化学选修5第三章烃的含氧衍生物知识详解(含课后答案)

1 第三章 烃的含氧衍生物 第一节 醇 酚

一、进行乙醇的消去反应实验时应该注意哪些问题？

1．配制体积比为1∶3的乙醇与浓硫酸混合液时，要注意在烧杯中先加入95%的乙醇，然后滴加浓硫酸，边滴加边搅拌，冷却备用(相当于浓硫酸的稀释)；浓硫酸起催化剂和脱水剂的作用。 2．加热混合液时，温度要迅速上升到并稳定于170℃左右。温度低，在140℃时主要产物是乙醚，反应的化学

方程式为：2CH3CH2OH――→浓H2SO4140℃CH3CH2OCH2CH3＋H2O。 3．由于反应物都是液体而无固体，所以要向烧瓶中加入碎瓷片，以防液体受热时发生暴沸。 4．温度计要选择量程在200℃～300℃的为宜。温度计的玻璃泡要置于反应液的中央位置，因为需要测量的是反应液的温度。 5．氢氧化钠溶液的作用是除去混在乙烯中的CO2、SO2等杂质，防止干扰乙烯与溴的四氯化碳溶液和高锰酸钾酸性溶液的反应。 二、醇的消去反应和氧化反应有哪些规律？ 1．醇的消去反应规律 醇分子中，只有连有—OH的碳原子的相邻的碳原子上连有氢原子时，才能发生消去反应而形成不饱和键。

若醇分子中只有一个碳原子或与—OH相连碳原子的相邻碳原子上无氢原子[如CH3OH、(CH3)3CCH2OH、]，则不能发生消去反应。 2．醇的催化氧化规律

(1)形如RCH2OH的醇，被催化氧化生成醛(或羧酸)。 R—CH2OH――→Cu、O2△R—CHO

R—CH2OH――→KMnO4、H＋R—COOH (2)形如的醇，被催化氧化生成酮。 2

(3)形如的醇，一般不能被氧化。 三、苯酚又叫石炭酸，它是酸类物质吗？为什么显酸性？ 苯酚显酸性，是由于受苯环的影响，使酚羟基比醇羟基更活泼。苯酚的羟基在水溶液中能够发生电离。

但是苯酚不属于酸类物质。在应用苯酚的酸性时应注意以下几点： 1．苯酚具有弱酸性，可以与活泼金属(如Na)发生反应。 2．苯酚的酸性极弱，不能使酸碱指示剂变色。 3．苯酚的酸性比碳酸弱，但比HCO－3的酸性强，因而苯酚能与Na2CO3反应生成NaHCO3。

＋Na2CO3―→＋NaHCO3，由此可知结合H＋能力：CO2－3> >HCO－3。 4．向苯酚钠溶液中通入CO2，只生成NaHCO3，与通入的CO2的多少无关。 四、苯、甲苯、苯酚都含有苯环，它们在性质上有什么区别？ 类别 苯 甲苯 苯酚

结构简式

氧化反应 不被酸性KMnO4溶液氧化 可被酸性KMnO4溶液氧化 常温下在空气中被氧化，呈粉红色

取代反映 溴的状态 液溴 液溴 浓溴水 条件 催化剂 催化剂 无催化剂 产物 甲苯的邻、间、对三种一溴代物

特点 苯酚与溴的取代反应比苯、甲苯易进行 原因 酚羟基对苯环的影响使苯环上的邻、对位氢原子变得活泼，易被取代

与H2的加成反应

条件 催化剂、加热 催化剂、加热 催化剂、加热

结论 都含苯环，故都可发生加成反应 特别提醒 (1)由于受苯环的吸电子能力影响，苯酚中的C—O键的极性变小，不易断裂，所以苯酚不能发生消去反应。 (2)受酚羟基的影响，只是苯环上邻位和对位的氢变得活泼，易被—Br取代。在判断酚类与Br2反应的量的关系时，应首先判断酚羟基的邻位、对位上是否含有氢。 3

五、脂肪醇、芳香醇、酚的比较 类别 脂肪醇 芳香醇 酚 实例 CH3CH2OH C6H5—CH2CH2OH C6H5—OH

官能团 —OH —OH —OH

结构特点 —OH与链烃基碳原子相连 —OH与苯环上的侧链碳原子相连 —OH与苯环直接相连

主要化 学性质 (1)与钠反应 (2)脱水反应 (3)氧化反应 (4)取代反应 (1)弱酸性 (2)取代反应 (3)显色反应 (4)氧化反应

特征 红热铜丝插入醇中有刺激性气味 与FeCl3溶液反应显紫色，与溴水反应产生白色沉淀

六、取代反应、加成反应、消去反应的比较 类型 取代反应 加成反应 消去反应 反应物种类 两种 两种 一种或两种

有机化合物的种类或结构特征 含有易被取代的原子(—H)或官能团(—OH、—X) 不饱和有机化合物(含 醇(含—OH)、卤代烃(含—X)

生成物 两种(一般是一种有机物和一种无机物) 一种(有机化合物) 两种(一种是不饱和有机化合物，一种是水或卤化氢)

