2025年高考化学一轮复习05 官能团的性质(醇、酚)
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内容正文:
模块一:有机化学 官能团的性质3(醇、酚)
班级: 姓名: .
【教学目标】掌握醇、酚的结构、性质及应用
【教学重难点】掌握醇、酚的结构、性质及应用,以及有机化学方程式的书写
课前学习任务
任务一:醇的结构、性质及应用
【前情提要】醇的官能团羟基(—OH),决定了醇的主要化学性质,受羟基的影响,C—H的极性增强,一定条件也
可能断键发生化学反应。
1、 以1丙醇为例,完成下列条件下的化学方程式,并指明断键部位。
(1)与Na反应 ;断键位置_________
(2)催化氧化 ;断键位置_________
(3)与HBr的取代 ;断键位置_________
(4)浓硫酸,加热(分子内脱水) ;断键位置_________
(5)浓硫酸,加热(分子间脱水) ;断键位置_________
(6)与乙酸的酯化反应 ;断键位置_________
【例1】下列四种有机物的分子式均为C4H10O。
① ② CH3CH2CH2CH2OH ③ ④
(1)能被氧化成含相同碳原子数的醛的是 (填序号,下同)。
(2)能被氧化成酮的是 ;写出化学方程式:_________________________________________。
(3)能发生消去反应且生成两种产物的是 ;
写出两种产物的结构简式: 。
任务二:酚的结构、性质及应用
【前情提要】由于苯环对羟基的影响,酚羟基比醇羟基活泼;由于羟基对苯环的影响,苯酚中苯环上的
(邻、对位)氢比苯中的氢活泼。
1、已知:苯酚有弱酸性;Ka1(H2CO3)=4.4×10-7 Ka2(HCO3-)=4.7×10-11 Ka(苯酚)=1.3×10-10
比较H2CO3 、HCO3-和苯酚的酸性强弱:_________________________(由强到弱)
①写出 与碳酸钠的化学方程式:____________________________________________________
②写出 转化为 的反应:___________________________________________
2、 苯酚与饱和溴水反应的现象是:___________________;写出化学方程式:_________________________________
3、检验苯酚的方法:①__________________________________ ②__________________________________________
课堂学习任务
考向1: 醇的命名
1、下列有关物质的命名正确的是( )
A.(CH3)2CHCH2OH:2-甲基丙醇 B.CH3CH2CH2CHOHCH2CH3:4-己醇
C.CH3CH2CHOHCH2OH:1,2-丁二醇 D.(CH3CH2)2CHOH:2-乙基-1-丙醇
考向2: 官能团之间的相互影响
2、有机物分子中原子间(或原子与原子团间)的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列各项事实不能说明上述观点的是( )
A.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.乙烯能发生加成反应,而乙烷不能发生加成反应
C.苯酚能与氢氧化钠溶液反应,而乙醇不能与氢氧化钠溶液反应
D.苯酚苯环上的氢比苯分子中的氢更容易被卤素原子取代
考向3: 醇的化学性质
3、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( )
考向4: 酚的化学性质
4、CMU是一种荧光指示剂,可通过下列反应制备。下列说法正确的是( )
A. CMU性质稳定,不易变质
B. 可用FeCl3溶液鉴别间苯二酚和CMU
C. 1 mol CMU最多可与3 molH2反应
D. 1 mol CMU最多可与3 mol Br2反应
考向5: 芳香醇和酚的性质及比较
5、某有机物结构如图所示,关于该有机物的下列说法正确的是( )
A.它是苯酚的同系物
B.1 mol该有机物能与足量金属钠反应生成0.5 mol H2
C.1 mol该物质能与溴水反应消耗2 mol Br2,发生取代反应
D.1 mol该有机物能与2 mol NaOH反应
课后学习任务
基础篇
1、下列说法正确的是( )
A. 的名称为2-甲基-2-丙醇
B. 的名称为2-甲基-3,6-己二醇
C. 的名称为4-甲基-3,4-己二醇
D. 的名称为3,6-二己基1-庚醇
2、有机化合物分子中基团间的相互影响会导致其化学性质改变,下列事实不能说明上述观点的是( )
A.甲苯能够使酸性KMnO4溶液褪色,而甲烷不能
B.苯酚易与NaOH溶液反应,而丙醇不能
C.等物质的量的丙醇和甘油分别与足量的金属钠反应,后者产生的氢气比前者多
D.苯与溴在FeBr3催化下可以发生反应,而苯酚与浓溴水混合就能发生反应
3、下列物质中,既能发生消去反应生成烯烃,又能氧化成醛的是( )
A.CH3OH B. C. D.
