2021高考化学鲁科版一轮复习教师用书第九章第3课时　醇　酚　醛

第3课时　醇　酚　醛

[课型标签:知识课　基础课]

知识点一　醇的结构与性质

1.概念

羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物称为醇,官能团为羟基(—OH),饱和一元醇的通式为CnH2n+2O(n≥1)。

2.分类

3.物理性质的变化规律

(1)溶解性:低级脂肪醇易溶于水。

(2)密度:一元脂肪醇的密度一般小于1 g·cm-3。

(3)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。

4.由断键方式理解醇的化学性质(以乙醇为例)

如图所示将醇分子中的化学键进行标号

[名师点拨] (1)醇的消去反应规律

醇分子中,连有羟基(—OH)的碳原子必须有相邻的碳原子,并且此相邻的碳原子上必须连有氢原子时,才可发生消去反应,生成不饱和键。表示为

(2)醇的催化氧化反应规律

醇的催化氧化的反应情况与跟羟基(—OH)相连的碳原子上的氢原子的个数有关。

5.几种常见的醇

题组一　醇的结构与性质

1.下列说法中,不正确的是(　D　)

A.乙醇与金属钠反应时,是乙醇分子中羟基中的O—H键断裂

B.检验乙醇中是否含有水,可加入少量无水硫酸铜,若变蓝则含水

C.乙醇在一定条件下可氧化成CH3COOH

D.甲烷、乙烯、苯、乙醇都是无色不溶于水的有机化合物

解析:乙醇能与水以任意比互溶,D不正确。

2.下列关于醇类的说法中错误的是(　B　)

A.羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物称为醇

B.乙醇在水溶液中能电离出少量的H+,所以乙醇是电解质

C.乙二醇和丙三醇都是无色液体,易溶于水和乙醇,其中丙三醇可用于配制化妆品

D.相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点高于烷烃

解析:A项,由醇的概念可知,正确;B项,乙醇在水溶液中不电离,属于非电解质,错误;C项,两者是无色液体,易溶于水和乙醇,丙三醇有护肤作用,可用于配制化妆品,正确;D项,由于醇分子之间能形成氢键,所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点高于烷烃,正确。

3.将1 mol某饱和醇分成两等份,一份充分燃烧生成1.5 mol CO2,另一份与足量的金属钠反应生成5.6 L(标准状况)H2。该醇分子中除含羟基氢外,还有2种不同类型的氢原子,则该醇的结构简式为(　A　)

A. B.

C.CH3CH2CH2OH D.

解析:根据题意,0.5 mol饱和醇充分燃烧生成1.5 mol CO2,可知其分子中含有3个碳原子;又0.5 mol该醇与足量金属钠反应生成5.6 L(标准状况)H2,可知其分子中含有1个—OH,B、D项均不符合题意;由于该醇分子中除含羟基氢外,还有2种不同类型的氢原子,可知A项符合题意。

题组二　醇的催化氧化及消去反应规律

4.下列物质能发生消去反应,但不能发生催化氧化反应的是(　D　)

A.

B.(CH3)2CHOH

C.CH3CH2C(CH3)2CH2OH

D.CH3CH2C(CH3)2OH

解析:羟基所连碳原子的相邻碳原子上有氢原子可发生消去反应,羟基所连碳原子上无氢原子则不能发生催化氧化反应。

5.有机物C7H15OH,若它的消去反应产物有3种,则它的结构简式为(　D　)

A.

B.

C.

D.

解析:A～D中有机物消去反应产物分别有2种、2种、2种、3种。

6.分子式为C7H16O的饱和一元醇的同分异构体有多种,根据给出的该醇的同分异构体,回答下列问题。

A.

B.

C.

D.CH3(CH2)5CH2OH

(1)可以发生消去反应生成两种单烯烃的是　　　　。 

(2)可以发生催化氧化生成醛的是　　　　。 

(3)不能发生催化氧化的是　　　　。 

(4)能被催化氧化成酮的有　　　　种。 

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连有氢原子,且以 —OH 所连碳原子为中心,分子不对称,另外,羟基不连在链端碳原子上,是C。(2)～(4)连有—OH的碳原子上有2个氢原子时可被氧化为醛,是D;有一个氢原子时可被氧化为酮,是A、C;不含氢原子时不能发生催化氧化,是B。

答案:(1)C　(2)D　(3)B　(4)2

知识点二　苯酚的结构与性质　　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　

1.组成与结构

2.物理性质

3.化学性质

(1)弱酸性——苯环对羟基的影响

电离方程式为H++,苯酚俗称石炭酸,但酸性很弱,不能使石蕊试液变红。

①与活泼金属反应:2C6H5OH+2Na2C6H5ONa+H2↑。

②与碱的反应:苯酚的浑浊液中液体变澄清溶液又变浑浊。该过程中发生反应的化学方程式分别为

+NaOH+H2O、

+CO2+H2O+NaHCO3。

[名师点拨] 苯酚钠溶液中通入CO2产物分析

因为酸性H2CO3>>,所以+Na2CO3+NaHCO3,因此向溶液中通入CO2只能生成NaHCO3,与通入CO2量的多少无关。

(2)取代反应——羟基对苯环的影响

(3)显色反应

(4)加成反应:+3H2。

(5)氧化反应

(6)缩聚反应

n+nHCHO

+(n-1)H2O。

题组一　酚的结构与性质

1.下列关于酚的说法不正确的是(　D　)

