专题4 生活中常用的有机物——烃的含氧衍生物【知识清单】-2024-2025学年高二化学单元速记·巧练（苏教版2019选择性必修3）

专题4 生活中常用的有机物——烃的含氧衍生物 01 思维导图 02 考点速记 第一单元 醇和酚 一、醇的概述 1.概念 烃分子中饱和碳原子上的一个或几个氢原子被羟基取代的产物,其官能团的结构简式为—OH。 2.分类 (1)根据醇分子中羟基的数目,醇可分为 ①一元醇:如甲醇CH3OH、苯甲醇() ②二元醇:如乙二醇() ③多元醇:如丙三醇() (2)根据醇分子中烃基是否饱和,醇可分为 ①饱和醇:如CH3OH、、 ②不饱和醇:如 3.通式 (1)烷烃的通式为Cn,则饱和一元醇的通式为 CnOH(n≥1),饱和多元醇的通式为CnOm。 (2)单烯烃的通式为CnH2n(n≥2),则相应一元醇的通式为CnH2nO(n≥3)。 (3)苯的同系物的通式为CnH2n-6(n≥7),则相应一元醇的通式为CnH2n-6O(n≥7)。 4.命名 例如:命名为3-甲基-2-戊醇,命名为1,2-丙二醇。 5.醇的物理性质 (1)沸点 ①相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点高于烷烃; ②饱和一元醇随碳原子数的增加,沸点逐渐增大。 (2)溶解性 ①甲醇、乙二醇、丙三醇等低级醇能与水以任意比互溶; ②含羟基较多的醇在水中溶解度较大。随着烃基的增多,醇的水溶性明显降低。C4以下的醇可与水混溶,C4～C11的醇部分溶于水,C12以上的醇难溶于水。 (3)状态:C4以下的醇为液体,C4～C11的醇为油状液体,C12以上的醇是蜡状固体。 6.重要的醇 俗名 色、态、味 毒性 水溶性 用途 甲醇 木醇 无色、特殊气味、易挥发的液体 有毒 互溶 燃料、化工原料 乙二醇 甘醇 无色、无臭、甜味、黏稠的液体 无毒 互溶 防冻剂、合成涤纶 丙三醇 甘油 无色、无臭、甜味、黏稠的液体 无毒 互溶 制日用化妆品、制硝化甘油 二、醇的化学性质 1.醇发生反应的断键位置及反应类型 2.化学性质 三、醇的结构与化学性质 1.醇的化学性质主要由官能团——羟基决定,由于氧原子吸引电子能力比氢原子和碳原子强,O—H键和C—O键的电子对偏向于氧原子,使O—H键和C—O键易断裂。 2.醇分子发生反应的部位及反应类型: 分子结构 化学性质 化学键断裂位置 氢被活泼 金属取代 ① 催化氧化 ①③ 消去(脱 去H2O) ②④ 分子间脱水 ①② 3.乙醇在不同条件下的反应类型和断键位置 反应物或条件 反应类型 反应基团 与金属钠 置换反应 羟基H 与氢溴酸 取代反应 羟基 浓硫酸共热至170 ℃ 消去反应 羟基和β-H 浓硫酸共热至140 ℃ 取代反应 羟基或羟基H 醋酸、浓硫酸共热 取代反应 羟基H Ag催化下与O2 氧化反应 羟基H和α-H 四、醇的重要反应规律 1.醇的消去反应规律 (1)醇分子中,连有—OH的碳原子的相邻碳原子上必须连有氢原子时,才能发生消去反应而形成不饱和键。 (2)若醇分子中与—OH相连的碳原子无相邻碳原子或其相邻碳原子上无氢原子,则不能发生消去反应。如CH3OH、(CH3)3CCH2OH不能发生消去反应生成烯烃。 2.醇的催化氧化规律 醇能否被氧化以及被氧化的产物的类别,取决于与羟基相连的碳原子上的氢原子的个数,具体分析如下: 3.醇的取代反应规律 醇分子中,—OH或—OH上的氢原子在一定条件下可被其他原子或原子团替代,如醇与羧酸的酯化反应、醇分子间脱水及与HX的取代反应。 +H—O—R′+H2O 【特别提醒】(1)某些醇发生消去反应生成的烯烃不止一种。如:,其消去产物有3种: 、、。 (2)多元醇的反应规律 五、酚的结构和性质 1.酚 芳香烃分子中苯环上的一个或几个氢原子被羟基取代的产物称为酚。如:(邻甲基苯酚)、(萘酚)。 2.结构特点:羟基直接与苯环相连。 六、苯酚的结构和物理性质 1.苯酚的分子结构 2.苯酚的物理性质 (1)苯酚俗称石炭酸,是有特殊气味的无色晶体,熔点为40.9__℃。  (2)常温下,苯酚在水中的溶解度不大,温度高于65 ℃时,能与水互溶。 (3)苯酚有毒,其浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀性。若不慎沾到皮肤上应立即用酒精清洗。 七、苯酚的化学性质 1.苯环对羟基的影响 实验步骤 实验现象 ①得到浑浊液体 ②液体不变红 ③液体变澄清 ④或⑤液体变浑浊 化学方程式 ③+NaOH+H2O ④+HCl+NaCl ⑤+CO2+H2O+NaHCO3 实验结论 室温下,苯酚在水中溶解度较小 苯酚虽不能使紫色石蕊溶液变红,但能与NaOH溶液反应,表现出酸性 酸性:HCO3-<C6H5OH<H2CO3 解释 苯环对羟基的影响,使羟基上的氢原子更活泼,在水溶液中能发生电离,显酸性 2.羟基对苯环的影响 实验操作 实验现象 试管中立即产生白色沉淀 化学方程式 +3Br2↓+3HBr 应用 用于苯酚的检验和定量测定 解释 羟基对苯环的影响,使苯环上羟基邻、对位氢原子更活泼,易被取代 3.显色反应:苯酚遇FeCl3溶液会立即显紫色。因而利用这一反应来进行酚类的鉴别。 4.聚合反应:苯酚与甲醛发生聚合反应,可制造酚醛树脂,反应的化学方程式为 n+nHCHO+ (n-1)H2O 5.氧化反应:常温下苯酚易被空气中的氧气氧化而显粉红色。 八、酚类的用途 1.苯酚常用于制造日常生活中有消毒作用的酚皂。 2.从葡萄中提取的酚可用于制造化妆品。 3.从茶叶中提取的酚可用于制备食品防腐剂和抗癌药物。 4.很多农药的主要成分中也含有酚类物质。 九、苯酚中苯环与羟基的相互影响 1.苯环对羟基的影响 苯酚分子中,苯环影响羟基,使酚羟基比醇羟基更活泼,苯酚的羟基在水溶液中能够发生电离: +H+,所以苯酚具有弱酸性,能与NaOH和Na2CO3反应,而乙醇不与NaOH和Na2CO3反应。 2.羟基对苯环的影响 苯酚分子中,苯环受羟基的影响,使羟基碳邻、对位上的氢原子更活泼,比苯上的氢原子更容易被其他原子或原子团取代。 3.苯、甲苯、苯酚的比较 类别 苯 甲苯 苯酚 结构简式 氧化反应 不能被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 取代反应 溴的状态 液溴 液溴 浓溴水 条件 催化剂 催化剂 无催化剂 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、甲苯易进行 原因 酚羟基对苯环的影响使苯环上的邻、对位氢原子变得活泼,易被取代 与H2的加成反应 条件 催化剂、加热 催化剂、加热 催化剂、加热 结论 都含苯环,故都可发生加成反应 【提醒】(1)苯酚溶液的酸性较弱,不能使酸碱指示剂变色。 (2)苯酚的酸性比碳酸弱,由于电离能力H2CO3>>HC,所以与Na2CO3溶液反应生成 NaHCO3,而不与NaHCO3溶液反应放出CO2。即+Na2CO3+NaHCO3。 (3)向溶液中通入CO2,无论CO2过量与否,产物均是NaHCO3。即+H2O+CO2+NaHCO3。 (4)酚类物质与溴反应时,酚羟基邻、对位上的氢原子都能被溴原子取代。 十、脂肪醇、芳香醇、酚类物质比较 类别 脂肪醇 芳香醇 苯酚 实例 CH3CH2OH 官能团 醇羟基—OH 醇羟基—OH 酚羟基—OH 结构特点 —OH与链烃基相连 —OH与苯环侧链碳原子相连 —OH与苯环直接相连 主要化学性质 (1)与钠反应;(2)取代反应;(3)消去反应;(4)氧化反应; (5)酯化反应 (1)弱酸性;(2)取代反应; (3)显色反应;(4)加成反应; (5)与钠反应;(6)氧化反应 特性 灼热的铜丝插入醇中,有刺激性气味物质生成(醛或酮) 与FeCl3溶液显紫色 【特别提醒】(1)醇、酚均与金属钠反应,醇不与NaOH溶液和Na2CO3溶液反应,但酚能与NaOH溶液和Na2CO3溶液反应。 (2)同样的基团或原子,连在不同的其他基团上,其性质表现不同,是受其他基团影响的结果。如电离产生H+的难易程度:R—OH<H—OH<C6H5—OH。 第二单元 醛 羧酸 一、常见的醛、酮 1.概念及结构特点 项目 醛 酮 概念 羰基碳原子分别与氢原子和烃基(或氢原子)相连 羰基的碳原子与两个烃基相连构成的有机物 官能团名称 醛基 酮羰基 官能团结构简式 或—CHO 饱和一元醛(酮) 的组成通式 CnH2nO(n≥3) 2.命名:醛、酮的命名与醇的命名相似,一是选主链(含羰基的最长碳链为主链),二是定碳位(靠近羰基的一端开始编号),如,命名为3-甲基丁醛;,命名为3-甲基-2-丁酮。 3.醛、酮的同分异构现象 (1)饱和一元醛、酮的通式为CnH2nO,分子中碳原子数相同的饱和一元醛酮互为同分异构体。 (2)C5H10O的同分异构体有以下7种: ①CH3CH2CH2CH2CHO　　②③　 ④ ⑤　 ⑥⑦ 异构类型 同分异构体 官能团类型异构 醛(①、②、③、④)与 酮(⑤、⑥、⑦)之间 官能团位置异构 ⑤、⑥之间 碳骨架异构 ①、②、③、④之间 4.常见的醛和酮 名称 结构简式 状态 气味 溶解性 用途 甲醛 HCHO 气体 刺激性 易溶于水 制酚醛树脂、脲醛树脂 乙醛 CH3CHO 液体 刺激性 易溶于水 苯甲醛 液体 苦杏仁味,工业上称苦杏仁油 微溶于水 染料、香料的中间体 丙酮 液体 特殊气味 与水以任意比互溶 有机溶剂、有机合成原料 二、醛、酮的化学性质 1.羰基的加成反应 (1)原理 醛基上的CO键在一定条件下可与H2、HX、HCN、NH3、氨的衍生物、醇类等发生加成反应。具体原理如下: + (2)几种与醛反应的试剂及加成产物如下表: 试剂名称 化学式 δ + δ-电荷分布A—B 与乙醛加成的产物 氢氰酸 H—CN δ + δ- H—CN 氨及氨的衍生物(以氨为例) NH3 δ+ δ- H—NH2 醇类(以甲醇为例) CH3—OH δ+ δ- H—OCH3 (3)醛、酮与氢氰酸加成 ①CH3CHO+H—CN; ②+H—CN。 应用:有机合成中用于增长碳链。 2.氧化反应和还原反应 (1)氧化反应 ①催化氧化反应 乙醛在一定温度和催化剂存在下,能被空气中的氧气氧化,反应的化学方程式为2CH3CHO+O22CH3COOH。 ②与弱氧化剂的反应 实验操作 实验现象 实验结论 银镜反应 先生成白色沉淀,之后白色沉淀逐渐溶解 AgNO3(aq)与过量的稀氨水作用制得银氨溶液 试管内壁出现光亮的银镜 银氨溶液的主要成分[Ag(NH3)2]OH是一种弱氧化剂,将乙醛氧化成乙酸,而 [Ag(NH3)2]+中的银离子被还原成单质银 与新制的氢氧化铜悬浊液反应 有蓝色沉淀产生 NaOH溶液与CuSO4溶液反应制得Cu(OH)2悬浊液 有砖红色沉淀生成 新制的Cu(OH)2悬浊液是一种弱氧化剂,将乙醛氧化,自身被还原为Cu2O 以上实验可知,乙醛能与弱氧化剂银氨溶液和新制Cu(OH)2悬浊液反应,写出反应的化学方程式: a.AgNO3+NH3·H2OAgOH↓+NH4NO3, AgOH+2NH3·H2O[Ag(NH3)2]OH+2H2O, CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O。 b.2Cu(OH)2+CH3CHO+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O。 ③酮的氧化反应 酮对一般的氧化剂比较稳定,只能被很强的氧化剂氧化,氧化时碳碳单键断裂。 饱和一元醛(酮)燃烧的通式为CnH2nO+O2nCO2+nH2O。 (2)还原反应 醛、酮能在铂、镍等催化剂的作用下与H2加成,还原产物一般是醇,反应的化学方程式分别为 RCHO+H2RCH2OH; +H2。 三、醛基的检验方法 1.醛基的检验 银镜反应 与新制Cu(OH)2悬浊液反应 反应原理 R—CHO+2[Ag(NH3)2]OHRCOONH4 +3NH3+2Ag↓+H2O R—CHO+2Cu(OH)2+NaOHRCOONa+Cu2O↓+3H2O 反应现象 产生光亮银镜 产生砖红色沉淀 量的关系 R—CHO～2Ag HCHO～4Ag R—CHO～2Cu(OH)2～Cu2O HCHO～4Cu(OH)2～2Cu2O 注意事项 (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,如乙醛一般滴3滴。 (5)银镜可用稀硝酸浸泡洗涤除去 (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)反应液必须直接加热煮沸 2.醛的还原性较强,可被较弱氧化剂银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液氧化,也可被KMnO4(H+)溶液、溴水等较强氧化剂氧化。 3.醛基既具有还原性,又具有氧化性,醛基可被氧化剂氧化为羧基,也可被H2还原为醇羟基,其转化关系如下: —CH2OH —CHO—COOH 因此,在有机推断题中,醛通常作为中间物质出现。 【易错提醒】醛基与酮羰基的区别 (1)醛基能被酸性KMnO4溶液、溴水、氧气、新制氢氧化铜悬浊液、银氨溶液等氧化剂氧化。 (2)酮羰基不能被酸性KMnO4溶液、溴水、新制Cu(OH)2悬浊液、银氨溶液等氧化剂氧化。 四、醛和酮同分异构体的书写及醛的相关计算 1.醛和酮同分异构体的书写方法 (1)官能团类型异构 饱和一元醛、饱和一元酮的通式都是CnO,即含有相同碳原子数的饱和一元醛与饱和一元酮互为同分异构体。如丙醛(CH3CH2CHO)和丙酮(CH3COCH3)。 脂环醇、烯醇与等碳原子数的醛互为同分异构体。如 CH2CH—CH2OH和CH3CH2CHO。 (2)官能团位置异构 因为醛基在链端,所以醛不存在此类异构,但酮存在官能团位置异构。如2-戊酮与3-戊酮。 (3)碳骨架异构 ①醛类碳骨架异构的写法: 如C5H10O可写成C4H9—CHO,C4H9—的碳骨架异构数目,即为C5H10O醛类异构体的数目,C4H9—的碳骨架异构数目有4种,C5H10O醛类异构体的数目也有4种。 ②酮类碳骨架异构的写法: 如C5H10O从形式上去掉一个酮基后还剩余4个碳原子,碳骨架有以下2种结构:;然后将酮基放在合适的位置,一共有如下6个位置可以安放:,但由于①和③位置相同,④、⑤和⑥位置相同,所以共有3种同分异构体。 2.醛的相关计算 (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: 1 mol～2 mol Ag 1 mol～1 mol Cu2O (2)甲醛发生氧化反应时,可理解为 (H2CO3) 所以,甲醛分子中相当于有2个—CHO,当与足量的银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液作用时,可存在如下量的关系: 1 mol HCHO～4 mol Ag 1 mol HCHO～4 mol Cu(OH)2～2 mol Cu2O (3)二元醛发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应时有如下量的关系: 1 mol二元醛～4 mol Ag 1 mol二元醛～4 mol Cu(OH)2～2 mol Cu2O 【方法规律】醛反应的规律 (1)凡是含有醛基的化合物均具有氧化性、还原性,1 mol的醛基(—CHO)可与1 mol的H2发生加成反应,与2 mol的新制Cu(OH)2悬浊液或2 mol的[Ag(NH3)2]+发生氧化反应。 (2)醇(R—CH2OH)R—CHOR—COOH Mr Mr-2 Mr+14 五、羧酸的概述 1.羧酸的含义 分子由烃基(或氢原子)和羧基相连而组成的有机化合物。羧酸的官能团是或—COOH。饱和一元脂肪酸的通式为CnO2(n≥1)或CnH2n+1COOH(n≥0)。 2.羧酸的分类 依据 类别 举例 烃基种类 脂肪酸 乙酸:CH3COOH 芳香酸 苯甲酸: 羧基数目 一元羧酸 甲酸:HCOOH 二元羧酸 乙二酸:HOOC—COOH 多元羧酸 —— 烃基是否饱和 饱和羧酸 丙酸:CH3CH2COOH 不饱和羧酸 丙烯酸:CH2CHCOOH 3.羧酸的命名——系统命名法 (1)选取含有羧基的最长碳链作为主链,按主链碳原子数称为“某酸”。 (2)从羧基开始给主链碳原子编号。 (3)在“某酸”名称之前加上取代基的位次号和名称。如:名称为4-甲基-3-乙基戊酸。 4.羧酸的物理性质 (1)水溶性:分子中碳原子数在4以下的羧酸能与水互溶;随着分子中碳链的增长,羧酸在水中的溶解度迅速减小,直至与相对分子质量相近的烷烃的溶解度相近。 (2)沸点:比相对分子质量相近的醇的沸点高。 5.三种常见的羧酸 羧酸 结构简式 俗名 性质 甲酸 HCOOH 蚁酸 最简单的羧酸,有刺激性气味、无色液体,与水、乙醇等溶剂互溶,有腐蚀性。有羧酸和醛的化学性质 苯甲酸 安息香酸 最简单的芳香酸,白色针状晶体,易升华;微溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,有羧酸的性质 乙二酸 HOOC—COOH 草酸 最简单的二元羧酸,无色透明晶体,能溶于水或乙醇,有羧酸的性质 六、羧酸的化学性质 1.取代反应 (1)酯化反应 (2)生成酰胺 (3)α-H的取代 RCH2COOH+Cl2+HCl 2.具有酸的通性(强于碳酸) RCOOH+NaHCO3RCOONa+CO2↑+H2O 3.还原反应 RCOOHRCH2OH 七、羧酸的衍生物 1.羧酸衍生物:羧酸分子中羧基上的羟基被其他原子或原子团取代后的产物。羧酸分子中的羧基去掉羟基后剩余的基团称为酰基,常见的羧酸衍生物有酰卤、酸酐、酯、酰胺等。 2.酯 (1)概念:酰基(RCO—)和烃氧基(RO—)相连后的产物。 (2)官能团的名称:酯基,结构简式:。 (3)命名:依据水解生成的酸和醇的名称命名,称为“某酸某酯”,如HCOOC2H5命名为:甲酸乙酯。 (4)物理性质 酯类密度一般比水小,难溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。低级酯是有香味的液体,易挥发。 (5)化学性质——水解反应 ①酸性条件:RCOOR′+H2ORCOOH+R′OH; ②碱性条件:RCOOR′+NaOHRCOONa+R′OH; (6)皂化反应:油脂在碱性条件下的水解反应。 +3NaOH3RCOONa+ 3.乙酸乙酯的制备实验 实验装置 实验步骤 在试管中加入3 mL乙醇和2 mL乙酸的混合物,然后边振荡试管边慢慢加入2 mL浓硫酸,加入2～3块碎瓷片,连接实验装置;用酒精灯小心均匀地加热试管3～5 min。将产生的气体经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上 实验现象 饱和Na2CO3溶液的液面上有透明的不溶于水的油状液体产生,并可闻到香味 实验结论 在浓硫酸存在的条件下加热,乙醇和乙酸发生反应,生成无色、透明、不溶于水、有香味的油状液体——乙酸乙酯 化学方程式 CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 4.乙酸乙酯水解实验 实验操作 现象及结论 反应方程式 现象:几乎无变化 结论:中性条件下乙酸乙酯几乎不水解 现象:有一点酯的气味 结论:酸性条件下乙酸乙酯发生部分水解反应 CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+CH3CH2OH 现象:酯的气味消失 结论:碱性条件下乙酸乙酯发生水解且趋于完全 CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH 八、含羟基物质性质的比较 含羟基的物质比较项目 醇 水 酚 羧酸 羟基上氢原子活泼性 在水溶液中电离程度 极难电离 难电离 微弱电离 部分电离 酸碱性 中性 中性 很弱的酸性 弱酸性 与Na反应 反应放出H2 与NaOH反应 不反应 不反应 反应 反应 与NaHCO3反应 不反应 不反应 不反应 反应放出CO2 能否由酯水解生成 能 不能 能 能 【易错提醒】羟基与酸性强弱的关系 (1)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”。