高三专题酚与苯酚醛与乙醛酸与乙酸

1、化化学高三学高三专题系列之专题系列之 酚与苯酚酚与苯酚 醛与乙醛醛与乙醛 一、苯酚的结构、性质和用途一、苯酚的结构、性质和用途 1结构；化学式 C6H6O，结构式羟基与苯环直接相连，分子中羟基与苯环互相影响，因而酚羟基与醇 羟基的性质既相似又有区别 2物理性质：无色晶体(易被空气氧化呈粉红色)，常温时微溶于水，70时能与水互溶，苯酚有毒，对皮肤有腐 蚀性 3化学性质： 羟基上的反应 含有羟基的化合物，因所连的基团不同，分子里原子或原子团之间的相互影响也不同 乙醇、苯酚分子都含一个羟基乙醇中羟基氢原子较活泼，可被 Na 等取代；而苯酚中羟基受苯基的影响比乙醇 中乙基对羟基影响大，所以苯酚中羟基能

2、电离出少量 H+，致使苯酚溶液显弱酸性，可以溶于碱液中，而乙醇只显 中性. 2+2Na+H2 酚羟基可发生电离，显弱酸性，故称石炭酸 酸性强弱顺序为：醋酸碳酸苯酚，苯酚不能使石蕊等指示剂变色；苯酚钠的水溶液里通入 CO2，能制得苯酚， 同时生成 NaHCO3，而苯酚与 Na2CO3反应只能生成 NaHCO3，不放出 CO2 +NaOH+H2O +H2O+CO2+NaHCO3 注意：不管 CO2是否过量都生成 NaHCO3不生成 Na2CO3 取代反应(鉴定酚类反应) 苯酚中苯基也受羟基影响，使苯基上的取代反应较易进行，现从反应物、反应条件、反应类型、实验现象等 几方面对苯与苯酚的有关反应作一比

3、较 反应物反应条件反应类型现象及生成物 苯液溴催化剂(Fe)取代生成不溶于水的无色液体溴苯 苯酚溴水不用催化剂无须加热取代生成白色沉淀(溴水褪色)三溴苯酚 +3Br2+3HBr (2、4、6 定位基取代) 苯酚与溴水的反应很灵敏，常用于苯酚的定性和定量测定但是不能认为能使溴水褪色产生白色沉淀的物质就 是苯酚因为可能有其他的干扰所以必须配以 FeCl3溶液的检验 显色反应(鉴定酚类反应) 酚类物质遇 Fe3+，溶液呈特征颜色，苯酚溶液中滴入 FeCl3溶液，溶液呈紫色 4用途：合成染料、药剂、制炸药，用于作防腐消毒剂等 二、酚与芳香醇 酚是苯环碳直接连接羟基(OH)的化合物当OH 连接在苯环取代

4、基上的化合物，是芳香醇 如：化学式为 C7H8O 的芳香族化合物可能是醇类： 苯甲醇 酚类： 三、苯酚的分离与提纯 分离苯与苯酚的操作步骤： (1)加入 NaOH 溶液适量，振荡，静置，分液取上层为苯 (2)取下层液体，通足量 CO2 (3)静置，分液取下层即为苯酚(斗)实验时，不慎苯酚沾在皮肤上，立即用酒精洗涤 四、苯、苯酚和甲苯的性质比较 类别苯甲苯苯酚 结构简式 氧化反应不被 KMnO4酸 性溶液氧化 可被 KMnO4酸性溶液氧化常温下在空气中被氧化，呈粉红色 溴的状态液溴液溴浓溴水 条件催化剂催化剂无催化剂 取 代 反 应 产物甲苯的邻、间、对三种一溴代 物 特点苯酚与溴的取代反应比苯

5、、甲苯易进行 原因酚羟基对苯环的影响使苯环上的氢原子变得活泼，易被取代 二、醛二、醛 一、乙醛的结构、性质 1结构：化学式 C2H4O，结构简式官能团CHO(醛基) 2性质：乙醛是一种无色、有刺激性气味的液体，密度比水小，易挥发、易燃烧、易溶于水及乙醇、乙醚、氯仿 等溶剂 (1)加成反应(醛基上的 C=O 键断裂) CH3CHO+H2CH3CH2OH(还原反应) Ni (2)氧化反应(醛基上的 C-H 键断裂) 燃烧：2CH3CHO+5O24O2+4H2O 点燃 催化氧化：2CH3CHO+O22CH3COOH 催化剂 银镜反应：CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+3NH3+

