2020年高考化学一轮复习课件：模块5 第十二单元 第3节 烃的含氧衍生物

第3节,烃的含氧衍生物,考纲点击：1.掌握醇、酚、醛、羧酸、酯的结构与性质，以及它们之间的相互转化。2.了解醇、酚、醛、羧酸、酯的重要应用以及合成方法。,回归教材一、醇与酚的组成、结构与性质,1.醇,(1)醇是羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物，饱和一元醇的分子通式为_。,CnH2n1OH(n1),(2)分类,芳香醇,升高,高于,易溶于,减,(3)物理性质的变化规律,(4)化学性质以断键方式理解醇的化学性质(以乙醇为例)：,置换,取代,CH3CH2OHHBr,(续表),氧化,消去,取代,取代,特别提醒不能用Na检验酒精中是否有水，因为Na与乙醇也能反应生成氢气，易发生爆炸；实验室常用无水CuSO4来检验乙醇中是否含水，白色粉末变蓝则证明有水。,(5)几种常见的醇,甘油,易,2.苯酚(1)概念：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)苯酚的组成与结构,(3)苯酚的物理性质,酒精,粉红,(4)苯酚的化学性质,紫,HCO3，则,特别提醒(1)因为酸性H2CO3,Na2CO3,NaHCO3，即苯酚能与,Na2CO3反应生成NaHCO3，不能生成CO2。,(2),与,两者不是同系物，因为,是羟基直接与苯环相连，属于酚，有弱酸性；,是,羟基连在苯环侧链上，属于芳香醇，没有酸性，两者不是同系物。(3)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。,二、醛、羧酸、酯,1.醛,烃基,CHO,(1)定义：醛是由_(或氢原子)与醛基相连而构成的化合物。官能团_，可表示为RCHO。饱和一元醛分子的通式：CnH2nO(n1)。,(2)甲醛、乙醛的分子组成、结构和物理性质：(3)醛的化学性质(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：,CHO,气体,液体,CH2O,C2H4O,HCHO,CH3CHO,CH3CHO2Cu(OH)2NaOH,CH3COONaCu2O3H2O,(4)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。,福尔马林,甲醛,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。,特别提醒(1)醛基只能写成CHO或,，不能写成,COH。(2)醛与新制的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。,2.羧酸,烃基或氢原子与羧基,CnH2nO2(n1),(1)羧酸：由_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_。(2)羧酸的代表物乙酸,组成、结构、俗名,CH3COOH,COOH,物理性质(3)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,液中的电离方程式为CH3COOH,HCH3COO。,_,酯化(取代)反应：CH3COOHC2H518OH(酸脱羟基，醇脱氢),2CH3COOHCaCO3(CH3COO)2CaCO2H2O,2CH3COONaH2,CH3CO18OCH2CH3H2O,3.酯(1)酯：羧酸分子羧基中的OH被OR取代后的产物。可简写为RCOOR，官能团为_，饱和一元羧酸与饱和一元醇生成酯的通式为_。,(2)物理性质,CnH2nO2,小,难,易,(3)化学性质水解反应反应原理,ROH,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。