高中化学基础课时10　醇

第二节醇酚基础课时10醇课标要求1.以乙醇为例认识醇类的组成和结构特点、性质、转化关系及其在生产、生活中的重要应用。2.认识醇的取代反应、消去反应及氧化还原反应的特点和规律。一、醇的结构、分类和物理性质1.结构特点醇是羟基与饱和碳原子相连的化合物，其官能团为羟基(—OH)。饱和一元醇的通式为CnH2n＋1OH(n≥1)或CnH2n＋2O。2.分类依据类别举例羟基的数目一元醇CH3CH2OH(乙醇)二元醇(乙二醇)多元醇(丙三醇)烃基的饱和程度饱和醇CH3CH2CH2OH(正丙醇)不饱和醇CH2=CH—CH2OH(丙烯醇)3.三种重要的醇项目颜色、状态毒性溶解性甲醇无色、具有挥发性的液体有易溶于水乙二醇无色、黏稠的液体—易溶于水和乙醇丙三醇4.物理性质物理性质递变规律沸点①直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而逐渐升高②醇分子间存在氢键，所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点远高于烷烃水溶性低级脂肪醇易溶于水，饱和一元醇的溶解度随着分子中碳原子数的递增而逐渐减小1.下列关于醇的结构叙述中正确的是()A.醇的官能团是羟基(—OH)B.含有羟基的有机物一定是醇C.羟基与烃基碳相连的化合物就是醇D.醇的通式是CnH2n＋1OH答案A解析醇类物质的官能团为羟基，A正确；含有羟基的有机物为醇或酚，B错误；羟基和苯环上碳原子相连接的化合物为酚类，C错误；醇可以分为一元醇、二元醇、多元醇，饱和一元醇通式是CnH2n＋1OH，D错误。2.下列说法正确的是()A.的名称为1－甲基－1－丙醇B.2－甲基－3，6－己二醇根据羟基数目分类应属于二元醇C.相对分子质量相近的醇和烷烃相比，烷烃的沸点较高D.按甲醇、乙二醇、丙三醇的顺序，其沸点逐渐升高答案D解析的名称为2－甲基－2－丙醇，A错误；B项，命名错误，该醇名称为5－甲基－1，4－己二醇；相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇分子间可形成氢键，醇的沸点较高，C错误；甲醇、乙二醇、丙三醇分子中羟基的数目、C原子的数目依次增多，其沸点逐渐升高，D正确。二、醇的化学性质(一)基本内容1.结构分析醇的化学性质主要由官能团羟基决定，由于氧原子吸引电子能力比氢原子和碳原子强，O—H键和C—O键的电子对偏向于氧原子，使O—H键和C—O键易断裂。2.化学反应(以乙醇为例)(1)与钠反应化学方程式：2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑。(2)与HBr发生取代反应化学方程式：CH3CH2OH＋HBreq\o(→,\s\up7(△))CH3CH2Br＋H2O。(3)在浓硫酸催化下发生消去反应化学方程式：CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(170__℃))CH2=CH2↑＋H2O。(4)在浓硫酸催化下发生取代反应，生成乙醚。化学方程式：CH3CH2OH＋HOCH2CH3eq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(140__℃))CH3CH2—O—CH2CH3＋H2O。(5)氧化反应①燃烧：C2H5OH＋3O2eq\o(→,\s\up7(点燃))2CO2＋3H2O。②催化氧化：2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu或Ag),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O。