第三章 烃的衍生物-2024-2025学年高二化学期末复习系列（十年高考真题同步学与考）

· 卤代烃 一、卤代烃的概述 1．卤代烃的概念、官能团、分类及命名 概念 烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物称为卤代烃 官能团 碳卤键 表示 R－X(X＝F、Cl、Br、I)，饱和一卤代烃的通式为CnH2n＋1X (n≥1) 分类 命名 类似于烃的命名方法：将卤素原子作为取代基 2．物理性质 几种卤代烃的密度和沸点 状态 常温下，卤代烃中除个别(CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2==CH－Cl)为气体外，大多为液体或固体 溶解性 卤代烃不溶于水，可溶于有机溶剂，某些卤代烃本身就是很好的有机溶剂，如：CCl4、氯仿(CHCl3) 沸点 卤代烃属于分子晶体，沸点取决于范德华力。卤代烃随相对分子质量增大，分子间范德华力增强，沸点则升高 ①卤代烃的沸点都高于相应的烃，如：沸点CH3CH3＜CH3CH2Br ②卤代烃的沸点一般随碳原子数目的增加而升高，如：沸点CH3Cl＜CH3CH2Cl 密度 ①卤代烃的密度高于相应的烃 ②卤代烃的密度一般随烃基中碳原子数目的增加而减小，如：ρ(CH3Cl)＞ρ(CH3CH2Cl) ③一氟代烃、一氯代烃的密度比水的小，其余的密度比水大 ④记住常见卤代烃的密度：氯仿、四氯化碳、溴乙烷、1，2－二溴乙烷、溴苯的密度均大于水的密度 3．卤代烃的用途与危害 （1）用途 ①可作灭火剂：在消防上使用的卤代烃灭火剂，可用于资料室、变电站、博物馆等场所 ②可作有机溶剂：卤代烃时良好的有机溶剂，如：CCl4、氯仿 ③可作清洗剂：在清洗行业中常用作清洗剂，应用于衣物干洗和机械零件的洗涤 ④可作制冷剂：有些卤代烃。如氟氯代烃(商品名氟利昂)是含有氟和氯的烷烃衍生物，他们的化学性质稳定，无毒，具有不燃烧、易挥发、易液化等特性，曾被广泛用作制冷剂和溶剂 （2）危害：含氯、溴的氟代烷可对臭氧层产生破坏作用，使臭氧层产生“臭氧空洞”，危及地球上的生物。氟利昂(以CCl3F为例)破坏臭氧层的反应过程可表示为： CCl3FCCl2F·＋Cl· Cl·＋O3O2＋ClO· ClO·＋O·O2＋Cl· 二、卤代烃的化学性质——以溴乙烷为例 1．溴乙烷的分子结构 分子式 电子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间充填模型 官能团 C2H5Br CH3CH2Br 或C2H5Br －Br 2．溴乙烷的物理性质 颜色 状态 沸点 密度 溶解性 无色 液体 38.4℃ 大于水 难溶于水，可溶于多种有机溶剂 3．溴乙烷的化学性质 （1）取代反应(水解反应) 实验步骤 取一支试管，滴入10~15滴溴乙烷，再加入1 mL 5% NaOH溶液，振荡后加热，静置。待溶液分层后，用胶头滴管小心吸取少量上层水溶液，移入另一支盛有1 mL稀硝酸的试管中，然后加入2滴AgNO3溶液，观察现象。 实验装置 实验现象 ①中溶液分层 ②中有机层厚度减小，直至消失 ④中有淡黄色沉淀生成 实验结论 溴乙烷与NaOH溶液共热产生了Br－ 反应方程式 CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr 反应类型 取代反应，也称水解反应 反应机理 在卤代烃分子中，由于卤素原子的电负性比碳原子的大，使C－X的电子向卤素原子偏移，进而使碳原子带部分正电荷(δ＋)，卤素原子带部分负电荷(δ－)，这样就形成一个极性较强的共价键：Cδ＋－Xδ－。因此，卤代烃在化学反应中，C－X较易断裂，使卤素原子被其他原子或原子团所取代，生成负离子而离去 条件 NaOH的水溶液、加热 规律 R－X＋NaOHR－OH＋NaX CH3CH2－Cl＋NaOHCH3CH2－OH＋NaCl （卤素原子与苯环相连(溴苯)，水解反应较难进行） （2）消去反应 ①溴乙烷的消去反应：将溴乙烷与强碱(如NaOH或KOH)的乙醇溶液共热，溴乙烷可以从分子中脱去HBr，生成乙烯 ②反应类型：消去反应——又称为消除反应 ③消去反应的概念：有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子(如：H2O、HX等)，而生成不饱和键化合物的反应，叫消去反应(消除反应)。一般来说，消去反应是发生在两个相邻碳原子上 ④反应机理： ⑤卤代烃消去反应的条件：强碱的乙醇溶液、加热 ⑥能发生消去反应的卤代烃，在结构上必须具备两个条件：一是分子中碳原子数大于或等于2；二是与－X相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子。如：CH3Cl、C(CH3)3－CH2Br等不能发生消去反应 ⑦卤代烃消去反应的规律： a．有两个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时，发生消去反应时，可生成两种不同的产物 如：发生消去反应的产物有两种：CH3－CH==CH－CH3、CH2==CH－CH2－CH3 b．有三个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时，发生消去反应时，可生成三种不同的产物 如：3－甲基－3－溴己烷()发生消去反应时，生成物有三种 c．二元卤代烃发生消去反应后可能在有机物中引入一个碳碳双键、两个碳碳双键或一个碳碳三键 ， CH3－CH2－CHCl2＋2NaOHCH3－C≡CH↑＋2NaCl＋2H2O d．苯环上的卤原子不能发生消去反应，如：溴苯就不能发生消去反应 ⑧实验探究 实验步骤 向圆底烧瓶中加入2.0 g NaOH和15 mL无水乙醇，搅拌。再向其中加入5 mL 1－溴丁烷和几片碎瓷片，微热。将产生的气体通入盛水的试管后，再用酸性高锰酸钾溶液进行检验。 实验装置 实验现象 反应产生的气体经水洗后，使酸性KMnO4溶液褪色 微点拨 盛水的试管的作用：除去挥发出来的乙醇，因为乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色，干扰丁烯的检验 除酸性高锰酸钾溶液外还可以用溴的四氯化碳溶液来检验丁烯，此时气体不用先通入水中，因为乙醇与溴不反应，不会干扰丁烯的检验 ⑨卤代烃的消去反应和取代反应的比较 取代反应 消去反应 卤代烃的结构特点 一般是1个碳原子上只有1个－X 与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子 反应实质 －X被－OH取代 脱去1个HX分子，形成不饱和键 反应条件 强碱的水溶液、加热 强碱的醇溶液、加热 化学键变化 主要产物 醇 烯烃或炔烃 三、卤代烃中卤素原子的检验及卤代烃的制取方法 1．卤代烃中卤素原子的检验 （1）实验原理：卤代烃中的卤素原子是以共价键与碳原子相结合的，在水中不能直接电离产生卤素离子(X－)，更不可能与AgNO3溶液反应，因此不能直接用AgNO3溶液来检验卤代烃中的卤族元素。而应先通过水解反应或消去反应将卤素原子转化为卤素离子，再加稀硝酸酸化，最后加AgNO3溶液，根据产生沉淀的颜色检验 （2）实验步骤和相关方程式 实验步骤 相关方程式 取少量卤代烃于试管中，加入NaOH水溶液，加热，冷却后，加入稀硝酸中和溶液至酸性，再加入AgNO3溶液。若出现黄色沉淀，则卤代烃中含有I－离子；若出现浅黄色沉淀，则卤代烃中含有Br－离子；若出现白色沉淀，则卤代烃中含有Cl－离子 R－X＋NaOHROH＋NaX HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3 （3）实验流程： 注意 ①条件：NaOH水溶液，加热 ②一定要先加入稀硝酸中和溶液至酸性，再加入硝酸银溶液，否则会出现Ag2O黑色沉淀，影响卤原子的检验 2．制取卤代烃的方法 （1）烷烃和芳香烃的卤代反应 ①乙烷的光照取代 CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl ②环己烷的光照取代 ③苯环的取代 ④甲苯的侧链光照取代 ⑤丙烯上的甲基在500℃～600℃取代 （2）不饱和烃与卤素单质、卤化氢的加成反应 ①丙烯与溴的加成 ②丙烯与溴化氢的加成 ③乙炔与溴的加成 HC≡CH＋Br2CHBr==CHBr CHBr==CHBr＋Br2CHBr2－CHBr2 ④乙炔与溴化氢的加成 HC≡CH＋HClCH2==CHCl · 醇 一、醇的概述 1．醇的概念、官能团、分类及命名 概念 羟基与饱和碳原子相连的化合物称为醇，或者说羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物 官能团 羟基(－OH) 醇的表示方法 烷烃衍生出来的一元醇，叫做饱和一元醇，通式：CnH2n＋1OH(n≥1)，可简写为R－OH 分类 命名 （1）选主链，称某醇：选择含有与羟基相连的碳原子的最长碳链作为主链，根据碳原子数目称为“某醇” （2）编号位，定支链：从离羟基最近的一端给主链碳原子依次编号 （3）按规则，写名称：取代基位次－(取代基个数)取代基名称－羟基位次－某醇 注意 ①羟基连接在双键碳、三键碳上，该物质不稳定，会异构化转化为其它物质 如：乙烯醇会转化为乙醛 ②同一个碳上不能连接有多个羟基，易脱水转化为其它有机物，如： ③用系统命名法命名醇，确定最长碳链时不能把－OH看作链端，只能看作取代基，但选择的最长碳链必须连有－OH ④多元醇的命名时，要选取含有尽可能多的带羟基的碳链作为主链，羟基的数目写在“醇”字的前面，用“二、三、四”等数字表示 醇 名称 3－甲基－2－丁醇 3－甲基－1，3－丁二醇 1－丙醇或正丙醇 2－丙醇或异丙醇 3－甲基－3－己醇 苯甲醇 环己醇 2－丁烯醇 2．醇的物理性质 状态 C1～C4的低级一元醇，是无色流动的液体，C5～C11为油状液体，C12以上高级一元醇是无色蜡状固体 溶解性 ①醇在水中的溶解度一般随分子中碳原子数的增加而降低，原因是极性的－OH在分子中所占的比例逐渐减少 ②醇的溶解度大于含有相同碳原子数烃类的溶解度，原因是醇分子中的羟基属于极性基团且能与水形成氢键 ③甲醇、乙醇和丙醇均可与水互溶，因为醇分子与水分子之间形成了氢键 沸点 ①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。其原因是醇分子中羟基的氧原子与另一醇分子羟基的氢原子间存在着氢键 ②饱和一元醇，随分子中碳原子个数的增加，醇的沸点升高 ③碳原子数相同时，羟基个数越多，醇的沸点越高，如乙二醇的沸点高于乙醇，1，2，3－丙三醇的沸点高于1，2－丙二醇，1，2－丙二醇的沸点高于1－丙醇，其原因是：醇分子中，随着羟基数目增多，分子间形成氢键越多，分子间作用力越大，醇的沸点也就越高 3．几种重要的醇 名称 结构简式 性质 用途 甲醇 CH3OH 无色透明、易挥发的液体；能与水及多种有机溶剂混溶；甲醇有毒，误服会损伤视神经，甚至致人死亡 化工原料、燃料 乙二醇 无色、黏稠的液体，有甜味、能与水混溶，能显著降低水的凝固点 发动机防冻液的主要化学成分，也是合成涤纶等高分子化合物的主要原料 丙三醇 (甘油) 无色、黏稠的液体，能与水以任意比例混溶，具有很强的吸水能力 吸水能力——配制印泥、化妆品；凝固点低——作防冻剂；三硝酸甘油酯俗称硝化甘油——作炸药等 二、醇的化学性质——以乙醇为例 (一)乙醇的结构、物理性质及用途 分子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间充填模型 官能团 C2H6O CH3CH2OH 或C2H5OH 羟基 (－OH) 物理性质 乙醇俗称酒精，无色、有特殊香味的液体，密度比水的小，易挥发，与水以任意比例互溶，能溶解多种有机物和无机物 用途 （1）燃料：用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料 （2）化工原料和溶剂：用于生产医药、香料、化妆品、涂料等 （3）消毒剂：医疗上常用体积分数为75%的乙醇溶液作消毒剂 注意：通过蒸馏法分离乙醇和水时，当乙醇的体积分数达到95%左右时，乙醇和水会形成共沸物。应在体积分数为95%的乙醇中先加生石灰，再蒸馏 (二)乙醇的化学性质 醇的化学性质主要由羟基官能团所决定。在醇分子中，由于氧原子吸引电子的能力比氢原子和碳原子的强，使O－H和C－O的电子都向氧原子偏移。因此，醇在发生反应时，O－H容易断裂，使羟基中的氢原子被取代；同样C－O也易断裂，使羟基被取代或脱去，从而发生取代反应或消去反应 1．乙醇与钠反应 （1）实验探究 实验过程 在盛有少量无水乙醇的试管中，加入一小块新切开的、用滤纸吸干表面煤油的钠，在试管口迅速塞上带尖嘴导管的橡胶塞，用小试管收集气体并检验其纯度，然后点燃，再将干燥的小烧杯罩在火焰上。待烧杯壁上出现液滴后，迅速倒转烧杯，向其中加入少量澄清石灰水。观察现象，并与前面做过的水与钠反应的实验现象进行比较 实验操作 实验现象 ①钠开始沉于试管底部，有无色无味气泡产生，钠被气体带着上浮，慢慢变小直至消失②点燃，火焰呈淡蓝色 ③试管内壁有液滴产生 ④向试管中加入澄清石灰水，澄清石灰水不变浑浊 实验结论 乙醇与钠反应产生了氢气 反应的方程式 2C2H5OH＋2Na2CH3CH2ONa＋H2↑ 反应实质 钠置换了羟基中的氢，生成氢气和乙醇钠 与钠和H2O反应比较 现象：剧烈程度比水弱，钠沉在乙醇底部，且没有熔化成金属小球 物理性质：ρ(H2O)＞ρ(Na)＞ρ(C2H5OH) 化学性质：乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼 注意 ①钠与乙酸、水、乙醇反应的剧烈程度依次减弱 ②醇与Na反应时：2R－OH～2Na～H2，即：1 mol－OH生成0.5 mol H2 2．取代反应 （1）乙醇与氢卤酸反应：CH3CH2OH＋HBrCH3CH2Br＋H2O ①反应机理： (反应时，乙醇分子断裂的键为C－O) ②应用：制备卤代烃 ③反应条件：浓氢卤酸、加热 （2）乙醇分子间脱水生成乙醚：C2H5OH＋HOC2H5C2H5OC2H5＋H2O ①反应机理：一个醇分子脱羟基，另一个醇分子脱氢 ②浓H2SO4是催化剂和脱水剂，是参加反应的催化剂 ③甲醇和乙醇的混合物与浓硫酸共热生成醚的种类分别为：CH3OCH3、CH3OCH2CH3、CH3CH2OCH2CH3 注意： ①乙醚是一种无色、易挥发的液体，沸点34.5 ℃，有特殊气味，具有麻醉作用。乙醚微溶于水，易溶于有机溶剂，它本身是一种优良溶剂，能溶解多种有机物 ②醚的官能团叫醚键，表示为，醚的结构可用R－O－R′表示，R、R′都是烃基，可以相同也可以不同 （3）乙醇与乙酸发生酯化反应(反应机理：酸脱羟基醇脱氢) 3．消去反应——乙烯的实验室制法 （1）实验探究 实验步骤 ①在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸(体积比约为1∶3)的混合液20ml，放入几片碎瓷片，以避免混合液在受热时暴沸。加热混合溶液，使液体温度迅速升到170 ℃ ②将生成的气体先通入氢氧化钠溶液除去杂质，再分别通入酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液中，观察实验现象 实验装置 实验现象 酸性高锰酸钾溶液褪色，溴的四氯化碳溶液褪色 实验结论 乙醇在浓硫酸作用下，加热到170 ℃，发生了消去反应，生成乙烯 反应方程式 CH3CH2OHCH2==CH2↑＋H2O 反应类型 消去反应 反应机理 注意： 氢氧化钠溶液的作用：除去混在乙烯中的CO2、SO2等杂质，防止其中的SO2干扰乙烯与溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液的反应 （2）醇消去反应条件：浓H2SO4、加热 （3）能发生消去反应的醇，在结构上必须具备两个条件：一是分子中碳原子数必须大于或等于2，二是与－OH相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子。如：CH3OH、(CH3)3CCH2OH不能发生消去反应生成烯烃 （4）醇消去反应的规律： ①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、、都不能发生消去反应 ②若醇分子中与－OH相连的碳原子有两个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时，发生消去反应时，可生成两种不同的产物 如：发生消去反应的产物有两种：CH3－CH==CH－CH3、CH2==CH－CH2－CH3 ③若醇分子中与－OH相连的碳原子有三个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时，发生消去反应时，可生成三种不同的产物 如：3－甲基－3－己醇()发生消去反应时，生成物有三种 ④二元醇发生消去反应后可能在有机化合物中引入碳碳三键或两个碳碳双键。如：发生消去反应可生成HC≡CH 4．乙醇的氧化反应 （1）乙醇的燃烧反应：CH3CH2OH＋3O22CO2＋3H2O ①现象：产生淡蓝色火焰，放出大量的热 ②乙醇能作为绿色能源的原因：燃烧放出大量的热、燃烧产物无污染、可再生能源 （2）乙醇与氧气的催化氧化 ①实验探究 实验步骤 向试管中加入少量乙醇，取一根铜丝，下端绕成螺旋状，在酒精灯上灼烧后插入乙醇，反复几次。注意观察反应现象，小心地闻试管中液体产生的气味 实验操作 实验现象 红色的铜丝加热变为黑色，插入乙醇中变为红色，反复几次，闻到刺激性气味 实验结论 乙醇在加热和有催化剂(如Cu或Ag)存在的条件下，可被空气中的氧气氧化为乙醛 反应方程式 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O ②催化氧化的机理：乙醇催化氧化时，乙醇分子断开O－H键和与羟基直接相连的碳上的C－H键，形成一个 C==O双键，脱下来的氢原子与氧气分子中的氧原子结合生成水。乙醇催化氧化生成乙醛时，乙醇分子并未得到氧，而是失去两个氢原子生成乙醛分子，因此乙醇变成乙醛的反应实质是去氢的反应，属于有机反应类型的氧化反应。(氧化反应：加氧去氢) ③乙醇催化氧化的过程 a．将弯成螺旋状的铜丝灼烧，铜丝表面变黑色：2Cu＋O22CuO b．将灼烧后的铜丝插入乙醇中，铜丝表面由黑变红：CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋H2O＋Cu 总化学方程式：2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O (反应中Cu作催化剂) ④醇的催化氧化的反应条件：Cu或Ag、加热 ⑤醇发生催化氧化对结构的要求：与－OH相连的碳原子上至少要有一个氢原子，即具有或 ⑥醇的催化氧化生成物的规律 a．－OH连在链端点碳原子上的醇，即R－CH2OH结构的醇，被氧化成醛 如：2R－CH2OH＋O22R－CHO＋2H2O b．与－OH相连碳原子上只有一个氢原子的醇，即结构的醇，被氧化成酮，(其中R1、R2为烃基，可以相同，可以不相同) 如： c．与－OH相连碳原子上没有氢原子的醇，即结构的醇(R、R1、R2为烃基，可相同可不同)，不能被催化氧化 （3）乙醇与强氧化剂反应：乙醇与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应，被直接氧化为乙酸 实验步骤 在试管中加入酸性重铬酸钾溶液，然后滴加乙醇，充分振荡，观察实验现象 实验装置 实验现象 溶液由橙色变为墨绿色 反应原理 CH3CH2OHCH3COOH 应用 酸性重铬酸钾溶液遇乙醇后，溶液由橙色变为绿色，该反应可以用来检验司机是否酒后驾车 注意： ①乙醇能被酸性重铬酸钾溶液氧化，其氧化过程分为两个阶段： ②氧化反应：有机化合物分子中失去氢原子或加入氧原子的反应叫做氧化反应 ③还原反应：有机化合物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应叫做还原反应 三、醇的同分异构体的找法 饱和醇通式 CnH2n+2O 类别异构体 醇 (n≥1) 醚 (n≥2) 方法 羟基取代氢原子 在C－C单键之间插入氧原子 以“C5H10O”为例 箭头指向是指羟基取代氢原子 、 、 箭头指向是指在C－C单键之间插入氧原子 、、 醇的同分异构体书写练习 醇 (n≥1) 醚 (n≥2) n＝1 CH3OH n＝2 CH3CH2OH CH3－O－CH3 n＝3 n＝4 、 、 · 酚 一、苯酚的组成、结构与物理性质 1．酚的概念：羟基与苯环碳原子直接相连而形成的化合物叫做酚，官能团为羟基(－OH) 如：(苯酚)、(邻甲基苯酚)、(2－萘酚) 2．苯酚的组成和结构 分子式 俗称 结构式 结构简式 球棍模型 空间充填模型 官能团 C6H6O 石炭酸 或 羟基 (－OH) 颜色状态 纯净的苯酚是无色晶体，有特殊的气味，熔点43℃，但放置时间较长的苯酚往往是粉红色的，这是部分苯酚被空气中的氧气氧化所致 溶解性 室温下，苯酚在水中的溶解度是9.2 g，当温度高于65℃时，苯酚能与水混溶。苯酚易溶于乙醇、苯等有机溶剂 毒性 苯酚有毒，对皮肤有腐蚀性，如不慎沾到皮肤上，应立即用乙醇冲洗，再用水冲洗 注意： ①苯酚的溶解度与温度的关系 较多的苯酚溶于水形成浑浊液，加热至65℃以上时变澄清，再冷却又变浑浊 ②苯酚的分离：苯酚的浑浊液静置后会分层，但下层不是苯酚的固体沉淀，而是苯酚的油状液体，因此要将析出的苯酚分离，不是过滤法，而是分液的方法 ③苯酚易被空气中的氧气氧化，应密封保存 二、苯酚的化学性质 1．