1、第三章 烴的含氧衍生物第一節醇酚01/醇的分類、命名及物理性質1醇烴分子中的氫原子被羥基(OH)取代而衍生的化合物為羥基化合物(ROH)，羥基化合物包括醇和酚兩大類。其中羥基與烴基或苯環側鏈上的碳原子相連的化合物稱為醇。或者說醇是烴分子中飽和碳原子上的氫原子被羥基取代所形成的化合物。2醇的分類和命名(1)醇的分類。根據不同的分類標準，可將醇分為以下幾類：(2)常見的醇及其用途。甲醇(CH3OH)。甲醇也是一種常見的醇，起初起源于木材的干餾，俗稱木精或木醇，是無色透明的液體。甲醇有劇毒，誤飲很少量就能使眼睛失明甚至致人死亡。乙二醇是一種無色、黏稠、有甜味的液體，其水溶液的凝固點很低，可作汽車發動

2、機的抗凍劑。乙二醇主要用來生產聚酯纖維。丙三醇俗稱甘油，是無色、黏稠、有甜味的液體，吸濕性強，有護膚作用，是重要的化工原料。丙三醇與HNO3酯化形成的三硝酸甘油酯，俗稱硝化甘油，是一種烈性炸藥?！疽幝煞椒ā匡柡鸵辉嫉耐ㄊ綖镃nH2n1OH。(3)醇的命名。將含有與羥基(OH)相連的碳原子的最長碳鏈作為主鏈，根據主鏈碳原子數目稱為某醇。從距離羥基最近的一端給主鏈上的碳原子依次編號定位。羥基的位置用阿拉伯數字表示，羥基的個數用“二”“三”等表示。例如：【易錯點津】某醇的前面必須指明羥基在主鏈上的位置編號，且二元醇應寫成某二醇，不能寫成二某醇，三、四元醇也一樣。3醇的物理性質(1)醇的溶解度。醇分

3、子中碳原子數越少，羥基數越多，在水中的溶解度越大。飽和一元醇可看作是水分子中的一個氫原子被烷基取代后的產物。醇分子與醇分子、水分子間都可形成氫鍵。當烷基較小時，醇分子和水分子相似，醇分子與水分子間形成氫鍵，使醇與水能互溶；隨著分子中烷基的增大，醇的物理性質逐漸接近烷烴。(2)醇的沸點。醇分子中碳原子數越多、羥基數越多，沸點越高(氫鍵的影響)。例如沸點：丙三醇>乙二醇>乙醇>甲醇。02/醇的化學性質1乙醇的結構與性質(1)乙醇的分子結構。乙醇的分子式為C2H6O，結構式為，結構簡式為CH3CH2OH，官能團為OH。(2)乙醇的物理性質。乙醇是一種無色、有香味的液體，密度比水小，

4、易揮發，極易溶于水，是一種良好的有機溶劑，俗稱酒精。(3)乙醇的化學性質。跟金屬(如K、Na、Ca、Mg、Al)在常溫下反應：2CH3CH2OH2Na2CH3CH2ONaH2。該反應屬于置換反應，反應中乙醇分子中的OH鍵斷裂。乙醇與鈉的反應比水與鈉的反應要緩和得多，說明乙醇分子中羥基上的氫原子不如水分子中的氫原子活潑；且金屬在乙醇的液面下。消去反應。乙醇在濃硫酸的作用下，加熱到170 時可生成乙烯。消去反應是從乙醇分子中相鄰的兩個碳原子上脫去一個水分子，即CO鍵和鄰CH鍵同時斷裂。如果與羥基相連碳原子的相鄰碳原子上無氫原子，則不能發生消去反應，如就不能發生消去反應。【規律方法】乙醇消去反應的記

5、憶口訣：“硫酸乙醇三比一，溫度速升一百七”。取代反應。a乙醇與濃氫溴酸混合后，加熱發生取代反應，生成溴乙烷：C2H5OHHBrC2H5BrH2Ob乙醇與鈉、乙醇與乙酸、乙醇與濃H2SO4共熱生成乙醚的反應也均為取代反應。氧化反應。a燃燒：CnH2n1OHO2nCO2(n1)H2O。b催化氧化：.在Cu作催化劑時醇能被氧化成醛或酮。2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O乙醇乙醛斷裂的是OH鍵和連接羥基的碳原子上的CH鍵。若有CH2OH，則氧化生成CHO；若有，則氧化生成；若有，則不能被氧化。.催化氧化反應的應用。交警檢查司機是否酒后駕車的裝置中含橙色的酸性重鉻酸鉀溶液，遇乙醇被還原為綠色，

