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文档简介
第九章有机化学基础第34讲烃的衍生物复习要点
1.能写出卤代烃、醇、酚、醛、酮、羧酸的通式、官能团、简单代表物的结构简式及名称,能列举各类有机化合物的典型代表物的主要物理性质。2.能描述说明、分析解释卤代烃、醇、酚、醛、酮、羧酸的典型代表物的重要反应,能书写相应的化学方程式。3.能基于官能团、价键类型、特点及反应规律分析和推断含有典型官能团的有机化合物的化学性质。第3页考点1卤代烃A
基础知识重点疑难1.
卤代烃的概念烃分子里的氢原子被
卤素原子取代后生成的产物。官能团为
,饱和一元卤代烃的通式为
CnH2n+1X
。2.
卤代烃的物理性质(1)沸点:比同碳原子数的烃的沸点要
高。(2)溶解性:
难溶于水,
可溶于有机溶剂。(3)密度:一般一氟代烃、一氯代烃比水小,其余比水大。卤素原子
CnH2n+1X
高难溶可溶3.
卤代烃水解反应和消去反应(1)水解反应和消去反应比较反应类型取代反应(水解反应)消去反应反应条件强碱的水溶液、
加热强碱的醇溶液、加热断键方式
反应本质和通式产物特征引入—OH,生成含—OH的化合物消去HX,生成含
碳碳双键或
碳碳三键的不饱和化合物强碱的水溶液、加热CH2OH
+NaX+H2O
碳碳双键碳碳三键NaX+R—笔记:[方法]从断键方式理解有机反应类型及书写方程式(2)卤代烃水解反应和消去反应的规律①水解反应a.卤代烃在NaOH的水溶液中一般能发生水解反应。
c.卤代烃水解所需NaOH的定量分析
1∶1
1∶2
②消去反应②a.没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应,如CH3Cl。b.邻位碳原子上无氢原子的卤代烃不能发生消去反应,如(CH3)3CCH2Cl。c.有两个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时,可得到两种不同产物。
e.卤代烃是发生水解反应还是消去反应,主要看反应条件——“无醇得醇,有醇得烯或炔”。②断键与成键规律:+HX
③(2023浙江6月)CH3CHBr—CH2Br与足量KOH醇溶液共热可生成丙炔(√)笔记:①拓展:生成
与NaOH进一步反应,NaOH促进水解正向进行4.
卤代烃中卤素原子的检验(1)检验步骤及现象
(2)注意事项①卤代烃不能电离出X-,必须转化成X-,酸化后方可用AgNO3溶液来检验。②将卤代烃中的卤素转化为X-,可用卤代烃的水解反应,也可用消去反应(与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上连有氢原子时)。笔记:关键步骤,若未酸化,Ag+与OH-反应生成AgOH沉淀5.
卤代烃的用途与危害(1)用途:制冷剂、灭火剂、溶剂、麻醉剂、合成有机化合物。
笔记:(2024江苏)氟氯烃破坏臭氧层,氟氯烃产生的氯自由基改变O3分解的历程(√)氟氯代烷催化剂6.
卤代烃在有机合成中的作用(1)联系烃和烃的衍生物的桥梁笔记:不同反应生成—X个数不同,位置不同,如
与溴水的1,2-加成、1,4-加成等(2)改变官能团的个数
(3)改变官能团的位置
(4)进行官能团的保护
(5)卤代烃在有机合成中的经典路线①一元合成路线
②二元合成路线
B
题组集训提升能力题组一
卤代烃的水解反应和消去反应1.
下列卤代烃,既能发生水解,又能发生消去反应且只能得到一种单烯烃的是(
A
)A.
B.
C.
D.
A
2.
下列卤代烃在KOH醇溶液中加热不发生消去反应的是(
A
)①
②
③(CH3)3CCH2Cl
④CHCl2—CHBr2 ⑤
⑥CH3ClAA.
①③⑥B.
②③⑤C.
全部D.
②④
题组二
依据卤代烃取代反应的原理分析陌生反应3.
在有机合成中,常利用卤代烃的取代反应引入各种官能团。下列有卤代烃参与的反应或转化过程(部分产物未给出)属于取代反应的是
①③④⑤
(填序号)。
②卤代烃与金属镁在乙醚中制备格氏试剂:CH3CH2CH2Br+Mg
CH3CH2CH2MgBr③芳香族化合物与卤代烃在AlCl3催化下可发生可逆反应:
+R'Cl
+HCl(R和R'代表烃基)④工业上采用Hofmann烷基化反应制备伯胺:
+NH3(过量)
+HCl①③④⑤
⑤Ullmann反应是形成芳—芳键的重要的方法之一:
解析:在①所给反应中,CH3I中的碘原子被其他原子团[(CH3)3CO—]取代,属于取代反应,故①符合题意。在②所给反应中,溴丙烷中的溴原子没有被取代而离去,不属于取代反应,故②不符合题意。卤代烃的烃基部分(—R')取代了芳香烃
中烃基对位的氢原子,生成
,该反应属于取代反应,故③符合题意。在④所给反应中,
中的氯原子被氨基取代,属于取代反应,故④符合题意。在⑤所给反应中,
中的溴原子被其他原子团取代,属于取代反应,故⑤符合题意。在⑥所给反应中,产物有不饱和键生成,属于消去反应,故⑥不符合题意。解题感悟卤代烃陌生取代反应产物的判断卤代烃发生取代反应的结果是带负电荷的原子或原子团取代卤素原子。题组三
卤代烃中卤素原子的检验4.
为了测定某卤代烃分子中所含有的卤素原子种类,可按下列步骤进行实验:①量取该卤代烃液体;②冷却后加入稀硝酸酸化;③加入AgNO3溶液至沉淀完全;④加入适量NaOH溶液,煮沸至液体不分层。正确操作顺序为(
B
)A.
