通用版高考化学微一轮复习烃的含氧衍生物学案20180510284

1、第40讲烃的含氧衍生物考纲要求1.掌握醇、酚、醛、羧酸、酯的组成和结构特点以及它们的相互关系。2.了解醇、酚和醛的重要应用以及它们的合成方法。3.了解有机物分子中官能团之间的相互影响。考点一醇的结构与性质1概念羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物，饱和一元醇的组成通式为CnH2n1OH(n1)。2分类3物理性质物理性质递变规律密度一元脂肪醇的密度一般小于1 g·cm3沸点直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而逐渐升高醇分子间存在氢键，所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点远高于烷烃水溶性低级脂肪醇易溶于水，饱和一元醇的溶解度随着分子中碳原子数的递增而逐渐减小4.化

2、学性质如图，将乙醇分子中的化学键标号：条件断键位置反应类型化学方程式Na置换2CH3CH2OH2Na2CH3CH2ONaH2HBr，取代CH3CH2OHHBrCH3CH2BrH2OO2(Cu或Ag)，氧化2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O浓硫酸，170 消去CH3CH2OHCH2=CH2H2O浓硫酸，140 取代2CH3CH2OHC2H5OC2H5H2OCH3COOH(浓硫酸、)取代(酯化)CH3CH2OHH3COOHCH3COOC2H5H2O5.几种常见的醇甲醇乙二醇丙三醇分子式CH4OC2H6O2C3H8O3结构简式CH3OH俗名木醇甘油状态液态液态液态水溶性易易易【多维思考】1

3、能否用Na检验酒精中是否有水？应如何检验酒精中的少量水？提示：不能，因为Na与乙醇也反应生成氢气。实验室常用无水CuSO4来检验乙醇中是否含水。2现有以下几种物质：CH3CH2CH2OH(1)其中能发生催化氧化反应的有哪些？被氧化后生成醛的有哪些？(2)其中能发生消去反应的有哪些？消去反应得到的产物相同的有哪些？提示：(1)(2)醇的消去反应和催化氧化反应规律(1)醇的消去反应规律醇分子中连有羟基(OH)的碳原子必须有相邻的碳原子，且此相邻的碳原子上又有氢原子时，才可发生消去反应，生成不饱和键，如，而CH3OH、(CH3)3CCH2OH等不能发生消去反应。(2)醇的催化氧化反应规律醇的催化氧化

4、的反应情况与跟羟基(OH)相连的碳原子上的氢原子的个数有关。考向醇的结构特点与性质 1下列物质的沸点，按由高到低的顺序排列正确的是 ()丙三醇丙烷乙二醇乙醇A BC D.答案：C2(2019·山西太原质检)下列各醇中，既能发生消去反应又能发生催化氧化反应的是 ()解析：A不能发生消去反应；B能发生消去反应，也能发生催化氧化反应；C不能发生消去反应但能发生催化氧化反应；D能发生消去反应但不能被催化氧化。答案：B3分子式为C4H10O的醇有四种同分异构体，其中：(1)能发生催化氧化生成醛的醇结构简式为_；(2)能发生催化氧化生成酮的醇结构简式为_；(3)不能发生催化氧化的醇结构简式为_。

5、答案：(1)CH3CH2CH2CH2OH和考点二酚的结构与性质1酚的概念羟基与苯环直接相连而形成的化合物称为酚。C6H5OH2苯酚的组成与结构3苯酚的物理性质(1)颜色状态：无色晶体，露置在空气中会因部分被氧化而显粉红色。(2)溶解性：常温下在水中溶解度不大，高于65 与水混溶。(3)毒性：有毒，对皮肤有强烈的腐蚀作用，不慎沾在皮肤上应立即用酒精清洗。紫 粉红4苯酚的化学性质【多维思考】提示：是羟基直接与苯环相连，属于酚，有弱酸性；是羟基连在侧链上，属于芳香醇，没有酸性，两者不是同系物。2能否与Na2CO3反应？能否生成CO2?提示：因为酸性，则，即苯酚能与Na2CO3反应，生成NaHCO3，

