2025届高考化学一轮复习第13章有机化学基础第40讲醇酚教学案新人教版

PAGE18-第40讲醇酚一、醇类1．概念醇是羟基与eq\o(□,\s\up1(01))烃基或苯环侧链上的碳原子干脆相连的化合物，饱和一元醇通式为eq\o(□,\s\up1(02))CnH2n＋1OH或CnH2n＋2O。2．分类3．物理性质的改变规律(1)低级的饱和一元醇为eq\o(□,\s\up1(01))无色eq\o(□,\s\up1(02))中性液体，具有特别气味。(2)溶解性：低级脂肪醇易溶于水，饱和一元醇的溶解度随着分子中碳原子数的递增而eq\o(□,\s\up1(03))渐渐减小。(3)密度：一元脂肪醇的密度一般小于1g·cm－3，与烷烃相像，随着分子里碳原子数的递增，密度渐渐eq\o(□,\s\up1(04))增大。(4)沸点①直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而渐渐eq\o(□,\s\up1(05))上升。②醇分子间存在eq\o(□,\s\up1(06))氢键，所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点高于烷烃。4．几种常见的醇名称甲醇乙二醇丙三醇俗称木醇、木精—eq\o(□,\s\up1(01))甘油结构简式eq\o(□,\s\up1(02))CH3OHeq\o(□,\s\up1(03))eq\o(□,\s\up1(04))状态eq\o(□,\s\up1(05))液体eq\o(□,\s\up1(06))液体eq\o(□,\s\up1(07))液体溶解性易溶于水和乙醇应用重要的化工原料，可用于制造燃料电池用作汽车发动机的抗冻剂，重要的化工原料作护肤剂，制造烈性炸药硝化甘油，重要的化工原料5．化学性质(以乙醇为例)反应物及条件断键位置反应类型化学方程式Naeq\o(□,\s\up1(01))①eq\o(□,\s\up1(02))置换反应eq\o(□,\s\up1(03))2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑HBr，△eq\o(□,\s\up1(04))②eq\o(□,\s\up1(05))取代反应eq\o(□,\s\up1(06))CH3CH2OH＋HBreq\o(→,\s\up7(△))CH3CH2Br＋H2OO2(Cu)，△eq\o(□,\s\up1(07))①③eq\o(□,\s\up1(08))氧化反应eq\o(□,\s\up1(09))2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O浓硫酸，170℃eq\o(□,\s\up1(10))②④eq\o(□,\s\up1(11))消去反应eq\o(□,\s\up1(12))CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(170℃))CH2=CH2↑＋H2O浓硫酸，140℃eq\o(□,\s\up1(13))①②eq\o(□,\s\up1(14))取代反应eq\o(□,\s\up1(15))2CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(140℃))CH3CH2OCH2CH3＋H2OCH3COOH(浓硫酸，加热)eq\o(□,\s\up1(16))①eq\o(□,\s\up1(17))取代反应eq\o(□,\s\up1(18))CH3COOH＋CH3CH2OHeq\o(,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))CH3COOCH2CH3＋H2O二、苯酚1．组成与结构分子式结构简式官能团结构特点eq\o(□,\s\up1(01))C6H6Oeq\o(□,\s\up1(02))或eq\o(□,\s\up1(03))C6H5—OHeq\o(□,\s\up1(04))羟基(eq\o(□,\s\up1(05))—OH)eq\o(□,\s\up1(06))羟基与eq\o(□,\s\up1(07))苯环干脆相连2．