2019高中化学 醇（提高）知识讲解学案 新人教版选修5.doc

1醇醇【学习目标学习目标】 1、了解醇类的结构特点、一般特性和用途； 2、掌握乙醇的化学性质。 【要点梳理要点梳理】 要点一、醇的定义 【高清课堂：高清课堂：醇#醇类的结构特征、分类、饱和一元醇的通式】1醇是羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物，或者说醇是烃分子中饱和碳原子上的氢原子被羟 基取代所形成的化合物。OH 是醇类物质的官能团。2醇的分类。根据醇分子中含有的醇羟基的数目，可以将醇分为一元醇、二元醇和多元醇等。一般将分子中含有两个和 两个以上醇羟基的醇分别称为二元醇和多元醇。3醇的通式。一元醇的分子通式为 ROH，饱和一元醇的分子通式为 CnH2n+1OH。碳原子数相同的饱和一元醇与饱和一 元醚互为同分异构体。 要点二、醇的物理性质 【高清课堂：高清课堂：醇#乙醇、甲醇、乙二醇、丙三醇的物理性质】1低级的饱和一元醇为无色中性液体，具有特殊的辛辣气味。2常温常压下，碳原子数为 13 的醇能与水以任意比例互溶；碳原子数为 411 的醇为油状液体，仅部 分可溶于水；碳原子数为 12 以上的高级醇为无色无味的蜡状固体，不溶于水。3醇的沸点随分子中碳原子数的增加而升高，且相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点远远高于烷 烃的沸点。4醇的密度比水的密度小。 要点三、醇的化学性质 【高清课堂：高清课堂：醇#醇类的化学性质】醇发生的反应主要涉及分子中的 CO 键和 HO 键：断裂 CO 键脱掉羟基，发生 取代反应和消去反应；断裂 HO 键脱掉氢原子，发生取代反应。此外醇还能发生氧化 反应。1消去反应。2取代反应。CH3CH2OH+HBrH CH3CH2Br+H2OCH3CH2CH2OH+HBrH CH3CH2CH2Br+H2OC2H5OH+HOC2H5140 C 浓硫酸C2H5OC2H5+H2O此外醇与钠、羧酸的反应也都属于取代反应。如：2C2H5OH+2Na2C2H5ONa+H223氧化反应。 大多数醇能燃烧生成 CO2和 H2O。CnH2n+1OH+3 2nO2 点燃nCO2+(n+1) H2O在 Cu 作催化剂时醇能被氧气氧化为醛或酮。醇还能被酸性 KMnO4溶液或酸性 K2Cr2O7，溶液氧化，其氧化过程可分为两个阶段。CH3CH2OH 氧化CH3CHO 氧化CH3COOH要点四、醇的命名1将含有与羟基（OH）相连的碳原子的最长碳链作为主链，根据碳原子数目称为某醇。2从距离羟基最近的一端给主链上的碳原子依次编号定位。 3羟基的位置用阿拉伯数字表示；羟基的个数用“二” “三”等表示。如：特点提示：因同一个碳原子上连有 2 个或 2 个以上的OH 是不稳定的，因此书写醇的同分异构体时应避免 写出同一碳原子上连 2 个或 2 个以上OH 的情况。 要点五、重要的醇1甲醇（CH3OH）又称木精或木醇，是无色透明的液体，易溶于水。甲醇有剧毒，误饮很少就能使眼睛失 明甚至致人死亡。甲醇是十分重要的有机化工原料。2乙二醇（）和丙三醇（）都是无色、黏稠、有甜味的液体，都易溶于水，是重要 的化工原料。乙二醇的水溶液的凝固点很低，可用做汽车发动机的抗冻剂，乙二醇也是合成涤纶的主要原料， 丙三醇俗称甘油，主要用于制造日用化妆品和硝化甘油。硝化甘油主要用做炸药，也是治疗心绞痛药物的主要 化学成分之一。【典型例题典型例题】 类型一：醇的结构和性质例 1 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和金属钠反应时键断裂B和浓硫酸共热到 170时键和断裂C和浓硫酸共热到 140时仅有键断裂D在铜催化下与 O2反应时键和断裂 【思路点拨】本题全面考查乙醇的化学性质，从断键情况考查乙醇在发生化学反应时的机理注意区分乙醇 与浓硫酸共热时取代成醚及消去成烯的断键特点。【答案】C【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 OH 键断裂；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，是键和断裂；选项 C 是乙醇发生分子间脱水反应生成乙醚，一 分子断裂键，另一分子断裂键；选项 D 是乙醇催化氧化为乙醛，断裂的键是和。 