第2章 第2节 第1课时 醇及其化学性质-【创新教程】2025-2026学年高中化学选择性必修3五维课堂教师用书word(鲁科版)
2026-03-11
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22页
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学鲁科版选择性必修3 有机化学基础 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第2节 醇和酚 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.81 MB |
| 发布时间 | 2026-03-11 |
| 更新时间 | 2026-03-11 |
| 作者 | 山东鼎鑫书业有限公司 |
| 品牌系列 | 创新教程·高中五维课堂同步 |
| 审核时间 | 2026-02-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56342005.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦高中化学醇及其化学性质核心知识点,从醇的定义、分类、物理性质入手,系统梳理饱和一元醇通式、命名规则,再深入分析羟基官能团与化学性质(消去反应、催化氧化等)的关系,通过同分异构体判断、反应规律总结构建知识支架。
该资料以“微思考”“实验探究”为特色,结合乙醇性质学习培养证据推理与模型认知(科学思维),通过乙醇与HBr反应实验设计提升科学探究与实践能力。典题示例与自我评价助力课中教学效果提升,课后练习题与素养提升环节帮助学生查漏补缺,强化宏观辨识与微观探析素养。
内容正文:
第2节 醇和酚
第1课时 醇及其化学性质
课标要点
核心素养
1.宏观辨识与微观探析
2.证据推理与模型认知
1.了解醇的组成、结构特点及物理性质
2.掌握醇的重要化学性质
3.学会分析官能团与性质的关系,并结合同系物加以应用
4.了解常见醇的主要用途以及与人类生活和健康的关系
通过认识羟基的结构,了解醇类的结构特点;进而从化学键、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
通过乙醇性质的学习,能利用反应类型的规律判断、说明和预测醇类物质的性质
[知识梳理]
[知识点一] 醇概述
1.定义
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。官能团名称是 羟基 。
2.分类
依据
类别
举例
羟基的数目
一元醇
CH3CH2OH(乙醇)
二元醇
三元醇
其他多元醇
—
烃基的饱和程度
饱和醇
CH3CH2CH2OH(正丙醇)
不饱和醇
CH2===CH—CH2OH(丙烯醇)
3.三种重要的醇
名称
俗名
颜色、状态、气味
毒性
水溶性
用途
甲醇
木醇
无色、易挥发的液体
有毒
与水互溶
化工原料、绿色燃料
乙二醇
甘醇
无色、无臭、具有甜味的黏稠液体
有毒
防冻液、合成涤纶
丙三醇
甘油
无毒
制日用化妆品和硝化甘油
4.饱和一元醇
(1)通式:CnH2n+1OH(n≥1)。
(2)物理性质
①沸点。
a.随着碳原子数的增多,饱和一元醇的熔、沸点逐渐升高。
b.饱和一元醇的沸点比与它相对分子质量接近的烷烃或烯烃的沸点要 高 ,主要是因为醇分子间可形成 氢键 。
②溶解性。
a.碳原子数为1~3的饱和一元醇能与水以任意比 互溶 。
b.碳原子数为4~11的饱和一元醇为 油状液体 ,仅部分溶于水。
c.碳原子数更多的高级醇(饱和一元醇)为 固体 , 难 溶于水。
d.多元醇在水中的溶解度 较大 。
5.醇的命名
如可命名为 4甲基2戊醇 。
[知识点二] 醇的化学性质
1.醇分子中发生反应的部位及反应类型
醇发生反应主要涉及分子中的 碳氧 键和 氢氧 键。
2.醇的化学性质(以1丙醇为例)
[微思考]
1.乙醇在浓硫酸作用下加热可发生分子内脱水和分子间脱水,这两个反应都是消去反应吗?