由于这些—OH相连的基团不同,—OH受相连基团的影响就不同。故羟基上的氢原子活性也就不同,表现在性质上也相差较大,一般来说,羟基上的氢原子活性“羧羟基”>“酚羟基”>“醇羟基”。 (2)羧酸都是弱酸,不同的羧酸酸性不同,但低级羧酸都比碳酸的酸性强。几种简单的羧酸的酸性关系为甲酸>苯甲酸>乙酸>丙酸。乙酸与H2SO3、H2CO3、HF等几种弱酸的酸性关系为H2SO3>HF>CH3COOH>H2CO3。 (3)低级羧酸才会使紫色石蕊试液变红,醇、酚、高级脂肪酸不会使紫色石蕊试液变红。 九、酯化反应与酯的水解的对比及酯化反应的机理和类型 1.酯的水解反应与酸和醇的酯化反应比较 酯化反应 水解反应 反应关系 CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 催化剂 浓硫酸 稀硫酸或NaOH溶液 断键机理 酸中 醇中 酯中 催化剂的其他作用 吸水,提高乙酸和乙醇的转化率 氢氧化钠中和酯水解产生的乙酸,提高酯的水解率 最佳加热方式 加热 热水浴加热 反应类型 酯化反应,取代反应 水解反应,取代反应 2.酯化反应的原理 酯化反应的原理是“酸脱羟基醇脱氢”,机理如下: +H—O—R′ +H—O—H 3.酯化反应的类型 (1)一元羧酸和一元醇的酯化反应。 R—COOH+R′—CH2OH。 (2)一元羧酸与二元醇的酯化反应。 (3)二元酸与二元醇的酯化反应。 ①反应生成普通酯: + HOOC—COOCH2—CH2OH+H2O。 ②反应生成环酯: ++2H2O。 ③反应生成聚酯: n+n+2nH2O。 (4)无机含氧酸的酯化反应。 +3HO—NO2+3H2O。 (5)高级脂肪酸与甘油的酯化反应。 3C17H35COOH++3H2O。 【规律总结】酯化反应的特点 (1)所有的酯化反应,条件均为浓硫酸、加热。酯化反应为可逆反应,书写方程式时用“”。 (2)利用自身酯化或相互酯化生成环酯的结构特点以确定有机物中羟基位置。 (3)在形成环酯时,酯基()中只有一个O参与成环。 (4)酸与醇发生反应时,产物不一定生成酯。若是羧酸或者无机含氧酸与醇反应,产物是酯;若是无氧酸如氢卤酸与醇反应则生成卤代烃。 03 素养提升 ◆能力特训 考点一　醇 1．乙醇分子中的各种化学键如图所示，关于乙醇的各种反应中断裂键的说法错误的是 A．和金属钠反应时键①断裂 B．在铜催化共热下与反应时断裂①和③ C．乙醇与浓硫酸混合迅速加热到时断裂②⑤ D．与乙酸发生酯化反应时断裂② 【答案】D 【解析】A．乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气，反应时羟基中的氢氧键断裂，故A正确； B．铜做催化剂作用下乙醇与氧气共热发生催化氧化反应生成乙醛和水，反应时断裂①和③键，故B正确； C．浓硫酸作用下乙醇在170°C条件下受热发生消去反应生成乙烯和水，反应时断裂②⑤，故C正确； D．浓硫酸作用下乙醇与乙酸共热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，反应时羟基中的氢氧键断裂，故D错误； 故选D。 2．实验室通过如图所示装置用乙醇和浓硫酸共热发生脱水反应制取乙烯并验证其性质。下列说法正确的是 A．装置甲加热时应缓慢升高温度到170℃ B．装置甲中浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂 C．装置乙中可加入溶液 D．装置丙中溶液褪色证明乙醇发生了取代反应 【答案】C 【分析】装置甲中乙醇在浓硫酸催化作用下发生消去反应，乙装置是为了除去乙烯中混有的二氧化硫和乙醇，丙装置可以验证产物乙烯。 【解析】A．在浓硫酸的作用下，乙醇制备乙烯的反应温度为170℃，关键是迅速升温至，防止温度较低发生副反应，A错误； B．装置甲中乙醇在浓硫酸催化作用下发生消去反应生成乙烯和水，浓硫酸的作用是作催化剂和脱水剂，B错误； C．二氧化硫与氢氧化钠溶液可以反应，而乙烯与氢氧化钠溶液不反应，C正确； D．装置丙中溶液褪色时有CH2Br-CH2Br生成，说明乙醇发生了消去反应生成乙烯，D错误； 故选C。 3．下列有关物质性质或应用说法错误的是 A．丙三醇具有吸水性，可用作补水护肤品 B．苯酚不慎沾到皮肤上，应立即用水清洗 C．聚乙炔在掺杂状态下具有较高的电导率，可用于制备导电材料 D．氮化铝属于类金刚石氮化物，可用于制造高温部件、火箭燃烧室涂层等 【答案】B 【解析】A．丙三醇具有吸湿性，常用作一些护肤用品的添加剂，防止皮肤干燥，用作补水护肤品，A正确； B．苯酚有毒，常温下难溶于水，如不慎沾到皮肤上，应立即用酒精冲洗，B错误； C．聚乙炔在掺杂状态下，可以改变其电子结构和能带特性，提高其导电性能，可用于制作导电高分子材料，C正确； D．氮化铝属类金刚石氮化物，硬度大，热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料，可用于制造高温部件、火箭燃烧室涂层等，D正确； 答案选B。 4．下列方案设计、现象和结论都正确的是 目的 方案设计 现象和结论 A 探究丙烯醇中是否含有碳碳双键 取适量丙烯醇于试管中，滴入几滴酸性重铬酸钾溶液 酸性重铬酸钾溶液褪色，说明丙烯醇中含有碳碳双键 B 实验室中制取并检验乙烯 取4乙醇，加入12浓硫酸及少量沸石，逐渐升温至170℃，将产生的气体依次通过品红和溴水 溴水褪色，说明产物中有乙烯生成 C 实验室中制取并检验乙炔 在圆底烧瓶中放入几小块电石，打开分液漏斗的活塞，逐滴加入适量的蒸馏水，将产生的气体通入溴的四氯化碳溶液 溴的四氯化碳溶液褪色，证明产物中乙炔生成 D 探究有机物基团之间的相互影响 取三支试管各加入等量的己烷、苯、甲苯，分别加入几滴等量的酸性溶液(必要时可以稍稍加热)，再观察现象 若加入甲苯中的溶液褪色，其他两支试管中的溶液不褪色，则说明苯环对甲基有影响，使甲基更易被氧化 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A．醇羟基和碳碳双键都能被酸性重铬酸钾溶液氧化，所以不能用酸性重铬酸钾溶液检验碳碳双键，应该用溴水，故A错误； B．加热条件下，浓硫酸能被乙醇还原为SO2，品红溶液能检验SO2，但不能吸收SO2，SO2能使溴水褪色，干扰乙烯的检验，根据实验现象不能说明产物中含有乙烯，故B错误； C．电石和水反应生成的乙炔中混有硫化氢等，均与溴水反应，则溴水褪色，不能证明乙炔生成，故C错误； D．己烷、苯不能被酸性高锰酸钾氧化，甲苯被酸性高锰酸钾氧化生成苯甲酸，说明苯环对甲基有影响，使甲基更易被氧化，故D正确； 故选：D。 5．某有机物M的结构简式为。下列说法正确的是 A．M的分子式为 B．M的消去反应产物有3种 C．M发生催化氧化反应生成酮类物质 D．M中不存在手性碳原子 【答案】A 【解析】A．根据键线式，M的分子式为C10H22O，A正确； B．M中羟基发生消去反应，可能的产物只有、2种，B错误； C．M中与羟基相连的碳原子上没有H原子，不能发生催化氧化生成酮类物质，C错误； D．连接4个基团都不相同的饱和碳原子为手性碳原子，M中有1个手性碳原子，标记如图，D错误； 本题选A。 考点二　酚 6．将“试剂”分别加入①、②两支试管中，不能达到“实验目的”的是 选项 试剂 试管中的物质 实验目的 A 碳酸氢钠溶液 ①醋酸 ②苯酚溶液 验证醋酸的酸性强于苯酚 B 饱和溴水 ①苯 ②苯酚溶液 验证羟基对苯环的活性有影响 C 酸性高锰酸钾溶液 ①苯 ②甲苯 验证甲基对苯环的活性有影响 D 金属钠 ①水 ②乙醇 验证乙醇羟基中的氢原子比水分子中的氢原子活泼 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．醋酸溶液能与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳，说明醋酸的酸性强于碳酸，苯酚溶液与碳酸氢钠溶液不反应，说明碳酸的酸性强于苯酚，所以题给实验能达到可证明醋酸的酸性强于苯酚的实验目的，故A不符合题意； B．苯与饱和溴水不反应，苯酚与饱和溴水反应生成三溴苯酚白色沉淀，则题给实验可达到验证羟基对苯环的活性有影响的实验目的，故B不符合题意； C．苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，则题给实验能达到验证苯环对甲基的活性产生了影响的实验目的，不能达到验证甲基对苯环的活性有影响的实验目的，故C符合题意； D．金属钠与水剧烈反应，与乙醇缓慢反应，则题给实验能达到验证乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼的实验目的，故D不符合题意； 故选C。 7．下列关于苯酚的叙述中，正确的是 A．纯净的苯酚是粉红色晶体 B．苯酚有毒，少量沾在皮肤上可用酒精洗去 C．苯酚与溶液作用生成紫色沉淀 D．苯酚能与溶液反应生成 【答案】B 【解析】A．纯净的苯酚是无色晶体，苯酚暴露在空气中，氧化后变为粉红色的物质，故A错误； B．苯酚有毒，少量沾在皮肤上可用酒精洗，故B正确； C．苯酚与溶液是络合反应，生成紫色六苯酚合铁离子，不是生成沉淀，故C错误； D．苯酚酸性比碳酸弱，不能与溶液反应生成，故D错误； 故选：B。 8．下列物质间的性质差异不是由于基团之间相互影响造成的是 A．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而甲烷不能 B．能发生消去反应而不能 C．对甲基苯酚()能与溶液反应而苯甲醇不能 D．苯酚能与溴水反应而苯不能 【答案】B 【解析】A．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而甲烷不能说明苯环使甲基的活性增强，所以甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而甲烷不能，可以说明基团间存在影响，A不符合题意； B．