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第1讲　有机化学反应类型与有机实验
1．掌握常见有机反应类型与官能团之间的关系，能判断反应类型。
2．能根据有机物的性质及反应原理选取实验装置制备。
考点1　常见的有机化学反应类型
[关系图谱]
1．常见有机反应类型与有机物(官能团)的关系
反应 类型 官能团、有机物(或类别) 试剂、反应条件 特点 实质或结果
加成 反应 碳碳双键或碳碳三键 X2(X代指卤素原子，后同)，H2，HX，H2O(后三种需要催化剂) 断一 加二 不饱和度减小
苯 H2 －
取代 反应 饱和烃 X2(光照) 上一 下一 —X、取代与碳原子相连的氢原子
苯 X2(FeX3作催化剂)；浓硝酸(浓硫酸作催化剂)
酯 H2O(稀硫酸作催化剂，加热)； NaOH溶液 (加热) 生成羧酸(或羧酸的钠盐)和醇
—OH 羧酸(浓硫酸作催化剂，加热) 生成酯和水
氧化反应 醇羟基 (有α-H) O2(Cu或Ag作催化剂，加热)或强氧化剂 加氧去氢 酮或醛或羧酸
醛 氧化剂 羧酸
碳碳双键、碳碳三键 强氧化剂 羧酸或酮
消去反应 醇羟基(有β-H) 浓硫酸作催化剂，加热 － 醇羟基、—X消去，产生碳碳双键或碳碳三键及小分子
—X(有β-H) NaOH醇溶液，加热
加聚反应 碳碳双键、碳碳三键 催化剂 多合一 原子利用率为100%
缩聚反应 含有两个或两个以上能发生缩聚反应的官能团 催化剂 多合一 一般有小分子物质(H2O、HX等)生成
2．有机反应类型与有机物类别的关系
基本类型 有机物类别
取代 反应 卤代反应 饱和烃、苯和苯的同系物、卤代烃等
酯化反应 醇、羧酸、糖类等
水解反应 卤代烃、酯、低聚糖、多糖、蛋白质等
硝化反应 苯和苯的同系物等
磺化反应 苯和苯的同系物等
加成反应 烯烃、炔烃、苯和苯的同系物、醛等
消去反应 卤代烃、醇等
氧化反应 燃烧 绝大多数有机物
酸性KMnO4 溶液等强氧化剂 烯烃、炔烃、苯的同系物等
直接(或催化) 氧化 酚、醇、醛、葡萄糖等
还原反应 醛、酮、葡萄糖等
聚合 反应 加聚反应 烯烃、炔烃等
缩聚反应 苯酚与甲醛、多元醇与多元羧酸等
与浓硝酸的显色反应 (含苯环的)蛋白质
与FeCl3溶液的显色反应 酚类物质
3．反应试剂、条件与反应类型
(1)NaOH的水溶液：酯的水解反应或卤代烃的水解反应。
(2)NaOH的乙醇溶液、加热：卤代烃的消去反应。
(3)浓硫酸、加热：醇的消去反应、酯化反应或成醚反应等。
(4)溴水或溴的CCl4溶液：烯烃、炔烃的加成反应。
(5)H2/Ni：烯烃、炔烃、芳香烃、醛、酮的加成反应或还原反应。
(6)O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)：醇的氧化反应。
(7)O2或新制的Cu(OH)2或银氨溶液：—CHO的氧化反应(如果连续两次出现O2，则为醇→醛→羧酸的过程)。
(8)稀硫酸、加热：酯、低聚糖、多糖等的水解反应。
(9)光照、X2(表示卤素单质)：烷基上的取代反应。
(10)Fe粉、X2：苯环上的取代反应。
　化合物E是一种医药中间体，常用于制备抗凝血药，可以通过如图所示的路线合成：
指出下列反应的反应类型。
反应1：____________；
反应2：____________；
反应3：____________；
反应4：____________。
提示：氧化反应　取代反应　取代反应(或酯化反应)　取代反应
　根据方程式或官能团判断反应类型
1．(鲁科选择性必修3习题改编)绿原酸是咖啡的热水提取液成分之一，结构简式如下图所示。它在一定条件下可能发生的反应有(　　)
①加成　②水解　③酯化　④氧化　⑤消去　⑥中和
A．①②③⑥ B．①③⑤⑥
C．①②③④⑤ D．①②③④⑤⑥
D　[该结构中含有碳碳双键，能发生加成反应；含有酯基，能发生水解反应；含有羧基，能发生酯化反应和中和反应；含有醇羟基，能发生氧化反应、酯化反应、消去反应；含有酚羟基，能发生氧化反应，故D选项符合题意。]
2．(鲁科选择性必修3习题改编)拟除虫菊酯是一类高效低毒，对昆虫具有强烈触杀作用的杀虫剂。其中对光稳定的溴氰菊酯的结构简式如下图所示。
(1)在一定条件下可以和Br2、H2发生________反应。
(2)—Br在一定条件下可以发生________反应。
(3)在一定条件下可以和酸性高锰酸钾溶液发生________反应。
(4)在一定条件下可以在NaOH溶液中发生______________反应。
[答案]　(1)加成　
(2)取代(水解)或消去　
(3)氧化　
(4)取代(水解)
[思维模型]有机化学反应类型判断的基本思路
　依据转化关系判断反应类型
3．结构为的有机物可以通过不同的反应得到下列四种物质：
生成这四种有机物的反应类型依次为(　　)
A．消去、消去、氧化、取代
B．取代、还原、消去、取代
C．取代、取代、消去、置换
D．取代、消去、氧化、取代
D　[①通过酯化反应生成；②生成发生的是醇的消去反应；③生成发生的是醇的催化氧化；④生成发生的是取代反应；因此生成这四种有机物的反应类型依次为取代、消去、氧化、取代。]
4．(苏教选择性必修3习题改编)观察下图中化合物A～H的转化反应的关系(图中副产物均未写出)，并填写空白：
已知：
(1)写出图中化合物C、G、H的结构简式：
C：__________________，G：__________________，H：__________________。
(2)属于取代反应的有________(填序号，下同)。
(3)属于消去反应的是____________。
(4)写出⑨的化学方程式并指明其反应类型：________________________________________________，____________。
