第3章 第2节 第1课时 醇-【金版教程】2024-2025学年高中化学选择性必修3创新导学案word（人教版2019 不定项版）

第二节　醇　酚 第一课时　醇 [学业要求]　1.了解醇的组成、结构特点及性质，从化学键、官能团的角度理解醇类消去反应、催化氧化反应的特征和规律。2.通过乙醇的重要化学性质的学习，能利用反应类型的规律判断、说明和预测醇的性质。3.掌握乙烯的实验室制法。 醇的分类与组成 1．概念 羟基与饱和碳原子相连的化合物。 2．分类 3．几种常见的醇 名称 甲醇 乙二醇 丙三醇 (俗称甘油) 结构 简式 CH3—OH 性质 无色、具有挥发性的液体；易溶于水；有毒 无色、黏稠的液体，易溶于水和乙醇 用途 应用于化工生产，车用燃烧 汽车防冻液 配制化妆品 醇的性质 1．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的沸点，其原因是醇分子中羟基氧原子与另一醇分子的羟基氢原子间存在着氢键。 ②饱和一元醇中沸点随碳原子数的增加而升高。 ③碳原子数相同的醇分子中羟基数越多，沸点越高。 (2)溶解性 醇在水中的溶解度随分子中碳原子数的增加而降低，但甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、丙三醇等低级醇可与水互溶，这是因为这些醇分子与水分子之间形成了氢键。 2．化学性质(以乙醇为例) 醇的化学性质主要由官能团羟基决定，由于氧原子吸引电子能力比氢原子和碳原子强，使O—H和C—O的电子都向氧原子偏移，因此，醇在发生反应时，O—H和C—O易断裂。 3．有机反应中的氧化、还原反应 (1)氧化反应 有机物分子中失去氢原子或加入氧原子的反应叫氧化反应。 (2)还原反应 有机物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应叫还原反应。 1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)醇的通式为CnH2n＋2O。(　　) (2)甲醇、乙醇都有毒，禁止饮用。(　　) (3)醇的分子间脱水和分子内脱水都属于消去反应。(　　) (4)HOCH2CH2OH、CH3CH2OH、CH3CH2CH3三者的沸点高低顺序为HOCH2CH2OH>CH3CH2OH>CH3CH2CH3。(　　) (5)烃分子中的氢原子被羟基取代得到的有机物为醇。(　　) (6)乙醇与乙醚互为同分异构体。(　　) (7)可用金属钠检验无水乙醇中是否含有水。(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)× 2．下列各组物质都属于醇类，但不是同系物的是(　　) A．C3H7OH和CH3—O—CH3 B．和 C．CH3CH2OH和CH2===CHCH2OH D．HOCH2CH2OH和CH3CH(OH)CH2OH 答案　C 3．下列乙醇的化学性质不是由羟基所决定的是(　　) A．跟金属钠反应 B．当银或铜存在时跟O2发生反应，生成乙醛和水 C．在浓硫酸存在时发生消去反应，生成乙烯 D．在足量氧气中完全燃烧生成CO2和H2O 答案　D 解析　乙醇在O2中完全燃烧生成CO2和H2O，说明乙醇中含有碳元素和氢元素，与是否含有羟基官能团无关。 4．交警对驾驶员是否酒后驾驶的一种测定原理是：橙色的酸性K2Cr2O7遇呼出的乙醇蒸气迅速生成蓝绿色的Cr3＋，下列关于乙醇的性质中，与此测定原理有关的是(　　) ①乙醇沸点低　②乙醇密度比水小　③乙醇有还原性　④乙醇与水以任意比互溶　⑤乙醇可燃烧 A．②⑤ B．②③ C．①③ D．①④ 答案　C 解析　乙醇沸点低，易挥发，若饮酒，呼出的气体中含有酒精；乙醇具有还原性，K2Cr2O7具有强氧化性，可以把乙醇迅速氧化为乙酸，本身被还原为蓝绿色的Cr3＋。 5．化合物甲、乙、丙有如下转化关系：甲(C4H10O)乙(C4H8)丙(C4H8Br2)。回答下列问题： (1)甲中官能团的名称是________，甲属于________类物质，甲可能的结构有________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)丙的结构简式不可能是________(填字母)。 A．