第三章 烃的含氧衍生物

第三章烃的含氧衍生物第一节醇酚第1部分醇一、醇类1．概念

与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物称为醇．2．分类根据醇分子里含

的数目，醇可分为：羟基羟基[读教材·填要点](1)一元醇：如甲醇的结构简式：

；(2)二元醇：如乙二醇的结构简式：

；(3)多元醇：如丙三醇的结构简式：

．CH3OH3．分子通式饱和一元醇的分子通式为

.CnH2n＋2OCnH2n＋1OH或二、乙醇的分子结构和化学性质1．分子结构结构简式结构式结构特点CH3CH2OH或

和

易断裂C2H5OHO—HC—O2．化学性质(1)和钠反应化学方程式为：

.2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑(2)消去反应化学方程式为：

.(3)取代反应与乙酸的酯化反应：化学方程式为

.CH3COOCH2CH3＋H2O(4)氧化反应①催化氧化反应化学方程式为：

.②乙醇能被高锰酸钾酸性溶液或重铬酸钾酸性溶液氧化，先生成

，最后生成

．乙醛乙酸[先思考·再交流]1．已知某些醇的沸点数据如下：名称分子中的羟基数目沸点/℃乙醇178.5乙二醇2197.31­丙醇197.21,2­丙二醇21881,2,3­丙三醇3259通过上述表格中的数据，你能得出醇类物质沸点变化的哪些递变规律？分析：通过表格中乙醇、1­丙醇的沸点数据可知，随着碳原子数的增多，醇的沸点升高；由1­丙醇、1,2­丙二醇、1,2,3­丙三醇的沸点数据可知，醇分子中羟基数目越多，沸点越高．答案：①饱和一元醇中，随着碳原子数的增多，沸点升高．②碳原子数相同时，羟基数目越多，沸点越高．2．你知道如何检验酒精中是否含水吗？还有，如何除去酒精中的水分呢？分析：无水CuSO4遇水后生成CuSO4·5H2O，颜色由白色变成蓝色，可用于水的检验；由于乙醇和水能形成恒沸液，故不能通过直接蒸馏的方法分离二者，而是先加入CaO，与水反应生成Ca(OH)2，然后再加热蒸出乙醇．答案：常加入无水硫酸铜固体，若发现白色固体变蓝，则证明酒精中有水；若酒精中有水，向其中加入CaO后再蒸馏，可得到无水乙醇．3．上网查询：交警用“吹气法”检查司机是否酒后驾车的原理是什么？分析：若司机酒后驾车，则司机对着仪器吹气后，乙醇能与装置中的重铬酸钾发生反应：3C2H5OH＋2K2Cr2O7＋8H2SO4―→(橙红色)3CH3COOH＋2Cr2(SO4)3＋2K2SO4＋11H2O.（绿色）重铬酸钾由橙红色变成绿色时，说明司机酒后驾车．乙醇消去反应的实验探究———————————1．实验装置2．实验步骤在长颈圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸(体积比约为1∶3)的混合液20mL，放入几片碎瓷片，以避免混合液在受热时暴沸．加热混合液，使液体温度迅速升到170℃，将生成的气体分别通入高锰酸钾酸性溶液和溴的四氯化碳溶液中，观察并记录实验现象．3．注意事项(1)配制体积比为1∶3的乙醇与浓硫酸混合液时，要注意在烧杯中先加入95%乙醇，然后滴加浓硫酸，边滴加边搅拌，冷却备用(相当于浓硫酸的稀释)，浓硫酸起催化剂和脱水剂的作用．(2)加热混合液时，温度要迅速上升到并稳定于170℃左右，因为在140℃时主要产物是乙醚．(3)由于反应物都是液体而无固体，所以要向烧瓶中加入碎瓷片，以防液体受热时发生暴沸．(4)温度计的玻璃泡要置于反应液的中央位置，因为需要测量的是反应液的温度．由于浓H2SO4具有强氧化性，它可将乙醇氧化为C或CO2，而本身被还原为SO2.实验时可用氢氧化钠溶液除去混在乙烯中的CO2、SO2等杂质，防止SO2干扰乙烯与溴的四氯化碳溶液和高锰酸钾酸性溶液的反应．[例1](2011·天津汇文中学期中)如图是一套实验室制取乙烯并验证乙烯具有还原性的实验装置．请回答：(1)实验步骤

①_____________________________________________；

②在各装置中注入相应的试剂(如图所示)；

③______________________；实验时，烧瓶中液体混合物逐渐变黑．(2)能够说明乙烯具有还原性的现象是________；装置甲的作用是__________________________________．若无甲装置，是否也能检验乙烯具有还原性，简述其理由：___________________________________________.[解析](1)①制取气体的装置气密性必须良好，实验前需要检验装置的气密性．②实验室制乙烯时应使反应混合物的温度迅速升至170℃，而减少乙醚的生成．(2)乙烯具有还原性是根据氧化剂KMnO4酸性溶液退色来判断的．由于烧瓶中混合物变黑，则说明生成了碳，联想浓H2SO4具有强氧化性，可知在乙烯中含有还原性气体SO2，由于SO2也会使KMnO4酸性溶液退色，会干扰验证乙烯的还原性，所以检验乙烯的还原性前必须除净SO2，则装置甲的作用是除去SO2.请回答：(1)实验步骤

