第2章第2节第1课时.docx

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第2章第2节第1课时

第2节　醇和酚

第1课时　醇

[学习目标定位]　1.了解醇的物理性质、用途和一些常见的醇，能够用系统命名法对简单的醇进行命名。

2.能够根据饱和一元醇的结构特征举例说明醇的反应机理（断键和成键规律），并且会设计醇到烯烃、卤代烃、醛、酮、酯的转化路线。

一、醇类概述

1．概念

烃分子中饱和碳原子上的一个或几个氢原子被羟基取代的产物称为醇。

2．分类

（1）按烃基是否饱和分

（2）按羟基数目分

（3）按烃基是否含苯环分

3．醇的通式

（1）烷烃的通式为CnH2n＋2，则饱和一元醇的通式为CnH2n＋1OH（或CnH2n＋2O），饱和x元醇的通式为CnH2n＋2Ox。

（2）烯烃的通式为CnH2n，则相应的一元醇的通式为CnH2nO。

4．三种重要的醇

名称

俗名

色、味、态

毒性

水溶性

用途

甲醇

木醇

无色、特殊气味、易挥发液体

有毒

互溶

燃料、化工原料

乙二醇

甘醇

无色、无臭、具有甜味、黏稠液体

无毒

互溶

防冻剂、合成涤纶

丙三醇

甘油

无色、无臭、具有甜味、黏稠液体

无毒

互溶

制日用化妆品、制硝化甘油

5.物理性质

（1）沸点

①相对分子质量接近的饱和一元醇和烷烃或烯烃相比，饱和一元醇的沸点远远高于烷烃或烯烃。

②饱和一元醇，随分子中碳原子数的增加沸点逐渐升高。

③碳原子数相同时，羟基个数越多，沸点越高。

（2）溶解性

①碳原子数为1～3的饱和一元醇和多元醇能与水以任意比例互溶。

碳原子数为4～11的饱和一元醇为油状液体，仅可部分溶于水。

碳原子数目更多的高级醇为固体，不溶于水。

②含羟基较多的醇易溶于水。

6．醇的命名

（1）普通命名法：

用于结构简单的一元醇的命名。

方法是在“醇”字前加上烃基名称，通常“基”字可省略。

例如：

CH3CH2CH2CH2OH，（CH3）2CHCH2OH

　正丁醇　　　　　　异丁醇

（2）系统命名法

—

—

—

例如：

的名称为5,5-二甲基-4-乙基-2-己醇。

1．醇的熔沸点与水溶性的理解

醇的沸点高于相对分子质量接近的烷烃、烯烃的主要原因是醇分子间形成氢键，低级醇与水以任意比例互溶的原因是醇与水分子间形成氢键。

2．醇的同分异构现象

（1）—OH位置不同产生的位置异构。

如：

CH3CH2CH2OH和

。

（2）碳链的长短不同产生的碳链异构。

如：

CH3CH2CH2CH2OH和

。

（3）官能团不同产生的类别异构（醇和醚）。

如：

CH3CH2OH和CH3—O—CH3。

（4）芳香醇的同分异构体更广泛。

如

、

与

互为同分异构体。

例1

　（2019·郑州高二期末）下列物质中既属于芳香化合物又属于醇的是（　　）

A．

B．

C．

D．CH3CH2OH

答案　B

解析　A、D项分子中均无苯环，不属于芳香化合物；C项分子为苯酚。

【考点】　醇的概念、分类

【题点】　醇的概念

易错警示　苯环上的一个或几个氢原子被羟基取代的产物为酚，而苯环侧链上的氢原子、脂环烃的氢原子和链烃分子中的氢原子被羟基取代后的产物为醇。

例2

　下列说法正确的是（　　）

A．

的名称为2-甲基-2-丙醇

B．

的名称为2-甲基-3,6-己二醇

C．

的名称为4-甲基-3,4-己二醇

D．

的名称为3,6-二己基1--庚醇

答案　A

解析　B的名称为5-甲基-1,4-己二醇，C的名称为3-甲基-3,4-己二醇，D的名称为6-甲基-3-乙基-1-辛醇。

【考点】　醇的命名

