1、第3节烃的衍生物备考要点素养要求1.写出烃的衍生物的官能团、简单代表物的结构简式和名称;能够列举各类有机化合物的典型代表物的主要物理性质。2.描述和分析各类有机化合物的典型代表物的重要反应,能书写相应的反应方程式。3.基于官能团、化学键的特点与反应规律分析和推断含有典型官能团的有机化合物的化学性质。根据有关信息书写相应的反应方程式。4.综合应用有关知识完成推断有机化合物、检验官能团、设计有机合成路线等任务。5.参与环境保护等与有机化合物性质应用相关的社会性议题的讨论,并作出有科学依据的判断、评价和决策。1.宏观辨识与微观探析:认识烃的衍生物的多样性,并从官能团角度认识烃的衍生物的组成、结构、性
2、质和变化,形成“结构决定性质”的观念。2.证据推理与模型认知:具有证据意识,能基于证据对烃的衍生物的组成、结构及其变化提出可能的假设。能运用相关模型解释化学现象,揭示现象的本质和规律。考点一卤代烃必备知识自主预诊知识梳理1.卤代烃及其命名(1)卤代烃。烃分子里的氢原子被取代后生成的产物。官能团为,饱和一元卤代烃的通式为。(2)命名。卤素原子所连的碳原子数最多的碳链为主链,称为“某卤代烃”;从距离卤素原子所连的碳原子最近的一端给主链碳原子编号;将卤素原子所连的碳原子位置写在“某卤代烃”之前。如、CH2CHCl、的名称分别为、。2.卤代烃的物理性质3.卤代烃的化学性质(1)卤代烃水解反应和消去反应
3、的比较。反应类型水解反应(取代反应)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;RCH2X+NaOHRCH2OH+NaX相邻的两个碳原子间脱去小分子HX;+NaOH+NaX+H2O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化合物(2)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、HX等),而生成(如双键或三键)的化合物的反应。微点拨(1)所有卤代烃在NaOH的水溶液中均能发生水解反应。(2)与卤素原子相连的碳没有邻位碳原子或与卤素原子相连的
4、碳有邻位碳原子但邻位碳原子上无氢原子的卤代烃不能发生消去反应。如CH3Cl、均不能发生消去反应。(3)型卤代烃,发生消去反应可以生成RCCR,如BrCH2CH2Br+2NaOHCHCH+2NaBr+2H2O。4.卤素原子的检验(1)检验方法。(2)注意事项。水解后不要遗漏加入稀硝酸中和的步骤。正确利用卤化银的颜色确定所含卤素原子种类。微点拨中和步骤中,取上层清液是因为第一步反应产物NaX和醇可以溶解在水中,下层是未反应的卤代烃。5.卤代烃的获取方法(1)取代反应。写出有关反应的化学方程式。乙烷与Cl2:。苯与Br2:。C2H5OH与HBr:。(2)不饱和烃的加成反应。写出有关反应的化学方程式。
5、丙烯与Br2、HBr:CH3CHCH2+Br2;CH3CHCH2+HBr(或)。乙炔与HCl:CHCH+HCl。自我诊断1.判断正误,正确的打“”,错误的打“”。(1)CH3CH2Cl的沸点比CH3CH3的沸点高。()(2)溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热生成乙烯。()(3)在溴乙烷中加入AgNO3溶液,立即产生淡黄色沉淀。()(4)取溴乙烷的水解液,向其中加入AgNO3溶液,可观察到淡黄色沉淀。()(5)所有卤代烃都能够发生水解反应和消去反应。()(6)卤代烃发生消去反应的产物只有一种。()2.对以下物质按要求填空:CH3CH2CH2BrCH3BrCH3CHBrCH2CH3(1)上述物质中既能
6、发生水解反应又能发生消去反应的是。(2)物质发生消去反应的条件为,产物有。(3)由物质制取1,2-丙二醇经历的反应类型有。(4)检验物质中含有溴元素的试剂有。关键能力考向突破考向1卤代烃的结构与性质【典例1】(双选)(2020江苏化学,12)化合物Z是合成某种抗结核候选药物的重要中间体,可由下列反应制得。+下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是()A.X分子中不含手性碳原子B.Y分子中的碳原子一定处于同一平面C.Z在浓硫酸催化下加热可发生消去反应D.X、Z分别在过量NaOH溶液中加热,均能生成丙三醇对点演练1(2020湖南永州培优三模)有机化合物M、N、Q的转化关系为:下列说法正确的是()A.
7、M分子中的所有原子均在同一平面B.上述两步反应依次属于加成反应和取代反应C.M与H2加成后的产物,一氯代物有6种D.Q与乙醇互为同系物,且均能使酸性KMnO4溶液褪色考向2卤代烃在有机合成中的作用【典例2】(2020山东聊城二模)有机化合物P可用于治疗各种类型高血压及心绞痛,其合成路线如图所示:已知:CH3CH2CH2R(1)P中含氧官能团的名称为。(2)AB的化学方程式为。(3)CD的反应类型为。(4)F的结构简式为,EF所需的试剂和条件为。(5)芳香族化合物Q是C的同分异构体,同时满足下列条件的Q有种。苯环上有三个取代基分子中含有“”原子团(6)J()是一种药物中间体,参照上述合成路线和相
8、关信息,设计以苯甲酸、苯酚和为原料制备J的合成路线:(其他无机试剂任选)。对点演练2(2020山东济南一模)以烃A为原料合成有机化合物M和N的路线如下:已知:a.在催化剂作用下,烯烃分子间的双键碳原子可以互换而发生烯烃复分解反应:+2b.X的苯环上有2种等效氢,且只含1个甲基。回答下列问题:(1)根据系统命名法,B的名称是。N中含氧官能团的名称为。(2)M的结构简式是。(3)FG的反应类型是。(4)写出CD的化学方程式:。(5)同时满足下列两个条件的N的同分异构体共有种;能够发生银镜反应且该物质与生成Ag的物质的量之比为14;苯环上连接C5H11。上述同分异构体中,核磁共振氢谱有5组峰且峰面积
9、之比为92221的有和(写结构简式)。(6)写出以CH2CH(CH2)4CHCH2为原料制备的合成路线:(其他试剂任选)。深度指津卤代烃在有机合成中的四大应用(1)联系烃和烃的衍生物的桥梁。如(2)改变官能团的个数。如CH3CH2BrCH2CH2CH2BrCH2Br。(3)改变官能团的位置。如CH2BrCH2CH2CH3CH2CHCH2CH3。(4)进行官能团的保护。CH2CHCH2OHCH2CHCOOH。考点二醇酚必备知识自主预诊知识梳理1.醇、酚的定义(1)醇是羟基与或相连的化合物,饱和一元醇的分子通式为。(2)酚是羟基与苯环相连而形成的化合物,最简单的酚为苯酚()。微点拨(1)酚分子中的
10、苯环,可以是单环,也可以是稠环,如(萘酚)也属于酚。(2)酚与芳香醇属于不同类别的有机化合物,不属于同系物(如和)。(3)醇的分类。2.醇、酚的物理性质(1)醇类物理性质的变化规律。物理性质递变规律密度一元脂肪醇的密度一般小于1 gcm-3沸点直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而低级醇分子间可以形成氢键,所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点远烷烃续表物理性质递变规律水溶性低级脂肪醇水,饱和一元醇的溶解度随着分子中碳原子数的递增而逐渐(2)苯酚的物理性质。3.由断键方式理解醇的化学性质分子发生反应的部位及反应类型如下:条件断键位置反应类型化学方程式Na置换反应2CH3CH2OH
11、+2Na2CH3CH2ONa+H2HBr,取代反应CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2OO2(Cu),氧化反应2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O浓硫酸,170 消去反应CH3CH2OHCH2CH2+H2O续表条件断键位置反应类型化学方程式浓硫酸,140 或取代反应2CH3CH2OHC2H5OC2H5+H2OCH3COOH(浓硫酸)取代反应(酯化反应)CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O4.由基团之间的相互影响理解酚的化学性质由于苯环对羟基的影响,酚羟基比醇羟基;由于羟基对苯环的影响,使苯环在羟基的位上的氢原子较易被取代。自我诊断1.判断正误,正确