6、由此可判斷司機是否為酒后駕車。乙醇被強氧化劑K2Cr2O7(或KMnO4)酸性溶液等氧化的過程分為兩個階段：CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH【拓展延伸】有機物的氧化、還原反應。氧化反應：在有機化學反應中，通常把有機物分子中失去氫原子或加入氧原子的反應叫做氧化反應。如乙醇在氧化劑的作用下失去了氫原子(去氫)被氧化為乙醛，而乙醛在氧化劑的作用下加入了氧原子(加氧)被氧化為乙酸，它們發生的反應都是氧化反應。還原反應：在有機化學反應中，有機物分子中加入氫原子(加氫)或失去氧原子(去氧)的反應叫做還原反應。2醇類的結構與性質特點醇的化學性質主要由羥基官能團決定，由于在醇分子中，氧原子吸引電子的

7、能力比氫原子和碳原子強，故OH鍵和CO鍵的電子對都向氧原子偏移，因而醇在發生化學反應時，OH鍵容易斷裂，氫原子被取代；同樣，CO鍵也易斷裂，羥基被脫去或取代，因此醇分子中的碳氧鍵和氫氧鍵容易斷裂。03/酚羥基與苯環直接相連而形成的化合物稱為酚。如：，苯酚()是最簡單的酚。1苯酚的結構苯酚是酚類化合物中最簡單的一元酚。如圖所示為苯酚的比例模型，其分子式為C6H6O，結構簡式為，簡寫為或C6H5OH。2苯酚的物理性質純凈的苯酚是無色晶體，露置在空氣中會因被氧化而呈粉紅色。苯酚具有特殊的氣味，熔點為43 。苯酚易溶于乙醇等有機溶劑，室溫下，在水中的溶解度為9.3 g，當溫度高于65 時，能與水混溶。

8、苯酚有毒，對皮膚有腐蝕性，使用時一定要小心，如不慎沾到皮膚上，應立即用酒精清洗。3苯酚的化學性質(1)苯酚的酸性。苯酚的羥基在水溶液中能夠發生電離，表明其具有酸性：【易錯點津】因為苯酚的酸性小于H2CO3大于HCO，所以無論H2CO3是否過量，H2CO3與反應均生成HCO，而不是CO。(2)苯酚的取代反應。苯酚與濃溴水反應生成白色不溶于水的2,4,6三溴苯酚，反應的化學方程式為【拓展延伸】因苯環與羥基直接相連，受羥基影響，苯環上的氫原子活動性增強。苯酚可與濃溴水、濃硝酸、濃硫酸等在苯環上發生取代反應。其中苯酚與濃溴水的反應很靈敏，可用于苯酚的定性檢驗和定量測定。(3)苯酚的顯色反應。向苯酚溶液

9、中滴入FeCl3溶液，立即形成紫色溶液，可用于檢驗苯酚的存在，是苯酚的特征反應。4苯酚的用途苯酚是一種重要的化工原料，可用來制造酚醛樹脂、合成纖維、醫藥、染料、農藥等。粗制的苯酚可用于環境消毒；純凈的苯酚可配成洗滌劑和軟膏，有殺菌和止痛作用。第二節醛01/醛與甲醛1醛烴基與醛基(CHO)相連而形成的化合物。2醛的結構、命名及分類(1)醛的結構。結構通式為 (R為烴基)，官能團為，叫醛基，或簡寫為CHO。飽和一元脂肪醛的化學通式為CnH2n1CHO。(2)醛的命名。與醇的命名相似。如HCHO(甲醛，俗名蟻醛)、CH3CH2CHO(丙醛)、CH3CH(CH3)CHO(2甲基丙醛或異丁醛)、 (苯甲

