高中化學(xué) 知識導(dǎo)學(xué) 第2章 官能團與有機化學(xué)反應(yīng) 烴的衍生物 第2節(jié) 醇和酚（第2課時）醇的化學(xué)性質(zhì)學(xué)案 （答案不全）魯科版選修5VIP

第2課時醇的化學(xué)性質(zhì)案例探究 石油資源日趨枯竭的趨勢迫使人們?nèi)ソ鉀Q汽油問題。為此人們一方面致力于汽油的人工合成，另一方面努力尋找代用汽油。目前已找到的代用汽油有甲醇、乙醇、氫氣等。工業(yè)發(fā)達國家相繼出現(xiàn)過甲醇汽車、乙醇汽車和氫氣汽車。目前使用和研究較多的是甲醇和乙醇。 甲醇是一種性能優(yōu)良的汽車新燃料，它的主要優(yōu)點是辛烷值高，沒有污染。實踐證明，當(dāng)汽油中摻入甲醇后，由于它的抗震性能好，毋需再加四乙基鉛。這種混合燃料燃燒完全，熱利用效率高，排放的氣體中無鉛，一氧化碳和其他殘留的碳?xì)浠衔锪看蟠鬁p少，從而減輕了環(huán)境污染。 思考: 1. 甲醇的結(jié)構(gòu)式怎樣？ 2. 工業(yè)酒飲用后為何會引起人體中毒？ 3. 醇類有哪些化學(xué)性質(zhì)？自學(xué)導(dǎo)引 乙醇的化學(xué)性質(zhì) 1. 羥基中氫的反應(yīng)（ 1 ） 與活潑金屬的反應(yīng)由于氧元素與氫元素電負(fù)性的差異 _ ，羥基中氫氧鍵的極性 _ ，_ 斷裂。所以羥基中的氫原子 _ ，能與鈉、鉀、鋁等金屬發(fā)生反應(yīng)。例如，乙醇可以與金屬鈉反應(yīng)生成乙醇鈉和氫氣。_ 實驗證明，鈉與乙醇的反應(yīng)要比鈉與水的反應(yīng) _ 。這是由于醇分子中烷基具_ 有作用，使醇中氫氧鍵極性比水中氫氧鍵的極性弱，因此醇分子中羥基氫原子的活潑性要比水分子中的氫原子的活潑性 _ 一些。（ 2 ） 與羧酸的作用 乙醇、乙酸在濃H2SO4催化并加熱的情況下生成 _ ，通過示蹤原子可知酯化反應(yīng)中酸脫掉 _ ，醇脫掉 _ 。如: 2. 醇的氧化 醇分子中與羥基相連的碳原子的氧化數(shù)是 _ ，未達到碳原子的最高氧化數(shù)+4，因此醇具有還原性，易被氧化劑氧化。答案1. 大較強易較活潑2C2H5OH + 2Na 2C2H5ONa + H2緩慢推電子弱乙酸乙酯OHHCH3COOCH2CH2CH （ CH 3 ）2CH3CH2ONO22. +22CO2 + 3H2O2CH3CH2CHO 2HCHO疑難剖析 一、羥基中氫的反應(yīng) 1. 與活潑金屬反應(yīng) 由于氧元素與氫元素電負(fù)性的差異較大，羥基中氫氧鍵的極性比較強，容易斷裂。所以羥基中的氫原子比較活潑，能與鈉、鉀、鋁等金屬發(fā)生反應(yīng)。例如，乙醇可以與金屬鈉反應(yīng)生成乙醇鈉和氫氣。 2C2H5OH + 2Na 2C2H5ONa+H2鈉分別與水、乙醇反應(yīng)的比較鈉與水的反應(yīng)鈉與乙醇的反應(yīng)鈉的現(xiàn)象鈉粒熔為閃亮的小球，快速浮游于水面，并迅速消失鈉粒未熔化，沉于乙醇液體底部，并慢慢消失聲的現(xiàn)象有嘶嘶的聲音無任何聲音氣的現(xiàn)象觀察不到氣體的現(xiàn)象有無色、無味氣體生成，做爆鳴實驗時有爆鳴聲實驗結(jié)論鈉的密度小于水的密度，熔點低。鈉與水劇烈反應(yīng)，單位時間內(nèi)放出的熱量大，反應(yīng)生成氫氣。2Na + 2H2O 2NaOH+H2,水分子中氫原子相對較活潑鈉的密度大于乙醇的密度。