高中化学专题23 常见烃的衍生物

共21页第1页专题23常见烃的衍生物【课前练习】1．（09年广东化学·13）警察常从案发现场的人体气味来获取有用线索，人体气味的成分中含有以下化合物：①辛酸；②壬酸；③环十二醇；④5，9一十一烷酸内酯；⑤十八烷⑥已醛；⑦庚醛。下列说法正确的是A．①、②、⑥分子中碳原子数小于10，③、④、⑤分子中碳原子数大于10B．①、②是无机物，③、⑤、⑦是有机物C．①、②是酸性化合物，③、⑤不是酸性化合物D．②、③、④含氧元素，⑤、⑥、⑦不含氧元素2．（09年广东文基·67）下列有关有机物的说法不正确的是A．酒精中是否含有水，可用金属钠检验B．有机酸和醇脱水合成的某些酯，可用作糖果、化妆品中的香料C．蛋白质在一定条件下能发生水解反应，生成氨基酸D．乙烯通过聚合反应可合成聚乙烯，聚乙烯塑料可用来制造多种包装材料3．（08上海卷16）霉酚酸酯(MMF)是器官移植中抑制细胞增殖最常用的药物。下列关于MMF的说法正确的是()A．MMF能溶于水B．MMF能发生取代反应和消去反应C．1molMMF能与6mol氢气发生加成反应D．1molMMF能与含3molNaOH溶液完全反应4．（09年全国理综Ⅱ·12）1mol与足量的NaOH溶液充分反应，消耗的NaOH的物质的量为A．5molB．4molC．3molD．2mol【知识动脉】知识框架共21页第2页一、溴乙烷1.溴乙烷的结构分子式电子式结构式结构简式2.物理性质3.化学性质(1)水解反应：CH3CH2Br+H2OCH3CH2OH+HBr注意：该反应可理解为:溴乙烷发生了水解反应，氢氧化钠的作用是中和反应生成的HBr，降低了生成物的浓度，使反应正向进行。（该反应是可逆反应）小结：由此可见，水解反应的条件是NaOH水溶液。溴乙烷水解反应中，C—Br键断裂，溴以Br-形式离去，故带负电的原子或原子团如OH-、HS-等均可取代溴乙烷中的溴。(2).溴乙烷的消去反应.按图2－18组装实验装置，①.大试管中加入5mL溴乙烷.②.加入15mL饱和KOH乙醇溶液，加热.③.向大试管中加入稀HNO3酸化.④.滴加2DAgNO3溶液.现象：产生气体，大试管中有浅黄色沉淀生成.CH3CH2BrCH2＝CH2+HBr共21页第3页消去反应(eliminationreaction)：有机化合物在一定条件下，从分子中脱去一个小分子（如H2O、HX等）而生成不饱和（含双键或叁键）化合物的反应，叫消去反应.一般来说，消去反应是发生在两个相邻碳原子上思考与交流、○1为什么不用NaOH水溶液而用醇溶液？用NaOH水溶液反应将朝着水解的方向进行.②．乙醇在反应中起到了什么作用？乙醇在反应中做溶剂，使溴乙烷充分溶解.③．检验乙烯气体时，为什么要在气体通入KMnO4酸性溶液前加一个盛有水的试管？起什么作用？除去HBr，因为HBr也能使KMnO4酸性溶液褪色.④.C(CH3)3－CH2Br能否发生消去反应？不能.因为相邻碳原子上没有氢原子.⑤.2－溴丁烷消去反应的产物有几种？CH3CH==CHCH3(81%)CH3CH2CH==CH2(19%)小结：-Br原子是CH3CH2Br的官能团，决定了其化学特性.由于反应条件（溶剂或介质）不同，反应机理不同.（内因在事物的发展中发挥决定作用，外因可通过内因起作用.）二、卤代烃的化学性质：与溴乙烷相似.(1)水解反应.试写出1-氯丙烷和2-氯丙烷分别发生水解反应的化学方程式.(2)消去反应.试写出1-氯丙烷和2-氯丙烷分别发生消去反应的化学方程式.例1.（08江苏卷选做题21B）醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。实验室制备溴乙烷和1-溴丁烷的反应如下：NaBr+H2SO4HBr+NaHSO4①R-OH+HBrR-Br+H2O②可能存在的副反应有：醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚，Br—被浓硫酸氧化为Br2等。有关数据列表如下；乙醇溴乙烷正丁醇1-溴丁烷密度/g·cm-30．78931．46040．80981．2758沸点/℃78．538．4117．2101．