高考化学一轮复习 第11章 有机化学基础（选考）第3节 烃的含氧衍生物学案 鲁科版.doc

第3节烃的含氧衍生物考纲定位1.掌握醇、酚、醛、羧酸、酯的结构与性质，以及它们的相互转化。2.掌握有机分子中官能团之间的相互影响。3.了解衍生物的重要应用以及烃的衍生物的合成方法。4.根据信息能设计有机化合物的合成路线。考点1| 醇与酚(对应学生用书第218页)考纲知识整合1醇、酚的概念(1)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，如醇、苯甲醇ch2oh。饱和一元醇的分子通式为cnh2n1oh(n1)。(2)酚是芳香烃分子中苯环上的一个或几个氢原子被羟基取代的产物，最简单的酚为。(3)醇的分类提醒：(1)醇与酚的官能团均为羟基(oh)；(2)oh与链烃基相连构成醇，如；oh与苯环直接相连构成酚，如。2醇、酚的物理性质(1)醇的物理性质及变化规律溶解性低级脂肪醇易溶于水。密度一元脂肪醇的密度一般小于1 gcm3。沸点a直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而逐渐升高。b醇分子间存在氢键，所以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。(2)苯酚的物理性质纯净的苯酚是无色晶体，有特殊气味，易被空气氧化呈粉红色。苯酚常温下在水中的溶解度不大，当温度高于65_时，能与水混溶，苯酚易溶于酒精。苯酚有毒，对皮肤有强烈的腐蚀作用，如果不慎沾到皮肤上，应立即用酒精洗涤。3醇、酚的结构与化学性质(1)醇的结构与化学性质试剂及条件断键位置反应类型化学方程式 na置换2c2h5oh2na2c2h5onah2hbr，加热取代c2h5ohhbrc2h5brh2oo2(cu)，加热氧化2c2h5oho22ch3cho2h2o浓硫酸，170 消去c2h5ohch2=ch2h2o浓硫酸，140 取代2c2h5ohc2h5oc2h5h2och3cooh(浓硫酸，加热)取代(酯化)ch3coohc2h5ohch3cooc2h5h2o(2)酚的结构与化学性质由于苯环对羟基的影响，酚羟基比醇羟基活泼；由于羟基对苯环的影响，苯酚中苯环上的氢原子比苯中的氢原子活泼。弱酸性苯酚电离方程式为c6h5ohc6h5oh，俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使石蕊试液变红。苯酚与naoh反应的化学方程式：。苯环上氢原子的取代反应苯酚与饱和溴水反应，产生白色沉淀，反应的化学方程式为。该反应能产生白色沉淀，常用于苯酚的鉴别和定量测定。显色反应苯酚跟fecl3溶液作用显紫色，利用这一反应可检验苯酚的存在。氧化反应：苯酚易被空气中的氧气氧化而显粉红色；易被酸性高锰酸钾溶液氧化；容易燃烧。缩聚反应制酚醛树酯。高考命题点突破命题点1醇、酚的结构及其性质(2018泰安模拟)薰衣草醇的结构简式如图所示，下列有关薰衣草醇的说法不正确的是()a分子式为c10h16ob含有两种官能团c能使酸性高锰酸钾溶液退色d能发生取代反应、加成反应a分子式为c10h18o，a错误；含有碳碳双键和羟基，b正确；含有碳碳双键和ch2oh，能使酸性高锰酸钾溶液退色，c正确；有碳碳双键能发生加成反应，含有羟基能和羧酸发生酯化反应(取代反应)，d正确。1.(2017合肥高三段考)山萘酚(kaempferol)结构简式如图所示，且大量存在于水果、蔬菜、豆类、茶叶中，具有多种生物学作用，如抗氧化、抑制肿瘤生长及保护肝细胞等作用。