第2章 第2节 第1课时 醇（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高二化学选择性必修3教师用书（鲁科版 京粤闽皖豫宁陕）

第2节　醇和酚 第1课时　醇 [核心素养发展目标]　1.知道醇、酚的结构特点，能辨识常见的醇、酚，并能用系统命名法对简单的饱和一元醇命名。2.能从化学键、官能团的角度理解醇类的消去反应、催化氧化反应的特征和规律。3.通过对1⁃丙醇性质的探究，学会预测醇类物质性质的一般方法。 1、 醇的概述 1.醇、酚的概念及区别 (1)醇：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。如CH3CH2OH(乙醇)、(苯甲醇)。 (2)酚：芳香烃分子中苯环上的氢原子被羟基取代后的有机化合物。如(邻甲基苯酚)、(萘酚)。 2.醇的分类 (1)按烃基是否饱和分 (2) (3)按烃基是否含苯环分 其中由烷烃衍生出来的一元醇，叫做饱和一元醇，通式：CnH2n+1OH(n≥1)，可简写为R—OH。 3.常见的醇 名称 色、态、味 毒性 水溶性 用途 甲醇(木醇) 无色、具有挥发性的液体 有毒 易溶 燃料、化工原料 乙二醇 无色、无臭、具有甜味的黏稠液体 有毒 与水以任意比例互溶，显著降低水的凝固点 防冻液、合成涤纶 丙三醇(甘油) 无色、无臭、具有甜味的黏稠液体 无毒 与水以任意比例互溶，具有很强的吸水能力 制日用化妆品、硝化甘油 4.物理性质 (1)饱和一元醇 ①状态：C1~C3的一元醇为液体，C4~C11的一元醇为黏稠液体，C12以上的一元醇是蜡状固体。 ②水溶性：随着烃基的增大，醇的水溶性明显降低。碳原子数1~3的醇可与水以任意比例互溶，C4~C11的一元醇部分溶于水，C12以上的一元醇难溶于水。 ③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。由于氢键的存在，使饱和一元醇的沸点比与其相对分子质量接近的烷烃或烯烃的沸点要高。 (2)多元醇 ①增加了分子间形成氢键的概率，使多元醇的沸点较高。 ②增加了醇与水分子间形成氢键的概率，使多元醇具有易溶于水的性质。 5.醇的命名 (1)选主链——选择连有羟基的最长碳链为主链，按主链所含碳原子数称为某醇。 (2)编序号——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　当醇分子中含有多个羟基时，应选择含羟基最多的最长碳链为主链，羟基的个数用“二”“三”等表示。如的名称为1，3⁃丁二醇。 (1)乙醇与甲醚(CH3—O—CH3)互为碳骨架异构(　　) (2)的名称为1⁃甲基⁃1⁃丙醇(　　) (3)质量分数为95%的乙醇溶液常作消毒剂(　　) (4)向工业酒精中加入生石灰，然后加热蒸馏，可制得无水乙醇(　　) (5)沸点由高到低的顺序为>CH3CH2OH>CH3CH2CH3(　　) (6)与互为同系物(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)× 1.饱和一元醇的沸点比与其相对分子质量接近的烷烃或烯烃的沸点高的原因是什么？ 提示　一个醇分子中羟基上的氢原子可与另一个醇分子中羟基上的氧原子相互吸引形成氢键，增强了醇分子间的相互作用。 2.观察下列几种物质的结构，用序号回答下列问题。 ①CH3CH2OH　　　　　②CH3CH2CH2OH ③ ④ ⑤CH3—O—CH3 ⑥ (1)属于醇的是　　　　　，属于酚的是　　　　　。  (2)互为同分异构体的分别是　　　　、　　　　　、 　　　　　。  (3)互为同系物的是　　　　　 或　　　　　。  答案　(1)①②③⑥　④　(2)①⑤　②⑥　③④　(3)①②　①⑥ 3.对下列的醇类物质进行命名。 (1)　命名：　　　　　。  (2)　命名：　　　　　　　　　。  (3)　命名：　　　　　　　　　　。  (4)　命名：　　　　　。  答案　(1)2⁃丁醇　(2)4⁃甲基⁃2⁃戊醇 (3)2⁃甲基⁃2⁃丁醇　(4)对苯二甲醇 二、醇的化学性质——以1⁃丙醇为例 1.