④③②①B.
①④②③C.
③①④②D.
①④③②解析:测定某卤代烃分子中所含有的卤素原子种类,实验步骤为①量取该卤代烃液体;④加入适量NaOH溶液,煮沸至液体不分层;②冷却后加入稀硝酸酸化;③加入AgNO3溶液至沉淀完全,观察沉淀的颜色,利用沉淀颜色判断卤素原子的种类,故选B。B5.
为测定某卤代烃(只含一种卤素原子)分子中卤素原子的种类和数目,设计实验如下:已知:相同条件下,该卤代烃蒸气对氢气的相对密度是94。下列说法不正确的是(
D
)A.
加入过量稀硝酸的目的是中和未反应的NaOH,防止干扰卤素原子的测定B.
该卤代烃分子中含有溴原子C.
该卤代烃的分子式是C2H4Br2D.
该卤代烃的名称是1,2-二溴乙烷D题组四
卤代烃在有机合成中的桥梁作用6.
(2025·菏泽统考)1,4-环己二醇(
)是生产某些液晶材料和药物的原料,现以环己烷(
)为基础原料,合成1,4-环己二醇的路线如图。下列说法不正确的是(
B
)A.
合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应B.
反应(5)生成的产物只有1种C.
反应(2)和反应(4)的反应条件可能相同D.
有机化合物N和Y可能为同分异构体B解析:合成过程涉及取代反应、加成反应、消去反应,A正确;反应(5)生成的产物还有
,B错误;反应(2)和反应(4)均为卤代烃的消去反应,反应条件可能相同,C正确;N为邻二卤代物,Y为
或
,N和Y可能为同分异构体,D正确。7.
卤代烃是一类重要的有机合成中间体,如图是由物质A引发的系列生成卤代烃的反应,请回答下列问题。(1)根据系统命名法,化合物A的名称是
2,3-二甲基丁烷
。(2)反应③是
加成反应(填反应类型)。2,3-二甲基丁烷加成反应(3)C1的结构简式是
。F1的结构简式是
。
(5)检验B中的氯元素的方法为(简述实验过程)
取少量待测物于试管中,加入NaOH溶液,加热,再加入硝酸中和至酸性,滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀,证明待测物中含有氯元素
。
取少量待测物于试管中,加入NaOH溶液,加热,再加入硝酸中和至酸性,滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀,证明待测物中含有氯元素
解析:根据合成路线分析可知,A与Cl2在光照条件下发生取代反应生成B,B在NaOH的醇溶液中加热发生消去反应得到C1(
)、C2(
),C2与Br2发生加成反应得到D,则D为
,D在NaOH的醇溶液中加热发生消去反应得到E,E为
,E与Br2发生加成反应分别得到1,4-加成产物F1(
)和1,2-加成产物F2(
)。(1)A为烷烃,最长碳链含有4个C原子,在2、3号C各连有1个甲基,则化合物A的名称为2,3-二甲基丁烷。(2)反应③是
中的碳碳双键与溴发生加成反应。
(5)根据B的结构简式可知,B为氯代烃,检验氯代烃中的氯元素,可在碱性条件下水解,酸化后再加入硝酸银溶液观察是否有白色沉淀生成。(6)环己醇(
)发生消去反应生成环己烯,环己烯与溴加成生成1,2-二溴环己烷,1,2-二溴环己烷在NaOH的醇溶液中加热发生消去反应生成1,3-环己二烯,1,3-环己二烯再与溴发生1,4-加成可得
。第29页考点2醇和酚A
基础知识重点疑难1.
醇类的概念羟基与饱和碳原子相连的化合物称为醇,饱和一元醇的组成通式为
CnH2n+1OH
或
CnH2n+2O
。2.
醇类的性质(1)醇类的物理性质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
g·cm-3。③沸点:饱和直链一元醇的沸点随着分子中碳原子数的增加而逐渐
升高;醇分子间存在氢键,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。笔记:—OH与—OH、—OH与H2O分子间易形成氢键,影响物理性质CnH2n+1OH
CnH2n+2O
易小于升高高于(2)几种重要醇的物理性质和用途物理性质用途乙醇无色、有特殊香味的液体,易挥发,密度比水
小,能与水
互溶燃料;化工原料;常用的溶剂;体积分数为
75%
时可作医用消毒剂甲醇(木醇)无色液体,沸点低,易挥发,易溶于水化工生产、车用燃料乙二醇①无色、黏稠液体,与水以任意比例互溶②重要化工原料,制造化妆品、发动机、防冻液等丙三醇(甘油)小互溶75%
如(2023湖北)
水解生成
(√)②(2023广东)美容扮靓迎佳节,化妆品中的甘油难溶于水(×)(3)醇类的化学性质醇发生化学反应时化学键的断裂情况如图所示:①性质断键位置反应类型反应条件化学方程式(以乙醇为例)与活泼金属反应②①置换反应无与氢卤酸反应②取代反应△①②催化氧化反应③①③氧化反应Cu,△性质断键位置反应类型反应条件化学方程式(以乙醇为例)分子内脱水反应②④消去反应浓硫酸④,170
℃分子间脱水反应①②取代反应浓硫酸,140
℃酯化反应①取代(酯化)反应浓硫酸,△①③②④①笔记:①其C—O键、O—H键具有极性,易断裂②(2024黑、吉、辽)加入金属Na,过滤,除去乙醇中少量的水(×)③醇—OH也能被酸性KMnO4、K2Cr2O7溶液等氧化,其中CH3CH2OH
CH3CHO
CH3COOH是识别醇、醛、羧酸的重要特征,如(2024江苏)CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO,CH3CH2OH断裂C—O键(×)④脱水性,作催化剂,可能显强氧化性生成CO2、SO2(4)醇的两个重要反应规律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醇的消去反应规律笔记:(2023海南)Cr2O3溶液(0.1
mol·L-1)中滴加乙醇,呈绿色(√)断键方式
,由产物为R—CHO或
或不反应判断—OH位置3.