[解析]　结合框图可以推断C8H10是乙苯。由乙苯逆推，可知化合物A是乙苯侧链乙基上的氢原子被溴原子取代的产物，进一步可推知，化合物C是苯乙烯，化合物G是苯乙炔，化合物D是乙酸苯乙酯。
[答案]　　　
(2)①③⑥⑧　(3)②④⑦
(4) ＋2H2　加成反应
[思维模型]官能团的转化与反应类型的关系
考点2　常考的有机实验及陌生仪器的使用
一、溴苯的制备
1．装置
2．注意事项
(1)苯、液溴在FeBr3作催化剂的条件下制取溴苯。
(2)注意控制反应速率，以反应物液面微沸为宜，否则苯和溴会大量蒸发。
(3)长导管除导气外，还可以兼起冷凝的作用，使蒸发出来的苯或溴回流。
(4)用10%的NaOH溶液洗去溴苯中的溴，再在分液漏斗中静置、分液。
　若将锥形瓶中的蒸馏水换成AgNO3溶液，若生成淡黄色沉淀，能否证明该反应是取代反应？
提示：不能，因为挥发出的Br2也能与AgNO3溶液反应生成AgBr沉淀，应加一个有CCl4的洗气瓶除去Br2。
二、硝基苯的制备
1．装置
2．注意事项
(1)配制混酸先加浓硝酸，再加浓硫酸。
(2)在50～60 ℃下水浴加热，其优点是加热均匀，便于控制(温度过高会生成二硝基苯)。
(3)除去混合酸后，用蒸馏水和NaOH溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤。
(4)用无水CaCl2干燥，分离后得到纯硝基苯。
三、溴乙烷的消去反应
1．装置
2．注意事项
检验气体产物：先将气体通过装有水的洗气瓶，除去挥发出来的乙醇，再将气体通入酸性KMnO4溶液中检验是否生成了乙烯。
现象：酸性KMnO4溶液褪色。
注意：若用溴水检验气体产物，则不用事先将气体通入盛有水的试管中，因为乙醇不能使溴水褪色，不会对乙烯的检验产生干扰。
四、乙醇的消去反应
1．装置
2．注意事项
(1)应使温度迅速升高到170 ℃。
(2)浓硫酸作催化剂。
(3)由于浓硫酸具有强氧化性，会有副产物SO2产生，挥发出来的乙醇以及SO2均能使酸性KMnO4溶液褪色，应先用NaOH溶液除去乙醇、SO2，再检验是否生成乙烯。
五、乙醇和乙酸的酯化反应
1．装置
2．注意事项
(1)试剂的加入顺序，先加乙醇，再加浓硫酸，待冷却到室温后，再加入乙酸。
(2)导管末端接近液面而未伸入液面下的目的是防止倒吸。
(3)可选用饱和Na2CO3溶液中和乙酸乙酯中的乙酸，溶解乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度，然后分液，不选用NaOH溶液是因为会引起酯的水解。
六、线型酚醛树脂的制备
1．装置
2．注意事项
(1)实验中用沸水浴加热。
(2)长直玻璃管的作用是平衡气压、冷凝回流。
(3)实验完毕可用少量乙醇浸泡清洗试管。
七、阿司匹林的有效成分乙酰水杨酸分子中官能团的检验
1．样品处理
将一片阿司匹林在研钵中研碎后放入适量水中，振荡后静置，取用上层清液。
2．羧基和酯基官能团的检验
(1)向两支试管中分别加入2 mL清液。
(2)向其中一支试管中滴入2滴紫色石蕊溶液，溶液变红，证明含有羧基官能团。
(3)向另一支试管中滴入2滴稀硫酸，加热后滴入几滴NaHCO3溶液，其作用是中和过量的硫酸，振荡，再向其中滴入几滴FeCl3溶液，振荡，溶液变成紫色，证明有酚羟基，从而证明乙酰水杨酸中含有酯基官能团。
八、陌生仪器的使用
冷指冷凝管 用途：将气态物质转化为液态。 要点：冷水从低处进，高处出，以达到最佳冷凝效果
索氏提取器 原理：加热后提取瓶内溶剂受热蒸发，经蒸汽导管入冷凝器，冷凝后的溶剂滴至提取器的物料上，待聚集的溶液超出侧位虹吸管的顶端时即由虹吸管流回提取瓶。 优点：不仅能够实现连续萃取，还能有效减少溶剂的使用量
克氏蒸馏头 结构特点：其较普通蒸馏头增加一弯管。 用途：在带有支管的一端插入温度计，在直管一端插入一根毛细管，毛细管伸到距瓶底1～2毫米处(防止暴沸)
分水器 提高产率：把反应产生的水从反应体系中分离出来，使平衡正向移动。 判断终点：反应前在分水器中加入一定量的水，通过观察分水器中水量的变化来判断反应是否达到终点
三通阀 L型通口： T型通口： 用途：控制气体或液体的流向、切换实验流程、调节压强以及保障实验安全
　下图是安全漏斗，与普通漏斗相比有哪些优点？
提示：(1)安全漏斗的中间部分可以积留一部分液体，起到液封的作用。(2)当内部压力过高时会自动释放压力，防止事故的发生。
[备考提醒]陌生仪器设备多是在常规装置基础上的改进和创新，深入理解这些非常规仪器的原理、功能与使用细节，对于培养实验技能、实践能力至关重要。
　有机物的制备
1．(人教选择性必修3习题改编)实验室用如下装置制备溴苯并验证反应有HBr生成，关于实验操作或叙述正确的是(　　)
A．X为苯和溴水的混合液
B．Y可以是CCl4
C．Z可以是淀粉和KI混合液
D．苯和溴苯可以用如图丁所示装置分离
B　[溴水不能和苯发生取代反应，制备过程中应用液溴，不能用溴水，选项A错误；CCl4的作用是除去HBr中的Br2蒸气，选项B正确；丙装置用于吸收和检验HBr，Z中所盛试剂应是硝酸银溶液或紫色石蕊溶液，选项C错误；蒸馏时温度计水银球应置于蒸馏烧瓶支管口处，选项D错误。]
2．乙酸异戊酯天然存在于香蕉、苹果等水果和浆果中，具有香蕉香味。某化学兴趣小组在实验室中利用乙酸和异戊醇()制备乙酸异戊酯，实验装置如图1所示(加热及夹持仪器略)，相关物质的有关性质如表所示。
物质 密度/(g·mL-1) 沸点/℃ 水中溶解度
异戊醇 0.809 132 微溶
乙酸 1.049 118 易溶
乙酸
异戊酯 0.876 142.5 微溶
下列说法正确的是(　　)
A．冷凝管中冷水应从b口进a口出
B．将装置中的直形冷凝管换成球形冷凝管，冷凝效果可能更好
C．将装置Ⅱ换成图2所示装置效果更好
D．加入过量的乙酸可提高异戊醇的转化率
D　[冷凝管中冷水应“下进上出”，即a口进b口出，A项错误；该装置中冷凝管倾斜放置，球形冷凝管适合竖直放置，倾斜放置时容易残留液体，B项错误；NaOH溶液能使生成的酯发生水解，C项错误。]
