有机练习3-学生

PAGE22-第3讲烃的含氧衍生物[考纲要求]1.了解醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点以及它们的相互联系。2.结合生产、生活实际了解某些烃的衍生物对环境和健康可能产生的影响，关注有机化合物的安全使用问题。考点一醇、酚1．醇、酚的概念(1)醇是羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物，饱和一元醇的分子通式为CnH2n＋1OH(n≥1)。(2)酚是羟基与苯环直接相连而形成的化合物，最简单的酚为苯酚()。(3)醇的分类醇类—2．醇类物理性质的变化规律(1)溶解性低级脂肪醇易溶于水。(2)密度一元脂肪醇的密度一般小于1g·cm－3。(3)沸点①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。②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，醇的沸点远远高于烷烃。3．苯酚的物理性质(1)纯净的苯酚是无色晶体，有特殊气味，易被空气氧化呈粉红色。(2)苯酚常温下在水中的溶解度不大，当温度高于65_℃时，能与水混溶，苯酚易溶于酒精。(3)苯酚有毒，对皮肤有强烈的腐蚀作用，如果不慎沾到皮肤上应立即用酒精洗涤。4．醇和酚的化学性质(1)由断键方式理解醇的化学性质如果将醇分子中的化学键进行标号如图所示，那么醇发生化学反应时化学键的断裂情况如下表所示：反应断裂的价键化学方程式(以乙醇为例)与活泼金属反应①2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑催化氧化反应①③2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O与氢卤酸反应②CH3CH2OH＋HBreq\o(→,\s\up7(△))CH3CH2Br＋H2O分子间脱水反应①②2CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(140℃))CH3CH2OCH2CH3＋H2O分子内脱水反应②⑤酯化反应①(2)由基团之间的相互影响理解酚的化学性质由于苯环对羟基的影响，酚羟基比醇羟基活泼；由于羟基对苯环的影响，苯酚中苯环上的氢比苯中的氢活泼。①弱酸性苯酚电离方程式为C6H5OHC6H5O－＋H＋，俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使石蕊溶液变红。苯酚与NaOH反应的化学方程式：②苯环上氢原子的取代反应苯酚与浓溴水反应，产生白色沉淀，化学方程式为③显色反应苯酚跟FeCl3溶液作用显紫色，利用这一反应可检验苯酚的存在。深度思考1．互为同系物吗？2．怎样鉴别苯酚溶液与乙醇溶液？3．以C7H8O为例，分析醇与酚的同分异构关系。题组一醇、酚的辨别1．下列关于酚的说法不正确的是()A．酚类是指羟基直接连在苯环上的化合物B．酚类都具有弱酸性，在一定条件下可以和NaOH溶液反应C．酚类都可以和浓溴水反应生成白色沉淀，利用该反应可以检验酚D．分子中含有羟基和苯环的含氧衍生物都属于酚类2．由羟基分别跟下列基团相互结合所构成的化合物中，属于醇类的是________，属于酚类的是________(填字母)。脂肪醇、芳香醇、酚的比较类别脂肪醇芳香醇酚实例CH3CH2OHC6H5CH2CH2OHC6H5OH官能团—OH—OH—OH结构特点—OH与链烃基相连—OH与芳香烃侧链上的碳原子相连—OH与苯环直接相连主要化学性质(1)与钠反应；(2)取代反应；(3)脱水反应；(4)氧化反应；(5)酯化反应(1)弱酸性；(2)取代反应；(3)显色反应特性将红热的铜丝插入醇中有刺激性气味产生(生成醛或酮)遇FeCl3溶液显紫色题组二醇、酚的结构特点及性质3．“茶倍健”牙膏中含有茶多酚，茶多酚是茶叶中多酚类物质的总称，是目前尚不能人工合成的纯天然、多功能、高效能的抗氧化剂和自由基净化剂。其中没食子儿茶素(GC)的结构简式如图所示：下列关于GC的叙述中正确的是()A．分子中所有的原子共面B．1molGC与6molNaOH恰好完全反应C．能发生氧化反应、取代反应、消去反应，难发生加成反应D．遇FeCl3溶液不发生显色反应4．莽草酸是合成治疗禽流感和甲型H1N1流感药物——达菲的重要原料。已知莽草酸的结构简式如图所示。下列关于这种有机化合物的说法正确的是()A．莽草酸的分子式为C6H10O5B．莽草酸能使溴的四氯化碳溶液褪色C．莽草酸遇FeCl3溶液显紫色D．1mol莽草酸与足量氢氧化钠反应，最多消耗氢氧化钠4mol5．下列四种有机物的分子式均为C4H10O。(1)能被氧化成含相同碳原子数的醛的是__________。(2)能被氧化成酮的是__________。(3)能发生消去反应且生成两种产物的是__________。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，并且此相邻的碳原子上必须连有氢原子时，才可发生消去反应，生成不饱和键。表示为如CH3OH、则不能发生消去反应。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。题组三醇、酚与有机综合推断6．