高考化学一轮复习第十一章第三节烃的衍生物课件

第三节烃的衍生物课标要求核心素养1.掌握卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的结构与性质以及它们之间的相互转化。2.了解烃的衍生物的合成方法。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。1.宏观辨识与微观探析：能从官能团角度认识卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念，并能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。2.证据推理与模型认知能对卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的组成、结构及其变化提出可能的假设，并能解释某些化学现象，揭示现象的本质和规律。[目标导航][自主测评]1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)取溴乙烷的水解液，向其中加入AgNO3

溶液，可观察到淡黄色沉淀。())(2)医用酒精的浓度通常为95%。((3)CH3CH2OH在水中的溶解度大于在水中的溶解度。()和含有的官能团相同，二者的

(4))(5)能发生银镜反应的有机物都属于醛类。()(6)C4H8O2属于酯的结构共有3种。()(7)用NaOH溶液除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸。()(8)一定条件下，能发生水解反应和银镜反应。()化学性质相似。(答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×错因：有机物只要含有醛基就能发生银镜反应，但能发生银镜反应的不一定都是醛类，可能是其他含有醛基的有机物，如甲酸、葡萄糖等。(6)×错因：C4H8O2属于酯的结构有4种，其结构简式分别为HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOC2H5、CH3CH2COOCH3。(7)×(8)√

2.某有机化合物A由C、H、O三种元素组成。在一定条件下，由A可以转化为有机化合物B、D和F，C又可以转化为B和A。它们的转化关系如图所示。已知D的蒸气密度是氢气的22倍，并可以发生银镜反应。(1)写出A～F的结构简式和名称。(2)写出实现①～⑧转化的化学方程式，并注明反应类型。答案：(1)A：CH3CH2OH，乙醇；B：CH2==CH2，乙烯；C：CH3CH2Br，溴乙烷；D：CH3CHO，乙醛；E：CH3COOH，乙酸；F：CH3COOCH2CH3，乙酸乙酯(2)①CH3CH2OHCH2==CH2↑＋H2O，消去反应②CH2==CH2＋HBr―→CH3CH2Br，加成反应反应③CH3CH2Br＋NaOHCH2==CH2↑＋NaBr＋H2O，消去④CH3CH2Br＋NaOH⑤2CH3CH2OH＋O2CH3CH2OH＋NaBr，取代反应2CH3CHO＋2H2O，氧化反应⑥2CH3CHO＋O2⑦CH3CHO＋H2

2CH3COOH，氧化反应CH3CH2OH，还原反应CH3COOCH2CH3＋H2O，

⑧CH3COOH＋CH3CH2OH取代(酯化)反应考点一卤代烃1.概念及分类(1)概念烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物称为卤代烃，通式可表示为R—X(X＝卤素)。(2)分类2.物理性质3.化学性质(以CH3CH2Br为例)(1)取代反应(水解反应)①结构与性质的关系卤素卤素原子

在卤代烃分子中，卤素原子的电负性比碳原子的大，使C—X的电子向________原子偏移，进而使碳原子带部分正电荷(δ＋)，_________________带部分负电荷(δ－)，形成极性较强的共价键：

原子被其他原子或原子团所取代，生成负离子而离去。Cδ＋—Xδ－。因此，卤代烃在化学反应中，C—X较易断裂，使卤素②反应原理溴乙烷在NaOH溶液中水解，化学方程式为_______________________________________。CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr

(2)消去反应 ①概念 有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O、HX等)，而生成含____________的化合物的反应叫做消去反应。不饱和键“邻位消去”——连有卤素原子的邻位碳上必须有氢原子。②反应条件：________(如NaOH

或KOH)的醇溶液，加热。③反应原理强碱

溴乙烷在NaOH的乙醇溶液中加热，发生消去反应，化学方程式为_______________________________________________。CH3CH2Br＋NaOHCH2==CH2↑＋NaBr＋H2O4.卤代烃(RX)中卤素原子的检验

①不能直接向卤代烃中加入AgNO3

溶液检验卤素的种类，二者不反应；②卤代烃水解液呈碱性，要先加入稀硝酸酸化后，再加入AgNO3溶液，根据沉淀颜色判断卤代烃中卤素的种类。考点二醇和酚羟基与饱和碳原子相连的化合物称为醇，羟基与苯环直接相连而形成的化合物称为酚。1.醇的结构与性质(1)醇的分类物理性质递变规律溶解度醇在水中的溶解度一般随着碳原子数的增加而________沸点醇的沸点一般随碳原子数的增加而________(2)醇的物理性质降低升高特别考虑氢键对溶解度、沸点的影响

