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文檔簡(jiǎn)介
第12課醇
1.認(rèn)識(shí)醇的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn);
2.掌握醇的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。
一、醇的分類、組成與物理性質(zhì)
1、醇的概念
(1)羥基化合物:烴基中的氫原子被羥基(—OH)取代而生成的化合物為羥基化合物。羥基化合物有醇和酚兩
大類。
(2)醇的概念:羥基與烴基或苯環(huán)側(cè)鏈上的碳原子相連的化合物。
(3)官能團(tuán):羥基(—OH)
(4)結(jié)構(gòu):(R1、R2、R3為H或烴基)
【易錯(cuò)提醒】①羥基連接在雙鍵碳、三鍵碳上,該物質(zhì)不穩(wěn)定,會(huì)異構(gòu)化轉(zhuǎn)化為其它物質(zhì),如:乙烯醇會(huì)轉(zhuǎn)
化為乙醛。
②同一個(gè)碳上不能連接有多個(gè)羥基,易脫水轉(zhuǎn)化為其它有機(jī)物,如:
(5)飽和一元醇通式:CnH2n+1OH或CnH2n+2O(n≥1)。飽和x元醇的通式為:CnH2n+2Ox。
2、醇的分類
依據(jù)類別舉例
一元醇CH3CH2OH(乙醇)
羥基的數(shù)目
二元醇
(乙二醇)
1
多元醇
(丙三醇)
飽和醇CH3CH2CH2OH(正丙醇)
烴基的飽和程度
不飽和醇CH2=CH-CH2OH(丙烯醇)
3、醇的命名
(1)選主鏈,稱某醇:選擇含有羥基在內(nèi)的最長(zhǎng)碳鏈作為主鏈,按主鏈所含有的碳原子數(shù)成為“某醇”
(2)編號(hào)位,定支鏈:把支鏈作為取代基,從離羥基最近的一端開始編號(hào)
(3)標(biāo)位置,寫名稱:取代基位次—取代基名稱—羥基位次—某醇
CH3-CH2--CH3命名為4-甲基-2-戊醇;命名為2,2-二甲基-1-丙
醇。
【易錯(cuò)提醒】①用系統(tǒng)命名法命名醇,確定最長(zhǎng)碳鏈時(shí)不能把—OH看作鏈端,只能看作取代基,但選擇的
最長(zhǎng)碳鏈必須連有—OH
②多元醇的命名時(shí),要選取含有盡可能多的帶羥基的碳鏈作為主鏈,羥基的數(shù)目寫在“醇”字的前面,用“二、
三、四”等數(shù)字表示
3—甲基—2—丁醇3—甲基—1,3—丁二醇
4、物理性質(zhì)
(1)狀態(tài):C1~C4的低級(jí)一元醇,是無色流動(dòng)的液體,C5~C11為油狀液體,C12以上高級(jí)一元醇是無色蠟狀固
體。
(2)溶解性
①醇在水中的溶解度隨著分子中碳原子數(shù)的增加而降低,原因是極性的—OH在分子中所占的比例逐漸減少。
②醇的溶解度大于含有相同碳原子數(shù)烴類的溶解度,原因是醇分子中的羥基屬于極性基團(tuán)且能與水形成氫
鍵。
③碳原子數(shù)相同時(shí),羥基個(gè)數(shù)越多,醇的水溶性越好。
(3)沸點(diǎn)
①相對(duì)分子質(zhì)量相近的醇和烷烴相比,醇的沸點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于烷烴,其原因是醇分子之間形成了氫鍵。
②飽和一元醇,隨分子中碳原子個(gè)數(shù)的增加,醇的沸點(diǎn)升高。
③碳原子數(shù)相同時(shí),羥基個(gè)數(shù)越多,醇的沸點(diǎn)越高,如乙二醇的沸點(diǎn)高于乙醇,1,2,3—丙三醇的沸點(diǎn)高于
2
1,2—丙二醇,1,2—丙二醇的沸點(diǎn)高于1—丙醇,其原因是:醇分子中,隨著羥基數(shù)目增多,分子間形成氫
鍵越多,分子間作用力越大,醇的沸點(diǎn)也就越高。
【思考與討論p60】參考【答案】
從表中數(shù)據(jù)可知,相對(duì)分子質(zhì)量相近的醇和烷烴相比,醇的沸點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于烷烴的沸點(diǎn)。這是由于一個(gè)醇分
子的羥基氫原子可與另一個(gè)醇分子羥基氧原子相互吸引,形成氫鍵(),
形成氫鍵可以增大分子間作用力,從而影響物質(zhì)的溶解度、熔沸點(diǎn)。小分子的醇(甲醇、乙醇、丙醇)均
可與水以任意比互溶,就是因?yàn)檫@些醇與水形成了氫鍵的緣故。
二、醇的化學(xué)性質(zhì)(以乙醇為例)
1.乙醇的結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)及用途
1)乙醇分子的組成與結(jié)構(gòu)
分子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式球棍模型空間充填模型官能團(tuán)
CH3CH2OH羥基
C2H6O
或C2H5OH(—OH)
2)物理性質(zhì)
乙醇俗稱酒精,無色、有特殊香味的液體,密度比水的小,易揮發(fā),與水以任意比例互溶,能溶解多種有
機(jī)物和無機(jī)物。
3)用途:作燃料;飲用酒;重要化工原料;有機(jī)溶劑;醫(yī)療上常用體積分?jǐn)?shù)為75%的乙醇溶液作消毒劑。
2.乙醇的化學(xué)性質(zhì)
醇的化學(xué)性質(zhì)主要由羥基官能團(tuán)決定。在醇分子中由于氧原子吸引電子能力比氫原子和碳原子強(qiáng),使O—H
