第37講 醇 酚 考綱導(dǎo)視 基礎(chǔ)反饋 1 互為同系物嗎 答案 兩者不是同系物關(guān)系 同系物是指結(jié)構(gòu)相似 分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質(zhì) 結(jié)構(gòu)相似是指官能團的種類 數(shù)目 連接方式均相同 醇和酚的官能團連接方式不同 兩者不是同系物 2 怎樣鑒別苯酚溶液與乙醇溶液 答案 方法一 用小試管分別取溶液少許 滴加濃溴水 有白色沉淀生成的原溶液是苯酚溶液 方法二 用小試管分別取溶液少許 滴加FeCl3溶液 溶液呈紫色的原溶液是苯酚溶液 考點一 醇類 知識梳理 1 定義 CnH2n 1OH CH3CH2OH CH2OH 羥基與烴基或者苯環(huán)側(cè)鏈上的碳原子相連的化合物 飽和一元醇的通式 2 分類 3 醇的命名 與羥基相連 碳原子數(shù)最多的碳鏈 選 為主鏈 從 開始編號 命名時注明羥基和其他取代基的位置和數(shù)目 4 物理性質(zhì) 距離羥基最近的碳原子 低級脂肪醇易溶于水 一元脂肪醇的密度一般小于水 相對分子質(zhì)量相近的醇沸點高于烷烴 存在氫鍵 飽和一元醇隨著碳原子數(shù)的增加 沸點升高 密度增大 碳原子數(shù)相同的醇 含羥基數(shù)越多 沸點越高 5 化學(xué)性質(zhì) 乙醇 醇類化學(xué)性質(zhì)與 相似 能跟活潑金屬反應(yīng) 能跟氫鹵酸反應(yīng) 能發(fā)生氧化反應(yīng) 能發(fā)生脫水反應(yīng) 能發(fā)生酯化反應(yīng) 6 幾種重要的醇 甲醇 有毒 是可再生能源 乙二醇和丙三醇 俗稱 甘油 都是無色 有甜味 黏稠狀液體 易溶于水和乙醇 是重要的化工原料 考點集訓(xùn) 例1 2015年全國模擬題組合 1 甲醇發(fā)生催化氧化反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2 已知A 可以轉(zhuǎn)化C C不能發(fā)生銀鏡 反應(yīng) 由B生成C的化學(xué)方程式為 答案 1 2CH3OH O2 2HCHO 2H2O 解析 2 苯乙烯與H2O發(fā)生加成反應(yīng)可以得到兩種醇類產(chǎn)物 其中一種產(chǎn)物B發(fā)生催化氧化得到C 但C不能發(fā)生銀鏡反應(yīng) 說明羥基不能在碳鏈的末端 由此確定B的結(jié)構(gòu)簡式是 Cu 歸納總結(jié) 醇的催化氧化發(fā)生條件和規(guī)律 1 發(fā)生條件 醇分子結(jié)構(gòu)中與 OH相連的碳原子上至少 連有一個氫原子 反應(yīng)過程可以示意如下 2 規(guī)律 反應(yīng)的情況與跟羥基 OH 相連的碳原子上連有 的氫原子數(shù)目有關(guān) 例2 下列四種有機物的分子式均為C4H10O CH3CH2CH2CH2OH 1 能被氧化成含相同碳原子數(shù)的醛的是 2 能被氧化成酮的是 3 能發(fā)生消去反應(yīng)且生成兩種產(chǎn)物的是 解析 能被氧化成醛的醇分子中必含有基團 CH2OH 和 符合題意 能被氧化成酮的醇分子中必含有基團 符合題意 若與羥基相連的碳原子的鄰位碳原 子上的氫原子類型有兩種 則發(fā)生消去反應(yīng)時 可以得到兩種產(chǎn)物 符合題意 答案 1 2 3 由圖得出的判斷錯誤的是 例3 2015年上海靜安區(qū)模擬 某化學(xué)反應(yīng)過程如圖所示 A 生成物是乙醛B 乙醇發(fā)生了還原反應(yīng)C 銅是此反應(yīng)的催化劑D 反應(yīng)中有紅黑顏色交替變化的現(xiàn)象 思路指導(dǎo) 圖示中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可以表述為2Cu O2 2CuO CuO CH3CH2OH CH3CHO Cu H2O 總反應(yīng)為醇的催化氧化 解析 圖示中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可以表述為2Cu