2020年高考化学一轮复习课件：模块5 第十二单元 第3节 烃的含氧衍生物 .ppt

第3节,烃的含氧衍生物,考纲点击：1.掌握醇、酚、醛、羧酸、酯的结构与性质， 以及它们之间的相互转化。2.了解醇、酚、醛、羧酸、酯的重 要应用以及合成方法。,回归教材 一、醇与酚的组成、结构与性质,1.醇,(1)醇是羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物， 饱和一元醇的分子通式为_。,CnH2n1OH(n1),(2)分类,芳香醇,升高,高于,易溶于,减,(3)物理性质的变化规律,(4)化学性质 以断键方式理解醇的化学性质(以乙醇为例)：,置换,取代,CH3CH2OHHBr,(续表),氧化,消去,取代,取代,特别提醒不能用Na 检验酒精中是否有水，因为Na 与乙 醇也能反应生成氢气，易发生爆炸；实验室常用无水CuSO4 来 检验乙醇中是否含水，白色粉末变蓝则证明有水。,(5)几种常见的醇,甘油,易,2.苯酚 (1)概念：羟基与苯环直接相连而形成的化合物。最简单的,酚为苯酚(,)。,(2)苯酚的组成与结构,(3)苯酚的物理性质,酒精,粉红,(4)苯酚的化学性质,紫,HCO3 ，则,特别提醒(1)因为酸性H2CO3,Na2CO3,NaHCO3 ， 即苯酚能与,Na2CO3 反应生成NaHCO3，不能生成CO2。,(2),与,两者不是同系物，因为,是羟基直接与苯环相连，属于酚，有弱酸性；,是,羟基连在苯环侧链上，属于芳香醇，没有酸性，两者不是同系 物。 (3)苯酚有毒，对皮肤有强烈的腐蚀作用，如果不慎沾到皮 肤上应立即用酒精洗涤。,二、醛、羧酸、酯,1.醛,烃基,CHO,(1)定义：醛是由_(或氢原子)与醛基相连而构成的 化合物。官能团_，可表示为 RCHO。饱和一元醛分 子的通式：CnH2nO(n1)。,(2)甲醛、乙醛的分子组成、结构和物理性质： (3)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：,CHO,气体,液体,CH2O,C2H4O,HCHO,CH3CHO,CH3CHO2Cu(OH)2NaOH,CH3COONaCu2O3H2O,(4)醛的应用和对环境、健康产生的影响 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。,福尔马林,甲醛,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)。 劣质的装饰材料中挥发出的_是室内主要污染物 之一。,特别提醒(1)醛基只能写成CHO 或,，不能写成,COH。 (2)醛与新制的 Cu(OH)2 悬浊液反应时碱必须过量且应加热 煮沸。 (3)银镜反应口诀：银镜反应很简单，生成羧酸铵，还有一 水二银三个氨。,2.羧酸,烃基或氢原子与羧基,CnH2nO2(n1),(1)羧酸：由_相连构成的有机化合 物。官能团为COOH。饱和一元羧酸分子的通式为 _。 (2)羧酸的代表物乙酸,组成、结构、俗名,CH3COOH,COOH,物理性质 (3)化学性质(以乙酸为例) 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,HCH3COO。,_,酯化(取代)反应： CH3COOHC2H5 18OH (酸脱羟基，醇脱氢),2CH3COOHCaCO3(CH3COO)2Ca CO2H2O,2CH3COONaH2,CH3CO18OCH2CH3H2O,3.酯 (1)酯：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_，饱和一元羧酸与 饱和一元醇生成酯的通式为_。