①____________________________________；

②在各装置中注入相应的试剂(如图所示)；

③______________________；实验时，烧瓶中液体混合物逐渐变黑．组装仪器，检验装置的气密性加热，使温度迅速升到170℃(2)能够说明乙烯具有还原性的现象是__________________________________；装置甲的作用是__________________________________．若无甲装置，是否也能检验乙烯具有还原性，简述其理由：_____________________________________.乙中KMnO4酸性溶液紫色褪去除去乙烯中混有的SO2、CO2等酸性气体不能，SO2具有还原性，也可以使KMnO4酸性溶液退色1．(2011·朝阳期末)某化学兴趣小组用如图Ⅰ所示的装置进行探究实验．当温度迅速上升后，可观察到试管中的溴水褪色，烧瓶中浓硫酸与乙醇的混合液体变为棕黑色．练习：(1)该实验中生成乙烯的化学方程式为________________________________________________．(2)一些同学认为，溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成及乙烯具有不饱和性，因为棕黑色物质与浓硫酸反应可能生成某种气体．该气体使溴水褪色的化学反应方程式为：_____________________________________________.另一些同学经过细致观察后认为，试管中另一个现象可证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性．这个现象是________________________________________________．解析：(1)乙醇在浓H2SO4的催化作用下加热至170℃，发生消去反应生成乙烯．(2)由于浓H2SO4有强氧化性，会与乙醇反应而产生SO2，而SO2也能使溴水褪色，发生的反应为：SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，但乙烯与Br2发生加成时会生成密度比水大且不溶于水的油状液体.醇的消去反应和催化氧化反应规律———1．醇的消去反应规律(1)醇分子中，连有羟基的碳原子的相邻碳原子上必须连有氢原子时，才能发生消去反应．(2)若醇分子中与羟基相连的碳原子无相邻碳原子或其相邻碳原子上无氢原子，则不能发生消去反应．如CH3OH、(CH3)3CCH2OH不能发生消去反应．2．醇的催化氧化规律醇分子中，羟基上的氢原子和与羟基相连的碳原子上的氢原子结合外来的氧原子生成水，而形成了.(2)形如的醇，被催化氧化生成酮．(3)形如的醇，一般不能发生催化氧化．[例2]分子式为C4H10O的下列四种有机物中：能被催化氧化为含相同碳原子数的醛的是()A．①和② B．②和③C．①和③ D．③和④[解析]醇催化氧化生成醛时，醇应具有RCH2OH结构，催化氧化生成酮时具有结构．[答案]C2．下列醇类不能发生催化氧化的是().解析：

分子结构中与羟基相连的碳原子上没有氢原子，不能发生催化氧化．答案：D乙醇分子结构的断键部位与相应的化学性质是容易混淆内容，学生误认为乙醇的脱水反应都是消去反应，误认为凡是醇都能发生消去反应或都能被氧化为醛．乙醇发生化学反应时断键部位与相应的化学性质是容易混淆的内容，不要误认为乙醇的脱水反应都是消去反应，不要误认为凡是醇都能发生消去反应或都能被氧化为醛．易错点强调：乙醇断键位置与化学性质的关系知识点对比：溴乙烷和乙醇都能发生消去反应，它们有什么异同？请填写下表：CH3CH2BrCH3CH2OH反应条件化学键的断裂化学键的生成反应产物CH3CH2BrCH3CH2OH反应条件NaOH乙醇溶液，加热浓硫酸，加热到170℃化学键的断裂C—Br、C—HC—O、C—H化学键的生成

