(統(tǒng)考版)2023版高考化學一輪復習第十二章有機化學基礎第3講烴的含氧衍生物學生用書

第3講烴的含氧衍生物考綱要求1.掌握醇、酚、醛、羧酸、酯的結構與性質，以及它們之間的關系。2.了解烴類及衍生物的重要應用以及烴的衍生物合成方法。3.根據信息能設計有機化合物的合成路線?？键c一醇、酚基礎梳理·自我排查1.醇和酚的概念(1)醇：醇是羥基與____或________上的碳原子相連的化合物，飽和一元醇的分子通式為____________。(2)酚：酚是羥基與苯環(huán)____相連而形成的化合物，最簡單的酚為____________。2．醇(1)分類：(2)物理性質：物理性質遞變規(guī)律密度一元脂肪醇的密度一般小于1g·cm－3沸點①直鏈飽和一元醇的沸點隨著分子中碳原子數的遞增而____②醇分子間存在____，所以相對分子質量相近的醇和烷烴相比，醇的沸點遠____烷烴水溶性低級脂肪醇______水，飽和一元醇的溶解度隨著分子中碳原子數的遞增而逐漸____(3)化學性質如果將醇分子中的化學鍵進行標號如圖所示，那么醇發(fā)生化學反應時化學鍵的斷裂情況如下所示，以1－丙醇為例，完成下列條件下的化學方程式，并指明斷鍵部位?！?〉與Na反應__________________________________，____?！?〉催化氧化__________________________________，____。〈3〉與HBr的取代__________________________________，____?！?〉濃硫酸，加熱分子內脫水__________________________________，____?！?〉與乙酸的酯化反應__________________________________，____。3．苯酚的物理性質(1)純凈的苯酚是____晶體，有____氣味，易被空氣氧化呈______。(2)苯酚常溫下在水中的溶解度____，當溫度高于____時，能與水____，苯酚____溶于酒精。(3)苯酚有毒，對皮膚有強烈的腐蝕作用，如果不慎沾到皮膚上應立即用____洗滌。4．苯酚的化學性質(1)弱酸性苯酚電離方程式為______________________，俗稱石炭酸，但酸性很弱，不能使石蕊溶液變紅。苯酚與NaOH反應的化學方程式：________________________________________________________________________。(2)苯環(huán)上氫原子的取代反應苯酚與飽和溴水反應，產生白色沉淀，反應的化學方程式為______________________________。(3)顯色反應苯酚跟FeCl3溶液作用顯____色，利用這一反應可檢驗苯酚的存在。[判斷](正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)乙醇的分子間脫水反應和酯化反應都屬于取代反應()(2)CH3OH和都屬于醇類，且二者互為同系物()(3)CH3CH2OH在水中的溶解度大于在水中的溶解度()(4)CH3OH、CH3CH2OH、的沸點逐漸升高()(5)實驗時手指上不小心沾上苯酚，立即用70℃以上的熱水清洗()(6)苯酚的水溶液呈酸性，說明酚羥基的活潑性大于水中羥基的活潑性()(7)苯中含有苯酚雜質，可加入濃溴水使苯酚生成三溴苯酚沉淀，然后過濾除去()微點撥不是同系物，同系物是指結構相似、分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質。結構相似是指官能團的種類、數目、連接方式均相同，醇和酚的官能團連接方式不同，兩者不是同系物?？键c專練·層級突破練點一醇的結構與性質判斷1.茉莉香醇是一種具有甜香味的物質，是合成香料的重要原料，其結構簡式如圖，下列有關茉莉香醇的敘述正確的是()A．茉莉香醇的分子式為C9H14O2B．不能使溴的四氯化碳溶液褪色C．能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應D．