,(2)物理性质,CnH2nO2,小,难,易,(3)化学性质水解反应 反应原理,ROH,酯水解时断裂上式中虚线所标的键；稀硫酸只起催化作用，,对平衡无影响。,若酯在碱性条件下发生水解，则碱除起催化作用外，还能,中和生成的酸，使水解程度增大。,CH3COOC2H5 在稀 H2SO4 和 NaOH 溶液催化作用下发生 水解反应的化学方程式分别为 _， _。,结构简式如图所示。下列有关芥子醇的说法不正确的是(,基础测评 1. 膳食纤维具有突出的保健功能，是人体的“第七营养 素”。木质素是一种非糖类膳食纤维，其单体之一芥子醇,)。,A.芥子醇分子中有两种含氧官能团 B.1 mol 芥子醇分子与足量钠反应能生成 1 mol H2 C.1 mol 芥子醇与足量浓溴水反应，最多消耗 1 mol Br2 D.芥子醇能发生的反应类型有氧化、取代、加成反应,. . .,解析：芥子醇分子中有三种含氧官能团，分别是醚键、醇 羟基和酚羟基，A 不正确；芥子醇分子中的酚羟基和醇羟基都 能与 Na 反应生成 H2，且 2OHH2，B 正确；酚与溴水反应 时，溴原子取代酚羟基邻、对位上的氢原子，但芥子醇中邻、,对位被其他基团占据，故只能与,发生加成反应，C 正确；,芥子醇结构中含有,和醇羟基，且与醇羟基相连的碳原子,上有氢原子，故能发生加成、取代和氧化反应，D 正确。 答案：A,2.某些芳香族化合物与,互为同分异构体，,)。,其中与 FeCl3 溶液混合后显色和不显色的种类分别有( A.2 种和 1 种 B.2 种和 3 种 C.3 种和 2 种 D.3 种和 1 种,解析：该化合物的分子式为 C7H8O，它与甲基苯酚,苯甲醇 (,) 、苯甲醚,(,)互为同分异构体，甲基苯酚遇 FeCl3 溶液发生显色反,应。 答案：C,的判断，不正确的是(,3.肉桂醛的结构简式为,。下列对其化学性质,)。,A.被银氨溶液和酸性 KMnO4 溶液氧化后酸化得到的产物 相同 B.与溴水可发生加成反应和氧化反应 C.1 mol 肉桂醛可与 5 mol H2 发生加成反应 D.肉桂醛的分子式为 C9H8O 答案：A,. . .,，在一定条件下此,4.某有机物的结构简式为 有机物可能发生的反应有(,)。,中和反应,银镜反应,消去反应,酯化反应,加成反应,水解反应,A.,B.,C.,D.,解析：该物质不含有醛基，不能发生银镜反应；也不符合 发生消去反应的条件。 答案：C,说法不正确的是(,5.如图是一些常见有机物的转化关系，关于反应的,)。,A.反应是加成反应 B.只有反应是加聚反应 C.反应是取代反应 D.反应和反应类型相同，均属于氧化反应,. . .,解析：是乙烯与 Br2 的加成反应，是乙烯的加聚反应， 是乙醇催化氧化成乙醛的反应，是乙酸乙酯的水解反应， 是乙醇的酯化反应，是乙酸乙酯的水解反应，是乙酸的 酯化反应。C 项，水解反应和酯化反应都是取代反应，正确； D 项，是氧化反应，是取代反应，错误。,答案：D,考点一 考向 1,醇与酚的组成、结构与性质 醇的氧化反应和消去反应,典例1(2018 年山西太原质检)下列各醇中，既能发生消去,反应又能发生催化氧化反应的是(,)。,解析：A 不能发生消去反应；B 能发生消去反应，也能发 生催化氧化反应；C 不能发生消去反应但能发生催化氧化反应； D 能发生消去反应但不能被催化氧化。,答案：B,方法技巧 醇的消去反应和催化氧化反应规律 (1)醇的消去反应规律 醇分子中连有羟基(OH)的碳原子必须有相邻的碳原子， 且此相邻的碳原子上又有氢原子时，才可发生消去反应，生成,不饱和键，如,，,而 CH3OH、(CH3)3CCH2OH 等均不能发生消去反应。