乙烯乙醇乙醛有关大题
(1)乙烯→乙醇
CH2=CH2+H2O---催化剂-→CH3CH2OH
(2)乙醇→乙醛
2CH3CH2OH+O2----Cu催化剂-→2CH3CHO+2H2O
(3)乙醛→乙酸
2CH3CHO+O2----催化剂--→2CH3COOH
(4)乙酸→乙酸乙酯
CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
化学式不同,结构不同,官能团不同,所以化学性质不同,物理性质不同等等
乙醇:CH3CH2OH,官能团是-OH,羟基
乙烯:CH2=CH2,有碳碳双键
乙醛:CH3CH=O,官能团是醛基
乙醇的化学性质
1.乙醇与钠的反应
①无水乙醇与Na的反应比起水跟Na的反应要缓和得多
②反应过程中有气体放出,经检验确认为H2。
在乙醇与Na反应的过程中,羟基处的O—H键断裂,Na原子替换了H原子,生成乙醇钠CH3CH2ONa和H2。
化学方程式:2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑,取代反应。
为什么乙醇跟Na的反应没有水跟Na的反应剧烈?
乙醇分子可以看成水分子里的一个H原子被乙基所取代后的产物。由于乙基CH3CH2—的影响,使O—H键的极性减弱,即:使羟基—OH上的H原子的活性减弱,没有H2O分子里的H原子活泼。
2.乙醇的氧化反应
a. 燃烧
b. 催化氧化
乙醇除了燃烧,在加热和有催化剂存在的条件下,也能与氧气发生氧化反应,生成乙醛:
3.乙醇的消去反应
①实验室制乙烯的反应原理,并写出该反应的化学方程式
②分析此反应的类型
讨论得出结论:此反应是消去反应,消去的是小分子——水
在此反应中,乙醇分子内的羟基与相邻碳原子上的氢原子结合成了水分子,
结果是生成不饱和的碳碳双键
注意:
①放入几片碎瓷片作用是什么? 防止暴沸。
②浓硫酸的作用是什么?催化剂和脱水剂
③酒精与浓硫酸体积比为何要为1∶3?
因为浓硫酸是催化剂和脱水剂,为了保证有足够的.脱水性,硫酸要用98%
的浓硫酸,酒精要用无水酒精,酒精与浓硫酸体积比以1∶3为宜。
④为何要将温度迅速升高到170℃?温度计水银球应处于什么位置?
因为需要测量的是反应物的温度,温度计感温泡置于反应物的中央位置。因为无水酒精和浓硫酸混合物在170℃的温度下主要生成乙烯和水,而在140℃时乙醇将以另一种方式脱水,即分子间脱水,生成乙醚。
[补充] ③ 如果此反应只加热到140℃又会怎样?[回答] 生成另一种物质——乙醚。
消去反应:有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个小分子(如H2O、HBr等),而生成不饱和(含双键或三键)化合物的反应。
拓展内容: 乙醇的消去反应
乙醇的消去反应
①实验室制乙烯的反应原理,并写出该反应的化学方程式
②分析此反应的类型
讨论得出结论:此反应是消去反应,消去的是小分子——水
在此反应中,乙醇分子内的羟基与相邻碳原子上的氢原子结合成了水分子,
结果是生成不饱和的碳碳双键
注意:
①放入几片碎瓷片作用是什么? 防止暴沸。
②浓硫酸的作用是什么?催化剂和脱水剂
③酒精与浓硫酸体积比为何要为1∶3?
因为浓硫酸是催化剂和脱水剂,为了保证有足够的脱水性,硫酸要用98%
的浓硫酸,酒精要用无水酒精,酒精与浓硫酸体积比以1∶3为宜。
④为何要将温度迅速升高到170℃?温度计水银球应处于什么位置?
