第三章 第一节 醇酚.docx

第三章 第一节 醇酚.docx

《第三章 第一节 醇酚.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三章 第一节 醇酚.docx（39页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

第三章第一节醇酚

第三章　烃的含氧衍生物

第一节　醇　酚

一、进行乙醇的消去反应实验时应该注意哪些问题？

1．配制体积比为1∶3的乙醇与浓硫酸混合液时，要注意在烧杯中先加入95%的乙醇，然后滴加浓硫酸，边滴加边搅拌，冷却备用（相当于浓硫酸的稀释）；浓硫酸起催化剂和脱水剂的作用。

2．加热混合液时，温度要迅速上升到并稳定于170℃左右。

温度低，在140℃时主要产物是乙醚，反应的化学方程式为：

2CH3CH2OH

CH3CH2OCH2CH3＋H2O。

3．由于反应物都是液体而无固体，所以要向烧瓶中加入碎瓷片，以防液体受热时发生暴沸。

4．温度计要选择量程在200℃～300℃的为宜。

温度计的玻璃泡要置于反应液的中央位置，因为需要测量的是反应液的温度。

5．氢氧化钠溶液的作用是除去混在乙烯中的CO2、SO2等杂质，防止干扰乙烯与溴的四氯化碳溶液和高锰酸钾酸性溶液的反应。

二、醇的消去反应和氧化反应有哪些规律？

1．醇的消去反应规律

醇分子中，只有连有—OH的碳原子的相邻的碳原子上连有氢原子时，才能发生消去反应而形成不饱和键。

若醇分子中只有一个碳原子或与—OH相连碳原子的相邻碳原子上无氢原子[如CH3OH、（CH3）3CCH2OH、

]，则不能发生消去反应。

2．醇的催化氧化规律

（1）形如RCH2OH的醇，被催化氧化生成醛（或羧酸）。

R—CH2OH

R—CHO

R—CH2OH

R—COOH

（2）形如

的醇，被催化氧化生成酮。

（3）形如

的醇，一般不能被氧化。

三、苯酚又叫石炭酸，它是酸类物质吗？

为什么显酸性？

苯酚显酸性，是由于受苯环的影响，使酚羟基比醇羟基更活泼。

苯酚的羟基在水溶液中能够发生电离。

但是苯酚不属于酸类物质。

在应用苯酚的酸性时应注意以下几点：

1．苯酚具有弱酸性，可以与活泼金属（如Na）发生反应。

2．苯酚的酸性极弱，不能使酸碱指示剂变色。

3．苯酚的酸性比碳酸弱，但比HCO

的酸性强，因而苯酚能与Na2CO3反应生成NaHCO3。

＋Na2CO3―→

＋NaHCO3，由此可知结合H＋能力：

CO

>

>HCO

。

4．向苯酚钠溶液中通入CO2，只生成NaHCO3，与通入的CO2的多少无关。

四、苯、甲苯、苯酚都含有苯环，它们在性质上有什么区别？

类别

苯

甲苯

苯酚

结构简式

氧化反应

不被酸性KMnO4溶液氧化

可被酸性KMnO4溶液氧化

常温下在空气中被氧化，呈粉红色

取代反映

溴的状态

液溴

液溴

浓溴水

条件

催化剂

催化剂

无催化剂

产物

甲苯的邻、间、对三种一溴代物

特点

苯酚与溴的取代反应比苯、甲苯易进行

原因

酚羟基对苯环的影响使苯环上的邻、对位氢原子变得活泼，易被取代

与H2的加成反应

条件

催化剂、加热

催化剂、加热

催化剂、加热

结论

都含苯环，故都可发生加成反应

特别提醒　

（1）由于受苯环的吸电子能力影响，苯酚中的C—O键的极性变小，不易断裂，所以苯酚不能发生消去反应。

（2）受酚羟基的影响，只是苯环上邻位和对位的氢变得活泼，易被—Br取代。

在判断酚类与Br2反应的量的关系时，应首先判断酚羟基的邻位、对位上是否含有氢。

五、脂肪醇、芳香醇、酚的比较

类别

脂肪醇

芳香醇

酚

实例

CH3CH2OH

C6H5—CH2CH2OH

C6H5—OH

官能团

—OH

—OH

—OH

结构特点

—OH与链烃基碳原子相连

—OH与苯环上的侧链碳原子相连

—OH与苯环直接相连

主要化

学性质

（1）与钠反应

（2）脱水反应

（3）氧化反应

（4）取代反应

（1）弱酸性

（2）取代反应

（3）显色反应

（4）氧化反应

特征

红热铜丝插入醇中有刺激性气味

与FeCl3溶液反应显紫色，与溴水反应产生白色沉淀

