资源简介 第十二章 有机化学基础(选考)学案54 有机物的结构、特点和分类[考纲要求] 1.知道有机物中碳的成键特征，了解常见有机物中的官能团，能正确表示简单有机物的结构。2.了解有机物存在异构现象，能判断并正确书写简单有机化合物的同分异构体的结构简式(不包括立体异构体)。3.能根据有机化合物的命名规则命名简单的有机化合物。4.了解测定有机化合物组成和结构的一般方法。知识点一 有机化合物的分类1．按碳的骨架分类有机物2．按官能团分类(1)官能团的定义决定化合物特殊性质的______________叫官能团。(2)有机物的主要类别、官能团和代表物类别官能团代表物烷烃CH4烯烃炔烃CH≡CH芳香烃卤代烃C2H5Br醇/酚—OHC2H5OHC2H5—O—C2H5醛CH3CHO酮羧酸—COOHCH3COOH酯CH3COOC2H5问题思考1．具有同一官能团的物质一定是同一类有机物吗？ 2．能发生银镜反应或能被新制的Cu(OH)2悬浊液氧化的化合物有什么特点？ 知识点二 有机化合物的结构特点1．有机化合物中碳原子的成键特点(1)甲烷结构甲烷是键长、键角、键能均________的__________结构，其中碳氢键间的夹角为__________。(2)碳原子的成键特点①每个碳原子能与其他原子形成____个共价键。②碳原子之间的结合方式有碳碳单键、__________和____________。2．有机化合物的同分异构现象(1)戊烷的三种同分异构体的结构简式为____________、____________________、__________________。(2)同分异构体的类别①碳链异构：由于____________不同产生。②位置异构：由于____________不同产生。③官能团异构：由于具有不同官能团产生。问题思考3．C2H6、C2H4、C2H2三种烃含有的各种原子在空间中是否共面？ 知识点三 有机化合物的命名1．烷烃的系统命名法(1)选主链，标某烷。即选定分子中________的碳链为主链，按主链中碳原子数目称作“某烷”。(2)编号位，定支链。即在主链中选____________的一端为起点，用1,2,3等依次给主链上的碳原子编号定位，确定支链位置。(3)取代基，写在前，标位置，短线连。将支链的名称写在主链名称前面，在支链的前面用________等注明它在主链上所处的位置，并在数字与名称之间用________隔开。(4)不同基，简到繁，相同基，合并算。如果主链上有________的支链，可将支链合并，用____________表示支链个数。两个表示支链位置的数字之间需用____隔开。如：________________________________________________________________________；：________________________________________________________________________。2．烯烃和炔烃的命名(1)选主链，定某烯(炔)：将含有__________的最长碳链作为主链，称为“________”或“________”。(2)近双(三)键，定号位：从距离__________最近的一端给主链上的碳原子依次编号定位。(3)标双(三)键，合并算：用阿拉伯数字标明__________的位置(只需标明__________________的数字)。用“二”、“三”等表示__________________的个数。3．苯的同系物的命名(1)苯作为母体，其他基团作为取代基如称为________，称为________，二甲苯有三种同分异构体，其名称分别为：____________、______________、______________。(2)给苯环上的碳原子编号以二甲苯为例，将苯环上的6个碳原子编号，以某个甲基所在的碳原子的位置为1号，选取最小位次号给另一甲基编号，则邻二甲苯也可叫做__________，间二甲苯叫做__________，对二甲苯叫做__________。知识点四 研究有机化合物的一般步骤和方法1．研究有机化合物的基本步骤2．分离、提纯有机化合物的常用方法(1)蒸馏和重结晶适用对象要求蒸馏常用于分离、提纯____有机物①该有机物含有少量杂质②该有机物______性较强③该有机物与杂质的____相差较大重结晶常用于分离、提纯____有机物①杂质在所选溶剂中溶解度__________ ②被提纯的有机物在此溶剂中溶解度受温度影响______(2)萃取分液①液-液萃取：利用有机物在两种互不相溶的溶剂中的________不同，将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。②固-液萃取：用有机溶剂从固体物质中____________的过程。3．有机物分子式的确定(1)元素分析①定性分析用化学方法鉴定有机物分子的元素组成，如燃烧后C―→______，H―→______，S―→______，N―→______。②定量分析将一定量有机物燃烧后分解为简单无机物，并测定各产物的量，从而推算出有机物分子中所含元素原子最简单的________，即实验式。(2)相对分子质量的测定——质谱法质荷比(分子离子与碎片离子的相对质量与其电荷的比值)的最大值即为该物质的____________。4．分子结构的鉴定(1)化学方法：利用特征反应鉴定出________，再制备它的衍生物进一步确认。(2)物理方法①红外光谱(IR)当用红外线照射有机物分子时，不同____________吸收频率不同，在红外光谱图中处于不同的位置。②核磁共振氢谱a．处在不同化学环境中的氢原子在谱图上出现的______不同；b．__________________与__________成正比。问题思考4．什么是李比希氧化产物吸收法？ 一、有机物性质与种类的关系1．能跟溴水(或溴的CCl4溶液)反应而使溴水褪色的物质：______________________________。2．能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．能发生银镜反应及能被新制的Cu(OH)2悬浊液氧化的物质：________________________________________________________________________。4．与NaOH溶液反应的物质：酚类、羧酸类、酯类(先水解后中和)。5．遇紫色石蕊试液显红色或与Na2CO3、NaHCO3溶液反应产生CO2的物质：__________。6．与Na反应产生H2的物质：________________________________________________________________________。7．既能氧化成羧酸类又能还原成醇类的物质：________。8．能发生酯化反应生成酯的物质：________________________________________________________________________。9．在无机酸或碱性条件下能发生水解反应的物质：________________________________________________________________________。典例导悟1 第16届亚运会在2010年11月于中国广州召开，严禁运动员服用兴奋剂是大会的主要任务之一。已知苯丙酸诺龙是一种兴奋剂，结构简式为：。由苯丙酸诺龙的结构推测，下列说法正确的是( )A．1 mol该物质可与2 mol Br2发生反应B．使酸性KMnO4溶液褪色C．与银氨溶液发生银镜反应D．与Na2CO3溶液作用生成CO2听课记录： 二、同分异构体的书写方法1．同分异构体的书写(1)怎样书写烷烃或烷烃基的同分异构体？ (2)怎样由分子式书写同分异构体？ 2．同分异构体数目的判断方法(1)由“等效氢”推断一元取代物的种类①什么是“等效氢”？ ②常见物质哪些是“等效氢”？ ③“等效氢”与同分异构体有何关系？ (2)由烃基种类推断一元衍生物数目第一步牢记几种烃基数目：甲基、乙基各有1种，丙基有2种，丁基有4种，而戊基有8种。第二步将一元衍生物看作是由烃分子中一个氢原子被—OH、—X、—CHO、—COOH取代后得到的，则相应的一元衍生物同分异构体数目与烃基数目相同。如C5H11OH、C4H9CHO的同分异构体数目分别为8种、4种。(3)酯类同分异构体数目确定的技巧分析——碳原子数目分解法将酯中碳原子数目分解成酸中碳＋醇(酚)中碳，即分解为RCOO—与R—两部分，先分别确定酸与醇的同分异构体数目，然后再利用数字中的排列组合知识确定最后的同分异构体数目。典例导悟2 某烷烃分子的一氯代物有2种，二氯代物有4种的是( )A．乙烷B．丙烷C．2-甲基丙烷(CH3)3CHD．2,2-二甲基丙烷(CH3)4C听课记录： 题组一 有机物的分类与常见官能团的识别1．(2011·山东理综，11)下列与有机物结构、性质相关的叙述错误的是( )A．乙酸分子中含有羧基，可与NaHCO3溶液反应生成CO2B．蛋白质和油脂都属于高分子化合物，一定条件下都能水解C．甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同D．苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的碳碳双键2．(2011·福建理综，8)下列关于有机化合物的认识不正确的是( )A．油脂在空气中完全燃烧转化为水和二氧化碳B．蔗糖、麦芽糖的分子式都是C12H22O11，二者互为同分异构体C．在水溶液里，乙酸分子中的—CH3可以电离出H＋D．在浓硫酸存在下，苯与浓硝酸共热生成硝基苯的反应属于取代反应3．(2011·江苏，11)β-紫罗兰酮是存在于玫瑰花、番茄等中的一种天然香料，它经多步反应可合成维生素A1。下列说法正确的是( )A．β-紫罗兰酮可使酸性KMnO4溶液褪色B．1 mol中间体X最多能与2 mol H2发生加成反应C．维生素A1易溶于NaOH溶液D．β-紫罗兰酮与中间体X互为同分异构体4．(2010·全国理综Ⅰ，11)右图表示4-溴环己烯所发生的4个不同反应。其中，产物只含有一种官能团的反应是( )A．①② B．②③C．③④ D．①④题组二 有机物的结构确定及命名5．[2009·海南，18(1)]下列化合物的核磁共振氢谱中出现三组峰的是( )A．2,2,3,3-四甲基丁烷 B．2,3,4-三甲基戊烷C. 3,4-二甲基己烷 D．2,5-二甲基己烷6．(2010·上海，3)下列有机物命名正确的是( )题号123456答案题组一 有机化合物的分类和命名1．下列物质中不属于羧酸类有机物的是( )2．下列各化合物的命名中正确的是( )题组二 官能团的性质3．从甜橙的芳香油中可分离得到如图结构的化合物：现有试剂：①酸性KMnO4溶液；②H2/Ni；③Ag(NH3)2OH溶液；④新制Cu(OH)2悬浊液，能与该化合物中所有官能团都发生反应的试剂有( )A．①② B．②③C．③④ D．①④4．2010年8月15日卫生部召开新闻发布会，通报“圣元乳粉疑致儿童性早熟”调查结果。通报指出，圣元乳粉中未检出己烯雌酚和醋酸甲孕酮等禁用的外源性性激素，内源性雌激素和孕激素的检出值符合国内外文献报道的含量范围，换句话说，患儿乳房早发育与其所食用的圣元乳粉没有关联。己烯雌酚是人工合成的非甾体雌激素物质，主要用于卵巢功能不全或垂体功能异常引起的各种疾病。己烯雌酚分子的结构简式如图所示，有关己烯雌酚的下列说法中不正确的是( )A．己烯雌酚的分子式为C18H20O2B．己烯雌酚能使FeCl3溶液发生显色反应C．1 mol己烯雌酚最多能与5 mol Br2反应D．己烯雌酚能与NaHCO3溶液反应放出CO2题组三 同分异构体5．最简式相同，但既不是同系物，又不是同分异构体的是( )A．辛烯和3-甲基-1-丁烯B．苯和乙炔C．1-氯丙烷和2-氯丙烷D．甲基环己烷和己炔6．已知X、Y、Z三种醇互为同系物，则建立在假设基础上的推断正确的是( )假设推断A若X、Y均能发生消去反应Z一定能发生消去反应B若X、Y分子中分别有1个、2个碳原子Z的摩尔质量不小于60 g·mol－1C若X是酒的主要成分Y可能是丙三醇D若X、Y均存在醇类同分异构体Z一定存在醇类同分异构体题号123456答案题组四 实验探究7．有机物A可由葡萄糖发酵得到，也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色粘稠液体，易溶于水。为研究A的组成与结构，进行了如下实验：实验步骤解释或实验结论(1)称取A 9.0 g，升温使其汽化，测其密度是相同条件下H2的45倍。试通过计算填空：(1)A的相对分子质量为________。(2)将此9.0 g A在足量纯O2中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4 g和13.2 g。(2)A的分子式为____。(3)另取A 9.0 g，跟足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24 L CO2(标准状况)，若与足量金属钠反应则生成2.24 L H2(标准状况)。(3)用结构简式表示A中含有的官能团______、______。(4)A的核磁共振氢谱如下图：(4)A中含有________种氢原子。(5)综上所述，A的结构简式为__________。学案54 有机物的结构、特点和分类【课前准备区】知识点一1．链状化合物 脂环化合物 芳香化合物2．(1)原子或原子团(2)类别官能团代表物烷烃CH4烯烃炔烃—C≡C—CH≡CH芳香烃卤代烃—XC2H5Br醇/酚—OHC2H5OH醚C2H5—O—C2H5醛酮COCH3CCH3O羧酸—COOHCH3COOH酯CH3COOC2H5知识点二1．(1)相同 正四面体 109°28′(2)①4 ②碳碳双键 碳碳三键2．(1)CH3CH2CH2CH2CH3 (2)①碳链骨架 ②官能团的位置知识点三1．(1)最长 (2)离支链最近 (3)1,2,3 短线 (4)相同 “二”、“三”等汉字 ， 2-甲基丁烷 2-甲基-4-乙基庚烷2．(1)双键或三键 某烯 某炔(2)双键或三键(3)双键或三键 双键或三键碳原子编号较小 双键或三键 1-丁烯 4-甲基-1-戊炔3．(1)甲苯 乙苯 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯(2)1,2-二甲苯 1,3-二甲苯 1,4-二甲苯知识点四1．实验式 分子式 结构式2．(1)适用对象要求蒸馏常用于分离、提纯液态有机物①该有机物含有少量杂质②该有机物热稳定性较强③该有机物与杂质的沸点相差较大重结晶常用于分离、提纯固态有机物①杂质在所选溶剂中溶解度很小或很大②被提纯的有机物在此溶剂中溶解度受温度影响较大(2)①溶解性 ②溶解出有机物3．(1)①CO2 H2O SO2 N2②整数比(2)相对分子质量4．(1)官能团 (2)①官能团或化学键 ②a.位置 b．吸收峰的面积 氢原子数问题思考1．不一定。如醇类和酚类均含有—OH官能团，但却是不同种类的物质。2．一定含有—CHO，如醛、HCOOH、HCOOR等。3．C2H6中的各原子不共面；C2H4中各原子共面，C2H2中各原子既共面又共线。4．该法是用CuO作氧化剂将仅含C、H、O元素的有机物氧化后，产物H2O用无水CaCl2吸收，CO2用KOH浓溶液吸收，分别称出吸收前后吸收剂的质量，计算出分子中碳、氢原子的含量，其余的为氧原子的含量的一种测定方法。【课堂活动区】一、1.不饱和烃、含“—CHO”或酚类物质2．不饱和链烃、苯的同系物、苯酚、含“—CHO”的物质3．含醛基的化合物(醛、HCOOH、HCOOR等)5．羧酸类6．含—OH的化合物(醇类、酚类、羧酸类)7．醛类8．醇、羧酸、羟基酸9．酯类、卤代烃(在NaOH溶液中水解)二、1.(1)书写碳链异构时遵循“主链由长到短，支链由简到繁，位置由心到边”的规律书写。(2)首先根据分子式所符合的通式判断该有机物是否有类别异构，然后再就每一类物质写其碳链异构和位置异构。2．(1)①所处化学环境一样的氢原子称为等效氢。②a.同一个碳原子上的氢原子等效。b.同一个碳原子上的甲基的氢原子等效。c.位于对称位置上的碳原子上的氢原子等效。③某物质有几种等效氢原子，该物质的一元取代产物就有几种同分异构体。典例导悟1．B [找出该有机物中含有的官能团，根据官能团的性质确定有机物的性质，该物质中含有碳碳双键，能与Br2发生加成反应，其中1 mol碳碳双键能与1 mol Br2反应。同时，碳碳双键也能被酸性KMnO4氧化。该有机物中不含醛基和羧基，不能发生银镜反应，也不能与碳酸钠反应。]2．B [乙烷的一氯代物只有一种；丙烷的一氯代物有2种：CH3CH2CH2Cl、CH3CHClCH3，丙烷的二氯代物中两个氯原子连在同一个碳原子上的有2种，连在两个不同碳原子上的有2种，二氯代物共有4种，B项符合要求；(CH3)3CH中由于3个甲基的空间位置相同，其一氯代物有2种，二氯代物：当氯原子取代同一种碳原子上的氢原子时只得到一种氯代烃，分别取代两个碳原子上的氢原子时，这两个氢原子可以是相邻两个碳原子上的，也可以是两个相同碳原子上的，二氯代物共有3种；(CH3)4C中4个甲基的空间位置相同，它的一氯代物只有1种。]【课后练习区】高考集训1．B [A项，乙酸的酸性强于碳酸，可以与NaHCO3反应生成CO2，故A正确；B项，蛋白质和油脂一定条件下都能水解，蛋白质属于高分子化合物，而油脂不属于高分子化合物，故B错误；C选项中的两反应均是取代反应，故C正确；D项，根据苯分子的结构特点和性质，可知D正确。]2．C [油脂由C、H、O三种元素组成，完全燃烧生成H2O和CO2；蔗糖和麦芽糖互为同分异构体；CH3COOH中的—COOH能电离出H＋而—CH3不能电离出H＋；苯的硝化反应属于取代反应。]3．A [β-紫罗兰酮分子中含有碳碳双键，因此可以和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，使酸性高锰酸钾溶液褪色，A正确；1 mol中间体X中含有2 mol碳碳双键和1 mol醛基，因此1 mol中间体X能与3 mol H2加成，B错；维生素A1的憎水基烃基很大，故难溶于水及NaOH溶液，C错；β-紫罗兰酮和中间体X的C原子数不同，二者不可能是同分异构体，D错。]4．C [反应①，双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化，双键所连碳原子被氧化为羧基，是除了原官能团溴原子之外的另一种官能团；反应②为卤代烃的水解反应，溴原子在题目所给条件下发生水解，溴原子被羟基取代，产物连同原有的碳碳双键共两种官能团；反应③为卤代烃的消去反应，生成小分子HBr和碳碳双键，故产物中只有一种官能团；反应④为碳碳双键的加成反应，在碳环上加一个溴原子，但原来已有官能团也为溴原子，故产物中只有一种官能团。]5．D6．B [A中取代基的位次之和不是最小；C的主链碳原子的编号不是从链端开始的；D的主链端编号错，应从右端开始编号。]考点集训1．D [分子结构中无—COOH，它不属于羧酸类而属于酚类。]2．D [A的正确命名为1,3-丁二烯；B应从离羟基最近的一端开始编号，正确名称为2-丁醇；C为邻甲基苯酚；D主链上有4个碳原子，为2-甲基丁烷。]3．A [该有机物中含有和—CHO，二者均可被KMnO4(H＋)氧化，同时又能与H2发生加成反应。]4．D [根据有机物的结构简式，结合碳的成键特点，可得己烯雌酚的分子式：C18H20O2，A对；己烯雌酚分子中含有酚羟基，具有酚的性质，可使FeCl3溶液发生显色反应，B对；1 mol己烯雌酚分子中含有2 mol酚羟基，在酚羟基的邻位和对位可发生溴的取代，但因对位均连有碳原子，只有邻位可以发生取代，共消耗4 mol Br2，另外己烯雌酚分子中还含有1 mol碳碳双键，能与1 mol Br2发生加成反应，故1 mol己烯雌酚最多能与5 mol Br2反应，C对；己烯雌酚分子中的酚羟基不能与NaHCO3溶液发生反应，D错。]5．B [写出分子式可得最简式。注意：同系物要求结构相似，就是一定要属于同类物质。A项中两者互为同系物；C项中两者互为同分异构体；D项不是同系物，且最简式也不同。]6．B [如果Z是甲醇，而甲醇不能发生消去反应，A错；由X是酒的主要成分知其是乙醇，其与丙三醇不属于同系物，C错；当Z是甲醇时，它就没有同分异构体，D错。]7．(1)90 (2)C3H6O3 (3)—COOH —OH(4)4(5) 解析 (1)A的密度是相同条件下H2密度的45倍，相对分子质量为45×2＝90。9.0 g A的物质的量为0.1 mol。(2)燃烧产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4 g和13.2 g，说明0.1 mol A燃烧生成0.3 mol H2O和0.3 mol CO2。1 mol A中含有6 mol H、3 mol C。(3)0.1 mol A跟足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24 L CO2(标准状况)，若与足量金属钠反应则生成2.24 L H2(标准状况)，说明分子中含有一个—COOH和一个—OH。(4)A的核磁共振氢谱中有4个峰，说明分子中含有4种处于不同化学环境下的氢原子。(5)综上所述，A的结构简式为学案55 脂肪烃[考纲要求] 1.以烷烃、烯烃、炔烃的代表物为例，比较它们在组成、结构、性质上的差异。2.了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及其应用。3.举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。4.了解加成反应、取代反应。知识点一 烷烃1．概念分子中碳原子之间以________结合成链状，剩余的价键全部跟________结合的烃叫烷烃。其通式为__________________________。2．物理性质随碳原子数的递增，沸点逐渐________，相对密度逐渐________，其中碳原子数为1～4的烷烃，常温下为____态。3．化学性质(1)取代反应如乙烷和氯气生成一氯乙烷：________________________________________________________________________。(2)氧化反应：可在空气中燃烧。问题思考1．甲烷跟溴水中的Br2能发生取代反应生成CH3Br吗？ 知识点二 烯烃1．概念分子里含有________的不饱和烃叫烯烃，含一个碳碳双键的链状烯烃的分子通式为________________。2．物理性质随碳原子数的递增，沸点逐渐________，相对密度逐渐________，其中碳原子数为1～4的烯烃，常温下为____态。3．化学性质(1)氧化反应①能使酸性KMnO4溶液________。②在空气中燃烧。(2)加成反应乙烯能使溴水________，发生的化学方程式为：________________________________________________________________________。