第十二章 学案58 醇和酚.doc

学案58醇和酚考纲要求1.了解醇、酚的典型代表物的组成和结构特点以及它们之间的相互联系。2.能列举事实说明有机分子中基团之间的相互影响。3.结合实际，了解某些醇、酚对环境和人类健康可能产生的影响，关注有机化合物的安全使用问题。知识点一醇1概念羟基与_相连的化合物。2分类及代表物根据醇分子中_，可将醇分为一元醇、二元醇和多元醇。乙二醇和丙三醇都是_、_、_的液体，都_于水和乙醇，是重要的化工原料。3氢键及其影响(1)氢键：醇分子中_与另一醇分子_间存在的相互吸引作用称为氢键。(2)影响相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点_烷烃。甲醇、乙醇、丙醇均可以_溶于水中，也是因为与水形成了氢键。4性质(以乙醇为例)(1)与Na反应，化学方程式为：_。(2)消去反应，化学方程式为：_。(3)取代反应，化学方程式为：_。(4)氧化反应，氧化成醛：_。问题思考1饱和一元醇的通式是什么？含氧量最大的饱和一元醇是什么？2在进行乙醇的消去反应实验时，加入乙醇与浓硫酸的比为多少？为什么要将温度立即升至170 ？知识点二酚1定义羟基与_而形成的化合物称为酚。2苯酚的分子式苯酚的分子式为_，结构简式为_或_。3苯酚的物理性质(1)纯净的苯酚是_晶体，有_气味，易被空气氧化呈_。(2)苯酚常温下在水中的溶解度_，高于_时能与水_，苯酚_于酒精。(3)苯酚有毒，对皮肤有强烈的腐蚀作用，如果不慎沾到皮肤上应立即用_洗涤。4苯酚的化学性质由于苯环对羟基的影响，酚羟基比醇羟基_；由于羟基对苯环的影响，苯酚中苯环上的氢比苯中的氢_。(1)弱酸性苯酚与NaOH反应，化学方程式为：_。(2)取代反应苯酚与浓溴水反应，产生白色沉淀，化学方程式为：_(3)显色反应苯酚跟FeCl3溶液作用显_色，利用这一反应可检验苯酚的存在。问题思考3试写出C7H8O的属于芳香族化合物的同分异构体，由此可得出什么结论？4如何清理试管内壁上残留的苯酚？一、醇的性质1根据下图图示，填写有关乙醇性质的下列表格。反应物与条件断键位置反应类型NaHBr/O2(Cu)/浓硫酸/170 浓硫酸/140 CH3COOH/浓硫酸，2.(1)是否所有的醇都可以发生催化氧化？(2)醇催化氧化得到的产物一定是醛吗？3是否所有的醇都可以发生消去反应？典例导悟1下列醇类物质中既能发生消去反应，又能发生催化氧化反应生成醛类的物质是()二、苯酚的性质1苯酚俗称石炭酸，苯酚能使指示剂变色吗？如何证明CH3COOH、H2CO3、的酸性强弱？2苯酚有两个非常重要的特征反应，分别是什么反应？有何应用？典例导悟2菠萝酯是一种具有菠萝香气的食用香料，是化合物甲与苯氧乙酸发生酯化反应的产物。(1)甲一定含有的官能团的名称是_。(2)5.8 g甲完全燃烧可产生0.3 mol CO2和0.3 mol H2O，甲蒸气对氢气的相对密度是29，甲分子中不含甲基，且为链状结构，其结构简式是_。(3)苯氧乙酸有多种酯类的同分异构体，其中能与FeCl3溶液发生显色反应，且有两种一硝基取代物的同分异构体是(写出任意两种的结构简式)_。(4)已知：菠萝酯的合成路线如下：试剂X不可选用的是(选填字母)_。aCH3COONa溶液 bNaOH溶液cNaHCO3溶液 dNa丙的结构简式是_，反应的反应类型是_。反应的化学方程式是_。题组一醇的催化氧化、消去和取代反应1(2009上海理综，13)酒后驾车是引发交通事故的重要原因。交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是：橙色的K2Cr2O7酸性水溶液遇乙醇迅速生成蓝绿色Cr3。下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是()乙醇沸点低乙醇密度比水小乙醇有还原性乙醇是烃的含氧化合物A BC D2(2008广东，26改编)醇氧化成醛的反应是药物、香料合成中的重要反应之一。(1)苯甲醇可由C6H5CH2Cl在NaOH水溶液中发生取代反应而得，反应方程式为_。(2)醇在催化剂作用下氧化成醛的反应是绿色化学的研究内容之一。