新高三化学一轮复习讲解《烃的衍生物》.docx

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新高三化学一轮复习讲解《烃的衍生物》

2020-2021年新高三化学一轮复习讲解《烃的衍生物》

醇

概念

醇是羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物，饱和一元醇的分子通式为

CnH2n＋1OH（n≥1）

物理性质

低级脂肪醇易溶于水，饱和一元醇的溶解度随着分子中碳原子数的递增而逐渐减小

一元脂肪醇的密度一般小于1g·cm－3

直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而逐渐升高

醇分子间存在氢键，所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点远远高于烷

烃

化学性质

置换反应

2R-OH+2Na→2R-ONa+H2↑

取代反应

分子间脱水：

R—OH+R/—OHR—O—R/+H2O

与HX反应：

R—OH+HXR—X+H2O

酯化反应：

RCOOH+HO—R/RCOOR/+H2O

氧化反应

完全燃烧：

2CnH2n+2O+3nO22nCO2+（2n+2）H2O

催化氧化：

2RCH2OH+O22RCHO+2H2O（．二．氢．成．醛．）．

R--R/+O2RCOR/+2H2O（．一．氢．成．酮．）．R-COH（CH3）2不能被催化氧化（．无．氢．不．氧．化．）．

直接氧化：

乙醇能被酸性高锰酸钾溶液和酸性重铬酸钾溶液直接氧化为

乙酸

消去反应

RC．H．2．CH2O．H．RCH=CH2+H2O

概念

酚是羟基与苯环直接相连而形成的化合物，最简单的酚为苯酚

纯净的苯酚是无色晶体，有特殊气味，在空气中易被氧化，呈粉红色；熔点43℃，

【知识梳理】一、烃的衍生物

酚

物理性质

常温下在水中的溶解度不大，当温度高于65℃时能与水混溶；易溶于乙醇等有机溶

剂；苯酚有毒，对皮肤有强烈腐蚀性

化学性质

弱酸性

苯环的吸电子作用，使电子云向苯环移动，从而羟基中氧上的电子云密度降低，使O—H键的极性增强，在溶液中可发生微弱电离而表现弱酸

性，因此称为石炭酸，苯酚的酸性比碳酸弱，不能使石蕊试液变红色

取代反应

卤代反应：

此反应常用于苯酚的定性检验和定量测定

硝化反应：

显色反应

苯酚跟FeCl3溶液作用产生紫色溶液，利用这一反应可以检验苯酚的存

在

加成反应

OH+3H催化剂OH

2△

缩聚反应

醛

概念

由烃基或氢原子与醛基相连而构成的化合物，可表示为RCHO。

甲醛是最简单的醛。

饱和一元醛分子的通式为CnH2nO（n≥1）

化学性质

氧化反应

催化氧化反应：

2RCHO＋O催化剂COOH

2――△→2R

银镜反应：

RCHO＋2Ag（NH3）2OH△→RCOONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H2O

――

与新制Cu（OH）2悬浊液反应：

RCHO＋2Cu（OH）2＋NaOH△→RCOONa＋Cu2O↓＋3H2O

――

还原反应

RCHO＋H催化剂CHOH

2――△→R2

在有机化学中，除了用化合价升降来分析氧化还原反应外，还可以用得失氢（氧）

原子来分析：

“加氧去氢是氧化，加氢去氧是还原”

