2020版高中化学 教材知识详解 专题四 第二单元 醇和酚 苏教版选修5（B）章节详解第二单元 醇和酚 基础知识剖析版 一.知识概念地图 答案：1.酒精 C2H6O CH3CH2OH(CH3CH2OH)或C2H5OH(C2H5OH) OH 2.无 小 极性 小 3.置换 氧化 消去 4.醇 一元醇 二元醇 三元醇 CnH2n+2O或CnH2n+1OH 5.木精 木醇 毒 甲醇 6.无 抗冻 甘油 硝化甘油 7.酚 苯酚 石炭酸 8.C6H6O 12 极性 8.无色 粉红 互 毒 9.弱酸 取代 氧化 加成 显色 缩聚 二.教材知识详解(一) 乙醇乙醇的分子结构 结构简式：CH3CH2OH（CH3CH2OH）或C2H5OH（C2H5OH）物理性质乙醇是无色透明而有特殊香味的液体，密度比水小，沸点为78.5 ，易挥发，乙醇是一种极性分子，分子间可以形成氢键，与水可以任意比混溶，且其溶液浓度愈大，密度愈小。乙醇分子中乙基与有机物会产生较强的相互作用，羟基与无机物也会产生较强的相互作用，因此乙醇是一种能溶解许多有机物和无机物的良好的极性溶剂。化学性质取代反应a.与金属钠反应： 化学方程式：2CH3CH2OH 2Na 2CH3CH2ONa H2乙醇和Na反应：金属钠表面有气泡生成，反应较慢；水和钠反应：反应剧烈。 b.与HX反应化学方程式：CH3CH2OH HX CH3CH2X H2O c. 乙醇的脱水 乙醇的分子间脱水化学方程式：2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3 H2O 乙醇的分子内脱水化学方程式：CH3CH2OH CH2CH2 H2O e.酯化反应化学方程式：CH3CH2OH CH3COOH CH3CH2OOCCH3 H2O 消去反应化学方程式：CH3CH2OH CH2CH2 H2O 氧化反应a.燃烧化学方程式：CH3CH2OH 3O2 2CO2 3H2O b.催化氧化化学方程式：2CH3CH2OH O2 2CH3CHO 2H2O 特别提示乙醇在发生化学反应时，其分子中有5处化学键可以发生断裂，表现出不同的化学性质。 只断键时与活泼金属反应(电离)或酯化反应；2CH3CH2OH2Na2CH3CH2ONaH2（取代反应，也是置换反应.）（此反应比钠与水反应要缓和得多，说明乙醇羟基上的氢原子活泼性小于水分子中的氢原子，乙醇比水难电离，乙醇是非电解质，水是弱电解质。）只断键时与HX反应（取代反应）CH3CH2OHHBrCH3CH2BrH2O同时断发生分子内脱水反应生成乙烯(消去反应)同时断断裂发生分子间的脱水反应生成乙醚（取代反应）同时断裂发生脱氢反应生成乙醛(催化氧化)全部键都断裂燃烧C2H6O3O22CO23H2O (二)醇类1.醇醇是分子中含有跟链烃基或苯环侧链上的碳结合的羟基的化合物。根据醇分子中羟基数目的多少，醇可分为一元醇、二元醇和多元醇，如，CH3CH2OH、HOCH2CH2OH、HOCH2CHOHCH2OH分别是一元醇、二元醇和三元醇。根据醇分子中烃基的种类，醇可分为脂肪醇、脂环醇和芳香醇。根据醇分子中烃基是否饱和，醇可分为饱和醇和不饱和醇，一元醇的分子通式可简写为ROH，饱和一元醇的分子通式为CnH2n+2O或CnH2n+1OH。2.物理性质：低级的饱和一元醇为无色中性液体，具有特殊的气味和辛辣味道，甲醇、乙醇和丙醇和能与水以任意比混溶；含411个C的醇为油状液体，可部分地溶于水；含12个C以上的醇为无色无味的蜡状固体，不溶于水。