6、2Ag+H2O水浴 与新制 Cu(OH)2反应：CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O+2H2O 二、醛类 1甲醛() 甲醛结构相当于含 2 个醛基 (1)具有醛类通性：氧化性和还原性， (2)具有一定的特性；1 molHCHO 可与 4mol Ag(NH3)2OH 反应生成 4mol Ag. 2醛类 饱和一元醛的通式 CnH2nO(n1)，随着相对分子质量增大而熔沸点渐高，化学性质主要为强还原性，可 与弱氧化剂如银氨溶液、新制 Cu(OH)2溶液反应生成羧酸，其氧化性一般仅限与氢气加成生成醇. 三、有机氧化、还原反应的概念 有机反应中：加氢、去氧为还原反应 加氧、去氢为氧化反

7、应 如：CH2=CH2+H2CH3CH3(即) 催化剂 4 2 2 HC 6 2 3 HC CH3CHO+H2CH3CH2OH（即） 催化剂OHCOHC 6 2 2 4 2 1 2CH3CHO+O22CH3COOH (即) 催化剂 24 2 0 4 2 1 OHCOHC 同无机化学反应一样，有机物发生氧化反应，碳元素的化合价会升高，发生还原反应，碳元素的化合价会降 低 四、乙醛的两个氧化反应实验成功的条件 1银镜反应：银氨溶液要新制，配制时要先取 AgNO3溶液，后滴加氨水，使生成的 AgOH 恰好溶解为止， 水浴加热，碱性环境，试管要洁净，不能搅拌，银镜反应可用于醛基的检验、醛基数目的确定试

8、管上银 条件催化剂、加热催化剂、加热催化剂、加热与 H2的加 成反应结论都含苯环，故都可发生加成反应 浓 H2SO4 的清洗稀 HNO3 2与 Cu(OH)2反应：Cu(OH)2要新制，且 NaOH 要稍过量，直接用酒精灯加热至沸腾 此反应用于醛基 的检验和测定 疑难突破疑难突破 1. 醛的银镜反应以及与新制 Cu(OH)2悬浊液的反应的定量关系. (1)一元醛发生银镜反应或与新制 Cu(OH)2悬浊液反应时，量的关系如下： 1mol 2mol Ag 1mol1mol Cu2O (2)甲醛发生氧化反应时，可理解为： (H2CO3)氧化氧化 所以，甲醛分子中相当于有 2 个CHO，当与足量的银氨

9、溶液或新制 Cu(OH)2悬浊液作用时，可存在如下量的关 系： 1mol HCHO4mol Ag 1mol HCHO4mol Cu(OH)22molCu2O 2、有机物与 Br2和酸性 KMnO4溶液反应的比较 CC 苯的同系物醇酚醛 官 能 团 试 剂 能 否 褪 色 原 因 能 否 褪 色 原 因 能 否 褪 色 原 因 能 否 褪 色 原 因 能 否 褪 色 原 因 能 否 褪 色 原 因 Br2的 CCl4 溶液 加成 反应 加成 反应 取代 反应 氧化 反应 酸性 KMnO4溶液 氧化 反应 氧化 反应 氧化 反应 氧化 反应 氧化 反应 氧化 反应 三、羧酸三、羧酸 一、乙酸的结构

10、和性质 1. 结构： 2性质：强烈刺激性气味，无色液体，熔点 16.6，低于 16.6凝结成冰状晶体，又称冰醋酸 乙酸的酸性(断键)CH3COOH CH3COO+H+ 乙酸的酯化反应 CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O 从分子结构上看，反应既像乙酸分子里的一 OH 被乙醇分子里的OCH2CH3取代，又像乙酸分子里的一 H 被乙醇分子里的CH2CH3取代，究竟是怎样的呢? 如果用含氧的同位素O 的乙醇跟乙酸起反应时，就发现乙酸乙酯分子里含有O 原子。所以酯化反应的过 18 8 18 8 程一般是：羧酸分子中羧基上的羟基跟醇分子的羟基中的氢原子结合成水，其余部分互相结合成酯。

