2017-2018學年高中化學 烴的衍生物 第二單元 醇酚 第1課時 醇的性質(zhì)和應用教學案選修5

1、學必求其心得，業(yè)必貴于專精第1課時醇的性質(zhì)和應用目標導航1。了解醇類典型代表物的組成、結構特點。2.以乙醇為例掌握醇的性質(zhì).3。了解甲醇、乙二醇、丙三醇的結構、性質(zhì)和用途。一、乙醇的結構與性質(zhì)1。結構乙醇的分子式c2h6o，結構簡式ch3ch2oh，官能團oh(羥基)。2。物理性質(zhì)乙醇是一種無色,有特殊香味的液體，密度比水小.沸點低，易揮發(fā)。乙醇能與水任意比互溶，乙醇是一種重要的有機溶劑。3.化學性質(zhì)(1)乙醇與na的反應反應的化學方程式為2ch3ch2oh2na2ch3ch2onah2。(2)乙醇與hbr的反應反應的化學方程式:ch3ch2ohhbrch3ch2brh2o，該反應的反應類型為

2、取代反應.(3)乙醇的脫水反應乙醇在p2o5、al2o3(400左右）或濃h2so4、濃h3po4等催化劑的作用下均可發(fā)生脫水反應,生成乙烯。反應的化學方程式：ch3ch2ohch2=ch2h2o，該反應屬于消去反應。乙醇與濃硫酸加熱到140，會發(fā)生乙醇分子間脫水，一分子乙醇脫去羥基，另一分子乙醇脫去羥基上的氫原子,生成乙醚.反應的化學方程式：2ch3ch2ohch3ch2och2ch3h2o,該反應屬于取代反應。（4）氧化反應燃燒反應的化學方程式：ch3ch2oh3o22co23h2o。催化氧化乙醇在cu（或ag）作催化劑并且加熱的條件下，可被氧化生成乙醛。反應的化學方程式：2ch3ch2o

3、ho22ch3cho2h2o.4.乙醇的斷鍵方式議一議1。鈉與乙醇的反應為什么不如鈉與水反應劇烈?答案乙醇羥基中的h原子與水分子羥基中的h原子相比較，乙醇羥基中的h原子不活潑.2.乙醇與hbr反應的裝置圖中，長導管、試管和燒杯中的水起到了什么作用？答案對溴乙烷起到冷凝作用，試管中的水還可以除去溴乙烷中的乙醇。3。在有機反應中,反應物相同，產(chǎn)物是否一定相同?答案不一定相同。在有機反應中，反應條件很重要，條件(如溫度、溶劑、催化劑等)改變，反應產(chǎn)物可能會隨之改變。例如溫度不同，醇的脫水反應產(chǎn)物不同；溶劑不同，鹵代烴與堿溶液反應產(chǎn)物不同。二、醇類1。概念羥基與烴基或苯環(huán)側鏈上的碳原子相連的化合物，官

4、能團為羥基(oh）。2.分類（1)按分子中羥基個數(shù)分：一元醇和多元醇。(2）按烴基種類分：脂肪醇和芳香醇.(3)按烴基是否飽和分：飽和醇和不飽和醇。3。幾種重要的醇(1）甲醇：無色透明的液體，有毒。(2）乙二醇：無色、黏稠、有甜味的液體,易溶于水和乙醇，乙二醇的水溶液凝固點很低，可作汽車發(fā)動機的抗凍劑。(3)丙三醇：無色、黏稠、有甜味的液體,能跟水、乙醇以任意比混溶，吸濕性強，可用做護膚產(chǎn)品，俗稱甘油。議一議按要求回答下列問題：（1)下列哪些物質(zhì)屬于醇類：ch2=chch2oh答案解析羥基與鏈烴基、脂環(huán)上的碳原子或苯環(huán)側鏈上的碳原子相連的有機物為醇.（2）乙醇、乙二醇、丙三醇是否互為同系物？答

