搜索
第三讲烃的含氧衍生物[考纲展示]1．了解醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点以及它们的相互联系。2.结合生产、生活实际了解某些烃的衍生物对环境和健康可能产生的影响，关注有机化合物的安全使用问题。考点一醇酚[学生用书P210]一、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CnH2n＋1OH或CnH2n＋2O(n≥1)。2．分类3．物理性质的变化规律(1)密度：一元脂肪醇的密度一般小于1g·cm－3；(2)沸点①直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而逐渐升高；②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，醇的沸点远高于烷烃(3)水溶性：低级脂肪醇易溶于水。4．化学性质以断键方式理解醇的化学性质(以乙醇为例)：反应断裂的化学键化学方程式与活泼金属反应(1)2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑催化氧化反应(1)(3)2CH3CH2OH＋O2――→Cu△2CH3CHO＋2H2O与氢卤酸反应(2)CH3CH2OH＋HBr――→△CH3CH2Br＋H2O分子间脱水反应(1)(2)2CH3CH2OH――→浓硫酸140℃CH3CH2OCH2CH3＋H2O分子内脱水反应(2)(5)酯化反应(1)二、酚类1．概念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．组成与结构分子式结构简式结构特点C6H6O或C6H5OH羟基与苯环直接相连3.物理性质4.化学性质由基团之间相互影响理解酚的化学性质(以苯酚为例)(1)羟基中氢原子的反应①弱酸性电离方程式为C6H5OHC6H5O－＋H＋，俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使紫色石蕊试液变红。②与活泼金属反应与Na反应的化学方程式为2C6H5OH＋2Na―→2C6H5ONa＋H2↑。③与碱的反应苯酚的浑浊液―――――→NaOH溶液液体变澄清――――――――→通入CO2气体溶液又变浑浊。该过程中发生反应的化学方程式分别为、(2)苯环上氢原子的取代反应苯酚与浓溴水反应的化学方程式为。此反应常用于苯酚的定性检验和定量测定。(3)显色反应苯酚跟FeCl3溶液作用显紫色，利用这一反应可以检验苯酚的存在。名师点拨(1)含有相同碳原子数的醇中，所含羟基数目越多，沸点越高。(2)醇类和卤代烃都能发生消去反应，但条件不同。醇消去反应的条件是浓硫酸、加热；卤代烃消去反应的条件是氢氧化钠醇溶液、加热。(3)某一元醇发生消去反应生成的烯烃不一定只有一种，要看连羟基的碳原子的邻位碳原子上不同化学环境下氢原子的种数。(2015·高考重庆卷)某化妆品的组分Z具有美白功效，原从杨树中提取，现可用如下反应制备：下列叙述错误的是()A．X、Y和Z均能使溴水褪色B．X和Z均能与NaHCO3溶液反应放出CO2C．Y既能发生取代反应，也能发生加成反应D．Y可作加聚反应单体，X可作缩聚反应单体[解析]A．X和Z都含有酚羟基，都能与溴水发生取代反应而使溴水褪色，Y中含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应而使溴水褪色，故正确。B.X和Z中都含有酚羟基，由于酚羟基的酸性弱于碳酸，故X和Z不能与NaHCO3溶液反应放出CO2，故不正确。C.Y中含有碳碳双键和苯环，碳碳双键能发生加成反应，苯环能发生取代反应和加成反应，故正确。D.Y中含有碳碳双键，可以发生加聚反应，X中含有酚羟基，可以发生缩聚反应，故正确。[答案]B1.(2014·高考海南卷改编)图示为一种天然产物，具有一定的除草功效，下列有关该化合物的说法错误的是()A．分子中含有三种含氧官能团B．1mol该化合物最多能与4molNaOH反应C．既可以发生取代反应，又能够发生加成反应D．既能与FeCl3发生显色反应，也能和NaHCO3反应放出CO2解析：选D。A.