高考化学大一轮复习 第九章 有机化合物 第三讲 烃的含氧衍生物讲义必修+选修5文档格式.docx

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催化氧化反应

（1）（3）

2CH3CH2OH＋O2

2CH3CHO＋2H2O

与氢卤酸反应

（2）

CH3CH2OH＋HBr

CH3CH2Br＋H2O

分子间脱水反应

（1）

（2）

2CH3CH2OH

CH3CH2OCH2CH3＋H2O

分子内脱水反应

（2）（5）

酯化反应

二、酚

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（）。

2．组成与结构（以苯酚为例）

分子式

结构简式

结构特点

C6H6O

或C6H5OH

羟基与苯环

直接相连

3.苯酚的物理性质

由基团之间相互影响理解酚的化学性质（以苯酚为例）：

（1）羟基中氢原子的反应

①弱酸性

电离方程式为C6H5OHC6H5O－＋H＋，俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使紫色石蕊试液变红。

②与活泼金属反应

与Na反应的化学方程式为

2C6H5OH＋2Na―→2C6H5ONa＋H2↑。

③与碱反应

苯酚的浑浊液

液体变澄清

溶液又变浑浊。

该过程中发生反应的化学方程式分别为

、

（2）苯环上氢原子的取代反应

苯酚与浓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。

（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。

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×

”）

（1）可用无水CuSO4检验酒精中是否含水。

（　　）

（2）向工业酒精中加入新制的生石灰然后加热蒸馏，可制备无水乙醇。

（3）用浓硫酸、乙醇在加热条件下制备乙烯，应迅速升温至170℃。

（4）苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳生成碳酸钠。

（5）反应CH3CH2OH

CH2===CH2↑＋H2O属于取代反应。

答案：

（1）√　

（2）√　（3）√　（4）×

　（5）×

2．现有以下物质：

①CH3CHCH3OH　②CH3CH2CH2CH2OH

③CH2OH　④CH3OH

⑤CH2CH2OHOH

（1）其中属于脂肪醇的有____________（填序号，下同），属于芳香醇的有______________，属于酚类的有________________________________________________________________________。

（2）其中物质的水溶液显酸性的有________________________________________________________________________。

（3）其中互为同分异构体的有________________________________________________________________________。

（4）你能列举出⑤所能发生反应的类型吗？

（1）①②　③⑤　④⑤　

（2）④⑤　（3）③④

（4）取代反应、氧化反应、消去反应、加成反应、显色反应。

名师点拨

　脂肪醇、芳香醇、酚的比较

类别

脂肪醇

芳香醇

酚

实例

CH3CH2OH

C6H5CH2CH2OH

C6H5OH

官能团

—OH

—OH与链烃基相连

—OH与芳香烃侧链相连

—OH与苯环直接相连

主要化学性质

（1）与钠反应；

（2）取代反应；

（3）消去反应；

（4）氧化反应；

（5）酯化反应；

（6）脱水反应

（1）弱酸性；

特性

将红热的铜丝插入醇中有刺激性气味产生（生成醛或酮）

遇FeCl3溶液显紫色

　（xx·

教材改编）下列各醇中，既能发生消去反应又能发生催化氧化反应的是（　　）

A．CH3—OH　　　　　　B．CH3CCH2OHCH3H

C．CH3CCH3CH3CH2OHD．CH3CCH3CH3OH

[解析]　A不能发生消去反应；

B能发生消去反应，也能发生催化氧化反应；

C不能发生消去反应但能发生催化氧化反应；

D能发生消去反应但不能发生催化氧化反应。

[答案]　B

醇类物质的反应规律

（1）醇的催化氧化反应规律

醇的催化氧化的反应情况与跟羟基（—OH）相连的碳原子上的氢原子的个数有关。

（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醇消去反应的条件是浓硫酸、加热。

③一元醇消去反应生成的烯烃种数等于与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上不同化学环境下的氢原子的种数。