工业上利用乙烯制取乙醇，发生的化学方程式为：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)加聚反应由不饱和的单体加成聚合生成高分子化合物的反应叫加聚反应。如乙烯发生加聚反应生成聚乙烯的化学方程式为：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。知识点三 炔烃1．定义分子里含有________的一类脂肪烃称为炔烃，其通式为：______________________。2．物理性质(1)随碳原子数目的增加，炔烃的________、________逐渐变大。(2)分子式结构式结构简式色、味、态溶解性C2H2____于水3.化学性质(1)乙炔的实验室制取原理：________________________________________________________________________。(2)乙炔的还原性将乙炔通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液颜色逐渐________________________________________________________________________。(3)乙炔的加成反应①将乙炔通入溴水中，溴水颜色逐渐________，发生的化学方程式为________________________________________________________________________、________________________________________________________________________。②乙炔与H2、HCl也发生加成反应，反应的化学方程式分别为：________________________________________________________________________、C2H2＋HClH2C===CHCl。(4)乙炔的燃烧乙炔在空气中燃烧，冒出大量黑烟。问题思考2．乙烯、乙炔均能使溴水及酸性KMnO4溶液褪色，其褪色的原理是否相同？ 3．实验室收集C2H2可采用什么方法？生成的C2H2中常含有H2S，如何除去？ 4．若烃燃烧后生成的水为气态，完全燃烧前后气体体积变化为ΔV，ΔV＝V(后)－V(前)。①当ΔV>0时，烃中H原子数为多少？②当ΔV＝0时，烃中H原子数为多少？③当ΔV<0时，烃中H原子数为多少？ 一、烷烃、烯烃、炔烃的比较1．以C2H6、C2H4、C2H2为例，简述烷烃、烯烃、炔烃的结构特点。 2．根据C2H6、C2H4、C2H2的化学性质，总结烷烃、烯烃、炔烃的化学性质。 3．实验室有乙烷、乙烯、乙炔3种无色气体，如何鉴别？ 典例导悟1 Ⅰ.如图，在光照条件下，将盛有CH4和Cl2的量筒倒扣于盛有饱和食盐水的烧杯中进行实验，对实验现象及产物分析错误的是________。A．混合气体的颜色变浅，量筒中液面上升B．量筒内壁上出现的油状液滴应是三氯甲烷、四氯甲烷的混合物C．烧杯中有白色固体物质析出D．甲烷与氯气反应后的产物只有CCl4Ⅱ.根据烯烃的性质回答下列问题。(1)一瓶无色气体，可能含有CH4和CH2===CH2，或其中的一种，与一瓶Cl2混合后光照，观察到黄绿色逐渐褪去，瓶壁有少量无色油状小液滴。①由上述实验现象推断出该瓶气体中一定含有CH4，你认为是否正确，为什么？②上述实验中可能涉及的反应类型有________________________________________________________________________。(2)含有的化合物与CH2===CH2一样，在一定条件下可聚合成高分子化合物。①广泛用作农用薄膜的聚氯乙烯塑料，是由CH2CHCl聚合而成的，其化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②电器包装中大量使用的泡沫塑料的主要成分是聚苯乙烯()，它是由____________________(写结构简式)聚合而成的。二、乙烯、乙炔的实验室制法根据乙烯和乙炔实验室制法，填写下列空表乙烯乙炔原理反应装置收集方法实验注意事项①酒精与浓硫酸的体积比为______；②酒精与浓硫酸的混合方法：________________________；③温度计的水银球应插入__________________________；④应在混合液中加几片碎瓷片防止______；⑤应使温度迅速升至____；⑥浓H2SO4的作用：______________①因反应放热且电石易变成粉末，所以不能使用启普发生器或其他简易装置；②为了得到比较平缓的乙炔气流，可用__________代替水；③因反应太剧烈，可用________控制滴水速度来控制反应速率净化因酒精会被炭化，且碳与浓硫酸反应，则乙烯中会混有CO2、SO2等杂质，可用盛有NaOH溶液的洗气瓶将其除去因电石中含有磷和硫元素，与水反应会生成PH3和H2S等杂质，可用____________将其除去制取乙炔时，CaC2和水反应剧烈并产生泡沫，为了防止产生的泡沫涌入导气管，应在导气管附近塞入少量棉花。要塞一团棉花的常见装置有哪些？ 典例导悟2 某化学兴趣小组用下图所示装置进行探究实验，以验证产物中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性。当温度迅速上升后，可观察到试管中溴水褪色，烧瓶中浓H2SO4与乙醇的混合液体变为棕黑色。(1)写出该实验中生成乙烯的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)甲同学认为：考虑到该混合液体反应的复杂性，溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性，其理由正确的是________(填字母序号)。A．乙烯与溴水易发生取代反应B．使溴水褪色的反应，未必是加成反应C．使溴水褪色的物质，未必是乙烯D．浓硫酸氧化乙醇生成乙醛，也会使溴水褪色(3)乙同学经过细致观察后认为试管中另一现象可证明反应中有乙烯生成，这个现象是________________________________________________________________________。(4)丙同学对上述实验装置进行了改进，在Ⅰ和Ⅱ之间增加如图装置，则A中的试剂应为________________________________________________________________________，其作用是________________________________________________________________________，B中的试剂为____________。(5)处理上述实验后烧瓶中废液的正确方法是________(填字母序号)。A．废液冷却后倒入下水道中B．废液冷却后倒入空废液缸中C．将水加入烧瓶中稀释后倒入废液缸题组一 烃的组成、结构和性质1．下列说法是否正确A．乙烯和乙烷都能发生加聚反应( )(2010·广东理综－11A)B．乙烯和苯都能与溴水反应( )(2009·福建理综－9A)C．乙烯和甲烷可用酸性KMnO4溶液鉴别( )(2009·福建理综－9D)D．苯和乙烯都可使溴的四氯化碳溶液褪色( )(2008·广东理基－28C)E．苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，因此苯不能发生氧化反应( )(2009·山东理综－12D)2.(2011·上海，15)β-月桂烯的结构如图所示，一分子该物质与两分子溴发生加成反应的产物(只考虑位置异构)理论上最多有( )A．2种 B．3种 C．4种 D．6种3．(2010·海南，8)下列化合物中既易发生取代反应，也可发生加成反应，还能使KMnO4酸性溶液褪色的是( )A．乙烷 B．乙醇 C．丙烯 D．苯题组二 常见烃等有机化合物的空间结构4．(2010·海南，12改编)下列化合物分子中的所有原子都处于同一平面的是( )A．甲苯 B．对二甲苯C．氯乙烯 D．丙烯题组一 烷烃1．如图所示为一端封闭的U形管，封闭着的一端有一段CH4和Cl2的混合气体，在水平部分有一段气柱，其他两段为液体，已知液体与气体不反应，使CH4和Cl2在稍暗的光线下缓慢反应，则中间气柱的长度的变化情况是(假设中间气体未移出U形管的水平部分)( )A．不变 B．变小C．变大 D．难以确定2．有下列物质：①丁烷 ②2-甲基丙烷 ③戊烷 ④2-甲基丁烷 ⑤2,2-二甲基丙烷，其沸点排列顺序正确的是( )A．①>②>③>④>⑤B．⑤>④>③>②>①C．③>④>⑤>①>②D．②>①>⑤>④>③3．在同温同压下，10 mL某气态烃在50 mL O2里充分燃烧，得到液态水和体积为35 mL的混合气体，则该烃的分子式可能为( )A．CH4 B．C2H6 C．C3H8 D．C3H44．1 mol CH4与一定量的Cl2发生取代反应，待反应完成后测得四种取代物的物质的量相等，则消耗Cl2为( )A．0.5 mol B．2 mol C．2.5 mol D．4 mol题组二 烯烃5．下列操作达不到预期目的的是( )①石油分馏时把温度计插入液面以下 ②用溴水除去乙烯中混有的SO2气体 ③用乙醇与3 mol·L－1的H2SO4混合共热到170 ℃以上制乙烯 ④将苯和溴水混合后加入Fe粉制溴苯 ⑤将饱和食盐水滴入盛有电石的烧瓶中制乙炔A．①④ B．③⑤C．②③④⑤ D．①②③④6．下列化合物分别经催化加氢后，不能得到2-甲基戊烷的是( )7．聚四氟乙烯的耐热性和化学稳定性超过其他塑料，被称为“塑料王”。其合成路线如下：三氯甲烷二氟一氯甲烷四氟乙烯聚四氟乙烯下列说法中不正确的是( )A．“塑料王”不能使酸性高锰酸钾溶液褪色B．三氯甲烷(CHCl3)可以用甲烷与氯气的取代反应来制取C．四氟乙烯(CF2===CF2)中所有的原子都在同一个平面上D．二氟一氯甲烷(CHClF2)中所有原子最外层都达到了8电子稳定结构8．由乙烯推测丙烯(CH2===CH—CH3)的结构或性质不正确的是( )A．能使酸性高锰酸钾溶液褪色B．能在空气中燃烧C．能使溴水褪色D．与HCl在一定条件下能加成只得到一种产物题组三 炔烃9．某烃的结构简式为。分子中饱和碳原子数为a，可能在同一直线上的碳原子数为b，一定在同一平面上的碳原子数为c，则a、b、c分别为( )A．4、3、7 B．4、3、6 C．2、5、4 D．4、6、410．某气态烃0.5 mol能与1 mol HCl完全加成，加成后产物分子上的氢原子又可被3 mol Cl2取代，则此气态烃可能是( )题号12345678910答案题组四 实验探究11．为探究乙烯与溴的加成反应，甲同学设计并进行了如下实验：先用乙醇和浓硫酸为原料制取乙烯，将生成的气体直接通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙烯与溴水发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中，产生的气体有刺激性气味，推测在制得的乙烯中还可能含有少量有还原性的杂质气体，由此他提出必须先把杂质气体除去，再与溴水反应。请你回答下列问题：(1)①制取乙烯的化学方程式为：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②乙烯与溴水发生加成反应的化学方程式为：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)甲同学设计的实验__________(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴水发生了加成反应，其理由是________。A．使溴水褪色的反应，未必是加成反应B．使溴水褪色的反应，就是加成反应C．使溴水褪色的物质，未必是乙烯D．使溴水褪色的物质，就是乙烯(3)乙同学推测此乙烯中必定含有的一种杂质气体是________，它与溴水发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。在验证过程中必须除去杂质气体，为此，乙同学设计了如图所示的实验装置：请回答：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ装置中可盛放的试剂是：Ⅰ________，Ⅱ________，Ⅲ________。(填序号)A．品红溶液 B．NaOH溶液C．溴水 D．酸性高锰酸钾溶液(4)为验证这一反应是加成反应而不是取代反应，丙同学提出可用pH试纸来测定反应溶液的酸性，理由是：________________________________________________________________________。学案55 脂肪烃【课前准备区】知识点一1．单键 氢原子 CnH2n＋2(n≥1)2．升高 增大 气3．(1)CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl知识点二1．碳碳双键 CnH2n(n≥2)2．升高 增大 气3．(1)①褪色 (2)褪色 CH2===CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH(3)nCH2===CH2知识点三1．碳碳三键 CnH2n－2(n≥2)2．(1)沸点 密度(2)分子式结构式结构简式色、味、态溶解性C2H2H—C≡C—HHC≡CH无色、无味、气体微溶于水3.(1)CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑(2)褪去(3)①褪去 C2H2＋Br2―→C2H2Br2 C2H2＋2Br2―→C2H2Br4②C2H2＋2H2C2H6问题思考1．不能，只有纯净卤素单质在光照条件下才能与CH4发生取代反应，溶液中的卤素单质不能与CH4发生取代反应。2．不相同，前者是乙烯或乙炔与溴水中的Br2发生了加成反应，后者是乙烯或乙炔被KMnO4氧化。3．收集时可采用排水法或向下排空气法。除去H2S可用硫酸铜溶液或NaOH溶液。4．设烃为CxHy，燃烧通式为CxHy＋(x＋)O2―→xCO2＋H2O(g) ΔV＝－1。①当ΔV>0时，H的个数大于4；②当ΔV＝0时，y＝4，主要为CH4、C2H4、C3H4；③当ΔV<0时，y<4，只有C2H2符合。【课堂活动区】一、1.烷烃中所有的化学键都是单键，属饱和链烃；单烯烃中只含一个碳碳双键，其余化学键均为单键，其中乙烯为平面结构，键角为120°；炔烃中除碳碳三键外，其余化学键为单键，其中乙炔结构为直线形。2．烷烃可取代、难氧化、不加成、能燃烧；烯烃能加成、易氧化、能燃烧、可加聚；炔烃能加成、易氧化、能燃烧、可加聚。3．(1)分别通入溴水(或酸性高锰酸钾溶液)中，颜色不变的是乙烷，使溴水颜色改变的是乙烯和乙炔。(2)再将剩余的气体在同样的室温条件下点燃，火焰异常明亮，且冒黑烟比较多的为乙炔，另一种为乙烯。二、乙烯乙炔原理CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2OCaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋HC≡CH↑反应装置收集方法排水集气法排水集气法或向下排空气法实验注意事项①酒精与浓硫酸的体积比为1∶3；②酒精与浓硫酸的混合方法：先在容器中加入酒精，再沿器壁慢慢加入浓硫酸，边加边冷却边搅拌；③温度计的水银球应插入反应混合液的液面下；④应在混合液中加几片碎瓷片防止暴沸；⑤应使温度迅速升至170_℃；⑥浓H2SO4的作用：催化剂和脱水剂①因反应放热且电石易变成粉末，所以不能使用启普发生器或其他简易装置；②为了得到比较平缓的乙炔气流，可用饱和食盐水代替水；③因反应太剧烈，可用分液漏斗控制滴水速度来控制反应速率净化因酒精会被炭化，且碳与浓硫酸反应，则乙烯中会混有CO2、SO2等杂质，可用盛有NaOH溶液的洗气瓶将其除去因电石中含有磷和硫元素，与水反应会生成PH3和H2S等杂质，可用硫酸铜溶液将其除去(1)用KMnO4制O2的试管口。(2)干燥管的出气口。(3)用向下排空气法收集比空气轻的气体时的试管口。(4)用排空气法收集有毒气体(如SO2)时的试管口。典例导悟1．Ⅰ.(1)BDⅡ.(1)①不正确，因为CH2===CH2也可以与Cl2发生加成反应，而使黄绿色逐渐褪去，生成的CH2ClCH2Cl也是油状液体。②取代反应、加成反应解析 Ⅰ.反应中Cl2被消耗，故混合气体颜色变浅，产物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，其中CH2Cl2、CHCl3、CCl4为不溶于水的油状液体，HCl溶于水，气体体积减小，且溶液中c(Cl－)增大，而析出NaCl白色固体，故A、C正确，B、D错误。Ⅱ.(1)①因为CH2===CH2＋Cl2―→CH2ClCH2Cl，经反应也能使黄绿色逐渐褪去，且CH2ClCH2Cl为油状液体，故不能说明无色气体中一定含CH4。②涉及到的反应类型可能有取代反应和加成反应。2．(1)CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O(2)BC (3)液体分层，油状液体在下(4)NaOH溶液 除去SO2气体 品红溶液(5)B解析 实验室制取的乙烯气体中常混有CO2、SO2等气体，因SO2具有还原性，干扰乙烯与溴水的加成反应实验现象的观察，因此设计实验证明乙烯的不饱和性时，一定先将SO2除去。【课后练习区】高考集训1．A.× B．× C．√ D．× E．×2．C [β-月桂烯中存在共轭二烯的结构，可以发生1,2-加成和1,4-加成，其加成产物有4种(只考虑位置异构)，分别为、、、。]3．C [A中乙烷只能发生取代反应；B中乙醇既能发生取代，又能使酸性KMnO4溶液褪色，但不能发生加成反应；D中苯能发生取代反应和加成反应，但不能使酸性KMnO4溶液褪色。]4．C考点集训1．C2．C [对于烷烃而言，相对分子质量大的，分子间作用力大，沸点较高，即：③、④、⑤>①、②。对于相对分子质量相同的烷烃，支链越多，沸点越低，即：①>②；③>④>⑤，综合排序，答案为C。]3．B4．C [根据取代反应的实质可知，每有1 mol C—H断裂发生取代反应，则有1 mol Cl2发生反应，故本题消耗Cl2的物质的量为0.25 mol×(1＋2＋3＋4)＝2.5 mol。]5．D [①石油分馏时，温度计测的是各馏分蒸气的温度，应在支管口下缘；②乙烯会与溴水反应被吸收；③用乙醇制乙烯时，应选用浓H2SO4；④制溴苯时要用液溴；⑤制乙炔时，为减缓反应剧烈程度，常用饱和食盐水来替代水。]6．A [与H2催化加氢后生成CH3CH2CH2CH2CH2CH3(己烷)，不是2-甲基戊烷。]7．D8．D [丙烯分子中含有双键，故可被KMnO4(H＋)氧化，可与溴水发生加成反应，丙烯与HCl发生加成反应可得和CH2Cl—CH2—CH3两种产物，显然B正确。]9．B10．C [某烃和HCl发生加成反应，且物质的量之比为1∶2，由此可知该烃为炔烃或二烯烃，B、D两选项不合题意。加成反应后0.5 mol生成物分子有3 mol H原子可以被取代，即1 mol生成物分子中有6 mol H原子可以被取代，其中2 mol H原子来自HCl，原炔烃分子中有4个H原子，正确选项为C。]11．(1)①CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O②CH2===CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br(2)不能 AC(3)SO2 SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr B A C(4)如果发生取代反应，必定生成HBr，溶液酸性将会明显增强，故可用pH试纸验证解析 在实验室制备乙烯的过程中，由于浓硫酸具有强氧化性，可以将一部分乙醇氧化，本身被还原成SO2，SO2具有较强的还原性，可以将溴水还原，所以，要想证明乙烯能与溴水反应，必须除去SO2。一般来说，除去SO2只能用NaOH溶液。为确定SO2有没有彻底除去，可在Ⅰ装置后加一个盛有品红溶液的试剂瓶，确认完全除去后再将气体通入盛有溴水的试管中，溴水褪色，则一定是乙烯与溴水反应的结果，但不能认为二者一定发生的是加成反应。如何证明二者发生的不是取代反应呢？只能根据两种反应的特点，加成反应只有一种产物，而取代反应除了有机物外，还有HBr生成，可以设法证明反应后的溶液中无HBr，则可知二者发生的是加成反应而不是取代反应。学案56 芳香烃 [考纲要求] 1.以芳香烃的代表物为例，比较与其他烃类在组成、结构、性质上的差异。2.举例说明芳香烃在有机合成和有机化工中的重要作用。知识点一 苯的结构与性质1．苯的结构和芳香烃(1)苯的分子式为C6H6，结构简式为__________，苯分子具有__________结构；苯分子中不存在一般的碳碳双键，6个碳原子之间的键长、键能相等，是一种介于__________________________的独特的键。(2)分子里含有苯环的碳氢化合物，属于芳香烃，苯是最简单的芳香烃。问题思考1．哪些事实能说明苯分子中不存在单、双键交替的结构？ 2．苯的性质(1)物理性质苯为____色、________气味的液体，有毒，____溶于水，密度比水____，熔点仅为5.5 ℃。(2)苯分子的特殊结构决定了苯兼有烷烃和烯烃的化学性质，即易取代，能加成，难氧化。①取代反应：苯与溴发生反应：________________________________________________________________________；苯与硝酸发生反应：________________________________________________________________________；苯与硫酸发生反应：________________________________________________________________________；②苯与H2发生加成反应：________________________________________________________________________。③氧化反应：a．苯不能使酸性KMnO4溶液褪色。b．苯在空气中燃烧，产生明亮火焰并冒出黑烟。问题思考2．硝基苯是无色、密度比水大的油状液体，实验室制得的硝基苯常因溶有NO2而显黄色，如何洗去硝基苯中的黄色？ 知识点二 苯的同系物 由于苯环受烃基的影响，使苯的同系物与苯有所不同。(1)氧化反应：①燃烧。②苯的同系物分子中的烃基一般可以被酸性KMnO4溶液氧化为羧基。(2)取代反应：甲苯与浓HNO3、浓H2SO4的混合物反应： 。问题思考3．己烯中混有少量甲苯，如何检验？ 知识点三 芳香烃的来源及其应用1．芳香烃来源于煤的提炼和石油化学工业中的催化重整。2．一些简单的芳香烃如苯、甲苯等可用于合成炸药、染料、农药等。一、苯、苯的同系物、芳香烃1．苯与溴反应生成溴苯，采用的是液溴还是溴水，为什么？ 2．