第2节 醇和酚
基础课时10 醇
学 习 任 务 1.能根据分子组成和结构特点，区分醇、酚和醚，了解醇的分类方法，能认识到羟基数量的多少、烃基的大小对醇类熔沸点、溶解性等物理性质的影响。培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2．了解醇类的结构特点，能够用系统命名法对简单醇类进行命名，并从化学键、官能团的角度理解醇类的消去反应、催化氧化反应的特征和规律。培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。3．能够设计醇到烯烃、卤代烃、醛、酮、酯的转化路线。培养科学探究与创新意识的化学核心素养。
必备知识
一、醇概述
1．醇的概念、分类及命名
(1)概念：脂肪烃分子中的氢原子或芳香烃侧链上的氢原子被羟基取代后的有机化合物称为醇。
(2)分类
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)羟基与烃基相连的化合物一定是醇。 (×)
(2)乙醇比丁烷、丁烯的沸点高。 (√)
(3)乙醇与乙醚互为同分异构体。 (×)
(3)通式：饱和一元醇的通式为CnH2n＋2O或CnH2n＋1OH(n≥1，n为整数)，饱和m元醇通式为CnH2n＋2Om(n、m为整数，n≥2，m≥2)。
(4)命名
①步骤原则
用系统命名法给下列物质命名：
2．三种重要的醇
名称 俗名 色、味、态 毒性 水溶性 用途
甲醇 木醇 无色、特殊气味、易挥发的液体 有毒 互溶 燃料、化工原料
乙二醇 甘醇 无色、无臭、具有甜味的黏稠液体 无毒 互溶 防冻液、合成涤纶
丙三醇 甘油 无色、无臭、具有甜味的黏稠液体 无毒 互溶 制造日用化妆品、硝化甘油
3.物理性质
(1)沸点
①相对分子质量接近的饱和一元醇和烷烃或烯烃相比，饱和一元醇的沸点远远高于烷烃或烯烃。
②饱和一元醇，随分子中碳原子数的增加，沸点逐渐升高。
③碳原子数相同时，羟基个数越多，沸点越高。
(2)溶解性
①饱和一元醇分子中碳原子数为1～3的醇能与水以任意比例互溶。分子中碳原子数为4～11的饱和一元醇为油状液体，仅可部分溶于水。碳原子数更多的高级醇为固体，难溶于水。
②多元醇易溶于水。
(3)密度：醇的密度比水的密度小。
饱和一元醇的沸点比与其相对分子质量接近的烃的沸点高的原因是什么？
提示：一个醇分子中羟基上的氢原子可与另一个醇分子中羟基上的氧原子相互吸引形成氢键，增强了醇分子间的相互作用所致。二、醇的化学性质
1．醇分子的结构特点
(1)氧元素的电负性比氢元素和碳元素的电负性都大，醇分子中羟基上的氧原子对共用电子的吸引能力强，共用电子偏向氧原子，使碳氧键和氢氧键都显出极性，成为反应的活性部位。
(2)醇分子中羟基上氧原子的强吸电子作用，使α H和β H都较为活泼。
2．化学性质(以乙醇为例)
反应物及条件 断键位置 反应类型 化学方程式
Na ① 置换反应 2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑
HBr，△ ② 取代反应 CH3CH2OH＋HBrCH3CH2Br＋H2O
O2(Cu)，△ ①③ 氧化反应 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
浓硫酸，170 ℃/140 ℃ ②④ 消去反应
①② 取代反应
CH3COOH，浓硫酸，△ ① 酯化反应 CH3COOH＋CH3CH2OH CH3COOC2H5＋H2O
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)所有的醇都能发生催化氧化反应。 (×)
(2)乙醇的分子内脱水反应和酯化反应都属于取代反应。 (×)
(3)1 丙醇和2 丙醇催化氧化产物均为丙醛。 (×)
为什么金属钠与乙醇反应不如钠与水反应剧烈？
提示：由于醇分子中的烷基具有推电子作用，使醇分子中的氢氧键不如水分子中的氢氧键容易断裂，因此醇分子中羟基氢原子不如水分子中氢原子活泼，所以乙醇与钠的反应不如钠与水反应剧烈。
3．醇转化为其他类别有机化合物示意图
情境探究
学习任务 探究醇类的结构与重要反应规律的关系
情境素材
乙酸戊酯是青霉素、丹宁生产中的溶剂和萃取剂。它还广泛用于油漆、香料、木材、纺织、医药等领域。它也可用于牛乳中脂肪的分离，锇与铂族金属的分离等。其中的合成原料之一为戊醇(C5H12O)。
合作探究
[问题1] 戊醇共有多少种？
提示：8种。五个碳原子的骨架共有三种：正戊烷、异戊烷和新戊烷，分别放上羟基后醇为3、4、1种，共8种。
[问题2] 所有戊醇中能被氧化为醛的有几种？
提示：4种。能被氧化为醛的醇羟基碳上必须有两个氢原子，即羟基必须在端点碳上，三种碳骨架羟基在端点碳上的醇共有4种：C—C—C—C—C—OH、、、。
[问题3] 写出戊醇被氧化为酮后有两类氢原子的酮的结构简式。
提示：。
归纳总结
1．醇脱水反应的比较(以乙醇为例)
分子内脱水 分子间脱水
反应类型 消去反应 取代反应
结构特点 与羟基相连碳原子的相邻碳原子上有氢原子 有醇羟基
反应条件 浓硫酸，170 ℃ 浓硫酸，140 ℃
反应原理
2.醇的催化氧化的机理
醇能否发生催化氧化及氧化生成何种物质取决于醇分子中是否有α H(与羟基相连的碳原子上的氢原子)及α H的个数：
