第15讲 酮（含答案）-2024年高中化学同步精讲义（选择性必修三）

第15讲酮（含答案）-2024年高中化学同步精品讲义（选择性必修三）第15课酮1．认识酮的结构和性质，了解酮在生产、生活中的重要应用。2．学会醛和酮同分异构体的书写及判断。一、酮的结构与性质1、酮的概念和结构特点(1)定义：羰基与个烃基相连成的化合物。酮类官能团的结构简式为。(2)表示方法：(R、R1必须为烃基)；饱和一元酮的通式为。2、丙酮(1)丙酮是最简单的，它的分子式为，结构简式为或。(2)丙酮的物理性质：常温下丙酮是色透明体，沸点56.2℃，挥发，能与水、乙醇等溶，能溶解多种有机物，是一种重要的有机溶剂和化工原料。(3)丙酮的化学性质：①加成反应：与H2、HX、HCN、NH3、醇等发生反应，催化加氢生成醇的化学方程式：。②氧化反应：酮中羰基直接与两个烃基相连，没有与羰基直接相连的氢原子，所以能被银氨溶液、新制的氢氧化铜等弱氧化剂氧化，但大多数酮能在空气中。【思考与讨论p71】参考【答案】3．酮的应用酮是重要的有机溶剂和化工原料。如丙酮可以做化学纤维等的溶剂，还用于生产有机玻璃、农药和涂料等。【名师点拨】酮和同碳原子数的醛属于同分异构体，如丙酮和丙醛互为同分异构体。4．醛和酮的区别与联系醛酮官能团官能团位置结构通式联系5．醛基与酮羰基的区别(1)醛基被酸性KMnO4溶液、溴水、氧气、新制氢氧化铜悬浊液、银氨溶液等氧化剂氧化。(2)酮羰基被酸性KMnO4溶液、溴水、新制Cu(OH)2悬浊液、银氨溶液等氧化剂氧化。二、醛、酮的同分异构体找法通式CnH2nO(n≥1)类别异构体醛、酮、烯醇、烯醚、环醇、环醚常考三类类别异构体醛(n≥1)酮(n≥3)烯醇(n≥3)方法以“C5H10O”为例(无)►问题一酮的加成反应【典例1】环己酮和乙二醇在一定条件下反应可生成环己酮缩乙二醇，其反应过程如图所示。下列说法不正确的是A．生成环己酮缩乙二醇的反应为加成反应B．相同质量的有机物完全燃烧消耗氧气的量：环己酮＞环己酮缩乙二醇C．环已酮的一氯代物有3种(不包含立体异构)D．环己酮分子中所有碳原子不可能共平面【变式1-1】乙烯酮(CH2C=O)在一定条件下能与含活泼氢原子的化合物发生加成反应，反应可表示为CH2=C=O＋H—A→CH3—CAO。乙烯酮在一定条件下与下列试剂加成，其产物不正确的是()A．与HCl加成生成B．与H2O加成生成C．与CH3OH加成生成D．与CH3COOH加成生成【变式1-2】已知醛和酮可与格氏试剂（R′MgX）发生加成反应，所得产物经水解后可得醇：若要用此方法制取（CH3）2－CH2CH3，可选用的醛（或酮）与格氏试剂是（）。A．H－－H与CH3CH2－MgXB．CH3CH2CHO与CH3CH2MgXC．CH3－－H与CH3－MgXD．CH3－－CH3与CH3CH2MgX►问题二醛和酮同分异构体的书写及判断【典例2】分子式为C5H10O，且结构中含有－－的有机物共有（）。A．4种B．5种C．6种D．7种【变式2-1】肉桂醛的结构简式为，与其具有相同官能团的芳香族同分异构体(不考虑立体异构)有A．3种 B．4种 C．5种 D．6种【变式2-2】某单官能团有机化合物，只含碳、氢、氧三种元素，相对分子质量为58，完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O。它可能的结构共有（不考虑立体异构）（）。A．4种B．5种C．6种D．7种1．下列物质属于酮的是()2．苯氯乙酮是一种具有荷花香味的化学试剂，吸入可引起咽喉炎、气管及支气管炎，主要作为军用与警用催泪性毒剂。苯氯乙酮的结构简式如图所示，则下列说法正确的是()A．苯氯乙酮中含有三种官能团：苯环、羰基、碳氯键B．1mol苯氯乙酮最多可与4molH2发生加成反应C．苯氯乙酮能发生银镜反应D．苯氯乙酮既能发生取代反应，又能发生消去反应3．如图为香芹酮分子的结构，下列有关叙述正确的是()A．香芹酮化学式为C10H12OB．香芹酮可以发生加成反应、消去反应和氧化反应C．香芹酮能使酸性KMnO4溶液褪色D．香芹酮分子中有3种官能团4．贝里斯-希尔曼反应条件温和，其过程具有原子经济性，示例如图所示，下列说法正确的是()+A．Ⅰ的同分异构体中含有苯环的醛有3种B．该反应属于取代反应C．Ⅱ中所有碳原子共平面D．Ⅲ可以发生消去反应5．留兰香(薄荷中的一种)可用来治疗感冒咳嗽、胃痛腹胀、神经性头痛等，其有效成分为葛缕酮(结构简式如图)。下列有关葛缕酮的说法正确的是()A．葛缕酮的分子式为C10H16OB．葛缕酮使溴水和酸性KMnO4溶液褪色的原理相同C．葛缕酮中所有碳原子可能处于同一个平面D．羟基直接连苯环且苯环上有2个取代基的葛缕酮的同分异构体有12种6.环己酮是一种重要的化工原料，实验室常用下列方法制备环己酮：环己醇、环己酮和水的部分物理性质见下表：物质沸点（℃）密度（g·cm－3，20℃）溶解性环己醇161.1（97.8）*0.9624能溶于水环己酮155.6（95）*0.9478微溶于水水100.00.9982括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点（1）酸性Na2Cr2O7溶液氧化环己醇反应的△H＜0，反应剧烈将导致体系温度迅速上升，副反应增多。实验中将酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有环己醇的烧瓶中，在55~60℃进行反应。反应完成后，加入适量水，蒸馏，收集95~100℃的馏分，得到主要的含环己酮和水的混合物。①酸性Na2Cr2O7溶液的加料方式为_________________________。②蒸馏不能分离环己酮和水的原因是____________________。（2）环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作：a蒸馏，收集151~156℃的馏分；b过滤；c在收集到的馏分中加NaCl固体至饱和，静置，分液；d加入无水MgSO4固体，除去有机物中少量水。①上述操作的正确顺序是__________（填字母）。②上述操作b、c中使用的玻璃仪器除烧杯、锥形瓶、玻璃棒外，还需__________。③在上述操作c中，加入NaCl固体的作用是____________________。（3）利用核磁共振氢谱可以鉴定制备的产物是否为环己酮，环己酮分子中有_____种不同化学环境的氢原子。1．茉莉酮可用作食用香精，其结构如图所示，下列关于其叙述正确的是 ()A．茉莉酮易溶于水B．茉莉酮中含有三种官能团C．茉莉酮可使溴水、酸性KMnO4溶液褪色D．茉莉酮与二氢茉莉酮互为同分异构体2．企鹅酮因结构类似企鹅，因此而得名(见图)。下列有关企鹅酮的说法不正确的是()A．分子式为C10H14OB．1mol企鹅酮分子最多可以和2mol氢气加成C．1mol企鹅酮分子最多可以和含2mol溴的溴水加成D．企鹅酮能使酸性高锰酸钾溶液褪色3.化合物丙是合成药物奥拉帕尼的中间体，其合成路线如下(TsOH为对甲苯磺酸)：下列有关说法不正确的是A．化合物甲中含有三种官能团B．化合物甲、乙可用银氨溶液鉴别C．化合物丙在NaOH的醇溶液中加热可发生反应脱去HFD．反应②在1)的条件下发生的是-CN的水解反应，在2)的条件下是脱去-CHO的保护基4.β-紫罗兰酮是存在于玫瑰花、番茄等中的一种天然香料，它经多步反应可合成维生素A。下列说法正确的是A．β—紫罗兰酮可能有属于芳香烃类的同分异构体B．1mol维生素A最多能与4molH2发生加成反应C．维生素A的分子式为C20H30OD．β—紫罗兰酮与中间体X互为同分异构体4．格氏试剂是卤代烃与金属镁在无水乙醚中作用得到的，它可与羰基发生加成反应，如：RX+MgRMgX，+RMgX今欲通过上述反应合成2-丙醇，选用的有机原料正确的一组是()A．氯乙烷和甲醛 B．氯乙烷和丙醛C．一氯甲烷和丙酮 D．一氯甲烷和乙醛5．糠叉丙酮()是一种重要的医药中间体，可由糠醛()和丙酮(CH3COCH3)反应制备。下列说法错误的是()A．糠醛的全部原子可共平面B．1mol糠醛最多可与3molH2发生加成反应C．糠叉丙酮的分子式为C8H8O2，可发生还原反应D．含苯环和羧基的糠叉丙酮的同分异构体有3种6．用丙酮为原料来合成化合物(B)(其中部分产物未列出)的路线如下：(1)写出反应③的无机产物的化学式________，化合物(B)所含有官能团的名称__________；