能發(fā)生加成反應而不能發(fā)生取代反應2．下列四種有機物的分子式均為C4H10O。①CH3CH2CH2CH2OH分析其結構特點，用序號解答下列問題：(1)其中能與鈉反應產生H2的有________。(2)能被氧化成含相同碳原子數的醛的是________。(3)能被氧化成酮的是________。(4)能發(fā)生消去反應且生成兩種產物的是________。練點二酚的結構與性質判斷3．BHT是一種常用的食品抗氧化劑，從出發(fā)合成BHT的方法有如下兩種。下列說法不正確的是()A．推測BHT在水中的溶解度小于苯酚B．BHT與都能使酸性KMnO4溶液褪色C．方法一和方法二的反應類型都是加成反應D．BHT與具有完全相同的官能團練點三有機合成中的醇和酚4．化合物Y能用于高性能光學樹脂的合成，可由化合物X與2-甲基丙烯酰氯在一定條件下反應制得：下列有關化合物X、Y的說法正確的是()A．X分子中所有原子一定在同一平面上B．Y與Br2的加成產物分子中不含有手性碳原子C．X、Y均不能使酸性KMnO4溶液褪色D．X→Y的反應為取代反應5．合成防曬霜的主要成分E的一種路線圖如下：已知：2RCH2CHO一定條件請按要求回答下列問題：(1)B的官能團結構簡式為________________________________________________________________________。(2)反應③的反應類型為________________________________________________________________________。(3)反應①的化學方程式：________________________________________________________________________。(4)E的結構簡式：________________________________________________________________________。(5)A的同分異構體有多種，寫出其中核磁共振氫譜吸收峰面積之比為1∶9的結構簡式：________________________________________________________________________。方法總結醇的兩個重要反應規(guī)律(1)醇的消去反應規(guī)律醇分子中，連有羥基(—OH)的碳原子必須有相鄰的碳原子，并且此相鄰的碳原子上必須連有氫原子時，才可發(fā)生消去反應，生成不飽和鍵。（2）醇的催化氧化反應規(guī)律,醇的催化氧化的反應情況與跟羥基（—OH）相連的碳原子上的氫原子的個數有關?？键c二醛、羧酸、酯基礎梳理·自我排查1.醛(1)概念：由____________與____相連而構成的化合物，可表示為RCHO。________是最簡單的醛。飽和一元醛分子的通式為CnH2nO(n≥1)。(2)甲醛、乙醛的物理性質比較物質顏色氣味狀態(tài)密度水溶性甲醛__________________________乙醛__________________比水小________(3)化學性質醛類物質既有氧化性又有還原性，其氧化、還原關系為以乙醛為例寫出醛類的主要化學方程式：①氧化反應a．銀鏡反應________________________________________________________________________；b．與新制Cu(OH)2懸濁液的反應________________________________________________________________________。②還原反應(催化加氫)________________________________________________________________________。(4)用途①35%～40%的甲醛水溶液俗稱________，具有殺菌(用于種子殺菌)和防腐性能(用于浸制生物標本)。②劣質的裝飾材料中揮發(fā)出的____是室內主要污染物之一。2．