1、第3节 烃的含氧衍生物,-2-,考纲要求:1.掌握卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的结构与性质以及它们之间的相互转化。 2.了解烃类及衍生物的重要应用以及烃的衍生物合成方法。 3.根据信息能设计有机化合物的合成路线。,-3-,基础梳理,考点突破,考点一醇类的结构与性质 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(n1)或CnH2n+2O(n1)。 2.分类,-4-,基础梳理,考点突破,3.几种常见的醇,-5-,基础梳理,考点突破,4.物理性质的变化规律,-6-,基础梳理,考点突破,5.醇类的化学性质(以乙醇为例),-7-,基础梳理,考点突破
2、,-8-,基础梳理,考点突破,自主巩固 判断正误,正确的画“”,错误的画“”。,(4)所有的醇都能发生氧化反应和消去反应 ( ) (5)乙醇的分子间脱水反应和酯化反应都属于取代反应 ( ) (6)乙醇在铜作催化剂条件下与氧气反应中,铜不参与反应 ( ),-9-,基础梳理,考点突破,-10-,基础梳理,考点突破,考查角度 醇类物质催化氧化反应和消去反应规律 1.醇的催化氧化规律 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。,-11-,基础梳理,考点突破,2.醇的消去规律 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
3、生消去反应,生成不饱和键。可表示为,-12-,基础梳理,考点突破,例1分子式为C7H16O的饱和一元醇的同分异构体有多种,用下列该醇的同分异构体进行填空。,D.CH3(CH2)5CH2OH,-13-,基础梳理,考点突破,(1)可以发生消去反应,生成两种单烯烃的是 ; (2)可以发生催化氧化生成醛的是 ; (3)不能发生催化氧化的是 ; (4)能被催化氧化为酮的有 种; (5)能使酸性KMnO4溶液退色的有 种。,答案,解析,-14-,基础梳理,考点突破,误区警示 1.只含有一个羟基的醇发生消去反应生成几种单烯烃,要看与羟基相连碳上连接的碳原子有几个,还要看这个碳原子上有没有氢原子以及是否对称等
4、。 2.醇消去反应的条件是浓硫酸,加热,而不是NaOH醇溶液加热。,-15-,基础梳理,考点突破,跟踪训练 1.下列物质能发生消去反应,又能氧化成醛的是 ( ),答案,解析,-16-,基础梳理,考点突破,2.有机物C7H15OH,若它的消去反应产物有三种,则它的结构简式为( ),答案,解析,-17-,基础梳理,考点突破,考点二酚的结构与性质 1.组成与结构,-18-,基础梳理,考点突破,2.苯酚的物理性质,-19-,基础梳理,考点突破,3.化学性质 (1)羟基中氢原子的反应。 弱酸性。 电离方程式为C6H5OH C6H5O-+H+,俗称石炭酸,但酸性很弱,不能使紫色石蕊溶液变红。 与活泼金属反
5、应。,与Na反应的化学方程式为:,-20-,基础梳理,考点突破,与碱的反应。,该过程中发生反应的化学方程式分别为:,-21-,基础梳理,考点突破,(2)苯环上氢原子的取代反应:由于羟基对苯环的影响,使苯环上的氢更容易被取代。苯酚与浓溴水反应的化学方程式:,该反应能产生白色沉淀,常用于苯酚的定性检验和定量测定。 (3)显色反应:苯酚跟FeCl3溶液作用呈紫色,利用这一反应可以检验苯酚的存在。 (4)加成反应。,-22-,基础梳理,考点突破,(5)氧化反应:苯酚易被空气中的氧气氧化而显粉红色,易被酸性高锰酸钾溶液氧化;容易燃烧。,-23-,基础梳理,考点突破,自主巩固,(4)实验时手指上不小心沾上
