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2019-2020年高考化學大一輪復習 第九章 有機化合物 第三講 烴的含氧衍生物講義（必修2+選修5） [xx高考導航] 考綱要求 真題統(tǒng)計 命題趨勢 1.了解醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的組成和結構特點以及它們的相互聯(lián)系。 2．結合實際了解某些烴的衍生物對環(huán)境和健康可能產生的影響，關注有機化合物的安全使用問題。 xx，卷Ⅰ 38T(1)(3)； xx，卷Ⅱ 8T、38T(4)； xx，卷Ⅰ 38T(3)； xx，卷Ⅱ 10T(D)、38T(3)； xx，卷Ⅰ 8T(D)、38T(2)(3)(5)； xx，卷Ⅱ 38T(2)(3)(5) 高考對本部分的考查主要有兩方面：(1)烴的含氧衍生物的組成、化學性質、反應類型；(2)醛、羧酸、酯的結構、化學性質和同分異構體的分析。預計xx年高考烴的含氧衍生物的組成、結構和化學性質依然是考查的熱點。注意醇的催化氧化規(guī)律和消去反應規(guī)律，酯化反應規(guī)律的復習；著重強化醇、醛、羧酸、酯之間的相互轉化關系。 考點一　醇　酚[學生用書P225] 一、醇 1．概念 羥基與烴基或苯環(huán)側鏈上的碳原子相連的化合物稱為醇。飽和一元醇的分子通式為CnH2n＋1OH或CnH2n＋2O(n≥1)。 2．分類 3．物理性質的變化規(guī)律 (1)密度：一元脂肪醇的密度一般小于1 gcm－3。 (2)沸點 (3)水溶性：低級脂肪醇易溶于水。 4．化學性質 以斷鍵方式理解醇的化學性質(以乙醇為例)： 反應 斷裂的化學鍵 化學方程式 與活潑金屬反應 (1) 2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑ 催化氧化反應 (1)(3) 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O 與氫鹵酸反應 (2) CH3CH2OH＋HBr CH3CH2Br＋H2O 分子間脫水反應 (1)(2) 2CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3＋H2O 分子內脫水反應 (2)(5) 酯化反應 (1) 二、酚 1．概念 酚是羥基與苯環(huán)直接相連而形成的化合物。最簡單的酚為苯酚()。 2．組成與結構(以苯酚為例) 分子式 結構簡式 結構特點 C6H6O 或C6H5OH 羥基與苯環(huán) 直接相連 3.苯酚的物理性質 4．化學性質 由基團之間相互影響理解酚的化學性質(以苯酚為例)： (1)羥基中氫原子的反應 ①弱酸性 電離方程式為C6H5OHC6H5O－＋H＋，俗稱石炭酸，但酸性很弱，不能使紫色石蕊試液變紅。 ②與活潑金屬反應 與Na反應的化學方程式為 2C6H5OH＋2Na―→2C6H5ONa＋H2↑。 ③與堿反應 苯酚的渾濁液液體變澄清溶液又變渾濁。 該過程中發(fā)生反應的化學方程式分別為 、 (2)苯環(huán)上氫原子的取代反應 苯酚與濃溴水反應的化學方程式為 。 此反應常用于苯酚的定性檢驗和定量測定。 (3)顯色反應 苯酚跟FeCl3溶液作用顯紫色，利用這一反應可以檢驗苯酚的存在。 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“”) (1)可用無水CuSO4檢驗酒精中是否含水。(　　) (2)向工業(yè)酒精中加入新制的生石灰然后加熱蒸餾，可制備無水乙醇。(　　) (3)用濃硫酸、乙醇在加熱條件下制備乙烯，應迅速升溫至170 ℃。(　　) (4)苯酚鈉溶液中通入少量二氧化碳生成碳酸鈉。(　　) (5)反應CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O屬于取代反應。(　　) 答案：(1)√　(2)√　(3)√　(4)　(5) 2．現(xiàn)有以下物質： ①CH3CHCH3OH　②CH3CH2CH2CH2OH ③CH2OH?、蹸H3OH ⑤CH2CH2OHOH (1)其中屬于脂肪醇的有____________(填序號，下同)，屬于芳香醇的有______________，屬于酚類的有________________________________________________________________________。 (2)其中物質的水溶液顯酸性的有________________________________________________________________________。 (3)其中互為同分異構體的有________________________________________________________________________。 (4)你能列舉出⑤所能發(fā)生反應的類型嗎？ 答案：(1)①②?、邰荨、堍荨?2)④⑤　(3)③④ (4)取代反應、氧化反應、消去反應、加成反應、顯色反應。 名師點撥 　脂肪醇、芳香醇、酚的比較 類別 脂肪醇 芳香醇 酚 實例 CH3CH2OH C6H5CH2CH2OH C6H5OH 官能團 —OH —OH —OH 結構特點 —OH與鏈烴基相連 —OH與芳香烴側鏈相連 —OH與苯環(huán)直接相連 主要化學性質 (1)與鈉反應；(2)取代反應；(3)消去反應；(4)氧化反應；(5)酯化反應；(6)脫水反應 (1)弱酸性；(2)取代反應；(3)顯色反應 特性 將紅熱的銅絲插入醇中有刺激性氣味產生(生成醛或酮) 遇FeCl3溶液顯紫色 　(xx教材改編)下列各醇中，既能發(fā)生消去反應又能發(fā)生催化氧化反應的是(　　) A．CH3—OH　　　　　　 B．CH3CCH2OHCH3H C．CH3CCH3CH3CH2OH D．