5、案不是同系物。各分子中oh數(shù)目不同，組成相差不為ch2的整數(shù)倍。(3)符合cnh2n2o(n1）這一通式的有機物一定屬于醇嗎？答案不一定屬于醇。因為符合此通式的有機物也可能是醚,如ch3och3。(4）分子式為c4h10o且屬于醇的同分異構體有幾種?答案根據(jù)題目要求將c4h10o變化為c4h9oh,由-oh取代c4h10分子中的氫原子即得醇類同分異構體。c4h10分子中有4類氫：、，故該醇的同分異構體有四種。(5）下列物質(zhì)的沸點按由高到低排序為_(填序號)。丙三醇丙烷乙二醇乙醇答案解析醇的羥基之間易形成氫鍵，故醇的沸點比同碳數(shù)的烴的沸點高；醇中羥基數(shù)相同時，碳原子數(shù)越多沸點越高，碳原子數(shù)相同的

6、醇，所含羥基數(shù)目越多，其沸點越高.因此沸點由高到低排序為.一、醇類的消去反應與分子間脫水的關系1。醇的消去反應(分子內(nèi)脫水)rch2ch2ohrch=ch2h2o（1）條件：在p2o5、al2o3（400左右)或濃h3po4等催化劑的作用下加熱,或濃h2so4加熱至170.（2）機理:羥基與。碳上的一個氫原子以水的方式脫去形成c=c等不飽和鍵。并不是所有的醇都能發(fā)生消去反應,只有在醇分子中存在。碳原子且。碳原子上有氫原子時，才能夠發(fā)生消去反應。（3)實驗利用p2o5(或al2o3）作催化劑實驗裝置利用濃硫酸作催化劑實驗裝置注意事項a。配制體積比為13的乙醇與濃硫酸混合液時,要注意在燒杯中先加入

7、95乙醇，然后滴加濃硫酸，邊滴加邊攪拌,冷卻備用（相當于濃硫酸的稀釋)，濃硫酸起催化劑和脫水劑的作用。b。加熱混合液時，溫度要迅速上升到并穩(wěn)定于170左右，因為在140時主要產(chǎn)物是乙醚.c。由于反應物都是液體而無固體，所以要向燒瓶中加入碎瓷片，以防液體受熱時發(fā)生暴沸。d.溫度計的水銀球要置于反應液的中央位置，因為需要測量的是反應液的溫度。特別提醒醇發(fā)生消去反應時的注意事項(1）由于濃硫酸具有強氧化性,它還可將乙醇氧化為c或co2，而本身被還原為so2。實驗時可用氫氧化鈉溶液除去混在乙烯中的co2、so2等雜質(zhì)，防止so2干擾乙烯與溴的四氯化碳溶液和高錳酸鉀酸性溶液的反應。(2）記憶口訣：硫酸酒

8、精31，加熱升溫170，為防暴沸加碎瓷，氣用排水來收集。2.分子間脫水反應（取代反應)r1ch2ohhoch2r2r1-ch2och2-r2h2o3.脫水反應和消去反應的關系脫水反應有兩種,一種是分子內(nèi)脫水，如:（1）ch3ch2ohch2=ch2h2o這類脫水反應是消去反應，不屬于取代反應。二是分子間脫水,如：（2)ch3ch2ohhoch2ch3ch3ch2och2ch3h2o這類脫水反應不是消去反應，而是取代反應?？偟恼f來，消去、脫水、取代三反應間有如圖所示關系：例1甲、乙兩化學實驗小組進行實驗室制取乙烯并驗證乙烯性質(zhì)的實驗。（1)甲組用如圖裝置，當溫度迅速上升后，可觀察到試管中的濃溴水