反应产物CH2===CH2、HBrCH2===CH2、H2O第三章烃的含氧衍生物第一节醇酚第2部分酚一、酚1．概念：

与

直接相连而形成的化合物．2．苯酚的结构简式：

．羟基苯环二、苯酚1．物理性质颜色：

色，放置时间较长时因被空气中氧气氧化呈

色；状态：晶体；气味：特殊气味；熔点：43℃；毒性：

，对皮肤有

；溶解度：室温下在水中溶解度为9.3g，温度高于65℃时，与水

，易溶于乙醇等有机溶剂．无粉红有毒腐蚀性混溶2．化学性质(1)苯酚的弱酸性实验步骤现象及有关方程式实验结论得到

的液体室温下，苯酚在水中的溶解度

浑浊较小实验步骤现象及有关方程式实验结论

的液体变为

，反应方程式为：苯酚能与NaOH溶液反应，表现出

，苯酚俗称

．浑浊澄清酸性石炭酸实验步骤现象及有关方程式实验结论两液体均变

，反应方程式为：分别与盐酸和CO2反应生成说明苯酚酸性比盐酸和H2CO3的

弱浑浊(2)取代反应实验操作实验现象产生

白色沉淀化学方程式(3)显色反应实验操作实验现象溶液呈

色结论FeCl3能跟苯酚反应，使溶液显

色应用用FeCl3溶液检验

的存在紫紫苯酚[思考·交流]1．属于同系物吗？分析：

属于醇，二者尽管组成上相差一个“CH2”基团，但二者结构不同，因此，二者不属于同系物．答案：不属于同系物2．苯酚在空气中易被氧化，该如何保存呢？分析：苯酚暴露在空气中，易被空气中的氧气氧化而呈粉红色，故苯酚应密封存放．答案：密封保存．若不小心皮肤上沾了苯酚，应立即用酒精冲洗．3．设计实验方案证明H2CO3的酸性强于苯酚．分析：根据相对较强的酸能够制备相对较弱的酸的原理，可以用H2CO3制取苯酚，即可证明H2CO3的酸性强于苯酚．答案：向苯酚钠()溶液中通入CO2，溶液由澄清变为浑浊，即说明H2CO3的酸性强于苯酚．化学方程式：

＋NaHCO3.实验装置：4．如何除去苯中的少量苯酚？分析：苯酚能与NaOH溶液反应生成易溶于水的

，而苯与水不互溶．因此，可以利用苯和苯酚上述性质上的差异来除去苯中的少量苯酚．答案：向混合物中加入NaOH溶液，充分振荡后静置用分液漏斗分离出上层液体．5．俗话说：“饭后一苹果，疾病远离我．”吃苹果能帮助消化，当我们把苹果切开后不久，果肉上会产生一层咖啡色的物质，好像生了“锈”一般，其原因是果肉里的酚在空气中转变为二醌，这些二醌很快聚合成为咖啡色的聚合物．若要避免苹果“生锈”，请你选择一种保存切开的苹果的方法：_________________________________，其原因是________________________________．分析：苹果“生锈”是切开的果肉里的酚被空气中的O2氧化，因此避免的方法是把切开的苹果放到水中，从而使果肉不与空气接触．答案：放入水中切开的苹果易被氧化，放入水中使果肉不与空气接触，减少氧化速率芳香醇与酚的区别及同分异构体———————1.芳香醇与酚的区别及同分异构体类别脂肪醇芳香醇酚实例CH3CH2OHC6H5CH2OHC6H5—OH类别脂肪醇芳香醇酚官能团—OH—OH—OH结构特点—OH与链烃基相连—OH与芳香烃侧链相连—OH与苯环直接相连主要化学性质(1)取代(2)脱水(3)氧化(4)酯化(1)弱酸性(2)取代反应(3)显色反应类别脂肪醇芳香醇酚—OH中氢原子的活泼性酚羟基＞醇羟基(酸性)(中性)特性红热铜丝插入醇中有刺激性气味(生成醛或酮)与FeCl3溶液显紫色2．醇、酚的同分异构体含相同碳原子数的酚、芳香醇与芳香醚互为同分异构体，但不属于同类物质．如C7H8O属于芳香化合物的同分异构体有：(1)苯酚钠与盐酸反应的化学方程式中生成的苯酚后不写“↓”．(2)苯酚与溴水反应时，苯酚溶液一定要较稀，溴水浓度一定要大，否则不易出现沉淀．(3)苯酚跟FeCl3溶液作用能显示紫色．该反应现象明显，通常用于检验苯酚的存在，同样也可利用苯酚检验Fe3＋的存在．[例1]丁香油酚是一种有特殊香味的液体，它的结构简式是，丁香油酚不具有的性质是()A．与金属钠反应B．与NaOH溶液反应C．与Na2CO3反应放出CO2D．能发生加聚反应.[解析]由于酚中—OH上的氢较活泼，能发生弱的电离而呈弱酸性，因此，可与Na、NaOH溶液反应，但其酸性比H2CO3弱，与Na2CO3反应只能生成NaHCO3，不能放出CO2，又由于丁香油酚的结构中含有“”可以发生加聚反应[答案]C1．(2011·茂名质检)胡椒酚是植物挥发油的成分之一，它的结构简式是，下列叙述中不正确的是 ()A．1mol胡椒酚最多可与4molH2发生反应B．1mol胡椒酚最多可与4molBr2发生反应C．胡椒酚可与NaOH溶液反应D．胡椒酚在水中的溶解度不大.解析：胡椒酚中既含苯环，又含碳碳双键，故可与4molH2发生加成反应；胡椒酚属于酚，在水中溶解度较小，但可以与NaOH溶液反应；1mol胡椒酚可与2molBr2发生取代反应，又可与1molBr2发生加成反应，故最多可与3molBr2发生反应．答案：B苯酚的分离与回收———————————1．有机溶剂中混有苯酚2．废水中含有苯酚3．乙醇中混有苯酚利用苯酚与NaOH溶液反应生成易溶于水的苯酚钠，来进行分离苯酚和其他有机物的实验设计．应用时先分清苯酚与哪种物质混合(水、乙醇还是其他有机溶剂)，然后对号入座，设计合理的分离方案．[例2]含苯酚的工业废水的处理流程如下图所示：(1)上述流程图设备Ⅰ中进行的是________操作(填写操作名称)．实验室里这一步操作可以用________(填仪器名称)进行．(2)由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是________．由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B是________．(3)在设备Ⅲ中发生反应的化学方程式为___________________________________________．(4)在设备Ⅳ中，物质B的水溶液和CaO反应后，产物是NaOH、H2O和________．通过________(填操作名称)操作，可以使产物相互分离．(5)图中，能循环使用的物质是：________、________、C6H6和CaO.[解析]设备Ⅰ里废水和苯混合分离出水，是萃取操作，可以用分液漏斗进行；设备Ⅱ中向苯酚和苯的混合液中加入NaOH溶液，目的是分离出苯，故A物质是苯酚钠溶液；在设备Ⅲ中通入CO2分离出苯酚，故剩下物质B是NaHCO3溶液；在设备Ⅳ中向NaHCO3溶液中加入CaO，生成NaOH、H2O、CaCO3，可用过滤操作分离出CaCO3；在设备Ⅴ中加热CaCO3可得CO2和CaO.[答案](1)萃取(或萃取、分液)分液漏斗(2)C6H5ONaNaHCO3(3)C6H5ONa＋CO2＋H2O―→C6H5OH＋NaHCO3(4)CaCO3过滤(5)NaOH水溶液CO22．欲从苯酚的乙醇溶液中回收苯酚，有下列操作：①蒸馏②过滤③静置分液④萃取⑤通入过量CO2