是不是所有苯的同系物都能使酸性KMnO4溶液褪色？ 3．苯的同系物与芳香烃有何异同点？从范围大小分析，二者有何关系？ 4．烃的来源及应用(填写下表空白处)来源条件产品石油常压分馏减压分馏催化裂化、裂解催化重整天然气煤煤焦油的分馏直接或间接液化典例导悟1 分子组成为C9H12的苯的同系物，已知苯环上只有一个取代基，下列说法中正确的是( )A．该有机物不能发生加成反应，但能发生取代反应B．该有机物不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但能使溴水褪色C．该有机物分子中的所有原子可能在同一平面上D．该有机物的一溴代物最多有6种同分异构体听课记录： 变式演练1 用一种试剂可将三种无色液体：四氯化碳、苯、甲苯鉴别出来，这种试剂是( )A．硫酸 B．水C．溴水 D．酸性KMnO4溶液二、含苯环的化合物的同分异构体的书写1．写出苯的一氯代物、二氯代物的结构简式。 2．分子式为C8H10的芳香烃的同分异构体有几种？试写出其结构简式。 3．乙苯的一氯代物有几种？试写出其结构简式。 思维升华 怎样确定芳香族有机物同分异构体的数目？ 典例导悟2 某芳香烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色，碳、氢原子个数比为3∶4,0.1 mol该烃完全燃烧后，产物通入浓H2SO4中增重10.8 g，已知该烃中只有一个支链，且侧链上的一溴代物有两种。(1)试计算推出该烃的结构简式为________________________________________________________________________。(2)写出该烃侧链一溴代物的结构简式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。变式演练2 二甲苯苯环上的一溴代物共有6种，可用还原的方法制得3种二甲苯，它们的熔点分别列于下表：6种一溴二甲苯的熔点243 ℃206 ℃213.8 ℃204 ℃214.5 ℃205 ℃对应还原的二甲苯的熔点13 ℃－54 ℃－27 ℃－54 ℃－27 ℃－54 ℃由此推断熔点为243 ℃的分子的结构简式为______________________________，熔点为－54 ℃的分子的结构简式为_________________。1．(2010·上海，10)下列各组有机物只用一种试剂无法鉴别的是( )A．乙醇、甲苯、硝基苯 B．苯、苯酚、己烯C．苯、甲苯、环己烷 D．甲酸、乙醛、乙酸2.(2011·上海，28)异丙苯()是一种重要的有机化工原料。根据题意完成下列填空：(1)由苯与2-丙醇反应制备异丙苯属于__________反应；由异丙苯制备对溴异丙苯的反应试剂和反应条件为__________________。(2)异丙苯有多种同分异构体，其中一溴代物最少的芳香烃的名称是__________。(3)α-甲基苯乙烯()是生产耐热型ABS树脂的一种单体，工业上由异丙苯催化脱氢得到。写出由异丙苯制取该单体的另一种方法(用化学反应方程式表示)。(4)耐热型ABS树脂由丙烯腈(CH2===CHCN)、1,3-丁二烯和α-甲基苯乙烯共聚生成，写出该树脂的结构简式(不考虑单体比例)。3．(2010·安徽理综，26)F是新型降压药替米沙坦的中间体，可由下列路线合成： (1)A→B的反应类型是________________，D→E的反应类型是________________，E→F的反应类型是________________。(2)写出满足下列条件的B的所有同分异构体________________________________________________________________________________________________________________________________________________(写结构简式)。①含有苯环 ②含有酯基 ③能与新制Cu(OH)2反应(3)C中含有的官能团名称是________________。已知固体C在加热条件下可溶于甲醇，下列C→D的有关说法正确的是________。a．使用过量的甲醇，是为了提高D的产率b．浓硫酸的吸水性可能会导致溶液变黑c．甲醇既是反应物，又是溶剂d．D的化学式为C9H9NO4(4)E的同分异构体苯丙氨酸经聚合反应形成的高聚物是________________________________________________________________________(写结构简式)。(5)已知在一定条件下可水解为和，则F在强酸和长时间加热条件下发生水解反应的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。题组一 苯1．与链烃相比，苯的化学性质的主要特征是( )A．难氧化、难取代、难加成B．易氧化、易取代、易加成C．难氧化、可加成、易取代D．易氧化、易加成、难取代2．下列各组有机物中，只需加入溴水就能一一鉴别的是( )A．己烯、苯、四氯化碳 B．苯、己炔、己烯C．己烷、苯、环己烷 D．甲苯、己烷、己烯3．如图所示为实验室制取少量溴苯的装置，回答下列问题：(1)烧瓶A中装的物质为__________________，发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(2)导管B的主要作用是________________________________________________________________________。(3)导管口C处附近会出现白雾，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)反应后，向烧杯中滴加AgNO3溶液时观察到的现象是____________________，相应的离子方程式为____________________________________________________________________________________________________________________。4．(2011·淄博月考)苯环上原有的取代基对新导入苯环上的取代基的位置有一定的影响，其规律是：①苯环上新导入的取代基所占的位置主要决定于原取代基的性质；②可以把原取代基分成两类：第一类取代基如—OH、—Cl、—Br、—OCOR、—R等，可使新导入的取代基进入原取代基的邻位和对位；第二类取代基如—NO2、—SO3H、—CHO等可使新导入的取代基进入原取代基的间位。 (1)写出②的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________；C的结构简式：__________________；(2)写出同分异构体D、E的结构简式：D________________；E________________。题组二 芳香烃5．(2011·绍兴质检)下列说法中，正确的是( )A．芳香烃的分子通式是CnH2n－6(n≥6，n∈N)B．苯的同系物是分子中仅含有一个苯环的所有烃类物质C．苯和甲苯都不能使酸性KMnO4溶液褪色D．苯和甲苯都能与卤素单质、硝酸等发生取代反应6．有机物中碳原子和氢原子个数比为3∶4，不能与溴水反应却能使KMnO4酸性溶液褪色。其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的7.5倍。在铁存在时与溴反应，能生成两种一溴代物。该有机物可能是( )7．下列物质属于芳香烃，但不是苯的同系物的是( )A．③④ B．②⑤C．①②⑤⑥ D．②③④⑤⑥8．苏丹红是很多国家禁止用于食品生产的合成色素，结构简式如下图。下列关于苏丹红说法错误的是( )A．分子中含一个苯环和一个萘环B．属于芳香烃C．能被酸性高锰酸钾溶液氧化D．能溶于苯9．苯环上连接有一个烃基—R和3个—X基的有机物的结构共有( )A．4种 B．5种 C．6种 D．7种题号1256789答案10.有机化学反应因反应条件不同，可生成不同的有机产品。例如：Ⅰ.HX＋CH3—CH===CH2—Ⅱ.苯的同系物与卤素单质混合，若在光照条件下，侧链上的氢原子被卤素原子取代；若在催化剂作用下，苯环上的氢原子被卤素原子取代。工业上利用上述信息，按下图所示路线合成结构简式为的物质，该物质是一种香料。请根据上述路线回答下列问题：(1)A的结构简式可能为________________________________________________________________________。(2)反应①、③的反应类型分别为__________、________________________________________________________________________。(3)反应④的化学方程式为(有机物写结构简式，并注明反应条件)____________。(4)工业生产中，中间产物A需经反应③④⑤得D，而不采取直接转化为D的方法，其原因是________________________________________________________________________。11．烷基取代苯可以被酸性KMnO4溶液氧化生成，但若烷基R中直接与苯环连接的碳原子上没有氢原子，则不能被氧化得到。现有分子式为C11H16的一烷基取代苯，已知它可以被氧化成为的同分异构体共有7种，其中的3种是：请写出其他的4种结构简式：___________________、______、_______________________、______________。题组三 实验探究12．(2011·沧州模拟)用A、B、C三种装置都可制取溴苯，请仔细分析三套装置，并完成下列问题：(1)写出三个装置中都发生的两个反应的化学方程式：________________________________________________________________________，________________________________________________________________________。写出B的试管中还发生的反应的化学方程式：________________________________________________________________________。(2)装置A、C中长导管的作用是________________________________________________________________________。(3)B、C装置已连接好，并进行了气密性检验，也装入了合适的药品，接下来要使反应开始，对B应进行的操作是___________________________________________________________，对C应进行的操作是_________________________________________________________________________________________________________。(4)A中存在加装药品和及时密封的矛盾，因而在实验中易造成的不良后果是________________________________________________________________________。(5)B中采用了双球吸收管，其作用是________________________________________________________________________；反应后双球管中可能出现的现象是________________________________________________________________________；双球管内液体不能太多，原因是________________________________________________________________________。(6)B装置也存在两个明显的缺点，使实验的效果不好或不能正常进行，这两个缺点是________________________________________________________________________；________________________________________________________________________。学案56 芳香烃【课前准备区】知识点一知识点二问题思考1．①苯不能使溴水因发生加成反应而褪色，也不能使酸性KMnO4溶液褪色；②苯分子中碳碳键完全等同，其分子结构为平面正六边形结构；③苯的邻二取代物不存在同分异构体。2．可用NaOH溶液洗去，化学方程式为：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O。3．先加入足量溴水，然后再加入酸性高锰酸钾溶液。即检验苯的同系物之前必须排除烯烃的干扰。【课堂活动区】一、1.苯与溴单质要发生取代反应，必须用液溴，并且有合适的催化剂(如Fe)存在，苯与溴水不能发生取代反应，只能将Br2从水中萃取出来。2．不是。当与苯环直接相连的碳原子上没有氢原子时，此类物质不能使酸性KMnO4溶液褪色，如3．(1)相同点：①都含C、H元素；②都含苯环。(2)不同点：苯的同系物只含一个苯环，通式为CnH2n－6，芳香烃含一个或多个苯环，没有通式。(3)二者关系可表示为4.来源条件产品石油常压分馏石油气、汽油、煤油、柴油等减压分馏润滑油、石蜡等催化裂化、裂解轻质油、气态烯烃催化重整芳香烃天然气甲烷煤煤焦油的分馏芳香烃直接或间接液化燃料油、多种化工原料思维升华 芳香族有机物同分异构体数目的确定可分解成两个过程：一是取代基种类一定但在苯环上位置不同。当苯环上只有两个取代基时，二者在苯环上的位置关系只有邻、间、对三种位置关系；当有三个取代基时，它们在苯环上有“连、偏、匀”三种位置关系：二是苯环上取代基的相对位置确定但取代基种类不同，此时可利用数学中的排列组合知识确定同分异构体的数目，如一个—CH3与一个—C4H9在苯环上的位置关系有3×4＝12种(丁基有4种，每种与甲基均存在邻、间、对3种位置关系)。典例导悟1．D [A项，只要含有苯环就可以发生加成反应；B项，当与苯环直接相连的碳原子上含有H时，可使酸性高锰酸钾溶液褪色，使溴水褪色是由于萃取的缘故；C项，只要含有烷基，所有原子不可能共平面；D项，当苯环上的取代基为正丙基时有六种一溴代物，当苯环上的取代基为异丙基时有五种一溴代物。]解析 n(H2O)＝＝0.6 mol。1 mol该芳香烃中氢原子的物质的量为：＝12 mol碳原子的物质的量为：12 mol×＝9 mol该芳香烃的分子式为C9H12因该芳香烃只有一个支链，且侧链上的一溴代物有两种，它的结构为变式演练1．D [能使酸性KMnO4溶液褪色的是甲苯；液体分层，上层为无色层的是苯，下层为无色层的是CCl4。]解析 二甲苯的同分异构体有3种：一溴代物种数分别为：2种，3种，1种，故对应的二甲苯熔点－54 ℃的为间二甲苯，熔点为13 ℃的为对二甲苯。因此生成一溴代二甲苯的熔点为243 ℃的结构简式为【课后练习区】高考集训1．C [A可用水来鉴别：互溶的为乙醇，油层在上的为甲苯，油层在下的为硝基苯；B可用溴水鉴别：两层都无色的是己烯，有白色沉淀生成的是苯酚，油层呈橙红色而水层无色的为苯；D可用新制的Cu(OH)2悬浊液鉴别：沉淀不溶解的为乙醛，加热后不出现红色沉淀的为乙酸。]2．(1)取代 Br2/FeBr3(或Br2/Fe)(2)1,3,5-三甲苯 (4)? (其他合理答案均可)解析 (1)由苯与2-丙醇()制备异丙苯属于取代反应，由异丙苯制备对溴异丙苯需要在苯环上的对位引入—Br，所以与苯的卤代反应条件相同，需用液溴在铁(或溴化铁)作催化剂条件下反应。(2)异丙苯的同分异构体中，结构对称的1,3,5-三甲苯中等效氢原子最少，故其一溴代物最少(共2种)。(3)由异丙苯制备α-甲基苯乙烯，首先对此二者结构进行对比，可以看出异丙苯中的C—C变成了α-甲基苯乙烯中的，因此需要先卤代、后消去两步反应，即(4)ABS树脂由丙烯腈(CH2===CH—CN)、1,3-丁二烯和α-甲基苯乙烯在一定条件下加聚而成，反应为3．(1)氧化反应 还原反应 取代反应 (3)硝基、羧基 acd(解析 (1)由D的结构简式和B到C的反应条件可推得C、B分别为，因此A→B的反应类型为氧化反应，D→E的反应类型为还原反应，E→F的反应类型为取代反应。(2)B的结构简式，根据要求，既有酯基又能与新制Cu(OH)2反应，则一定是甲酸某酯，故其同分异构体有： (邻、间、对三种)、(3)C的结构简式为，因此其含有的官能团有硝基和羧基；浓H2SO4的脱水性可能会使溶液变黑，故只有b不正确。(4)E的同分异构体苯丙氨酸的结构简式为：，故其发生缩聚反应生成的高聚物为 (5)根据信息可知发生水解和酯类发生水解类似，因此F发生水解反应的化学方程式为：考点集训1．C [苯分子中碳碳之间的键完全相同，是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的化学键，与酸性KMnO4溶液不能发生反应(难氧化)；但可与液溴、浓H2SO4等发生取代反应(易取代)；不能与溴水发生加成反应，但在特定条件下可以与氢气等发生加成反应(可加成)。]2．A3．(1)液溴、苯、铁粉 (2)冷凝回流和导气(3)溴化氢气体遇空气中的水蒸气而形成酸雾(4)浅黄色沉淀 Ag＋＋Br－===AgBr↓解析 烧瓶中装入的是液溴、苯、铁粉，发生＋Br2＋HBr反应；B管起导管兼起冷凝器作用；反应中有HBr产生，它遇空气中的水蒸气而形成酸雾；当向烧杯中滴加AgNO3溶液时，会发生Ag＋＋Br－===AgBr↓反应，产生浅黄色沉淀。4．(1) ＋Br2 解析 A是硝基苯，其中—NO2可使新导入的取代基进入原取代基的间位；而—Br可使新导入的取代基进入原取代基的邻位和对位。5．D [苯可与液溴发生取代反应生成溴苯，与硝酸发生取代反应生成硝基苯，D正确；苯的同系物是由一个苯环和烷烃基构成的，其通式为CnH2n－6(n∈N)，A、B均错；甲苯可使酸性KMnO4溶液褪色，C错。]6．B [因该有机物不能与溴水反应却能使酸性KMnO4溶液褪色，所以排除A、C；又因铁存在时与溴反应，能生成两种一溴代物，说明苯环上的一溴代物有两种，只能是B，而D中苯环上的一溴代物有四种。]7．B [和都含有一个苯环，属于苯的同系物；尽管含有一个苯环，但其中含有杂原子，故属于苯的衍生物；中含有碳碳双键，尽管属于芳香烃，但不是苯的同系物；含有两个苯环，故不是苯的同系物。]8．B [由所给图示可知苏丹红分子中，含有一个苯环、一个萘环、两个与苯环相连的甲基、一个酚羟基及两个氮原子，故A、C正确；从其结构分析，其分子极性较弱，应能溶于苯等有机溶剂；含氧元素及氮元素，不可能为芳香烃。本题答案为B。]9．C [可以先将3个—X基按照连、偏、均的顺序排列在苯环上，得到三种结构；然后将—R分别等效取代三种结构中的氢原子。如下图，(1)中苯环上三个位置相同；(2)中有2个不同位置；(3)中有3个不同位置，所以—R取代后共有6种不同的结构。 (2)加成反应 消去反应 (4)A的结构有2种，若直接转化为D，得到D也有2种，其中一种不能转化为最终产品(香料)，原料利用率低解析 光照条件下反应②因分子的侧链上有两类氢原子可取代，故A有两种可能性：。为提高原料的利用率和产物的纯度，A发生消去反应，生成B：，B在过氧化氢存在的条件下与HCl加成得到单一产物C：。解析 由题意可知该苯的同系物的各同分异构体的苯环上都只有一个侧链，在写其同分异构体时，可以把苯环看作是C5H12的一个取代基，这样只要写出C5H12的7种同分异构体，此题就可解决了。12．(1)2Fe＋3Br2===2FeBr3HBr＋AgNO3===AgBr↓＋HNO3(2)导气(导出HBr)兼冷凝(冷凝苯和溴蒸气)(3)打开分液漏斗上端塞子，旋转分液漏斗活塞，使Br2和苯的混合液滴到铁粉上 托起软橡胶袋使Fe粉沿导管落入溴和苯组成的混合液中(4)Br2和苯的蒸气逸出，污染环境(5)吸收反应中随HBr气体逸出的Br2和苯蒸气 CCl4由无色变橙色 易被气体压入试管中(6)随HBr逸出的溴蒸气和苯蒸气不能回流到反应器中，原料利用率低；由于导管插入AgNO3溶液中而容易产生倒吸解析 苯与液溴在Fe(实际为FeBr3)作用下剧烈反应生成和HBr气体，从导管中导出的气体可能含有一定量的苯和液溴，因此应用长导管进行冷凝回流。比较三个装置可知，只有B未采用长导管进行冷凝回流，但B用双球吸收管吸收了随HBr逸出的苯和溴，未被吸收的HBr进入AgNO3溶液，发生反应HBr＋AgNO3===AgBr↓＋HNO3，此处需注意，双球吸收管中的液体不能装得太多，否则CCl4易被导出的气体压入试管中。比较三个装置的优缺点可知，A直接将反应物装入装置中，易使溴和苯逸出而污染环境，而B装置中将导管直接插入AgNO3溶液中容易发生倒吸，且溴蒸气与苯蒸气不能冷凝回流。学案57 卤代烃[考纲要求] 1.了解卤代烃的典型代表物的组成和结构特点。2.了解卤代烃与其他有机物的相互联系。3.了解消去反应。知识点一 溴乙烷1．分子式与物理性质分子式结构简式色、态沸点密度溶解性C2H5Br无色、液体较低比水____溶于水，____溶于多种有机溶剂2.化学性质(1)取代反应CH3CH2Br与NaOH水溶液反应，化学方程式为：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。该反应又称为C2H5Br的________反应。(2)消去反应①在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O、HX等)，而生成含不饱和键化合物的反应。②溴乙烷与强碱(NaOH或KOH)的乙醇溶液共热发生消去反应，化学方程式为：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。问题思考1．实验室现有失去标签的溴乙烷、戊烷各一瓶，如何鉴别？ 知识点二 卤代烃1．分类根据分子里所含卤素原子的不同，可以分为________________________________________________________________________、________、________和__________，用________表示。2．物理性质少数为气体，多数为液体或固体，____溶于水，可溶于大多数有机溶剂。3．用途(1)某些卤代烃是很好的有机溶剂。(2)某些卤代烃是有机合成的重要原料。(3)某些多卤代烃(如氟氯代烷)化学性质稳定，____毒，不________、易________、易__________，可作制冷剂、灭火剂。4．氟代烷含氯、溴的氟代烷对臭氧层产生破坏作用，形成________________________________________________________________________。