学年苏教版选修5 专题4第二单元 醇 酚教材梳理 学案Word格式.docx
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根据醇分子中含有的醇羟基数目，可以将醇分为一元醇、二元醇、三元醇等。
分子中含有两个或两个以上醇羟基的醇又称为多元醇。
（3）一元醇的分子通式为R—OH，饱和一元醇的分子通式为CnH2n＋1—OH。
碳原子数相同的饱和一元醇与饱和一元醚互为同分异构体。
饱和多元醇的通式为CnH2n＋2Ox。
（4）醇类的物理性质
①低级的饱和一元醇为无色中性液体，具有特殊的气味和辛辣味道。
②常温常压下，碳原子数为1～3的醇能与水以任意比例互溶；
碳原子数为4～11的醇为油状液体，仅可部分溶于水；
碳原子数为12以上的高级醇为无色无味的蜡状固体，不溶于水。
③醇的沸点随分子中碳原子数的增加而升高。
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的沸点。
④醇的密度比水的密度小。
2.醇类的化学性质（以乙醇为例）
（1）乙醇的组成、结构及物理性质
①组成与结构
分子式
电子式
结构式
结构简式
C2H6O
CH3CH2OH
或C2H5OH
羟基
（－OH）
球棍模型
比例模型
②物理性质
颜色、状态
无色、透明液体
密度、气味
密度为0.7893g·
mL－1，比水轻，有特殊香味
溶解性
任意比溶于水
沸点
78.5℃，易挥发
注意
a.沸点高的原因：
乙醇分子间易形成氢键。
b.易溶于水的原因：
乙醇与水分子间易形成氢键。
c.检验乙醇中是否含有H2O的方法：
加入无水CuSO4粉末，观察是否变蓝。
d.由工业乙醇制无水乙醇的方法：
加新制生石灰，蒸馏。
（2）实验探究乙醇的化学性质
实验1：
无水乙醇与钠的反应以及产生的气态物质的检验
①实验目的：
验证乙醇中羟基上氢原子的活泼性。
②实验步骤：
在大试管里注入2mL左右无水乙醇，再放入2小块新切开用滤纸擦干的金属钠，迅速用一配有导管的单孔塞塞住试管口，用一小试管倒扣在导管上（如图a所示），收集反应中放出的气体并验纯。
确信气体的纯度后，在导管口点燃，观察气体燃烧的现象。
然后把一冷的干燥小烧杯罩在火焰上方（如图b所示），片刻后可看到烧杯内壁上出现水珠，迅速倒转烧杯，向烧杯内注入少量的澄清石灰水，振荡，观察石灰水的变化。
③实验现象：
Na与乙醇反应比与水反应要缓慢得多，Na在乙醇中上下浮动，有气泡冒出；
滴加酚酞溶液后，溶液变红。
收集放出的气体点燃后，在空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色，烧杯内壁上有水珠生成；
倒转烧杯，向烧杯内注入少量的澄清石灰水，振荡，澄清石灰水不变浑浊，说明Na与乙醇反应生成的气体是氢气。
④实验结论：
钠能置换出乙醇分子中羟基上的氢原子。
化学方程式：
2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑
反应机理：
羟基（–OH）上的氢原子被钠原子（Na）取代，实质是取代反应，断键部位是O—H键。
实验2：
将钠分别投入到水、乙醚中
用水、乙醚分别与钠混合和乙醇与钠反应对比，来证明乙醇分子中羟基氢的活泼性。
向两支试管中分别加入3mL水和3mL乙醚（C2H5—O—C2H5），再分别向两支试管中放入切去表层的一小块（绿豆粒般大）金属钠。
Na与H2O剧烈反应，放出H2；
乙醚与钠不反应。
氢原子的活泼性为：
水>
乙醇分子中羟基氢>
乙醚。
2Na＋2H2O==2NaOH＋H2↑
实验3：
乙醇与氢溴酸反应
验证乙醇与氢溴酸反应的产物。
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。
反应生成了一种无色油状液体。