羧酸

概念

由烃基或氢原子与羧基相连构成的有机化合物。

官能团为—COOH。

饱和一元羧酸分子的通式为CnH2nO2（n≥1）

化学性质

弱酸性

RCOOHRCOO-+H+

CaCO3+2RCOOH（RCOO）2Ca+CO2↑+H2O（酸性比碳酸强）

Cu（OH）2+2RCOOH（RCOO）2Cu+2H2O

酯化反应

RCOOH+C2H5OHRCOOC2H5+H2O

酯化反应中可用18O作示踪原子，证明在酯化反应中由酸分子上的羟基

与醇羟基上的氢原子结合而生成水，其余部分结合成酯

酯

概念

羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物，可简写为RCOOR′

合成途径

CH3COOH+C2H5OH

CH3COOC2H5+H2O

+

+H2O

（普通酯）

+

+2H2O

（环酯）

（高聚酯）

化学性质

CH3COOC2H5+

H2O

催化剂

CH3COOH+C2H5OH

CH3COOC2H5+

NaOH

CH3COONa+C2H5OH

例题1、下列说法正确的是。

①既能发生消去反应，又能被氧化为醛

②苯酚能与NaOH溶液反应而乙醇不能的事实能用有机物分子内基团间的相互作用解释

③茉莉香醇

能与FeCl3溶液发生显色反应

④丙烯酸CH2===CHCOOH和油酸C17H33COOH是同系物

⑤有7种不同化学环境的氢原子

⑥1mol苯甲酸在浓H2SO4存在下与足量乙醇反应可得1mol苯甲酸乙酯

⑦对苯二甲酸（）与乙二醇（HOCH2CH2OH）能通过加聚反应制取聚酯纤维

（）

⑧分子式为C5H12O的醇，能在铜催化下被O2氧化为醛的同分异构体有4种

⑨1mol

最多与3molH2发生加成反应

⑩在一定条件下

可发生加成、取代、消去反应

⑪

可作加聚反应单体，

可作缩聚反应单体

⑫1mol迷迭香酸

最多能和5molNaOH发生反应二、糖类、油脂和蛋白质

（1）糖类、油脂和蛋白质的组成

种类

元素组成

代表物

备注

糖类

单糖

C、H、O

葡萄糖

葡萄糖和果糖互为同分异构体，单糖不能发

生水解反应

果糖

双糖

蔗糖

蔗糖和麦芽糖互为同分异构体，能发生水解

反应

麦芽糖

多糖

淀粉

淀粉、纤维素由于n值不同，所以分子式不

同，不能互称同分异构体，能发生水解反应

纤维素

油脂

油

C、H、O

植物油

能发生加成反应，能发生水解反应

脂

动物脂肪

能发生水解反应

氨基酸

C、H、O、N

等

表现两性，能发生成肽反应

蛋白质

酶、毛发等

表现两性，能发生水解反应、显色反应

（2）糖类、油脂和蛋白质的性质

有机物

主要化学性质

葡萄糖

醛基：

使新制的Cu（OH）2产生砖红色沉淀－测定糖尿病患者病情；与银氨溶液反

应产生银镜－工业制镜和玻璃瓶瓶胆

羟基：

与羧酸发生酯化反应生成酯

蔗糖

水解反应：

生成葡萄糖和果糖

淀粉

纤维素

淀粉、纤维素水解反应：

生成葡萄糖

淀粉特性：

淀粉遇碘单质变蓝

油脂

水解反应：

生成高级脂肪酸（或高级脂肪酸盐）和甘油

氨基酸

两性：

与盐酸、NaOH溶液反应

氨基酸可以发生分子间脱水生成二肽或多肽

蛋白质

两性：

与盐酸、NaOH溶液反应

水解反应：

最终产物为氨基酸

颜色反应：

蛋白质遇浓HNO3变黄（鉴别部分蛋白质）

灼烧蛋白质有烧焦羽毛的味道（鉴别蛋白质）

例题2、下列有关说法正确的是。

①淀粉、蛋白质、脂肪都是天然高分子化合物，一定条件下都能发生水解、氧化反应

②蛋白质水解的最终产物是多肽

③淀粉、蛋白质完全水解的产物互为同分异构体

④向葡萄糖溶液中加入足量NaOH溶液后，再加入新制氢氧化铜悬浊液，加热，可观察到产生黑色沉淀

⑤糖类的分子式的通式不一定为Cm（H2O）n

⑥乙酸乙酯和食用植物油均可水解生成乙醇

⑦用甘氨酸和丙氨酸缩合最多可形成4种二肽

⑧向淀粉溶液中加入稀硫酸，加热后再用NaOH溶液中和并做银镜反应实验，检验淀粉是否水解

⑨麦芽糖及其水解产物均能发生银镜反应

⑩氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性

⑪食用油反复加热会产生稠环芳烃等有害物质

反应类型

概念

反应特点

典型反应

取代反应

有机物分子中的某些原子或原子团，被其它的原子或原子团所

代替的反应

原子或原子团“有进有出”