【题点】　由结构确定正确的名称

易错警示　

（1）含有两个羟基的醇称为“某二醇”，不能叫“二某醇”。

（2）醇命名时从靠近—OH的一端编号，—OH距两端同样近时再从近支链端编号。

例3

　分子式为C5H12O的醇类物质的同分异构体有（　　）

A．6种B．7种

C．8种D．9种

答案　C

解析　先写C5H12的碳链异构，再写—OH的位置异构。

共8种。

【考点】　同分异构体的书写与数目的判断

【题点】　一元醇同分异构体的书写与数目的判断

方法规律　醇的同分异构体的写法

书写一般按官能团异构―→碳链异构―→官能团位置异构。

如C4H10O，按官能团异构为醇和醚，然后各自发生碳链异构和官能团位置异构。

二、醇的化学性质

1．醇分子的结构特点

（1）氧元素的电负性比氢元素和碳元素的电负性都大，醇分子中羟基上的氧原子对共用电子的吸引能力强，共用电子偏向氧原子，从而使碳氧键和氢氧键都显出极性，容易断裂。

（2）由于醇分子中羟基上氧原子的强吸电子作用，使α-H和β-H都较为活泼。

2．化学性质（以乙醇为例）

反应物及条件

断键位置

反应类型

化学方程式

Na

①

置换反应

2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑

HBr

②

取代反应

CH3CH2OH＋HBr→CH3CH2Br＋H2O

O2（Cu），△

①③

氧化反应

2CH3CH2OH＋O2

2CH3CHO＋2H2O

浓硫酸，170℃/140℃

②④

消去反应

CH3CH2OH

CH2===CH2↑＋H2O

①②

取代反应

2CH3CH2OH

CH3CH2OCH2CH3＋H2O

CH3COOH，

浓硫酸△

①

酯化反应

CH3COOH＋CH3CH2OH

CH3COOC2H5＋H2O

1.醇脱水反应的比较（乙醇为例）

分子内脱水

分子间脱水

反应类型

消去反应

取代反应

结构特点

与羟基相连碳原子的相邻碳原子上有氢原子

有醇羟基

反应条件

浓硫酸，170℃

浓硫酸，140℃

反应原理

2.醇的催化氧化的机理

醇能否发生催化氧化及氧化生成何种物质取决于醇分子中是否有α-H（与羟基相连的碳原子上的氢原子）及α-H的个数：

例4

　乙醇、乙二醇（HOCH2CH2OH）、甘油（丙三醇：

HOCH2CHOHCH2OH）分别与足量金属钠作用，产生等量的氢气，则三种醇的物质的量之比为（　　）

A．6∶3∶2B．1∶2∶3

C．3∶2∶1D．4∶3∶2

答案　A

解析　醇与金属钠反应产生氢气的量主要取决于羟基的量，1mol羟基可以产生0.5molH2，三种醇产生等量的氢气，说明三种醇中羟基的物质的量相等，所以乙醇、乙二醇、丙三醇三者的物质的量之比为1∶（1/2）∶（1/3）＝6∶3∶2。

【考点】　醇与钠反应

【题点】　醇与钠反应的简单计算

方法规律　醇与钠反应的定量关系：

—OH～Na～

H2。

例5

　（2019·青岛高二检测）以下是丁醇的四种同分异构体：

A．CH3CH2CH2CH2—OH

B．

C．

D．

请根据乙醇在消去反应、催化氧化反应中变化的结构特点，回答以下问题（以下各问只需填写字母）：

（1）在消去反应中能够得到两种消去产物的结构有__________________________。

（2）只得到一种消去产物的结构是____________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）能被氧化为含相同碳原子数的醛的结构是____________________________________。