(2)中间产物(A)可经过著名的黄鸣龙还原法，直接得到对应相同碳骨架的烷烃，请写出得到的该烷烃的分子式________，对该烷烃用系统命名法命名：________________；

(3)丙酮同分异构体有多种，其中一种环状的同分异构体发生加聚反应后得到某种高聚物的结构简式是，则该同分异构体的结构简式为______________；

(4)反应②是著名的频哪醇(pinacol)重排，试写出用环戊酮()来代替丙酮，连续发生上述路线中反应①、②之后，得到的有机产物的结构简式为___________________。

第15课酮1．认识酮的结构和性质，了解酮在生产、生活中的重要应用。2．学会醛和酮同分异构体的书写及判断。一、酮的结构与性质1、酮的概念和结构特点(1)定义：羰基与两个烃基相连成的化合物。酮类官能团的结构简式为。(2)表示方法：(R、R1必须为烃基)；饱和一元酮的通式为CnH2nO(n≥3)。2、丙酮(1)丙酮是最简单的酮，它的分子式为C3H6O，结构简式为CH3COCH3或。(2)丙酮的物理性质：常温下丙酮是无色透明液体，沸点56.2℃，易挥发，能与水、乙醇等互溶，能溶解多种有机物，是一种重要的有机溶剂和化工原料。(3)丙酮的化学性质：①加成反应：与H2、HX、HCN、NH3、醇等发生加成反应，催化加氢生成醇的化学方程式：。②氧化反应：酮中羰基直接与两个烃基相连，没有与羰基直接相连的氢原子，所以不能被银氨溶液、新制的氢氧化铜等弱氧化剂氧化，但大多数酮能在空气中燃烧。【思考与讨论p71】参考【答案】丙酮与丙醛分子式均为C3H6O，但结构不同，两者互为同分异构体；丙醛能被弱氧化剂如银氨溶液、新制Cu(OH)2氧化，而丙酮却不能，故可采用上述两种试剂鉴别它们。3．酮的应用酮是重要的有机溶剂和化工原料。如丙酮可以做化学纤维等的溶剂，还用于生产有机玻璃、农药和涂料等。【名师点拨】酮和同碳原子数的醛属于同分异构体，如丙酮和丙醛互为同分异构体。4．醛和酮的区别与联系醛酮官能团醛基：酮羰基：官能团位置碳链末端(最简单的醛是甲醛)碳链中间(最简单的酮是丙酮)结构通式(R为烃基或氢原子)(R、R′均为烃基)联系碳原子数相同的饱和一元脂肪醛和饱和一元脂肪酮互为同分异构体5．醛基与酮羰基的区别(1)醛基能被酸性KMnO4溶液、溴水、氧气、新制氢氧化铜悬浊液、银氨溶液等氧化剂氧化。(2)酮羰基不能被酸性KMnO4溶液、溴水、新制Cu(OH)2悬浊液、银氨溶液等氧化剂氧化。二、醛、酮的同分异构体找法通式CnH2nO(n≥1)类别异构体醛、酮、烯醇、烯醚、环醇、环醚常考三类类别异构体醛(n≥1)酮(n≥3)烯醇(n≥3)方法醛基属于端位基，将烃分子中链端的甲基变成醛基碳碳单键变成碳氧双键多官能团，变键优先，取代其次：先找烯烃，再用羟基取代以“C5H10O”为例(无)►问题一酮的加成反应【典例1】环己酮和乙二醇在一定条件下反应可生成环己酮缩乙二醇，其反应过程如图所示。下列说法不正确的是A．生成环己酮缩乙二醇的反应为加成反应B．相同质量的有机物完全燃烧消耗氧气的量：环己酮＞环己酮缩乙二醇C．环已酮的一氯代物有3种(不包含立体异构)D．环己酮分子中所有碳原子不可能共平面【答案】A【解析】A．由示意图可知，环己酮和乙二醇在一定条件下反应生成环己酮缩乙二醇和水，则该反应不可能是加成反应，故A错误；B．环己酮的分子式为C6H10O，98g环己酮完全燃烧消耗氧气的物质的量为8mol，环己酮缩乙二醇的分子式为C8H14O2，98g环己酮缩乙二醇完全燃烧消耗氧气的物质的量为×10.5mol≈7.05mol＜8mol，故B正确；C．由结构简式可知，环已酮分子中有3类氢原子，则一氯代物有3种，故C正确；D．环己酮分子中存在饱和碳原子，饱和碳原子的空间构型为四面体形，则分子中所有碳原子不可能共平面，故D正确；故选A。【解题必备】酮能与H2、HX、HCN、NH3及其衍生物、醇、格氏试剂(RMgX)等发生加成反应，加成通式为,产物还可能发生水解生成其他产物。【变式1-1】乙烯酮(CH2C=O)在一定条件下能与含活泼氢原子的化合物发生加成反应，反应可表示为CH2=C=O＋H—A→CH3—CAO。乙烯酮在一定条件下与下列试剂加成，其产物不正确的是()A．与HCl加成生成B．与H2O加成生成C．与CH3OH加成生成D．与CH3COOH加成生成【答案】C【解析】根据题意，若A为—Cl，则与HCl加成生成，A项正确；若A为—OH，则与H2O加成生成，B项正确；若A为—OCH3，则与CH3OH加成生成，C项错误；若A为—OOCCH3，则与CH3COOH加成生成，D项正确。【变式1-2】已知醛和酮可与格氏试剂（R′MgX）发生加成反应，所得产物经水解后可得醇：若要用此方法制取（CH3）2－CH2CH3，可选用的醛（或酮）与格氏试剂是（）。A．H－－H与CH3CH2－MgXB．CH3CH2CHO与CH3CH2MgXC．CH3－－H与CH3－MgXD．CH3－－CH3与CH3CH2MgX【答案】D【解析】根据反应物和最终产物的结构特点，可以看出，格氏试剂与羰基化合物（醛、酮）等的反应合成醇类的规则是：羰基上的碳氧双键断裂，氧上加氢形成羟基，碳上加上格氏试剂中的R′形成侧链，由此可以推出反应物。选项中各物质反应最终形成的醇依次是：CH3CH2－CH2OH、CH3CH2－－CH2CH3、CH3－－CH3、（CH3）2－CH2CH3，答案选D。►问题二醛和酮同分异构体的书写及判断【典例2】分子式为C5H10O，且结构中含有－－的有机物共有（）。A．4种B．5种C．6种D．7种【答案】D。【解析】分子式为C5H10O满足饱和一元醛、酮的通式CnH2nO，且结构中含有－－，故可以是醛或酮类。（1）醛类：可写为C4H9－CHO，因C4H9－有4种结构，故C4H9CHO的醛有4种。（2）酮类：可写为CH3－－C3H7，因－C3H7有2种结构，故CH3－－C3H7有2种，即CH3－－CH2CH2CH3，CH3－－CH3；也可写成C2H5－－C2H5，此种形式只有1种；所以酮类共有3种。【解题必备】1．官能团类型异构（1）相同碳原子数的饱和一元醛、饱和一元酮、脂环醇、烯醇等互为同分异构体（2）C3H6O的常见同分异构体醛酮环醇烯醇CH3CH2CHOCH3COCH3CH2＝CH－CH2OH2．醛类碳骨架异构的写法－－“取代法”（1）C4H8O的醛C3H7－CHO（2种，－C3H7有2种）（2）C5H10O的醛C4H9－CHO（4种，－C4H9有4种）（3）C6H12O的醛C5H11－CHO（8种，－C5H11有8种）3．酮类碳骨架异构的写法－－“插入法”（1）将C5H10O去掉一个酮基后还剩余4个碳原子，其碳骨架有以下2种结构：（2）找出对称结构，将酮基放在合适的位置，一共有如下3个位置可以安放：【变式2-1】肉桂醛的结构简式为，与其具有相同官能团的芳香族同分异构体(不考虑立体异构)有A．3种 B．4种 C．5种 D．6种【答案】B【解析】肉桂醛的官能团为碳碳双键和醛基，与其具有相同官能团的芳香族同分异构体(不考虑立体异构)有、、和，共计4种，故选B。【变式2-2】某单官能团有机化合物，只含碳、氢、氧三种元素，相对分子质量为58，完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O。它可能的结构共有（不考虑立体异构）（）。A．4种B．5种C．6种D．7种【答案】B【解析】根据燃烧产物CO2和H2O的物质的量相等可知C、H原子个数比为1∶2，分子式可设为（CH2）mOn，根据相对分子质量为58，讨论得出分子式为C3H6O，其可能的结构有丙醛CH3CH2CHO，丙酮CH3COCH3，环丙醇，环醚、，共5种，答案选B。1．下列物质属于酮的是()【答案】C【解析】酮一定含有羰基()，A为甲醛，属于醛；B为甲酸，属于羧酸；D含有醚键，属于醚。2．苯氯乙酮是一种具有荷花香味的化学试剂，吸入可引起咽喉炎、气管及支气管炎，主要作为军用与警用催泪性毒剂。苯氯乙酮的结构简式如图所示，则下列说法正确的是()A．苯氯乙酮中含有三种官能团：苯环、羰基、碳氯键B．1mol苯氯乙酮最多可与4molH2发生加成反应C．苯氯乙酮能发生银镜反应D．苯氯乙酮既能发生取代反应，又能发生消去反应【答案】B【解析】苯环不是官能团，A错误；苯环和碳氧双键可以与H2发生加成反应，最多与4molH2加成，B正确；苯氯乙酮中没有醛基不能发生银镜反应，C错误；由于氯原子相连的碳原子的邻位碳原子上没有H原子，不能发生消去反应，D错误。3．如图为香芹酮分子的结构，下列有关叙述正确的是()A．香芹酮化学式为C10H12OB．香芹酮可以发生加成反应、消去反应和氧化反应C．香芹酮能使酸性KMnO4溶液褪色D．香芹酮分子中有3种官能团【答案】C【解析】A．根据有机物的结构简式可知香芹酮化学式为C10H14O，A错误；B．香芹酮分子中含有碳碳双键、羰基，可以发生加成反应和氧化反应，但不能发生消去反应，B错误；C．碳碳双键和羰基均能使酸性KMnO4溶液褪色，C正确；D．香芹酮分子中有2种官能团，即碳碳双键和羰基，D错误。4．贝里斯-希尔曼反应条件温和，其过程具有原子经济性，示例如图所示，下列说法正确的是()+A．