卤代、硝化、磺化、醇成醚、酯水解、氨基酸成肽、皂化、多糖水解、肽和蛋白质水解等

加成反应

有机物分子里不饱和的碳原子与其它的原子或原子团直接结合

生成别的物质的反应

①不饱和键断开②原子或原子团“只进不出”

C=C、C≡C、C=O、苯环即烯烃、炔烃、苯及同系物、芳香烃、醛、酮、单糖、油脂及不饱和烃的衍生物等

消去反应

有机物在适当的条件下，从一个分子脱去一个小分子而生成不

饱和键的反应

①有不饱和键生成②与卤原子或羟基碳的相邻碳上必须有氢原子

醇分子内脱水、卤代烃脱卤化氢

加聚反应

在一定条件下，由分子量小（单体）的化合物分子相互结合成

为高分子化合物的反

①单体中含有不饱和键②产物只有高分子③链节组成与单体相符

烯、二烯、含C＝C的其他类物质

⑫氨基酸溶于过量氢氧化钠溶液中生成的离子，在电场作用下向负极移动三、有机反应类型

应

缩聚反应

由分子量小的单体相互作用，形成高分子化合物，同时有小分子生成的反应

①单体中一般含

—COOH、—NH2、—OH、

—CHO等官能团②产物除高分子还有小分子③链

节组成不再与单体相符

苯酚与甲醛、二元醇与二元酸、羟基羧酸、氨基酸、葡萄糖等

氧化反应

有机物得氧去氢的反

应

加氧去氢

有机物燃烧、烯和炔催化氧化、醛的

银镜反应、醛氧化成酸等

还原反应

有机物得氢去氧的反

应

加氢去氧

加氢反应、硝基化合物被还原成胺类

例题3、秸秆（含多糖类物质）的综合利用具有重要的意义。

下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的

路线：

回答下列问题：

（1）下列关于糖类的说法正确的是。

（填标号）a．糖类都有甜味，具有CnH2mOm的通式

b．麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖c．用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全

d．淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物

（2）B生成C的反应类型为。

（3）D中的官能团名称为，D生成E的反应类型为。

（4）F的化学名称是，由F生成G的化学方程式为。

（5）具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E的同分异构体，0.5molW与足量碳酸氢钠溶液反应生成44gCO2，W共有种（不含立体结构），其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为。

（6）参照上述合成路线，以（反，反）2,4己二烯和C2H4为原料（无机试剂任选），设计制备对苯二甲酸的合成路线。

【课时练习】

1.以下是应对新冠肺炎的一些认识和做法，不正确的是

A.治疗新冠肺炎的药物如氯喹的合成与分离与化学知识息息相关

B.公共场所用“84消毒液”和“洁厕灵”（主要成分为盐酸）的混合溶液杀菌消毒效果会更好

C.生产N95口罩的主要原料是聚丙烯，聚丙烯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色D．酒精能使蛋白质失去生理活性，喷洒75%的酒精溶液消毒时要注意防火2．下列关于有机物的说法中，正确的一组是