如

的消去产物有2种。

题组一　醇、酚的化学性质

1．有机物C7H15OH，若它的消去反应产物有三种，则它的结构简式为（　　）

解析：

选D。

若C7H15OH发生消去反应生成三种产物，则必须符合：

连有—OH的碳原子必须连接着三个不同的烃基，且烃基中邻位碳原子上连有氢原子。

2．白藜芦醇（

）广泛存在于食物（如桑葚、花生，尤其是葡萄）中，它可能具有抗癌性。

能够跟1mol该化合物起反应的Br2或H2的最大用量分别是（　　）

A．1mol、1mol　　　　　　　　B．3.5mol、7mol

C．3.5mol、6molD．6mol、7mol

从白藜芦醇的结构简式中看出，此分子里有1个碳碳双键和两个带酚羟基的苯环。

因此，在催化加氢时1mol该有机物最多可以与7molH2加成。

由于处于酚羟基邻、对位的氢原子共有5个，1mol该有机物可跟5molBr2发生取代反应，再加上1mol碳碳双键的加成反应消耗1molBr2，故可共与6molBr2发生反应。

题组二　醇、酚性质的定性和定量判断

3．茶是我国的传统饮品，茶叶中含有的茶多酚可以替代食品添加剂中对人体有害的合成抗氧化剂，用于多种食品保鲜等，如图所示是茶多酚中含量最高的一种儿茶素A的结构简式，关于这种儿茶素A的有关叙述正确的是（　　）

①分子式为C15H14O7　②1mol儿茶素A在一定条件下最多能与7molH2加成　③等质量的儿茶素A分别与足量的金属钠和氢氧化钠反应消耗金属钠和氢氧化钠的物质的量之比为1∶1　④1mol儿茶素A与足量的浓溴水反应，最多消耗Br24mol

A．①②B．②③

C．③④D．①④

儿茶素A分子中含有两个苯环，所以1mol儿茶素A最多可与6molH2加成；

分子中有5个酚羟基、1个醇羟基，只有酚羟基与NaOH反应，1mol儿茶素A消耗Na6mol，消耗NaOH5mol，物质的量之比为6∶5。

4．下列四种有机化合物均含有多个官能团，其结构简式如下所示，下列有关说法中正确的是（　　）

A．a属于酚类，可与NaHCO3溶液反应产生CO2

B．b属于酚类，能使FeCl3溶液显紫色

C．1molc与足量浓溴水发生反应，最多消耗3molBr2

D．d属于醇类，可以发生消去反应

a物质中羟基直接连在苯环上，属于酚类，但酚羟基不能和NaHCO3溶液反应，A项错误。

b物质中羟基连在链烃基的饱和碳原子上，属于醇类，不能使FeCl3溶液显紫色，B项错误。

c物质属于酚类，苯环上酚羟基的邻、对位氢原子可以被溴取代，根据c物质的结构简式可知1molc最多能与2molBr2发生反应，C项错误。

d物质中羟基连在烃基的饱和碳原子上属于醇类，并且与羟基相连的碳的邻位碳原子上有H原子，所以d物质可以发生消去反应，D项正确。

（1）因为酸性

，所以

，因此向溶液中通入CO2只能生成NaHCO3，与通入CO2量的多少无关。

（2）醇类和卤代烃都能发生消去反应，但条件不同。

醇消去反应的条件是浓硫酸、加热；

卤代烃消去反应的条件是氢氧化钠醇溶液、加热。

（3）某一元醇发生消去反应生成的烯烃不一定只有一种，要看连羟基的碳原子的邻位碳原子上不同化学环境下氢原子的种数。

考点二　醛[学生用书P227]

