学年高中化学三维设计江苏专版选修五讲义专题4 第二单元 醇 酚 Word版含答案.docx

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学年高中化学三维设计江苏专版选修五讲义专题4第二单元醇酚Word版含答案

第二单元

醇　酚

第一课时　醇的性质和应用

[课标要求]

1．了解醇类的物理性质、醇类的分类。

2．掌握醇类的化学性质。

3．理解醇类催化氧化反应、消去反应的机理与规律。

1.羟基与链烃基或苯环侧链相连为醇，羟基与苯环直接相连为酚。

2．醇化学性质记忆口诀：

消去一个小分子，生成烯和氢卤酸；

钾、钠能换醇中氢，醇类氧化变醛酮。

3．醇的消去反应规律：

邻碳脱水，邻碳无氢不反应，无邻碳不反应。

4．乙烯制备实验的记忆口诀

硫酸酒精三比一，加热升温一百七；为防暴沸加碎瓷，排水方法集乙烯。

乙　醇

1．分子结构

分子式

结构简式

结构式

比例模型

球棍模型

官能团

C2H6O

C2H5OH或

CH3CH2OH

羟基

（—OH）

2．物理性质

颜色

气味

状态

密度

溶解性

挥发性

无色

特殊香味

液体

比水小

与水以任意比混溶，易溶于有机溶剂

易挥发

[特别提醒]

