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文档简介

第2节醇和酚

第1课时醇

学习

目标I1.了解醇的物理性质、用途和一些常见的醇,能够用系统命名法对简单的醇进行

命名。2.能够根据饱和一元醇的结构特征举例说明醇的反应机理(断键和成键规律),并且

会设计醇到烯烧、卤代烧、醛、酮、酯的转化路线。

知识点1醇的概述

►自主学习一一稳固根基,热身小试

教材植理

1.概念

烧分子中饱和碳原子上的一个或几个氢原子被羟基取代的产物称为醇。

2.分类

按煌基是[饱和醇:如CH3cH20H

(1)否饱和分[不饱和醇:如CH2=CHCH20H

「一元醇:如甲醇CH30H

二元醇:如乙二醇HOCH2cH20H

按羟基J

'(2')数目分<OHOHOH

III

CH2—CH—CH2

I多元醇:如丙三醇.

3.物理性质

⑴沸点

①相对分子质量接近的饱和一元醇和烷煌或烯煌相比,饱和一元醇的沸点远远高于烷煌

或烯嫌。

②饱和一元醇,随分子中碳原子数的增加沸点逐渐升高。

③碳原子数相同时,羟基个数越多,沸点越高。

(2)溶解性

①碳原子数为1〜3的饱和一元醇和多元醇能与水以任意比例互溶。碳原子数为4〜11

的饱和一元醇为油状液体,仅可部分溶于水。碳原子数目更多的高级醇为固体,丕溶于水。

②含羟基较多的醇极易溶于水。

4.醇的通式

(1)烷煌的通式为C.H2.+2,则饱和一元醇的通式为C„H2n+2O,饱和尤元醇的通式为C.H2"

(2)烯煌的通式为则相应的一元醇的通式为C„H2nO0

5.三种重要的醇

名称俗名色、味、态毒性水溶性用途

无色、特殊

燃料、

甲醇木醇气味、易挥有毒互溶

化工原料

发液体

无色、无臭、

防冻剂、

乙二醇甘醇具有甜味、无毒互溶

合成涤纶

黏稠液体

无色、无臭、

制日用化妆品、

丙三醇甘油具有甜味、无毒互溶

硝化甘油

黏稠液体

自我检测

1.判断正误

(1)乙醇分子中含一0H,能电离出H+,故属于电解质。()

(2)可用乙醇萃取滨水中的单质澳。()

⑶60g丙醇中存在IONA个共价键。()

⑷甘油做护肤保湿剂。()

⑸可用无水CuS04检验酒精中是否含水。()

(6)向工业酒精中加入新制的生石灰,然后加热蒸储,可制备无水乙醇。()

(7)原理上可用于检验酒驾的重铭酸钾溶液,遇乙醇溶液由紫红色变为无色。()

答案:(1)X(2)X(3)X(4)V(5)7(6)V(7)X

2.下列物质中,不属于醇类的是()

C.CH3—c—OHD.OH

解析:选c。c项属于疑酸类。

3.下列物质中,沸点最高的是()

A.乙烷B.丙烯

C.乙快D.乙醇

解析:选D。乙烷、丙烯、乙烘通常为气态,乙醇为液态,故四种物质中乙醇沸点最高。

►核心突破一一要点阐释,破译命题

重难解读

1.醇的命名

(1)普通命名法:用于结构简单的一元醇的命名。

方法是在“醇”字前加上煌基名称,通常“基”字可省略。

例如:CH30H(CH3)2CHCH2OH

甲醇异丁醇

CH3cH2cH2cH20H

OH

正丁醇苯甲醇

(2)系统命名法

选主链一选择连有一OH的最长碳链为主链

编序号一从靠近一0H的一端开始编号,同样近时看侧链

一OH的位次号写在“某醇”前面,其他取代

写名称

基的名称和位次号写在母体名称的前面

321

CH2—CH—CH3的名称为5,5-二甲基-4-乙基-2-己醇。

HCCHOH

325

2.解的同分异构现象

(1)醇分子内,因羟基位置不同产生官能团位置异构体,因碳骨架的长短不同产生碳骨

架异构体,如CH3cH2cH20H与CH3CHOH、CH3cH2cH2cH20H与CHaCHCH.0H分

3|2

CH

3CH

别互为同分异构体。

⑵醇和醛之间也存在同分异构现象,如CH3—CH2—OH与CH3—O—CH3>

(3)芳香醇的同分异构现象更为广泛,如CH20H与0H(酚类)互为同

CH3

分异构体。

典题例述

分子式为c5H120的醇类物质的同分异构体有()