六、取代反应、加成反应、消去反应的比较

类型

取代反应

加成反应

消去反应

反应物种类

两种

两种

一种或两种

有机化合物的种类或结构特征

含有易被取代的原子（—H）或官能团（—OH、—X）

不饱和有机化合物（含

醇（含—OH）、卤代烃（含—X）

生成物

两种（一般是一种有机物和一种无机物）

一种（有机化合物）

两种（一种是不饱和有机化合物，一种是水或卤化氢）

碳碳键变化情况

无变化

生成

不饱和度

无变化

降低

升高

结构变化形式

等价替换式

开键加合式

脱水/卤化氢重键式

类型1酚与醇的辨析及性质

例1

　A、B、C三种物质分子式都是C7H8O，若滴入FeCl3溶液，只有C呈紫色；若投入金属钠，只有B没有变化。

（1）写出A、B、C的结构简式：

A_________________，B________________，C__________________。

（2）C的另外两种同分异构体的结构简式是

①_______________________________，②________________。

（3）完成A、C都与金属钠反应的化学方程式。

A、C都能与NaOH反应吗？

A、C都能与NaHCO3反应吗？

若能反应，完成它们的化学方程式（若有同分异构体，只写出其中一种所发生反应的化学方程式即可）。

（3）A为

属芳香醇，能与Na反应但不与NaOH、NaHCO3反应。

C为甲基苯酚，属酚类，显酸性，可与Na、NaOH反应，但酸性比碳酸的弱，故不能与NaHCO3反应。

解析　首先抓住“滴入FeCl3溶液只有C呈紫色”可以确定C为酚类，然后利用醇与酚性质上的差别作答。

本题是一个根据性质推断结构的题目，根据C能与FeCl3溶液发生显色反应判断，C应属于酚类；A不和FeCl3发生显色反应，但能和Na反应，且分子中只含有1个氧原子，应属于醇类；同理可以分析得出B中不含有羟基，结合三种物质的化学式C7H8O可推出答案。

类型2醇的结构与性质

例2

　下列乙醇的化学性质不是由羟基所决定的是（　　）

A．跟金属钠反应

B．在足量氧气中完全燃烧生成CO2和H2O

C．在浓H2SO4存在时发生消去反应，生成乙烯

D．当银或铜存在时跟O2发生反应，生成乙醛和水

答案　B

解析　首先明确乙醇的分子结构与性质的关系，结合乙醇在发生反应时的断键方式，只有断裂

中的①或②键时，才符合题意。

如图所示，乙醇分子中有五种不同的共价键，在发生不同反应时化学键断裂的部位不同。

（1）与金属钠反应：

断裂d键，化学方程式为：

2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑；

（2）乙醇在发生消去反应时断裂a、c键，化学方程式为：

CH3—CH2OH

CH2===CH2↑＋H2O；

（3）乙醇在催化氧化生成乙醛时断裂b、d键，化学方程式为：

2CH3—CH2OH＋O2

＋2H2O；

（4）乙醇在发生酯化反应时断裂d键，化学方程式为：

CH3COOH＋C2H5OH

CH3COOC2H5＋H2O；

（5）乙醇与浓氢溴酸混合加热发生取代反应时，断裂c键，化学方程式为：

C2H5OH＋HBr

C2H5—Br＋H2O。

6．醇都能发生酯化反应，都能与钠反应；醇发生消去反应时都是—OH与羟基碳相邻碳上的氢原子相互脱水生成不饱和键，醇的催化氧化实质上是羟基碳上的一个H与—OH上的H一起失去，产物可能是醛或酮。

类型3酚类化合物与Br2、H2、NaOH反应时最大用量计算

例3

　白藜芦醇

广泛存在于食物（例如桑椹、花生、尤其是葡萄）中，它可能具有抗癌作用。

1mol该醇和Br2、H2分别反应，消耗Br2、H2的物质的量最多为（　　）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A．1mol,1molB．3.5mol,7molC．3.5mol,6molD．6mol,7mol

答案　D

解析　有机化合物与Br2的反应有取代反应和加成反应，与H2只能发生加成反应，分析白藜芦醇的分子结构，其中有两个苯环和一个碳碳双键，与H2充分发生加成反应，1mol该化合物最多消耗7molH2。

