《有机化学》醇的结构和命名（举一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练 《有机化学》醇的结构和命名-讲义 ①理解官能团的含义。了解多官能团化合物的命名。 ②掌握醇类的结构特征。 知识点一 醇的结构和分类 1.醇的结构 醇分子中含有羟基（-OH）官能团（又称醇羟基）。醇也可以看作是烃分子中的氢原子被羟基取代后的生成物。饱和一元醇的通式是CnH2n+1OH，或简写为ROH。在醇分子中C-O键和O-H键都是极性较强的共价键，因此醇的化学活泼性较大。 2.醇的分类 醇的种类比较多，可按照不同的方法加以分类。 （1）按羟基所连接的烃基不同，分为饱和醇、不饱和醇和芳香醇。例如： ①饱和醇 ②不饱和醇 ③芳香醇 （2）根据分子中所含羟基数目分为一元醇、二元醇、三元醇等。二元醇或二元以上的醇称为多元醇。例如： （3）根据羟基连接的碳原子种类的不同，可分为伯醇、仲醇和叔醇。羟基连接在伯（第一）碳原子上的称为伯醇（第一醇），连接在仲（第二）碳原子上的称为仲醇（第二醇），连接在叔（第三）碳原子上的称为叔醇（第三醇）。例如： 在各类醇当中，饱和一元醇在理论上和实际应用上都比较重要。主要讨论饱和一元醇。乙醇是最常见的一元醇，具有广泛的应用。 下列关于醇的沸点规律的说法，错误的是（ ） A.相同碳原子数的醇，支链越多沸点越低 B.醇的沸点高于相对分子质量相近的烷烃，是因为醇分子间存在氢键 C.随着碳原子数增加，醇的沸点逐渐升高 D.甲醇的沸点高于乙醇，因为甲醇分子间氢键更强 【答案】D 【详解】甲醇和乙醇相比，乙醇的相对分子质量更大，分子间作用力更强，且乙醇分子间也能形成氢键，实际上乙醇的沸点（78.5℃）高于甲醇（64.7℃），所以D选项说法错误。A选项，相同碳原子数的醇，支链越多，分子排列越松散，分子间作用力越小，沸点越低，说法正确；B选项，醇分子间存在氢键，而烷烃分子间只有范德华力，所以醇的沸点高于相对分子质量相近的烷烃，说法正确；C选项，随着碳原子数增加，醇的相对分子质量增大，分子间作用力增强，沸点逐渐升高，说法正确。 1．下列醇中，在水中溶解度最小的是（ ） A.正丁醇 B.叔丁醇 C.正丙醇 D.乙醇 【答案】A 【详解】醇在水中的溶解度取决于醇分子中羟基与水分子形成氢键的能力以及烃基的疏水作用。随着碳原子数增加，烃基的疏水作用增强，溶解度逐渐减小。正丁醇含4个碳原子，正丙醇含3个，乙醇含2个，叔丁醇虽然也含4个碳原子，但由于其支链结构，空间位阻较大，羟基更易与水分子形成氢键，溶解度比正丁醇大。所以在这四种醇中，正丁醇在水中溶解度最小，答案选A。 2．关于乙二醇和丙三醇的物理性质，下列说法正确的是（ ） A.二者都易溶于水，且丙三醇的溶解度大于乙二醇 B.二者的沸点都低于同碳原子数的一元醇 C.乙二醇的黏度小于丙三醇 D.丙三醇不能作为防冻剂使用 【答案】C 【详解】乙二醇和丙三醇都含有多个羟基，都易溶于水，且羟基数目越多，与水分子间形成的氢键越多，溶解度应越大，所以丙三醇溶解度大于乙二醇，A选项说法正确？不，等一下，实际上二者都能与水以任意比例互溶，溶解度差异不大，该选项表述不太准确。B选项，乙二醇和丙三醇分子中羟基数目比同碳原子数的一元醇多，分子间氢键更强，沸点更高，所以B说法错误。C选项，一般来说，羟基数目越多，分子间作用力越强，黏度越大，丙三醇含3个羟基，乙二醇含2个，所以乙二醇的黏度小于丙三醇，C说法正确。D选项，丙三醇也能作为防冻剂使用，其防冻效果较好，所以D说法错误。综上，答案选C。 3．下列醇中，属于仲醇的是（ ） A.