,CH3COOC2H5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_，_。,结构简式如图所示。下列有关芥子醇的说法不正确的是(,基础测评1.膳食纤维具有突出的保健功能，是人体的“第七营养素”。木质素是一种非糖类膳食纤维，其单体之一芥子醇,)。,A.芥子醇分子中有两种含氧官能团B.1mol芥子醇分子与足量钠反应能生成1molH2C.1mol芥子醇与足量浓溴水反应，最多消耗1molBr2D.芥子醇能发生的反应类型有氧化、取代、加成反应,.,解析：芥子醇分子中有三种含氧官能团，分别是醚键、醇羟基和酚羟基，A不正确；芥子醇分子中的酚羟基和醇羟基都能与Na反应生成H2，且2OHH2，B正确；酚与溴水反应时，溴原子取代酚羟基邻、对位上的氢原子，但芥子醇中邻、,对位被其他基团占据，故只能与,发生加成反应，C正确；,芥子醇结构中含有,和醇羟基，且与醇羟基相连的碳原子,上有氢原子，故能发生加成、取代和氧化反应，D正确。答案：A,2.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(A.2种和1种B.2种和3种C.3种和2种D.3种和1种,解析：该化合物的分子式为C7H8O，它与甲基苯酚,苯甲醇(,)、苯甲醚,(,)互为同分异构体，甲基苯酚遇FeCl3溶液发生显色反,应。答案：C,的判断，不正确的是(,3.肉桂醛的结构简式为,。下列对其化学性质,)。,A.被银氨溶液和酸性KMnO4溶液氧化后酸化得到的产物相同B.与溴水可发生加成反应和氧化反应C.1mol肉桂醛可与5molH2发生加成反应D.肉桂醛的分子式为C9H8O答案：A,.,，在一定条件下此,4.某有机物的结构简式为有机物可能发生的反应有(,)。,中和反应,银镜反应,消去反应,酯化反应,加成反应,水解反应,A.,B.,C.,D.,解析：该物质不含有醛基，不能发生银镜反应；也不符合发生消去反应的条件。答案：C,说法不正确的是(,5.如图是一些常见有机物的转化关系，关于反应的,)。,A.反应是加成反应B.只有反应是加聚反应C.反应是取代反应D.反应和反应类型相同，均属于氧化反应,.,解析：是乙烯与Br2的加成反应，是乙烯的加聚反应，是乙醇催化氧化成乙醛的反应，是乙酸乙酯的水解反应，是乙醇的酯化反应，是乙酸乙酯的水解反应，是乙酸的酯化反应。C项，水解反应和酯化反应都是取代反应，正确；D项，是氧化反应，是取代反应，错误。,答案：D,考点一考向1,醇与酚的组成、结构与性质醇的氧化反应和消去反应,典例1(2018年山西太原质检)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(,)。,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被催化氧化。,答案：B,方法技巧醇的消去反应和催化氧化反应规律(1)醇的消去反应规律醇分子中连有羟基(OH)的碳原子必须有相邻的碳原子，且此相邻的碳原子上又有氢原子时，才可发生消去反应，生成,不饱和键，如,，,而CH3OH、(CH3)3CCH2OH等均不能发生消去反应。,(2)醇的催化氧化反应规律,醇的催化氧化反应情况与羟基(OH)相连的碳原子上的氢,原子的个数有关。,考向2,酚的结构特点与性质,典例2己烯雌酚是一种激素类药物，其结构简式如下，下,列有关叙述中正确的是(,)。,A.遇FeCl3溶液不能发生显色反应B.可与NaOH和NaHCO3发生反应C.1mol该有机物可以与5molBr2发生反应D.