酸性——弱酸性，俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使石蕊试液变红 实验步骤 （1）向盛有0.3 g 苯酚晶体的试管中加入2 mL 蒸馏水，振荡试管 （2）向试管中逐滴加入5% NaOH溶液并振荡试管 （3）再向试管中加入稀盐酸或者通入二氧化碳 实验操作 实验现象 试管①中：得到浑浊液体 试管②中：液体变澄清 试管③④中：液体变浑浊 结论 室温下，苯酚在水中溶解度较小 苯酚能与NaOH溶液反应，表现出酸性 酸性：HCO3－＜＜H2CO3 反应方程式 试管②中 试管③中 试管④中 解释 苯酚中的羟基与苯环直接相连，苯环与羟基之间相互作用使酚羟基在性质上与醇羟基有显著差异。由于苯环对羟基的影响，使苯酚中羟基上的氢原子更活泼，在水溶液中能发生微弱电离，显弱酸性。电离方程式为：C6H5OHC6H5O－＋H＋ （1）与Na反应： (比Na与水、Na与乙醇反应都要剧烈) （2）与Na2CO3的反应： 注意 ①酸性强弱：H2CO3＞苯酚＞HCO3- ②向苯酚钠溶液中通入二氧化碳有白色浑浊物苯酚出现，但不论CO2是否过量，生成物均为NaHCO3，不会生成Na2CO3 ③制备苯酚，可以利用强酸制弱酸的原理，向苯酚钠溶液中加入稀盐酸或者通入CO2气体 2．取代反应——羟基对苯环的影响 （1）苯酚与浓溴水反应实验探究 实验步骤 向试管中加入0.1 g 苯酚和3 mL水，振荡，得到苯酚溶液。再向其中逐滴加入饱和溴水，边加边振荡，观察实验现象 实验操作 实验现象 溴水褪色且有白色沉淀生成 反应方程式 (2，4，6－三溴苯酚) 反应条件 浓溴水(不加催化剂)，苯酚的稀溶液 羟基和苯环相互影响 在苯酚分子中，羟基和苯环相互影响，使苯环在羟基的邻、对位上的氢原子较易被取代，苯酚与浓溴水反应时，溴原子只能取代羟基邻、对位的氢原子，1 mol氢原子需要1 mol Br2 实验成功的关键 苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚是一种难溶于水但易溶于有机溶剂的固体，所以做此实验时，一定要注意浓溴水必须过量，苯酚要少量。否则，生成的三溴苯酚会溶于过量的苯酚溶液中，那么将观察不到有三溴苯酚白色沉淀生成 应用 苯酚与浓溴水反应很灵敏，常用于苯酚的定性检验和定量测定。应用： a．凡是酚类都可以与浓溴水反应生成白色沉淀，利用此性质可以定量地检验酚类的存在及鉴别酚类 b．利用此反应通过定量测定废水中酚的含量 ②苯、苯酚与Br2反应的比较 类别 苯 苯酚 取代反应 溴的状态 液溴 饱和溴水 条件 催化剂 无催化剂 产物 特点 苯酚与溴的取代反应比苯易进行 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 （2）硝化反应：苯酚与浓硝酸在浓硫酸的作用下生成2，4，6－三硝基苯酚 （3）酯化反应：苯酚中同样具备羟基(－OH)，能够与羧酸(或无机含氧酸)发生酯化反应，生成某酸苯酯 苯酚与乙酸的反应： 3．显色反应 实验步骤 向盛有少量苯酚稀溶液的试管中，滴入几滴FeCl3溶液，振荡，观察实验现象 实验操作 实验现象 溶液显紫色 实验结论 苯酚能与FeCl3溶液反应，使溶液显紫色 反应方程式 6C6H5OH＋Fe3+[Fe(C6H5O)6]3－＋6H+ 应用 酚类物质一般都可以与FeCl3溶液作用显色，可用于检验其存在 4．氧化反应 （1）苯酚在常温下易被空气中的氧气氧化而显粉红色，说明酚羟基很容易被氧化 （2）苯酚可使酸性高锰酸钾溶液褪色 （3）能够发生燃烧反应：C6H5OH＋7O26CO2＋3H2O 5．加成反应：因苯酚含有苯环，故可以与氢气发生加成反应 6．脂肪醇、芳香醇和酚的比较 类别 脂肪醇 芳香醇 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与苯环侧链上的碳原子相连 －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）部分能发生消去反应；（4）氧化反应；（5）酯化反应；（6）部分能发生加成反应 （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(醛或酮)生成 遇FeCl3溶液发生显色反应 7．酚的应用与危害 （1）应用 ①苯酚是重要的化工原料，广泛用于制造酚醛树脂、染料、医药、农药等 ②苯酚的稀溶液可以直接杀菌消毒，如日常药皂中常加入少量的苯酚 （2）危害：含酚类物质的废水对生物具有毒害作用，会对水体造成严重污染。化工厂和炼焦厂的废水中常含有酚类物质，在排放前必须经过处理 三、酚类同分异构体找法 通式 CnH2n-6O (n≥6) 类别异构体 酚 芳香醇 芳香醚 方法 羟基取代苯环上氢原子 羟基取代苯环侧链氢原子 在C－C单键之间插入氧原子 以“C7H8O”为例 箭头指向是指羟基取代苯环氢原子 箭头指向是指羟基取代侧链氢原子 箭头指向是指在C－C单键之间插入氧原子 C8H10O · 醛 一、乙醛 1．醛的概念及结构特点 （1）定义：由烃基(或氢原子)与醛基相连而构成的化合物。醛类官能团的结构简式为，简写为－CHO （2）通式：饱和一元醛的通式为CnH2nO(n≥1)或CnH2n＋1CHO 注意: ①醛的官能团只能连在碳链的顶端 ②醛基只能写成－CHO或，不能写成－COH 2．乙醛的分子组成、结构及物理性质 分子式 电子式 结构式 结构简式 比例模型 空间充填模型 官能团 C2H4O CH3CHO或 －CHO或 物理性质 乙醛是无色、具有刺激性气味的液体，密度比水小，沸点20.8℃，易挥发，易燃烧，能和水、乙醇等互溶 注意: ①由于乙醛易挥发，易燃烧，故在使用纯净的乙醛或高浓度的乙醛溶液时要注意防火 ②醛类一般有毒，溅在皮肤上用酒精洗去 3．乙醛的化学性质 （2）氧化反应 ①可燃性 乙醛燃烧的化学方程式：2CH3CHO＋5O24CO2＋4H2O ②催化氧化：乙醛在一定温度和催化剂作用下，能被氧气氧化为乙酸 乙醛催化氧化的化学方程式： ③与银氨溶液的反应(银镜反应)：常用来定性或定量检验醛基及醛基的个数 实验步骤 在洁净的试管中加入1 mL 2% AgNO3溶液，然后边振荡试管边逐滴滴入2%氨水，使最初产生的沉淀溶解，制得银氨溶液。再滴入3滴乙醛，振荡后将试管放在热水浴中温热。观察实验现象 实验操作 实验现象 向A中滴加氨水，现象为先产生白色沉淀，继续滴加氨水沉淀溶解，溶液变澄清，加入乙醛，水浴加热一段时间后，现象为试管内壁出现一层光亮的银镜 实验结论 化合态的银被还原，乙醛被氧化，乙醛(醛基：－CHO)，具有还原性，能够被弱氧化剂(银氨溶液)氧化 有关反应的化学方程式 A中：AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓(白色)＋NH4NO3 AgOH＋2NH3·H2O===Ag(NH3)2OH＋2H2O C中：CH3CHO＋2Ag(NH3)2OH2Ag↓＋CH3COONH4＋3NH3＋H2O 注意: a．乙醛与银氨溶液的反应又叫做银镜反应，常用来检验醛基 b．银氨溶液的配制方法：将2%稀氨水逐滴加到2%稀硝酸银溶液中，至产生的沉淀恰好溶解为止，溶液呈碱性 c．银氨溶液随用随配，不可久置，否则会生成易爆炸的物质(AgN3) d．银镜反应要在碱性条件下进行，且需水浴加热，不可用酒精灯直接加热，加热时不可振荡或摇动试管，以防生成黑色的银，而不能在试管内壁形成光亮的银镜 e．向银氨溶液中滴加几滴乙醛溶液，乙醛用量不宜太大 f．制备银镜时，试管内壁必须洁净，先用热碱洗涤，再用蒸馏水冲洗。有时银镜反应生成黑色颗粒而无银镜是由于试管壁不洁净的原因 g．实验结束后，试管内壁上附着的单质银可用稀硝酸进行洗涤 h．银镜反应常用来检验醛基的存在。工业上可利用这一反应原理，把银均匀地镀在玻璃上制镜或保温瓶胆(生产上常用含有醛基的葡萄糖作为还原剂) ④乙醛与新制的Cu(OH)2悬浊液反应 (该试剂称为“斐林试剂”) 实验步骤 在试管里加入2 mL 10% NaOH溶液，加入5滴 5%CuSO4溶液，得到新制Cu(OH)2，振荡后加入0.5 mL 乙醛溶液，加热。观察实验现象 实验操作 实验现象 A中溶液出现蓝色絮状沉淀，滴入乙醛，加热至沸腾后，C中溶液有红色沉淀产生 实验结论 在加热的条件下，乙醛与新制氢氧化铜发生化学反应，乙醛(醛基：－CHO)，具有还原性，能够被弱氧化剂[Cu(OH)2]氧化 有关反应的化学方程式 A中：2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4 C中：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O 注意: a．实验中使用的Cu(OH)2必须是新制的：取10% NaOH溶液2 mL，逐滴加入5滴5%CuSO4溶液。制取Cu(OH)2时，NaOH溶液一定要过量，保证所得液体呈碱性 b．加入乙醛溶液后，直接加热至煮沸，但加热煮沸时间不能过久，否则会导致Cu(OH)2分解成CuO而出现黑色沉淀 c．该反应必须是碱性环境，以保证悬浊液为Cu(OH)2，不能用久置的Cu(OH)2，是因为新制的Cu(OH)2悬浊液是絮状沉淀，增大了与乙醛分子的接触面积，容易反应 d．实验完毕后生成的Cu2O用稀盐酸洗去。Cu2O＋2HCl===Cu＋CuCl2＋H2O e．乙醛与新制氢氧化铜的反应，用于在实验室里检验醛基的存在，在医疗上检测尿糖 ⑤乙醛也能被强氧化剂(酸性高锰酸钾溶液、溴水)氧化成乙酸：CH3CHOCH3COOH 使溴水、酸性KMnO4溶液褪色的有机物(注：“√”代表能褪色，“×”代表不能褪色) 官能团 试剂　 碳碳双键 碳碳三键 苯的同系物 醇 酚 醛 溴水 √ √ × × √ √ 酸性KMnO4溶液 √ √ √ √ √ √ （2）加成反应 ①催化加氢(又称为还原反应)：乙醛蒸气和氢气的混合气通过热的镍催化剂，乙醛与氢气即发生催化加氢反应，得到乙醇 (还原反应) ②与HCN加成 a．化学方程式： b．反应机理： 醛基与极性分子加成时，基团连接方法：在醛基的碳氧双键中，由于氧原子的电负性较大，碳氧双键中的电子偏向氧原子，使氧原子带部分负电荷，碳原子带部分正电荷(如图所示)，从而使醛基具有较强的极性。醛基与极性分子加成时，极性分子中带正电荷的原子或原子团连接在醛基的氧原子上，带负电荷的原子或原子团连接在碳原子上 c．2－羟基丙腈(α－羟基腈)可以转化多种化合物 ， ③与格氏试剂的加成反应 格氏试剂 RMgX (X表示卤素原子)，用RX与金属Mg制取。是有机合成中常用的一种试剂，起到增长碳链的作用 方程式 反应机理 格氏试剂与醛、酮反应时，格氏试剂的烃基进攻羰基碳，生成卤代烃氧基镁，酸化后得到醇。即： ④羟醛缩合:含有α－H的醛在稀碱(10% NaOH)的作用下对碳氧双键进行加成生成β－羟基醛；生成的β－羟基醛在加热条件下再发生消去反应而脱去水 化学方程式： 反应机理： 二、醛的结构与常见的醛 1．醛的分类、命名 分类 命名 （1）选主链，称某醛：选择含有醛基在内的最长碳链作为主链，根据主链的碳的数目命名为“某醛” （2）编号位，定支链：主链编号时要从醛基上的碳原子开始 （3）标位置，写名称：取代基位次－取代基名称－某醛。名称中不必对醛基定位，因醛基必然在其主链的边端 3－甲基丁醛 邻甲基苯甲醛或2－甲基苯甲醛 间羟基苯甲醛或3－羟基苯甲醛 2．物理性质：醛基为亲水基团，低级醛分子极性较强，有刺激性气味，常温下除甲醛外均为液体，醛的沸点比相对分子质量相当的烷烃的高，比相应的醇的低。随碳原子数目增多，熔沸点逐渐升高，水溶性逐渐降低 3．醛的化学性质——与乙醛化学性质相似：Ni催化下加热还原成相应的醇；易氧化成对应的羧酸 醛类物质既有氧化性又有还原性，其氧化、还原关系为： （1）醛被H2还原成醇：R－CHO＋H2R－CH2OH 丙醛 CH3CH2CHO＋H2CH3CH2CH2OH 苯甲醛 丙二醛 （2）醛的氧化反应 ①催化氧化：2R－CHO＋O22R－COOH 丙醛 2CH3CH2CHO＋O22CH3CH2COOH 苯甲醛 丙二醛 ②被银氨溶液氧化：R－CHO＋2Ag(NH3)2OHR－COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O 丙醛 CH3CH2CHO＋2Ag(NH3)2OHCH3CH2COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O 苯甲醛 丙二醛 ③被新制氢氧化铜氧化：R－CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHR－COONa＋Cu2O↓＋3H2O 丙醛 CH3CH2CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3CH2COONa＋Cu2O↓＋3H2O 苯甲醛 丙二醛 4．常见的醛 （1）甲醛 分子式 结构式 结构简式 结构特征 空间构型 CH2O HCHO 相当于含有两个醛基 平面三角形 物理性质 又名蚁醛，通常状况下是一种无色有强烈刺激性气味的气体，易溶于水。它的水溶液又称福尔马林，具有杀菌、防腐性能，可用于消毒和制作生物标本 化学性质 具有醛类通性 a．能与H2发生加成反应：HCHO＋H2 CH3OH b．具有还原性：甲醛是醛类中不含烃基的醛，其结构相当于含有两个醛基，故1 mol CH2O与足量的银氨溶液反应，可以生成4 mol Ag 发生银镜反应化学方程式：HCHO＋4Ag(NH3)2OH(NH4)2CO3＋4Ag↓＋6NH3＋2 H2O 与新制Cu(OH)2悬浊液反应化学方程式：HCHO＋4Cu(OH)2＋2NaOHNa2CO3＋2Cu2O↓＋6H2O 用途 a．重要的有机原料，应用于塑料工业(如制酚醛树脂)，合成纤维工业、制氯霉素、香料、染料的原料 b．甲醛的水溶液具有杀菌和防腐能力，稀释的福尔马林用来浸制生物标本 注意: ①甲醛是烃的含氧衍生物中唯一常温下为气体的有机物 ②甲醛有毒，在使用甲醛或与甲醛有关的物质时，要注意安全及环境保护 （2）苯甲醛() 苯甲醛是最简单的芳香醛，俗称苦杏仁油，是一种有苦杏仁气味的无色液体。苯甲醛是制造染料、香料及药物的重要原料 5．含有醛基物质中碳碳双键的检验方法 （1）醛基和碳碳双键性质的比较 醛基 碳碳双键 酸性KMnO4溶液 褪色 褪色 溴水 褪色 褪色 银氨溶液 产生银镜 不反应 新制的Cu(OH)2 产生砖红色沉淀 不反应 （2）含醛基物质中碳碳双键的检验流程 · 酮 一、酮的结构与性质 1．酮的概念和结构特点 （1）定义：羰基与两个烃基相连成的化合物。酮类官能团的结构简式为 （2）表示方法：(R、R1必须为烃基)；饱和一元酮的通式为CnH2nO (n≥3) 2．丙酮 （1）丙酮是最简单的酮类化合物，结构简式为： （2）丙酮的物理性质：常温下丙酮是无色透明液体，沸点56.2 ℃，易挥发，能与水、乙醇等互溶 （3）丙酮的化学性质：不能被银氨溶液、新制的氢氧化铜等弱氧化剂氧化，但在催化剂存在的条件下，能催化加氢生成醇，也能与HCN加成。反应的化学方程式： 3．酮的应用 酮是重要的有机溶剂和化工原料，丙酮可用作化学纤维、钢瓶储存乙炔等的溶剂，还用于生产有机玻璃、农药和涂料等 4．醛和酮的区别与联系 醛 酮 官能团 醛基： 酮羰基： 官能团位置 碳链末端(最简单的醛是甲醛) 碳链中间(最简单的酮是丙酮) 结构通式 (R为烃基或氢原子) (R、R1均为烃基) 联系 碳原子数相同的饱和一元脂肪醛和饱和一元脂肪酮互为同分异构体 二、醛、酮的同分异构体找法 通式 CnH2nO (n≥1) 类别异构体 醛、酮、烯醇、烯醚、环醇、环醚 常考三类类别异构体 醛 (n≥1) 酮 (n≥3) 烯醇 (n≥3) 方法 醛基属于端位基，将烃分子中链端的甲基变成醛基 中间碳原子变成碳氧双键 多官能团，变键优先，取代其次：先找烯烃，再用羟基取代 以“C5H10O”为例 、 、 醛的同分异构体书写练习 CnH2nO 醛 (n≥1) 酮 (n≥3) 烯醇 (n≥3) n＝1 HCHO n＝2 CH3CHO n＝3 CH3CH2CHO n＝4 、 、 、、 · 羧酸 一、羧酸的结构和物理性质 1．羧酸的定义、分类及命名 定义 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或 通式 一元羧酸的通式为R－COOH，饱和一元羧酸的通式：CnH2nO2或CnH2n＋1COOH 分类 命名 （1）选主链，称某酸：选择含有羧基在内的最长碳链作为主链，根据主链的碳的数目命名为“某酸” （2）编号位，定支链：主链编号时要从羧基上的碳原子开始编号 （3）标位置，写名称：取代基位次－取代基名称－某酸。名称中不必对羧基定位，因为羧基必然在其主链的边端 3－甲基丁酸 2．羧酸的物理性质 溶解性 羧酸在水中的溶解性由组成羧酸的两个部分烃基(R－)和羧基(－COOH)所起的作用的相对大小决定，R－部分不溶于水，羧基部分溶于水。当羧酸碳原子数在4以下时－COOH部分的影响起主要作用，如甲酸、乙酸等分子中碳原子数较少的羧酸能够与水互溶，随着分子中碳原子数的增加，R－部分的影响起主要作用，一元羧酸在水中的溶解度迅速减小，甚至不溶于水。高级脂肪酸是不溶于水的蜡状固体 熔、沸点 羧酸的熔、沸点随碳原子数的增多而升高，且与相对分子质量相当的其他有机化合物相比，沸点较高，这与羧酸分子间可以形成氢键有关 二、羧酸的化学性质 (以乙酸为例) (一)乙酸的结构、物理性质及用途 1．乙酸分子的组成与结构 分子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间充填模型 官能团 C2H4O2 CH3COOH 羧基 (－COOH或) 2．乙酸的物理性质 乙酸俗名醋酸，是一种无色液体，具有强烈刺激性气味，易挥发，溶点16.6℃，沸点108℃，易溶于水和乙醇。当温度低于16.6时，乙酸就会凝结成像冰一样的晶体，所以无水乙酸又叫冰醋酸 (二)乙酸的化学性质 羧酸的化学性质主要取决于羧基的官能团。由于受氧原子电负性较大等因素影响，当羧酸发生化学反应时，羧基()中①、②号极性键容易断裂。当O－H断裂时，会解离出H+，使羧酸表现出酸性；当C－O断裂时，－OH可以被其他基团取代，生成酯、酰胺等羧酸衍生物 1．乙酸的酸性：乙酸是一种重要的有机酸，具有酸性，比H2CO3的酸性强，在水中可以电离出H＋，电离方程式为：CH3COOHH＋＋CH3COO－，是一元弱酸，具有酸的通性 乙酸的酸性 相关的化学方程式 （1）乙酸能使紫色石蕊溶液变红色 （2）与活泼金属(Na)反应 2Na＋2CH3COOH2CH3COONa＋H2↑ （3）与某些金属氧化物(Na2O)反应 Na2O＋2CH3COOH2CH3COONa＋H2O （4）与碱[NaOH、Cu(OH)2]发生中和反应 CH3COOH＋NaOHCH3COONa＋H2O Cu(OH)2＋2CH3COOH(CH3COO)2Cu＋2H2O （5）与某些盐(Na2CO3、NaHCO3)反应 Na2CO3＋2CH3COOH2CH3COONa＋CO2↑＋H2O CH3COOH＋NaHCO3CH3COONa＋CO2↑＋H2O （1）设计实验，比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱 实验装置 B装置现象及解释 有无色气体产生，说明酸性：乙酸＞碳酸 化学方程式：2CH3COOH＋Na2CO32CH3COONa＋CO2↑＋H2O D装置的现象及解释 溶液变浑浊，说明酸性：碳酸＞苯酚 方程式： C装置的作用 除去B中挥发的乙酸 实验结论 酸性：乙酸＞碳酸＞苯酚 （2）醇、酚、羧酸分子中羟基氢原子的活泼性比较 含羟基的物质 比较项目 乙醇 苯酚 乙酸 结构简式 CH3CH2OH CH3COOH 羟基上氢原子活泼性 不能电离 微弱电离 部分电离 酸性 中性 极弱酸性 弱酸性 与Na反应 反应放出H2 反应放出H2 反应放出H2 与NaOH反应 不反应 反应 反应 与Na2CO3反应 不反应 反应，不放出CO2 反应放出CO2 与NaHCO3反应 不反应 不反应 反应放出CO2 注意： ①常见物质的酸性：HCl(H2SO4)＞乙二酸＞甲酸＞苯甲酸＞乙酸＞丙酸＞H2CO3＞苯酚＞HCO＞CH3CH2OH ②和Na2CO3反应生成气体：1 mol －COOH生成0.5 mol CO2气体 ③和NaHCO3反应生成气体：1 mol －COOH生成1 mol CO2气体 ④和Na反应生成气体：1 mol －COOH生成0.5 mol H2；1 mol －OH生成0.5 mol H2 2．酯化反应（取代反应）：羧酸和醇在酸催化下生成酯和水的反应叫酯化反应。 （1）实验探究 实验步骤 在一支试管中加入3 mL乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL冰醋酸，再加入几片碎瓷片。连接好装置，用酒精灯小心加热，将产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上，观察现象 实验装置 实验现象 ①试管中液体分层，饱和Na2CO3溶液的液面上层有无色透明的油状液体生成 ②能闻到香味 （2）反应的方程式： (可逆反应，也属于取代反应) （3）酯化反应的机理：羧酸脱羟基醇脱氢 注意: ①试剂的加入顺序：先加入乙醇，然后沿器壁慢慢加入浓硫酸，冷却后再加入CH3COOH ②导管末端不能插入饱和Na2CO3溶液中，防止挥发出来的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水，造成溶液倒吸 ③浓硫酸的作用 a．