酚的结构羟基与苯环直接相连而形成的化合物称为酚。如
、
、
都属于酚。[提醒]
和
不属于同系物。4.
酚的物理性质(以苯酚为例)5.
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——弱酸性
苯酚俗称石炭酸,但酸性
很弱,
不能使石蕊溶液变红。②与碱的反应:苯酚的浑浊液
现象为
液体变澄清
现象为
溶液又变浑浊。
很弱不能液体变澄清溶液又变浑浊
(2)羟基对苯环的影响——苯环上羟基邻、对位氢原子的取代反应①由于羟基对苯环的影响,使苯酚中苯环上的氢原子比苯分子中的氢原子
活泼。②苯酚稀溶液中滴入过量的浓溴水产生的现象为产生白色沉淀①。其化学方程式为
活泼笔记:①(2024浙江1月)用浓溴水可鉴别溴乙烷、乙醛、苯酚(√)②与溴水的定量计算,如(2023浙江1月)1
mol
与足量溴水、NaOH溶液反应,最多可消耗Br2、NaOH分别为
、
。(提示:3
mol
4
mol)(3)显色反应:苯酚溶液中滴加FeCl3
溶液,溶液变为
紫色。笔记:(2023海南)苯酚溶液(0.1
mol·L-1)中滴加FeCl3溶液(0.1
mol·L-1),呈紫色(√)(4)氧化反应:苯酚易被空气中的氧气氧化而显
粉红色,易被酸性KMnO4溶液氧化,易燃烧。紫色粉红色
笔记:(2024广东)苯酚与甲醛反应合成酚醛树脂,发生加聚反应(×)
OH+(n-1)H2O。
6.
醚(1)概念:氧原子与两个烃基相连的化合物,其结构可表示为
R—O—R'
,官能团的结构简式为
,称为
醚键。(2)常见的醚类:二甲醚CH3—O—CH3、乙醚
CH3CH2OCH2CH3
。(3)碳原子数相同的醚与醇(烃基饱和)互为同分异构体。笔记:
(邻、间、对)、
、
互为同分异构体R—O—R'
醚键CH3CH2OCH2CH3
B
题组集训提升能力题组一
醇的结构与性质1.
(2025·名师汇编)下列有关乙醇的化学性质描述合理的是(
D
)A.
乙醇结构中有—OH,所以乙醇溶解于水可以电离出OH-而显碱性B.
乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体,说明乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性C.
乙醇在Cu催化下和O2反应时只有羟基的O—H键发生断裂D.CrO3溶液(0.1
mol·L-1)中滴加乙醇,呈绿色(2023·海南化学)D解析:乙醇结构中有—OH,但是乙醇属于非电解质,溶解于水中不会电离出OH-而显碱性,应注意区分“根”与“基”,故A项错误。乙醇和水都可与金属钠反应产生H2,但钠与水反应比与乙醇反应更剧烈,说明水分子中的氢比乙醇分子中的氢更活泼,故B项错误。乙醇在加热和Cu作催化剂的条件下与O2反应生成乙醛,这属于乙醇的催化氧化反应,该过程中羟基的O—H键断裂,同时与羟基相连的碳原子上的C—H键断裂,从而形成了醛基中的碳氧双键,故C项错误。乙醇具有还原性,CrO3会被乙醇还原为Cr3+,呈绿色,故D项正确。2.
(2025·西安高三模拟)乙醇在下列反应中没有断裂O—H键的是(
C
)A.
浓硫酸并加热条件下发生分子间脱水B.Cu作催化剂并加热条件下发生催化氧化C.
浓硫酸并加热条件下与HBr溶液反应D.
浓硫酸并加热条件下与乙酸发生酯化反应C
3.
(2025·沈阳模拟)有机化合物M(2-甲基-2-丁醇)存在如图所示的转化关系,下列说法正确的是(
C
)A.N分子可能存在顺反异构B.M能使酸性KMnO4溶液褪色C.M的同分异构体中,能被氧化为酮的醇有3种D.L的同分异构体中,含2种不同化学环境的氢原子的结构有2种C解析:M的名称为2-甲基-2-丁醇,则M的结构简式为
,由转化关系可知,M在浓硫酸作催化剂并加热的条件下发生消去反应生成N,N与HCl发生加成反应生成L,L发生水解反应生成M,则N的结构简式为
或
,L的结构简式为
;碳碳双键上的碳原子连接两个相同的原子或原子团时,该分子没有顺反异构,则
、
都不存在顺反异构,A错误;M为
,由于与羟基相连的碳原子上没有氢原子,因此无法使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误;当与羟基相连的碳原子上只有1个氢原子时,醇发生催化氧化反应生成酮,满足条件的结构有
、
、
,共3种,C正确;连接在同一碳原子上的氢原子等效,连接在同一碳原子上的甲基上的氢原子等效,L的同分异构体有
、
、
、
、
、
、
,含有2种不同化学环境的氢原子的结构为
,只有1种,D错误。4.
下列四种有机化合物的分子式均为C4H10O。①CH3CH2CH2CH2OH②
③
④
分析其结构特点,用序号解答下列问题:(1)其中能与钠反应产生H2的有
①②③④
。(2)能被氧化成含相同碳原子数的醛的是
①③
。(3)能被氧化成酮的是
②
。(4)能发生消去反应且生成两种(不考虑立体异构)产物的是
②
。①②③④
①③
②
②
题组二
酚的结构与性质5.
