第1课时 有机化学反应的主要类型
[目标导航] 1.能根据有机化合物的组成结构特点，认识加成、取代和消去反应。2.能从增(减)氧、减(增)氢的角度认识氧化、还原反应。3.能够从试剂、条件、产物等不同角度判断有机反应类型。
一、有机反应中三大基本反应类型
1．加成反应
(1)定义：有机化合物分子中的不饱和键两端的原子与其他原子或原子团结合，生成饱和的或比较饱和的有机化合物的反应。
(2)能发生加成反应的不饱和键：碳碳双键、碳碳叁键、苯环、或醛、酮中的碳氧双键。
(3)发生加成反应的试剂：氢气、卤素单质、氢卤酸、氢氰酸(HCN)、水等。
(4)完成下列反应方程式：
①CH3—CH===CH2＋H2CH3—CH2—CH3；
②CH3—CH===CH2＋Br2―→CH3—CHBr—CH2Br。
2．取代反应
(1)定义：有机化合物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团代替的反应。
(2)烷烃、芳香烃发生取代反应时主要是这些烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所代替。例如烷烃在光照条件下与氯气发生取代反应；苯环上的氢原子可以被硝基、磺酸基等取代。
(3)完成下列反应方程式：
①＋HO—SO3H(浓)＋H2O；
②＋Br2＋HBr；
③CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl。
3．消去反应
(1)定义：在一定条件下，有机化合物脱去小分子物质(如H2O、HBr等)生成分子中有双键或叁键的化合物的反应，叫做消去反应。
(2)常见的消去反应：
①乙醇的消去反应：CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O；
②溴乙烷的消去反应：CH3CH2Br＋NaOHCH2===CH2↑＋NaBr＋H2O。
议一议
1．不饱和键的类型不同，发生加成反应的试剂不同。
①能与分子中含碳碳双键的有机化合物发生加成反应的试剂有哪些？
②能与分子中含碳碳叁键的有机化合物发生加成反应的试剂有哪些？
③能与分子中含碳氧双键的有机化合物发生加成反应的试剂有哪些？
答案 ①能与碳碳双键发生加成反应的试剂有卤素单质、氢卤酸、氢气、水等。
②能与碳碳叁键发生加成反应的试剂有卤素单质、氢卤酸、氢氰酸。
③能与碳氧双键发生加成反应的试剂有H2、氢氰酸。
2．消去反应的实质和规律各是什么？
答案 (1)实质：官能团(—X或—OH)与连接该官能团的碳原子的相邻碳上的氢原子(即β-H)结合成小分子(HX或H2O)而脱去，这两个碳原子再相互结合成一个共价键，从而形成碳碳双键或叁键。
(2)规律：①分子中至少有两个相邻碳原子。如甲烷的卤代物(CH3X，CH2X2，CHX3，CX4)、甲醇等均不能发生消去反应。
②必须含有β-H，否则也不能发生消去反应。如：
(R1～R6等代表烃基)都不能发生消去反应；同样，将上述结构中的氯原子换成羟基就是醇类，得到的醇也不能发生消去反应。
③消去反应的产物可能不止一种，通常消去反应的原则是：“让少的更少”，即让含氢原子少的碳原子上的氢原子更少。也就是说符合这一原则的消去产物所占的比例较大。例如，CH3CH(OH)CH2CH3的消去产物有两种，分别是CH2===CHCH2CH3和CH3CH===CHCH3，通常情况下，后者的产量较多。当然，如果改变反应条件，也可使前者的产量较多。
3．完成下列反应的化学方程式
(1)CH3—CH===CH2＋HCl―→______________________________________________。
(2)CH2===CH2＋H2O____________________________________________，
(反应的用途：________)。
(3)CH≡CH＋HCN―→___________________________________________________，
(反应的用途：________________)。
(4)CCH3OH ＋HCN__________________(产物名称为α-羟基丙腈)。
(5)CH3CH2CH2Br＋NaOH___________________________________________________。
(6)CH3CH2OH＋HBr―→_________________________________________。
(7)CH3—CH===CH2＋Cl2_____________________________________________。
(8)CH3CH2Cl＋NH3―→___________________________________________________。
(9)CH3CH2Br＋NaCN―→______________________________________________。
答案 (1)CH3—CH2—CH2Cl或
(2)CH3CH2OH 工业制乙醇
(3)CH2===CHCN 工业制人造羊毛的原料
(5)CH3CH2CH2OH＋NaBr
(6)CH3CH2Br＋H2O
(7)CH2Cl—CH===CH2＋HCl
(8)CH3CH2NH2＋HCl
(9)CH3CH2CN＋NaBr
二、有机反应的氧化反应与还原反应
1．氧化反应
(1)定义：有机化学中，通常将有机化合物分子中增加氧原子或减少氢原子的反应称为氧化反应。
(2)氧化剂：O2、酸性KMnO4溶液、O3、银氨溶液和_新制氢氧化铜悬浊液等。
(3)常见氧化反应：
2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O；
2CH3CHO＋O22CH3COOH。
2．还原反应
(1)定义：有机化学中，将有机化合物分子中增加氢原子或减少氧原子的反应称为还原反应。
(2)还原剂：H2、LiAlH4、NaBH4_等。
(3)常见还原反应：CH3CHO＋H2_CH3CH2OH_。
议一议
1．有机化学中的氧化还原反应与无机化学中的氧化还原反应概念是否矛盾？
答案 无机化学与有机化学中的氧化还原反应是一致的，不矛盾，有机化学中的氧化反应往往是指有机物中碳元素化合价升高(有时也可能是其他元素)。
2．如何理解有机化学中的氧化反应和还原反应？
答案 对于有机化合物来讲，若被氧化，则该反应就称为氧化反应，如乙烯使KMnO4(H＋，aq)退色，就是因为乙烯发生了氧化反应；若被还原，则该反应就称为还原反应，如CH3CHO＋H2CH3CH2OH，称为CH3CHO的还原反应。
3．氧化反应、还原反应的主要类型有哪些？
答案 (1)氧化反应的主要类型：
①烃或烃的含氧衍生物在空气或氧气中燃烧。
②烃或烃的含氧衍生物在催化剂存在时被氧气氧化。
③有机物被某些非O2的氧化剂氧化。如：
含、—C≡C—、—CHO及部分含—OH的物质能被酸性KMnO4溶液氧化，包括：烯、炔、二烯、不饱和油脂、苯的同系物、酚、醛、葡萄糖、部分醇等。
(2)还原反应的主要类型：含—C≡C—、—CHO、羰基、苯环的物质与H2的加成反应，包括：烯、二烯、炔、芳香族化合物、不饱和油脂、醛、甲酸及其盐和酯、酮、葡萄糖、麦芽糖等。例如：
＋3Fe＋6HCl―→＋2H2O＋3FeCl2。
一、官能团与有机反应类型的突破
1．加成反应
(1)反应实质与特点：
实质：有机物分子中的双键或叁键断开一个或二个，加上其他原子或原子团。
特点：只加不减。
(2)官能团(原子团)与对应的试剂：
官能团(原子团)
试剂
H2、X2、HX、H2SO4、H2O
—C≡C—
H2、X2、HX、HCN、NH3、H2SO4
H2、Cl2
H2、HCN、NH3及其衍生物、醇、RMgX、含α-H的醛或酮
—C≡N
H2、HCN、NH3
注意：氢气能与绝大多数含有不饱和键的有机化合物发生加成反应，但一般不能直接与羧基或酯基发生加成反应。
2．取代反应
(1)反应实质与特点：
实质：有机化合物分子中的某些极性单键打开，其中的一部分原子或原子团被其他原子或原子团代替。
特点：有加有减，取而代之。
(2)有机物或官能团与对应的试剂及其取代位置：
有机物或官能团
常见试剂
取代基团或位置
饱和烃
X2
碳氢键上的氢原子
苯环
X2、HNO3、H2SO4
卤代烃(—X)
H2O、NaCN
卤素原子
醇(—OH)
HX、R—COOH
羟基上的氢或—OH
羧酸(—COOH)
R—OH
羧基中的—OH
酯(—COO—)
H2O、NaOH
酯基中的碳氧单键
烯、炔、醛、酮、羧酸
X2
α-H
注意：饱和烃、苯与卤素单质的水溶液不反应，但可与纯卤素单质发生取代反应。
3．消去反应
(1)反应特点：①分子内脱去小分子；②产物中含不饱和键。
(2)能发生消去反应的官能团：—OH(醇)、—X(卤代烃)等。
(3) 典型反应：醇与卤代烃的消去反应。醇的消去反应与卤代烃的消去反应对比
CH3CH2Br
CH3CH2OH
反应条件
NaOH、乙醇溶液，加热
浓硫酸，加热到170 ℃
化学键的断裂
C—Br、C—H
C—O、C—H
化学键的生成
反应产物
CH2===CH2、NaBr、H2O
CH2===CH2、H2O
(4) 反应条件：有β-H的卤代烃或醇可发生消去反应
①有两个β-C，且两个碳原子上均有氢原子的卤代烃或醇，发生消去反应可能生成不同的产物，例如：
＋NaOH
CH2===CH—CH2—CH3↑＋NaCl＋H2O或
＋NaOH
CH3—CH===CH—CH3↑＋NaCl＋H2O。
②没有β-C或β-C上无氢原子的卤代烃或醇不能发生消去反应，如CH3Cl、CH3OH、等。
注意 α、β的含义：在含有官能团的有机物分子中，与官能团直接相连的碳原子称为α-C，其上的氢原子称为α-H；与α-C相连的碳原子称为β-C，其上的氢原子称为β-H。
例1 官能团是对有机化合物的性质有重要影响的原子或原子团，现有如下4种物质，均含有一定的官能团，请根据所学知识判断它们中能发生酯化、还原、加成、消去四种反应的是( )
C．CH3—CH===CH—CHO
解析 B的分子结构中只有—OH，不能发生还原反应和加成反应；C的分子结构中既没有—OH，也没有—COOH，故不能发生酯化反应；D的分子结构中有—CHO，可以发生还原、加成反应，有—OH，可以发生酯化反应，但是与—OH相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子，不能发生消去反应；A的分子结构中有—CHO，可以发生还原、加成反应，有—OH，可以发生消去、酯化反应。
答案 A
变式训练1 有机物与水发生的反应不可能是( )
A．取代反应 B．加成反应
C．水解反应 D．消去反应
答案 D
解析 A项，有机物与水发生的反应可以是取代反应，例如卤代烃或酯类水解；B项，有机物与水发生的反应也可以是加成反应，例如乙烯与水发生加成反应生成乙醇；C项，有机物与水发生的反应可以是水解反应，例如卤代烃或酯类水解；D项有机化合物在一定条件下，从1个分子中脱去一个或几个小分子，而生成不饱和键化合物的反应是消去反应，所以有机物与水发生的反应不可能是消去反应，答案选D。
二、正确理解有机化学中的氧化反应、还原反应
1．有机化学反应中常见的氧化反应
(1)醇的氧化——去氢式，如：2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O。
反应机理：醇分子脱去羟基上氢原子和连着羟基的碳原子上的氢原子后，原羟基氧原子和该碳原子有多余电子而再形成新的共价键。
(2)醛的氧化——加氧式，如：2CH3CHO＋O22CH3COOH。
反应机理：醛的氧化是在醛基的C—H键的两个原子间插入氧原子。
(3)有机物的燃烧。
(4)烯烃、炔烃、酚、醛等有机物使酸性KMnO4溶液退色。
(5)含醛基的有机化合物与新制Cu(OH)2悬浊液、银氨溶液的反应。
2．有机化学反应中常见的还原反应
烯、炔、苯及其同系物、醛、酮、酚、不饱和油脂等的催化加氢。
例2 判断下列反应类型是氧化反应还是还原反应：
(1)＋O2＋2H2O________。
(2)＋3H2________。
(3)RCH===CH2＋CO2↑＋H2O________。
(4)＋R″CHO________。
解析 (1)、(2)、(3)、(4)这4个反应可根据有机化学中氧化反应和还原反应的概念来判断：(1)脱去氢原子为氧化反应，(3)、(4)加入氧原子为氧化反应，(2)加入氢原子为还原反应。
答案 (1)氧化反应 (2)还原反应 (3)氧化反应
(4)氧化反应
解题反思
不饱和键与H2的加成反应均为还原反应。
变式训练2 下列醇类不能发生催化氧化的是( )
B．CH3CH2CH2OH
C．CH3C(CH3)2CH2OH
答案 D
解析
1．下列反应属于取代反应的是( )
A．乙醇与浓硫酸混合加热至170 ℃
B．由苯制取环己烷
C．甲苯与浓H2SO4、浓HNO3混合
D．2-甲基-1,3-丁二烯与溴水混合
答案 C
解析 A为消去反应；B从分子式比较分析应属于加成反应；C为取代反应；D为加成反应。
2．下列反应属于取代反应的是( )
①CH3CH===CH2＋Br2→CH3CHBrCH2Br
②CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O
⑤2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
⑥氨基酸生成多肽的反应
⑦油脂在酸性环境下的水解反应
A．②③⑤⑥ B．①②③
C．④⑤⑥⑦ D．②③⑥⑦
答案 D
解析 ①CH3CH===CH2＋Br2→CH3CHBrCH2Br是加成反应，不是取代反应，故①错误；②CH3COOH＋CH3CH2OH的反应机理是乙醇中的—OCH2CH3取代了乙酸中的羧基中的—OH，属于取代反应，故②正确；③＋H2O的反应原理是用硝基取代了苯环上的—H原子，故属于取代反应，故③正确；④是将氢原子加成到苯环上的碳原子上，属于加成反应，故④错误；
⑤2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O的反应机理是氧气将乙醇中的—CH2OH氧化为—CHO，属于氧化反应，故⑤错误；⑥氨基酸生成多肽的反应机理是用—COOH中的—COO—取代了—NH2中的—H，属于取代反应，故⑥正确；⑦油脂在酸性环境下的水解反应的反应机理是用—H取代了油脂中的高级脂肪酸根，属于取代反应，故⑦正确。
3．如图，有机化合物Ⅰ转化为Ⅱ的反应类型是( )
A．氧化反应 B．取代反应
C．还原反应 D．水解反应
答案 C
解析 对比Ⅰ、Ⅱ结构简式的变化，可知由Ⅰ转化为Ⅱ为加氢的反应，即为还原反应。
4．“绿色化学”对化学反应提出了“原子经济性”(原子节约)的新概念及要求，理想原子经济性反应是原料分子中的原子全部转化成所需要的产物，不产生副产物，实现零排放下列反应类型一定符合这一要求的是( )
①取代反应 ②加成反应 ③消去反应 ④水解反应 ⑤加聚反应 ⑥缩聚反应 ⑦酯化反应
A．②⑤ B．④⑤
C．⑥⑦ D．①③
答案 A
解析 ①取代反应过程中，有机物中的原子或原子团被其它原子或原子团所取代，反应产物不是一种，原子利用率不是100%，不符合原子经济的概念，故①错误；②加成反应中，反应物完全转化成生成物，实现了零排放，符合绿色化学理念，故②正确；③消去反应中生成了小分子，反应物中的原子没有完全转化成生成物，不符合原子经济性概念，故③错误；④水解反应中生成产物不是一种，原料分子中的原子没有全部转化成所需要的产物，不满足原子经济性理念，故④错误；⑤加聚反应中原料分子中的原子全部转化成所需要的产物，满足原子经济性理念，故⑤正确；⑥缩聚反应中有小分子生成，原料分子中的原子没有全部转化成所需要的产物，故⑥错误；⑦酯化反应中有水分子生成，原料分子中的原子没有全部转化成所需要的产物，故⑦错误。
5．有机物CH3—CH===CH—Cl能发生的反应有( )
①取代反应 ②加成反应 ③消去反应 ④使溴水褪色
⑤使酸性高锰酸钾溶液退色 ⑥与AgNO3溶液生成白色沉淀 ⑦聚合反应
A．以上反应均可发生 B．只有⑦不能发生
C．只有⑥不能发生 D．只有②不能发生
答案 C
解析 分子中含有CC和—Cl两种官能团，前者能发生②④⑤⑦反应，后者能发生①③反应。由于该有机物为非电解质，不能电离出Cl－，故⑥不能发生。
6．2-丁烯(CH3—CH===CH—CH3)和2-甲基丙烯()均能与氯化氢发生加成反应，请尝试写出相关反应的化学方程式。
答案 CH3—CH===CH—CH3＋HCl―→
解析 本题反应的断键部位和加成情况分析如下：
CH3CH2CHClCH3
[经典基础题]
题组1 有机反应类型的判断
1．与CH2===CH2―→CH3—CH2Br的变化属于同一反应类型的是( )
A．CH3CHO―→C2H5OH
B．C2H5Cl―→CH2===CH2
D．CH3COOH―→CH3COOC2H5
答案 A
解析 分析所给例子，CH2===CH2―→CH3—CH2Br是加成反应，题中所给四个选项中A为加成反应，B为消去反应，C、D为取代反应，故只有A符合题意。
2．下列反应不属于取代反应的是( )
A．CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl
B．CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O
C．＋Br2＋HBr
D．＋3HNO3＋3H2O
答案 B
解析 取代反应的特点是“取而代之，有上有下”的有机化学反应。其中A、C、D均具备取代反应的特征，均是取代反应，B为消去反应，故选B。
3．下列反应属于加成反应的是( )
A．CH3—CH===CH2＋Cl2CH2Cl—CH===CH2＋HCl
B．2CH3CHO＋O22CH3COOH
C．＋3Cl2
D．CH3COOH＋NaOH===CH3COONa＋H2O
答案 C
解析 A项中的反应属于取代反应，A项错误；B项中的反应属于氧化反应，B项错误；C项中的反应属于加成反应，C项正确；D项中的反应属于复分解反应，D项错误。
4．下列反应物到生成物，反应类型可能属于消去反应的是( )
A．R—CH2—CH2OH―→RCH===CH2
C．R—X―→ROH
答案 A
解析 根据消去反应的概念，在一定条件下有机化合物脱去小分子物质生成分子中有双键或叁键的化合物的反应，可知消去反应的结果是有机化合物分子的不饱和度有所增加，所以由题意可知A由醇到烯是在一定条件下通过消去反应才能实现的，所以A正确；B由酮到醇是在一定条件下通过加成反应才能实现的，所以B不正确；C由卤代烃到醇是在NaOH的水溶液中通过取代反应才能实现的，所以C不正确；由于D不是在分子内部脱去小分子而使不饱和度增加，所以D不符合题意。
5．由1-氯环己烷()制备1,2-环己二醇()时，需要经过下列哪几步反应( )
A．加成→消去→取代 B．消去→加成→取代
C．取代→消去→加成 D．取代→加成→消去
答案 B
解析 正确的途径是即依次发生消去反应、加成反应、取代反应。
6．已知乙烯能按下列反应流程进行一系列的转化，其中属于消去反应的是( )
CH2===CH2CH3CH2BrCH3CH2OHCH2===CH2CO2
A．① B．②
C．③ D．④
答案 C
解析 题给反应流程中①是加成反应；②是水解反应(取代反应)；③是消去反应；④是氧化反应。
7．下面是工业合成治疗帕金森综合症(震颤麻痹症)的药物左旋多巴(C)的结构简式以及美国科学家发明的合成路线。
在上述反应中，关于(1)、(2)两步的反应类型，全部正确的是( )
A．化合反应，分解反应 B．加成反应，水解反应
C．还原反应，分解反应 D．氧化反应，水解反应
答案 B
解析 A―→B：属于加成反应、还原反应；B―→C：—NH2＋属于水解反应(取代反应)。
8．在2HCHO＋NaOH(浓)―→HCOONa＋CH3OH中，HCHO( )
A．仅被氧化 B．未被氧化，未被还原
C．仅被还原 D．既被氧化，又被还原
答案 D
解析 由H—CHO―→HCOONa发生氧化反应，由HCHO―→CH3OH发生还原反应，故应选D。
9．硝基苯在铁粉和盐酸的作用下发生了以下反应：
＋2H2O＋3FeCl2对上述反应叙述正确的是( )
A．硝基苯发生了还原反应
B．硝基苯发生了氧化反应
C．硝基苯未发生氧化还原反应
D．该反应为非氧化还原反应
答案 A
解析 该反应过程中硝基苯加氢去氧，发生还原反应。
题组2 识别官能团，判断有机物性质
10．下列序号所代表的反应属于取代反应的是( )
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
答案 B
解析 该有机物中含有的官能团有碳碳双键、羟基。①为碳碳双键的加成反应；②为酯化反应，③为硝化反应，②③为取代反应；④为氧化反应。
双键都能发生氧化反应；D项碳碳双键能发生聚合反应。
11．反兴奋剂是每届体育赛事关注的热点。利尿酸是一种常见的兴奋剂，其分子结构如下。关于利尿酸的说法中，正确的是( )
A．它是芳香烃
B．它不能使酸性高锰酸钾溶液退色
C．它不能与饱和碳酸钠溶液反应放出CO2
D．它能发生取代反应、加成反应和酯化反应
答案 D
解析 A选项，芳香烃是仅含有碳、氢两种元素的有机物，此物质有氧和氯，错误；B选项，此物质含有碳碳双键，可以使酸性高锰酸钾溶液退色，错误；C选项，此物质含有羧基，可以与饱和碳酸钠溶液反应放出CO2，错误；D选项，此物质含有碳碳双键、苯环、羧基，能发生取代反应、加成反应和酯化反应，正确。
[能力提升题]
12．《茉莉花》是一首脍炙人口的江苏民歌。茉莉花香气的成分有多种，乙酸苯甲酯()是其中的一种，它可以从茉莉花中提取，也可以用甲苯和乙醇为原料进行人工合成。一种合成路线如下：
(1)B、C的结构简式分别为____________、________________________________________。
(2)写出反应①、④的化学方程式：
①________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________________。
(3)反应③、⑤的反应类型分别为③______________，⑤____________。
(4)反应______(填序号)原子的理论利用率为100%，符合“绿色化学”的要求。
答案 (1)CH3COOH
(2)2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
CH2Cl＋HCl
(3)酯化(或取代)反应 水解(或取代)反应 (4)②
解析 乙醇经过反应①得到的A为CH3CHO，CH3CHO经过反应②得到的B为CH3COOH，甲苯与Cl2在光照条件下生成水解生成的C为与CH3COOH发生酯化反应生成原子的理论利用率为100%，符合绿色化学要求的是反应②2CH3CHO＋O22CH3COOH。
13．已知：不对称烯烃发生加成反应时，H原子常常加在含氢较多的碳原子上：R—CH===CH2＋HCl若以正丙醇为原料经三步合成异丙醇，试写出各步反应的化学方程式，并注明反应条件、反应类型。
(1)________________________________________________________________________；
(2)________________________________________________________________________；
(3)________________________________________________________________________。
答案 (1)CH3CH2CH2OHCH3CH===CH2↑＋H2O，消去反应
(2)CH3CH===CH2＋HCl加成反应
(3)＋NaOH＋NaCl，取代反应
14．以为原料制取是化工生产环己酮的基本原理，根据下列合成路线填空：
(1)反应①的条件是____________________，反应③的条件是___________。
(2)写出反应②③④的化学方程式并注明反应类型：
