一個可逆反應。不同氫鹵酸的活潑順序為：

氫碘酸＞氫溴酸＞鹽酸醇的反應活性順序為：卞醇、烯丙醇＞叔醇＞仲醇＞伯醇

用濃鹽酸與無水氯化鋅混合所配制的溶液[稱作盧卡斯（Lucas）試劑]分別與伯、仲、叔醇在常溫下作用，叔醇最快，仲醇次之，伯醇最慢。由于反應中生成的鹵代烷不溶于水而出現(xiàn)渾濁分層現(xiàn)象。20℃20℃20℃（不反應）１分鐘變渾濁10分鐘變渾濁區(qū)別伯、仲、叔醇3o醇——震蕩立即出現(xiàn)混濁分層2o醇——慢慢混濁分層1o醇——加熱慢慢出現(xiàn)少許混濁例如：叔醇仲醇伯醇盧卡斯試劑立即渾濁10min出現(xiàn)渾濁加熱后才反應盧卡試劑（濃HCl+ZnCl2）用于1o,2o,3o醇的鑒別：原理：C6以下的醇溶于盧卡試劑，RX不溶—混濁。適用范圍：六個碳以下的醇。3．與酸反應（成酯反應）2)與無機酸反應

醇與含氧無機酸硫酸、硝酸、磷酸反應生成無機酸酯。醇與有機酸（羧酸）作用,分子間脫水生成有機酸酯的反應叫酯化反應.例如:

1)與有機酸反應醇與硝酸作用生成硝酸酯.多元醇的硝酸酯受熱分解可引起爆炸;因此常用來制造烈性炸藥.例如,丙三醇與硝酸作用生成丙三醇三硝酸酯.甘油甘油三硝酸酯(俗稱硝化甘油)思政元素(1)實驗安全操作規(guī)范(2)培養(yǎng)學生維護社會安定意識4.脫水反應

醇與催化劑共熱即發(fā)生脫水反應，隨反應條件而異可發(fā)生分子內或分子間的脫水反應。

醇的脫水反應活性：3°R-OH>2°R-OH>1°R-OH（分子內脫水）（分子間脫水）過量的酸和高溫有利于烯烴的生成，過量的醇和較低的溫度下有利于醚的生成。叔醇脫水只生成烯烴。例如：濃H2SO4，170℃濃H2SO4，140℃或Al2O3，240℃或Al2O3，360℃醇脫水反應的特點：醇脫水反應的特點：仲醇和叔醇分子內脫水時，遵循查依采夫規(guī)則，即脫去的氫原子主要是含氫較少的碳原子上的氫原子。例如：仲醇氧化生成酮,酮不易被繼續(xù)氧化

.在有機化合物的分子中加入氧或脫去氫的反應都叫做氧化反應.伯醇氧化生成醛,醛進一步氧化生成酸.例如:7.氧化和脫氫

1）氧化

此反應可用于檢查醇的含量，例如，檢查司機是否酒后駕車的分析儀就是根據此反應原理設計的。在100ml血液中如含有超過80mg乙醇（最大允許量）時，呼出的氣體所含的乙醇即可使儀器得出正反應。（若用酸性KMnO4，只要有痕跡量的乙醇存在，溶液顏色即從紫色變?yōu)闊o色，故儀器中不用KMnO4）。呼吸分析儀的設計原理

思政元素嚴厲打擊酒駕，培養(yǎng)科學興趣，激發(fā)對專業(yè)的熱愛

伯、仲醇的蒸氣在高溫下通過催化活性銅時發(fā)生脫氫反應，生成醛和酮。2）脫氫7.多元醇的反應螯合物的生成與氫氧化銅反應深藍色液體淺藍多元醇的特性深藍色液體無（淺藍）實驗甘油與氫氧化銅的反應加入硫酸銅加入氫氧化鈉試管①—加入甘油①深藍色溶液②淺藍色①②7.2.1酚的結構和命名酚的通式為Ar-OH羥基直接與苯環(huán)相連

7.2酚酚的命名

一般是以酚為母體,即在“酚”字前面加上芳環(huán)的名

稱作母體，再加上其他取代基的名稱和位次。編號：

一般情況下，應使羥基的編號盡可能的小4-甲基苯酚2，4，6-三溴苯酚當環(huán)上連有-COOH,-SO3H,-CHO時則把羥基作為取代基例如對羥基苯磺酸鄰羥基苯甲醛（水楊醛）鄰羥基苯甲酸（水楊酸）鄰甲苯酚間甲苯酚對甲苯酚命名實例