醛是由烃基与醛基相连而构成的化合物。

官能团为—CHO。

2．常见醛的物理性质

颜色

状态

气味

溶解性

甲醛（HCHO）

无色

气体

刺激性气味

易溶于水

乙醛（CH3CHO）

液体

与H2O、C2H5OH互溶

3.化学性质（以乙醛为例）

醛类物质既有氧化性又有还原性，其氧化还原关系为

醇

醛

羧酸。

4．醛在生产、生活中的作用和对环境、健康产生的影响

（1）醛是重要的化工原料，广泛应用于合成纤维、医药、染料等行业。

（2）35%～40%的甲醛水溶液称为福尔马林，具有杀菌消毒作用和防腐性能，常用作农药和消毒剂，用于种子消毒和浸制生物标本。

（3）劣质的装饰材料中挥发出的甲醛，对环境和人体健康影响很大，是室内主要污染物之一。

（1）醛基的结构简式可以写成—CHO，也可以写成—COH。

（2）乙醛分子中的所有原子都在同一平面上。

（3）凡是能发生银镜反应的有机物都是醛。

（4）醛类既能被氧化为羧酸，又能被还原为醇。

（5）1molHCHO与足量银氨溶液在加热的条件下充分反应，可析出2molAg。

（1）×

（2）×

　（3）×

　（4）√　（5）×

2．某学生做乙醛还原性的实验，取1mol·

L－1的硫酸铜溶液2mL和0.4mol·

L－1的氢氧化钠溶液4mL，在一个试管里混合后加入0.5mL40%的乙醛溶液加热至沸腾，无红色沉淀，实验失败的原因是（　　）

A．氢氧化钠的量不够

B．硫酸铜的量不够

C．乙醛溶液太少

D．加热时间不够

选A。

该实验成功的关键之一是NaOH必须过量，而本次实验中所加NaOH还不足以使CuSO4完全沉淀为Cu（OH）2。

醛类物质发生银镜反应或与新制Cu（OH）2悬浊液反应均需在碱性条件下进行。

特别注意若是在酸性条件下生成的物质中，要进行针对醛基的检验时，一定要加入碱后再做银镜反应或与新制Cu（OH）2悬浊液反应，否则实验会失败。

例如：

淀粉水解为葡萄糖的实验中，由于淀粉水解用稀硫酸作催化剂，要检验葡萄糖的生成，必须先加碱中和掉酸，才能做银镜反应或与新制Cu（OH）2悬浊液反应。

科学家研制出多种新型杀虫剂代替DDT，化合物A是其中的一种，其结构如图所示。

下列关于A的说法正确的是（　　）

A．A的分子式为C15H22O3

B．与FeCl3溶液发生反应后溶液显紫色

C．1molA最多可以与2mol新制Cu（OH）2反应

D．1molA最多与1molH2加成

[解析]　B项，该化合物不含酚羟基，所以和FeCl3溶液不显紫色，C项，1molA最多可以与4molCu（OH）2反应；

D项，1molA最多与3molH2加成。

[答案]　A

例2中化合物A能否使酸性KMnO4溶液褪色？

能否发生加聚反应？

因化合物A含有碳碳双键，故能使酸性KMnO4溶液褪色，也能发生加聚反应。

醛基的检验及定量规律

银镜反应

与新制Cu（OH）2悬浊液反应

反应原理

R—CHO＋2Ag（NH3）2OH

RCOONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H2O

R—CHO＋2Cu（OH）2＋NaOH

RCOONa＋Cu2O↓＋3H2O

反应现象

产生光亮的银镜

产生砖红色沉淀

定量关系

R—CHO～2Ag；

HCHO～4Ag

R—CHO～2Cu（OH）2～Cu2O；

HCHO～4Cu（OH）2～2Cu2O

注意事项

（1）试管内壁必须洁净；

（2）银氨溶液随用随配，不可久置；

（3）水浴加热，不可用酒精灯直接加热；

（4）醛用量不宜太多；

（5）银镜可用稀HNO3浸泡洗涤除去

（1）新制Cu（OH）2悬浊液要随用随配，不可久置；

（2）配制新制Cu（OH）2悬浊液时，所用NaOH必须过量

题组　醛类的综合考查

1．丙烯醛的结构简式为CH2===CHCHO，下列有关其性质的叙述中不正确的是（　　）

A．能使溴水褪色

B．能与过量的氢气充分反应生成丙醛

C．能发生银镜反应

D．能被新制的氢氧化铜氧化

B

2．有机物A是合成二氢荆芥内酯的重要原料，其结构简式为，下列检验A中官能团的试剂和顺序正确的是（　　）

A．先加酸性高锰酸钾溶液，后加银氨溶液，微热

B．先加溴水，后加酸性高锰酸钾溶液

C．先加银氨溶液，微热，再加溴水

D．先加新制氢氧化铜，微热，酸化后再加溴水

选项A中先加酸性高锰酸钾溶液，醛基和碳碳双键均被氧化，选项B中先加溴水，醛基被氧化、碳碳双键发生加成反应，选项A、B错误；

对于选项C若先加银氨溶液，可检验醛基，但考虑到银氨溶液显碱性，若不酸化直接加溴水，则无法确定A中是否含有碳碳双键，错误。

3．（教材改编）某一元醛发生银镜反应，得到21.6g银；

将等质量的此醛完全燃烧，生成3.6g水，则此醛可能是（　　）

A．甲醛　　　　　　　　B．丙醛

C．丙烯醛D．丁醛

选C。

生成银的物质的量是21.6g÷

