第六章醇、酚、醚讲课学时:4(5)教学目的:通过课堂教学使学生掌握醇、酚、醚的结构特征、系统命名法、物理性质与化学性质。教学难点:醇、酚结构的不同导致化学性质的差异教学方式:课堂讲授、多媒体、模型、课堂讨论教学内容:(一)醇(1)醇的结构(2)醇的系统命名法(3)醇的物理性质(4)醇的化学性质:作为酸和碱的反应、脱水反应、取代反应、成酯反应(酯化反应)、醇的氧化与脱氢(5)醇亲核取代反应的历程:SN1、SN2(6)醇分子内脱水反应历程:E1(7)醇结构对亲核取代反应速度的影响(二) 酚(1)酚的结构(2)酚的命名(3)酚的化学性质:酸性、芳环上的亲电取代反应(4)自然界存在的酚类物质(三) 醚(1)醚的结构与命名(2)醚的物理性质(3)醚的化学性质课程进程课程题目详细内容备注或讨论】形式时间辅助手段
1 第六章 醇、酚、醚 讲课学时:4(5) 教学目的:通过课堂教学使学生掌握醇、酚、醚的结构特征、系统命名 法、物理性质与化学性质。 教学难点:醇、酚结构的不同导致化学性质的差异。 教学方式:课堂讲授、多媒体、模型、课堂讨论 教学内容:(一) 醇 (1)醇的结构 (2)醇的系统命名法 (3)醇的物理性质 (4)醇的化学性质:作为酸和碱的反应、脱水反应、取代反应、 成酯反应(酯化反应)、醇的氧化与脱氢 (5)醇亲核取代反应的历程:SN1、 SN2 (6)醇分子内脱水反应历程:E1 (7)醇结构对亲核取代反应速度的影响 (二)酚 (1)酚的结构 (2)酚的命名 (3)酚的化学性质:酸性、芳环上的亲电取代反应 (4)自然界存在的酚类物质 (三)醚 (1)醚的结构与命名 (2)醚的物理性质 (3)醚的化学性质 课程进程: 课程题目 形式 时间 min 详细内容 备注或讨论 \ 辅助手段
(一)醇:讲授(1)醇的官能团一羟基,羟基氧多媒体辅助10发生sp3杂化;教学;(2)分子中的两个极性共价键:醇的结构C-O键和O-H 键,两个极性共价键在某些条件下都会发生断裂;Ro-H醇的系统 讲授(1)讲授并要求学生掌握各类型多媒体辅助120醇的系统命名原则:命名法教学;选择含有羟基的最长碳链作为主连,编号要由离羟基近的一端开始;醇作为母体。(2)介绍生活、生产与科研工作中常用、常见醇及其名称,例如:甲醇、乙醇、环己六醇、丙三醇等物质;醇羟基间可以形成氢键,醇羟基和多媒体辅助醇的物理讲授10性质水可以形成氢键,由此探讨醇的沸」教学;点、水溶性,分别以烃基小的一员醇、烃基大的一员醇、多元醇等实际化合物为例进行分析。醇的化学讲授以醇羟基结构特点为基础,分析醇多媒体辅助30性质可能具有的化学性质:教学AU(1)与浓强酸在室温下作用,生课堂讨论;成质子化醇,醇在这里是起到」课堂练习Lewis 碱的作用;CH,CH,OH, HSO,(2)与碱金属和碱土金属作用,生成碱式盐,醇在这里起到了Lewis 酸的作用R-OH + Na→R-ONa(通过结构分析比较伯仲叔三种醇钠的碱性)2 CH,CH,OH + Mg(CH,CH,O),Mg(3)与各类酸作用生成酯:与硝酸、硫酸、磷酸加热条件下作用,生成无机酸酯:
2 (一)醇: 醇的结构 讲授 10 (1)醇的官能团—羟基,羟基氧 发生 sp3 杂化; (2)分子中的两个极性共价键: C-O 键和 O-H 键,两个极性共价键 在某些条件下都会发生断裂; R O H 多媒体辅助 教学; 醇的系统 命名法 讲授 20 (1)讲授并要求学生掌握各类型 醇的系统命名原则: 选择含有羟基的最长碳链作为主 连,编号要由离羟基近的一端开 始;醇作为母体。 (2)介绍生活、生产与科研工作 中常用、常见醇及其名称,例如: 甲醇、乙醇、环己六醇、丙三醇等 物质; 多媒体辅助 教学; 醇的物理 性质 讲授 10 醇羟基间可以形成氢键,醇羟基和 水可以形成氢键,由此探讨醇的沸 点、水溶性,分别以烃基小的一员 醇、烃基大的一员醇、多元醇等实 际化合物为例进行分析。 多媒体辅助 教学; 醇的化学 性质 讲授 30 40 以醇羟基结构特点为基础,分析醇 可能具有的化学性质: (1)与浓强酸在室温下作用,生 成质子 化醇 ,醇在 这里 是起到 Lewis 碱的作用; (2)与碱金属和碱土金属作用, 生成碱 式盐 ,醇在 这里 起到了 Lewis 酸的作用 R-OH + Na R-ONa (通过结构分析比较伯仲叔三种醇钠 的碱性) (3)与各类酸作用生成酯: 与硝酸、硫酸、磷酸加热条件下作 用,生成无机酸酯: 多媒体辅助 教学; 课堂讨论; 课堂练习;
H.CHCHaCH2OSO2CH2CH32CHCH,OH + HOSO,OH 3CHCH2OH + HoPO4 (CHaCH2O)PO与有机酸作用,生成有机酸酯:CH,COOCH,CHH,CH,OH(4)与卤氢酸作用,发生亲核取代反CHaCHaC+HaCH3CH2OH(5)分子间和分子内脱水:在硫酸催化下加热,醇分子间脱水生成醚,分子内脱水生成烯H2S04CHaCHaORCH2=CH2 + H20醇分子内脱水遵循扎依采夫规则。(6)醇的氧化与脱氢:a.伯醇与仲醇的α-c上有氢,可以发生氧化或脱氢反应,形成醛酮或羧酸:伯醇氧化成醛,进一步氧化成羧酸KMno,RCHo KMnQ4RCH2OH仲醇氧化成酮:R-C-R'KMnQ4FR-O.邻位二醇或多元醇在高碘酸作用下发生碳链的断裂,生成小分子氧物。邻位的羟基醛或酮也可以生此类反应。例如:RHR--R+2HIO4OHOHOH+ HCOOH +HCHO醇亲核取醇的亲核取代反应也有SN1、SN2多媒体辅助讲接代反应的两种历程:教学:历程羟基是一个较差的离去基团,要使课堂讨论X-取代HO-必须有质子的参课堂练习;与,形成质子化的醇,进而发生SN1或 SN2历程的取代反应。按SNI历程,反应中有发生正碳离子重排的可能
3 CH3CH2OH + HONO2 CH3CH2ONO2 2CH3CH2OH + HOSO2OH CH3CH2OSO2CH2CH3 3CH3CH2OH + H3PO4 ( CH3CH2O)3PO 与有机酸作用,生成有机酸酯: (4)与卤氢酸作用,发生亲核取代反 应: CH3CH2OH + HCl CH3CH2Cl + H2O (5)分子间和分子内脱水: 在硫酸催化下加热,醇分子间脱水生成 醚,分子内脱水生成烯 CH3CH2OH + HOCH2CH3 CH3CH2OCH2CH3 + H2O H2SO4 CH3CH2OH H2SO4 CH2=CH2 + H2O 醇分子内脱水遵循扎依采夫规则。 (6)醇的氧化与脱氢: a.伯醇与仲醇的 -C 上有氢,可以 发生氧化或脱氢反应,形成醛酮或 羧酸: 伯醇氧化成醛,进一步氧化成羧 酸: RCH2OH KMnO4 RCHO 2OH KMnO4 KMnO4 RCOOH 仲醇氧化成酮: R-C-R' OH KMnO4 R-C-R' O b.邻位二醇或多元醇在高碘酸作用 下发生碳链的断裂,生成小分子氧 化产物。邻位的羟基醛或酮也可以 发生此类反应。例如: C H C CH2 OH OH R' R OH + 2 HIO4 R C R' O + HCOOH + HCHO 醇亲核取 代反应的 历程 讲授 15 醇的亲核取代反应也有 SN1、 SN2 两种历程: 羟基是一个较差的离去基团,要使 X- 取代 HO- 必须有质子的参 与,形成质子化的醇,进而发生 SN1 或 SN2 历程的取代反应。 按 SN1 历程,反应中有发生正碳离 子重排的可能。 多媒体辅助 教学; 课堂讨论; 课堂练习;
醇结构对讲授伯仲叔三种醇亲核取代反应活性多媒体辅助115亲核取代教学:有差异,按单分子历程是:反应速度课堂讨论;级>二级>一级的影响按双分子历程是:课堂练习:一级>二级>三级醇分子内讲授20脱水反应属于消除反应,以英文字多媒体辅助脱水反应母"E"表示。醇在酸催化下的脱水教学30历程反应都是单分子历程,以“E1"表」课堂讨论;示。详解酸参与催化的原理;课堂练习:伯仲叔三种醇脱水反应的活性顺序为:级>二级>一级(二)酚酚的结构讲授酚羟基氧原子是sp杂化,氧和苯多媒体辅助10环形成p-元共轭,氧上电子发生离教学;域,降低了对氢的束缚,氢具有了酸性,容易解离。但 C-O 键由于共轭而牢固。(1)酚的系统命名:酚作为母体,多媒体辅助酚的命名讲授15教学cHha2-甲羟基编为“1"”,例如:基苯酚,或邻甲基苯酚(2)介绍应用较多的酚类物质及其名称。酚的化学讲授(1)酚的酸性:可以和氢氧化钠多媒体辅助30性质作用生成酚钠:芳环上连有的基团,教学不同,对酚酸性强弱产生影响;连」课堂讨论;有拉电子基团,增强酚的酸性,连有斥电子集团,降低酚的酸性。(2)芳环上的亲电取代反应:芳环上可以发生卤代、硝代、磺化等反应,反应比苯环容易:BaBrHO1以上卤代反应生成三溴苯酚沉淀,此反应可以用于鉴别苯酚
4 醇结构对 亲核取代 反应速度 的影响 讲授 15 伯仲叔三种醇亲核取代反应活性 有差异,按单分子历程是: 三级 二级 一级 按双分子历程是: 一级 二级 三级 多媒体辅助 教学; 课堂讨论; 课堂练习; 醇分子内 脱水反应 历程 讲授 20 30 脱水反应属于消除反应,以英文字 母“E”表示。醇在酸催化下的脱水 反应都是单分子历程,以“E1”表 示。详解酸参与催化的原理; 伯仲叔三种醇脱水反应的活性顺 序为: 三级 二级 一级 多媒体辅助 教学; 课堂讨论; 课堂练习; (二)酚 酚的结构 讲授 10 酚羟基氧原子是 sp2杂化,氧和苯 环形成 p-π 共轭,氧上电子发生离 域,降低了对氢的束缚,氢具有了 酸性,容易解离。但 C-O 键由于共 轭而牢固。 多媒体辅助 教学; 酚的命名 讲授 15 (1)酚的系统命名:酚作为母体, 羟基编为“1”,例如: OH CH3 2-甲 基苯酚,或邻甲基苯酚。 (2)介绍应用较多的酚类物质及 其名称。 多媒体辅助 教学; 酚的化学 性质 讲授 30 (1)酚的酸性:可以和氢氧化钠 作用生成酚钠;芳环上连有的基团 不同,对酚酸性强弱产生影响;连 有拉电子基团,增强酚的酸性,连 有斥电子集团,降低酚的酸性。 (2)芳环上的亲电取代反应:芳 环上可以发生卤代、硝代、磺化等 反应,反应比苯环容易: OH Br2 H2O OH Br Br Br 以上卤代反应生成三溴苯酚沉淀, 此反应可以用于鉴别苯酚。 多媒体 辅 助 教学; 课堂讨论;
(3)酚羟基还可以成醚,成酯:OCH2CH3D orcoreLO(4)与三氯化铁作用生成蓝紫色,此反应可用来鉴别酚类化合物。(5)氧化:酚极容易氧化,在空气中放置,可以被氧化成醒类化合自然界存讲授介绍一些常见的、重要的、白然界多媒体辅助15在的酚类存在的酚类化合物。例如黄酮类物教学物质质、茶多酚等(三)醚醚的结构 讲授10脂肪醚氧原子sp杂化,醚键与两多媒体辅助与命名侧的碳原子不在一条直线上,故醚」教学;不是直线型分子:CH2CH2CH3HcCH2C—。醚的物理讲授醚分子之间不能形成氢键,但是可多媒体辅助10性质以和水形成氢键,由此推测醚类化」教学;合物的沸点、水溶性;以乙醚为例,全面认识其物理性质,乙醚是实验室常用试剂,必须掌握该化合物的特性:易挥发、易燃、易爆、沸点低、蒸汽比重大于空气。醚的化学讲授20(1)形成氧盐:醚与浓强酸在室多媒体辅助性质下作用,形成质子化醚一氧盐,教学醚溶于浓强酸中。课堂讨论:(2)醚键的断裂:醚与卤氢酸作用,同时加热,醚键会发生断裂,生成卤代烃。(3)含有α-H的醚的氧化:这类醚氧化以后生成过氧化物,例如乙醚,遇到空气中的氧,会被氧化为过氧化乙醚,很容易爆炸,是一类非常危险的化合物
5 (3)酚羟基还可以成醚,成酯: OH + CH3CH2Br NaOH OCH2CH3 (4)与三氯化铁作用生成蓝紫色, 此反应可用来鉴别酚类化合物。 (5)氧化:酚极容易氧化,在空 气中放置,可以被氧化成醌类化合 物: OH OH O O 自然界存 在的酚类 物质 讲授 15 介绍一些常见的、重要的、自然界 存在的酚类化合物。例如黄酮类物 质、茶多酚等 多媒体辅助 教学; (三)醚 醚的结构 与命名 讲授 10 脂肪醚氧原子 sp3 杂化,醚键与两 侧的碳原子不在一条直线上,故醚 不是直线型分子: O H3CH2C CH2CH2CH3 多媒体辅助 教学; 醚的物理 性质 讲授 10 醚分子之间不能形成氢键,但是可 以和水形成氢键,由此推测醚类化 合物的沸点、水溶性; 以乙醚为例,全面认识其物理性 质,乙醚是实验室常用试剂,必须 掌握该化合物的特性:易挥发、易 燃、易爆、沸点低、蒸汽比重大于 空气。 多媒体辅助 教学; 醚的化学 性质 讲授 20 (1)形成氧盐:醚与浓强酸在室 温下作用,形成质子化醚—氧盐, 醚溶于浓强酸中。 (2)醚键的断裂:醚与卤氢酸作 用,同时加热,醚键会发生断裂, 生成卤代烃。 (3)含有 α-H 的醚的氧化:这类 醚氧化以后生成过氧化物,例如乙 醚,遇到空气中的氧,会被氧化为 过氧化乙醚,很容易爆炸,是一类 非常危险的化合物。 多媒体辅助 教学; 课堂讨论;