第二节　第1课时　醇 教学设计

第二节第1课时醇[学习目标]1.认识醇的组成和结构特点、性质、转化关系及其在生产生活中的应用。2.认识醇的取代反应、消去反应及氧化还原反应的特点和规律。3.结合生产、生活实际了解醇类对环境和健康可能产生的影响。任务一醇的概述1．概念：羟基与饱和碳原子相连的化合物称为醇。2．分类(1)根据醇分子中所含羟基的数目分类一元醇：如甲醇(CH3OH)。二元醇：如乙二醇。多元醇：如丙三醇(又叫甘油)。(2)根据烃基种类分类脂肪醇：如饱和脂肪醇乙醇(CH3CH2OH)、不饱和脂肪醇丙烯醇(CH2=CH—CH2OH)。脂环醇：如环己醇()。芳香醇：如苯甲醇()。(3)饱和一元脂肪醇概念：由链状烷烃衍生出来的一元醇，叫做饱和一元脂肪醇。通式：CnH2n＋1OH(n≥1)。3．三种重要的醇名称状态溶解性用途甲醇无色、具有挥发性的液体易溶于水化工原料，车用燃料乙二醇无色、黏稠的液体易溶于水和乙醇化工原料，汽车防冻液丙三醇化工原料，配制化妆品eq\a\vs4\al()甲醇有毒，误服会损伤视神经，甚至致人死亡。4．物理性质(1)沸点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。这是因为醇分子间存在着氢键。②饱和一元醇，随分子中碳原子个数的增加，醇的沸点升高。③碳原子数相同时，羟基个数越多，醇的沸点越高。(2)溶解性：甲醇、乙醇、丙醇均可与水互溶，这是因为它们与水分子之间形成了氢键。[交流研讨1]请阐述甲醇、乙醇、丙醇可与水以任意比例互溶的原因。提示：它们均能与水分子间形成氢键。[交流研讨2]试用系统命名法对下列物质命名，并体会醇类的系统命名方法。CH3CH2CH2OH____________；CH3CHCH3OH____________；CH2OHCHOHCH2OH____________；____________。提示：1­丙醇2­丙醇1，2，3­丙三醇苯甲醇eq\a\vs4\al()醇的命名方法注意：当醇分子中含有多个羟基时，应选择含羟基最多的最长碳链为主链，羟基的个数用“二”“三”等表示。1．正误判断，错误的说明原因。(1)乙醇与甲醚(CH3—O—CH3)互为碳架异构。(2)沸点由高到低的顺序为>CH3CH2OH>CH3CH2CH3。(3)与互为同系物。答案：(1)错误。乙醇与甲醚互为官能团异构。(2)正确。(3)错误。与属于不同类型的物质，不属于同系物。2．结合下表数据分析，下列关于乙醇、乙二醇的说法不合理的是()物质分子式沸点/℃溶解性乙醇C2H6O78与水以任意比例混溶乙二醇C2H6O2197.3与水和乙醇以任意比例混溶A．二者的溶解性与其在水中能够形成氢键有关B．可以采用蒸馏的方法将二者进行分离C．丙三醇的沸点应该高于乙二醇的沸点D．二者组成和结构相似，互为同系物答案：D解析：乙醇和乙二醇都能与水分子形成氢键且烃基较小，所以二者均能与水以任意比例混溶，A正确；二者的沸点相差较大，所以可以采用蒸馏的方法将二者进行分离，B正确；丙三醇分子中的羟基数目更多，其分子之间可以形成更多的氢键，所以其沸点应该高于乙二醇的沸点，C正确；乙醇分子中含一个—OH，而乙二醇分子中含两个—OH，所以乙醇和乙二醇不互为同系物，D错误。3．请写出分子式为C3H8O的有机化合物的同分异构体的结构简式。答案：CH3—CH2—CH2—OH、、CH3—CH2—O—CH3。任务二醇的化学性质——以乙醇为例醇类的化学性质主要由官能团羟基决定，由于在醇分子中，氧原子吸引电子能力比氢原子和碳原子强，O—H和C—O的电子均偏向于氧原子，使O—H和C—O易断裂。以乙醇为例：1．取代反应(1)乙醇与氢卤酸反应化学方程式：CH3CH2OH＋HBreq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))CH3CH2Br＋H2O。断键位置：②。(2)乙醇分子间脱水成醚2CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(140℃))C2H5—O—C2H5＋H2O。