O2 2CuO 紅變黑 CuO CH3CH2OH CH3CHO Cu H2O 黑變紅 總反應(yīng)為醇的催化氧化 乙醇發(fā)生了氧化反應(yīng) 產(chǎn)物為乙醛 催化劑為銅 因此只有B錯誤 答案 B 考點二 酚 知識梳理 1 組成和結(jié)構(gòu) C6H6O OH 苯酚俗名石炭酸 分子式為 結(jié)構(gòu)簡式為OH 官能團是 2 物理性質(zhì) 無 特殊氣味 晶 苯酚是 色具有 的 體 熔點43 室溫時在水中溶解度不大 但當溫度高于65 時 能與水互溶 易溶于乙醇等有機溶劑 苯酚有毒 3 化學(xué)性質(zhì) 1 弱酸性 此反應(yīng)說明 苯酚的酸性比碳酸 弱 2 苯環(huán)上的取代反應(yīng) 現(xiàn)象是 此反應(yīng)可用于苯酚的定性檢驗和 定量測定 產(chǎn)生白色沉淀 3 氧化反應(yīng) 粉紅 紫色 常溫下 露置在空氣中的苯酚因被氧化而呈 色 可使酸性KMnO4溶液褪色 可以燃燒 5 縮聚反應(yīng) nHCHO H2O n 1 4 顯色反應(yīng) 遇Fe3 呈 可用于檢驗和鑒別苯酚 4 用途 苯酚是重要的有機化工原料 可用于制造酚醛樹脂 染料 醫(yī)藥 農(nóng)藥等 考點集訓(xùn) 例4 2015年江西五校聯(lián)考 甲酸 乙酸 碳酸 苯酚的酸 性由強到弱的順序是 A 碳酸 苯酚 甲酸 乙酸B 甲酸 乙酸 碳酸 苯酚C 甲酸 碳酸 苯酚 乙酸D 苯酚 碳酸 乙酸 甲酸 思路指導(dǎo) 根據(jù)甲酸 乙酸 碳酸 苯酚在溶液中電離出氫離子的能力分析 越容易電離出氫離子 則其酸性越強 解析 甲酸 乙酸 碳酸 苯酚在溶液中電離出氫離子的能力逐漸減弱 則甲酸 乙酸 碳酸 苯酚的酸性逐漸減弱 所以酸性由強到弱的順序是甲酸 乙酸 碳酸 苯酚 答案 B 例5 2015年湖南長沙模擬 CPAE是蜂膠的主要活性成 分 也可由咖啡酸合成 合成過程如下 CPAF 下列說法不正確的是 A 咖啡酸分子中所有原子可能處在同一個平面上B 可用金屬Na檢測上述反應(yīng)是否殘留苯乙醇C 1mol苯乙醇在O2中完全燃燒 需消耗10molO2D 1molCPAE與足量的NaOH溶液反應(yīng) 最多消耗3molNaOH答案 B 例6 2015年全國模擬題組合 1 寫出一種符合下列條件的乙酰水楊酸的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式 能遇FeCl3溶液顯紫色 苯環(huán)上只有一種一溴取代物 能發(fā)生銀鏡反應(yīng) 1mol該化合物能分別與1molNaOH和2mol金屬鈉反 應(yīng) 2 的一種同分異構(gòu)體 水解產(chǎn)物有 兩種 一種能使溴水褪色 另一種在滴加飽和溴水后 有白色沉淀生成 該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為 思路指導(dǎo) 同分異構(gòu)體的判斷中 能使FeCl3溶液顯紫色說明分子中含酚羥基 能發(fā)生銀鏡反應(yīng)說明分子中含有醛基 能與Na反應(yīng)而不能與NaOH反應(yīng)的是醇羥基 能遇飽和溴水產(chǎn)生白色沉淀的說明分子中含酚羥基 解析 1 根據(jù)條件 該同分異構(gòu)體有酚羥基 能與Na NaOH反應(yīng) 但條件 中與Na NaOH反應(yīng)的物質(zhì)的量不相等 推知分子結(jié)構(gòu)中還含有醇羥基 能與Na反應(yīng)而不能與NaOH反應(yīng) 即酚羥基和醇羥基各1個 且位于苯環(huán)對稱軸上 對照 知有 CHO 根據(jù)原子構(gòu)成應(yīng)有2個醛基 位于苯環(huán)對稱軸兩側(cè) 2 的一種同分異構(gòu)體能發(fā)生水解 說明含有酯基 其水解產(chǎn)物分別含 COOH和 OH 其中一種能滴加飽和溴水產(chǎn)生白色沉淀說明 OH直接連苯環(huán)上 即苯酚 另一種則含 COOH且能使溴水褪色 說明結(jié)構(gòu)中含不飽和鍵 即CH2 CHCOOH 