2012届高考化学知识点导学案复习6

1 高高 三三 化化 学 第学 第 1212 周 周 教学内容教学内容 复习烃的衍生物 教学目标教学目标 1 熟练掌握醇 酚 醛 羧酸等极为重要的烃的衍生物的化学性质 相互转化关系 2 在熟练掌握这些基础知识的基础上 充分运用 挖掘题给信息 解决实际问题 知识讲解知识讲解 一 官能团 基团指化合物分失去某种原子或原子团剩余部分 而官能团是一类特殊的基 团 通常指主要决定有机物分子化学性质的原子或原子团 常见官能团有 X O O NO2 OH CHO C OH NH2 C C C C R C 酰基 R O C O 酰氧基 R O 烃氧基 等 O O O 思考 1 H C OH 应有几种官能团 4 种 C OH C OH CHO OH 2 CHO能发生哪些化学反应 常见 CH CH COOH 提示 属于酚类 醛类 羧酸类 烯烃类 二 卤代烃 R X 1 取代 水解 反应 R X H2O NaOH R OH HX 2 消去反应 R CH2 CH2 X NaOH 醇 R CH CH2 HX 这两个反应均可用于检验卤代烃中卤素原子 检验时一定要用硝酸酸化 再加入 AgNO3溶液 三 乙醇 H H 1 分子结构 H C C O H 用经典测定乙醇分子结构的实验证明 H H 2 化学性质 1 活泼金属 Na Mg Al 等 反应 根据其分子结构 哪个化学键断裂 反应的基本类型 Na 分别与水和乙醇反应哪个更剧烈 乙醇钠水溶液呈酸性还是碱性 2 与氢卤酸反应 制卤代烃 分析乙醇分子中几号键断裂 NaBr H2SO4 C2H5OH CH3CH2Br NaHSO4 H2O 思考 该反应用浓还是较浓的 H2SO4 产物中 NaHSO4能否写成 Na2SO4 为什么 较浓 不能 都有是因为浓 H2SO4的强氧化性 浓度不能太大 温度不能太高 3 氧化反应 燃烧 现象 耗氧量与什么烃燃烧耗氧量相同 催化氧化 脱氢 CH3CH2OH H2 CH2CHO O2 CH3COOH 式量 46 式量 44 式量 60 即有一个 CH2OH 最终氧化为 COOH 式量增大 14 强氧化剂氧化 KMnO4 H 褪色 4 脱水反应 分子间脱水 浓 H2SO4 140 取代反应 分子内脱水 浓 H2SO4 170 消去反应 以上两种情况是几号键断裂 思考 下列反应是否属于消去反应 2 A CH2 CH CH CH HX B CH2 CH COOH CH2 C COOH NH3 X O NH2 CH3 CH3 C CH3 C O CH2 CH CH2 CH CH3COOH 以上均为消去反应 4 酯化反应 断裂几号键 用什么事实证明 同位素示踪法 例 R CH CH R R CH CH R R CH CH R R CH CH R 对于该反应 有两种解释 一是两分子分别断裂 键重新结合成新分子 二是分别断 键再两两结合 成新分子 请用简单方法证明哪种解释正确 解 用 R CD CH R 的烯烃进行实验 若生成 R CD CH R 和 R CD CH R 第一种解 释正确 若生成 R CD CD R 和 R CH CHR 第二种解释正确 例 乙酸和乙醇的酯化反应 可用如下过程表示 OH 即酯化反应实质经过中间体 CH3 C O C2H5再转化为酯和水 以上 6 个反应均为可 OH 逆反应 回答下列问题 18O 1 用 CH C OH 进行该实验 18O 可存在于哪些物质中 反应物和生成物 若用 CH3 CH2 18O H 进行该实验 结果又如何 2 请分别指出 反应的基本类型 解析 1 根据信息 酯化反应实质是 C2H5 O H 分子中 O H 共价键断裂 H 原子加 18O O 到乙酸 C 氧上 C2H5O 加到 C 碳原子上 即 为加成反应 形成中间体 18OH CH3 C O C2H5 根据同一碳原子连两个 OH 是不稳定的 脱水形成酯 在脱水时 OH 可以由 18OH 提供羟基与另一羟基上的 H 或由 OH 提供羟基和 18OH 上的 H 脱水 O 且机会是均等的 因此 CH3 C O C2H5和水中均含有 18O 而反应 实质是酯的水 O O 解 水解时 酯中断裂的一定是 C O 因此 C 一定上结合水中的 OH 所以 在反 应物中只有 