从结构预测醇的化学性质 (1)氧元素的电负性比氢元素和碳元素的电负性都大，使氢氧键和碳氧键都显出极性，成为反应的活性部位，使α⁃H和β⁃H都较为活泼，即①、②部位容易断裂。 (2)由于醇分子中羟基上氧原子的强吸电子作用，使α⁃C上的碳氢键和β⁃C上的碳氢键极性增强，使α⁃H和β⁃H都较为活泼，即③、④部位容易断裂。 2.醇的化学性质 反应类型 化学方程式 断键部位 羟基的反应 取代反应 与浓的氢卤酸反应生成卤代烃和水：CH3CH2CH2OH+HBrCH3CH2CH2Br+H2O ② 醇分子间脱水生成醚和水： 2CH3CH2CH2OHCH3CH2CH2OCH2CH2CH3+H2O ①② 消去反应 发生消去反应生成烯烃和水：CH3CH2CH2OHCH3CH==CH2↑+H2O ②④ 羟基中氢的反应 置换反应 与活泼金属反应，例如与金属钠反应生成丙醇钠和氢气：2CH3CH2CH2OH+2Na―→2CH3CH2CH2ONa+H2↑。醇分子中羟基氢原子的活泼性比水分子中氢原子的活泼性弱 ① 取代反应 与羧酸反应生成酯和水，例如与乙酸反应： +H18OCH2CH2CH3+H2O 反应机理：酸脱羟基，醇脱羟基氢原子 ① 醇的氧化 氧化反应 燃烧：2CH3CH2CH2OH+9O26CO2+8H2O — 催化氧化：2CH3CH2CH2OH+O22CH3CH2CHO+2H2O ①③ (1)乙醇中混有的少量水可用金属钠进行检验(　　) (2)醇的分子间脱水和分子内脱水都属于消去反应(　　) (3)乙醇的分子间脱水反应和酯化反应都属于取代反应(　　) (4)1⁃丙醇和2⁃丙醇发生消去反应的产物相同(　　) (5)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(　　) (6)等物质的量的CH3CH2OH和C2H4完全燃烧时的耗氧量相同(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　(6)√ 1.为什么钠与乙醇反应不如钠与水反应剧烈？ 提示　由于醇分子中的烷基具有推电子作用，使醇分子中的氢氧键不如水分子中的氢氧键容易断裂，即醇分子中羟基上的氢原子不如水分子中的氢原子活泼，所以钠与乙醇的反应不如钠与水反应剧烈。 2.乙醇、乙二醇(HOCH2CH2OH)、甘油(丙三醇：HOCH2CHOHCH2OH)分别与足量金属钠作用，产生等量的氢气，则三种醇的物质的量之比为(　　) A.6∶3∶2 B.1∶2∶3 C.3∶2∶1 D.4∶3∶2 答案　A 解析　醇与金属钠反应产生氢气的量主要取决于羟基的量，1 mol羟基可以产生0.5 mol H2，三种醇产生等量的氢气，说明三种醇中羟基的物质的量相等，所以乙醇、乙二醇、丙三醇三者的物质的量之比为1∶∶=6∶3∶2。 1.(2023·无锡高二检测)下列关于醇的说法错误的是(　　) A.乙醇燃烧生成二氧化碳和水，说明乙醇具有还原性 B.乙醇可以和金属钠反应很缓慢地放出氢气，说明乙醇的酸性很弱 C.只用水就能鉴别苯、乙醇、四氯化碳 D.甲醇有毒，但可以作燃料 答案　B 解析　乙醇燃烧生成二氧化碳和水，说明乙醇作燃料，具有还原性，A正确；乙醇可以和金属钠反应很缓慢地放出氢气，只能说明乙醇分子中含有—OH，不能说明乙醇有酸性，B错误；苯不溶于水，密度比水小，乙醇与水互溶，四氯化碳不溶于水，密度比水大，C正确；甲醇虽然有毒，但可以作燃料，D正确。 2.某化学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，请写出实验过程中发生反应的总化学方程式：　　　　 　　　　　；  在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该反应是　　　　(填“吸热”或“放热”)反应。  (2)甲是热水浴，乙是冷水浴，两个水浴作用不相同，甲的作用是　　　 　　；  乙的作用是　　　 　　。  (3)反应进行一段时间后，试管a中能收集到的有机物主要有　　　　、　　　　。  (4)若试管a中收集到的液体用蓝色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还有　　　　。  