(共25张PPT)
第 2 课时
酚
一、苯酚的结构和性质
1.定义
苯环
(1)酚:羟基与_____直接连接的有机化合物称为酚。如:
(2)苯酚:苯分子里只有一个________被_____取代所得的生
成物是最简单的酚。
羟基
氢原子
2.苯酚的分子结构
C6H6O
(1)分子式:_________。
(2)结构式:
。
或__________
。
(3)结构简式:C6H5OH、___________
(4)官能团:(酚)羟基(—OH)。
_______________
色、态、
味 熔点 溶解性 毒性
在 65 ℃以
下的水中 在 65 ℃以
上的水中 有机溶剂中
的溶解性
_______
气味的__
色晶体 43 ℃ __溶于水,
但溶解度__ 以任意
比互溶 易溶于
乙醇、乙醚 ___毒,
对皮肤有
____性
3.苯酚的物理性质
有特殊
无
能
小
有
腐蚀
4.苯酚的化学性质
(1)弱酸性
石炭酸
弱酸
①苯酚俗称______,苯酚的羟基能发生微弱的电离,所以
。
苯酚显____性,其电离方程式为
②苯酚与 NaOH 溶液反应的方程式为
。
______________________
_________________
______________________________
③向苯酚钠溶液中通入 CO2,反应的方程式为
。由此可判断酸性强
弱:碳酸__苯酚。
(2)取代反应
有白色沉淀产生
向盛有少量稀苯酚溶液的试管中滴入过量的浓溴水,生成
2,4,6-三溴苯酚,现象:____________________,反应方程式为
________
________________________________
___________________________
>
。
由于此反应很灵敏,且现象明显,常用于苯酚的定性检验
和定量测定。
(3)氧化反应
①苯酚易被空气中的氧气氧化,露置在空气中会因少量被
氧化而显________。
②可以燃烧。
(4)显色反应
紫
苯酚遇 FeCl3 溶液显___色,这个反应可用于鉴别和检验苯
酚。
粉红色
二、苯酚的用途
酚醛树脂
苯酚是一种重要的化工原料,主要用于制造_________(俗
称电木)等,还广泛用于制造医药、染料、农药等。化工系统和
炼焦工业的废水中常含有酚类物质,在排放前必须经过处理。
苯酚的稀溶液可直接用作_________,如日常所用的药皂中掺入
了少量的苯酚。
杀菌消毒
苯酚的化学性质
乙醇 苯酚
结构简式 C2H5—OH
特征官能团 —OH —OH(与苯环直接相连)
烃基 —C2H5(乙基)
水溶性 与水任意比互溶 常温下溶解度不大,65 ℃以上
与水任意比互溶
+
电离出 H
能力 比水弱,溶液呈中性 比水强,比碳酸弱,溶液呈弱酸性
具有相同官能团的物质的性质比较
1.乙醇与苯酚的性质比较
乙醇 苯酚
化
学
性
质 相
同
点
不
同
点 羟基不显酸性
和碱不反应
乙醇钠不和
CO2 反应
续表
均可和金属钠反应放出氢气:
CO2 通入苯酚钠溶液析出苯酚:
羟基上的氢原子可微弱电离,显弱酸性:
苯 甲苯 苯酚
结构简式
氧化反应 不能被酸性
KMnO4 溶液氧化 能被酸性
KMnO4 溶液氧化 常温下在空
气中被氧化
溴
代
反
应 溴状态 液溴 液溴 浓溴水
条件 催化剂 催化剂 无催化剂
产物 C6H5—Br 邻、间、对三种
溴甲苯 三溴苯酚
结论 苯酚与溴的取代反应比苯和甲苯更容易进行
原因 酚羟基对苯环的影响,使苯环上的氢原子变得活
泼,易被取代
2.苯、甲苯、苯酚的比较
醇与酚的区别
【解析】只要羟基与苯环中的碳原子直接相连,这样的化
合物都属于酚,而若羟基与苯环侧链中的碳原子相连,这样的
化合物不属于酚,属于芳香醇。同时在酚中,可以含多个羟基
或多个苯环,苯环上除羟基外,还可连其他的基团。因此上述
几种物质中,除 A 不属于酚外,其余几种物质都属于酚。
【答案】A
( )。
A
解析:同系物必须结构相似,组成上相差一个或若干个CH2
原子团。A 中虽然
组成上是差 1 个
CH2,但结构不相似,前者属于酚,后者属于醇。
C.CH3CH3 与 CH3CH2C(CH3)3
D.CH3C≡CH 与 CH≡CCH2CH3
苯酚的酸性
【例 2】下列离子方程式正确的是(
)。
CO2的离子方程式为:NH3·H2O+CO2 NH+4HCO-3,故D
→
【解析】苯酚钠溶液中通入 CO2 气体,无论 CO2 过量与否,
生成物都是 NaHCO3,故 A 不正确;苯酚的酸性小于 H2CO3,
故 C6H5OH 与 Na2CO3 反应为:C6H5OH+Na2CO3 C6H5ONa
+NaHCO3 ,B 不正确 ;CH3COOH 是弱酸,离子方程式中
CH3COOH 应保留化学式,故 C 不正确;在稀氨水中通入过量
正确。
【答案】D
(2)相同浓度下酸性:CH3COOH>H2CO3>C6H5OH>HCO-3。
(1)苯酚的酸性比碳酸弱,在水中电离程度很小,不能使石
蕊、甲基橙等酸碱指示剂变色。
①苯酚能与碳酸钠溶液反应:
②向苯酚钠溶液中通入 CO2 气体,无论 CO2 过量还是不足,
生成物都是 NaHCO3,不能生成 Na2CO3。
2.为了确定 CH3COOH、
及 H2CO3 的酸性强弱,
有人设计了如图 3-1-3 所示的装置进行实验:
图 3-1-3
(1)若锥形瓶中装有一易溶于水的正盐固体,则 A 中发生反
应的离子方程式为______________________________________
______________。
(2)装置 B 中盛放的试剂是__________________,它的作用是
___________________________。
除去 CO2 中混有的 CH3COOH
(3)实验中观察到 C 中出现的主要现象是___________。
饱和 NaHCO3 溶液
溶液变浑浊
酚的结构及性质
【例 3】胡椒粉是植物挥发油的成分之一。它的结构简式
A.1 mol 胡椒粉最多可与 4 mol 氢气发生反应
B.1 mol 胡椒粉最多可与 4 mol 溴发生反应
C.胡椒粉可与甲醛发生反应,生成聚合物
D.胡椒粉在水中的溶解度小于苯酚在水中的溶解度
【解析】由胡椒粉的结构可以得出:苯环能与 3 mol H2 发
生加成,碳碳双键也能与 1 mol H2 加成,总计 4 mol H2,故 A
正确;Br2 与碳碳双键发生加成反应消耗 1 mol Br2,而与苯酚中
羟基的邻位碳上的 2 个氢原子发生取代反应消耗 2 mol Br2,总
计 3 mol Br2 发生反应,故 B 不正确;胡椒粉分子中有酚羟基,
故能与甲醛发生缩聚反应生成高分子化合物,故 C 正确;羟基
是亲水基团,烃基是憎水基团,胡椒粉分子结构中烃基比苯酚
分子中烃基大,故胡椒粉在水中的溶解度小于苯酚在水中的溶
解度,故 D 正确。
【答案】B
3.(双选)扑热息痛是一种优良的解热镇痛剂,其结构式为
)。
。它可能具有的化学性质是(
A.不与烧碱溶液反应
B.能与溴水发生取代反应
C.不能被氧化
D.遇 FeCl3 溶液呈现紫色
BD
4.(2010 年广东中山高三模拟)香兰素是重要的香料之一,
它可由丁香酚经多步反应合成(如图 3-1-4 所示)。
有关上述两种化合物的说法正确的是(
)。
A.常温下,1 mol 丁香酚只能与 1 mol Br2 反应
B.丁香酚不能与 FeCl3 溶液发生显色反应
C.1 mol 香兰素最多能与 3 mol 氢气发生加成反应
D.香兰素分子中至少有 12 个原子共平面
解析:处于酚羟基的邻对位的 H 原子均可与 Br2 发生取代
反应,
中含有一个碳碳双键,所以 1 mol 丁香
