2012届高考化学复习学案35

高三化学（第12周）【教学内容】复习烃的衍生物【教学目标】1、熟练掌握醇、酚、醛、羧酸等极为重要的烃的衍生物的化学性质、相互转化关系；2、在熟练掌握这些基础知识的基础上，充分运用、挖掘题给信息、解决实际问题。【知识讲解】一、官能团：基团指化合物分失去某种原子或原子团剩余部分，而官能团是一类特殊的基团，通常指主要决定有机物分子化学性质的原子或原子团，常见官能团有：—X、 OO—NO2、—OH、—CHO、—C—OH、—NH2、C=C、—CC—、[R—C—(酰基)、R—OC—O—(酰氧基)、R—O—(烃氧基)]等。OOO思考：1、H—C—OH应有几种官能团？（4种、—C—、—OH、—C—OH、—CHO）OH2、—CHO能发生哪些化学反应？（常见）CH=CH—COOH（提示：属于酚类、醛类、羧酸类、烯烃类）二、卤代烃（R—X）1、取代（水解）反应R—X+H2ONaOHR—OH+HX2、消去反应R—CH2—CH2—XNaOH/醇R—CH=CH2+HX这两个反应均可用于检验卤代烃中卤素原子，检验时一定要用硝酸酸化，再加入AgNO3溶液。三、乙醇 HH1、分子结构H—C—C—O—H用经典测定乙醇分子结构的实验证明④ H ③ H ②①2、化学性质：(1)活泼金属（Na、Mg、Al等）反应。根据其分子结构，哪个化学键断裂？反应的基本类型？Na分别与水和乙醇反应哪个更剧烈？乙醇钠水溶液呈酸性还是碱性？(2)与氢卤酸反应——制卤代烃（分析乙醇分子中几号键断裂）NaBr+H2SO4+C2H5OH△CH3CH2Br+NaHSO4+H2O思考：该反应用浓还是较浓的H2SO4？产物中NaHSO4能否写成Na2SO4？为什么？（较浓，不能，都有是因为浓H2SO4的强氧化性，浓度不能太大，温度不能太高）(3)氧化反应：①燃烧——现象？耗氧量与什么烃燃烧耗氧量相同？②催化氧化（脱氢）：CH3CH2OH—H2CH2CHO+O2CH3COOH（式量46）（式量44）（式量60）即有一个—CH2OH最终氧化为—COOH式量增大14③强氧化剂氧化——KMnO4/H+褪色(4)脱水反应：①分子间脱水——浓H2SO4、140℃（取代反应）②分子内脱水——浓H2SO4、170℃（消去反应）以上两种情况是几号键断裂？思考：下列反应是否属于消去反应：A、CH2=CH→CHCH+HXB、CH2—CH—COOH→CH2=C—COOH+NH3X ONH2 CH3 CH3C、CH3—C—O—CH2—CH—→CH2=CH—+CH3COOH（以上均为消去反应）(4)酯化反应：断裂几号键？用什么事实证明？（同位素示踪法）例：R—CH=CH—R’+R—CH=CH—R’→R—CH=CH—R+R’—CH=CH—R’对于该反应①②②③有两种解释：一是两分子分别断裂①③键重新结合成新分子，二是分别断②键再两两结合成新分子。请用简单方法证明哪种解释正确。解：用R—CD=CH—R’的烯烃进行实验，若生成R’—CD=CH—R’和R—CD=CH—R第一种解释正确。若生成R—CD=CD—R和R’CH=CHR’第二种解释正确。例：乙酸和乙醇的酯化反应，可用如下过程表示：OH即酯化反应实质经过中间体CH3—C—O—C2H5再转化为酯和水，以上6个反应均为可OH逆反应，回答下列问题：18O(1)用CH—C—OH进行该实验，18O可存在于哪些物质中（反应物和生成物），若用CH3—CH2—18O—H进行该实验，结果又如何？(2)请分别指出①~⑥反应的基本类型。解析：(1)根据信息：酯化反应实质是C2H5—O—H分子中O—H共价键断裂，H原子加 18O O到乙酸—C—氧上，C2H5O—加到—C—碳原子上。