(2025·名师汇编)下列与苯酚相关的描述中不正确的是(
C
)A.
苯酚在水溶液中能电离出H+,属于弱电解质B.
室温下,向含有少量苯酚杂质的苯中加入适量NaOH溶液,振荡、静置后分液,可除去苯酚杂质C.
向苯酚浊液中加入Na2CO3溶液,溶液变澄清,说明酸性:苯酚>碳酸C解析:苯酚在水溶液中能发生部分电离生成C6H5O-和H+,苯酚属于弱电解质,故A项正确;苯酚能与NaOH反应生成C6H5ONa和H2O,C6H5ONa溶于水,由于苯不溶于水,溶液出现分层,分液后可除去苯酚杂质,故B项正确;向苯酚浊液中加入Na2CO3溶液,反应生成苯酚钠和碳酸氢钠,溶液变澄清,说明酸性:苯酚>碳酸氢根离子,故C项错误;由于酸性:碳酸>苯酚>碳酸氢根离子,向苯酚钠溶液中通入二氧化碳生成苯酚和碳酸氢钠,故D项正确。6.
(2023·浙江1月选考)七叶亭是一种植物抗菌素,适用于细菌性痢疾,其结构如图,下列说法正确的是(
B
)A.
分子中存在2种官能团B.
分子中所有碳原子共平面C.1
mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗2
mol
Br2D.1
mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗3
mol
NaOHB解析:根据结构简式可知分子中含有酚羟基、酯基和碳碳双键,共3种官能团,A错误;分子中苯环确定一个平面,碳碳双键确定一个平面,且两个平面重合,故所有碳原子共平面,B正确;酚羟基有两个邻位H可以和溴发生取代反应,另外碳碳双键能和单质溴发生加成反应,所以1
mol该物质最多消耗3
mol
Br2,C错误;由结构简式可知,1个该物质的分子中含有2个酚羟基和1个酯基,酯基水解后生成1个酚羟基,所以1
mol该物质最多消耗4
mol
NaOH,D错误。7.
(2022·浙江6月选考)染料木黄酮的结构如图,下列说法正确的是(
B
)A.
分子中存在3种官能团B.
可与HBr反应C.1
mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗4
mol
Br2D.1
mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2
mol
NaOH解析:根据结构简式可知该分子中含有酚羟基、酮羰基、醚键和碳碳双键,共4种官能团,A错误;含有碳碳双键,能与HBr发生加成反应,B正确;该分子中酚羟基有4种邻位或对位H,另外碳碳双键能和Br2发生加成反应,所以最多消耗5
mol
Br2,C错误;1个该分子中含有3个酚羟基,所以最多消耗3
mol
NaOH,D错误。B题组三
含羟基化合物性质、定量分析8.
(2025·金华模拟)一种有机化合物的结构如图所示。下列有关该物质的说法不正确的是(
C
)A.
该物质最多与8
mol
H2反应,且反应后存在手性碳原子B.
该物质在一定条件下能发生取代、加成、氧化、还原、加聚反应C.
该物质含有4种官能团,能与Na2CO3、NaHCO3反应D.1
mol该物质和足量的Br2、NaOH反应,消耗的Br2、NaOH物质的量之比为3∶2C解析:该物质中含有两个苯环、一个碳碳双键、一个酮羰基,1
mol该物质最多能与8
mol氢气反应,且反应后存在手性碳原子,如环上与羟基相连的碳原子,A正确;该物质中存在酚羟基,能发生取代反应,存在碳碳双键,能发生加成反应、氧化反应和加聚反应,存在酮羰基,能发生还原反应,B正确;该物质中存在酚羟基、醚键、碳碳双键和酮羰基4种官能团,酚羟基能与碳酸钠反应,但不能与碳酸氢钠反应,C错误;该物质能与Br2发生取代反应和加成反应,酚羟基的邻、对位上的氢原子可被Br取代,1
mol该物质能与5
mol
Br2发生取代反应,能与1
mol
Br2发生加成反应,1
mol该物质含有4
mol酚羟基,能与4
mol
NaOH反应,则消耗的Br2和NaOH的物质的量之比为6
mol∶4
mol=3∶2,D正确。9.
(2025·八省联考云南卷)化合物Z是合成消炎镇痛药萘普生的一种重要原料,其结构简式如图所示。下列有关该化合物说法错误的是(
C
)A.
能与FeCl3溶液发生显色反应B.
分子式为C13H10O3C.1
mol
Z最多可与7
mol
H2发生加成反应D.
能发生酯化、加成、氧化反应C解析:
中有酚羟基,能与FeCl3溶液发生显色反应,A正确;
的分子式为C13H10O3,B正确;1
mol
Z最多可与6
mol
H2发生加成反应,C错误;
中含有羧基,可以发生酯化反应,有碳碳双键和苯环,可以发生加成反应,酚羟基和碳碳双键可以发生氧化反应,D正确。第59页考点3醛酮A
基础知识重点疑难1.
