2017-2018学年高中化学专题4烃的衍生物第二单元醇酚第1课时醇的性质和应用教学案

1、第 1 课时醇的性质和应用目标导航1. 了解醇类典型代表物的组成、结构特点。 了解甲醇、乙二醇、丙三醇的结构、性质和用途。基础知识导学一、乙醇的结构与性质1. 结构乙醇的分子式 CHO 结构简式 CHCHOH 官能团一 0H 羟基)。2. 物理性质乙醇是一种无色，有特殊香味的液体，密度比水小。沸点低，易挥发。乙醇能与水任意比互_溶，乙醇是一种重要的有机溶剂。3. 化学性质(1)乙醇与 Na 的反应反应的化学方程式为 2CHCH0H+ 2Na2CHCH0N 卄H2仁乙醇与 HBr 的反应反应的化学方程式： CH CH 0 卅 HBrCHCHBr + H0,该反应的反应类型为取代反应。(3) 乙醇

2、的脱水反应1乙醇在 P20、AI20*(400C左右)或浓 HSQ、浓 HP0 等催化剂的作用下均可发生脱水反应，生成乙烯。反应的化学方程式：CHCH0F酸 CH=CHf + H0 该反应属于消去反应。2乙醇与浓硫酸加热到 140C，会发生乙醇分子间脱水，一分子乙醇脱去羟基，空一分子乙浓硫酸醇脱去羟基上的氢原子， 生成乙醚。反应的化学方程式：2CHCH0H酸 CHCH0CHCH+ 0, 该反应属于取代反应。(4) 氧化反应占燃1燃烧反应的化学方程式： CHCHOH 3Q 2C0+ 3f0。2催化氧化乙醇在 Cu(或 Ag)作催化剂并且加热的条件下，可被氧化生成乙醛。返应的化学方程式： 催化剂2

3、CHCH0 出 02 2CHCH0F 2fQ4.乙醇的断键方式2.以乙醇为例掌握醇的性质。3.2【议一议】1.钠与乙醇的反应为什么不如钠与水反应剧烈?答案 乙醇羟基中的 H 原子与水分子羟基中的H 原子相比较，乙醇羟基中的H 原子不活泼。2.乙醇与 HBr 反应的装置图中，长导管、试管H和烧杯中的水起到了什么作用？答案对溴乙烷起到冷凝作用，试管n中的水还可以除去溴乙烷中的乙醇。3.在有机反应中，反应物相同，产物是否一定相同？答案 不一定相同。在有机反应中，反应条件很重要，条件(如温度、溶剂、催化剂等)改变, 反应产物可能会随之改变。例如温度不同，醇的脱水反应产物不同；溶剂不同，卤代烃与碱 溶液

4、反应产物不同。二、醇类1. 概念羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物，官能团为羟基(0H)。2. 分类(1) 按分子中羟基个数分：一元醇和多元醇。(2) 按烃基种类分：脂肪醇和芳香醇。(3) 按烃基是否饱和分：饱和醇和不饱和醇。3. 几种重要的醇(1)甲醇：无色透明的液体，有毒。乙二醇：无色、黏稠、有甜味的液体，易溶于水和乙醇，乙二醇的水溶液凝固点很低， 可作汽车发动机的抗冻剂。(3)丙三醇：无色、黏稠、有甜味的液体，能跟水、乙醇以任意比混溶，吸湿性强，可用做护肤产品，俗称甘油。丨魅断裂.境生取代反应断裂.境弟取代反应痂越断裂,发生独反应键断裂，发生垂反应3【议一议按要求回答下列问题：(

