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专题十五烃的衍生物化学（浙江选考专用）考点一卤代烃、醇、酚考点清单知识梳理一、乙醇的分子组成与性质1.分子结构分子式:①C2H6O,结构式:② ,电子式:,结构简式:③CH3CH2OH或④C2H5OH,官能团:⑤—OH(或羟基)。2.物理性质乙醇是无色、有特殊香味的液体,密度比水小,易挥发,沸点为78.5℃,能与水以任意比互溶,是一种有机溶剂,俗称酒精。3.化学性质(1)乙醇的取代反应a.乙醇与活泼金属Na的反应:⑥2Na+2C2H5OH 2C2H5ONa+H2↑;b.乙醇与乙酸的酯化反应:⑦CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O。(2)乙醇的氧化反应a.燃烧:⑧C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O,乙醇燃烧火焰为淡蓝色;b.催化氧化:2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O。二、卤代烃1.卤代烃的分类烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物叫卤代烃。按卤原子数可分为一卤代烃和二卤代烃等;按烃基的不同可分为脂肪族卤代烃和芳香族卤代烃。一卤代烃的通式:⑨R—X;饱和一卤代烃的通式:⑩CnH2n+1X。2.1-溴丙烷的物理性质纯净的1-溴丙烷是无色、难溶于水、密度比水大的液体,易溶于有机溶剂。3.1-溴丙烷的结构与化学性质1-溴丙烷的结构式为 ,官能团为 —Br。1-溴丙烷可看作是丙烷分子里的一个氢原子被溴原子取代的产物。1-溴丙烷分子中C—Br键具有较强的极性,在一定条件下易断裂,能发生取代反应;另一方面由于烃基受卤素原子(—Br)的影响,α-碳原子上的溴原子与β-碳原子上的氢原子能发生消去反应。(1)消去反应:在一定条件下,从一个有机化合物分子中脱去一个或几个 小分子(如H2O、HBr等)生成不饱和(含双键或叁键)化合物的反应。如:CH3CH2CH2Br+NaOH CH3—CH CH2↑+NaBr+H2O +NaOH CH2 BrCH2CH2Br+2NaOH +2NaBr+2H2O(2)水解反应(属于取代反应)CH3CH2Br+NaOH CH3CH2OH+NaBrBrCH2CH2Br+2NaOH HOCH2CH2OH+2NaBr(3)卤代烃的水解反应和消去反应的比较卤代烃发生水解反应还是发生消去反应,首先取决于分子的结构,其次受反应外部条件(如溶剂、温度等)的影响。消去反应水解反应(取代反应)反应条件强碱的醇溶液(如NaOH的乙醇溶液),并加热强碱的水溶液(如NaOH的水溶液),并加热反应实质从分子中相邻的两个碳原子上脱去卤化氢(HX)分子卤代烃分子中的官能团—X被官能团—OH代替反应产物的特点一般有含不饱和的 或 的物质生成生成醇类物质(含有羟基)[注意]1)并不是所有的卤代烃都能发生消去反应,只有当连有卤素原子的碳原子的相邻碳原子上连有氢原子时,才能发生消去反应。如CH3Br、 、 等不能发生消去反应。2)由于苯环结构具有稳定性,所以一般条件下卤代苯难发生消去反应和水解反应。4.卤代烃中卤素原子的检验方法由于卤代烃均难溶于水,卤代烃分子中所含的卤素原子不能像可溶性的金属卤化物中的卤素离子那样电离出来后直接用硝酸银溶液检验,因此要通过以下的步骤才能检验:(1)将卤代烃与过量NaOH溶液混合加热,充分振荡、静置,使卤代烃水解。(2)再向混合液中加入过量的稀HNO3,中和过量的NaOH溶液。(3)向混合溶液中加入硝酸银溶液,观察生成沉淀的颜色。若有白色沉淀生成,则证明是氯代烃;若有浅黄色沉淀生成,则证明是溴代烃;若有黄色沉淀生成,则证明是碘代烃。三、醇的性质和应用1.醇的概念和分类(1)概念:烃分子中饱和碳原子上的 氢原子被 羟基取代形成的化合物称为醇。(2)分类:可按所含醇羟基数分为一元醇、二元醇、三元醇等;也可按所含的烃基分为脂肪醇、芳香醇。如CH3CH2OH为脂肪醇、一元醇; 为脂肪醇、二元醇; 为芳香醇、一元醇。2.