该有机物分子中，一定有16个碳原子共平面,解析：该分子中有酚羟基，能跟FeCl3溶液发生显色反应，A错误；分子中的酚羟基能与NaOH反应，但不能与NaHCO3,反应，B错误；己烯雌酚与Br2可在,上发生加成反应，,也可在酚羟基的邻位上发生取代反应，1mol该有机物共消耗5molBr2，C正确；联系苯和乙烯的分子结构，两个苯环所在平,面跟,所在平面不一定共平面，因此16个碳原子不一定,共平面，D错误。答案：C,C6H5OH，苯酚俗称石炭,方法技巧由基团之间的相互影响理解酚的化学性质(1)苯环对羟基的影响：由于苯环影响了与其相连的羟基上的氢原子，使苯酚比乙醇分子中羟基上的氢原子更易电离，因而苯酚呈弱酸性。,电离方程式为C6H5OH,酸，但酸性很弱，不能使石蕊溶液变红。如苯酚与NaOH溶液反应的化学方程式为,(2)羟基对苯环的影响：由于羟基影响了与其相连的苯环上的氢原子，使苯酚邻对位上的氢原子比苯活泼，更容易被取代。,如苯酚与浓溴水反应，产生白色沉淀，化学方程式为,溶液反应。不正确的是(,考向3OH的官能团性质典例3(2018年北京石景山重点中学期中)某有机物的结构,简式为,，关于该物质的下列说法：,能发生取代反应；能发生加成反应；能发生氧化反应；能发生消去反应；能和NaOH溶液反应；能和NaHCO3,)。,A.,B.,C.,D.,解析：根据该有机物的结构简式可知，其不能发生消去反应，不能与NaHCO3溶液反应，故错误。答案：B,.,方法技巧脂肪醇、芳香醇、酚类物质的比较,说法不正确的是(,【拓展演练】1.(2018年河南郑州一调)BHT是一种常用的食品抗氧化,剂，从,出发合成BHT的方法有如下两种。下列)。,.,A.推测BHT在水中的溶解度小于苯酚,B.BHT与,都能使酸性KMnO4溶液褪色,C.方法一和方法二的反应类型都是加成反应,D.BHT与,具有完全相同的官能团,解析：BHT中具有憎水性的烃基大于苯环，所以在水中溶解度小于苯酚，A正确；酚羟基、苯环所连甲基均能被酸性KMnO4溶液氧化，使酸性KMnO4溶液褪色，B正确；方法一属于加成反应，方法二属于取代反应，C不正确；BHT与均只含有酚羟基，D正确。答案：C,2.某有机物的结构简式如图所示，取足量的Na、NaOH(aq)和NaHCO3(aq)分别和等物质的量的该有机物在一定的条件下反应(必要时可以加热)，完全反应后消耗Na、NaOH和NaHCO3,三物质的物质的量之比为(A.342C.351,)。B.352D.341,解析：醇、酚、羧酸能和Na反应，1mol该有机物能和3mol的金属钠反应；酚羟基、卤代烃、羧基、酯基能和氢氧化钠溶液反应，注意酯水解后生成了羧酸钠和酚，酚还能和氢氧化钠溶液反应，所以1mol该有机物能和5mol的氢氧化钠反应；NaHCO3只能和羧基反应。,答案：C,考点二考向1,醛、羧酸、酯醛类的结构与性质,典例4(2018年云南昆明模拟)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KMnO4溶液氧化,C.在一定条件下能与溴发生取代反应D.不能与氢溴酸发生加成反应,解析：茉莉醛分子中含有碳碳双键、醛基，所以能与H2、Br2、HBr发生加成反应，能被酸性KMnO4溶液氧化；由于存在苯环结构和烷烃基，所以在一定条件下能发生取代反应。,答案：D,方法技巧,醛类复习时应注意事项,醛是有机合成的中间体，可被还原为醇，也可被氧化为羧酸，在有机合成中占有重要地位，复习时应注意以下几个问题：(1)只要含有醛基的物质均能发生银镜反应，如所有的醛、甲酸、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖等。所以在书写同分异构体时要注意能发生银镜反应的除醛类外，也可能为甲酸、甲酸某酯等。,(2)注意量的关系：1molCHO消耗2molCu(OH)2或2molAg(NH3)2OH生成1molCu2O或2molAg；1mol甲醛(HCHO)反应生成2molCu2O或4molAg。