6请回答下列问题：（1）溴乙烷和1-溴丁烷的制备实验中，下列仪器最不可能．．．．用到的是。（填字母）CH3CHCH2BrCH3共21页第4页a．圆底烧瓶b．量筒c．锥形瓶d．布氏漏斗（2）溴代烃的水溶性（填“大于”、“等于”或“小于”）；其原因是。（3）将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物在（填“上层”、“下层”或“不分层”）。（4）制备操作中，加入的浓硫酸必需进行稀释，起目的是。（填字母）a．减少副产物烯和醚的生成b．减少Br2的生成c．减少HBr的挥发d．水是反应的催化剂（5）欲除去溴代烷中的少量杂质Br2，下列物质中最适合的是。（填字母）a．NaIb．NaOHc．NaHSO3d．KCl（6）在制备溴乙烷时，采用边反应边蒸出产物的方法，其有利于；但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物，其原因是。答案：（1）d（2）小于；醇分子可与水分子形成氢键，溴代烃分子不能与水分子形成氢键。（3）下层（4）abc（5）c（6）平衡向生成溴乙烷的方向移动（或反应②向右移动）三、醇及酚（一）乙醇、醇类1.乙醇的结构分子式、电子式、结构式、结构简式、2.物理性质：醇类沸点的变化3.化学性质乙醇的分子结构与化学性质的关系规律H—CCHHHHH①②③④写出些列典型的方程式：①、只断①键时，发生与活泼金属的反应（电离）或酯化反应；②、只断②键时，发生与HX等的取代反应；共21页第5页③、①②同时断，发生分子间的脱水反应生成乙醚；④、②④同时断，发生分子内脱水（消去）反应生成乙烯；⑤、①③同时断，发生脱氢（氧化）反应生成乙醛。思考：1、醇类发生催化氧化的结构特征：2、乙醇与钠反应的现象是3、醇类发生消去的结构特征：课本实验回顾：1、消去反应实验3-1如图3—4所示，在长颈圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸(体积比约为l：3)的混合液20mL，放入几片碎瓷片，以避免混合液在受热时暴沸。加热混合液，使液体温度迅速升到170℃，将生成的气体通入高锰酸钾酸性溶液和溴的四氯化碳溶液中，观察并记录实验现象。例2.乙醇在浓硫酸的作用下，加热到170℃时发生消去反应生成乙烯按课本P51图3－4组装好实验装置，开始反应，认真观察现象，思考：（1）写出反应的化学方程式：_____,反应中乙醇分子断裂的化学键是____。（2）如何配制反应所需的混合液体？（3）浓硫酸所起的作用是______________________________________；（4）烧瓶中的液体混合物为什么会逐渐变黑？（5）结合课本P51“资料卡片”思考：反应中为什么要强调“加热，使液体温度迅速升到170℃”？（6）氢氧化钠溶液是用来除去乙烯气体中的杂质的，那么在生成的乙烯气体中会有什么杂质气体呢？答案：（1）、C2H5OHCH2=CH2↑+H2O，C-O和C-H（2）、将浓硫酸缓慢倒入乙醇溶液中，并不停搅拌；（3）、催化剂脱水剂（4）、如果把乙醇与浓硫酸的混合液共热的温度控制在140℃，乙醇将以另一种方式脱水，即每两个醇分子间脱去一个水分子，反应生成的是乙醚。（5）、都是从一个分子内去掉一个小分子，都由单键生成双键，反应条件不同，溴乙烷是氢氧化钠醇溶液，而乙醇是浓硫酸，170℃。【变式训练1】有机物C6H13OH，若它的消去反应产物有三种，则此物质的结构式为A.B.共21页第6页C.D.2、氧化反应：乙醇可以使酸性高锰酸钾溶液和重铬酸钾溶液褪色，氧化过程：（二）酚类1.苯酚的结构分子式结构式结构简式2.物理性质：极易被氧化3.化学性质（完成下列化学方程式）（1）跟碱的反应——苯酚的酸性（酸性强弱比较）（2）苯环上的取代反应卤代反应硝化反应（3）显色反应（不写方程式）例3.天然维生素P（结构如下图）存在于槐树花蕾中，它是一种营养增补剂，关于维生素P的叙述错误的是A.可与溴水反应，且1mol该物质与足量溴水反应耗6molBr2B.可与NaOH溶液反应，1mol该物质可与4molNaOH反应C.一定条件下1mol该物质可与H2加成，耗H2最大量为7molD.