和C—O的電子對(duì)都向氧原子偏移,使O—H和C—O易斷裂,即
1)乙醇與鈉反應(yīng)
(1)實(shí)驗(yàn)探究
在盛有少量無水乙醇的試管中,加入一小塊新切開的、用濾紙吸干表面煤油的鈉,在試
管口迅速塞上帶尖嘴導(dǎo)管的橡膠塞,用小試管收集氣體并檢驗(yàn)其純度,然后點(diǎn)燃,再將
實(shí)驗(yàn)過程
干燥的小燒杯罩在火焰上。待燒杯壁上出現(xiàn)液滴后,迅速倒轉(zhuǎn)燒杯,向其中加入少量澄
清石灰水。觀察現(xiàn)象,并與前面做過的水與鈉反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行比較
實(shí)驗(yàn)裝置
①鈉開始沉于試管底部,最終慢慢消失,產(chǎn)生無色可燃性氣體;②燒杯內(nèi)壁有水珠產(chǎn)生;
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
③向燒杯中加入澄清石灰水不變渾濁
3
實(shí)驗(yàn)結(jié)論乙醇與鈉反應(yīng)產(chǎn)生了氫氣
(2)反應(yīng)的方程式:2C2H5OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑
(3)鈉與乙醇、水反應(yīng)的對(duì)比
水與鈉反應(yīng)乙醇與鈉反應(yīng)
鈉粒浮于水面,熔成閃亮的小球,鈉粒開始沉于試管底部,未熔化,最終慢慢
實(shí)鈉的變化
并快速地四處游動(dòng),很快消失消失
驗(yàn)
聲的現(xiàn)象有“嘶嘶”的聲響無聲響
現(xiàn)
氣體檢驗(yàn)點(diǎn)燃,發(fā)出淡藍(lán)色的火焰點(diǎn)燃,發(fā)出淡藍(lán)色的火焰
象
劇烈程度鈉與水劇烈反應(yīng)鈉與乙醇緩慢反應(yīng)
密度大小ρ(Na)<ρ(H2O)ρ(Na)>ρ(C2H5OH)
實(shí)
2Na+2CH3CH2OH2CH3CH2ONa+
驗(yàn)反應(yīng)方程式2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
H2↑
結(jié)
反應(yīng)實(shí)質(zhì)氫原子被置換羥基氫原子被置換
論
羥基氫活潑性水中氫原子>乙醇羥基氫原子
【易錯(cuò)提醒】①Na與乙醇的反應(yīng)比與水的反應(yīng)緩和的多,說明乙醇中羥基上的H原子沒有水分子中羥基上
的H原子活潑;②鈉與乙酸、水、乙醇反應(yīng)的劇烈程度依次減弱;③醇與Na反應(yīng)時(shí):2R—OH~2Na~H2,
即:1mol—OH生成0.5molH2。
2)取代反應(yīng)
(1)乙醇與氫鹵酸反應(yīng):CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O
①反應(yīng)機(jī)理:(反應(yīng)時(shí),乙醇分子斷裂的鍵為C—O)
②應(yīng)用:制備鹵代烴
③反應(yīng)條件:濃氫鹵酸、加熱
濃硫酸
(2)乙醇分子間脫水生成乙醚:C2H5OH+HOC2H5C2H5OC2H5+H2O
140C
①反應(yīng)機(jī)理:一個(gè)醇分子脫羥基,另一個(gè)醇分子脫氫
②濃H2SO4是催化劑和吸水劑。
③甲醇和乙醇的混合物與濃硫酸共熱生成醚的種類為3。
【名師拓展】①乙醚是一種無色、易揮發(fā)的液體,沸點(diǎn)34.5℃,有特殊氣味,具有麻醉作用。乙醚微溶于
水,易溶于有機(jī)溶劑,它本身是一種優(yōu)良溶劑,能溶解多種有機(jī)物;
②醚的官能團(tuán)叫醚鍵,表示為,醚的結(jié)構(gòu)可用R—O—R′表示,R、R′都是烴基,可以相同
也可以不同。
4
(3)乙醇與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)(反應(yīng)機(jī)理:酸脫羥基醇脫氫)
3)消去反應(yīng)——乙烯的實(shí)驗(yàn)室制法【實(shí)驗(yàn)3-2p61】
①在圓底燒瓶中加入乙醇和濃硫酸(體積比約為1:3)的混合液20ml,放入幾片碎瓷片,
以避免混合液在受熱時(shí)暴沸
實(shí)驗(yàn)步驟
②加熱混合溶液,使液體溫度迅速升到170℃,將生成的氣體通入KMnO4酸性溶液和
溴的四氯化碳溶液中,觀察現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溴的四氯化碳溶液、酸性高錳酸鉀溶液褪色
實(shí)驗(yàn)結(jié)論乙醇在濃硫酸作用下,加熱到170℃,發(fā)生了消去反應(yīng),生成乙烯
氫氧化鈉溶液的作用:除去混在乙烯中的CO2、SO2等雜質(zhì),防止其中的SO2干擾乙烯
微點(diǎn)撥
與溴的四氯化碳溶液和酸性高錳酸鉀溶液的反應(yīng)
濃硫酸
化學(xué)方程式CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O(消去反應(yīng))
170C
【易錯(cuò)提醒】①反應(yīng)條件:濃H2SO4、加熱
②反應(yīng)機(jī)理:(反應(yīng)時(shí)乙醇分子斷的鍵是C—H與C—O)
③能發(fā)生消去反應(yīng)的醇,在結(jié)構(gòu)上必須具備兩個(gè)條件:一是分子中碳原子數(shù)必須大于或等于2,二是與—OH