①淀粉、油脂、蛋白质在一定条件下都能发生水解反应

②“乙醇汽油”是在汽油里加入适量乙醇形成的一种燃料，它是一种新型化合物

③除去乙酸乙酯中残留的乙酸，可加过量的饱和Na2CO3溶液振荡后，静置分液

④毛织品上的污渍能用加酶洗衣粉洗涤

⑤淀粉遇碘酒变蓝色

⑥乙烯和苯因分子结构中都含碳碳双键，故都能使酸性高锰酸钾溶液褪色

⑦淀粉和纤维素互为同分异构体

A．③④⑥⑦B．②④⑥C．①②⑤⑦D．①③⑤

3.金丝桃苷是从中药材中提取的一种具有抗病毒作用的黄酮类化合物，结构式如下：

下列关于金丝桃苷的叙述，错误的是

A．可与氢气发生加成反应B．分子含21个碳原子

C．能与乙酸发生酯化反应D．不能与金属钠反应

4.达芦那韦对新型冠状病毒有较好的抑制，灭活能力，其结构简式如图所示。

下列有关达芦那韦的说法错误的是

A．分子中至少有7个碳原子共平面B．能与金属钠反应放出氢气C．分子中存在多种官能团，如羟基等D．是高分子化合物

5.某有机物的结构为下图所示，这种有机物可能具有的性质是（）

①可以燃烧；②能使酸性KMnO4溶液褪色；

③能跟NaOH溶液反应；④能发生酯化反应；

⑤能发生加成反应；

A．只有②③④B．只有①②③④C．只有②④D．①②③④⑤

6.铁杉脂素是重要的木脂素类化合物，其结构简式如右图所示。

下列有关铁杉脂素的说法错误的是（）

A．分子中两个苯环处于同一平面B．分子中有3个手性碳原子C．能与浓溴水发生取代反应

D．1mol铁杉脂素与NaOH溶液反应最多消耗3molNaOH

7.化合物X（5-没食子酰基奎宁酸）具有抗氧化性和抗利什曼虫活性而备受关注，X的结构简式如图所示。

下列有关X的说法正确的是

A.分子式为C14H15O10

B.该分子中有3个手性碳原子

C.1molX最多可与5molNaOH反应

D.1molX最多可与4molNaHCO3反应

8.依曲替酯是一种皮肤病用药，它可以由原料X经过多步反应合成。

下列说法不正确的

A.原料X与中间体Y既不是同系物，也不是同分异构体

B.原料X可以使酸性KMnO4溶液褪色

C.中间体Y能发生加成、取代、氧化、还原、聚合反应

D.依曲替酯分子式为C14H12O3，1mol依曲替酯最多能与2molNaOH发生反应

9.有机化合物M是制备聚酯材料的重要中间体，其结构简式如图所示。

下列关于M的说法错误的是（）

A.分子式为C9H10O，属于单官能团有机物

B.分子中所有碳原子共平面，但所有原子不共面

C．M的同分异构体中属于芳香醛的还有9种

D．能发生取代、加成、氧化、还原等反应

10.

CalanolideA是一种抗HIV药物，其结构简式如下图所示。

已知：

碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。

下列关于CalanolideA的说法不．正．确．的是（）

A.分子中有3个手性碳原子

B.分子中有5种含氧官能团

C.能发生消去反应、加成反应、氧化反应和还原反应D．1molCalanolideA最多消耗2molNaOH或5molH2

11.亮菌甲素为利胆解痉药，适用于急性胆囊炎治疗，其结构简式如图,下列叙述中正确的是

A.分子中所有原子可能共平面

B.1mol亮菌甲素与溴水反应最多消耗2molBr2

C.1mol亮菌甲素在一定条件下与NaOH溶液完全反应最多能消耗3molNaOH

D.1mol亮菌甲素在一定条件下可与6molH2发生加成反应

12.关于工业转化图（见下图），下列说法不正确的是

A.该过程是一种“对环境友好型”工业生产硫酸的方法

B.从以上物质的转化过程可看出硫酸可作乙烯水化法制乙醇的催化剂C．该过程中①②是加成反应

D．该过程中③④是酯类的水解

13.