CH3CCH3CH3OH [解析]　A不能發(fā)生消去反應；B能發(fā)生消去反應，也能發(fā)生催化氧化反應；C不能發(fā)生消去反應但能發(fā)生催化氧化反應；D能發(fā)生消去反應但不能發(fā)生催化氧化反應。 [答案]　B 醇類物質的反應規(guī)律 (1)醇的催化氧化反應規(guī)律 醇的催化氧化的反應情況與跟羥基(—OH)相連的碳原子上的氫原子的個數(shù)有關。 (2)醇的消去反應規(guī)律 ①結構條件：醇分子中連有羥基的碳原子必須有相鄰的碳原子，該相鄰的碳原子上必須連有氫原子。CH3OH(無相鄰碳原子)， (相鄰碳原子上無氫原子)等結構的醇不能發(fā)生消去反應。 ②醇消去反應的條件是濃硫酸、加熱。 ③一元醇消去反應生成的烯烴種數(shù)等于與羥基相連的碳原子的鄰位碳原子上不同化學環(huán)境下的氫原子的種數(shù)。 如的消去產物有2種。 題組一　醇、酚的化學性質 1．有機物C7H15OH，若它的消去反應產物有三種，則它的結構簡式為(　　) 解析：選D。若C7H15OH發(fā)生消去反應生成三種產物，則必須符合：連有—OH的碳原子必須連接著三個不同的烴基，且烴基中鄰位碳原子上連有氫原子。 2．白藜蘆醇()廣泛存在于食物(如桑葚、花生，尤其是葡萄)中，它可能具有抗癌性。能夠跟1 mol該化合物起反應的Br2或H2的最大用量分別是(　　) A．1 mol、1 mol　　　　　　　　 B．3.5 mol、7 mol C．3.5 mol、6 mol D．6 mol、7 mol 解析：選D。從白藜蘆醇的結構簡式中看出，此分子里有1個碳碳雙鍵和兩個帶酚羥基的苯環(huán)。因此，在催化加氫時1 mol該有機物最多可以與7 mol H2加成。由于處于酚羥基鄰、對位的氫原子共有5個，1 mol 該有機物可跟5 mol Br2發(fā)生取代反應，再加上1 mol碳碳雙鍵的加成反應消耗1 mol Br2，故可共與6 mol Br2發(fā)生反應。 題組二　醇、酚性質的定性和定量判斷 3．茶是我國的傳統(tǒng)飲品，茶葉中含有的茶多酚可以替代食品添加劑中對人體有害的合成抗氧化劑，用于多種食品保鮮等，如圖所示是茶多酚中含量最高的一種兒茶素A的結構簡式，關于這種兒茶素A的有關敘述正確的是(　　) ①分子式為C15H14O7?、? mol 兒茶素A在一定條件下最多能與7 mol H2加成　③等質量的兒茶素A分別與足量的金屬鈉和氫氧化鈉反應消耗金屬鈉和氫氧化鈉的物質的量之比為1∶1?、? mol兒茶素A與足量的濃溴水反應，最多消耗Br2 4 mol A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 解析：選D。兒茶素A分子中含有兩個苯環(huán)，所以1 mol兒茶素A最多可與6 mol H2加成；分子中有5個酚羥基、1個醇羥基，只有酚羥基與NaOH反應，1 mol兒茶素A消耗Na 6 mol，消耗NaOH 5 mol，物質的量之比為6∶5。 4．下列四種有機化合物均含有多個官能團，其結構簡式如下所示，下列有關說法中正確的是(　　) A．a屬于酚類，可與NaHCO3溶液反應產生CO2 B．b屬于酚類，能使FeCl3溶液顯紫色 C．1 mol c與足量濃溴水發(fā)生反應，最多消耗3 mol Br2 D．d屬于醇類，可以發(fā)生消去反應 解析：選D。a物質中羥基直接連在苯環(huán)上，屬于酚類，但酚羥基不能和NaHCO3溶液反應，A項錯誤。b物質中羥基連在鏈烴基的飽和碳原子上，屬于醇類，不能使FeCl3溶液顯紫色，B項錯誤。c物質屬于酚類，苯環(huán)上酚羥基的鄰、對位氫原子可以被溴取代，根據(jù)c物質的結構簡式可知1 mol c最多能與2 mol Br2發(fā)生反應，C項錯誤。d物質中羥基連在烴基的飽和碳原子上屬于醇類，并且與羥基相連的碳的鄰位碳原子上有H原子，所以d物質可以發(fā)生消去反應，D項正確。 (1)因為酸性，所以，因此向溶液中通入CO2只能生成NaHCO3，與通入CO2量的多少無關。 (2)醇類和鹵代烴都能發(fā)生消去反應，但條件不同。醇消去反應的條件是濃硫酸、加熱；鹵代烴消去反應的條件是氫氧化鈉醇溶液、加熱。 (3)某一元醇發(fā)生消去反應生成的烯烴不一定只有一種，要看連羥基的碳原子的鄰位碳原子上不同化學環(huán)境下氫原子的種數(shù)。 考點二　醛[學生用書P227] 1．概念 醛是由烴基與醛基相連而構成的化合物。官能團為—CHO。 2．常見醛的物理性質 顏色 狀態(tài) 氣味 溶解性 甲醛(HCHO) 無色 氣體 刺激性氣味 易溶于水 乙醛(CH3CHO) 無色 液體 刺激性氣味 與H2O、C2H5OH互溶 3.化學性質(以乙醛為例) 醛類物質既有氧化性又有還原性，其氧化還原關系為 醇醛羧酸。 4．醛在生產、生活中的作用和對環(huán)境、健康產生的影響 (1)醛是重要的化工原料，廣泛應用于合成纖維、醫(yī)藥、染料等行業(yè)。 (2)35%～40%的甲醛水溶液稱為福爾馬林，具有殺菌消毒作用和防腐性能，常用作農藥和消毒劑，用于種子消毒和浸制生物標本。 (3)劣質的裝飾材料中揮發(fā)出的甲醛，對環(huán)境和人體健康影響很大，是室內主要污染物之一。 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“”) (1)醛基的結構簡式可以寫成—CHO，也可以寫成—COH。(　　) (2)乙醛分子中的所有原子都在同一平面上。(　　) (3)凡是能發(fā)生銀鏡反應的有機物都是醛。(　　) (4)醛類既能被氧化為羧酸，又能被還原為醇。(　　) (5)1 mol HCHO與足量銀氨溶液在加熱的條件下充分反應，可析出2 mol Ag。(　　) 答案：(1)　(2)　(3)　(4)√　(5) 2．