化学一轮复习烃的含氧衍生物新人教版

第3节烃的含氧衍生物考纲要求:1.掌握醇、酚、醛、羧酸、酯的结构与性质以及它们之间的相互转化。

2.了解烃类及衍生物的重要应用以及烃的衍生物合成方法。

3.了解有机分子中官能团之间的相互影响。

4.根据信息能设计有机化合物的合成路线。-3-基础梳理考点突破1.醇、酚的定义(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()。-4-基础梳理考点突破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,能与水互溶,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。-5-基础梳理考点突破4.醇和酚的化学性质(1)由断键方式理解醇的化学性质(以乙醇为例):-6-基础梳理考点突破-7-基础梳理考点突破-8-基础梳理考点突破②羟基对苯环的影响:由于羟基影响了与其相连的苯环上的氢原子,使苯酚邻对位上的氢原子比苯活泼,更容易被取代。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:苯酚与FeCl3溶液作用显紫色,利用这一反应可检验苯酚的存在。-9-基础梳理考点突破-10-基础梳理考点突破(1)其中属于脂肪醇的是①②,属于芳香醇的是③⑤,属于酚类的是④⑤。(2)其中物质的水溶液显酸性的是④⑤。(3)其中互为同分异构体的是③④。(4)其中可以发生氧化反应生成醛的是③⑤,可以发生消去反应的是①②⑤。(5)物质⑤能发生反应的类型有取代反应,氧化反应,消去反应,加成反应。-11-基础梳理考点突破正确理解醇的性质1.乙醇的重要反应(1)氧化反应:燃烧时生成CO2、H2O;遇酸性高锰酸钾溶液或重铬酸钾溶液生成CH3COOH;铜或银作催化剂时被氧气氧化生成CH3CHO。(2)在浓硫酸作催化剂时:140℃时发生分子间脱水的取代反应生成醚,170℃时发生分子内脱水的消去反应生成烯烃,与醋酸混合加热发生酯化反应生成酯。2.醇发生反应时的断键、成键位置醇的化学反应类型一定要分析各反应的断键、成键位置,只有分析透各反应的断键、成键位置才能真正理解有机反应并能准确判断有机反应所属反应类型及醇的一些化学性质。-12-基础梳理考点突破-13-基础梳理考点突破(2)醇的消去规律。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:-14-基础梳理考点突破例1(1)(2016北京石景山区期末)去甲肾上腺素可以调控动物机体的植物性神经功能,其结构简式如图所示,下列说法正确的是

。

A.该有机物的分子式是C8H10NO3B.1mol该有机物最多能与2molBr2发生反应C.该有机物不能与Na2CO3溶液反应D.该有机物既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应-15-基础梳理考点突破(2)(2015海南化学,13)乙醇是一种重要的化工原料,由乙醇为原料衍生出的部分化工产品如下图所示:

回答下列问题:①A的结构简式为

。

②B的化学名称是

。

③由乙醇生成C的反应类型为

。

④E是一种常见的塑料,其化学名称是

。

⑤由乙醇生成F的化学方程式为

。

-16-基础梳理考点突破答案:(1)D

(2)①CH3COOH

②乙酸乙酯③取代反应④聚氯乙烯-17-基础梳理考点突破解析:(1)该有机物的分子式是C8H11NO3,A错误;有机物分子中酚羟基的邻、对位碳原子上的氢原子都可以与溴发生取代反应,1mol该有机物最多能与3molBr2发生反应,B错误;酸性:苯酚>碳酸氢根,该有机物能与Na2CO3溶液反应生成碳酸氢钠,C错误;分子结构中含有氨基,能与盐酸反应,含有酚羟基,能与氢氧化钠溶液反应,D正确。(2)①根据A的分子式,结合A由乙醇氧化得到可知A为CH3COOH;②乙酸与乙醇发生酯化反应得到B乙酸乙酯;③由乙醇与C的结构简式比较可知,乙醇分子中羟基上的氢原子被氯原子所取代,故反应类型为取代反应;④由C、D的结构简式知,C脱去一个H2O分子生成D,D发生聚合反应生成E,所以D中含有碳碳双键,则D为氯乙烯,所以E为聚氯乙烯;⑤乙醇在浓硫酸作用下,加热到170

