高考化学一轮复习 有机化学基础第3节烃的含氧衍生物考纲点击教学案.doc

第3节烃的含氧衍生物1认识醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点，知道它们的转化关系。2结合生产、生活实际了解某些烃的衍生物对环境和健康可能产生的影响，关注有机化合物的安全使用问题。一、醇1概念醇是_基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的的化合物，饱和一元醇的分子通式为_。2醇的分类3醇类物理性质的变化规律(1)溶解性低级脂肪醇易溶于水。(2)密度一元脂肪醇的密度一般小于1 gcm3。(3)沸点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_。醇分子间存在_，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。4乙醇的化学性质条件断键位置反应类型化学方程式na置换hbr，取代o2(cu)，氧化浓硫酸，170 消去浓硫酸，140 取代ch3cooh(浓硫酸、)取代(酯化)即时训练1 ch2oh的名称为_，能发生反应的类型有_。加成反应消去反应酯化反应置换反应中和反应氧化反应取代反应二、苯酚1组成与结构分子式为c6h6o，结构简式为或c6h5oh，结构特点：_。2物理性质(1)颜色状态：无色晶体，露置在空气中会因部分被氧化而显_。(2)溶解性：常温下在水中溶解度_，高于65 时与水混溶。(3)毒性：有毒，对皮肤有强烈的腐蚀作用，皮肤上不慎沾有苯酚应立即用_清洗。3化学性质(1)羟基中氢原子的反应弱酸性。电离方程式为c6h5ohc6h5oh，苯酚俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使石蕊试液变红。与活泼金属反应。与na反应的化学方程式为：_。与碱的反应苯酚的浑浊液中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： _。特别提示：苯酚具有弱酸性，但酸性比碳酸弱，所以苯酚与碳酸钠反应只能生成nahco3，不能生成co2。向苯酚钠溶液中通入二氧化碳有白色浑浊物苯酚出现，但不论co2是否过量，生成物均为nahco3，不会生成na2co3。(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)显色反应苯酚与fecl3溶液作用显_，利用这一反应可以检验苯酚的存在。即时训练2 (1)怎样鉴别苯酚钠溶液与naoh溶液？答：_。(2)怎样鉴别苯酚溶液与乙醇溶液？答：_。三、醛的结构与性质1概念醛是由烃基与醛基相连而构成的化合物。2物理性质颜色状态气味溶解性甲醛无色刺激性气味易溶于水乙醛无色刺激性气味与水、乙醇等互溶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。写出下列反应的化学方程式：即时训练3 下列说法中正确的是_。乙醛能被弱氧化剂(新制氢氧化铜悬浊液或银氨溶液)氧化，所以也能被酸性kmno4溶液氧化，使酸性高锰酸钾溶液褪色醛能发生氧化反应生成酸醛不能发生还原反应乙醛和水的混合溶液可以用分液漏斗分离福尔马林是纯净物特别提示：(1)能发生银镜反应、使新制的氢氧化铜悬浊液生成砖红色沉淀的物质一定含有醛基。(2)醛基能被弱氧化剂cu(oh)2或ag(nh3)2氧化，所以也能被强氧化性的溴水、酸性高锰酸钾溶液等氧化，即含醛基的化合物能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色。(3)甲醛(hcho)其分子中可看成有两个醛基，所以1 mol甲醛可与4 mol cu(oh)2或4 mol ag(nh3)2发生氧化反应。(4)含醛基的化合物不一定叫醛，如葡萄糖、甲酸某酯等。四、羧酸的结构与性质1概念由烃基与羧基相连构成的有机化合物。2乙酸化学性质(1)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_。