醇和苯酚

酚和醇
我们把羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物叫做醇；
羟基与苯环直接相连形成的化合物叫做酚。
醇和酚分子结构中都有羟基（—OH），它们在化学性质上有共同点和不同点。
醇
1、醇的分类
一元醇
CH3OH、CH3CH2OH饱和一元醇通式：CnH2n+1OH
二元醇
CH2OH CH2OH乙二醇
多元醇
CH2OH CHOH CH2OH丙三醇
（3）上述两个反应合并起来就是
可以看出，反应前后铜没有变化，因此铜是催化剂。即
苯酚
苯酚的气味很熟悉，像浆糊的气味，引出苯酚的用途，可杀菌消毒、防腐，也是一种重要的化工原料。
苯酚中的羟基直接与苯环连接，而乙醇中的羟基则与乙基连接。这种结构特点导致了苯酚中的羟基与水、乙醇中的羟基活泼性的不同。由于受苯环的影响，使羟基较为活泼，并类似于水中-OH可以电离。
向苯酚稀溶液中滴入一滴FeCl3溶液，溶液变紫色。此为苯酚与FeCl3溶液的显色反应。可以用来鉴别苯酚。
氢键是醇分子中羟基中的氧原子与另一醇分子羟基的氢原子间存在的相互吸引力。
为什么相对分子质量相接进的醇与烷烃比较，醇的沸点会高于烷烃呢？这是因为氢键产生的影响。
醇的物理性质
1）醇或烷烃，它们的沸点是随着碳原子个数即相对分子质量的增加而升高。
2）相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点远远高于烷烃。
乙醇的化学性质
乙二醇的沸点高于乙醇、1,2,3-丙三醇的沸点高于1,2-丙二醇，1,2-丙二醇的沸点高于1-丙醇，其原因是：由于羟基数目增多，使得分子间形成的氢键增多增强。
乙醇在铜催化下，可被氧气氧化成乙醛。实验方法如下：
（1）将铜丝卷成螺旋状，在酒精灯氧化焰中灼烧至红热，将铜丝移出酒精灯焰，可观察到铜丝表面生成一层黑色的氧化铜。反应的化学方程式为：
将反应生成的乙烯气体通入高锰酸钾酸性溶液和溴的四氯化碳溶液，观察到褪色现象后，可更换尖嘴导管，将乙烯点燃，观察乙烯燃烧现象。
2重铬酸钾酸性溶液是K2Cr2O7晶体溶于水、再加入稀硫酸配制而成。实验时建议做空白对比实验，以便更好地观察其颜色的变化。
[思考1]
某些分子（如HF、H2O、NH3等）之间，存在一种较强的分子间相互作用力，称为“氢键”。以水分子间的氢键为例，由于氧吸引电子能力较强且原子半径较小，因此氧原子上有很大的电子云密度，而由于H—O键的共用电子对偏向于氧原子，氢原子接近“裸露”的质子，这种氢核由于体积很小，又不带内层电子，不易被其他原子的电子云所排斥，所以它还与另一个分子中的氧原子中的孤对电子产生相互吸引力。这种分子间的作用力就是氢键，如图所示。
CH3CH2OH CH2＝CH2↑＋H2O
断键：相邻碳原子上，一个断开C-0键，另一断开C-H键。
4、取代反应
CH2CH3OH＋HBr CH2CH3Br＋H2O
在这个反应中，乙醇分子是如何断键的？属于什么化学反应类型？
乙醇在铜或银的催化的条件下能与氧气反应，写出该反应的化学方程式。乙醇能不能被其他氧化剂氧化呢？
苯酚和浓溴水的反应。
看到有白色沉淀生成，或者一开始见到白色沉淀，但振荡试管后，沉淀又消失了。
[讨论]苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚是一种难溶于水但易溶于有机溶剂的固体，所以做此实验时，一定要注意浓溴水要过量，苯酚要少量。否则，生成的三溴苯酚会溶于过量的苯酚，而看不到白色沉淀。
书写苯酚与浓溴水反应的化学反应方程式，并与苯和溴的反应做比较
（2）将表面有黑色氧化铜的铜丝再次灼烧至红热，迅速插入盛有无水乙醇的锥形瓶中，可观察到铜丝迅速恢复红色，说明氧化铜被还原成铜，反应是放热的。如此反复操作几次，可闻到锥形瓶中的液体有不同于乙醇气味的刺激性气味。如取少量锥形瓶中的液体，加入新制氢氧化铜加热，可观察到有红色沉淀生成，说明乙醇被氧化生成乙醛。反应的化学方程式为：
向苯酚浑浊液中加入适量的碳酸钠粉末，苯酚溶液变澄清。说明苯酚的确与碳酸钠发生了反应。
＋Na2CO3＋NaHCO3