12、的打“”,错误的打“”。(1)CH3OH和都属于醇类,二者互为同系物。()(2)CH3CH2OH在水中的溶解度大于在水中的溶解度。()(3)CH3OH、CH3CH2OH、的沸点逐渐升高。()(4)所有的醇都能发生氧化反应和消去反应。()(5)苯酚的水溶液呈酸性,说明酚羟基中的氢原子比水中羟基中的氢原子更活泼。()(6)除去苯中的苯酚,加入饱和溴水再过滤。()(7)分子式为C7H8O的芳香族有机化合物有五种同分异构体。()2.现有以下物质:(1)其中属于脂肪醇的有,属于芳香醇的有,属于酚类的有。(2)其中物质的水溶液显酸性的有。(3)其中互为同分异构体的有。(4)列举出所能发生反应的反应类型(任
13、写三种)。关键能力考向突破考向1醇的结构与性质【典例1】(2020山东青岛一模)某二元醇的结构简式为,关于该有机化合物的说法错误的是()A.用系统命名法命名:5-甲基-2,5-庚二醇B.该有机化合物通过消去反应能得到6种不同结构的二烯烃C.该有机化合物可通过催化氧化得到醛类物质D.1 mol该有机化合物能与足量金属Na反应产生22.4 L(标准状况) H2特别提醒1.醇的氧化反应包括催化氧化、燃烧、酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂的氧化等。2.醇的催化氧化能否发生取决于羟基所连的碳原子上是否有氢原子,能够氧化为醛的羟基应位于端点碳原子(或伯醇)。对点演练1(2020山东威海一模)某有机化合物M的结构
14、简式为,下列说法正确的是()A.M的名称为2,4,4-三甲基-3-乙基-3-戊醇B.M的消去反应产物有3种C.M的一氯代物有5种D.M不能发生氧化反应考向2酚的结构与性质【典例2】(2020全国3,8)金丝桃苷是从中药材中提取的一种具有抗病毒作用的黄酮类化合物,结构简式如下:下列关于金丝桃苷的叙述,错误的是()A.可与氢气发生加成反应B.分子含21个碳原子C.能与乙酸发生酯化反应D.不能与金属钠反应特别提醒醇和酚的羟基都能与钠等活泼金属反应,且因酚羟基受苯环的影响,能够电离,其化学活性更强。对点演练2(2020山东第二次模拟考)中医药是中华民族的瑰宝,厚朴酚是一种常见中药的主要成分之一,有抗菌
15、、消炎等功效,其结构简式如图a所示。下列说法错误的是()A.厚朴酚与溴水既可发生加成反应又可发生取代反应B.图b所示为厚朴酚的一种同分异构体C.厚朴酚分子中所有碳原子可能共平面D.厚朴酚分子中不含手性碳原子深度指津1.醇的消去反应规律结构条件:醇分子中连有羟基的碳原子必须有相邻的碳原子,该相邻的碳原子上必须连有氢原子。比如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。醇发生消去反应的条件是浓硫酸、加热。一元醇发生消去反应生成的烯烃种数等于与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上不同化学环境下的氢原子的种数。如的消去产物有2种。2.醇的催化氧化反应规律醇的催化氧化反应的
16、产物及能否发生催化氧化反应,与跟羟基(OH)相连的碳原子上的氢原子个数有关。与羟基相连的碳原子上的氢原子个数考点三醛和酮必备知识自主预诊知识梳理1.醛类(1)醛的定义:由烃基(或氢原子)与相连而构成的化合物,简写为RCHO。甲醛是最简单的醛。饱和一元醛分子的组成通式为(n1)。(2)常见的醛甲醛、乙醛。甲醛、乙醛的分子组成和结构:名称分子式结构简式官能团甲醛乙醛甲醛、乙醛的物理性质:名称颜色常态气味溶解性甲醛无色态气味水乙醛态与水、乙醇等互溶(3)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。以乙醛为例完成下列反应的化学方程式:(4)含醛基的有机化合物的特征反应及检验
17、方法。类型与银氨溶液反应与新制Cu(OH)2悬浊液反应反应原理RCHO+2Ag(NH3)2OHRCHO+2Cu(OH)2+NaOH现象产生产生沉淀量的关系RCHO2Ag;HCHO4AgRCHO2Cu(OH)2Cu2OHCHO4Cu(OH)22Cu2O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)水浴温热,不可用酒精灯直接加热(4)乙醛用量不宜太多(5)银镜可用稀硝酸浸泡除去(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溶液必须过量2.酮的结构与性质(1)通式。酮的结构简式可表示为;饱和一元酮的组成通式为(n3)。(2)
18、化学性质。发生银镜反应,被新制Cu(OH)2悬浊液氧化。能发生加成反应+H2(仲醇)(3)丙酮。丙酮是最简单的酮,是无色透明的液体,沸点56.2 ,易挥发,可与水、乙醇等互溶,是重要的有机溶剂和化工原料。3.有机化合物中常见官能团的检验实验目的(1)加深对有机化合物中常见官能团性质的认识。(2)学习有机化合物中常见官能团的检验。实验用品试管、试管夹、胶头滴管、烧杯、研钵、酒精灯、三脚架、石棉网(或陶土网)、火柴。1-己烯、1-溴丁烷、无水乙醇、苯酚溶液、乙醛溶液、苯、1-丙醇、2-氯丙烷、丙醛、四氯化碳、阿司匹林片、饱和溴水、酸性KMnO4溶液、5% NaOH溶液、10% NaOH溶液、稀硝酸
19、、稀硫酸、2% AgNO3溶液、5% CuSO4溶液、FeCl3溶液、NaHCO3溶液、石蕊溶液。实验步骤(1)几种常见官能团的检验:有机化合物类别官能团实验内容实验现象解释及化学方程式烯烃碳碳双键(1)向盛有少量1-己烯的试管里滴加溴水,观察现象(2)向盛有少量1-己烯的试管里滴加酸性KMnO4溶液,观察现象溴水酸性高锰酸钾溶液反应方程式:发生了反应卤代烃碳卤键向试管里加入几滴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,观察现象滴加AgNO3溶液后产生1-溴丁烷的
20、水解方程式:;加入稀硝酸的作用是;产生淡黄色沉淀的离子方程式:酚OH酚羟基(1)向盛有少量苯酚稀溶液的试管里滴加饱和溴水,观察现象(2)向盛有少量苯酚稀溶液的试管里滴加FeCl3溶液,观察现象产生溶液变为反应方程式:醛醛基在试管里加入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,观察现象产生沉淀。加入乙醛加热后产生沉淀相关反应的离子方程式:、(2)请用实验方法区分下列两组物质:乙醇、1-己烯、苯和四氯化碳;1-丙醇、2-氯丙烷、丙醛和苯酚溶液。(3)阿司匹林片有效成分中羧基和酯基官能团的检验阿司匹林片的有效成分是乙酰水杨酸()。乙酰水杨
21、酸中官能团有、。样品处理。将一片阿司匹林片研碎后放入适量水中,振荡后静置,取用上层清液。羧基和酯基官能团的检验。a.向两支试管中分别加入2 mL清液。b.向其中一支试管中滴入2滴石蕊溶液,观察到溶液变。c.向另一支试管中滴入2滴稀硫酸,加热后滴入几滴NaHCO3溶液,振荡。再向其中滴入几滴FeCl3溶液,振荡。观察到溶液变。问题和讨论除了化学实验方法,还常用仪器分析的方法鉴别有机化合物。下图是乙醇、乙酸和乙酸乙酯三种物质的核磁共振氢谱,请指出它们分别对应哪种物质。自我诊断1.判断正误,正确的打“”,错误的打“”。(1)甲醛分子中的所有原子都在同一平面上。()(2)醛基的结构简式可以写成CHO,
22、也可以写成COH。()(3)醛类既能被氧化为羧酸,又能被还原为醇。()(4)能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应的物质一定是醛类物质。()(5)乙醛不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色。()(6)欲检验CH2CHCHO分子中的官能团,应先检验“”后检验“CHO”。()2.下列物质中不能发生银镜反应的是()A.B.HCOOHC.HCOOC2H5D.关键能力考向突破考向1醛酮【典例1】(双选)(2020江苏南京、盐城第二次模拟)芘经氧化后可进一步用于染料合成。芘的一种转化路线如图所示:下列叙述正确的是()A.芘的分子式为C16H10B.甲分子中所有碳原子一定都在同一平面上C.甲在一定条件下