4、将“试剂”分别加入①②两支试管中,不能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
试剂
试管中的物质
A
醋酸的酸性强于苯酚
碳酸氢钠溶液
①醋酸 ②苯酚溶液
B
羟基对苯环的活性的影响
饱和溴水
①苯 ②苯酚溶液
C
甲基对苯环的活性的影响
酸性高锰酸钾溶液
①苯 ②甲苯
D
乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼
金属钠
①水 ②乙醇
5、(2023·广东广州检测)坚决反对运动员服用兴奋剂是现代奥运会公平性的一个重要体现。已知某种兴奋剂的结构简式如图,下列有关该物质的说法正确的是( )
A.因该物质与苯酚互为同系物,故其遇FeCl3溶液显紫色
B.滴入酸性KMnO4溶液,观察到溶液紫色褪去,可证明其结构中存在碳碳双键
C.1 mol该物质分别与足量浓溴水、H2反应时,最多消耗的Br2和H2的物质的量分别为3 mol、7 mol
D.该分子中的所有碳原子有可能共平面
6、(2023.1浙江9)七叶亭是一种植物抗菌素,适用于细菌性痢疾,其结构如图,下列说法正确的是( )
A.分子中存在2种官能团
B.分子中所有碳原子共平面
C.该物质与足量溴水反应,最多可消耗
D.该物质与足量溶液反应,最多可消耗
提升篇
7、(2023海南18)局部麻醉药福莫卡因的一种合成路线如下:
回答问题:
(1)A的结构简式: ,其化学名称 。
(2)B中所有官能团名称: 。
(3)B存在顺反异构现象,较稳定异构体的构型为 式(填“顺”或“反”)。
(4)B→C的反应类型为 。
(5)X与E互为同分异构体,满足条件①含有苯环②核磁共振氢谱只有1组吸收峰,则X的简式为: (任写一种)
(6)E→F的反应方程式为 。
(7)结合下图合成路线的相关信息。以苯甲醛和一两个碳的有机物为原料,设计路线合成 。
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模块一:有机化学 官能团的性质3(醇、酚)
班级: 姓名: .
【教学目标】掌握醇、酚的结构、性质及应用
【教学重难点】掌握醇、酚的结构、性质及应用,以及有机化学方程式的书写
课前学习任务
任务一:醇的结构、性质及应用
【前情提要】醇的官能团羟基(—OH),决定了醇的主要化学性质,受羟基的影响,C—H的极性增强,一定条件也
可能断键发生化学反应。
1、 以1丙醇为例,完成下列条件下的化学方程式,并指明断键部位。
(1)与Na反应 ;断键位置_________
(2)催化氧化 ;断键位置_________
(3)与HBr的取代 ;断键位置_________
(4)浓硫酸,加热(分子内脱水) ;断键位置_________
(5)浓硫酸,加热(分子间脱水) ;断键位置_________
(6)与乙酸的酯化反应 ;断键位置_________
【例1】下列四种有机物的分子式均为C4H10O。
① ② CH3CH2CH2CH2OH ③ ④
(1)能被氧化成含相同碳原子数的醛的是 (填序号,下同)。
(2)能被氧化成酮的是 ;写出化学方程式:_________________________________________。
(3)能发生消去反应且生成两种产物的是 ;
写出两种产物的结构简式: 。
任务二:酚的结构、性质及应用
【前情提要】由于苯环对羟基的影响,酚羟基比醇羟基活泼;由于羟基对苯环的影响,苯酚中苯环上的
(邻、对位)氢比苯中的氢活泼。
1、已知:苯酚有弱酸性;Ka1(H2CO3)=4.4×10-7 Ka2(HCO3-)=4.7×10-11 Ka(苯酚)=1.3×10-10
比较H2CO3 、HCO3-和苯酚的酸性强弱:_________________________(由强到弱)
①写出 与碳酸钠的化学方程式:____________________________________________________
②写出 转化为 的反应:___________________________________________
