1、 第三讲 生活中两种常见的有机物 一、烃的衍生物 1定义 烃分子中的被其他所取代而生成的一系列化合物。2官能团 决定有机化合物的的原子或原子团。常见的官能团有、硝基、等。氢原子原子或原子团化学特性卤素原子、羟基碳碳双键 二、乙醇 1结构分子式结构式结构简式官能团OHC2H6OCH3CH2OH 2.物理性质 俗名，密度比水，沸点比水，水溶性：能与。3化学性质(1)与Na反应：反应的化学方程式为：，反应速率比Na与水反应慢。(2)燃烧反应的化学方程式为。2Na2CH3CH2ONaH22CH3CH2OH小低水以任意比互溶酒精(3)催化氧化：反应方程式为，乙醇也可以被酸性KMnO4溶液或酸性K2Cr2
2、O7溶液直接氧化成。2CH3CHO2H2O乙酸 三、乙酸 1结构分子式结构式结构简式官能团COOHCH3COOHC2H4O2 2.物理性质 俗称，具有气味；温度低于凝结成固态，易溶于水和乙醇。3化学性质(1)酸性 在水中电离方程式为：，酸性比H2CO3。(2)酯化反应 与乙醇反应的方程式为醋酸强烈刺激性16.6强 考点一 乙醇的结构与性质 例1乙醇(C2H6O)的结构可能有两种：关于确定是()而不是()，下列说法中正确的是()A1 mol乙醇与足量的钠作用生成0.5 mol H2 B1 mol乙醇完全燃烧时生成3 mol H2O C乙醇与乙酸发生酯化反应时，有1 mol乙酸参加反应生成1 mo
3、l H2O D乙醇可以制酒精饮料 解析若乙醇的结构为()，六个氢原子是完全相同的，1 mol乙醇应生成3 mol H2，若为结构()，则1 mol乙醇可生成0.5 mol H2。答案A 乙醇的性质和断键方式 1乙醇与金属钠的反应(1)属于置换反应，断键位置为。(2)现象：钠块沉到乙醇底部(说明乙醇的密度比钠小)，缓缓反应(说明乙醇分子中的羟基氢不如水分子中的羟基氢活泼，因而乙醇与钠反应不如水与钠反应剧烈)，表面有气泡产生。(3)应用：验证羟基的存在和检验羟基的数目。2乙醇的催化氧化(1)反应过程如下：2CuO2=2CuO，CH3CH2OHCuOCH3CHOCuH2O。(2)铜丝的颜色变化是：由
4、亮红色变为黑色，最终又变为亮红色，说明铜在反应中做催化剂。(3)断键位置：、。由此可知并不是所有醇都能被氧化成醛，只有与羟基(OH)相连碳原子上连有两个或两个以上氢原子的醇才能被氧化成醛，如CH3OH、CH3CH2OH都能被氧化为相应的醛，而(CH3)2CHOH却不能被氧化成相应的醛。与OH相连的C原子上如果无氢原子，则该醇不能发生催化氧化反应。3消去反应(1)断键位置：、。由此可知并不是所有醇都能发生消去反应，只有与羟基(OH)相连碳原子的邻位碳上连有氢原子时才能消去生成烯烃。(2)用途：制备烯烃。4酯化反应(1)断键位置：。(2)用途：制香料。(1)利用醇与金属的反应，可以定量测定醇中所含
5、羟基的数目，利用醇消去反应或催化氧化反应的产物可以定性推测醇的结构。(2)理解醇的催化氧化反应与消去反应的规律，关键是理清断键位置，明确并不是所有的醇都能发生催化氧化反应或消去反应。(3)乙醇与氧气点燃反应中断键的位置还有。1乙醇分子结构中各种化学键如图所示，关于乙醇在各种反应中断键的说法正确的是()A和浓H2SO4共热至170时断裂 B和金属钠反应时断裂 C在铜丝催化下和O2反应时断裂 D燃烧时断裂 解析A项中发生消去反应，断裂；B项应断；C项断或；D项全断裂。答案A 2a g的铜丝灼烧变黑，立即放入下列的某种物质中发生反应，铜丝变红且反应后铜丝质量仍为a g。则该物质是()A稀H2SO4
6、BC2H5OH CCuSO4溶液DNaOH溶液解析铜丝灼烧变黑，发生反应 2CuO2=2CuO，铜丝质量增加；如将铜丝放入稀 H2SO4 中，发生反应 CuO2H=Cu2H2O，铜丝变红且质量减少；如将铜丝放入 乙 醇 中，发 生 反 应 CuO CH3CH2OH Cu CH3CHOH2O，CuO 又还原为 Cu，铜丝变红且质量不变；如将铜丝放入 CuSO4 溶液或 NaOH 溶液中，则 CuSO4 溶液或 NaOH 溶液不和 CuO 反应，铜丝不能变红且质量增大。答案B 3一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧，得到CO、CO2和水的总质量为27.6 g，若其中水的质量为10.8 g，则CO的质