[思维模型]提纯有机物的常见流程
　有机实验中非常规仪器的使用3．苯乙酮是一种重要的化工原料，制备反应如下：
CH3COOH＋AlCl3―→CH3COOAlCl2＋HCl↑。
相关物质的部分物理性质
名称 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g·mL-1) 溶解度
乙酸酐 －73 140 1.082 与水反应(生成乙酸)
苯 5.5 80.5 0.879 不溶于水
苯乙酮 20.5 202 1.028 微溶于水
实验步骤如下：
步骤1：向如图1所示的仪器A中迅速加入13 g粉状无水AlCl3和16 mL (0.18 mol)无水苯，在搅拌下将4 mL (0.04 mol)乙酸酐自滴液漏斗慢慢加入A中，控制乙酸酐滴加的速度(约10 min)。加完后，待反应稍缓和后在沸水浴中搅拌回流。
步骤2：将反应混合物冷却到室温，在搅拌下倒入装有18 mL 37%的盐酸和30 g碎冰的烧杯中(在通风橱中进行)使之完全溶解，将混合物转入分液漏斗中，分出有机层，水层用苯萃取两次(每次8 mL)，合并有机层，依次用15 mL 10%NaOH溶液、15 mL水洗涤，再用无水MgSO4干燥，得到粗产品。
步骤3：先将粗产品低温蒸馏回收物质m，稍冷后再减压蒸馏得到产品4.0 g。
(1)步骤1中搅拌回流时，冷凝水从________(填“a”或“b”)端进入，仪器A的名称为_______________________________________________________________。
(2)步骤1中要逐滴滴加乙酸酐的原因是__________________________________
____________________________________________________________________。
(3)步骤2中水层用苯萃取两次(每次8 mL)，而不萃取一次(16 mL)的目的是
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
用15 mL 10%NaOH溶液洗涤主要是为了除去______________(填物质名称)。
(4)步骤3中低温蒸馏回收的物质m为___________________________________。
(5)减压蒸馏装置如图2所示，其中毛细管的作用为
_____________________________________________________________________。
(6)本次实验苯乙酮的产率为__________(保留3位有效数字)。
[解析]　(1)步骤1中搅拌回流时，冷凝水从a端进水，冷却效果好；仪器A的名称为三颈烧瓶。(2)步骤1中要逐滴滴加乙酸酐的原因是防止反应太剧烈，反应液升温过快导致产生更多的副产物。(3)步骤2中水层用苯萃取两次(每次8 mL)，而不萃取一次(16 mL)的目的是提高苯乙酮的萃取率；用15 mL 10%NaOH溶液洗涤的目的是除去氯化氢、乙酸等酸性物质。(4)由表中信息可知，苯的沸点最低，故步骤3中低温蒸馏回收的物质m为苯。(5)毛细管的作用为在减压蒸馏过程中平衡装置压强，使得空气能够进入装置中形成气流，增大蒸馏速率。(6)实际得到苯乙酮的质量为4.0 g，理论上生成苯乙酮的质量为0.04 mol×120 g·mol-1＝4.8 g，故本次实验苯乙酮的产率为×100%≈83.3%。
[答案]　(1)a　三颈烧瓶　
(2)防止反应太剧烈，反应液升温过快导致产生更多的副产物　
(3)提高苯乙酮的萃取率　氯化氢、乙酸　
(4)苯　
(5)平衡装置压强、增大蒸馏速率　
(6)83.3%
1．判断正误：正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)HC≡CH＋HClCH2==CHCl发生加成反应。 (√)
(2)使用电石和饱和食盐水制备C2H2(如图1)。 (√)
(3)除去C2H2中少量的H2S(如图2)。 (√)
(4)检验1-氯丁烷中氯元素(如图3)。 (×)
(5)检验溴乙烷消去产物中的乙烯(如图4)。 (√)
(6)制备检验醛基用的Cu(OH)2(如图所示)。 (√)
(7)以油脂为原料制肥皂，油脂发生皂化反应。 (√)
(8)用于制备乙酸乙酯(如图所示)。 (√)
(9)将盐酸与NaHCO3混合产生的气体直接通入苯酚钠溶液，证明酸性：碳酸＞苯酚。 (×)
2．(2025·河南卷)化合物M是从红树林真菌代谢物中分离得到的一种天然产物，其结构如图所示。下列有关M的说法正确的是(　　)
A．分子中所有的原子可能共平面
B．1 mol M最多能消耗4 mol NaOH
C．既能发生取代反应，又能发生加成反应
D．能形成分子间氢键，但不能形成分子内氢键
C　[由化合物M的结构可以看出，分子中含有饱和碳原子，因此分子中所有的原子不可能共平面，A错误；1个M分子中含有的2个酚羟基和1个羧基均能与NaOH发生反应，含有的1个酚酯基可以发生水解反应，因此1 mol M最多能消耗5 mol NaOH，B错误；M分子中含有的酚羟基和羧基可以发生取代反应，含有的苯环可以和H2发生加成反应，C正确；M分子中含有酚羟基和羧基，可以形成分子间氢键，M分子内处于邻位的酚羟基和羧基可以形成分子内氢键，D错误。]
3．(2025·黑吉辽蒙卷)一种强力胶的黏合原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．Ⅰ有2种官能团
B．Ⅱ可遇水溶解使黏合物分离
C．常温下Ⅱ为固态
D．该反应为缩聚反应
C　[由Ⅰ的结构简式可知，其分子中含有碳碳双键、氰基、酯基3种官能团，A错误；Ⅱ分子中酯基与氰基均为疏水基团，故Ⅱ不溶于水，遇水不能使黏合物分离，B错误；Ⅱ为高分子化合物，相对分子质量大，熔、沸点高，常温下为固态，C正确；该反应中化合物Ⅰ分子中的碳碳双键断裂，发生加聚反应，D错误。]
