03第41讲烃的衍生物(一)卤代烃醇酚醛和酮【正文】听课手册

第41讲烃的衍生物(一)卤代烃醇酚醛和酮认识卤代烃、醇、酚、醛和酮的组成和结构特点、性质、转化关系及其在生产、生活中的重要应用。考点一卤代烃1.卤代烃的概念卤代烃是烃分子里的氢原子被取代后生成的化合物。通式可表示为R—X(其中R—表示烃基),官能团是。

2.卤代烃的性质(1)卤代烃的物理性质(2)卤代烃的化学性质①取代反应(水解反应)a.反应条件:NaOH水溶液,加热b.溴乙烷在NaOH水溶液条件下的水解反应方程式为。

c.卤代烃(R—X)的水解反应方程式:。

②消去反应(消除反应)a.定义:有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O、HX等),而生成含不饱和键(双键或三键)的化合物的反应,叫消去反应(消除反应)。b.反应条件:NaOH的醇溶液,加热c.溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热条件下的消去反应方程式:

。

3.卤代烃的获取方法(1)取代反应如乙烷与Cl2:。

苯与Br2:。

C2H5OH与HBr:。

(2)不饱和烃的加成反应如丙烯与Br2的加成反应:。

4.卤代烃中卤素原子的检验[注意]①不能直接向卤代烃中加入AgNO3溶液检验卤素的种类,二者不反应;②卤代烃水解液呈碱性,要先加入稀硝酸酸化后,再加入AgNO3溶液,根据沉淀颜色判断卤代烃中卤素的种类。【对点自测】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)C2H5Br属于电解质,在碱的水溶液中加热可生成C2H5OH ()(2)CH3CH2Cl的沸点比CH3CH3的沸点高 ()(3)所有卤代烃都能够发生水解反应和消去反应 ()(4)CH4、CCl4、CF2Cl2均为正四面体结构 ()(5)取溴乙烷水解液,向其中加入AgNO3溶液,可观察到浅黄色沉淀 ()(6)[天津卷]用溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热制备乙烯 ()题组一卤代烃的消去反应与水解反应1.[2025·湖北随州广水二中检测]下列卤代烃在KOH醇溶液中加热不发生消去反应的是 ()①②③(CH3)3CCH2Cl④CHCl2—CHBr2⑤⑥CH3ClA.①③⑥ B.②③⑤ C.全部 D.②④2.[2024·河北邯郸六校联考]卤代烃在一定条件下可发生消去反应生成烯烃,2-溴丁烷在乙醇钠存在的条件下发生消去反应的产物情况如图所示。下列说法不正确的是 ()A.此条件下的消去反应,生成的2-丁烯的量比1-丁烯多B.产物A和B互为顺反异构体C.产物A、B与Br2发生加成反应得到结构相同的产物D.2-溴丙烷在相同条件下发生消去反应也会有不同结构的有机产物生成规律小结卤代烃水解反应和消去反应的比较反应类型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卤代烃分子中—X被水中的—OH所取代,生成醇;R—CH2—X+NaOHR—CH2OH+NaX相邻的两个碳原子间脱去小分子HX;+NaOH+NaX+H2O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题组二卤代烃中卤素检验的实验探究3.室温下,根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 ()选项实验操作和现象实验结论A卤代烃Y与NaOH水溶液共热后,再滴入AgNO3溶液,产生黑色沉淀说明卤代烃未水解B向两支分别盛有3mL溴乙烷、3mL甲苯的试管中各加入2mL水,均有分层现象产生无法用水鉴别溴乙烷和甲苯C将溴乙烷与氢氧化钠的醇溶液共热,产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色溴乙烷发生了消去反应D将溴乙烷、乙醇和烧碱的混合物加热,产生的气体经水洗后,再通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色溴乙烷发生了消去反应4.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 ()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1,2-二溴乙烷规律小结卤代烃分子中卤素原子的检验原理题组三卤代烃在有机合成中的应用5.有机化合物M的合成路线如图所示:下列说法不正确的是 ()A.反应①还可能生成B.Y的分子式为C6H10Br2C.试剂1为NaOH醇溶液D.若用18O标记Z中的O原子,则M中一定含有18O6.[2024·浙江卷]制造隐形眼镜的功能高分子材料Q的合成路线如下:XC2H4Br2YC6H10O3下列说法不正确的是 ()A.试剂a为NaOH乙醇溶液B.Y易溶于水C.Z的结构简式可能为D.M分子中有3种官能团方法技巧卤代烃在有机合成中的应用(1)联系烃和烃的衍生物的桥梁如醛或羧酸(2)改变官能团的个数如CH3CH2BrCH2CH2CH2BrCH2Br(3)改变官能团的位置如CH2BrCH2CH2CH3CH2CHCH2CH3(4)进行官能团的保护如在氧化CH2CHCH2OH的羟基时,碳碳双键易被氧化,常采用下列方法保护:CH2CHCH2OHCH2CH—COOH考点二醇和酚1.醇、酚的概念(1)醇是羟基与饱和碳原子相连构成的化合物,饱和一元醇的分子通式为。