℃时发生消去反应生成乙烯和水。-18-基础梳理考点突破-19-基础梳理考点突破-20-基础梳理考点突破跟踪训练1.(2016天津宝坻一中期中)下列醇中既能发生消去反应又能被氧化为酮的是(

)A.①④⑤ B.②④⑥ C.②⑥ D.①②⑥

C-21-基础梳理考点突破-22-基础梳理考点突破2.(2016广东肇庆期末质检)丹参素能明显抑制血小板的聚集,其结构如图所示,下列说法正确的是()

A.丹参素在C上取代H的一氯代物有4种B.在Ni催化下1mol丹参素最多可与4molH2加成C.丹参素能发生取代、消去、中和、氧化等反应D.1mol丹参素在一定条件下与足量金属钠反应可生成4molH2答案解析解析关闭该分子中与碳原子相连的氢原子有5种,其一氯代物有5种,A错误;苯环能和氢气发生加成反应,所以在Ni催化下1mol丹参素最多可与3molH2加成,B错误;醇羟基、羧基能发生取代反应,醇羟基能发生消去反应,羧基能发生中和反应,酚羟基和醇羟基能发生氧化反应,C正确;该分子中能与钠反应的官能团有酚羟基、醇羟基和羧基,且官能团与生成氢气的物质的量之比为2∶1,所以1mol丹参素在一定条件下与足量金属钠反应可生成2molH2,D错误。答案解析关闭C-23-基础梳理考点突破醛

羧酸

酯1.醛(1)定义。烃基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。饱和一元醛的通式为CnH2nO。(2)甲醛、乙醛。-24-基础梳理考点突破(3)化学性质。醛类物质既有氧化性又有还原性,以乙醛为例完成下列反应的化学方程式:-25-基础梳理考点突破2.羧酸(1)定义: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CnH2n+1COOH。(2)甲酸和乙酸的分子组成和结构。-26-基础梳理考点突破-27-基础梳理考点突破-28-基础梳理考点突破-29-基础梳理考点突破-30-基础梳理考点突破1.醛的结构与性质醛是有机合成的中间体,可被还原为醇,也可被氧化为羧酸,在有机合成中有重要地位,复习时应注意以下几个问题:(1)只要含有醛基的物质均能发生银镜反应,如所有的醛、甲酸、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖等。所以在书写同分异构体时要注意,能发生银镜反应的除醛类外,也可能为甲酸、甲酸某酯等。(2)注意量的关系:①1mol—CHO消耗2molCu(OH)2或2molAg(NH3)2OH生成1molCu2O或2molAg;②1mol甲醛(HCHO)反应生成2molCu2O或4molAg。(3)注意反应条件:醛基与新制的氢氧化铜或银氨溶液反应均在碱性条件下,且均需要加热。(4)醛能被弱氧化剂(银氨溶液、新制的氢氧化铜)氧化,也能被强氧化剂如酸性高锰酸钾溶液、溴水等氧化。-31-基础梳理考点突破-32-基础梳理考点突破例2(2016山东东营模拟)迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性物质,其结构如图所示。下列叙述正确的是()

A.迷迭香酸属于芳香烃B.迷迭香酸可以发生水解反应、取代反应和酯化反应C.1mol迷迭香酸最多能和9mol氢气发生加成反应D.1mol迷迭香酸最多能和含5molNaOH的水溶液完全反应答案解析解析关闭迷迭香酸含有氧元素,故不属于芳香烃,A错误;迷迭香酸含酚羟基、苯环、羧基、酯基,可以发生取代、酯化、水解反应,B正确;1mol迷迭香酸最多能和7mol氢气发生加成反应,C错误;迷迭香酸含有4个酚羟基、一个羧基和一个酯基,结合分子结构可知1mol迷迭香酸最多能和含6molNaOH的水溶液完全反应,D错误。答案解析关闭B-33-基础梳理考点突破答题模板