（1）乙醇是一种优良的有机溶剂。

（2）乙醇的官能团是羟基，从分子结构中看，乙醇中的6个氢原子，有5个氢原子与碳原子相连，只有1个氢原子与氧原子相连，其性质不同。

（3）向含水酒精中加入生石灰，然后蒸馏即可得无水乙醇。

3．化学性质

（1）与钠反应生成H2

化学方程式为

2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑。

（2）与氢卤酸发生取代反应

化学方程式为

CH3CH2OH＋HBr

CH3CH2Br＋H2O。

（3）脱水反应

①分子内脱水（消去反应），化学方程式为

CH3CH2OH

CH2===CH2↑＋H2O。

②分子间脱水（取代反应），化学方程式为

2CH3CH2OH

CH3CH2—O—CH2CH3＋H2O。

（4）氧化反应

①燃烧，化学方程式为

CH3CH2OH＋3O2

2CO2＋3H2O。

②催化氧化，化学方程式为

2CH3CH2OH＋O2

2CH3CHO＋2H2O或CH3CH2OH＋CuO

CH3CHO＋Cu＋H2O。

（5）酯化反应

乙醇与乙酸发生酯化反应的化学方程式为

CH3CH

OH＋CH3COOH

CH3CO18OCH2CH3。

1．向小烧杯中加入无水乙醇，再放入一小块切去表层的金属钠，观察到有什么现象发生？

如何检验反应产生的气体？

提示：

钠块沉入底部（ρ钠＞ρ乙醇），钠块上产生大量气泡且在气泡推动下不断上升。

待反应稳定后（或验纯后），点燃产生的气体，产生淡蓝色火焰，倒扣一支干燥的小烧杯，观察到有水珠生成，证明产生的气体为H2。

2．组装如图所示装置。

在试管Ⅰ中依次加入2mL蒸馏水、4mL浓硫酸、2mL95%的乙醇和3g溴化钠粉末，在试管Ⅱ中注入蒸馏水，烧杯中注入自来水。

加热试管Ⅰ至微沸状态数分钟后，冷却。

试管Ⅱ中观察到有什么现象发生？

依据上述实验现象，你能判断出乙醇与氢溴酸反应的产物吗？

请设计实验证明试管Ⅱ中收集到的是溴代烃。

提示：

在试管Ⅱ中可观察到有油状无色液体沉积于底部，此物质是CH3CH2Br，其检验方法为：

取Ⅱ中油状液体少量于试管中，加入NaOH溶液并加热，再加入足量稀HNO3酸化后滴入AgNO3溶液，出现浅黄色沉淀，证明试管Ⅱ中收集到的有机物是溴代烃。

3．组装如图所示装置，在试管中加入2gP2O5并注入4mL95%的乙醇，加热，观察实验现象。

（1）实验过程中，试管中观察到的实验现象是什么？

（2）KOH溶液的作用是什么？

（3）温度升高到140℃时，生成的产物是什么？

反应类型是什么？

（4）温度升高到170℃时，生成的产物是什么？

反应类型是什么？

提示：

（1）酸性KMnO4溶液（紫红）褪色。

（2）除去挥发的乙醇和磷酸。

（3）乙醚（CH3CH2OCH2CH3）；取代反应。

（4）乙烯（CH2===CH2）；消去反应。

（1）钠与水反应要比乙醇剧烈的多，这是因为乙醇羟基上的氢比水难电离，乙醇属于非电解质。

（2）乙醇在170℃和140℃都能脱水，这是分子中存在羟基的缘故。

在170℃发生的是分子内脱水，在140℃发生的是分子间脱水，说明外界条件不同时，脱水的方式不同，产物也不同。

石棉绒或氧化铝也可作为乙醇发生消去反应的催化剂。

（3）乙醇分子的官能团是羟基，它决定了乙醇的化学性质，但乙基（—CH2CH3）对羟基也有影响。

分子中，化学键可断裂的位置有①②③④，化学性质与断键

位置关系为

化学性质

化学键断裂位置

与活泼金属反应

①

催化氧化

①③

消去反应

②④

分子间脱水

①或②

与HX反应

②

（4）乙醇与乙酸发生酯化反应时，乙醇分子中羟基上的氢原子与乙酸分子中羧基上的羟基结合生成水，其余部分结合生成酯。

（5）乙烯的实验室制法

①反应原理：

乙醇发生消去反应，化学方程式：

C2H5OH

CH2===CH2↑＋H2O

②发生装置：

③操作记忆口诀：

硫酸酒精三比一，加热升温一百七；

为防暴沸加碎瓷，排水方法集乙烯。

1．下列反应不属于取代反应的是（　　）

A．乙醇和浓H2SO4加热到140℃

B．乙醇与硫酸、溴化钠共热

C．乙醇与乙酸发生酯化反应

D．乙醇与O2发生催化氧化

解析：

选D　乙醇发生催化氧化时不发生取代反应。

2．乙醇可以发生下列化学反应，在反应中乙醇分子断裂碳氧键而失去羟基的是（　　）

A．乙醇在浓硫酸存在时发生的消去反应