,(2)醇的催化氧化反应规律,醇的催化氧化反应情况与羟基(OH)相连的碳原子上的氢,原子的个数有关。,考向2,酚的结构特点与性质,典例2己烯雌酚是一种激素类药物，其结构简式如下，下,列有关叙述中正确的是(,)。,A.遇 FeCl3 溶液不能发生显色反应 B.可与 NaOH 和 NaHCO3 发生反应 C.1 mol 该有机物可以与 5 mol Br2 发生反应 D.该有机物分子中，一定有 16 个碳原子共平面,解析：该分子中有酚羟基，能跟 FeCl3 溶液发生显色反应， A 错误；分子中的酚羟基能与 NaOH 反应，但不能与 NaHCO3,反应，B 错误；己烯雌酚与 Br2 可在,上发生加成反应，,也可在酚羟基的邻位上发生取代反应，1 mol 该有机物共消耗 5 mol Br2，C 正确；联系苯和乙烯的分子结构，两个苯环所在平,面跟,所在平面不一定共平面，因此 16 个碳原子不一定,共平面，D 错误。 答案：C,C6H5OH，苯酚俗称石炭,方法技巧 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：由于苯环影响了与其相连的羟基上 的氢原子，使苯酚比乙醇分子中羟基上的氢原子更易电离，因 而苯酚呈弱酸性。,电离方程式为C6H5OH,酸，但酸性很弱，不能使石蕊溶液变红。如苯酚与NaOH 溶液 反应的化学方程式为,(2)羟基对苯环的影响：由于羟基影响了与其相连的苯环上 的氢原子，使苯酚邻对位上的氢原子比苯活泼，更容易被取代。,如苯酚与浓溴水反应，产生白色沉淀，化学方程式为,溶液反应。不正确的是(,考向3 OH 的官能团性质 典例3(2018 年北京石景山重点中学期中)某有机物的结构,简式为,，关于该物质的下列说法：,能发生取代反应；能发生加成反应；能发生氧化反应； 能发生消去反应；能和 NaOH 溶液反应；能和 NaHCO3,)。,A.,B.,C.,D.,解析：根据该有机物的结构简式可知，其不能发生消去反 应，不能与 NaHCO3 溶液反应，故错误。 答案：B,. . .,方法技巧 脂肪醇、芳香醇、酚类物质的比较,说法不正确的是(,【拓展演练】 1.(2018 年河南郑州一调)BHT 是一种常用的食品抗氧化,剂，从,出发合成 BHT 的方法有如下两种。下列 )。,. . .,A.推测 BHT 在水中的溶解度小于苯酚,B.BHT与,都能使酸性 KMnO4 溶液褪色,C.方法一和方法二的反应类型都是加成反应,D.BHT与,具有完全相同的官能团,解析：BHT 中具有憎水性的烃基大于苯环，所以在水中溶 解度小于苯酚，A 正确；酚羟基、苯环所连甲基均能被酸性 KMnO4 溶液氧化，使酸性 KMnO4 溶液褪色，B 正确；方法一 属于加成反应，方法二属于取代反应， C 不正确；BHT 与 均只含有酚羟基，D 正确。 答案：C,2.某有机物的结构简式如图所示，取足量的Na、NaOH(aq) 和 NaHCO3(aq)分别和等物质的量的该有机物在一定的条件下 反应(必要时可以加热)，完全反应后消耗Na、NaOH和NaHCO3,三物质的物质的量之比为( A.342 C.351,)。 B.352 D.341,解析：醇、酚、羧酸能和Na反应，1 mol该有机物能和3 mol 的金属钠反应；酚羟基、卤代烃、羧基、酯基能和氢氧化钠溶 液反应，注意酯水解后生成了羧酸钠和酚，酚还能和氢氧化钠 溶液反应，所以 1 mol 该有机物能和 5 mol 的氢氧化钠反应； NaHCO3 只能和羧基反应。,答案：C,考点二 考向1,醛、羧酸、酯 醛类的结构与性质,典例 4(2018 年云南昆明模拟)茉莉醛具有浓郁的茉莉花 香，其结构简式如图所示。