复习题精品学案

烃的含氧衍生物

【考纲要求】

1.认识醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点，知道它们的转化关系；

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

1．醇、酚的概念

(1)醇是羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物，饱和一元醇的分子通式为CnH2n＋1OH(n≥1)。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．醇类物理性质的变化规律

(1)溶解性：低级脂肪醇易溶于水。

(2)密度：一元脂肪醇的密度一般小于1 g·cm－3。

(3)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，醇的沸点远远高于烷烃。

3．苯酚的物理性质

(1)纯净的苯酚是无色晶体，有特殊气味，易被空气氧化呈粉红色。

(2)苯酚常温下在水中的溶解度不大，当温度高于65_℃时，能与水互溶，苯酚易溶于酒精。

(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酒精洗涤。

4．醇和酚的化学性质

(1)由断键方式理解醇的化学性质

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表所示：

反应

与活泼金属反应

催化氧化反应

与氢卤酸反应

分子间脱水反应

断裂的价键

(1) (1)(3) (2) (1)(2) 化学方程式(以乙醇为例) 2CH3CH2OH＋2Na―→

2CH3CH2ONa＋H2↑

2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O CH3CH2OH＋HBr CH3CH2Br＋H2O 2CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3＋H2O 分子内脱水反应

(2)(5)

酯化反应

(1)

(2)由基团之间的相互影响理解酚的化学性质

由于苯环对羟基的影响，酚羟基比醇羟基活泼；由于羟基对苯环的影响，苯酚中苯环上的氢比苯中的氢活泼。

①弱酸性

电离方程式为C6H5液变红。

6H5O－＋H＋，俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使石蕊试写出苯酚与NaOH反应的化学方程式：②苯环上氢原子的取代反应

苯酚与浓溴水反应，产生白色沉淀，化学方程式为

。

。

③显色反应：苯酚跟FeCl3溶液作用显紫色，利用这一反应可检验苯酚的存在。

题组一

醇的组成、结构与性质

1．针对下图所示乙醇分子结构，下述关于乙醇在各种化学反应中化学键断裂情况的说法不正确的是

(

)

A．与醋酸、浓硫酸共热时，②键断裂

B．与金属钠反应时，①键断裂

C．与浓硫酸共热至170 ℃时，②、④键断裂

D．在Ag催化下与O2反应时，①、③键断裂

答案

A 2．下列物质中，既能发生取代反应，又能发生消去反应，同时催化氧化生成醛的是(

)

答案

D 解析

四种醇均能发生取代反应，能发生消去反应的为A、D，但A催化氧化生成酮，选D。

3．设计一个简单的一次性完成实验的装置图，验证醋酸溶液、二氧化碳水溶液、苯酚溶液的酸性强弱顺序是CH3COOH>H2CO3>C6H5OH。

(1)利用如图所示的仪器可以组装实验装置，则仪器的连接顺序是________接D，E接______，______接______。

(2)有关反应的化学方

程式为____________________________________________。

(3)有的同学认为此装置不能验证H2CO3和C6H5OH的酸性强弱，你认为是否有道理？怎样改进实验才能验证H2CO3和C6H5OH的酸性强弱？

答案

(1)A B C F (2)Na2CO3＋2CH3COOH―→2CH3COONa＋H2O＋CO2↑、

(3)该同学说的有道理，应在锥形瓶和试管之间加一个盛NaHCO3溶液的洗气瓶，除去CO2中混有的醋酸蒸气。

解析

(1)将A中的CH3COOH与Na2CO3发生反应：Na2CO3＋2CH3COOH―→2CH3COONa＋H2O＋CO2↑，说明酸性CH3COOH>H2CO3；产生的CO2气体通入苯酚钠溶液发生反应：酸性H2CO3>＋H2O＋CO2―→＋NaHCO3，说明，因此可组装出实验装置，即A接D，E接B，C接F。