鄰硝基苯酚間硝基苯酚對硝基苯酚命名實例α-萘酚β-萘酚

鄰苯二酚間苯二酚對苯二酚命名實例2,4，6-三硝基苯酚鄰羥基苯磺酸酸性?；磻辑h(huán)上的親電反應芳醚的形成7.2.3酚的化學性質：(一).結構與反應性酚的結構及反應部位P-π共軛導致：C-O鍵增強，O-H鍵削弱，-O-H具有一定酸性C-O鍵難斷裂，酚羥基不易被取代。P-π（1）酸性

酚的酸性比醇強，但比碳酸弱。1．酚羥基的反應

H2CO3>PhOH>H2O>ROHpKa：7.38~1014-1515~19

當酚的鄰對位上有強吸電子基時，酸性增強苦味酸pKa≤1酸性：酚的酸性pKa=9.89pKa=4.74pKa=18

OHOHpKa0.387.159.8910.17酸性逐漸減弱取代的酚：

取代基在鄰、對位時，供電基團使酚的酸性明顯減小；吸電基團使酚的酸性明顯增加。酚可溶于NaOH但不溶于NaHCO3，不能與Na2CO3、NaHCO3作用放出CO2，反之通CO2于酚鈉水溶液中，酚即游離出來。（2）與FeCl3的顯色反應

酚能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應，大多數酚能起此反應，故此反應可用來鑒定酚。

不同的酚與FeCl3作用產生的顏色不同。與FeCl3的顯色反應并不限于酚，具有烯醇式結構的脂肪族化合物也有此反應。不同酚與FeCl3溶液作用顯示不同的顏色。如：（3）酚醚的生成酚不能分子間脫水成醚

通常使用醇和酚的金屬鹽與鹵代烴(4)氧化反應

酚很容易氧化可空氣,重鉻酸鉀等氧化生成醌

多元酚更易被氧化,如對苯二酚能把感光后的溴化銀還原為金屬銀用作顯影劑:2．芳環(huán)上的親電取代反應（1）鹵代反應

苯酚與溴水在常溫下可立即反應生成2，4，6三溴苯酚白色沉淀。

反應很靈敏，很稀的苯酚溶液（10ppm）就能與溴水生成沉淀。故此反應可用作苯酚的鑒別和定量測定。如需要制取一溴代苯酚，則要在非極性溶劑（CS2，CCl4）和低溫下進行實驗苯酚與飽和溴水的反應加入苯酚滴加飽和溴水繼續(xù)滴加溴水白色沉淀實驗酚與三氯化鐵的反應試管①—苯酚試管②—連苯三酚試管③—β-萘酚實驗酚與三氯化鐵的反應試管④—水楊酸分別加入三氯化鐵①②③④①紫色②紅棕色③暗綠色④紫色思政元素培養(yǎng)嚴謹的科學態(tài)度，激發(fā)對專業(yè)的熱愛（2）硝化

苯酚比苯易硝化，在室溫下即可與稀硝酸反應。

鄰硝基苯酚易形成分子內氫鍵而成螯環(huán)，這樣就削弱了分子內的引力；而對硝基苯酚不能形成分子內氫鍵，但能形成分子間氫鍵而締合。因此鄰硝基苯酚的沸點和在水中的溶解度比其異構體低得多，故可隨水蒸氣蒸餾出來。醚可看成醇-OH的氫原子被烴基取代后的生成物；醚的通式：R-O-R’、Ar-O-R或Ar-O-Ar；醚分子中的氧基—O—也叫醚鍵。7.3.1醚的構造、分類和命名7.3醚sp3雜化1、結構通式為R—O—R，醚和碳原子數目相同的醇互為同分異構體。苯甲醚sp2雜化2．分類

一般的醚的名稱以與氧相連的烴基名稱加上“醚”字，這不是系統(tǒng)名稱；英文名是在ether前面加上烴基的名稱。3、醚的命名，常用衍生物命名法：1）簡單醚在“醚”字前面寫出兩個烴基的名稱。乙醚diethylether二苯醚biphenylether2）混醚:

是將小基排前大基排后；芳基在前烴基在后，稱為某基某基醚。甲乙醚methylethylether

乙基叔丁基醚ethylt-butylether苯甲醚anisole乙二醇二甲醚1,2-dimethoxyethane3）烴基結構復雜的醚使用系統(tǒng)名稱，將烷氧基作