答案　(1)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O　放热　(2)使乙醇汽化成乙醇蒸气　冷却产生的乙醛等气体　(3)乙醛　乙醇　(4)乙酸 解析　(1)铜与氧气反应生成黑色的氧化铜，氧化铜与乙醇发生反应生成铜、乙醛和水，该过程的总化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该反应是放热反应，放出的热量足以维持反应进行。(4)若试管a中收集到的液体用蓝色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明溶液呈酸性，则溶液中含有乙酸。 1.醇脱水反应的比较(乙醇为例) 分子内脱水 分子间脱水 反应类型 消去反应 取代反应 结构特点 与羟基相连碳原子的相邻碳原子上有氢原子 有醇羟基 反应条件 浓硫酸，170 ℃ 浓硫酸，140 ℃ 反应原理 2.醇的催化氧化规律 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α⁃H(与羟基相连的碳原子上的氢原子)及α⁃H的个数： 课时对点练　[分值：100分] (选择题1~13题，每小题6分，共78分) 题组一　醇的概述及物理性质 1.下列说法正确的是(　　) A.羟基跟链烃基直接相连的化合物都属于醇类 B.醇类的通式是CnH2n+1OH(n为正整数) C.酚类和醇类具有相同的官能团，因而具有相同的化学性质 D.分子内含有苯环和羟基的化合物都属于酚类 答案　A 解析　羟基跟链烃基直接相连的化合物属于醇类，其链烃基不一定是饱和链烃，A项正确，B项错误；苯环若通过链烃基再与羟基相连则形成醇类，D项错误。 2.下列关于醇类物质的物理性质的说法不正确的是(　　) A.乙醇是常用的有机溶剂，可用于萃取碘水中的碘 B.丙烷、乙醇、乙二醇的沸点逐渐升高 C.交警对驾驶员进行呼气酒精检测，利用了酒精易挥发的性质 D.甲醇、乙醇、丙醇均可与水以任意比例混溶，这是因为这些醇与水形成了氢键 答案　A 解析　乙醇是常用的有机溶剂，但与水互溶，不可用于萃取碘水中的碘，A项错误；相对分子质量相近的醇和烷烃相比，由于醇分子间存在氢键，烷烃分子间是范德华力，所以醇的沸点高于烷烃，故沸点大小：乙醇>丙烷，乙二醇有两个羟基，更易形成氢键，故沸点：乙二醇>乙醇>丙烷，B项正确；交警对驾驶员进行呼气酒精检测，利用了酒精易挥发的性质，挥发后与强氧化剂反应，C项正确。 3.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 答案　C 解析　A项，羟基位置没有表示出来，命名应为2⁃甲基⁃1⁃丙醇，错误；B项，编号错误，应该是3⁃己醇，错误；D项，主链选择错误，应该是3⁃戊醇，错误。 4.下列关于乙二醇和丙三醇的说法错误的是(　　) A.乙二醇的水溶液的凝固点很低，可做内燃机的防冻液 B.丙三醇的沸点比乙二醇的沸点高 C.这两种醇易溶于乙醇，难溶于水 D.丙三醇可用于制造炸药，乙二醇是制涤纶的主要原料 答案　C 解析　乙二醇和丙三醇分子中含有多个羟基，能与水以任意比例互溶。 题组二　醇的结构与化学性质 5.下列鉴别方法不可行的是(　　) A.用水鉴别乙醇、甲苯和溴苯 B.用燃烧法鉴别乙醇、苯和四氯化碳 C.用碳酸钠溶液鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯 D.用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯、环己烯和环己烷 答案　D 解析　A项，乙醇溶于水，甲苯不溶水且密度比水小，溴苯不溶水且密度比水大，可行；B项，乙醇、苯燃烧火焰有明显差别，而四氯化碳不能燃烧，可行；C项，乙醇溶于碳酸钠溶液，乙酸与碳酸钠反应产生气泡，乙酸乙酯浮于溶液表面，可行；D项，苯、环己烷都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，不可行。 6.