关于茉莉醛的下列叙述错误的是,(,)。,. .,A.在加热和催化剂作用下，能被氢气还原 B.能被酸性 KMnO4 溶液氧化,C.在一定条件下能与溴发生取代反应 D.不能与氢溴酸发生加成反应,解析：茉莉醛分子中含有碳碳双键、醛基，所以能与 H2、 Br2、HBr 发生加成反应，能被酸性 KMnO4 溶液氧化；由于存 在苯环结构和烷烃基，所以在一定条件下能发生取代反应。,答案：D,方法技巧,醛类复习时应注意事项,醛是有机合成的中间体，可被还原为醇，也可被氧化为羧 酸，在有机合成中占有重要地位，复习时应注意以下几个问题： (1)只要含有醛基的物质均能发生银镜反应，如所有的醛、 甲酸、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖等。所以在书写同分异构体 时要注意能发生银镜反应的除醛类外，也可能为甲酸、甲酸某 酯等。,(2)注意量的关系：1 mol CHO 消耗 2 mol Cu(OH)2 或 2 mol Ag(NH3)2OH 生成 1 mol Cu2O 或 2 mol Ag；1 mol 甲醛 (HCHO)反应生成2 mol Cu2O 或 4 mol Ag。,(3)注意反应条件：醛基与新制的氢氧化铜或银氨溶液反应,均在碱性条件下，且均需要加热。,(4)醛能被弱氧化剂(银氨溶液、新制的氢氧化铜)氧化，也,能被强氧化剂(如酸性高锰酸钾溶液、溴水等)氧化。,考向2,羧酸、酯的结构与性质,典例5研究表明，咖啡中含有的咖啡酸是某种抗氧化剂成 分之一，对人体中的氧自由基有清除作用，使人的心脑血管更,A.咖啡酸的分子式为 C9H8O4 B.咖啡酸中的含氧官能团只有羧基、羟基 C.咖啡酸可以发生氧化反应、消去反应、酯化反应、加聚 反应,D.,是咖啡酸的一种同分异构体，1 mol 该物,质与 NaOH 溶液反应时最多消耗 NaOH 物质的量为 3 mol,解析：根据题中所给物质的球棍模型，将其转化为结构简,式，可知咖啡酸的分子式为 C9H8O4，分子中含有,、羟,基、羧基，可发生氧化反应、酯化反应、加聚反应，但不能发,生消去反应，故 A、B 均正确，C 错误；,是咖,啡酸的一种同分异构体，2 mol 酯基分别消耗 1 mol NaOH，生 成的酚羟基又消耗 1 mol NaOH，故消耗 3 mol NaOH，D 正确。 答案：C,考向3,酯化反应,典例6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)HOCH2CH2OH HOOCCOOH 2H2O,方法技巧 酯化反应的类型 (1)一元羧酸与一元醇,CH3COOC2H5H2O,CH3COOHC2H5OH (2)一元羧酸与多元醇,(3)多元羧酸与一元醇,(4)多元羧酸与多元醇 形成环酯,形成链状酯,HOOCCOOHHOCH2CH2OH HOOCCOOCH2CH2OHH2O,形成聚酯(高分子)缩聚反应,(5)羟基酸的酯化,分子内形成环酯,分子间形成环酯,分子间形成聚酯,考向 4,依据官能团预测有机物的性质,典例 7(2017 年江苏卷)萜类化合物广泛存在于动植物体,内，关于下列萜类化合物的说法正确的是(,)。,A.a 和 b 都属于芳香族化合物 B.a 和 c 分子中所有碳原子均处于同一平面上 C.a、b 和 c 均能使酸性 KMnO4 溶液褪色 D.b 和 c 均能与新制的 Cu(OH)2 反应生成红色沉淀,解析：a 中没有苯环，不属于芳香族化合物，A 错误；a、 c 中含有饱和碳原子，所有碳原子不可能共平面，B 错误；a 中 的碳碳双键、b 中的与苯环相连的甲基、c 中的醛基均可以被酸 性 KMnO4 溶液氧化，C 正确；与新制 Cu(OH)2 反应的官能团为 醛基，只有 c 可以与新制 Cu(OH)2 反应，而 b 不能，D 错误。