2018-2019版化學新學案同步選修五魯科版講義：第2章第2節(jié) 醇和酚 第1課時

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精第2節(jié)醇和酚第1課時醇［學習目標定位］1。了解醇的物理性質、用途和一些常見的醇，能夠用系統(tǒng)命名法對簡單的醇進行命名.2.能夠根據飽和一元醇的結構特征舉例說明醇的反應機理（斷鍵和成鍵規(guī)律），并且會設計醇到烯烴、鹵代烴、醛、酮、酯的轉化路線。一、醇類概述1．概念烴分子中飽和碳原子上的一個或幾個氫原子被羥基取代的產物稱為醇。2．分類（1）按烴基是否飽和分eq\b\lc\｛\rc\（\a\vs4\al\co1（飽和醇：如CH3CH2OH,不飽和醇:如CH2=CHCH2OH））（2)按羥基數目分eq\b\lc\｛\rc\(\a\vs4\al\co1（一元醇：如甲醇CH3OH，二元醇:如乙二醇,多元醇：如丙三醇））（3)按烴基是否含苯環(huán)分eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(脂肪醇，如丙烯醇CH2=CH—CH2OH，芳香醇，如苯甲醇））3．醇的通式(1)烷烴的通式為CnH2n＋2，則飽和一元醇的通式為CnH2n＋1OH(或CnH2n＋2O)，飽和x元醇的通式為CnH2n＋2Ox。(2)烯烴的通式為CnH2n，則相應的一元醇的通式為CnH2nO。4．三種重要的醇名稱俗名色、味、態(tài)毒性水溶性用途甲醇木醇無色、特殊氣味、易揮發(fā)液體有毒互溶燃料、化工原料乙二醇甘醇無色、無臭、具有甜味、黏稠液體無毒互溶防凍劑、合成滌綸丙三醇甘油無色、無臭、具有甜味、黏稠液體無毒互溶制日用化妝品、制硝化甘油5.物理性質(1）沸點①相對分子質量接近的飽和一元醇和烷烴或烯烴相比，飽和一元醇的沸點遠遠高于烷烴或烯烴。②飽和一元醇，隨分子中碳原子數的增加沸點逐漸升高。③碳原子數相同時，羥基個數越多,沸點越高。（2）溶解性①碳原子數為1～3的飽和一元醇和多元醇能與水以任意比例互溶。碳原子數為4～11的飽和一元醇為油狀液體，僅可部分溶于水。碳原子數目更多的高級醇為固體，不溶于水。②含羥基較多的醇易溶于水。6．醇的命名(1)普通命名法：用于結構簡單的一元醇的命名。方法是在“醇"字前加上烴基名稱，通?！盎?字可省略。例如:CH3CH2CH2CH2OH,（CH3）2CHCH2OH正丁醇異丁醇(2)系統(tǒng)命名法eq\x(選主鏈）-eq\x(選擇連有—OH的最長碳鏈為主鏈，按主鏈所含碳原子數稱為某醇)↓eq\x(編序號)—eq\x（從靠近-OH的一端開始編號，同樣近時看側鏈）↓eq\x(寫名稱）—eq\x（—OH的位次號寫在“某醇”前面,其他取代基的名稱和位次號寫在母體名稱的前面）例如:的名稱為5,5—二甲基-4-乙基-2-己醇。1．醇的熔沸點與水溶性的理解醇的沸點高于相對分子質量接近的烷烴、烯烴的主要原因是醇分子間形成氫鍵，低級醇與水以任意比例互溶的原因是醇與水分子間形成氫鍵。2．醇的同分異構現象（1）-OH位置不同產生的位置異構。如:CH3CH2CH2OH和。(2）碳鏈的長短不同產生的碳鏈異構。如:CH3CH2CH2CH2OH和。（3)官能團不同產生的類別異構（醇和醚)。如:CH3CH2OH和CH3—O—CH3。(4）芳香醇的同分異構體更廣泛.如、與互為同分異構體。例1（2017·鄭州高二期末）下列物質中既屬于芳香化合物又屬于醇的是(）A． B．C． D．CH3CH2OH答案B解析A、D項分子中均無苯環(huán),不屬于芳香化合物;C項分子為苯酚。【考點】醇的概念、分類【題點】醇的概念易錯警示苯環(huán)上的一個或幾個氫原子被羥基取代的產物為酚,而苯環(huán)側鏈上的氫原子、脂環(huán)烴的氫原子和鏈烴分子中的氫原子被羥基取代后的產物為醇.例2下列說法正確的是（)A．的名稱為2—甲基-2—丙醇B．的名稱為2-甲基—3，6—己二醇C．的名稱為4-甲基—3，4—己二醇D．的名稱為3，6—二己基1-—庚醇答案A解析B的名稱為5—甲基—1，4-己二醇，C的名稱為3—甲基-3,4-己二醇，D的名稱為6-甲基—3-乙基—1—辛醇?！究键c】醇的命名【題點】由結構確定正確的名稱易錯警示(1）含有兩個羥基的醇稱為“某二醇”，不能叫“二某醇”。(2)醇命名時從靠近—OH的一端編號,-OH距兩端同樣近時再從近支鏈端編號。例3分子式為C5H12O的醇類物質的同分異構體有（）A．