(3)醋酸易挥发，苯酚钠变浑浊，可能是醋酸与苯酚钠反应，应设计一个装置除去CO2中混有的醋酸蒸气。

醇的消去反应和催化氧化反应规律

(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。表示为

如CH3OH、(2)醇的催化氧化规律

则不能发生消去反应。

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。

题组二

酚的结构与性质

4．下列关于酚的说法不正确的是

(

) A．酚类是指羟基直接连在苯环上的化合物

B．酚类都具有弱酸性，在一定条件下可以和NaOH溶液反应

C．酚类都可以和浓溴水反应生成白色沉淀，利用该反应可以检验酚

D．分子中含有羟基和苯环的含氧衍生物都属于酚类

答案

D 解析

羟基直接连在苯环上的化合物都属于酚类，A对；酚羟基可以电离出氢离子，所以酚类可以和NaOH溶液反应，B对；酚类中羟基的邻、对位易于与溴发生取代反应生成白色沉淀，C对；分子中含有苯环和羟基的物质不一定属于酚类，如属于芳香醇，D错。

5．

NM­3和D ­58是正处于临床试验阶段的小分子抗癌药物，结构如下：

关于NM­3和D­58的叙述，错误的是

(

) A．都能与NaOH溶液反应，原因不完全相同

B．都能与溴水反应，原因不完全相同

C．都不能发生消去反应，原因相同

D．遇FeCl3溶液都显色，原因相同

答案

C解析

由NM­3的结构简式可知，分子内存在羧基、酚羟基和

结构；而D­58的结构简式中不存在羧基，存在酚羟基、醇羟基，但不可以发生醇羟基的消去反应，因为与醇羟基相连的碳原子的邻位碳原子上没有H原子，故两种物质都不能发生消去反应，但原因不同。

脂肪醇、芳香醇、酚的比较

类别

实例

官能团

脂肪醇

CH3CH2OH —OH 芳香醇

C6H5CH2CH2OH —OH 酚

C6H5OH —OH 结构特点

—OH与链烃—OH与芳香烃侧—OH与苯环直

基相连

主要化学性质

特性

链相连

接相连

(1)与钠反应；(2)取代反应；(3)(1)弱酸性；

脱水反应；(4)氧化反应；(5)酯(2)取代反应；

化反应

(3)显色反应

将红热的铜丝插入醇中有刺激性遇FeCl3溶液显气味产生(生成醛或酮) 紫色

考点二

醛、羧酸、酯

1．醛

(1)概念

烃基与醛基相连而构成的化合物。可表示为RCHO，甲醛是最简单的醛。饱和一元醛的通式为CnH2nO。

(2)甲醛、乙醛

物质

甲醛

乙醛

颜色

无色

无色

气味

刺激性气味

刺激性气味

状态

气体

液体

密度

比水小

水溶性

易溶于水

与水互溶

(3)醛类物质既有氧化性又有还原性，其氧化、还原关系为

醇醛羧酸

以乙醛为例完成下列反应的化学方程式：

特别提醒

(1)醛基只能写成—CHO或，不能写成—COH。

(2)醛与新制的Cu(OH)2悬浊液反应时碱必须过量且应加热煮沸。

(3)银镜反应口诀：银镜反应很简单，生成羧酸铵，还有一水二银三个氨。

2．羧酸

(1)羧酸：由烃基或氢原子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)。[来源:学科网ZXXK]

(2)甲酸和乙酸的分子组成和结构

物质

甲酸

乙酸

分子式

CH2O2

C2H4O2

结构简式

HCOOH CH3COOH 官能团

—COOH和—CHO —COOH (3)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：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CH3②酯化反应

CH3COOH和CH3CHOH发生酯化反应的化学方程式为CH3COOH＋C2HOHCH3CO18OC2H5＋H2O。[来源:Zxxk.Com]

3．酯

(1)酯：羧酸分子羧基中的—OH被—OR取代后的产物。可简写为RCOOR′，官3COO＋H。

－＋能团为(2)酯的物理性质

。

(3)酯的化学性质

。

。

特别提醒

酯的水解反应为取代反应。在酸性条件下为可逆反应；在碱性条件下，能中和产生的羧酸，反应能完全进行。

(4)酯在生产、生活中的应用

①日常生活中的饮料、糖果和糕点等常使用酯类香料。

②酯还是重要的化工原料。

题组一

正确理解醛、羧酸、酯的结构特点

1．你是怎样理解有机化学中的氧化反应和还原反应的？请完成下列表格：

反应类型

特点

氧化反应

还原反应

有机物分子得到氧原子或失去有机物分子中得到氢原氢原子的反应

(1)有机物燃烧、被空气氧化、被酸性高锰酸钾溶液氧子或失去氧原子的反应

不饱和烃的加氢、硝基还原为氨基、醛基或酮基的加氢、苯环的加氢等

常见反应

化；(2)醛基被银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液氧化；(3)烯烃被臭氧氧化

有机合成中的应用

利用氧化反应或还原反应，可以实现有机物官能团的转变，实现醇、醛、羧酸等物质间的相互转化。如：CH4CH3ClCH3OHHCHOHCOOH 2．由下列5种基团中的2个不同基团两两组合，形成的有机物能与NaOH反应的有(

