2024-2025学年高中化学第二章官能团与有机化学反应烃的衍生物2.2.1醇学案鲁科版选修5

PAGEPAGE1第1课时醇[课标要求]1．了解醇的一般物理性质和用途。2．能够用系统命名法对简洁的饱和一元醇进行命名。3．从物质结构角度，驾驭醇的化学性质。4．通过对醇的性质的学习，能初步通过物质结构预料性质。1.羟基是醇的官能团，烃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．依据醇分子中羟基的数目分为一元醇、二元醇、多元醇等。3．醇能发生取代、消去、酯化、氧化反应，还能与活泼金属反应。4．有—CH2OH结构的醇催化氧化产物为醛，有结构的醇催化氧化产物为酮，有结构的醇不能发生催化氧化；有β­H的醇才能发生消去反应。eq\a\vs4\al(醇的概述)1．醇的概念烃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．醇的分类3．醇的系统命名法(1)选主链——选择连有羟基的最长碳链为主链，按主链所含碳原子数称为某醇。(2)编序号——碳原子编号由接近羟基的一端起先。(3)写名称——命名时，羟基的位次号写在“某醇”前面，其他取代基的名称和位次号写在母体名称前面。如：命名为5,5­二甲基­4­乙基­2­己醇。4．常见的醇俗名色、态、味毒性水溶性用途甲醇木醇无色、有特别气味、易挥发的液体有毒易溶燃料、化工原料乙二醇甘醇无色、具有甜味的黏稠液体有毒易溶防冻剂、合成涤纶丙三醇甘油无色、具有甜味的黏稠液体无毒易溶制日用化妆品、制硝化甘油5．醇的物理性质(1)饱和一元醇①状态：C4以下的一元醇为液体，C4～C11的一元醇为黏稠液体，C12以上的一元醇是蜡状固体。②水溶性：随着烃基的增大，醇的水溶性明显降低。碳原子数1～3的醇可与水以随意比例互溶，C4～C11的一元醇部分溶于水，C12以上的一元醇难溶于水。③沸点：同系物中醇的沸点随分子中碳原子数的递增而渐渐上升。由于氢键的存在，使饱和一元醇的沸点比与其相对分子质量接近的烷烃或烯烃的沸点要eq\a\vs4\al(高)。(2)多元醇多元醇分子中含有两个以上的羟基。①增加了分子间形成氢键的几率，使多元醇的沸点较高。②增加了醇与水分子间形成氢键的几率，使多元醇具有易溶于水的性质。6．醇的通式(1)烷烃的通式为CnH2n＋2，则饱和一元醇的通式为CnH2n＋1OH(n≥1)，饱和x元醇的通式为CnH2n＋2Ox。(2)烯烃的通式为CnH2n，则相应的一元醇的通式为CnH2nO。1．下列物质中既属于芳香化合物又属于醇的是()解析：选B含有苯环的化合物是芳香化合物，羟基与苯环干脆相连的有机物属于酚。A项属于醇，但不属于芳香化合物；C项属于酚；D项属于醇，但不属于芳香化合物。2．下列液体混合物可以用分液漏斗进行分别的是()A．氯乙烷和水 B．乙醇与水C．乙酸乙酯和乙醇 D．溴苯与苯解析：选AA项，卤代烃不溶于水，可用分液漏斗进行分别；其他三组的物质之间相互混溶，不能用分液漏斗进行分别。3．下列关于醇的说法中，正确的是()A．醇类都易溶于水B．醇就是羟基和烃基相连的化合物C．饱和一元醇的通式为CnH2n＋1OHD．甲醇和乙醇都有毒，禁止饮用解析：选CA项不正确，分子中碳原子数比较多的高级醇不溶于水；B项不正确，醇是指羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物；C项正确，饱和一元醇可以看成是烷烃分子中的一个氢原子被羟基取代后的产物；D项不正确，甲醇有毒，乙醇可制成白酒等饮用。4．下列关于乙二醇和丙三醇的说法中，错误的是()A．乙二醇的水溶液的凝固点很低，可做内燃机的防冻液B．丙三醇的沸点比乙二醇的沸点高C．这两种醇易溶于乙醇，难溶于水D．丙三醇可用于制造炸药，乙二醇是制涤纶的主要原料解析：选C乙二醇和丙三醇分子中含有多个羟基，能与水以随意比互溶。5．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先依据题给名称写出醇的结构简式，再由醇的系统命名法推断正误。6．下列各组物质不属于同分异构体的是()A．2,2­二甲基­1­丙醇和2­甲基­2­丁醇B．苯甲醇和对甲基苯酚()C．2­甲基丁烷和戊烷D．