6種 B．7種C．8種 D．9種答案C解析先寫C5H12的碳鏈異構，再寫-OH的位置異構.共8種。【考點】同分異構體的書寫與數目的判斷【題點】一元醇同分異構體的書寫與數目的判斷方法規(guī)律醇的同分異構體的寫法書寫一般按官能團異構→碳鏈異構→官能團位置異構。如C4H10O,按官能團異構為醇和醚，然后各自發(fā)生碳鏈異構和官能團位置異構。二、醇的化學性質1．醇分子的結構特點(1）氧元素的電負性比氫元素和碳元素的電負性都大，醇分子中羥基上的氧原子對共用電子的吸引能力強,共用電子偏向氧原子，從而使碳氧鍵和氫氧鍵都顯出極性，容易斷裂。(2）由于醇分子中羥基上氧原子的強吸電子作用,使α—H和β-H都較為活潑。eqR—\o（C,\s\do5（b)）H2—\o(C,\s\up8(δ＋）,\s\do5(a)）H2—\o（O，\s\up8(δ－）)—\o(H，\s\up8（δ＋))2．化學性質(以乙醇為例）反應物及條件斷鍵位置反應類型化學方程式Na①置換反應2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑HBr②取代反應CH3CH2OH＋HBr→CH3CH2Br＋H2OO2(Cu),△①③氧化反應2CH3CH2OH＋O2eq\o(→，\s\up7（Cu），\s\do5(△））2CH3CHO＋2H2O濃硫酸,170℃/140℃②④消去反應CH3CH2OHeq\o（→，\s\up7(濃H2SO4），\s\do5（170℃)）CH2=CH2↑＋H2O①②取代反應2CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7（濃H2SO4)，\s\do5（140℃））CH3CH2OCH2CH3＋H2OCH3COOH，濃硫酸△①酯化反應CH3COOH＋CH3CH2OHeq\o（,\s\up7（濃H2SO4）,\s\do5（△))CH3COOC2H5＋H2O1.醇脫水反應的比較(乙醇為例)分子內脫水分子間脫水反應類型消去反應取代反應結構特點與羥基相連碳原子的相鄰碳原子上有氫原子有醇羥基反應條件濃硫酸，170℃濃硫酸,140℃反應原理2.醇的催化氧化的機理醇能否發(fā)生催化氧化及氧化生成何種物質取決于醇分子中是否有α-H(與羥基相連的碳原子上的氫原子)及α-H的個數：例4乙醇、乙二醇（HOCH2CH2OH）、甘油（丙三醇：HOCH2CHOHCH2OH）分別與足量金屬鈉作用，產生等量的氫氣，則三種醇的物質的量之比為(）A．6∶3∶2 B．1∶2∶3C．3∶2∶1 D．4∶3∶2答案A解析醇與金屬鈉反應產生氫氣的量主要取決于羥基的量,1mol羥基可以產生0。5molH2，三種醇產生等量的氫氣，說明三種醇中羥基的物質的量相等，所以乙醇、乙二醇、丙三醇三者的物質的量之比為1∶(1/2）∶（1/3)＝6∶3∶2.【考點】醇與鈉反應【題點】醇與鈉反應的簡單計算方法規(guī)律醇與鈉反應的定量關系：—OH～Na～eq\f（1,2）H2.例5(2017·青島高二檢測）以下是丁醇的四種同分異構體：A．CH3CH2CH2CH2—OHB．C．D．請根據乙醇在消去反應、催化氧化反應中變化的結構特點，回答以下問題(以下各問只需填寫字母):(1）在消去反應中能夠得到兩種消去產物的結構有__________________________.（2）只得到一種消去產物的結構是____________________________________________________________________________________________________________________。（3)能被氧化為含相同碳原子數的醛的結構是____________________________________.(4)不能被灼熱的CuO氧化的醇的結構是_____________________________________________________________________________________________________________.答案(1）B(2）A、C、D(3)A、C（4）D【考點】醇的結構和性質【題點】醇結構和性質的綜合1．(2017·湖南湘陰一中高二月考）某醇與足量的金屬鈉反應，產生的氫氣與醇的物質的量之比為1∶1,則該醇可能是（)A．甲醇 B．乙醇C．乙二醇 D．