酚可与 2 mol Br2 发生反应;选项 B 中丁香酚中含有酚羟基,能
与 FeCl3 发生显色反应;选项 C 中含有 1 个苯环和一个 C O,
所以 1 mol 香兰素可与 4 mol H2 发生加成反应;选项 D 中和苯
环相连接的原子均在同一平面上,所以香兰素分子中至少有 12
个原子共平面。
答案:D(共20张PPT)
第三节
第1课时
羧酸
羧酸
酯
乙酸
一、羧酸
烃基
羧基
1.定义:分子中____跟_____直接连接形成的有机化合物。
2.官能团:__________
3.羧酸的通式
或_________。
CnH2nO2
一元羧酸的通式为__________,饱和一元脂肪羧酸的通式为
____________。
—COOH
R—COOH
4.分类
(1)根据分子里羧基的数目分类
一
①___元羧酸,如 CH3COOH(乙酸)、C6H5COOH(苯甲酸);
②____元羧酸,如______________ ;
③___元羧酸。
(2)根据分子里的烃基是否饱和分类
①饱和羧酸;
②不饱和羧酸,如__________________ 。
(3)根据与羧基相连的烃基不同分类
①脂肪酸,如____;
②芳香酸,如_______。
苯甲酸
HOOC—COOH
二
(乙二酸)
多
CH2 CH—COOH
(丙烯酸)
乙酸
二、乙酸
1.分子结构
C2H4O2
(1)分子式:_______;
(2)结构式:______________
;
(3)结构简式:__________或___________
。
CH3COOH
气味 状态 熔点 沸点 溶解性
_______
___气味 常温下为液体,当
温度低于熔点时,
凝结为冰一样的
晶体,纯净的乙酸
又称冰醋酸 低
(16.6 ℃) 较低
(117.9 ℃) 易溶于
水和乙
醇
2.物理性质
强烈刺激
性
电离方程式为____________________________________,
3.化学性质
(1)弱酸性
具有酸的通性。酸性:乙酸___碳酸。
>
写出下列反应的化学方程式:
①乙酸与锌粒反应:_______________________________
_________;
② 乙 酸 与 NaOH 溶 液 反 应 :_____________________
__________________;
③ 乙 酸 与 Na2CO3 溶 液 反 应 :__________________
____________________________________。
CH3COOH CH3COO- +H+
Zn+2CH3COOH (CH3COO)2Zn+
H2↑
CH3COOH+ NaOH
CH3COONa+H2O
2CH3COOH +
Na2CO3 2CH3COONa+CO2↑+H2O
(2)能与醇发生酯化反应
反应原理为_______________________________________
三、甲酸
1.甲酸是分子组成和结构最简单的羧酸,其结构简式为
______,俗名____。
HCOOH
蚁酸
_______________________,酯化反应属于____反应。
取代
2.甲酸分子的特殊性
(1)结构式:
既含有羧基,又含有____。
醛基
(2)性质:既具有羧酸的性质,又具有___的性质;其酸性
_____于乙酸。
醛
强
羧酸的结构特点及反应规律
1.羧酸的结构可表示为
,官能团羧基
是由羰基和羟基结合而成。
2.在羧基中原来极性较强的 O-H 键,受羰基影响,键的
极性更加增强,羟基可发生电离,羧酸显示了弱酸性。电离方
程式为
。
3.羧基上的 C—O 键受羰基影响,键的极性增大,此键易
于打开,因此和醇发生酯化反应时,按如下方式脱水。
醇、酚、羧酸中羟基的区别
醇、酚、羧酸的结构中都含有—OH(羧基),可分别叫做“醇
羟基”、“酚羟基”和“羧羟基”。由于这些羟基相连的基团
不同,使这些羟基中氢原子的活泼性也有所不同,在性质上也
表现出明显差别,现比较如下:
乙酸的结构和性质
A.乙酸是一种重要的有机酸,是具有强烈刺激性气味的
液体
B.乙酸分子里含有 4 个氢原子,所以乙酸不是一元酸
C.无水乙酸又称冰醋酸,它是纯净物
D.乙酸易溶于水和乙醇
所以乙酸是一元酸,B 错误;当温度低于 16.6 ℃时,乙酸凝结
成类似冰一样的晶体,纯净的乙酸又称冰醋酸,C 正确;乙酸
易溶于水和乙醇,D 正确。
【答案】B
【解析】乙酸易挥发,且有强烈刺激性气味,A 正确;乙
酸分子中的四个氢原子中只有一个氢原子可以电离出氢离子,
应的是(
)。
D
①石蕊
②乙醇
③金属铝
④氧化镁
⑤碳酸钙
⑥氢
氧化铜
A.①③④⑤⑥
C.①④⑤⑥
B.②③④⑤
D.全部
1.食醋的主要成分是乙酸,下列物质中,能与乙酸发生反
A.乙醇、甲苯、硝基苯
C.苯、甲苯、环己烷
B.苯、苯酚、己烯
D.甲酸、乙醛、乙酸
解析:A 可以选水鉴别,乙醇可以和水互溶,甲苯不和水
互溶且比水轻,硝基苯不和水互溶且比水重;B 可以选浓溴水,
苯不和溴水反应,苯酚和浓溴水生成白色沉淀,己烯和溴水发
生加成反应使其褪色;C 中三者性质相似,不能鉴别;D 可以
选新制氢氧化铜,甲酸能溶解新制氢氧化铜且加热时生成砖红
色沉淀,乙醛不能溶解氢氧化铜但加热时生成砖红色沉淀,乙
酸只能溶解氢氧化铜。
别的是(
)。
C
【例 2】(双选)乳酸的结构简式是
,下列有关
乳酸的说法中正确的是(
)。
A.乳酸中不含羟基
B.乳酸可以发生消去反应
C.乳酸与足量钠反应时物质的量之比为 1∶1
D.乳酸与足量 NaOH 溶液反应时物质的量之比为 1∶1
羧基、酚羟基和醇羟基的性质比较
去反应,A 错误,B 正确;乳酸中的羟基和羧基都能与钠反应,
故乳酸与钠反应时两者物质的量之比为 1∶2,C 错误;但乳酸
中的羟基不与氢氧化钠反应,只有羧基与氢氧化钠反应,故乳
酸与氢氧化钠反应时两者物质的量之比为 1∶1,D 正确。
【答案】BD
所有羟基都能与钠反应;酚羟基和羧基都能与 NaOH 溶液
反应,但醇羟基不能与 NaOH 溶液反应;只有羧基能与 NaHCO3
溶液反应。
【解析】乳酸中含羟基且相邻碳原子上有 H,可以发生消
3.已知酸性大小:羧酸>碳酸>酚。下列含溴化合物中的溴
原子,在适当的条件下都能被羟基(—OH)取代(均可称为水解反
应),所得产物能跟 NaHCO3 溶液反应的是(
)。
C
解析:因为酸性大小:羧酸>碳酸>酚,所以只有羧酸才能
跟 NaHCO3 溶液反应。根据羧酸的定义,只有选项 C 的物质中
Br 原子被—OH 取代后所得的产物属于羧酸。
B
A.A 与金属钠完全反应时,两者物质的量之比为 1∶3
B.A 与氢氧化钠完全反应时,两者物质的量之比为 1∶3
C.A 能与碳酸钠溶液反应
D.A 既能与羧酸反应,又能与醇反应
4.(2010 年广东珠海检测)有机物 A 的结构简式如图 3-3(共32张PPT)
一 烃的含氧衍生物的结构和性质
【例 1】(2011 年广东理综)直接生成碳碳键的反应是实现高
效、绿色有机合成的重要途径。交叉脱氢偶联反应是近年备受
关注的一类直接生成碳碳键的新反应。例如:
Ⅰ
化合物Ⅰ可由以下合成路线获得:
Ⅰ
(1)化合物Ⅰ的分子式为________,其完全水解的化学方程
式为__________________________________________________
_____________________(注明条件)。
(2) 化 合 物 Ⅱ 与 足 量 浓 氢 溴 酸 反 应 的 化 学 方 程 式 为
