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第,3,讲烃的含氧衍生物,考点一,考点二,真题演练,考,纲要,求,1,.,掌握醇、酚、醛、羧酸、酯的结构与性质，以及它们之间的关系。,2,.,了解烃类及衍生物的重要应用以及烃的衍生物合成方法。,3,.,根据信息能设计有机化合物的合成路线。,考点一醇、酚,1.,醇和酚的概念,(1),醇：醇是羟基与,_,或,_,上的碳原子相连的化合物，饱和一元醇的分子通式为,_,_,。,(2),酚：酚是羟基与苯环,_,相连而形成的化合物，最简单的酚,为,_,。,烃基,苯环侧链,C,n,H,2,n,1,OH,（,n,1,）,直接,苯酚,（,）,2,醇,(1),分类：,脂肪,芳香,(2),物理性质：,物理性质,递变规律,密度,一元脂肪醇的密度一般小于,1 gcm,3,沸点,直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而,_,醇分子间存在,_,，所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点远,_,烷烃,水溶性,低级脂肪醇,_,水，饱和一元醇的溶解度随着分子中碳原子数的递增而逐渐,_,增大,氢键,高于,易溶于,减小,(3),化学性质,如果将醇分子中的化学键进行标号如图所示，那么醇发生化学反应时化学键的断裂情况如下所示，,以,1,丙醇为例，完成下列条件下的化学方程式，并指明断键部位。,1,与,Na,反应,_,，,_,。,2,催化氧化,_,，,_,。,3,与,HBr,的取代,_,，,_,。,2CH,3,CH,2,CH,2,OH,2Na,2CH,3,CH,2,CH,2,ONa,H,2,2CH,3,CH,2,CH,2,OH,O,2,2CH,3,CH,2,CHO,2H,2,O,CH,3,CH,2,CH,2,OH,HBr,CH,3,CH,2,CH,2,Br,H,2,O,4,浓硫酸，加热分子内脱水,_,，,_,。,5,与乙酸的酯化反应,_,，,_,。,CH,3,CH,2,CH,2,OH CH,3,CH,=,=CH,2,H,2,O,CH,3,CH,2,CH,2,OH,CH,3,COOH CH,3,COOCH,2,CH,2,CH,3,H,2,O,3,苯酚的物理性质,(1),纯净的苯酚是,_,晶体，有,_,气味，易被空气氧化呈,_,。,(2),苯酚常温下在水中的溶解度,_,，当温度高于,_,时，能与水,_,，苯酚,_,溶于酒精。,(3),苯酚有毒，对皮肤有强烈的腐蚀作用，如果不慎沾到皮肤上应立即用,_,洗涤。,无色,特殊,粉红色,不大,65,混溶,易,酒精,4,苯酚的化学性质,(1),弱酸性,苯酚,电离方程式为,_,，,俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使石蕊溶液变红。,苯酚与,NaOH,反应的化学方程式：,_,。,C,6,H,5,OH,C,6,H,5,O,H,NaOH,H,2,O,(2),苯环上氢原子的取代反应,苯酚与饱和溴水反应，产生白色沉淀，反应的化学方程式,为,_,。,(,3),显色反应,苯酚跟,FeCl,3,溶液作用显,_,色，利用这一反应可检验苯酚的存在。,3HBr,紫,判断,(,正确的打,“,”,，错误的打,“”,),(1),乙醇的分子间脱水反应和酯化反应都属于取代反应,(,),(,2)CH,3,OH,和,都,属于醇类，且二者互为同系物,(,),(,3)CH,3,CH,2,OH,在水中的溶解度,大于,在,水中的溶解度,(,),(,4)CH,3,OH,、,CH,3,CH,2,OH,、,的,沸点逐渐升高,(,),(,5),实验时手指上不小心沾上苯酚，立即用,70,以上的热水清洗,(,),(6),苯酚的水溶液呈酸性，说明酚羟基的活泼性大于水中羟基的活泼性,(,),(7),苯中含有苯酚杂质，可加入浓溴水使苯酚生成三溴苯酚沉淀，然后过滤除去,(,),微点拨,不是,同系物，同系物是指结构相似、分子组成上相差一个或若干个,CH,2,原子团的物质。结构相似是指官能团的种类、数目、连接方式均相同，醇和酚的官能团连接方式不同，两者不是同系物。