,答案：C,方法技巧,官能团和性质之间的关系,【拓展演练】 3.(2018 年河南郑州二测)2015 年，我国科学家屠呦呦因发 现青蒿素治疗疟疾新疗法而荣获诺贝尔生理学或医学奖。青蒿 素可由香茅醛经过一系列反应合成(如图)。下列说法正确的是,(,)。,A.青蒿素易溶于水，更易溶于乙醇等有机溶剂中,B.向香茅醛中滴加溴水后溴水褪色，证明香茅醛中含有碳,碳双键,C.香茅醛与青蒿素均能发生氧化、取代、聚合反应,D.香茅醛的同系物中，含 4 个碳原子的有机物有 3 种(不考,虑立体异构),解析：青蒿素中不含亲水基团，难溶于水，A 错误；香茅 醛中还含有醛基，醛基具有较强的还原性，可与溴水发生氧化 还原反应而使溴水褪色，B 错误；青蒿素不能发生聚合反应， C 错误；香茅醛的同系物应含有一个碳碳双键和一个醛基，满 足以上条件且含有 4 个碳原子的有机物有 3 种： CH2=CHCH2CHO、CH3CH=CHCHO、,，D 正确。,答案：D,4.(2018 年新课标卷)化合物 W 可作高分子膨胀剂，一种,合成路线如下：,回答下列问题：,(1)A 的化学名称为_。 (2)的反应类型是_。,(3)反应所需试剂、条件分别为_。,(4)G 的分子式为_。 (5)W 中含氧官能团的名称是_。 (6)写出与 E 互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核 磁共振氢谱为两组峰，峰面积比为 11)_ _。,(7)苯乙酸苄酯(C6H5CH2COOCH2C6H5)是花香型香料， 设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线(无机试 剂任选)。,_,_。,解析：(1)根据 A 的结构简式可知 A 是氯乙酸，氯乙酸与碳 酸钠反应生成氯乙酸钠。(2)由 B、C 结构简式知，B C 的反应 是取代反应。(3)C 水解又引入 1 个羧基生成 D, D 与乙醇发生酯 化反应生成 E，故所需试剂和条件分别是乙醇/浓硫酸、加热。 (4)根据 G 的键线式可知，其分子式为 C12H18O3。(5)根据 W 的结 构简式可知分子中含有的官能团是醚键和羟基。(6)与 E 互为同 分异构体的酯类化合物中一定含有酯基。核磁共振氢谱为两组 峰，峰面积比为 11，说明氢原子分为两类，各是 6 个氢原子， 因此符合条件的有机物结构简式为 CH3COOC(CH3)2OOCCH3、,CH3OOCC(CH3)2COOCH3。(7)目标产物是酯类物质，它可由苯 乙酸与苄醇(苯甲醇)发生酯化反应得到，故应先制得苯乙酸。 结合题干中 BD 中反应信息知，可先使苄醇先与 HCl 反应得,到,，水解可得到,，再与 NaCN 制取 。,答案：(1)氯乙酸,(2)取代反应,(3)乙醇/浓硫酸、加热 (4)C12H18O3 (5)羟基、醚键 (6)CH3OOCC(CH3)2COOCH3、 CH3COOC(CH3)2OOCCH3 (7),有机物之间的转化与应用,(1)转化关系图,(2)有机物之间重要的衍变关系,(3)有机物综合推断类试题的常用方法 逆推法：由产物推断未知反应物或中间产物时叫逆推法。 根据反应条件推断：在有机合成中，可以根据一些特定,反应的条件，推出未知有机物的结构简式。如“,”,是卤代烃消去的条件，“,”是卤代烃水解的条件，,“,”是乙醇消去的条件，“,”是羧酸和醇发生,酯化反应的条件。,典例(2018 年新课标卷)以葡萄糖为原料制得的山梨醇 (A)和异山梨醇(B)都是重要的生物质转化平台化合物。