同系物中醇的沸点随分子里碳原子数的递增而逐渐升高。碳链结构相同的醇与氯代烷相比，醇的沸点较高，醇的沸点也高于对应的烷烃，如，乙醇的沸点为78.5 ，氯乙烷的沸点为12.27 ，乙烷的沸点为88.6 。醇的相对密度均小于1。3.化学性质：醇的化学性质与乙醇相似，可发生与活泼金属的置换反应；氧化反应(燃烧、催化氧化、被酸性KMnO4溶液氧化等)；消去反应；与乙醇生成乙醚相类似的取代反应等。但要注意有些醇不能发生消去反应，另有些醇不能被催化氧化成醛，或不能被催化氧化。醇的催化氧化发生条件和规律1.条件：醇分子结构中与OH相连的碳原子上至少要有一个氢原子，即具的结构。因为醇的催化氧化，其实质是“去氢”。 在有机反应中，氧化反应是指有机物去氢或加氧的反应，上述氧化反应也可通过碳元素的平均价态的变化来理解:2.结构: OH连在链端点碳原子上的醇，即RCH2OH结构的醇，被氧化成醛: 与OH相连碳原子上只有一个氢原子的醇，即结构的醇，被氧化成酮（，其中R、R为烃基，可同，可不同）: 与OH相连碳原子上没有氢原子的醇，即结构的醇（R、R、R为烃基，可相同可不同），不能被催化氧化, 不能形成。 醇消去反应发生的条件醇分子结构中与OH相连的碳必须有相邻的碳原子，且此相邻的碳原子上还必须连有氢原子时，才能发生消去反应。 即：如：都不能发生消去反应。 4.其他重要的醇甲醇：甲醇有毒，人饮用约10 mL就能使眼睛失明，再多则能致死。工业酒精中往往甲醇含量超标，是不能兑制成白酒饮用的。乙二醇和丙三醇：乙二醇和丙三醇都是无色、黏稠；有甜味的液体。乙二醇易溶于水和乙醇，丙三醇吸湿性强，能跟水、酒精以任意比混溶。它们都是重要的化工原料。此外，乙二醇和丙三醇的水溶液具有较低的熔点，常被用作抗冻剂，它们还被用作食品的甜味添加剂，丙三醇还有护肤作用，俗称甘油，且丙三醇还可用于制备硝化甘油炸药。 (二)酚1.苯酚的结构、性质和用途苯酚的分子结构羟基与苯环上的碳原子直接相连接所得到的化合物叫酚，苯酚是最简单的一种酚类，所以，苯酚通常简称为酚。 苯酚分子中至少有12个原子处于苯环所在的平面上，苯酚是一种极性分子。特别提示注意酚与醇的区别(如：（前者属于酚类，后两者都属于醇类）苯酚的物理性质纯净的苯酚是无色的晶体，露置在空气里会因小部分发生氧化而呈粉红色，因而应密封保存苯酚。苯酚具有特殊的气味，熔点43 。在水中的溶解度不大，当温度高于65 时，则能与水混溶。苯酚易溶于乙醇等有机溶剂。 苯酚的毒性苯酚有毒，它的浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀性，使用时要小心，如不慎沾到皮肤上，应立即用酒精洗涤，既不能用氢氧化钠溶液洗涤，也不能用高于65 的热水洗涤。化工系统和炼焦工业的废水中常含有酚类，在排放以前必须经过处理。但是苯酚的稀溶液可直接用作防腐剂和消毒剂，如日常所用的药皂中掺入了少量苯酚，医院里常用的消毒剂是来苏水，其主要成分是甲基苯酚，甲基苯酚同苯酚一样，能够用于杀菌和消毒。苯酚的化学性质苯酚分子里羟基与苯环直接相连，二者会相互影响。苯酚的弱酸性酚羟基受苯环的影响，比醇羟基活泼性强，可以发生电离，苯酚俗称石炭酸，但它不属于羧酸类。 方法技巧如何分离苯和苯酚的混和液，并得到苯和苯酚？答：向苯和苯酚的混和液中加入足量的氢氧化钠溶液，充分振荡后静置，然后分液得到苯，再向上述水溶液中通入足量的二氧化碳气体，充分反应后静置，再分液得到苯酚。 特别提示苯酚常温下是固体，其熔点为43，将CO2通入苯酚钠溶液中，有苯酚生成，但生成的苯酚是油状液体，而不是固体。