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第九章B有机化学基础第三节烃的含氧衍生物


第九章?B?

有机化学基础

第九章?B?

有机化学基础

第三节烃的含氧衍生物

考点一

|

醇类的结构与性质

[教材知识层面]

1.醇类的结构 (1)醇类的概念 羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物称为醇, 饱和一元醇的组成通式为 CnH2n
+1

OH 或 CnH2n+2O。 (2)醇类的分类

2.醇类的性质 (1)醇类物理性质的变化规律 ①在水中的溶解性: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 。 沸点: 直链饱和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。 (2)醇类的化学性质(以乙醇为例)
3

1

第九章?B?

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反应物及条件 Na HBr, △ O2(Cu), △

断键位置 ①

反应类型 置换反应

化学方程式 2CH3CH2OH+2Na― → 2CH3CH2ONa+H2↑ CH3CH2OH+HBr△ CH3CH2Br+H2O Cu 2CH3CH2OH+O2― ― → △ 2CH3CHO+2H2O 浓H2SO4 CH3CH2OH 170℃ ― ― → CH2===CH2↑+H2O



取代反应

①③

氧化反应

浓硫酸,170℃

②④

消去反应

浓硫酸, 140℃

①②

取代反应

浓H2SO4 2CH3CH2OH 140℃ ― ― → CH3CH2OCH2CH3+H2O CH3COOH+

CH3COOH (浓硫酸)



取代反应

浓H2SO4 CH3CH2OH???? △ CH3COOCH2CH3+H2O

(3)几种常见的醇 名称 俗称 甲醇 木精、木醇 乙二醇 丙三醇 甘油

结构简 式

CH3OH

状态 溶解性

液体

液体 易溶于水和乙醇

液体

3.醇类物质的反应规律 (1)醇的催化氧化反应规律: 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

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(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必须有相邻的碳原子, 该相邻的碳原子上必须

连有氢原子。CH3OH(无相邻碳原子 ), 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。

(相邻碳原子上无氢原子)

③一元醇消去反应生成的烯烃种数等于连羟基的碳原子的邻位碳原子上不同化学环境 下的氢原子的种数。



的消去产物有 2 种。 [考点达标层面]

1. 下列醇类物质中既能发生消去反应, 又能发生催化氧化反应生成醛类的物质是(

)

解析: 选 C 醇类发生消去反应的条件是与—OH 相连的碳原子的相邻碳原子上有 H 原子, 上述醇中,B 不符合。与—OH 相连的碳原子上有 H 原子的醇可被氧化,但只有含有两个 H 原子的醇(即含有—CH2OH)才能转化为醛。 2.有机物 C7H15OH,若它的消去反应产物有三种,则它的结构简式为(
3

)

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解析:选 D 若 C7H15OH 发生消去反应生成三种产物,则必须符合:连有—OH 的碳原子 必须连接着三个不同的烃基,且烃基中邻位碳原子上连有氢原子。

考点二

|

苯酚的结构与性质

[教材知识层面]

1.组成与结构 分子式 C6H6O 2.物理性质 结构简式 结构特点 羟基与苯环 直接相连

3.化学性质
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(1)羟基中氢原子的反应 ①弱酸性: 苯酚的电离方程式为 C6H5OH??C6H5O +H ,俗称石炭酸,但酸性很弱,不能使紫色石 蕊溶液变红。 ②与活泼金属反应: 与 Na 反应的化学方程式为
- +

。 ③与碱的反应: 加入NaOH溶液 再通入CO2 苯酚的浑浊液中― ― ― ― ― ― ― ― ― →液体变澄清― ― ― ― ― ― →溶液又变浑浊。 该过程中发生反应的化学方程式分别为

(2)苯环上氢原子的取代反应 苯酚与饱和溴水反应的化学方程式为:

反应产生白色沉淀,此反应常用于苯酚的定性检验和定量测定。 (3)显色反应 苯酚跟 FeCl3 溶液作用产生紫色溶液,利用这一反应可以检验苯酚的存在。 4.脂肪醇、芳香醇、酚类物质的比较 物质 实例 官能团 结构特点 —OH 与链烃基相 连 (1)与活泼金属反应 (2)取代反应 脂肪醇 CH3CH2OH 芳香醇 C6H5CH2OH —OH —OH 与芳香烃侧 链相连 —OH 与苯环直接相连 (1)弱酸性 (2)取代反应 酚 C6H5—OH

主要化学性质

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(3)消去反应 (4)氧化反应

(3)显色反应 (4)加成反应 (5)氧化反应 (6)缩聚反应

羟基上 的氢

活泼性 原因

酚羟基(弱酸性)>醇羟基(中性) 由于苯环的影响使连在苯环上的羟基上的氢活泼性增强

特别提示:(1)醇和酚均含有羟基,根据与羟基相连的烃基不同区分醇类和酚类。(2) 醇羟基、 酚羟基都能与 Na 反应, 酚羟基还能与 NaOH、 Na2CO3 反应, 两者都不与 NaHCO3 反应, 苯酚的酸性比碳酸还弱,比 HCO3 的酸性强,故二氧化碳通入苯酚钠溶液中发生