6、不能生成CO2。脂肪醇、芳香醇、酚类物质的比较类别脂肪醇芳香醇酚实例CH3CH2OHC6H5CH2OHC6H5OH官能团OHOHOH结构特点OH与链烃基相连OH与芳香烃侧链相连OH与苯环烃直接相连主要化学性质(1)取代反应(2)消去反应(3)氧化反应(1)弱酸性(2)取代反应(3)显色反应(4)氧化反应OH中氢原子的活泼性酚羟基(酸性)>醇羟基(中性)特性红热铜丝插入醇中有刺激性气味(生成醛或酮)与FeCl3溶液发生显色反应考向一酚的结构特点与性质 1从葡萄籽中提取的原花青素结构为：原花青素具有生物活性，如抗氧化和自由基清除能力等，可防止机体内脂质氧化和自由基的产生而引发的肿瘤等多种疾病

7、。有关原花青素的下列说法不正确的是()A该物质既可看作醇类，也可看作酚类B1 mol该物质可与4 mol Br2反应C1 mol该物质可与7 mol NaOH反应D1 mol该物质可与7 mol Na反应解析：结构中左环与右上环均为苯环，且共有5个酚羟基，中间则含醚键(环醚)和两个醇羟基，A正确；该有机物结构中能与Br2发生反应的只有酚羟基的邻位(共4个可被取代的位置)，B正确；能与NaOH溶液反应的只有酚羟基(共 5个)，C错误；有机物中酚羟基和醇羟基共7个，都能与Na反应，D正确。答案：C2(2019·浙江宁波宁海县正学中学段考)己烯雌酚是一种激素类药物，其结构简式如下，下列有关

8、叙述中正确的是()A遇FeCl3溶液不能发生显色反应B可与NaOH和NaHCO3发生反应C1 mol 该有机物可以与5 mol Br2发生反应D该有机物分子中，一定有16个碳原子共平面解析：该分子中有酚羟基，能跟FeCl3溶液发生显色反应；分子中的酚羟基能与NaOH反应，但不能与NaHCO3反应；己烯雌酚与Br2可在上发生加成反应，也可在酚羟基的邻位上发生取代反应，1 mol 该有机物共消耗5 mol Br2；联系苯和乙烯的分子结构，两个苯环所在平面跟所在平面不一定共平面，因此，16个碳原子不一定共平面。答案：C考向二醇、酚的比较及同分异构体 3(2019·日照检测)下列说法正确的是

9、()A苯甲醇和苯酚都能与浓溴水反应产生白色沉淀B苯甲醇、苯酚在分子组成上相差一个CH2原子团，故两者互为同系物D乙醇、苯甲醇、苯酚都既能与钠反应，又能与NaOH反应解析：苯甲醇不能与浓溴水反应，A错；同系物必须符合两点：结构相似，分子组成上相差若干个CH2原子团，苯甲醇、苯酚的结构不相似，故不属于同系物，B错；酚与分子式相同的芳香醇、芳香醚互为同分异构体，C正确；乙醇、苯甲醇的羟基都不显酸性，都不与NaOH反应，D错。答案：C4某些芳香族化合物与互为同分异构体，其中与FeCl3溶液混合后显色和不显色的种类分别有()A2种和1种B.2种和3种C3种和2种 D.3种和1种解析：同分异构体中与FeC

10、l3溶液混合显色的有3种，分别为；不显色有2种分别为。答案：C考点三醛类1醛的概念：由烃基或氢原子与醛基相连而构成的化合物，可表示为RCHO。甲醛是最简单的醛。饱和一元醛分子的通式为CnH2nO(n1)。2甲醛、乙醛物质颜色气味状态水溶性甲醛无色刺激性气味气体易溶于水乙醛无色刺激性气味液体与水互溶3.醛类物质既有氧化性又有还原性，其氧化、还原关系为以乙醛为例完成下列反应的化学方程式：(1)氧化反应银镜反应：CH3CHO2Ag(NH3)2OHCH3COONH42Ag3NH3H2O。与新制Cu(OH)2悬浊液反应：CH3CHO2Cu(OH)2NaOHCH3COONaCu2O3H2O。催化氧化：2C

