1、第十二章 有机化学基础 第3节 烃的含氧衍生物考纲要求1掌握醇、酚、醛、羧酸、酯的结构与性质，以及它们之间的相互转化。2了解烃的洐生物的重要应用以及烃的衍生物合成方法。2了解有机分子中官能团之间的相互影响。4根据信息能设计有机化合物的合成路线。考点一 醇 酚1醇类(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_。(2)分类。CnH2n1OH(n1)(3)物理性质的递变规律。物理性质递变规律密度一元脂肪醇的密度一般小于 1 gcm3直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而_沸点醇分子间存在氢键，所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点_烷烃水溶性低
2、级脂肪醇易溶于水，饱和一元醇的溶解度随着分子中碳原子数的递增而逐渐_增大高于减小(4)化学性质(以乙醇为例)。试剂及条件断键位置反应类型化学方程式Na_置换_HBr，加热取代C2H5OHHBrC2H5BrH2O2C2H5OH2Na2C2H5ONaH2O2(Cu)，加热 _ _浓硫酸，170 _ _浓硫酸，140 取代2C2H5OH 浓H2SO4140 C2H5OC2H5H2O2C2H5OHO2Cu2H2O2CH3CHO氧化消去C2H5OH 浓H2SO4170 CH2=CH2H2OCH3COOH(浓硫酸、加热)_(酯化)CH3COOHC2H5OH 浓H2SO4H2OCH3COOC2H5取代(5)
3、几种常见的醇。名称甲醇乙二醇丙三醇俗称木精、木醇甘油结构简式CH3OHCH2CH2OHOHCHCH2OHCH2OHOH状态液体液体液体溶解性_溶于水和乙醇易2.苯酚(1)组成与结构。(2)物理性质。(3)化学性质。羟基中氢原子的反应。a弱酸性：苯酚的电离方程式为_，俗称_，但酸性很弱，不能使紫色石蕊溶液变红。C6H5OHC6H5OH石炭酸b与活泼金属反应：与 Na 反应的化学方程式为_。c与碱反应：苯酚的浑浊液加入NaOH溶液液体变_再通入CO2气体溶液又变_。该过程中发生反应的化学方程式分别为_，_。澄清浑浊苯环上氢原子的取代反应。苯酚与饱和溴水反应的化学方程式为_反应产生白色沉淀，此反应常
4、用于苯酚的定性检验和定量测定。显色反应。苯酚遇 FeCl3 溶液显_色，利用这一反应可以检验苯酚的存在。加成反应。与 H2 反应的化学方程式为_。紫氧化反应。苯酚易被空气中的氧气氧化而显粉红色；易被酸性KMnO4 溶液氧化；易燃烧。辨析拓展1正误判断(正确的打“”，错误的打“”)。(1)CH3OH 和都属于醇类，且二者互为同系物。()(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，说明酚羟基的活泼性大于水中羟基的活泼性。()(6)除去苯中的苯酚，加入浓溴
5、水再过滤。()(7)分子式为 C7H8O 的芳香类有机物有 5 种同分异构体。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2现有如下物质，用物质编号填空：(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)列举出所能发生的反应类型_(任写三种)。答案：(1)(2)(3)取代(酯化)、氧化、消去、加成反应(任写三种)考向1 考查醇、酚的结构和性质1结合下表已知信息，判断下列相关叙述正确的是()物质及其编号分子式沸点/水溶性甘油C3H8O32591，2丙二醇C3H8O2188与水以任意比混溶乙醇C2H6O197.3丙烷C3H842.1难溶
6、于水A.、属于一元饱和醇B可推测出乙二醇的沸点应低于乙醇的沸点C用蒸馏法可将与从其混合液中分离出来D醇分子之间、醇分子与水分子之间均能形成氢键解析：甘油为丙三醇属于三元醇，1，2-丙二醇为二元醇，乙醇属于一元饱和醇，A 错误；氢键越多沸点越高，即羟基越多沸点越高，乙二醇分子中的羟基数目比乙醇多，其分子之间可以形成的氢键多，所以其沸点高于乙醇的沸点，B 错误；因为为 1，2-丙二醇，其沸点为 188，为乙醇其沸点为 197.3，沸点相差不大，不可用蒸馏法可将与从其混合液中分离出来，C 错误；醇分子之间、醇分子与水分子之间均能形成氢键，D正确。答案：D2下列为四种有机化合物的结构简式，均含有多个官