相連的碳原子的鄰位碳原子上必須有氫原子。
④醇消去反應(yīng)的規(guī)律(醇消去反應(yīng)機(jī)理:)
a.若醇分子中只有一個(gè)碳原子或與—OH相連碳原子的相鄰碳原子上無氫原子,則不能發(fā)生消去反應(yīng)
如:都不能發(fā)生消去反應(yīng)
b.某些醇發(fā)生消去反應(yīng),可以生成不同的烯烴,如:有三種消去反應(yīng)有機(jī)產(chǎn)物
5
【思考與討論p62】參考【答案】
(1)
CH3CH2BrCH3CH2OH
反應(yīng)條件NaOH的乙醇溶液、加濃硫酸、加熱到170℃
熱
化學(xué)鍵的斷裂C—Br、C—HC—O、C—H
化學(xué)鍵的生成C=CC=C
反應(yīng)產(chǎn)物CH2=CH2、NaBr、H2OCH2=CH2、H2O
(2)C3H8O有三種同分異構(gòu)體:CH3CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH3、CH3CH2OCH3,其中兩種是醇、一種醚。
4)乙醇的氧化反應(yīng)
點(diǎn)燃
(1)乙醇的燃燒反應(yīng):CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O
①現(xiàn)象:產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰,放出大量的熱。
②乙醇能作為綠色能源的原因:燃燒放出大量的熱、燃燒產(chǎn)物無污染、是可再生能源。
(2)乙醇與氧氣的催化氧化
①實(shí)驗(yàn)探究
向試管中加入少量乙醇,取一根銅絲,下端繞成螺旋狀,在酒精燈上灼燒后插入乙醇,
實(shí)驗(yàn)步驟
反復(fù)幾次。注意觀察反應(yīng)現(xiàn)象,小心地聞試管中液體產(chǎn)生的氣味
實(shí)驗(yàn)裝置
①灼燒至紅熱的銅絲表面變黑,趁熱將銅絲插入乙醇中,銅絲立即又變成紅色
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
②能聞到一股不同于乙醇的強(qiáng)烈的刺激性氣味
實(shí)驗(yàn)結(jié)論乙醇在加熱和有催化劑(如Cu或Ag)存在的條件下,可被空氣中的氧氣氧化為乙醛
Cu或Ag
②反應(yīng)的方程式:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
③催化氧化的機(jī)理:乙醇催化氧化時(shí),乙醇分子斷開O—H鍵和與羥基直接相連的碳上的C—H鍵,形成一
個(gè)C=O雙鍵,脫下來的氫原子與氧氣分子中的氧原子結(jié)合生成水。乙醇催化氧化生成乙醛時(shí),乙醇分子并
未得到氧,而是失去兩個(gè)氫原子生成乙醛分子,因此乙醇變成乙醛的反應(yīng)實(shí)質(zhì)是去氫的反應(yīng),屬于有機(jī)反
應(yīng)類型的氧化反應(yīng)。(氧化反應(yīng):加氧去氫)
④乙醇催化氧化的過程
將彎成螺旋狀的銅絲灼燒,銅絲表面變黑色
2Cu+O22CuO
6
將灼燒后的銅絲插入乙醇中,銅絲表面由黑變紅
Cu
總化學(xué)方程式:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O(反應(yīng)中Cu作催化劑)
⑤醇的催化氧化的反應(yīng)條件:Cu或Ag、加熱。
⑥醇發(fā)生催化氧化對(duì)結(jié)構(gòu)的要求:與—OH相連的碳原子上至少要有一個(gè)氫原子,即具有。
⑦醇的催化氧化生成物的規(guī)律
a.—OH連在鏈端點(diǎn)碳原子上的醇,即R—CH2OH結(jié)構(gòu)的醇,被氧化成醛。
Cu
如:2R—CH2OH+O22R—CHO+2H2O
b.與—OH相連碳原子上只有一個(gè)氫原子的醇,即結(jié)構(gòu)的醇,被氧化成酮,(其中R、
R1為烴基,可以相同,可以不相同)
如:
c.與—OH相連碳原子上沒有氫原子的醇,即結(jié)構(gòu)的醇(R、R1、R2為烴基,可相同可不同),不
能被催化氧化
(3)乙醇與強(qiáng)氧化劑反應(yīng):乙醇與酸性高錳酸鉀溶液或酸性重鉻酸鉀溶液反應(yīng),被直接氧化為乙酸
【實(shí)驗(yàn)3-3p62】
實(shí)驗(yàn)步驟在試管中加入酸性重鉻酸鉀溶液,然后滴加乙醇,充分振蕩,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶液由黃色變?yōu)槟G色
KMnO4(H)
反應(yīng)原理CH3CH2OHCH3COOH
K2Cr2O7(H)
把紅色的H2SO4酸化的CrO3載帶在硅膠上,人呼出的酒精可以將其還原為灰綠色的
拓展應(yīng)用:酒
Cr2(SO4)3,即酸性重鉻酸鉀溶液遇乙醇后,溶液由橙色變?yōu)榫G色,該反應(yīng)可以用來檢
精檢測(cè)儀
驗(yàn)司機(jī)是否酒后駕車
7
乙醇能被酸性重鉻酸鉀溶液氧化,其氧化過程分為兩個(gè)階段:
名師點(diǎn)睛氧化氧化
CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH
乙醇乙醛乙酸
【名師小結(jié)】將醇分子中的化學(xué)鍵進(jìn)行標(biāo)號(hào)如圖所示,那么發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)化學(xué)鍵的斷裂情況如下所示。