原理是：________________________________________________________________________、________________________________________________________________________、________________________________________________________________________，其中Cl原子起________作用。问题思考2．常见的烃的衍生物的种类中，与NaOH溶液发生反应的有哪些？ 3．在烃中引入—X的方法有哪些？ 4．①破坏臭氧层的物质除氟氯烃外还有哪些？②导致温室效应的主要物质有哪些？③导致酸雨的主要物质有哪些？④导致光化学烟雾的主要物质有哪些？ 一、卤代烃水解反应与消去反应的比较1．卤代烃发生水解反应与消去反应的条件有何异同？ 2．卤代烃发生水解反应与消去反应的产物是什么？ 3．简述卤代烃发生取代反应和消去反应的规律条件。 典例导悟1 已知烃A的分子式为C6H12，分子中含有碳碳双键，且仅有一种类型的氢原子，在下面的转化关系中，D1、D2互为同分异构体，E1、E2互为同分异构体。(1)反应②的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(2)C的化学名称是__________________；E2的结构简式是________________________________________________________________________；(3)④、⑥的反应类型依次是________________________________________________________________________。变式演练1 以溴乙烷为原料制1,2-二溴乙烷，下列转化方案中最好的是( )A．CH3CH2BrCH3CH2OHCH2===CH2CH2BrCH2BrB．CH3CH2BrCH2BrCH2BrC．CH3CH2BrCH2===CH2CH3CH2BrCH2BrCH2BrD．CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH2Br二、检验卤代烃分子中卤素的方法1．如何检验卤代烃分子中的卤素原子，用化学方程式表示出实验原理。 2．实验过程中要加入稀HNO3，目的是什么？ 典例导悟2 为检验某卤代烃(R－X)中的X元素，有下列实验操作：①加热煮沸 ②加入AgNO3溶液 ③取少量卤代烃④加入稀硝酸酸化 ⑤加入NaOH溶液 ⑥冷却，正确操作的先后顺序是( )A．③①⑤⑥②④ B．③①②⑥④⑤C．③⑤①⑥④② D．③⑤①⑥②④听课记录： 变式演练2 某液态卤代烃RX(R是烷基，X是某种卤素原子)的密度是a g·cm－3。该RX可以跟稀碱发生水解反应生成ROH(能跟水互溶)和HX。为了测定RX的相对分子质量，拟定的实验步骤如下：①准确量取该卤代烃b mL，放入锥形瓶中；②在锥形瓶中加入过量稀NaOH溶液，塞上带有长玻璃管的塞子，加热，发生反应；③反应完成后，冷却溶液，加稀HNO3酸化，滴加过量AgNO3溶液，得到白色沉淀；④过滤、洗涤、干燥后称重，得到固体c g。回答下列问题：(1)装置中长玻璃管的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)步骤④中，洗涤的目的是为了除去沉淀上吸附的____________(填离子符号)。(3)该卤代烃中所含卤素的名称是____________，判断的依据是________________________________________________________________________。(4)该卤代烃的相对分子质量是____________(列出算式即可)。(5)如果步骤③中加稀HNO3的量不足，没有将溶液酸化，则测得卤代烃的相对分子质量是______(填字母序号)。A．偏大 B．偏小 C．不变思维升华 根据上述问题的分析，思考检验KClO3中Cl元素的实验操作有哪些？ 1．判断下列说法是否正确(1) 的名称为2-甲基-2-氯丙烷( )(2010·上海－3B)(2)光照条件下，2,2-二甲基丙烷与Br2反应，其一溴代物只有一种( )(2009·重庆理综－11D)2.(2011·天津理综，8)已知：RCH2COOHⅠ.冠心平F是降血脂、降胆固醇的药物，它的一条合成路线如下：(1)A为一元羧酸，8.8 g A与足量NaHCO3溶液反应生成2.24 L CO2(标准状况)，A的分子式为__________。(2)写出符合A分子式的所有甲酸酯的结构简式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)B是氯代羧酸，其核磁共振氢谱有两个峰，写出B―→C的反应方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)C＋E―→F的反应类型为__________。(5)写出A和F的结构简式：A________________________________________________________________________；F________________________________________________________________________。(6)D的苯环上有两种氢，它所含官能团的名称为______________________；写出a、b所代表的试剂：a________________________________________________________________________；b__________。Ⅱ.按如下路线，由C可合成高聚物H：CGH(7)C―→G的反应类型为__________。(8)写出G―→H的反应方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．[2010·广东－30(2)]由通过消去反应制备的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________(注明反应条件)。4．[2010·海南，18(Ⅱ)]A～G都是有机化合物，它们的转化关系如下：请回答下列问题：(1)已知：6.0 g化合物E完全燃烧生成8.8 g CO2和3.6 g H2O；E的蒸气与氢气的相对密度为30，则E的分子式为__________。(2)A为一取代芳香烃，B中含有一个甲基。由B生成C的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(3)由B生成D、由C生成D的反应条件分别是____________________________________________________________________________________、______________；(4)由A生成B、由D生成G的反应类型分别是________________________________________________________________________、____________；(5)F存在于栀子香油中，其结构简式为________________________________________________________________________；(6)在G的同分异构体中，苯环上一硝化的产物只有一种的共有________个，其中核磁共振氢谱有两组峰，且峰面积比为1∶1的是____________________ (填结构简式)。题组一 卤代烃的性质1．由2-氯丙烷制取少量1,2-丙二醇(HOCH2CHOHCH3)时需经过下列哪几步反应( )A．加成→消去→取代 B．消去→加成→水解C．取代→消去→加成 D．消去→加成→消去2．有机物CH3—CH===CH—Cl能发生的反应有( )①取代反应 ②加成反应 ③消去反应 ④使溴水褪色⑤使酸性KMnO4溶液褪色 ⑥与AgNO3溶液生成白色沉淀 ⑦聚合反应A．以上反应均可发生 B．只有⑥不能发生C．只有⑦不能发生 D．只有②不能发生3．(2011·福州月考)下列化合物在一定条件下，既能发生消去反应，又能发生水解反应的是( )A．①② B．②③④ C．② D．①②③④4．要检验某溴乙烷中的溴元素，正确的实验方法是( )A．加入氯水振荡，观察水层是否有红棕色出现B．滴入AgNO3溶液，再加入稀硝酸，观察有无浅黄色沉淀生成C．加入NaOH溶液共热，然后加入稀硝酸使溶液呈酸性，再滴入AgNO3溶液，观察有无浅黄色沉淀生成D．加入NaOH溶液共热，冷却后加入AgNO3溶液，观察有无浅黄色沉淀生成5．在有机反应中，反应物相同而条件不同，可得到不同的主产物，下图中R代表烃基，副产物均已略去。(请注意H和Br所加成的位置)请写出实现下列转变的各步反应的化学方程式，特别注意要写明反应条件。(1)由CH3CH2CH2CH2Br分两步转变为CH3CH2CHBrCH3________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)由(CH3)2CHCH===CH2分两步转变为(CH3)2CHCH2CH2OH________________________________________________________________________________________________________________________________________________。6．已知：CH3—CH===CH2＋HBr―→CH3—CHBr—CH3(主要产物)，1 mol某烃A充分燃烧后可以得到8 mol CO2和4 mol H2O。该烃A在不同条件下能发生如下图所示的一系列变化。(1)A的化学式：________，A的结构简式：________。(2)上述反应中，①是________反应，⑦是________反应。(填反应类型)(3)写出C、D、E、H物质的结构简式：C____________________，D____________________，E____________________，H____________________。(4)写出D―→F反应的化学方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。题组二 卤代烃的结构7．(2011·哈尔滨质检)1-溴丙烷和2-溴丙烷分别与NaOH的乙醇溶液共热，两反应( )A．产物相同，反应类型相同B．产物不同，反应类型不同C．碳氢键断裂的位置相同D．碳溴键断裂的位置相同8．下列有机物中，在不同条件下，既能发生水解反应和消去反应，又能发生酯化反应并能与金属钠反应放出氢气的是( )A．只有② B．只有②③C．只有①② D．只有①②③9．某化合物的分子式为C5H11Cl，分析数据表明：分子中有两个—CH3、两个—CH2—、一个和一个—Cl，它的可能的结构有(本题不考虑对映异构体)( )A．2种 B．3种 C．4种 D．5种题号1234789答案题组三 实验探究10．在与NaOH的醇溶液共热一段时间后，要证明已发生反应，甲、乙、丙三名学生分别选用了不同的试剂和方法，都达到了预期的目的。请写出这三组不同的试剂名称和每种试剂的作用。(1)第一组试剂名称__________________，作用________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)第二组试剂名称________________，作用________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)第三组试剂名称________________，作用________________________________________________________________________________________________________________________________________________。11．如图所示，将1-溴丙烷与NaOH的乙醇溶液混合，在容器A中加热使之反应，反应后让生成的蒸气通过B(内盛少量的水)，最后在C中可以收集到一种无色气体X。(1)写出生成气体X的化学方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)如果在C中先盛放酸性KMnO4溶液，产生的现象为________________________________________________________________________；没有B装置，能否用酸性KMnO4溶液检验C的生成__________。(3)如果在C中先盛放少量溴的四氯化碳溶液，再通入气体X，现象为________________________________________________________________________，写出反应的化学方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________，如果没有B，可以检验出X气体吗？__________。学案57 卤代烃【课前准备区】知识点一1．CH3CH2Br 大 难 易2．(1)C2H5Br＋NaOHC2H5OH＋NaBr 水解(2)②CH3CH2Br＋NaOHCH2===CH2↑＋NaBr＋H2O知识点二1．氟代烃 氯代烃 溴代烃 碘代烃 R—X2．不3．(3)无 燃烧 挥发 液化4．臭氧空洞 CCl3FCCl2F＋Cl Cl＋O3―→O2＋ClO ClO＋O―→Cl＋O2 催化问题思考1．利用戊烷密度小于水，溴乙烷密度大于水的性质鉴别。2．卤代烃的水解反应和消去反应。酚类、羧酸的中和反应。酯类(油脂)的水解反应。3．①烷烃在光照条件下的取代反应。②烯烃、炔烃在一定条件下与HX或X2的加成反应。③苯与溴的取代反应。④醇与浓氢卤酸加热条件下发生的取代反应。4．①氮的氧化物也可破坏臭氧层。②CO2、CH4等。③SO2、NOx等。④碳氢化合物、NOx等。【课堂活动区】一、1.相同点：均需加热。不同点：2．发生水解反应生成含—OH的化合物，发生消去反应生成含碳碳双键或碳碳三键的不饱和化合物。记忆方法是“无醇成醇，有醇成烯”。3．(1)所有的卤代烃在NaOH水溶液中均能发生水解反应。(2)有关卤代烃发生消去反应的规律条件有：①没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应，如CH3Cl。②有邻位碳原子，但邻位碳原子上无氢原子，该类烃也不能发生消去反应。例如③有两个相邻碳原子，且碳原子上均带有氢原子时，发生消去反应可生成不同的产物。例如：可生成CH2===CH—CH2—CH3或CH3—CH===CH—CH3。二、1.R—X＋H2OR—OH＋HX，HX＋NaOH===NaX＋H2O，HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O、AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3。根据沉淀(AgX)的颜色(白色、浅黄色、黄色)可确定卤素种类。2．①中和过量的NaOH，防止NaOH与AgNO3反应，生成棕黑色Ag2O沉淀干扰对实验现象的观察。②检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。典例导悟(3)1,4-加成反应、取代反应2．C [向卤代烃中加NaOH溶液后加热煮沸，一段时间后，要先用稀硝酸使混合液酸化，以除去过量的NaOH，同时也为检验得到的产物是否溶于稀HNO3做准备。最后加入AgNO3溶液检验即可。]变式演练1．D [由溴乙烷生成1,2-二溴乙烷最好的方案应为：CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH2Br。]2．(1)回流卤代烃，防止卤代烃挥发(或冷凝)(2)Ag＋、Na＋、NO (3)氯 得到的沉淀(AgX)为白色(4) (5)A思维升华 ①取少量KClO3；②加入MnO2并加热；③冷却；④溶于水；⑤过滤；⑥向滤液中加入HNO3酸化；⑦加入AgNO3溶液。【课后练习区】高考集训1．(1)√ (2)√2．(1)C4H8O2 ?解析 卤代烃在NaOH的醇溶液作用下，加热可发生消去反应，据此可写出反应方程式。4．(1)C2H4O2考点集训1．B2．B [含有能发生加成反应，同时也能被酸性高锰酸钾氧化，含有—Cl能发生取代反应。]3．C [所有的卤代烃均可发生水解反应。只有与—X相连的邻位碳上含有H原子时，才可发生消去反应。]4．C [要检验溴乙烷中的溴元素，必须先将溴乙烷中的溴原子通过水解或消去反应变为溴离子，再滴入AgNO3溶液检验，但特别注意必须先用稀HNO3中和水解或消去反应后溶液中的NaOH溶液，调节溶液呈酸性，再加AgNO3溶液。]解析 由1 mol A完全燃烧生成8 mol CO2、4 mol H2O可知A中N(C)＝8，N(H)＝8，分子式为C8H8，不饱和度为5，推测可能有苯环，由①④知A中必有双键。故A为。A与Br2加成得B：；A＋HBr―→D，由信息知D为；F由D水解得到，F为；H是F和醋酸反应生成的酯：。7．A 8.B 9.C10．(1)稀HNO3和AgNO3溶液 稀HNO3的作用是中和NaOH溶液，防止OH－干扰检验；AgNO3溶液的作用是检验生成的Br－(2)稀H2SO4和溴水 稀H2SO4的作用是中和NaOH，防止NaOH与溴水反应；溴水的作用是检验生成的烯烃(3)酸性KMnO4溶液 检验生成的烯烃解析 因在NaOH的醇溶液中发生消去反应，生成、NaBr和H2O，同时溶液中还有未反应完全的NaOH和，所以，可通过检验产物中的双键或Br－的存在，确定是否发生了反应。11．(1)CH3CH2CH2Br＋NaOHCH3CH===CH2↑＋NaBr＋H2O(2)酸性KMnO4溶液的颜色褪去或变浅 不能(3)溴的CCl4溶液的颜色褪去或变浅CH3CH===CH2＋Br2―→ 可以解析 本题涉及卤代烃的化学性质，1-溴丙烷在NaOH的醇溶液中发生消去反应可得到丙烯，然后再检验丙烯的存在。丙烯被酸性KMnO4溶液氧化，使之褪色，B的作用是除去挥发出的乙醇，因为乙醇也可以使酸性KMnO4溶液褪色。乙醇不与Br2反应，故没有B，也可以检验出丙烯。学案58 醇和酚[考纲要求] 1.了解醇、酚的典型代表物的组成和结构特点以及它们之间的相互联系。2.能列举事实说明有机分子中基团之间的相互影响。3.结合实际，了解某些醇、酚对环境和人类健康可能产生的影响，关注有机化合物的安全使用问题。知识点一 醇1．概念羟基与______________________相连的化合物。2．分类及代表物根据醇分子中__________________，可将醇分为一元醇、二元醇和多元醇。乙二醇和丙三醇都是____________、__________、____________的液体，都__________于水和乙醇，是重要的化工原料。3．氢键及其影响(1)氢键：醇分子中______________与另一醇分子______________________间存在的相互吸引作用称为氢键。(2)影响①相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点____________烷烃。②甲醇、乙醇、丙醇均可以____________溶于水中，也是因为与水形成了氢键。4．性质(以乙醇为例)(1)与Na反应，化学方程式为：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)消去反应，化学方程式为：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)取代反应，化学方程式为：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)氧化反应，氧化成醛：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。问题思考1．饱和一元醇的通式是什么？含氧量最大的饱和一元醇是什么？ 2．在进行乙醇的消去反应实验时，加入乙醇与浓硫酸的比为多少？为什么要将温度立即升至170 ℃？ 知识点二 酚1．定义羟基与______________而形成的化合物称为酚。2．苯酚的分子式苯酚的分子式为____________，结构简式为__________或__________。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________，高于________时能与水________，苯酚________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。4．苯酚的化学性质由于苯环对羟基的影响，酚羟基比醇羟基________；由于羟基对苯环的影响，苯酚中苯环上的氢比苯中的氢________。(1)弱酸性苯酚与NaOH反应，化学方程式为：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)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____色，利用这一反应可检验苯酚的存在。问题思考3．试写出C7H8O的属于芳香族化合物的同分异构体，由此可得出什么结论？ 4．如何清理试管内壁上残留的苯酚？ 一、醇的性质1．根据下图图示，填写有关乙醇性质的下列表格。反应物与条件断键位置反应类型NaHBr/△O2(Cu)/△浓硫酸/170 ℃浓硫酸/140 ℃CH3COOH/浓硫酸，△2.(1)是否所有的醇都可以发生催化氧化？(2)醇催化氧化得到的产物一定是醛吗？ 3．是否所有的醇都可以发生消去反应？ 典例导悟1 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( )二、苯酚的性质1．苯酚俗称石炭酸，苯酚能使指示剂变色吗？如何证明CH3COOH、H2CO3、的酸性强弱？ 2．苯酚有两个非常重要的特征反应，分别是什么反应？有何应用？ 典例导悟2 菠萝酯是一种具有菠萝香气的食用香料，是化合物甲与苯氧乙酸发生酯化反应的产物。(1)甲一定含有的官能团的名称是________________________________________________________________________。(2)5.8 g甲完全燃烧可产生0.3 mol CO2和0.3 mol H2O，甲蒸气对氢气的相对密度是29，甲分子中不含甲基，且为链状结构，其结构简式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)苯氧乙酸有多种酯类的同分异构体，其中能与FeCl3溶液发生显色反应，且有两种一硝基取代物的同分异构体是(写出任意两种的结构简式)________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)已知：菠萝酯的合成路线如下：①试剂X不可选用的是(选填字母)________。