CH3COOH 存在 18O 2 均为取代反应 均为加成反应 和 均为消去反应 3 乙醇制法 传统方法 发酵法 C6H10O5 n C6H12O6 C2H5OH CO2 加热加压 3 CH C OH H O C H CH C O C H H O OH OH CH C O C H O 18 5 52 3 O 2522 催化剂 3 乙烯水化法 CH2 CH2 H2O CH3CH2OH 思考 已知有机物 C9H10O2有如下转化关系 1 写出下列物质的结构简式 A C F 2 写出下列反应的化学方程式 C9H10O2 A B D A O 答 1 A CH3COOH C CH3 C O CH CH2 F O OH CH3 2 CH3 O C CH3 H2O CH3COOH CH3 CH3CHO 2Cu OH 2 CH3COOH Cu2O 2H2O 四 苯酚 1 定义 现有 CH3 CH2 CH2 C6H5 CH3 等烃基连接 OH 哪些属于酚类 2 化学性质 要从 OH 与苯环相互影响的角度去理解 1 活泼金属反应 请比较 Na 分别与水 OH CH3CH2OH 反应剧烈程度 并解释原因 最剧烈为水 最慢为乙醇 主要原因是 对 OH 影响使 OH 更易 比乙醇 电离出 H 思考 通常认为 为吸电子基 而 CH3CH2 为斥电子基 由此请你分析 HO NO2中 NO2 为吸电子基还是斥电子基 吸电子基 HNO3为强酸 即 OH 完全电离出 H 2 强碱溶液反应 表现苯酚具有一定的酸性 俗称石炭酸 注意 苯酚虽具有酸性 但不能称为有机酸因它属于酚类 苯酚的酸性很弱 不能使石蕊试液变红 以上两个性质均为取代反应 但均为侧链取代 3 与浓溴水的反应 OH OH 3Br2 Br Br 3HBr Br 该反应不需要特殊条件 但须浓溴水 可用于定性检验或定量测定苯酚 同时说明 OH 对 苯环的影响 使苯环上的邻 对位的 H 原子变得较活泼 4 显色反应 OH与 Fe3 互相检验 6C6H5OH Fe3 Fe C6H5O 6 3 6H 5 氧化反应 久置于空气中变质 粉红色 能使 KMnO4 H 褪色 OH 6 缩聚反应 n OH nHCHO CH2 n nH2O OH H C H O 稀H SO Cu OH D A B G 稀H SO C 催化剂 加聚 Ni NaOH 足量H 浓H SO EF 只有一种结构 且能使溴水褪色 C H O 2910 2 2 24 24 462 n 24 4 例 HO CH CH 1mol 与足量 Br2或 H2反应 需 Br2和 H2的最大量 OH 分别是多少 解析 C C 需 1molBr2加成 而酚 OH 的邻对位 H 能被 Br2取代左侧的酚只有邻位 2 个 H 原子 而右侧为二元酚 3 个 H 原子均为邻 对位又需 2 3 molBr2 而 1mol 需 3molH2 则 Br2为 6mol H2为 7mol 五 乙醛 与 H2加成 还原反应 1 化学性质 1 加成反应 HCN 加成 CH3CHO HCN CH3 CH CN OH 自身加成 CH3CHO CH2 CHO CH3 CH CH2 CHO H OH 2 氧化反应 燃烧 银镜反应 新制 Cu OH 2反应 KMnO4 H 褪色 乙醇催化氧化法 2 制法 乙烯催化氧化法 乙炔水化法 例 醛可以和 NaHSO3发生加成反应 生成水溶性 羟基磺酸钠 O OH R C H NaHSO3 R CH SO3Na 该反应是可逆的 通常 70 90 向正方向转化 1 若溴苯中混有甲醛 要全部除去杂质 可采用的试剂是 分离方法是 2 若在 CH CHSO3Na 水溶液中分离出乙醛 可向溶液中加入 分离方法是 OH 解析 1 溴苯相当于有机溶剂 甲醛溶解在其中 要除去甲醛 既要利用信息 又要用到 溴苯是不溶于水的油状液体这一性质 由于醛能与 NaHSO3加成 形成水溶性的离子化合物 羟基磺酸钠 显然不能溶于有机溶剂 因此加入的试剂为饱和 NaHSO3溶液 采用分 液方法除去杂质 2 根据信息 醛与 NaHSO3的反应为可逆反应 应明确 CH3 CHSO3Na CH3CHO NaSO3 要转化为乙醛显然促使平衡向正方向移动 OH 只有减小 NaHSO3浓度 只要利用 