下列有关山萘酚的叙述正确的是()a结构式中含有羟基、醚键、酯基、碳碳双键b可发生取代反应、水解反应、加成反应c可与naoh反应，不能与nahco3反应d1 mol山萘酚与溴水反应最多可消耗4 mol br2c根据该有机物的结构简式可知不含酯基，a错误；该有机物含有酚羟基、醇羟基、酮基能发生取代反应、加成反应，不能发生水解反应，b错误；该有机物含有酚羟基，能与naoh反应，不能与nahco3反应，c正确；酚羟基的邻位、对位的h原子能被br原子取代，碳碳双键可以与br2发生加成反应，所以1 mol山萘酚与溴水反应最多可消耗5 mol br2，d错误。2下列关于有机化合物m和n的说法正确的是()a等物质的量的两种物质跟足量的naoh溶液反应，消耗naoh的量一样多b完全燃烧等物质的量的两种物质，生成二氧化碳和水的量分别相等c一定条件下，两种物质都能发生酯化反应和氧化反应dn分子中，可能在同一平面上的原子最多有14个cm分子中的醇羟基不能与naoh溶液反应，而n分子中的酚羟基能够与naoh溶液反应，故消耗naoh的量不相等，a错误；两种分子中的碳、氧原子数目相同而氢原子数目不同，故完全燃烧等物质的量的两种物质，生成水的量不相等，b错误；n分子中，所有原子均可能在同一平面上，即可能共面的原子最多有18个，d错误。3下列四种有机物的分子式均为c4h10o。(1)能被氧化成含相同碳原子数的醛的是_。(2)能被氧化成酮的是_。(3)能发生消去反应且生成两种产物的是_。【解析】能被氧化成醛的醇分子中必含有基团“ch2oh”，和符合题意；能被氧化成酮的醇分子中必含有基团“”，符合题意；若与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上的氢原子类型不同，则发生消去反应时，可以得到两种产物，符合题意。【答案】(1)(2)(3)(1)醇催化氧化规律醇类的催化氧化的反应情况与跟羟基相连的碳原子上的氢原子个数有关。(2)醇消去反应的规律醇分子中，连有羟基(oh)的碳原子必须有相邻的碳原子，并且此相邻的碳原子上必须连有氢原子时，才可发生消去反应，生成不饱和键。表示为(3)酚与溴水反应的定量关系酚分子中与oh处于邻、对位上的氢原子可以被br取代，而间位上的氢原子不可以被br取代。命题点2醇与酚的同分异构体分析4某些芳香族化合物与互为同分异构体，其中与fecl3溶液混合后显色和不显色的种类分别有() 【导学号：95160384】a2种和1种b2种和3种c3种和2种 d3种和1种c同分异构体中与fecl3溶液混合后显色的有3种，分别为不显色有2种，分别为5已知香豆素的结构简式为，写出符合下列条件的香豆素的同分异构体的结构简式为_。含苯环且苯环上只有两个取代基能使氯化铁溶液呈紫色能发生银镜反应【解析】根据题中条件可知结构中含酚羟基和醛基(cho)。【答案】类别脂肪醇芳香醇酚官能团ohohoh结构特点oh与链烃基相连oh与芳香烃侧链上的碳原子相连oh与苯环直接相连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溶液显紫色考点2| 醛、羧酸和酯(对应学生用书第220页)考纲知识整合1醛(1)醛是由羰基碳原子分别与氢原子和烃基(或氢原子)相连而构成的化合物，官能团为醛基(cho)，饱和一元醛的分子通式为cnh2no(n1)。(2)甲醛、乙醛的分子组成和结构分子式结构简式官能团甲醛ch2ohchocho乙醛c2h4och3cho(3)甲醛、乙醛的物理性质颜色状态气味溶解性甲醛无色气体刺激性气味易溶于水乙醛液体与水、乙醇等互溶(4)醛的化学性质醛类物质既有氧化性又有还原性，其氧化、还原关系为(rch2oh)醇醛(rcho)羧酸(rcooh)。以乙醛为例在横线上写出有关化学方程式。