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________________。
答案 (1)光照 NaOH的醇溶液，加热
加成反应＋NaCl＋H2O，消去反应＋HCHO，氧化反应
解析 比较原料和产物结构可寻找到反应特点，①是—CH3上取代，故条件为光照；③是卤代烃的消去反应，条件为NaOH的醇溶液并加热；④为氧化反应。
15．烯烃A在一定条件下可以按下面的框图进行反应，请回答：
(1)A的结构简式是___________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)框图中属于取代反应的是________(填数字代号)。
(3)框图中①③⑤分别属于哪种反应类型________________________________。
(4)G1的结构简式是______________________________________________。
(D是且与F2互为同分异构体，G1和G2互为同分异构体)
答案 (1)(CH3)2C===C(CH3)2 (2)②
(3)加成反应、加成反应、消去反应
解析 (1)D消去1分子Br2即为A，故A为
(CH3)2C===C(CH3)2。(2)(3)由框图中的条件可以判断反应类型：①为加成反应，②为取代反应，③为加成反应，④为加成反应，⑤为消去反应，⑥⑦⑧均为加成反应。(4)由D可推知E： E与适量的Br2加成可得和后者为对称的二溴代烃，与HBr加成时产物只有一种，即G1的结构简式为
课件49张PPT。第1课时 有机化学反应的主要类型第2章 第1节 有机化学反应类型1.能根据有机化合物的组成结构特点，认识加成、取代和消去反应。
2.能从增(减)氧、减(增)氢的角度认识氧化、还原反应。
3.能够从试剂、条件、产物等不同角度判断有机反应类型。目标导航基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引一、有机反应中三大基本反应类型
1.加成反应
(1)定义：有机化合物分子中的 的原子与其他
结合，生成饱和的或比较饱和的有机化合物的反应。
(2)能发生加成反应的不饱和键： 、 、苯环、或醛、酮中的 。
(3)发生加成反应的试剂： 、 、 、 、 等。 基础知识导学不饱和键两端原子或原子团碳碳双键答案碳碳叁键碳氧双键氢气卤素单质氢卤酸氢氰酸(HCN)水(4)完成下列反应方程式：
①CH3—CH==CH2＋H2 ；
②CH3—CH==CH2＋Br2―→ 。
2.取代反应
(1)定义：有机化合物分子中的某些 被其他原子或原子团代替的反应。
(2)烷烃、芳香烃发生取代反应时主要是这些烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所代替。例如烷烃在光照条件下与 发生取代反应；苯环上的氢原子可以被 、 等取代。CH3—CH2—CH3CH3—CHBr—CH2Br原子或原子团答案氯气硝基磺酸基(3)完成下列反应方程式：
①答案＋HO—SO3H(浓)＋H2O ；② ；＋HBr 。CH3Cl＋HCl3.消去反应
(1)定义：在一定条件下，有机化合物 ，叫做消去反应。
(2)常见的消去反应：
①乙醇的消去反应： ；
②溴乙烷的消去反应： 。脱去小分子物质(如H2O、HBr等)生成分子中有双键或叁键的化合物的反应答案相关视频议一议1.不饱和键的类型不同，发生加成反应的试剂不同。
①能与分子中含碳碳双键的有机化合物发生加成反应的试剂有哪些？
②能与分子中含碳碳叁键的有机化合物发生加成反应的试剂有哪些？
③能与分子中含碳氧双键的有机化合物发生加成反应的试剂有哪些？答案 ①能与碳碳双键发生加成反应的试剂有卤素单质、氢卤酸、氢气、水等。
②能与碳碳叁键发生加成反应的试剂有卤素单质、氢卤酸、氢氰酸。
③能与碳氧双键发生加成反应的试剂有H2、氢氰酸。答案2.消去反应的实质和规律各是什么？答案答案 (1)实质：官能团(—X或—OH)与连接该官能团的碳原子的相邻碳上的氢原子(即β--H)结合成小分子(HX或H2O)而脱去，这两个碳原子再相互结合成一个共价键，从而形成碳碳双键或叁键。
(2)规律：①分子中至少有两个相邻碳原子。如甲烷的卤代物(CH3X，CH2X2，CHX3，CX4)、甲醇等均不能发生消去反应。
②必须含有β-H，否则也不能发生消去反应。如：答案(R1～R6等代表烃基)都不能发生消去反应；同样，将上述结构中的氯原子换成羟基就是醇类，得到的醇也不能发生消去反应。③消去反应的产物可能不止一种，通常消去反应的原则是：“让少的更少”，即让含氢原子少的碳原子上的氢原子更少。也就是说符合这一原则的消去产物所占的比例较大。例如，CH3CH(OH)CH2CH3的消去产物有两种，分别是CH2==CHCH2CH3和CH3CH==CHCH3，通常情况下，后者的产量较多。当然，如果改变反应条件，也可使前者的产量较多。3.完成下列反应的化学方程式
(1)CH3—CH==CH2＋HCl―→ _________________________________。
(2)CH2==CH2＋H2O ______________， (反应的用途：
______________)。答案CH3—CH2—CH2Cl或CH3CH2OH工业制乙醇(3)CH≡CH＋HCN―→ _____________，(反应的用途：__________
____________)。
(4) ＋HCN ______________(产物名称为α--羟基丙腈)。CH2==CHCN工业制人造羊毛的原料答案(5)CH3CH2CH2Br＋NaOH _____________________。
(6)CH3CH2OH＋HBr―→ __________________。
(7)CH3—CH==CH2＋Cl2 ________________________。
(8)CH3CH2Cl＋NH3―→ __________________。
(9)CH3CH2Br＋NaCN―→ __________________。CH3CH2CH2OH＋NaBrCH3CH2Br＋H2OCH2Cl—CH==CH2＋HCl答案CH3CH2NH2＋HClCH3CH2CN＋NaBr二、有机反应的氧化反应与还原反应
1.氧化反应
(1)定义：有机化学中，通常将有机化合物分子中 或
的反应称为氧化反应。
(2)氧化剂：O2、酸性KMnO4溶液、O3、 和
等。
(3)常见氧化反应：
2CH3CH2OH＋O2 ；
2CH3CHO＋O2 。增加氧原子减少氢原子答案银氨溶液新制氢氧化铜悬浊液2CH3CHO＋2H2O2CH3COOH2.还原反应
(1)定义：有机化学中，将有机化合物分子中 或 的反应称为还原反应。
(2)还原剂：H2、 、 等。
(3)常见还原反应：CH3CHO＋H2 。增加氢原子减少氧原子答案LiAlH4NaBH4CH3CH2OH议一议1.有机化学中的氧化还原反应与无机化学中的氧化还原反应概念是否矛盾？答案 无机化学与有机化学中的氧化还原反应是一致的，不矛盾，有机化学中的氧化反应往往是指有机物中碳元素化合价升高(有时也可能是其他元素)。答案2.如何理解有机化学中的氧化反应和还原反应？答案 对于有机化合物来讲，若被氧化，则该反应就称为氧化反应，如乙烯使KMnO4(H＋，aq)退色，就是因为乙烯发生了氧化反应；若被还原，则该反应就称为还原反应，如CH3CHO＋H2 CH3CH2OH，称为CH3CHO的还原反应。答案3.氧化反应、还原反应的主要类型有哪些？答案返回答案 (1)氧化反应的主要类型：
①烃或烃的含氧衍生物在空气或氧气中燃烧。
②烃或烃的含氧衍生物在催化剂存在时被氧气氧化。
③有机物被某些非O2的氧化剂氧化。如：答案含 —C≡C—、—CHO及部分含—OH的物质能被酸性KMnO4
溶液氧化，包括：烯、炔、二烯、不饱和油脂、苯的同系物、酚、醛、葡萄糖、部分醇等。(2)还原反应的主要类型：含 —C≡C—、—CHO、羰基、
苯环的物质与H2的加成反应，包括：烯、二烯、炔、芳香族化合物、不饱和油脂、醛、甲酸及其盐和酯、酮、葡萄糖、麦芽糖等。例如：返回 重点难点探究一、官能团与有机反应类型的突破
1.加成反应
(1)反应实质与特点：
实质：有机物分子中的双键或叁键断开一个或二个，加上其他原子或原子团。
特点：只加不减。 (2)官能团(原子团)与对应的试剂： 注意：氢气能与绝大多数含有不饱和键的有机化合物发生加成反应，但一般不能直接与羧基或酯基发生加成反应。
2.取代反应
(1)反应实质与特点：
实质：有机化合物分子中的某些极性单键打开，其中的一部分原子或原子团被其他原子或原子团代替。
特点：有加有减，取而代之。 (2)有机物或官能团与对应的试剂及其取代位置： 注意：饱和烃、苯与卤素单质的水溶液不反应，但可与纯卤素单质发生取代反应。
3.消去反应
(1)反应特点： ①分子内脱去小分子； ②产物中含不饱和键。
(2)能发生消去反应的官能团：—OH(醇)、—X(卤代烃)等。
(3)典型反应： 醇与卤代烃的消去反应。醇的消去反应与卤代烃的消去反应对比(4) 反应条件：有β--H的卤代烃或醇可发生消去反应
①有两个β--C，且两个碳原子上均有氢原子的卤代烃或醇，发生消去反应可能生成不同的产物，例如： CH2==CH—CH2—CH3↑＋NaCl＋H2O或CH3—CH==CH—CH3↑＋NaCl＋H2O。②没有β--C或β--C上无氢原子的卤代烃或醇不能发生消去反应，如CH3Cl、
CH3OH、等。注意 α、β的含义：在含有官能团的有机物分子中，与官能团直接相连的碳原子称为α--C，其上的氢原子称为α--H；与α--C相连的碳原子称为β--C，其上的氢原子称为β--H。例1 官能团是对有机化合物的性质有重要影响的原子或原子团，现有如下4种物质，均含有一定的官能团，请根据所学知识判断它们中能发生酯化、还原、加成、消去四种反应的是( )C.CH3—CH==CH—CHO解析答案解析 B的分子结构中只有—OH，不能发生还原反应和加成反应；
C的分子结构中既没有—OH，也没有—COOH，故不能发生酯化反应；
D的分子结构中有—CHO，可以发生还原、加成反应，有—OH，可以发生酯化反应，但是与—OH相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子，不能发生消去反应；
A的分子结构中有—CHO，可以发生还原、加成反应，有—OH，可以发生消去、酯化反应。
答案 A变式训练1 有机物与水发生的反应不可能是( )
A.取代反应 B.加成反应
C.水解反应 D.消去反应解析 A项，有机物与水发生的反应可以是取代反应，例如卤代烃或酯类水解；
B项，有机物与水发生的反应也可以是加成反应，例如乙烯与水发生加成反应生成乙醇；
C项，有机物与水发生的反应可以是水解反应，例如卤代烃或酯类水解；
D项有机化合物在一定条件下，从1个分子中脱去一个或几个小分子，而生成不饱和键化合物的反应是消去反应，所以有机物与水发生的反应不可能是消去反应，答案选D。D解析答案二、正确理解有机化学中的氧化反应、还原反应
1.有机化学反应中常见的氧化反应
(1)醇的氧化——去氢式，如：反应机理：醇分子脱去羟基上氢原子和连着羟基的碳原子上的氢原子后，原羟基氧原子和该碳原子有多余电子而再形成新的共价键。
(2)醛的氧化——加氧式，如：反应机理：醛的氧化是在醛基的C—H键的两个原子间插入氧原子。
(3)有机物的燃烧。(4)烯烃、炔烃、酚、醛等有机物使酸性KMnO4溶液退色。
(5)含醛基的有机化合物与新制Cu(OH)2悬浊液、银氨溶液的反应。
2.有机化学反应中常见的还原反应
烯、炔、苯及其同系物、醛、酮、酚、不饱和油脂等的催化加氢。 例2 判断下列反应类型是氧化反应还是还原反应：(1) ＋2H2O________。(2)________。＋CO2↑＋H2O________。(4)＋R″CHO________。解析答案解析 (1)、(2)、(3)、(4)这4个反应可根据有机化学中氧化反应和还原反应的概念来判断：(1)脱去氢原子为氧化反应，(3)、(4)加入氧原子为氧化反应，(2)加入氢原子为还原反应。
答案 (1)氧化反应
(2)还原反应
(3)氧化反应
(4)氧化反应不饱和键与H2的加成反应均为还原反应。解题反思解析答案变式训练2 下列醇类不能发生催化氧化的是( )B.CH3CH2CH2OHC.CH3C(CH3)2CH2OH 解析 D返回1.下列反应属于取代反应的是( )
A.乙醇与浓硫酸混合加热至170 ℃
B.由苯制取环己烷
C.甲苯与浓H2SO4、浓HNO3混合
D.2--甲基--1,3--丁二烯与溴水混合C 随堂达标检测解析答案12345解析 A为消去反应；
B从分子式比较分析应属于加成反应；
C为取代反应；
D为加成反应。6⑥氨基酸生成多肽的反应
⑦油脂在酸性环境下的水解反应
A．②③⑤⑥ B．①②③ C．④⑤⑥⑦ D．②③⑥⑦解析答案1234562．下列反应属于取代反应的是( )
①CH3CH===CH2＋Br2→CH3CHBrCH2Br
②CH3COOH＋CH3CH2OH CH3COOCH2CH3＋H2O解析 ①CH3CH===CH2＋Br2→CH3CHBrCH2Br是加成反应，不是取代反应，故①错误；②CH3COOH＋CH3CH2OH的反应机理是乙醇中的—OCH2CH3取代了乙酸中的羧基中的—OH，属于
取代反应，故②正确；③
浓硫酸△NO2＋H2O的反应原理是用硝基取代了苯环上的—H原
子，故属于取代反应，故③正确；④
是将氢原子加成到苯环上的碳原子上，属于加成反应，故④错误；123456解析答案⑤2CH3CH2OH＋O2 2CH3CHO＋2H2O的反应机理是氧气将乙醇中的—CH2OH氧化为—CHO，属于氧化反应，故⑤错误；⑥氨基酸生成多肽的反应机理是用—COOH中的—COO—取代了—NH2中的—H，属于取代反应，故⑥正确；⑦油脂在酸性环境下的水解反应的反应机理是用—H取代了油脂中的高级脂肪酸根，属于取代反应，故⑦正确。
答案 C123456解析答案3.如图，有机化合物Ⅰ转化为Ⅱ的反应类型是( )C解析 对比Ⅰ、Ⅱ结构简式的变化，可知由Ⅰ转化为Ⅱ为加氢的反应，即为还原反应。A.氧化反应 B.取代反应
C.还原反应 D.水解反应1234564．“绿色化学”对化学反应提出了“原子经济性”(原子节约)的新概念及要求，理想原子经济性反应是原料分子中的原子全部转化成所需要的产物，不产生副产物，实现零排放下列反应类型一定符合这一要求的是( A )
①取代反应 ②加成反应 ③消去反应 ④水解反应 ⑤加聚反应 ⑥缩聚反应 ⑦酯化反应
A．②⑤ B．④⑤
C．⑥⑦ D．①③解析答案123456解析 ①取代反应过程中，有机物中的原子或原子团被其它原子或原子团所取代，反应产物不是一种，原子利用率不是100%，不符合原子经济的概念，故①错误；②加成反应中，反应物完全转化成生成物，实现了零排放，符合绿色化学理念，故②正确；③消去反应中生成了小分子，反应物中的原子没有完全转化成生成物，不符合原子经济性概念，故③错误；④水解反应中生成产物不是一种，原料分子中的原子没有全部转化成所需要的产物，不满足原子经济性理念，故④错误；⑤加聚反应中原料分子中的原子全部转化成所需要的产物，满足原子经济性理念，故⑤正确；⑥缩聚反应中有小分子生成，原料分子中的原子没有全部转化成所需要的产物，故⑥错误；⑦酯化反应中有水分子生成，原料分子中的原子没有全部转化成所需要的产物，故⑦错误。123456解析答案5.有机物CH3—CH==CH—Cl能发生的反应有( )
①取代反应 ②加成反应 ③消去反应 ④使溴水褪色 ⑤使酸性高锰酸钾溶液退色 ⑥与AgNO3溶液生成白色沉淀 ⑦聚合反应
A.以上反应均可发生 B.只有⑦不能发生
C.只有⑥不能发生 D.只有②不能发生解析 分子中含有CC和—Cl两种官能团，前者能发生②④⑤⑦反应，后者能发生①③反应。由于该有机物为非电解质，不能电离出Cl－，故⑥不能发生。C123456解析答案返回6.2--丁烯(CH3—CH==CH—CH3)和2--甲基丙烯( )均能
与氯化氢发生加成反应，请尝试写出相关反应的化学方程式。123456解析答案123456返回123456第2课时 卤代烃
[目标导航] 1.了解常见卤代烃在生产生活中的应用，了解氟氯代烷对大气臭氧层的破坏作用。2.认识卤代烃的组成和结构特点，了解卤代烃的物理性质、化学性质及其用途。
一、卤代烃的概念及用途
1．定义：烃分子中的一个或多个氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物叫卤代烃。
2．存在：仅由C、H、X三种元素组成的单纯的卤代烃在自然界中不多见，大多数是人工合成的。
3．卤代烃对人类生活的影响
(1)卤代烃的用途：溴氯三氟乙烷(CF3CHBrCl)被广泛用做麻醉剂；氯仿(CHCl3)、二氯甲烷(CH2Cl2)等常用做溶剂。
(2)卤代烃对环境的危害
①卤代烃比较稳定，在环境中不易被降解。
②部分卤代烃对大气臭氧层有破坏作用。
议一议
1．卤代烃属于烃吗？
答案 不属于烃，烃是只含C、H两种元素的有机化合物。
2．卤代烃中卤素原子的存在形式？
答案 以原子的形式存在。
二、卤代烃的性质
1．物理性质
(1)状态：常温下除一氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯等少数为气体外，其余为液体或固体。
(2)沸点：互为同系物的卤代烃，它们的沸点随碳原子数的增多而升高。
(3)密度：除脂肪烃的一氟代物和一氯代物外，液态卤代烃密度一般比水大。
(4)溶解性：在水中不溶，在有机溶剂中能溶，某些卤代烃是很好的有机溶剂，如二氯甲烷、氯仿(CHCl3)和四氯化碳等。
2．卤代烃的化学性质
(1)取代反应(水解反应)
卤代烃在与NaOH的水溶液反应时，分子中的官能团——卤原子被羟基所取代，发生取代反应(水解反应)，生成相应的醇。
例如：溴乙烷水解的化学方程式为
CH3CH3Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr。
(2)消去反应
某些卤代烃在一定条件下还可以发生消去反应。例如溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热时会发生消去反应，化学方程式为CH3CH2Br＋NaOHCH2===CH2↑＋NaBr＋H2O。
议一议
按要求回答下列问题：
1．下列物质中，不属于卤代烃的是( )
A．CHCl3 B．CCl4
答案 D
解析 卤代烃是卤素原子取代了烃分子中的氢原子，卤代烃中含有碳、氢和卤素原子，也可不含氢原子，但不能含有其他元素的原子。
2．通过哪些反应能生成卤代烃？写出你所知道的几个方程式。
答案 (1)烃与卤素单质的取代反应。
CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl
(2)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应。
CH3—CH===CH2＋Br2CH3
CH3—CH===CH2＋HBr
CH≡CH＋HBrCH2===CHBr
3．你所知道的密度比水大的有机物还有哪些？
答案 CCl4、溴苯、硝基苯、二溴乙烷等。
4．卤代烃遇AgNO3溶液会产生卤化银沉淀吗？
答案 不会，卤代烃分子中卤素原子与碳原子以共价键相结合，属于非电解质，不能电离出卤素离子。
5．有以下物质：①CH3Cl ②CH2Cl—CH2Cl
(1)能发生水解反应的有哪些？其中能生成二元醇的有哪些？
(2)能发生消去反应的有哪些？
(3)发生消去反应能生成炔烃的有哪些？
答案 (1)①②③④⑤⑥ ② (2)②③ (3)②
一、卤代烃的消去反应与水解反应的区别
卤代烃在官能团卤素原子的作用下化学性质较活泼，在其他试剂作用下，碳卤键很容易断裂而发生取代反应和消去反应。
消去反应
水解反应
反应条件
NaOH醇溶液，加热
NaOH水溶液、加热
实质
消去HX分子，形成不饱和键
—X被—OH取代
键的变化
C—X与C—H断裂形成或—C≡C—与H—X
C—X断裂形成C—OH
对卤代烃的要求
(1)含有两个或两个以上的碳原子，如CH3Br不能发生消去反应
(2)与卤素原子相连的碳原子相邻碳原子上有氢原子。
如
(CH3)3CCH2Br都不能发生消去反应，而CH3CH2Cl可以
含有—X的卤代烃绝大多数都可以发生水解反应
化学反应特点
有机物碳骨架不变，官能团由—X变为或—C≡C—
有机物碳骨架不变，官能团由—X变为—OH
主要
产物
烯烃或炔烃
醇(或酚)
特别提示
(1)有两个相邻碳原子，且碳原子上均带有氢原子时，发生消去反应可能生成不同的产物。
例如：发生消去反应的产物为CH2===CH—CH2—CH3或CH3—CH—CH===CH3。
(2)二元卤代烃发生消去反应后，可在有机物中引入叁键。
例如：CH3—CH2CHCl2＋2NaOH
CH3—C≡CH↑＋2NaCl＋2H2O。
例1 下列化合物中，既能发生消去反应生成烯烃，又能发生水解反应的是( )
A．CH3Cl
解析 卤代烃均能发生水解反应，选项中的四种物质均为卤代烃；卤素原子所连碳原子的邻位碳原子上连有氢原子的卤代烃能发生消去反应。C、D项中的两物质Br原子所连碳原子的邻位碳原子上均没有相应的氢原子，而A中无邻位碳原子，都不能发生消去反应。
答案 B
变式训练1 根据下面的有机物合成路线，回答下列问题：
(1)写出A、B、C的结构简式：
A：________________，B：________________，
C：________________。
(2)写出各步反应类型：
①________________，②________________，
③________________，④________________，
⑤________________。
(3)A→B的反应试剂及条件：_________________________________________。
(4)反应④和⑤的化学方程式为
④________________________________________________________________________，
⑤________________________________________________________________________。
答案 (1)
(2)①加成反应 ②消去反应 ③加成反应 ④消去反应 ⑤加成反应
(3)NaOH的醇溶液，加热
(4)④＋2NaOH＋2NaCl＋2H2O
解析 在一系列的反应中，有机物保持了六元环状结构，但苯环变成了环己烷。反复的“消去”、“加成”可在环己烷上增加氯原子，且氯原子能定位、定数。
二、卤代烃中卤素原子的检验
卤代烃分子中虽然含有卤素原子，但C—X键在加热时一般不易断裂，在水溶液中不电离，无X－(卤素离子)存在，所以向卤代烃中直接加入AgNO3溶液，得不到卤化银(AgCl、AgBr、AgI)的沉淀。检验卤代烃中的卤素原子，一般是先将其转化成卤素离子，再进行检验。具体实验原理和检验方法如下：
1．实验原理
R—X＋H2OR—OH＋HX
HX＋NaOH===NaX＋H2O
HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O
AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3
根据沉淀(AgX)的颜色(白色、浅黄色、黄色)可确定卤素原子(氯、溴、碘)。
2．实验步骤
→→→→
→
3．特别提醒
(1)加热是为了加快水解速率。
(2)加入稀HNO3酸化，一是为了中和过量的NaOH，防止NaOH与AgNO3反应干扰实验；二是检验生成的沉淀是否溶于稀HNO3。
(3)用NaOH的醇溶液也可把R—X中的—X转化为X－，再进行检验，但此种方法要多用一种试剂——醇，所以通常是用NaOH溶液把R—X中的—X转化为X－。
(4)量的关系，R—X～NaX～AgX,1 mol卤代烃可得到1 mol AgX(除氟外)，常利用此量的关系进行定量测定卤代烃。
例2 要检验某卤乙烷中的卤素是不是溴元素，正确的实验方法是( )