A.6种B.7种

C.8种D.9种

[解析]—C5H11有8种结构,故C5Hl2。属于醇类物质的同分异构体有8种。—C5Hn

的碳骨架结构如下(减链法):

C-C-C-C-C-cc

、II

CC

cc

II

c

cccC-

c—c—c—c—Ac—IIIIc——、

CCCC

c

I

c

I

C

[答案]C

⑴写出2甲基1丁醇、3甲基1丁醇的结构简式。

(2)写出2甲基2丁醇、2,2二甲基1丙醇的结构简式。

答案()

:1CH3CH2CHCH2OHACH3CHCH2CH2OH

(2)CH3CH2CCH3、CH3—C—C&OH

OHCH3

〉题组训练一一题组突破,强化通关

D题组一醇的概念、分类

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.乙二醇和丙三醇

H2-

B0M和OCOH

C.2-丙醇和1-丙醇

D.2-丁醇和2-丙醇

解析:选C。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,但前者是酚类,后者是醇类,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,不互为同分异构体,错误。

2.(2017•郑州高二期末)下列物质中既属于芳香化合物又属于醇的是()

CH2CH2OH

B

「-6

C.D.CH3CH2OH

解析:选B。A、D项分子中无苯环,不属于芳香化合物;C项分子为苯酚。

H题组二醇的物理性质

3.用分液漏斗可以分离的一组混合物是()

A.碘和乙醇B.丙醇和乙二醇

C.澳苯和水D,甘油和水

解析:选C。澳苯和水互不相溶,其他选项中物质互溶。

4.下列说法中正确的是()

A.羟基(一0H)与氢氧根(OH1具有相同的结构

B.所有的醇在常温下均为液态

C.醇类物质都易溶于水,并且随着分子内羟基数目的增多,溶解性增强

D.由于醇分子间存在氢键,使得相对分子质量相近的醇比烷烧的熔、沸点高

解析:选D。羟基不带电荷,而OJT带一个单位负电荷,二者结构不同,A项错误;

醇的物理性质随着碳原子数的递增而呈现一定的规律性,如在水中溶解性逐渐减小,碳原子

数<12的醇为液态,易溶或部分溶于水,而碳原子数212的醇为固态,不溶于水,另外相

同碳原子数的醇,随着分子内羟基数目的增多,在水中的溶解性增强,因此B、C项错误;

相对分子质量相近的醇与烷烧相比熔、沸点高的原因是由于醇分子间存在氢键,D项正确。

「题组三醇的命名和同分异构现象

5.下列说法正确的是()

CH

I3

A.CH3—C—CH3的名称为2-甲基-2-丙醇

0H

B.CH3~CH—CH—CH2^CH2—CH2OH的名称为

CH3OH

2-甲基-3,6-己二醇

CH3

CH—CH2—CH3的名称为

0H

4-甲基-3,4-己二醇

D.CH3^CH2—CH—CH2—CH2—CH—CH3的名称为

CH2—CH2OHC2H5

3,6-二乙基-1-庚醇

解析:选A。B的名称为5-甲基-1,4-己二醇,C的名称为3-甲基-3,4-己二醇,D的

名称为6-甲基-3-乙基-1-辛醇。

6.下列分子式只表示一种物质的是()

A.CH4OB.C2H6。

C.C3H8。D.C4H10O

解析:选A。CH4O只表示甲醇(CH3OH),C2H6。、C3H8。、C4H10O既可以表示醇也可

表示醒。

7.下列对醇的命名正确的是()

A.2,2-二甲基-3-丙醇B.1-甲基-1-丁醇

C.2-甲基-1-丙醇D.1,2-二甲基乙二醇

解析:选C。先根据题给名称写出醇的结构简式,再由醇的系统命名法判断正误。

cH

I3

C

项,,应为-二甲基丙醇,

ACH3——-CHOH2,2-1-

CH

3

错误;

B项,CH3CH2CH2CHCH3,应为2-戊蜉,错误;

OH

C项

-OH,为2-甲基-1-丙醇,正确;

D项CcH

3,应为-丁二醇,错误。

—H—H-ICH32,3

OOH

知识点2醇的化学性质

►自主学习一一稳固根基,热身小试

教材榛理

1.醇分子的结构特点

(1)氧元素的电负性比氢元素和碳元素的电负性都大,醇分子中羟基上的氧原子对共用

电子的吸引能力强,共用电子偏向氧原子,从而使碳氧键和氢氧键都显出极性,容易断裂。

(2)由于醇分子中羟基上氧原子的强吸电子作用,使aH和BH都较为活泼。

8+8-3+

R—CH—CH—0-H

B,a,

2.化学性质(以丙醇为例)

