专题03 有机化合物官能团与性质的关系(3大题型专项训练)-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3

2026-05-16
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精品

资源信息

学段 高中
学科 化学
教材版本 高中化学人教版选择性必修3 有机化学基础
年级 高二
章节 第三章 烃的衍生物,实验活动2 有机化合物中常见官能团的检验
类型 教案-讲义
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1.66 MB
发布时间 2026-05-16
更新时间 2026-05-16
作者 酚酞偷着红.
品牌系列 -
审核时间 2026-05-16
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价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

本讲义聚焦高中化学有机化合物官能团与性质的关系,系统梳理碳碳双键、羟基、羧基等10类官能团的性质,构建反应转化网络图及条件规律,深入分析官能团间相互影响,形成从基础认知到综合应用的递进学习支架。 资料通过思维导图归纳知识体系,结合典例与变式题强化理解,融入官能团检验实验设计。体现化学观念中结构决定性质,培养科学思维的证据推理能力,课中辅助教师系统教学,课后帮助学生巩固知识、查漏补缺。

内容正文:

倒卖司马,搬运4000+ 专题3 有机化合物官能团与性质的关系 题型01 有机化合物中官能团的性质 题型02 有机化合物中的官能团与反应转化 题型03 有机化合物中官能团间的相互影响 总结归纳 思维导图 题型01 有机化合物中官能团的性质 1.碳碳双键/碳碳三键(C=C / C≡C) (1)加成反应:与H2、X2(卤素)、HX、H2O发生加成;使溴水/溴的CCl4溶液褪色。 (2)氧化反应:能被酸性KMnO4溶液氧化,使其褪色;可燃烧,火焰明亮(三键带黑烟)。 (3)加聚反应:双键/三键打开,形成高分子聚合物(如乙烯制聚乙烯)。 2.苯环(芳香烃) (1)取代反应:与液溴(FeBr3催化)发生卤代;与浓硝酸(浓硫酸催化)发生硝化;与浓硫酸发生磺化。 (2)加成反应:与H2加成生成环己烷(催化剂、加热条件),不与溴水加成。 (3)氧化反应:一般不能被酸性KMnO4溶液氧化(侧链除外);可燃烧,火焰明亮带浓烟。 3.卤原子(–X,X=Cl、Br等) (1)取代反应(水解):在NaOH水溶液、加热条件下,生成醇(–X被–OH取代)。 (2)消去反应:在NaOH醇溶液、加热条件下,脱去HX生成不饱和键(需满足邻位碳有氢原子)。 4.醇羟基(–OH,连在饱和碳上) (1)与活泼金属反应:与Na反应生成H2(比水与Na的反应平缓)。 (2)催化氧化:与O2在Cu/Ag、加热条件下反应,一级醇生成醛,二级醇生成酮,三级醇不能氧化。 (3)消去反应:在浓硫酸、加热条件下脱水生成烯烃(需满足邻位碳有氢原子)。 (4)酯化反应:与羧酸在浓硫酸、加热条件下反应生成酯(酸脱羟基,醇脱氢)。 (5)与氢卤酸反应:与HX在加热条件下发生取代,生成卤代烃。 5.酚羟基(–OH,直接连在苯环上) (1)弱酸性:能与NaOH反应,酸性比碳酸弱,不能使石蕊试液变红;能与Na2CO3反应生成NaHCO3。 (2)取代反应:与浓溴水反应生成白色沉淀(邻对位取代,常用于苯酚检验)。 (3)显色反应:遇FeCl3溶液显紫色(酚类的特征反应)。 (4)氧化反应:易被O2、酸性KMnO4溶液氧化,久置的苯酚显粉红色。 6.醛基(–CHO) (1)氧化反应:能被银氨溶液(银镜反应)、新制Cu(OH)2悬浊液(砖红色沉淀)氧化为羧基;也能被酸性KMnO4、溴水氧化。 (2)加成反应(还原反应):与H2加成生成醇(–CHO被还原为–CH2OH)。 7.羧基(–COOH) (1)酸性:具有酸的通性,能使石蕊试液变红;酸性比碳酸强,能与Na2CO3、NaHCO3反应生成CO2。 (2)酯化反应:与醇在浓硫酸、加热条件下反应生成酯(酸脱羟基,醇脱氢)。 (3)不能被H2加成还原(需强还原剂如LiAlH4才能还原为醇)。 8.