氧化反应：a银镜反应：ch3cho2ag(nh3)2ohch3coonh42ag3nh3h2o；b与新制cu(oh)2悬浊液反应：ch3cho2cu(oh)2ch3coohcu2o2h2o；c催化氧化反应：2ch3choo22ch3cooh；d乙醛可被酸性kmno4溶液氧化生成乙酸，醛类可使酸性kmno4溶液退色。还原反应：与氢气的加成反应ch3choh2ch3ch2oh。提醒：(1)醛基只能写成cho或，不能写成coh。(2)醛与新制cu(oh)2悬浊液反应时碱必须过量且应加热煮沸。(3)银镜反应口诀：银镜反应很简单，生成羧酸铵，还有一水二银三个氨。(5)醛的应用和对环境、健康产生的影响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。35%40%的甲醛水溶液俗称福尔马林；具有杀菌(用于种子杀菌)和防腐性能(用于浸制生物标本)。劣质的装饰材料中挥发出的甲醛是室内主要污染物之一。甲醛与苯酚发生缩聚反应生成酚醛树脂。提醒：几个定量关系(1)(2)2羧酸(1)概念：分子由烃基(或氢原子)与羧基相连而组成的有机化合物。(2)官能团：羧基(cooh)。(3)通式：饱和一元羧酸的分子式为cnh2no2(n1)，通式可表示为rcooh。(4)甲酸和乙酸的分子组成和结构分子式结构简式官能团甲酸ch2o2hcoohcho、cooh乙酸c2h4o2ch3coohcooh(5)化学性质(以乙酸为例)酸的通性：乙酸是一种弱酸，其酸性比碳酸强，在水溶液里的电离方程式为ch3coohch3cooh。写出一个证明乙酸比碳酸酸性强的化学方程式2ch3coohcaco3=(ch3coo)2caco2h2o。酯化反应：ch3cooh和ch3choh发生酯化反应的化学方程式为ch3coohch3chohch3co18oc2h5h2o。(6)乙酸乙脂的实验室制法实验问题3酯(1)概念：羧酸分子中羧基上的羟基被其他原子或原子团取代得到的产物，表示为可简写为rcoor。(2)官能团：或coo。(3)常见低级酯的物理性质：具有香味的液体，密度一般比水小，难溶于水，易溶于乙醇和乙醚有机溶剂。(4)酯的化学性质水解反应提醒：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，酯的水解平衡右移，水解程度增大。高考命题点突破命题点1醛的结构、性质和醛基的检验1(2018昆明模拟)茉莉醛具有浓郁的茉莉花香，其结构简式如图所示。关于茉莉醛的下列叙述错误的是()a在加热和催化剂作用下，能被氢气还原b能被酸性高锰酸钾溶液氧化c在一定条件下能与溴发生取代反应d不能与溴化氢发生加成反应d分子中含有碳碳双键、苯环、醛基，在一定条件下，可以与氢气发生加成反应被还原，a正确；分子中含有碳碳双键、醛基等，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，b正确；含有苯环、烃基，在一定条件下能与溴发生取代反应，c正确；含有碳碳双键，能与溴化氢发生加成反应，d错误。2有机物a是合成二氢荆芥内酯的重要原料，其键线式为，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，再加入溴水d先加入新制氢氧化铜悬浊液，加热至沸，酸化后再加溴水da中先加酸性高锰酸钾溶液，醛基和碳碳双键均被氧化，b中先加溴水，醛基被氧化、碳碳双键发生加成反应，a、b错误；c中若先加银氨溶液，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。与新制ag(nh3)2oh溶液反应与新制cu(oh)2悬浊液反应注意事项(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)乙醛用量不宜太多，一般加3滴；(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；(3)反应液直接加热煮沸注意：当有机物分子中和cho共存检验时应先检验cho后，再用溴水检验。