2020届一轮复习鲁科版选修5第4节醇、酚学案

2020届一轮复习鲁科版选修5第4节醇、酚学案

‎ 第4节　醇、酚 ‎[考试说明]　1.了解醇、酚的典型代表物的组成、结构及性质。2.能列举事实说明有机分子中基团之间的相互影响。‎ ‎[命题规律]　本节内容是高考的热点之一，主要考查醇的消去、氧化、酯化反应和酚类的弱酸性，结合有机合成路线考查酚的检验等。‎ 考点1　醇 ‎ 知识梳理 ‎1.概念 醇是羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物，饱和一元醇的分子通式为CnH2n＋1OH或CnH2n＋2O。‎ ‎2．分类 ‎3．物理性质的变化规律 ‎(1)低级的饱和一元醇为无色中性液体，具有特殊气味。‎ ‎(2)溶解性：低级脂肪醇易溶于水，饱和一元醇的溶解度随着分子中碳原子数的递增而逐渐减小。‎ ‎(3)密度：一元脂肪醇的密度一般小于‎1 g·cm－3，与烷烃相似，随着分子里碳原子数的递增，密度逐渐增大。‎ ‎(4)沸点 ‎①直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而逐渐升高。‎ ‎②醇分子间存在氢键，所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点远远高于烷烃。‎ ‎4．几种常见的醇 ‎5．化学性质(以乙醇为例)‎ ‎(1)醇类和卤代烃都能发生消去反应，但条件不同。醇消去反应的条件是浓硫酸、加热；卤代烃消去反应的条件是氢氧化钠醇溶液、加热。‎ ‎(2)醇的催化氧化规律：醇的催化氧化的反应情况与跟羟基(—OH)相连的碳原子上的氢原子的个数有关。‎ ‎(3)醇的消去反应规律 ‎①结构条件：醇分子中连有羟基的碳原子必须有相邻的碳原子，该相邻的碳原子上必须连有氢原子。CH3OH(无相邻碳原子)，、 (相邻碳原子上无氢原子)等结构的醇不能发生消去反应。‎ ‎②醇消去反应的条件是浓硫酸、加热。‎ ‎③一元醇消去反应生成的烯烃种数等于连羟基的碳原子的邻位碳原子上不同化学环境下的氢原子的种数。‎ 如的消去产物有2种。‎ 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。‎ ‎(1)CH3OH和都属于醇类，且二者互为同系物。(×)‎ 错因：‎ 同系物要求分子中所含官能团的种类和数目均相同，且组成上相差1个或若干个—CH2—。‎ ‎(2)CH3OH、CH3CH2OH、的沸点逐渐升高。(√)‎ 错因：___________________________________________________‎ ‎(3)所有的醇都能发生氧化反应和消去反应。(×)‎ 错因：并非所有的醇都发生消去反应，应满足结构特点：。‎ ‎(4)用浓硫酸、乙醇在加热条件下制备乙烯，应缓慢升温至‎170 ℃‎。(×)‎ 错因：制备乙烯，应迅速升温至170_℃，减少副反应的发生。‎ ‎　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎ 题组训练 ‎1.分子式为C4H10O并能被氧化生成醛类的有机化合物有(　　)‎ A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 答案　A 解析　分子式为C4H10O并能被氧化生成醛类的有机化合物是醇类，且满足C3H7—CH2OH，—C3H7有2种，则能被氧化生成醛类的有2种。‎ ‎2．(2018·福州市高三期末)实验室可用下图所示的装置实现“路线图”中的部分转化：‎ 以下叙述错误的是(　　)‎ A．铜网表面乙醇发生氧化反应 B．甲、乙烧杯中的水均起冷却作用 C．试管a收集到的液体中至少有两种有机物 D．实验开始后熄灭酒精灯，铜网仍能红热，说明发生的是放热反应 答案　B 解析　铜网作催化剂，乙醇在其表面发生氧化反应，生成乙醛，A项正确；甲烧杯中应为热水，目的是将乙醇变为气体，乙烧杯中的水为冷水，冷却生成的乙醛和水，B项错误；试管a收集到的液体中至少有乙醛和挥发出的乙醇，C项正确；实验开始后熄灭酒精灯，铜网仍能红热，说明发生的是放热反应，D项正确。‎ 考点2　酚 ‎ 知识梳理 ‎1.组成与结构(以苯酚为例，下同)‎ ‎2．物理性质 ‎3．化学性质(结合基团之间的相互影响理解)‎ 由于苯环对羟基的影响，酚羟基比醇羟基活泼；由于羟基对苯环的影响，苯酚中苯环上的氢比苯中的氢活泼。‎ ‎(1)弱酸性(苯环影响羟基)‎ ‎①电离方程式：C6H5OHC6H5O－＋H＋，俗称石炭酸，酸性很弱，不能 使石蕊试液变红。