羧酸(1)羧酸：由__________________相連構成的有機化合物，官能團為—COOH。飽和一元羧酸分子的通式為____________。(2)羧酸的化學性質羧酸的性質取決于羧基，反應時的主要斷鍵位置如圖：①酸性(以乙酸為例)乙酸是一種弱酸，其酸性比碳酸____，在水溶液中的電離方程式為________________。②酯化反應CH3COOH和CH3CHeq\o\al(\s\up11(18),\s\do4(2))OH發(fā)生酯化反應的化學方程式為______________________。3．酯(1)酯：羧酸分子羧基中的______被______取代后的產物。可簡寫為________，官能團為________________________________________________________________________。(2)酯的物理性質(3)酯的化學性質[判斷](正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)醛基的結構簡式可以寫成—CHO，也可以寫成—COH()(2)乙醛分子中的所有原子都在同一平面上()(3)完全燃燒等物質的量的乙醛和乙醇，消耗O2的質量相等()(4)1molHCHO與足量銀氨溶液在加熱的條件下充分反應，可析出2molAg()(5)分子式相同的羧酸和酯可構成同分異構體()(6)甲酸能發(fā)生銀鏡反應，能與新制Cu(OH)2的堿性懸濁液反應生成磚紅色沉淀()(7)羧基和酯基中的碳氧雙鍵均能與H2加成()(8)在酸性條件下，CH3CO18OC2H5的水解產物是CH3CO18OH和C2H5OH()微點撥1.通常狀況下甲醛是烴的含氧衍生物中唯一的氣體物質。2.醛類物質發(fā)生銀鏡反應或與新制Cu（OH）2懸濁液反應均需在堿性條件下進行。3.羧酸和酯的分子中都含有，但不能發(fā)生加成反應。4.甲酸酯（HCOOR）具有醛基、酯基的雙重性質。考點專練·層級突破練點一醛、羧酸、酯的結構與性質1.科學家研制出多種新型殺蟲劑代替DDT，化合物A是其中的一種，其結構如圖。下列關于A的說法正確的是()A．化合物A的分子式為C15H22O3B．與FeCl3溶液發(fā)生反應后溶液顯紫色C．1molA最多可以與2molCu(OH)2反應D．1molA最多與1molH2加成2．我國科學家屠呦呦因發(fā)現青蒿素治療瘧疾新療法而榮獲諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。青蒿素可由香茅醛經過一系列反應合成(如下圖)。下列說法正確的是()A．青蒿素易溶于水，更易溶于乙醇等有機溶劑中B．向香茅醛中滴加溴水后溴水褪色，證明香茅醛中含有碳碳雙鍵C．香茅醛與青蒿素均能發(fā)生氧化、取代、聚合反應D．香茅醛的同系物中，含4個碳原子的有機物有3種(不考慮立體異構)練點二有機合成中的醛、羧酸和酯3．有機分析中，常用臭氧氧化分解來確定有機物中碳碳雙鍵的位置與數目。如：(CH3)2C=CH—CH3(CH3)2C=O＋CH3CHO已知某有機物A經臭氧氧化分解后發(fā)生以下一系列的變化：從B合成E通常經過多步反應，其中最佳次序是()A．水解、酸化、氧化B．氧化、水解、酸化C．水解、酸化、還原D．氧化、水解、酯化4．有機物丙(分子式為C13H18O2)是一種香料，分子中含有兩個—CH3，其合成路線如圖所示。A的相對分子質量通過質譜法測得為56，核磁共振氫譜顯示只有兩組峰，乙是(蘇合香醇)的同系物。(1)A的結構簡式________，B的化學名稱為________。(2)甲中官能團的名稱是________；甲與乙反應生成丙的反應類型為________。(3)B與O2反應生成C的化學方程式為____________。(4)在催化劑存在下1molD與2molH2可以反應生成乙，且D能發(fā)生銀鏡反應，則D的結構簡式為________。(5)寫出符合下列條件的乙的同分異構體結構簡式________。①苯環(huán)上有兩個取代基，且苯環(huán)上的一氯取代物只有兩種②遇氯化鐵溶液顯紫色練后歸納酯化反應的多樣性(1)一元羧酸與一元醇之間的酯化反應，如CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O。