5、1)下列哪些物质属于醇类：4 CH2=CH CHOH答案解析羟基与链烃基、脂环上的碳原子或苯环侧链上的碳原子相连的有机物为醇。(2)乙醇、乙二醇、丙三醇是否互为同系物？答案 不是同系物。各分子中一 OH 数目不同，组成相差不为 CH 的整数倍。符合CnH2n+20(n1)这一通式的有机物一定属于醇吗？答案 不一定属于醇。因为符合此通式的有机物也可能是醚，如CH3- 0- CH。(4)分子式为 GH0 且属于醇的同分异构体有几种？答案 根据题目要求将 GHwO 变化为 GH 0H 由一 0H 取代 GHo分子中的氢原子即得醇类同 CU分异构体。CH分子中有 4 类氢：弓、 H:3cCHCH3IC

6、Hs3，故该醇的同分异构体有四种。下列物质的沸点按由高到低排序为 _ (填序号)。1丙三醇丙烷乙二醇乙醇答案解析 醇的羟基之间易形成氢键，故醇的沸点比同碳数的烃的沸点高；醇中羟基数相同时，碳原子数越多沸点越高， 碳原子数相同的醇， 所含羟基数目越多， 其沸点越高。因此沸点由 高到低排序为。重点难点探究-一、醇类的消去反应与分子间脱水的关系1.醇的消去反应(分子内脱水)RCHCHoH|凶=函 + H20(1) 条件：在 P2Q、Al2Q(400C左右)或浓 HPC4等催化剂的作用下加热，或浓H2SQ 加热至170C。：H2OH glkH5(2) 机理：羟基与3-碳上的一个氢原子以水的方式脱去形成

7、 C=C 等不饱和键。并不是所有的醇都能发生消去反应，只有在醇分子中存在3-碳原子且3-碳原子上有氢原子时，才能够发生消去反应。实验1利用 P2O5(或 Al203)作催化剂实验装置S2利用浓硫酸作催化剂实验装置注意事项a. 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%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。b. 加热混合液时，温度要迅速上升到并稳定于170C左右，因为在 140C时主要产物是乙醚。c. 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。d. 温度计的水银球要置于反

8、应液的中央位置，因为需要测量的是反应液的温度。【特别提醒】醇发生消去反应时的注意事项(1) 由于浓硫酸具有强氧化性，它还可将乙醇氧化为C 或 CO,而本身被还原为 SO。实验时可用氢氧化钠溶液除去混在乙烯中的CO、SQ 等杂质，防止 SQ 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。(2) 记忆口诀：硫酸酒精 3 : 1，加热升温 170C，为防暴沸加碎瓷，气用排水来收集。2. 分子间脱水反应(取代反应)浓硫酸R CHOH HOCHR40?只1一 CH C CHR+ H203. 脱水反应和消去反应的关系脱水反应有两种，一种是分子内脱水，如：浓 H2SQ入(1)CH3 CH 0 叫0 C

9、H=CHf + H2Ob.在各装置中注入相应的试剂(如图所示);6这类脱水反应是消去反应，不属于取代反应。二是分子间脱水，如:(2)CH3CHO 出 HOCbCHIHCh3Ch!OCHDhl+ H2O这类脱水反应不是消去反应，而是取代反应。总的说来，消去、脱水、取代三反应间有如图所示关系:【例 1】甲、乙两化学实验小组进行实验室制取乙烯并验证乙烯性质的实验。(1)甲组用如图装置，当温度迅速上升后，可观察到试管中的浓溴水褪色，烧瓶中浓 与乙醇的混合液体变为棕黑色。请回答下列问题：1该实验中生成乙烯的化学方程式为2一些同学认为，溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成及乙烯具有不饱和性，因为棕黑色物

10、质与浓硫酸反应可能生成某种气体。该气体使溴水褪色的化学方程式为另一些同学经过细致观察后认为，试管中另一个现象可证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性，这个现象是_3还有同学提出通过测定反应后溶液的 pH 可探究乙烯与溴水发生了加成反应或者是取代反应，原因是_(2)乙组用如图装置请回答下列问题：1烧瓶中碎瓷片的作用是 _，装置中的明显错误是 _2实验步骤：a._ 实验时，烧瓶中液体混合物逐渐变黑。H2SQ73_ 能够说明乙烯具有还原性的现象是 _ ；装置甲的作用是 _ ；若无甲装置，是否也能检验乙烯具有还原性，简述其理由： _。解析(1)乙醇与浓 H2SQ 反应生成乙烯的同时浓 HSO 将乙醇氧