断键位置：①和②。2．消去反应(1)实验探究实验装置实验步骤①在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸(体积比约为1∶3)的混合液20mL，并加入碎瓷片；②加热混合溶液，使液体温度迅速升到170_℃，将生成的气体先通入NaOH溶液除去杂质，再分别通入酸性KMnO4溶液和溴的CCl4溶液中，观察现象实验现象酸性KMnO4溶液褪色，溴的CCl4溶液褪色(2)实验结论乙醇在浓硫酸的作用下，加热到170℃，发生反应生成乙烯。CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(170℃))CH2=CH2↑＋H2O，乙醇分子中②和④键断裂。(3)醇的消去反应规律①醇分子中与—OH相连的碳原子的相邻碳原子上必须连有氢原子，才能发生消去反应，形成不饱和键。②醇分子中与—OH相连的碳原子无相邻碳原子或其相邻碳原子上无氢原子，则不能发生消去反应。例如：CH3OH、(CH3)3CCH2OH不能发生消去反应。[交流研讨](1)实验过程中烧瓶中浓H2SO4与乙醇的混合液会变为棕黑色，原因是什么？提示：浓硫酸将乙醇氧化生成碳的单质。(2)乙烯中的主要杂质气体是什么？如何产生的？提示：SO2、CO2；浓H2SO4与C反应生成的。(3)使液体温度迅速升到170℃的原因是什么？提示：乙醇和浓硫酸混合物在140℃时脱水生成乙醚。(4)写出下列试剂在该实验中的作用。试剂作用浓硫酸氢氧化钠溶液酸性KMnO4溶液溴的CCl4溶液提示：作催化剂和脱水剂除去乙醇和SO2(都能使酸性KMnO4溶液褪色)验证乙烯的还原性验证乙烯的不饱和性3．氧化反应(1)催化氧化①2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu或Ag),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O，乙醇分子中①和③键断裂。②醇的催化氧化反应规律醇能否被催化氧化以及被催化氧化的产物的类别，取决于与羟基相连的碳原子上的氢原子的个数，具体分析如下：(R代表烃基或H，R1、R2、R3代表烃基)(2)被强氧化剂氧化实验操作实验现象溶液由橙色变成绿色乙醇能被酸性重铬酸钾(或酸性KMnO4)溶液氧化，其氧化过程可分为两个阶段：eq\o(→,\s\up7(氧化))eq\o(→,\s\up7(氧化))(3)燃烧：C2H5OH＋3O2eq\o(→,\s\up7(点燃))2CO2＋3H2O。eq\a\vs4\al()1．氧化反应：有机化合物分子中失去氢原子或加入氧原子的反应。2．还原反应：有机化合物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应。4．置换反应2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑，分子中①键断裂。1．正误判断，错误的说明原因。(1)醇的分子间脱水、分子内脱水和酯化反应都属于取代反应。(2)用浓硫酸、乙醇在加热条件下制备乙烯，应将温度计插在反应液中并迅速升温至170℃。(3)检验乙醇消去反应的产物时，可将产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中，观察其是否褪色。(4)1­丙醇和2­丙醇发生消去反应的产物相同，发生催化氧化的产物不同。答案：(1)错误。醇的分子内脱水属于消去反应。(2)正确。(3)错误。乙醇蒸气也能使酸性高锰酸钾溶液褪色。(4)正确。2．分析以下几种醇的结构并回答下列问题。①②CH3CH2CH2OH③④⑤(1)能被氧化生成醛的是________(填序号，下同)。(2)能被氧化生成酮的是________。(3)能发生消去反应的是________。