⑥加入足量Na⑦加足量NaOH溶液⑧加足量FeCl3

⑨加入浓溴水⑩加入乙酸与浓H2SO4混合液合理的步骤是 ()A．④⑤⑩ B．⑦①⑤③C．⑨②⑧① D．⑦①③⑩解析：蒸馏前应使用NaOH溶液将转化为沸点较高的离子化合物，蒸馏出乙醇后，向留下的溶液中通CO2，又重新生成，分液回收苯酚．(苯酚从溶液中产生时以液态形式存在．)答案：B[例]下列离子方程式正确的是()A．向溴乙烷中滴入AgNO3溶液检验其中的溴元素：Br－＋Ag＋===AgBr↓B．向苯酚钠溶液中通入少量CO2：

[解析]溴乙烷中溴元素不是以Br－形式存在，不能直接用AgNO3溶液检验；向苯酚钠溶液中通入CO2，不论CO2量的多少，均得到NaHCO3而不是Na2CO3；苯酚的酸性比H2CO3的弱，故苯酚与Na2CO3反应不可能生成CO2，选项D错误．[答案]C第三章烃的含氧衍生物第二节醛[读教材·填要点]一、醛1．醛的概念醛是由烃基与

相连而构成的化合物，简写为

.醛基RCHO2．甲醛是最简单的醛，分子式为

，结构简式为

，为无色、刺激性气味的气体，

溶于水．甲醛是一种重要的有机合成原料，它的水溶液(又称福尔马林)具有

、防腐性能．CH2OHCHO易杀菌二、乙醛1．分子结构分子式结构式结构简式官能团

C2H4OCH3CHO醛基或—CHO2．物理性质乙醛是无色、具有

气味的液体，密度比水

，沸点20.8℃，易挥发，易燃烧，能与

、

互溶．刺激性小水乙醇3．化学性质(1)氧化反应①催化氧化乙醛在催化剂加热的条件下，能被氧气氧化为乙酸，反应的化学方程式为②银镜反应实验操作实验现象向(a)中滴加氨水，现象为：