乙二醇和丙三醇解析：选D分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体。A项中两种物质的分子式相同均是C5H12O，结构不同，互为同分异构体；B项中两种物质的分子式均是C7H8O，结构不同，互为同分异构体；C项中两种物质的分子式均是C5H12，结构不同，互为同分异构体；D项中两种物质的分子式不同，不互为同分异构体，符合题意。eq\a\vs4\al(醇的化学性质)醇的化学性质(以乙醇为例)反应类型化学方程式羟基的反应取代反应与氢卤酸反应生成卤代烃：CH3CH2OH＋HBreq\o(→,\s\up7(△),\s\do5())CH3CH2Br＋H2O醇分子间脱水生成eq\a\vs4\al(醚)：C2H5—OH＋H—OC2H5eq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(140℃))C2H5—O—C2H5＋H2O消去反应发生消去反应生成烯烃：CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(170℃))CH2=CH2↑＋H2O羟基中氢的反应置换反应与活泼金属反应，例如与金属钠反应生成乙醇钠和氢气：2C2H5OH＋2Na→2C2H5ONa＋H2↑醇分子中羟基氢原子的活泼性比水分子中氢原子的活泼性eq\a\vs4\al(弱)取代反应与羧酸反应生成eq\a\vs4\al(酯)，例如与乙酸反应：反应机理：酸脱羟基醇脱eq\a\vs4\al(氢)醇的氧化氧化反应燃烧：C2H5OH＋3O2eq\o(→,\s\up7(点燃))2CO2＋3H2O催化氧化生成醛或酮：2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu或Ag),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O1．CH3CHeq\o\al(18,2)OH与CH3COOH发生酯化反应生成小分子中含有18O吗？提示：没有。因为发生酯化反应时断裂的是CH3CHeq\o\al(18,2)OH中的氢氧键。2．全部的醇都能发生消去反应吗？提示：不肯定，如CH3OH、(CH3)3CCH2OH等不能发生消去反应。1．醇类物质的重要反应反应类型反应物断键位置反应条件置换反应醇、活泼金属①—取代反应卤代反应醇、HX②H＋酯化反应醇、含氧酸①浓H2SO4，△自身反应醇一分子断①另一分子断②浓H2SO4加热消去反应醇②⑤浓H2SO4加热氧化反应催化氧化醇、氧气①④催化剂，△燃烧反应醇、氧气全部点燃2．醇类的重要反应规律(1)醇的消去反应规律①含有β­H的醇可发生消去反应。②若含有多个β­H，则可能得到不同的产物。如：(2)醇的催化氧化规律醇的催化氧化的反应状况与α­H的个数有关。1．乙醇分子中各种化学键如下图所示：下列关于乙醇在各种反应中断裂化学键的说明不正确的是()A．和金属钠反应时键①断裂B．和浓H2SO4共热到170℃时键②和⑤断裂C．和浓H2SO4共热到140℃时仅有键②断裂D．在Ag催化下与O2反应时键①和③断裂解析：选C依据乙醇发生各反应时的实质进行分析。乙醇与钠反应生成乙醇钠，是乙醇羟基中O—H键断裂，A正确；乙醇发生消去反应生成乙烯和水，是键②和⑤断裂，B正确；发生分子间脱水生成醚，其中一个分子①处断键，另一个分子②处断键，故C错；乙醇催化氧化为乙醛，断键为①和③，D正确。2．下列醇类不能发生催化氧化的是()A．甲醇 B．1­丙醇C．2,2­二甲基­1­丙醇 D．2­甲基­2­丙醇解析：选D催化氧化的条件是羟基所在碳原子上有氢原子。若有两个或两个以上氢原子存在，氧化得到醛(含)，若有一个氢原子则氧化得到酮(含)，D项物质中与羟基相连的碳原子上无氢原子，故不能发生催化氧化。3．只用水就能鉴别的一组物质是()A．苯乙醇四氯化碳 B．乙醇乙酸乙烷C．乙二醇甘油溴乙烷 D．苯己烷甲苯解析：选A利用水鉴别物质主要是依据物质在水中的溶解状况以及其密度与水的密度的相对大小来进行。A项中苯不溶于水，密度比水小；乙醇可溶于水；四氯化碳不溶于水，密度比水大，可用水鉴别。B项中乙醇、乙酸都可溶于水，不能用水鉴别。C项中乙二醇、甘油都可溶于水，不行用水鉴别。