由有机物的结构推测其性质,首先分析结构中含有的官能团,然后依据官能团的种类推测其性质。③凡是含有—OH(如水、醇、酚、羧酸等)的一般都与Na反应生成H2。④凡是含有—CHO的一般都与银氨溶液、新制的氢氧化铜反应。⑤含有—OH(如醇、酚类)的一般都能与含有—COOH的物质发生酯化反应。-34-基础梳理考点突破跟踪训练3.(2016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()A.M的分子式为C15H22O3B.与FeCl3溶液发生反应后溶液不显紫色C.M可以发生银镜反应D.1molM最多与1molH2完全加成答案解析解析关闭根据结构简式可得M的分子式为C15H22O3,故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溶液发生反应后溶液不显紫色,故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可以发生银镜反应,故C正确;分子中含有碳碳双键和醛基,均可以与氢气加成,1molM最多与3mol氢气加成,故D错误。答案解析关闭D-35-基础梳理考点突破4.(2016四川树德中学质检)某有机物结构简式如图所示,1mol该有机物与Na、NaOH、NaHCO3、Na2CO3分别反应最多消耗各物质的物质的量依次是()

A.2212 B.3111.5C.3212 D.2121.5答案解析解析关闭分子中能与Na反应的官能团为羟基和羧基,共有3个,则1mol该有机物最多消耗3molNa;能与NaOH反应的官能团为酚羟基和羧基,共有2个,则1mol该有机物最多消耗2molNaOH;能与NaHCO3反应的官能团为羧基,共有1个,则1mol该有机物最多消耗1molNaHCO3;能与Na2CO3反应的官能团为酚羟基和羧基,共有2个,则1mol该有机物最多消耗2molNa2CO3(Na2CO3仅转化为NaHCO3)。答案解析关闭C-36-基础梳理考点突破烃的衍生物转化关系及其应用有机反应类型的定义及特点(1)取代反应。定义:有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。特点:有上有下。↓-37-基础梳理考点突破C2H5—OH+NaBrCH3COONa+C2H5—OHCH3COOCH2CH3+H2O-38-基础梳理考点突破(2)加成反应。定义:有机物分子里不饱和原子跟其他原子或原子团直接结合生成别的物质的反应。特点:只上不下。CH3—CH2—OH-39-基础梳理考点突破CH2=CH2↑CH2=CH2↑-40-基础梳理考点突破(4)氧化反应和还原反应。①氧化反应:有机化学中的氧化反应为加氧或去氢的反应;②还原反应:有机化学中的还原反应为加氢或去氧的反应;③实例:与氢气发生的加成反应都是还原反应,注意与H2O、HX发生加成反应的既不是还原反应也不是氧化反应。常见的氧化反应有:-41-基础梳理考点突破自主巩固

写出上述反应的反应类型:①是

;②是

;③是

;④是

。

取代反应

消去反应

加成反应

消去反应

-42-基础梳理考点突破有机反应类型的推断方法1.由官能团的转化推测反应类型官能团结构决定了有机物的性质,故根据官能团互变就可推知反应类型。-43-基础梳理考点突破2.两条经典合成路线(以CH2=CH2为例)(1)一元合成路线:CH2=CH2→一卤代烃→一元醇→一元醛→一元羧酸→酯;(2)二元合成路线:CH2=CH2→二卤代烃→二元醇→二元醛→二元羧酸→酯(链酯、环酯、聚酯)。-44-基础梳理考点突破3.由反应条件推测反应类型条件不同,反应类型也可能变化,所以还要结合条件来推测反应类型。有机反应的重要条件总结如下:(1)在NaOH水溶液中发生的反应有:卤代烃的水解,酯的水解;NaOH醇溶液与卤代烃发生的反应是消去反应。(2)以浓硫酸作条件的反应有:醇的消去、醇变醚、苯的硝化、酯化反应。(3)以稀硫酸作条件的反应有:酯的水解、糖类的水解、蛋白质的水解。(4)FeX3作催化剂的反应一般是苯环的卤代。(5)光照条件下烷烃及苯环侧链烃基发生卤代反应。-45-基础梳理考点突破例3(2016浙江自选模块,16)某研究小组以甲苯为主要原料按下列路线合成D和E。请回答:(1)反应Ⅰ的试剂和条件是

