高考化学一轮配套课件：第24讲 醇 酚

高考化学一轮配套课件：第24讲 醇 酚

第24讲 醇 酚 考纲定位 选项示例 1.以乙醇为例，考查醇类的性质及 主要化学反应，了解醇类的结构特 点和乙醇在生活生产中的主要用途。 2.通过乙醇和卤代烃的消去反应考 查消去反应的实质。 3.以苯酚为例，考查酚类的性质及 主要化学反应，了解酚类物质的结 构特点及用途。 4.能列举事实说明有机分子中基团 之间存在相互影响。 1.分子式为C5H12O且可与金属 钠反应放出氢气的有机物(不考 虑立体异构)有(　　)种。(2012 年全国高考T10) 2.普伐他汀能与FeCl3溶液发生 显色反应。(2012年江苏高考 T11－A) 3.溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热 生成乙烯。(2011年广东高考 T7－C) 一、乙醇 1．组成和结构 分子式为________，结构式为 ，结构简式为 __________或____________，官能团是___________。 2．物理性质 乙醇为____色有__________的___体，能与水___________ 且密度比水____，易挥发。 无 特殊香味 液 以任意比互溶 小 —OH(羟基) C2H6O　 C2H5OH　 CH3CH2OH 3．化学性质 乙醇有关反应关系图(图 4-24-1)： 图 4-24-1 (1)乙醇与钠反应：____________________________________。 (2)消去反应：乙醇在浓硫酸的作用下脱水制乙烯的化学方 程式为：_________________________________________。 2Na＋2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa＋H2↑ 浓硫酸 170℃ (3)取代反应： ①乙醇与浓氢溴酸混合加热反应的化学方程式为： ②乙醇、乙酸在浓硫酸催化作用下发生反应的化学方程式 为：CH3CH2OH＋CH3COOH CH3COOC2H5＋H2O。 CH3CH2Br＋H2O (4)氧化反应： ①催化氧化：乙醇在铜(或银)的催化作用下被氧气氧化生 成乙醛的化学方程式： _____________ ______________________________。 点燃 2CH3CHO＋2H2O 2CO2＋3H2O 乙酸 4．用途 乙醇是重要的有机原料，制取乙酸、乙醚等。乙醇还可用 作燃料，有机溶剂，用于溶解树脂、制造染料。在医疗上常用 体积分数 75%的酒精作消毒剂。 二、醇类 1．定义 羟基与烃基或者苯环侧链上的碳原子相连的化合物。饱和 一元醇的通式：____________。 CnH2n＋1OH 2．分类 按羟基数目分：________________、多元醇等；按烃基类 别分：脂肪醇、芳香醇等。 3．醇的命名 选_____________________________________为主链，从 ________________________开始编号，命名时注明羟基和其他 取代基的位置和数目。 一元醇、二元醇 与羟基相连、碳原子数最多的碳链 距离羟基最近的碳原子 4．物理性质 低级脂肪醇易溶于水，一元脂肪醇的密度一般小于水，相 对分子质量相近的醇沸点高于烷烃(存在氢键)，饱和一元醇随 着碳原子数的增加，沸点升高，密度增大。碳原子数相同的醇， 含羟基数越多，沸点越高。 5．化学性质 醇类化学性质与____________相似，能跟活泼金属反应； 能跟氢卤酸反应；能发生氧化反应；能发生脱水反应；能发生 酯化反应。 6．几种重要的醇 甲醇，有毒，是可再生能源；乙二醇和丙三醇(俗称：甘油) 都是无色、有甜味、粘稠状液体，易溶于水和乙醇，是重要的 化工原料。 乙醇 三、苯酚 1．组成和结构 ，苯酚俗名石炭酸，分子式为________，结构简式为 官能团是______。 2．