(2)一元羧酸與多元醇之間的酯化反應，如：(3)多元羧酸與一元醇之間的酯化反應，如：真題演練·素養(yǎng)通關1.[2021·全國乙卷，10]一種活性物質的結構簡式為，下列有關該物質的敘述正確的是()A．能發(fā)生取代反應，不能發(fā)生加成反應B．既是乙醇的同系物也是乙酸的同系物C．與互為同分異構體D．1mol該物質與碳酸鈉反應得44gCO22．[2020·全國卷Ⅰ，10]銠的配合物離子[Rh(CO)2I2]－可催化甲醇羰基化，反應過程如圖所示。下列敘述錯誤的是()A．CH3COI是反應中間體B．甲醇羰基化反應為CH3OH＋CO=CH3CO2HC．反應過程中Rh的成鍵數目保持不變D．存在反應CH3OH＋HI=CH3I＋H2O3．[2019·全國卷Ⅰ，36]化合物G是一種藥物合成中間體，其合成路線如下：回答下列問題：(1)A中的官能團名稱是__________。(2)碳原子上連有4個不同的原子或基團時，該碳稱為手性碳。寫出B的結構簡式，用星號(*)標出B中的手性碳__________。(3)寫出具有六元環(huán)結構、并能發(fā)生銀鏡反應的B的同分異構體的結構簡式__________。(不考慮立體異構，只需寫出3個)(4)反應④所需的試劑和條件是__________。(5)⑤的反應類型是__________。(6)寫出F到G的反應方程式__________。(7)設計由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制備的合成路線________________________________________________________(無機試劑任選)。第3講烴的含氧衍生物考點一基礎梳理·自我排查1．（1）烴基苯環(huán)側鏈CnH2n＋1OH（n≥1）（2）直接苯酚（）2．（1）脂肪芳香（2）增大氫鍵高于易溶于減?。?）2CH3CH2CH2OH＋2Na→2CH3CH2CH2ONa＋H2↑①2CH3CH2CH2OH＋O22CH3CH2CHO＋2H2O①③CH3CH2CH2OH＋HBr?CH3CH2CH2Br＋H2O②CH3CH2CH2OHCH3CH=CH2↑＋H2O②⑤CH3CH2CH2OH＋CH3COOHCH3COOCH2CH2CH3＋H2O①3．（1）無色特殊粉紅色（2）不大65℃混溶易（3）酒精4．（1）C6H5OH?C6H5O－＋H＋＋NaOH→＋H2O（2）↓＋3HBr（3）紫判斷答案：（1）√（2）×（3）√（4）√（5）×（6）√（7）×考點專練·層級突破1．解析：根據茉莉香醇的結構簡式先找出碳原子數，再根據不飽和度算出氫原子數，它的分子式為C9H14O2，A項正確；該分子中含有碳碳雙鍵，能使溴的四氯化碳溶液褪色，B項錯誤；該分子沒有苯環(huán)，不能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應，C項錯誤；該分子含有醇羥基，能發(fā)生取代反應，D項錯誤。答案：A2．解析：（1）所有的醇都能與活潑金屬鈉反應產生H2。（2）能被氧化成醛的醇分子中必含有基團“—CH2OH”，①和③符合題意。（3）能被氧化成酮的醇分子中必含有基團“”，②符合題意。（4）若與羥基相連的碳原子的鄰位碳原子上的氫原子類型不同，則發(fā)生消去反應時，可以得到兩種產物，②符合題意。答案：（1）①②③④（2）①③（3）②（4）②3．解析：BHT分子含有2個—C（CH3）3和1個—CH3，而烴基是憎水基，故其溶解度小于苯酚，A項正確；酚羥基能被酸性KMnO4溶液氧化，故BHT與都能使酸性KMnO4溶液褪色，B項正確；方法一是加成反應，方法二是取代反應，C項錯誤；BHT與的官能團都是酚羥基，D項正確。答案：C4．