23、可以发生加成反应和银镜反应D.1 mol乙与足量NaOH溶液反应,最多消耗4 mol NaOH易错警示(1)相当于二元醛,1mol与足量银氨溶液充分反应,可生成4molAg。(2)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。(3)甲酸酯(HCOOR)具有醛基、酯基的双重性质。对点演练1(2020北京西城区二模)肉桂皮是肉桂树的树皮,常被用作药物和食用香料,有效成分为肉桂醛。从肉桂皮中提取肉桂醛的主要流程如图所示:肉桂皮乙醇肉桂皮粉肉桂油肉桂醛粗品下列说法不正确的是()A.肉桂醛可用作食品添加剂且不应过量B.肉桂醛可溶于乙醇C.红外光谱可检测出肉桂醛分子中含有碳碳双
24、键和醛基D.肉桂醛长期置于空气中容易发生还原反应考向2有机化合物的检验【典例2】(2020山东等级考模拟一)下列操作能达到相应实验目的的是()选项实验目的操作A检验绿茶中是否含有酚类物质向茶水中滴加FeCl3溶液B测定84消毒液的pH用洁净的玻璃棒蘸取少许84消毒液滴在pH试纸上续表选项实验目的操作C除去苯中混有的少量苯酚向苯和苯酚的混合物中滴加溴水,过滤后分液D实验室制备乙酸乙酯向试管中依次加入浓硫酸、乙醇、乙酸和碎瓷片,加热特别提醒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CHO与CC都存在时,要检
25、验CC的存在,必须先用弱氧化剂将CHO氧化后,再用强氧化剂检验CC的存在。对点演练2(2020北京昌平区二模)下列说法不正确的是()A.苯和甲苯都能使酸性KMnO4溶液褪色B.饱和溴水滴入苯酚的稀溶液中,生成白色沉淀C.乙醛与新制Cu(OH)2悬浊液共热能生成砖红色沉淀D.乙酸能与NaHCO3溶液反应生成无色气体考点四羧酸羧酸衍生物必备知识自主预诊知识梳理1.羧酸(1)定义:由烃基(或氢原子)与相连构成的有机化合物,可表示为RCOOH,官能团为,饱和一元羧酸的组成通式为(n1)。(2)分类:按烃基不同分脂肪酸:如甲酸、乙酸芳香酸:如苯甲酸按羧基数目分一元羧酸:如丙酸CH3CH2COOH二元羧酸
26、:如乙二酸HOOCCOOH多元羧酸(3)物理性质:乙酸的俗名是醋酸,是一种有强烈气味的体,易溶于水和乙醇。甲酸是最简单的羧酸,又称,是一种无色、有气味的液体,能与水、乙醇等互溶。苯甲酸属于芳香酸,是一种无色晶体,易升华,微溶于水,溶于乙醇。乙二酸(俗称)是最简单的二元羧酸。乙二酸是无色晶体,可溶于水和乙醇。低级饱和一元羧酸能够与水互溶。随分子中碳原子数的增加,一元羧酸在水中的溶解度迅速,沸点逐渐。(4)化学性质:羧酸的性质取决于羧基,反应时的主要断键位置如图所示:。化学性质通常有(以乙酸为例):酸的通性。乙酸是一种弱酸,其酸性比碳酸的酸性,在水溶液中的电离方程式为。酯化反应。反应时酸脱羟基、醇
27、脱氢。如CH3COOH和CH3CH218OH发生酯化反应的化学方程式为。甲酸既具有酸的一般性质,又具有醛的性质。在碱性条件下,甲酸可发生银镜反应,与新制Cu(OH)2悬浊液共热生成Cu2O砖红色沉淀,可使酸性KMnO4溶液和溴水褪色(氧化反应)。2.羧酸衍生物(1)酯定义:羧酸分子羧基中的OH被OR取代后的产物。可简写为RCOOR,官能团为。物理性质:低级酯具有芳香气味的液体密度一般比水的密度小溶于有机溶剂化学性质:+H2O+NaOH微点拨酯的水解反应为取代反应;在酸性条件下的水解为可逆反应;在碱性条件下,碱能中和产生的羧酸,使反应完全进行。(2)油脂油脂是重要的营养物质。我们日常生活中食用的
28、油脂,其成分主要是和形成的酯。结构。,官能团:,有的可能含有。组成油脂的高级脂肪酸的种类较多,如饱和的硬脂酸(C17H35COOH)、不饱和的油酸(C17H33COOH)等。通常将常温下呈液态的油脂称为;呈固态的油脂称为脂肪。化学性质。.油脂的氢化(油脂的硬化):经硬化制得的油脂叫人造脂肪,也称硬化油。如油酸甘油酯与H2发生加成反应的化学方程式为+3H2。.水解反应:a.酸性条件下,硬脂酸甘油酯发生水解反应的化学方程式为+3H2O。b.碱性条件下,硬脂酸甘油酯在NaOH溶液中发生水解反应(即皂化反应)的化学方程式为+3NaOH,其水解程度比在酸性条件下水解程度大。(3)酰胺胺。烃基取代氨分子中
29、的氢原子而形成的化合物叫做胺,一般可写作RNH2。胺也可以看作是烃分子中的氢原子被所替代得到的化合物。例如甲胺(结构简式)、苯胺()。胺类化合物具有,如苯胺与盐酸反应的化学方程式为。酰胺。酰胺是羧酸分子中羟基被所替代得到的化合物。其结构一般表示,其中叫做,叫做。常见的酰胺有乙酰胺()、苯甲酰胺()、N,N-二甲基酰胺()。酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可以发生水解反应。相关反应方程式为、。3.【必做实验】乙酸乙酯的制备与性质实验目的(1)学习制备乙酸乙酯的方法。(2)加深对酯化反应和酯的水解的认识。实验用品试管、试管夹、烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃导管、乳胶管、橡胶塞、铁架台、酒精灯、火柴、秒表
30、、碎瓷片。乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和Na2CO3溶液、乙酸乙酯、蒸馏水、3 molL-1 H2SO4溶液、6 molL-1NaOH溶液。实验步骤(1)乙酸乙酯的制备。在一支试管中加入2 mL乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入和,再加入几片。在另一支试管中加入3 mL饱和Na2CO3溶液。按如图所示连接装置。用小火加热试管里的混合物,将产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的上方约处,注意观察试管内的变化。反应一段时间后,取下盛有饱和Na2CO3溶液的试管,并停止加热。振荡盛有饱和Na2CO3溶液的试管,静置。待溶液分层后,观察的油状液体,油状液体有。(2)乙酸乙酯的水解。在A、B、C三支试管里各加
31、入6滴乙酸乙酯。再向A试管里加入5.5 mL蒸馏水;向B试管里加入0.5 mL 3 molL-1 H2SO4溶液和5.0 mL蒸馏水;向C试管里加入0.5 mL 6 molL-1 NaOH溶液和5.0 mL蒸馏水。振荡均匀后,把三支试管都放入7080 的里加热。实验现象:A试管中气味,B试管中气味,C试管中气味。问题和讨论(1)乙酸乙酯的水解实验,除了通过乙酸乙酯气味消失的快慢来比较酯的水解速率外,还有什么方法可用来比较乙酸乙酯在不同条件下水解速率的差异?(2)写出实验过程中有关反应的化学方程式。自我诊断1.判断正误,正确的打“”,错误的打“”。(1)羧基和酯基中的均能与H2发生加成反应。()
32、(2)分子式为C4H8O2的同分异构体所属的物质类型有羧酸、酯、羟基醛等。()(3)氨基是碱性基团,所以酰胺和胺类物质均能够与酸反应。()2.现有四种有机化合物:甲:乙:丙:丁:试回答:(1)甲、乙、丁都含有的官能团的名称是,四种物质中互为同分异构体的是(填编号,下同)。(2)1 mol甲、乙、丁分别与足量Na反应,生成H2最多的是。(3)丁与醋酸在催化剂作用下发生取代反应生成的酯有种。关键能力考向突破考向1羧酸【典例1】(2020海南高考调研测试)化合物M(如图所示)是一种重要的材料中间体,下列有关化合物M的说法中正确的是()A.分子中含有三种官能团B.可与乙醇、乙酸反应C.所有碳原子一定处
33、于同一平面D.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同对点演练1(2020天津学业水平等级适应性考试)下列关于水杨酸()的说法错误的是()A.1 mol水杨酸最多消耗2 mol NaOHB.水杨酸可以与FeCl3溶液发生显色反应C.水杨酸存在分子内氢键,使其在水中的溶解度减小D.1 mol水杨酸可与4 mol H2发生加成反应考向2酯(油脂)结构与性质【典例2】(2020浙江化学,15)有关的说法正确的是()A.可以与氢气发生加成反应B.不会使溴水褪色C.只含二种官能团D.1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗1 mol NaOH思路点拨三步法推断多官能团有机化合物的