联系苯酚与溴水能发生羟基邻、对位上的取代反应，且同时发生碳碳双键上的加成反应，推知该化合物与Br2完全反应后的产物为：

。

Br2、H2、NaOH溶液是有机反应中的常见试剂，它们能参与哪些反应呢？

（1）Br2：

①与“

”“—C≡C—”等发生加成反应；②取代酚羟基邻位、对位上的氢原子。

（2）H2：

与有机物中的“

”“—C≡C—”“

”“

（醛、酮）”发生加成反应。

（3）NaOH溶液：

与酚、羧酸发生中和反应（但不与醇反应），催化卤代烃、酯等的水解并与水解生成的氢卤酸、酚、羧酸等发生中和反应。

注意　①发生加成反应时，断裂双键或三键中的1mol键（Ω减小1）消耗1molBr2或H2；发生取代反应时，1molBr2只取代1mol（而不是2mol）氢原子（同时生成1molHBr）。

②H2不与羧酸、羧酸酐、羧酸酯中的

发生加成反应。

③NaOH溶液不与醇羟基反应。

类型4有机物结构与性质的关系

例4

　某有机物的结构简式是：

，该物质不应有的化学性质是（　　）

①可以燃烧　②可以跟溴加成　③可以将KMnO4酸性溶液还原　④可以跟NaHCO3溶液反应　⑤可以跟NaOH溶液反应　⑥可以发生消去反应

A．①③B．③⑥C．④⑥D．④⑤

答案　C

解析　因为有酚羟基，首先熟练应用酚的性质：

酸性，易被氧化，易取代，能加成，遇FeCl3显色等性质；然后再观察其他官能团如

及其所具有的性质。

有机物一般易燃烧；由于该有机物含有

，可以跟溴加成，可以将KMnO4酸性溶液还原；由于该有机物含有酚羟基，可以与NaOH溶液反应，也可以将KMnO4酸性溶液还原。

但由于H2CO3酸性大于酚的酸性，该有机物不能与NaHCO3溶液反应；酚羟基不能发生消去反应。

又由于酚羟基的邻位碳原子上有H原子，也易发生取代反应。

由有机物的结构简式推断其性质的方法：

主要从构成该有机物的官能团的性质判断。

①含有“

”、“—C≡C—”等不饱和键的物质可与Br2发生加成反应，与酸性KMnO4、K2Cr2O7溶液发生氧化还原反应，而使其褪色。

②含有羟基（—OH）的有机物（包括醇、酚、羧酸等）均可与Na反应放出H2。

③含有—COOH的有机物可与Na2CO3、NaHCO3作用放出CO2；可使石蕊试液变红；可与醇发生酯化反应等。

④含有酚羟基的物质可与Na2CO3作用，但不产生CO2，遇FeCl3变紫色，遇浓溴水迅速

产生白色沉淀。

　阅读并比较教材中列举的几种相对分子质量相近的醇与烷烃的沸点的有关数据，你能得出什么结论？

点拨　①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，这是因为醇分子中羟基之间存在着氢键，这种氢键作用力较大，所以相应醇的沸点较高；②饱和一元醇随着分子中碳原子数的增加，沸点逐渐升高。

　仔细阅读教材中列举的一些醇的沸点的数据，并作出解释。

点拨　根据教材中一些醇的沸点的数据可知：

碳原子数相同的醇，羟基数目越多，氢键的作用力越强，沸点越高。

　阅读教材中给出的专家处理苯和金属钠引起的化学事故的三种建议，你认为哪一个建议更合理、更安全？

你还有其他方案吗？

点拨　处理反应釜中金属钠的最安全合理的方法是第（3）种方案，向反应釜中慢慢加入乙醇，由于乙醇与金属钠的反应比水与钠的反应缓和，热效应小，因此是比较安全可行的处理方法。

　溴乙烷与乙醇都能发生消去反应，它们有什么异同？

点拨　

CH3CH2Br

CH3CH2OH

反应条件

NaOH醇溶液加热

浓H2SO4，加热至170℃

化学键的断裂

C—Br、C—H

C—O、C—H

化学键的生成

反应产物

CH2===CH2、HBr

CH2===CH2、H2O

1．乙醇在铜或银催化的条件下，能与氧气反应，写出该反应的化学方程式。

点拨　2CH3CH2OH＋O2

2CH3CHO＋2H2O。

2．乙醇能不能被其他氧化剂氧化呢？

点拨　能。

例如：

酸性KMnO4溶液、K2Cr2O7溶液均可以将乙醇氧化为乙酸。

　你如何从分子内基团间的相互作用来解释下列事实。

1．苯和苯酚发生溴代反应的条件和产物有很大的不同。

2．实验表明，苯酚的酸性比乙醇强。

点拨　苯酚比苯易发生苯环上的氢原子被取代的反应，即苯酚分子中苯环上的氢原子更活泼，性质是由结构决定的，苯酚中羟基的存在，激活了邻位和对位上的氢原子，更容易发生反应。