(2)酯化反应ch3cooh与ch3choh发生酯化反应的化学方程式为_。即时训练4 选择合适的试剂鉴别苯酚溶液、乙醇溶液、醋酸溶液：_ _。特别提示：羧酸与醇的酯化反应断键成键方式或失氧方式是酸脱羟基醇脱氢，也可形象地记为“杀富济贫”(含氧原子多的羧基失去氧原子)。五、酯的结构与性质1概念羧酸分子中羧基中的oh被or取代后的产物，简写为rcoor，官能团为_。2酯的性质(1)物理性质密度：比水_。气味：低级酯是具有_的液体。溶解性：水中难溶，乙醇、乙醚等有机溶剂中易溶。(2)化学性质水解反应ch3cooc2h5在稀硫酸或naoh溶液催化作用下发生水解反应的化学方程式分别为：_，_。即时训练5 在阿司匹林的结构简式(下式)中分别标出了其分子中的不同的键。将阿司匹林与足量naoh溶液共同加热时，发生反应时断键的位置是()。a b c d一、有机物性质的规律1物理性质规律(1)溶解性低级醇、低级醛、低级羧酸、单糖、二糖、大多数氨基酸均易溶于水。所有烃、卤代烃、酯、油脂均不溶于水。酚不溶于冷水，但溶于热水。大多数有机物易溶于有机溶剂。(2)密度所有烃密度均比水小，酯的密度一般小于水，溴乙烷的密度大于水。(3)气味乙醛、乙酸具有刺激性气味，低级酯具有芳香气味。2化学性质规律(1)凡是含不饱和键(c=c、cc、c=o，酯基除外)、苯环的均可以与氢气在一定条件(催化剂、加热、加压)下发生加成反应。(2)能发生取代反应的有：烷烃(cl2光照)、烷烃基(cl2光照)、苯环(卤代、硝化)、卤代烃(水解)、醇(卤代、酯化)、酚(卤代)、羧酸(酯化)、酯(水解)等。(3)与一般试剂的反应与溴水反应的有c=c、cc(加成反应)，酚类(取代反应)，cho(氧化反应)。能使酸性kmno4溶液褪色的有c=c、cc、苯的同系物、酚、cho等。凡是含有oh(如水、醇、酚、羧酸等)的一般都与na反应生成h2。凡是含有cho的一般都与银氨溶液、新制的氢氧化铜悬浊液反应。含有oh(如醇、酚类)一般都能与含有cooh的物质发生酯化反应。(4)注意点注意量。不仅要从质的方面复习，还应从量的方面进行复习。如：1 mol c=c与1 mol h2、1 mol br2反应；1 mol cho与1 mol h2、2 mol cu(oh)2、2 mol ag(nh3)2反应。注意反应条件。.卤代烃在naoh水溶液中发生水解生成醇，而在naoh醇溶液中发生消去反应生成烯烃。.与溴单质反应：c=c、cc与溴水(或溴的四氯化碳溶液)发生加成反应；苯酚与浓溴水发生的是取代反应；苯与液溴还得用febr3作催化剂才能发生取代反应。.甲苯与氯气在光照下取代甲基上的氢原子，而在fecl3作催化剂时取代苯环上的氢原子。3有机物中羟基(oh)上的氢电离的难易程度：羧酸酚醇nanaohna2co3nahco3醇c2h5oh生成h2不反应不反应不反应酚生成h2中和反应反应生成nahco3不反应羧酸ch3cooh生成h2中和反应反应生成co2反应生成co2【例11】 已知：rchoch2(cooh)2rch=c(cooh)2h2orch=c(cooh)2rch=chcoohco2a与芳香族化合物b在一定条件下反应生成c，进一步反应生成抗氧化剂阿魏酸(见下图)。a的相对分子质量是104,1 mol a与足量nahco3溶液反应生成2 mol气体。(1)a的结构简式是_。(2)b不可能发生的反应是_(填序号)。a取代反应 b加成反应c氧化反应 d还原反应e水解反应 f显色反应(3)等物质的量c分别与足量的na、浓溴水、naoh、nahco3反应时消耗na、br2、naoh、nahco3的物质的量之比是_。(4)写出c与足量na2co3反应的化学方程式：_。(5)写出符合下列条件的阿魏酸所有的同分异构体的结构简式：_。在苯环上只有两个取代基；在苯环上的一氯取代物只有两种；1 mol该同分异构体与足量nahco3反应生成2 mol co2气体；该同分异构体进行核磁共振氢谱分析发现只有4种峰。(6)写出利用阿魏酸在一定条件下发生缩聚反应生成高分子化合物的方程式：_。方法归纳(1)做由结构推测性质的题目时，首先需将题目中提供的有机“大分子”进行拆解，把一陌生的结构简式拆成熟悉的各种官能团。