专题05 烃的衍生物（期中复习课件，pdf版）高二化学下学期人教版

ci CH3 OH 有机化学核心考点精讲 0 卤代烃·醇·酚·醛酮·羧酸及其衍生物·有机合成 H O= 0 0 CH3 OCH3 H3C 目录 >考点01 卤代烃 ●第一节 卤代烃 一CH2-CH2一OH ●第二节溴乙烷 > 考点02醇 Br OH ●第一节醇的定义与分类 ●第二节 醇的物理性质 ●第三节 醇的化学性质 ●第四节 醇的同分异构体 > 考点03酚 ●第一节酚 R -H ●第二节苯酚 R R > 考点04醛、酮 ●第一节醛的概述 ●第二节乙醛的化学性质 ●第三节酮 考点05羧酸 OH R- R' ●第一节羧酸 ●第二节乙酸 > 考点06羧酸衍生物 CH,-0--R ●第一节酯 0 ●第二节油脂 CH一O-C-R2 ●第三节酰胺 R-C NH, 考点07有机合成 -CH,-O-C-R, ●第一节有机合成的过程 ●第二节逆合成分析法 考点01卤代烃一第一节卤代烃 一、卤代烃 卤代烃分类 1、定义：烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。 饱和卤代烃（卤代烃） 如：CH3CH2Cl 一卤代烃通式R一X(X为卤素)。官能团为：卤原子或一X。 按饱和程度 不饱和卤代烃 2.分类：（见图） (卤代烯、卤代炔等) 如：CH2=CHCI 卤代 3、物理性质： 烃 氯代烃（一F) 如：CH3F ·溶解性：不溶于水，可溶于大多数有机溶剂 ·沸点：①随碳原子数增加而升高；②支链增多而降低； 按卤素原子 氯代烃（一C) 如：CH3Cl 种类 ③卤素原子相对原子质量增大而增大 溴代烃（一Br) 如：CH3Br ·状态：常温下除少数（如CH3CI)为气体外， 碘代烃（一） 如：CH3 多数为液体或固体 ·密度：一氯代物、一氟代物密度<水，其余一般>水 结构特点 4.结构特点与化学性质：C一X键极性强，电子对向X偏移， 使C带部分正电荷，易受亲核试剂进攻，反应活性较强 δ+ 6- C一X键极性强，电子对向X偏移， 5、影响： 使C带部分正电荷（δ+）， R一C-X ·用途：曾用作制冷剂、灭火剂、溶剂、麻醉剂等 易受亲核试剂进攻， ·危害：氟氯烃破坏臭氧层，导致“臭氧空洞” 反应活性较强。 考点01卤代烃一第二节溴乙烷 二、溴乙烷 1.分子结构： 分子式 结构式（见图） 结构简式 官能团 HH C2HsBr H一C一C一Br CH3CH2Br -Br HH 2.物理性质： 无色液体，沸点38.4℃，密度比水大，难溶于水，可溶于有机溶剂 3.化学性质： (1)取代反应 (2)消去反应 ①C2H5-Br+NaOH→CH2=CH2↑+NaBr+H2O C2Hs-Br NaOH-C2Hs-OH NaBr (乙醇溶液，加热) ② 概念：从一个分子中脱去小分子（如X), 生成含不饱和键的化合物 考点02醇一第一节醇的定义与分类 一、醇的定义、分类 一元醇 分子中含有1个羟基（一OH) 如：CHCH2OH(乙醇) 按羟基数目分类 分子中含有2个羟基（一OH) 二元醇 1.概念及通式： 如：HOCH2CH2OH(乙二醇) 分子中含有2个以上羟基（一OH) 多元醇 ·醇：羟基与饱和碳原子相连的化合物， 如：C3H5(OH)3(甘油) 羟基与伯碳原子相连 官能团为一OH 伯醇(1) 醇 如：CH3CH2CH2OH 按羟基所连 羟基与仲碳原子相连 ·饱和一元醇通式：CnH2n+1OH(n≥1) 仲醇(2) 碳原子分类 如：CH3CH(OH)CH3 羟基与叔碳原子相连 叔醇(3) 如：(CH)3COH 2.