（CH₃）₃COH B.CH₃CH（OH）CH₂CH₃ C.CH₃CH₂CH₂OH D.C₆H₅CH₂OH 【答案】B 【详解】仲醇是指羟基所连接的碳原子上连有两个其他碳原子的醇。A选项，（CH₃）₃COH中羟基连接的碳原子连有三个甲基，属于叔醇；B选项，CH₃CH（OH）CH₂CH₃中羟基连接的碳原子连有一个甲基和一个乙基，共两个其他碳原子，属于仲醇；C选项，CH₃CH₂CH₂OH中羟基连接的碳原子只连有一个乙基，属于伯醇；D选项，C₆H₅CH₂OH中羟基连接的碳原子连有一个苯环，属于伯醇。所以答案选B。 1．下列关于醇的氢键对物理性质影响的说法，错误的是（ ） A.氢键使醇的沸点显著升高 B.液态醇中，每个醇分子只能与一个其他醇分子形成氢键 C.醇与水之间能形成氢键，所以低级醇易溶于水 D.氢键的存在使醇的黏度比相对分子质量相近的烷烃大 【答案】B 【详解】A选项，氢键是一种较强的分子间作用力，醇分子间存在氢键，使得其沸点显著高于相对分子质量相近的烷烃等，说法正确。B选项，液态醇中，一个醇分子中的羟基可以与另一个醇分子中的羟基形成氢键，且一个醇分子可以形成多个氢键，比如乙醇分子间可以形成链状或网状的氢键结构，并非只能与一个其他醇分子形成氢键，所以B说法错误。C选项，低级醇与水分子之间能形成氢键，从而增大了其在水中的溶解度，说法正确。D选项，氢键的存在使醇分子间作用力增强，分子运动受阻，黏度比相对分子质量相近的烷烃大，说法正确。答案选B。 2．下列醇类物质中，可用作内燃机抗冻剂的是（ ） A.甲醇 B.苯甲醇 C.乙二醇 D.环己醇 【答案】C 【详解】乙二醇是一种常用的内燃机抗冻剂，它能降低水的冰点，从而起到防冻作用。甲醇有毒，一般不用于内燃机抗冻剂；苯甲醇和环己醇的防冻效果不佳，且性质不适合作为抗冻剂使用。所以答案选C。 3．关于芳香醇和酚的结构与物理性质，下列说法正确的是（ ） A.芳香醇的羟基直接连在苯环上 B.相同碳原子数的芳香醇和酚，前者沸点更高 C.酚在水中的溶解度大于同碳原子数的芳香醇 D.芳香醇和酚都能形成分子间氢键 【答案】D 【详解】A选项，芳香醇的羟基连接在苯环侧链的碳原子上，酚的羟基才直接连在苯环上，所以A说法错误。B选项，酚分子中羟基与苯环直接相连，形成的氢键比芳香醇更强，所以相同碳原子数的酚沸点高于芳香醇，B说法错误。C选项，酚分子中羟基与苯环形成共轭体系，羟基的极性相对较弱，且苯环的疏水作用，使得酚在水中的溶解度小于同碳原子数的芳香醇，C说法错误。D选项，芳香醇分子间羟基可形成氢键，酚分子间羟基也能形成氢键，D说法正确。答案选D。 · 醇分子中含有羟基（-OH）官能团（又称醇羟基）。饱和一元醇的通式是CnH2n+1OH，或简写为ROH。 · 按羟基所连接的烃基不同，分为饱和醇、不饱和醇和芳香醇。 · 根据分子中所含羟基数目分为一元醇、二元醇、三元醇等。二元醇或二元以上的醇称为多元醇。 · 根据羟基连接的碳原子种类的不同，可分为伯醇、仲醇和叔醇。羟基连接在伯（第一）碳原子上的称为伯醇（第一醇），连接在仲（第二）碳原子上的称为仲醇（第二醇），连接在叔（第三）碳原子上的称为叔醇（第三醇）。 知识点二 醇的同分异构 醇的构造异构包括碳链异构和羟基位置不同的异构。例如： （1）碳链异构 （2）羟基位置异构 分子式为C₅H₁₂O且能被催化氧化为醛的醇类同分异构体有（ ） A.3种 B.4种 C.5种 D.6种 【答案】B 【详解】分子式为C₅H₁₂O的醇能被催化氧化为醛，说明该醇分子中羟基所连的碳原子上至少有2个氢原子，即含有-CH₂OH结构。先写出戊烷的同分异构体，再找出含有-CH₂OH结构的位置。戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种同分异构体。