（4）不能被灼热的CuO氧化的醇的结构是_____________________________________

________________________________________________________________________。

答案　

（1）B　

（2）A、C、D　（3）A、C　（4）D

【考点】　醇的结构和性质

【题点】　醇结构和性质的综合

1．（2019·湖南湘阴一中高二月考）某醇与足量的金属钠反应，产生的氢气与醇的物质的量之比为1∶1，则该醇可能是（　　）

A．甲醇B．乙醇

C．乙二醇D．丙三醇

答案　C

解析　金属与醇反应，醇中—OH中的氢原子被还原生成氢气，根据—OH～

H2，n（—OH）＝

n（H2），产生的氢气与醇的物质的量之比为1∶1，则说明该醇中含有两个羟基，C项正确。

【考点】　醇与钠反应

【题点】　醇与钠反应的简单计算

2．丙烯醇（CH2===CH—CH2OH）可发生的化学反应有（　　）

①加成　②氧化　③燃烧　④加聚　⑤取代

A．①②③B．①②③④

C．①②③④⑤D．①③④

答案　C

解析　物质的化学性质由其结构决定，关键是找出物质所含的官能团。

丙烯醇中含有两种官能团“

”和“—OH”，因此上述五种反应均能发生。

【考点】　醇的化学性质综合

【题点】　醇的化学性质综合

3．今有四种有机物：

①丙三醇；②丙烷；③乙二醇；④乙醇。

它们的沸点由高到低排列顺序正确的是（　　）

A．①②③④B．④③②①

C．①③④②D．①③②④

答案　C

解析　醇的羟基之间易形成较强的相互作用，故醇的沸点比同碳原子数的烃要高，醇中碳原子数越多，其沸点越高，碳原子数相同的醇，所含羟基数目越多，其沸点越高，故四种物质的沸点由高到低的顺序为①③④②，C项正确。

【考点】　醇的物理性质

【题点】　醇的沸点比较

4．（2019·吉林东北师大附属实验中学高二期末）下列醇既能被催化氧化生成醛，又能发生消去反应生成烯烃的是（　　）

A．CH3OHB．

C．

D．

答案　D

解析　CH3OH不能发生消去反应，能发生催化氧化反应生成甲醛，故A错误；

可以发生消去反应生成丙稀，能发生催化氧化反应生成丙酮，故B错误；

不能发生消去反应，能发生催化氧化反应生成2,2-二甲基丙醛，故C错误；

既能发生消去反应生成2,3-二甲基-1-丁烯，又能发生催化氧化反应生成2,3-二甲基丁醛，故D正确。

【考点】　醇的化学性质综合

【题点】　醇的化学性质综合

5．（2019·安徽六安一中高二月考）芳樟醇常用于合成香精，香叶醇存在于香茅油、香叶油、香草油、玫瑰油等物质中，有玫瑰花和橙花香气。

它们的结构简式如下：

下列说法不正确的是（　　）

A．两种醇都能与溴水反应

B．两种醇互为同分异构体

C．两种醇在铜催化的条件下，均可被氧化为相应的醛

D．两种醇在浓H2SO4存在下加热，均可与乙酸发生酯化反应

答案　C

解析　两种醇都含有碳碳双键，均能与溴水发生加成反应，故A正确；两种物质的分子式相同，但结构不同，互为同分异构体，故B正确；芳樟醇中的羟基连接的碳上没有氢，不能被催化氧化，香叶醇羟基连接的碳上有2个氢，能被催化氧化为醛，故C错误；两种醇都含羟基，能与乙酸在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应，故D正确。

【考点】　醇的结构和性质

【题点】　醇结构和性质的综合

6．（2019·黑龙江铁人中学高二段考）乙醇是一种重要的化工原料，由乙醇衍生出的部分化工产品如图所示：

回答下列问题：

（1）C中含有的官能团名称是________。

（2）E是一种常见的塑料，其化学名称是________。

（3）由乙醇生产F的化学反应类型为________。

（4）由乙醇生成G的化学方程式为__________________________________________

________________________________________________________________________。

（5）写出由A生成B的化学方程式：

_________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　

（1）羟基、氯原子　

（2）聚氯乙烯　（3）消去反应

（4）2CH3CH2OH＋O2

2CH3CHO＋2H2O

（5）CH3CH2OH＋CH3COOH

CH3COOCH2CH3＋H2O

解析　乙醇在浓硫酸、加热的条件下发生消去反应得到的F为CH2===CH2；根据G的分子式可知，乙醇与氧气在Cu催化作用下反应得到的G为CH3CHO；根据A的分子式可知，乙醇被氧化得CH3COOH（A），CH3COOH与C2H5OH发生酯化反应得CH3COOCH2CH3（B），乙醇与氯气发生取代反应得CH2ClCH2OH（C），CH2ClCH2OH在浓硫酸的作用下发生消去反应得CH2===CHCl（D），CH2===CHCl发生加聚反应得

（1）C为CH2ClCH2OH，含有的官能团有羟基和氯原子。

（2）E为

，化学名称为聚氯乙烯。

（3）F为CH2===CH2，乙醇生产乙烯是乙醇在浓硫酸作用下发生消去反应。

（4）G为CH3CHO，可以由乙醇发生催化氧化生成，反应的化学方程式为2CH3CH2OH＋O2

2CH3CHO＋2H2O。

（5）B为CH3COOCH2CH3，可以由乙醇和乙酸发生酯化反应生成，反应的化学方程式为CH3CH2OH＋CH3COOH

CH3COOCH2CH3＋H2O。

【考点】　醇的结构和性质

【题点】　醇的性质与有机合成推断的综合

[对点训练]