反應(yīng)斷裂的化學(xué)鍵化學(xué)方程式
與活潑金屬反應(yīng)①2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑
催化氧化反應(yīng)①③2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
與氫溴酸反應(yīng)②CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O
分子間脫水反應(yīng)①2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O
分子內(nèi)脫水反應(yīng)(消去
②⑤CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
反應(yīng))
3.幾種重要的醇
名稱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式性質(zhì)用途
無色、特殊氣味、易揮發(fā)的液體;
能與水及多種有機(jī)溶劑混溶;有毒、
甲醇CH3OH化工原料、燃料
誤服少量(10mL)可致人失明,多量
(30mL)可致人死亡
無色、無臭、甜味、黏稠的液體,發(fā)動(dòng)機(jī)防凍液的主要化學(xué)成分,也
乙二醇能與水混溶,能顯著降低水的凝固是合成滌綸等高分子化合物的主要
點(diǎn)原料
無色、無臭、甜味、黏稠的液體,吸水能力——配制印泥、化妝品;
丙三醇
能與水以任意比例混溶,具有很強(qiáng)凝固點(diǎn)低——作防凍劑;三硝酸甘
(甘油)
的吸水能力油酯俗稱硝化甘油——作炸藥等
三、醇的同分異構(gòu)體
飽和醇通式CnH2n+2O
類別異構(gòu)體醇(n≥1)醚(n≥2)
方法羥基取代氫原子在C—C單鍵之間插入氧原子
以“C5H10O”箭頭指向是指羥基取代氫原子箭頭指向是指在C—C單鍵之間插入氧原子
8
為例
、、、、
?問題一醇的消去反應(yīng)
【典例1】下列醇能發(fā)生消去反應(yīng)且只能得到一種單烯烴的是()
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】A項(xiàng)中與羥基相連的相鄰碳原子上只有1種類型氫原子,B項(xiàng)中與羥基相連的相鄰
碳原子上有2種類型氫原子,C項(xiàng)中與羥基相連的相鄰碳原子上有3種類型
氫原子,D項(xiàng)中與羥基相連的相鄰碳原子上沒有氫原子。
【解題必備】1、能發(fā)生消去反應(yīng)的醇結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
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(shí),才能發(fā)生消去反應(yīng)而形成不飽和鍵。
2、醇的消去反應(yīng)規(guī)律
①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有兩個(gè)鄰位碳原子,且碳原子上均有氫原子時(shí),發(fā)生消去反應(yīng)可能生成不同的產(chǎn)物。例如,
發(fā)生消去反應(yīng)的產(chǎn)物為CH3—CH=CH—CH3、CH2=CH—CH2—CH3。
③二元醇發(fā)生消去反應(yīng)后可能在有機(jī)物中引入碳碳三鍵或兩個(gè)碳碳雙鍵。例如,
CH3—CH(OH)—CH2(OH)生成CH3C≡CH。
9
3、醇的消去反應(yīng)應(yīng)用:乙醇的消去反應(yīng)——實(shí)驗(yàn)室制取乙烯
(1)實(shí)驗(yàn)裝置(以濃硫酸為催化劑)
(2)試劑的作用
試劑作用
濃硫酸催化劑和脫水劑
氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫和乙醇(都與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng))
溴的CCl4溶液驗(yàn)證乙烯的不飽和性
酸性高錳酸鉀溶液驗(yàn)證乙烯的還原性
碎瓷片防止暴沸
(3)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵——嚴(yán)格控制溫度
①迅速升溫至170℃;②溫度計(jì)水銀球要置于反應(yīng)物混合液的液面下且不能與燒瓶接觸。
【變式1-1】下列物質(zhì)能發(fā)生消去反應(yīng)且消去產(chǎn)物不止一種的是()
A.CH3CH(OH)CH3B.(CH3)3COH
C.D.CH3CHBrCH2CH3
【答案】D
【解析】CH3CH(OH)CH3發(fā)生消去反應(yīng)生成丙烯,產(chǎn)物只有一種,故A錯(cuò)誤;(CH3)3COH發(fā)生消去反應(yīng)可
生成CH2=C(CH3)2,故B錯(cuò)誤;不能發(fā)生消去反應(yīng),故C錯(cuò)誤;CH3CHBrCH2CH3發(fā)生消去反應(yīng),
生成CH3CH=CHCH3或CH3CH2CH=CH2,故D正確。
【變式1-2】下列醇中能發(fā)生消去反應(yīng)生成的是()
A.B.CH3CH2CH2CH2OH
C.D.