实验室常用环己醇脱水合成环己烯。

实验装置如图。

有关实验数据如下表：

相对分子质量

密度/（g·cm-3）

沸点/℃

溶解性

环己醇

100

0.9618

161

微溶于水

环己烯

82

0.8102

83

难溶于水

合成反应：

在a中加入20g环己醇，冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸。

c中通入冷却水后，开始缓慢加热

a，控制馏出物的温度不超过90℃。

当烧瓶中只剩下很少量的残渣并出现阵阵白雾时停止蒸馏。

分离提纯：

将e中粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙，最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g。

（1）仪器c的名称为，在合成反应进行之前，圆底烧瓶中还应加入适量的。

（2）该合成反应的化学方程式是。

实验中最容易产生的副产物结构简式为。

（3）

控制馏出物的温度不超过90℃的目的是。

（4）

分离提纯过程中加入5%Na2CO3溶液的作用是，蒸馏过程中除去的杂质主要是。

（5）本实验所得到的环己烯产率是。

14.

聚戊二酸丙二醇酯（PPG）是一种可降解的聚酯类高分子材料，在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。

PPG的一种合成路线如下：

已知：

①烃A为环戊烷

②化合物B为单氯代烃；化合物C的分子式为C5H8

③化合物D的物质类别为羧酸

④E、F为相对分子质量差14的同系物，F是福尔马林的溶质

⑤R1CHO＋R2CH2CHO−N−aOH−→

回答下列问题：

（1）C的结构简式为；

（2）由B生成C的化学方程式为；

（3）由A生成B的反应类型为，E的化学名称为；

（4）由E和F生成G的化学方程式为；

（5）D的同分异构体中能同时满足下列条件的共有种（不含立体异构）；

①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体

②既能发生银镜反应，又能发生皂化反应

其中核磁共振氢谱显示为3组峰，且峰面积比为6∶1∶1的是（写结构简式）；D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号（或数据）完全相同，该仪器是（填标号）。

A．质谱仪b.红外光谱仪c.元素分析仪d.核磁共振仪15．功能高分子I的合成路线可设计如下：

加热

已知：

①芳香烃A含氢元素的质量分数为8.7%，A的质谱图中，分子离子峰对应的最大质荷比为92。

②RCHO＋CH3CHO−稀−Na−OH−→RCH＝CHCHO＋H2O。

请回答下列问题：

（1）A的分子式为，B的名称为

（2）反应②的化学方程式为。

（3）反应③的试剂和条件是，G中含有官能团的名称为。

（4）H的结构简式为。

（5）D存在多种同分异构体，写出满足下列条件的所有同分异构体结构简式：

。

a苯环上连有氨基b既能发生银镜反应，又能与FeCl3溶液发生显色反应c核磁共振氢谱显示4种不同化学环境的氢，其峰面积之比为2∶2∶2∶116．扎来普隆是一种短期治疗失眠症的药物，其合成路线如下：

回答下列问题：

（1）B中的官能团名称是。

（2）A→B的反应类型为。

（3）C→D的化学方程式为。

（4）

属于芳香化合物，且硝基连在苯环上，并能发生银镜反应的B的同分异构体有种（不考虑立体异构）。

（5）已知：

－NH2有碱性且易被氧化。

设计由和乙醇制备的合成路线（无机试剂任选）。

参考答案

例题1、②④⑧⑪

【解析】该物质能发生消去反应，但是发生氧化反应生成酮，①错误；苯酚可以看作是苯基和羟基连接，乙醇可以看作是乙基和羟基连接，苯酚能跟NaOH溶液反应而乙醇不能，则说明苯基对羟基有影响，②正确；该分子没有苯环，不能与FeCl3溶液发生显色反应，③错误；它们分子中都含有羧基和同类型的烃基，即分子结构相似，并且在组成上相差15个CH2原子团，完全符合同系物的定义，④正确；该物质有8种不同化学环境的氢原子，⑤错误；酯化反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，⑥错误；对苯二甲酸与乙二醇的反应属于缩聚反应，⑦错误；有—CH2OH结构的醇能氧化生成醛，戊醇相当于丁基与—CH2OH相连，丁基有四种，所以分子式为C5H12O的醇，能在铜催化下被O2氧化为醛的同分异构体有4种，⑧正确；该有机物中含醛基和苯环，1mol该有机物最多与4molH2发生加成反应，⑨错误；分子中含有碳碳双