B．乙醇与金属钠的反应

C．乙醇和氢卤酸的取代反应

D．乙醇和乙酸的酯化反应

解析：

选AC　乙醇发生消去反应和乙醇与HBr反应时，均断裂碳氧键而失去羟基。

醇　类

1．概念

醇是分子里含有跟链烃基或苯环侧链上的碳结合的羟基的化合物。

2．分类

根据醇分子中醇羟基的数目，可分为一元醇、二元醇和多元醇。

3．组成

一元醇的分子通式为R—OH，饱和一元醇的分子通式为CnH2n＋1OH。

4．化学性质与乙醇相似

（1）与活泼金属发生置换反应；

（2）氧化反应（燃烧、催化氧化、被酸性KMnO4溶液氧化等）；

（3）消去反应；

（4）与HX、羧酸等的取代反应等。

5．几种典型的醇

名称

俗名

结构简式

色、态、味

毒性

水溶性

用途

甲醇

木醇

CH3OH

无色、特殊

气味液体

有毒

互溶

燃料、化

工原料

乙二醇

甘醇

HOCH2CH2OH

无色、甜味、

黏稠的液体

无毒

互溶

防冻剂、

合成涤纶

丙三醇

甘油

无色、甜味、

黏稠的液体

无毒

互溶

制日用化

妆品、制硝

化甘油

1．是否所有的醇都能发生消去反应？

提示：

不一定，只有相邻碳原子上分别有—OH、—H，组合成水分子才能发生消去反应。

2．是否所有的醇都能发生催化氧化反应？

提示：

不一定，连接—OH的碳原子上还连接有—H时，才能发生催化氧化反应。

1．醇类的消去反应规律

（1）醇分子中，连有—OH的碳原子的相邻碳原子上必须连有氢原子，才能发生消去反应而形成不饱和键。

（2）若醇分子中与—OH相连的碳原子无相邻碳原子或其相邻碳原子上无氢原子时，则不能发生消去反应。

如CH3OH、（CH3）3CCH2OH不能发生消去反应生成烯烃。

2．醇类的催化氧化反应规律

醇能否被氧化以及被氧化的产物的类别，取决于与羟基相连的碳原子上的氢原子的个数，具体分析如下：

1．下列醇类能发生消去反应的是（　　）

A．甲醇　　　　　　B．1丙醇

C．2,2二甲基1丙醇D．1丁醇

解析：

选BD　发生消去反应时，生成物必为不饱和的化合物。

生成产物中含有

的消去反应必须具备两个条件：

一是主链碳原子数至少为2个，二是与—OH相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子。

B、D符合题意。

2．以下四种有机化合物分子式均为C4H10O：

其中既能发生消去反应生成相应的烯烃，又能氧化生成相应醛的是（　　）

A．①和②B．只有②　　C．②和③D．③和④

解析：

选C　①能发生消去反应，能发生催化氧化反应，但生成物不是醛；②既能发生消去反应，又能催化氧化生成醛；③既能发生消去反应，又能发生催化氧化生成醛；④能发生消去反应，但不能发生催化氧化反应。

3．回答有关以通式CnH2n＋1OH所表示的一元醇的下列问题：

（1）出现同类同分异构体的最小n值是________。

（2）n＝4的同分异构体中，氧化后能生成醛的醇有_________________________________

种，其结构简式是______________________________________________________。

（3）具有同分异构体的醇跟浓硫酸混合加热时，只能得到一种不饱和烃（烯烃类），符合这一结果的醇的n值为____________________。

解析：

（1）分子式为CnH2n＋1OH的饱和一元醇中，甲醇、乙醇没有同类的同分异构体，C3H7OH有两种醇结构：

和，即饱和一元醇出现同类同分异构

体时最小n值为3。

（2）只有含—CH2OH结构的醇才能氧化成醛即：

—CH2OH

—CHO，当n＝4时，能氧化成醛的醇可写成C3H7—CH2OH，—C3H7只有两种异构体：

—CH2CH2CH3和，故n＝4的饱和一元醇中能氧化为醛的两种结构为

CH3CH2CH2CH2—OH和

。

（3）在CnH2n＋1OH中，n＝1（CH3OH）时，不能发生消去反应，n＝2（CH3CH2OH）时，消去只生成CH2===CH2无同分异构体；n＝3时无论CH3CH2CH2OH还是消去

也只生成CH2===CH—CH3；只有n＞3时，如n＝4时，CH3CH2CH2CH2OH消去生成

CH2===CH—CH2CH3而消去生成。

答案：

（1）3　

（2）2　CH3CH2CH2CH2OH、

　（3）3

[方法技巧]