醇的分子结构与化学性质(1)醇的分子结构饱和一元醇的结构: ,甲醇的结构式: ,饱和一元醇的通式: CnH2n+1OH。饱和一元醇可以看作是烷烃分子里的一个氢原子被羟基取代的产物,羟基的影响使得α-碳原子和β-碳原子形成的碳氢键比烷烃分子中的碳氢键易断裂;饱和一元醇也可以看作是水分子里的氢原子被烷基取代后的产物,但烷基对羟基的影响使羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼。(2)醇的化学性质1)与活泼金属发生置换反应:如与Na、Mg、Al的反应,反应时化学键a断裂。2R—OH+2Na 2R—ONa+H2↑利用此反应可检验羟基的存在,并可用关系式R—OH~ H2计算分子中羟基的数目。122)与HX发生取代反应:b键断裂。R—OH+HX R—X+H2O(用于由醇制卤代烃)可看作卤代烃水解反应的逆反应,碱性环境有利于水解,酸性环境有利于取代。3)分子间发生脱水反应生成醚:a、b键断裂。2CH3CH2—OH CH3CH2—O—CH2CH3+H2O4)发生消去反应:b、d键断裂。CH3CH2OH CH2 CH2↑+H2Oβ-碳原子上必须含有氢原子,常用于实验室制烯烃。5)发生催化氧化:a、c键断裂。2R—CH2OH+O2 2R—CHO+2H2O(工业制醛类)或R—CH2OH+CuO R—CHO+Cu+H2O6)发生燃烧反应C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O(作燃料)7)酯化反应:a键断裂。a.与有机酸的酯化CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2Ob.与无机含氧酸(如HNO3)的酯化C2H5OH+HO—NO2 C2H5ONO2+H2O硝酸乙酯3.乙醇的制法(1)乙烯水化法CH2 CH2+H2O CH3CH2OH(2)发酵法C6H12O6 2C2H5OH+2CO2↑葡萄糖4.几种重要醇的用途(1)乙醇:用作燃料、饮料、化工原料;常用的溶剂;用于消毒的乙醇溶液中乙醇的体积分数是75%。(2)甲醇:俗称木醇或木精,有剧毒,能使双眼失明。甲醇是一种可再生的清洁能源。(3)乙二醇是饱和二元醇,丙三醇(甘油)是饱和三元醇,都是无色、黏稠、有甜味的液体。乙二醇可用作汽车发动机的抗冻剂,是重要的化工原料;丙三醇能跟水、酒精互溶,它吸湿性强,有护肤作用,也是一种重要的化工原料,可用于制取硝化甘油等。四、酚的性质和应用1.酚的概念酚是指分子中 羟基(或—OH)与 苯环(或其他芳环)碳原子直接相连的有机化合物。苯酚是所有酚中组成、结构最简单的酚。2.苯酚的组成和结构苯酚的分子式为C6H6O,结构简式: ,它的官能团是 酚羟基,苯环和羟基的相互影响导致苯酚的化学性质不同于苯和醇羟基的性质。苯酚分子结构中的羟基(—OH)受到苯环的作用,使得O—H键断裂较醇羟基容易,因此可以发生微弱的电离,电离出H+而具有酸性。反过来,苯环也受—OH的影响,使—OH邻位和对位的氢原子变得较活泼,因此苯酚比苯更容易发生取代反应。3.苯酚的物理性质纯净的苯酚是无色晶体,露置于空气中会因小部分发生氧化反应而略带红色。苯酚具有特殊的气味,熔点较低(40.9℃)。常温下,在水中溶解度不大;当温度高于65℃时,能与水以任意比互溶。苯酚有毒,浓溶液对皮肤有强腐蚀性,如皮肤不慎沾上苯酚,应立即用酒精洗涤,再用水冲洗。4.苯酚的化学性质(1)具有弱酸性,俗称石炭酸,酸性比碳酸还弱,不能使紫色石蕊试液变红。1)能与强碱溶液反应: +NaOH +H2O2)苯酚也可溶于浓的Na2CO3溶液: +Na2CO3 +NaHCO3[注意] +CO2+H2O +NaHCO3(不论通入的CO2量多少,产物均为NaHCO3而非Na2CO3)。(2)能发生取代反应。苯酚能与溴水反应,生成2,4,6-三溴苯酚白色沉淀。 +3Br2 ↓+3HBr此反应灵敏且反应完全,常用于苯酚的鉴别和定量测定。2,4,6-三溴苯酚不溶于水,但易溶于苯。若苯中溶有少量苯酚,加浓溴水不会产生白色沉淀,因而用溴水检验不出溶于苯中的苯酚。(3)能发生显色反应。向苯酚稀溶液中加入含Fe3+的盐溶液,溶液由无色变成紫色。