11、H3CHOO22CH3COOH。(2)还原(加成)反应CH3CHOH2CH3CH2OH。4醛的应用和对环境、健康产生的影响(1)醛是重要的化工原料，广泛应用于合成纤维、医药、染料等行业。(2)35%40%的甲醛水溶液俗称福尔马林；具有杀菌(用于种子杀菌)和防腐性能(用于浸制生物标本)等。(3)劣质的装饰材料中挥发出的甲醛是室内主要污染物之一。【感悟测评】判断正误(正确的打“”，错误的打“×”)(1)乙醛分子中的所有原子都在同一平面上。()(2)凡是能发生银镜反应的有机物都是醛。()(3)醛类既能被氧化为羧酸，又能被还原为醇。()(4)醛类物质发生银镜反应或与新制Cu(OH)2的反应均

12、需在碱性条件下。()(5)含1 mol甲醛的溶液与足量银氨溶液反应最多生成 2 mol Ag。()答案：(1)×(2)×(3)(4)(5)×官能团检验顺序有机物含两个或两个以上官能团，检验时需考虑检验顺序，如CH2=CHCHO，检验用溴水或酸性KMnO4溶液，这两种试剂均有强氧化性，能将醛基氧化而褪色干扰的检验，所以要先检验醛基银氨溶液或新制Cu(OH)2，再检验碳碳双键。考向醛的定性、定量考查1(2019·江苏常州调研)下列操作不合适的是 ()A银镜反应采用水浴加热B.用通过盛溴水的洗气瓶的方法除去甲烷气体中含有的乙烯杂质C在乙醛还原新制Cu(OH)2

13、悬浊液的实验中，制Cu(OH)2悬浊液时应保持NaOH过量，可直接加热D配制银氨溶液时，将AgNO3溶液滴入氨水中解析：银镜反应采用水浴加热，A正确；乙烯和溴水发生加成反应，因此用通过盛溴水的洗气瓶的方法除去甲烷气体中含有的乙烯杂质，B正确；在乙醛还原新制Cu(OH)2悬浊液的实验中，应保持NaOH过量，可直接加热，C正确；配制银氨溶液时，将氨水滴入AgNO3溶液中，D错误。答案：D2(2019·辽宁省实验中学期末)下列有关醛类的说法中，正确的是 ()A醛类既能被氧化为羧酸又能被还原为醇B能发生银镜反应的有机物一定是醛C乙醛、丙醛都没有同分异构体D甲醛、乙醛分子中的所有原子都在同一平

14、面上解析：醛基能被溴水、银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液氧化生成羧基，也能被氢气还原生成醇羟基，A正确；能发生银镜反应的有机物中含有醛基，但不一定属于醛类物质，如甲酸、甲酸某酯都能发生银镜反应，但都不属于醛，B错误；乙醛的同分异构体有环氧乙烷，丙醛的同分异构体有丙酮、丙烯醇、环氧丙烷，所以乙醛、丙醛都有同分异构体，C错误；乙醛相当于甲烷中的一个H原子被CHO取代，甲烷是正四面体结构，根据甲烷结构知，乙醛中所有原子不能在同一平面上，D错误。答案：A3(2019·福建福州八校联考)关于丙烯醛(CH2=CHCHO)的下列叙述中，正确的是 ()A在丙烯醛分子中，仅含有一种官能团B丙烯醛能使溴水褪

15、色，但不能使酸性高锰酸钾溶液褪色C丙烯醛能发生加聚反应，生成高聚物D等物质的量的丙烯醛和丙醛完全燃烧，消耗等物质的量的O2解析：该有机物分子中含有醛基和碳碳双键两种官能团，A错误；碳碳双键能与溴水发生加成反应、能被酸性高锰酸钾溶液氧化，醛基能被溴水、酸性高锰酸钾溶液氧化，所以丙烯醛能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色，B错误；丙烯醛分子含有碳碳双键，能发生加聚反应生成高分子化合物，生成高聚物，C正确；1 mol丙烯醛(分子式为C3H4O)完全燃烧消耗氧气的物质的量为1 mol×(3)3.5 mol,1 mol丙醛(分子式为C3H6O)完全燃烧消耗氧气的物质的量为1 mol×(3)

