步步高化学大一轮复习专题十第4讲.docx

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步步高化学大一轮复习专题十第4讲

第4讲　醇　酚

[考纲要求]　1.以乙醇为例，掌握醇羟基的性质及主要化学反应。

2.了解醇类的结构特点和乙醇在生活生产中的主要用途。

3.通过乙醇的消去反应掌握消去反应的实质并会判断反应类型。

4.以苯酚为例，掌握酚类的性质及主要化学反应。

5.了解酚类物质的结构特点及用途。

6.理解官能团的概念，理解有机物分子中各基团间的相互影响。

考点一　乙醇　醇类

1．醇的概念及分类

（1）醇是羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物，饱和一元醇的分子通式为CnH2n＋1OH（n≥1）。

（2）醇的分类

2．醇类物理性质的变化规律

（1）溶解性

低级脂肪醇易溶于水，随碳原子数的增加，溶解性降低。

（2）密度

一元脂肪醇的密度一般小于1g·cm－3。

（3）沸点

①直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而逐渐升高。

②醇分子间存在氢键，所以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。

3．乙醇的结构及物理性质

（1）结构

乙醇的分子式：

C2H6O，结构式：

，结构简式：

CH3CH2OH或C2H5—OH；官能团：

—OH。

（2）物理性质

①乙醇俗称酒精，是有特殊香味的液体。

②乙醇的密度比水小，乙醇易挥发，与水无限混溶，是优良的有机溶剂。

③乙醇的沸点为78℃，高于相对分子质量相同的烷烃，原因是乙醇分子间可形成氢键。

4．由断键方式理解醇的化学性质

如果将醇分子中的化学键进行标号如图所示，那么醇发生化学反应时化学键的断裂情况如下表所示：

5.用分类思想掌握醇类化学性质

由于醇类都以羟基为官能团，所以醇类的化学性质与乙醇相似，即能跟活泼金属反应，能发生酯化反应、消去反应、取代反应、氧化反应等。

如：

6．重要的醇的用途

（1）甲醇:

有毒,能使人双目失明。

工业酒精中含甲醇，甲醇是重要的化工原料和车用燃料。

（2）乙二醇和丙三醇：

都是无色、黏稠、有甜味的液体，都易溶于水和乙醇，是重要的化工原料。

乙二醇还用作汽车防冻液，丙三醇用于配制化妆品。

深度思考

1．能否用Na检验酒精中是否有水？

应如何检验酒精中的少量水？

答案　不能，因为Na与乙醇也发生反应。

实验室常用无水CuSO4来检验乙醇中是否含水。

2．无水酒精（含乙醇99.5%以上）的制法

通常蒸馏不能制得纯酒精，浓度为94%～96%时，即为恒沸溶液。

工业酒精（96%）―→无水酒精（99.5%）的方法。

答案　加生石灰后蒸馏

题组一　乙醇的组成、结构与性质

1．乙醇和甲醚互为同分异构体，下列事实中最能说明二者结构不同的是（　　）

A．乙醇易溶于水，甲醚不溶于水

B．当把乙醇和浓硫酸的混合液共热到140℃时可生成乙醚

C．乙醇与钠作用可放出氢气，甲醚不与钠反应

D．甲醚比乙醇更易溶于油脂类物质中

答案　C

解析　乙醇和甲醚在结构上的最大区别是乙醇分子中含有—OH，而甲醚分子中没有，含有—OH的物质能与金属钠反应放出H2。

2．交警对驾驶员是否饮酒进行检测的原理是橙色的酸性K2Cr2O7水溶液遇呼出的乙醇蒸气迅速变蓝，生成蓝绿色的Cr3＋。

下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是（　　）

①乙醇沸点低　②乙醇密度比水小　③乙醇具有还原性　④乙醇是烃的含氧衍生物　

⑤乙醇可与羧酸在浓硫酸的作用下发生取代反应

A．②⑤B．②③C．①③D．①④

答案　C

解析　由题中信息（＋6价Cr被还原为＋3价）可知测定原理利用了乙醇的还原性，同时从体内可呼出乙醇蒸气，说明乙醇的沸点低。

题组二　醇类的同分异构体

3．

（1）饱和一元醇通式为CnH2n＋1OH。

①出现醇类同分异构体时，n最小值为__________；

②出现官能团异构体时，n最小值为__________。

（2）已知戊醇（C5H12O）共有8种属于醇类的异构体，请回答：

①在戊醇的这些同分异构体中，能氧化生成醛的有4种，它们的结构简式分别是____________、______________、____________、________________。

②这8种同分异构体脱水后可得________种烯烃。

答案　

（1）①3　②2

（2）①CH3CH2CH2CH2CH2OH、

解析　本题考查饱和一元醇的组成和同分异构体。

（1）—CH3、—C2H5均只有1种，—C3H7有2种，故出现醇类同分异构体从n＝3开始（C3H7OH有C—C—C—OH和

）；C2H5OH与CH3OCH3是官能团不同的异构体，故n＝2时出现异类同分异构体。

（2）能氧化成醛的醇一定含有—CH2OH，所以4种C4H9—CH2OH能氧化成醛。

不必一一写出8种醇再分析其脱水产物，可用整体思维法分析：

C5H12O脱水生成C5H10,5个碳原子的烯烃有5种。

题组三　醇类的有关反应规律

4．某化学反应过程如图所示。

由图得出的判断，正确的是（　　）

A．生成物是丙醛和丙酮

B．1丙醇发生了还原反应

C．反应中有红黑颜色交替变化的现象

D．醇类都能发生图示的催化氧化反应

答案　C

解析　图示中发生的化学反应可以表述为2Cu＋O2===2CuO，CuO＋CH3CH2CH2OH―→CH3CH2CHO＋Cu＋H2O，总反应为醇的催化氧化。

伯醇（—CH2OH）氧化成醛，仲醇氧化为酮，叔醇不发生催化氧化反应，故只有C项正确。

5．下列物质中，既能发生取代反应，又能发生消去反应，同时催化氧化生成醛的是（　　）

答案　D

解析　四种醇均能发生取代反应，能发生消去反应的为A、D，但A催化氧化生成酮，选D。

醇的消去反应和催化氧化反应规律

1．醇的消去反应规律

醇分子中，连有羟基（—OH）的碳原子必须有相邻的碳原子，并且此相邻的碳

原子上必须连有氢原子时，才可发生消去反应，生成不饱和键。

表示为

如

则不能发生消去反应。

2．醇的催化氧化规律

醇的催化氧化的反应情况与跟羟基（—OH）相连的碳原子上的氢原子的个数有关。

考点二　酚

1．酚的概念和结构特征

羟基与苯环直接相连而形成的化合物称为酚。

（1）“酚”是一种烃的含氧衍生物的总称，其根本特征是羟基与苯环直接相连。

（2）酚分子中的苯环，可以是单环，也可以是稠环，如

也属于酚。

（3）酚与芳香醇属于不同类别的有机物,不属于同系物（如和

）。

2．苯酚的物理性质

（1）纯净的苯酚是无色晶体，有特殊气味，易被空气氧化呈粉红色。

（2）苯酚常温下在水中的溶解度不大,当温度高于65_℃时,能与水互溶,苯酚易溶于酒精。

（3）苯酚有毒，对皮肤有强烈的腐蚀作用，如果不慎沾到皮肤上应立即用酒精洗涤。

3．由基团之间的相互影响理解酚的化学性质

由于苯环对羟基的影响，酚羟基比醇羟基活泼；由于羟基对苯环的影响，苯酚中苯环上的氢比苯中的氢活泼。

①弱酸性

电离方程式为C6H5OHC6H5O－＋H＋,俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使石蕊试液变红。