‎ ‎②与Na反应的化学方程式为：‎ ‎2C6H5OH＋2Na―→‎2C6H5ONa＋H2↑。‎ ‎③与碱的反应 苯酚的浑浊液液体变澄清溶液变浑浊。‎ 该过程中发生反应的化学方程式分别为：‎ ‎(2)苯环上氢原子的取代反应(羟基影响苯环)‎ 苯酚与浓溴水反应的化学方程式为：‎ 。‎ 说明：①此反应十分灵敏，常用于苯酚的定性检验和定量测定。‎ ‎②在苯酚与溴水的取代反应实验中，苯酚取少量，滴入的溴水要过量。这是因为生成的三溴苯酚易溶于苯酚等有机溶剂，使沉淀溶解，不利于观察实验现象。‎ ‎③取代的位置是羟基的邻、对位。‎ ‎(3)显色反应：苯酚跟FeCl3溶液作用显紫色，利用这一反应可以检验苯酚的存在。‎ ‎(4)加成反应：＋3H2。‎ ‎(5)氧化反应：苯酚易被空气中的氧气氧化而显粉红色；易被酸性KMnO4溶液氧化。‎ ‎(6)缩聚反应 ‎4．醇、酚类物质的比较 ‎ ‎ 判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，错误的指明错因。‎ ‎(1) 含有的官能团相同，二者的化学性质相似。(×)‎ 错因：属于醇，而属于酚，故化学性质不相似。‎ ‎(2)实验时手指上不小心沾上苯酚，立即用‎70 ℃‎以上的热水清洗。(×)‎ 错因：用70_℃以上的热水清洗易烫伤皮肤，可用酒精清洗。‎ ‎(3)往溶液中通入少量CO2的离子方程式为2＋H2O＋CO2―→2＋CO。(×)‎ 错因：溶液中不管通入多少CO2都是生成HCO，即：＋H2O＋CO2―→＋HCO。‎ ‎(4)除去苯中的苯酚，加入浓溴水再过滤。(×)‎ 错因：三溴苯酚是有机物，可溶于苯中，同时引入新的杂质，则除去苯中的少量苯酚，应向混合物中加入NaOH溶液后分液。‎ ‎　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎ 题组训练 ‎1.己烯雌酚是一种激素类药物，结构如图所示，下列叙述正确的是(　　)‎ A．1 mol己烯雌酚完全燃烧能生成18 mol CO2和12 mol H2O，与足量NaHCO3溶液反应能生成2 molCO2‎ B．1 mol己烯雌酚可与5 mol Br2发生取代反应 C．己烯雌酚苯环上的一氯取代物有2种(不包括顺反异构)‎ D．己烯雌酚分子结构中至少有16个碳原子共平面 答案　C 解析　己烯雌酚的分子式为C18H20O2,1 mol己烯雌酚完全燃烧能生成18 mol CO2和10 mol H2O，酚的酸性弱于碳酸，不能与NaHCO3溶液反应生成CO2，A项错误；1 mol该分子中酚羟基邻位有4 mol氢可被取代，乙基上可有多个氢被取代，B项错误；该分子结构对称，C项正确；结合乙烯、苯的平面结构分析，分子中至少有8个碳原子共平面，D项错误。‎ ‎2．木质素是一种非糖类膳食纤维。其单体之一芥子醇的结构简式如图所示，下列有关芥子醇的说法正确的是(　　)‎ A．芥子醇分子中有三种含氧官能团 B．芥子醇分子中所有碳原子不可能在同一平面上 C．1 mol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有氧化、取代、加成反应 答案　D 解析　‎ 芥子醇分子中含有两种含氧官能团，分别为醚键和羟基，A错误；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，B错误；由于酚类与溴水的取代反应通常发生在酚羟基的邻、对位上，但芥子醇分子中这些位置均被其他基团占据，故只有碳碳双键能与溴水发生反应，C错误；芥子醇分子结构中含有碳碳双键、醇羟基、酚羟基，故能发生加成、取代和氧化反应，D正确。‎ 醇和酚的性质比较 高考真题实战 ‎1.(2018·江苏高考)(双选)化合物Y能用于高性能光学树脂的合成，可由化合物X与2甲基丙烯酰氯在一定条件下反应制得：‎ 下列有关化合物X、Y的说法正确的是(　　)‎ A．X分子中所有原子一定在同一平面上 B．Y与Br2的加成产物分子中含有手性碳原子 C．X、Y均不能使酸性KMnO4溶液褪色 D．X→Y的反应为取代反应 答案　BD 解析　X中与苯环直接相连的2个H、3个Br、1个O和苯环碳原子一定在同一平面上，由于单键可以旋转，X分子中羟基氢与其他原子不一定在同一平面上，A错误；Y与Br2的加成产物为 中“*”碳为手性碳原子，B正确；X中含酚羟基，Y中含碳碳双键，都能使酸性KMnO4溶液褪色，C错误；对比X、2甲基丙烯酰氯和Y的结构简式，X＋2甲基丙烯酰氯→Y＋HCl，反应类型为取代反应，D正确。‎ ‎2. (2015·上海高考)实验室回收废水中苯酚的过程如右图所示。下列分析错误的是(　　)‎ A．