，再加入乙醛，水浴加热一段时间后，试管内壁出现一层

实验结论银氨溶液被乙醛还原生成乙醛与银氨溶液反应的化学方程式

先产生白色沉淀，后沉淀溶解光亮的银Ag③与新制Cu(OH)2的反应实验操作实验现象(a)中溶液出现

，滴入乙醛，加热至沸腾后，(c)中有

产生蓝色沉淀红色沉淀实验结论Cu(OH)2被乙醛还原为

乙醛与新制Cu(OH)2反应的化学方程式

Cu2O(2)加成反应乙醛蒸气和H2的混合气体，通过热的镍催化剂，发生反应的化学方程式为：[思考·交流]1．含醛基的物质一定是醛吗？分析：有些物质中含有醛基，但不属于醛类，如葡萄糖．答案：未必都是醛，如(甲酸)、(甲酸甲酯)、葡萄糖等都含有醛基，但它们不是醛．2．通过乙醛的核磁共振氢谱，你能获取什么信息？请你指认出两个吸收峰的归属．答案：乙醛分子中含有两种不同类型的氢原子，并且这两种氢原子数目比为1∶3(醛基氢和甲基氢)，即乙醛的结构为.3．怎样配制银氨溶液？如何清洗试管内壁附着的银？答案：配制方法：在洁净的试管中加入1mL2%的AgNO3溶液，然后边振荡试管边逐滴滴入2%的稀氨水，至最初产生的沉淀恰好溶解为止．反应过程中涉及的化学反应：AgNO3＋4NH3·H2O===AgOH↓＋NH4NO3，AgOH＋2NH3·H2O===Ag(NH3)2OH＋2H2O，用稀HNO3清洗试管内壁上附着的银．4．某学生用2mL1mol/L的CuSO4溶液与4mL0.5mol/LNaOH溶液混合，然后加入0.5mL4%的CH3CHO溶液后，结果未见红色沉淀生成，你能找出实验失败的原因吗？分析：乙醛与新制Cu(OH)2的反应必须在碱性条件下进行．答案：实验失败的原因有①NaOH的量偏少；②未用酒精灯加热煮沸．5．用“√”和“×”表示下列有机物能否使溴水和KMnO4

酸性溶液退色.有机物试剂烯烃炔烃苯的同系物醇醛Br2的CCl4溶液KMnO4酸性溶液分析：烯烃、炔烃均能使Br2的CCl4溶液或KMnO4酸性溶液退色；苯的同系物、醇不能使Br2的CCl4溶液退色，但能被KMnO4酸性溶液氧化；醛的还原性强，能被弱氧化剂(如银氨溶液)氧化，因此也能被强氧化剂(溴水、KMnO4等)氧化．答案：有机物试剂烯烃炔烃苯的同系物醇醛Br2的CCl4溶液√√××√KMnO4酸性溶液√√√√√重点：醛基的检验———————————银镜反应与新制Cu(OH)2悬浊液反应量的关系R—CHO～2AgR—CHO～2Cu(OH)2～Cu2O银镜反应与新制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)醛用量不宜太多，如乙醛一般滴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)反应液必须直接加热煮沸醛类物质发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应均需在碱性条件下进行．注意：[例1]今有以下几种化合物：(1)请写出丙中含氧官能团的名称：_______________________________________________.(2)请判别上述哪些化合物互为同分异构体：_______________________________________________.(3)请分别写出鉴别甲、乙、丙化合物的方法(指明所选试剂及主要现象即可)．①鉴别甲的方法：__________________________.②鉴别乙的方法：________________________.③鉴别丙的方法：__________________________.[解析](2)甲、乙、丙三种有机物的分子式均为C8H8O2，但结构不同，三者互为同分异构体．(3)①甲含有酚羟基和羰基，可选用溴水或FeCl3溶液来鉴别，加溴水时产生白色沉淀，加FeCl3溶液后，溶液显紫色．②乙含有羧基，具有弱酸性，可选用Na2CO3溶液或NaHCO3溶液来鉴别，均有大量气泡产生．③丙中含有醛基和醇羟基，可用银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液进行鉴别．[答案](1)醛基、羟基(2)甲、乙、丙(3)①FeCl3溶液，溶液变成紫色②Na2CO3溶液，有大量气泡产生③银氨溶液，有光亮的银镜产生[或新制的Cu(OH)2悬浊液，有红色沉淀产生]1．(2011·延边一中高二检测)为了鉴别己烯、甲苯和丙醛，使用的试剂组先后关系正确的是 ()A．新制氢氧化铜悬浊液及溴水B．高锰酸钾酸性溶液及溴水C．银氨溶液及高锰酸钾酸性溶液D．新制氢氧化铜悬浊液及银氨溶液练习：解析：常用试剂中高锰酸钾酸性溶液和溴水均有氧化性．己烯既可使高锰酸钾酸性溶液退色，又可发生加成反应使溴水退色；甲苯能使高锰酸钾酸性溶液退色，又可萃取溴水中的溴而发生分层现象；丙醛既能使高锰酸钾酸性溶液褪色，又能使溴水褪色．由此必须先检验区别出丙醛，再用溴水区别己烯和甲苯．答案：A重点有机“氧化”、“还原”反应—————1．有机物发生氧化反应、还原反应的判断方法氧化反应还原反应加氧或去氢加氢或去氧反应后有机物中碳元素的平均化合价升高反应后有机物中碳元素的平均化合价降低在反应中有机物被氧化，作还原剂在反应中有机物被还原，作氧化剂有机物的燃烧和被其他氧化剂氧化的反应有机物与H2的加成反应2．醛的氧化反应、还原反应(1)醛的氧化反应醛基()中C—H之间插入“O”，生成相应的酸，其余的结构不发生变化．

(2)醛的还原反应醛基()中的“”双键中的一个键断裂后，碳、氧原子上各加一个氢原子生成相应的醇，其余结构不发生变化．

注意：[解析]有机物加氧去氢的反应是氧化反应，故B、C中发生的是氧化反应，有机物加氢去氧的反应是还原反应，则A、D中发生的反应是还原反应．[答案]BC2．是某有机物加氢后的还原产物，