2、 苯酚与饱和溴水反应的现象是:___________________;写出化学方程式:_________________________________
3、检验苯酚的方法:①__________________________________ ②__________________________________________
课堂学习任务
考向1: 醇的命名
1、 下列有关物质的命名正确的是( )(双选)
A.(CH3)2CHCH2OH:2-甲基丙醇 B.CH3CH2CH2CHOHCH2CH3:4-己醇
C.CH3CH2CHOHCH2OH:1,2-丁二醇 D.(CH3CH2)2CHOH:2-乙基-1-丙醇
【答案】AC
【详解】根据有机物的系统命名规则可知,B.编号错误,应该是3-己醇,B错误;
D.主链选择错误,应该是3-戊醇,D错误;AC均正确,故答案为:AC。
考向2: 官能团之间的相互影响
2、有机物分子中原子间(或原子与原子团间)的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列各项事实不能说明上述观点的是( )
A.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.乙烯能发生加成反应,而乙烷不能发生加成反应
C.苯酚能与氢氧化钠溶液反应,而乙醇不能与氢氧化钠溶液反应
D.苯酚苯环上的氢比苯分子中的氢更容易被卤素原子取代
【答案】B
【详解】A.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色;甲苯能使高锰酸钾酸性溶液褪色,说明苯环的影响使侧链甲基易被氧化,故A正确;
B.乙烯中含有碳碳双键性质较活泼能发生加成反应,而乙烷中不含碳碳双键,性质较稳定,乙烷不能发生加成反应,所以乙烯和乙烷性质的不同是由于含有的化学键不同而导致的,故B错误;
C.苯酚能跟NaOH溶液反应,乙醇不能与NaOH溶液反应说明苯环的影响使酚羟基上的氢更活泼,故C正确;
D.苯酚苯环上的氢比苯分子中的氢更容易被卤素原子取代,说明酚羟基的影响使得苯酚苯环上的氢更活泼,
故D正确;
故选:B。
考向3: 醇的化学性质
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
【详解】A.该物质中连接羟基的碳的相邻碳原子上存在氢原子,能发生消去反应,与羟基相连的碳原子上有一个H,催化氧化生成酮而不能生成醛,A错误;
B.该物质中有羟基,能发生催化氧化,连接羟基的碳的相邻碳原子上不存在氢原子,不能发生消去反应B错误;
C.该物质中连接羟基的碳的相邻碳原子上存在氢原子,能发生消去反应,与羟基相连的碳原子上有两个氢,能发生催化氧化生成醛类,C正确;
D.该物质中连接羟基的碳的相邻碳原子上存在氢原子,能发生消去反应,与羟基相连的碳原子上有一个H,催化氧化生成酮而不能生成醛,D错误;
故答案选C。
考向4: 酚的化学性质
4、CMU是一种荧光指示剂,可通过下列反应制备。下列说法正确的是( )
A.1 mol CMU最多可与3 mol Br2反应
B.1 mol间苯二酚最多可与2 mol Br2反应
C.可用FeCl3溶液鉴别间苯二酚和CMU
D.间苯二酚与苯酚互为同系物
【详解】A.由CMU的结构简式可知,该结构中苯环上酚羟基的邻位(对位被占)H原子能和溴发生取代反应,碳碳双键和溴以1:1发生加成反应,所以CMU中酚羟基的两个邻位H原子、1个碳碳双键能和溴发生反应,则1molCMU最多可与3mol Br2反应,故A正确;
B.由间苯二酚的结构简式可知,该结构中苯环上酚羟基的邻对位H原子能和溴以1:1发生取代反应,间苯二酚中苯环上有3个氢原子能和溴发生取代反应,则1mol间苯二酚最多可与3mol Br2反应,故B错误;
C.由CMU的结构简式和间苯二酚的结构简式可知,二者都含有酚羟基,都具有酚的性质,所以不能用氯化铁溶液鉴别间苯二酚和CMU,可以用碳酸氢钠溶液鉴别,故C错误;
