醇、酚、羧酸中羟基的活性比较
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高三化学第一轮复习:酚和醛的性质【本讲教育信息】一、教学内容:酚和醛的性质二、教学目标了解苯酚的结构和性质的关系;掌握苯酚的结构、性质、制法及用途;了解醛的概念、饱和一元醛的分子通式;掌握醛类物质的一般化学性质和醛的检验。
三、教学重点、难点醇羟基、酚羟基和羧酸羟基的结构与性质比较醛的氧化反应四、教学过程:(一)酚1、酚的结构与物理性质①苯酚俗称石炭酸分子式为C6H6O,结构简式官能团名称酚羟基,酚类的结构特点是羟基直接取代苯环上的氢原子所形成的烃的衍生物②苯酚是无色有特殊气味的晶体,熔点为43℃,暴露在空气中因部分被氧化而显粉红色,常温下苯酚易溶于有机溶剂,在水中溶解度不大,温度高于65℃时,能与水互溶。
苯酚是一种重要的化工原料。
用于药皂、消毒、合成纤维、合成树脂等,如果不慎沾到皮肤上,应立即用酒精清洗。
2、酚的化学性质①苯环对羟基影响:由于受苯环吸电子作用的影响,苯酚分子中的氢氧键比醇分子中的氢氧键更容易断裂,能在水溶液中发生微弱电离,由于电离生成的H+浓度很小,不能使酸碱指示剂变色。
向常温时苯酚的浊液中滴入NaOH溶液,现象是溶液由浑浊变澄清,这一反应事实显示了苯酚有酸性。
向苯酚钠溶液中通入CO2气体,现象是溶液分层生成苯酚,这一反应证明苯酚的酸性比碳酸弱。
②羟基对苯环的影响:在苯酚分子中,由于羟基对苯环的影响使苯环上氢性质活泼,容易被其他原子或原子团取代。
a、向盛有苯酚稀溶液的试管中逐滴加入浓溴水,现象是产生白色沉淀,反应的化学方程式为:此反应可用于鉴别苯酚的存在。
苯酚还可与浓硝酸作用产生硝基化合物:b. 苯酚遇FeCl3溶液呈紫色,称为苯酚的显色反应,因而这一反应可用来鉴别苯酚或鉴别Fe3+;c. 苯酚分子中的苯环受羟基的影响而活化,表现为苯酚能与甲醛发生缩聚反应,生成酚醛树脂:3、苯酚的制法:工业上一般采用氯苯水解法制取苯酚,但在一般条件下,卤代苯并不能在碱性条件下发生水解反应,故若要除去卤代苯中所混有的X2,可用NaOH溶液除去。
第三节 羧酸 酯+2OOO++2H 2O(5)羟基酸自身的酯化反应此时反应有三种情形,可得到普通酯、环状交酯和高聚酯。
如:4、加热。
在形成环酯时,酯基中,只有一个O 参与成环。
CO 3溶液。
COOC 2H 5+H 2O 。
4.实验方法:在一支试管里先加入3 mL 乙醇,然后一边摇动,一边慢慢地加入2 mL 浓H 2SO 4和2 mL 冰醋酸,按图装好,用酒精灯小心均匀地加热试管3~5 min ,产生的蒸气经导管通到饱和Na 2CO 3溶液的液面上,此时可以观察到有透明的油状液体浮在液面上。
停止加热,取下盛有饱和Na 2CO 3溶液的试管,振荡盛有饱和Na 2CO 3溶液的试管后静置,待溶液分层后,可观察到上层的透明油状液体乙酸乙酯,并可闻到果香气味。
5.注意事项:(1)实验中浓硫酸起催化剂和吸水剂作用。
(2)盛反应混合液的试管要上倾约45°,主要目的是增大反应混合液的受热面积。
(3)导管应较长,除导气外还兼起冷凝作用。
导管末端只能接近饱和Na 2CO 3溶液的液面而不能伸入液面以下,目的是防止受热不匀发生倒吸。
(4)实验中小心均匀加热使液体保持微沸,这样有利于产物的生成和蒸出,以提高乙酸乙酯的产率。
(5)饱和Na 2CO 3溶液的作用是吸收乙酸、溶解乙醇、冷凝酯蒸气且减小其在水中的溶解度,以利于分层析出。