由于苯酚羟基氧上的孤对电子与苯环之间的相互作用，使得羟基氧上的电子云向苯环偏移，其结果是增强了苯环的活性，尤其是羟基的邻、对位电子云密度增加较间位多，邻、对位的活性更大；同时也使苯酚羟基易离解出H＋，增强了酸性，因此苯酚（C6H5OH）较乙醇（C2H5OH）更易于电离出H＋，这是苯酚具有酸性，能与NaOH溶液发生中和反应，而乙醇不能与NaOH溶液发生中和反应的原因。

1．C　点拨　醇与酚含有相同的官能团，二者的本质区别是酚中羟基与苯环直接相连，醇中羟基是与烃基或苯环侧链上的碳原子相连。

2．①C2H5Br＋NaOH

C2H5OH＋NaBr

②C2H5OH

CH2===CH2↑＋H2O

③CH2===CH2＋HBr

CH3CH2Br

④CH2===CH2＋H2O

CH3CH2OH

⑤CH3CH2Br＋NaOH

CH2===CH2↑＋NaBr＋H2O

⑥2C2H5OH＋O2

2CH3CHO＋2H2O

点拨　不饱和烃、卤代烃、醇、醛之间的相互转化是高考有机化学命题的基础，需熟练掌握它们的相互转化关系。

3．由于醇分子之间能形成氢键，因此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。

低级醇能与水形成氢键，故能与水混溶，但烃基的大小对缔合有一定影响，烃基越大，醇羟基形成氢键的能力就越弱，醇的溶解度渐渐由取得支配地位的烃基所决定，因而在水中的溶解度也就降低，以至于不溶。

4．C6H6O　

解：

此有机物的相对分子质量为Mr＝5.9×16≈94，则1mol该有机物的质量为94g。

含碳：

≈6mol；含氢：

≈6mol。

故此有机物的分子式为C6H6O。

结

合题意，此物质能与溴水反应生成白色沉淀，故为苯酚，结构简式为

。

1．下列物质属于酚类的是（　　）

答案　B

解析　

属于醇类，

属于酚类，

属于芳香醇，

属于醚，酚类是—OH直接与苯环相连的一类有机物。

2．乙醇分子中不同的化学键如图

关于乙醇在各种反应中断裂键的说明不正确的是（　　）　　　　　　　　　　　　　　　　

A．乙醇和钠反应，键①断裂

B．在Ag催化下和O2反应，键①③断裂

C．乙醇和浓H2SO4共热140℃时，键①或键②断裂；在170℃时，键②⑤断裂

D．乙醇完全燃烧时断裂键①②

答案　D

解析　乙醇燃烧时分子中的化学键完全断裂，则D不正确。

3．下列物质既能发生消去反应，又能氧化成醛的是（　　）

答案　C

4．下列关于苯酚的叙述，不正确的是（　　）

A．将苯酚晶体放入少量水中，加热至全部溶解，冷却至50℃形成悬浊液

B．苯酚可以和硝酸发生取代反应

C．苯酚易溶于NaOH溶液中

D．苯酚的酸性比碳酸强，比醋酸弱

答案　D

解析　苯酚微溶于冷水，65℃以上与水互溶，故A正确；由于羟基对苯环的影响，苯环上羟基邻、对位上氢原子较活泼，易被取代，与硝酸反应生成2,4,6－三硝基苯酚，B正确；苯酚与NaOH溶液反应而易溶于NaOH溶液中，C正确；苯酚的酸性比碳酸、醋酸都弱，D错。

5．苯酚与乙醇在性质上有很大差别，原因是（　　）

A．官能团不同B．常温下状态不同

C．相对分子质量不同D．官能团所连烃基不同

答案　D

6．下列物质中最难电离出H＋的是（　　）

A．CH3COOHB．C2H5OH

C．H2OD．C6H5OH

答案　B

7．乙醇、甘油和苯酚的共同点是（　　）

A．分子结构中都含有羟基B．都能和氢氧化钠发生中和反应

C．都能与FeCl3溶液反应显紫色D．都属于酚类化合物

答案　A

8．

（1）写出下列粒子的电子式。

羟基____________，氢氧根________，乙醇________，

甲基__________。

（2）写出下列反应的化学方程式。

①乙醇与钾

②2－甲基－1－丙醇发生消去反应

1甲醇分子间脱水

9．欲分离苯和苯酚，一般可向其混合物中加入稍过量的浓NaOH溶液，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