,考点专练,层级突破,练点一,醇的结构与性质判断,1.,茉莉香醇是一种具有甜香味的物质，是合成香料的重要原料，其结构简式如图，下列有关茉莉香醇的叙述正确的是,(,),A,茉莉香醇的分子式为,C,9,H,14,O,2,B,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,C,能与,FeCl,3,溶液发生显色反应,D,能发生加成反应而不能发生取代反应,答案：,A,解析,：,根据茉莉香醇的结构简式先找出碳原子数，再根据不饱和度算出氢原子数，它的分子式为,C,9,H,14,O,2,，,A,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，,B,项错误；该分子没有苯环，不能与,FeCl,3,溶液发生显色反应，,C,项错误；该分子含有醇羟基，能发生取代反应，,D,项错误。,2,下列四种有机物的分子式均为,C,4,H,10,O,。,CH,3,CH,2,CH,2,CH,2,OH,分析其结构特点，用序号解答下列问题：,(1),其中能与钠反应产生,H,2,的有,_,。,(2),能被氧化成含相同碳原子数的醛的是,_,。,(3),能被氧化成酮的是,_,。,(4),能发生消去反应且生成两种产物的是,_,。,解析：,（,1,）所有的醇都能与活泼金属钠反应产生,H,2,。（,2,）能被氧化成醛的醇分子中必含有基团,“,CH,2,OH,”,，,和,符合题意。（,3,）,能,被氧化成酮的醇分子中必含有基团,“ ”,，,符合题意。（,4,）若与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上的氢原子类型不同，则发生消去反应时，可以得到两种产物，,符合题意。,练点二,酚的结构与性质判断,3,BHT,是一种常用的食品抗氧化剂，,从,出发,合成,BHT,的方法有如下两种,。,下列说法不正确的是,(,),A,推测,BHT,在水中的溶解度小于苯酚,B,BHT,与,都,能使酸性,KMnO,4,溶液褪色,C,方法一和方法二的反应类型都是加成反应,D,BHT,与,具有,完全相同的官能团,答案：,C,解析：,BHT,分子含有,2,个,C,（,CH,3,）,3,和,1,个,CH,3,，而烃基是憎水基，故其溶解度小于苯酚，,A,项正确；酚羟基能被酸性,KMnO,4,溶液氧化，故,BHT,与,都,能使酸性,KMnO,4,溶液褪色，,B,项正确；方法,一,是,加成反应，方法二是取代反应，,C,项错误；,BHT,与,的官能团都是酚羟基，,D,项正确。,练点三,有机合成中的醇和酚,4,化合物,Y,能用于高性能光学树脂的合成，可由化合物,X,与,2,甲基丙烯酰氯在一定条件下反应制得：,下列有关化合物,X,、,Y,的说法正确的是,(,),A,X,分子中所有原子一定在同一平面上,B,Y,与,Br,2,的加成产物分子中不含有手性碳原子,C,X,、,Y,均不能使酸性,KMnO,4,溶液褪色,D,X,Y,的反应为取代反应,答案：,D,解析：,Y,分子含有碳碳双键，与,Br,2,加成后，连接甲基的碳原子连有,4,个不同基团，该碳原子为手性碳原子，,B,项错误；,X,分子中酚羟基上的氢原子被,CH,2,=,=C,（,CH,3,）,CO,取代生成,Y,，,Y,中的酯基是取代反应的结构，,D,项正确；,X,分子中含有苯环，与苯环直接相连的原子处于苯环所在的平面内，,3,个,Br,原子和,OH,中的,O,原子在苯环所在平面内，,COH,键呈,V,形且单键可以任意旋转，故,X,分子中,OH,上的氢原子不一定在苯环所在平面内，,A,项错误；,X,分子中含有酚羟基，,Y,分子中含有碳碳双键，都能被酸性高锰酸钾溶液氧化，,MnO,4,被还原为,Mn,2,而褪色，,C,项错误。,5,合成防晒霜的主要成分,E,的一种路线图如下：,已知：,2RCH,2,CHO,请按要求回答下列问题：,(1)B,的官能团结构简式,为,_,。,(,2),反应,的反应类型,为,_,。,(3),反应,的化学方程式：,_,。,CHO,2CH,3,CH,2,CH,2,CH,2,OH,O,2,2CH,3,CH,2,CH,2,CHO,2H,2,O,取代反应（或酯化反应）,解析：,根据,A,为无支链醇，且,B,能发生已知信息反应，可知,B,中含有醛基，可得,A,为,CH,3,CH,2,CH,2,CH,2,OH,，在铜催化氧化下生成,B,，则,B,为,CH,3,CH,2,CH,2,CHO,，根据信息可知,C,为,CH,3,CH,2,CH,2,CH,=,=C,（,CH,2,CH,3,）,CHO,，,D,为,CH,3,CH,2,CH,2,CH,2,CH,（,CH,2,CH,3,）,CH,2,OH,。