1、苏教版高中化学选修五有机化学基础醇酚学案新版专题4 烃的衍生物第二单元醇酚课前预习情景导入1.在餐馆里或野外就餐时常使用一种白色凝胶状的方便燃烧的固体，它就是固体酒精。但是，固体酒精并不是固态酒精，而是酒精与饱和醋酸钙溶液混合形成的一种固态凝胶。固体酒精携带方便，点燃后火焰温度高，无有害气体生成。2.工业上以石油为原料制得的乙醇是不能用来兑制饮用酒的，因为工业酒精中常混有乙醇的同系物甲醇。甲醇有毒，饮用10 mL甲醇，会使眼睛永远失明；而误服30 mL甲醇，将置人于死地。甲醇是无色、有类似酒精气味的液体，而含有甲醇的工业用酒精价格便宜。甲醇是一种优良的有机溶剂和燃料(如甲醇汽油)，还是制造甲醛
2、、氯甲烷等的原料。因为甲醇最早是用木材干馏法生产的，所以甲醇也叫木精、木醇。3.丙三醇与硝酸反应的产物除可用作烈性炸药外，在生理上还具有扩张血管的作用，常用作心脏病急救药。4.要注意酚与芳香醇的区别，羟基直接连在苯环上为酚，羟基如果是连接在苯环的烃基上，则为芳香醇，你能区别下列两种物质哪一种为酚，哪一种是醇吗？5.酚类的毒性:酚是一种原浆毒，对一切生物个体都有毒杀作用。酚通过与皮肤、黏膜的接触，吸入或经口而进入人体。它与细胞原浆中蛋白质接触时发生化学反应，而使细胞失去活力，浓酚液可使蛋白质凝固。酚作用于蛋白质时，并不与之结合(此点与强酸、强碱不同)，所以能继续向深部组织渗透，引起深部组织损伤坏
3、死，并被吸收而引起全身中毒。稀酚液对局部损害力虽然不如浓酚液，但具有很强的渗透力，而导致更严重的后果。吸入高浓度的酚蒸气，可引起中枢神经系统障碍，经常暴露在酚浓度较低的空气中，也能引起皮炎，能使皮肤变成黄褐色。知识预览一、醇的性质和应用1.烃分子中_上的氢原子被羟基取代形成的化合物称为醇。2.乙醇的分子式为_，结构式为_，结构简式为_。3.乙醇与钠反应得到_和_。在工业上，乙醇钠可由_和_反应制得。4.在醇和氢卤酸的反应中，醇分子中的_被卤素原子取代生成卤代烃。一般情况下，醇比较容易获得，卤代烷烃常用_和_反应制得。5.实验室中经常采用_和_共热发生脱水反应来获得乙烯或乙醚。6. _有剧毒，误
4、饮很少就能使眼睛失明甚至死亡，用工业酒精配制的假酒就含有该物质，故有毒，不能饮用。7.乙二醇是一种无色、黏稠、有甜味的液体，乙二醇的水溶液凝固点很低，可作汽车发动机的_。丙三醇俗称_，是重要的化工原料。乙二醇的结构为_，丙三醇的结构为_。丙三醇与硝酸发生反应生成的_是一种烈性炸药，俗称_。1.分子中羟基与_的有机化合物属于酚。最简单的酚是_，其分子式为_，结构简式为_，可简写为_。2.苯酚有毒，其浓溶液对皮肤有强烈的_，如果不慎将苯酚沾到皮肤上，应立即用_洗涤，再用水冲洗。3.常温下，纯净的苯酚是一种_，熔点为 40.9 。 从试剂瓶中取出的苯酚晶体往往因为部分氧化而略带_。常温下，苯酚能溶于
5、水并能相互形成_；当温度高于65 时，苯酚能与水以_互溶。4.苯酚是一种比_还弱的酸，它能与_溶液反应生成苯酚钠和水。反应方程式为_。向苯酚钠溶液中通入CO2气体，其反应方程式为_。5.苯酚与溴水反应生成白色不溶于水的2，4，6三溴苯酚，其反应方程式为_，该反应常用于对溶液中的苯酚进行定性和定量测定。6.向含有苯酚的溶液中加入_溶液，溶液呈现_，这是苯酚的显色反应，其他的酚类物质也会发生类似的反应，该显色反应非常灵敏，常用于酚类物质的检验。三、基团间的相互影响在苯酚的分子中，苯基影响了与其相连的羟基上的_，促使它比乙醇分子中羟基上的_更易电离；而羟基则反过来影响了与其相连的苯基上的氢原子，使_