正戊烷中含有3种不同的氢原子可被-CH₂OH取代形成符合条件的醇；异戊烷中含有1种可被-CH₂OH取代形成符合条件的醇；新戊烷中没有可被-CH₂OH取代形成符合条件的醇。所以共有4种，答案选B。 1．下列关于戊醇同分异构体的说法，错误的是（ ） A.戊醇的同分异构体中包含碳链异构和位置异构 B.属于醇类的戊醇同分异构体共有8种 C.戊醇的同分异构体中，沸点最高的是正戊醇 D.所有戊醇同分异构体都能与水以任意比例互溶 【答案】D 【详解】戊醇的同分异构体因碳链结构和羟基位置不同而存在差异，包含碳链异构和位置异构，A选项正确。戊醇的醇类同分异构体有8种，B选项正确。相同碳原子数的醇，支链越少沸点越高，正戊醇无支链，沸点最高，C选项正确。戊醇属于低级醇向高级醇过渡的醇类，其同分异构体中部分支链较多或碳链较长的醇在水中溶解度较小，不能与水以任意比例互溶，D选项错误。 2．下列各组物质中，互为同分异构体且都属于醇类的是（ ） A.乙醇和二甲醚 B.1-丙醇和2-丙醇 C.苯甲醇和对甲基苯酚 D.乙二醇和丙三醇 【答案】B 【详解】同分异构体是指分子式相同而结构不同的化合物。A选项，乙醇（C₂H₅OH）和二甲醚（CH₃OCH₃）分子式相同，但二甲醚不属于醇类，属于醚类，不符合要求；B选项，1-丙醇（CH₃CH₂CH₂OH）和2-丙醇（CH₃CH（OH）CH₃）分子式均为C₃H₈O，结构不同，且都属于醇类，互为同分异构体，符合要求；C选项，苯甲醇（C₇H₈O）和对甲基苯酚（C₇H₈O）分子式相同，但对甲基苯酚属于酚类，不属于醇类，不符合要求；D选项，乙二醇（C₂H₆O₂）和丙三醇（C₃H₈O₃）分子式不同，不互为同分异构体，不符合要求。 3．关于丁醇同分异构体的物理性质，下列说法正确的是（ ） A.所有丁醇同分异构体的沸点都相同 B.2-丁醇的沸点高于2-甲基-1-丙醇 C.丁醇同分异构体中，支链越多，在水中的溶解度越大 D.1-丁醇和2-甲基-2-丙醇的密度相同 【答案】B 【详解】丁醇的同分异构体有1-丁醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇、2-甲基-2-丙醇。A选项，不同结构的丁醇同分异构体分子间作用力不同，沸点不同，A错误；B选项，2-丁醇和2-甲基-1-丙醇相比，2-丁醇的碳链更规整，分子间距离更近，作用力更强，沸点更高，B正确；C选项，丁醇同分异构体中，支链越多，分子的空间位阻越大，与水分子形成氢键的能力越弱，在水中的溶解度越小，C错误；D选项，1-丁醇和2-甲基-2-丙醇的分子结构不同，相对分子质量相同但分子排列方式不同，密度不同，D错误。 1．下列关于醇类同分异构体与物理性质关系的说法，正确的是（ ） A.同分异构体中，羟基位置越靠近碳链末端，沸点越高 B.相同碳原子数的醇类同分异构体，密度随支链增加而增大 C.互为同分异构体的醇，溶解度一定相同 D.支链较多的醇类同分异构体，其黏度比直链醇小 【答案】D 【详解】A选项，相同碳原子数的醇类同分异构体，沸点主要取决于支链多少，支链越少沸点越高，与羟基位置关系不大，A错误；B选项，相同碳原子数的醇类同分异构体，密度随支链增加而减小，B错误；C选项，互为同分异构体的醇，因结构不同，与水分子形成氢键的能力不同，溶解度不同，C错误；D选项，支链较多的醇分子间排列松散，分子间作用力较弱，黏度比直链醇小，D正确。 2．分子式为C₄H₁₀O的醇类同分异构体中，沸点最低的是（ ） A.1-丁醇 B.2-丁醇 C.2-甲基-1-丙醇 D.2-甲基-2-丙醇 【答案】D 【详解】分子式为C₄H₁₀O的醇类同分异构体有1-丁醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇、2-甲基-2-丙醇。