。因为

,所以,上面的反应生



同时生成 NaHCO3 而不生成 Na2CO3。 5.官能团异构——酚、芳香醇与芳香醚 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 属于芳香族化合物的同分异构体有:

[考点达标层面] 1.下列四种有机化合物的结构简式如下所示,均含有多个官能团,下列有关说法中正 确的是( )

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A.①属于酚类,可与 NaHCO3 溶液反应产生 CO2 B.②属于酚类,能使 FeCl3 溶液显紫色 C.1 mol ③最多能与 3 mol Br2 发生反应 D.④属于醇类,可以发生消去反应 解析:选 D ①属于酚类,与 NaHCO3 溶液不反应,A 错误;②属于醇类,不能与 FeCl3 溶液发生显色反应,B 错误;1 mol ③中的物质最多能与 2 mol Br2 发生反应,C 错误;④ 中的物质属于醇类,能发生消去反应。

2.茶多酚是目前尚不能人工合成的纯天然、多功能、高效能的 抗氧化剂和自由基净化剂。 其中没食子儿茶素(EGC)的结构如图所示。 关于 EGC 的下列叙述中正确的是( A.分子中所有的原子共面 B.1 mol EGC 与 4 mol NaOH 恰好完全反应 C.易发生氧化反应和取代反应,不能发生加成反应 D.遇 FeCl3 溶液发生显色反应 解析:选 D 分子中存在饱和碳原子,这种碳原子与其相连的 4 个原子不能共平面(四 面体结构);1 mol EGC 与 3 mol NaOH 恰好完全反应;由于分子中存在醇、酚羟基,因此 EGC 易发生氧化和取代反应,苯环上一定条件下能发生加成反应。由于分子中存在酚羟基, 与 Fe 发生显色反应,故选项 D 的描述正确。 考点三
3+

)

|

醛的结构与性质

[教材知识层面]

1.醛的概念 醛是由烃基与醛基相连而构成的化合物,官能团为—CHO(结构简式),饱和一元醛的分 子通式为 CnH2nO(n≥1)。 2.甲醛、乙醛的分子组成和结构
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分子式 甲醛 乙醛 3.甲醛、乙醛的物理性质 颜色 甲醛 乙醛 无色 状态 气态 液态 CH2O C2H4O

结构简式 HCHO CH3CHO

官能团

气味 刺激性气味

溶解性 易溶水 与水、乙醇等互溶

4.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,其氧化还原关系为: 氧化 氧化 醇???? ― →羧酸。 还原 醛― 请写出乙醛主要反应的化学方程式。 (1)氧化反应:

①银镜反应:

②与新制 Cu(OH)2 悬浊液反应:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH 催化剂 ③催化氧化反应:2CH3CHO+O2 ― ― → 2CH3COOH △ (2)还原反应(加氢): 催化剂 CH3CHO+H2 ― ― → CH3CH2OH。 △ 5.醛的应用和对环境、健康产生的影响

CH3COONa+Cu2O↓+3H2O

(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%的甲醛水溶液俗称福尔马林; 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甲醛是室内主要污染物之一。 [高考考查层面] 命题点 醛基的检验

与新制[Ag(NH3)2]OH 溶液反 应 反应原理 △ RCHO+2[Ag(NH3)2]OH― ― →

与新制 Cu(OH)2 悬浊 液反应 RCHO+2Cu(OH)2+

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RCOONH4+3NH3+2Ag↓+H2O

△ NaOH― ― →RCOONa+ Cu2O↓+3H2O

反应现象

产生光亮的银镜

产生红色沉淀 RCHO~2Cu(OH)2~

量的关系

RCHO~2Ag HCHO~4Ag

Cu2O HCHO~4Cu(OH)2~ 2Cu2O

(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 注意事项 直接加热; (4)乙醛用量不宜太多, 一般 加 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)反应液直接加热 煮沸。

特别提示:(1)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。 (2)有机物分子中既有醛基,又有碳碳双键时,应先检验醛基,后检验碳碳双键。 [典题示例]

1.(2012·上海高考改编)结构简式为

的含苯环结构的同分异构

体中, 有一类能发生碱性水解, 写出检验这类同分异构体中的官能团(酚羟基除外)的试剂及 出现的现象。 试剂(酚酞除外):__________________; 现象: _______________________________________________________________。 解析:符合条件的同分异构体为酚羟基与甲酸形成的酯,甲酸酯具有醛基的性质,可用 银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液检验。 答案:银氨溶液 有银镜出现(或新制氢氧化铜悬浊液 有红色沉淀生成)

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2. (2013·天津高考改编)若一次取样, 检验



所 含 官 能 团 , 按 使 用 的 先 后 顺 序 写 出 所 用 试 剂 : ________________________________________________________________________。