醛(1)概念:由
烃基或氢原子与
醛基相连而构成的化合物,可表示为RCHO。甲醛是最简单的醛。饱和一元醛分子的通式为CnH2nO(n≥1)。笔记:分子式相同的醛、酮、烯醇、环醇互为同分异构体(2)甲醛、乙醛的物理性质物质颜色气味状态密度水溶性甲醛无色强烈刺激性气味气体—易溶于水乙醛无色刺激性气味液体比水小与水互溶烃基或氢原子醛基无色强烈刺激性气味气体易溶于水无色刺激性气味液体与水互溶(3)醛类物质既有氧化性又有还原性,其氧化、还原关系为
①氧化反应
c.遇强氧化剂(酸性高锰酸钾溶液、溴水等)发生氧化反应,现象是使酸性高锰酸钾溶液(溴水)褪色。
2CH3CHO+
d.遇弱氧化剂银氨溶液、新制的Cu(OH)2发生氧化反应。银镜反应①醛与新制的Cu(OH)2反应②反应原理反应现象产生光亮的银镜产生砖红色沉淀定量关系RCHO~2Ag;HCHO~4Ag银镜反应很简单,水浴产物羧酸铵,一水二银三个氨(甲醛除外)RCHO~2Cu(OH)2~Cu2O;HCHO~4Cu(OH)2~2Cu2O注意事项③(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,如乙醛一般加入3滴;(5)银镜可用稀硝酸浸泡洗涤除去(1)Cu(OH)2要随用随配,不可久置;(2)配制Cu(OH)2时,所加NaOH必须过量④②加成反应a.催化加氢(还原反应)
b.与含极性键的分子加成
CH3CH2OH
CH3CHO+
笔记:①(2023辽宁)加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛(√)②(2023浙江6月)可用新制氢氧化铜悬浊液鉴别苯、乙醛和醋酸溶液(√)③(2024贵州)向洁净试管中加入新制银氨溶液,滴入乙醛,振荡,水浴加热,试管壁上出现银镜,说明乙醛有氧化性(×)④(2023海南)制备检验醛基用的Cu(OH)2的操作如图:
(√)
2.
酮(1)酮的概念和结构特点(2)丙酮B
题组集训提升能力题组一
醛基的检验与鉴别a.碳碳双(或三)键对醛基检验的影响1.
有机化合物A是合成二氢荆芥内酯的重要原料,其结构简式为
,下列检验A中官能团的试剂和顺序正确的是(
D
)A.
先加入酸性高锰酸钾溶液,后加入银氨溶液,微热B.
先加入溴水,后加入酸性高锰酸钾溶液C.
先加入银氨溶液,微热,再加入溴水D.
先加入新制的氢氧化铜,加热至沸,酸化后再加入溴水Db.甲酸或甲酸酯中的醛基对判断结果的影响2.
(2025·名师汇编)某种以V—Ti—O为催化剂的氧化技术可将甲醛直接氧化为甲酸,检验甲酸粗产品中含有甲醛杂质的方法可以是(
D
)A.
取适量样品,加入新制的Cu(OH)2加热,有砖红色沉淀产生,则含甲醛B.
样品能发生银镜反应,则含甲醛C.
先将适量样品充分进行酯化反应,收集生成物进行银镜反应,若有银镜产生,则含甲醛D.
将该溶液与足量NaOH溶液混合后蒸馏,若其蒸馏产物可发生银镜反应,则含甲醛解析:甲酸、甲醛中都含有醛基,则直接加入新制的氢氧化铜悬浊液或银氨溶液不能鉴别是否含有甲醛,故A、B、C项不符合题意;应先加入足量NaOH溶液,甲酸与NaOH溶液反应生成难挥发的甲酸钠,然后蒸馏,可得到甲醛,再用银氨溶液或新制的氢氧化铜鉴别,故D项符合题意。D题组二
醛、酮的结构与性质3.
茉莉醛具有浓郁的茉莉花香,其结构简式如图所示。下列关于茉莉醛的叙述中,正确的是(
D
)A.
茉莉醛与苯甲醛互为同系物B.
一定条件下,茉莉醛能发生氧化、还原、酯化等反应C.
在加热和催化剂作用下加氢,1
mol茉莉醛最多能消耗3
mol
H2D.
从理论上说,1
mol茉莉醛能从足量银氨溶液中还原出2
mol
AgD解析:苯甲醛中不含碳碳双键,茉莉醛中含有碳碳双键,所以苯甲醛和茉莉醛的结构不同,不属于同系物,A项错误;茉莉醛含—CHO,能发生氧化、还原反应,但不能发生酯化反应,B项错误;1
mol茉莉醛含有1
mol苯环、1
mol碳碳双键、1
mol醛基,所以1
mol茉莉醛最多能与5
mol氢气加成,C项错误;1
mol茉莉醛含1
mol—CHO,可从足量银氨溶液中还原出2
mol
Ag,D项正确。4.
(2024·江西化学)蛇孢菌素(X)是一种具有抗癌活性的天然植物毒素。下列关于X说法正确的是(
D
)A.
含有4种官能团,8个手性碳原子B.1
mol
X最多可以和3
mol
H2发生加成反应C.
只有1种消去产物D.
可与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀D解析:A项,X中含有—CHO、
、—OH、
、
5种官能团;
分子中含有8个手性碳原子(图中标黑点处为手性碳原子),错误;B项,1个X中含有1个
、2个
、1个—CHO,故1
mol
X最多可以和4
mol
H2发生加成反应,错误;C项,与—OH相连的碳原子相邻的两个碳原子上都有氢原子,都能发生消去反应,则X的消去产物有2种,错误;D项,X中含有—CHO,可与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀,正确。5.
(2025·名师汇编)邻苯二甲醛(
)是一种新型外用高效安全抗菌消毒剂,同时还是医药中间体以及分析试剂。下列关于邻苯二甲醛的描述不正确的是
⑤⑥⑦⑨
(填序号)。①分子式为C8H6O2②结合甲醛的应用,可推测邻苯二甲醛的抗菌、消毒作用源自其醛基官能团③分子中最多有16个原子共面④1
mol邻苯二甲醛与足量H2发生加成反应,最多消耗5
mol
H2⑤将邻苯二甲醛与浓溴水混合后溶液褪色,是由于醛基与Br2发生了加成反应⑥醛基中的氢原子较活泼,能和Na反应放出H2⑦作为医药中间体,在一定条件下,能与氰化氢(HCN)发生取代反应实现碳链的增长⑧能与银氨溶液反应,相应的产物为邻苯二甲酸铵⑤⑥⑦⑨
⑨1
mol邻苯二甲醛与足量新制的Cu(OH)2反应时消耗2
mol
Cu(OH)2
题组三
醛、酮在合成中的拓展理解和应用6.
卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应,可制得格氏试剂RMgX,它可与醛、酮等羰基化合物发生加成反应,所得产物经水解可以得到醇,这是某些复杂醇的合成方法之一,反应过程如图:现欲合成
,下列所选用的羰基化合物和卤代烃的组合正确的是(
D
)DA.
乙醛和2-氯丙烷B.
甲醛和2-溴丁烷C.
丙酮和一氯甲烷D.
丙酮和溴乙烷
7.
(2025·济南统考)一种将醛类或酮类与肼作用的反应,具体反应历程如图所示。已知:R、R'均代表烃基。下列说法错误的是(
B
)BA.
过程①发生加成反应,过程②发生消去反应B.
过程③中,仅有极性键的断裂和非极性键的形成C.
过程④的反应可表示为D.
应用该机理,
可以在碱性条件下转变为
解析:羰基和肼发生反应,然后脱去氮上的氢,双键移位,最后氮气离去,碳负离子夺取水中的氢。过程①羰基碳氧双键断裂,即发生加成反应;过程②羟基和氢原子生成水,并形成新的碳氮双键,即为消去反应,A正确。过程③中还形成了水中的氢氧键,即还形成极性键,B错误。由反应历程图知过程④有氮气生成,即反应可表示为
,C正确。该机理中羰基可最终还原为亚甲基,即
可以在碱性条件下转变为
,D正确。解题感悟醛基与极性试剂加成反应的原理分析醛基与极性试剂发生加成反应时,极性试剂的两部分分别连接到氧原子和碳原子上:例:乙醛与氨气发生加成反应:
第81页考点4羧酸及羧酸衍生物A
基础知识重点疑难1.
羧酸(1)概念:由
烃基或氢原子与羧基相连而构成的有机化合物。官能团为—COOH。饱和一元羧酸的分子通式为CnH2nO2(n≥1)。笔记:分子式相同的羧酸、酯、羟基醛、羟基酮互为同分异构体烃基或氢原子与羧基(2)几种重要的羧酸物质及名称结构类别性质特点或用途甲酸(蚁酸)
饱和一元脂肪酸酸性,还原性(醛基)乙二酸(草酸)
二元羧酸酸性,还原性(+3价碳)苯甲酸(安息香酸)
芳香酸它的钠盐常作防腐剂物质及名称结构类别性质特点或用途高级脂肪酸RCOOH(R为碳原子数较多的烃基①)笔记:①高级脂肪酸不溶于水②含有1个
,具有
性质,如发生氧化、加成反应(3)化学性质羧酸的性质取决于羧基,反应时的主要断键位置如图:①酸的通性
②酯化反应
笔记:规律:酸脱羟基醇脱氢,如(2023全国乙卷)
+
发生
反应,产物名称为
。(提示:取代
乙酸异丙酯)2.
酯(1)概念: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
。笔记:①来源于羧酸②来源于醇,称为某酸某酯(2)物理性质—OH
—OR'
RCOOR'
(3)化学性质(水解反应)
笔记:①(2023河北)
可以发生水解反应(√)+R'OH
+R'OH
②规律:
∶NaOH=1∶1;
∶NaOH=1∶2(4)乙酸乙酯的制备实验装置实验现象饱和碳酸钠溶液的液面上有透明的不溶于水的油状液体产生,且能闻到香味试剂作用浓硫酸:作催化剂,可加快反应速率;作吸水剂,可提高反应物的转化率③。饱和碳酸钠溶液:溶解乙醇,与乙酸反应,降低乙酸乙酯的溶解度注意事项①用酒精灯加热的目的:加快反应速率;将生成的乙酸乙酯及时蒸出,有利于乙酸乙酯的生成②加热前,大试管中常加入几片碎瓷片,目的是防止液体暴沸③导气管末端的位置:接近液面,不能伸入液面以下,防止倒吸④通常用分液漏斗分离酯和饱和碳酸钠溶液笔记:①拓展:有机制备实验模板、装置的创新、提高转化率的措施等②(2024湖南)依次用NaOH洗涤、水洗、分液、干燥提纯实验室制备的乙酸乙酯(×)③有机反应提高产率方法之一:将H2O分离,如装置中使用分水器等3.
油脂(1)组成和结构油脂是高级脂肪酸①与甘油反应所生成的酯,由C、H、O三种元素组成,其结构可表示为笔记:①(2023辽宁)利用CO2合成了脂肪酸:实现无机小分子向有机高分子的转变(×)②掌握常见几种高级脂肪酸:硬脂酸:C17H35COOH、软脂酸C15H31COOH、油酸C17H31COOH(含1个
);如(2023天津)油脂是一种高分子(×)(2)分类(3)物理性质性质特点密度密度比水
小溶解性难溶于水,易溶于有机溶剂状态组成中不饱和高级脂肪酸甘油酯含量较高的,常温下一般呈
液态;组成中饱和高级脂肪酸甘油酯含量较高的,常温下一般呈
固态熔、沸点天然油脂都是
混合物,没有固定的熔、沸点小液固混合笔记:(2024贵州)清洗餐具时用洗洁精去除油污,洗洁精的表面活性剂可使油污水解为水溶性物质(×)(4)化学性质①油脂的氢化(油脂的硬化)
经硬化制得的油脂叫人造脂肪,也称硬化油。②水解反应a.酸性条件下如硬脂酸甘油酯在酸性溶液中的水解反应方程式为
。
+3C17H35COOH
b.碱性条件下——皂化反应②
碱性条件下其水解程度比酸性条件下水解程度
大。笔记:①(2022浙江6月)植物油中含有不饱和高级脂肪酸甘油酯,能使溴的四氯化碳溶液褪色(√)+
大
4.
