高中化學 第三章 第一節(jié) 醇 酚 人教選修5

第十四章烴的含氧衍生物醇酚.輕松學教材.一?乙醇

1.乙醇的組成和結構

分子式為:C2H6O,結構簡式為:CH3CH2OH,官能團為:—OH?.2.乙醇的物理性質

(1)物理性質

密度比水小,沸點比水的低,與水以任意比互溶,醫(yī)用酒精中含酒精的體積分數為75%?

(2)無水乙醇的制備方法:向工業(yè)酒精中加入新制的生石灰然后加熱蒸餾?

(3)檢驗酒精中是否含有水的方法:加入無水CuSO4,觀察是否變成藍色?...(4)消去反應

將乙醇?濃H2SO4共熱至170℃,乙醇分子內脫水生成乙烯,化學方程式為:

..特別提醒:乙醇發(fā)生的反應較多,掌握其性質的關鍵是抓住分子中的斷鍵部位?與Na反應斷d鍵,與HX反應斷c鍵,與O2催化氧化斷b?d鍵,與乙酸反應斷d鍵,分子內脫水斷a?c鍵,分子間脫水斷c鍵或d鍵?.二?醇類1.概念

醇是分子中含有跟鏈烴基或苯環(huán)側鏈上的碳結合的羥基的化合物,飽和一元醇的分子通式為CnH2n+2O(n≥1)?

.2.醇類物理性質的變化規(guī)律

(1)在水中的溶解性:一般易溶于水?

(2)密度:一元脂肪醇的密度一般小于1g·cm-3?

(3)沸點:直鏈飽和一元醇的沸點隨著分子中碳原子數的遞增而逐漸升高?

(4)相對分子質量相近的醇和烷烴相比,醇的沸點遠高于烷烴是由于醇分子間存在氫鍵?

.3.醇的化學通性

(1)與活潑金屬反應生成H2?

(2)與氯鹵酸發(fā)生取代反應生成鹵代烴?

.(3)能發(fā)生催化氧化反應生成對應的醛或酮?

①與羥基(—OH)相連的碳原子上有兩個氫原子的醇(—OH在碳鏈末端的醇),被氧化生成醛:

.②與羥基(—OH)相連的碳原子上有一個氫原子的醇(—OH在碳鏈中間的醇),被氧化生成酮:

.③與羥基(—OH)相連的碳原子上沒有氫原子的醇不能被催化氧化?

例如:不能被催化氧化?.(4)分子內脫水發(fā)生消去反應

醇分子中,連有羥基(—OH)的碳原子必須有相鄰的碳原子,并且此相鄰的碳原子上必須連有氫原子時,才可發(fā)生消去反應,生成不飽和鍵?表示為:

.等醇不能發(fā)生消去反應?.(5)與羧酸發(fā)生酯化反應生成酯?.特別提醒:鹵代烴與醇均能發(fā)生消去反應,其反應原理相似,但它們發(fā)生消去反應的條件有明顯的差別,鹵代烴發(fā)生消去反應的條件是NaOH醇溶液?加熱,而醇發(fā)生消去反應的條件為濃H2SO4?加熱,應用時應注意反應條件的差別,以免混淆?

.三?苯酚1.組成與結構

分子式為:C6H6O,結構簡式為:或C6H5OH,結構特點:羥基與苯環(huán)直接相連?

2.物理性質

無色晶體,露置在空氣中會因部分被氧化而顯粉紅色;常溫下在水中溶解度不大,高于65℃與水混溶;有毒,對皮膚有強烈的腐蝕作用,皮膚上不慎沾有苯酚應用酒精清洗?

.3.化學性質

(1)羥基中氫原子的反應

①弱酸性

電離方程式為:C6H5OHC6H5O-+H+,俗稱石炭酸,但酸性比H2CO3弱;C6H5ONa溶液顯堿性,其原理用離子方程式表示為C6H5O-+H2OC6H5OH+OH-?

.②與活潑金屬反應

與Na反應的化學方程式為:

.③與堿的反應

苯酚的渾濁液中加入NaOH溶液,現(xiàn)象為液體變澄清,若再通入CO2氣體,現(xiàn)象為溶液又變渾濁?該過程中發(fā)生反應的化學方程式分別為:.(2)苯環(huán)上氫原子的取代反應

受羥基影響,苯環(huán)上的氫原子變得更易被取代?苯酚與濃溴水反應的化學方程式為:

此反應常用于苯酚的定性檢驗和定量測定?.(3)顯色反應

苯酚跟FeCl3溶液作用顯紫色?利用這一反應可以檢驗苯酚的存在,這也是酚類物質的特征反應?

