高中化学苏教版选修5《有机化学基础》教材知识详解专题4 烃的衍生物 第二单元 醇酚.docx

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高中化学苏教版选修5《有机化学基础》教材知识详解专题4烃的衍生物第二单元醇酚

第二节醇酚

预习&听课点（老师的观点）

1.掌握醇类的分子结构、物理性质及部分化学性质

2.掌握酚类的分子结构、物理性质及部分化学性质

3.运用对比法掌握苯酚化学性质与醇和苯的区别

状元心得笔记（尖端学生的观点）

结构决定性质，注意醇和酚的区别和联系，醇为羟基和链烃基直接相连；而酚则为羟基和苯环相连。

二者官能团一样，但烃基不同，性质不同。

互动立体思维导图

细品书中知识关键词：

乙醇的结构与性质、醇的概念和分类、醇的消去和氧化反应规律、苯酚结构与性质、脂肪醇、芳香醇、酚的比较、基团的相互影响

1.乙醇的结构、性质

（1）乙醇的分子结构和物理性质

乙醇的分子式为C2H6O，结构简式为CH3CH2OH，其分子可以看成乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代的产物，也可以看成乙基取代了水分子中的一个氢原子。

乙醇是一种极性分子，分子间可以形成氢键，与水可以任意比混溶，且其溶液浓度愈大，密度愈小。

乙醇分子中乙基与有机物会产生较强的相互作用，羟基与无机物也会产生较强的相互作用，因此乙醇是一种能溶解许多有机物和无机物的良好的极性溶剂。

（2）乙醇化学性质与断键位置

例1.乙醇分子中不同的化学键如下图所示：



关于乙醇在各种不同反应中断键的说法不正确的是（）

A.和金属钠反应键①断裂B.在Ag催化下和O2反应键①③断裂

C.和浓硫酸共热140℃时，仅键②断裂D.和浓硫酸共热170℃时，键②⑤断裂

解析：

考查乙醇化学性质与断键位置。

A选项乙醇与钠反应生成乙醇钠，是乙醇羟基中O-H键断裂，故是正确的。

B选项是乙醇氧化为乙醛，断键为①和③，也是正确的。

C选项是乙醇发生分子间脱水生成醚，应断键①和②，故是错误的。

D选项是乙醇发生消去反应生成乙烯和水，是②和⑤键断裂，也是正确的。

答案：

C

点拨：

只断①键时，发生与活泼金属的反应（电离）或酯化反应；只断②键时，发生与HX等的取代反应；①②同时断,发生分子间的脱水反应生成乙醚；②④同时断,发生分子内脱水（消去）反应生成乙烯；①③同时断，发生脱氢（氧化）反应生成乙醛。

2.醇的概念和分类

概念：

醇是烃分子中饱和碳原子上的氢原子被羟基取代的化合物

通式：

饱和一元醇的通式为CnH2n+2O或CnH2n+1OH，一元醇的通式可简写为R－OH。

分类：

根据醇分子中羟基数目的多少，醇可分为一元醇、二元醇和多元醇，如，CH3CH2OH、

HOCH2CH2OH、HOCH2CHOHCH2OH分别是一元醇、二元醇和三元醇；

根据醇分子中烃基的种类，醇可分为脂肪醇、脂环醇和芳香醇；

根据醇分子中烃基是否饱和，醇可分为饱和醇和不饱和醇。

物理性质：

①低级的饱和一元醇为无色中性液体，具有特殊的气味和辛辣味道，甲醇、乙醇和丙醇能与水以任意比混溶；含4～11个C的醇为油状液体，可部分地溶于水；含12个C以上的醇为无色无味的蜡状固体，不溶于水。

②同系物中醇的沸点随分子里碳原子数的递增而逐渐升高。

③碳链结构相同的醇与氯代烷相比，醇的沸点较高，醇的沸点也高于对应的烷烃，如，乙醇的沸点为78.5℃，氯乙烷的沸点为12.27℃，乙烷的沸点为－88.6℃。

④醇的相对密度均小于1。

饱和一元醇的同分异构现象和命名

A.饱和一元醇的同分异构现象有两种：

碳链异构和羟基的位置异构．

例如：

丁醇的醇类同分异构体有四种：

①CH3—CH2—CH2—CH2OH其中①和②、③和④是羟基的位置异构，①与③、②与④则是碳链异构（也称碳架异构）．

B.用系统命名法命名饱和一元醇的步骤是：

①选择羟基所在的碳原子在内的最长碳链为主链；

②选择距羟基所在碳原子最近的一端为起点给碳原子编号；

③把支链写在羟基位置的前面（其余规律与烷烃相同），最后写上某醇．

例如：

其他重要的醇

①甲醇：

甲醇有毒，人饮用约10mL就能使眼睛失明，再多则能致死。

工业酒精中往往甲醇含量较高，是不能兑制成白酒饮用的。

②乙二醇和丙三醇：

乙二醇和丙三醇都是无色、黏稠、有甜味的液体。

乙二醇易溶于水和乙醇，丙三醇吸湿性强，能跟水、酒精以任意比混溶。

它们都是重要的化工原料。

此外，乙二醇和丙三醇的水溶液具有较低的熔点，常被用作抗冻剂，它们还被用作食品的甜味添加剂，丙三醇还有护肤作用，俗称甘油，且丙三醇还可用于制备硝化甘油炸药。

例2.写出戊醇C5H9OH的异构体的结构简式，并用系统命名法命名。

解析：

饱和一元醇的同分异构现象有两种：

碳链异构和羟基的位置异构．用系统命名法命名饱和一元醇的步骤是：

①选择羟基所在的碳原子在内的最长碳链为主链；②选择距羟基所在碳原子最近的一端为起点给碳原子编号；③把支链写在羟基位酌的前面（其余规律与烷烃相同），最后写上某醇．

答案：

1-戊醇

2-戊醇

3-戊醇 

2-甲基-1-丁醇

3-甲基-1-丁醇

2-甲基-2-丁醇

3-甲基-2-丁醇

2，2-二甲基-1-丙醇

点拨：

写醇（包括其它烃的衍生物）的同分异构体时，既要考虑碳链异构，又要考虑位置异构，同时还要注意避免重复。

烃的衍生物同分异构体的书写：

烃的衍生物看成烃分子中的氢原子“H”被其它原子或原子团取代后的生成物，写同分异构体时，先写出相应的烃，再按对称性原则，考虑被取代的氢“H”的种类，即为相应的烃的衍生物的同分异构体的种类。

其步骤：

找出对称中心，区别等位碳氢，取代由心到边，定一动一推明。

3.醇的消去和氧化反应规律

醇的化学性质与乙醇相似，可发生①与活泼金属反应；②消去反应；③取代反应等；④氧化反应（燃烧、

催化氧化、被酸性KMnO4溶液氧化等）。

注意：

①醇发生消去反应必须“邻碳有氢”；②醇发生氧化反应必须“本碳有氢”，且羟基所在的碳

（即本碳）上有3个或2个H时，氧化成醛；有1个H时，氧化成酮；没有H不能氧化。

Ⅰ.氧化反应

①燃烧反应

C2H6O+3O2→2CO2＋3H2O2C2H6O2＋5O2→4CO2＋6H2O

以上两个反应中要注意消耗氧气量的计算。

说明：

分子式变形解题技巧：

C2H6O和C2H6O2中都含有氧原子，分子中氧原子本身要消耗一部分碳原子或氢原子，计算它们的耗氧量可理解为：

C2H4（H2O）和C2H2（H2O）2或CH6（CO2），由此可知1molC2H6O的耗氧量相当于1molC2H4的耗氧量；1molC2H6O2的耗氧量相当于1molC2H2的耗氧量。

②催化氧化生成醛（或酮）

以上反应可以看作下面两个反应的加和

2Cu＋O2→2CuO

由此可知Cu在此反应中的作用为催化作用。

说明：

①从反应机理可知，羟基（-OH）上的氢原子与羟基相连碳原子上的氢原子脱去，氧化为含有（

）双键的醛或酮。

若和－OH相连碳原子无氢原子则不能发生催化氧化.例如：

②羟基位于烃基端点处被氧化生成相应醛；否则生成酮。

③从上述反应机理看，催化剂不是不参加化学反应，只是在反应前后，质量及化学性质不变。

Ⅱ.消去反应

如上述反应这样，有机化合物在适当的条件下，从一个分子内脱去一个小分子（如水，卤化氢等分子），而生成不饱和（含双键或叁键）化合物的反应，叫做消去反应。

说明：

①掌握消去反应概念尤其要注意两个关键点，如上述画点字。

上述两个反应都不是消去反应，都不符合消去反应的概念。

②消去反应发生的条件和规律：

醇分子中，连有羟基（—OH）的碳原子必须有相邻的碳原子且此相邻的碳原子上还必须连有氢原子时，才可发生消去反应而形成不饱和键。

表示为：

，除此以外还必须有浓H2SO4的催化作用和脱水作用，加热至一定温度才可发生。

含一个碳原子的醇（如CH3OH）无相邻碳原子，所以不能发生消去反应；与羟基（-OH）相连碳原子相邻的碳原子上没有氢原子的醇也不能发生消去反应。

如：

不发生消去反应（邻碳没氢）

例：

，CH3－OH就不能发生分子内脱水

∴分子内脱水条件①羟基相连的原子有相邻C原子（最少为2个C）②与羟基相连的C原子的相邻C原子上有H原子。

例3.有机物C6H13OH，若它的消去反应产物有三种，则此物质的结构式为（）

解析：

醇能发生消去反应的条件：

连有羟基的碳原子必须有相邻的碳原子且相邻碳原子上必须连有氢原子。

若由C6H13OH的醇发生消去反应生成三种产物，则必须符合：

连着—OH的碳原子必须连接着三个不同的烃基，故选D。

答案：

D

点拨：

本题主要考查学生对醇的化学性质——消去反应的理解。

在分析解答过程中，注意引导学生归纳总结醇消去反应的规律，要求学生明确含有一个碳原子的醇（如CH3OH）、相邻的碳原子上没有氢原子的醇（如

）均不能发生消去反应。

4.苯酚结构与性质

①酚的概念：

羟基直接和苯环相连的化合物（注意醇和酚的区别和联系，醇为羟基和链烃基直接相连；而酚则为羟基和苯环相连。

二者官能团一样，但烃基不同，性质不同。

）

②苯酚的分子结构

分子式

结构式

结构简式

官能团

球棍模型

比例模型

C6H6O

C6H5OH

或

－OH

苯酚的物理性质

纯净的苯酚是无色的晶体（易被空气氧化呈粉红色），具有特殊的气味，熔点43℃；

常温微溶于水，温度高于65℃时，能与水互溶;易溶于乙醇等有机溶剂;有毒性，对皮肤有腐蚀性（如果不慎将苯酚沾到皮肤上，应立即用酒精洗涤）

④苯酚的化学性质

归纳：

（1）弱酸性：

苯酚中羟基上的氢氧键在反应中可断裂，在溶液中可发生微弱电离而表现弱酸性（不能使酸碱指示剂变色），因此称为石炭酸。

　a.和金属Na反应：

b．和碱（NaOH）反应：

说明：

①苯酚的酸性非常弱，比碳酸的酸性还弱。

如反应：

（不论CO2过量与否，均生成NaHCO3而不生成Na2CO3）

②醇和苯酚具有相同官能团羟基，但醇不能电离出H+，而苯酚则表现出弱酸性，说明苯环使羟基活化。

（2）.取代反应

a.卤代反应

苯酚可以与浓溴水发生反应：

此反应中生成物三溴苯酚为白色不溶于水的物质。

因此，此反应常用苯酚的定性检验或定量测定。

小结：

在苯酚分子中，由于－OH的影响，使苯环活化，比苯易发生取代反应；由于苯环的影响，使

－OH活化，比醇中－OH易电离出H+表现出弱酸性

b.硝化反应

c.显色反应:

苯酚遇到FeCl3溶液显紫色，发生反应：

6C6H5OH+Fe3+→[Fe（C6H6O）6]3++6H+，此为特征反应，可以检验苯酚，反之检验Fe3+。

d.加成反应

苯酚中含有苯环，在一定条件下可以和H2发生加成反应。

e.氧化反应：

①易被空气中的氧气氧化而显粉红色。

②苯酚可以使酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而褪色。

例4.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）利用下图所示的仪器可以组装实验装置，则仪器的连接顺序为：

______接______，______接______，______接______。

（2）有关反应的化学方程式为、

解析：

CH3COOH可与Na2CO3反应生成CO2，能够证明酸性CH3COOH＞H2CO3，CO2可与苯酚钠溶液反应，生成苯酚（溶液变混浊），证明酸性H2CO3>C6H5OH。

若出现浑浊则证明上述结论正确。

答案：

（1）A；D；E；B；C；F。

（2）2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+CO2↑

点拨：

比较酸性强弱常用的方法是，较强酸制备较弱酸。

以上的实验题将有机物的性质与实验相结合起来，既考查了学生知识的掌握程度，又考查了实验设计能力，促进思路的开拓。

5.脂肪醇、芳香