34、性质对点演练2(双选)(2020海南等级考模拟)下图所示物质是蜂胶的活性成分,关于此物质说法正确的是()A.分子式为C17H14O4B.分子存在顺反异构体C.能使溴的四氯化碳溶液褪色D.1 mol该物质最多能与2 mol NaOH反应考向3酰胺【典例3】(双选)(2020江苏南通二模)茚地那韦被用于新型冠状病毒肺炎的治疗,其结构简式如图所示。下列说法正确的是()A.茚地那韦属于芳香族化合物B.虚线框内的所有碳、氧原子均处于同一平面C.茚地那韦可与氯化铁溶液发生显色反应D.茚地那韦在碱性条件下完全水解,最终可生成三种有机化合物对点演练3(2020山东化学,12)-氰基丙烯酸异丁酯可用作医用胶,其
35、结构简式如右图。下列关于-氰基丙烯酸异丁酯的说法错误的是()A.其分子式为C8H11NO2B.分子中的碳原子有3种杂化方式C.分子中可能共平面的碳原子最多为6个D.其任一含苯环的同分异构体中至少有4种不同化学环境的氢原子考向4酯化反应与酯的水解反应【典例4】(2018全国1,9)在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是()对点演练41-丁醇和乙酸在浓硫酸作用下,通过酯化反应制得乙酸丁酯,反应温度为115125 ,反应装置如图所示,下列对该实验的描述错误的是()A.不能用水浴加热B.长玻璃管起冷凝回流作用C.提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤D.加入过量乙酸可以提高1-丁醇的转
36、化率深度指津1.酯化反应的五大类型(1)一元羧酸与一元醇之间的酯化反应,如CH3COOH+HOC2H5CH3COOC2H5+H2O(2)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应,如2CH3COOH+2H2O(3)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应,如+2CH3CH2OH+2H2O(4)多元羧酸与多元醇之间的酯化反应:此时反应有多种情形,可得普通酯、环酯或高聚酯。如+HOOCCOOCH2CH2OH+H2O(普通酯)+2H2OnHOOCCOOH+nHOCH2CH2OH+(2n-1)H2O(5)既含羟基又含羧基的有机化合物自身的酯化反应:此时反应有多种情形,可得到普通酯、环酯或高聚酯。如+H2O+2H2O+(n-
37、1)H2O2.有机化合物官能团消耗NaOH物质的量的分析方法考点五有机合成必备知识自主预诊知识梳理1.有机合成的主要任务、原则和分析方法(1)有机合成的主要任务。实现目标化合物构建碳骨架引入官能团(2)有机合成遵循的原则。起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染。应尽量选择步骤较少的合成路线。原子经济性高,具有较高的产率。有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。(3)有机合成的分析方法。正向合成分析法的过程:逆向合成分析法的过程:2.有机合成的常用方法(1)有机合成中分子骨架的构建。链增长的反应:加聚反应、缩聚反应、酯化反应;炔烃和醛中的不饱和键与HCN发生加成反应生成含有氰基(CN)
38、的物质,再经水解生成羧酸,或经催化加氢还原生成胺;羟醛缩合反应。如CHCH+CH3CHOCH3CHCHCHO+H2O链缩短的反应:烷烃的裂化反应,酯类、糖类、蛋白质等的水解反应;烯烃、炔烃及芳香烃的侧链被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成碳链缩短的羧酸或酮。如+RCCH由链成环的方法:a.羟基酸酯化成环。如+H2O。b.第尔斯阿尔德反应。如+。(2)有机合成中官能团的转化。官能团的引入。引入官能团引入方法卤素原子烃与卤素单质(X2)发生取代反应;不饱和烃与X2或HX发生加成反应;醇与HX发生取代反应羟基烯烃与水发生加成反应;卤代烃碱性条件下发生水解;醛或酮与H2发生加成反应;酯的水解;酚钠盐中滴加酸或
39、通入CO2续表引入官能团引入方法碳碳双键或碳碳三键某些醇或卤代烃的消去;炔烃与H2、X2(卤素单质)或HX发生加成反应;烷烃裂化醛基含CH2OH结构的醇催化氧化羧基醛被O2、银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液氧化;酯在酸性条件下水解;某些苯的同系物被酸性高锰酸钾溶液氧化官能团的消除。a.通过消除不饱和键(双键、三键、苯环)。b.通过、氧化或酯化反应等消除羟基。c.通过或氧化反应等消除醛基。d.通过反应消除酯基、肽键、卤素原子。官能团的保护。a.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反应,把OH变为ONa将其保护起来,待其他基团氧化后再酸化将其转变为OH。b.碳
40、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,待其他基团氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。官能团转化的顺序: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。自我诊断1.以氯乙烷为原料制取乙二酸(HOOCCOOH)的过程中,要依次经过下列步骤中的。与NaOH的水溶液共热与NaOH的醇溶液共热与浓硫酸共热到170 在催化剂存在下与氯气反应在Cu或Ag存在下与氧气共热与新制Cu(OH)2悬浊液共热2.补充完成由环戊烷转化为最终产物过程中各步反应所
41、需的条件、反应物(或产物)的结构简式及反应类型。关键能力考向突破考向1有机合成【典例1】(2020山东烟台一模)2020年2月17日,在国务院联防联控机制发布会上,科技部某负责人告诉记者:磷酸氯喹对“COVID-19”的治疗有明确的疗效,该药是上市多年的老药,用于广泛人群治疗的安全性是可控的。其合成路线如图所示:已知:醛基在一定条件下可以还原成甲基。回答下列问题:(1)有机化合物A为糠醛,它广泛存在于各种农副产品中。A中含氧官能团的名称为,A与新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式为。(2)C的结构简式为,D与E之间的关系为。(3)反应的反应类型为;反应若温度过高会发生副反应,其有机副产物的结构简
42、式为。(4)有机化合物E有多种同分异构体,其中属于羧酸和酯的有种,在这些同分异构体中,有一种是羧酸,且含有手性碳原子,其名称为。(5)以2-丙醇和必要的试剂合成2-丙胺CH3CH(NH2)CH3:(用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂)。解题技巧对点演练1(2021河南洛阳统一考试)以下为合成2-氧代环戊羧酸乙酯K和聚酯L的路线:已知如下信息:.链烃A可生产多种重要有机化工原料、合成树脂、合成橡胶等,在标准状况下的密度为1.875 gL-1。.+R2OH请回答以下问题:(1)A的名称是,K中含氧官能团名称为。(2)的反应类型是。(3)写出反应的化学方程式:(4)与H官能团的种类和数目完全相同的同
43、分异构体有种,其中核磁共振氢谱为4组峰,且峰面积之比为1234的是(写结构简式)。(5)利用以上合成路线中的相关信息,请写出以乙醇为原料制备(其他试剂任选)的合成路线流程图。解题技巧考向2有机推断【典例2】(2020山东济宁线上自我检测)某研究小组以甲苯为原料,设计以下路径合成药物中间体M和R。回答下列问题:已知:+(1)C中的官能团的名称为,F的结构简式为,AB的反应类型为。(2)DE的反应方程式为。(3)M物质的核磁共振氢谱中有组吸收峰。(4)至少写出2个同时符合下列条件的试剂X的同分异构体的结构简式:。只有一个苯环且苯环上的一氯取代物只有2种遇FeCl3溶液显紫色分子中含(5)设计由甲苯
44、制备R()的合成路线(其他试剂任选):。对点演练2(2020山东潍坊二模)DL-m-络氨酸是一种营养增补剂,能提高人体的免疫力。一种合成DL-m-络氨酸的路线如图所示:A(C7H8O)BCDEFGH已知:回答下列问题:(1)A的化学名称为,F中含氧官能团的名称是。(2)EF的反应类型为。(3)写出DE的化学方程式:。(4)化合物M是一种-氨基酸,是H的同分异构体。满足以下条件的M的同分异构体有种。.环上有两个处于邻位上的取代基,与FeCl3溶液不能发生显色反应;.1 mol M与足量金属钠反应产生1.5 mol H2。其中分子中存在两个手性碳原子,且能在浓硫酸催化、加热条件下发生消去反应而消除