酯基(–COO–) 水解反应:酸性条件下水解为羧酸和醇(可逆);碱性条件下水解生成羧酸盐和醇(不可逆,反应更彻底)。 9.氨基(–NH2,脂肪族/芳香族) (1)碱性:能与酸反应生成盐(如苯胺与盐酸反应生成苯胺盐酸盐)。 (2)取代反应:如与酸酐反应生成酰胺。 10.酰胺键(肽键,–CONH–) 水解反应:酸性/碱性条件下水解,生成羧酸和胺(碱性条件下生成羧酸盐)。 【典例1】下图是一个形象有趣的有机合成反应,下列说法错误的是 A.X的一氯代物有4种 B.1mol Y可与足量新制银氨溶液完全反应生成216g银 C.Z在铜作催化剂。加热条件下可发生催化氧化 D.Z可使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,褪色原理相同 【变式1-1】华南植物园内的鹰爪花,其根部含有的鹰爪甲素可用于治疗疟疾。结构如图所示,下列说法正确的是 A.含有4个手性碳 B.同分异构体的结构中可能含有苯环 C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.可在条件下烘干样品 【变式1-2】咖啡酸是一种强效抗氧化剂,可保护细胞免受自由基的损害。下列有关咖啡酸的说法错误的是 A.含有4种官能团 B.能使溴的四氯化碳溶液褪色 C.能发生氧化反应和加成反应 D.咖啡酸与足量反应生成标况下 【变式1-3】陈醋的独特香气来源之一是呋喃甲醛,其分子的结构如下图。已知:具有芳香性,与苯的性质相似。下列关于呋喃甲醛说法不正确的是 A.分子式为 B.含有大π键 C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.能发生加成反应 题型02 有机化合物中的官能团与反应转化 1. 核心转化关系网络图(按官能团递进) 2.反应条件与反应类型的对应规律 反应条件 常对应反应类型 涉及官能团 光照 + 卤素单质 烷烃/苯的侧链卤代 烷烃、烷基 Fe/FeBr3 + 液溴 苯环上的卤代 苯环 NaOH水溶液、加热 卤代烃/酯的水解 卤原子、酯基 NaOH醇溶液、加热 卤代烃的消去 卤原子 浓硫酸、加热 醇的消去/酯化反应 醇羟基、羧基 浓硫酸、浓硝酸、加热 苯环的硝化反应 苯环 Cu/Ag、加热 + O2 醇的催化氧化 醇羟基 银氨溶液/新制Cu(OH)2、加热 醛基的氧化反应 醛基 酸性KMnO4溶液 碳碳双键/三键、醛基、苯的同系物的氧化 C=C、C≡C、-CHO、苯的同系物 H2、催化剂(Ni)、加热 加成反应 C=C、C≡C、苯环、-CHO 3.几种常见官能团的检验 (1)(烯烃) 碳碳双键 实验1 实验2 实验 内容 向盛有少量1-己烯的试管里滴加溴水,观察现象 向盛有少量1-己烯的试管里滴加酸性KMnO4溶液,观察现象 实验 现象 溴水褪色,液体分层,下层为无色油状液体 KMnO4溶液褪色,有无色气泡冒出 化学(离子)方程式 CH2==CH—C4H9+Br2―→CH2BrCHBrC4H9 CH2==CH—C4H9+2MnO+6H+―→C4H9COOH+CO2↑+4H2O+2Mn2+ (2)(卤代烃) 碳卤键 实验 实验 内容 向试管里加入几滴1-溴丁烷,再加入2 mL 5% NaOH溶液,振荡后加热。反应一段时间后停止加热,静置。小心地取数滴水层液体置于另一支试管中,加入稀硝酸酸化,加入几滴2% AgNO3溶液,观察现象 实验 现象 ①加热后液体不再分层; ②另一试管中有淡黄色沉淀生成 化学方 程式 CH3CH2CH2CH2Br+NaOHCH3CH2CH2CH2OH+NaBr、NaBr+AgNO3===AgBr↓+NaNO3 (3)—OH酚 羟基 实验1 实验2 实验内容 向盛有少量苯酚稀溶液的试管里滴加饱和溴水,观察现象 向盛有少量苯酚稀溶液的试管里滴加FeCl3溶液,观察现象 实验现象 有白色沉淀生成 溶液显紫色 化学方程式 +3HBr (4)(醛) 醛基 实验 实验内容 在试管里加入2 mL 10% NaOH溶液,滴入几滴5% CuSO4溶液,振荡。然后加入0.5 mL乙醛溶液,加热,观察现象 实验现象 有砖红色沉淀生成 化学方程式 CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O 3.官能团转化的“桥梁”物质 (1)卤代烃:是连接烷烃、烯烃、醇的关键中间物质(可发生取代和消去反应)。 (2)醇:可氧化为醛/羧酸,可发生酯化、消去、取代反应,是多官能团转化的核心枢纽。 (3)醛:处于醇和羧酸之间,既能被氧化为酸,又能被还原为醇。 4.常见转化的反应方程式书写要点 (1)注意反应条件的标注(如加热、催化剂、溶剂),条件错误会导致反应无法发生。 (2)注意可逆反应符号(如酯化、酯的酸性水解)和不可逆反应符号(如卤代烃的碱性水解、醛的氧化)的区分。 (3)注意产物的结构(如醇的催化氧化,伯醇和仲醇的产物不同)。 【典例2】有机化合物M的合成路线如下图所示。下列说法不正确的是 A.反应①还可能生成 B.Y的分子式为 C.若用标记Z中的O原子,则M中不含有 D.试剂1为NaOH水溶液 【变式2-1】乙醇在一定条件下可以发生如下转化生成乙二醇,下列说法正确的是 CH3CH2OHMN A.①是消去反应,②是加成反应 B.③的反应条件是NaOH乙醇溶液加热 C.N比M的相对分子质量大80 D.M物质是乙烯,N是二溴乙烷 【变式2-2】以异丁醛(M)为原料制备化合物Q的合成路线如下,下列说法错误的是 A.M系统命名为2-甲基丙醛 B.若M+X→N原子利用率为100%,则X是甲醛 C.用银氨溶液可鉴别N和Q D.P→Q过程中有生成 【变式2-3】以异丁醛(M)为原料制备化合物的合成路线如下,下列说法不正确的是 A.可以是 B.化合物中和杂化的原子个数比为1:4 C.的过程中可能发生了加成和消去反应 D.过程中有生成 题型03 有机化合物中官能团间的相互影响 1.苯环与侧链的相互影响 (1)侧链对苯环的影响: a.甲基使苯环的邻对位电子云密度增大,甲苯的苯环比苯更易发生取代反应(如硝化反应生成三硝基甲苯)。 b.羟基使苯环的邻对位电子云密度显著增大,苯酚与浓溴水可发生三取代,而苯只能与液溴发生一取代。 (2)苯环对侧链的影响: a.苯环使侧链的氢原子活性增强:苯的同系物(如甲苯)的侧链烷基能被酸性KMnO4溶液氧化为羧基,而烷烃(如甲烷)不能被氧化。 b.苯环使羟基的酸性增强:苯酚的羟基比醇羟基更易电离,显弱酸性,而醇羟基为中性。 2.官能团对其他官能团性质的影响 (1)羧基的影响:羧酸中的羟基比醇羟基更难被取代(如酯化反应中,是醇脱氢、酸脱羟基,而不是酸脱氢、醇脱羟基);羧酸中的羰基不能被H2加成,而醛、酮的羰基可以加成。 (2)羟基的影响:醇羟基连在饱和碳上,中性,只能与Na反应;酚羟基连在苯环上,显弱酸性,能与NaOH反应;羧基中的羟基酸性更强,能与NaHCO3反应。 (3)碳碳双键与羟基的相互影响:如烯醇式结构不稳定,会转化为酮式;但酚羟基连在苯环上,结构稳定。 3.多官能团有机物的性质判断原则 (1)所有官能团的独立性质都会体现(如含–CHO和–COOH的有机物,既有醛的还原性,又有羧酸的酸性)。 (2)需注意官能团间的相互影响导致的性质变化: a.如甲酸(HCOOH),分子中同时含–CHO和–COOH,既能发生银镜反应,又具有羧酸的酸性。 b.如葡萄糖,分子中含多个羟基和一个醛基,既有醛的还原性,又有多元醇的性质(如与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成绛蓝色溶液)。 4.反应活性的比较(官能团间影响的直接体现) (1)与Na反应的活性:羧基 > 酚羟基 > 醇羟基。 (2)与Na2CO3反应的活性:羧基(生成CO2) > 酚羟基(生成NaHCO3) > 醇羟基(不反应)。 (3)苯环上取代反应的活性:苯酚 > 甲苯 > 苯 > 硝基苯(受取代基的电子效应影响,给电子基活化苯环,吸电子基钝化苯环)。 【典例3】下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 是具有强氧化性的非金属单质 能使干燥的有色布条褪色 B 苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色;甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 甲苯中甲基能使苯环性质变活泼 C 向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水至过量,溶液呈深蓝色 与铜离子配位的能力: D 相同温度下,等物质的量浓度的溶液的pH小于NaCl溶液的 是弱电解质,NaCl是强电解质 A.A