4．(2025·湖北卷)制备α-氯代异丁酸的装置如图。在反应瓶中加入异丁酸与催化剂(易水解)，加热到70 ℃，通入Cl2，反应剧烈放热，通气完毕，在120 ℃下继续反应。反应结束，常压蒸馏得产物。反应的化学方程式：
＋Cl2
下列说法错误的是(　　)
A．干燥管可防止水蒸气进入反应瓶
B．可用NaOH溶液作为吸收液
C．Cl2通入反应液中可起到搅拌作用
D．控制Cl2流速不变可使反应温度稳定
D　[异丁酸和氯气在催化剂和加热条件下，发生取代反应生成α-氯代异丁酸和HCl，催化剂易水解，实验中干燥管的作用是隔绝水蒸气进入反应瓶，防止催化剂水解，未反应的氯气和反应产生的HCl用NaOH溶液吸收，防止污染空气。催化剂易水解，实验中干燥管的作用是隔绝水蒸气进入反应瓶，防止催化剂水解，A正确；尾气含未反应的氯气和反应产生的HCl，二者均可以被NaOH溶液吸收，故可用NaOH溶液作为吸收液，B正确；将Cl2通入反应液中，氯气在液体中由下往上扩散，使氯气与反应液充分接触，故Cl2通入可起到搅拌作用，C正确；只要还未完全反应，Cl2流速不变，温度就会持续升高，要控制反应温度稳定应当逐渐减小氯气的流速，D错误。]
5．(2025·黑吉辽蒙卷)某实验小组采用如下方案实现了对甲基苯甲酸的绿色制备。
反应：
步骤：
Ⅰ．向反应管中加入0.12 g对甲基苯甲醛和1.0 mL丙酮，光照，连续监测反应进程。
Ⅱ．5 h时，监测结果显示反应基本结束，蒸去溶剂丙酮，加入过量稀NaOH溶液，充分反应后，用乙酸乙酯洗涤，弃去有机层。
Ⅲ．用稀盐酸调节水层pH＝1后，再用乙酸乙酯萃取。
Ⅳ.用饱和食盐水洗涤有机层，无水Na2SO4干燥，过滤，蒸去溶剂，得目标产物。
回答下列问题：
(1)相比KMnO4作氧化剂，该制备反应的优点为
_____________________________________________________________________、
_____________________________________________________________________(答出2条即可)。
(2)根据反应液的核磁共振氢谱(已去除溶剂H的吸收峰，谱图中无羧基H的吸收峰)监测反应进程如下图。已知峰面积比a∶b∶c∶d＝1∶2∶2∶3，a∶a′＝2∶1。反应2 h时，对甲基苯甲醛转化率约为________%。
(3)步骤Ⅱ中使用乙酸乙酯洗涤的目的是__________________________________
____________________________________________________________________。
(4)步骤Ⅲ中反应的离子方程式为________________________________________
____________________________________________________________________、
____________________________________________________________________。
(5)用同位素示踪法确定产物羧基O的来源。丙酮易挥发，为保证18O2气氛，通18O2前，需先使用“循环冷冻脱气法”排出装置中(空气中和溶剂中)的16O2，操作顺序为①→②→________→______→________(填标号)，重复后四步操作数次。
同位素示踪结果如下表所示，则目标产物中羧基O来源于醛基和________。
反应条件 质谱检测目标产物相对分子质量
太阳光，室温，CH3COCH3，5 h 138
太阳光，空气，室温，CH3C 18OCH3，5 h 136
[解析]　(1)该反应使用空气作氧化剂，故相比KMnO4作氧化剂而言，空气更绿色环保，且能防止对甲基苯甲醛分子中的甲基被氧化，减少副产物的生成。(2)由题给信息可知，反应时间为0 h时，峰a、b、c、d分别表示醛基H、苯环H、苯环H和甲基H，反应2 h时，峰面积a∶a′为2∶1，即2 h时转化的对甲基苯甲醛的量为起始时的，则反应2 h时，对甲基苯甲醛的转化率为×100%＝50%。(3)步骤Ⅱ中加入过量稀NaOH溶液后，对甲基苯甲酸转化为可溶于水的对甲基苯甲酸钠，故采用乙酸乙酯洗涤时，可除去未反应完全的对甲基苯甲醛，从而提高目标产物纯度。(4)步骤Ⅲ中加入稀盐酸除去步骤Ⅱ中过量的NaOH，离子方程式为H＋＋OH－===H2O；同时稀盐酸可使步骤Ⅱ中产生的转化为离子方程式为H＋＋―→(5)具支试管中盛有溶剂及空气，故循环冷冻脱气时，须先关闭阀门(①)，然后使用液氮冷冻反应液(②)，待具支试管中的反应液冷冻后，打开阀门抽出其中的空气(③)，然后关闭阀门(①)，最后反应液恢复至室温(④)，重复后四步操作数次，使装置中的16O2全部排出。若对甲基苯甲酸中羧基O均为16O，则其相对分子质量为136，而表中第一组信息显示其相对分子质量为138，故羧基中1个O为18O，比较反应条件可知，第一组产物中的18O来自18O2，故目标产物中羧基O来源于醛基和18O2。
[答案]　(1)绿色环保　副产物少　
(2)50　
(3)除去未反应的　
(4)H＋＋OH－===H2O　
(5)③　①　④　18O2
课时数智作业(五十二)　有机化学反应类型与有机实验
(建议用时：30分钟　分值：30分)
说明：选择题每小题3分
『夯基补弱』
1．(2025·张家口模拟)下列化学反应的反应类型相同的是(　　)
①＋C2H5—OH
②＋==
③CH2==CH2＋
④＋3H2
⑤3＋2H2↑
⑥CH4＋2O2CO2＋2H2O
A．①⑤⑥ B．②③④
C．②③⑥ D．①④⑥