α碳原子上有氢原子的卤代烃可以发生消去反应，CH3Br中不含α碳，故不能发生消去反应，与基团影响无关，B符合题意； C．受苯环影响，对甲基苯酚()中羟基所含O-H键极性增强，能与NaOH溶液反应，而苯甲醇中烷基为供电子基团，使得羟基所含O-H键极性较弱，不能与NaOH溶液反应，C不符合题意； D．苯不能与溴水发生取代反应，而苯酚能与溴水发生取代反应说明羟基的存在使苯环上邻对位的H原子活性增强，D不符合题意； 故答案为：B。 9．下列有关除杂试剂和操作方法不正确的是 A．乙醇(水)：生石灰，蒸馏 B．乙酸乙酯(乙酸)：碳酸钠溶液，分液 C．苯(苯酚)：浓溴水，过滤 D．甲烷(乙烯)：足量的溴水，洗气 【答案】C 【解析】A．CaO与水反应生成氢氧化钙，增大与乙醇的沸点差异，然后蒸馏可分离，故A正确； B．乙酸与碳酸钠反应后与乙酸乙酯分层，然后分液可除杂，故B正确； C．苯酚能与浓溴水中的溴反应生成三溴苯酚，三溴苯酚可溶于苯，不能实现分离，故C错误； D．乙烯与溴水反应产生的1，2-二溴乙烷是液态物质，而甲烷是气体，通过溴水洗气而除去乙烯，故D正确； 答案选C。 10．室温下，通过下列实验探究苯酚()的性质。 实验1：向苯酚钠溶液中通入足量，溶液变浑浊 实验2：向苯酚浊液中加入少量固体充分反应后，得澄清溶液且无气体产生 实验3：将浓度均为0.1苯酚和苯酚钠溶液等体积混合，测得混合液的pH为10 下列有关说法正确的是 A．由实验1可得出： B．实验2中发生反应的离子方程式： C．实验2所得溶液中存在： D．实验3所得混合溶液中： 【答案】B 【解析】A．向苯酚钠溶液中通入足量，溶液变浑浊，说明生成了苯酚，根据强酸制取弱酸的原理可知，的酸性强于，但是不能证明和的酸性强弱关系，不能得出：，A错误； B．向苯酚浊液中加入少量固体充分反应生成苯酚钠和碳酸氢钠，离子方程式为：，B正确； C．向苯酚浊液中加入少量固体充分反应后得到苯酚钠和碳酸氢钠的混合溶液，可得电荷守恒：，C错误； D．将浓度均为0.1苯酚和苯酚钠溶液等体积混合，测得混合液的pH为10，溶液呈碱性，说明的水解程度大于的电离程度，又因为电离和水解都是微弱的，则，D错误； 故选B。 考点三　醛、酮 11．下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向1mL1%的NaOH溶液中加入2mL2%的CuSO4溶液，振荡再加入0.5mL有机物Y，加热 未出现砖红色沉淀 Y中不含醛基 B 向碳酸钠中加入醋酸溶液，将产生的气体通入苯酚钠溶液中 溶液变浑浊 碳酸的酸性强于苯酚 C 卤代烃Y与NaOH醇溶液共热后，加入足量稀硝酸，再滴加AgNO3溶液 产生白色沉淀 卤代烃Y中含有氯原子 D 向电石中滴加饱和食盐水，产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液 酸性高锰酸钾溶液褪色 产生的气体中含有乙炔 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．1mL1%的NaOH溶液中加入2mL2%的CuSO4溶液，碱不足，检验−CHO应在碱性条件下，所以实验失败，故A错误； B．醋酸具有挥发性，向碳酸钠中加入醋酸溶液，产生的气体中可能混有醋酸，醋酸也能与苯酚钠反应使溶液变浑浊，所以不能得出碳酸的酸性强于苯酚的结论，故B错误； C．卤代烃与NaOH的醇溶液共热发生消去反应，生成卤化钠等物质，加入足量稀硝酸酸化，可排除OH- 等杂质离子的干扰，再滴加AgNO3 溶液产生白色沉淀，说明生成了AgCl ，可以证明卤代烃中含有氯原子，故C正确； D．饱和食盐水与电石反应生成的乙炔气体中可能含有还原性气体H2S等，乙炔、H2S都能与高锰酸钾反应，故不能用高锰酸钾检验产生的乙炔气体，故D错误； 故选C。 12．回收某光盘金属层中少量的方案如下(其他金属含量过低，可忽略)。 下列说法正确的是 A．在反应①氧化过程中，能用硝酸代替次氯酸钠氧化 B．①中，与反应的物质的量之比为 C．②中氨水作用为除去过量的 D．③中，若X是乙醛溶液，生成的反应方程式为： 【答案】D 【分析】由流程可知，氧化时发生4Ag+4NaClO+2H2O＝4AgCl+4NaOH+O2↑，过滤分离出AgCl，加氨水发生AgCl+2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O，再加还原剂X还原出Ag，过滤分离出Ag，以此来解答。 【解析】A．①中Ag被NaClO氧化为氯化银沉淀，用硝酸代替次氯酸钠氧化不能得到氯化银沉淀，且会生成污染的氮氧化物，A错误； B．结合流程，氧化时发生4Ag+4NaClO+2H2O＝4AgCl+4NaOH+O2↑，与反应的物质的量之比为1:1，B错误； C．根据分析，②中氨水作用是为了把AgCl转化为可溶物，C错误； D．③中，若X是乙醛溶液，乙醛具有还原性，能和银氨溶液发生银镜反应，故生成Ag的反应为，D正确； 故选D。 13．对于无色液体甲苯、乙醇、1-己烯、乙醛溶液、苯酚溶液选用一种试剂即可区分鉴别，该试剂为 A．溶液 B．浓溴水 C．新制悬浊液 D．溶液 【答案】B 【解析】A．甲苯、乙醇、1-己烯、乙醛溶液、苯酚溶液都能被溶液氧化，从而使溶液褪色，A不符合题意； B．甲苯、乙醇、1-己烯、乙醛溶液、苯酚溶液中分别加入浓溴水，产生的现象依次为：分层、上层橙红色，形成橙色溶液，褪色、且上下层都呈无色，溶液褪色，有白色沉淀生成，则使用浓溴水能进行鉴别，B符合题意； C．新制悬浊液只能与乙醛溶液反应，不能进行鉴别，C不符合题意； D．溶液只能与苯酚溶液反应，不能进行鉴别，D不符合题意； 故选B。 14．二氧化氯泡腾片是常用的鱼缸消毒剂，也可用于除居室甲醛，其反应方程式可表示为：，下列说法不正确的是 A．反应生成，则转移电子 B．二氧化氯是氧化剂，还原产物为 C．甲醛具有还原性，甲醛与足量的银氨溶液反应，最多能生成单质银 D．要减少居室甲醛对人体的危害，最主要的措施是推迟入住的时间以及开窗通风 【答案】A 【解析】A．由反应方程式可知，反应生成5mol CO2，则转移20mol电子，则反应生成1mol CO2，则转移4mol电子，故A错误； B．二氧化氯中氯元素的化合价降低，二氧化氯是氧化剂，还原产物为HCl,故B正确； C．甲醛具有还原性，1mol甲醛与足量的银氨溶液反应，羰基连接的两个氢原子都可以被氧化，最多能生成4mol单质银，故C正确； D．要减少居室甲醛对人体的危害，最主要的措施是推迟入住的时间以及开窗通风，使甲醛得到散发，避免人接触甲醛，故D正确； 故选：A。 15．甲醛作为高聚物的基础原料，常用于合成酚醛树脂、脲酰树脂、维纶等。下列说法错误的是 A．甲醛是醛类中最简单的，俗称蚁醛 B．35%～40%的甲醛水溶液俗称福尔马林 C．标准状况下，0.1mol甲醛的体积约为2.24L D．与一定互为同系物 【答案】D 【解析】A．甲醛的结构简式为HCHO，官能团为醛基，是醛类中最简单的醛，俗称蚁醛，故A正确； B．甲醛是易溶于水的无色气体，35%～40%的甲醛水溶液俗称福尔马林，故B正确； C．标准状况下，甲醛是无色气体，0.1mol甲醛的体积约为0.1mol ×22.4L/mol=2.24L，故C正确； D．分子式为CH2O的有机物为甲醛，分子式为C2H4O的有机物可能为乙醛，也可能为环氧乙烷，环氧乙烷与甲醛不是同类物质，不互为同系物，故D错误； 故选D。 考点四　酸、酯 16．使用具有放射性的同位素示踪法探究羧酸与醇发生酯化反应的机理如下图所示（其他元素原子均无放射性），下列说法不正确的是 A．第一步过程中形成了配位键 B．以上反应生成的分子内一定不含有 C．物质a中所有碳原子均为杂化 D．若改用与乙醇反应生成的乙酸乙酯中一定不含有 【答案】D 【解析】A．第一步过程中碳氧双键中的氧原子有一对孤电子对，氢离子有空轨道，两者可形成配位键，A正确； B．分析反应机理图可知酯化反应时醇中的在酯中，生成的分子内一定不含有，B正确； C．物质a中所有碳原子均为饱和碳原子，均采取杂化，C正确； D．若改用与乙醇发生酯化反应，中间产物a中含有两个羟基，进攻过程中无法确定中间产物a中两个羟基哪一个羟基反应，所以生成的乙酸乙酯中可能含有，D错误； 故答案为：D。 17．化学使生活更加美好，下列物质的性质与用途相匹配的是 选项 性质 用途 A 明矾可水解生成胶体 明矾可用于自来水的杀菌消毒 B 乙酸具有挥发性 乙酸可用于除铁锈 C 碳酸氢钠可与酸反应 含小苏打的发酵粉用于烘焙蛋糕 D Na2S溶液显碱性 Na2S可除废水中的Cu2+ A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．明矾水解产生具有吸附性的胶体，可以吸附水中杂质做净水剂，但明矾不能用于水的消毒、杀菌，故A不选； B．乙酸具有酸性，可用于除铁锈，和挥发性无关系，故B不选； C．碳酸氢钠能与酸反应产生CO2气体，使面团疏松，可用作面食的膨松剂，故C选； D．Na2S可除废水中的Cu2+，是因为硫离子和铜离子反应生成难溶物CuS，和Na2S溶液显碱性无关，故D不选； 故选C。 18．关于实验室制备、分离乙酸乙酯的装置的说法正确的是 A．图甲用于分离乙酸乙酯 B．乙用于蒸馏纯化乙酸乙酯 C．图丙用于制备并收集乙酸乙酯，该装置也可以用于铜和浓硫酸制二氧化硫 D．图丁可从分液漏斗上端倒出乙酸乙酯 【答案】D 【解析】A．乙酸乙酯与碳酸钠溶液是互不相溶的两层液体，应该使用分液的方法分离，而不能使用过滤方法分离，故A错误； B．利用沸点不同，用蒸馏方法除去杂质乙酸和乙醇来纯化乙酸乙酯时，温度计水银球应该在蒸馏烧瓶的支管口附近，而不能伸入到液面以下，故B错误； C．乙醇、乙酸在浓硫酸加热条件下反应生成乙酸乙酯，增加了长玻璃管，使得试管内外相通，不会产生压强差，有防止倒吸作用，饱和碳酸钠溶液可吸收乙醇、中和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，但图中所使用的是饱和碳酸，并不能达到收集乙酸乙酯的目的，铜与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫，因此该装置也可用于铜与浓硫酸反应制取二氧化硫，故C错误； D．