能力达成
1．关于下列两种物质的说法，正确的是( )
A．核磁共振氢谱都有3组吸收峰
B．都不能发生消去反应
C．都能与Na反应生成H2
D．都能在Cu作催化剂时发生氧化反应
C [核磁共振氢谱的吸收峰有4组，核磁共振氢谱的吸收峰有3组，A项错误；在一定条件下可 以发生消去反应生成或者，而因连接羟基的碳原子的相邻碳原子上无H，则不能发生消去反应，B项错误；醇与Na反应时，醇羟基上的H与钠反应生成氢气，两者中均含有羟基，C项正确；在Cu作催化剂时，中连接羟基的碳原子上无H，故不能发生去氢氧化反应，可以被氧化为醛，D项错误。]
2．分子式为C7H16O的饱和一元醇的同分异构体有多种，在下列该醇的同分异构体中
D．CH3(CH2)5CH2OH
(1)可以发生消去反应，生成两种单烯烃的是________。
(2)可以发生催化氧化反应生成醛的是________。
(3)不能发生催化氧化反应的是________。
(4)能被催化氧化为酮的有________种。
(5)能使酸性KMnO4溶液褪色的有________种。
[解析] 因该醇发生消去反应时，生成两种单烯烃，这表明连有—OH的α 碳原子的相邻碳原子上应连有氢原子，且以—OH所连碳原子为中心的分子不对称。连有—OH的碳原子上有2个氢原子时可被氧化为醛，有1个氢原子时可被氧化为酮，不含氢原子时不能发生催化氧化反应。连有—OH的碳原子上有氢原子时，可被酸性KMnO4溶液氧化为羧酸或酮，它们都会使酸性KMnO4溶液褪色。
[答案] (1)C (2)D (3)B (4)2 (5)3
知识脉络
随堂测评
1．下列物质中，不属于醇类的是( )
A．C3H7OH B．C6H5CH2OH
C．CH3CH(OH)CH3 D．C6H5OH
D [A项为丙醇；B项为苯甲醇；C项为2 丙醇；D项为苯酚。]
2．下列物质与CH3OH互为同系物的是( )
A [同系物需满足：①结构相似，即官能团的种类、数目相同；②分子组成(分子式)上相差一个或若干个“CH2”原子团。故CH3OH的同系物分子中应有一个羟基和一个烷基，A正确。]
3．下列有机化合物在水中的溶解度由大到小排列顺序正确的是( )
a．HOCH2CH2CH2OH B．CH3CH2CH2OH
c．CH3CH2COOCH3 D．HOCH2CH(OH)CH2OH
A．d＞a＞b＞c B．c＞d＞a＞b
C．d＞b＞c＞a D．c＞d＞b＞a
A [酯难溶于水，对于醇类物质来说，碳原子数相同的分子中，所含羟基数越多，物质在水中的溶解度就越大，因此题中有机化合物在水中的溶解度由大到小排列的顺序为d＞a＞b＞c，A项正确。]
4．芳樟醇常用于合成香精，香叶醇存在于香茅油、香叶油、香草油和玫瑰油等物质中，有玫瑰花和橙花香气，它们的键线式如图所示：
芳樟醇 香叶醇
下列说法不正确的是( )
A．两种醇都能与溴水反应
B．两种醇互为同分异构体
C．两种醇与氧气在铜的催化作用下，均可以被氧化为相应的醛
D．两种醇中只有香叶醇与氧气在铜的催化作用下，可被氧化为相应的醛
C [两种醇分子中均含碳碳双键，故均可与溴水反应，A正确。两种醇的分子式均为C10H18O，且结构不同，B正确。芳樟醇分子中，与羟基相连的碳原子上没有氢原子，所以不能与氧气在铜的催化作用下发生氧化反应生成醛，香叶醇分子中，与羟基相连的碳原子上有两个氢原子，可被氧化为醛，C错误、D正确。]
5．液态有机物A为C3H8O,1 molA与足量的金属钠作用，可生成11.2 L(标准状况)氢气，则A分子中必有一个________基，若此基团在碳链的一端，且A中无支链，则A的结构简式为___________；
A与浓硫酸共热，分子内脱去1分子水生成B，B的结构简式为____________；
B通入溴水中能发生________反应生成C，C的结构简式为____________；
A在铜做催化剂时，与氧气一起加热，发生氧化反应生成D，D的结构简式为________________________________________。
由上述信息写出下列反应的化学方程式：
(1)A→B______________________________________________。
(2)B→C______________________________________________。
(3)A→D______________________________________________。
[解析] A的分子式符合通式CnH2n＋2O，又能与金属钠作用产生H2，因此A是饱和一元醇，羟基在碳链的一端，且无支链，故结构简式为CH3CH2CH2OH，A发生消去反应生成B：CH3CH===CH2，B能与溴水发生加成反应；A在铜做催化剂时能被氧气氧化为CH3CH2CHO。
[答案] 羟 CH3CH2CH2OH CH3CH===CH2 加成 CH3—CHBr—CH2Br CH3CH2CHO
(1)CH3CH2CH2OHCH3CH===CH2↑＋H2O
(2)CH3CH===CH2＋Br2―→CH3—CHBr—CH2Br
(3)2CH3CH2CH2OH＋O22CH3CH2CHO＋2H2O
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