(4)写出①发生消去反应生成有机物的结构简式：________________________________________________________________________。答案：(1)②③⑤(2)①(3)①②④⑤(4)CH3—CH=CH—CH3、CH3CH2CH=CH23．写出下列醇催化氧化反应的化学方程式(不能被催化氧化的说明原因)。(1)CH3CH2CH2OH________________________________________________________________________。(2)________________________________________________________________________。(3)________________________________________________________________________。(4)(CH3)3COH________________________________________________________________________。答案：(1)2CH3CH2CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CH2CHO＋2H2O(4)(CH3)3COH不可被催化氧化，与羟基相连的碳原子上没有连氢原子1．(2024·江苏苏州期末)2023年杭州亚运会主火炬燃料使用的甲醇是由H2和烟气中捕集的CO2合成，称为“零碳甲醇”。下列说法正确的是()A．CO2与甲醇均属于有机物B．CO2转化为甲醇发生还原反应C．零碳甲醇燃烧不产生CO2D．零碳甲醇燃烧吸收热量答案：B解析：A.CO2是无机物，故A错误；B.CO2和H2转化为甲醇，CO2发生还原反应，故B正确；C.甲醇燃烧生成CO2和水，故C错误；D.甲醇燃烧释放热量，故D错误。2．如图表示4­溴­1­环己醇发生的4个不同反应。其中产物只含有一种官能团的反应是()A．只有②③ B．只有①④C．只有①②④ D．①②③④答案：A解析：反应①生成，有两种官能团；反应②生成，有一种官能团；反应③生成，有一种官能团；反应④生成或，均有两种官能团。3．(2023·北京101中学高二期中)下列物质既能发生消去反应，又能被氧化成醛的是()A．CH3CH2OH B．(CH3)3CCH2OHC． D．答案：A解析：A.在CH3CH2OH分子中，由于羟基连接的C原子的邻位C原子上含有H原子，可以与浓硫酸共热发生消去反应形成乙烯；又由于羟基连接的C原子上有2个H原子，可以在催化剂条件下，加热被O2催化氧化产生乙醛，A符合题意。B.在(CH3)3CCH2OH分子中，由于羟基连接的C原子的邻位C原子上没有H原子，因此不能发生消去反应，B不符合题意。C.由于分子中—OH连接的C原子上只有1个H原子，只能被氧化产生羰基(或酮羰基)，不能被氧化产生醛基，C不符合题意。D.的—CH2OH连接在苯环上，不能发生消去反应，D不符合题意。4．(2023·四川仁寿一中期中)对异丙基苯甲醇(N，结构简式为)可以用于制备香料。下列关于N的判断正确的是()A．不能被酸性KMnO4溶液氧化B．能发生消去反应C．分子内所有碳原子均共平面D．其苯环上的二氯代物一共有4种答案：D解析：A.对异丙基苯甲醇中含有羟甲基、与苯环相连的碳上有H，故能被酸性KMnO4溶液氧化，A错误；B.结构简式中，羟基所连碳的邻位碳原子上没有氢原子，则不能发生消去反应，B错误；C.对异丙基苯甲醇中含有异丙基，异丙基上三个碳原子最多只能2个碳原子与苯环共平面，故不可能分子内所有碳原子共平面，C错误；D.根据结构可知，其苯环上的二氯代物有、，D正确。5．(2023·江苏镇江一中高二期中)某二元醇的结构简式为，关于该有机物的说法错误的是()A．用系统命名法命名：5­甲基­2，5­庚二醇B．该有机物通过消去反应能得到6种不同结构的二烯烃(不考虑立体异构)C．该有机物可通过催化氧化反应得到醛类物质D．