11、化为 C 或 CO 和 CO, H2SO 被 还原为SO，SO 具有还原性，可以与溴水发生氧化还原反应而使溴水褪色。SO 与溴水反应现象只使溴水褪色，而乙烯和溴水反应，除溴水褪色外，还生成CHBrCHBr，有不溶于水的油状液体生成。若乙烯和溴水发生加成反应，则水溶液的pH 升高，若发生取代反应，水溶液的 pH 明显减小。(2)制取气体的装置的气密性必须良好，实验前需要检查。实验室制乙烯的反应条件是使反应混合物的温度迅速升至170C，从而减小乙醚的生成。3乙烯具有还原性是根据氧化剂KMnO 酸性溶液褪色来判断的。由于烧瓶中混合物变黑，则说明生成了碳，联想浓 fSQ 具有强氧化性，推出在乙烯中含还

12、原性气体SQ，由于 SQ 也会使 KMnO 酸性溶液褪色，会干扰验证乙烯的还原性，所以检验乙烯的还原性前必须除净SO,则装置甲的作用是除去 SO2。浓 H2SO4答案 (1)CH3CHOHCH=CHf + H2O2SQ+ Br2+ 2H2O=2SO+ 2HBr 试管中溴水的橙色褪去且试管底部有油状物质生成3若发生取代反应，生成 HBr，水溶液的 pH 明显减小；若发生加成反应，不能生成HBr，水溶液的 pH 升高(2) 防止暴沸 温度计水银球没有插入反应液中央2组装仪器，检查装置的气密性加热，使温度迅速升到 170C3乙中 KMnO 酸性溶液紫色褪去除去乙烯中混有的 SO、CO 等酸性气体 不

13、能，SO 具有还原性，也可以使 KMnO 酸性溶液褪色变式训练 1 CHOH 和 GHsOH 的混合物与浓 HSQ 共热，可能生成的有机物最多有()A.2 种B.3 种C.4 种D.5 种答案 C浓 H2SO4解析 2CHOf CH O-CH+ H2O8浓 H2SO42CHCHOH CHCH C CH CH+ HO浓 H2SO4CHOH CHCHOHCH O CHCH+ H2O9CHCK2OH70JSO4CHI=CHT+HbQ二、醇类的催化氧化及取代反应规律1.醇的催化氧化规律醇能否被氧化以及被氧化的产物的类别，取决于与羟基相连的碳原子上的氢原子的个数:n-rH：岂傀生成醛（或陵酸h如R-C4

14、_H；罟-g42.醇的取代反应规律氯原r数个Hf響竽R.4丄生成赋如R|-C4H:、Rz没右II不能嵌催化氧化*如R-C-OH醇分子中，一 0H 或一 0H 上的氢原子在一定条件下可被其他原子或原子团替代，如醇与羧酸的酯化反应、醇分子间脱水及与HX 的取代反应。R5迪 _ :-二.:.-._(硫酸*_,.ROH+ H：()R 亠R -()R +H2()-R亠OH+ H亠X RX + H如【特别提醒】多元醇的反应规律CH2BrHBrACH?()H GQ或A疥0 CHOCHOH出催此剂(11OCHaCOOH.浓H2SO4ACHOOCCH： ；CHOOCCIh【例 2】乙醇分子中各种化学键如图所示，