即③为加成反应，形成中间体 18OHCH3—C—O—C2H5，根据同一碳原子连两个—OH是不稳定的，脱水形成酯，在脱水时，OH可以由—18OH提供羟基与另一羟基上的H或由—OH提供羟基和—18OH上的H脱水， O且机会是均等的，因此，CH3—C—O—C2H5和水中均含有18O，而反应②实质是酯的水OO解，水解时，酯中断裂的一定是—C—O—，因此—C—一定上结合水中的—OH，所以，在反应物中只有CH3COOH存在18O。(2)①②均为取代反应，③⑥均为加成反应，④和⑤均为消去反应。加热加压3、乙醇制法传统方法——发酵法(C6H10O5)n→C6H12O6→C2H5OH+CO2加热加压乙烯水化法CH2=CH2+H2OCH3CH2OH思考：已知有机物C9H10O2有如下转化关系：(1)写出下列物质的结构简式A__________C__________F____________(2)写出下列反应的化学方程式C9H10O2→A+BD→A O（答：(1)A：CH3COOH、C：CH3—C—O—CH=CH2FO OHCH3(2)CH3——O—C—CH3+H2O→+CH3COOHCH3CH3CHO+2Cu(OH)2△CH3COOH+Cu2O↓+2H2O）四、苯酚：1、定义：现有CH3—CH2—、—CH2—、C6H5—、—、CH3——等烃基连接—OH，哪些属于酚类？2、化学性质（要从—OH与苯环相互影响的角度去理解）(1)活泼金属反应：请比较Na分别与水、—OH、CH3CH2OH反应剧烈程度，并解释原因。最剧烈为水，最慢为乙醇，主要原因是：—对—OH影响使—OH更易（比乙醇）电离出H+。思考：通常认为—为吸电子基，而CH3CH2—为斥电子基、由此请你分析HO—NO2中—NO2，为吸电子基还是斥电子基？（吸电子基、HNO3为强酸、即—OH完全电离出H+）(2)强碱溶液反应——表现苯酚具有一定的酸性——俗称石炭酸。注意：①苯酚虽具有酸性，但不能称为有机酸因它属于酚类。②苯酚的酸性很弱，不能使石蕊试液变红以上两个性质均为取代反应，但均为侧链取代(3)与浓溴水的反应OH OH+3Br2→Br——Br↓+3HBr Br该反应不需要特殊条件，但须浓溴水，可用于定性检验或定量测定苯酚，同时说明—OH对苯环的影响，使苯环上的邻、对位的H原子变得较活泼。(4)显色反应———OH与Fe3+互相检验。6C6H5OH+Fe3+[Fe(C6H5O)6]3-+6H+(5)氧化反应久置于空气中变质（粉红色）H+能使KMnO4/H+褪色H+(6)缩聚反应：n—OH+nHCHO[—CH2]n+nH2OOH例：HO——CH=CH—1mol与足量Br2或H2反应，需Br2和H2的最大量OH分别是多少？解析：—C=C—需1molBr2加成，而酚—OH的邻对位H能被Br2取代左侧的酚只有邻位2个H原子，而右侧为二元酚，3个H原子均为邻、对位又需(2+3)molBr2，而1mol需3molH2，则Br2为6mol，H2为7mol。五、乙醛与H2加成——还原反应1、化学性质：(1)加成反应HCN加成CH3CHO+HCN→CH3—CH—CNOH自身加成CH3CHO+CH2—CHO→CH3—CH—CH2—CHOHOH(2)氧化反应①燃烧②银镜反应③新制Cu(OH)2反应④KMnO4/H+褪色乙醇催化氧化法2、制法乙烯催化氧化法乙炔水化法例：醛可以和NaHSO3发生加成反应，生成水溶性α—羟基磺酸钠：OOHR—C—H+NaHSO3R—CH—SO3Na该反应是可逆的，通常70%~90%向正方向转化(1)若溴苯中混有甲醛，要全部除去杂质，可采用的试剂是_________，分离方法是_______(2)若在CH—CHSO3Na水溶液中分离出乙醛，可向溶液中加入_______，分离方法是 OH________。