其他酚类也有类似的反应,常应用于Fe3+和酚类的检验。(4)能发生氧化反应。苯酚有较强的还原性,可被O2、KMnO4等物质氧化。(5)能发生加成反应。苯酚在一定条件下与氢气发生加成反应,生成环己醇。基团醇羟基酚羟基羧基酸碱性中性弱酸性弱酸性Na生成醇钠和H2生成酚钠和H2生成羧酸钠和H2NaOH不反应生成酚钠和水生成羧酸钠和水Na2CO3不反应生成酚钠和NaHCO3生成羧酸钠、CO2、H2ONaHCO3不反应不反应生成羧酸钠、CO2、H2O氢原子的活泼性 五、醇、酚和羧酸中氢原子的活泼比较考点二醛、羧酸、酯知识梳理一、乙醛的结构与性质1.乙醛的组成与结构分子式①C2H4O,结构简式②CH3CHO,官能团③—CHO(或醛基)。2.乙醛的物理性质无色刺激性气味的液体,与水、有机溶剂互溶。3.乙醛的化学性质(1)加成反应:CH3CHO+H2 CH3CH2OH(2)氧化反应a.2CH3CHO+5O2 4CO2+4H2Ob.2CH3CHO+O2 2CH3COOH(催化氧化法制乙酸)c.乙醛与银氨溶液反应,产生光亮的银镜CH3CHO+2Ag(NH3)2OH CH3COONH4+3NH3+2Ag↓+H2O(用于检验醛基;因产生光亮的银镜,故叫银镜反应)d.乙醛与新制氢氧化铜共热,产生砖红色沉淀CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH3COONa+Cu2O↓+3H2O(用于检验醛基)二、乙酸的结构与性质1.乙酸的组成与结构分子式④C2H4O2,结构简式⑤CH3COOH,官能团⑥—COOH(或羧基)。俗名醋酸,固态时乙酸称冰醋酸。2.乙酸的化学性质(1)弱酸性:强于H2CO3。CH3COOH ⑦CH3COO-+H+2CH3COOH+2Na 2CH3COONa+H2↑CH3COOH+NaOH CH3COONa+H2OCH3COOH+NaHCO3 CH3COONa+CO2↑+H2O2CH3COOH+CaCO3 (CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O(2)酯化反应:醇与酸反应生成酯和水的反应。C2H5OH+CH3COOH CH3COOC2H5+H2O三、乙酸乙酯的结构与性质1.物理性质:无色、有浓郁水果香味、不易溶于水的油状液体,密度比水⑧小。2.化学性质:在酸或碱的存在条件下发生水解反应。CH3COOCH2CH3+H2O CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+NaOH CH3COONa+CH3CH2OH[名师点睛]1.酯的概念:酸(羧酸或无机含氧酸)跟醇起反应生成的一类化合物。2.酯的命名:根据生成酯的酸和醇的名称来命名,称“某酸某酯”。3.一元酯的通式:RCOOR',其中饱和一元脂肪酸跟饱和一元醇形成的酯的分子通式为CnH2nO2(n≥2),所以这种酯与碳原子数相同的饱和一元羧酸互为同分异构体。4.酯的通性物理性质:酯不溶于水,易溶于有机溶剂,密度比水小,低级酯有水果香味。化学性质:酯与水在稀的无机酸或碱溶液、加热条件下发生水解反应。R—COOR'+H2O RCOOH+R'OHR—COOR'+NaOH RCOONa+R'OH在碱性条件下水解比酸性条件下水解程度大。3.乙酸乙酯制备实验的要点(1)试管口向上倾斜而不直立,因为这样不但可以增加受热面积,而且可有效防止剧烈沸腾时液体冲出,最好再加几块碎瓷片。(2)导管口不能插入饱和碳酸钠溶液中,目的是防止液体倒吸。(3)试剂混合顺序:乙醇中先加入浓硫酸,再加入乙酸。(4)浓硫酸的作用:催化剂和吸水剂。(5)饱和碳酸钠溶液的作用:一是除去酯中混有的乙酸和乙醇,便于闻酯的味道;二是降低酯在水中的溶解度;三是有利于液体分层。实验过程中用小火加热保持微沸,这样有利于产物的生成和分离。醛酮结构结构简式R—CHOR—COR'结构特点羰基与氢原子连接羰基与烃基连接官能团醛基羰基相互关系碳原子数相等的饱和一元醛、酮互为同分异构体主要性质还原性、氧化性还原性四、醛的性质和应用1.醛和酮的结构2.醛的化学性质(1)还原反应:醛基(—CHO)中的碳、氧原子以双键相结合,具有不饱和性,可以加