6、的氢原子更活泼，更容易被其他原子或原子团所取代。课堂互动三点剖析一、乙醇、醇类的性质及应用1.醇类的定义及分类醇是指烃分子中饱和碳原子上的氢原子被羟基取代所形成的化合物。特别注意“饱和碳原子”，当羟基与碳碳双键或碳碳叁键相连时，容易发生异构化而转变为醛或酮。根据不同的分类标准，醇有多种分类方式。(1)根据醇分子里羟基的数目，醇可分为：一元醇。如：CH3OH、CH3CH2OH、(2)根据醇分子里烃基是否饱和，醇可分为：饱和醇。如：CH3OH、CH3CH2OH、不饱和醇。如：、(3)根据醇分子里是否含有苯环，醇可分为：脂肪醇。如：CH3OH、CH3CH2OH、CH2=CHCH2OH、芳香醇。如：2
7、.乙醇的物理性质乙醇是无色透明、具有特殊气味的液体。乙醇易挥发，能与水以任意比互溶，并能够溶解多种有机物。3.乙醇的分子结构和醇的化学性质(1)乙醇的组成和结构分子式：，结构式：；结构简式：CH3CH2OH或C2H5OH。乙醇可看作乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代后的产物，也可以看作是水分子中的一个氢原子被乙基取代后的产物。(2)醇的化学性质在乙烷分子中6个氢是等效的，而在乙醇分子中由于OH的引入，使乙醇分子中的氢分成三种：，氧元素的电负性比氢元素和碳元素的电负性都大，醇分子中羟基的氧原子对电子对的吸引能力强，电子云偏向氧原子，从而使CO键和OH键显出极性，容易断裂。醇发生的反应主要涉及到两种
8、键的断裂；断裂碳氧键脱掉羟基，发生取代反应或消去反应；断裂氢氧键脱掉氢，发生取代反应。在一定条件下位和位上的CH也会断裂。与活泼金属反应由于氧元素与氢元素由电负性的差异较大，羟基中氢氧键的极性比较强，容易断裂，所以羟基中的氢比较活泼，能与钠、钾、铝等金属发生反应。例如，乙醇可以与金属钠反应生成乙醇钠和氢气。2C2H5OH+2Na2C2H5ONa+H2实验证明，乙醇与金属钠的反应要比水与金属钠的反应缓和得多，常用乙醇来处理实验室中剩余的钠。取代反应a.醇与氢卤酸(HCl、HBr、HI)发生反应时，分子中的碳氧键发生断裂，羟基被卤原子取代，生成相应的卤代烃和水，例如：CH3CH2OH+HBrCH3
9、CH2Br+H2OCH3CH2CH2OH+HBrCH3CH2CH2Br+H2Ob.在酸做催化剂及加热的条件下，醇可以发生分子间的取代反应一个醇分子中的烃氧基(RO)取代另一个醇分子中的羟基，生成醚和水。例如，乙醇在浓硫酸作催化剂的情况下，加热到140 时会生成乙醚和水。C2H5OH+HOC2H5C2H5C2H5+H2Oc.与羧酸反应通过化学必修课程的学习我们已知道，乙醇与乙酸在浓硫酸催化并加热的情况下可以发生反应生成乙酸乙酯和水。实验证明，其他的醇与羧酸也可发生反应生成酯和水。在乙醇与乙酸反应制取乙酸乙酯时，利用氧同位素示踪法对乙醇分子中的氧原子进行标记，经过对生成物的检测，发现产物乙酸乙酯中
10、含有氧的同位素18O。这说明，酯化反应中脱掉羟基的是羧酸，脱掉氢原子的是醇。根据酯化反应的特点，用乙酸与异戊醇在浓硫酸的催化作用下加热可以制得乙酸异戊酯。消去反应乙醇在加入浓H2SO4且加热到170 的条件下能够发生消去反应，反应方程式为：CH3CH2OHCH2=CH2+H2O;浓H2SO4在该反应中作催化剂和脱水剂，应特别注意的是需将反应温度迅速上升到170 ，否则在140 时，两分子乙醇会脱水生成乙醚。知识总结：消去反应发生的条件醇分子中，连有羟基(OH)的碳原子必须有相邻的碳原子且此相邻碳原子上还必须连有氢原子时，才可发生消去反应而形成不饱和键。表示为含一个碳原子的醇(如CH3OH)无相