B　[①取代反应、⑤取代反应、⑥氧化反应，反应类型不相同，A错误；②加成反应、③加成反应、④加成反应，反应类型相同，B正确；②加成反应、③加成反应、⑥氧化反应，反应类型不相同，C错误；①取代反应、④加成反应、⑥氧化反应，反应类型不相同，D错误。]
2．有机物是一种药物的重要中间体，可通过下列途径合成：
下列说法不正确的是(　　)
A．Y可发生加成、氧化、取代、消去反应
B．①和②的反应类型相同
C．②的试剂与条件是浓硫酸、乙醇、加热
D．1 mol Z可与2 mol H2发生加成反应
D　[X在氢氧化钠的水溶液中加热发生取代反应生成Y，Y被酸性高锰酸钾溶液氧化为Z，Z和乙醇在一定条件下发生酯化反应生成W，据此分析解答。]
3．(2025·锦州模拟)下列实验装置及相应说法正确的是(　　)
A．图A中甲烷和氯气在光照条件下反应生成的混合气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，说明CH3Cl是酸性气体
B．图B用于实验室制备硝基苯，水浴加热的好处是受热均匀、容易控制温度
C．图C用于除去甲烷中的乙烯杂质
D．图D中收集的气体可以使溴水褪色，说明生成了乙炔
B　[甲烷与氯气在光照条件下反应生成的气体有一氯甲烷和氯化氢，使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体为氯化氢，A错误；水浴加热能使物质均匀受热，故好处是受热均匀、容易控制温度，B正确；酸性高锰酸钾溶液氧化乙烯生成二氧化碳气体，引入新杂质，C错误；反应中生成硫化氢等杂质气体也能使溴水褪色，干扰乙炔检验，D错误。]
4．(2025·菏泽一模)某化学兴趣小组的同学为了检验某种一卤代乙烷中卤素原子的种类，设计了如图所示的实验。该实验设计的错误有(　　)
A．1处 B．2处
C．3处 D．4处
A　[为检验一卤代乙烷中卤素原子的种类，将其在NaOH醇溶液中加热使之发生消去反应，然后应加入稀硝酸中和过量的NaOH，避免NaOH与AgNO3反应干扰卤素原子的检验，该实验设计有1处错误，即滴加硝酸银溶液之前应加入足量的稀硝酸酸化，A项符合题意。]
5．冬青油常用于制造杀虫剂、杀菌剂、香料、涂料等，其结构简式为它在一定条件下可能发生的反应有(　　)
①加成反应　②水解反应　③消去反应　④取代反应　⑤与Na2CO3反应生成CO2　⑥加聚反应
A．①②⑥ B．①②③④
C．③④⑤⑥ D．①②④
D　[由冬青油的结构简式可知，分子中含有苯环能与氢气发生加成反应，含有酯基能发生水解反应，酚羟基邻、对位的碳原子上均有氢原子，能与溴水发生取代反应，该物质不能发生消去、加聚反应，也不能与Na2CO3反应生成CO2，故D正确。]
『培优提能』
6．实验室实现由CO2到淀粉的合成路线如下：
下列说法不正确的是(　　)
A．从碳元素角度看，①是还原反应，②是氧化反应
B．在催化剂、加热条件下，可与H2发生加成反应
C．含2种官能团，能与金属钠、NaOH溶液发生反应
D．在一定条件下，淀粉可发生水解反应，最终生成葡萄糖
C　[①中碳元素的化合价由＋4降低到－2，发生还原反应，②中碳元素的化合价由－2升高到－，发生氧化反应，A正确；是丙酮，含有酮羰基，在催化剂、加热条件下可与H2发生加成反应生成2-丙醇，B正确；含有羟基、酮羰基2种官能团，能与金属钠反应产生H2，但不能与NaOH溶液反应，C错误；在稀硫酸催化条件下，淀粉发生水解反应，最终生成葡萄糖，D正确。]
7．(2025·郑州一模)某化学兴趣小组用下列装置制备乙酸乙酯。已知变色硅胶中含有CoCl2，无水CoCl2为蓝色，CoCl2·6H2O为粉红色。下列说法错误的是(　　)
A．NaHSO4固体可降低乙酸与乙醇反应的活化能
B．变色硅胶具有指示反应进程和吸水双重功能
C．该实验过程中会有SO2、CO2等气体产生
D．反应完毕并冷却后，向烧瓶中加入饱和Na2CO3溶液并分液，以除去乙酸和乙醇
C　[该实验用NaHSO4代替浓硫酸进行实验，所以NaHSO4在反应中起催化剂的作用，能降低乙酸与乙醇反应的活化能，A正确；已知变色硅胶中含有CoCl2，无水CoCl2为蓝色，CoCl2·6H2O为粉红色，存在颜色的变化，能指示反应进程，还可吸收反应时生成的水，使平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产率，B正确；传统制取乙酸乙酯的实验中采用的是浓硫酸，浓硫酸具有强氧化性、脱水性，用浓硫酸在加热条件下反应时，可能发生副反应，导致生成SO2、CO2等气体，但NaHSO4不具有此性质，所以无SO2、CO2等气体产生，C错误；饱和Na2CO3溶液具有溶解乙醇、吸收乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度的作用，向烧瓶中加入饱和Na2CO3溶液并分液，可以除去乙酸和乙醇，D正确。]
8．(9分)α、β-不饱和醛、酮具有很好的反应性能，常作为有机合成中的前体化合物或关键中间体，是Michael反应的良好受体，通过α、β-不饱和醛、酮，可以合成许多重要的药物和一些具有特殊结构的化合物。α、β-不饱和酮的合成路线如下：
A
F(C10H16O2)G
回答下列问题：
(1)A的名称为____________，反应①所需试剂为____________。(2分)
(2)反应②的化学方程式是______________________________________________
_______________________________________________________________。(2分)
(3)D中所含官能团的名称为____________________________________________，
D→E的反应类型为________。(2分)
(4)F的结构简式为______________________________________________。(3分)