7、量是()A1.4 g B2.2 g C4.4 g D在2.2 g和4.4 g之间 答案A 考点二 乙酸的结构与性质 例2下列关于乙酸的说法中正确的是()A乙酸是有刺激性气味的液体 B乙酸分子中含有4个氢原子，它不是一元羧酸 C乙酸在常温下能发生酯化反应 D乙酸酸性较弱，不能使石蕊试液变红 解析乙酸是具有强烈刺激性气味的液体；尽管其分子中含有4个氢原子，但在水中只有羧基上的氢原子能发生部分电离：CH3COOHCH3COOH，因此乙酸是一元酸；乙酸的酸性较弱，但比碳酸的酸性要强，它可使石蕊试液变红；乙酸在浓H2SO4存在下加热，可与醇类发生酯化反应，在常温下乙酸不能发生酯化反应。答案A 一、羟基氢
8、酸性的比较乙酸水乙醇碳酸分子结构CH3COOHHOHC2H5OHCHOOOH与羟基直接相连的原子或原子团HC2H5乙酸水乙醇碳酸遇石蕊试液变红不变红 不变红 变浅红与Na反应反应反应反应反应与NaOH反应不反应 不反应反应与NaHCO3反应水解不反应 不反应与Na2CO3反应水解不反应反应酸性强弱CH3COOHH2CO3H2OCH3CH2OH 二、乙酸和乙醇的酯化反应 1反应的条件：浓硫酸、加热。2反应的实质：酸脱羟基，醇脱氢，其余部分相互结合成酯。3反应装置 4反应的特点(1)属于取代反应。(2)酯化反应和酯的水解反应，互为可逆反应，适宜的催化剂对可逆反应的正逆反应具有等同的催化作用，故酯化
9、反应和酯的水解都可以用H2SO4作催化剂。5乙酸乙酯制备实验中的注意事项(1)试剂的加入顺序为：乙醇、浓硫酸和冰醋酸，不能先加浓硫酸。(2)浓硫酸在此实验中起催化剂和吸水剂的作用。(3)要用酒精灯小心加热，以防止乙酸和乙醇大量挥发，液体剧烈沸腾。(4)导气管不能插入饱和Na2CO3溶液中，以防止倒吸。(5)用饱和Na2CO3溶液吸收乙酸乙酯的蒸气，优点主要有：一是乙醇易溶于水，乙酸易与Na2CO3反应生成易溶于水的CH3COONa，这样便于闻酯的香味；二是乙酸乙酯在浓的无机盐溶液中，溶解度会降低，便于乙酸乙酯分层析出。(6)若将制得的乙酸乙酯分离出来，可用分液漏斗进行分液，得到的上层油状液体即
10、为乙酸乙酯。酯化反应的逆反应是酯的水解反应，其实质是酯的中CO断裂，结合OH生成COOH，RO结合H生成ROH，也就是说，酯化反应时形成的是哪个键水解反应时断裂的就是哪个键，这个规律在有机物中是普遍存在的。1某有机物A的结构为：取Na、NaOH和Cu(OH)2分别与等物质的量的A在一定条件下充分反应时，理论上需Na、NaOH和Cu(OH)2三种物质的物质的量之比为()A221 B421 C212 D111解析A 物质的分子中含有醇羟基、羧基、硝基等，因而A 属于多官能团化合物，应兼有各类(醇、羧酸等)物质的化学性能，与钠发生反应的官能团有醇羟基和羧基，故 1 mol A 能消耗 Na 2 mo
11、l；与 NaOH 反应的官能团有羧基，故 1 mol A 能消耗 NaOH 1 mol；与 Cu(OH)2 反应的官能团为COOH，故1 mol A 消耗 Cu(OH)212 mol，故需要 Na、NaOH、Cu(OH)2的物质的量之比为 2 mol1 mol12 mol421，所以正确答案为 B。答案B 解析根据酯化反应的实质：酸掉羟基，醇掉氢即可得出答案。答案A 3下列关于乙酸的说法不正确的是()A乙酸是甲基与羧基相连而构成的化合物 B乙酸分子里虽含有4个氢原子，但乙酸是一元酸 C乙酸具有酸的通性，且其酸性比碳酸还弱 D乙酸能与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯 解析乙酸的结构简式为CH3COO