①加入氯水振荡，观察水层是否有红棕色的溴出现 ②滴入AgNO3溶液，再加入稀硝酸，观察有无淡黄色沉淀生成 ③加入NaOH溶液共热，冷却后加入稀硝酸至酸性，再滴入AgNO3溶液，观察有无淡黄色沉淀生成 ④加入NaOH的醇溶液共热，冷却后加入稀硝酸至酸性，再滴入AgNO3溶液，观察有无淡黄色沉淀生成
A．①③ B．②④ C．①② D．③④
答案 D
解题反思
(1)卤代烃中的卤素原子与碳原子之间是以共价键相连，均属于非电解质，不能电离出X－，不能用AgNO3溶液直接检验卤素的存在。必须转化成X－，方可用AgNO3溶液来检验。
(2)将卤代烃中的卤素原子转化为X－，可用卤代烃的取代反应，也可用消去反应。
(3)检验卤代烃中的卤素原子时，在加入AgNO3溶液之前，一定先加过量稀HNO3中和过量的NaOH，以免对X－的检验产生干扰。
变式训练2 运动场上，当运动员受伤时，队医常常在碰撞受伤处喷洒一些液体，已知该液体是一种卤代烃R—X。
试回答下列问题：
(1)为了证明该卤代烃(R—X)是氯代烃还是溴代烃，可设计如下实验：
a．取一支试管，滴入10～15滴R—X；
b．再加入1 mL 5%的NaOH溶液，充分振荡；
c．加热，反应一段时间后，取溶液少许，冷却；
d．再加入5 mL稀HNO3酸化；
e．再加入AgNO3溶液，若出现________沉淀，则证明该卤代烃(R—X)是氯代烃，若出现________沉淀，则证明该卤代烃(R—X)是溴代烃。
①写出c中发生反应的化学方程式：______________________________________________。
②有同学认为d步操作可省略。你认为该同学说法__________(填“正确”或“不正确”)，请简要说明理由：
________________________________________________________________________。
(2)从环境保护角度看，能否大量使用该卤代烃？为什么？
答案 (1)白色 淡黄色
①R—X＋NaOHROH＋NaX
②不正确 在b步骤中NaOH溶液是过量的，若没有d步骤，直接加入AgNO3溶液，将会产生褐色沉淀，干扰观察沉淀颜色，无法证明是Cl－还是Br－
(2)不能大量使用该卤代烃，因为有毒的卤代烃挥发到空气中，会污染环境。
解析 (1)根据出现的沉淀的颜色，可知卤素原子的种类，在加AgNO3溶液之前，必须加入稀HNO3酸化，因为过量的NaOH能与AgNO3反应生成AgOH，AgOH不稳定，立即分解为褐色的Ag2O沉淀，干扰对卤素原子的检验。(2)有毒的卤代烃挥发到空气中，会污染环境。
1．下列物质中不属于卤代烃的是( )
A．C6H5Cl B．CH2===CHCl
C．CH3COCl D．CH2Br2
答案 C
解析 卤代烃中只能涉及C、H和X三种元素，而C项中含有氧元素，故不属于卤代烃。
2．下列卤代烃中沸点最高的是( )
A．CH3—CH2—CH2—Cl
答案 D
解析 互为同系物的卤代烃，熔、沸点随碳原子数的增多而升高，同碳原子数卤代烃随卤素原子相对原子质量增大而升高。互为同分异构体的卤代烃，支链越多，沸点越低。
3．以溴乙烷为原料制取1,2-二溴乙烷，下列转化方案中最好的是( )
A．CH3CH2Br
B．CH3CH2BrCH2BrCH2Br
C．CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH3CH2BrCH2Br
D．CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH2Br
答案 D
解析 在有机物的制备反应中，应尽量选择步骤少、产率高、副反应少的合成路线。对此题而言，选择加成反应比取代反应要好得多，而使用加成反应，必须先发生消去反应生成不饱和烃，显然D的步骤较少，最后产率也较高。
4．能发生消去反应，生成物中存在同分异构体的是( )
答案 B
解析 C、D选项中与卤素原子相连的碳原子只有一个邻位碳，且都有氢原子，消去产物只有一种；A项虽然有两个邻位碳，但其为对称结构，消去产物只有一种；B项中有三个邻位碳原子，但其中两个为甲基，消去产物有两种，互为同分异构体。
5．已知1,2-二氯乙烷在常温下为无色液体，沸点为83.5 ℃，密度为1.23 g·mL－1，难溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂；乙醇的沸点为78.5 ℃。某化学课外小组为探究1,2-二氯乙烷的消去反应，设计了如图所示的实验装置。请回答下列问题：
(1)为了检查整套装置的气密性，某同学将导气管末端插入盛有水的烧杯中，用双手捂着装置A中大试管，但该方法并不能准确说明装置的气密性是否良好。则正确检查整套装置气密性的方法是__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)向装置A中大试管里先加入1,2-二氯乙烷和NaOH的乙醇溶液，再加入________，目的是________，并向装置C中试管里加入适量稀溴水。
(3)为了使反应在75 ℃左右进行，常用的方法是______________________________________。
(4)与装置A中大试管相连接的长玻璃管的作用是________，装置B的作用是________。
(5)能证明1,2-二氯乙烷已发生消去反应的实验现象是________，装置A、C中发生反应的化学方程式分别为
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
答案 (1)将导气管末端插入盛有水的烧杯中，用酒精灯微热装置A中大试管，若导气管末端有气泡出现，且移开酒精灯一会儿后，导气管口出现一段稳定的水柱，则证明整套装置不漏气(其他合理加热方式也可) (2)碎瓷片 防止暴沸 (3)水浴加热 (4)冷凝、回流 防止倒吸 (5)装置C中溴水退色 CH2ClCH2Cl＋NaOHCH2===CHCl↑＋NaCl＋H2O(或CH2ClCH2Cl＋2NaOHCH≡CH↑＋2NaCl＋2H2O)
CH2===CHCl＋Br2―→CH2BrCHClBr(或CH≡CH＋Br2―→CHBr===CHBr、CH≡CH＋2Br2―→CHBr2CHBr2)
解析 (1)由于装置比较多，可选取酒精灯对装置A中大试管进行加热，并将导管末端插入水中，依据最终能否观察到一段稳定的水柱判断整套装置气密性是否良好。(2)为了防止暴沸，应向装置A中加入几片碎瓷片。(3)为了便于控制温度，提供稳定热源，100 ℃及以下温度常选水浴加热的方法。(4)长玻璃导管起到冷凝、回流的作用，目的是提高原料的利用率，减少1,2-二氯乙烷、乙醇等的挥发。产生的气体与装置C中溴水反应或溶于溴水使装置内压强减小，可能会发生倒吸现象。(5)CH2ClCH2Cl发生消去反应可能生成CH2===CHCl、CH≡CH或二者的混合物，它们均能与溴水反应并使其退色。据此判断消去反应的发生。
[经典基础题]
题组1 卤代烃的概念及用途
1．下列关于卤代烃的叙述中正确的是( )
A．所有卤代烃都是难溶于水、密度比水小的液体
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 有的卤代烃是气体，故A错误；有的卤代烃不能发生消去反应，如CH3Cl，故B错误；有的卤代烃可以通过加成反应制得，故D错误。
2．下列关于氟氯烃的说法中，不正确的是( )
A．氟氯烃是一类含氟和氯的卤代烃
B．氟氯烃化学性质稳定，有毒
C．氟氯烃大多数无色，无臭，无毒
D．在平流层，氟氯烃在紫外线照射下，分解产生氯原子可引发损耗O3的循环反应
答案 B
解析 氟氯烃的性质稳定，对人体无伤害，可作为制冷剂，它是无臭味的，当其进入臭氧层后，可以破坏O3。
3．下列关于卤代烃的叙述错误的是( )
A．随着碳原子数的增多，一氯代烃的沸点逐渐升高
B．随着碳原子数的增多，一氯代烃的密度逐渐增大
C．等碳原子数的一氯代烃，支链越多，沸点越低
D．等碳原子数的一卤代烃，卤素的原子序数越大，沸点越高
答案 B
解析 随着碳原子数的增多，一氯代烃的沸点逐渐升高，A项正确；随着碳原子数的增多，一氯代烃的密度逐渐减小，B项错误；等碳原子数的一氯代烃，支链越多，分子间距离越大，分子间作用力越小，沸点越低，C项正确；等碳原子数的一卤代烃，卤素的原子序数越大，分子间作用力越大，沸点越高，D项正确。
题组2 卤代烃的性质
4．下列卤代烃在KOH醇溶液中加热不发生消去反应的是( )
③(CH3)3CCH2Cl ④CHCl2—CHBr2
⑤ ⑥CH3Cl
A．①③⑥ B．②③⑤
C．全部 D．②④
答案 A
解析 卤代烃在KOH醇溶液中加热发生消去反应，应满足的条件是与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子存在，据此应有②④⑤能发生消去反应。
5．分子式为C3H6Cl2的氯代烃分子中的1个氢原子被氯原子取代后，可得到2种同分异构体，则C3H6Cl2的名称是( )
A．1,3-二氯丙烷 B．1,1-二氯丙烷
C．1,2-二氯丙烷 D．2,2-二氯丙烷
答案 A
解析 C3H6Cl2的氯代烃分子中的1个氢原子被氯原子取代后，可得到2种同分异构体，说明C3H6Cl2分子中有2种氢原子。各选项中物质的结构简式分别为
1,3-二氯丙烷、 1,1-二氯丙烷、
1,2-二氯丙烷、 2,2-二氯丙烷
由它们的结构简式可以看出，1,3-二氯丙烷分子中有2种氢原子，故它们分子中的1个氢原子被氯原子取代后，可得到2种同分异构体。而1,1-二氯丙烷、1,2-二氯丙烷、2,2-二氯丙烷含有的氢原子种数分别为3种、3种、1种。故它们分子中的1个氢原子被氯原子取代后，得到的同分异构体数目分别为3种、3种、1种。
6.卤代烃R—CH2—CH2—X中的化学键如图所示，则下列说法正确的是( )
A．当该卤代烃发生水解反应时，被破坏的键是①和②
B．当该卤代烃发生消去反应时，被破坏的键是①和④
C．当该卤代烃发生取代反应时，被破坏的键是①
D．当该卤代烃发生消去反应时，被破坏的键是①和②
答案 C
解析 卤代烃的水解反应实质上就是取代反应，反应中—X被—OH取代了，所以被破坏的键只有①；卤代烃的消去反应是相邻两个碳原子上的一个—X和一个—H一同被脱去，而生成不饱和烃和卤化氢的反应，被破坏的键应该是①和③。
7．由碘乙烷制取乙二醇(HOCH2CH2OH)，依次发生的反应类型是( )
A．取代 加成 水解 B．消去 加成 取代
C．水解 消去 加成 D．消去 水解 取代
答案 B
解析 碘乙烷通过消去反应生成乙烯，乙烯和溴水发生加成反应生成1,2?二溴乙烷，该产物在碱性条件下水解可得乙二醇。
8．下列有关卤代烃的叙述正确的是( )
A．CH2Cl2有CHHClCl和CHClClH两种结构
B．氯乙烯只有一种结构，而1,2-二氯乙烯有两种结构
C．检验溴乙烷中的溴元素可将其与过量NaOH水溶液共热充分反应后，再滴入AgNO3溶液，可观察到有浅黄色沉淀生成
D．溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应时，乙醇的作用是催化剂
答案 B
解析 CH2Cl2是四面体结构，所以CHHClCl和CHClClH是同种物质，故A错误；氯乙烯只有一种结构，而1,2-二氯乙烯有两种结构，一种是顺-1,2-二氯乙烯，另一种是反-1,2-二氯乙烯，故B正确；向溴乙烷中加入NaOH溶液充分反应后，再滴入AgNO3溶液，氢氧化钠和硝酸银反应，生成氢氧化银白色沉淀，该沉淀会分解生成黑色的氧化银，不可能观察到有浅黄色沉淀生成，故C错误；溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应时，乙醇的作用是作溶剂，故D错误。
9．为鉴别卤代烃中所含卤素原子，现有下列实验操作步骤，正确的顺序是 ( )
①加入AgNO3溶液 ②加入少许卤代烃试样 ③加热
④加入5 mL 4 mol·L－1 NaOH溶液 ⑤加入5 mL 4 mol·L－1 HNO3溶液
A．②④③①⑤ B．②③①④⑤
C．②④③⑤① D．②⑤③①④
答案 C
解析 卤代烃不溶于水，也不能电离出卤离子，所以鉴定卤代烃中所含卤素原子时，可先使卤代烃生成水解相应的卤素离子，再加入HNO3溶液中和NaOH，最后加入AgNO3溶液检验卤素离子。
10．下列反应可以在烃分子中引入卤素原子的是( )
A．苯和溴水共热
B．光照甲苯与溴的蒸气
C．溴乙烷与NaOH溶液共热
D．溴乙烷与NaOH的醇溶液共热
答案 B
解析 苯与溴水不发生反应，A项不正确；甲苯与溴蒸气在光照条件下可发生取代反应生成溴代烃，B项正确；C项，发生取代反应脱去溴原子；D项发生消去反应脱去溴化氢，故C、D项不正确。
11．为探究一溴环己烷()与NaOH的醇溶液共热发生的是水解反应还是消去反应，甲、乙、丙三位同学分别设计如下三种实验方案，其中正确的是 ( )
甲：向反应混合液中滴入稀硝酸中和NaOH，然后再滴入AgNO3溶液，若有浅黄色沉淀生成则可证明发生了消去反应。
乙：向反应混合液中滴入溴水，若溶液颜色很快退去，则可证明发生了消去反应。
丙：向反应混合液中滴入KMnO4酸性溶液，若溶液颜色变浅，则可证明发生了消去反应。
A．甲 B．乙
C．丙 D．都不正确
答案 D
解析 一溴环己烷无论发生水解反应还是发生消去反应，都能产生Br－，甲不正确；Br2不仅能与烯烃发生加成反应而使颜色退去，也能与NaOH溶液反应而使颜色退去，乙也不正确；一溴环己烷发生消去反应生成的烯烃能使KMnO4酸性溶液紫色变浅或退去，发生水解反应生成的醇也会还原KMnO4酸性溶液而使溶液紫色变浅或退去，丙也不正确；可行的实验方案是：先向混合液中加入足量的稀硝酸中和过量的碱，再滴入溴水，如果溴水颜色很快退去，说明有烯烃生成，即可证明发生了消去反应。
[能力提升题]
12．在有机反应中，反应物相同而条件不同，可得到不同的主产物。下式中R代表烃基，副产物均已略去。
(注意H和Br所加成的位置)
写出实现下列转变的各步反应的化学方程式，并注明反应条件。
(1)由CH3CH2CH2CH2Br分两步转变为CH3CH2CHBrCH3
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
(2)由(CH3)2CHCH===CH2分两步转变为(CH3)2CHCH2CH2OH
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
答案 (1)①CH3CH2CH2CH2Br＋NaOHCH3CH2CH===CH2＋NaBr＋H2O
②CH3CH2CH===CH2＋HBrCH3CH2CHBrCH3
(2)①(CH3)2CHCH===CH2＋HBr(CH3)2CHCH2CH2Br
②(CH3)2CHCH2CH2Br＋NaOH(CH3)2CHCH2CH2OH＋NaBr
13．A～G都是有机化合物，它们的转化关系如图所示。
请回答下列问题：
(1)已知6.0 g化合物E完全燃烧生成8.8 g CO2和3.6 g H2O；E的蒸气与氢气的相对密度为30，则E的分子式为___________________________________________________________。
(2)A为一取代芳烃，B中含有一个甲基。由B生成C的化学方程式为________________________________________________________________________。
(3)由B生成D、由C生成D的反应条件分别是________、________。
(4)由A生成B、由D生成G的反应类型分别是________、________。
答案 (1)C2H4O2
(3)氢氧化钠醇溶液、加热 浓硫酸、一定温度(加热)
(4)取代反应 加成反应
解析 (1)Mr(E)＝30×2＝60，n(CO2)＝0.2 mol，n(H2O)＝0.2 mol，E中含氧原子的物质的量为n(O)＝＝0.2 mol，即n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.2 mol∶0.4 mol∶0.2 mol＝1∶2∶1，最简式为CH2O，设E的分子式为(CH2O)n，则30n＝60，n＝2，E的分子式为C2H4O2。
(2)依题意，A为乙苯，B的结构简式为，根据反应条件可推知，B生成C发生卤代烃的水解反应。(3)由B生成D发生的是卤代烃的消去反应，条件是氢氧化钠醇溶液、加热；由C生成D发生的是醇的消去反应，条件是浓硫酸、一定温度(加热)。对应的物质分别为，CH===CH2(D)。(4)根据反应条件及试剂可判断，由A生成B发生的是取代反应，由D生成G发生的是加成反应。
14．已知：CH3—CH===CH2＋HBrCH3—CHBr—CH3(主要产物)，1 mol某烃A充分燃烧后可以得到8 mol CO2和4 mol H2O。该烃A在不同条件下能发生如下所示的一系列变化。
(1)A的化学式：________，A的结构简式________。
(2)上述反应中，①是________反应，⑦是________反应。(填反应类型)
(3)写出C、D、E、H物质的结构简式：
C________________，D________________，
E________________，H________________。
(4)写出DF反应的化学方程式___________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)C8H8
(2)加成 酯化(取代)
解析 1 mol烃A完全燃烧得8 mol CO2和4 mol H2O，则A的分子式为C8H8，①发生的是加成反应，反应②是从分子B中消去2分子HBr，③是在E中加入2分子Br2。则A为B为E为
F为
H为
15．醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。实验室制备溴乙烷和1-溴丁烷的反应如下：
NaBr＋H2SO4===HBr＋NaHSO4①
R—OH＋HBr((R—Br＋H2O②
可能存在的副反应有：醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚，Br－被浓硫酸氧化为Br2等。有关数据列表如下：
乙醇
溴乙烷
正丁醇
1-溴丁烷
密度/g·cm－3
0.789 3
1.460 4
0.809 8
1.275 8
沸点/℃
78.5
38.4
117.2
101.6
请回答下列问题：
(1)在溴乙烷和1-溴丁烷的制备实验中，下列仪器最不可能用到的是________(填字母)。
A．圆底烧瓶 B．量筒
C．锥形瓶 D．漏斗
(2)将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中，加水振荡后静置，产物在________(填“上层”、“下层”或“不分层”)。
(3)制备操作中，加入的浓硫酸必须进行稀释，其目的是________(填字母)。
A．减少副产物烯和醚的生成
B．减少Br2的生成
C．减少HBr的挥发
D．水是反应的催化剂
(4)欲除去溴代烷中的少量杂质Br2，下列物质中最适合的是________(填字母)。
A．NaI B．NaOH
C．NaHSO3 D．KCl
(5)在制备溴乙烷时，采用边反应边蒸馏产物的方法，其有利于________；但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸馏，其原因是_____________________________________________。
答案 (1)D (2)下层 (3)ABC (4)C (5)平衡向生成溴乙烷的方向移动(或反应②向右移动) 1-溴丁烷与正丁醇的沸点相差较小，若边反应边蒸馏，会有较多的正丁醇被蒸出
解析 本题以卤代烃的制备为背景，并提供相关信息，再设置问题，主要考查学生基础知识和读取信息并灵活运用的能力。(1)A、C均可作为反应容器，B可用来量取反应物，实验中无需过滤，所以最不可能用到的仪器为漏斗；(2)由表格数据可知，1-溴丁烷的密度大于水，所以分液时产物在下层；(3)浓硫酸不稀释，会使醇发生分子间或分子内脱水，与HBr发生氧化还原反应，也会大大降低HBr溶解(更多HBr会逸出)，所以稀释的目的是A、B、C；(4)能除去Br2且不影响溴乙烷的试剂只有C，H2O＋Br2＋HSO===2Br－＋SO＋3H＋，A、B均会在除去Br2的同时与CH3CH2Br反应，D无法除去Br2；(5)边反应边蒸馏产物，有利于平衡右移，提高产率，而制1-溴丁烷时不能边反应边蒸馏，因为表格中数据表明，1-溴丁烷与正丁醇沸点相近，这样正丁醇会同时被蒸发出来。
课件43张PPT。第2课时 卤代烃第2章 第1节 有机化学反应类型1.了解常见卤代烃在生产生活中的应用，了解氟氯代烷对大气臭氧层的破坏作用。
2.认识卤代烃的组成和结构特点，了解卤代烃的物理性质、化学性质及其用途。目标导航基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引一、卤代烃的概念及用途
1.定义：烃分子中的一个或多个氢原子被 取代后所生成的化合物叫卤代烃。
2.存在：仅由C、H、X三种元素组成的单纯的卤代烃在自然界中不多见，大多数是人工合成的。 基础知识导学卤素原子答案3.卤代烃对人类生活的影响
(1)卤代烃的用途：溴氯三氟乙烷(CF3CHBrCl)被广泛用做 ；氯仿(CHCl3)、二氯甲烷(CH2Cl2)等常用做 。
(2)卤代烃对环境的危害
①卤代烃比较稳定，在环境中 被降解。
②部分卤代烃对 有破坏作用。麻醉剂溶剂答案不易大气臭氧层议一议1.卤代烃属于烃吗？答案 不属于烃，烃是只含C、H两种元素的有机化合物。答案2.卤代烃中卤素原子的存在形式？答案 以原子的形式存在。二、卤代烃的性质
1.物理性质
(1)状态：常温下除一氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯等少数为气体外，其余为液体或固体。
(2)沸点：互为同系物的卤代烃，它们的沸点随碳原子数的增多而 。
(3)密度：除脂肪烃的一氟代物和一氯代物外，液态卤代烃密度一般比
水 。
(4)溶解性：在水中 ，在有机溶剂中 ，某些卤代烃是很好的有机溶剂，如 、 和 等。升高大不溶答案二氯甲烷氯仿(CHCl3)四氯化碳能溶2.卤代烃的化学性质
(1)取代反应(水解反应)
卤代烃在与NaOH的水溶液反应时，分子中的官能团—— 被 所取代，发生 ，生成相应的醇。
例如：溴乙烷水解的化学方程式为
CH3CH3Br＋NaOH 。
(2)消去反应
某些卤代烃在一定条件下还可以发生消去反应。例如溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热时会发生消去反应，化学方程式为CH3CH2Br＋NaOH 。卤原子羟基取代反应(水解反应)答案CH3CH2OH＋NaBrCH2==CH2↑＋NaBr＋H2O议一议按要求回答下列问题：
1.下列物质中，不属于卤代烃的是( )
A.CHCl3 B.CCl4解析 卤代烃是卤素原子取代了烃分子中的氢原子，卤代烃中含有碳、氢和卤素原子，也可不含氢原子，但不能含有其他元素的原子。解析答案D答案 (1)烃与卤素单质的取代反应。答案(2)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应。
CH3—CH==CH2＋Br22.通过哪些反应能生成卤代烃？写出你所知道的几个方程式。3.你所知道的密度比水大的有机物还有哪些？答案答案 CCl4、溴苯、硝基苯、二溴乙烷等。4.卤代烃遇AgNO3溶液会产生卤化银沉淀吗？答案 不会，卤代烃分子中卤素原子与碳原子以共价键相结合，属于非电解质，不能电离出卤素离子。5.有以下物质：①CH3Cl ②CH2Cl—CH2Cl(1)能发生水解反应的有哪些？其中能生成二元醇的有哪些？
(2)能发生消去反应的有哪些？
(3)发生消去反应能生成炔烃的有哪些？答案返回答案 (1)①②③④⑤⑥ ②
