官能团与有机反应类型烃的衍生物

官能团与有机反应类型烃的衍生物第一页，共六十四页，编辑于2023年，星期五1．了解卤代烃、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．了解加成反应、取代反应和消去反应。3．结合实际了解某些有机化合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。第二页，共六十四页，编辑于2023年，星期五1．卤代烃、醇、酚、醛、羧酸，酯的典型代表物的结构与性质。2．各类有机物的相互转化关系及重要有机反应类型的判断。3．有限制条件的同分异构体的书写。4．信息给予型的有机合成及综合推断题的解题方法。第三页，共六十四页，编辑于2023年，星期五一、有机化学反应的主要类型反应类型结构特点反应试剂取代反应X2、H2SO4、HX、NaOH水溶液等消去反应浓H2SO4、KOH的乙醇溶液等加成反应H2、X2、HX、H2SO4、HCN、水等氧化反应能加氧去氢(烃及大多数有机物)氧化剂如酸性KMnO4溶液、O2等还原反应能加氢去氧(除烷烃、环烷烃以外的烃、醛、酮。还原剂如H2、LiAlH4等第四页，共六十四页，编辑于2023年，星期五

丙烷跟溴水中的Br2能发生取代反应吗？ 提示不能，只有纯净卤素单质在光照条件下才能与丙烷发生取代反应，溶液中的卤素单质不能发生取代反应。问题1第五页，共六十四页，编辑于2023年，星期五二、卤代烃的结构与性质 1．概念：烃分子里的一个或多个氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。 2．物理性质 (1)状态：除

、氯乙烷、氯乙烯等少数为气体外，其余均为液体和固体。 (2)沸点：互为同系物的卤代烃，沸点随碳原子数的增多而升高。 (3)密度：除脂肪烃的一氟代物和一氯代物等部分卤代烃以外，液态卤代烃的密度一般比水大。 (4)溶解性：卤代烃都难溶于水，能溶于大多数有机溶剂。一氯甲烷第六页，共六十四页，编辑于2023年，星期五第七页，共六十四页，编辑于2023年，星期五

卤代烃遇AgNO3溶液会产生卤化银沉淀吗？ 提示不能。卤代烃分子中卤素原子与碳原子以共价键相结合，属于非电解质，不能电离出卤素离子，遇AgNO3溶液不会产生卤化银沉淀。问题2第八页，共六十四页，编辑于2023年，星期五三、醇和酚(一)醇1．概念：醇是烃分子中饱和碳原子上的一个或几个氢原子被羟基取代的产物，饱和一元醇的分子通式为CnH2n＋2O(n≥1)。2．分类第九页，共六十四页，编辑于2023年，星期五3．化学性质第十页，共六十四页，编辑于2023年，星期五醇分子发生反应的部位及反应类型如下：第十一页，共六十四页，编辑于2023年，星期五(二)酚1．组成与结构分子式结构简式结构特点

_______或C6H5OH

与

直接相连C6H6O羟基苯环2.物理性质色态无色晶体，露置于空气中因被氧化而呈

色溶解性常温下，在水中溶解度不大高于65℃，与水混溶毒性有毒，对皮肤有强烈腐蚀作用，皮肤上沾有苯酚应立即用

清洗粉红酒精第十二页，共六十四页，编辑于2023年，星期五2C6H5OH＋2Na→2C6H5ONa＋H2↑

第十三页，共六十四页，编辑于2023年，星期五第十四页，共六十四页，编辑于2023年，星期五(2)苯环上氢原子的取代反应苯酚分子中的羟基使与其相邻和相对位置上的氢原子较容易被取代。①苯酚与溴水反应的化学方程式为：_______________________________________。此反应常用于苯酚的定性检验和定量测定。第十五页，共六十四页，编辑于2023年，星期五

分子式为C7H8O的芳香类有机物存在哪些同分异构体？ 提示分子式为C7H8O的芳香类有机物可以有下列几种同分异构体： 这五种结构中，前三种属于酚类，第四种属于芳香醇类，名称是苯甲醇，第五种属于醚类。问题3第十六页，共六十四页，编辑于2023年，星期五②缩聚反应：——————————————————。(3)显色反应苯酚跟FeCl3溶液作用显紫色，利用这一反应可以检验苯酚的存在。第十七页，共六十四页，编辑于2023年，星期五四、醛的结构和性质