11、即： 二、羧酸(COOH) 羧酸的官能团为COOH(羧基)、羧基 OH 键的极性强，易电离出 H+，而显酸性 1弱酸性：RCOOHH+RCOO 酸性：HCOOHC6H5COOHCH3COOH H2CO3 C6H5OH 2，酯化反应(成酯反应) 酸与醇作用生成酯和水，反应机理是酸脱羟基(OH)，醇脱氢(H)结合成水 三、乙酸乙酯的制取 (1)化学原理：浓 H2SO4起脱水作用 CH3COOH+HOC2H5CH3COOC2H5+H2O 42SO H浓 (2)装置：(液+液反应)，用试管或烧瓶，试管倾斜成 45(使试管受热面积大)，弯导气管起冷凝回流作用， 导气管不能伸入饱和 Na2CO3溶液中(防

12、止 Na2CO3溶液倒流反应装置中). (3)饱和 Na2CO3溶液的作用 乙酸乙酯在饱和 Na2CO3溶液中的溶解度较小，减小溶解，利于分层 挥发出的乙酸与 Na2CO3反应，除掉乙酸，挥发出的乙醇被 Na2CO3吸收，避免乙酸的特殊气味干扰乙酸乙酯 的气味 四、羟基的活性比较 醇、酚、羧酸的结构中均有OH，可分别称之为“醇羟基”、 “酚羟基”和“羧羟基”。由于与OH 相连的基团不同， OH 受相连基团的影响也不同，这些羟基上的氢原子活性也就不同，表现在性质上也就有较大差异。如下表： 氢原子活泼性电离程度酸碱性与 Na 反应与 NaOH 反应与 NaHCO3反应 醇羟基极难电离中性反应放出

13、H2不反应不反应 酚羟基微弱电离很弱的酸性反应放出 H2反应不反应 羧烃基 逐 渐 增 强 部分电离弱酸性反应放出 H2反应反应放出 CO2 由上表可知常见分子中羟基的活性顺序为 RCOOHH2CO3HCO3H2OROH 题型一：羧酸、酚、醛的综合练习题型一：羧酸、酚、醛的综合练习 例 1.已知几种物质的酸性强弱顺序为： H2CO3HCO3，下列化学方程式正确的是(） A. 2+H2O+CO22+Na2CO3 B. +H2O+CO2+NaHCO3 C. CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3 D. +NaHCO3+H2CO3 拓展变式练习拓展变式练习 1.某有机物的分子式为 C5H10O

14、，它能发生银镜反应和加成反应，若将它与 H2加成，所得产物的结构简式可能是 A(CH3)3COH B(CH3CH2)2CHOH （ ） CCH3(CH2)3CH2OH DCH3CH2C(CH3)2OH 2.下列化学方程式正确的是（ ） A、 33223 NaHCOCOOHCHOHCOCOONaCH B、 C、 D、 3.1 mol 与足量的 NaOH溶液充分反应消耗的 NaOH 的物质的量 ( ) A、5 mol B、4 mol C、3 mol D、2 mol 4.有机物丁香油酚结构简式为： 其可能具有的性质是：（ ） 能发生加成反应； 能使酸性高锰酸钾溶液褪色； 能发生取代反应； 能与三氯化

15、铁发生显色反应； 能发生中和反应； 能发生消去反应。 A、全部 B、仅 C、除外都能 D、除外都能 5.茉莉花香气的成分有多种，乙酸苯甲酯： 是其中的一种， 它可以从茉莉花中提取，也可以用甲苯和乙醇为原料进行人工合成。一种合成路线如下： 写出反应的化学方程式： _。 写出 A 与银氨溶液反应的化学方程式： 。 C 的结构简式为_；反应的反应类型为_；C 通常有三种不同类别的芳香族同分异构 体，试写出另两种不同类别的同分异构体的结构简式（各写一种） 。 题型二：有机物性质及合成综合题题型二：有机物性质及合成综合题 例 2 下列三种有机物是某些药物中的有效成分：以下说法中正确的是() 布洛芬 A三