解析:

所含官能团为

和—CHO,

检验

用溴水, 检验—CHO 用银氨溶液; 由于溴水能氧化—CHO, 故先检验—CHO,

即先加入银氨溶液; 再检验 答案:银氨溶液、稀盐酸、溴水

。 注意: 检验

时须中和溶液中的 OH 。



[考点达标层面] 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)醛基的结构简式可以写成—CHO,也可以写成—COH( (2)乙醛分子中的所有原子都在同一平面上( (3)凡是能发生银镜反应的有机物都是醛( (4)醛类既能被氧化为羧酸,又能被还原为醇( ) ) ) ) ) )

(5)完全燃烧等物质的量的乙醛和乙醇,消耗 O2 的质量相等(

(6)1 mol HCHO 与足量银氨溶液在加热的条件下充分反应,可析出 2 mol Ag( 提示:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×

2.某学生做乙醛还原性的实验,取 1 mol·L 的硫酸铜溶液 2 mL 和 0.4 mol·L 的 氢氧化钠溶液 4 mL,在一个试管里混合后加入 0.5 mL 40%的乙醛溶液加热至沸腾,无红色 沉淀,实验失败的原因是( A.氢氧化钠的量不够 B.硫酸铜的量不够 C.乙醛溶液太少 D.加热时间不够 解析:选 A 该实验成功的关键之一是 NaOH 必须过量,而本次实验中所加 NaOH 还不足 以使 CuSO4 完全沉淀为 Cu(OH)2。 )

-1

-1

3.有机物 A 是合成二氢荆芥内酯的重要原料,其结构简式为
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,下列检验 A 中

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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,微热,酸化后再加溴水 解析:选 D A 中先加酸性高锰酸钾溶液,醛基和碳碳双键均被氧化,B 中先加溴水, 醛基被氧化、碳碳双键发生加成反应,A、B 错误;对于 C 若先加银氨溶液,可检验醛基, 但考虑到银氨溶液显碱性,若不酸化直接加溴水,则无法确定 A 中是否含有碳碳双键。

考点四

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羧酸、酯的结构与性质 [教材知识层面]

1.羧酸 (1)概念及分子结构特点 ①概念:由烃基与羧基相连构成的有机化合物。 ②官能团:—COOH(填结构简式)。 ③饱和一元羧酸的通式 CnH2nO2(n≥1)。 (2)甲酸和乙酸的分子组成和结构 物质 甲酸 乙酸 分子式 CH2O2 C2H4O2 结构简式 HCOOH CH3COOH 官能团 —COOH 和—CHO —COOH

(3)化学性质(以 CH3COOH 为例) ①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??CH3COO + H 。
+ -

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②酯化反应: 浓H2SO4 18 18 CH3COOH 和 CH3CH 2 OH 发 生 酯 化 反 应 的 化 学 方 程 式为 CH3COOH + CH3CH 2 OH ???? △ CH3CO OCH2CH3+H2O。 2.酯 (1)概念及分子结构特点: 羧酸分子羧基中的—OH 被—OR′取代后的产物,可简写为:RCOOR′(结构简式),官能
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团为



(2)酯的物理性质:

(3)酯的化学性质:

特别提示:酯的水解反应为取代反应;在酸性条件下为可逆反应;在碱性条件下,能中 和产生的羧酸,反应能完全进行。 [高考考查层面]

命题点 1 乙酸乙酯的实验室制法

(1)反应原理: 浓硫酸 CH3COOH+C2H5OH???? △ CH3COOC2H5+H2O 其中浓硫酸的作用为催化剂、吸水剂。 (2)反应特点: ①属于取代反应;②通常反应速率很慢;③属于可逆反应。 (3)装置(液—液加热反应)及操作:
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用烧瓶或试管,试管倾斜成 45°角,长导管起冷凝回流和导气作用。

(4)饱和 Na2CO3 溶液的作用及现象: ①作用:降低乙酸乙酯的溶解度、消耗乙酸、溶解乙醇; ②现象:在饱和 Na2CO3 溶液上方生成有香味的油状液体。 (5)反应的断键部位:

乙酸断

,脱去—OH,乙醇断

,脱去—OH 上的 H。

(6)提高乙酸乙酯产率的措施: ①用浓硫酸吸水;②加热将酯蒸出;③ 适当增加乙醇的用量。 [典题示例] 如右图所示为实验室制取少量乙酸乙酯的装置图。下列关于该实 验的叙述中,不正确的是( )

A.向 a 试管中先加入浓硫酸,然后边摇动试管边慢慢加入乙醇, 再加入冰醋酸 B.试管 b 中导气管下端管口不能浸入液面的目的是防止实验过程中产生倒吸现象 C.实验时加热试管 a 的目的之一是及时将乙酸乙酯蒸出,使平衡向生成乙酸乙酯的方 向移动 D.试管 b 中饱和 Na2CO3 溶液的作用是吸收随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇 解析:选 A 浓硫酸的密度大,与乙醇和乙酸混合时放出大量的热,三种物质混合顺序 为:将浓硫酸沿器壁加入乙醇中,冷却后再加入醋酸。故 A 不正确。 命题点 2 酯化反应的类型

