人教版 (2019)选择性必修3第二节 醇酚导学案
展开3.2 醇-同步学习必备知识
醇
【典型例题】
1.下列醇的命名正确且可以发生消去反应的是
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
几种重要的醇
名称
结构简式
性质
用途
甲醇
CH3OH
无色透明、易挥发的液体;能与水及多种有机溶剂混溶;有毒、误服少量(10 mL)可致人失明,多量(30 mL)可致人死亡
化工原料、燃料
乙二醇
无色、黏稠的液体,有甜味、能与水混溶,能显著降低水的凝固点
发动机防冻液的主要化学成分,也是合成涤纶等高分子化合物的主要原料
丙三醇(甘油)
无色、黏稠、具有甜味的液体,能与水以任意比例混溶,具有很强的吸水能力
吸水能力——配制印泥、化妆品;凝固点低——作防冻剂;三硝酸甘油酯俗称硝化甘油——作炸药等
2.下列有机物的物理性质比较错误的是
A.沸点:正戊烷>异戊烷
B.水溶性:CH3CH2OH>CH3CH2CH2CH2OH
C.沸点:CH3Cl>CH3CH2Cl
D.沸点:CH3CH2OH
(1)并不是只要含有—OH的有机物就是醇,醇必须是—OH与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物;若—OH 与苯环直接相连,则为酚类。
(2)某些醇发生消去反应生成的烯烃不止一种。如:,其消去产物有3种:
、、。
(3)多元醇的反应规律
【典型例题】
3.乙醇分子结构式如图所示,下列反应及断键部位不正确的是
A.乙醇与钠的反应是①键断裂
B.乙醇的催化氧化反应是②③键断裂
C.乙醇的完全燃烧是①②③④⑤键断裂
D.乙醇与HBr反应是②键断裂
1.醇的消去反应规律
(1)醇分子中,连有—OH的碳原子的相邻碳原子上必须连有氢原子时,才能发生消去反应而形成不饱和键。
(2)若醇分子中与—OH相连的碳原子无相邻碳原子或其相邻碳原子上无氢原子,则不能发生消去反应。如CH3OH、(CH3)3CCH2OH不能发生消去反应生成烯烃。
2.醇的催化氧化规律
醇能否被氧化以及被氧化的产物的类别,取决于与羟基相连的碳原子上的氢原子的个数,具体分析如下:
3.醇的取代反应规律
醇分子中,—OH或—OH上的氢原子在一定条件下可被其他原子或原子团替代,如醇与羧酸的酯化反应、醇分子间脱水及与HX的取代反应。
+H—O—R′+H2O
4.某饱和一元醇发生消去反应后的产物完全加氢,可以得到 2,2,4-三甲基己烷,已知原一元醇能发生催化氧化反应,其可能的结构有
A.4 种 B.3 种 C.2 种 D.1 种
5.下列有机物的系统命名正确的是
A.三甲基戊烷
B. 甲基丁炔
C.三甲苯
D. 甲基丙醇
6.标准状况下,将1mol某饱和醇平均分为两份,一份与气充分燃烧产生33.6L的气体,另一份与足量的Na反应,收集到气体5.6L的气体,这种醇分子能发生催化氧化但产物不是醛,则该醇为