CH3CH2CHBrCH2Br B．CH3CH(CH2Br)2 C．CH3CHBrCHBrCH3 D．(CH3)2CBrCH2Br 答案　(1)羟基　醇　4 (2)浓H2SO4、加热　溴水(或溴的CCl4溶液) (3)消去反应　加成反应　 (4)B 解析　根据甲、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。甲的结构简式可能为CH3CH2CH2CH2OH、、、；乙的结构可能为CH2===CHCH2CH3、CH3—CH===CH—CH3、，乙与Br2发生加成反应生成丙，故丙分子中Br位于相邻碳原子上。 知识点一　醇的取代反应和氧化反应 1．醇的取代反应规律 醇分子中，—OH或—OH上的H原子在一定条件下可被其他原子或原子团替代。如 　 2．醇的氧化规律 醇能否被氧化以及被氧化的产物的类别，取决于醇的结构及氧化剂种类。 [知识拓展]　醇的命名 如：命名为3­甲基­2­戊醇。 [练1]　醇催化氧化过程中官能团的变化可表示为，下列物质能被氧化成醛类物质的是(　　) A．2­甲基­1­丁醇 B．2­丁醇 C．环己醇() D．2­甲基­2­丙醇 答案　A 解析　由催化氧化过程中官能团的变化可知，能被氧化成醛类的醇中必须有—CH2OH基团，对比四种物质可知，只有A项物质中含有—CH2OH基团。 [练2]　乙醇分子结构中各种化学键如图所示。关于乙醇在各种反应中断裂键的说法，不正确的是(　　) A．与金属钠反应时，键①断裂 B．和乙酸反应制备乙酸乙酯时，键①断裂 C．和浓硫酸共热到140 ℃时，仅有键②断裂 D.在铜催化下与O2反应时，键①和③断裂 答案　C 解析　乙醇和浓硫酸共热到140 ℃时，是乙醇发生分子间脱水生成乙醚，断裂的键是①和②，C错误。 [练3]　分子式为C7H16O的饱和一元醇的同分异构体有多种，在下列该醇的同分异构体中： A． B． C． D．CH3(CH2)5CH2OH (1)A的名称为__________________，C的名称为________________。 (2)可以发生催化氧化生成醛的是________。(填字母，下同) (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溶液褪色的有________种。 答案　(1)2，4­二甲基­3­戊醇　4，4­二甲基­2­戊醇　(2)D　(3)B　(4)2　(5)3 解析　(2)～(4)连有—OH的碳原子上有2个及以上氢原子时可被催化氧化为醛，有1个氢原子时可被氧化为酮，不含氢原子时不能被氧化。 (5)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溶液褪色。 知识点二　醇的消去反应及乙烯的实验室制法 1．醇的消去反应 (1)反应条件：浓硫酸、加热。 (2)反应规律(结构特点)：醇分子中，只有连有—OH的碳原子相邻的碳原子上连有氢原子时，才能发生消去反应而形成不饱和键。 若醇分子中只有一个碳原子或与—OH相连碳原子的相邻碳原子上无氢原子[如CH3OH、(CH3)3CCH2OH、]，则不能发生消去反应。 (3)醇的消去反应产物的判断 当与羟基相连碳原子的邻位碳原子上仅有一种氢时，只能生成一种烯烃；当与羟基相连碳原子的邻位碳原子上不止有一种氢时，生成的烯烃可能有多种，如消去时可能有三种烯烃生成。 2．乙烯的实验室制法 (1)实验原理 CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O (2)实验装置 (3)现象解释 烧瓶中液体逐渐变黑，是因浓硫酸与乙醇作用生成碳单质；溴水褪色，是因乙烯与溴单质发生加成反应；酸性高锰酸钾溶液褪色，是因乙烯被酸性高锰酸钾氧化。 (4)实验结论 乙醇在浓硫酸作用下，加热到170 ℃，发生了消去反应，生成乙烯。 (5)注意事项 ①体积比约为3∶1的浓硫酸与乙醇混合液的配制：在烧杯中先加入5 mL 95%的乙醇，然后滴加15 mL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，温度要迅速升高并稳定在170 ℃(温度在140 ℃时的主要产物是乙醚)。 ③因为参加反应的反应物都是液体，所以要向烧瓶中加入碎瓷片，避免液体受热时发生暴沸。 ④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、乙醇杂质，防止其中的SO2干扰乙烯与溴水和酸性高锰酸钾溶液的反应。 [练4]　下列醇不能由烃和水加成制得的是(　　) A． B． C． D． 答案　C [练5]　关于实验室制取乙烯的说法不正确的是(　　) A．应将温度计的水银球插入反应混合液的液面以下但不能接触瓶底 B．加热时要注意使温度缓慢上升至170 ℃ C．反应过程中溶液的颜色会逐渐变黑 D．生成的乙烯中混有刺激性气味的气体 答案　B 解析　加热时应使温度迅速上升至170 ℃，以减少副反应的发生，B错误。 [练6]　实验室可用酒精、浓硫酸作试剂来制取乙烯，但实验表明，还有许多副反应发生，如反应中会生成SO2、CO2、水蒸气等无机物。某研究性学习小组欲用如图所示的装置制备纯净的乙烯并探究乙烯与单质溴能否反应及反应类型。回答下列问题： (1)写出制备乙烯反应的化学方程式：________________________________________，实验中，混合浓硫酸与乙醇的方法是将________慢慢加入另一种物质中；加热F装置时必须使液体温度____________。 (2)写出浓硫酸与酒精直接反应生成上述无机副产物的化学方程式：__________________________________。 (3)为实现上述实验目的，装置的连接顺序为F→______________→D(各装置限用一次)。 (4)当C中观察到________时，表明单质溴能与乙烯反应；当D中________________时，表明C中发生的是取代反应；若D没有出现前面所描述的现象时，表明C中发生的是________反应。 答案　(1)CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O　浓硫酸　迅速升至170 ℃ (2)CH3CH2OH＋6H2SO4(浓) ―→2CO2↑＋6SO2↑＋9H2O (3)A→B→E→C (4)溶液褪色　有浅黄色沉淀生成　加成 解析　为得到纯净的乙烯，应用NaOH溶液除去SO2、CO2(并用澄清石灰水检验是否除尽)，然后用浓H2SO4干燥。乙烯与单质溴之间可能发生加成反应，也可能发生取代反应，若是取代反应，则会有HBr生成，HBr遇AgNO3溶液会产生浅黄色沉淀。 归纳总结 醇的化学性质与断键位置 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、浓HX ② △ 酯化反应 醇、酸 ① 浓硫酸，△ 自身反应 醇 一分子断① 另一分子断② 浓硫酸，△ 消去反应 醇 ②⑤ 浓硫酸，△ 氧化反应 催化氧化 醇、氧气 ①③ Cu或Ag，△ 燃烧反应 醇、氧气 全部 点燃 课时作业 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．乙醇可以发生下列反应，在反应中乙醇分子仅断裂C—O而失去羟基的是(　　) A．乙醇与金属钠反应 B．乙醇在铜的催化下与O2反应 C．乙醇在浓硫酸存在下发生消去反应 D．乙醇与HBr的反应 答案　D 解析　乙醇与Na反应时，断裂O—H；乙醇发生催化氧化时断裂O—H和C—H；乙醇发生消去反应断裂C—O和C—H；乙醇与HBr发生取代反应断裂C—O。 2．关于有机物的说法不正确的是(　　) A．该有机物按系统命名法命名为2－甲基－2－丙醇 B．该有机物能发生消去反应生成2－甲基丙烯 C．该有机物还有3种醇类同分异构体 D．该有机物能被氧化成醛 答案　D 解析　该有机物与羟基相连的碳原子上没有氢原子，不能被氧化成醛，D错误。 3．某化学反应过程如图所示，由图得出的判断，正确的是(　　) A．生成物是丙醛和丙酮 B．1­丙醇发生了还原反应 C．反应中有红黑颜色交替变化的现象 D．醇类都能发生图示的催化氧化反应 答案　C 解析　图示中发生的化学反应可以表述为2Cu＋O22CuO，CuO＋CH3CH2CH2OHCH3CH2CHO＋Cu＋H2O，总反应为醇的催化氧化。有些醇不发生催化氧化反应，故只有C正确。 4．某同学设计了由乙醇合成乙二醇的路线如图。下列说法正确的是(　　) 乙醇XY乙二醇 A．步骤①的反应类型是水解反应 B．X可以发生加成反应 C．步骤②需要在氢氧化钠醇溶液中反应 D．