45、旋光性,该同分异构体的结构简式为、(已知:存在手性碳原子的分子叫手性分子,手性分子具有旋光性)。(5)是合成药物扑热息痛的中间体。设计由苯酚和ClCH2OCH3制备的合成路线:(无机试剂任选)。深度指津1.有机化合物官能团之间的演变关系2.中学化学中常见的经典有机合成路线(1)一元合成路线。(2)二元合成路线。(3)芳香化合物的合成路线。3.有机推断题的突破口(1)通过物理特征突破。有机化合物中各类代表物的状态、气味、溶解性、密度、熔点、沸点等往往各有特点,解题时可考虑通过物理特征找到题眼。(2)从反应条件突破。反应条件可能的有机化合物反应浓硫酸,加热醇的消去反应酯化反应苯的硝化反应稀硫酸,加
46、热酯的水解反应二糖、多糖的水解反应等NaOH的水溶液,加热卤代烃的水解反应酯的水解反应等强碱的醇溶液,加热卤代烃的消去反应新制Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液,加热醛基的氧化反应酸性KMnO4溶液烯烃、炔烃的氧化反应某些苯的同系物的氧化反应醇、醛、苯酚的氧化反应O2、Cu(或Ag),加热醇的催化氧化反应H2、催化剂,加热烯烃、炔烃的加成反应芳香烃的加成反应醛、酮还原为醇特别注意:羧基、酯基、肽键中的碳氧双键不能加成浓溴水或溴的CCl4溶液烯烃、炔烃的加成反应苯酚的取代反应Cl2,光照烃的取代反应中侧链的取代反应(3)从转化关系突破。连续氧化关系:结论A为醇、B为醛、C为羧酸、D为酯结论A、B、C
47、三种物质中碳原子数相同,碳骨架结构相同结论A分子结构中与羟基相连的碳原子上至少有2个氢原子,即含CH2OH结论若D能发生银镜反应,则A为CH3OH,B为HCHO,C为HCOOH,D为HCOOCH3重要的“三角”转化关系:a.卤代烃在强碱的醇溶液中加热、醇在浓硫酸催化下加热均发生消去反应生成烯烃;b.烯烃在一定条件下分别与HX(X为卤素原子)、H2O发生加成反应生成卤代烃、醇;c.卤代烃在强碱的水溶液中发生取代反应生成醇,醇与HX在酸性条件下发生取代反应生成卤代烃。在有机推断中灵活运用以上转化关系,并根据题目的限制条件拓展和完善,可起到事半功倍的效果。(4)从实验现象突破。实验现象结论使溴水褪色
48、可能含碳碳双键、碳碳三键、醛基、酚羟基(产生白色沉淀)等使酸性KMnO4溶液褪色可能含碳碳双键、碳碳三键,也可能是苯的同系物、醇、醛、酚等遇FeCl3溶液显紫色说明含酚羟基加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热有砖红色沉淀生成,或加入银氨溶液水浴加热有银镜出现含有CHO加入Na,有H2产生可能有OH或COOH加入NaHCO3溶液有气体放出含COOH(5)根据相关数据确定官能团的数目。烃和卤素单质的取代:每取代1mol氢原子,消耗1mol卤素单质(X2)。的加成:与H2、Br2、HCl、H2O等加成时按物质的量比11加成。含OH有机化合物与Na反应时:2molOH生成1molH2。RCHO物质转化过
49、程中相对分子质量的变化:a.RCH2OHMRCHOM-2RCOOHM+14b.RCH2OHMCH3COOCH2RM+42c.RCOOHMRCOOCH2CH3M+28(关系式中M代表第一种有机化合物的相对分子质量)网络构建核心速记1.乙醇性质四反应(1)与Na反应;(2)氧化反应;(3)消去反应;(4)取代反应(酯化、分子间脱水)。2.苯酚的性质与反应(1)弱酸性;(2)取代反应。3.醛类性质(1)还原反应;(2)氧化反应。催化氧化反应;银镜反应;与新制Cu(OH)2悬浊液反应。4.酯水解的两个反应CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+NaOHCH3C
50、OONa+C2H5OH5.牢记一个顺序(羟基氢的活泼性顺序):CH3COOHH2CO3H2OCH3CH2OH。6.油脂的性质(1)水解反应;(2)加成反应。7.酰胺的性质酸性并加热条件下水解生成羧酸,碱性并加热条件下水解生成羧酸盐。16学科素养提升有机化合物的结构、性质与检验素养解读有机化合物的结构、性质与检验是高考必考内容,侧重考查典型有机化合物的结构、性质、用途与检验,同分异构体数目的判断,几种重要官能团及其对有机化合物性质的影响等,常结合新物质进行考查。建立结构决定性质的观念,培养证据推理的化学核心素养。案例探究冠醚,是分子中含有多个OCH2CH2结构单元的大环多醚。常见的冠醚有15-冠
51、-5、18-冠-6,冠醚的空穴结构对离子有选择作用,在有机反应中可作催化剂。20世纪60年代,美国杜邦公司的C.J.Pedersen在研究烯烃聚合催化剂时首次发现冠醚。之后美国化学家D.J.Cram和法国化学家J.M.Lehn从各个角度对冠醚进行了研究,J.M.Lehn首次合成了穴醚。为此,1987年C.J.Pedersen、D.J.Cram和J.M.Lehn共同获得了诺贝尔化学奖。【典例1】(2020河北“五个一”名校联盟联考)冠醚分子中有空穴,能够与金属离子形成稳定的络合物,该物质在有机工业中发挥着重要的作用。二环己烷并-18-冠-6()的制备原理如图,下列相关说法错误的是()+A.不能使
52、酸性高锰酸钾溶液褪色B.能用Na鉴别和C.该反应是取代反应D.的一溴取代物有5种解析含有羟基,且与羟基相连的碳原子上有氢原子,可被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,A错误;含有羟基,可与钠反应生成氢气,而与钠不反应,所以能用Na鉴别和,B正确;反应中OH中的H被替代,为取代反应,C正确;结构对称,含有如图所示5种H,则一氯代物有5种,D正确。答案A【典例2】(2020广东佛山质检二)化合物c的制备原理如下:+下列说法正确的是()A.该反应为加成反应B.化合物a中所有原子一定共平面C.化合物c的一氯代物种类为5种D.化合物b、c均能与NaOH溶液反应解析化合物a中氨基的氢原子和化合物
53、b中氯原子结合,发生取代反应得到化合物c,A错误;化合物a中氨基氢原子不一定与苯环共面,B错误;化合物c中含有不同化学环境的氢原子有7种,分别为,则一氯代物有7种,C错误;化合物b、c中均含有官能团酯基,且c中含有肽键,均能与NaOH溶液发生水解反应,D正确。答案D方法规律1.涉及多官能团有机化合物题目的解题思路(1)多官能团有机化合物性质的确定步骤。第一步,找出有机化合物中所含的官能团,如碳碳双键、碳碳三键、醇羟基、羧基、酯基等;第二步,联想每种官能团的典型性质;第三步,结合选项分析对有机化合物性质描述的正误。(2)定性分析官能团、烃基与反应类型的关系。官能团或烃基有机反应类型烷烃基取代反应
54、、氧化反应(燃烧)碳碳双键加成反应、加聚反应、氧化反应(燃烧、使酸性高锰酸钾溶液褪色等)续表官能团或烃基有机反应类型苯环取代反应、加成反应(与氢气)、氧化反应(燃烧)苯环上的支链取代反应(Cl2、光照)、氧化反应(与苯环直接相连的碳原子上有氢,能使酸性高锰酸钾溶液褪色)羟基与钠的置换反应、取代反应(酯化反应)、氧化反应(燃烧、催化氧化、与羟基直接相连的碳原子上有氢能使酸性高锰酸钾溶液褪色等)酯基水解反应羧基弱酸性、酯化反应2.进行有机化合物的检验、鉴别时常用的方法(1)依据水溶性鉴别。(2)依据密度大小鉴别。(3)燃烧。(4)依据官能团具有的特性鉴别。常见的试剂与方法见下表:物质试剂与方法现象
55、与结论饱和烃与不饱和烃加溴水或酸性KMnO4溶液褪色的是不饱和烃苯与苯的同系物加酸性KMnO4溶液褪色的是苯的同系物(与苯环相连接的碳原子上有氢)葡萄糖碱性条件下加银氨溶液、水浴加热;碱性条件下与新制Cu(OH)2悬浊液共热有银镜生成;有砖红色沉淀生成醇加活泼金属钠有气体放出羧酸加紫色石蕊溶液;加NaHCO3溶液显红色;有气体逸出酯闻气味果香味淀粉加碘水显蓝色蛋白质加浓硝酸、微热(或灼烧)显黄色(烧焦羽毛的气味)素养提升1.(2020广东茂名一模)甲基丙烯酸()是合成橡胶的主要原料。下列说法正确的是()A.分子中所有原子共平面B.与HCl反应生成两种有机化合物C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色D.