(1)一元羧酸与一元醇之间的酯化反应,如: 浓硫酸 CH3COOH+C2H5OH???? △ CH3COOC2H5+H2O。 (2)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应,如: 浓硫酸 2CH3COOH+HOCH2CH2OH???? △ CH3COOCH2CH2OOCCH3+2H2O。
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(3)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应,如: 浓硫酸 HOOCCOOH+2CH3CH2OH???? △ CH3CH2OOCCOOCH2CH3+2H2O。 (4)多元羧酸与多元醇之间的酯化反应:此时反应有三种情形,可得普通酯、环酯和高 聚酯。如: 浓硫酸 HOOCCOOH+HOCH2CH2OH???? △ HOOCCOOCH2CH2OH+H2O, (普通酯)

(5)羟基酸自身的酯化反应: 此时反应有三种情形, 可得到普通酯、 环酯和高聚酯。 如:

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[典题示例] 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①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?

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[考点达标层面]

1.下图是分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图。

在上述实验过程中,所涉及的三次分离操作分别是( A.①蒸馏 ②过滤 ③分液 B.①分液 ②蒸馏 ③蒸馏 C.①蒸馏 ②分液 ③分液 D.①分液 ②蒸馏 ③结晶、过滤

)

解析:选 B 乙酸乙酯不溶于 Na2CO3 溶液而乙醇能溶解,乙酸与 Na2CO3 溶液反应,液体 分为上、下两层,故①为分液;A 为乙酸钠和乙醇的混合液,可用蒸馏的方法分离出乙醇; B 为乙酸钠溶液,加入 H2SO4 后生成乙酸,再用蒸馏的方法分离出乙酸。 2.化合物 A 最早发现于酸牛奶中,它是人体内糖代谢的中间体,可由马铃薯、玉米淀 粉等发酵制得。A 的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一,A 在某种催化剂的存在下进行氧化,其 产物不能发生银镜反应,在浓硫酸存在下,A 可发生如下图所示的反应。

(1)试写出化合物的结构简式:A___________________________________________, B________________,D________________。 (2)写出下列反应的化学方程式: A→E______________________________________________________________________, A→F______________________________________________________________________。 (3)注明以下反应的反应类型:
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A→E__________________,A→F__________________。 解析: 由于化合物 A(C3H6O3)在浓硫酸作催化剂时, 能与 CH3COOH 反应生成 D, 也能与 C2H5OH 反 应 生 成 B , 说 明 化 合 物 A 中 既 有 —OH 又 有 —COOH , 其 结 构 可 能 有 两 种 :



。又因化合物 A 在催化剂存在下进行

氧化,其产物不能发生银镜反应,由此可推知 A 的结构简式为

,或者利用两分子 C3H6O3 脱去两分子水生成的 C6H8O4 为六元环

状化合物,可推知 A 的结构简式为

。化合物 A 在浓硫酸存在的条

件下生成 E,且 E 能使溴水褪色,可知 E 中含有碳碳双键,此反应为消去反应。A→F,是酯 化反应,构成六元环状酯。

答案:(1)

(2)

(3)消去反应 酯化反应

考点五

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有机物的检验与鉴别

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[考点精析] 1.溴水法 溴水与有机物混合后会发生不同的变化并产生多种不同的现象,具体情况如表中所示。 褪色原理 加成反应 取代反应 相应物质(溶液) 含有碳碳双键、碳碳三键的有机 物 苯酚 饱和烃及其一氯代物、饱和酯(密 萃取作用 度均小于水的密度) 卤代烃(链状一氯代物除外)、硝 基苯 2.银氨溶液法 凡是含有醛基的物质如醛类、甲酸、甲酸盐及甲酸酯类、还原性糖等在水浴加热条件下 均可与银氨溶液作用得到“银镜”。 3.氢氧化铜法 含有醛基的物质在加热条件下与新制氢氧化铜悬浊液作用可得到砖红色沉淀, 羧酸能与 氢氧化铜悬浊液发生中和反应而得到蓝色溶液。 4.高锰酸钾酸性溶液氧化法 高锰酸钾酸性溶液能氧化含有碳碳双键、碳碳三键、—OH、—CHO 的物质及苯环上含有 烃基的物质,同时本身的紫色褪去。 5.燃(灼)烧法 该法是利用点燃后火焰的明亮程度及产生烟的浓黑程度的差异或灼烧时产生气味的差 异进行鉴别的一种方法。 6.显色法 部分有机物与某些特殊试剂作用而呈现出一定的颜色变化, 如淀粉遇碘显蓝色; 酚类物 质遇 FeCl3 溶液显紫色;含有苯环结构的蛋白质遇浓硝酸呈黄色。 此外卤代烃的检验是先水解,再酸化,最后再加 AgNO3 溶液。 [专项集训] 1.可用来鉴别己烯、甲苯、乙酸乙酯、苯酚溶液的一组试剂是( A.氯化铁溶液、溴水 B.碳酸钠溶液、溴水 C.酸性高锰酸钾溶液、溴水 D.酸性高锰酸钾溶液、氯化铁溶液
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主要现象 整个体系分为两层,有机层在下且为无 色,水层在上为无色(溴水褪色) 溴水褪色,同时生成白色沉淀 整个体系分为两层,有机层在上为橙红 色,水层在下为无色 整个体系分为两层,有机层在下为橙红 色,水层在上为无色

