第3課時醇酚1.能寫出醇、酚的官能團、簡單代表物的結構簡式和名稱。2.能夠列舉醇、酚的典型代表物的主要物理性質。3.能描述和分析醇、酚的典型代表物的重要反應,能書寫相應的化學方程式,能利用物質的主要性質進行鑒別。醇的結構與性質1.醇的概述(1)概念醇是羥基與飽和碳原子相連的化合物,飽和一元醇的分子通式為CnH2n+1OH(n≥1)。(2)分類(3)幾種常見的醇名稱甲醇乙醇乙二醇丙三醇俗稱木精、木醇酒精甘醇甘油結構簡式CH3OHCH3CH2OH狀態液體液體液體液體溶解性易溶于水用途燃料、化工原料燃料、有機溶劑、消毒劑(醫用75%的酒精)、釀酒、化工原料等發動機防凍液、合成高分子化合物的原料藥物、制炸藥2.醇類物理性質的變化規律物理性質遞變規律密度一元脂肪醇的密度一般小于1g·cm-3沸點(1)直鏈飽和一元醇的沸點隨著分子中碳原子數的遞增而升高(2)醇分子間存在氫鍵,所以相對分子質量相近的醇和烷烴相比,醇的沸點遠高于烷烴水溶性低級脂肪醇易溶于水,飽和一元醇的溶解度隨著分子中碳原子數的遞增而逐漸減小醇羥基是親水基,多羥基化合物如丙三醇等都易溶于水或與水以任意比互溶。碳原子數多的一元醇水溶性差。3.醇類的化學性質(1)根據結構預測醇類的化學性質醇的官能團羥基(—OH),決定了醇的主要化學性質,受羥基的影響,C—H鍵一定條件下也可能斷裂發生化學反應。(2)由斷鍵方式理解醇的化學性質如果將醇分子中的化學鍵進行標號如圖所示(以乙醇為例):反應物及條件斷鍵位置反應類型化學方程式Na①置換反應2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑HBr(△)②取代反應CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2OO2(Cu,△)/醇至少有一個α-H①③氧化反應2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O濃硫酸,170℃/醇至少有一個β-H②⑤消去反應CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O濃硫酸,140℃①②取代反應2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2OCH3COOH(濃硫酸,△)①取代(酯化)反應CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O(1)乙醇的催化氧化實驗中細銅絲繞成緊密的螺旋狀,這樣既可以增大與反應物的接觸面積,又有利于保存熱量。生成物乙醛是一種無色、具有刺激性氣味的液體;密度比水的小;易揮發;易燃燒;與水、乙醇互溶。(2)乙醇能使酸性K2Cr2O7溶液由橙紅色變綠色,可用于酒精檢測。[理解辨析]1.判一判(正確的打“√”,錯誤的打“×”)(1)CH3OH和都屬于醇類,且兩者互為同系物。()(2)CH3OH、CH3CH2OH、的沸點逐漸升高。()(3)鈉與乙醇反應時因斷裂C—O鍵失去—OH官能團。()(4)乙醇的分子間脫水反應和酯化反應都屬于取代反應。()(5)所有的醇都能發生催化氧化反應和消去反應。()(6)由于醇分子中含有—OH,醇類都易溶于水。()解析:(1)兩者官能團數目不相同,不互為同系物。(2)一元飽和醇含C數越多,沸點一般越高,含C數相同的醇,羥基數越多,一般沸點越高。(3)鈉與乙醇反應時斷裂的是羥基上的O—H鍵。(4)兩個反應均可看作醇羥基上的H被其他基團代替,均為取代反應。(5)沒有α-H的醇不能發生催化氧化反應,沒有β-H的醇不能發生消去反應。(6)低級醇易溶于水,隨碳原子數增多,醇在水中的溶解能力減弱。答案:(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×(6)×2.做一做下列四種有機物的分子式均為C4H10O。①CH3CH2CH2CH2OH②③④分析其結構特點,用序號回答下列問題。(1)其中能與鈉反應產生H2的有。