D.由间苯二酚的结构简式和苯酚的结构简式可知,二者结构不相似,在分子组成上没有相差一个或若干个CH2,所以二者不互为同系物,故D错误;
答案为A。
考向5: 芳香醇和酚的性质及比较
5、某有机物结构如图所示,关于该有机物的下列说法正确的是( )
A.它是苯酚的同系物
B.1 mol该有机物能与足量金属钠反应生成0.5 mol H2
C.1 mol该物质能与溴水反应消耗2 mol Br2,发生取代反应
D.1 mol该有机物能与2 mol NaOH反应
【答案】C
【详解】A.该有机物中含有2个羟基,它不是苯酚的同系物,A错误;
B.该有机物中含有2个羟基,1mol该有机物能与金属钠反应产生1molH2,B错误;
C.酚羟基含有2个邻位氢原子,则1mol该有机物能与2mol溴水发生取代反应,C正确;
D.醇羟基与氢氧化钠溶液不反应,1mol该有机物能与1molNaOH反应,D错误;
答案选C。
课后学习任务
基础篇
1、下列说法正确的是( )
A. 的名称为2-甲基-2-丙醇
B. 的名称为2-甲基-3,6-己二醇
C. 的名称为4-甲基-3,4-己二醇
D. 的名称为3,6-二己基1-庚醇
【答案】A
【详解】A.2-甲基-2-丙醇 A正确;
B.5-甲基-1,4-己二醇,B错误;
C.3-甲基-3,4-己二醇 C错误;
D.6-甲基-3-乙基-1-辛醇,D错误;
故选:A。
2、有机化合物分子中基团间的相互影响会导致其化学性质改变,下列事实不能说明上述观点的是( )
A.甲苯能够使酸性KMnO4溶液褪色,而甲烷不能
B.苯酚易与NaOH溶液反应,而丙醇不能
C.等物质的量的丙醇和甘油分别与足量的金属钠反应,后者产生的氢气比前者多
D.苯与溴在FeBr3催化下可以发生反应,而苯酚与浓溴水混合就能发生反应
【答案】C
【详解】A.甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而甲烷不能,说明H原子与苯基对甲基的影响不同,甲苯能使高锰酸钾酸性溶液褪色,说明苯环的影响使侧链甲基易被氧化,故A不选;
B.苯酚能与NaOH溶液反应,而丙醇不能反应,在苯酚中,由于苯环对-OH的影响,酚羟基具有酸性,对比丙醇,虽含有-OH,但不具有酸性,说明苯环的影响使酚羟基上的氢更活泼,故B不选;
C.丙醇和甘油含有的羟基数目不同,不能说明原子团的相互影响,故C选;
D.-OH使苯环活化,故苯酚和溴水反应更容易,体现出基团之间的相互影响,故D不选;
故选:C。
3、下列物质中,既能发生消去反应生成烯烃,又能氧化成醛的是( )
A.CH3OH B. C. D.
【答案】C
【详解】A.与羟基相连的碳原子上有氢,能发生催化氧化生成醛类。该物质中连接羟基没有相邻碳,无法发生消去反应生成烯烃。A错误;
B.该物质中有羟基,能发生催化氧化,连接羟基的碳的相邻碳原子上存在氢原子,能发生消去反应。B正确;
C.该物质中连接羟基的碳的相邻碳原子上存在氢原子,能发生消去反应,与羟基相连的碳原子上没氢,不能发生催化氧化生成醛类,C错误;
D.该物质中连接羟基的碳的相邻碳原子上存在氢原子,能发生消去反应,与羟基相连的碳原子上有一个H,催化氧化生成酮而不能生成醛,D错误;
故答案选B。
4、将“试剂”分别加入①②两支试管中,不能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
试剂
试管中的物质
A
醋酸的酸性强于苯酚
碳酸氢钠溶液
①醋酸 ②苯酚溶液
B
羟基对苯环的活性的影响
饱和溴水
①苯 ②苯酚溶液
C
甲基对苯环的活性的影响
酸性高锰酸钾溶液
①苯 ②甲苯
D
乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼
金属钠
①水 ②乙醇
【答案】C
【详解】A.醋酸与碳酸氢钠反应有气泡逸出,而苯酚与碳酸氢钠不反应,从而表明醋酸的酸性强于苯酚,A不合题意;
B.苯酚的邻、对位上氢原子都能被溴水中的溴取代,而苯与溴水不反应,从而表明羟基影响苯环的活性,B不合题意;
C.酸性高锰酸钾溶液能将甲苯上的甲基氧化,表明苯环影响甲基,C符合题意;