16、种有机物都能与浓溴水发生反应 B三种有机物苯环上的氢原子若被氯原子取代，则其一氯代物都只有 2 种 C将等物质的量的三种物质加入氢氧化钠溶液中，阿司匹林消耗氢氧化钠最多 D使用 NaOH 溶液和 NaHCO3溶液能鉴别出这三种有机物 拓展变式练习拓展变式练习 1.1mol 有机物 HCCH2CHCHCH OO 与足量的氢气和新制备的氢氧化铜反 应，消耗的氢气与氢 氧化铜的量分别为 A1mol 2mol B3mol 4mol C3mol 2mol D1mol 4mol 2.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

17、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，微热，酸化后再加溴水 3.某有机物的分子式为 C5H10O，它能发生银镜反应和加成反应，若将它与 H2加成，所得产物的结构简式可能是 A(CH3)3CCH2OH B(CH3CH2)2CHOH CCH3(CH2)3CH2OH DCH3CH2C(CH3)2OH 4.草酸(HOOCCOOH)是一种重要的化工原料和化工产品。利用石油化工产品中的烷烃可以生成草酸，生产流程 如下： 已知上述框图中有机物 B 的相对分子质量比有机物 A 的相对分子质量大 79。 请回答下列问题： (1)A 的

18、结构简式是_。 (2)C 生成 D 的反应类型是_。 (3)写出 B 生成 C 的化学方程式：_。 (4)F 生成 HOOCCOOH 的反应中 Cu(OH)2可以用_(选填序号)代替。 a银氨溶液B酸性 KMnO4溶液 c氧气D氨气 (5)A 生成 B 反应产生的副产物较多，其中核磁共振氢谱中出现两组峰，且峰的面积之比为 31 的是 _(写结构简式)。 5.某有机物 X(C12H13O6Br)遇到 FeCl3溶液显紫色，其部分结构简式如下： 已知加热 X 与足量的 NaOH 水溶液反应时，得到 A、B、C 三种有机物，其中 C 中含碳原子最多。室温下 A 经盐酸酸化可得到苹果酸 E，E 的结构

19、简式为： 请回答： (1)B 中含有的官能团为_。(填名称) (2)1 mol X 与足量的 NaOH 水溶液充分反应，消耗 NaOH 的物质的量为_。 (3)C 经酸化可得到有机物 G，G 不能发生的反应类型有_(填序号)。 加成反应消去反应氧化反应取代反应 (4)1 mol C 酸化后与足量浓溴水充分反应需_mol Br2。 (5)E 在浓硫酸作用下可生成六元环状化合物，其化学方程式为_。 (6)E 的两种同分异构体 F、G 有如下特点：1 mol F 或 G 可以和 3 mol Na 发生反应，放出标准状况下 33.6 L H2,1 mol F 或 G 可以和足量 NaHCO3溶液反应，

20、生成 1 mol CO2,1 mol F 或 G 还 可以发生银镜反应，生成 2 mol Ag。则 F 和 G 的结构简式分别是_、_。 一、选择题 1.苏丹红是很多国家禁止用于食品生产的合成色素，结构简式如图。关于苏丹红说法错误的是() A分子中含一个苯环和一个萘环 B属于芳香烃 C能被酸性高锰酸钾溶液氧化 D能溶于苯 2.只需用一种试剂即可将酒精、苯酚溶液、四氯化碳、己烯、甲苯五种无色液体区分开来，该试剂是 （ ） AFeCl3溶液 B溴水 CKMnO4溶液 D金属钠 3.某有机物完全燃烧需O2的物质的量是该有机物的n倍，生成CO2和H2O的物质的量相等。该有机物中 yxn OHC n、x

21、、y的关系是 ( ) A B C Dyxn 2y x n 2 yxn2ynx 2 4.下列离子方程式正确的是 （ ） A乙酸与碳酸钠溶液反应：2H+CO 2 3 = CO2H2O B醋酸溶液与新制氢氧化铜反应：CH3COOHOH CH3COOH2O C苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳：C6H5OCO2H2O C6H5OHHCO3 D甲醛溶液与足量的银氨溶液共热：HCHO+4Ag(NH3)2+4OH-CO 2 3 +2NH4 +4Ag+6NH3+2H2O 二、解答题 1.利用芳香烃 X 和烯烃 Y 可以合成紫外线吸收剂 BAD，BAD 的结构简式为： 已知 G 不能发生银镜反应。BAD 的合成路线如下： 试回答下列问题 （1）写出结构简式：Y ；D 。