乙酸乙酯与碳酸钠饱和溶液是互不相溶的两层液体，由于乙酸乙酯的密度比水小，有机层在上层，应采用分液方法分离。分离时两层液体是下流上倒，即先从下口放出碳酸钠饱和溶液，待到两层液体分界面时，关闭分液漏斗的活塞，再将上层乙酸乙酯层要从分液漏斗上端放出乙酸乙酯，故D正确； 故答案选D。 19．丙烯酸可与水反应生成乳酸，化学方程式如下。下列说法正确的是 A．该反应为加成反应，没有副产物生成 B．丙烯酸与乳酸都属于有机酸，两者不发生反应 C．1mol乳酸分别与足量Na、NaOH、反应，消耗三者物质的量之比为2∶2∶1 D．可用的溶液鉴别丙烯酸和乳酸 【答案】D 【解析】 A．CH2=CH-COOH的碳碳双键两边不对称，H-OH也不对称，加成时会生成 ，也会生成副产物HOCH2CH2COOH，故A错误； B．丙烯酸含有羧基，乳酸含有羟基，二者可发生酯化反应，故B错误； C．乳酸含-OH、-COOH，均与Na按1：1反应，只有-COOH与NaOH、NaHCO3按1：1反应，则1mol乳酸分别与足量Na、NaOH、NaHCO3反应，消耗三者物质的量之比为2：1：1，故C错误； D．丙烯酸的碳碳双键能与溴发生加成反应使Br2的溶液褪色，乳酸不能和Br2的溶液反应，Br2的溶液可以区别丙烯酸和乳酸，故D正确； 故答案选D。 20．有机物N的结构简式如图所示，下列说法正确的是 A．1molN最多可与反应 B．1molN与溴水反应最多可消耗 C．1molN最多可与4molNaOH反应 D．N可发生加成、取代、氧化、消去等反应 【答案】C 【解析】A．N中只有苯环和碳碳双键能和氢气发生加成反应，则1molN最多可与反应，故A错误； B．酚羟基的邻、对位会和溴水发生取代反应，碳碳双键能和溴水发生加成反应，则1molN与溴水反应最多可消耗，故B错误； C．酚羟基、羧基以及酯基水解后产生的羧基和酚羟基都能和氢氧化钠反应，酚酯基可以和2molNaOH反应。则1mol有机物N最多可与4molNaOH反应，故C正确； D．N中含有碳碳双键，可发生加成、氧化反应，含有羧基，可发生取代（酯化反应），含有酯基，可发生水解（取代）反应，其中与羟基相连的碳原子的邻碳上没有H原子，不能发生消去反应，故D错误； 故选C。 ◆易错点辨析 1.符合CnH2n+2O(n≥1)这一通式的有机物一定属于醇吗? 【解析】不一定属于醇。因为符合此通式的有机物也可能是醚,如CH3OCH3。 2.饱和一元醇的沸点比与其相对分子质量接近的烃的沸点高的原因是什么? 【解析】一个醇分子中羟基上的氢原子可与另一个醇分子中羟基上的氧原子相互吸引形成氢键,增强了醇分子间的相互作用所致。 3.乙醇、乙二醇、丙三醇是否互为同系物? 【解析】不是同系物。各分子中—OH数目不同,组成不相差CH2的整数倍。 4.为什么金属钠与乙醇反应不如钠与水反应剧烈? 【解析】由于醇分子中的烷基具有推电子作用,使醇分子中的氢氧键不如水分子中的氢氧键容易断裂,即醇分子中羟基上的氢原子不如水分子中的氢原子活泼,所以乙醇与钠的反应不如钠与水反应剧烈。 5.在有机反应中,反应物相同,产物是否一定相同? 【解析】不一定相同。在有机反应中,反应条件很重要,条件(如温度、溶剂、催化剂等)改变,反应产物可能会随之改变。例如温度不同,苯的硝化反应、醇的脱水反应产物不同;溶剂不同,卤代烃与碱的反应产物不同。 6.乙醇与氧气反应生成乙醛,产物中生成不饱和键,该反应能看作消去反应吗? 【解析】不能。消去反应是在有机物分子内消去小分子并生成含不饱和键的有机物,乙醇与氧气生成乙醛的反应过程中并没有消去H2, 而是去掉两个H原子并与氧气反应生成H2O。该反应属于有机物的去H氧化。 7.乙醇和1-丙醇的混合物在浓硫酸条件下加热能生成哪几种有机物? 【解析】醇类物质在浓硫酸、加热条件下可能发生消去反应生成烯烃,也可能发生取代反应生成醚。所以乙醇可能生成乙烯和乙醚,1-丙醇可能生成丙烯和丙醚,1-丙醇和乙醇之间还可以形成一种醚,所以有机产物有5种。 8.判断结构为的有机物是酚类还是醇类并命名。 【解析】醇类。因为羟基没有和苯环直接相连,名字是苯甲醇。 9.苯酚俗名石炭酸,溶液呈弱酸性,所以苯酚属于酸类物质这种说法对不对? 【解析】不对。苯酚属于酚类。 10.苯酚与溴水反应时,溴水要过量,为什么? 【解析】苯酚与溴水反应,溴水要过量,否则2,4,6-三溴苯酚会溶于过量苯酚中,观察不到白色沉淀。 11.如何证明苯酚的酸性比碳酸的酸性弱? 【解析】利用强酸制弱酸,向苯酚钠溶液中通入二氧化碳气体,溶液变浑浊,发生反应为 +CO2+H2O+NaHCO3。 12.怎样证明苯酚与浓溴水发生的反应是取代反应还是加成反应? 【解析】从组成和结构上看,苯酚分子的不饱和程度很大,它与溴分子之间既可能发生取代反应也可能发生加成反应。如果是加成反应,则只有一种产物而且是有机物;如果是取代反应,则有HBr和一种有机物两种产物。其中,HBr易溶于水,在溶液中能完全电离。如果苯酚与溴水反应后的水溶液导电能力明显增强,或溶液的酸性明显增强,则表明反应有HBr生成,可证明苯酚与溴发生的反应是取代反应。 13.比较①水、②乙醇、③碳酸、④苯酚、⑤醋酸五种物质羟基上氢原子的活泼性由强到弱的顺序。 【解析】⑤>③>④>①>②。 14.乙醇、苯甲醇、苯酚都能被酸性高锰酸钾溶液氧化吗? 【解析】都能。乙醇、苯甲醇分子中与羟基相连的碳原子上都存在氢原子,可以被氧化;苯酚易被氧气氧化,也能被酸性高锰酸钾氧化。 15.分子式为C7H8O的芳香族化合物中,与FeCl3溶液混合后能发生显色反应的种类有几种? 【解析】3种。 符合C7H8O分子式的所有同分异构体为 、、、 、, 其中,属于酚的有3种(①②③)。 16.丙醛(CH3CH2CHO)与丙酮(CH3COCH3)有何联系? 【解析】两者互为同分异构体。 17.分子式为C2H4O和C3H6O的有机物一定是同系物吗? 【解析】不一定,分子式为C2H4O的有机物是乙醛,分子式为C3H6O的有机物可能是丙醛,也可能是丙酮,还可能是环丙醇或烯丙醇。 18.某学生做乙醛还原性的实验,取1 mol·L-1的硫酸铜溶液2 mL和0.4 mol·L-1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,该同学实验失败的原因可能是什么? 【解析】氢氧化钠的量不够。乙醛和氢氧化铜悬浊液的反应需要在碱性条件下进行。 19.某醛的结构简式为(CH3)2CCHCH2CH2CHO。要对其中的碳碳双键和醛基进行检验。 ①检验分子中的醛基用什么方法? 【解析】可加入银氨溶液后,水浴加热有银镜生成,可证明分子中存在醛基。 ②检验分子中碳碳双键用什么方法? 【解析】在加银氨溶液氧化—CHO后,调节pH至弱酸性再加入溴水,看是否褪色。 ③实验操作中,应先检验什么官能团? 【解析】醛基。由于溴水也能氧化醛基,所以必须先用银氨溶液氧化醛基,又因为氧化后溶液为碱性,溴水能与碱反应,应先加酸酸化后再检验双键。 20.醛基、酮基、羧基中都存在结构,它们都能与氢气发生加成反应吗? 【解析】通常情况下,羧基中的碳氧双键不发生加成反应,醛基和酮基中的碳氧双键可以与氢气发生加成反应。 21.已知甲醛的分子式为CH2O,其分子可以看成含两个醛基,如图: 试写出甲醛与足量银氨溶液和新制的Cu(OH)2反应的化学方程式。 【解析】HCHO+4[Ag(NH3)2]OH(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3+2H2O; HCHO+4Cu(OH)2+2NaOHNa2CO3+2Cu2O↓+6H2O。 22.分子式符合CnO2的物质一定是酯吗? 【解析】不一定。如羧酸等。 23.乙酸与乙醇的酯化反应的化学方程式为何用可逆号连接? 【解析】酯化反应是可逆反应,不能进行到底,故用可逆号。 24.乙酸与乙醇的酯化反应实验装置中,导管末端为何不伸入饱和Na2CO3溶液液面以下? 【解析】防止倒吸而炸裂试管。 25.酯的性质和酰胺的性质为什么相似?二者都有什么化学性质? 【解析】因为二者均为羧酸的衍生物,二者均可以发生水解反应。 26.如何通过实验证明乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱? 【解析】实验装置如图所示。乙酸与Na2CO3反应,放出CO2气体,说明乙酸的酸性比碳酸强;将产生的CO2气体1通入苯酚钠溶液中,生成苯酚,溶液变浑浊,说明碳酸的酸性比苯酚强。反应的化学方程式如下: 2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+CO2↑+H2O CO2+H2O+C6H5ONaC6H5OH+NaHCO3 27.某有机物的结构简式如图: (1)此有机物与哪种物质反应时,可转化为? 【解析】NaHCO3。由于酸性—COOH>H2CO3>>HC,所以向该有机物中应加入NaHCO3,只与—COOH反应。 (2) 此有机物与哪种物质反应时,可转化为。 【解析】NaOH或Na2CO3。加入NaOH或Na2CO3,与酚羟基和—COOH反应。 (3) 此有机物与哪种物质反应时,可转化为。 【解析】Na。加入Na,与三种官能团都反应。 28.乙酸乙酯在酸性条件下和在碱性条件下的水解产物相同吗? 【解析】不相同。在酸性条件下生成乙酸和乙醇,而在碱性条件下生成乙酸盐和乙醇。 29.用什么方法证明乙酸发生酯化反应时断裂C—O 键? 【解析】使用同位素示踪法探究乙酸酯化反应中可能的脱水方式。 乙酸(CH3—COOH) 乙醇 (CH3—CH2—18OH) 方式a 酸脱羟基,醇脱氢,产物:CH3CO18OC2H5,H2O 方式b 酸脱H,醇脱—OH,产物:CH3COOC2H5、H2 18O 在乙酸乙酯中检测到了同位素18O,证明乙酸与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应的机理是“酸脱羟基,醇脱氢”。