提示:不是。乙醇分子内脱水生成乙烯是消去反应,乙醇分子间脱水生成乙醚为取代反应。
2.分子式为C4H10O的醇能发生氧化反应生成醛的有几种?试写出它们的结构简式。
提示:两种。能发生氧化反应生成醛的醇,分子中含有-CH2OH结构,满足题意的醇为C3H7—CH2OH,C3H7—有两种结构,因此相应的醇有两种,分别为CH3CH2CH2CH2OH和(CH3)2CHCH2OH。
[自我评价]
判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)从碘水中提取单质碘时,不能用无水乙醇代替CCl4。( √ )
(2) 乙醇与乙醚互为同分异构体。( × )
(3)有机化合物既不能发生消去反应,也不能催化氧化生成醛或酮。( × )
(4) 、CH3CH2OH、CH3CH2CH3三者的沸点高低顺序为>CH3CH2OH>CH3CH2CH3。( √ )
(5)等物质的量的CH3CH2OH和C2H4完全燃烧时的耗氧量相同。( √ )
(6) 的名称为1甲基1丙醇。( × )
(7)醇的分子间脱水和分子内脱水反应都属于消去反应。( × )
(8)1丙醇和2丙醇发生消去反应的产物相同,但发生催化氧化的产物不同。( √ )
醇的同分异构体
(素养形成——宏观辨识与微观探析)
[思考探究]
异丁醇()是一种高品质的汽油替代燃料,与当前市场上最为常见的燃料乙醇相比,异丁醇有更高的能量密度、不易吸水、可以通过现有的汽油销售设施进行输送等优势,并且对汽车发动机的损伤小,可直接用于汽油动力汽车。近日,中科院某研究中心开发出一种简单的方法,可以直接将甲醇和生物乙醇转化为异丁醇。他们通过调控催化剂的结构,比如金属Ir的价态和粒径分布,可以准确地控制反应路径,使异丁醇的选择性由不足30%提高到90%以上。
(1)异丁醇用系统命名法应如何命名?
提示:2甲基1丙醇。
(2)异丁醇属于醇类的异构体还有几种?试写出它们的结构简式。
提示:还有3种。分别是HO—CH2—CH2—CH2—CH3、
[核心突破]
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。
(2)醇和醚之间可能存在官能团类型异构。如
(3)芳香醇与酚之间也可能存在官能团异构。如 (酚类)互为同分异构体。
[典题示例]
[典题1] 最简单的不能发生消去反应的饱和一元醇A有多种同分异构体,其同分异构体发生消去反应,能得到的单烯烃的种类有( )
A.4种 B.5种 C.6种 D.7种
解析:B [由题意可知:此饱和一元醇A应为,是含5个碳原子的饱和一元醇,其同分异构体发生消去反应能得5个碳的单烯烃,其种类有:CH2CHCH2CH2CH3、
CH3CHCHCH2CH3、CH2CCH2CH3CH3
[学以致用]
1.分子式为C5H12O的饱和一元醇,其分子中含有两个—CH3,两个—CH2—,一个和一个—OH,它的可能结构有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
解析:C [戊烷的同分异构有CH3—CH2—CH2—CH2—CH3、
若为CH3—CH2—CH2—CH2—CH3,饱和一元醇有:CH3CH2CH2CH2CH2OH;CH3CH2CH2CH(OH)CH3;CH3CH2CH(OH)CH2CH3;
其中CH3CH2CH2CH(OH)CH3;CH3CH2CH(OH)CH2CH3
符合条件。若为,饱和一元醇有:CH3CH(CH3)CH2CH2OH;
CH3CH(CH3)CH(OH)CH3;(CH3)2C(OH)CH2CH3;CH2OHCH(CH3)CH2CH3;
其中CH3CH(CH3)CH2CH2OH;
CH2OHCH(CH3)CH2CH3符合条件。若为,饱和一元醇有:(CH3)3CCH2OH,不符合条件。故符合条件有4种。]
醇的化学性质
(素养形成——证据推理与模型认知)
[思考探究]
实验室中可用乙醇与HBr反应制取溴乙烷。如图所示装置,在试管Ⅰ中依次加入2 mL蒸馏水、4 mL 浓硫酸、2 mL 95%的乙醇和3 g溴化钠粉末,在试管Ⅱ中注入蒸馏水,烧杯中注入自来水。加热试管Ⅰ至微沸状态数分钟后,冷却。
(1)你怎样证明试管Ⅱ中收集到的就是溴乙烷?
提示:取少许试管Ⅱ中收集的油状有机化合物置于小试管中,加入NaOH溶液,振荡,加热,静置,取上层清液(或取少量清液)置于另一小试管中,加入过量的稀硝酸酸化,向上述酸化的溶液中滴加AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成,说明溶液中含有Br-,即说明原有机化合物中含有溴元素,是溴乙烷。
(2)试管Ⅰ中液体为什么会发黄?