解析：(1)溴苯相当于有机溶剂，甲醛溶解在其中，要除去甲醛，既要利用信息，又要用到溴苯是不溶于水的油状液体这一性质。由于醛能与NaHSO3加成，形成水溶性的离子化合物α—羟基磺酸钠（显然不能溶于有机溶剂），因此加入的试剂为饱和NaHSO3溶液，采用分液方法除去杂质。(2)根据信息，醛与NaHSO3的反应为可逆反应，应明确：CH3—CHSO3NaCH3CHO+NaSO3，要转化为乙醛显然促使平衡向正方向移动，OH只有减小NaHSO3浓度，只要利用NaHSO3的性质即可。因此向溶液中加入稀H2SO4（不能加盐酸，为什么？）或NaOH，进行蒸馏即得乙醛。六、乙酸1、化学性质：(1)酸的通性——弱酸，但酸性比碳酸强。与醇形成酯(2)酯化反应与酚（严格讲应是乙酸酐）形成酯与纤维素形成酯（醋酸纤维）注意：乙酸与乙醇的酯化实验应注意以下问题：①加入试剂顺序（密度大的加入到密度小的试剂中）②浓H2SO4的作用（催化、吸水）③加碎瓷片（防暴沸）④长导管作用（兼起冷凝器作用）⑤吸收乙酸乙酯试剂（饱和Na2CO3溶液，其作用是：吸收酯中的酸和醇，使于闻酯的气味，减小酯在水中的溶解度）2、羧酸低级脂肪酸(1)乙酸的同系物CnH2nO2如HCOOH、CH3CH2COOH高级脂肪酸，如：硬脂酸，软脂酸(2)烯酸的同系物：最简单的烯酸CH2=CH—COOH，高级脂肪酸：油酸(3)芳香酸，如—COOH(4)二元酸，如：COOH、HCOO——COOH等，注意二元酸形成的酸式盐溶解COOH度比正盐小，类似于NaHCO3和Na2CO3的溶解度。OOOO思考：CH3—C—OH+HO—C—CH3→CH3—C—O—C—CH3+H2O OCH3—COO称之为乙酸酐，H—C—OHCO↑+H2O，CO能否称为甲酸酐？CH3—C OO为什么？由此请你写出硝酸酸酐的形成过程（HNO3的结构式HO—NO）（由乙酸酐的形成可以看出：必须是—OH与—OH之间脱水形成的物质才能称为酸酐， O而CO是由H—C—OH中—OH和C原子直接相连的H原子脱水，因此，不能称为酸 OO酐，甲酸酐应为：H—C—O—C—H。同理硝酸酐的形成为：OOOON—OH+H—O—N=N—O—N(N2O5)+H2OOOOO七、酯无机酸酯

（CH3CH2ONO2）1、分类低级酯（CH3COOC2H5）有机酸酯高级脂肪酸甘油酯——油脂2、化学性质——水解反应（取代反应）(1)条件无机酸或碱作催化剂；(2)水浴加热；(3)可逆反应；(4)碱性条件水解程度大（为什么？）O O例：写出CH—C—O——C—OH与足量NaOH反应的化学方程式。解析：该有机物既属于酯类，又属于羧酸类，该酯在碱性条件下水解，形成乙酸与酚，因此1mol需3molNaOH。OOCH3—C—O——C—OH+3NaOH→CH3COONa+NaO——COONa+2H2O例：某式量不超过300的高级脂肪酸与乙酸完全酯化后其式量为原来的1.14倍，若与足量溴水反应后其式量为原来的1.54倍，请确定该有机物的化学式[用R(OH)nCOOH形式表示]解析：由于能与乙酸酯化，证明为羟基酸如何确定羟基数目？抓住M≤300和酯化后式O量为原来的1.14倍，设含一个醇—OH，则R—OH+CH3COOH→M—O—C—CH3+H2O（式量M）（式量M+42）M=300假设成立。再设烃基含y个不饱和度则y=1则该酸的化学式