高中化学第三章烃的含氧衍生物1

高中化学第三章烃的含氧衍生物1

第1课时　醇 记一记 醇的知识体系 醇 探一探 一、乙烯的实验室制法 ‎1．实验室制取乙烯的温度应为多少度？为什么要迅速升温到该温度？‎ ‎[提示]　170 ℃，如温度低会有乙醚等副产物生成。‎ ‎2．在反应液中加入碎瓷片的目的是什么？‎ ‎[提示]　防止溶液暴沸。‎ ‎3．实验中温度计的水银球应插在什么位置？解释原因。‎ ‎[提示]　插入乙醇与浓硫酸的混合液中；目的是使混合液在170 ℃反应。‎ ‎4．反应现象如何？烧瓶中还发生了什么反应？‎ ‎[提示]　溶液变黑。C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 二、醇的催化氧化规律 ‎1．醇都能发生氧化反应吗？‎ ‎[提示]　能，如燃烧。‎ ‎2．醇都能发生催化氧化反应吗？‎ ‎[提示]　不一定，如2甲基2丙醇不能催化氧化。‎ ‎3．什么样的醇能发生催化氧化呢？产物又是什么呢？‎ ‎[提示]　‎ - 12 -‎ 判一判 判断正误(对的在括号内打√，错的在括号内打×)‎ ‎(1)75%的乙醇溶液常作消毒剂。(√)‎ ‎(2)醇的催化氧化反应一定生成醛。(×)‎ 解析：醇催化氧化可生成酮。‎ ‎(3)用浓硫酸、乙醇在加热条件下制备乙烯，应迅速升温至140 ℃。(×)‎ 解析：迅速升到170 ℃。‎ ‎(4)乙醇的分子间脱水反应和酯化反应都属于取代反应。(√)‎ ‎(5)向工业酒精中加入新制的生石灰，然后加热蒸馏，可制备无水乙醇。(√)‎ 练一练 ‎1.下列关于醇的结构的叙述正确的是(　　)‎ A．醇的官能团是羟基(—OH)‎ B．含有羟基官能团的有机物一定是醇 C．羟基与烃基碳相连的化合物就是醇 D．醇的通式是CnH2n＋1OH 解析：B项，含有羟基官能团也可能是酚类物质；C项，羟基与苯基相连的化合物是苯酚不是醇；D项，饱和一元醇的通式是CnH2n＋1OH。‎ 答案：A ‎2．能证明乙醇中含有水的试剂是(　　)‎ A．新制生石灰 B．无水硫酸铜粉末 C．金属钠 D．胆矾 解析：无水硫酸铜遇水时呈现出蓝色，能用于检验乙醇中是否含水。‎ 答案：B ‎3．向盛有乙醇的烧杯中投入一小块钠，可以观察到的现象是(　　)‎ A．钠在乙醇的液面上游动 ‎ B．钠沉在液面以下 C．钠反应剧烈 ‎ D．钠块熔成小球 解析：钠块浮在乙醇液面上错，因为钠的密度比乙醇大，所以应在液面下。钠和乙醇反应很缓慢，钠块不能熔成小球。‎ - 12 -‎ 答案：B ‎4．下列反应不属于取代反应的是(　　)‎ A．乙醇和浓H2SO4加热到140 ℃‎ B．乙醇与硫酸、溴化钠共热 C．乙醇与乙酸发生酯化反应 D．乙醇与O2发生催化氧化 解析：乙醇与O2发生氧化反应。‎ 答案：D 知识点一 醇的概念、分类和命名 ‎1.甲醇、乙二醇、丙三醇3种物质之间的关系是(　　)‎ A．同系物 B．同分异构体 C．同是醇类 D．性质相同 解析：三种物质的通式不同，不属于同系物，分子式不同，不属于同分异构体；三种物质物理性质不同，化学性质相似，A、B、D项错。‎ 答案：C ‎2．下列各组有机物中，互为同分异构体且都属于醇类的是(　　)‎ A．乙二醇和丙三醇 B．‎ C．2丙醇和1丙醇 D．2丁醇和2丙醇 解析：乙二醇和丙三醇分子式不同，不属于同分异构体，A项错；属于酚类，B项错；2丁醇和2丙醇不属于同分异构体。‎ 答案：C 知识点二 醇的物理性质 ‎3.用分液漏斗可以分离的一组混合物是(　　)‎ A．溴苯和水 B．甘油和水 C．乙醇和乙二醇 D．乙酸和乙醇 解析：用分液漏斗可以分离互不相溶的两种物质。‎ - 12 -‎ 答案：A ‎4．已知某些饱和一元醇的沸点(℃)如下表所示：‎ 甲醇 ‎1丙醇 ‎1戊醇 ‎1庚醇 醇X ‎65‎ ‎97.4‎ ‎138‎ ‎176‎ ‎117‎ 则醇X可能是(　　)‎ A．乙醇 B．丁醇 C．己醇 D．辛醇 解析：饱和一元醇的碳原子数越多，沸点越高，醇X的沸点介于1丙醇和1戊醇之间，则X是丁醇。‎ 答案：B 知识点三 醇的化学性质 ‎5.向甲醇、乙二醇、丙三醇中分别加入足量的金属钠后收集到等体积的氢气(相同条件)，则上述三种醇的物质的量之比为(　　)‎ A．