(2)酚是羟基与苯环相连而形成的化合物,最简单的酚为。

(3)醇的分类2.醇、酚的物理性质(1)醇类物理性质的变化规律(2)苯酚的物理性质3.由断键方式理解醇的化学性质如果将醇分子中的化学键进行标号(如图所示),那么醇发生化学反应时化学键的断裂情况如下所示:以乙醇为例,完成下列条件下的化学方程式,并指明断键位置及反应类型。(1)与Na反应:

,,

。

(2)与HBr的取代:

,,

。

(3)催化氧化:

,,

。

(4)①浓硫酸,加热分子内脱水:,,。

②浓硫酸,加热分子间脱水:

,,

。

(5)与乙酸的酯化反应:

,,

。

4.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——弱酸性由于苯环对羟基的影响,使酚羟基比醇羟基更活泼,可以发生电离。①苯酚的电离方程式为。苯酚俗称石炭酸,但酸性,使石蕊溶液变红。②与碱的反应:苯酚的浑浊液现象为

现象为。

该过程中发生反应的化学方程式分别为+NaOH+H2O、+H2O+CO2+NaHCO3。③与活泼金属反应:2+2Na2+H2↑。(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。苯酚稀溶液中滴入过量的浓溴水产生的现象为。其化学方程式为+3Br2↓+3HBr。

(3)显色反应:苯酚溶液中滴加FeCl3溶液,溶液变为紫色。(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。(5)缩聚反应:苯酚与甲醛在催化剂作用下,可发生缩聚反应,化学方程式:n+nHCHO+(n-1)H2O。5.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,官能团结构为,

名称为。

(2)常见的醚类:甲醚CH3—O—CH3,乙醚。

(3)碳原子数相同的醚与醇(烃基饱和)互为同分异构体。【对点自测】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)[2024·江苏卷]CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO,CH3CH2OH断裂C—O键 ()(2)[2023·海南卷]CrO3溶液(0.1mol·L-1)中滴加乙醇,呈绿色 ()(3)[2023·浙江卷]Na和乙醇反应可生成H2 ()(4)[2022·全国甲卷]检验乙醇中是否含有水:向乙醇中加入一小粒金属钠,产生无色气体,则乙醇中含有水 ()(5)[2024·广东卷]苯酚与甲醛反应,可合成酚醛树脂,合成酚醛树脂的反应是加聚反应 ()(6)[2024·贵州卷]向苯酚浊液中加入足量Na2CO3溶液,溶液由浑浊变澄清,则苯酚的酸性比H2CO3强 ()(7)[2023·海南卷]苯酚溶液(0.1mol·L-1)中滴加FeCl3溶液(0.1mol·L-1),呈紫色 ()(8)[2022·北京卷]苯酚钠溶液中通入CO2,出现白色浑浊:+CO2+H2O+NaHCO3()题组一醇的结构和性质1.结合下表已知信息,判断下列相关叙述正确的是 ()物质及其编号分子式沸点/℃水溶性①甘油C3H8O3259与水以任意比互溶②1,2-丙二醇C3H8O2188③乙二醇C2H6O2197.3④丙烷C3H8-42.1难溶于水A.①②③属于饱和一元醇B.可推测出乙二醇的沸点应低于乙醇的沸点C.用蒸馏法可将②与③从其混合液中分离出来D.醇分子之间、醇分子与水分子之间均能形成氢键2.[2024·山东卷改编]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 ()A.可与Na2CO3溶液反应B.消去反应产物最多有3种C.在铜催化、加热条件下能发生氧化反应D.与Br2反应时可发生取代和加成两种反应规律小结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(1)结构条件:醇分子中连有羟基的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子。CH3OH(无相邻碳原子),、(相邻碳原子上无氢原子)等结构的醇不能发生消去反应。(2)醇消去反应的条件是浓硫酸、加热。(3)一元醇发生消去反应生成的烯烃种类数等于连有羟基的碳原子的邻位碳原子上不同化学环境下的氢原子的种类数。题组二酚的结构与性质3.[2025·河北邯郸一模]有机物M是一种新型靶向药物,能够用作“分子胶水”将蛋白“黏住”,结构如图所示。下列关于M的说法错误的是 ()A.所有原子可能共平面B.可能发生取代反应、加成反应、缩聚反应C.1molM分别与Na和NaOH反应,最多消耗二者的物质的量之比为1∶2D.环上有8种一氯代物4.[2025·江苏盐城模拟]乙酰紫草素具有抗菌、抗炎、抗病毒、抗肿瘤等作用,它的结构简式如图所示,下列有关乙酰紫草素的说法正确的是 ()A.该分子中含有2个手性碳原子B.1mol乙酰紫草素最多可与2molNaOH反应C.1mol乙酰紫草素最多可与4molBr2反应D.不能与FeCl3溶液发生显色反应规律小结醇和酚的性质比较类别芳香醇苯酚实例官能团羟基(—OH)羟基(—OH)结构特点—OH与苯环侧链上的碳原子相连—OH与苯环直接相连化学性质(1)与活泼金属反应;(2)取代反应;(3)消去反应;(4)氧化反应;(5)加成反应(1)弱酸性;(2)取代反应;(3)显色反应;(4)氧化反应;(5)加成反应羟基中H的活泼性酚羟基>醇羟基特性将灼热铜丝插入醇中,铜丝恢复成红色与FeCl3溶液反应显紫色考点三醛和酮1.醛的概念:由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)。