因为需要测量的是反应物的温度,温度计感温泡置于反应物的中央位置。因为无水酒精和浓硫酸混合物在170℃的温度下主要生成乙烯和水,而在140℃时乙醇将以另一种方式脱水,即分子间脱水,生成乙醚。
二、各物质间的转化途径不唯一。
三、最后的那个“烷乙烷”没听说过,是不是写错了。
四、由于问题比较大,这里只写个简略的路径。
1、
2、
3、
4、
5、
6、
7、ch2br—ch2br+2h2o===ch2oh—ch2oh+2hbr
8、ch2=ch2+h2----→ch3ch3
9、ch三ch+2h2----→ch3—ch3
10、ch三ch+h2----→ch2=ch2
(1)乙烷转化为乙烯:反应1
(2)乙烷转化为乙炔:反应1+反应2、3
(3)乙烷转化为乙醇:反应1+反应4
(4)乙烷转化为乙醛:反应1+反应4、5
(5)乙烷转化为乙酸:反应1+反应4、5、6
(6)乙烷转化为乙二醇:反应1+反应2、7
(7)乙烯转化为乙烷:反应8
(8)乙烯转化为乙炔:反应2+反应3
(9)乙烯转化为乙醇:反应4
(10)乙烯转化为乙醛:反应4、5
(11)乙烯转化为乙酸:反应4、5、6
(12)乙烯转化为乙二醇:反应2、7
(13)乙炔转化为乙烷:反应9
(14)乙炔转化为乙烯:反应10
(16)乙炔转化为乙醇、乙醛、乙酸及乙二醇:反应略
(17)乙醇转化为乙烯:ch3hc2oh----→ch2=ch2+h2o
(18)乙醇转化为乙烷、乙醛、乙酸及乙二醇反应略
(19)乙醛还原得乙醇,脱水得乙烯,后面的略
(20)乙酸还原得乙醛,后面的反应略
(21)乙二醇脱水得乙炔,后续反应略。
共有30个转化,由于篇幅所限,不一一列举。
1、物理性质
乙醛是无色、有刺激性气味的液体,密度小于水,沸点为20.8℃。乙醛易挥发,易燃烧,能与水、乙醇、氯仿等互溶。冈为乙醛易挥发,易燃烧,故在使用纯净的乙醛或高浓度的乙醛溶液时要注意防火。
3.化学性质
乙醛分子中的醛基()对乙醛的主要化学性质起决定作用。
(1)加成反应
乙醛分子中醛基上的碳氧双键与碳碳双键相似,能够发生加成反应。如使乙醛蒸气和氢气的混合气体通过热的催化剂,乙醛与氢气即发生加成反应:
说明:a.乙醛的催化加氢反应也是还原反应。
b.常见的能发生加成反应的官能团(或基团)有等,但它们发生加成反应的条件不同。
c.由乙醇的催化氧化反应和乙醛的催化加氢反应可知,乙醇和乙醛可在一定条件下相互转化:
(2)氧化反应
①与银氨溶液的反应 银镜反应
Ag(NH3)2OH(氢氧化二氨合银)是一种弱氧化剂,能把乙醛氧化成乙酸,乙酸又与氨反应生成乙酸铵,而Ag+被还原成金属银附着在试管壁上,形成银镜,所以,这个反应叫做银镜反应。银镜反应常用来检验醛基的存在。工业上可利用这一反应原理,把银均匀地镀在玻璃上制成镜子或保温瓶胆(生产上常用含有醛基的葡萄糖作为还原剂)。
注意a.实验所用试管(玻璃)要洁净。
b.银氨溶液要新配制的,配制银氨溶液是向 AgNO3稀溶液中逐滴加入稀氨水,直到最初生成的沉淀恰好溶解为止。要防止氨水过量,并且必须随配随用,不可久置,否则会生成容易爆炸的物质。
c.实验条件是水浴加热,不能直接加热煮沸。
②与新制氢氧化铜的反应在试管里加入10%的NaOH溶液2mL,滴入2%的CuSO4溶液4~6滴,得到新制的氢氧化铜,振荡后加入乙醛溶液0.5mL,加热煮沸。观察并记录实验现象。
实验现象:生成红色沉淀。
实验结论:在加热的条件下,乙醛能与新制的氢氧化铜发生化学反应。
乙醛与新制的氢氧化铜反应的实验中,涉及的主要化学反应是反应中新制的氢氧化铜将乙醛氧化为乙酸,它本身被还原为氧化亚铜(Cu2O)。Cu2O是红色固体,不溶于水,也不与乙酸反应。
乙醛与新制的氢氧化铜的反应原理,可用于在实验室里检验醛基的存在,在医疗上检验尿糖。
说明:a.制备新制的Cu(OH)2是在NaOH溶液中滴加少量CuSO4溶液,应保持碱过量;