那么原有机物可能是()A．乙醛的同分异构体B．丁醛的同分异构体C．丙醛的同分异构体D．戊醛解析：该有机物为4个碳原子的醛，即为丁醛的一种同分异构体．答案：B检验碳碳双键可以用溴水或KMnO4酸性溶液；检验醛基用银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液．但由于醛基也能使溴水和KMnO4酸性溶液褪色，对碳碳双键的检验造成了干扰，因此，能否排除干扰是解答此类问题正误的关键．只有将醛基全部氧化成羧基后，才能检验出碳碳双键的存在．醛基对碳碳双键检验的影响：[例](2011·江西临川一中高二月考)柠檬醛的结构简式为：

请设计实验证明柠檬醛的分子结构中含有醛基和碳碳双键：(1)检验柠檬醛分子结构中含有醛基的方法是____________________________________________________，有关反应的化学方程式为________________________________________________．(2)检验柠檬醛分子结构中含有碳碳双键的方法是________________________________________________________________________________________________，有关反应的化学方程式为______________________________________________．[解析]检验醛基用银氨溶液作检验试剂；检验碳碳双键用溴水或高锰酸钾酸性溶液，但因醛基有较强的还原性，会使高锰酸钾酸性溶液和溴水褪色，故检验碳碳双键之前需先将醛基氧化．[答案](1)取少量柠檬醛加入到新制银氨溶液中，水浴加热，有银镜出现，证明柠檬醛分子结构中含有醛基(2)取上层溶液少许，用稀硝酸酸化，再加到溴水中，溴水褪色，证明柠檬醛分子结构中含有碳碳双键第三章烃的含氧衍生物第三节羧酸酯第1部分羧酸[读教材·填要点]一、羧酸1．概念羧酸是由烃基与

相连构成的有机化合物．羧基2．分类(1)根据烃基的不同，可分为：

酸和

酸．(2)根据羧酸分子中

的数目，可分为：一元羧酸、二元羧酸和多元羧酸等．二、乙酸1．结构俗名：

；分子式：

；结构简式：

，官能团：

．脂肪醋酸芳香羧基C2H4O2CH3COOH羧基(或—COOH)2．物理性质颜色状态气味溶解性熔点无色液态

易溶于

和16.6℃，温度低于熔点时凝结成冰一样的晶体，又称为

刺激性水乙醇冰醋酸3．化学性质(1)酸性：一元

酸，比碳酸酸性

．电离方程式为

.(2)乙酸与Na2CO3反应的化学方程式：

.强弱2CH3COOH＋Na2CO3―→2CH3COONa＋H2O＋CO2↑(3)酯化反应①含义：酸和

作用生成

和水的反应．②断键方式：羧酸脱

，醇脱

.③乙酸和乙醇酯化反应的化学方程式：

.—OH—OH上的H醇酯[思考·交流]1．与同学共同讨论如何从盛冰醋酸的试剂瓶中取出少量冰醋酸？分析：醋酸的熔点16.6℃，当温度高于16.6℃时，冰醋酸熔化为液态，故只要将冰醋酸熔化后倾倒出少量即可．答案：用热毛巾或双手捂热，或温水浴浸泡后，倾倒出少量醋酸．2．利用如图所示仪器和药品，设计一个简单的一次性完成的实验，验证乙酸、碳酸和苯酚溶液的酸性强弱．(注：D、E、F、G分别是双孔胶塞上的孔．)分析：因为乙酸的酸性强于H2CO3，则向Na2CO3溶液中滴入CH3COOH，有CO2气体产生，若将CO2气体通入苯酚钠溶液中，溶液变浑浊，则说明H2CO3的酸性强于苯酚．答案：实验装置：实验现象及结论：滴入CH3COOH溶液后，Ⅰ中有气泡产生，说明发生了反应2CH3COOH＋Na2CO3===2CH3COONa＋CO2↑＋H2O，即酸性CH3COOH＞H2CO3.片刻后Ⅲ中溶液变浑浊，说明发生了反应＋CO2＋