(6)不能用NaOH 溶液代替饱和Na 2CO 3溶液,因乙酸乙酯在NaOH 存在时易水解,而几乎得不到乙酸乙酯。
四、外界条件对物质反应的影响 (1)温度不同,反应类型和产物不同如乙醇的脱水反应:乙醇与浓H 2SO 4共热至170℃,主要发生消去反应(属分子内脱水)生成乙烯(浓硫酸起脱水剂和催化剂双重作用):――→浓H 2SO 4170℃CH 2===CH 2↑+H 2O 若将温度调至140℃,却主要发生分子间脱水(不是消去反应而是取代反应)生成乙醚:如甲酸与新制Cu(OH)2悬浊液混合,常温下主要发生中和反应:2HCOOH +Cu(OH)2―→(HCOO)2Cu +2H 2O 而加热煮沸则主要发生氧化还原反应:HCOOH +2Cu(OH)2――→△Cu 2O ↓+CO 2↑+3H 2O(2)溶剂不同,反应类型和产物不同如溴乙烷与强碱的水溶液共热则发生取代反应(也称为水解反应)生成乙醇,但跟强碱的醇溶液共热却发生消去反应生成乙烯。
高中有机化学中各种官能团的性质1。
卤化烃:官能团,卤原子在碱的溶液中发生“水解反应”,生成醇在碱的醇溶液中发生“消去反应”,得到不饱和烃2。
醇:官能团,醇羟基能与钠反应,产生氢气能发生消去得到不饱和烃(与羟基相连的碳直接相连的碳原子上如果没有氢原子,不能发生消去)能与羧酸发生酯化反应能被催化氧化成醛(伯醇氧化成醛,仲醇氧化成酮,叔醇不能被催化氧化)3。
醛:官能团,醛基能与银氨溶液发生银镜反应能与新制的氢氧化铜溶液反应生成红色沉淀能被氧化成羧酸能被加氢还原成醇4。
酚,官能团,酚羟基具有酸性能钠反应得到氢气酚羟基使苯环性质更活泼,苯环上易发生取代,酚羟基在苯环上是邻对位定位基能与羧酸发生酯化5。
羧酸,官能团,羧基具有酸性(一般酸性强于碳酸)能与钠反应得到氢气不能被还原成醛(注意是“不能”)能与醇发生酯化反应6。
酯,官能团,酯基能发生水解得到酸和醇醇、酚:羟基(-OH);伯醇羟基可以消去生成碳碳双键,酚羟基可以和NaOH反应生成水,与Na2CO3反应生成NaHCO3,二者都可以和金属钠反应生成氢气醛:醛基(-CHO);可以发生银镜反应,可以和斐林试剂反应氧化成羧基。
与氢气加成生成羟基。
酮:羰基(>C=O);可以与氢气加成生成羟基羧酸:羧基(-COOH);酸性,与NaOH反应生成水,与NaHCO3、Na2CO3反应生成二氧化碳硝基化合物:硝基(-NO2);胺:氨基(-NH2). 弱碱性烯烃:双键(>C=C<)加成反应。
炔烃:三键(-C≡C-)加成反应醚:醚键(-O-)可以由醇羟基脱水形成磺酸:磺基(-SO3H)酸性,可由浓硫酸取代生成腈:氰基(-CN)酯: 酯 (-COO-) 水解生成羧基与羟基,醇、酚与羧酸反应生成注: 苯环不是官能团,但在芳香烃中,苯基(C6H5-)具有官能团的性质。
苯基是过去的提法,现在都不认为苯基是官能团官能团:是指决定化合物化学特性的原子或原子团. 或称功能团。
卤素原子、羟基、醛基、羧基、硝基,以及不饱和烃中所含有碳碳双键和碳碳叁键等都是官能团,官能团在有机化学中具有以下5个方面的作用。
羧酸一、羧酸的结构与分类1.乙酸的组成与结构乙酸的分子式为C2H4O2,结构式为,结构简式为CH3COOH,官能团是—COOH。
2.写出下列各种酸的结构简式,并填空:①乙酸:CH3COOH;②硬脂酸:C17H35COOH;③苯甲酸:C6H5COOH;④油酸:C17H33COOH;⑤乙二酸:HOOC—COOH。
(1)从上述酸的结构可以看出,羧酸可以看作是由羧基和烃基相连而构成的化合物。