10、醛)、OHCCHO(乙二醛)。(3)醛的分類。按醛分子中的烴基結構分類。【特別提醒】醛基要寫成CHO，而不能寫成COH。醛一定含有醛基，但含有醛基的物質不一定是醛(如以后要學到的甲酸、甲酸鹽、甲酸酯、葡萄糖、麥芽糖等)，但它們都具有醛類的化學性質。3甲醛的結構、物理性質和用途(1)甲醛的物理性質。甲醛也叫蟻醛。在通常狀況下，甲醛是一種無色、具有強烈刺激性氣味的氣體，易溶于水。(2)甲醛的結構。(3)甲醛的用途。甲醛是重要的有機合成原料，常用于制造酚醛樹脂、脲醛樹脂、染料等，質量分數為35%40%的甲醛水溶液叫做福爾馬林，具有殺菌、防腐性能等。02/乙醛1乙醛的分子結構乙醛的分子式為C2H4O，

11、結構簡式為CH3CHO。乙醛的比例模型如圖所示。2乙醛的物理性質乙醛是無色、具有刺激性氣味的液體，密度比水小，沸點是20.8 ，易揮發，易燃燒，能跟水、乙醇等互溶。3乙醛的化學性質乙醛的化學性質主要由醛基(CHO)來決定，如乙醛的加成反應和氧化反應都發生在醛基上。(1)氧化反應?？扇夹?。2C2H4O5O24CO24H2O氧化反應。a探究乙醛與新制Cu(OH)2的反應。提出問題乙醛能否與新制Cu(OH)2反應？實驗試劑乙醛、NaOH溶液、CuSO4溶液。實驗步驟如下圖所示，在試管中加入2 mL 10%的NaOH溶液，滴入2%的CuSO4溶液46滴，振蕩后，再加入乙醛溶液0.5 mL，加熱至沸騰，

12、觀察現象。實驗現象(a)中出現藍色沉淀，(c)中有紅色沉淀生成。實驗結論在加熱的條件下，乙醛能與新制Cu(OH)2反應。有關方程式CuSO42NaOH=Cu(OH)2Na2SO4CH3CHO2Cu(OH)2NaOHCH3COONaCu2O3H2O【易錯點津】該實驗想要成功，NaOH必須過量。b探究乙醛與銀氨溶液的反應注意事項。實驗前要用熱的氫氧化鈉溶液、蒸餾水洗凈試管。必須用新配制的銀氨溶液。試劑混合順序不能顛倒，否則不易觀察現象或得不到銀氨溶液，導致實驗失敗。用水浴加熱，加熱時不可振蕩和搖動試管，不可用酒精燈直接加熱。實驗后試管用稀硝酸浸泡，待銀溶解后，再洗滌?！就卣寡由臁裤y氨溶液、新制的C

13、u(OH)2氧化性都很弱，乙醛能被這樣的弱氧化劑氧化，原因是乙醛的還原性很強。由此推理，乙醛也易被KMnO4酸性溶液、溴水等強氧化劑氧化，KMnO4、Br2因被還原而使溶液褪色。催化氧化。乙醛在加熱和催化劑存在的條件下，能被氧氣氧化為乙酸，反應的化學方程式為2CH3CHOO22CH3COOH。(2)加成反應。乙醛分子中的碳氧雙鍵能夠發生加成反應。乙醛蒸氣和氫氣的混合氣體通過熱的鎳催化劑，即發生加成反應：由乙醇的催化氧化反應和乙醛的催化加氫反應可知，乙醇和乙醛可在一定條件下相互轉化：CH3CH2OHCH3CHO。第三節羧酸酯01/羧酸及其分類和命名1羧酸羧酸是由烴基與羧基相連構成的化合物，羧基(

14、COOH)是羧酸的官能團。通式表示為RCOOH。2羧酸的分類根據不同的分類標準，可將羧酸分為如下不同的種類：3幾種常見的羧酸(1)甲酸是有刺激性氣味的無色液體，俗稱蟻酸，能與水、乙醇等互溶。甲酸是組成上最簡單的羧酸，其結構簡式為HCOOH，其官能團為COOH(羧基)、CHO(醛基)(如圖所示)，無烴基。既具有羧酸的通性，又具有醛類的一些化學性質。(2)苯甲酸又叫安息香酸，結構簡式為C6H5COOH，是組成最簡單的芳香酸。苯甲酸是白色針狀晶體，微溶于水，易溶于乙醇等溶劑。苯甲酸及其鈉鹽或鉀鹽常用作食品防腐劑。(3)乙二酸俗稱草酸，結構簡式為HOOCCOOH。乙二酸是無色透明晶體，具有酸性和還原性