分析判断醇类同分异构体两角度

（1）醇分子内，因羟基位置不同产生同分异构体；因碳链的不同产生碳链异构体。

如

CH3—CH2—CH2—OH与；

CH3—CH2—CH2—CH2—OH

与。

（2）醇和醚之间也存在同分异构现象。

如CH3—CH2—OH与CH3—O—CH3；

。

[三级训练·节节过关]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（对应学生用书P37）

1．下列各物质中既能发生消去反应又能发生催化氧化反应，并且催化氧化的产物为醛的是（　　）

解析：

选D　能发生消去反应，羟基碳的邻碳上必须有氢，催化氧化产物为醛的醇中须含有—CH2OH结构，符合此条件的醇为D选项。

2．乙醇分子中各种化学键如下图所示，关于乙醇在各种反应中断裂键的说法不正确的是（　　）

A．和金属钠反应时键②断裂

B．和浓H2SO4共热到170℃时键②和⑤断裂

C．和浓H2SO4共热到140℃时仅有键②断裂

D．在Ag催化下与O2反应时键①和③断裂

解析：

选AC　根据乙醇在发生反应时的实质进行分析。

A选项乙醇与钠反应生成乙醇钠，是乙醇羟基中O—H键断裂，故是错误的。

B选项是乙醇消去反应生成乙烯和水，是②和⑤键断裂，是正确的。

C选项发生分子间脱水生成醚，其中一分子乙醇断键①，另一分子乙醇断键②，故是错误的。

D选项是乙醇氧化为乙醛，断键为①和③，是正确的。

3．二甘醇可用作溶剂、纺织助剂等，一旦进入人体会导致急性肾衰竭，危及生命。

二甘醇的结构简式是HO—CH2CH2—O—CH2CH2—OH。

下列有关二甘醇的叙述正确的是（　　）

A．不能发生消去反应

B．能发生取代反应

C．能溶于水，不溶于乙醇

D．符合通式CnH2nO3

解析：

选B　由二甘醇的结构简式可知，二甘醇分子中含有羟基，故可发生消去反应和取代反应，根据乙醇的性质推知二甘醇不仅易溶于水也易溶于乙醇等有机溶剂。

4．

（1）1mol分子组成为C3H8O的直链液态有机物A，与足量的金属钠作用，可生成11.2L（标准状况）氢气，则A分子中必有一个________基，若此基在碳链的一端，且A中无支链，则A的结构简式为_________________________________________________________。

（2）A与浓硫酸共热，分子内脱去1分子水，生成B，B的结构简式为______________；B通入溴水能发生________反应生成C，C的结构简式为__________________________。

（3）A在有铜作催化剂时，与氧气一起加热，发生氧化反应，生成D，D的结构简式为________________________________________________________________________。

写出下列指定反应的化学方程式：

①A→B__________________________________________________________________。

②B→C__________________________________________________________________。

③A→D__________________________________________________________________。

解析：

A的分子式符合通式CnH2n＋2O，又能与金属钠作用产生H2，因此A是饱和一元醇，含有一个羟基，结构简式为CH3CH2CH2OH，A发生消去反应生成B：

CH3CH===CH2，B能与溴水发生加成反应；A在铜作催化剂时能被氧气氧化为CH3CH2CHO。

答案：

（1）羟　CH3CH2CH2OH

（2）CH3—CH===CH2　加成　CH3—CHBr—CH2Br

（3）CH3CH2CHO

①CH3CH2CH2OH

CH3CH===CH2↑＋H2O

②CH3CH===CH2＋Br2―→CH3—CHBr—CH2Br

③2CH3CH2CH2OH＋O2

2CH3CH2CHO＋2H2O

一、单项选择题

1．下列物质中，不属于醇类的是（　　）

A．CH3CH2OH　　　　B．

C．D．HOCH2CH2OH

解析：

选C　C项分子中羟基直接连在苯环上，不属于醇类。

2．能证明乙醇分子中有一个羟基的事实是（　　）

A．乙醇完全燃烧生成CO2和H2O

B．0.1mol乙醇与足量钠反应生成0.05molH2

C．乙醇能溶于水

D．乙醇能脱水

解析：

选B　乙醇与生成的氢气的物质的量之比为0.1∶0.05＝2∶1，说明乙醇分子中有一个活泼的氢原子可被金属钠置换，即乙醇分子中有一个羟基。

3．已知在浓H2SO4存在并加热至140℃时，2个醇分子在羟基上发生分子间脱水反应生成醚，如

CH3CH2—OH＋HO—CH2CH3

CH3CH2—O—CH2CH3＋H2O，用浓H2SO4跟分子式分别为C2H6O和C3H8O的醇的混合液反应，可得到醚的种类有（　　）

A．1种B．3种

C．5种D．6种

解析：

选D　C2H6O的醇只有CH3CH2OH一种，而分子式为C3H8O的醇有CH3—CH2—CH2OH和CH3CHOHCH3两种。

同种分子间可形成3种醚，不同种分子间可形成3种醚，共6种。

4．相同质量的下列醇，分别和过量的金属钠作用，放出H2最多的是（　　）

A．甲醇B．乙醇

C．乙二醇D．丙三醇

解析：

选D　醇与钠反应时每个羟基与一个钠原子反应，生成1molH2需要2mol羟基，所以生成1molH2，需要各醇的质量分别为32×2g、46×2g、62g、61.3g，显然等质量的醇生成H2最多的是丙三醇。