.特別提醒:向溶液中通入少量CO2氣體,生成的是NaHCO3而不是Na2CO3,與CO2量的多少無關,因為酸性:H2CO3>>HCO-3,所以只能生成NaHCO3,而不是Na2CO3?.4.醇?酚的同分異構體

含相同碳原子數的酚?芳香醇與芳香醚互為同分異構體,但不屬于同類物質?

如C7H6O屬于芳香族化合物的同分異構體有:

..體驗熱身.1.某有機物的結構可表示為

,該有機物應命名為()

A.1-甲基-2-乙基-1-丙醇B.3-甲基-2-戊醇

C.1,2-二甲基-1-丁醇D.3,4-二甲基-4-丁醇

答案:B.解析:醇命名時,要選取含羥基所連碳在內的最長碳鏈為主鏈,定為某醇,編號時從離羥基所連碳最近的一端開始,并用阿拉伯數字指明羥基所在位置?

.2.據法新社2006年4月4日報道,天文學家在太空中發(fā)現(xiàn)一個長4630億千米的甲醇氣團,這一天文發(fā)現(xiàn)為揭示“原始氣體如何形成巨大恒星”提供了有力依據?下列有關甲醇的說法正確的是()

A.甲醇能使蛋白質變性

B.甲醇能發(fā)生消去反應

C.醇都符合通式CnH2n+1OH

D.甲醇與鈉反應比水與鈉反應劇烈

答案:A.3.已研制出的臭鼬劑主要成分是丁硫醇(C4H9SH),人的口臭是由于分泌出有臭味的甲硫醇(CH3SH),液化氣中添加的報警劑是極臭的乙硫醇(C2H5SH)?下列說法你認為不正確的是()

.A.丁硫醇與甲硫醇及乙硫醇互為同系物

B.沸點不同的丁硫醇有四種

C.丁硫醇在空氣中完全燃燒生成二氧化硫?二氧化碳和水

D.從結構上分析,巰基(—SH)上的氫原子比羥基(—OH)的中氫原子難電離

答案:D.解析:CH3SH?CH3CH2SH?CH3CH2CH2CH2SH結構相似,都是飽和的,都含有—SH,符合通式CnH2n+1SH,所以,它們互為同系物,A項正確?B項,用分合法寫出丁硫醇的同分異構體:第一步,寫出丁烷的同分異構體:CH3CH2CH2CH3?CH3CH(CH3)CH3?第二步,寫出兩種丁烷上—H被—SH取代的同分異.構體:HSCH2CH2CH2CH3?CH3CH(SH)CH2CH3?HSCH2CH(CH3)CH3

,共四種?丁硫醇中含有C?S?H,在空氣中完全燃燒生成二氧化碳?二氧化硫和水?D項,氧吸引電子的能力強于硫,所以O—H鍵的極性強于S—H鍵的極性,類比H2S比水易電離出H+,所以,R—S—H比R—O—H易電離出H+?.4.甲醇?乙二醇?丙三醇中分別加入足量的金屬鈉,產生等體積的氫氣(相同條件下),則上述三種醇的物質的量之比是()

A.2∶3∶6B.3∶2∶1

C.4∶3∶1D.6∶3∶2

答案:D.解析:2mol甲醇產生1molH2,1mol乙二醇產生1molH2,mol丙三醇產生1molH2,物質的量之比為2∶1∶=6∶3∶2?