化合物甲、乙、丙有如下转化关系：甲(C4H10O)eq\o(→,\s\up7(条件①))乙(C4H8)eq\o(→,\s\up7(条件②))丙(C4H8Br2)请回答下列问题：(1)甲中官能团的名称是________，甲属________类物质，甲可能的结构有________种，其中可催化氧化为醛的有________种。(2)反应条件①为________，条件②为________。(3)甲→乙的反应类型为______________，乙→丙的反应类型为________________。(4)丙的结构简式不可能是________(填字母)。A．CH3CH2CHBrCH2BrB．CH3CH(CH2Br)2C．CH3CHBrCHBrCH3D．(CH3)2CBrCH2Br7．A和B两种物质的分子式都是C7H8O，它们都能跟金属钠反应放出氢气。A不溶于NaOH溶液，而B能溶于NaOH溶液。B能使适量溴水褪色，并产生白色沉淀，而A不能。B苯环上的一溴代物有两种结构。(1)写出A和B的结构简式：A____________________________________________________，B____________________。(2)写出B与NaOH溶液发生反应的化学方程式：_________________________________________________________________________________________________。(3)A与金属钠反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________；与足量金属钠反应生成等量H2，分别需A、B、H2O三种物质的物质的量之比为________。考点二醛、羧酸、酯1．醛(1)醛：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(n≥1)。(2)甲醛、乙醛物质颜色气味状态密度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比水小与水互溶(3)醛类物质既有氧化性又有还原性，其氧化、还原关系为醇eq\o(,\s\up7(氧化),\s\do5(还原))醛eq\o(→,\s\up7(氧化))羧酸以乙醛为例完成下列反应的化学方程式：特别提醒(1)醛基只能写成—CHO或，不能写成—COH。(2)醛与新制的Cu(OH)2悬浊液反应时碱必须过量且应加热煮沸。(3)银镜反应口诀：银镜反应很简单，生成羧酸铵，还有一水二银三个氨。2．羧酸(1)羧酸：由烃基或氢原子与羧基相连构成的有机化合物。官能团为—COOH。饱和一元羧酸分子的通式为CnH2nO2(n≥1)。(2)甲酸和乙酸的分子组成和结构物质分子式结构简式官能团甲酸CH2O2HCOOH—COOH和—CHO乙酸C2H4O2CH3COOH—COOH(3)羧酸的化学性质羧酸的性质取决于羧基，反应时的主要断键位置如图：①酸的通性乙酸是一种弱酸，其酸性比碳酸强，在水溶液中的电离方程式为CH3COOHCH3COO－＋H＋。②酯化反应CH3COOH和CH3CHeq\o\al(18,2)OH发生酯化反应的化学方程式为CH3COOH＋C2Heq\o\al(18,5)OHeq\o(,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))CH3CO18OC2H5＋H2O。3．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]。(2)酯的物理性质(3)酯的化学性质特别提醒酯的水解反应为取代反应；在酸性条件下为可逆反应；在碱性条件下，能中和产生的羧酸，反应能完全进行。(4)酯在生产、生活中的应用①日常生活中的饮料、糖果和糕点等常使用酯类香料。②酯还是重要的化工原料。深度思考1．丙烯酸CH2=CHCOOH和油酸C17H33COOH是同系物吗？2．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”(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)完全燃烧等物质的量的乙醛和乙醇，消耗氧气的质量相等()(5)在水溶液里，乙酸分子中的—CH3可以电离出H＋()3．为什么甲醛发生银镜反应时醛与生成的银的物质的量之比是1∶4?题组一正确理解醛、羧酸、酯的结构特点1．下列物质不属于醛类的物质是()C．CH2CH—CHO D．CH3—CH2—CHO2．由下列5种基团中的2个不同基团两两组合，形成的有机物能与NaOH反应的有()①—OH②—CH3③—COOH④⑤—CHOA．2种B．3种C．4种D．5种特别注意HO—与—COOH相连时为H2CO3。3．某中性有机物C8H16O2在稀硫酸作用下加热得到M和N两种物质，N经氧化最终可得到M，则该中性有机物的结构可能有()A．1种B．2种C．3种D．4种审题指导中性有机物C8H16O2能水解，则该物质为酯，由信息知N能氧化为M，则N为醇，M为酸，且碳架结构相同，N只能为伯醇。题组二多官能团的识别与有机物性质的预测4．科学家研制出多种新型杀虫剂代替DDT，其中一种的结构如图。下列关于该有机物的说法正确的是()A．该有机物既能发生氧化反应，又能发生酯化反应B．与FeCl3溶液发生反应后溶液显紫色C．1mol该有机物最多可以与2molCu(OH)2反应D．