7、能团，下列有关说法正确的是()A属于酚类，可与 NaHCO3 溶液反应产生 CO2B属于酚类，遇 FeCl3 溶液显紫色C1 mol 最多能与 1 mol 溴水中的 Br2 发生反应D属于醇类，可以发生消去反应解析：物质中羟基直接连在苯环上，属于酚类，但酚羟基不能和 NaHCO3 溶液反应，A 项错误；物质中羟基连在烃基的饱和碳原子上，属于醇类，遇 FeCl3 溶液不显紫色，B 项错误；物质属于酚类，苯环上酚羟基的邻、对位氢原子可以被溴取代，根据物质的结构简式可知 1 mol 最多能与 2 mol 溴水中的 Br2 发生反应，C 项错误；物质中羟基连在烃基的饱和碳原子上，属于醇类，并且与羟基相
8、连的碳原子的邻位碳原子上有 H 原子，所以物质可以发生消去反应，D 项正确。答案：D考向2 醇的消去反应和氧化反应规律3下列物质既能发生消去反应，又能被氧化成醛的是()解析：A 项，发生氧化反应生成；B、D 项，与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上没有 H，不能发生消去反应。答案：C4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：DCH3(CH2)5CH2OH(1)可 以 发 生 消 去 反 应，生 成 两 种 单 烯 烃 的 是_(填序号，下同)。(2)可以发生催化氧化生成醛的是_。(3)不能发生催化氧化反应的是_。(4)能被催化氧化为酮的有_种。解析：
9、(1)A 项，消去得；B 项，消去得；C 项，消去得D 项，消去得 CH3(CH2)4CH=CH2。(2)分子中含有CH2OH 结构的醇可被氧化成醛。(3)与OH 相连的碳原子上无氢原子时不能发生催化氧化反应。(4)分子中含有结构的醇可被氧化成酮。答案：(1)C(2)D(3)B(4)2醇类的消去反应和氧化反应(1)醇的消去规律。结构条件。a.醇分子中连有羟基(OH)的碳原子必须有相邻的碳原子；b.该相邻的碳原子上必须连有氢原子。表示。(2)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。考点二 醛 羧酸 酯1醛(1)概念：由烃基(或氢原子)与醛基相连而
10、构成的化合物。官能团为_，饱和一元醛的分子通式为_。醛基或CHOCnH2nO(n1)(2)常见醛的物理性质。项目颜色状态气味溶解性甲醛(HCHO)无色_刺激性气味易溶于水乙醛(CH3CHO)无色_刺激性气味与 H2O、C2H5OH 互溶气体液体(3)化学性质。醛类物质既有氧化性又有还原性，以乙醛为例，其发生的主要反应的化学方程式如下：还原反应(加成反应)_燃烧_氧化反应银镜反应_CH3CHOH2 催化剂CH3CH2OH2CH3CHO5O2点燃4CO24H2OCH3CHO2Ag(NH3)2OHCH3COONH42NH32AgH2O与新制Cu(OH)2反应_氧化反应催化氧化_CH3CHO 2Cu(
11、OH)2 NaOH CH3COONaCu2O3H2O2CH3CHOO2 催化剂2CH3COOH(4)在生产、生活中的作用和影响。35%40%的甲醛水溶液称为_，具有杀菌消毒作用和防腐性能等。劣质的装饰材料中挥发出的_，是室内主要污染物之一。福尔马林甲醛2羧酸(1)概念：由烃基或氢原子与羧基相连构成的有机化合物。官能团为_，饱和一元羧酸的分子通式为_。(2)甲酸和乙酸的分子组成和结构。羧基或COOHCnH2nO2(n1)项目分子式结构简式官能团甲酸 _乙酸 _CH2O2HCOOHCHO、COOHC2H4O2 CH3COOHCOOH(3)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：酸
12、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_。CH3COOHHCH3COO酯化反应：CH3COOH 和 CH3CH182 OH 发生酯化反应的化学方程式为_。CH3COOHCH3CH182 OH 浓硫酸CH3CO18OCH2CH3H2O3酯(1)概念：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_。(2)物理性质(低级酯)。气味状态密度溶解性芳香气味 液体一般比水小难溶于水，易溶于有机溶剂(3)化学性质(水解反应)。辨析拓展1正误判断(正确的打“”，错误的打“”)。(1)凡是能发生银镜反应的有机物都是醛。()(2)醛类既能被氧化为羧酸，又能被还
13、原为醇。()(3)醛类物质发生银镜反应或与新制 Cu(OH)2 悬浊液的反应均需在碱性条件下。()(4)欲检验 CH2=CHCHO 分子中的官能团，应先检验“CHO”后检验“”。()(5)1 mol HCHO 与足量银氨溶液在水浴加热条件下充分反应，最多生成 2 mol Ag。()(6)在酸性条件下，CH3CO18OC2H5 的水解产物是CH3CO18OH 和 C2H5OH。()(7)羧基和酯基中的均能与 H2 加成。()(8)C4H8O2 同分异构体的类型有羧酸、酯、羟基醛等。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2思考填空，现有四种有机化合物如下：试回答：(1)甲、乙、