15、，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，能發生酯化反應。02/乙酸的結構和性質1分子結構乙酸的分子式為C2H4O2，結構簡式為，結構式為，乙酸分子的核磁共振氫譜中有2個峰，峰面積之比為31。2物理性質乙酸是一種具有強烈刺激性氣味的無色液體，乙酸易溶于水和乙醇，當溫度低于16.6 時，凝結成像冰一樣的晶體，所以純凈的乙酸又稱為冰醋酸。3化學性質(1)酸性。乙酸是一種弱酸，在水溶液里部分電離產生H，具有酸的通性。電離方程式為CH3COOHCH3COOH。可使紫色石蕊溶液變紅。與活潑金屬反應：Mg2CH3COOH=(CH3COO)2MgH2。與新制的Cu(OH)2反應：Cu(OH)22CH3COOH=(CH3C

16、OO)2Cu2H2O。與Na2CO3(或NaHCO3)溶液反應：Na2CO32CH3COOH=2CH3COONaCO2H2O，此反應可證明乙酸的酸性比碳酸強。(2)酯化反應。羧酸(或無機含氧酸)跟醇作用，生成酯和水的反應叫酯化反應。乙酸乙酯的制備實驗應注意以下幾點：a實驗中濃硫酸起催化劑和吸水劑的作用。b盛反應混合液的試管要向上傾斜約45°，主要目的是增大反應混合液的受熱面積。c導管應較長，除導氣外還起到冷凝作用。導管末端只能接近飽和Na2CO3溶液的液面而不能伸入液面以下，目的是防止受熱不均勻發生倒吸。d實驗中小心均勻加熱，使液體保持微沸，這樣有利于產物的生成和蒸出，以提高乙酸乙酯

17、的產率。e飽和Na2CO3溶液的作用是吸收乙酸、溶解乙醇、冷凝酯蒸氣且減小其在水中的溶解度，以利于分層析出。f不能用NaOH溶液代替飽和Na2CO3溶液，因為乙酸乙酯在NaOH溶液存在時易水解，而幾乎得不到乙酸乙酯。03/酯1酯的結構酯是羧酸分子中羧基上的OH被OR取代后的產物，可簡寫為RCOOR，其中R和R可以相同，也可以不同。酯的官能團是酯基(COOR)。飽和一元羧酸和飽和一元醇形成的酯的分子式為CnH2nO2。2酯的分類根據生成酯的酸的不同，可將酯分為有機羧酸酯和無機酸酯，通常所說的酯是指有機羧酸酯。3酯的命名酯是依據生成酯的羧酸和醇的名稱(或水解后生成的酸和醇的名稱)來命名的，如：第四

18、節有機合成01/有機合成1有機合成遵循的原則有機合成應遵循的原則是：原料廉價、原理正確、路線簡單、便于操作、條件適宜、易于提純、副產物少、綠色環保等。2有機合成的過程(1)有機合成的概念。有機合成是利用簡單、易得的原料，通過有機反應，生成具有特定結構和功能的有機化合物。(2)有機合成的任務。目標化合物分子骨架的構建和官能團的轉化。(3)有機合成的過程。利用簡單的試劑作為基礎原料，通過有機反應連上一個官能團或一段碳鏈，得到一個中間體；在此基礎上利用中間體上的官能團，加上輔助原料，進行第二步反應，合成出第二個中間體經過多步反應，按照目標化合物的要求，合成具有一定碳原子數目、一定結構的目標化合物(如下圖所示)。【規律方法】有機合成在選擇合成路線時方法要簡單，步驟應簡捷，原料來源要豐富、廉價。在實際合成題中，有機物往往含有多種官能團，要充分考慮官能團的轉化順序。總結各類物質間的反應，有利于構建碳骨架和實現官能團的轉化。02/有機合成的逆合成分析法1逆合成分析法逆合成分析法是從目標產物逆推出原料而設計合成路線的方法。(1)其特點是從產物出發，由后向前推，先推出產物的前一步原料(中間產物)，并同樣找出它的前一步原料，如此繼續直至到達簡單的初始原料為止。其思維程序可概括為：產品中間產物中間產物原料。(2)逆合成法分析的問題：原料與產品的結構從以下兩方面加以對照分析：a碳