Ⅰ的同分异构体中含有苯环的醛有3种B．该反应属于取代反应C．Ⅱ中所有碳原子共平面D．Ⅲ可以发生消去反应【答案】D【解析】A．含有苯环的醛有、共4种，故A错误；B．羰基转化为—OH，且产物只有一种，则为加成反应，故B错误；C．Ⅱ中含3个亚甲基均为四面体结构，则所有碳原子不共面，故C错误；D．Ⅲ中与羟基相连的碳的邻碳上有H原子，能发生消去反应，故D正确。5．留兰香(薄荷中的一种)可用来治疗感冒咳嗽、胃痛腹胀、神经性头痛等，其有效成分为葛缕酮(结构简式如图)。下列有关葛缕酮的说法正确的是()A．葛缕酮的分子式为C10H16OB．葛缕酮使溴水和酸性KMnO4溶液褪色的原理相同C．葛缕酮中所有碳原子可能处于同一个平面D．羟基直接连苯环且苯环上有2个取代基的葛缕酮的同分异构体有12种【答案】D【解析】A．根据图示，葛缕酮的不饱和度为4，所以分子式为C10H14O，A错误；B．葛缕酮使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，但原理不同，前者是加成反应，后者是氧化反应，B错误；C．葛缕酮中所有碳原子不可能处于同一个平面，C错误；D．分子式为C10H14O，羟基直接连苯环，且苯环上有2个取代基，还剩—C4H9，其结构有四种，分别是—C—C—C—C、、、，每一种在苯环上与羟基分别有邻间对3种异构体，共12种，D正确。6.环己酮是一种重要的化工原料，实验室常用下列方法制备环己酮：环己醇、环己酮和水的部分物理性质见下表：物质沸点（℃）密度（g·cm－3，20℃）溶解性环己醇161.1（97.8）*0.9624能溶于水环己酮155.6（95）*0.9478微溶于水水100.00.9982括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点（1）酸性Na2Cr2O7溶液氧化环己醇反应的△H＜0，反应剧烈将导致体系温度迅速上升，副反应增多。实验中将酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有环己醇的烧瓶中，在55~60℃进行反应。反应完成后，加入适量水，蒸馏，收集95~100℃的馏分，得到主要的含环己酮和水的混合物。①酸性Na2Cr2O7溶液的加料方式为_________________________。②蒸馏不能分离环己酮和水的原因是____________________。（2）环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作：a蒸馏，收集151~156℃的馏分；b过滤；c在收集到的馏分中加NaCl固体至饱和，静置，分液；d加入无水MgSO4固体，除去有机物中少量水。①上述操作的正确顺序是__________（填字母）。②上述操作b、c中使用的玻璃仪器除烧杯、锥形瓶、玻璃棒外，还需__________。③在上述操作c中，加入NaCl固体的作用是____________________。（3）利用核磁共振氢谱可以鉴定制备的产物是否为环己酮，环己酮分子中有_____种不同化学环境的氢原子。【答案】（1）①缓慢滴加②环已酮和水形成具有固定组成的混合物一起蒸出（2）①cdba②漏斗、分液漏斗③增加水层的密度，有利于分层（3）3【解析】（1）由于酸性Na2Cr2O7溶液氧化环己醇反应剧烈，导致体系温度迅速上升、副反应增多，所以酸性Na2Cr2O7溶液加入不能太快，应用酸式滴定管缓慢滴加；环己酮和水能形成具有固定组成的混合物，具有固定的沸点，蒸馏时能被一起蒸出，所以蒸馏难以分离环己酮和水的混合物．环己酮和水能够产生共沸，采取蒸馏是不可取的，建议采用精馏；（2）联系制取肥皂的盐析原理，即增加水层的密度，有利于分层，环己酮的提纯时应首先加入NaCl固体，使水溶液的密度增大，将水与有机物更容易分离开来，然后向有机层中加入无水MgSO4，出去有机物中少量的水，然后过滤，除去硫酸镁晶体，再进行蒸馏即可；分液需要的主要仪器为分液漏斗，过滤需要由漏斗组成的过滤器；（3）跟据环己酮结构的对称性，环己酮中存在与氧原子邻、间、对三种位置的氢原子，即分子中有3种氢。1．茉莉酮可用作食用香精，其结构如图所示，下列关于其叙述正确的是 ()A．茉莉酮易溶于水B．茉莉酮中含有三种官能团C．茉莉酮可使溴水、酸性KMnO4溶液褪色D．茉莉酮与二氢茉莉酮互为同分异构体【答案】C【解析】A．茉莉酮中不含亲水基团，且碳原子数较多，难溶于水，故A错误；B．茉莉酮中含有碳碳双键和羰基两种官能团，故B错误；C．茉莉酮中含有碳碳双键，可与溴水发生加成反应、与酸性KMnO4溶液发生氧化反应，故C正确；D．茉莉酮的不饱和度为4，二氢茉莉酮的不饱和度为3，分子式不同，不是同分异构体，故D错误。2．企鹅酮因结构类似企鹅，因此而得名(见图)。下列有关企鹅酮的说法不正确的是()A．分子式为C10H14OB．1mol企鹅酮分子最多可以和2mol氢气加成C．1mol企鹅酮分子最多可以和含2mol溴的溴水加成D．企鹅酮能使酸性高锰酸钾溶液褪色【答案】B【解析】A．由该有机物结构简式可知，分子式为C10H14O，故A正确；B．企鹅酮分子中碳碳双键、羰基都能与氢气发生加成反应，因此1mol企鹅酮分子最多能与3mol氢气发生加成反应，故B错误；C．企鹅酮分子中碳碳双键能与Br2发生加成反应，因此1mol企鹅酮分子最多可以和含2mol溴的溴水加成，故C正确；D．企鹅酮分子中碳碳双键能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使酸性高锰酸钾褪色，故D正确。3.化合物丙是合成药物奥拉帕尼的中间体，其合成路线如下(TsOH为对甲苯磺酸)：下列有关说法不正确的是A．化合物甲中含有三种官能团B．化合物甲、乙可用银氨溶液鉴别C．化合物丙在NaOH的醇溶液中加热可发生反应脱去HFD．反应②在1)的条件下发生的是-CN的水解反应，在2)的条件下是脱去-CHO的保护基【答案】C【解析】A．化合物甲中含有-CHO、-CN、-F三种官能团，A项正确；B．甲、乙两种有机物分子中，只有甲分子中含有醛基，能发生银镜反应，所以可用银氨溶液鉴别甲与乙，B项正确；C．苯环上的F只能被取代，不能被消去，所以丙分子中不能脱去HF，C项错误；D．反应②的第1)步加NaOH的目的是使-CN水解生成-COOH，第2)步加HCl的目的是脱去醛基上的保护基，D项正确；故选C。4.β-紫罗兰酮是存在于玫瑰花、番茄等中的一种天然香料，它经多步反应可合成维生素A。下列说法正确的是A．β—紫罗兰酮可能有属于芳香烃类的同分异构体B．1mol维生素A最多能与4molH2发生加成反应C．维生素A的分子式为C20H30OD．β—紫罗兰酮与中间体X互为同分异构体【答案】C【解析】A．由结构简式可知，β—紫罗兰酮分子中含有羰基，属于烃的衍生物，不可能有属于芳香烃类的同分异构体，故A错误；B．由结构简式可知，维生素A分子中含有的碳碳双键一定条件下能与氢气发生加成反应，1mol维生素A最多能与5mol氢气发生加成反应，故B错误；C．由结构简式可知，维生素A的分子式为C20H30O，故C正确；D．由结构简式可知，β—紫罗兰酮与中间体X的分子式不同，不可能互为同分异构体，故D错误；故选C。4．格氏试剂是卤代烃与金属镁在无水乙醚中作用得到的，它可与羰基发生加成反应，如：RX+MgRMgX，+RMgX今欲通过上述反应合成2-丙醇，选用的有机原料正确的一组是()A．氯乙烷和甲醛 B．氯乙烷和丙醛C．一氯甲烷和丙酮 D．一氯甲烷和乙醛【答案】D【解析】由信息+RMgX可知，此反应原理为断开CO双键，烃基加在碳原子上，—MgX加在O原子上，产物水解得到醇，即发生取代反应，即氢原子(—H)取代—MgX，现要制取2-丙醇，则反应物中碳原子数之和为3。A．氯乙烷和甲醛反应生成产物经水解得到CH2(OH)CH2CH3，故A错误；B．氯乙烷和丙醛反应生成产物经水解得到3-戊醇(CH3CH2CH(OH)CH2CH3)，不是2-丙醇，故B错误；C．一氯甲烷和丙酮反应生成产物经水解得到2-甲基-2-丙醇，不是2-丙醇，故C错误；D．一氯甲烷和乙醛反应生成产物为2-丙醇，故D正确。5．糠叉丙酮()是一种重要的医药中间体，可由糠醛()和丙酮(CH3COCH3)反应制备。下列说法错误的是()A．糠醛的全部原子可共平面B．1mol糠醛最多可与3molH2发生加成反应C．糠叉丙酮的分子式为C8H8O2，可发生还原反应D．含苯环和羧基的糠叉丙酮的同分异构体有3种【答案】D【解析】A．糠醛中含有碳碳双键、醛基，由其结构简式可知，全部原子可共平面，A正确；B．1个糠醛分子中含有2个碳碳双键、1个醛基，所以1mol糠醛最多可与3molH2发生加成反应，B正确；C．根据其结构简式可知，糠叉丙酮的分子式为C8H8O2，分子中含有碳碳双键、醛基，可发生还原反应，C正确；D．含苯环和羧基的糠叉丙酮的同分异构体有、、、，共4种，D错误。6．用丙酮为原料来合成化合物(B)(其中部分产物未列出)的路线如下：(1)写出反应③的无机产物的化学式________，化合物(B)所含有官能团的名称__________；