16、4 mol，则等物质的量的丙烯醛和丙醛完全燃烧，消耗氧气的物质的量不等，D错误。答案：C4(2019·河南信阳高中检测)科学家研制出多种新型杀虫剂代替DDT，化合物M是其中的一种。下列关于M的说法错误的是()AM的分子式为C15H22O3B与FeCl3溶液混合后溶液不显紫色CM可以发生银镜反应D1 mol M最多与1 mol H2完全加成解析：根据结构简式可得M的分子式为C15H22O3，A正确；酚羟基与FeCl3溶液反应后显紫色，可以用FeCl3溶液检验酚羟基的存在，而此分子中不含酚羟基，与FeCl3溶液混合后溶液不显紫色，B正确；根据化合物M的结构简式可知M分子中含有醛基，所以M

17、可以发生银镜反应，C正确；分子中含有碳碳双键和醛基，均可以与氢气加成，1 mol M最多与3 mol氢气加成，D错误。答案：D【速记卡片】醛基氧化反应定量关系(1)CHO2Ag、CHO2Cu(OH)2Cu2O(2)HCHO4Ag、HCHO4Cu(OH)22Cu2O 考点四羧酸、酯1羧酸(1)概念：由烃基与羧基相连构成的有机化合物，可表示为RCOOH，官能团为COOH，饱和一元羧酸的分子通式为CnH2nO2(n1)。(2)分类(3)物理性质乙酸气味：强烈刺激性气味，状态：液体，溶解性：易溶于水和乙醇。低级饱和一元羧酸一般易溶于水且溶解度随碳原子数的增加而降低。(4)化学性质(以乙酸为例)酸的通性

18、：乙酸是一种弱酸，其酸性比碳酸强，在水溶液中的电离方程式为：CH3COOHHCH3COO。酯化(取代)反应：CH3COOHC2HOHCH3CO18OCH2CH3H2O(酸脱羟基，醇脱氢)2酯(1)酯：羧酸分子羧基中的OH被OR取代后的产物。可简写为RCOOR，官能团为，饱和一元羧酸与饱和一元醇生成酯的通式为CnH2nO2。(2)物理性质(3)化学性质()3乙酸乙酯的制备【多维思考】1制取乙酸乙酯的实验中产生的CH3COOC2H5常用饱和Na2CO3溶液来盛接，其作用是什么？能否用NaOH溶液代替饱和Na2CO3溶液？提示：与乙酸反应、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度。不能用NaOH溶液代替饱和N

19、a2CO3溶液，因为乙酸乙酯在NaOH溶液存在时易水解，几乎得不到乙酸乙酯。2丙烯酸CH2=CHCOOH和油酸C17H33COOH是同系物吗？提示：是同系物，因为它们的分子中都含有羧基和同类型的烃基，即分子结构相似，并且在组成上相差15个CH2原子团，符合同系物的定义。酯化反应的类型(1)一元羧酸与一元醇CH3COOHCH3CH2OH CH3COOCH2CH3H2O(2)一元羧酸与多元醇(3)多元羧酸与一元醇 (4)多元羧酸与多元醇形成环酯形成链状酯HOOCCOOHHOCH2CH2OHHOOCCOOCH2CH2OHH2O形成聚酯(高分子)缩聚反应(5)羟基酸的酯化分子内形成环酯分子间形成环酯分

20、子间形成聚酯考向一羧酸、酯的结构与性质 1.研究表明，咖啡中含有的咖啡酸是某种抗氧化剂成分之一，对人体中的氧自由基有清除作用，使人的心脑血管更年轻。咖啡酸的球棍模型如图，下列有关咖啡酸的叙述中不正确的是()A咖啡酸的分子式为C9H8O4B咖啡酸中的含氧官能团只有羧基、羟基C咖啡酸可以发生氧化反应、消去反应、酯化反应、加聚反应D是咖啡酸的一种同分异构体，1 mol 该物质与NaOH溶液反应时最多消耗NaOH物质的量为3 mol解析：根据题中所给物质的球棍模型，将其转化为结构简式，可知咖啡酸的分子式为C9H8O4，分子中含有、羟基、羧基，可发生氧化反应、酯化反应、加聚反应，但不能发生消去反应，故A

21、、B正确，C错误；是咖啡酸的一种同分异构体，2 mol酯基分别消耗1 mol NaOH，生成的酚羟基又消耗1 mol NaOH，故消耗3 mol NaOH，D正确。答案：C2有多种同分异构体，其中属于酯类且含有苯环的同分异构体有()A3种B.4种C5种 D.6种解析： 同分异构体的分子式是C8H8O2，含有苯环且属于酯类。若苯环上只有一个取代基，则剩余的基团是C2H3O2，可能是苯酚与乙酸形成的酯，也可能是苯甲酸与甲醇形成的酯，还可能是甲酸与苯甲醇形成的酯。若苯环上有两个取代基，则剩余的基团是C2H4O2，一定是一个为CH3，另一个为，两个取代基在苯环上的位置有邻、间、对三种位置。综合上述两点

