【课堂新坐标】2015届高考化学大一轮复习【讲义】选修五.3醇和酚

第三节　醇和酚
1.了解醇类、酚类物质的组成、结构特点、性质及与其他物质的联系。(中频)2.了解官能团的概念，并能列举醇类、酚类物质的同分异构体。3.能够举例说明有机分子中基团之间存在的相互影响。(中频)
　醇
1．醇及其分类
羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物，饱和一元醇的分子通式为CnH2n＋1OH或R—OH。
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2．醇类物理性质的变化规律
沸点密度水溶性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
3．醇类的化学性质(以乙醇为例)
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条件 断键位置 反应类型 化学方程式
Na ① 2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑
HBr，△ ② 取代 CH3CH2OH＋HBr CH3CH2Br＋H2O
O2(Cu)，△ ①③ 氧化 2CH3CH2OH＋O2　2CH3CHO＋2H2O
浓硫酸，170 ℃ ②④ 消去 CH3CH2OH　CH2===CH2↑＋H2O
浓硫酸，140 ℃ ①② 取代 2CH3CH2OH C2H5—O—C2H5＋H2O
CH3COOH (浓硫酸、△) ① 取代(酯化) CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOC2H5＋H2O
4.几种常见的醇
名称 甲醇 乙二醇 丙三醇
俗称 木精、木醇 甘油
结构简式 CH3OH ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
状态 液体 液体 液体
溶解性 易溶于水和乙醇
　苯酚
1．组成与结构
分子式为C6H6O，结构简式为 ( http: / / www.21cnjy.com )或C6H5OH，结构特点：苯环与羟基直接相连。
2．物理性质
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3．化学性质
(1)羟基中氢原子的反应
①弱酸性
电离方程式为C6H5OH C6H5O－＋H＋，苯酚俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使石蕊试液变红。
②与活泼金属反应
与Na反应的化学方程式为：
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③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：
( http: / / www.21cnjy.com )。
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(2)苯环上氢原子的取代反应
苯酚与饱和溴水反应的化学方程式为：
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此反应常用于苯酚的定性检验和定量测定。
(3)显色反应
苯酚跟FeCl3溶液作用显紫色，利用这一反应可以检验苯酚的存在。
1．易误诊断(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)含—OH的有机物均为醇类。(　　)
(2)苯酚与碱反应，但不与Na2CO3溶液反应。(　　)
(3)苯酚在水中能电离出H＋，苯酚属于酸。(　　)
【答案】　(1)×　(2)×　(3)×
2．由羟基分别跟下列基团相互结合所构成的化合物中，属于醇类的是________，属于酚类的是________。
A． ( http: / / www.21cnjy.com ) B．C6H5—
C． ( http: / / www.21cnjy.com ) D． ( http: / / www.21cnjy.com )
E．HO—CH2—CH2—
【答案】　CE　BD
3．分子式为C4H10O的醇有四种，其中 ( http: / / www.21cnjy.com )能发生催化氧化生成醛的醇结构简式为____________；能发生催化氧化生成酮的醇结构简式为______________；不能发生催化氧化的醇结构简式为__________________。
【答案】　CH3CH2CH2CH2OH、 ( http: / / www.21cnjy.com )
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?2个概念：
醇：羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物。
酚：羟基与苯环直接相连而形成的化合物。
?7个化学方程式：
(1)2C2H5OH＋2Na―→2C2H5ONa＋H2↑。
(2)CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O。
(3)C2H5OH＋HBrC2H5Br＋H2O。
(4)2C2H5OH＋O22CH3CHO＋2H2O。
(5) ( http: / / www.21cnjy.com )＋NaOH―→ ( http: / / www.21cnjy.com )＋H2O。
(6) ( http: / / www.21cnjy.com )＋CO2＋H2O―→
( http: / / www.21cnjy.com )＋NaHCO3。
(7) ( http: / / www.21cnjy.com )＋3Br2―→ ( http: / / www.21cnjy.com )↓＋3HBr。
醇类催化氧化和消去反应规律
1.醇类的催化氧化规律
醇类的催化氧化的反应情况与跟羟基相连的碳原子上的氢原子个数有关。
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2．醇的消去反应规律