,(3)注意反应条件：醛基与新制的氢氧化铜或银氨溶液反应,均在碱性条件下，且均需要加热。,(4)醛能被弱氧化剂(银氨溶液、新制的氢氧化铜)氧化，也,能被强氧化剂(如酸性高锰酸钾溶液、溴水等)氧化。,考向2,羧酸、酯的结构与性质,典例5研究表明，咖啡中含有的咖啡酸是某种抗氧化剂成分之一，对人体中的氧自由基有清除作用，使人的心脑血管更,A.咖啡酸的分子式为C9H8O4B.咖啡酸中的含氧官能团只有羧基、羟基C.咖啡酸可以发生氧化反应、消去反应、酯化反应、加聚反应,D.,是咖啡酸的一种同分异构体，1mol该物,质与NaOH溶液反应时最多消耗NaOH物质的量为3mol,解析：根据题中所给物质的球棍模型，将其转化为结构简,式，可知咖啡酸的分子式为C9H8O4，分子中含有,、羟,基、羧基，可发生氧化反应、酯化反应、加聚反应，但不能发,生消去反应，故A、B均正确，C错误；,是咖,啡酸的一种同分异构体，2mol酯基分别消耗1molNaOH，生成的酚羟基又消耗1molNaOH，故消耗3molNaOH，D正确。答案：C,考向3,酯化反应,典例6由乙烯和其他无机原料合成环状化合物E，其合成过程如下(水及其他无机产物均已省略)：试通过分析回答下列问题：(1)写出C的结构简式：_。,(2)物质X与A互为同分异构体，则X可能的结构简式为_。(3)指出上图变化过程中的反应类型：_。(4)D物质中官能团的名称为_。(5)写出B和D生成E的化学方程式(注明反应条件)：,_,_。,解析：由框图关系结合所给信息可推出：A是BrCH2CH2Br，B是HOCH2CH2OH，C是OHCCHO，D是HOOCCOOH。答案：(1)OHCCHO(2)CH3CHBr2(3)加成反应(4)羧基,(5)HOCH2CH2OHHOOCCOOH2H2O,方法技巧酯化反应的类型(1)一元羧酸与一元醇,CH3COOC2H5H2O,CH3COOHC2H5OH(2)一元羧酸与多元醇,(3)多元羧酸与一元醇,(4)多元羧酸与多元醇形成环酯,形成链状酯,HOOCCOOHHOCH2CH2OHHOOCCOOCH2CH2OHH2O,形成聚酯(高分子)缩聚反应,(5)羟基酸的酯化,分子内形成环酯,分子间形成环酯,分子间形成聚酯,考向4,依据官能团预测有机物的性质,典例7(2017年江苏卷)萜类化合物广泛存在于动植物体,内，关于下列萜类化合物的说法正确的是(,)。,A.a和b都属于芳香族化合物B.a和c分子中所有碳原子均处于同一平面上C.a、b和c均能使酸性KMnO4溶液褪色D.b和c均能与新制的Cu(OH)2反应生成红色沉淀,解析：a中没有苯环，不属于芳香族化合物，A错误；a、c中含有饱和碳原子，所有碳原子不可能共平面，B错误；a中的碳碳双键、b中的与苯环相连的甲基、c中的醛基均可以被酸性KMnO4溶液氧化，C正确；与新制Cu(OH)2反应的官能团为醛基，只有c可以与新制Cu(OH)2反应，而b不能，D错误。,答案：C,方法技巧,官能团和性质之间的关系,【拓展演练】3.(2018年河南郑州二测)2015年，我国科学家屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾新疗法而荣获诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素可由香茅醛经过一系列反应合成(如图)。下列说法正确的是,(,)。,A.青蒿素易溶于水，更易溶于乙醇等有机溶剂中,B.向香茅醛中滴加溴水后溴水褪色，证明香茅醛中含有碳,碳双键,C.香茅醛与青蒿素均能发生氧化、取代、聚合反应,D.香茅醛的同系物中，含4个碳原子的有机物有3种(不考,虑立体异构),解析：青蒿素中不含亲水基团，难溶于水，A错误；香茅醛中还含有醛基，醛基具有较强的还原性，可与溴水发生氧化还原反应而使溴水褪色，B错误；青蒿素不能发生聚合反应，C错误；香茅醛的同系物应含有一个碳碳双键和一个醛基，满足以上条件且含有4个碳原子的有机物有3种：CH2=CHCH2CHO、CH3CH=CHCHO、,，D正确。