D项中的三种物质都不溶于水，且密度都比水小，无法用水鉴别。4．有下列四种物质：(1)能发生消去反应生成具有相同碳原子数的烯烃的是________，写出消去产物的结构简式：_________________________________________________________________。(2)能被氧化生成具有相同碳原子数的醛或酮的是________，写出氧化产物的结构简式：________________________________________________________________________。解析：(1)c、d分子结构中β－C上有H原子，都可发生消去反应，产物分别是：(2)a、b、c分子结构中α－C上有H原子，都可发生氧化反应，产物分别是：HCHO、5．1mol分子组成为C3H8O的液态有机物A，与足量的金属钠作用，可生成11.2L(标准状况)氢气，则A分子中必有一个________基，若此基团在碳链的一端，且A中无支链，则A的结构简式为________；A与浓硫酸共热，分子内脱去1分子水，生成B，B的结构简式为________________；B通入溴水能发生________反应，生成C，C的结构简式为________；A在铜作催化剂时，与氧气一起加热，发生氧化反应，生成D，D的结构简式为________。写出下列指定反应的化学方程式：(1)A→B____________________________________________________________。(2)B→C__________________________________________________________。(3)A→D__________________________________________________________。解析：C3H8O符合饱和一元醇和醚的通式。A与Na反应产生气体，说明其为醇，分子中有羟基，符合条件的A的结构简式为CH3CH2CH2OH，B为CH3CH=CH2，B可与Br2发生加成反应生成C，C为CH3CHBrCH2Br；A催化氧化生成D为丙醛。答案：羟CH3CH2CH2OHCH3CH=CH2加成CH3CH2CHO(1)CH3CH2CH2OHeq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))CH3CH=CH2↑＋H2O(2)CH3CH=CH2＋Br2→CH3CHBrCH2Br(3)2CH3CH2CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CH2CHO＋2H2O[二级训练·节节过关]1．下列有关醇的叙述，正确的是()A．全部的醇都能发生消去反应B．低级醇(甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇)都能与水以随意比互溶C．凡是烃基干脆与羟基相连的化合物肯定是醇D．乙醇和浓硫酸按1∶3体积比混合、共热就肯定能产生乙烯解析：选BA选项错误，因为与—OH相连的碳原子的相邻碳原子上没有H原子时，醇不能发生消去反应；B选项正确，因为在低级醇中，羟基(极性基)所占比例大，可与水互溶；C选项错误，苯环干脆与羟基相连的化合物是酚，不是醇；D选项错误，140℃时产生乙醚。2．有机物的名称是()A．3,4­二甲基­4­丁醇B．1,2­二甲基­1­丁醇C．3­甲基­2­戊醇D．1­甲基­2­乙基­1­丙醇解析：选C醇在命名时，选择含有羟基的最长碳链为主链，并从离羟基最近的一端起先给碳原子编号，然后命名，故该醇为3­甲基­2­戊醇。3．甲醇的沸点远高于乙烷的主要缘由是()A．甲醇的相对分子质量比乙烷大B．甲醇分子间的羟基形成氢键C．乙烷分子之间形成氢键后使乙烷的沸点降低D．甲醇分子内形成氢键解析：选B一个甲醇分子中羟基的氧原子与另一个甲醇分子中羟基的氢原子能够形成氢键是甲醇的沸点远高于乙烷的主要缘由。4．下列说法中，不正确的是()A．乙醇与金属钠反应时，是乙醇分子中的O—H键断裂B．检验乙醇中是否含有水可加入少量无水硫酸铜，若变蓝则含水C．乙醇能被强氧化剂如重铬酸钾、酸性高锰酸钾溶液氧化D．