(2)②③
(3)② 重点难点探究一、卤代烃的消去反应与水解反应的区别
卤代烃在官能团卤素原子的作用下化学性质较活泼，在其他试剂作用下，碳卤键很容易断裂而发生取代反应和消去反应。(1)有两个相邻碳原子，且碳原子上均带有氢原子时，发生消去反应可能生成不同的产物。特别提示例如：发生消去反应的产物CH2==CH—CH2—CH3或CH3—CH—CH==CH3。(2)二元卤代烃发生消去反应后，可在有机物中引入叁键。
例如：CH3—CH2CHCl2＋2NaOH
CH3—C≡CH↑＋2NaCl＋2H2O。例1 下列化合物中，既能发生消去反应生成烯烃，又能发生水解反应的是( )
A.CH3Cl解析答案解析 卤代烃均能发生水解反应，选项中的四种物质均为卤代烃；
卤素原子所连碳原子的邻位碳原子上连有氢原子的卤代烃能发生消去反应。C、D项中的两物质Br原子所连碳原子的邻位碳原子上均没有相应的氢原子，而A中无邻位碳原子，都不能发生消去反应。
答案 B变式训练1 根据下面的有机物合成路线，回答下列问题：(1)写出A、B、C的结构简式：
A：_____________，B：_______________，C：________________。
(2)写出各步反应类型：
①________________，②________________，③________________，④________________，⑤________________。解析答案(3)A→B的反应试剂及条件：____________________。
(4)反应④和⑤的化学方程式为
④_________________________________________________，
⑤________________________________________________。解析 在一系列的反应中，有机物保持了六元环状结构，但苯环变成了环己烷。反复的“消去”、“加成”可在环己烷上增加氯原子，且氯原子能定位、定数。答案 (1) (2)①加成反应 ②消去反应 ③加成反应 ④消去反应 ⑤加成反应
(3)NaOH的醇溶液，加热二、卤代烃中卤素原子的检验
卤代烃分子中虽然含有卤素原子，但C—X键在加热时一般不易断裂，在水溶液中不电离，无X－(卤素离子)存在，所以向卤代烃中直接加入AgNO3溶液，得不到卤化银(AgCl、AgBr、AgI)的沉淀。检验卤代烃中的卤素原子，一般是先将其转化成卤素离子，再进行检验。具体实验原理和检验方法如下：1.实验原理HX＋NaOH==NaX＋H2O
HNO3＋NaOH==NaNO3＋H2O
AgNO3＋NaX==AgX↓＋NaNO3
根据沉淀(AgX)的颜色(白色、浅黄色、黄色)可确定卤素原子(氯、溴、碘)。2.实验步骤3.特别提醒
(1)加热是为了加快水解速率。
(2)加入稀HNO3酸化，一是为了中和过量的NaOH，防止NaOH与AgNO3反应干扰实验；二是检验生成的沉淀是否溶于稀HNO3。
(3)用NaOH的醇溶液也可把R—X中的—X转化为X－，再进行检验，但此种方法要多用一种试剂——醇，所以通常是用NaOH溶液把R—X中的—X转化为X－。
(4)量的关系，R—X～NaX～AgX,1 mol卤代烃可得到1 mol AgX(除氟外)，常利用此量的关系进行定量测定卤代烃。例2 要检验某卤乙烷中的卤素是不是溴元素，正确的实验方法是( )
①加入氯水振荡，观察水层是否有红棕色的溴出现 ②滴入AgNO3溶液，再加入稀硝酸，观察有无淡黄色沉淀生成 ③加入NaOH溶液共热，冷却后加入稀硝酸至酸性，再滴入AgNO3溶液，观察有无淡黄色沉淀生成 ④加入NaOH的醇溶液共热，冷却后加入稀硝酸至酸性，再滴入AgNO3溶液，观察有无淡黄色沉淀生成
A.①③ B.②④ C.①② D.③④D答案(1)卤代烃中的卤素原子与碳原子之间是以共价键相连，均属于非电解质，不能电离出X－，不能用AgNO3溶液直接检验卤素的存在。必须转化成X－，方可用AgNO3溶液来检验。
(2)将卤代烃中的卤素原子转化为X－，可用卤代烃的取代反应，也可用消去反应。
(3)检验卤代烃中的卤素原子时，在加入AgNO3溶液之前，一定先加过量稀HNO3中和过量的NaOH，以免对X－的检验产生干扰。解题反思变化训练2 运动场上，当运动员受伤时，队医常常在碰撞受伤处喷洒一些液体，已知该液体是一种卤代烃R—X。试回答下列问题：
(1)为了证明该卤代烃(R—X)是氯代烃还是溴代烃，可设计如下实验：
a.取一支试管，滴入10～15滴R—X；
b.再加入1 mL 5%的NaOH溶液，充分振荡；
c.加热，反应一段时间后，取溶液少许，冷却；
d.再加入5 mL稀HNO3酸化；
e.再加入AgNO3溶液，若出现________沉淀，则证明该卤代烃(R—X)是氯代烃，若出现________沉淀，则证明该卤代烃(R—X)是溴代烃。解析答案①写出c中发生反应的化学方程式：___________________________。
②有同学认为d步操作可省略。你认为该同学说法__________(填 “正确”或“不正确”)，请简要说明理由：
________________________________________________________________________。解析 根据出现的沉淀的颜色，可知卤素原子的种类，在加AgNO3溶液之前，必须加入稀HNO3酸化，因为过量的NaOH能与AgNO3反应生成AgOH，AgOH不稳定，立即分解为褐色的Ag2O沉淀，干扰对卤素原子的检验。答案 (1)白色 淡黄色②不正确 在b步骤中NaOH溶液是过量的，若没有d步骤，直接加入AgNO3溶液，将会产生褐色沉淀，干扰观察沉淀颜色，无法证明是Cl－还是Br－解析答案(2)从环境保护角度看，能否大量使用该卤代烃？为什么？解析 有毒的卤代烃挥发到空气中，会污染环境。答案 不能大量使用该卤代烃，因为有毒的卤代烃挥发到空气中，会污染环境。返回1.下列物质中不属于卤代烃的是( )
A.C6H5Cl B.CH2==CHCl
C.CH3COCl D.CH2Br2C 随堂达标检测解析答案12345解析 卤代烃中只能涉及C、H和X三种元素，而C项中含有氧元素，故不属于卤代烃。2.下列卤代烃中沸点最高的是( )
A.CH3—CH2—CH2—Cl解析答案12345解析 互为同系物的卤代烃，熔、沸点随碳原子数的增多而升高，同碳原子数卤代烃随卤素原子相对原子质量增大而升高。互为同分异构体的卤代烃，支链越多，沸点越低。D解析答案123453．以溴乙烷为原料制取1,2-二溴乙烷，下列转化方案中最好的是( )
A．CH3CH2BrHBr
B．CH3CH2Br CH2BrCH2Br
C．CH3CH2Br CH2===CH2 CH2BrCH3
CH2BrCH2Br
D．CH3CH2Br CH2===CH2 CH2BrCH2Br
12345解析 在有机物的制备反应中，应尽量选择步骤少、产率高、副反应少的合成路线。对此题而言，选择加成反应比取代反应要好得多，而使用加成反应，必须先发生消去反应生成不饱和烃，显然D的步骤较少，最后产率也较高。
答案 D123454．能发生消去反应，生成物中存在同分异构体的是( )解析答案12345解析 C、D选项中与卤素原子相连的碳原子只有一个邻位碳，且都有氢原子，消去产物只有一种；A项虽然有两个邻位碳，但其为对称结构，消去产物只有一种；B项中有三个邻位碳原子，但其中两个为甲基，消去产物有两种，互为同分异构体。
答案 A123455．已知1,2-二氯乙烷在常温下为无色液体，沸
点为83.5 ℃，密度为1.23 g·mL－1，难溶于水，
易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂；乙醇的沸点
为78.5 ℃。某化学课外小组为探究1,2-二氯乙
烷的消去反应，设计了如图所示的实验装置。
请回答下列问题：
(1)为了检查整套装置的气密性，某同学将导气管末端插入盛有水的烧杯中，用双手捂着装置A中大试管，但该方法并不能准确说明装置的气密性是否良好。则正确检查整套装置气密性的方法是___________________
_____________________________________________________________。解析答案返回12345(2)向装置A中大试管里先加入1,2-二氯乙烷和NaOH的乙醇溶液，再加入________，目的是________，并向装置C中试管里加入适量稀溴水。
(3)为了使反应在75 ℃左右进行，常用的方法是____________________。
(4)与装置A中大试管相连接的长玻璃管的作用是________，装置B的作用是________。
(5)能证明1,2-二氯乙烷已发生消去反应的实验现象是________，装置A、C中发生反应的化学方程式分别为
_____________________________________________________________；
_____________________________________________________________。12345解析 (1)由于装置比较多，可选取酒精灯对装置A中大试管进行加热，并将导管末端插入水中，依据最终能否观察到一段稳定的水柱判断整套装置气密性是否良好。(2)为了防止暴沸，应向装置A中加入几片碎瓷片。(3)为了便于控制温度，提供稳定热源，100 ℃及以下温度常选水浴加热的方法。(4)长玻璃导管起到冷凝、回流的作用，目的是提高原料的利用率，减少1,2-二氯乙烷、乙醇等的挥发。产生的气体与装置C中溴水反应或溶于溴水使装置内压强减小，可能会发生倒吸现象。(5)CH2ClCH2Cl发生消去反应可能生成CH2===CHCl、CH≡CH或二者的混合物，它们均能与溴水反应并使其退色。据此判断消去反应的发生。解析答案返回12345答案 (1)将导气管末端插入盛有水的烧杯中，用酒精灯微热装置A中大试管，若导气管末端有气泡出现，且移开酒精灯一会儿后，导气管口出现一段稳定的水柱，则证明整套装置不漏气(其他合理加热方式也可) (2)碎瓷片 防止暴沸 (3)水浴加热 (4)冷凝、回流 防止倒吸 (5)装置C中溴水退色 CH2ClCH2Cl＋NaOH CH2===CHCl↑＋NaCl＋H2O(或CH2ClCH2Cl＋2NaOH CH≡CH↑＋2NaCl＋2H2O)
CH2===CHCl＋Br2―→CH2BrCHClBr(或CH≡CH＋Br2―→CHBr===CHBr、CH≡CH＋2Br2―→CHBr2CHBr2)第1课时 醇
[目标导航] 1.了解醇类典型代表物的组成、结构特点，了解甲醇、乙二醇、丙三醇的结构和用途。2.了解醇的一般物理性质及递变规律。3.能够用系统命名法对简单的饱和一元醇进行命名。4.从物质结构决定性质的角度掌握醇的化学性质。
一、醇的概述及物理性质
1．醇的概念
烃分子中饱和碳原子上的一个或几个氢原子被羟基取代的产物，其官能团的结构简式为—OH。
2．醇的分类
(1)根据醇分子中羟基的数目，醇可分为
①一元醇：如甲醇CH3OH、苯甲醇()
②二元醇：如乙二醇()
③多元醇：如丙三醇()
(2)根据醇分子中烃基是否饱和，醇可分为
①饱和醇：如CH3OH、
②不饱和醇：如
3．通式
(1)烷烃的通式为CnH2n＋2，则饱和一元醇的通式为CnH2n＋1OH(n≥1)，饱和多元醇的通式为CnH2n＋2Om。
(2)单烯烃的通式为CnH2n(n≥2)，则相应一元醇的通式为CnH2nO(n≥3)。
(3)苯的同系物的通式为CnH2n－6(n≥7)，则相应一元醇的通式为CnH2n－6O(n≥7)。
4．命名
例如：命名为3-甲基-2-戊醇，
命名为1,2-丙二醇。
5．醇的物理性质
(1)沸点
①相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点高于烷烃；
②饱和一元醇随碳原子数的增加，沸点逐渐增大。
(2)溶解性
①甲醇、乙二醇、丙三醇等低级醇能与水以任意比互溶；
②含羟基较多的醇在水中溶解度较大。随着烃基的增多，醇的水溶性明显降低。C4以下的醇可与水混溶，C4～C11的醇部分溶于水，C12以上的醇难溶于水。
(3)状态：C4以下的醇为液体，C4～C11的醇为黏稠液体，C12以上的醇是蜡状固体。
6．重要的醇
俗名
色、态、味
毒性
水溶性
用途
甲醇
木醇
无色、特殊气味、易挥发的液体
有毒
易溶
燃料、化工原料
乙二醇
甘醇
无色、无臭、甜味、黏稠的液体
无毒
互溶
防冻剂、合成涤纶
丙三醇
甘油
无色、无臭、甜味、黏稠的液体
无毒
互溶
制日用化妆品、制硝化甘油
议一议
1．下列哪些物质属于醇类：
⑤CH2===CH—CH2OH
答案 ①③⑤
解析 羟基与链烃基、脂环上的碳原子或苯环侧链上的碳原子相连的有机物为醇。
2．符合CnH2n＋2O(n≥1)这一通式的有机物一定属于醇吗？
答案 不一定属于醇。因为符合此通式的有机物也可能是醚，如OCH3CH3。
3．乙醇、乙二醇、丙三醇是否互为同系物？
答案 不是同系物。各分子中—OH数目不同，组成不相差CH2的整数倍。
4．饱和一元醇的沸点比与其相对分子质量接近的烃的沸点高的原因是什么？
答案 一个醇分子中羟基上的氢原子可与另一个醇分子中羟基上的氧原子相互吸引形成氢键，增强了醇分子间的相互作用所致。
5．为什么乙醇能与水以任意比互溶？
答案 乙醇和水分子中均含有—OH，醇分子和水分子间以及醇分子相互之间都存在氢键，由于乙醇和水分子间易形成氢键，使乙醇能以任意比溶于水。
二、醇的化学性质
1．羟基的反应
(1)取代反应
①与氢卤酸(HCl、HBr、HI)的反应
CH3CH2OH＋HBrCH3CH2Br＋H2O，
CH3CH2CH2OH＋HBrCH3CH2CH2Br＋H2O。
②成醚反应
CH3CH2OH＋CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3＋H2O。
(2)消去反应
CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O，
CH3CH2CH2OHCH3—CH===CH2↑＋H2O。
2．羟基中氢的反应
(1)与活泼金属的反应
2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑。
(2)酯化反应
CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOCH2CH3＋H2O。
3．醇的氧化反应
(1)燃烧反应：CH3CH2OH＋3O22CO2＋3H2O。
(2)催化氧化反应
2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O；
CH2CH3OHCH3＋O2。
议一议
1．钠与乙醇的反应为什么不如钠与水反应剧烈？
答案 说明乙醇羟基中的H原子与水分子中的H原子相比较，乙醇羟基中的H原子不活泼。
2．乙醇在浓硫酸作催化剂的条件下，是否一定发生消去反应生成乙烯？
答案 不一定。乙醇在浓硫酸作催化剂的条件下，若温度为170 ℃，生成乙烯；若在140 ℃时，则发生分子间脱水生成乙醚，故有机反应中条件不同产物不同。
3．在有机反应中，反应物相同，产物是否一定相同？
答案 不一定相同。在有机反应中，反应条件很重要，条件(如温度、溶剂、催化剂等)改变，反应产物可能会随之改变。例如温度不同，苯的硝化反应、醇的脱水反应产物不同；溶剂不同，卤代烃与碱的反应产物不同。
4．为什么说“醇”是烃的衍生物的反应中心？
答案 以乙醇为例加以说明
一、醇类的同分异构体
1．同分异构体的类别
(1)—OH位置不同产生的位置异构。如：CH3CH2CH2OH和
(2)碳链的长短不同产生的碳链异构。如：CH3CH2CH2CH2OH和
(3)官能团不同产生的类别异构(醇和醚)。如：CH3CH2OH和CH3—O—CH3。
2．书写方法
书写一般按官能团异构―→碳链异构―→官能团位置异构。如C4H10O，按官能团异构为醇和醚，然后各自发生碳链异构和官能团位置异构。
特别提示
在二元醇或多元醇的分子中，两个或两个以上的羟基结合在同一个碳原子上时，物质不能稳定存在。在书写二元醇或多元醇的同分异构体时，要避开这种情况。
例1 回答有关以通式CnH2n＋1OH所表示的一元醇的下列问题：
(1)出现同类同分异构体的最小n值是________。
(2)n＝4的同分异构体中，氧化后能生成醛的醇有__________种，其结构简式是___________________，其系统命名分别为______________________。
(3)具有同分异构体的醇跟浓硫酸混合加热时，只能得到一种不饱和烃(烯烃类)，符合这一结果的醇的n值是________。
解析 (1)由于—CH3和—C2H5无异构现象，故甲醇、乙醇没有同分异构体，—C3H7有两种结构，为正丙基(—CH2CH2CH3)和异丙基()，丙醇出现1-丙醇和2-丙醇，所以饱和一元醇出现同类同分异构体的n值最小为3。
(2)当n＝4时，C3H7—CH2OH可氧化为醛，而—C3H7只有两种结构—CH2CH2CH3和—CH(CH3)2，故n＝4的饱和一元醇中能氧化为醛的醇只有2种，其结构简式分别为CH3CH2CH2CH2OH和(CH3)2CHCH2OH。其名称分别为1-丁醇、2-甲基-1-丙醇。
(3)n值应为3。当n＞3时，醇发生消去反应所得的烯烃具有同分异构体。如n＝4时，发生消去反应可得CH2===CHCH2CH3或CH3—CH===CH—CH3两种互为同分异构体的烯烃。
答案 (1)3 (2)2 CH3CH2CH2CH2OH、(CH3)2CHCH2OH 1-丁醇、2-甲基-1-丙醇
(3)3
变式训练1 现有组成为CH4O和C3H8O的混合物，在一定条件下脱水，可能得到的有机产物的种类有( )
A．4种 B．5种
C．6种 D．7种
答案 D
解析 醇在一定条件下脱水可能是分子间脱水生成醚，也可能是分子内脱水生成烯烃。若为分子间脱水，则有CH3OCH3、CH3CH2CH2OCH2CH2CH3、
CH3OCH2CH2CH3、六种产物；若为分子内脱水，只能生成CH3CH===CH2一种烯烃。
二、醇类的化学性质及重要反应规律
1．醇的重要化学性质
醇发生反应主要涉及分子中的碳氧键和氧氢键。具体规律如下：
以为例：
反应类型
反应物
断键位置
反应条件
置换反应
醇、活泼金属
①
取
代
反应
卤代反应
醇、HX
②
H＋
酯化反应
醇、含氧酸
①
浓H2SO4，△
自身反应
醇
一分子断①
另一分子断②
浓H2SO4，△
消去反应
醇
②⑤
浓H2SO4，△
氧化
反应
催化氧化
醇、氧气
①④或①③
催化剂，△
燃烧反应
醇、氧气
全部
点燃
2.醇的重要反应规律
(1)醇的消去反应规律
①醇分子中，连有—OH的碳原子的相邻碳原子上必须连有氢原子时，才能发生消去反应而形成不饱和键。
②若醇分子中与—OH相连的碳原子无相邻碳原子或其相邻碳原子上无氢原子，则不能发生消去反应。如CH3OH、(CH3)3CCH2OH不能发生消去反应生成烯烃。
(2)醇的催化氧化规律
醇能否被氧化以及被氧化的产物的类别，取决于与羟基相连的碳原子上的氢原子的个数，具体分析如下：
(3)醇的取代反应规律
醇分子中，—OH或—OH上的氢原子在一定条件下可被其他原子或原子团替代，如醇与羧酸的酯化反应、醇分子间脱水及与HX的取代反应。
特别提醒
(1)某些醇发生消去反应生成的烯烃不止一种。
如：其消去产物有3种：
(2)多元醇的反应规律
例2 乙醇分子中各种化学键如图所示，关于乙醇在各种反应中断裂键的说法不正确的是( )
A．和金属钠反应时键①断裂
B．和浓H2SO4共热到170 ℃时键②和⑤断裂
C．和浓H2SO4共热到140 ℃时仅有键②断裂
D．在Ag催化下与O2反应时键①和③断裂
解析 根据乙醇在发生反应时的实质进行分析。A选项乙醇与钠反应生成乙醇钠，是乙醇羟基中O—H键断裂，故是正确的。B选项是乙醇发生消去反应生成乙烯和水，是②和⑤键断裂，也是正确的。C选项发生分子间脱水生成醚，其中一分子乙醇断键①，另一分子乙醇断键②，故是错误的。D选项是乙醇催化氧化为乙醛，断键为①和③，也是正确的。
答案 C
解题反思
醇发生催化氧化的实质是失去羟基(—OH)中的氢原子及羟基所连碳原子上的一个氢原子：
(1)若连有羟基的碳原子上有两个氢原子(甲醇有三个氢原子)，则该醇被催化氧化生成醛。
(2)若连有羟基的碳原子上只有一个氢原子，则该醇被催化氧化生成酮。
(3)若连有羟基的碳原子上没有氢原子，则该醇不能被催化氧化。
变式训练2 以下4种有机物的分子式皆为C4H10O。
其中能被催化氧化为相同碳原子数的醛的是( )
A．①和② B．只有②
C．②和③ D．③和④
答案 C
解析 能发生催化氧化且产物为醛的醇必须满足的条件为α-碳上有两个或三个氢原子。
1．下列物质不属于醇类的是( )
答案 C
解析 羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物是醇，所以A、B、D都是醇类，C不是醇，含有的官能团是醛基和羧基，答案选C。
2．用下图所示装置检验乙烯时不需要除杂的是( )
选项
乙烯的制备
试剂X
试剂Y
A
CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热
H2O
KMnO4
酸性溶液
B
CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热
H2O
Br2的CCl4溶液
C
C2H5OH与浓H2SO4加热至170 ℃
NaOH溶液
KMnO4
酸性溶液
D
C2H5OH与浓H2SO4加热至170 ℃
NaOH溶液
Br2的CCl4溶液
答案 B
解析 CH3CH2Br＋NaOHCH2===CH2↑＋NaBr＋H2O，由于乙醇具有挥发性，且能与KMnO4酸性溶液反应，但不与Br2的CCl4溶液反应，故A项中需除杂，B项中不需除杂；CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O，由于浓H2SO4具有脱水性和强氧化性，反应产物中会含有CO2、SO2杂质，SO2具有还原性，会与KMnO4酸性溶液和Br2的CCl4溶液反应，所以，C、D选项中必须除杂。
3．以乙醇为原料，合成乙二酸乙二酯所经历的反应的正确顺序是( )
①氧化 ②消去 ③加成 ④酯化 ⑤水解 ⑥加聚
A．①⑤②③④ B．①②③⑤④
C．②③⑤①④ D．②③⑤①⑥
答案 C
解析 由乙醇经消去反应得乙烯；与溴加成得到卤代烃；经水解反应得到二元醇；经氧化反应得到二元酸；通过酯化反应得到产物。
4．等物质的量的下列醇与足量钠反应，产生的气体在标准状况下的体积最大的是( )
A．CH3OH B．CH3CH2OH
答案 D
解析 羟基中的氢原子能被钠取代。若1 mol上述有机物与足量钠反应，则产生气体的物质的量分别是A：0.5 mol、B：0.5 mol、C：1 mol、D：1.5 mol。
5．分子式为C7H16O的饱和一元醇的同分异构体有多种，在下列该醇的同分异构体中，
D．CH3(CH2)5CH2OH
(1)可以发生消去反应，生成两种单烯烃的是________(填字母，下同)。
(2)可以发生催化氧化生成醛的是________。
(3)不能发生催化氧化的是________。
(4)能被催化氧化为酮的有________种。
(5)能使KMnO4酸性溶液退色的有________种。
答案 (1)C (2)D (3)B (4)2 (5)3
解析 (1)因该醇发生消去反应时，生成两种单烯烃，这表明连有—OH的碳原子的相邻碳原子上应连有氢原子，且以—OH所连碳原子为中心，分子不对称。(2)～(4)连有—OH的碳原子上有2个氢原子时可被催化氧化为醛，有1个氢原子时可被催化氧化为酮，不含氢原子时不能发生催化氧化。(5)连有—OH的碳原子上有氢原子时，可被KMnO4酸性溶液氧化为羧酸或酮，它们都会使KMnO4酸性溶液退色。
[经典基础题]
题组1 醇的概念、分类、命名及物理性质
1．关于醇类的下列说法中错误的是( )