题组1　醇的概念、分类及命名

1．下列物质不属于醇的是（　　）

A．CH3CH2OHB．

C．

D．

答案　C

【考点】　醇的概念

【题点】　醇的判断

2．下列各组有机物中，互为同分异构体且都属于醇类的是（　　）

A．乙二醇和丙三醇

B．

和

C．2-丙醇和1-丙醇

D．2-丁醇和2-丙醇

答案　C

解析　A项，两种有机物的分子式不同，错误；B项，两种有机物属于同分异构体，但前者是酚，后者是醇，错误；C项，两种有机物属于官能团位置异构，正确；D项，两种有机物属于同系物，错误。

【考点】　醇的概念

【题点】　醇的概念与分类

3．分子式为C5H12O的有机物，它的同分异构体中，经氧化可生成醛的有（　　）

A．4种B．6种

C．5种D．7种

答案　A

解析　能被氧化成醛的戊醇，必须具有的结构是C4H9—CH2OH，—C4H9具有4种结构：

CH3CH2CH2CH2—、

、

所以能被氧化成醛的戊醇有4种同分异构体。

【考点】　醇的结构和性质

【题点】　醇的催化氧化反应

4．结构简式为CH3（CH2）2C（CH2CH3）2OH的名称是（　　）

A．1,1-二乙基-1-丁醇

B．4-乙基-4-己醇

C．3-乙基-3-己醇

D．3-丙基-3-戊醇

答案　C

解析　将所给的结构简式写成具有支链的形式为

依据系统命名原则应为3-乙基-3-己醇。

【考点】　醇的命名

【题点】　由醇的结构确定正确的名称

题组2　醇的物理性质

5．用分液漏斗可以分离的一组混合物是（　　）

A．溴苯和水B．甘油和水

C．乙醇和乙二醇D．乙酸和乙醇

答案　A

解析　能用分液漏斗分离的是互不相溶的两种液体。

B、C、D中的两种物质均互溶。

【考点】　醇的物理性质

【题点】　醇的溶解性与分液

6．（2019·浙江余姚中学高二月考）下列关于乙二醇和丙三醇的说法中，不正确的是（　　）

A．乙二醇的水溶液凝固点很低，可作汽车发动机的抗冻剂

B．丙三醇的沸点比乙二醇的沸点高，可用于配制化妆品

C．这两种多元醇都易溶于水，但难溶于有机溶剂

D．丙三醇可以制造炸药，乙二醇是制涤纶的主要原料

答案　C

解析　两种多元醇都易溶于水，且易溶于有机溶剂。

【考点】　常见醇的物理性质及应用

【题点】　多元醇的物理性质及应用

题组3　醇的化学性质

7．1mol某物质与足量金属钠作用，产生2.5molH2，则该物质可能是（　　）

A．乙醇B．乙二醇

C．甘油D．葡萄糖

答案　D

解析　葡萄糖分子中含有5个羟基，相当于五元醇，故与Na反应时：

2CH2OH（CHOH）4CHO＋10Na―→

＋5H2↑ONa。

【考点】　醇与钠的反应

【题点】　醇与钠反应的简单计算

8．乙醇分子中各种化学键如图所示，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①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

答案　C

解析　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，正确；B选项是乙醇发生消去反应生成乙烯和水，是②和⑤键断裂，正确；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，错误；D选项是乙醇催化氧化为乙醛，断键为①和③，正确。

【考点】　醇的结构和性质

【题点】　乙醇的结构与性质的综合

9．（2019·河南开封高中高二检测）下列说法正确的是（　　）

A．乙醇分子中的氢原子均可被金属钠置换

B．烃分子中的氢原子被羟基取代后的衍生物都属于醇

C．甲醇是最简单的醇，它不能发生消去反应生成烯烃

D．某一元醇在浓硫酸存在下加热可以生成丙烯，该一元醇一定是1-丙醇

答案　C

解析　乙醇分子中只有羟基上的氢原子可以被金属钠置换，故A错误；苯环上的氢原子被羟基取代之后形成酚，故B错误；甲醇分子中只有一个碳原子，不符合消去反应的条件，故C正确；2-丙醇发生消去反应也能生成丙烯，故D错误。