丙三醇答案C解析金屬與醇反應,醇中-OH中的氫原子被還原生成氫氣，根據—OH～eq\f(1，2）H2，n（—OH)＝eq\f(1，2)n（H2）,產生的氫氣與醇的物質的量之比為1∶1，則說明該醇中含有兩個羥基，C項正確.【考點】醇與鈉反應【題點】醇與鈉反應的簡單計算2．丙烯醇（CH2=CH—CH2OH)可發(fā)生的化學反應有(）①加成②氧化③燃燒④加聚⑤取代A．①②③ B．①②③④C．①②③④⑤ D．①③④答案C解析物質的化學性質由其結構決定，關鍵是找出物質所含的官能團。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?！究键c】醇的化學性質綜合【題點】醇的化學性質綜合3．今有四種有機物：①丙三醇；②丙烷;③乙二醇;④乙醇。它們的沸點由高到低排列順序正確的是(）A．①②③④ B．④③②①C．①③④② D．①③②④答案C解析醇的羥基之間易形成較強的相互作用，故醇的沸點比同碳原子數的烴要高，醇中碳原子數越多，其沸點越高,碳原子數相同的醇，所含羥基數目越多，其沸點越高,故四種物質的沸點由高到低的順序為①③④②，C項正確.【考點】醇的物理性質【題點】醇的沸點比較4．(2017·吉林東北師大附屬實驗中學高二期末)下列醇既能被催化氧化生成醛，又能發(fā)生消去反應生成烯烴的是（）A．CH3OH B．C． D．答案D解析CH3OH不能發(fā)生消去反應,能發(fā)生催化氧化反應生成甲醛，故A錯誤；可以發(fā)生消去反應生成丙稀，能發(fā)生催化氧化反應生成丙酮，故B錯誤；不能發(fā)生消去反應，能發(fā)生催化氧化反應生成2，2—二甲基丙醛，故C錯誤;既能發(fā)生消去反應生成2，3-二甲基—1-丁烯，又能發(fā)生催化氧化反應生成2,3—二甲基丁醛，故D正確。【考點】醇的化學性質綜合【題點】醇的化學性質綜合5．(2017·安徽六安一中高二月考)芳樟醇常用于合成香精，香葉醇存在于香茅油、香葉油、香草油、玫瑰油等物質中，有玫瑰花和橙花香氣。它們的結構簡式如下:下列說法不正確的是（)A．兩種醇都能與溴水反應B．兩種醇互為同分異構體C．兩種醇在銅催化的條件下，均可被氧化為相應的醛D．兩種醇在濃H2SO4存在下加熱,均可與乙酸發(fā)生酯化反應答案C解析兩種醇都含有碳碳雙鍵，均能與溴水發(fā)生加成反應,故A正確；兩種物質的分子式相同，但結構不同，互為同分異構體,故B正確；芳樟醇中的羥基連接的碳上沒有氫,不能被催化氧化，香葉醇羥基連接的碳上有2個氫，能被催化氧化為醛，故C錯誤;兩種醇都含羥基，能與乙酸在濃硫酸、加熱的條件下發(fā)生酯化反應，故D正確?！究键c】醇的結構和性質【題點】醇結構和性質的綜合6．(2017·黑龍江鐵人中學高二段考)乙醇是一種重要的化工原料，由乙醇衍生出的部分化工產品如圖所示:回答下列問題:(1)C中含有的官能團名稱是________.（2)E是一種常見的塑料，其化學名稱是________.（3)由乙醇生產F的化學反應類型為________.（4）由乙醇生成G的化學方程式為__________________________________________________________________________________________________________________.(5）寫出由A生成B的化學方程式:_________________________________________________________________________________________________________________.答案(1）羥基、氯原子（2）聚氯乙烯（3)消去反應（4）2CH3CH2OH＋O2eq\o（→,\s\up7（Cu）,\s\do5（△）)2CH3CHO＋2H2O（5)CH3CH2OH＋CH3COOHeq\o(,\s\up7（濃硫酸),\s\do5(△）)CH3COOCH2CH3＋H2O解析乙醇在濃硫酸、加熱的條件下發(fā)生消去反應得到的F為CH2=CH2；根據G的分子式可知，乙醇與氧氣在Cu催化作用下反應得到的G為CH3CHO；根據A的分子式可知,乙醇被氧化得CH3COOH（A)，CH3COOH與C2H5OH發(fā)生酯化反應得CH3COOCH2CH3(B)，乙醇與氯氣發(fā)生取代反應得CH2ClCH2OH(C),CH2ClCH2OH在濃硫酸的作用下發(fā)生消去反應得CH2=CHCl(D），CH2=CHCl發(fā)生加聚反應得(1)C為CH2ClCH2OH，含有的官能團有羥基和氯原子。