(2024·郑州高二月考)分子式为C6H14O且含有“—CH2OH”的同分异构体有(不考虑立体异构)(　　) A.7种 B.8种 C.9种 D.10种 答案　B 解析　确定C6H14的同分异构体，—OH取代C6H14中甲基上的H原子，C6H14的同分异构体有：①CH3CH2CH2CH2CH2CH3、②CH3CH2CH2CH(CH3)2、③CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、④CH3CH2C(CH3)3、⑤CH(CH3)2CH(CH3)2。①中甲基处于对称位置，—OH取代甲基上的H原子有1种结构；②中甲基有2种，—OH取代甲基上的H原子有2种结构；③中甲基有2种，—OH取代甲基上的H原子有2种结构；④中甲基有2种，—OH取代甲基上的H原子有2种结构；⑤中甲基有1种，—OH取代甲基上的H原子有1种结构。 7.已知维生素A的结构简式如图，有关维生素A的说法正确的是(　　) A.维生素A是一种易溶于水的醇 B.维生素A的一个分子中含有3个碳碳双键 C.维生素A具有环己烷的结构单元 D.维生素A能发生加成、氧化、酯化等反应 答案　D 解析　维生素A的分子中含有一个—OH，属于醇类，但由于分子中含碳原子数较多，可推测其应难溶于水；一个维生素A的分子中应含有5个碳碳双键；维生素A分子中的六元环是环己烯的环状结构；维生素A含有碳碳双键、醇羟基，能发生加成、氧化、酯化等反应。 8.(2023·安徽芜湖高二期中)下列醇中既能发生消去反应，又能被氧化为酮的是(　　) ①　　　② ③CH3OH ④ ⑤ ⑥ A.①⑤ B.②③ C.②④ D.②⑥ 答案　D 解析　①不能发生消去反应，该物质能被氧化成醛()，不符合题意；②能发生消去反应生成CH2==CHCH3，该物质能被氧化成酮(CH3COCH3)，符合题意；③只有1个碳原子，不能发生消去反应，CH3OH被氧化成醛(HCHO)，不符合题意；④能发生消去反应生成，该物质能被氧化成醛()，不符合题意；⑤不能发生消去反应，该物质能被氧化成醛()，不符合题意；⑥能发生消去反应生成(CH3)3CCH==CH2，该物质能被氧化成酮[(CH3)3CCOCH3]，符合题意。 9.某二元醇的结构简式为，关于该有机化合物的说法错误的是(　　) A.用系统命名法命名：5⁃甲基⁃2，5⁃庚二醇 B.该有机化合物通过消去反应能得到6种不同结构的二烯烃(不考虑立体异构) C.该有机化合物可通过催化氧化得到醛类物质 D.1 mol该有机化合物与足量金属Na反应产生标准状况下氢气的体积为22.4 L 答案　C 解析　为二元醇，主链上有7个碳原子，为庚二醇，甲基在5号碳原子上，两个羟基分别在2、5号碳原子上，用系统命名法命名：5⁃甲基⁃2，5⁃庚二醇，A正确；羟基碳原子的邻位碳原子上有H原子，就可以消去形成双键，右边的羟基发生消去反应形成双键的位置有2个，左边的羟基发生消去反应形成双键的位置有3个，形成的二烯烃有6种不同结构，B正确；左边的羟基碳原子上无氢原子，右边的羟基碳原子上只有1个氢原子，不能得到醛类物质，C错误；1 mol该有机化合物含2 mol羟基，2 mol羟基与足量金属Na反应产生氢气的物质的量为1 mol，标准状况下的体积为22.4 L，D正确。 10.(2023·哈尔滨高二检测)异丁醇、叔丁醇的结构简式、沸点及熔点如表所示： 异丁醇 叔丁醇 结构简式 沸点/℃ 108 82.3 熔点/℃ -108 25.5 下列说法错误的是(　　) A.在一定条件下，两种醇均可与浓氢溴酸发生取代反应，生成相应的溴代烃 B.异丁醇的核磁共振氢谱图有三组峰，且峰面积之比是1∶2∶6 C.用降温结晶的方法可将叔丁醇从二者的混合物中分离出来 D.两种醇分别发生消去反应得到同一种烯烃 答案　B 解析　异丁醇的核磁共振氢谱图有四组峰，且峰面积之比是1∶1∶2∶6，故B错误；根据两者熔点的不同，降温时叔丁醇优先凝结成固体而析出，故C正确；两种醇分别发生消去反应得到同一种烯烃：(CH3)2C==CH2，故D正确。 11.