) ①—OH ②—CH3

③—COOH ④A．2种

B．3种

⑤—CHO C．4种

D．5种

特别注意

HO—与—COOH相连时为H2CO3。

解题方法

①

②

③

④—⑤

组合后看物质是否存在。

答案

D 解析

两两组合形成的化合物有10种，其中—OH与—COOH组合形成的H2CO3为无机物，不合题意。只有 (甲酸)、CH3COOH、、OHC—COOH 5种有机物能与NaOH反应。

3．某中性有机物C8H16O2在稀硫酸作用下加热得到M和N两种物质，N经氧化最终可得到M，则该中性有机物的结构可能有

(

) A．1种

B．2种

C．3种

D．4种

审题指导

中性有机物C8H16O2能水解，则该物质为酯，由信息知N能氧化为M，则N为醇，M为酸，且碳架结构相同，N只能为伯醇。

答案

B[来源:学*科*网]

解析

中性有机物C8H16O2在稀硫酸作用下可生成两种物质，可见该中性有机物为酯类。由“N经氧化最终可得到M”，说明N与M中碳原子数相等，碳架结构相同，且N应为羟基在碳链端位的醇，M则为羧酸，从而推知该中性有机物的结构只有种。

题组二

识别官能团预测有机物的性质

和两4．茉莉醛具有浓郁的茉莉花香，其结构简式如图所示。关于茉莉醛的下列叙述错误的是

(

) A．在加热和催化剂作用下，能被氢气还原

B．能被酸性高锰酸钾溶液氧化

C．在一定条件下能与溴发生取代反应

D．不能与氢溴酸发生加成反应

答案

D 解析

本题茉莉醛中含有碳碳双键、醛基，所以能与H2、Br2、HBr发生加成反应，能被酸性KMnO4溶液氧化。由于存在苯环结构和烷烃基，所以在一定条件下能发生取代反应。

5．迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性物质，其结构简式如图所示。下列叙述正确的是

(

)

A．迷迭香酸与溴单质只能发生取代反应

B．1 mol迷迭香酸最多能和9 mol氢气发生加成反应

C．迷迭香酸可以发生水解反应、取代反应和酯化反应

D．1 mol迷迭香酸最多能和5 mol NaOH发生反应

答案

C 解析

该有机物结构中含有酚羟基和碳碳双键，能与溴发生取代反应和加成反应，故A项错。1分子迷迭香酸中含有2个苯环，1个碳碳双键，则1 mol迷迭香酸最多能和7 mol氢气发生加成反应，B项错。1分子迷迭香酸中含有4个酚羟基、1个羧基、1个酯基，则1 mol迷迭香酸最多能和6 mol NaOH发生反应，D项错。

题组三

根据有机物的性质确定官能团或有机物的结构

6．有机物A是常用的食用油抗氧化剂，分子式为C10H12O5，可发生如下转化：

已知B的相对分子质量为60，分子中只含一个甲基。C的结构可表示为

(其中：—X、—Y均为官能团)。

请回答下列问题：

(1)根据系统命名法，B的名称为__________。

(2)官能团—X的名称为________，高聚物E的链节为________。

(3)A的结构简式为______________。

(4)反应⑤的化学方程式为____________________________________________。

(5)C有多种同分异构体，写出其中2种符合下列要求的同分异构体的结构简式________。

Ⅰ.含有苯环

Ⅱ.能发生银镜反应

Ⅲ.不能发生水解反应

(6)从分子结构上看，A具有抗氧化作用的主要原因是____(填序号)。

a．含有苯环

b．含有羰基

c．含有酚羟基

答案

(1)1­丙醇

(2)羧基

(写出上述3个结构简式中的任意2个即可) (6)c 解析

E为高分子化合物，则D有可能是烯烃，B是醇，结合B的相对分子质量为60可推知B为丙醇，只有一个甲基，则B为CH3CH2CH2OH，D为CH2===CH—CH3，E为。C能与NaHCO3溶液反应产生气泡，则含有—COOH，与FeCl3发生显色反应，含有酚羟基，则C的结构简式只能是，则A的结构简式为(1)CH3CH2CH2OH的系统命名为1­丙醇。