某科研小组研究了钯催化剂在氧气气氛中对一系列醇氧化成醛反应的催化效果，反应条件为：K2CO3、363 K、甲苯(溶剂)。实验结果如下：醇反应时间/h2.52.52.5醛的产率/%959694醇反应时间/h3.03.015.0醛的产率/%959240分析表中数据，得到钯催化剂催化效果的主要结论是_(写出2条)。(3)用空气代替氧气气氛进行苯甲醇氧化生成苯甲醛的反应，其他条件相同，产率达到95%时的反应时间为7.0小时。请写出用空气代替氧气气氛进行反应的优缺点：_。(4)苯甲醛易被氧化。写出苯甲醛被银氨溶液氧化的反应方程式_(标出具体反应条件)。(5)在药物、香料合成中常利用醛和醇反应生成缩醛来保护醛基，此类反应在酸催化下进行。例如：在以上醛基保护反应中要保证反应的顺利进行，可采取的措施有_(写出2条)。已知具有五元环和六元环结构的缩醛比较稳定。写出用乙二醇(HOCH2CH2OH)保护苯甲醛中醛基的反应方程式_。题组二酚的苯环取代与显色反应3(2011重庆理综，12)NM3和D58是正处于临床试验阶段的小分子抗癌药物，结构如下：关于NM3和D58的叙述，错误的是()A都能与NaOH溶液反应，原因不完全相同B都能与溴水反应，原因不完全相同C都不能发生消去反应，原因相同D遇FeCl3溶液都显色，原因相同4(2009重庆理综，11)下列对有机物结构或性质的描述，错误的是()A一定条件下，Cl2可在甲苯的苯环或侧链上发生取代反应B苯酚钠溶液中通入CO2生成苯酚，则碳酸的酸性比苯酚弱C乙烷和丙烯的物质的量共1 mol，完全燃烧生成3 mol H2OD光照下2,2二甲基丙烷与Br2反应，其一溴代物只有一种5(2010浙江理综，28)最近科学家获得了一种稳定性好、抗氧化能力强的活性化合物A，其结构如下：在研究其性能的过程中，发现结构片段X对化合物A的性能起了重要作用。为了研究X的结构，将化合物A在一定条件下水解只得到B()和C。经元素分析及相对分子质量测定，确定C的分子式为C7H6O3，C遇FeCl3水溶液显紫色，与NaHCO3溶液反应有CO2产生。请回答下列问题：(1)化合物B能发生下列哪些类型的反应_。A取代反应 B加成反应C缩聚反应 D氧化反应(2)写出化合物C所有可能的结构简式_。(3)化合物C能经下列反应得到G(分子式为C8H6O2，分子内含有五元环)；已知：RCOOHRCH2OH，RXRCOOH确认化合物C的结构简式为_。FG反应的化学方程式为_。化合物E有多种同分异构体， 1H核磁共振谱图表明，其中某些同分异构体含有苯环，且苯环上有两种不同化学环境的氢，写出这些同分异构体中任意三种的结构简式_。题组一醇1下列有关醇的叙述，正确的是()A所有醇都能发生消去反应B低级醇(甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇)都能与水以任意比互溶C凡是烃基直接与羟基相连的化合物一定是醇D乙醇和浓硫酸按13体积比混合，共热就一定能产生乙烯2下列各化合物中，能发生酯化、还原、加成、消去四种反应的是()3二甘醇可用作溶剂、纺织助剂等，一旦进入人体会导致急性肾衰竭，危及生命。二甘醇的结构简式是HOCH2CH2OCH2CH2OH。下列有关二甘醇的叙述正确的是()A不能发生消去反应 B能发生取代反应C能溶于水，不溶于乙醇 D符合通式CnH2nO34回答有关以通式CnH2n1OH所表示的一元醇的下列问题：(1)出现同类同分异构体的最小n值是_。(2)n4的同分异构体中，氧化后能生成醛的醇有_种，其结构简式是_。(3)具有同分异构体的醇跟浓硫酸混合加热时，只能得到一种不饱和烃(烯烃类)，符合这一结果的醇的n值为_。题组二酚5(2011西宁模拟)可用来鉴别己烯、甲苯、乙酸乙酯、苯酚溶液的一组试剂是()A氯化铁溶液、溴水B碳酸钠溶液、溴水C酸性高锰酸钾溶液、溴水D酸性高锰酸钾溶液、氯化铁溶液6膳食纤维具有突出的保健功能，是人体的“第七营养素”。木质素是一种非糖类膳食纤维，其单体之一芥子醇结构简式如下图所示。