[解析]　A与氯气在光照的条件下发生取代反应生成B，即A的结构简式为根据D的结构简式可知，反应②应是氧化反应，C分子中含有羟基即C的结构简式为OH，根据G的结构简式，以及F的分子式，推出F→G为消去反应，即F的结构简式为据此分析。
[答案]　(1)环己烷　NaOH水溶液
(2)
(3)酮羰基　加成反应
(4)
1 / 25第1讲　有机化学反应类型与有机实验
1．掌握常见有机反应类型与官能团之间的关系，能判断反应类型。
2．能根据有机物的性质及反应原理选取实验装置制备。
考点1　常见的有机化学反应类型
[关系图谱]
1．常见有机反应类型与有机物(官能团)的关系
反应 类型 官能团、有机物(或类别) 试剂、反应条件 特点 实质或结果
加成 反应 碳碳双键或碳碳三键 X2(X代指卤素原子，后同)，H2，HX，H2O(后三种需要催化剂) 断 一 加 二 不饱和度减小
苯 H2 －
取代 反应 饱和烃 X2(光照) 上 一 下 一 —X、取代与碳原子相连的氢原子
苯 X2(FeX3作催化剂)；浓硝酸(浓硫酸作催化剂)
酯 H2O(稀硫酸作催化剂，加热)； NaOH溶液(加热) 生成羧酸(或羧酸的钠盐)和醇
—OH 羧酸(浓硫酸作催化剂，加热) 生成酯和水
氧化反应 醇羟基 (有α-H) O2(Cu或Ag作催化剂，加热)或强氧化剂 加氧去氢 酮或醛或羧酸
醛 氧化剂 羧酸
碳碳双键、碳碳三键 强氧化剂 羧酸或酮
消去反应 醇羟基(有β-H) 浓硫酸作催化剂，加热 － 醇羟基、—X消去，产生碳碳双键或碳碳三键及小分子
—X(有β-H) NaOH醇溶液，加热
加聚反应 碳碳双键、碳碳三键 催化剂 多合 一 原子利用率为100%
缩聚反应 含有两个或两个以上能发生缩聚反应的官能团 催化剂 多合 一 一般有小分子物质(H2O、HX等)生成
2．有机反应类型与有机物类别的关系
基本类型 有机物类别
取代 反应 卤代反应 饱和烃、苯和苯的同系物、卤代烃等
酯化反应 醇、羧酸、糖类等
水解反应 卤代烃、酯、低聚糖、多糖、蛋白质等
硝化反应 苯和苯的同系物等
磺化反应 苯和苯的同系物等
加成反应 烯烃、炔烃、苯和苯的同系物、醛等
消去反应 卤代烃、醇等
氧化反应 燃烧 绝大多数有机物
酸性KMnO4 溶液等强氧化剂 烯烃、炔烃、苯的同系物等
直接(或催化) 氧化 酚、醇、醛、葡萄糖等
还原反应 醛、酮、葡萄糖等
聚合 反应 ____反应 烯烃、炔烃等
____反应 苯酚与甲醛、多元醇与多元羧酸等
与浓硝酸的显色反应 (含苯环的)蛋白质
与FeCl3溶液的显色反应 酚类物质
3．反应试剂、条件与反应类型
(1)NaOH的水溶液：酯的水解反应或卤代烃的________反应。
(2)NaOH的乙醇溶液、加热：卤代烃的____反应。
(3)浓硫酸、加热：醇的________反应、酯化反应或成醚反应等。
(4)溴水或溴的CCl4溶液：烯烃、炔烃的________反应。
(5)H2/Ni：烯烃、炔烃、芳香烃、醛、酮的________反应或________反应。
(6)O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)：醇的________反应。
(7)O2或新制的Cu(OH)2或银氨溶液：—CHO的________反应(如果连续两次出现O2，则为醇→醛→羧酸的过程)。
(8)稀硫酸、加热：酯、低聚糖、多糖等的________反应。
(9)光照、X2(表示卤素单质)：烷基上的________反应。
(10)Fe粉、X2：苯环上的________反应。
　化合物E是一种医药中间体，常用于制备抗凝血药，可以通过如图所示的路线合成：
指出下列反应的反应类型。
反应1：____________；反应2：_________________________________________；
反应3：____________；反应4：________________________________________。
根据方程式或官能团判断反应类型
1．(鲁科选择性必修3习题改编)绿原酸是咖啡的热水提取液成分之一，结构简式如下图所示。它在一定条件下可能发生的反应有(　　)
①加成　②水解　③酯化　④氧化　⑤消去　⑥中和
A．①②③⑥ B．①③⑤⑥
C．①②③④⑤ D．①②③④⑤⑥
2．(鲁科选择性必修3习题改编)拟除虫菊酯是一类高效低毒，对昆虫具有强烈触杀作用的杀虫剂。其中对光稳定的溴氰菊酯的结构简式如下图所示。
(1)在一定条件下可以和Br2、H2发生________反应。
(2)—Br在一定条件下可以发生________反应。
(3)在一定条件下可以和酸性高锰酸钾溶液发生________反应。
(4)在一定条件下可以在NaOH溶液中发生________反应。
[思维模型]有机化学反应类型判断的基本思路
依据转化关系判断反应类型
3．结构为的有机物可以通过不同的反应得到下列四种物质：
生成这四种有机物的反应类型依次为(　　)
A．消去、消去、氧化、取代
B．取代、还原、消去、取代
C．取代、取代、消去、置换
D．取代、消去、氧化、取代
4．(苏教选择性必修3习题改编)观察下图中化合物A～H的转化反应的关系(图中副产物均未写出)，并填写空白：
已知：
(1)写出图中化合物C、G、H的结构简式：
C：__________________，G：__________________，H：__________________。
(2)属于取代反应的有________(填序号，下同)。
(3)属于消去反应的是____________。
(4)写出⑨的化学方程式并指明其反应类型：________________________________________________，____________。
[思维模型]官能团的转化与反应类型的关系
考点2　常考的有机实验及陌生仪器的使用
一、溴苯的制备
1．装置
2．注意事项