其通式可表示为R—COOH,官能团为—COOH。
(2)按不同的分类标准对羧酸进行分类:若按羧酸分子中烃基的结构分类,上述物质中的①②④属于脂肪酸,③属于芳香酸。
若按羧酸分子中羧基的数目分类,上述物质中的①②③④属于一元酸,⑤属于二元酸。
[归纳总结][活学活用]1.羧酸是一类非常重要的有机物,下列关于羧酸的说法中正确的是()A.羧酸在常温常压下均为液态物质B.羧酸的通式为C n H2n+2O2C.羧酸的官能团为—COOHD.只有链烃基与羧基相连的化合物才叫羧酸答案 C解析羧酸的官能团为羧基,可写为—COOH或写为羧酸除包括链烃基与羧基相连的有机物外,环烃基、芳香烃基等与羧基相连得到的二、羧酸的化学性质1.乙酸的性质(1)乙酸俗名醋酸,是一种无色液体,具有强烈刺激性气味,易溶于水和乙醇。
(2)乙酸是一种弱酸,其酸性比碳酸的强,具有酸的通性。
在水中可以电离出H+,电离方程式为CH3COOH CH3COO-+H+。
①与酸碱指示剂作用,能使石蕊溶液变红。
②与Mg反应的化学方程式为Mg+2CH3COOH===(CH3COO)2Mg+H2↑。
③与CaO反应的化学方程式为CaO+2CH3COOH===(CH3COO)2Ca+H2O。
④与Cu(OH)2反应的化学方程式为Cu(OH)2+2CH3COOH===(CH3COO)2Cu+2H2O。
⑤与Na2CO3反应的化学方程式为Na2CO3+2CH3COOH===2CH3COONa+CO2↑+H2O。
有机化学反应类型归纳及复习2009.10.2一、取代反应 1.概念:有机物分子里某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应。
2.能发生取代反应的官能团有:醇羟基(-OH )、卤原子(-X )、羧基(-COOH )、酯基(-COO -)、肽键(-CONH -)等。
(1)烷烃卤代条件:光照,卤素为纯卤素,如氯气,溴蒸气(不能是溴水) 产物:卤代烃(R-X )+ 卤化氢(HX )(2)苯及苯的同系物卤代条件:催化剂(Fe ),纯卤素:苯环上的氢被取代 光照;纯卤素:苯环侧链上的氢被取代(3)卤代烃水解条件:NaOH 水溶液。
其中水是反应物,NaOH 能促进水解平衡向右移动C 2H 5-Br + H -OH −−−→−∆/NaOH C 2H 5OH + HBr ; 生成的HBr 能与NaOH 继续反应:NaOH+HBr →NaBr+H 2O两个方程式综合起来,也可以写成:C 2H 5-Br + NaOH −→−∆C 2H 5OH + NaBr (4)醇:成醚:CH 3CH 2-OH+H-O-CH 2CH 3−−−−→−C140/浓硫酸CH 3CH 2-O-CH 2CH 3+H 2O 卤化:CH 3CH 2—OH +H —Br −→−∆CH 3CH 2Br + H 2O (5)酚:卤化、硝化(6)羧酸酯化:条件:浓硫酸;加热R-COO-H + H-O-R ′−−−→−∆/浓硫酸R-COO-R ′+ H 2O (7)酯水解条件:酸性水解或碱性水解;碱性水解生成了盐,要通过酸化变成酸溶液,然后经过蒸馏得到有机酸。
CH 3COOC 2H 5+H 2O −−−→−∆/浓硫酸CH 3COOH +C 2H 5OH ;RCOOR ′+NaOH −→−∆RCOONa +R ′OH 3.能发生取代反应的有机物种类如下图所示:二、加成反应 1.能发生加成反应的官能团:双键、三键、苯环、羰基(醛、酮)等。