11、邻碳原子，所以不能发生消去反应；与羟基(OH)相连的碳原子的相邻的碳原子上没有氢原子的醇也不能发生消去反应。如等均不能发生消去反应。醇的氧化a.燃烧大多数醇都可以燃烧生成CO2和H2O。如：C2H5OH+3O22CO2+3H2Ob.催化氧化通过必修课的学习我们知道，乙醇在铜、银等催化剂存在下可以被氧气，生成具有特殊气味的乙醛；反应过程可表示为：2Cu+O22CuO,CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O即：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O在该反应中乙醇的断键情况如下：知识总结：由上述断键情况我们可以得出以下结论。醇若能发生催化氧化，则与羟基相连的碳上必须有氢原子，无
12、氢原子不能被氧化。有一个氢原子时被氧化成酮，如：有两个氢原子时被氧化成醛，如2RCH2CH2OH+O22RCH2CHO+2H2O4.饱和一元醇及其他几种常见的醇饱和一元醇是指分子中只有一个羟基，且羟基所连的烃基为烷烃基的醇，饱和一元醇可以看成是烷烃分子中一个氢原子被羟基取代后的产物，其组成可用通式CnH2n+1OH(n1)表示。日常生活中还有甲醇、乙二醇、丙三醇等醇是我们常见的醇。(1)甲醇(methanol)是组成最简单的一元醇。因最早由干馏木材得到，所以也称木醇。甲醇是无色、具有挥发性的液体，沸点为65 ，有毒，误服会损伤视神经，甚至会致人死亡。它是一种重要的化工原料，广泛应用于化工生产，
13、也可直接用作燃料。(2)乙二醇(glycol)是无色、具有甜味的黏稠液体，熔点为-16 ，沸点为197 ，与水互溶，能显著降低水的凝固点。它是目前市售汽车发动机防冻液的主要化学成分，也是合成涤纶等高分子化合物的主要原料。(3)丙三醇(glycerin)俗称甘油，是无色、无臭、有甜味的黏稠液体，沸点为290 (分解)，能与水互溶，具有很强的吸水能力。丙三醇主要用于制造日用化妆品和三硝酸甘油酯。三硝酸甘油酯俗称硝化甘油，主要用作炸药，也是治疗心绞痛药物的主要化学成分之一。二、苯酚、酚类的性质及应用酚的定义及其与芳香醇的区别酚是指分子中羟基与苯环(或其他芳香环)上的碳原子直接相连的有机化合物。酚中的
14、苯环，可以是单环，也可以是稠环，如也是酚的一种。酚和醇的官能团是羟基，但两者的性质有明显区别。要特别注意酚和芳香醇的区别：两者都含有苯环，但酚中羟基直接连在苯环上，芳香醇中羟基连在苯环上的烃基上。如：是芳香醇而是酚。三、苯酚的结构、性质及用途1.苯酚的结构苯酚俗称石炭酸，是最简单的酚，结构简式为，分子式C6H6O，结构式为，简写为或C6H5OH。2.苯酚的化学性质苯酚分子中羟基和苯环直接相连，由于官能团之间的相互影响使得苯酚的化学性质不再是醇和苯化学性质的简单加和。(1)苯环对羟基的影响受苯环吸电子作用的影响，苯酚分子中的氢氧键比醇分子中的氢氧键更容易断裂，能在水溶液中发生微弱电离生成氢离子：
15、因此，苯酚具有弱酸性，能与NaOH溶液反应，而醇却不能。苯酚与NaOH溶液的反应为：若往苯酚钠的水溶液中通入二氧化碳，溶液会变浑浊。这是因为苯酚的酸性比碳酸弱，苯酚钠与碳酸反应生成溶解度较小的苯酚的缘故。苯酚的酸性非常弱，比H2CO3的酸性还弱，但的酸性强，因此，C6H5ONa溶液中通入CO2气体，化学反应的产物除C6H5OH外，还有NaHCO3而不是Na2CO3。C6H5OH可以与Na2CO3反应生成NaHCO3，反应方程式为：。苯酚不能使石蕊、甲基橙等酸碱指示剂变色。苯酚分子中的碳氧键因受苯环的影响不易断裂，因此，苯酚不能与氢卤酸反应生成卤代苯。(2)羟基对苯环的影响苯酚分子中的羟基使苯环