HH

——

——-(;3)

CC—OH

②丁

——

H-——

L①,

HIH

H-@

反应物断键反应

化学方程式

及条件位置类型

置换2CaH?OH+2Na―>

Na

反应2CaH?ONa+H2t

取代CH3cH,CH2OH+HBr—>

HBr②

反应CH3cH2cH2Br+H2。

氧化

2cH3cH2cH20H+Chz-x

O2(Cu),△①③

反应

2cH3cH2cHe)+2H2。

消去CH3CH2CH2OH^g

浓硫酸,②④

反应

CH2=CHCH3t+H?O

170℃/

4

取代2cH3cH2cH2OH^^

140℃①②

反应

CH3cH2cH20cH2cH2cH3+H2O

CH3coOH+CH3cH2cH2OH

CH3COOH,

酯化

浓硫酸©於["CHKOOC此

反应

A+H2。

自我检测

1.判断正误

(1)所有的醇都能发生催化氧化反应。()

(2)所有的醇都能发生消去反应。()

(3)用浓硫酸、乙醇在加热条件下制备乙烯,应迅速升温至170°C。()

(4)乙醇的分子间脱水反应和酯化反应都属于取代反应。()

(5)乙醇和水分别与Na反应时,前者更剧烈些。()

(6)1丙醇和2丙醇催化氧化产物均为丙醛。()

答案:(1)X(2)X(3)V(4)V(5)X(6)X

2.等物质的量的下列物质,分别与足量Na反应时,产生H2最多的是()

-5工3X

X

C3HoH一oHOH

)H

III——

C20)HD

CH20CHCCH

2H-2

答案:D

3.现有以下几种物质:

其中能发生催化氧化反应的有;被氧化后生成醛的有;其中能发生消

去反应的有;消去反应得到的产物相同的有

答案:①②④⑤①④①②③⑤①②

►核心突破一一要点阐释,破译命题

重难解读

1.醇的脱水反应

分子内脱水分子间脱水

反应

消去反应取代反应

类型

结构与羟基相连碳原子的相邻碳原子上

有醇羟基

特点有氢原子

反应

浓硫酸,170℃浓硫酸,140℃

条件

1,----------1

11浓硫酸

—C-rOH+H!—0—C—

££*1'11

反应:H-0H:

浓硫酸,II

140tf°f

原理11

—C=C一+H2O

+H2O

2.醇的酯化反应

0

II_____

1S

(1)反应方程式:CH,C^OH+H^O-CH2-CH3

浓H2sO4||

18

CH3C—o—CH2CH3+H2O0

o

/\

T

T-浓Hco

CHIl=

——2CH

COOHso——I=+2Ho

(2)应用:制备酯类(链状或环状),如|十△co

CH2

COOH、oz

3.醇与HX发生取代反应

(1)反应方程式:CH,CH2-OH+H:Br->CH3CH2Br+H20o

(2)HBr可用浓H2s04和NaBr的混合物来代替,反应方程式为CH3CH2OH+NaBr+

H2so4(浓)CH3CH2Br+H2O+NaHSO4□

(3)应用:制备卤代燃。

4.醇的催化氧化反应

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,具体分析如下:

3个H原子》生成醛,如CH30HCU1°2_HCH0

2个H原子.生成醛,如

氢C\°2.R—CHO

原△

0十HQ

个晒子.生成酮,如

1RI-!、H△

।■-

没有H原子”不能被催化氧化,如R1_I_OH

典题例证

例2芳樟醇常用于合成香精,香叶醇存在于香茅油、香叶油、香草油和玫瑰油等物

质中,有玫瑰花和橙花香气,它们的键线式如图所示:

0H

/-0H

芳樟醇香叶醇

下列说法不正确的是()

A.两种醇都能与滨水反应

B.两种醇互为同分异构体

C.两种醇与氧气在铜的催化作用下,均可以被氧化为相应的醛

D.两种醇中只有香叶醇与氧气在铜的催化作用下,可被氧化为相应的醛

[解析]两种醇分子中均含碳碳双键,故均可与漠水反应,A正确。两种醇的分子式均

为CioHi80,且结构不同,B正确。芳樟醇分子中,与羟基相连的碳原子上没有氢原子,所

以不能与氧气在铜的催化作用下发生氧化反应生成醛,C错误、D正确。

[答案]C

(1)写出芳樟醇和香叶醇的分子式:

(2)写出芳樟醇与HBr发生取代反应的化学方程式:

答案:(l)CioHisO

⑵〉=八+HBr—八2+H20

►题组训练

口题组一醇与钠的反应

1.乙醇、乙二醇(HOCH2cH2OH)、甘油(丙三醇:HOCH2cHOHCH2OH)分别与足量金

属钠作用,产生等量的氢气,则三种醇的物质的量之比为()

A.6:3:2B.1:2:3

C.3:2:1D.4:3:2

解析:选A。醇与金属钠反应产生氢气的量主要取决于羟基的量,1mol羟基可以产生

0.5molH2,三种醇产生等量的氢气,说明三种醇中羟基的物质的量相等,所以乙醇、乙二

醇、丙三醇三者的物质的量之比为1:1/2:1/3=6:3:2o

2.1mol某物质与足量金属钠作用,产生2.5molH2,则该物质可能是()

A.乙醇B.乙二醇

C.甘油D.葡萄糖

解析:选Do葡萄糖分子中含有5个羟基,相当于五元醇,故与Na反应时:

2cH20H(CHOH)4CHO+lONa-2cH。(CHONa),CHO+5H,f。

24Z

ONa

H题组二醇的消去反应与催化氧化

3.以下四种有机物的分子式皆为C4HIOO,其中能被氧化为含相同碳原子数的醛的是

32〉I-33

OH

③CH3cHe%@CH3—C—CH3

OHOH

A.①②B.②

D.③④

解析:选C。如果羟基连接的是碳链的端点碳原子,则被氧化的产物是醛,如②③,其

脱氢方式可表示如下:

-2H

CH3CH2CH2CHj—H——*CH3CH2CH2CHO

o-rH

-2H

CH3cHe也CH3cHe-

I

CHO

如果羟基连接的是碳链中间的碳原子,则被氧化的产物是酮,如①,其脱氢方式可表示

如下:

CH3

I-2H

CH3CH2C-FH:---------CH3CH2CCH3

I「II

0-H:0

④中羟基连接的碳原子上无氢可脱,则无法按以上方式脱氢生成醛或酮。综上所述,能

被氧化成相同碳原子数的醛的醇是②和③。

4.下列醇类能发生消去反应的是()

①甲醇②1-丙醇③1-丁醇④2-丁醇

⑤2,2-二甲基-1-丙醇⑥2-戊醇⑦环己醇

A.①⑤B.②③④⑥⑦

C.②③④⑥D.②③④

解析:选B。醇能发生消去反应的条件是分子中至少有2个碳原子,且与羟基相连碳原

子的邻位碳原子上至少有1个氢原子。分析题给各物质的结构:①甲醇(CEOH)分子中只有

1个碳原子,无邻位碳原子,不能发生消去反应;⑤2,2-二甲基-1-丙醇

CH

3

——

(CH3—C—CH2—OH)分子中与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上无氢原子,不能发

CH3

生消去反应。而②1-丙醇(CH3cH2cH2OH)、

③1-丁醇(CH3cH2cH2cH20H)、

-丁醇()、

④2CH3—CH—CH2—CH3

OH

-戊醇()、

⑥2CH3—CH—CH2—CH2—CH3

OH

⑦环己醇(<》OH)分子中与羟基相连碳原子的部位碳原子上均有氢原子,都能发

生消去反应O

重难易错提炼

1.羟基是醇和酚的官能团,烧分子中饱和碳原子上的氢原子被羟基取代的产物是醇,而

苯环上的一个或多个氢原子被羟基取代的产物为酚。

2.饱和一元醇的通式为C7H2"+2。,饱和x元醇的通式为C„H2,(+2Ox(x<n)o

3.醇的化学性质及断键方式(以乙醇为例)

断键

反应条件反应类型生成物

位置

Na⑤置换反应CH3CH2ONa>H2

氧化反应(去

。2、Cu、△②⑤CH3CHO、H2O

氢)

消去反应(含

浓H2so4、170℃①④CH=CH>HO

HH222

③|④⑤P-H)

H一C—;—C-5-04HCH3cH20cH2cH3、

①-十②-十浓H2so公140℃④⑤取代反应

HHH2O

常温、HX④取代反应CH3cH2X、H2O

竣酸、浓H2so4、

取代反应酯、H2O

①②

点燃、。2③④氧化反应82、H2O

4.羟基中的氢原子活泼性由强到弱的顺序:H—OH>CH3OH>CH3CH2OH>

CH3

——

CH3CHOH>CH3C—OH

CH3CH3

课后达标检测

[基础巩固]

1.(2017・湖南师大附中月考)下列物质属于同系物的是()