1mol该有机物能与足量金属Na反应产生22.4LH2(标准状况)答案：C解析：该有机物的最长碳链有7个碳原子，2个羟基分别位于2号和5号碳原子上，甲基位于5号碳原子上，用系统命名法命名为5­甲基­2，5­庚二醇，故A正确；左边羟基消去，形成3种不同位置的双键，右边羟基消去可形成2种不同位置的双键，故可得3×2＝6种不同结构的二烯烃，故B正确；该有机物通过催化氧化反应得到的是酮类物质，而不是醛类物质，故C错误；1mol该有机物含有2mol羟基，能与足量金属Na反应产生1mol氢气，标准状况下的体积为22.4L，故D正确。课时测评12醇(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)题点一醇的概述及物理性质1．下列各组有机物中，互为同分异构体且都属于醇类的是()A．乙二醇和乙醇B．和C．2­丙醇和1­丙醇D．2­丁醇和2­丙醇答案：C解析：A项，两种有机物的分子式不同，错误；B项，两种有机物互为同分异构体，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，两种有机物互为同系物，错误。2．下列有关醇的叙述正确的是()A．甲醇、乙醇均易溶于水，所以醇都易溶于水B．丙烷、乙醇、乙二醇、丙三醇的沸点逐渐升高C．常温常压下，乙醇、乙二醇、丙三醇均为液体，所以醇均为液体D．通式为CnH2n＋1OH(n≥1)的醇的密度小于其相应烃的密度答案：B解析：随着分子中碳原子数的增加，醇在水中的溶解度逐渐降低，A项错误；丙烷与乙醇的相对分子质量相差不大，但乙醇分子间可形成氢键，所以丙烷的沸点小于乙醇，含相同数目羟基的醇中碳原子数越多，其沸点越高，碳原子数相同的醇，所含羟基数目越多，其沸点越高，B项正确；常温常压下，醇并不都是液体，当分子中碳原子数较多时，可能为固体，C项错误；醇的密度一般大于其相应烃的密度，D项错误。3．下列有关物质的命名正确的是()A．(CH3)2CHCH2OH：2­甲基丙醇B．CH3CH2CH2CH(OH)CH2CH3：4­己醇C．CH3CH2CH(OH)CH2OH：1，2­丁二醇D．(CH3CH2)2CHOH：2­乙基­1­丙醇答案：C解析：A项，羟基位置没有表示出来，命名应为2­甲基­1­丙醇，错误；B项，编号错误，应该是3­己醇，错误；D项，主链选择错误，应该是3­戊醇，错误。题点二醇的同分异构体4．已知C4H10的同分异构体有两种：CH3CH2CH2CH3、，则C4H9OH属于醇类的同分异构体共有(不考虑立体异构)()A．1种B．2种C．3种D．4种答案：D解析：C4H9OH属于醇类的同分异构体，可以看作是C4H10分子中的1个氢原子被羟基取代的产物；C4H10的同分异构体各含有两种不同的氢原子，如下：，所以羟基取代氢原子共得到4种属于醇类的同分异构体，故选D。5．发生分子内脱水，可能得到的二烯烃有(不考虑立体异构)()A．1种B．2种C．3种D．4种答案：C解析：醇类化合物发生分子内脱水，可能得到的二烯经有、、共3种。6．现有组成为CH4O和C3H8O醇的混合物，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．3B．4C．7D．8答案：C解析：这两种分子式对应的醇有3种，CH4O可写成CH3OH；C3H8O可写成CH3CH2CH2OH或；分子内脱水产物为CH3CH=CH2；分子间脱水产物有CH3OCH3、CH3CH2CH2OCH2CH2CH3、、CH3OCH2CH2CH3、、，共7种。题点三醇的结构与化学性质7．下列反应中，不属于取代反应的是()A．乙醇与氧气反应生成醛B．苯与浓硝酸、浓硫酸混合共热制取硝基苯C．乙醇与浓硫酸加热到140℃D．乙醇与溴化氢共热答案：A解析：乙醇与氧气反应生成醛，为乙醇的催化氧化，属于氧化反应，不是取代反应，选项A符合题意；苯与浓硝酸、浓硫酸混合共热制取硝基苯，为苯的硝化反应，是用硝基取代了苯环上的一个氢，属于取代反应，选项B不符合题意；乙醇与浓硫酸加热到140℃，为两分子的乙醇反应生成乙醚，使乙基取代了乙醇中的羟基氢，属于取代反应，选项C不符合题意；乙醇与溴化氢共热为乙醇的溴代反应，是用溴原子取代了乙醇的羟基，属于取代反应，选项D不符合题意；答案选A。