.5.冬季所用的護膚品中的有效成分稱為保濕因子,其主要作用是使皮膚上附著一層吸水和保水的物質,因而令皮膚感覺舒適,不干燥?下列物質中有可能被采用的是()

A.CH3OHB.C2H5OH

答案:C.解析:甘油有較強的吸水性,能吸水?保水,可用做保濕因子?.6.漆酚是生漆的主要成分,能溶于

有機溶劑中?物體表面涂的生漆,能在干燥空氣中轉變?yōu)楹谏崮?下列對漆酚的性質敘述錯誤的是()

.A.可以燃燒,當氧氣充足時,產物為CO2和H2O

B.與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應

C.能發(fā)生取代反應,但不能發(fā)生加成反應

D.能溶于水?酒精和乙醚中

答案:CD.解析:漆酚是烴的含氧衍生物,完全燃燒時生成CO2和H2O;分子結構中含有酚羥基,可發(fā)生顯色反應和取代反應;分子結構中含有苯環(huán),且由于苯環(huán)上含有碳原子數較多的不飽和烴基,故可發(fā)生加成反應;難溶于水?.7.分離苯和苯酚的混合物可采用下列方法:

(1)利用這兩種化合物在某種試劑中溶解性的差異,可采用萃取的方法加以分離,實驗操作的正確順序是___________→__________→_________(填序號),從分液漏斗的________(填“上”或“下”)層分離出的液體是苯;____________→_______→________(填序號),從分液漏斗的__________________(填“上”或“下”)層分離出的液體是苯酚?

②③④上⑤①④下.可供選擇的操作有:

①向分液漏斗中加入稀鹽酸;②向分液漏斗中加入苯和苯酚的混合物;③向分液漏斗中加入氫氧化鈉溶液;④充分振蕩混合液,靜置?分液;⑤將燒杯中的液體重新倒回分液漏斗中?

.(2)利用這兩種化合物沸點的不同,可采用蒸餾的方法加以分離,實驗中需要用到的儀器有:鐵架臺(附有鐵夾?鐵圈?石棉網)?蒸餾燒瓶?酒精燈?尾接管______?______?________?________(實驗中備有必要的導管和橡皮塞),首先蒸餾出來的液體是?

溫度計錐形瓶冷凝管苯.8.苦味酸是軍事上最早使用的一種烈性炸藥,本身也是一種酸性黃色染料,它的學名叫2,4,6三硝基苯酚?現(xiàn)以煤焦油和必需的無機試劑為原料制備苦味酸,請寫出簡要操作步驟和有關反應的化學方程式?

.答案:步驟為:①向煤焦油中加入適量NaOH溶液,充分反應后靜置?分液,得苯酚鈉溶液;②向苯酚鈉溶液中通入CO2(或加入鹽酸),使苯酚游離出來,用分液法分離出苯酚;③向苯酚中加入濃硝酸和濃硫酸的混合液,微熱,制取三硝基苯酚?

.有關反應如下:

..解析:前面已經學過煤焦油的成分,其中有苯酚?根據苯酚的性質可設計提取的過程為:煤焦油苯酚鈉苯酚;再根據苯的硝化原理,利用苯酚分子中酚羥基鄰?對位上氫原子的活潑性制取苦味酸,從而培養(yǎng)知識的應用和遷移能力?

.重點探究.脂肪醇?芳香醇?酚的比較

..醇的催化氧化反應機理及氧化規(guī)律

1.乙醇的催化氧化原理

(1)將彎成螺旋狀的粗銅絲灼熱后,插入乙醇中,會發(fā)生下列反應:2Cu+O22CuO(銅絲變黑)..(2)乙醇催化氧化的本質

在有機反應中得氧或失氫反應均為氧化反應?乙醇催化氧化生成乙醛時,乙醇分子并未得氧,而是失去兩個氫原子生成乙醛分子?因此乙醇變?yōu)橐胰┑姆磻獙嵸|是去氫反應?所以,有機化學反應中的氧化即為加氧或去氫的反應,還原即為加氫或去氧的反應?

.2.醇類物質的氧化規(guī)律(1)與羥基相連的碳原子上至少含兩個氫原子的醇才能被氧化

(2)與羥基相連的碳原子上有一個氫原子的醇會被氧化成酮,即:

(3)與羥基相連的碳原子上沒有氫原子的醇不能被催化氧化?

.命題聚焦.聚焦醇的性質【例1】甘油可發(fā)生下列反應,各反應所屬的反應類型是()

..A.取代反應氧化反應取代反應酯化反應

B.加成反應氧化反應氧化反應酯化反應

C.取代反應氧化反應取代反應硝化反應

D.取代反應消去反應取代反應硝化反應答案:A.解析:①屬于醇與氫鹵酸的取代反應;②可看作醇被溴水氧化為醛;③雖是分子內脫水,但并未生成碳碳雙鍵,不屬于消去反應,其反應原理類似于一元醇分子間脫水生成醚,故屬于取代反應;④屬于醇與無機酸(HNO3)發(fā)生酯化反應生成硝化甘油(即三硝酸甘油酯)?