12、H，从结构上看，它是由甲基和羧基相连而构成的，分子中含有一个羧基，是一元羧酸，其酸性虽较弱，但比碳酸强。答案C乙酸乙酯的制备1乙酸乙酯的制备是有机实验中具有代表性的几个实验之一，近年来的高考命题，重视实验能力的考查，特别是以教材实验为基础的拓展实验很常见，因此必须熟练掌握有关酯化反应的实验操作，现象及反应规律，正确书写反应的化学方程式，并利用这些知识进行类比迁移。2注意：酸醇混合时，不要将乙酸或乙醇加到浓H2SO4中，以防液体飞溅；盛反应液的试管要倾斜45左右；在该反应中，浓H2SO4是催化剂和吸水剂；饱和Na2CO3(aq)的作用是：溶解乙醇，吸收乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，便于乙酸乙酯析出
13、。3掌握课本基础知识，是以不变应万变的最好方法。已知下列数据：学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下：在30 mL的大试管A中按体积比144的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液；物质熔点()沸点()密度(gcm3)乙醇117.078.00.79乙酸16.6117.91.05乙酸乙酯83.677.50.90浓硫酸(98%)338.01.84 按下图连接好装置(装置气密性良好)，用小火均匀地加热装有混合溶液的大试管510 min；待试管B收集到一定量的产物后停止加热，撤去试管B并用力振荡，然后静置待分层；分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。请根据题目要求回答下列问题：(1)配制该混合溶液的主要操作步骤
14、为：_；写出制取乙酸乙酯的化学方程式：_。(2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是(填字母)：_。A中和乙酸和乙醇 B中和乙酸并吸收部分乙醇 C乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小，有利于分层析出 D加速酯的生成，提高其产率(3)步骤中需要小火均匀加热操作，其主要理由是：_。(4)指出步骤所观察到的现象：_；分离出乙酸乙酯后，为了干燥乙酸乙酯可选用的干燥剂为(填字母)：_。AP2O5 B无水Na2SO4 C碱石灰DNaOH固体(5)某化学课外小组设计了如下图所示的制取乙酸乙酯的装置(图中的铁架台、铁夹、加热装置已略去)，与上图装置相比，此装置的主要优点有：_。答案(1)在一支30 mL
15、的大试管(A)中注入4 mL乙醇，缓慢加入1 mL的浓硫酸，边加边振荡试管，待冷却至室温时，再加入4 mL乙酸并摇匀 CH3COOHHOCH2CH3CH3COOC2H5H2O(2)BC(3)根据各物质的沸点数据可知，乙酸(117.9)、乙醇(78.0)的沸点都比较低，且与乙酸乙酯的沸点(77.5)比较接近，若用大火加热，反应物容易随生成物(乙酸乙酯)一起蒸出来，导致原料的大量损失；另一方面，温度太高，可能发生其他副反应(4)试管B中的液体分成上下两层，上层油状液体无色(可以闻到水果香味)，下层液体(浅)红色，振荡后下层液体的红色变浅 B(5)增加了温度计，便于控制发生装置中反应液的温度，减少副
16、产物的产生；增加了分液漏斗，有利于及时补充反应混合液，以提高乙酸乙酯的产量；增加了水冷凝装置，有利于收集产物乙酸乙酯 1.(2008宁夏理综)下列说法错误的是()A乙醇和乙酸都是常用调味品的主要成分 B乙醇和乙酸的沸点和熔点都比C2H6、C2H4的沸点和熔点高 C乙醇和乙酸都能发生氧化反应 D乙醇和乙酸之间能发生酯化反应，酯化反应和皂化反应互为逆反应 解析A项，乙醇和乙酸是常用调味品酒和醋的主要成分；B项，乙醇和乙酸常温下为液态，而C2H6、C2H4常温下为气态；C项，乙醇和乙酸在空气中都能燃烧而发生氧化反应；D项，皂化反应是指油脂的碱性水解，反应能进行到底。答案D 2现有甲基、羟基、羧基、苯