A.酚类是指羟基直接连在苯环上的化合物

B.酚类都具有弱酸性,在一定条件下可以和NaOH溶液反应

C.酚类可以和浓溴水反应生成白色沉淀,利用该反应可以检验酚

D.分子中含有羟基和苯环的烃的含氧衍生物都属于酚类

解析:羟基直接连在苯环上的化合物都属于酚类,A正确;酚羟基可以电离出氢离子,所以酚类可以和NaOH溶液反应,B正确;酚类中羟基的邻、对位易与溴发生取代反应生成白色沉淀,C正确;分子中含有苯环和羟基的物质不一定属于酚类,如属于芳香醇,D不正确。

2.下列反应能说明苯酚分子中由于羟基影响苯环使苯酚分子中苯环比苯活泼的是(　B　)

①2+2Na2+H2↑

②+3Br2+3HBr

③+NaOH+H2O

④+3H2

A.①③④ B.只有②

C.②③④ D.①②③④

解析:羟基对苯环影响的结果是使苯环上的氢活泼性增强,更易发生取代反应。苯环与H2的加成反应是苯本来就有的性质,不能说明羟基对苯环的影响。

3.(2017·天津卷)汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一,对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关汉黄芩素的叙述正确的是(　B　)

A.汉黄芩素的分子式为C16H13O5

B.该物质遇FeCl3溶液显色

C.1 mol该物质与溴水反应,最多消耗1 mol Br2

D.与足量H2发生加成反应后,该分子中官能团的种类减少 1种

解析:该物质中含有酚羟基,遇FeCl3溶液显色,B项正确。根据有机物中碳的价键总数为4,可得出汉黄芩素分子中的氢原子数,可知其分子式为C16H12O5,A项错误;该物质中含有酚羟基,可与浓溴水发生取代反应,含有碳碳双键,可与Br2发生加成反应,故1 mol该物质与溴水反应时,最多消耗2 mol Br2,C项错误;该物质中的碳碳双键、羰基均能与H2发生加成反应,反应后该分子中官能团的种类减少2种,D项错误。

题组二　醇、酚的识别与比较

4.下列说法正确的是(　C　)

A.苯甲醇和苯酚都能与浓溴水反应产生白色沉淀

B.苯甲醇、苯酚在分子组成上相差一个CH2原子团,故两者互为同系物

C.、、互为同分异构体

D.乙醇、苯甲醇、苯酚都既能与钠反应,又能与NaOH反应

解析:苯甲醇不能与浓溴水反应,A错误;苯甲醇、苯酚的结构不相似,不属于同系物,B错误;酚与分子式相同的芳香醇、芳香醚互为同分异构体,C正确;乙醇、苯甲醇都不显酸性,都不与NaOH反应,D错误。

5.A、B的结构简式如下:

(1)A分子中含有的官能团的名称是　; 

B分子中含有的官能团的名称是　。 

(2)A能否与氢氧化钠溶液反应?　　　　(填“能”或“不能”,下同);B能否与氢氧化钠溶液反应?　　　　。 

(3)A在浓硫酸作用下加热可得到B,其反应类型是　　　　　　。 

(4)A、B各1 mol分别加入足量溴水,完全反应后消耗单质溴的物质的量分别是　　　　mol、　　　　mol。 

解析:(1)A中的官能团是(醇)羟基、碳碳双键,B中的官能团是(酚)羟基。

(2)A属于醇类,不能与氢氧化钠溶液反应,B属于酚类,能与氢氧化钠溶液反应。

(3)由A→B的反应类型为消去反应。

(4)A中含有1个碳碳双键,1 mol A消耗1 mol单质溴,B中只有酚羟基的邻位氢原子与单质溴发生取代反应,1 mol B 消耗2 mol单质溴。

答案:(1)(醇)羟基、碳碳双键　(酚)羟基

(2)不能　能

(3)消去反应

(4)1　2

知识点三　醛的结构与性质

1.醛的概念与分类

2.常见醛的物理性质

3.醛的化学性质(以乙醛为例)

醛类物质既有氧化性又有还原性,其氧化还原关系为

醇醛羧酸。

[名师点拨]  乙醛被弱氧化剂氧化实验技巧

(1)与银氨溶液反应

①试管内壁必须洁净;

②银氨溶液随用随配,不可久置;

③水浴加热,不可用酒精灯直接加热;

④醛用量不宜太多,一般加3滴;

⑤银镜可用稀HNO3浸泡洗涤除去

⑥量的关系:1 mol—CHO生成2 mol Ag。

(2)与新制Cu(OH)2反应

①新制Cu(OH)2的配制方法:在试管中加入10%的NaOH溶液2 mL,滴入2%的CuSO4溶液4～6滴,得到新制Cu(OH)2。Cu(OH)2必须新制,因为新制的 Cu(OH)2颗粒小,接触面积大,反应性能好。