108g/mol＝0.2mol，如果是甲醛，则甲醛的物质的量是0.2mol÷

4＝0.05mol。

而0.05mol甲醛完全燃烧生成0.05mol水，质量是0.9g，不符合题意。

这说明醛的物质的量是0.2mol÷

2＝0.1mol，而生成的水是3.6g÷

18g/mol＝0.2mol，因此根据氢原子守恒可知，醛分子中含有4个氢原子，即是丙烯醛，答案选C。

（1）有机物分子中既有醛基，又有碳碳双键时，应先检验醛基，后检验碳碳双键。

（2）1mol醛基（—CHO）可与1molH2发生加成反应，与2mol新制Cu（OH）2或2molAg（NH3）2OH发生氧化反应。

（3）相当于二元醛，1mol与足量银氨溶液充分反应，可生成4molAg。

考点三　羧酸　酯[学生用书P228]

一、羧酸

由烃基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CnH2nO2（n≥1）。

3．乙酸的结构和物理性质

乙酸是人类最熟悉的羧酸，分子式为C2H4O2，结构简式为，是具有强烈刺激性气味的液体。

乙酸易溶于水和乙醇，当温度低于熔点（16.6℃）时，乙酸凝结成类似冰一样的晶体，所以纯净的乙酸又称为冰醋酸。

4．羧酸的化学性质

羧酸的性质取决于羧基，反应时的主要断键位置如下：

（1）酸的通性

乙酸是一种弱酸，其酸性比碳酸强，能使紫色石蕊试液变红，在水溶液里的电离方程式为CH3COOHCH3COO－＋H＋。

（2）酯化反应

CH3COOH和CH3CH

OH发生酯化反应的化学方程式为CH3COOH＋C2H

OH

H2O＋CH3CO18OC2H5。

二、酯

羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物，简写为RCOOR′，官能团为。

2．酯的性质

（1）物理性质

①密度：

比水小。

②气味、状态：

低级酯是具有芳香气味的液体。

③溶解性：

难溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。

（2）化学性质——水解反应

①反应原理

酯水解时断裂上式中虚线所标的键；

稀硫酸只起催化作用，对平衡无影响。

若酯在碱性条件下发生水解，则碱除起催化作用外，还能中和生成的酸，使水解程度增大。

②CH3COOC2H5在稀H2SO4和NaOH溶液催化作用下发生水解反应的化学方程式分别为

CH3COOC2H5＋H2O

CH3COOH＋C2H5OH，

CH3COOC2H5＋NaOH

CH3COONa＋C2H5OH。

1．（xx·

安徽六校联考）某有机物X的结构简式如图所示，则下列有关说法中正确的是（　　）

A．X的分子式为C12H16O3

B．X在一定条件下能发生加成、加聚、取代、消去等反应

C．在Ni作催化剂的条件下，1molX最多只能与1molH2加成

D．可用酸性高锰酸钾溶液区分苯和X

通过结构简式可得X的分子式是C12H14O3，故A错误；

X不能发生消去反应，故B错误；

在Ni作催化剂的条件下，1molX最多能与4mol氢气发生加成反应，故C错误；

苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而X能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故D正确。

2．由下列5种基团中的2个不同基团两两组合，形成的有机物能与NaOH反应的有（　　）

①—OH　②—CH3　③—COOH　⑤—CHO

A．2种　　　　　　　　B．3种

C．4种D．5种

两两组合形成的化合物有10种，其中—OH与—COOH组合形成的H2CO3为无机物，不合题意。

只有

（甲酸）、CH3COOH、、OHC—COOH5种有机物能与NaOH反应。

（1）多官能团有机物性质的确定步骤

第一步，找出有机物所含的官能团，如碳碳双键、碳碳三键、醇羟基、酚羟基、醛基等；

第二步，联想每种官能团的典型性质；

第三步，结合选项分析对有机物性质描述的正误（注意：

有些官能团性质会交叉，如碳碳三键与醛基都能被溴水、酸性高锰酸钾溶液氧化，也能与氢气发生加成反应等）。

（2）官能团与反应类型

一般情况下，羧酸与酯的官能团（

）不能被氧化，也不能与H2加成，而酯类物质的碳链上若存在碳碳双键，则碳碳双键易被氧化，也能与H2加成。

高考全国卷Ⅱ，8，6分）某羧酸酯的分子式为C18H26O5，1mol该酯完全水解可得到1mol羧酸和2mol乙醇，该羧酸的分子式为（　　）

A．C14H18O5　　　　　　B．C14H16O4

C．C16H22O5D．C16H20O5

[解析]　由1mol酯（C18H26O5）完全水解可得到1mol羧酸和2mol乙醇可知，该酯为二元酯，分子中含有2个酯基（—COO—），结合酯的水解反应原理可得“1molC18H26O5＋2molH2O