提示:浓硫酸具有强氧化性,而HBr有还原性,会发生副反应生成溴单质而使液体发黄。
[核心突破]
1.从结构上预测醇的化学性质
由于氧元素的电负性比碳元素和氢元素的电负性都大,醇分子中的羟基上的氧原子对共用电子对的吸引能力增强,共用电子对偏向氧原子,从而使碳氧键和氢氧键都显出极性,容易断裂。由于羟基上氧原子的强吸电子作用,αC上的碳氢键和βC上的碳氢键也较容易断裂。总之,上图中①②③④号位置的化学键都可在反应中断裂。
以乙醇为例,分子中的断键位置与反应如下:
反应物
及条件
断键
位置
反应类型
化学方程式
Na
①
置换反应
2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑
HBr
②
取代反应
CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O
O2(Cu),△
①③
氧化反应
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
浓硫酸,
170℃
②④
消去反应
CH3CH2OHCH2===CH2↑+H2O
浓硫酸,
140℃
①②
取代反应
2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O
CH3COOH2
浓硫酸,△
①
酯化反应
(或取代
反应)
CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O
2.醇类的相关反应及反应规律
(1)醇的消去反应规律
①条件:醇能否发生消去反应及消去反应产物的种类取决于醇分子中是否有βH(与羟基相连的碳原子相邻的碳原子上的氢原子)及βH的种类。
②具体规律
(2)醇的催化氧化规律
①条件:醇能否发生催化氧化及氧化生成何种物质取决于醇分子中是否有αH(与羟基相连的碳原子上的氢原子)及αH的个数。
②具体规律
[典题示例]
[典题2] (2022·陕西西安高二检测)下列醇既能被催化氧化生成醛,又能发生消去反应生成烯烃的是( )
解析:D [CH3OH只能发生催化氧化反应生成甲醛,不能发生消去反应,A不符合题意;可以被催化氧化生成酮,由于羟基连接的碳原子的邻位碳原子上有氢原子,因此可以发生消去反应,B不符合题意;可以发生催化氧化反应生成醛,由于羟基连接的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子,因此不能发生消去反应,C不符合题意;可以催化氧化生成醛,由于羟基连接的碳原子的邻位碳原子上有氢原子,因此可以发生消去反应生成烯烃,D符合题意。]
[学以致用]
2.分子式为C7H16O的饱和一元醇的同分异构体有多种,在该醇的下列同分异构体中:
(1)可以发生消去反应生成两种单烯烃的是 ____________ ;
(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:(1)因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所连碳为中心,分子不对
称。(2)~(4)连有—OH的碳上有2个氢原子时可被催化氧化为醛,有1个氢原子时可被催化氧化为酮,不含氢原子时不能被氧化。(5)连有—OH的碳上有氢原子时,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
[素养提升]
生产和生活中醇类物质存在广泛:假酒中含的甲醇是一种无色的有毒液体,易燃;口香糖中的木糖醇又名戊五醇,是一种重要的安全甜味剂,极易溶于水,具有防龋齿的作用。
1.甲醇和木糖醇都有羟基,它们和乙醇是同系物吗?
提示:甲醇和乙醇互为同系物,木糖醇和乙醇不是。
2.甲醇能发生催化氧化反应和消去反应吗?木糖醇呢?
