1、 2015级高中化学选修5第三章知识清单第一节 醇 酚一、乙醇、醇类的化学性质 H H H C C O H H H乙醇在各类反应中断裂的键分别为:与Na置换 ;与HX取代 ,与羧酸酯化 ,分子间脱水(取代)生成醚 ,氧化生成醛 ,消去生成烯 。1、与活泼金属如Na的置换Na置换羟基上的H生成H2(含OH的有机物都能与Na反应生成H2)2CH3CH2OH +2Na (Na沉底、气泡、比水慢)(电离出OH上面H+的难易:H2O C2H5OH 。C2H5OH呈中性,不与NaOH反应,是非电解质)。其它的醇类似。反应通式R(OH)n +n NaR(ONa)n +n/2 H2(计算确定OH数目时用此通式
2、)2、与HX的取代 卤原子取代醇的羟基生成卤代烃。 C2H5OH + HBr , R(OH)n +n HBr RBrn +n H2O3、与羧酸的酯化(取代)酸脱羟基醇脱氢浓硫酸的作用 ,写“”,生成的酯按羧酸和醇的名称读成“某酸某酯”。浓H2SO4 加热 CH3COOH + CH3CH2OH 浓H2SO4 加热浓H2SO4 加热 CH3CO18OH + CH3CH2OH 浓H2SO4 加热 2CH3CH2OH(足) + HOOCCOOH CH3CH2OH (少)+ HOOCCOOH 浓H2SO4 加热浓H2SO4 加热 CH3OH + HCOOH 浓H2SO4 加热HOCH2CH2OH + C
3、H3COOH(足) HOCH2CH2OH + CH3COOH(少) 4、氧化反应2CH3OH + O 2 、 2 CH2OH + O2 OHOHOHCu或Ag Cu或Ag CH3CH2CH2OH + O2 、 CH3CHCH3 + O2 Cu或Ag CH3CHCH2+O2 Cu或Ag Cu或Ag OH + O2 、HOCH2 CH2OH+ O2 Cu或Ag HOCH2CH2OH+ O2 浓H2SO41705、消去反应浓H2SO4 、170分子内脱水,相邻的两个碳脱去一个或两个H2O(一个碳脱OH、相邻的碳脱H),CC单键变为C=C双键或C C。(1)C2H5OH 的消去:CH3CH2OH (该
4、反应用于实验室制乙烯。教材P51记牢) (2)醇分子中无相邻的碳、相邻是碳上无H原子时, 发生消去反应。如 CH3OH CH3 CH2OH CH3CCH2OH CH3 (3)有些卤代烃的消去产物有多种,如 OH 消去的有机产物有 和 。(发生消去反应时,主要是消去含H少的相邻碳上的氢)(4)多元醇可消去多个H2O,如:HOCH2CH2CH2CH2OH完全消去的产物 ;CH2CH2完全消去的产物 ; OH 完全消去的产物产物:OH OH OH 或 【记牢】醇消去的原理与卤代烃的消去相似,但卤代烃消去的条件是强碱的醇溶液、加热。如:醇 CH3CH2Br +NaOH 。浓H2SO4170浓H2SO4
5、170【练习】书写下列消去反应的化学方程式: OH CH3CH2CH2OH 、CH3CHCH3 6、分子间脱水成醚取代反应条件是浓H2SO4、140两个醇羟基之间脱水,一个脱OH、一个脱羟基上的H,余下部分连起来。 浓H2SO4140浓H2SO4140CH3CH2OH + HOCH2CH3 浓H2SO4140CH3OH + HOCH3 、CH3OH + HOCH2CH3 【分析】(1)CH3OH、CH3CH2OH混合物脱水生成的醚有 种; CH3OH和C3H7OH的醇(该醇有 种)混合脱水生成的醚有 种;自动转变(2)乙二醇的脱水: 1个乙二醇分子内1个H2O(消去反应):HOCH2CH2OH
6、 CH3CHO;1个乙二醇分子内2个H2O(消去反应)生成 ;1个乙二醇分子内脱1个H2O(取代反应)生成醚 ;2个乙二醇分子之间脱1个H2O(取代反应)生成: ;2个乙二醇分子之间脱2个H2O(取代反应)生成 状的 元醚: ; 还可以3个乙二醇分子之间脱3个H2O(取代反应)生成环状的三元醚等。n个乙二醇分子之间脱(n1)个H2O缩聚生成高分子: 。二、醇的分类及其同系物(种类多):(1)按羟基的数目分为一元醇、二元醇、三元醇等(2)按烃基的种类分为脂肪(链状)醇、脂环醇、芳香醇(有苯环、但羟基不连苯环)、饱和醇、不饱和醇等。组成通式:醇可看成羟基取代烃的H,即在烃的CH键之间加单键的氧“O