通过所含官能团的典型的化学性质来确定新的有机化合物可能具有的化学性质。(2)记忆官能团的性质时，要进行联想比较记忆，如蛋白质的肽键与酯基化学性质相似均能发生水解，nh2和oh均与cooh发生取代反应。【例12】 迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性物质，其结构如下图。下列叙述中正确的是()。a迷迭香酸属于芳香烃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迷迭香酸最多能和含5 mol naoh的水溶液完全反应二、有机物的反应类型1有机反应类型的定义及特点(1)取代反应定义：有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫取代反应。特点：有上有下。实例：卤代反应：ch4cl2ch3clhcl、水解反应：c2h5brnaohc2h5ohnabrch3cooch2ch3h2och3coohc2h5ohch3cooch2ch3naohch3coonac2h5oh酯化反应：ch3coohc2h5ohch3cooch2ch3h2o(2)加成反应定义：有机物分子里不饱和原子跟其他原子或原子团直接结合生成别的物质的反应。特点：只上不下。实例：ch2=ch2br2ch2brch2brh2ch3ch2oh(3)消去反应定义：有机物从一个分子中脱去一个小分子(如h2o、hx等)而生成不饱和(含或cc)化合物的反应。特点：只下不上。实例：ch3ch2brnaohch2=ch2nabrh2och3ch2ohch2=ch2h2o(4)氧化反应和还原反应氧化反应：有机化学中的氧化反应为加氧或去氢的反应；还原反应：有机化学中的还原反应为加氢或去氧的反应；实例：与氢气发生的加成反应都是还原反应，注意与h2o、hx发生加成反应的既不是还原反应也不是氧化反应。常见的氧化反应有：2ch3ch2oho22h2och3cho2cu(oh)2ch3coohcu2o2h2o2有机反应类型的推断方法(1)由官能团的转化推测反应类型官能团结构决定了有机物的性质，故根据官能团互变就可推知反应类型。(2)由反应条件推测反应类型条件不同，反应类型也可能变化，所以还要结合条件来推测反应类型。有机反应的重要条件总结如下：与naoh水溶液发生的反应有：卤代烃的水解，酯的水解；naoh醇溶液与卤代烃发生的反应是消去反应。以浓硫酸作条件的反应有：醇的消去、醇变醚、苯的硝化、酯化反应。以稀硫酸作条件的反应有：酯的水解、糖类的水解、蛋白质的水解。fe：苯环的卤代。光照：烷烃及苯环侧链烃基的卤代。写出上述反应的反应类型：是_、是_、是_、是_。方法归纳分析化学反应类型时，一定要抓住有机反应的断键成键位置，依据有机反应基本反应类型的特点进行推断。【例22】 某有机物的结构简式为，它可发生的反应类型有()。取代加成消去水解酯化中和氧化加聚a bc d1(2012山东菏泽冲刺)北京市疾病预防控制中心的调查结果显示，在北京市场上有九成受检香水和三成护发类化妆品被查出致癌物“邻苯二甲酸酯”(paes)，值得注意的是，在儿童护肤类化妆品中亦有两件样品分别被检出邻苯二甲酸二乙酯(dep)和邻苯二甲酸二(2乙基己)酯(dehp)。 (1)邻苯二甲酸二乙酯(dep)的结构简式为_，其核磁共振氢谱共有_组吸收峰，峰面积之比为_。(2)以下是某课题组设计的用气态烃a与芳香烃c合成邻苯二甲酸二乙酯(dep)的路线：已知：c的结构简式为_，其一溴代物有_种。反应属于_反应，反应属于_反应。d和乙二醇在一定条件下可以发生反应生成一种高分子化合物，写出化学方程式：_。2(2012吉林长春二次调研)a为药用有机物，从a出发可发生如图所示的一系列反应。已知a在一定条件下能与醇发生酯化反应，a分子中苯环上有两个取代基，且苯环上的一卤代物有两种，d不能与nahco3溶液反应，但能与naoh溶液反应。