【考点】　醇的结构和性质

【题点】　乙醇的结构与性质的综合

10．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（　　）

答案　D

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

【考点】　醇的结构和性质

【题点】　醇的结构和性质的综合

11．分子式为C5H12O的某醇与氢溴酸混合加热得卤代烃，该卤代烃与强碱醇溶液共热后，不发生消去反应，该醇可能是（　　）

A．1-戊醇B．3-戊醇

C．2,2-二甲基-1-丙醇D．2-甲基-2-丁醇

答案　C

解析　分子式为C5H12O的某醇与氢溴酸混合加热得卤代烃，该卤代烃不能发生消去反应，则醇也不能发生消去反应，说明与羟基相连的碳原子的相邻碳原子上不含H原子；则中间的碳原子上连接3个—CH3和1个—CH2OH，所以其结构简式为（CH3）3CCH2OH，其名称为2,2-二甲基-1-丙醇，C项正确。

【考点】　醇的结构和性质

【题点】　醇的结构和性质的综合

12．人类利用太阳能已有三千多年的历史，近些年太阳能科技突飞猛进。

塑晶学名为新戊二醇（NPG），它和液晶相似，塑晶在恒温44℃时，白天吸收太阳能而贮存热能，晚上则放出白天贮存的热能。

已知：

NPG的键线式如图，有关NPG说法错误的是（　　）

A．NPG与乙二醇互为同系物

B．NPG可命名为2,2-二甲基-1,3-丙二醇

C．NPG一定条件下能发生消去反应

D．NPG能发生催化氧化

答案　C

解析　NPG中连接2个—CH2OH的碳原子上没有氢原子，不能发生消去反应，C选项错误。

【考点】　醇的结构和性质

【题点】　醇的结构和性质的综合

[综合强化]

13．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___________________，其系统命名分别为______________________。

（3）具有同类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值是________。

答案　

（1）3

（2）2　CH3CH2CH2CH2OH、（CH3）2CHCH2OH　1-丁醇、2-甲基-1-丙醇

（3）3

解析　

（1）由于—CH3和—C2H5无异构现象，故甲醇、乙醇没有同分异构体，—C3H7有两种结构，为正丙基（—CH2CH2CH3）和异丙基（

），丙醇出现1-丙醇和2-丙醇，所以饱和一元醇出现同类同分异构体的n值最小为3。

（2）当n＝4时，C3H7—CH2OH可氧化为醛，而—C3H7只有两种结构—CH2CH2CH3和—CH（CH3）2，故n＝4的饱和一元醇中能氧化为醛的醇只有2种，其结构简式分别为CH3CH2CH2CH2OH和（CH3）2CHCH2OH。

其名称分别为1-丁醇、2-甲基-1-丙醇。

（3）n值应为3。

当n＞3时，醇发生消去反应所得的烯烃具有同分异构体。

如n＝4时，

发生消去反应可得CH2===CHCH2CH3或

CH3—CH===CH—CH3两种互为同分异构体的烯烃。

【考点】　醇的结构与性质

【题点】　醇的结构与性质的综合

14．由丁炔二醇可以制备1,3-丁二烯。

请根据下面的合成路线图填空：

（1）写出各反应的反应条件及试剂名称：

X______________________；Y________________________________________________；

Z______________________。

（2）写出A、B的结构简式：

A_____________________；B__________________________________________________。

答案　

（1）Ni做催化剂、H2　浓氢溴酸　NaOH的乙醇溶液、加热

（2）

　CH2BrCH2CH2CH2Br

解析　烯烃可以由醇脱水或卤代烃与NaOH的醇溶液共热发生消去反应制得。

饱和一元醇脱水可得到只有一个双键的单烯烃，若制取二烯烃，则应用二元醇脱水制得。

涉及的各步反应为

＋2HBr

＋2H2O

＋2NaOH

CH2===CH—CH===CH2↑＋2NaBr＋2H2O

CH2===CH—CH===CH2↑＋2H2O

【考点】　醇的结构和性质

【题点】　醇的性质与有机合成推断的综合

15．有机物A是生产某新型工程塑料的基础原料之一，分子式为C10H10O2，其分子结构模型如下图所示（图中球与球之间连线代表单键或双键）。

（1）根据分子结构模型写出A的结构简式：

________。

（2）拟从芳香烃（

）出发来合成A，其合成路线如下：

已知：

A在酸性条件下水解生成有机物B和甲醇。

a．写出反应⑤的反应类型：

_______________________________________________。

b．写出H的结构简式：

____________________________________________________。

c．已知F分子中含有“—CH2OH”结构，通过F不能有效、顺利地获得B，其原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

d．写出下列反应方程式（注明必要的条件）：

反应⑥：

_________________________________________________________________；

反应⑦：

_________