乙醇与氢溴酸反应生成了卤代烃。
CH3CH2—OH＋H—Br
CH3CH2—Br＋H2O
醇羟基（—OH）被氢卤酸中的卤素原子取代，实质是取代反应，断键部位是C—O键。
思考：
如何检验试管Ⅱ中收集到的油状液体是溴乙烷？
取油状液体少许放入试管中，加入少量NaOH溶液，加热，冷却，加入稀HNO3酸化，滴加AgNO3溶液，观察实验现象。
如果出现淡黄色沉淀，则证明乙醇与氢溴酸反应生成了溴乙烷。
实验4：
乙醇的脱水反应
验证乙醇脱水反应的产物。
组装如图所示装置，在试管中放入石棉绒并注入2mL95%的乙醇（石棉绒稍露出液面），加热试管，将生成的气体经过水洗后，用排水集气法收集。
产生了不溶于水的气体。
乙醇脱水生成了乙烯。
CH3CH2—OH
CH2==CH2↑＋H2O
a.在上述实验中，石棉绒是催化剂，而在实验室中通常用浓H2SO4、Al2O3（400℃左右）或P2O5作催化剂，使乙醇发生脱水反应。
b.醇的分子内脱水反应实质是消去反应，在乙醇分子中断裂C—O键和C—H键，脱去H2O分子，形成不饱和的
。
c.醇发生消去反应的结构条件与卤代烃相似，即连—OH的C原子（α-碳原子）的邻位C原子（β-碳原子）上必须有H原子，方可发生消去反应。
d.在上述实验过程中有下面反应发生：
2CH3CH2OH
CH3CH2OCH2CH3＋H2O
该反应属于乙醇分子间脱水反应，其实质是取代反应。
e.在有机化学反应中，反应条件尤为重要。
条件（如温度、溶剂、催化剂等）改变，反应产物可能会随之改变。
例如，温度不同，苯的硝化反应产物不同；
溶剂不同，卤代烃与碱的反应产物不同。
f.利用醇的消去反应可以引入
制备不饱和烃。
g.醇还能被KMnO4酸性溶液或K2Cr2O7酸性溶液氧化，其氧化过程可分为两个阶段：
CH3CHO
CH3COOH
（3）整理与归纳
乙醇的化学性质与结构的关系
化学性质
乙醇发生反应的化学方程式
反应类型
断键位置
乙醇与钠
反应
2CH3CH2OH+2Na
2CH3CH2ONa+H2↑
置换反应
①
C2H5OH+HBr
CH3CH2Br+H2O
取代反应
②
由乙醇制
乙烯
CH2==CH2↑+H2O
消去反应
②④
由乙醇
制乙醚
C2H5OC2H5+H2O
一个分子①键断裂，另一个分子②键断裂
乙醇与
乙酸反应
CH3COOH+C2H5OH
CH3COOCH2CH3+H2O
酯化反应
（或取代反应）
制乙醛
2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O
氧化反应
①③
乙醇与氧化铜粉末共热
CH3CH2OH+CuO
CH3CHO+Cu+H2O
乙醇燃烧
C2H6O+3O2
2CO2+3H2O
①②③
④⑤
知识点三醇类的命名
1.将含有与羟基（—OH）相连的碳原子的最长碳链作为主链，根据碳原子数目称为某醇。
2.从距离羟基最近的一端给主链上的碳原于依次编号定位。
3.羟基的位置用阿拉伯数字表示，羟基的个数用“二”、“三”等表示。
例如：
CH3—CH2—CH2—OH
1-丙醇（2-丙醇）（1,2-丙二醇）
注意：
醇类命名时，选择的最长碳链必须连有羟基，但羟基不一定在主链末端，它有可能作为取代基位于主链中间，这一点与以后学习的醛、羧酸的命名有所不同。
知识点四 酚的结构和性质
1.酚的概念
分子中羟基与苯环（或其他芳环）碳原子直接相连的有机化合物。
2.酚的分类
酚是芳香烃的羟基衍生物，按酚分子中苯环上羟基的多少分为一元酚、二元酚、多元酚等。
最简单的酚是苯酚。
如
等都是常见的酚。
3.苯酚的结构
C6H6O
或C6H5OH
4.苯酚的物理性质
常温下，纯净的苯酚是无色晶体，有特殊的气味，熔点为40.9℃。
因苯酚在空气中部分被氧化而略带红色。
苯酚易溶于乙醇等有机溶剂中，室温时在水中的溶解度不大，当温度高于65℃时，能与水以任意比例互溶。