提示:甲醇能发生催化氧化反应生成甲醛,但是不能发生消去反应。木糖醇既能发生催化氧化反应,也能发生消去反应。
1.下列关于醇的说法中,不正确的是( )
A.酒驾测试仪利用了乙醇的易挥发性和还原性
B.乙醇的沸点低于丙烷
C.化妆品中添加甘油可以起到保湿作用
D.乙二醇可用作内燃机防冻液
解析:B [K2Cr2O7具有强氧化性,可氧化乙醇,可用于检验乙醇,利用了乙醇的挥发性和还原性,故A正确;因为醇分子间有氢键,故标准状况下乙醇为液体,而丙烷为气体,即乙醇的沸点高于丙烷,故B错误;甘油有保湿、锁水的功能,常添加在化妆品中,故C正确;乙二醇是一种二元醇,用作汽车防冻液,故D正确。]
2.结合下表数据分析,下列说法不合理的是( )
物质
分子式
沸点/℃
溶解性
乙醇
C2H6O
78.5
与水以任意比混溶
乙二醇
C2H6O2
197.3
与水和乙醇以任意比混溶
A.二者的溶解性与其在水中能够形成氢键有关
B.可以采用蒸馏的方法将二者进行分离
C.丙三醇的沸点应该高于乙二醇的沸点
D.二者组成和结构相似,互为同系物
解析:D [乙醇和乙二醇都能与水分子形成氢键,均能与水以任意比混溶,A项正确;二者的沸点相差较大,可用蒸馏法进行分离,B项正确;丙三醇分子中羟基数目多,分子间可形成更多氢键,其沸点高于乙二醇,C项正确;二者分子中所含羟基数不同,不互为同系物,D项错误。]
3.下列关于实验室制取乙烯的说法不正确的是( )
A.温度计水银球插入反应物液面以下
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
解析:B [实验室制取乙烯的实验所控温度为混合液的温度,所以温度计应插入反应物液面以下,A正确;加热时应使温度迅速上升至170℃,减少副反应的发生,B错误;浓硫酸可以把部分乙醇氧化生成C或CO2,自身被还原产生SO2,所以反应过程中溶液的颜色会逐渐变黑,生成的乙烯中混有刺激性气味的气体,C、D正确。]
4.下列各醇不能发生消去反应的是( )
A.CH3CH2CH2OH B.C2H5OH
C.CH3CH2C(CH3)2OH D.(CH3)3CCH2OH
解析:D [与-OH相连C的邻位C上有H,可发生消去反应,A、B、C中醇均可发生消去反应,D中与-OH相连C的邻位C上没有H,不能发生消去反应。]
5.某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应反应的化学方程式: ______________________________________ 。
在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明乙醇的催化氧化反应是 __________ 反应。
(2)甲和乙两个水浴的作用不相同。
甲的作用是 __________ ;乙的作用是 __________________________ 。
(3)反应进行一段时间后,试管a中能收集到不同的物质,它们是 __________ ,集气瓶中收集到的气体的主要成分是 __________ 。
解析:甲中的水为热水,其作用是将无水乙醇加热成乙醇蒸气,与空气一起进入玻璃管中,在铜网的作用下进行反应2Cu+O22CuO,CH3CH2OH+CuOCH3CHO+H2O+Cu。从玻璃管中出来的物质有未反应的乙醇蒸气及少量O2、水蒸气、乙醛蒸气和大量的N2,它们一起进入乙中,乙中的水为冷水,其作用是将乙醇蒸气、水蒸气、乙醛蒸气进行冷却变为液体,不能冷却的少量O2和大量的N2进入到集气瓶中。
答案:(1)2Cu+O22CuO,CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O 放热
(2)加热 冷却 (3)乙醛、乙醇、水 氮气
[课堂小结]
对应学生课时P21
1.下列说法正确的是( )
A.甲醇、乙二醇、丙三醇互为同系物
B.乙二醇是无色、黏稠、有甜味的液体
C.甲醇、乙二醇、丙三醇都是饱和一元醇
D.甲醇、乙二醇、丙三醇都难溶于水而易溶于乙醇,是重要的化工原料