物理性质 苯酚是____色具有__________的____体，熔点 43 ℃，室温 时在水中溶解度不大，但当温度高于 65 ℃时，能与水互溶，易 溶于乙醇等有机溶剂，苯酚有毒。 C6H6O —OH 无 特殊气味 晶 3．化学性质 (1)弱酸性。 此反应说明：苯酚的酸性比碳酸____。 NaHCO3 弱 (2)苯环上的取代反应。 现象是________________，此反应可用于苯酚的定性检验 和定量测定。 (3)氧化反应。 ①常温下，露置在空气中的苯酚因被氧化而呈______色。 ②可使酸性 KMnO4 溶液褪色。 ③可以燃烧。 产生白色沉淀 粉红 ＋nHCHO ――→(5)缩聚反应。n (4)显色反应。遇 Fe3＋呈______，可用于检验和鉴别苯酚。 __________________＋______H2O。(n－1) 4．用途 苯酚是重要的有机化工原料，可用于制造酚醛树脂、染料、 医药、农药等。 催化剂 紫色 考点1 乙醇的结构、性质及醇类反应的断键规律 1．乙醇的分子结构与化学性质的关系 如果将乙醇分子中的化学键进行标号如图 4-24-2 所示，那 么乙醇发生化学反应时化学键的断裂情况如下表所示： 图 4-24-2 浓硫酸 140 ℃ （续表） (1)Na 与醇的反应比 Na 与水的反应慢，说明醇中羟基不如 水中的羟基活泼。 (2)分子内脱水为消去反应，分子间脱水为取代反应。 (3)乙醇发生燃烧反应时，所有化学键全部断裂。 2．醇的催化氧化发生条件和规律 (1)发生条件：醇分子结构中与—OH 相连的碳原子上至少 的结构。因为醇连有一个氢原子，即具有 的催化氧化，其实质是“去氢”。反应通式： (2)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 连有的氢原子的数目有关。 3．醇发生消去反应的条件 醇发生消去反应的条件第 23 讲考点 2 已讲。 【例1】有下列几种醇： (1)其中能被催化氧化生成醛的是____(填编号，下同)；能 被催化氧化，但不是生成醛的是________；不能被催化氧化的 是__________。 (2) 与浓硫酸共热发生消去反应，只生成一种烯烃的是 ________；能生成三种烯烃的是________；不能发生消去反应 的是________。 思路指导：醇的催化氧化规律与α-H 个数有关；醇的消去 反应与有无β-H 有关。 解析：醇的催化氧化，实质上是一个醇分子中脱去两个氢 原子(一个来自羟基，另一个来自与羟基直接相连的碳原子上的 氢原子)与氧气或氧化剂中的氧原子结合成水，同时“醇分子” 中形成碳氧双键。而醇的消去反应是醇分子中的—OH 与连 —OH 相连的碳原子相邻碳原子上的氢原子结合成水，同时生 成碳碳双键。 答案：(1)①⑦ ②④ ③⑤⑥ (2)①②③⑥ ⑦ 【例 2】下列物质既能发生消去反应，又能氧化生成醛的 是( )。 解析：A 催化氧化生成酮；B、D 不能发生消去反应；只有 C 既能发生消去反应，又能氧化生成醛。 答案：C D. 考点2 有机物分子中基团之间存在相互影响 (以醇类和酚类为例) 1．醇类与酚类的比较 类别 脂肪醇 芳香醇 酚 实例 CH3CH2OH C6H5—CH2OH C6H5—OH 官能团 —OH —OH —OH 结构 特点 —OH与链 烃基相连 —OH与芳香 烃侧链基相连 —OH与苯环 直接相连 主要 化学 性质 ①与钠反应；②取代反应； ③消去反应(个别醇不可以)； ④氧化反应；⑤酯化反应 ①弱酸性； ②取代反应； ③显色反应 特性 红热铜丝插入醇中有刺激性气味 (生成醛或酮，个别醇不可以) 遇FeCl3溶 液显紫色 2.有机分子中基团之间存在相互影响 (1)羟基对苯环的影响： (2)苯环对羟基的影响： 【例3】为了比较 CH3COOH、 及 H2CO3 的酸 性强弱，有人设计了如图 4-24-3 所示的装置进行实验： 图 4-24-3 (1)若锥形瓶中装有一种易溶于水的正盐，则 A 中发生反应 的离子方程式为：______________________________。 (2)装置 B 中盛放的试剂是____________________，它的作 用是____________________。 (3)实验中观察到 C 中出现的主要现象是______________。 思路指导：结构决定性质，分析有机物的性质一定要从结 构入手，对于相同的官能团，要考虑官能团所处的化学环境， 如果化学环境不同，基团的相互影响不同，性质就不同。 有机物中基团的相互影响 (1)苯环对所连基团的影响(与烷基比较)。 ①CH4 不能被酸性高锰酸钾氧化，而甲苯可以。 ②苯酚显弱酸性，能与NaOH 反应，而CH3CH2OH 不能。 ③苯甲酸的酸性比醋酸强。 (2)苯环上所连的基团对苯环上取代反应的影响。 ①—R(烷基)、—OH 可使苯环活化：如甲苯、苯酚与硝酸 的取代反应比苯更容易发生而且邻、对位的氢原子均被取代； 苯与液溴在催化剂下反应生成一元取代物，而苯酚与溴水混合 即可发生反应且生成三溴苯酚。 ②—X(卤原子)、—CHO、—NO2、 —COOH 可使苯环钝 化而不易发 取代反应 (3)不同原子或基团对某一原子或基团的影响不同。 【例4 】已知：C6H5ONa＋CO2＋H2O―→C6H5OH＋ NaHCO3。某有机物的结构简式为 ，分别 与等物质的量的该物质恰好反应时，则 Na、NaOH、NaHCO3 的物质的量之比( A．3∶ 3∶ 2 C．1∶ 1∶ 1 )。 B．3∶ 2∶ 1 D．3∶ 2∶ 2 解析：与Na 反应的有酚羟基、醇羟基、羧基；与NaOH 反应的有酚羟基、羧基；与NaHCO3 反应的有羧基。 答案：B 实验探究 醇和酚的性质实验 [考向分析]高考中与醇有关的考点主要有醇和醛、酸的相 互转化，醇的消去反应，醇的催化氧化反应，而后者的考查较 为常见。因此要熟悉醇的催化氧化条件、断键方式、催化剂、 产物的收集和检验等内容。而酚主要考查弱酸性，如与碳酸的 酸性比较、离子方程式的书写等，同时，由于酚在有机合成中 占有重要地位，也是常见的考点。 【例 5】有关催化剂的催化机理等问题可以从“乙醇催化 氧化实验”得到一些认识，某教师设计了如图 4-24-4 所示装置 (夹持装置等已省略)，其实验操作为：先按图安装好装置，关 闭活塞 a、b、c，在铜丝的中间部分加热片刻，然后打开活塞 a、 b、c，通过控制活塞 a 和 b，而有节奏(间歇性)地通入气体，即 可在 M 处观察到明显的实验现象。试回答以下问题： 图 4-24-4 (1)A 中发生反应的化学方程式：______________________； B 的作用：____________；C 中热水的作用：_____________。 (2)M 处发生反应的化学方程式为：_________________。 (3)从 M 管中可观察到的现象：______________________， 从中可认识到该实验过程中催化剂 ________( 填“参加”或 “不参加”)化学反应，还可以认识到催化剂起催化作用需要一 定的__________。 (4)实验进行一段时间后，如果撤掉酒精灯，反应______(填 “能”或“不能”)继续进行，其原因是______________。 解析：通过控制氧气的用量，探究在乙醇的催化氧化反应 中催化剂Cu 的催化机理。乙醇的催化氧化过程实际为：O2 与 Cu 在加热时反应生成CuO，CuO 再将乙醇氧化为乙醛，且自 身被还原为Cu，如此反复进行。 (3)受热部分的铜丝交替出现变黑、变红的现象 参加 温 度 (4)能 乙醇的催化氧化反应是放热反应，反应放出的热量 能维持反应的继续进行 MnO2 题组一 乙醇及醇类 1．乙醇分子中的各种化学键如图 4-24-5 所示，关于乙醇 在各种反应中断裂键的叙述不正确的是( )。 A．和金属钠反应时键①断裂 B．在铜催化共热下与 O2 反应时断裂①和③ C．在铜催化共热下与 O2 反应时断裂①和⑤ D．