)

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解析:选 C 能使溴水褪色的是己烯,遇溴水产生白色沉淀的是苯酚,使酸性高锰酸钾 溶液褪色的是甲苯,与酸性高锰酸钾溶液和溴水均不反应的是乙酸乙酯。 2.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,将它们分别进行下列实验以鉴别,其实验记录如下: NaOH 溶液 X Y Z W 中和反应 无现象 水解反应 水解反应 银氨溶 液 无现象 有银镜 有银镜 无现象 溶解 加热后有砖红色沉淀 加热后有砖红色沉淀 无现象 新制 Cu(OH)2 悬浊液 金属钠 产生氢气 产生氢气 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)①Y 与新制 Cu(OH)2 悬浊液反应的化学方程式________________________________ ________________________________________________________________________。 ②Z 与 NaOH 溶液反应的化学方程式______________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:X 能发生中和反应,故 X 中含有—COOH,X 为 CH3CH2COOH;由 Y 的实验现象判断 Y

的分子结构中含有—CHO。则 Y 的结构为

;Z 能发生水解反应,又能发生银

镜反应,则 Z 为 HCOOCH2CH3;W 能发生水解反应,分子结构中含有—COO—和—CH3,则其结 构为 CH3COOCH3。

答案:(1)CH3CH2COOH HCOOCH2CH3 CH3COOCH3

(2)①

△ +2Cu(OH)2+NaOH― ― →

+Cu2O↓+3H2O △ ②HCOOCH2CH3+NaOH― ― →HCOONa+CH3CH2OH

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以“有机物的合成”为载体串联烃的含氧衍生物的性质 高考载体(2014·四川高考 T10) A 是一种有机合成中间体,其结构简式为:

A 的合成路线如下图,其中 B~H 分别代表一种有机物。 B

已知:

R、R′代表烃基。 [知识串联设计] (1)有机物 B 能与钠反应,能与乙酸发生酯化反应,则 B 的化学名称为________,B 与 乙酸发生酯化反应的化学方程式__________________________________________________。 〖考查醇的命名与性质〗 (2)第①步反应的化学方程式是___________________________________________, 该反应的反应类型是__________________________________________________。 〖考查醇的化学性质〗 (3)1 mol C 能与 2 mol Na 恰好完全反应, 则 C 的结构简式为________________________。 〖考查有机物的结构〗 (4)写出反应③产物的结构简式________,1 mol 该产物能与________mol Ag(NH3)2OH 发 生 反 应 , 写 出 该 反 应 的 化 学 方 程 式

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________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 〖考查醛的结构与性质〗 (5)有机物 D 的结构简式为________,1 mol D 能与 2 mol 甲醇发生酯化反应,写出该 反应的化学方程式为____________________________________________。 〖考查羧酸的结构与性质〗 (6)有机物 C 与 D 发生反应生成六元环状化合物的结构简式为______________;C 与 D 发 生 缩 聚 反 应 生 成 高 聚 物 的 结 构 简 式 为 ________________________ 。 〖考查多元羧酸的性质〗 (7)写出含有六元环,且一氯取代物只有 2 种(不考虑立体异构)的 A 的同分异构体的结 构简式:_________________。〖考查同分异构体的书写〗 浓H2SO4 答案:(1)乙醇 CH3CH2OH+CH3COOH???? △ CH3COOC2H5+H2O △ (2)CH3CH2OH+HBr― ― →CH3CH2Br+H2O 取代反应 (3)HOCH2―CH2OH (4)OHC―CHO 4 △ OHC―CHO+4Ag(NH3)2OH― ― → H4NOOC ―COONH4+4Ag↓+6NH3+2H2O (5) HOOC―COOH 浓H2SO4 HOOC―COOH+2CH3OH???? △ H3COOC―COOCH3 +2H2O

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1.某有机物的结构为 ( )

,在一定条件下此有机物可能发生的反应有

①中和反应 ②银镜反应 ③消去反应 ④酯化反应 ⑤加成反应 ⑥水解反应 A.②③ C.①④⑤⑥ B.①②③ D.①③④⑥

解析:选 C 该有机物中含有羧基、酯基和苯环,可以发生的反应有①、④、⑤、⑥。 2.(2014·山东高考)苹果酸的结构简式为

,下列说法正确的是( A.苹果酸中能发生酯化反应的官能团有 2 种 B.1 mol 苹果酸可与 3 mol NaOH 发生中和反应 C.1 mol 苹果酸与足量金属 Na 反应生成 1 mol H2

)

D.