2:3:6 B．3:2:1‎ C．4:3:1 D．6:3:2‎ 解析：生成的氢气中的H全部来自于醇中的羟基，由题意得：2CH3OH～H2、HOCH2CH2OH～H2、，故产生1 mol H2分别要消耗2 mol甲醇、1 mol乙二醇、 mol丙三醇。‎ 答案：D ‎6．下列反应中，属于醇羟基被取代的是(　　)‎ A．乙醇和金属钠的反应 B．乙醇和乙酸的反应 C．由乙醇制乙烯的反应 D．乙醇和浓氢溴酸溶液的反应 解析：A、B两项属于醇羟基上的氢原子被取代，错误；C项为消去反应，错误。‎ 答案：D ‎7．下列物质能发生消去反应，但不能发生催化氧化反应的是(　　)‎ A．‎ B．(CH3)2CHOH - 12 -‎ C．CH3CH2C(CH3)2CH2OH D．CH3CH2C(CH3)2OH 解析：能发生消去反应，说明羟基碳原子的邻位碳原子上有氢原子；不能发生催化氧化，说明与羟基相连的碳原子上没有氢原子，两方面综合分析。‎ 答案：D ‎8．下列反应不属于消去反应的是(　　)‎ A．CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O B．CH3CHBrCH3＋NaOHCH3CH===CH2↑＋NaBr＋H2O C．＋2NaOH＋2NaCl＋2H2O D．2CH3OHCH3—O—CH3＋H2O 解析：消去反应是脱去一个或几个小分子(如H2O、HX等)生成含不饱和键化合物的反应；D选项发生的是分子间脱水反应，该反应属于取代反应。‎ 答案：D ‎9．乙醇分子结构中各种化学键如右图所示，关于乙醇在各种反应中断裂键的说法，不正确的是(　　)‎ A．与金属钠反应时键①断裂 B．和浓硫酸共热到170 ℃时，键②与⑤断裂 C．和浓硫酸共热到140 ℃时，仅有键②断裂 D．在铜催化下与O2反应时，键①和③断裂 解析：选项A，乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气，是乙醇羟基中的键①断裂；选项B，乙醇与浓硫酸共热到170 ℃时发生消去反应生成乙烯和水，是键②和⑤断裂；选项C是乙醇发生分子间脱水生成乙醚，断裂的键是①和②；选项D是乙醇催化氧化为乙醛，断裂的键是①和③。‎ 答案：C 基础达标 - 12 -‎ ‎1．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的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乙醇是烃的含氧衍生物 A．②④ B．②③‎ C．①③ D．①④‎ 解析：乙醇沸点低易挥发，所以可用呼气酒精检测方法；乙醇有还原性而橙色的K2Cr2O7酸性水溶液具有较强的氧化性，两者可以发生氧化还原反应。‎ 答案：C ‎2．按官能团分类，下列物质与不同类的是(　　)‎ 解析：A项分子中不含羟基，不属于醇类，属于醚类，故A正确；B项中羟基与脂环烃基相连，属于醇类，故B错误；C项CH3CH2OH中羟基与链烃基相连，属于醇类，故C错误；D项CH3OH分子中含羟基连在链烃基上，属于醇类，故D错误；故选A。‎ 答案：A ‎3．假酒中严重超标的有毒成分主要是(　　)‎ A．CH3CH2OH B．CH3OH C．CH3COOCH2CH3 D．CH3COOH 解析：假酒一般都是用工业酒精配制的饮用酒，因为工业酒精中含有甲醇。甲醇有较强的毒性，摄入少量时能造成双目失明，饮入量大可造成死亡，所以假酒中严重超标的有毒成分主要是甲醇。故选B。‎ 答案：B ‎4．乙醇催化氧化为乙醛过程中化学键的断裂与形成情况可表示如下：‎ ‎(注：含—CHO的物质为醛类化合物)‎ 下列醇能被氧化为醛类化合物的是(　　)‎ - 12 -‎ A．(CH3)3COH B．‎ C． D．CH3CH2CH(CH3)OH 解析：(CH3)3COH中与羟基相连的碳原子上没有氢原子，不能被氧化，故A不选；中与羟基相连的碳原子上有1个氢原子，不能被氧化生成醛类，故B不选；中与羟基相连的碳原子上有2个氢原子，能被氧化生成醛类，故C选；CH3CH2CH(CH3)OH中与羟基相连的碳原子上有1个氢原子，不能被氧化成醛类，故D不选。