高考化学一轮复习 第九章（B）有机化学基础 第三节 烃的含氧衍生物课件.ppt

第三节烃的含氧衍生物 考点一醇和酚 核心知识通关 1 醇类 1 概念 羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物称为醇 醇的官能团为 饱和一元醇分子通式为 oh cnh2n 2o n 1 如乙醇的组成和结构 ch3ch2oh c2h5oh oh 2 分类 脂肪 芳香 3 物理性质的变化规律 升高 高于 易溶于 减小 4 化学性质 以乙醇为例 乙醇发生反应的试剂及条件 断键位置 反应类型及化学方程式如下表 2ch3ch2oh 2na2ch3ch2ona h2 2ch3ch2oh o22ch3cho 2h2o ch3ch2oh hbrch3ch2br h2o 氧化 反应 取代 反应 ch2 ch2 h2o ch3ch2och2ch3 h2o ch3ch2oh 2ch3ch2oh 取代 反应 消去 反应 ch3cooh c2h5oh ch3cooc2h5 h2o 5 几种常见的醇 ch3oh 甘油 2 苯酚 1 组成和结构 c6h5oh c6h6o oh 苯环 2 物理性质 酒精 3 化学性质 羟基氢的反应 弱酸性 电离方程式 c6h5ohc6h5o h 俗称 酸性很弱 不能使石蕊溶液变红 由于苯环对羟基的影响 使羟基上的氢更 但苯酚的酸性比碳酸的 石炭酸 易电离 弱 a 与活泼金属反应 与na反应的化学方程式 b 与碱反应 苯酚的浑浊液中现象为液体 现象为溶液 2c6h5oh 2na2c6h5ona h2 变澄清 又变浑浊 该过程中发生反应的化学方程式分别为 苯环上的取代反应 由于羟基对苯环的影响 使苯环上的氢更 被取代 苯酚与浓溴水反应的化学方程式 易 该反应能产生白色沉淀 常用于苯酚的定性检验和定量测定 显色反应 苯酚跟fecl3溶液作用呈 色 利用这一反应可以检验苯酚的存在 紫 加成反应 与h2反应的化学方程式为 氧化反应 苯酚易被空气中的氧气氧化而显 色 易被酸性高锰酸钾溶液氧化 容易燃烧 粉红 缩聚反应 4 用途 苯酚是重要的消毒剂和化工原料 常用于制造酚醛树脂 染料 医药 农药等 特别提醒 1 与不是同类物质 故不是同系物 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 俗称石炭酸 但不属于羧酸类 也不属于醇类 4 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 5 羟基与苯环相连 使中羟基的邻 对位碳原子上的氢原子较活泼而易发生取代反应 方法规律 1 醇的催化氧化规律 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 可表示为 等结构的醇不能发生消去反应 高考模拟精练 1 2016 咸阳模拟 木糖醇是一种新型的甜味剂 它具有甜味足 溶解性好 防龋齿 适合糖尿病患者食用的优点 它是一种白色粉末状的结晶 结构简式为 下列有关木糖醇的叙述中正确的是 a 木糖醇是一种单糖 不能发生水解反应b 木糖醇的分子式为c5h12o5c 木糖醇难溶于水 能发生酯化反应d 1mol木糖醇与足量钠反应最多可产生5molh2 解析 选b 木糖醇是一种醇 不能水解 故a错误 该物质含有多个 oh 易溶于水 能发生酯化反应 故c错误 1mol木糖醇含有5mol oh 则1mol木糖醇与足量钠反应最多可产生2 5molh2 故d错误 2 