碳碳键变化情况 无变化 生成

不饱和度 无变化 降低 升高 结构变化形式 等价替换式 开键加合式 脱水/卤化氢重键式

类型1 酚与醇的辨析及性质 例1 A、B、C三种物质分子式都是C7H8O，若滴入FeCl3溶液，只有C呈紫色；若投入金属钠，只有B没有变化。 (1) 写出A、B、C的结构简式： A_________________，B________________，C__________________。 (2) C的另外两种同分异构体的结构简式是 ①_______________________________，②________________。 (3)完成A、C都与金属钠反应的化学方程式。A、C都能与NaOH反应吗？A、C都能与NaHCO3反应吗？若能反应，完成它们的化学方程式(若有同分异构体，只写出其中一种所发生反应的化学方程式即可)。 4

(3)A为属芳香醇，能与Na反应但不与NaOH、NaHCO3反应。C为甲基苯酚，属酚类，显酸性，可与Na、NaOH反应，但酸性比碳酸的弱，故不能与NaHCO3反应。

解析 首先抓住“滴入FeCl3溶液只有C呈紫色”可以确定C为酚类，然后利用醇与酚性质上的差别作答。 本题是一个根据性质推断结构的题目，根据C能与FeCl3溶液发生显色反应判断，C应属于酚类；A不和FeCl3

发生显色反应，但能和Na反应，且分子中只含有1个氧原子，应属于醇类；同理可以分析得出B中不含有羟基，

结合三种物质的化学式C7H8O可推出答案。 类型2 醇的结构与性质 例2 下列乙醇的化学性质不是由羟基所决定的是( ) A．跟金属钠反应 B．在足量氧气中完全燃烧生成CO2和H2O C．在浓H2SO4存在时发生消去反应，生成乙烯 D．当银或铜存在时跟O2发生反应，生成乙醛和水 答案 B 解析 首先明确乙醇的分子结构与性质的关系，结合乙醇在发生反应时的断键方式，只有断裂

中的①或②键时，才符合题意。 如图所示，乙醇分子中有五种不同的共价键，在发生不同反应时化学键断裂的部位不同。

(1)与金属钠反应：断裂d键，化学方程式为：2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑； (2)乙醇在发生消去反应时断裂a、c键，化学方程式为：

CH3—CH2OH――→浓H2SO4170℃CH2===CH2↑＋H2O；

(3)乙醇在催化氧化生成乙醛时断裂b、d键，化学方程式为：2CH3—CH2OH＋O2――→催化剂△＋2H2O； (4)乙醇在发生酯化反应时断裂d键，化学方程式为： 5

CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O； (5)乙醇与浓氢溴酸混合加热发生取代反应时，断裂c键，化学方程式为：C2H5OH＋HBr――→△C2H5—Br＋H2O。 6．醇都能发生酯化反应，都能与钠反应；醇发生消去反应时都是—OH与羟基碳相邻碳上的氢原子相互脱水生成不饱和键，醇的催化氧化实质上是羟基碳上的一个H与—OH上的H一起失去，产物可能是醛或酮。 类型3 酚类化合物与Br2、H2、NaOH反应时最大用量计算 例3 白藜芦醇

广泛存在于食物(例如桑椹、花生、尤其是葡萄)中，它可能具有抗癌作用。1 mol该醇和Br2、H2分别反应，消耗Br2、H2的物质的量最多为( ) A．1 mol,1 mol B．3.5 mol,7 mol C．3.5 mol,6 mol D．6 mol,7 mol 答案 D 解析 有机化合物与Br2的反应有取代反应和加成反应，与H2只能发生加成反应，分析白藜芦醇的分子结构，其中有两个苯环和一个碳碳双键，与H2充分发生加成反应，1 mol该化合物最多消耗7 mol H2。联系苯酚与溴水能发生羟基邻、对位上的取代反应，且同时发生碳碳双键上的加成反应，推知该化合物与Br2完全反应后的产物为：

。 Br2、H2、NaOH溶液是有机反应中的常见试剂，它们能参与哪些反应呢？ (1)Br2：①与“”“—C≡C—”等发生加成反应；②取代酚羟基邻位、对位上的氢原子。

(2)H2：与有机物中的“”“—C≡C—”“”“ (醛、酮)”发生加成反应。 (3)NaOH溶液：与酚、羧酸发生中和反应(但不与醇反应)，催化卤代烃、酯等的水解并与水解生成的氢卤酸、酚、羧酸等发生中和反应。 注意 ①发生加成反应时，断裂双键或三键中的1 mol键(Ω减小1)消耗1 mol Br2或H2；发生取代反应时，1 mol

Br2只取代1 mol(而不是2 mol)氢原子(同时生成1 mol HBr)。②H2不与羧酸、羧酸酐、羧酸酯中的发生加成反应。③NaOH溶液不与醇羟基反应。 类型4 有机物结构与性质的关系 例4 某有机物的结构简式是：

，该物质不应有的化学性质是( ) ①可以燃烧 ②可以跟溴加成 ③可以将KMnO4酸性溶液还原 ④可以跟NaHCO3溶液反应 ⑤可以跟NaOH溶液反应 ⑥可以发生消去反应 A．①③ B．③⑥ C．④⑥ D．④⑤

催化剂 △