7、”,分子中H原子数不变,所以醇的分子式、通式可在对应烃的分子式、通式中加若干个O。如: 饱和一元脂肪醇 、饱和二元脂肪醇 、饱和三元脂肪醇 。三、醇的命名(1)选主链:选择连有OH的最长的碳链为主链,并根据主链碳原子数称为某醇或某二醇或某三醇;(2)编号:从靠官能团最近的一端开始编号,读写名称时要指出OH的位置;(3)烃基支链的读写同烷烃。OH CH3 CH2OH CH2OH CH3CH2 CH2OH CH3CHCH3 CH3CCH2OH CHOH HOCH2CCH2OH (丙醇) (异丙醇) CH3 CH2OH CH2OH CH2CH2 CH3CHCH2 CH2CH2CH2 OH OH OH
8、 OH OH OH CH2=CHCH2OH OH CH2OH HOCH2 CH2OH 【注】同一个碳上不连两个OH、双键碳上不连OH,所以乙二醇、 丙三醇、新戊四醇、丙烯醇都只一种、不编号。四、醇的同分异构体的书写先写碳链异构,后写OH的位置异构(注意中心对称线、等效C、由心到边;多个OH时用定一移二法;同一个碳上不连两个OH、双键碳上不连OH)。【记牢】CH3OH 种、C2H5OH 种、C3H7OH 种、C2H4(OH)2 种、C3H5(OH)3 种、烯醇C3H5OH 种、醇C7H8O 种。(上面2的(3)中有结构简式)【会写】(1)C4H9OH 种、C5H11OH 种、C3H6(OH)2
9、种、C4H8(OH)2 种。(2)芳香醇C8H9OH 种(先写苯的同系物C8H10的同分异构体的碳链,再连OH在支链上)(3)烯醇C4H7OH 种(可先写碳链异构、后写双键的位置异构、最后在不同的饱和碳上连接OH,注意中心对称线、等效碳,双键碳上面不连OH)五、醇的物理性质(1)熔沸点:由于醇分子中含OH,醇分子之间形成氢键,使其熔沸点升高(高于相对分子质量相近的烃、卤代烃,醇在常温下为气态或固态)。分子中碳原子数相同时,含OH数越多的熔沸点越 ;OH数相同时,碳原子数越多的熔沸点越 。如熔沸点:CH3OH C2H5OH C3H7OH; C2H5OH C2H4(OH)2。(2)溶解性:易溶于有
10、机溶剂,也是重要的有机溶剂,和许多液态有机物互溶。在水中的溶性:由于醇分子中含OH,醇分子和水之间能形成氢键(所以OH是亲水基),使醇的水溶性增强。亲水基OH数越多的水溶性越 ,烃基(憎水基)越大的水溶性越 。如CH3OH、C2H5OH、C3H7OH、C2H4(OH)2、C3H5(OH)3乙溶于水,C4H9OH微溶于水,C12H25OH不溶于水。 离子化合物在醇中的溶解性:醇的极性 水的极性,所以离子晶体在醇在的溶解度 在水中的溶解度(仍然可以溶解离子晶体如NaOH KOH NaCl CuSO4 等)。如洗涤易溶于水的离子晶体时可用醇代替水以减少离子晶体的溶解; 在Cu(NH3)4SO4溶液中
11、加入乙醇后析出深蓝色的Cu(NH3)4SO4 H2O晶体。 二、酚1概念_和_直接相连而形成的化合物。2苯酚的结构简式:_。二、苯酚1物理性质(1)纯净的苯酚是_色、有_气味的晶体。(2)常温下苯酚在水中溶解度_,高于65,能与水_,易溶于_等有机溶剂。(3)苯酚_毒,如不慎沾到皮肤上应立即用_洗涤。2化学性质(1)弱酸性苯酚乳浊液滴入NaOH溶液后变_,化学方程式为_。苯酚钠溶液滴入盐酸或通入CO2后又变_,化学方程式分别为_,_。结论:a.酚羟基比醇羟基_b苯酚酸性比H2CO3_。(2)取代反应跟_溴水反应,生成_色沉淀,化学方程式为 (3)显色反应跟铁盐(FeCl3)反应,生成_色物质,
12、可以检验_的存在。(4)氧化反应苯酚在空气中会慢慢氧化呈_色。苯酚可以被酸性KMnO4溶液_。苯酚可以燃烧。3苯酚的用途苯酚是重要的化工原料,广泛用于制造_、_、_、_等,也可用作消毒剂。第二节 醛一、醛类1官能团: _(CHO)2通式:饱和一元醛为_或_。3常见的醛甲醛(蚁醛)乙醛分子式CH2OC2H4O结构简式HCHOCH3CHO物理性质颜色无色无色气味有刺激性气味有刺激性气味状态气态液态溶解性易溶于水,35%40%的甲醛水溶液又称_能跟水、乙醇等互溶二、乙醛的化学性质1氧化反应(1)银镜反应_。(2)与新制Cu(OH)2悬浊液反应_。思考讨论乙醛可与银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液反应