解析:B [A.同系物必须具有相似结构,甲醇含有1个羟基,乙二醇含有2个羟基,丙三醇含有3个羟基,三者结构不同,一定不属于同系物,故A错误;B.乙二醇含有2个羟基,是无色、黏稠、有甜味的液体,故B正确;C.甲醇含有1个羟基,是一元醇,乙二醇含有2个羟基,是二元醇,丙三醇含有3个羟基,是三元醇,故C错误;D.-OH是亲水基团,甲醇、乙二醇、丙三醇都易溶于水且易溶于乙醇,是重要的化工原料,故D错误;故选B。]
2.乙醇是生活中常见的有机物,下列有关乙醇的实验操作或实验现象正确的是( )
A.①中酸性KMnO4溶液会褪色,乙醇转化为乙醛
B.②中钠会在乙醇内部上下跳动,上方的火焰为淡蓝色
C.③中灼热的铜丝插入乙醇中,铜丝由红色变为黑色
D.④中X是饱和NaOH溶液,X液面上有油状液体生成
解析:B [A.由于酸性KMnO4溶液有强氧化性,乙醇最终被氧化为乙酸,故A错误;B.钠的密度大于乙醇,加入后先下沉,反应过程中钠表面产生的氢气泡会使其浮力增大而上浮,上浮到一定位置气泡破裂后钠又会下沉,氢气燃烧发出淡蓝色火焰,故B正确;C.灼热的铜丝表面是黑色的氧化铜,氧化铜被乙醇还原为铜丝后重新变为红色,故C错误;D.X应该是饱和碳酸钠溶液,故D错误;故选B。]
3.乙醇分子结构式如图所示,下列反应及断键部位不正确的是( )
A.乙醇与钠的反应是①键断裂
B.乙醇的催化氧化反应是②③键断裂
C.乙醇的完全燃烧是①②③④⑤键断裂
D.乙醇与HBr反应是②键断裂
解析:B [A.乙醇与钠的反应时断裂羟基中的O-H 键,即是①键断裂,A正确;B.乙醇发生催化氧化反应产生CH3CHO,断裂羟基中的O-H键及羟基连接的C原子上的C-H键,然后再形成C===O,因此是①③键断裂,B错误;C.乙醇燃烧产生CO2、H2O,分子中所有化学键都发生断裂,因此是①②③④⑤键断裂,C正确;D.乙醇与HBr发生取代反应是断裂乙醇分子中的C-O键,然后形成C-Br键,即是②键断裂,D正确;故合理选项是B。]
4.下列说法中,正确的是( )
A.醇类在一定条件下都能发生消去反应生成烯烃
C.将与CH3CH2OH在浓H2SO4存在下加热,最多可生成3种有机产物
D.醇类在一定条件下都能与氢卤酸反应生成卤代烃
解析:D [A.甲醇不能发生消去反应,多碳醇当与羟基相邻的碳原子上没有氢原子时也不能发生消去反应,A错误;B. 中和羟基相连的碳原子上面没有氢原子,不能被催化氧化,B错误;C. 与CH3CH2OH在浓H2SO4存在下加热反应时,不仅可以发生分子内脱水,生成烯烃,也能分子间脱水生成醚,烯烃有两种,醚有三种,所以有机产物最多有5种,C错误;D.醇类在加热条件下都能与浓氢卤酸发生取代反应,生成卤代烃,D正确;故选D。]
5.有两种饱和一元醇的混合物18.8 g,与23 g Na充分反应,生成的H2在标准状态下的体积为5.6 L,这两种醇分子中相差一个碳原子。则这两种醇可能是( )
A.甲醇和乙醇 B.乙醇和1丙醇
C.2丙醇和1丁醇 D.无法确定
解析:A [饱和一元醇与钠按物质的量比1∶1反应,生成的H2在标准状况下的体积为5.6 L,则氢气的物质的量为 =0.25 mol,由2Na~H2:需要金属Na的物质的量为0.5 mol,参加反应的钠的质量为0.5 mol×23 g/mol=11.5 g<23 g,故醇完全反应,故饱和一元醇混合物的平均摩尔质量==37.6 g/mol,由于两种醇分子中相差一个碳原子,设醇中碳原子数目分别为n、n+1,则:14n+2+16<37.6<12(n+1)+2(n+1)+2+16,可得n=1,故A正确。]
6.一定条件下,下列物质可以跟有机化合物反应的是( )
①酸性KMnO4溶液 ②NaOH水溶液 ③KOH的乙醇溶液 ④Na ⑤CuO
A.只有①②④ B.只有①③④
C.只有①②④⑤ D.全部
解析:C [分子中含有碳碳双键和羟基,能被酸性高锰酸钾溶液氧化;含有氯原子,能与氢氧化钠水溶液发生取代反应;该物质中不论是羟基还是氯原子均不能发生消去反应;含有羟基,能与金属钠反应;含有羟基,能与氧化铜发生催化氧化,C项符合。]