胺(1)概念胺可以看作是氨(NH3)分子中的
氢原子被
烃基取代而形成的化合物。
氢烃基(2)通式胺有三种结构通式:
笔记:N采用sp3杂化,为三角锥形,所有原子不共面(3)化学性质(胺显碱性)
笔记:(2022山东)苯胺既可与盐酸反应,也可与NaOH溶液反应(×)5.
酰胺(1)概念酰胺是
羧酸分子中羟基被氨基取代得到的化合物,也可看作氨或胺分子中的氮原子上的氢原子被
酰基取代后的化合物。(2)通式
、
、
,其中
酰胺基(
)
是酰胺的官能团,R1、R2可以相同,也可以不同。羧酸酰基酰胺基(
)
(3)化学性质——水解反应酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可以发生水解反应。如果水解时加入碱,生成的酸会变成盐,同时有氨气逸出。
RCOOH+NH4Cl
RCOONa+NH3↑
B
题组集训提升能力题组一
羧酸的性质a.羧基的活泼性1.
下列对有机化合物
的分析正确的是(
C
)CA.
加入足量NaOH溶液生成
B.
加入Na、NaOH、Na2CO3,消耗Na、NaOH、Na2CO3的物质的量之比为3∶2∶1C.
加入NaHCO3溶液可以转化成
D.
加入Na2CO3溶液,酚—OH、—COOH都能反应,并且均生成CO2气体解析:醇—OH、酚—OH、—COOH都能与Na反应生成H2,酚—OH、—COOH能与NaOH发生中和反应,酚—OH与Na2CO3反应但只能生成NaHCO3,—COOH与Na2CO3、NaHCO3反应均能生成CO2。2.
有机化合物A的结构简式是
,下列有关A的性质的叙述错误的是(
B
)A.A与金属钠完全反应时,两者物质的量之比是1∶3B.A与氢氧化钠完全反应时,两者物质的量之比是1∶3C.A能与碳酸钠溶液反应D.A既能与羧酸反应,又能与醇反应解析:有机化合物A中有醇羟基、酚羟基、羧基,三者均能与钠反应,故1
mol
A能与3
mol钠反应,A项正确;A中的酚羟基、羧基能与氢氧化钠反应,故1
mol
A能与2
mol氢氧化钠反应,B错误;A中的酚羟基、羧基能与碳酸钠溶液反应,C项正确;A中含羟基,能与羧酸发生酯化反应,含羧基,能与醇发生酯化反应,D项正确。B3.
(2024·山东化学)植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性,其结构简式如图所示。下列关于阿魏萜宁的说法错误的是(
B
)A.
可与Na2CO3溶液反应B.
消去反应产物最多有2种C.
酸性条件下的水解产物均可生成高聚物D.
与Br2反应时可发生取代和加成两种反应B
解题感悟醇、酚、羧酸分子中羟基氢原子的活泼性比较名称乙醇苯酚乙酸结构简式CH3CH2OH
CH3COOH羟基氢原子的活泼性不能电离能电离能电离酸性中性极弱酸性弱酸性与Na反应反应放出H2反应放出H2反应放出H2与NaOH反应不反应反应反应与Na2CO3反应不反应反应反应与NaHCO3反应不反应不反应反应
b.羧酸酯化反应原理的理解及应用4.
按要求书写酯化反应的化学方程式。
(3)多元羧酸与多元醇之间的酯化反应,如乙二酸与乙二醇酯化
+(2n-1)H2O(4)羟基酸自身的酯化反应,如
自身酯化
解题感悟不同类型的酯化反应
4.
多元羧酸与多元醇之间的酯化反应
解题感悟
5.
羟基酸自身的酯化反应
题组二
酯的性质和制备a.酯基的结构与性质5.
(2024·全国甲卷)我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其转化路线如图所示。下列叙述错误的是(
C
)CA.PLA在碱性条件下可发生降解反应B.MP的化学名称是丙酸甲酯C.MP的同分异构体中含羧基的有3种D.MMA可加聚生成高分子解析:PLA中含有酯基,在碱性条件下可以发生水解,A正确;MP在酸性条件下水解生成丙酸和甲醇,其化学名称是丙酸甲酯,B正确;MP的同分异构体中含羧基的有2种:CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOH,C错误;MMA中含有碳碳双键,可发生加聚反应,生成高分子
,D正确。b.根据酯的水解反应原理推断物质结构6.
(2024·浙江1月选考)酯在NaOH溶液中发生水解反应,历程如下:
已知:
②RCOOCH2CH3水解相对速率与取代基R的关系如表:取代基RCH3ClCH2Cl2CH水解相对速率12907
200下列说法不正确的是(
D
)A.
步骤Ⅰ是OH-与酯中Cδ+作用B.
步骤Ⅲ使Ⅰ和Ⅱ平衡正向移动,使酯在NaOH溶液中发生的水解反应不可逆C.
酯的水解速率:FCH2COOCH2CH3>ClCH2COOCH2CH3D.