a．CH3COONa溶液 b．NaOH溶液c．NaHCO3溶液 d．Na②丙的结构简式是__________________，反应Ⅱ的反应类型是____________。③反应Ⅳ的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。题组一 醇的催化氧化、消去和取代反应1．(2009·上海理综，13)酒后驾车是引发交通事故的重要原因。交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是：橙色的K2Cr2O7酸性水溶液遇乙醇迅速生成蓝绿色Cr3＋。下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是( )①乙醇沸点低 ②乙醇密度比水小③乙醇有还原性 ④乙醇是烃的含氧化合物A．②④ B．②③C．①③ D．①④2．(2008·广东，26改编)醇氧化成醛的反应是药物、香料合成中的重要反应之一。(1)苯甲醇可由C6H5CH2Cl在NaOH水溶液中发生取代反应而得，反应方程式为________________________________________________________________________。(2)醇在催化剂作用下氧化成醛的反应是绿色化学的研究内容之一。某科研小组研究了钯催化剂在氧气气氛中对一系列醇氧化成醛反应的催化效果，反应条件为：K2CO3、363 K、甲苯(溶剂)。实验结果如下：醇反应时间/h2.52.52.5醛的产率/%959694醇反应时间/h3.03.015.0醛的产率/%959240分析表中数据，得到钯催化剂催化效果的主要结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(写出2条)。(3)用空气代替氧气气氛进行苯甲醇氧化生成苯甲醛的反应，其他条件相同，产率达到95%时的反应时间为7.0小时。请写出用空气代替氧气气氛进行反应的优缺点：________________________________________________________________________。(4)苯甲醛易被氧化。写出苯甲醛被银氨溶液氧化的反应方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________(标出具体反应条件)。(5)在药物、香料合成中常利用醛和醇反应生成缩醛来保护醛基，此类反应在酸催化下进行。例如：①在以上醛基保护反应中要保证反应的顺利进行，可采取的措施有________________________________________________________________________________________________________________________________________________(写出2条)。②已知具有五元环和六元环结构的缩醛比较稳定。写出用乙二醇(HOCH2CH2OH)保护苯甲醛中醛基的反应方程式____________________________________________。题组二 酚的苯环取代与显色反应3．(2011·重庆理综，12)NM-3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NM-3和D-58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4．(2009·重庆理综，11)下列对有机物结构或性质的描述，错误的是( )A．一定条件下，Cl2可在甲苯的苯环或侧链上发生取代反应B．苯酚钠溶液中通入CO2生成苯酚，则碳酸的酸性比苯酚弱C．乙烷和丙烯的物质的量共1 mol，完全燃烧生成3 mol H2OD．光照下2,2-二甲基丙烷与Br2反应，其一溴代物只有一种5．(2010·浙江理综，28)最近科学家获得了一种稳定性好、抗氧化能力强的活性化合物A，其结构如下：在研究其性能的过程中，发现结构片段X对化合物A的性能起了重要作用。为了研究X的结构，将化合物A在一定条件下水解只得到B()和C。经元素分析及相对分子质量测定，确定C的分子式为C7H6O3，C遇FeCl3水溶液显紫色，与NaHCO3溶液反应有CO2产生。请回答下列问题：(1)化合物B能发生下列哪些类型的反应________。A．取代反应 B．加成反应C．缩聚反应 D．氧化反应(2)写出化合物C所有可能的结构简式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)化合物C能经下列反应得到G(分子式为C8H6O2，分子内含有五元环)；已知：RCOOHRCH2OH，RXRCOOH①确认化合物C的结构简式为________________________________________________________________________。②F―→G反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③化合物E有多种同分异构体， 1H核磁共振谱图表明，其中某些同分异构体含有苯环，且苯环上有两种不同化学环境的氢，写出这些同分异构体中任意三种的结构简式________________________________________________________________________。题组一 醇1．下列有关醇的叙述，正确的是( )A．所有醇都能发生消去反应B．低级醇(甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇)都能与水以任意比互溶C．凡是烃基直接与羟基相连的化合物一定是醇D．乙醇和浓硫酸按1∶3体积比混合，共热就一定能产生乙烯2．下列各化合物中，能发生酯化、还原、加成、消去四种反应的是( )3．二甘醇可用作溶剂、纺织助剂等，一旦进入人体会导致急性肾衰竭，危及生命。二甘醇的结构简式是HO—CH2CH2—O—CH2CH2—OH。下列有关二甘醇的叙述正确的是( )A．不能发生消去反应 B．能发生取代反应C．能溶于水，不溶于乙醇 D．符合通式CnH2nO34．回答有关以通式CnH2n＋1OH所表示的一元醇的下列问题：(1)出现同类同分异构体的最小n值是________________________________________________________________________。(2)n＝4的同分异构体中，氧化后能生成醛的醇有______种，其结构简式是________________________________________________________________________。(3)具有同分异构体的醇跟浓硫酸混合加热时，只能得到一种不饱和烃(烯烃类)，符合这一结果的醇的n值为________。题组二 酚5．(2011·西宁模拟)可用来鉴别己烯、甲苯、乙酸乙酯、苯酚溶液的一组试剂是( )A．氯化铁溶液、溴水B．碳酸钠溶液、溴水C．酸性高锰酸钾溶液、溴水D．酸性高锰酸钾溶液、氯化铁溶液6．膳食纤维具有突出的保健功能，是人体的“第七营养素”。木质素是一种非糖类膳食纤维，其单体之一——芥子醇结构简式如下图所示。下列有关芥子醇的说法正确的是( )A．芥子醇分子中有两种含氧官能团B．芥子醇分子中所有碳原子不可能在同一平面上C．芥子醇与足量浓溴水反应，最多消耗3 mol Br2D．芥子醇能发生的反应类型有氧化、取代、加成7．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题号123567答案8.(2011·昆明模拟)化合物A学名邻羟基苯甲酸，俗名水杨酸，其结构如图所示：。(1)将A跟哪种物质的溶液反应可得到一钠盐(其化学式为C7H5O3Na)( )A．NaOH B．Na2S C．NaHCO3 D．NaCl(2)水杨酸的同分异构体中，属于酚类，同时还属于酯类的化合物有________种。(3)水杨酸的同分异构体中，属于酚类，但不属于酯类，也不属于羧酸类的化合物必定含有(写出羟基以外的官能团名称)______________。题组三 实验探究9．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？ 10．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，A不能。B苯环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__________。学案58 醇和酚【课前准备区】知识点一1．烃基或苯环侧链上的碳原子2．含羟基的数目 无色 黏稠 有甜味 易溶3．(1)羟基的氧原子 羟基的氢原子(2)①远远高于 ②任意比例4．(1)2Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑(2)C2H5OHCH2===CH2↑＋H2O(3)C2H5OH＋HBrC2H5Br＋H2O(4)2C2H5OH＋O22CH3CHO＋2H2O知识点二1．苯环直接相连2．C6H6O C6H5OH3．(1)无色 特殊 粉红色(2)不大 65 ℃ 互溶 易溶(3)酒精4．活泼 活泼 (3)紫问题思考1．通式为CnH2n＋1OH，简写为R—OH。根据其通式可以看出，n越大，含氧量越少，n越小，含氧量越大，所以CH3OH的含氧量最大。2．体积比为1∶3。当温度在140 ℃时，会产生乙醚，迅速升温至170℃，为了减少副产物的产生。当酚、芳香醇、芳香醚的碳原子数相等时，它们互为同分异构体。4．①可用65 ℃以上的热水清洗；②可以用酒精洗涤；③可以用NaOH溶液洗涤。【课堂活动区】一、1.反应物与条件断键位置反应类型Na①取代HBr/△②取代O2(Cu)/△①③氧化浓硫酸/170 ℃②④消去浓硫酸/140 ℃①②取代CH3COOH/浓硫酸，△①取代(酯化)2.(1)不是，若α-C上没有氢原子，该醇不能被催化氧化，如不反应。(2)不一定，①若α-C上有2个氢原子，醇被氧化成醛，如：②若α-C上有1个氢原子，醇被氧化成酮，如：3．不一定。(1)只有1个碳原子的醇不能发生消去反应。(2)β-C上有氢原子，能发生消去反应，否则不能。二、1.苯酚酸性很弱，不能使指示剂变色。根据强酸制弱酸原理，可设计下图实验比较三者的酸性强弱顺序：2．(1)显色反应，苯酚与Fe3＋反应产生紫色物质，常用来检验苯酚的存在，也可以检验其他酚类的存在。(2)取代反应，苯酚与浓溴水反应生成2,4,6-三溴苯酚，常用来定性检验苯酚的存在和定量测定苯酚的含量，其他酚类也有此性质。典例导悟1．C [发生消去反应的条件是：与—OH相连的碳原子的邻位碳原子上有H原子，上述醇中B没有。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2个氢原子的醇(即含有—CH2OH)才能转化为醛。]解析 (1)据能与酸发生酯化反应知甲必含羟基。(2)M甲＝29×2＝58。5.8 g甲为0.1 mol甲0.3 mol CO2＋0.3 mol H2O可知，1 mol甲中含3 mol C及6 mol H，设甲的分子式为C3H6Ox，由相对分子质量为58可求分子式为C3H6O，由分子式中不含甲基且为链状结构的醇，可写出甲的结构简式为CH2===CH—CH2OH。(3)由能与FeCl3溶液发生显色反应知含结构，由只能得到两种一硝基取代物知必须符合的碳骨架结构，在碳链上引入酯基可以得到 (4)①因为有弱酸性，所以可以与NaOH溶液或Na反应生成，但不能与CH3COONa溶液和NaHCO3溶液反应，故选a、c。②根据题目已知信息R—ONaR—O—R′可以分析合成路线中反应Ⅲ，逆推可知丙为Cl—CH2—COOH；反应Ⅱ可根据题目已知信息【课后练习区】高考集训1．C [乙醇沸点低，易挥发，故易被检测。K2Cr2O7具有强氧化性，可以氧化乙醇，自身生成Cr3＋。]2．(1)C6H5CH2Cl＋NaOHC6H5CH2OH＋NaCl(2)①催化剂对苯甲醇及其对位衍生物具有高效催化活性；②苯环上的取代基对苯甲醇衍生物催化氧化反应的影响不大；③催化剂对C6H5CH===CHCH2OH的催化效果差(任写2条)(3)优点：空气原料易得，安全性好；缺点：反应速率较慢(4)C6H5CHO＋2[Ag(NH3)2]OHC6H5COONH4＋2Ag↓＋H2O＋3NH3(5)①除去反应中生成的水；反应物(CH3CH2OH)过量②解析 (1)C6H5CH2Cl＋NaOHC6H5CH2OH＋NaCl(2)由给定醇结构比较反应时间与醛的产率可知以下三条规律：①催化剂对苯甲醇及其对位衍生物具有高效催化活性；②苯环上的取代基对苯甲醇衍生物催化氧化反应的影响不大；③催化剂对C6H5CH===CHCH2OH的催化效果差。(3)用空气原料比O2更易得，安全性更好；不足之处是耗时长。(4)C6H5CHO＋2[Ag(NH3)2]OHC6H5COONH4＋2Ag↓＋H2O＋3NH3。(5)①根据化学平衡移动原理采取促进反应进行的措施：a．及时分离出生成的H2O；b.增大CH3CH2OH的用量。②。3．C [由NM-3的结构简式可知，分子内存在羧基、酚羟基和结构；而D-58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。]4．B [B选项中实验说明H2CO3酸性比苯酚强，B项错；结构中只有1种氢原子，一溴取代物只有1种，D正确。]5．(1)ABD 解析 (1)B中含有的官能团有—OH和，—OH可发生取代反应，能与溴水发生加成反应，也能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应。(2)C的分子式为C7H6O3，C遇FeCl3水溶液显紫色，可知C中含有酚羟基，与NaHCO3溶液反应有CO2产生，推知C中含—COOH，故C可能的结构简式为 (3)CD过程为羧基还原成醇羟基，DE过程为醇羟基被Br原子取代，EF过程与题中已知RXRCOOH的过程原理一样，G含五元环可知苯环上两支链相邻，故C的结构简式为。F―→G反应的化学方程式为，E的结构简式为，E的同分异构体且符合题目要求的化合物的结构简式为考点集训1．B [A选项错误，因为与—OH相连的碳原子的相邻碳原子上没有H原子时，醇不能发生消去反应；B选项正确，因为在低级醇中，羟基(极性基)所占比例大，可与水互溶；C选项错误，只有链烃基直接和羟基相连的化合物才是醇；D选项错误。]2．A [A中含有—OH能发生酯化反应、消去反应，含有—CHO能发生还原反应、加成反应，A对；B中仅含有—OH，不能发生还原反应、加成反应；C中含有碳碳双键和—CHO，不能发生酯化反应、消去反应；D中虽含有—OH，但与—OH相连碳原子的邻位碳原子上无氢原子，不能发生消去反应。]3．B [由二甘醇的结构简式可以看出，其含有醇羟基，联系醇的性质它应该能发生取代反应和消去反应，又根据“相似相溶”原理，它应该能溶于水和乙醇，也很明显看出它不符合CnH2nO3的通式，故选B。]4．(1)3 (2)2 CH3CH2CH2CH2OH、 (3)35．C [己烯遇酸性高锰酸钾溶液和溴水都褪色，甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能使溴水褪色，乙酸乙酯遇溴水和酸性高锰酸钾溶液均不褪色，苯酚使酸性高锰酸钾溶液褪色，与溴水反应得到白色沉淀。]6．D [芥子醇分子中的三种含氧官能团分别为醚键、酚羟基和醇羟基；苯和乙烯都是平面结构，通过单键的旋转，可以使所有碳原子处于同一平面上；由于酚类与溴水反应通常在酚羟基的邻、对位上，但芥子醇中这些位置均被其他基团占据，故只有与溴水发生反应；芥子醇分子结构中含有和醇羟基，故能发生加成、取代和氧化反应。]7．D [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；D项中步骤(2)产物也含能使溴水褪色，故错误。]8．(1)C (2)3 (3)醛基解析 (1)由于酸性>H2CO3>>HCO，只有加入NaHCO3时才只与—COOH反应，保留—OH得C7H5O3Na。(2)合理的结构为共3种。(3)由水杨酸的结构知，环外有一个不饱和度，若没有—COOH、，则必有—CHO。9．(1)A～(D)～(E)～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：＋H2O＋CO2―→＋NaHCO3，说明酸性H2CO3>，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，苯酸钠变浑浊，可能是醋酸与苯酸钠反应，应设计一个装置除去CO2中的醋酸蒸气。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。A不溶于NaOH，说明A为醇，又不能使溴水褪色，故A为。B溶于NaOH溶液，且与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。学案59 醛、羧酸、酯[考纲要求] 1.了解醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点以及它们的相互联系。2.结合实际，了解某些有机化合物对环境和人类健康可能产生的影响，关注有机化合物的安全使用问题。知识点一 醛1．定义________与________相连而构成的化合物。可表示为RCHO，甲醛是最简单的醛。2．甲醛、乙醛颜色气味状态密度水溶性甲醛乙醛比水小3.化学性质(1)氧化反应①乙醛能被弱氧化剂Ag(NH3)2OH氧化，反应的化学方程式为：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②乙醛也能被新制的Cu(OH)2悬浊液所氧化，反应的化学方程式为：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③乙醛被空气中的氧气氧化，化学方程式为：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)加成反应乙醛在镍作催化剂的条件下，与H2发生加成反应：________________________________________________________________________。问题思考1．分析甲醛和乙醛的结构式，推测在核磁共振氢谱中，分别有多少吸收峰？ 2．中学化学中哪些类有机物可能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应？ 知识点二 羧酸1．定义________与________相连构成的有机化合物称为羧酸。2．分类(1)根据分子中是否含有苯环，可以分为___________和__________。(2)根据分子中羧基的数目，可以分为_________、____________和__________等。3．物理性质(1)乙酸是一种具有____________气味、________于水和乙醇的液体。(2)低级饱和一元羧酸的溶解性随碳原子数的增加而降低。4．化学性质(1)酸性乙酸的电离方程式：________________________________________________________________________。①可使紫色石蕊试液________。②与活泼金属反应放出H2________________________________________________________________________(比Zn跟盐酸反应缓慢)③与碱[如Cu(OH)2]发生中和反应________________________________________________________________________。(2)酯化反应酯化反应：______________的反应，如生成乙酸乙酯的反应为：________________________________________________________________________。问题思考3．根据乙酸的结构推断乙酸的核磁共振氢谱有多少吸收峰？ 4．羧酸与醇发生酯化反应时羧酸和醇分别脱去什么基团？怎样证明？ 知识点三 酯1．定义羧酸分子羧基中的________被—OR′取代后的产物叫做酯。简写为____________。2．物理性质密度一般________水，并____溶于水，________有机溶剂。3．水解反应酯的重要化学性质之一是可以发生水解反应，生成相应的________。(1)酸性条件下，乙酸乙酯的水解是________，化学方程式为________________________________________________________________________。(2)碱性条件下，乙酸乙酯的水解是______的，化学方程式为________________________________________________________________________。问题思考5．浓硫酸在苯的硝化反应、实验室制乙烯、实验室制乙酸乙酯中的作用分别是什么？ 一、醛1．利用银镜反应检验醛基时要注意什么？与新制的Cu(OH)2悬浊液反应时又要注意什么？ 2．醛在有机反应中是一个非常重要的中间物质，根据，推测A、B、C、D分别是什么类型的物质？若D能发生银镜反应，A、B、C、D又具体是什么物质？ 3．根据，推测A、B、C、D分别是什么类型的物质？若A完全燃烧后体积保持不变(H2O为气态)，A、B、C、D具体为什么物质？ 典例导悟1 已知—CHO具有较强还原性，橙花醛的结构简式是：。欲验证分子中有碳碳双键和醛基，甲、乙两学生设计了如下方案：甲：①取少量橙花醛滴加溴水；②在①反应后的溶液中滴加银氨溶液，水浴加热。乙：①取少量橙花醛滴加银氨溶液，水浴加热；②在①反应后的溶液中先加稀硫酸酸化再滴加溴水。回答：(1)能达到实验目的的是__________(填“甲”、“乙”或“甲、乙均可”)。(2)对不可行方案说明原因(认为均可的此题不答)_________________________________________________________________________________________________________。(3)对可行方案：①依据现象是________________________________________________________________________；反应方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②依据现象是________________________________________________________________________；反应方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。二、酯化反应1．如图所示装置制备乙酸乙酯，在制备中应注意哪些事项？ 2．酯化反应有很多类型，可生成普通链酯、环酯、聚酯、内酯(分子内的酯化反应)等。