(2)中间产物(A)可经过著名的黄鸣龙还原法，直接得到对应相同碳骨架的烷烃，请写出得到的该烷烃的分子式________，对该烷烃用系统命名法命名：________________；

(3)丙酮同分异构体有多种，其中一种环状的同分异构体发生加聚反应后得到某种高聚物的结构简式是，则该同分异构体的结构简式为______________；

(4)反应②是著名的频哪醇(pinacol)重排，试写出用环戊酮()来代替丙酮，连续发生上述路线中反应①、②之后，得到的有机产物的结构简式为___________________。

【答案】(1)HBr羰基、碳溴键(2)C6H142，2-二甲基丁烷(3)或(4)【解析】(1)从(A)到(B)的结构可以看出反应③是取代反应，无机产物是HBr；从结构看出化合物(B)的官能团是羰基、碳溴键。(2)(A)中有6个碳原子，还原成烷烃的分子式为C6H14，从(A)的碳骨架知道还原成相同碳骨架的烷烃后该烷烃用系统命名法命名为2，2-二甲基丁烷。(3)是由环状化合物发生加聚反应得来，将其中的断键重新连接起来，构成一个环状物质为。(4)从反应①看出是两分子的酮发生反应生成了醇，②中是醇分子内发生原子重排并失去一个水分子生成新的酮，用环戊酮来代替丙酮发生①、②后得到。第16课羧酸1．认识羧酸的组成和结构特点；2．认识乙酸的化学性质；3．了解羧酸类物质的重要应用。一、羧酸的结构与分类1、羧酸的组成和结构(1)羧酸：由烃基(或氢原子)与相连而构成的有机化合物。官能团为或。(2)通式：一元羧酸的通式为，饱和一元羧酸的通式：。【名师拓展】饱和一元羧酸与比它多一个碳原子的饱和一元醇［Cn＋1H2(n＋1)＋2O］等式量。2、羧酸的分类(1)按烃基分为酸（如甲酸、乙酸）和酸（如苯甲酸）。(2)按羧基数目分为羧酸（如丙酸CH3CH2COOH）、羧酸（如乙二酸HOOC-COOH）和羧酸（如柠檬酸）。(3)根据烃基的饱和程度不同，又可以分为脂肪酸和脂肪酸。分子中含碳原子数较多的脂肪酸称为脂肪酸，酸性，在水中的溶解度甚至溶于水。3、羧酸的命名(1)选主链，称某酸：选择含有在内的最长碳链作为主链，根据主链的碳的数目命名为“某酸”。(2)编号位，定支链：主链编号时要从上的碳原子开始编号。(3)标位置，写名称：取代基位次—取代基名称—某酸。名称中不必对羧基定位，因为羧基必然在其主链的边端，如命名为：。4、羧酸的同分异构（1）种类：异构、异构。（2）官能团异构：同碳原子数的羧酸(-COOH)与(-COO-)、醛、酮等互为同分异构体。①羧酸：先写碳架，链端变。②酯：先写碳架，后插入（正、反）。【易错提醒】=1\*GB3①羧基只能位于链端，羧酸无官能团位置异构②对称结构无需考虑反向插入。5、羧酸的物理性质(1)溶解性：羧酸在水中的溶解性由组成羧酸的两个部分烃基(R—)和羧基(—COOH)所起的作用的相对大小决定，R—部分于水，羧基部分于水。当羧酸碳原子数在以下时—COOH部分的影响起作用，如甲酸、乙酸等分子中碳原子数较少的羧酸能够与水溶；随着分子中碳原子数的增加，R—部分的影响起作用，一元羧酸在水中的溶解度迅速，甚至溶于水。(2)沸点=1\*GB3①随分子中碳原子数的增加，沸点逐渐。=2\*GB3②羧酸与相对分子质量相当的其他有机物相比，沸点较，这与羧酸分子间可以形成有关。【名师拓展】由于羧酸分子形成的机会比相对分子质量相近的醇的，羧酸的沸点比相应的醇的。二、羧酸的化学性质(以乙酸为例)1.乙酸的结构、物理性质及用途1）乙酸分子的组成与结构分子式结构式结构简式球棍模型空间充填模型官能团2）乙酸的物理性质乙酸俗名酸，是一种色液体，具有气味，挥发，溶点16.6℃，沸点108℃，溶于水和乙醇。当温度低于16.6时，乙酸就会凝结成像一样的晶体，所以无水乙酸又叫酸2.乙酸的化学性质羧酸的化学性质主要取决于羧基的官能团。由于受氧原子电负性较大等因素影响，当羧酸发生化学反应时，羧基()中①②号极性键容易断裂。当O—H断裂时，会解离出H+，使羧酸表现出性；当C—O断裂时，—OH可以被其他基团，生成酯、酰胺等羧酸衍生物。1）乙酸的酸性：乙酸是一种重要的有机酸，具有酸性，比H2CO3的酸性强，在水中可以电离出H＋，电离方程式为：CH3COOHCH3COO－＋H＋，是一元弱酸，具有酸的通性乙酸的酸性相关的化学方程式(1)乙酸能使紫色石蕊溶液变红色(2)与活泼金属(Na)反应(3)与某些金属氧化物(Na2O)反应(4)与碱[NaOH、Cu(OH)2]发生中和反应(5)与某些盐(Na2CO3、NaHCO3)反应【探究——羧酸的酸性p75】参考答案：(1)设计实验证明羧酸的酸性（提供的羧酸有甲酸、苯甲酸和乙二酸）实验内容实验现象结论(2)设计实验，比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱实验设计原理利用醋酸能够与碳酸钠反应生成碳酸，证明乙酸的酸性大于碳酸的酸性，然后把生成的二氧化碳通入饱和碳酸氢钠溶液中除杂，最后苯酚钠溶液中，苯酚钠溶液变浑浊，证明碳酸的酸性强于苯酚的酸性实验装置装Na2CO3的装置现象及解释有产生，说明酸性：乙酸碳酸方程式：装苯酚钠溶液试管的现象及解释溶液变，说明酸性：碳酸苯酚方程式：装饱和NaHCO3装置的作用除去CO2气体中挥发的实验结论酸性：乙酸碳酸苯酚【讨论】参考答案：(3)醇、酚、羧酸分子中羟基氢原子的活泼性比较含羟基的物质比较项目乙醇苯酚乙酸结构简式羟基上氢原子活泼性酸性与Na反应与NaOH反应与Na2CO3反应与NaHCO3反应【名师归纳】=1\*GB3①常见物质的酸性：HCl(H2SO4)乙二酸甲酸苯甲酸乙酸丙酸H2CO3苯酚HCO3－CH3CH2OH；羧酸都是酸，不同的羧酸酸性不同，但羧酸的酸性都比碳酸强。=2\*GB3②和Na2CO3反应生成气体：1mol-COOH生成molCO2气体；③和NaHCO3反应生成气体：1mol-COOH生成molCO2气体；④和Na反应生成气体：1mol-COOH生成molH2；1mol-OH生成molH2。2）酯化反应：羧酸和醇在酸催化下生成和水的反应叫酯化反应，属于反应【思考与讨论p76】参考答案：(1)实验探究实验过程在一支试管中加入3mL乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL冰醋酸，再加入几片碎瓷片。