苯酚有毒，其浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀性。
（1）苯酚易被空气中的氧气氧化，故应密封保存。
（2）苯酚不慎沾在皮肤上，应先用酒精洗涤，再用水冲洗。
不能用热水或NaOH溶液洗涤。
（3）较多量苯酚溶于少量水中，形成浊液；
加热至65℃以上时变澄清；
再冷却又变
浑浊。
这一现象充分体现了苯酚溶解度与温度的关系。
（4）苯酚与水形成的浊液不是悬浊液，而是乳浊液，静置后分层。
上层是溶有苯酚的
水层，下层是溶有水的苯酚层。
要将苯酚与水分离不能用过滤法，而要用分液法。
5.苯酚的化学性质
苯酚的结构简式如下图，苯环与羟基相互影响，其分子中有4处活动中心。
（1）苯酚的酸性
苯酚显酸性，这主要是因为苯环对羟基的作用而导致的。
苯酚可以和碱反应生成盐，如和氢氧化钠的反应：
（溶液由浑浊变澄清）
①苯酚的酸性极弱，不能使酸碱指示剂变色，故不能用酸碱指示剂来检验苯酚的存在。
，因此，苯酚能与NaOH溶液反应，生成盐和水。
苯酚也可以与活泼金属反应。
②苯酚的酸性比碳酸弱，但比HCO
的酸性强，因而苯酚能与Na2CO3溶液反应生成NaHCO3（酸性顺序为H2CO3>
>
HCO
）。
＋Na2CO3―→
＋NaHCO3（断①键）
③向
溶液中通入CO2，只生成NaHCO3，与通入CO2量的多少无关。
（溶液由澄清变浑浊）
向苯酚钠溶液中加入稀盐酸，有苯酚析出。
如
④乙醇能与Na反应放出H2，说明乙醇分子中羟基上的氢原子也具有一定的活泼性；
但乙醇在水溶液中很难电离出氢离子，也不能与碱反应生成盐。
这说明受苯环的影响，酚羟基上的H比醇羟基上的H活泼。
（2）苯酚的取代反应
与芳烃中的苯环类似，苯酚也可以与卤素、硝酸、硫酸等在苯环上发生取代反应。
苯酚的溴代反应
验证苯酚的取代反应。
向盛有少量苯酚稀溶液的试管里滴入过量浓溴水，观察现象。
向苯酚溶液里滴加浓溴水，可以看到立即有白色沉淀产生。
苯酚与浓溴水发生了取代反应。
（②、③、④键断裂）
苯酚与溴在苯环上的取代反应，既不需要加热，也不需用催化剂，比溴与苯及其同系物苯环上的取代反应容易得多。
这说明，受羟基的影响，苯酚中苯环上的邻、对位的氢原子变得更活泼了。
—OH对苯环的影响大于—CH3对苯环的影响。
a.此反应的反应物为
和浓溴水，现象是溴水褪色且生成白色沉淀。
此反应必须加入足量浓溴水，否则生成的三溴苯酚易溶于苯酚溶液，因而观察不到有白色沉淀生成。
b.凡是酚类都可与浓溴水反应生成白色沉淀，利用此性质可以定性地检验酚类的存在及鉴别酚类。
c.此反应很灵敏，可定性检验苯酚的存在和定量测定废水中酚的含量。
d.如何证明该反应是取代反应还是加成反应？
方法一：
反应前测定浓溴水的pH，若发生加成反应，溶液的pH升高；
若发生取代反应，溶液的pH降低。
方法二：
用一个小灯泡（或电流计）测试导电性，若发生加成反应，导电性减弱；
若发生取代反应，导电性增强。
苯酚的硝化反应（②、③、④键断裂）
应用：
制炸药（三硝基苯酚）。
（3）苯酚的显色反应
向苯酚溶液中滴加FeCl3溶液，溶液显紫色。
苯酚的显色反应是化学变化，其反应的化学方程式为：
Fe3＋＋6C6H5OH―→[Fe（C6H5O）6]3－＋6H＋
紫色
①其他酚类也能与FeCl3溶液发生类似反应。
②该反应非常灵敏，常用于酚类物质的检验。
（4）苯酚的加成反应
（环己醇）
（5）苯酚与金属钠的反应
苯酚与钠反应比醇与钠反应要容易，表明苯环对酚羟基上氢原子的影响大于乙基对醇羟基上氢原子的影响，使酚羟基上氢原子比醇羟基上的氢原子更活泼。
知识点五 酚类的危害及应用
1.酚类的危害
在我国酚类物质被列为需重点控制的水污染物之一。
在含酚废水中，以苯酚、甲酚（C7H8O）的污染最为突出。
酚类化合物毒性很强，水中含有酚0.1～0.2mg·