______________________________________________________
___________________(注明条件)。
(3)化合物Ⅲ没有酸性,其结构简式为___________;Ⅲ的
一种同分异构体Ⅴ能与饱和 NaHCO3 溶液反应放出 CO2,化合
物Ⅴ的结构简式为________________。
(4)反应①中 1 个脱氢剂Ⅵ(结构简式如图 12-1)分子获得 2
个氢原子后,转变成 1 个芳香族化合物分子,该芳香族化合物
分子的结构简式为____________________。
(5)1 分子
与 1 分子
在一定条件下可发
生类似反应①的反应,其产物分子的结构简式为____________
______________________;1 mol 该产物最多可与__ mol H2 发
生加成反应。
【解析】(1)依据化合物Ⅰ的结构简式可写出其分子式为
C5H8O4;该分子中含有 2 个酯基,在碱性条件下可完全水解。
(2)由化合物Ⅰ及其合成路线逆推,Ⅳ是丙二酸,结构简式
是 HOOCCH2COOH ,因此Ⅲ是丙二 醛 , 其 结 构 简 式 是
OHCCH2CHO ,继而推断出 化 合 物 Ⅱ 的 结 构 简 式 是
HOCH2CH2CH2OH。醇羟基可被 Br 原子取代。
(3)Ⅴ能与饱和 NaHCO3 溶液反应放出 CO2,说明分子中含
有羧基,根据Ⅲ的结构简式 HOCCH2CHO 可知化合物Ⅴ的结构
简式为 CH2 CHCOOH。
(4)芳香族化合物必须含有苯环,结合脱氢剂Ⅵ的结构简
式,两个 H 应分别加在两个 O 上,形成两个羟基。
(5)反应①的特点是 2 分子有机物各脱去一个氢原子形成一
个新 的 C—C 键 , 因 此 1 分子
与 1 分子
在一定条件下发生脱氢反应的产物是
。该化合物中含有 2 个苯环、1 个
碳碳三键,所以 1 mol 该产物最多可与 8 mol H2 发生加成反应。
【 答 案 】 (1)C5H8O4
H3COOCCH2COOCH3 +
2NaOH
2CH3OH+NaOOCCH2COONa
CH2BrCH2CH2Br +
( 2 ) HOCH2CH2CH2OH + 2HBr
2H2O
(3)OHCCH2CHO
(4)
(5)
CH2 CHCOOH
8
二 有机物的组成规律
1.烃及烃的含氧衍生物中,氢原子个数一定为偶数,相对
分子质量亦为偶数。
2.烃类物质中,烷烃随碳原子数目的增多,含碳量增大,
×100%=85.71%;炔烃、苯的同系物随
碳原子数增多,含碳量减小,其含碳量最小值等于 85.71%,烯
烃含碳量为一常数,其值等于 85.71%。
3.最简式相同的有机物,无论以何种比例混合,所有元素
的质量分数为常数。常见最简式同为 CH 的有:乙炔、苯、苯
乙烯;同为 CH2 的有:单烯烃和环烷烃;同为 CH2O 的有:甲
醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖。
4.烷烃与较它少一个碳原子的饱和一元醛相对分子质量相
等;饱和一元醇与较它少一个碳原子的饱和一元羧酸相对分子
质量相等。
5.CH4 是所有烃分子中唯一只有一个碳原子的分子,若混
合烃平均碳原子数小于 2,则混合烃中一定有 CH4。CH4 的式量
为 16,是烃中式量最小的,若混合烃平均式量大于 16,小于
26,则混合烃中一定有 CH4。CH4 是有机物中含氢量最高的烃。
【例 2】(2009 年海南化学)某含苯环的化合物 A,其相对分
子质量为 104,碳的质量分数为 92.3%。
(1)A 的分子式为______。
(2)A 与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为_________
__________________,反应类型是_________。
(3)已知:
。请写出
A 与稀、冷的 KMnO4 溶液在碱性条件下反应的化学方程式
___________________________________________________。
(4)一定条件下,A 与氢气反应,得到的化合物中碳的质量
分数为 85.7%,写出此化合物的结构简式_________________。
(5)在一定条件下,由 A 聚合得到的高分子化合物的结构简
式为_____________________。
(4) 加氢反应,若只加成碳碳双键,则含 C 质量分数为
90.6%,若苯环也加氢,则含 C 质量分数为 85.7%,后者符合题
意。
(5)按碳碳双键的加聚反应写即可。
【解析】(1)M(C)总=92.3%×104=96,则 M(H)总=8,不可
能再含其他原子。因 96÷12=8,所以分子式为 C8H8。
(2)该分子中含苯环,且分子能与溴的四氯化碳溶液反应,
所以 A 应为苯乙烯,该反应为加成反应。
(3)分子中有碳碳双键,直接套用信息可得结果。
(4)
(5)
加成反应
(2)
(3)
【答案】(1)C8H8
三 有机合成中官能团间的衍变
1.利用官能团的衍生关系进行衍变。以丙烯为例,如:
2.通过某种化学途径使一个官能团变为两个。如:
3.通过某种手段,改变官能团的位置。如:
【例 3】(2010 年全国卷Ⅰ)图 3-M-2 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
( )。
图 3-M-2
A.①④
B.③④
C.②③
D.①②
【解析】本题考查双键和卤代烃与其他官能团之间的衍变。
4-溴环己烯发生 4 个反应得到的产物如下所示:
显然 Y、Z 中只含一种官能团,故选 B。对于①反应,不
要求掌握双键被酸性 KMnO4 溶液氧化的产物是什么,至少要知
道双键能被酸性 KMnO4 溶液氧化成其他的官能团。
【答案】B
1 . 以 2- 氯 丙 烷 为 主 要 原 料 制 1,2- 丙 二 醇
)。
[CH3CH(OH)CH2OH]时,依次经过的反应类型为(
A.加成反应→消去反应→取代反应
B.消去反应→加成反应→取代反应
C.消去反应→取代反应→加成反应
D.取代反应→加成反应→消去反应
B
2.(双选)有机物 A 结构如图 3-M-3 所示,下列说法正
确的是(
)。
BC
A.A 在碱性条件下不能发生水解反应
B.1 mol A 能和 4 mol 氢气发生加成反应
C.和溴水反应时,1 mol A 能消耗 3 mol Br2
D.A 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
3.(2010 年广东广州二模)莽草酸可用于合成甲型流感药物
)。
C
——达菲。下列关于莽草酸的叙述正确的是(
A.能与氯化铁溶液发生显色反应
B.能发生消去反应生成苯甲酸
C.能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.能发生银镜反应
4.1,4-二氧六环是一种常见溶剂,它可以通过图 3-M-4
D
合成路线制得,烃 A 是(
A.1-丁烯
C.乙炔
)。
图 3-M-4
B.1,3-丁二烯
D.乙烯
5.(2010 年广东广州二模)香草醛是食品添加剂的增香原
料,可由丁香酚经以下反应合成香草醛。
图 3-M-5
(1)写出香草醛分子中含氧官能团的名称_________________
(任意写两种)。
醛基、羟基、醚键
(2)下列有关丁香酚和香草醛的说法正确的是_____。
A.丁香酚既能发生加成反应又能发生取代反应
B.香草醛中—OH 能被酸性 K2Cr2O7 氧化
C.丁香酚和化合物 I 互为同分异构体
D.1 mol 香草醛最多能与 3 mol 氢气发生加成反应
ABC
