第2章 第2节 第1课时 醇(Word教参)-【精讲精练】2024-2025学年高中化学选择性必修3（鲁科版2019）

第2节　醇和酚 第1课时　醇 [素养目标]　1.认识醇的组成和结构特点，了解醇的性质。2.体会醇在有机合成及在生产、生活中的重要应用。 知识点一　醇概述 1．概念 脂肪烃分子中的氢原子或芳香烃侧链上的氢原子被羟基取代后的有机化合物称为醇。 2．分类 3．常见的醇 名称 俗名 物理性质 毒性 水溶性 用途 甲醇 木醇 无色、具有挥发性的液体 有毒 互溶 燃料、化工原料 乙二醇 甘醇 无色、无臭、具有甜味的黏稠液体 无毒 互溶 防冻液、合成涤纶　 丙三醇 甘油 无色、无臭、有甜味的黏稠液体 无毒 互溶 日用化妆品、硝化甘油 4.醇的系统命名法 (1)选主链——选择连有羟基的碳原子在内的最长碳链为主链，按主链所含碳原子数称为某醇。 (2)编序号——对主链碳原子编号由接近羟基的一端开始。 (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。 [注意]　含有两个羟基的醇称为“某二醇”，不能叫“二某醇”。 按要求书写同分异构体。 (1)C4H10O属于醇的同分异构体。 (2)C4H10O属于醚的同分异构体。 提示：(1)CH3—CH2—CH2—CH2—OH、 (2)CH3—CH2—CH2—O—CH3、 CH3—CH2—O—CH2—CH3 醇的同分异构现象 1．醇分子内，因羟基位置不同产生位置异构的同分异构体，因碳链的长短不同产生碳骨架异构的同分异构体。 例如CH3—CH2—CH2OH与， CH3—CH2—CH2—CH2OH与分别互为同分异构体。 2．醇和醚之间可能存在官能团类型异构。如CH3—CH2—OH与CH3—O—CH3，与分别互为同分异构体。 1．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，它可能的结构有(　　) A．2种　　　　　　　　 B．3种 C．4种 D．5种 解析　符合条件的同分异构体是 答案　C 2．含有5个碳原子的饱和一元醇的所有同分异构体有(　　) A．11种 B．12种 C．13种 D．14种 解析　按照碳骨架异构→官能团位置异构→官能团类别异构的顺序即可写出属于醇类的同分异构体(8种)和属于醚的同分异构体(5种)，共13种。 答案　C 知识点二　醇的性质 1．物理性质 状态 C1～C3的饱和一元醇为液体 C4～C11的直链醇为油状液体 C12以上的饱和一元醇是固体 水溶性 C1～C3的饱和一元醇可与水以任意比例互溶 C4～C11的饱和一元醇部分溶于水 C12以上的饱和一元醇难溶于水 沸点 同系物中醇的沸点随分子中碳原子数的递增而逐渐升高。支链醇的沸点低于相同碳原子数的直链醇的沸点 2.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 与浓的氢卤酸(以HBr为例)反应： CH3CH2OH＋HBrCH3CH2Br＋H2O 在浓硫酸作催化剂及加热条件下的反应：CH3CH2OH＋HOCH2CH3 CH3CH2OCH2CH3＋H2O 消去 反应 CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O 羟基中氢的反应 置换反应 与金属钠反应：2C2H5OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑ 取代反应 与乙酸反应：CH3CH2OH＋CH3COOHCH3CH2OOCCH3＋H2O 氧化 反应 催化氧化：2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O 探究一　醇的结构与化学性质 1．金属钠与乙醇反应和与水反应的现象有什么不同？ 提示：钠的密度比水的小，比乙醇的大，钠在水中浮在水面上，在乙醇中沉在底部；乙醇中的羟基氢原子不如水中的氢原子活泼，钠与水反应非常剧烈，与乙醇反应缓慢。 2．若用含18O的乙醇与乙酸发生酯化反应，反应一段时间后，则18O存在于哪些物质中？ 提示：酯化反应的机理是羧酸脱掉羟基，醇脱掉氢原子，故乙醇中的18O会进入酯中，由于酯化反应是可逆反应，所以反应一段时间后，18O存在于乙醇和乙酸乙酯中。 1．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，O—H和C—O的共用电子偏向于氧原子，使O—H和C—O都呈极性，易断裂。 2．醇分子发生反应的部位及反应类型 分子结构 化学性质 化学键断裂位置 置换反应、酯化反应 ① 与氢卤酸反应 ② 催化氧化 ①③ 消去(脱去H2O) ②④ 分子间脱水 ①② 探究二　醇的氧化反应和消去反应 1．写出1­丙醇和2­丙醇发生催化氧化的化学方程式。 提示：(1)2CH3—CH2—CH2OH＋O22CH3—CH2—CHO＋2H2O (2)2CH3—CHOH—CH3＋O2＋2H2O 2．苯甲醇()能发生消去反应吗？ 提示：苯甲醇不能发生消去反应，因为与羟基所连碳原子相邻的碳上没有氢原子，所以不能发生消去反应。 1．醇的消去反应规律 (1)含有β－H的醇可发生消去反应。 (2)分子中没有β－H的醇，则不能发生消去反应。如CH3OH、(CH3)3CCH2OH不能发生消去反应。 2．醇的催化氧化规律 1．乙醇分子中不同的化学键如图所示，下列关于乙醇在不同反应中断键的说法错误的是(　　) A．和金属钠反应时键①断裂 B．在Ag催化下和O2反应时键①④断裂 C．和浓硫酸共热，140 ℃时键①或键②断裂，170 ℃时键②⑤断裂 D．和氢溴酸反应时键①断裂 解析　乙醇与金属钠反应生成乙醇钠，脱去羟基上的氢原子，即键①断裂，故A正确；乙醇在银催化下和O2反应生成乙醛，乙醇中的键①④断裂，故B正确；乙醇与浓硫酸共热至140 ℃时发生分子间脱水，一个乙醇分子脱去羟基，另一个乙醇分子脱去羟基上的氢原子，即键①或键②断裂；乙醇与浓硫酸共热至170 ℃时发生消去反应，乙醇脱去羟基和羟基所连碳原子的相邻碳原子上的氢原子，即键②⑤断裂，故C正确；乙醇与氢溴酸反应生成溴乙烷，乙醇中的键②断裂，故D错误。 