(共52张PPT)
第三章 烃的衍生物
第四节 羧酸 羧酸衍生物
第2课时 酯、油脂
学习目标 素养目标 学法指导
了解酯、油脂的含义、组成、官能团、结构特点及分类 证据推理与模型认知 1．通过分析酯基、油脂的构成特点，理解油脂性质的相似性，加深对结构决定性质的理解
2．以乙酸乙酯为代表，学习酯、油脂的化学性质
3．通过反应机理的学习，培养微观探析及抽象思维意识
掌握酯、油脂的物理性质和化学性质，了解油脂的用途 科学探究与创新意识、科学态度与社会责任
课前·新知导学
酯
1．酯的含义与重要物理性质
(1)酯的含义：酯是羧酸分子中羧基中的__________被__________取代后的产物，可简写成RCOOR′，其中R、R′可以相同也可以不同。
(2)酯的重要物理性质。
低级酯是具有_______气味的______体，密度一般______水，_____溶于水；许多酯本身也是优良的有机溶剂。
—OH
—OR′
芳香
液
小于
不
RCOOH＋R′OH
RCOONa＋R′OH
酯在酸性条件下的水解是可逆的，在碱性条件下的水解是可逆的吗？为什么？
【答案】不是可逆的，因为水解生成的RCOOH被NaOH中和为RCOONa。
微思考
甲酸甲酯与乙酸互为同分异构体，对二者物理性质的比较与原因分析中有错误的是 ( )
A．乙酸能溶于水而甲酸甲酯不能；乙酸与水分子之间能形成氢键
B．乙酸沸点比甲酸甲酯高得多；乙酸分子间能形成氢键
C．16.6 ℃时乙酸能形成晶体但甲酸甲酯不能；甲酸甲酯熔点较高
D．乙酸有酸味，甲酸甲酯有香味；二者结构不同
【答案】C
油脂
1．油脂的组成、结构与类型
(1)组成：油脂是由______________与________形成的酯，官能团是_________，属于_______类化合物。
高级脂肪酸
甘油
酯基
酯
(3)分类——油与脂肪。
油脂是油与脂肪的统称，其中常温下油呈____态，脂肪呈____态。
简单甘油酯
混合甘油酯
液
固
2．油脂的性质
(1)油脂的重要物理性质：油脂的密度比水_______，______溶于水，易溶于汽油、氯仿等有机溶剂，食用油脂有_______味。
(2)化学性质。
①油脂的水解。
a．酸性条件下水解。
小
不
香
＋3C17H35COOH
b．碱性条件下水解。
油脂在碱性条件下的水解又叫做_______________。
＋3C17H35COONa
皂化反应
油脂与酯类物质是什么关系？如何巧学油脂性质？
【答案】油脂是酯类物质的一部分，其物理性质、化学性质与酯相似。
微思考
判断正误。（正确的画“√”，错误的画“×”）
(1)日常生活中食用的动物脂肪、植物油以及鸡蛋的蛋清均为油脂。 ( )
(2)油脂是高级脂肪酸与甘油形成的化合物，属于高分子。( )
(3)油脂的水解反应均为皂化反应。 ( )
(4)植物油可通过氢化反应制备人造脂肪。 ( )
(5)可用NaOH溶液区别油脂与矿物油。 ( )
(6)植物油在空气中长时间放置而产生一种难闻的“哈喇”味，是因油脂被水解了。 ( )
【答案】(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)×
课堂·重难探究
重难点一 酯
[重难突破]
2．酯的命名：简单的酯命名方法可概括为酸名＋醇名（将醇字改为酯），如丙酸与乙醇形成的酯为丙酸乙酯；CH3CH2CH2COOCH2CH2CH3名字为丁酸丙酯。
5．乙酸乙酯水解的实验探究
(1)实验原理：
(2)实验内容：向同型号的A、B、C三支试管中分别加入2 mL乙酸乙酯，然后依次加入4 mL蒸馏水、4 mL稀硫酸、4 mL稀NaOH溶液，最后向各试管中分别加入3滴石蕊试液（便于观察界面），充分振荡后，竖直放在盛有热水的烧杯中。
(3)实验现象：5分钟后A中油层高度几乎没有变化，B中油层高度明显降低，C中油层几乎消失。
(4)实验结论：NaOH、H2SO4均能加快酯的水解，且其他条件相同时，使用NaOH溶液的效果更好（NaOH中和了水解生成的酸，使得碱性条件下的水解是不可逆的）。
6．酯化反应与酯的水解反应的比较
(2020·全国卷Ⅰ改编)紫花前胡醇可从中药材当归和白芷中提取得到，能提高人体免疫力。有关该化合物，下列叙述错误的是 ( )
A．分子式为C14H14O4
B．不能使酸性重铬酸钾溶液变色
C．能够发生水解反应
D．能够发生消去反应生成双键
【答案】B
[典例精练]
【解析】由该有机化合物结构简式知A正确；分子中含有碳碳双键，故能使酸性K2Cr2O7 溶液变色，B错误；分子中含有酯基，能水解，C正确；分子中含有—OH且与羟基相连的碳原子相邻的碳原子上有氢原子，故能发生消去反应，D正确。
烃X、Y反应可得到一种重要的有机化合物Z，下列说法错误的是 ( )
A．Z分子不能发生水解反应
B．X分子中一定共直线的原子最多有6个
C．上述反应中，X、Y均发生了加成反应
D．Y与甲苯互为同分异构体
【答案】A
【解析】 Z分子中有酯基，能发生水解反应，A错误；处于苯环对角线上的4个原子共直线，另外碳碳三键上的4个原子共直线，这两条直线有2个“交点”(两条直线重合)，故共直线的原子有6个，B正确；由X、Y反应后碳碳不饱和键数目均减少知C正确；Y、甲苯的分子式均为C7H8，D正确。
重难点二 油脂
[重难突破]
1．油脂的组成、结构与一般性质
油脂可视为甘油与高级脂肪酸形成的酯类物质，分子中含有三个酯基。因此油脂属于酯类物质，物理性质与乙酸乙酯相似，化学性质也与乙酸乙酯相似，只是在水解时1 mol油脂要消耗3 mol H2O或3 mol OH－。此外油脂水解均可得到一种相同的产物——甘油。
几种重要的高级脂肪酸：
酸名 软脂酸 硬脂酸 油酸 亚油酸
分子式 C15H31COOH C17H35COOH C17H33COOH C17H31COOH
2．油脂的特定反应
(1)油脂的氢化反应。
是指含有较多碳碳不饱和键的物质，通过催化加氢转化为半固态脂肪的反应，此变化也称为油脂的硬化。通过此反应得到的油脂叫人造脂肪或硬化油。
(2)油脂的皂化反应。
①皂化反应的含义：即油脂在碱性条件下的水解反应，因水解产物高级脂肪酸盐可用于生产肥皂而得此名。
②皂化反应产物的分离：皂化反应结束时得到的是胶体，向胶体中加入细NaCl可使RCOONa集聚在一起并浮在液面上，分离出高级脂肪酸盐后，剩余NaCl、H2O、甘油溶液，再利用蒸馏法分离出甘油。
③生产流程：
某学习小组的同学设计了一套方案，在实验室中制取肥皂(图1)及甘油。已知酒精的沸点为78.5 ℃、甘油的沸点为290 ℃，硬脂酸甘油酯的沸点为260 ℃。实验步骤如下：
①在蒸发皿中加入7～8 g硬脂酸甘油酯，然后加入5 mL NaOH溶液、10 mL酒精。
②在不断搅拌的情况下对蒸发皿中的液体进行微热，直到混合物变稠。
[典例精练]
③待水解完全后，将盛有混合物的蒸发皿放在冷水浴中进行冷却，稍待片刻后，向混合物中加入20 mL热蒸馏水，再放在冷水浴中冷却，然后加入25 mL饱和食盐水并充分搅拌。
④用纱布滤出上层固态物质并将其挤干，最后进行成形处理得到肥皂。
回答下列问题：
(1)写出皂化反应的方程式______________。
(2)为何不用大火加热？_________________。如何确定油脂是否完全水解？____________________。
(3)学习小组的同学设计了分离下层混合物提取甘油的装置(图2)，指出装置中的错误：_____________________。
(4)首先得到的馏分是________________，最后得到的馏分是__________________，最终蒸馏烧瓶中剩余的物质是____________。
【答案】(1)
(2)大火加热会导致沸点不高的酒精大量气化 取几滴水解液滴到水中，观察水面是否形成油滴，若仍有油滴出现，则水解不完全，否则水解完全
(3)温度计的水银球插入到液面下 (4)酒精 甘油 NaCl
【解析】(3)蒸馏时温度计应该置于蒸馏烧瓶支管口处而不应插入溶液中；水、酒精、甘油、NaCl这几种物质中，酒精的沸点最低，故先分离出酒精，甘油的沸点比水的高，故最后的馏分是甘油；蒸馏烧瓶中剩下的是NaCl。
某天然油脂的结构简式可表示为：
1 mol该油脂要完全水解，需消耗NaOH的物质的量为__________mol；已知1 mol该油脂与氢气发生加成反应时需氢气8 g，则1 mol该油脂中平均含碳碳双键__________mol。
【答案】3 4
[课堂小结]
小练·素养达成
1． (2023·广东广州第十六中学阶段)下列物质中，不能与水反应的是 ( )
A．溴乙烷 B．乙醇
C．乙烯 D．乙酸乙酯
【答案】B
【解析】溴乙烷在热的碱溶液条件下水解生成乙醇和溴化钠，A错误；乙醇含有羟基不能与水反应，B正确；乙烯与水在一定条件下发生加成反应生成乙醇，C错误；乙酸乙酯属于酯类，在酸性条件下水解生成乙酸和乙醇，D错误。
2．下列关于油脂和乙酸乙酯的比较，正确的是 ( )
A．油脂和乙酸乙酯都是纯净物，在室温下都是液体
B．油脂和乙酸乙酯在酸性条件下都能水解生成羧酸和醇
C．油脂和乙酸乙酯都不能使溴水褪色
D．油脂和乙酸乙酯都不溶于水和有机溶剂
【答案】B
【解析】油脂是混合物，且并不都是液态，A错误；油脂、乙酸乙酯均含有酯基，均能水解，B正确；含有碳碳不饱和键的油脂能与溴加成而使溴水褪色，C错误；油脂和乙酸乙酯均易溶于有机溶剂，D错误。
3．下图是某有机化合物核磁共振氢谱图，则该物质可能是 ( )
A．CH3COOCH2CH3
B．CH3CH==CHCH3
C．CH3CH2CH3
D．CH3CHOHCH3
【答案】A
【解析】由图知核磁共振氢谱有3组峰，A项物质有3组峰，B、C项物质有2组峰，D项物质有4组峰。
4．下列有关酯的说法中错误的是 ( )
A．密度一般比水的小
B．官能团是酯基且分子中只有一个酯基
C．低级酯多有香味
D．难溶于水
【答案】B
【解析】酯分子也可以存在多个酯基官能团，B错误。
5．(2023·山西吕梁二模)某些挥发性油中含有乙酰氧基胡椒酚乙酸酯，它具有生物活性，在医药和食品工业上有广泛的应用前景。乙酰氧基胡椒酚乙酸酯(W)的合成路线如图所示，下列有关M、W的说法错误的是 ( )
A．1 mol W最多能与3 mol NaOH反应
B．相同物质的量的M和W，在一定条件下消耗等量的H2
C．M和W与H2完全加氢后的产物与M和W分子中含有的手性碳原子数相同
D．能与NaHCO3反应且属于M的同分异构体有13种
【答案】D
【解析】W中含有两个酯基，水解形成两个羧基、一个酚羟基和一个醇羟基，则1 mol W最多能与3 mol NaOH反应， A正确； H2不能还原酯基，则相同物质的量的M和W，在一定条件下消耗等量的H2, B正确； M和W加氢前后都只有一个手性碳原子，C正确；能与NaHCO3反应说明该同分异构体中含有羧基，该同分异构体可含有苯环，也可不含有苯环，种类大于13种，D错误。
A．环氧乙烷与乙二醇互为同分异构体
B．碳酸亚乙酯的二氯代物只有一种
C．碳酸亚乙酯中的所有原子处于同一平面内
D．碳酸亚乙酯在保存时应避免与碱接触
【答案】D
(2)物质A是该脂肪酸同系物中相对分子质量最小的物质，则A的结构简式为____________________。
(3)某反式脂肪水解时得到B、C、D三种有机化合物，若C的分子组成可直接确定下来，则C物质的名称是__________________。
【答案】(1)碳碳双键、羧基 C18H34O2
(2)CH2==CHCOOH (3)甘油
【解析】(1)反式脂肪酸中含有碳碳双键、羧基，分子中含有18个碳原子，由此易确定其分子式为C18H34O2。(2)A分子中应该含有一个—COOH、一个C==C，因相对分子质量最小，故结构简式为CH2==CHCOOH。(3)脂肪水解的共同产物是甘油，故C是甘油。
8．乙酸乙酯广泛用于制造药物，生产染料、香料等。中学化学实验常用a装置来制备乙酸乙酯。
完成下列填空：
(1)实验时，通常加入过量的乙醇，原因是____________。加入数滴浓硫酸即能起催化作用，但实际用量多于此量，原因是___________；浓硫酸用量又不能过多，原因是___________。
(2)饱和Na2CO3溶液的作用是___________。
(3)反应结束后，将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中，__________、__________，然后分液。
(4)若用b装置制备乙酸乙酯，其缺点有______________________、____________________。由b装置制得的乙酸乙酯粗产品经饱和碳酸钠溶液和饱和食盐水洗涤后，还可能含有的有机杂质是____________，分离乙酸乙酯与该杂质的方法是____________。
【答案】(1)增大反应物浓度，使平衡向生成酯的方向移动，提高酯的产率(合理即可) 浓H2SO4能吸收生成的水，使平衡向生成酯的方向移动，提高酯的产率 浓H2SO4具有强氧化性和脱水性，会使有机化合物炭化，降低酯的产率 (2)中和乙酸、溶解乙醇、减少乙酸乙酯在水中的溶解 (3)振荡 静置 (4)原料损失较大 易发生副反应 乙醚 蒸馏(共60张PPT)
第三章 烃的衍生物
①掌握卤代烃、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯、油脂、酰胺的结构与性质，以及它们之间的相互转化。
②掌握烃的衍生物的特征反应、鉴定方法。
③掌握烃的衍生物的一般提纯方法，了解典型有机化合物的精制方法。
④掌握烃的衍生物的重要应用以及烃的衍生物的合成方法。
⑤能根据信息设计有机化合物的合成路线。
学习内容 考查重点
卤代烃 卤代烃的分类与命名 ①各类烃的衍生物的官能团性质
②烃基与官能团间的相互影响
③各类烃的衍生物的同系物的物理性质及变化规律
卤代烃的性质与检验
醇 酚 醇的分类、结构与命名
醇的化学性质
苯酚的性质
学习内容 考查重点
醛 酮 乙醛的结构与性质 ④各类烃的衍生物的同分异构体问题分析
⑤重要有机化合物的合成原理
⑥重要有机化合物的制备及精制
⑦有机合成的基本方法
醛类、特殊的醛
酮的结构与性质
羧酸 羧酸衍生物 羧酸的分类与性质
酯的结构与性质
油脂的结构与性质
酰胺的结构与性质
有机合成 有机合成的主要任务