请填写下列空白：典例导悟2 酯是重要的有机合成中间体，广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、黏合剂及印刷、纺织等工业。乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应：CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O请根据要求回答下列问题：(1)欲提高乙酸的转化率，可采取的措施有______________________________、______________________等。(2)若用下图所示的装置来制备少量的乙酸乙酯，产率往往偏低，其原因可能为________、________________________等。(3)此反应以浓硫酸为催化剂，可能会造成____________________________________________________________________________________、________________________________________________________________________等问题。(4)目前对该反应的催化剂进行了新的探索，初步表明质子酸离子液体可用作此反应的催化剂，且能重复使用。实验数据如下表所示(乙酸和乙醇以等物质的量混合)。同一反应时间同一反应温度反应温度/℃转化率(%)选择性(%)*反应时间/h转化率(%)选择性(%)*4077.8100280.21006092.3100387.81008092.6100492.310012094.598.7693.0100*选择性100%表示反应生成的产物是乙酸乙酯和水①根据表中数据，下列________(填字母)为该反应的最佳条件。A．120 ℃，4h B．80 ℃，2hC．60 ℃，4h D．40 ℃，3h②当反应温度达到120 ℃时，反应选择性降低的原因可能为______________________________。题组一 羧酸的酸性与酯化反应1．(2010·江苏，9改编)阿魏酸在食品、医药等方面有着广泛用途。一种合成阿魏酸的反应可表示为：|下列说法正确的是( )A．可用酸性KMnO4溶液检测上述反应是否有阿魏酸生成B．香兰素、阿魏酸均可与Na2CO3、NaOH溶液反应C．通常条件下，香兰素、阿魏酸都能发生取代、加成、消去反应D．与香兰素互为同分异构体，分子中有4种不同化学环境的氢，且能发生银镜反应的酚类化合物共有3种2.(2010·课标全国卷，9)下列各组中的反应，属于同一反应类型的是( )A．由溴丙烷水解制丙醇；由丙烯与水反应制丙醇B．由甲苯硝化制对硝基甲苯；由甲苯氧化制苯甲酸C．由氯代环己烷消去制环己烯；由丙烯加溴制1,2-二溴丙烷D．由乙酸和乙醇制乙酸乙酯；由苯甲酸乙酯水解制苯甲酸和乙醇题组二 酯类的水解3．(2010·重庆理综，11)贝诺酯是由阿司匹林、扑热息痛经化学法拼合制备的解热镇痛抗炎药，其合成反应式(反应条件略去)如下：下列叙述错误的是( )A．FeCl3溶液可区别阿司匹林和扑热息痛B．1 mol阿司匹林最多可消耗2 mol NaOHC．常温下贝诺酯在水中的溶解度小于扑热息痛D．C6H7NO是扑热息痛发生类似酯水解反应的产物4．(2010·四川理综，11)中药狼把草的成分之一M具有消炎杀菌作用，M的结构如下所示：下列叙述正确的是( )A．M的相对分子质量是180B．1 mol M最多能与2 mol Br2发生反应C．M与足量的NaOH溶液发生反应时，所得有机产物的化学式为C9H4O5Na4D．1 mol M与足量NaHCO3反应能生成2 mol CO2题号1234答案题组一 醛1．下列说法中，正确的是( )A．乙醛分子中的所有原子都在同一平面上B．凡是能发生银镜反应的有机物都是醛C．醛类既能被氧化为羧酸，又能被还原为醇D．完全燃烧等物质的量的乙醛和乙醇，消耗氧气的质量相等2．某学生做乙醛还原性的实验，取1 mol·L－1的CuSO4溶液2 mL和0.4 mol·L－1的NaOH溶液4 mL，在一个试管内混合后加入0.5 mL 40%的乙醛溶液加热至沸腾，无砖红色沉淀，实验失败的原因是( )A．NaOH不够量 B．CuSO4不够量C．乙醛溶液太少 D．加热时间不够3．肉桂醛是一种食用香精，它广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果以及调味品中。工业上可通过下列反应制备：(1)请推测B侧链上可能发生反应的类型：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(任填两种)(2)请写出两分子乙醛在上述条件下反应的化学方程式：______________________________________________。(3)请写出同时满足括号内条件的B的所有同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________。(①分子中不含羰基和羟基；②是苯的对二取代物；③除苯环外，不含其他环状结构。)题组二 羧酸4．一定质量的某有机物和足量钠反应，可得Va L气体，等质量的该有机物如果与足量小苏打反应，同温同压得到Vb L气体，若Va＝Vb，则该有机物可能是( )A．HOCH2COOH B．HO—CH2CH2—CHOC．HOOC—COOH D．CH3COOH5．(2011·洛阳模拟)结构简式如下图所示的有机物，下列反应类型中能够发生的是( )①取代 ②加成 ③消去 ④水解 ⑤酯化 ⑥中和 ⑦氧化 ⑧加聚A．①②⑤⑥ B．①②③⑤⑥C．②③④⑦⑧ D．除④⑧外均可题组三 酯6．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种题号12456答案7.(2011·贵阳质检)已知化合物A中各元素的质量分数分别为C 37.5%，H 4.2%和O 58.3%。请填空：(1)0.01 mol A在空气中充分燃烧需消耗氧气1.01 L(标准状况)，则A的分子式是____________________；(2)实验表明：A不能发生银镜反应。1 mol A与足量的碳酸氢钠溶液反应可放出3 mol二氧化碳。在浓硫酸催化下，A与乙酸可发生酯化反应。核磁共振氢谱表明A分子中有4个氢处于完全相同的化学环境。则A的结构简式是____________________；(3)在浓硫酸催化和适宜的反应条件下，A与足量的乙醇反应生成B(C12H20O7)，B只有两种官能团，其数目比为3∶1。由A生成B的反应类型是________，该反应的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；题组四 实验探究8．(2011·厦门质检)某化学小组以苯甲酸为原料，制取苯甲酸甲酯，已知有关物质的沸点如下表：物质甲醇苯甲酸苯甲酸甲酯沸点/℃64.7249199.6Ⅰ.合成苯甲酸甲酯粗产品在圆底烧瓶中加入12.2 g苯甲酸和20 mL甲醇(密度约为0.79 g·cm－3)，再小心加入3 mL浓硫酸，混匀后，投入几块碎瓷片，小心加热使反应完全，得苯甲酸甲酯粗产品。(1)浓硫酸的作用是______________；若反应产物水分子中有同位素18O，写出能表示反应前后18O位置的化学方程式：________________________________________________________________________。(2)甲和乙两位同学分别设计了如图所示的两套实验室合成苯甲酸甲酯的装置(夹持仪器和加热仪器均已略去)。根据有机物的沸点，最好采用__________装置(填“甲”或“乙”)，理由是________________________________________________________________________。(3)反应物CH3OH应过量，理由是________________________________________________________________________。Ⅱ.粗产品的精制(4)苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、苯甲酸和水等，现拟用下列流程图进行精制，请在流程图中方括号内填入操作方法的名称。 (5)以上流程图中加入Na2CO3溶液后，放入分液漏斗中振荡，静置，要得到有机层，其具体操作是___________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)通过计算，苯甲酸甲酯的产率为__________。学案59 醛、羧酸、酯【课前准备区】知识点一1．烃基 醛基2.颜色气味状态密度水溶性甲醛无色刺激性气味气体易溶于水乙醛无色刺激性气味液体比水小与水互溶3.(1)①CH3CHO＋2Ag(NH3)2OHCH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O②CH3CHO＋2Cu(OH)2CH3COOH＋Cu2O↓＋2H2O③2CH3CHO＋O22CH3COOH(2)CH3CHO＋H2CH3CH2OH知识点二1．烃基 羧基2．(1)脂肪酸 芳香酸(2)一元羧酸 二元羧酸 多元羧酸3．(1)强烈刺激性 易溶4．(1)CH3COOH CH3COO－＋H＋①变红 ②Zn＋2CH3COOH―→(CH3COO)2Zn＋H2↑③Cu(OH)2＋2CH3COOH―→(CH3COO)2Cu＋2H2O(2)酸和醇作用生成酯和水 CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOC2H5＋H2O知识点三1．—OH RCOOR′2．小于 难 易溶于3．酸和醇(1)可逆反应 CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH(2)不可逆 CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋C2H5OH问题思考1．甲醛只有1个，乙醛有2个。2．含—CHO的有机物如醛类、甲酸、甲酸盐、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖都可与上述二者发生反应。3．有2个吸收峰。4．羧酸脱去—OH，醇脱去—H，可用18O原子作示踪原子，证明其脱水方式：CH3COOH＋C2HOHCH3CO18OC2H5＋H2O。5．在制乙烯的实验中作催化剂和脱水剂。在苯的硝化反应和制乙酸乙酯的实验中作催化剂和吸水剂。【课堂活动区】一、1.(1)银镜反应时要注意：①试管内壁必须洁净；②必须水浴加热，不可用酒精灯直接加热；③加热时不可振荡和摇动试管；④须用新配制的银氨溶液；⑤配制银氨溶液时，向AgNO3溶液中滴加稀氨水要边滴边振荡，使最初的沉淀恰好溶解为止。(2)与新制的Cu(OH)2悬浊液反应时要注意：①硫酸铜与碱反应时，碱过量制取氢氧化铜；②将混合液加热到沸腾才有明显砖红色沉淀。2．A为醇，B为醛，C为羧酸，D为酯。若D能发生银镜反应，则A为CH3OH，B为HCHO，C为HCOOH，D为HCOOCH3。3．A为醛，B为羧酸，C为醇，D为酯。当A燃烧前后体积不变时，A为HCHO，B为HCOOH，C为CH3OH，D为HCOOCH3。二、1.(1)加入试剂的顺序为C2H5OH―→浓H2SO4―→CH3COOH。(2)用盛Na2CO3饱和溶液的试管收集生成的乙酸乙酯，一方面中和蒸发出来的CH3COOH，溶解蒸发出来的乙醇；另一方面降低乙酸乙酯的溶解度，有利于酯的分离。(3)导管不能插入到Na2CO3溶液中，以防止发生倒吸。(4)加热时要用小火均匀加热，防止乙醇和乙酸大量挥发，液体剧烈沸腾。典例导悟1．(1)乙(2)—CHO有较强的还原性，若先加溴水(Br2)，则Br2会将—CHO和均氧化，达不到实验目的(3)①产生银镜(CH3)2C===CHCH2CH2C(CH3)===CH—CHO＋2Ag(NH3)2OH(CH3)2C===CHCH2CH2C(CH3)===CHCOONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H2O②溴水褪色(CH3)2C===CHCH2CH2C(CH3)===CHCOONH4＋2Br2―→(CH3)2CBrCHBrCH2CH2C(CH3)BrCHBrCOONH4解析 解答本题的关键是确定醛基和碳碳双键检验的先后顺序。由于溴水(Br2)也能氧化醛基(—CHO)，所以必须先用银氨溶液检验醛基(—CHO)；又因为银氨溶液氧化醛基后溶液为碱性，所以应先酸化后再加溴水检验碳碳双键。2．(1)增大乙醇的浓度 移去生成的乙酸乙酯(2)原料来不及反应就被蒸出 温度过高，发生了副反应(3)产生大量的酸性废液(或造成环境污染) 部分原料碳化 催化剂重复使用困难 催化效果不理想(任填两种)(4)①C ②乙醇脱水生成了乙醚解析 (1)酯化反应是一个可逆反应，欲提高乙酸的转化率，可以增大乙醇的浓度或及时移去生成物等。(2)因乙醇、乙酸都易挥发，而图中装置竖直导管太短，冷凝效果不好，原料来不及反应就被蒸出，温度过高发生副反应，这些因素都会导致产率偏低。(3)浓H2SO4除具有催化作用外，还具有强氧化性和脱水性，因此可能造成产生大量的酸性废液、造成环境污染、部分原料碳化、催化效果不理想等。(4)①从表中可以看出，同一反应时间60 ℃时的转化率远大于40 ℃而接近80 ℃，所以60 ℃时最合适，而以同一反应温度下的不同反应时间来看，4小时转化率已较高，接近6小时的转化率，故选C。②当反应温度达120 ℃时反应选择性降低，则说明发生了副反应，因此只能推断其可能原因为乙醇脱水生成了乙醚。【课后练习区】高考集训1．B2．D [A项，溴丙烷水解制丙醇为水解反应或取代反应，丙烯水化制丙醇为加成反应；B项，甲苯硝化制对硝基甲苯为取代反应或硝化反应，甲苯制苯甲酸为氧化反应；C项，氯代环己烷制环己烯为消去反应，丙烯加溴制1,2-二溴丙烷为加成反应；D项，乙酸和乙醇制乙酸乙酯为取代反应或酯化反应，苯甲酸乙酯制苯甲酸和乙醇为取代反应或水解反应，故D项符合题意。]3．B [A选项中，扑热息痛中含有酚羟基，阿司匹林中不含，故可用FeCl3溶液区别；1 mol阿司匹林最多消耗3 mol NaOH，故B项错误；C项中的贝诺酯比扑热息痛分子大，而且没有亲水基团，溶解度要小；D选项中，扑热息痛中存在，可发生类似酯水解反应生成C6H7NO。]4．C考点集训1．C2．A [由于CH3CHO和新制Cu(OH)2悬浊液的反应必须在碱性条件下进行[即用CuSO4和NaOH制备Cu(OH)2时需NaOH过量]，所以本实验失败的原因是NaOH不足。]3. (1)加成反应 氧化反应 还原反应(任填两种)(2)2CH3CHOCH3CHCHCHO＋H2O解析 (1)根据B分子侧链上含有碳碳双键和醛基官能团，推测它可以发生加成反应、氧化反应、还原反应等。(2)根据题给反应类比推出两分子乙醛反应的化学方程式为：2CH3CHOCH3CH===CHCHO＋H2O。(3)根据要求，其同分异构体的结构简式为：4．A 5.D6．B [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，从而推知中性有机物的结构只有和两种。]7．(1)C6H8O7 (3)酯化反应8．(1)催化剂、吸水剂 (2)甲 甲中有冷凝回流装置(3)反应物CH3OH过量，使平衡向右移动，有利于提高苯甲酸的转化率(4)分液 蒸馏(5)打开分液漏斗上口的玻璃塞，再旋开分液漏斗的活塞，用锥形瓶接收下层液体，待下层液体刚好流尽时关闭活塞，将有机层(上层)从分液漏斗的上口倒入指定容器中(6)65%解析 (1)酯化反应中，浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂。酯化反应的实质是酸脱羟基醇脱氢，即生成物H2O中的氧来源于羧酸。(2)比较甲、乙两套装置，甲多了一个冷凝回流装置，本题中CH3OH易挥发且沸点低，故应采用有冷凝回流的装置最好。(3)该反应可逆，增加CH3OH的用量，可以提高苯甲酸的转化率。(4)粗产品经过H2O、Na2CO3时，可使CH3OH和苯甲酸溶解在水层，然后用分液的方法分离出苯甲酸甲酯，为除去产品中溶解的甲醇，则可利用二者沸点相差较大采用蒸馏法除去。(6)因为n(苯甲酸)＝＝0.1 mol，所以理论上m(酯)＝0.1 mol×136 g·mol－1＝13.6 g，所以产率＝×100%＝65%。学案60 有机合成与推断[考纲要求] 1.举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。2.了解烃的衍生物之间的相互联系。知识点一 有机合成的过程1．目的利用__________的原料，通过有机反应，生成具有______________________的有机化合物。2．任务包括目标化合物分子__________的构建和__________的转化。问题思考1．能否用流程图的形式表示有机合成过程？ 知识点二 逆合成分析法1．原理将____________倒退一步寻找上一步反应的中间体，再由此中间体倒退找再上一步反应的中间体，依次倒推，最后确定最适宜的__________和最终的____________。2．以草酸二乙酯的合成为例，采用逆合成分析法，确定每一步的中间体。问题思考2．请用流程图的形式表示逆合成分析法示意图。 知识点三 有机推断常见重要官能团的检验方法官能团种类试剂判断依据碳碳双键或碳碳三键溴的CCl4溶液酸性KMnO4溶液卤素原子NaOH溶液、AgNO3溶液和浓硝酸的混合液醇羟基钠酚羟基FeCl3溶液浓溴水醛基银氨溶液新制Cu(OH)2悬浊液羧基NaHCO3溶液问题思考3．能与金属钠反应放出H2的有机化合物有哪些种类？ 一、有机合成中官能团的转化1．官能团的引入(1)引入卤素原子的方法有哪些？ (2)引入羟基(—OH)的方法有哪些？ (3)引入碳碳双键或三键的方法有哪些？ (4)引入—CHO的方法有哪些？ (5)引入—COOH的方法有哪些？ 2．通过哪些有机反应类型可消去不饱和键、羟基和醛基？ 3．有机合成中，卤代烃具有非常重要的作用，根据所掌握的知识，分析卤代烃在有机合成中的作用。 典例导悟1 相对分子质量为92的某芳香烃X是一种重要的有机化工原料，研究部门以它为初始原料设计出如下转化关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去)。其中A是一氯代物，H是一种功能高分子，链节组成为C7H5NO。已知：请根据所学知识与本题所给信息回答下列问题：(1)H的结构简式是________________________________________________________________________。(2)反应②的类型是________________________________________________________________________。(3)反应⑤的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)请用合成反应流程图表示出由和其他无机物合成最合理的方案(不超过4步)。二、有机推断中常见的突破口1．由性质推断(填写官能团的结构式或物质的种类)(1)能使溴水褪色的有机物通常含有________、________________________________________________________________________、__________。(2)能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物通常含有__________、__________、__________或为____________。(3)能发生加成反应的有机物通常含有_______________、________、________、________，其中__________、______只能与H2发生加成反应。(4)能发生银镜反应或能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀的有机物必含有__________。(5)能与钠反应放出H2的有机物必含有____________。(6)能与Na2CO3或NaHCO3溶液反应放出CO2或使石蕊试液变红的有机物中必含有________。(7)能发生消去反应的有机物为____、__________。(8)能发生水解反应的有机物为________、________、__________、________。(9)遇FeCl3溶液显紫色的有机物必含有______。(10)能发生连续氧化的有机物是含有________的醇或烯烃。比如有机物A能发生如下氧化反应：ABC，则A应是__________，B是____，C是____。2．由反应条件推断(1)当反应条件为NaOH醇溶液并加热时，必定为______的消去反应。(2)当反应条件为NaOH水溶液并加热时，通常为______的水解。(3)当反应条件为浓H2SO4并加热时，通常为____脱水生成不饱和化合物，或者是________的酯化反应。(4)当反应条件为稀酸并加热时，通常为____________水解反应。(5)当反应条件为催化剂(铜或银)并有氧气时，通常是____氧化为醛或酮。(6)当反应条件为催化剂存在下的加氢反应时，通常为__________、__________、________、________、________的加成反应。(7)当反应条件为光照且与X2反应时，通常是X2与____________________________H原子发生的取代反应，而当反应条件为Fe或FeX3作催化剂且与X2反应时，通常为______________的H原子直接被取代。3．由反应数据推断(1)根据与H2加成时所消耗H2的物质的量进行突破：1 mol CC加成时需____ mol H2,1 mol 完全加成时需____ mol H2,1 mol —CHO加成时需____ mol H2，而1 mol苯环加成时需____ mol H2。(2)1 mol —CHO与银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液完全反应时生成____ mol Ag或____ mol Cu2O。(3)____ mol—OH或____ mol —COOH与活泼金属反应放出1 mol H2。(4)1 mol —COOH(足量)与碳酸氢钠溶液反应放出____ mol CO2。(5)1 mol一元醇与足量乙酸反应生成1 mol酯时，其相对分子质量将增加____。(6)1 mol某酯A发生水解生成B和乙酸时，若A与B的相对分子质量相差42，则生成 ____ mol乙酸，若A与B的相对分子质量相差84时，则生成 ____ mol乙酸。4．由物质结构推断(1)具有4原子共线的可能含__________。(2)具有3原子共面的可能含________。(3)具有6原子共面的可能含____________。(4)具有12原子共面的应含有________。