16、容易发生取代反应。实验证明，连在苯环上的羟基对与其相邻和相对位置上的碳氢键的影响尤为明显，在发生取代反应时，羟基邻位和对位的氢原子较容易被取代。将溴水加到苯酚的稀溶液中，可以看到溶液中有白色沉淀产生，这是因为溴原子取代了苯环上与羟基处于邻位和对位的氢原子，生成了2，4，6三溴苯酚。这个反应很灵敏，很稀的苯酚溶液就能与溴水生成沉淀。因此，这个反应可用做苯酚的鉴别和定量测定。该反应成功的关键是Br2要过量。若C6H5OH过量，生成的三溴苯酚会溶于C6H5OH溶液中。知识总结：苯酚与浓溴水的反应是加成反应还是取代反应，可以通过以下实验验证：反应前测定浓溴水的pH，若发生加成反应，溶液中pH升高，若发
17、生取代反应，溶液中pH降低。用一个小灯泡测试导电性(或用电流计)，若发生加成反应，导电性降低，若发生取代反应，导电性增强。(3)苯酚的显色反应向苯酚中滴加FeCl3溶液显紫色，大多数的酚都能与FeCl3溶液反应显出不同的颜色，因此这一反应也可以用来鉴定酚的存在。(4)基团间的相互影响分别进行苯酚与钠的反应、乙醇与钠的反应，发现苯酚与钠的反应要比乙醇与钠的反应剧烈的多，说明羟基在苯环的影响下更易电离出氢。再比较苯与苯酚和Br2发生取代反应的难易，可以看出，羟基的存在同样使苯环上的氢变得活泼，更易取代。这些都说明有机化合物分子中基团之间相互影响、相互制约。你还能举几个这样的例子吗？各个击破【例1】
18、 比较乙烷和乙醇的结构，下列说法错误的是()A.两个碳原子以单键相连B.分子里都含有6个相同的氢原子C.乙基与一个氢原子相连就是乙烷分子D.乙基与一个羟基相连就是乙醇分子解析：乙烷中6个氢原子等效，但乙醇中有三种类型的氢，CH3，CH2，OH。答案：B【例2】 要检验酒精是否有水，可在酒精中加入_，然后看其是否变_色。由工业酒精制取无水酒精的方法是_。解析：本题考查酒精中是否含水的检验及无水酒精的制取。检验水一般用无水CuSO4，无水CuSO4遇水反应生成CuSO45H2O，颜色由白色粉末变为蓝色晶体。由工业酒精制无水酒精需向工业酒精中加入生石灰再蒸馏，不可直接蒸馏，因为乙醇会和水形成恒沸混合
19、物。答案：无水CuSO4蓝加入生石灰然后再蒸馏【例3】(2005山东济宁模拟)由羟基分别跟下列基团相互结合所构成的化合物中，属于醇类的是()解析：醇的结构要求是OH与链烃基相连接，四个选项中只有C属醇类；A属羟酸，B、D属酚类。答案：C【例4】 可以证明乙醇分子中有一个氢原子与另外的氢原子不同的方法是()A.1 mol乙醇燃烧生成3 mol水B.乙醇可以制饮料C.1 mol乙醇跟足量的Na作用得0.5 mol H2D.1 mol乙醇可以与1 mol乙酸作用，生成1 mol乙酸乙酯 解析：若乙醇中六个氢等效的话，则1 mol乙醇跟足量的钠反应生成3 mol H2。1 mol乙醇应该和6 mol乙