对于相同碳原子数的醇类同分异构体，支链越多，分子间距离越大，作用力越弱，沸点越低。2-甲基-2-丙醇的支链最多，所以沸点最低，答案选D。 3．下列醇类同分异构体中，在水中溶解度最大的是（ ） A.正戊醇 B.异戊醇 C.新戊醇 D.仲戊醇 【答案】C 【详解】醇在水中的溶解度取决于羟基与水分子形成氢键的能力以及烃基的疏水作用。对于戊醇的同分异构体，新戊醇的烃基结构更紧凑，空间位阻较小，羟基更易与水分子接触形成氢键，疏水作用相对较弱，所以在水中的溶解度最大，答案选C。 · 醇的构造异构包括碳链异构和羟基位置不同的异构。 知识点三 醇的命名 饱和一元醇的命名可以采用以下三种方法。 （1）习惯命名法 低级一元醇可以按烃基的习惯名称在后面加一“醇”字来命名。 （2）衍生命名法 对于结构不太复杂的醇，可以甲醇作为母体，把其他醇看作是甲醇的烷基衍生物来命名。 （3）系统命名法 选择连有羟基的最长碳链作为主链，而把支链看作取代基；主链中碳原子的编号从靠近羟基的一端开始，按照主链中所含碳原子数称为某醇；支链的位次、名称及羟基的位次用阿拉伯数字写在名称的前面，并分别用短横隔开。例如，丁醇有四种异构体，它们的构造式和命名如下： 含有两个以上羟基的多元醇，结构简单的常用俗名，结构复杂的，应尽可能选择包含多个羟基在内的碳链作为主链，并把羟基的数目（以二、三、四……表示）和位次（用1，2，3…表示）放在醇名之前表示出来。例如： 不饱和醇的系统命名，应选择连有羟基同时含有重键（双键、三键）碳原子在内的碳链作为主链，编号时尽可能使羟基的位次最小。例如： 脂环醇的命名，若羟基直接与脂环烃相连，称为环某醇，若羟基在侧链上，则把脂环基作为取代基。例如： 芳香醇的命名，可把芳基作为取代基，例如： 下列有机物的命名正确的是（ ） A．BrCH2CH2Br：二溴乙烷 B．（CH3）2CHOOCCH3：异丙酸乙酯 C．：邻苯二甲酸 D．：2-甲基-3-丁醇 【答案】C 【详解】A．官能团的位置没有标出，应为1，2-二溴乙烷，A错误； B．应先判断酸和醇的名称，再进行命名，应为乙酸异丙酯，B错误； C．两个羧基在苯环邻位，命名为邻苯二甲酸，C正确； D．醇类命名时，要选最长的碳链为主链，故主链上有4个碳原子，从离官能团近的一端开始编号，故在2号碳原子上有一个-OH，在3号碳原子上有一个甲基，故名称3-甲基-2-丁醇，D错误；故答案选C。 1．下列各有机化合物的命名正确的是（ ） A． 1，3-二丁烯 B．2-乙基丁烷 C．对二甲苯 D．2-丁醇 【答案】D 【分析】有机物系统命名法步骤：①最长-选最长碳链为主链；②最多-遇等长碳链时，支链最多为主链；③最近-离支链最近一端编号；④最小-支链编号之和最小（两端等距又同基，支链编号之和最小）；⑤含有官能团的有机物命名时，要选含官能团的最长碳链作为主链，并表示出官能团的位置，官能团的位次最小。 【详解】A．分子中含有两个碳碳双键，分别在1，3号C上，名称为：1，3-丁二烯，A错误； B．最长碳链含有5个C，主链为戊烷，甲基在3号C，该有机物名称为：3-甲基戊烷，B错误； C．该有机物中2个甲基相邻，正确名称为：邻二甲苯，C错误； D．最长碳链含有4个C，羟基在2号C，该有机物正确名称为：2-丁醇，D正确；故选D。 2．给常见有机物命名，可以帮助学生更好地学习有机化学。下列有关有机物的命名正确的是（ ） A．：1，3，4-三甲基苯 B．：4-甲基-4-丁醇 C．丁醚 D．：丙烯酸 【答案】D 【详解】 A．