5．由物理性质推断在通常状况下为气态的烃，其碳原子数均____________4，而烃的衍生物中只有CH3Cl、CH2===CHCl、HCHO，在通常情况下是气态。典例导悟2 有机物A(C11H12O2)可调配果味香精。用含碳、氢、氧三种元素的有机物B和C为原料合成A。(1)有机物B的蒸气密度是同温同压下氢气密度的23倍，分子中碳、氢原子个数比为1∶3。有机物B的分子式为__________。(2)有机物C的分子式为C7H8O，C能与钠反应，不与碱反应，也不能使Br2的CCl4溶液褪色。C的结构简式为________________。(3)已知两个醛分子间能发生如下反应：用B和C为原料按如下路线合成A：①上述合成过程中涉及的反应类型有：________________________________________________________________________。(填写序号)a．取代反应 b．加成反应 c．消去反应 d．氧化反应 e．还原反应②B转化成D的化学方程式为：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③G和B反应生成A的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)F的同分异构体有多种，写出既能发生银镜反应又能发生水解反应，且苯环上只有一个取代基的所有同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。1．(2011·课标全国卷，38)香豆素是一种天然香料，存在于黑香豆、兰花等植物中。工业上常用水杨醛与乙酸酐在催化剂存在下加热反应制得：以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线(部分反应条件及副产物已略去)：已知以下信息：①A中有五种不同化学环境的氢；②B可与FeCl3溶液发生显色反应；③同一个碳原子上连有两个羟基通常不稳定，易脱水形成羰基。请回答下列问题：(1)香豆素的分子式为__________；(2)由甲苯生成A的反应类型为__________，A的化学名称为__________；(3)由B生成C的化学反应方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(4)B的同分异构体中含有苯环的还有__________种，其中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的有________种；(5)D的同分异构体中含有苯环的还有________种，其中：①既能发生银镜反应，又能发生水解反应的是__________________________(写结构简式)；②能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2的是________________________(写结构简式)。2．(2011·江苏，17)敌草胺是一种除草剂。它的合成路线如下：回答下列问题：(1) 在空气中久置，A由无色转变为棕色，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)C分子中有2个含氧官能团，分别为________和__________(填官能团名称)。(3)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________。①能与金属钠反应放出H2；②是萘()的衍生物，且取代基都在同一个苯环上；③可发生水解反应，其中一种水解产物能发生银镜反应，另一种水解产物分子中有5种不同化学环境的氢。(4)若C不经提纯，产物敌草胺中将混有少量副产物E(分子式为：C23H18O3)，E是一种酯。E的结构简式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)已知：，写出以苯酚和乙醇为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下：H2C===CH2CH3CH2BrCH3CH2OH题组一 有机合成1．(2011·重庆理综，28)食品添加剂必须严格按照食品安全国家标准(GB2760-2011)的规定使用。作为食品添加剂中的防腐剂G和W，可经下列反应路线得到(部分反应条件略)。(1)G的制备①A与苯酚在分子组成上相差一个CH2原子团，它们互称为__________；常温下A在水中的溶解度比苯酚的______(填“大”或“小”)。②经反应A→B和D→E保护的官能团是__________。③E→G的化学方程式为________________________________________________________________________。(2)W的制备①J→L为加成反应，J的结构简式为________________________________________________________________________。②M→Q的反应中，Q分子中形成了新的________(填“C—C键”或“C—H键”)。③用Q的同分异构体Z制备，为避免R—OH＋HO—RR—O—R＋H2O发生，则合理的制备途径为酯化、______、________(填反应类型)。④应用M→Q→T的原理，由T制备W的反应步骤为：第1步________________________________________________________________________________________________________________________________________________；第2步：消去反应；第3步：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(第1、3步用化学方程式表示)题组二 有机推断2．(2011·成都模拟)某研究性学习小组为确定一种从煤中提取的液态烃X的结构，对其进行探究。步骤一：这种碳氢化合物蒸气通过热的氧化铜(催化剂)，氧化成二氧化碳和水，再用装有无水氯化钙和固体氢氧化钠的吸收管完全吸收。2.12 g有机物X的蒸气氧化生成7.04 g二氧化碳和1.8 g水。步骤二：通过仪器分析得知X的相对分子质量为106。步骤三：用核磁共振仪测出X的核磁共振氢谱有2个峰，其面积之比为2∶3，如右图Ⅰ。步骤四：利用红外光谱仪测得X分子的红外光谱如下图Ⅱ。试填空：(1)X的分子式为__________；X的名称为__________。(2)写出X与足量浓硝酸和浓硫酸混合物反应的化学方程式：________________________________________________________________________。(3)X以醋酸为溶剂在催化剂作用下用氧气氧化得到另一种重要的化工原料PTA，查阅资料得知PTA的溶解度：25 ℃时0.25 g、50 ℃时0.97 g、95℃时7.17 g。得到的粗产品中有部分不溶性杂质，请简述实验室中提纯PTA的实验方案：________________________________________________________________________。学案60 有机合成与推断【课前准备区】知识点一1．简单、易得 特定结构和功能2．骨架 官能团知识点二1．目标化合物 基础原料 合成路线2.知识点三 红棕色褪去 溶液紫色褪去 有沉淀产生 有氢气放出显紫色 有白色沉淀产生 有银镜生成 有砖红色沉淀产生 有CO2气体放出问题思考1.2．目标化合物―→中间体……―→基础原料。3．醇、羧酸、酚。【课堂活动区】一、1.(1)①烃与卤素单质(X2)取代；②不饱和烃与卤素单质(X2)或卤化氢(HX)加成；③醇与卤化氢(HX)取代。(2)①烯烃与水加成；②卤代烃碱性条件下水解；③醛或酮与H2加成；④酯的水解；⑤苯的卤代物水解生成苯酚。(3)①某些醇或卤代烃的消去反应引入或—C≡C—；②炔烃与H2、X2或HX加成引入。(4)①烯烃氧化；②某些醇的催化氧化。(5)①醛被O2或银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液氧化；②酯在酸性条件下水解；③苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化。2．(1)通过加成反应消除不饱和键。(2)通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基。(3)通过加成或氧化反应等消除醛基。3．(1)在烃分子中引入官能团。如引入羟基等；(2)改变官能团在碳链上的位置。由于不对称的烯烃与HX加成时条件不同，会引起卤原子连接的碳原子不同。这样可通过：卤代烃a―→消去―→加成―→卤代烃b―→水解，这样就会使卤原子的位置发生改变或引起其他官能团(如—OH)的位置发生改变；(3)增加官能团的数目。可通过卤代烃a―→消去加成―→卤代烃b，达到增加卤原子的目的。2．(1)卤代烃 (2)卤代烃或酯 (3)醇 醇与酸 (4)酯或淀粉(糖) (5)醇(6)碳碳双键 碳碳三键 苯环 醛基 酮羰基(7)烷烃或苯环侧链烃基上 苯环上3．(1)1 2 1 3 (2)2 1 (3)2 1 (4)1 (5)42(6)1 24．(1)碳碳三键 (2)醛基 (3)碳碳双键 (4)苯环5．小于或等于典例导悟1．(1) (2)氧化反应 2．(1)C2H6O(2) (3)①a、b、c、d②2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O解析 (1)由“B的蒸气密度是同温同压下氢气密度的23倍”可知B的相对分子质量为46，又“分子中碳、氢原子个数比为1∶3”可知B为C2H6O。(2)“C的分子式为C7H8O，不与碱反应，也不能使Br2的CCl4溶液褪色”说明该物质结构中没有碳碳双键和碳碳三键，有苯环结构，有醇羟基而无酚羟基，所以该有机物为苯甲醇。(3)从合成A的流程图及反应条件可以看出，D和E均含有醛基，它们通过题目提供的信息“醛分子间能发生如下反应”连接在一起，然后消去羟基，将醛基转化为羧基，并在最后一步与B乙醇酯化为A。(4)要写的同分异构体能发生银镜反应说明有—CHO，含2个O，能水解说明有，故应为甲酸酯。【课后练习区】高考集训1．(1)C9H6O2 (2)取代反应 邻氯甲苯(或2-氯甲苯) (4)4 22．(1)A被空气中的O2氧化 (2)羧基 醚键 考点集训1．(1)①同系物 小 ②—OH(或酚羟基) (2)①HC≡CH ②C—C键 ③加聚 水解解析 (1)①根据同系物的定义可知，A与苯酚互称为同系物。苯酚的同系物在水中的溶解度小于苯酚。②由反应A→B、D→E可见，酚羟基没有改变。③E→G的化学方程式为 ＋CH3CH2OH＋H2O。(2)①由J→L为加成反应，L的结构简式为CH3CHCl2，且与2 mol HCl加成可知，则J为HC≡CH；②由M和Q的结构简式可知，分子中形成了新的“C—C键”；③为避免R—OH＋HO—RR—O—R＋H2O反应的发生应先酯化再加聚，最后水解。④由M→Q→T的结构简式和反应条件可知，由T制备W的第1步：CH3CHO＋；第3步：＋O2＋2Cu(OH)2＋Cu2O↓＋2H2O)。2．(1)C8H10 对二甲苯或1,4-二甲苯(2) ＋4H2O(3)将粗产品溶于适量热水中，趁热过滤，冷却结晶，过滤出晶体解析 由2.12 g有机物氧化生成0.16 mol CO2和0.1 mol H2O，最简式为C4H5，相对分子质量为106，分子式为C8H10，符合苯的同系物通式，为二甲苯或乙苯。由题给信息有机物分子中有两种氢，H原子数应分别为4和6，可知是对二甲苯。甲基的存在使苯环上邻、对位的氢变得更加活泼，易被硝基取代。学案61 基本营养物质 合成有机高分子化合物[考纲要求] 1.了解糖类的组成和性质特点，能举例说明糖类在食品加工和生物能源开发上的应用。2.了解氨基酸的组成、结构特点和主要性质。了解氨基酸与人体健康的关系。3.了解蛋白质的组成、结构和性质。4.了解化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。5.了解合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构式分析其链节和单体。6.了解加聚、缩聚等有机反应的特点。7.了解新型高分子材料的性能及其在高分子技术领域中的应用。8.了解合成高分子化合物在发展经济、提高生活质量方面的贡献。9.关注有机化合物的安全和科学使用，认识有机化合物在生产、生活中的作用和对环境、健康产生的影响。知识点一 油脂1．油脂的结构________________________________________________________________________。2．油脂的物理性质密度比水____，____溶于水，____溶于汽油、乙醚等有机溶剂，____色、____嗅、____味。3．油脂的化学性质(1)在酸、碱或酶等催化剂作用下，油脂可发生水解反应。如硬脂酸甘油酯在酸性条件下的水解化学方程式为：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)硬脂酸甘油酯发生皂化反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)油脂的氢化油酸甘油酯氢化的化学方程式：________________________________________________________________________。问题思考1．油脂和酯是什么关系？ 知识点二 糖类1．葡萄糖与果糖(1)葡萄糖的分子结构葡萄糖的分子式为________，结构简式：________________________________________________________________________。(2)葡萄糖的化学性质①能与H2加成生成________。②能与银氨溶液发生________反应。③能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成________沉淀。④发酵成醇。由葡萄糖发酵生成乙醇的化学方程式：________________________________________________________________________。⑤生理氧化放出热量(3)果糖果糖的分子式为C6H12O6，结构简式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．蔗糖与麦芽糖(1)相似点①组成相同，分子式均为____________________，二者互为__________。②都属于二糖，能发生________反应。(2)不同点 ①官能团不同蔗糖中不含________。麦芽糖分子中含有________。②水解产物不同蔗糖和麦芽糖发生水解反应的化学方程式分别为：________________________________________________________________________；________________________________________________________________________。3．淀粉与纤维素(1)相似点①都属于天然有机高分子化合物，属于多糖，分子式都可表示为______________。②都能发生水解反应，反应的化学方程式分别为：________________________________________________________________________；________________________________________________________________________。(2)不同点：通式中n值不同，不能互称为____________。问题思考2．如何检验淀粉的水解程度？ 知识点三 氨基酸与蛋白质1．氨基酸(1)组成蛋白质的氨基酸几乎都是______________，其结构简式可以表示为__________________。(2)氨基酸的化学性质两性：氨基酸分子中既含有酸性基团________，又含有碱性基团______________，因此，氨基酸是两性化合物。2．蛋白质的结构与性质(1)蛋白质的组成与结构①蛋白质含有____________等元素。②蛋白质是由氨基酸通过__________产生，蛋白质属于功能高分子化合物。(2)蛋白质的性质①水解：在酸、碱或酶的作用下最终水解生成________________________________________________________________________。②两性：具有__________的性质。③盐析向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐[如(NH4)2SO4、Na2SO4等]溶液后，可以使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，此过程为__________过程，可用于分离和提纯蛋白质。④变性加热、紫外线、超声波、强酸、强碱、重金属盐、一些有机物(甲醛、酒精、丙酮等)等会使蛋白质变性，此过程为________过程。⑤颜色反应含有________的蛋白质遇浓HNO3变黄色，该性质可用于蛋白质的检验。⑥蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味。3．酶(1)酶是一种蛋白质，易变性。(2)酶是一种生物催化剂，催化作用具有以下特点：①条件温和，不需加热；②具有高度的专一性；③具有高效的________作用。知识点四 合成高分子化合物1．加聚反应不饱和单体通过__________生成高分子化合物的反应，如生成聚乙烯的化学方程式为：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．缩聚反应有机小分子单体间聚合生成高分子的同时还有________生成的反应，如生成＋(2n－1)H2O的单体为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．应用广泛的高分子材料(1)塑料工业生产聚氯乙烯的化学方程式为：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)合成纤维合成涤纶的化学方程式为：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)合成橡胶一、氨基酸、蛋白质的结构与性质1．氨基酸显两性，试写出甘氨酸与HCl、NaOH反应的化学方程式。 2．多种氨基酸分子间以肽键相互结合，可形成蛋白质，试用化学方程式表示出形成二肽的过程。 3．中学化学中常见的既能与强酸反应又能与强碱反应的物质有哪些？ 典例导悟1 (1)α-氨基酸能与HNO2反应得到α-羟基酸。如：＋N2↑＋H2O试写出下列变化中A、B、C、D四种有机物的结构简式：A________________________________________________________________________、B________________________________________________________________________、C________________________________________________________________________、D________________________________________________________________________。(2)下列物质中，既能与NaOH反应，又能与硝酸反应，还能水解的是__________(填选项号)。①Al2O3 ②Al(OH)3 ③氨基酸 ④二肽 ⑥(NH4)2CO3⑦NaHCO3 ⑧纤维素 ⑨蛋白质 ⑩NH4IA．①②③④ B．④⑤⑥⑦⑨⑩C．③④⑤⑥⑧⑨ D．全部(3)下列有关蛋白质的叙述中正确的是________________________________________________________________________。①蛋白质溶液里加入饱和硫酸铵溶液，有沉淀析出，再加入水，也不溶解；②温度越高，酶催化的化学反应越快；③天然蛋白质的水解最终产物均为α-氨基酸；④重金属盐能使蛋白质变性，所以误食重金属盐会中毒；⑤氨基酸和蛋白质均是既能与酸反应又能与碱反应的两性物质；⑥通常用酒精消毒是因为酒精能使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性；⑦鉴别织物是蚕丝还是人造丝，可用灼烧闻气味的方法。二、加聚反应与缩聚反应1．根据加聚反应与缩聚反应的不同，填写下列表格类型加聚反应缩聚反应反应物特征含不饱和键(如)至少含有____官能团(如—OH，)产物特征聚合物和单体具有____的组成聚合物和单体具有____的组成产物种类反应种类单烯加聚、双烯加聚酚醛类、酯类、肽键类2.由高聚物推导单体的方法(1)根据下列实例，总结出加聚产物单体的推断方法。①?的单体为：。②??的单体为：CH3CH===CH2和。③?的单体是(2)根据下列实例，总结出缩聚产物单体的推断方法。①如的单体是：H2NCH2COOH和H2NCH2CH2COOH。②如：单体为：H2NCH2COOH。③如：单体为HOOCCOOH和HOCH2CH2OH。 典例导悟2 感光性高分子也称为“光敏高分子”，是一种在彩电荧光屏及大规模集成电路制造中应用较广的新型高分子材料。其结构简式为：试回答下列问题：(1)已知感光性高分子是由两种物质先酯化后聚合而成的，试推断这两种物质的结构简式：________________________________________________________________________、________________________。(2)写出在(1)中由两种物质生成高聚物的化学反应方程式：________________________________________________________________________，________________________________________________________________________。题组一 糖类、油脂、蛋白质的组成、结构与性质1．判断正误(1)淀粉、油脂、蛋白质都能水解，但水解产物不同( )(2010·山东理综－12B)(2)淀粉、蛋白质完全水解的产物互为同分异构体( )(2010·福建理综－6C)(3)油脂和蛋白质都是能发生水解反应的高分子化合物( )(2010·北京理综－8D)(4)乙酸乙酯、油脂与NaOH溶液反应，均有醇生成( )(2010·福建理综－6D)(5)1 mol葡萄糖可水解生成2 mol乳糖(C3H6O3)( )(2010·北京理综－8C)(6)葡萄糖和蔗糖都含有C、H、O三种元素，但不是同系物( )(2009·广东－4D)2．