；

键、苯环，可以发生加成反应，含有酯基和羧基可以发生取代反应，不能发生消去反应，⑩错误

中含有碳碳双键，可以发生加聚反应，中含有酚羟基，可以发生缩聚反应，⑪正确；酚—OH、

—COOC—、—COOH均与NaOH反应，则1mol迷迭香酸最多能和6molNaOH发生反应，⑫错误。

例题2、⑤⑦⑧⑨⑪

【解析】脂肪不是高分子化合物，①错误；蛋白质水解的最终产物是氨基酸，②错误；淀粉属于糖类，完全水解生成葡萄糖；蛋白质完全水解生成氨基酸；两者的产物不可能是同分异构体，③错误；葡萄糖溶液与新制氢氧化铜悬浊液共热生成砖红色沉淀，④错误；符合Cm（H2O）n通式的不一定为糖类，糖类也不一定符合这一通式，⑤正确；食用植水解有甘油生成，⑥错误；甘氨酸和丙氨酸缩合形成二肽时可能有如下四

种情况：

二个甘氨酸之间、二个丙氨酸之间、甘氨酸中的氨基与丙氨酸中的羧基之间、甘氨酸中的羧基与丙氨酸中的氨基之间，⑦正确；向淀粉溶液中加入稀硫酸，加热后再用NaOH溶液中和并做银镜反应实验，若产生银镜则淀粉发生水解，⑧正确；麦芽糖能发生银镜反应，其水解产物葡萄糖也能发生银镜反应，⑨正确；遇重金属离子变性是蛋白质特有的性质，氨基酸无变性的性质，⑩错误；食用油反复加热会发生复杂的反应，产生稠环芳烃等有害物质，⑪正确；氨基酸与NaOH溶液反应形成的阴离子，在电场作用下向

正极移动，⑫错误。

例题3、

（1）cd

（2）取代反应（酯化反应）（3）酯基、碳碳双键消去反应（4）己二酸

【解析】

（1）a选项，不是所有的糖都有甜味，如纤维素等多糖没有甜味，也不是所有的糖都具有CnH2mOm的通式，如脱氧核糖的分子式为C5H10O4，所以说法错误；b选项，麦芽糖水解只生成葡萄糖，所以说法错误；c选项，如果淀粉部分水解生成葡萄糖，也可以发生银镜反应，即银镜反应不能判断溶液中是否还含有淀粉，因此只用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全，所以说法正确；d选项，淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物，所以说法正确。

（2）B生成C的反应是酸和醇生成酯的反应，属于取代（或酯化）反应。

（3）通过观察D分子的结构简式，可判断D分子中含有酯基和碳碳双键；由D生成E的反应为消去反应。

（4）F为分子中含6个碳原子的二元酸，名称为己二酸，己二酸与1,4丁二醇发生缩聚反应，其反应的化学方程式为

（5）W为二取代芳香化合物，因此苯环上有两个取代基，0.5molW与足量碳酸氢钠溶液反应生成44gCO2，说明W分子结构中含有两个羧基，还有两个碳原子，先将两个羧基和苯环相连，如果碳原子分别插入苯环

与羧基间，有一种情况，如果两个取代基分别在苯环的邻、间、对位，有3种同分异构体；如果2个碳原子只插入其中一个苯环与羧基之间，有—CH2CH2—和—CH（CH3）—两种情况，两个取代基分别在苯环上邻、间、对位，有6种同分异构体；再将苯环上连接一个甲基，另一个取代基为一个碳原子和两个羧基，即

—CH（COOH）2，有一种情况，两个取代基分别在苯环的邻、间、对位，有3种同分异构体；因此共有12种

同分异构体，其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为

（6）由题给路线

图可知，己二烯与乙烯可生成环状烯，环状烯可转化为对二甲苯，用高锰酸钾可将对二甲苯氧化为对苯二甲酸，所以其合成路线为：

【课时练习】

1.B【解析】A．自然界中氯喹不存在，故其合成是化学过程，其合成和分离与化学知