(一)醛

1．概念：醛基与烃基(或氢原子)相连的化合物。

2．官能团：

。

3．通式：饱和一元脂肪醛

(n≥1)。

4．常见物质

(1)甲醛 结构简式为HCHO，又名蚁醛，通常是一种有刺激性气味的无色气体，有毒，易溶于水，水溶液叫福尔马林。

(2)乙醛 结构简式为CH3CHO，易溶于水的液体，有刺激性气味。—CHOCnH2nO第十八页，共六十四页，编辑于2023年，星期五(3)苯甲醛结构简式为

，有杏仁气味的液体，是制备香料、染料的重要中间体。(二)氧化反应和还原反应1．还原反应第十九页，共六十四页，编辑于2023年，星期五＋3NH3＋2Ag↓＋H2O

第二十页，共六十四页，编辑于2023年，星期五CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O

第二十一页，共六十四页，编辑于2023年，星期五

做银镜反应以及新制的Cu(OH)2悬浊液与乙醛的反应实验时，最关键的是什么？ 提示要保证实验成功，这两个实验都必须在碱性条件下进行，否则不会成功。另外，做银镜反应实验时，还必须保证试管洁净和水浴加热。问题4第二十二页，共六十四页，编辑于2023年，星期五第二十三页，共六十四页，编辑于2023年，星期五3．分子组成和结构分子式结构简式官能团甲酸CH2O2HCOOH—CHO、—COOH乙酸C2H4O2CH3COOH—COOH4.物理性质 (1)乙酸 气味：强烈刺激性气味，状态：液体，溶解性：任意比溶于水和乙醇。 (2)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。第二十四页，共六十四页，编辑于2023年，星期五5．化学性质第二十五页，共六十四页，编辑于2023年，星期五第二十六页，共六十四页，编辑于2023年，星期五

(二)酯

1．概念：酸与醇作用失水而生成的一类有机化合物。

2．性质

(1)物理性质 一般酯的密度比水小，难溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，低级酯是具有芳香气味的液体。

(2)化学性质——水解反应第二十七页，共六十四页，编辑于2023年，星期五CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋C2H5OH

第二十八页，共六十四页，编辑于2023年，星期五

丙烯酸(CH2=CHCOOH)和油酸(C17H33COOH)是同系物吗？ 提示是同系物，因为它们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—，完全符合同系物的定义。问题5第二十九页，共六十四页，编辑于2023年，星期五一个总结有机反应中硫酸的作用

a．苯的硝化反应，b.实验室制乙烯，c.实验室制乙酸乙酯实验中浓H2SO4所起的作用不完全相同，实验a和c中浓H2SO4均起催化剂和吸水剂作用，实验b中浓H2SO4做催化剂和脱水剂。第三十页，共六十四页，编辑于2023年，星期五五条规律1．在一定条件下能与H2发生加成反应的官能团：第三十一页，共六十四页，编辑于2023年，星期五2．能使酸性KMnO4溶液褪色的有机物：不饱和烃、苯的同系物、醛、甲酸酯、甲酸盐、还原性糖等。3．能发生银镜反应的有机物：醛类、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等。4．有机转化“金三角” 烯烃、卤代烃、醇之间转化关系是：

“有机金三角”既可以实现有机物类别的转换(官能团的变换)，又可以增长或缩短碳链，增加或减少官能团的数目，在有机物的合成与推断中有极其重要的作用(转化条件自行标注)。第三十二页，共六十四页，编辑于2023年，星期五5．羰基的加成反应

(1)机理第三十三页，共六十四页，编辑于2023年，星期五(2)常见的加成反应第三十四页，共六十四页，编辑于2023年，星期五第三十五页，共六十四页，编辑于2023年，星期五问题讨论 苯酚俗称石炭酸、苯酚能使指示剂变色吗？如何证明CH3COOH、H2CO3、的酸性强弱？

提示

苯酚酸性很弱，不能使指示剂变色。根据强酸制弱酸的原理，可设计下图实验比较三者的酸性强弱顺序：第三十六页，共六十四页，编辑于2023年，星期五考点1有机反应基本类型与物质类别的关系【典例1】

