第2節(jié)醇和酚 醇的化學(xué)性質(zhì) 醇發(fā)生反應(yīng)的部位及反應(yīng)類型 醇發(fā)生的反應(yīng)主要涉及分子中的碳氧鍵和氫氧鍵 斷裂碳氧鍵脫掉羥基 發(fā)生取代反應(yīng)或消去反應(yīng) 斷裂氫氧鍵脫掉氫原子 發(fā)生取代反應(yīng) 由于醇分子中與羥基相連的碳原子的氧化數(shù)小于 4 醇有被氧化的可能 1 醇的消去反應(yīng)規(guī)律 1 醇分子中 連有 OH的碳原子的相鄰碳原子上必須連有氫原子時 才能發(fā)生消去反應(yīng)而形成不飽和鍵 2 若醇分子中與 OH相連的碳原子無相鄰碳原子或其相鄰碳原子上無氫原子 則不能發(fā)生消去反應(yīng) 如CH3OH CH3 3CCH2OH不能發(fā)生消去反應(yīng)生成烯烴 2 醇的氧化反應(yīng)規(guī)律 3 醇的取代反應(yīng)規(guī)律 醇分子中 OH或 OH上的氫原子在一定條件下可被其他原子或原子團(tuán)替代 如醇與羧酸的酯化反應(yīng) 醇分子間脫水及與HX的取代反應(yīng) 4 應(yīng)用 通過測定H2的標(biāo)準(zhǔn)狀況體積或質(zhì)量推算金屬的相對原子質(zhì)量或醇的相對分子量 通過測定H2的物質(zhì)的量推斷乙醇的結(jié)構(gòu)為 通過定量測定H2的物質(zhì)的量推斷醇中所含羥基的數(shù)目 1mol羥基與足量金屬鈉反應(yīng)能產(chǎn)生0 5mol氫氣 乙醇分子結(jié)構(gòu)中各種化學(xué)鍵如右圖所示 關(guān)于乙醇在各種反應(yīng)中斷裂鍵的說法不正確的是 A 和金屬鈉反應(yīng)時鍵 斷裂B 和濃硫酸共熱到170 時斷裂鍵 和 C 和濃H2SO4共熱到140 時斷裂鍵 其他鍵不斷D 在催化劑下與O2反應(yīng)時斷鍵 和 解析 解答本題的關(guān)鍵是把乙醇的分子結(jié)構(gòu)即斷鍵位置與反應(yīng)類型結(jié)合起來 并熟記 A選項(xiàng) 乙醇與鈉反應(yīng)生成乙醇鈉 是乙醇羥基中O H鍵斷裂 故正確 B選項(xiàng)是醇發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯和H2O 是 鍵斷裂 也是正確的 C選項(xiàng)發(fā)生分子間脫水生成醚 應(yīng)斷 鍵 故錯誤 D選項(xiàng)是乙醇氧化為乙醛 應(yīng)斷 鍵 故也是正確的 答案 C 點(diǎn)評 本題從斷鍵的微觀角度揭示乙醇發(fā)生化學(xué)變化時分子結(jié)構(gòu)的改變 故同學(xué)們在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容時應(yīng)深刻認(rèn)識反應(yīng)原理 變式訓(xùn)練1 以下是丁醇的四種同分異構(gòu)體 請根據(jù)乙醇在消去反應(yīng) 催化氧化反應(yīng)中變化的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 回答以下問題 以下各問只需填寫編號 1 在消去反應(yīng)中能夠得到兩種消去產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)有 2 只得到一種消去產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)是 3 能被氧化為含相同碳原子數(shù)的醛的結(jié)構(gòu)是 4 不能被灼熱的CuO氧化的醇的結(jié)構(gòu)是 解析 根據(jù)消去反應(yīng)過程中鍵的斷裂的特點(diǎn) 可以寫出丁醇的四種同分異構(gòu)體的消去產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式 從中可以發(fā)現(xiàn) 結(jié)構(gòu)B有可能得到兩種消去產(chǎn)物 結(jié)構(gòu)A