56、与乙醇反应生成高分子化合物2.(2020河北保定第二次模拟)化合物丙是一种医药中间体,可以通过如图反应制得。下列说法正确的是()A.丙的分子式为C10H16O2B.甲的一氯代物有4种(不考虑立体异构)C.乙可以发生取代反应、加成反应、氧化反应D.甲、丙均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色3.2020湖北七市(州)教科研协作体联合考试萜类化合物广泛存在于动植物体内,下列关于萜类化合物的说法错误的是()A.c和b互为同分异构体B.c的分子式是C10H16OC.a、b、c均能发生加成反应D.a、b、c中共有三种官能团,且都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色4.(2021北京师大附中月考)在抗击新冠肺炎的过程中,科研
57、人员研究了法匹拉韦、利巴韦林、氯硝柳胺等药物的疗效,这三种药物主要成分的结构简式如下。下列说法不正确的是()A.X的分子式为C5H4O2N3FB.Z中含有6种官能团C.Y和Z都有羟基,但性质不完全相同D.X和Z都能发生加成反应和水解反应第3节烃的衍生物考点一卤代烃必备知识自主预诊1.(1)卤素原子卤素原子(碳卤键)CnH2n+1X(n1)(2)2-氯丁烷氯乙烯1,2-二溴乙烷2.高升高不可小大3.(2)含不饱和键5.(1)CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl+Br2+HBrC2H5OH+HBrC2H5Br+H2O(2)CH3CHBrCH2BrCH3CHBrCH3CH2CHCl自我诊断1
58、.答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2.答案(1)(2)氢氧化钠的醇溶液,加热CH2CHCH2CH3、CH3CHCHCH3、NaBr、H2O(3)消去反应、加成反应、水解反应(4)氢氧化钠溶液、稀硝酸、硝酸银溶液关键能力考向突破典例1CDA项,X分子中有一个手性碳原子,如图所示(加*的碳原子表示手性碳原子):,错误;B项,Y分子中8个碳原子中有7个一定共平面,CH3中碳原子不一定与苯环共平面,错误;C项,Z分子中含羟基,且羟基所在碳原子的邻位碳原子上有氢原子,可发生消去反应,正确;D项,Z分子在NaOH溶液中加热先水解得到X分子,X可在碱性条件下水解得到丙三醇,正确。对点演练1 CM中含
59、有的甲基、亚甲基均为四面体结构,则M分子中所有原子不可能在同一平面,A项错误;MN为取代反应,NQ为水解反应,均属于取代反应,B项错误;M与H2加成后的产物为,中含有6种H,则一氯代物有6种,C项正确;Q中含苯环,与乙醇的结构不相似,且分子组成上不相差若干个“CH2”原子团,Q与乙醇不互为同系物,两者均含-OH,均能使酸性KMnO4溶液褪色,D项错误。典例2答案(1)羟基、醚键(2)+HCl(3)还原反应(4)浓硫酸、加热(5)20(6)解析乙酸与SOCl2发生取代反应,生成CH3COCl,在氯化铝环境下与苯酚发生取代反应生成HOC6H4COCH3,与氯气在高温下发生取代反应生成,然后与Zn(
60、Hg)在HCl条件下发生还原反应,生成HOC6H4CH2CH2Cl,在碱性溶液中发生水解反应后酸化生成HOC6H4CH2CH2OH,再与甲醇在一定条件下发生取代反应,生成,最后再经过两次取代反应生成目标产物。(1)根据P的结构可知,P中含氧官能团的名称为羟基、醚键。(2)根据分子式变化可知,反应为取代反应,AB的化学方程式为+HCl。(3)碳氧双键转化为碳氢单键,CD的反应类型为还原反应。(4)根据逆推法,F的结构简式为,甲醇和E的羟基反应,生成醚键,所需的试剂和条件为浓硫酸、加热。(5)芳香族化合物Q是C的同分异构体,分子式为C8H7O2Cl,苯环上有三个取代基,分子中含有“”原子团,根据排
61、列组合方法,同时满足条件的同分异构体有20种。(6)参照上述合成路线和相关信息,根据逆推法,制备的合成路线为。对点演练2答案(1)3,4-二甲基-3-己烯酯基(2)(3)消去反应(4)+2NaOH+2NaBr(5)48(6)CH2CH(CH2)4CHCH2解析根据合成路线分析及A的分子式为C5H10可知,A为烯烃,又M为D与乙二酸发生酯化反应得到的分子式为C10H16O4的六元环酯,则M的结构式为,因此D为,逆向分析可知,A在催化剂的作用下发生已知反应a生成B,B与溴的四氯化碳溶液发生加成反应得到C,C发生取代反应得到D,则C为,B为,A为,A与溴的四氯化碳溶液发生加成反应得到E(),E再经多
62、步反应得到F,F再得到分子式为C5H8O2且分子中只有一个甲基的G,则G的结构式为,G与苯环上有两种等效氢且只含有一个甲基的X在浓硫酸中加热反应得到分子式为C13H16O2的N,则X为,N为。(1)由上述分析,B的结构简式为,名称为3,4-二甲基-3-己烯,N的结构简式为,其中含氧官能团的名称是酯基。(2)由上述分析可知,M的结构简式为。(3)根据上述分析,FG发生的是OH的消去反应。(4)C在NaOH溶液中加热发生取代反应得到D,反应方程式为+2NaOH+2NaBr。(5)由题干信息,N的同分异构体能够发生银镜反应且该物质与生成Ag的物质的量之比为14,则该分子中含有2个CHO,且苯环上连接
63、C5H11,则该分子的结构可以是、6种结构,由于C5H11共有8种结构,因此N满足条件的同分异构体共有68=48种,其中核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为92221的是和。(6)结合题干中的反应,可将CH2CH(CH2)4CHCH2发生已知反应a得到,再在溴的四氯化碳溶液中发生加成反应得到,与NaOH的醇溶液加热发生消去反应可得到,其合成路线可以是CH2CH(CH2)4CHCH2。考点二醇酚必备知识自主预诊1.(1)脂肪烃分子芳香烃侧链CnH2n+1OH(n1)(2)直接(3)CH3CH2OH(或其他合理答案)(或其他合理答案)2.(1)逐渐升高高于易溶于减小(2)被氧化混溶3.4.活泼邻、对
64、H+2+H2+3Br2+3HBr紫粉红自我诊断1.答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2.答案(1)(2)(3)(4)取代(酯化)、氧化、消去、加成反应(任写三种)关键能力考向突破典例1C为二元醇,主链上有7个碳原子,为庚二醇,从右往左数,甲基在5号碳原子上,2个羟基分别在2号、5号碳原子上,用系统命名法命名:5-甲基-2,5-庚二醇,A项正确;中羟基碳的邻位碳上有H,就可以发生消去反应形成双键,右边的羟基发生消去反应形成双键的位置有2个,左边的羟基发生消去反应形成双键的位置有3个,定一议二,形成的二烯烃有6种不同结构,B项正确;羟基碳上至少有2个H才能通过催化氧化得到醛类物质,左边
65、的羟基碳上无氢,右边的羟基碳上只有1个氢,不能得到醛类物质,C项错误;1mol该有机化合物含2mol羟基,2mol羟基能与足量金属Na反应产生氢气1mol,标准状况下为22.4L,D项正确。对点演练1 C根据系统命名法,其正确命名应为2,2,4-三甲基-3-乙基-3-戊醇,A项错误;与羟基相连的碳原子的邻位碳原子中只有两个碳原子上连有氢原子,所以消去反应产物只有2种,B项错误;该有机化合物有如图所示5种环境的氢原子,所以一氯代物有5种,C项正确;虽然与羟基相连的碳原子上没有氢原子,但该物质可以燃烧,燃烧也属于氧化反应,D项错误。典例2D金丝桃苷分子中含有的苯环、碳碳双键、羰基,在一定条件下都可
66、与氢气发生加成反应,A项正确;根据金丝桃苷的结构简式可知,其分子内含有21个碳原子,B项正确;金丝桃苷分子内含有多个羟基,可与乙酸中的羧基发生酯化反应,也可与金属钠发生反应生成氢气,C项正确,D项错误。对点演练2 B厚朴酚含有酚羟基、碳碳双键,既可与溴水发生加成反应又可发生取代反应,A项正确;图b结构与厚朴酚相同,和厚朴酚为同一物质,B项错误;厚朴酚分子中,苯环中所有碳原子共平面,碳碳双键及所连碳原子共平面,则所有碳原子可能共平面,C项正确;手性碳原子是指与四个各不相同原子或原子团相连的碳原子,由结构图可知厚朴酚分子中不含手性碳原子,D项正确。考点三醛和酮必备知识自主预诊1.(1)醛基CnH2
