【步步高】（广西专用）2014届高考化学一轮复习 第十二章 醇和酚学案

1 学案学案 5858 醇和酚醇和酚 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 2 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 Na HBr 3 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 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 a CH3COONa 溶液 b NaOH 溶液 c NaHCO3溶液 d Na 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 B C D 2 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 h 2 52 52 5 醛的产率 959694 醇 5 反应时间 h 3 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 NM 3 和 D 58 是正处于临床试验阶段的小分子抗癌药物 结 构如下 关于 NM 3 和 D 58 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 6 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 H2O D 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 C 还原 D HBr E NaCN H3O F 浓H2SO4 G 已知 RCOOHRCH2OH RXRCOOH 还原 NaCN H3O 确认化合物 C 的结构简式为 F G 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 1 3 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 7 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 HO CH2CH2 O CH2CH2 OH 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 CnH2nO3 4 回答有关以通式 CnH2n 1OH 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 n 4 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 Br2 D 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 8 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 A NaOH B Na2S C NaHCO3 D NaCl 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 CH3COOH H2CO3 C6H5OH 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 10 A 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 学案学案 5858 醇和酚醇和酚 课前准备区 知识点一 1 烃基或苯环侧链上的碳原子 9 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 2Na 2C2H5OH 2C2H5ONa H2 2 C2H5OHCH2 CH2 H2O 浓硫酸 170 3 C2H5OH HBrC2H5Br H2O 4 2C2H5OH O22CH3CHO 2H2O Cu 知识点二 1 苯环直接相连 2 C6H6O C6H5OH 3 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 CnH2n 1OH 简写为 R OH 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 1 3 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 10 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 O 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 11 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 1 C 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 12 解析 1 据能与酸发生酯化反应知甲必含羟基 2 M甲 29 2 58 5 8 g 甲为 0 1 mol 甲0 3 mol CO2 0 3 mol H2O 可知 1 O2 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 CH CH2OH 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 R ONaR O Cl R R 可以分析合成路线中反应 逆推可知丙为 Cl CH2 COOH 反应 可根据题目已知信 息 13 课后练习区 高考集训 1 C 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 C6H5CH2Cl NaOHC6H5CH2OH NaCl H2O 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 C6H5CHO 2 Ag NH3 2 OHC6H5COONH4 2Ag H2O 3NH3 5 除去反应中生成的水 反应物 CH3CH2OH 过量 解析 1 C6H5CH2Cl NaOHC6H5CH2OH NaCl H2O 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 C6H5CHO 2 Ag NH3 2 OHC6H5COONH4 2Ag H2O 3NH3 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 3 C 由 NM 3 的结构简式可知 分子内存在羧基 酚羟基和结构 而 D 58 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 14 4 B B 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 15 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 E 还原 HBr F 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 NaCN H3O NaCN H3O 邻 故 C 的结构简式为 F G 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 1 B A 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 2 A A 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 3 B 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 2 CH3CH2CH2CH2OH 3 3 5 C 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 6 D 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 16 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 芥子醇分子结构中含有和醇羟基 故能发生加成 取代和