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题4 生活中常用的有机物——烃的含氧衍生物 01 思维导图 02 考点速记 第一单元 醇和酚 一、醇的概述 1.概念 烃分子中 上的一个或几个氢原子被 取代的产物,其官能团的结构简式为 。 2.分类 (1)根据醇分子中羟基的数目,醇可分为 ①一元醇:如甲醇CH3OH、苯甲醇() ② 醇:如乙二醇() ③多元醇:如丙三醇() (2)根据醇分子中烃基是否饱和,醇可分为 ① 醇:如CH3OH、、 ② 醇:如 3.通式 (1)烷烃的通式为Cn,则饱和一元醇的通式为 ,饱和多元醇的通式为 。 (2)单烯烃的通式为CnH2n(n≥2),则相应一元醇的通式为CnH2nO(n≥3)。 (3)苯的同系物的通式为CnH2n-6(n≥7),则相应一元醇的通式为 (n≥7)。 4.命名 例如:命名为 ,命名为1,2-丙二醇。 5.醇的物理性质 (1)沸点 ①相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点 烷烃; ②饱和一元醇随碳原子数的增加,沸点逐渐 。 (2)溶解性 ①甲醇、乙二醇、丙三醇等低级醇能与水 ; ②含羟基较多的醇在水中溶解度较大。随着烃基的增多,醇的水溶性明显 。C4以下的醇可与水混溶,C4～C11的醇部分溶于水,C12以上的醇难溶于水。 (3)状态:C4以下的醇为液体,C4～C11的醇为油状液体,C12以上的醇是蜡状固体。 6.重要的醇 俗名 色、态、味 毒性 水溶性 用途 甲醇 木醇 色、特殊气味、 挥发的 有毒 溶 燃料、化工原料 乙二醇 甘醇 色、无臭、甜味、 的液体 无毒 溶 防冻剂、合成涤纶 丙三醇 甘油 色、无臭、甜味、 的液体 无毒 溶 制日用化妆品、制硝化甘油 二、醇的化学性质 1.醇发生反应的断键位置及反应类型 2.化学性质 三、醇的结构与化学性质 1.醇的化学性质主要由官能团——羟基决定,由于氧原子吸引电子能力比氢原子和碳原子强,O—H键和C—O键的电子对偏向于氧原子,使O—H键和C—O键易断裂。 2.醇分子发生反应的部位及反应类型: 分子结构 化学性质 化学键断裂位置 氢被活泼 金属取代 ① 催化氧化 ①③ 消去(脱 去H2O) ②④ 分子间脱水 ①② 3.乙醇在不同条件下的反应类型和断键位置 反应物或条件 反应类型 反应基团 与金属钠 置换反应 羟基H 与氢溴酸 取代反应 羟基 浓硫酸共热至170 ℃ 消去反应 羟基和β-H 浓硫酸共热至140 ℃ 取代反应 羟基或羟基H 醋酸、浓硫酸共热 取代反应 羟基H Ag催化下与O2 氧化反应 羟基H和α-H 四、醇的重要反应规律 1.醇的消去反应规律 (1)醇分子中,连有—OH的碳原子的相邻碳原子上必须连有氢原子时,才能发生消去反应而形成不饱和键。 (2)若醇分子中与—OH相连的碳原子无相邻碳原子或其相邻碳原子上无氢原子,则不能发生消去反应。如CH3OH、(CH3)3CCH2OH不能发生消去反应生成烯烃。 2.醇的催化氧化规律 醇能否被氧化以及被氧化的产物的类别,取决于与羟基相连的碳原子上的氢原子的个数,具体分析如下: 3.醇的取代反应规律 醇分子中,—OH或—OH上的氢原子在一定条件下可被其他原子或原子团替代,如醇与羧酸的酯化反应、醇分子间脱水及与HX的取代反应。 +H—O—R′+H2O 【特别提醒】(1)某些醇发生消去反应生成的烯烃不止一种。如:,其消去产物有3种: 、、。 (2)多元醇的反应规律 五、酚的结构和性质 1.酚 芳香烃分子中 上的一个或几个氢原子被 取代的产物称为酚。如: (邻甲基苯酚)、 (萘酚)。 2.结构特点:羟基直接与苯环相连。 六、苯酚的结构和物理性质 1.苯酚的分子结构 2.苯酚的物理性质 (1)苯酚俗称石炭酸,是有特殊气味的 色晶体,熔点为 __℃。  (2)常温下,苯酚在水中的溶解度 ,温度高于65 ℃时,能与水 。 (3)苯酚 ,其浓溶液对皮肤有强烈的 性。若不慎沾到皮肤上应立即用 清洗。 七、苯酚的化学性质 1.苯环对羟基的影响 实验步骤 实验现象 ①得到 液体 ②液体不变红 ③液体变 ④或⑤液体变 化学方程式 ③+NaOH ④+HCl+NaCl ⑤+CO2+H2O 实验结论 室温下,苯酚在水中溶解度 苯酚虽不能使紫色石蕊溶液变红,但能与NaOH溶液反应,表现出 性 酸性: 解释 苯环对羟基的影响,使羟基上的 更活泼,在水溶液中能发生电离,显酸性 2.羟基对苯环的影响 实验操作 实验现象 试管中立即产生白色沉淀 化学方程式 应用 用于苯酚的检验和定量测定 解释 羟基对苯环的影响,使苯环上羟基 位氢原子更活泼,易被取代 3.显色反应:苯酚遇FeCl3溶液会立即显 。因而利用这一反应来进行酚类的鉴别。 4.聚合反应:苯酚与甲醛发生聚合反应,可制造酚醛树脂,反应的化学方程式为 n+nHCHO+(n-1)H2O 5.氧化反应:常温下苯酚易被空气中的氧气氧化而显粉红色。 八、酚类的用途 1.苯酚常用于制造日常生活中有消毒作用的 。 2.从葡萄中提取的酚可用于制造 。 3.从茶叶中提取的酚可用于制备 和 。 4.很多农药的主要成分中也含有酚类物质。 九、苯酚中苯环与羟基的相互影响 1.苯环对羟基的影响 苯酚分子中,苯环影响羟基,使酚羟基比醇羟基更活泼,苯酚的羟基在水溶液中能够发生电离: +H+,所以苯酚具有弱酸性,能与NaOH和Na2CO3反应,而乙醇不与NaOH和Na2CO3反应。 2.羟基对苯环的影响 苯酚分子中,苯环受羟基的影响,使羟基碳邻、对位上的氢原子更活泼,比苯上的氢原子更容易被其他原子或原子团取代。 3.苯、甲苯、苯酚的比较 类别 苯 甲苯 苯酚 结构简式 氧化反应 不能被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 取代反应 溴的状态 液溴 液溴 浓溴水 条件 催化剂 催化剂 无催化剂 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、甲苯易进行 原因 酚羟基对苯环的影响使苯环上的邻、对位氢原子变得活泼,易被取代 与H2的加成反应 条件 催化剂、加热 催化剂、加热 催化剂、加热 结论 都含苯环,故都可发生加成反应 【提醒】(1)苯酚溶液的酸性较弱,不能使酸碱指示剂变色。 (2)苯酚的酸性比碳酸弱,由于电离能力H2CO3>>HC,所以与Na2CO3溶液反应生成 NaHCO3,而不与NaHCO3溶液反应放出CO2。即+Na2CO3+NaHCO3。 (3)向溶液中通入CO2,无论CO2过量与否,产物均是NaHCO3。即+H2O+CO2+NaHCO3。 (4)酚类物质与溴反应时,酚羟基邻、对位上的氢原子都能被溴原子取代。 十、脂肪醇、芳香醇、酚类物质比较 类别 脂肪醇 芳香醇 苯酚 实例 CH3CH2OH 官能团 醇羟基—OH 醇羟基—OH 酚羟基—OH 结构特点 —OH与链烃基相连 —OH与苯环侧链碳原子相连 —OH与苯环直接相连 主要化学性质 (1)与钠反应;(2)取代反应;(3)消去反应;(4)氧化反应; (5)酯化反应 (1)弱酸性;(2)取代反应; (3)显色反应;(4)加成反应; (5)与钠反应;(6)氧化反应 特性 灼热的铜丝插入醇中,有刺激性气味物质生成(醛或酮) 与FeCl3溶液显紫色 【特别提醒】(1)醇、酚均与金属钠反应,醇不与NaOH溶液和Na2CO3溶液反应,但酚能与NaOH溶液和Na2CO3溶液反应。 (2)同样的基团或原子,连在不同的其他基团上,其性质表现不同,是受其他基团影响的结果。如电离产生H+的难易程度:R—OH<H—OH<C6H5—OH。 第二单元 醛 羧酸 一、常见的醛、酮 1.概念及结构特点 项目 醛 酮 概念 羰基碳原子分别与 和 (或氢原子)相连 羰基的碳原子与两个 相连构成的有机物 官能团名称 官能团结构简式 饱和一元醛(酮) 的组成通式 2.命名:醛、酮的命名与醇的命名相似,一是选主链(含羰基的最长碳链为主链),二是定碳位(靠近羰基的一端开始编号),如,命名为 ;,命名为 。 3.醛、酮的同分异构现象 (1)饱和一元醛、酮的通式为 ,分子中碳原子数相同的饱和一元醛酮互为同分异构体。 (2)C5H10O的同分异构体有以下7种: ①CH3CH2CH2CH2CHO　　②③　 ④ ⑤　 ⑥⑦ 异构类型 同分异构体 官能团类型异构 醛( )与 酮( )之间 官能团位置异构 之间 碳骨架异构 之间 4.常见的醛和酮 名称 结构简式 状态 气味 溶解性 用途 甲醛 刺激性 制酚醛树脂、脲醛树脂 乙醛 CH3CHO 液体 刺激性 易溶于水 苯甲醛 液体 味,工业上称苦杏仁油 微溶于水 染料、香料的中间体 丙酮 液体 特殊气味 与水以任意比互溶 有机溶剂、有机合成原料 二、醛、酮的化学性质 1.羰基的加成反应 (1)原理 醛基上的CO键在一定条件下可与H2、HX、HCN、NH3、氨的衍生物、醇类等发生加成反应。具体原理如下: + (2)几种与醛反应的试剂及加成产物如下表: 试剂名称 化学式 δ + δ-电荷分布A—B 与乙醛加成的产物 氢氰酸 H—CN δ + δ- H—CN 氨及氨的衍生物(以氨为例) NH3 δ+ δ- H—NH2 醇类(以甲醇为例) CH3—OH δ+ δ- H—OCH3 (3)醛、酮与氢氰酸加成 ①CH3CHO+H—CN ; ②+H—CN 。 应用:有机合成中用于 碳链。 2.氧化反应和还原反应 (1)氧化反应 ①催化氧化反应 乙醛在一定温度和催化剂存在下,能被空气中的氧气氧化,反应的化学方程式为 。 ②与弱氧化剂的反应 实验操作 实验现象 实验结论 银镜反应 先生成 ,之后 AgNO3(aq)与过量的稀氨水作用制得 试管内壁出现 银氨溶液的主要成分[Ag(NH3)2]OH是一种弱氧化剂,将乙醛氧化成 ,而 [Ag(NH3)2]+中的银离子被 与新制的氢氧化铜悬浊液反应 有 产生 NaOH溶液与CuSO4溶液反应制得Cu(OH)2悬浊液 有 生成 新制的Cu(OH)2悬浊液是一种弱氧化剂,将乙醛 ,自身被还原为 以上实验可知,乙醛能与弱氧化剂银氨溶液和新制Cu(OH)2悬浊液反应,写出反应的化学方程式: a. 。 b. 