有机合成路线的设计与实施
第一节 卤代烃
学习目标 素养目标 学法指导
了解卤代烃的分类方法、结构；掌握卤代烃的命名、官能团 证据推理与模型认知 1．通过分析卤代烃的组成特点，认识卤代烃类型的多样性
2．以溴乙烷为代表，分析卤代烃的化学性质、检验方法
3．通过教材有关图表，总结卤代烃同系物性质的递变规律
掌握卤代烃的性质；了解卤代烃的应用 宏观辨识与微观探析、科学态度与社会责任
课前·新知导学
卤代烃组成、命名与物理性质
1．卤代烃概述
(1)含义：可看作是烃分子中的__________被卤素原子________后生成的化合物，其官能团的名称是___________。
(2)分类：根据所含____________的不同，可将卤代烃分为________、__________、__________、碘代烃；根据卤素原子______________，可将卤代烃分为__________和_____________。
(3)组成：饱和一元脂肪卤代烃组成通式为_____________(用X表示卤素)。
氢原子
取代
碳卤键
卤素原子
氟代烃
氯代烃
溴代烃
数目的多少
单卤代烃
多卤代烃
CnH2n＋1X
2．卤代烃的系统命名法
(1)选择含有__________的最长碳链为主链。
(2)从最靠近__________的一端对主链进行编号。
碳卤键
碳卤键
CH3CH2CH2Br的名称是什么？
【答案】1－溴丙烷。
微思考
判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1)CH2BrCH2CH2Cl中含有两种官能团。 ( )
(2)CH3CH2CHCl2的名称为1，1－二氯丙烷。 ( )
(3)某脂肪卤代烃的组成为CnH2n－3X，则分子中含有一个碳碳双键。 ( )
(4)1－溴丁烷中官能团名称是碳溴键。 ( )
(5)溴乙烷的密度比水的密度小。 ( )
【答案】(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)√
卤代烃的性质与应用
1．卤代烃的物理性质
(1)状态：少数卤代烃在常温下为_____，大多数为____________。
(2)沸点：同系物的沸点，随碳原子数增加而________；比碳原子数相同的烷烃的沸点______。
(3)溶解性：卤代烃_______于水，________于有机溶剂。
(4)密度：比碳原子数相同的烷烃的密度______，同系物的密度随着分子中的碳原子数目增加而________。
气体
液体或固体
升高
高
不溶
可溶
大
减小
2．化学性质
(1)消去反应：有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O、HX等)，而生成含___________的化合物的反应。
(2)取代反应：在NaOH水溶液中，________可取代卤代烃中卤素原子。
不饱和键
羟基
(3)卤代烃(以C2H5Br为例)的两类反应比较。
类型 取代(水解)反应 消去反应
反应条件 __________________ __________________
原理 —X被__________取代 相邻两个______原子上的—X、—H结合成HX
反应
方程式
应用 引入__________的重要途径 通过消去、加成、取代可引入多个__________
NaOH水溶液、加热
NaOH醇溶液、加热
—OH
碳
—OH
—OH
3．卤代烃对环境的影响
__________在大气平流层中会破坏臭氧层，是造成臭氧空洞的主要原因。
氟利昂
实验室现有失去标签的溴乙烷、戊烷、乙醇各一瓶，如何鉴别？能用钠区别开吗？
【答案】各取少量与水混合，不分层的是乙醇，分层后油状物在下的是溴乙烷，油状物在上的是戊烷；不能。
微思考
判断正误。(正确的画“√”，错误的画“×”)
(1)在NaOH水溶液中，C2H5OH可转化为乙烯。 ( )
(2)CH3CHBrCH2CH3发生消去反应可得到两种同分异构体。 ( )
(3)一氯甲烷能发生消去反应。 ( )
(4)C4H9Br有可能与氢气发生加成反应。 ( )
(5)将C3H7Cl与AgNO3溶液混合，可得到白色沉淀。 ( )
(6)卤代烃均不溶于水。 ( )
【答案】(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√
课堂·重难探究
重难点一 卤代烃的分类、组成与命名
[重难突破]
1．卤代烃的分类
2．溴乙烷的分子组成与结构
3．脂肪卤代烃的命名
(1)主链：含有—X的最长碳链做主链，以主链上碳原子数目的多少称为“某烷”或“某烯”或“某炔”。
(2)编号：从最靠近官能团或取代基(命名中—X视为取代基)的一端编号。
(3)名称：表示方法与相应的烃类似。例如(CH3)2CHCHClCH2CH3的名称为2－甲基－3－氯戊烷(碳卤键写在烃基后)；CH2==CHCH2CH2Cl的名称为4－氯－1－丁烯。
4．卤代烃的重要物理性质
卤代烃均不溶于水，溴代烃、多氯代烃的密度均比水的密度大；随着分子中碳原子数目的增加，同系物的密度减小，熔、沸点升高。
卤代烃在生产、生活中有着广泛的应用，回答下列问题：
(1)氯代甲烷常用作有机溶剂，其中分子结构为正四面体的是__________，常温下为气体的是__________，工业上分离多卤代甲烷的方法是_______________。
[典例精练]
(2)2－溴丁烷是一种有机合成中间体，下列有关它的说法正确的是________(填编号)。
A．难溶于水，密度比水的密度小
B．还有3种同分异构体
C．其一氯代物有3种
D．沸点比2－溴戊烷高
【答案】(1)CCl4(或四氯甲烷、四氯化碳) CH3Cl 蒸馏(或分馏) (2)B
【解析】(1)CCl4 是正四面体而其他几种卤代甲烷因为C—H、C—Cl键长度不同而不是正四面体；常温下为气体的只有CH3Cl。因为多卤甲烷为彼此相互溶解的液体，故应利用沸点的不同，采用蒸馏的方法分离它们。(2)溴代烷的密度比水的密度大，A错误；分子式为C4H9Br的有机化合物共有4种不同的结构，故2－溴丁烷还有3种同分异构体，B正确；氯原子可取代2－溴丁烷四个碳原子上的氢原子，形成4种同分异构体，C错误；溴代烷同系物随着分子中碳原子的数目增加，沸点升高，D错误。
回答下列问题：
(1)三种物质中核磁共振氢谱有3个峰的物质是____________(用代号填写，后同)，Y、Z密度的相对大小是____________，属于多卤代烃的是__________，不属于脂肪卤代烃的是___________。
(2)X的一氯代物有__________种，Z的一氯代物有__________种。
(3)能与氢气反应的物质是__________，已知X常温下是液体，用水可将X、Y区别开，由此可得出的一种合理结论是_____________。
【答案】(1)Y、Z Y＜Z X X (2)2 3
(3)X X的密度比水的密度大
【解析】三种物质均呈对称结构，分别有2个、3个、3个核磁共振氢谱峰。Y、Z是同系物，分子中碳原子数目越多，密度越小，即密度Y＜Z。(2)X、Y分别有2种、3种不同化学环境的氢原子，故一氯代物分别有2种、3种。(3)X属于不饱和卤代烃，可与H2加成，由于卤代烃均不溶于水、一氯代烷密度比水的密度小，故X的密度应比水的密度大。
重难点二 卤代烃的性质与应用
[重难突破]
1．卤代烃的化学性质
卤代烃中，由于卤素原子的电负性比碳原子的大，使C—X键的电子向卤素原子偏离，导致C—X键的极性增强，在化学反应中C—X键容易断裂，所以卤代烃化学性质活泼。
(1)取代(水解)反应。
①反应条件：强碱的水溶液、加热。
②本质：羟基取代卤素原子。
(2)消去反应。
①反应条件：强碱的醇溶液、加热。
②本质：卤素原子与β－H原子结合形成HX。
注意：直接与官能团成键的碳原子称为α－碳原子、与α－碳原子成键的碳原子称为β－碳原子；与α－碳原子、β－碳原子成键的氢原子分别叫α－H原子、β－H原子，为方便起见，后续讨论中会使用这种编号法。
④多卤代烷的消去反应。
多卤代烷发生消去反应时，可消去一个卤素原子，也可消去多个卤素原子，若两个卤素原子相邻，则消去产物可以是炔烃，也可以是二烯烃。如：
2．卤代烃对人类生活的影响
(1)重要卤代烃的用途。
用途 作溶剂 制冷剂 灭火剂 塑料
常用物质 CHCl3、CCl4等 氟利昂(CFCl3) CCl4 聚四氟乙烯、聚氯乙烯等
3．实验探究：1－溴丁烷的化学性质
(1)实验装置。
(2)实验现象：A中有气泡产生，C中酸性KMnO4溶液褪色。
(3)部分问题分析。
①实验结论：有不饱和烃进入C中；A中发生了消去反应。
②B中水的作用：吸收挥发出的乙醇，防止其进入C中干扰实验。
③可用溴水或溴的CCl4溶液代替酸性KMnO4溶液且此时可撤去B。
溴乙烷在不同溶剂中与NaOH反应时发生反应的类型不同，某研究性学习小组的同学设计如下图装置(加热及支持装置略去)进行验证。
[典例精练]
方案Ⅰ：在甲中的试管中加入3 mL 1 mol/L NaOH溶液和3 mL溴乙烷，振荡，连接好装置后进行水浴加热。
(1)用水浴加热而不直接用酒精灯加热的原因是_______________，一段时间后当观察到________________现象时，表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应。
(2)若丙中是酸性KMnO4溶液，当丙中无明显变化时，表明此条件下溴乙烷发生______________反应。
方案Ⅱ：在甲中的试管中加入3 mL 1 mol/L NaOH的乙醇溶液和3 mL 溴乙烷，连接好装置后进行水浴加热。
(3)丙中是酸性KMnO4溶液，一段时间后，若丙中溶液褪色，则写出溴乙烷反应的化学方程式____________________，装置乙中水的作用是____________________；若将丙中酸性KMnO4溶液换成溴水，并撤销装置乙，对实验结果是否会造成影响？____________________，做出此判断的理由是_______________。
(4)有同学经过思考后认为，通过测定有机产物的核磁共振氢谱也可确定反应的类型，若核磁共振氢谱有________种峰，就表明在对应条件下发生的是____________反应。
【答案】(1)便于控制温度，减少溴乙烷的损失 试管内溶液不分 层 (2)取代(水解)
(4)1 消去(或3 水解)
【解析】(1)水浴加热可较好地控制温度，避免过多的溴乙烷挥发造成损失；因溴乙烷不溶于水而生成物均溶于水，故当液体不分层时表明反应已完成。(2)当KMnO4不褪色时表明没有烯烃生成，此时发生的是取代反应。(3)当KMnO4褪色时则说明有能使KMnO4溶液褪色的烯烃生成，由此说明甲中发生了消去反应，此时水的作用是吸收可能挥发出来的乙醇，避免其与KMnO4溶液反应造成的干扰。用溴水代替KMnO4时，因溴水不能氧化乙醇，故可撤销乙装置。(4)乙烯只有一种核磁共振氢谱峰，乙醇有三种峰，故可由所测得的峰确定反应的类型。
根据下面的反应路线及所给信息填空。
(1)A的结构简式是_________________。
(2)①的反应类型是____________，③的反应类型是___________。
(3)B在NaOH水溶液中加热时反应的化学方程式是___________。
(4)有同学认为反应④还可以得到副产物环己炔，你是否同意他的看法？__________，理由是___________________。
(4)同意 发生消去反应时，脱去的两个氢原子可以来源于相邻的两个碳原子上
[课堂小结]
小练·素养达成
1．(2022·上海吴淞中学期中)下列关于溴乙烷的叙述中正确的是 ( )
A．溴乙烷是无色液体，其密度比水的大
B．溴乙烷与NaOH的水溶液共热可生成乙烯
C．将溴乙烷滴入AgNO3溶液中，立即有淡黄色沉淀生成
D．实验室通常用乙烷与液溴直接反应来制取溴乙烷
【答案】A
【解析】溴乙烷是无色、密度比水大的液体，难溶于水，A正确；溴乙烷与NaOH的水溶液共热可生成乙醇，溴乙烷与NaOH醇溶液共热可生成乙烯，B错误；溴乙烷是非电解质，将溴乙烷滴入AgNO3溶液中出现分层现象，要验证溴乙烷中有溴元素，应先将溴乙烷加入NaOH溶液后加热，向反应后溶液中加入足量稀硝酸，再加入硝酸银溶液，有淡黄色沉淀生成，说明含有溴元素，C错误；实验室制取溴乙烷常用乙烯与溴化氢反应，D错误。
2．下列各物质通过消去反应可生成两种烯烃的是 ( )
A．CH2Cl2 B．CH3CH2Cl
C．CH3CHClCH3 D．CH3CHClCH(CH3)2
【答案】D
【解析】A中物质只有一个碳原子，不可能形成一个碳碳双键，A错误；B中只能得到乙烯，B错误；C中得到丙烯，C错误。
3．下列关于卤代烃的叙述正确的是 ( )
A．所有卤代烃都是难溶于水，比水重的液体
B．所有卤代烃在适当条件下都能发生消去反应
C．所有卤代烃都含有卤原子
D．所有卤代烃都是通过取代反应制得的
【答案】C
【解析】一氟代烃、一氯代烃密度均比水的小，A错误；没有β－H原子的卤代烃不能发生消去反应，B错误；卤代烃也可由烯烃通过加成反应得到，D错误。
4．为获得较高纯度的氯乙烷，最好采用的方法是 ( )
A．乙烷与氯气反应 B．乙烯跟氯气反应
C．乙炔与氯气反应 D．乙烯跟氯化氢反应
【答案】D
【解析】只有A、D项可得到氯乙烷，但取代反应得到的是一系列混合物，D正确。
5．(2023·安徽亳州二中期中)在卤代烃R－CH2－CH2－X中化学键如下图所示(①为C－X，②③为C－H，④为C－R)，则下列说法正确的是 ( )
A．发生水解反应时，被破坏的键是①和②
B．发生水解反应时，被破坏的键只有①
C．发生消去反应时，被破坏的键是②和③
D．发生消去反应时，被破坏的键是①和④
【答案】B
【解析】卤代烃水解反应是卤素原子被羟基取代生成醇，只断①键；消去反应是卤代烃中断C－X键和邻位C上的C－H键，断①③键，B正确。
6．有机化合物CH3—CH==CHCl能发生的反应有 ( )
①取代反应 ②加成反应 ③消去反应
④使酸性KMnO4溶液褪色 ⑤与AgNO3溶液反应生成白色沉淀
⑥聚合反应
A．只有⑤不能发生 B．只有⑥不能发生
C．只有②不能发生 D．以上反应均能发生
【答案】A
