内容正文:
专题06 醛和酮 羧酸和羧酸衍生物
◆考点01 醛的结构与性质
1.醛的定义:由烃基(或氢原子)与醛基相连而构成的化合物,简写为RCHO。甲醛是最简单的醛。饱和一元醛分子的组成通式为CnH2nO(n≥1)。
2.醛的分类
醛
3.常见的醛——甲醛、乙醛
①甲醛、乙醛的分子组成和结构:
名称
结构式
分子式
结构简式
官能团
甲醛
CH2O
HCHO
乙醛
C2H4O
CH3CHO
②甲醛、乙醛的物理性质:
名称
颜色
常态
气味
溶解性
甲醛
无色
气态
刺激性
易溶于水
乙醛
液态
刺激性
与水、乙醇等互溶
4.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
(1)醛类的氧化反应(以乙醛为例)
a.O2:2CH3CHO+O22CH3COOH
b.弱氧化剂:
新制Cu(OH)2悬浊液:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O。
银氨溶液:CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O。
c.其他强氧化剂:如KMnO4(H+)、溴水,使KMnO4(H+)、溴水褪色。
(2)醛的还原反应(催化加氢):+H2。
(3)醛与具有极性键共价分子的羰基加成反应:。
5.特殊的醛——甲醛
①结构特点与化学性质
甲醛的分子式为CH2O,其分子可以看成含两个醛基,如图所示。
银镜反应的化学方程式为:HCHO+4Ag(NH3)2OH(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3+2H2O。
与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式为:HCHO+4Cu(OH)2+2NaOHNa2CO3+2Cu2O↓+6H2O。
②用途及危害
a.用途:水溶液可用于浸制生物标本,用来生产酚醛树脂。
b.危害:引起人中毒。
6.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。
②35%~ 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。
④甲醛与苯酚发生缩聚反应生成酚醛树脂。
【易错警示】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醛类使酸性KMnO4溶液或溴水褪色,二者均为氧化反应。
◆考点02 酮的结构与性质
1.酮的结构
①羰基与两个烃基相连的化合物,酮的结构简式可表示为;官能团:,名称为酮羰基或羰基。
②饱和一元酮的组成通式为CnH2nO(n≥3),与同碳原子数的饱和一元醛、烯醇、烯醚等互为同分异构体。
2.酮的化学性质
①不能发生银镜反应,不能被新制Cu(OH)2氧化。
②能发生加成反应
3.丙酮
丙酮是最简单的酮,是无色透明的液体,沸点56.2℃,易挥发,可与水、乙醇等互溶,是重要的有机溶剂和化工原料。
◆考点03 羧酸的结构及其性质
1.概念:由烃基或氢原子与羧基相连而构成的有机化合物,官能团为—COOH。
2.羧酸的分类
羧酸
3.几种重要的羧酸
物质及名称
结构
类别
性质特点或用途
甲酸(蚁酸)
饱和一元脂肪酸
酸性,还原性(醛基)
乙二酸(草酸)
二元羧酸
酸性,还原性(+3价碳)
苯甲酸(安息香酸)
芳香酸
它的钠盐常作防腐剂
高级脂肪酸
RCOOH(R为碳原子数较多的烃基)
饱和高级脂肪酸常温呈固态;
油酸:C17H33COOH不饱和高级脂肪酸常温呈液态
4.羧酸的化学性质
①弱酸性:RCOOHRCOO-+H+
②酯化反应(取代反应)
5.羧酸的代表物——乙酸
(1)分子组成和结构
分子式
结构式
结构简式
官能团
C2H4O2
CH3COOH
—COOH
(2)物理性质
俗名
颜色
状态
溶解性
气味
醋酸
无色
通常为液体,温度低于16.6 ℃时凝结成类似冰一样的晶体
易溶于水
刺激性
(3)化学性质
乙酸的性质取决于羧基,反应时的主要断键位置如图:
a.酸性:乙酸是一种常见的有机酸,具有酸的通性,其酸性强于碳酸,但仍属于弱酸,电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+。
乙酸表现酸性的主要现象及化学方程式如下:
b.取代反应:
①与醇酯化:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
②与NH3反应生成酰胺:CH3COOH+NH3+H2O
③α-H取代:CH3COOH+Cl2CH2ClCOOH+HCl
c.还原反应:CH3COOHCH3CH2OH
(4)用途
乙酸是食醋的有效成分(普通食醋中含有质量分数为3%~5%的乙酸),在食品工业中乙酸常用作酸度调节剂。另外,乙酸稀溶液常用作除垢剂,用来除去容器内壁的碳酸钙等污垢。
◆考点04 酯的结构及其性质
1.概念: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(酯基)。
2.酯的物理性质:具有芳香气味的液体,密度一般比水小,易溶于有机溶剂。