B.B C.C D.D 【变式3-1】由结构不能推测出对应性质的是 结构 性质 A HF和HCl分子结构相似,但HF分子间存在氢键 HF晶体的熔点高于HCl晶体 B 分子的空间结构与水分子相似 在水中的溶解度低于在中的溶解度 C 石墨层中未参与杂化的轨道中的电子,可在整个碳原子平面中运动 石墨具有类似金属的导电性 D 乙酸中羟基的极性大于苯酚中羟基的极性 乙酸的酸性大于苯酚的酸性 A.A B.B C.C D.D 【变式3-2】下列酸性比较及结构因素说法正确,且具有因果关系的是 选项 酸性比较 结构因素 A 烷基越长推电子效应越强 B HCl>HBr 共价键极性:H-Cl>H-Br C 元素电负性:Cl>H>C D 苯酚>乙醇 羟基对苯环有吸电子效应 A.A B.B C.C D.D 【变式3-3】解释下列现象的原因不正确的是 选项 现象 原因 A HF的稳定性强于HCl HF分子之间存在氢键 B 酸性比强 F电负性比Cl大 C 甲苯能被高锰酸钾氧化而苯不能 苯环活化了甲基 D 苯酚能与反应而环己醇不能 苯环使羟基的O-H键极性增强 A.A B.B C.C D.D 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 $ 倒卖司马,搬运4000+ 专题3 有机化合物官能团与性质的关系 题型01 有机化合物中官能团的性质 题型02 有机化合物中的官能团与反应转化 题型03 有机化合物中官能团间的相互影响 总结归纳 思维导图 题型01 有机化合物中官能团的性质 1.碳碳双键/碳碳三键(C=C / C≡C) (1)加成反应:与H2、X2(卤素)、HX、H2O发生加成;使溴水/溴的CCl4溶液褪色。 (2)氧化反应:能被酸性KMnO4溶液氧化,使其褪色;可燃烧,火焰明亮(三键带黑烟)。 (3)加聚反应:双键/三键打开,形成高分子聚合物(如乙烯制聚乙烯)。 2.苯环(芳香烃) (1)取代反应:与液溴(FeBr3催化)发生卤代;与浓硝酸(浓硫酸催化)发生硝化;与浓硫酸发生磺化。 (2)加成反应:与H2加成生成环己烷(催化剂、加热条件),不与溴水加成。 (3)氧化反应:一般不能被酸性KMnO4溶液氧化(侧链除外);可燃烧,火焰明亮带浓烟。 3.卤原子(–X,X=Cl、Br等) (1)取代反应(水解):在NaOH水溶液、加热条件下,生成醇(–X被–OH取代)。 (2)消去反应:在NaOH醇溶液、加热条件下,脱去HX生成不饱和键(需满足邻位碳有氢原子)。 4.醇羟基(–OH,连在饱和碳上) (1)与活泼金属反应:与Na反应生成H2(比水与Na的反应平缓)。 (2)催化氧化:与O2在Cu/Ag、加热条件下反应,一级醇生成醛,二级醇生成酮,三级醇不能氧化。 (3)消去反应:在浓硫酸、加热条件下脱水生成烯烃(需满足邻位碳有氢原子)。 (4)酯化反应:与羧酸在浓硫酸、加热条件下反应生成酯(酸脱羟基,醇脱氢)。 (5)与氢卤酸反应:与HX在加热条件下发生取代,生成卤代烃。 5.酚羟基(–OH,直接连在苯环上) (1)弱酸性:能与NaOH反应,酸性比碳酸弱,不能使石蕊试液变红;能与Na2CO3反应生成NaHCO3。 (2)取代反应:与浓溴水反应生成白色沉淀(邻对位取代,常用于苯酚检验)。 (3)显色反应:遇FeCl3溶液显紫色(酚类的特征反应)。 (4)氧化反应:易被O2、酸性KMnO4溶液氧化,久置的苯酚显粉红色。 6.醛基(–CHO) (1)氧化反应:能被银氨溶液(银镜反应)、新制Cu(OH)2悬浊液(砖红色沉淀)氧化为羧基;也能被酸性KMnO4、溴水氧化。 (2)加成反应(还原反应):与H2加成生成醇(–CHO被还原为–CH2OH)。 7.羧基(–COOH) (1)酸性:具有酸的通性,能使石蕊试液变红;酸性比碳酸强,能与Na2CO3、NaHCO3反应生成CO2。 (2)酯化反应:与醇在浓硫酸、加热条件下反应生成酯(酸脱羟基,醇脱氢)。 (3)不能被H2加成还原(需强还原剂如LiAlH4才能还原为醇)。 8.酯基(–COO–) 水解反应:酸性条件下水解为羧酸和醇(可逆);碱性条件下水解生成羧酸盐和醇(不可逆,反应更彻底)。 9.氨基(–NH2,脂肪族/芳香族) (1)碱性:能与酸反应生成盐(如苯胺与盐酸反应生成苯胺盐酸盐)。 (2)取代反应:如与酸酐反应生成酰胺。 10.