14、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。(4)写出甲与乙醇发生酯化反应的化学方程式：_。写出乙与新制氢氧化铜反应的化学方程式：_。答案：(1)羟基 乙、丙(2)甲(3)3考向1 考查醛、羧酸、酯的结构与性质1有机分子中与醛基相邻的碳原子上的氢叫 氢。没有 氢的醛在强碱作用下发生分子间氧化还原反应生成羧酸和醇，称为康尼查罗反应。例如：2HCHONaOHCH3OHHCOONa。下列化合物中，不能发生康尼查罗反应的是()A.BC(CH3
15、)3CCHO DCH3CHO解析：阅读题干可知，没有 氢才能发生康尼查罗反应，、(CH3)3CCHO 中不含 氢，可以发生康尼查罗反应，故不选；CH3CHO 含有 氢，不能发生康尼查罗反应，D 项正确。答案：D2(2019柳州模拟)甲、乙、丙三种物质是某抗生素合成过程中的中间产物，下列说法不正确的是()A甲、乙、丙三种有机化合物都能发生银镜反应B乙分子中所有碳原子可能位于同一个平面C甲分子苯环上的一氯代物有 2 种D乙、丙均可与 NaOH 溶液发生反应解析：甲中不含醛基，不能发生银镜反应，乙中含有醛基，能发生银镜反应，丙中不含醛基，不能发生银镜反应，故 A 说法错误；苯环空间构型为平面正六边形
16、，以及三点确定一个平面，乙分子中所有碳原子可能位于同一平面，故 B 说法正确；甲中苯环上含有取代基为OCH3和 CH2OH，即苯环上两个不同氢原子，即苯环上的一氯代物有 2 种，故 C 说法正确；乙中含有Cl，与氢氧化钠溶液发生水解反应，丙中含有羧基和Cl，能与 NaOH发生中和反应和水解反应，D 正确。答案：A羟基氢原子的活泼性比较名称乙醇苯酚乙酸结构简式CH3CH2OH不电离能电离能电离羟基氢原子的活泼性逐渐增强酸性中性极弱酸性弱酸性与Na反应反应反应与NaOH不反应反应反应与Na2CO3不反应反应反应与NaHCO3不反应不反应反应考向2 考查酯化反应3下列说法正确的是()A1 mol苯甲
17、酸在浓H2SO4存在下与足量乙醇反应可得1 mol苯甲酸乙酯B对苯二甲酸()与乙二醇(HOCH2CH2OH)能通过加聚反应制取聚酯纤维()C分子式为C5H12O的醇，能在铜催化下被O2氧化为醛的同分异构体有4种D分子中的所有原子有可能共平面解析：酯化反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，A项错误；对苯二甲酸与乙二醇的反应属于缩聚反应，B项错误；有CH2OH结构的醇能氧化生成醛，符合条件的戊醇相当于丁基与CH2OH相连，丁基有四种，所以分子式为C5H12O的醇，能在铜催化下被O2氧化为醛的同分异构体有4种，C项正确；该分子中有一个饱和碳原子，属于四面体结构，所以所有原子不可能共平面，D项错
18、误。答案：C4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 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)。解析：由框图关系结合所给信息可推出：A 是BrCH2CH2Br，B 是 HOCH2CH2OH，C 是 OHCCHO，D 是 HOOCCOOH。答案：(1)OHCCHO(2)CH3CHBr2(3)加成反应(4)羧基(5)HOCH2CH2OHH
19、OOCCOOH浓H2SO42H2O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CH3COOHHOC2H5浓H2SO4CH3COOC2H5H2O(2)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应。如2CH3COOHCH2OHCH2OH浓硫酸CH3COOCH2CH3COOCH22H2O1(2018全国卷)以葡萄糖为原料制得的山梨醇(A)和异山梨醇(B)都是重要的生物质转化平台化合物。E 是一种治疗心绞痛的药物。由葡萄糖为原料合成 E 的路线如下：回答下列问题：(1)葡萄糖的分子式为_。(2)A中含有的官能团的名称为_。(3)由B到C的反应类型为_。(4)C的结构简式为_。(5)由D到E的反应方程式