A．羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物称为醇
B．酚类和醇类具有相同的官能团，因而具有相同的化学性质
C．乙醇和甲醇互为同系物
D．相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点高于烷烃
答案 B
解析 A项，由醇的概念可知A项正确；B项，酚类和醇类虽然均含有羟基，但因为羟基的连接方式不同导致它们的化学性质不同，B项错误；C项，乙醇和甲醇都是饱和一元醇，互为同系物，C项正确；D项，由于醇分子之间能形成氢键，所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点高于烷烃，D项正确。
2．下列关于乙二醇和丙三醇的说法中，错误的是( )
A．乙二醇的水溶液的凝固点很低，可做内燃机的防冻液
B．丙三醇的沸点比乙二醇的沸点高
C．这两种醇易溶于乙醇，难溶于水
D．丙三醇可用于制造烈性炸药，乙二醇是制涤纶的主要原料
答案 C
解析 乙二醇和丙三醇分子中含有多个羟基，能与水以任意比互溶。
3．下列命名正确的是( )
A．的名称应为2-甲基-2-丙醇
B．的名称为2-甲基-3,6-己二醇
C．的名称为4-甲基-3，4-己二醇
D．的名称为3,6-二乙基-1-庚醇
答案 A
解析 A项正确；B的名称应为5-甲基-1,4-己二醇；C项名称应为3-甲基-3,4-己二醇；D项最长碳链上有8个原子，名称应为6-甲基-3-乙基-1-辛醇。
题组2 醇的化学性质判断
4．下列醇类能发生消去反应的是( )
①甲醇 ②1-丙醇 ③1-丁醇 ④2-丁醇 ⑤ 2,2-二甲基-1-丙醇 ⑥2-戊醇 ⑦环己醇
A．①⑤ B．②③④⑥⑦
C．②③④⑥ D．②③④
答案 B
解析 与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子的醇能发生消去反应。据此条件，可知①⑤不能发生消去反应，余下的醇类均能发生消去反应，如 ＋H2O。
5．某化学反应过程如图所示，由图得出的判断，正确的是( )
A．生成物是丙醛和丙酮
B．1?丙醇发生了还原反应
C．反应中有红黑颜色交替变化的现象
D．醇类都能发生图示的催化氧化反应
答案 C
解析 图示中发生的化学反应可以表述为2Cu＋O22CuO，CuO＋CH3CH2CH2OH―→CH3CH2CHO＋Cu＋H2O，总反应为醇的催化氧化。伯醇(—CH2OH)氧化成醛，仲醇氧化为酮，叔醇不发生催化氧化反应，故只有C项正确。
6．芳樟醇常用于合成香精，香叶醇存在于香茅油、香叶油、香草油和玫瑰油等物质中，有玫瑰花和橙花香气，它们的键线式如图所示。
下列说法不正确的是( )
A．两种醇都能与溴水反应
B．两种醇互为同分异构体
C．两种醇与氧气在铜的催化作用下，均可以被氧化为相应的醛
D．两种醇中只有香叶醇与氧气在铜的催化作用下，可被氧化为相应的醛
答案 C
解析 两种醇中均含碳碳双键，故均可与溴水反应，A正确。两种醇的分子式均为C10H18O，B正确。芳樟醇分子中，与羟基相连的碳原子上没有氢原子，所以不能与氧气在铜的催化作用下发生氧化反应生成醛，D正确。
7．下列物质既能发生消去反应，又能催化氧化成醛的是( )
A．CH3CH2CH2OH B．(CH3)3CCH2OH
答案 A
解析 能发生消去反应的醇必须具备的条件是：羟基相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子，由此可以排除B项和D项。能氧化成醛，则醇必须具备的条件是：羟基相连碳原子上必须有两个氢原子，显然A项正确，C项将被氧化成酮。
题组3 多官能团物质性质的判断及应用
8．下列反应中，属于醇羟基被取代的是( )
A．乙醇和金属钠的反应
B．乙醇和乙酸的反应
C．由乙醇制乙烯的反应
D．乙醇和浓氢溴酸溶液的反应
答案 D
解析 乙醇和金属钠发生的是置换反应；乙醇和乙酸的反应是醇羟基中的氢原子被取代；由乙醇制乙烯的反应是消去反应，不属于取代反应。
9．橙花醇具有玫瑰及苹果香气，可作为香料。其结构简式如图所示：
下列关于橙花醇的叙述，错误的是( )
A．既能发生取代反应，也能发生加成反应
B．在浓硫酸催化下加热脱水，可以生成不止一种四烯烃
C．1 mol橙花醇在氧化中充分燃烧，需消耗470.4 L氧气(标准状况)
D．1 mol橙花醇在室温下与溴的四氯化碳溶液反应，最多消耗240 g溴
答案 D
解析 分子中含有烃基和羟基，能发生取代反应，分子中含有碳碳双键，能发生加成反应，A项正确；在浓硫酸催化作用下，橙花醇可发生消去反应生成2种四烯烃，B项正确；橙花醇的分子式为C15H26O,1 mol橙花醇在氧气中充分燃烧，需消耗21 mol O2，其在标准状况下的体积为470.4 L，C项正确；1 mol橙花醇在室温下与溴的四氯化碳溶液反应，最多消耗3 mol(480 g)溴，D项错误。
10．医学上最近合成一种具有抗癌活性的化合物，该物质结构简式为
下列关于该化合物的说法正确的是( )
A．分子式为C12H19O4
B．是乙醇的同系物
C．可发生氧化反应
D．处于同一平面的原子最多有5个
答案 C
解析 分子式为C12H18O4，A错；乙醇的同系物应该是饱和一元醇，B错；该化合物分子中有碳碳双键和醇羟基，易被氧化，C正确；乙烯分子中的6个原子都在同一平面内，因此在含有碳碳双键的有机物分子中处于同一平面的原子至少有6个，D错。
[能力提升题]
11．化合物甲、乙、丙有如下转化关系：
甲(C4H10O)乙(C4H8)丙(C4H8Br2)
请回答：
(1)甲中官能团的名称是________，甲可能的结构有________种，其中可催化氧化成醛的有________种，能发生消去反应生成两种烯烃的结构简式是________。
(2)反应①的条件为________，反应②的条件为________。
(3)甲―→乙的反应类型为________，乙―→丙的反应类型为________。
(4)丙的结构简式不可能是________。
A．CH3CH2CHBrCH2Br B．CH3CH(CH2Br)2
C．CH3CHBrCHBrCH3 D．(CH3)2CBrCH2Br
答案 (1)羟基 4 2
(2)浓硫酸、加热 溴水(或溴的CCl4溶液)
(3)消去反应 加成反应
(4)B
解析 依甲、乙、丙间发生的变化，知其转化关系为醇(甲)烯(乙)卤代烃(丙)可解答(1)(2)(3)。(4)中加成的产物中，2个—Br所连的两个C原子必是相邻的，故B项不可能。
12．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(下式中的18是为区分两个羟基而人为加上去的)经下列反应制得：
(1)α-松油醇的分子式为________。
(2)α-松油醇所属的有机物类别是________。
a．醇 b．酚 c．饱和一元醇
(3)α-松油醇能发生的反应类型是________。
a．加成 b．水解 c．氧化
(4)在许多香料中松油醇还有少量以酯的形式出现，写出RCOOH和α-松油醇反应的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)写结构简式：β-松油醇________，γ-松油醇________。
答案 (1)C10HO (2)a (3)ac
解析 由α-松油醇的结构简式可以看出，—OH直接与链烃基相连，应是醇；分子中含有环状结构且有双键，应属于不饱和醇，能发生加成反应，也能被氧化。A在脱水发生消去反应时，如果是环上的—OH发生消去，得α-松油醇；如果是侧链上的—18OH发生消去反应，去氢的位置有两种，一种是去侧链上的氢，得β-松油醇，另一种是去环上的氢，得γ-松油醇。
13．某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学反应方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙醇氧化反应是________反应。
(2)甲和乙两个水浴的作用不相同。
甲的作用是________；乙的作用是____________________________________________。
(3)反应进行一段时间后，干燥试管a中能收集到不同的物质，它们是________________________________________________________________________；
集气瓶中收集到的气体的主要成分是___________________________________________。
(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有________。要除去该物质，可先在混合液中加入________(填写字母)。
a．氯化钠溶液 b．苯
c．碳酸氢钠溶液 d．四氯化碳
然后，再通过________(填实验操作名称)即可除去。
答案 (1)2Cu＋O22CuO，
CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋H2O＋Cu 放热
(2)加热 冷却 (3)乙醛、乙醇、水 氮气
(4)乙酸 c 蒸馏
解析 (1)在乙醇的催化氧化实验中，Cu作催化剂，反应过程中，红色的Cu先生成黑色的CuO，黑色的CuO又被乙醇还原为红色的Cu。有关反应的化学方程式为2Cu＋O22CuO，CuO＋CH3CH2OHCu＋CH3CHO＋H2O。
(2)甲水浴加热的目的是获得平稳的乙醇气流，乙冷水浴的目的是为了冷凝乙醛。
(3)生成的CH3CHO和H2O以及挥发出来的乙醇进入试管a被冷凝收集，不溶于水的N2被收集在集气瓶中。
(4)能使紫色石蕊试纸显红色，说明该液体为酸性物质，即CH3COOH；要除去乙醛中的乙酸，可以先将其与NaHCO3反应生成CH3COONa，再加热蒸馏，蒸出CH3CHO。
14．由丁炔二醇可以制备1,3-丁二烯。请根据下面的合成路线图填空：
(1)写出各反应的反应条件及试剂名称：
X____________；Y____________；Z____________。
(2)写出A、B的结构简式：
A____________；B____________。
答案 (1)Ni作催化剂、H2、加热 浓氢溴酸、加热 NaOH的乙醇溶液、加热
(2) CH2BrCH2CH2CH2Br
解析 烯烃可以由醇脱水或卤代烃与NaOH的醇溶液共热发生消去反应制得。饱和一元醇脱水可得到只有一个双键的单烯烃，若制取二烯烃，则应用二元醇脱水制得。涉及到的各步反应为
课件48张PPT。第1课时 醇第2章 第2节 醇和酚1.了解醇类典型代表物的组成、结构特点，了解甲醇、乙二醇、丙三醇的结构和用途。
2.了解醇的一般物理性质及递变规律。
3.能够用系统命名法对简单的饱和一元醇进行命名。
4.从物质结构决定性质的角度掌握醇的化学性质。目标导航基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引一、 醇的概述及物理性质
1.醇的概念
烃分子中 上的一个或几个氢原子被 取代的产物，其官能团的结构简式为 。
2.醇的分类
(1)根据醇分子中羟基的数目，醇可分为
①一元醇：如甲醇 、苯甲醇( ) 基础知识导学饱和碳原子羟基—OH答案CH3OH相关视频(2)根据醇分子中烃基是否饱和，醇可分为
① 醇：如CH3OH、
② 醇：如 ③多元醇：如丙三醇( )② 醇：如乙二醇( )二元答案饱和不饱和3.通式
(1)烷烃的通式为CnH2n＋2，则饱和一元醇的通式为 ，饱和多元醇的通式为 。
(2)单烯烃的通式为CnH2n(n≥2)，则相应一元醇的通式为CnH2nO(n≥3)。
(3)苯的同系物的通式为CnH2n－6(n≥7)，则相应一元醇的通式为
(n≥7)。CnH2n＋1OH(n≥1)CnH2n＋2OmCnH2n－6O答案4.命名羟基羟基阿拉伯数字答案“二”“ 三”例如：3--甲基--2--戊醇答案命名为 ，命名为1,2--丙二醇。5.醇的物理性质
(1)沸点
①相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点 烷烃；
②饱和一元醇随碳原子数的增加，沸点逐渐 。
(2)溶解性
①甲醇、乙二醇、丙三醇等低级醇能与水 ；
②含羟基较多的醇在水中溶解度较 。随着烃基的增多，醇的水溶性明显 。C4以下的醇可与水混溶，C4～C11的醇部分溶于水，C12以上的醇难溶于水。
(3)状态：C4以下的醇为液体，C4～C11的醇为黏稠液体，C12以上的醇是蜡状固体。增大高于以任意比互溶答案大降低6.重要的醇无易易答案液体无黏稠互无黏稠互议一议1.下列哪些物质属于醇类：解析答案⑤CH2==CH—CH2OH解析 羟基与链烃基、脂环上的碳原子或苯环侧链上的碳原子相连的有机物为醇。答案 ①③⑤2.符合CnH2n＋2O(n≥1)这一通式的有机物一定属于醇吗？答案 不一定属于醇。因为符合此通式的有机物也可能是醚，如OCH3CH3。答案3.乙醇、乙二醇、丙三醇是否互为同系物？答案 不是同系物。各分子中—OH数目不同，组成不相差CH2的整数倍。4.饱和一元醇的沸点比与其相对分子质量接近的烃的沸点高的原因是什么？ 答案 一个醇分子中羟基上的氢原子可与另一个醇分子中羟基上的氧原子相互吸引形成氢键，增强了醇分子间的相互作用所致。 答案5.为什么乙醇能与水以任意比互溶？ 答案 乙醇和水分子中均含有—OH，醇分子和水分子间以及醇分子相互之间都存在氢键，由于乙醇和水分子间易形成氢键，使乙醇能以任意比溶于水。 二、醇的化学性质
1.羟基的反应
(1)取代反应
①与氢卤酸(HCl、HBr、HI)的反应CH3CH2Br＋H2OCH3CH2CH2Br＋H2O答案②成醚反应CH3CH2OCH2CH3＋H2O相关视频2.羟基中氢的反应
(1)与活泼金属的反应
2CH3CH2OH＋2Na―→ 。
(2)酯化反应(2)消去反应2CH3CH2ONa＋H2↑CH3COOCH2CH3＋H2O答案相关视频3.醇的氧化反应2CO2＋3H2O2CH3CHO＋2H2O答案(2)催化氧化反应 。相关视频议一议1.钠与乙醇的反应为什么不如钠与水反应剧烈？答案 说明乙醇羟基中的H原子与水分子中的H原子相比较，乙醇羟基中的H原子不活泼。答案2.乙醇在浓硫酸作催化剂的条件下，是否一定发生消去反应生成乙烯？答案 不一定。乙醇在浓硫酸作催化剂的条件下，若温度为170 ℃，生成乙烯；若在140 ℃时，则发生分子间脱水生成乙醚，故有机反应中条件不同产物不同。3.在有机反应中，反应物相同，产物是否一定相同？答案 不一定相同。在有机反应中，反应条件很重要，条件(如温度、溶剂、催化剂等)改变，反应产物可能会随之改变。例如温度不同，苯的硝化反应、醇的脱水反应产物不同；溶剂不同，卤代烃与碱的反应产物不同。答案4.为什么说“醇”是烃的衍生物的反应中心？答案 以乙醇为例加以说明答案返回一、醇类的同分异构体
1.同分异构体的类别
(1)—OH位置不同产生的位置异构。如：CH3CH2CH2OH和 重点难点探究(2)碳链的长短不同产生的碳链异构。如：CH3CH2CH2CH2OH和(3)官能团不同产生的类别异构(醇和醚)。如：CH3CH2OH和
CH3—O—CH3。2.书写方法
书写一般按官能团异构―→ 碳链异构―→ 官能团位置异构。如C4H10O，按官能团异构为醇和醚，然后各自发生碳链异构和官能团位置异构。在二元醇或多元醇的分子中，两个或两个以上的羟基结合在同一个碳原子上时，物质不能稳定存在。在书写二元醇或多元醇的同分异构体时，要避开这种情况。特别提示例1 回答有关以通式CnH2n＋1OH所表示的一元醇的下列问题：
(1)出现同类同分异构体的最小n值是____。 解析 由于—CH3和—C2H5无异构现象，故甲醇、乙醇没有同分异构体,—C3H7有两种结构,为正丙基(—CH2CH2CH3)和异丙基( )，
丙醇出现1--丙醇和2--丙醇，所以饱和一元醇出现同类同分异构体的n值最小为3。 3解析答案(2)n＝4的同分异构体中，氧化后能生成醛的醇有______种，其结构简式是____________________________________，其系统命名分别为
______________________。 解析 当n＝4时，C3H7—CH2OH可氧化为醛，而—C3H7只有两种结构—CH2CH2CH3和—CH(CH3)2，故n＝4的饱和一元醇中能氧化为醛的醇只有2种，其结构简式分别为CH3CH2CH2CH2OH和(CH3)2CHCH2OH。其名称分别为1--丁醇、2--甲基--1--丙醇。 2解析答案CH3CH2CH2CH2OH、(CH3)2CHCH2OH1--丁醇、2--甲基--1-丙醇(3)具有同分异构体的醇跟浓硫酸混合加热时，只能得到一种不饱和烃(烯烃类)，符合这一结果的醇的n值是______。 解析 n值应为3。当n＞3时，醇发生消去反应所得的烯烃具有同分异构体。如n＝4时， 发生消去反应可得CH2==CHCH2CH3
或CH3—CH==CH—CH3两种互为同分异构体的烯烃。 3解析答案变式训练1 现有组成为CH4O和C3H8O的混合物，在一定条件下脱水，可能得到的有机产物的种类有( )
A．4种 B．5种 C．6种 D．7种解析 醇在一定条件下脱水可能是分子间脱水生成醚，也可能是分子内脱水生成烯烃。若为分子间脱水，则有CH3OCH3、CH3CH2CH2OCH2CH2CH3、
CH3OCH2CH2CH3、 六种产物；若为分子内脱水，只能生成CH3CH===CH2一种烯烃。D解析答案二、醇类的化学性质及重要反应规律
1.醇的重要化学性质
醇发生反应主要涉及分子中的碳氧键和氧氢键。具体规律如下：
以 为例：2.醇的重要反应规律
(1)醇的消去反应规律
①醇分子中，连有—OH的碳原子的相邻碳原子上必须连有氢原子时，才能发生消去反应而形成不饱和键。②若醇分子中与—OH相连的碳原子无相邻碳原子或其相邻碳原子上无氢原子，则不能发生消去反应。如CH3OH、(CH3)3CCH2OH不能发生消去反应生成烯烃。
(2)醇的催化氧化规律
醇能否被氧化以及被氧化的产物的类别，取决于与羟基相连的碳原子上的氢原子的个数，具体分析如下：(3)醇的取代反应规律
醇分子中，—OH或—OH上的氢原子在一定条件下可被其他原子或原子团替代，如醇与羧酸的酯化反应、醇分子间脱水及与HX的取代反应。H2O(1)某些醇发生消去反应生成的烯烃不止一种。特别提醒如：其消去产物有3种：(2)多元醇的反应规律例2 乙醇分子中各种化学键如图所示，关于乙醇
在各种反应中断裂键的说法不正确的是( )A.和金属钠反应时键①断裂
B.和浓H2SO4共热到170 ℃时键②和⑤断裂
C.和浓H2SO4共热到140 ℃时仅有键②断裂
D.在Ag催化下与O2反应时键①和③断裂解析答案解析 根据乙醇在发生反应时的实质进行分析。A选项乙醇与钠反应生成乙醇钠，是乙醇羟基中O—H键断裂，故是正确的。
B选项是乙醇发生消去反应生成乙烯和水，是②和⑤键断裂，也是正确的。
C选项发生分子间脱水生成醚，其中一分子乙醇断键①，另一分子乙醇断键②，故是错误的。
D选项是乙醇催化氧化为乙醛，断键为①和③，也是正确的。
答案 C醇发生催化氧化的实质是失去羟基(—OH)中的氢原子及羟基所连碳原子上的一个氢原子：解题反思(1)若连有羟基的碳原子上有两个氢原子(甲醇有三个氢原子)，则该醇被催化氧化生成醛。
(2)若连有羟基的碳原子上只有一个氢原子，则该醇被催化氧化生成酮。
(3)若连有羟基的碳原子上没有氢原子，则该醇不能被催化氧化。解析答案变式训练2 以下4种有机物的分子式皆为C4H10O。其中能被催化氧化为相同碳原子数的醛的是( )
A.①和② B.只有②
C.②和③ D.③和④返回解析 能发生催化氧化且产物为醛的醇必须满足的条件为α--碳上有两个或三个氢原子。
答案 C返回1.下列物质不属于醇类的是( )C 随堂达标检测解析答案12345解析 羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物是醇，所以A、B、D都是醇类，C不是醇，含有的官能团是醛基和羧基，答案选C。2．用下图所示装置检验乙烯时不需要除杂的是( )解析答案12345返回解析 CH3CH2Br＋NaOH CH2===CH2↑＋NaBr＋H2O，由于乙醇具有挥发性，且能与KMnO4酸性溶液反应，但不与Br2的CCl4溶液反应，故A项中需除杂，B项中不需除杂；CH3CH2OH CH2=== CH2↑＋H2O，由于浓H2SO4具有脱水性和强氧化性，反应产物中会含有CO2、SO2杂质，SO2具有还原性，会与KMnO4酸性溶液和Br2的CCl4溶液反应，所以，C、D选项中必须除杂。
答案 B12345返回解析答案123453．以乙醇为原料，合成乙二酸乙二酯 所经历的反应的正确顺序是( )
①氧化 ②消去 ③加成 ④酯化 ⑤水解 ⑥加聚
A．①⑤②③④ B．①②③⑤④
C．②③⑤①④ D．②③⑤①⑥C解析 由乙醇经消去反应得乙烯；与溴加成得到卤代烃；经水解反应得到二元醇；经氧化反应得到二元酸；通过酯化反应得到产物。
123454.等物质的量的下列醇与足量钠反应，产生的气体在标准状况下的体积最大的是( )
A.CH3OH B.CH3CH2OH解析答案D解析 羟基中的氢原子能被钠取代。若1 mol上述有机物与足量钠反应，则产生气体的物质的量分别是A：0.5 mol、B：0.5 mol、C：1 mol、D：1.5 mol。123455.分子式为C7H16O的饱和一元醇的同分异构体有多种，在下列该醇的同分异构体中，D.CH3(CH2)5CH2OH解析答案12345(1)可以发生消去反应，生成两种单烯烃的是_____(填字母，下同)。解析 因该醇发生消去反应时，生成两种单烯烃，这表明连有—OH的碳原子的相邻碳原子上应连有氢原子，且以—OH所连碳原子为中心，分子不对称。C解析答案12345(2)可以发生催化氧化生成醛的是________。
(3)不能发生催化氧化的是________。
(4)能被催化氧化为酮的有________种。解析 连有—OH的碳原子上有2个氢原子时可被催化氧化为醛，有1个氢原子时可被催化氧化为酮，不含氢原子时不能发生催化氧化。DB2解析答案返回12345(5)能使KMnO4酸性溶液退色的有_____种。解析 连有—OH的碳原子上有氢原子时，可被KMnO4酸性溶液氧化为羧酸或酮，它们都会使KMnO4酸性溶液退色。3第2课时 酚
[目标导航] 1.了解酚的物理性质、用途和一些常见的酚。掌握酚类物质的结构特征。2.了解苯酚的化学性质及在生活生产中的应用。3.通过乙醇与苯酚以及苯与苯酚化学性质存在差异的原因分析，感悟基团之间的相互影响。
一、酚的概念及苯酚的组成与结构
1．酚的概念
芳香烃分子中苯环上的一个或几个氢原子被羟基取代的产物。
2．酚的命名
酚的命名是在苯、萘等名称后面加上“酚”字，若苯环上有取代基，将取代基的_位次和名称写在母体前面，如为邻甲基苯酚。
3．酚分子组成与结构
议一议
1．下列有机物哪些属于醇？哪些属于酚？
答案 ①③属于醇 ④⑤属于酚
2．下列有机物与苯酚互为同系物的是________。
答案 ③
解析 苯酚和苯甲醇①虽然在组成上相差一个CH2原子团，但结构并不相似，苯酚的官能团—OH直接连在苯环上，而苯甲醇的官能团—OH连在烷基上。②③④的—OH都直接连在苯环上，都属于酚类，但②④不与苯酚相差若干“CH2”原子团，所以不符。
二、苯酚的性质
1．物理性质
苯酚俗名石炭酸，纯净的苯酚是无色的晶体，露置于空气中会因小部分发生氧化而变成粉红色，苯酚有特殊的气味。常温下苯酚在水中的溶解度不大，但当温度高于65 ℃时，则能与水互溶，苯酚易溶于乙醇等有机溶剂。苯酚具有一定的杀菌能力，可以用做杀菌消毒剂。苯酚有毒，其浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀作用，不慎沾到皮肤上，应立即用酒精洗涤。
2．化学性质
(1)苯酚的酸性
①受苯环的影响，苯酚分子中羟基上的氢原子能在水溶液中发生微弱电离产生H＋：。但酸性很弱，不能使石蕊试液变红。
②苯酚能与NaOH发生中和反应，发生反应的化学方程式为＋NaOH―→
[苯酚钠(易溶于水)]＋H2O。
