第11章 第58讲 醛、酮、羧酸及羧酸衍生物（教师用书word）-【金版新学案】2026年新高考化学高三总复习大一轮复习（单选）

该高中化学讲义聚焦醛、酮、羧酸及羧酸衍生物核心考点，按官能团性质递变逻辑梳理结构、反应及应用，通过考点精讲、方法归纳、真题演练及实验探究环节，帮助学生构建从基础性质到合成应用的知识体系，突破醛基检验、酯化反应等难点。 讲义突出科学探究与实践，设计醛基检验对比实验及酯化反应装置优化活动，结合不饱和度计算与碎片组装法培养科学思维，通过从基础性质到有机合成的分层训练，助力学生高效突破推断与合成难点，为教师提供系统复习框架与精准教学指导。

第58讲　醛、酮、羧酸及羧酸衍生物 【复习目标】　1.能写出醛、酮、羧酸及羧酸衍生物官能团、简单代表物的结构简式和名称；能够列举醛、酮、羧酸及羧酸衍生物的典型代表物的主要物理性质。2.描述和分析醛、酮、羧酸及羧酸衍生物代表物的重要反应，能书写相应的反应方程式。 考点一　醛　酮 1.醛、酮的概述 (1)概念 醛：烃基(或氢原子)与醛基相连的化合物。表示为RCHO。 酮：羰基与两个烃基相连的化合物。表示为。 (2)醛、酮的组成通式 饱和一元醛的通式：CnH2nO(n≥1)，饱和一元酮的通式：CnH2nO(n≥3)。 2.几种常见的醛、酮 (1)物理性质 物质 主要物理性质 甲醛(蚁醛) (HCHO) 无色、有强烈刺激性气味的气体，易溶于水，其水溶液称福尔马林，具有杀菌、防腐性能 乙醛(CH3CHO) 无色、具有刺激性气味的液体，易挥发，能与水、乙醇等互溶 苯甲醛 () 有苦杏仁气味的无色液体，俗称苦杏仁油 丙酮 () 无色透明液体，易挥发，能与水、乙醇等互溶 (2)用途 ①35％～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)。 ②丙酮是最简单的酮，是无色透明的液体，沸点56.5 ℃，易挥发，可与水、乙醇等互溶，是重要的有机溶剂和化工原料。 【微思考1】　小分子的醛、酮均易溶于水，原因是　　　　　　　　　　　　　。 提示：碳链短，羰基氧能与水分子形成氢键 3.醛类的化学性质 醇醛羧酸 请写出乙醛主要反应的化学方程式。 (1)银镜反应：CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H2O。 (2)与新制Cu(OH)2反应：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O。 (3)催化氧化反应：2CH3CHO＋O22CH3COOH。 (4)还原(加成)反应：CH3CHO＋H2CH3CH2OH。 【微思考2】　甲醛分子中可看作有两个醛基，按要求解答下列问题： (1)写出碱性条件下，甲醛与足量银氨溶液反应的离子方程式：　　　　　　 　　　　　　　。 (2)计算含有0.30 g甲醛的水溶液与过量银氨溶液充分反应，生成的银质量为　　　　。 提示：(1)HCHO＋4[Ag(NH3)2]＋＋4OH－C＋2N＋4Ag↓＋6NH3＋2H2O　 (2)4.32 g 学生用书⬇第316页 4.醛基的检验 方法一、与新制的银氨溶液反应 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滴待测溶液，振荡后将试管放在热水浴中加热，产生光亮的银镜，证明待测溶液中含有醛基。 注意事项：①试管内部必须洁净；②银氨溶液要随用随配，不可久置；③水浴加热，不可用酒精灯直接加热；④待测液用量不宜太多，一般3～5滴。 方法二、与新制的氢氧化铜反应 在试管中加入2 mL 10％ NaOH溶液，加入5滴5％CuSO4溶液，得到新制的Cu(OH)2，振荡后加入0.5 mL待测溶液并加热，产生砖红色沉淀，证明待测溶液中含有醛基。 注意事项：①配制Cu(OH)2悬浊液时，所用的NaOH溶液必须过量；②Cu(OH)2悬浊液要随用随配，不可久置；③反应液直接加热煮沸。 【微思考3】　请用实验方法区分：1-丙醇、2-氯丙烷、丙醛和苯酚溶液。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　__________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 提示：先取少许题述溶液于四支试管中，分别滴加数滴蒸馏水，不分层的是1-丙醇、丙醛、苯酚溶液，分层的是2-氯丙烷；向不分层的三支试管中分别加入饱和溴水，溴水不变色的是1-丙醇，溴水褪色的是丙醛，产生白色沉淀的是苯酚。 