连接好装置，用酒精灯小心加热，将产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上，观察现象实验装置实验现象①试管中液体层，饱和Na2CO3溶液的液面上有透明的液体生成②能闻到味(2)反应的方程式：(反应，也属于反应)(3)酯化反应的机理：羧酸脱醇脱。【易错提醒】①试剂的加入顺序：先加入，然后沿器壁慢慢加入，冷却后再加入。②导管末端不能插入饱和Na2CO3溶液中，防止挥发出来的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水，造成溶液。③浓硫酸的作用：a．剂——加快反应速率；b．剂——除去生成物中的水，使反应向生成物的方向移动，提高CH3COOH、CH3CH2OH的率；=4\*GB3④饱和Na2CO3溶液的作用：a．中和挥发出的b．溶解挥发出的c．降低的溶解度，便于，得到酯。=5\*GB3⑤加入碎瓷片的作用：防止。=6\*GB3⑥实验中，乙醇过量的原因：提高乙酸的率。=7\*GB3⑦长导管作用：兼作用。=8\*GB3⑧不能用NaOH溶液代替饱和Na2CO3溶液：乙酸乙酯在NaOH存在下水解较，几乎得不到乙酸乙酯=9\*GB3⑨在该反应中，为什么要强调加冰醋酸和无水乙醇，而不用他们的水溶液？。⑩为什么刚开始加热时要缓慢？反应物还未来得及反应即被加热蒸馏出来，造成反应物的损失。(5)酯化反应通式:(6)无机含氧酸与醇作用也能生成酯①乙醇与硝酸的酯化反应：②乙醇与硫酸的酯化反应：【思考与讨论p76】参考答案：三、常见的羧酸1、甲酸(1)物理性质：甲酸俗称，色、有气味的体，有性，能与水、乙醇等溶。(2)分子组成和结构分子式结构式结构简式结构特点(3)化学性质=1\*GB3①弱酸性：甲酸的电离方程式=2\*GB3②与活泼金属(Na)反应放出H2=3\*GB3③与某些金属氧化物(Na2O)反应=4\*GB3④与碱(NaOH)中和=5\*GB3⑤与某些盐(NaHCO3)反应⑥甲酸与乙醇酯化反应=7\*GB3⑦甲酸与银氨溶液的反应=8\*GB3⑧甲酸与Cu(OH)2的反应(常温)=9\*GB3⑨甲酸与Cu(OH)2的反应(加热)a．结构的特殊性决定了性质的特殊性，甲酸具有其它羧酸所没有的性质——还原性b．能发生银镜反应的有机物除了醛类，还有、盐、(4)用途：工业上作还原剂，也是合成医药、农药和染料等的原料。2、乙二酸(1)物理性质：俗称“酸”，色晶体，通常含有两分子结晶水[(COOH)2•2H2O]，加热至100℃时失水成无水草酸，溶于水和乙醇。草酸钙溶于水，是人体结石和结石的主要成分。(2)分子组成和结构分子式结构式结构简式结构特点(3)化学性质：乙二酸是最简单的饱和二元羧酸，是二元羧酸中酸性强的。乙二酸有较强的性，可被高锰酸钾，使酸性高锰酸钾溶液。=1\*GB3①弱酸性(乙二酸的电离方程式)：=2\*GB3②乙二酸与酸性高锰酸钾溶液的反应：(4)用途：常用于化学分析的还原剂。也是重要的化工原料。3、苯甲酸()：俗称酸，色晶体，易，溶于水，溶于乙醇，乙醚。酸性比乙酸，比甲酸。用于合成香料、药物等，其钠盐或钾盐是常用的食品防腐剂。4、高级脂肪酸：高级脂肪酸指的是分子中含碳原子数的脂肪酸，它们的酸性很，在水中的溶解度甚至溶于水，酸(C17H35COOH)、酸(C15H31COOH)、酸(C17H33COOH)、酸(C17H31COOH)都是常见的高级脂肪酸。5、羟基酸：柠檬酸、苹果酸、乳酸等，分子中含有羟基和羧基，因此既有羟基的特性，又有羧基的特性。四、酯化反应的几种基本类型酯化反应的通式：1、一元羧酸与一元醇的酯化反应(甲酸与甲醇)2、多元醇与一元羧酸的酯化反应(乙酸和乙二醇)1：1反应2：1反应3、多元羧酸与一元醇的酯化反应(乙二酸和乙醇)1：1反应1：2反应4、多元羧酸与多元醇的酯化反应(乙二酸和乙二醇)1：1成链状1：1成环状成聚酯5、羟基酸的酯化反应(乳酸)两分子乳酸酯化成链状两分子乳酸酯化成环状一分子乳酸酯化成环状乳酸的缩聚反应►问题一典型物质中羟基活泼性比较【典例1】最新研究表明，咖啡中含有的咖啡酸能使人心脑血管更年轻。咖啡酸的结构简式如图所示，下列有关咖啡酸的叙述不正确的是 ()A．咖啡酸的分子式为C9H8O4B．1mol咖啡酸可以和1molNaHCO3反应C．1mol咖啡酸可以和3molNaOH反应D．可以用高锰酸钾检验出咖啡酸分子中含有碳碳双键【变式1-1】某种有机物A的结构简式为：。（1）A跟过量NaOH完全反应时，A和参加反应的NaOH的物质的量之比为__________；（2）A跟银氨溶液反应时，A和被还原的Ag（NH3）2OH的物质的量之比为__________；（3）A在浓H2SO4作用下，若发生分子内脱水，所生成的有机物的结构简式为____________________；【变式1-2】绿原酸是金银花的主要抗菌、抗病毒有效药理成分之一，在体内能被蛋白质灭活，结构简式如图所示。下列说法正确的是A．1mol绿原酸最多可与4molBr2发生加成反应B．1mol氢化绿原酸与足量饱和NaHCO3溶液反应，可放出33.6L(标准状况)CO2C．绿原酸在酸性条件下发生水解反应得到的产物均可以与FeCl3溶液发生显色反应D．一定量的氢化绿原酸分别与足量Na、NaOH反应，消耗二者物质的量之比为3∶1►问题二酯化反应的特点及类型【典例2】苹果酸是一种常见的有机酸，其结构简式为：HOOC－－CH2－COOH（1）苹果酸分子所含官能团的名称是__________、____________。（2）苹果酸不易发生的反应有____________（选填序号）。①加成反应②酯化反应③加聚反应④氧化反应⑤消去反应⑥取代反应（3）物质A（C4H5O4Br）在一定条件下可发生水解反应，得到苹果酸和溴化氢。由A制取苹果酸的化学方程式是____________________________________。（4）写出两分子苹果酸反应生成八元环酯的化学方程式____________________。（5）苹果酸发生缩聚反应所得的链节中含3个碳原子的聚酯的结构简式为_________。【变式2-1】酸牛奶中含有乳酸[CH3CH(OH)COOH]，乳酸经一步反应能生成下列物质的个数是①CH2=CHCOOH