某學生做乙醛還原性的實驗，取1 molL－1的硫酸銅溶液2 mL和0.4 molL－1的氫氧化鈉溶液4 mL，在一個試管里混合后加入0.5 mL 40%的乙醛溶液加熱至沸騰，無紅色沉淀，實驗失敗的原因是(　　) A．氫氧化鈉的量不夠 B．硫酸銅的量不夠 C．乙醛溶液太少 D．加熱時間不夠 解析：選A。該實驗成功的關鍵之一是NaOH必須過量，而本次實驗中所加NaOH還不足以使CuSO4完全沉淀為Cu(OH)2。 名師點撥 醛類物質發(fā)生銀鏡反應或與新制Cu(OH)2懸濁液反應均需在堿性條件下進行。特別注意若是在酸性條件下生成的物質中，要進行針對醛基的檢驗時，一定要加入堿后再做銀鏡反應或與新制Cu(OH)2懸濁液反應，否則實驗會失敗。例如：淀粉水解為葡萄糖的實驗中，由于淀粉水解用稀硫酸作催化劑，要檢驗葡萄糖的生成，必須先加堿中和掉酸，才能做銀鏡反應或與新制Cu(OH)2懸濁液反應。 　科學家研制出多種新型殺蟲劑代替DDT，化合物A是其中的一種，其結構如圖所示。下列關于A的說法正確的是(　　) A．A的分子式為C15H22O3 B．與FeCl3溶液發(fā)生反應后溶液顯紫色 C．1 mol A最多可以與2 mol 新制Cu(OH)2反應 D．1 mol A最多與1 mol H2加成 [解析]　B項，該化合物不含酚羥基，所以和FeCl3溶液不顯紫色，C項，1 mol A最多可以與4 mol Cu(OH)2反應；D項，1 mol A最多與3 mol H2加成。 [答案]　A 例2中化合物A能否使酸性KMnO4溶液褪色？能否發(fā)生加聚反應？ 答案：因化合物A含有碳碳雙鍵，故能使酸性KMnO4溶液褪色，也能發(fā)生加聚反應。 醛基的檢驗及定量規(guī)律 銀鏡反應 與新制Cu(OH)2懸濁液反應 反應原理 R—CHO＋2Ag(NH3)2OHRCOONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H2O R—CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHRCOONa＋Cu2O↓＋3H2O 反應現(xiàn)象 產生光亮的銀鏡 產生磚紅色沉淀 定量關系 R—CHO～2Ag；HCHO～4Ag R—CHO～2Cu(OH)2～Cu2O；HCHO～4Cu(OH)2～2Cu2O 注意事項 (1)試管內壁必須潔凈； (2)銀氨溶液隨用隨配，不可久置； (3)水浴加熱，不可用酒精燈直接加熱； (4)醛用量不宜太多； (5)銀鏡可用稀HNO3浸泡洗滌除去 (1)新制Cu(OH)2懸濁液要隨用隨配，不可久置； (2)配制新制Cu(OH)2懸濁液時，所用NaOH必須過量 題組　醛類的綜合考查 1．丙烯醛的結構簡式為CH2===CHCHO，下列有關其性質的敘述中不正確的是(　　) A．能使溴水褪色 B．能與過量的氫氣充分反應生成丙醛 C．能發(fā)生銀鏡反應 D．能被新制的氫氧化銅氧化 答案：B 2．有機物A是合成二氫荊芥內酯的重要原料，其結構簡式為，下列檢驗A中官能團的試劑和順序正確的是(　　) A．先加酸性高錳酸鉀溶液，后加銀氨溶液，微熱 B．先加溴水，后加酸性高錳酸鉀溶液 C．先加銀氨溶液，微熱，再加溴水 D．先加新制氫氧化銅，微熱，酸化后再加溴水 解析：選D。選項A中先加酸性高錳酸鉀溶液，醛基和碳碳雙鍵均被氧化，選項B中先加溴水，醛基被氧化、碳碳雙鍵發(fā)生加成反應，選項A、B錯誤；對于選項C若先加銀氨溶液，可檢驗醛基，但考慮到銀氨溶液顯堿性，若不酸化直接加溴水，則無法確定A中是否含有碳碳雙鍵，錯誤。 3．(教材改編)某一元醛發(fā)生銀鏡反應，得到21.6 g銀；將等質量的此醛完全燃燒，生成3.6 g水，則此醛可能是(　　) A．甲醛　　　　　　　　 B．丙醛 C．丙烯醛 D．丁醛 解析：選C。生成銀的物質的量是21.6 g108 g/mol＝0.2 mol，如果是甲醛，則甲醛的物質的量是0.2 mol4＝0.05 mol。而0.05 mol甲醛完全燃燒生成0.05 mol水，質量是0.9 g，不符合題意。這說明醛的物質的量是0.2 mol2＝0.1 mol，而生成的水是3.6 g18 g/mol＝0.2 mol，因此根據(jù)氫原子守恒可知，醛分子中含有4個氫原子，即是丙烯醛，答案選C。 (1)有機物分子中既有醛基，又有碳碳雙鍵時，應先檢驗醛基，后檢驗碳碳雙鍵。 (2)1 mol醛基(—CHO)可與1 mol H2發(fā)生加成反應，與2 mol 新制Cu(OH)2或2 mol Ag(NH3)2OH發(fā)生氧化反應。 (3) 相當于二元醛，1 mol與足量銀氨溶液充分反應，可生成4 mol Ag。 考點三　羧酸　酯[學生用書P228] 一、羧酸 1．概念 由烴基與羧基相連構成的有機化合物，官能團為 —COOH。 飽和一元羧酸分子的通式為CnH2nO2(n≥1)。 2．分類 3．乙酸的結構和物理性質 乙酸是人類最熟悉的羧酸，分子式為C2H4O2，結構簡式為，是具有強烈刺激性氣味的液體。乙酸易溶于水和乙醇，當溫度低于熔點(16.6 ℃)時，乙酸凝結成類似冰一樣的晶體，所以純凈的乙酸又稱為冰醋酸。 4．羧酸的化學性質 羧酸的性質取決于羧基，反應時的主要斷鍵位置如下： (1)酸的通性 乙酸是一種弱酸，其酸性比碳酸強，能使紫色石蕊試液變紅，在水溶液里的電離方程式為CH3COOHCH3COO－＋H＋。 (2)酯化反應 CH3COOH和CH3CHOH發(fā)生酯化反應的化學方程式為CH3COOH＋C2HOHH2O＋CH3CO18OC2H5。 二、酯 1．概念 羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的產物，簡寫為RCOOR′，官能團為。 2．酯的性質 (1)物理性質 ①密度：比水小。 ②氣味、狀態(tài)：低級酯是具有芳香氣味的液體。 ③溶解性：難溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有機溶劑。 (2)化學性質——水解反應 ①反應原理 酯水解時斷裂上式中虛線所標的鍵；稀硫酸只起催化作用，對平衡無影響。 若酯在堿性條件下發(fā)生水解，則堿除起催化作用外，還能中和生成的酸，使水解程度增大。 ②CH3COOC2H5在稀H2SO4和NaOH溶液催化作用下發(fā)生水解反應的化學方程式分別為 CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH， CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋C2H5OH。 1．(xx安徽六校聯(lián)考)某有機物X的結構簡式如圖所示，則下列有關說法中正確的是(　　) A．X的分子式為C12H16O3 B．X在一定條件下能發(fā)生加成、加聚、取代、消去等反應 C．在Ni作催化劑的條件下，1 mol X最多只能與1 mol H2加成 D．可用酸性高錳酸鉀溶液區(qū)分苯和X 解析：選D。通過結構簡式可得X的分子式是C12H14O3，故A錯誤；X不能發(fā)生消去反應，故B錯誤；在Ni作催化劑的條件下，1 mol X最多能與4 mol氫氣發(fā)生加成反應，故C錯誤；苯不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，而X能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，故D正確。 2．由下列5種基團中的2個不同基團兩兩組合，形成的有機物能與NaOH反應的有(　　) ①—OH?、凇狢H3?、邸狢OOH?、荨狢HO A．2種　　　　　　　　 B．3種 C．4種 D．5種 解析：選D。兩兩組合形成的化合物有10種，其中—OH與—COOH組合形成的H2CO3為無機物，不合題意。只有 (甲酸)、CH3COOH、、OHC—COOH 5種有機物能與NaOH反應。 名師點撥 (1)多官能團有機物性質的確定步驟 第一步，找出有機物所含的官能團，如碳碳雙鍵、碳碳三鍵、醇羥基、酚羥基、醛基等；第二步，聯(lián)想每種官能團的典型性質；第三步，結合選項分析對有機物性質描述的正誤(注意：有些官能團性質會交叉，如碳碳三鍵與醛基都能被溴水、酸性高錳酸鉀溶液氧化，也能與氫氣發(fā)生加成反應等)。 (2)官能團與反應類型 一般情況下，羧酸與酯的官能團()不能被氧化，也不能與H2加成，而酯類物質的碳鏈上若存在碳碳雙鍵，則碳碳雙鍵易被氧化，也能與H2加成。 　(xx高考全國卷Ⅱ，8，6分)某羧酸酯的分子式為C18H26O5，1 mol該酯完全水解可得到1 mol羧酸和2 mol乙醇，該羧酸的分子式為(　　) A．C14H18O5　　　　　　 B．C14H16O4 C．C16H22O5 D．C16H20O5 [解析]　由1 mol酯(C18H26O5)完全水解可得到1 mol羧酸和2 mol乙醇可知，該酯為二元酯，分子中含有2個酯基(—COO—)，結合酯的水解反應原理可得“1 mol C18H26O5＋2 mol H2O1 mol羧酸＋2 mol C2H5OH”，再結合質量守恒定律推知，該羧酸的分子式為C14H18O5。 [答案]　A (xx南昌高三模擬)乙酸橙花酯是一種食用香料，其結構簡式如圖所示，則下列關于該有機物的敘述正確的是(　　) ①分子式為C12H20O2?、谀苁顾嵝訩MnO4溶液褪色?、勰馨l(fā)生加成反應，但不能發(fā)生取代反應?、芩耐之悩嬻w中可能有芳香族化合物，且屬于芳香族化合物的同分異構體有8種?、? mol該有機物水解時只能消耗1 mol NaOH?、? mol該有機物在一定條件下和H2反應，共消耗H2為3 mol A．①②③ B．①②⑤ C．①②⑤⑥ D．①②④⑤⑥ 解析：選B。由給出的乙酸橙花酯結構簡式可知其分子式為C12H20O2，①正確；乙酸橙花酯分子中含有碳碳雙鍵，能被酸性KMnO4溶液氧化，②正確；酯的水解反應也是取代反應，③錯誤；乙酸橙花酯的不飽和度為3，而苯環(huán)的不飽和度為4，所以它的同分異構體中不可能有芳香族化合物，④錯誤；1 mol該有機物分子中有1 mol酯基，能與1 mol NaOH反應，⑤正確；酯基不能與H2發(fā)生加成反應，⑥錯誤。 酯的水解規(guī)律 酯可以表示為，一般情況下，發(fā)生水解反應時從C—O鍵處斷裂，生成含羧基的有機物(R—COOH)和含羥基的有機物(R′—OH)。水解時使用催化劑不同，其最終產物也不完全相同。 (1)若利用酸作催化劑，則酯的水解產物為含羧基的有機物(可以是羧酸)和含羥基的有機物(可以是醇或酚)。 (2)若利用NaOH作催化劑，則酯的水解產物為羧酸鹽類有機物和含羥基的有機物(或酚鈉)，如該題⑤中乙酸橙花酯水解生成乙酸鈉和，但要注意若產物中有酚類物質，酚羥基會繼續(xù)與NaOH反應生成酚鈉。 題組一　識別官能團，準確判斷性質 1．(xx長郡中學月考)某有機化合物的結構簡式為，下列有關該物質的敘述正確的是(　　) A．1 mol該物質最多可以消耗3 mol Na B．1 mol該物質最多可以消耗7 mol NaOH C．不能與Na2CO3溶液反應 D．易溶于水，可以發(fā)生加成反應和取代反應 解析：選B。1 mol該物質最多可以消耗2 mol Na，故A錯誤；1 mol該物質最多可以消耗7 mol NaOH，故B正確；該物質分子中含酚羥基，可以和Na2CO3溶液反應生成NaHCO3，故C錯誤；該物質難溶于水，故D錯誤。 題組二　酯的同分異構體書寫 2．(xx長沙月考)分子式為C5H10O2的酯共有(不考慮立體異構)(　　) A．7種　　　　　　　　　　 B．8種 C．9種 D．10種 解析：選C。若為甲酸和丁醇酯化，丁醇有4種，形成的酯有4種；若為乙酸和丙醇酯化，丙醇有2種，形成的酯有2種；若為丙酸和乙醇酯化，形成的酯有1種；若為丁酸和甲醇酯化，丁酸有2種，形成的酯有2種，故共有9種。 3．