2.甲醛、乙醛物质颜色气味状态密度水溶性甲醛

气味

—

乙醛

气味

液体比水小

3.醛的化学性质醛类物质既有氧化性又有还原性,其氧化、还原关系为醇醛羧酸以乙醛为例写出醛类反应的主要化学方程式:(1)氧化反应①银镜反应;

②与新制Cu(OH)2悬浊液的反应。

(2)还原反应(催化加氢)。

4.醛的应用和对环境、健康产生的影响(1)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。(2)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)。

(3)劣质的装饰材料中挥发出的是室内主要污染物之一。

5.酮的结构与性质(1)结构①酮的结构简式可表示为。②饱和一元酮的分子通式为CnH2nO(n≥3)。(2)化学性质①不能发生银镜反应,不能被新制的Cu(OH)2氧化。②在催化剂存在的条件下,丙酮可与H2发生加成反应生成2-丙醇,化学方程式为。

③丙酮中的酮羰基也能和极性试剂发生加成反应,如丙酮与HCN发生加成反应,化学方程式为。

[微点拨](1)—CHO能被溴水、酸性KMnO4溶液等强氧化剂氧化为—COOH,故含醛基有机物都能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色。(2)醛、酮与具有极性共价键分子的羰基发生加成反应:【对点自测】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)[2023·浙江卷]可用新制氢氧化铜悬浊液鉴别苯、乙醛和醋酸溶液 ()(2)[2023·海南卷]制备检验醛基用的Cu(OH)2(如图所示) ()(3)[2022·浙江卷]福尔马林能使蛋白质变性,可用于浸制动物标本 ()(4)做过银镜反应的试管内壁上有一层银,可以用稀硝酸清洗 ()(5)实验室配制银氨溶液时,应将2%的硝酸银溶液滴入2mL2%的氨水中 ()(6)欲检验CH2CH—CHO分子中的官能团,应先检验“”后检验“—CHO” ()题组一醛和酮的结构和性质1.玉米芯与稀硫酸在加热加压下反应,可以制得糠醛(),糠醛是重要的化工原料,用途广泛。下列关于糠醛的说法,不正确的是 ()A.其核磁共振氢谱有3组吸收峰B.1mol糠醛可与3molH2发生加成反应C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.与苯酚在一定条件下反应得到结构简式为的产物2.[2025·陕西部分学校校际联考]鸢尾酮具有一种柔和的甜香,属于高级香料。α-鸢尾酮的分子结构如图所示,下列说法错误的是 ()A.α-鸢尾酮存在顺反异构B.α-鸢尾酮不能发生银镜反应C.1molα-鸢尾酮最多可与2molH2加成D.α-鸢尾酮经加氢→消去→加氢可转变为3.[2024·江西部分高中联考]用脯氨酸()催化酮、醛的反应如图所示。下列说法错误的是 ()A.常温下,a可与水互溶B.可用新制Cu(OH)2检验产物c中是否含有bC.脯氨酸的分子式为C5H7NO2D.c中所有碳原子可能共面题组二醛基的检验4.有机物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 ()A.先加酸性高锰酸钾溶液,后加银氨溶液,微热B.先加溴水,后加酸性高锰酸钾溶液C.先加银氨溶液,微热,再加入溴水D.先加入新制氢氧化铜悬浊液,加热至沸腾,酸化后再加溴水5.分子式为C3H6O2的有机物有多种同分异构体,现有其中的四种X、Y、Z、W,它们的分子中均含甲基,将它们分别进行实验加以鉴别,实验记录如下:NaOH溶液银氨溶液新制的Cu(OH)2金属钠X中和反应无现象溶解产生氢气Y无现象有银镜加热后有砖红色沉淀产生氢气Z水解反应有银镜加热后有砖红色沉淀无现象W水解反应无现象无现象无现象回答下列问题:(1)写出四种物质的结构简式:X,Y,Z,W。

(2)①写出Y与新制的Cu(OH)2悬浊液共热