15、关于乙醇在各种反应中断裂键的说法不正确的是：H1CLI10A. 和金属钠反应时键断裂B. 和浓 HzSQ 共热到 170C时键和断裂C. 和浓 HSQ 共热到 140C时仅有键断裂D. 在 Ag 催化下与 Q2反应时键和断裂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 Q H 键断裂，正确；B 选项是乙醇消去反应生成乙烯和水，是和键断裂，正确；C选项发生分子间脱水生成醚，其中一分子乙醇断键，另一分子乙醇断键，错误；D 选项是乙醇催化氧化为乙醛，断键为和，正确。答案 C【规律总结】醇类的化学性质(1)醇的化学性质主要由官能团羟基决定，由于氧原子吸引电子能力

16、比氢原子和碳原子强，Q H 键和CQ 键中的电子对偏向于氧原子，使 Q H 键和 C-Q 键易断裂。丨 H HIIfCH:iCOCH3C=0 -H()II1醇的催化氧化：L一-2醇的消去反应：浓SOH - YHH f +170V(2)醇类断裂 C-Q 键，脱掉一 QH 时，可发生取代或消去反应；若同时断裂C-Q 键和 H-C键时可发生消去，若同时断裂Q H 键和 C-H 键则发生氧化反应。变式训练 2 化合物 A(C4HOQ)是一种有机溶剂。A 可以发生如图所示的变化Cla浓 HESOIBr2B -A- D E光照CCliNa*c(1) A 分子中的官能团名称是 _, E 的结构简式 _。(2

17、) A 只有一种一氯取代物 B,写出由 A 转化为 B C 和 D 的化学方程式分别为CIH HTFH11写出反应类型：A 一 B_A D_ D E。12（4）A 的同分异构体 F 也可以和 A 一样实现如图所示的转化，且F 的一氯代物有 3 种。1F的结构简式为_2F在铜丝作催化剂加热条件下与O2反应的化学方程式为IClCHECOHICHg + HCIC 氏CHHII2(?比一 C011 +2N?i2CHCONci +H? f I ICHs浓HgSOjCHjCOH - -CH2=CCH：Jt +H?C)IICH3CH3(3)取代反应 消去反应 加成反应CH3CHCH2OH I1-22 -1*

18、 2CHnC HCHC)I I爲 P+ 2H2OCH：；CH：COM随堂达标检测-1.有机化学中取代反应范畴很广，下列有关 CHCHOH 的反应中答案（1）羟基BrICHBrCCHICHaIICH：SCOH 解析 根据第（2）问，A 只有一种一氯取代物B,可以判断Oil.CHCH2COHCH：iCONaCl CH, , C 为CH3ICHj , D 为 CHCfCHBr + H2O1422CH3CH2OHCHCHOCHCH+ H2O3CHCHOHCH=CHf + H2O42CH3CH2OH O2CH3CHOF 2H2OA. B.C.D.全是答案 C解析 属于消去反应；属于氧化反应。2.乙醇在一

19、定条件下发生化学反应时化学键断裂如图所示: 醇在催化氧化时，化学键断裂的位置是（）A.和 B.和C.和D.和答案 B解析根据醇的催化氧化条件，脱去羟基上的氢原子和与羟基相连的碳原子上的一个氢原子。3. 在下列物质中分别加入金属钠，不能产生氢气的是（）A.蒸馏水B.无水酒精C.苯D.75%勺酒精答案 C解析 水和乙醇均能与钠反应产生氢气，苯不与钠反应。4. 等物质的量的下列醇与足量钠反应，产生的气体在标准状况下的体积最大的是（）A.CHOHB.CHCHOHCH?CH.CH?CHCHjI II ll_C.OHOHDQH OH OH答案 D解析 羟基中的氢原子能被钠取代。若有1mol 上述有机物分别

20、与足量钠反应，则产生气体的物质的量分别是 A0.5mol、B0.5mol、Clmol、D1.5mol。5. 丙烯醇（CH2=C CHOH）可发生的化学反应有（ ）加成氧化燃烧加聚取代A.B.H H|H H，则乙15C.D.答案 C16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/c=c能团“ / ”和“一 0H，因此上述五种反应均能发生。6.今有组成为 CHO 和 C3HO 的混合物，在一定条件下进行脱水反应，可能生成的有机物的种数为（）A.3 种B.4 种C.7 种D.8 种答案 C解析 本题考查饱和一元醇的通式、同分异构体及醇的脱水方式。CHO 可写成 C