【总结升华】醇类断裂 CO 键，脱掉OH 时，可发生取代或消去反应；若同时断裂 CO 键和 HO 键时，3可发生消去或氧化反应，要注意分析体会。例 2 回答有关以通式 CnH2n+1OH 所表示的一元醇的下列问题：（1）出现同类同分异构体的最小 n 值是_。（2）n=4 的同分异构体中，氧化后能生成醛的醇有_种，它们的结构简式是_。（3）具有同分异构体的醇跟浓硫酸混合加热时，只能得到一种不饱和烃（烯烃类） ，符合这一结果的醇的 n 值为_。【答案】 （1）3 （2）2 CH3CH2CH2CH2OH、(CH3)2CHCH2OH （3）3【解析】 （1）甲醇、乙醇没有同类同分异构体，丙醇才出现 1-丙醇和 2-丙醇两种同分异构体，即饱和一元 醇出现同类同分异构体的最小 n 值为 3。（2）能氧化成醛的醇应具有“CH2OH”结构。当 n=4 时，C3H7CH2OH 可氧化为醛，而C3H7只有两种结 构CH2CH2CH3和CH(CH3)2，故 n=4 的饱和一元醇中能氧化为醛的醇只有 2 种，其结构简式为：CH3CH2CH2CH2OH 和(CH3)2CHCH2OH。（3）n 值应为 3。当 n3 时，醇发生消去反应所得的烯烃具有同分异构体。如 n=4 时，发 生消去反应可得到 CH2CHCH2CH3或 CH3CHCHCH3两种互为同分异构体的烯烃。 【总结升华】饱和一元醇与同碳原子数的饱和一元醚互为同分异构体；能氧化成醛的醇的一 OH 只能位于主 链的末端。 举一反三：举一反三： 【变式 1】二甘醇可用作溶剂、纺织助剂等。一旦进入人体会导致急性肾衰竭，危及生命。二甘醇的结构 简式是 HOCH2CH2OCH2CH2OH。下列有关二甘醇的叙述正确的是（ ） 。A不能发生消去反应 B能发生取代反应C能溶于水，不溶于乙醇 D符合分子通式 CnH2nO3【答案】B 【变式 2】下列有机物在发生消去反应时能生成三种不同烯烃的是（ ） 。【答案】C类型二：醇的命名例 3 对某一醇类作系统命名，其中正确的是（ ） 。A1，1-二甲基-3-丙醇 B2-甲基-4-戊醇C3-甲基-2-丁醇 D3，3-二甲基-1-丁醇【思路点拨】本题考查醇的命名。注意主链的选择、官能团的位置及标识。 【答案】C、D4【解析】先根据题给各选项的名称写出醇的结构简式，再由醇的系统命名法分析其正误。【总结升华】按系统命名法，醇的命名需要选包含官能团的碳数最多的键做为主链，再标支链位置。书写 时，官能团的位置也需要特别标出。后续课程中其他有机物的命名方式相同。 举一反三：举一反三：【变式 1】写出下列有机物的系统名称。【答案】 （1）3-甲基-2-丁醇 （2）3，4，4-三甲基-2-戊醇类型三：醇的有关计算 例 4 一定量的某饱和一元醇充分燃烧后生成 CO2 6.72 L(标况)，等量的该醇与足量的金属钠反应放出 H2， 全部通过足量的灼热 CuO 粉末，若 H2的损失率为 20，反应后使 CuO 粉末质量减轻 0.64 g，求该醇的分子式， 并写出该醇的可能结构简式。 【思路点拨】可以根据饱和一元醇燃烧的通式，分析其产物的比例特点。本题中注意氢气有损失，计算时 需要考虑在内。【答案】C3H8O；可能有的结构为：CH3CH2CH2OH 【解析】饱和一元醇燃烧：CnH2n+2O + 3n/2O2 nCO2 + (n+1)H2O0.3/n mol 已知：0.3molCuO + H2 Cu + H2O80g 1mol 64g 减少 16g0.04mol 0.64g即实际反应的 H2是 0.04mol，与钠反应生成的 H2是 0.05mol(损失率为 20)，醇的物质的量是 0.1mol。得出 n=3 【总结升华】饱和一元醇的通式为 CnH2n+2O，在燃烧时，为解题方便，可以看成 CnH2n·H2O，即含有 n 个碳 的饱和一元醇与含有 n 个碳的烯燃烧时，耗氧相同。举一反三：举一反三：5【变式 1】等物质的量的乙醇、乙二醇、丙三醇分别与足量的钠反应，生成氢气的物质的量之比为 _；乙醇、乙二醇、丙三醇分别同足量的钠反应生成等质量的氢气，则三种醇消耗的物质的量之比为 _。【答案】123 632