9、褪色，燒瓶中濃h2so4與乙醇的混合液體變?yōu)樽睾谏?。請回答下列問題：該實驗中生成乙烯的化學方程式為_.一些同學認為，溴水褪色的現(xiàn)象不能證明反應中有乙烯生成及乙烯具有不飽和性,因為棕黑色物質(zhì)與濃硫酸反應可能生成某種氣體.該氣體使溴水褪色的化學方程式為_.另一些同學經(jīng)過細致觀察后認為，試管中另一個現(xiàn)象可證明反應中有乙烯生成且乙烯具有不飽和性,這個現(xiàn)象是_。還有同學提出通過測定反應后溶液的ph可探究乙烯與溴水發(fā)生了加成反應或者是取代反應，原因是_.(2)乙組用如圖裝置請回答下列問題：燒瓶中碎瓷片的作用是_，裝置中的明顯錯誤是_。實驗步驟：a。_；b。在各裝置中注入相應的試劑（如圖所示）；c。_；實驗

10、時，燒瓶中液體混合物逐漸變黑。能夠說明乙烯具有還原性的現(xiàn)象是_；裝置甲的作用是_;若無甲裝置，是否也能檢驗乙烯具有還原性，簡述其理由：_.解析(1）乙醇與濃h2so4反應生成乙烯的同時濃h2so4將乙醇氧化為c或co和co2,h2so4被還原為so2,so2具有還原性，可以與溴水發(fā)生氧化還原反應而使溴水褪色。so2與溴水反應現(xiàn)象只使溴水褪色，而乙烯和溴水反應，除溴水褪色外,還生成ch2brch2br，有不溶于水的油狀液體生成。若乙烯和溴水發(fā)生加成反應，則水溶液的ph升高,若發(fā)生取代反應，水溶液的ph明顯減小.（2)制取氣體的裝置的氣密性必須良好，實驗前需要檢查。實驗室制乙烯的反應條件是使反應混

11、合物的溫度迅速升至170 ，從而減小乙醚的生成。乙烯具有還原性是根據(jù)氧化劑kmno4酸性溶液褪色來判斷的.由于燒瓶中混合物變黑，則說明生成了碳，聯(lián)想濃h2so4具有強氧化性，推出在乙烯中含還原性氣體so2，由于so2也會使kmno4酸性溶液褪色,會干擾驗證乙烯的還原性，所以檢驗乙烯的還原性前必須除凈so2，則裝置甲的作用是除去so2.答案(1）ch3ch2ohch2=ch2h2oso2br22h2o=h2so42hbr試管中溴水的橙色褪去且試管底部有油狀物質(zhì)生成若發(fā)生取代反應,生成hbr，水溶液的ph明顯減??；若發(fā)生加成反應，不能生成hbr，水溶液的ph升高（2)防止暴沸溫度計水銀球沒有插入反

12、應液中央組裝儀器，檢查裝置的氣密性加熱，使溫度迅速升到170乙中kmno4酸性溶液紫色褪去除去乙烯中混有的so2、co2等酸性氣體不能，so2具有還原性，也可以使kmno4酸性溶液褪色變式訓練1ch3oh和c2h5oh的混合物與濃h2so4共熱，可能生成的有機物最多有（）a。2種b。3種c。4種d。5種答案c解析2ch3ohch3-o-ch3h2o2ch3ch2ohch3ch2och2-ch3h2och3ohch3ch2ohch3och2ch3h2och3ch2ohch2=ch2h2o。二、醇類的催化氧化及取代反應規(guī)律1.醇的催化氧化規(guī)律醇能否被氧化以及被氧化的產(chǎn)物的類別，取決于與羥基相連的碳

13、原子上的氫原子的個數(shù)：2.醇的取代反應規(guī)律醇分子中，-oh或oh上的氫原子在一定條件下可被其他原子或原子團替代，如醇與羧酸的酯化反應、醇分子間脫水及與hx的取代反應。h2o特別提醒多元醇的反應規(guī)律例2乙醇分子中各種化學鍵如圖所示,關于乙醇在各種反應中斷裂鍵的說法不正確的是（)a。和金屬鈉反應時鍵斷裂b.和濃h2so4共熱到170時鍵和斷裂c.和濃h2so4共熱到140時僅有鍵斷裂d.在ag催化下與o2反應時鍵和斷裂解析根據(jù)乙醇在發(fā)生反應時的實質(zhì)進行分析.a選項乙醇與鈉反應生成乙醇鈉，是乙醇羥基中o-h鍵斷裂，正確;b選項是乙醇消去反應生成乙烯和水，是和鍵斷裂，正確；c選項發(fā)生分子間脫水生成醚,