3.酯的化学性质
①酸性水解:。
②碱性水解:。
无机酸只起催化作用,碱除起催化作用外,还能中和水解生成的酸,使水解程度增大。
【易错警示】对酯的水解反应的理解: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,酯的水解平衡右移,水解程度增大。
4.酯在生产、生活中的应用
①日常生活中的饮料、糖果和糕点等常使用酯类香料。
②酯还是重要的化工原料。
5.酯化反应的五种常见类型总结
(1)一元羧酸与一元醇之间的酯化反应,如CH3COOH+HOC2H5CH3COOC2H5+H2O
(2)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应,如2CH3COOH++2H2O
(3)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应,如+2CH3CH2OH+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
(5)既含羟基又含羧基的有机物自身的酯化反应:此时反应有三种情形,可得到普通酯、环酯和高聚酯。如
◆考点05 油脂的结构及其性质
1.油脂的组成和结构
油脂是高级脂肪酸与甘油反应所生成的酯,由C、H、O三种元素组成,其结构可表示为
2.油脂的分类
3.油脂的物理性质
性质
特点
密度
密度比水小
溶解性
难溶于水,易溶于有机溶剂
状态
含有不饱和脂肪酸成分较多的甘油酯,常温下一般呈液态;
含有饱和脂肪酸成分较多的甘油酯,常温下一般呈固态
熔、沸点
天然油脂都是混合物,没有固定的熔、沸点
4.油脂的化学性质
①油脂的氢化(又称油脂的硬化)
烃基上含有碳碳双键,能与H2发生加成反应。如油酸甘油酯与H2发生加成反应的化学方程式为
经硬化制得的油脂叫人造脂肪,也称硬化油。
②酸性水解
如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为3C17H35COOH。
③碱性水解(又称皂化反应)
如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为
3C17H35COONa;
碱性条件下水解程度比酸性条件下水解程度大。
【易错警示】
(1)油脂属于酯类,但酯类物质不一定是油脂,油脂一定是高级脂肪酸与甘油形成的酯。注意不能写成“油酯”。油脂虽然相对分子质量较大,但不属于高分子化合物。
(2)液态的油脂烃基中含有不饱和键,能使溴水褪色。
(3)天然油脂一般都是混合物。
5.油脂的用途
①为人体提供能量,调节人体的生理活动。
②工业生产高级脂肪酸和甘油。
③制肥皂、油漆等。
◆考点06 胺的结构及其性质
1.胺的结构
(1)定义:烃基取代氨分子中的氢原子而形成的化合物叫做胺,胺也可以看作是烃分子中的氢原子被氨基所替代得到的化合物。
(2)通式:R—NH2,官能团的名称为氨基
如:甲胺的结构简式为CH3—NH2,苯胺的结构简式为。
(3)分类:根据取代烃基数目不同,胺有三种结构通式,分别为伯胺、仲胺、叔胺。
2.胺的物理性质
(1)状态:低级脂肪胺,如甲胺、二甲胺和三甲胺等,在常温下是气体,丙胺以上是液体,十二胺以上为固体。芳香胺是无色高沸点的液体或低熔点的固体,并有毒性。
(2)溶解性:低级的伯、仲、叔胺都有较好的水溶性,随着碳原子数的增加,胺的水溶性逐渐下降。
3.胺的化学性质:胺类化合物具有碱性
(1)电离方程式:RNH2+H2ORNH+OH-
(2)与酸反应:RNH2+HClRNH3Cl;RNH3Cl+NaOHRNH2+NaCl+H2O
4.用途:胺的用途很广,是重要的化工原料。例如,甲胺和苯胺都是合成医药、农药和染料等的重要原料。
◆考点07 酰胺的结构及其性质
1.酰胺的结构
(1)定义:羧酸分子中羟基被氨基所替代得到的化合物。
(2)通式:、、,其中酰胺基是酰胺的官能团,R1、R2可以相同,也可以不同,叫做酰基,叫做酰胺基。
2.几种常见酰胺及其名称
结构简式
名称
乙酰胺
苯甲酰胺
N,N二甲基甲酰胺
N-甲基-N-乙基苯甲酰胺
结构简式
名称
N-甲基乙酰胺
N-甲基苯甲酰胺
N,N-二甲基乙酰胺
N,N二甲基苯甲酰胺
3.酰胺()的化学性质——水解反应:酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可以发生水解反应。如果水解时加入碱,生成的酸就会变成盐,同时有氨气逸出。
(1)酸性(HCl溶液):RCONH2+H2O+HClRCOOH+NH4Cl
(2)碱性(NaOH溶液):RCONH2+NaOHRCOONa+NH3↑
4.应用
酰胺常被用作溶剂和化工原料。例如,N,N二甲基甲酰胺是良好的溶剂,可以溶解很多有机化合物和无机化合物,是生产多种化学纤维的溶剂,也用于合成农药、医药等。
1.(23-24高二下·安徽亳州·期中)分子式为C5H10O,且能够发生银镜反应的同分异构体共有(不考虑立体异构)
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
2.(23-24高二下·江苏宿迁·期中)β-苯基丙烯醛(结构简式如丁所示)可用于水果保鲜或制作食用香料,合成路线如图所示。下列说法正确的是