答案　D 2．某有机化合物D的结构为，是一种常见的有机溶剂，它可以通过下列三步反应制得：烃ABCD，下列说法中错误的是(　　) A．烃A为乙烯 B．反应①②③的反应类型依次为加成反应、取代反应、取代反应 C．反应③为了加快反应速率可以快速升温至170 ℃ D．化合物D属于醚 解析　根据D的结构简式可知C是乙二醇，所以B是1,2－二溴乙烷，则A是乙烯，A正确；反应①②③的反应类型依次为加成反应、取代反应、取代反应，B正确；反应③如果快速升温至170 ℃会发生分子内脱水，C错误；D分子中含有醚键，属于醚，D正确。 答案　C 3．下列各物质中既能发生消去反应又能发生催化氧化反应，并且催化氧化的产物为醛的是(　　) 解析　能发生消去反应，羟基碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子，催化氧化产物为醛的醇中须含有－CH2OH结构，符合此条件的为D选项。 答案　D 4．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： (1)可以发生消去反应，生成两种单烯烃的是________(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溶液褪色的有________种。 解析　因该醇发生消去反应时，生成两种单烯烃，这表明连有—OH的α－碳原子的相邻碳原子上应连有氢原子，且以—OH所连碳原子为中心的分子不对称。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溶液褪色。 答案　(1)C　(2)D　(3)B　(4)2　(5)3 1．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　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。 A项，，应为2,2－二甲基－1－丙醇，错误；B项，，应为2－戊醇，错误；D项，，应为2,3－丁二醇，错误；C项，为，2－甲基－1－丙醇，正确。 答案　C 2．下列物质能发生消去反应，但不能发生催化氧化反应的是(　　) A． B．(CH3)2CHOH C．CH3CH2C(CH3)2CH2OH D．CH3CH2C(CH3)2OH 解析　羟基相连碳原子的邻位碳原子上有氢原子可发生消去反应，羟基所连碳原子上无氢原子则不能被催化氧化。 答案　D 3．香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料，其键线式如图所示。下列有关香叶醇的叙述正确的是(　　) A．香叶醇的分子式为C10H18O B．不能使溴的四氯化碳溶液褪色 C．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．能发生加成反应不能发生取代反应 解析　A项，依据碳原子结构分析可知，碳原子在有机化合物中形成四个共价键，在键线式中剩余价键被氢原子饱和，由香叶醇的键线式可得分子式为C10H18O。B项，分子结构中含有碳碳双键，能与溴发生加成反应，从而使溴的CCl4溶液褪色。C项，分子结构中含有碳碳双键和羟基，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，使紫红色褪去。D项，分子结构中碳碳双键可发生加成反应，醇羟基可发生取代反应。 答案　A 4．某二元醇的键线式为，关于该有机化合物的说法中错误的是(　　) A．用系统命名法命名：5­甲基­2,5­庚二醇 B．催化氧化得到的物质只含一种含氧官能团 C．消去反应能得到6种不同结构的二烯烃(不考虑立体异构) D．1 mol该有机化合物与足量金属钠反应产生22.4 L H2(标准状况) 解析　找到含连有羟基的碳原子的最长碳链，并从距离—OH最近的一端的C开始编号：，则用系统命名法命名为5­甲基­2,5­庚二醇，A正确；5号C原子上没有H原子，其所连羟基不能发生催化氧化，而2号C上的羟基可以发生催化氧化反应得到酮羰基，则催化氧化得到的物质含有两种含氧官能团，分别为羟基、羰基，B错误；5号C上的羟基消去时，形成碳碳双键的位置有3种，2号C上的羟基消去时，形成碳碳双键的位置有2种，则不考虑顺反异构，可得到的二烯烃共3×2＝6种，C正确；1 mol该有机化合物中含有2 mol羟基，与足量金属Na反应时，提供2 mol H原子，得到1 mol H2，在标准状况下的体积为22.4 L，D正确。 答案　B 5．化合物A(C4H10O)是一种有机溶剂。A可以发生以下变化： (1)A分子中的官能团名称是________。 (2)A只有一种一氯取代物B。写出由A转化为B的化学方程式：____________________ _______________________________________________； A转化为D的化学方程式：__________________________________________________。 (3)A的同分异构体F也可以有框图内A的各种变化，且F的一氯取代物有三种。F的结构简式为____________________。 解析　(1)由A的分子式并结合A能与Na反应，可推知A是饱和一元脂肪醇，其官能团为羟基(—OH)。 (2)A只有一种一氯取代物B，说明A分子中只含有一种氢原子，则A的结构简式为，A转化为B的化学方程式为(CH3)3C—OH＋Cl2＋HCl， A转化为D的化学方程式为(CH3)3C—OH(CH3)2C===CH2＋H2O。 (3)F为A的同分异构体且一氯代物有三种，则符合要求的结构简式为。 答案　(1)羟基 (2)(CH3)3C—OH＋Cl2＋HCl　(CH3)3C—OH(CH3)2C===CH2＋H2O (3) 学科网（北京）股份有限公司 $$