.【例2】天然維生素P(結構如下)存在于槐樹花蕾中,這是一種營養(yǎng)增補劑?關于維生素P的敘述錯誤的是()

.A.可以和溴水反應

B.要用有機溶劑萃取

C.分子中有三個苯環(huán)

D.1mol維生素P可以和4molNaOH反應答案:C.解析:本題是對分子中含有的多個官能團的綜合考查?據結構簡式可知,分子結構中含有4個酚羥基和一個碳碳雙鍵,可以和溴水發(fā)生苯環(huán)上的取代反應,也可以與溴水加成;1mol維生素P可以和4molNaOH反應;據苯酚室溫下在水中溶解度較小和維生素P分子中含碳原子數較多,可知其應易溶于有機溶劑,而難溶于水,可用有機溶劑從槐樹花蕾中萃取;但從結構簡式可知分子中含有兩個苯環(huán)(中間一個環(huán)不是苯環(huán))?.高效作業(yè).1.2006年5月12日SFDA宣布在全國范圍內停止銷售和使用齊齊哈爾第二制藥有限公司生產的所有藥品,其原因是齊二藥生產的亮菌甲素注射液違法使用危及人體腎功能的二甘醇代替丙二醇作為藥用輔料,這就是震驚全國的齊二藥假藥案?

二甘醇的結構簡式為:CH2OHCH2OCH2CH2OH;

丙二醇的結構簡式為:CH3CH(OH)CH2OH?.下列有關丙二醇的說法中不正確的是()

A.丙二醇可發(fā)生消去反應

B.丙二醇和乙二醇互為同系物

C.丙二醇可發(fā)生取代反應

D.丙二醇和二甘醇均僅屬醇類

答案:D.解析:丙二醇中含有兩個羥基,屬于二元醇,與乙二醇互為同系物,能發(fā)生消去反應和取代反應?二甘醇中含有R—O—R′基團,不僅屬于醇,還屬于醚?.2.下列物質全部屬于純凈物的是()

A.福爾馬林?白酒?食醋

B.甘油?氯仿?乙醇鈉

C.苯?汽油?無水乙醇

D.二氯乙烷?聚氯乙烯?苯酚

答案:B解析:A中三種物質都是混合物;C中汽油是多種烴的混合物,無水乙醇中也含有少量的水;D中聚氯乙烯是混合物?.3.可用于檢驗乙醇中是否含有水的試劑是()

A.無水硫酸銅

B.生石灰

C.金屬鈉

D.膽礬

答案:A.4.乙醇可以發(fā)生下列化學反應,在反應里乙醇分子斷裂C—O鍵而失去羥基的是()

A.乙醇在濃硫酸存在下發(fā)生消去反應

B.乙醇與金屬鈉反應

C.乙醇與氫鹵酸的取代反應

D.乙醇的催化氧化反應

答案:AC.解析:聯(lián)系乙醇的結構,明確乙醇發(fā)生取代?消去?催化氧化反應的實質,掌握其斷鍵規(guī)律?.5.下列物質互為同分異構體的是()

A.乙醇和甲醚

B.苯甲醇和苯乙醇

C.3-甲基-1-丁醇和2-戊醇

D.1-氯丁烷和2-溴丁烷

答案:AC解析:同分異構體具有相同的分子式,不同的結構?.6.根據下表中烴的衍生物的分子式排列規(guī)律,判斷空格中的有機物是()

.A.C5H12O2

B.C5H10O

C.C4H10O2

D.C5H10O2

答案:D.解析:相鄰兩種有機物碳原子數或相同或遞增,空格內有機物的碳原子數應為5;相鄰兩種有機物氫原子數或相同或相差2,空格內有機物氫原子數應為10;相鄰兩種有機物氧原子數按1?2交替更換,故其分子式應為C5H10O2?.7.美國梅奧診所的研究人員最近發(fā)現(xiàn),綠茶中含有的EGCG(表沒食子兒茶素沒食子酸酯)物質具有抗癌作用,能使血癌(白血病)中癌細胞自殺性死亡,已知EGCG的結構簡式如下所示,有關EGCG的說法正確的是()

.A.EGCG能與碳酸鈉溶液反應放出二氧化碳

B.EGCG與氯化鐵溶液能發(fā)生顯色反應

C.1molEGCG最多可與10molNaOH的溶液完全反應

D.EGCG在空氣中不易被氧化

答案:B.解析:具有酚基的結構,在空氣中易被氧化,能與FeCl3發(fā)生顯色反應,但不能與碳酸鈉反應生成CO2,最多消耗9molNaOH?