甲烷、乙烯、苯、乙醇都是无色不溶于水的有机化合物解析：选D甲烷、乙烯、苯都不溶于水，但乙醇却能与水以随意比例混溶，D项不正确。5.松油醇是一种自然有机化合物，存在于芳樟油、玉树油及橙花油等自然植物精油中，具有紫丁香香气。松油醇结构如图所示，下列有关松油醇的叙述正确的是()A．松油醇的分子式为C10H20OB．它属于芳香醇C．松油醇分子有7种不同环境的氢原子D．松油醇能发生消去反应、还原反应、氧化反应、酯化反应解析：选D松油醇分子中有10个碳原子、2个不饱和度，松油醇的分子式为C10H18O，A项错误；分子中不含苯环，不属于芳香醇，B项错误；该物质结构不对称，分子中只有同一个碳原子上连接的两个甲基上的H是等效的，即有8种不同环境的氢原子，C项错误；含碳碳双键，能发生还原反应、氧化反应，含—OH，能发生消去反应、酯化反应，D项正确。6．下列鉴别方法不行行的是()A．用水鉴别乙醇、甲苯和溴苯B．用燃烧法鉴别乙醇、苯和四氯化碳C．用碳酸钠溶液鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯D．用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯、环己烯和环己烷解析：选DA项，乙醇溶于水，甲苯不溶水且密度比水小，溴苯不溶水且密度比水大，可行；B项，乙醇、苯燃烧火焰有明显差别，而四氯化碳不能燃烧，可行；C项，乙醇溶于碳酸钠，乙酸与碳酸钠反应产生气泡，乙酸乙酯浮于溶液表面，可行；D项，苯、环己烷都不能使酸性高锰酸钾溶液退色，不行行。7．分子式为C5H12O的某醇与溴化钠、硫酸混合加热得卤代烃，该卤代烃与强碱醇溶液共热后，不发生消去反应，该醇可能是()A．1­戊醇 B．3­戊醇C．2,2­二甲基­1­丙醇 D．2­甲基­2­丁醇解析：选C分子式为C5H12O的某醇与溴化钠、硫酸混合加热得卤代烃，该卤代烃不能发生消去反应，则醇也不能发生消去反应，说明与羟基相连的碳原子的相邻碳原子上不含H原子；则中间的碳原子中连接3个—CH3和1个—CH2OH，所以其结构简式为(CH3)3CCH2OH，其名称为2,2­二甲基­1­丙醇，C项正确。8．A、B、C三种醇分别与足量的金属钠完全反应，在相同条件下产生相同体积的氢气，消耗这三种醇的物质的量之比为3∶6∶2，则A、B、C三种醇分子里羟基数之比是()A．3∶2∶1 B．2∶6∶3C．3∶1∶2 D．2∶1∶3解析：选D不同物质的量的醇生成了等量的氢气，说明不同物质的量的醇含有等量的羟基。设醇A、B、C分子内的—OH数分别为a、b、c，则3a＝6b＝2c⇒eq\f(a,2)＝eq\f(b,1)＝eq\f(c,3)⇒a∶b∶c＝2∶1∶3。9．分子式为C7H16O的饱和一元醇的同分异构体有多种，如：在上述醇的同分异构体中：(1)可以发生消去反应，生成两种单烯烃的是________。(选填字母，下同)(2)可以发生催化氧化生成醛的是________。(3)不能发生催化氧化的是________。(4)能被催化氧化为酮的有________种。(5)能使酸性KMnO4溶液退色的有________种。解析：该醇发生消去反应时生成两种单烯烃，这表明连有—OH的碳原子的相邻碳原子上应连有氢原子，且以—OH所连碳原子为中心，分子不对称。连有—OH的碳原子上有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。连有—OH的碳原子上有氢原子时，可被酸性KMnO4溶液氧化为羧酸或酮，它们都会使酸性KMnO4溶液退色。答案：(1)C(2)D(3)B(4)2(5)310．化合物甲、乙、丙有如下转化关系：甲(C4H10O)eq\o(→,\s\up7(①),\s\do5())乙(C4H8)eq\o(→,\s\up7(②),\s\do5())丙(C4H8Br2)回答：(1)甲中官能团的名称是________，甲属________类物质，甲可能结构有________种，其中可催化氧化为醛的有________种。(2)反应①条件为________，②条件为________。(3)甲→乙的反应类型为________，乙→丙的反应类型为________。(4)丙的结构简式不行能是________。A．