(1)C=C 与H2、X2、HX 、H2O : (2)C ≡C 与H2、X2、HX 、H2O : (3)苯与H2(4)醛、酮与氢气加成: (5)油脂氢化:2.加成反应有两个特点:①反应发生在不饱和的键上,不饱和键中不稳定的共价键断裂,然后不饱和原子与其它原子或原子团以共价键结合。
醇(酚)、醛、羧酸、酯及相互关系湖北省团风中学洪彪陈长东本专题是中学有机化学的核心内容,是历年高考的重点内容,重现率100%。
其命题趋势是:(1)结合相关事件,考查主要官能团的性质;(2)将分子式、结构简式与同分异构体的推导、书写糅合在一起;(3)创设情境,引入信息,依据官能团的性质及相互关系组成综合性的试题。
复习时要抓住“一官一代一衍变”,即官能团对各类烃的衍生物的性质起决定作用,各类烃的衍生物的重要代表物的结构和性质,各类烃的衍生物之间的衍变关系。
在理解相关概念的基础上联点成线,联线成网,形成知识的立体架构,通过典型题目的分析解答,归纳得出不同题型的解题思路。
一、一个知识网二、两种活性氢OH1.分子结构中氢原子活性的比较:羟基氢>邻对位上的氢>间位上的氢2.羟基氢活性的比较:羧基氢>酚羟基氢>水分子中的氢>醇羟基氢六、六个有机计算的重要数据1.与H2加成时所消耗H2物质的量:1mol C=C需1mol H2,1mol—C≡C—需2mol H2,1mol —CHO需1mol H2,1mol苯环需3mol H2。
2.1mol —CHO完全反应时需2mol Ag(NH3)2OH或2mol新制的Cu(OH)2,生成2mol Ag、1mol Cu2O。
3.2mol —OH或2mol —COOH与活泼金属反应放出1mol H2。
4.1mol —COOH与NaHCO3溶液反应放出1mol CO2。
5.1mol一元醇与足量乙酸反应生成1mol酯时,其相对分子质量将增加42;1mol二元醇与足量乙酸反应生成酯时,其相对分子质量将增加84。
6.1mol某酯A发生水解反应生成B和乙酸时,若A与B的相对分子质量相差42,则生成1mol乙酸;若A与B的相对分子质量相差84时,则生成2mol乙酸。
八、八个规律1.有机物溶解性规律:烃、卤代烃、酯均不溶于水;低级(即含碳原子数较少的)醇、醛、羧酸等易溶于水,但随着碳原子数的增多,逐渐变得微溶或难溶。
高考总复习《有机反应类型》【考纲要求】1、了解常见的有机反应类型,根据加成、取代反和消去等反应的特点,判断有机反应类型,并能书写给定反应物和反应类型的反应的化学方程式。
2、分别从加(脱)氧、脱(加)氢的角度来认识氧化反应(还原反应)。
3、掌握加聚反应和缩聚反应的特点。
【内容讲解】考点一、取代反应1、定义:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。
2、能发生取代反应的常见有机物:典型有机物的取代反应有机物类别烷烃甲烷与氯气,光照条件,氢原子被氯原子代替烯烃无炔烃无芳香烃苯和液溴在溴化铁催化下生成溴苯,苯的硝化,甲苯的硝化卤代烃在氢氧化钠的水溶液中卤原子被取代成羟基。
酚与饱和溴水反应成三溴苯酚。
醇酯化;分子间脱水;与氢溴酸取代醛无羧酸酯化;分子间脱水成酸酐酯酯的水解(酸性或碱性条件)氨基酸分子间脱水成肽多肽水解低聚糖水解要点诠释:典型的的取代反应−−−−→C2H5—OH+HBrC2H5—Br+H—OH NaOH∆−−−→C2H5—OH+NaBr或C2H5—Br+NaOH2H OΔ−−−→CH3CH2Br+H2OCH3CH2OH+HBr H+∆浓H2SO4C2H5OH+H—OC2H5140C︒−−−−→浓硫酸C2H5—OC2H5+H2OOCHOCHHOHCCH||323-+--||2523OOHHOCCCH+--61266126211221242OHCOHCOHOHC SOH+−−−→−+稀(蔗糖)(葡萄糖)(果糖)1、定义:不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合成新的化合物的反应。