(2）E為，化學名稱為聚氯乙烯。(3)F為CH2=CH2,乙醇生產乙烯是乙醇在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應。(4)G為CH3CHO，可以由乙醇發(fā)生催化氧化生成，反應的化學方程式為2CH3CH2OH＋O2eq\o（→,\s\up7(Cu），\s\do5(△））2CH3CHO＋2H2O。(5）B為CH3COOCH2CH3，可以由乙醇和乙酸發(fā)生酯化反應生成，反應的化學方程式為CH3CH2OH＋CH3COOHeq\o（,\s\up7（濃硫酸)，\s\do5(△))CH3COOCH2CH3＋H2O?！究键c】醇的結構和性質【題點】醇的性質與有機合成推斷的綜合[對點訓練］題組1醇的概念、分類及命名1．下列物質不屬于醇的是（)A．CH3CH2OH B．C． D．答案C【考點】醇的概念【題點】醇的判斷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．和C．2-丙醇和1-丙醇D．2—丁醇和2—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.【考點】醇的概念【題點】醇的概念與分類3．分子式為C5H12O的有機物，它的同分異構體中，經氧化可生成醛的有(）A．4種 B．6種C．5種 D．7種答案A解析能被氧化成醛的戊醇,必須具有的結構是C4H9—CH2OH，—C4H9具有4種結構：CH3CH2CH2CH2—、、所以能被氧化成醛的戊醇有4種同分異構體。【考點】醇的結構和性質【題點】醇的催化氧化反應4．結構簡式為CH3（CH2）2C(CH2CH3）2OH的名稱是（）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解析將所給的結構簡式寫成具有支鏈的形式為依據系統(tǒng)命名原則應為3-乙基—3—己醇?！究键c】醇的命名【題點】由醇的結構確定正確的名稱題組2醇的物理性質5．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中的兩種物質均互溶.【考點】醇的物理性質【題點】醇的溶解性與分液6．（2017·浙江余姚中學高二月考)下列關于乙二醇和丙三醇的說法中,不正確的是()A．乙二醇的水溶液凝固點很低，可作汽車發(fā)動機的抗凍劑B．丙三醇的沸點比乙二醇的沸點高，可用于配制化妝品C．這兩種多元醇都易溶于水，但難溶于有機溶劑D．丙三醇可以制造炸藥，乙二醇是制滌綸的主要原料答案C解析兩種多元醇都易溶于水，且易溶于有機溶劑?！究键c】常見醇的物理性質及應用【題點】多元醇的物理性質及應用題組3醇的化學性質7．1mol某物質與足量金屬鈉作用，產生2。5molH2，則該物質可能是(）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個羥基，相當于五元醇，故與Na反應時：2CH2OH(CHOH)4CHO＋10Na→＋5H2↑ONa?！究键c】醇與鈉的反應【題點】醇與鈉反應的簡單計算8．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①斷裂B．和濃H2SO4共熱到170℃時鍵②和⑤斷裂C．和濃H2SO4共熱到140℃時僅有鍵②斷裂D．在Ag催化下與O2反應時鍵①和③斷裂答案C解析根據乙醇在發(fā)生反應時的實質進行分析。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選項是乙醇發(fā)生消去反應生成乙烯和水,是②和⑤鍵斷裂，正確；C選項發(fā)生分子間脫水生成醚，其中一分子乙醇斷鍵①，另一分子乙醇斷鍵②，錯誤;D選項是乙醇催化氧化為乙醛，斷鍵為①和③,正確?！究键c】醇的結構和性質【題點】乙醇的結構與性質的綜合9．(2017·河南開封高中高二檢測)下列說法正確的是（）A．乙醇分子中的氫原子均可被金屬鈉置換B．烴分子中的氫原子被羥基取代后的衍生物都屬于醇C．甲醇是最簡單的醇，它不能發(fā)生消去反應生成烯烴D．某一元醇在濃硫酸存在下加熱可以生成丙烯，該一元醇一定是1-丙醇答案C解析乙醇分子中只有羥基上的氫原子可以被金屬鈉置換，故A錯誤;苯環(huán)上的氫原子被羥基取代之后形成酚，故B錯誤；甲醇分子中只有一個碳原子，不符合消去反應的條件，故C正確；2-丙醇發(fā)生消去反應也能生成丙烯，故D錯誤.