A. B.
C. D.
7.乙醇在下列反应中没有断裂O-H键的是
A.浓H2SO4条件下发生分子间脱水 B.Cu做催化剂条件下发生催化氧化
C.加热条件下与HBr溶液反应 D.浓H2SO4条件下与乙酸发生酯化反应
8.下列关于丙烯醇(CH2=CHCH2OH)的说法正确的是
A.不能使酸性KMnO4溶液褪色 B.可溶于水
C.不能使热的CuO变为红色 D.分子中3个碳原子在一条直线上
9.下列关于醇类物质的物理性质的说法,不正确的是
A.乙醇是常用的有机溶剂,可用于萃取碘水中的碘
B.沸点:乙二醇>乙醇>丙烷
C.交警对驾驶员进行呼气酒精检测,利用了酒精易挥发的性质
D.甲醇、乙醇、丙醇均可与水以任意比例混溶,这是因为这些醇与水形成了氢键
10.氯乙烷(沸点:12.5℃,熔点:-138.7℃)有如图转化关系:
氯乙烷乙醇乙醛;
设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.标准状况下,22.4 L氯乙烷所含分子数为NA
B.25℃时,1.0 mol·L-1的NaOH溶液中阴阳离子总数为2NA
C.若有46 g乙醇转化为乙醛时,乙醇得到的电子数为2NA
D.若38 g乙醛和甲醇的混合物中含有4 g氢元素,则碳原子数目为1.5NA
11.某物质可溶于水、乙醇,熔点为209.5℃,其分子的结构简式如图所示,下列说法不正确的是
A.该分子易溶于水、乙醇,可能是因为他们结构相似
B.该分子中含有大π键
C.该分子中只含有1个手性碳原子
D.该分子中所有C原子可能在同一平面
12.中药莪术有行气破血,消积止痛之功效,莪术二醇是莪术挥发油主要成分之一,其结构简式如图。下列说法错误的是
A.莪术二醇的分子式为
B.莪术二醇可以使酸性溶液变色
C.莪术二醇含有两个醇羟基可以催化氧化得到二元醛
D.一定条件下莪术二醇可发生加聚反应得到高聚物
13.甲醇、乙二醇、丙三醇中分别加入足量的金属钠产生等体积的氢气(相同条件),则上述三种醇的物质的量之比是( )
A.2∶3∶6 B.3∶2∶1 C.4∶3∶1 D.6∶3∶2
14.金合欢醇广泛应用于多种香型的香精中,其结构简式如图所示。下列说法不正确的是
A.金合欢醇与乙醇互为同系物
B.金合欢醇既可发生加成反应,又可发生取代反应
C.1 mol金合欢醇能与3 mol H2发生加成反应,也能与3 mol Br2发生加成反应
D.1 mol金合欢醇与足量Na反应生成0.5 mol H2
15.醇中的氧被硫替代的产物称为硫醇,硫醇一般有较强的臭味。如乙硫醇(C2H5SH)和丁硫醇(C4H9SH)。下列说法正确的是
A.乙硫醇与丁硫醇互为同系物
B.乙硫醇比乙醇的沸点高
C.乙硫醇在空气中完全燃烧生成二氧化碳、三氧化硫和水
D.沸点不同的丁硫醇有5种
16.某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应的化学方程式: ______________________ 、 ______________________ 。在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明乙醇催化氧化反应是 __________ 反应。
(2)甲和乙两个水浴的作用不相同。甲的作用是 __________ ;乙的作用是 __________ 。
(3)反应进行一段时间后,试管a中能收集到不同的物质,它们是 ________________ 。集气瓶中收集到气体的主要成分是 _________________ 。
17.有机物A 的结构简式为,它可通过不同化学反应分别制得B、C、D和E四种物质。
请回答下列问题:
(1)在A~E五种物质中,互为同分异构体的是______(填字母代号)。
(2)写出由A生成B的化学方程式:________________。
(3)已知HCHO分子中所有原子在同一平面内,则上述分子中所有的原子有可能都在同一平面内的是______(填字母代号)。
(4)C能形成高聚物,该高聚物的结构简式为________。
考答案:
1.C
【详解】A.苯甲醇中羟基相连的碳与苯环相连,故不能发生消去反应,选项A不符合;
B.2-甲基-3-丙醇,应选离羟基近的一端开始编号,名称为:2-甲基-1-丙醇,可发生消去反应生成2-甲基-1-丙烯,选项B不符合;
C.2-乙基-1-丁醇符合醇的命名规则,且能发生消去反应生成2-乙基-1-丁烯,选项C符合;