13、,试写出甲醛与它们反应的方程式。(3)催化氧化_。2加成反应(还原反应)_。第三节 羧酸 酯一、羧酸1概念:由_和_相连构成的化合物。2通式:_,官能团_。3分类(1)按分子中烃基分脂肪酸芳香酸:如苯甲酸:_,俗名安息香酸。(2)按分子中羧基的数目分一元羧酸:如甲酸_,俗名_。二元羧酸:如乙二酸_。多元羧酸。4通性:羧酸分子中都含有_官能团,因此,都有_性,都能发生酯化反应。5饱和一元脂肪酸的通式:_或_。二、乙酸1俗名_;分子式:_;结构简式:_,官能团:_。2物理性质颜色状态气味溶解性熔点_,温度低时凝结成冰状晶体,又称_3.化学性质(1)酸性:一元_酸,比碳酸酸性_。电离方程式为_。乙酸
14、具有酸的通性。(2)酯化反应(或_反应)重要实验:酯化反应(教材P63图,可进行改进)1、反应器中加入试剂的顺序 ,并边加边摇匀。2、乙醇过量的目的 。3、反应器中加入碎瓷片的目的 。4、右导管不插到液面下,目的是 。5、导管较长的目的 。6、加热的目的:加快酯化反应速度,蒸馏出乙酸乙酯是平衡右移、提高原料转化率(或产物产率)。7、饱和Na2CO3溶液的作用是:除去乙酸,溶解乙醇,降低酯的溶解度,易于分层。8、右试管的现象是:分层、上层为无色油状液体、有香味(芳香、果香)。9、分离出右试管中乙酸乙酯的方法是: 。【典例】、除去乙酸乙酯中少量乙酸的方法是: 、 。 除去乙醇中少量乙酸的方法是:加
15、入NaOH或CaO固体、 。 含义:酸和_作用生成_的反应。断键方式:酸脱_,醇脱_。乙酸与乙醇的反应: CCH3O18OC2H5,浓H2SO4是反应的_和_。三、重要的羧酸(了解)浓H2SO4 1、甲酸:CH2O2 HCOOH 俗称蚁酸、易溶于水,弱酸(酸性大于醋酸。C原子数越少的酸性越 ,另外COOH连接苯环的酸性更强)。HCOOH + H2O(可用于实验室制取 ) 2、乙二酸:H2C2O4 HOOCCOOH 俗称草酸,易溶于水的固体,二元弱酸(酸性大于醋酸、碳酸)(1)、与Na NaOH NaHCO3 Na2CO3反应可生产Na2C2O4 NaHC2O4 (NaOOCCOONa NaOO
16、CCOOH)。(2)与Ca(OH)2反应生成草酸氢钙Ca(HC2O4)2或草酸钙CaC2O4(都是白色沉淀)(3)H2C2O4的还原性使酸性KMnO4、K2Cr2O7溶液褪色(甲酸有此性质,一般的羧酸无此性质)。 H2C2O4 + MnO4+ H+ (4)H2C2O4受热分解:H2C2O4 + + H2O(5)H2C2O4可使蓝墨水褪色【分析】Na2C2O4水解显 性,NaHC2O4溶液显 性。有关水解、电离方的程式;溶液中离子浓度大小关系;三守恒的关系式。一、酯的概念和结构1概念酯是羧酸分子中的_被_取代后的产物。2组成和结构酯的结构通式:_,R和R可以相同也可以不同,其官能团名称为_。饱和
17、一元羧酸和饱和一元醇形成的酯的分子通式为_。3命名酯类化合物是根据生成酯的酸和醇的名称来命名的。命名时,羧酸的名称写在前面,醇的名称写在后面,去掉醇换成酯。如:二、酯的性质1物理性质酯的密度一般比水_,_溶于水,_溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。低级酯是具有_的_体,存在于各种水果和花草中。2酯的水解反应在酸或碱存在的条件下,酯能发生_,生成相应的_和_。如乙酸乙酯的水解反应方程式为酸性条件下:_。碱性条件下:_。第四节 有机合成一、有机合成的过程1有机合成的概念有机合成指利用简单易得的原料,通过_,生成具有_和_的有机化合物。2有机合成的任务有机合成的任务包括目标化合物_的构建和_的转化。3有机合成的过程【思考讨论】如何在有机物分子中引入羟基?二、逆合成分析法1逆合成分析法逆合成分析法是将目标化合物倒退一步寻找上一步反应的_,该_同_反应可以得到目标化合物。而这个中间体的合成与目标化合物的合成一样,是从更上一步的中间体得来的。依次倒推,最后确定_和_。2有机合成应满足的条件(1)合成路线的各反应的条件_,并且具有_。(2)所使用的基础原料和辅助原料应该是_、_、_和_的。