【解析】该有机化合物含有碳碳双键与碳氯键两种官能团，故①②③④⑥的反应均能发生，它只有水解后才能与AgNO3溶液反应，⑤不能发生，A正确。
7．聚氯乙烯是制作装修材料的常用原料，失火时聚氯乙烯在不同的温度下，发生一系列复杂的化学变化，产生大量有害气体，其过程大体如下：
请回答下列问题：
(1)火灾中由聚氯乙烯产生的有害气体，其化学成分主要是________ (写出2种)，在火灾现场，为防止气体中毒应采取的防护措施是_______ ____________。
(2)上述变化中①所属的反应类型为_________________。
(3)工业上可由乙炔、氯化氢为原料制取聚氯乙烯，用方程式表示制备过程___________________。
【答案】(1)HCl、CO或C6H6等(两种) 用湿毛巾捂住口鼻(或弯下腰吸低处空气)
(2)消去反应(共49张PPT)
第三章 烃的衍生物
第三节 醛 酮
学习目标 素养目标 学法指导
了解醛的含义、组成、官能团、结构特点及分类；了解酮的含义、组成、结构特点 证据推理与模型认知 1．通过分析醛基构成特点，加深对结构决定性质的理解
2．以乙醛、丙酮为代表，学习醛、酮的化学性质
3．通过对—CHO检验方法的学习，培养学生尊重实验事实的意识
掌握醛和酮的化学性质，了解醛的用途 科学探究与创新意识、科学态度与社会责任
课前·新知导学
乙醛的组成与性质
1．醛的含义：醛是由________________与醛基相连而形成的一类有机化合物。饱和一元醛的组成通式为____________(n≥1)，官能团是___________。
2．乙醛的组成与结构：乙醛的分子式为________，其核磁共振氢谱上有______个峰。
3．乙醛的物理性质：乙醛是_______色、具有_________气味的______体；挥发性______(填“强”或“弱”)，能与水、乙醇等互溶。
烃基(或氢原子)
CnH2nO
—CHO
C2H4O
2
无
刺激性
液
强
4．乙醛的化学性质
(1)氧化反应：乙醛性质活泼，能被氧化剂氧化。
①与银氨溶液的反应：向银氨溶液中加入几滴乙醛，振荡后将试管放入_________中温热，观察到的现象是__________________，相应的化学方程式为__________________________________________________ ______________，该反应又称__________反应。
②与Cu(OH)2的反应：向新制的Cu(OH)2中加入几滴乙醛，然后________，产生的现象是____________________，反应的化学方程式为___________________________________________________________。
热水浴
试管内壁出现银镜
银镜
加热
有砖红色沉淀生成
③与氧气的反应：一定条件下乙醛与氧气反应的方程式为___________________________________。
④与酸性KMnO4溶液、K2Cr2O7溶液、溴水的反应：若向上述溶液中加入适量的乙醛溶液，相应的现象是_____________，乙醛会转化为________。
溶液褪色
乙酸
(2)加成反应。
①与氢气的反应：一定条件下乙醛与H2反应的化学方程式为
_________________________________，该反应可看作是有机分子得到了____________，故该反应又可称为________反应。
②与HCN的加成：乙醛能与一些极性试剂发生加成反应。例如，乙醛能与HCN发生加成反应。
2－羟基丙腈
氢原子
还原
5．醛基的检验
检验醛基的常用试剂是银氨溶液与新制的Cu(OH)2。
(1)银氨溶液的配制：向盛有1 mL 2%的____________溶液的试管中滴加2%的________，边滴加边振荡试管，至最初产生的沉淀_______ _______为止。
(2)Cu(OH)2的配制：向盛有2 mL 10%的___________溶液的试管中滴入5滴5%的___________溶液，配制过程中使用的_________溶液是过量的以确保配制的试剂呈_________(填“酸性”或“碱性”)。
AgNO3
氨水
恰好
溶解
NaOH
CuSO4
NaOH
碱性
醛基既有氧化性又有还原性，对吗？
【答案】对，因为—CHO得氢可转化为—CH2OH，得氧可转化为—COOH。
微思考
【答案】D
醛类 酮
1．甲醛
(2)物理性质的特殊性：甲醛是唯一的在常温下为______态的烃的含氧衍生物。甲醛的水溶液叫______________，该溶液因具有________、________性能而被用于消毒和制作生物标本。
2
相似
2
气
福尔马林
杀菌
防腐
2．苯甲醛
结构简式为____________，俗称____________，是______色液体，具有醛类与________________的双重化学性质。
苦杏仁油
无
苯(或芳香烃)
3．酮
(1)酮的组成与结构：________与____________相连的化合物，官能
团结构式为________，饱和脂肪酮组成通式为______________，碳原子数目相同的饱和醛与酮可互为________________。
(2)丙酮结构简式为_______________，它是无色液体，__________于水。丙酮________与银氨溶液、Cu(OH)2反应，与H2反应可生成__________(写名称)。
羰基
两个烃基
CnH2nO(n≥3)
同分异构体
易溶
不能
2－丙醇
甲醛可被酸性KMnO4溶液氧化为CO2吗？
【答案】可以。
微思考
判断正误。(正确的画“√”，错误的画“×”)
(1)丙酮与丙醛互为同分异构体，均能发生银镜反应。 ( )
(2)乙醛和乙醇混合物可用分液漏斗分离，且乙醛的沸点低于丙醛。 ( )
(3)苯甲醛不能与新制的Cu(OH)2反应。 ( )
(4)乙醇通过还原反应可转化为乙醛。 ( )
(5)一定条件下丙醛能发生氧化反应、加成反应和水解反应。 ( )
(6)分子式为C5H10O的酮有3种同分异构体。 ( )
【答案】(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√
课堂·重难探究
重难点一 醛、乙醛的组成与性质
[重难突破]
1．醛的概述
(2)物理性质：低级醛溶于水，同系物随着分子中碳原子数目的增加，熔、沸点升高，水溶性逐渐降低。
2．醛的化学性质(以乙醛为例)
醛的化学性质主要由醛基决定，醛基性质可概括为：
因此醛类物质既能发生氧化反应，又能发生还原反应。
(1)氧化反应：醛类物质还原性较强，能被许多氧化剂氧化。
①银镜反应。
操作
图示
实验操作与现象 向盛有2% AgNO3的洁净试管中滴加2%氨水(边滴加边振荡)，当最初产生的白色沉淀溶解后，再滴加3滴乙醛振荡后进行水浴加热，试管内壁出现一层光亮的银镜
有关方程式：
AgNO3＋NH3·H2O==AgOH↓＋NH4NO3；
AgOH＋2NH3·H2O==[Ag(NH3)2]OH＋2H2O；
②与新制的Cu(OH)2反应。
实验操作
实验现象 (a)中溶液出现蓝色絮状沉淀，滴入乙醛，加热至沸腾后，(c)中溶液有红色沉淀产生
[典例精练]
A．检验肉桂醛中是否残留有苯甲醛：加入酸性KMnO4溶液，看是否褪色
B．肉桂醛与足量H2加成可得到饱和脂环醇
C．肉桂醛中所有原子可能在同一平面上
D．一定条件下，肉桂醛可发生加成反应、氧化反应
【答案】A
(CH3)2CHCH2OH是某物质X的还原产物，则物质X不可能是 ( )
A．乙醛的同系物 B．丁醛的同分异构体
C．CH2==C(CH3)CH2OH D．乙醇的同系物
【答案】D
【解析】醛类物质与H2加成或含有碳碳不饱和键的醇与H2加成均可得到(CH3)2CHCH2OH，故X不可能是乙醇的同系物，D符合要求。
重难点二 甲醛、 酮
[重难突破]
1．酮与丙酮
(1)酮的概念和结构特点。
(2)酮的化学性质。
能与H2、HCN发生加成反应，除燃烧外不能发生氧化反应。
2．甲醛的特殊性
(1)结构：甲醛分子中有2个醛基。
(2)室内甲醛的来源：主要来源于装饰材料和家具中的胶合板、纤维板等材料，这些材料在一定时间内会释放出甲醛。因此新装修的房间要空置一段时间后再入住。
(3)氧化反应：与足量的银氨溶液、新制的Cu(OH)2反应时，1 mol HCHO可还原出4 mol Ag或2 mol Cu2O，氧化过程为：
我国盛产山茶籽精油，其主要成分柠檬醛可以合成具有工业价值的β－紫罗兰酮。
[典例精练]
(1)柠檬醛的分子式是_______，官能团结构简式为___________。
(2)β－紫罗兰酮的核磁共振氢谱共有________种峰，等物质的量的假性紫罗兰酮与β－紫罗兰酮分别与足量的溴水反应时，最多消耗的Br2质量比为___________。
下列有关说法中正确的是 ( )
A．组成最简单的醛是福尔马林
B．甲醛可被KMnO4溶液氧化为CO2
C．甲醛与H2反应可得到甲酸
D．甲醛可作防腐剂，可用作食品保鲜剂
【答案】B
【解析】福尔马林是甲醛的水溶液而不是醛，A错误；甲醛与氢气反应得到甲醇，C错误；甲醛有毒，不能用于食品保鲜，D错误。
[课堂小结]
小练·素养达成
1．下列有关乙醛的说法中，正确的是 ( )
A．难溶于水 B．核磁共振氢谱有2种峰
C．无色无味 D．不易燃烧
【答案】B
2．(2023·浙江宁波名校期中)某天然拒食素具有防御非洲大群蚯蚓的作用，其结构简式如图(未表示出原子或原子团的空间排列)。该拒食素与下列某试剂充分反应，所得有机物分子的官能团数目减少，则该试剂是 ( )
A．HBr
B．[Ag(NH3)2]OH溶液
C．Br2的CCl4溶液
D．H2
【答案】D
【解析】根据结构简式可知，分子中含有碳碳双键，与溴化氢发生加成反应，引入1个溴原子，官能团数目不变，A不选；分子中含有醛基，可发生银镜反应，醛基变为羧基，官能团数目不变，B不选；碳碳双键与溴发生加成反应，引入溴原子，官能团数目不变，C不选；碳碳双键、醛基均能与氢气发生加成反应，后得到羟基，官能团数目减少1个，故选D。
3．(2023·河北沧州泊头一中联考)3－苯基丙烯醛，俗称桂醛，是一种食品添加剂，可由苯甲醛经下列方法合成，下列有关说法正确的是 ( )
A．1 mol桂醛最多可以和4 mol H2加成
B．桂醛所有原子可能处于同一平面
C．上述合成路线涉及取代反应和消去反应
D．可用溴水鉴别苯甲醛和桂醛
【答案】B
【解析】桂醛分子中含苯环、碳碳双键和醛基，一定条件下能与氢气发生加成反应，则1 mol桂醛最多可以和5 mol氢气发生加成反应，A错误；桂醛分子中苯环、碳碳双键和醛基都是平面结构，由三点成面可知，分子中所有原子可能处于同一平面，B正确；
4．洗涤做过银镜反应的试管的最佳试剂是 ( )
A．浓硝酸 B．NaOH溶液
C．稀硝酸 D．酒精
【答案】C
【解析】用稀硝酸、浓硝酸均可除去银，但除去少量银用稀硝酸即可，产生的有害物质少，C正确。
5．一定量的某饱和一元醛发生银镜反应可得21.6 g银；将等量的该醛完全燃烧，生成3.6 g 水。此醛可能是 ( )
A．甲醛 B．乙醛
C．丙醛 D．丁醛
【答案】B
【解析】21.6 g银的物质的量为0.2 mol，根据醛的银镜反应可知1 mol醛基对应2 mol银，故醛的物质的量为0.1 mol，3.6 g水的物质的量为0.2 mol，由此可知每个醛分子中所含H原子的个数为4，则醛为乙醛，B正确。
6．下列有关醛基与酮羰基的说法中正确的是 ( )
A．均可与溴水反应 B．均可与H2反应
C．均可被酸性KMnO4氧化 D．醛基可转化为酮羰基
【答案】B
【解析】酮羰基可以与氢气加成但不能与溴水、酸性KMnO4反应，而醛基与这些试剂均可反应；由于酮羰基两端均与碳原子相连而醛基一端只能与氢原子成键，由此可知醛基无法转化为酮羰基，故只有B正确。
7．某饱和一元醛分子里含碳的质量是氧质量的3倍，则该醛 ( )
A．不存在含有相同官能团的同分异构体
B．结构简式不可能为(CH3)2CHCHO
C．可以溶于水或乙醇
D．结构简式可能是CH3—C(CH3)2—CHO
【答案】C
【解析】设该物质的分子式为CxH2xO，依题意有12x＝16×3，x＝4，分子式为C4H8O，它有丁醛与异丁醛两种醛类同分异构体，A、B、D均错误；因分子中只有4个碳原子，故可溶于水，乙醇是有机溶剂，丁醛易溶解在有机溶剂中，C正确。(共49张PPT)
第三章 烃的衍生物
第二节 醇 酚
第2课时 酚
学习目标 素养目标 学法指导
了解酚的含义、组成、官能团、结构特点及分类 证据推理与模型认知 1．通过球棍模型展示，讨论苯酚及酚类的结构
2．通过实验，探究苯酚的性质；通过对苯酚结构的分析，推断苯酚的性质
掌握酚的物理性质和化学性质，了解酚的用途 科学探究与创新意识、科学态度与社会责任
课前·新知导学
酚的组成、结构与物理性质
1．苯酚的组成与结构
苯酚的分子式为____________，结构简式为____________，核磁共振氢谱有______个峰，官能团是__________，它_______(填“是”或“不是”)芳香族化合物。
C6H6O
4
羟基
是
2．苯酚的物理性质
纯净的苯酚是_______色晶体，易溶于____________，常温下_______于水，当温度高于______℃时能与水混溶。
无
有机溶剂
可溶
65
【答案】不是同系物，前者属于酚类物质、后者属于醇类物质。
微思考
(2023·天津二十五中期中)分子式为C7H8O的芳香族化合物中，与FeCl3溶液混合后显紫色和不显紫色的物质分别有 ( )
A．2种和1种 B．3种和2种
C．2种和3种 D．3种和1种
【答案】B
【解析】芳香族化合物的分子式为C7H8O，含有1个苯环，遇FeCl3溶液可发生显色反应，含有酚羟基，酚羟基有邻、间、对三种位置关系，符合条件的结构有3种；芳香族化合物的分子式为C7H8O，遇FeCl3溶液不显紫色，则不含酚羟基，侧链为—CH2OH或OCH3，符合条件的结构有2种。B正确。
酚类的化学性质
1．酸性
苯酚与NaOH反应的方程式为________________________；再向反应后的溶液中通入CO2，反应的方程式为__________________________ _____________________，这说明苯酚的酸性比碳酸的酸性______。
