第十二章 学案58 醇和酚

学案58醇和酚

[考纲要求] 1.了解醇、酚的典型代表物的组成和结构特点以及它们之间的相互联系。2.能列举事实说明有机分子中基团之间的相互影响。3.结合实际，了解某些醇、酚对环境和人类健康可能产生的影响，关注有机化合物的安全使用问题。

知识点一醇

1．概念

羟基与______________________相连的化合物。

2．分类及代表物

根据醇分子中__________________，可将醇分为一元醇、二元醇和多元醇。乙二醇和丙三醇都是____________、__________、____________的液体，都__________于水和乙醇，是重要的化工原料。

3．氢键及其影响

(1)氢键：醇分子中______________与另一醇分子______________________间存在的相互吸引作用称为氢键。

(2)影响

①相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点____________烷烃。

②甲醇、乙醇、丙醇均可以____________溶于水中，也是因为与水形成了氢键。

4．性质(以乙醇为例)

(1)与Na反应，化学方程式为：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)消去反应，化学方程式为：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)取代反应，化学方程式为：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)氧化反应，氧化成醛：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

问题思考

1．饱和一元醇的通式是什么？含氧量最大的饱和一元醇是什么？

2．在进行乙醇的消去反应实验时，加入乙醇与浓硫酸的比为多少？为什么要将温度立即升至170 ℃？

知识点二酚

1．定义

羟基与______________而形成的化合物称为酚。

2．苯酚的分子式

苯酚的分子式为____________，结构简式为__________或__________。

3．苯酚的物理性质

(1)纯净的苯酚是________晶体，有________气味，易被空气氧化呈________。

(2)苯酚常温下在水中的溶解度________，高于________时能与水________，苯酚________于酒精。

(3)苯酚有毒，对皮肤有强烈的腐蚀作用，如果不慎沾到皮肤上应立即用________洗涤。

4．苯酚的化学性质

由于苯环对羟基的影响，酚羟基比醇羟基________；由于羟基对苯环的影响，苯酚中苯环上的氢比苯中的氢________。

(1)弱酸性

苯酚与NaOH反应，化学方程式为：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)取代反应

苯酚与浓溴水反应，产生白色沉淀，化学方程式为：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________

(3)显色反应

苯酚跟FeCl3溶液作用显____色，利用这一反应可检验苯酚的存在。

问题思考

3．试写出C7H8O的属于芳香族化合物的同分异构体，由此可得出什么结论？

4．如何清理试管内壁上残留的苯酚？

一、醇的性质

1．根据下图图示，填写有关乙醇性质的下列表格。

2.(1)是否所有的醇都可以发生催化氧化？(2)醇催化氧化得到的产物一定是醛吗？

3．是否所有的醇都可以发生消去反应？

典例导悟1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()

二、苯酚的性质

1．苯酚俗称石炭酸，苯酚能使指示剂变色吗？如何证明CH3COOH、H2CO3、

的酸性强弱？

2．苯酚有两个非常重要的特征反应，分别是什么反应？有何应用？

典例导悟2菠萝酯是一种具有菠萝香气的食用香料，是化合物甲与苯氧乙酸

发生酯化反应的产物。

(1)甲一定含有的官能团的名称是

________________________________________________________________________。

(2)5.8 g甲完全燃烧可产生0.3 mol CO2和0.3 mol H2O，甲蒸气对氢气的相对密度是29，甲分子中不含甲基，且为链状结构，其结构简式是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)苯氧乙酸有多种酯类的同分异构体，其中能与FeCl3溶液发生显色反应，且有两种一硝基取代物的同分异构体是(写出任意两种的结构简式)

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)已知：

菠萝酯的合成路线如下：

①试剂X不可选用的是(选填字母)________。

a．CH3COONa溶液b．NaOH溶液

c．NaHCO3溶液d．Na

②丙的结构简式是__________________，反应Ⅱ的反应类型是____________。

③反应Ⅳ的化学方程式是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

题组一醇的催化氧化、消去和取代反应

1．(2009·上海理综，13)酒后驾车是引发交通事故的重要原因。交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是：橙色的K2Cr2O7酸性水溶液遇乙醇迅速生成蓝绿色Cr3＋。下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是()

①乙醇沸点低②乙醇密度比水小

③乙醇有还原性④乙醇是烃的含氧化合物

A．②④B．②③

C．①③D．①④

2．(2008·广东，26改编)醇氧化成醛的反应是药物、香料合成中的重要反应之一。

(1)苯甲醇可由C6H5CH2Cl在NaOH水溶液中发生取代反应而得，反应方程式为________________________________________________________________________。