1mol羧酸＋2molC2H5OH”，再结合质量守恒定律推知，该羧酸的分子式为C14H18O5。

（xx·

南昌高三模拟）乙酸橙花酯是一种食用香料，其结构简式如图所示，则下列关于该有机物的叙述正确的是（　　）

①分子式为C12H20O2　②能使酸性KMnO4溶液褪色　③能发生加成反应，但不能发生取代反应　④它的同分异构体中可能有芳香族化合物，且属于芳香族化合物的同分异构体有8种　⑤1mol该有机物水解时只能消耗1molNaOH　⑥1mol该有机物在一定条件下和H2反应，共消耗H2为3mol

A．①②③B．①②⑤

C．①②⑤⑥D．①②④⑤⑥

选B。

由给出的乙酸橙花酯结构简式可知其分子式为C12H20O2，①正确；

乙酸橙花酯分子中含有碳碳双键，能被酸性KMnO4溶液氧化，②正确；

酯的水解反应也是取代反应，③错误；

乙酸橙花酯的不饱和度为3，而苯环的不饱和度为4，所以它的同分异构体中不可能有芳香族化合物，④错误；

1mol该有机物分子中有1mol酯基，能与1molNaOH反应，⑤正确；

酯基不能与H2发生加成反应，⑥错误。

酯的水解规律

酯可以表示为，一般情况下，发生水解反应时从C—O键处断裂，生成含羧基的有机物（R—COOH）和含羟基的有机物（R′—OH）。

水解时使用催化剂不同，其最终产物也不完全相同。

（1）若利用酸作催化剂，则酯的水解产物为含羧基的有机物（可以是羧酸）和含羟基的有机物（可以是醇或酚）。

（2）若利用NaOH作催化剂，则酯的水解产物为羧酸盐类有机物和含羟基的有机物（或酚钠），如该题⑤中乙酸橙花酯水解生成乙酸钠和

，但要注意若产物中有酚类物质，酚羟基会继续与NaOH反应生成酚钠。

题组一　识别官能团，准确判断性质

长郡中学月考）某有机化合物的结构简式为

，下列有关该物质的叙述正确的是（　　）

A．1mol该物质最多可以消耗3molNa

B．1mol该物质最多可以消耗7molNaOH

C．不能与Na2CO3溶液反应

D．易溶于水，可以发生加成反应和取代反应

1mol该物质最多可以消耗2molNa，故A错误；

1mol该物质最多可以消耗7molNaOH，故B正确；

该物质分子中含酚羟基，可以和Na2CO3溶液反应生成NaHCO3，故C错误；

该物质难溶于水，故D错误。

题组二　酯的同分异构体书写

2．（xx·

长沙月考）分子式为C5H10O2的酯共有（不考虑立体异构）（　　）

A．7种　　　　　　　　　　B．8种

C．9种D．10种

若为甲酸和丁醇酯化，丁醇有4种，形成的酯有4种；

若为乙酸和丙醇酯化，丙醇有2种，形成的酯有2种；

若为丙酸和乙醇酯化，形成的酯有1种；

若为丁酸和甲醇酯化，丁酸有2种，形成的酯有2种，故共有9种。

3．（xx·

芜湖模拟）最近，我国科学家发现有机化合物A可用于合成可降解塑料。

（1）0.1molA与足量金属Na反应生成2.24L气体（标准状况），0.1molA与足量NaHCO3溶液反应也生成2.24L气体（标准状况），由此可推断有机物A中含有的官能团名称为________________；

（2）有机物A在Cu作催化剂时可被氧气氧化为

CCH3OCH2COOH，则A的结构简式为________________________________________________________________________；

（3）两分子A在一定条件下可以生成一种环酯，该环酯的结构简式为_____________