(2)能被氧化成含相同碳原子數的醛的是。

(3)能被氧化成酮的是。

(4)能發生消去反應且生成兩種產物的是。

解析:(1)所有的醇都能與活潑金屬鈉反應產生H2。(2)能被氧化成醛的醇分子中必含有基團“—CH2OH”,①和③符合題意。(3)能被氧化成酮的醇分子中必含有基團“”,②符合題意。(4)若與羥基相連的碳原子的鄰位碳原子上的氫原子類型不同,則醇發生消去反應時,可以得到多種產物,②符合題意。答案:(1)①②③④(2)①③(3)②(4)②醇的結構與性質判斷1.(2021·廣東佛山模擬)阿巴卡韋是一種有效的抗HIV病毒藥物。關于其合成中間體M(結構如圖)的說法錯誤的是(D)A.分子式為C6H10O2B.所有原子不可能在同一平面內C.可以發生加成反應、酯化反應和氧化反應D.標準狀況下,1mol中間體M與足量的鈉反應,可以生成44.8L氫氣解析:由M的結構可知,其分子式為C6H10O2,故A正確;M的結構中含4個四面體結構的C,所有原子不可能共平面,故B正確;M的結構中含碳碳雙鍵、—OH,可發生加成、氧化、酯化反應,故C正確;—OH與Na反應生成氫氣,標準狀況下1mol中間體M與足量的鈉反應生成1mol氫氣,其體積為22.4L,故D錯誤。2.M在一定條件下可生成N,其反應如圖。下列說法錯誤的是(C)A.M能發生還原反應和取代反應B.N的一氯代物有3種C.M與苯甲醇互為同系物D.上述M生成N的反應為氧化反應解析:M中含有苯環,與氫氣發生加成反應,也屬于還原反應,含有羥基,能發生酯化反應,也屬于取代反應,A正確;N的苯環上有3種不同化學環境的氫,其一氯代物有3種,B正確;M含有2個苯環,苯甲醇只含有一個苯環,結構不相似,不互為同系物,C錯誤;有機反應中去氫或加氧為氧化反應,題述M生成N的反應為氧化反應,D正確。醇類的氧化反應和消去反應探究3.下列醇既能發生消去反應又能被氧化為醛的是(D)A.CH3OHB.C.D.解析:A.CH3OH沒有β-H,不能發生消去反應;B.的催化氧化產物是丙酮;C.,β-C上沒有H原子,不能發生消去反應;D.,β-C上有H原子,能發生消去反應生成烯烴,α-C上有2個H原子,能被氧化為醛。綜上所述,既能發生消去反應又能被氧化為醛的是D。4.(2022·山東青島檢測)某二元醇的結構簡式為,關于該有機化合物的說法錯誤的是(C)A.用系統命名法命名:5-甲基-2,5-庚二醇B.該有機化合物通過消去反應能得到6種不同結構的二烯烴(不考慮立體異構)C.該有機化合物可通過催化氧化得到醛類物質D.1mol該有機化合物能與足量金屬Na反應產生H222.4L(STP)解析:為二元醇,主鏈上有7個碳原子,為庚二醇,從右往左數,甲基在5號碳上,兩個羥基分別在2號、5號碳上,用系統命名法命名為5-甲基-2,5-庚二醇,A正確;中羥基碳原子的鄰位碳原子上有H,可以通過消去反應形成雙鍵,右邊的羥基通過消去反應形成雙鍵的位置有2個,左邊的羥基通過消去反應形成雙鍵的位置有3個,定一移一,形成的二烯烴有6種不同結構,B正確;羥基碳原子上至少有2個H才能通過催化氧化得到醛類物質,左羥基碳原子上沒有H,右羥基碳原子上只有1個H,則不能得到醛類物質,C錯誤;1mol該有機化合物含2mol羥基,2mol羥基能與足量金屬Na反應產生氫氣1mol,標準狀況下體積為22.4L,D正確。醇與其他有機物的轉化關系應用5.由丁炔二醇可以制備1,3-丁二烯,請根據下列合成路線圖填空:(1)寫出各反應的反應條件及試劑名稱:X

;Y。

(2)寫出A、B的結構簡式:A;B。

(3)請寫出A生成1,3-丁二烯的化學方程式:

。

答案:(1)加熱,Ni(催化劑)、H2加熱,乙醇溶液、NaOH(2)CH2BrCH2CH2CH2Br(3)CH2CH—CHCH2+2H2O醇的消去反應和催化氧化反應規律(1)醇的消去反應規律①結構條件:醇分子中有β-H。若β-C上沒有氫原子,則不能發生消去反應。②反應的條件:濃硫酸、加熱。③一元醇消去反應生成的烯烴種數等于β-H的種數。如的消去產物有2種。(2)醇的催化氧化反應規律醇的催化氧化反應情況與跟羥基(—OH)相連的碳原子上的氫原子的個數有關。酚的結構與性質1.酚的概念酚是羥基與苯環直接相連而形成的化合物,最簡單的酚為苯酚()。2.苯酚的物理性質3.由基團之間的相互影響理解苯酚的化學性質由于苯環對羥基的影響,酚羥基比醇羥基活潑;由于羥基對苯環的影響,苯酚中苯環上的氫比苯中的氫活潑。(1)弱酸性:苯酚具有酸性,俗稱石炭酸。酸性:H2CO3>>HCO3-①與NaOH反應:+NaOH+H2O。②與Na2CO3反應:+Na2CO3+NaHCO3。(2)與溴水的取代反應苯酚滴入過量濃溴水中產生的現象為生成白色沉淀。用于苯酚的定性檢驗和定量測定。化學方程式為+3Br2↓+3HBr。(3)苯酚與甲醛在催化劑作用下,可發生縮聚反應,化學方程式是n+nHCHO。(4)氧化反應:苯酚易被空氣氧化為粉紅色;易被酸性KMnO4溶液氧化;易燃燒。(5)顯色反應:苯酚與FeCl3溶液作用顯紫色。利用這一反應可檢驗苯酚的存在。(6)苯、甲苯、苯酚性質的比較類別苯甲苯苯酚結構簡式氧化反應不能被酸性KMnO4溶液氧化可被酸性KMnO4溶液氧化常溫下在空氣中被氧化后呈粉紅色溴代反應溴的狀態液溴液溴濃溴水條件催化劑催化劑不需催化劑產物C6H5Br鄰、對兩種溴苯2,4,6-三溴苯酚結論苯酚與溴的取代反應比苯、甲苯容易進行原因酚羥基對苯環的影響使苯環上的氫原子變得更活潑,易被取代[理解辨析]1.判一判(正確的打“√”,錯誤的打“×”)(1)苯酚的水溶液呈酸性,說明酚羥基的活潑性大于水中羥基的活潑性。()(2)除去苯中的苯酚,加入濃溴水再過濾。()(3)分子式為C7H8O的芳香族有機物的同分異構體有五種。()(4)和含有的官能團相同,兩者的化學性質相似。()(5)鑒別苯酚溶液與乙醇溶液可滴加FeCl3溶液。()(6)向苯酚的渾濁液中加入NaOH溶液,液體變澄清,再通入CO2氣體,液體又變渾濁。()解析:(1)苯酚水溶液呈酸性,說明其O—H鍵更易斷裂,活潑性更強。(2)苯酚與濃溴水反應生成的三溴苯酚溶于苯中,則不能用此方法除去苯中的苯酚。(3)分子式為C7H8O的芳香族有機物的同分異構體有、及鄰(或間或對)甲基苯酚,共五種。(4)前者屬于醇類而后者屬于酚類,兩者化學性質差別很大。(5)苯酚與FeCl3溶液作用顯紫色,醇無此性質。(6)與NaOH反應生成易溶于水的,液體變澄清,再通入CO2,與CO2反應重新生成,液體又變渾濁。答案:(1)√(2)×(3)√(4)×(5)√(6)√2.想一想請設計簡單的實驗除去甲苯中的少量苯酚。提示:加入足量的NaOH溶液充分振蕩后,用分液漏斗分液,棄除下層溶液。酚的結構特點及性質1.(2021·廣東汕頭二模)化合物H是中藥黃芩中的主要活性成分,具有抗氧化、抗腫瘤作用。下列有關化合物H的說法不正確的是(D)A.分子式為C15H10O5B.可與FeCl3溶液發生顯色反應C.1mol該化合物可與3molNa反應D.