CH3CH2CHBrCH2BrB．CH3CH(CH2Br)2C．CH3CHBrCHBrCH3D．(CH3)2CBrCH2Br解析：依据甲、乙、丙之间的转化关系可知，①发生消去反应，②发生加成反应，则甲为醇、乙为烯烃、丙为卤代烃。答案：(1)羟基醇42(2)浓H2SO4、170℃溴水或溴的CCl4溶液(3)消去反应加成反应(4)B1．可以证明乙醇分子中有一个H原子不同于其他H原子的方法是()①1mol乙醇燃烧生成3mol水②乙醇可以制饮料③1mol乙醇与足量的Na作用得0.5molH2④1mol乙醇可以与1mol乙酸作用，生成1mol乙酸乙酯A．① B．②③C．③④ D．④解析：选C乙醇分子中有一个羟基上的H，另外五个H与碳原子相连，只要证明与羟基反应，即可说明该H与其他H不同。2．分子式为C5H12O的饱和一元醇，其分子中含有2个—CH3，2个—CH2—，1个和1个—OH，它的可能结构有()A．2种 B．3种C．4种 D．5种3．既能发生消去反应，又能被氧化成醛的物质是()A．2­甲基­1­丁醇 B．2,2­二甲基­1­丁醇C．2­甲基­2­丁醇 D．2,3­二甲基­2­丁醇解析：选A分别依据醇的名称写出其对应的结构简式，再依据醇的消去反应和氧化成醛的反应对醇分子结构上的要求作出推断，只有A项物质符合。4．饱和一元醇C7H15OH，发生消去反应时，若可以得到3种单烯烃，则该醇的结构简式是()解析：选C醇发生消去反应若得到3种烯烃，说明该醇分子中与—OH相连的β­C上有3种H原子，A只有1种，B只有1种，D有2种，只有C能得到3种烯烃。5．将1mol某饱和醇分成两等份，一份充分燃烧生成1.5molCO2，另一份与足量的金属钠反应生成5.6L(标准状况)H2。这种醇分子中除含羟基氢外，还含两种不同的氢原子，则该醇的结构简式为()解析：选A0.5mol饱和醇充分燃烧生成1.5molCO2，说明分子中含有3个碳原子；0.5mol饱和醇与足量钠反应生成0.25molH2，说明分子中含有1个—OH。A项中，CH3CHCH3OH分子中除—OH外，还含有两种不同的氢原子，符合题意。6．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、玫瑰油等物质中，有玫瑰花和橙花香气。它们的结构简式如下：下列说法不正确的是()A．两种醇都能与溴水反应B．两种醇互为同分异构体C．两种醇在铜催化的条件下，均可被氧化为相应的醛D．两种醇在浓H2SO4存在下加热，均可与乙酸发生酯化反应解析：选C两种醇都含有碳碳双键，均能与溴水发生加成反应，故A正确；两种物质的分子式相同，但结构不同，互为同分异构体，故B正确；芳樟醇中的羟基连接的碳上没有氢，不能被催化氧化，香叶醇羟基连接的碳上有2个氢，能被催化氧化为醛，故C错误；两种醇都含羟基，能与乙酸在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应，故D正确。7．今有组成为CH4O和C3H8O的混合物，在肯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种解析：选C这两种分子式可对应的醇有三种：CH3OH、CH3CH2CH2OH、CH3CHOHCH3，其中CH3OH不能发生分子内脱水，即不能发生消去反应，另外两种醇可发生消去反应生成同一种物质丙烯。随意两种醇都可发生分子间脱水反应生成醚，可以是相同醇分子，也可以是不同醇分子，则这三种醇随意组合，可生成6种醚，故共可生成7种有机物，C项正确。8．乙醇是一种重要的化工原料，由乙醇为原料衍生出的部分化工产品如下图所示：回答下列问题：(1)A的结构简式为________________。(2)B的化学名称是________________。(3)由乙醇生成C的反应类型为________________。(4)E是一种常见的塑料，其化学名称是________________。(5)由乙醇生成F的化学方程式为___________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)依据A的分子式，结合A由乙醇氧化得到可知A为乙酸；(2)乙酸与乙醇发生酯化反应得到乙酸乙酯；(3)乙醇与C的分子式