C和D的消去產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)只有一種 在醇的氧化反應(yīng)中 要生成含有相同碳原子數(shù)的醛 則原對應(yīng)的醇分子中應(yīng)含有 CH2OH基因 滿足上述條件的丁醇的同分異構(gòu)體中只有A和C 不能被CuO氧化的醇應(yīng)具有這樣的結(jié)構(gòu)特征 與 OH直接相連的碳原子上沒有 H原子 符合這樣條件的當(dāng)屬D 答案 1 B 2 ACD 3 AC 4 D 醇類概述 1 飽和一元醇通式 CnH2n 2O或CnH2n 1OH n 1 1 等碳原子數(shù)的醇和醚互為同分異構(gòu)體 2 由CnH2n 2O CmH2mO2 14n 18 14m 32 n m 1 即碳原子數(shù)相差1的醇 或醚 與羧酸 或酯 相對分子質(zhì)量相等 2 醇的命名 選取含羥基最長的碳鏈為主鏈定為某醇 編號由接近羥基的一端開始 并用阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)明羥基所處的位置 如 稱為2 甲基 2 丁醇 3 醇的分類 甲醇 乙醇 乙二醇 丙三醇均是易溶于水且能夠與水以任意比混合的液體 下列解釋正確的是 A 因?yàn)檫@些有機(jī)物均是醇B 因?yàn)樗鼈兓橥滴锴揖辛u基C 因?yàn)樗鼈兎肿又刑荚訑?shù)少且均含有羥基 含有多個羥基更易與H2O分子形成氫鍵 易溶于水D 因?yàn)樗鼈兌际橇己玫挠袡C(jī)溶劑 解析 羥基是一極性基團(tuán) 能夠與H2O分子間形成氫鍵 故低級醇均易溶于水 答案 C 變式訓(xùn)練2 下列每對物質(zhì)的沸點(diǎn)高低比較不正確的是 A 乙二醇高于2 丙醇B 丁烷高于丙烷C 乙醇高于甲醇D 乙醇低于丁烷 解析 羥基個數(shù)多的醇分子間形成氫鍵的幾率高 故A項(xiàng)正確 飽和一元醇隨著相對分子質(zhì)量的增大其沸點(diǎn)升高 故C項(xiàng)正確 烷烴隨著相對分子質(zhì)量的增大沸點(diǎn)也升高 故B項(xiàng)正確 答案 D 苯酚的化學(xué)性質(zhì) 苯酚結(jié)構(gòu)簡式如右圖 苯環(huán)與羥基相互影響 其分子中有四處活動中心 1 苯環(huán)對羥基的影響 即 號鍵斷裂 1 苯酚具有弱酸性 能與堿發(fā)生中和反應(yīng) 如 溶液由渾濁變澄清 注意 苯酚的酸性極弱 不能使酸堿指示劑變色 故不能用酸堿指示劑來檢驗(yàn)苯酚的存在 苯酚的酸性比碳酸弱 但比HCO的酸性強(qiáng) 因而苯酚能與Na2CO3溶液反應(yīng)生成NaHCO3 酸性順序?yàn)?向ONa溶液中通入CO2 只生成NaHCO3 與通入CO2量的多少無關(guān) 應(yīng)用 此反應(yīng)可用于苯酚與苯等其他有機(jī)物的分離 2 氧化反應(yīng) 斷裂 號鍵或全斷裂 苯酚常溫下易呈現(xiàn)粉紅色 是被空氣中的氧氣氧化的結(jié)果 主要是酚羥基被氧化 苯酚可使KMnO4 H 溶液退色 可以燃燒 現(xiàn)象 劇烈燃燒 發(fā)出明亮火焰并伴有濃煙 2 羥基對苯環(huán)的影響 由于受羥基的影響 苯環(huán)上羥基所連碳的鄰對位碳上的氫原子變得較活潑易被取代 即 號碳?xì)滏I易斷裂 1 鹵代反應(yīng) 即 號鍵斷裂 注意 此反應(yīng)的反應(yīng)物為OH和濃溴水 現(xiàn)象是溴水退色且生成白色沉淀 此反應(yīng)必須加入足量濃溴水 否則生成的三溴苯酚易溶于苯酚溶液 因而觀察不到有三溴苯酚白色沉淀生成 對比CH3與Br2發(fā)生苯環(huán)上的取代反應(yīng) CH3必須與純溴反應(yīng)且加Fe粉做催化劑 而苯酚與Br2的反應(yīng) OH與溴水即能反應(yīng)且不需加催化劑 由此可見 OH對苯環(huán)的影響較 CH3對苯環(huán)的影響要強(qiáng)烈 說明 此反應(yīng)中HCHO也可用CH3CHO等代替 此反應(yīng)需在沸水浴中加熱 此反應(yīng)中的催化劑若用鹽酸且酚過量 則得到的是線型白色酚醛樹脂 