在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤ 图 4-24-5 ··· 解析：乙醇与钠反应生成乙醇钠，是羟基中的O—H 键断 裂，A正确；乙醇催化氧化成乙醛时，断裂①和③化学键，B 正确，C错误；乙醇完全燃烧时，化学键①②③④⑤全部断裂， D 正确。 答案：C 2．下列乙醇的化学性质不是由羟基所决定的是( )。 A．跟金属钠反应 B．在足量氧气中完全燃烧生成 CO2和H2O C．在浓硫酸存在时发生消去反应，生成乙烯 D．当银或铜存在时跟 O2 发生反应，生成乙醛和水 解析：“乙醇在O2 中完全燃烧生成CO2 和H2O”说明乙醇 分子中含有碳元素和氢元素，与是否含有羟基官能团无关。 答案：B ·· 　　3．(2013年辽宁抚顺模拟)下列各组物质中各有两种组分， 两种组分各取1 mol，在足量氧气中燃烧，两者耗氧量不相同 的是(　　)。 　　A．乙烯和乙醇　　 　　 B．乙炔和乙醛 　　C．乙烷和乙酸甲酯　　 　 D．乙醇和乙酸 　　解析：由乙烯(C2H4)和乙醇(CH3CH2OH―→C2H4·H2O)、 乙炔(C2H2)和乙醛(CH3CHO―→C2H2·H2O)、乙烷(C2H6)和 乙酸甲酯(CH3COOCH3―→C2H6·CO2)的分子式可知，各组中 两种物质的物质的量只要相等，耗氧量就相等。乙醇 (C2H4·H2O)和乙酸(CH3COOH―→CH4·CO2)物质的量相等时， 耗氧量不相同。 　　答案：D ··· 题组二 苯酚及酚类 4．(双选)下列物质属于酚类的是( )。 中羟基直接与苯环相连，解析： 属于酚类。 答案：BC 5．下列关于苯酚的叙述不正确的是( )。 A．将苯酚晶体放入少量水中，加热至全部溶解，冷却至 50 ℃形成悬浊液 B．苯酚可以和硝酸发生取代反应 C．苯酚易溶于 NaOH 溶液中 D．苯酚的酸性比碳酸强，比醋酸弱 解析：苯酚微溶于冷水，65 ℃以上与水互溶，故A 正确； 由于羟基对苯环的影响，苯环上羟基邻对位上的氢原子较活泼， 易被取代，与硝酸反应生成2,4,6-三硝基苯酚，B 正确；苯酚与 NaOH 反应而易溶于NaOH 溶液中，C 正确；苯酚的酸性比碳 酸、醋酸都弱，D 错误。 答案：D ··· 6．下列关于苯酚的叙述不正确的是( )。 A．苯酚是一种弱酸，滴加指示剂变色 B．苯酚在水溶液中能按下式电离： C．苯酚钠在水溶液中几乎不能存在，会水解生成苯酚， 所以苯酚钠显碱性 D．苯酚有腐蚀性，溅在皮肤上可用酒精冲洗 解析：苯酚的酸性极弱，不能使酸碱指示剂变色。 答案：A ··· 7．(双选)下列有关叙述不正确的是( )。 A．苯酚和乙醇都可以被氧气或酸性高锰酸钾溶液氧化 B．苯酚和乙醇两种不同化学环境下的氢原子个数比均为 1∶ 5 C．苯酚和溴水反应和乙醇在 140 ℃浓硫酸条件下的反应 类型相同 D．苯酚和乙醇都能与金属钠或氢氧化钠反应 ··· 解析：苯酚和乙醇都有还原性，都可以被氧化剂氧气或酸 性高锰酸钾氧化，A正确；苯酚和乙醇两分子中不同类型的氢 原子个数比分别为 1∶ 2∶ 2∶ 1 和 3∶ 2∶ 1，B错误；苯酚与溴 水反应和乙醇在140 ℃浓硫酸条件下的反应都是取代反应，C 正确；苯酚和乙醇都能与金属钠反应，但只有苯酚才能与氢氧 化钠反应表现出弱酸性，D 错误。 答案：BD 8．鉴别苯酚溶液、己烷、己烯、乙酸溶液和乙醇 5 种 )。无色液体，可选用的最佳试剂组合是( A．酸性 KMnO4 溶液、新制的 Cu(OH)2 悬浊液 B．FeCl3 溶液、金属钠、溴水、石蕊溶液 C．石蕊溶液、溴水 D．酸性 KMnO4 溶液、石蕊溶液 解析：B、C 选项中试剂均可鉴别上述5 种物质，但若用B 选项中试剂来鉴别，其操作步骤较繁琐。用石蕊溶液可鉴别出 乙酸溶液，用FeCl3 溶液可鉴别出苯酚溶液，用溴水可鉴别出 己烷和己烯，余下的乙醇可用金属钠鉴别。而用C 选项中试剂 则操作简捷，现象明显。用石蕊溶液可鉴别出乙酸溶液。再在 余下的4 种溶液中分别加入溴水振荡，产生白色沉淀的是苯酚， 使溴水褪色的是己烯，发生萃取现象的是己烷，和溴水互溶的 是乙醇。 答案：C