物理性质3．化学性质(结合基团之间的相互影响理解)由于苯环对羟基的影响，酚羟基比醇羟基eq\o(□,\s\up1(01))活泼；由于羟基对苯环的影响，苯酚中苯环上的氢比苯中的氢eq\o(□,\s\up1(02))活泼。(1)弱酸性(苯环影响羟基)①电离方程式：C6H5OHC6H5O－＋H＋，俗称eq\o(□,\s\up1(03))石炭酸，酸性很弱，eq\o(□,\s\up1(04))不能使石蕊试液变红。②与Na反应的化学方程式为：eq\o(□,\s\up1(05))2C6H5OH＋2Na→2C6H5ONa＋H2↑③与碱的反应苯酚的浑浊液eq\o(→,\s\up7(加入NaOH溶液))液体变澄清eq\o(→,\s\up7(通入CO2气体))溶液eq\o(□,\s\up1(06))变浑浊。该过程中发生反应的化学方程式分别为：＋NaOH→eq\o(□,\s\up1(07))＋H2O＋CO2→eq\o(□,\s\up1(08))＋Na2CO3→总结：酸性H2CO3>>HCOeq\o\al(－,3)(2)苯环上氢原子的取代反应(羟基影响苯环)苯酚与浓溴水反应的化学方程式为：eq\o(□,\s\up1(09))说明：①此反应非常灵敏，常用于苯酚的定性检验和定量测定。②在苯酚与溴水的取代反应试验中，苯酚取少量，滴入的溴水要过量。这是因为生成的三溴苯酚易溶于苯酚等有机溶剂，使沉淀溶解，不利于视察试验现象。③取代的位置是羟基的邻、对位。(3)显色反应：苯酚跟FeCl3溶液作用显eq\o(□,\s\up1(10))紫色，利用这一反应可以检验苯酚的存在。(4)氧化反应：苯酚易被空气中的氧气氧化而显粉红色；易被酸性KMnO4溶液氧化。(5)缩聚反应：与醛缩聚生成酚醛树脂eq\o(□,\s\up1(11))。4．苯酚的用途和对环境的影响苯酚是重要的医用消毒剂和化工原料，广泛用于制造酚醛树脂、染料、医药、农药等。酚类化合物均有毒，是重点限制的水污染物之一。1.推断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，并指明错因。(1)CH3OH和都属于醇类，且二者互为同系物。(×)错因：同系物所含官能团的个数和种类必需相同。(2)往溶液中通入少量CO2的离子方程式为＋H2O＋CO2→＋COeq\o\al(2－,3)。(×)错因：溶液中通入CO2，无论CO2是否过量生成的都是和HCOeq\o\al(－,3)。(3)试验时手指上不当心沾上苯酚，马上用70℃以上的热水清洗。(×)错因：手指上沾上苯酚要马上用酒精清洗，然后用大量冷水冲洗，70_℃以上的热水能灼伤皮肤。(4)全部的醇都能发生氧化反应和消去反应。(×)错因：CH3OH不能发生消去反应。(5)苯酚的水溶液呈酸性，可使石蕊试液变红。(×)错因：苯酚的酸性很弱，不能使石蕊试液变红。(6)除去苯中的苯酚，加入浓溴水再过滤。(×)错因：2,4,6­三溴苯酚能溶于苯中。2．下列说法正确的是()A．苯甲醇和苯酚都能与浓溴水反应产生白色沉淀B．苯甲醇、苯酚在分子组成上相差一个CH2原子团，故两者互为同系物C．互为同分异构体D．乙醇、苯甲醇、苯酚都既能与钠反应，又能与NaOH反应答案C解析苯甲醇不能与浓溴水反应，A错误；苯甲醇、苯酚的结构不相像，故不属于同系物，B错误；酚与分子式相同的芳香醇、芳香醚互为同分异构体，C正确；乙醇、苯甲醇的羟基都不显酸性，都不与NaOH反应，D错误。考点一醇的结构与性质[解析]醇类发生消去反应的条件是与—OH相连的碳原子的相邻碳原子上有H原子，题述醇中，①②⑤不能发生消去反应，与—OH相连的碳原子上至少有两个H原子的醇才能转化为醛(即含有—CH2OH)，③⑥不能氧化为醛，故B正确。[答案]B1．醇的催化氧化规律：醇的催化氧化产物与跟羟基(—OH)相连的碳原子上的氢原子的个数有关。2．醇的消去反应规律(1)结构条件：醇分子中连有羟基的碳原子必需有相邻的碳原子，该相邻的碳原子上必需连有氢原子。