请回答下列问题：(1)f中的含氧官能团的名称为_；(2)f能发生的反应类型有_(填序号)；取代反应加成反应消去反应加聚反应缩聚反应(3)c的化学式为_，g的结构简式为_；(4)某有机物x符合下列条件要求，其名称为_；与e的摩尔质量相同不与碳酸氢钠溶液反应，但与金属钠反应有气泡生成链状结构且核磁共振氢谱有三组峰(5)芳香族化合物m与a是同分异构体，苯环上两个取代基且处在对位；m与a具有相同的官能团，但与新制氢氧化铜悬浊液共热有砖红色沉淀生成，其中一种符合条件的m与naoh溶液反应的化学方程式为_。3(2012广东省实验中学测试)下图中a、b、c、d、e均为有机化合物。已知：c能跟nahco3发生反应，c和d的相对分子质量相等，且e为无支链的化合物。根据上图回答问题：(1)已知e的相对分子质量为102，其中碳、氢两种元素的质量分数分别为58.8%、9.8%，其余为氧，则e的分子式为_；c分子中的官能团名称是_；化合物b不能发生的反应是_(填字母序号)。a加成反应b取代反应c消去反应d酯化反应e水解反应f置换反应(2)反应的化学方程式是_。(3)反应实验中加热的目的是：_。_。(4)a的结构简式是_。(5)同时符合下列三个条件的b的同分异构体的数目有四个。.含有间二取代苯环结构.属于非芳香酸酯.与fecl3溶液发生显色反应。写出其中任意一个同分异构体的结构简式_。4美国化学家r.f.heck因发现如下heck反应而获得2010年诺贝尔化学奖。xch2chrch=chrhx(x为卤原子，r为取代基)经由heck反应合成m(一种防晒剂)的路线如下：回答下列问题：(1)m可发生的反应类型是_。a取代反应 b酯化反应c缩聚反应 d加成反应(2)c与浓h2so4共热生成f，f能使kmno4酸性溶液褪色，f的结构简式是_。d在一定条件下反应生成高分子化合物g，g的结构简式是_。(3)在ab的反应中，检验a是否反应完全的试剂是_。 (4)e的一种同分异构体k符合下列条件：苯环上有两个取代基且苯环上只有两种不同化学环境的氢，与fecl3溶液作用显紫色。k与过量naoh溶液共热，发生反应的化学方程式为_。5pct是一种新型聚酯材料，下图是某研究小组合成pct的路线。请回答下列问题：(1)由a生成d的化学方程式为_；(2)由b生成c的反应类型是_，c的化学名称为_；(3)由e生成f的化学方程式为_，该反应的类型为_； (4)d的同分异构体中为单取代芳香化合物的有_(写结构简式)；(5)b的同分异构体中，能发生水解反应，且苯环上一氯代产物只有一种的是_(写结构简式)。6(2012湖北武汉联考)芳香族化合物c的分子式为c9h9ocl。c分子中有一个甲基且苯环上只有一条侧链；一定条件下c能发生银镜反应；c与其他物质之间的转化如下图所示：(1)c中含氧官能团的名称是_；ba的反应类型是_。(2)h的结构简式是_。(3)写出下列化学方程式：d与银氨溶液反应_；ei_。(4)有的同学认为b中可能没有氯原子，你是_(填“同意”或“不同意”)，你的理由_。(5)d的一种同系物w(分子式为c8h8o2)有多种同分异构体，则符合以下条件w的同分异构体有_种，写出其中任意一种同分异构体的结构简式_。属于芳香族化合物遇fecl3溶液不变紫色能与naoh溶液发生反应但不属于水解反应7在现代战争、反恐、警察执行任务时士兵、警察佩带的头盔、防弹背心和刚性前后防护板能够有效防御子弹和炮弹碎片，它们在战争中保住了许多士兵的生命。新型纤维不久将有望取代使用了数十年的凯夫拉纤维，成为未来防弹装备的主要制造材料。m5纤维是近年来开发出的一种超高性能纤维，它比现有的防爆破材料轻35%，下面是m5纤维的合成路线(部分反应未注明条件)：已知：当反应条件为光照且与x2(卤素单质)反应时，通常是x2与烷或苯环侧链烃基上的氢原子发生的取代反应，而当反应条件为催化剂存在且与x2的反应时，通常为苯环上的氢原子直接被取代。根据上述合成m5纤维的过程，回答下列问题：(1)合成m5的单体g的结构简式为_，f的含氧官能团的名称有_。(2)在的反应中，不属于取代反应的是_，的反应条件是_。(3)生成a的同时可能生成的a的同分异构体为_。(4)1 mol的c和足量新制的氢氧化铜悬浊液反应可以生成_ mol砖红色沉淀。(5)1 mol的f和na2co3溶液反应最多消耗na2co3_ mol。