与苹果酸互为同分异构体

解析:选 A 苹果酸分子中含有羟基和羧基两种官能团,能发生酯化反应,A 项正确; 羟基不能与 NaOH 发生中和反应, 故 1 mol 苹果酸可与 2 mol NaOH 发生中和反应, B 项错误; 羧基和羟基均能与金属 Na 反应,故 1 mol 苹果酸与足量金属钠反应生成 1.5 mol H2,C 项 错 误 ; 苹 果 酸 的 结 构 简 式 可 写 为

,即二者为同一物 质,D 项错误。 3.有机化合物 A 只由 C、H 两种元素组成且能使溴水褪色,其产量可以用来衡量一个国 家石油化学工业的发展水平。A、B、C、D、E 有如图所示的关系。

则下列推断不正确的是(

)
22

第九章?B?

有机化学基础

A.鉴别 A 和甲烷可选择酸性高锰酸钾溶液 B.B、D 均能与金属钠反应 C.物质 C 的结构简式为 CH3CHO D.B+D→E 的化学方程式为:CH3CH2OH+CH3COOH 浓硫酸,CH3COOC2H5 解析:选 D 由 A 的产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平,可知 A 是乙 烯,则 B 为 CH3CH2OH,C 为 CH3CHO,D 为 CH3COOH,E 为 CH3COOC2H5。B 与 D 反应的化学方程式 浓H2SO4 为 CH3CH2OH+CH3COOH???? △ CH3COOC2H5+H2O,D 错误。 4.(2014·大纲卷)从香荚兰豆中提取的一种芳香化合物,其分子式为 C8H8O3,遇 FeCl3 溶液会呈现特征颜色,能发生银镜反应。该化合物可能的结构简式是( )

解析:选 A 遇 FeCl3 溶液发生显色反应说明苯环上直接连有羟基,能发生银镜反应说 明含有醛基或甲酸酯基,再结合分子式可确定只有 A 项符合要求。 5.(2015·长沙一模)CPAE 是蜂胶的主要活性成分,它可由咖啡酸合成。

23

第九章?B?

有机化学基础

下列说法不正确的是(

)

A.咖啡酸分子中所有原子可能处在同一个平面上 B.可用金属 Na 检测上述反应是否残留苯乙醇 C.1 mol 苯乙醇在 O2 中完全燃烧,需消耗 10 mol O2 D.1 mol CPAE 与足量的 NaOH 溶液反应,最多消耗 3 mol NaOH 解析:选 B A 项,苯环、碳碳双键及碳氧双键均为平面结构,故正确;B 项,咖啡酸、

CPAE 和苯乙醇均能与金属钠反应产生氢气, 故不能用金属钠检测是否残留苯乙醇, 不正确; C 项,苯乙醇的分子式为 C8H10O,1 mol 苯乙醇完全燃烧消耗氧气 10 mol,正确;D 项,酚羟 基和酯基均消耗氢氧化钠,正确。 6.湖北荆门某化工厂违规快递有毒化学品,因泄漏导致 9 人中毒,1 人死亡。涉事有 毒化学品名为氟乙酸甲酯(C3H5O2F), 其具有 COO 结构的同分异构体还有(不考虑 OF 结构及立 体异构)( A.4 种 C.6 种 ) B.5 种 D.7 种

解析:选 C C3H5O2F 具有―COO―结构的同分异构体还有以下情况:FCOOCH2CH3、 HCOOCH2CH2F、HCOOCH(F)CH3、CH3COOCH2F、FCH2CH2COOH、CH3CH(F)COOH,共 6 种。 7.食品化学家 A.Saari Csallany 和 Christine Seppanen 说,当豆油被 加热到油炸温度(185 ℃)时,会产生如图所示高毒性物质,许多疾病和这种 有毒物质有关,如帕金森症。下列关于这种有毒物质的判断不 正确的是( . A.该物质最多可以和 2 mol H2 发生加成反应 B.该物质的分子式为 C9H15O2 C.该物质分子中含有三种官能团 D.该物质属于烃的衍生物 解析:选 B 键线式中每一个拐点表示一个碳原子,该物质分子式为 C9H16O2,对于只含 有 C、H、O 原子的分子来说,其 H 原子个数一定为偶数。 8.(2015·南昌一模)分析下表中各项的排布规律,有机物 X 是按此规律排布的第 19 项,有关 X 的组成、性质的说法中肯定错误的是( 1 CH4 2 CH2O 3 CH2O2 4 CH4O 5 C2H6 ) 6 C2H4O 7 C2H4O2 8 C2H6O )

①是戊酸;②是戊醇;③是丁酸甲酯;④在稀硫酸中易变质;⑤一定能与钠反应 A.②⑤ C.③④ B.①③④ D.②③⑤

解析:选 A 注意规律变化:第 1 项是从一个碳原子开始的,每 4 种物质一循环,即第
24

第九章?B?