下列有关芥子醇的说法正确的是()A芥子醇分子中有两种含氧官能团B芥子醇分子中所有碳原子不可能在同一平面上C芥子醇与足量浓溴水反应，最多消耗3 mol Br2D芥子醇能发生的反应类型有氧化、取代、加成7食品香精菠萝酯的生产路线(反应条件略去)如下：下列叙述错误的是()A步骤(1)产物中残留的苯酚可用FeCl3溶液检验B苯酚和菠萝酯均可与酸性KMnO4溶液发生反应C苯氧乙酸和菠萝酯均可与NaOH溶液发生反应D步骤(2)产物中残留的烯丙醇可用溴水检验题号123567答案8.(2011昆明模拟)化合物A学名邻羟基苯甲酸，俗名水杨酸，其结构如图所示：。(1)将A跟哪种物质的溶液反应可得到一钠盐(其化学式为C7H5O3Na)()ANaOH BNa2S CNaHCO3 DNaCl(2)水杨酸的同分异构体中，属于酚类，同时还属于酯类的化合物有_种。(3)水杨酸的同分异构体中，属于酚类，但不属于酯类，也不属于羧酸类的化合物必定含有(写出羟基以外的官能团名称)_。题组三实验探究9设计一个简单的一次性完成实验的装置图，验证醋酸溶液、二氧化碳水溶液、苯酚溶液的酸性强弱顺序是CH3COOHH2CO3C6H5OH。(1)利用如图所示的仪器可以组装实验装置，则仪器的连接顺序是_接D，E接_，_接_。(2)有关反应的化学方程式为_。(3)有的同学认为此装置不能验证H2CO3和C6H5OH的酸性强弱，你认为是否有道理？怎样改进实验才能验证H2CO3和C6H5OH的酸性强弱？10A和B两种物质的分子式都是C7H8O，它们都能跟金属钠反应放出氢气。A不溶于NaOH溶液，而B能溶于NaOH溶液。B能使适量溴水褪色，并产生白色沉淀，A不能。B苯环的一溴代物有两种结构。(1)写出A和B的结构简式：A：_，B：_。(2)写出B与NaOH溶液发生反应的化学方程式：_。(3)A与金属钠反应的化学方程式为_；与足量金属钠反应生成等量H2，分别需A、B、H2O三种物质的物质的量之比为_。学案58醇和酚【课前准备区】知识点一1烃基或苯环侧链上的碳原子2含羟基的数目无色黏稠有甜味易溶3(1)羟基的氧原子羟基的氢原子(2)远远高于任意比例4(1)2Na2C2H5OH2C2H5ONaH2(2)C2H5OHCH2=CH2H2O(3)C2H5OHHBrC2H5BrH2O(4)2C2H5OHO22CH3CHO2H2O知识点二1苯环直接相连2C6H6OC6H5OH3(1)无色特殊粉红色(2)不大65 互溶易溶(3)酒精4活泼活泼 (3)紫问题思考1通式为CnH2n1OH，简写为ROH。根据其通式可以看出，n越大，含氧量越少，n越小，含氧量越大，所以CH3OH的含氧量最大。2体积比为13。当温度在140 时，会产生乙醚，迅速升温至170，为了减少副产物的产生。当酚、芳香醇、芳香醚的碳原子数相等时，它们互为同分异构体。4可用65 以上的热水清洗；可以用酒精洗涤；可以用NaOH溶液洗涤。【课堂活动区】一、1.反应物与条件断键位置反应类型Na取代HBr/取代O2(Cu)/氧化浓硫酸/170 消去浓硫酸/140 取代CH3COOH/浓硫酸，取代(酯化)2.(1)不是，若C上没有氢原子，该醇不能被催化氧化，如不反应。(2)不一定，若C上有2个氢原子，醇被氧化成醛，如：若C上有1个氢原子，醇被氧化成酮，如：3不一定。(1)只有1个碳原子的醇不能发生消去反应。(2)C上有氢原子，能发生消去反应，否则不能。二、1.苯酚酸性很弱，不能使指示剂变色。根据强酸制弱酸原理，可设计下图实验比较三者的酸性强弱顺序：2(1)显色反应，苯酚与Fe3反应产生紫色物质，常用来检验苯酚的存在，也可以检验其他酚类的存在。(2)取代反应，苯酚与浓溴水反应生成2,4,6三溴苯酚，常用来定性检验苯酚的存在和定量测定苯酚的含量，其他酚类也有此性质。典例导悟1C发生消去反应的条件是：与OH相连的碳原子的邻位碳原子上有H原子，上述醇中B没有。与羟基(OH)相连的碳原子上有H原子的醇可被氧化，但只有含有2个氢原子的醇(即含有CH2OH)才能转化为醛。解析(1)据能与酸发生酯化反应知甲必含羟基。(2)M甲29258。5.8 g甲为0.1 mol甲0.3 mol CO20.3 mol H2O可知，1 mol甲中含3 mol C及6 mol H，设甲的分子式为C3H6Ox，由相对分子质量为58可求分子式为C3H6O，由分子式中不含甲基且为链状结构的醇，可写出甲的结构简式为CH2=CHCH2OH。