分类： (见图：一元醇、二元醇等) 羟基与脂肪烃基相连的醇 脂肪醇 如：CH3CH2OH 按碳链结构分类 羟基与芳香烃基相连的醇 芳香醇 如：C6H5CH2OH 考点02醇 第二节醇的物理性质 二、醇的物理性质及其递变规律 沸点 2 溶解性 3 密度 醇沸点远高于烷烃 低级醇（甲醇、乙醇等） 饱和一元醇密度比水小 (因形成氢键) 与水任意比互溶， ---H-----H.. 因与水形成氢键 ② 碳数增加，沸点升高 CHCH2OH CHCH2CH2OH CH2(CH2)OH 饱和 碳数增加 沸点升高 水 元醇 (③ 羟基数越多，沸点越高 CH>OH CH>OH 1.00g/ml <1.00g/ml CHgCH2OH CHOH CH>OH 醇分子●水分子 CH2OH 三、醇的化学性质 1.主要反应： ①与Na: 2CHCH,OH 2Na 2CH3CH2ONa+H2↑ (取代反应) 浓H2SO4 ②消去： CHCH2OH 170℃ CH2=CH2↑+H2O (消去反应) ③ 与HBr: CH3CH,OH HBr CH3CH,Br H,O (取代反应) ④ 分子间脱水：2CH3CHOH 浓H2S04 140℃ CH3CH,OCH,CH3+H2O (取代反应) ⑤ 催化氧化： 2CH3CH,OH O, Cu或Ag △ 2CHCHO +2H2O (氧化反应) ⑥燃烧： C,H5OH 30, 2C02+3H2O (氧化反应) 2.断键方式： (见图：O一H、C一O、C一H等断裂位置) ①O一H断裂 ②C一0断裂 ③C一H断裂 CH,-CH,-o-H ↑ ↑ CH3-CHj-O-H CH3-CH2-O-H 断裂位置：O一H键 断裂位置：C一O键 断裂位置：C一H键 (如与Na反应) (如与HBr反应、分子间脱水) (如消去反应) 考点02醇 第四节 醇的同分异构体 四、醇的同分异构体 C4H10O属于醇的同分异构体（4种)： CH3CH>CH2CH2OH OH 伯醇 (CH3)2CHCH2OH 伯醇 OH 3 CH3CH2CH(OH)CH3 仲醇 CH3 4 (CH3)3COH H3CC—OH 叔醇 CH3 考点03酚一第一节酚 一、酚 苯酚 邻甲基苯酚 1.定义： OH OH 羟基与苯环直接相连形成的化合物 CH3 直接连苯环 2.举例： ·苯酚：（见图） 分子式：C6H5OH 分子式：C,H0 ·邻甲基苯酚：（见图） 结构简式： OH 结构简式： OH CH3 酚（如苯酚） 醇（如乙醇） OH ⊙羟基直接连在苯环上 ⊙羟基连在饱和碳原子上 ⊙受苯环影响，具有弱酸性 VS CH3一CH2一OH ⑦不显酸性 ⊙能与NaOH溶液反应 ⊙不能与NaOH溶液反应 考点03 酚 第二节苯酚 1.组成与结构 2.物理性质 ■分子式：C6H6O OH ●颜色：无色， 久置呈粉红色 新制（无色） 久置（粉红色） ■结构简式（见图）： 官能团： ●状态：晶体，气味：有特殊气味 羟基（一OH) ●毒性：有毒，对皮肤有腐蚀性 溶解性：室温溶解度9.2g, 3.化学性质 电离式： >65℃与水混溶，易溶于有机溶剂 (1)弱酸性：俗称石炭酸， 显弱酸性 CsH3OH→C6H3O+H OH 4.