第三章 烃的衍生物（知识清单）化学人教版选择性必修3

第三章 烃的衍生物 第一节 卤代烃 一、卤代烃的组成和性质 1．卤代烃概念与分类 (1)概念： 烃分子中的氢原子被__________原子取代后生成的化合物。 (2)分类： ①按分子中卤素原子个数分：__________代烃和__________代烃。 ②按所含卤素原子种类分：______代烃、______代烃、______代烃、______代烃。 ③按烃基种类分：__________卤代烃和_____________卤代烃。 ④按是否含苯环分：__________卤代烃和__________卤代烃。 2．卤代烃的物理性质 (1)状态：常温下，卤代烃除少数为气体外，如一氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯等，大多数卤代烃为__________或__________。 (2)溶解性：卤代烃都__________水，可溶于大多数有机溶剂。 (3)密度：除脂肪烃的一氟代物和一氯代物等部分卤代烃外，其余液态卤代烃的密度一般比水______。 (4)沸点：卤代烃的沸点比同碳原子数的烷烃的沸点______；互为同系物的卤代烃，它们的沸点随碳原子数的增多而__________。 3．卤代烃的化学性质 (1)消去反应 实验装置 实验现象 实验结论 反应产生的气体经水洗后，使酸性KMnO4溶液__________ 生成的气体分子中含有碳碳不饱和键 ①1­溴丙烷与氢氧化钾溶液共热反应的化学方程式为： CH3CH2CH2Br＋KOH______________________________。 ②消去反应：在一定条件下，从一个有机化合物分子中______________________________生成不饱和化合物(含双键或叁键)的反应。 (2)取代反应(水解反应) 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中有黄色沉淀生成 实验结论 2­溴丙烷与KOH溶液共热产生了Br－ 由实验可知： ①2­溴丙烷与氢氧化钾溶液共热时断裂的是__________键，水中的羟基与碳原子形成__________键，断下的Br与水中的H结合成HBr。 ②2­溴丙烷与KOH水溶液共热反应的化学方程式为：____________________；反应类型为：____________________。 4．消去反应的规律 消去反应：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、HBr等)，而生成____________________(如双键或三键)的化合物的反应。 ①两类卤代烃不能发生消去反应 结构特点 实例 与卤素原子相连的碳没有邻位碳原子 CH3Cl 与卤素原子相连的碳有邻位碳原子，但邻位碳原子上无氢原子 、 ②有两种或三种邻位碳原子，且碳原子上均带有氢原子时，发生消去反应可生成不同的产物。例如： CH2==CH—CH2—CH3(或CH3—CH==CH—CH3)＋NaCl＋H2O ③型卤代烃，发生消去反应可以生成R—C≡C—R，如BrCH2CH2Br＋2NaOHCH≡CH↑＋2NaBr＋2H2O 二、卤代烃中卤素原子的检验 1．实验原理 R—X＋H2OR—OH＋HX HX＋NaOH===NaX＋H2O HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O AgNO3＋NaX===______________________________ 根据沉淀(AgX)的颜色可确定卤素：AgCl(______色)、AgBr(__________色)、AgI(______色)。 2．实验步骤 (1)取少量卤代烃；(2)加入__________溶液；(3)加热(加热是为了加快水解反应速率)；(4)冷却；(5)加入稀__________酸化(加入稀HNO3酸化，一是为了中和过量的NaOH，防止NaOH与AgNO3反应干扰实验；二是检验生成的沉淀是否溶于稀HNO3)；(6)加入__________溶液 实验流程： 3．实验要点： (1)通过水解反应或消去反应将卤素原子转化为卤素离子。 (2)排除其他离子对卤素离子检验的干扰，卤素原子转化为卤素离子后必须加入稀硝酸中和过量的碱。 第二节 醇 酚 一、醇的组成和物理性质 1．醇的概念和分类 (1)概念 羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物称为醇。饱和一元醇的分子通式为CnH2n＋1OH或CnH2n＋2O(n≥1)。 (2)分类 (3)命名 ①步骤原则 —选择含有与__________相连的碳原子的最长碳链为主链，根据碳原子数目称为某醇 | —从距离__________最近的一端给主链碳原子依次编号 | —醇的名称前面要用阿拉伯数字标出羟基的位置；羟基的个数用“二”“三”等表示 ②实例 CH3CH2CH2OH__________；　__________；__________。 注意：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。 2．醇的物理性质的变化规律 二、醇的化学性质 (以乙醇为例) 反应物及条件 断键位置 反应类型 化学方程式 Na __________ 置换 2CH3CH2OH＋2Na→______________________________ HBr，加热 __________ 取代 CH3CH2OH＋HBr______________________________ O2(Cu)，加热 __________ 氧化 2CH3CH2OH＋O2______________________________ 浓硫酸，170 ℃ __________ 消去 CH3CH2OH______________________________ 浓硫酸，140 ℃ __________ 取代 2CH3CH2OH______________________________ CH3COOH， 浓硫酸，加热 __________ 取代 (酯化) CH3CH2OH＋CH3COOH ____________________ 三、醇的消去反应规律 醇发生消去反应(分子内脱水)的断键位置： (1)醇发生消去反应的必备条件：有β-C原子，且β-C原子上必须连有______原子，否则不能发生消去反应。如：CH3OH、(CH3)3CCH2OH、不能发生消去反应生成烯烃。 (2)若醇分子中α-C原子连接两个或三个β-C，且β-C原子上均有______原子时，发生消去反应时可能生成不同的产物。例如：发生消去反应的产物为________________或________________。 (3)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__________。 四、醇的催化氧化规律 (1)醇分子中与—OH相连的碳原子上有______原子时，才能发生催化氧化反应。反应时，羟基(—OH)上的氢原子及与羟基相连的碳原子上的氢原子脱去，形成碳氧双键。 (2)醇能否被氧化以及被氧化的产物的类别，取决于与羟基相连的碳原子上的______原子的个数，具体分析如下： 五、酚 1．酚的概述 2．苯酚的组成与结构 3．苯酚的物理性质 4．苯酚的化学性质 (1)羟基中氢原子的反应 ①弱酸性 电离方程式为C6H5OH____________________，俗称__________，但酸性很弱，不能使紫色石蕊试液变红。 ②与活泼金属反应 与Na反应的化学方程式为：2C6H5OH＋2Na→______________________________。 ③与碱反应 苯酚的浑浊液液体变澄清溶液又变浑浊。 该过程中发生反应的化学方程式分别为 、________________________________________。 (2)苯环上氢原子的取代反应 苯酚与浓溴水反应的化学方程式为：__________________________________________________。 此反应常用于苯酚的定性检验和定量测定。 (3)显色反应 苯酚跟FeCl3溶液作用显__________，利用这一反应可以检验苯酚的存在。 5．苯酚的用途 (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。 六、基团间的相互影响 1．苯酚中苯基对羟基的影响 在苯酚分子中，苯基影响了与其相连的羟基上的氢原子，促使它比乙醇分子中羟基上的氢原子更易__________。 2．苯酚中羟基对苯基的影响 (1)在苯酚分子中，羟基反过来影响了与其相连的苯基上的氢原子，使其邻、对位上的氢原子更__________，更容易被其他原子或原子团__________。 (2)苯和苯酚溴代反应的比较 苯 苯酚 反应物 液溴、苯 浓溴水、苯酚 反应条件 催化剂 不需催化剂 被取代的氢原子个数 ______ ______ 反应速率 慢 快 第三节 醛 酮 一、乙醛 1．乙醛及其官能团的组成和结构 分子式 比例模型 结构式 结构简式 官能团 乙醛 __________ __________ 醛基 —CHO 2．乙醛的化学性质 醛类物质既有氧化性又有还原性，其氧化还原关系为醇醛羧酸。 (1)乙醛与银氨溶液反应 实验操作 实验现象 向A中滴加氨水，现象为先产生______色沉淀，继续滴加氨水沉淀__________，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__________ 有关反应的化学方程式 A中：AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓(白色)＋NH4NO3、 AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]OH＋2H2O； C中：CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OH________________________________________ 实验结论 [Ag(NH3)2]OH是一种弱氧化剂，能把乙醛氧化成乙酸，而Ag＋被还原成Ag。由于生成的银附着在试管壁上形成银镜，所以该反应又叫__________ 用途 检验__________ (2)乙醛与新制氢氧化铜反应 实验操作 实验现象 A中出现________________，滴入乙醛，加热至沸腾后，C中有________________产生 有关反应的化学方程式 A中：2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4； C中：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH______________________________ 实验结论 新制Cu(OH)2是一种弱氧化剂，能把乙醛氧化，而Cu(OH)2被还原成__________色Cu2O沉淀 用途 检验__________ 二、醛类 1．醛 (1)醛：由____________________与__________相连而构成的化合物，可表示为RCHO。__________是最简单的醛。饱和一元醛分子的通式为__________(n≥1)。 (2)甲醛、乙醛 物质 颜色 气味 状态 密度 水溶性 甲醛 __________ __________ __________ ______溶于水 乙醛 __________ __________ __________ 比水小 与水__________ 2．醛的化学通性 (1)醛可被氧化为羧酸，也可被氢气还原为醇，因此醛既有__________性，又有__________性，其氧化、还原的关系为R—CH2OH (2)有机物的氧化、还原反应 ①氧化反应：有机物分子中失去氢原子或加入氧原子的反应，即加______去______。 ②还原反应：有机物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应，即加______去______。 3．甲醛 (1)结构特点 甲醛的分子式为__________，其分子可以看成含两个醛基，如下图： (2)甲醛氧化反应的特殊性 ①甲醛发生氧化反应时，可理解为 所以，甲醛分子中相当于有2个 —CHO，当与足量的银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液反应时，可存在如下量的关系：1 mol HCHO～______ mol Ag；1 mol HCHO～______ mol Cu(OH)2～______ mol Cu2O ②甲醛与苯酚反应生成酚醛树脂： nHCHO＋n________________________________________ 4．醛在生产、生活中的作用和对环境、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。 (2)35%～40%的甲醛水溶液称为____________________，具有杀菌消毒作用和防腐性能，常用作农药和消毒剂，用于种子消毒和浸制生物标本。 (3)劣质的装饰材料中挥发出的__________，对环境和人体健康影响很大，是室内主要污染物之一。 三、酮 1．酮的概念和结构特点 2．丙酮 (1)丙酮是最简单的酮类化合物，结构简式为______________________________。 (2)常温下丙酮是无色透明液体，易__________，能与水、乙醇等混溶。不能被银氨溶液、新制的氢氧化铜等弱氧化剂氧化，但能催化加氢生成醇。 3．醛和酮的区别与联系 官能团 官能团位置 结构通式 区 别 醛 醛基： 碳链末端(最简单的醛是__________) (R为烃基或氢原子) 酮 羰基： 碳链中间(最简单的酮是__________) (R、R′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 第四节 羧酸 羧酸衍生物 一、羧酸 1．羧酸的结构及分类 (1)羧酸的概念：羧酸是由烃基(或氢原子)与羧基()相连而构成的有机化合物。 (2)官能团：羧基(或____________________)。 (3)分子通式：饱和一元脂肪酸的分子通式为____________________(n≥1)或____________________(n≥0)。 (4)羧酸的分类 ①根据与羧基相连的烃基的不同 ②根据羧酸分子中羧基的数目 羧酸 2．常见的羧酸 典型羧酸 物理性质 主要用途 甲酸(蚁酸)HCOOH 无色、有刺激性气味的液体，有腐蚀性，能与水、乙醇等互溶 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 苯甲酸(安息香酸) 无色晶体，易升华，微溶于水，易溶于乙醇 可用于合成香料、药物等，其钠盐是常用的食品防腐剂 乙二酸(草酸) HOOC—COOH 无色晶体，通常含有两分子结晶水，可溶于水和乙醇 化学分析中常用的还原剂，也是重要的化工原料 二、乙酸 1．乙酸的组成和结构 分子式 比例模型 结构式 结构简式 官能团 乙酸 __________ 或__________ 羧基 ( 或__________) 2．乙酸的物理性质 3．乙酸的化学性质 (1)弱酸性 乙酸是一种弱酸，酸性比碳酸______。能使紫色石蕊溶液变______，能发生如下反应： CH3COOH＋NaOH→______________________________； 2CH3COOH＋CuO→______________________________； 2CH3COOH＋CaCO3→______________________________(此反应可除去水壶中的水垢)。 (2)酯化反应 反应规律：羧酸脱去__________，醇脱去____________________。 反应实例(乙酸与乙醇反应)：CH3COOH＋H—18OC2H5______________________________。 三、甲酸 1．结构 甲酸的结构简式为，分子中既含有______基又含有______基，因而能表现出羧酸和醛两类物质的性质。 2．甲酸的性质 (1)具有羧酸的性质： ①与NaOH反应生成HCOONa，化学方程式为：HCOOH＋NaOH→____________________。 ②与乙醇发生酯化反应，化学方程式为HCOOH＋CH3CH2OH ____________________。 (2)具有醛的性质： ①碱性条件下被新制Cu(OH)2悬浊液氧化，化学方程式为HCOOH＋2Cu(OH)2＋2NaOH______________________________。 ②与银氨溶液反应产生银镜。 四、酯 1．酯的组成与结构 (1)酯是羧酸分子羧基中的__________被—OR′取代后的产物，其结构可简写为。 其中：①R和R′可以相同，也可以不同。 ②R是烃基，也可以是H，但R′只能是烃基。 ③羧酸酯的官能团是__________。 (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 ____________________，其组成通式为CnH2nO2(n≥2，n为整数)。 (3)命名：根据生成酯的酸和醇命名为某酸某酯。 如：CH3COOCH2CH3____________________；HCOOCH2CH2CH3____________________。 2．酯的物理性质 低级酯是具有__________气味的液体，密度一般比水______，并难溶于水，易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂中。 3．酯的化学性质 (1)水解反应的原理 酯化反应形成的键，即是酯水解反应断裂的键。请你用化学方程式表示水解反应的原理：。 (2)酯在酸性或碱性条件下的水解反应 ①在酸性条件下，酯的水解是__________反应。乙酸乙酯在稀H2SO4存在下水解的化学方程式为CH3COOC2H5＋H2O______________________________。 ②在碱性条件下，酯水解生成____________________，水解反应是__________反应。乙酸乙酯在NaOH存在下水解的化学方程式为CH3COOC2H5＋NaOH______________________________。 五、油脂的结构和分类 1．概念 油脂是由____________________和__________生成的酯，属于酯类化合物。 2．结构 (1)结构简式：。 (2)官能团：酯基，有的在其烃基中可能含有碳碳不饱和键。 3．分类 油脂 4．常见高级脂肪酸 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 __________ __________ __________ C17H31COOH 六、油脂的性质 1．物理性质 (1)密度：比水______。 (2)溶解性：难溶于______，易溶于____________________。 (3)熔、沸点：天然油脂都是混合物，没有固定的熔、沸点。 2．化学性质 (1)水解反应 ①硬脂酸甘油酯在酸性条件下水解反应的化学方程式为： ________________________________________。 ②硬脂酸甘油酯在NaOH溶液中水解的化学方程式为： ________________________________________。 油脂在碱性溶液中的水解反应又称为__________反应，工业上常用来制取肥皂。____________________是肥皂的有效成分。 (2)油脂的氢化 油酸甘油酯与氢气发生加成反应的化学方程式为： ______________________________， 这一过程又称为油脂的__________，也可称为油脂的__________。这样制得的油脂叫人造脂肪，通常又称为__________或__________。 七、胺和酰胺 1．胺 (1)定义：烃基取代__________中的__________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______原子被__________取代得到的化合物。 (2)官能团：____________________。 (3)代表物：CH3—NH2(甲胺)、(苯胺)。 (4)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。如苯胺能与盐酸反应，生成可溶于水的苯胺盐酸盐：+HCl→______________________________。 2．酰胺 (1)酰胺的结构 酰胺是羧酸分子中羟基被__________取代得到的化合物，其结构一般表示为，其中的叫做__________，叫做__________。 常见的酰胺：乙酰胺()、苯甲酰胺()、N，N-二甲基甲酰胺等。 (2)酰胺的性质 酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可以发生__________反应。 水解原理： 在酸性条件下，生成的氨气转化为铵盐，如：RCONH2＋H2O＋HCl____________________； 在碱性条件下，生成的酸转化为盐，如：RCONH2＋NaOH____________________。 第五节 有机合成 一、改变碳架结构的常用方法 1．增长碳链 (1)卤代烃与NaCN的反应 CH3CH2Cl＋NaCN→CH3CH2CN(丙腈)＋NaCl CH3CH2CNCH3CH2COOH (2)醛、酮与氢氰酸的加成反应 (3)卤代烃与炔钠的反应 2CH3C≡CH＋2Na2CH3C≡CNa＋H2 CH3C≡CNa＋CH3CH2Cl→CH3C≡CCH2CH3＋NaCl (4)羟醛缩合反应 (5)格林试剂延长碳链 卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应，可得格林试剂R—MgX，它可与醛、酮等羰基化合物加成： 2．缩短碳链 (1)脱羧反应： R—COONa＋NaOHR—H＋Na2CO3。 (2)氧化反应： ； R—CH==CH2RCOOH＋CO2↑。 (3)水解反应：主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。 (4)烃的裂化或裂解反应： C16H34C8H18＋C8H16；C8H18C4H10＋C4H8。 3．成环 (1)二烯烃成环反应 (2)形成环酯 (3)形成环醚 4．开环 (1)环酯水解开环 (2)环烯烃氧化开环 二、有机合成中常见官能团的引入 1．常见的取代反应中，官能团的引入或转化 (1)烷烃的取代，如CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl (2)芳香烃的取代，如＋Br2＋HBr (3)卤代烃的水解，如CH3CH2X＋NaOHCH3CH2OH＋NaX (4)酯的水解，如CH3COOC2H5＋H2O CH3COOH＋C2H5OH 2．常见的加成反应中，官能团的引入或转化 (1)烯烃的加成反应，如CH2===CH2＋HX―→CH3CH2X。其他如与H2O、X2加成等均可以引入或转化为新的官能团。 (2)炔与X2、HX、H2O等的加成 如HC≡CH＋HClH2C===CHCl。 (3)醛、酮的加成，如CH3CHO＋H2CH3CH2OH。 3．氧化反应中，官能团的引入或转化 (1)烯烃的氧化，如2CH2===CH2＋O22CH3CHO。 (2)含侧链的芳香烃被强氧化剂氧化，如CH3被KMnO4酸性溶液氧化为-COOH。 (3)醇的氧化，如2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O。 (4)醛的氧化，如2CH3CHO＋O22CH3COOH，CH3CHO＋2Cu(OH)2CH3COOH＋Cu2O↓＋2H2O。 4．消去反应中，官能团的引入或转化 (1)卤代烃消去：CH3—CH—CH3Cl＋NaOHCH2===CH—CH3↑＋NaCl＋H2O CH2—CH2ClCl＋2NaOHCH≡CH↑＋2NaCl＋2H2O (2)醇消去：CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O 三、有机合成中常见官能团的保护 1．酚羟基的保护：因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH溶液反应，把—OH变为—ONa(或使其与ICH3反应，把—OH变为—OCH3)将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为—OH。 2．碳碳双键的保护：碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。 3．氨基(—NH2)的保护：如在对硝基甲苯对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2还原为—NH2。防止当KMnO4氧化—CH3时，—NH2(具有还原性)也被氧化。 四、有机合成路线的设计与实施 1．有机合成的分析方法 (1)正合成法： 此法是采用正向思维方法，从已知原料入手，找出合成所需要的直接或间接的中间产物，逐步推向待合成有机物，其思维程序是：原料→中间产物→产品。 (2)逆合成法： 此法是采用逆向思维方法，从产品的组成、结构、性质入手，找出合成所需要的直接或间接的中间产物，逐步推向已知原料，其思维程序是：产品→中间产物―→原料。 (3)综合比较法： 此法是采用综合思维的方法，将正向或逆向推导出的几种合成途径进行比较，从而得到最佳的合成路线。其思维程序是：原料→中间产物目标产物。 2．合成路线的表示方法 有机合成路线用反应流程图表示。 示例：原料中间体(Ⅰ)中间体(Ⅱ)……―→目标化合物 3．逆合成分析法 (1)逆合成分析法示意图 (2)草酸二乙酯的合成 逆合成分析 COCOC2H5OOC2H5⇒ 合成步骤(用化学方程式表示) ①CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH，反应类型：__________反应； ②CH2===CH2＋Cl2→CH2—ClCH2—Cl，反应类型：__________反应； ③CH2ClCH2Cl＋2NaOHCH2OHCH2OH＋2NaCl，反应类型：____________________反应； ④HOCH2CH2OHHOOC—COOH，反应类型：__________反应； ⑤HOOC—COOH＋2C2H5OH H5C2OOCCOOC2H5＋2H2O，反应类型：________________反应。 五、常用的合成路线 1．烃、卤代烃、烃的含氧衍生物之间的转化关系 烃R－H卤代烃R－X醇类R－OH醛类R－CHO羧酸R－COOH酯类RCOOR′ 2．一元合成路线 R－CH＝CH2卤代烃一元醇一元醛一元羧酸酯 3．二元合成路线 CH2＝CH2CH2X－CH2X二元醇二元醛二元羧酸链酯、环酯、聚酯 4．芳香族化合物合成路线 (1) (2) 六、有机合成遵循的原则 1．起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染。通常采用四个碳以下的单官能团化合物和单取代苯。 2．应尽量选择步骤最少的合成路线。步骤越少，最后产率越高。为减少合成步骤，应尽量选择与目标化合物结构相似的原料。 3．合成路线要符合“绿色、环保”的要求。高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标化合物中，达到零排放。 4．有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。 5．要按一定的反应顺序和规律引入官能团，不能臆造不存在的反应事实。综合运用有机反应中官能团的衍变规律及有关的提示信息，掌握正确的思维方法。 易错点01：卤代烃的水解反应和消去反应的比较 反应类型 水解反应 消去反应 结构特点 一般是一个碳原子上只有一个－X 与－X相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子 反应实质 一个－X被－OH取代 R—CH2—X＋NaOHR—CH2OH＋NaX 从碳链上脱去HX分子 ＋NaOH＋NaX＋H2O 反应条件 强碱的水溶液，常温或加热 强碱的醇溶液，加热 反应特点 有机的碳架结构不变，－X变为－OH，无其它副反应 有机物碳架结构不变，产物中有碳碳双键或碳碳叁键生成，可能有其它副反应发生 产物特征 引入—OH，生成含—OH的化合物 消去HX，生成含碳碳双键或碳碳三键的不饱和键的化合物 结论 溴乙烷在不同的条件下发生不同类型的反应 易错点02：三种重要的醇 名称 俗名 结构简式 色、态 毒性 水溶性 主要用途 甲醇 木精或木醇 CH3OH 无色透明的液体 剧毒 与水互溶 化工原料、绿色燃料 乙二醇 HOCH2CH2OH 无色、甜味、黏稠状的液体 无毒 抗冻剂、化工原料 丙三醇 甘油 制日用化妆品和硝化甘油 易错点03：醇的消去反应和催化氧化反应规律 1．醇的消去反应规律 醇分子中，连有羟基(—OH)的碳原子必须有相邻的碳原子，并且此相邻的碳原子上必须连有氢原子时，才可发生消去反应，生成不饱和键。表示为 如CH3OH、则不能发生消去反应。 2．醇的催化氧化反应规律 醇的催化氧化的反应情况与跟羟基(—OH)相连的碳原子上的氢原子的个数有关。 易错点04：银镜反应实验的易错点 (1)试管要洁净——先用热碱洗涤，再用蒸馏水冲洗。 (2)银氨溶液必须现用现配，不可久置。 (3)配制银氨溶液时，氨水不能过量。 (4)银镜反应要在碱性条件下进行，且需水浴加热，反应过程中不能振荡试管。 (5)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。 易错点05：醛基的检验及定量规律 银镜反应 与新制Cu(OH)2悬浊液反应 反应原理 R—CHO＋2Ag(NH3)2OHRCOONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H2O R—CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHRCOONa＋Cu2O↓＋3H2O 反应现象 产生光亮的银镜 产生砖红色沉淀 定量关系 R—CHO～2Ag；HCHO～4Ag R—CHO～2Cu(OH)2～Cu2O；HCHO～4Cu(OH)2～2Cu2O 注意事项 (1)试管内壁必须洁净； (2)银氨溶液随用随配，不可久置； (3)水浴加热，不可用酒精灯直接加热； (4)醛用量不宜太多； (5)银镜可用稀HNO3浸泡洗涤除去 (1)新制Cu(OH)2悬浊液要随用随配，不可久置； (2)配制新制Cu(OH)2悬浊液时，所用NaOH必须过量 易错点06：醇、酚、羧酸分子中羟基氢原子的活泼性比较 名称 乙醇 苯酚 乙酸 结构简式 CH3CH2OH CH3COOH 羟基氢原子的活泼性 不能电离 能电离 能电离 酸性 中性 极弱酸性 弱酸性 与Na反应 放出H2 放出H2 放出H2 与NaOH反应 不反应 反应 反应 与Na2CO3反应 不反应 反应 反应 与NaHCO3反应 不反应 不反应 反应 易错点07：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 易错点08：酯化反应与酯的水解反应的比较 酯化反应 酯的水解反应 反应关系 CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O 催化剂 浓硫酸 稀硫酸或NaOH溶液 催化剂的其他作用 吸水、提高CH3COOH和C2H5OH的转化率 NaOH中和酯水解生成的羧酸、提高酯的水解效率 加热方式 酒精灯火焰加热 水浴加热 反应类型 酯化反应、取代反应 水解反应、取代反应 易错点09：脂肪、油、矿物油三者的比较 物质 油脂 矿物油 脂肪 油 组成 多种高级脂肪酸的甘油酯 多种烃(石油及其分馏产品) 含饱和烃基多 含不饱和烃基多 性质 固态或半固态 液态 液态 具有酯的性质，能水解，有的油脂兼有烯烃的性质 具有烃的性质，不能水解 鉴别 加含酚酞的NaOH溶液，加热，红色变浅，不再分层 加含酚酞的NaOH溶液，加热，无变化 用途 营养素可食用，化工原料如制肥皂、甘油 燃料、化工原料 易错点10：油脂结构与性质的比较 (1)油脂都属于酯类，是高级脂肪酸与甘油形成的酯。注意不能写成“油酯”。 (2)油脂不属于高分子化合物(如硬脂酸甘油酯的相对分子质量是890)。 (3)天然油脂都是混合物，没有固定的熔点和沸点。 (4)天然油脂分子的烃基中含有碳碳双键，能使酸性KMO，溶液，溴水褪色。 (5)皂化反应特指油脂在碱性条件下的水解反应(用于制取肥皂)。 (6)油脂分子中只含C、H、O三种元素，容易燃烧，完全燃烧生成CO2、H2O。 (7)在油脂、糖类、淀粉、蛋白质等基本营养物质中，油脂是热能最高的营养质。 (8)油脂能溶解一些脂溶性维生素而促进人体对某些维生素的吸收。 易错点11：氨、胺、酰胺、铵盐的比较 物质 结构式 组成元素 化学性质 用途 氨 N、H 与酸反应生成铵盐 化工原料 胺(甲胺) C、N、H 与酸反应生成盐 化工原料 酰胺(乙酰胺) C、N、O、H 水解反应：酸性时生成羧酸与铵盐；碱性时生成羧酸盐和NH3 化工原料和溶剂 铵盐 (NH4Cl) N、H、Cl 与碱反应生成盐和NH3 化工原料、化肥 方法01：卤代烃水解反应和消去反应的比较 【解题通法】 反应类型 取代反应(水解反应) 消去反应 反应条件 强碱的水溶液、加热 强碱的醇溶液、加热 断键方式 反应本质和通式 卤代烃分子中—X被水中的—OH所取代，生成醇；R—CH2—X＋NaOHR—CH2OH＋NaX 相邻的两个碳原子间脱去小分子HX； ＋NaOH＋NaX＋H2O 产生特征 引入—OH，生成含—OH的化合物 消去HX，生成含碳碳双键或碳碳三键的不饱和键的化合物 【典型例题】卤代烃的取代反应和消去反应是竞争反应，卤代烃的消去反应的主要机理(扎依采夫规则)如下： 此外，CH2ClCH3、CH3CHClCH3、(CH3)2CClCH3在NaOH乙醇溶液中发生消去反应的活化能逐渐减小。下列说法错误的是( ) A．氯代烃在强碱性弱极性试剂下主要发生消去反应 B．卤代烃消去反应的产物直接通入酸性KMnO4溶液中，紫红色溶液褪色，可证明有烯烃生成 C．卤代烃一定条件下发生消去反应的最主要有机产物的结构简式为 D．卤代烃碳卤键的碳原子上的氢越少，消去反应越易发生 方法02：卤代烃(RX)中卤素原子的检验方法 【解题通法】 RX 【典型例题】化学学习小组检验1-溴丁烷中的溴元素的操作如下，下列说法不正确的是( ) A．加入NaOH溶液并静置后，有机层在下层 B．若试剂为AgNO3溶液，可观察到淡黄色沉淀 C．“冷却”后滴加酸性KMnO4可检验有机产物 D．NaOH溶液也可以换成NaOH的乙醇溶液 方法03：卤代烃在有机合成中的应用 【解题通法】 (1)连接烃和烃的衍生物的桥梁 烃通过与卤素发生取代反应或加成反应转化为卤代烃，卤代烃在碱性条件下可水解转化为醇或酚，进一步可转化为醛、酮、羧酸和酯等；醇在加热条件下与氢卤酸反应转化为卤代烃，卤代烃通过消去反应可转化为烯烃或炔烃。 如：―→醛或羧酸 (2)改变官能团的个数 如CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH2Br。 (3)改变官能团的位置 如CH2BrCH2CH2CH3CH2===CHCH2CH3。 (4)进行官能团的保护 如在氧化CH2===CHCH2OH的羟基时，碳碳双键易被氧化，常采用下列方法保护： CH2===CHCH2OHCH2===CH—COOH。 【典型例题】有机合成需选择合理的反应条件和合成路线。下列途径不能达到目的的是( ) A． B． C． D． 方法04：醇催化氧化、消去反应与规律 【解题通法】 (1)醇能否发生催化氧化及氧化产物类型取决于醇分子中是否有α-H及其个数： (2)醇能否发生消去反应取决于醇分子中是否有β-H，若β碳原子上没有氢原子，则不能发生消去反应。如：CH3OH(无相邻碳原子)、 (相邻碳原子上无氢原子)等结构的醇不能发生消去反应。 【典型例题】下列醇类物质中，既能发生消去反应，又能发生催化氧化反应并生成醛类物质的是( ) 方法05：烃的含氧衍生物的命名方法 【解题通法】 (1)醇、醛、羧酸的命名 选主链 将含有官能团(—OH、—CHO、—COOH)的最长碳链作为主链，称为“某醇”“某醛”或“某酸” 编序号 从距离官能团最近的一端对主链上的碳原子进行编号 写名称 将支链作为取代基，写在“某醇”“某醛”或“某酸”的前面，用阿拉伯数字标明官能团的位置 (2)酯的命名 合成酯时需要羧酸和醇发生酯化反应，命名酯时“先读酸的名称，再读醇的名称，后将‘醇’改‘酯’即可”。如甲酸与乙醇形成酯的名称为甲酸乙酯。 (3)有机物系统命名法中四种字的含义 ①烯、炔、醛、酮、酸、酯……指官能团。 ②二、三、四……指相同取代基或官能团的个数。 ③1、2、3……指官能团或取代基的位置。 ④甲、乙、丙、丁……指主链碳原子个数分别是1、2、3、4…… 【典型例题】下列有机物命名正确的是( ) A．异丁酸甲酯 B． 甲基，丁二烯 C． 4，二甲基戊醇 D． 邻二甲苯 方法06：醇和酚的性质比较 【解题通法】 类别 脂肪醇 芳香醇 酚 实例 CH3CH2OH C6H5CH2CH2OH C6H5OH 官能团 —OH —OH —OH 结构特点 —OH与链烃基相连 —OH与芳香烃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)脱水反应；(4)氧化反应；(5)酯化反应 (1)弱酸性；(2)取代反应；(3)显色反应 特性 将红热的铜丝插入醇中有刺激性气味产生(生成醛或酮) 遇FeCl3溶液显紫色 【典型例题】金缕梅单宁主要用于化工、生物、制药等领域，其结构简式如图所示。下列关于金缕梅单宁的说法错误的是( ) A．分子中含有4个手性碳原子 B．与FeCl3溶液作用显紫色 C．分子中所有碳原子可能共平面 D．能发生取代反应、加成反应、氧化反应和消去反应 方法07：—CHO与C==C都存在时检验策略 【解题通法】 醛基官能团能被弱氧化剂氧化而碳碳双键不能被弱氧化剂氧化，只能被强氧化剂氧化，所以可以用银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液检验醛基。而在—CHO与C==C都存在时，要检验C==C双键的存在，必须先用弱氧化剂将—CHO氧化后，再用强氧化剂检验C==C的存在。 【典型例题】有机物A是一种重要的化工原料，其结构简式为，下列检验A中官能团的试剂和顺序正确的是( ) A．先加KMnO4酸性溶液，再加银氨溶液，微热 B．先加溴水，再加KMnO4酸性溶液 C．先加银氨溶液，微热，再加溴水 D．先加入足量的新制Cu(OH)2悬浊液，微热，酸化后再加溴水 方法08：含羟基物质性质的比较 比较项目 含羟基的物质 醇 水 酚 羧酸 羟基上氢原子活泼性 在水溶液中电离程度 极难电离 难电离 微弱电离 部分电离 酸、碱性 中性 中性 很弱的酸性 弱酸性 与Na反应 反应放出H2 反应放出H2 反应放出H2 反应放出H2 与NaOH反应 不反应 不反应 反应 反应 与Na2CO3反应 不反应 不反应 反应 反应 与NaHCO3反应 不反应 不反应 不反应 反应放出CO2 能否由酯水解生成 能 不能 能 能 结论 羟基的活泼性：羧酸＞酚＞水＞醇 【典型例题】某有机物的结构简式如图，若等物质的量的该有机物分别与Na、NaOH、NaHCO3恰好反应时，则消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比是 ( ) A．3∶3∶2 B．6∶4∶3 C．1∶1∶1 D．3∶2∶1 方法09：确定多官能团有机物性质的三步骤 注意：有些官能团性质会交叉。例如，碳碳三键与醛基都能被溴水、酸性高锰酸钾溶液氧化，也能与氢气发生加成反应等。 例如：1 mol官能团所消耗的NaOH、Br2、H2的物质的量的确定。 消耗物 举例 说明 NaOH ①1 mol醇酯基消耗1 mol NaOH ②1 mol酚酯基消耗2 mol NaOH ③1 mol酚羟基消耗1 mol NaOH ④醇羟基不消耗NaOH ⑤1 mol羧基消耗1 mol NaOH ⑥1 mol卤素原子消耗1 mol NaOH Br2 ①1 mol碳碳三键消耗2 mol Br2 ②1 mol碳碳双键消耗1 mol Br2 ③酚羟基的每个邻、对位各消耗1 mol Br2 H2 ①1 mol酮羰基、醛基、碳碳双键消耗1 mol H2 ②1 mol碳碳三键(或碳氮三键)消耗2 mol H2 ③1 mol苯环消耗3 mol H2 ①一般条件下羧基、酯基、酰胺基不与H2反应 ②酸酐中的碳氧双键一般不与H2反应 【典型例题】某物质作为光敏树脂，用于光固化3D直写打印，结构如图。下列有关该物质的说法正确的是( ) A．存在4种含氧官能团 B．1mol该有机物最多能与4molNaOH、4molBr2发生化学反应 C．与H2完全加成后的产物中含4个手性碳原子 D．不能与FeCl3发生显色反应，不能在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应 方法10：有机合成路线的选择 【解题通法】 【典型例题】由CH3CH==CH2合成CH2(OOCCH3)CH(OOCCH3)CH2(OOCCH3)时，需要经过的反应是(　　) A．加成→取代→取代→取代 B．取代→加成→取代→取代 C．取代→取代→加成→取代 D．取代→取代→取代→加成 方法11：有机推断的解题思路 1．有机推断的方法 分为顺推法、逆推法和猜测论证法 (1)顺推法。以题所给信息顺序或层次为突破口，沿正向思路层层分析推理，逐步作出推断，得出结论。 (2)逆推法。以最终物质为起点，向前步步递推，得出结论，这是有机推断题中常用的方法。 (3)猜测论证法。根据已知条件提出假设，然后归纳、猜测、选择，得出合理的假设范围，最后得出结论。 2．解答有机推断题的思维建模 【典型例题】高分子材料亚克力(PMMA)的合成路线如下： 下列说法不正确的是( ) A．丙酮分子中最多6个原子共平面 B．X的结构简式为 C．试剂a为NaOH乙醇溶液 D．1 mol PMMA与足量NaOH溶液反应，最多可消耗n mol NaOH 方法12：有机合成路线设计的思路 1．有机合成原则 (1)合成线路简捷，步骤少、操作简单、安全可靠，能耗低，易于实现，产品易于分离、产率较高； (2)基础原料要价廉、易得、低毒性、低污染； (3)符合“绿色化学”的思想：原子的经济性、原料的绿色化，试剂与催化剂的无公害性。 2．有机合成路线的设计思路 第一步：从目标产物的结构出发 先观察目标产物的结构特点，特别是观察目标产物中所含的官能团。 第二步：目标产物中碳骨架与原料物质中碳骨架的联系 分析原料物质中碳骨架的变化和官能团的引入(或转化)，结合已知信息或利用合成路线的某些片段，，善于模仿题干中的变化，找到相似点，对比官能团的变化，采用逆推或正推法初步分析合成思路。 第三步：拆分 从目标产物出发逆推，切断关键的官能团或化学键，拆分得到反应物(或原料)；从原料正推得到中间产物。 第四步：合成 根据之前拆分的步骤和关键物质从原料正向梳理，完成陌生官能团及骨架的变化，分析其他转化步骤，最后写出最佳合成路线。 3．有机合成的解题方法 4．设计给定物质的合成路线 表达方式 A反应物B反应物C……→D 总体思路 根据目标分子与原料分子的差异构建碳骨架和实现官能团转化 设计关键 信息及框图流程的运用 常用方法 正向合成法 从某种原料分子开始，对比目标分子与原料分子的结构(碳骨架及官能团)，对该原料分子进行碳骨架的构建和官能团的引入(或者官能团的转化)，从而设计出合理的合成路线，其思维程序为……。 逆向合成法 从目标分子着手，分析目标分子的结构，然后由目标分子逆推出原料分子，并进行合成路线的设计，其思维程序为……。 正逆双向合成法 采用正推和逆推相结合的方法，是解决合成路线题的最实用的方法，其思维程序为……。 【典型例题】已知① ②(Ar为芳基；X为Cl、Br；Z或Z＇为COR；CONHR；COOR等。) ③Br2和的反应与Br2和苯酚的反应类似。 写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干) 。 方法13：常见官能团保护的基本思路 酚—OH 因酚羟基易被氧化，所以在氧化基团前先使其与NaOH反应，把酚羟基转变成—ONa，将其保护起来，使其他基团氧化后再酸化使其全部转化为—OH，即：—OH → —ONa → —OH 氨基(—NH2) 如在对硝基甲苯对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2还原为—NH2，防止当KMnO4(H＋)氧化—CH3时，—NH2(具有还原性)也被氧化。 碳碳双键 碳碳双键容易被氧化，在氧化基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待其他基团氧化后再利用消去反应重新转变为碳碳双键。 【典型例题】有机物d的合成路线如图所示。 下列说法错误的是( ) A．a和互为同系物 B．a→b的目的是保护酚羟基 C．b→c属于氧化反应 D．一定条件下，可以分别与相应物质发生缩聚反应 1 / 25 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 烃的衍生物 第一节 卤代烃 一、卤代烃的组成和性质 1．卤代烃概念与分类 (1)概念： 烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。 (2)分类： ①按分子中卤素原子个数分：一卤代烃和多卤代烃。 ②按所含卤素原子种类分：氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃。 ③按烃基种类分：饱和卤代烃和不饱和卤代烃。 ④按是否含苯环分：脂肪卤代烃和芳香卤代烃。 2．卤代烃的物理性质 (1)状态：常温下，卤代烃除少数为气体外，如一氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯等，大多数卤代烃为液体或固体。 (2)溶解性：卤代烃都不溶于水，可溶于大多数有机溶剂。 (3)密度：除脂肪烃的一氟代物和一氯代物等部分卤代烃外，其余液态卤代烃的密度一般比水大。 (4)沸点：卤代烃的沸点比同碳原子数的烷烃的沸点高；互为同系物的卤代烃，它们的沸点随碳原子数的增多而升高。 3．卤代烃的化学性质 (1)消去反应 实验装置 实验现象 实验结论 反应产生的气体经水洗后，使酸性KMnO4溶液褪色 生成的气体分子中含有碳碳不饱和键 ①1­溴丙烷与氢氧化钾溶液共热反应的化学方程式为： CH3CH2CH2Br＋KOHCH3CH==CH2↑＋KBr＋H2O。 ②消去反应：在一定条件下，从一个有机化合物分子中脱去一个或几个小分子生成不饱和化合物(含双键或叁键)的反应。 (2)取代反应(水解反应) 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中有黄色沉淀生成 实验结论 2­溴丙烷与KOH溶液共热产生了Br－ 由实验可知： ①2­溴丙烷与氢氧化钾溶液共热时断裂的是C—Br键，水中的羟基与碳原子形成C—O键，断下的Br与水中的H结合成HBr。 ②2­溴丙烷与KOH水溶液共热反应的化学方程式为：；反应类型为：取代反应。 4．消去反应的规律 消去反应：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、HBr等)，而生成含不饱和键(如双键或三键)的化合物的反应。 ①两类卤代烃不能发生消去反应 结构特点 实例 与卤素原子相连的碳没有邻位碳原子 CH3Cl 与卤素原子相连的碳有邻位碳原子，但邻位碳原子上无氢原子 、 ②有两种或三种邻位碳原子，且碳原子上均带有氢原子时，发生消去反应可生成不同的产物。例如： CH2==CH—CH2—CH3(或CH3—CH==CH—CH3)＋NaCl＋H2O ③型卤代烃，发生消去反应可以生成R—C≡C—R，如BrCH2CH2Br＋2NaOHCH≡CH↑＋2NaBr＋2H2O 二、卤代烃中卤素原子的检验 1．实验原理 R—X＋H2OR—OH＋HX HX＋NaOH===NaX＋H2O HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3 根据沉淀(AgX)的颜色可确定卤素：AgCl(白色)、AgBr(浅黄色)、AgI(黄色)。 2．实验步骤 (1)取少量卤代烃；(2)加入NaOH溶液；(3)加热(加热是为了加快水解反应速率)；(4)冷却；(5)加入稀HNO3酸化(加入稀HNO3酸化，一是为了中和过量的NaOH，防止NaOH与AgNO3反应干扰实验；二是检验生成的沉淀是否溶于稀HNO3)；(6)加入AgNO3溶液 实验流程： 3．实验要点： (1)通过水解反应或消去反应将卤素原子转化为卤素离子。 (2)排除其他离子对卤素离子检验的干扰，卤素原子转化为卤素离子后必须加入稀硝酸中和过量的碱。 第二节 醇 酚 一、醇的组成和物理性质 1．醇的概念和分类 (1)概念 羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物称为醇。饱和一元醇的分子通式为CnH2n＋1OH或CnH2n＋2O(n≥1)。 (2)分类 (3)命名 ①步骤原则 —选择含有与羟基相连的碳原子的最长碳链为主链，根据碳原子数目称为某醇 | —从距离羟基最近的一端给主链碳原子依次编号 | —醇的名称前面要用阿拉伯数字标出羟基的位置；羟基的个数用“二”“三”等表示 ②实例 CH3CH2CH2OH　1­丙醇；　2­丙醇；1,2,3­丙三醇。 注意：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。 2．醇的物理性质的变化规律 二、醇的化学性质 (以乙醇为例) 反应物及条件 断键位置 反应类型 化学方程式 Na ① 置换 2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑ HBr，加热 ② 取代 CH3CH2OH＋HBrCH3CH2Br＋H2O O2(Cu)，加热 ①③ 氧化 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O 浓硫酸，170 ℃ ②④ 消去 CH3CH2OHCH2=CH2↑＋H2O 浓硫酸，140 ℃ ①或② 取代 2CH3CH2OHC2H5OC2H5＋H2O CH3COOH， 浓硫酸，加热 ① 取代 (酯化) CH3CH2OH＋CH3COOH CH3COOC2H5＋H2O 三、醇的消去反应规律 醇发生消去反应(分子内脱水)的断键位置： (1)醇发生消去反应的必备条件：有β-C原子，且β-C原子上必须连有氢原子，否则不能发生消去反应。如：CH3OH、(CH3)3CCH2OH、不能发生消去反应生成烯烃。 (2)若醇分子中α-C原子连接两个或三个β-C，且β-C原子上均有氢原子时，发生消去反应时可能生成不同的产物。例如：发生消去反应的产物为或。 (3)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。 四、醇的催化氧化规律 (1)醇分子中与—OH相连的碳原子上有氢原子时，才能发生催化氧化反应。反应时，羟基(—OH)上的氢原子及与羟基相连的碳原子上的氢原子脱去，形成碳氧双键。 (2)醇能否被氧化以及被氧化的产物的类别，取决于与羟基相连的碳原子上的氢原子的个数，具体分析如下： 五、酚 1．酚的概述 2．苯酚的组成与结构 3．苯酚的物理性质 4．苯酚的化学性质 (1)羟基中氢原子的反应 ①弱酸性 电离方程式为C6H5OHC6H5O－＋H＋，俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使紫色石蕊试液变红。 ②与活泼金属反应 与Na反应的化学方程式为：2C6H5OH＋2Na→2C6H5ONa＋H2↑。 ③与碱反应 苯酚的浑浊液液体变澄清溶液又变浑浊。 该过程中发生反应的化学方程式分别为 、。 (2)苯环上氢原子的取代反应 苯酚与浓溴水反应的化学方程式为：。 此反应常用于苯酚的定性检验和定量测定。 (3)显色反应 苯酚跟FeCl3溶液作用显紫色，利用这一反应可以检验苯酚的存在。 5．苯酚的用途 (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。 六、基团间的相互影响 1．苯酚中苯基对羟基的影响 在苯酚分子中，苯基影响了与其相连的羟基上的氢原子，促使它比乙醇分子中羟基上的氢原子更易电离。 2．苯酚中羟基对苯基的影响 (1)在苯酚分子中，羟基反过来影响了与其相连的苯基上的氢原子，使其邻、对位上的氢原子更活泼，更容易被其他原子或原子团取代。 (2)苯和苯酚溴代反应的比较 苯 苯酚 反应物 液溴、苯 浓溴水、苯酚 反应条件 催化剂 不需催化剂 被取代的氢原子个数 1 3 反应速率 慢 快 第三节 醛 酮 一、乙醛 1．乙醛及其官能团的组成和结构 分子式 比例模型 结构式 结构简式 官能团 乙醛 C2H4O CH3CHO 醛基 —CHO 2．乙醛的化学性质 醛类物质既有氧化性又有还原性，其氧化还原关系为醇醛羧酸。 (1)乙醛与银氨溶液反应 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 有关反应的化学方程式 A中：AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓(白色)＋NH4NO3、 AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]OH＋2H2O； C中：CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OH2Ag↓＋CH3COONH4＋3NH3＋H2O 实验结论 [Ag(NH3)2]OH是一种弱氧化剂，能把乙醛氧化成乙酸，而Ag＋被还原成Ag。由于生成的银附着在试管壁上形成银镜，所以该反应又叫银镜反应 用途 检验醛基 (2)乙醛与新制氢氧化铜反应 实验操作 实验现象 A中出现蓝色絮状沉淀，滴入乙醛，加热至沸腾后，C中有砖红色沉淀产生 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 实验结论 新制Cu(OH)2是一种弱氧化剂，能把乙醛氧化，而Cu(OH)2被还原成砖红色Cu2O沉淀 用途 检验醛基 二、醛类 1．醛 (1)醛：由烃基或氢原子与醛基相连而构成的化合物，可表示为RCHO。甲醛是最简单的醛。饱和一元醛分子的通式为CnH2nO(n≥1)。 (2)甲醛、乙醛 物质 颜色 气味 状态 密度 水溶性 甲醛 无色 刺激性气味 气体 易溶于水 乙醛 无色 刺激性气味 液体 比水小 与水互溶 2．醛的化学通性 (1)醛可被氧化为羧酸，也可被氢气还原为醇，因此醛既有氧化性，又有还原性，其氧化、还原的关系为R—CH2OH (2)有机物的氧化、还原反应 ①氧化反应：有机物分子中失去氢原子或加入氧原子的反应，即加氧去氢。 ②还原反应：有机物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应，即加氢去氧。 3．甲醛 (1)结构特点 甲醛的分子式为CH2O，其分子可以看成含两个醛基，如下图： (2)甲醛氧化反应的特殊性 ①甲醛发生氧化反应时，可理解为 所以，甲醛分子中相当于有2个 —CHO，当与足量的银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液反应时，可存在如下量的关系：1 mol HCHO～4 mol Ag；1 mol HCHO～4 mol Cu(OH)2～2 mol Cu2O ②甲醛与苯酚反应生成酚醛树脂： nHCHO＋n＋nH2O 4．醛在生产、生活中的作用和对环境、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。 (2)35%～40%的甲醛水溶液称为福尔马林，具有杀菌消毒作用和防腐性能，常用作农药和消毒剂，用于种子消毒和浸制生物标本。 (3)劣质的装饰材料中挥发出的甲醛，对环境和人体健康影响很大，是室内主要污染物之一。 三、酮 1．酮的概念和结构特点 2．丙酮 (1)丙酮是最简单的酮类化合物，结构简式为。 (2)常温下丙酮是无色透明液体，易挥发，能与水、乙醇等混溶。不能被银氨溶液、新制的氢氧化铜等弱氧化剂氧化，但能催化加氢生成醇。 3．醛和酮的区别与联系 官能团 官能团位置 结构通式 区 别 醛 醛基： 碳链末端(最简单的醛是甲醛) (R为烃基或氢原子) 酮 羰基： 碳链中间(最简单的酮是丙酮) (R、R′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 第四节 羧酸 羧酸衍生物 一、羧酸 1．羧酸的结构及分类 (1)羧酸的概念：羧酸是由烃基(或氢原子)与羧基()相连而构成的有机化合物。 (2)官能团：羧基(或—COOH)。 (3)分子通式：饱和一元脂肪酸的分子通式为CnH2nO2(n≥1)或CnH2n＋1COOH(n≥0)。 (4)羧酸的分类 ①根据与羧基相连的烃基的不同 羧酸 ②根据羧酸分子中羧基的数目 羧酸 2．常见的羧酸 典型羧酸 物理性质 主要用途 甲酸(蚁酸)HCOOH 无色、有刺激性气味的液体，有腐蚀性，能与水、乙醇等互溶 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 苯甲酸(安息香酸) 无色晶体，易升华，微溶于水，易溶于乙醇 可用于合成香料、药物等，其钠盐是常用的食品防腐剂 乙二酸(草酸) HOOC—COOH 无色晶体，通常含有两分子结晶水，可溶于水和乙醇 化学分析中常用的还原剂，也是重要的化工原料 二、乙酸 1．乙酸的组成和结构 分子式 比例模型 结构式 结构简式 官能团 乙酸 C2H4O2 或CH3COOH 羧基 ( 或—COOH) 2．乙酸的物理性质 3．乙酸的化学性质 (1)弱酸性 乙酸是一种弱酸，酸性比碳酸强。能使紫色石蕊溶液变红，能发生如下反应： CH3COOH＋NaOH→CH3COONa＋H2O； 2CH3COOH＋CuO→(CH3COO)2Cu＋H2O； 2CH3COOH＋CaCO3→(CH3COO)2Ca＋H2O＋CO2↑(此反应可除去水壶中的水垢)。 (2)酯化反应 反应规律：羧酸脱去羟基，醇脱去羟基氢原子。 反应实例(乙酸与乙醇反应)：CH3COOH＋H—18OC2H5CH3CO18OC2H5＋H2O。 三、甲酸 1．结构 甲酸的结构简式为，分子中既含有羧基又含有醛基，因而能表现出羧酸和醛两类物质的性质。 2．甲酸的性质 (1)具有羧酸的性质： ①与NaOH反应生成HCOONa，化学方程式为：HCOOH＋NaOH→HCOONa＋H2O。 ②与乙醇发生酯化反应，化学方程式为HCOOH＋CH3CH2OH HCOOCH2CH3＋H2O。 (2)具有醛的性质： ①碱性条件下被新制Cu(OH)2悬浊液氧化，化学方程式为HCOOH＋2Cu(OH)2＋2NaOHCu2O↓＋Na2CO3＋4H2O。 ②与银氨溶液反应产生银镜。 四、酯 1．酯的组成与结构 (1)酯是羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物，其结构可简写为。 其中：①R和R′可以相同，也可以不同。 ②R是烃基，也可以是H，但R′只能是烃基。 ③羧酸酯的官能团是酯基。 (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，n为整数)。 (3)命名：根据生成酯的酸和醇命名为某酸某酯。 如：CH3COOCH2CH3乙酸乙酯；HCOOCH2CH2CH3甲酸正丙酯。 2．酯的物理性质 低级酯是具有芳香气味的液体，密度一般比水小，并难溶于水，易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂中。 3．酯的化学性质 (1)水解反应的原理 酯化反应形成的键，即是酯水解反应断裂的键。请你用化学方程式表示水解反应的原理：。 (2)酯在酸性或碱性条件下的水解反应 ①在酸性条件下，酯的水解是可逆反应。乙酸乙酯在稀H2SO4存在下水解的化学方程式为CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH。 ②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。乙酸乙酯在NaOH存在下水解的化学方程式为CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋C2H5OH。 五、油脂的结构和分类 1．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。 2．结构 (1)结构简式：。 (2)官能团：酯基，有的在其烃基中可能含有碳碳不饱和键。 3．分类 油脂 4．常见高级脂肪酸 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 六、油脂的性质 1．物理性质 (1)密度：比水小。 (2)溶解性：难溶于水，易溶于有机溶剂。 (3)熔、沸点：天然油脂都是混合物，没有固定的熔、沸点。 2．化学性质 (1)水解反应 ①硬脂酸甘油酯在酸性条件下水解反应的化学方程式为： 。 ②硬脂酸甘油酯在NaOH溶液中水解的化学方程式为： 。 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。 (2)油脂的氢化 油酸甘油酯与氢气发生加成反应的化学方程式为： ， 这一过程又称为油脂的氢化，也可称为油脂的硬化。这样制得的油脂叫人造脂肪，通常又称为硬化油或氢化油。 七、胺和酰胺 1．胺 (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，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取代得到的化合物。 (2)官能团：氨基(—NH2)。 (3)代表物：CH3—NH2(甲胺)、(苯胺)。 (4)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。如苯胺能与盐酸反应，生成可溶于水的苯胺盐酸盐：+HCl→NH3Cl。 2．酰胺 (1)酰胺的结构 酰胺是羧酸分子中羟基被氨基取代得到的化合物，其结构一般表示为，其中的叫做酰基，叫做酰胺基。 常见的酰胺：乙酰胺()、苯甲酰胺()、N，N-二甲基甲酰胺等。 (2)酰胺的性质 酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可以发生水解反应。 水解原理： 在酸性条件下，生成的氨气转化为铵盐，如：RCONH2＋H2O＋HClRCOOH＋NH4Cl； 在碱性条件下，生成的酸转化为盐，如：RCONH2＋NaOHRCOONa＋NH3↑。 第五节 有机合成 一、改变碳架结构的常用方法 1．增长碳链 (1)卤代烃与NaCN的反应 CH3CH2Cl＋NaCN→CH3CH2CN(丙腈)＋NaCl CH3CH2CNCH3CH2COOH (2)醛、酮与氢氰酸的加成反应 (3)卤代烃与炔钠的反应 2CH3C≡CH＋2Na2CH3C≡CNa＋H2 CH3C≡CNa＋CH3CH2Cl→CH3C≡CCH2CH3＋NaCl (4)羟醛缩合反应 (5)格林试剂延长碳链 卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应，可得格林试剂R—MgX，它可与醛、酮等羰基化合物加成： 2．缩短碳链 (1)脱羧反应： R—COONa＋NaOHR—H＋Na2CO3。 (2)氧化反应： ； R—CH==CH2RCOOH＋CO2↑。 (3)水解反应：主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。 (4)烃的裂化或裂解反应： C16H34C8H18＋C8H16；C8H18C4H10＋C4H8。 3．成环 (1)二烯烃成环反应 (2)形成环酯 (3)形成环醚 4．开环 (1)环酯水解开环 (2)环烯烃氧化开环 二、有机合成中常见官能团的引入 1．常见的取代反应中，官能团的引入或转化 (1)烷烃的取代，如CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl (2)芳香烃的取代，如＋Br2＋HBr (3)卤代烃的水解，如CH3CH2X＋NaOHCH3CH2OH＋NaX (4)酯的水解，如CH3COOC2H5＋H2O CH3COOH＋C2H5OH 2．常见的加成反应中，官能团的引入或转化 (1)烯烃的加成反应，如CH2===CH2＋HX―→CH3CH2X。其他如与H2O、X2加成等均可以引入或转化为新的官能团。 (2)炔与X2、HX、H2O等的加成 如HC≡CH＋HClH2C===CHCl。 (3)醛、酮的加成，如CH3CHO＋H2CH3CH2OH。 3．氧化反应中，官能团的引入或转化 (1)烯烃的氧化，如2CH2===CH2＋O22CH3CHO。 (2)含侧链的芳香烃被强氧化剂氧化，如CH3被KMnO4酸性溶液氧化为-COOH。 (3)醇的氧化，如2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O。 (4)醛的氧化，如2CH3CHO＋O22CH3COOH，CH3CHO＋2Cu(OH)2CH3COOH＋Cu2O↓＋2H2O。 4．消去反应中，官能团的引入或转化 (1)卤代烃消去：CH3—CH—CH3Cl＋NaOHCH2===CH—CH3↑＋NaCl＋H2O CH2—CH2ClCl＋2NaOHCH≡CH↑＋2NaCl＋2H2O (2)醇消去：CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O 三、有机合成中常见官能团的保护 1．酚羟基的保护：因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH溶液反应，把—OH变为—ONa(或使其与ICH3反应，把—OH变为—OCH3)将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为—OH。 2．碳碳双键的保护：碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。 3．氨基(—NH2)的保护：如在对硝基甲苯对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2还原为—NH2。防止当KMnO4氧化—CH3时，—NH2(具有还原性)也被氧化。 四、有机合成路线的设计与实施 1．有机合成的分析方法 (1)正合成法： 此法是采用正向思维方法，从已知原料入手，找出合成所需要的直接或间接的中间产物，逐步推向待合成有机物，其思维程序是：原料→中间产物→产品。 (2)逆合成法： 此法是采用逆向思维方法，从产品的组成、结构、性质入手，找出合成所需要的直接或间接的中间产物，逐步推向已知原料，其思维程序是：产品→中间产物―→原料。 (3)综合比较法： 此法是采用综合思维的方法，将正向或逆向推导出的几种合成途径进行比较，从而得到最佳的合成路线。其思维程序是：原料→中间产物目标产物。 2．合成路线的表示方法 有机合成路线用反应流程图表示。 示例：原料中间体(Ⅰ)中间体(Ⅱ)……―→目标化合物 3．逆合成分析法 (1)逆合成分析法示意图 (2)草酸二乙酯的合成 逆合成分析 COCOC2H5OOC2H5⇒ 合成步骤(用化学方程式表示) ①CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH，反应类型：加成反应； ②CH2===CH2＋Cl2→CH2—ClCH2—Cl，反应类型：加成反应； ③CH2ClCH2Cl＋2NaOHCH2OHCH2OH＋2NaCl，反应类型：水解(或取代)反应； ④HOCH2CH2OHHOOC—COOH，反应类型：氧化反应； ⑤HOOC—COOH＋2C2H5OH H5C2OOCCOOC2H5＋2H2O，反应类型：酯化(或取代)反应。 五、常用的合成路线 1．烃、卤代烃、烃的含氧衍生物之间的转化关系 烃R－H卤代烃R－X醇类R－OH醛类R－CHO羧酸R－COOH酯类RCOOR′ 2．一元合成路线 R－CH＝CH2卤代烃一元醇一元醛一元羧酸酯 3．二元合成路线 CH2＝CH2CH2X－CH2X二元醇二元醛二元羧酸链酯、环酯、聚酯 4．芳香族化合物合成路线 (1) (2) 六、有机合成遵循的原则 1．起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染。通常采用四个碳以下的单官能团化合物和单取代苯。 2．应尽量选择步骤最少的合成路线。步骤越少，最后产率越高。为减少合成步骤，应尽量选择与目标化合物结构相似的原料。 3．合成路线要符合“绿色、环保”的要求。高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标化合物中，达到零排放。 4．有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。 5．要按一定的反应顺序和规律引入官能团，不能臆造不存在的反应事实。综合运用有机反应中官能团的衍变规律及有关的提示信息，掌握正确的思维方法。 易错点01：卤代烃的水解反应和消去反应的比较 反应类型 水解反应 消去反应 结构特点 一般是一个碳原子上只有一个－X 与－X相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子 反应实质 一个－X被－OH取代 R—CH2—X＋NaOHR—CH2OH＋NaX 从碳链上脱去HX分子 ＋NaOH＋NaX＋H2O 反应条件 强碱的水溶液，常温或加热 强碱的醇溶液，加热 反应特点 有机的碳架结构不变，－X变为－OH，无其它副反应 有机物碳架结构不变，产物中有碳碳双键或碳碳叁键生成，可能有其它副反应发生 产物特征 引入—OH，生成含—OH的化合物 消去HX，生成含碳碳双键或碳碳三键的不饱和键的化合物 结论 溴乙烷在不同的条件下发生不同类型的反应 易错点02：三种重要的醇 名称 俗名 结构简式 色、态 毒性 水溶性 主要用途 甲醇 木精或木醇 CH3OH 无色透明的液体 剧毒 与水互溶 化工原料、绿色燃料 乙二醇 HOCH2CH2OH 无色、甜味、黏稠状的液体 无毒 抗冻剂、化工原料 丙三醇 甘油 制日用化妆品和硝化甘油 易错点03：醇的消去反应和催化氧化反应规律 1．醇的消去反应规律 醇分子中，连有羟基(—OH)的碳原子必须有相邻的碳原子，并且此相邻的碳原子上必须连有氢原子时，才可发生消去反应，生成不饱和键。表示为 如CH3OH、则不能发生消去反应。 2．