14、其中一分子乙醇斷鍵，另一分子乙醇斷鍵，錯誤；d選項是乙醇催化氧化為乙醛，斷鍵為和，正確。答案c規(guī)律總結醇類的化學性質(zhì)（1)醇的化學性質(zhì)主要由官能團羥基決定,由于氧原子吸引電子能力比氫原子和碳原子強，oh鍵和co鍵中的電子對偏向于氧原子，使o-h鍵和c-o鍵易斷裂。醇的催化氧化：醇的消去反應：（2）醇類斷裂co鍵，脫掉oh時，可發(fā)生取代或消去反應；若同時斷裂co鍵和hc鍵時可發(fā)生消去，若同時斷裂oh鍵和ch鍵則發(fā)生氧化反應.變式訓練2化合物a(c4h10o)是一種有機溶劑。a可以發(fā)生如圖所示的變化(1）a分子中的官能團名稱是_，e的結構簡式_。（2)a只有一種一氯取代物b，寫出由a轉化為b、c和

15、d的化學方程式分別為_、_、_.（3)寫出反應類型：ab_，ad_，de_。（4）a的同分異構體f也可以和a一樣實現(xiàn)如圖所示的轉化，且f的一氯代物有3種。f的結構簡式為_.f在銅絲作催化劑加熱條件下與o2反應的化學方程式為_。答案（1）羥基（2)hcl（3)取代反應消去反應加成反應（4）2h2o解析根據(jù)第(2）問，a只有一種一氯取代物b，可以判斷a為，b為，c為，d為，e為。1.有機化學中取代反應范疇很廣，下列有關ch3ch2oh的反應中(條件未注明)屬于取代反應范疇的是（)ch3ch2ohhbrch3ch2brh2o2ch3ch2ohch3ch2och2ch3h2och3ch2ohch2=c

16、h2h2o2ch3ch2oho22ch3cho2h2oa。b。c。d.全是答案c解析屬于消去反應；屬于氧化反應。2。乙醇在一定條件下發(fā)生化學反應時化學鍵斷裂如圖所示：,則乙醇在催化氧化時,化學鍵斷裂的位置是(）a.和b。和c。和d.和答案b解析根據(jù)醇的催化氧化條件，脫去羥基上的氫原子和與羥基相連的碳原子上的一個氫原子。3。在下列物質(zhì)中分別加入金屬鈉，不能產(chǎn)生氫氣的是（)a.蒸餾水b.無水酒精c。苯d。75的酒精答案c解析水和乙醇均能與鈉反應產(chǎn)生氫氣，苯不與鈉反應。4.等物質(zhì)的量的下列醇與足量鈉反應，產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積最大的是(）a。ch3ohb.ch3ch2ohc.d。答案d解析羥基

17、中的氫原子能被鈉取代。若有1mol上述有機物分別與足量鈉反應，則產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量分別是a0.5mol、b0.5mol、c1mol、d1。5mol。5.丙烯醇(ch2=chch2oh）可發(fā)生的化學反應有（)加成氧化燃燒加聚取代a。b.c。d。答案c解析物質(zhì)的化學性質(zhì)由其結構決定，關鍵是找出物質(zhì)所含的官能團。丙烯醇中含有兩種官能團“”和“oh”，因此上述五種反應均能發(fā)生。6.今有組成為ch4o和c3h8o的混合物，在一定條件下進行脫水反應，可能生成的有機物的種數(shù)為（)a.3種b.4種c。7種d。8種答案c解析本題考查飽和一元醇的通式、同分異構體及醇的脫水方式。ch4o可寫成ch3oh；c3h8o

