第3节 烃的含氧衍生物
1.认识醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点,知道它们的转化关系。
2.结合生产、生活实际了解某些烃的衍生物对环境和健康可能产生的影响,关注有机化合物的安全使用问题。
一、醇
1.概念
醇是________基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的的化合物,饱和一元醇的分子通式为____________。
2.醇的分类
3.醇类物理性质的变化规律
(1)溶解性
低级脂肪醇易溶于水。
(2)密度
一元脂肪醇的密度一般小于1 g·cm-3。
(3)沸点
①直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而逐渐________。
②醇分子间存在__________,所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点远远高于烷烃。
4.乙醇的化学性质
条件
断键位置
反应类型
化学方程式
Na
①
置换
HBr,△
②
取代
O2(Cu),△
氧化
浓硫酸,170 ℃
消去
浓硫酸,140 ℃
取代
CH3COOH(浓硫酸、△)
取代(酯化)
即时训练1 CH2OH的名称为________,能发生反应的类型有__________。
①加成反应 ②消去反应 ③酯化反应 ④置换反应 ⑤中和反应 ⑥氧化反应 ⑦取代反应
二、苯酚
1.组成与结构
分子式为C6H6O,结构简式为或C6H5OH,结构特点:_______________。
2.物理性质
(1)颜色状态:无色晶体,露置在空气中会因部分被氧化而显____________。
(2)溶解性:常温下在水中溶解度________,高于65 ℃时与水混溶。
(3)毒性:有毒,对皮肤有强烈的腐蚀作用,皮肤上不慎沾有苯酚应立即用________清洗。
3.化学性质
(1)羟基中氢原子的反应
①弱酸性。
电离方程式为C6H5OHC6H5O-+H+,苯酚俗称石炭酸,但酸性很弱,不能使石蕊试液变红。
②与活泼金属反应。
与Na反应的化学方程式为:__________________________________。
③与碱的反应
苯酚的浑浊液中液体变澄清溶液又变浑浊。
该过程中发生反应的化学方程式分别为:
____________________________________________。
特别提示:苯酚具有弱酸性,但酸性比碳酸弱,所以苯酚与碳酸钠反应只能生成NaHCO3,不能生成CO2。向苯酚钠溶液中通入二氧化碳有白色浑浊物苯酚出现,但不论CO2是否过量,生成物均为NaHCO3,不会生成Na2CO3。
(2)苯环上氢原子的取代反应
苯酚与浓溴水反应的化学方程式为:
__________________________________________。
此反应常用于苯酚的定性检验和定量测定。
(3)显色反应
苯酚与FeCl3溶液作用显____________,利用这一反应可以检验苯酚的存在。
即时训练2 (1)怎样鉴别苯酚钠溶液与NaOH溶液?
答:________________________________________________________________________。
(2)怎样鉴别苯酚溶液与乙醇溶液?
答:________________________________________________________________________。
三、醛的结构与性质
1.概念
醛是由烃基与醛基相连而构成的化合物。
2.物理性质
颜色
状态
气味
溶解性
甲醛
无色[来源:学科网ZXXK]
刺激性气味
易溶于水
乙醛
无色
刺激性气味
与水、乙醇等互溶
3.化学性质(以乙醛为例)
醛类物质既有氧化性又有还原性,其氧化还原关系为:
醇醛羧酸。写出下列反应的化学方程式:
即时训练3 下列说法中正确的是________。
①乙醛能被弱氧化剂(新制氢氧化铜悬浊液或银氨溶液)氧化,所以也能被酸性KMnO4溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色 ②醛能发生氧化反应生成酸 ③醛不能发生还原反应 ④乙醛和水的混合溶液可以用分液漏斗分离 ⑤福尔马林是纯净物
特别提示:(1)能发生银镜反应、使新制的氢氧化铜悬浊液生成砖红色沉淀的物质一定含有醛基。(2)醛基能被弱氧化剂Cu(OH)2或[Ag(NH3)2]+氧化,所以也能被强氧化性的溴水、酸性高锰酸钾溶液等氧化,即含醛基的化合物能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色。(3)甲醛(HCHO)其分子中
可看成有两个醛基,所以1 mol甲醛可与4 mol Cu(OH)2或4 mol [Ag(NH3)2]+发生氧化反应。(4)含醛基的化合物不一定叫醛,如葡萄糖、甲酸某酯等。
四、羧酸的结构与性质
1.概念
由烃基与羧基相连构成的有机化合物。
2.乙酸化学性质
(1)酸的通性
乙酸是一种弱酸,其酸性比碳酸强,在水溶液里的电离方程式为_________________。
(2)酯化反应
CH3COOH与CH3CHOH发生酯化反应的化学方程式为_______________________。
即时训练4 选择合适的试剂鉴别苯酚溶液、乙醇溶液、醋酸溶液:________________ ______________________________________________________________________________。
特别提示:羧酸与醇的酯化反应断键成键方式或失氧方式是酸脱羟基醇脱氢,也可形象地记为“杀富济贫”(含氧原子多的羧基失去氧原子)。
五、酯的结构与性质
1.概念
羧酸分子中羧基中的—OH被—OR′取代后的产物,简写为RCOOR′,官能团为__________________________。
2.酯的性质
(1)物理性质
密度:比水______。气味:低级酯是具有__________的液体。溶解性:水中难溶,乙醇、乙醚等有机溶剂中易溶。
(2)化学性质——水解反应
CH3COOC2H5在稀硫酸或NaOH溶液催化作用下发生水解反应的化学方程式分别为:
______________________,____________________。
即时训练5 在阿司匹林的结构简式(下式)中①②③④⑤⑥分别标出了其分子中的不同的键。将阿司匹林与足量NaOH溶液共同加热时,发生反应时断键的位置是( )。
A.①④ B.②⑤ C.③④ D.②⑥
一、有机物性质的规律
1.物理性质规律
(1)溶解性
①低级醇、低级醛、低级羧酸、单糖、二糖、大多数氨基酸均易溶于水。
②所有烃、卤代烃、酯、油脂均不溶于水。
③酚不溶于冷水,但溶于热水。
④大多数有机物易溶于有机溶剂。
(2)密度
所有烃密度均比水小,酯的密度一般小于水,溴乙烷的密度大于水。
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