(3) 写 出 化 合 物 Ⅲ→ 香 草 醛 的 化 学 方 程 式
;
(4)乙基香草醛(其结构见图 3-M-6)也是食品添加剂的增
香原料,它的一种同分异构体 A 属于酯类。A 在酸性条件下水
解,其中一种产物的结构见图 3 -M -7 。A 的结构简式是
。
________________________________
_______
6.(2011 年广东广州模拟)以苯甲醛为原料合成化合物Ⅴ的
路线如下:
(1)反应①的反应类型是_________________________。
(2)反应①还可生成另外两种化合物,它们与化合物Ⅰ互为
同分异构体,它们的结构简式分别为_________和_________。
(3)化合物Ⅲ与 CH3COOH 发生酯化反应的化学方程式为
______________________________________________________
(不要求写出反应条件)。
(4)下列说法正确的是______(填字母)。
A.化合物Ⅰ的名称是 2-硝基苯甲醛
B.化合物Ⅲ可以发生缩聚反应得到高分子化合物
C.反应⑤属于还原反应
D.化合物Ⅴ的分子式为 C16H12N2O4
(5)用丙酮(
)代替化合物Ⅰ发生反应②、反应
解析:(1)反应①是硝基取代了苯环上的氢原子。(2)Ⅰ是硝
基和醛基间位,还有邻位和对位。(4)A 中化合物Ⅰ的名称是 3-
硝基苯甲醛;D 中化合物Ⅴ的分子式为 C16H14N2O4。
③可以得到化合物Ⅵ(生产有机玻璃的中间体),化合物Ⅵ的结
构简式为_________________________。
答案:(1)取代反应(或硝化反应)
(2)
(3)
(4)BC
(5)(共33张PPT)
第四节
有机合成
一、有机合成的过程
简单的试剂
碳链
利用__________ 作为基础原料,通过有机反应连上一个
_______或一段_______,得到一个中间体;在此基础上利用中
间体上的_________,加上________,进行第二步反应,合成具
有一定碳原子数目、一定结构的目标化合物。
官能团
辅助原料
官能团
二、正合成分析法
1.概念
从已知原料入手,找出合成所需要的直接或间接的中间体,
逐步推向目标合成有机物。
2.示意图
三、逆合成分析法
1.概念
逆合成分析法是在设计复杂化合物的合成路线时常用的方
法。
①它是将__________倒退一步寻找上一步反应的中间体,
该______同辅助原料反应可以得到____________。
②而这个_______的合成与目标化合物的合成一样,是从更
上一步的_______得来的。依次倒推,最后确定最适宜的_______
和最终的________。
合成路线
③所确定的________ 的各步反应其反应条件必须比较温
和,并具有较高的产率,所使用的________和________应该是低
毒性、低污染、易得和廉价的。
2.示意图
目标化合物
中间体
目标化合物
中间体
中间体
基础原料
合成路线
基础原料
辅助原料
有机合成的常规方法
1.官能团的引入
(1)引入羟基(—OH):①烯烃与水加成;②醛(酮)与氢气加
成;③卤代烃碱性水解;④酯的水解等。
(2)引入卤原子(—X):①烃与 X2取代;②不饱和烃与 HX
或 X2 加成;③醇与 HX 取代等。
(3)引入双键:①某些醇或卤代烃的消去引入
;②醇的
氧化引入
等。
2.官能团间的衍变
(1)利用官能团的衍生关系进行衍变,如:
(2)通过某种化学途径使一个官能团变为两个,如:
(3)通过某种手段,改变官能团的位置,如:
3.碳骨架的增减
(1)增长:有机合成题中碳链的增长,一般会以信息形式给
出,常见方式为有机物与 CN-的反应以及不饱和化合物间的加
成、聚合等。
(2)变短:如烃的裂化裂解,某些烃(如苯的同系物、烯烃)
的氧化、羧酸盐脱羧反应等。
4.有机物成环
(1)二元醇脱水
(2)羟基酸的酯化
(3)二元羧酸脱水
(4)氨基酸脱水
有机合成路线的选择
1.有机合成路线选择的原则
有机合成往往要经过多步反应才能完成,因此确定有机合
成的途径和路线时,就要进行合理选择。选择的基本要求是原
料价廉、原理正确、路线简捷、便于操作、条件适宜、易于分
离、产率高、成本低。
2.常用的合成路线
(1)一元合成路线
(2)二元合成路线
(3)芳香化合物合成路线
有机合成题的解题步骤和方法
1.解题步骤
解答有机合成题时,首先要正确判断合成的有机物属于哪
一类有机物,带有何种官能团,然后结合所学过的知识或题给
信息,寻找官能团的引入、转换、保护或消去的方法,尽快找
出合成目标有机物的关键和突破点。
2.解题基本方法
(1)顺推法(正向合成法)
→ →
此法采用正向思维方法,从已知原料入手,找出合成所需
要的直接或间接的中间产物,逐步推向目标合成有机物,其思
维程序是:由已知推向结论,即原料 中间产物 产品。
(2)逆推法(逆向合成法)
→
→
此法采用逆向思维方法,从目标合成有机物的组成、结构、
性质入手,找出合成所需的直接或间接的中间产物,逐步推向
已知原料,其思维程序是:由结论推向起始或已知,即产品
中间产物 原料。
(3)综合分析法(综合比较法)
此法采用综合思维的方法,将正向或逆向推导出的几种合
成途径进行比较,得出最佳合成路线。
正向合成法与逆合成分析法的应用
【例 1】由乙烯合成草酸二乙酯
,请写出各步
【解析】①草酸二乙酯分子中含有两个酯基,按照酯化反
应的规律我们将酯基断开,可以得到草酸(乙二酸)和两分子的
乙醇。说明目标化合物可由两分子的乙醇和草酸通过酯化反应
得到。
合成的化学方程式。
②根据我们学过的知识,羧酸可以由醇氧化得到,草酸的
前一步的中间体应该是乙二醇。
③乙二醇的前一步中间体是 1,2-氯乙烷,1,2-二氯乙烷则可
以通过乙烯的加成反应而得到。
④乙醇可以通过乙烯与水的加成得到。
【答案】①H2C CH2+H2OC H3CH2OH
1.环氧氯丙烷是制备树脂的主要原料,工业上有不同的合
成路线,如图 3-4-1 是其中的两条(有些反应未注明条件)。
完成下列填空:
图 3-4-1
(1)写出反应类型:反应①_______,反应③________。
(2)写出结构简式:X_____________,Y______________。
(3)写出反应②的化学方程式:_______________________
_______________________________。
(4)与环氧氯丙烷互为同分异构体,且属于醇类的物质(不含
及
结构)有___种。
CH3COOH +
解析:环氧氯丙烷的化学式为 C3H5ClO,因此其同分异构
加成反应
答案:(1)取代反应
(2)
(3)CH3COOCH2CH CH2 + H2O
HOCH2CH CH2
(4)3
体有 3 种:
官能团的引入及衍变
【例 2】(2009 年广东)叠氮化合物应用广泛,如 NaN3 可用
于汽车安全气囊,PhCH2N3 可用于合成化合物Ⅴ。(如图 3-4
)
-2,仅列出部分反应条件,Ph—代表苯基
图 3-4-2
(1)下列说法不正确的是____(填字母)。
A.反应①、④属于取代反应
B.化合物Ⅰ可生成酯,但不能发生氧化反应
C.一定条件下化合物Ⅱ能生成化合物Ⅰ
D.一定条件下化合物Ⅱ能与氢气反应,反应类型与反应
②相同
(2)化合物Ⅱ发生聚合反应的化学方程式为____________
______________________ (不要求写出反应条件)。
(3)反应③的化学方程式为___________________________
___________________(要求写出反应条件)。
(4)化合物Ⅲ与 PhCH2N3 发生环加成反应生成化合物Ⅴ,不