酰胺键(肽键,–CONH–) 水解反应:酸性/碱性条件下水解,生成羧酸和胺(碱性条件下生成羧酸盐)。 【典例1】下图是一个形象有趣的有机合成反应,下列说法错误的是 A.X的一氯代物有4种 B.1mol Y可与足量新制银氨溶液完全反应生成216g银 C.Z在铜作催化剂。加热条件下可发生催化氧化 D.Z可使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,褪色原理相同 【答案】D 【详解】A.X分子中,氢原子共有4种,则一氯代物有4种,A正确; B.Y分子中只含有1个醛基,1mol Y可与足量新制银氨溶液完全反应生成216g银(2mol),B正确; C.Z分子中,羟基碳原子上连有1个氢原子,则在铜作催化剂。加热条件下可发生催化氧化生成酮,C正确; D.Z分子中含有的碳碳三键、醇羟基都可被酸性高锰酸钾氧化,从而使酸性高锰酸钾溶液褪色,碳碳三键能与溴发生加成反应,从而使溴水褪色,褪色原理不相同,D错误; 故选D。 【变式1-1】华南植物园内的鹰爪花,其根部含有的鹰爪甲素可用于治疗疟疾。结构如图所示,下列说法正确的是 A.含有4个手性碳 B.同分异构体的结构中可能含有苯环 C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.可在条件下烘干样品 【答案】C 【详解】 A.连4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子,分子中有5个手性碳原子,如图中用星号标记的碳原子:,故A错误; B.鹰爪甲素的分子式为C15H26O4,如果有苯环,则分子中最多含2n-6=15×2-6=24个氢原子,则其同分异构体的结构中不可能含有苯环,故B错误; C.该结构中存在碳碳双键、醇羟基结构,都能被高锰酸钾氧化,使高锰酸钾褪色,故C正确; D.由鹰爪甲素的结构简式可知,其分子中有过氧键,过氧键热稳定性差,所以不能在120℃条件下干燥样品,故D错误; 故选:C。 【变式1-2】咖啡酸是一种强效抗氧化剂,可保护细胞免受自由基的损害。下列有关咖啡酸的说法错误的是 A.含有4种官能团 B.能使溴的四氯化碳溶液褪色 C.能发生氧化反应和加成反应 D.咖啡酸与足量反应生成标况下 【答案】A 【详解】A.含有羟基、碳碳双键、羧基3中官能团,A错误; B.碳碳双键能和Br2发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色 ,B正确; C.碳碳双键能发生加成反应,苯环能和氢气加成,该有机物可被酸性KMnO4氧化,也可被氧气氧化,C正确; D.1mol咖啡酸中含2mol羟基,1mol羧基,可与3molNa反应,生成1.5molH2,标准状况下为33.6L,D正确; 故选A。 【变式1-3】陈醋的独特香气来源之一是呋喃甲醛,其分子的结构如下图。已知:具有芳香性,与苯的性质相似。下列关于呋喃甲醛说法不正确的是 A.分子式为 B.含有大π键 C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.能发生加成反应 【答案】A 【详解】A.由图,分子式为,A错误; B.具有芳香性,与苯的性质相似,则环中含有大π键,B正确; C.分子中含醛基,具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确; D.分子不饱和环、醛基都能发生加成反应,D正确; 故选A。 题型02 有机化合物中的官能团与反应转化 1. 核心转化关系网络图(按官能团递进) 2.反应条件与反应类型的对应规律 反应条件 常对应反应类型 涉及官能团 光照 + 卤素单质 烷烃/苯的侧链卤代 烷烃、烷基 Fe/FeBr3 + 液溴 苯环上的卤代 苯环 NaOH水溶液、加热 卤代烃/酯的水解 卤原子、酯基 NaOH醇溶液、加热 卤代烃的消去 卤原子 浓硫酸、加热 醇的消去/酯化反应 醇羟基、羧基 浓硫酸、浓硝酸、加热 苯环的硝化反应 苯环 Cu/Ag、加热 + O2 醇的催化氧化 醇羟基 银氨溶液/新制Cu(OH)2、加热 醛基的氧化反应 醛基 酸性KMnO4溶液 碳碳双键/三键、醛基、苯的同系物的氧化 C=C、C≡C、-CHO、苯的同系物 H2、催化剂(Ni)、加热 加成反应 C=C、C≡C、苯环、-CHO 3.