(2)醇在催化剂作用下氧化成醛的反应是绿色化学的研究内容之一。某科研小组研究了钯催化剂在氧气气氛中对一系列醇氧化成醛反应的催化效果，反应条件为：K2CO3、363 K、甲

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (写出2条)。

(3)用空气代替氧气气氛进行苯甲醇氧化生成苯甲醛的反应，其他条件相同，产率达到95%时的反应时间为7.0小时。请写出用空气代替氧气气氛进行反应的优缺点：________________________________________________________________________。

(4)苯甲醛易被氧化。写出苯甲醛被银氨溶液氧化的反应方程式

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(标

出具体反应条件)。

(5)在药物、香料合成中常利用醛和醇反应生成缩醛来保护醛基，此类反应在酸催化下进行。例如：

①在以上醛基保护反应中要保证反应的顺利进行，可采取的措施有

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(写出2条)。

②已知具有五元环和六元环结构的缩醛比较稳定。写出用乙二醇(HOCH2CH2OH)保护苯甲醛中醛基的反应方程式____________________________________________。

题组二酚的苯环取代与显色反应

3．(2011·重庆理综，12)NM-3和D-58是正处于临床试验阶段的小分子抗癌药物，结构如下：

关于NM-3和D-58的叙述，错误的是()

A．都能与NaOH溶液反应，原因不完全相同

B．都能与溴水反应，原因不完全相同

C．都不能发生消去反应，原因相同

D．遇FeCl3溶液都显色，原因相同

4．(2009·重庆理综，11)下列对有机物结构或性质的描述，错误的是()

A．一定条件下，Cl2可在甲苯的苯环或侧链上发生取代反应

B．苯酚钠溶液中通入CO2生成苯酚，则碳酸的酸性比苯酚弱

C．乙烷和丙烯的物质的量共1 mol，完全燃烧生成3 mol H2O

D．光照下2,2-二甲基丙烷与Br2反应，其一溴代物只有一种

5．(2010·浙江理综，28)最近科学家获得了一种稳定性好、抗氧化能力强的活性化合物A ，其结构如下：

在研究其性能的过程中，发现结构片段X 对化合物A 的性能起了重要作用。为了研究X

的结构，将化合物A 在一定条件下水解只得到B()和C 。经元素分析及相对分子质量测定，确定C 的分子式为C 7H 6O 3，C 遇FeCl 3水溶液显紫色，与NaHCO 3溶液反应有CO 2产生。

请回答下列问题：

(1)化合物B 能发生下列哪些类型的反应________。 A ．取代反应 B ．加成反应 C ．缩聚反应 D ．氧化反应 (2)写出化合物C 所有可能的结构简式

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 (3)化合物C 能经下列反应得到G(分子式为C 8H 6O 2，分子内含有五元环)；

C ――→还原

D ――→HBr

E ――→①NaCN

②H 3

O ＋

F ――→浓H 2SO 4

△

G 已知：RCOOH ――→还原RCH 2OH ，RX ――→①NaCN

②H 3

O

＋

RCOOH ①确认化合物C 的结构简式为

________________________________________________________________________。 ②F ―→G 反应的化学方程式为

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③化合物E 有多种同分异构体， 1H 核磁共振谱图表明，其中某些同分异构体含有苯环，且苯环上有两种不同化学环境的氢，写出这些同分异构体中任意三种的结构简式

________________________________________________________________________。

题组一 醇

1．下列有关醇的叙述，正确的是( ) A ．所有醇都能发生消去反应

B ．低级醇(甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇)都能与水以任意比互溶

C ．凡是烃基直接与羟基相连的化合物一定是醇

D ．乙醇和浓硫酸按1∶3体积比混合，共热就一定能产生乙烯

2．下列各化合物中，能发生酯化、还原、加成、消去四种反应的是( )

3．二甘醇可用作溶剂、纺织助剂等，一旦进入人体会导致急性肾衰竭，危及生命。二甘醇的结构简式是

HO —CH 2CH 2—O —CH 2CH 2—OH 。 下列有关二甘醇的叙述正确的是( )

A．不能发生消去反应B．能发生取代反应

C．能溶于水，不溶于乙醇D．符合通式C n H2n O3

4．回答有关以通式C n H2n＋1OH所表示的一元醇的下列问题：

(1)出现同类同分异构体的最小n值是

________________________________________________________________________。

(2)n＝4的同分异构体中，氧化后能生成醛的醇有______种，其结构简式是

________________________________________________________________________。

(3)具有同分异构体的醇跟浓硫酸混合加热时，只能得到一种不饱和烃(烯烃类)，符合这一结果的醇的n值为________。

题组二酚

5．(2011·西宁模拟)可用来鉴别己烯、甲苯、乙酸乙酯、苯酚溶液的一组试剂是() A．氯化铁溶液、溴水

B．碳酸钠溶液、溴水

C．酸性高锰酸钾溶液、溴水

D．酸性高锰酸钾溶液、氯化铁溶液

6．膳食纤维具有突出的保健功能，是人体的“第七营养素”。木质素是一种非糖类膳食纤维，其单体之一——芥子醇结构简式如下图所示。下列有关芥子醇的说法正确的是()