同条件下环加成反应还可生成化合物Ⅴ的同分异构体。该同分
异构体的分子式为_________,结构式为___________。
(5)科学家曾预言可合成 C(N3)4,其可分解成单质,用作炸
药。有人通过 NaN3 与 NC-CCl3 反应成功合成了该物质。下列
说法正确的是______(填字母)。
A.该合成反应可能是取代反应
B.C(N3)4 与甲烷具有类似的空间结构
→
C.C(N3)4 不可能与化合物Ⅲ发生环加成反应
D.C(N3)4 分解爆炸的化学反应方程式可能为:
C(N3)4 C+6N2↑
【解析】(1)反应①:
是—H 被—Cl
可以看作是—Cl 被—N3 所取代,为取代反应,A 正确;化合物
Ⅰ含有羟基,为醇类物质,羟基相连的碳原子上存在一个氢原
子,故可以发生氧化反应,B 错;化合物Ⅱ为烯烃,在一定条
件下与水发生加成反应,可能会生产化合物Ⅰ,C 正确;化合
物Ⅱ为烯烃,能与氢气发生加成反应,与反应②(反应②是烯烃
与溴加成)的相同,D 正确。
→
(3)反应③是光照条件下进行的,发生的是取代反应。
(4)书写分子式应该没有问题,因为同分异构体的分子式是
相同的,但要注意苯基原子个数不要计算错误;书写同分异构
体要从结构式出发,注意碳碳双键上苯基位置的变化。
(5) 合 成 C(N3)4 的 反 应 可 能 为 : 4NaN3 + NC -
CCl3 C(N3)4+NaCN+3NaCl,属于取代反应,A 正确;该
分子存在与 PhCH2N3 相同的基团—N3,故该化合物可能发生环
加成反应,C 错;根据题意 C(N3)4,其可分解成单质,故 D 正
确。
PhCH2Cl+HCl
【答案】(1)B
(2)
(3)PhCH3+Cl2
(4)C15H13N3
(5)ABD
分子式 C16H14O2
部分性质 能使 Br2/CCl4 褪色
能在稀 H2SO4 中水解
2.(2010 年福建理综)从樟科植物枝叶提取的精油中含有下
列甲、乙、丙三种成分:
丙
(1)甲中含氧官能团的名称为______。
(2)由甲转化为乙需经下列过程(已略去各步反应的无关产
物,下同):
其中反应Ⅰ的反应类型为__________,反应Ⅱ的化学方程
式为_________________________________________________
_____________________(注明反应条件)。
(3)已知:
由乙制丙的一种合成路线如图 3-4-3 所示(A~F 均为有
机物,图中 Mr 表示相对分子质量):
图 3-4-3
①下列物质不能与 C 反应的是___(填序号)。
A.金属钠
B.HBr
C.Na2CO3 溶液 D.乙酸
②写出 F 的结构简式_________________。
③D 有多种同分异构体,任写其中一种能同时满足下列条
件的异构体结构简式____________________________。
a.苯环上连接着三种不同官能团
b.能发生银镜反应
c.能与 Br2/CCl4 发生加成反应
d.遇 FeCl3 溶液显示特征颜色
④
综
上
分
析
,
丙
的
结
构
简
式
为
________________________________。
解析:(1)很明显甲中含氧官能团的名称为羟基;
(2) 反 应 Ⅰ 是 甲 在 一 定 条 件 下 发 生加成反应;
(3)① 结 合 乙 →D 的 反 应 , C 的 结 构 简 式 为
,不能与碳酸钠反应。
②F 通过 E 缩聚反应生成
。
③D 的同分异构 体能发 生 银镜反应,含有醛基,能与
Br2/CCl4 发生加成反应,说明含有不饱和双键;遇 FeCl3 溶液显
示特征颜色,属于酚。综合一下可以写出 D 的同分异构体的结
构简式为
(或其他合理答案)。
④丙是C 和 D 通过酯化反应得到的产物,有上面得出 C 和
D 的结构简式,可以得到丙的结构简式:
答案:(1)羟基
(2)加成反应
②
③
(或其他合理
(3)①C
答案)
④(共25张PPT)
第 2 课时
酯
一、酯的组成结构
1.定义
—OH
—OR′
酯是羧酸分子羧基中的______被_______取代后的产物。
2.官能团
酯基
酯的官能团为_____:—COO—或
。
3.通式
酯的一般通式为 RCOOR′或___________
。R 是任意的烃
基或氢原子,而 R′是碳原子数大于或等于 1 的任意烃基。 由
此可以看出,R 和 R′可以相同,也可以不同。
4.羧酸酯的命名
根据生成酯的酸和醇的名称来命名,将醇改为酯,称为某
酸某酯。如 CH3COOC2H5 称为________。
乙酸乙酯
二、酯的性质
1.物理性质
(1)气味:低级酯是具有芳香气味。
(2)状态:低级酯通常为_____。
液体
(3)密度和溶解性:密度比水___;___溶于水,___溶于乙
醇和乙醚等有机溶剂。
小
难
易
2.化学性质——水解反应
酯的水解反应是酯的重要化学性质之一,水解生成相应的
酸和醇。属于_____反应。
取代
(1)在无机酸催化下,水解反应为可逆反应。
如乙酸乙酯在酸性环境中水解反应方程式:____________
+H2O
CH3COOH+C2H5OH。
(2)当用碱作催化剂时,碱与酯水解生成的乙酸发生中和反
应,可使水解趋于完全,因此,碱性条件下水解是不可逆反应。
如 乙 酸 乙 酯 与 NaOH 溶 液 共 热 的 反 应 方 程 式 :
CH3COOC2H5+NaOH
CH3COONa+C2H5OH。
三、酯的存在和用途
低级酯是具有芳香气味的液体,存在于各种水果和花草中。
酯可用作溶剂,并用作制备饮料和糖果的水果香料。
CH3COOC2H5
____________________________
_______________________________________
酯化反应原理
1.羧酸酯化反应历程
2.酯化反应规律——“酸脱羟基,醇脱氢”
有机酸脱羟基,即羧基中的 C—O 键断裂;醇脱氢,即羟
基中的 O—H 键断裂,羧基中羟基与醇羟基上的氢原子结合成
水,其余部分结合成酯。
3.酯化反应特点
酯化反应属于可逆反应,加浓 H2SO4 有利于反应向酯化反
应的方向进行;酯化反应也可看作是取代反应,即羧酸分子里
的羟基被烷氧基(—OR)取代。
酯化反应实验
1.乙酸与乙醇的酯化反应实验
(1)实验步骤
在一支试管中加 3 mL 乙醇,然后边摇动试管边慢慢加入 2
mL 浓硫酸和 2 mL 冰醋酸。按图 3-3-2 所示,连接好装置。
用酒精灯小心均匀地加热试管 3~5 min,产生的蒸气经导管通
到饱和碳酸钠溶液的液面上。
图 3-3-2
(2)实验现象及结论
碳酸钠饱和溶液的液面上有透明的油状液体产生,并可闻
到香味。说明在浓硫酸存在、加热的条件下,乙酸与乙醇发生
反应,生成不溶于水且具有香味的油状物质——乙酸乙酯。
2.生成乙酸乙酯的特点
(1)反应很慢,即反应速度率很小。
(2)反应是可逆的,即反应在生成乙酸乙酯的同时又有部分
乙酸乙酯发生水解,生成乙酸和乙醇。
3.生成乙酸乙酯的条件及其意义
(1)加热,主要目的是提高反应速率,其次是使生成的乙酸
乙酯挥发,有利于收集,提高乙醇、乙酸的转化率。
(2)以浓硫酸作催化剂,提高反应速率。
(3)以浓硫酸作吸水剂,使平衡右移,提高乙醇、乙酸的转
化率。
4.实验室制乙酸乙酯的注意事项
(1)化学药品加入大试管中时,切勿先加浓硫酸。
(2)加热要先小火加热,后大火加热。
(3)导气管末端勿浸入液体内,以防液体倒吸。
(4)用饱和 Na2CO3 溶液收集产物的目的是中和乙酸、溶解
乙醇、减少乙酸乙酯的溶解度。
甲酸酯的特性