(1)苯、液溴在FeBr3作催化剂的条件下制取溴苯。
(2)注意控制反应速率，以反应物液面微沸为宜，否则苯和溴会大量蒸发。
(3)长导管除________外，还可以兼起________的作用，使蒸发出来的苯或溴回流。
(4)用10%的NaOH溶液洗去溴苯中的溴，再在________中静置、分液。
　若将锥形瓶中的蒸馏水换成AgNO3溶液，若生成淡黄色沉淀，能否证明该反应是取代反应？
二、硝基苯的制备
1．装置
2．注意事项
(1)配制混酸先加________，再加________。
(2)在50～60 ℃下水浴加热，其优点是________________________(温度过高会生成二硝基苯)。
(3)除去混合酸后，用蒸馏水和NaOH溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤。
(4)用无水CaCl2干燥，分离后得到纯硝基苯。
三、溴乙烷的消去反应
1．装置
2．注意事项
检验气体产物：先将气体通过装有水的洗气瓶，除去挥发出来的________，再将气体通入酸性KMnO4溶液中检验是否生成了乙烯。
现象：酸性KMnO4溶液________。
注意：若用溴水检验气体产物，则不用事先将气体通入盛有水的试管中，因为________不能使溴水褪色，不会对乙烯的检验产生干扰。
四、乙醇的消去反应
1．装置
2．注意事项
(1)应使温度迅速升高到170 ℃。
(2)浓硫酸作催化剂。
(3)由于浓硫酸具有强氧化性，会有副产物SO2产生，挥发出来的乙醇以及SO2均能使酸性KMnO4溶液褪色，应先用NaOH溶液除去乙醇、SO2，再检验是否生成乙烯。
五、乙醇和乙酸的酯化反应
1．装置
2．注意事项
(1)试剂的加入顺序，先加乙醇，再加浓硫酸，待冷却到室温后，再加入乙酸。
(2)导管末端接近液面而未伸入液面下的目的是防止________。
(3)可选用饱和Na2CO3溶液中和乙酸乙酯中的________，溶解________，降低乙酸乙酯的溶解度，然后分液，不选用NaOH溶液是因为会引起酯的水解。
六、线型酚醛树脂的制备
1．装置
2．注意事项
(1)实验中用______加热。
(2)长直玻璃管的作用是平衡气压、_____________________________________________________________________。
(3)实验完毕可用少量________浸泡清洗试管。
七、阿司匹林的有效成分乙酰水杨酸分子中官能团的检验
1．样品处理
将一片阿司匹林在________中研碎后放入适量水中，振荡后静置，取用上层清液。
2．羧基和酯基官能团的检验
(1)向两支试管中分别加入2 mL清液。
(2)向其中一支试管中滴入2滴紫色石蕊溶液，溶液变红，证明含有________官能团。
(3)向另一支试管中滴入2滴稀硫酸，加热后滴入几滴NaHCO3溶液，其作用是中和__________，振荡，再向其中滴入几滴FeCl3溶液，振荡，溶液变成________色，证明有________，从而证明乙酰水杨酸中含有________官能团。
八、陌生仪器的使用
冷指冷凝管 用途：将气态物质转化为液态。 要点：冷水从低处进，高处出，以达到最佳冷凝效果
索氏提取器 原理：加热后提取瓶内溶剂受热蒸发，经蒸汽导管入冷凝器，冷凝后的溶剂滴至提取器的物料上，待聚集的溶液超出侧位虹吸管的顶端时即由虹吸管流回提取瓶。 优点：不仅能够实现连续萃取，还能有效减少溶剂的使用量
克氏蒸馏头 结构特点：其较普通蒸馏头增加一弯管。 用途：在带有支管的一端插入温度计，在直管一端插入一根毛细管，毛细管伸到距瓶底1～2毫米处(防止暴沸)
分水器 提高产率：把反应产生的水从反应体系中分离出来，使平衡正向移动。 判断终点：反应前在分水器中加入一定量的水，通过观察分水器中水量的变化来判断反应是否达到终点
三通阀 L型通口： T型通口： 用途：控制气体或液体的流向、切换实验流程、调节压强以及保障实验安全
　下图是安全漏斗，与普通漏斗相比有哪些优点？
[备考提醒]陌生仪器设备多是在常规装置基础上的改进和创新，深入理解这些非常规仪器的原理、功能与使用细节，对于培养实验技能、实践能力至关重要。
有机物的制备
1．(人教选择性必修3习题改编)实验室用如下装置制备溴苯并验证反应有HBr生成，关于实验操作或叙述正确的是(　　)
A．X为苯和溴水的混合液
B．Y可以是CCl4
C．Z可以是淀粉和KI混合液
D．苯和溴苯可以用如图丁所示装置分离
2．乙酸异戊酯天然存在于香蕉、苹果等水果和浆果中，具有香蕉香味。某化学兴趣小组在实验室中利用乙酸和异戊醇(OH)制备乙酸异戊酯，实验装置如图1所示(加热及夹持仪器略)，相关物质的有关性质如表所示。
物质 密度/(g·mL-1) 沸点/℃ 水中溶解度
异戊醇 0.809 132 微溶
乙酸 1.049 118 易溶
乙酸 异戊酯 0.876 142.5 微溶
下列说法正确的是(　　)
A．冷凝管中冷水应从b口进a口出
B．将装置中的直形冷凝管换成球形冷凝管，冷凝效果可能更好
C．将装置Ⅱ换成图2所示装置效果更好
D．加入过量的乙酸可提高异戊醇的转化率
[思维模型]提纯有机物的常见流程
有机实验中非常规仪器的使用
3．苯乙酮是一种重要的化工原料，制备反应如下：
CH3COOH＋AlCl3―→CH3COOAlCl2＋HCl↑。
相关物质的部分物理性质
名称 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/(g·mL-1) 溶解度
乙酸酐 －73 140 1.082 与水反应(生成乙酸)
苯 5.5 80.5 0.879 不溶于水
苯乙酮 20.5 202 1.028 微溶于水
实验步骤如下：
步骤1：向如图1所示的仪器A中迅速加入13 g粉状无水AlCl3和16 mL (0.18 mol)无水苯，在搅拌下将4 mL (0.04 mol)乙酸酐自滴液漏斗慢慢加入A中，控制乙酸酐滴加的速度(约10 min)。加完后，待反应稍缓和后在沸水浴中搅拌回流。