用途 ◆与NaOH: +NaOH→ 人+H,0 苯酚是一种重要的化工原料，广泛用于： ◆通CO2 a+C02+H20→ NaHCO 酚醒树脂 染料 医药 农药 结论：酸性：碳酸(H2CO3)>苯酚(CH2OH) (2)苯环取代：与Br,水生成白色沉淀 3HBr (用于苯酚的定性检验和定量测定) 白色沉淀 (3)氧化：空气中氧化呈粉红色 4CHOH +O2 室气，弱氧化产物（粉红色）+2H,0 用于塑料 用于合成 用于合成 用于合成 绝缘材料等 各类染料 药物中间体 农药中间体 (4)显色：遇Fe3呈紫色（用于苯酚的检验） 6CsHOH Fe3 [Fe(OC Hg)]+6H" (紫色配合物) 考点04醛、酮一第一节醛的概述 一、醛的概述 醛的结构通式 ●醛：由烃基 (或氢原子)与醛基相连， 官能团：醛基 ●通式：CnH2n0 R(或H) C一H ●1 甲醛(HCHO):无色，强烈刺激性气味， 气态，易溶于水 醛基(-CHO) ●乙醛(CH3CHO):无色，刺激性气味液体 物质 甲醛(HCHO) 乙醛(CHCHO) 0 0 结构式 H CH3-C-H 颜色 无色 无色 气味 强烈刺激性气味 刺激性气味 状态 气态 液体 溶解性 易溶于水 易溶于水 考点04 醛、酮一第二节乙醛的化学性质 二、乙醛的化学性质 1.氧化反应： (1)银镜反应 (2)与新制Cu(OH)2 现象：得银氧溶液，加热后生成光亮银镜 现象：生成砖红色沉淀(Cu,O) 方程式： 方程式： ①AgNO3+NH3H2O→AgOH↓+NH,NO3 ①2NaOH+CuSO4→Cu(OH)2↓+Na2SO4 ②AgOH+2NH3HO→[AgNH)2JOH+2H,O ②CH,CHO+2Cu(OH)2+NaOH→ ⊙CH,CHO+2[AgNH)2JOH一→ CH3 COONa+Cu2O↓+3H2O 2Ag+CH,COONH,3NH3 +H2O (3)催化氧化 催化剂，△ 催化剂 2CH CHO+O2 2CH COOH 03 H,O △ 乙醛 乙酸 (4)还原（加成） 催化剂 催化剂 CH CHO +H2 CHCH,OH H OH 乙醛 乙醇 考点04醛、酮 第三节酮 三、 酮 酮的结构通式 丙酮（最简单酮）】 概念： 含摆基，且羰基连两个烃基（见图） 羰基 丙酮： 最简单酮，结构简式 CH3-C-CH3 CH3COCH3 R+C-R' CH?COCH3 性质：不能被银氨溶液、 两个烃基 新制Cu(OH)2氧化， CH3COCH3 H3 CH2CH(OH)CH3 但可催化加氢生成2-丙醇 R、R'可以相同或不同 催化剂 2-丙醇 醛酮氧化性对比（突出：无α-H,】 难氧化) 类型 结构特点 与银氨溶液反应 与新制Cu(OH),反应 关键原因 知识要点 0 √酮分子中羰基两侧 酮 能发生银镜反应 能被氧化 含α-H(与羰基相邻的碳上有氢) (RCHO) 连两个烃基。 R-C-H (生成Ag) (生成砖红色Cu20) 易被氧化 √酮一般无a-H, 难以被氧化。 酮 0 不能发生银镜反应 不能被氧化 无α-H(与羰基相邻的碳上无氢) (RCOR') √丙酮可催化加氨生成 R一C-R (无Ag生成) (无砖红色Cu20生成) 难被氧化 2一丙醇。 考点05羧酸一第一节羧酸 羧酸 常见一元羧酸举例 1 定义：由烃基和羧基相连构成 脂肪酸 芳香酸 2通式：R-COOH,官能团：一COOH 羧基结构放大围 乙酸 苯甲酸 0 0 0 CH3-C-OH C-OH R OH OH 官能团：一COOH 3分类： 按羧基数分类举例 一元酸（如：蚁酸） 二元酸（如：草酸） 脂肪酸 (如CH3COOH) CH3-C OH 按烃基 蚁酸(HCOOH) 草酸(HOOC一COOH) 羧 芳香酸 (如 CooH C-OH 0 0 0 H-C-OH HO -C C-OH 元酸 (如HCOOH,蚁酸) 按羧基数 二元酸 (如HOOC一COOH,草酸) 羧酸的通性：由于含有羧基（一COOH),，因此羧酸 具有酸性，能与碱、某些盐发生反应；同时羧基中的 4 通性：含羧基，具酸性，能发生酯化反应 一OH可与醇发生酯化反应。 