写出苯酚与NaOH反应的化学方程式：

。

②苯环上氢原子的取代反应

苯酚与浓溴水反应，产生白色沉淀，化学方程式为

③显色反应

苯酚跟FeCl3溶液作用显紫色，利用这一反应可检验苯酚的存在。

题组一　酚类的结构特点

1．由羟基分别跟下列基团相互结合所构成的化合物中，属于醇类的是__________，属于酚类的是__________。

答案　CE　BD

2．写出与

互为同分异构体的所有芳香族化合物的结构简式：

______________

________________________________、______________________________________、

__________________________________、____________________________________。

题组二　定性理解酚的性质

3．（2011·重庆理综，12）NM3和D58是正处于临床试验阶段的小分子抗癌药物，结构如下：

关于NM3和D58的叙述，错误的是（　　）

A．都能与NaOH溶液反应，原因不完全相同

B．都能与溴水反应，原因不完全相同

C．都不能发生消去反应，原因相同

D．遇FeCl3溶液都显色，原因相同

答案　C

解析　由NM3的结构简式可知，分子内存在羧基、酚羟基和

结构；而D58的结构简式中不存在羧基，存在酚羟基、醇羟基，但不可以发生醇羟基的消去反应，因为与醇羟基相连的碳原子的邻位碳原子上没有H原子，故两种物质都不能发生消去反应，但原因不同。

4．食品香精菠萝酯的生产路线（反应条件略去）如下：

下列叙述错误的是（　　）

A．步骤

（1）产物中残留的苯酚可用FeCl3溶液检验

B．苯酚和菠萝酯均可与酸性KMnO4溶液发生反应

C．苯氧乙酸和菠萝酯均可与NaOH溶液发生反应

D．步骤

（2）产物中残留的烯丙醇可用溴水检验

答案　D

解析　A中利用

的显色反应检验无干扰，正确；B中

和菠萝酯中

均可以被酸性KMnO4溶液氧化，正确；C中苯氧乙酸中含的羧基、菠萝酯中的酯基都可与NaOH溶液反应，正确；D项步骤

（2）中产物菠萝酯中也含

，能使溴水褪色，故错误。

5．设计一个简单的一次性完成实验的装置图，验证醋酸溶液、二氧化碳水溶液、苯酚溶液的酸性强弱顺序是CH3COOH>H2CO3>C6H5OH。

（1）利用如图所示的仪器可以组装实验装置，则仪器的连接顺序是________接D，E接______，______接______。

（2）有关反应的化学方程式为_________________________________________。

（3）有的同学认为此装置不能验证H2CO3和C6H5OH的酸性强弱，你认为是否有道理？

怎样改进实验才能验证H2CO3和C6H5OH的酸性强弱？

答案　

（1）A　B　C　F

（2）Na2CO3＋2CH3COOH―→2CH3COONa＋H2O＋CO2↑、

（3）该同学说的有道理，应在锥形瓶和试管之间加一个盛NaHCO3溶液的洗气瓶，除去CO2中混有的醋酸蒸气。

解析　

（1）将A中的CH3COOH与Na2CO3发生反应：

Na2CO3＋2CH3COOH―→2CH3COONa＋H2O＋CO2↑，说明酸性CH3COOH>H2CO3；产生的CO2气体通入苯酚钠溶液发生反应：

说明酸性H2CO3>

，因此可组装出实验装置，即A接D，E接B，C接F。

（3）醋酸易挥发，苯酚钠变浑浊，可能是醋酸与苯酚钠反应，应设计一个装置除去CO2中混有的醋酸蒸气。

题组三　酚类性质的定量考查

6．中药狼把草的成分之一M具有消炎杀菌作用，M的结构如右图所示：

下列叙述正确的是（　　）

A．M的相对分子质量是180

B．1molM最多能与2molBr2发生反应

C．M与足量的NaOH溶液发生反应时，所得有机产物的化学式为C9H4O5Na4

D．1molM与足量NaHCO3反应能生成2molCO2

答案　C

解析　M的分子式为C9H6O4，相对分子质量为178，A错误；苯环上酚羟基邻对位共有两个H，另外一个环上还有一个

，最多消耗3molBr2，B错误；M中含有酯基，发生水解后，苯环上含有3个酚羟基，还生成一个羧基，所以1molM共与4molNaOH反应，所得有机物的化学式为C9H4O5Na4，C正确；酚羟基和酯基都不与碳酸氢钠反应，D错误。

