高中化学 专题二 物质性质的研究 课题2 乙醇和苯酚的性质学案 苏教版选修

一年来,虽然作了一些工作,但与上级要求和职工期望还有较大差距,现根据民主生活会的要求,结合本次民主生活批评与自我批评这一主题课题2乙醇和苯酚的性质一、乙醇的结构与性质1乙醇发生化学反应时化学键的断裂情况如果将乙醇分子中的化学键进行标号，(如下图所示)，那么乙醇发生化学反应时化学键的断裂如下表所示：反应断裂的价键化学方程式与活泼金属反应(1)2CH3CH2OH2Na2CH3CH2ONaH2催化氧化反应(1)(3)CuOCH3CH2OHCH3CHOCuH2O与氢卤酸反应(2)CH3CH2OHHBrCH3CH2BrH2O分子间脱水反应(1)(2)2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3H2O分子内脱水反应(2)(5)酯化反应(1)2醇的去氢氧化规律醇在Cu或Ag作催化剂且加热的条件下能被氧化成醛或酮，例如以为例：(1)C上至少有一个氢原子时才能发生去氢的催化氧化，若C上没有氢原子，则在同样条件下不能被氧化。例如：(反应不能进行)(2)C上有两个或三个氢原子时，被氧化成醛，如CH3CH2OHCH3CHO(3)C上只有一个氢原子时，只能被氧化成酮，如3醇的消去反应规律醇的消去反应是羟基和邻位碳原子上的氢原子一起去掉，形成碳碳双键的过程。可总结如下几点：(1)如果醇分子中没有邻位碳原子(如甲醇CH3OH)，或邻位碳原子上没有氢原子(如2,2二甲基1丙醇、苯甲醇等)，这些醇不能发生消去反应。(2)当醇分子中羟基碳原子只有一个连有氢原子的邻位碳原子时，发生消去反应的产物只有一种，如乙醇发生消去反应的产物只有CH2=CH2。(3)当醇分子中羟基碳原子存在2个或3个邻位碳原子，且这些碳原子都连接有氢原子时，发生消去反应的产物就可能有多种。如3甲基3己醇()分子中羟基碳原子有3个不同的连接有氢原子的邻位碳原子，它发生消去反应的产物就有3种，分别为：3甲基2己烯()、3甲基3己烯()和2乙基1戊烯()。4乙醇消去反应实验的注意事项(1)安装仪器时，要按由下而上，从左到右的顺序进行，在拆卸装置时正好相反；(2)组装好仪器后先进行气密性检查；(3)将温度计插入到液面下，因为实验中需用温度计控制混合液的反应温度在170 ，防止高温发生炭化结焦的现象；(4)在反应混合液中加入沸石(或碎瓷片)，以防止液体暴沸；(5)在加热时需快速升温到170 ，这样可避免在低温时发生副反应而生成乙醚；(6)该反应中的浓硫酸的作用是催化剂和脱水剂；(7)由于浓硫酸的强氧化性，在反应过程中会发生副反应，所以生成物乙烯中会混有CO2和SO2气体，在用溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液检验乙烯前一定要将SO2(因为SO2有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色)除去。【例1】实验室用浓硫酸和乙醇制取乙烯时，常会看到烧瓶中液体变黑，并在制得的乙烯中混有CO2、SO2等杂质。某课外小组设计的装置如下图所示，证明乙烯中混有CO2、SO2并验证乙烯的性质。回答下列问题。(1)装置A是乙烯的发生装置，图中有一处明显的错误是_，烧瓶中加入碎瓷片的作用是_。(2)若要检验装置A中所得气体中含有SO2，可将混合气体直接通入_(填代号，下同)装置；若要检验A中所得气体含有CH2=CH2，可将混合气体先通入B装置，然后通入_装置，也可将混合气体干燥后，通入_装置。(3)小明将从装置A出来的混合气体依次通过装置B、E、D、E，发现装置D前面的澄清石灰水无明显变化、装置D后面的澄清石灰水变浑浊。请对出现该现象的原因进行合理猜想：_。(4)若要一次性将三种气体全部检验出来，被检验的先后顺序是_、_、_。解析：本题中乙烯是用乙醇和浓硫酸在170 的温度下发生反应制得的，由于测定的是混合液的温度，因此温度计必须插入液面以下。由于反应物都是液体，因此需要加入碎瓷片等固体，防止暴沸。根据CO2、SO2和CH2=CH2三种物质的性质可知，CO2和SO2都能与NaOH、Ca(OH)2反应，SO2和CH2=CH2都能与溴水、酸性KMnO4溶液反应，但只有SO2能与品红溶液反应，只有CH2=CH2能与溴的CCl4溶液反应，因此检验CO2前必须先检验并除去SO2，检验SO2前必须先检验并除去CH2=CH2。第(3)问中，使D装置后面的澄清石灰水变浑浊的气体只有CO2，但原来的CO2已被除尽，所以只能是新生成的，也只能是乙烯被氧化后的产物。答案：(1)温度计水银球部分没有插入液面以下防止混合液在受热时发生暴沸(2)CD(或F)G(3)乙烯中混有的CO2、SO2在B装置中已被除尽，乙烯被酸性KMnO4溶液氧化生成CO2(4)乙烯SO2CO211下列醇类能发生消去反应的是()A甲醇B1丙醇C2,2二甲基1丙醇D2,2,4,4四甲基3戊醇12以下4种有机物的分子式都为C4H10O： 其中能被氧化为含相同碳原子数的醛的是()A BC C13植物及其废弃物可制成乙醇燃料，下列关于乙醇燃料的说法错误的是()A它是一种再生能源B乙醇易燃烧，污染小C乙醇只能在实验室内作燃料D粮食作物是制乙醇的重要原料14下图是燃料乙醇的生产和消费过程示意图。