弱
2．还原性(氧化反应)
放置时间较长的苯酚因部分被___________________而呈_________色；此外，苯酚________(填“能”或“不能”)使酸性KMnO4、K2Cr2O7等溶液褪色。
3．取代反应
向苯酚溶液中加入饱和溴水后产生的现象为__________________，
反应的化学方程式为__________________________________。
空气中的氧气氧化
粉红
能
产生白色沉淀
4．显色反应
苯酚溶液遇FeCl3溶液后会变成_____色。
5．苯酚有毒
如不慎沾到皮肤上，应立即用________冲洗，再用______冲洗。
紫
酒精
水
苯酚与溴水混合即发生反应，能否说明受羟基的影响，苯酚中的苯环性质变得更活泼了？
【答案】能，因为苯及其同系物与溴水不反应。
微思考
判断正误。(正确的画“√”，错误的画“×”)
(1)苯酚能与Na发生置换反应。 ( )
(2)苯酚在常温下易溶于水，与水互溶。 ( )
(3)向苯酚钠溶液中通入少量CO2可得到碳酸钠。 ( )
(4)苯酚的存在可以用FeCl3溶液检验。 ( )
(5)苯酚可与氢气反应生成脂肪醇。 ( )
(6)可用FeCl3溶液区别苯酚与苯甲醇。 ( )
(7)一定条件下，氯苯与NaOH溶液可发生水解反应，则1 mol氯苯可消耗1 mol OH－。 ( )
【答案】(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√ (7)×
课堂·重难探究
重难点一 酚的组成、结构与物理性质
[重难突破]
1．酚
(1)含义：羟基与苯环直接相连的一类化合物，其官能团为羟基(—OH)。苯酚是酚类化合物中最简单的一元酚。
(2)酚与芳香醇：二者均含有羟基，但前者羟基直接连接在苯环上，后者的羟基连接在侧链上。
2．苯酚的组成与结构
3．苯酚的物理性质
(1)纯净的苯酚是无色晶体，有特殊气味，易被空气氧化呈粉红色。
(2)苯酚常温下在水中的溶解度为9.2 g，65 ℃以上与水混溶，苯酚易溶于有机溶剂。
4．苯酚的应用
(1)苯酚是一种重要的化工原料，广泛用于制造酚醛树脂、染料、医药、农药等。
(2)苯酚有毒，苯酚的稀溶液可以直接杀菌消毒，如药皂中常加入少量的苯酚；苯酚对皮肤有腐蚀性，如不慎沾到皮肤上，应立即用酒精洗涤，再用水冲洗。
有下列6种化合物：
[典例精练]
(1)属于酚类物质的是______________(填序号，下同)，属于芳香醇的是___________。
(2)能使浑浊苯酚水溶液变澄清的物理方法是_______________(写出两种)。
(3)环上的一氯代物有3种的是____________，互为同系物的是___________，互为同分异构体的是_______________。
(4)相同温度下，在水中溶解度①__________(填“＞”或“＜”)⑥。能发生消去反应的是_____________________。
【答案】(1)①⑥ ③④(2)加水并升温、加入酒精
(3)①③①与⑥、②与⑤、③与④③与⑥
(4)＞ ②⑤
【解析】(3)①③苯环上的一氯代物有3种，①与⑥属于酚类同系物、②与⑤属于脂环醇同系物、③与④属于芳香醇同系物。互为同分异构体的是③与⑥。(4)同系物在水中溶解度随着分子中碳原子数目的增大而降低。②⑤均有β－H原子且—OH不是连接在苯环上，故可发生消去反应。
下列物质不属于酚类的是 ( )
【答案】D
重难点二 苯酚的化学性质
[重难突破]
苯酚的化学性质既有由羟基或苯环单独体现出来的，也存在苯酚作为一个整体体现出来的性质。
1．与羟基直接相关的化学性质
(1)酸性：与碱、强碱弱酸盐反应。
实验
步骤
(2)与活泼金属(如钠、镁、铝等)反应。
2．与苯环相关的反应
(1)取代反应：与卤素单质、HNO3等发生取代反应。
实验操作
实验现象 试管中立即产生白色沉淀
3．同时与苯环、羟基有关的反应
(1)显色反应。
苯酚与FeCl3溶液作用显紫色，利用此性质也可以检验苯酚的存在；其他酚类物质遇FeCl3也能发生显色反应。
(2)氧化反应。
①苯酚在空气中会慢慢被氧化呈粉红色。
②苯酚可以使酸性KMnO4溶液褪色。
4．脂肪醇、芳香醇、酚类物质的比较
类别 脂肪醇 芳香醇 酚
实例 CH3CH2OH C6H5—CH2OH C6H5—OH
官能团 —OH —OH —OH
结构
特点 —OH与链烃
基相连 —OH与芳香烃
侧链相连 —OH与苯环直接相连
类别 脂肪醇 芳香醇 酚
主要化
学性质 ①取代反应
②脱水反应
③氧化反应 ①取代反应
②脱水反应
③氧化反应
④加成反应 ①弱酸性
②取代反应
③显色反应
④氧化反应
⑤加成反应
特性 红热铜丝插入醇中有刺激性气味
(生成醛或酮) 使FeCl3溶液显紫色
羟基H的活性 苯环上的羟基＞醇分子中的羟基
莽草酸有抑制血小板聚集，抑制动、静脉血栓及脑血栓形成的功能，没食子酸具有抗炎、抗氧化等多种生物学活性。下列关于这两种有机化合物的说法正确的是( )
[典例精练]
A．两种化合物都能与溴水反应
B．两种化合物遇三氯化铁溶液都显色
C．没食子酸分子与莽草酸分子相比多了两个碳碳双键
D．等物质的量的两种化合物与足量金属钠反应产生氢气的量不同
【答案】A
【解析】从两物质的结构可以看出，莽草酸中含羧基、醇羟基和碳碳双键，没食子酸中含有羧基、酚羟基。前者可与溴加成，后者与溴取代；—COOH、—OH均可与钠发生置换反应生成氢气；没食子酸结构中含酚羟基遇FeCl3溶液显色而另一种不能，A正确，B、C均错误；两种化合物分子含有的官能团总数相等，故与足量金属钠反应产生的氢气量相等，D错误。
有A、B、C三支试管。A、B中均盛有2 mL苯酚钠的浓溶液，C中盛有2 mL澄清苯酚溶液，向A中滴入2滴酚酞试液，产生的现象是__________________；向B中通入CO2后产生的现象是____________________，反应的化学方程式为_____________；向C中加入适量浓溴水后产生的现象为____________________，反应的化学方程式为___________，再向C中加入适量苯振荡后产生的现象为_____________________。
【解析】苯酚具有极弱的酸性，故苯酚钠溶液呈碱性；苯酚钠与CO2反应时，CO2只能转化为HCO，三溴苯酚不溶于水但可溶解在有机溶剂中。
[课堂小结]
小练·素养达成
A．烯类 B．酚类
C．醚类 D．醇类
【答案】D
2．下列有关苯酚的说法中正确的是 ( )
A．易溶于CCl4等有机溶剂
B．含有两种官能团
C．常温下可制备2 mol/L的苯酚溶液
D．分子中所有原子一定共平面
【答案】A
3．适当条件下，下列试剂中不能与苯酚反应的是 ( )
A．盐酸 B．溴水
C．硝酸 D．重铬酸钾溶液
【答案】A
【解析】苯酚显酸性，苯酚不能与HCl发生反应；溴能与苯环发生取代反应；苯酚可被硝酸、重铬酸钾等强氧化剂氧化。
4．(2023·广东惠州一中联考)化合物c是一种天然产物合成中的重要中间体，其合成路线如图。下列说法不正确的是 ( )
A．反应①的反应类型为取代反应
B．1 mol b与H2加成，最多可消耗4 mol H2
C．1 mol c与浓溴水反应，最多可消耗4 mol Br2
D．b、c互为同分异构体，且含有的官能团数目相同
【答案】C
【解析】反应①中，3－溴－丙烯的丙基取代了酚羟基上的氢原子，反应类型为取代反应，A正确；1 mol b与H2加成，苯环上最多消耗3 mol H2，碳碳双键消耗1 mol H2，最多可消耗4 mol H2，B正确；1 mol c与浓溴水反应，酚羟基的邻对位活泼，能与溴发生取代反应，碳碳双键能与溴发生加成反应，最多可消耗2 mol Br2，C错误；b、c分子式相同，都是C10H12O，互为同分异构体，b中官能团是碳碳双键和醚键，c中含碳碳双键和酚羟基，含有的官能团数目相同，D正确。
5．将苯酚(溶液)分别与下列各物质混合后，苯酚可表现出的性质或反应类型正确的是 ( )
A．石蕊试液：表现出酸性 B．空气：氧化性
C．与NaOH：中和反应 D．浓溴水：加成反应
【答案】C
【解析】苯酚的酸性很弱，遇石蕊试液无法表现出酸性，A错误；苯酚可被空气氧化而表现出还原性，B错误；苯酚与溴水反应属于取代反应，D错误。
6．下列试剂，即可用于鉴别苯与苯酚(液态)，又可用于除去苯中的苯酚的是 ( )
A．FeCl3溶液 B．NaOH溶液
C．浓溴水 D．NaHCO3溶液
【答案】B
【解析】用FeCl3溶液无法除去苯中的苯酚，A错误；苯酚可溶解在NaOH溶液中形成苯酚钠溶液而苯不溶(出现分层现象)，故苯、苯酚与NaOH溶液混合后现象不同，向苯中加入NaOH溶液后，苯中的苯酚溶解在NaOH溶液中，分液后即可除去杂质，B正确；溴与苯酚反应形成的三溴苯酚会溶解在苯中，故无法用浓溴水除去苯中的苯酚，C错误；NaHCO3溶液与苯及苯酚均不反应，D错误。
7．下列有关苯酚的叙述中，正确的是 ( )
A．苯酚能与烧碱溶液作用但不能与纯碱溶液作用
B．实验室中可用H2除去环己醇中的苯酚
C．苯酚有强腐蚀性，沾在皮肤上可用酒精洗涤
D．苯酚能与FeCl3溶液反应生成紫色沉淀
【答案】C
【解析】苯酚能与Na2CO3溶液反应，A错误；苯酚与氢气的加成需要加压、催化剂等条件，实验室不易实现，B错误；苯酚有强腐蚀性，使用时要小心，如果不慎沾到皮肤上，应立即用酒精洗涤，C正确；苯酚与FeCl3溶液反应时得到紫色溶液而不是紫色沉淀，D错误。
8．A和B两种物质的分子式都是C7H8O，它们都能跟金属钠反应放出氢气。A不溶于NaOH溶液，而B能溶于NaOH溶液。B能使适量溴水褪色，并产生白色沉淀，而A不能。B苯环上的一溴代物有两种结构。
(1)写出A和B的结构简式：A____________，B___________。
(2)写出B与NaOH溶液发生反应的化学方程式为_______________。
(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的H2，分别需A、B、H2O三种物质的物质的量之比为_________________。(共9张PPT)
第三章 烃的衍生物
实验活动1 乙酸乙酯的制备与性质
【实验目的】
1．学习制备乙酸乙酯的方法。
2．加深对酯化反应和酯的水解的认识。
【实验用品】
试管、试管夹、烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃导管、乳胶管、橡胶塞、铁架台、酒精灯、火柴、秒表、碎瓷片。
乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和Na2CO3溶液、乙酸乙酯、蒸馏水、3 mol/L H2SO4溶液、6 mol/L NaOH溶液。
【实验过程】
1．乙酸乙酯的制备
详细见第四节“课堂·重难探究”的重难点三。
2．乙酸乙酯的水解
在A、B、C三支试管各加入6滴乙酸乙酯。再向A试管里加入5.5 mL蒸馏水；向B试管里加入0.5 mL 3 mol/L H2SO4溶液和5.0 mL蒸馏水；向C试管里加入0.5 mL 6 mol/L NaOH溶液和5.0 mL蒸馏水。振荡均匀后，把三支试管都放入70～80 ℃的水浴里加热。比较试管里乙酸乙酯气味消失的快慢。简述实验现象及结论。
【答案】现象：C试管中乙酸乙酯气味消失最快，A试管中乙酸乙酯气味消失最慢，B试管中乙酸乙酯气味消失时间介于A试管与C试管之间。
结论：乙酸乙酯在碱性条件下水解速度最快。
【问题探究】
1．实验室制备乙酸乙酯时，浓硫酸的作用是什么？
【答案】浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂。
2．实验室制取乙酸乙酯时，竖立试管中的导气管能否伸入到液面以下？其原因是什么？
【答案】不能。防倒吸。
实验室可利用右图所示装置制取一定量的乙酸乙酯，下列有关说法中错误的是 ( )
A．应快速加热使温度升高，提高反应速率
B．停止加热后振荡试管P再静置，下层红色有可能变浅或消失
C．停止加热后振荡试管P再静置，油状液体层变薄
D．停止加热后振荡试管P再静置、分液，得到的酯仍含有杂质
【答案】A
【解析】 由于乙醇、乙酸沸点均不太高，反应中应缓慢加热，以防止乙醇、乙酸大量汽化，A错误；振荡时挥发出的乙酸可与Na2CO3反应导致溶液碱性减弱或者酚酞被酯萃取，这会导致Na2CO3溶液颜色发生变化，另外乙酸与Na2CO3反应，乙醇易溶于水都会导致油状液体减少，油层变薄，B、C均正确；由于乙醇也易溶解在酯中，故只用Na2CO3溶液无法除尽酯中的乙醇，D正确。
酯化反应与水解反应均需要使用催化剂，下列有关说法中正确的是 ( )
A．酯化反应与水解反应均要用浓硫酸作催化剂
B．酯化反应与水解反应均可用NaOH作催化剂
C．水解反应可用NaOH溶液作催化剂，不宜用浓硫酸作催化剂
D．酯化反应使用浓硫酸有利于反应向左移动
【答案】C
【解析】因酯化反应是可逆的，加入浓硫酸能吸收生成的水，有利于平衡向右进行，水解反应使用浓硫酸会使水浓度减小，不利于水解反应，A、D均错误；羧酸能与NaOH反应导致酯化反应无法进行，B错误。(共64张PPT)
第三章 烃的衍生物
第二节 醇 酚
第1课时 醇
学习目标 素养目标 学法指导
了解醇的组成、分类方法，掌握醇的结构、命名方法、官能团等 证据推理与模型认知 1．通过分析醇中烃基的组成特点、羟基数目，认识醇类型的多样性
2．以乙醇为代表，分析醇类物质的化学性质
3．通过对教材有关图表的分析，总结醇类同系物性质的递变规律
掌握醇的性质，了解醇的用途，掌握实验室制备乙烯的方法 科学探究与创新意识、科学态度与社会责任
课前·新知导学
醇的组成、分类、物理性质
1．醇的概述
(1)醇的含义：羟基与________碳原子相连形成的化合物。
(2)醇的官能团：名称为__________，电子式为__________，结构简式为___________。
2．醇的分类
(1)依醇分子官能团数目：可分为_________________________等，其中饱和链状一元醇的结构通式可写成___________________。
(2)依__________分为脂肪醇、脂环醇、_________。
饱和
羟基
—OH