催化剂——加快反应速率 b．吸水剂——除去生成物中的水，使反应向生成物的方向移动，提高酯的产率 ④饱和Na2CO3溶液的作用 a．与挥发出来的乙酸反应 b．溶解挥发出来的乙醇 c．降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层，得到酯 ⑤加入碎瓷片的作用：防止暴沸 ⑥实验中，乙醇过量的原因：提高乙酸的转化率 ⑦长导管作用：导气兼冷凝作用 ⑧不能用NaOH溶液代替饱和Na2CO3溶液：乙酸乙酯在NaOH存在下水解较彻底，几乎得不到乙酸乙酯 ⑨在该反应中，为什么要强调加冰醋酸和无水乙醇，而不用他们的水溶液？ 因为冰醋酸与无水乙醇基本不含水，可以促使反应向生成酯的方向进行 ⑩为什么刚开始加热时要缓慢？防止反应物还未来得及反应即被加热蒸馏出来，造成反应物的损失 （4）酯化反应的机理探究——同位素示踪原子法 脱水方式 （1）酸脱羟基醇脱氢 （2）醇脱羟基酸脱氢 同位素示踪法 在化学上为了辨明反应历程，常用同位素示踪法。即把某些分不清的原子做上记号，类似于侦察上的跟踪追击。事实上，科学家把乙醇分子中的氧原子换成放射性同位素18O，结果检测到只有生成的乙酸乙酯中才有18O，说明脱水情况为第一种 酯化反应机理 (羧酸脱羟基醇脱氢) （5）无机含氧酸与醇作用也能生成酯 ①乙醇与硝酸的酯化反应：C2H5OH＋HO－NO2C2H5－O－NO2(硝酸乙酯)＋H2O ②乙醇与硫酸的酯化反应：C2H5OH＋HO－SO3HC2H5－O－SO3H(硫酸氢乙酯)＋H2O ③丙三醇与硝酸的酯化反应： 三、常见的羧酸 1．甲酸 （1）物理性质：甲酸俗称蚁酸，无色、有刺激性气味的液体，有腐蚀性，能与水、乙醇等互溶 （2）分子组成和结构 分子式 结构式 结构简式 结构特点 CH2O2 HCOOH 醛基的性质：氧化反应(银镜反应) 羧酸的性质：酸的通性、酯化反应 甲酸既有羧基的结构，又有醛基的结构，因此既表现出羧酸的性质，又表现出醛的性质，能发生银镜反应，能与新制Cu(OH)2反应。因此，能发生银镜反应的有机物除了醛类，还有甲酸、甲酸盐、甲酸某酯等 （3）化学性质 ①弱酸性：甲酸的电离方程式 HCOOHH＋＋HCOO－ ②与活泼金属(Na)反应放出H2 2Na＋2HCOOH2HCOONa＋H2↑ ③与某些金属氧化物(Na2O)反应 Na2O＋2HCOOH2HCOONa＋H2O ④与碱(NaOH)中和 HCOOH＋NaOHHCOONa＋H2O ⑤与某些盐(NaHCO3)反应 HCOOH＋NaHCO3HCOONa＋CO2↑＋H2O ⑥甲酸与乙醇酯化反应 ⑦甲酸与银氨溶液的反应 HCOOH＋2Ag(NH3)2OH(NH4)2CO3＋2Ag↓＋2NH3＋H2O ⑧甲酸与Cu(OH)2 的反应(常温) 2HCOOH＋Cu(OH)2(HCOO)2Cu＋2H2O ⑨甲酸与Cu(OH)2 的反应(加热) HCOOH＋2Cu(OH)2＋2NaOHCu2O↓＋4H2O＋Na2CO3 （4）主要用途：在工业上可用作还原剂，也是合成医药、农药和染料等的原料 2．乙二酸 (草酸) （1）物理性质：无色晶体，通常含有两分子结晶水[(COOH)2•2H2O]，加热至100℃时失水成无水草酸，可溶于水和乙醇。草酸钙难溶于水，是人体膀胱结石和肾结石的主要成分。乙二酸是最简单的饱和二元羧酸，是二元羧酸中酸性最强的 （2）分子组成和结构 分子式 结构式 结构简式 结构特点 H2C2O4 一个分子中含有两个羧基 （3）化学性质：乙二酸有较强的还原性，可被高锰酸钾氧化 ①弱酸性(乙二酸的电离方程式)：H2C2O4H＋＋HC2O；HC2OH＋＋C2O ②乙二酸与酸性高锰酸钾溶液的反应：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O （4）主要用途：化学分析中常用的还原剂，也是重要的化工原料 3．苯甲酸()：俗称安息香酸，无色晶体，易升华，微溶于水，易溶于乙醇。用于合成香料、药物等，其钠盐是常用的食品防腐剂 4．高级脂肪酸：高级脂肪酸指的是分子中含碳原子数较多的脂肪酸，它们的酸性很弱，在水中的溶解度不大甚至难溶于水，硬脂酸(C17H35COOH)、软脂酸(C15H31COOH)、油酸(C17H33COOH)、亚油酸(C17H31COOH)都是常见的高级脂肪酸 5．羟基酸：柠檬酸、苹果酸、乳酸等，分子中含有羟基和羧基，因此既有羟基的特性，又有羧基的特性 四、“形形色色”的酯化反应 酯化反应的通式： 1．一元羧酸与一元醇的酯化反应——甲酸与甲醇 2．多元醇与一元羧酸的酯化反应——乙酸和乙二醇 1：1反应 2：1反应 3．多元羧酸与一元醇的酯化反应——乙二酸和乙醇 1：1反应 1：2反应 4．多元羧酸与多元醇的酯化反应——乙二酸和乙二醇 1：1成链状 1：1成环状 成聚酯 5．羟基酸的酯化反应——乳酸 两分子乳酸酯化成链状 两分子乳酸酯化成环状 一分子乳酸酯化成环状 乳酸的缩聚反应 · 酯 一、酯的结构和性质 1．酯的组成与命名 概念 酯是羧酸分子羧基中的－OH被－OR′取代后的产物，可简写为RCOOR′ 官能团 酯基() 通式 ①酯的通式一般为RCOOR′或，其中R代表任意的烃基或氢原子，R′是任意的烃基，R和R′都是烃基时，可以相同，也可以不同 ②饱和一元羧酸CnH2n＋1COOH与饱和一元醇CmH2m＋1OH生成酯的结构简式为CnH2n＋1COOCmH2m＋1，其组成通式为CnH2nO2 (n≥2) 命名 酯 名称 CH3COOCH2CH3 乙酸乙酯 HCOOCH2CH2CH3 甲酸正丙酯 HCOOC2H5 甲酸乙酯 苯甲酸甲酯 乙酸乙烯酯 2－甲基丙烯酸甲酯或α－甲基丙烯酸甲酯 2．酯的存在与物理性质 （1）存在：酯类广泛存在于自然界中，低级酯存在于各种水果和花草中。如：苹果里含有戊酸戊酯，菠萝里含有丁酸乙酯，香蕉里含有乙酸异戊酯等 （2）物理性质：低级酯是具有芳香气味的液体，密度一般比水小，难溶于水，易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂中 二、酯的化学性质——以“乙酸乙酯”为例 1．乙酸乙酯分子的组成与结构 分子式 结构式 结构简式 官能团 C4H8O2 CH3COOCH2CH3 酯基() 2．乙酸乙酯的物理性质：无色透明液体，有果香味，易挥发，微溶于水，易溶于氯仿、乙醇等有机溶剂 3．乙酸乙酯的化学性质 （1）水解反应（取代反应）：酯可以发生水解反应，生成相应的羧酸和醇 ①实验探究 a．酸碱性对酯的水解的影响 实验操作 试管中均先加入1 mL乙酸乙酯 实验现象 a试管内酯层厚度基本不变；b试管内酯层厚度减小；c试管内酯层基本消失 实验结论 乙酸乙酯在中性条件下基本不水解，酸性条件下的水解速率比碱性条件下的慢 b．温度对酯的水解的影响 实验操作 实验现象 a试管内酯层消失的时间比b试管的长 实验结论 温度越高，乙酸乙酯的水解速率越大 ②酯的水解 反应原理 酯化反应形成的键，即是酯水解反应断裂的键。酯的水解反应是酯化反应的逆反应 (形成的是哪个键，断开的就是哪个键) 酸性条件 在酸性条件下，酯的水解是可逆反应——反应条件：稀硫酸或稀酸 碱性条件 在碱性条件下，酯水解生成羧酸盐和醇，水解反应是不可逆反应——反应条件：NaOH溶液或碱溶液 （2）氧化反应：酯类能燃烧，完全燃烧生成CO2和H2O；不能使KMnO4酸性溶液褪色 CH3COOCH2CH3＋5O24CO2＋4H2O 三、两种特殊的酯 1．甲酸酯的性质——以“甲酸乙酯”为例 （1）甲酸酯的分子组成和结构 分子式 结构式 结构简式 结构特点 C3H6O2 HCOOC2H5 分子中含有一个酯基和一个醛基，所以甲酸酯除了能发生水解反应外，还可以发生醛的特征反应，如：银镜反应、与新制Cu(OH)2悬浊液反应 注意 能发生银镜反应及与新制Cu(OH)2悬浊液反应产生红色沉淀的有醛、甲酸、甲酸酯等含有醛基的物质 1. 甲酸乙酯的化学性质 甲酸乙酯的酸性水解 甲酸乙酯的碱性水解 2．某酸苯酯的性质——以“乙酸苯酯”为例 乙酸苯酯的酸性水解 乙酸苯酯的碱性水解 【注意】酯和NaOH反应的规律：1 mol 消耗1 mol NaOH；1 mol 消耗2 mol NaOH 四、酯的同分异构体的找法 通式 CnH2nO2 (n≥1) 类别异构体 羧酸 (n≥1) 酯 (n≥2) 羟基醛 (n≥2) 方法 羧基属于端位基，将烃分子中链端的甲基变成羧基 无苯环结构用加法；有苯环结构用“变键插键”的思想 多官能团，变键优先，取代其次：先找醛，再用羟基取代 以“C4H8O2”为例 、 1＋3：甲酸丙酯(丙醇有2种结构) 2＋2：乙酸乙酯 3＋1：丙酸甲酯 (共4种) 、 用“变键插键”的思想全面剖析酯的同分异构体找法 方法 酯可以理解在左、右两边插入氧原子，可以先找出酮，再插入氧，以“C4H8O2”为例 以“C4H8O2”为例 、、 以“C8H8O2”为例(芳香酯) 、、 若在链端，注意只能在一边插入氧原子，另外要注意对称性，此法对芳香酯比较有效 · 油酯 酰胺 一、油脂的结构和分类 1、油脂的组成、结构和分类 概念 油脂是由高级脂肪酸和甘油生成的酯，属于酯类化合物 组成元素 C．H、O 结构简式 ，R、R′、R″代表高级脂肪酸的烃基 官能团 酯基，有的在其烃基中可能含有碳碳不饱和键 分类 （1）按状态分(常温下) ①油：常温下呈液态，含有较多不饱和脂肪酸成分的甘油酯，如花生油、芝麻油、大豆油等植物油 ②脂肪：常温下呈固态，含较多饱和脂肪酸成分的甘油酯，如牛油、羊油等动物油脂 （2）按高级脂肪酸的种类分 ①简单甘油酯：R、R′、R″相同 ②混合甘油酯：R、R′、R″不同 2．常见高级脂肪酸：组成油脂的高级脂肪酸种类较多，但多数是含有16～18个碳原子的直链高级脂肪酸 名称 饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸 软脂酸 硬脂酸 油酸 亚油酸 结构简式 C15H31COOH C17H35COOH C17H33COOH C17H31COOH 3．油脂的存在 我们日常食用的牛油、羊油等动物脂肪，还有花生油、芝麻油、大豆油等植物油，都是油脂。油脂主要存在于动物的脂肪和某些植物的种子、果实中 注意: ①天然油脂大多数是混合甘油酯，都是混合物，无固定的熔点、沸点 ②油脂的相对分子质量很大，但它不属于高分子化合物 ③萃取溴水中的溴单质不能选择油脂作萃取剂，因为它们之间能发生加成反应 二、油脂的性质 1．物理性质：油脂的密度比水小，难溶于水，易溶于汽油、氯仿等有机溶剂。天然油脂是混合物，没有固定熔、沸点 2．化学性质：油脂是高级脂肪酸的甘油酯，其化学性质与乙酸乙酯的相似，能够发生水解反应。而在高级脂肪酸中又有不饱和的，因此许多油脂又兼有烯烃的化学性质，可以发生加成反应 （1）水解反应:在酸、碱或酶等催化剂作用下能发生水解反应 ①酸性条件下水解 (应用：制高级脂肪酸和甘油) ②碱性条件下水解——皂化反应 (应用：制肥皂和甘油) 注意: ①油脂在碱性溶液中的水解反应又称为皂化反应，工业上常用来制取肥皂，高级脂肪酸钠是肥皂的有效成分。肥皂的生产流程如下： ②盐析的作用：加入的NaCl能降低高级脂肪酸钠的溶解度，使混合液分成上下两层，上层为高级脂肪酸钠盐，下层为甘油和食盐水的混合液，经分离得到高级脂肪酸钠盐及其副产品甘油 （2）油脂的氢化——油脂的硬化 (反应类型：加成反应) 不饱和程度较高、熔点较低的液态油，通过催化加氢可提高饱和程度，转化为半固态脂肪，这个过程称为油脂的氢化，也称油脂的硬化。制得的油脂叫人造脂肪，通常又称为硬化油。硬化油不易被空气氧化变质，便于储存和运输，可以制造肥皂和人造奶油的原料 油酸甘油酯通过氢化反应转变为硬脂酸甘油酯的化学方程式为： 注意: ①乙酸乙酯在碱性条件下也能发生水解反应，但不是皂化反应 ②热的纯碱溶液可以提高去除油脂的效果 ③油脂的氢化属于加成反应，也属于还原反应。油脂氢化后可以防止因空气中的氧气氧化而变质 3．油脂、酯和矿物油的比较 油脂 酯 矿物油 油 脂肪 组成 高级脂肪酸的甘油酯 含氧酸与醇类反应的生成物 多种烃(石油及其分馏产品) 含较多不饱和烃基 含较多饱和烃基 状态 液态 固态 液态或固态 液态 性质 具有酯的性质，能水解，兼有不饱和烃的性质 在酸或碱的作用下水解 具有烃的性质，不能水解 鉴别 加含酚酞的氢氧化钠溶液，加热，使溶液红色变浅且不再分层的是油脂或酯，无明显变化的是矿物油 相互关系 三、油脂的生物的功效 1．营养素：食物中能够被人体消化吸收和利用的各种成分叫做营养素 2．人体必需的六大营养素：蛋白质、脂类、糖类、无机盐、维生素和水 3．油脂的生物效用 （1）生物体内储存能量的物质并供给能量。1克脂肪在体内分解成二氧化碳和水并产生39 kJ能量，大约是糖类和蛋白质的两倍 （2）构成一些重要生理物质，脂肪是生命的物质基础，是人体内的三大组成部分(蛋白质、脂肪、碳水化合物)之一。磷脂、糖脂和胆固醇构成细胞膜的类脂层，胆固醇又是合成胆汁酸、维生素D3和类固醇激素的原料 （3）维持体温和保护内脏、缓冲外界压力。皮下脂肪可防止体温过多向外散失，减少身体热量散失, 维持体温恒定。也可阻止外界热能传导到体内，有维持正常体温的作用。内脏器官周围的脂肪垫有缓冲外力冲击保护内脏的作用。减少内部器官之间的摩擦 （4）提供必需脂肪酸 （5）脂溶性维生素的重要来源。鱼肝油和奶油富含维生素A．D，许多植物油富含维生素E。脂肪还能促进这些脂溶性维生素的吸收 （6）增加饱腹感。脂肪在胃肠道内停留时间长，所以有增加饱腹感的作用 四、胺 1．胺的结构及物理性质 定义 烃基取代氨分子中的氢原子而形成的化合物叫做胺，一般可写作R－NH2，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 官能团 氨基(－NH2) 如：甲胺的结构简式为CH3－NH2，苯胺的结构简式为 分类 根据取代烃基数目不同，胺有三种结构通式 类型 官能团 氨基 亚氨基 次氨基 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 2．胺的化学性质：胺类化合物与NH3类似，具有碱性，能与盐酸、醋酸反应 （1）电离方程式：RNH2＋H2ORNH＋OH－ （2）与酸反应：RNH2＋HClRNH3Cl；RNH3Cl＋NaOHRNH2＋NaCl＋H2O 3．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 五、酰胺 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 5．氨、胺、酰胺和铵盐比较 物质 组成元素 结构式 化学性质 用途 氨 N、H 溶于水显碱性，能和酸或酸性物质发生反应 制冷剂、制造化肥和炸药 胺 C．N、H R—NH2 胺类化合物具有碱性，与酸反应生成盐，如苯胺能与盐酸反应，生成可溶于水的苯胺盐酸盐 是合成医药、农药和染料等的重要原料 酰胺 C．N、O、H 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，同时有氨逸出 酰胺常被用作溶剂和化工原料 铵盐 N、H等 NH和酸根阴离子 受热易分解、与碱反应产生氨气 化工原料、化肥 1．（2017·上海·高考真题）下列物质中，能与金属钠反应放出氢气，还能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳气体的是 A．乙醇 B．苯酚 C．乙醛 D．乙酸 【答案】D 【解析】A．乙醇中-OH上的H原子性质活泼，能与金属钠反应放出氢气，但它呈中性，不能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳气体，A不符合题意；B．苯酚呈酸性，能与金属钠反应放出氢气，但酸性很弱，不能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳气体，B不符合题意；C．乙醛分子中氢原子不活泼，不能与金属钠反应，也不能与碳酸氢钠溶液反应，C不符合题意；D．乙酸呈酸性，且酸性比碳酸强，它不仅能与金属钠反应放出氢气，还能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳气体，D符合题意；故选D。 2．（2021·浙江·高考真题）关于有机反应类型，下列判断不正确的是 A．(加成反应) B．(消去反应) C．(还原反应) D．(取代反应) 【答案】C 【解析】A．在催化剂作用下，乙炔与氯化氢在共热发生加成反应生成氯乙烯，故A正确；B．2—溴丙烷在氢氧化钾醇溶液中共热发生消去反应生成丙烯、溴化钾和水，故B正确；C．在催化剂作用下，乙醇与氧气共热发生催化氧化反应生成乙醛和水，故C错误；D．在浓硫酸作用下，乙酸和乙醇共热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，酯化反应属于取代反应，故D正确；故选C。 3．（2022·湖北·高考真题）同位素示踪是研究反应机理的重要手段之一、已知醛与H2O在酸催化下存在如下平衡：。据此推测，对羟基苯甲醛与10倍量的D218O在少量酸催化下反应，达到平衡后，下列化合物中含量最高的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】由已知信息知，苯环上的羟基不发生反应，醛基中的碳氧双键与D218O发生加成反应，在醛基碳原子上会连接两个羟基(分别为-OD，-18OD)，两个羟基连接在同一个碳原子上不稳定，会脱水，得到醛基，故的含量最高，同时，酚羟基电离能力比水强，H要变成D，综上所述，C正确；故选C。 4．（2023·湖北·高考真题）下列事实不涉及烯醇式与酮式互变异构原理的是 A．能与水反应生成 B．可与反应生成   C．水解生成   D．中存在具有分子内氢键的异构体   【答案】B 【解析】根据图示的互变原理，具有羰基的酮式结构可以发生互变异构转化为烯醇式，这种烯醇式具有的特点为与羟基相连接的碳原子必须有双键连接，这样的烯醇式就可以发生互变异构，据此原理分析下列选项。A．水可以写成H-OH的形式，与CH≡CH发生加成反应生成CH2=CHOH，烯醇式的CH2=CHOH不稳定转化为酮式的乙醛，A不符合题意；B．丙烯醇中，与羟基相连接的碳原子不与双键连接，不会发生烯醇式与酮式互变异构，B符合题意；C．水解生成和CH3OCOOH，可以发生互变异构转化为，C不符合题意；D．可以发生互变异构转化为，即可形成分子内氢键，D不符合题意；故答案选B。 5．（2015·新课标Ⅱ·高考真题）某羧酸酯的分子式为C18H26O5，1 mol该酯完全水解可得到1 mol羧酸和2 mol乙醇，该羧酸的分子式为 A．C14H16O4 B．C14H18O5 C．C16H20O5 D．C16H22O5 【答案】B 【解析】某羧酸酯的分子式为C18H26O5，1mol该酯完全水解可得到1mol羧酸和2mol乙醇，说明酯中含有2个酯基，设羧酸为M，则反应的方程式为C18H26O5+2H2O=M+2C2H6O，由质量守恒可知M的分子式为C14H18O5，故选：B。 6．（2021·浙江·高考真题）有关 的说法不正确的是 A．分子中至少有12个原子共平面 B．完全水解后所得有机物分子中手性碳原子数目为1个 C．与FeCl3溶液作用显紫色 D．与足量NaOH溶液完全反应后生成的钠盐只有1种 【答案】C 【解析】A．与苯环碳原子直接相连的6个原子和苯环上的6个碳原子一定共平面，故该分子中至少12个原子共平面，A正确；B．该物质完全水解后所得有机物为，其中只有与—NH2直接相连的碳原子为手性碳原子，即手性碳原子数目为1个，B正确；C．该物质含有醇羟基，不含酚羟基，与FeCl3溶液作用不会显紫色，C错误；D．与足量NaOH溶液完全反应生成和Na2CO3，生成的钠盐只有1种，D正确；答案选C。 7．（2023·全国甲卷·高考真题）藿香蓟具有清热解毒功效，其有效成分结构如下。下列有关该物质的说法错误的是 A．可以发生水解反应 B．所有碳原子处于同一平面 C．含有2种含氧官能团 D．能与溴水发生加成反应 【答案】B 【解析】A．藿香蓟的分子结构中含有酯基，因此其可以发生水解反应，A说法正确；B．藿香蓟的分子结构中的右侧有一个饱和碳原子连接着两个甲基，类比甲烷分子的空间构型可知，藿香蓟分子中所有碳原子不可能处于同一平面，B说法错误；C．藿香蓟的分子结构中含有酯基和醚键，因此其含有2种含氧官能团，C说法正确；D．藿香蓟的分子结构中含有碳碳双键，因此，其能与溴水发生加成反应，D说法正确；综上所述，本题选B。 8．（2024·重庆·高考真题）橙花和橙叶经水蒸气蒸馏可得精油，X和Y是该精油中的两种化学成分。下列说法错误的是 A．X存在2个手性碳原子 B．X的脱水产物中官能团种类数大于2 C．Y不存在顺反异构体 D．Y在酸性条件下的水解产物属于羧酸和醇 【答案】B 【解析】A．连接四种不同基团的碳为手性碳原子，如图，X中含有2个手性碳原子，故A正确；B．X中醇羟基发生消去反应脱去一分子水，脱水产物为，只有碳碳双键这一种官能团，故B错误；C．Y分子中碳碳双键两端的一个碳原子连接2个相同的原子或原子团，所以不存在顺反异构，故C正确；D．Y在酸性条件下的水解产物为HCOOH、，HCOOH含羧基属于羧酸、含羟基属于醇，故D正确；故选：B。 9．（2020·北京·高考真题）高分子M广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品，合成路线如图： 下列说法不正确的是 A．试剂a是甲醇 B．化合物B不存在顺反异构体 C．化合物C的核磁共振氢谱有一组峰 D．