A．芥子醇分子中有两种含氧官能团

B．芥子醇分子中所有碳原子不可能在同一平面上

C．芥子醇与足量浓溴水反应，最多消耗3 mol Br2

D．芥子醇能发生的反应类型有氧化、取代、加成

7．食品香精菠萝酯的生产路线(反应条件略去)如下：

下列叙述错误的是()

A．步骤(1)产物中残留的苯酚可用FeCl3溶液检验

B．苯酚和菠萝酯均可与酸性KMnO4溶液发生反应

C．苯氧乙酸和菠萝酯均可与NaOH溶液发生反应

8.(2011·昆明模拟)化合物A学名邻羟基苯甲酸，俗名水杨酸，其结构如图所示：

。

(1)将A跟哪种物质的溶液反应可得到一钠盐(其化学式为C7H5O3Na)()

A．NaOH B．Na2S C．NaHCO3D．NaCl

(2)水杨酸的同分异构体中，属于酚类，同时还属于酯类的化合物有________种。

(3)水杨酸的同分异构体中，属于酚类，但不属于酯类，也不属于羧酸类的化合物必定含有(写出羟基以外的官能团名称)______________。

题组三实验探究

9．设计一个简单的一次性完成实验的装置图，验证醋酸溶液、二氧化碳水溶液、苯酚溶液的酸性强弱顺序是CH3COOH>H2CO3>C6H5OH。

(1)利用如图所示的仪器可以组装实验装置，则仪器的连接顺序是________接D，E接______，______接________。

(2)有关反应的化学方程式为

________________________________________________________________________。

(3)有的同学认为此装置不能验证H2CO3和C6H5OH的酸性强弱，你认为是否有道理？怎样改进实验才能验证H2CO3和C6H5OH的酸性强弱？

10．A和B两种物质的分子式都是C7H8O，它们都能跟金属钠反应放出氢气。A不溶于NaOH溶液，而B能溶于NaOH溶液。B能使适量溴水褪色，并产生白色沉淀，A不能。B 苯环的一溴代物有两种结构。

(1)写出A和B的结构简式：

A：______________，B：____________。

(2)写出B与NaOH溶液发生反应的化学方程式：

________________________________________________________________________。

(3)A与金属钠反应的化学方程式为

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________；

与足量金属钠反应生成等量H2，分别需A、B、H2O三种物质的物质的量之比为

__________。

学案58 醇和酚

【课前准备区】

知识点一

1．烃基或苯环侧链上的碳原子

2．含羟基的数目无色黏稠有甜味易溶

3．(1)羟基的氧原子羟基的氢原子

(2)①远远高于②任意比例

4．(1)2Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑

(2)C 2H 5OH ――→浓硫酸

170 ℃CH 2===CH 2↑＋H 2O (3)C 2H 5OH ＋HBr ――→△

C 2H 5Br ＋H 2O (4)2C 2H 5OH ＋O 2――→Cu △2CH 3CHO ＋2H 2O 知识点二

1．苯环直接相连

2．C 6H 6O C 6H 5OH 3．(1)无色 特殊 粉红色 (2)不大 65 ℃ 互溶 易溶 (3)酒精

4．活泼 活泼

(3)紫 问题思考

1．通式为C n H 2n ＋1OH ，简写为R —OH 。根据其通式可以看出，n 越大，含氧量越少，n 越小，含氧量越大，所以CH 3OH 的含氧量最大。

2．体积比为1∶3。当温度在140 ℃时，会产生乙醚，迅速升温至170℃，为了减少副产物的产生。

当酚、芳香醇、芳香醚的碳原子数相等时，它们互为同分异构体。

4．①可用65 ℃以上的热水清洗；②可以用酒精洗涤；③可以用NaOH 溶液洗涤。 【课堂活动区】 一、1.