5．下图表示4溴1环己醇所发生的4个不同反应。

其中产物只含有一种官能团的反应是（　　）

A．②③B．①④

C．①②④D．①②③④

解析：

选A　反应②溴原子水解生成羟基；反应③羟基与溴原子发生取代反应生成卤

代烃。

二、不定项选择题

6．酒后驾车是引发交通事故的重要原因。

交警对驾驶员进行呼吸酒精检测的原理是：

橙色的K2Cr2O7酸性水溶液遇乙醇迅速生成蓝色Cr3＋。

下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是（　　）

A．乙醇沸点低B．乙醇密度比水小

C．乙醇有还原性D．乙醇是烃的含氧化合物

解析：

选AC　能呼出乙醇，说明乙醇的沸点较低，具有一定的挥发性。

同时乙醇能被酸性K2Cr2O7溶液氧化，说明其具有还原性。

7．下列醇不能发生消去反应的是（　　）

A．乙醇B．1丙醇

C．2,2二甲基1丙醇D．2丁醇

解析：

选C　能发生消去反应的醇，其羟基相连碳的邻碳上必须有H原子，即存在βH，而C项无βH。

8．化合物丙由如下反应得到：

甲（C4H10O）

乙（C4H8）

丙（C4H8Br2），丙的结构简式不可能是（　　）

A．CH3CH2CHBrCH2BrB．CH3CH（CH2Br）2

C．CH3CHBrCHBrCH3D．（CH3）2CBrCH2Br

解析：

选B　甲发生消去反应生成乙（含有不饱和键），乙与Br2发生加成反应生成丙，丙中两个Br原子应位于相邻两个碳原子上。

二、非选择题

9．维生素A是一切健康上皮组织必需的物质，缺乏维生素A时会引起儿童发育不良，导致干眼病、夜盲症、皮肤干燥等多种病症。

下图是维生素A的结构。

请回答：

（1）维生素A的分子式为______________。

（2）下列物质在一定条件下能与维生素A反应的是____（填标号）。

A．溴水B．酸性KMnO4溶液

C．氢溴酸D．金属钠

（3）1mol维生素A分子最多可跟________molH2发生加成反应。

解析：

（1）维生素A的分子中有18个C原子和1个O原子，H原子可通过碳的四个价键计算，也可从18个C原子的烷烃应连接的H原子数出发，每有一个双键或有一个环去掉2个H原子，则含H原子数为38－5×2－2＝26，维生素A的分子式为C18H26O。