命题点2羧酸与酯的结构、性质及应用3(2018大庆模拟)分子式为c8h16o2的酯a，能在酸性条件下水解生成b和c，且b在一定条件下能氧化成d。d与c互为同分异构体。则有机物a可能的结构有()a4种b3种c2种 d1种ca(c8h16o2)为酯类物质，a水解生成的b氧化得到d，b为醇，c为羧酸，c与d是同分异构体，b中有ch2oh结构，根据a的分子式，b、c中都含有四个碳原子，c有2种：ch3ch2ch2cooh、ch3ch(ch3)cooh，b有2种：ch3ch2ch2ch2oh、ch3ch(ch3)ch2oh，则a的结构可能为ch3ch2ch2cooch2ch(ch3)ch3、ch3ch(ch3)cooch2ch2ch2ch3，共有2种。4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 ()ohch3coohchoa2种 b3种c4种 d5种d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、ohccooh 5种有机物能与naoh反应。聚乳酸可在乳酸菌作用下分解，下列有关聚乳酸的说法不正确的是()a聚乳酸是一种纯净物b聚乳酸的单体是c聚乳酸是由单体之间通过缩聚反应合成的d聚乳酸的单体可通过缩合反应形成环酯a高分子化合物为混合物。5(1)若将水杨酸转化为应加入过量的_溶液。(2)欲将，则应加入_。(3)欲将，则应加入或通入过量_。【答案】(1)nahco3(2)h2o(3)co2(1)多元羧酸与多元醇之间的酯化反应(2)羟基酸自身的酯化反应。命题点3多官能团有机物的多重性6聚乙炔衍生物分子m的结构简式及m在稀硫酸作用下的水解反应如图所示。下列有关说法不正确的是() mam与a均能使酸性高锰酸钾溶液和溴水退色bb中含有羧基和羟基两种官能团，能发生消去反应和酯化反应c1 mol m与热的烧碱溶液反应，可消耗2n mol naohda、b、c各1 mol分别与金属钠反应，放出气体的物质的量之比为122d由m的结构简式及a的分子式可知二者均含有碳碳双键，均能使酸性高锰酸钾溶液和溴水退色，a正确；由m的结构简式可知其水解后产物b(c3h6o3)的分子结构中含有羧基和羟基两种官能团，能发生消去反应和酯化反应，b正确；1 mol m的单体可以消耗2 mol naoh，则1 mol m可消耗2n mol naoh，c正确；m与a均属于高分子聚合物，1 mol a消耗n mol金属钠，放出气体的物质的量为 mol，d错误。7迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性物质，其结构简式如图所示。下列叙述正确的是 ()a迷迭香酸与溴单质只能发生取代反应b1 mol迷迭香酸最多能和9 mol氢气发生加成反应c迷迭香酸可以发生水解反应、取代反应和酯化反应d1 mol迷迭香酸最多能和5 mol naoh发生反应ca项，分子中含碳碳双键，可发生加成反应，错误；b项，苯环、碳碳双键能与氢气发生加成反应，则1 mol迷迭香酸最多能和7 mol氢气发生加成反应，错误；c项，含cooc可发生水解反应，含oh、cooh可发生取代反应、酯化反应，正确；d项，酚oh、cooc、cooh均与naoh反应，则1 mol迷迭香酸最多能和6 mol naoh发生反应，错误。命题点4烃及烃的衍生物的衍变关系及应用8从冬青中提取出的有机物a可用于合成抗结肠炎药物y及其他化学品，合成路线如下图：提示：根据上述信息回答： 【导学号：95160386】(1)请写出y中含氧官能团的名称：_。