③与强氧化剂的反应CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(酸性重铬酸钾溶液),\s\do5(或酸性高锰酸钾溶液))CH3COOH。3.醚(1)含义：两个烃基通过一个氧原子连接起来的化合物。(2)结构：用R—O—R′表示，R和R'都是烃基，可以相同也可以不同。(3)乙醚：无色、易挥发的液体，有特殊气味，有麻醉作用。易溶于有机溶剂，是一种优良溶剂。(4)醚的用途：广泛用作溶剂，有的醚可作麻醉剂。(二)探究醇的消去反应和氧化反应探究1[问题讨论](1)某醇A的结构简式如下：，该醇在一定条件下发生消去反应，可得到几种烯烃？提示可以得到三种烯烃。分别是、和。(2)醇的消去反应的应用——乙烯的制备①配制乙醇和浓硫酸的混合液时如何操作？提示将浓硫酸缓慢加入盛有无水乙醇的烧杯中，边加边搅拌冷却。②实验室利用乙醇制备乙烯的实验中，加热混合液时要迅速升温至170℃，为什么？提示减少副反应的发生，因为在140℃时乙醇分子间脱水生成乙醚。③反应一段时间后，圆底烧瓶中液体颜色变深，原因是什么？提示浓硫酸将乙醇脱水变黑。④实验室可用酒精、浓硫酸作试剂来制取乙烯，反应中会生成SO2、CO2、水蒸气等无机物，如何检验乙烯的生成？提示先通过氢氧化钠溶液除去SO2、CO2(并用澄清石灰水检验是否除尽)，然后用浓硫酸干燥，再通过酸性高锰酸钾溶液或溴水检验乙烯。【探究归纳】1.醇类的消去反应规律(1)醇分子中，连有—OH的碳原子的相邻碳原子上必须连有氢原子，才能发生消去反应而形成不饱和键。如图：(2)若醇分子中与—OH相连的碳原子无相邻碳原子或其相邻碳原子上无氢原子时，则不能发生消去反应。如CH3OH、(CH3)3CCH2OH不能发生消去反应生成烯烃。2.实验室制乙烯(1)实验装置和步骤实验装置实验步骤①将浓硫酸与乙醇按体积比3∶1混合，即将15mL浓硫酸缓缓加入盛有5mL95%乙醇的烧杯中混合均匀，冷却后再倒入圆底烧瓶中，并加入碎瓷片防止暴沸②加热混合溶液，迅速升温到170℃，将生成的气体通入KMnO4酸性溶液和溴的四氯化碳溶液中，观察现象(2)实验现象、原因及结论实验现象原因及结论烧瓶中液体逐渐变黑浓硫酸与乙醇作用生成碳单质溴的CCl4溶液褪色乙烯与溴单质发生加成反应酸性高锰酸钾溶液褪色乙烯被高锰酸钾氧化(3)注意事项①配制乙醇和浓H2SO4的混合液时应将浓H2SO4缓慢加入盛有无水乙醇的烧杯中，边加边搅拌冷却。②加热混合液时要迅速升温至170℃，从而减少副反应的发生，因为在140℃时乙醇分子间脱水生成乙醚。③实验时温度计水银球应位于反应液中，控制温度在170℃。④收集乙烯应选用排水集气法，因为乙烯难溶于水，密度比空气略小。⑤浓硫酸具有脱水性，能将无水酒精转化为碳单质等多种物质，生成的乙烯中可能有CO2、SO2等杂质气体。3.用如图所示装置检验乙烯时不需要除杂的是()选项乙烯的制备试剂X试剂YACH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热H2O酸性KMnO4溶液BCH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热H2OBr2的CCl4溶液CC2H5OH与浓H2SO4加热至170℃NaOH溶液酸性KMnO4溶液DC2H5OH与浓H2SO4加热至170℃NaOH溶液Br2的CCl4溶液答案B解析利用溴乙烷和氢氧化钠的乙醇溶液制备乙烯时，乙烯中可能混有溴乙烷、乙醇、水蒸气等杂质，乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此在检验乙烯时，应先将气体通入水中以除去乙醇，防止其对乙烯检验的干扰。溴乙烷、乙醇、水蒸气都不能使溴的四氯化碳溶液褪色，因此对乙烯的检验没有影响，故可以不除杂质。