10
【答案】A
【解析】A.的-OH鄰位碳原子上有H原子時(shí),可發(fā)生消去反應(yīng)生成(CH3)2C═CH2,
A選項(xiàng)正確;B.CH3CH2CH2CH2OH中不存在支鏈甲基,發(fā)生消去反應(yīng)生成CH3CH2CH=CH2,B選項(xiàng)錯(cuò)
誤;C.羥基鄰位碳原子上沒有H原子時(shí),不可發(fā)生消去反應(yīng),C選項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.中-OH鄰位碳原子上沒有H原子時(shí),不可發(fā)生消去反應(yīng),D選項(xiàng)錯(cuò)誤;答案選A。
?問題二醇的取代反應(yīng)
【典例2】已知在濃硫酸存在并加熱時(shí),兩個(gè)醇分子在羥基上發(fā)生分子間脫水反應(yīng)生成醚,如
濃硫酸,用濃硫酸與分子式分別為和
CH3CH2OHHOCH2CH3140℃CH3CH2OCH2CH3H2OC2H6O
C3H8O的醇的混合液反應(yīng),可得到醚的種類有
A.1種B.3種C.5種D.6種
【答案】D
【解析】由題意醇能夠發(fā)生分子間脫水,分子式分別為C2H6O和C3H8O的醇的混合液加熱發(fā)生分子間脫水
其產(chǎn)物有6種,分別是乙醇和乙醇之間,1-丙醇與1-丙醇之間,2-丙醇與2-丙醇之間發(fā)生分子間脫水,乙醇
分別和1-丙醇、2-丙醇發(fā)生分子間脫水,1-丙醇和2-丙醇發(fā)生分子間脫水,所以其產(chǎn)物有6種。故答案為:
D。
【解題必備】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)取代,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)。
(1)酯化反應(yīng):
(2)醇分子間脫水生成醚:
(3)與氫鹵酸反應(yīng)生成鹵代烴:
【變式2-1】有X、Y、Z、W四種有機(jī)化合物,其轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示。下列有關(guān)說法正確的是
A.X是乙炔B.Y是溴乙烷C.Z是乙二醇D.Y→Z屬于消去反應(yīng)
11
【答案】C
【分析】根據(jù)題目所給轉(zhuǎn)化關(guān)系和反應(yīng)條件,很明顯X→Y發(fā)生烯烴加成反應(yīng),Y→Z發(fā)生二鹵代烴水解取
代生成二醇,Z→W發(fā)生雙分子二醇分子間脫水生成相應(yīng)產(chǎn)物;所以X是CH2CH2,Y是CH2BrCH2Br,
Z是HOCH2CH2OH;
【解析】根據(jù)分析,本題選C。
【變式2-2】將濃硫酸和分子式為C2H6O、C3H8O的醇的混合物共熱(已知醇可發(fā)生如下的兩個(gè)反應(yīng):①
濃硫酸濃硫酸
R1OH+R2OHR1OR2+H2O,②RCH2CH2OHRCH=CH2+H2O),所得到的產(chǎn)物最多
有種
A.5B.6C.7D.8
【答案】D
【解析】根據(jù)分子式確定醇的種類,飽和一元醇在濃硫酸條件下發(fā)生分子間脫水,可以是同種分子,也可
以是不同分子.飽和一元醇在濃硫酸170℃條件下發(fā)生分子內(nèi)脫水。
【解析】這兩種分子式可對(duì)應(yīng)的醇有三種:CH3CH2OH、CH3CH2CH2OH、CH3CHOHCH3,任意兩種醇都可
發(fā)生分子間脫水反應(yīng)生成醚,可以是相同醇分子,也可以是不同醇分子,則這三種醇任意組合,可生成6
種醚,每種醇在濃硫酸170℃條件下發(fā)生分子內(nèi)脫水,但生成物只有2種烯烴,所得到的有機(jī)產(chǎn)物最多有8
種。答案選D。
?問題三醇的氧化反應(yīng)
2+-1
【典例3】酸性高錳酸鉀溶液能將醇氧化成一系列產(chǎn)物,反應(yīng)中KMnO4被還原為Mn.用0.5mol?L的酸性
高錳酸鉀溶液滴定20.0mL0.25mol?L-1的乙二醇溶液,當(dāng)用去20.0mL高錳酸鉀溶液時(shí),再加一滴高錳酸鉀溶
液恰好呈紫色,振蕩后不褪色.則乙二醇被氧化為()。
A.HOCH2-CHOB.OHC-CHOC.HOOC-CHOD.CO2
【答案】D
【解析】乙二醇的物質(zhì)的量為:0.25mol?L-1×0.02L=0.005mol,高錳酸鉀的物質(zhì)的量為:0.50mol?L-1×0.02L
=0.01mol,該反應(yīng)中氧化劑是高錳酸鉀,乙二醇是還原劑。設(shè)乙二醇的氧化產(chǎn)物中碳元素的平均化合價(jià)為
x.根據(jù)電子守恒:氧化劑的物質(zhì)的量×(7-2)=還原劑的物質(zhì)的量×[x-(-1)],0.01mol×5=0.005mol×2×
(x+1),x=4,即乙二醇的氧化產(chǎn)物中碳元素的平均化合價(jià)為+4價(jià)。HOCH2-CHO中碳元素的平均化合價(jià)
為0價(jià),故A錯(cuò)誤;OHC-CHO中碳元素的平均化合價(jià)為+1價(jià),故B錯(cuò)誤;HOOC-CHO中碳元素的平均化
合價(jià)為+2價(jià),故C錯(cuò)誤;CO2中碳元素的化合價(jià)是+4價(jià),故D正確。
【解題必備】醇的催化氧化規(guī)律:醇能否被催化氧化以及被氧化的產(chǎn)物的類別,取決于與羥基相連的碳原
子上的氫原子的個(gè)數(shù)。
①與羥基(-OH)相連的碳原子上有2個(gè)氫原子的醇(R-CH2OH,伯醇)被氧化成醛。
Cu
2R—CH2OH+O2————→2R—CHO+2H2O
△
12
②與羥基(—OH)相連的碳原子上有1個(gè)氫原子的醇(,仲醇)被氧化成酮。
Cu
2+O2————→+2H2O
△
③與羥基(—OH)相連的碳原子上沒有氫原子的醇(,叔醇)不能被催化氧化。
【變式3-1】2?丙醇在銅作催化劑并加熱的條件下,可被氧化為
A.CH3OCH2CH3B.