2015 江苏高考改编题 己烷雌酚的一种合成路线如下 下列叙述不正确的是 a 在naoh水溶液中加热 化合物x可发生消去反应b 在一定条件下 化合物y可与hcho发生缩聚反应c 用fecl3溶液可鉴别化合物x和yd 1moly最多能与2molnaoh反应 解析 选a 卤代烃的消去反应条件为氢氧化钠的醇溶液 a项错误 y含有酚羟基且邻位没有取代基 可以与甲醛发生类似苯酚与甲醛的缩聚反应 b项正确 x无酚羟基 y中含有酚羟基 因此可以用氯化铁溶液鉴别 c项正确 化合物y分子结构中含有2个酚羟基 故1moly最多能与2molnaoh发生反应 d项正确 3 2016 松原模拟 醇c5h11oh被氧化后可生成酮 该醇脱水时仅能得到一种烯烃 则这种醇是 a c ch3 3ch2ohb ch ch3 2chohch3c ch3ch2ch2chohch3d ch3ch2chohch2ch3 解析 选d c ch3 3ch2oh中与羟基所连碳上有2个氢原子 能发生催化氧化反应生成醛 故a错误 ch ch3 2chohch3中与羟基所连碳上有一个氢原子 发生氧化反应生成酮 发生消去反应生成两种烯烃 故b错误 ch3ch2ch2chohch3与羟基所连碳上有一个氢原子 发生氧化反应生成酮 发生消去反应生成烯烃有2种结构 故c错误 ch3ch2chohch2ch3中与羟基所连碳上有一个氢原子 发生氧化反应生成酮 发生消去反应生成一种烯烃 故d正确 4 2015 重庆高考 某化妆品的组分z具有美白功效 原从杨树中提取 现可用如下反应制备 下列叙述错误的是 a x y和z均能与溴水反应b x和z均能与nahco3溶液反应放出co2c y既能发生取代反应 也能发生加成反应d y可作加聚反应单体 x可作缩聚反应单体 解析 选b a项 x和z中都有酚羟基 都能与溴水发生取代反应 y中含有碳碳双键 能与溴水发生加成反应 b项 酚羟基的酸性比碳酸弱 不能与nahco3溶液反应放出co2 c项 y中苯环能发生取代反应 碳碳双键能发生加成反应 d项 y中有碳碳双键可以发生加聚反应 x中有酚羟基 能发生类似酚醛树脂的缩聚反应 加固训练 1 某化学反应过程如图所示 由图得出的判断错误的是 a 生成物是乙醛b 乙醇发生了还原反应c 铜是此反应的催化剂d 反应中有红黑颜色交替变化的现象 解析 选b 图示中发生的化学反应可以表述为2cu o22cuo 红变黑 cuo ch3ch2ohch3cho cu h2o 黑变红 总反应为醇的催化氧化 乙醇发生了氧化反应 产物为乙醛 催化剂为铜 因此只有b错误 2 2016 张掖模拟 在乙醇发生的下列反应里 乙醇分子中碳氧键断裂的是 a 乙醇在浓硫酸存在的情况下与乙酸发生酯化反应b 乙醇与金属钠反应c 乙醇与氢溴酸的取代反应d 乙醇的催化氧化反应 解析 选c 乙醇在浓硫酸存在的情况下与乙酸发生酯化反应 乙酸脱羟基 醇脱氢 乙醇断裂羟基上的氢氧键 故a错误 乙醇与金属钠反应生成氢气 乙醇中氢氧键断裂 故b错误 乙醇与氢溴酸的取代反应生成溴乙烷和水 乙醇断开的是碳氧键 失去羟基 故c正确 乙醇发生催化氧化反应生成醛 乙醇中碳氢键 氢氧键断裂 故d错误 3 下列说法正确的是 a 苯酚显酸性 是因为羟基对苯环影响的结果b 分子式为c2h4和c3h6的物质一定互为同系物c 聚合物是苯酚和甲醛在一定条件下反应得到的高分子化合物 d 1mol与足量的naoh溶液加热充分反应 最多能消耗5molnaoh 解析 选c 苯酚显酸性 是苯环对羟基影响的结果 a错误 c2h4为乙烯 