利用乙醇与浓硫酸共热制备乙烯时，乙烯中混有的二氧化硫也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故检验乙烯前必须将二氧化硫除去。二氧化硫也能使溴的四氯化碳溶液褪色，故检验乙烯前必须将二氧化硫除去。4.松节油结构简式如图所示，在浓硫酸、加热条件下发生消去反应，最多可得有机产物()A.3种 B.4种C.8种 D.11种答案C解析松节油属于醇，在浓硫酸、加热条件下发生醇的消去反应，羟基与β－H脱去成水。该松节油分子中的两个羟基均有两种β－H，最多可有8种有机产物，其中4种单烯，4种二烯。探究2[问题讨论](1)薰衣草醇()能否发生催化氧化反应？若能，写出化学方程式。提示能。催化氧化反应的化学方程式：2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2(2)戊醇共有8种同分异构体，其中能被氧化为醛的有几种？写出醇被氧化为酮后有两类氢的酮的结构简式。提示4种。能被氧化为醛的醇羟基碳上必须有两个氢原子，即羟基必须在端点上，三种碳骨架羟基在端点上的醇共有4种：CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—OH、、、。能氧化为酮的结构有三种，即、、。酮中有2类氢的结构为。【探究归纳】醇的催化氧化规律醇能否被氧化以及被氧化的产物的类别，取决于与羟基相连的碳原子上的氢原子的个数，具体分析如下：5.(2023·长春高二期末)下列有机物(醇类)不能被催化氧化的是()C.CH3CH2CH2CH2OHD.CH3OH答案B解析与羟基相连的碳原子上有1个氢原子，可被催化氧化生成酮，A不选；与羟基相连的碳原子上没有氢原子，不能发生催化氧化，B选；与羟基相连的碳原子上有2个氢原子，能被氧化生成醛类，C不选；D项为甲醇，可被催化氧化生成甲醛，D不选。6.分子式为C7H16O的饱和一元醇的同分异构体有多种。D.CH3(CH2)5CH2OH上述该醇的同分异构体中：(1)可以发生消去反应，生成两种单烯烃的是______________(填字母序号，下同)；(2)可以发生催化氧化生成醛的是________；(3)能被催化氧化为酮的有________种。答案(1)C(2)D(3)2解析(1)该醇发生消去反应生成两种单烯烃，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，另外，羟基碳不能在1号位上，只有C。(2)连有—OH的碳上有2个氢原子时可被氧化为醛，是D。(3)连有—OH的碳上有一个氢原子时可被氧化为酮，是A、C。1.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.沸点：乙二醇>乙醇>丙烷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，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正确；交警对驾驶员进行呼气酒精检测，利用了酒精易挥发，挥发后与强氧化剂反应，C正确；甲醇、乙醇、丙醇均可与水以任意比例混溶，这是因为这些醇分子与水分子形成了氢键，D正确。2.已知实验室加热浓硫酸和乙醇的混合物来制备乙烯(常含有副产物CO2、SO2等)。某实验小组利用如图装置制备少量1，2－二溴乙烷。下列说法正确的是()A.浓硫酸主要作氧化剂 B.温度计水银球应位于液面以上C.装置连接顺序为adebcf D.可采用蒸馏操作分离产品答案D解析C2H5OHeq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(170℃))CH2=CH2↑＋H2O，浓硫酸主要作催化剂、脱水剂，A错误；本实验关键是控制反应温度170℃，用温度计来指示溶液温度，应插入液面，B错误；装置顺序为制备乙烯、除杂、检验SO2是否除净、收集1，2－二溴乙烷，所以接口连接顺序为acbdef，C错误；1，2－二溴乙烷易溶于四氯化碳，分离沸点不同的互溶的液体应采用蒸馏操作，D正确。