维生素P遇FeCl3溶液发生显色反应解析：A要注意遗漏中间环上C==C的加成反应和酚羟基对位的取代反应。B只有酚羟基才与NaOH反应。C注意羰基的加成反应。D显色反应是含酚羟基物质的共性。答案：C【变式训练2】（09江苏卷10）具有显著抗癌活性的10-羟基喜树碱的共21页第7页结构如图所示。下列关于10-羟基喜树碱的说法正确的是A．分子式为201625CHNOB．不能与3FeCl溶液发生显色反应C．不能发生酯化反应D.一定条件下，1mol该物质最多可与1molNaOH反应例4.含苯酚的工业废水处理的流程图如图所示：废水设备Ⅰ设备Ⅱ设备Ⅲ设备Ⅳ设备Ⅴ苯酚苯酚苯苯水氢氧化钠溶液AB氧化钙CO2（1）上述流程里，设备Ⅰ中进行的是_________操作（填写操作名称）。实验室里这一步操作可以用____________（填写仪器名称）进行。（2）由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是_____。由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B是______。（3）在设备Ⅲ中发生反应的化学方程式为：_______________。（4）在设备Ⅳ中，物质B的水溶液和CaO反应后，产物是NaOH、H2O和________。通过________操作（填写操作名称），可以使产物相互分离。（5）图中，能循环使用的物质是C6H6、CaO、________、________。解析：本题解题的关键是正确理解流程和各试剂的作用。答案：（1）萃取（或萃取、分液）分液漏斗（2）C6H5ONaNaHCO3（3）C6H5ONa+CO2+H2OC6H5OH+NaHCO3（4）CaCO3过滤（5）NaOH水溶液CO2【变式训练3】食品香精菠萝酯的生产路线（反应条件略去）如下：下列叙述错误．．的是A.步骤（1）产物中残留的苯酚可用FeCl3溶液检验B.苯酚和菠萝酯均可与酸性KMnO4溶液发生反应C.苯氧乙酸和菠萝酯均可与NaOH溶液发生反应D.步骤（2）产物中残留的烯丙醇可用溴水检验解析：A项苯酚与ClCH2COOH反应生成的苯氧乙酸不含有酚羟基，故残留物中若含有苯酚可以与FeCl3共21页第8页显紫色；B项苯酚可以被O2所氧化而呈粉红色，当然也可以被KMnO4所氧化，菠萝酯含有碳碳双键，故也可被KMnO4氧化；苯氧乙酸中含有羧酸可与碱反生中和反应，菠萝酯属于酯可以在碱性条件下发生水解；由于菠萝酯含有碳碳双键也可以使溴水褪色，故不能用来检验残留的烯丙醇答案：D四、乙醛、醛类1、乙醛的结构分子式结构式结构简式2.物理性质：3.化学性质（完成下列化学方程式）（1）加成反应（碳氧双键上的加成）（2）氧化反应①银镜反应②乙醛被另一弱氧化剂——新制的Cu（OH）2氧化4、乙醛的实验室制法2、乙烯氧化：2CH2=CH2+O22CH3CHO催化剂△3、乙醇氧化：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O催化剂△二、醛的命名及同分异构1、醛类的命名：选主链时要选含有醛基的最长碳链；编号时要从醛基上的碳原子开始；名称中不必对醛基定位，因醛基必然在其主链的边端。2、醛类的同分异构，包括碳链异构，醛基的位置异构，以及异类异构（醛与碳的酮、烯醇为同分异构）。1、乙炔水化法：CH≡CH+H2OCH3CHO催化剂△一、乙醛的制法【知识拓展】5、甲醛的结构与性质甲醛的结构甲醛的性质：①银镜反应②乙醛被另一弱氧化剂——新制的Cu（OH）2氧化补充：醛类1．概念及结构特点：分子里由烃基和醛基相连而构成的化合物。①醛类的结构式通式为：或简写为RCHO。②分子式通式可表示为CnH2nO2.醛的分类共21页第9页五、羧酸和酯类1、乙酸的结构分子式、结构式、结构简式、2.物理性质：3.化学性质（完成下列化学方程式）(1)、乙酸具有酸的通性(2)、酯化反应（3）、酯化反应原理：酸脱羟基、醇脱氢原子课本实验回顾：1、酸性比较根据现有的化学药品或自己寻找合适的试剂设计实验方案比较乙酸、碳酸、苯酚的强弱。实验方案：共21页第10页2、酯化反应○1、浓