L－1时，鱼肉即有酚的气味，不能食用；
用含酚浓度高于100mg·
L－1的废水直接灌溉农田，会使农作物枯死；
口服苯酚的致死量为每千克体重530mg。
2.含酚废水的处理
（1）处理含酚废水主要有两种方法：
回收利用和降解处理。
一般而言，含酚量在1g·
L-1以上的废水应考虑酚的回收，回收可采用萃取、吸附等物理方法。
废水含酚浓度低时主要采用沉淀、氧化和微生物处理等方法。
（2）由于乙酸乙酯萃取酚的能力比苯强，对人体的毒性比苯小，所以可用乙酸乙酯代替苯实验。
活性炭作为一种良好的吸附剂，它不但能吸附含酚废水中的酚，还能吸附多种有机物与重金属离子，所以在工业上用活性炭处理含酚废水不会造成由有机溶剂作萃取剂引起的二次污染。
3.酚类的用途
酚类化合物是重要的化工原料。
苯酚是最简单的酚，它是十分重要的化工原料，广泛用于制造酚醛树脂、染料、医药等。
酚类的稀溶液可作防腐剂和消毒剂。
知识点六 基团间的相互影响
1.钠和水、乙醇反应的比较
表1
钠与水反应
钠与乙醇反应
实验现象
钠粒熔为闪亮的小球浮于水面，并快速消失；
有嘶嘶的声音；
有无色无味的气体产生
钠粒未熔化，沉于乙醇底部并慢慢消失；
无任何声音；
实验结论
钠的密度小于水的密度，熔点低，钠与水反应剧烈
钠的密度大于乙醇的密度，与乙醇反应缓慢
两者比较
水分子中羟基上的氢原子比乙醇分子中羟基上的氢原子更易被置换
2.苯、甲苯、苯酚的分子结构及典型性质的比较
表2
3.脂肪醇、芳香醇、酚的比较
表3
结论：
表1中，水和醇中均有羟基，但羟基上的氢原子活泼性不同。
表2中，由于羟基对苯环的影响使苯环上的氢原子变得活泼，易取代。
表3中三类物质尽管均有羟基，但连接的烃基不同，性质既有相似性，又有很大差别。
由于受苯环的影响，酚羟基比醇羟基更易电离出氢离子，和钠反应速率更快；
由于受羟基的影响，酚类中苯环邻、对位上的氢原子比醇类中烃基上的氢原子更易被取代。
因此我们在分析有机物化学性质时，要充分考虑到有机化合物分子中基团之间的相互影响、相互制约，决不能生搬硬套。
教材（课本第76～77页）答案与提示
1.B提示：
看羟基是否直接连在苯环上。
2.
提示：
浓硝酸和甘油发生的是酯化反应。
3.试剂：
浓溴水
实验步骤：
各取待测液少许分别置于试管中，然后分别滴加几滴浓溴水和淀粉溶液。
实验现象：
苯
苯酚溶液
KI溶液
AgNO3溶液
己烯
CCl4
上层为橙红色，
下层为无色
产生白色沉淀
溶液变
蓝色
产生淡黄色
沉淀
溴水褪色
上层为无色，下层为橙红色
有关反应的化学方程式为：
根据各物质的特征反应和特征现象加以鉴别。
4.
（1）cd
、
（2）abc
、
（1）根据醇发生消去反应的条件是β-C上有氢来判断。
（2）根据醇发生催化氧化反应的条件是α-C上有氢来判断。
5.
分层 溶液呈现紫色
苯
苯酚能和氢氧化钠溶液反应，生成易溶于水的苯酚钠；
苯不溶于水、比水轻，苯跟氢氧化钠溶液不反应；
苯酚钠跟盐酸反应，生成苯酚；
苯酚溶液遇到三氯化铁溶液发生显色反应；
苯酚溶液与浓溴水反应，生成白色不溶于水的2，4，6-三溴苯酚。
6.
（1）C6H6O
理由是：
m（C）＝
×
12g·
mol－1＝0.72g
m（H）＝
2×
1g·
mol－1＝0.06g
m（O）＝0.94g－0.72g－0.06g＝0.16g
n（C）＝
＝0.06mol
n（H）＝
n（O）＝
＝0.01mol
该有机物的最简式为C6H6O，因最简式的相对分子质量与该有机化合物的相对分子质量相等，均为94，故该有机物的分子式为C6H6O。
（2）
根据产生的二氧化碳和水的质量可以确定有机物中C、H的量，然后根据有机物的质量来确定其中氧的质量，从而得到有机物的最简式，再由相对分子质量得出分子式。
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