6、苯酚,立即用70 以上的热水清洗 ( ) (5)苯酚的水溶液呈酸性,说明酚羟基比水中的羟基活泼 ( ),-24-,基础梳理,考点突破,考查角度 脂肪醇、芳香醇、酚类物质的比较,-25-,基础梳理,考点突破,-26-,基础梳理,考点突破,例2下列四种有机化合物的结构简式均含有多个官能团,有关说法中正确的是( ),A.属于酚类,可与NaHCO3溶液反应产生CO2 B.属于酚类,能使FeCl3溶液显紫色 C.1 mol 最多能与3 mol Br2发生反应 D.属于醇类,可以发生消去反应,答案,解析,-27-,基础梳理,考点突破,误区警示 (1)醇和酚均含有羟基,根据与羟基相连的烃基不同区分醇类和酚类
7、。,(3)羟基与苯环相连,使 中羟基的邻、对位碳原子上的氢原子较活泼而易发生取代反应。,-28-,基础梳理,考点突破,跟踪训练 1.从香荚兰豆中提取的一种芳香化合物,其分子式为C8H8O3,遇FeCl3溶液会呈现特征颜色,能发生银镜反应。该化合物可能的结构简式是( ),答案,解析,-29-,基础梳理,考点突破,2.CPAE是蜂胶的主要活性成分,它可由咖啡酸合成,其合成过程如下。下列说法不正确的是( ),-30-,基础梳理,考点突破,A.1 mol CPAE与足量的NaOH溶液反应,最多消耗3 mol NaOH B.可用金属Na检测上述反应是否残留苯乙醇 C.与苯乙醇互为同分异构体的酚类物质共有
8、9种 D.咖啡酸可发生聚合反应,并且其分子中含有3种官能团,答案,解析,-31-,基础梳理,考点突破,考点三醛、羧酸和酯的结构与性质 1.醛 (1)概念: 烃基与醛基相连而构成的化合物。甲醛是最简单的醛。 (2)组成与结构:,-32-,基础梳理,考点突破,(3)几种常见的醛:,-33-,基础梳理,考点突破,(4)醛类物质既有氧化性又有还原性,醇 醛 羧酸,以乙醛为例完成下列反应的化学方程式:,-34-,基础梳理,考点突破,2.羧酸 (1)羧酸:由烃基或氢原子与羧基相连构成的有机化合物。 (2)官能团:COOH(填结构简式) (3)饱和一元羧酸的通式:CnH2nO2(n1) (4)几种常见羧酸的
9、结构简式:,-35-,基础梳理,考点突破,(5)化学性质(乙酸为例): 酸的通性:乙酸是一种弱酸,其酸性比碳酸强,在水溶液里的电离方程式为CH3COOH H+CH3COO-。 请写出乙酸表现酸性的主要的现象及化学反应方程式:,-36-,基础梳理,考点突破,酯化反应:CH3COOH和CH3C H 2 18 OH发生酯化反应的化学方程式为,3.酯 (1)概念:羧酸分子中的OH被OR取代后的产物,简写为RCOOR。,(3)饱和一元酯的通式:CnH2n+1COOCnH2n+1(n1),-37-,基础梳理,考点突破,(4)酯的物理性质:,(5)酯的化学性质水解反应:,CH3COOC2H5在稀硫酸或NaO
10、H溶液催化作用下发生水解反应的化学方程式分别为:CH3COOC2H5+H2O CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOC2H5+NaOH CH3COONa+C2H5OH,-38-,基础梳理,考点突破,自主巩固 现有以下物质:CH3COOH、 CH3CHO、CH3CH2OH、CH3COOCH2CH3 (1)易溶于水的有 。 (2)物质的水溶液显酸性的是 。 (3)能与钠反应的有 ,反应的快慢顺序是 。 (4)能与氢氧化钠反应的是 ,能与碳酸氢钠溶液反应的是 。 (5)实验室制备物质需要用到的试剂有 。 (6)物质能发生反应的类型有 。,答案,-39-,基础梳理,考点突破,考查角度一 醛基的