NaHSO3的性质即可 因此向溶液中加入稀 H2SO4 不能加 盐酸 为什么 或 NaOH 进行蒸馏即得乙醛 六 乙酸 1 化学性质 1 酸的通性 弱酸 但酸性比碳酸强 与醇形成酯 2 酯化反应 与酚 严格讲应是乙酸酐 形成酯 与纤维素形成酯 醋酸纤维 注意 乙酸与乙醇的酯化实验应注意以下问题 加入试剂顺序 密度大的加入到密度小的试剂中 浓 H2SO4的作用 催化 吸水 5 加碎瓷片 防暴沸 长导管作用 兼起冷凝器作用 吸收乙酸乙酯试剂 饱和 Na2CO3溶液 其作用是 吸收酯中的酸和醇 使于闻酯的气味 减小酯在水中的溶解度 2 羧酸 低级脂肪酸 1 乙酸的同系物 CnH2nO2 如 HCOOH CH3CH2COOH 高级脂肪酸 如 硬脂酸 软脂酸 2 烯酸的同系物 最简单的烯酸 CH2 CH COOH 高级脂肪酸 油酸 3 芳香酸 如 COOH 4 二元酸 如 COOH HCOO COOH 等 注意二元酸形成的酸式盐溶解 COOH 度比正盐小 类似于 NaHCO3和 Na2CO3的溶解度 O O O O 思考 CH3 C OH HO C CH3 CH3 C O C CH3 H2O O CH3 C O O 称之为乙酸酐 H C OH CO H2O CO 能否称为甲酸酐 CH3 C O O 为什么 由此请你写出硝酸酸酐的形成过程 HNO3的结构式 HO N O 由乙酸酐的形成可以看出 必须是 OH 与 OH 之间脱水形成的物质才能称为酸酐 O 而 CO 是由 H C OH 中 OH 和 C 原子直接相连的 H 原子脱水 因此 不能称为酸 O O 酐 甲酸酐应为 H C O C H 同理硝酸酐的形成为 O O O O N OH H O N N O N N2O5 H2O O O O O 七 酯 无机酸酯 CH3CH2ONO2 1 分类 低级酯 CH3COOC2H5 有机酸酯 高级脂肪酸甘油酯 油脂 2 化学性质 水解反应 取代反应 1 条件无机酸或碱作催化剂 2 水浴加热 3 可逆反应 4 碱性条件水解程度大 为 什么 O O 例 写出 CH C O C OH 与足量 NaOH 反应的化学方程式 解析 该有机物既属于酯类 又属于羧酸类 该酯在碱性条件下水解 形成乙酸与酚 因 此 1mol 需 3molNaOH O O CH3 C O C OH 3NaOH CH3COONa NaO COONa 2H2O 例 某式量不超过 300 的高级脂肪酸与乙酸完全酯化后其式量为原来的 1 14 倍 若与足量 溴水反应后其式量为原来的 1 54 倍 请确定该有机物的化学式 用 R OH nCOOH 形式表示 42SO H浓 6 解析 由于能与乙酸酯化 证明为羟基酸如何确定羟基数目 抓住 M 300 和酯化后式 O 量为原来的 1 14 倍 设含一个醇 OH 则 R OH CH3COOH M O C CH3 H2O 式量 M 式量 M 42 M 300 假设成立 14 1 42 M M 再设烃基含 y 个不饱和度则 y 154 1 300 160300 y 则该酸的化学式应为 CnH2n 2O3 得出 n 18 为 C17H32 OH COOH 思考 式量为 300 以下的某脂肪酸 1 0g 与 2 7g 碘完全加成 也可被 0 2gKOH 完全中和 推测其准确的式量 提示 x 3 即有 3 x g g g molg molg g g M 254 7 2 280 1 280 56 2 0 0 1 1 1 个不饱和度 其通式为 CnH2n 6O2 14n 6 32 280 n 18 准确式量就为 278 能力训练能力训练 1 化合物 A 的同分异构体 B 中无甲基 但有酚羟基符合此条件的 B 的同分异构体 有 种 从结构上看 这些同分异构体可属于 类 写出每类同分异构体中的 一种同分异构体的结构简式 2 有机物 A 的分子量为 128 燃烧只生成 CO2和 H2O 1 写出 A 的可能分子式 5 种 2 若 A 能与纯碱溶液反应 分子结构有含一个六元碳环 环上的一个 H 原子被 NH2取代 所得产物为 B 的同分异构体甚多 其中含有一个六元碳环和一个 NO2的同分异构有 写结 构简式 3 某链烃 CnHm 属烷 烯或炔烃中的一种 使若干克该烃在足量 O2中完全燃烧 生成