【考點】醇的結構和性質【題點】乙醇的結構與性質的綜合()答案D解析能發(fā)生消去反應,羥基碳的鄰位碳上必須有氫，催化氧化產物為醛的醇中須含有—CH2OH結構，符合此條件的為D選項?！究键c】醇的結構和性質【題點】醇的結構和性質的綜合11．分子式為C5H12O的某醇與氫溴酸混合加熱得鹵代烴，該鹵代烴與強堿醇溶液共熱后,不發(fā)生消去反應，該醇可能是(）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解析分子式為C5H12O的某醇與氫溴酸混合加熱得鹵代烴，該鹵代烴不能發(fā)生消去反應,則醇也不能發(fā)生消去反應，說明與羥基相連的碳原子的相鄰碳原子上不含H原子；則中間的碳原子上連接3個—CH3和1個—CH2OH，所以其結構簡式為（CH3）3CCH2OH，其名稱為2,2-二甲基—1—丙醇，C項正確?！究键c】醇的結構和性質【題點】醇的結構和性質的綜合12．人類利用太陽能已有三千多年的歷史，近些年太陽能科技突飛猛進。塑晶學名為新戊二醇(NPG),它和液晶相似，塑晶在恒溫44℃時,白天吸收太陽能而貯存熱能，晚上則放出白天貯存的熱能。已知：NPG的鍵線式如圖，有關NPG說法錯誤的是（)A．NPG與乙二醇互為同系物B．NPG可命名為2，2-二甲基-1,3-丙二醇C．NPG一定條件下能發(fā)生消去反應D．NPG能發(fā)生催化氧化答案C解析NPG中連接2個—CH2OH的碳原子上沒有氫原子，不能發(fā)生消去反應,C選項錯誤。【考點】醇的結構和性質【題點】醇的結構和性質的綜合［綜合強化]13．回答有關以通式CnH2n＋1OH所表示的一元醇的下列問題：（1）出現同類同分異構體的最小n值是________。(2）n＝4的同分異構體中，氧化后能生成醛的醇有__________種，其結構簡式是___________________，其系統(tǒng)命名分別為______________________.（3）具有同類同分異構體的醇跟濃硫酸混合加熱時,只能得到一種不飽和烴(烯烴類），符合這一結果的醇的n值是________.答案(1)3(2）2CH3CH2CH2CH2OH、（CH3）2CHCH2OH1—丁醇、2—甲基—1—丙醇(3）3解析(1)由于—CH3和—C2H5無異構現象，故甲醇、乙醇沒有同分異構體,—C3H7有兩種結構，為正丙基（—CH2CH2CH3)和異丙基()，丙醇出現1—丙醇和2-丙醇，所以飽和一元醇出現同類同分異構體的n值最小為3。(2）當n＝4時，C3H7—CH2OH可氧化為醛,而—C3H7只有兩種結構—CH2CH2CH3和—CH(CH3)2，故n＝4的飽和一元醇中能氧化為醛的醇只有2種，其結構簡式分別為CH3CH2CH2CH2OH和(CH3）2CHCH2OH。其名稱分別為1—丁醇、2—甲基—1-丙醇。（3）n值應為3。當n＞3時，醇發(fā)生消去反應所得的烯烴具有同分異構體.如n＝4時,發(fā)生消去反應可得CH2=CHCH2CH3或CH3-CH=CH—CH3兩種互為同分異構體的烯烴.【考點】醇的結構與性質【題點】醇的結構與性質的綜合14．由丁炔二醇可以制備1，3-丁二烯。請根據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______________________;Y________________________________________________；Z______________________.（2）寫出A、B的結構簡式：A_____________________;B__________________________________________________.答案（1）Ni做催化劑、H2濃氫溴酸NaOH的乙醇溶液、加熱（2)CH2BrCH2CH2CH2Br解析烯烴可以由醇脫水或鹵代烴與NaOH的醇溶液共熱發(fā)生消去反應制得。飽和一元醇脫水可得到只有一個雙鍵的單烯烴，若制取二烯烴，則應用二元醇脫水制得。涉及的各步反應為＋2HBreq\o（→，\s\up7(△）,\s\do5（））＋2H2O＋2NaOHeq\o（→，\s\up7（乙醇），\s\do5(△))CH2=CH—CH=CH2↑＋2NaBr＋2H2Oeq\o（→，\s\up7(濃H2SO4），\s\do5（△））CH2=CH—CH=CH2↑＋2H2O【考點】醇的結構和性質【