E 是一种 治疗心绞痛的药物，由葡萄糖为原料合成 E 的路线如下：,回答下列问题：,(1)葡萄糖的分子式为_。,(2)A 中含有的官能团的名称为_。 (3)由 B 到 C 的反应类型为_。 (4)C 的结构简式为_。,(5)由 D 到 E 的反应方程式为_。 (6)F 是 B 的同分异构体，7.30 g 的 F 与足量饱和碳酸氢钠 可释放出2.24 L 二氧化碳( 标 准 状 况 ) ， F 的可能结构共有 _种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱为三组峰， 峰面积比为 311 的结构简式为_。,解析：(2) 葡萄糖中的醛基与氢气发生加成反应转化为 CH2OH，因此所得产物中的官能团只有羟基。(3)醇与羧酸在 浓硫酸的作用下发生酯化反应，实质上是属于取代反应。(4)所,得到的酯的结构式为,。(6)B 的分子式为 C6H10O4，,不饱和度为 2,7.30 g 的 F(即 0.05 mol F)与足量饱和碳酸氢钠可 释放出 2.24 L 二氧化碳(标准状况)，则表明 F 分子中含有 2 个 羧基，则 F的结构有如下的9种：HOOCCH2CH2CH2CH2COOH、,HOOCCH2CH(CH3)CH2COOH、HOOCCH(CH3)CH2CH2COOH、 HOOCCH(C2H5)CH2COOH 、 HOOCCHCOOHCH2CH2CH3 、 HOOCCHCOOHCH(CH3)2、HOOCC(CH3)2CH2COOH、,HOOCCH(CH3)CH(CH3)COOH、CCH3HOOCC2H5COOH，其中 HOOCCH(CH3)CH(CH3)COOH 的核磁共振氢谱为三个峰，峰面 积比为 311。,答案：(1)C6H12O6,(2)羟基,(3)取代反应(或酯化反应),(4),CH3COONa,(5) (6)9,NaOH HOOCCH(CH3)CH(CH3)COOH,演练(2017 年新课标卷)化合物 H 是一种有机光电材料 中间体。实验室由芳香化合物 A 制备 H 的一种合成路线如下：,已知：RCHOCH3CHO,RCH=CHCHO,H2O 回答下列问题： (1)A 的化学名称是_。 (2)由 C 生成 D 和 E 生成 F 的反应类型分别是_。 (3)E 的结构简式为_。 (4)G 为甲苯的同分异构体，由 F 生成 H 的化学方程式为 _。,(5)芳香化合物 X 是 F 的同分异构体，X 能与饱和碳酸氢钠 溶液反应放出 CO2，其核磁共振氢谱显示有 4 种不同化学环境 的氢，峰面积比为 6211，写出 2 种符合要求的 X 的结构 简式：_。,(6)写出用环戊烷和 2-丁炔为原料制备化合物,的,合成路线_ _(其他试剂任选)。,解析：G 与甲苯为同分异构体，分子式为C7H8，结合已知,反应中反应物的连接方式可知 G 为,， F 为,，E 与乙醇发生酯化反应生成 F，E 为 ，根据反应条件，DE 为消去反应，结合,D 的分子式以及生成D的反应可知，D为,，,所以C为,，B为,，,再结合已知反应可知，A 为,。(5)X与 F互为同分,异构体，分子式为C11H10O2，不饱和度为7。X 能与饱和NaHCO3 溶液反应生成 CO2，可知分子中含有一个羧基。除去苯环与羧 基，不饱和度为 2，碳原子数为 4，可能为 1 个碳碳三键，也可 能为 2 个碳碳双键，再结合氢原子个数可知为 1 个碳碳三键与 2 个甲基。其中核磁共振氢谱显示有 4 种不同化学环境的氢， 且峰面积比为 6211 的结构有 4 种。,答案：(1)苯甲醛 (2)加成反应、取代(或酯化)反应 (3),(4),(5),(写出 2 种即可),(6),