①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的沸点，其原因是醇分子之间能形成氢键；②甲醇、乙醇和丙醇均可与水互溶，因为醇分子与水分子之间能形成氢键。(3)醇的化学性质(以乙醇为例)氢原子取代消去

在醇分子中，氧原子吸引电子的能力比氢原子和碳原子的强，使O—H和C—O的电子都向氧原子偏移。因此，醇在发生反应时，O—H容易断裂，使羟基中的___________被取代；同样，C—O也易断裂，使羟基被取代或脱去，发生_________反应或_______反应。条件断键位置反应类型化学方程式Na①置换反应2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑HBr，△②取代反应CH3CH2OH＋HBr

CH3CH2Br＋H2OO2(Cu)，△①③氧化反应2CH3CH2OH＋O2

2CH3CHO＋2H2O浓硫酸，170℃②④消去反应CH3CH2OH

CH2==CH2↑＋H2O条件断键位置反应类型化学方程式浓硫酸，140℃①或②取代反应2CH3CH2OH

C2H5OC2H5＋H2OCH3COOH，浓硫酸①酯化反应CH3CH2OH＋CH3COOH

CH3COOC2H5＋H2O(续表)(1)醇的催化氧化反应规律(2)醇的消去反应规律

①结构条件：醇分子中连有羟基的碳原子必须有相邻的碳原子，该相邻的碳原子上必须连有氢原子。CH3OH(无相邻碳原子)、(相邻碳原子上无氢原子)等结构的醇不能发生消去反应。②醇消去反应的条件：浓硫酸、加热。

③一元醇发生消去反应生成的烯烃种类数等于连羟基的碳原子的邻位碳原子上不同化学环境下的氢原子的种类数。例如，的消去产物有2种。2.酚的结构与性质(1)苯酚的物理性质被氧化互溶乙醇(2)苯酚的化学性质由于苯酚中的羟基和苯环直接相连，苯环与羟基之间的相互作用使酚羟基在性质上与醇羟基有显著差异。紫粉红(1)苯酚的酸性比碳酸的弱：＋CO2＋H2O―→＋NaHCO3。

(2)一定条件下，苯酚与甲醛可以发生缩聚反应生成酚醛树脂：n＋nHCHO＋(n－1)H2O。考点三醛和酮1.醛的概念烃基(或氢原子)—CHOCnH2nO(n≥1)

醛是由____________________与醛基相连而构成的化合物，可表示为R—CHO，官能团为____________。饱和一元醛的通式为_______________。2.乙醛的结构与物理性质(1)乙醛的物理性质乙醛是无色、具有刺激性气味的液体，密度比水的________，沸点低，易挥发，易燃烧，能与水、乙醇等互溶。(2)乙醛的分子结构

乙醛的结构式为__________________，结构简式为CH3CHO，其官能团为________(—CHO)，对乙醛的化学性质起决定作用。醛基小3.乙醛的化学性质(1)加成反应①催化加氢乙醛和H2

的混合气体通过热的镍催化剂，发生催化加氢反应得到乙醇，化学方程式为_________________________________。CH3CHO＋H2CH3CH2OH②与HCN加成

醛基的C==O键中，氧原子的电负性较大，C==O键的电子偏向氧原子，使氧原子带部分负电荷，碳原子带部分正电荷，使醛基具有较强的极性。乙醛与一些极性试剂发生加成反应，与HCN反应的化学方程式为_______________________________________。(2)氧化反应①银镜反应必须在碱性条件下进行，水浴加热CH3CHO＋

ⅰ.银氨溶液的配制：向AgNO3溶液中逐滴加入氨水，先产生白色沉淀，继续滴加氨水，直至沉淀恰好完全溶解，制得银氨溶液。2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O

ⅱ.乙醛与银氨溶液反应的化学方程式为_______________________________________________________________________。②与新制Cu(OH)2

悬浊液反应必须在碱性条件下进行，加热煮沸CH3CHO＋

乙醛与Cu(OH)2

悬浊液反应的化学方程式为________________________________________________________________。2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O③催化氧化反应乙醛在一定温度和催化剂存在下，能被空气中的O2

氧化成乙酸，化学方程式为___________________________________。2CH3COOH2CH3CHO＋O24.酮的结构与性质(1)酮的分子结构烃基羰基与两个_________相连的化合物叫做酮，其结构可表示为___________。丙酮()是最简单的酮。(2)丙酮的性质①物理性质丙酮是无色透明的液体，沸点低，易挥发，能与水、乙醇等互溶。②化学性质

