乙醇 - 醇类

发布时间:2014-07-29 16:37:57

乙醇 醇类

1.复习重点

1.乙醇的分子结构及其物理、化学性质;

2.醇的概念、通性、分类;乙醇、乙二醇、丙三醇的重要应用。

2.难点聚焦

一、乙醇的结构

1)乙醇是极性分子,易溶于极性溶剂,与水以任意比例混溶.

2)离子化合物,大部分有机物都能溶于乙醇,乙醇是常见的有机溶剂.

3)极性键①②③④在一定条件下都易断裂,碳碳键只有在燃烧或爆炸时才断裂.

4)羟基与氢氧根的区别

①电子式不同

②电性不同

—OH呈电中性,OH-呈负电性.

③存在方式不同

—OH不能独立存在,只能与别的“基”结合在一起,OH-能够独立存在,如溶液中的和晶体中的OH-.

④稳定性不同

—OH不稳定,能与Na等发生反应,相比而言,OH-较稳定,即使与Fe3+等发生反应,也是整体参与的,OH-并未遭破坏.

二、乙醇的化学性质

1.乙醇的取代反应

1)乙醇与活泼金属的反应

2CH3CH2OH2Na2CH3CH2ONaH2

①本反应是取代反应,也是置换反应.

②其他活泼金属也能与CH3CH2OH反应,如

2CH3CH2OHMgMg(CH3CH2O)2H2

Na与乙醇的反应比与水的反应缓和的多:

2HO—H2Na2NaOHH2

说明乙醇中羟基上的H原子不如水分子中羟基上的H原子活泼

CH3CH2ONaaq)水解显碱性.

CH3CH2ONaH—OHCH3CH2OHNaOH

2)乙醇与HBr的反应

CH3—CH2—OHHBrCH3CH2BrH2O

①该反应与卤代烃的水解反应方向相反:

但反应条件不同,不是可逆反应.

②反应中浓H2SO4是催化剂和脱水剂.

③反应物HBr是由浓H2SO4NaBr提供的:

2NaBrH2SO4Na2SO42HBr

④反应过程中,同时发生系列副反应,如:

2BrH2SO4(浓)Br2SO2↑+2H2OSO

3)分子间脱水

①该反应是实验室制乙烯过程中的主要副反应.实验室制乙烯要求“迅速升温170℃”就是为减少该反应的发生.

②该反应属取代反应,而不是消去反应,因为脱水在分子间而非分子内进行.

③浓H2SO4是催化剂和脱水剂,是参加反应的催化剂.

乙醚生成时,H2SO4又被释出.

4)硝化反应

5)磺化反应

2.乙醇的氧化反应

1)燃烧氧化

C2H6O3O22CO23H2O

CH3CH2OH燃烧,火焰淡蓝色

②烃的含氧衍生物燃烧通式为:

CxHyOz+(xO2xCO2H2O

2)催化氧化

①乙醇去氢被氧化

②催化过程为:

CH3CHO生成时,Cu又被释出,Cu也是参加反应的催化剂.

三、脱水反应和消去反应的关系

脱水反应有两种,一是分子内脱水,如:

这类脱水反应是消去反应,但不属于取代反应.二是分子间脱水,如:

这类脱水反应不是消去反应,而是取代反应.

消去反应有多种,有的消去小分子H2O分子,这样的反应又叫脱水反应,如①反应;有的消去其他小分子HX等,如:

这样的反应不叫脱水反应.

总的说来,消去、脱水、取代三反应间有如图64所示关系:

64

四、乙醇的结构和化学性质的关系

物质的性质是由物质的结构决定的,乙醇的结构决定了乙醇的性质,特别是化学性质.根据分子中极性键易断裂的原理,把握了乙醇的结构,也就掌握了乙醇的性质.

五、醇的概念

醇是分子中含有跟链烃基或苯环侧链上的碳结合的羟基的化合物.这一概念,可从以下几个层面理解:

1)醇分子中含有羟基,且羟基个数不限,但不存在1C原子上连有2个羟基的醇,因为这样的醇不稳定:

2)羟基连接在链烃基上的是醇,如CH3OH等,但不存在羟基连在烯键(或炔键)C原子上的醇,因为这样的醇也不稳定.