b.反应条件必须是加热到沸腾。
③与氧气的反应乙醛如在一定温度和催化剂存在的条件下,也能被空气中的氧气氧化成乙酸:
在点燃的条件下,乙醛能在空气或氧气中燃烧。 乙醛完全燃烧的化学方程式为:
注意a.在工业上,可以利用乙醛的催化氧化反应制取乙酸。
b.银氨溶液、新制氢氧化铜的氧化性很弱,乙醛能被这样的弱氧化剂氧化,原因是乙醛的还原性很强。由此推理,乙醛也易被酸性高锰酸钾溶液、溴水等氧化,高锰酸钾、溴被还原而使溶液褪色。
一、同系物
结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质物质。
同系物的判断要点:
1、通式相同,但通式相同不一定是同系物。
2、组成元素种类必须相同
3、结构相似指具有相似的原子连接方式,相同的官能团类别和数目。结构相似不一定完全相同,如CH3CH2CH3和(CH3)4C,前者无支链,后者有支链仍为同系物。
4、在分子组成上必须相差一个或几个CH2原子团,但通式相同组成上相差一个或几个CH2原子团不一定是同系物,如CH3CH2Br和CH3CH2CH2Cl都是卤代烃,且组成相差一个CH2原子团,但不是同系物。
5、同分异构体之间不是同系物。
二、同分异构体
化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。
1、同分异构体的种类:
⑴ 碳链异构:指碳原子之间连接成不同的链状或环状结构而造成的异构。如C5H12有三种同分异构体,即正戊烷、异戊烷和新戊烷。
⑵ 位置异构:指官能团或取代基在在碳链上的位置不同而造成的异构。如1—丁烯与2—丁烯、1—丙醇与2—丙醇、邻二甲苯与间二甲苯及对二甲苯。
⑶ 异类异构:指官能团不同而造成的异构,也叫官能团异构。如1—丁炔与1,3—丁二烯、丙烯与环丙烷、乙醇与甲醚、丙醛与丙酮、乙酸与甲酸甲酯、葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖等。
⑷ 其他异构方式:如顺反异构、对映异构(也叫做镜像异构或手性异构)等,在中学阶段的信息题中屡有涉及。
各类有机物异构体情况:
⑴ CnH2n+2:只能是烷烃,而且只有碳链异构。如CH3(CH2)3CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4
⑵ CnH2n:单烯烃、环烷烃。如CH2=CHCH2CH3、
CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2、 、
⑶ CnH2n-2:炔烃、二烯烃。如:CH≡CCH2CH3、CH3C≡CCH3、CH2=CHCH=CH2
⑷ CnH2n-6:芳香烃(苯及其同系物)。如: 、 、
⑸ CnH2n+2O:饱和脂肪醇、醚。如:CH3CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH3、CH3OCH2CH¬3
⑹ CnH2nO:醛、酮、环醚、环醇、烯基醇。如:CH3CH2CHO、CH3COCH3、CH2=CHCH2OH、
、 、
⑺ CnH2nO2:羧酸、酯、羟醛、羟基酮。如:CH3CH2COOH、CH3COOCH3、HCOOCH2CH3、HOCH2CH2CHO、CH3CH(OH)CHO、CH3COCH2OH
⑻ CnH2n+1NO2:硝基烷、氨基酸。如:CH3CH2NO2、H2NCH2COOH
⑼ Cn(H2O)m:糖类。如:
C6H12O6:CH2OH(CHOH)4CHO,CH2OH(CHOH)3COCH2OH
C12H22O11:蔗糖、麦芽糖。
2、同分异构体的书写规律:
⑴ 烷烃(只可能存在碳链异构)的书写规律:
主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排布由对到邻到间。