化合物M是一种治疗心脏病药物的中间体，以A为原料的工业合成路线如下图所示。第三十七页，共六十四页，编辑于2023年，星期五第三十八页，共六十四页，编辑于2023年，星期五已知：RONa＋R′X=ROR′＋NaX根据题意完成下列填空：(1)写出反应类型。反应①____________，反应②____________。(2)写出结构简式。A________________，C________________。(3)写出的邻位异构体分子内脱水产物的结构简式_____________。(4)由C生成D的另一个反应物是_____________，反应条件是__________________。第三十九页，共六十四页，编辑于2023年，星期五(5)写出由D生成M的化学反应方程式________________。(6)A也是制备环己醇()的原料，写出检验A已完全转化为环己醇的方法________________________________________________________________________。第四十页，共六十四页，编辑于2023年，星期五答案(1)加成反应;氧化反应(4)CH3OH;浓硫酸、加热第四十一页，共六十四页，编辑于2023年，星期五第四十二页，共六十四页，编辑于2023年，星期五(6)用洁净的试管取少量试样，加入FeCl3溶液，颜色无明显变化第四十三页，共六十四页，编辑于2023年，星期五(1)当反应条件为NaOH的醇溶液并加热时，必定为卤代烃的消去反应。(2)当反应条件为NaOH的水溶液并加热时，通常为卤代烃或酯的水解反应。(3)当反应条件为浓硫酸并加热时，通常为醇脱水生成醚或不饱和化合物，或者是醇与酸的酯化反应。(4)当反应条件为稀酸并加热时，通常为酯或淀粉的水解反应。(5)当反应条件为催化剂并有氧气时，通常是醇氧化为醛或醛氧化为酸。(6)当反应条件为催化剂存在且加氢气时，通常为碳碳双键、碳碳三键、苯环或醛基的加成反应。(7)当反应条件为光照且与X2反应时，通常是X2与烷或苯环侧链烃基上的氢原子发生的取代反应，而当反应条件为催化剂存在且与X2反应时，通常为苯环上的氢原子直接被取代。由反应条件推有机反应类型第四十四页，共六十四页，编辑于2023年，星期五【应用1】有机物在不同条件下至少可能发生以下有机反应：①加成②取代③消去④氧化⑤加聚⑥缩聚。其中由分子中羟基(—OH)发生的反应可能(

)

A．①④⑤ B．③⑤⑥

C．②③④⑥ D．①②③④⑤⑥C第四十五页，共六十四页，编辑于2023年，星期五考点2卤代烃的取代(水解)反应与消去反应对比【典例2】

已知：CH3CHCH2HBr→CH3—CHBr—CH3(主要产物)，1mol某烃A充分燃烧后可以得到8molCO2和4molH2O。该烃A在不同条件下能发生如下图所示的一系列变化。第四十六页，共六十四页，编辑于2023年，星期五(1)A的化学式：__________，A的结构简式：_____________。(2)反应类型，①是________反应，⑦是________反应。(3)写出C、D、E、H物质的结构简式：C________________，D________________，E________________，H________________。(4)写出D―→F反应的化学方程式________________________________________________________________________。第四十七页，共六十四页，编辑于2023年，星期五第四十八页，共六十四页，编辑于2023年，星期五第四十九页，共六十四页，编辑于2023年，星期五卤代烃在有机合成中的应用第五十页，共六十四页，编辑于2023年，星期五第五十一页，共六十四页，编辑于2023年，星期五【应用2】 (2011·新课标全国卷，38)香豆素是一种天然香料，存在于黑香豆、兰花等植物中。工业上常用水杨醛与乙酸酐在催化剂存在下加热反应制得：第五十二页，共六十四页，编辑于2023年，星期五以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线(部分反应条件及副产物已略去)：第五十三页，共六十四页，编辑于2023年，星期五已知以下信息：①A中有五种不同化学环境的氢；②B可与FeCl3溶液发生显色反应；③同一个碳原子上连有两个羟基通常不稳定，易脱水形成羰基。请回答下列问题：第五十四页，共六十四页，编辑于2023年，星期五(1)香豆素的分子式为__________；(2)由甲苯生成A的反应类型为__________，A的化学名称为__________；(3)由B生成C的化学反应方程式为________________；(4)B的同分异构体中含有苯环的还有__________种，其中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的有________种；(5)D的同分异构体中含有苯环的还有________种，其中：①既能发生银镜反应，又能发生水解反应的是__________(写结构简式)；②能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2的是__________(写结构简式)。第五十五页，共六十四页，编辑于2023年，星期五【典例3】

过渡金属催化的新型碳­碳偶联反应是近年来有机合成的研究热点之一，如：考点3烃的衍生物之间的相互转化第五十六页，共六十四页，编辑于2023年，星期五化合物Ⅱ可由化合物Ⅲ合成：第五十七页，共六十四页，编辑于2023年，星期五(1)化合物Ⅰ的分子式为____________________。(2)化合物Ⅱ与Br2加成的产物的结构简式为____。(3)化合物Ⅲ的结构简式为__________________。(4)在浓硫酸存在和加热条件下，化合物Ⅳ易发生消去反应生成不含甲基的产物，该反应方程式为____________。(注明反应条件)。因此，在碱性条件下，由Ⅳ与CH3COCl反应合成Ⅱ，其反应类型为________。(5)Ⅳ的一种同分异构体Ⅴ能发生银镜反应。Ⅴ与Ⅱ也可发生类似反应①的反应，生成化合物Ⅵ，Ⅵ的结构简式为________(写出其中一种)。第五十八页，共六十四页，编辑于2023年，星期五在一些有机化学实验中，为了防止反应物的大量挥发，提高原料的利用率，常采用回流装置。有机物的沸点一般较低，受热易气化，遇冷又液化，回流装置就是通过冷凝装置使没参加反应的有机物蒸气冷凝成液体重