(2)Y只能是—OH，X是—COOH，因为C只有7个碳原子。

(3)由反应条件可基本确定是酯的水解，A的结构简式为

。

。

(4)该反应是—COOH与HCO的反应，产物为CO2和H2O。

(5)不发生水解反应则不含结构，能发生银镜反应则含有—CHO。

(6)酚羟基具有还原性，能被O2氧化，因此A可作为抗氧化剂使用。

1．多官能团有机物性质的确定步骤

第一步，找出有机物所含的官能团，如碳碳双键、碳碳三键、醇羟基、酚羟基、醛基等；第二步，联想每种官能团的典型性质；第三步，结合选项分析对有机物性质描述的正误。(注意：有些官能团性质会交叉。例如，碳碳三键与醛基都能被溴水、酸性高锰酸钾溶液氧化，也能与氢气发生加成反应等)。

2．官能团与反应类型

1．过量的下列溶液与水杨酸()反应能得到化学式为C7H5O3Na的是

(

) A．NaHCO3溶液

C．NaOH溶液

答案

A B．Na2CO3溶液

D．NaCl溶液

2．普伐他汀是一种调节血脂的药物，其结

构简式如图所示(未表示出其空间构型)。下列关于普伐他汀

的性质描述正确的是

(

) A．能与FeCl3溶液发生显色反应

B．不能使酸性KMnO4溶液褪色

C．能发生加成、取代、消去反应

D．1 mol该物质最多可与1 mol NaOH反应

答案

C 解析

解题的关键是官能团的确定。在普伐他汀的结构中含有的官能团有醇羟基(—OH)、羧基(—COOH)、酯基()和碳碳双键()，所以能发生取代反应、加成反应、消去反应，也能使酸性KMnO4溶液褪色。但因无酚羟基，故不能与FeCl3溶液发生显色反应。分子中的羧基(—COOH)和酯基(都能和NaOH溶液反应，故1 mol该物质可与2 mol NaOH反应。

3．利用从冬青中提取出的有机物A合成抗结肠炎药物Y及其他化学品的合成路线如下：

)

提示：根据上述信息回答：

(1)D不与NaHCO3溶液反应，D中官能团的名称是________，B→C的反应类型是________。

(2)写出A生成B和E的化学反应方程式：

__________________________________ _______________________________________________________________________。

(3)A的同分异构体I和J是重要的医药中间体，在浓硫酸的作用下，I和J分别生成

和，鉴别I和J的试剂为________。

(4)A的另一种同分异构体K用于合成高分子材料，K可由制得，写出K在浓硫酸作用下生成的聚合物的结构简式：_______________________ _______________________________________________________________________。

答案

(1)醛基

取代反应

(3)浓溴水或FeCl3溶液

解析

(1)由BCH3OCH3，可知B为甲醇，CH3OH与O2反应生成D，D不与NaHCO3溶液反应，D一定不是HCOOH，则D应为HCHO。

(2)逆推法知H的结构简式为，相继得E、F、G的结构简式分别为。

A生成B和E的化学方程式为＋2NaOH＋CH3OH＋H2O。

(3)A的同分异构体I和J的结构简式分别为加浓溴水，I会产生白色沉淀；加FeCl3溶液，I显紫色。

(4)K的结构简式为，，在浓硫酸作用下发生缩聚反应，产

物的结构简式为【课后作业】

1．下列说法中，正确的是

(

) A．凡是分子中有—OH的化合物都是醇

。

B．羟基与氢氧根离子具有相同的化学式和结构式

C．在氧气中燃烧只生成二氧化碳和水的有机化合物一定是烃

D．醇与酚具有相同的官能团，但具有不同的化学性质

答案

D 解析

酚类物质中也含有—OH，但不属于醇，A不正确；羟基是中性基团，OH－带一个单位的负电荷，二者的结构不同，故B不正确；醇类、酚类等含C、H、O元素的有机物在O2中燃烧的产物也只有CO2和H2O，故C不正确；虽然醇和酚具有相同的官能团，但由于二者的结构不同，所以化学性质不同。