2、能发生加成反应的官能团:双键、三键、苯环、羰基(醛、酮)等。
3、典型的加成反应222BrCHCH+===(水溶液)BrCHBrCH22-→(溴水褪色)CHClCHHClCHCH===−−→−+---===2催化剂(制取塑料用)||22222BrBrCHCHCHCHBrCHCHCHCH===--→+===-===(1,2加成)||22222r BBrCHCHCHCHBrCHCHCHCH-===-→+===-===(1,4加成)+3H2Ni(环己烷)加热、加压催化剂−−→−-+===OHHCHCH22OHCHCH23(工业制乙醇)∆−→−+--||23OHHCCH Ni OHCHCH--23||233OHCHCCH Ni∆−→−+--|33OHCHCHCH--脂肪油催化剂)(23517351723317235172331723317|||3|COOCHHCCOOCHHCCOOCHHCCOOCHHCHCOOCHHCCOOCHHC−−→−+要点诠释:(1)酯基、羧酸中的碳氧双键难与氢气加成。
环氧基与活泼H原子的反应按照化学性质可把含活泼氢化合物分成碱性化合物(如伯胺、仲胺、酰胺等)和酸性化合物(如羧酸、酚、醇等)。
它们的活泼氢原子与环氧基会产生以下加成反应。
碱性化合物按亲核机理与环氧基反应,一般说来碱性大的活性大,如脂肪胺>芳香胺。
酸性化合物按亲电机理与环氧基反应,一般说来酸性大的活性大,如羧酸>酚>醇。
脂肪族伯胺与端环氧基的反应在室温下就能进行,无需促进剂。
但是一系列质子给予体物质(如醇类、酚类、羧酸、磺酸和水等)对此反应有促进作用。
而质子接受体物质(如酯类、醚类、酮夹和腈类等)对它起抑制作用。
促进效果的顺序为:酸≥酚≥水>醇>腈>芳烃(苯、甲苯等)>二氧杂环己烷>二异丙基醚。
芳香胺比脂肪胺的活性小,与环氧基的反应速度慢。
室温下只有30%左右的树脂参加了反应。
这是由于芳香胺氮原子上的不对称电子被苯环部分地分散了(苯核的E效应),造成碱性降低,以及苯环的立体位阻效应所致。
然而芳香胺与脂环环氧基的反应却要比脂肪胺快。
这可能是芳香胺的相对酸度大一些的缘由。
芳香胺与却氧基的反应也可被醇类、酚季、三氟化硼络合物和辛酶亚锡等加建。
辛酸亚锡对脂环族环氧树脂的固化加速作用特别明显。
酰胺基上氢原子的活性就更小了。
室温下与环氧基很难发生反应。
需在KOH、NaOH或苯二甲酸钠等强碱性促进剂存在下;或在150℃以上的高温下才能产生开环加成反应。
此反应,可用于环氧树脂的改性。
醇类化合物是作为亲电试剂与环氧基反应的。
但因其酸性极弱,即亲电性小,所以若无促进剂存在则需要在200℃以上才能反应。
醇类与环氧基的反应活性顺序为:伯醇>仲醇>叔醇。
叔胺等碱性化合物能促进羟基与环氧基在较低温度(100℃左右)下快速反应。
酚比醇的酸性大。
所以酚羟基与环氧基的反应速度比醇羟基快。
在近200℃时就开始反应。
在KOH等碱性促进剂作用下,此反应能在100℃时进行。
羧基与环氧基的反应比胺类慢。
一般在室温下不能生成高交联度结构。
需在100℃以上长时间加热才能固化。