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(不考虑立体异构)中既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项正确；乙醇与乙二醇都含有羟基，均能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色，B项正确；分子式为C4H10O的醇(不考虑立体异构)的结构简式为①CH3CH2CH2CH2OH、②、③、④，只有①③既能发生消去反应又能被催化氧化成醛，C项错误。 12.(2023·云南楚雄高二期中)由有机化合物经三步合成的路线中，不涉及的反应类型是(　　) A.取代反应 B.消去反应 C.加成反应 D.氧化反应 答案　C 解析　由结构简式可知，在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成，铜作催化剂条件下，与氧气共热发生催化氧化反应生成，在浓硫酸且加热的条件下发生消去反应生成，则制备过程中不涉及的反应类型为加成反应，故选C。 13.(2023·济南高二检测)已知：醛或酮可与格氏试剂(R'MgX)发生如下反应： 由乙醇合成CH3CH==CHCH3(2⁃丁烯)的流程如下： 下列说法错误的是(　　) A.③发生氧化反应，⑥发生消去反应 B.CH3CH==CHCH3存在顺反异构 C.P的分子式为C4H10O D.2⁃丁烯与Br2以1∶1加成可得三种不同产物(不考虑立体异构) 答案　D 解析　N为CH3CHO，P为，据此分析解题。反应③中，CH3CH2OH转化为CH3CHO，发生氧化反应，反应⑥中，转化为CH3CH==CHCH3，发生消去反应，A正确；2⁃丁烯与Br2以1∶1加成，只能生成一种产物，D错误。 14.(10分)(2023·苏州高二检测)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物质不具有的性质是　　　　　(填字母)。  a.使酸性KMnO4溶液褪色 b.能转化为卤代烃 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　　　　　。  答案　(1)1∶14　(2)ac　(3)浓硫酸、加热 (4)+O　消去反应 解析　(1)由α⁃松油醇结构简式，可确定其分子式为C10O，1 mol C10O完全燃烧时消耗O2的物质的量为(10+-) mol=14 mol。(2)A分子中两羟基所连碳原子上没有氢原子，不能被酸性KMnO4溶液氧化，a符合题意；A分子中含有羟基，能与HX发生取代反应转化为卤代烃，b不符合题意；A分子中不含不饱和键，不能发生加成反应，c符合题意；A分子中羟基上的氢原子比较活泼，能发生取代反应，d不符合题意。 15.(12分)实验室用环己醇()与85%磷酸共热制取环己烯()，制备装置如图所示(加热及夹持装置略)。 实验药品的物理性质： 名称 密度/(g·mL-1) 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 环己醇 0.96 25.2 161 微溶于水 环己烯 0.81 -103 83 不溶于水 85%H3PO4 1.68 42.35 213(失水) 易溶于水 已知：环己醇能与水形成二元共沸物(含水80%)，其沸点为97.8 ℃。 Ⅰ.实验原理 (1)该实验的反应原理与实验室制乙烯相似，请用化学方程式表示：　　　　 　　　　　。  (2)该反应有副反应发生(产物为)，反应的化学方程式为　　　　 　　　　　。  Ⅱ.制备粗产品 (3)在圆底烧瓶中加入20 mL (9.6 g)环己醇、10 mL 85%H3PO4、几片碎瓷片，用电热包均匀缓慢加热。85%H3PO4在反应中的作用是　　　　  　　　　　；  碎瓷片的作用是　　　　　。  Ⅲ.粗产品提纯 (4)从分液漏斗中分离出来的环己烯还要转移到蒸馏烧瓶中，并加入少量的无水氯化钙进一步蒸馏，此时温度计下端的水银球应插在蒸馏烧瓶的　　　位置，温度计显示的温度应为　　　　。  答案　(1)+H2O (2)2 +H2O (3)作催化剂、脱水剂　防止暴沸 (4)支管口处　83 ℃ 学科网（北京）股份有限公司 $