A.反应①为加成反应,反应②为消去反应
B.甲与乙互为同系物
C.1mol丁可被1mol新制完全氧化
D.1mol丙与足量金属钠反应放出
3.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期中)化合物Z是某有机合成中的中间体,可由以下两步制取:
下列说法正确的是
A.中含有键 B.Y中含有两种官能团
C.Z中所有碳原子不可能处于同一平面 D.Y、Z可以使溴的四氯化碳溶液褪色
4.(23-24·浙江宁波·期中)乙醛与氢氰酸HCN,弱酸)能发生加成反应,生成2-羟基丙腈,历程如下:
下列说法不正确的是
A.因氧原子的电负性较大,醛基中的碳原子带部分正电荷,与作用
B.易挥发且有剧毒,是该反应不在酸性条件下进行的原因之一
C.往丙酮与反应体系中加入一滴溶液,反应速率明显加快,因此碱性越强,上述反应越容易进行
D.与加成的反应速率:
5.(23-24高二下·河北·期中)利用如下合成路线可以合成重要的有机物中间体。下列相关有机物的说法错误的是
A.甲与丙互为同系物 B.丙在一定条件下能发生消去反应
C.可利用金属钠检验甲中是否混有丙 D.甲、乙和丙均能与银氨溶液发生银镜反应
6.(23-24高二下·北京·期中)香茅醛可作为合成青蒿素的中间体,其结构简式如图。下列关于香茅醛的叙述正确的是
A.香茅醛与乙醛互为同系物
B.香茅醛能发生消去反应
C.与氢气发生加成反应,1mol香茅醛最多消耗1mol氢气
D.理论上,1mol香茅醛能与足量银氨溶液反应生成2mol银
7.(24-25高二上·广西南宁·期中)化合物Z是药物合成的重要中间体,其合成路线如下。下列有关X、Y、Z的说法不正确的是
A.X中所有碳原子可能共平面
B.Y分子与的醇溶液在加热条件下能发生消去反应
C.1Z最多能与5发生加成反应
D.Z分子中手性碳原子数为3个
8.(23-24高二下·浙江·期中)辅酶具有预防动脉硬化的功效,其结构简式如下。下列有关的说法不正确的是
A.Q10中含有3种官能团
B.分子中含有13个甲基
C.分子中的四个氧原子及六元环上的碳原子在同一平面
D.Q10可发生取代反应和加成反应
9.(2025高二·河北衡水·联考)某药物中间体合成路线如下(部分产物已略去),已知A能发生银镜反应,下列说法正确的是
A.A的结构简式为
B.B中还含有羟基
C.步骤⑤的反应类型是取代反应
D.E发生消去反应的条件是醇溶液、加热
10.(24-25高二上·云南·期中)吲哚乙酸(结构简式如图所示)是具有生长素效应的化学物质,下列有关吲哚乙酸的说法错误的是
A.能与碳酸氢钠溶液反应 B.能发生氧化反应和加成反应
C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.一定条件下,能与乙醇发生取代反应
11.(24-25高二上·江苏·联考)肉桂酸是一种香料,具有很好的保香作用。利用苯甲醛与乙酸酐发生Perkin反应可制备肉桂酸,方法如下:
下列说法错误的是
A.肉桂酸存在顺反异构体
B.苯甲醛和肉桂酸均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.可以利用银镜反应检验粗产品中是否含有苯甲醛
D.肉桂酸与安息香酸()互为同系物
12.(24-25高二上·江苏盐城·联考)D为芳香族化合物,有机物M可由A()按如图路线合成:
已知:ⅰ.,X为卤素原子;
ⅱ.同一个碳原子上连有两个羟基的有机物不稳定,易脱水形成羰基;
ⅲ.。
下列有关说法错误的是
A.C、F中含有相同的官能团 B.B能与H发生取代反应
C.可利用酸性高锰酸钾溶液鉴别E和G D.M的结构简式为
13.(24-25高二上·河南·期中)某功能高分子材料Z的合成路线如图所示:
下列说法错误的是
A.试剂X的名称为丙酸 B.试剂M的结构简式为HOCH2CH2OH
C.Y中含有三种官能团 D.Y转化为Z的反应是加聚反应
14.(23-24高二上·广东汕头·期中)莽草酸可用于合成药物达菲,其结构简式如图,下列关于莽草酸的说法正确的是
A.分子式为 B.分子中含有2种官能团
C.可发生加成、取代反应和氧化反应 D.莽草酸可与反应
15.(24-25高二·河北衡水·统考)如图是天冬氨酰苯丙氨酸甲酯(aspartame)的结构简式。下列关于aspartame的说法不正确的是
A.是芳香族化合物
B.分子中含有的官能团有氨基、羧基、酯基、酰胺基
C.既能与反应,也能与反应
D.最多能与反应
16.(24-25高二上·江苏南通·联考)碳酸甘油酯是一种重要的绿色有机化合物,其一种合成方法如下:
下列有关说法正确的是
A.环氧丙烷分子中三种原子的电负性大小为
B.碳酸丙烯酯分子中键和键数目比为
C.甘油在水中的溶解度比碳酸甘油酯在水中的溶解度大
D.1,丙二醇与足量氢溴酸混合共热最多生成2种有机取代产物
17.(24-25高二上·湖北·期中)右图为合成某内酰胺的一种中间产物的结构,下列关于该物质说法错误的是
A.分子式为
B.含有氰基、酮羰基、酯基三种官能团
C.该物质能发生氧化反应、取代反应
D.与氢氧化钠溶液反应,产物可能都溶于水
18.(23-24高二下·安徽淮北·期中)某油脂的结构如下图所示,下列有关该油脂的叙述错误的是