CH3OH(无相邻碳原子)，、(相邻碳原子上无氢原子)等结构的醇不能发生消去反应。(2)醇消去反应的条件是浓硫酸、加热，卤代烃发生消去反应的条件是强碱的醇溶液加热。(3)一元醇消去反应生成的烯烃种数等于连羟基的碳原子的邻位碳原子上不同化学环境的氢原子的种数。如消去产生的烯烃有2种。3．乙烯的试验室制法试验原理CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(170℃))CH2=CH2↑＋H2O试验装置试验现象溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色试验结论乙醇在浓硫酸作用下，加热到170℃，发生了消去反应，生成乙烯留意事项①体积比为3∶1的浓硫酸与乙醇混合液的配制：在烧杯中先加入5mL95%的乙醇，然后滴加15mL浓硫酸，边滴加边搅拌，冷却备用(相当于浓硫酸的稀释)；浓硫酸是催化剂和脱水剂②加热混合液时，温度要快速上升并稳定在170℃(温度在140℃时的主要产物是乙醚)③因为参与反应的反应物都是液体，所以要向烧瓶中加入碎瓷片，避开液体受热时发生暴沸④温度计量程在200～300℃之间为宜，温度计水银球要置于反应液的中间位置⑤氢氧化钠溶液的作用是除去混在乙烯中的CO2、SO2等杂质，防止其中的SO2干扰乙烯与溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液的反应1．二甘醇可用作溶剂、纺织助剂等，一旦进入人体会导致急性肾衰竭，危及生命。二甘醇的结构简式是HO—CH2CH2—O—CH2CH2—OH。下列有关二甘醇的叙述正确的是()A．不能发生消去反应 B．能氧化为酮C．能与Na反应 D．不能发生取代反应答案C解析与—OH相连的C原子的邻位C原子上有H原子，能发生消去反应，故A错误；二甘醇中含有—CH2—OH结构，被氧化生成醛，故B错误；分子中含有羟基，可与钠反应生成氢气，故C正确；含—OH，能发生取代反应，故D错误。2．下列醇类物质中既能发生消去反应，又能发生催化氧化反应生成醛类的物质是()答案C解析发生消去反应的条件：与—OH相连的碳原子的相邻碳原子上有H原子，题述醇中，B不符合。与羟基(—OH)相连的碳原子上至少含有两个氢原子的醇(即含有—CH2OH)才能转化为醛，A、D不符合。考点二酚的结构和性质[解析]依据球棍模型可知咖啡酸的结构简式为，其分子式为C9H8O4，A正确；咖啡酸中的含氧官能团有羧基和酚羟基，B正确；依据结构简式可知咖啡酸不能发生消去反应，故C错误；1mol水解时，2mol酯基消耗2molNaOH，水解生成的1mol酚羟基又消耗1molNaOH，共消耗3molNaOH，D正确。[答案]C1．与不是同类物质，前者属于酚，后者属于醇，故不是同系物。2．苯酚具有弱酸性，但酸性比碳酸弱，所以苯酚与碳酸钠反应只能生成NaHCO3，不能生成CO2。向苯酚钠溶液中通入二氧化碳有白色浑浊物苯酚出现，但不论CO2是否过量，生成物均为NaHCO3，不会生成Na2CO3。3．羟基与苯环相连，使中羟基的邻、对位碳原子上的氢原子较活泼而易发生取代。4．酚羟基不与HX发生取代反应，苯酚也不发生消去反应。5．醇、酚类物质性质、结构的比较类别醇酚实例CH3CH2OH官能团—OH—OH结构特点—OH不与苯环干脆相连—OH与苯环干脆相连主要化学性质①与活泼金属反应；②取代反应；③消去反应；④氧化反应①弱酸性；②取代反应(与浓溴水)；③显色反应；④氧化反应；⑤加成反应—OH中氢原子的活泼性eq\o(酚羟基,\s\do14(弱酸性))>eq\o(醇羟基,\s\do14(中性))3．己烯雌酚是一种激素类药物，结构如图所示，下列叙述正确的是()A．1mol己烯雌酚完全燃烧能生成18molCO2和12molH2O，与足量NaHCO3溶液反应能生成2molCO2B．1mol己烯雌酚可与5molBr2发生取代反应C．己烯雌酚苯环上的一氯取代物有2种(不包括顺反异构)D．