―→OH＋NaHCO3，即酸性：H2CO3＞OH，因此酸性相对强弱：CH3COOH＞H2CO3＞.要点一乙酸乙酯的制取——————1．反应原理2．实验装置3．实验步骤在一支试管里先加入3mL乙醇，然后一边摇动，一边慢慢地加入2mL浓H2SO4和2mL乙酸，按图装好，用酒精灯小心均匀地加热试管3～5min，产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上，此时可以观察到有透明的油状液体浮在液面上．取下盛有饱和Na2CO3溶液的试管，并停止加热，振荡试管后静置，待液体分层后，可观察到上层的透明油状液体乙酸乙酯，并可闻到果香气味．4．注意事项(1)实验中浓硫酸起催化剂和吸水剂作用．(2)盛反应混合液的试管要向上倾斜约45°，主要目的是增大反应混合液的受热面积．(3)导管应较长，除导气外还兼起冷凝作用．导管末端只能接近饱和Na2CO3溶液的液面而不能伸入液面以下，目的是防止受热不均发生倒吸．(4)实验中小心均匀加热使液体保持微沸，这样有利于产物的生成和蒸出，以提高乙酸乙酯的产率．(5)饱和Na2CO3溶液的作用是吸收乙酸，溶解乙醇，冷凝乙酸乙酯蒸气且减小乙酸乙酯在水中的溶解度，以利于分层析出．乙酸和乙醇生成酯的反应是可逆的，如果要提高乙酸乙酯的产率，可采取以下措施：(1)从反应物中不断蒸出乙酸乙酯．(2)使用过量的乙醇，可提高乙酸转化为乙酸乙酯的产率．(3)使用浓硫酸作吸水剂，可提高乙酸、乙醇的转化率．注意：[例1](2011·潍坊质检)可用右图所示装置制取少量乙酸乙酯(酒精灯等均已略去)．请填空：(1)试管a中需要加入浓硫酸、冰醋酸和乙醇各2mL，正确的加入顺序及操作是_______________________________________________.(2)为防止a中的液体在实验时发生暴沸，在加热前应采取的措施是______________________________________________________________________________.(3)实验中加热试管a的目的是：①_________________________________________；②___________________________________________.(4)试管b中加有饱和Na2CO3溶液，其作用是_______________________________________________________________________________________________.(5)反应结束后，振荡试管b，静置、观察到的现象是_____________________________________________________________________________________________.[解析](1)因为浓硫酸溶解时放出大量的热，所以应先加入乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸，最后再加入冰醋酸．(2)为了防止发生暴沸，应在加热前向试管中加入几粒沸石或几片碎瓷片．(3)加热试管可提高反应速率，同时可将乙酸乙酯及时蒸出，有利于提高乙酸乙酯的产率．(4)乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液中溶解度很小，而随乙酸乙酯蒸出的乙酸和乙醇易溶于Na2CO3溶液，因此便于分离出乙酸乙酯．(5)试管内液体分层，上层为油状液体．[答案](1)先加入乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸，最后再加入冰醋酸(2)在试管a中加入几粒沸石(或几片碎瓷片)(3)①加快反应速率②及时将产物乙酸乙酯蒸出，以利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动(4)收集乙酸乙酯；吸收随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇(5)b中的液体分层，上层是透明的油状液体1．(2009·上海高考)1­丁醇和乙酸在浓硫酸作用下，通过酯化反应制得乙酸丁酯，反应温度为115℃～125℃，反应装置如右图．下列对该实验的描述错误的是()A．不能用水浴加热B．长玻璃管起冷凝回流作用C．提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤D．加入过量乙酸可以提高1­丁醇的转化率练习：解析：A项，该反应温度为115℃～125℃，超过了100℃，故不能用水浴加热．B项，长玻璃管可以进行冷凝回流．C项，提纯乙酸丁酯不能用NaOH溶液洗涤，酯在碱性条件下会发生水解反应．D项，增大乙酸的量可提高醇的转化率．答案：C要点二酯化反应的类型——————————1．一元醇与一元羧酸之间的酯化反应

2．多元羧酸与一元醇之间的酯化反应3．一元羧酸与多元醇之间的酯化反应4．多元羧酸与多元醇之间的酯化反应此时有两种情况：5．羟基酸的自身酯化反应此时反应有两种情况[以乳酸()为例]：(1)酯化反应的条件一般为浓H2SO4、加热．(2)可利用自身酯化或相互酯化生成环酯的结构特点来确定有机物中羟基的位置．(3)形成环酯时，酯基中，只有一个O参与成环．注意：[例2](2011·福州三中高二月考)酸牛奶中含有乳酸，其结构简式为.高级动物和人体的无氧呼吸可产生乳酸．(1)乳酸可能发生的反应是________(填序号)．①取代反应②酯化反应③水解反应④消去反应⑤聚合反应⑥中和反应(2)两分子乳酸在不同条件下可形成链状酯和六元环酯，它们的结构简式分别为________、________.[解析](1)乳酸分子中含—OH、—COOH两种官能团，能发生的反应有取代、酯化、消去、聚合、中和反应．(2)两分子乳酸可形成链酯、环酯．[答案](1)①②④⑤⑥2．胆固醇是人体必需的生物活性物质，分子式为C27H46O，一种胆固醇酯是液晶材料，分子式为C34H50O2，生成这种胆固醇酯的羧酸是()A．C6H13COOHB．C6H5COOHC．C7H15COOH D．C6H5CH2COOH练习：解析：胆固醇的分子式中只有一个氧原子，应是一元醇，而题给胆固醇酯只有两个氧原子，应为一元酯，据此可写出该酯化反应的通式(用M表示羧酸)：C27H46O＋M―→C34H50O2＋H2O，再由质量守恒定律可求得该酸的分子式为C7H6O2.答案：B甲酸分子结构中既含有羧基，又含有醛基，因此甲酸除具有羧酸的性质外，还有像醛一样的还原性，但答题时还要注意官能团之间的相互影响，以免造成不必要的失误．如甲酸与新制Cu(OH)2悬浊液反应时，要考虑甲酸的酸性使Cu(OH)2溶解的问题．注意：[例](2011·无锡高二检测)乙酰水杨酸是药物阿司匹林的主要成分，是常用的镇痛解热药，请完成下列的有关问题：(1)乙酰水杨酸的结构简式如下，乙