3.有机反应中消耗NaOH的定量关系总结

NaOH在有机反应中体现碱或催化剂的角色。

（1）与酚羟基、羧基等酸性基团直接发生中和反应。

（2）卤代烃、酯在碱溶液中水解,水解生成的氢卤酸、酚、羧酸可再被NaOH

中和。

1mol酚羟基或羧基分别消耗1molNaOH，羧酸与酚形成的酚酯水解消耗

2molNaOH（生成羧酸钠和酚钠）,羧酸与醇形成的醇酯水解消耗1molNaOH,

不与苯环连接的卤原子消耗1molNaOH，与苯环直接相连的卤原子消耗

2molNaOH（生成酚钠和卤化钠）。

总之，消耗几摩尔NaOH，生成物中就有

几个位置的H原子变成Na原子，反之亦然。

注意　醇不与NaOH溶液发生反应，醇羟基不消耗NaOH。

题组四　酚的特征反应在有机推断中的应用

7．（2010·浙江理综，28）最近科学家获得了一种稳定性好、抗氧化能力强的活性化合物A，其结构如下：

在研究其性能的过程中，发现结构片段X对化合物A的性能起了重要作用。

为了研究X的结构，将化合物A在一定条件下水解只得到B（

）和C。

经元素分析及相对分子质量测定，确定C的分子式为C7H6O3，C遇FeCl3水溶液显紫色，与NaHCO3溶液反应有CO2产生。

请回答下列问题：

（1）化合物B能发生下列哪些类型的反应________。

A．取代反应B．加成反应

C．缩聚反应D．氧化反应

（2）写出化合物C所有可能的结构简式_______________________________________

________________________________________________________________________。

（3）化合物C能经下列反应得到G（分子式为C8H6O2，分子内含有五元环）；

已知：

RCOOH

RCH2OH，RX

RCOOH

①确认化合物C的结构简式为_____________________________________________。

②F―→G反应的化学方程式为_____________________________________________。

③化合物E有多种同分异构体，1H核磁共振谱图表明，其中某些同分异构体含有苯环，且苯环上有两种不同化学环境的氢，写出这些同分异构体中任意三种的结构简式。

解析　

（1）B中含有的官能团有—OH和

，—OH可发生取代反应，

能与溴水发生加成反应，也能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应。

（2）C的分子式为C7H6O3，C遇FeCl3水溶液显紫色,可知C中含有酚羟基,与NaHCO3溶液反应有CO2产生,推知C中含—COOH,故C可能的结构简式为

（3）C

D过程为羧基还原成醇羟基,D

E过程为醇羟基被Br原子取代,E

F过程与题中已知RX

RCOOH的过程原理一样,G含五元环可知苯环上两支链相邻,故C的结构简式为

。

F―→G反应的化学方程式为

＋H2O，E的结构简式为

，E的同分异构体且符合题目要求的化合物的结构简式为

。

1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”