C.D.CH3CH2CHO
【答案】C
【解析】醇發(fā)生催化氧化時(shí),是羥基上的O-H鍵斷裂,同時(shí)連接羥基碳原子上的一個(gè)C-H鍵斷裂,C和O
之間形成雙鍵,生成醛或酮,所以2?丙醇()在銅作催化劑并加熱的條件下,可被氧化為丙酮
(),故選C。
【變式3-2】下列醇類物質(zhì)中,能被氧化成醛的是
A.CH3CH2CH2OHB.
C.D.
【答案】A
【分析】羥基直接相連的碳原子上有兩個(gè)氫原子為伯醇,發(fā)生催化氧化生成醛,羥基直接相連的碳原子上
有一個(gè)氫原子為仲醇,發(fā)生催化氧化生成酮,羥基直接相連的碳原子上沒有氫原子為叔醇,不能發(fā)生催化
氧化。
【解析】A.CH3CH2CH2OH為伯醇,發(fā)生催化氧化生成醛生成丙醛,故A符合題意;B.為
仲醇,生催化氧化生成丙酮,故B不符合題意;C.為仲醇,發(fā)生催化氧化生成酮,故C
13
不符合題意;D.為叔醇,不能發(fā)生催化氧化,故D不符合題意;答案選A。
?問題四醇的同分異構(gòu)體的判斷與書寫
【典例4】分子式為C5H12O的飽和一元醇,其分子中有兩個(gè)“-CH3”、一個(gè)“”、兩個(gè)“-CH2-”和一
個(gè)“-OH”,它可能的結(jié)構(gòu)有()。
A.1種B.2種C.3種D.4種
【答案】D
【解析】戊烷的同分異構(gòu)體有CH3CH2CH2CH2CH3、CH3-CH2CH3、。若為
CH3CH2CH2CH2CH3,飽和一元醇有:CH3CH2CH2CH2CH2OH;CH3CH2CH2--CH3;CH3CH2--
CH2CH3;其中CH3CH2CH2--CH3;CH3CH2--CH2CH3符合條件。若為CH3-CH2CH3,飽和
一元醇有:CH3-CH2CH2OH;CH3--CH3;;2-CH2CH3;其中CH3
-CH2CH2OH;2-CH2CH3符合條件。若為,飽和一元醇有:,
不符合條件。故符合條件有4種。
【解題必備】1.跨類異構(gòu):相同碳原子數(shù)的飽和一元醇和飽和醚互為同分異構(gòu)體
2.C5H12O的同分異構(gòu)體
(1)醇類的同分異構(gòu)體:羥基取代法
①C5H12OC5H11OHC5H12用羥基取代戊烷分子中的氫原子
②畫出戊烷的碳鏈有3種連接方式
③在碳鏈各碳原子上連接羥基,用“↓”表示連接的不同位置。
(2)醚類的同分異構(gòu)體:氧插入法
14
(3)結(jié)論:分子式為C5H12O的有機(jī)物共8種醇和6種醚,總共14種同分異構(gòu)體。
【變式4-1】現(xiàn)有組成為CH4O和C3H8O的混合物,在一定條件下脫水,可能得到的有機(jī)產(chǎn)物的種類有()。
A.4種B.5種C.6種D.7種
【答案】D
【解析】選D。CH4O屬于醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3OH,C3H8O屬于醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可以為CH3CH2CH2OH、CH3CH
(OH)CH3。醇在一定條件下脫水可能是分子間脫水生成醚,也可能是分子內(nèi)脫水生成烯烴。若為分子間
脫水,則有CH3OCH3、CH3CH2CH2OCH2CH2CH3、CH3-O-CH3、CH3CH2CH2O-CH3、
CH3OCH2CH2CH3、CH3O-CH3六種產(chǎn)物;若為分子內(nèi)脫水,只能生成CH3CH=CH2一種烯烴。
【變式4-2】某飽和一元醇發(fā)生消去反應(yīng)后的產(chǎn)物完全加氫,可以得到2,2,4-三甲基己烷,已知原一元醇
能發(fā)生催化氧化反應(yīng),其可能的結(jié)構(gòu)有
A.4種B.3種C.2種D.1種
【答案】A
【解析】某飽和一元醇發(fā)生消去反應(yīng)的產(chǎn)物是單烯烴,完全加氫生成烷烴2,2,4-三甲基己烷,原一元醇
能發(fā)生催化氧化反應(yīng),其可能的結(jié)構(gòu)有、、
、,共4種,選A。
1.下列關(guān)于醇的說法中,不正確的是()
A.酒駕測(cè)試儀利用了乙醇的易揮發(fā)性和還原性
B.乙醇的沸點(diǎn)低于丙烷
C.化妝品中添加甘油可以起到保濕作用
D.乙二醇可用作內(nèi)燃機(jī)防凍液
【答案】B
15
【解析】K2Cr2O7具有強(qiáng)氧化性,可氧化乙醇,可用于檢驗(yàn)乙醇,利用了乙醇的揮發(fā)性和還原性,故A正確;
因?yàn)榇挤肿娱g有氫鍵,故標(biāo)準(zhǔn)狀況下乙醇為液體,而丙烷為氣體,即乙醇的沸點(diǎn)高于丙烷,故B錯(cuò)誤;甘
油有保濕、鎖水的功能,常添加在化妝品中,故C正確;乙二醇是一種二元醇,用作汽車防凍液,故D正
確。
2.乙醇和二甲醚屬于同分異構(gòu)體,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別如下:
和
在下列哪種檢測(cè)儀上顯示出的信號(hào)是完全相同的()
A.現(xiàn)代元素分析儀B.紅外光譜儀C.核磁共振儀D.質(zhì)譜儀