(2)写出反应的反应类型：_。(3)写出下列反应的化学方程式：_；_。【解析】(1)y中含氧官能团的名称是酚羟基、羧基。(2)根据已知推断h中含硝基，所以反应的反应类型是取代反应。(3)由反应知b为甲醇，根据反应的条件推断a中含酯基，由y的结构简式倒推a的结构简式为，由反应可知d为hcho。【答案】(1)羧基、酚羟基(2)取代反应(3) ch3ohh2ohcho4ag(nh3)2oh(nh4)2co32h2o6nh34ag考点3| 有机反应类型的判断(对应学生用书第223页)考纲知识整合常见有机反应类型与有机物类别的关系基本类型有机物类别取代反应卤代反应饱和烃、苯和苯的同系物、卤代烃等酯化反应醇、羧酸、糖类等水解反应卤代烃、酯、低聚糖、多糖、蛋白质等硝化反应苯和苯的同系物等磺化反应苯和苯的同系物等加成反应烯烃、炔烃、苯和苯的同系物、醛等消去反应卤代烃、醇等氧化反应燃烧绝大多数有机物酸性kmno4溶液烯烃、炔烃、苯的同系物等直接(或催化)氧化酚、醇、醛、葡萄糖等还原反应醛、葡萄糖等聚合反应加聚反应烯烃、炔烃等缩聚反应苯酚与甲醛、多元醇与多元羧酸等与浓硝酸的颜色反应蛋白质(含苯环的)与fecl3溶液的显色反应酚类物质提醒：有机反应中加氧或去氢称氧化反应，加氢或去氧称为还原反应。高考命题点突破命题点1根据官能团判断反应类型1有机物的结构简式如图所示，则此有机物可发生的反应类型有() 【导学号：95160387】取代加成消去酯化水解氧化中和abc db该有机物含有碳碳双键、酯基、羧基、羟基等官能团，碳碳双键可发生加成、加聚、氧化反应，酯基可以发生水解反应(属于取代反应)，羧基、羟基可以发生酯化反应(属于取代反应)，羟基还可发生氧化反应和消去反应，羧基还可以发生中和反应，故b项正确。命题点2根据反应条件判断反应类型1消去反应(1)对于醇羟基的消去，控制反应的温度十分重要，如乙醇在浓硫酸存在下，170 时发生消去反应生成乙烯，在140 时发生取代反应(分子间脱水)生成乙醚(ch3ch2och2ch3)。浓硫酸的作用是催化剂，同时具有脱水和吸水的作用。(2)卤素原子的消去，必须使用相应的醇作为溶剂(非水溶剂)，因为卤代烃在naoh水溶液中发生取代反应(水解反应)生成醇。2取代反应(1)烷烃发生卤代的条件：光照。(2)芳香烃发生苯环上卤代的条件：催化剂(fe)。(3)卤代烃水解的条件：naoh/水溶液。(4)醇和羧酸的酯化反应条件：浓硫酸、加热。(5)苯环上的硝化反应条件：浓硝酸和浓硫酸的混酸、加热。(6)苯环上的磺化反应条件：浓硫酸、加热。3加成反应含的加成反应：h2(催化剂)。br2(ccl4)。4氧化反应含cho的有机物的氧化反应：与银氨溶液或新制cu(oh)2悬浊液共热。2富马酸(反式丁烯二酸)与fe2形成的配合物富马酸亚铁又称“富血铁”，可用于治疗缺铁性贫血。以下是合成富马酸铁的一种工艺路线： (1)写出下列转化的化学方程式，并指明反应类型。ab：_，反应；：_，_反应；：_，_反应；：_，_反应。(2)富马酸为二元羧酸，1 mol富马酸与足量饱和nahco3溶液反应可放出_ l co2(标准状况)；富马酸的同分异构体中，同为二元羧酸的还有_ (写出结构简式)。【解析】环己烷与氯气在光照条件下生成b为卤代烃，b发生消去反应生成环己烯，则b为，环己烯与溴发生加成反应生成c为，c再发生消去反应生成，与氯气发生取代反应生成发生氧化反应生成再发生消去反应、中和反应得到，进行酸化得到富马酸为【答案】命题点3根据反应物和产物的结构不同判断反应类型1加成反应加成反应的特点：“只上不下”，由反应物和反应特点可判断产物。烯烃h2烷烃。羰基h2醇。烯烃h2o醇。苯环h2环己烷。2消去反应消去反应