(xx蕪湖模擬)最近，我國科學家發(fā)現(xiàn)有機化合物A可用于合成可降解塑料。 (1)0.1 mol A與足量金屬Na反應生成2.24 L氣體(標準狀況)，0.1 mol A與足量NaHCO3溶液反應也生成2.24 L氣體(標準狀況)，由此可推斷有機物A中含有的官能團名稱為________________； (2)有機物A在Cu作催化劑時可被氧氣氧化為 CCH3OCH2COOH，則A的結構簡式為________________________________________________________________________； (3)兩分子A在一定條件下可以生成一種環(huán)酯，該環(huán)酯的結構簡式為________________________________________________________________________； (4)A在一定條件下生成一種可降解塑料(聚酯)的反應方程式為________________________________________________________________________。 解析：“0.1 mol A與足量金屬Na反應生成2.24 L氣體(標準狀況)，0.1 mol A與足量NaHCO3溶液反應也生成2.24 L氣體(標準狀況)”說明有機物A中含有一個羥基和一個羧基，結合A可被氧氣氧化為，可推知A為。 答案：(1)羥基、羧基 (2) 　(3) (4) 題組三　乙酸乙酯的制備及酯化反應 4．(xx吉林一中高三質檢)實驗室合成乙酸乙酯的步驟如下：在圓底燒瓶內加入乙醇、濃硫酸和乙酸，瓶口豎直安裝通有冷卻水的冷凝管(使反應混合物的蒸氣冷凝為液體流回燒瓶內)，加熱回流一段時間后換成蒸餾裝置進行蒸餾，得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗產品。 請回答下列問題。 (1)在燒瓶中除了加入乙醇、濃硫酸和乙酸外，還應放入________，目的是________________________________________________________________________。 (2)反應中加入過量的乙醇，目的是________________________________________________________________________。 (3)如果將上述實驗步驟改為在蒸餾燒瓶內先加入乙醇和濃硫酸，然后通過分液漏斗邊滴加乙酸，邊加熱蒸餾。這樣操作可以提高酯的產率，其原因是________________________________________________________________________。 (4)現(xiàn)擬分離粗產品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物，下列框圖是分離操作步驟流程圖： 則試劑a是________，分離方法Ⅰ是________，分離方法Ⅱ是________，試劑b是________，分離方法Ⅲ是________。 (5)甲、乙兩位同學欲將所得含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗產品提純，在未用指示劑的情況下，他們都是先加NaOH溶液中和酯中過量的酸，然后用蒸餾法將酯分離出來。甲、乙兩人實驗結果如下： 甲得到了顯酸性的酯的混合物，乙得到了大量水溶性的物質，丙同學分析了上述實驗目標產物后認為上述實驗沒有成功。試解答下列問題： ①甲實驗失敗的原因是________________________________________________________________________； ②乙實驗失敗的原因是________________________________________________________________________。 解析：(1)乙酸與乙醇的酯化反應需要加熱，所以為防止液體受熱時劇烈沸騰，需要加入碎瓷片來防止暴沸。 (2)由于酯化反應是可逆反應，所以加入過量的乙醇可以提高乙酸的轉化率。 (3)這樣操作可以及時把乙酸乙酯蒸發(fā)出來，從而降低生成物的濃度，有利于酯化反應向生成酯的方向進行。 (4)乙酸乙酯不溶于水，所以可以通過加入飽和碳酸鈉溶液來除去乙酸和乙醇，然后分液即得到乙酸乙酯，干燥后即得到純凈的乙酸乙酯。B中含有乙醇、乙酸鈉和碳酸鈉。由于乙醇的沸點低，蒸餾即得到乙醇。然后加入稀硫酸，將乙酸鈉轉化成乙酸，最后蒸餾將得到乙酸。 (5)乙酸乙酯能在堿性條件下水解，甲同學加入的堿量不足，有酸剩余，所以蒸餾后得到含有乙酸的酯；乙同學加入的堿過量使生成的酯發(fā)生了水解，所以得到了大量水溶性的物質。 答案：(1)碎瓷片　防止暴沸 (2)提高乙酸的轉化率 (3)及時地蒸出生成物，有利于酯化反應向生成酯的方向進行 (4)飽和Na2CO3溶液　分液　蒸餾　稀硫酸　蒸餾 (5)①所加的NaOH溶液較少，沒有將余酸完全中和?、谒拥腘aOH溶液過量使酯發(fā)生了水解 羧酸和酯的性質總結 (1)飽和一元醇與比它少1個碳原子的飽和一元羧酸的相對分子質量相等。 (2)羧酸分子中含有，但不能發(fā)生加成反應。 (3)酯的水解反應和酯化反應互為逆過程，二者反應條件不同，前者用稀硫酸或稀堿溶液作催化劑，后者用濃硫酸作催化劑。 (4)酯的水解反應和酯化反應都屬于取代反應。 考點四　烴及其衍生物的轉化關系與應用[學生用書P231] 烴及其衍生物的轉化關系 (xx長郡中學月考)已知：。從A出發(fā)發(fā)生圖示中的一系列反應，其中B和C按物質的量之比1∶2反應生成Z，F(xiàn)和E按物質的量之比1∶2反應生成W，W和Z互為同分異構體。 回答下列問題： (1)寫出反應類型：①________，②________。 (2)寫出下列反應的化學方程式： ③________________________________________________________________________； ④________________________________________________________________________。 (3)與B互為同分異構體，屬于酚類且苯環(huán)上只有兩個對位取代基的化合物有4種，它們的結構簡式為____________、____________、____________、____________。 (4)A的結構簡式可能為____________________________(只寫一種即可)。 解析：通過反應①得出E為CH3CH2OH，則D是CH3CHO，C是CH3COOH，Z是。(1)①乙烯與水發(fā)生加成反應生成乙醇；②酯在酸性條件下水解生成酸和醇。(3)與B互為同分異構體，屬于酚類且苯環(huán)上只有兩個對位取代基的化合物有4種，它們的結構簡式分別為、。(4)A的結構簡式可能為 。 答案：(1)加成反應　取代反應(或水解反應) (2)2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O (3) 　　　 (4) (其他合理答案均可) 名師點撥 熟記烴的衍生物之間的轉化關系，對解決有機推斷及有機合成問題有極大的幫助，輔以反應條件，更有利于識別它們的反應情況。 　對羥基苯甲酸丁酯(俗稱尼泊金丁酯)可用作防腐劑，對酵母和霉菌有很強的抑制作用，工業(yè)上常用對羥基苯甲酸與丁醇在濃硫酸催化下進行酯化反應而制得。以下是某課題組開發(fā)的從廉價、易得的化工原料出發(fā)制備對羥基苯甲酸丁酯的合成路線： 已知以下信息： ①通常在同一個碳原子上連有兩個羥基不穩(wěn)定，易脫水形成羰基； ②D可與銀氨溶液反應生成銀鏡； ③F的核磁共振氫譜表明其有兩種不同化學環(huán)境的氫，且峰面積比為1∶1。 (1)A的化學名稱為________________； (2)由B生成C的化學反應方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 該反應的類型為____________； (3)D的結構簡式為______________； (4)F的分子式為__________________； (5)G的結構簡式為________________________________________________________________________； (6)E的同分異構體中含有苯環(huán)且能發(fā)生銀鏡反應的共有________種，其中核磁共振氫譜有三種不同化學環(huán)境的氫，且峰面積比為2∶2∶1的是________________________________________________________________________(寫結構簡式)。 [解析]　由A的分子式為C7H8，結合題意，可推斷A為甲苯()；甲苯在鐵作催化劑的條件下，苯環(huán)對位上的氫原子與氯氣發(fā)生取代反應生成B()；B在光照的條件下，甲基上的氫原子與氯氣發(fā)生取代反應，生成C()；C在氫氧化鈉水溶液并加熱的條件下，甲基上的氯原子發(fā)生水解反應，結合題目信息①②，生成D()；D中的醛基被氧化生成E()；E在堿性、高溫、高壓條件下，苯環(huán)上的氯原子被羥基取代生成F()；F經(jīng)酸化后生成G()，即對羥基苯甲酸。 [答案]　(1)甲苯 (2) 　取代反應 (3) (4)C7H4O3Na2 (5) (6)13　 寫出以乙醇為原料制備的化學方程式(無機試劑任選)并注明反應類型。 答案：(1)CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O(消去反應)， (2) (加成反應)。 (3) ＋2NaBr(取代反應或水解反應)。 (4) (氧化反應)。 (5)OHC—CHO＋O2HOOC—COOH(氧化反應)。 (6) (酯化反應或取代反應)。 兩條經(jīng)典合成路線 (1)一元合成路線：RCH===CH2―→一鹵代烴―→一元醇―→一元醛―→一元羧酸―→酯。 (2)二元合成路線：RCH===CH2―→二鹵代烴―→二元醇―→二元醛―→二元羧酸―→酯(鏈酯、環(huán)酯、聚酯)(R代表烴基或H)。 題組　烴及其衍生物的轉化 1．已知物質A顯酸性，請根據(jù)以下框圖回答問題。 已知：F為七原子組成的環(huán)狀結構。 (1)A的結構簡式為____________。 (2)①②③的反應類型分別為______________、______________、______________。 (3)化合物B中含有的官能團名稱是________________________________________________________________________。 (4)D和E生成F的化學方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)G生成H的化學方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)寫出C的同分異構體中屬于酯類物質的結構簡式：__________________、__________________(任寫2種)。 答案：(1)CH2===CHCOOH　(2)加成反應　取代反應 酯化反應(或取代反應)　(3)羧基、溴原子 (4) (5)OHCCH2COONa＋2Ag(NH3)2OH NH4OOCCH2COONa＋3NH3＋2Ag↓＋H2O (6)CH3CHBrOOCH、CH3COOCH2Br、BrCH2CH2OOCH、BrCH2COOCH3(任選2種即可) 2．莽草酸是合成治療禽流感的藥物——達菲(Tamiflu)的原料之一。莽草酸是A的一種同分異構體。A的結構簡式為。 (1)A的分子式是________________。 (2)A與溴的四氯化碳溶液反應的化學方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(有機物用結構簡式表示)。 (3)A與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(有機物用結構簡式表示)。 (4)17.4 g A與足量碳酸氫鈉溶液反應，生成二氧化碳的體積(標準狀況)為________________。 (5)A在濃硫酸作用下加熱可得到B(B的結構簡式為)，其反應類型是________________________________________________________________________。 (6)B的同分異構體中既含有酚羥基又含有酯基的共有________種，寫出其中一種同分異構體的結構簡式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(4)因為1 mol —COOH能與1 mol NaHCO3反應產生1 mol CO2，則17.4 g A與足量NaHCO3反應生成的CO2在標準狀況下的體積為22.4 Lmol－1＝2.24 L； (5)根據(jù)B的結構簡式可知，由AB發(fā)生的是消去反應； (6)根據(jù)題設要求，所寫同分異構體中既含酚羥基又含酯基，則只能有以下3種情況：、。 答案：(1)C7H10O5 (2) (3) (4)2.24 L (5)消去反應 (6)3　 鹵代烴在烴的衍生物轉化中的作用 通過烷烴、芳香烴與X2發(fā)生取代反應，烯烴、炔烴與X2、HX發(fā)生加成反應等途徑可向有機物分子中引入—X，引入鹵素原子常常是改變物質性能的第一步反應，鹵代烴在有機物的轉化、合成中具有“橋梁”的重要地位和作用。 一、選擇題 1．(xx河南中原名校摸底)已知酸性 ，綜合考慮反應物的轉化率和原料成本等因素，將的最佳方法是(　　) A．與稀H2SO4共熱后，加入足量NaOH溶液 B．與稀H2SO4共熱后，加入足量Na2CO3溶液 C．與足量的NaOH溶液共熱后，再加入適量H2SO4 D．與足量的NaOH溶液共熱后，再通入足量CO2 解析：選D。先在氫氧化鈉溶液中水解，轉化為 2．冬青油的結構簡式為，它在一定條件下可能發(fā)生的反應有(　　) ①加成反應?、谒夥磻、巯シ磻、苋〈磻? ⑤與Na2CO3反應生成CO2?、藜泳鄯磻? A．①②⑥　　　　　　　　 B．①②③④ C．③④⑤⑥ D．①②④ 解析：選D。由冬青油結構簡式可知，含有苯環(huán)能與氫氣發(fā)生加成反應；含有酯基能水解；羥基鄰、對位的碳原子上均有氫原子，能與溴水發(fā)生取代反應；不能消去、加聚，也不能與Na2CO3反應生成CO2，故D正確。 3．(xx高考重慶卷) 某天然拒食素具有防御非洲大群蚯蚓的作用，其結構簡式如圖(未表示出原子或原子團的空間排列)。該拒食素與下列某試劑充分反應，所得有機物分子的官能團數(shù)目增加，則該試劑是(　　) A．Br2的CCl4溶液 B．Ag(NH3)2OH溶液 C．HBr D．H2 解析：選A。根據(jù)該拒食素的結構簡式確定其性質，進而確定其與不同試劑反應后產物的結構和官能團。有機物中的碳碳雙鍵與Br2發(fā)生加成反應，使官能團數(shù)目由3個增加為4個，選項A正確。有機物中的醛基被銀氨溶液氧化為—COOH，官能團數(shù)目不變，選項B不正確。有機物中的碳碳雙鍵與HBr發(fā)生加成反應，但官能團數(shù)目不變，選項C不正確。有機物中的碳碳雙鍵、醛基與H2發(fā)生加成反應，官能團數(shù)目減少，選項D不正確。 4．(xx濰坊一模) 烏頭酸的結構簡式如圖所示，下列關于烏頭酸的說法錯誤的是(　　) A．分子式為C6H6O6 B．烏頭酸能發(fā)生水解反應和加成反應 C．烏頭酸能使酸性高錳酸鉀溶液褪色 D．含1 mol烏頭酸的溶液最多可消耗3 mol NaOH 解析：選B。該有機物的分子式為C6H6O6，A項正確；烏頭酸不能發(fā)生水解反應，B項錯誤；碳碳雙鍵能夠被酸性高錳酸鉀溶液氧化使其褪色，C項正確；1 mol烏頭酸能夠消耗3 mol NaOH，D項正確。 5．(xx長沙一模)CPAE是蜂膠的主要活性成分，它可由咖啡酸合成，其合成過程如下。下列說法不正確的是(　　) A．1 mol CPAE與足量的NaOH溶液反應，最多消耗3 mol NaOH B．可用金屬Na檢測上述反應是否殘留苯乙醇 C．與苯乙醇互為同分異構體的酚類物質共有9種 D．咖啡酸分子中含有3種官能團，可發(fā)生聚合反應 解析：選B。CPAE中含有酚羥基，也能和金屬Na反應，所以不能用金屬Na檢測上述反應是否殘留苯乙醇，B項不正確。 6．(xx南昌一模)分析下表中各項的排布規(guī)律，有機物X是按此規(guī)律排布的第19項，有關X的組成和性質的說法中肯定錯誤的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 CH4 CH2O CH2O2 CH4O C2H6 C2H4O C2H4O2 C2H6O ①是戊酸；②是戊醇；③是丁酸甲酯；④在稀硫酸中易變質；⑤一定能與鈉反應 A．②⑤ B．①③④ C．③④ D．②③⑤ 解析：選A。注意規(guī)律變化：第1項是從一個碳原子開始的，每4種物質一循環(huán)，即第20項為C5H12O，則第19項為C5H10O2。C5H10O2可能是羧酸或酯，②、⑤錯誤。 7．(xx湖南四校聯(lián)考)麥考酚酸是一種有效的免疫抑制劑，能有效地防止腎移植排斥，其結構簡式如下圖所示。下列有關麥考酚酸說法正確的是(　　) A．分子式為C17H23O6 B．不能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應 C．在一定條件下可發(fā)生加成、取代、消去反應 D．1 mol麥考酚酸最多能與3 mol NaOH反應 解析：選D。