其原因是由苯酚与水的互相溶解造成的.苯酚的熔点较低。含水的苯酚熔点更低，在常温下就呈液态。所以实验中得到的浑浊液，实际上是苯酚水溶液和液态苯酚的混合液，因为不能完全互溶，所以呈浑浊状态，而不是析出的晶体。苯酚的取代反应苯酚可与卤素、硝酸、硫酸等发生取代反应 特别提示苯酚与溴水实验：必须加入过量的浓溴水，此反应很灵敏，常用于苯酚的定性检验和定量测定。苯酚的加成反应 苯酚的显色反应向苯酚溶液中滴入FeCl3溶液后，溶液变成紫色，该反应灵敏且现象明显，常用于检验化合物中是否含有酚羟基。 苯酚的氧化反应a.苯酚在常温下可被氧气氧化为粉红色b.苯酚可被酸性KMnO4溶液氧化c.苯酚可以燃烧苯酚的用途苯酚是一种重要的化工原料，主要用于制造酚醛树脂(俗称电木)等，还广泛用于制造合成纤维、医药、合成香料、染料、农药等。2.酚类的结构、性质除苯酚外，羟基直接连接在其他有机物的苯环上所得到的化合物都属于酚类，通式为CnH2n-6O或CnH2n-7OH（n6）；酚类的化学性质与苯酚相似，能与氢氧化钠溶液反应，能与溴水发生取代反应，能与氢气发生加成反应，常温下能被氧气氧化，能被酸性KMnO4溶液氧化，能与FeCl3溶液发生显色反应等。特别提示 联想总结苯、甲苯、苯酚的分子结构及典型性质比较（三）、基团间的相互影响在有机化合物中，常常含有一个或多个官能团、原子团等，它们之间普遍存；相互影响，也存在着相互制约。 巩固延伸提高版 一、经典基础例题例1.下面说法正确的是( )A.含有羟基的化合物一定属于醇类B.酚和醇都含有羟基，但其化学性质不同C.分子中含有苯环和羟基的化合物一定是酚D.Na2SO3、Na2O2、CaO、苯酚久置于空气中，颜色均有变化解析：羟基与苯环上的碳原子直接相连接所得到的化合物叫酚，若羟基不是与苯环上的碳原子直接相连接，则此化合物应属于醇类，所以A、C两个选项都是错误的；酚和醇虽然都含有羟基，但羟基对应的烃基不同，由于官能团之间的相互影响，酚和醇的化学性质肯定不完全相同，故B选项是正确的；苯酚久置于空气中，因被氧气氧化，颜色变为粉红色，Na2SO3、CaO久置于空气中，最终依次变为Na2SO4、CaCO3，但颜色仍然为白色，与原来颜色一样，所以D选项也是错误的。答案：B点拨：羟基与饱和碳原子相连所形成的化合物叫做醇，烯醇（CCOH）不稳定。羟基与苯环直接相连所形成的化合物叫做酚例2 .甲苯中混有少量苯酚，除去苯酚的操作正确的是( )A.加FeCl3溶液 B.加水分液 .加溴水过滤 .加NaOH溶液，分液解析：应利用甲苯和苯酚的性质不同进行除杂。苯酚能和FeCl3溶液反应，但生成物不是沉淀，故无法过滤除去；苯酚与溴水反应生成三溴苯酚，但三溴苯酚能溶于甲苯，因此也不会产生沉淀，无法过滤除去；常温下，苯酚在甲苯中的溶解度要比在水中的大得多，因此用加水分液法也是行不通的，因此只能选D，因为苯酚与NaOH溶液反应后生成的苯酚钠是离子化合物，易溶于水而不溶于甲苯，从而可用分液法除去。答案：D。点拨：有机物除杂时经常要用到物理性质，要特别注意有机物的溶解性问题，一般共价化合物易溶于有机溶剂中，而离子化合物易溶于水中，本题极易多选C。例3 . “人文奥运”的一个重要体现是：坚决反对运动员服用兴奋剂。某种兴奋剂的结构简式如下所示，有关该物质的说法正确的是( ) A.遇FeCl3溶液显紫色，因为该物质与苯酚属于同系物B.滴入KMnO4(H+)溶液，观察紫色褪去，能证明结构中存在碳碳双键C.1 mol该物质分别与浓溴水和H2反应时最多