D.乙醇与钠反应不如水与钠反应剧烈,表明乙基使羟基的活性降低,D不合题意;
故选C。
5、(2023·广东广州检测)坚决反对运动员服用兴奋剂是现代奥运会公平性的一个重要体现。已知某种兴奋剂的结构简式如图,下列有关该物质的说法正确的是( )
A.因该物质与苯酚互为同系物,故其遇FeCl3溶液显紫色
B.滴入酸性KMnO4溶液,观察到溶液紫色褪去,可证明其结构中存在碳碳双键
C.1 mol该物质分别与足量浓溴水、H2反应时,最多消耗的Br2和H2的物质的量分别为3 mol、7 mol
D.该分子中的所有碳原子有可能共平面
【答案】D
【详解】A.该物质含有酚羟基,遇FeCl3溶液显紫色,但与苯酚不互为同系物,故A错误;
B.连在苯环上的-CH3、酚-OH、碳碳双键,都能被酸性KMnO4溶液氧化,从而使KMnO4溶液紫色褪去,所以不能证明其结构中存在碳碳双键,故B错误;
C.酚羟基邻、对位上的H原子可以被Br原子取代,碳碳双键可以和溴加成,苯环、碳碳双键都能与H2发生加成反应,所以1mol该物质分别与足量浓溴水、H2反应时,最多消耗的Br2和H2的物质的量分别为4mol、7mol,故C错误;
D.由苯和乙烯原子的共平面,可推测 红框内的原子一定共平面,三个红框分别共用2个碳原子,所以三个红框内的碳原子也可能共平面,由此可推出,该分子中的所有碳原子可能共平面,故D正确;
故选D。
6、(2023.1浙江9)七叶亭是一种植物抗菌素,适用于细菌性痢疾,其结构如图,下列说法正确的是( )
A.分子中存在2种官能团
B.分子中所有碳原子共平面
C.该物质与足量溴水反应,最多可消耗
D.该物质与足量溶液反应,最多可消耗
【答案】B
【详解】A.根据结构简式可知分子中含有酚羟基、酯基和碳碳双键,共三种官能团,A错误;
B.分子中苯环确定一个平面,碳碳双键确定一个平面,且两个平面重合,故所有碳原子共平面,B正确;
C.酚羟基含有两个邻位H可以和溴发生取代反应,另外碳碳双键能和单质溴发生加成反应,所以最多消耗单质溴3mol,C错误;
D.分子中含有2个酚羟基,含有1个酯基,酯基水解后生成1个酚羟基,所以最多消耗4molNaOH,D错误;
故选B。
提升篇
7、(2023海南18)局部麻醉药福莫卡因的一种合成路线如下:
回答问题:
(1)A的结构简式: ,其化学名称 。
(2)B中所有官能团名称: 。
(3)B存在顺反异构现象,较稳定异构体的构型为 式(填“顺”或“反”)。
(4)B→C的反应类型为 。
(5)X与E互为同分异构体,满足条件①含有苯环②核磁共振氢谱只有1组吸收峰,则X的简式为: (任写一种)
(6)E→F的反应方程式为 。
(7)结合下图合成路线的相关信息。以苯甲醛和一两个碳的有机物为原料,设计路线合成 。
【答案】(1) 苯甲醛
(2)碳碳双键、酯基。
(3)反
(4)还原反应
(5)
(6)
(7)
【分析】结合B的结构式,可逆向推得A的结构为 ,B与氢气一定条件下反应还原生成C,C在SOCl2条件下发生取代反应生成D,D在HCHO、HCl、ZnCl2,发生取代反应生成E( ),E与 发生取代生成F,F与 发生取代反应生成福莫卡因。
【详解】(1)
结合上述分析可知,A的结构简式: ,其化学名称苯甲醛;
(2)结合题干信息中B的结构式,B中所有官能团名称碳碳双键、酯基;
(3)顺式中的两个取代基处于同一侧,空间比较拥挤,范德华斥力较大,分子内能较高,不稳定,反式较顺式稳定;
(4)结合上述分析,B→C的反应类型为还原反应;
(5)
E的结构为 ,同分异构体满足①含有苯环②核磁共振氢谱只有1组吸收峰,说明结构高度对称,则X的一种结构简式为 ;
(6)
E→F的反应方程式为: ;
(7)
乙醇分别催化氧化为乙醛、乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,乙醛 乙酸乙酯反应生成CH3CH=CHCOOC2H5;苯甲醛与CH3CH=CHCOOC2H5反应生成 ,再水解生成 ,合成路线为: 。
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