根据有机物的结构简式可知，该有机物结构中含有三种含氧官能团：酚羟基(—OH)，酯基(—COO—)和醚键(—O—)，A正确；B.能够和NaOH发生反应的官能团为酚羟基(—OH)和酯基(—COO—)，而1mol该化合物含3mol酚羟基(—OH)和1mol酯基(—COO—)，所以1mol该化合物最多能与4molNaOH反应，B正确；C.该有机物结构中含有苯环和碳碳双键(CC)，能发生加成反应，含有酚羟基(—OH)，还能发生取代反应，C正确；D.该化合物含有酚羟基(—OH)，能与FeCl3溶液发生显色反应(溶液显紫色)，虽然酚羟基(—OH)具有酸性，但是其酸性弱于H2CO3，故不能和NaHCO3反应放出CO2，D错误。题组一醇类的化学性质1．(教材改编)下列醇类物质中既能发生消去反应，又能发生催化氧化反应生成醛类的物质是()解析：选C。发生消去反应的条件是与—OH相连的碳原子的相邻碳原子上有H原子，上述醇中，B不符合。与羟基相连的碳原子上有H原子的醇可被氧化，但只有含两个氢原子的醇(即含有—CH2OH)才能转化为醛。2．下列各醇中，不能发生催化氧化反应的是()答案：D题组二醇、酚性质的定性和定量判断3．白藜芦醇()广泛存在于食物(如桑椹、花生，尤其是葡萄)中，它可能具有抗癌性。(1)能够跟1mol该化合物起反应的Br2或H2的最大用量分别是________。A．1mol，1molB．3.5mol，7molC．3.5mol，6molD．6mol，7mol(2)下列不能与白藜芦醇反应的是________。A．Na2CO3溶液B．FeCl3溶液C．NaHCO3溶液D．酸性KMnO4溶液答案：(1)D(2)C4．茶是我国的传统饮品，茶叶中含有的茶多酚可以替代食品添加剂中对人体有害的合成抗氧化剂，用于多种食品保鲜等，如图所示是茶多酚中含量最高的一种儿茶素A的结构简式，关于这种儿茶素A的有关叙述正确的是()①分子式为C15H14O7②1mol儿茶素A在一定条件下最多能与7molH2加成③等质量的儿茶素A分别与足量的金属钠和氢氧化钠反应消耗金属钠和氢氧化钠的物质的量之比为1∶1④1mol儿茶素A与足量的浓溴水反应，最多消耗Br24molA．①②B．②③C．③④D．①④解析：选D。儿茶素A分子中含有两个苯环，所以1mol儿茶素A最多可与6molH2加成；分子中有5个酚羟基、1个醇羟基，只有酚羟基与NaOH反应，1mol儿茶素消耗Na6mol，消耗NaOH5mol，物质的量之比为6∶5。反思归纳脂肪醇、芳香醇、酚的比较类别脂肪醇芳香醇酚实例CH3CH2OHC6H5CH2CH2OHC6H5OH官能团—OH—OH—OH结构特点—OH与链烃基相连—OH与芳香烃侧链相连—OH与苯环直接相连主要化学性质(1)与钠反应；(2)取代反应；(3)消去反应；(4)氧化反应；(5)酯化反应；(6)脱水反应(1)弱酸性；(2)取代反应；(3)显色反应特性将红热的铜丝插入醇中有刺激性气味产生(生成醛或酮)遇FeCl3溶液显紫色考点二醛[学生用书P212]一、概念醛是由烃基与醛基相连而构成的化合物。官能团为—CHO。二、常见醛的物理性质颜色状态气味溶解性甲醛(HCHO)无色气体刺激性气味易溶于水乙醛(CH3CHO)无色液体刺激性气味与H2O、C2H5OH互溶三、化学性质(以乙醛为例)醛类物质既有氧化性又有还原性，其氧化还原关系为醇氧化还原醛――→氧化羧酸。四、醛在生产、生活中的作用和对环境、健康产生的影响1．醛是重要的化工原料，广泛应用于合成纤维、医药、染料等行业。2．35%～40%的甲醛水溶液称为福尔马林，具有杀菌消毒作用和防腐性能，常用作农药和消毒剂，用于种子消毒和浸制生物标本。3．劣质的装饰材料中挥发出的甲醛，对环境和人体健康影响很大，是室内主要污染物之一。名师点拨(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，1mol与足量银氨溶液充分反应，可生成4molAg。(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。(2014·高考重庆卷)某天然拒食素具有防御非洲大群蚯蚓的作用，其结构简式如图(未表示出原子或原子团的空间排列)。该拒食素与下列某试剂充分反应，所得有机物分子的官能团数目增加，则该试剂是()A．Br2的CCl4溶液B．