虽然燃料乙醇的使用缓解了汽车能源的紧张状况，但仍存在一些问题。由此可知，燃料乙醇()A是最理想的绿色能源B提供的能量来自于太阳能C生产和消费过程对空气没有任何影响D生产过程中将消耗大量粮食，以避免粮食过剩15有关催化剂的催化机理等问题可从“乙醇催化氧化实验”中得到一些认识，其实验装置如下图所示。实验操作：预先使一脱脂棉花团浸透乙醇，并按照图示安装好。在铜丝的中间部位加热，片刻后开始有节律(间歇性)地鼓入空气，即可观察到明显的实验现象。请回答以下问题。(1)被加热的铜丝处发生反应的化学方程式为：_。(2)从A管中可观察到的实验现象是_。从中可认识到在该实验过程中，催化剂起催化作用时参加了化学反应，还可认识到催化剂起催化作用时需要一定的_。(3)实验进行一段时间后，如果撤掉酒精灯，反应还能否继续进行？原受热的铜丝处有什么现象？为什么会有这种现象？二、苯酚的结构对其性质的影响1苯环和羟基的相互影响(1)苯酚分子结构中羟基(OH)受苯环影响会发生微弱电离显弱酸性(2)苯酚分子中苯环受到羟基影响使苯环在OH的邻、对位上的氢原子变得活泼，易于被取代2苯酚与溴水的取代反应的注意事项此反应需溴水过量，且产物三溴苯酚可溶于苯酚。故做此实验时，需用浓溴水且苯酚的浓度不能太大，否则看不到白色沉淀。【例2】下列叙述正确的是()A苯中少量的苯酚可先加适量的浓溴水，使苯酚生成三溴苯酚，再通过过滤而除去B将苯酚晶体放入少量水中，加热时全部溶解，冷却到50 形成悬浊液C苯酚的酸性很弱，不能使酸碱指示剂变色，但可以和碳酸氢钠反应放出CO2D苯酚既可以发生氧化反应，又可以发生还原反应解析：苯是一种有机溶剂，既能溶解Br2，又能溶解三溴苯酚，因此在含苯酚的苯溶液中加入溴水是不能除去苯酚的。正确的方法是加入适量的NaOH溶液使苯酚与NaOH反应生成溶于水的苯酚钠，再用分液漏斗分离，A错误。苯酚在65 以上与水可以任意比例互溶，冷至50 将有部分苯酚析出，此时温度仍高于苯酚的熔点(40.9 )且析出的苯酚还溶有部分水，这时析出的苯酚呈油珠状，形成的是一种乳浊液而不是悬浊液，B错误。苯酚的酸性比碳酸的弱，几乎不能使酸碱指示剂变色，不能与NaHCO3反应，C错误。苯酚在空气中容易被氧化而变为粉红色，显然可以发生氧化反应；苯酚中含有苯环，在一定条件下可以与氢气发生加成反应(即还原反应)生成环己醇，D正确。答案：D21下图所示是实验室制取酚醛树脂的装置图。(1)装置中的一处错误是_。(2)试管上方长玻璃管的作用是_。(3)浓盐酸在该反应中的作用是_。(4)此反应需水浴加热，不用温度计控制水浴温度的原因是_。(5)生成的酚醛树脂为_色_态。(6)实验完毕后，若试管用水不易洗涤，可以加入少量_浸泡几分钟，然后洗净。(7)写出实验室制取酚醛树脂的化学方程式：_，此有机反应类型是_。答案：【互动课堂】触类旁通11B解析：由消去反应的定义可知，生成物必为不饱和的化合物，生成产物含的消去反应必须具备两个条件：主链上的碳原子至少有2个；连接OH的碳原子的相邻碳原子上必须有氢原子。12C解析：解答此题要弄清醇被氧化的规律：中含有CH2OH结构，氧化后生成醛。RCH2OHRCHO(生成醛)(生成酮)不能被氧化为相同碳原子数的醛或酮。13C解析：乙醇除了在实验室内作燃料外，可以用于乙醇汽油，C错。乙醇是一种再生能源，易燃烧，污染小，A、B正确；由含淀粉、纤维素丰富的粮食作物水解可制取乙醇，D正确。14B解析：从图中信息可知：乙醇燃料的使用缓解了能源紧张的状况，但其生产使用过程中仍然产生一些污染，并且大量消耗粮食，也会从一定程度上造成粮食紧张，故A、C、D错误。15解析：铜丝和空气中的氧气在加热时生成黑色的CuO，乙醇再被CuO氧化成乙醛。反应的方程式为：2CuO22CuO，C2H5OHCuOCH3CHOCuH2O，将以上两式合并后得：2C2H5OHO22CH3CHO2H2O。反应中Cu起了催化剂的作用。答案：(1)2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O(2)受热部位的铜丝随间歇性地鼓入空气而交替出现变黑变红温度(3)反应仍可继续进行。仍可看到原受热部位的铜丝交替出现变黑变红的现象。因为醇的催化氧化反应是放热反应。21解析：试管与烧杯底部接触就会使试管内的液体超过100 ；用乙醇浸泡生成的酚醛树脂，会使酚醛树脂变软，容易脱落下来；生成酚醛树脂的反应是缩聚反应，注意写方程式时不要漏掉小分子。答案：(1)试管底部与烧杯底部接触(2)冷凝回流作用(3)催化剂(4)因反应条件为沸水浴(5)粉红黏稠(6)乙醇(7)nnHCHO(n1)H2O缩聚反应现将本人存在的有关问题和今后的整改方向向各位领导和同志们作简要的汇报,讲得不够的地方请领导和同志们批评指正。