高考化学一轮总复习优化设计 第十单元 第3节 烃的衍生物课件PPT

这是一份高考化学一轮总复习优化设计 第十单元 第3节 烃的衍生物课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了必备知识自主预诊，关键能力考向突破，答案CD，答案C，3醇的分类，现有以下物质，有机化合物类别，卤代烃，官能团，实验内容等内容，欢迎下载使用。
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卤素原子取代后生成的产物。官能团为碳卤键,饱和一元卤代烃的通式为CnH2n+1X(n≥1)。(2)命名。①含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”;②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;③将卤素原子所连的碳原子位置写在“某卤代烃”之前。
为2-氯丁烷、氯乙烯、1,2-二溴乙烷。
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的比较。
(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),而生成含不饱和键(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、
4.卤素原子的检验(1)检验方法。
(2)注意事项。①水解后不要遗漏加入稀硝酸中和的步骤。②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。
(2)不饱和烃的加成反应。写出有关反应的化学方程式。①丙烯与Br2、HBr:
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。(　　)
答案 (1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×
2.对以下物质按要求填空:① 　②CH3CH2CH2Br　③CH3Br　④CH3CHBrCH2CH3(1)上述物质中既能发生水解反应又能发生消去反应的是　　　　。 (2)物质④发生消去反应的条件为　　　　　　,产物有　　　　　　　　。 (3)由物质②制取1,2-丙二醇经历的反应类型有　　　　　　　　。 (4)检验物质③中含有溴元素的试剂有　　　　　　　　　　。 
答案 (1)②④　(2)氢氧化钠的醇溶液,加热　CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、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
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
解析 A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(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.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
解析 M中含有的甲基、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;M→N为取代反应,N→Q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。
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:
(1)P中含氧官能团的名称为　 。 (2)A→B的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)C→D的反应类型为　　　　　　　　　　　　。 (4)F的结构简式为　　　　　　　　　,E→F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。 
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HO—C6H4—COCH3,与氯气在高温下发生取代反应生成 ,然后与Zn(Hg)在HCl条件下发生还原反应,生成HO—C6H4—CH2CH2Cl,在碱性溶液中发生水解反应后酸化生成HO—C6H4—CH2CH2OH,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。
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
b.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)F→G的反应类型是　　　　　　。 
(4)写出C→D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; ①能够发生银镜反应且该物质与生成Ag的物质的量之比为1∶4;②苯环上连接—C5H11。上述同分异构体中,核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为9∶2∶2∶2∶1的有　　　　　　和　　　　　　(写结构简式)。 
(6)写出以CH2==CH(CH2)4CH==CH2为原料制备 的合成路线　　　　　　(其他试剂任选)。 
答案 (1)3,4-二甲基-3-己烯　酯基
(3)根据上述分析,F→G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
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。
(2)改变官能团的个数。
(3)改变官能团的位置。
知识梳理1.醇、酚的定义(1)醇是羟基与饱和碳原子相连的化合物,饱和一元醇的分子通式为CnH2n+1OH(n≥1)。(2)酚是羟基与苯环直接相连而形成的化合物,最简单的酚为苯酚
2.醇、酚的物理性质(1)醇类物理性质的变化规律。
(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:
4.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,酚羟基比醇羟基活泼;由于羟基对苯环的影响,使苯环在羟基的邻、对位上的氢原子较易被取代。
自我诊断1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(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。(　　)
答案 (1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√　(6)× (7)√
(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⑤所能发生反应的反应类型　　　　　　　　　(任写三种)。 
答案 (1)①　③⑤　④⑤　(2)④⑤　(3)③④(4)取代(酯化)、氧化、消去、加成反应(任写三种)
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 ml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
解析 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;1 ml该有机化合物含2 ml羟基,2 ml羟基能与足量金属Na反应产生氢气1 ml,标准状况下为22.4 L,D项正确。
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
解析 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。
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
答案 D　解析 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。
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、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
答案 B　解析 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。
深度指津 1.醇的消去反应规律①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。②醇发生消去反应的条件是浓硫酸、加热。③一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—
知识梳理1.醛类(1)醛的定义:由烃基(或氢原子)与醛基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CnH2nO(n≥1)。
(2)常见的醛——甲醛、乙醛。①甲醛、乙醛的分子组成和结构:
②甲醛、乙醛的物理性质:
(3)醛的化学性质。
(4)含醛基的有机化合物的特征反应及检验方法。
2.酮的结构与性质(1)通式。①酮的结构简式可表示为
②饱和一元酮的组成通式为CnH2nO(n≥3)。(2)化学性质。①不能发生银镜反应,不能被新制Cu(OH)2氧化。②能发生加成反应
(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.【必做实验】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、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
CH3(CH2)3CH=CH2+Br2→CH3(CH2)3CHBrCH2Br
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:　　　　　　　　　　　　　　　　　　 
CH3CH2CH2CH2Br+NaOH CH3CH2CH2CH2OH+NaBr
中和NaOH,避免干扰Br-的检验
Ag++Br-==AgBr↓