再将该混合物转移到分液漏斗中，振荡静置后，溶液将出现__________现象，然后分液。

从分液漏斗放出下层液体，加入适量盐酸，再将其分成两份。

一份溶液中加入FeCl3溶液，出现的现象是__________________；另一份溶液中加入溴水，发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

从分液漏斗上口倒出的上层液体是__________。

10．

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

B的化学方程式为：

_______________________________________________________。

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________________。

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____________。

（3）写出下列指定反应的化学方程式：

①A→B________________________________________________________________；

②B→C________________________________________________________________；

③A→D________________________________________________________________。

答案　

（1）羟　CH3CH2CH2OH

（2）CH3CH===CH2　加成　CH3CHBrCH2Br

CH3CH2CHO

（3）①CH3CH2CH2OH

CH3CH===CH2↑＋H2O　

②CH3CH===CH2＋Br2―→CH3CHBrCH2Br

③2CH3CH2CH2OH＋O2

2CH3CH2CHO＋2H2O

第一节　醇　酚

第1课时　醇

1．对某一醇作系统命名，其中正确的是（　　）

A．1,1－二甲基－3－丙醇B．2－甲基－4－戊醇

C．3－甲基－2－丁醇D．3,3－二甲基－1－丁醇

答案　CD

解析　先根据题给各选项的名称写出醇的结构简式，再由醇的系统法分析其正误。

A项，结构简式

，主链、编号错误，应为3－甲基－1－丁醇；B项，结构简式

，编号错误，应为4－甲基－2－戊醇；C项，结构简式

，正确；D项，

，正确。

2．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∶3C．3∶1∶2D．2∶1∶3

答案　D

解析　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—OH数分别为a、b、c，则3a＝6b＝2c

＝

＝

a∶b∶c＝2∶1∶3。

解此类题关键是理解醇的消去反应和催化氧化反应的原理，掌握乙醇分子结构与化学性质的关系，如下表所示。

分子结构

化学性质

化学键断裂位置

氢被活泼金属取代

①

催化氧化

①③

消去（脱去H2O）

②④

分子间脱水

①②

3．（2008·海南，19）分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机化合物有（　　）

A．3种B．4种C．5种D．6种

答案　B

解析　C4H10O可以分为醇和醚两种不同类别的同分异构体，只有醇可以与Na反应放出H2，故本题是判断C4H10O的醇类的同分异构体种类，据醇的同分异构体的写法易判断有4

种。

1．为缓解能源紧张，部分省市开始试点推广乙醇汽油。

下列有关乙醇的叙述，正确的是（　　）

A．乙醇和甲醇互为同系物B．乙醇不能用玉米生产

C．乙醇的结构简式为C2H6OD．乙醇只能发生取代反应

答案　A

解析　玉米富含淀粉，可以发生反应：

（C6H10O5）n（淀粉）＋nH2O

nC6H12O6（葡萄糖），C6H12O6（葡萄糖）

2CH3CH2OH＋2CO2↑；乙醇的结构简式为CH3CH2OH；能与活泼金属反应，能发生氧化、消去反应等。

2．乙醇可以发生下列化学反应，在反应里乙醇分子断裂C—O键而失去羟基的是（　　）

A．乙醇与金属钠反应

B．乙醇在浓H2SO4存在下加热至170℃，发生消去反应

C．乙醇在铜催化氧化的条件下生成乙醛

D．乙醇和浓H2SO4共热温度控制在140℃生成乙醚

答案　BD

3．将等质量的铜片在酒精灯上加热后，分别插入下列溶液中，放置片刻后铜片质量增加的是（　　）

A．硝酸B．无水乙醇C．石灰水D．盐酸

答案　C

4．二甘醇可用作溶剂、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

答案　B

解析　二甘醇中含有羟基，能发生取代反应，羟基有邻位氢，可发生消去反应，A不正确，B正确；能溶于水，能溶于乙醇，分子式为C4H10O3，不符合CnH2nO3，C、D不正确。

本题易因不能正确理解官能团的通性而错选。

5．可以证明乙醇分子中有一个氢原子与另外氢原子不同的方法是（　　）

A．1mol乙醇完全燃烧生成3mol水

B．乙醇可以制饮料

C．1mol乙醇跟足量的Na作用得0.5molH2

D．1mol乙醇与1mol乙酸反应，生成1mol乙酸乙酯

答案　CD

6．（2008·江苏，14）某有机物样品3.1g完全燃烧，燃烧后的混合物通入过量的澄清石灰水，石灰水共增重7.1g，经过滤得到10g沉淀。

该有机样品可能是（　　）

A．乙二醇B．乙醇C．乙醛D．甲醇和丙三醇的混合物

答案　AD

解析　由10gCaCO3沉