2.(1)不是，若α-C 上没有氢原子，该醇不能被催化氧化，如――→[O]

不

反应。

(2)不一定，

①若α-C 上有2个氢原子，醇被氧化成醛，如：

②若α-C 上有1个氢原子，醇被氧化成酮，如：

3．不一定。(1)只有1个碳原子的醇不能发生消去反应。 (2)β-C 上有氢原子，能发生消去反应，否则不能。

二、1.苯酚酸性很弱，不能使指示剂变色。根据强酸制弱酸原理，可设计下图实验比较三者的酸性强弱顺序：

2．(1)显色反应，苯酚与Fe 3＋

反应产生紫色物质，常用来检验苯酚的存在，也可以检验其他酚类的存在。

(2)取代反应，苯酚与浓溴水反应生成2,4,6-三溴苯酚，常用来定性检验苯酚的存在和定

量测定苯酚的含量，其他酚类也有此性质。

典例导悟

1．C [发生消去反应的条件是：与—OH 相连的碳原子的邻位碳原子上有H 原子，上述醇中B 没有。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2个氢原子的醇(即含有—CH 2OH)才能转化为醛。]

解析 (1)据能与酸发生酯化反应知甲必含羟基。

(2)M 甲＝29×2＝58。5.8 g 甲为0.1 mol 甲――→O 2

0.3 mol CO 2＋0.3 mol H 2O 可知，1 mol 甲中含3 mol C 及6 mol H ，设甲的分子式为C 3H 6O x ，由相对分子质量为58可求分子式为C 3H 6O ，由分子式中不含甲基且为链状结构的醇，可写出甲的结构简式为CH 2===CH —CH 2OH 。

(3)由能与FeCl 3溶液发生显色反应知含结构，由只能得到两种一硝基

取代物知必须符合

的碳骨架结构，在碳链上引入酯基可以得到

(4)①因为有弱酸性，所以可以与NaOH 溶液或Na 反应生成，但不能与

CH 3COONa 溶液和NaHCO 3溶液反应，故选a 、c 。②根据题目已知信息R —ONa ――→Cl －R ′

△

R —O —R ′可以分析合成路线中反应Ⅲ，逆推可知丙为Cl —CH 2—COOH ；反应Ⅱ可根据题目已知信息

【课后练习区】 高考集训

1．C [乙醇沸点低，易挥发，故易被检测。K 2Cr 2O 7具有强氧化性，可以氧化乙醇，自

身生成Cr 3＋

。]

2．(1)C 6H 5CH 2Cl ＋NaOH ――→H 2O

△

C 6H 5CH 2OH ＋NaCl (2)①催化剂对苯甲醇及其对位衍生物具有高效催化活性； ②苯环上的取代基对苯甲醇衍生物催化氧化反应的影响不大； ③催化剂对C 6H 5CH===CHCH 2OH 的催化效果差(任写2条) (3)优点：空气原料易得，安全性好；缺点：反应速率较慢

(4)C 6H 5CHO ＋2[Ag(NH 3)2]OH ――→△

C 6H 5COONH 4＋2Ag ↓＋H 2O ＋3NH 3 (5)①除去反应中生成的水；反应物(CH 3CH 2OH)过量

②

解析 (1)C 6H 5CH 2Cl ＋NaOH ――→H 2O

△

C 6H 5CH 2OH ＋NaCl (2)由给定醇结构比较反应时间与醛的产率可知以下三条规律： ①催化剂对苯甲醇及其对位衍生物具有高效催化活性；

②苯环上的取代基对苯甲醇衍生物催化氧化反应的影响不大； ③催化剂对C 6H 5CH===CHCH 2OH 的催化效果差。

(3)用空气原料比O 2更易得，安全性更好；不足之处是耗时长。

(4)C 6H 5CHO ＋2[Ag(NH 3)2]OH ――→△

C 6H 5COONH 4＋2Ag ↓＋H 2O ＋3NH 3。 (5)①根据化学平衡移动原理采取促进反应进行的措施： a ．及时分离出生成的H 2O ；b.增大CH 3CH 2OH 的用量。

②。

3．C [由NM-3的结构简式可知，分子内存在羧基、酚羟基和结构；而

D-58的结构简式中不存在羧基，存在酚羟基、醇羟基，但不可以发生醇羟基的消去反应，因为与醇羟基相连的碳原子的邻位碳原子上没有H 原子，故两种物质都不能发生消去反应，但原因不同。]

4．B [B 选项中实验说明H 2CO 3酸性比苯酚强，B 项错；结构中只

有1种氢原子，一溴取代物只有1种，D 正确。]