（,1,）由以上分析可知,B,中的官能团为,CHO,。（,2,）反应,为酸和醇的酯化反应，也叫取代反应。（,3,）反应,为醇的催化氧化，故化学方程式,为,2CH,3,CH,2,CH,2,CH,2,OH,O,2,2CH,3,CH,2,CH,2,CHO,2H,2,O,。,(4)E,的结构简式：,_,。,(5)A,的同分异构体有多种，写出其中核磁共振氢谱吸收峰面积之比为,1,9,的结构简式：,_,。,（,CH,3,）,3,COH,解析,：,（,4,）结合上面分析可知,E,的结构简式为,（,5,）根据,A,的结构，结合核磁共振氢谱吸收峰面积之比为,1,9,可知分子中含有,3,个甲基，则其结构为（,CH,3,）,3,COH,。,方法总结,醇的两个重要反应规律,(1),醇的消去反应规律,醇分子中，连有羟基,(OH),的碳原子必须有相邻的碳原子，并且此相邻的碳原子上必须连有氢原子时，才可发生消去反应，生成不饱和键。,（,2,）醇的催化氧化反应规律,醇的催化氧化的反应情况与跟羟基（,OH,）相连的碳原子上的氢原子的个数有关。,考点二醛、羧酸、酯,基础梳理,自我排查,1.,醛,(1),概念：,由,_,与,_,相连而构成的化合物，可表示为,RCHO,。,_,是,最简单的醛。饱和一元醛分子的通式为,C,n,H,2,n,O(,n,1),。,(2),甲醛、乙醛的物理性质比较,物质,颜色,气味,状态,密度,水溶性,甲醛,_,_,_,_,乙醛,_,_,_,比水小,_,烃基或氢原子,醛基,甲醛,无色,刺激性气味,气体,易溶于水,无色,刺激性气味,液体,与水互溶,(3),化学性质,醛类物质既有氧化性又,有,还原性，其,氧化、还原关系为,以,乙醛为例写出醛类的主要化学方程式：,氧化反应,a,银镜反应,_,；,b,与新制,Cu(OH),2,悬浊液的反应,_,。,还原反应,(,催化加氢,),_,。,CH,3,CHO,2Ag,（,NH,3,）,2,OH,CH,3,COONH,4,2Ag,3NH,3,H,2,O,CH,3,CHO,2Cu,（,OH,）,2,NaOH,CH,3,COONa,Cu,2,O,3H,2,O,CH,3,CHO,H,2,CH,3,CH,2,OH,(4),用途,35%,40%,的甲醛水溶液俗称,_,，具有杀菌,(,用于种子杀菌,),和防腐性能,(,用于浸制生物标本,),。,劣质的装饰材料中挥发出的,_,是室内主要污染物之一。,福尔马林,甲醛,2,羧酸,(1),羧酸：由,_,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,_,。,(2),羧酸的化学性质,羧酸的性质取决于羧基,，,反应时,的主要断键位置如图：,酸性,(,以乙酸为例,),乙酸是一种弱酸，其酸性比碳酸,_,，在水溶液中的电离方程式为,_,。,酯化反应,CH,3,COOH,和,CH,3,C,OH,发生酯化反应的化学方程式,为,_,。,烃基或氢原子与羧基,C,n,H,2,n,O,2,（,n,1,）,强,CH,3,COOH,CH,3,COO,H,CH,3,COOH,C,2,OH CH,3,CO,18,OC,2,H,5,H,2,O,3,酯,(1),酯：羧酸分子羧基中的,_,被,_,取代后的产物。可简写,为,_,，官能团,为,_,。,(2),酯的物理性质,OH,OR,RCOOR,难,易,(3),酯的化学性质,判断,(,正确的打,“,”,，错误的打,“”,),(1),醛基的结构简式可以写成,CHO,，也可以写成,COH(,),(2),乙醛分子中的所有原子都在同一平面上,(,),(3),完全燃烧等物质的量的乙醛和乙醇，消耗,O,2,的质量相等,(,),(4)1 mol HCHO,与足量银氨溶液在加热的条件下充分反应，可析出,2 mol Ag(,),(5),分子式相同的羧酸和酯可构成同分异构体,(,),(6),甲酸能发生银镜反应，能与新制,Cu(OH),2,的碱性悬浊液反应生成砖红色沉淀,(,),(7),羧基和酯基中的碳氧双键均能与,H,2,加成,(,),(8),在酸性条件下，,CH,3,CO,18,OC,2,H,5,的水解产物是,CH,3,CO,18,OH,和,C,2,H,5,OH(,),微点拨,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.,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。