‎ 答案：C ‎5．下列物质中，既能发生消去反应生成烯烃，又能发生氧化反应生成醛的是(　　)‎ A．甲醇 ‎ B．2甲基2丙醇 C．2甲基1丙醇 ‎ D．2丁醇 解析：CH3OH不能发生消去反应，能发生催化氧化反应生成甲醛，故A错误；2甲基2丙醇可以发生消去反应生成2甲基丙烯，2甲基2丙醇与羟基相连的碳上没有氢，不能被氧化，故B错误；2甲基1丙醇可以发生消去反应生成2甲基丙烯，发生氧化反应生成2甲基丙醛，故C正确；2丁醇可以发生消去反应生成丁烯，发生氧化反应生成丁酮，故D错误；故选C。‎ 答案：C ‎6．乙醇的熔、沸点比含相同碳原子的烷烃的熔、沸点高的主要原因是(　　)‎ A．乙醇的相对分子质量比含相同碳原子的烷烃的相对分子质量大 B．乙醇分子之间易形成氢键 C．碳原子与氢原子结合的程度没碳原子与氧原子结合的程度大 D．乙醇是液体，而乙烷是气体 解析：乙醇分子间能形成氢键，使熔、沸点升高。‎ 答案：B ‎7．齐齐哈尔第二制药厂有限公司在生产亮菌甲素注射液时，曾经违法使用危及人体肾功能的二甘醇代替丙二醇作为药用辅料，这就是震惊全国的齐二药厂假药案。二甘醇的结构简式为CH2OHCH2OCH2CH2OH；丙二醇的结构简式为CH3CH(OH)CH2OH。‎ 下列有关丙二醇的说法中不正确的是(　　)‎ - 12 -‎ A．丙二醇可发生消去反应 B．丙二醇和乙二醇互为同系物 C．丙二醇可发生取代反应 D．丙二醇和二甘醇均仅属醇类 解析：二甘醇中有—C—O—C—，它还属于醚类。‎ 答案：D ‎8．下列乙醇的化学性质与羟基无关的是(　　)‎ A．跟金属钠反应 B．在足量氧气中完全燃烧生成CO2和H2O C．在浓硫酸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 解析：乙醇分子中各化学键如图所示：‎ 乙醇与钠反应生成C2H5ONa时断裂①键；发生消去反应生成乙烯时断裂②⑤键；催化氧化时断裂①③键，均与羟基有关。当燃烧生成CO2和H2O时，所有的化学键均断裂。‎ 答案：B ‎9．下列有机物的命名，正确的是(　　)‎ A．　3丁醇 B．　1,2二甲基1丙醇 C．　2,3丁二醇 D．(CH3)3C—CH2—CH2OH　3,3二甲基丁醇 解析：选项A编号错误，正确命名应是2丁醇；选项B主链选择错误，正确命名应是3甲基2丁醇；选项D未指明官能团(—OH)的位置，正确命名应是3,3二甲基1丁醇。‎ 答案：C ‎10．已知在浓H2SO4存在并加热至140 ℃时，2个醇分子在羟基上发生分子间脱水反应生成醚，如2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3＋H2O，用浓H2SO4跟分子式分别为C2H6O和C3H8O的醇的混合溶液反应，可得到醚的种类有(　　)‎ - 12 -‎ A．1种 B．3种 C．5种 D．6种 解析：分子式为C2H6O的醇只有CH3CH2OH一种，而分子式为C3H8O的醇有CH3—CH2—CH2OH和两种。同种分子间可形成3种醚，不同种分子间可形成3种醚，共6种。‎ 答案：D ‎11．分子式为C7H16O的饱和一元醇的同分异构体有多种，在下列该醇的同分异构体中，‎ A．‎ B．‎ C．‎ D．CH3(CH2)5CH2OH ‎(1)可以发生消去反应，生成两种单烯烃的是________；‎ ‎(2)可以发生催化氧化生成醛的是________；‎ ‎(3)不能发生催化氧化的是________；‎ ‎(4)能被催化氧化为酮的有________种。‎ 解析：(1)因该醇发生消去反应时，生成两种单烯烃，这表明连有—OH的碳原子的相邻碳原子上应连有氢原子，且以—OH所连碳为中心，分子不对称。(2)～(4)连有—OH的碳上有2个氢原子时可被氧化为醛，有1个氢原子时可被氧化为酮，不含氢原子时不能发生催化氧化。‎ 答案：(1)C　(2)D　(3)B　(4)2‎ ‎12．下图中D是一种饱和一元醇，其蒸气的密度是相同状况下氢气密度的23倍。请回答：‎ ‎(1)写出结构简式：A________；D________。‎ ‎(2)指出反应类型：⑤________；⑧________。