5.酮类的化学性质 (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 丙酮发生催化加氢反应的化学方程式为 ＋H2。 醛、酮的性质 1.香茅醛()可作为合成青蒿素的中间体，下列关于香茅醛的叙述正确的有(　　) ①分子式为C10H18O　②不能发生银镜反应　③可使酸性KMnO4溶液褪色　④分子中有7种不同化学环境的氢原子 A.①② B.②③ C.①③ D.②④ 答案：C 解析：①根据有机物的结构，该物质的分子式为C10H18O，①正确；②此有机物中含有醛基，因此能发生银镜反应，②错误；③此有机物中含有醛基和碳碳双键，因此能使酸性高锰酸钾溶液褪色，③正确；④依据等效氢的判断方法，此有机物中等效氢为8种，④错误。 2.(2024·山西大学附中检测)化合物Y是一种精细化工中间体，其部分合成路线如图。下列说法不正确的是(　　) A.X中C原子只有一种杂化方式 B.X含有，能与HCN发生加成反应 C.X与足量H2加成的产物中含有手性碳原子 D.能发生银镜反应，且苯环上有3个取代基的Y的同分异构体共10种 答案：C 解析：X中苯环碳、醛基碳均为sp2杂化，C原子只有一种杂化方式，A正确；X含醛基，存在，能与HCN发生加成反应增长碳链，B正确；手性碳原子是连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子，X与足量H2加成的产物为，环为对称结构，不含手性碳原子，C错误；Y除苯环外含有1个碳、2个氧、1个氮，不饱和度为1；其同分异构体能发生银镜反应，则含有醛基－CHO，且苯环上有3个取代基，则3个取代基为－CHO、－OH、－NH2，三个不同取代基在苯环上有10种连接情况，故Y的同分异构体共10种，D正确。 醛、酮的羰基与具有极性键的共价化合物的加成反应 (－NHR、－OCH3等) 醛、酮与有机合成 3.已知烯烃可以发生如下转化： R1CHO＋(R1、R2、R3均表示烃基)。请写出以为原料制取CH3COOCH(CH3)2的流程图，无机试剂任用。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案： 4.已知：醛分子在稀碱溶液存在下，可发生羟醛缩合反应，生成羟基醛，如： 学生用书⬇第317页 试写出以乙烯为原料合成正丁醇的各步反应的化学方程式。 (1)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)CH2CH2＋H2OCH3CH2OH (2)2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O (3)2CH3CHO (4)CH3CHCHCHO＋H2O (5)CH3CHCHCHO＋2H2 CH3CH2CH2CH2OH 有机合成中的信息反应 1.醛、酮与格氏试剂的反应 ＋Mg(OH)X(X：卤素原子) 2.含α-氢原子的羟醛缩合反应 考点二　羧酸、酯、酰胺 1.羧酸、酯、酰胺的结构特点 物质 羧酸 酯 酰胺 结构通式 R(H)－COOH R1、R2可以相同，也可以是H 2.羧酸的分类 羧 酸 3.几种重要的羧酸 物质 结构 性质特点或用途 甲酸 (蚁酸) 酸性，还原性(醛基) 乙酸 CH3COOH 无色、有强烈刺激性气味的液体，能与水互溶，具有酸性 乙二酸 (草酸) 酸性，还原性(＋3价碳) 苯甲酸 (安息 香酸) 它的钠盐常作食品防腐剂 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 按要求书写酯化反应的化学方程式： (1)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应，如乙酸与乙二醇以物质的量之比为1∶1酯化： CH3COOH＋HOCH2CH2OHCH3COOCH2CH2OH＋H2O。 (2)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应，如乙二酸与乙醇以物质的量之比为1∶2酯化： HOOC－COOH＋2CH3CH2OHCH3CH2OOC－COOCH2CH3＋2H2O。 学生用书⬇第318页 (3)多元羧酸与多元醇之间的酯化反应，如乙二酸与乙二醇酯化 ①生成环酯：＋＋2H2O。 ②生成高聚酯： nHOOC－COOH＋nHOCH2CH2OH＋(2n－1)H2O。 (4)羟基酸自身的酯化反应，如自身酯化 ①生成环酯：。 ②生成高聚酯：＋(n－1)H2O。 5.酯的通性 (1)物理性质 酯的密度一般小于水，易溶于有机溶剂；酯可用作溶剂，也可用作制备饮料和糖果的香料；低级酯通常有芳香气味。 (2)化学性质——水解反应(取代反应) 酯在酸性或碱性环境下，均可以与水发生水解反应。如乙酸乙酯的水解： ①酸性条件下水解：CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH(可逆)。 ②碱性条件下水解：CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋C2H5OH(进行彻底)。 【微思考1】　1 mol完全水解消耗　　　　 mol NaOH。 提示：2 6.乙酸乙酯的制备实验 (1)制备原理 (2)实验装置 实验现象：在饱和Na2CO3溶液上层有无色透明的、具有香味的油状液体生成。 (3)导管末端在液面上，目的是防倒吸。 (4)加入试剂的顺序为乙醇、浓硫酸、乙酸，不能先加浓硫酸。 (5)浓硫酸的作用：催化剂和吸水剂。 (6)饱和Na2CO3溶液的作用：反应乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度，便于析出。不能用NaOH溶液。 【微思考2】　分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程如图所示。 在上述实验过程中，所涉及的三次分离操作分别是①　　　　、②　　　　、③　　　　。 提示：分液　蒸馏　蒸馏 7.胺、酰胺的性质 (1)胺(R－NH2)的碱性 ①碱性的原因：RNH2＋H2ORN＋OH－。 ②与酸的反应：RNH2＋HClRNH3Cl。 (2)酰胺的水解反应 ＋H2O＋H＋RCOOH＋N。 ＋OH－RCOO－＋NH3↑。 学生用书⬇第319页 羧酸及其衍生物的结构与性质 1.丙烯酰胺是一种重要的有机合成的中间体，其结构简式为。下列有关丙烯酰胺的说法错误的是(　　) A.丙烯酰胺分子中所有原子不可能在同一平面内 B.丙烯酰胺属于羧酸衍生物 C.丙烯酰胺在任何条件下都不能水解 D.丙烯酰胺能够使溴的四氯化碳溶液褪色 答案：C 解析：丙烯酰胺分子中存在氨基，氨基中N原子杂化类型为sp3，则所有原子不可能在同一平面内，故A正确；根据丙烯酰胺的结构简式可知，丙烯酰胺属于羧酸衍生物，故B正确；丙烯酰胺在强酸(或强碱)存在下加热可水解成对应的羧酸(或羧酸盐)和铵盐(或氨)，故C错误；丙烯酰胺中含碳碳双键，能够使溴的四氯化碳溶液褪色，故D正确。 2.(2024·辽宁六校协作体联考)有机物M是合成新型抗血栓药物的中间体，其结构简式如图所示，下列有关M的叙述错误的是(　　) A.M的分子式为C12H12O5 B.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色 C.可以发生加成、加聚、氧化、取代反应 D.1 mol M分别与足量Na和NaHCO3溶液反应，产生气体的物质的量之比为3∶2 答案：D 解析：M的分子式为 C12H12O5，故A正确；M含有碳碳双键，可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色，故B正确；M含有碳碳双键，可以发生加成、加聚、氧化反应，含有酯基，能发生取代反应，故C正确；1 mol M与足量Na生成1 mol氢气，1 mol M与足量NaHCO3溶液反应生成1 mol二氧化碳气体，产生气体的物质的量之比为1∶1，故D错误。 酯的制备实验 3.1-丁醇和乙酸在浓硫酸作用下，通过酯化反应制得乙酸丁酯，反应温度为115～125 ℃，反应装置如图，下列对该实验的描述错误的是(　　) A.不能用水浴加热 B.长玻璃导管起冷凝回流作用 C.提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤 D.加入过量乙酸可以提高1-丁醇的转化率 答案：C 解析：乙酸丁酯在氢氧化钠溶液中容易发生水解，C项错误；在可逆反应中，增加一种反应物的用量可以提高另一种反应物的转化率，D项正确。 羧酸及羧酸衍生物结构的推断 4.