20、酸作用，生成6 mol乙酸乙酯，故应选CD。答案：CD【例5】 甲醇、乙二醇、丙三醇中分别加入足量的金属钠产生等体积的氢气(相同条件)，则上述三种醇的物质的量之比是()A.236 B.321C.431 D.632解析：本题考查醇与钠的反应，分别写出三种醇与钠反应的方程式，比较可得：三者物质的量之比为632。答案：D【例6】(2006甘肃兰州高考诊断一，10)某有机化合物的结构简式如下：推断它可以发生的反应类型有()取代加成消去水解酯化 中和加聚A. B.C. D.解析：该分子中含有醇羟基、酚羟基、羧基、苯环，故能发生的反应类型有取代、加成、消去，酯化、中和等反应类型。答案：D【例7】 下列反应
21、不属于取代反应的是()A.乙醇和浓H2SO4加热到140 B.乙醇与硫酸、溴化钠共热C.乙醇与乙酸发生酯化反应D.乙醇与O2发生催化氧化解析：本题考查乙醇的化学性质，乙醇发生催化氧化时不是取代反应。答案：D【例8】 食用酱油中的“氯丙醇”是多种氯代丙醇的总称。它们是在酱油配制过程中植物蛋白水解发生一系列化学变化而产生的。氯丙醇中部分异构体对人体有不同程度的致癌效应。已知：卤原子和羟基一般不会连在同一碳原子上。完成下列各题：(1)氯丙醇中三氯丙醇异构体共有_种。(2)以氯丙醇中3-氯-1，2-丙二醇(ClCH2CHOHCH2OH)为例，对酱油进行技术处理，使酱油中不含氯丙醇或不超标。技术处理过程
22、中应用的反应是()A.加成反应 B.氧化反应C.消去反应 D.取代反应(3)我国已于2001年9月1日起执行的国家食品卫生标准规定，酱油中3-氯丙醇(ClCH2CH2CH2OH)含量不得超过1 ppm。相对分子质量为94.5的氯丙醇共有()A.2种 B.3种 C.4种 D.5种解析：(1)分析三氯丙醇的同分异构体，既要考虑三个氯原子的相对位置，又要注意羟基连接的位置，而且题目要求氯原子与羟基不能连在同一碳原子上。(2)除去酱油中的氯丙醇的原理是：消除其分子结构中的氯原子，转化为对人体无害的物质。通常采用的方法是将其与碱共热发生水解反应。(3)3氯丙醇的相对分子质量为94.5，根据氯原子和羟基的
23、相对位置不同，其同分异构体有3种。答案：(1)5(2)D(3)B【例9】 某饱和一元醇与浓H2SO4共热得一种烯烃，若该烯烃没有同分异构体，则该醇中含几个碳原子()A.1 B.2 C.3 D.4解析：分别写出含有1、2、3、4个碳原子的醇比较可得正确答案。答案：BC【例10】 CH3OH和C2H5OH的混合物与浓H2SO4共热，可能生成的有机物最多有()A.2种 B.3种 C.4种 D.5种解析：本题综合考查醇的取代反应及消去反应。两分子甲醇可生成甲醚，两分子乙醇可生成乙醚，一分子甲醇和一分子乙醇可以生成甲、乙醚。乙醇还可以发生消去反应生成乙烯。答案：C【例11】一定量的乙醇在氧气不足的情况下
24、燃烧，得到CO2、CO和H2O的总质量为27.6 g，其中H2O的质量为10.8 g，则CO的质量是()A.14. g B.2.2 g C.4.4 g D.在2.2 g和4.4 g之间解析：质量守恒法(C守恒)由C2H6O3H2O2C得n(C)= n (H2O)=0.6 mol=0.4 mol即答案：A【例12】 化学式为C4H10O的醇，能被氧化，但氧化产物不是醛，则该醇的结构简式是()A.C(CH3)3OHB.CH3CH2CH(OH)CH3C.CH3CH2CH2CH2OHD.CH3CH(CH3)CH2OH解析：，不能被氧化。则C4H10O的4种同分异构体中，CH3CH2CH2CH2OH催化