1mol该有机物最多与1molH2加成5．迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性物质，其结构简式如图所示。下列叙述正确的是()A．迷迭香酸与溴单质只能发生取代反应B．1mol迷迭香酸最多能和9mol氢气发生加成反应C．迷迭香酸可以发生水解反应、取代反应和酯化反应D．1mol迷迭香酸最多能和5molNaOH发生反应6．聚乙炔衍生物分子M的结构简式及M在稀硫酸作用下的水解反应如图所示。下列有关说法不正确的是()MA．M与A均能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色B．B中含有羧基和羟基两种官能团，能发生消去反应和酯化反应C．1molM与热的烧碱溶液反应，可消耗2nmolNaOHD．A、B、C各1mol分别与金属钠反应，放出气体的物质的量之比为1∶2∶2题组三根据有机物的性质确定官能团或有机物的结构7．有机物A是常用的食用油抗氧化剂，分子式为C10H12O5，可发生如下转化：已知B的相对分子质量为60，分子中只含一个甲基。C的结构可表示为(其中：—X、—Y均为官能团)。请回答下列问题：(1)根据系统命名法，B的名称为__________。(2)官能团—X的名称为__________________________________，高聚物E的链节为_______________________________________________________________。(3)A的结构简式为______________。(4)反应⑤的化学方程式为__________________________________________。(5)C有多种同分异构体，写出其中2种符合下列要求的同分异构体的结构简式________。Ⅰ.含有苯环Ⅱ.能发生银镜反应Ⅲ.不能发生水解反应(6)从分子结构上看，A具有抗氧化作用的主要原因是__________(填字母)。a．含有苯环b．含有羰基c．含有酚羟基1．多官能团有机物性质的确定步骤第一步，找出有机物所含的官能团，如碳碳双键、碳碳三键、醇羟基、酚羟基、醛基等；第二步，联想每种官能团的典型性质；第三步，结合选项分析对有机物性质描述的正误。(注意：有些官能团性质会交叉。例如，碳碳三键与醛基都能被溴水、酸性高锰酸钾溶液氧化，也能与氢气发生加成反应等)。2．官能团与反应类型考点三烃的衍生物转化关系及应用深度思考写出以乙醇为原料制备的化学方程式(无机试剂任选)并注明反应类型。题组一有机物的推断1．由乙烯和其他无机原料合成环状酯E和高分子化合物H的示意图如下所示：请回答下列问题：(1)写出以下物质的结构简式：A________________________________，F__________________，C____________________。(2)写出以下反应的反应类型：X________，Y________。(3)写出以下反应的化学方程式：A→B：________________________________________________________________________；G→H：________________________________________________________________________。(4)若环状酯E与NaOH水溶液共热，则发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。2．从冬青中提取出的有机物A可用于合成抗结肠炎药物Y及其他化学品，合成路线如下图：根据上述信息回答：(1)请写出Y中含氧官能团的名称：________________________________________________________________________。(2)写出反应③的反应类型：________________________________________________________________________。(3)写出下列反应的化学方程式：①________________________________________________________________________。⑥________________________________________________________________________。(4)A的同分异构体I和J是重要的医学中间体，在浓硫酸的作用下I和J分别生成和，鉴别I和J的试剂为______________。解有机物综合推断类试题的常用方法1．逆推法。由产物推断未知反应物或中间产物的方法叫逆推法。2．根据反应条件推断。在有机合成中，可以根据一些特定反应的条件，推出未知有机物的结构简式。如“eq\o(→,\s\up7(NaOH/醇),\s\do5(△))”是卤代烃消去的条件，“eq\o(→,\s\up7(NaOH/水),\s\do5(△))”是卤代烃水解的条件，“eq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(170℃))”是乙醇消去的条件，“浓硫酸，△”是羧酸和醇发生酯化反应的条件。3．根据有机物间的衍变关系。如“A氧化,B氧化,C”这一氧化链一般可以与“醇→醛→酸”这一转化关系联系。