②

③CH3CH(OH)COOCH3④

⑤A．5 B．4 C．3 D．2【变式2-2】已知在水溶液中存在平衡：，当与CH3CH2CH2OH发生酯化反应时，不可能生成的是A． B．C．D．1．乳酸(2-羟基丙酸)是一种常见的有机物，下列关于弱酸的描述错误的是A．结构简式为B．乳酸能与NaOH反应C．两分子乳酸能发生酯化反应生成一个六元环化合物D．n个乳酸分子能发生缩聚反应生成分子式为的聚合物2．下列有关常见羧酸的说法中不正确的是A．甲酸是一种无色有刺激性气味的液体，易溶于水B．乙酸的沸点低于丙醇，高于乙醇C．苯甲酸的酸性比碳酸强，可以和碳酸氢钠反应制取CO2D．乙二酸具有还原性，可以使酸性KMnO4溶液褪色3．某有机物A的结构简式为

，若取等物质的量的A分别与足量的、溶液、溶液充分反应，理论上消耗、、的物质的量之比为A．3∶2∶1 B．3∶2∶2 C．6∶4∶5 D．3∶2∶34．在浓硫酸存在时加热，可得到分子式为C5H8O2的有机物，该有机物不可能是A． B． C． D．5．柑橘类水果中含有柠檬酸，其结构简式如图所示，下列有关说法错误的是A．分子式是B．可以发生取代反应、加聚反应、酯化反应C．能与反应生成D．该有机物最多可消耗6．某有机物的结构简式如下所示。(1)当和反应时，可转化为。(2)当和反应时，可转化为。(3)当和反应时，可转化为。1.最新研究表明，咖啡中含有的咖啡酸能使人心脑血管更年轻。咖啡酸的结构简式如图所示，下列有关咖啡酸的叙述不正确的是 ()A．咖啡酸的分子式为C9H8O4B．1mol咖啡酸可以和1molNaHCO3反应C．1mol咖啡酸可以和3molNaOH反应D．可以用高锰酸钾检验出咖啡酸分子中含有碳碳双键2.已知酸性：苯甲酸＞H2CO3＞苯酚，将转变为的方法是A．与足量的稀硫酸共热后，加入足量的Na2CO3溶液B．与足量的NaOH溶液共热后，再通入足量的CO2C．加热溶液，再加入足量的NaHCO3溶液D．与足量的Na2CO3溶液共热3.茯苓新酸DM是从中药茯苓中提取的一种化学物质，具有一定生理活性，其结构简式如图。关于该化合物，下列说法不正确的是A．可使酸性溶液褪色 B．可发生取代反应和加成反应C．可与金属钠反应放出 D．分子中含有3种官能团4．苹果酸是一种常见的有机酸，结构简式为苹果酸可能发生的反应是(

)①与NaOH溶液反应②与石蕊试液作用变红③等量的苹果酸与足量的Na、NaHCO3在相同条件下生成的气体一样多④一定条件下与乙酸酯化⑤一定条件下与乙醇酯化A．①②③ B．①②④⑤C．①②③⑤ D．①②③④⑤5．某优质甜樱桃中含有一种羟基酸(用M表示)，M的碳链结构无支链，分子式为C4H6O5；1.34gM与足量的碳酸氢钠溶液反应，生成标准状况下的气体0.448L。M在一定条件下可发生如下转化：（M、A、B、C分子中碳原子数目相同）。下列有关说法中不正确的是A．M的结构简式为HOOC—CH(OH)—CH2—COOHB．B能发生酯化、消去、取代等反应C．与M官能团种类、数量完全相同的同分异构体还有2种D．C物质不可能溶于水6.某校学生小组为探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱进行下述实验。该校学生设计了下图的实验装置(夹持仪器已略去)。(1)某学生检查装置A的气密性时，先关闭止水夹，从左管向U型管内加水，至左管液面高于右管液面，静置一段时间后，若U型管两侧液面差不发生变化，则气密性良好。你认为该学生的操作正确与否?___________________(填“正确”或“错误”)，大理石与乙酸溶液反应的离子方程式为___________________________________。

(2)装置A中反应产生的气体通入苯酚钠溶液中，实验现象为_________________________，反应的离子方程式为_____________________________________。

(3)有学生认为(2)中的实验现象不足以证明碳酸的酸性比苯酚强，理由是________________________，改进该装置的方法是____________________________________________________________。

(4)在相同温度下，测定相同物质的量浓度a．NaHCO3溶液、b．Na2CO3溶液、c．CH3COONa溶液、d．溶液的pH，其pH由大到小排列的顺序为____________(填溶液编号)。