67、nO(2)CH2OHCHOC2H4OCH3CHO气液刺激性易溶于(3)CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag+3NH3+H2OCH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O+3H2OCH3CHO+H2CH3CH2OH(4)RCOONH4+3NH3+2Ag+H2ORCOONa+Cu2O+3H2O银镜砖红色2.(1)CnH2nO(2)不能不能3.实验步骤(1)褪色褪色CH3(CH2)3CHCH2+Br2CH3(CH2)3CHBrCH2Br氧化淡黄色沉淀CH3CH2CH2CH2Br+NaOHCH3CH2CH2CH2OH+NaBr中和NaOH,避免干扰Br-
68、的检验Ag+Br-AgBr白色沉淀紫色+3Br2+3HBr蓝色砖红色Cu2+2OH-Cu(OH)2CH3CHO+2Cu(OH)2+OH-CH3COO-+Cu2O+3H2O(2)提示分别取少许题述溶液加入试管中,向四支试管中分别加入溴水,振荡、静置,不分层的是乙醇;溴水褪色,分层的是1-己烯;分层,上层为橙红色的是苯;分层,下层是橙红色的是四氯化碳。提示先取少许题述溶液于四支试管中,分别滴加数滴蒸馏水,不分层的是1-丙醇、丙醛、苯酚溶液,分层的是2-氯丙烷;向不分层的三支试管中分别加入饱和溴水,溴水不变色的是1-丙醇,溴水褪色的是丙醛,产生白色沉淀的是苯酚。(3)羧基酯基红色紫色问题和讨论提示乙
69、醇的结构简式为CH3CH2OH,可知分子中有三种氢原子,数目比为321,对应图2;乙酸的结构简式为CH3COOH,可知分子中有两种氢原子,数目比为31,对应图3;乙酸乙酯的结构简式为CH3COOCH2CH3,可知分子中有三种氢原子,数目比为323,对应图1。自我诊断1.答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2.D分子中有醛基的有机化合物可以发生银镜反应,若分子中没有醛基,则不能发生银镜反应。丙酮分子中只有羰基,没有醛基,所以本题选D项。关键能力考向突破典例1AC根据结构,可以判断芘的分子式为C16H10,A项正确;甲分子的两个苯环相连的单键可以旋转,因此所有碳原子不一定都在同一平面上,B项错
70、误;甲分子中含有苯环和醛基,苯环可以发生加成反应,醛基可以发生银镜反应,C项正确;乙分子中能与NaOH发生反应的官能团为酯基,且1mol酯基只与1molNaOH反应,1mol乙分子中含有2mol酯基,则最多消耗2molNaOH,D项错误。对点演练1 D食品添加剂是为了改善食品品质和色、香、味,但食品添加剂使用中不能过量,肉桂醛可用作食品添加剂,但不能过量,否则对人体有害,A项正确;有机溶质易溶于有机溶剂,肉桂醛和乙醇都属于有机化合物,所以肉桂醛可溶于乙醇,B项正确;红外光谱用来测定官能团,所以红外光谱可检测出肉桂醛分子中含有碳碳双键和醛基,C项正确;醛基易被氧气氧化,所以肉桂醛长期置于空气中容
71、易发生氧化反应,D项错误。典例2A酚遇FeCl3溶液显紫色,A项正确;消毒液的主要成分为NaClO,具有漂白性,故不能用pH试纸测定,B项错误;三溴苯酚溶于苯,无法过滤,C项错误;酯化反应实验中先加入乙醇,再加入浓硫酸、乙酸,再加入碎瓷片,D项错误。对点演练2 A苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,A项错误;饱和溴水滴入苯酚的稀溶液中:+3Br2+3HBr,三溴苯酚为白色沉淀,B项正确;乙醛与新制Cu(OH)2悬浊液共热:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O+3H2O,Cu2O为砖红色沉淀,C项正确;乙酸能与NaHCO3溶液反应:CH3COOH+NaHCO3CH3CO
72、ONa+H2O+CO2,生成无色的CO2气体,D项正确。考点四羧酸羧酸衍生物必备知识自主预诊1.(1)羧基COOHCnH2nO2(3)刺激性液蚁酸刺激性易草酸减小升高(4)强CH3COOHCH3COO-+H+红2CH3COOH+2Na2CH3COONa+H22CH3COOH+CaO(CH3COO)2Ca+H2OCH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+CO2+H2OCH3COOH+C2H518OHCH3CO18OCH2CH3+H2O2.(1)易+ROH+ROH(2)高级脂肪酸甘油油.+3C17H35COOH+3C17H35COONa(3)
73、氨基CH3NH2碱性+HCl氨基酰基酰胺基RCONH2+H2O+HClRCOOH+NH4ClRCONH2+NaOHRCOONa+NH33.实验步骤(1)0.5 mL浓硫酸2 mL乙酸碎瓷片0.5 cm上层香味(2)水浴几乎不变化消失较慢消失最快问题与讨论(1)提示乙酸乙酯层消失的快慢(时间长短)。(2)提示CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2OCH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+C2H5OH自我诊断1.答案(1)(2)(3)2.答案(1)羟基乙、丙(2)甲(3)3关键能力考向突破典例1B该有机化合物中
74、含有碳碳双键、醚键、羟基、羧基4种官能团,A项错误;含有羟基可以和乙酸发生酯化反应,含有羧基可以和乙醇发生酯化反应,B项正确;双键上的碳原子和与该碳原子相连的碳原子处于同一平面,该物质含有多个双键结构,即有多个平面结构,各平面之间由单键相连,单键可以旋转,所以所有碳原子不一定处于同一平面,C项错误;含有双键可以与溴发生加成反应使溴水褪色,双键、羟基可以被酸性高锰酸钾溶液氧化从而使其褪色,原理不同,D项错误。对点演练1 D水杨酸的(酚)羟基和羧基均能与NaOH反应,A项正确;酚能够与FeCl3溶液发生显色反应,B项正确;水杨酸的(酚)羟基和羧基处于邻位,能够形成分子内氢键,导致溶解度减小,C项正
75、确;水杨酸中的苯环能够与氢气发生加成反应,羧基中的碳氧双键不能与氢气发生加成反应,D项错误。典例2A该有机化合物中苯环、碳碳双键能与氢气发生加成反应,A项正确;碳碳双键能与溴水发生加成反应,会使溴水褪色,B项错误;该有机化合物中含有碳碳双键、酯基和羟基三种官能团,C项错误;该有机化合物中酯基水解后会产生酚羟基,也可以消耗NaOH,故1mol该有机化合物最多消耗2molNaOH,D项错误。对点演练2 BC该分子的分子式为C17H16O4,A项错误;该分子中含有碳碳双键,每个双键碳上连接的两个基团互不相同,所以存在顺反异构体,B项正确;该分子中含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,C项正确;该分
76、子中含有两个酚羟基和一个酯基且为醇酯基,因此最多能与3molNaOH反应,D项错误。典例3AD茚地那韦含有苯环,属于芳香族化合物,A项正确;苯环12个原子均共面,环烷烃的碳原子不共面,故虚线框内不是所有碳、氧原子均处于同一平面,B项错误;能与氯化铁溶液发生显色反应则含有酚羟基,茚地那韦无酚羟基,C项错误;茚地那韦含有两个肽键,可发生水解反应,生成三种有机化合物,D项正确。对点演练3 C根据-氰基丙烯酸异丁酯的结构简式可知,其分子式为C8H11NO2,A正确;分子中的碳原子有sp、sp2、sp33种杂化方式,B正确;在分子中存在结构,可能共平面的碳原子最多为7个,C错误;D项,根据残基思想,由C
77、8H11NO2-C6H5=C2H6NO2可知,在C2H6NO2中不存在不饱和键,则会存在OH、NH2、CH3(或CH2CH3、CH2),所以等效氢原子大于4种。典例4D制备乙酸乙酯所用原料为乙醇和冰醋酸,使用浓硫酸作为催化剂和吸水剂,在加热条件下发生反应,A项正确;为防止倒吸,导管末端应位于饱和碳酸钠溶液的液面上方,B项正确;所得的乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,而挥发出的乙醇和乙酸可被饱和碳酸钠溶液吸收,可用分液法将乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液分离,C项正确;整个过程不需要蒸发,D项错误。对点演练4 C该酯化反应需要的温度为115125,水浴的最高温度为100,A项正确;长导管可以起到冷凝回流的作