c3h6可能是环丙烷 因此c2h4和c3h6可能结构不相似 二者不一定是同系物 b错误 中含有两个酚羟基和一个酚酯基 均可与naoh反应 1mol该有机物共消耗4molnaoh d错误 考点二醛 羧酸 酯 核心知识通关 1 醛 1 概念 醛是由烃基与醛基相连而构成的化合物 官能团为 可表示为r cho 2 饱和一元醛分子的通式 cho cnh2no n 1 3 甲醛 乙醛的分子组成 结构和物理性质 ch2o c2h4o hcho ch3cho cho 气体 液体 4 化学性质 醛类物质既有氧化性又有还原性 其氧化还原关系为官能团变化 以乙醛为例在横线上写出有关化学方程式 氧化反应 乙醛可被o2 银氨溶液 新制cu oh 2悬浊液 酸性kmno4溶液等氧化生成羧酸 a 银镜反应 ch3cho 2ag nh3 2ohch3coonh4 3nh3 2ag h2o b 与新制cu oh 2悬浊液反应 c 催化氧化反应 ch3cho 2cu oh 2 naohch3coona cu2o 3h2o 2ch3cho o22ch3cooh d 乙醛可被酸性kmno4溶液氧化生成乙酸 醛类可使酸性kmno4溶液褪色 还原反应 与氢气的加成反应 ch3cho h2ch3ch2oh 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 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 是室内主要污染物之一 福尔马林 甲醛 2 羧酸 1 概念 由烃基与羧基相连构成的有机化合物 官能团为 可表示为r cooh 2 饱和一元羧酸的分子通式为 cooh cnh2no2 n 1 3 甲酸和乙酸的分子组成和结构 ch2o2 hcooh cooh c2h4o2 ch3cooh cooh 4 化学性质 羧酸的化学性质取决于羧基 主要性质有 酸的通性 以乙酸为例 乙酸是一种弱酸 其酸性比碳酸强 其电离方程式为 请写出乙酸表现酸性的主要的现象及化学反应方程式 红色 ch3cooh naohch3coona h2o 2ch3cooh na2co32ch3coona co2 h2o 酯化反应 ch3cooh和ch3ch218oh发生酯化反应的化学方程式为 ch3cooh c2h518ohch3co18och2ch3 h2o 5 羧酸在生产 生活中的作用 乙酸 俗称 是食醋的成分之一 许多羧酸是生物体代谢过程中的重要物质 许多动植物体内含有有机酸 羧酸是重要的有机化工原料 醋酸 3 酯类 1 概念 羧酸分子羧基中的 被 or 取代后的产物 可简写为 2 官能团 oh rcoor 3 物理性质 低级酯的物理性质 难 易 4 化学性质 酯的水解反应原理 无机酸只起 作用 碱除起 作用外 还能中和水解生成的酸 使水解程度增大 5 酯在生产 生活中的作用 日常生活中饮料 糖果和糕点等常使用酯类香料 酯是重要的化工原料 催化 催化 特别提醒 1 醛类的官能团是醛基 但含有醛基的物质不一定是醛 如甲酸 甲酸盐 甲酸酯 葡萄糖 麦芽糖等都含有醛基 它们都具有醛的性质 但不是醛类 2 相当于二元醛 1mol与足量银氨溶液充分反应 可生成4molag 3 醛基能被溴水 酸性kmno4溶液氧化 因此含有醛基的化合物能使溴水 酸性kmno4溶液褪色 4 醛 酮 羧酸和酯分子中都含有碳氧双键 醛 酮分子中的碳氧双键可与氢气加成 但羧酸 酯分子中的碳氧双键不能与h2加成 5 由于酚可与naoh反应 