酰水杨酸分子中的官能团有________和________．(2)乙酰水杨酸不可能发生的反应是________．A．中和反应 B．与钠反应生成氢气C．消去反应 D．催化加氢[解析]乙酰水杨酸的分子结构中含有羧基和酯基，故乙酰水杨酸能发生中和反应，能与Na反应放出H2，分子中的苯环能在一定条件下与H2加成．[答案](1)羧基酯基(2)C第2部分酯[读教材·填要点]一、酯的结构酯是羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物，简写成

，R和R′可以相同，也可以不同．羧酸酯的官能团是“”(

)，饱和一元酯的通式

.RCOOR′酯基CnH2nO2二、酯的性质酯一般难溶于水，密度比水

，主要化学性质是易发生

反应．1．乙酸乙酯在酸性条件下发生水解反应的化学方程式：小水解2．乙酸乙酯在碱性条件下发生水解反应的化学方程式：3．乙酸乙酯在不同条件下发生水解的实验探究试管编号abc实验操作1向试管内加入6滴乙酸乙酯，再加入5.5mL蒸馏水，振荡均匀向试管内加入6滴乙酸乙酯，再加入稀硫酸(1∶5)0.5mL、蒸馏水5mL，振荡均匀向试管内加入6滴乙酸乙酯，再加入30%的NaOH溶液0.5mL、蒸馏水5mL，振荡均匀2将3支试管同时放入70～80℃的水浴里加热约5min，闻各试管里乙酸乙酯的气味试管编号abc实验现象实验结论乙酸乙酯的气味很浓略有乙酸乙酯的气味无乙酸乙酯的气味乙酸乙酯未水解大多数乙酸乙酯已水解乙酸乙酯全部水解实验时需要注意的问题：(1)本实验为对比实验，3支试管中反应物的用量、温度、时间都应相同，否则没有可比性．(2)乙酸乙酯的沸点为77℃，为了便于控制温度以防止乙酸乙酯的挥发，加热时要水浴加热且控制温度在70℃～80℃的范围内，实验所用的无机酸最好是稀硫酸．[思考与交流]1．将下列酯的结构与名称连线分析：酯类化合物是根据生成酯的酸和醇命名的称为“某酸某酯”．答案：2．完成下列表格：酯化反应和酯的水解反应的比较酯化反应酯的水解反应反应关系CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O催化剂催化剂的作用加热方法反应类型分析：在酯化反应和酯的水解反应中，所用硫酸的浓度是不同的．①在酯化反应中，除利用硫酸的催化性以外，还要利用它的吸水性，以减少酯化反应生成的水，促使可逆反应向酯化的反应方向进行，提高醇和羧酸的转化率(也就是酯的产率)，故要选用浓硫酸，且用量较大．②在酯的水解反应中，只需利用硫酸的催化性，故要选用稀硫酸，且用量较小．酯化反应酯的水解反应反应关系CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O催化剂浓H2SO4稀H2SO4催化剂的作用催化剂、吸水剂催化剂加热方法直接加热水浴加热反应类型取代反应取代反应答案：要点酯水解的规律1．断键部位，酯化反应形成的键，即是酯水解反应断裂的键．例如中，酯基中的C—O键是酯化反应时形成的键，则水解时C—O键断裂，C原子连接水提供的—OH，O原子连接水提供的—H，分别形成羧基和羟基．则相应的酸和醇碳原子数目相等，烃基的碳架结构相同，且醇中必有—CH2OH结构．与醇的相对分子质量相等，则醇比酸多一个碳原子．能发生银镜反应的有机物除醛类外，还有甲酸、甲酸盐、甲酸某酯及葡萄糖、麦芽糖．注意：[例]酯A水解可生成酸X和醇Y，若Y氧化可得酸X，则A不可能是().[答案]C某有机物X能发生水解反应，水解产物为Y和Z，同温同压下，相同质量的Y和Z的蒸气所占体积相同，化合物X可能是 ()A．乙酸丙酯 B．甲酸乙酯C．乙酸甲酯 D．乙酸乙酯练习：解析：相同条件下，相同质量的Y和Z的蒸气所占体积相同，说明Y和Z的相对分子质量相等，酯在酸性条件下水解得到的产物为羧酸和醇，若使二者相对分子质量相等，则醇比羧酸多一个碳原子．答案：AB依据有机物的结构简式确定1mol该有机物消耗NaOH的物质的量时，要特别注意官能团的连接方式，因不同的连接方式可消耗不同量的NaOH，否则容易造成判断错误．(1)只有1个—OH连在苯环上时，1mol该有机物消耗1molNaOH，而—OH连在烃基上时不与NaOH发生反应．关注：有机物与碱液反应时消耗NaOH量