(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
①产生　　　　　　　 ②溶液变为　　　 
①反应方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 
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:　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　 
Cu2++2OH-==Cu(OH)2↓
CH3CHO+2Cu(OH)2+OH- CH3COO-+Cu2O↓+3H2O
(2)请用实验方法区分下列两组物质:①乙醇、1-己烯、苯和四氯化碳;②1-丙醇、2-氯丙烷、丙醛和苯酚溶液。
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;溴水退色,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,溴水退色的是丙醛,产生白色沉淀的是苯酚。
 (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( )。乙酰水杨酸中官能团有　　　、　　　　。 ①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。
②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。
提示 乙醇的结构简式为CH3CH2OH,可知分子中有三种氢原子,数目比为3∶2∶1,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3∶1,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3∶2∶3,对应图1。
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,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CH2==CHO分子中的官能团,应先检验“ ”后检验“—CHO”。(　　)
答案 (1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×
2.下列物质中不能发生银镜反应的是(　　)
答案 D　解析 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。
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.甲在一定条件下可以发生加成反应和银镜反应D.1 ml乙与足量NaOH溶液反应,最多消耗4 ml NaOH
答案 AC　解析 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1 ml酯基只与1 ml NaOH反应,1 ml乙分子中含有2 ml酯基,则最多消耗2 ml NaOH,D项错误。
易错警示 (1) 相当于二元醛,1 ml 与足量银氨溶液充分反应,可生成4 ml Ag。(2)醛类物质发生银镜反应或与新制Cu(OH)2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:
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键和醛基D.肉桂醛长期置于空气中容易发生还原反应
答案 D　解析 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易发生氧化反应,D项错误。
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(　　)
答案 A　解析 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。
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 都存在时,要检验 的存在,必须先用弱氧化剂将—CHO氧化后,再用强氧化剂检验 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
知识梳理1.羧酸(1)定义:由烃基(或氢原子)与羧基相连构成的有机化合物,可表示为R—COOH,官能团为—COOH,饱和一元羧酸的组成通式为CnH2nO2(n≥1)。
(3)物理性质:①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。 ②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。 ③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。 ④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。 ⑤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):①酸的通性。
乙酸是一种弱酸,其酸性比碳酸的酸性强,在水溶液中的电离方程式为CH3COOH CH3COO-+H+。
③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)。
(1)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　　　　　　　　。 (2)物理性质:低 级 酯
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。
ⅱ.油脂(1)油脂是重要的营养物质。我们日常生活中食用的油脂,其成分主要是　　　　　　　　和　　　　形成的酯。 (2)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。 
(3)化学性质。①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
②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
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
其水解程度比在酸性条件下水解程度大。 
ⅲ.酰胺(1)胺。烃基取代氨分子中的氢原子而形成的化合物叫做胺,一般可写作R—NH2。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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)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　　　　 　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　。 
RCONH2+H2O+HCl RCOOH+NH4Cl
RCONH2+NaOH RCOONa+NH3↑
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、碎瓷片。乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和Na2CO3溶液、乙酸乙酯、蒸馏水、3 ml·L-1 H2SO4溶液、6 ml·L-1NaOH溶液。
[实验步骤](1)乙酸乙酯的制备。
①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。 ②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。 ③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 ml·L-1 H2SO4溶液和5.0 mL蒸馏水;向C试管里加入0.5 mL 6 ml·L-1 NaOH溶液和5.0 mL蒸馏水。振荡均匀后,把三支试管都放入70~80 ℃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?
提示 乙酸乙酯层消失的快慢(时间长短)。
(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。(　　)(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。(　　)
答案 (1)×　(2)√　(3)√
2.现有四种有机化合物:
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 ml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。 
答案 (1)羟基　乙、丙　(2)甲　(3)3
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
答案 B　解析 该有机化合物中含有碳碳双键、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(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 ml水杨酸最多消耗2 ml 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 ml水杨酸可与4 ml H2发生加成反应
答案 D　解析 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。
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 ml该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗1 ml NaOH
答案 A　解析 该有机物中苯环、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;该有机物中酯基水解后会产生酚羟基,也可以消耗NaOH,故1 ml该有机物最多消耗2 ml NaOH,D项错误。
思路点拨 三步法推断多官能团有机化合物的性质