A.属于纯净物
B.能制取肥皂
C.该物质最多可与氢气加成
D.与其互为同分异构体且完全水解后产物相同的油脂有3种
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专题06 醛和酮 羧酸和羧酸衍生物
◆考点01 醛的结构与性质
1.醛的定义:由烃基(或氢原子)与醛基相连而构成的化合物,简写为RCHO。甲醛是最简单的醛。饱和一元醛分子的组成通式为CnH2nO(n≥1)。
2.醛的分类
醛
3.常见的醛——甲醛、乙醛
①甲醛、乙醛的分子组成和结构:
名称
结构式
分子式
结构简式
官能团
甲醛
CH2O
HCHO
乙醛
C2H4O
CH3CHO
②甲醛、乙醛的物理性质:
名称
颜色
常态
气味
溶解性
甲醛
无色
气态
刺激性
易溶于水
乙醛
液态
刺激性
与水、乙醇等互溶
4.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
(1)醛类的氧化反应(以乙醛为例)
a.O2:2CH3CHO+O22CH3COOH
b.弱氧化剂:
新制Cu(OH)2悬浊液:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O。
银氨溶液:CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O。
c.其他强氧化剂:如KMnO4(H+)、溴水,使KMnO4(H+)、溴水褪色。
(2)醛的还原反应(催化加氢):+H2。
(3)醛与具有极性键共价分子的羰基加成反应:。
5.特殊的醛——甲醛
①结构特点与化学性质
甲醛的分子式为CH2O,其分子可以看成含两个醛基,如图所示。
银镜反应的化学方程式为:HCHO+4Ag(NH3)2OH(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3+2H2O。
与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式为:HCHO+4Cu(OH)2+2NaOHNa2CO3+2Cu2O↓+6H2O。
②用途及危害
a.用途:水溶液可用于浸制生物标本,用来生产酚醛树脂。
b.危害:引起人中毒。
6.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。
②35%~ 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。
④甲醛与苯酚发生缩聚反应生成酚醛树脂。
【易错警示】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醛类使酸性KMnO4溶液或溴水褪色,二者均为氧化反应。
◆考点02 酮的结构与性质
1.酮的结构
①羰基与两个烃基相连的化合物,酮的结构简式可表示为;官能团:,名称为酮羰基或羰基。
②饱和一元酮的组成通式为CnH2nO(n≥3),与同碳原子数的饱和一元醛、烯醇、烯醚等互为同分异构体。
2.酮的化学性质
①不能发生银镜反应,不能被新制Cu(OH)2氧化。
②能发生加成反应
3.丙酮
丙酮是最简单的酮,是无色透明的液体,沸点56.2℃,易挥发,可与水、乙醇等互溶,是重要的有机溶剂和化工原料。
◆考点03 羧酸的结构及其性质
1.概念:由烃基或氢原子与羧基相连而构成的有机化合物,官能团为—COOH。
2.羧酸的分类
羧酸
3.几种重要的羧酸
物质及名称
结构
类别
性质特点或用途
甲酸(蚁酸)
饱和一元脂肪酸
酸性,还原性(醛基)
乙二酸(草酸)
二元羧酸
酸性,还原性(+3价碳)
苯甲酸(安息香酸)
芳香酸
它的钠盐常作防腐剂
高级脂肪酸
RCOOH(R为碳原子数较多的烃基)
饱和高级脂肪酸常温呈固态;
油酸:C17H33COOH不饱和高级脂肪酸常温呈液态
4.羧酸的化学性质
①弱酸性:RCOOHRCOO-+H+
②酯化反应(取代反应)
5.羧酸的代表物——乙酸
(1)分子组成和结构
分子式
结构式
结构简式
官能团
C2H4O2
CH3COOH
—COOH
(2)物理性质
俗名
颜色
状态
溶解性
气味
醋酸
无色
通常为液体,温度低于16.6 ℃时凝结成类似冰一样的晶体
易溶于水
刺激性
(3)化学性质
乙酸的性质取决于羧基,反应时的主要断键位置如图:
a.酸性:乙酸是一种常见的有机酸,具有酸的通性,其酸性强于碳酸,但仍属于弱酸,电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+。
乙酸表现酸性的主要现象及化学方程式如下:
b.取代反应:
①与醇酯化:CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
②与NH3反应生成酰胺:CH3COOH+NH3+H2O
③α-H取代:CH3COOH+Cl2CH2ClCOOH+HCl
c.还原反应:CH3COOHCH3CH2OH
(4)用途
乙酸是食醋的有效成分(普通食醋中含有质量分数为3%~5%的乙酸),在食品工业中乙酸常用作酸度调节剂。另外,乙酸稀溶液常用作除垢剂,用来除去容器内壁的碳酸钙等污垢。