鈉與乙醇緩慢反應(yīng)生成氫氣。2Na + 2CH3CH2OH H2 + 2CH3CH2ONa，乙醇分子里羥基氫原子相對不活潑反應(yīng)實質(zhì)水分子中的氫原子被置換的置換反應(yīng)乙醇分子羥基上的氫原子被置換的置換反應(yīng) 實驗證明，鈉與乙醇的反應(yīng)要比鈉與水的反應(yīng)緩和得多。這是由于醇分子中烷基具有推電子作用，使醇中氫氧鍵極性比水中氫氧鍵的極性弱，因此醇分子中羥基氫原子的活潑性要比水分子中的氫原子的活潑性弱一些。 2. 與羧酸反應(yīng) 在乙醇和乙酸反應(yīng)制取乙酸乙酯時利用氧同位素示蹤法，對乙醇分子中的氧原子進行標(biāo)記，經(jīng)過對生成物的檢測，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物乙酸乙酯中含有氧的同位素18O。這說明，酯化反應(yīng)中脫掉羥基的是羧酸，脫掉氫原子的是醇。 【例1】 鈉與水、乙醇、乙酸、苯酚反應(yīng)的速率由快到慢的順序為 _ 。 解析: 羧酸、酚、水、乙醇分子中都有OH，但OH上H的活潑性由強到弱為羧酸酚水醇。 答案: 乙酸苯酚水乙醇 【例2】 已知 在水溶液中存在平衡 ，當(dāng) 與CH3CH2OH酯化時，不可能生成的是 （ ） 解析: 根據(jù)酯化反應(yīng)脫水規(guī)律，酸脫掉 所以A不可能。 答案: A 二、醇的催化氧化原理及規(guī)律 1. 乙醇的催化氧化原理 將彎成螺旋狀的粗銅絲灼熱后，插入乙醇中，會發(fā)生下列反應(yīng): 2Cu + O2 2CuO （ 銅絲變黑 ） 總反應(yīng)方程式為: 反應(yīng)中Cu的作用為催化劑。 2. 乙醇催化氧化的本質(zhì) 在有機反應(yīng)中得氧或失氫反應(yīng)均為氧化反應(yīng)。乙醇催化氧化生成乙醛時，乙醇分子并未得氧，而是失去兩個氫原子生成乙醛分子。因此乙醇變?yōu)橐胰┑姆磻?yīng)實質(zhì)是去氫反應(yīng)。所以，有機化學(xué)反應(yīng)中的氧化即為加氧或去氫的反應(yīng)，還原即為加氫或去氧的反應(yīng)。 3. 醇的催化氧化規(guī)律（ 1 ） 與羥基（ OH ） 相連碳原子上有兩個氫原子的醇（ OH在碳鏈末端的醇 ） ，被氧化生成醛: （ 2 ） 與羥基（ OH ） 相連碳原子上有一個氫原子的醇（ OH在碳鏈中間的醇 ） ，被氧化生成酮: （ 3 ） 與羥基（ OH ） 相連碳原子上沒有氫原子的醇不能被催化氧化。 【例3】 以下四種有機物的分子式皆為C4H10O: 其中能被氧化為含相同碳原子的醛是 （ ） A. B. 只有 C. 和D. 和 答案: C 思維啟示: 醇氧化機理: （ 去氫 ） 若與羥基相連的碳原子上還有氫原子，則為醛；沒有氫原子則為酮。若原來碳原子上沒有氫原子，則不能發(fā)生催化氧化反應(yīng)。 【例4】 把質(zhì)量為 m g的銅絲灼燒變黑，立即放入下列物質(zhì)中，使銅絲變紅，而且質(zhì)量仍為 m g的是 （ ） A. 稀H2SO4 B. C2H5OH C. 稀HNO3 D. CH3COOH溶液 E. CO 思路分析: 銅絲變黑發(fā)生反應(yīng)2Cu+O22CuO。對照選項A、C、D，CuO溶于酸生成Cu2+; （ 稀HNO3還可與Cu繼續(xù)反應(yīng) ） 銅絲質(zhì)量要減少。而B中CH3CH2OH + Cu