3.乙醇分子中各种化学键如图所示：下列关于乙醇在各种反应中断裂化学键的说明不正确的是()A.和金属钠反应时键①断裂B.和浓H2SO4共热到170℃时键②和⑤断裂C.和浓H2SO4共热到140℃时键①和②均断裂D.在Ag催化下与O2反应时键①和⑤断裂答案D解析根据乙醇发生各反应时的实质进行分析。乙醇与钠反应生成乙醇钠，是乙醇羟基中O—H键断裂，A正确；乙醇发生消去反应生成乙烯和水，是键②和⑤断裂，B正确；发生分子间脱水生成醚，其中一个分子①处断键，另一个分子②处断键，C正确；乙醇催化氧化为乙醛，断键为①和③，D错。4.化合物甲、乙、丙有如下转化关系：甲(C4H10O)eq\o(→,\s\up7(①))乙(C4H8)eq\o(→,\s\up7(②))丙(C4H8Br2)请回答：(1)甲中官能团的名称是__________，甲可能的结构有__________种，其中可催化氧化成醛的有__________种，能发生消去反应生成两种烯烃的结构简式是________。(2)反应①的条件为______________，反应②的条件为______________。(3)甲→乙的反应类型为______________________________________________，乙→丙的反应类型为________________________________________________。(4)丙的结构简式不可能是________。A.CH3CH2CHBrCH2Br B.CH3CH(CH2Br)2C.CH3CHBrCHBrCH3 D.(CH3)2CBrCH2Br答案(1)羟基42(2)浓硫酸、加热溴水(或溴的CCl4溶液)(3)消去反应加成反应(4)B解析依甲、乙、丙间发生的变化，知其转化关系为醇(甲)eq\o(→,\s\up7(消去))烯(乙)eq\o(→,\s\up7(加成))卤代烃(丙)可解答(1)(2)(3)。(4)中加成的产物中，2个—Br所连的两个C原子必是相邻的，B项不可能。A级合格过关练1.(2023·绍兴高二期末)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.醇类具有相同的官能团，因而所有醇类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醇类答案A解析羟基跟链烃基直接相连的化合物属于醇类，A正确，D错误；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，B错误；醇类的性质与羟基及羟基所连烃基的结构有关，C错误。2.下列说法错误的是()A.乙醇汽油作汽车燃料B.沸点：CH3CH2OH<CH3CH2CH2OHC.丙三醇常用作生产汽车防冻液D.水溶性：CH3CH2OH>CH3CH2CH2CH2OH答案C解析乙醇和汽油均是常见燃料，但乙醇更清洁，故乙醇汽油可作汽车燃料，A正确；饱和一元醇的熔沸点随着碳原子数的增多而增大，故沸点是CH3CH2OH<CH3CH2CH2OH，B正确；丙三醇常常用于化妆品等、乙二醇常用作生产汽车防冻液，C不正确；醇的水溶性随着烷基数量增大而递减，水溶性CH3CH2OH>CH3CH2CH2CH2OH，D正确。3.某饱和一元醇在灼热铜丝的催化下可以氧化成4种不同结构的醛，则该醇的分子式为()A.C3H8O B.C4H10OC.C5H12O D.C6H14O答案C解析饱和一元醇在灼热铜丝的催化下可以氧化成4种不同结构的醛，则该羟基位于1号碳上，除该碳为支链有4种情况；根据支链情况可知，分子式为C5H12O，支链情况为：—CH2CH2CH2CH3、—CH2CH(CH3)CH3、—CH(CH3)CH2CH3、—C(CH3)3；故选C。