D.2,2-二甲基-1-丁醇符合醇的命名规则,但羟基相连的碳的邻碳上没有氢原子,故不能发生消去反应,选项D不符合;
答案选C。
2.C
【详解】A.烷烃的同分异构体沸点的关系:正>异>新,所以,沸点高低顺序是正戊烷>异戊烷,故A正确;
B.醇的水溶性随着烷基数量增大而递减,水溶性CH3CH2OH>CH3CH2CH3CH2OH,故B正确;
C.饱和一卤代烃的熔沸点随着碳原子数的增多而增大,因此熔点大小顺序CH3CH2Cl>CH3Cl,故C错误;
D.饱和一元醇的熔沸点随着碳原子数的增多而增大,故水溶性是CH3CH2OH
3.B
【详解】A.乙醇与钠的反应时断裂羟基中的O-H键,即是①键断裂,A正确;
B.乙醇发生催化氧化反应产生CH3CHO,断裂羟基中的O-H及羟基连接的C原子上的C-H键,然后再形成C=O,因此是①③键断裂,B错误;
C.乙醇燃烧产生CO2、H2O,分子中所有化学键都发生断裂,因此是①②③④⑤键断裂,C正确;
D.乙醇与HBr发生取代反应是断裂乙醇分子中的C-O键,然后形成C-Br键,即是②键断裂,D正确;
故合理选项是B。
4.A
【详解】某饱和一元醇发生消去反应的产物是单烯烃,完全加氢生成烷烃2,2,4-三甲基己烷,原一元醇能发生催化氧化反应,其可能的结构有 、 、 、 ,共4种,选A。
5.A
【详解】A.A的最长碳链上有5个碳原子,甲基的取代位次为2、2、3,命名正确,A正确;
B.命名应为3-甲基-1-丁炔,B错误;
C.命名应为1,2,4-三甲苯,C错误;
D.命名应为2-丁醇,D错误;
故选A。
6.A
【详解】将1mol某饱和醇分成两等份,说明每一份醇的物质的量均为0.5mol,由题意可知,标准状况下,0.5mol饱和醇与过量金属钠反应生成氢气的物质的量为=0.25mol,则饱和醇为饱和一元醇;设饱和一元醇的分子式CnH2n+2O,由标准状况下,0.5mol饱和醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳的物质的量为=1.5mol,则饱和一元醇的分子式为C3H8O,由醇分子能发生催化氧化但产物不是醛可知,醇的结构简式(CH3)2CHOH,故选A。
7.C
【详解】A.浓H2SO4条件下发生分子间脱水为:2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O,断裂O-H键,A错误;
B.Cu做催化剂条件下发生催化氧化为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,断裂O-H键,B错误;
C.加热条件下与HBr溶液反应为:CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O,没有断裂O-H键,C正确;
D.浓H2SO4条件下与乙酸发生酯化反应为CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O,断裂O-H键,D错误;
答案为C。
8.B
【详解】A.丙烯醇(CH2=CHCH2OH)分子中的碳碳双键和醇羟基,都能被酸性KMnO4氧化,从而使酸性KMnO4溶液褪色,A不正确;
B.丙烯醇(CH2=CHCH2OH)分子中含有水溶性基团羟基,且分子中含碳原子数少,所以可溶于水,B正确;
C.丙烯醇(CH2=CHCH2OH)分子中,羟基碳原子上连有氢原子,能将热的CuO还原为Cu,从而使固体由黑色变为红色,C不正确;
D.在乙烯分子中,键角为120°,甲基碳原子相当于1个氢原子,则丙烯醇(CH2=CHCH2OH)分子中3个碳原子不可能在一条直线上,D不正确;
故选B。
9.A
【详解】A.乙醇是常用的有机溶剂,但与水互溶,不可用于萃取碘水中的碘,A项错误;
B.相对分子量相近的醇和烷烃相比,由于醇分子间存在氢键,烷烃分子间是范德华力,所以醇的沸点高于烷烃,故沸点大小:乙醇>丙烷,乙二醇由两个羟基,更易形成氢键,故沸点:乙二醇>乙醇>丙烷,B项正确;
C.交警对驾驶员进行呼气酒精检测,利用了酒精易挥发,挥发后与强氧化剂反应,C项正确;
D.甲醇、乙醇、丙醇均可与水以任意比例混溶,这是因为这些醇分子与水分子形成了氢键,D项正确;
故答案选A。
10.D
【分析】氯乙烷转化为乙醇的反应为;乙醇转化为一圈的反应为;
【详解】A.标准状况下,氯乙烷为液态,不能用进行计算,故A错误;