等物质的量的乙醇、X完全燃烧，消耗氧气的量不相同 答案　B 解析　乙醇发生消去反应生成乙烯，乙烯与溴发生加成反应生成1，2­二溴乙烷，1，2­二溴乙烷在NaOH水溶液中水解生成乙二醇。根据分析可知，A、C错误；乙醇的分子式为C2H6O，相当于C2H4(H2O)，乙烯的分子式为C2H4，所以等物质的量的乙醇和乙烯完全燃烧消耗氧气的量相同，D错误。 5．下列说法错误的是(　　) A．异丙醇的核磁共振氢谱图中有3组峰，且峰面积之比为6∶1∶1 B．乙醇与乙二醇都能使酸性KMnO4溶液褪色 C．分子式为C4H10O的醇中能发生消去反应又能被催化氧化生成醛的有3种 D．乙二醇可用作汽车防冻液，丙三醇可用于制造化妆品 答案　C 解析　异丙醇的结构简式为，其分子中有3种处于不同化学环境的氢原子，个数之比为6∶1∶1，A正确；乙醇与乙二醇都含有结构，均能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色，B正确；分子式为C4H10O的醇有如下4种：①CH3CH2CH2CH2OH、②CH3CH2CHCH3OH、③CH3CHCH3CH2OH、 ④，只有①③能被催化氧化生成醛，C错误。 6．在探究乙醇的有关实验中，得出的结论正确的是(　　) 选项 实验步骤及现象 实验结论 A 在酒精试样中加入少量CuSO4·5H2O，搅拌，试管底部有蓝色晶体 酒精试样中一定含有水 B 在乙醇燃烧火焰上方罩一冷的干燥烧杯，内壁有水珠出现，另罩一内壁涂有澄清石灰水的烧杯，内壁出现白色沉淀 乙醇由C、H、O三种元素组成 C 将灼热后表面变黑的螺旋状铜丝伸入约50 ℃的乙醇中，铜丝能保持红热一段时间 乙醇催化氧化反应是放热反应 D 在0.01 mol金属钠中加入过量的乙醇充分反应，收集到标准状况下气体112 mL 乙醇分子中有1个氢原子与氧原子相连，其余与碳原子相连 答案　C 解析　应该用无水硫酸铜检验水，A错误；乙醇的燃烧中有氧气参加，不能证明乙醇中含有O元素，B错误；乙醇和钠的反应是放热反应，乙醇过量且易挥发，导致收集的气体中含有乙醇，会影响乙醇分子结构的确定，D错误。 7．用下图所示装置检验乙烯时不需要除杂的是(　　) 乙烯的制备 试剂X 试剂Y A CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热 H2O 酸性KMnO4溶液 B CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热 H2O Br2的CCl4溶液 C C2H5OH与浓H2SO4加热至170 ℃ NaOH溶液 酸性KMnO4溶液 D C2H5OH与浓H2SO4加热至170 ℃ NaOH溶液 Br2的CCl4溶液 答案　B 解析　A项，溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生消去反应，生成的乙烯中含有乙醇等杂质气体，乙醇也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，故不除杂不能检验乙烯的生成；B项，乙醇不与Br2反应；C项，乙醇与浓硫酸加热至170 ℃生成乙烯，同时部分浓硫酸被还原，生成二氧化硫，二氧化硫能够使酸性高锰酸钾溶液褪色，故不除杂不能检验乙烯的生成；D项，二氧化硫在水溶液中与溴单质发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸，故不除杂不能检验乙烯的生成。 二、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意) 8．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(　　) 答案　BC 解析　A反应生成，有两种官能团；B反应生成，有一种官能团；C反应生成，有一种官能团；D反应生成或 ，均有两种官能团。 9．实验室常用浓硫酸和无水乙醇混合加热制取乙烯，下列说法不正确的有(　　) A．浓硫酸只作催化剂 B．在反应容器中放入几片碎瓷片防止混合液暴沸 C．加热使反应温度迅速上升至170 ℃ D．用向下排气法收集乙烯 答案　AD 解析　A项，浓硫酸作催化剂和脱水剂，不正确；D项，因乙烯的相对分子质量(28)与空气的相对分子质量(29)很接近，不能用向下排气法收集乙烯，不正确。 