21、HOH GHOOHI可写成 CHCHCHOH 或 I 山一 L 丨 1 一 H3。分子内脱水产物为 CHCH=CH 分子间脱水产物有CH3CH,严CHOCH CHCHCHOCHCHCH、：:：丨 i 丨丨、CHOCHCHCH、：、CH,I I 丨丨丨。分层训练-基础过关一、醇的概念、分类和命名1. 甲醇、乙二醇、丙三醇 3 种物质之间的关系是（）A.同系物B.同分异构体C同是醇类D.性质相同答案 C解析 甲醇、乙二醇以及丙三醇都属于醇类， 因为它们都有共同的官能团一一羟基， 且羟基 均连在链烃基上。但它们不是同系物，因为结构不相似， 官能团数量不同；它们也不是同分 异构体，因为分子式不同。2.

22、 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BO-C. 2-丙醇和 1-丙醇D. 2- 丁醇和 2-丙醇答案 C17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。二、醇的物理性质3. 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 中的两种物质均相互溶解。4. 已知某些饱和一元醇的沸点（C）如下表所示：甲醇1-丙醇1-戊

23、醇1-庚醇醇 X6597.4138176117则醇 X 可能是（）A.乙醇B. 丁醇C.己醇D.辛醇答案 B解析 由表中数据知，随分子中碳原子数增多，饱和一元醇的沸点升高。117C介于97.4C与 138C之间。三、醇的化学性质5. 向甲醇、乙二醇、丙三醇中分别加入足量的金属钠后收集到等体积的氢气（相同条件），则上述三种醇的物质的量之比为（）A.2:3：6B.3:2：1C.4:3：1D.6:3：2答案 D解析 生成的氢气中的 H 原子全部来自于醇中的羟基，由题意得：2CH0H- “、HOCHCHOHHCH2OH21YCH0H H2I2H2、 * ，故产生 Imolf 分别要消耗 2mol 甲醇

24、、1mol 乙二醇、mol 丙三醇。36. 下列反应中，属于醇羟基被取代的是（）A. 乙醇和金属钠的反应B. 乙醇和乙酸的反应18C. 由乙醇制乙烯的反应19D.乙醇和浓氢溴酸溶液的反应答案 D解析 乙醇和金属钠发生的是置换反应；乙醇和乙酸的反应是醇羟基中的氢原子被取代；由乙醇制乙烯的反应是消去反应，不属于取代反应。7.下列物质能发生消去反应，但不能发生催化氧化反应的是B. (CH3)2CH0HC. CHCHC(CH)2CHOHD. CH3CHC(CHB)2OH答案 D解析羟基相连碳原子的邻碳原子上有氢原子可发生消去反应，羟基所连碳原子上无氢原子则不能被催化氧化。8.下列各物质中既能发生消去反

25、应又能发生催化氧化反应，并且催化氧化的产物为醛的是 ( )CH；tA. CH：COHCH,C CH3CHCH jICH答案 D解析能发生消去反应，羟基碳的邻碳上必须有氢，催化氧化产物为醛的醇中须含有一 CHOH 结构，符合此条件的为 D 选项。9.医学上最近合成一种具有抗癌活性的化合物，该物质结构简式为下列关于该化合物的说法正确的是()A. 分子式为 C12H9QB. 是乙醇的同系物C. 可发生氧化反应D. 处于同一平面的原子最多有5 个答案 C解析 分子式为 ChHhO，A 错；乙醇的同系物应该是饱和一元醇，B 错；该化合物分子中有碳碳双键和醇羟基，易被氧化，C 正确；乙烯分子中的 6 个原