③向苯酚钠溶液的试管中通入二氧化碳。发生反应的化学方程式为
＋CO2＋H2O―→＋NaHCO3。
(2)苯环上的取代反应
在盛有少量苯酚溶液的试管中，滴入过量的浓溴水。发生反应的化学方程式为＋3Br2―→
(2,4,6-三溴苯酚)＋3HBr，
反应类型为取代反应。
(3)显色反应
向盛有苯酚溶液的试管中滴入几滴FeCl3溶液，振荡。现象：溶液立即变为紫色。大多数的酚都能与FeCl3溶液反应显出颜色，因而这一反应也常用于酚的鉴别。
(4)苯酚与甲醛在一定条件下发生聚合反应生成酚醛树脂，化学方程式为 (酚醛树脂)。
议一议
1．如何证明苯酚的酸性比碳酸的酸性弱？
答案 利用强酸制弱酸，向苯酚钠溶液中通入二氧化碳气体，溶液变浑浊，发生反应为
＋CO2＋H2O―→＋NaHCO3。
2．向苯酚钠溶液中通入少量的CO2气体，产物是什么？得出什么结论？
答案 通入少量或过量的CO2气体，产物相同，均为苯酚与NaHCO3，说明酸性：H2CO3>>HCO。
3．怎样证明苯酚与浓溴水发生的反应是取代反应还是加成反应？
答案 从组成和结构上看，苯酚分子的不饱和程度很大，它与溴分子之间既可能发生取代反应也可能发生加成反应。如果是加成反应，则只有一种产物而且是有机物；如果是取代反应，则有HBr和一种有机物两种产物。其中，HBr易溶于水，在溶液中能完全电离。如果苯酚与溴水反应后的水溶液导电能力明显增强，或溶液的酸性明显增强，则表明反应有HBr生成，可证明苯酚与溴发生的反应是取代反应。
4．如何除去混在苯中的少量苯酚？能否采用先加足量的溴水再过滤的方法？
答案 先加入足量的烧碱溶液，再分液，上层即为苯。不能加入溴水，因为虽然苯酚和溴水反应生成的三溴苯酚不溶于水，但是易溶于苯而不容易分离。而且从彻底除杂的角度考虑，所加的溴水是过量的，而过量的溴又溶于苯中，所以不能用溴水除去苯中的苯酚。
5．比较①水、②乙醇、③碳酸、④苯酚、⑤醋酸五种物质羟基上氢原子的活泼性由强到弱的顺序。
答案 ⑤＞③＞④＞①＞②。
6．苯在催化剂存在下与液溴反应，而苯酚与溴水反应不用加热也不需要催化剂，原因是什么？
答案 羟基影响了苯环，使苯环上的氢原子变得活泼。
一、苯酚分子中苯环与羟基的相互影响
1．苯环对羟基的影响：
苯酚分子中，苯环影响羟基，使酚羟基比醇羟基更活泼，苯酚的羟基在水溶液中能够发生电离：
所以苯酚具有弱酸性，能与NaOH和Na2CO3反应，而乙醇不与NaOH和Na2CO3反应。
2．羟基对苯环的影响
苯酚分子中，苯环受羟基的影响，使羟基碳邻、对位上的氢原子更活泼，比苯上的氢原子更容易被其他原子或原子团取代。
3．苯、甲苯、苯酚的比较
类别
苯
甲苯
苯酚
结构简式
氧化反应
不能被KMnO4酸性溶液氧化
可被KMnO4酸性溶液氧化
常温下在空气中被氧化，呈粉红色
取代反应
溴的状态
液溴
液溴
浓溴水
条件
催化剂
催化剂
无催化剂
产物
甲苯的邻、间、对三种一溴代物
特点
苯酚与溴的取代反应比苯、甲苯易进行
原因
酚羟基对苯环的影响使苯环上的邻、对位氢原子变得活泼，易被取代
与H2的加
成反应
条件
催化剂、加热
催化剂、加热
催化剂、加热
结论
都含苯环，故都可发生加成反应
特别提醒
(1)苯酚溶液的酸性较弱，不能使酸碱指示剂变色。
(2)苯酚的酸性比碳酸弱，由于电离能力H2CO3＞＞HCO，所以与Na2CO3溶液反应生成 NaHCO3，而不与NaHCO3溶液反应放出CO2。即
＋Na2CO3―→＋NaHCO3。
(3)向溶液中通入CO2，无论CO2过量与否，产物均是NaHCO3。即
＋H2O＋CO2―→＋NaHCO3。
(4)酚类物质与溴反应时，酚羟基邻、对位上的氢原子都能被溴原子取代。
例1 有机物分子中的原子(团)之间会相互影响，导致相同的原子(团)表现不同的性质。下列各项事实不能说明上述观点的是( )
A．甲苯能使高锰酸钾酸性溶液退色，而甲基环己烷不能使高锰酸钾酸性溶液退色
B．乙烯能与溴水发生加成反应，而乙烷不能发生加成反应
C．苯酚可以与NaOH反应，而乙醇不能与NaOH反应
D．苯酚与溴水可直接反应，而苯与液溴反应则需要FeBr3作催化剂
解析 甲苯中苯环对—CH3的影响，使—CH3可被KMnO4(H＋)氧化为—COOH，从而使KMnO4(H＋)溶液退色；苯酚中，羟基对苯环产生影响，使苯酚分子中羟基邻、对位氢原子更活泼，更易被取代；乙烯能与溴水发生加成反应，是因为含碳碳双键引起的；苯环对羟基产生影响，使羟基中氢原子更易电离，表现出弱酸性。A、C、D项符合题意，B项不合题意。
答案 B
解题反思
(1)链烃基对其他官能团的影响
甲苯的硝化反应产物是三硝基甲苯，而同样的条件下的苯的硝化只能生成一硝基苯。
(2)苯环对其他基团的影响
①水、醇、苯酚提供氢离子的能力大小：
R—OH＜H—OH＜C6H5—OH
②烷烃和苯均不能使高锰酸钾酸性溶液退色，而苯的同系物可使高锰酸钾酸性溶液退色。
(3)羟基对其他官能团的影响
①羟基对C—H键的影响：使和羟基相连的C—H更不稳定。
②羟基对苯环的影响：使苯环羟基碳邻、对位上的氢原子更易被取代。
变式训练1 下列反应能说明苯酚分子中由于羟基影响苯环使苯酚分子中苯环比苯活泼的是( )
①2＋＋H2↑
A．①③ B．只有②
C．②和③ D．全部
答案 B
解析 —OH对苯环的影响结果是使苯环上的H活泼性增强，更易发生取代反应。
二、脂肪醇、芳香醇和酚的比较
类别
脂肪醇
芳香醇
苯酚
实例
CH3CH2OH
官能团
醇羟基—OH
醇羟基—OH
酚羟基—OH
结构特点
—OH与链烃基相连
—OH与苯环侧链碳原子相连
—OH与苯环直接相连
主要化学性质
(1)与钠反应；(2)取代反应；
(3)消去反应；(4)氧化反应；
(5)酯化反应
(1)弱酸性；
(2)取代反应；
(3)显色反应；
(4)加成反应；
(5)与钠反应；
(6)氧化反应
特性
灼热的铜丝插入醇中，有刺激性气味物质生成(醛或酮)
与FeCl3
溶液反应
显紫色
特别提醒
(1)醇、酚均与金属钠反应，醇不与NaOH溶液和Na2CO3溶液反应，但酚能与NaOH溶液和Na2CO3溶液反应。
(2)同样的基团或原子，连在不同的其他基团上，其性质表现不同，是受其他基团影响的结果。如电离产生H＋的难易程度：R—OH＜H—OH＜C6H5—OH。
例2 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能使适量溴水退色，并产生白色沉淀，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：________________________________
________________________________________________________________________。
解析 本题考查的是根据有机物的分子式和性质推断其结构。根据分子式C7H8O可知A和B均为不饱和化合物。由于A、B均能与Na反应放出H2且分子结构中只有一个氧原子，故A、B中均能有—OH，为醇或酚。A不溶于NaOH，说明A为醇，又因为A不能使溴水退色，故A为B溶于NaOH，且与溴水反应生成白色沉淀，故B为酚，结合其分子式，B为甲基苯酚，它有三种结构：其中苯环上的一溴代物有两种结构的只有
答案 (1)
(2)
解题反思
(1)含1苯环、1个—OH，侧链为烷基的酚和芳香醇与芳香醚的通式可表示为CnH2n－6O(n≥7)，含同碳原子数时，它们互为同分异构体。如：C7H8O的同分异构体中，属于酚类的有：属于醇类的有属于醚类的有
(2)羟基活泼性
变式训练2 苯酚()在一定条件下能与H2加成得到环己醇()，下列关于这两种物质的叙述中错误的是( )
A．都能溶于水，但溶解性都比乙醇差
B．都能与金属钠反应放出氢气
C．都显弱酸性，且酸性都弱于碳酸
D．苯酚与FeCl3溶液作用显紫色，环己醇加入FeCl3溶液中无明显现象
答案 C
解析 苯酚显弱酸性，环己醇不显酸性。
1．一些易燃易爆化学试剂的瓶子上贴有“危险”警告标签以警示使用者。下面是一些危险警告标签，则实验室对盛装苯酚的试剂瓶应贴上的标签是( )
A．①③ B．②③
C．②④ D．①④
答案 A
解析 苯酚有毒，且易腐蚀皮肤。
2．苯中可能混有少量的苯酚，通过下列实验能判断苯中是否混有少量苯酚的是 ( )
①取样品，加入少量高锰酸钾酸性溶液，振荡，看高锰酸钾酸性溶液是否退色，退色则有苯酚，不退色则无苯酚。
②取样品，加入氢氧化钠溶液，振荡，观察样品是否减少。
③取样品，加入过量的浓溴水，观察是否产生白色沉淀，若产生白色沉淀则有苯酚，没有白色沉淀则无苯酚。
④取样品，滴加少量的FeCl3溶液，观察溶液是否显紫色，若显紫色则有苯酚，若不显紫色则无苯酚。
A．③④ B．①③④ C．①④ D．全部
答案 C
解析 苯酚极易被氧化，故能使KMnO4(H＋)溶液退色，而苯不能，①可以作出判断；②的实验现象不明显，无法作出明确的判断；苯酚可以和浓溴水反应生成三溴苯酚，但生成的三溴苯酚易溶于有机溶剂苯，故③不能作出判断；苯酚与FeCl3溶液反应显紫色，常用于检验苯酚，④可以作出判断。
3．下列说法正确的是 ( )
①与互为同分异构体
②乙醇和乙醚互为同分异构体
③乙醇、乙二醇、丙三醇互为同系物
④可用浓溴水区分乙醇和苯酚
⑤加浓溴水，过滤的方法除去苯中的苯酚
A．①③ B．②④ C．④ D．④⑤
答案 C
解析 属于酚类，属于醇类，二者不是同系物，①不正确；乙醇的结构简式为CH3CH2OH，乙醚的结构简式为C2H5OC2H5，二者分子式不同，不是同分异构体，②不正确；乙醇、乙二醇、丙三醇所含官能团羟基数目不同，不是同系物，③不正确；与浓溴水反应生成白色沉淀，而乙醇与溴水混合无沉淀生成，可以区分，④正确；要除去苯酚，需要加过量溴水，过量的Br2易溶于苯，引入新的杂质，且生成的三溴苯酚也易溶于苯中，⑤不正确。
4．白藜芦醇()广泛存在于食物(如桑椹、花生、尤其是葡萄)中，它可能具有抗癌作用。有关该物质的描述不正确的有 ( )
①可以和NaHCO3溶液反应
②可以和NaOH溶液反应
③可以发生消去反应
④1 mol该物质最多可以和7 mol H2反应
⑤1 mol该物质最多可以和6 mol Br2反应
A．①③ B．②④ C．③⑤ D．④⑤
答案 A
解析 苯酚的酸性比H2CO3弱，所以酚羟基不能与NaHCO3溶液反应放出CO2，①不正确；酚羟基能与NaOH溶液反应，②正确；由于羟基连在苯环上，所以不能发生消去反应，③不正确；因含有2个苯环，一个，所以1 mol该物质可以与7 mol H2发生加成反应，④正确；因分子中含1个，与1 mol Br2发生加成反应，在—OH的5个邻位、对位上都可与Br2发生取代反应(如图中放小球的位置：)，所以1 mol该物质最多可以和6 mol Br2反应，⑤正确。
5．俗话说：“饭后一苹果，疾病远离我。”吃苹果能帮助消化，当我们把苹果切开后不久，果肉上会产生一层咖啡色的物质，好像生了“锈”一般，其原因是果肉里的酚在空气中转变为二醌，这些二醌很快聚合成为咖啡色的聚合物。
酚 ―→ 二醌
这一变化(酚变为二醌)的反应类型为( )
A．氧化反应 B．还原反应
C．加成反应 D．取代反应
答案 A
解析 该反应脱去了氢原子，属于氧化反应。
6．A、B的结构简式如下：
(1)A分子中含有的官能团的名称是____________；
B分子中含有的官能团的名称是____________。
(2)A能否与氢氧化钠溶液反应____________；B能否与氢氧化钠溶液反应____________。
(3)A在浓硫酸作用下加热可得到B，其反应类型是____________________。
(4)A、B各1 mol分别加入足量溴水，完全反应后消耗单质溴的物质的量分别是________mol，________mol。
答案 (1)醇羟基、碳碳双键 酚羟基 (2)不能 能 (3)消去反应 (4)1 2
解析 (1)A中的官能团是醇羟基、碳碳双键，B中的官能团是酚羟基。
(2)A属于醇类，不能与氢氧化钠溶液反应，B属于酚类，能与氢氧化钠溶液反应。
(3)由A到B属于消去反应。
(4)A中含有1 mol碳碳双键，消耗1 mol单质溴，B中只有羟基的邻位H与单质溴发生取代反应，消耗2 mol单质溴。
[经典基础题]
题组1 酚的概念和结构
1．下列物质不属于酚类的是( )
答案 D
解析 根据定义，酚是羟基与苯环直接相连的化合物，所以A、B、C三者均为酚。
2．由C6H5—、—C6H4—、—CH2—、—OH 4种原子团一起组成的酚类物质的种类有( )
A．1种 B．2种
C．3种 D．4种
答案 C
解析 酚类物质必须有—OH与苯环直接相连，可能的组成：C6H5—CH2—C6H4—OH，移动—OH的位置，可得三种同分异构体：
题组2 酚类性质的定性、定量判断
3．下列关于苯酚的叙述，不正确的是( )
A．将苯酚晶体放入少量水中，加热至全部溶解，冷却至50 ℃形成乳浊液
B．苯酚可以和浓溴水发生取代反应
C．苯酚易溶于NaOH溶液中
D．苯酚的酸性比碳酸强，比醋酸弱
答案 D
解析 苯酚微溶于冷水，65 ℃以上与水互溶，故A正确；由于羟基对苯环的影响，苯环上羟基碳邻、对位上氢原子较活泼，易被取代，与浓溴水反应生成2,4,6-三溴苯酚，B正确；苯酚能与NaOH反应而易溶于NaOH溶液，C正确；苯酚的酸性比碳酸、醋酸都弱，D错。
4．鼠尾草酚可用于防治骨质疏松，鼠尾草酸可两步转化得到鼠尾草酚，下列说法不正确的是
( )
A．X、Y、Z互为同分异构体
B．X、Z均能与FeCl3溶液发生显色反应
C．鼠尾草酚的分子式为C20H26O4
D．1 mol X与NaOH溶液反应最多消耗3 mol NaOH
答案 A
解析 X、Y、Z三种有机物的分子式不同，不互为同分异构体，A错误；酚羟基能够与三氯化铁溶液发生显色反应，X、Z分子中均含有酚羟基，B正确；由题给鼠尾草酚的结构简式知其分子式为C20H26O4，C正确；1 mol X中含有1 mol羧基和2 mol酚羟基，最多能消耗3 mol氢氧化钠，D正确。
5．已知酸性强弱顺序为H2CO3>>HCO，则下列化学方程式中正确的是
( )
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
答案 C
解析 根据给出的酸性强弱顺序知，CO2可以与苯酚钠反应生成苯酚，苯酚又可以与Na2CO3反应生成NaHCO3；②中产物可以继续反应而生成NaHCO3，错误；③若能进行，则说明苯酚的酸性强于H2CO3，显然错误。
6．鉴别苯酚溶液、己烷、己烯、乙酸溶液和乙醇5种无色液体，可选用的最佳试剂是( )
A．溴水、新制的Cu(OH)2悬浊液
B．FeCl3溶液、金属钠、溴水、石蕊试液
C．石蕊试液、溴水
D．酸性KMnO4溶液、石蕊溶液
答案 C
解析 A、B、C选项中试剂均可鉴别上述5种物质，A项中新制Cu(OH)2需现用现配，操作步骤复杂；用B选项中试剂来鉴别，其操作步骤较繁琐：用石蕊试液可鉴别出乙酸溶液，用FeCl3溶液可鉴别出苯酚溶液，用溴水可鉴别出己烯，余下的乙醇和己烷可用金属钠鉴别；而C选项中试剂则操作简捷，现象明显：用石蕊试液可鉴别出乙酸溶液，再在余下的4种溶液中分别加入溴水振荡，产生白色沉淀的是苯酚，使溴水退色的是己烯，发生萃取现象的是己烷，和溴水互溶的是乙醇。
7．茶是我国的传统饮品，茶叶中含有的茶多酚可以替代食品添加剂中对人体有害的合成抗氧化剂，用于多种食品保鲜等，如图所示是茶多酚中含量最高的一种儿茶素A的结构简式，关于这种儿茶素A的有关叙述正确的是( )
①分子式为C15H14O7 ②1 mol儿茶素A在一定条件下最多能与7 mol H2加成 ③等质量的儿茶素A分别与足量的金属钠和氢氧化钠反应，消耗金属钠和氢氧化钠的物质的量之比为1∶1 ④1 mol儿茶素A与足量的浓溴水反应，最多消耗Br2 4mol
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
答案 D
解析 儿茶素A分子中含有两个苯环，所以1 mol儿茶素A最多可与6 mol H2加成；分子中有5个酚羟基、1个醇羟基，只有酚羟基与NaOH反应，1 mol儿茶素A最多消耗5 molNaOH，而醇羟基和酚羟基均能与Na反应，1 mol儿茶素A最多消耗6 mol Na。酚羟基的邻、对位均可与溴反应，因此1 mol儿茶素A最多可消耗4 mol Br2。
8．苯酚分子结构中化学键如图所示，关于苯酚在各种反应中断键的说明不正确的是( )
A．和氢气发生加成时大π键⑧断裂
B．和金属钠反应时键⑦断裂
C．和饱和溴水反应时键①、③、⑤断裂
D．制备酚醛树脂时键②、⑥断键
答案 D
解析 苯酚和氢气发生加成反应时，大π键⑧断裂，A正确；酚羟基和金属钠反应生成苯酚钠和氢气，则键⑦断裂，B正确；苯酚和饱和溴水发生苯环上氢原子的取代反应，其中羟基的两个邻位氢原子和对位氢原子断键，即键①、③、⑤断裂，C正确；苯酚和甲醛发生缩聚反应制备酚醛树脂时羟基的两个邻位氢原子断键，即键①、⑤断裂，D不正确，答案选D。
题组3 基团的相互影响
9．能说明苯环对羟基有影响，使羟基变得活泼的事实是 ( )
A．苯酚能和溴水迅速反应
B．液态苯酚能和钠反应放出H2
C．室温时苯酚不易溶于水
D．苯酚的水溶液具有酸性
答案 D
解析 A项说明羟基使苯环中的氢原子更活泼；液态苯酚能与钠反应放出H2，但乙醇也能与钠反应放出H2，所以B不能说明，C也不能说明；D项中，苯酚的水溶液具有酸性，说明苯酚分子中的—OH易电离，比醇羟基活泼，故D项可说明。
10．有机物分子中原子(或原子团)间的相互影响会导致物质化学性质的不同。下列叙述不能说明上述观点的是( )
A．苯酚能与NaOH溶液反应，而乙醇不能
B．在空气中易被氧化，而不易被氧化
C．苯酚与溴水反应可得三溴苯酚，而苯与纯溴要在催化剂作用下发生反应才得到一溴代物
D．乙烯可发生加成反应，而乙烷不能
答案 D
解析 酚羟基发生电离而具有一定的酸性，苯酚易被氧化，苯环上的氢原子易被取代，这些性质均与苯酚中苯环与羟基的相互影响有关，A、B、C项正确，D项中，官能团不同，性质也不同。
[能力提升题]
11．各取1 mol下列物质，分别与足量溴水和H2反应：
①漆酚
②丁香油酚
③莪术根茎的色素
④某种兴奋剂结构简式为：
(1)各自消耗Br2的最大量是①________、②________、③________、④________。
(2)各自消耗H2的最大用量是①________、②________、
③________、④________。
答案 (1)①5 mol ②2 mol ③6 mol ④4 mol
(2)①5 mol ②4 mol ③10 mol ④7 mol
解析 ①苯环上有3个H可被取代，—C15H27中可能存在两个或者一个—C≡C—，所以消耗Br2的最大量是5 mol，消耗H2的最大量也是5 mol。
②根据丁香油酚的结构，可知苯环羟基邻位氢、碳碳双键消耗Br2，苯环与碳碳双键消耗H2。
③根据莪术根茎的色素的结构知：括号内羟基邻位和碳碳双键消耗Br2，苯环、碳碳双键、碳氧双键消耗H2。
④根据兴奋剂的结构，苯环羟基邻、对位，碳碳双键消耗Br2；苯环、碳碳双键消耗氢。
12．A、B、C三种物质的分子式都是C7H8O，若滴入FeCl3溶液，只有C呈紫色。若投入金属钠，只有B没有变化。
(1)若C的分子中苯环上的原子团处于邻位，写出A、B、C的结构简式：A____________________，B____________________，C____________________。
(2)C的另外两种同分异构体的结构简式是①__________________，②__________________。
答案 (1)
解析 根据C能与FeCl3溶液发生显色反应，判断C应属酚类；A不和FeCl3溶液发生显色反应，但能和金属钠反应，且分子中只含一个氧原子，应属醇类，同理可分析得出B中不含有羟基，结合三种物质的分子式，可推得三种物质的结构简式：A为B为C的同分异构体为
13．设计一个简单的一次性完成实验的装置图，验证醋酸溶液、二氧化碳水溶液、苯酚溶液的酸性强弱顺序是CH3COOH＞H2CO3＞C6H5OH。
(1)利用如图所示的仪器可以组装实验装置，则仪器的连接顺序是________接D、E接________、________接________。
(2)有关反应的化学方程式为______________________________________________________。
(3)有的同学认为此装置不能验证H2CO3和C6H5OH的酸性强弱，你认为是否有道理？怎样改进实验才能验证H2CO3和C6H5OH的酸性强弱？
答案 (1)A B C F
(2)Na2CO3＋2CH3COOH―→2CH3COONa＋H2O＋CO2↑、＋NaHCO3
(3)该同学说的有道理，应在锥形瓶和试管之间加一个盛NaHCO3溶液的洗气瓶，除去CO2中混有的醋酸蒸气。
解析 (1)将A中的CH3COOH与Na2CO3发生反应：Na2CO3＋2CH3COOH―→2CH3COONa＋H2O＋CO2↑，说明酸性CH3COOH＞H2CO3；产生的CO2气体通入苯酚钠溶液发生反应：＋H2O＋CO2―→＋NaHCO3，说明酸性H2CO3＞，因此可组装出实验装置，即A接D、E接B、C接F。
(3)醋酸易挥发，苯酚钠变浑浊，可能是醋酸与苯酚钠反应的结果，应设计一个装置除去CO2中混有的醋酸蒸气。
14．300多年前，著名化学家波义耳发现了铁盐与没食子酸的显色反应，并由此发明了蓝黑墨水。没食子酸的结构简式为
(1)用没食子酸制造墨水主要利用了________类化合物的性质(填代号)。
A．醇 B．酚
C．油脂 D．羧酸
(2)没食子酸丙酯具有抗氧化作用，是目前广泛应用的食品添加剂，其结构简式为________________________________________________________________________。
(3)尼泊金酯是对羟基苯甲酸与醇形成的酯类化合物，是国家允许使用的食品添加剂。尼泊金丁酯的分子式为________，其苯环只与—OH和—COOR两类取代基直接相连的同分异构体有________种。
(4)写出尼泊金乙酯与氢氧化钠溶液加热反应的化学方程式：_________________________。
答案 (1)B
(3)C11H14O3 12
解析 (1)苯酚遇铁盐变紫色，这是酚类的特征反应。没食子酸中含有酚羟基、羧基等，所以选B。
(2)联系乙酸乙酯等酯类物质的命名方法，可推出没食子酸丙酯应该是没食子酸跟丙醇反应生成的酯。
(3)根据“尼泊金酯是对羟基苯甲酸与醇形成的酯类化合物”可确定尼泊金丁酯的结构简式为所以分子式为C11H14O3。考虑到“—COOC4H9”中丁基可能有四种结构，两个官能团连接在同一苯环上有邻、间、对三种，所以符合条件的同分异构体共有12种。
(4)尼泊金乙酯的结构简式为联系酯在碱性溶液中水解的原理可写出有关的化学方程式。
15．某芳香族化合物经分析含有C、H、O的质量分数分别为78.7%、8.2%、13.1%。
(1)如果该有机物分子中只含有一个O原子，则该化合物的分子式为________。
(2)如果该有机物具有两个甲基，且遇FeCl3溶液会变紫色，这样的结构共有________种；如果它遇FeCl3溶液不会变色，这样的结构共有________种。
(3)如果该有机物只有一个甲基，且它遇FeCl3溶液会变紫色，这样的结构共有________种；如果它遇FeCl3溶液不会变色，这样的结构共有________种。
(4)如果该有机物没有甲基，则它遇FeCl3溶液________(填“能”或“不能”)呈紫色。这样的结构共有________种。
答案 (1)C8H10O (2)6 3 (3)3 6 (4)不能 1
解析 (1)由该化合物中O的质量分数为13.1%及O原子个数为1，可知其相对分子质量为122，又由C、H的质量分数，可得该有机物分子中C、H的原子个数分别为8、10，故它的分子式为C8H10O；(2)因为它遇FeCl3会显紫色，故有酚羟基，即分子中含2个甲基和1个酚羟基，故该有机物可能有6种结构，而如果遇FeCl3不变紫色，则无酚羟基，可能是醚，故有3种结构；(3)如果该有机物只有1个甲基，且它遇FeCl3溶液会变紫色，则苯环上应有1个乙基和1个酚羟基，应有3种结构；如果遇FeCl3溶液不变色，则可能是醚或醇，其中醇有4种结构，醚有2种结构，共有6种结构；(4)如果没有甲基，则羟基应在端点碳上，只能是醇，所以它不可能使FeCl3溶液变色，此醇类只有1种。