根據(jù)結構簡式知該物質分子式是C17H20O6，A錯誤；該物質含有酚羥基，能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應，B錯誤；該物質不能發(fā)生消去反應，C錯誤；1 mol該物質最多能與3 mol NaOH反應，D正確。 8．某酯A的分子式為C6H12O2，已知 又知B、C、D、E均為有機物，D不與Na2CO3溶液反應，E不能發(fā)生銀鏡反應，則A的結構可能有(　　) A．5種 B．4種 C．3種 D．2種 解析：選A。E為醇D氧化后的產物，不能發(fā)生銀鏡反應，則E只能為酮，所以D中一定含有結構(因D還能發(fā)生催化氧化)，故醇D可以為 對應的酯A就有5種。 9.食品化學家A.Saari Csallany和Christine Seppanen研究發(fā)現(xiàn)，當豆油被加熱到油炸溫度(185 ℃)時，會產生如圖所示的高毒性物質，許多疾病和這種有毒物質有關，如帕金森綜合癥。下列關于這種有毒物質的判斷不正確的是(　　) A．該物質最多可以和2 mol H2發(fā)生加成反應 B．該物質的分子式為C9H15O2 C．該物質分子中含有三種官能團 D．該物質屬于烴的衍生物 解析：選B。鍵線式中每一個拐點表示一個碳原子，該物質分子式為C9H16O2，對于只含有C、H、O原子的分子來說，其H原子個數(shù)一定為偶數(shù)。 二、非選擇題 10．(1)下列醇類能發(fā)生消去反應的是________________________________________________________________________(填序號)。 ①甲醇?、?丙醇?、?丁醇?、?丁醇　⑤2，2二甲基1丙醇?、?戊醇　⑦環(huán)己醇 (2)下列醇類能發(fā)生催化氧化的是________(填字母)。 (3)化學式為C4H10O的醇，能被催化氧化，但氧化產物不是醛，則該醇的結構簡式是________________________________________________________________________。 解析：(1)能發(fā)生消去反應的條件：與羥基相連碳的鄰位碳上有氫原子。據(jù)此條件，可知①⑤不能發(fā)生消去反應，余下的醇類均能發(fā)生消去反應。 (2)能發(fā)生催化氧化反應的條件為與—OH相連的碳原子(即α碳原子)上必須有氫原子。A中α碳原子上連有2個氫原子，故A能被催化氧化成醛；C中α碳原子上連有1個氫原子，故C能被催化氧化成酮；B、D中α碳原子上沒有氫原子，因此均不能被催化氧化。 (3)CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH(CH3)CH2OH能被催化氧化成醛，C(CH3)3OH不能被催化氧化， CH3CH2CH(OH)CH3能被催化氧化成酮。 答案：(1)②③④⑥⑦　(2)AC (3)CH3CH2CH(OH)CH3 11．(xx汕頭調研)化合物Ⅳ為一種重要化工中間體，其合成方法如下： (1)化合物Ⅰ的分子式為________；化合物Ⅳ除了含有—Br外，還含有的官能團是________(填名稱)。 (2)化合物Ⅱ具有鹵代烴的性質，在一定條件下能得到碳碳雙鍵，該反應條件是________________。 (3)1 mol化合物Ⅲ與足量NaOH反應消耗NaOH的物質的量為________mol。 (4)化合物Ⅳ能發(fā)生酯化反應生成六元環(huán)狀化合物Ⅴ，寫出該反應的化學方程式：________________________________________________________________________。 (5)根據(jù)題給化合物轉化關系及相關條件，請你推出CH2CCH3CHCH2(2甲基1，3丁二烯)發(fā)生類似①的反應，得到兩種有機物的結構簡式分別為________________________________________________________________________、 ______________，它們物質的量之比是________。 解析：(2)鹵代烴發(fā)生消去反應的條件為氫氧化鈉的醇溶液且加熱。(3)化合物Ⅲ含有一個羧基和一個溴原子，均能與NaOH反應。(4)化合物Ⅳ本身含有一個羥基和一個羧基，發(fā)生分子內酯化反應生成六元環(huán)狀化合物。(5)由反應①可得反應信息：碳碳雙鍵斷裂，含氫原子的雙鍵碳原子轉化成醛基，而不含氫原子的雙鍵碳原子則轉化為酮羰基，故發(fā)生類似①的反應后可得 答案：(1)C6H9Br　羥基和羧基 (2)氫氧化鈉的乙醇溶液，加熱 (3)2 (4) (5) 12．是一種醫(yī)藥中間體，常用來制備抗凝血藥，可通過下列路線合成： (1)A與銀氨溶液反應有銀鏡生成，則A的結構簡式是________________。 (2)B→C的反應類型是________________________________________________________________________。　　　　　　 (3)E的結構簡式是________________________________________________________________________。 (4)寫出F和過量NaOH溶液共熱時反應的化學方程式： ________________________________________________________________________。 (5)下列關于G的說法正確的是________。 a．能與溴單質反應 b．能與金屬鈉反應 c．1 mol G最多能和3 mol氫氣反應 d．分子式是C9H6O3 解析：(1)A與銀氨溶液反應有銀鏡生成，則A中存在醛基，由流程圖可知，A與氧氣反應可以生成乙酸，則A為CH3CHO。 答案：(1)