合成M的聚合反应是缩聚反应 【答案】D 【解析】CH≡CH与试剂a发生加成反应生成B，HOOCCH=CHCOOH分子内脱水生成C，B和C聚合生成M，根据聚合物M的结构式可知，M的单体为CH2=CH-O-CH3和 ，由此可知B为CH2=CH-O-CH3，C为 ，则试剂a为CH3OH，据此分析解答。A．根据分析，试剂a 为CH3OH，名称是甲醇，故A正确；B．化合物B为CH2=CH-O-CH3，要存在顺反异构，碳碳双键上的每个碳原子连接的两个原子或原子团不同时能形成顺反异构，B的结构中其中一个双键碳上连接的两个原子相同，不存在顺反异构体，故B正确；C．化合物C为 ，其结构对称，只含有一种氢原子，则核磁共振氢谱有一组峰，故C正确；D．聚合物M是由CH2=CH-O-CH3和中的双键上发生加成聚合反应，不是缩聚反应，故D错误；答案选D。 10．（2021·湖北·高考真题）聚醚砜是一种性能优异的高分子材料。它由对苯二酚和4，4'—二氯二苯砜在碱性条件下反应，经酸化处理后得到。下列说法正确的是 A．聚醚砜易溶于水 B．聚醚砜可通过缩聚反应制备 C．对苯二酚的核磁共振氢谱有3组峰 D．对苯二酚不能与FeCl3溶液发生显色反应 【答案】B 【解析】A．聚醚砜为缩聚反应得到的高分子化合物、不溶于水，A错误；B．聚醚砜是由单体对苯二酚和单体4，4'—二氯二苯砜通过缩聚反应制得，B项正确；C．为对称结构，含有2种环境氢原子，苯环上4个H原子相同， 2个羟基上的H原子相同，所以对苯二酚在核磁共振氢谱中能出核磁共振谱有2组峰，C错误；D．对苯二酚含有酚羟基，遇FeCl3溶液显紫色，D错误；故选B。 11．（2020·浙江·高考真题）下列关于的说法中，正确的是 A．该物质可由n个单体分子通过缩聚反应生成 B．0.1mol该物质完全燃烧，生成33.6L(标准状况)的 C．该物质在酸性条件下水解产物之一可作汽车发动机的抗冻剂 D．1mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗3nmolNaOH 【答案】C 【解析】结合链节中含有两个碳原子可得该高分子是由含有碳碳双键的有机物单体合成的，其单体结构为。A．根据该高分子的结构简式可知，该高分子是其单体通过加聚反应生成的，故A错误；B．因为该物质为高分子，无法确定0.1mol该物质中含有C原子的物质的量，故无法确定完全燃烧生成二氧化碳的量，B错误；C．该物质在酸性条件下的水解产物中有乙二醇，乙二醇可作为汽车发动机的抗冻剂，故C正确；D．该物质的一个链节中含有三个酯基，水解产生的羧基均能与氢氧化钠反应，其中一个酯基水解后产生酚羟基，酚羟基也可与氢氧化钠反应，故1mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗4n mol NaOH，D错误；故选C。 12．（2023·广东·高考真题）2022年诺贝尔化学奖授予研究“点击化学”的科学家。图所示化合物是“点击化学”研究中的常用分子。关于该化合物，说法不正确的是 A．能发生加成反应 B．最多能与等物质的量的反应 C．能使溴水和酸性溶液褪色 D．能与氨基酸和蛋白质中的氨基反应 【答案】B 【解析】A．该化合物含有苯环，含有碳碳叁键都能和氢气发生加成反应，因此该物质能发生加成反应，故A正确；B．该物质含有羧基和  ，因此1mol该物质最多能与2mol反应，故B错误；C．该物质含有碳碳叁键，因此能使溴水和酸性溶液褪色，故C正确；D．该物质含有羧基，因此能与氨基酸和蛋白质中的氨基反应，故D正确；综上所述，答案为B。 13．（2024·浙江·高考真题）制造隐形眼镜的功能高分子材料Q的合成路线如下： 下列说法不正确的是 A．试剂a为乙醇溶液 B．Y易溶于水 C．Z的结构简式可能为 D．M分子中有3种官能团 【答案】A 【解析】X可与溴的四氯化碳溶液反应生成C2H4Br2，可知X为乙烯；C2H4Br2发生水解反应生成HOCH2CH2OH，在浓硫酸加热条件下与Z发生反应生成单体M，结合Q可反推知单体M为；则Z为；A． 根据分析可知，1,2-二溴乙烷发生水解反应，反应所需试剂为水溶液，A错误；B．根据分析可知，Y为HOCH2CH2OH，含羟基，可与水分子间形成氢键，增大在水中溶解度，B正确；C．根据分析可知Z的结构简式可能为，C正确；D．M结构简式：，含碳碳双键、酯基和羟基3种官能团，D正确；故选A。 14．（2024·江苏·高考真题）化合物Z是一种药物的重要中间体，部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A．X分子中所有碳原子共平面 B．最多能与发生加成反应 C．Z不能与的溶液反应 D．Y、Z均能使酸性溶液褪色 【答案】D 【解析】A．X中饱和的C原子sp3杂化形成4个单键，具有类似甲烷的四面体结构，所有碳原子不可能共平面，故A错误；B．Y中含有1个羰基和1个碳碳双键可与H2加成，因此最多能与发生加成反应，故B错误；C．Z中含有碳碳双键，可以与的溶液反应，故C错误；D．Y、Z中均含有碳碳双键，可以使酸性溶液褪色，故D正确；故选D。 15．（2024·山东·高考真题）植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性，其结构简式如图所示。下列关于阿魏萜宁的说法错误的是 A．可与溶液反应 B．消去反应产物最多有2种 C．酸性条件下的水解产物均可生成高聚物 D．与反应时可发生取代和加成两种反应 【答案】B 【解析】由阿魏萜宁的分子结构可知，其分子中存在醇羟基、酚羟基、酯基和碳碳双键等多种官能团。A．该有机物含有酚羟基，故又可看作是酚类物质，酚羟基能显示酸性，且酸性强于；溶液显碱性，故该有机物可与溶液反应，A正确；B．由分子结构可知，与醇羟基相连的C原子共与3个不同化学环境的C原子相连，且这3个C原子上均连接了H原子，因此，该有机物发生消去反应时，其消去反应产物最多有3种，B不正确；C．该有机物酸性条件下的水解产物有2种，其中一种含有碳碳双键和2个醇羟基，这种水解产物既能通过发生加聚反应生成高聚物，也能通过缩聚反应生成高聚物；另一种水解产物含有羧基和酚羟基、且羟基的两个邻位上均有氢原子，其可以发生缩聚反应生成高聚物，C正确；D．该有机物分子中含有酚羟基且其邻位上有H原子，故其可与浓溴水发生取代反应；还含有碳碳双键，故其可发生加成，因此，该有机物与反应时可发生取代和加成两种反应，D正确；综上所述，本题选B。 16．（2022·重庆·高考真题）光伏组件封装胶膜是太阳能电池的重要材料，经由如图反应路线可分别制备封装胶膜基础树脂Ⅰ和Ⅱ(部分试剂及反应条件略)。 反应路线Ⅰ： 反应路线Ⅱ： 已知以下信息： ①(R、R1、R2为H或烃基) ②+2ROH+H2O （1）A+B→D的反应类型为 。 （2）基础树脂Ⅰ中官能团的名称为 。 （3）F的结构简式为 。 （4）从反应路线Ⅰ中选择某种化合物作为原料H，且H与H2O反应只生成一种产物Ⅰ，则H的化学名称为 。 （5）K与银氨溶液反应的化学方程式为 ；K可发生消去反应，其有机产物R的分子式为C4H6O，R及R的同分异构体同时满足含有碳碳双键和碳氧双键的有 个(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱只有一组峰的结构简式为 。 （6）L与G反应制备非体型结构的Q的化学方程式为 。 （7）为满足性能要求，实际生产中可控制反应条件使F的支链不完全水解，生成的产物再与少量L发生反应，得到含三种链节的基础树脂Ⅱ，其结构简式可表示为 。 【答案】（1）加成反应 （2）酯基 （3） （4）乙炔 （5） +2Ag(NH3)2OH+3NH3↑+2Ag↓+H2O 6 (CH3)2C=C=O （6）2+nCH3CH2CH2CHO+nH2O （7）   【解析】A为HC≡CH，HC≡CH与B（C2H4O2）发生加成反应生成CH3COOCH=CH2，则B为CH3COOH；HC≡CH与氢气发生加成反应生成CH2=CH2，CH2=CH2与CH3COOCH=CH2发生加聚反应生成；CH3COOCH=CH2发生加聚反应生成，则F为；酸性条件下发生水解反应生成；HC≡CH与水发生加成反应CH2=CHOH，则H为HC≡CH、I为CH2=CHOH；CH2=CHOH发生构型转化生成CH3CHO，则J为CH3CHO；CH3CHO碱性条件下反应生成，则K为；经发生消去反应、加成反应得到CH3CH2CH2CHO，CH3CH2CH2CHO与发生信息反应生成非体型结构的，则Q为。 （1）由分析可知，A+B→D的反应为HC≡CH与CH3COOH发生加成反应生成CH3COOCH=CH2，故答案为：加成反应； （2）由结构简式可知，基础树脂Ⅰ中官能团为酯基，故答案为：酯基； （3）由分析可知，F的结构简式为，故答案为：； （4）由分析可知，H的结构简式为HC≡CH，名称为乙炔，故答案为：乙炔； （5）由分析可知，K为，与银氨溶液在水浴加热条件下反应生成、氨气、银和水，反应的化学方程式为+2Ag(NH3)2OH+3NH3↑+2Ag↓+H2O；分子式为C4H6O的R及R的同分异构体同时满足含有碳碳双键和碳氧双键的结构简式可能为CH2=CHCH2CHO、CH3CH=CHCHO、、、CH3CH2CH=C=O、(CH3)2C=C=O，共有6种，其中核磁共振氢谱只有一组峰的结构简式为(CH3)2C=C=O，故答案为：+2Ag(NH3)2OH+3NH3↑+2Ag↓+H2O；6；(CH3)2C=C=O； （6）L与G反应制备非体型结构的Q的反应为CH3CH2CH2CHO与发生信息反应生成非体型结构的和水，反应的化学方程式为2+nCH3CH2CH2CHO+nH2O，故答案为：2+nCH3CH2CH2CHO+nH2O； （7）由实际生产中可控制反应条件使F的支链不完全水解，生成的产物再与少量L发生反应，得到含三种链节的基础树脂Ⅱ，Ⅱ结构简式可表示为，故答案为：。 17．（2024·湖北·高考真题）某研究小组按以下路线对内酰胺F的合成进行了探索： 回答下列问题： （1）从实验安全角度考虑，A→B中应连有吸收装置，吸收剂为 。 （2）C的名称为 ，它在酸溶液中用甲醇处理，可得到制备 (填标号)的原料。 a．涤纶      b．尼龙       c．维纶       d．有机玻璃 （3）下列反应中不属于加成反应的有 (填标号)。 a．A→B       b．B→C       c．E→F （4）写出C→D的化学方程式 。 （5）已知 (亚胺)。然而，E在室温下主要生成G，原因是 。 （6）已知亚胺易被还原。D→E中，催化加氢需在酸性条件下进行的原因是 ，若催化加氢时，不加入酸，则生成分子式为的化合物H，其结构简式为 。 【答案】（1）酸性KMnO4溶液 （2） 2-甲基丙烯腈(甲基丙烯腈、异丁烯腈) d （3）bc （4）+ （5）G的碳碳双键与羰基共轭，能形成离域大π键使结构更稳定 （6） 防止生成亚胺结构 【解析】有机物A与HCN在催化剂的作用下发生加成反应生成有机物B，有机物B在Al2O3的作用下发生消去反应剩下有机物C，有机物C与C6H10O3发生反应生成有机物D，根据有机物D的结构可以推测，C6H10O3的结构为，有机物D发生两步连续的反应生成有机物E，有机物D中的氰基最终反应为-CH2NH2结构，最后有机物E发生消去反应生成有机物F和乙醇。 （1）有机物A→B的反应中有HCN参加反应，HCN有毒，且也有毒，需要用强氧化剂氧化吸收，可用的吸收液为酸性KMnO4溶液。 （2）根据有机物C的结构，有机物C的名称为2-甲基丙烯腈(甲基丙烯腈、异丁烯腈)，该物质可以与甲醇在酸性溶液中发生反应生成甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯经聚合反应生成有机玻璃，答案选d。 （3）根据分析，有机物A反应生成有机物B的过程为加成反应，有机物B生成有机物C的反应为消去反应，有机物E生成有机物F的反应为消去反应，故答案选bc。 （4）根据分析，有机物C与发生加成反应生成有机物D，反应的化学方程式为+。 （5）羰基与氨基发生反应生成亚胺()，亚胺在酸性条件下不稳定，容易发生重排反应生成有机物G，G的碳碳双键与羰基共轭，能形成离域大π键使结构更稳定。 （6）根据，若不加酸，易生成亚胺结构，为分子生成亚胺结构，需在酸性条件下进行；若不加入酸，D生成，易被还原生成， 则生成分子式为C10H19NO2的化合物H，其可能为。 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共42分） 1．（2017·上海·高考真题）下列物质，均具有一定的杀菌作用，但不能用于人体皮肤消毒的是 A．甲醛的水溶液 B．碘的酒精溶液 C．75%的乙醇的水溶液 D．苯酚的稀溶液 【答案】A 【解析】A．甲醛有毒，不能用于人体皮肤消毒，A符合题意；B．碘的酒精溶液，具有一定的杀菌作用，可以用于用于人体皮肤消毒，B不合题意；C．75%的乙醇的水溶液具有一定的杀菌作用，可以用于用于人体皮肤消毒，C不合题意；D．苯酚的稀溶液具有一定的杀菌作用，药皂中就往往含有极少量的苯酚，故可以用于用于人体皮肤消毒，D不合题意；故答案为：A。 2．（2021·天津·高考真题）最理想的“原子经济性反应”是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物的反应。下列属于最理想的“原子经济性反应”的是 A．用电石与水制备乙炔的反应 B．用溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热制备乙烯的反应 C．用苯酚稀溶液与饱和溴水制备2，4，6－三溴苯酚的反应 D．用乙烯与氧气在Ag催化下制备环氧乙烷( )的反应 【答案】D 【解析】A．用电石与水制备乙炔，还生成了氢氧化钙，原子没有全部转化为期望的最终产物，不属于最理想的“原子经济性反应”，故A错误；B．用溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热制备乙烯，还生成了水和溴化钠，原子没有全部转化为期望的最终产物，不属于最理想的“原子经济性反应”，故B错误；C．用苯酚稀溶液与饱和溴水制备2，4，6－三溴苯酚，还生成了溴化氢，原子没有全部转化为期望的最终产物，不属于最理想的“原子经济性反应”，故C错误；D．用乙烯与氧气在Ag催化下制备环氧乙烷( )，原子全部转化为期望的最终产物，属于最理想的“原子经济性反应”，故D正确；故选D。 3．（2017·上海·高考真题）下列物质中不能发生银镜反应的是 A．乙醛 B．乙醇 C．甲酸 D．葡萄糖 【答案】B 【解析】A．乙醛含有醛基，可以发生银镜反应，故A不选；B．乙醇分子中含有羟基，不含醛基，不能发生银镜反应，故B选；C．甲酸中含有醛基，可以发生银镜反应，故C不选；D．葡萄糖分子中有醛基能发生银镜反应，故D不选；故选B。 4．（2019·浙江·高考真题）下列说法不正确的是 A．石油裂解气可以使溴水褪色，也可以使高锰酸钾溶液褪色 B．可以用新制的氢氧化铜检验乙醇中是否含有乙醛 C．正丙醇（CH3CH2CH2OH）和钠反应要比水和钠反应剧烈 D． 属于取代反应 【答案】C 【解析】A．石油裂解气中含有碳碳双键的不饱和烯烃，能够与溴水发生加成反应，使之褪色，与高锰酸钾发生氧化还原反应，使之褪色，选项A正确；B．新制的氢氧化铜悬浊液可以与乙醛加热产生红色沉淀，检验出乙醛，选项B正确；C．正丙醇中羟基的活性较小，与金属钠反应的剧烈程度低于水的程度，选项C错误；D．有机物中的原子或原子团被其他的原子或原子团所代替的反应为取代反应，选项D正确。答案选C。 5．（2009·全国·高考真题）1mol与足量的NaOH溶液充分反应，消耗的NaOH的物质的量为（ ） A．5 mol B．4 mol C．3 mol D．2 mol 【答案】A 【解析】由有机物的结构可知，与水发生水解，产物中含酚羟基和羧基，均能与NaOH发生反应，1mol酚羟基消耗1molNaOH，1mol-COOH消耗1molNaOH，1mol该有机物及水解产物中共3mol酚羟基，2mol-COOH，所以消耗的NaOH的物质的量为5mol；选项A符合题意；本题答案选A。 6．（2023·全国乙卷·高考真题）下列反应得到相同的产物，相关叙述错误的是        A．①的反应类型为取代反应 B．反应②是合成酯的方法之一 C．产物分子中所有碳原子共平面 D．产物的化学名称是乙酸异丙酯 【答案】C 【解析】A．反应①为乙酸和异丙醇在酸的催化下发生酯化反应生成了乙酸异丙酯和水，因此，①的反应类型为取代反应，A叙述正确；B．反应②为乙酸和丙烯发生加成反应生成乙酸异丙酯，该反应的原子利用率为100%，因此，该反应是合成酯的方法之一，B叙述正确；C．乙酸异丙酯分子中含有4个饱和的碳原子，其中异丙基中存在着一个饱和碳原子连接两个饱和碳原子和一个乙酰氧基，类比甲烷的正四面体结构可知，乙酸异丙酯分子中的所有碳原子不可能共平面，C叙述是错误；D．两个反应的产物是相同的，从结构上看，该产物是由乙酸与异丙醇通过酯化反应生成的酯，故其化学名称是乙酸异丙酯，D叙述是正确；综上所述，本题选C。 7．（2022·湖北·高考真题）莲藕含多酚类物质，其典型结构简式如图所示。下列有关该类物质的说法错误的是 A．不能与溴水反应 B．可用作抗氧化剂 C．有特征红外吸收峰 D．能与发生显色反应 【答案】A 【解析】A．苯酚可以和溴水发生取代反应，取代位置在酚羟基的邻、对位，同理该物质也能和溴水发生取代反应，A错误；B．该物质含有酚羟基，酚羟基容易被氧化，故可以用作抗氧化剂，B正确；C．该物质红外光谱能看到有O-H键等，有特征红外吸收峰，C正确；D．该物质含有酚羟基，能与铁离子发生显色反应，D正确；故答案选A。 8．（2022·浙江·高考真题）关于化合物，下列说法正确的是 A．分子中至少有7个碳原子共直线 B．分子中含有1个手性碳原子 C．与酸或碱溶液反应都可生成盐 D．不能使酸性KMnO4稀溶液褪色 【答案】C 【解析】A．图中所示的C可理解为与甲烷的C相同，故右侧所连的环可以不与其在同一直线上，分子中至少有5个碳原子共直线，A错误；B．，分子中含有2个手性碳原子，B错误；C．该物质含有酯基，与碱溶液反应生成盐，有亚氨基，与酸反应生成盐，C正确；D．含有碳碳三键，能使酸性KMnO4稀溶液褪色，D错误；答案选C。 9．（2020·山东·高考真题）从中草药中提取的 calebin A(结构简式如下)可用于治疗阿尔茨海默症。下列关于 calebin A的说法错误的是 A．可与FeCl3溶液发生显色反应 B．其酸性水解的产物均可与Na2CO3溶液反应 C．苯环上氢原子发生氯代时，一氯代物有6种 D．1 mol该分子最多与8 mol H2发生加成反应 【答案】D 【解析】根据结构简式可知，该有机物含有碳碳双键、酚羟基、酯基、酮羰基、醚键等官能团。A． 该有机物中含有酚羟基，可以与FeCl3溶液发生显色反应，A正确；B． 该有机物中含有酯基，其在酸性条件下水解生成的两种产物中均含有酚羟基，即都能与Na2CO3溶液反应，B正确；C． 该有机物中含有两个苯环，每个苯环上都含有三个氢原子，且无对称结构，所以苯环上一氯代物有6种，C正确；D． 该有机物中含有两个苯环、两个碳碳双键、一个羰基，每个苯环可以与3个氢气加成，每个双键可以与1个氢气加成，每个羰基可以与1个氢气加成，所以1mol分子最多可以与2×3+2×1+1=9mol氢气发生加成反应，D错误。答案选D。 10．（2023·山东·高考真题）有机物的异构化反应如图所示，下列说法错误的是 A．依据红外光谱可确证X、Y存在不同的官能团 B．除氢原子外，X中其他原子可能共平面 C．含醛基和碳碳双键且有手性碳原子的Y的同分异构体有4种(不考虑立体异构) D．类比上述反应，的异构化产物可发生银镜反应和加聚反应 【答案】C 【解析】A．由题干图示有机物X、Y的结构简式可知，X含有碳碳双键和醚键，Y含有碳碳双键和酮羰基，红外光谱图中可以反映不同官能团或化学键的吸收峰，故依据红外光谱可确证X、Y存在不同的官能团，A正确；B．由题干图示有机物X的结构简式可知，X分子中存在两个碳碳双键所在的平面，单键可以任意旋转，故除氢原子外，X中其他原子可能共平面，B正确；C．由题干图示有机物Y的结构简式可知，Y的分子式为：C6H10O，则含醛基和碳碳双键且有手性碳原子(即同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子)的Y的同分异构体有：CH3CH=CHCH(CH3)CHO、CH2=C(CH3)CH(CH3)CHO、CH2=CHCH(CH3)CH2CHO、CH2=CHCH2CH(CH3)CHO和CH2=CHCH(CH2CH3)CHO共5种(不考虑立体异构)，C错误；D．由题干信息可知，类比上述反应，的异构化产物为：含有碳碳双键和醛基，故可发生银镜反应和加聚反应，D正确；故答案为：C。 11．（2024·福建·高考真题）药物中间体1，3-环己二酮可由5-氧代己酸甲酯合成，转化步骤如下： 下列说法或操作错误的是 A．反应须在通风橱中进行 B．减压蒸馏去除、5-氧代己酸甲酯和 C．减压蒸馏后趁热加入盐酸 D．过滤后可用少量冰水洗涤产物 【答案】C 【解析】A．DMF即N，N-二甲基甲酰胺，对人体有危害，反应须在通风橱中进行，故A正确；B．减压蒸馏利用沸点不同，去除CH3OH、5-氧代己酸甲酯和DMF，可以提纯中间产物，故B正确；C．减压蒸馏后不能趁热加入盐酸，因为盐酸具有挥发性，故C错误；D．1，3-环己二酮溶于水，冷却到0℃可析出晶体，因此过滤后可用少量冰水洗涤产物，除去盐酸等物质，故D正确；故选C。 12．（2022·山东·高考真题）已知苯胺(液体)、苯甲酸(固体)微溶于水，苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步分离甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列说法正确的是 A．