（1）实验室中提纯混有少量乙酸的乙醇，可采用先加生石灰，过滤后再蒸馏的方法（√）

（2010·浙江理综，11D）

解析　乙酸和CaO反应生成盐，过滤后再蒸馏可分离出乙醇。

（2）医用酒精的浓度通常为95%（×）

（2012·新课标全国卷，8A）

解析　消毒酒精的浓度为75%。

（3）Y（C2H5OH），W（C2H5ONa）可通过置换反应由Y得到W（√）

（2011·福建理综，9C）

解析　2C2H5OH＋2Na===2C2H5ONa＋H2为置换反应。

（4）向无水乙醇中加入浓H2SO4，加热至170℃，产生的气体通入酸性KMnO4溶液，紫红色褪去，使溶液褪色的气体只是乙烯（×）

（2011·四川理综，11C）

解析　产生的杂质气体能使酸性KMnO4溶液褪色。

（5）乙醇不能发生取代反应（×）

（2012·福建理综，7A）

解析　乙醇与乙酸的酯化反应属于取代反应。

（6）106g的乙醇和丙醇混合液完全燃烧生成的CO2为112L（标准状况）（×）

（2010·课标全国卷，7B）

2．（2012·新课标全国卷，10）分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有（不考虑立体异构）（　　）

A．5种B．6种C．7种D．8种

答案　D

解析　首先判断出C5H12O的类别，然后判断出同分异构体。

C5H12O能与Na反应产生H2，可确定该有机物是醇，故C5H12O可看作是戊烷中的H被—OH取代的产物。

戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种同分异构体，正戊烷对应的醇有3种，异戊烷对应的醇有4种，新戊烷对应的醇有1种，故共有8种。

3．（2009·江苏，10）具有显著抗癌活性的10羟基喜树碱的结构如图所示。

下列关

于10羟基喜树碱的说法正确的是（　　）

A．分子式为C20H16N2O5

B．不能与FeCl3溶液发生显色反应

C．不能发生酯化反应

D.一定条件下，1mol该物质最多可与1molNaOH反应

答案　A

解析　A项正确；B项，10羟基喜树碱中有酚羟基，可与Fe3＋发生显色反应；C项，10羟基喜树碱中有—OH，可发生酯化反应；D项，10羟基喜树碱中有酯、酚结构，1mol该物质最多可与2molNaOH反应。

4．（2011·重庆理综，12）NM3和D58是正处于临床试验阶段的小分子抗癌药物，结构如下：

关于NM3和D58的叙述，错误的是（　　）

A．都能与NaOH溶液反应，原因不完全相同

B．都能与溴水反应，原因不完全相同

C．都不能发生消去反应，原因相同

D．遇FeCl3溶液都显色，原因相同

答案　C

解析　由NM3的结构简式可知，分子内存在羧基、酚羟基和

结构；而D58的结构简式中不存在羧基，存在酚羟基、醇羟基、羰基，但不可以发生醇羟基的消去反应，因为与醇羟基相连的碳原子的邻位碳原子上没有H原子，故两种物质都不能发生消去反应，但原因不同。

5．（2012·山东理综，33）合成P（一种抗氧剂）的路线如下：

②A和F互为同分异构体，A分子中有三个甲基，F分子中只有一个甲基。

（1）A―→B的反应类型为________。

B经催化加氢生成G（C4H10），G的化学名称是________。

（2）A与浓HBr溶液一起共热生成H，H的结构简式为______________。

（3）实验室中检验C可选择下列试剂中的________。

a．盐酸b．FeCl3溶液

c．NaHCO3溶液d．浓溴水

（4）P与足量NaOH溶液反应的化学反应方程式为_____________________________

（有机物用结构简式表示）。

答案　

（1）消去反应　2甲基丙烷（或异丁烷）

6．（2012·海南，17）实验室制备1,2二溴乙烷的反应原理如下：

CH3CH2OH

CH2===CH2

CH2===CH2＋Br2―→BrCH2CH2Br

可能存在的主要副反应有：

乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚。

用少量的溴和足量的乙醇制备1,2二溴乙烷的装置如下图所示：

有关数据列表如下：

乙醇

1,2二溴乙烷

乙醚

状态

无色液体

无色液体

无色液体

密度/g·cm－3

0.79

2.2

0.71

沸点/℃

78.5

132

34.6

熔点/℃

－130

9

－116

回答下列问题：

（1）在此制备实验中，要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右，其最主要目的是________；（填正确选项前的字母）