考点05羧酸一第二节乙酸 二、乙酸 结构简式： 1 组成与结构： 分子式C2H,02, 冰醋酸 低于16.6℃凝为 结构简式CH?COOH CH3-C-OH 冰状晶体 乙酸的分子结构模型 2 物理性质： 易溶于 低于此温度凝为 无色液体 刺激性气味 水和乙醇 熔点16.6℃ 冰状晶体，称园 冰醋酸 3 化学性质： (2)酯化反应 (取代反应)： (1)酸性： ·酸与醇生成酯和水 俗称醋酸，弱酸， ·断键：酸脱羟基，醇脱氢 0 0 酸性比碳酸强 浓硫酸 CH3-C-OH CH;CH2-H CH,-C- -CH,CH3 H2O 电离： △ 酸脱羟基 醇脱氢 乙酸乙酯（酯） 水 CH2COOH-CH2COO H* 方程式： CHCOOH CH2CH2OH 士 CH3COOC2Hs H2O 考点06 羧酸衍生物一第一节酯 一、酯 酯基结构图 1 组成与结构： 官能团：酯基（一COO一）》 ·饱和一元酯通式：CnH2n02(n≥2) R—C—O-R' ·命名：CH3 COOCH2CH3→乙酸乙酯； HCOOCH2CH3→甲酸乙酯 酯基：一CO0一 2 物理性质：密度小于水，难溶于水， 水解反应对比（以乙酸乙酯为例） 易溶于有机溶剂，低级酯为有香味的液体 酸性 H 3 化学性质（以乙酸乙酯为例）： 水解 CH,CO0C2H5+H20←2 CH2COOH C2HsOH 可逆反应，H作催化剂 酸性水解 CH,COOCH+H,oCH,COOH +C.H.OH 碱性 水解 CH3COOC2Hs NaOH->CH,COONa C2HsOH 碱性水解 CH3COOC2Hs NaOH -CH2COONa C2HOH 不可逆反应 考点06羧酸衍生物 一第二节油脂 二、油脂 2结构（甘油三酯） 3分类 ① 组成：甘油与高级脂肪酸形成的酯，属酯类 油（液态，不饱和） 脂肪（固态，饱和） 2结构：（见图，甘油三酯）》 Hc-0- C=R 高级脂肪酸 3 分类：油（液态，不饱和）、脂肪（固态，饱和） 4 高级脂肪酸： hc-o 高级脂肪酸 名称 结构简式 分子式 结构特点 高级脂肪酸 硬脂酸 CH3sCOOH C1H36O2 饱和脂肪酸 (无碳碳双键) H,C-O-C=R3 甘油 常湄下星液态 常温下星固态 含不饱和脂肪酸成分较多 含饱和脂肪酸成分较多 油酸 C13H3602 不饱和脂肪酸 Ci,HCOOH 如植物油（豆油、花生油等） 如动物脂防、棕榈油等 (含1个碳碳双键) 甘油三酯（油脂的主要成分） 5 物理性质：难溶于水，密度小， 为混合物， 工业应用 没有固定熔沸点 肥皂 6化学性质： (1)水解 (2)氢化（便化） CHCOO-CH2 H CH2-OH CHaCOO-CH2 CH3sCOO-CH2 酸性 C,HasCOO- CH +3H20 CH—OH 3C,H3sCOOH 水解 △ Ni CHCOO-CH +3H2 CHCOO-CH CHCOO-CH2 CH2-OH 硬脂酸 △ 得人造脂肪 利用油脂的皂化反应 生产肥皂（清油荆） 硬脂酸甘油酯 甘油 CH3COO-CH2 CnH3sCOO-CH2 或硬化油 硬化油（人造脂肪） C,HCOO一CH CH2-OH 油酸甘油酯 硬脂酸甘油酯 碱性 △ (含不饱和双键) (饱和) 水解 CHCOO-CH +3NaOH CH-OH 3CHCOONa △ (皂化反应) C:H3sCOO-CH2 CH2一OH 硬脂酸钩 硬脂酸甘油酯 甘油 (肥皂的有效成分】 氯化（硬化）反应可以使液态油脂变为固态或半固态 人盘顶洁 用于食品加工（起酥油、 提高油蹈的隐定性，延长保存期，广泛应用于食品工业， 皂化反应在工业上用于生产肥皂和甘油。 