3)羟基连在苯环上的不是醇,如,羟基连在苯环的侧链上的是醇,如

4)此外还有定义中不包括的一点,羟基连在环烷基(或环烯基)的C原子上的也是醇,如等.

 

六、常见醇的种类和组成

说明:所有烃的含氧衍生物都可用通式3表示.

七、醇的溶解性

醇分子中因为含有羟基而有极性,分子越大,羟基越少,极性越弱,在水中越难溶解;分子越小,羟基越多,极性越强,在水中越易溶解.所以:

1C1C3的饱和一元醇与水以任意比混溶;C4C11的饱和一元醇部分溶于水;C12以上的饱和一元醇不溶于水.

2)乙二醇、丙三醇与水以任意比混溶.

 

3易溶于水.

 

八、甲醇、乙二醇和丙三醇

 九、醇的化学通性

醇类的化学性质与乙醇相似:能发生氧化反应和取代反应.如丙三醇的硝化反应为:

硝化甘油是一种烈性炸药.

十、醇的氧化规律

醇分子能否氧化,取决于醇的结构.如果醇分子中含有—CH2OH基团,则该醇可被氧化成醛:

十一、有关生成醇的反应

已经学过的生成醇的反应,有以下三种:

此外,还有乙醛还原法、乙酸乙酯水解法、葡萄糖发酵法等都可生成乙醇,这些知识,将逐渐学到.

3.例题精讲

[例11998年山西朔州发生假酒案,假酒中严重超标的有毒成分主要是(  )

解析:甲醇的气味与乙醇相似,但甲醇剧毒,在工业酒精中往往含有大量的甲醇,用工业酒精勾兑的酒中甲醇严重超标.一般说来,人饮用10 mL甲醇就能导致失明,再多则会死亡.

答案:B

[例2把质量为m gCu丝灼烧变黑,立即放入下列物质中,使Cu丝变红,而且质量仍为m g的是(  )

A.稀H2SO4 BC2H5OH

C.稀HNO3 DCH3COOHaq

ECO

解析:Cu丝灼烧变黑,发生如下反应

若将CuO放入稀H2SO4、稀HNO3CH3COOHaq)中,CuO被溶解,生成Cu2进入溶液;稀HNO3还能进一步将Cu氧化,故都能使Cu丝质量减轻.ACD不可选.

若将热的CuO放入CO中,CO夺取CuO中的O原子将Cu还原出来.Cu丝质量不变,E可选.

若将热的CuO放入酒精,发生氧化反应

形成的Cu覆盖在Cu丝上,Cu丝质量仍为m gB可选.

答案:BE

[例3婴儿用的一次性纸尿片中,有一层能吸水保水的物质.下列高分子中有可能被采用的是(  )

解析:一次性纸尿片能吸水保水的主要原因是水能溶解在材料当中(水少材料多时),反之材料能溶解在水中(材料少水多时).大多数有机物是难溶于水的,但多元醇却易溶于水,如丙三醇,(聚乙烯醇)是一种多元醇,且C—OH之比仅21,分子具有一定极性,易溶于水,因而可选.CD都不溶于水,因而不可选.

A分子具有更强的极性,A也易溶于水,但尿液呈碱性,且具有38℃左右的温度,在此条件下,A水解产生HFHF剧毒,故A不能用.

答案:B

[例4叫做异戊二烯.已知维生素A的结构简式可写为,式中以线示键,线的交点与端点处代表碳原子,并用氢原子数补足四价,但CH原子未标记出来,关于它的叙述正确的是(  )

A.维生素A的分子式为C20H30O

B.维生素A是一种易溶于水的醇

C.维生素A分子中有异戊二烯的碳链结构

D1 mol维生素A在催化剂作用下最多可与7 mol H2发生加成反应

解析(公式法):维生素A分子中的CO原子个数分别为201,维生素A分子的不饱和度Ω=环数+双键数=6,所以其分子内的H原子数为2×2022×630,维生素A分子式为C20H30O

维生素A分子中仅有一个—OH,且C链较长,所以其分子极性较弱,故维生素A不溶于水.