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 ml该物质最多能与2 ml NaOH反应
答案 BC　解析 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3 ml NaOH反应,D项错误。
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
答案 AD　解析 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(2020山东化学,12)α-氰基丙烯酸异丁酯可用作医用胶,其结构简式如右图。下列关于α-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
解析 根据α-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、sp3 3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C8H11NO2-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。
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(　　)
答案 D　解析 制备乙酸乙酯所用原料为乙醇和冰醋酸,使用浓硫酸作催化剂和吸水剂,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115~125 ℃,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-丁醇的转化率
答案 C　解析 该酯化反应需要的温度为115~125 ℃,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。
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
(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
(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
2.有机化合物官能团消耗NaOH物质的量的分析方法
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。
(2)有机合成遵循的原则。①起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染。②应尽量选择步骤较少的合成路线。③原子经济性高,具有较高的产率。④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。①正向合成分析法的过程:
②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。①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)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。
CH2==CHCOOH
②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。
③由链成环的方法:a.羟基酸酯化成环。
b.第尔斯—阿尔德反应。
(2)有机合成中官能团的转化。①官能团的引入。
②官能团的消除。a.通过加成反应消除不饱和键(双键、三键、苯环)。b.通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基。c.通过加成或氧化反应等消除醛基。d.通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。
③官能团的保护。a.醇羟基的保护:有机合成中的某些反应可能会使羟基受到影响,需要对羟基进行保护。此时,可以先将羟基转化为醚键,使醇转化为在一般反应条件下比较稳定的醚。相关合成反应结束后,再在一定条件下脱除起保护作用的基团(保护基),恢复羟基。b.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。c.碳碳双键的保护: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。
④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(HOOC—COOH)的过程中,要依次经过下列步骤中的　 。 ①与NaOH的水溶液共热　②与NaOH的醇溶液共热③与浓硫酸共热到170 ℃　④在催化剂存在下与氯气反应⑤在Cu或Ag存在下与氧气共热　⑥与新制Cu(OH)2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需的条件、反应物(或产物)的结构简式及反应类型。
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⑦的反应类型为　　　　　　;反应⑤若温度过高会发生副反应,其有机副产物的结构简式为　　　。 
(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)。 
答案 (1)醛基、醚键
(3)反应⑦为G发生加成反应生成H,反应⑤为E在NaBr、浓硫酸、加热的条件下反应生成F CH3CO(CH2)3Br,若温度过高会发生消去反应生成CH3COCH2CH=CH2。
对点演练1(2020江苏南京三模)有机合成的重要中间体F的一种合成路线如下:
(1)F中含氧官能团的名称是　　　　　　、　　　　　　。 (2)C的结构简式为　　　　　　。 (3)从整个流程看,D→E的作用是 　 。 (4)G为比E相对分子质量大14的同系物,H与G互为同分异构体且符合下列条件:①1 ml H能与2 ml NaHCO3反应;②H能使溴的四氯化碳溶液褪色;
③H分子中含有3种不同化学环境的氢。则H的结构简式为　　　　　　(写一种)。 
解析 A发生加成反应生成B,B和酸性高锰酸钾溶液反应生成C,根据C与甲醇在浓硫酸、加热条件下发生反应生成D的结构得到C的结构简式为 ,D与乙二醇发生反应生成E,E和CH3MgI反应后再和H+反应得到F。(1)根据F的结构简式得到F的含氧官能团的名称是羟基、羰基。(2)根据前面分析得到C的结构简式为 。(3)从整个流程看,D→E,E→F,羰基先与乙二醇反应,后来又生成羰基,说明D→E的作用是保护羰基,防止其与CH3MgI反应。
(4)G为比E相对分子质量大14的同系物,则G的分子式为C10H16O4,H与G互为同分异构体且符合下列条件:①1 ml H能与2 ml NaHCO3反应,说明H含有2 ml羧基;②H能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明H含有碳碳双键;③H分子中含有3种不同化学环境的氢;则H的结构简式为
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:
(1)C中的官能团的名称为　　　　　　,F的结构简式为　　　　　　,A→B的反应类型为　　　　　　。 (2)D→E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　　　　　　　　　　　　。 
①只有一个苯环且苯环上的一氯取代物只有2种②遇FeCl3溶液显紫色　③分子中含
(5)设计由甲苯制备R( )的合成路线(其他试剂任选):　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
解析 根据A→B,B→C反应,推出溴原子取代苯环上的氢,取代的是甲基的邻位,D→E发生的是与信息①类似的反应,引入碳碳双键,即
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:
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)E→F的反应类型为　　　　　　。 (3)写出D→E的化学方程式:　。 (4)化合物M是一种α-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。 ⅰ.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;ⅱ.1 ml M与足量金属钠反应产生1.5 ml 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)。 
答案 (1)间甲基苯酚或3-甲基苯酚　羟基、醚键(2)加成反应
(4)化合物M是一种α-氨基酸,是H的同分异构体。ⅰ.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;ⅱ.1 ml M与足量金属钠反应产生1.5 ml H2,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:
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。
(3)从转化关系突破。①连续氧化关系:
②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。
(5)根据相关数据确定官能团的数目。①烃和卤素单质的取代:每取代1 ml氢原子,消耗1 ml卤素单质(X2)。② 的加成:与H2、Br2、HCl、H2O等加成时按物质的量比1∶1加成。③含—OH有机化合物与Na反应时:2 ml —OH生成1 ml H2。
⑤物质转化过程中相对分子质量的变化:
(关系式中M代表第一种有机化合物的相对分子质量)
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。①催化氧化反应;②银镜反应;③与新制Cu(OH)2反应。
4.酯水解的两个反应CH3COOC2H5+H2O CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+NaOH CH3COONa+C2H5OH5.牢记一个顺序(羟基氢的活泼性顺序):CH3COOH>H2CO3> >H2O>CH3CH2OH。
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。