苯胺既可与盐酸也可与溶液反应 B．由①、③分别获取相应粗品时可采用相同的操作方法 C．苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得 D．①、②、③均为两相混合体系 【答案】C 【解析】由题给流程可知，向甲苯、苯胺、苯甲酸的混合溶液中加入盐酸，盐酸将微溶于水的苯胺转化为易溶于水的苯胺盐酸盐，分液得到水相Ⅰ和有机相Ⅰ；向水相中加入氢氧化钠溶液将苯胺盐酸盐转化为苯胺，分液得到苯胺粗品①；向有机相中加入水洗涤除去混有的盐酸，分液得到废液和有机相Ⅱ，向有机相Ⅱ中加入碳酸钠溶液将微溶于水的苯甲酸转化为易溶于水的苯甲酸钠，分液得到甲苯粗品②和水相Ⅱ；向水相Ⅱ中加入盐酸，将苯甲酸钠转化为苯甲酸，经结晶或重结晶、过滤、洗涤得到苯甲酸粗品③。A．苯胺分子中含有的氨基能与盐酸反应，但不能与氢氧化钠溶液反应，故A错误；B．由分析可知，得到苯胺粗品①的分离方法为分液，得到苯甲酸粗品③的分离方法为结晶或重结晶、过滤、洗涤，获取两者的操作方法不同，故B错误；C．由分析可知，苯胺粗品、甲苯粗品、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得，故C正确；D．由分析可知，①、②为液相，③为固相，都不是两相混合体系，故D错误；故选C。 13．（2022·浙江·高考真题）染料木黄酮的结构如图，下列说法正确的是 A．分子中存在3种官能团 B．可与反应 C．该物质与足量溴水反应，最多可消耗 D．该物质与足量溶液反应，最多可消耗 【答案】B 【解析】A．根据结构简式可知分子中含有酚羟基、羰基、醚键和碳碳双键，共四种官能团，A错误；B．含有碳碳双键，能与HBr发生加成反应，B正确；C．酚羟基含有四种邻位或对位H，另外碳碳双键能和单质溴发生加成反应，所以最多消耗单质溴5mol，C错误；D．分子中含有3个酚羟基，所以最多消耗3molNaOH，D错误；答案选B。 14．（2023·湖北·高考真题）实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142℃)，实验中利用环己烷-水的共沸体系(沸点69℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81℃)，其反应原理： 下列说法错误的是 A．以共沸体系带水促使反应正向进行 B．反应时水浴温度需严格控制在69℃ C．接收瓶中会出现分层现象 D．根据带出水的体积可估算反应进度 【答案】B 【解析】A．由反应方程式可知，生成物中含有水，若将水分离出去，可促进反应正向进行，该反应选择以共沸体系带水可以促使反应正向进行，A正确；B．反应产品的沸点为142℃，环己烷的沸点是81℃，环己烷-水的共沸体系的沸点为69℃，可以温度可以控制在69℃～81℃之间，不需要严格控制在69℃，B错误；C．接收瓶中接收的是环己烷-水的共沸体系，环己烷不溶于水，会出现分层现象，C正确；D．根据投料量，可估计生成水的体积，所以可根据带出水的体积估算反应进度，D正确；故选B。 二、解答题（共58分） 15．（2017·江苏·高考真题）（14分）1-溴丙烷是一种重要的有机合成中间体，沸点为71℃，密度为1.36g·cm-3。实验室制备少量1-溴丙烷的主要步骤如下： 步骤1：在仪器A中加入搅拌磁子、12 g正丙醇及20 mL水，冰水冷却下缓慢加入28mL浓H2SO4，冷却至 室温，搅拌下加入24 g NaBr。 步骤2：如图所示搭建实验装置，缓慢加热，直到无油状物馏出为止。 步骤3：将馏出液转入分液漏斗，分出有机相。 步骤4：将分出的有机相转入分液漏斗，依次用12 mL H2O、12 mL 5% Na2CO3溶液和12 mLH2O洗涤，分液，得粗产品，进一步提纯得1-溴丙烷。 （1）仪器A的名称是 ，加入搅拌磁子的目的是搅拌和 。 （2）反应时生成的主要有机副产品有2-溴丙烷和 。 （3）步骤2中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是 。 （4）步骤2中需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行，目的是 。 （5）步骤4中用5%Na2CO3溶液洗涤有机相的操作：向分液漏斗中小心加入12 mL 5%Na2CO3溶液，振荡， ，静置，分液。 【答案】（1） 蒸馏烧瓶 防止暴沸 （2）丙烯和正丙醚 （3）降低温度，减少1-溴丙烷的挥发 （4）减少HBr挥发 （5）倒转分液漏斗，使分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体 【解析】浓硫酸与HBr能发生氧化还原反应，故用较浓H2SO4与NaBr制备HBr、HBr与正丙醇发生取代反应制备1—溴丙烷，蒸馏得到粗产品，再予以提纯。据此回答； （1）由图可知仪器A的名称是蒸馏烧瓶；从反应速率的影响因素考虑，加入搅拌磁子的目的是搅拌加快反应速率和防止暴沸； （2）从正丙醇的性质考虑，正丙醇可能发生消去反应产生丙烯，另外两个正丙醇分子之间脱水生成正丙醚； （3）1-溴丙烷沸点为71℃，沸点较低，容易挥发，向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是：降低温度，减少1-溴丙烷的挥发； （4）步骤2中发生NaBr＋H2SO4=NaHSO4＋HBr，溴化氢沸点较低容易挥发，需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行，目的是：减少HBr挥发； （5）按照分液漏斗的使用规范具体顺序为：向分液漏斗中小心加入12 mL 5%Na2CO3溶液，振荡，为了防止内部压强过高，将活塞冲开，需要将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体，静置，分液，故答案操作为：倒转分液漏斗，使分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体，静置，分液。 16．（2021·广东·高考真题）（15分）天然产物Ⅴ具有抗疟活性，某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路线如下(部分反应条件省略，Ph表示-C6H5)： 已知： （1）化合物Ⅰ中含氧官能团有 (写名称)。 （2）反应①的方程式可表示为：I+II=III+Z，化合物Z的分子式为 。 （3）化合物IV能发生银镜反应，其结构简式为 。 （4）反应②③④中属于还原反应的有 ，属于加成反应的有 。 （5）化合物Ⅵ的芳香族同分异构体中，同时满足如下条件的有 种，写出其中任意一种的结构简式： 。 条件：A．能与NaHCO3反应；B． 最多能与2倍物质的量的NaOH反应；C． 能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应；D．核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子；e.不含手性碳原子(手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子)。 （6）根据上述信息，写出以苯酚的一种同系物及HOCH2CH2Cl为原料合成的路线 (需注明反应条件)。 【答案】 （1）（酚）羟基、醛基 （2） C18H15OP （3） （4）② ②④ （5）10 （6） 【解析】（1）根据有机物Ⅰ的结构，有机物Ⅰ为对醛基苯酚，其含氧官能团为（酚）羟基、醛基； （2）反应①的方程式可表示为：Ⅰ+Ⅱ=Ⅲ+Z，根据反应中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的分子式和质量守恒定律可知，反应前与反应后的原子个数相同，则反应后Z的分子式为C18H15OP； （3）已知有机物Ⅳ可以发生银镜反应，说明有机物Ⅳ中含有醛基，又已知有机物Ⅳ可以发生反应生成，则有机物Ⅳ一定含有酚羟基，根据有机物Ⅳ的分子式和可以得出，有机物Ⅳ的结构简式为； （4）还原反应时物质中元素的化合价降低，在有机反应中一般表现为加氢或者去氧，所以反应②为还原反应，其中反应②④为加成反应； （5）化合物Ⅵ的分子式为C10H12O4，能与NaHCO3反应说明含有羧基，能与NaOH反应说明含有酚羟基或羧基或酯基，最多能与2倍物质的量的NaOH反应，由于该分子共有4个氧原子，不可能再含有羧基和酯基，说明除1个羧基外还含有1个酚羟基，能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应，能与Na反应的官能团为醇羟基、酚羟基、羧基，这说明一定还含有1个醇羟基，核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子且不含手性碳原子，说明含有两个甲基取代基，并且高度对称，据此可知共有三个取代基，分别是-OH、-COOH和，则 如果-COOH、酚-OH相邻，有4种排列方式； 如果-COOH、酚-OH相间，有4种排列方式； 如果-COOH、酚-OH相对，有2种排列方式，所以符合条件的同分异构体有10种，任意一种的结构简式为。 （6）根据题给已知条件对甲苯酚与HOCH2CH2Cl反应能得到，之后水解反应得到，观察题中反应可知得到目标产物需要利用反应④，所以合成的路线为。 17．（2021·天津·高考真题）（15分）普瑞巴林能用于治疗多种疾病，结构简式为，其合成路线如下： （1）普瑞巴林分子所含官能团的名称为 。 （2）化合物A的命名为 。 （3）B→C的有机反应类型为 。 （4）写出D→E的化学反应方程式 。 （5）E～G中，含手性碳原子的化合物有 (填字母)。 （6）E→F反应所用的化合物X的分子式为，该化合物能发生银镜反应，写出其结构简式 ，化合物X的含有碳氧双键()的同分异构体(不包括X、不考虑立体异构)数目为 ，其中核磁共振氢谱中有两组峰的为 (写结构简式)。 （7）参考以上合成路线及反应条件，以和必要的无机试剂为原料，合成，在方框中写出路线流程图。 【答案】（1）羧基、氨基 （2）乙酸 （3）取代反应 （4） （5）G （6） 6 、 （7） 【解析】根据B的结构简式和A的分子式，可知A为乙酸，分析E和F的结构简式，在结构物质X可以发生银镜反应，则可知物质X的结构简式为，最后一问在合成的时候要注意题干提供的信息。 （1）根据普瑞巴林的结构简式可知所含官能团的名称为羧基、氨基； （2）根据分析可知A的名称为乙酸； （3）根据B和C的结构简式上的差异可知B→C的有机反应类型为取代反应； （4）D→E是D和乙醇的酯化反应，其方程式为：； （5）手性碳是指某一个碳原子所连接的原子或者原子团各不相同，则这个碳为手性碳，分析E～G这几种物质的结构可知含手性碳原子的化合物是G。 （6）由分析可知物质X的结构简式为，化合物X的含有碳氧双键的同分异构体除X外还有3种，另外如果没有醛基，则可能是羰基，结构分别为：、、，则一共6种，其中核磁共振氢谱中有两组峰的为、。 （7）根据以上信息，可以先变成苯乙酸，然后在支链上再引入一个氯原子，再进行合成，具体路线如下：。 18．（2024·福建·高考真题）（14分）软珊瑚素的关键中间体(L)的某合成路线如下。(不考虑立体异构) 已知：和为保护基团。 （1）B中官能团有碳碳双键、 、 。(写名称) （2）Ⅱ的反应类型为 ；的空间结构为 。 （3）Ⅲ的化学方程式为 。 （4）Ⅳ的反应条件为 。 （5）由J生成L的过程涉及两种官能团的转化，分别示意如下： ①    ② K的结构简式为 。 （6）Y是A的同分异构体，且满足下述条件。Y的结构简式为 。 ①Y可以发生银镜反应。②Y的核磁共振氢谱有2组峰，峰面积之比为9:1。 【答案】（1） 酮羰基 碳溴键 （2） 还原反应 正四面体形 （3） （4）I2，碱，CH2Cl2 （5） （6） 【解析】由题干合成流程图可知，A与Br2在碱性、CH2Cl2作溶剂条件下发生取代反应生成B，B被NaBH4还原为C，C经过一系列反应生成D，D与HCON(CH3)2发生取代反应生成E，根据A到B的转化信息可知，F与在I2、碱、CH2Cl2条件下发生取代反应生成G，G经一系列反应转化为H，H和E先反应后水解生成J，J经过反应Ⅵ生成K，K经过反应Ⅶ生成L，根据J和L的结构简式以及题干（5）小问信息可知，K的结构简式为：，据此分析解题。 （1）由合成流程图中B的结构简式可知，B中官能团有碳碳双键、酮羰基、碳溴键； （2）由分析可知，Ⅱ即B中的酮羰基转化为C中的羟基，该反应的反应类型为还原反应；中中心原子B周围的价层电子对数为：4+=4，没有孤电子对，故该离子的空间结构为正四面体形； （3）由题干合成路线图可知，根据D和E的结构简式可知，Ⅲ即D与HCON(CH3)2发生取代反应生成E的化学方程式为：； （4）由题干A到B的转化条件可知，Ⅳ的反应条件为：I2，碱，CH2Cl2； （5）由分析结合题干信息：由J生成L的过程涉及两种官能团的转化可知，K的结构简式为； （6）由题干流程图中A的结构简式可知，A的分子式为：C7H10O，不饱和度为3，故Y是A的同分异构体，且满足下述条件①Y可以发生银镜反应即含有醛基，②Y的核磁共振氢谱有2组峰，峰面积之比为9:1则可知含有3个甲基，故Y的结构简式为。 55 / 72 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $$ · 卤代烃 一、卤代烃的概述 1．卤代烃的概念、官能团、分类及命名 概念 烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物称为卤代烃 官能团 碳卤键 表示 R－X(X＝F、Cl、Br、I)，饱和一卤代烃的通式为CnH2n＋1X (n≥1) 分类 命名 类似于烃的命名方法：将卤素原子作为取代基 2．物理性质 几种卤代烃的密度和沸点 状态 常温下，卤代烃中除个别(CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2==CH－Cl)为气体外，大多为液体或固体 溶解性 卤代烃不溶于水，可溶于有机溶剂，某些卤代烃本身就是很好的有机溶剂，如：CCl4、氯仿(CHCl3) 沸点 卤代烃属于分子晶体，沸点取决于范德华力。卤代烃随相对分子质量增大，分子间范德华力增强，沸点则升高 ①卤代烃的沸点都高于相应的烃，如：沸点CH3CH3＜CH3CH2Br ②卤代烃的沸点一般随碳原子数目的增加而升高，如：沸点CH3Cl＜CH3CH2Cl 密度 ①卤代烃的密度高于相应的烃 ②卤代烃的密度一般随烃基中碳原子数目的增加而减小，如：ρ(CH3Cl)＞ρ(CH3CH2Cl) ③一氟代烃、一氯代烃的密度比水的小，其余的密度比水大 ④记住常见卤代烃的密度：氯仿、四氯化碳、溴乙烷、1，2－二溴乙烷、溴苯的密度均大于水的密度 3．卤代烃的用途与危害 （1）用途 ①可作灭火剂：在消防上使用的卤代烃灭火剂，可用于资料室、变电站、博物馆等场所 ②可作有机溶剂：卤代烃时良好的有机溶剂，如：CCl4、氯仿 ③可作清洗剂：在清洗行业中常用作清洗剂，应用于衣物干洗和机械零件的洗涤 ④可作制冷剂：有些卤代烃。如氟氯代烃(商品名氟利昂)是含有氟和氯的烷烃衍生物，他们的化学性质稳定，无毒，具有不燃烧、易挥发、易液化等特性，曾被广泛用作制冷剂和溶剂 （2）危害：含氯、溴的氟代烷可对臭氧层产生破坏作用，使臭氧层产生“臭氧空洞”，危及地球上的生物。氟利昂(以CCl3F为例)破坏臭氧层的反应过程可表示为： CCl3FCCl2F·＋Cl· Cl·＋O3O2＋ClO· ClO·＋O·O2＋Cl· 二、卤代烃的化学性质——以溴乙烷为例 1．溴乙烷的分子结构 分子式 电子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间充填模型 官能团 C2H5Br CH3CH2Br 或C2H5Br －Br 2．溴乙烷的物理性质 颜色 状态 沸点 密度 溶解性 无色 液体 38.4℃ 大于水 难溶于水，可溶于多种有机溶剂 3．溴乙烷的化学性质 （1）取代反应(水解反应) 实验步骤 取一支试管，滴入10~15滴溴乙烷，再加入1 mL 5% NaOH溶液，振荡后加热，静置。待溶液分层后，用胶头滴管小心吸取少量上层水溶液，移入另一支盛有1 mL稀硝酸的试管中，然后加入2滴AgNO3溶液，观察现象。 实验装置 实验现象 ①中溶液分层 ②中有机层厚度减小，直至消失 ④中有淡黄色沉淀生成 实验结论 溴乙烷与NaOH溶液共热产生了Br－ 反应方程式 CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr 反应类型 取代反应，也称水解反应 反应机理 在卤代烃分子中，由于卤素原子的电负性比碳原子的大，使C－X的电子向卤素原子偏移，进而使碳原子带部分正电荷(δ＋)，卤素原子带部分负电荷(δ－)，这样就形成一个极性较强的共价键：Cδ＋－Xδ－。因此，卤代烃在化学反应中，C－X较易断裂，使卤素原子被其他原子或原子团所取代，生成负离子而离去 条件 NaOH的水溶液、加热 规律 R－X＋NaOHR－OH＋NaX CH3CH2－Cl＋NaOHCH3CH2－OH＋NaCl （卤素原子与苯环相连(溴苯)，水解反应较难进行） （2）消去反应 ①溴乙烷的消去反应：将溴乙烷与强碱(如NaOH或KOH)的乙醇溶液共热，溴乙烷可以从分子中脱去HBr，生成乙烯 ②反应类型：消去反应——又称为消除反应 ③消去反应的概念：有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子(如：H2O、HX等)，而生成不饱和键化合物的反应，叫消去反应(消除反应)。一般来说，消去反应是发生在两个相邻碳原子上 ④反应机理： ⑤卤代烃消去反应的条件：强碱的乙醇溶液、加热 ⑥能发生消去反应的卤代烃，在结构上必须具备两个条件：一是分子中碳原子数大于或等于2；二是与－X相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子。如：CH3Cl、C(CH3)3－CH2Br等不能发生消去反应 ⑦卤代烃消去反应的规律： a．有两个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时，发生消去反应时，可生成两种不同的产物 如：发生消去反应的产物有两种：CH3－CH==CH－CH3、CH2==CH－CH2－CH3 b．有三个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时，发生消去反应时，可生成三种不同的产物 如：3－甲基－3－溴己烷()发生消去反应时，生成物有三种 c．二元卤代烃发生消去反应后可能在有机物中引入一个碳碳双键、两个碳碳双键或一个碳碳三键 ， CH3－CH2－CHCl2＋2NaOHCH3－C≡CH↑＋2NaCl＋2H2O d．苯环上的卤原子不能发生消去反应，如：溴苯就不能发生消去反应 ⑧实验探究 实验步骤 向圆底烧瓶中加入2.0 g NaOH和15 mL无水乙醇，搅拌。再向其中加入5 mL 1－溴丁烷和几片碎瓷片，微热。将产生的气体通入盛水的试管后，再用酸性高锰酸钾溶液进行检验。 实验装置 实验现象 反应产生的气体经水洗后，使酸性KMnO4溶液褪色 微点拨 盛水的试管的作用：除去挥发出来的乙醇，因为乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色，干扰丁烯的检验 除酸性高锰酸钾溶液外还可以用溴的四氯化碳溶液来检验丁烯，此时气体不用先通入水中，因为乙醇与溴不反应，不会干扰丁烯的检验 ⑨卤代烃的消去反应和取代反应的比较 取代反应 消去反应 卤代烃的结构特点 一般是1个碳原子上只有1个－X 与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子 反应实质 －X被－OH取代 脱去1个HX分子，形成不饱和键 反应条件 强碱的水溶液、加热 强碱的醇溶液、加热 化学键变化 主要产物 醇 烯烃或炔烃 三、卤代烃中卤素原子的检验及卤代烃的制取方法 1．卤代烃中卤素原子的检验 （1）实验原理：卤代烃中的卤素原子是以共价键与碳原子相结合的，在水中不能直接电离产生卤素离子(X－)，更不可能与AgNO3溶液反应，因此不能直接用AgNO3溶液来检验卤代烃中的卤族元素。而应先通过水解反应或消去反应将卤素原子转化为卤素离子，再加稀硝酸酸化，最后加AgNO3溶液，根据产生沉淀的颜色检验 （2）实验步骤和相关方程式 实验步骤 相关方程式 取少量卤代烃于试管中，加入NaOH水溶液，加热，冷却后，加入稀硝酸中和溶液至酸性，再加入AgNO3溶液。若出现黄色沉淀，则卤代烃中含有I－离子；若出现浅黄色沉淀，则卤代烃中含有Br－离子；若出现白色沉淀，则卤代烃中含有Cl－离子 R－X＋NaOHROH＋NaX HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3 （3）实验流程： 注意 ①条件：NaOH水溶液，加热 ②一定要先加入稀硝酸中和溶液至酸性，再加入硝酸银溶液，否则会出现Ag2O黑色沉淀，影响卤原子的检验 2．