a．引发反应

b．加快反应速度

c．防止乙醇挥发

d．减少副产物乙醚生成

（2）在装置C中应加入________，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体；（填正确选项前的字母）

a．水

b．浓硫酸

c．氢氧化钠溶液

d．饱和碳酸氢钠溶液

（3）判断该制备反应已经结束的最简单方法是___________________________；

（4）将1,2二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在______层（填“上”或“下”）；

（5）若产物中有少量未反应的Br2，最好用________洗涤除去；（填正确选项前的字母）

a．水b．氢氧化钠溶液

c．碘化钠溶液d．乙醇

（6）若产物中有少量副产物乙醚，可用__________的方法除去；

（7）反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是___________________；但又不能过度冷却（如用冰水），其原因是__________________________________________________。

答案　

（1）d　

（2）c　（3）溴的颜色完全褪去　（4）下　（5）b

（6）蒸馏　（7）乙烯与溴反应时放热，冷却可避免溴的大量挥发　1,2二溴乙烷的凝固点较低（9℃），过度冷却会使其凝固而使气路堵塞

1．下列叙述不正确的是（　　）

A．乙醇可以被氧化为乙酸，二者都能发生酯化反应

B．乙醇易燃烧，污染小，只能在实验室中作燃料

C．常在燃料乙醇中添加少量煤油用于区分食用乙醇和燃料乙醇,因为煤油具有特殊气味

D．除去乙醇中少量乙酸：

加入足量生石灰蒸馏

答案　B

解析　A项中CH3CH2OH可以先氧化为乙醛，乙醛再氧化为乙酸，A正确；B项中乙醇除在实验室作燃料外，还可用于生产乙醇汽油，B错误；C项中煤油有特殊气味可以用于区分食用乙醇和燃料乙醇，C正确；乙酸与CaO反应生成离子化合物醋酸钙，蒸馏时乙醇以蒸气形式逸出，得到纯净乙醇，D正确。

2．由碘乙烷制取乙二醇（HOCH2CH2OH），依次发生的反应类型是（　　）

A．取代　加成　水解B．消去　加成　取代

C．水解　消去　加成D．消去　水解　取代

答案　B

解析　碘乙烷通过消去反应生成乙烯，乙烯和溴水发生加成反应生成1,2二溴乙烷，该产物在碱性条件下水解可得乙二醇。

3．等质量的铜片在酒精灯上加热后，分别插入下列溶液中，放置片刻，铜片质量不变的是

（　　）

A．硝酸B．无水乙醇

C．石灰水D．盐酸

答案　B

解析　2Cu＋O2

2CuO，铜片质量增加，而CuO与HNO3、HCl反应，CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O，且HNO3还与Cu反应，使部分Cu形成Cu2＋，Cu片质量减小，CuO不与石灰

水反应，CH3CH2OH＋CuO―→CH3CHO＋Cu＋H2O，Cu的质量不变。

4．分子式为C7H8O的芳香族化合物中，与FeCl3溶液混合后显紫色和不显紫色的物质分别有

（　　）

A．2种和1种B．2种和3种

C．3种和2种D．3种和1种

答案　C

解析　与FeCl3溶液发生显色反应的是3种酚（—CH3和—OH在邻、间、对位）；不显紫色的是1种醇和1种醚。

5．分子式为C4H10O的醇能被氧化，但氧化产物不是醛，则该醇的结构简式是（　　）

A．C（CH3）3OHB．CH3CH2CH（OH）CH3

C．CH3CH2CH2CH2OHD．CH3CH（CH3）CH2OH

答案　B

解析　C4H10O的4种同分异构体中，CH3CH2CH2CH2OH和

能被氧化成醛，

能被氧化成酮，

不能被氧化。

6．天然维生素P（结构如图）存在于槐树花蕾中，它是一种营养增补剂，关于维生素P的叙述错误的是（　　）