丙酮不能被银氨溶液、新制的Cu(OH)2

等弱氧化剂氧化。在催化剂存在的条件下，丙酮可与H2

发生加成反应，化学方程式为_______________________________________。酮羰基的化学性质类似于醛基，能发生加成反应(如H2、HCN等)，如。考点四羧酸羧酸衍生物1.羧酸(1)羧酸的概念烃基羧基—COOHCnH2nO2(n≥1)

①羧酸是由________(或氢原子)与________(—COOH)相连构成的有机化合物，官能团为__________。饱和一元羧酸的分子通式为_______________，与相同碳原子数的饱和一元酯互为同分异构体。 ②羧酸衍生物是羧酸分子中羧基上的羟基被其他原子或原子团取代后的生成物，如乙酰胺(CH3CONH2)。(2)羧酸的分类项目甲酸苯甲酸乙二酸物理性质无色、有刺激性气味的液体，能与水、乙醇等互溶无色晶体，易升华，微溶于水，易溶于乙醇无色晶体，可溶于水和乙醇用途做还原剂，合成医药、农药和染料等的原料用于合成香料、药物等；苯甲酸钠是常用食品防腐剂化学分析中常用还原剂，重要的化工原料(3)三种重要的羧酸溶解度随碳原子数的增加，一元羧酸在水中的溶解度迅速_____，甚至不溶于水沸点随碳原子数的增加，一元羧酸的沸点逐渐________(4)羧酸的物理性质氢键影响羧酸的溶解度、沸点等减小升高

(5)羧酸的化学性质 羧酸的化学性质主要取决于羧基，受氧原子电负性较大等因素影响，羧酸发生化学反应时，羧基结构中下面两个部位的化学键容易断裂：

①酸性

的电离方程式为____________________________，与NaOH反应的离子方程式为_____________________________________。当O—H键断裂时，会解离出H＋，使羧酸表现出酸性。乙酸CH3COO－＋H＋CH3COOHCH3COOH＋OH－―→CH3COO－＋H2O②酯化反应

羧酸和醇在酸催化下可发生酯化反应，如乙酸与乙醇在浓硫酸催化和加热条件下反应，生成乙酸乙酯，化学方程式为___________________________________________________。CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O2.羧酸衍生物(1)酯①酯的结构—OH

酯是羧酸分子羧基中的________被—OR′取代后的产物，可简写为RCOOR′，其中R和R′可以相同，也可以不同。R可以是H或烃基，R′必须是烃基。②酯的物理性质小难

低级酯是具有芳香气味的液体，密度一般比水的________，________溶于水，易溶于有机溶剂，许多酯是常用的有机溶剂。③酯的化学性质RCOOH＋R′OHRCOONa＋R′OH酸性水解反应机理：碱性水解反应机理：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，反应不可逆。(2)胺①概念氢氨基

胺可以看作是烃分子中的________原子被________所替代得到的化合物。 ②通式 胺有三种结构通式：③化学性质(胺的碱性)(3)酰胺①概念羧酸酰基

酰胺是________分子中羟基被氨基所替代得到的化合物，也可看作氨或胺分子中的氮原子上的氢原子被________取代后的化合物。②通式酰胺基

其中________是酰胺的官能团，R1、R2

可以相同，也可以不同。

③化学性质——水解反应 酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可以发生水解反应。如果水解时加入碱，生成的酸就会变成盐，同时有氨气逸出。RCONH2＋H2O＋HClRCOOH＋NH4Cl；RCONH2

＋NaOHRCOONa＋NH3↑。(4)油脂①组成和结构油脂是______________与甘油反应所生成的酯，由C、H、O三种元素组成，其结构可表示为高级脂肪酸—COO—②分类性质特点密度密度比水________溶解性难溶于水，易溶于有机溶剂状态含有不饱和脂肪酸成分较多的甘油酯，常温下一般呈____态；含有饱和脂肪酸成分较多的甘油酯，常温下一般呈____态熔、沸点天然油脂都是混合物，没有固定的熔、沸点③物理性质小液固④油脂的氢化(油脂的硬化)