8(2012山东理综，33)合成p(一种抗氧化剂)的路线如下：a(c4h10o)b(c4h8) de(c15h22o3)p(c19h30o3)已知：r2c=ch2 (r为烷基)；a和f互为同分异构体，a分子中有三个甲基，f分子中只有一个甲基。(1)ab的反应类型为_。b经催化加氢生成g( c4h10)，g的化学名称是_。(2)a与浓hbr溶液一起共热生成h，h的结构简式为_。(3)实验室中检验c可选择下列试剂中的_。a盐酸 bfecl3溶液cnahco3溶液 d浓溴水(4)p与足量naoh溶液反应的化学反应方程式为_(有机物用结构简式表示)。9(2012浙江理综，29)化合物x是一种环境激素，存在如下转化关系：化合物a能与fecl3溶液发生显色反应，分子中含有两个化学环境完全相同的甲基，其苯环上的一硝基取代物只有两种。1h-nmr谱显示化合物g的所有氢原子化学环境相同。f是一种可用于制备隐形眼镜的高聚物。根据以上信息回答下列问题：(1)下列叙述正确的是_。a化合物a分子中含有联苯结构单元b化合物a可以和nahco3溶液反应，放出co2气体cx与naoh溶液反应，理论上1 mol x最多消耗6 mol naohd化合物d能与br2发生加成反应(2)化合物c的结构简式是_，ac的反应类型是_。(3)写出同时满足下列条件的d的所有同分异构体的结构简式(不考虑立体异构)_。a属于酯类b能发生银镜反应(4)写出bg反应的化学方程式_。(5)写出ef反应的化学方程式_。10咖啡酸苯乙酯()是一种天然抗癌药物，在一定条件下能发生如下转化：请填写下列空白：(1)a分子中的官能团是_；(2)高分子m的结构简式是_；(3)写出ab反应的化学方程式_；(4)bc发生的反应类型有_；de发生的反应类型有_；(5)a的同分异构体有很多种，其中，同时符合下列条件的同分异构体有_种。苯环上只有两个取代基能发生银镜反应能与碳酸氢钠溶液反应能与氯化铁溶液发生显色反应11(2012河北保定调研)氯贝特是临床上一种降脂抗血栓药物，其结构如下图所示：它的一条合成路线如下：提示：(图中部分反应条件及部分反应物、生成物已略去) rch2coohronaclrrornacl(r、r代表烃基)(1)氯贝特的分子式为_。(2)若8.8 g a与足量nahco3溶液反应生成2.24 l co2(标准状况)，且b的核磁共振氢谱有两个峰，则a的结构简式为_，b中含有的官能团名称为_。(3)要实现反应所示的转化，加入下列物质不能达到目的的是_。anaohbna2co3cnahco3 dch3coona(4)反应的反应类型为_，其产物甲有多种同分异构体，请判断同时满足以下条件的所有同分异构体有_种。a1,3,5三取代苯b属于酯类且既能与fecl3溶液显紫色，又能发生银镜反应c1 mol x最多能与3 mol naoh反应(5)反应的化学方程式为_。参考答案基础梳理整合一、1.羟cnh2n2o3升高氢键42ch3ch2oh2na2ch3ch2onah2ch3ch2ohhbrch3ch2brh2o2ch3ch2oho22ch3cho2h2och3ch2ohch2=ch2h2o2ch3ch2ohh5c2oc2h5h2och3ch2ohch3coohch3cooc2h5h2o即时训练1答案：苯甲醇二、1.羟基与苯环直接相连2(1)粉红色(2)不大(3)酒精3(1)2c6h5oh2na2c6h5onah2(3)紫色即时训练2(1)用小试管分别取溶液少许，滴加盐酸，溶液变浑浊的是苯酚钠(2)用小试管分别取溶液少许，滴加浓溴水，有白色沉淀生成的是苯酚；用小试管分别取溶液少许，滴加fecl3溶液，溶液呈紫色的是苯酚三、2.气体液体3ch3choh2ch3ch2ohch3cho2ag(nh3)2ohch3coonh43nh32agh2och3cho2cu(oh)2ch3coohcu2o2h2o2ch3choo22ch3cooh即时训练3答案：四、2.(1)ch3coohhch3coo(2)ch3coohc2hohch3co18och2ch3h2o即时训练4答案：用小试管分别取少量上述溶液，加入少量碳酸氢钠溶液，有气泡产生的是醋酸；然后向另外两支中分别滴加fecl3溶液，溶液呈紫色的是苯酚五、1. 2(1)小芳香气味(2)ch3cooc2h5h2o