制取卤代烃的方法 （1）烷烃和芳香烃的卤代反应 ①乙烷的光照取代 CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl ②环己烷的光照取代 ③苯环的取代 ④甲苯的侧链光照取代 ⑤丙烯上的甲基在500℃～600℃取代 （2）不饱和烃与卤素单质、卤化氢的加成反应 ①丙烯与溴的加成 ②丙烯与溴化氢的加成 ③乙炔与溴的加成 HC≡CH＋Br2CHBr==CHBr CHBr==CHBr＋Br2CHBr2－CHBr2 ④乙炔与溴化氢的加成 HC≡CH＋HClCH2==CHCl · 醇 一、醇的概述 1．醇的概念、官能团、分类及命名 概念 羟基与饱和碳原子相连的化合物称为醇，或者说羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物 官能团 羟基(－OH) 醇的表示方法 烷烃衍生出来的一元醇，叫做饱和一元醇，通式：CnH2n＋1OH(n≥1)，可简写为R－OH 分类 命名 （1）选主链，称某醇：选择含有与羟基相连的碳原子的最长碳链作为主链，根据碳原子数目称为“某醇” （2）编号位，定支链：从离羟基最近的一端给主链碳原子依次编号 （3）按规则，写名称：取代基位次－(取代基个数)取代基名称－羟基位次－某醇 注意 ①羟基连接在双键碳、三键碳上，该物质不稳定，会异构化转化为其它物质 如：乙烯醇会转化为乙醛 ②同一个碳上不能连接有多个羟基，易脱水转化为其它有机物，如： ③用系统命名法命名醇，确定最长碳链时不能把－OH看作链端，只能看作取代基，但选择的最长碳链必须连有－OH ④多元醇的命名时，要选取含有尽可能多的带羟基的碳链作为主链，羟基的数目写在“醇”字的前面，用“二、三、四”等数字表示 醇 名称 3－甲基－2－丁醇 3－甲基－1，3－丁二醇 1－丙醇或正丙醇 2－丙醇或异丙醇 3－甲基－3－己醇 苯甲醇 环己醇 2－丁烯醇 2．醇的物理性质 状态 C1～C4的低级一元醇，是无色流动的液体，C5～C11为油状液体，C12以上高级一元醇是无色蜡状固体 溶解性 ①醇在水中的溶解度一般随分子中碳原子数的增加而降低，原因是极性的－OH在分子中所占的比例逐渐减少 ②醇的溶解度大于含有相同碳原子数烃类的溶解度，原因是醇分子中的羟基属于极性基团且能与水形成氢键 ③甲醇、乙醇和丙醇均可与水互溶，因为醇分子与水分子之间形成了氢键 沸点 ①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。其原因是醇分子中羟基的氧原子与另一醇分子羟基的氢原子间存在着氢键 ②饱和一元醇，随分子中碳原子个数的增加，醇的沸点升高 ③碳原子数相同时，羟基个数越多，醇的沸点越高，如乙二醇的沸点高于乙醇，1，2，3－丙三醇的沸点高于1，2－丙二醇，1，2－丙二醇的沸点高于1－丙醇，其原因是：醇分子中，随着羟基数目增多，分子间形成氢键越多，分子间作用力越大，醇的沸点也就越高 3．几种重要的醇 名称 结构简式 性质 用途 甲醇 CH3OH 无色透明、易挥发的液体；能与水及多种有机溶剂混溶；甲醇有毒，误服会损伤视神经，甚至致人死亡 化工原料、燃料 乙二醇 无色、黏稠的液体，有甜味、能与水混溶，能显著降低水的凝固点 发动机防冻液的主要化学成分，也是合成涤纶等高分子化合物的主要原料 丙三醇 (甘油) 无色、黏稠的液体，能与水以任意比例混溶，具有很强的吸水能力 吸水能力——配制印泥、化妆品；凝固点低——作防冻剂；三硝酸甘油酯俗称硝化甘油——作炸药等 二、醇的化学性质——以乙醇为例 (一)乙醇的结构、物理性质及用途 分子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间充填模型 官能团 C2H6O CH3CH2OH 或C2H5OH 羟基 (－OH) 物理性质 乙醇俗称酒精，无色、有特殊香味的液体，密度比水的小，易挥发，与水以任意比例互溶，能溶解多种有机物和无机物 用途 （1）燃料：用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料 （2）化工原料和溶剂：用于生产医药、香料、化妆品、涂料等 （3）消毒剂：医疗上常用体积分数为75%的乙醇溶液作消毒剂 注意：通过蒸馏法分离乙醇和水时，当乙醇的体积分数达到95%左右时，乙醇和水会形成共沸物。应在体积分数为95%的乙醇中先加生石灰，再蒸馏 (二)乙醇的化学性质 醇的化学性质主要由羟基官能团所决定。在醇分子中，由于氧原子吸引电子的能力比氢原子和碳原子的强，使O－H和C－O的电子都向氧原子偏移。因此，醇在发生反应时，O－H容易断裂，使羟基中的氢原子被取代；同样C－O也易断裂，使羟基被取代或脱去，从而发生取代反应或消去反应 1．乙醇与钠反应 （1）实验探究 实验过程 在盛有少量无水乙醇的试管中，加入一小块新切开的、用滤纸吸干表面煤油的钠，在试管口迅速塞上带尖嘴导管的橡胶塞，用小试管收集气体并检验其纯度，然后点燃，再将干燥的小烧杯罩在火焰上。待烧杯壁上出现液滴后，迅速倒转烧杯，向其中加入少量澄清石灰水。观察现象，并与前面做过的水与钠反应的实验现象进行比较 实验操作 实验现象 ①钠开始沉于试管底部，有无色无味气泡产生，钠被气体带着上浮，慢慢变小直至消失②点燃，火焰呈淡蓝色 ③试管内壁有液滴产生 ④向试管中加入澄清石灰水，澄清石灰水不变浑浊 实验结论 乙醇与钠反应产生了氢气 反应的方程式 2C2H5OH＋2Na2CH3CH2ONa＋H2↑ 反应实质 钠置换了羟基中的氢，生成氢气和乙醇钠 与钠和H2O反应比较 现象：剧烈程度比水弱，钠沉在乙醇底部，且没有熔化成金属小球 物理性质：ρ(H2O)＞ρ(Na)＞ρ(C2H5OH) 化学性质：乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼 注意 ①钠与乙酸、水、乙醇反应的剧烈程度依次减弱 ②醇与Na反应时：2R－OH～2Na～H2，即：1 mol－OH生成0.5 mol H2 2．取代反应 （1）乙醇与氢卤酸反应：CH3CH2OH＋HBrCH3CH2Br＋H2O ①反应机理： (反应时，乙醇分子断裂的键为C－O) ②应用：制备卤代烃 ③反应条件：浓氢卤酸、加热 （2）乙醇分子间脱水生成乙醚：C2H5OH＋HOC2H5C2H5OC2H5＋H2O ①反应机理：一个醇分子脱羟基，另一个醇分子脱氢 ②浓H2SO4是催化剂和脱水剂，是参加反应的催化剂 ③甲醇和乙醇的混合物与浓硫酸共热生成醚的种类分别为：CH3OCH3、CH3OCH2CH3、CH3CH2OCH2CH3 注意： ①乙醚是一种无色、易挥发的液体，沸点34.5 ℃，有特殊气味，具有麻醉作用。乙醚微溶于水，易溶于有机溶剂，它本身是一种优良溶剂，能溶解多种有机物 ②醚的官能团叫醚键，表示为，醚的结构可用R－O－R′表示，R、R′都是烃基，可以相同也可以不同 （3）乙醇与乙酸发生酯化反应(反应机理：酸脱羟基醇脱氢) 3．消去反应——乙烯的实验室制法 （1）实验探究 实验步骤 ①在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸(体积比约为1∶3)的混合液20ml，放入几片碎瓷片，以避免混合液在受热时暴沸。加热混合溶液，使液体温度迅速升到170 ℃ ②将生成的气体先通入氢氧化钠溶液除去杂质，再分别通入酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液中，观察实验现象 实验装置 实验现象 酸性高锰酸钾溶液褪色，溴的四氯化碳溶液褪色 实验结论 乙醇在浓硫酸作用下，加热到170 ℃，发生了消去反应，生成乙烯 反应方程式 CH3CH2OHCH2==CH2↑＋H2O 反应类型 消去反应 反应机理 注意： 氢氧化钠溶液的作用：除去混在乙烯中的CO2、SO2等杂质，防止其中的SO2干扰乙烯与溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液的反应 （2）醇消去反应条件：浓H2SO4、加热 （3）能发生消去反应的醇，在结构上必须具备两个条件：一是分子中碳原子数必须大于或等于2，二是与－OH相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子。如：CH3OH、(CH3)3CCH2OH不能发生消去反应生成烯烃 （4）醇消去反应的规律： ①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、、都不能发生消去反应 ②若醇分子中与－OH相连的碳原子有两个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时，发生消去反应时，可生成两种不同的产物 如：发生消去反应的产物有两种：CH3－CH==CH－CH3、CH2==CH－CH2－CH3 ③若醇分子中与－OH相连的碳原子有三个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时，发生消去反应时，可生成三种不同的产物 如：3－甲基－3－己醇()发生消去反应时，生成物有三种 ④二元醇发生消去反应后可能在有机化合物中引入碳碳三键或两个碳碳双键。如：发生消去反应可生成HC≡CH 4．乙醇的氧化反应 （1）乙醇的燃烧反应：CH3CH2OH＋3O22CO2＋3H2O ①现象：产生淡蓝色火焰，放出大量的热 ②乙醇能作为绿色能源的原因：燃烧放出大量的热、燃烧产物无污染、可再生能源 （2）乙醇与氧气的催化氧化 ①实验探究 实验步骤 向试管中加入少量乙醇，取一根铜丝，下端绕成螺旋状，在酒精灯上灼烧后插入乙醇，反复几次。注意观察反应现象，小心地闻试管中液体产生的气味 实验操作 实验现象 红色的铜丝加热变为黑色，插入乙醇中变为红色，反复几次，闻到刺激性气味 实验结论 乙醇在加热和有催化剂(如Cu或Ag)存在的条件下，可被空气中的氧气氧化为乙醛 反应方程式 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O ②催化氧化的机理：乙醇催化氧化时，乙醇分子断开O－H键和与羟基直接相连的碳上的C－H键，形成一个 C==O双键，脱下来的氢原子与氧气分子中的氧原子结合生成水。乙醇催化氧化生成乙醛时，乙醇分子并未得到氧，而是失去两个氢原子生成乙醛分子，因此乙醇变成乙醛的反应实质是去氢的反应，属于有机反应类型的氧化反应。(氧化反应：加氧去氢) ③乙醇催化氧化的过程 a．将弯成螺旋状的铜丝灼烧，铜丝表面变黑色：2Cu＋O22CuO b．将灼烧后的铜丝插入乙醇中，铜丝表面由黑变红：CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋H2O＋Cu 总化学方程式：2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O (反应中Cu作催化剂) ④醇的催化氧化的反应条件：Cu或Ag、加热 ⑤醇发生催化氧化对结构的要求：与－OH相连的碳原子上至少要有一个氢原子，即具有或 ⑥醇的催化氧化生成物的规律 a．－OH连在链端点碳原子上的醇，即R－CH2OH结构的醇，被氧化成醛 如：2R－CH2OH＋O22R－CHO＋2H2O b．与－OH相连碳原子上只有一个氢原子的醇，即结构的醇，被氧化成酮，(其中R1、R2为烃基，可以相同，可以不相同) 如： c．与－OH相连碳原子上没有氢原子的醇，即结构的醇(R、R1、R2为烃基，可相同可不同)，不能被催化氧化 （3）乙醇与强氧化剂反应：乙醇与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应，被直接氧化为乙酸 实验步骤 在试管中加入酸性重铬酸钾溶液，然后滴加乙醇，充分振荡，观察实验现象 实验装置 实验现象 溶液由橙色变为墨绿色 反应原理 CH3CH2OHCH3COOH 应用 酸性重铬酸钾溶液遇乙醇后，溶液由橙色变为绿色，该反应可以用来检验司机是否酒后驾车 注意： ①乙醇能被酸性重铬酸钾溶液氧化，其氧化过程分为两个阶段： ②氧化反应：有机化合物分子中失去氢原子或加入氧原子的反应叫做氧化反应 ③还原反应：有机化合物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应叫做还原反应 三、醇的同分异构体的找法 饱和醇通式 CnH2n+2O 类别异构体 醇 (n≥1) 醚 (n≥2) 方法 羟基取代氢原子 在C－C单键之间插入氧原子 以“C5H10O”为例 箭头指向是指羟基取代氢原子 、 、 箭头指向是指在C－C单键之间插入氧原子 、、 醇的同分异构体书写练习 醇 (n≥1) 醚 (n≥2) n＝1 CH3OH n＝2 CH3CH2OH CH3－O－CH3 n＝3 n＝4 、 、 · 酚 一、苯酚的组成、结构与物理性质 1．酚的概念：羟基与苯环碳原子直接相连而形成的化合物叫做酚，官能团为羟基(－OH) 如：(苯酚)、(邻甲基苯酚)、(2－萘酚) 2．苯酚的组成和结构 分子式 俗称 结构式 结构简式 球棍模型 空间充填模型 官能团 C6H6O 石炭酸 或 羟基 (－OH) 颜色状态 纯净的苯酚是无色晶体，有特殊的气味，熔点43℃，但放置时间较长的苯酚往往是粉红色的，这是部分苯酚被空气中的氧气氧化所致 溶解性 室温下，苯酚在水中的溶解度是9.2 g，当温度高于65℃时，苯酚能与水混溶。苯酚易溶于乙醇、苯等有机溶剂 毒性 苯酚有毒，对皮肤有腐蚀性，如不慎沾到皮肤上，应立即用乙醇冲洗，再用水冲洗 注意： ①苯酚的溶解度与温度的关系 较多的苯酚溶于水形成浑浊液，加热至65℃以上时变澄清，再冷却又变浑浊 ②苯酚的分离：苯酚的浑浊液静置后会分层，但下层不是苯酚的固体沉淀，而是苯酚的油状液体，因此要将析出的苯酚分离，不是过滤法，而是分液的方法 ③苯酚易被空气中的氧气氧化，应密封保存 二、苯酚的化学性质 1．酸性——弱酸性，俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使石蕊试液变红 实验步骤 （1）向盛有0.3 g 苯酚晶体的试管中加入2 mL 蒸馏水，振荡试管 （2）向试管中逐滴加入5% NaOH溶液并振荡试管 （3）再向试管中加入稀盐酸或者通入二氧化碳 实验操作 实验现象 试管①中：得到浑浊液体 试管②中：液体变澄清 试管③④中：液体变浑浊 结论 室温下，苯酚在水中溶解度较小 苯酚能与NaOH溶液反应，表现出酸性 酸性：HCO3－＜＜H2CO3 反应方程式 试管②中 试管③中 试管④中 解释 苯酚中的羟基与苯环直接相连，苯环与羟基之间相互作用使酚羟基在性质上与醇羟基有显著差异。由于苯环对羟基的影响，使苯酚中羟基上的氢原子更活泼，在水溶液中能发生微弱电离，显弱酸性。电离方程式为：C6H5OHC6H5O－＋H＋ （1）与Na反应： (比Na与水、Na与乙醇反应都要剧烈) （2）与Na2CO3的反应： 注意 ①酸性强弱：H2CO3＞苯酚＞HCO3- ②向苯酚钠溶液中通入二氧化碳有白色浑浊物苯酚出现，但不论CO2是否过量，生成物均为NaHCO3，不会生成Na2CO3 ③制备苯酚，可以利用强酸制弱酸的原理，向苯酚钠溶液中加入稀盐酸或者通入CO2气体 2．取代反应——羟基对苯环的影响 （1）苯酚与浓溴水反应实验探究 实验步骤 向试管中加入0.1 g 苯酚和3 mL水，振荡，得到苯酚溶液。再向其中逐滴加入饱和溴水，边加边振荡，观察实验现象 实验操作 实验现象 溴水褪色且有白色沉淀生成 反应方程式 (2，4，6－三溴苯酚) 反应条件 浓溴水(不加催化剂)，苯酚的稀溶液 羟基和苯环相互影响 在苯酚分子中，羟基和苯环相互影响，使苯环在羟基的邻、对位上的氢原子较易被取代，苯酚与浓溴水反应时，溴原子只能取代羟基邻、对位的氢原子，1 mol氢原子需要1 mol Br2 实验成功的关键 苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚是一种难溶于水但易溶于有机溶剂的固体，所以做此实验时，一定要注意浓溴水必须过量，苯酚要少量。否则，生成的三溴苯酚会溶于过量的苯酚溶液中，那么将观察不到有三溴苯酚白色沉淀生成 应用 苯酚与浓溴水反应很灵敏，常用于苯酚的定性检验和定量测定。应用： a．凡是酚类都可以与浓溴水反应生成白色沉淀，利用此性质可以定量地检验酚类的存在及鉴别酚类 b．利用此反应通过定量测定废水中酚的含量 ②苯、苯酚与Br2反应的比较 类别 苯 苯酚 取代反应 溴的状态 液溴 饱和溴水 条件 催化剂 无催化剂 产物 特点 苯酚与溴的取代反应比苯易进行 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 （2）硝化反应：苯酚与浓硝酸在浓硫酸的作用下生成2，4，6－三硝基苯酚 （3）酯化反应：苯酚中同样具备羟基(－OH)，能够与羧酸(或无机含氧酸)发生酯化反应，生成某酸苯酯 苯酚与乙酸的反应： 3．显色反应 实验步骤 向盛有少量苯酚稀溶液的试管中，滴入几滴FeCl3溶液，振荡，观察实验现象 实验操作 实验现象 溶液显紫色 实验结论 苯酚能与FeCl3溶液反应，使溶液显紫色 反应方程式 6C6H5OH＋Fe3+[Fe(C6H5O)6]3－＋6H+ 应用 酚类物质一般都可以与FeCl3溶液作用显色，可用于检验其存在 4．氧化反应 （1）苯酚在常温下易被空气中的氧气氧化而显粉红色，说明酚羟基很容易被氧化 （2）苯酚可使酸性高锰酸钾溶液褪色 （3）能够发生燃烧反应：C6H5OH＋7O26CO2＋3H2O 5．加成反应：因苯酚含有苯环，故可以与氢气发生加成反应 6．脂肪醇、芳香醇和酚的比较 类别 脂肪醇 芳香醇 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与苯环侧链上的碳原子相连 －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）部分能发生消去反应；（4）氧化反应；（5）酯化反应；（6）部分能发生加成反应 （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(醛或酮)生成 遇FeCl3溶液发生显色反应 7．酚的应用与危害 （1）应用 ①苯酚是重要的化工原料，广泛用于制造酚醛树脂、染料、医药、农药等 ②苯酚的稀溶液可以直接杀菌消毒，如日常药皂中常加入少量的苯酚 （2）危害：含酚类物质的废水对生物具有毒害作用，会对水体造成严重污染。化工厂和炼焦厂的废水中常含有酚类物质，在排放前必须经过处理 三、酚类同分异构体找法 通式 CnH2n-6O (n≥6) 类别异构体 酚 芳香醇 芳香醚 方法 羟基取代苯环上氢原子 羟基取代苯环侧链氢原子 在C－C单键之间插入氧原子 以“C7H8O”为例 箭头指向是指羟基取代苯环氢原子 箭头指向是指羟基取代侧链氢原子 箭头指向是指在C－C单键之间插入氧原子 C8H10O · 醛 一、乙醛 1．醛的概念及结构特点 （1）定义：由烃基(或氢原子)与醛基相连而构成的化合物。醛类官能团的结构简式为，简写为－CHO （2）通式：饱和一元醛的通式为CnH2nO(n≥1)或CnH2n＋1CHO 注意: ①醛的官能团只能连在碳链的顶端 ②醛基只能写成－CHO或，不能写成－COH 2．乙醛的分子组成、结构及物理性质 分子式 电子式 结构式 结构简式 比例模型 空间充填模型 官能团 C2H4O CH3CHO或 －CHO或 物理性质 乙醛是无色、具有刺激性气味的液体，密度比水小，沸点20.8℃，易挥发，易燃烧，能和水、乙醇等互溶 注意: ①由于乙醛易挥发，易燃烧，故在使用纯净的乙醛或高浓度的乙醛溶液时要注意防火 ②醛类一般有毒，溅在皮肤上用酒精洗去 3．乙醛的化学性质 （2）氧化反应 ①可燃性 乙醛燃烧的化学方程式：2CH3CHO＋5O24CO2＋4H2O ②催化氧化：乙醛在一定温度和催化剂作用下，能被氧气氧化为乙酸 乙醛催化氧化的化学方程式： ③与银氨溶液的反应(银镜反应)：常用来定性或定量检验醛基及醛基的个数 实验步骤 在洁净的试管中加入1 mL 2% AgNO3溶液，然后边振荡试管边逐滴滴入2%氨水，使最初产生的沉淀溶解，制得银氨溶液。再滴入3滴乙醛，振荡后将试管放在热水浴中温热。观察实验现象 实验操作 实验现象 向A中滴加氨水，现象为先产生白色沉淀，继续滴加氨水沉淀溶解，溶液变澄清，加入乙醛，水浴加热一段时间后，现象为试管内壁出现一层光亮的银镜 实验结论 化合态的银被还原，乙醛被氧化，乙醛(醛基：－CHO)，具有还原性，能够被弱氧化剂(银氨溶液)氧化 有关反应的化学方程式 A中：AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓(白色)＋NH4NO3 AgOH＋2NH3·H2O===Ag(NH3)2OH＋2H2O C中：CH3CHO＋2Ag(NH3)2OH2Ag↓＋CH3COONH4＋3NH3＋H2O 注意: a．乙醛与银氨溶液的反应又叫做银镜反应，常用来检验醛基 b．银氨溶液的配制方法：将2%稀氨水逐滴加到2%稀硝酸银溶液中，至产生的沉淀恰好溶解为止，溶液呈碱性 c．银氨溶液随用随配，不可久置，否则会生成易爆炸的物质(AgN3) d．银镜反应要在碱性条件下进行，且需水浴加热，不可用酒精灯直接加热，加热时不可振荡或摇动试管，以防生成黑色的银，而不能在试管内壁形成光亮的银镜 e．向银氨溶液中滴加几滴乙醛溶液，乙醛用量不宜太大 f．制备银镜时，试管内壁必须洁净，先用热碱洗涤，再用蒸馏水冲洗。有时银镜反应生成黑色颗粒而无银镜是由于试管壁不洁净的原因 g．实验结束后，试管内壁上附着的单质银可用稀硝酸进行洗涤 h．银镜反应常用来检验醛基的存在。工业上可利用这一反应原理，把银均匀地镀在玻璃上制镜或保温瓶胆(生产上常用含有醛基的葡萄糖作为还原剂) ④乙醛与新制的Cu(OH)2悬浊液反应 (该试剂称为“斐林试剂”) 实验步骤 在试管里加入2 mL 10% NaOH溶液，加入5滴 5%CuSO4溶液，得到新制Cu(OH)2，振荡后加入0.5 mL 乙醛溶液，加热。