②实验注意事项:该实验必须在碱性条件下进行,NaOH应过量,过量的碱与生成的乙酸反应,防止乙酸将 Cu(OH)2和Cu2O溶解,且在碱性条件下乙醛与 Cu(OH)2反应较快。

③反应条件是直接加热至沸腾。

题组一　醛的性质

1.下列说法中,正确的是(　C　)

A.乙醛分子中的所有原子都在同一平面上

B.苯乙醛的结构简式:

C.醛类既能被氧化为羧基,又能被还原为醇

D.完全燃烧等物质的量的乙醛和乙醇,消耗氧气的质量相等

解析:—CH3中四个原子不共面,A错误;醛基应写成 —CHO 而不可写成—COH,B错误;完全燃烧1 mol乙醛、乙醇消耗氧气的物质的量分别为2.5 mol、3 mol,质量不相等,D错误。

2.戊二醛(OHCCH2CH2CH2CHO)在pH为7.5～8.5时,杀菌消毒的作用最强,可杀灭细菌的繁殖体和芽孢、真菌、病毒,其作用较甲醛强2～10倍。下列有关说法正确的是(　C　)

A.戊二醛的消毒原理与漂白粉、臭氧等消毒剂相同

B.1 mol戊二醛分子可被1 mol Cu(OH)2完全氧化

C.CH3CHCHCH2COOH与戊二醛互为同分异构体

D.10 g戊二醛完全燃烧需消耗0.5 mol O2

解析:戊二醛的消毒原理是使蛋白质发生变性,漂白粉、臭氧等消毒剂的原理是氧化性,原理不相同,A错误;1 mol 戊二醛分子中含有2 mol醛基,可被4 mol Cu(OH)2完全氧化,B错误;CH3CHCHCH2COOH与戊二醛分子式相同,都是C5H8O2,但结构不同,两者互为同分异构体,C正确;戊二醛燃烧的方程式为C5H8O2+6O25CO2+4H2O,10 g戊二醛的物质的量为=0.1 mol,则完全燃烧需消耗0.6 mol O2,D错误。

题组二　醛基的检验

3.有机物A是一种重要的化工原料,其结构简式为,下列检验A中官能团的试剂和顺序正确的是(　D　)

A.先加酸性KMnO4溶液,再加银氨溶液,微热

B.先加溴水,再加酸性KMnO4溶液

C.先加银氨溶液,微热,再加溴水

D.先加入足量的新制Cu(OH)2,微热,酸化后再加溴水

解析:有机物A中所含的官能团有和—CHO,两者均能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色,A、B错误;先加银氨溶液,微热,能检验出—CHO,但发生银镜反应之后的溶液仍显碱性,溴水和碱反应,C错误。

4.化学教材中介绍了乙醇催化氧化的实验。

(1)甲同学用化学方法替代“闻生成物的气味”来说明生成物的出现,该化学方法中所另加的试剂是　　　　;主要现象是　。 

写出反应的化学方程式:　。 

(2)甲同学在探究“闻生成物的气味”的替代方法时,偶然发现向溴水中加入足量的乙醛溶液,可以看到溴水褪色。该同学为解释上述现象,提出三种猜想:

①溴与乙醛发生取代反应;

②　; 

③由于醛基具有还原性,溴将乙醛氧化为乙酸。

请将猜想②填写完全。

为探究哪种猜想正确,甲同学提出了如下两种实验方案。

方案一:用广泛pH试纸检测溴水褪色后溶液的酸碱性。

这种方法是否能判断出具体的反应原理?　　　　(填“能”或“否”)。 

方案二:测定反应前溴水中Br2的物质的量和反应后溶液中Br-的物质的量。

甲同学认为:假设测得反应前溴水中Br2的物质的量为a mol,若测得反应后n(Br-)=　　　　mol,则说明溴与乙醛发生取代反应。 

解析:(1)乙醇催化氧化的产物是乙醛,乙醛可以和新制的氢氧化铜反应生成红色沉淀Cu2O(或与银氨溶液发生银镜反应)。

解析:(2)由于乙醛是足量的,溴水中的溴全部参与反应,可能发生的反应有三种情况:取代反应、加成反应、氧化反应,所以猜想②为溴与乙醛发生加成反应。由于乙醛与溴若发生取代反应,反应后溶液为酸性,而若发生氧化反应,反应后的溶液也是酸性,所以无法通过测定溶液的pH判断反应原理;由于乙醛是足量的,乙醛中官能团为—CHO,溴水中的溴全部参与反应,发生取代反应后生成n(Br-)=a mol,发生加成反应后n(Br-)=0,发生氧化反应后n(Br-)=2a mol。

答案:(1)新制的氢氧化铜　加热至沸腾时产生红色沉淀

CH3CHO+NaOH+2Cu(OH)2CH3COONa+Cu2O↓+3H2O(或其他合理答案)

答案:(2)溴与乙醛发生加成反应　否　a