(人教版高中化学选修5) 第三章 第一节 第1课时 醇类及其性质.docx
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1、第一节醇酚第1课时醇类及其性质学习目标1.熟知乙醇的结构与性质,了解乙醇的工业制法。2.了解醇的分类与命名,熟知醇和酚结构特点的不同并能通过乙醇的性质分析理解醇的化学性质。一、乙醇的结构与性质1乙醇的分子组成与结构(1)乙醇分子中的共价键有哪几种?提示乙醇分子中有CH、CC、CO、OH 4种共价键。(2)乙醇分子中的氢原子活泼性是否都相同?提示不相同。官能团羟基上的氢原子最活泼。2乙醇的性质(1)乙醇发生化学反应时,可断裂不同的化学键,如:填写下表:乙醇的性质键的断裂反应类型与金属钠反应a置换反应与氢溴酸反应b取代反应在空气中燃烧所有键氧化反应灼烧后的铜伸入乙醇中a、c氧化反应与浓硫酸共热至1
2、70 生成乙烯b、d消去反应与浓硫酸共热至140 生成乙醚a或b取代反应(2)写出上述反应的化学方程式:2CH3CH2OH2Na2CH3CH2ONaH2;CH3CH2OHHBrCH3CH2BrH2O;CH3CH2OH3O22CO23H2O;2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O;CH3CH2OHCH2=CH2H2O;2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3H2O。(3)乙醇能与紫红色的酸性KMnO4溶液或橙色的酸性K2Cr2O7溶液反应,乙醇最终被氧化的产物是什么?交通警察判断某驾驶员酒后驾车的依据是驾驶员呼出的气体使检测仪中的酸性K2Cr2O7溶液发生变化,其现象是什么?提示乙醇最
3、终被氧化的产物是乙酸;现象是由橙色变为绿色。深度思考1经测定某物质的分子式为C2H6O。根据所学化学键知识讨论,符合该分子式的有机物有几种可能的结构?提示可能有CH3OCH3和CH3CH2OH两种结构。2钠可能保存在煤油中,而钠与乙醇反应会放出氢气,据此分析你在第1题中写出的哪种结构是乙醇的结构?提示煤油的主要成分是烃,分子中存在CH键,钠可以保存在煤油中说明钠与CH键不反应,钠和乙醇反应生成氢气中的氢元素不是来自于CH键。CH3OCH3结构中H均与C形成CH键,所以该结构排除。而CH3CH2OH结构中有一个H与O形成OH键,所以乙醇的结构简式应为CH3CH2OH。3通常蒸馏不能制得纯酒精,因
4、为浓度为94%96%时,即为恒沸溶液。实验室如何由工业酒精制备无水乙醇(含乙醇99.5%以上)?提示实验室制备无水酒精时,在96%酒精中加入生石灰,加热回流,使酒精中的水跟氧化钙反应,生成不挥发的氢氧化钙来除去水分,然后再蒸馏,这样可得99.5%以上的无水酒精。练中感悟1判断正误(1)乙醇与甲醚互为碳链异构()(2)质量分数为75%的乙醇溶液常作消毒剂()(3)乙醇中混有的少量水可用金属钠进行检验()(4)乙醇在Ag或Cu作催化剂下被O2氧化成乙酸()(5)乙醇的分子间脱水和分子内脱水都属于消去反应()(6)乙醇的分子间脱水反应和酯化反应都属于取代反应()(7)乙醇是一种很好的有机溶剂,能萃取
5、碘水中的碘()(8)乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2乙醇可以发生下列化学反应,在反应中乙醇分子断裂碳氧键而失去羟基的是()A乙醇与金属钠反应B乙醇与氢溴酸的取代反应C乙醇的催化氧化反应D乙醇和乙酸的酯化反应答案B解析乙醇与金属钠反应生成氢气,乙醇中氢氧键断裂,A错误;乙醇与氢溴酸的取代反应生成溴乙烷和水,乙醇断开的是碳氧键,失去羟基,B正确;乙醇发生催化氧化反应生成乙醛,乙醇中碳氢键、氢氧键断裂,C错误。3将浓硫酸和分子式C2H6O、C3H8O的醇的混合物共热,所得到的有机产物最多有()A5种 B6种 C7种 D8种答案D解析本题考查醇在浓
6、硫酸作用下的脱水反应。分子式为C2H6O的醇为乙醇,满足分子式为C3H8O的醇的结构共有2种,即正丙醇和异丙醇;醇发生的脱水反应有两种类型,即分子内脱水和分子间脱水。乙醇分子内脱水所得有机产物是乙烯,正丙醇和异丙醇分子内脱水所得有机产物都是丙烯,故分子内脱水所得有机产物有2种;而分子间脱水既要考虑同种物质分子间脱水又要考虑不同物质分子间脱水,同种物质分子间脱水所得有机产物有3种,不同种物质分子间脱水所得有机产物有3种,故所得有机产物最多有8种。4探究乙醇的消去反应实验如图所示:回答下列问题:(1)写出实验中烧瓶内反应的化学方程式。_(2)实验中加热烧瓶时,为什么要迅速升温到170 ?加入碎瓷片