B.根据,NaOH溶液的体积未知,无法计算NaOH的量,故B错误;
C.对于反应,乙醇被氧化,失去电子,转移电子总数为4,若有46 g乙醇转化为乙醛时,乙醇失去的电子数为,故C错误;
D.设,,则根据题意有,,解得,,则38 g乙醛和甲醇的混合物中碳原子数目为,故D正确;
故选D。
11.C
【详解】A.由结构简式可知,该有机物与水、乙醇都是极性分子,由相似相溶原理可知,该分子易溶于水、乙醇,故A正确;
B.由结构简式可知,有机物分子含有苯环,苯环中含有大π键,故B正确;
C.由结构简式可知,有机物分子与羟基相连的2个碳原子都是连有4个不同原子或原子团的手性碳原子,故C错误;
D.苯环是平面结构,苯环上的碳原子和与苯环相连的碳原子共平面,由三点成面的原理可知,该分子中所有碳原子可能在同一平面,故D正确;
故选C。
12.C
【详解】A.由其结构简式可知莪术二醇的分子式为,故A正确;
B.由其结构简式可知其含有官能团醇羟基,具有还原性,含有碳碳双键,极易被氧化,酸性溶液具有强氧化性,两者发生氧化还原反应,故莪术二醇可以使酸性溶液变色,故B正确;
C.只有与羟基相连的碳原子上有两个氢原子时,羟基才能氧化成醛基,而莪术二醇羟基相连的碳原子上并没有氢原子,则莪术二醇含有两个醇羟基不能被催化氧化,故C错误;
D.由其结构简式可知该分子含有碳碳双键,在一定条件下可发生加聚反应,在一定条件下莪术二醇可发生加聚反应得到高聚物,故D正确;
故答案为C。
13.D
【详解】根据醇与金属钠生成氢气的反应原理,2个羟基生成1分子氢气,所以羟基的个数之比=氢气物质的量之比,设乙醇、乙二醇、丙三醇物质的量分别为x mol、y mol、z mol,产生等体积的氢气,则:x=2y=3z,所以x:y:z=6:3:2,故选D。
14.A
【详解】A.乙醇为饱和一元醇,而金合欢醇分子中含有碳碳双键,二者的结构不相似,所以不是同系物,故A错误;
B.金合欢醇分子中含有碳碳双键可发生加成反应,同时含有羟基,所以能发生取代反应,故B正确;
C.金合欢醇含有3个碳碳双键,所以1 mol金合欢醇能与3 mol H2发生加成反应,也能与3 mol Br2发生加成反应,故C正确;
D.金合欢醇分子中含有3个碳碳双键,醇羟基与产生H2的物质的量之比为2∶1,故D正确;
故选A。
15.A
【详解】A.乙硫醇与丁硫醇结构相似,在分子组成上相差两个原子团,二者互为同系物,故A正确;
B.乙醇分子间可形成氢键,而乙硫醇不能,乙硫醇的沸点比乙醇的沸点低,故B错误;
C.丁硫醇含有碳、硫、氢元素,丁硫醇在空气中完全燃烧生成二氧化碳、二氧化硫和水,故C错误;
D.丁基有四种,沸点不同的丁硫醇有四种:、、、,故D错误。
故选A。
16. 放热 加热 冷却 乙醛、乙醇、水 氮气
【分析】由实验装置图可知,无水乙醇在水浴加热的条件下将乙醇变成乙醇蒸气,鼓入空气,乙醇在铜做催化剂条件被氧气氧化成乙醛,反应的化学方程式为,试管a放入冷水中,目的是冷却反应得到的混合气体,试管a中收集到的液体为乙醛、乙醇和水,空气中的氧气参与反应,集气瓶中收集到的气体的主要成分是氮气。
【详解】(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,是因为发生了如下反应:;。熄灭酒精灯后,反应仍能进行,说明此反应为放热反应。
(2)甲水浴的作用是加热乙醇,便于乙醇挥发;乙水浴的作用是冷却,便于乙醛的收集。
(3)经过反应后并冷却,a中收集到的物质有易挥发的乙醇,反应生成的乙醛和水。集气瓶中收集到的气体主要为氮气。
17. C和E C
【详解】(1)A发生催化氧化生成B,A发生消去反应生成C,A与甲酸发生酯化反应生成D,为取代反应,A发生分子内酯化反应生成E,也属于取代反应,C、E均比A少H2O,四种物质中只有C、E的分子式相同,但结构不同,则C与E互为同分异构体;
故答案为:C和E;
(2)A发生催化氧化生成B,由A生成B的化学方程式为;
故答案为:;
(3)已知HCHO分子中所有原子在同一平面内,表明羰基是平面结构。ABDE中均含有亚甲基,是空间四面体结构,只有C中含有苯环和碳碳双键,都是平面结构,分子中所有的原子有可能都在同一平面内;
故答案为:C;
(4)C中含有C=C官能团,可发生加聚反应,该高聚物的结构简式为,反应的方程式为n;
故答案为:。
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