异戊二烯结构为,维生素A分子的侧链上有2个这样的结构.

维生素A分子中只有5个烯键,1 mol维生素A最多可与5 mol H2加成.

答案:AC

[例5由丁炔二醇制备13—丁二烯,请在下面这个流程图的空框中填入有机物的结构简式.

解析(逆推法):由13—丁二烯逆推可知①、②分别为卤代烃和醇,由于①乃丁炔二醇加成的产物,而加成的结果,自然去不掉羟基,所以①为醇,②为卤代烃.①为能发生消去反应的醇,则羟基所在碳的邻碳上必然有氢,氢从何来?加成反应的结果.

答案:①CH2OHCH2CH2CH2OH ②CH2BrCH2CH2CH2Br

[例665是某化学课外活动小组设计的乙醇与氢卤酸反应的实验装置图.在烧瓶A中放一些新制的无水硫酸铜粉末,并加入20 mL无水乙醇;锥形瓶B中盛放浓盐酸;分液漏斗C和广口瓶D中分别盛浓H2SO4;干燥管F中填满碱石灰;烧杯作水浴器.当打开分液漏斗C的活塞后,由于浓H2SO4流入B中,则D中导管口有气泡产生.过几分钟后,无水硫酸铜粉末由无色变为蓝色.此时水浴加热后,发生化学反应,生成的气体从F处逸出,点燃气体,有绿色火焰.试回答:

65

1B中逸出的气体主要成分是________________

2D瓶的作用是____________________________

3E管的作用是____________________________

4F管口点燃的气体是______________________

5A瓶中无水硫酸铜粉末变蓝的原因是_____________________________________

6)由A中发生的反应事实,可推断出的结论是_________________________________

解析:由题意,将C中浓H2SO4滴入B中浓盐酸中,由于浓H2SO4有吸水性,且溶于水要放出大量的热,故B中逸出HClg),经D中浓H2SO4干燥,进入A中,HCl溶于C2H5OH中,二者发生反应:

C2H5OHHClC2H5ClH2O

CuSO4吸收水分变为胆矾,促使上列反应向右进行.加热时,生成的C2H5ClF处逸出,点燃火焰呈绿色.

答案:(1)氯化氢 (2)干燥HCl (3)冷凝乙醇蒸气 (4CH3CH2Cl

5)乙醇与HCl反应生成的水被无水硫酸铜吸收后生成了胆矾 

6)醇分子中的羟基可被氯化氢分子中的氯原子取代

 

4.实战演练

一、选择题(每小题5分,共45分)

1.集邮爱好者在收藏有价值的邮票时,常将邮票从信封上剪下来浸在水中,以便去掉邮票背面的粘合剂。根据“相似相溶”原理,该粘合剂的成分可能是

2.2001年上海高考题)200191日将执行国家食品卫生标准规定,酱油中3—氯丙醇(ClCH2CH2CH2OH)含量不超过1 ppm。相对分子质量为94.5的氯丙醇(不含

结构)共有

A.2 B.3 C.4 D.5

3.现有一瓶乙二醇和丙三醇的混合液,相互分离的最好方法是

A.萃取 B.结晶 C.分馏 D.蒸发

4.乙醇分子中不同的化学键如图所示:

关于乙醇在各种不同反应中断键的说法不正确的是

A.和金属钠反应键①断裂

B.Ag催化下和O2反应键①④断裂

C.和浓硫酸共热140℃时,键①或键②断裂,170℃时键②⑤断裂

D.和氢溴酸反应键①断裂

5.下列醇类发生消去反应可能生成两种烯烃的是

A.1—丙醇

B.2—丁醇

C.22—二甲基丙醇

D.3,3—二甲基—2—戊醇

6.下列物质羟基上氢原子的活泼性由弱到强的顺序正确的是

①水 ②乙醇 ③碳酸 ④苯酚 ⑤醋酸

A.①②③④⑤ B.①②③⑤④

C.②①④③⑤ D.①②④③⑤

7.某有机化合物结构式为 它可以发生的反应类

型有

①取代 ②加成 ③消去 ④水解 ⑤酯化 ⑥中和 ⑦缩聚 ⑧加聚

A.①③⑤⑥ B.②④⑥⑧

C.①②③⑤⑥ D.除④⑧外

8.已知维生素A的结构简式如下:

关于它的说法正确的是

A.维生素A是一种酚

B.维生素A的一个分子中有三个双键

C.维生素A的一个分子中有30H原子

D.维生素A具有环己烷的结构单元

9.胆固醇是人体必需的生物活性物质,分子式为C25H45O。一种胆固醇酯是液晶物质,分子式为C32H49O2。生成这种胆固醇酯的酸是

A.C6H13COOH B.C6H5COOH

C.C7H15COOH D.C6H5CH2COOH

二、非选择题(55)

10.(10)某有机物X的蒸气完全燃烧时需要3倍于其体积的氧气,产生2倍于其体积的CO23倍于其体积的水蒸气。有机物X在适宜条件下能进行如下一系列转化:

①有机物X的蒸气在CuAg的催化下能被O2氧化为Y

X能脱水生成烯烃ZZ能和HCl反应生成有机物S

SNaOH水溶液共热,生成溶于水的无机物Q及有机物X。试回答下列问题:

(1)写出X的结构简式;

(2)用化学方程式表示①~③的转化过程。

11.14分)(2002年上海市高考题)松油醇是一种调香香精,它是α、β、γ三种同分异构体组成的混合物,可由松节油分馏产品A(下式中的18是为区分两个羟基而人为加上去的)经下列反应制得:

试回答:

1)α松油醇的分子式

2)α松油醇所属的有机物类别是

a. b. c.饱和一元醇

3)α松油醇能发生的反应类型是

a.加成 b.水解 c.氧化

4)在许多香料中松油醇还有少量以酯的形式出现,写出RCOOH和α松油醇反应的化学方程式

5)写结构简式:β松油醇 ,γ松油醇

12.(9)化学式为C8H10O的化合物A具有如下性质:①ANa慢慢产生气泡

ARCOOH 有香味的产物

A苯甲酸

④其催化脱氢产物不能发生银镜反应 ⑤脱水反应的产物,经聚合反应可制得两种塑料制品(它是目前主要的“白色污染”源之一)

试回答:(1)根据上述信息,对该化合物的结构可作出的判断是

a.苯环上直接连有羟基 b.肯定有醇羟基 c.苯环侧链末端有甲基 d.肯定为芳香烃

(2)化合物A的结构简式

(3)A和金属钠反应的化学方程式:

13.(12)某种含三个碳原子以上的饱和一元醛A和某种一元醇B,无论以何种比例混合,只要总质量一定,完全燃烧生成CO2H2O的质量就不变。

(1)B应符合的组成通式是

(2)B的分子结构必须满足的条件是

(3)如果醛A的一个分子里含有五个碳原子,写出对应醇B的两种不同类型的结构简式:

14.(10)0.2 mol某有机物和0.4 mol O2在密闭容器中燃烧后,产物为CO2COH2O,产物经过浓H2SO4后,浓H2SO4增重10.8 g,通过灼热的CuO充分反应后,CuO失重3.2 g,最后通过碱石灰,碱石灰增重17.6 g。若等量该有机物与9.2 g 钠恰好反应。计算并回答:

(1)写出有机物的结构简式和名称。

(2)举出两种主要用途。

附参考答案

一、1.D

答案:B

3.C 4.D 5.B 6.C 7.D

8.解析:维生素A的结构中有一个醇羟基、五个“C==C”键,分子式为C20H30O

答案:C

9.解析:酸++水,故所求酸的化学式可视为:C32H49O2+H2O—C25H45O,即C7H6O2

答案:B

二、10.1CH3CH2OH

2)①2CH3CH2OHO2 2CH3CHO2H2O

CH3CH2OH CH2==CH2↑+H2O CH2==CH2HClCH3CH2Cl

CH3CH2ClNaOHCH3CH2OHNaCl

11.1C10H1818O 2a 3ac

13.(1)CnH2nO

(2)分子内有一个碳碳双键或一个碳环结构

(2)抗冻剂、制涤纶

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