判断下列指定分子式和条件的各种同分异构体的数目 分子式 C4H8O2 C5H10O2 C8H8O2 (芳香族) (1)属于羧酸的种类数 (2)属于酯的种类数 (3)属于酯，水解后的酸和醇(或酚)重新组合后生成的酯的种类数 (4)属于醛，同时能与钠反应放出氢气 答案：(1)2　4　4　(2)4　9　6　(3)12　40　18　(4)5　12　17 5.有机物A、B的分子式均为C11H12O5，均能发生如下转化： 已知：①A、B、C、D均能与NaHCO3反应； ②只有A、D能与FeCl3溶液发生显色反应，A中苯环上的一溴代物只有两种； ③F能使溴水褪色且不含有甲基； ④H能发生银镜反应。 根据题意回答下列问题： (1)反应③的反应类型是　　　　；反应⑥的条件是　　　　。 (2)写出F的结构简式：　　　　　　　；D中含氧官能团的名称是　　　　　　。 (3)E是C的缩聚产物，写出反应②的化学方程式：　　　　　　　。 (4)D在一定条件下反应形成高聚物的化学方程式：　　　　　　　。 (5)写出C→G的化学方程式：　　　　　　　。 答案：(1)消去反应　Cu/Ag，O2、加热 (2)CH2CHCH2COOH　羟基和羧基 (3)nHOCH2CH2CH2COOH ＋(n－1)H2O (4) ＋(n－1)H2O (5)2HOCH2CH2CH2COOH ＋2H2O 学生用书⬇第320页 1.有机物分子的不饱和度(Ω) (1)根据有机物分子式计算不饱和度(Ω) 对于有机物CxHyOz，Ω＝＝x＋1－。 特别提醒：有机物分子中卤素原子(－X)以及－NO2、－NH2等都视为H原子。 (2)不饱和度与结构的关系 2.限定条件下同分异构体的书写步骤 第一步：依据限定条件，推测“碎片”(原子、基团)的结构； 第二步：摘除“碎片”，构建碳骨架； 第三步：按照思维的有序性组装“碎片”，完成书写。 　HOCH2－C≡C－CH2OH的同分异构体中能同时满足下列条件的共有　　　　种(包含顺反异构)。 ①链状化合物； ②能发生银镜反应； ③氧原子不与碳碳双键直接相连。 其中，核磁共振氢谱显示为2组峰，且峰面积之比为2∶1的是　　　　　　　　(写结构简式)。 答案：9　OHC－CH2－CH2－CHO 1.已知阿魏酸的结构简式为，则同时符合下列条件的阿魏酸的同分异构体的数目为　　　　。 ①苯环上有两个取代基，且苯环上的一溴代物只有2种； ②能发生银镜反应； ③与碳酸氢钠溶液反应可生成使澄清石灰水变浑浊的气体； ④遇FeCl3溶液发生显色反应 答案：4 解析：根据条件①，两个取代基处于对位；根据条件②，含有醛基；根据条件③，含有羧基；根据条件④，含有酚羟基，结合阿魏酸的分子式，故符合条件的同分异构体的可能结构为 、、、。 2.化合物Ⅰ(C10H14O)的同分异构体满足以下条件的有　　　　种(不考虑立体异构)； 学生用书⬇第321页 ⅰ.含苯环且苯环上只有一个取代基 ⅱ.红外光谱无醚键吸收峰其中，苯环侧链上有3种不同化学环境的氢原子，且个数比为6∶2∶1的结构简式为　　　　　　　　(任写一种)。 答案：12　(或) 解析：化合物Ⅰ的分子式为C10H14O，计算可得其不饱和度为4，根据题目所给信息，化合物Ⅰ的同分异构体分子中含有苯环(已占据4个不饱和度)，则其余C原子均为饱和碳原子(单键连接其他原子)；又由红外光谱无醚键吸收峰，可得苯环上的取代基中含1个羟基；再由分子中苯环上只含有1个取代基，可知该有机物的碳链结构有如下四种：、、、(1、2、3、4均表示羟基的连接位置)，所以满足条件的化合物Ⅰ的同分异构体共有12种；其中，苯环侧链上有3种不同化学环境的氢原子，且个数比为6∶2∶1的同分异构体应含有两个等效的甲基，则其结构简式为或。 3.M是D()的一种芳香族同分异构体，满足下列条件的M有　　　　种(不包含D物质)。[已知苯胺和甲基吡啶()互为同分异构体，并且均具有芳香性] ①分子结构中含一个六元环，且环上有两个取代基； ②氯原子和碳原子相连。 其中核磁共振氢谱有3组峰，且峰面积之比为1∶1∶1的物质的结构简式为　　　　　　　。 答案：12　 解析：M是D的一种芳香族同分异构体，满足：①分子结构中含一个六元环，且环上有两个取代基，则六元环可以是或；②氯原子和碳原子相连；若六元环为，则取代基为－Cl和－NH2，有邻、间、对三种，间位即为D，所以满足条件的有2种；若六元环为，则取代基为－Cl和－CH3，采用“定一移一”的方法讨论：、、(数字表示甲基可能的位置)，共有4＋4＋2＝10种；综上所述符合条件的同分异构体有10＋2＝12种。 学科网（北京）股份有限公司 $