己烯雌酚分子结构中最多有16个碳原子共平面答案C解析己烯雌酚的分子式为C18H20O2,1mol己烯雌酚完全燃烧能生成18molCO2和10molH2O，酚的酸性弱于碳酸，不能与NaHCO3溶液反应生成CO2，A错误；1mol该分子中酚羟基邻位有4mol氢可被取代，乙基上可有多个氢被取代，B错误；该分子结构对称，C正确；结合乙烯、苯的平面结构及单键可旋转分析，分子中最多18个碳原子共平面，D错误。4．膳食纤维具有突出的保健功能，是人体的“第七养分素”。木质素是一种非糖类膳食纤维。其单体之一芥子醇的结构简式如图所示，下列有关芥子醇的说法正确的是()A．芥子醇分子中有三种含氧官能团B．芥子醇分子中全部碳原子不行能在同一平面上C．1mol芥子醇与足量浓溴水反应，最多消耗3molBr2D．芥子醇能发生的反应有氧化、取代、加成反应答案D解析芥子醇分子中含有两种含氧官能团，分别为醚键、羟基，A错误；苯和乙烯都是平面结构，通过单键的旋转，可以使全部碳原子处于同一平面上，B错误；由于酚类与溴水的取代反应通常发生在酚羟基的邻、对位上，但芥子醇分子中这些位置均被其他基团占据，故只有碳碳双键能与溴水发生反应，C错误；芥子醇分子结构中含有苯环、碳碳双键、醇羟基、酚羟基，故能发生加成、取代和氧化反应，D正确。建议用时：40分钟满分：100分一、选择题(每题6分，共36分)1．下列试验能获得胜利的是()A．用紫色石蕊试液检验苯酚溶液的弱酸性B．加浓溴水，然后过滤可除去苯中少量苯酚C．加入NaOH溶液，然后分液可除去苯中的苯酚D．用稀溴水检验溶液中的苯酚答案C解析苯酚的酸性太弱，不能使酸碱指示剂变色，故A错误；溴、三溴苯酚均易溶于苯，不能除杂，故B错误；苯酚钠不溶于苯，易溶于水，可加入NaOH溶液，通过分液的方法除去苯中少量苯酚，故C正确；浓溴水与苯酚反应生成白色沉淀，可用于苯酚检验，而不能用稀溴水检验溶液中的苯酚，故D错误。2.从薄荷中提取的薄荷醇可制成医药。薄荷醇的结构简式如图，下列说法正确的是()A．薄荷醇的分子式为C10H20O，它是环己醇的同系物B．薄荷醇的分子中至少有12个原子处于同一平面上C．薄荷醇在Cu或Ag作催化剂、加热条件下能被O2氧化为醛D．在肯定条件下，薄荷醇能发生取代反应、消去反应和聚合反应答案A解析薄荷醇的分子式为C10H20O，它与环己醇具有相像的结构，分子组成上相差4个“CH2”，属于同系物，故A正确；薄荷醇的环上都是碳碳单键，故不是平面结构，故B错误；薄荷醇分子中，与羟基相连的碳原子上只有1个H原子，在Cu或Ag作催化剂、加热条件下，其能被O2氧化为酮，故C错误；薄荷醇分子中没有碳碳不饱和键，不能发生加聚反应，只含有1个羟基，也不能发生缩聚反应，故D错误。3．某化妆品的组分Z具有美白功效，原从杨树中提取，现可用如下反应制备：下列叙述错误的是()A．X、Y和Z均能使溴水褪色B．X和Z均能与NaHCO3溶液反应放出CO2C．Y既能发生取代反应，也能发生加成反应D．Y可作加聚反应单体，X可作缩聚反应单体答案B解析X、Z中含有酚羟基，能与溴水发生取代反应使溴水褪色，Y中含有碳碳双键，能与Br2发生加成反应而使溴水褪色，A正确；酚的酸性小于H2CO3大于HCOeq\o\al(－,3)，所以X、Z均不能与NaHCO3溶液反应放出CO2，B错误；Y在FeBr3催化下能与Br2发生取代反应，Y中的碳碳双键能与Br2、H2O等发生加成反应，C正确；Y中的碳碳双键能发生加聚反应，X能与甲醛等物质发生缩聚反应，D正确。4．橙花醇具有玫瑰及苹果香气，可作为香料。其结构简式如图：下列关于橙花醇的叙述，错误的是()A．既能发生取代反应，也能发生加成反应B．在浓硫酸催化下加热脱水，可以生成不止一种四烯烃C．1mol橙花醇在氧气中充分燃烧，需消耗470.4L氧气(标准状况)D．