10．已知在浓H2SO4存在并加热至140 ℃时，2个醇分子在羟基上发生分子间脱水反应生成醚，如 CH3CH2—OH＋HO—CH2CH3CH3CH2—O—CH2CH3＋H2O 用浓H2SO4跟分子式分别为C2H6O和C3H8O的醇的混合液反应，可最多得到醚的种类有(　　) A．1种 B．3种 C．5种 D．6种 答案　D 解析　分子式为C2H6O的醇只有乙醇一种，而分子式为C3H8O的醇有CH3—CH2—CH2OH和两种。同种分子间可形成3种醚，不同种分子间可形成3种醚，共6种。 11．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： 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．两种醇均能与乙酸发生酯化反应 答案　C 解析　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。 三、非选择题 12．由丁炔二醇可以制备1，3­丁二烯。请根据下面的合成路线图填空。 (1)写出各反应的反应条件及试剂名称： X________________；Y________________；Z________________。 (2)写出A、B的结构简式： A____________________；B____________________。 (3)写出下列化学方程式。 A→B：___________________________________________________________ _____________； A→1，3­丁二烯：________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________。 答案　(1)Ni作催化剂、加热，H2　加热，浓氢溴酸　加热，NaOH的乙醇溶液 (2) 　 (3) 13．如图是一套实验室制取乙烯并验证乙烯具有还原性的实验装置。 请回答： (1)实验步骤 ①_____________________________________________________________； ②在各装置中注入相应的试剂(如图所示)； ③__________________________；实验时，烧瓶中液体混合物逐渐变黑。 (2)能够说明乙烯具有还原性的现象是_______________________________；装置甲的作用是______________________________________。若无甲装置，是否也能检验乙烯具有还原性，简述其理由：___________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________。 答案　(1)①组装仪器，检验装置的气密性　③加热，使温度迅速升到170 ℃ (2)乙中酸性KMnO4溶液紫色褪去　除去乙烯中混有的SO2、CO2酸性气体和乙醇　不能，SO2和乙醇具有还原性，也可以使酸性KMnO4溶液褪色 解析　(1)①制取气体的装置气密性必须良好，实验前需要检验装置的气密性。 ③实验室制乙烯时应使反应混合物的温度迅速升至170 ℃，以减少乙醚的生成。 14．松油醇是一种调味香精，它是由α、β、γ三种同分异构体组成的混合物，可由松节油分馏产物A(下式中的18O是为区分两个羟基而人为加上去的)经下列反应制得。 请回答下列问题： (1)α­松油醇的分子式为________。 (2)α­松油醇所属的类别是________(填字母，下同)。 A．醇 B．酚 C．饱和一元醇 D．醚 (3)α­松油醇不能发生的反应类型是______。 A．加成 B．水解 C．氧化 D．酯化 (4)在许多香料中还有少量松油醇以酯的形式出现，写出和α­松油醇发生酯化反应的化学方程式：_____________________________________。 (5)写出下列物质的结构简式。 β­松油醇：____________________；γ­松油醇：________________。 答案　(1)C10H1818O　(2)A　(3)B (4) (5) 1 学科网（北京）股份有限公司 $$