20、为_。(6)F是B的同分异构体。7.30 g的F与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出2.24 L二氧化碳(标准状况)，F的可能结构共有_种(不考虑立体异构)；其中核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为311的结构简式为_。解析：(1)葡萄糖的分子式为C6H12O6。(2)葡萄糖中含有羟基和醛基，醛基与氢气发生加成反应生成羟基，因此A中的官能团只有羟基。(3)B分子含有羟基，能与乙酸发生酯化反应，因此该反应类型为取代反应(或酯化反应)。(4)由C的分子式可知，B中只有一个羟基发生取代反应，因此C的结构简式为。(5)D生成E的反应为酯在氢氧化钠作用下的水解反应，该反应的化学方程式为(6)B的分子式为C6H10
21、O4，其相对分子质量为146，F是B的同分异构体，则7.30 g F的物质的量为0.05 mol，生成的二氧化碳的物质的量为0.1 mol，因此F分子中含有两个羧基，剩余基团为C4H8，根据同分异构体的书写方法可判断符合要求的F的可能结构有9种，其中满足题意要求的结构简式为。答案：(1)C6H12O6(2)羟基(3)取代反应(4)(5)(6)9 2(2017海南卷).香茅醛()可作为合成青蒿素的中间体，关于香茅醛的叙述正确的有()A分子式为C10H18OB不能发生银镜反应C可使酸性KMnO4溶液褪色D分子中有7种不同化学环境的氢.当醚键两端的烷基不相同时(R1OR2，R1R2)，通常称其为“混
22、醚”。若用醇脱水的常规方法制备混醚，会生成许多副产物：R1OHR2OH 浓硫酸R1OR2R1OR1R2OR2H2O一般用Williamson反应制备混醚：R1XR2ONaR1OR2NaX，某课外研究小组拟合成CH2OC2H5(乙基苄基醚)，采用如下两条路线进行对比：CH2OHC2H5OH 浓H2SO4CH2OC2H5H2O：CH2OH 浓盐酸A H2OC2H5OHNa B H2 A B CH2OC2H5NaCl回答下列问题：(1)路线的主要副产物有_、_。(2)A的结构简式为_。(3)B的制备过程中应注意的安全事项是_。(4)由 A 和 B 生成乙基苄基醚的反应类型为_。(5)比较两条合成路线
23、的优缺点：_。(6)苯甲醇的同分异构体中含有苯环的还有_种。(7)某同学用更为廉价易得的甲苯替代苯甲醇合成乙基苄基醚，请参照路线，写出合成路线。解析：.根据有机物成键特点，此有机物的分子式为 C10H18O，故 A 正确；此有机物中含有醛基，因此能发生银镜反应，故 B 错误；此有机物中含有醛基和碳碳双键，因此能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故 C 正确；依据等效氢的判断方法，此有机物中等效氢为 8 个，故 D 错误。.(1)根据信息，两个苯甲醇之间发生脱水生成醚，另外的乙醇分子之间发生脱水反应生成醚，因此副产物的结构简式为和 CH3CH2OCH2CH3；(2)根据 Williamson 的方法以及反
24、应的方程式，因此 A 的结构简式为。(3)制备 B 需要金属钠参与，金属钠是活泼金属，因此规范使用金属钠，此反应中产生氢气，氢气是可燃性气体，易发生爆炸。(4)根据反应方程式的特点，A 中的 Cl 与 B 的 Na 结合，生成 NaCl，剩下结合成乙基苄基醚，此反应类型为取代反应。(5)路线比路线步骤少，但路线比路线副产物多，产率低。(6)醇和醚互为同分异构体，因此有，把CH2OH 看成CH3 和OH，同分异构体为(邻间对三种)，共有 4 种结构。(7)根据 Williamson 的方法，醇钠和卤代烃反应生成所要物质，因此让甲苯在光照的条件下与氯气发生取代反应，然后与乙醇钠发生取代反应，路线：
25、。答案：.AC.(1)CH3CH2OCH2CH3(2)(3)规范使用金属钠，防止氢气爆炸(4)取代反应(5)路线比路线步骤少，但路线比路线副产物多，产率低(6)43(2016海南卷)富马酸(反式丁烯二酸)与 Fe2形成的配合物富马酸铁又称“富血铁”，可用于治疗缺铁性贫血。以下是合成富马酸铁的一种工艺路线：回答下列问题：(1)A 的化学名称为_，由 A 生成 B 的反应类型为_。(2)C 的结构简式为_。(3)富马酸的结构简式为_。(4)检验富血铁中是否含有Fe3的实验操作步骤是_。(5)富马酸为二元羧酸，1 mol富马酸与足量饱和NaHCO3溶液反应可放出_L CO2(标准状况)；富马酸的同分异构体中，同为二元羧酸的还有_(写出结构简式)。解析：环己烷与氯气在光照条件下生成B为卤代烃，B发生消去反应生成环己烯，则B为，环己烯与溴发生加成反应生成C为，C再发生消去反应生成，与氯气发生取代反应生成，发生氧化反应生成再发生消去反应、中和反应得到，进行酸化得到富马酸为。答案：(1)环己烷 取代反应(2)(3)(4)取少量富血铁，加入稀硫酸溶解，再添加KSCN溶液，若溶液显血红色，则产品中含有Fe3；反之，则无Fe3(5)44.8