◆考点04 酯的结构及其性质
1.概念: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(酯基)。
2.酯的物理性质:具有芳香气味的液体,密度一般比水小,易溶于有机溶剂。
3.酯的化学性质
①酸性水解:。
②碱性水解:。
无机酸只起催化作用,碱除起催化作用外,还能中和水解生成的酸,使水解程度增大。
【易错警示】对酯的水解反应的理解: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,酯的水解平衡右移,水解程度增大。
4.酯在生产、生活中的应用
①日常生活中的饮料、糖果和糕点等常使用酯类香料。
②酯还是重要的化工原料。
5.酯化反应的五种常见类型总结
(1)一元羧酸与一元醇之间的酯化反应,如CH3COOH+HOC2H5CH3COOC2H5+H2O
(2)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应,如2CH3COOH++2H2O
(3)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应,如+2CH3CH2OH+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
(5)既含羟基又含羧基的有机物自身的酯化反应:此时反应有三种情形,可得到普通酯、环酯和高聚酯。如
◆考点05 油脂的结构及其性质
1.油脂的组成和结构
油脂是高级脂肪酸与甘油反应所生成的酯,由C、H、O三种元素组成,其结构可表示为
2.油脂的分类
3.油脂的物理性质
性质
特点
密度
密度比水小
溶解性
难溶于水,易溶于有机溶剂
状态
含有不饱和脂肪酸成分较多的甘油酯,常温下一般呈液态;
含有饱和脂肪酸成分较多的甘油酯,常温下一般呈固态
熔、沸点
天然油脂都是混合物,没有固定的熔、沸点
4.油脂的化学性质
①油脂的氢化(又称油脂的硬化)
烃基上含有碳碳双键,能与H2发生加成反应。如油酸甘油酯与H2发生加成反应的化学方程式为
经硬化制得的油脂叫人造脂肪,也称硬化油。
②酸性水解
如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为3C17H35COOH。
③碱性水解(又称皂化反应)
如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为
3C17H35COONa;
碱性条件下水解程度比酸性条件下水解程度大。
【易错警示】
(1)油脂属于酯类,但酯类物质不一定是油脂,油脂一定是高级脂肪酸与甘油形成的酯。注意不能写成“油酯”。油脂虽然相对分子质量较大,但不属于高分子化合物。
(2)液态的油脂烃基中含有不饱和键,能使溴水褪色。
(3)天然油脂一般都是混合物。
5.油脂的用途
①为人体提供能量,调节人体的生理活动。
②工业生产高级脂肪酸和甘油。
③制肥皂、油漆等。
◆考点06 胺的结构及其性质
1.胺的结构
(1)定义:烃基取代氨分子中的氢原子而形成的化合物叫做胺,胺也可以看作是烃分子中的氢原子被氨基所替代得到的化合物。
(2)通式:R—NH2,官能团的名称为氨基
如:甲胺的结构简式为CH3—NH2,苯胺的结构简式为。
(3)分类:根据取代烃基数目不同,胺有三种结构通式,分别为伯胺、仲胺、叔胺。
2.胺的物理性质
(1)状态:低级脂肪胺,如甲胺、二甲胺和三甲胺等,在常温下是气体,丙胺以上是液体,十二胺以上为固体。芳香胺是无色高沸点的液体或低熔点的固体,并有毒性。
(2)溶解性:低级的伯、仲、叔胺都有较好的水溶性,随着碳原子数的增加,胺的水溶性逐渐下降。
3.胺的化学性质:胺类化合物具有碱性
(1)电离方程式:RNH2+H2ORNH+OH-
(2)与酸反应:RNH2+HClRNH3Cl;RNH3Cl+NaOHRNH2+NaCl+H2O
4.用途:胺的用途很广,是重要的化工原料。例如,甲胺和苯胺都是合成医药、农药和染料等的重要原料。
◆考点07 酰胺的结构及其性质
1.酰胺的结构
(1)定义:羧酸分子中羟基被氨基所替代得到的化合物。
(2)通式:、、,其中酰胺基是酰胺的官能团,R1、R2可以相同,也可以不同,叫做酰基,叫做酰胺基。
2.几种常见酰胺及其名称
结构简式
名称
乙酰胺
苯甲酰胺
N,N二甲基甲酰胺
N-甲基-N-乙基苯甲酰胺
结构简式
名称
N-甲基乙酰胺
N-甲基苯甲酰胺
N,N-二甲基乙酰胺
N,N二甲基苯甲酰胺
3.酰胺()的化学性质——水解反应:酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可以发生水解反应。如果水解时加入碱,生成的酸就会变成盐,同时有氨气逸出。
(1)酸性(HCl溶液):RCONH2+H2O+HClRCOOH+NH4Cl
(2)碱性(NaOH溶液):RCONH2+NaOHRCOONa+NH3↑
4.应用
酰胺常被用作溶剂和化工原料。例如,N,N二甲基甲酰胺是良好的溶剂,可以溶解很多有机化合物和无机化合物,是生产多种化学纤维的溶剂,也用于合成农药、医药等。
1.(23-24高二下·安徽亳州·期中)分子式为C5H10O,且能够发生银镜反应的同分异构体共有(不考虑立体异构)