观察实验现象 实验操作 实验现象 A中溶液出现蓝色絮状沉淀，滴入乙醛，加热至沸腾后，C中溶液有红色沉淀产生 实验结论 在加热的条件下，乙醛与新制氢氧化铜发生化学反应，乙醛(醛基：－CHO)，具有还原性，能够被弱氧化剂[Cu(OH)2]氧化 有关反应的化学方程式 A中：2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4 C中：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O 注意: a．实验中使用的Cu(OH)2必须是新制的：取10% NaOH溶液2 mL，逐滴加入5滴5%CuSO4溶液。制取Cu(OH)2时，NaOH溶液一定要过量，保证所得液体呈碱性 b．加入乙醛溶液后，直接加热至煮沸，但加热煮沸时间不能过久，否则会导致Cu(OH)2分解成CuO而出现黑色沉淀 c．该反应必须是碱性环境，以保证悬浊液为Cu(OH)2，不能用久置的Cu(OH)2，是因为新制的Cu(OH)2悬浊液是絮状沉淀，增大了与乙醛分子的接触面积，容易反应 d．实验完毕后生成的Cu2O用稀盐酸洗去。Cu2O＋2HCl===Cu＋CuCl2＋H2O e．乙醛与新制氢氧化铜的反应，用于在实验室里检验醛基的存在，在医疗上检测尿糖 ⑤乙醛也能被强氧化剂(酸性高锰酸钾溶液、溴水)氧化成乙酸：CH3CHOCH3COOH 使溴水、酸性KMnO4溶液褪色的有机物(注：“√”代表能褪色，“×”代表不能褪色) 官能团 试剂　 碳碳双键 碳碳三键 苯的同系物 醇 酚 醛 溴水 √ √ × × √ √ 酸性KMnO4溶液 √ √ √ √ √ √ （2）加成反应 ①催化加氢(又称为还原反应)：乙醛蒸气和氢气的混合气通过热的镍催化剂，乙醛与氢气即发生催化加氢反应，得到乙醇 (还原反应) ②与HCN加成 a．化学方程式： b．反应机理： 醛基与极性分子加成时，基团连接方法：在醛基的碳氧双键中，由于氧原子的电负性较大，碳氧双键中的电子偏向氧原子，使氧原子带部分负电荷，碳原子带部分正电荷(如图所示)，从而使醛基具有较强的极性。醛基与极性分子加成时，极性分子中带正电荷的原子或原子团连接在醛基的氧原子上，带负电荷的原子或原子团连接在碳原子上 c．2－羟基丙腈(α－羟基腈)可以转化多种化合物 ， ③与格氏试剂的加成反应 格氏试剂 RMgX (X表示卤素原子)，用RX与金属Mg制取。是有机合成中常用的一种试剂，起到增长碳链的作用 方程式 反应机理 格氏试剂与醛、酮反应时，格氏试剂的烃基进攻羰基碳，生成卤代烃氧基镁，酸化后得到醇。即： ④羟醛缩合:含有α－H的醛在稀碱(10% NaOH)的作用下对碳氧双键进行加成生成β－羟基醛；生成的β－羟基醛在加热条件下再发生消去反应而脱去水 化学方程式： 反应机理： 二、醛的结构与常见的醛 1．醛的分类、命名 分类 命名 （1）选主链，称某醛：选择含有醛基在内的最长碳链作为主链，根据主链的碳的数目命名为“某醛” （2）编号位，定支链：主链编号时要从醛基上的碳原子开始 （3）标位置，写名称：取代基位次－取代基名称－某醛。名称中不必对醛基定位，因醛基必然在其主链的边端 3－甲基丁醛 邻甲基苯甲醛或2－甲基苯甲醛 间羟基苯甲醛或3－羟基苯甲醛 2．物理性质：醛基为亲水基团，低级醛分子极性较强，有刺激性气味，常温下除甲醛外均为液体，醛的沸点比相对分子质量相当的烷烃的高，比相应的醇的低。随碳原子数目增多，熔沸点逐渐升高，水溶性逐渐降低 3．醛的化学性质——与乙醛化学性质相似：Ni催化下加热还原成相应的醇；易氧化成对应的羧酸 醛类物质既有氧化性又有还原性，其氧化、还原关系为： （1）醛被H2还原成醇：R－CHO＋H2R－CH2OH 丙醛 CH3CH2CHO＋H2CH3CH2CH2OH 苯甲醛 丙二醛 （2）醛的氧化反应 ①催化氧化：2R－CHO＋O22R－COOH 丙醛 2CH3CH2CHO＋O22CH3CH2COOH 苯甲醛 丙二醛 ②被银氨溶液氧化：R－CHO＋2Ag(NH3)2OHR－COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O 丙醛 CH3CH2CHO＋2Ag(NH3)2OHCH3CH2COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O 苯甲醛 丙二醛 ③被新制氢氧化铜氧化：R－CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHR－COONa＋Cu2O↓＋3H2O 丙醛 CH3CH2CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3CH2COONa＋Cu2O↓＋3H2O 苯甲醛 丙二醛 4．常见的醛 （1）甲醛 分子式 结构式 结构简式 结构特征 空间构型 CH2O HCHO 相当于含有两个醛基 平面三角形 物理性质 又名蚁醛，通常状况下是一种无色有强烈刺激性气味的气体，易溶于水。它的水溶液又称福尔马林，具有杀菌、防腐性能，可用于消毒和制作生物标本 化学性质 具有醛类通性 a．能与H2发生加成反应：HCHO＋H2 CH3OH b．具有还原性：甲醛是醛类中不含烃基的醛，其结构相当于含有两个醛基，故1 mol CH2O与足量的银氨溶液反应，可以生成4 mol Ag 发生银镜反应化学方程式：HCHO＋4Ag(NH3)2OH(NH4)2CO3＋4Ag↓＋6NH3＋2 H2O 与新制Cu(OH)2悬浊液反应化学方程式：HCHO＋4Cu(OH)2＋2NaOHNa2CO3＋2Cu2O↓＋6H2O 用途 a．重要的有机原料，应用于塑料工业(如制酚醛树脂)，合成纤维工业、制氯霉素、香料、染料的原料 b．甲醛的水溶液具有杀菌和防腐能力，稀释的福尔马林用来浸制生物标本 注意: ①甲醛是烃的含氧衍生物中唯一常温下为气体的有机物 ②甲醛有毒，在使用甲醛或与甲醛有关的物质时，要注意安全及环境保护 （2）苯甲醛() 苯甲醛是最简单的芳香醛，俗称苦杏仁油，是一种有苦杏仁气味的无色液体。苯甲醛是制造染料、香料及药物的重要原料 5．含有醛基物质中碳碳双键的检验方法 （1）醛基和碳碳双键性质的比较 醛基 碳碳双键 酸性KMnO4溶液 褪色 褪色 溴水 褪色 褪色 银氨溶液 产生银镜 不反应 新制的Cu(OH)2 产生砖红色沉淀 不反应 （2）含醛基物质中碳碳双键的检验流程 · 酮 一、酮的结构与性质 1．酮的概念和结构特点 （1）定义：羰基与两个烃基相连成的化合物。酮类官能团的结构简式为 （2）表示方法：(R、R1必须为烃基)；饱和一元酮的通式为CnH2nO (n≥3) 2．丙酮 （1）丙酮是最简单的酮类化合物，结构简式为： （2）丙酮的物理性质：常温下丙酮是无色透明液体，沸点56.2 ℃，易挥发，能与水、乙醇等互溶 （3）丙酮的化学性质：不能被银氨溶液、新制的氢氧化铜等弱氧化剂氧化，但在催化剂存在的条件下，能催化加氢生成醇，也能与HCN加成。反应的化学方程式： 3．酮的应用 酮是重要的有机溶剂和化工原料，丙酮可用作化学纤维、钢瓶储存乙炔等的溶剂，还用于生产有机玻璃、农药和涂料等 4．醛和酮的区别与联系 醛 酮 官能团 醛基： 酮羰基： 官能团位置 碳链末端(最简单的醛是甲醛) 碳链中间(最简单的酮是丙酮) 结构通式 (R为烃基或氢原子) (R、R1均为烃基) 联系 碳原子数相同的饱和一元脂肪醛和饱和一元脂肪酮互为同分异构体 二、醛、酮的同分异构体找法 通式 CnH2nO (n≥1) 类别异构体 醛、酮、烯醇、烯醚、环醇、环醚 常考三类类别异构体 醛 (n≥1) 酮 (n≥3) 烯醇 (n≥3) 方法 醛基属于端位基，将烃分子中链端的甲基变成醛基 中间碳原子变成碳氧双键 多官能团，变键优先，取代其次：先找烯烃，再用羟基取代 以“C5H10O”为例 、 、 醛的同分异构体书写练习 CnH2nO 醛 (n≥1) 酮 (n≥3) 烯醇 (n≥3) n＝1 HCHO n＝2 CH3CHO n＝3 CH3CH2CHO n＝4 、 、 、、 · 羧酸 一、羧酸的结构和物理性质 1．羧酸的定义、分类及命名 定义 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或 通式 一元羧酸的通式为R－COOH，饱和一元羧酸的通式：CnH2nO2或CnH2n＋1COOH 分类 命名 （1）选主链，称某酸：选择含有羧基在内的最长碳链作为主链，根据主链的碳的数目命名为“某酸” （2）编号位，定支链：主链编号时要从羧基上的碳原子开始编号 （3）标位置，写名称：取代基位次－取代基名称－某酸。名称中不必对羧基定位，因为羧基必然在其主链的边端 3－甲基丁酸 2．羧酸的物理性质 溶解性 羧酸在水中的溶解性由组成羧酸的两个部分烃基(R－)和羧基(－COOH)所起的作用的相对大小决定，R－部分不溶于水，羧基部分溶于水。当羧酸碳原子数在4以下时－COOH部分的影响起主要作用，如甲酸、乙酸等分子中碳原子数较少的羧酸能够与水互溶，随着分子中碳原子数的增加，R－部分的影响起主要作用，一元羧酸在水中的溶解度迅速减小，甚至不溶于水。高级脂肪酸是不溶于水的蜡状固体 熔、沸点 羧酸的熔、沸点随碳原子数的增多而升高，且与相对分子质量相当的其他有机化合物相比，沸点较高，这与羧酸分子间可以形成氢键有关 二、羧酸的化学性质 (以乙酸为例) (一)乙酸的结构、物理性质及用途 1．乙酸分子的组成与结构 分子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间充填模型 官能团 C2H4O2 CH3COOH 羧基 (－COOH或) 2．乙酸的物理性质 乙酸俗名醋酸，是一种无色液体，具有强烈刺激性气味，易挥发，溶点16.6℃，沸点108℃，易溶于水和乙醇。当温度低于16.6时，乙酸就会凝结成像冰一样的晶体，所以无水乙酸又叫冰醋酸 (二)乙酸的化学性质 羧酸的化学性质主要取决于羧基的官能团。由于受氧原子电负性较大等因素影响，当羧酸发生化学反应时，羧基()中①、②号极性键容易断裂。当O－H断裂时，会解离出H+，使羧酸表现出酸性；当C－O断裂时，－OH可以被其他基团取代，生成酯、酰胺等羧酸衍生物 1．乙酸的酸性：乙酸是一种重要的有机酸，具有酸性，比H2CO3的酸性强，在水中可以电离出H＋，电离方程式为：CH3COOHH＋＋CH3COO－，是一元弱酸，具有酸的通性 乙酸的酸性 相关的化学方程式 （1）乙酸能使紫色石蕊溶液变红色 （2）与活泼金属(Na)反应 2Na＋2CH3COOH2CH3COONa＋H2↑ （3）与某些金属氧化物(Na2O)反应 Na2O＋2CH3COOH2CH3COONa＋H2O （4）与碱[NaOH、Cu(OH)2]发生中和反应 CH3COOH＋NaOHCH3COONa＋H2O Cu(OH)2＋2CH3COOH(CH3COO)2Cu＋2H2O （5）与某些盐(Na2CO3、NaHCO3)反应 Na2CO3＋2CH3COOH2CH3COONa＋CO2↑＋H2O CH3COOH＋NaHCO3CH3COONa＋CO2↑＋H2O （1）设计实验，比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱 实验装置 B装置现象及解释 有无色气体产生，说明酸性：乙酸＞碳酸 化学方程式：2CH3COOH＋Na2CO32CH3COONa＋CO2↑＋H2O D装置的现象及解释 溶液变浑浊，说明酸性：碳酸＞苯酚 方程式： C装置的作用 除去B中挥发的乙酸 实验结论 酸性：乙酸＞碳酸＞苯酚 （2）醇、酚、羧酸分子中羟基氢原子的活泼性比较 含羟基的物质 比较项目 乙醇 苯酚 乙酸 结构简式 CH3CH2OH CH3COOH 羟基上氢原子活泼性 不能电离 微弱电离 部分电离 酸性 中性 极弱酸性 弱酸性 与Na反应 反应放出H2 反应放出H2 反应放出H2 与NaOH反应 不反应 反应 反应 与Na2CO3反应 不反应 反应，不放出CO2 反应放出CO2 与NaHCO3反应 不反应 不反应 反应放出CO2 注意： ①常见物质的酸性：HCl(H2SO4)＞乙二酸＞甲酸＞苯甲酸＞乙酸＞丙酸＞H2CO3＞苯酚＞HCO＞CH3CH2OH ②和Na2CO3反应生成气体：1 mol －COOH生成0.5 mol CO2气体 ③和NaHCO3反应生成气体：1 mol －COOH生成1 mol CO2气体 ④和Na反应生成气体：1 mol －COOH生成0.5 mol H2；1 mol －OH生成0.5 mol H2 2．酯化反应（取代反应）：羧酸和醇在酸催化下生成酯和水的反应叫酯化反应。 （1）实验探究 实验步骤 在一支试管中加入3 mL乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL冰醋酸，再加入几片碎瓷片。连接好装置，用酒精灯小心加热，将产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上，观察现象 实验装置 实验现象 ①试管中液体分层，饱和Na2CO3溶液的液面上层有无色透明的油状液体生成 ②能闻到香味 （2）反应的方程式： (可逆反应，也属于取代反应) （3）酯化反应的机理：羧酸脱羟基醇脱氢 注意: ①试剂的加入顺序：先加入乙醇，然后沿器壁慢慢加入浓硫酸，冷却后再加入CH3COOH ②导管末端不能插入饱和Na2CO3溶液中，防止挥发出来的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水，造成溶液倒吸 ③浓硫酸的作用 a．催化剂——加快反应速率 b．吸水剂——除去生成物中的水，使反应向生成物的方向移动，提高酯的产率 ④饱和Na2CO3溶液的作用 a．与挥发出来的乙酸反应 b．溶解挥发出来的乙醇 c．降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层，得到酯 ⑤加入碎瓷片的作用：防止暴沸 ⑥实验中，乙醇过量的原因：提高乙酸的转化率 ⑦长导管作用：导气兼冷凝作用 ⑧不能用NaOH溶液代替饱和Na2CO3溶液：乙酸乙酯在NaOH存在下水解较彻底，几乎得不到乙酸乙酯 ⑨在该反应中，为什么要强调加冰醋酸和无水乙醇，而不用他们的水溶液？ 因为冰醋酸与无水乙醇基本不含水，可以促使反应向生成酯的方向进行 ⑩为什么刚开始加热时要缓慢？防止反应物还未来得及反应即被加热蒸馏出来，造成反应物的损失 （4）酯化反应的机理探究——同位素示踪原子法 脱水方式 （1）酸脱羟基醇脱氢 （2）醇脱羟基酸脱氢 同位素示踪法 在化学上为了辨明反应历程，常用同位素示踪法。即把某些分不清的原子做上记号，类似于侦察上的跟踪追击。事实上，科学家把乙醇分子中的氧原子换成放射性同位素18O，结果检测到只有生成的乙酸乙酯中才有18O，说明脱水情况为第一种 酯化反应机理 (羧酸脱羟基醇脱氢) （5）无机含氧酸与醇作用也能生成酯 ①乙醇与硝酸的酯化反应：C2H5OH＋HO－NO2C2H5－O－NO2(硝酸乙酯)＋H2O ②乙醇与硫酸的酯化反应：C2H5OH＋HO－SO3HC2H5－O－SO3H(硫酸氢乙酯)＋H2O ③丙三醇与硝酸的酯化反应： 三、常见的羧酸 1．甲酸 （1）物理性质：甲酸俗称蚁酸，无色、有刺激性气味的液体，有腐蚀性，能与水、乙醇等互溶 （2）分子组成和结构 分子式 结构式 结构简式 结构特点 CH2O2 HCOOH 醛基的性质：氧化反应(银镜反应) 羧酸的性质：酸的通性、酯化反应 甲酸既有羧基的结构，又有醛基的结构，因此既表现出羧酸的性质，又表现出醛的性质，能发生银镜反应，能与新制Cu(OH)2反应。因此，能发生银镜反应的有机物除了醛类，还有甲酸、甲酸盐、甲酸某酯等 （3）化学性质 ①弱酸性：甲酸的电离方程式 HCOOHH＋＋HCOO－ ②与活泼金属(Na)反应放出H2 2Na＋2HCOOH2HCOONa＋H2↑ ③与某些金属氧化物(Na2O)反应 Na2O＋2HCOOH2HCOONa＋H2O ④与碱(NaOH)中和 HCOOH＋NaOHHCOONa＋H2O ⑤与某些盐(NaHCO3)反应 HCOOH＋NaHCO3HCOONa＋CO2↑＋H2O ⑥甲酸与乙醇酯化反应 ⑦甲酸与银氨溶液的反应 HCOOH＋2Ag(NH3)2OH(NH4)2CO3＋2Ag↓＋2NH3＋H2O ⑧甲酸与Cu(OH)2 的反应(常温) 2HCOOH＋Cu(OH)2(HCOO)2Cu＋2H2O ⑨甲酸与Cu(OH)2 的反应(加热) HCOOH＋2Cu(OH)2＋2NaOHCu2O↓＋4H2O＋Na2CO3 （4）主要用途：在工业上可用作还原剂，也是合成医药、农药和染料等的原料 2．乙二酸 (草酸) （1）物理性质：无色晶体，通常含有两分子结晶水[(COOH)2•2H2O]，加热至100℃时失水成无水草酸，可溶于水和乙醇。草酸钙难溶于水，是人体膀胱结石和肾结石的主要成分。乙二酸是最简单的饱和二元羧酸，是二元羧酸中酸性最强的 （2）分子组成和结构 分子式 结构式 结构简式 结构特点 H2C2O4 一个分子中含有两个羧基 （3）化学性质：乙二酸有较强的还原性，可被高锰酸钾氧化 ①弱酸性(乙二酸的电离方程式)：H2C2O4H＋＋HC2O；HC2OH＋＋C2O ②乙二酸与酸性高锰酸钾溶液的反应：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O （4）主要用途：化学分析中常用的还原剂，也是重要的化工原料 3．苯甲酸()：俗称安息香酸，无色晶体，易升华，微溶于水，易溶于乙醇。用于合成香料、药物等，其钠盐是常用的食品防腐剂 4．高级脂肪酸：高级脂肪酸指的是分子中含碳原子数较多的脂肪酸，它们的酸性很弱，在水中的溶解度不大甚至难溶于水，硬脂酸(C17H35COOH)、软脂酸(C15H31COOH)、油酸(C17H33COOH)、亚油酸(C17H31COOH)都是常见的高级脂肪酸 5．羟基酸：柠檬酸、苹果酸、乳酸等，分子中含有羟基和羧基，因此既有羟基的特性，又有羧基的特性 四、“形形色色”的酯化反应 酯化反应的通式： 1．一元羧酸与一元醇的酯化反应——甲酸与甲醇 2．多元醇与一元羧酸的酯化反应——乙酸和乙二醇 1：1反应 2：1反应 3．多元羧酸与一元醇的酯化反应——乙二酸和乙醇 1：1反应 1：2反应 4．多元羧酸与多元醇的酯化反应——乙二酸和乙二醇 1：1成链状 1：1成环状 成聚酯 5．羟基酸的酯化反应——乳酸 两分子乳酸酯化成链状 两分子乳酸酯化成环状 一分子乳酸酯化成环状 乳酸的缩聚反应 · 酯 一、酯的结构和性质 1．酯的组成与命名 概念 酯是羧酸分子羧基中的－OH被－OR′取代后的产物，可简写为RCOOR′ 官能团 酯基() 通式 ①酯的通式一般为RCOOR′或，其中R代表任意的烃基或氢原子，R′是任意的烃基，R和R′都是烃基时，可以相同，也可以不同 ②饱和一元羧酸CnH2n＋1COOH与饱和一元醇CmH2m＋1OH生成酯的结构简式为CnH2n＋1COOCmH2m＋1，其组成通式为CnH2nO2 (n≥2) 命名 酯 名称 CH3COOCH2CH3 乙酸乙酯 HCOOCH2CH2CH3 甲酸正丙酯 HCOOC2H5 甲酸乙酯 苯甲酸甲酯 乙酸乙烯酯 2－甲基丙烯酸甲酯或α－甲基丙烯酸甲酯 2．酯的存在与物理性质 （1）存在：酯类广泛存在于自然界中，低级酯存在于各种水果和花草中。如：苹果里含有戊酸戊酯，菠萝里含有丁酸乙酯，香蕉里含有乙酸异戊酯等 （2）物理性质：低级酯是具有芳香气味的液体，密度一般比水小，难溶于水，易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂中 二、酯的化学性质——以“乙酸乙酯”为例 1．乙酸乙酯分子的组成与结构 分子式 结构式 结构简式 官能团 C4H8O2 CH3COOCH2CH3 酯基() 2．乙酸乙酯的物理性质：无色透明液体，有果香味，易挥发，微溶于水，易溶于氯仿、乙醇等有机溶剂 3．乙酸乙酯的化学性质 （1）水解反应（取代反应）：酯可以发生水解反应，生成相应的羧酸和醇 ①实验探究 a．酸碱性对酯的水解的影响 实验操作 试管中均先加入1 mL乙酸乙酯 实验现象 a试管内酯层厚度基本不变；b试管内酯层厚度减小；c试管内酯层基本消失 实验结论 乙酸乙酯在中性条件下基本不水解，酸性条件下的水解速率比碱性条件下的慢 b．温度对酯的水解的影响 实验操作 实验现象 a试管内酯层消失的时间比b试管的长 实验结论 温度越高，乙酸乙酯的水解速率越大 ②酯的水解 反应原理 酯化反应形成的键，即是酯水解反应断裂的键。酯的水解反应是酯化反应的逆反应 (形成的是哪个键，断开的就是哪个键) 酸性条件 在酸性条件下，酯的水解是可逆反应——反应条件：稀硫酸或稀酸 碱性条件 在碱性条件下，酯水解生成羧酸盐和醇，水解反应是不可逆反应——反应条件：NaOH溶液或碱溶液 （2）氧化反应：酯类能燃烧，完全燃烧生成CO2和H2O；不能使KMnO4酸性溶液褪色 CH3COOCH2CH3＋5O24CO2＋4H2O 三、两种特殊的酯 1．甲酸酯的性质——以“甲酸乙酯”为例 （1）甲酸酯的分子组成和结构 分子式 结构式 结构简式 结构特点 C3H6O2 HCOOC2H5 分子中含有一个酯基和一个醛基，所以甲酸酯除了能发生水解反应外，还可以发生醛的特征反应，如：银镜反应、与新制Cu(OH)2悬浊液反应 注意 能发生银镜反应及与新制Cu(OH)2悬浊液反应产生红色沉淀的有醛、甲酸、甲酸酯等含有醛基的物质 1. 甲酸乙酯的化学性质 甲酸乙酯的酸性水解 甲酸乙酯的碱性水解 2．