11、检验 1.检验醛基的两种方法,-40-,基础梳理,考点突破,-41-,基础梳理,考点突破,2.能发生银镜反应的有机物从理论上讲,凡含有 的有机物,都可以发生银镜反应也可还原碱性Cu(OH)2悬浊液。主要有醛类、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等。醛类一般能发生银镜反应,但能发生银镜反应的不一定是醛类。,-42-,基础梳理,考点突破,例3有机物A是合成二氢荆芥内酯的重要原料,其键线式为 ,下列检验A中官能团的试剂和顺序正确的是( ) A.先加酸性高锰酸钾溶液,后加银氨溶液,微热 B.先加溴水,后加酸性高锰酸钾溶液 C.先加银氨溶液,微热,再加入溴水 D.先加入新制氢氧化铜,微热,酸化后再加溴
12、水,答案,解析,-43-,基础梳理,考点突破,误区警示 (1)通常状况下甲醛是烃的含氧衍生物中唯一的气体物质。(2) 相当于二元醛,1 mol 与足量银氨溶液充分反应,可生成4 mol Ag;其他一元醛:RCHO2Ag。 (3)醛类物质发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应均需在碱性条件下进行。,-44-,基础梳理,考点突破,跟踪训练1.结构简式为 的含苯环结构的同分异构体中,有一类能发生碱性水解,写出检验这类同分异构体中官能团(酚羟基除外)的试剂及出现的现象。 试剂(酚酞除外): 。 现象: 。,答案,解析,-45-,基础梳理,考点突破,2.若一次取样,检验 中所含官能团,按使用的先后
13、顺序写出所用试剂: 。,答案,解析,-46-,基础梳理,考点突破,考查角度二 酯化反应类型 (1)一元羧酸与一元醇之间的酯化反应,如,-47-,基础梳理,考点突破,(4)多元羧酸与多元醇之间的酯化反应:此时反应有三种情形,可得普通酯、环酯和高聚酯。如,-48-,基础梳理,考点突破,(5)羟基酸自身的酯化反应:此时反应有三种情形,可得到普通酯、环酯和高聚酯。如,-49-,基础梳理,考点突破,例4(2015全国)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.C14H18O5 B.C14H16O4 C.C16H22O5 D
14、.C16H20O5,答案,解析,-50-,基础梳理,考点突破,跟踪训练 1.由乙烯和其他无机原料合成环状化合物E,其合成过程如下(水及其他无机产物均已省略):试通过分析回答下列问题: (1)写出C的结构简式 。 (2)物质X与A互为同分异构体,则X可能的结构简式为 。 (3)指出上图变化过程中的反应类型: 。 (4)D物质中官能团的名称为 。 (5)写出B和D生成E的化学方程式(注明反应条件):,答案,解析,-51-,基础梳理,考点突破,2.化合物A最早发现于酸牛奶中,它是人体内糖代谢的中间体,可由马铃薯、玉米淀粉等发酵制得。A的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一,A在某种催化剂的存在下进行氧化,其产
15、物不能发生银镜反应,在浓硫酸存在下,A可发生如下图所示的反应。,-52-,基础梳理,考点突破,(1)试写出化合物的结构简式: A ,B , D 。 (2)写出下列反应的化学方程式: AE AF (3)注明以下反应的反应类型: AE ,AF 。,答案,解析,-53-,基础梳理,考点突破,考点四烃的衍生物之间的转化关系 各类烃的衍生物及其代表物的组成、结构与性质,-54-,基础梳理,考点突破,-55-,基础梳理,考点突破,-56-,基础梳理,考点突破,-57-,基础梳理,考点突破,-58-,基础梳理,考点突破,-59-,基础梳理,考点突破,自主巩固 写出以乙醇为原料制备 的化学方程式(无机试剂任选