(3)由能与FeCl3溶液发生显色反应知含结构，由只能得到两种一硝基取代物知必须符合的碳骨架结构，在碳链上引入酯基可以得到 (4)因为有弱酸性，所以可以与NaOH溶液或Na反应生成，但不能与CH3COONa溶液和NaHCO3溶液反应，故选a、c。根据题目已知信息RONaROR可以分析合成路线中反应，逆推可知丙为ClCH2COOH；反应可根据题目已知信息【课后练习区】高考集训1C乙醇沸点低，易挥发，故易被检测。K2Cr2O7具有强氧化性，可以氧化乙醇，自身生成Cr3。2(1)C6H5CH2ClNaOHC6H5CH2OHNaCl(2)催化剂对苯甲醇及其对位衍生物具有高效催化活性；苯环上的取代基对苯甲醇衍生物催化氧化反应的影响不大；催化剂对C6H5CH=CHCH2OH的催化效果差(任写2条)(3)优点：空气原料易得，安全性好；缺点：反应速率较慢(4)C6H5CHO2Ag(NH3)2OHC6H5COONH42AgH2O3NH3(5)除去反应中生成的水；反应物(CH3CH2OH)过量解析(1)C6H5CH2ClNaOHC6H5CH2OHNaCl(2)由给定醇结构比较反应时间与醛的产率可知以下三条规律：催化剂对苯甲醇及其对位衍生物具有高效催化活性；苯环上的取代基对苯甲醇衍生物催化氧化反应的影响不大；催化剂对C6H5CH=CHCH2OH的催化效果差。(3)用空气原料比O2更易得，安全性更好；不足之处是耗时长。(4)C6H5CHO2Ag(NH3)2OHC6H5COONH42AgH2O3NH3。(5)根据化学平衡移动原理采取促进反应进行的措施：a及时分离出生成的H2O；b.增大CH3CH2OH的用量。3C由NM3的结构简式可知，分子内存在羧基、酚羟基和结构；而D58的结构简式中不存在羧基，存在酚羟基、醇羟基，但不可以发生醇羟基的消去反应，因为与醇羟基相连的碳原子的邻位碳原子上没有H原子，故两种物质都不能发生消去反应，但原因不同。4BB选项中实验说明H2CO3酸性比苯酚强，B项错；结构中只有1种氢原子，一溴取代物只有1种，D正确。5(1)ABD 解析(1)B中含有的官能团有OH和，OH可发生取代反应，能与溴水发生加成反应，也能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应。(2)C的分子式为C7H6O3，C遇FeCl3水溶液显紫色，可知C中含有酚羟基，与NaHCO3溶液反应有CO2产生，推知C中含COOH，故C可能的结构简式为 (3)CD过程为羧基还原成醇羟基，DE过程为醇羟基被Br原子取代，EF过程与题中已知RXRCOOH的过程原理一样，G含五元环可知苯环上两支链相邻，故C的结构简式为。FG反应的化学方程式为，E的结构简式为，E的同分异构体且符合题目要求的化合物的结构简式为考点集训1BA选项错误，因为与OH相连的碳原子的相邻碳原子上没有H原子时，醇不能发生消去反应；B选项正确，因为在低级醇中，羟基(极性基)所占比例大，可与水互溶；C选项错误，只有链烃基直接和羟基相连的化合物才是醇；D选项错误。2AA中含有OH能发生酯化反应、消去反应，含有CHO能发生还原反应、加成反应，A对；B中仅含有OH，不能发生还原反应、加成反应；C中含有碳碳双键和CHO，不能发生酯化反应、消去反应；D中虽含有OH，但与OH相连碳原子的邻位碳原子上无氢原子，不能发生消去反应。3B由二甘醇的结构简式可以看出，其含有醇羟基，联系醇的性质它应该能发生取代反应和消去反应，又根据“相似相溶”原理，它应该能溶于水和乙醇，也很明显看出它不符合CnH2nO3的通式，故选B。4(1)3(2)2CH3CH2CH2CH2OH、(3)35C己烯遇酸性高锰酸钾溶液和溴水都褪色，甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能使溴水褪色，乙酸乙酯遇溴水和酸性高锰酸钾溶液均不褪色，苯酚使酸性高锰酸钾溶液褪色，与溴水反应得到白色沉淀。6D芥子醇分子中的三种含氧官能团分别为醚键、酚羟基和醇羟基；苯和乙烯都是平面结构，通过单键的旋转，可以使所有碳原子处于同一平面上；由于酚类与溴水反应通常在酚羟基的邻、对位上，但芥子醇中这些位置均被其他基团占据，故只有与溴水发生反应