4.(2023·日照高二月考)下列反应属于取代反应的是()A.乙醇与浓硫酸共热制乙醚B.乙醇使酸性高锰酸钾褪色C.乙醇与氧气点燃生成水和二氧化碳D.乙醇与浓硫酸共热制乙烯答案A解析乙醇与浓硫酸共热制乙醚、同时生成水，为取代反应，A选；乙醇使酸性高锰酸钾褪色，为氧化反应，B不选；乙醇与氧气点燃生成水和二氧化碳，为氧化反应，C不选；乙醇与浓硫酸共热制乙烯，为消去反应，D不选。5.下列实验方案中，能达到相应实验目的的是()选项AB方案目的利用乙醇的消去反应制取乙烯收集乙烯并验证它与溴水发生加成反应选项CD方案目的验证2－丙醇发生消去反应产生的丙烯验证乙醇脱水产生了乙烯答案C解析乙醇和浓硫酸混合制取乙烯需要加热到170℃，温度计测量混合溶液温度，所以温度计水银球位于混合溶液中，A错误；乙烯的密度与空气接近，应选用排水法收集，图中收集方法不合理，B错误；溴乙烷在NaOH的醇溶液中发生消去反应，生成乙烯，2－丙醇易挥发，所以乙烯中混有2－丙醇，2－丙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以先用水吸收2－丙醇，再用高锰酸钾检验乙烯，溶液褪色，说明有乙烯生成，C正确；乙醇易挥发且也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，干扰对乙烯的验证，D错误。6.下列物质最难发生消去反应的是()A.CH3CH(NH2)COOH B.CH3CH(OH)COOHC.CH3CH(OH)CH2CH3 D.CH3CHClCH3答案A解析A项，该分子既无羟基也无卤原子，很难发生消去反应；B项，该分子有羟基，且与羟基相连的C原子的邻C上有H原子，可以发生消去反应；C项，该分子有羟基，且与羟基相连的C原子的邻C上有H原子，可以发生消去反应；D项，该分子有卤原子，且与卤原子相连的C原子的邻C上有H原子，可以发生消去反应。7.某有机物的结构简式如下。下列关于该有机物的叙述中，不正确的是()A.能与金属钠发生反应并放出氢气B.能在催化剂作用下与H2发生加成反应C.不能使酸性KMnO4溶液褪色D.在铜作催化剂条件下能发生催化氧化反应生成与乙醛有相同官能团的物质答案C解析该有机物分子中含有—OH官能团，其中—OH能和Na反应放出H2，A正确；该有机物分子中含有碳碳双键，能在催化剂条件下与H2发生加成反应，B正确；有机物分子中含有C=C，能使酸性KMnO4溶液褪色，C错误；该有机物分子中含有—OH官能团，且与—OH相连C上有2个H，能在铜作催化剂条件下发生催化氧化反应生成醛，D正确。8.某有机物A的结构简式为，在一定条件下发生如下转化：根据相关信息，回答下列问题：(1)A物质的分子式为____________；其官能团的电子式为____________。(2)下列有关A的说法不正确的是____________。a.A属于醇类b.A不能发生取代反应c.A能发生催化氧化，但不能得到醛d.A在浓硫酸加热条件下，只能发生消去反应(3)写出A→B反应的化学方程式______________________________。(4)C的一氯代物有____________种；(5)写出D物质的结构简式____________。答案(1)C5H10O(2)bd(3)eq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))＋H2O(4)4(5)OHCCH2CH(CH3)CHO解析A在浓硫酸催化作用下发生消去反应生成B：；B发生已知反应原理生成D：OHCCH2CH(CH3)CHO；B和氢气发生加成反应生成C：；(1)由图可知，A物质的分子式为C5H10O；含有官能团为羟基，电子式为；(2)A含有羟基且不含苯环，属于醇类，a正确；A含有羟基，烷基，能发生取代反应，b错误；A能发生催化氧化生成酮，不能得到醛，c正确；A在浓硫酸加热条件下，能发生消去反应生成烯烃，也能发生取代反应生成醚，d错误。