一元醇、二元醇和多元醇
CnH2n＋1OH(n≥1)
碳骨架
芳香醇
3．醇的物理性质
(1)物理性质：醇类同系物随着分子中碳原子数目的增加，沸点_______；分子中碳原子数目相同而羟基数目不同的醇，沸点最低的是________元醇；与碳原子数目相同的烷烃相比，醇的沸点__________烷烃；甲醇、乙醇、丙醇可与水__________________。
(2)氢键对物理性质的影响：醇分子中存在“O—H”键，低级醇分子间能形成______键，使得分子之间的相互作用________，沸点升高；低级醇能与水形成______________，从而增大了在水中的溶解性。
升高
一
远高于
以任意比例混溶
氢
增强
分子间氢键
【答案】一元醇、芳香醇、不饱和醇。
微思考
下列比较错误的是 ( )
A．沸点：C2H5Cl＜C2H5OH
B．水溶性：C3H7OH＞C3H7Cl
C．熔点：C2H5Cl＜C2H5Br
D．密度：CH3Br＜C2H5Br
【答案】D
醇的化学性质
1．取代反应(以乙醇为例，后同)
能与浓的氢卤酸、乙酸发生取代反应，也可发生自身的分子间取代
反应，相应的化学方程式为____________________________________、___________________________________________________、
__________________________________________________。
2．消去反应
相应的化学方程式为______________________________________，
醇分子中断裂的化学键是________________。该反应可用于实验室制备乙烯，实验中乙醇与浓硫酸的体积比约为_________，加热时温度应_____________________。
C—O、C—H
1∶3
迅速升高到170 ℃
3．氧化反应
有机化学反应中，有机化合物分子________氢原子或________氧原子的反应叫做氧化反应；乙醇可被氧气、______________等氧化，其中
乙醇催化氧化的方程式为______________________________________。
4．置换反应
与钠反应的方程式：_______________________________________ ______，此反应中乙醇分子中断裂的化学键为_________，乙醇和Na反应比水和Na反应________，说明醇中羟基上的氢原子活泼性比水分子中氢原子的活泼性_______。
失去
加入
KMnO4溶液
2Na＋2CH3CH2OH—→2CH3CH2ONa ＋
H2↑
O—H
平缓
差
将浓硫酸与乙醇按一定比例混合加热，什么情况下发生取代反应？什么情况下发生消去反应？
【答案】加热到140 ℃时发生取代反应；在170 ℃时发生消去反应。
微思考
判断正误。(正确的画“√”，错误的画“×”)
(1)所有的醇都能发生消去反应。 ( )
(2)钠与乙醇反应，钠浮在液面上并四处游动，反应中会发出嘶嘶的响声。 ( )
(3)甘油与乙醇互为同系物。 ( )
(4)2－丁醇发生消去反应时可以得到两种烯烃。 ( )
(5)向工业酒精中加入新制的生石灰，然后加热蒸馏，可制备无水乙醇。 ( )
(7)用浓硫酸、乙醇在加热条件下制备乙烯，应迅速升温至170 ℃。 ( )
(8)可用酸性KMnO4溶液区别乙醇与己烯两种液体。 ( )
【答案】(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)√ (8)×
课堂·重难探究
重难点一 醇的组成、分类、命名、物理性质
[重难突破]
1．醇的分类
2．乙醇的分子组成与结构
3．饱和醇的命名
(1)主链：含有—OH的最长碳链做主链，以主链上碳原子数目的多少称为“某醇”。
(2)编号：从靠近—OH的一端开始对主链进行编号。
(3)名称：书写顺序为取代基位序数—→取代基名称—→—OH位序数—→主链名称。如(CH3)2CHCH2CH2OH的名称为3－甲基－1－丁醇。
4．醇的重要物理性质
物理性质 规律
密度 一元脂肪醇的密度一般小于1 g·cm－3
沸点 直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而升高
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，醇的沸点远高于烷烃
水溶性 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
有X、Y两种有机化合物，分子组成均为C4H10O，已知X易溶于水，Y难溶于水。
(1)X的官能团名称是__________，X中含有3个—CH3的物质名称是________________，乙醇与X相比，沸点较高的是___________。
(2)下列有关X、Y的说法中不正确的是_______________(填编号)。
A．X能与水形成氢键 B．X是脂肪醇
C．Y有3种同分异构体 D．沸点X＜Y
【答案】(1)羟基 2－甲基－2－丙醇 X (2)D
[典例精练]
【解析】(1)X含有3个甲基，说明含有一个甲基支链且—OH在2号碳原子上，故名称为2－甲基－2－丙醇。X与乙醇为同系物，相对分子质量比乙醇的大，故沸点较高。(2)醇能与水形成氢键，A正确；Y有C2H5OC2H5、CH3OCH(CH3)2、CH3OCH2CH2CH3三种同分异构体，C正确；低级醇可形成氢键、醚不能形成氢键，故醇的沸点较高，D错误。
下列有关物质的命名正确的是 ( )
A．(CH3)2CHCH2OH：2－甲基丙醇
B．CH3CH2CH2CHOHCH2CH3：4－己醇
C．CH3CH2CHOHCH2OH：1，2－丁二醇
D．(CH3CH2)2CHOH：2－乙基－1－丙醇
【答案】C
【解析】A项中羟基位置没有表示出来，A错误；B项中编号错误，应该是3－己醇，B错误；D项主链选择错误，应该是3－戊醇，D错误。
重难点二 乙醇的化学性质
[重难突破]
1．乙醇的化学性质
(1)断键方式与醇的化学性质：化学反应中乙醇分子中可能发生反应的部位如下：
(2)不同的反应断键位置不同，具体情况如下表：
2．醇的催化氧化反应规律
产物种类与跟羟基(—OH)相连的碳原子上的氢原子(即α－H)的个数有关，具体情况如右图：
3．醇的消去反应规律(与卤代烃类似)
(1)结构条件：必须有β－H。如图所示物质不含β－H，故不发生消去反应。
(2)消去反应产物种类：若β－H化学环境不同，则可得到多种同分异构体。
4．几种重要的醇
5．醚
(1)醚的结构：可表示为R1—O—R2，其中R1、R2可以相同也可以不同。
(2)碳原子数目相同的饱和一元醇与醚互为同分异构体，组成通式可表示为CnH2n＋2O。
(3)乙醚是一种无色易挥发的液体，有特殊气味，有麻醉作用，微溶于水，是一种优良的有机溶剂。
松油醇是一种调香香精，它是α、β、γ三种同分异构体组成的混合物，可由松节油分馏产品A经下列反应制得：
已知与羟基相连的碳原子上没有氢原子的醇不能被酸性KMnO4溶液氧化。
[典例精练]
(1)完全燃烧时，消耗掉的α－松油醇与氧气物质的量之比为___________。
(2)A物质不能发生的反应或不具有的性质是________(填编号)。
a．使酸性KMnO4溶液褪色 b．转化为卤代烃
c．加成反应 d．取代反应
(3)β－松油醇分子的核磁共振氢谱图共有______个峰，其与酸反应转化为酯的反应条件是_____________________。
(4)写出生成γ－松油醇的反应方程式：_______________，该反应的反应类型是_____________________。
【答案】(1)1∶14 (2)ac
(3)7 浓硫酸、加热
已知光照条件下，饱和碳原子上的氢原子可以被氯原子取代，化合物A(C4H10O)的核磁共振氢谱只有2个峰，B分子的相对分子质量比A大34.5。
(1)A分子中的官能团名称是__________，A的名称是___________ __________。
(2)A→D的反应类型为______________，假设生成的D分子式为C8H18O，则相应的反应类型为___________。
(3)写出有关转化的化学方程式：
A→B：_________________；
D→E：___________________。
(4)A的同分异构体F也可以有框图内A的各种变化，且F的一氯取代物有3种。F的结构简式是_____________________。
【答案】(1)羟基 2－甲基－2－丙醇
(2)消去反应 取代反应
(CH3)2C==CH2＋Br2—→(CH3)2CBrCH2Br
(4)(CH3)2CHCH2OH
【解析】(1)A的核磁共振氢谱只有2个峰，说明分子存在对称性，相应的结构简式为 (CH3)3COH。(2)由D转化为E的条件知D是烯烃，A通过消去反应生成D。若D为C8H18O，说明A发生分子间脱水，因此是取代反应。(3)由A、B相对分子质量关系及转化条件知，B是一氯取代物，结构简式为ClCH2C(CH3)2OH。(4)F的一氯代物有3种，说明F烃基有3种不同化学环境的氢原子，故结构简式为(CH3)2CHCH2OH。
重难点三 乙醇的脱水反应
[重难突破]
1．实验室制备乙烯
(1)试剂：浓硫酸、乙醇(体积比约为3∶1)。
(3)收集方法：排水集气法。
(4)主要操作：将浓硫酸加到酒精中并不断搅拌，烧瓶中加入碎瓷片或沸石，温度计水银球位于液体内，然后加热使溶液温度迅速升至170 ℃。
2．制备过程中的问题分析
(1)制备过程中的现象、原因及结论。
现象 原因及结论
烧瓶中液体逐渐变黑 浓硫酸与乙醇作用生成碳单质
有刺激性气味气体生成 炭化形成的碳微粒还原浓硫酸
(2)实验的关键——严格控制温度。
①乙醇和浓硫酸的混合物在170 ℃的温度下主要生成乙烯和水，而在140 ℃时乙醇将以另一种方式脱水，即分子间脱水，生成乙醚。
②温度计水银球要置于反应物的中央位置，因为需要测量的是反应物的温度，而且不能与烧瓶接触。
某研究性学习小组的同学经过理论分析后认为，用浓硫酸与乙醇混合加热制备的乙烯中会含有SO2、CO2气体，他们设计了如图所示装置，制取一定量乙烯并验证含有SO2及确定乙烯与单质溴之间的反应类型。
[典例精练]
(1)若温度升温较慢，产生的有机副产物是___________。
(2)B中试剂是__________________，C中试剂是NaOH而不是酸性KMnO4的原因是_______________________；写出乙醇与浓硫酸反应生成上述无机副产物的化学方程式___________________。
(3)若E中是溴水，实验中E中颜色慢慢变浅(也可能消失)，F中是AgNO3溶液，则D的作用是_______________________，当F中现象为_________________，表明E中发生的是取代反应；若F没有出现前面所描述的现象时，表明E中发生的是____________反应。
(4)有同学认为确定乙烯与溴水反应类型的方法不严密，应该在E、F之间添加一个盛有________的试剂瓶，以吸收可能挥发出的溴单质。
【解析】 (1)因在140 ℃时乙醇会大量地转化为乙醚，故升温较慢产生的有机副产物是乙醚。(2)检验SO2的试剂是品红溶液，由于SO2也能与溴水反应，故实验中应除去，用NaOH而不用酸性KMnO4的原因是后者能氧化乙烯；由于SO2是碳与浓硫酸反应形成的，故同时还有CO2生成，二者均在C中被NaOH除去，D用于检验SO2是否全部被除尽。(3)若F中没有浅黄色沉淀生成，表明E中发生的是加成反应，若有沉淀生成则E中发生的是取代反应。(4)因挥发出的单质溴也能与AgNO3溶液作用生成AgBr，故应在E、F之间加一个盛有CCl4的试剂瓶以吸收可能挥发出来的单质溴。
实验室用浓硫酸、乙醇制备乙烯，下列说法中错误的是 ( )
A．浓硫酸表现出强氧化性
B．乙醇只发生了消去反应(指有机反应)
C．制备中混合溶液会变成黑色
D．用排碱溶液法可收集到比较纯净的乙烯
【答案】B
[课堂小结]
小练·素养达成
【答案】A
2．下列试剂不能与乙醇发生反应的是 ( )
A．HCl B．CH3CH2Br
C．CH3COOH D．CH3CH2CH2OH
【答案】B
A．系统命名：5－甲基－2，5－庚二醇
B．该有机物可通过催化氧化得到含有酮羰基官能团的物质
C．1 mol该有机物能与足量金属Na反应产生22.4 L H2
D．该有机物通过消去反应能得到6种不同结构的二烯烃(不包括立体异构)
【答案】C
【解析】取连有羟基的最长的碳链有7个碳原子，碳链上连有2个羟基，为二醇，官能团的编号要小，则羟基的编号为2和5，在5号碳上还连有1个甲基，则名称为5－甲基－2，5－庚二醇，A正确；左边的羟基连接的碳原子上没有氢原子，不能发生催化氧化，而右边的羟基可以发生催化氧化反应，得到酮羰基，B正确；1 mol该有机物中含有2 mol －OH，与足量金属Na反应时，得到1 mol H2，在标准状况下的体积为22.4 L，C错误；左边的羟基消去时，形成的碳碳双键的位置有3种，右边的羟基消去时，形成的碳碳双键的位置有2种，则得到的二烯烃有3×2＝6种，D正确。
4．以2－丁烯为原料，通过一步反应(所需要的试剂自选)无法制得的是 ( )
A．2－丁醇 B．2，3－二氯丁烷
C．2－氯丁烷 D．2，3－丁二醇
【答案】D
【解析】一定条件下2－丁烯分别与水、Cl2、HCl加成可得到A、B、C项中的物质，因通过加成反应无法一次性引入2个羟基，D符合题意。
5．丙烯醇(CH2==CH—CH2OH)可发生的化学反应有 ( )
①加成 ②氧化 ③加聚 ④取代
A．①② B．①②③
C．①②③④ D．①③④
【答案】C
6．1，4－二氧六环是一种常见的溶剂，它可以通过下列合成路线制得：
其中的化合物C可能是 ( )
A．乙烯 B．乙醇
C．乙二醇 D．乙醚
【答案】C
【解析】由合成路线可知，C是经浓硫酸作催化剂、脱水生成了1，4－二氧六环这种醚类，即可知由C生成1，4－二氧六环发生的是醇分子间的脱水，即C为HOCH2CH2OH，C由B水解生成，故B为卤代烃，B是烃A和溴反应生成，故B为BrCH2CH2Br，烃类A为乙烯，乙烯和Br2通过加成反应能生成纯净的BrCH2CH2Br，C正确。