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
【答案】C
【解析】分子式为C5H10O,其不饱和度为1,能够发生银镜反应说明含有醛基-CHO,丁基C4H9-有4种结构,C5H10O可视为丁基上取代一个醛基,则同分异构体共有4种,故选C。
2.(23-24高二下·江苏宿迁·期中)β-苯基丙烯醛(结构简式如丁所示)可用于水果保鲜或制作食用香料,合成路线如图所示。下列说法正确的是
A.反应①为加成反应,反应②为消去反应
B.甲与乙互为同系物
C.1mol丁可被1mol新制完全氧化
D.1mol丙与足量金属钠反应放出
【答案】A
【解析】A.甲和乙发生加成反应生成丙,丙中醇羟基发生消去反应生成丁,所以反应①为加成反应,反应②为消去反应,故A正确;
B.甲中含有苯环,乙中不含苯环,甲、乙结构不相似,二者不互为同系物,故B错误;
C.醛基和氢氧化铜悬浊液反应的比例关系为-CHO~2Cu(OH)2,丁中含有1个醛基,所以1mol丁可被2mol新制Cu(OH)2完全氧化,故C错误;
D.醇羟基和Na反应生成氢气,且醇羟基和氢气的比例关系为2:1,则1mol丙与足量Na反应生成0.5mol氢气,生成氢气的质量=0.5mol×2g/mol=1g,故D错误;故选:A。
3.(23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期中)化合物Z是某有机合成中的中间体,可由以下两步制取:
下列说法正确的是
A.中含有键 B.Y中含有两种官能团
C.Z中所有碳原子不可能处于同一平面 D.Y、Z可以使溴的四氯化碳溶液褪色
【答案】D
【解析】A.X中苯环形成一个大π键,醛基中含有1个π键,2molX中含有2molπ键,故A错误;
B.Y中含有醛基、醚键、碳碳双键三种官能团,故B错误;
C.与苯环相连的碳原子一定与苯环共平面,与碳碳双键直接相连的原子共平面,单键可以旋转,碳碳双键和苯环平面可以共面,则Z中所有碳原子可能处于同一平面,故C错误;
D.Y、Z都有碳碳双键,可以与溴的四氯化碳溶液发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色,故D正确;故选D。
4.(23-24·浙江宁波·期中)乙醛与氢氰酸HCN,弱酸)能发生加成反应,生成2-羟基丙腈,历程如下:
下列说法不正确的是
A.因氧原子的电负性较大,醛基中的碳原子带部分正电荷,与作用
B.易挥发且有剧毒,是该反应不在酸性条件下进行的原因之一
C.往丙酮与反应体系中加入一滴溶液,反应速率明显加快,因此碱性越强,上述反应越容易进行
D.与加成的反应速率:
【答案】C
【解析】A.氧原子的电负性较大,电子对偏向O原子,则醛基中的碳原子带部分正电荷,与CN-作用,A正确;
B.酸性条件下易生成HCN,HCN易挥发且有剧毒,是该反应不在酸性条件下进行的原因之一,B正确;
C.滴KOH溶液,反应速率明显加快,但碱性溶液中-CN易发生水解,则碱性不能太强,C错误;
D.硝基活化醛基,则与HCN加成的反应速率:,D正确;故选C。
5.(23-24高二下·河北·期中)利用如下合成路线可以合成重要的有机物中间体。下列相关有机物的说法错误的是
A.甲与丙互为同系物 B.丙在一定条件下能发生消去反应
C.可利用金属钠检验甲中是否混有丙 D.甲、乙和丙均能与银氨溶液发生银镜反应
【答案】A
【解析】A.丙的结构中含有羟基,甲不含羟基,甲的分子式为,丙的分子式为,二者不互为同系物,A错误;
B.丙的结构中含有羟基、且与羟基相连碳原子的邻碳上有H原子,具有醇的性质,在一定条件下能发生消去反应,B正确;
C.甲与金属钠不反应,丙的结构中含有羟基,与金属钠能反应生成氢气,故可利用金属钠检验甲中是否混有丙,C正确;
D.甲、乙和丙结构中均含有醛基,均能与银氨溶液发生银镜反应,D正确;故选A。
6.(23-24高二下·北京·期中)香茅醛可作为合成青蒿素的中间体,其结构简式如图。下列关于香茅醛的叙述正确的是
A.香茅醛与乙醛互为同系物
B.香茅醛能发生消去反应
C.与氢气发生加成反应,1mol香茅醛最多消耗1mol氢气
D.理论上,1mol香茅醛能与足量银氨溶液反应生成2mol银
【答案】D
【解析】A.结构相似且分子组成上相差一个或多个CH2原子团的有机物互为同系物,香茅醛含有碳碳双键和醛基(-CHO),乙醛含有-CHO,二者所含有的官能团不同,不是同系物,A错误;
B.香茅醛分子中含碳碳双键和醛基(-CHO),不含醇羟基、卤素原子等结构,不能发生消去反应,B错误;
C.1mol该物质含有1mol碳碳双键和1mol醛基,因此最多可与2molH2发生加成反应,C错误;
D.一个香茅醛分子中含一个醛基(-CHO),由“”知,1mol香茅醛能与足量银氨溶液反应生成2mol银,D正确;故选D。
7.(24-25高二上·广西南宁·期中)化合物Z是药物合成的重要中间体,其合成路线如下。下列有关X、Y、Z的说法不正确的是
A.X中所有碳原子可能共平面
B.Y分子与的醇溶液在加热条件下能发生消去反应
C.1Z最多能与5发生加成反应
D.Z分子中手性碳原子数为3个
【答案】D