8．下列有机物中，既能发生催化氧化反应又能发生消去反应，且消去产物有两种的是()A．CH3—OH B．C． D．答案：D解析：A项，甲醇能发生催化氧化反应，但不能发生消去反应，错误；B项，该物质能发生催化氧化反应，也能发生消去反应，但是消去产物只有丙烯，错误；C项，该物质不能发生催化氧化反应，错误；D项，该物质能发生催化氧化反应，也能发生消去反应生成1­丁烯或2­丁烯，正确。9．实验室可用如图所示的装置实现有机物的相应转化，下列叙述错误的是()A．铜网表面乙醇发生氧化反应B．甲、乙烧杯中的水均起冷却作用C．试管a收集到的液体中至少有两种有机物D．实验开始后熄灭酒精灯，铜网仍能红热，说明发生的是放热反应答案：B解析：A项，在铜作催化剂的作用下，乙醇与氧气反应生成乙醛，即在铜网表面，乙醇发生氧化反应，正确；B项，甲中为热水，起到加热乙醇的作用，使乙醇形成蒸气挥发，乙中水起到冷凝作用，使乙醛蒸气冷凝，错误；C项，试管a收集到的液体为乙醇和乙醛，乙醛还可能被氧化为乙酸，所以试管a收集到的液体中至少有两种有机物，正确。10．(2023·哈尔滨高二检测)异丁醇、叔丁醇的结构简式、沸点及熔点如表所示：异丁醇叔丁醇结构简式沸点/℃10882.3熔点/℃－10825.5下列说法错误的是()A．在一定条件下，两种醇均可与浓氢溴酸发生取代反应，生成相应的溴代烃B．异丁醇的核磁共振氢谱图有三组峰，且面积之比是1∶2∶6C．用降温结晶的方法可将叔丁醇从二者的混合物中分离出来D．两种醇分别发生消去反应得到同一种烯烃答案：B解析：在一定条件下，两种醇均可与浓氢溴酸发生取代反应，生成相应的溴代烃和水，故A正确；异丁醇的核磁共振氢谱图有四组峰，且面积之比是1∶1∶2∶6，故B错误；根据两者熔点的不同，降温时叔丁醇优先凝结成固体而析出，故C正确；两种醇分别发生消去反应得到同一种烯烃：(CH3)2C=CH2，故D正确。11．乙醇分子中存在不同的化学键，如图：。关于乙醇在各种反应中断裂键的说法不正确的是()A．乙醇和钠反应，键①断裂B．在铜催化下和O2反应，键①③断裂C．乙醇制乙烯时，键②⑤断裂D．与乙酸发生酯化反应时，键②断裂答案：D解析：与乙酸发生酯化反应时，酸脱羟基醇脱氢，键①断裂，故D错误。12．维生素C又称“抗坏血酸”，广泛存在于水果蔬菜中，结构简式如图所示。下列关于维生素C的说法错误的是()A．分子式为C6H8O6B．1mol维生素C与足量的Na反应，可生成1molH2C．与互为同分异构体D．可使酸性高锰酸钾溶液褪色答案：B解析：A.由维生素C的结构简式可知，其分子式为C6H8O6，A项正确；B.该物质1个分子中有4个羟基，1mol该物质与足量Na反应可产生2molH2，B项错误，C.和的分子式均为C6H8O6，二者结构不同，故二者互为同分异构体，C项正确；D.由结构简式可知，维生素C的分子中含有的羟基和碳碳双键都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色，D项正确；答案选B。13．1­甲基­2­氯环己烷()存在如图转化关系，下列说法不正确的是()A．X分子所有碳原子一定共面B．X和Y均能使酸性高锰酸钾溶液褪色C．Y在一定条件下可以转化成XD．Y的同分异构体中，含结构的有12种(不考虑立体异构)答案：A解析：A.X为或，或分子中都含有多个饱和碳原子，饱和碳原子的空间结构为四面体形，所以X分子中所有碳原子不能共面，故A错误；B.X为或，Y为，或分子中的碳碳双键能与酸性高锰酸钾溶液发生反应，使酸性高锰酸钾溶液褪色，分子中的能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，故B正确；C.在浓硫酸、加热条件下，能发生消去反应生成或，故C正确；D