第16课羧酸1．认识羧酸的组成和结构特点；2．认识乙酸的化学性质；3．了解羧酸类物质的重要应用。一、羧酸的结构与分类1、羧酸的组成和结构(1)羧酸：由烃基(或氢原子)与羧基相连而构成的有机化合物。官能团为—COOH或。(2)通式：一元羧酸的通式为R—COOH，饱和一元羧酸的通式：CnH2nO2或CnH2n＋1COOH。【名师拓展】饱和一元羧酸与比它多一个碳原子的饱和一元醇［Cn＋1H2(n＋1)＋2O］等式量。2、羧酸的分类(1)按烃基分为脂肪酸（如甲酸、乙酸）和芳香酸（如苯甲酸）。(2)按羧基数目分为一元羧酸（如丙酸CH3CH2COOH）、二元羧酸（如乙二酸HOOC-COOH）和多元羧酸（如柠檬酸）。(3)根据烃基的饱和程度不同，又可以分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。分子中含碳原子数较多的脂肪酸称为高级脂肪酸，酸性较弱，在水中的溶解度不大甚至难溶于水。3、羧酸的命名(1)选主链，称某酸：选择含有羧基在内的最长碳链作为主链，根据主链的碳的数目命名为“某酸”。(2)编号位，定支链：主链编号时要从羧基上的碳原子开始编号。(3)标位置，写名称：取代基位次—取代基名称—某酸。名称中不必对羧基定位，因为羧基必然在其主链的边端，如命名为：3—甲基丁酸。4、羧酸的同分异构（1）种类：碳架异构、官能团异构。（2）官能团异构：同碳原子数的羧酸(-COOH)与酯(-COO-)、羟基醛、羟基酮等互为同分异构体。①羧酸：先写碳架，链端变羧基。②酯：先写碳架，后插入酯基（正、反）。【易错提醒】=1\*GB3①羧基只能位于链端，羧酸无官能团位置异构②对称结构无需考虑反向插入。5、羧酸的物理性质(1)溶解性：羧酸在水中的溶解性由组成羧酸的两个部分烃基(R—)和羧基(—COOH)所起的作用的相对大小决定，R—部分不溶于水，羧基部分溶于水。当羧酸碳原子数在4以下时—COOH部分的影响起主要作用，如甲酸、乙酸等分子中碳原子数较少的羧酸能够与水互溶；随着分子中碳原子数的增加，R—部分的影响起主要作用，一元羧酸在水中的溶解度迅速减小，甚至不溶于水。(2)沸点=1\*GB3①随分子中碳原子数的增加，沸点逐渐升高。=2\*GB3②羧酸与相对分子质量相当的其他有机物相比，沸点较高，这与羧酸分子间可以形成氢键有关。【名师拓展】由于羧酸分子形成氢键的机会比相对分子质量相近的醇的多，羧酸的沸点比相应的醇的高。二、羧酸的化学性质(以乙酸为例)1.乙酸的结构、物理性质及用途1）乙酸分子的组成与结构分子式结构式结构简式球棍模型空间充填模型官能团C2H4O2CH3COOH羧基(—COOH或)2）乙酸的物理性质乙酸俗名醋酸，是一种无色液体，具有强烈刺激性气味，易挥发，溶点16.6℃，沸点108℃，易溶于水和乙醇。当温度低于16.6时，乙酸就会凝结成像冰一样的晶体，所以无水乙酸又叫冰醋酸2.乙酸的化学性质羧酸的化学性质主要取决于羧基的官能团。由于受氧原子电负性较大等因素影响，当羧酸发生化学反应时，羧基()中①②号极性键容易断裂。当O—H断裂时，会解离出H+，使羧酸表现出酸性；当C—O断裂时，—OH可以被其他基团取代，生成酯、酰胺等羧酸衍生物。1）乙酸的酸性：乙酸是一种重要的有机酸，具有酸性，比H2CO3的酸性强，在水中可以电离出H＋，电离方程式为：CH3COOHCH3COO－＋H＋，是一元弱酸，具有酸的通性乙酸的酸性相关的化学方程式(1)乙酸能使紫色石蕊溶液变红色CH3COOHCH3COO－＋H＋(2)与活泼金属(Na)反应2Na＋2CH3COOH2CH3COONa＋H2↑(3)与某些金属氧化物(Na2O)反应Na2O＋2CH3COOH2CH3COONa＋H2O(4)与碱[NaOH、Cu(OH)2]发生中和反应CH3COOH＋NaOHCH3COONa＋H2OCu(OH)2＋2CH3COOH(CH3COO)2Cu＋2H2O(5)与某些盐(Na2CO3、NaHCO3)反应Na2CO3＋2CH3COOH2CH3COONa＋CO2↑＋H2OCH3COOH＋NaHCO3CH3COONa＋CO2↑＋H2O【探究——羧酸的酸性p75】参考答案：(1)设计实验证明羧酸的酸性（提供的羧酸有甲酸、苯甲酸和乙二酸）实验内容实验现象结论向滴有酚酥溶液的氢氧化钠溶液中分别滴加甲酸、苯甲酸和乙二酸溶液，观察溶液颜色的变化溶液的红色最终褪去甲酸、苯甲酸、乙二酸均显酸性(2)设计实验，比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱实验设计原理利用醋酸能够与碳酸钠反应生成碳酸，证明乙酸的酸性大于碳酸的酸性，然后把生成的二氧化碳通入饱和碳酸氢钠溶液中除杂，最后苯酚钠溶液中，苯酚钠溶液变浑浊，证明碳酸的酸性强于苯酚的酸性实验装置装Na2CO3的装置现象及解释有无色气体产生，说明酸性：乙酸＞碳酸方程式：2CH3COOH＋Na2CO32CH3COONa＋CO2↑＋H2O装苯酚钠溶液试管的现象及解释溶液变浑浊，说明酸性：碳酸＞苯酚方程式：装饱和NaHCO3装置的作用除去CO2气体中挥发的乙酸实验结论酸性：乙酸＞碳酸＞苯酚【讨论】参考答案：(1)甲酸分子中含有羧基，又含有醛基，除具有酸性外，还具有醛基的还原性，能被银氨溶液、新制的氢氧化铜、酸性高锰酸钾溶液、溴水氧化。(2)饱和碳酸氢钠溶液的作用：除去混在二氧化碳中的CH3COOH，以防止对H2CO3、C6H5OH酸性强弱的比较造成干扰。反应的方程式为：2CH3COOH＋Na2CO32CH3COONa＋CO2↑＋H2OCH3COOH+NaHCO3→CH3COONa+H2O+CO2(3)醇、酚、羧酸分子中羟基氢原子的活泼性比较含羟基的物质比较项目乙醇苯酚乙酸结构简式CH3CH2OHCH3COOH羟基上氢原子活泼性不能电离微弱电离部分电离酸性中性极弱酸性弱酸性与Na反应反应放出H2反应放出H2反应放出H2与NaOH反应不反应反应反应与Na2CO3反应不反应反应反应与NaHCO3反应不反应不反应反应放出CO2【名师归纳】=1\*GB3①常见物质的酸性：HCl(H2SO4)＞乙二酸＞甲酸＞苯甲酸＞乙酸＞丙酸＞H2CO3＞苯酚＞HCO3－＞CH3CH2OH；羧酸都是弱酸，不同的羧酸酸性不同，但低级羧酸的酸性都比碳酸强。=2\*GB3②和Na2CO3反应生成气体：1mol-COOH生成0.5molCO2气体；③和NaHCO3反应生成气体：1mol-COOH生成1molCO2气体；④和Na反应生成气体：1mol-COOH生成0.5molH2；1mol-OH生成0.5molH2。2）酯化反应：羧酸和醇在酸催化下生成酯和水的反应叫酯化反应，属于取代反应【思考与讨论p76】参考答案：可以使用同位素示踪法，证实乙酸与乙醇的酯化反应是乙酸分子中竣基的羧基与乙醇分子中轻基的氢原子结合成水，其余部分相互结合成酯，其反应可用化学方程式表示如下：脱水方式(1)酸脱羟基醇脱氢(2)醇脱羟基酸脱氢同位素示踪法在化学上为了辨明反应历程，常用同位素示踪法。即把某些分不清的原子做上记号，类似于侦察上的跟踪追击。事实上，科学家把乙醇分子中的氧原子换成放射性同位素18O，结果检测到只有生成的乙酸乙酯中才有18O，说明脱水情况为第一种酯化反应机理(羧酸脱羟基醇脱氢)(1)实验探究实验过程在一支试管中加入3mL乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL冰醋酸，再加入几片碎瓷片。连接好装置，用酒精灯小心加热，将产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上，观察现象实验装置实验现象①试管中液体分层，饱和Na2CO3溶液的液面上有透明的油状液体生成②能闻到香味(2)反应的方程式：(可逆反应，也属于取代反应)(3)酯化反应的机理：羧酸脱羟基醇脱氢。【易错提醒】①试剂的加入顺序：先加入乙醇，然后沿器壁慢慢加入浓硫酸，冷却后再加入CH3COOH。②导管末端不能插入饱和Na2CO3溶液中，防止挥发出来的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水，造成溶液倒吸。③浓硫酸的作用：a．催化剂——加快反应速率；b．吸水剂——除去生成物中的水，使反应向生成物的方向移动，提高CH3COOH、CH3CH2OH的转化率；=4\*GB3④饱和Na2CO3溶液的作用：a．中和挥发出的乙酸b．溶解挥发出的乙醇c．降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层，得到酯。