醇的催化氧化反应规律 醇的催化氧化的反应情况与跟羟基(—OH)相连的碳原子上的氢原子的个数有关。 易错点04：银镜反应实验的易错点 (1)试管要洁净——先用热碱洗涤，再用蒸馏水冲洗。 (2)银氨溶液必须现用现配，不可久置。 (3)配制银氨溶液时，氨水不能过量。 (4)银镜反应要在碱性条件下进行，且需水浴加热，反应过程中不能振荡试管。 (5)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。 易错点05：醛基的检验及定量规律 银镜反应 与新制Cu(OH)2悬浊液反应 反应原理 R—CHO＋2Ag(NH3)2OHRCOONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H2O R—CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHRCOONa＋Cu2O↓＋3H2O 反应现象 产生光亮的银镜 产生砖红色沉淀 定量关系 R—CHO～2Ag；HCHO～4Ag R—CHO～2Cu(OH)2～Cu2O；HCHO～4Cu(OH)2～2Cu2O 注意事项 (1)试管内壁必须洁净； (2)银氨溶液随用随配，不可久置； (3)水浴加热，不可用酒精灯直接加热； (4)醛用量不宜太多； (5)银镜可用稀HNO3浸泡洗涤除去 (1)新制Cu(OH)2悬浊液要随用随配，不可久置； (2)配制新制Cu(OH)2悬浊液时，所用NaOH必须过量 易错点06：醇、酚、羧酸分子中羟基氢原子的活泼性比较 名称 乙醇 苯酚 乙酸 结构简式 CH3CH2OH CH3COOH 羟基氢原子的活泼性 不能电离 能电离 能电离 酸性 中性 极弱酸性 弱酸性 与Na反应 放出H2 放出H2 放出H2 与NaOH反应 不反应 反应 反应 与Na2CO3反应 不反应 反应 反应 与NaHCO3反应 不反应 不反应 反应 易错点07：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 易错点08：酯化反应与酯的水解反应的比较 酯化反应 酯的水解反应 反应关系 CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O 催化剂 浓硫酸 稀硫酸或NaOH溶液 催化剂的其他作用 吸水、提高CH3COOH和C2H5OH的转化率 NaOH中和酯水解生成的羧酸、提高酯的水解效率 加热方式 酒精灯火焰加热 水浴加热 反应类型 酯化反应、取代反应 水解反应、取代反应 易错点09：脂肪、油、矿物油三者的比较 物质 油脂 矿物油 脂肪 油 组成 多种高级脂肪酸的甘油酯 多种烃(石油及其分馏产品) 含饱和烃基多 含不饱和烃基多 性质 固态或半固态 液态 液态 具有酯的性质，能水解，有的油脂兼有烯烃的性质 具有烃的性质，不能水解 鉴别 加含酚酞的NaOH溶液，加热，红色变浅，不再分层 加含酚酞的NaOH溶液，加热，无变化 用途 营养素可食用，化工原料如制肥皂、甘油 燃料、化工原料 易错点10：油脂结构与性质的比较 (1)油脂都属于酯类，是高级脂肪酸与甘油形成的酯。注意不能写成“油酯”。 (2)油脂不属于高分子化合物(如硬脂酸甘油酯的相对分子质量是890)。 (3)天然油脂都是混合物，没有固定的熔点和沸点。 (4)天然油脂分子的烃基中含有碳碳双键，能使酸性KMO，溶液，溴水褪色。 (5)皂化反应特指油脂在碱性条件下的水解反应(用于制取肥皂)。 (6)油脂分子中只含C、H、O三种元素，容易燃烧，完全燃烧生成CO2、H2O。 (7)在油脂、糖类、淀粉、蛋白质等基本营养物质中，油脂是热能最高的营养质。 (8)油脂能溶解一些脂溶性维生素而促进人体对某些维生素的吸收。 易错点11：氨、胺、酰胺、铵盐的比较 物质 结构式 组成元素 化学性质 用途 氨 N、H 与酸反应生成铵盐 化工原料 胺(甲胺) C、N、H 与酸反应生成盐 化工原料 酰胺(乙酰胺) C、N、O、H 水解反应：酸性时生成羧酸与铵盐；碱性时生成羧酸盐和NH3 化工原料和溶剂 铵盐 (NH4Cl) N、H、Cl 与碱反应生成盐和NH3 化工原料、化肥 方法01：卤代烃水解反应和消去反应的比较 【解题通法】 反应类型 取代反应(水解反应) 消去反应 反应条件 强碱的水溶液、加热 强碱的醇溶液、加热 断键方式 反应本质和通式 卤代烃分子中—X被水中的—OH所取代，生成醇；R—CH2—X＋NaOHR—CH2OH＋NaX 相邻的两个碳原子间脱去小分子HX； ＋NaOH＋NaX＋H2O 产生特征 引入—OH，生成含—OH的化合物 消去HX，生成含碳碳双键或碳碳三键的不饱和键的化合物 【典型例题】卤代烃的取代反应和消去反应是竞争反应，卤代烃的消去反应的主要机理(扎依采夫规则)如下： 此外，CH2ClCH3、CH3CHClCH3、(CH3)2CClCH3在NaOH乙醇溶液中发生消去反应的活化能逐渐减小。下列说法错误的是( ) A．氯代烃在强碱性弱极性试剂下主要发生消去反应 B．卤代烃消去反应的产物直接通入酸性KMnO4溶液中，紫红色溶液褪色，可证明有烯烃生成 C．卤代烃一定条件下发生消去反应的最主要有机产物的结构简式为 D．卤代烃碳卤键的碳原子上的氢越少，消去反应越易发生 【答案】B 【解析】A项，氢氧化钠为强碱、乙醇为非极性物质，则氯代烃在强碱性弱极性试剂下主要发生消去反应，A正确；B项，挥发出的乙醇也能使得酸性高锰酸钾溶液褪色，干扰生成烯烃的检验，B错误；C项，由题干反应机理可知，连接卤素碳原子的含氢少的邻位碳上的氢容易发生消去反应，故卤代烃一定条件下发生消去反应的最主要有机产物的结构简式为，C正确； D项，CH2ClCH3、CH3CHClCH3、(CH3)2CClCH3在NaOH乙醇溶液中发生消去反应的活化能逐渐减小，则卤代烃碳卤键的碳原子上的氢越少，消去反应越易发生，D正确；故选B。 方法02：卤代烃(RX)中卤素原子的检验方法 【解题通法】 RX 【典型例题】化学学习小组检验1-溴丁烷中的溴元素的操作如下，下列说法不正确的是( ) A．加入NaOH溶液并静置后，有机层在下层 B．若试剂为AgNO3溶液，可观察到淡黄色沉淀 C．“冷却”后滴加酸性KMnO4可检验有机产物 D．NaOH溶液也可以换成NaOH的乙醇溶液 【答案】C 【解析】1-溴丁烷在氢氧化钠水溶液加热条件下发生水解反应生成1-丁醇和溴化钠，冷却后加入足量稀硝酸中和过量的氢氧化钠，再加入试剂Y：硝酸银溶液检验溴离子，观察到有淡黄色AgBr沉淀生成。A项，1-溴丁烷密度大于水，加入NaOH溶液并静置后，有机层在下层，A正确；B项，若试剂Y为AgNO3溶液，可观察到淡黄色沉淀，B正确；C项，“冷却”后溶液中含1-丁醇和溴化钠，酸性高锰酸钾溶液不仅能氧化1-丁醇，还能氧化溴离子，故滴加酸性KMnO4不可检验有机产物，C错误；D项，若将NaOH溶液换成NaOH的乙醇溶液，发生消去反应，生成1-丁烯和NaBr，加足量稀硝酸中和后，加入硝酸银溶液，也能产生淡黄色沉淀，D正确；故选C。 方法03：卤代烃在有机合成中的应用 【解题通法】 (1)连接烃和烃的衍生物的桥梁 烃通过与卤素发生取代反应或加成反应转化为卤代烃，卤代烃在碱性条件下可水解转化为醇或酚，进一步可转化为醛、酮、羧酸和酯等；醇在加热条件下与氢卤酸反应转化为卤代烃，卤代烃通过消去反应可转化为烯烃或炔烃。 如：―→醛或羧酸 (2)改变官能团的个数 如CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH2Br。 (3)改变官能团的位置 如CH2BrCH2CH2CH3CH2===CHCH2CH3。 (4)进行官能团的保护 如在氧化CH2===CHCH2OH的羟基时，碳碳双键易被氧化，常采用下列方法保护： CH2===CHCH2OHCH2===CH—COOH。 【典型例题】有机合成需选择合理的反应条件和合成路线。下列途径不能达到目的的是( ) A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A项，CH≡CH与HCl在加热、催化剂条件下发生加成反应，可生成CH2=CHCl。CH2=CHCl含有碳碳双键，在催化剂作用下能发生加聚反应，生成，该路线可达到目的，A正确；B项，CH3CH2CH2Br在NaOH/醇、加热条件下发生消去反应，生成CH2 = CHCH3。CH2 = CHCH3与Br2/水发生加成反应，生成CH2BrCHBrCH3。CH2BrCHBrCH3在NaOH/水、加热条件下发生水解反应，生成CH2OHCHOHCH3，该路线可达到目的，B正确；C项，甲苯与溴在FeBr3催化下，发生苯环上的取代反应，而不是侧链甲基上的取代，生成的是邻溴甲苯或对溴甲苯等，无法得到C6H5-CH2Br，后续水解也不能得到C6H5-CH2OH，该路线不能达到目的，C错误；D项，CH2=CH2与H2O在催化剂作用下发生加成反应，生成CH3CH2OH。CH3CH2OH在KMnO4/H+条件下被氧化，生成CH3COOH，该路线可达到目的，D正确；故选C。 方法04：醇催化氧化、消去反应与规律 【解题通法】 (1)醇能否发生催化氧化及氧化产物类型取决于醇分子中是否有α-H及其个数： (2)醇能否发生消去反应取决于醇分子中是否有β-H，若β碳原子上没有氢原子，则不能发生消去反应。如：CH3OH(无相邻碳原子)、 (相邻碳原子上无氢原子)等结构的醇不能发生消去反应。 【典型例题】下列醇类物质中，既能发生消去反应，又能发生催化氧化反应并生成醛类物质的是( ) 【答案】C 【解析】发生消去反应的条件是：与—OH相连的碳原子的相邻碳原子上有H原子，B项不符合。与羟基(—OH)相连的碳原子上有H原子的醇可被氧化，但只有含—CH2OH结构的醇才能被氧化为醛，故选C。 方法05：烃的含氧衍生物的命名方法 【解题通法】 (1)醇、醛、羧酸的命名 选主链 将含有官能团(—OH、—CHO、—COOH)的最长碳链作为主链，称为“某醇”“某醛”或“某酸” 编序号 从距离官能团最近的一端对主链上的碳原子进行编号 写名称 将支链作为取代基，写在“某醇”“某醛”或“某酸”的前面，用阿拉伯数字标明官能团的位置 (2)酯的命名 合成酯时需要羧酸和醇发生酯化反应，命名酯时“先读酸的名称，再读醇的名称，后将‘醇’改‘酯’即可”。如甲酸与乙醇形成酯的名称为甲酸乙酯。 (3)有机物系统命名法中四种字的含义 ①烯、炔、醛、酮、酸、酯……指官能团。 ②二、三、四……指相同取代基或官能团的个数。 ③1、2、3……指官能团或取代基的位置。 ④甲、乙、丙、丁……指主链碳原子个数分别是1、2、3、4…… 【典型例题】下列有机物命名正确的是( ) A．异丁酸甲酯 B． 甲基，丁二烯 C． 4，二甲基戊醇 D． 邻二甲苯 【答案】A 【解析】A项， 是酯类化合物，是甲醇与异丁酸发生酯化反应生成的，故正确的名称为异丁酸甲酯，故A正确；B项， 为二烯烃，选取含有碳碳双键在内的最长碳链作为主链，含有4个碳原子，从距离双键最近的一端开始编号，正确的名称为2-甲基-1，3-丁二烯，故B错误；C项， 为醇，选取含有羟基的最长碳链作为主链，含有6个碳原子，从距离羟基最近的一端开始编号，正确的名称为4 — 甲基-3-己醇，故C错误；D项， 是环烷烃，名称为邻二甲基环己烷，故D错误；故选A。 方法06：醇和酚的性质比较 【解题通法】 类别 脂肪醇 芳香醇 酚 实例 CH3CH2OH C6H5CH2CH2OH C6H5OH 官能团 —OH —OH —OH 结构特点 —OH与链烃基相连 —OH与芳香烃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)脱水反应；(4)氧化反应；(5)酯化反应 (1)弱酸性；(2)取代反应；(3)显色反应 特性 将红热的铜丝插入醇中有刺激性气味产生(生成醛或酮) 遇FeCl3溶液显紫色 【典型例题】金缕梅单宁主要用于化工、生物、制药等领域，其结构简式如图所示。下列关于金缕梅单宁的说法错误的是( ) A．分子中含有4个手性碳原子 B．