17、基四种原子团，两两组合形成化合物，其水溶液呈酸性的有()A3种 B4种C5种D6种 解析此题是联系结构和性质的一种题型，首先，四种基团两两组合可得6种物质即 CH3OH、CH3COOH、答案B 3(2009全国，12)有关下图所示化合物的说法不正确的是()A既可以与Br2的CCl4溶液发生加成反应，又可以在光照下与Br2发生取代反应 B1 mol该化合物最多可以与3 mol NaOH反应 C既可以催化加氢，又可以使酸性KMnO4溶液褪色 D既可以与FeCl3溶液发生显色反应，又可以与NaHCO3溶液反应放出CO2气体 解析本题主要考查有机物的结构与性质的关系，即结构决定性质，性质体现结构，该有
18、机物不可能和NaHCO3溶液反应放出CO2，所以选D。答案D 4胆固醇是人体必需的生物活性物质，分子式为C27H46O。一种胆固醇酯是液晶材料，分子式为C34H50O2。生成这种胆固醇酯的酸是()AC6H13COOH BC6H5COOH CC7H15COOH DC6H5CH2COOH 解析根据胆固醇的分子式可知，胆固醇为一元醇，与此反应的酸为一元酸，据此可写出该酯化反应的通式(用M表示酸)：C27H46OMC34H50O2H2O 根据质量守恒定律，可求得酸的分子式为C7H6O2。答案B 5下列物质中，可一次性鉴别乙酸、乙醇、苯及氢氧化钡溶液的是()A金属钠 B溴水 C碳酸钠溶液 D紫色石蕊试液
19、被 检现象试物质剂乙酸乙醇苯氢氧化钡溶液钠产生无色气体产生无色气体无明显现象产生无色气体溴水不分层不分层分层，上层为橙红色溴水褪色碳酸钠溶液产生无色气体不分层分层产生白色沉淀紫色石蕊试液变红不分层分层变蓝解析下面将各试剂加入后产生的现象列表如下：答案CD 6(2009山东潍坊)下图是某只含有C、H、O元素的有机物简易球棍模型，下列关于该有机物的说法正确的是()A该物质属于酯类 B分子式为C3H8O2 C该物质在酸性条件下水解生成乙酸 D该物质含有双键，能跟氢气发生加成反应 解析由球棍模型读出该分子的结构简式为，其分子式为C4H8O2，属于酯，在酸性条件下水解生成丙酸，酯键不能与H2发生加成反应
20、。答案A 7可用图示装置制取少量乙酸乙酯(酒精灯等在图中均已略去)。请填空：(1)试管a中需要加入浓硫酸、冰醋酸和乙醇各2 mL，正确的加入顺序及操作是_。(2)为防止a中的液体在实验时发生暴沸，在加热前应采取的措施是_。(3)实验中加热试管a的目的是：_；_。(4)试管b中加有饱和Na2CO3溶液，其作用是_。(5)反应结束后，振荡试管b，静置。观察到的现象是_。答案(1)先加入乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸，再加入冰醋酸(2)在试管a中加入几片沸石(或碎瓷片)(3)加快反应速率 及时将产物乙酸乙酯蒸出，以利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动(4)吸收随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇(5)b
21、中的液体分层，上层是透明的油状液体 8通过粮食发酵可获得某含氧有机化合物X，其相对分子质量为46，其中碳的质量分数为52.2%，氢的质量分数为13.0%。(1)X的分子式是_；(2)X与金属钠反应放出氢气，反应的化学方程式是_(有机物用结构简式表达)；(3)X与空气中的氧气在铜或银催化下反应生成Y，Y的结构简式是_；(4)X与高锰酸钾酸性溶液反应可生成Z，在加热和浓硫酸作用下，X与Z反应可生成一种有香味的物质W，若184 g X和120 g Z反应能生成106 g W，计算该反应的产率。解析(1)由题意知氧的质量分数为 152.2%13.0%34.8%，则碳、氢、氧原子个数分别为：(2)因与钠反应生成H2，所以X为乙醇；(3)乙醇能被氧化为乙醛，所以Y为乙醛；(4)根据题意，Z为乙酸，W为乙酸乙酯。由化学方程式 可知，对于120 g的乙酸来说，92 g乙醇足够，因此乙醇过量，按照乙酸的量来计算，由化学方程式可知，120 g乙酸理论上生成乙酸乙酯的量为88 g2176 g。故反应的产率为100%60.2%。答案(1)C2H6O(2)2CH3CH2OH2Na2CH3CH2ONaH2(3)CH3CHO(4)60.2%