‎ - 12 -‎ ‎(3)指明反应条件：‎ ‎⑥________________；⑦________________。‎ ‎(4)写出化学方程式：‎ ‎⑤________________________________________________________________________；‎ ‎⑧________________________________________________________________________。‎ 解析：D蒸气的密度是相同状况下氢气密度的23倍，则D的相对分子质量为46，设D的分子式为CnH2n＋2O，则14n＋2＋16＝46，n＝2，所以D为C2H5OH。从A和D的相互转化关系看，A为CH2===CH2，则B为CH3CH2Cl。C加氢生成C2H5OH，则C为CH3CHO。‎ 答案：‎ ‎(1)CH2===CH2　CH3CH2OH ‎(2)取代反应　氧化反应 ‎(3)NaOH醇溶液，加热　浓硫酸，170℃‎ ‎(4)CH3CH2Cl＋NaOHCH3CH2OH＋NaCl ‎2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O 能力达标 ‎13.实验室可用酒精、浓硫酸作试剂来制取乙烯，但实验表明，还有许多副反应发生，如反应中会生成SO2、CO2、水蒸气等无机物。某研究性学习小组欲用下图所示的装置制备纯净的乙烯并探究乙烯与单质溴能否反应及反应类型。回答下列问题：‎ ‎(1)写出制备乙烯反应的化学方程式：__________________________。实验中，混合浓硫酸与乙醇的方法是将________慢慢加入另一种物质中；加热F装置时必须使液体温度________________。‎ ‎(2)写出浓硫酸与酒精直接反应生成上述无机副产物的化学方程式：________________________。‎ - 12 -‎ ‎(3)为实现上述实验目的，装置的连接顺序为F→________→D。(各装置限用一次)‎ ‎(4)当C中观察到________时，表明单质溴能与乙烯反应；若D中________，表明C中发生的是取代反应；若D中没有出现前面所描述的现象时，表明C中发生的是________反应。‎ 解析：混合浓硫酸与乙醇相当于稀释浓硫酸，故应将浓硫酸缓慢加入乙醇中；加热时应使溶液迅速升温到170 ℃。为得到纯净的乙烯，应用NaOH溶液除去SO2、CO2(并用石灰水检验是否除尽)，然后用浓H2SO4干燥。乙烯与单质溴之间可能发生加成反应，也可能发生取代反应，若是取代反应，则会有HBr生成，HBr与AgNO3溶液反应会产生浅黄色沉淀。‎ 答案：‎ ‎(1)CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O 浓硫酸　迅速升至170 ℃‎ ‎(2)CH3CH2OH＋6H2SO4(浓)―→2CO2↑＋6SO2↑＋9H2O ‎(3)A→B→E→C ‎(4)溶液褪色　有浅黄色沉淀生成　加成 ‎14．松油醇是一种调味香精，它是由α、β、γ三种同分异构体组成的混合物，可由松节油分馏产物A(下式中的18是为区分两个羟基而人为加上去的)经下列反应制得：‎ ‎(1)α松油醇的分子式为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)α松油醇所属的有机物类别是________(填字母)。‎ a．醇 b．酚 c．饱和一元醇 ‎(3)α松油醇能发生的反应类型是________(填字母)。‎ a．加成反应 b．水解反应 c．氧化反应 ‎(4)写出结构简式：β松油醇________________、γ松油醇________________。‎ 解析：(1)根据α松油醇的结构简式容易写出其分子式，但要注意羟基中的氧原子是18O。(2)α松油醇的结构中含有醇羟基，所以属于醇类。(3)α松油醇的结构中含有碳碳双键，所以能发生加成反应和氧化反应。(4)只要清楚消去反应是在相邻的两个C原子上分别脱去—18OH和—H，就不难得到另外两种松油醇的结构简式。‎ 答案：‎ ‎(1)C10HO　(2)a　(3)a、c - 12 -‎ ‎(4) ‎ - 12 -‎