【解析】A.X中苯环上所有原子共平面,与酮羰基直接相连的原子与酮羰基共平面,单键可以旋转,所以该分子中所有碳原子可能共平面,故A正确;
B.碳溴键的邻碳上有H原子,Y在的醇溶液、加热条件下能发生消去反应,故B正确;
C.1苯环与3mol发生加成反应,2酮羰基与2mol发生加成反应,因此1Z最多能与5发生加成反应,故C正确;
D.Z分子中手性碳原子如图,有2个手性碳原子,故D错误;故选D。
8.(23-24高二下·浙江·期中)辅酶具有预防动脉硬化的功效,其结构简式如下。下列有关的说法不正确的是
A.Q10中含有3种官能团
B.分子中含有13个甲基
C.分子中的四个氧原子及六元环上的碳原子在同一平面
D.Q10可发生取代反应和加成反应
【答案】B
【解析】A.由题干Q10的结构简式可知,Q10中含有醚键、酮羰基和碳碳双键等3种官能团,A正确;
B.由题干Q10的结构简式可知,分子中含有14个甲基其中最右端上仍然是甲基,B错误;
C.由题干Q10的结构简式可知,碳碳双键和酮羰基均为平面结构,则分子中的四个氧原子及六元环上的碳原子在同一平面,C正确;
D.由题干Q10的结构简式可知,Q10中含有烃基则可发生取代反应,含有碳碳双键和酮羰基则可发生加成反应,D正确;故选B。
9.(2025高二·河北衡水·联考)某药物中间体合成路线如下(部分产物已略去),已知A能发生银镜反应,下列说法正确的是
A.A的结构简式为
B.B中还含有羟基
C.步骤⑤的反应类型是取代反应
D.E发生消去反应的条件是醇溶液、加热
【答案】C
【分析】由逆合成分析法分析步骤⑤条件可知,E发生分子内酯化反应生成,可知E为,D为;A与乙酸反应生成B,B发生催化氧化反应生成C,C发生水解反应得到D,结合A的化学式及A→B→C的反应条件,则C为,B为,A为,以此来解答;
【解析】A.根据上述分析可知,A的结构简式为,A错误;
B.B为,分子中含酯基、醛基,不含羟基,B错误;
C.步骤⑤是E发生的分子内酯化反应,属于取代反应,C正确;
D.E含,且与羟基相连碳原子的邻位碳原子上含有氢原子,故在浓硫酸、加热条件下可发生消去反应,D错误;故选C;
10.(24-25高二上·云南·期中)吲哚乙酸(结构简式如图所示)是具有生长素效应的化学物质,下列有关吲哚乙酸的说法错误的是
A.能与碳酸氢钠溶液反应 B.能发生氧化反应和加成反应
C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.一定条件下,能与乙醇发生取代反应
【答案】C
【解析】A.该物质分子中含有-COOH,具有酸性,能够与碳酸氢钠溶液反应,A正确;
B.该物质分子中含有不饱和的碳碳双键,能够发生氧化反应;在一定条件下也能够与H2、Br2等发生加成反应,B正确;
C.该物质分子中含有不饱和的碳碳双键,能够被酸性KMnO4溶液氧化,因而能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;
D.该物质分子中含有-COOH,能够与乙醇在一定条件下发生酯化反应产生酯和水,发生反应时,脱水方式是:羧酸脱去羟基醇脱去羟基的氢原子,酯化反应属于取代反应,D正确;故选C。
11.(24-25高二上·江苏·联考)肉桂酸是一种香料,具有很好的保香作用。利用苯甲醛与乙酸酐发生Perkin反应可制备肉桂酸,方法如下:
下列说法错误的是
A.肉桂酸存在顺反异构体
B.苯甲醛和肉桂酸均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.可以利用银镜反应检验粗产品中是否含有苯甲醛
D.肉桂酸与安息香酸()互为同系物
【答案】D
【解析】A.碳碳双键的碳原子上连有2个不同的基团时存在顺反异构,根据结构简式可知肉桂酸存在顺反异构体,A正确;
B.苯甲醛含醛基,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,肉桂酸含碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,因此苯甲醛和肉桂酸均能使酸性高锰酸钾溶液褪色, B正确;
C.从题给反应来看,所涉及物质只有苯甲醛含醛基,因此可以利用银镜反应检验粗产品中是否含有苯甲醛,C正确;
D.肉桂酸含碳碳双键,安息香酸不含碳碳双键,二者结构不相似,不互为同系物,D错误;故选D。
12.(24-25高二上·江苏盐城·联考)D为芳香族化合物,有机物M可由A()按如图路线合成:
已知:ⅰ.,X为卤素原子;
ⅱ.同一个碳原子上连有两个羟基的有机物不稳定,易脱水形成羰基;
ⅲ.。
下列有关说法错误的是
A.C、F中含有相同的官能团 B.B能与H发生取代反应
C.可利用酸性高锰酸钾溶液鉴别E和G D.M的结构简式为
【答案】C
【分析】A()和水在催化剂作用下发生加成反应生成B,则B为,B经过催化氧化生成C,则C为,D为芳香族化合物,结合分子式可知D为,D与氯气光照条件发生取代反应生成E,氯原子取代甲基上的H原子,则E的结构简式为,E经过氢氧化钠水溶液发生取代反应生成F,已知同一个碳原子上连有两个羟基的有机物不稳定,易脱水形成羰基,则F的结构简式为,苯甲醛F和乙醛C发生题目中已知iii的反应生成G,则G的结构简式为,G经过银氨溶液氧化再经酸化后生成H,则H的结构简式为,H和甲醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成M,则M的结构简式为,据此解答,