16、)并注明反应类型。,答案,-60-,基础梳理,考点突破,考查角度 烃的衍生物的转化关系 转化关系图:,-61-,基础梳理,考点突破,例5(2016四川理综)高血脂严重影响人体健康,化合物E是一种临床治疗高血脂症的药物。E的合成路线如下(部分反应条件和试剂略):,-62-,基础梳理,考点突破,已知: +CO2(R1和R2代表烷基) 请回答下列问题: (1)试剂的名称是 ,试剂中官能团的名称是 ,第步的反应类型是 。 (2)第步反应的化学方程式是 (3)第步反应的化学方程式是 (4)第步反应中,试剂为单碘代烷烃,其结构简式是 。,-63-,基础梳理,考点突破,(5)C的同分异构体在酸性条件下水解,
17、生成X、Y和CH3(CH2)4OH。若X含有羧基和苯环,且X和Y的核磁共振氢谱都只有两种类型的吸收峰,则X与Y发生缩聚反应所得缩聚物的结构简式是 。,答案:(1)甲醇 溴原子 取代反应,-64-,基础梳理,考点突破,解析:(1)第步反应中Na被CH2CH2CH2Br取代。 (2)第步反应为二元羧酸与CH3OH的酯化反应,由A的分子式C6H10O4,可判断 与CH3OH按12比例反应,生成二元酯和水。,-65-,基础梳理,考点突破,(4)D的结构简式为 ,E比D多一个CH3,该甲基由单碘代烷烃引入,则该单碘代烷烃为CH3I。 (5)C的该同分异构体含有酯基,水解后得到的羧酸X和醇Y能发生缩聚反应
18、,则X为二元羧酸,Y为二元醇,X+Y+CH3(CH2)4OH 二元酯+2H2O,X+Y=C15H20O5+2H2O-C5H12O=C10H12O6,X和Y都只,-66-,基础梳理,考点突破,跟踪训练 1.(2016浙江理综)化合物X是一种有机合成中间体,Z是常见的高分子化合物,某研究小组采用如下路线合成X和Z:,已知:化合物A的结构中有2个甲基,-67-,基础梳理,考点突破,请回答: (1)写出化合物E的结构简式 ,F中官能团的名称是 。 (2)Y Z的化学方程式是 。 (3)G X的化学方程式是 ,反应类型是 。 (4)若C中混有B,请用化学方法检验B的存在(要求写出操作、现象和结论) 。,
19、+CH3CH2OH 取代反应,-68-,基础梳理,考点突破,(4)取适量试样于试管中,先用NaOH中和,再加入新制氢氧化铜悬浊液,加热,若产生砖红色沉淀,则有B存在 解析:因为化合物A经连续氧化后得到C,故A为链端醇,B为醛,C为羧酸,结合“已知”可知化合物A为含有两个甲基的丁醇,其结构为CH3CH(CH3)CH2OH,B的结构简式为CH3CH(CH3)CHO,C的结构简式为CH3CH(CH3)COOH;因为D与HCl反应生成Y,根据Y的分子式以及Y能形成高聚物可知,D为CHCH,Y为氯乙烯CH2 CHCl,Z为聚氯乙烯,E为乙烯,F为乙醇,则G为羧酸C与乙醇形成的酯,故G的结构简式为CH3C
20、H(CH3)COOCH2CH3,结合“已知”反应原理可知X的结构简式为CH3CH(CH3)COC(CH3)2COOCH2CH3。,-69-,基础梳理,考点突破,(4)醛的检验可以用新制的氢氧化铜悬浊液或新制的银氨溶液,用这两种溶液来检验醛基时,应当先加入NaOH中和羧酸。,-70-,基础梳理,考点突破,2.A是一种重要的化工原料,已知A是一种卤代烃,相对分子质量为92.5,其核磁共振氢谱中只有一个峰,C是一种高分子化合物,M是一种六元环状酯,转化关系如图所示,回答下列问题:,(1)A的分子式为 ;AB的反应类型为 。 (2)有机物E的化学名称为 ;M的结构简式为 。 (3)写出下列反应的化学方程式: BC: EF:,答案,