【结论】苯酚中羟基由于受到苯环的影响，变得活泼，易断裂，能发生电离，所以苯酚具有酸性，其酸性强弱为：盐酸＞醋酸＞碳酸＞苯酚.那么苯酚与钠当然也能反应，而且反应应该比乙醇或水与钠反应都要剧烈。
水分子中的氢键示意图
形成氢键的条件是:要有一个与电负性很强的元素(如F、O、N)以共价键结合的氢原子，同时与氢原子相结合的电负性很强的原子必须具有孤对电子。在常见无机分子中，氢键存在于HF、H2O、NH3之间，其特征是F、O、N均为第二周期元素，原子半径较小，同时原子吸引电子能力较强（电负性强）。因此电子云密度大，具有较强的给电子能力，是较强的电子给体。
类别
乙醇
苯酚
结构简式
CH3CH2OH
官能团
—OH
—OH
结构特点
羟基与链烃基直接相连
羟基与苯环直接相连
与钠反应
比水缓和
比水剧烈
酸性
无
有
原因
苯环对酚羟基的影响使羟基上的氢变得更活泼，易电离出H+
[过渡]反过来，羟基也会对苯环产生影响，我们知道苯能发生取代反应，苯可以与液溴在铁做催化剂条件下发生溴代反应，而苯酚中的苯环由于收到羟基的影响，邻对位的氢变得活泼，所以苯酚可以与浓溴水在常温下就反应。下面同学们可以作实验来试一下。
1、乙醇的化学性质很活泼可以与金属钠反应放出氢气：
2CH3CH2OH+2Na 2CH3CH2ONa+H2
通过反应我们可以发现乙醇的性质主要是由其官能团羟基（—OH）体现出来的。在乙醇中O—H键和C—O键都容易断裂。上述反应中断裂的是乙醇分子中的什么键？
如果C—O键断裂，发生的又会是何种反应类型呢？
3、消去反应
＋CO2＋H2O＋NaHCO3
① 以上三个实验中出现的浑浊是不是沉淀？方程式中打不打沉淀符号？将所得浑浊液静置，观察发现浊液静置后分层，所以苯酚在水溶液中析出来是液态的，我们应该用分液的方法来进行分离。
② 二氧化碳与苯酚钠反应的产物不是碳酸钠和苯酚，而是碳酸氢钠，苯酚与碳酸钠是不能共存的，两者可以反应。请学生动手验证苯酚和碳酸钠的反应。
在有机化合物中，具有羟基（—OH）、氨基（—NH2）、醛基（—CHO）、羧基（—COOH）等官能团的分子之间，也能形成氢键。因此，与相对分子质量相近的烷烃相比，醇具有较高的沸点；同时，这些有机分子与水分子之间也可以形成氢键，因此含有这些官能团的低碳原子数的有机分子，均具有良好的水溶性。
[思考2]
处理反应釜中金属钠的最安全合理的方法是第（3）种方案，向反应釜中慢慢加入乙醇，由于乙醇与金属钠的反应比水与钠的反应缓和，热效应小，因此是比较安全可行的处理方法。
2CH3CH2OH + O2 2CH3CHO + 2 H2O
我们把乙醇加入重铬酸钾溶液，观察是否有现象产生。
在酸性重铬酸钾作用下乙醇能够发生反应。因为重铬酸钾是氧化剂，所以乙醇被氧化。
乙醇乙醛乙酸
【实验注意事项】
1乙醇与浓硫酸混合液加热会出现炭化现象，因此反应生成的乙烯中含有CO2、SO2等杂质气体。SO2也能使高锰酸钾酸性溶液和溴的四氯化碳溶液褪色，因此要先将反应生成的气体通过NaOH溶液洗气，以除去CO2和SO2。为降低炭化程度，减少副反应，反应温度要控制在170℃左右，不能过高。
＋NaOH＋H2O
说明：苯酚确实有酸性，但其酸性很弱，弱到不能使指示剂褪色。
1.向澄清的苯酚钠溶液中滴入盐酸，溶液出现浑浊。说明盐酸酸性强于苯酚。方程式：
＋HCl＋NaCl
2.向澄清的苯酚钠溶液中滴入醋酸，溶液出现浑浊。说明醋酸酸性强于苯酚。方程式：
＋CH3COOH＋CH3COONa
3.向澄清的苯酚钠溶液中通入二氧化碳，溶液出现浑浊，说明碳酸的酸性强于苯酚。方程式：
- - ＋3HBr
类别
苯
苯酚
结构简式
溴化化剂
不需催化剂
产物
结论
苯酚与溴的取代反应比苯易进行
原因
酚羟基对苯环的影响使苯环上的氢原子变得更活泼。
苯酚与浓溴水的反应很灵敏，所以经常用于苯酚的定性检验和定量测定。
[过渡]苯酚除了可以用这种方法鉴别意外，还可以用FeCl3溶液来鉴别。
若苯酚中羟基受苯环影响而活泼可以电离（因为水可以电离），若苯酚能电离则应有酸性。可以设计实验来验证苯酚的酸性。
通过试剂来验证苯酚的酸性。结论可以分为两种：
1.向苯酚稀溶液中加入紫色石蕊试液，不变红，所以苯酚无酸性
2.向苯酚浊液中加入NaOH，溶液变澄清，说明苯酚和碱能起酸碱中和反应，生成了可溶性的钠盐。因而苯酚具有酸性。