2．由碘乙烷制取乙二醇(HOCH2CH2OH)，依次发生的反应类型是

A．取代

加成

水解

C．水解

消去

加成

答案

B 解析

碘乙烷通过消去反应生成乙烯，乙烯和溴水发生加成反应生成1,2­二溴乙烷，该产物在碱性条件下水解可得乙二醇。

中的能，A项错；两种分子中的碳、氧原子数目相同而氢原子数目不同，B项错。

3．酯类物质广泛存在于香蕉、梨等水果中。某实验小组先从梨中分离出一种酯，然后将分离出的酯水解，得到乙酸和另一种化学式为C6H14O的物质。对于此过程，以下分析中不正确的是

(

) A．C6H14O分子含有羟基

B．C6H14O可与金属钠发生反应

C．实验小组分离出的酯可表示为CH3COOC6H13

D．不需要催化剂，这种酯在水中加热即可大量水解

答案

D 解析

酯水解生成羧酸和醇，因此C6H14O中存在—OH，能与Na发生反应；根据酯化反应原理，该酯的结构简式可表示为CH3COOC6H13，其水解需要酸等作催化

B．消去

加成

取代

D．消去

水解

取代

(

)

剂。

4．下图是一些常见有机物的转化关系，关于反应①～⑦的说法不正确的是

(

)

A．反应①是加成反应

B．只有反应②是加聚反应

C．只有反应⑦是取代反应

D．反应④⑤⑥是取代反应

答案

C 解析

本题考查常见有机物转化关系及反应类型，属于容易题。A项乙烯与溴单质发生加成反应，正确；B项乙烯含有不饱和键，能发生反应得聚乙烯，正确；C项④⑤⑥⑦都是取代反应，错误；D项正确。

5．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

答案

D 解析

A中利用的显色反应检验无干扰，正确；B中和菠萝酯中均可以被酸性KMnO4溶液氧化，正确；C中苯氧乙酸中含的羧基、菠萝酯中的酯基都可与NaOH溶液反应，正确；D项步骤(2)中产物菠萝酯中也含

，能使溴水褪色，故错误。

6．已知某有机物X的结构简式为

，下列有关叙述不正确的是

(

) A．1 mol X分别与足量的Na、NaOH溶液、NaHCO3溶液反应，消耗这三种物质的物质的量分别为3 mol、4 mol、1 mol B．X在一定条件下能与FeCl3溶液发生显色反应

C．X在一定条件下能发生消去反应和酯化反应

D．X的化学式为C10H10O6

答案

C 解析

苯环上的氢原子不能消去，故不能发生消去反应，与Na反应的有—OH和—COOH，与NaHCO3反应的只有—COOH，与NaOH反应的有酚羟基、羧基和酯基。

7．酚酯是近年高考有机化学命题的热点，其合成方法之一是由酚与酰卤()反应制得。线合成：

是一种医药中间体，常用来制备抗凝血药，可通过下列路

(1)A与银氨溶液反应有银镜生成，则A的结构简式是_________________________。

(2)B―→C的反应类型是______________。

(3)E的结构简式是___________________________________________________。

(4)写出F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式：

_____________________________________________________________________。

(5)下列关于G的说法正确的是__________(填序号)。

a．能与溴单质反应

b．能与金属钠反应

c．1 mol G最多能和3 mol氢气反应

d．分子式是C9H6O3

答案

(1)CH3CHO (2)取代反应

(3)

(5)abd 解析

(1)A与银氨溶液反应有银镜生成，则A中存在醛基，由流程可知，A与氧气反应可以生成乙酸，则A为CH3CHO；

(2)由B和C的结构简式可以看出，乙酸分子中的羟基被氯原子取代，发生了取代反应；

(3)D与甲醇在浓硫酸条件下发生酯化反应生成E，E的结构简式为；

(4)由F的结构简式可知，C和E在催化剂条件下脱去HCl得到F，F中存在酯基，F分子中含一个酚酯基和一个醇酯基，在碱液中发生水解反应时，1 mol醇酯基消耗1 mol NaOH,1 mol酚酯基消耗2 mol NaOH，故1 mol F最多消耗3 mol NaOH，F与过量NaOH溶液反应的化学方程式为

。

(5)G分子结构中存在苯环、酯基、羟基、碳碳双键，所以能够与溴单质发生加成反应或者取代反应，能够与金属钠反应产生氢气，a和b选项正确；1 mol G中含1 mol碳碳双键和1 mol苯环，所以能与4 mol氢气反应，c选项错误；G的分子式为C9H6O3，d选项正确。