由于甲酸酯除了含有酯基官能团,还含有醛基,故甲酸酯
具有酯和醛的化学性质,既能发生酯基的水解反应,又能发生
醛基的银镜反应、与新制 Cu(OH)2 反应和加成反应。
酯的结构和性质
【例 1】(2009 年全国理综Ⅱ)
与足量的 NaOH 溶液充分
反应,消耗的 NaOH 的物质的量为(
)。
A
A.5 mol
B.4 mol
C.3 mol
D.2 mol
【解析】该有机物含有酚羟基,还有两个酯基,要注意该
有机物的酯基在 NaOH 溶液中水解时,生成羧酸钠,此外生成
的酚还要继续消耗 NaOH,故需要 5 mol NaOH。
1.(2010 年四川理综)中药狼把草的成分之一 M 具有消炎
杀菌作用,M 的结构如图 3-3-3 所示。下列叙述正确的是(
)。
图 3-3-3
A.M 的相对分子质量是 180
B.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 C9H4O5Na4
D.1mol M 与足量 NaHCO3 反应能生成 2 mol CO2
解析:A 项 M 的分子式为:C9H6O4 ,其相对分子质量是
178;B 项 1 mol M 最多能与 3 mol Br2 发生反应,除了酚羟基邻
位可以发生取代,还有碳碳双键可以发生加成;C 项除了酚羟
基可以消耗 2 mol NaOH,酯基水解也消耗 1mol NaOH,水解又
生成 1 mol 酚羟基还要消耗 1 mol NaOH 所以共计消耗 4 mol
NaOH;D 项酚与碳酸氢钠不反应。
答案:C
2.迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性物质,其结
构如图 3-3-4 所示。下列叙述正确的是(
)。
图 3-3-4
A.迷迭香酸属于芳香烃
B.1 mol 迷迭香酸最多能和 9 mol 氢气发生加成反应
C.迷迭香酸可以发生水解反应、取代反应和酯化反应
D.1 mol 迷迭香酸最多能和含 5 mol NaOH 的水溶液完全
反应
解析:迷迭香酸中含有氧元素,不属于烃,故 A 项错;1
分子迷迭香酸中含 2 个苯环,1 个碳碳双键,最多能和 7 mol
氢气发生加成反应,B 项错;1 分子迷迭香酸中含有 4 个酚羟
基,1 个羧基,1 个酯基,最多能和 6 mol 氢氧化钠发生反应,
D 项错。
答案:C
酯化反应实验
【例 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 +
C2H5OH
CH3COOC2H5 +H2O,请根据要求回答下列问
题:
图 3-3-5
(1) 欲 增 大 生 成 乙 酸 乙 酯 的 速 率 , 可 采 取 的 措 施 有
_________、_____________等。
(2)若用图 3-3-5 所示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)此反应以硫酸为催化剂,可能会造成_______________
__________________、_________________________________、
______________________(任写两项)等问题。
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*
/%
40 77.8 100 2 80.2 100
60 92.3 100 3 87.6 100
80 92.6 100 4 92.3 100
120 94.5 98.7 6 93.0 100
*选择性 100%表示反应生成的产物是乙酸乙酯和水
(4)根据表中数据,下列选项中________(填字母)为该反应
的最佳条件。
A.120 ℃,4 h
C.60 ℃,4 h
B.80 ℃,2 h
D.40 ℃,3 h
【解析】(1)可以根据影响化学反应速率的因素的知识来解
答。(2)从反应物反应的程度,是否发生反应和冷凝的效果去考
虑。(3)从催化剂重复利用、产物的污染、原料被炭化的角度分
析。(4)对表中数据综合分析,升高温度转化率提高,但 120 ℃
时选择性差,60 ℃为适宜温度;4 h 时转化率较高,为适宜时
间。
【答案】(1)升高温度
增大反应物浓度
(2)原料来不及反应就被蒸出
温度过高,发生了副反
应
冷凝效果不好,部分产物挥发了(任写两项)
(3)产生大量酸性废液(或造成环境污染)
部分原料炭
催化效果不理想
化,催化剂重复使用困难
(4)C
3.1-丁醇和乙酸在浓硫酸作用下,通过酯化反应制得乙酸
丁酯,反应温度为 115 ℃~125 ℃,反应装置如图 3-3-6 所
图 3-3-6
A.不能用水浴加热
B.长玻璃管起冷凝回流作用
C.提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤
D.加入过量乙酸可以提高 1-丁醇的转化率
解析:该酯化反应需要的温度为 115 ℃~125 ℃,水浴的
最高温度为 100 ℃,A 项正确;长导管可以起到冷凝回流酸和
醇的作用,B 项正确;乙酸丁酯在氢氧化钠溶液中容易发生水
解,C 项错;在可逆反应中,增加一种反应物浓度可以提高另
一种反应物的转化率,D 项正确。
答案:C
羧酸和酯类的同分异构体的书写
【例 3】(2009 年海南)分子式为 C5H10O2 的酯共有(不考虑
立体异构)( )。
A.7 种
C.9 种
B.8 种
D.10 种
【解析】为了不出现遗漏,写的时候可以按如下分类来写
异构体:甲酸丁酯 4 种(丁基 4 种异构)、乙酸丙酯 2 种(丙基 2
种异构)、丙酸乙酯 1 种、丁酸甲酯 2 种(丁酸的烃基为丙基、
异丙基 2 种异构),共 9 种。
C
4.(2010 年广东珠海斗门一中月考)分子式为 C8H16O2 的有
机物 A,它能在酸性条件下水解生成 B 和 C,且 B 在一定条件
下能转化成 C。则有机物 A 的可能结构有( )。
B
A.1 种
C. 3 种
B.2 种
D.4 种
5.某一有机物 A 可发生如图 3-3-7 所示的变化:
图 3-3-7
已知 C 为羧酸,且 C、E 不能发生银镜反应,则 A 的可能
结构有(
)。
C
A.4 种
B.3 种
C.2 种
D.1 种
解析: 根据题意分析 A 结构只能有下列两种,(共24张PPT)
第三章
烃的含氧衍生物
第一节
醇
酚
第 1 课时
醇
一、烃的含氧衍生物
1.定义
氢原子
从结构上说,烃分子里的_______被含氧原子的原子团取代
而衍生成的产物,称为烃的含氧衍生物。
2.分类
醇
酚
醛
官能团
烃的含氧衍生物可分为___、___、_____、羧酸和酯等。
烃的含氧衍生物的性质由所含________决定。
二、醇类
1.定义
羟基(-OH)
苯环侧链上的碳原子
分子中____________ 与链烃基或_____________________
结合形成的化合物。
2.通式
R—OH
饱和一元醇结构通式为_________或_________________。
3.命名
(1)普通命名法
对于结构简单的醇类一般在烃基名称后加上“醇”字,
“基”字可省去。如:CH3CH2OH——乙醇。
CnH2n+1OH
(2)系统命名法
结构比较复杂的醇可采用系统命名法。
①将含有与_____________相连的碳原子的最长碳链作为
主链,根据碳原子数目称为某醇。
羟基(-OH)
②从______________的一端给主链上的碳原子依次编号定
位。
距离羟基最近
③命名时,羟基的位次写在“某醇”的前面,羟基的位置
用阿拉伯数字表示,羟基的个数用“二”、“三”等表示。