醇分子中，连有羟基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：
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )＋H2O，CH3OH(无相邻碳原子)、 ( http: / / www.21cnjy.com ) (相邻碳原子上无氢)等结构的醇不能发生消去反应。
(1)醇消去反应的条件是浓硫酸、加热；卤代烃消去反应的条件是氢氧化钠醇溶液、加热。
(2)一元醇消去反应生成的烯烃种数等于连羟基的碳原子的邻位碳原子上不同化学环境下氢原子的种数。
　(2013·北京高考)用下图所示装置检验乙烯时不需要除杂的是(　　)
乙烯的制备 试剂X 试剂Y
A CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热 H2O KMnO4酸性溶液
B CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热 H2O Br2的CCl4溶液
C C2H5OH与浓H2SO4加热至170 ℃ NaOH溶液 KMnO4酸性溶液
D C2H5OH与浓H2SO4加热至170 ℃ NaOH溶液 Br2的CCl4溶液
【解析】　A．利用溴乙烷和氢氧化钠的乙醇溶 ( http: / / www.21cnjy.com )液制备乙烯时，乙烯中可能混有溴乙烷、乙醇、水蒸气等杂质，乙醇也能使高锰酸钾酸性溶液褪色，因此在检验乙烯时，应先将气体通入水中以除去乙醇，防止其对乙烯检验的干扰。B.溴乙烷、乙醇、水蒸气都不能使溴的四氯化碳溶液褪色，因此对乙烯的检验没有影响，故可以不除杂质。C.利用乙醇与浓硫酸共热制备乙烯时，乙烯中混有的二氧化硫也能使高锰酸钾酸性溶液褪色，故检验乙烯前必须将二氧化硫除去。D.二氧化硫也能使溴的四氯化碳溶液褪色，故检验乙烯前必须将二氧化硫除去。
【答案】　B
,
乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色，容易被忽视。
考向1　由结构简式推断醇的性质
1．(2012·大纲全国卷)橙花醇具有玫瑰及苹果香气，可作为香料，其结构简式如下：
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下列关于橙花醇的叙述，错误的是(　　)
A．既能发生取代反应，也能发生加成反应
B．在浓硫酸催化下加热脱水，可以生成不止一种四烯烃
C．1 mol橙花醇在氧气中充分燃烧，需消耗470.4 L氧气(标准状况)
D．1 mol橙花醇在室温下与溴的四氯化碳溶液反应，最多消耗240 g溴
【解析】　A．橙花醇分子中含有CH2、CH3等，可发生取代反应，含有键，能发生加成反应。B.据消去反应机理，橙花醇中能发生消去反应的α碳原子不止一个，能生成的四烯烃有两种，故B正确。C.据分子式C15H26O，可知1 mol该有机物完全燃烧消耗氧气为21 mol，标准状况下的体积为470.4 L。D.1 mol橙花醇分子中含有3 molCC，故能与3 mol Br2发生加成反应，其质量为3 mol×160 g·mol－1＝480 g。
【答案】　D
考向2　书写醇的性质反应方程式
2．(1)(2013·江苏高考改编)写由B(结构简式为 ( http: / / www.21cnjy.com ))C的化学方程式为__________________。
(2)(2012·广东高考节选)在浓硫酸存在和加热条件下，化合物Ⅳ(结构简式为 ( http: / / www.21cnjy.com ))易发生消去反应生成不含甲基的产物，该反应方程式为__________________________________(注明反应条件)。
【解析】　利用醇的催化氧化和消去反应规律，判断反应产物即可写出反应方程式。
【答案】　(1) ( http: / / www.21cnjy.com )＋O2
( http: / / www.21cnjy.com )＋2H2O
(2)CH3CHCHOHCH2
CH2CHCHCH2＋H2O
考向3　醇类消去和氧化反应规律
3．下列醇类物质中既能发生消去反应，又能发生催化氧化反应生成醛类的物质是(　　)
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【解析】　发生消去反应的条件是：与—OH相 ( http: / / www.21cnjy.com )连的碳原子的相邻碳原子上有H原子，上述醇中，B不符合。与羟基(—OH)相连的碳原子上有H原子的醇可被氧化，但只有含有两个氢原子的醇(即含有—CH2OH)才能转化为醛。
【答案】　C
含相同官能团的不同有机物的比较
1.酚类与醇类的比较
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与芳香烃基侧链相连 —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)脱水反应(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) 遇FeCl3溶液显紫色
2.醇、酚、羧酸分子中羟基上氢原子的活泼性比较
醇羟基 酚羟基 羧羟基
Na Na Na
能与之反应物质 NaOH NaOH
Na2CO3 Na2CO3
NaHCO3
3.苯、甲苯、苯酚的分子结构及典型性质的比较
类别 苯 甲苯 苯酚
结构简式 ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
氧化反应 不能被酸性KMnO4溶液氧化 可被酸性KMnO4溶液氧化 常温下在空气中被氧化后呈粉红色
溴化反应 溴的状态 液溴 液溴 浓溴水
条件 催化剂 催化剂 不需催化剂
产物 C6H5Br 邻、对位两种溴苯 三溴苯酚
结论 苯酚与溴的取代反应比苯、甲苯的易进行
原因 酚羟基对苯环的影响使苯环上的氢原子变得更活泼，易被取代
　(2012·山东高考)合成P(一种抗氧剂)的路线如下：
A(C4H10O)B(C4H8)