5．(1)ABD

解析 (1)B 中含有的官能团有—OH 和，—OH 可发生取代反应，

能与溴水发生加成反应，也能与酸性KMnO 4溶液发生氧化反应。

(2)C 的分子式为C 7H 6O 3，C 遇FeCl 3水溶液显紫色，可知C 中含有酚羟基，与NaHCO 3

溶液反应有CO 2产生，推知C 中含—COOH ，故C 可能的结构简式为

(3)C ――→还原

D 过程为羧基还原成醇羟基，D ――→HBr

E 过程为醇羟基被Br 原子取代，E ――→NaCN

H 3

O

＋

F 过程与题中已知RX ――→NaCN

H 3

O

＋

RCOOH 的过程原理一样，G 含五元环可知苯环上两支链相邻，故C 的结构简式为。F ―→G 反应的化学方程式为

，E

的结构简式为，E 的同分异构体且符合题目要求的化合物的结构简式为

考点集训

1．B [A 选项错误，因为与—OH 相连的碳原子的相邻碳原子上没有H 原子时，醇不能发生消去反应；B 选项正确，因为在低级醇中，羟基(极性基)所占比例大，可与水互溶；C 选项错误，只有链烃基直接和羟基相连的化合物才是醇；D 选项错误。]

2．A [A 中含有—OH 能发生酯化反应、消去反应，含有—CHO 能发生还原反应、加成反应，A 对；B 中仅含有—OH ，不能发生还原反应、加成反应；C 中含有碳碳双键和—CHO ，不能发生酯化反应、消去反应；D 中虽含有—OH ，但与—OH 相连碳原子的邻位碳原子上无氢原子，不能发生消去反应。]

3．B [由二甘醇的结构简式可以看出，其含有醇羟基，联系醇的性质它应该能发生取代反应和消去反应，又根据“相似相溶”原理，它应该能溶于水和乙醇，也很明显看出它不符合C n H 2n O 3的通式，故选B 。]

4．(1)3 (2)2 CH 3CH 2CH 2CH 2OH 、 (3)3

5．C [己烯遇酸性高锰酸钾溶液和溴水都褪色，甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能使溴水褪色，乙酸乙酯遇溴水和酸性高锰酸钾溶液均不褪色，苯酚使酸性高锰酸钾溶液褪色，与溴水反应得到白色沉淀。]

6．D [芥子醇分子中的三种含氧官能团分别为醚键、酚羟基和醇羟基；苯和乙烯都是平面结构，通过单键的旋转，可以使所有碳原子处于同一平面上；由于酚类与溴水反应通常

在酚羟基的邻、对位上，但芥子醇中这些位置均被其他基团占据，故只有与溴水

发生反应；芥子醇分子结构中含有

和醇羟基，故能发生加成、取代和氧化反应。]

7．D [A 中利用的显色反应检验无干扰，正确；B 中和菠萝酯中

均可以被酸性KMnO 4溶液氧化，正确；C 中苯氧乙酸中含的羧基、菠萝酯中的

酯基都可与NaOH溶液反应；D项中步骤(2)产物也含能使溴水褪色，故错误。] 8．(1)C(2)3(3)醛基

解析(1)由于酸性>H2CO3>>HCO－3，只有加入NaHCO3时才只与—COOH反应，保留—OH得C7H5O3Na。

(2)合理的结构为共3种。

(3)由水杨酸的结构知，环外有一个不饱和度，若没有—COOH、，则必有—CHO。

9．(1)A～(D)～(E)～B～C～F

(2)Na2CO3＋2CH3COOH―→2CH3COONa＋H2O＋CO2↑、

(3)该同学说的有道理，应在锥形瓶和试管之间加一个盛NaHCO3溶液的洗气瓶，除去CO2中的醋酸蒸气。

解析(1)将A中的CH3COOH与Na2CO3发生反应：Na2CO3＋2CH3COOH―→2CH3COONa＋H2O＋CO2↑，说明酸性CH3COOH>H2CO3；产生的CO2气体

通入苯酚钠溶液发生反应：＋H2O＋CO2―→＋NaHCO3，说明酸性H2CO3>，因此可组装出实验装置，即A接D，E接B，C接F。

(3)醋酸易挥发，苯酸钠变浑浊，可能是醋酸与苯酸钠反应，应设计一个装置除去CO2中的醋酸蒸气。

解析依据分子式C7H8O知A和B均为不饱和化合物。由于A、B均与Na反应放出H2，且分子结构中只有一个氧原子，故A、B中均有—OH，为醇和酚。A不溶于NaOH，说

明A为醇，又不能使溴水褪色，故A为。B溶于NaOH溶液，且与溴水反应生成白色沉淀，故B为酚，结合其分子式，故B为甲基苯酚，它有三种结构：

，其中苯环上一溴代物有两种结构的只有

H2O与金属钠反应生成H2的物质的量关系分别为：

2H2O～H2，所以生成等量H2时分别需三种物质的物质的量之比为1∶1∶1。