有机物间重要的衍变关系：eq\o(R—H,\s\up6(烃))eq\o(→,\s\up7(卤代))eq\o(R—X,\s\up6(卤代烃))eq\o(,\s\up7(水解),\s\do5(取代))eq\o(R—OH,\s\up6(醇类))eq\o(,\s\up7(氧化),\s\do5(加氢))eq\o(R—CHO,\s\up6(醛类))氧化,eq\o(R—COOH,\s\up6(羧酸))eq\o(,\s\up7(酯化),\s\do5(水解))eq\o(RCOOR′,\s\up6(酯类))。题组二剖析合成路线，规范解答有关问题3．液晶高分子材料应用广泛。新型液晶基元——化合物Ⅳ的合成线路如下：(1)化合物Ⅰ的分子式为________，1mol化合物Ⅰ最多可与________molNaOH反应。(2)CH2=CH—CH2Br与NaOH水溶液反应的化学方程式为________________________(注明条件)。(3)化合物Ⅰ的同分异构体中，苯环上一溴代物只有两种且能发生银镜反应的化合物有多种，写出其中一种同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________。(4)下列关于化合物Ⅳ的说法正确的是________(填字母)。A．属于烯烃B．能与FeCl3溶液反应显紫色C．一定条件下能发生加聚反应D．能使溴的四氯化碳溶液褪色(5)反应③的反应类型是________。在一定条件下，化合物也可与Ⅲ发生类似反应生成有机物Ⅴ。Ⅴ的结构简式是__________。4．甲苯是有机化工生产的基本原料之一。利用乙醇和甲苯为原料，可按下列路线合成分子式均为C9H10O2的有机化工产品E和J。已知以下信息：①通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基。②G的核磁共振氢谱表明其只有三种不同化学环境的氢。请回答下列问题：(1)C的分子式是________。(2)D的名称是________。(3)写出下列反应方程式：①B＋D→E：________________________________________________________。②G→H：________________________________________________________。(4)①的反应类型为__________________________________________________________；②的反应类型为________。(5)F的结构简式为________。(6)E、J有多种同分异构体，写出符合下列条件的4种同分异构体的结构简式。①与E、J属同类物质②苯环上有两个取代基③核磁共振氢谱表明苯环上只有两组峰________________________________________________________________________；其中，核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为3∶2∶2∶3的有________种。“三招”突破有机推断与合成1．确定官能团的变化有机合成题目一般会给出产物、反应物或某些中间产物的结构等，在解题过程中应抓住这些信息，对比物质转化中官能团的种类变化、位置变化等，掌握其反应实质。2．掌握两条经典合成路线(1)一元合成路线：RCH=CH2→一卤代烃→一元醇→一元醛→一元羧酸→酯(2)二元合成路线：RCH=CH2→二卤代烃→二元醇→二元醛→二元羧酸→酯(链酯、环酯、聚酯)(R代表烃基或H)。在合成某一种产物时，可能会存在多种不同的方法和途径，应当在节省原料、产率高的前提下，选择最合理、最简单的方法和途径。3．按要求、规范表述有关问题即应按照题目要求的方式将分析结果表达出来，力求避免书写官能团名称时出现错别字、书写物质结构简式时出现碳原子成键数目不为4等情况，确保答题正确。探究高考明确考向1．(2014·重庆理综，5)某天然拒食素具有防御非洲大群蚯蚓的作用，其结构简式如图(未表示出原子或原子团的空间排列)。该拒食素与下列某试剂充分反应，所得有机物分子的官能团数目增加，则该试剂是()A．Br2的CCl4溶液 B．Ag(NH3)2OH溶液C．HBr D．H22．(2013·江苏，12)药物贝诺酯可由乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚在一定条件下反应制得：下列有关叙述正确的是()A．贝诺酯分子中有三种含氧官能团B．可用FeCl3溶液区别乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚C．乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚均能与NaHCO3溶液反应D．贝诺酯与足量NaOH溶液共热，最终生成乙酰水杨酸钠和对乙酰氨基酚钠3．(2014·天津理综，8)从薄荷油中得到一种烃A(C10H16)，叫α­非兰烃，与A相关反应如下：已知：(1)H的分子式为____________。(2)B所含官能团的名称为________。(3)含两个—COOCH3基团的C的同分异构体共有____种(不考虑手性异构)，其中核磁共振氢谱呈现2个吸收峰的异构体结构简式为____________________。(4)B→D，D→E的反应类型分别为________、________。