烃基上含有碳碳双键，能与H2

发生加成反应。如油酸甘油酯与H2

发生加成反应的化学方程式为___________________________________________。经硬化制得的油脂叫人造脂肪，也称硬化油。⑤水解反应a.酸性条件下如硬脂酸甘油酯在酸性溶液中的水解反应方程式为____________________________________________________。b.碱性条件下——皂化反应如硬脂酸甘油酯在氢氧化钠溶液中的水解反应方程式为_________________________________________________。碱性条件下其水解程度比酸性条件下水解程度大。考向1卤代烃的性质及应用1.(2023年衡水中学调研)有机物甲经两步反应转化为丙，如图所示，下列叙述错误的是()A.甲和丙均可与酸性KMnO4溶液发生反应B.反应(1)的无机试剂是液溴和铁粉，实际起催化作用的是FeBr3C.反应(2)产物中可能含有未反应的甲，可用溴的四氯化碳溶液检验是否含甲D.反应(2)属于取代反应

解析：甲中含有碳碳双键，丙中含有—CH2OH，都能被酸性KMnO4

溶液氧化，A正确；由转化关系可知，反应(1)是甲与Br2发生加成反应生成是的碱性水解反应，属于取代反应，D正确。答案：B的四氯化碳溶液发生加成反应而使溶液褪色，而丙则不能，C正确；反应(2) ，再发生碱性水解生成丙，B错误；甲含有碳碳双键，可与溴2.(2022年枣庄八中检测)有两种有机物Q()与P()，下列有关它们的说法正确的是(

)

A.二者的核磁共振氢谱中均只出现两种峰且峰面积之比为3∶1 B.二者在NaOH醇溶液中均可发生消去反应

C.一定条件下，二者在NaOH溶液中均可发生取代反应

D.Q的一溴代物只有1种，P的一溴代物有2种

解析：Q中两个甲基上有6个等效氢原子，苯环上有2个等效氢原子，峰面积之比应为3∶1，P中核磁共振氢谱有两组峰，面积比为3∶2，A错误；Q中苯环上的卤素原子不能发生消去反应，P中与卤素原子相连碳原子的邻位碳原子上缺少氢原子，不能发生消去反应，B错误；在适当条件下，卤素原子均可被—OH取代，C正确；Q中苯环上的氢原子、甲基上的氢原子均可被溴原子取代，其一溴代物有2种，D错误。答案：C反应类型水解反应(取代反应)消去反应反应条件强碱的水溶液、加热强碱的醇溶液、加热断键方式产物引入—OH，生成醇或酚消去H、X，生成含碳碳双键或 碳碳三键等不饱和键的化合物[归纳提升]卤代烃的水解反应和消去反应

①有两种或三种邻位碳原子，且碳原子上均带有氢原子时，发生消去反应可生成不同的产物。例如，②型卤代烃，发生消去反应可生成R—C≡C—R。例如，BrCH2CH2Br＋2NaOHHC≡CH↑＋2NaBr＋2H2O。CH2==CHCH2CH3(或CH3CH==CHCH3)＋NaCl＋H2O。考向2烃的含氧衍生物的结构与性质3.(2023年新课标卷)光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。下列说法错误的是()A.该高分子材料可降解B.异山梨醇分子中有3个手性碳C.反应式中化合物X为甲醇D.该聚合反应为缩聚反应解析：该高分子材料中含有酯基，可以降解，A正确；如图所示，异山梨醇分子中有4个手性碳，B错误；反应式中异山梨醇释放出一个羟基与碳酸二甲酯释放出的甲基结合生成甲醇，故反应式中X为甲醇，C正确；该反应在生产高聚物的同时还有小分子的物质生成，属于缩聚反应，D正确。答案：B4.豆甾醇是中药半夏中含有的一种天然物质，其分子结构如图)所示。关于豆甾醇，下列说法正确的是( A.属于芳香族化合物

B.含有平面环状结构

C.可发生取代反应和加成反应

D.不能使酸性KMnO4

溶液褪色

解析：该结构中不含苯环，不属于芳香族化合物，A错误；由结构简式可知，其所含的环状结构中大多数为饱和碳原子，饱和碳原子为四面体构型，因此形成的环状结构不是平面结构，B错误；该结构中含有碳碳双键能发生加成反应，含有醇羟基能发生酯化反应，酯化反应属于取代反应，C正确；碳碳双键和醇羟基均能被高锰酸钾溶液氧化，D错误。答案：C考向3多官能团有机物的结构及性质分析5.(2023年湖北卷)李时珍的《本草纲目》记载的中药丹参，其水溶性有效成分之一的结构简式如图。下列说法正确的是()A.该物质属于芳香烃B.可发生取代反应和氧化反应C.分子中有5个手性碳原子D.1mol该物质最多消耗9molNaOH