(3)A在浓硫酸催化作用下发生消去反应生成B：eq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))＋H2O；(4)C为，分子中有4种情况的氢原子，C的一氯代物有4种；(5)由分析可知，D物质的结构简式OHCCH2CH(CH3)CHO。B级素养培优练9.下列物质既能发生消去反应，又能氧化成醛的是()A.1－丙醇 B.2，2－二甲基丙醇C.2－甲基－2－丙醇 D.苯甲醇答案A解析1－丙醇(CH3CH2CH2OH)，羟基所连碳的邻位碳上有氢，可以发生消去反应，羟基所连碳上有两个氢，则能氧化成醛，A正确；2，2－二甲基丙醇((CH3)3CCH2OH)分子中连接羟基的碳原子的相邻碳原子上没有氢原子，不能发生消去反应，B错误；2－甲基－2－丙醇[(CH3)2COHCH3]可以发生消去反应生成2－甲基丙烯，2－甲基－2－丙醇与羟基相连的碳上没有氢，不能发生催化氧化，C错误；苯甲醇的结构简式为，分子中羟基相连的碳相邻碳原子上无H，不能发生消去反应生成烯烃，羟基相连的碳原子上有氢，能发生氧化反应生成醛，D错误。10.某化学研究所通过硼酸催化成功的用环十二烷在工业上大量生产环十二酮(制造尼龙原料)，下列有关说法错误的是()A.该反应为氧化反应B.环十二烷分子中所有的C原子共平面C.环十二醇不含手性碳原子D.环十二醇和环十二酮可用金属Na鉴别答案B解析该反应为氧化反应，A正确；环十二烷分子中碳原子以单键连接成环，不可能所有的C原子共平面，B错误；环十二醇不含手性碳原子，C正确；环十二醇含有羟基，环十二醇能和金属钠反应生成氢气，环十二酮和金属Na不反应，D正确。11.阿托品是用于散瞳的药物，结构如图所示。它不可能具有的性质是()A.极易溶解于水B.可与金属钠反应生成氢气C.可在浓硫酸催化下发生消去反应D.可在铜催化下发生氧化反应答案A解析阿托品含有酯基，且含有烃基较大，不易溶解于水，A错误；阿托品含有羟基，可与金属钠反应生成氢气，B正确；阿托品含有羟基，连羟基的碳原子的相邻碳上有氢原子，因此阿托品在浓硫酸催化下发生消去反应，也可以发生催化氧化，所以C项和D项均正确。12.已知：CH3CH2CH2CH2OHeq\o(→,\s\up7(Na2Cr2O7/H＋),\s\do5(90～95℃))CH3CH2CH2CHO，且Na2Cr2O7也可氧化CH3CH2CH2CHO；利用如图装置用正丁醇合成正丁醛。相关数据如表：物质沸点/℃密度/(g·cm－3)水中溶解性正丁醇1180.8109微溶正丁醛75.70.8017微溶下列说法不正确的是()A.为防止产物进一步氧化，应将酸化的Na2Cr2O7溶液逐滴加入正丁醇中B.当温度计1示数为90～95℃，温度计2示数在76℃左右时，收集产物C.反应结束，将馏出物倒入分液漏斗中，分去水层，粗正丁醛从分液漏斗上口倒出D.向获得的粗正丁醛中加入少量金属钠，检验其中是否含有正丁醇答案D解析为防止产物进一步氧化，应该减少Na2Cr2O7溶液的用量，降低其在混合溶液中的浓度，所以将酸化的Na2Cr2O7溶液逐滴加入正丁醇中，故A正确；由反应物和产物的沸点数据可知，温度计1示数保持在90～95℃，既可保证正丁醛及时蒸出，又可尽量避免其被进一步氧化，温度计2示数在76℃左右时，收集产物为正丁醛，故B正确；正丁醛密度为0.8017g·cm－3，小于水的密度，故粗正丁醛从分液漏斗上口倒出，C正确；正丁醇能与钠反应，但粗正丁醛中含有水，水可以与钠反应，所以加入少量金属钠无法检验粗正丁醛中是否含有正丁醇，D错误。13.醇脱水是合成烯烃的常用方法，实验室合成环己烯的反应和实验装置如下(夹持及加热装置略)：可能用到的有关数据