（2）由于分子中含C===C，故可与溴水及氢溴酸发生加成反应，还可被酸性KMnO4溶液氧化；又因分子中含—OH，可与金属钠反应。

（3）1mol维生素A分子中共有5molC===C，所以最多可与5molH2发生加成反应。

答案：

（1）C18H26O　

（2）ABCD　（3）5

10．松油醇是一种调味香精，它是α、β、γ三种同分异构体组成的混合物，可由松节油分馏产物A（下式中的18是为区分两个羟基而人为加上去的）经下列反应制得

（1）α松油醇的分子式______________。

（2）α松油醇所属的有机物类别是_________________________________________。

a．醇　　　　B．酚　　　　c．饱和一元醇

（3）α松油醇能发生的反应类型是________________________________________。

a．加成反应B．水解反应c．氧化反应

（4）写出结构简式：

β松油醇______________________、

γ松油醇____________________。

解析：

（1）根据α松油醇的结构简式容易写出其分子式，但要注意—OH中的氧原子是

18O。

（2）α松油醇的结构中含有醇羟基，所以属于醇类。

（3）α松油醇的结构中含有

和醇羟基，所以能发生加成反应和氧化反应。

只要清楚消去反应是在相邻的两个

C原子上分别脱去—OH和—H，就不难得到两种醇的结构简式。

（4）β松油醇、γ松油醇的结构简式分别为

、

。

答案：

（1）C10H

O　

（2）a　（3）a、c

（4）　

一、单项选择题

1．下列关于醇的说法中，正确的是（　　）

A．醇类都易溶于水

B．醇就是羟基和烃基相连的化合物

C．饱和一元醇的通式为CnH2n＋1OH

D．甲醇和乙醇都有毒，禁止饮用

解析：

选C　A项不正确，分子中碳原子数比较多的高级醇不溶于水；B项不正确，醇是指羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物；C项正确，饱和一元醇可以看成是烷烃分子中的一个氢原子被羟基取代后的产物；D项不正确，甲醇有毒，乙醇可制成白酒等

饮用。

2．分子式为C4H10O且属于醇的同分异构体有（　　）

A．2种　　　　　　　B．4种

C．6种D．8种

解析：

选B　利用取代法。

根据题目要求将C4H10O变化为C4H9—OH，由—OH取代C4H10分子中的氢原子即得醇类同分异构体。

C4H10分子中有4类氢：

，故该醇的同分异构体有四种。

3．关于实验室制取乙烯的说法不正确的是（　　）

A．温度计插入到反应物液面以下

B．加热时要注意使温度缓慢上升至170℃

C．反应过程中溶液的颜色会逐渐变黑

D．生成的乙烯中混有刺激性气味的气体

解析：

选B　本实验温度计所测温度为反应时的温度，所以温度计应插入到反应物液面以下，A正确；加热时应使温度迅速上升至170℃，减少副反应的发生，B项错误；硫酸使有机物脱水炭化，并且氧化其中成分，自身被还原产生二氧化硫，所以反应过程中溶液的颜色会逐渐变黑，生成的乙烯中混有刺激性气味的气体，C、D项正确。

4．A、B、C三种醇分别与足量的金属钠完全反应，在相同条件下产生相同体积的氢气，消耗这三种醇的物质的量之比为3∶6∶2，则A、B、C三种醇分子里羟基数之比是（　　）

A．3∶2∶1B．2∶6∶3

C．3∶1∶2D．2∶1∶3

解析：

选D　不同物质的量的醇生成了等量的氢气，说明不同物质的量的醇含有等量的羟基。

设醇A、B、C分子内的—DOH数分别为a、b、c，则3a＝6b＝2c⇒

＝

＝

⇒a∶b∶c＝2∶1∶3。

5．用下图所示装置检验乙烯时不需要除杂的是（　　）

选项

乙烯的制备

试剂X

试剂Y

A

CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热

H2O

KMnO4酸性溶液

B

CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热

H2O

Br2的CCl4溶液

C

C2H5OH与浓H2SO4加热至170℃

NaOH溶液

KMnO4酸性溶液

D

C2H5OH与浓H2SO4加热至170℃

NaOH溶液

Br2的CCl4溶液

解析：

选B　溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生消去反应，生成的乙烯中含有乙醇等杂质气体，乙醇也可以使高锰酸钾酸性溶液褪色，故不除杂不能检验乙烯的生成，A项错误；乙醇不与Br2反应，B项正确；乙醇与浓硫酸加热至170℃生成乙烯，同时部分浓硫酸被还原，生成二氧化硫，二氧化硫能够使高锰酸钾酸性溶液褪色，故不除杂不能检验乙烯的生成，C项错误；二氧化硫在水溶液中与溴单质发生氧化还原反应生成硫酸和HBr，故不除杂不能检验乙烯的生成，D项错误。

二、不定项选择题

6.香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料，其结构简式如图，下列有关香叶醇的叙述正确的是（　　）

A．香叶醇的分子式为C10H18O

B．不能使溴的四氯化碳溶液褪色

C．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色

D．能发生加成反应不能发生取代反应

解析：

选A　香叶醇中含有碳碳双键，能与溴发生加成反应，使溴的四氯化碳溶液褪色，B错误。

碳碳双键和—CH2OH都能被酸性高锰酸钾溶液氧化，从而使溶液的紫红色褪去，