7.某有机物的结构简式为CH2===CHCH2CH2OH,下列对其化学性质的判断中,正确的是( )
A.该有机物不能使溴水褪色
B.该有机物能发生加成反应但不能发生催化氧化生成醛
C.能使酸性KMnO4溶液褪色
D.1 mol该有机物能与足量的金属钠反应放出11.2 LH2
解析:C [A.该有机物含有碳碳双键,可与溴发生加成反应,能使溴水褪色,A错误;B.该有机物含有碳碳双键,能发生加成反应,含有羟基,能发生催化氧化生成醛,B错误;C.该有机物含有碳碳双键、羟基,均可与高锰酸钾反应,则能使酸性KMnO4溶液褪色,C正确;D.1 mol该有机物能与足量的金属钠反应放出标准状况下11.2 L H2,D错误;答案为C。]
8.薄荷是常用中药之一,从薄荷中提取的薄荷醇可制成医药。薄荷醇的结构简式如图,下列说法正确的是( )
A.薄荷醇的分子式为C10H20O,它是环己醇的同系物
B.薄荷醇的分子中至少有12个原子处于同一平面上
C.薄荷醇在Cu或Ag作催化剂、加热条件下能被O2氧化为醛
D.在一定条件下,薄荷醇能发生取代反应、消去反应和加聚反应
解析:A [薄荷醇的分子式为C10H20O,它与环己醇具有相似的结构,分子组成上相差4个CH2原子团,属于同系物,故A项正确;薄荷醇的碳环上的碳碳键都是共价单键,不是平面结构,故B项错误;薄荷醇分子中,与羟基相连的碳原子上只有1个H原子,在Cu或Ag做催化剂、加热条件下,其能被O2氧化为酮,故C项错误;薄荷醇分子中没有碳碳不饱和键,不能发生加聚反应,故D项错误。]
9.金合欢醇广泛应用于多种香型的香精中,其结构简式如图所示。下列说法不正确的是( )
A.金合欢醇与乙醇互为同系物
B.金合欢醇既可发生加成反应,又可发生取代反应
C.1 mol金合欢醇能与3 mol H2发生加成反应,也能与3 mol Br2发生加成反应
D.1 mol金合欢醇与足量Na反应生成0.5 mol H2
解析:A [乙醇为饱和一元醇,而金合欢醇分子中含有碳碳双键,二者的结构不相似,所以不互为同系物,A错误;金合欢醇分子中含有碳碳双键可发生加成反应,同时含有羟基,能发生取代反应,B正确;金合欢醇分子中含有3个碳碳双键,所以1 mol金合欢醇能与3 mol H2发生加成反应,也能与3 mol Br2发生加成反应,C正确;醇羟基与产生H2的物质的量之比为2∶1,D正确。]
10.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,有玫瑰和橙花香气。下面的说法不正确的是( )
A.两种醇都能与溴水反应
B.两种醇互为同分异构体
C.两种醇都可在铜催化下与氧气反应生成相应的醛
D.两种醇都难溶于水
解析:C [两种醇分子中均含有键,都能与溴水反应,A正确;两种醇的分子式(都是C10H18O)相同,但结构不同,互为同分异构体,B正确;因芳樟醇中与-OH相连的碳原子上没有H原子,不能被催化氧化,C错误;两种醇分子中碳原子数较大,应难溶于水,D正确。]
请回答下列问题:
(1)在A~E五种物质中,互为同分异构体的是 ________ (填字母代号)。
(2)写出由A生成B反应的化学方程式: __________________________________ 。
(3)已知HCHO分子中所有原子在同一平面内,则上述分子中所有的原子有可能都在同一平面内的是 ________ (填字母代号)。
(4)C能形成高聚物,该高聚物的结构简式为 ________________ 。
解析:(1)A发生催化氧化生成B,A发生消去反应生成C,A与甲酸发生酯化反应生成D,为取代反应,A发生分子内酯化反应生成E,也属于取代反应。五种物质中只有C、E的分子式相同,但结构不同,则C与E互为同分异构体。
(3)已知HCHO分子中所有原子在同一平面内,表明羰基是平面结构。ABDE中均含有亚甲基,是空间四面体结构,只有C中含有苯环和碳碳双键,都是平面结构,分子中所有的原子有可能都在同一平面内。(4)C中含有碳碳双键,可发生加聚反应,该高聚物的结构简式为。
物质
熔点 (℃)
沸点(℃)
2丁醇
-114.7
99.5
2氯丁烷
-131.3