26、子都在同一平面内，因此在含f 出B. Gl：WH2(川C1L.I).CHLCHCHLOHICH3A.20有碳碳双键的有机物分子中处于同一平面的原子至少有6 个，D 错。10.分子式为 GHkO 的饱和一元醇的同分异构体有多种，在下列该醇的同分异构体中:A, C1HC HC H C HaCH3OHB. CHSCCCH3I ICH3CH3CH3(JHI IC比一CHCHjCH3D.CH3(CH2)5CHOH(1) 可以发生催化氧化生成醛的是 _(填字母)。(2) 不能发生催化氧化的是 _ (填字母)。(3) 能被催化氧化为酮的有_ 种。(4) 能使酸性 KMnO 溶液褪色的有_ 种。答案(1)D(

27、2)B(3)2(4)3解析(1)(3)连有一 OH 的碳上至少有 2 个氢原子时可被氧化为醛，有1 个氢原子时可被氧化为酮，不含氢原子时不能发生催化氧化。(4)连有一 OH 的碳上有氢原子时，可被酸性 KMnO 溶液氧化为羧酸或酮，它们都会使酸性KMnO 溶液褪色。能力提升11._(1)劣质酒及假酒中含有的有害醇是(填名称，下同)，常用作防冻液的醇是_,常用于化妆品成分的多元醇是 _ ,相对分子质量最小的芳香醇的结 构简式是_,相对分子质量最小的不饱和脂肪醇的结构简式是_ (符合通式 CnHbnO,不含 R CH=CHOH)醇的同系物的沸点随相对分子质量的增大而 _(填“升高”或“降低”)。(

28、3)对于饱和链状一元醇，当分子中碳原子数目n 取最小值时，试确定符合下列条件的醇的结构简式或 n 值：存在同分异构体时 n =_ ;存在醇类同分异构体时n =_;与浓硫酸反应可生成两种不饱和烃的醇是_;不能发生催化氧化的醇是7)4H21答案 甲醇 乙二醇 丙三醇(或甘油)CH=CHC2OH 升高 2 3CHCHOHCCH (CHs)3C OH12.实验室可用酒精、浓硫酸作试剂来制取乙烯，但实验表明，还有许多副反应发生，如反应中会生成 SQ、CO、水蒸气等无机物。某研究性学习小组欲用如图所示的装置制备纯净的C 中热水的作用为。22乙烯并探究乙烯与单质溴能否反应及反应类型。回答下列问题:当 C 中

29、观察到 _时，表明单质溴能与乙烯反应；当 D 中_ 时，表明 C 中发生的是取代反应；若 D 没有出现前面所描述的现象时, 反应。浓硫酸答案 (1)CHsChlOH CH=CHf + H2O浓硫酸迅速升至 170C(2)CH3CHO 出 6H2SQ(浓)2CQT+ 6SQf+ 9W0(3) ATBTETC(4) 溶液褪色有淡黄色沉淀生成加成解析 混合浓硫酸与乙醇， 相当于稀释浓硫酸， 故应将浓硫酸缓慢加入乙醇中； 加热时应使 溶液迅速升温到 170C。为得到纯净的乙烯，应用 NaQH 溶液除去 SQ、CQ(并用澄清石灰水 检验是否除尽)，然后用浓 H2SO4干燥。乙烯与单质溴之间可能发生加成反应， 也可能发生取 代反应，若是取代反应，则会有 HBr 生成，HBr 遇 AgNQ 溶液会产生淡黄色沉淀。13.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:CH2C=CCH,IIOHOH稍去反曲溶液(1)写出制备乙烯反应的化学方程式:，实验中，混合浓硫酸与乙醇的方法是将慢慢加入另一种物质中；加热F 装置时必须使液体温度(2)写出浓硫酸与酒精直接反应生成上述无机副产物的化学方程式:(3)为实现上述实验目的， 装置的连接顺序为次)FT_ 工Do( 各装置限用表明 C 中发生的是A=1F=F澄清