与OH-反应、
与18OH-反应,两者所得醇和羧酸盐均不同D解析:步骤Ⅰ是氢氧根离子与酯基中的Cδ+作用生成羟基和O-,A正确;步骤Ⅲ使溶液中的R'O-和RCOOH减少,使平衡Ⅰ、Ⅱ正向移动,同时步骤Ⅲ不可逆,使得酯在NaOH溶液中发生的水解反应不可逆,B正确;从信息②可知,随着取代基R上Cl个数的增多,水解相对速率增大,原因为Cl电负性较强,对电子的吸引能力较强,使得酯基的水解速率增大,F的电负性强于Cl,FCH2对电子的吸引能力更强,因此酯的水解速率FCH2COOCH2CH3>ClCH2COOCH2CH3,C正确;
与氢氧根离子反应,根据信息①可知,第一步反应后18O既存在于羟基中也存在于O-中,随着反应进行,最终18O存在于羧酸盐和醇中,同理
与18OH-反应,最终18O存在于醇中和羧酸盐中,两者所得醇和羧酸盐相同,D错误。7.
(2025·名师汇编)化合物A(C11H8O4)在氢氧化钠溶液中加热反应后再酸化可得到化合物B和C。回答下列问题。
CH3COOH
(2)已知C的分子式为C9H8O4,分子中含有苯环,且苯环上有三个取代基,其中一个取代基上含有能使溴的四氯化碳溶液褪色的官能团及能与碳酸氢钠溶液反应放出气体的官能团,则该取代基上的官能团名称是
碳碳双键、羧基,另外两个取代基相同,分别位于该取代基的邻位和对位,则C的结构简式是
。(3)A中除了苯环外还含有1个六元环,其结构简式是
。碳碳双键、羧基
(2)能使溴的四氯化碳溶液褪色说明含有碳碳双键,能与碳酸氢钠溶液反应放出气体的官能团为羧基,另外两个取代基相同,根据分子式,可推算出另外的官能团为羟基,分别位于该取代基的邻位和对位,故C的结构简式是
。(3)A中除了苯环外还含有1个六元环,可推得A的结构简式为
。c.酯的同分异构体8.
(2025·名师汇编)分子式为C5H10O2的有机化合物在酸性条件下发生水解反应,且生成的羧酸没有羧酸类的同分异构体。若不考虑立体异构,这些酸和醇重新组合可形成的酯共有(
D
)A.12种B.15种C.18种D.21种解析:C5H10O2发生水解反应生成的羧酸没有羧酸类的同分异构体,符合条件的羧酸有甲酸(HCOOH)、乙酸(CH3COOH)和丙酸(CH3CH2COOH)。当羧酸为HCOOH时,得到的醇为C4H9OH,可能的结构有4种;当羧酸为CH3COOH时,得到的醇为C3H7OH,可能的结构有2种;当羧酸为CH3CH2COOH时,得到的醇为C2H5OH,即乙醇。综上所述,符合条件的羧酸有3种,符合条件的醇有7种,它们重新组合形成的酯共有21种,故D项符合题意。D9.
药用有机化合物A(C8H8O2)为一种无色液体。从A出发可发生如图所示的一系列反应。则下列说法正确的是(
A
)A.A的结构简式为
B.
根据D和浓溴水反应生成白色沉淀可推知D为2,4,6-三溴苯酚C.G的同分异构体中属于酯,且能发生银镜反应的只有一种D.
图中D→F与E→G发生反应的类型不相同A解析:B能和二氧化碳、水反应生成D,D能和浓溴水发生取代反应生成白色沉淀,说明D中含有酚羟基,所以A中含有苯环,A的不饱和度为5,则A中还含有一个不饱和键,A能和氢氧化钠的水溶液发生水解反应生成B和C,则A中含有酯基,C酸化后生成E,E是羧酸,E和乙醇发生酯化反应生成G,G的分子式为C4H8O2,则E的结构简式为CH3COOH,C的结构简式为CH3COONa,G的结构简式为CH3COOCH2CH3,结合A的分子式可知,B的结构简式为
,D的结构简式为
,F为2,4,6-三溴苯酚,结构简式为
,A的结构简式为
。由分析可知,A正确。解题感悟羧酸和酯的同分异构体推导方法1.
分子式相同的羧酸、酯、羟基醛互为同分异构体例:
、
、
三者互为同分异构体。2.
“分碳法”书写酯的同分异构体例:写出分子式满足C4H8O2所有羧酸与酯的同分异构体。因此满足C4H8O2的羧酸有2种,酯有4种。d.酯化反应实验10.
(2025·临沂模拟)乙酸正丁酯是重要的化工原料。实验室将乙酸、正丁醇、浓硫酸加入圆底烧瓶中,加热条件下制备乙酸正丁酯的装置(加热和夹持装置已省略)和有关信息如下:乙酸正丁醇乙酸正丁酯熔点/℃16.6-89.5-73.5沸点/℃117.9117126.0密度/(g·cm-3)1.10.800.88下列说法不正确的是(
D
)A.
实验开始时应先由装置A的b口通入冷却水,再加热装置CB.
装置B的作用是不断分离出产生的水,使反应向正反应方向移动,提高产率C.
当B中水层高度不再变化时,说明反应完全,这时可以停止加热D.
提纯乙酸正丁酯可采取水洗、氢氧化钠溶液洗、无水氯化钙干燥、过滤一系列操作D解析:实验开始时应先由装置A的b口通入冷却水,再加热装置C,提高原料利用率,A项正确;装置B为分水器,可不断分离出产生的水,使反应向正反应方向移动,提高产率,B项正确;当B中水层高度不再变化时,说明反应不再有水生成,反应已经基本完成,这时可以停止加热,C项正确;提纯乙酸正丁酯不可采取氢氧化钠溶液洗,碱性条件下乙酸正丁酯会发生水解,D项错误。题组三
油脂的结构与性质11.
某物质的结构为
,下列关于该物质的叙述正确的是(
C
)A.
一定条件下与氢气反应可以生成硬脂酸甘油酯B.1
mol该物质一定条件下可与3
mol
H2发生加成反应C.
与氢氧化钠溶液混合加热能得到肥皂的主要成分D.
与其互为同分异构体且完全水解
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