Ag(NH3)2OH溶液C．HBrD．H2[解析]根据该拒食素的结构简式确定其性质，进而确定其与不同试剂反应后产物的结构和官能团。有机物中的碳碳双键与Br2发生加成反应，使官能团数目由3个增加为4个，选项A正确。有机物中的醛基被银氨溶液氧化为—COOH，官能团数目不变，选项B不正确。有机物中的碳碳双键与HBr发生加成反应，但官能团数目不变，选项C不正确。有机物中的碳碳双键、醛基与H2发生加成反应，官能团数目减少，选项D不正确。[答案]A[思维建模]—醛基的检验及定量规律银镜反应与新制Cu(OH)2悬浊液反应反应原理R—CHO＋2Ag(NH3)2OH――→水浴加热RCOONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H2OR—CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH――→△RCOONa＋Cu2O↓＋3H2O反应现象产生光亮的银镜产生砖红色沉淀定量关系R—CHO～2Ag；HCHO～4AgR—CHO～2Cu(OH)2～Cu2O；HCHO～4Cu(OH)2～2Cu2O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)水浴加热，不可用酒精灯直接加热；(4)醛用量不宜太多，如乙醛一般滴3滴；(5)银镜可用稀HNO3浸泡洗涤除去(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必须过量2.下列四种有机化合物均含有多个官能团，其结构简式如下所示，下列有关说法中正确的是()A．a属于酚类，可与NaHCO3溶液反应产生CO2B．b属于酚类，能使FeCl3溶液显紫色C．1molc最多能与3molBr2发生反应D．d属于醇类，可以发生消去反应解析：选D。a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。b物质中羟基连在链烃基的饱和碳原子上，属于醇类，不能使FeCl3溶液显紫色，B项错误。c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c物质的结构简式可知1molc最多能与2molBr2发生反应，C项错误。d物质中羟基连在烃基的饱和碳原子上属于醇类，并且与羟基相连的碳的邻位碳原子上有H原子，所以d物质可以发生消去反应，D项正确。1．从甜橙的芳香油中可分离得到如右图结构的化合物。现有试剂：①酸性KMnO4溶液；②H2/Ni；③Ag(NH3)2OH溶液；④新制Cu(OH)2悬浊液，能与该化合物中所有官能团都发生反应的试剂有()A．①②B．②③C．③④D．①④解析：选A。该化合物的官能团是碳碳双键和醛基，双键、醛基均能被酸性KMnO4溶液氧化，也均能与H2发生加成反应。2．科学家研制出多种新型杀虫剂代替DDT，化合物A是其中的一种，其结构如图所示。下列关于A的说法正确的是()A．化合物A的分子式为C15H22O3B．与FeCl3溶液发生反应后溶液显紫色C．1molA最多可以与2mol新制Cu(OH)2反应D．1molA最多与1molH2加成解析：选A。B项，该化合物不含酚羟基，所以和FeCl3溶液不显紫色；C项，1molA最多可以与4molCu(OH)2反应；D项，1molA最多与3molH2加成。反思归纳反思归纳1mol醛基(—CHO)可与1molH2发生加成反应，与2mol新制Cu(OH)2或2molAg(NH3)2OH发生氧化反应。考点三羧酸酯一、羧酸1．概念由烃基与羧基相连构成的有机化合物，官能团为—COOH。饱和一元羧酸分子的通式为CnH2nO2(n≥1)。2．分类3．甲酸和乙酸的分子组成和结构物质分子式结构简式官能团甲酸CH2O2HCOOH—COOH和—CHO乙酸C2H4O2CH3COOH—COOH4.羧酸的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下：(1)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CH3COOHCH3COO－＋H＋。(2)酯化反应CH3COOH和CH3CH182OH发生