与FeCl3溶液作用显紫色 C．分子中所有碳原子可能共平面 D．能发生取代反应、加成反应、氧化反应和消去反应 【答案】C 【解析】A项，分子中含有的手性碳原子有：，共4个，A项正确；B项，金缕梅单宁分子中含有酚羟基，与FeCl3溶液作用显紫色，B项正确；C项，金缕梅单宁分子中含有多个sp3杂化的碳原子，其连接了3个碳原子，故分子中所有碳原子不可能共平面，C项错误；D项，由金缕梅单宁的分子结构可知，其含有羟基，其能发生取代(酯化)反应，含有苯环，能发生加成反应，含有羟基，能发生氧化反应(碳上有H)和消去反应(碳上有H)，D项正确。故选C。 方法07：—CHO与C==C都存在时检验策略 【解题通法】 醛基官能团能被弱氧化剂氧化而碳碳双键不能被弱氧化剂氧化，只能被强氧化剂氧化，所以可以用银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液检验醛基。而在—CHO与C==C都存在时，要检验C==C双键的存在，必须先用弱氧化剂将—CHO氧化后，再用强氧化剂检验C==C的存在。 【典型例题】有机物A是一种重要的化工原料，其结构简式为，下列检验A中官能团的试剂和顺序正确的是( ) A．先加KMnO4酸性溶液，再加银氨溶液，微热 B．先加溴水，再加KMnO4酸性溶液 C．先加银氨溶液，微热，再加溴水 D．先加入足量的新制Cu(OH)2悬浊液，微热，酸化后再加溴水 【答案】D 【解析】A项，有机物A中所含的官能团有和—CHO，二者均能使KMnO4酸性溶液褪色，A错误；B项，有机物A中所含的官能团有和—CHO，二者均能使KMnO4酸性溶液、溴水褪色，B错误；C项，先加银氨溶液，微热，能检验出—CHO，但发生银镜反应之后的溶液仍显碱性，溴水与碱能发生反应，使之褪色，不一定是含有碳碳双键，C错误。D项，足量的新制Cu(OH)2悬浊液，微热后生成砖红色的沉淀，能检验出—CHO，但发生反应之后的溶液仍显碱性，所以先酸化，再加入溴水，溴水褪色说明分子中含有碳碳双键，D正确。 方法08：含羟基物质性质的比较 比较项目 含羟基的物质 醇 水 酚 羧酸 羟基上氢原子活泼性 在水溶液中电离程度 极难电离 难电离 微弱电离 部分电离 酸、碱性 中性 中性 很弱的酸性 弱酸性 与Na反应 反应放出H2 反应放出H2 反应放出H2 反应放出H2 与NaOH反应 不反应 不反应 反应 反应 与Na2CO3反应 不反应 不反应 反应 反应 与NaHCO3反应 不反应 不反应 不反应 反应放出CO2 能否由酯水解生成 能 不能 能 能 结论 羟基的活泼性：羧酸＞酚＞水＞醇 【典型例题】某有机物的结构简式如图，若等物质的量的该有机物分别与Na、NaOH、NaHCO3恰好反应时，则消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比是 ( ) A．3∶3∶2 B．6∶4∶3 C．1∶1∶1 D．3∶2∶1 【答案】D 【解析】分析该有机物的结构，可以发现分子中含有1个醛基、1个醇羟基、1个酚羟基、1个羧基，醇羟基、酚羟基和羧基均能与钠反应生成氢气，所以1 mol该有机物可以与3 mol Na反应；能与NaOH溶液发生反应的是酚羟基和羧基，所以1 mol该有机物可以与2 mol NaOH反应；只有羧基可以与NaHCO3反应，1 mol 羧基可与1 mol NaHCO3反应；所以等物质的量的该有机物消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比是3∶2∶1，故选D。 方法09：确定多官能团有机物性质的三步骤 注意：有些官能团性质会交叉。例如，碳碳三键与醛基都能被溴水、酸性高锰酸钾溶液氧化，也能与氢气发生加成反应等。 例如：1 mol官能团所消耗的NaOH、Br2、H2的物质的量的确定。 消耗物 举例 说明 NaOH ①1 mol醇酯基消耗1 mol NaOH ②1 mol酚酯基消耗2 mol NaOH ③1 mol酚羟基消耗1 mol NaOH ④醇羟基不消耗NaOH ⑤1 mol羧基消耗1 mol NaOH ⑥1 mol卤素原子消耗1 mol NaOH Br2 ①1 mol碳碳三键消耗2 mol Br2 ②1 mol碳碳双键消耗1 mol Br2 ③酚羟基的每个邻、对位各消耗1 mol Br2 H2 ①1 mol酮羰基、醛基、碳碳双键消耗1 mol H2 ②1 mol碳碳三键(或碳氮三键)消耗2 mol H2 ③1 mol苯环消耗3 mol H2 ①一般条件下羧基、酯基、酰胺基不与H2反应 ②酸酐中的碳氧双键一般不与H2反应 【典型例题】某物质作为光敏树脂，用于光固化3D直写打印，结构如图。下列有关该物质的说法正确的是( ) A．存在4种含氧官能团 B．1mol该有机物最多能与4molNaOH、4molBr2发生化学反应 C．与H2完全加成后的产物中含4个手性碳原子 D．不能与FeCl3发生显色反应，不能在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应 【答案】D 【解析】A项，根据其结构式可知含有酯基、醚键、羟基共3种含氧官能团，故A错误；B项，该有机物中能与NaOH反应的是酯基，一共有两个酯基，即1mol该有机物最多能与2molNaOH反应，能与溴单质发生反应的是碳碳双键，一共有两个碳碳双键，即1mol该有机物最多能与2molBr2反应，故B错误；C项，该有机物与足量氢气加成后的产物是：，连接四个不同基团的碳原子为手性碳原子，因此如图所示，含有2个手性碳原子，故C错误；D项，含有苯环，但是苯环上没有直连的羟基，即不含酚羟基，因此不能与FeCl3发生显色反应，没有卤素原子，不能在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应，醇羟基发生消去反应的条件是浓硫酸、加热，故D正确；故选D。 方法10：有机合成路线的选择 【解题通法】 【典型例题】由CH3CH==CH2合成CH2(OOCCH3)CH(OOCCH3)CH2(OOCCH3)时，需要经过的反应是(　　) A．加成→取代→取代→取代 B．取代→加成→取代→取代 C．取代→取代→加成→取代 D．取代→取代→取代→加成 【答案】B 【解析】根据有机物的结构简式可知，化合物是由丙三醇和乙酸通过酯化反应生成的；要生成丙三醇，需要利用1,2,3­三氯丙烷通过水解反应生成；生成1,2,3­三氯丙烷需要利用CH2ClCH==CH2和氯气通过加成反应生成；丙烯通过取代反应即生成CH2ClCH==CH2，所以答案选B。 方法11：有机推断的解题思路 1．有机推断的方法 分为顺推法、逆推法和猜测论证法 (1)顺推法。以题所给信息顺序或层次为突破口，沿正向思路层层分析推理，逐步作出推断，得出结论。 (2)逆推法。以最终物质为起点，向前步步递推，得出结论，这是有机推断题中常用的方法。 (3)猜测论证法。根据已知条件提出假设，然后归纳、猜测、选择，得出合理的假设范围，最后得出结论。 2．解答有机推断题的思维建模 【典型例题】高分子材料亚克力(PMMA)的合成路线如下： 下列说法不正确的是( ) A．丙酮分子中最多6个原子共平面 B．X的结构简式为 C．试剂a为NaOH乙醇溶液 D．1 mol PMMA与足量NaOH溶液反应，最多可消耗n mol NaOH 【答案】C 【解析】由流程可知，丙酮中羰基经过2步反应转化为X，先与HCN发加成反应生成，再酸化生成X为：，X在试剂a条件下加热转化为Y：CH2=C(CH3)COOH，则X发生的是消去反应，试剂a是浓硫酸，Y与甲醇发生酯化反应生成，碳碳双键发生加聚反应生成PMMA：。A项，丙酮分子中与羰基直接相连的原子共面，甲基中单键可以旋转，则丙酮分子中最多6个原子共平面，A正确；B项，X的结构简式为，B正确；C项，NaOH乙醇溶液是卤代烃消去反应的试剂，故试剂a不为NaOH乙醇溶液，由分析可知，试剂a是浓硫酸，C错误；D项，1 mol PMMA中含有nmol酯基，其与足量NaOH溶液反应，最多可消耗n mol NaOH，D正确；故选C。 方法12：有机合成路线设计的思路 1．有机合成原则 (1)合成线路简捷，步骤少、操作简单、安全可靠，能耗低，易于实现，产品易于分离、产率较高； (2)基础原料要价廉、易得、低毒性、低污染； (3)符合“绿色化学”的思想：原子的经济性、原料的绿色化，试剂与催化剂的无公害性。 2．有机合成路线的设计思路 第一步：从目标产物的结构出发 先观察目标产物的结构特点，特别是观察目标产物中所含的官能团。 第二步：目标产物中碳骨架与原料物质中碳骨架的联系 分析原料物质中碳骨架的变化和官能团的引入(或转化)，结合已知信息或利用合成路线的某些片段，，善于模仿题干中的变化，找到相似点，对比官能团的变化，采用逆推或正推法初步分析合成思路。 第三步：拆分 从目标产物出发逆推，切断关键的官能团或化学键，拆分得到反应物(或原料)；从原料正推得到中间产物。 第四步：合成 根据之前拆分的步骤和关键物质从原料正向梳理，完成陌生官能团及骨架的变化，分析其他转化步骤，最后写出最佳合成路线。 3．有机合成的解题方法 4．设计给定物质的合成路线 表达方式 A反应物B反应物C……→D 总体思路 根据目标分子与原料分子的差异构建碳骨架和实现官能团转化 设计关键 信息及框图流程的运用 常用方法 正向合成法 从某种原料分子开始，对比目标分子与原料分子的结构(碳骨架及官能团)，对该原料分子进行碳骨架的构建和官能团的引入(或者官能团的转化)，从而设计出合理的合成路线，其思维程序为……。 逆向合成法 从目标分子着手，分析目标分子的结构，然后由目标分子逆推出原料分子，并进行合成路线的设计，其思维程序为……。 正逆双向合成法 采用正推和逆推相结合的方法，是解决合成路线题的最实用的方法，其思维程序为……。 【典型例题】已知① ②(Ar为芳基；X为Cl、Br；Z或Z＇为COR；CONHR；COOR等。) ③Br2和的反应与Br2和苯酚的反应类似。 写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干) 。 【答案】 【解析】苯与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生硝化反应产生，与H2在Pd/C作用下加热，发生还原反应产生，与浓溴水发生苯环上的取代反应产生，然后与发生—NH2上的取代反应产生，该物质在①NaNH2/NH3、②H3O+条件下反应产生，故以和为原料合成的转化流程为：。 方法13：常见官能团保护的基本思路 酚—OH 因酚羟基易被氧化，所以在氧化基团前先使其与NaOH反应，把酚羟基转变成—ONa，将其保护起来，使其他基团氧化后再酸化使其全部转化为—OH，即：—OH → —ONa → —OH 氨基(—NH2) 如在对硝基甲苯对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2还原为—NH2，防止当KMnO4(H＋)氧化—CH3时，—NH2(具有还原性)也被氧化。 碳碳双键 碳碳双键容易被氧化，在氧化基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待其他基团氧化后再利用消去反应重新转变为碳碳双键。 【典型例题】有机物d的合成路线如图所示。 下列说法错误的是( ) A．a和互为同系物 B．a→b的目的是保护酚羟基 C．b→c属于氧化反应 D．一定条件下，可以分别与相应物质发生缩聚反应 【答案】A 【解析】A项，由题干a的结构简式可知，a中含有酚羟基，则a和中官能团的种类不同即结构不相似，故不互为同系物，A错误；B．由题干转化关系信息比较a→b和c→d可知，a→b的目的是保护酚羟基，B正确；C．由题干转化信息可知，b→c为甲基变为羧基，则属于氧化反应，C正确；D．由题干a、d的结构简式可知，二者分子中均含有酚羟基，且邻位上有两个H，故一定条件下，可以分别与相应物质HCHO发生缩聚反应，D正确；故选A。 1 / 25 学科网（北京）股份有限公司 $