置于空氣中易變成粉紅色 因含過量苯酚 若用濃氨水作催化劑且甲醛過量 則得到的是體型黃色酚醛樹脂 刷洗制酚醛樹脂用的試管可用乙醇 應(yīng)用 做化工原料 用于生產(chǎn)酚醛樹脂等 3 顯色反應(yīng) 即 號鍵斷裂 苯酚與FeCl3溶液作用能顯示紫色 如 6C6H5OH Fe3 Fe C6H5O 6 3 6H 1 此反應(yīng)中加入少量酸或堿溶液顏色的變化都是變淺 2 凡酚類物質(zhì)都可以發(fā)生上述顯色反應(yīng) 應(yīng)用 定性檢驗(yàn)酚類物質(zhì)的存在 定性檢驗(yàn)Fe3 的存在 丁香油酚是一種有特殊香味的液體 它的結(jié)構(gòu)簡式是 丁香油酚不具有的性質(zhì)是 A 與金屬鈉反應(yīng)B 與NaOH溶液反應(yīng)C 與Na2CO3反應(yīng)放出CO2D 能發(fā)生加聚反應(yīng) 解析 從結(jié)構(gòu)來看丁香油酚具有酚羥基 苯環(huán)和三種官能團(tuán) 因此丁香油酚應(yīng)該具有酚類 烯烴類的性質(zhì) 由于酚類具有弱酸性 故A B兩項(xiàng)正確 但由于酚類的酸性較H2CO3弱 故丁香油酚不與Na2CO3反應(yīng)放出CO2 而是生成NaHCO3 它具有雙鍵 能發(fā)生加聚反應(yīng) 故C項(xiàng)錯誤 D項(xiàng)正確 答案 C 點(diǎn)評 關(guān)于具有多種官能團(tuán)的酚類性質(zhì)的考查 是近年來考試熱點(diǎn) 苯酚與Na2CO3反應(yīng)只能生成苯酚鈉和NaHCO3 OH Na2CO3 ONa NaHCO3 關(guān)鍵掌握H2CO3 苯酚 HCO的酸性強(qiáng)弱順序 解題時 抓住苯酚的重要化學(xué)性質(zhì) 善于以苯酚的性質(zhì)為基礎(chǔ)類推出其他酚類應(yīng)具有的性質(zhì) 變式訓(xùn)練3 美國食品與藥物管理局曾公布了一份草擬的評估報告 指出塑料奶瓶和嬰兒奶粉罐中普遍存在的化學(xué)物質(zhì)雙酚A 如圖 并不會對嬰兒或成人的健康構(gòu)成威脅 關(guān)于雙酚A的下列說法正確的是 A 該化合物屬于芳香烴B 該化合物與三氯化鐵溶液反應(yīng)顯色C 雙酚A不能使溴水退色 但能使酸性高錳酸鉀溶液退色D 1mol雙酚A最多可與4molBr2發(fā)生加成反應(yīng) 解析 雙酚A中含有O元素 不屬于芳香烴 A項(xiàng)錯誤 雙酚A中含有酚羥基 與三氯化鐵溶液反應(yīng)顯色 B項(xiàng)正確 雙酚A中含有碳碳雙鍵 能與溴發(fā)生加成反應(yīng)從而使溴水退色 C項(xiàng)錯誤 1mol雙酚A含有2mol碳碳雙鍵 最多可以與2molBr2發(fā)生加成反應(yīng) D項(xiàng)錯誤 答案 B 醇和酚的區(qū)別 1 特別關(guān)注 1 醇分子 含多個碳原子 中可以含有多個 OH但同一個碳原子上若連有兩個或兩個以上的羥基 則不穩(wěn)定 易脫水轉(zhuǎn)化為其他類有機(jī)物 如 2 由于受羥基的影響 醇分子中的 H原子 酚中酚羥基的鄰 對位上的氫原子易斷裂參與化學(xué)反應(yīng) 如 2 應(yīng)用 1 區(qū)別醇類和酚類的依據(jù) 2 便于尋找屬于同分異構(gòu)體的芳香醇和酚 雙選 由羥基分別跟下列某基團(tuán)相互結(jié)合所構(gòu)成的化合物中 屬于酚類的是 解析 題中所給的都是烴基 羥基與烴基相結(jié)合而成的化合物是否屬于酚類 關(guān)鍵在于羥基是否直接與苯環(huán)上碳原子相連 答案 BD 變式訓(xùn)練4 鑒別苯酚 苯 1 己烯 四氯化碳 乙醇 碘化鈉溶液 應(yīng)選用的一種試劑是 A 稀鹽酸B 濃溴水C 酸性高錳酸鉀溶液D FeCl3溶液 解析 鑒別苯酚首先考慮用溴水或FeCl3溶液 FeCl3溶液不與1 己烯和苯發(fā)生反應(yīng) 且都能分層 上層是無色有機(jī)物 下層是棕黃色FeCl3溶液 故應(yīng)利用濃溴水鑒別 濃溴水與六種物質(zhì)混合后的現(xiàn)象為 答案 B