⑵ 具有官能团的化合物如烯烃、炔烃、醇、酮等,它们具有碳链异构、官能团位置异构、异类异构,书写按顺序考虑。一般情况是碳链异构→官能团位置异构→异类异构。
⑶ 芳香族化合物:二元取代物的取代基在苯环上的相对位置具有邻、间、对三种。
3、判断同分异构体的常见方法:
⑴ 记忆法:
① 碳原子数目1~5的烷烃异构体数目:甲烷、乙烷和丙烷均无异构体,丁烷有两种异构体,戊烷有三种异构体。
② 碳原子数目1~4的一价烷基:甲基一种(—CH3),乙基一种(—CH2CH3)、丙基两种
(—CH2CH¬2CH3、—CH(CH3)2)、
丁基四种(—CH2CH2CH2CH3、 、—CH2CH(CH3)2、—C(CH3)3)
③ 一价苯基一种、二价苯基三种(邻、间、对三种)。
⑵ 基团连接法:将有机物看成由基团连接而成,由基团的异构数目可推断有机物的异构体数目。
如:丁基有四种,丁醇(看作丁基与羟基连接而成)也有四种,戊醛、戊酸(分别看作丁基跟 醛基、羧基连接而成)也分别有四种。
⑶ 等同转换法:将有机物分子中的不同原子或基团进行等同转换。
如:乙烷分子中共有6个H原子,若有一个H原子被Cl原子取代所得一氯乙烷只有一种结构,那么五氯乙烷有多少种?假设把五氯乙烷分子中的Cl原子转换为H原子,而H原子转换为Cl原子,其情况跟一氯乙烷完全相同,故五氯乙烷也有一种结构。同样,二氯乙烷有两种结构,四氯乙烷也有两种结构。
⑷ 等效氢法:等效氢指在有机物分子中处于相同位置的氢原子。等效氢任一原子若被相同取代基取代所得产物都属于同一物质。其判断方法有:
① 同一碳原子上连接的氢原子等效。
② 同一碳原子上连接的—CH3中氢原子等效。如:新戊烷中的四个甲基连接于同一个碳原子上,故新戊烷分子中的12个氢原子等效。
③ 同一分子中处于镜面对称(或轴对称)位置的氢原子等效。如: 分子中的18个氢原子等效。
三、有机物的系统命名法
1、烷烃的系统命名法
⑴ 定主链:就长不就短。选择分子中最长碳链作主链(烷烃的名称由主链的碳原子数决定)
⑵ 找支链:就近不就远。从离取代基最近的一端编号。
⑶ 命名:
① 就多不就少。若有两条碳链等长,以含取代基多的为主链。
② 就简不就繁。若在离两端等距离的位置同时出现不同的取代基时,简单的取代基优先编号(若为相同的取代基,则从哪端编号能使取代基位置编号之和最小,就从哪一端编起)。
③ 先写取代基名称,后写烷烃的名称;取代基的排列顺序从简单到复杂;相同的取代基合并以汉字数字标明数目;取代基的位置以主链碳原子的阿拉伯数字编号标明写在表示取代基数目的汉字之前,位置编号之间以“,”相隔,阿拉伯数字与汉字之间以“—”相连。
⑷ 烷烃命名书写的格式:
2、含有官能团的化合物的命名
⑴ 定母体:根据化合物分子中的官能团确定母体。如:含碳碳双键的化合物,以烯为母体,化合物的最后名称为“某烯”;含醇羟基、醛基、羧基的化合物分别以醇、醛、酸为母体;苯的同系物以苯为母体命名。
⑵ 定主链:以含有尽可能多官能团的最长碳链为主链。
⑶ 命名:官能团编号最小化。其他规则与烷烃相似。
如:
,叫作:2,3—二甲基—2—丁醇
,叫作:2,3—二甲基—2—乙基丁醛
四、有机物的物理性质
1、状态:
固态:饱和高级脂肪酸、脂肪、葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、维生素、醋酸(16.6℃以下);
气态:C4以下的烷、烯、炔烃、甲醛、一氯甲烷、新戊烷;
液态:
油状:乙酸乙酯、油酸;
粘稠状:石油、乙二醇、丙三醇。
2、气味:
无味:甲烷、乙炔(常因混有PH3、H2S和AsH3而带有臭味);
稍有气味:乙烯;
特殊气味:甲醛、乙醛、甲酸和乙酸;
香味:乙醇、低级酯;
3、颜色:
白色:葡萄糖、多糖
黑色或深棕色:石油
4、密度:
比水轻:苯、液态烃、一氯代烃、乙醇、乙醛、低级酯、汽油;
比水重:溴苯、乙二醇、丙三醇、CCl4。
5、挥发性:
乙醇、乙醛、乙酸。
6、水溶性:
不溶:高级脂肪酸、酯、溴苯、甲烷、乙烯、苯及同系物、石油、CCl4;
易溶:甲醛、乙酸、乙二醇;
与水混溶:乙醇、乙醛、甲酸、丙三醇。
五、最简式相同的有机物
1、CH:C2H2、C6H6(苯、棱晶烷、盆烯)、C8H8(立方烷、苯乙烯);
2、CH2:烯烃和环烷烃;
3、CH2O:甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖;
4、CnH2nO:饱和一元醛(或饱和一元酮)与二倍于其碳原子数的饱和一元羧酸或酯;如乙醛(C2H4O)与丁酸及异构体(C4H8O2)
5、炔烃(或二烯烃)与三倍于其碳原子数的苯及苯的同系物。
如:丙炔(C3H4)与丙苯(C9H12)
六、能与溴水发生化学反应而使溴水褪色或变色的物质
1、有机物:
⑴ 不饱和烃(烯烃、炔烃、二烯烃等)
⑵ 不饱和烃的衍生物(烯醇、烯醛、烯酸、烯酯、油酸、油酸酯等)
⑶ 石油产品(裂化气、裂解气、裂化汽油等)
⑷ 含醛基的化合物(醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等)
⑸ 天然橡胶(聚异戊二烯)
2、无机物:
⑴ -2价的S(硫化氢及硫化物)
⑵ + 4价的S(二氧化硫、亚硫酸及亚硫酸盐)
⑶ + 2价的Fe
6FeSO4 + 3Br2 = 2Fe2(SO4)3 + 2FeBr3
6FeCl2 + 3Br2 = 4FeCl3 + 2FeBr3
2FeI2 + 3Br2 = 2FeBr3 + 2I2
⑷ Zn、Mg等单质 如
⑸ -1价的I(氢碘酸及碘化物)变色
⑹ NaOH等强碱、Na2CO3和AgNO3等盐
Br2 + H2O = HBr + HBrO
2HBr + Na2CO3 = 2NaBr + CO2↑+ H2O
HBrO + Na2CO3 = NaBrO + NaHCO3
七、能萃取溴而使溴水褪色的物质
上层变无色的(ρ>1):卤代烃(CCl4、氯仿、溴苯等)、CS2等;
下层变无色的(ρ<1):直馏汽油、煤焦油、苯及苯的同系物、低级酯、液态环烷烃、液态饱和烃(如己烷等)等
八、能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质
1、有机物:
⑴ 不饱和烃(烯烃、炔烃、二烯烃等)
⑵ 不饱和烃的衍生物(烯醇、烯醛、烯酸、烯酯、油酸、油酸酯等)
⑶ 石油产品(裂化气、裂解气、裂化汽油等)
⑷ 醇类物质(乙醇等)
⑸ 含醛基的化合物(醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等)
⑹ 天然橡胶(聚异戊二烯)
⑺ 苯的同系物
2、无机物:
⑴ 氢卤酸及卤化物(氢溴酸、氢碘酸、浓盐酸、溴化物、碘化物)
⑵ + 2价的Fe(亚铁盐及氢氧化亚铁)
⑶ -2价的S(硫化氢及硫化物)
⑷ + 4价的S(二氧化硫、亚硫酸及亚硫酸盐)
⑸ 双氧水(H2O2)
CH2=CH2+H2O→CH3CH2OH加成反应,反应条件是什么我记不到了,不是催化剂就是加热吧,
乙醇转化为乙醛2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O(条件,Cu,△)氧化反应
乙醛转化为乙酸,可以有很多种方法,这里举缓慢氧化的例子吧。
2CH3CHO+O2→2CH3COOH氧化反应
需要乙酸变成乙醛,乙醛变乙醇,乙醇变乙烯的方程式再追问吧。
气体部分,将乙烷,乙烯和乙炔通入溴水,使溴水褪色的是是乙烯和乙炔,乙烯的反应速度比较快,乙炔的反应比较慢,如果要再次确认的话,将这两种气体通入浓的碱溶液,被吸收的是乙炔
液体部分,先用液溴或者是氯化铁溶液来鉴别出苯酚,现象是白色沉锭或者是紫色溶液,苯是漂在溶液上层,剩下的乙醇和乙醛没有明显的现象
最后用土伦试剂或者是银氨溶液来鉴别乙醇和乙醛