【解析】A.由分析可知,C、F中含有相同的官能团醛基,故A正确;
B.B为,H为,两者能发生取代(酯化)反应,故B正确;
C.E为,与苯环相连的碳上有氢,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,G为,含有碳碳双键和醛基,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别两者,故C错误;
D.由分析可知,M的结构简式为,故D正确;故选C。
13.(24-25高二上·河南·期中)某功能高分子材料Z的合成路线如图所示:
下列说法错误的是
A.试剂X的名称为丙酸 B.试剂M的结构简式为HOCH2CH2OH
C.Y中含有三种官能团 D.Y转化为Z的反应是加聚反应
【答案】A
【分析】由Z的结构可推出Y为,再结合X的结构和反应条件,可知X与M发生酯化反应生成Y,推出M为HOCH2CH2OH,据此作答。
【解析】A.X中含有碳碳双键和羧基,其名称为丙烯酸,故A错误;
B.根据分析可知,M为HOCH2CH2OH,故B正确;
C.Y中含有碳碳双键、酯基、羟基三种官能团,故C正确;
D.Y含有碳碳双键,发生加聚反应生成高分子Z,故D正确;故选A。
14.(23-24高二上·广东汕头·期中)莽草酸可用于合成药物达菲,其结构简式如图,下列关于莽草酸的说法正确的是
A.分子式为 B.分子中含有2种官能团
C.可发生加成、取代反应和氧化反应 D.莽草酸可与反应
【答案】C
【解析】A.由结构简式可知分子式为C7H10O5,故A错误;
B.含-OH、碳碳双键、-COOH,为三种官能团,故B错误;
C.含碳碳双键可发生加成反应、氧化反应,含-OH、-COOH可发生取代反应,羟基相连的碳原子上有氢原子,可发生氧化反应,故C正确;
D.-OH、-COOH均与Na反应,则1mol莽草酸与4mol金属Na反应,故D错误;故选:C。
15.(24-25高二·河北衡水·统考)如图是天冬氨酰苯丙氨酸甲酯(aspartame)的结构简式。下列关于aspartame的说法不正确的是
A.是芳香族化合物
B.分子中含有的官能团有氨基、羧基、酯基、酰胺基
C.既能与反应,也能与反应
D.最多能与反应
【答案】D
【解析】A.由于分子中含有苯环,所以属于芳香族化合物,A正确;
B.分子中含有氨基、羧基、酯基和酰胺基4种官能团,B正确;
C.羧基能与反应,氨基能与反应,C正确;
D.羧基、酯基和酰胺基都能与反应,最多能与反应,D错误;故选D。
16.(24-25高二上·江苏南通·联考)碳酸甘油酯是一种重要的绿色有机化合物,其一种合成方法如下:
下列有关说法正确的是
A.环氧丙烷分子中三种原子的电负性大小为
B.碳酸丙烯酯分子中键和键数目比为
C.甘油在水中的溶解度比碳酸甘油酯在水中的溶解度大
D.1,丙二醇与足量氢溴酸混合共热最多生成2种有机取代产物
【答案】C
【解析】A.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;三种原子的电负性大小为,A错误;
B.碳酸丙烯酯的结构式为,σ键和π键数目比为13:1,B错误;
C.羟基是亲水基团,甘油分子中有更多的羟基,所以甘油在水中的溶解度比碳酸甘油酯在水中的溶解度大,C正确;
D.1,2-丙二醇与足量氢溴酸混合共热,可发生一取代、二取代,生成的有机取代产物有 ,最多有3种,D错误;故选C。
17.(24-25高二上·湖北·期中)右图为合成某内酰胺的一种中间产物的结构,下列关于该物质说法错误的是
A.分子式为
B.含有氰基、酮羰基、酯基三种官能团
C.该物质能发生氧化反应、取代反应
D.与氢氧化钠溶液反应,产物可能都溶于水
【答案】A
【解析】A.根据有机物结构简式得到分子式为C10H15NO3,故A错误;
B.含有氰基、酮羰基、酯基三种官能团,故B正确;
C.该物质燃烧为氧化反应,甲基及酯基能发生取代反应,故C正确;
D.酯基不在NaOH溶液下水解,生成钠盐及醇,均可以溶于水,故D正确;
综上所述,答案为A。
18.(23-24高二下·安徽淮北·期中)某油脂的结构如下图所示,下列有关该油脂的叙述错误的是
A.属于纯净物
B.能制取肥皂
C.该物质最多可与氢气加成
D.与其互为同分异构体且完全水解后产物相同的油脂有3种
【答案】D
【解析】A.有确定结构属于纯净物,该油脂结构确定,因此属于纯净物,故A正确;
B.油脂在碱性条件下水解生成的高级脂肪酸钠是肥皂的主要成分,,故B正确;
C.从该油脂的结构可知,1分子该油脂有6个碳碳双键,因此1mol该物质最多可与6mol氢气加成,故C正确;
D.与其互为同分异构体且完全水解后产物相同,则与甘油发生酯化的高级脂肪酸相同,只是发生酯化反应的位置不同,中间碳上的高级脂肪酸可分别与上、下的高级脂肪酸互换位置,因此存在两种同分异构体,故D错误;故选D。
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