22、，同分异构体有6种，分别是、答案：D【题后悟道】羧酸与酯的关系分子式相同的羧酸与酯互为同分异构体。考向二官能团的识别与有机物性质的预测 3(2019·高考江苏卷)化合物X是一种医药中间体，其结构简式如图所示。下列有关化合物X的说法正确的是()A分子中两个苯环一定处于同一平面B不能与饱和Na2CO3溶液反应C在酸性条件下水解，水解产物只有一种D1 mol化合物X最多能与2 mol NaOH反应解析：A.根据图示知两个苯环均连在同一个饱和碳原子上，两个苯环不一定共面，错误；B.X中含有羧基，能与饱和碳酸钠溶液反应，错误；C.在酸性条件下水解，水解产物只有一种，正确；D.X的酸性水解产物中

23、含有2个羧基和1个酚羟基，故1 mol化合物X最多能与3 mol NaOH反应，错误。答案：C4(2019·河北石家庄正定中学期末)已知苯环上由于取代基的影响，使与硝基邻位上的卤原子的反应活性增强。1 mol有机化合物与足量的NaOH溶液混合，在一定条件下反应，则NaOH的物质的量共消耗了()A8 mol B.6 molC5 mol D.4 mol解析：1 mol该有机物与足量的氢氧化钠溶液混合并共热后完全反应，苯环上的氯原子、溴原子和甲基上的溴原子分别被取代生成酚羟基和醇羟基，同时有氯化氢和溴化氢生成，酯基断裂生成酚羟基和羧基，所以1 mol该有机物完全被取代后含有3 mol酚羟基

24、、2 mol羧基、1 mol醇羟基、1 mol HCl、2 mol HBr，能和氢氧化钠反应的有酚羟基、羧基、氯化氢和溴化氢，所以最多可消耗氢氧化钠的物质的量3 mol2 mol1 mol2 mol8 mol。答案：A【题后悟道】有机物消耗NaOH的量的分析方法考向三酯化反应 5已知葡萄糖在乳酸菌作用下可转化为乳酸(C3H6O3)。(1)取9 g乳酸与足量的金属Na反应，可生成2.24 L H2(标准状况)，另取等量乳酸与等物质的量的乙醇反应，生成 0.1 mol乳酸乙酯和1.8 g水，由此可推断乳酸分子中含有的官能团名称为_。(2)乳酸在Cu做催化剂时可被氧化成丙酮酸()，由以上事实推知乳酸

25、的结构简式为_。(3)两个乳酸分子在一定条件下脱水生成环酯(C6H8O4)，则此环酯的结构简式是_。(4)乳酸在浓H2SO4作用下，三分子相互反应，生成链状结构的物质，写出其生成物的结构简式：_。(5)在一定条件下，乳酸发生缩聚反应生成聚酯，该高聚物可表示为_。解析：根据乳酸的分子式，可求出其相对分子质量为90，9 g乳酸为0.1 mol,1.8 g H2O为0.1 mol。0.1 mol乳酸与 0.1 mol乙醇反应生成0.1 mol乳酸乙酯，推知1 mol乳酸中含有1 mol羧基；又因为0.1 mol乳酸与足量金属钠反应生成 0.1 mol H2，所以1 mol乳酸分子中还含有1 mol醇羟基。根据乳酸在Cu催化条件下氧化成推导出乳酸的结构简式为。答案：(1)羧基、醇羟基1(2019·天津理综，T2)汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一，对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关汉黄芩素的叙述正确的是()A汉黄芩素的分子式为C16H13O5B该物质遇FeCl3溶液显色C1 mol该物质与溴水反应，最多消耗1 mol Br2D与足量H2发生加成反应后，该分子中官能团的种类减少1种解析：A.含汉黄芩素的分子式为C16H12O5，A错误；B.该物质中含有酚羟基，能与FeCl3溶液反应呈紫色，B正确；