苯環上的一溴代物有6種解析:由H的結構簡式可知,其分子式為C15H10O5,故A正確;H的分子中含有酚羥基,能與FeCl3溶液發生顯色反應,使溶液呈紫色,故B正確;H的分子中含有3個酚羥基,則1molH可與3molNa反應,故C正確;H的分子中含有2個苯環,左邊苯環上的一溴代物有1種,右邊苯環上的一溴代物有3種,共4種,故D不正確。2.(2021·江西新余二模)白藜蘆醇是植物果實中的分泌物(結構如圖),具有抗腫瘤、舒張血管等功效。已知:與四個不同原子或原子團相連的碳原子叫手性碳原子。有關白藜蘆醇的下列說法錯誤的是(A)A.與足量濃溴水反應后的產物中含4個手性碳原子B.能發生氧化、取代和加成等反應C.苯環上的一氯取代物有4種D.分子中所有原子可能共平面解析:與四個不同原子或原子團相連的飽和碳原子叫手性碳原子。碳碳雙鍵能與溴水發生加成反應,酚類能與濃溴水發生取代反應,則與足量濃溴水反應后的產物中含2個手性碳原子,A錯誤;含有碳碳雙鍵,能發生氧化和加成反應,含有酚羥基,能與溴水發生取代反應,苯環上羥基鄰位和對位的氫原子能被取代,B正確;含2個苯環,每個苯環上各有2種氫原子,則苯環上的一氯取代物有4種,C正確;苯環是平面結構,碳碳雙鍵是平面結構,則分子中所有原子可能共平面,D正確。有機合成中的酚3.(2021·天津三模改編)苯酚具有殺菌消炎的作用,可由如圖路線在一定條件下合成。下列說法正確的是(C)ABCA.反應②屬于消去反應B.B和C互為同系物C.物質B與物質C均可與NaOH溶液發生反應D.B和C在一定條件下能發生加聚反應解析:反應②苯甲酸在催化作用下經過氧化反應轉化為苯酚,A錯誤;B為苯甲酸,C為苯酚,兩者結構不相似,組成上相差的也不是n個CH2,不互為同系物,B錯誤;物質B含有羧基,物質C含有酚羥基,均可與NaOH溶液發生反應,C正確;B和C分子中沒有可發生加聚反應的官能團,兩者不能發生加聚反應,D錯誤。4.化合物Z是合成平喘藥沙丁胺醇的中間體,可通過如圖路線制得:下列說法正確的是(C)A.1molZ最多能與2molNaOH反應B.Y可以發生取代反應、氧化反應、消去反應C.可用FeCl3溶液鑒別Y和ZD.X分子中所有原子在同一平面上解析:A項,1molZ分子中含2mol酯基,發生水解后,生成的2mol羧基和1mol酚羥基均能與NaOH發生反應,所以1molZ最多能與3molNaOH反應,錯誤;B項,Y分子中的氯原子可發生取代反應,酚羥基可被氧化,但該分子不能發生消去反應,錯誤;C項,含酚羥基的有機物遇FeCl3溶液會顯紫色,因Y分子中含酚羥基,而Z分子中不含酚羥基,則可用FeCl3溶液鑒別Y和Z,正確;D項,X分子中含甲基,為四面體結構,所以X分子中所有原子不可能在同一平面上,錯誤。1.(2021·浙江1月選考,15)有關的說法不正確的是(C)A.分子中至少有12個原子共平面B.完全水解后所得有機物分子中手性碳原子數目為1個C.與FeCl3溶液作用顯紫色D.與足量NaOH溶液完全反應后生成的鈉鹽只有1種解析:與苯環碳原子直接相連的6個原子和苯環上的6個碳原子一定共平面,故該分子中至少有12個原子共平面,A正確;該物質完全水解后所得有機物為,其中只有與—NH2直接相連的碳原子為手性碳原子,即手性碳原子數目為1個,B正確;該物質含有醇羥基,不含酚羥基,與FeCl3溶液作用不會顯紫色,C不正確;該物質與足量NaOH溶液完全反應生成和Na2CO3,生成的鈉鹽只有1種,D正確。2.(2020·全國Ⅰ卷,8)紫花前胡醇()可從中藥材當歸和白芷中提取得到,能提高人體免疫力。有關該化合物,下列敘述錯誤的是(B)A.分子式為C14H14O4B.不能使酸性重鉻酸鉀溶液變色C.能夠發生水解反應D.能夠發生消去反應生成雙鍵解析:根據該有機物的結