7．某校化学研究性学习小组的同学拟利用如图所示装置，通过实验来确定乙醇(C2H6O)的分子结构。回答下列问题。
(1)从分子式来看，乙醇的分子结构除了我们最熟悉的那种外，还可能是______________(用结构式表示)。本实验中除乙醇外，还需要用到的常用试剂是_________________。
(2)甲同学通过实验得到如下的实验数据：
根据上述数据可推断乙醇的结构式为____________________，理由是___________________。
(3)乙同学准确称量4.6 g乙醇用此装置进行多次实验，结果测得生成的气体体积总是比甲同学的少(相同条件下)，他认为是乙醇中含有的少量水造成的，这种看法正确吗？__________，理由是______________。
乙醇物质的量 氢气的体积(标准状况)
0.10 mol 1.12 L
(4)丙同学认为该实验成功的关键有：①装置气密性良好，②称量的乙醇要准确且纯净，③另一反应物要足量，④广口瓶中要充满水，⑤实验结束时读取量筒中液体体积前，要设法使广口瓶与量筒内液面处于同一水平线上且平视刻度。其中不必要的有____________(填序号)。
(5)丁同学认为称量液体不方便，那么他来做此实验时，除了通过实验操作获得的数据外，还需要知道乙醇的______________(填物理量名称)才能通过计算确定乙醇的结构。
(3)不正确 质量相同的乙醇和水与钠反应，水生成的氢气更多
(4)④(5)密度
【解析】(1)根据有机化合物结构中碳必须形成四个键、氧形成两个键、氢形成一个键，依此可得到乙醇分子的另一种可能结构。(2)利用醇与活泼金属反应产生氢气，利用排水法收集氢气并测量生成氢气的体积然后进行推算。因参加反应的乙醇与生成氢气物质的量比为2∶1，由此可知乙醇分子中只有一个氢原子参与反应，故知分子中有一个—OH。
(3)由水、醇与钠反应的方程式可知，等质量的水与乙醇与钠反应，水可生成更多的氢气，故当醇中含有水时会生成更多的氢气。导致乙同学得到的数据少的根本原因可能是广口瓶与量筒之间的导管内在实验开始时没有液体，而实验结束时充满了液体。(4)没有必要使广口瓶中充满水，因为气体体积是通过测量排入到量筒中水的体积来确定的。(5)若不称量液体质量，丁同学可通过量取一定体积的乙醇进行此实验，故他还应该获得的数据是乙醇的密度。(共62张PPT)
第三章 烃的衍生物
第四节 羧酸 羧酸衍生物
第1课时 羧酸
学习目标 素养目标 学法指导
了解羧酸的含义、组成、官能团、结构特点及分类 证据推理与模型认知 1．通过分析羧基构成特点，加深对结构决定性质的理解
2．以乙酸为代表，学习羧酸、酯的化学性质
3．通过对酯化反应机理的学习，培养抽象思维能力
掌握羧酸的物理性质和化学性质，了解羧酸的用途，掌握酯化反应的实验操作 科学探究与创新意识、科学态度与社会责任
课前·新知导学
羧酸的概况
1．羧酸的含义：羧酸是由________________与羧基相连而构成的有机化合物，其官能团为_________。
2．羧酸的分类：根据烃基种类不同，羧酸可分为__________、____________、脂环酸等；根据________数目多少，羧酸可分为一元羧酸、____________及_____________等。
烃基(或氢原子)
羧基
脂肪酸
芳香酸
羧基
二元羧酸
多元羧酸
3．羧酸的物理性质：碳原子数目________的羧酸能溶于水，随着分子中碳原子数目的增加，同系物在水中溶解度__________；随着分子中碳原子数目的增加，同系物的熔点、沸点_________，碳原子数目相同的脂肪酸、脂肪醇相比，熔点、沸点较高的是____________。
较少
减小
升高
脂肪酸
甲酸、乙酸为何能与水互溶？
【答案】甲酸、乙酸可与水形成分子间氢键。
微思考
下列说法错误的是 ( )
C．羧酸的组成通式为CnH2nO2 D．水中溶解性：丁酸＞己酸
【答案】C
常见的几种羧酸及其性质
1．羧酸的化学性质：主要由________决定，受氧原子__________较大等因素的影响，羧酸在发生化学反应时，官能团中的“C—O”键或“O—H”键均可断裂，前者断裂导致________可被其他基团取代，后者断裂导致羧酸具有_______的通性。
2．乙酸的性质
(1)物理性质：具有强烈刺激性气味的________体，纯净的乙酸又称____________，乙酸的核磁共振氢谱中有______个峰，其中一个峰的面积是另一个的______倍；结构简式为________________。
羧基
电负性
—OH
酸
液
冰醋酸
2
3
CH3COOH
(2)化学性质。
①具有酸的通性：与________、____________、弱酸盐(如碳酸盐、苯酚钠)发生反应；与______________发生置换反应；使石蕊试液变________色。
②酯化反应：乙酸能与________发生酯化反应生成酯类物质，用化学方程式表示出乙酸与乙醇的反应：_____________________________
________________________________，此反应的机理是酸脱去______，醇脱去___________。
碱
碱性氧化物
金属单质
红
醇
CH3COOH＋CH3CH2OH
羟基
氢原子
3．甲酸的性质
(1)物理性质：组成最简单的羧酸，又名________。甲酸是无色、有__________气味的液体，有腐蚀性，能与____________等互溶，结构简式为____________。
(2)化学性质：甲酸分子含有__________与________两种官能团，故它既有_______的性质又有__________的性质。写出它与NaOH溶液反应的化学方程式_______________________________________。
蚁酸
刺激性
水、乙醇
HCOOH
醛基
羧基
醛
羧酸
HCOOH＋NaOH—→H2O＋HCOONa
4．苯甲酸：具有__________与苯的双重性，是组成最简单的________酸，它是无色__________，________升华，________于水，
________于乙醇，结构简式为_________________。
5．乙二酸：俗称__________，________于水和乙醇，结构简式为__________________。
羧酸
芳香
晶体
易
微溶
易溶
草酸
可溶
HOOC—COOH
新制的Cu(OH)2能用于检验醛基，那么乙酸能与新制的Cu(OH)2反应吗？
【答案】能反应。
微思考
判断正误。(正确的画“√”，错误的画“×”)
(1)甲酸、乙酸、苯甲酸均可与钠发生置换反应。 ( )
(3)乙酸的酸性比H2CO3强，可以溶解石灰石。 ( )
(4)含18O的乙醇与乙酸发生酯化反应生成的H2O中含18O。 ( )
(5)分子式为C4H8O2的羧酸，有3种同分异构体。 ( )
(6)甲苯、乙苯均可被酸性KMnO4氧化为苯甲酸。 ( )
【答案】(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√
课堂·重难探究
重难点一 羧酸
[重难突破]
1．羧酸
(2)组成通式：饱和一元脂肪酸组成通式为CnH2nO2(n≥1)。
(3)分类。
2．羧酸的系统命名法
(1)选主链：选择含有羧基的最长碳链作为主链，按主链碳原子数称为某酸。
(2)编号位：从羧基碳原子开始给主链上的碳原子编号。
3．羧酸的重要物理性质
(1)溶解性：低级羧酸因可与水形成分子间氢键而能与水互溶。
(2)随着分子中碳原子数目的增加，同系物熔点、沸点升高，水溶性降低。碳原子数目相同(官能团数目相同)时，各类物质的熔点、沸点关系为羧酸＞醇＞卤代烃＞烷烃。
回答下列问题：
(1)互为同系物的是____________，上述物质中肯定可溶于水的是____________。(均填序号)
(2)②有多种同分异构体，写出与丁酸具有相同官能团的同分异构体名称___________。
[典例精练]
(3)⑤有多种同分异构体，写出能与溴水反应且分子中核磁共振氢谱有4个峰的物质的结构简式_______________。
(4)X与③含有相同的官能团且分子中官能团数量相同，但属于不饱和羧酸，则符合条件且相对分子质量最小的X的结构简式为________。
【答案】(1)①② ①②③(2)2－甲基丙酸(或甲基丙酸)
(3)(CH3)3C—CH==CHCOOH
(4)HOOC—C≡C—COOH
【解析】(1)低级羧酸可溶于水，故肯定可溶于水的是①②③。(2)丁酸的酸类同分异构体只有(CH3)2CHCOOH，名称为2－甲基丙酸，因为支链的位置是唯一的，故也可写成甲基丙酸。(3)由同分异构体性质知，分子中含有一个碳碳双键，再结合核磁共振氢谱有4个峰，可确定其结构简式为(CH3)3C—CH==CHCOOH。(4)属于不饱和二元羧酸，当碳原子数目最少、氢原子数目最少时，相对分子质量最小，故相应的结构简式为HOOC—C≡C—COOH。
下列有关羧酸的说法中正确的是 ( )
A．羧酸分子中碳原子数目越大，沸点越高
B．是含有—COOH的有机化合物
C．组成最简单的羧酸是甲酸
D．组成符合CnH2nO2的物质
【答案】C
【解析】若有机化合物中还含有其他元素，则不能称为羧酸，B错误；酯类物质的结构通式也是CnH2nO2，有些羧酸的组成并不符合CnH2nO2通式，D错误。
重难点二 常见的几种羧酸
[重难突破]
1．羧酸的一般化学性质
羧酸在水中会发生电离：RCOOH RCOO－＋H＋，脂肪酸均是弱酸，且羧酸同系物的酸性随着分子中碳原子数目的增加而减弱。
(1)具有酸的通性。
其中与盐的反应，要遵循“较强酸制备较弱酸”的原理：Na2CO3＋2CH3COOH—→2CH3COONa＋H2O＋CO2↑。
(2)酯化反应。
①羧酸与醇作用生成酯的反应，反应的本质是羟基与羧基之间的取代反应，如：
②原理：用同位素示踪法探究酯化反应中的脱水方式发现，一般情况下的酯化反应机理是“酸脱羟基醇脱氢”。
2．几种重要羧酸的特殊性质
(1)甲酸：有强的刺激性，蚂蚁的分泌液中含有甲酸，故人被蚂蚁叮咬后，相应部位会出现红肿、有疼痛感。
(2)乙二酸。
①组成上的特殊性：乙二酸是二元弱酸，可看作是由两个羧基组成的。
②特殊的化学性质。
a．较强的还原性，能使酸性KMnO4溶液、K2Cr2O7 溶液褪色。
(3)苯甲酸。
3．乙酸酸性相对强弱的实验探究
利用下图所示仪器可确定乙酸、碳酸、苯酚三种物质酸性的相对强弱。
(1)实验原理：较强酸能与较弱酸的盐反应生成弱酸。
(2)实验过程：使醋酸与Na2CO3反应，将生成的CO2依次通过饱和NaHCO3溶液、苯酚钠溶液，观察试管中是否有油状物质生成。
(3)饱和NaHCO3溶液的作用：乙酸属于挥发性酸，它能与苯酚钠溶液反应，对探究碳酸与苯酚酸性强弱产生干扰，故要用饱和NaHCO3溶液除去。
(4)主要实验现象：两个广口瓶中均有气泡产生，试管中有油状物质生成。
松香中含有松香酸和海松酸，其结构简式如下图所示。下列说法中，不正确的是 ( )
[典例精练]
A．二者互为同分异构体但化学性质相似
B．二者均可发生中和反应
C．松香酸与Br2按物质的量比为1∶1比例反应时最多可得到三种同分异构体
D．一定条件下海松酸(RCOOH)与CH3CHOH反应可得到RCOOC2H5
【答案】D
【解析】两种物质的分子式相同但结构不同，因所含官能团种类相同，故化学性质相似，A正确；两种分子均含有一个—COOH，B正确；松香酸可发生1，2－加成与1，4－加成，C正确；根据酯化反应机理知，生成的酯中含“18O”，D错误。
脱落酸是一种抑制生长的植物激素，因能促使叶子脱落而得名，其结构简式如图所示，下列有关脱落酸的说法中正确的是 ( )
A．脱落酸的分子式为C15H18O4
B．脱落酸只能和醇类发生酯化反应
C．1 mol脱落酸最多可以和2 mol金属钠发生反应
D．1 mol脱落酸最多可以和2 mol氢气发生加成反应
【答案】C
【解析】由键线式表示物质组成要点知，该物质分子式为C15H20O4，A错误；脱落酸分子中含有羧基、羟基，故既能与羧酸发生酯化反应，也能与醇发生酯化反应，B错误；能与金属钠反应的官能团是羟基和羧基，1 mol脱落酸中含有1 mol羟基和1 mol羧基，因此1 mol脱落酸最多可以和2 mol金属钠发生反应，C正确；1 mol脱落酸中含有3 mol 碳碳双键和1 mol酮羰基，即1 mol脱落酸最多可以和4 mol H2发生加成反应，D错误。
重难点三 乙酸的酯化反应直观探究
[重难突破]
1．酯化反应实验原理、装置
(1)反应原理：
(2)实验探究的简易装置。
(3)饱和Na2CO3溶液的作用：①将挥发出的乙酸转化为乙酸钠；②溶解部分乙醇；③减少乙酸乙酯的溶解，便于其分层析出。
2．酯化反应实验操作、注意事项
(1)主要操作：向a中加入适量乙醇，然后边振荡边加入适量浓硫酸、乙酸，连接好装置后用小火加热试管a。
(2)注意事项。
①小火加热，保持试管a中液体处于微沸状态，既能使酯蒸出又能减小原料的挥发量。
②b中导管不能插入液面下，以防止倒吸。
3．酯化反应产品的精制
将b中混合物转入分液漏斗中充分振荡后分液，然后用蒸馏水洗涤有机化合物，再用无水MgSO4干燥，最后蒸馏收集77 ℃的馏分，即可得到精制乙酸乙酯。
某同学利用如图所示装置制备乙酸乙酯。实验如下：
①向浓H2SO4和乙醇混合液中滴入乙酸后，加热试管A；
②一段时间后，试管B中红色溶液上方出现油状液体；
③停止加热，振荡试管B，油状液体层变薄，下层红色溶液褪色；
④取下层褪色后的溶液，滴入酚酞后又出现红色。
结合上述实验，下列说法正确的是 ( )
A．①中加热利于加快酯化反应速率，故温度越高越好
B．③中油状液体层变薄主要是乙酸乙酯溶于Na2CO3溶液所致
C．③中红色褪去的原因可能是酚酞溶于乙酸乙酯中
D．取②中上层油状液体测其核磁共振氢谱，共有3组峰
【答案】C
【解析】由于乙酸和乙醇易挥发，温度越高，乙酸和乙醇挥发得越快，损失的乙酸和乙醇越多，乙酸乙酯的产率降低，A错误；乙酸乙酯难溶于碳酸钠，油状液体层变薄是因为溶在乙酸乙酯中的乙醇进入碳酸钠溶液中，溶在乙酸乙酯中的乙酸与碳酸钠溶液反应生成的乙酸钠进入溶液中，B错误；酚酞是有机化合物，易溶于有机溶剂，由于溶液红色褪去后，再加入酚酞，又出现红色，可知③中红色褪去的原因可能是酚酞溶于乙酸乙酯中，C正确；②中上层油状液体是乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物，所以不能确定其核磁共振氢谱中有几组峰，D错误。