4.常见醇的物理性质
氢键
高很多
(1)由于醇分子之间能以_____相互缔合,所以醇的沸点比
相对分子质量相近的烷烃的沸点要_______。
(2)随碳原子数增加,醇的溶解度________。
越来越小
(3)饱和一元醇中,十二个碳原子以下的醇为______,高于
十二个碳原子的醇为___________。
液体
蜡状固体
1,2,3-丙三醇
甘油
三、乙醇
1.分子结构
C2H6O
;
(1)分子式:___________。
(2)结构
①电子式:
②结构式:
;
___________________
_____________
③结构简式:___________或__________。
C2H5OH
—OH(或羟基)
(3)官能团:_____________。
2.物理性质
以任意比
无色透明液体,有特殊香味,易挥发,能与水________互
溶。
3.化学性质
(1)与金属钠反应
氢气
生 成 乙 醇 钠 和 _______ , 反 应剧烈程度 __ ( 填 “ 强 ” 或
“弱”)于水与钠的反应,其反应方程式为________________
_____________________。
CH3CH2OH
弱
→2CH3CH2ONa+H2↑
2CH3CH2OH+2Na
C2H5 - O - C2H5 +
(2)能发生脱水反应
乙烯
消去反应
①分子内脱水:生成______,反应类型:________,其反
②分子间脱水:生成_____,反应类型:________,其反应
方 程 式 为_______________________________________________
_______。
(3)能与氢卤酸发生取代反应
与浓氢溴酸混合加热生成________ ,其反应方程式为
____________________________________。
C2H5—OH+H-Br
C2H5—Br+H2O
应方程式为__________________________________________。
CH2 CH2↑+H2O
CH3CH2OH
乙醚
取代反应
C2H5OH + HOC2H5
H2O
溴乙烷
_________ CH3COOH
(4)氧化反应
淡蓝色
①能在空气中燃烧,产生________火焰,放出大量的热。
②在铜或银催化的条件下能与氧气反应,生成_____。
③能被 KMnO4 或 K2Cr2O7 酸性溶液氧化,氧化过程为:
CH3CH2OH
乙醛
CH3CHO
醇的结构及分类
1.醇的结构
醇的结构可表示为
,R 为 H 或烃基。此时无论
R 中是否含有苯环,羟基都没有跟苯环直接相连。
2.醇的分类
乙醇的结构和化学性质
醇的催化氧化反应和消去反应的规律
1.醇的催化氧化规律
(1)醇催化氧化的机理:醇在催化剂(Cu 或 Ag)的条件下,
被氧气氧化时羟基上去一个氢,与羟基相连的碳上再去一个氢,
脱下的两个氢原子与 O2 中的一个氧原子结合生成水。
(2)醇的催化氧化规律
羟基碳上有 2 个氢的醇被催化氧化生成醛,醇分子中去掉
2 个氢,相应醛的相对分子质量比醇少 2。
羟基碳上有一个氢原子的醇被催化氧化成酮,酮的相对分
子质量比相应醇的相对分子质量少 2。
③羟基碳上没有氢原子的醇不能被催化氧化,如
2.醇的消去反应规律
(1)醇分子发生消去反应的机理:由羟基和羟基所在的碳原
子的相邻碳原子上的氢原子结合脱去 H2O 分子,而在羟基碳和
与之相邻的碳之间形成不饱和键。
(2)醇发生消去反应的条件:在有浓 H2SO4 存在且加热条件
下,与羟基碳相邻的碳原子如果有氢,才可发生消去反应形成
不饱和键。表示为:
CH3CH2Br CH3CH2OH
反应条件 NaOH 乙醇溶液,加热 浓硫酸,加热至 170 ℃
断裂的化学键 C—Br、C—H C—O、C—H
生成的化学键
生成产物
当与羟基相连的碳无相邻的碳原子或与羟基相连的碳相邻
的 碳 原 子 上 无 氢 时 , 醇 不 能 发 生 消 去 反 应 , 如 CH3OH 、
(3)卤代烃与醇发生消去反应的比较
醇的结构及性质
(
AC
)。
A.甲醇
C.2,2-二甲基-1-丙醇
B.1-丙醇
D.1-丁醇
【解析】由醇发生消去反应的原理可知,醇类发生消去反
应生成
,因此发生消去反应必须具备两个条件:①主链
碳原子最少为 2 个,故 A 不能发生消去反应;②与—OH 相连
碳原子的相邻碳原子上必须有氢原子,故 C 不能发生消去反应。
C
解析:C 中羟基与苯环直接相连,属于酚类而不属于醇类。
2.分子式为 C7H16O 的饱和一元醇发生消去反应时,可以
得到两种单烯烃,则该醇的结构简式可能是下列中的(
)。
解析:由题可知,只有选项 C 发生消去反应可得到的两种
答案: C
醇与活泼金属反应规律
【例 2】经测定乙醇的分子式是 C2H6O。由于有机化合物
普遍存在同分异构现象,推测乙醇结构可能是图 3-1-1 中两
种之一:
为确定其结构,应利用物质的特殊性质进行定性、定量实
验。现给出乙醇、钠,反应见装置图 3-1-2,请回答下列问
题:
乙醇的物质的量 氢气的体积(标准状况)
0.10 mol 1.12 L
图 3-1-2
学生甲得到一组实验数据:
根据以上数据推断乙醇的结构应为____(用Ⅰ或Ⅱ表示),
理由为______________________________________________
___________________________________________________。
=0.100
【解析】被 Na 置换出 H 的物质的量为:
mol,即每个乙醇分子中仅有 1 个 H 原子被取代,这个 H 原子
的位置应较特殊,不同于其他 5 个 H 原子。
【答案】Ⅰ
由实验结果可知 1 mol 乙醇分子中有 1 mol
氢原子可被 Na 取代,有 5 mol 氢原子不能被 Na 取代,说明在
C2H6O 分子中有 1 个氢原子的位置与另 5 个氢原子位置不同,
故对照(Ⅰ)式和(Ⅱ)式,可知(Ⅰ)式符合实验结果
醇与活泼金属反应产生的 H2 中的氢原子物质的量与醇中
羟基(—OH)的物质的量相等。
3.A、B、C 三种醇分别与足量金属钠的反应,在相同条
件下产生相同体积的 H2,耗醇的物质的量之比为 2∶3∶6,则
)。
A
三种醇中—OH 数目之比为(
A.3∶2∶1
C.2∶1∶3
B.3∶1∶2
D.2∶6∶3
解析:三种醇分别与钠的反应产生相同条件下相同体积的
H2,则三种醇提供的羟基(—OH)数相同,nA×N(—OH)A=
nB×N(—OH)B=nC×N(—OH)C,即 2N(—OH)A=3N(—OH)B=
6N(—OH)C,故有 N(—OH)A∶N(—OH)B∶N(—OH)C=3∶2∶1,
答案为 A。(共24张PPT)
第二节
醛
一、醛类
烃基
醛基
1.定义:醛是_____与_____相连而构成的化合物,其结构
式为:________
,官能团是________
或_______
(醛基)。
2.最简单的醛是_____,乙醛可看作____与____相连而构
成的化合物。
甲醛
甲基
醛基
二、甲醛
1.分子结构
CH2O
(1)分子式:_____;
(2)结构式:________
;
(3)结构简式:________。
HCHO
2.物理性质
无
有刺激性
福尔马林
___ 色、________ 气味的气体,易溶于_____________ 。
35%~40%的甲醛溶液叫做_________,具有杀菌、防腐性能等。
水和有机溶剂
三、乙醛
1.分子结构
C2H4O
(1)分子式:_______;
(2)结构式:___________
;