(5)G为含六元环的化合物，写出其结构简式：____________________________________。(6)F在一定条件下发生聚合反应可得到一种高吸水性树脂，该树脂名称为________。(7)写出E→F的化学反应方程式：__________________________________________________________________________________________________________________________。(8)A的结构简式为____________，A与等物质的量的Br2进行加成反应的产物共有________种(不考虑立体异构)。4．(2014·山东理综，34)3­对甲苯丙烯酸甲酯(E)是一种用于合成抗血栓药的中间体，其合成路线如下：已知：HCHO＋CH3CHOeq\o(→,\s\up7(OH－，△))CH2=CHCHO＋H2O(1)遇FeCl3溶液显紫色且苯环上有两个取代基的A的同分异构体有________种。B中含氧官能团的名称为________。(2)试剂C可选用下列中的________。a．溴水b．银氨溶液c．酸性KMnO4溶液d．新制Cu(OH)2悬浊液(3)是E的一种同分异构体，该物质与足量NaOH溶液共热的化学方程式为___________________________________________________________________________________________________________________。(4)E在一定条件下可以生成高聚物F，F的结构简式为____________________________。练出高分1．L­多巴是治疗帕金森氏症的药物。关于L­多巴的说法中不正确的是()A．其分子式为C9H11O4NB．核磁共振氢谱上共有8个峰C．能与酸、碱反应生成盐D．能与浓溴水发生取代反应2．下列有机物中，在不同条件下，既能发生水解反应和消去反应，又能发生酯化反应并能与金属钠反应放出氢气的是()A．②B．②③C．①②D．①②③3．CPAE是蜂胶的主要活性成分，它可由咖啡酸合成，其合成过程如下。下列说法不正确的是()CPAEA．1molCPAE与足量的NaOH溶液反应，最多消耗3molNaOHB．可用金属Na检测上述反应结束后是否残留苯乙醇C．与苯乙醇互为同分异构体的酚类物质共有9种D．咖啡酸可发生聚合反应，并且其分子中含有3种官能团4．物质X的结构简式如图所示，常被用于香料或作为饮料的酸化剂，在食品和医学上用作多价螯合剂，也是化学中间体。下列关于物质X的说法正确的是()A．X分子式为C6H7O7B．1mol物质X可以和3mol氢气发生加成C．X分子内所有原子均在同一平面内D．足量的X分别与等物质的量的NaHCO3、Na2CO3反应得到的气体物质的量相同5．某高分子化合物R的结构简式为，下列有关R的说法正确的是()A．R的一种单体的分子式为C9H10O2B．R完全水解后的生成物均为小分子有机物C．可以通过加聚反应和缩聚反应合成RD．碱性条件下，1molR完全水解消耗NaOH的物质的量为2mol6．如下流程中a、b、c、d、e、f是六种有机物，其中a是烃类，其余是烃的衍生物，下列有关说法正确的是()eq\x(a)eq\o(→,\s\up7(HBr),\s\do5(一定条件))eq\x(b)eq\o(→,\s\up7(NaOH溶液))eq\x(c)eq\o(→,\s\up7(O2Cu),\s\do5(△))eq\x(d)eq\o(→,\s\up7(①银氨溶液),\s\do5(②H＋))eq\x(e)eq\o(→,\s\up7(＋c),\s\do5(浓硫酸，△))eq\x(f)A．若a的相对分子质量是42，则d是乙醛B．若d的相对分子质量是44，则a是乙炔C．若a为苯乙烯(C6H5—CH=CH2)，则f的分子式是C16H32O2D．若a为单烯烃，则d与f的最简式一定相同7．己烯雌酚是人工合成的非甾体雌激素物质，主要用于治疗雌激素低下症及激素平衡失调所引起的功能性出血等，如图所示分别取1mol己烯雌酚进行4个实验。下列对实验数据的预测与实际情况吻合的是()A．①中生成7molH2OB．②中无CO2生成C．③中最多消耗3molBr2D．④中发生消去反应8．下列说法正确的是()A．已知，X与Y互为同分异构体，可用FeCl3溶液鉴别B.能发生的反应类型：加成反应、取代反应、消去反应、水解反应C．3甲基3乙基戊烷的一氯代物有6种D．相同条件下乙酸乙酯在水中的溶解度比其在乙醇中的溶解度大9．化合物A的相对分子质量为86，碳的质量分数为55.8%，氢的质量分数为7.0%，其余为氧，A的相关反应如图所示。已知R—CH=CHOH(烯醇)不稳定，很快转化为R—CH2CHO。根据以上信息回答下列问题：(1)A的分子式为________，A的结构简式为______________________________________。(2)反应①的化学方程式为____________________________________________________。(3)反应②的化学方程式为____________________________________________________。(4)A的一种同分异构体分子中只有两种不同化学环境的氢原子，所有碳原子不在一条直线上，它的结构简式为________________；它能发生的典型