步骤2：将反应混合物冷却到室温，在搅拌下倒入装有18 mL 37%的盐酸和30 g碎冰的烧杯中(在通风橱中进行)使之完全溶解，将混合物转入分液漏斗中，分出有机层，水层用苯萃取两次(每次8 mL)，合并有机层，依次用15 mL 10%NaOH溶液、15 mL水洗涤，再用无水MgSO4干燥，得到粗产品。
步骤3：先将粗产品低温蒸馏回收物质m，稍冷后再减压蒸馏得到产品4.0 g。
(1)步骤1中搅拌回流时，冷凝水从________(填“a”或“b”)端进水，仪器A的名称为________________。
(2)步骤1中要逐滴滴加乙酸酐的原因是___________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)步骤2中水层用苯萃取两次(每次8 mL)，而不萃取一次(16 mL)的目的是
_____________________________________________________________________。
用15 mL 10%NaOH溶液洗涤主要是为了除去______________(填物质名称)。
(4)步骤3中低温蒸馏回收的物质m为________________。
(5)减压蒸馏装置如图2所示，其中毛细管的作用为_____________________________________________________________________。
(6)本次实验苯乙酮的产率为__________(保留3位有效数字)。
1．判断正误：正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)HC≡CH＋HClCH2===CHCl发生加成反应。(　　)
(2)使用电石和饱和食盐水制备C2H2(如图1)。(　　)
(3)除去C2H2中少量的H2S(如图2)。(　　)
(4)检验1-氯丁烷中氯元素(如图3)。(　　)
(5)检验溴乙烷消去产物中的乙烯(如图4)。(　　)
(6)制备检验醛基用的Cu(OH)2(如图所示)。(　　)
(7)以油脂为原料制肥皂，油脂发生皂化反应。(　　)
(8)用于制备乙酸乙酯(如图所示)。(　　)
(9)将盐酸与NaHCO3混合产生的气体直接通入苯酚钠溶液，证明酸性：碳酸＞苯酚。(　　)
2．(2025·河南卷)化合物M是从红树林真菌代谢物中分离得到的一种天然产物，其结构如图所示。下列有关M的说法正确的是(　　)
A．分子中所有的原子可能共平面
B．1 mol M最多能消耗4 mol NaOH
C．既能发生取代反应，又能发生加成反应
D．能形成分子间氢键，但不能形成分子内氢键
3．(2025·黑吉辽蒙卷)一种强力胶的黏合原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．Ⅰ有2种官能团
B．Ⅱ可遇水溶解使黏合物分离
C．常温下Ⅱ为固态
D．该反应为缩聚反应
4．(2025·湖北卷)制备α-氯代异丁酸的装置如图。在反应瓶中加入异丁酸与催化剂(易水解)，加热到70 ℃，通入Cl2，反应剧烈放热，通气完毕，在120 ℃下继续反应。反应结束，常压蒸馏得产物。反应的化学方程式：
＋Cl2
下列说法错误的是(　　)
A．干燥管可防止水蒸气进入反应瓶
B．可用NaOH溶液作为吸收液
C．Cl2通入反应液中可起到搅拌作用
D．控制Cl2流速不变可使反应温度稳定
5．(2025·黑吉辽蒙卷)某实验小组采用如下方案实现了对甲基苯甲酸的绿色制备。
反应：
步骤：
Ⅰ．向反应管中加入0.12 g对甲基苯甲醛和1.0 mL丙酮，光照，连续监测反应进程。
Ⅱ．5 h时，监测结果显示反应基本结束，蒸去溶剂丙酮，加入过量稀NaOH溶液，充分反应后，用乙酸乙酯洗涤，弃去有机层。
Ⅲ．用稀盐酸调节水层pH＝1后，再用乙酸乙酯萃取。
Ⅳ．用饱和食盐水洗涤有机层，无水Na2SO4干燥，过滤，蒸去溶剂，得目标产物。
回答下列问题：
(1)相比KMnO4作氧化剂，该制备反应的优点为____________________________、
________________________________________________________(答出2条即可)。
(2)根据反应液的核磁共振氢谱(已去除溶剂H的吸收峰，谱图中无羧基H的吸收峰)监测反应进程如下图。已知峰面积比a∶b∶c∶d＝1∶2∶2∶3，a∶a′＝2∶1。反应2 h时，对甲基苯甲醛转化率约为________%。
(3)步骤Ⅱ中使用乙酸乙酯洗涤的目的是__________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)步骤Ⅲ中反应的离子方程式为________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________、
_____________________________________________________________________。
(5)用同位素示踪法确定产物羧基O的来源。丙酮易挥发，为保证18O2气氛，通18O2前，需先使用“循环冷冻脱气法”排出装置中(空气中和溶剂中)的16O2，操作顺序为①→②→________→________→________(填标号)，重复后四步操作数次。
同位素示踪结果如下表所示，则目标产物中羧基O来源于醛基和________。
反应条件 质谱检测目标产 物相对分子质量
太阳光，室温，CH3COCH3，5 h 138
太阳光，空气，室温，CH3C 18OCH3，5 h 136
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