某酸苯酯的性质——以“乙酸苯酯”为例 乙酸苯酯的酸性水解 乙酸苯酯的碱性水解 【注意】酯和NaOH反应的规律：1 mol 消耗1 mol NaOH；1 mol 消耗2 mol NaOH 四、酯的同分异构体的找法 通式 CnH2nO2 (n≥1) 类别异构体 羧酸 (n≥1) 酯 (n≥2) 羟基醛 (n≥2) 方法 羧基属于端位基，将烃分子中链端的甲基变成羧基 无苯环结构用加法；有苯环结构用“变键插键”的思想 多官能团，变键优先，取代其次：先找醛，再用羟基取代 以“C4H8O2”为例 、 1＋3：甲酸丙酯(丙醇有2种结构) 2＋2：乙酸乙酯 3＋1：丙酸甲酯 (共4种) 、 用“变键插键”的思想全面剖析酯的同分异构体找法 方法 酯可以理解在左、右两边插入氧原子，可以先找出酮，再插入氧，以“C4H8O2”为例 以“C4H8O2”为例 、、 以“C8H8O2”为例(芳香酯) 、、 若在链端，注意只能在一边插入氧原子，另外要注意对称性，此法对芳香酯比较有效 · 油酯 酰胺 一、油脂的结构和分类 1、油脂的组成、结构和分类 概念 油脂是由高级脂肪酸和甘油生成的酯，属于酯类化合物 组成元素 C．H、O 结构简式 ，R、R′、R″代表高级脂肪酸的烃基 官能团 酯基，有的在其烃基中可能含有碳碳不饱和键 分类 （1）按状态分(常温下) ①油：常温下呈液态，含有较多不饱和脂肪酸成分的甘油酯，如花生油、芝麻油、大豆油等植物油 ②脂肪：常温下呈固态，含较多饱和脂肪酸成分的甘油酯，如牛油、羊油等动物油脂 （2）按高级脂肪酸的种类分 ①简单甘油酯：R、R′、R″相同 ②混合甘油酯：R、R′、R″不同 2．常见高级脂肪酸：组成油脂的高级脂肪酸种类较多，但多数是含有16～18个碳原子的直链高级脂肪酸 名称 饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸 软脂酸 硬脂酸 油酸 亚油酸 结构简式 C15H31COOH C17H35COOH C17H33COOH C17H31COOH 3．油脂的存在 我们日常食用的牛油、羊油等动物脂肪，还有花生油、芝麻油、大豆油等植物油，都是油脂。油脂主要存在于动物的脂肪和某些植物的种子、果实中 注意: ①天然油脂大多数是混合甘油酯，都是混合物，无固定的熔点、沸点 ②油脂的相对分子质量很大，但它不属于高分子化合物 ③萃取溴水中的溴单质不能选择油脂作萃取剂，因为它们之间能发生加成反应 二、油脂的性质 1．物理性质：油脂的密度比水小，难溶于水，易溶于汽油、氯仿等有机溶剂。天然油脂是混合物，没有固定熔、沸点 2．化学性质：油脂是高级脂肪酸的甘油酯，其化学性质与乙酸乙酯的相似，能够发生水解反应。而在高级脂肪酸中又有不饱和的，因此许多油脂又兼有烯烃的化学性质，可以发生加成反应 （1）水解反应:在酸、碱或酶等催化剂作用下能发生水解反应 ①酸性条件下水解 (应用：制高级脂肪酸和甘油) ②碱性条件下水解——皂化反应 (应用：制肥皂和甘油) 注意: ①油脂在碱性溶液中的水解反应又称为皂化反应，工业上常用来制取肥皂，高级脂肪酸钠是肥皂的有效成分。肥皂的生产流程如下： ②盐析的作用：加入的NaCl能降低高级脂肪酸钠的溶解度，使混合液分成上下两层，上层为高级脂肪酸钠盐，下层为甘油和食盐水的混合液，经分离得到高级脂肪酸钠盐及其副产品甘油 （2）油脂的氢化——油脂的硬化 (反应类型：加成反应) 不饱和程度较高、熔点较低的液态油，通过催化加氢可提高饱和程度，转化为半固态脂肪，这个过程称为油脂的氢化，也称油脂的硬化。制得的油脂叫人造脂肪，通常又称为硬化油。硬化油不易被空气氧化变质，便于储存和运输，可以制造肥皂和人造奶油的原料 油酸甘油酯通过氢化反应转变为硬脂酸甘油酯的化学方程式为： 注意: ①乙酸乙酯在碱性条件下也能发生水解反应，但不是皂化反应 ②热的纯碱溶液可以提高去除油脂的效果 ③油脂的氢化属于加成反应，也属于还原反应。油脂氢化后可以防止因空气中的氧气氧化而变质 3．油脂、酯和矿物油的比较 油脂 酯 矿物油 油 脂肪 组成 高级脂肪酸的甘油酯 含氧酸与醇类反应的生成物 多种烃(石油及其分馏产品) 含较多不饱和烃基 含较多饱和烃基 状态 液态 固态 液态或固态 液态 性质 具有酯的性质，能水解，兼有不饱和烃的性质 在酸或碱的作用下水解 具有烃的性质，不能水解 鉴别 加含酚酞的氢氧化钠溶液，加热，使溶液红色变浅且不再分层的是油脂或酯，无明显变化的是矿物油 相互关系 三、油脂的生物的功效 1．营养素：食物中能够被人体消化吸收和利用的各种成分叫做营养素 2．人体必需的六大营养素：蛋白质、脂类、糖类、无机盐、维生素和水 3．油脂的生物效用 （1）生物体内储存能量的物质并供给能量。1克脂肪在体内分解成二氧化碳和水并产生39 kJ能量，大约是糖类和蛋白质的两倍 （2）构成一些重要生理物质，脂肪是生命的物质基础，是人体内的三大组成部分(蛋白质、脂肪、碳水化合物)之一。磷脂、糖脂和胆固醇构成细胞膜的类脂层，胆固醇又是合成胆汁酸、维生素D3和类固醇激素的原料 （3）维持体温和保护内脏、缓冲外界压力。皮下脂肪可防止体温过多向外散失，减少身体热量散失, 维持体温恒定。也可阻止外界热能传导到体内，有维持正常体温的作用。内脏器官周围的脂肪垫有缓冲外力冲击保护内脏的作用。减少内部器官之间的摩擦 （4）提供必需脂肪酸 （5）脂溶性维生素的重要来源。鱼肝油和奶油富含维生素A．D，许多植物油富含维生素E。脂肪还能促进这些脂溶性维生素的吸收 （6）增加饱腹感。脂肪在胃肠道内停留时间长，所以有增加饱腹感的作用 四、胺 1．胺的结构及物理性质 定义 烃基取代氨分子中的氢原子而形成的化合物叫做胺，一般可写作R－NH2，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 官能团 氨基(－NH2) 如：甲胺的结构简式为CH3－NH2，苯胺的结构简式为 分类 根据取代烃基数目不同，胺有三种结构通式 类型 官能团 氨基 亚氨基 次氨基 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 2．胺的化学性质：胺类化合物与NH3类似，具有碱性，能与盐酸、醋酸反应 （1）电离方程式：RNH2＋H2ORNH＋OH－ （2）与酸反应：RNH2＋HClRNH3Cl；RNH3Cl＋NaOHRNH2＋NaCl＋H2O 3．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 五、酰胺 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 5．氨、胺、酰胺和铵盐比较 物质 组成元素 结构式 化学性质 用途 氨 N、H 溶于水显碱性，能和酸或酸性物质发生反应 制冷剂、制造化肥和炸药 胺 C．N、H R—NH2 胺类化合物具有碱性，与酸反应生成盐，如苯胺能与盐酸反应，生成可溶于水的苯胺盐酸盐 是合成医药、农药和染料等的重要原料 酰胺 C．N、O、H 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，同时有氨逸出 酰胺常被用作溶剂和化工原料 铵盐 N、H等 NH和酸根阴离子 受热易分解、与碱反应产生氨气 化工原料、化肥 1．（2017·上海·高考真题）下列物质中，能与金属钠反应放出氢气，还能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳气体的是 A．乙醇 B．苯酚 C．乙醛 D．乙酸 2．（2021·浙江·高考真题）关于有机反应类型，下列判断不正确的是 A．(加成反应) B．(消去反应) C．(还原反应) D．(取代反应) 3．（2022·湖北·高考真题）同位素示踪是研究反应机理的重要手段之一、已知醛与H2O在酸催化下存在如下平衡：。据此推测，对羟基苯甲醛与10倍量的D218O在少量酸催化下反应，达到平衡后，下列化合物中含量最高的是 A． B． C． D． 4．（2023·湖北·高考真题）下列事实不涉及烯醇式与酮式互变异构原理的是 A．能与水反应生成 B．可与反应生成   C．水解生成   D．中存在具有分子内氢键的异构体   5．（2015·新课标Ⅱ·高考真题）某羧酸酯的分子式为C18H26O5，1 mol该酯完全水解可得到1 mol羧酸和2 mol乙醇，该羧酸的分子式为 A．C14H16O4 B．C14H18O5 C．C16H20O5 D．C16H22O5 6．（2021·浙江·高考真题）有关 的说法不正确的是 A．分子中至少有12个原子共平面 B．完全水解后所得有机物分子中手性碳原子数目为1个 C．与FeCl3溶液作用显紫色 D．与足量NaOH溶液完全反应后生成的钠盐只有1种 7．（2023·全国甲卷·高考真题）藿香蓟具有清热解毒功效，其有效成分结构如下。下列有关该物质的说法错误的是 A．可以发生水解反应 B．所有碳原子处于同一平面 C．含有2种含氧官能团 D．能与溴水发生加成反应 8．（2024·重庆·高考真题）橙花和橙叶经水蒸气蒸馏可得精油，X和Y是该精油中的两种化学成分。下列说法错误的是 A．X存在2个手性碳原子 B．X的脱水产物中官能团种类数大于2 C．Y不存在顺反异构体 D．Y在酸性条件下的水解产物属于羧酸和醇 9．（2020·北京·高考真题）高分子M广泛用于牙膏、牙科粘合剂等口腔护理产品，合成路线如图： 下列说法不正确的是 A．试剂a是甲醇 B．化合物B不存在顺反异构体 C．化合物C的核磁共振氢谱有一组峰 D．合成M的聚合反应是缩聚反应 10．（2021·湖北·高考真题）聚醚砜是一种性能优异的高分子材料。它由对苯二酚和4，4'—二氯二苯砜在碱性条件下反应，经酸化处理后得到。下列说法正确的是 A．聚醚砜易溶于水 B．聚醚砜可通过缩聚反应制备 C．对苯二酚的核磁共振氢谱有3组峰 D．对苯二酚不能与FeCl3溶液发生显色反应 11．（2020·浙江·高考真题）下列关于的说法中，正确的是 A．该物质可由n个单体分子通过缩聚反应生成 B．0.1mol该物质完全燃烧，生成33.6L(标准状况)的 C．该物质在酸性条件下水解产物之一可作汽车发动机的抗冻剂 D．1mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗3nmolNaOH 12．（2023·广东·高考真题）2022年诺贝尔化学奖授予研究“点击化学”的科学家。图所示化合物是“点击化学”研究中的常用分子。关于该化合物，说法不正确的是 A．能发生加成反应 B．最多能与等物质的量的反应 C．能使溴水和酸性溶液褪色 D．能与氨基酸和蛋白质中的氨基反应 13．（2024·浙江·高考真题）制造隐形眼镜的功能高分子材料Q的合成路线如下： 下列说法不正确的是 A．试剂a为乙醇溶液 B．Y易溶于水 C．Z的结构简式可能为 D．M分子中有3种官能团 14．（2024·江苏·高考真题）化合物Z是一种药物的重要中间体，部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A．X分子中所有碳原子共平面 B．最多能与发生加成反应 C．Z不能与的溶液反应 D．Y、Z均能使酸性溶液褪色 15．（2024·山东·高考真题）植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性，其结构简式如图所示。下列关于阿魏萜宁的说法错误的是 A．可与溶液反应 B．消去反应产物最多有2种 C．酸性条件下的水解产物均可生成高聚物 D．与反应时可发生取代和加成两种反应 16．（2022·重庆·高考真题）光伏组件封装胶膜是太阳能电池的重要材料，经由如图反应路线可分别制备封装胶膜基础树脂Ⅰ和Ⅱ(部分试剂及反应条件略)。 反应路线Ⅰ： 反应路线Ⅱ： 已知以下信息： ①(R、R1、R2为H或烃基) ②+2ROH+H2O （1）A+B→D的反应类型为 。 （2）基础树脂Ⅰ中官能团的名称为 。 （3）F的结构简式为 。 （4）从反应路线Ⅰ中选择某种化合物作为原料H，且H与H2O反应只生成一种产物Ⅰ，则H的化学名称为 。 （5）K与银氨溶液反应的化学方程式为 ；K可发生消去反应，其有机产物R的分子式为C4H6O，R及R的同分异构体同时满足含有碳碳双键和碳氧双键的有 个(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱只有一组峰的结构简式为 。 （6）L与G反应制备非体型结构的Q的化学方程式为 。 （7）为满足性能要求，实际生产中可控制反应条件使F的支链不完全水解，生成的产物再与少量L发生反应，得到含三种链节的基础树脂Ⅱ，其结构简式可表示为 。 17．（2024·湖北·高考真题）某研究小组按以下路线对内酰胺F的合成进行了探索： 回答下列问题： （1）从实验安全角度考虑，A→B中应连有吸收装置，吸收剂为 。 （2）C的名称为 ，它在酸溶液中用甲醇处理，可得到制备 (填标号)的原料。 a．涤纶      b．尼龙       c．维纶       d．有机玻璃 （3）下列反应中不属于加成反应的有 (填标号)。 a．A→B       b．B→C       c．E→F （4）写出C→D的化学方程式 。 （5）已知 (亚胺)。然而，E在室温下主要生成G，原因是 。 （6）已知亚胺易被还原。D→E中，催化加氢需在酸性条件下进行的原因是 ，若催化加氢时，不加入酸，则生成分子式为的化合物H，其结构简式为 。 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共42分） 1．（2017·上海·高考真题）下列物质，均具有一定的杀菌作用，但不能用于人体皮肤消毒的是 A．甲醛的水溶液 B．碘的酒精溶液 C．75%的乙醇的水溶液 D．苯酚的稀溶液 2．（2021·天津·高考真题）最理想的“原子经济性反应”是指反应物的原子全部转化为期望的最终产物的反应。下列属于最理想的“原子经济性反应”的是 A．用电石与水制备乙炔的反应 B．用溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热制备乙烯的反应 C．用苯酚稀溶液与饱和溴水制备2，4，6－三溴苯酚的反应 D．用乙烯与氧气在Ag催化下制备环氧乙烷( )的反应 3．（2017·上海·高考真题）下列物质中不能发生银镜反应的是 A．乙醛 B．乙醇 C．甲酸 D．葡萄糖 4．（2019·浙江·高考真题）下列说法不正确的是 A．石油裂解气可以使溴水褪色，也可以使高锰酸钾溶液褪色 B．可以用新制的氢氧化铜检验乙醇中是否含有乙醛 C．正丙醇（CH3CH2CH2OH）和钠反应要比水和钠反应剧烈 D． 属于取代反应 5．（2009·全国·高考真题）1mol与足量的NaOH溶液充分反应，消耗的NaOH的物质的量为（ ） A．5 mol B．4 mol C．3 mol D．2 mol 6．（2023·全国乙卷·高考真题）下列反应得到相同的产物，相关叙述错误的是        A．①的反应类型为取代反应 B．反应②是合成酯的方法之一 C．产物分子中所有碳原子共平面 D．产物的化学名称是乙酸异丙酯 7．（2022·湖北·高考真题）莲藕含多酚类物质，其典型结构简式如图所示。下列有关该类物质的说法错误的是 A．不能与溴水反应 B．可用作抗氧化剂 C．有特征红外吸收峰 D．能与发生显色反应 8．（2022·浙江·高考真题）关于化合物，下列说法正确的是 A．分子中至少有7个碳原子共直线 B．分子中含有1个手性碳原子 C．与酸或碱溶液反应都可生成盐 D．不能使酸性KMnO4稀溶液褪色 9．（2020·山东·高考真题）从中草药中提取的 calebin A(结构简式如下)可用于治疗阿尔茨海默症。下列关于 calebin A的说法错误的是 A．可与FeCl3溶液发生显色反应 B．其酸性水解的产物均可与Na2CO3溶液反应 C．苯环上氢原子发生氯代时，一氯代物有6种 D．1 mol该分子最多与8 mol H2发生加成反应 10．（2023·山东·高考真题）有机物的异构化反应如图所示，下列说法错误的是 A．依据红外光谱可确证X、Y存在不同的官能团 B．除氢原子外，X中其他原子可能共平面 C．含醛基和碳碳双键且有手性碳原子的Y的同分异构体有4种(不考虑立体异构) D．类比上述反应，的异构化产物可发生银镜反应和加聚反应 11．（2024·福建·高考真题）药物中间体1，3-环己二酮可由5-氧代己酸甲酯合成，转化步骤如下： 下列说法或操作错误的是 A．反应须在通风橱中进行 B．减压蒸馏去除、5-氧代己酸甲酯和 C．减压蒸馏后趁热加入盐酸 D．过滤后可用少量冰水洗涤产物 12．（2022·山东·高考真题）已知苯胺(液体)、苯甲酸(固体)微溶于水，苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步分离甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列说法正确的是 A．苯胺既可与盐酸也可与溶液反应 B．由①、③分别获取相应粗品时可采用相同的操作方法 C．苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得 D．①、②、③均为两相混合体系 13．（2022·浙江·高考真题）染料木黄酮的结构如图，下列说法正确的是 A．分子中存在3种官能团 B．可与反应 C．该物质与足量溴水反应，最多可消耗 D．该物质与足量溶液反应，最多可消耗 14．（2023·湖北·高考真题）实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142℃)，实验中利用环己烷-水的共沸体系(沸点69℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81℃)，其反应原理： 下列说法错误的是 A．以共沸体系带水促使反应正向进行 B．反应时水浴温度需严格控制在69℃ C．接收瓶中会出现分层现象 D．根据带出水的体积可估算反应进度 二、解答题（共58分） 15．（2017·江苏·高考真题）（14分）1-溴丙烷是一种重要的有机合成中间体，沸点为71℃，密度为1.36g·cm-3。实验室制备少量1-溴丙烷的主要步骤如下： 步骤1：在仪器A中加入搅拌磁子、12 g正丙醇及20 mL水，冰水冷却下缓慢加入28mL浓H2SO4，冷却至 室温，搅拌下加入24 g NaBr。 步骤2：如图所示搭建实验装置，缓慢加热，直到无油状物馏出为止。 步骤3：将馏出液转入分液漏斗，分出有机相。 步骤4：将分出的有机相转入分液漏斗，依次用12 mL H2O、12 mL 5% Na2CO3溶液和12 mLH2O洗涤，分液，得粗产品，进一步提纯得1-溴丙烷。 （1）仪器A的名称是 ，加入搅拌磁子的目的是搅拌和 。 （2）反应时生成的主要有机副产品有2-溴丙烷和 。 （3）步骤2中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是 。 （4）步骤2中需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行，目的是 。 （5）步骤4中用5%Na2CO3溶液洗涤有机相的操作：向分液漏斗中小心加入12 mL 5%Na2CO3溶液，振荡， ，静置，分液。 16．（2021·广东·高考真题）（15分）天然产物Ⅴ具有抗疟活性，某研究小组以化合物Ⅰ为原料合成Ⅴ及其衍生物Ⅵ的路线如下(部分反应条件省略，Ph表示-C6H5)： 已知： （1）化合物Ⅰ中含氧官能团有 (写名称)。 （2）反应①的方程式可表示为：I+II=III+Z，化合物Z的分子式为 。 （3）化合物IV能发生银镜反应，其结构简式为 。 （4）反应②③④中属于还原反应的有 ，属于加成反应的有 。 （5）化合物Ⅵ的芳香族同分异构体中，同时满足如下条件的有 种，写出其中任意一种的结构简式： 。 条件：A．能与NaHCO3反应；B． 最多能与2倍物质的量的NaOH反应；C． 能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应；D．核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子；e.不含手性碳原子(手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子)。 （6）根据上述信息，写出以苯酚的一种同系物及HOCH2CH2Cl为原料合成的路线 (需注明反应条件)。 17．（2021·天津·高考真题）（15分）普瑞巴林能用于治疗多种疾病，结构简式为，其合成路线如下： （1）普瑞巴林分子所含官能团的名称为 。 （2）化合物A的命名为 。 （3）B→C的有机反应类型为 。 （4）写出D→E的化学反应方程式 。 （5）E～G中，含手性碳原子的化合物有 (填字母)。 （6）E→F反应所用的化合物X的分子式为，该化合物能发生银镜反应，写出其结构简式 ，化合物X的含有碳氧双键()的同分异构体(不包括X、不考虑立体异构)数目为 ，其中核磁共振氢谱中有两组峰的为 (写结构简式)。 （7）参考以上合成路线及反应条件，以和必要的无机试剂为原料，合成，在方框中写出路线流程图。 18．（2024·福建·高考真题）（14分）软珊瑚素的关键中间体(L)的某合成路线如下。(不考虑立体异构) 已知：和为保护基团。 （1）B中官能团有碳碳双键、 、 。(写名称) （2）Ⅱ的反应类型为 ；的空间结构为 。 （3）Ⅲ的化学方程式为 。 （4）Ⅳ的反应条件为 。 （5）由J生成L的过程涉及两种官能团的转化，分别示意如下： ①    ② K的结构简式为 。 （6）Y是A的同分异构体，且满足下述条件。Y的结构简式为 。 ①Y可以发生银镜反应。②Y的核磁共振氢谱有2组峰，峰面积之比为9:1。 54 / 56 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $$