【步步高】2017版高考化学一轮复习 专题10 有机化学基础(加试)第二单元 烃的衍生物学案 苏教版

第二单元烃的衍生物

[考试标准]

1．卤代烃的概念

(1)卤代烃是烃分子里的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。通式可表示为R—X(其中R—表示烃基)。

1

2 (2)官能团是卤素原子。

2．卤代烃的物理性质

(1)沸点：比同碳原子数的烃沸点要高。

(2)溶解性：水中难溶，有机溶剂中易溶。

(3)密度：一般一氟代烃、一氯代烃比水小，其余比水大。

3．卤代烃的化学性质

(1)卤代烃水解反应和消去反应比较

＋

NaX ＋H 2

O

消去HX ，生成含碳碳双键或碳碳叁键

消去反应：有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H 2O 、HBr 等)，生成含不饱和键(双键或叁键)的化合物的反应。

①两类卤代烃不能发生消去反应

例如：

＋NaOH ――→醇△

CH 2===CH —CH 2—CH 3(或CH 3—CH===CH —CH 3)＋NaCl ＋H 2O ③

型卤代烃，发生消去反应可以生成C —R≡C—R ，如BrCH 2CH 2Br ＋

3 2NaOH ――→醇△

CH≡CH↑＋2NaBr ＋2H 2O 4．卤代烃的获取方法

(1)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应

如CH 3—CH===CH 2＋Br 2――→催化剂 CH 3CHBrCH 3；

CH≡CH＋HCl ――→催化剂△

CH 2===CHCl 。 (2)取代反应

如乙烷与Cl 2：CH 3CH 3＋Cl 2――→光照CH 3CH 2Cl ＋HCl ；

苯与Br 2：

；

C 2H 5OH 与HBr ：C 2H 5OH ＋HBr ――→△C 2H 5Br ＋H 2O 。

题组一 卤代烃的两种重要反应类型

1．下列过程中，发生了消去反应的是( )

A ．C 2H 5Br 和NaOH 溶液混合共热

B ．一氯甲烷和苛性钾的乙醇溶液混合共热

C ．一溴丁烷与KOH 的丁醇溶液混合共热

D ．氯苯与NaOH 溶液混合共热

答案 C

解析 有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子(如水、卤化氢等分子)，而生成含不饱和键(碳碳双键或叁键)化合物的反应，叫做消去反应。据此可知选项C 是消去反应，A 、D 是卤代烃的水解反应，也是取代反应，B 中卤代烃只有1个碳原子，不能发生消去反应，答案选C 。

2．某有机物的结构简式为，下列关于该物质的说法中正确的是( )

A ．该物质在NaOH 的醇溶液中加热可转化为醇类

B ．该物质能和AgNO 3溶液反应产生AgBr 沉淀

C ．该物质可以发生消去反应

D ．该物质可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应

4 答案 D

解析 该物质在NaOH 的水溶液中，可以发生水解反应，其中—Br 被—OH 取代，A 项错误；该物质中的溴原子必须水解成Br －

，才能和AgNO 3溶液反应生成AgBr 沉淀，B 项错误；该有机物分子中与溴原子相连的碳原子的邻位碳上没有H ，不能发生消去反应，C 项错误；该物质含有碳碳双键，可与Br 2发生加成反应，D 项正确。

3．(2016·武汉调研)化合物X 的分子式为C 5H 11Cl ，用NaOH 的醇溶液处理X ，可得分子式为C 5H 10的两种产物Y 、Z ，Y 、Z 经催化加氢后都可得到2 甲基丁烷。若将化合物X 用NaOH 的水溶液处理，则所得有机产物的结构简式可能是( )

A ．CH 3CH 2CH 2CH 2CH 2

OH

答案 B

解析 化合物X(C 5H 11Cl)用NaOH 的醇溶液处理发生消去反应生成Y 、Z 的过程中，有机物X 的碳架结构不变，而Y 、Z 经催化加氢时，其有机物的碳架结构也未变，由2-甲基丁烷的结构可推知X 的碳架结构为，其连接Cl 原子的碳原子相邻碳原子上都有氢原子且氢原子的化学环境不同。从而推知有机物X 的结构简式为

卤代烃的反应规律

1．卤代烃在碱性条件下是发生取代反应还是消去反应，主要是看反应条件。记忆方法：“无醇成醇，有醇成烯”。

2．所有的卤代烃在NaOH 的水溶液中均能发生水解反应，而没有邻位碳原子的卤代烃或虽有邻位碳原子，但邻位碳原子无氢原子的卤代烃均不能发生消去反应，不对称卤代烃的消去有多种可能的方式。

题组二 卤代烃在有机合成中的重要作用

5 4．从溴乙烷制取1,2­二溴乙烷，下列制备方案中最好的是( )

A ．CH 3CH 2Br ――→NaOH 水溶液CH 3CH 2OH ――→浓硫酸，170 ℃CH 2===CH 2――→Br 2CH 2BrCH 2Br

B ．CH 3CH 2Br ――→Br 2CH 2BrCH 2Br

C ．CH 3CH 2Br ――→NaOH 醇溶液CH 2===CH 2――→HBr CH 3CH 2Br ――→Br 2CH 2BrCH 2Br

D ．CH 3CH 2Br ――→NaOH 醇溶液CH 2===CH 2――→Br 2CH 2BrCH 2Br

答案 D

解析 A 项，发生三步反应，步骤多，产率低；B 项，溴与烷烃发生取代反应，是连续反应，不能控制产物种类，副产物多；C 项，步骤多，且发生卤代反应难控制产物纯度；D 项，步骤少，产物纯度高。

5．根据下面的反应路线及所给信息填空。

(1)A 的结构简式是________，名称是________。

(2)①的反应类型是________；③的反应类型是________________________________。

(3)反应④的化学方程式是__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1) 环己烷

(2)取代反应 加成反应

解析 由反应①：Cl 2在光照的条件下发生取代反应得

，可推知A 为

。在NaOH 的乙醇溶液、加热的条件下发生消去反应得。在Br 2的

CCl 4溶液中发生加成反应得B ：。的转化应是在NaOH 的

乙醇溶液、加热的条件下发生消去反应。

卤代烃在有机合成中的作用

1．联系烃和烃的衍生物的桥梁。如：

6

2．改变官能团的个数。如：

CH 3CH 2Br ――→NaOH 醇，△CH 2===CH 2――→Br 2CH 2BrCH 2Br 。

3．改变官能团的位置。如：

CH 2BrCH 2CH 2CH 3――→NaOH 醇，△CH 2CHCH 2CH 3――→HBr

4．进行官能团的保护。如： 在氧化CH 2===CHCH 2OH 的羟基时，碳碳双键易被氧化，常采用下列方法保护：

考点二 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C n H 2n ＋1OH(n ≥1)。

(2)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(

)。

(3)醇的分类

2．醇类物理性质的变化规律

(1)溶解性

7 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，能与水混溶，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．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

________________________________，______________。

(4)浓硫酸，加热分子内脱水

________________________________，______________。

(5)与乙酸的酯化反应

________________________________，______________。

答案

(1)2CH 3CH 2CH 2OH ＋2Na ―→2CH 3CH 2CH 2ONa ＋H 2↑ ①

(2)2CH 3CH 2CH 2OH ＋O 2――→Cu △

2CH 3CH 2CHO ＋2H 2O ①③ (3)CH 3CH 2CH 2OH ＋HBr ――→△CH 3CH 2CH 2Br ＋H 2O ②

(4)CH 3CH 2CH 2OH ――→浓硫酸△

CH 3CHCH 2↑＋H 2O ②⑤

8 (5)CH 3CH 2CH 2OH ＋CH 3COOH 浓硫酸△CH 3COOCH 2CH 2CH 3＋H 2O ①

5．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

苯酚电离方程式为C 6H 5OH C 6H 5O －＋H ＋

，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：

。

(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溶液作用显紫色，利用这一反应可检验苯酚的存在。

题组一 醇、酚的结构特点及性质

1．(2015·长沙调研)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。

2．白藜芦醇广泛存在于食物(例如桑椹、花生，尤其是葡萄)中，它可能具有抗癌性。下列关于白藜芦醇的说法错误的是( )

A．白藜芦醇属于三元醇，能与Na反应产生H2

B．能与NaOH反应，1 mol 该化合物最多能消耗NaOH 3 mol

C．能使FeCl3溶液显色

D．能与浓溴水反应，1 mol 该化合物最多能消耗溴6 mol

答案 A

解析该有机物属于酚，同时还含有碳碳双键。

3．莽草酸是合成治疗禽流感和甲型H1N1流感药物——达菲的重要原料。已知莽草酸的结构

简式如图所示。下列关于该有机化合物的说法正确的是 (

)

A．莽草酸能发生催化氧化反应生成含醛基的有机物

B．莽草酸能使溴的四氯化碳溶液褪色

C．莽草酸遇FeCl3溶液显紫色

D．1 mol 莽草酸与足量氢氧化钠反应，最多消耗氢氧化钠4 mol

答案 B

解析根据其结构特点，该有机化合物只能被氧化为酮，A项错；莽草酸的分子结构中含有碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液褪色，B项正确；莽草酸分子结构中不含酚羟基，遇FeCl3溶液不会显紫色，C项错；莽草酸分子结构中仅含一个羧基，其余为醇羟基，故1 mol 莽草酸与足量氢氧化钠反应，最多消耗氢氧化钠1 mol，D项错。

4．A和B两种物质的分子式都是C7H8O，它们都能跟金属钠反应放出氢气。A不溶于NaOH溶液，而B能溶于NaOH溶液。B能使适量溴水褪色，并产生白色沉淀，而A不能。B苯环上的一溴代物有两种结构。

(1)写出A和B的结构简式：A_____________________，B____________________。

(2)写出B与NaOH溶液发生反应的化学方程式：______________________________

________________________________________________________________________。

(3)A与金属钠反应的化学方程式为_________________________________________

________________________________________________________________________；

与足量金属钠反应生成等量H2，分别需A、B、H2O三种物质的物质的量之比为________。

9

答案(1)

(2)

(3)＋H2↑1∶1∶1

解析依据分子式C7H8O知A和B均为不饱和化合物。由于A、B均能与Na反应放出H2，且分子结构中只有一个氧原子，故A、B中均有—OH，为醇和酚类。A不溶于NaOH溶液，说明

A为醇，又不能使溴水褪色，故A 为。B溶于NaOH溶液，且与适量溴水

反应生成白色沉淀，故B为酚，结合其分子式，故B

为甲基苯酚，它有三种结构：

其中苯环上一溴代物有两种结构的只

有

H2O与金属钠反应

生成H2的物质的量关系分别

为

2H2O～H2，所以生成等量H2时分别需三种物质的物质的量之比为1∶1∶1。

脂肪醇、芳香醇、酚的比较

题组二醇类的氧化反应和消去反应

10

5．下列醇类物质中既能发生消去反应，又能发生催化氧化反应生成醛类的物质是(

)

答案 C

解析发生消去反应的条件是与—OH相连的碳原子的相邻碳原子上有H原子，上述醇中，B 项不符合。与羟基(—OH)相连的碳原子上有H原子的醇可被氧化，但只有含有两个氢原子的醇(即含有—CH2OH)才能转化为醛。

6．下列四种有机物的分子式均为C4H10O。

(1)能被氧化成含相同碳原子数的醛的是__________。

(2)能被氧化成酮的是__________。

(3)能发生消去反应且生成两种产物的是__________。

答案(1)②③(2)①(3)①

解析能被氧化成醛的醇分子中必含有基团“—CH2OH”，②和③符合题意；能被氧化成酮的

醇分子中必含有基团“”，①符合题意；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，①符合题意。

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

11

12 氢原子时，才可发生消去反应，生成不饱和键。表示为

如CH 3OH 、

则不能发生消去反应。

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。

考点三 醛 羧酸 酯

1．醛

(1)醛：由烃基或氢原子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。饱和一元醛分子的通式为C n H 2n O(n ≥1)。

(2)化学性质

醛类的化学性质与乙醛类似：能发生氧化反应生成羧酸，能与H 2发生加成反应，被还原为醇，转化关系如下：

R —CH 2—OH 氧化还原R —CHO 氧化还原R —COOH

以R —CHO 为例写出醛类主要的化学方程式：

①氧化反应

银镜反应：

________________________________________________________________________； 与新制Cu(OH)2悬浊液的反应：

________________________________________________________________________。 ②还原反应(催化加氢)

13 ________________________________________________________________________。

答案 ①RCHO＋2Ag(NH 3)2OH ――→水浴加热RCOONH 4＋2Ag↓＋3NH 3＋H 2O

RCHO ＋2Cu(OH)2＋NaOH ――→△RCOONa ＋Cu 2O↓＋3H 2O

②RCHO＋H 2――→Ni 加热、加压RCH 2OH

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。

(3)甲醛

①物理性质

甲醛(蚁醛)常温下是无色有刺激性气味的气体，易溶于水。

②用途及危害

35%～40%的甲醛水溶液俗称福尔马林，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甲醛是室内主要污染物之一。

③结构特点与化学性质

甲醛的分子式为CH 2O ，其分子可以看成含两个醛基，如图所示。

银镜反应的方程式为

HCHO ＋4Ag(NH 3)2OH ――→水浴加热(NH 4)2CO 3＋4Ag↓＋6NH 3＋2H 2O

与新制Cu(OH)2悬浊液反应的方程式为

HCHO ＋4Cu(OH)2＋2NaOH ――→△Na 2CO 3＋2Cu 2O↓＋6H 2O

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C n H 2n O 2(n ≥1)。

(2)甲酸和乙酸的分子组成和结构

14 (3)羧酸的化学性质

羧酸的化学性质取决于羧基，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，在水溶液中的电离方程式为CH 3COOH CH 3COO －＋H ＋

。 ②酯化反应

CH 3COOH 和CH 3CH 218OH 发生酯化反应的化学方程式为CH 3COOH ＋C 2H 518OH 浓H 2SO 4△

CH 3CO 18OC 2H 5＋H 2O 。

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．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( )

15 ①—OH ②—CH 3 ③—COOH ④

⑤—CHO A ．2种

B ．3种

C ．4种

D ．5种

特别注意 HO —与—COOH 相连时为H 2CO 3。

解题方法 ①?????