(2011·浙江理综，11)褪黑素是一种内源性生物钟调节剂，在人体内由食物中的色氨酸转化得到。下列说法不正确的是( )A．色氨酸分子中存在氨基和羧基，可形成内盐，具有较高的熔点B．在色氨酸水溶液中，可通过调节溶液的pH使其形成晶体析出C．在一定条件下，色氨酸可发生缩聚反应D．褪黑素与色氨酸结构相似，也具有两性化合物的特性3．(2011·上海，14)某物质的结构为，关于该物质的叙述正确的是( )A．一定条件下与氢气反应可以生成硬脂酸甘油酯B．一定条件下与氢气反应可以生成软脂酸甘油酯C．与氢氧化钠溶液混合加热能得到肥皂的主要成分D．与其互为同分异构且完全水解后产物相同的油脂有三种题组二 常见合成材料的性质及其用途4．(2010·浙江理综，7)下列说法中，正确的是( )A．光导纤维、棉花、油脂、ABS树脂都是由高分子化合物组成的物质B．开发核能、太阳能等新能源，推广甲醇汽油，使用无磷洗涤剂都可直接降低碳排放C．红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪都可用于有机化合物结构的分析D．阴极射线、α-粒子散射现象及布朗运动的发现都对原子结构模型的建立作出了贡献5．(2010·上海，28)丁基橡胶可用于制造汽车内胎，合成丁基橡胶的一种单体A的分子式为C4H8，A氢化后得到2-甲基丙烷。完成下列填空：(1)A可以聚合，写出A的两种聚合方式(以反应方程式表示)。________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)A与某烷发生烷基化反应生成分子式为C8H18的物质B，B的一卤代物只有4种，且碳链不对称。写出B的结构简式：________________________________________________________________________。(3)写出将A通入下列两种溶液后出现的现象。A通入溴水：________________________________________________________________________A通入溴的四氯化碳溶液：________________________________________________________________________(4)烯烃和NBS作用，烯烃中与双键碳相邻碳原子上的一个氢原子被溴原子取代。分子式为C4H8的烃和NBS作用，得到的一溴代烯烃有________种。题组一 基础营养物质1．据统计，截止2009年11月4日，我国内地共发现19 589例甲型H1N1流感患者，根据你所学知识和有关信息做出判断，下列说法不正确的是( )A．甲型H1N1病毒是一种氨基酸，进入人体内能合成对人体有害的蛋白质B．高温或使用消毒剂能有效杀灭甲型H1N1病毒C．合理搭配饮食，保持营养平衡是提高人体免疫力的有效措施D．并不是所有的蛋白质都是对人体健康有利的2．下列关于营养物质的说法正确的是( )A．油脂的氢化属于还原反应，又属于加成反应，生成物为纯净物B．1 mol蔗糖完全水解的产物是1 mol葡萄糖和1 mol果糖C．淀粉溶液和稀硫酸共热后发生水解反应，冷却后加少量银氨溶液，水浴加热后会出现光亮的银镜D．鸡蛋白溶液中滴加饱和的硫酸铵溶液，出现白色沉淀，该过程叫做蛋白质的变性题组二 合成有机高分子化合物3．“绿色化学”对化学反应提出了“原子经济性(原子节约)”的新概念及要求，理想原子经济性反应是原料分子中的原子全部转化成所需要的产物，不产生副产物，实现零排放。下列反应类型一定符合这一要求的是( )①取代反应 ②加成反应 ③消去反应 ④水解反应 ⑤加聚反应 ⑥缩聚反应 ⑦酯化反应A．①④ B．②③ C．⑤⑥ D．②⑤4．(2011·济南模拟)ABS合成树脂的结构可表示为?则生成该树脂的单体的种类和化学反应所属类型正确的是( )A．1种 加聚反应 B．2种 缩聚反应C．3种 加聚反应 D．3种 缩聚反应题号1234答案5.内墙涂料以聚乙烯醇(?)为基料掺入滑石粉等制成，聚乙烯醇可由下列途径合成：试回答下列问题：(1)醋酸乙烯酯中所含官能团的名称为__________。(2)上述反应中原子利用率最高的反应是________(填“①”、“②”或“③”)。(3)可以循环使用的原料是__________(填结构简式)。(4)反应③可看作________反应(填反应类型)。学案61 基本营养物质 合成有机高分子化合物【课前准备区】知识点一1．2．小 难 易 无 无 无知识点二1．(1)C6H12O6 CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO或CH2OH(CHOH)4CHO(2)①己六醇 ②银镜 ③砖红色 ④C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑(3)CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CO—CH2OH2．(1)①C12H22O11 同分异构体②水解(2) ①醛基 醛基3．(1)①(C6H10O5)n (2)同分异构体知识点三1．(1)α-氨基酸 (2)—COOH —NH22．(1)①C、H、O、N、S ②缩聚反应(2)①氨基酸 ②氨基酸 ③可逆 ④不可逆 ⑤苯基3．(2)③催化知识点四问题思考1．油脂是指天然的高级脂肪酸甘油酯，油脂是酯类的组成部分。2．实验操作：实验现象及结论：现象A现象B结论①未出现银镜溶液显蓝色淀粉未水解②出现银镜溶液显蓝色淀粉部分水解③出现银镜溶液不显蓝色淀粉完全水解【课堂活动区】一、1. 3．多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3)、多元弱酸的铵盐如(NH4)2CO3、Al、Al2O3、Al(OH)3、氨基酸等。二、1.两个 相同 不同 只产生聚合物 聚合物和小分子(如H2O等)2．(1)①凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的高聚物，其合成单体为一种，将两个半键闭合即可。②凡链节主链有四个碳原子(无其他原子)，且链节无双键的高聚物，其单体为两种，在正中央划线断开，然后两个半键闭合即可。③凡链节主链中只有碳原子，并存在碳碳双键结构的高聚物，其规律是：“凡双键，四个碳；无双键，两个碳”划线断开，然后将两个半键闭合，即单双键互换。(2)①凡链节中间(不在端上)含有肽键的高聚物，从肽键中间断开，两侧为不对称性结构的，其单体为两种：在亚氨基上加氢，羰基碳原子上加羟基，即得高聚物单体。②凡链节为：结构的高聚物，其合成单体必为一种。在亚氨基上加氢，在羰基碳上加羟基，即得高聚物单体。③凡链节中间(不在端上)含有酯基结构的高聚物，其合成单体为两种，从中间断开，羰基碳原子上加羟基，氧原子上加氢原子，即得高聚物单体。典例导悟 (2)B(3)③④⑤⑥⑦2．(1)CH2===CH—OH解析 该高分子可由加聚产生，而可由CH2===CH—OH和通过酯化反应而生成。【课后练习区】高考集训1．(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√2．D [由色氨酸和褪黑素结构简式分析，褪黑素分子内不存在—NH2和—COOH，不具有两性，因此D项错误。]3．C4．C [光导纤维的主要成分是SiO2，油脂属于酯类化合物，一般相对分子质量不是很大，二者均不属于高分子化合物，故A项错误；使用无磷洗涤剂是为了降低磷元素的排放，防止水体的富营养化，与低碳排放无关，故B项错误；质谱仪可用来测定相对分子质量，红外光谱仪和核磁共振仪可用来鉴定分子结构，都可用于有机化合物结构的分析，故C项正确；布朗运动与原子结构模型的建立无关，故D项错误。] (3)红棕色褪去且溶液分层 红棕色褪去(4)3考点集训1．A 2.B3．D [产物只有一种的，一定符合绿色化学的要求。]4．C5．(1)碳碳双键、酯基 (2)② (3)CH3COOH (4)水解(或取代)专题学案62 判断同分异构体的五种常用方法和有机分子结构的测定一、确定同分异构体数目的五种常用方法1．等效氢法在确定同分异构体之前，要先找出对称面，判断“等效氢”，从而确定同分异构体数目。有机物的一取代物数目的确定，实质上是看处于不同位置的氢原子数目。可用“等效氢法”判断。判断“等效氢”的三条原则是：(1)同一碳原子上的氢原子是等效的；如CH4中的4个氢原子等同。(2)同一碳原子上所连的甲基是等效的；如C(CH3)4中的4个甲基上的12个氢原子等同。(3)处于对称位置上的氢原子是等效的，如CH3CH3中的6个氢原子等同；乙烯分子中的4个H等同；苯分子中的6个氢等同；CH3C(CH3)2C(CH3)2CH3上的18个氢原子等同。【典例导悟1】 下列有机物一氯取代物的同分异构体数目相等的是( ) A．①和② B．②和③ C．③和④ D．①和④2．换位思考法将有机物分子中的不同原子或基团进行换位思考。如乙烷分子中共有6个H原子，若有一个氢原子被Cl原子取代所得一氯乙烷只有一种结构，那么五氯乙烷有多少种？假设把五氯乙烷分子中的Cl看作H原子，而H原子看成Cl原子，其情况跟一氯代烷完全相同，故五氯乙烷也有一种结构。同理，二氯乙烷有两种结构，则四氯乙烷也有两种结构。典例导悟2 已知化学式为C12H12的物质其结构简式为，该环上的二溴代物有9种同分异构体，由此推断该环上的四溴代物的同分异构体数目有( )A．4种 B．9种 C．12种 D．6种3．基团位移法该方法比等效氢法更直观，该方法的特点是，对给定的有机物先将碳键展开，然后确定该有机物具有的基团并将该基团在碳链的不同位置进行移动，得到不同的有机物。需要注意的是，移动基团时要避免重复。此方法适合烯、炔、醇、醛、酮等的分析。【典例导悟3】 分子式为C5H10的链状烯烃，可能的结构有( )A．3种 B．4种 C．5种 D．6种4．基团连接法将有机物看作由基团连接而成，由基团的异构体数目可推断有机物的异构体数目。如丁基有四种，丁醇(看作丁基与羟基连接而成)也有四种，戊醛、戊酸(分别看作丁基跟醛基、羧基的连接物)也分别有四种。典例导悟4 烷基取代苯可以被酸性KMnO4溶液氧化，生成，但若烷基R中直接与苯环相连的碳原子上没有C—H键，则不容易被氧化得到。现有分子式为C11H16的一烷基取代苯，已知它可以被氧化成为的异构体有7种，其中3种是，请写出其他4种的结构简式：________________________________________________________________________，________________________________________________________________________，________________________________________________________________________，________________________________________________________________________。5．轴线移动法对于多个苯环并在一起的稠环芳香烃，要确定两者是否为同分异构体，可以画一根轴线，再通过平移或翻转来判断是否互为同分异构体。【典例导悟5】 萘分子的结构式可以表示为或，两者是等同的。苯并[a]芘是强致癌物质(存在于烟囱灰、煤焦油、燃烧烟草的烟雾和内燃机的尾气中)。它的分子由五个苯环并合而成，其结构式可表示为(Ⅰ)或(Ⅱ)式，这两者也是等同的。现有结构式(A)～(D)，其中(Ⅰ) (Ⅱ) (1)跟(Ⅰ)、(Ⅱ)式等同的结构式是__________。(2)跟(Ⅰ)、(Ⅱ)式是同分异构体的是________。二、有机分子结构的确定1．有机化合物分子式的确定(1)确定有机物分子式的一般途径(2)确定有机物分子式的方法①实验式法由各元素的质量分数→求各元素的原子个数之比(实验式)→相对分子质量→求分子式。②物质的量关系法由密度或其他条件→求摩尔质量→求1 mol分子中所含各元素原子的物质的量→求分子式。(3)燃烧通式法利用通式和相对分子质量求分子式。CxHy＋(x＋)O2―→xCO2＋H2OCxHyOz＋(x＋－)O2―→xCO2＋H2O由于x、y、z相对独立，借助通式进行计算，解出x、y、z，最后求出分子式。(4)利用各类有机物的分子式通式和相对分子质量确定类别通式相对分子质量烷烃CnH2n＋2Mr＝14n＋2(n≥1)环烷烃、烯烃CnH2nMr＝14n(烯烃n≥2，环烷烃n≥3)二烯烃，炔烃CnH2n－2Mr＝14n－2(炔烃n≥2)苯及苯的同系物CnH2n－6Mr＝14n－6(n≥6)饱和醇CnH2n＋2OxMr＝14n＋2＋16x饱和一元醛CnH2nOMr＝14n＋16饱和一元羧酸及酯CnH2nO2Mr＝14n＋322.有机物分子结构的确定(1)确定分子结构的步骤有机物分子结构的测定，过去常用有机化合物的化学性质确定分子中所含的官能团，再确定其所在的位置。现代化学测定有机化合物的结构可用现代化的物理方法，如核磁共振氢谱和红外光谱等。确定有机化合物分子结构的一般步骤为：(2)根据有机物的官能团进行鉴别被鉴别或被检验的物质试剂与方法现象与结论饱和烃与不饱和烃加入溴水或酸性KMnO4溶液褪色的是不饱和烃苯与苯的同系物加酸性KMnO4溶液褪色的是苯的同系物卤代烃中卤原子加碱溶液加热，加稀HNO3中和碱，再加硝酸银白色沉淀说明是氯代烃，浅黄色沉淀说明是溴代烃，黄色沉淀说明是碘代烃醇加入活泼金属钠(应先排除其他酸性基团的影响，如羧基、酚羟基等)；加乙酸、浓H2SO4共热有气体放出；有水果香味物质生成醛加入银氨溶液或加入新制的氢氧化铜悬浊液试管底部会出现光亮的银；溶液中出现红色沉淀羧酸加紫色石蕊试液；加Na2CO3溶液显红色；有无色无味的气体逸出酯闻气味；加稀NaOH溶液有水果香味；检验水解产物酚类加FeCl3溶液或浓溴水溶液显紫色或生成白色沉淀淀粉碘单质(同时加水)变蓝蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味典例导悟6 1.06 g某有机物A完全燃烧，得到1.792 L(标准状况)CO2和0.90 g H2O，该有机物相对于氧气的密度为3.31。(1)该有机物的相对分子质量为____________；分子式为____________。(2)该有机物有如下性质：①能使酸性高锰酸钾溶液褪色②不能与溴水发生反应 ③它发生硝化反应引入1个硝基时，产物只有1种硝基化合物。写出该有机物可能的结构简式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。1．(2011·课标全国卷，8)分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构)( )A．6种 B．7种 C．8种 D．9种2．(2011·北京理综，28)常用作风信子等香清的定香剂D以及可用作安全玻璃夹层的高分子化合物PVB的合成路线如下：Ⅱ.醛与二元醇(如：乙二醇)可生成环状缩醛： (1)A的核磁共振氢谱有两种峰。A的名称是________________________________________________________________________。(2)A与合成B的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)C为反式结构，由B还原得到。C的结构式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)E能使Br2的CCl4溶液褪色。N由A经反应①～③合成。a．①的反应试剂和条件是________________________________________________________________________。b．②的反应类型是__________。c．③的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)PVAc由一种单体经加聚反应得到，该单体的结构简式是________________________________________________________________________。(6)碱性条件下，PVAc完全水解的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．(2011·浙江理综，29)白藜芦醇属二苯乙烯类多酚化合物，具有抗氧化、抗癌和预防心血管疾病的作用。某课题组提出了如下合成路线：已知：根据以上信息回答下列问题：(1)白藜芦醇的分子式是__________。(2)C―→D的反应类型是__________；E―→F的反应类型是__________。(3)化合物A不与FeCl3溶液发生显色反应，能与NaHCO3反应放出CO2，推测其核磁共振氢谱(1H-NMR)中显示有______种不同化学环境的氢原子，其个数比为________________。(4)写出A―→B反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)写出化合物D、E的结构简式：D________________________________________________________________________，E________________________________________________________________________。(6)化合物有多种同分异构体，写出符合下列条件的所有同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。①能发生银镜反应；②含苯环且苯环上只有两种不同化学环境的氢原子。重要的有机化合物(一) 重要的有机化合物(二) 专题学案62 判断同分异构体的五种常用方法和有机分子结构的测定【专题探究区】典例导悟1．B [首先判断对称面：①和④无对称面，②和③有镜面对称，只需看其中一半即可。然后，看是否有连在同一碳原子上的甲基：①中有两个甲基连在同一个碳原子上，六个氢原子等效；③中也有两个甲基连在同一碳原子上，加上镜面对称，应有十二个氢原子等效。最后用箭头确定不同的氢原子可知①有7种同分异构体，②和③都只有4种同分异构体，④有8种同分异构体。]2．B [该烃的分子中苯环上的氢原子有6个可被取代，被二溴取代后，剩下4个氢原子，二溴代物同分异构体与四个氢原子的异构是等效的，四个氢原子异构体与四溴代物异构体是等效的。所以，四溴代物的同分异构体数目与二溴代物同分异构体数目是相同的。]3．C [先写出碳链，共有以下3种：4．解析 由题意可知，该苯的同系物的各同分异构体的苯环上都只有一个侧链，在写其同分异构体时，可以把苯环看作是C5H12的一个取代基，这样只要写出C5H12的同分异构体，此题就可解决了。5．(1)A、D (2)B解析 首先要看出C式中右上边的环不是苯环，因有一个碳原子连有2个氢原子，其次在连在一条线上的3个苯环画一条轴线，如下图，再移动或翻转便可看出A、D与(Ⅰ)、(Ⅱ)式等同，为同一物质。B与(Ⅰ)、(Ⅱ)式结构不同，另两个苯环分别在轴线的两侧，故为同分异构体。6．(1)106 C8H10(2) 解析 本题结合有机物的不饱和度和化学性质考查有机物结构简式的确定。(1)该有机物中碳元素的质量为×12 g/mol＝0.96 g，氢元素的质量×2 g/mol＝0.1 g，因此该有机物只含C、H两种元素，N(C)∶N(H)＝∶＝8∶10，其实验式为C8H10，该有机物相对于氧气的密度为3.31，则其相对分子质量为：32×3.31≈106，故其分子式为C8H10。(2)C8H10的不饱和度Ω＝＝4, 由于不能与溴水发生反应，则不可能含双键或三键，根据能发生硝化反应，其分子中含有苯环，产物只有1种硝基化合物，则只能为【专题集训区】1．C [分子式为C5H12的烷烃有正戊烷、异戊烷和新戊烷三种同分异构体。其中正戊烷的一氯代物有CH3CH2CH2CH2CH2Cl、CH3CH2CH2CHClCH3、CH3CH2CHClCH2CH3 3种同分异构体；异戊烷的一氯代物有(CH3)2CHCH2CH2Cl、(CH3)2CHCHClCH3、(CH3)2CClCH2CH3、CH2ClCH(CH3)CH2CH3 4种同分异构体；新戊烷的一氯代物只有一种，为(CH3)3CCH2Cl，总共有8种，C正确。]2．(1)乙醛(2) ＋CH3CHO ＋H2O(3) (4)a.稀NaOH，加热 b．加成(还原)反应c．2CH3(CH2)3OH＋O22CH3(CH2)2CHO＋2H2O(5)CH3COOCH===CH2解析 (1)由A的分子式C2H4O及核磁共振氢谱有两种峰可知A为乙醛。(2)结合信息可知A到B需要的条件为稀氢氧化钠、加热，与信息中的条件一致，得出反应： (4)由PVB的结构可知A到E增长了碳链。同时E还可使溴的四氯化碳溶液褪色，同时可知E中存在碳碳双键，则E为CH3CH===CHCHO，F为CH3CH2CH2CH2OH，N为CH3CH2CH2CHO。所以①的反应试剂和条件是稀NaOH、加热，②的反应类型是加成反应，③的化学方程式是2CH3(CH2)3OH＋O22CH3(CH2)2CHO＋2H2O(5)由M的结构CH3COOH和PVA的结构可以推出PVAc的单体是CH3COOCH===CH2。(6)碱性条件下，PVAc完全水解的化学方程式是：?3．(1)C14H12O3(2)取代反应 消去反应(3)4 1∶1∶2∶6(4) 解析 (1)由白藜芦醇的结构简式可得出分子式：C14H12O3。(2)根据C和D的分子式判断由C到D少了一个—OH多了一个—Br，因此是发生了取代反应；由信息RCH2BrRCH2CH(OH)R′可见D到E，E中存在—OH，在浓硫酸加热时可发生消去，并且F较E分子内少了2个H和1个O，因此可判断反应类型为消去反应。(3)化合物A不与FeCl3溶液发生显色反应，能与NaHCO3反应说明化合物中存在—COOH，不存在酚羟基，结合题干信息白藜芦醇的结构，得出A的结构简式为，因此有4种不同化学环境的氢原子，其个数比为1∶1∶2∶6。(4)根据信息和条件及A与B分子组成看A―→B是酯化反应(取代反应)。(5)根据A―→B―→C―→D可判断出D的结构简式为，E为 (6)①能发生银镜反应则分子内一定存在—CHO。②含苯环且苯环上只有两种不同化学环境的氢原子，则苯环上的基团应以对称为准则，同分异构体有： 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第十二章 学案54 有机化学基础(选考).doc 第十二章 学案55 脂肪烃.doc 第十二章 学案56 芳香烃.doc 第十二章 学案57 卤代烃.doc 第十二章 学案58 醇和酚.doc 第十二章 学案59 醛、羧酸、酯.doc 第十二章 学案60 有机合成与推断.doc 第十二章 学案61 基本营养物质 合成有机高分子化合物.doc 第十二章 学案62 判断同分异构体的五种常用方法和有机分子结构的测定.doc
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