1mol橙花醇在室温下与溴的四氯化碳溶液反应，最多消耗240g溴答案D解析A项，该有机物中含有羟基，可与羧酸发生取代反应(酯化反应)，该有机物中含有碳碳双键，能发生加成反应，正确；B项，在浓硫酸催化下加热，羟基可以与邻位甲基上的氢原子发生消去反应，也可以与邻位亚甲基(—CH2—)上的氢原子发生消去反应，生成两种不同的四烯烃，正确；C项，橙花醇的分子式为C15H26O，1molC15H26O完全燃烧消耗O2的物质的量为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(15＋\f(26,4)－\f(1,2)))mol＝21mol，在标准状况下体积为21mol×22.4L·mol－1＝470.4L，正确；D项，1mol橙花醇含有3mol碳碳双键，能消耗3molBr2，其质量为3mol×160g·mol－1＝480g，错误。5．化合物X是一种黄酮类化合物的中间体，其结构简式如图所示。下列有关化合物X的说法正确的是()A．化合物X的分子式为C16H12O6B．化合物X含有醚键、羰基、羟基三种官能团C．与浓溴水反应时，1mol化合物X最多可与4molBr2发生反应D．1mol化合物X最多能与3molNaOH反应答案C解析化合物X的分子式为C16H14O6，故A错误；化合物X含有酯基、羰基、羟基三种官能团，不含有醚键，故B错误；1mol化合物X最多可与4molBr2发生苯环上的取代反应，故C正确；1mol化合物X最多能与4molNaOH反应，其中包括酚与NaOH的中和及酯的水解，故D错误。6．“茶倍健”牙膏中含有茶多酚，但茶多酚是目前尚不能人工合成的纯自然、多功能、高效能的抗氧化剂和自由基净化剂。其中没食子儿茶素(EGC)的结构如图所示。关于EGC的下列叙述中正确的是()A．分子中全部的原子共面B．1molEGC与4molNaOH恰好完全反应C．易发生氧化反应和取代反应，能发生加成反应D．遇FeCl3溶液发生显色反应且能发生水解反应答案C解析分子中含有3个饱和碳原子，因此全部的原子不行能共面，A错误；分子中含有3个酚羟基，则1molEGC与3molNaOH恰好完全反应，B错误；含有羟基，易发生氧化反应和取代反应，有苯环，能发生加成反应，C正确；遇FeCl3溶液发生显色反应，但不能发生水解反应，D错误。二、非选择题(共64分)7．(16分)某课题组以甲苯为主要原料，采纳以下路途合成化妆品防霉剂——对羟基苯甲酸乙酯。请回答：(1)产品的摩尔质量为________。(2)请写出物质D的结构简式_____________________________________________________________________。(3)在①～⑥的反应中属于取代反应的有__________________。反应⑧的反应条件为_____________________________________________________________________。(4)若把反应③和反应④的反应条件对调，会对制备产生的影响为_____________________________________________________________________。(5)在肯定条件下发生聚合反应生成高分子化合物，写出该反应的化学方程式(有机物写结构简式)__________________________________________________________________。答案(1)168g/mol(2)(3)①②③⑤⑥NaOH醇溶液，加热(4)会将酚羟基氧化(5)解析对比甲苯与对甲基苯酚的结构可知，甲苯与溴发生取代反应生成，物质B→产品路途分析：在肯定条件下发生水解反应生成，对比反应③的反应物、产物的结构可知，反应③为取代反应，对比反应④中反应物、产物的结构可知，苯环上连接的甲基被氧化为—COOH，对比反应⑤中反应物、产物的结构可知反应⑤为取代反应，反应⑥为酯化反应，反应中脱去—OH，醇脱去羟基氢原子，故产品的结构简式为。物质B→路途分析：高聚物的单体为，则与氢气发生加成反应生成，C发生消去反应得到。(4)酸性高锰酸钾溶液具有很强的氧化性，若把反应③和反应④的条件对调，则会将酚羟基氧化。8．(16分)有机物X是合成某药物的中间体，X的结构简式为：以有机物A为原料合成X的流程如图所示(部分条件省略)：已知：R1ONa＋R2CH2Cleq\o(→,\s\up7(肯定条件))R1—O—CH2R2＋NaCl。(1)步骤①的反应类型为________。