学习小组的同学首先利用如下图所示的装置制乙酸正丁酯粗产品，然后通过一系列的操作得到精制乙酸正丁酯。
几种物质的相关数据如下表所示：
化合物 原料用量/mL 密度/(g·cm－3) 水溶性
正丁醇
(CH3CH2CH2CH2OH) 18.5 0.80 可溶
冰醋酸 13.4(过量) 1.05 互溶
乙酸正丁酯 — 0.9 微溶
请回答有关问题：
(1)仪器B的作用是_____________________，分水器在实验过程中可不断分离出反应生成的水，其分离出水的操作是___________。
(2)将浓硫酸与醇混合的主要操作是______________。
(3)仪器A中发生反应的化学方程式为___________________。
(4)粗产品的精制：将粗产品依次水洗→10% Na2CO3溶液洗→水洗→干燥→精制乙酸正丁酯(质量为15.1 g)。
①洗涤应在____________(填仪器名称)中进行，第二次水洗的目的是___________________。
②Na2CO3溶液洗涤的目的是将残留的乙酸转化为不溶于酯的乙酸钠，它不能用NaOH溶液代替，原因是___________________。
(5)该实验中正丁醇的利用率是_______________。
【答案】(1)冷凝回流 打开分水器下面的旋塞，使水流入烧杯中
(2)将浓硫酸沿器壁慢慢加入到醇中并不断用玻璃棒搅拌
(4)①分液漏斗 除去残留在产品中的Na2CO3溶液
②NaOH易导致乙酸正丁酯快速水解 (5)65.1%
【解析】(5)18.5 mL正丁醇的质量是18.5 mL×0.8 g·cm－3＝14.8 g，设生成15.1 g乙酸正丁酯理论上需要消耗正丁醇质量为x，根据化学方程式计算得，
CH3(CH2)3OH ～ CH3COO(CH2)3CH3
74 116
x 15.1 g
[课堂小结]
小练·素养达成
1．某有机化合物的结构简式如下，则它是 ( )
A．饱和二元羧酸 B．芳香酸
C．脂环酸 D．高级脂肪酸
【答案】B
2．(2023·四川成都树德中学阶段考)化学式为C4H8O2的某有机物既能发生银镜反应，又能发生酯化反应。此有机物的结构可能有 ( )
A．2种 B．3种
C．4种 D．5种
【答案】D
【解析】化学式为C4H8O2的有机物即能发生银镜反应，又能发生酯化反应，含有醛基和羟基，则该有机物可能的结构有OHCCH2CH2CH2OH、OHCCH2CH(OH)CH3、OHCCH(OH)CH2CH3、OHCCH(CH2OH)CH3、(CH3)2C(OH)CHO共5种，D正确。
3．酒精和醋酸在生活中都很常见，下列方法不能将二者区别开的是 ( )
A．闻气味
B．分别用来浸泡水壶中的水垢看是否溶解
C．分别滴加0.1 mol/L NaOH溶液
D．分别滴加石蕊试液
【答案】C
【解析】醋酸与NaOH虽然反应但无明显的现象产生，C不能将二者区别开。
4．(2023·安徽江南十校联考)苯丙炔酸是有机合成的一种重要中间体，其结构简式如图所示，下列有关该物质的说法错误的是 ( )
A．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．位于同一直线上的碳原子有5个
C．能发生取代反应和加成反应
D．1 mol丙炔酸完全反应可消耗1 mol碳酸氢钠
【答案】A
【解析】由结构简式可知，苯丙炔酸分子中含有的碳碳三键能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色，A错误；苯环为平面结构、碳碳三键为直线形结构，则苯丙炔酸分子中位于同一直线上的碳原子有5个，B正确；由结构简式可知，苯丙炔酸分子中含有的苯环和碳碳三键能发生加成反应，含有的羧基能发生取代反应，C正确；苯丙炔酸分子中含有的羧基能与碳酸氢钠溶液反应，则1 mol苯丙炔酸完全反应可消耗1 mol碳酸氢钠，D正确。
A．不能与碳酸钠溶液反应
B．能发生银镜反应
C．不能使酸性KMnO4溶液褪色
D．碳元素显＋4价
【答案】B
【解析】由乙酸性质及甲酸分子结构知它能与Na2CO3溶液反应，A错误；由甲酸分子中含有醛基知，它能与银氨溶液、酸性KMnO4溶液反应，B正确，C错误；由化合价规则知甲酸中碳元素显＋2价，D错误。
6．下列有关说法中正确的是 ( )
A．可用分液法分离开乙酸、乙酸乙酯
B．可用生石灰除去乙酸中少量的水
C．可用乙醇从水中萃取出碘
D．CH3CHO、CH3COOH的核磁共振氢谱峰个数相同
【答案】D
【解析】乙酸与乙酸乙酯相互溶解而不分层，无法进行分液，A错误；生石灰能与乙酸反应，B错误；乙醇易溶于水，无法从水中萃取出碘，C错误；两种物质均有两种不同化学环境的氢原子，D正确。
7．莽草酸是由C、H、O三种元素组成的酸，它具有抗炎、镇痛作用，也是合成某些抗癌药物的中间体，莽草酸分子结构如图所示，请回答下列问题：
(1)写出莽草酸分子中包含的官能团的名称___________。
(2)莽草酸跟有机化合物A在一定条件下发生酯化反应可生成一种相对分子质量为202的酯类物质。写出A可能的结构简式_____________。
(3)写出莽草酸在一定条件下跟氢气反应的化学方程式__________ _________。
【答案】(1)羧基、羟基、碳碳双键
(2)HCOOH、CH3CH2OH
8．苹果酸是一种常见的有机酸，其结构简式如下。回答下列问题：
(1)一定条件下，下列试剂不能与苹果酸反应的是___________。
A．Na2CO3 B．新制Cu(OH)2
C．乙醇 D．铜
(2)写出苹果酸与足量钠反应的化学方程式___________________。
(3)苹果酸在一定条件下与乙酸反应的化学方程式为_________ _____________，在浓硫酸、加热的条件下，苹果酸通过反应转化为分子式为C4H4O4的物质，则相应的反应类型可能为_______________。(共43张PPT)
第三章 烃的衍生物
第四节 羧酸 羧酸衍生物
第3课时 胺与酰胺
学习目标 素养目标 学法指导
了解胺、酰胺的含义、组成、结构特点、官能团等 证据推理与模型认知的核心素养 1．通过对官能团组成特点分析，提升学生对结构与性质关系的认识
2．通过对氨、胺、酰胺、铵盐的对比，培养学生对比分析能力
掌握胺、酰胺的物理性质和化学性质，了解酰胺的用途 科学探究与创新意识、科学态度与社会责任的核心素养
课前·新知导学
胺
1．胺的含义
______基取代____________中的氢原子而形成的化合物，一般写成__________、___________、_____________。也可看作是__________中的氢原子被________取代形成的化合物。
2．胺类化合物的性质
胺类物质具有_______性，用化学方程式表示此性质_____________ __________________________。
烃
氨分子
R—NH2
RNHR′
RNR′R′′
烃分子
—NH2
碱
＋HCl—→
3．常见胺类化合物
甲胺的结构简式为___________、苯胺的结构简式为___________，官能团是_________。
4．胺的用途
胺是重要的化工原料，甲胺和苯胺是合成________、________和染料的原料。
CH3—NH2
—NH2
医药
农药
硝基化合物与胺均含有氮元素，它们可能成为同分异构体吗？判断的依据是什么？
【答案】不可能。组成元素不同。
微思考
下列物质中不能与甲胺反应的是 ( )
A．HCl B．NaOH
C．硫酸 D．Br2
【答案】B
酰胺
1．酰胺的含义：羧酸分子中_________被—NH2所替代得到的化合
物，其结构可表示为________________，其官能团分别叫__________ ___________。
—OH
酰基、
酰胺基
2．酰胺的化学性质(以乙酰胺为例)
(1)与碱反应生成__________(填物质类型，后同)与NH3，化学方程
式为______________________________________________。
(2)与酸反应生成_______与_________，化学方程式为____________
______________________________________。
3．重要用途：N，N－二甲基甲酰胺是生产多种化学纤维的________，也用于合成_______________等。
羧酸盐
羧酸
铵盐
溶剂
农药、医药
一个NH3最多可被几个酰基取代？写出对应情况下一种酰胺的结构简式。
【答案】3个，(CH3)3N。(合理即可)
微思考
判断正误。(正确的画“√”，错误的画“×”)
(1)苯甲酰胺属于芳香族化合物。 ( )
(2)甲酰胺不能与硫酸反应。 ( )
(3)苯甲酰胺含有—NH2的芳香族同分异构体有3种。 ( )
(4)酰胺与胺的官能团种类相同。 ( )
(5)胺和酰胺都是烃的含氧衍生物。 ( )
(6)胺和酰胺都可以发生水解反应。 ( )
【答案】(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)×
课堂·重难探究
重难点一 胺
[重难突破]
3．胺的同分异构体分析
由于胺的组成中含有氮原子，而氮原子可以与一个、二个、三个烃基成键，因此分析胺的同分异构体，应按烃基数目分别为一个、二个、三个的顺序进行分析，分析中还要注意烃基本身也会存在同分异构体现象。例如确定分子式为C4H11N的同分异构体过程如下：
(1)只有一个烃基：此时组成可表示为C4H9NH2，丁基有4种，故相应的胺有4种。
(2)有2种烃基，此时两个烃基又分为两组：①两个—C2H5，对应结构有1种；
②一个—CH3、一个—C3H7，由于—C3H7有正丙基与异丙基2种，对应结构的胺有2种。
(3)有三个烃基，三烃基为两个甲基、一个乙基，对应的胺有1种。
故有8种同分异构体。
分子式为C8H11N的有机化合物F，属于芳香族化合物，回答下列问题。
(1)写出可能会与F发生反应的两种常用试剂名称____________。
[典例精练]
【答案】(1)盐酸、H2、HNO3等(任写2种)
(2)3 温度升高破坏三聚氰胺分子之间的氢键，使三聚氰胺与水分子间形成氢键成为可能
【解析】 (1)由F是芳香族化合物知其结构中含有苯环，苯环能与H2、HNO3、Br2等反应，除去C6H5—外还有“—C2H6N”组成单元，故F物质可能含有—NH2，盐酸也能与F反应。 (2)三聚氰胺分子中有3个碳氮双键，则消耗3 mol 氢气，温度升高破坏三聚氰胺分子之间的氢键，使三聚氰胺与水分子间形成氢键成为可能。
重难点二 酰胺
[重难突破]
1．酰胺
(2)酰胺的化学性质。
在酸或碱存在并加热的条件下，酰胺能发生水解反应。
①酸性条件下反应得到羧酸与铵盐：
2．几类含氮物质的比较
物质 胺 酰胺 氨气 铵盐
化学性质 酸性 — 能与碱反应生成羧酸盐与氨气 — 与碱反应生成
NH3或NH3·H2O
碱性 能与酸反应生成盐 能与酸反应生成羧酸与铵盐 与酸反应生成铵盐 —
用途 合成医药、农药、染料 合成医药、农药，也可作有机溶剂 生产硝酸、氮肥、炸药 作氮肥等
3．表面活性剂去污原理简介
表面活性剂分子的一端是由一个较长的烃链组成的，这一端的基团具有憎水性且能溶于油，通常称其为憎水基或亲油基，分子另一端是较短的极性基团，其特点是能溶于水而不溶于油，通常称其为亲水基或憎油基，表面活性剂在水溶液中的结构如图所示。
除污过程中，表面活性剂分子聚焦而规则地定向排列，形成胶束，其在水溶液中形成胶束过程如下图所示，由于表面活性剂的表面活性和胶束性能，其水溶液具有润湿、渗透、分散、乳化、增溶、泡沫等作用，为良好洗涤效果打下基础。
分子式为C3H7O2N的有机化合物X，能与钠发生置换反应，也能与硫酸溶液、NaOH溶液反应，下列说法不正确的是 ( )
A．X可能含有酰氨基
B．X可能与NaOH溶液反应生成NH3
C．X与硫酸反应可得到NH3
D．X分子可能存在π键
【答案】C
[典例精练]
A．MPy只有两种芳香同分异构体
B．EPy存在芳香酰胺同分异构体
C．EPy与VPy是同系物
D．反应②的反应类型是消去反应
【答案】D
【解析】MPy有3种芳香同分异构体，分别为甲基在N原子的间位、对位上及—NH2在苯环上，A错误；由于酰胺中存在碳氧双键，故EPy不存在芳香酰胺同分异构体，B错误；两者组成元素不同，故不可能是同系物，C错误；EPy分子比VPy分子多一个“H2O”且后者分子中存在碳碳双键，反应②属于消去反应，D正确。
[课堂小结]
小练·素养达成
1．仅从官能团角度看，下图有机物不属于哪类物质 ( )
A．胺 B．羧酸
C．酚 D．醇
【答案】A
【解析】—CONH2属于酰胺基，故它不属于胺。
A．中心原子均为sp3杂化
B．均存在σ键
C．三个原子均在同一平面上
D．二者结合形成的物质具有两性
【答案】A
3．分别将5 mL下列物质注入15 mL水中，振荡后静置，能形成如图所示的是 ( )
①溴苯 ②乙酸乙酯 ③乙醇
④N，N－二甲基甲酰胺 ⑤油酸 甘油酯 ⑥硝基苯
A．全部 B．①②⑤⑥
C．②⑤ D．①⑥
【答案】C
【解析】由题知相应的有机化合物应不溶于水且密度比水的密度小，所给6种物质中只有②⑤满足此要求，C正确。
4．下列有关苯胺的说法正确的是 ( )
A．是平面分子 B．分子共平面的原子最多有13个
C．存在一个四面体结构 D．易溶于水
【答案】B
【解析】苯胺中氮原子为sp3杂化，故存在以氮原子为中心的一个三角锥形结构，苯环是平面结构，苯环及与苯环相连的氮原子及氨基中的一个氢原子共13个原子可能共平面，B正确，A、C均错误；苯胺微溶于水，易溶于乙醚、苯，D错误。
A．是苯胺的同系物
B．沸点比苯胺高
C．苯环上的一溴代物有2种
D．能与盐酸反应但不能与硝酸反应
【答案】D
6．抗氧化剂香豆酰缬氨酸乙酯(Z)可由下列反应制得。下列关于化合物X、Y、Z的说法不正确的是 ( )
A．化合物X的分子式为C9H8O3
B．化合物Y能发生水解反应
C．化合物Z中的含氧官能团有酯基、酰胺基、羟基