解析：该有机物中含有氧元素，不属于烃，A错误；该有机物中含有羟基和羧基，可以发生酯化反应，酯化反应属于取代反应，另外，该有机物可以燃烧，即可以发生氧化反应，B正确；将连有四个不同基团的碳原子形象地称为手性碳原子，在该有机物结构中，标有“*”为手性碳，则一共有4个手性碳，C错误；该物质中含有7个酚羟基，2个羧基，2个酯基，则1mol该物质最多消耗11molNaOH，D错误。答案：B

6.已知酸性反应物的转化率和原料成本等因素，将，综合考虑 转变为的最佳方法是()A.与稀硫酸共热后，加入足量NaOH溶液B.与稀硫酸共热后，加入足量Na2CO3

溶液C.与足量的NaOH溶液共热后，再加入适量稀硫酸D.与足量的NaOH溶液共热后，再通入足量CO2解析：原料先在氢氧化钠溶液中水解，转化为，>H2CO3>，故再通入足量CO2。因为酸性：答案：D可转变为官能团典型化学反应

碳碳双键()①加成反应：使溴的CCl4溶液褪色；②氧化反应：使酸性KMnO4溶液褪色羟基(—OH)①与活泼金属(Na)反应；②催化氧化：在铜或银催化下被氧化成醛(含—CH2OH结构)[归纳提升]多官能团有机物的结构与性质分析(1)常见官能团的主要反应官能团典型化学反应羧基(—COOH)①酸的通性；②酯化反应：在浓硫酸催化下与醇反应生成酯和水酯基(—COO—)水解反应：酸性或碱性条件下醛基(—CHO)氧化反应：与新制Cu(OH)2悬浊液加热产生砖红色沉淀或与银氨溶液水浴加热反应生成银镜(续表)类型官能团种类、试剂、反应条件分析及结论加成反应

～X2(X＝Cl、Br，下同)、H2、HBr、H2O，后三种需要有催化剂等条件碳碳双键消失(2)有机物反应类型与结构、性质的关系类型官能团种类、试剂、反应条件分析及结论取代反应—饱和烃：X2(光照)；苯环上的氢：X2(催化剂)、浓硝酸(浓硫酸)—X、—NO2取代碳原子上的氢原子水解型酯、油脂＋H2O(酸作催化剂)生成酸和相应醇酯、油脂＋NaOH(碱溶液作催化剂)生成酸的钠盐和相应醇酯化型R—OH＋R′—COOH(浓硫酸、加热)生成相应的酯和水(续表)类型官能团种类、试剂、反应条件分析及结论氧化反应催化氧化C2H5OH＋O2(Cu或Ag作催化剂)生成乙醛和水KMnO4

氧化型CH2==CH2；C2H5OHCH2==CH2被氧化生成CO2，C2H5OH被氧化生成乙酸(续表)子c可识别K＋，其合成方法如下。下列说法错误的是(

)1.(2023年辽宁卷)冠醚因分子结构形如皇冠而得名，某冠醚分A.该反应为取代反应B.a、b均可与NaOH溶液反应C.c核磁共振氢谱有3组峰D.c可增加KI在苯中的溶解度

解析：根据a和c的结构简式可知，a与b发生取代反应生成c和HCl，A正确；a中含有酚羟基，酚羟基呈弱酸性能与NaOH反应，b可在NaOH溶液中发生水解反应，生成醇类，B正确；根据C的结构简式可知，冠醚中有四种不同化学环境的氢原子，如图所示，，核磁共振氢谱有4组峰，C错误；c可与K＋形成螯合离子，该物质在苯中溶解度较大，因此c可增加KI在苯中的溶解度，D正确。答案：C2.(2023年辽宁卷)在光照下，螺呲喃发生开、闭环转换而变色，过程如下。下列关于开、闭环螺呲喃说法正确的是()A.均有手性C.N原子杂化方式相同B.互为同分异构体D.闭环螺吡喃亲水性更好解析：手性碳是连有四个不同的原子或原子团的碳原子，如图，闭环螺吡喃含有一个手性碳原子，因此具有手性，开环螺吡喃不含手性碳原子，不具备手性，A错误；根据它们的结构简式，分子式均为C19H19NO，它们结构不同，因此互为同分异构体，B正确；闭环螺吡喃中N原子杂化方式为sp3，开环螺吡喃中N原子杂化方式为sp2，C错误；开