操作Ⅰ中苯作萃取剂 B．苯酚钠在苯中的溶解度比在水中的大 C．通过操作Ⅱ苯可循环使用 D．三步操作均需要分液漏斗 答案　B 解析　根据流程知，向含酚废水中加入苯，发生萃取，将酚萃取到苯中，然后分液，再加入NaOH溶液，苯酚与NaOH反应得到苯酚钠，苯酚钠进入水中，通过分液得到苯酚钠溶液和苯，再向苯酚钠溶液中加入盐酸得到苯酚乳浊液，静置分层，最后通过分液即可得到苯酚，由上述分析知，B项错误。‎ ‎3．(2015·重庆高考)某化妆品的组分Z具有美白功效，原从杨树中提取，现可用如下反应制备：‎ 下列叙述错误的是(　　)‎ A．X、Y和Z均能使溴水褪色 B．X和Z均能与NaHCO3溶液反应放出CO2‎ C．Y既能发生取代反应，也能发生加成反应 D．Y可作加聚反应单体，X可作缩聚反应单体 答案　B 解析　X、Z中含有酚羟基，能与溴发生取代反应使溴水褪色，Y中含有碳碳双键，能与Br2发生加成反应而使溴水褪色，A项正确。酚的酸性小于H2CO3，所以X、Z均不能与NaHCO3溶液反应放出CO2，B项错误。Y在FeBr3催化下能与Br2发生取代反应，Y中的碳碳双键能与Br2、H2O等发生加成反应，C项正确。Y中的碳碳双键能发生加聚反应，X能与醛类物质发生缩聚反应，D项正确。‎ ‎4．(2015·江苏高考)(双选)己烷雌酚的一种合成路线如下：‎ 下列叙述正确的是(　　)‎ A．在NaOH水溶液中加热，化合物X可发生消去反应 B．在一定条件下，化合物Y可与HCHO发生缩聚反应 C．用FeCl3溶液可鉴别化合物X和Y D．化合物Y中不含有手性碳原子 答案　BC 解析　卤代烃在NaOH醇溶液中发生消去反应，在NaOH水溶液中发生的是取代反应，A项错误；酚可与醛发生缩聚反应，类似于酚醛树脂的制备，B项正确；X中无酚羟基，而Y中有，所以可用FeCl3溶液鉴别X和Y，C项正确；中标“*”的碳原子为手性碳原子，D项错误。‎ ‎5．(2017·全国卷Ⅱ节选)化合物G是治疗高血压的药物“比索洛尔”的中间体，一种合成G的路线如下：‎ 已知以下信息：‎ ‎①A的核磁共振氢谱为单峰；B的核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为6∶1∶1。‎ ‎②D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢；1 mol D可与1 mol NaOH或2 mol Na反应。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)C与D反应生成E的化学方程式为____________________________。‎ ‎(2)由E生成F的反应类型为____________________________________。‎ ‎(3)G的分子式为________________。‎ ‎(4)L是D的同分异构体，可与FeCl3溶液发生显色反应，1 mol的L可与2 mol的Na2CO3反应，L共有__________种；其中核磁共振氢谱为四组峰，峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为________________、________________。‎ 答案　(1) ‎ ‎(2)取代反应 ‎(3)C18H31NO4‎ ‎(4)6　　‎ 解析　由题给信息①可知：A为，B为。‎ ‎(1)由题给信息知，D中含有苯环；由“1 mol D可与1 mol NaOH或2 mol Na反应”可知，D分子结构中含有一个酚羟基和一个醇羟基；由“D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢”可知，酚羟基和醇羟基在苯环的对位上，所以D的结构简式为，C与D反应生成E的化学方程式为 ‎(2)根据E和另一反应物的分子式及F的分子式可知，另一种生成物为HCl，因此该反应属于取代反应。‎ ‎(3)G分子中含有18个碳原子，如果G分子饱和则含有18×2＋2＝38个氢原子；但G分子结构中含有一个苯环，不饱和度为4，要减去8个氢原子，含有一个N原子，可增加1个氢原子，因此G分子中应有31个氢原子，还含有4个氧原子，因此G的分子式为C18H31NO4。‎ ‎(4)L可与FeCl3溶液发生显色反应，说明L的结构中含有酚羟基；1 mol L可与2 mol Na2CO3反应，说明L含有2个酚羟基，另外苯环上还有一个甲基，由“定二移一”法可知，L共有6种结构；满足峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为。‎