B.CH3cH2cl和CH2cleH2cH2cl

C.C2H50H和CHQ

D.CH3coOH和Ci7H33COOH

解析:选C。结构相似,分子组成上相差一个或若干个CH?原子团的有机物互为同系

物。A项前者属于酚,后者属于醇;B项官能团C1原子的数目不一样;C项都表示醇,符

合同系物的定义(其中CH4O为CH30H的分子式);D项前者属于饱和痰酸,而后者则是不

饱和覆酸。

2.由H-C-?O^H得到HCHO,反应条件和断键位置是()

③节②①

A.Cu、加热;①②B.Cu、加热;①③

C.浓H2so八加热;①②D.浓H2so人加热;①③

解析:选B。由CH30H得到HCHO发生了催化氧化,需要的条件是Cu做催化剂并加

热,断键位置是一0一!一H和a-C上的CH,故选B。

3.CH=CH—CH-CH一C—OH所表示的物质,一般不会发生的反应为()

22।

0H0

A.消去反应B.水解反应

C.加成反应D.酯化反应

\/

解析:选B。该分子中含一0H可发生消去、酯化反应,含C=C可发生加成反应,

/\

不含有能发生水解的官能团,故选B。

4.下列醇中能发生消去反应且产物存在同分异构体的是()

cHcHcHcH

3I223

oH

cH

I3

B.CH3—C—CH3

oH

ccHcHo

32

3)XX2

x2

解析:选A。A项,消去产物为CH2=CH—CH2—CH2—CH3CH3cH=CH—

CH

3

——

B、D两项,消去产物分别为CH2=C——CH、CH2=CH—CH3;C项,该

CH2cH3;3

物质不能发

生消去反应。

5.卤代烽的制备有多种方法,下列卤代烽不适合由相应的烽经卤代反应制得的是()

HCCH

33

——

——

C.H3C—C—ClD.H3C—C——C—CH2C1

CHHCCH

333

解析:选C。可由环己烷发生取代反应产生,错

C1

CH,

I3

误。B.H.C—C—CHC1可由2,2-二甲基丙烷发生取代

I

CH3

产产

反应产生,错误。C.H3c—c—C1可由H3c—c—0H与

CH3CH3

HC1发生取代反应产生,而不适合由H3c—CH—CH3发

CH7CH,

I3I3

生卤代反应产生,正确。D.H3C—C——c—CH2C1可由

CH3CH3

2,2,3,3-四甲基丁烷发生取代反应产生,错误。

6.CH3CHCH7CH3发生消去反应和催化氧化反应的产物为()

0H

A.CH2=CHCH2CH3或CH3CH=CHCH3、

0

II

CH3CCH2CH3

0

II

B.CH2=CHCH2CH3ACH3CCH2CH3

0

II

C.CH3CH=CHCH3、CH3CCH2CH3

D.CH3CH=CHCH3、CH3CH2cH2CHO

解析:选AoICH3分子中既有a-H又有B-H,故既可以发生催化氧化,

oH

又能发生消去反应,而P-H有两种情况,故得到两种烯烧,其对应的消去和催化氧化产物

分另为或、

UCH2=CHCH2CH3CH3CH=CHCH3CH3CCH2CH3O

7.饱和一元醇C7Hl50H在发生消去反应时,若可以得到两种烯烧,则该醇的结构简式

A.CH3—C—OH

BcH

3

C.CH3—CH—c—CH2—CH3

OH

CH

——,产

C-

D.CHS——CH—CH—CH

oH

解析:选D。A项,发生消去反应只得到1种烯烧,且分子式为C4H10O;B项,消去

产物为CH3cH2cH2cH2cH2cH=CH2,只得到1种烯烧;C项,

CH3CH3

消去产物为CH3—c=c—CH2—CH3、

CH,CHjCHjCH,

CHj—Cl^C—CHj—CH3和(:也一C『C=CH—,网,

可以得到3种烯屋;D项,消去产物为

CH=C—CH—CH—CH,

2I2I3

CH3CH3

和CH3—C=CH—CH—CH3,可以得到2种烯燃。

CH3CH3

8.(2017•深圳中学调研)现有下列七种有机物:

CH,CIL

rP

①CH3cH2cH20H②CH3cHe也③O^—C—C—OH

OHC%CI^

CH3

④照《1阻讯(5)CH—CH—C—OH

3।Z3JZ

OHCH3

CH2—CH3CH3

⑥CH3—CH—C—CH3⑦CH3—C—C”—OH

CH3OHCH3

请回答下列问题:

(1)其中能被催化氧化生成醛的是(填编号,下同),其中能被催化氧化生成酮的

是,其中不能被催化氧化的是O

(2)与浓H2s04共热发生消去反应:只

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