7、的目的是什么?_(3)反应中浓硫酸的作用是什么?反应混合物在反应过程中为什么会变黑?_(4)实验中将气体直接通入酸性高锰酸钾溶液,使之褪色,说明产生了乙烯,某同学指出这种推论不够严密,为什么?请你对实验装置加以改进,使结论严密。_答案(1)CH3CH2OHCH2=CH2H2O(2)因为温度在140 时会发生副反应生成乙醚,所以要迅速升温到170 ,以避免副反应的发生。加入碎瓷片的目的是防止暴沸。(3)浓硫酸的作用为催化剂和吸水剂。反应混合物变黑是由于乙醇被浓硫酸氧化生成了碳单质。(4)因为乙醇易挥发,乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,并且实验过程中产生了炭,加热时浓硫酸与碳反应生成了还原性气体二
8、氧化硫,二氧化硫也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以结论不严密。应在气体通入酸性高锰酸钾溶液前,先通过盛有碱液的洗气瓶,以除去挥发出的乙醇和还原性的二氧化硫。二、醇类及其性质1醇的分类与命名醇是羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物。有下列五种醇:(1)判断上述各醇的类别,将其序号填在相应的横线上:(2)和都是饱和一元醇,写出饱和一元醇的通式。提示CnH2n1OH或CnH2n2O(n1,n为整数)(3)写出与互为同分异构体的物质的结构简式。提示CH3CH2CH2OH、CH3OCH2CH3(4)用系统命名法命名。提示2-丙醇2-甲基丙醇1,2,3-丙三醇醇的系统命名法选择含有与羟基相连的碳原子的
9、最长碳链为主链,根据碳原子数目称为某醇从距离羟基最近的一端给主链碳原子依次编号醇的名称前面要用阿拉伯数字标出羟基的位置;羟基的个数用“二”“三”等表示注意:用系统命名法命名醇,确定最长碳链时不能把OH看作链端,只能看作取代基,但选择的最长碳链必须连有OH。2.醇的性质(1)分析下表中相对分子质量相近的物质的沸点数据。物质相对分子质量沸点/甲醇3264.7乙醇4678.5丙醇6097.2乙烷3088.6丙烷4442.1丁烷580.5比较分析表中物质的相对分子质量和沸点数据,你能得出什么结论。提示醇的沸点比同碳原子数的烷烃的沸点高得多。原因是醇分子羟基间存在较强的相互作用氢键。分析甲醇、乙醇等与水
10、能以任意比互溶的原因是什么?并猜想饱和一元醇随着碳原子数增加,在水中溶解性如何递变,说出理由。提示醇分子中羟基与水分子间能形成氢键;随着碳原子数增加,饱和一元醇在水中的溶解度减小。醇分子中羟基与水分子间能形成氢键,使醇在水中溶解度增大,而烃基与水不相溶,所以随着碳原子数增多,烃基的影响逐渐增大,溶解性降低。乙二醇与丙醇的相对分子质量相近,你认为这两种物质哪一个沸点高?试分析原因。提示乙二醇沸点高,因为乙二醇分子中存在两个羟基,氢键作用更强烈。(2)结合乙醇消去反应的断键方式,分析讨论下列各醇能否发生消去反应?并总结醇的消去反应规律。 CH3OH提示能发生消去反应;和不能发生消去反应。(3)结合
11、乙醇催化氧化的反应原理,判断下列各醇能否发生催化氧化反应,若能反应写出其催化氧化生成物的结构简式。CH3CH2CH2OH 提示CH3CH2CHO;不能催化氧化。1醇的消去反应规律醇的消去反应规律:无邻碳不能消去,邻碳无氢不消去;邻碳有氢能消去,产物通常为烯烃。2醇催化氧化的反应规律(1)RCH2OH被催化氧化生成醛:2RCH2OHO22RCHO2H2O(2)被催化氧化生成酮:O22H2O(3)一般不能被催化氧化。深度思考某醇的结构简式为。(1)写出该醇催化氧化产物的结构简式。提示(2)写出该醇发生消去反应,其产物可能的结构简式。提示。练中感悟1下列关于有机物命名和分类的叙述正确的是()A的名称
12、为2-羟基丁烷B.的名称为2,2,3-三甲基戊烷C都属于芳香烃D乙二醇和丙三醇互为同系物答案B解析有机物的名称应该为2-丁醇,A项错误;有机物的名称为2,2,3-三甲基戊烷,B项正确;中不含苯环,不属于芳香烃,C错误;乙二醇和丙三醇分子中羟基数目不同,不是同系物,D错误。2A、B、C三种醇同足量的金属钠完全反应,相同条件下产生相同体积的氢气,消耗这三种醇的物质的量之比为362,则三种醇分子中羟基数之比为()A321 B362C213 D312答案C3下列说法中,正确的是()A醇类在一定条件下都能发生消去反应生成烯烃BCH3OH、CH3CH2OH、都能在铜催化下发生氧化反应C将与CH3CH2OH
13、在浓硫酸存在下加热,最多可生成3种有机产物D醇类在一定条件下都能与氢卤酸反应生成卤代烃答案D解析并非所有的醇类都能发生消去反应,只有形如的醇类才能发生消去反应,且醇类发生消去反应的产物不一定是烯烃,如乙二醇HOCH2CH2OH发生消去反应的产物是乙炔,选项A错误;应掌握醇的催化氧化规律,形如的醇才能被催化氧化,而不能发生催化氧化反应,选项B错误;在浓H2SO4存在下既能发生消去反应,又能发生分子间的脱水反应,因此生成的有机物应包括发生消去反应的产物2种和发生分子间脱水反应的产物3种,共计5种产物,选项C错误;醇与氢卤酸在一定条件下都能发生取代反应生成卤代烃,选项D正确。4芳樟醇常用于合成香精,
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