。 ③酮的氧化反应 酮对一般的氧化剂比较稳定,只能被很强的氧化剂氧化,氧化时碳碳单键断裂。 饱和一元醛(酮)燃烧的通式为 。 (2)还原反应 醛、酮能在铂、镍等催化剂的作用下与H2加成,还原产物一般是醇,反应的化学方程式分别为 RCHO+H2 ; +H2 。 三、醛基的检验方法 1.醛基的检验 银镜反应 与新制Cu(OH)2悬浊液反应 反应原理 R—CHO+2[Ag(NH3)2]OHRCOONH4 +3NH3+2Ag↓+H2O R—CHO+2Cu(OH)2+NaOHRCOONa+Cu2O↓+3H2O 反应现象 产生光亮银镜 产生砖红色沉淀 量的关系 R—CHO～2Ag HCHO～4Ag R—CHO～2Cu(OH)2～Cu2O HCHO～4Cu(OH)2～2Cu2O 注意事项 (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,如乙醛一般滴3滴。 (5)银镜可用稀硝酸浸泡洗涤除去 (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)反应液必须直接加热煮沸 2.醛的还原性较强,可被较弱氧化剂银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液氧化,也可被KMnO4(H+)溶液、溴水等较强氧化剂氧化。 3.醛基既具有还原性,又具有氧化性,醛基可被氧化剂氧化为羧基,也可被H2还原为醇羟基,其转化关系如下: —CH2OH —CHO—COOH 因此,在有机推断题中,醛通常作为中间物质出现。 【易错提醒】醛基与酮羰基的区别 (1)醛基能被酸性KMnO4溶液、溴水、氧气、新制氢氧化铜悬浊液、银氨溶液等氧化剂氧化。 (2)酮羰基不能被酸性KMnO4溶液、溴水、新制Cu(OH)2悬浊液、银氨溶液等氧化剂氧化。 四、醛和酮同分异构体的书写及醛的相关计算 1.醛和酮同分异构体的书写方法 (1)官能团类型异构 饱和一元醛、饱和一元酮的通式都是CnO,即含有相同碳原子数的饱和一元醛与饱和一元酮互为同分异构体。如丙醛(CH3CH2CHO)和丙酮(CH3COCH3)。 脂环醇、烯醇与等碳原子数的醛互为同分异构体。如 CH2CH—CH2OH和CH3CH2CHO。 (2)官能团位置异构 因为醛基在链端,所以醛不存在此类异构,但酮存在官能团位置异构。如2-戊酮与3-戊酮。 (3)碳骨架异构 ①醛类碳骨架异构的写法: 如C5H10O可写成C4H9—CHO,C4H9—的碳骨架异构数目,即为C5H10O醛类异构体的数目,C4H9—的碳骨架异构数目有4种,C5H10O醛类异构体的数目也有4种。 ②酮类碳骨架异构的写法: 如C5H10O从形式上去掉一个酮基后还剩余4个碳原子,碳骨架有以下2种结构:;然后将酮基放在合适的位置,一共有如下6个位置可以安放:,但由于①和③位置相同,④、⑤和⑥位置相同,所以共有3种同分异构体。 2.醛的相关计算 (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: 1 mol～2 mol Ag 1 mol～1 mol Cu2O (2)甲醛发生氧化反应时,可理解为 (H2CO3) 所以,甲醛分子中相当于有2个—CHO,当与足量的银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液作用时,可存在如下量的关系: 1 mol HCHO～4 mol Ag 1 mol HCHO～4 mol Cu(OH)2～2 mol Cu2O (3)二元醛发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应时有如下量的关系: 1 mol二元醛～4 mol Ag 1 mol二元醛～4 mol Cu(OH)2～2 mol Cu2O 【方法规律】醛反应的规律 (1)凡是含有醛基的化合物均具有氧化性、还原性,1 mol的醛基(—CHO)可与1 mol的H2发生加成反应,与2 mol的新制Cu(OH)2悬浊液或2 mol的[Ag(NH3)2]+发生氧化反应。 (2)醇(R—CH2OH)R—CHOR—COOH Mr Mr-2 Mr+14 五、羧酸的概述 1.羧酸的含义 分子由烃基(或氢原子)和羧基相连而组成的有机化合物。羧酸的官能团是 或—COOH。饱和一元脂肪酸的通式为CnO2(n≥1)或CnH2n+1COOH(n≥0)。 2.羧酸的分类 依据 类别 举例 烃基种类 脂肪酸 乙酸: 芳香酸 苯甲酸: 羧基数目 一元羧酸 甲酸: 二元羧酸 乙二酸: 多元羧酸 —— 烃基是否饱和 饱和羧酸 丙酸:CH3CH2COOH 不饱和羧酸 丙烯酸:CH2CHCOOH 3.羧酸的命名——系统命名法 (1)选取含有 的最长碳链作为主链,按主链碳原子数称为“某酸”。 (2)从 开始给主链碳原子编号。 (3)在“某酸”名称之前加上取代基的 。如:名称为 。 4.羧酸的物理性质 (1)水溶性:分子中碳原子数在4以下的羧酸能与水互溶;随着分子中碳链的增长,羧酸在水中的溶解度 ,直至与相对分子质量相近的烷烃的溶解度相近。 (2)沸点:比相对分子质量相近的醇的沸点 。 5.三种常见的羧酸 羧酸 结构简式 俗名 性质 甲酸 蚁酸 最简单的羧酸,有 气味、 色液体,与 等溶剂互溶,有腐蚀性。 有 和 的化学性质 苯甲酸 安息香酸 最简单的芳香酸,白色针状晶体,易 ; 溶于水,易溶于 、 等有机溶剂,有羧酸的性质 乙二酸 最简单的二元羧酸,无色透明晶体,能溶于 或 ,有羧酸的性质 六、羧酸的化学性质 1.取代反应 (1)酯化反应 (2)生成酰胺 (3)α-H的取代 2.具有酸的通性(强于碳酸) RCOOH+NaHCO3RCOONa+CO2↑+H2O 3.还原反应 RCOOHRCH2OH 七、羧酸的衍生物 1.羧酸衍生物:羧酸分子中羧基上的羟基被其他原子或原子团取代后的产物。羧酸分子中的羧基去掉羟基后剩余的基团称为酰基,常见的羧酸衍生物有酰卤、酸酐、酯、酰胺等。 2.酯 (1)概念:酰基(RCO—)和烃氧基(RO—)相连后的产物。 (2)官能团的名称:酯基,结构简式: 。 (3)命名:依据水解生成的酸和醇的名称命名,称为“某酸某酯”,如HCOOC2H5命名为: 。 (4)物理性质 酯类密度一般比水 ,难溶于水, 溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。低级酯是有香味的 体,易挥发。 (5)化学性质——水解反应 ①酸性条件:RCOOR′+H2ORCOOH+R′OH; ②碱性条件:RCOOR′+NaOHRCOONa+R′OH; (6)皂化反应:油脂在碱性条件下的水解反应。 +3NaOH 3.乙酸乙酯的制备实验 实验装置 实验步骤 在试管中加入3 mL乙醇和2 mL乙酸的混合物,然后边振荡试管边慢慢加入2 mL ,加入2～3块碎瓷片,连接实验装置;用酒精灯小心均匀地加热试管3～5 min。将产生的气体经导管通到 溶液的液面上 实验现象 饱和Na2CO3溶液的液面上有透明的不溶于水的 液体产生,并可闻到香味 实验结论 在浓硫酸存在的条件下加热,乙醇和乙酸发生反应,生成无色、透明、不溶于水、有香味的油状液体——乙酸乙酯 化学方程式 4.乙酸乙酯水解实验 实验操作 现象及结论 反应方程式 现象: 结论:中性条件下乙酸乙酯 现象: 结论:酸性条件下乙酸乙酯 现象: 结论:碱性条件下乙酸乙酯发生水解且趋于 八、含羟基物质性质的比较 含羟基的物质比较项目 醇 水 酚 羧酸 羟基上氢原子活泼性 在水溶液中电离程度 极难电离 难电离 微弱电离 部分电离 酸碱性 中性 中性 很弱的酸性 弱酸性 与Na反应 反应放出H2 与NaOH反应 不反应 不反应 反应 反应 与NaHCO3反应 不反应 不反应 不反应 反应放出CO2 能否由酯水解生成 能 不能 能 能 【易错提醒】羟基与酸性强弱的关系 (1)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”。由于这些—OH相连的基团不同,—OH受相连基团的影响就不同。故羟基上的氢原子活性也就不同,表现在性质上也相差较大,一般来说,羟基上的氢原子活性“羧羟基”>“酚羟基”>“醇羟基”。 (2)羧酸都是弱酸,不同的羧酸酸性不同,但低级羧酸都比碳酸的酸性强。几种简单的羧酸的酸性关系为甲酸>苯甲酸>乙酸>丙酸。乙酸与H2SO3、H2CO3、HF等几种弱酸的酸性关系为H2SO3>HF>CH3COOH>H2CO3。 (3)低级羧酸才会使紫色石蕊试液变红,醇、酚、高级脂肪酸不会使紫色石蕊试液变红。 九、酯化反应与酯的水解的对比及酯化反应的机理和类型 1.酯的水解反应与酸和醇的酯化反应比较 酯化反应 水解反应 反应关系 CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 催化剂 浓硫酸 稀硫酸或NaOH溶液 断键机理 酸中 醇中 酯中 催化剂的其他作用 吸水,提高乙酸和乙醇的转化率 氢氧化钠中和酯水解产生的乙酸,提高酯的水解率 最佳加热方式 加热 热水浴加热 反应类型 酯化反应,取代反应 水解反应,取代反应 2.酯化反应的原理 酯化反应的原理是“酸脱羟基醇脱氢”,机理如下: +H—O—R′ +H—O—H 3.酯化反应的类型 (1)一元羧酸和一元醇的酯化反应。 R—COOH+R′—CH2OH。 (2)一元羧酸与二元醇的酯化反应。 (3)二元酸与二元醇的酯化反应。 ①反应生成普通酯: + HOOC—COOCH2—CH2OH+H2O。 ②反应生成环酯: ++2H2O。 ③反应生成聚酯: n+n+2nH2O。 (4)无机含氧酸的酯化反应。 +3HO—NO2+3H2O。 (5)高级脂肪酸与甘油的酯化反应。 3C17H35COOH++3H2O。 【规律总结】酯化反应的特点 (1)所有的酯化反应,条件均为浓硫酸、加热。酯化反应为可逆反应,书写方程式时用“”。 (2)利用自身酯化或相互酯化生成环酯的结构特点以确定有机物中羟基位置。 (3)在形成环酯时,酯基()中只有一个O参与成环。 (4)酸与醇发生反应时,产物不一定生成酯。