.8.據2006年11月12日中央電視臺《每周質量報告》報道,北京市場上銷售的一部分標稱是白洋淀特產的“紅心鴨蛋”含偶氮染料“蘇丹紅Ⅳ號”,國際癌癥研究機構將其列為三類致癌物?“蘇丹紅Ⅳ號”的結構簡式如下

.下列關于“蘇丹紅Ⅳ號”的說法正確的是()

A.屬于芳香烴B.屬于甲苯同系物

C.化學性質跟苯完全相同D.能發(fā)生加成反應

答案:D.解析:“蘇丹紅Ⅳ號”不僅由碳氫兩種元素組成,不屬于芳香烴,也不屬于甲苯同系物,與苯的化學性質不同?.9.欲從苯酚的乙醇溶液中回收苯酚,下列操作順序合理的是()

①蒸餾②過濾③靜置分液④加入足量金屬鈉

⑤加入足量的苛性鈉溶液⑥通入過量CO2氣體

⑦加入足量的三氯化鐵溶液⑧加入乙酸與濃H2SO4混合加熱

A.④⑥③B.⑧①

C.⑤①⑥③D.⑧②⑥③

答案:C.解析:乙醇是一種很好的溶劑,分離苯酚和乙醇時要先把苯酚轉化為鹽后再復原?.10.已知酸性強弱順序是羧酸>碳酸>酚?下列含溴化合物中的溴原子,在適當條件下都能被羥基(—OH)取代(均可稱為水解反應),且所得產物能跟NaHCO3溶液反應的是()

答案:C.解析:由題意,把選項中的—Br換成—OH,則A項可看作醇類,B項和D項為酚類,C項為羧酸類,由題中信息,只有—COOH可和NaHCO3反應?選C?.11.2,4,5-三氯苯酚和氯乙酸反應可制造除草劑2,4,5-三氯苯氧乙酸?某生產該除草劑的工廠曾在一次事故中泄漏出有毒的二口惡英,簡稱TCDD?有關物質的結構如下:

.請寫出:

(1)生成2,4,5三氯苯氧乙酸的反應的化學方程式?

(2)由2,4,5三氯苯酚生成TCDD的反應的化學方程式?

..解析:反應(1)的反應物和主要產物都已給出,只要寫出副產物HCl即可?而TCDD的生成,顯然是兩分子2,4,5-三氯苯酚縮合脫去兩分子HCl生成的?.12.某課外活動小組利用如圖所示裝置進行乙醇的催化氧化實驗并制取乙醛,圖中鐵架臺等裝置已略去,粗黑線表示乳膠管?請?zhí)顚懴铝锌瞻?

.(1)甲裝置常常浸在溫度為70~80℃的水浴中,目的是______________________________?

(2)實驗時,先加熱玻璃管乙中的鍍銀銅絲,約1min后鼓入空氣,此時銅絲即呈紅熱狀態(tài)?若把酒精燈撤走,控制一定的鼓氣速度,銅絲能長時間保持紅熱直到實驗結束?

使生成乙醇蒸氣的速率加快.①乙醇的催化氧化反應是_______反應(填“放熱”或“吸熱”),該反應的化學方程式為

___________________________________________?

②控制鼓氣速度的方法是______________________,

若鼓氣速度過快則會

______________________________________________,

若鼓氣速度過慢則會

____________________________________________?

放熱控制甲中單位時間內氣泡數帶走過多熱量，難以保證反應所需溫度使反應放熱太少，不能達到反應需要的溫度.③若試管丁中用水吸收產物,則要在導管乙?丙之間接上戊裝置,其連接方法是(填戊裝置中導管代號):

乙接___________?___________________接丙?ｂａ.解析:(1)甲裝置