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
DE(C15H22O3)
P(C19H30O3)
已知：① ( http: / / www.21cnjy.com )＋R2CCH2 ( http: / / www.21cnjy.com )
(R为烷基)；
②A和F互为同分异构体，A分子中有三个甲基，F分子中只有一个甲基。
(1)A→B的反应类型为________。B经催化加氢生成G(C4H10)，G的化学名称是________。
(2)A与浓HBr溶液一起共热生成H，H的结构简式为________。
(3)实验室中检验C可选择下列试剂中的________。
a．盐酸　　　　　　　　 b．FeCl3溶液
c．NaHCO3溶液 d．浓溴水
(4)P与足量NaOH溶液反应的化学反应方程式为____________________(有机物用结构简式表示)。
【解析】　由B与C反应生成 ( http: / / www.21cnjy.com )可知：C为，B为 ( http: / / www.21cnjy.com )，则A为 ( http: / / www.21cnjy.com ) (A中有三个甲基)。由题意知E为
( http: / / www.21cnjy.com ) ，F与A互为同分异构体，且只有一个甲基，又能与E反应，故F为CH3CH2CH2CH2OH，则P为
( http: / / www.21cnjy.com )，由此可解答。
【答案】　(1)消去反应　2 甲基丙烷(或异丁烷)
(2) ( http: / / www.21cnjy.com )　(3)bd
(4) ( http: / / www.21cnjy.com )＋2NaOH
―→ ( http: / / www.21cnjy.com )＋CH3CH2CH2CH2OH＋H2O(配平不作要求)
酚羟基活动性弱于H2CO3的一级电离，而比HCO电离能力强，故 ( http: / / www.21cnjy.com )溶液中通CO2，无论CO2是否过量，都只能生成NaHCO3。
考向1　醇和羧酸的性质比较
4．苹果酸是一种常见的有机酸，结构简式为：
( http: / / www.21cnjy.com )。
苹果酸可能发生的反应是(　　)
①与NaOH溶液反应　②与石蕊试液作用变红　③与金属钠反应放出气体　④一定条件下与乙酸酯化　⑤一定条件下与乙醇酯化
A．①②③ B．①②③④
C．①②③⑤ D．①②③④⑤
【解析】　该物质中含有—OH、—COOH，具有醇羟基、羧基的化学性质，①②⑤为羧基的性质，③④为醇羟基的性质。
【答案】　D
考向2　酚和羧酸的性质比较
5．(2012·上海高考)过量的下列溶液与水杨酸( ( http: / / www.21cnjy.com ))反应能得到化学式为C7H5O3Na的是(　　)
A．NaHCO3溶液　　　 B．Na2CO3溶液
C．NaOH溶液 D．NaCl溶液
【解析】　本题考查有机化学知识，意在考查考生对羧酸、酚以及碳酸酸性强弱的判断。由于酸性： ( http: / / www.21cnjy.com )＞H2CO3＞ ( http: / / www.21cnjy.com )可知水杨酸与NaHCO3溶液反应时只与—COOH作用转化为—COONa，产物的分子式为C7H5O3Na，A项正确；水杨酸与Na2CO3溶液反应时—COOH、—OH均反应，生成产物的分子式为C7H4O3Na2，B项错误；水杨酸与NaOH溶液反应时—COOH、—OH均反应，生成产物的分子式为C7H4O3Na2，C项错误；与NaCl溶液不反应，D项错误。
【答案】　A
合理利用反应条件破解有机推断
　(2012·新课标全国卷 ( http: / / www.21cnjy.com ))对羟基苯甲酸丁酯(俗称尼泊金丁脂)可用作防腐剂，对酵母和霉菌有很强的抑制作用，工业上常用对羟基苯甲酸与丁醇在浓硫酸催化下进行酯化反应而制得。以下是某课题组开发的从廉价、易得的化工原料出发制备对羟基苯甲酸丁酯的合成路线：
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已知以下信息：
①通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基；
②D可与银氨溶液反应生成银镜；
③F的核磁共振氢谱表明其有两种不同化学环境的氢，且峰面积比为1∶1。
回答下列问题：
(1)A的化学名称为________。
(2)由B生成C的化学反应方程式为______________________，
该反应的类型为________。
(3)D的结构简式为________________。
(4)F的分子式为__________________。
(5)G的结构简式为________________。
(6)E的同分异构体中含有苯环且能发生 ( http: / / www.21cnjy.com )银镜反应的共有________种，其中核磁共振氢谱有三种不同化学环境的氢，且峰面积比为2∶2∶1的是________(写结构简式)。
审题指导
信息①：A在Fe存在下与Cl2发生取代反应 苯环上取代 A为甲苯
信息②：B在光照下与Cl2发生二取代 —CH3上二取代
信息③： 苯环侧链产生 ( http: / / www.21cnjy.com )
信息④：已知信息③ 苯环对位二取代
信息⑤：E的同分异构体能发生银镜反应 将—COOH拆分为—CHO、—OH 按—CHO、—OH邻、间、对定位 —Cl在苯环上移动
评分细则
(1)甲苯(1分)
(2) ( http: / / www.21cnjy.com )＋2Cl2 ( http: / / www.21cnjy.com )＋2HCl(3分，漏条件或不配平1分，有机物结构错误0分)　取代反应(1分)
(3) ( http: / / www.21cnjy.com ) (2分，—CHO写成—COH，0分)
(4)C7H4O3Na2(2分)
(5) ( http: / / www.21cnjy.com ) (2分)
(6)13　 ( http: / / www.21cnjy.com ) (2分，只要有错误，0分)
思维建模
反应条件 可能反应类型 反应物、生成物可能结构 信息印证