有机化学基础

20 项为 C5H12O,则第 19 项为 C5H10O2。C5H10O2 可能是羧酸或酯,②、⑤错误。 9.某酯 A,其分子式 C6H12O2,已知

又知 B、C、D、E 均为有机物,D 不与 Na2CO3 溶液反应,E 不能发生银镜反应,则 A 结构 可能有( A.5 种 C.3 种 解析:选 A ) B.4 种 D.2 种 E 为醇 D 氧化后的产物,不能发生银镜反应,则 E 只能为酮,所以 D 中一

定含有

结构(因 D 还能发生催化氧化),D 这种醇可以为

,这五种醇,对应的酯 A 就有 5 种。 10.(2014·海南高考)下图为一种天然产物,具有一定的除草功效。下列有关该化合物 的说法错误的是( )

A.分子中含有三种含氧官能团 B.1 mol 该化合物最多能与 4 mol NaOH 反应 C.既可以发生取代反应,又能够发生加成反应 D.既能与 FeCl3 发生显色反应,也能和 NaHCO3 反应放出 CO2 解析:选 D A.由化合物的结构简式可知:物质中含有羟基(OH)、酯基 COO、醚键 O 三种含氧官能团, 正确。 B.在该化合物的一个分子中含有 3 个酚羟基、 一个酯基, 所以 1 mol 该化合物最多能与 4 mol NaOH 反应,正确。C.该物质中含有羟基、甲基、苯环;所以能够 发生取代反应, 含有碳碳双键及苯环, 所以还可以发生加成反应, 因此既可以发生取代反应,

25

第九章?B?

有机化学基础

又能够发生加成反应,正确。D.该物质含有酚羟基,所以能与 FeCl3 发生显色反应使溶液显 紫色,但无羧基,因此不能和 NaHCO3 反应放出 CO2,错误。 11.莽草酸是合成治疗禽流感的药物——达菲(Tamiflu)的原料之一。莽草酸是 A 的一 种同分异构体。A 的结构简式如下:

(提示:环丁烷 (1)A 的分子式是 。

可简写

)

(2)A 与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)A 与氢氧化钠溶液反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)是 ________________________________________________________________________。 (4)17.4 g A 与足量碳酸氢钠溶液反应,生成二氧化碳的体积(标准状况)为________。

(5)A 在浓硫酸作用下加热可得到 B(B 的结构简式为 H 反应类型是________。

, 其

(6)B 的同分异构体中既含有酚羟基又含有酯基的共有________种,写出其中一种同分 异构体的结构简式__________________________。 解析:(4)因为 1 mol —COOH 能与 1 mol NaHCO3 反应产生 1 mol CO2,则 17.4 g A 与 足量 NaHCO3 反应生成的 CO2 在标准状况下的体积为 17.4 g -1 =2.24 L; -1×22.4 L·mol 174 g·mol

浓H2SO4 (5)根据 B 的结构简式可知,由 A ― ― → B,发生的是消去反应; 加热 (6)根据题设要求,所写同分异构体既含酚羟基又含酯基,则只能有以下 3 种情况,即





26

第九章?B?

有机化学基础

答案:(1)C7H10O5

(2)

(3) (4)2.24 L (5)消去反应

+H2O

(6)3



12.(2014·上海高考)许多有机化合物具有酸碱性。完成下列填空: (1)苯酚、苯甲醇、苯甲酸、碳酸的酸性由强到弱的顺序为: ________________________________________________________________________。

苯胺(

)具有________。(填“酸性”“碱性”或“中性”)

(2)常常利用物质的酸碱性分离混合液。某一混合液含苯酚、苯甲醇、苯甲酸和苯胺四 种物质,其分离方案如下图:

27

第九章?B?

有机化学基础

已知:苯甲醇、苯甲酸、苯胺微溶于水。 A、B、C 分别是:A________,B________,C________。 上述方案中,若首先仅仅将苯甲酸与其他三种物质分开,则应加入________。

(3)欲将

转化为

,则应加入________。

解析:(1)根据羟基氢原子的活泼性可知,苯酚、苯甲醇、苯甲酸、碳酸的酸性由强到 弱的顺序为苯甲酸>碳酸>苯酚>苯甲醇;氨基是碱性基团,因此苯胺显碱性。 (2)苯甲醇和苯胺均与碱液不反应, 因此首先利用 NaOH 溶液或 Na2CO3 溶液将四种物质分 为两类。苯甲醇、苯甲酸、苯胺微溶于水,因此有机溶剂萃取后水层是苯甲酸钠和苯酚钠的 混合液,而有机层是苯甲醇和苯胺的混合液。苯胺显碱性,因此可以加入盐酸转化为盐与苯 甲醇分离,即物质 4 是苯甲醇。苯胺形成的盐再与氢氧化钠反应又转化为苯胺,即物质 3 是苯胺。根据酸性强弱顺序可知,向苯酚钠和苯甲酸钠的混合液中通入 CO2 即可将苯酚钠转 化为苯酚,即物质 2 是苯酚。盐酸的酸性强于苯甲酸,所以向苯甲酸钠的溶液中加入盐酸可 以生成苯甲酸,即物质 1 是苯甲酸。苯甲酸的酸性强于碳酸,而碳酸强于苯酚,所以若首先 仅仅将苯甲酸与其他三种物质分开,则应加入 NaHCO3 溶液即可。