18、可寫成ch3ch2ch2oh或.分子內(nèi)脫水產(chǎn)物為ch3ch=ch2;分子間脫水產(chǎn)物有ch3och3、ch3ch2ch2och2ch2ch3、ch3och2ch2ch3、?；A過關一、醇的概念、分類和命名1.甲醇、乙二醇、丙三醇3種物質(zhì)之間的關系是()a。同系物b.同分異構體c。同是醇類d.性質(zhì)相同答案c解析甲醇、乙二醇以及丙三醇都屬于醇類，因為它們都有共同的官能團羥基,且羥基均連在鏈烴基上。但它們不是同系物,因為結構不相似，官能團數(shù)量不同;它們也不是同分異構體，因為分子式不同。2.下列各組有機物中，互為同分異構體且都屬于醇類的是（)a。乙二醇和丙三醇b。c.2.丙醇和1。丙醇d.2.丁醇和2。

19、丙醇答案c解析a項，兩種有機物的分子式不同，錯誤;b項，兩種有機物屬于同分異構體,但前者是酚,后者是醇，錯誤；c項，兩種有機物屬于官能團位置異構，正確；d項，兩種有機物屬于同系物,錯誤.二、醇的物理性質(zhì)3。用分液漏斗可以分離的一組混合物是（）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離的是互不相溶的兩種液體.b、c、d中的兩種物質(zhì)均相互溶解。4.已知某些飽和一元醇的沸點（)如下表所示:甲醇1丙醇1戊醇1。庚醇醇x6597。4138176117則醇x可能是(）a。乙醇b.丁醇c.己醇d。辛醇答案b解析由表中數(shù)據(jù)知，隨分子中碳原子數(shù)增多，飽和一元醇的沸點升高。1

20、17介于97。4與138之間.三、醇的化學性質(zhì)5。向甲醇、乙二醇、丙三醇中分別加入足量的金屬鈉后收集到等體積的氫氣(相同條件)，則上述三種醇的物質(zhì)的量之比為（）a。236b。321c.431d。632答案d解析生成的氫氣中的h原子全部來自于醇中的羥基，由題意得：2ch3ohh2、hoch2ch2ohh2、，故產(chǎn)生1molh2分別要消耗2mol甲醇、1mol乙二醇、mol丙三醇.6.下列反應中,屬于醇羥基被取代的是()a.乙醇和金屬鈉的反應b。乙醇和乙酸的反應c。由乙醇制乙烯的反應d。乙醇和濃氫溴酸溶液的反應答案d解析乙醇和金屬鈉發(fā)生的是置換反應；乙醇和乙酸的反應是醇羥基中的氫原子被取代；由乙醇

21、制乙烯的反應是消去反應，不屬于取代反應.7。下列物質(zhì)能發(fā)生消去反應，但不能發(fā)生催化氧化反應的是（)a.b。(ch3)2chohc。ch3ch2c（ch3）2ch2ohd。ch3ch2c（ch3)2oh答案d解析羥基相連碳原子的鄰碳原子上有氫原子可發(fā)生消去反應，羥基所連碳原子上無氫原子則不能被催化氧化。8.下列各物質(zhì)中既能發(fā)生消去反應又能發(fā)生催化氧化反應，并且催化氧化的產(chǎn)物為醛的是()答案d解析能發(fā)生消去反應,羥基碳的鄰碳上必須有氫，催化氧化產(chǎn)物為醛的醇中須含有ch2oh結構,符合此條件的為d選項。9.醫(yī)學上最近合成一種具有抗癌活性的化合物,該物質(zhì)結構簡式為下列關于該化合物的說法正確的是（）a。