。

(2)反应Ⅱ的化学方程式是

。

(3)化合物C中官能团的名称是

。

(4)化合物D的结构简式是

。

(5)C→E的化学方程式是

。

-46-基础梳理考点突破-47-基础梳理考点突破-48-基础梳理考点突破方法技巧

解有机物推断题的关键是要根据有机物性质及反应的产物推断出官能团及官能团的位置,从而找到突破口。所以解此类题应熟练掌握各类有机物的性质及分子结构,熟悉有机物间的相互转化及衍变关系,熟练运用各类反应规律推测有机物分子结构。-49-基础梳理考点突破跟踪训练5.(1)(2016天津理综,8节选)反-2-己烯醛(D)是一种重要的合成香料,下列合成路线是制备D的方法之一。根据该合成路线回答下列问题:-50-基础梳理考点突破①A的名称是

;B分子中的共面原子数目最多为

;C分子中与环相连的三个基团中,不同化学环境的氢原子共有

种。

②D中含氧官能团的名称是

,写出检验该官能团的化学方程式:

。

③E为有机物,能发生的反应有

。

a.聚合反应b.加成反应c.消去反应d.取代反应-51-基础梳理考点突破(2)(2016河南洛阳二模节选)龙胆酸烷基酯类F是一种药物皮肤美白剂,合成F的路线如下:-52-基础梳理考点突破①D(龙胆酸)中含氧官能团的名称为

、

。

②E→F的反应类型是

。

③写出D→E反应的化学方程式:

。

-53-基础梳理考点突破-54-基础梳理考点突破-55-基础梳理考点突破-56-基础梳理考点突破-57-基础梳理考点突破-58-基础梳理考点突破-59-123451.(2016陕西汉中第二次质检)对下图中两种化合物的结构或性质描述错误的是(

)

A.均可以发生加成和取代反应B.均能使酸性高锰酸钾溶液褪色C.互为同分异构体D.既能用红外光谱区分,也可以用核磁共振氢谱区分C-60-12345-61-123452.(2016天津五区县联考)对下列两种有机物的描述正确的是(

)A.苯环上的一氯代物种数相同B.分子中共面的碳原子数一定相同C.1mol甲与浓溴水反应最多能消耗4molBr2D.甲、乙可用红外光谱区分,但不能用核磁共振氢谱区分C-62-12345解析:甲中苯环上有5种氢原子,所以其苯环上的一氯代物有5种;乙中苯环上有4种氢原子,其苯环上一氯代物有4种,所以二者苯环上的一氯代物种数不同,故A错误。甲中共平面的碳原子最少有10个、最多有15个,乙中共平面的碳原子最多有15个、最少有11个,所以二者分子中共面的碳原子数不一定相同,故B错误。甲中能和溴反应的有碳碳双键和苯环上酚羟基的邻、对位氢原子,所以1

mol甲与浓溴水反应最多能消耗4

mol

Br2,故C正确。甲、乙分子中官能团不同且氢原子种类不同,所以可以用红外光谱、核磁共振氢谱区分,故D错误。-63-123453.(2016湖北黄冈中学段考)葛根素具有降血压等作用,其结构简式如图,下列有关说法正确的是(

)

A.该物质在一定条件下能发生消去反应、加成反应和取代反应B.葛根素的分子式为C21H22O9C.该物质在一定条件下能与碳酸氢钠溶液反应D.一定条件下,1mol该物质与H2反应最多能消耗7molH2A-64-12345解析:分子中含有酚羟基,可发生取代反应、氧化反应和显色反应,含有碳碳双键,可发生加成反应、加聚反应和氧化反应,含有羟基,可发生取代反应、消去反应和氧化反应,故A正确;由结构简式可知有机物的分子式为C21H20O9,故B错误;分子中含有酚羟基,其酸性比碳酸弱,与碳酸氢钠不反应,故C错误;分子中能与氢气发生加成反应的有2个苯环、1个羰基和1个碳碳双键,则1

mol该物质在一定条件下最多能消耗8

mol

H2,故D错误。-65-123454.(2016上海化学,八)异戊二烯是重要的有机化工原料,其结构简式为CH2=C(CH3)