68.2
以下是实验步骤:
步骤1:在圆底烧瓶内放入无水ZnCl2和12 mol·L-1浓盐酸,充分溶解、冷却,再加入2丁醇,反应装置如图,加热一段时间。
步骤2:将反应混合物移至蒸馏装置内,蒸馏并收集115℃以下馏分。
步骤3:从馏分中分离出有机相,依次用蒸馏水、5%NaOH溶液、蒸馏水洗涤,再加入CaCl2固体,放置一段时间后过滤。
步骤4:滤液经进一步精制得产品。
(1)步骤1中加入无水ZnCl2的作用是 ______________________________________ 。
(2)步骤1反应装置中冷凝管的作用是 _______________________________________ ,冷却水从冷凝管的 ________ (填“a”或“b”)口通入。
(3)步骤3用NaOH溶液洗涤时操作要迅速,其原因是 _________________________ 。
(4)步骤4进一步精制产品所采用的操作方法是 ________ (填名称)。
(5)检验产品2氯丁烷中含有氯元素的方法是 __________________________________ (写出操作过程)。
解析:(1) 2丁醇和盐酸加热发生取代反应生成2氯丁烷和水,加入烧瓶的物质中,无水氯化锌是催化剂;
(2)球形冷凝管是用来冷凝回流挥发出的2丁醇和2氯丁烷、导出氯化氢气体,冷却水从冷凝管的a口通入,可使冷凝水充满冷凝管,达到理想的冷凝效果;
(3)卤代烃在强碱溶液中发生水解生成醇,2氯丁烷沸点低易挥发,故步骤3用NaOH溶液洗涤时操作要迅速,其原因是防止2氯丁烷水解减少2氯丁烷挥发;
(4)蒸馏可分离互溶的有一定沸点差的液体混合物,故步骤4进一步精制产品所采用的操作方法是蒸馏;
(5) 2氯丁烷中所含为氯原子,通过其在碱溶液中水解转变为氯离子、调pH到酸性后用硝酸银溶液加以检验,则检验产品2氯丁烷中含有氯元素的方法是:取产品少许于试管中,先加NaOH溶液,加热,冷却后,再滴入硝酸溶液至酸性,最后滴入硝酸银溶液,若有白色沉淀,则2氯丁烷含有氯元素。
答案:(1)做催化剂或加快化学反应速率 (2)冷凝回流挥发出2丁醇(或提高原料利用率)和2氯丁烷 a (3)防止2氯丁烷水解和减少2氯丁烷挥发 (4)蒸馏 (5)取产品少许于试管中,先加NaOH溶液,加热,冷却后,再滴入硝酸溶液至酸性,最后滴入硝酸银溶液,若有白色沉淀,则2氯丁烷含有氯元素
13.松油醇是一种调香香精,它是α、β、γ三种同分异构体组成的混合物,可由有机物A经下列反应制得:
(1)α松油醇完全燃烧时,消耗α松油醇与氧气的物质的量之比为 ________ 。
(2)A物质不能发生的反应或不具有的性质是 ________ (填字母)。
a.使酸性KMnO4溶液褪色 B.转化为卤代烃
c.能发生加成反应 D.能发生取代反应
(3)β松油醇分子中有 ________ 种不同化学环境的氢原子,其与羧酸反应转化为酯的反应条件是 ________________ 。
(4)写出生成γ松油醇的化学方程式: _______________________________________ ,该反应的反应类型是 ____________ 。
解析:(1)由题知α松油醇的化学式为C10HO,其中含10个C、18个H、1个O,则1 mol α松油醇完全燃烧消耗氧气的物质的量为10 mol+ mol- mol=14 mol。
(2)羟基连接碳原子上没有氢原子,不能被酸性KMnO4溶液氧化,不能使酸性KMnO4溶液褪色,a符合题意;含有醇羟基,能与HX发生取代反应,转化为卤代烃,b不符合题意;没有不饱和键,不能发生加成反应,c符合题意;含有醇羟基,可以发生取代反应,d不符合题意。
(3)β松油醇的结构简式为
,其分子中有7种不同化学环境的氢原子,在浓硫酸存在并加热条件下可与羧酸发生酯化反应。
(4)A发生消去反应生成γ松油醇,反应的化学方程式为
答案:(1)1∶14 (2)ac (3)7 浓硫酸、加热
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