22、分子式為c12h19o4b.是乙醇的同系物c。可發(fā)生氧化反應d.處于同一平面的原子最多有5個答案c解析分子式為c12h18o4，a錯；乙醇的同系物應該是飽和一元醇,b錯；該化合物分子中有碳碳雙鍵和醇羥基，易被氧化，c正確;乙烯分子中的6個原子都在同一平面內(nèi)，因此在含有碳碳雙鍵的有機物分子中處于同一平面的原子至少有6個，d錯。10。分子式為c7h16o的飽和一元醇的同分異構體有多種，在下列該醇的同分異構體中:d。ch3(ch2)5ch2oh（1）可以發(fā)生催化氧化生成醛的是_（填字母）.（2)不能發(fā)生催化氧化的是_（填字母).（3)能被催化氧化為酮的有_種。（4)能使酸性kmno4溶液褪色的有_種

23、.答案(1）d（2)b(3)2（4）3解析(1）（3）連有oh的碳上至少有2個氫原子時可被氧化為醛，有1個氫原子時可被氧化為酮，不含氫原子時不能發(fā)生催化氧化。（4)連有oh的碳上有氫原子時，可被酸性kmno4溶液氧化為羧酸或酮，它們都會使酸性kmno4溶液褪色。能力提升11。（1）劣質(zhì)酒及假酒中含有的有害醇是_(填名稱，下同）,常用作防凍液的醇是_，常用于化妝品成分的多元醇是_，相對分子質(zhì)量最小的芳香醇的結構簡式是_,相對分子質(zhì)量最小的不飽和脂肪醇的結構簡式是_（符合通式cnh2no,不含rch=choh）。(2）醇的同系物的沸點隨相對分子質(zhì)量的增大而_(填“升高”或“降低”)。(3)對于飽和

24、鏈狀一元醇，當分子中碳原子數(shù)目n取最小值時，試確定符合下列條件的醇的結構簡式或n值:存在同分異構體時n_；存在醇類同分異構體時n_;與濃硫酸反應可生成兩種不飽和烴的醇是_;不能發(fā)生催化氧化的醇是_。答案甲醇乙二醇丙三醇（或甘油）ch2=chch2oh升高23ch3chohch2ch3(ch3)3coh12。實驗室可用酒精、濃硫酸作試劑來制取乙烯，但實驗表明，還有許多副反應發(fā)生，如反應中會生成so2、co2、水蒸氣等無機物.某研究性學習小組欲用如圖所示的裝置制備純凈的乙烯并探究乙烯與單質(zhì)溴能否反應及反應類型?；卮鹣铝袉栴}：(1）寫出制備乙烯反應的化學方程式:_，實驗中，混合濃硫酸與乙醇的方法是將

25、_慢慢加入另一種物質(zhì)中；加熱f裝置時必須使液體溫度_。(2)寫出濃硫酸與酒精直接反應生成上述無機副產(chǎn)物的化學方程式：_.（3)為實現(xiàn)上述實驗目的，裝置的連接順序為f_d。（各裝置限用一次)（4)當c中觀察到_時，表明單質(zhì)溴能與乙烯反應；當d中_時，表明c中發(fā)生的是取代反應；若d沒有出現(xiàn)前面所描述的現(xiàn)象時，表明c中發(fā)生的是_反應。答案(1)ch3ch2ohch2=ch2h2o濃硫酸迅速升至170（2)ch3ch2oh6h2so4(濃)2co26so29h2o(3)abec（4)溶液褪色有淡黃色沉淀生成加成解析混合濃硫酸與乙醇,相當于稀釋濃硫酸，故應將濃硫酸緩慢加入乙醇中；加熱時應使溶液迅速升溫到170.為得到純凈的乙烯，應用naoh溶液除去so2、co2(并用澄清石灰水檢驗是否除盡），然后用濃h2so4干燥。乙烯與單質(zhì)溴之間可能發(fā)生加成反應,也可能發(fā)生取代反應，若是取代反應,則會有hbr生成，hbr遇agno3溶液會產(chǎn)生淡黃色沉淀。13。由丁炔二醇可以制備1,3。丁二烯。請根據(jù)下面的合成路線圖填空：(1)寫出各反應的反應條件及試劑名稱:x_