【答案】A
【解析】A.二者均含C、H、O元素,則元素分析儀顯示出的信號(hào)是完全相同的,A正確;B.二甲醚和
乙醇中分別含有—O—和—OH,官能團(tuán)不同,紅外光譜信號(hào)不同,B錯(cuò)誤;C.二者含有的H原子的種類
和性質(zhì)不同,核磁共振氫譜信號(hào)不同,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.二者的相對(duì)分子質(zhì)量相等,質(zhì)譜法測(cè)定的最大質(zhì)荷
比相同,但信號(hào)不完全相同,D錯(cuò)誤。
3.分子式為C5H12O且可與金屬鈉反應(yīng)放出氫氣的有機(jī)化合物有(不考慮立體異構(gòu))()
A.5種B.6種C.7種D.8種
【答案】D
【解析】只有醇類才可以與金屬鈉反應(yīng)放出氫氣,根據(jù)碳鏈異構(gòu),先寫出戊烷的同分異構(gòu)體(3種),然后用
羥基取代這些同分異構(gòu)體的不同類的氫原子,就可以得出這樣的醇,共有8種。
4.分子式為C8H10O的有機(jī)物中含有苯環(huán)且屬于醇類的有
A.5種B.6種C.7種D.8種
【答案】A
【解析】由題意知,該有機(jī)物中含有苯環(huán)且含有醇羥基,當(dāng)苯環(huán)側(cè)鏈只有1個(gè)時(shí),為-CH2CH2OH、或
-CH(OH)CH3,當(dāng)苯環(huán)側(cè)鏈有2個(gè)時(shí),分別為-CH2OH與-CH3,可處以鄰間對(duì)位,則符合要求的結(jié)構(gòu)有2+3=5
種;答案選A。5.根據(jù)乙醇的性質(zhì)可以推測(cè)異丙醇()的性質(zhì),下列說法不正確的是()
A.異丙醇能在空氣中燃燒
B.異丙醇能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
C.異丙醇可與金屬鈉發(fā)生反應(yīng)生成異丙醇鈉和氫氣
D.異丙醇在加熱和有催化劑(Cu或Ag)存在的條件下,被氧氣氧化為丙醛
【答案】D
【解析】乙醇能在空氣中燃燒生成CO2和H2O,異丙醇為乙醇的同系物,也可以在空氣中燃燒生成CO2和
2+
H2O,故A正確;乙醇可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色,高錳酸鉀被還原為Mn,顏色褪去,異丙醇為乙醇
16
的同系物,也可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色,故B正確;異丙醇含有羥基,羥基中的氫原子也可以被金屬
鈉置換,生成異丙醇鈉和氫氣,故C正確;異丙醇在加熱和有催化劑(Cu或Ag)存在的條件下,脫去羥基氫
和羥基碳上的氫原子,生成丙酮,故D錯(cuò)誤。
6.下列醇既能發(fā)生消去反應(yīng),又能被氧化為醛的是
A.CH3OHB.C.D.
【答案】C
【解析】A.CH3OH沒有只有一個(gè)C所以不能發(fā)生消去反應(yīng),故A錯(cuò)誤;B.,β-C
上沒有H原子,不能發(fā)生消去反應(yīng),故B錯(cuò)誤;C.,β-C上有H原子,能發(fā)生
消去反應(yīng)生成烯烴,α-C上有2個(gè)H原子,能被氧化為醛,故C正確;D.的催化
氧化產(chǎn)物是丙酮,故D錯(cuò)誤;故選:C。
7.下列各物質(zhì)中能發(fā)生催化氧化,并且催化氧化的產(chǎn)物不是醛的
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】A.與羥基直接相連的碳上無氫,不能發(fā)生催化氧化反應(yīng),A不符合題意;B.與羥基直接相連的
碳上有兩個(gè)氫,可發(fā)生催化氧化,且產(chǎn)物是醛,B不符合題意;C.與羥基直接相連的碳上有兩個(gè)氫,可發(fā)
生催化氧化反應(yīng),產(chǎn)物是醛,C不符合題意;D.與羥基直接相連的碳上只有一個(gè)氫,能發(fā)生催化氧化反應(yīng),
生成酮,D符合題意;答案選D。
8.E是合成某藥物的中間體,其一種合成路線如圖:
17
(1)A中官能團(tuán)的名稱是、。
(2)A→B的反應(yīng)條件和試劑是,反應(yīng)方程式為。
(3)D→E的反應(yīng)類型是。
(4)寫出B→C的化學(xué)方程式。
(5)E的分子式為。
(6)B的環(huán)上一溴代物有種,二溴代物有種(不考慮立體異構(gòu))
【答案】(1)氯原子羥基
,加熱Cu
(2)O2/Cu2+O2Δ2+2H2O
(3)取代(酯化)反應(yīng)
(4)+NaOH+NaCl
(5)C8H12O3
(6)411
【解析】(1)由流程圖可知,A()中所含官能團(tuán)的名稱是氯原子、醇羥基。
(2)A→B是→,即醇羥基上發(fā)生催化氧化反應(yīng),故反應(yīng)條件和試劑是O2/Cu、加熱,
化學(xué)方程式為:Cu。
2+O2Δ2+2H2O