几种常见官能团的检验 (1)(烯烃) 碳碳双键 实验1 实验2 实验 内容 向盛有少量1-己烯的试管里滴加溴水,观察现象 向盛有少量1-己烯的试管里滴加酸性KMnO4溶液,观察现象 实验 现象 溴水褪色,液体分层,下层为无色油状液体 KMnO4溶液褪色,有无色气泡冒出 化学(离子)方程式 CH2==CH—C4H9+Br2―→CH2BrCHBrC4H9 CH2==CH—C4H9+2MnO+6H+―→C4H9COOH+CO2↑+4H2O+2Mn2+ (2)(卤代烃) 碳卤键 实验 实验 内容 向试管里加入几滴1-溴丁烷,再加入2 mL 5% NaOH溶液,振荡后加热。反应一段时间后停止加热,静置。小心地取数滴水层液体置于另一支试管中,加入稀硝酸酸化,加入几滴2% AgNO3溶液,观察现象 实验 现象 ①加热后液体不再分层; ②另一试管中有淡黄色沉淀生成 化学方 程式 CH3CH2CH2CH2Br+NaOHCH3CH2CH2CH2OH+NaBr、NaBr+AgNO3===AgBr↓+NaNO3 (3)—OH酚 羟基 实验1 实验2 实验内容 向盛有少量苯酚稀溶液的试管里滴加饱和溴水,观察现象 向盛有少量苯酚稀溶液的试管里滴加FeCl3溶液,观察现象 实验现象 有白色沉淀生成 溶液显紫色 化学方程式 +3HBr (4)(醛) 醛基 实验 实验内容 在试管里加入2 mL 10% NaOH溶液,滴入几滴5% CuSO4溶液,振荡。然后加入0.5 mL乙醛溶液,加热,观察现象 实验现象 有砖红色沉淀生成 化学方程式 CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O 3.官能团转化的“桥梁”物质 (1)卤代烃:是连接烷烃、烯烃、醇的关键中间物质(可发生取代和消去反应)。 (2)醇:可氧化为醛/羧酸,可发生酯化、消去、取代反应,是多官能团转化的核心枢纽。 (3)醛:处于醇和羧酸之间,既能被氧化为酸,又能被还原为醇。 4.常见转化的反应方程式书写要点 (1)注意反应条件的标注(如加热、催化剂、溶剂),条件错误会导致反应无法发生。 (2)注意可逆反应符号(如酯化、酯的酸性水解)和不可逆反应符号(如卤代烃的碱性水解、醛的氧化)的区分。 (3)注意产物的结构(如醇的催化氧化,伯醇和仲醇的产物不同)。 【典例2】有机化合物M的合成路线如下图所示。下列说法不正确的是 A.反应①还可能生成 B.Y的分子式为 C.若用标记Z中的O原子,则M中不含有 D.试剂1为NaOH水溶液 【答案】C 【分析】 由M的结构简式可知,与溴发生加成反应生成的X为,X与氢气发生加成反应生成的Y为,Y发生卤代烃的水解反应生成Z,Z和乙酸发生酯化反应生成M,以此解答该题。 【详解】 A.与溴发生加成反应时,若二者按物质的量之比1:1反应,发生1,4-加成会生成,发生1,2-加成会生成 ,所以反应①还可能生成,故A正确; B.由分析可知,Y为,一分子Y中含6个C、10个H、2个Br,分子式为,故B正确; C.Z和乙酸发生酯化反应生成M,酯化反应的机理是“酸脱羟基醇脱氢”,若用标记Z中的O原子,则M中一定含有,故C错误; D.Y为,属于卤代烃,Y在NaOH水溶液、加热条件下可发生取代反应生成Z,试剂1为NaOH水溶液,故D正确; 故选C。 【变式2-1】乙醇在一定条件下可以发生如下转化生成乙二醇,下列说法正确的是 CH3CH2OHMN A.①是消去反应,②是加成反应 B.③的反应条件是NaOH乙醇溶液加热 C.N比M的相对分子质量大80 D.M物质是乙烯,N是二溴乙烷 【答案】A 【分析】乙醇经3步转化为乙二醇,乙醇消去反应生成乙烯,乙烯和溴的四氯化碳溶液加成生成1,2-二溴乙烷,再发生水解生成乙二醇。 【详解】A.①是乙醇消去反应生成乙烯,②是乙烯和溴的四氯化碳溶液加成生成1,2-二溴乙烷,A正确;     B.③的反应是1,2-二溴乙烷的水解,反应条件是NaOH水溶液加热,B错误; C.M是乙烯,N是1,2-二溴乙烷,N比M的相对分子质量大160,C错误;     D.M物质是乙烯,N是1,2-二溴乙烷,D错误; 故答案选A。 【变式2-2】以异丁醛(M)为原料制备化合物Q的合成路线如下,下列说法错误的是 A.M系统命名为2-甲基丙醛 B.若M+X→N原子利用率为100%,则X是甲醛 C.用银氨溶液可鉴别N和Q D.P→Q过程中有生成 【答案】D 【详解】A.M的结构为,主链含3个碳,醛基为1号位,2号碳连1个甲基,系统命名为2 - 甲基丙醛,A正确; B.