若是羧酸或者无机含氧酸与醇反应,产物是酯;若是无氧酸如氢卤酸与醇反应则生成卤代烃。 03 素养提升 ◆能力特训 考点一　醇 1．乙醇分子中的各种化学键如图所示，关于乙醇的各种反应中断裂键的说法错误的是 A．和金属钠反应时键①断裂 B．在铜催化共热下与反应时断裂①和③ C．乙醇与浓硫酸混合迅速加热到时断裂②⑤ D．与乙酸发生酯化反应时断裂② 2．实验室通过如图所示装置用乙醇和浓硫酸共热发生脱水反应制取乙烯并验证其性质。下列说法正确的是 A．装置甲加热时应缓慢升高温度到170℃ B．装置甲中浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂 C．装置乙中可加入溶液 3．下列有关物质性质或应用说法错误的是 A．丙三醇具有吸水性，可用作补水护肤品 B．苯酚不慎沾到皮肤上，应立即用水清洗 C．聚乙炔在掺杂状态下具有较高的电导率，可用于制备导电材料 D．氮化铝属于类金刚石氮化物，可用于制造高温部件、火箭燃烧室涂层等 4．下列方案设计、现象和结论都正确的是 目的 方案设计 现象和结论 A 探究丙烯醇中是否含有碳碳双键 取适量丙烯醇于试管中，滴入几滴酸性重铬酸钾溶液 酸性重铬酸钾溶液褪色，说明丙烯醇中含有碳碳双键 B 实验室中制取并检验乙烯 取4乙醇，加入12浓硫酸及少量沸石，逐渐升温至170℃，将产生的气体依次通过品红和溴水 溴水褪色，说明产物中有乙烯生成 C 实验室中制取并检验乙炔 在圆底烧瓶中放入几小块电石，打开分液漏斗的活塞，逐滴加入适量的蒸馏水，将产生的气体通入溴的四氯化碳溶液 溴的四氯化碳溶液褪色，证明产物中乙炔生成 D 探究有机物基团之间的相互影响 取三支试管各加入等量的己烷、苯、甲苯，分别加入几滴等量的酸性溶液(必要时可以稍稍加热)，再观察现象 若加入甲苯中的溶液褪色，其他两支试管中的溶液不褪色，则说明苯环对甲基有影响，使甲基更易被氧化 A．A B．B C．C D．D 5．某有机物M的结构简式为。下列说法正确的是 A．M的分子式为 B．M的消去反应产物有3种 C．M发生催化氧化反应生成酮类物质 D．M中不存在手性碳原子 考点二　酚 6．将“试剂”分别加入①、②两支试管中，不能达到“实验目的”的是 选项 试剂 试管中的物质 实验目的 A 碳酸氢钠溶液 ①醋酸 ②苯酚溶液 验证醋酸的酸性强于苯酚 B 饱和溴水 ①苯 ②苯酚溶液 验证羟基对苯环的活性有影响 C 酸性高锰酸钾溶液 ①苯 ②甲苯 验证甲基对苯环的活性有影响 D 金属钠 ①水 ②乙醇 验证乙醇羟基中的氢原子比水分子中的氢原子活泼 A．A B．B C．C D．D 7．下列关于苯酚的叙述中，正确的是 A．纯净的苯酚是粉红色晶体 B．苯酚有毒，少量沾在皮肤上可用酒精洗去 C．苯酚与溶液作用生成紫色沉淀 D．苯酚能与溶液反应生成 8．下列物质间的性质差异不是由于基团之间相互影响造成的是 A．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而甲烷不能 B．能发生消去反应而不能 C．对甲基苯酚()能与溶液反应而苯甲醇不能 D．苯酚能与溴水反应而苯不能 9．下列有关除杂试剂和操作方法不正确的是 A．乙醇(水)：生石灰，蒸馏 B．乙酸乙酯(乙酸)：碳酸钠溶液，分液 C．苯(苯酚)：浓溴水，过滤 D．甲烷(乙烯)：足量的溴水，洗气 10．室温下，通过下列实验探究苯酚()的性质。 实验1：向苯酚钠溶液中通入足量，溶液变浑浊 实验2：向苯酚浊液中加入少量固体充分反应后，得澄清溶液且无气体产生 实验3：将浓度均为0.1苯酚和苯酚钠溶液等体积混合，测得混合液的pH为10 下列有关说法正确的是 A．由实验1可得出： B．实验2中发生反应的离子方程式： C．实验2所得溶液中存在： D．实验3所得混合溶液中： 考点三　醛、酮 11．下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向1mL1%的NaOH溶液中加入2mL2%的CuSO4溶液，振荡再加入0.5mL有机物Y，加热 未出现砖红色沉淀 Y中不含醛基 B 向碳酸钠中加入醋酸溶液，将产生的气体通入苯酚钠溶液中 溶液变浑浊 碳酸的酸性强于苯酚 C 卤代烃Y与NaOH醇溶液共热后，加入足量稀硝酸，再滴加AgNO3溶液 产生白色沉淀 卤代烃Y中含有氯原子 D 向电石中滴加饱和食盐水，产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液 酸性高锰酸钾溶液褪色 产生的气体中含有乙炔 A．A B．B C．C D．D 12．回收某光盘金属层中少量的方案如下(其他金属含量过低，可忽略)。 下列说法正确的是 A．在反应①氧化过程中，能用硝酸代替次氯酸钠氧化 B．①中，与反应的物质的量之比为 C．②中氨水作用为除去过量的 D．③中，若X是乙醛溶液，生成的反应方程式为： 13．对于无色液体甲苯、乙醇、1-己烯、乙醛溶液、苯酚溶液选用一种试剂即可区分鉴别，该试剂为 A．溶液 B．浓溴水 C．新制悬浊液 D．溶液 14．二氧化氯泡腾片是常用的鱼缸消毒剂，也可用于除居室甲醛，其反应方程式可表示为：，下列说法不正确的是 A．反应生成，则转移电子 B．二氧化氯是氧化剂，还原产物为 C．甲醛具有还原性，甲醛与足量的银氨溶液反应，最多能生成单质银 D．要减少居室甲醛对人体的危害，最主要的措施是推迟入住的时间以及开窗通风 15．甲醛作为高聚物的基础原料，常用于合成酚醛树脂、脲酰树脂、维纶等。下列说法错误的是 A．甲醛是醛类中最简单的，俗称蚁醛 B．35%～40%的甲醛水溶液俗称福尔马林 C．标准状况下，0.1mol甲醛的体积约为2.24L D．与一定互为同系物 考点四　酸、酯 16．使用具有放射性的同位素示踪法探究羧酸与醇发生酯化反应的机理如下图所示（其他元素原子均无放射性），下列说法不正确的是 A．第一步过程中形成了配位键 B．以上反应生成的分子内一定不含有 C．物质a中所有碳原子均为杂化 D．若改用与乙醇反应生成的乙酸乙酯中一定不含有 17．化学使生活更加美好，下列物质的性质与用途相匹配的是 选项 性质 用途 A 明矾可水解生成胶体 明矾可用于自来水的杀菌消毒 B 乙酸具有挥发性 乙酸可用于除铁锈 C 碳酸氢钠可与酸反应 含小苏打的发酵粉用于烘焙蛋糕 D Na2S溶液显碱性 Na2S可除废水中的Cu2+ A．A B．B C．C D．D 18．关于实验室制备、分离乙酸乙酯的装置的说法正确的是 A．图甲用于分离乙酸乙酯 B．乙用于蒸馏纯化乙酸乙酯 C．图丙用于制备并收集乙酸乙酯，该装置也可以用于铜和浓硫酸制二氧化硫 D．图丁可从分液漏斗上端倒出乙酸乙酯 19．丙烯酸可与水反应生成乳酸，化学方程式如下。下列说法正确的是 A．该反应为加成反应，没有副产物生成 B．丙烯酸与乳酸都属于有机酸，两者不发生反应 C．1mol乳酸分别与足量Na、NaOH、反应，消耗三者物质的量之比为2∶2∶1 D．可用的溶液鉴别丙烯酸和乳酸 20．有机物N的结构简式如图所示，下列说法正确的是 A．1molN最多可与反应 B．1molN与溴水反应最多可消耗 C．1molN最多可与4molNaOH反应 D．N可发生加成、取代、氧化、消去等反应 ◆易错点辨析 1.符合CnH2n+2O(n≥1)这一通式的有机物一定属于醇吗? 2.饱和一元醇的沸点比与其相对分子质量接近的烃的沸点高的原因是什么? 3.乙醇、乙二醇、丙三醇是否互为同系物? 4.为什么金属钠与乙醇反应不如钠与水反应剧烈? 5.在有机反应中,反应物相同,产物是否一定相同? 6.乙醇与氧气反应生成乙醛,产物中生成不饱和键,该反应能看作消去反应吗? 7.乙醇和1-丙醇的混合物在浓硫酸条件下加热能生成哪几种有机物? 8.判断结构为的有机物是酚类还是醇类并命名。 9.苯酚俗名石炭酸,溶液呈弱酸性,所以苯酚属于酸类物质这种说法对不对? 【 10.苯酚与溴水反应时,溴水要过量,为什么? 11.如何证明苯酚的酸性比碳酸的酸性弱? 12.怎样证明苯酚与浓溴水发生的反应是取代反应还是加成反应? 13.比较①水、②乙醇、③碳酸、④苯酚、⑤醋酸五种物质羟基上氢原子的活泼性由强到弱的顺序。 14.乙醇、苯甲醇、苯酚都能被酸性高锰酸钾溶液氧化吗? 15.分子式为C7H8O的芳香族化合物中,与FeCl3溶液混合后能发生显色反应的种类有几种? 16.丙醛(CH3CH2CHO)与丙酮(CH3COCH3)有何联系? 17.分子式为C2H4O和C3H6O的有机物一定是同系物吗? 18.某学生做乙醛还原性的实验,取1 mol·L-1的硫酸铜溶液2 mL和0.4 mol·L-1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,该同学实验失败的原因可能是什么? 19.某醛的结构简式为(CH3)2CCHCH2CH2CHO。要对其中的碳碳双键和醛基进行检验。 ①检验分子中的醛基用什么方法? ②检验分子中碳碳双键用什么方法? ③实验操作中,应先检验什么官能团? 20.醛基、酮基、羧基中都存在结构,它们都能与氢气发生加成反应吗? 21.已知甲醛的分子式为CH2O,其分子可以看成含两个醛基,如图: 试写出甲醛与足量银氨溶液和新制的Cu(OH)2反应的化学方程式。 22.分子式符合CnO2的物质一定是酯吗? 23.乙酸与乙醇的酯化反应的化学方程式为何用可逆号连接? 24.乙酸与乙醇的酯化反应实验装置中,导管末端为何不伸入饱和Na2CO3溶液液面以下? 25.酯的性质和酰胺的性质为什么相似?二者都有什么化学性质? 26.如何通过实验证明乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱? 27.某有机物的结构简式如图: (1)此有机物与哪种物质反应时,可转化为? (2) 此有机物与哪种物质反应时,可转化为。 (3) 此有机物与哪种物质反应时,可转化为。 28.乙酸乙酯在酸性条件下和在碱性条件下的水解产物相同吗? 29.用什么方法证明乙酸发生酯化反应时断裂C—O 键? 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$