(3)结构简式:_________。
CH3CHO
2.物理性质
有刺激性
小
___色、________气味的液体,密度比水___,沸点低、易挥
发,易溶于水和有机溶剂(如乙醇、乙醚等)。
无
①燃烧的化学方程式为_____________________________
3.化学性质
(1)加成反应
与氢气在 Ni 作催化剂加热条件下反应的化学方程式为
。
(2)氧化反应
。
②催化氧化的化学方程式为__________________________
。
____________________________
2CH3CHO+5O2 4CO2+
4H2O
_________
2CH3CHO+O2
2CH3COOH
____________
③银镜反应
试管内壁上附着一层光亮如镜的金属银
实验现象:_______________________________________;
其离子方程式为__________________________________________
业上也用于制镜或保留瓶胆。
④与新制 Cu(OH)2 反应
有砖红色沉淀生成
实验现象:________________;其化学方程式为_________
+2Cu(OH)2
CH3COOH+Cu2O↓+2H2O
该反应也可用来
CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH- CH3COO-
________________________。此反应常用来检验醛基。在工
+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O
CH3CHO
__________________________________
检验醛基。
。
醛的定义、结构和分类
1.醛的结构
醛的通式为 R—CHO,—CHO 为醛基,注意醛基中 H、O
的顺序不能颠倒。
2.饱和一元脂肪醛的通式:CnH2n+1CHO 或 CnH2nO。
3.醛的分类
乙醛的氧化反应实验
1.银镜反应
(1)实验过程
在洁净的试管里加入 1 mL 2%的 AgNO3 溶液,然后边振荡
试管边逐滴滴入 2%的稀氨水,至最初产生的沉淀恰好溶解为止
(此时得到的溶液叫做银氨溶液)。再滴入 3 滴乙醛,振荡后把
试管放在热水浴中温热。
(2)实验现象
试管内壁上附着一层光亮如镜的金属银。
CH3COO- +NH+4
(3)实验结论
化合态的银被还原,乙醛被氧化。
(4)实验原理(实验所涉及的主要化学反应)
②AgOH+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2] ++OH-+2H2O
+
③CH3CHO +2[Ag(NH3)2]+ +2OH-
+2Ag↓+3NH3+H2O
①Ag++NH3·H2O===AgOH↓+NH
(5)实验说明
①配制银氨溶液是向 AgNO3 稀溶液中逐滴加入稀氨水,直
到最初生成的沉淀恰好溶解为止,滴加溶液的顺序不能颠倒。
配制银氨溶液时,应防止加入过量的氨水,而且现配现用,不
可久置。
②银镜反应的实验条件是水浴加热,不能直接加热煮沸。
③制备银镜时,试管要光滑洁净。
④应用:银镜反应常用来检验醛基的存在,工业上可利用
这一反应原理,把银均匀地镀在玻璃上制镜或保温瓶胆。
2.与新制的 Cu(OH)2 反应
(1)实验过程
在试管里加入 10%的 NaOH 溶液 2 mL,滴入 2%的 CuSO4
溶液 4~6 滴,得到新制的氢氧化铜,振荡后加入乙醛溶液 0.5 mL
加热到沸腾。
(2)实验现象
试管内有砖红色沉淀产生。
(3)实验结论
在加热的条件下,乙醛与新制氢氧化铜发生化学反应。
(4)实验原理(实验涉及的主要化学反应)
②CH3CHO+2Cu(OH)2
CH3COOH+Cu2O↓+2H2O
(5)实验说明
①实验中的 Cu(OH)2 必须是新制的,制取氢氧化铜,是在
NaOH 溶液中滴入少量 CuSO4 溶液,NaOH 是过量的。
②乙醛能被银氨溶液、新制氢氧化铜这么的弱氧化剂氧化,
由此可知乙醛的还原性是很强的,易被酸性高锰酸钾溶液、溴
水等强氧化剂氧化,而高锰酸钾、溴水因被还原而使溶液褪色。
③应用:可用于在实验室里醛基的检验,在医疗上检测尿
糖。
①Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓
醛的通性
1.醛既有氧化性又有还原性,可表示为:
2.醛在反应中官能团转化的基本规律是:
醛的结构和性质
【例 1】从甜橙的芳香油中可分离得到图 3-2-1 所示结
构的化合物。
图 3-2-1
现有试剂:①KMnO4 酸性溶液;②H2/Ni;③Ag(NH3)2OH;
④新制 Cu(OH)2,能与该化合物中所有官能团都发生反应的试
剂有(
)。
A.①②
B.②③
C.③④
D.全部
【解析】官能团决定物质的性质,该化合物的官能团有碳
碳双键、醛基,可以发生氧化反应和加成反应。KMnO4 酸性溶
液和H2 既可以与碳碳双键反应,又可以与醛 基 反 应 ; 而
Ag(NH3)2OH 和新制 Cu(OH)2 只与醛基反应,不与碳碳双键反
应。
A
1.已知柠檬醛的结构简式为:
A.它可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.能发生银镜反应
C.与乙醛互为同系物
D.被催化加氢的最后产物是 C10H20O
解析:柠檬醛(C10H16O)具有碳碳双键,而乙醛(C2H4O)不具
有,故其结构不相似,且两者组成上也不是相差 n 个 CH2 原子
团,故 C 错。
答案:C
醛的有关计算
【例 2】(双选)1 mol 下列物质与足量的银氨溶液反应,可
还原出 4 mol Ag 的是(
)。
BC
A.丙醛
B.乙二醛
C.甲醛
D.乙醛
【解析】根据银镜反应规律,1 mol 醛基可还原出 2 mol Ag,
则 1 mol 可还原出 4 mol Ag 的物质中应含有两个醛基,故 B 选
项正确;由于甲醛被氧化后形成甲酸,还含有醛基,还能与银
氨溶液反应,还原出 2 mol Ag,故 C 选项也正确。
醛类发生银镜反应有关量的计算关系 , 即-CHO~
2Ag(NH3)2OH~2Ag~2Cu(OH)2~Cu2O ;需要注意的是若为甲
醛,则有:HCHO~4Ag(NH3)2OH~4Ag~4Cu(OH)2~2Cu2O。
2.有饱和一元醛发生银镜反应时,生成 21.6 g 银,再将等
质量的该醛完全燃烧,生成 CO2 为 13.44 L(标准状况),则该醛
是(
)。
A.丙醛
C.3-甲基丁醛
B.丁醛
D.己醛
D
醛基的检验
【例 3】已知柠檬醛的结构简式如下:
(1)检验柠檬醛中的醛基的方法是____________________
____________________________。
(2)检验柠檬醛中的碳碳双键的方法是________________
_____________________________________________________
________________________。
【解析】(1)根据醛基的特性,可用银镜反应或与新制氢氧
化铜反应即可。(2)碳碳双键的检验可用溴水,但由于柠檬醛中
含有醛基,也能使溴水褪色,故在检验时应先用弱氧化剂氧化
除去醛基。
【答案】(1)加入银氨溶液,水浴加热,有银镜出现,则
有醛基存在
(2)加入过量的银氨溶液,水浴加热,待反应完全后,再
往溶液中加入溴水,溴水褪色,则有碳碳双键存在
( )。
A.银氨溶液
C.新制的氢氧化铜
B.硝酸银溶液
D.溴水
BD