,3,.,羧酸和酯的分子中都,含有,，,但不能发生加成反应。,4,.,甲酸酯（,HCOOR,）具有醛基、酯基的双重性质。,考点专练,层级突破,练点一,醛、羧酸、酯的结构与性质,1.,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。下列关于,A,的说法正确的是,(,),A,化合物,A,的分子式为,C,15,H,22,O,3,B,与,FeCl,3,溶液发生反应后溶液显紫色,C,1 mol A,最多可以与,2 mol Cu(OH),2,反应,D,1 mol A,最多与,1 mol H,2,加成,答案：,A,解析：,化合物,A,的分子式为,C,15,H,22,O,3,，,A,正确；,A,中无苯环，没有,酚,羟基,，,B,不正确；,1 mol A,中含,2 mol CHO,，,1,mol,，,则最多可与,4 mol Cu,（,OH,）,2,反应，可与,3 mol H,2,发生加成反应，,C,、,D,不正确。,2,我国科学家屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾新疗法而荣获诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素可由香茅醛经过一系列反应合成,(,如下图,),。下列说法正确的是,(,),A,青蒿素易溶于水，更易溶于乙醇等有机溶剂中,B,向香茅醛中滴加溴水后溴水褪色，证明香茅醛中含有碳碳双键,C,香茅醛与青蒿素均能发生氧化、取代、聚合反应,D,香茅醛的同系物中，含,4,个碳原子的有机物有,3,种,(,不考虑立体异构,),答案：,D,解析：,青蒿素中不含亲水基团，难溶于水，,A,项错误；香茅醛中还含有醛基，醛基具有较强的还原性，可与溴水发生氧化还原反应而使溴水褪色，,B,项错误；青蒿素不能发生聚合反应，,C,项错误；香茅醛的同系物应含有一个碳碳双键和一个醛基，满足以上条件且含有,4,个碳原子的有机物有,3,种，分别为,CH,2,=,=CH CH,2,CHO,、,CH,3,CH,=,=CHCHO,、,，,D,项正确。,练点二,有机合成中的醛、羧酸和酯,3,有机分析中，常用臭氧氧化分解来确定有机物中碳碳双键的,位置,与,数目。如：,(CH,3,),2,C,=,=CHCH,3,(,CH,3,),2,C,=,=,O,CH,3,CHO,已知,某有机物,A,经臭氧氧化分解后发生以下一系列的变化：,从,B,合成,E,通常经过多步反应，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、还原,D,氧化、水解、酯化,答案：,B,4,有机物丙,(,分子式为,C,13,H,18,O,2,),是一种香料，分子中含有两个,CH,3,，其合成路线如图所示。,A,的相对分子质量通过质谱法测得为,56,，核磁共振,氢,谱,显示只有两组峰，乙是,(,苏合香醇,),的同系物。,(1)A,的结构简式,_,，,B,的化学名称为,_,。,(2),甲中官能团的名称是,_,；甲与乙反应生成丙的反应类型为,_,_,。,(3)B,与,O,2,反应生成,C,的化学方程式,为,_,_,。,CH,2,=,=C,（,CH,3,）,2,2,-,甲基,-1-,丙醇,羧基,酯化（或取代）反应,解析：,A,的相对分子质量通过质谱法测得为,56,，核磁共振氢谱显示只有两组峰，则分子式为,C,4,H,8,，结合题给信息可知应为,CH,2,=,=C,（,CH,3,）,2,，,A,发生已知信息的反应生成,B,，,B,连续氧化得到甲，结合转化关系可知，,B,为,2,甲基,1,丙醇，结构简式为（,CH,3,）,2,CHCH,2,OH,，,C,为,2-,甲基,丙醛，结构简式为：（,CH,3,）,2,CHCHO,，甲为（,CH,3,）,2,CHCOOH,，甲与乙反应酯化生成丙（,C,13,H,18,O,2,），则乙为,C,9,H,12,O,，丙中有两个甲基，则乙中不含甲基，乙为苏合香醇的同系物，则乙,的,结构,简式,为,，,由,1 mol D,与,2 mol,氢气反应生成乙，所以,D,为,C,9,H,8,O,，可以发生银镜反应，含有,CHO,，故,D,为,。,(4),在催化剂存在下,1 mol D,与,2 mol H,2,可以反应生成乙，且,D,能,发生,银,镜反应，则,D,的结构简式为,_,_,。