D．1 mol化合物Z最多能与含1 mol Br2的溴水发生反应
【答案】D
【解析】酚羟基的邻位可与溴发生取代反应，碳碳双键可与溴发生加成反应，则1 mol化合物Z最多能与含3 mol Br2的溴水发生反应，D错误。
7．(2023·浙江金华十二校联考)写出符合下列条件的α－吡咯烷酮(如图所示)的同分异构体的结构简式：___________________。
①含酰胺基(羰基与—NH2直接相连)
②链状结构且能使溴水褪色
【答案】CH3CH==CHCONH2 、CH2==C(CH3)CONH2、CH2==CHCH2CONH2
【解析】α－吡咯烷酮的同分异构体符合下列条件：①含酰胺基，②链状结构且能使溴水褪色，α－吡咯烷酮的不饱和度是2(酰胺基的不饱和度是1)，碳碳双键的不饱和度是1，符合条件的同分异构体中含有1个碳碳双键和1个酰胺基，相当于CH3CH==CH2中1个氢原子被酰胺基取代，所以符合条件的同分异构体的结构简式为CH3CH==CHCONH2 、CH2==C(CH3)CONH2、 CH2==CHCH2CONH2。(共80张PPT)
第三章 烃的衍生物
第五节 有机合成
学习目标 素养目标 学法指导
掌握有机合成中碳骨架改变的基本方法，官能团的消去、引入和保护 宏观辨识与微观探析 1．通过实例讨论，学会根据原料与目标产物的分子组成和碳骨架差异，确定碳骨架改变的途径
2．通过分析原料与目标产物的结构差异，学会常见官能团的消去与引入的基本途径
掌握合成路线分析中的顺向分析法和逆向分析法 证据推理与模型认知
课前·新知导学
有机合成的主要任务
1．构建碳骨架：碳骨架的构建包括碳链的_________、_______与________等过程。
(1)碳链增长：①当原料分子中的碳原子数少于目标分子中的碳原子数目时，可以通过引入含_______原子的官能团等方式使碳链增长，其中含碳官能团最常见的是_________，相应试剂是________。
②通过醛基与另一含有________原子的醛发生_______反应，得到不饱和醛。
增长
缩短
成环
碳
—CN
HCN
α－H
加成
(2)碳链缩短：通过_________反应，可使碳碳不饱和键断裂，形成碳链缩短的__________或_______；也可以使_______的侧链被氧化；常用的氧化剂是____________________。
(3)成环变化：____________烃与含有碳碳双键的物质在适当条件下发生第尔斯－阿尔德反应成环，其中有机化合物发生的是______反应。
氧化
羧酸
酮
苯
酸性KMnO4溶液
共轭二烯
加成
2．引入官能团
(1)碳碳不饱和键的引入：可通过________反应引入，相应的有机原料中应含有_______________官能团。
(2)—X的引入：通过________反应或________反应引入，对应物质中可能含有_________________等官能团。
(3)官能团消去：通过_________反应消去酯基；通过________反应消去羟基；通过________反应消去碳碳不饱和键。
消去
－X、—OH
加成
取代
碳碳不饱和键
水解
消去
加成
乙醛与哪种醛反应可得到(CH3)2CHCH==CHCHO？涉及的反应类型有哪几种？
【答案】(CH3)2CHCHO；加成反应、消去反应。
微思考
下列各组物质混合后，在相应条件下(括号内)不能向有机化合物中引入卤素官能团的是 ( )
A．C2H6＋Cl2(光) B．苯＋溴水(FeBr3)
C．ROH＋HCl(△) D．环戊烯＋HBr
【答案】B
有机合成路线的设计与实施
1．有机合成的目的
利用相对简单易得的原料，以较_______的成本获得较_______的产率，通过简便且对__________友好的操作得到目标产物。
低
高
环境
2．合成路线设计的基本方法
(1)顺向设计：先比较原料分子和产物分子在_________和_________等方面的异同，从原料出发，通过合成一系列中间体，最终得到目标产物。
(2)逆向设计：基本思路是在目标化合物的适当位置___________ __________，以得到__________________的中间体，通过一系列的推断，最后确定最适宜的基础原料与合成路线。
碳骨架
官能团
断开相应
的化学键
较小片段所对应
3．合成路线的确定
合理的合成路线应满足合成步骤__________，副反应_______，反应产率______；______________和催化剂尽可能价廉易得、低毒等。
较少
少
高
原料、溶剂
制备氯乙烷是用乙烷好还是用乙烯好？为什么？
【答案】用乙烯好，乙烯与HCl加成得到的产物是唯一的，乙烷与Cl2反应制得的氯乙烷中含有大量的杂质。
微思考
判断正误。(正确的画“√”，错误的画“×”)
(1)消去反应可以引入双键，加成反应也可以引入双键。 ( )
(2)引入羟基的反应都是取代反应。 ( )
(3)烯烃中既可以引入卤素原子也可以引入羧基或酮羰基。( )
(4)酯化反应可以形成链状酯，也可以形成环酯。 ( )
(5)工业上将乙烯先与HCl加成，然后在NaOH溶液中水解可制取乙醇。 ( )
(6)以乙醇为原料通过消去、加成、水解可得到乙二醇。 ( )
【答案】(1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)√
课堂·重难探究
重难点一 有机合成的主要任务
[重难突破]
1．有机合成的概念
有机合成指利用简单、易得的原料，通过有机反应，生成具有特定结构和功能的有机化合物。
2．碳骨架的改变方法
(1)碳链增长。
碳碳三键与HCN加成、醛酮与HCN加成、含α－H的醛与醛或酮发生缩合反应。
③羟醛缩合反应：
(2)碳链缩短。
包括脱羧反应、碳碳不饱和键的氧化反应、长链烷烃裂解。
③水解反应：主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。
④烃的裂化或裂解反应：
(3)碳环的形成与破坏。
含有共轭碳碳双键(C==C—C==C)的物质之间、共轭双键与碳碳双键、三键之间可通过加成发生成环；某些物质可通过酯化反应成环或通过取代反应形成环状醚类物质。反过来，若碳环上有碳碳不饱和键，则在氧化剂作用下，碳碳不饱和键断裂形成链状化合物；环状酯通过水解反应也可实现环的断裂。
①共轭碳碳双键的加成成环：
3．官能团的转化
可以通过取代、消去、加成、氧化、还原等反应来实现，常用方法有以下三种：
(1)利用官能团的衍生关系进行转化。
5．官能团的保护
有机合成时，往往在有机化合物分子中引入多个官能团，但有时在引入某一个官能团时容易对其他官能团造成破坏，导致不能实现目标化合物的合成。因此，在制备过程中要把分子中的某些官能团通过恰当的方法保护起来，在适当的时候再将其恢复，从而达到有机合成的目的。
(1)酚羟基的保护。
因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应，把—OH转变为—ONa保护起来，待氧化其他基团后再酸化将其转变为—OH。
(2)碳碳双键的保护。
碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与卤化氢等的加成反应将其保护起来，待氧化其他基团后再利用消去反应将其转变为碳碳双键。
例如，已知烯烃中 CC在某些强氧化剂的作用下易发生断裂，因而在有机合成中有时需要对其进行保护，该过程可简单表示如下：
(3)醛基的保护。
醛基可被弱氧化剂氧化，为避免在反应过程中受到影响，对其保护和恢复过程如下：
[典例精练]
原料库：a．CH2==CHCH3
b．CH2==CHCH2CH3
c．CH2==C(CH3)2
d．CH(CH3)3
请回答：
(1)原料X是__________(填字母序号)。
(2)②的反应条件是__________；⑧的反应类型是__________；D中官能团的名称是____________。
(3)⑦的化学方程式是__________________。
(4)C有多种同分异构体，其中分子中含有“—COO—”结构的共有__________种。
(5)某同学以丙烯为原料设计了合成中间体D的路线，得到D的同时也得到了另一种有机副产物M，请表示出得到M的过程(图中的有机化合物均用结构简式表示，反应条件可省略)。
【解析】解析过程中一要抓住原料X与目标产物的单体分子之间碳原子数目关系，以确定X分子中的碳原子数目；二要充分利用反应④为银镜反应这一条件，反推出B的结构，结合反应信息确定X的结构。 由X、E、F间的转化关系及F的分子组成知，X分子中应有4个碳原子且X是不饱和化合物；由反应④知C中含有醛基，故B是RCH2OH型的醇，因F中有碳碳双键，故D→E属于消去反应，D中有羟基，再结合信息①②知B中的羟基不易被氧化，推出X是CH2==C(CH3)2，A是(CH3)2CBrCH2Br，B是(CH3)2COHCH2OH、C是(CH3)2COHCHO、
D是(CH3)2COHCOOH、E是CH2==C(CH3)COOH，E发生酯化反应得到F。(4)含有—COO—的C的同分异构体可以是羧酸，此时有丁酸与2－甲基丙酸2种，也可以是酯：甲酸正丙酯与甲酸异丙酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯，故共有6种同分异构体。(5)丙烯与HBr加成可得到两种物质：CH3CH2CH2Br、CH3CHBrCH3，经水解、氧化反应最终可得到CH3CH2CHO、CH3COCH3；再与HCN加成得CH3CH2CHOHCN、(CH3)2COHCN，经水解后得CH3CH2CHOHCOOH(M)、(CH3)2COHCOOH(D)。
在有机合成中，常需将官能团消除或增加，下列合成路线不简洁的是________(填字母)。
【答案】B
【解析】溴乙烷是卤代烃，可以与NaOH水溶液共热，发生取代反应产生乙醇，一步就可以实现物质的转化，因此上述题干的转化步骤不简洁，B正确。
重难点二 有机合成路线的设计与实施
[重难突破]
1．有机合成的过程
2．设计有机合成路线的基本思路
(1)正向设计法，其思路可表示为
[典例精练]
【答案】
(2023·江苏苏州期末改编)科学家在己二酸现有工业路线基础上，提出了一条“绿色”合成路线(已知：卤代烃在氢氧化钠溶液中可发生取代反应，卤原子可被羟基取代)，下列说法不正确的是_______ (填字母)。
A．苯经取代、加成、取代三步反应可获得环己醇
B．用蒸馏的方法可将苯与环己醇进行分离
C．环己烷与氧气发生化合反应转化为己二酸
D．与传统工业路线相比，“绿色”合成路线可减少污染物排放
E．“绿色”合成路线中原子利用率可达100%
【答案】CE
传统工业路线中用硝酸氧化己醇、硝酸的还原产物有可能是氮氧化物，会污染空气，“绿色”合成路线的产物，同时有水生成，故“绿色”合成路线可减少污染物排放，D正确；环己烷分子式为C6H12，己二酸分子式为C6H10O4，根据元素守恒可知，该过程有水生成，所以原子利用率小于100%，CE错误。
氧化白藜芦醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反应合成W的一种方法：
回答下列问题：
(1)A的化学名称为______________________。
(3)反应③的类型为__________，W的分子式为______________。
【答案】(1)间苯二酚(1，3－苯二酚) (2)羧基、碳碳双键
(3)取代反应 C14H12O4
【名师点拨】
最优的合成路线具有如下特征：
(1)起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染。
(2)副反应少，产品产率尽可能高。
(3)合成路线要符合“绿色、环保”的要求。其中原料分子的每一个原子均能转化，使之结合到目标化合物中，达到零排放。
(4)有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。
[课堂小结]
小练·素养达成
1．下列各组物质混合后，在适当条件下反应后不可能得到醇类物质的是 ( )
A．油脂、稀NaOH溶液 B．石油裂解气、H2O
C．氯苯、H2O D．丁醛、H2
【答案】C
【解析】油脂水解可得到甘油、石油裂解气中烯烃与水加成可得到醇、丁醛与氢气加成可得到丁醇，A、B、D均可以；氯苯水解得到的是酚类物质，C错误。
2．在有机反应中，无机试剂起着极为重要的作用，下列有机基团与对应的无机试剂反应时，物质的量关系一定不正确的是 ( )
【答案】C
3．以2－丁烯为原料，通过一步反应(所需其他试剂自选)无法制得的是 ( )
A．2－丁醇 B．2，3－二氯丁烷
C．2－氯丁烷 D．2，3－丁二醇
【答案】D
【解析】无法通过加成反应一次引入两个羟基，D错误。
4．(2023·广东汕头月考)对于如图所示的有机物，要引入羟基(—OH)，可采用的方法有 ( )
①加成 ②卤素原子的取代 ③还原 ④酯基的水解
A．只有①② B．只有②③
C．只有①③ D．①②③④
【答案】D
5．(2023·北京西城第三十五中学期中)聚醋酸乙烯酯难溶于水，可用作白乳胶、塑料薄膜和涂料等，用它可得到聚乙烯醇，聚乙烯醇水溶液可用作医用滴眼液。合成路线如图。下列说法不正确的是 ( )
A．试剂a是乙酸
B．通过增加甲醇用量可提高聚乙烯醇的产率
C．由M转化为聚醋酸乙烯酯的过程中发生了取代反应
D．由聚醋酸乙烯酯转化为聚乙烯醇过程中还会生成乙酸甲酯
【答案】C
6．有机化合物(CH3)2CHOHCHO可经过多步反应转变为(CH3)2C==CH2，其各步反应的反应类型是 ( )
A．加成→消去→脱水 B．消去→加成→消去
C．加成→消去→加成 D．取代→消去→加成
【答案】B
【解析】因为向有机化合物中引入碳碳双键的基本反应是—OH、—X发生消去反应，但(CH3)2CHOHCHO发生消去反应时只能得到CH2==C(CH3)CHO，故还需要通过与氢气的加成反应先将—CHO转化为—CH2OH，然后再发生消去反应以得到目标产物。
8．按要求表示出有关合成路线图：
(1)异戊二烯是重要的有机化工原料，其结构简式为CH2==C(CH3)CH==CH2。设计一条由异戊二烯制得有机合成中间体(CH3)2CHCH2CH2OH的合成路线。
【答案】