解析：Y分子含有碳碳雙鍵，與Br2加成后，連接甲基的碳原子連有4個不同基團，該碳原子為手性碳原子，B項錯誤；X分子中酚羥基上的氫原子被CH2=C（CH3）CO—取代生成Y，Y中的酯基是取代反應的結構，D項正確；X分子中含有苯環(huán)，與苯環(huán)直接相連的原子處于苯環(huán)所在的平面內，3個Br原子和—OH中的O原子在苯環(huán)所在平面內，C—O—H鍵呈V形且單鍵可以任意旋轉，故X分子中—OH上的氫原子不一定在苯環(huán)所在平面內，A項錯誤；X分子中含有酚羥基，Y分子中含有碳碳雙鍵，都能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，MnOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(4))被還原為Mn2＋而褪色，C項錯誤。答案：D5．解析：根據A為無支鏈醇，且B能發(fā)生已知信息反應，可知B中含有醛基，可得A為CH3CH2CH2CH2OH，在銅催化氧化下生成B，則B為CH3CH2CH2CHO，根據信息可知C為CH3CH2CH2CH=C（CH2CH3）CHO，D為CH3CH2CH2CH2CH（CH2CH3）CH2OH。（1）由以上分析可知B中的官能團為—CHO。（2）反應③為酸和醇的酯化反應，也叫取代反應。（3）反應①為醇的催化氧化，故化學方程式為2CH3CH2CH2CH2OH＋O22CH3CH2CH2CHO＋2H2O。解析：（4）結合上面分析可知E的結構簡式為（5）根據A的結構，結合核磁共振氫譜吸收峰面積之比為1∶9可知分子中含有3個甲基，則其結構為（CH3）3COH。答案：（1）—CHO（2）取代反應（或酯化反應）（3）2CH3CH2CH2CH2OH＋O22CH3CH2CH2CHO＋2H2O（4）（5）（CH3）3COH考點二基礎梳理·自我排查1．（1）烴基或氫原子醛基甲醛（2）無色刺激性氣味氣體易溶于水無色刺激性氣味液體與水互溶（3）CH3CHO＋2Ag（NH3）2OH?CH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2OCH3CHO＋2Cu（OH）2＋NaOH?CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2OCH3CHO＋H2CH3CH2OH（4）福爾馬林甲醛2．（1）烴基或氫原子與羧基CnH2nO2（n≥1）（2）強CH3COOH?CH3COO－＋H＋CH3COOH＋C2Heq\o\al(\s\up11(18),\s\do4(5))OHCH3CO18OC2H5＋H2O3．（1）—OH—OR′RCOOR′（2）難易（3）判斷答案：（1）×（2）×（3）×（4）×（5）√（6）√（7）×（8）×考點專練·層級突破1．解析：化合物A的分子式為C15H22O3，A正確；A中無苯環(huán)，沒有酚羥基，B不正確；1molA中含2mol—CHO，1mol，則最多可與4molCu（OH）2反應，可與3molH2發(fā)生加成反應，C、D不正確。答案：A2．解析：青蒿素中不含親水基團，難溶于水，A項錯誤；香茅醛中還含有醛基，醛基具有較強的還原性，可與溴水發(fā)生氧化還原反應而使溴水褪色，B項錯誤；青蒿素不能發(fā)生聚合反應，C項錯誤；香茅醛的同系物應含有一個碳碳雙鍵和一個醛基，滿足以上條件且含有4個碳原子的有機物有3種，分別為CH2=CH—CH2—CHO、CH3—CH=CH—CHO、，D項正確。答案：D3．解析：由Ⅰ知，，逆推知：B為，故B正確。答案：B4．解析：A的相對分子質量通過質譜法測得為56，核磁共振氫譜顯示只有兩組峰，則分子式為C4H8，結合題給信息可知應為CH2=C（CH3）2，A發(fā)生已知信息的反應生成B，B連續(xù)氧化得到甲，結合轉化關系可知，B為2-甲基-1-丙醇，結構簡式為（CH3）2CHCH2OH，C為2-甲基丙醛，結構簡式為：（CH3）2CHCHO，甲為（CH3）2CHCOOH，甲與乙反應酯化生成丙（C13H18O2），則乙為C9H12O，丙中有兩個甲基，則乙中不含甲基，乙為蘇合香醇的同系物，則乙的結構簡式為，由1molD與2mol氫氣反應生成乙，所以D為C9H8O，可以