結(jié)合原子構(gòu)成易推知該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為 答案 1 2 實驗探究 醇和酚的性質(zhì)實驗 高考中與醇有關(guān)的考點主要有醇和醛 酸的相互轉(zhuǎn)化 醇的消去反應(yīng) 醇的催化氧化反應(yīng) 而后者的考查較為常見 因此要熟悉醇的催化氧化條件 斷鍵方式 催化劑 產(chǎn)物的收集和檢驗等內(nèi)容 而酚主要考查其弱酸性 如與碳酸的酸性比較 離子方程式的書寫等 同時 由于酚在有機合成中占有重要地位 也是常見的考點 典例 有關(guān)催化劑的催化機理等問題可以從 乙醇催化氧化實驗 得到一些認識 某教師設(shè)計了如下圖所示裝置 夾持裝置等已省略 其實驗操作 先按圖安裝好裝置 關(guān)閉活塞a b c 在銅絲的中間部分加熱片刻 然后打開活塞a b c 通過控制活塞a和b 而有節(jié)奏 間歇性 地通入氣體 即可在M處觀察到明顯的實驗現(xiàn)象 試回答以下問題 1 A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 B的作用 C中熱水的作用 2 M處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 3 從M管中可觀察到的現(xiàn)象 從中可認識到該實驗過程中催化劑 填 參加 或 不參加 化學(xué)反應(yīng) 還可以認識到催化劑起催化作用需要一定的 4 實驗進行一段時間后 如果撤掉酒精燈 反應(yīng) 填 能 或 不能 繼續(xù)進行 其原因是 解析 通過控制氧氣的用量 探究在乙醇的催化氧化反應(yīng)中催化劑Cu的催化機理 乙醇的催化氧化過程實際為 O2與Cu在加熱時反應(yīng)生成CuO CuO再將乙醇氧化為乙醛 且自身被還原為Cu 如此反復(fù)進行 答案 1 2H2O2 2H2O O2 MnO2 干燥O2 使D中乙 醇變?yōu)檎魵膺M入M參加反應(yīng) 用水浴加熱使乙醇氣流較平穩(wěn) 3 受熱部分的銅絲交替出現(xiàn)變黑 變紅的現(xiàn)象 參加 溫 度 4 能 乙醇的催化氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng) 反應(yīng)放出的熱量 能維持反應(yīng)的繼續(xù)進行 應(yīng)用 A和B兩種物質(zhì)的分子式都是C7H8O 它們都能跟金屬鈉反應(yīng)放出氫氣 A不溶于NaOH溶液 而B能溶于NaOH溶液 B能使適量溴水褪色 并產(chǎn)生白色沉淀 而A不能 B苯環(huán)上的一溴代物有兩種結(jié)構(gòu) 1 寫出A和B的結(jié)構(gòu)簡式 A B 2 寫出B與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 3 A與金屬鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為 與足量金屬鈉反應(yīng)生成等量H2 分別需A B H2O三種 物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為 解析 依據(jù)分子式C7H8O知A和B均為不飽和化合物 由于A B均與Na反應(yīng)放出H2 且分子結(jié)構(gòu)中只有一個氧原子 故A B中均有 OH 為醇和酚類 A不溶于NaOH溶液 說 明A為醇 又不能使溴水褪色 故A為 B溶于 NaOH溶液 且與溴水反應(yīng)生成白色沉淀 故B為酚 結(jié)合其分子式 故B為甲基苯酚 它有三種結(jié)構(gòu) 其中苯環(huán)上一溴代物有兩種結(jié)構(gòu)的只有 H2O與金屬鈉反應(yīng)生成H2的物 質(zhì)的量關(guān)系分別為2 2H2O H2 所以生成等量H2時分別需三種物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為1 1 1 答案 1 NaOH 2Na 2 H2O H2 2 3 21 1 1