因此1mol酚酯 酚和羧酸形成的酯 基水解可消耗2molnaoh 反应生成1molh2o 高考模拟精练 1 2015 全国卷 乌洛托品在合成 医药 染料等工业中有广泛用途 其结构式如图所示 将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品 若原料完全反应生成乌洛托品 则甲醛与氨的物质的量之比应为 a 1 1b 2 3c 3 2d 2 1 解析 选c 该有机物的分子式为c6h12n4 根据元素守恒 c来自甲醛 n来自氨 所以分子中的c与n的原子个数比即为甲醛与氨的物质的量之比为6 4 3 2 2 2014 重庆高考 某天然拒食素具有防御非洲大群蚯蚓的作用 其结构简式如图 未表示出原子或原子团的空间排列 该拒食素与下列某试剂充分反应 所得有机物分子的官能团数目增加 则该试剂是 a br2的ccl4溶液b ag nh3 2oh溶液c hbrd h2 解析 选a a项 该物质含碳碳双键 与溴水发生加成反应而引入2个溴原子 官能团数目增加 符合题意要求 b项 该物质含醛基 可被银氨溶液氧化为羧基 官能团数目不变 不符合题意要求 c项 该物质中碳碳双键与hbr加成 碳碳双键变为溴原子 官能团数目不变 不符合题意要求 d项 该物质与氢气发生加成反应使官能团数目减少 不符合题意要求 3 2016 上饶模拟 有机物a的分子式为c6h12o2 在一定条件下发生如下转化关系 且d和e都不能发生银镜反应 由此推断a的可能结构有 a 6种b 4种c 3种d 2种 解析 选d a能在碱性条件下反应生成b和c a为酯 b与盐酸反应得到d 则b应为羧酸钠 d为羧酸 c能在cu催化作用下发生氧化反应得到e 则c应为醇 而d和e都不能发生银镜反应 说明d e中均不含醛基 d中碳原子数目大于1 c中碳原子数目应大于2 若d为乙酸 则c为ch3ch oh ch2ch3 若d为丙酸 则c为ch3ch oh ch3 所以a只能为ch3cooch ch3 ch2ch3或ch3ch2cooch ch3 2 共2种 4 2014 重庆高考 结晶玫瑰是具有强烈玫瑰香气的香料 可由下列反应路线合成 部分反应条件略去 1 a的类别是 能与cl2反应生成a的烷烃是 b中的官能团是 2 反应 的化学方程式为 3 已知 b苯甲醇 苯甲酸钾 则经反应路线 得到的产物加水萃取 分液 能除去的副产物是 4 已知 h2o 则经反应路线 得到一种副产物 其核磁共振氢谱有4组峰 各组吸收峰的面积之比为 5 g的同分异构体l遇fecl3溶液显色 与足量饱和溴水反应未见白色沉淀产生 则l与naoh的乙醇溶液共热 所得有机物的结构简式为 只写一种 解析 1 a的结构简式是chcl3 三氯甲烷 属于卤代烃 三氯甲烷可以由甲烷和氯气发生取代反应制取 b的结构简式为 含有的官能团是醛基 cho 2 根据g j的结构知反应 是g与乙酸发生的酯化反应 3 苯甲酸钾是盐 溶于水 因此加水萃取 分液 能除去的副产物是苯甲酸钾 4 根据题给已知路线知 生成的g与苯反应生成 有4种h 面积比为1 2 4 4 苯环对称 5 根据遇fecl3溶液显色可知l含酚羟基 与足量饱和溴水反应未见白色沉淀产生说明酚羟基的邻 对位被占 即邻 对位有取代基 又l与naoh的乙醇溶液共热说明l能发生消去反应 该基团是 c2h4cl 则l与naoh的乙醇溶液共热 所得有机物的结构简式为 答案 1 卤代烃ch4 或甲烷 cho 或醛基 加固训练 1 有机物x可以还原成醇 也可以氧化成一元羧酸 