应该命名为1，2，4-三甲基苯，故A错误； B．主链最长为5个碳原子，命名为2-戊醇，故B错误； C．醚的命名应选醚键最长的链为主链，应命名为二乙醚，故C错误； D．含有碳碳双键，命名为丙烯酸，故D正确；故选D。 3．下列有机物的命名正确的是（ ） A．   乙醚 B．   1，4—二羟基环己烷 C．  2，3，3，5—四甲基己烷 D．   3—丁烯 【答案】C 【详解】A．根据醚的系统命名可知，的名称为：二甲醚，A错误； B．根据醇的系统命名法可知， 的名称为：1,4-环己二醇，B错误； C．根据烷烃的系统命名法可知，的名称为：2,3,3,5-四甲基己烷，C正确； D．根据烯烃的系统命名法可知， 的名称为：1-丁烯，D错误；故选C。 1．下列化学用语正确的是（ ） A．基态Si原了的价电子轨道表示式：   B．连四硫酸根S4O（结构为“  ”）中S的杂化方式：sp3 C．Cl2中p-p键的电子云图形：   D．用系统命名法命名（CH3）2CHCH2CH2OH：2-甲基丁醇 【答案】B 【详解】 A．泡利原理是指每个轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子；基态Si原子的价电子轨道表示式为  ，A项错误； B．S4O的结构中两边的S原子均形成4个键，且无孤电子对，所以均为sp3杂化，中间的两个S原子均形成2个单键，且均有两个孤电子对，也是sp3杂化，所以S4O所有S原子均为sp3杂化，B项正确； C．Cl2中存在σ键，p-p键的电子云图形为  ，C项错误； D．用系统命名法命名（CH3）2 CHCH2CH2OH的名称应为3-甲基-1-丁醇，D项错误。故选B。 2．下列有机物的命名正确的是（ ） A．  苯甲酸 B．CH2=CH-CH=CH2 1，3-二丁烯 C．    1，3-苯二酚 D．   2-羟基丙烷 【答案】C 【详解】A．为甲酸苯酚酯，故A错误； B．CH2=CH-CH=CH2中主链有4个碳原子，有两个碳碳双键，名称为1，3-丁二烯，故B错误； C．名称为间苯二酚或1，3-苯二酚，故C正确； D． 属于醇，主链3个碳原子，羟基在2号位上，为2—丙醇，故D错误；故答案选C。 3．下列物质的名称或俗名与化学式对应的是（ ） A．2-丙醇：CH3CH（OH）CH2OH B．芒硝：Na2SO4·7H2O C．甘氨酸：H2NCH2COOH D．摩尔盐：NH4Fe（SO4）2·6H2O 【答案】C 【详解】A．2-丙醇分子中有3个碳原子，在第2个碳原子上有1个羟基，结构简式为：CH3CH（OH）CH3，故A错误； B．芒硝的化学名称为十水合硫酸钠，化学式为：Na2SO4·10H2O，故B错误； C．甘氨酸又名氨基乙酸，结构简式为：H2NCH2COOH，故C正确； D．摩尔盐的化学名称为硫酸亚铁铵，化学式为：（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O，故D错误；答案选C。 · 饱和一元醇的命名 · 含有两个以上羟基的多元醇，结构简单的常用俗名，结构复杂的，应尽可能选择包含多个羟基在内的碳链作为主链，并把羟基的数目（以二、三、四……表示）和位次（用1，2，3…表示）放在醇名之前表示出来。 · 不饱和醇的系统命名，应选择连有羟基同时含有重键（双键、三键）碳原子在内的碳链作为主链，编号时尽可能使羟基的位次最小。 · 脂环醇的命名，若羟基直接与脂环烃相连，称为环某醇，若羟基在侧链上，则把脂环基作为取代基。 · 芳香醇的命名，可把芳基作为取代基。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$