②③④⑤ ②????? ③④⑤ ③????? ④⑤ 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H 2CO 3为无机物，不

合题意。只有

、(甲酸)、CH 3COOH 、、OHC —COOH 5种有机物

能与NaOH 反应。 2．在阿司匹林的结构简式(如图所示)中①②③④⑤⑥分别标出了其分子中的不同的键。将阿司匹林与足量NaOH 溶液共热，发生反应时断键的位置是(

)

A ．①④

B ．②⑤

C ．③④

D ．②⑥

答案 D

解析 ⑥处发生NaOH 与—COOH 的中和反应，②处是酯在NaOH 溶液中的水解。

3．把有机物

氧化为

，所用

氧化剂最合理的是( )

A ．O 2

B ．酸性KMnO 4溶液

C ．银氨溶液

D ．溴水 答案 C 解析 O 2、酸性KMnO 4溶液、溴水的氧化性较强，能氧化碳碳双键，银氨溶液只能氧化醛基。

16 题组二 多官能团的识别与有机物性质的预测

4．科学家研制出多种新型杀虫剂代替DDT ，其中一种的结构如图。下列关于该有机物的说法正确的是 (

)

A ．该有机物既能发生氧化反应，又能发生酯化反应

B ．与FeCl 3溶液发生反应后溶液显紫色

C ．1 mol 该有机物最多可以与2 mol Cu(OH)2反应

D ．1 mol 该有机物最多与1 mol H 2加成

答案 A

解析 该有机物的醛基可发生氧化反应，醇羟基可发生酯化反应，A 正确；该有机物中无苯环，没有酚羟基，B 不正确；1 mol 该有机物中含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。

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，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。

6．聚乙炔衍生物分子M 的结构简式及M 在稀硫酸作用下的水解反应如图所示。下列有关说法不正确的是 ( )

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M

A ．M 与A 均能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色

B ．B 中含有羧基和羟基两种官能团，能发生消去反应和酯化反应

C ．1 mol M 与热的烧碱溶液反应，可消耗2n mol NaOH

D ．A 、B 、C 各1 mol 分别与金属钠反应，放出气体的物质的量之比为1∶2∶2

答案 D

解析 由M 的结构简式及A 的分子式可知二者均含有碳碳双键，均能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色，A 正确；由M 的结构简式可知其水解后产物B(C 3H 6O 3)的分子结构中含有羧基和羟基两种官能团，能发生消去反应和酯化反应，B 正确；1 mol M 的单体可以消耗2 mol NaOH ，则1 mol M 可消耗2n mol NaOH ，C 正确；M 与A 均属于高分子聚合物，1 mol A 消耗 n mol 金属钠，放出气体的物质的量为n 2 mol ，D 错误。 7．双酚A(

)是一种重要的化工原料，它的一种合成路线如下

图所示： 丙烯――→HBr ①E ――→NaOH △②F ――→O 2△，Cu ，③G ――→苯酚－H 2O

双酚A 下列说法正确的是( )

A ．1 mol 双酚A 最多可与2 mol Br 2反应

B ．G 物质是乙醛的同系物

C ．E 物质的名称是1­溴丙烷

D ．反应③的化学方程式是

＋O 2――→Cu △2CH 3COCH 3＋2H 2O 答案 D

解析 酚羟基的邻位有4个，1 mol A 可与4 mol Br 2发生取代反应，A 项错；G 物质为丙酮，与乙醛结构不相似，B

项错；E 为2­溴丙烷，C 项错。

官能团与反应类型的关系

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考点四 烃的衍生物转化关系及应用

1．转化关系图

2．几种常见的酯化反应类型

(1)一元羧酸与一元醇之间的酯化反应，如

CH 3COOH ＋HOC 2H 5 浓硫酸△CH 3COOC 2H 5＋H 2O

(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

(4)多元羧酸与多元醇之间的酯化反应：此时反应有三种情形，可得普通酯、环酯和高聚酯。如

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n HOOC —COOH ＋n HOCH 2CH 2OH ――→一定条件

(5)羟基自身的酯化反应：此时反应有三种情形，可得到普通酯、环酯和高聚酯。如

1．写出以乙醇为原料制备的化学方程式(无机试剂任选)并注明反应类型。

(1)________________________________________________________________________；

(2)________________________________________________________________________；

(3)________________________________________________________________________；

(4)________________________________________________________________________；

(5)________________________________________________________________________；

(6)________________________________________________________________________。

答案 (1)CH 3CH 2OH ――→浓H 2SO 4170 ℃CH 2===CH 2↑＋H 2O 消去反应 (2) 加成反应 (3)

水解反应或取代反应

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