该醇与该一元羧酸反应可生成化学式为c2h4o2的有机物 则下列结论中不正确的是 a x具有还原性b x分子中含有甲基c x的相对分子质量为30d x中的含碳量为40 解析 选b 有机物x可以还原成醇 也可以氧化成一元羧酸 则x为醛 由x生成的醇与一元羧酸反应可生成分子式为c2h4o2的有机物 则该有机物为甲酸甲酯 x为hcho 甲醛中含有醛基 具有还原性 故a正确 甲醛分子中没有甲基 故b错误 甲醛相对分子质量为30 故c正确 甲醛分子中含碳量为 100 40 故d正确 2 将1mol乙酸 其羟基氧用18o标记 在浓硫酸存在下加热并与乙醇反应 不考虑副反应 下列叙述不正确的是 a 反应体系中所有含氧物质中均有18ob 反应体系中含18o的分子有2种c 可能生成45g乙酸乙酯d 不可能生成88g乙酸乙酯 解析 选a 乙酸 其羟基氧用18o标记 在浓硫酸存在下与乙醇反应的化学方程式为ch3co18oh hoch2ch3ch3cooch2ch3 h218o 生成的乙酸乙酯中不含有18o 故a错误 水分子 乙酸中含有18o 故b正确 乙酸乙酯的摩尔质量为88g mol 1 1mol乙醇理论上反应生成1mol乙酸乙酯 但由于反应是可逆反应 乙酸和乙醇挥发 所以不能进行彻底 应小于88g 可能生成45g乙酸乙酯 故c d均正确 3 下列说法不正确的是 a 银氨溶液可以用于区分乙醇和葡萄糖b 乙醇 乙二醇 丙三醇的沸点依次升高c 1mol乙酰水杨酸 最多可以和2molnaoh反应 d 可用和hcho为原料合成 解析 选c 葡萄糖为还原性糖 可以与银氨溶液反应 乙醇不反应 故a正确 乙醇 乙二醇 丙三醇相对分子质量逐渐增大 羟基数目增多 则乙醇 乙二醇 丙三醇的沸点依次升高 故b正确 乙酰水杨酸含有羧基和酚酯基 则1mol乙酰水杨酸 最多可以与3molnaoh反应 故c错误 反应类似苯酚与甲醛的缩聚反应 故d正确 考点三烃的衍生物转化关系及应用 核心知识通关 特别提醒 一个重要的有机物衍变关系有机推断中常见的连续氧化从中可以获取以下三条信息 a属于醇 b属于醛 c属于羧酸 a b c三种有机物中碳原子数相同 碳骨架结构相同 醇a的分子结构中 oh连在链端 即含 ch2oh结构 高考模拟精练 1 2016 福州模拟 有机物甲 乙 丙 ch3cooc2h5 丁 ch3cho 与乙醇的转化关系如图所示 下列判断不正确的是 a 甲是乙烯b 乙可能是葡萄糖c 丙与naoh溶液反应不能生成乙醇d 丁 h2 乙醇的反应属于加成反应 解析 选c 由转化关系图 甲与水发生加成反应生成ch3ch2oh 所以甲为乙烯 反应方程式为ch2 ch2 h2och3ch2oh 故a正确 乙在酒化酶的作用下生成ch3ch2oh 则乙可能是葡萄糖 反应方程式为2ch3ch2oh 2co2 故b正确 丙为ch3cooc2h5 与naoh溶液反应生成乙醇和ch3coona 反应方程式为ch3cooc2h5 naoh ch3coona ch3ch2oh 故c错误 丁为 ch3cho 与氢气发生加成反应生成ch3ch2oh 反应方程式为ch3cho h2ch3ch2oh 故d正确 2 2015 四川高考 化合物f 异戊巴比妥 是临床常用的镇静催眠药物 其合成路线如下 部分反应条件和试剂略 请回答下列问题 1 试剂 的化学名称是 化合物b的官能团名称是 第 步的化学反应类型是 2 第 步反应的化学方程式是 3 第 步反应的化学方程式是 4 试剂 的相对分子质量为60 其结构简式是 5 化合物b的一种同分异构体g与nao