25、氧化成醛，被氧化成醛，被氧化成酮，不能被氧化。答案：B【例13】质量为ag的铜丝，在空气中灼烧变黑，趁热放入下列物质中，铜丝变为红色，而且质量仍为a g的是()A.盐酸 B.一氧化碳C.硝酸 D.乙醇解析：铜在空气中灼烧CuO与盐酸、硝酸反应生成CuCl2、Cu(NO3)2导致铜丝质量变小，与CO反应CuO+COCu+CO2,与乙醇：CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O，铜丝质量又变为ag。答案：BD【例14】下列有机物属于酚类的是()解析：考查酚的定义，由酚的定义知应选C。答案：C【例15】 下列有关实验内容的叙述正确的是()A.苯酚沾到皮肤上应立即用清水洗涤B.用溴水可区分甲
26、苯、苯、四氯化碳C.分离苯酚和水的混合物，可用过滤法D.银镜反应实验后附有银的试管可用稀H2SO4清洗解析：溴水与甲苯、苯都能发生萃取，且甲苯、苯的密度都比水小，现象相同不可区分。苯酚与水混合后，苯酚成油状，故应用分液法，而不是过滤法。稀H2SO4与银不反应。答案：A【例16】 能证明苯酚具有弱酸性的实验是()A.加入浓溴水生成白色沉淀B.苯酚钠溶液中通入CO2后，溶液由澄清变浑浊C.浑浊的苯酚加热后变澄清D.苯酚的水溶液中加NaOH溶液，生成苯酚钠解析：加入浓溴水后生成白色沉淀只能说明浓溴水与苯酚反应，浑浊的苯酚加热后变澄清说明加热增大了苯酚的溶解度。与NaOH反应也并不仅仅是酸的性质。B中
27、发生如下反应：，强酸制弱酸。答案：B【例17】 可用于鉴别苯酚钠、氯化钠、偏铝酸钠溶液的试剂是()A.酚酞溶液 B.烧碱溶液C.盐酸 D.金属钠解析：苯酚钠、偏铝酸钠水解成碱性，遇酚酞溶液后，溶液变红，无法区别。烧碱溶液与三者不反应，无现象，盐酸与苯酚钠反应生成苯酚导致溶液变浑浊，与NaCl不反应，与偏铝酸钠反应先生成Al(OH)3,后Al(OH)3再与HCl反应生成AlCl3，沉淀又消失。金属钠与三者反应现象相同。答案：C【例18】 各取1 mol的下列物质与溴水充分反应，消耗Br2的物质的量按顺序排列正确的是()漆酚丁香油酚白藜芦醇A.2 mol、2 mol、6 mol B.5 mol、2
28、 mol、6 molC.4 mol、2 mol、5 mol D.3 mol、2 mol、6 mol解析：有机物的官能团决定了有机物的性质，Br2水和苯不能发生反应，但Br2水可以和含有官能团的有机物加成，若苯环上连有羟基时，则羟基所连碳的邻对位碳上所连的氢原子易和Br2水发生取代反应，由此知道下列三个反应耗Br2量如下：CH2=CH2Br2,HCCH2Br2, ，因此中苯环上有3个H可被溴取代，C15H27中可能有一个，或者两个,故要消耗5 mol Br2。中苯环上只有一个H可被溴取代，含有一个，又可跟一个Br2加成，因此消耗2 mol Br2。中苯环上(两个苯环)共有5个活泼H可被溴取代且含
29、有一个，可与一个Br2加成，所以可消耗6 mol的Br2。答案：B【例19】在下列溶液中滴入FeCl3溶液无变化的是()D.氢碘酸解析：B、C为酚类，FeCl3溶液遇酚类物质成紫色。Fe3+氧化I-，也会导致溶液颜色的变化。答案：A课后集训基础达标1.下列有机物中，不属于醇类的是()2.下列物质能发生消去反应的是()A.(CH3)3CCH2ClB.CH3OHC.(CH3)3COHD.(CH3)3CCH2OH3.白藜芦醇广泛存在于食物(例如桑葚、花生，尤其是葡萄)中，它可能具有抗癌性。能够跟1 mol该化合物起反应的Br2或H2的最大用量分别是()A.1 mol、1 mol B.3.5 mol、7 molC.3.5 mol、6 mol D.6 mol、7 mol4.以下四种有机物的分子式皆为C4H10O:其中能被氧化为含相同碳原子数的醛的是()A.和