(3)根據(jù)流程圖可知,D→E即,發(fā)生酯化反應(yīng),故反應(yīng)類型是酯化反應(yīng)(或
18
取代反應(yīng))。
(4)根據(jù)流程圖可知,B→C是→的反應(yīng)是鹵代烴發(fā)生水解生成醇羥基的反應(yīng),故化
學(xué)方程式為+NaOH+NaCl。
(5)由E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,E的分子式為C8H12O3。
(6)B即的環(huán)上一溴代物有4種如圖,再考慮二溴代物分別有:
,故共計(jì)3+5+3=11種。
1.下列關(guān)于丙醇的敘述中,不正確的是()
A.1-丙醇與氧氣的混合氣體通過赤熱的銅,可生成CH3CH2CHO
B.1-丙醇可與HI溶液發(fā)生取代反應(yīng)
C.2-丙醇在NaOH溶液條件下能發(fā)生消去反應(yīng),生成一種烯烴
D.1-丙醇、2-丙醇互為同分異構(gòu)體
【答案】C
【解析】在銅或銀催化作用下,醇和O2反應(yīng)欲生成醛,醇分子中與—OH相連的碳原子上必須有兩個(gè)氫原
子,1-丙醇滿足此條件,其氧化后能生成醛,A正確;醇可與氫鹵酸發(fā)生取代反應(yīng),B正確;2-丙醇在NaOH
溶液條件下不能發(fā)生消去反應(yīng),C不正確;1-丙醇、2-丙醇分子式相同,結(jié)構(gòu)不同,它們互為同分異構(gòu)體,
D正確。
2.下列醇的命名正確且可以發(fā)生消去反應(yīng)的是
A.苯甲醇B.2-甲基-3-丙醇
C.2-乙基-1-丁醇D.2,2-二甲基-1-丁醇
19
【答案】C
【解析】A.苯甲醇中羥基相連的碳與苯環(huán)相連,故不能發(fā)生消去反應(yīng),選項(xiàng)A不符合;B.2-甲基-3-丙醇,
應(yīng)選離羥基近的一端開始編號(hào),名稱為:2-甲基-1-丙醇,可發(fā)生消去反應(yīng)生成2-甲基-1-丙烯,選項(xiàng)B不符
合;C.2-乙基-1-丁醇符合醇的命名規(guī)則,且能發(fā)生消去反應(yīng)生成2-乙基-1-丁烯,選項(xiàng)C符合;D.2,2-
二甲基-1-丁醇符合醇的命名規(guī)則,但羥基相連的碳的鄰碳上沒有氫原子,故不能發(fā)生消去反應(yīng),選項(xiàng)D不
符合;答案選C。
3.有機(jī)物是合成丹參醇的一種中間體,下列說法中正確的是()
A.其化學(xué)式為C9H16O
B.與氫氣完全加成后產(chǎn)物的一氯代物有3種
C.分子中所有碳原子可能共平面
D.能使溴的四氯化碳溶液、酸性高錳酸鉀溶液褪色
【答案】D
【解析】A.觀察分子結(jié)構(gòu),可知分子式為C9H14O,A錯(cuò)誤;B.完全加成后該分子仍為不對(duì)稱結(jié)構(gòu),其一
氯代物遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于3種,B錯(cuò)誤;C.分子中與羥基相連的碳原子是飽和C原子,具有甲烷的四面體結(jié)構(gòu),因
此分子中所有碳原子不可能共平面,C錯(cuò)誤;D.該物質(zhì)分子中存在碳碳雙鍵,能與溴發(fā)生加成反應(yīng)而使溴
的四氯化碳溶液褪色;能夠被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使酸性高錳酸鉀溶液褪色,D正確。
4.某二元醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,關(guān)于該有機(jī)物的說法錯(cuò)誤的是
()
A.用系統(tǒng)命名法命名:5-甲基-2,5-庚二醇
B.該有機(jī)物通過消去反應(yīng)能得到6種不同結(jié)構(gòu)的二烯烴
C.該有機(jī)物可通過催化氧化得到醛類物質(zhì)
D.1mol該有機(jī)物能與足量金屬Na反應(yīng)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下H222.4L
【答案】C
【解析】按如圖所示編號(hào)進(jìn)行命名,名稱為5-甲基-2,5-庚二醇,A正確;該有機(jī)物
中2號(hào)碳上羥基有2種方式脫水,5號(hào)碳上羥基有3種方式脫水,總共可以形成6種不同
結(jié)構(gòu)的二烯烴,B正確;該有機(jī)物中5號(hào)碳上沒有H,羥基不能氧化,2號(hào)碳上有1個(gè)H,
20
羥基氧化得到酮,C錯(cuò)誤;1mol該有機(jī)物含有2mol羥基,與足量金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生1molH2,在標(biāo)準(zhǔn)狀況
下體積為22.4L,D正確。
5.有機(jī)物M、N、Q的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖,下列說法正確的是(
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