78、用,B项正确;乙酸丁酯在氢氧化钠溶液中容易发生水解,C项错误;在可逆反应中,增加一种反应物的用量可以提高另一种反应物的转化率,D项正确。考点五有机合成必备知识自主预诊2.(1)CH2CHCNCH2CHCOOHRCOOHRCOOH(2)加成反应消去加成水解自我诊断1.答案2.答案关键能力考向突破典例1答案(1)醛基、醚键+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O+3H2O(2)互为同分异构体(3)加成反应CH3COCH2CHCH2(4)132-甲基丁酸(5)CH3CH(OH)CH3CH3COCH3CH3CH(NH2)CH3解析根据合成路线可知,A()与H2发生加成反应生成B(),根据已知信息“醛基在
79、一定条件下可以还原成甲基”可得B与H2在一定条件下发生还原反应生成C(),C发生加成反应得到D,D的同分异构体E在NaBr、浓硫酸、加热的条件下反应生成FCH3CO(CH2)3Br,F再和NH(C2H5)2反应得到G,G发生加成反应生成H,H发生消去反应得到I,I与H2发生加成反应得到J,J发生取代反应生成K,K与磷酸反应制得L磷酸氯喹。(1)化合物A的结构简式为,其含氧官能团有醚键和醛基,A中的醛基可以与新制氢氧化铜悬浊液反应生成Cu2O砖红色沉淀,方程式为+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O+3H2O。(2)C的结构简式为,D与E的分子式相同,结构不同,互为同分异构体。(3)反应为G发生
80、加成反应生成H,反应为E在NaBr、浓硫酸、加热的条件下反应生成FCH3CO(CH2)3Br,若温度过高会发生消去反应生成CH3COCH2CHCH2。(4)有机化合物E的同分异构体中,属于羧酸和酯的有CH3CH2CH2CH2COOH、共13种,其中有一种是羧酸且含有手性碳原子为,其名称为2-甲基丁酸。(5)结合题干合成信息,可将2-丙醇催化氧化制得CH3COCH3,再与NH3、无水乙醇反应得到,加入无水乙醇发生消去反应生成,最后与H2发生加成反应得到2-丙胺CH3CH(NH2)CH3,合成路线为CH3CH(OH)CH3CH3COCH3CH3CH(NH2)CH3。对点演练1答案(1)丙烯羰基、酯
81、基(2)取代(水解)反应(3)+NaOH+NaCl+H2O+(或)+(2n-1)H2O(4)8(5)C2H5OHCH3COOHCH3COOC2H5解析链烃A可生产多种重要有机化工原料,在标准状况下的密度为1.875gL-1,则A的摩尔质量为1.875gL-122.4L=42gmol-1,所以A是丙烯,A与氯气加成生成1,2-二氯丙烷(B);B在碱性条件下水解为2-甲基乙二醇(C);苯与氢气发生加成反应生成E,则E是环己烷,环己烷与氯气发生取代反应生成F,根据F的分子式可知F是;在氢氧化钠的醇溶液加热条件下发生消去反应生成环己烯(G);环己烯(G)被高锰酸钾溶液氧化为己二酸(H);根据反应逆推,
82、J是CH3CH2OOC(CH2)4COOCH2CH3,是乙醇。(1)根据上述分析可知A为丙烯,中含氧官能团名称为羰基、酯基。(2)是1,2-二氯丙烷在碱性条件下生成2-甲基乙二醇,反应类型是取代(水解)反应。(3)是在氢氧化钠的醇溶液加热条件下发生消去反应生成环己烯,化学方程式为+NaOH+NaCl+H2O;是2-甲基乙二醇和己二酸在一定体积下发生缩聚反应,反应方程式为+(或)+(2n-1)H2O。(4)与己二酸官能团的种类和数目完全相同的同分异构体有、共8种,其中核磁共振氢谱为4组峰,且峰面积之比为1234的是。(5)以乙醇为原料制备,先用乙醇制备乙酸,再合成乙酸乙酯,最后根据信息反应制备,
83、所以合成路线流程图是C2H5OHCH3COOHCH3COOC2H5。典例2答案(1)羟基和羧基取代反应(2)+CH3CHO+H2O(3)8(4)、(任选2个)(5)解析根据AB,BC反应,推出溴原子取代苯环上的氢,取代的是甲基的邻位,DE发生的是与信息类似的反应,引入碳碳双键,即E为,EF发生的是与信息类似的反应,得到碳氧双键,即F为,FM发生的是与信息类似的反应,即得到M。(1)C中的官能团的名称为羟基和羧基,根据信息和得到F的结构简式为,AB的反应类型为取代反应。(2)根据信息得出DE的反应方程式为+CH3CHO+H2O。(3)M物质的核磁共振氢谱中有8组吸收峰,如图。(4)只有一个苯环且
84、苯环上的一氯取代物只有2种,即有两个支链且在对位,遇FeCl3溶液显紫色,含有酚羟基,分子中含,可以写出同时符合上述条件的试剂X的同分异构体的结构简式:、。(5)甲苯先与Cl2在光照条件下发生侧链取代,再与氢气发生加成反应,然后发生氯代烃的消去反应引入碳碳双键,最后与溴加成,再水解得R。因此由甲苯制备R()的合成路线为。对点演练2答案(1)间甲基苯酚或3-甲基苯酚羟基、醚键(2)加成反应(3)2+O22+2H2O(4)7(5)解析A为,在光照条件下,与氯气发生取代反应生成B,B为,B在NaOH水溶液中发生水解,再酸化后生成C,C为,根据信息C和ClCH2OCH3发生取代反应生成D,D为,D在铜
85、催化作用下氧化生成E,E为,E与HCN发生加成反应生成F,F为,F与氨经过取代反应生成G,G水解后生成H,H在硫酸和乙酸中制得产品。(1)A为,化学名称为间甲基苯酚或3-甲基苯酚,F为,含氧官能团的名称是羟基、醚键。(2)与HCN发生加成反应生成F,F为,EF的反应类型为加成反应。(3)D在铜催化作用下氧化生成E,DE的化学方程式为2+O22+2H2O。(4)化合物M是一种-氨基酸,与H互为同分异构体。.环上有两个处于邻位上的取代基,与FeCl3溶液不能发生显色反应,没有酚羟基;.1molM与足量金属钠反应产生1.5molH2,除羧基外还有两个醇羟基。满足条件的M的同分异构体有7种,分别是、,
86、其中分子中存在两个手性碳原子,且能在浓硫酸催化、加热条件下发生消去反应而消除旋光性,该同分异构体的结构简式为、。(5)是合成药物扑热息痛的中间体,由苯酚和ClCH2OCH3制备,在引入氨基过程中,要用浓硝酸进行硝化反应,酚羟基易被氧化,需进行保护,合成路线如下:。学科素养提升16素养提升1.B甲基中的3个氢原子不可能共平面,A错误;甲基丙烯酸有碳碳双键,与HCl发生加成反应,氢原子和氯原子的加成方式有两种,故生成两种有机化合物,B正确;甲基丙烯酸有碳碳双键,易被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;甲基丙烯酸可与乙醇发生酯化反应生成酯,产物不是高分子化合物,D错误。2.C由丙的
87、结构简式可知,丙的分子式为C10H14O2,A错误;甲的分子中有3种不同化学环境的氢原子,则其一氯代物有3种(不考虑立体异构),B错误;乙的结构中含有碳碳双键和酯基,碳碳双键可以发生加成反应、氧化反应,酯基可以发生取代反应,C正确;甲、丙结构中均含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,则均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误。3.A根据b的结构简式,b的分子式为C10H14O,根据c的结构简式,c的分子式为C10H16O,它们分子式不同,因此b和c不互为同分异构体,A错误、B正确;a中含有碳碳双键,b中含有苯环,c中含有醛基,这些都能发生加成反应,C正确;a中官能团是碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,b中官能团是羟基,苯环上含有甲基,能被酸性高锰酸钾溶液氧化成羧基,c中含有醛基,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,D正确。4.B由X的结构简式可知,其分子式为C5H4O2N3F,A项正确;由Z的结构可知,其结构中含有2个氯原子,1个硝基,一个酚羟基,一个肽键,一共4种官能团,B项错误;由Y和Z的结构简式可知,Y中的羟基为醇羟基,Z中的羟基为酚羟基,因此性质不完全相同,C项正确;由X和Z的结构简式可知,X和Z中都含有肽键,所以都能发生水解反应;X中含有碳碳双键可以发生加成反应,Z中含有苯环也可以发生加成反应,D项正确。