,(5),写出符合下列条件的乙的同分异构体结构简,式,_,。,苯环上有两个取代基，且苯环上的一氯取代物只有两种,遇氯化铁溶液显紫色,练后归纳,酯化反应的多样性,(1),一元羧酸与一元醇之间的酯化反应，如,CH,3,COOH,C,2,H,5,OH,CH,3,COOC,2,H,5,H,2,O,。,(2),一元羧酸与多元醇之间的酯化反应，如：,(3),多元羧酸与一元醇之间的酯化反应，如：,真题演练,素养通关,1.,2021,全国乙卷，,10,一种活性物质的结构简式,为,，,下列有关该物质的叙述正确的是,(,),A,能发生取代反应，不能发生加成反应,B,既是乙醇的同系物也是乙酸的同系物,C,与,互,为同分异构体,D,1 mol,该物质与碳酸钠反应得,44 g CO,2,答案：,C,解析,：,该物质中含有碳碳双键，能发生加成反应，,A,项错误；同系物是指结构相似，分子组成上相差一个或若干个,CH,2,原子团的有机物，该物质不是乙酸、乙醇的同系物，,B,项错误；题给两种物质的分子式均为,C,10,H,18,O,3,，但结构不同，二者互为同分异构体，,C,项正确；,1 mol,该物质含有,1 mol,羧基，与,Na,2,CO,3,反应最多可得到,0.5 mol,（,22 g,）,CO,2,，,D,项错误。,2,2020,全国卷,，,10,铑的配合物离子,Rh(CO),2,I,2,可催化甲醇羰基化，反应过程如图所示。,下列叙述错误的是,(,),A,CH,3,COI,是反应中间体,B,甲醇羰基化反应为,CH,3,OH,CO,=,=CH,3,CO,2,H,C,反应过程中,Rh,的成键数目保持不变,D,存在反应,CH,3,OH,HI,=,=CH,3,I,H,2,O,答案：,C,解析：,由反应过程图可知,CH,3,OH,CH,3,I,反应的中间产物，,A,项正确；把各步反应累加，得到,CH,3,OH,CO,=,=CH,3,CO,2,H,，,B,项正确；,3,2019,全国卷,，,36,化合物,G,是一种药物合成中间体，其合成路线如下：,回答下列问题：,(1)A,中的官能团名称是,_,。,(,2),碳原子上连有,4,个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。写出,B,的,结构简式，用星号,(*),标出,B,中的手性碳,_,。,(3),写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的,B,的同分异构体的,结,构,简式,_,。,(,不考虑立体异构，只需写出,3,个,),羟基,解析：,本题涉及的考点有官能团的判断、同分异构体的书写、有机反应类型的判断、常见有机反应的完善及书写、有机合成路线的设计，考查学生对中学有机化学基础知识的掌握程度和运用化学原理和科学方法设计合理方案的能力，体现了以科学探究与创新意识为主的学科核心素养。,（,1,）,A,中的官能团为羟基,。,（,2,）根据手性碳原子定义知，,B,中有两个手性碳原子。,（,3,）,B,的分子式为,C,8,H,14,O,，不饱和度为,2,，再根据题目设置的限制条件可推知，满足条件的,B,的同分异构体含有一个六元环，环外有一个醛基和一个饱和碳原子，据此写出答案。,(4),反应,所需的试剂和条件是,_,。,(5),的反应类型是,_,。,(6),写出,F,到,G,的反应,方程式,_,。,C,2,H,5,OH/,浓,H,2,SO,4,、加热,取代反应,（,4,）反应,生成,D,（,），,对比,D,与,E,的结构差异可知，反应,是酯化反应，反应试剂和条件为,C,2,H,5,OH/,浓硫酸、加热。,（,5,）对比,E,与,G,的结构发现有两处差异，再结合,的反应条件,可,推知,F,的结构,为,，,不难看出反应,为取代反应。,（,6,）,F,到,G,是酯基先碱性水解生成羧酸盐，再酸化得到羧酸的过程。,解析：,(,7),设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯,(CH,3,COCH,2,COOC,2,H,5,),制备,的,合成,路线,_(,无机试剂任选,),。,解析,：,（,7,）对比原料与目标产物的结构，由甲苯先制得,模仿反应,，,可与乙酰乙酸乙酯发生取代反应生成,再模仿反应,便可得到目标产物。,
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