,答案：D,4.(2018年新课标卷)化合物W可作高分子膨胀剂，一种,合成路线如下：,回答下列问题：,(1)A的化学名称为_。(2)的反应类型是_。,(3)反应所需试剂、条件分别为_。,(4)G的分子式为_。(5)W中含氧官能团的名称是_。(6)写出与E互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰，峰面积比为11)_。,(7)苯乙酸苄酯(C6H5CH2COOCH2C6H5)是花香型香料，设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线(无机试剂任选)。,_,_。,解析：(1)根据A的结构简式可知A是氯乙酸，氯乙酸与碳酸钠反应生成氯乙酸钠。(2)由B、C结构简式知，BC的反应是取代反应。(3)C水解又引入1个羧基生成D,D与乙醇发生酯化反应生成E，故所需试剂和条件分别是乙醇/浓硫酸、加热。(4)根据G的键线式可知，其分子式为C12H18O3。(5)根据W的结构简式可知分子中含有的官能团是醚键和羟基。(6)与E互为同分异构体的酯类化合物中一定含有酯基。核磁共振氢谱为两组峰，峰面积比为11，说明氢原子分为两类，各是6个氢原子，因此符合条件的有机物结构简式为CH3COOC(CH3)2OOCCH3、,CH3OOCC(CH3)2COOCH3。(7)目标产物是酯类物质，它可由苯乙酸与苄醇(苯甲醇)发生酯化反应得到，故应先制得苯乙酸。结合题干中BD中反应信息知，可先使苄醇先与HCl反应得,到,，水解可得到,，再与NaCN制取。,答案：(1)氯乙酸,(2)取代反应,(3)乙醇/浓硫酸、加热(4)C12H18O3(5)羟基、醚键(6)CH3OOCC(CH3)2COOCH3、CH3COOC(CH3)2OOCCH3(7),有机物之间的转化与应用,(1)转化关系图,(2)有机物之间重要的衍变关系,(3)有机物综合推断类试题的常用方法逆推法：由产物推断未知反应物或中间产物时叫逆推法。根据反应条件推断：在有机合成中，可以根据一些特定,反应的条件，推出未知有机物的结构简式。如“,”,是卤代烃消去的条件，“,”是卤代烃水解的条件，,“,”是乙醇消去的条件，“,”是羧酸和醇发生,酯化反应的条件。,典例(2018年新课标卷)以葡萄糖为原料制得的山梨醇(A)和异山梨醇(B)都是重要的生物质转化平台化合物。E是一种治疗心绞痛的药物，由葡萄糖为原料合成E的路线如下：,回答下列问题：,(1)葡萄糖的分子式为_。,(2)A中含有的官能团的名称为_。(3)由B到C的反应类型为_。(4)C的结构简式为_。,(5)由D到E的反应方程式为_。(6)F是B的同分异构体，7.30g的F与足量饱和碳酸氢钠可释放出2.24L二氧化碳(标准状况)，F的可能结构共有_种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为311的结构简式为_。,解析：(2)葡萄糖中的醛基与氢气发生加成反应转化为CH2OH，因此所得产物中的官能团只有羟基。(3)醇与羧酸在浓硫酸的作用下发生酯化反应，实质上是属于取代反应。(4)所,得到的酯的结构式为,。(6)B的分子式为C6H10O4，,不饱和度为2,7.30g的F(即0.05molF)与足量饱和碳酸氢钠可释放出2.24L二氧化碳(标准状况)，则表明F分子中含有2个羧基，则F的结构有如下的9种：HOOCCH2CH2CH2CH2COOH、,HOOCCH2CH(CH3)CH2COOH、HOOCCH(CH3)CH2CH2COOH、HOOCCH(C2H5)CH2COOH、HOOCCHCOOHCH2C