(2)D分子中官能团的名称是________。(3)步骤⑥中E的结构简式为________；碳酸钠的作用是_____________________________________________________________________。(4)1molB最多可消耗H2的物质的量为________mol。(5)满意下列条件的同分异构体有________种。①苯环上有三个取代基②能发生银镜反应③能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳答案(1)加成反应(2)(酚)羟基、酯基(3)与酚羟基反应形成酚钠(4)4(5)10解析(1)与甲醛反应生成，反应类型为加成反应。(5)的同分异构体，苯环上有三个取代基，能发生银镜反应，说明含有醛基，能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳，说明含有羧基，故含有的3个取代基是—CH3、—CHO、—COOH，结合取代基间的位置关系可知，满意条件的同分异构体共10种。9．(2024·全国卷Ⅱ)(17分)化合物G是治疗高血压的药物“比索洛尔”的中间体，一种合成G的路途如下：已知以下信息：①A的核磁共振氢谱为单峰；B的核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为6∶1∶1。②D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢；1molD可与1molNaOH或2molNa反应。回答下列问题：(1)A的结构简式为_____________________________________________________________________。(2)B的化学名称为____________________________________________________________________。(3)C与D反应生成E的化学方程式为_______________________________________________________________________________________________。(4)由E生成F的反应类型为_____________________________________________________________________。(5)G的分子式为_____________________________________________________________________。(6)L是D的同分异构体，可与FeCl3溶液发生显色反应，1mol的L可与2mol的Na2CO3反应，L共有________种；其中核磁共振氢谱为四组峰，峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为________________、________________。答案(1)(2)2­丙醇(或异丙醇)(3)(4)取代反应(5)C18H31NO4(6)6解析(1)由A中碳、氢原子个数关系可知，A分子中可能有一个双键或一个环；由题给信息“A的核磁共振氢谱为单峰”可知，A分子有肯定的对称性，由此可写出A的结构简式。(2)由“B的核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为6∶1∶1”可知，B为CH3CH(OH)CH3，化学名称为2­丙醇(或异丙醇)。(3)由题给信息知，D中含有苯环；由“1molD可与1molNaOH或2molNa反应”可知，D分子结构中含有一个酚羟基和一个醇羟基；由“D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢”可知，酚羟基和醇羟基在苯环的对位上，所以D的结构简式为。(4)依据E和F的分子式和反应物的分子式可知，另一种生成物为HCl，因此该反应属于取代反应。(5)G分子中含有