原子利用率100%说明所有原子都进入产物N:M分子式为,N分子式为,二者分子式差为,正好是甲醛的分子式,因此X为甲醛,B正确; C.N中含有醛基,能与银氨溶液发生银镜反应;Q是内酯,不含醛基,不能发生银镜反应,因此银氨溶液可以鉴别二者,C正确; D.根据P、Q的结构,结合反应条件分析P→Q的过程,两个酯基水解成两分子乙醇和两个羧酸根离子,再酸化为两个连在同一个双键碳上的羧基,加热脱羧生成二氧化碳,剩余羧基与羟基酯化生成内酯,整个过程不会产生,D错误; 故选D。 【变式2-3】以异丁醛(M)为原料制备化合物的合成路线如下,下列说法不正确的是 A.可以是 B.化合物中和杂化的原子个数比为1:4 C.的过程中可能发生了加成和消去反应 D.过程中有生成 【答案】B 【详解】A.反应物M:异丁醛,结构式为 ,它有一个α-氢原子;产物N的结构是 ,即3-羟基-2,2-二甲基丙醛。反应M → N这是一个典型的交叉羟醛缩合反应(Crossed Aldol Condensation)。异丁醛(M)在碱性条件下,其α-碳原子失去一个质子,形成一个亲核的碳负离子。这个碳负离子进攻另一个醛的羰基碳。为了让产物是N,被进攻的醛必须只有一个碳原子,也就是甲醛(HCHO),A正确; B.化合物N中杂化原子为醛基(-CHO)中的C和O,共2个。杂化原子为中心季碳C、两个甲基C、亚甲基C、羟基O,共 个。因此和杂化的原子个数比为2:5,B错误; C.N到P的过程形成了新的碳-碳键和碳-碳双键,这确实涉及了加成和消去反应,C正确; D.P到Q的反应分为3步,首先是酯在碱性条件下的水解,得到和,随后经酸化得到,最后发生分子内酯化并脱羧,会生成,D正确; 故选B。 题型03 有机化合物中官能团间的相互影响 1.苯环与侧链的相互影响 (1)侧链对苯环的影响: a.甲基使苯环的邻对位电子云密度增大,甲苯的苯环比苯更易发生取代反应(如硝化反应生成三硝基甲苯)。 b.羟基使苯环的邻对位电子云密度显著增大,苯酚与浓溴水可发生三取代,而苯只能与液溴发生一取代。 (2)苯环对侧链的影响: a.苯环使侧链的氢原子活性增强:苯的同系物(如甲苯)的侧链烷基能被酸性KMnO4溶液氧化为羧基,而烷烃(如甲烷)不能被氧化。 b.苯环使羟基的酸性增强:苯酚的羟基比醇羟基更易电离,显弱酸性,而醇羟基为中性。 2.官能团对其他官能团性质的影响 (1)羧基的影响:羧酸中的羟基比醇羟基更难被取代(如酯化反应中,是醇脱氢、酸脱羟基,而不是酸脱氢、醇脱羟基);羧酸中的羰基不能被H2加成,而醛、酮的羰基可以加成。 (2)羟基的影响:醇羟基连在饱和碳上,中性,只能与Na反应;酚羟基连在苯环上,显弱酸性,能与NaOH反应;羧基中的羟基酸性更强,能与NaHCO3反应。 (3)碳碳双键与羟基的相互影响:如烯醇式结构不稳定,会转化为酮式;但酚羟基连在苯环上,结构稳定。 3.多官能团有机物的性质判断原则 (1)所有官能团的独立性质都会体现(如含–CHO和–COOH的有机物,既有醛的还原性,又有羧酸的酸性)。 (2)需注意官能团间的相互影响导致的性质变化: a.如甲酸(HCOOH),分子中同时含–CHO和–COOH,既能发生银镜反应,又具有羧酸的酸性。 b.如葡萄糖,分子中含多个羟基和一个醛基,既有醛的还原性,又有多元醇的性质(如与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成绛蓝色溶液)。 4.反应活性的比较(官能团间影响的直接体现) (1)与Na反应的活性:羧基 > 酚羟基 > 醇羟基。 (2)与Na2CO3反应的活性:羧基(生成CO2) > 酚羟基(生成NaHCO3) > 醇羟基(不反应)。 (3)苯环上取代反应的活性:苯酚 > 甲苯 > 苯 > 硝基苯(受取代基的电子效应影响,给电子基活化苯环,吸电子基钝化苯环)。 【典例3】下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 是具有强氧化性的非金属单质 能使干燥的有色布条褪色 B 苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色;甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 甲苯中甲基能使苯环性质变活泼 C 向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水至过量,溶液呈深蓝色 与铜离子配位的能力: D 相同温度下,等物质的量浓度的溶液的pH小于NaCl溶液的 是弱电解质,NaCl是强电解质 A.A B.B C.C D.D 【答案】C 【详解】A.