人墙塘油 代可可脂等)，改善口感 (期油) 与保质明 考点06 羧酸衍生物一第三节酰胺 三、酰胺 1.胺 甲胺(CH3NH2) 苯胺(C6HNH2) ● CH3NH2叫甲胺； 与盐酸反应（显碱性） C6H5NH2叫苯胺 HH 显碱性； H-C-N-H NHz Nh2+HCI→ NH CI 苯胺+HCI→C6HNH3CI H 苯胺 苯胺盐酸盐 2.酰胺 水解反应 0 0 。定义：羧酸中一OH被氨基取代 酸性条件 R-C-NH2 H2O HCI R-C-OH NHCI 官能团：酰胺基（一CONH2) 酰胺 羧酸 氯化铵 ·水解： 0 0 0 酰胺基 碱性条件 R-C-NH2 NaOH R-C-ONa NH3T R-C-NH2 (-CONH2) 酰胺 羧酸钠 氨气 考点07 有机合成一第一节有机合成的过程 有机合成的过程 1 定义：用简单原料通过有机化学反应构建碳骨架和引入官能团，合成具特定结构和性质的目标分子 2 任务：碳骨架构建与官能团引入转化 3 官能团引入方法： 有机合成的过程 ①碳碳双键的引入方法 2卤素原子的引入方法 构建碳骨架 ●卤代烃消 引入官能团 R-CH-CH-R'R-CH-CH-R' 。醇/酚取代 基础原料 中间体 目标化合物 HX R-OH/Ar-OH R-X/Ar-X ●醇消去 ●烯/块加成 R-CH-CH2 浓硫酸 R-CH=CH2 RCH=CHR' RCH-CHR OH △ 如煌烃、烯烃 具有特定结构 卤代烃、醇、酚等 和性质的分子 XX ●炔烃不完全加成 ●烷/苯取代 H2(1 mol) RC≡CR RCH-CHR 通过多步有机反应，实现碳骨架的构建 催化剂 R-H/Ar-H 与官能团的引入与转化，最终合成目标分子 (或X2,光 R-X/Ar-X ③经基的引入方法 ●烯烃加水 ●卤代烃水解 ●醋水解 ●醒还原 H20 RCH-CHR NaOH(水溜减) H/H2O NaBH4 RCH=CHR'- (催化剂 R-CH2-X- △ R-CH2-OH R-COOR- R-COOH+R'OH R-CHO- R-CH2OH OH (或NaOH (咸H2N 4 过程示意图：基础原料 →目标化合物 考点07 有机合成一第二节逆合成分析法 二、 逆合成分析法 目标化合物 断酯基 化 水解 加成 ① 原理：从目标化合物倒推，找中间体， 1-0-0m 最终确定基础原料和合成路线 逆推 逆推 逆推 逆推 -O-C2Hs D 2C2H2OH HO-CH2-CH2-OH Cl-CH2-CH2-CI CH2=CH2 Cl2 2 草酸二乙酯合成分析： C-O-C2Hs H)-C-O 乙烯 气 (1)断酯基→草酸+乙醇 草酸二乙酯 草酸+乙醇 乙二醇 1,2-二氧乙烷 (2)草酸←乙二醇氧化 (3)乙二醇←1,2-二氯乙烷水解； 加成 1,2-二氯乙烷←乙烯+C2 CH2=CH2+H2O 逆推 CH,CH2OH (4)乙醇←乙烯+H2O 乙烯 水 乙醇 )合成步骤： H,SO, g 水常液 a g 浓硫酸 (催化御 光照 CH2=CH2 Cl2 僬化润 CH2=CH2 H2O CHCHOH CICHCH,CI CICH CH,CI 2NaOH- HOCH &ENaCI HOCH,CH OH +2TO]- +2H0 △ H00c000H+2CH,CH.0H (COOC,Hs)2 △ 2房 乙烯 水 乙醇 乙烯 氟气 1,2-二氯乙烷 1,2-二氯乙烷 乙二醇 乙二醇 草酸 草酸 乙醇 草酸二乙酯 ④ 原则： 反应条件温和，产率高 原料低毒性、低污染、易得廉价 OH 谢谢聆听！ 掌握核心考点，夯实有机基础