=5\*GB3⑤加入碎瓷片的作用：防止暴沸。=6\*GB3⑥实验中，乙醇过量的原因：提高乙酸的转化率。=7\*GB3⑦长导管作用：导气兼冷凝作用。=8\*GB3⑧不能用NaOH溶液代替饱和Na2CO3溶液：乙酸乙酯在NaOH存在下水解较彻底，几乎得不到乙酸乙酯=9\*GB3⑨在该反应中，为什么要强调加冰醋酸和无水乙醇，而不用他们的水溶液？因为冰醋酸与无水乙醇基本不含水，可以促使反应向生成酯的方向进行。⑩为什么刚开始加热时要缓慢？防止反应物还未来得及反应即被加热蒸馏出来，造成反应物的损失。(5)酯化反应通式:(6)无机含氧酸与醇作用也能生成酯①乙醇与硝酸的酯化反应：C2H5OH＋HONO2C2H5—O—NO2(硝酸乙酯)＋H2O②乙醇与硫酸的酯化反应：C2H5OH＋HO—SO3HC2H5—O—SO3H(硫酸氢乙酯)＋H2O【思考与讨论p76】参考答案：酯化反应是可逆反应，根据化学平衡原理，提高乙酸乙酯产率的措施有：①由于乙酸乙酯的沸点比乙酸、乙醇都低,因此从反应物中不断蒸出乙酸乙酯，使平衡右移；②增加乙酸或乙醇的量，使平衡右移；③使用浓硫酸作吸水剂,使平衡右移，可提高乙酸乙酯的产率。三、常见的羧酸1、甲酸(1)物理性质：甲酸俗称蚁酸，无色、有刺激性气味的液体，有腐蚀性，能与水、乙醇等互溶。(2)分子组成和结构分子式结构式结构简式结构特点CH2O2既有羧基又有醛基HCOOH醛基的性质：氧化反应(银镜反应)羧酸的性质：酸的通性、酯化反应(3)化学性质=1\*GB3①弱酸性：甲酸的电离方程式HCOOHH＋＋HCOO－=2\*GB3②与活泼金属(Na)反应放出H22Na＋2HCOOH2HCOONa＋H2↑=3\*GB3③与某些金属氧化物(Na2O)反应Na2O＋2HCOOH2HCOONa＋H2O=4\*GB3④与碱(NaOH)中和HCOOH＋NaOHHCOONa＋H2O=5\*GB3⑤与某些盐(NaHCO3)反应HCOOH＋NaHCO3HCOONa＋CO2↑＋H2O⑥甲酸与乙醇酯化反应=7\*GB3⑦甲酸与银氨溶液的反应HCOOH＋2Ag(NH3)2OH(NH4)2CO3＋2Ag↓＋2NH3＋H2O=8\*GB3⑧甲酸与Cu(OH)2的反应(常温)2HCOOH＋Cu(OH)2(HCOO)2Cu＋2H2O=9\*GB3⑨甲酸与Cu(OH)2的反应(加热)HCOOH＋2Cu(OH)2＋2NaOHCu2O↓＋4H2O＋Na2CO3a．结构的特殊性决定了性质的特殊性，甲酸具有其它羧酸所没有的性质——还原性b．能发生银镜反应的有机物除了醛类，还有甲酸、甲酸盐、甲酸某酯(4)用途：工业上作还原剂，也是合成医药、农药和染料等的原料。2、乙二酸(1)物理性质：俗称“草酸”，无色晶体，通常含有两分子结晶水[(COOH)2•2H2O]，加热至100℃时失水成无水草酸，可溶于水和乙醇。草酸钙难溶于水，是人体膀胱结石和肾结石的主要成分。(2)分子组成和结构分子式结构式结构简式结构特点H2C2O4一个分子中含有两个羧基(3)化学性质：乙二酸是最简单的饱和二元羧酸，是二元羧酸中酸性最强的。乙二酸有较强的还原性，可被高锰酸钾氧化，使酸性高锰酸钾溶液褪色。=1\*GB3①弱酸性(乙二酸的电离方程式)：H2C2O4H＋＋HC2O4－；HC2O4－H＋＋C2O42－=2\*GB3②乙二酸与酸性高锰酸钾溶液的反应：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O(4)用途：常用于化学分析的还原剂。也是重要的化工原料。3、苯甲酸()：俗称安息香酸，无色晶体，易升华，微溶于水，易溶于乙醇，乙醚。酸性比乙酸强，比甲酸弱。用于合成香料、药物等，其钠盐或钾盐是常用的食品防腐剂。4、高级脂肪酸：高级脂肪酸指的是分子中含碳原子数较多的脂肪酸，它们的酸性很弱，在水中的溶解度不大甚至难溶于水，硬脂酸(C17H35COOH)、软脂酸(C15H31COOH)、油酸(C17H33COOH)、亚油酸(C17H31COOH)都是常见的高级脂肪酸。5、羟基酸：柠檬酸、苹果酸、乳酸等，分子中含有羟基和羧基，因此既有羟基的特性，又有羧基的特性。四、酯化反应的几种基本类型酯化反应的通式：1、一元羧酸与一元醇的酯化反应(甲酸与甲醇)2、多元醇与一元羧酸的酯化反应(乙酸和乙二醇)1：1反应2：1反应3、多元羧酸与一元醇的酯化反应(乙二酸和乙醇)1：1反应1：2反应4、多元羧酸与多元醇的酯化反应(乙二酸和乙二醇)1：1成链状1：1成环状成聚酯5、羟基酸的酯化反应(乳酸)两分子乳酸酯化成链状两分子乳酸酯化成环状一分子乳酸酯化成环状乳酸的缩聚反应►问题一典型物质中羟基活泼性比较【典例1】最新研究表明，咖啡中含有的咖啡酸能使人心脑血管更年轻。咖啡酸的结构简式如图所示，下列有关咖啡酸的叙述不正确的是 ()A．咖啡酸的分子式为C9H8O4B．1mol咖啡酸可以和1molNaHCO3反应C．1mol咖啡酸可以和3molNaOH反应D．可以用高锰酸钾检验出咖啡酸分子中含有碳碳双键【答案】D【解析】A．由咖啡酸的结构可知，有机物的分子式为C9H8O4，故A正确；B．酚羟基与NaHCO3不反应，1mol咖啡酸可以和1molNaHCO3反应，故B正确；C．羧基和酚羟基都能和氢氧化钠反应，所以1mol咖啡酸可以和3mol氢氧化钠反应，故C正确；D．因为酚羟基也能和高锰酸钾反应，所以不能用高锰酸钾检验碳碳双键，故D错误。【解题必备】1．羟基氢原子活泼性的比较醇水酚低级羧酸羟基上氢原子活泼性在水溶液中的电离程度极难电离难电离微弱电离部分电离酸碱性中性中性很弱的酸性弱酸性与Na反应反应放出H2反应放出H2反应放出H2反应放出H2与NaOH反应不反应不反应反应反应与NaHCO3反应不反应水解不反应反应放出CO2与Na2CO3反应不反应水解反应生成NaHCO3反应放出CO22．羟基中氢原子活泼性①，②CH3CH2OH，③H—OH，④，⑤(碳酸)，五种物质中羟基上氢原子的活泼性顺序为①>⑤>④>③>②。【变式1-1】某种有机物A的结构简式为：。（1）A跟过量NaOH完全反应时，A和参加反应的NaOH的物质的量之比为__________；（2）A跟银氨溶液反应时，A和被还原的Ag（NH3）2OH的物质的量之比为__________；（3）A在浓H2SO4作用下，若发生分子内脱水，所生成的有机物的结构简式为____________________；【答案】（1）1∶2（2）1∶2（3）【解析】（1）中羧基、酚羟基能和氢氧化钠溶液反应，所以A和参加反应的NaOH的物质的量之比为1∶2；（2）中含有一个醛基，醛基能和银氨溶液发生银镜反应，含有一个醛基的物质A与被还原的Ag（NH3）2OH的物质的量之比为1∶2；（3）中含有羧基和醇羟基，在浓硫酸作催化剂、加热条件下发生分子内酯化反应，生成物的结构简式为：。【变式1-2】绿原酸是金银花的主要抗菌、抗病毒有效药理成分之一，在体内能被蛋白质灭活，结构简式如图所示。下列说法正确的是A．1mol绿原酸最多可与4molBr2发生加成反应B．1mol氢化绿原酸与足量饱和NaHCO3溶液反应，可放出33.6L(标准状况)CO2C．绿原酸在酸性条件下发生水解反应得到的产物均可以与FeCl3溶液发生显色反应D．一定量的氢化绿原酸分别与足量Na、NaOH反应，消耗二者物质的量之比为3∶1【答案】D【解析】A．1mol绿原酸含有1mol碳碳双键能和发生加成反应，含有酚羟基，使得苯环邻位和对位上的氢原子变得活泼，容易发生取代，消耗，A错误；B．氢化绿原酸分子中含1个－COOH，1mol－COOH与足量饱和溶液反应，可放出22.4L(标准状况)，B错误；C．绿原酸水解产物为和，其中不含酚羟基，不能与溶液发生显色反应，C错误；D．氢化绿原酸分子中含1个－COOH，5个－OH，可与Na反应，1mol氢化绿原酸消耗6molNa，分子中含－COO－，－COOH可与NaOH反应，1mol氢化绿原酸消耗2molNaOH反应，消耗二者物质的量之比为3∶1，D正确；答案选D。►问题二酯化反应的特点及类型【典例2】苹果酸是一种常见的有机酸，其结构简式为：HOOC－－CH2－COOH（1）苹果酸分子所含官能团的名称是__________、____________。（2）苹果酸不易发生的反应有____________（选填序号）。①加成反应②酯化反应③加聚反应④氧化反应⑤消去反应⑥取代反应（3）物质A（C4H5O4Br）在一定条件下可发生水解反应，得到苹果酸和溴化氢。由A制取苹果酸的