陈述Ⅰ正确,是具有强氧化性的非金属单质;但陈述Ⅱ错误,本身无漂白性,需与水反应生成HClO才能使有色布条褪色,干燥无法使干燥的有色布条褪色,A错误; B.陈述Ⅰ正确,苯性质稳定不与酸性高锰酸钾反应,甲苯可被酸性高锰酸钾氧化;但二者无因果关系,该现象说明苯环使甲基活泼性增强,而非甲基使苯环活泼,B错误; C.陈述Ⅰ正确,向硫酸铜溶液中加过量氨水,最终生成深蓝色的溶液;陈述Ⅱ正确,该转化证明更易与铜离子配位,配位能力,二者存在因果关系,C正确; D.陈述Ⅰ正确,水解使溶液显酸性,NaCl溶液显中性,等浓度下前者pH更小;但陈述Ⅱ错误,是盐,属于强电解质,D错误; 故答案选C。 【变式3-1】由结构不能推测出对应性质的是 结构 性质 A HF和HCl分子结构相似,但HF分子间存在氢键 HF晶体的熔点高于HCl晶体 B 分子的空间结构与水分子相似 在水中的溶解度低于在中的溶解度 C 石墨层中未参与杂化的轨道中的电子,可在整个碳原子平面中运动 石墨具有类似金属的导电性 D 乙酸中羟基的极性大于苯酚中羟基的极性 乙酸的酸性大于苯酚的酸性 A.A B.B C.C D.D 【答案】B 【详解】A.HF分子间存在氢键,增强了分子间作用力,使其熔点升高,使得HF晶体的熔点高于HCl晶体,A不符合题意; B.O3和H2O均为V形结构,正负电荷中心不重合,均为极性分子,根据 “相似相溶” 原理,O3在水中的溶解度应高于在 CCl4(非极性分子)中的溶解度,不能由结构推测出选项中的性质, B符合题意; C.石墨层中每个碳原子未参与杂化的轨道中的电子能在整个碳原子平面中运动,使得石墨具有类似金属的导电性,C不符合题意; D.乙酸中的O-H键的极性大于苯酚中O-H键的极性,使得乙酸更易电离出氢离子,故酸性:乙酸>苯酚,D不符合题意; 故选B。 【变式3-2】下列酸性比较及结构因素说法正确,且具有因果关系的是 选项 酸性比较 结构因素 A 烷基越长推电子效应越强 B HCl>HBr 共价键极性:H-Cl>H-Br C 元素电负性:Cl>H>C D 苯酚>乙醇 羟基对苯环有吸电子效应 A.A B.B C.C D.D 【答案】A 【详解】A.烷基是推电子基团,烷基越长其推电子效应越大,使羧基中羟基的极性变小,羧酸的酸性减弱,故乙酸(CH3COOH)的酸性强于丙酸(CH3CH2COOH),A正确; B.氢氯键长更小,键能更大,不易电离出氢离子,使得HCl的酸性弱于HBr,B错误; C.电负性Cl>C >H,则吸电子能力Cl>H,氯吸电子能力增强导致羧基中氢更容易被电离出来,导致酸性增强,CCl3COOH的酸性强于CH2ClCOOH,C错误; D.苯酚酸性强于乙醇的原因是苯环的共轭效应分散负电荷,而非“羟基对苯环有吸电子效应”,D错误; 故选A。 【变式3-3】解释下列现象的原因不正确的是 选项 现象 原因 A HF的稳定性强于HCl HF分子之间存在氢键 B 酸性比强 F电负性比Cl大 C 甲苯能被高锰酸钾氧化而苯不能 苯环活化了甲基 D 苯酚能与反应而环己醇不能 苯环使羟基的O-H键极性增强 A.A B.B C.C D.D 【答案】A 【详解】A.HF的稳定性由H-F键能决定,而非氢键,氢键影响物理性质(如沸点),A错误; B.F的电负性更强,吸电子诱导效应增强,使羧基O-H键极性增大,更易解离出,故酸性比强,B正确; C.甲苯被氧化是因甲基被苯环活化(共轭效应使C-H易断裂),C正确; D.苯环的吸电子共轭效应增强O-H键极性,使苯酚酸性强于环己醇,D正确; 故答案选A。 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题03 有机化合物官能团与性质的关系(3大题型专项训练)-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3
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