(3)将

a 转化为

,其中不能生成酚羟基,因此不

能加入酸。醇羟基显中性,因此可以利用醇钠与水反应可转化为醇羟基,则应加入 H2O。 答案:(1)苯甲酸>碳酸>苯酚>苯甲醇 碱性 (2)NaOH 溶液或 Na2CO3 溶液 CO2 盐酸 NaHCO3 溶液 (3)H2O

13.(2015·深圳一模)化合物 G 的合成路线如下:

(1)D 中含氧官能团的名称为________, 1 mol G 发生加成反应最多消耗________mol H2。 (2)除掉 E 中含有少量 D 的试剂和操作是__________________________________ ________________________________________________________________________; 下列有关 E 的说法正确的是________(填字母序号)。
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第九章?B?

有机化学基础

A.可发生氧化反应 B.催化条件下可发生缩聚反应 C.可发生取代反应 D.是 CH2===CHCOOCH2CH3 的同系物 E.易溶于水 (3)写出 A→B 反应的化学方程式____________________。 (4)反应 E+F→G 属于下列麦克尔加成反应类型,则 F 的结构简式为______________。

(5)比 G 少 2 个氢原子的物质具有下列性质:①遇 FeCl3 溶液显紫色;②苯环上的一氯 取代物只有一种;③1 mol 物质最多可消耗 2 mol Na 和 1 mol NaOH。任写一种该物质的结 构简式________。 解析:由流程图物质 D 逆推,C 为 CH2=CH―CHO,B 为 CH2=CH―CH2OH,A 为 CH2=CH― CH2Cl, C3H6 的结构简式为 CH2=CH―CH3。 (1)D 中含氧官能团是羧基, G 中含两个羰基, 故 1 mol G 最多与 2 mol H2 发生加成反应。(2)酯中含有羧酸,常选用饱和碳酸钠溶液,分液即可;E 中含有双键和酯基,从而可知 A、C、D 正确。(3)A→B 属于卤代烃的水解反应。(4)D→E 属

于酯化反应, E+F→G 属于麦克尔加成反应, 因此推断 F 为 (5)比 G 少 2 个氢原子的物质分子式为 C9H12O4,由信息知,含一个酚羟基、一个醇羟基而且 苯环上的一氯取代物只有一种,故可写出结构简式为



。 答案:(1)羧基 2 (2)向混合物中加入饱和碳酸钠溶液,充分振荡后,静置,分液 ACD

29

第九章?B?

有机化学基础

(4)

(5)

14.

是一种医药中间体,常用来制备抗凝血药,

可通过下列路线合成:

(1)A 与银氨溶液反应有银镜生成,则 A 的结构简式是________。 (2)B→C 的反应类型是_________________________________________________。 (3)E 的结构简式是____________________________________________________。 (4)写出 F 和过量 NaOH 溶液共热时反应的化学方程式: ________________________ ________________________________________________________________________。 (5)下列关于 G 的说法正确的是________。 a.能与溴单质反应 b.能与金属钠反应

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第九章?B?

有机化学基础

c.1 mol G 最多能和 3 mol 氢气反应 d.分子式是 C9H6O3 解析:(1)A 与银氨溶液反应有银镜生成,则 A 中存在醛基,由流程图可知,A 与氧气反 应可以生成乙酸,则 A 为 CH3CHO; (2)由 B 和 C 的结构简式可以看出, 乙酸分子中的羟基被氯原子取代, 发生了取代反应;

(3)D 与甲醇在浓硫酸条件下发生酯化反应生成 E, E 的结构简式为



(4)由 F 的结构简式可知,C 和 E 在催化剂条件下脱去一个 HCl 分子得到 F,F 中存在酯

基, 在碱液中可以发生水解反应, 化学方程式为

(5)G 分子的结构中存在苯环、酯基、羟基、碳碳双键,所以能够与溴单质发生加成反 应或者取代反应,能够与金属钠反应产生氢气,a 和 b 选项正确;1 mol G 中含 1 mol 碳碳 双键和 1 mol 苯环,所以可与 4 mol 氢气加成,c 选项错误;G 的分子式为 C9H6O3,d 选项正 确。 答案:(1)CH3CHO (2)取代反应

31

第九章?B?

有机化学基础

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