课件51张PPT。第2课时 酚第2章 第2节 醇和酚1.了解酚的物理性质、用途和一些常见的酚。掌握酚类物质的结构特征。
2.了解苯酚的化学性质及在生活生产中的应用。
3.通过乙醇与苯酚以及苯与苯酚化学性质存在差异的原因分析，感悟基团之间的相互影响。目标导航基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引一、酚的概念及苯酚的组成与结构
1.酚的概念
芳香烃分子中 上的一个或几个氢原子被 取代的产物。
2.酚的命名
酚的命名是在苯、萘等名称后面加上“酚”字，若苯环上有取代基，将取代基的 和 写在母体前面，如 为 。 基础知识导学苯环羟基位次答案名称邻甲基苯酚3.酚分子组成与结构石炭酸C6H6O羟基答案议一议1.下列有机物哪些属于醇？哪些属于酚？答案 ①③属于醇 ④⑤属于酚答案2.下列有机物与苯酚互为同系物的是____。解析 苯酚和苯甲醇①虽然在组成上相差一个CH2原子团，但结构并不相似，苯酚的官能团—OH直接连在苯环上，而苯甲醇的官能团—OH连在烷基上。②③④的—OH都直接连在苯环上，都属于酚类，但②④不与苯酚相差若干“CH2”原子团，所以不符。解析答案③二、苯酚的性质
1.物理性质
苯酚俗名 ，纯净的苯酚是 色的 体，露置于空气中会因小部分发生氧化而变成 色，苯酚有特殊的气味。常温下苯酚在水中的溶解度 ，但当温度高于65 ℃时，则能与水 ，苯酚易溶于乙醇等有机溶剂。苯酚具有一定的杀菌能力，可以用做杀菌消毒剂。苯酚
毒，其浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀作用，不慎沾到皮肤上，应立即用 洗涤。石炭酸无晶答案粉红不大互溶有酒精相关视频电离产生H＋： 。2.化学性质
(1)苯酚的酸性
①受苯环的影响，苯酚分子中羟基上的氢原子能在水溶液中发生微弱答案但酸性很弱，不能使石蕊试液变红。②苯酚能与NaOH发生中和反应，发生反应的化学方程式为 ＋NaOH―→ [苯酚钠(易溶于水)]＋H2O 。相关视频③向苯酚钠溶液的试管中通入二氧化碳。发生反应的化学方程式为答案 。(2)苯环上的取代反应
在盛有少量苯酚溶液的试管中，滴入过量的浓溴水。发生反应的化学方程
式为＋3Br2―→ 。 ，反应类型为相关视频(3)显色反应
向盛有苯酚溶液的试管中滴入几滴FeCl3溶液，振荡。现象：溶液立即变为 。大多数的酚都能与FeCl3溶液反应显出颜色，因而这一反应也常用于酚的鉴别。
(4)苯酚与甲醛在一定条件下发生聚合反应生成酚醛树脂，化学方程式为紫色答案 。相关视频议一议1.如何证明苯酚的酸性比碳酸的酸性弱？答案2.向苯酚钠溶液中通入少量的CO2气体，产物是什么？得出什么结论？答案3.怎样证明苯酚与浓溴水发生的反应是取代反应还是加成反应？答案 从组成和结构上看，苯酚分子的不饱和程度很大，它与溴分子之间既可能发生取代反应也可能发生加成反应。如果是加成反应，则只有一种产物而且是有机物；如果是取代反应，则有HBr和一种有机物两种产物。其中，HBr易溶于水，在溶液中能完全电离。如果苯酚与溴水反应后的水溶液导电能力明显增强，或溶液的酸性明显增强，则表明反应有HBr生成，可证明苯酚与溴发生的反应是取代反应。答案4.如何除去混在苯中的少量苯酚？能否采用先加足量的溴水再过滤的方法？答案 先加入足量的烧碱溶液，再分液，上层即为苯。不能加入溴水，因为虽然苯酚和溴水反应生成的三溴苯酚不溶于水，但是易溶于苯而不容易分离。而且从彻底除杂的角度考虑，所加的溴水是过量的，而过量的溴又溶于苯中，所以不能用溴水除去苯中的苯酚。答案5.比较①水、②乙醇、③碳酸、④苯酚、⑤醋酸五种物质羟基上氢原子的活泼性由强到弱的顺序。答案 ⑤＞③＞④＞①＞②。6.苯在催化剂存在下与液溴反应，而苯酚与溴水反应不用加热也不需要催化剂，原因是什么？答案 羟基影响了苯环，使苯环上的氢原子变得活泼。返回 重点难点探究一、苯酚分子中苯环与羟基的相互影响
1.苯环对羟基的影响：
苯酚分子中，苯环影响羟基，使酚羟基比醇羟基更活泼，苯酚的羟基在水溶液中能够发生电离：所以苯酚具有弱酸性，能与NaOH和Na2CO3反应，而乙醇不与NaOH和Na2CO3反应。2.羟基对苯环的影响
苯酚分子中，苯环受羟基的影响，使羟基碳邻、对位上的氢原子更活泼，比苯上的氢原子更容易被其他原子或原子团取代。
3.苯、甲苯、苯酚的比较(1)苯酚溶液的酸性较弱，不能使酸碱指示剂变色。
(2)苯酚的酸性比碳酸弱，由于电离能力H2CO3＞特别提醒＞HCO3，－所以与Na2CO3溶液反应生成 NaHCO3，而不与NaHCO3溶液反应放出CO2。即＋Na2CO3―→ ＋NaHCO3。Na(3)向溶液中通入CO2，无论CO2过量与否，产物均是NaHCO3。即＋H2O＋CO2―→ ＋NaHCO3。(4)酚类物质与溴反应时，酚羟基邻、对位上的氢原子都能被溴原子取代。例1 有机物分子中的原子(团)之间会相互影响，导致相同的原子(团)表现不同的性质。下列各项事实不能说明上述观点的是( )
A.甲苯能使高锰酸钾酸性溶液退色，而甲基环己烷不能使高锰酸钾酸性
溶液退色
B.乙烯能与溴水发生加成反应，而乙烷不能发生加成反应
C.苯酚可以与NaOH反应，而乙醇不能与NaOH反应
D.苯酚与溴水可直接反应，而苯与液溴反应则需要FeBr3作催化剂解析答案解析 甲苯中苯环对—CH3的影响，使—CH3可被KMnO4(H＋)氧化为—COOH，从而使KMnO4(H＋)溶液退色；
苯酚中，羟基对苯环产生影响，使苯酚分子中羟基邻、对位氢原子更活泼，更易被取代；
乙烯能与溴水发生加成反应，是因为含碳碳双键引起的；
苯环对羟基产生影响，使羟基中氢原子更易电离，表现出弱酸性。A、C、D项符合题意，B项不合题意。
答案 B(1)链烃基对其他官能团的影响
甲苯的硝化反应产物是三硝基甲苯，而同样的条件下的苯的硝化只能生成一硝基苯。
(2)苯环对其他基团的影响
①水、醇、苯酚提供氢离子的能力大小：
R—OH＜H—OH＜C6H5—OH
②烷烃和苯均不能使高锰酸钾酸性溶液退色，而苯的同系物可使高锰酸钾酸性溶液退色。解题反思(3)羟基对其他官能团的影响
①羟基对C—H键的影响：使和羟基相连的C—H更不稳定。
②羟基对苯环的影响：使苯环羟基碳邻、对位上的氢原子更易被取代。变式训练1 下列反应能说明苯酚分子中由于羟基影响苯环使苯酚分子中苯环比苯活泼的是( )解析答案①2＋＋H2↑A.①③ B.只有② C.②和③ D.全部解析 —OH对苯环的影响结果是使苯环上的H活泼性增强，更易发生取代反应。
答案 B二、脂肪醇、芳香醇和酚的比较(1)醇、酚均与金属钠反应，醇不与NaOH溶液和Na2CO3溶液反应，但酚能与NaOH溶液和Na2CO3溶液反应。
(2)同样的基团或原子，连在不同的其他基团上，其性质表现不同，是受其他基团影响的结果。如电离产生H＋的难易程度：R—OH＜H—OH＜C6H5—OH。特别提醒例2 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能使适量溴水退色，并产生白色沉淀，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：_________________________________________________________。解析答案解析答案只有答案 (1)(1)含1苯环、1个—OH，侧链为烷基的酚和芳香醇与芳香醚的通式可表示为CnH2n－6O(n≥7)，含同碳原子数时，它们互为同分异构体。如：
C7H8O的同分异构体中，属于酚类的有：解题反思属于醇类的有属于醚类的有(2)羟基活泼性解析答案变式训练2 苯酚( )在一定条件下能与H2加成得到环己醇( )，下列关于这两种物质的叙述中错误的是( )
A．都能溶于水，但溶解性都比乙醇差
B．都能与金属钠反应放出氢气
C．都显弱酸性，且酸性都弱于碳酸
D．苯酚与FeCl3溶液作用显紫色，环己醇加入FeCl3溶液中无明显现象
解析 苯酚显弱酸性，环己醇不显酸性。C返回1．一些易燃易爆化学试剂的瓶子上贴有“危险”警告标签以警示使用者。下面是一些危险警告标签，则实验室对盛装苯酚的试剂瓶应贴上的标签是( )
A．①③ B．②③ C．②④ D．①④A 随堂达标检测解析答案12345解析 苯酚有毒，且易腐蚀皮肤。62.苯中可能混有少量的苯酚，通过下列实验能判断苯中是否混有少量苯酚的是 ( )
①取样品，加入少量高锰酸钾酸性溶液，振荡，看高锰酸钾酸性溶液是否退色，退色则有苯酚，不退色则无苯酚。
②取样品，加入氢氧化钠溶液，振荡，观察样品是否减少。
③取样品，加入过量的浓溴水，观察是否产生白色沉淀，若产生白色沉淀则有苯酚，没有白色沉淀则无苯酚。
④取样品，滴加少量的FeCl3溶液，观察溶液是否显紫色，若显紫色则有苯酚，若不显紫色则无苯酚。
A.③④ B.①③④ C.①④ D.全部解析答案123456解析 苯酚极易被氧化，故能使KMnO4(H＋)溶液退色，而苯不能，①可以作出判断；
②的实验现象不明显，无法作出明确的判断；苯酚可以和浓溴水反应生成三溴苯酚，但生成的三溴苯酚易溶于有机溶剂苯，故③不能作出判断；
苯酚与FeCl3溶液反应显紫色，常用于检验苯酚，④可以作出判断。
答案 C123456解析答案3.下列说法正确的是 ( )
①与互为同分异构体②乙醇和乙醚互为同分异构体
③乙醇、乙二醇、丙三醇互为同系物
④可用浓溴水区分乙醇和苯酚
⑤加浓溴水，过滤的方法除去苯中的苯酚
A.①③ B.②④ C.④ D.④⑤123456解析答案乙醇的结构简式为CH3CH2OH，乙醚的结构简式为C2H5OC2H5，二者分子式不同，不是同分异构体，②不正确；乙醇、乙二醇、丙三醇所含官能团羟基数目不同，不是同系物，③不正确；123456要除去苯酚，需要加过量溴水，过量的Br2易溶于苯，引入新的杂质，且生成的三溴苯酚也易溶于苯中，⑤不正确。答案 C1234564.白藜芦醇( )广泛存在于食物(如桑椹、
花生、尤其是葡萄)中，它可能具有抗癌作用。有关该物质的描述不正确的有 ( )
①可以和NaHCO3溶液反应 ②可以和NaOH溶液反应
③可以发生消去反应 ④1 mol该物质最多可以和7 mol H2反应
⑤1 mol该物质最多可以和6 mol Br2反应
A.①③ B.②④ C.③⑤ D.④⑤解析答案123456解析 苯酚的酸性比H2CO3弱，所以酚羟基不能与NaHCO3溶液反应放出CO2，①不正确；
酚羟基能与NaOH溶液反应，②正确；
由于羟基连在苯环上，所以不能发生消去反应，③不正确；解析答案因含有2个苯环，一个 ，所以1 mol该物质可以与7 mol H2发生加成反应，④正确；123456答案 A1234565．俗话说：“饭后一苹果，疾病远离我。”吃苹果能帮助消化，当我们把苹果切开后不久，果肉上会产生一层咖啡色的物质，好像生了“锈”一般，其原因是果肉里的酚在空气中转变为二醌，这些二醌很快聚合成为咖啡色的聚合物。
酚 ―→ 二醌123456这一变化(酚变为二醌)的反应类型为( )
A．氧化反应 B．还原反应
C．加成反应 D．取代反应
解析 该反应脱去了氢原子，属于氧化反应。123456A解析答案6.A、B的结构简式如下：123456解析答案(1)A分子中含有的官能团的名称是__________________；
B分子中含有的官能团的名称是________。解析 A中的官能团是醇羟基、碳碳双键，B中的官能团是酚羟基。醇羟基、碳碳双键酚羟基 (2)A能否与氢氧化钠溶液反应______；B能否与氢氧化钠溶液反应____。解析 A属于醇类，不能与氢氧化钠溶液反应，B属于酚类，能与氢氧化钠溶液反应。不能能123456解析答案(3)A在浓硫酸作用下加热可得到B，其反应类型是___________。解析 由A到B属于消去反应。消去反应(4)A、B各1 mol分别加入足量溴水，完全反应后消耗单质溴的物质的量分别是___mol，___mol。解析 A中含有1 mol碳碳双键，消耗1 mol单质溴，B中只有羟基的邻位H与单质溴发生取代反应，消耗2 mol单质溴。12返回123456第1课时 醛和酮
[目标导航] 1.了解醛、酮在自然界的存在，能列举几种常见醛、酮并写出其结构式。 2.能根据醛、酮的结构特点推测其主要化学性质。3.了解醛、酮与羧酸、醇等烃的衍生物间的转化关系。
一、常见的醛、酮
1．醛、酮的概念
(1)醛：分子中，羰基碳原子分别与氢原子和烃基(或氢原子)相连的化合物叫做醛。醛的官能团是醛基或－CHO。最简单的醛是甲醛(HCHO)。
(2)酮：分子中，与羰基碳原子相连的两个基团均为烃基，且二者可以相同也可以不同。酮的官能团为酮羰基或。最简单的酮是丙酮。
2．饱和一元脂肪醛、酮的通式：CnH2nO_，分子中碳原子数相同的饱和一元脂肪醛和饱和一元脂肪酮互为同分异构体。如 CH3CH2CHO与互为同分异构体。
3．醛、酮的命名(以醛基和酮羰基为主)
醛、酮的命名与醇的命名相似，如
命名为3-甲基丁醛。
命名为3-甲基-2-丁酮。
4．常见的醛、酮
甲醛
乙醛
苯甲醛
丙酮
结构
简式
HCHO
CH3CHO
状态
气体
液体
液体
液体
溶解性
易溶于水
易溶于水
能溶于水
与水以任意比互溶
应用
制脲醛树脂、酚醛树脂、杀菌、防腐
制乙酸
制造香料、染料的中间体
有机溶剂、有机合成原料
议一议
1．以下几种物质
①HCHO ④CH2===CH—CHO ⑤Cl—CH2—CHO
属于醛的是①②④。
2．含有且分子式为C4H8O的有机物一定属于醛吗？请写出符合该条件的所有有机物的结构简式。
答案 不一定，还可以是酮类物质。属于醛类的同分异构体有：CH3CH2CH2CHO、两种，属于酮类的同分异构体只有一种。
二、醛、酮的化学性质
1．羰基的加成反应
(1)羰基含有不饱和碳原子，可发生加成反应。能与醛、酮发生加成反应的试剂有HCN、NH3及氨的衍生物、醇等，其反应式如下：
。
(2)常见的加成反应
写出下列反应的化学方程式
；
；
；
(碳链加长)。
2．醛、酮的氧化反应
(1)醛能被O2催化氧化，写出乙醛催化氧化反应的化学方程式：
2CH3COOH。
(2)遇到_银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液等弱氧化剂，也能被氧化。利用上述反应可以鉴别有机物中是否含有_醛基。
①乙醛与银氨溶液反应的化学方程式：
CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O。
②乙醛与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式：
CH3CHO＋2Cu(OH)2CH3COOH＋Cu2O↓＋2H2O。
(3)乙醛的燃烧：2CH3CHO＋5O24CO2＋4H2O。
3．醛、酮的还原反应
醛、酮的羰基可以发生多种还原反应，但还原产物一般是醇。
例如：RCHO＋H2RCH2OH；
＋H2。
议一议
1．仔细观察实验1，写出实验现象以及在这个过程中发生反应的化学方程式。
(1)实验步骤：在洁净的试管里加入1 mL 2%的AgNO3溶液，然后一边摇动试管，一边滴加2%的稀氨水，至最初产生的沉淀恰好溶解为止，再滴入3滴乙醛，振荡后把试管放在60～70_℃热水中温热。
(2)实验现象：试管内壁上附着一层光亮如镜的金属银。
实验结论：硝酸银与氨水反应生成银氨溶液，其中含有[Ag(NH3)2]OH(氢氧化二氨合银)，它能把乙醛氧化成乙酸，乙酸又与氨反应生成乙酸铵，而Ag＋被还原成金属银，还原生成的银附着在试管内壁上，形成银镜，所以这个反应叫做银镜反应。
(3)此实验涉及的主要的化学反应如下：
AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH4NO3、
AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋OH－＋2H2O、CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]＋＋2OH－CH3COO－＋NH＋2Ag↓＋3NH3＋H2O。
(4)注意事项：①试管内壁必须洁净；②银氨溶液随用随配，不可久置；③水浴加热，不可用酒精灯直接加热；④醛用量不宜太多，如乙醛一般滴加3滴；⑤银镜可用稀HNO3浸泡洗涤除去。
2．仔细观察实验2，写出实验现象以及在这个过程中发生反应的化学方程式。
(1)实验步骤：在试管中加入10%的NaOH溶液 2 mL，滴入2%的CuSO4溶液4～6滴，振荡后加入乙醛溶液0.5 mL，加热至沸腾。
(2)实验现象：溶液中有砖红色沉淀产生。
(3)实验结论：乙醛能被Cu(OH)2氧化为乙酸，而Cu(OH)2被还原为砖红色沉淀Cu2O。
CuSO4＋2NaOH===Na2SO4＋Cu(OH)2↓；
CH3CHO＋2Cu(OH)2CH3COOH＋Cu2O↓＋2H2O。
(4)注意事项：①新制Cu(OH)2要随用随配，不可久置；②配制新制Cu(OH)2悬浊液时，所用NaOH必须过量。
3．银氨溶液和新制Cu(OH)2都是弱氧化剂，那么乙醛能否被酸性KMnO4溶液和溴水氧化？为什么？
答案 可以，因为醛具有较强的还原性，能被[Ag(NH3)2]OH溶液或新制Cu(OH)2悬浊液等弱氧化剂氧化。而溴水或酸性KMnO4溶液的氧化能力比[Ag(NH3)2]OH溶液、新制Cu(OH)2悬浊液强得多，故溴水、酸性KMnO4溶液也能氧化乙醛，而自身被还原，从而使溶液退色。
一、含醛基物质的性质及醛基的检验
1．醛基与醛的关系
(1)醛基为醛类有机物的官能团，因此醛中一定含醛基，而含醛基的物质不一定是醛。
(2)含醛基的物质主要有：①醛类；②甲酸；③甲酸盐；④甲酸某酯；⑤某些糖类，如葡萄糖、麦芽糖等；⑥其他含醛基的多官能团有机物。
2．醛基的性质
(1)醛基可被氧化剂氧化为羧基，也可被H2还原为醇羟基，因此既有还原性，也具有氧化性，可用图示表示如下：
—CH2OH —CHO —COOH
(2)一元醛与新制Cu(OH)2反应或发生银镜反应的定量关系：
①1 mol～1 mol Cu2O～2 mol Cu(OH)2
1 mol～2 mol Ag
②甲醛发生氧化反应时，可理解为
(H2CO3即H2O和CO2)
所以，甲醛分子相当于有2个—CHO，当与足量新制Cu(OH)2或银氨溶液反应时，可存在如下量的关系：
1 mol HCHO～4 mol Cu(OH)2～2 mol Cu2O
1 mol HCHO～4 mol Ag
3．检验
(1)能和银氨溶液发生银镜反应
实验中注意事项：
①试管内壁(玻璃)要光滑洁净；
②银氨溶液要现用现配；
③银氨溶液的制备、乙醛的用量及操作要符合实验说明中的规定；
④混合溶液的温度不能太高，受热要均匀，以水浴加热为宜；
⑤在加热过程中，试管不能振荡。
(2)与新制Cu(OH)2反应产生砖红色沉淀
实验中注意事项：
①Cu(OH)2要新制备的；
②制备Cu(OH)2是在NaOH溶液中滴加少量CuSO4溶液，应保持碱过量；
③反应条件必须是加热煮沸。
特别提醒
(1)使溴的CCl4溶液、KMnO4酸性溶液退色的有机物
①能使溴的CCl4溶液退色的有机物
a．分子中含、—C≡C—的不饱和有机物，与溴发生加成反应。
b．酚类与溴发生取代反应。
c．醛类或含醛基物质，能被溴氧化而使溴的CCl4溶液退色。
②能使KMnO4酸性溶液退色的有机物
a．分子中含、—C≡C—的不饱和有机物，发生氧化反应。
b．含结构的物质发生氧化反应生成
c．醇类物质发生氧化反应。
d．酚类物质发生氧化反应。
(2)能发生银镜反应的有机物一定含醛基，但不一定是醛。如甲酸、甲酸盐、甲酸某酯、葡萄糖等含醛基物质均能发生银镜反应。
例1 醛类因易被KMnO4酸性溶液或溴水等氧化为羧酸。
(1)向乙醛中滴加KMnO4酸性溶液，可观察到的现象是
________________________________________________________________________。
(2)某醛的结构简式为(CH3)2C===CHCH2CH2CHO，通过实验方法检验其中的官能团。
①实验操作中，应先检验哪种官能团？________，原因是
_______________________________________________________。
②检验分子中醛基的方法是______________________________________________________，
化学方程式为___________________________________________________。
③检验分子中碳碳双键的方法是_____________________________________。
解析 (1)乙醛中的醛基被KMnO4酸性溶液氧化而退色。
(2)由于碳碳双键、醛基都能使溴水或KMnO4酸性溶液退色，故应先用足量的银氨溶液或新制氢氧化铜将醛基氧化，检验醛基，再加酸酸化，然后加入溴水或KMnO4酸性溶液检验碳碳双键。
答案 (1)KMnO4酸性溶液退色
(2)①醛基 检验碳碳双键要使用溴水或KMnO4酸性溶液，而醛基也能使溴水或KMnO4酸性溶液退色
②在洁净的试管中加入银氨溶液和少量试样后，水浴加热，有银镜生成(或在洁净的试管中加入少量试样和新制氢氧化铜悬浊液，加热煮沸，有砖红色沉淀生成)
(CH3)2C===CHCH2CH2CHO＋2[Ag(NH3)2]OH2Ag↓＋3NH3＋(CH3)2C===CHCH2CH2COONH4＋H2O或[(CH3)2C===CHCH2CH2CHO＋2Cu(OH)2(CH3)2C===CHCH2CH2COOH＋Cu2O↓＋2H2O]
③加入过量银氨溶液氧化醛基后，调节溶液至酸性再加入溴水(或KMnO4酸性溶液)，看是否退色
解题反思
(1)只要有机物的分子中含有—CHO，就能发生银镜反应，就能被新制的Cu(OH)2悬浊液氧化。
(2)醛被银氨溶液氧化，产物写成羧酸铵，被新制Cu(OH)2悬浊液氧化，产物写成羧酸。
(3)银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液为弱氧化剂，不能氧化碳碳双键，但溴水或KMnO4酸性溶液为强氧化剂，可氧化—CHO，故应先将—CHO氧化后再检验碳碳双键。
变式训练1 一个学生做乙醛的还原性实验时，取1 mol·L－1CuSO4溶液和0.5 mol·L－1NaOH各1 mL，在一支洁净的试管内混合后，向其中又加入0.5 mL 40%的乙醛，加热至沸腾，结果无砖红色沉淀出现。实验失败的原因可能是( )
A．未充分加热
B．加入乙醛太少
C．加入NaOH溶液的量不足
D．加入CuSO4溶液不足
答案 C
解析 醛与新制Cu(OH)2悬浊液反应，必须在强碱性条件下进行。正确的操作是在试管里加入10%NaOH溶液2 mL，再滴入4～5滴2%CuSO4溶液，振荡得到Cu(OH)2碱性悬浊液，再加入乙醛后，加热至沸腾后才能出现Cu2O砖红色沉淀。该学生配制Cu(OH)2悬浊液中CuSO4有余，明显不呈强碱性，则不能发生反应生成砖红色沉淀。
二、有机反应中的氧化还原反应
1．氧化反应
在有机化学反应中，有机物分子中加入氧原子或失去氢原子的反应。
(1)只加氧，如：2CH3CHO＋O22CH3COOH
(2)只去氢，如：CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋Cu＋H2O
(3)氢、氧同时加，不一定是氧化还原反应
①CH2CH2＋H2O―→CH3CH2OH(不是氧化还原反应)
②CH3CH2Br＋H2O―→CH3CH2OH＋HBr(取代反应，不是氧化还原反应)
③R1—CH===CH—R2＋ (氧原子数目多于氢原子数目，氧化反应)
(4)去氢加氧，如： (氧化反应)
2．还原反应
在有机化学反应中，有机物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应。
如：CH3CHO＋H2CH3CH2OH
3．常见的有机氧化反应和还原反应
(1)有机还原反应
①碳碳不饱和烃[ (烯)、—C≡C— (炔)、 (芳香烃)]；
②醛()、酮()醇。
注意：羧酸()、酯()中的羰基()很难与氢气发生加成反应，是由于受—OH或—OR的影响而造成的。
(2)有机氧化反应
①有机物的燃烧。
②烯、炔、含有α-H的苯的同系物、醇、醛使KMnO4酸性溶液退色。
③醇―→醛―→羧酸或醇―→酮。
④酚粉红色。
4．有机物发生氧化反应、还原反应的判断方法
氧化反应
还原反应
加氧或去氢
加氢或去氧
反应后有机物中碳元素的平均化合价升高
反应后有机物中碳元素的平均化合价降低
在反应中有机物被氧化，作还原剂
在反应中有机物被还原，作氧化剂
有机物的燃烧和被其他氧化剂氧化的反应
有机物与H2的加成反应
特别提醒
(1)具有还原性的基团主要有、—C≡C—、—OH(醇、酚等)、—CHO等。常见的氧化剂有O2、O3、KMnO4酸性溶液、溴水、银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液等。
(2)同一个有机反应，从不同的角度来分析，它可能属于不同的反应类型，如烯烃、炔烃、醛等与H2的反应，既属于加成反应又属于还原反应。
(3)“ABC”这条连续氧化链是“醇――→醛――→羧酸(—CH2OH――→—CHO ――→—COOH)”；“CAB”这条氧化还原链是“醇醛――→羧酸(HOCH2— CHO――→—COOH)”的特征。
例2 已知柠檬醛的结构简式为
根据已有知识判定下列说法不正确的是( )
A．它可使KMnO4酸性溶液退色
B．它可以与溴发生加成反应
C．它可以发生银镜反应
D．它被催化加氢后最终产物的化学式为C10H20O
解析 柠檬醛的分子结构中有碳碳双键和醛基，无论哪一种官能团都能使高锰酸钾酸性溶液退色，A正确；碳碳双键可与溴发生加成反应，B正确；醛基在一定条件下可以发生银镜反应，C正确；柠檬醛与氢气完全加成后分子式应为C10H22O，D不正确。
答案 D
解题反思
含多官能团的有机物具有每种官能团的性质，如本题目中含有和—CHO，然后将这两种官能团合起来，看是否有共性，如这两种官能团都能与溴水、高锰酸钾酸性溶液反应，区别在于与溴水反应是加成反应，而醛基与溴水反应是氧化反应。
变式训练2 下列物质中既能与KMnO4溶液反应、又能与溴水反应的一组物质是( )
①苯 ②苯酚 ③甲苯 ④乙醇 ⑤己烯 ⑥己烷
⑦亚硫酸 ⑧丙醛 ⑨聚乙烯 ⑩聚乙炔
A．②⑤⑧⑨⑩ B．②④⑥⑦
C．②⑤⑦⑧⑩ D．①②③④⑤⑥⑦⑧
答案 C
解析 含有碳碳不饱和键、醛基的有机物能和溴、酸性高锰酸钾溶液反应而使溴水、酸性高锰酸钾溶液退色，连接苯环的碳原子上含有氢原子的苯的同系物能被酸性高锰酸钾溶液氧化，酚羟基邻对位含有氢原子的酚能和溴水发生取代反应而使溴水退色，乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液退色，还原性物质能被酸性高锰酸钾溶液、溴水氧化，①⑥⑨和溴水、高锰酸钾溶液都不反应；②⑤⑦⑧⑩都能和溴水、高锰酸钾溶液反应；③④和溴水不反应，但能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
1．下列关于醛和酮的说法中不正确的是( )
A．由于醛和酮是两类不同的有机物，故它们具有完全不同的性质
B．相同碳原子的饱和一元醛和酮互为同分异构体
C．醛和酮都有羰基官能团
D．醛和酮都易发生加成反应
答案 A
解析 醛和酮都有羰基官能团，但是醛分子中羰基的一端连着氢原子，另一端连着烃基或氢原子，而酮分子中羰基两端都连着烃基。相同碳原子的饱和一元醛和酮分子组成相同，互为同分异构体；由于都有羰基，故都可与氢气等发生加成反应，故选项B、C、D均正确，答案选A。
2．下列试剂可鉴别在不同试剂瓶内的己烯、甲苯和丙醛的是 ( )
A．银氨溶液和KMnO4酸性溶液
B．KMnO4酸性溶液和FeCl3溶液
C．银氨溶液和FeCl3溶液
D．银氨溶液和溴的CCl4溶液
答案 D
解析 己烯、甲苯和丙醛均能使KMnO4酸性溶液退色，银氨溶液只与丙醛反应，FeCl3溶液不能区分己烯和甲苯，Br2的CCl4溶液可以区分己烯和甲苯，只有D正确。
3．下列物质不可能由醛与氢气发生加成反应得到的是( )
答案 A
解析 根据醛基与H2发生加成反应的特点：—CHOH2, —CH2OH可知，生成物中一定含有—CH2OH结构。
4．某醛的分子式为C5H10O，其属于醛类的同分异构体种数为______种；写出属于酮的三种同分异构体：________、________、________。
答案 4 CH3COCH2CH2CH3 CH3COCH(CH3)2 CH3CH2COCH2CH3
解析 可用条件变换法推断：将C5H10O变为C4H9—CHO，丁基的种数就是C4H9—CHO的种数。已知丁基有4种：①—CH2CH2CH2CH3、②CH3CHCH2CH3、
③—C(CH3)3、④—CH2CH(CH3)2，所以C4H9—CHO有4种同分异构体。分别为CH3CH2CH2CH2CHO、CH3CH2CH(CH3)CHO、(CH3)2CHCH2CHO、(CH3)3CCHO；属于酮的同分异构体有CH3COCH2CH2CH3、CH3COCH(CH3)2、CH3CH2COCH2CH3。
[经典基础题]
题组1 醛、酮的结构判断
1．下列关于醛的说法中正确的是( )
A．甲醛是甲基跟醛基相连而构成的醛
B．醛的官能团是—COH
C．甲醛和丙醛互为同系物
D．饱和一元脂肪醛的分子组成符合通式CnH2n＋2O
答案 C
解析 甲醛的结构式为是氢原子与醛基相连而成的，醛的官能团为“—CHO”并非“—COH”，故A、B两项错误；甲醛和丙醛都为饱和一元醛类，故为同系物，符合通式CnH2nO，故C项正确，D项错误。
2．已知某有机物的分子式为C8H8O，其中含有一个苯环、一个羰基。则该有机物可能的结构有( )
A．2种 B．3种
C．4种 D．5种
答案 D
解析 从C8H8O中去掉1个苯基、1个羰基后，还剩1个碳原子。如果该有机物为酮，则只有一种结构——羰基两侧分别为苯基和甲基。如果该有机物为醛，则把醛基与甲基都看做苯环上的取代基，其相对位置不同可形成邻、间、对3种同分异构体；或者苯环上只有一个取代基。因此，该有机物可能的结构有5种。
3．下列说法中正确的是( )
A．凡能发生银镜反应的有机物一定是醛
B．在氧气中燃烧时，只生成CO2和H2O的物质一定是烃
C．将1-丙醇与氧气的混合气体通过赤热的铜，发生反应生成丙醛
D．1 mol任何一元醛发生银镜反应时，最多可以得到2 mol Ag
答案 C
解析 易错选A项。分子中含有醛基的物质都可以发生银镜反应，但含有醛基的物质不一定是醛，如甲酸酯分子中含有，能发生银镜反应，但不是醛，故A项不正确；烃的含氧衍生物燃烧也只生成CO2和H2O，故B项不正确；HCHO是一元醛，但当1 mol HCHO发生银镜反应时，可以生成4 mol Ag，故D项不正确。
题组2 醛、酮的化学性质
4．下列物质中不能发生银镜反应的是( )
A． B．HCOOH
C．HCOOC2H5 D．
答案 D
解析 A是醛类，含有醛基；B的结构简式为，也含有醛基；C的结构简式为，也含有醛基；D属于酮类，不含醛基，不能发生银镜反应。
5．某3 g醛和足量的银氨溶液反应，结果析出43.2 g Ag，则该醛为( )
A．甲醛 B．乙醛
C．丙醛 D．丁醛
答案 A
解析 因1 mol一元醛通常可以还原得到2 mol Ag，现得到0.4 mol Ag，故醛为0.2 mol，该醛的相对分子质量为＝15，此题似乎无解，但1 mol甲醛可以得到4 mol Ag，即3 g甲醛可得到43.2 g(0.4 mol)Ag，符合题意。
6．科学研究表明，蜜蜂用来传递警戒信息的外激素中含有一种化学物质——2?庚酮(CH3COCH2CH2CH2CH2CH3)。下列关于2?庚酮化学性质的描述中正确的是( )
A．2?庚酮可以由2?庚醇氧化制得，它也可以进一步氧化成酸
B．2?庚酮可以与H2发生加成反应，生成2?庚醇
C．2?庚酮可以发生银镜反应，也可以与新制的氢氧化铜悬浊液反应
D．2?庚酮与庚醛具有相同的化学性质
答案 B
解析 醛和酮虽然都含有羰基，但由于羰基所连的原子或原子团不同，而呈现出不同的性质：醛可以被银氨溶液和新制的氢氧化铜悬浊液氧化生成羧酸，但酮不能。
题组3 多官能团性质的判断
7．2,6-二甲基-5-庚烯醛又称甜瓜醛，淡黄色油状液体，其结构简式如下：
对于甜瓜醛性质的叙述中不正确的是( )
A．该物质可使酸性KMnO4溶液退色
B．可与H2发生加成反应
C．可与新制的银氨溶液发生银镜反应
D．不能与新制的氢氧化铜悬浊液反应
答案 D
解析
A项正确
碳碳双键和醛基均可使酸性KMnO4溶液退色
B项正确
碳碳双键和醛基均可与H2发生加成反应
C项正确
有醛基就可与新制的银氨溶液发生银镜反应
D项不正确
有醛基就能与新制的氢氧化铜悬浊液反应
8．科学家研制出多种新型杀虫剂代替DDT，化合物A是其中的一种，其结构如右图。下列关于A的说法正确的是( )
A．化合物A的分子式为C15H22O3
B．与FeCl3溶液发生反应后溶液显紫色
C．1 mol A最多可以与2 mol Cu(OH)2反应
D．1 mol A最多与1 mol H2加成
答案 A
解析 化合物A的分子式为C15H22O3，A正确；A中无苯环，没有酚羟基，B不正确；1 mol A中含2 mol—CHO、1 mol，则最多可与4 mol Cu(OH)2反应，可与3 mol H2发生加成反应，C、D不正确。
9．有机物A是一种重要的化工原料，其结构简式为，下列检验A中官能团的试剂和顺序正确的是( )
A．先加KMnO4酸性溶液，再加银氨溶液，微热
B．先加溴水，再加KMnO4酸性溶液
C．先加银氨溶液，微热，再加溴水
D．先加入足量的新制Cu(OH)2悬浊液，微热，酸化后再加溴水
答案 D
解析 有机物A中所含的官能团有和—CHO，二者均能使KMnO4酸性溶液和溴水退色，所以A、B项错误；先加银氨溶液，微热，能检验出—CHO，但发生银镜反应之后的溶液仍显碱性，溴水和碱反应，C错误。
10.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增加，则该试剂是( )
A．Br2的CCl4溶液 B．Ag(NH3)2OH溶液
C．HBr D．H2
答案 A
解析 该有机物中有，能与Br2的CCl4溶液发生加成反应，加成时减少一个同时增加两个Br原子，故官能团数目增加；Ag(NH3)2OH溶液能将—CHO氧化为—COOH，官能团数目不变；C项，有HBr加成时减少一个的同时增加一个Br原子，官能团数目不变；D项，与H2加成时，官能团数目减少。
[能力提升题]
根据以上信息回答下列问题：
(1)可由________和________两种有机物合成。
(2)转变为需经过________、________、________等较合理的反应类型。
答案 (1)HCHO CH3CH2CHO (2)消去 加成 消去
解析 根据信息，两种醛发生反应时，一种醛的α-H与另一种醛的醛基上的氧原子相连，生成羟基，α-C与醛基上的碳原子相连，则是由HCHO和CH3CH2CHO加成生成的。要使变为应先变为再与H2加成得到最后再消去。
12．今有以下几种化合物：
(1)请写出丙中含氧官能团的名称：______________________________________________。
(2)请判别上述哪些化合物互为同分异构体：____________________________。
(3)请分别写出鉴别甲、乙、丙化合物的方法(指明所选试剂及主要现象即可)。
①鉴别甲的方法：____________________________________________。
②鉴别乙的方法：__________________________________________。
③鉴别丙的方法：________________________________________________。
答案 (1)醛基、羟基 (2)甲、乙、丙
(3)①FeCl3溶液，溶液变成紫色 ②Na2CO3溶液，有大量气泡产生 ③银氨溶液，有光亮的银镜产生[或新制的Cu(OH)2悬浊液，有砖红色沉淀产生]
解析 (2)甲、乙、丙三种有机物的分子式均为C8H8O2，但结构不同，三者互为同分异构体。
(3)①甲含有酚羟基和羰基，可选用饱和溴水或FeCl3溶液来鉴别，加饱和溴水时产生白色沉淀，加FeCl3溶液后，溶液显紫色。②乙含有羧基，具有弱酸性，可选用Na2CO3溶液或NaHCO3溶液来鉴别，均有大量气泡产生。③丙中含有醛基和醇羟基，可用银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液进行鉴别。
13．如图所示，a中放置附着氧化铜粉末的石棉绒，向a中持续通入气态物质X，可以观察到石棉绒上黑色粉末变成红色固态物质，同时c处的U形管中有无色液体生成(假设X气体全部反应，各处反应均完全)。
(1)X可能是 ________(填序号)。
A．H2 B．CO
C．H2和CO D．CH3CH2OH蒸气
(2)写出a处反应的化学方程式：_________________________________________________。
(3)c处液体主要成分的结构简式为_______________________________________________；
检验该物质的操作步骤是_______________________________________________________
____________________________________________________________________________，
其现象为___________________________________________________________________；
有关反应的化学方程式为_______________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)D (2)CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋Cu＋H2O (3)CH3CHO 取少量c处的液体于试管中，加入新制氢氧化铜悬浊液，加热 有砖红色沉淀生成 CH3CHO＋2Cu(OH)2CH3COOH＋Cu2O↓＋2H2O(或用银镜反应)
解析 本题综合考查了H2、CO、CH3CH2OH和CH3CHO等物质的还原性。H2、CO和CH3CH2OH蒸气都可以使a中的黑色粉末(氧化铜)变成红色物质(铜)。但H2和CO被氧化后的产物分别是H2O和CO2，它们在通过碱石灰后均被吸收，c处的U形管中不会有无色液体生成。因此，X只能是CH3CH2OH蒸气，c处的U形管中的无色液体为CH3CHO。CH3CHO具有很强的还原性，能被银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液氧化，利用这两个反应可检验乙醛的存在。
14．A是一种可以作为药物的有机化合物。请从下列反应图示中各有机物的关系(所有无机物均已略去)，回答下列问题：
(1)推测有机物A、B、C、E、F的结构简式。
(2)写出下列反应的反应类型：CD：__________________________________________；
DE：________________________________________________________________________。
(3)写出下列反应的化学方程式：
AB：________________________________________________________________________；
AC：________________________________________________________________________。
(2)加成反应 消去反应
解析 本题图示中根据标注的反应条件，可以十分容易判断AC发生氧化反应，CD发生溴的加成反应，DE发生卤代烃的消去反应，但苯甲醛和乙醛在NaOH溶液中生成A的反应，就是课本中醛的自身加成生成羟基醛，羟基醛加热失水发生消去反应，从A经一系列反应可得到含9个碳原子的E，即
15．部分有机物之间的转化关系以及转化过程、相对分子质量变化关系如下：
物质转化关系：R—CH2OHRCHORCOOH
相对分子质量： M M－2 M＋14
已知：物质A中只含有C、H、O三种元素，一定条件下能发生银镜反应，物质C的相对分子质量为104。A与其他物质之间的转化关系如图所示：
请回答下列问题：
(1)F中含有的官能团有_________________________________________________________；
G的结构简式_________________________________________________________________。
(2)一定条件下B发生银镜反应的化学方程式是____________________________________
____________________________________________________________________________。
(3)由C、D在一定条件下反应还能生成环状化合物，其化学反应方程式为______________________________________。
答案 (1)碳碳双键、醛基
(2)OHC—CH2—CHO＋4Ag(NH3)2OH4Ag↓＋NH4OOC—CH2—COONH4＋6NH3＋2H2O
(3)HOCH2CH2CH2OH＋HOOCCH2COOH
解析 (1)由A能连续两步被氧化可知A分子中含有—CH2OH结构，A在浓硫酸条件下发生消去反应，生成碳碳双键；物质A在一定条件下能发生银镜反应，所以F分子中还含有醛基；根据物质C的相对分子质量为104可知C的结构简式为HOOCCH2COOH，A的结构简式为HOCH2CH2CHO，F的结构简式为CH2===CHCHO，G的结构简式为。(2)B的结构简式为OHCCH2CHO，每个分子中含有2个醛基。(3)A的结构简式为HOCH2CH2CHO，则D的结构简式为HOCH2CH2CH2OH。
课件55张PPT。第1课时 醛和酮第2章 第3节 醛和酮 糖类1.了解醛、酮在自然界的存在，能列举几种常见醛、酮并写出其结构式。
2.能根据醛、酮的结构特点推测其主要化学性质。
3.了解醛、酮与羧酸、醇等烃的衍生物间的转化关系。目标导航基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引一、常见的醛、酮
1.醛、酮的概念
(1)醛：分子中，羰基碳原子分别与 和 (或氢原子)相连的化
合物叫做醛。醛的官能团是 。最简单的醛是 。 基础知识导学氢原子烃基醛基或－CHO答案甲醛(HCHO)(2)酮：分子中，与羰基碳原子相连的两个基团均为 ，且二者可
以相同也可以不同。酮的官能团为 。最简单的
酮是 。烃基酮羰基或丙酮答案2.饱和一元脂肪醛、酮的通式： ，分子中碳原子数相同的饱和一元脂肪醛和饱和一元脂肪酮互为同分异构体 。如
CH3CH2CHO与 互为同分异构体。CnH2nO3.醛、酮的命名(以醛基和酮羰基为主)
醛、酮的命名与醇的命名相似，如3--甲基丁醛3--甲基--2--丁酮答案命名为 。命名为 。4.常见的醛、酮HCHOCH3CHO气体答案液体液体液体易溶于水能溶于水酚醛树脂答案议一议1.以下几种物质
①HCHO①②④答案④CH2==CH—CHO ⑤Cl—CH2—CHO属于醛的是 。2.含有 且分子式为C4H8O的有机物一定属于醛吗？请写出符合该条件的所有有机物的结构简式。答案二、醛、酮的化学性质
1.羰基的加成反应
(1)羰基含有不饱和碳原子，可发生加成反应。能与醛、酮发生加成反应的试剂有 ，其反应式如下：HCN、NH3及氨的衍生物、醇等答案 。(2)常见的加成反应
写出下列反应的化学方程式答案 ； ；答案 ； (碳链加长)。2.醛、酮的氧化反应
(1)醛能被O2催化氧化，写出乙醛催化氧化反应的化学方程式：答案 。(2)遇到 等弱氧化剂，也能被氧化。利用上述反应可以鉴别有机物中是否含有 。
①乙醛与银氨溶液反应的化学方程式：
。
②乙醛与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式：
。
(3)乙醛的燃烧： 。银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液醛基答案例如：RCHO＋H23.醛、酮的还原反应
醛、酮的羰基可以发生多种还原反应，但还原产物一般是醇。RCH2OH答案 ； 。议一议1.仔细观察实验1，写出实验现象以及在这个过程中发生反应的化学方程式。相关视频(1)实验步骤：在洁净的试管里加入1 mL 2%的AgNO3溶液，然后一边摇动试管，一边滴加2%的稀氨水，至最初产生的沉淀恰好溶解为止，再滴入3滴乙醛，振荡后把试管放在 热水中温热。
(2)实验现象： 。
实验结论：硝酸银与氨水反应生成银氨溶液，其中含有[Ag(NH3)2]OH(氢氧化二氨合银)，它能把乙醛氧化成乙酸，乙酸又与氨反应生成乙酸铵，而Ag＋被还原成金属银，还原生成的银附着在试管内壁上，形成银镜，所以这个反应叫做银镜反应。60～70 ℃试管内壁上附着一层光亮如镜的金属银答案(3)此实验涉及的主要的化学反应如下：
、
、 。
(4)注意事项：①试管内壁必须洁净； ②银氨溶液随用随配，不可久置；③水浴加热，不可用酒精灯直接加热； ④醛用量不宜太多，如乙醛一般滴加3滴；⑤银镜可用稀HNO3浸泡洗涤除去。AgNO3＋NH3·H2O==AgOH↓＋NH4NO3答案CH3CHO＋2.仔细观察实验2，写出实验现象以及在这个过程中发生
反应的化学方程式。
(1)实验步骤：在试管中加入10%的NaOH溶液 2 mL，
滴入 ，振荡后加入乙醛溶液
0.5 mL，加热至沸腾。
(2)实验现象： 。2%的CuSO4溶液4～6滴溶液中有砖红色沉淀产生答案相关视频(3)实验结论：乙醛能被Cu(OH)2氧化为乙酸，而Cu(OH)2被还原为砖红色沉淀Cu2O。
；
。
(4)注意事项：①新制Cu(OH)2要随用随配，不可久置；②配制新制Cu(OH)2悬浊液时，所用NaOH必须过量。CuSO4＋2NaOH==Na2SO4＋Cu(OH)2↓答案3.银氨溶液和新制Cu(OH)2都是弱氧化剂，那么乙醛能否被酸性KMnO4溶液和溴水氧化？为什么？答案 可以，因为醛具有较强的还原性，能被[Ag(NH3)2]OH溶液或新制Cu(OH)2悬浊液等弱氧化剂氧化。而溴水或酸性KMnO4溶液的氧化能力比[Ag(NH3)2]OH溶液、新制Cu(OH)2悬浊液强得多，故溴水、酸性KMnO4溶液也能氧化乙醛，而自身被还原，从而使溶液退色。答案返回 重点难点探究一、含醛基物质的性质及醛基的检验
1.醛基与醛的关系
(1)醛基为醛类有机物的官能团，因此醛中一定含醛基，而含醛基的物质不一定是醛。
(2)含醛基的物质主要有：①醛类；②甲酸；③甲酸盐；④甲酸某酯；⑤某些糖类，如葡萄糖、麦芽糖等；⑥其他含醛基的多官能团有机物。2.醛基的性质
(1)醛基可被氧化剂氧化为羧基，也可被H2还原为醇羟基，因此既有还原性，也具有氧化性，可用图示表示如下：H2被还原(2)一元醛与新制Cu(OH)2反应或发生银镜反应的定量关系：①1 mol～1 mol Cu2O～2 mol Cu(OH)21 mol～2 mol Ag②甲醛发生氧化反应时，可理解为(H2CO3即H2O和CO2)所以，甲醛分子相当于有2个—CHO，当与足量新制Cu(OH)2或银氨溶液反应时，可存在如下量的关系：
1 mol HCHO～4 mol Cu(OH)2～2 mol Cu2O
1 mol HCHO～4 mol Ag
3.检验
(1)能和银氨溶液发生银镜反应
实验中注意事项：
①试管内壁(玻璃)要光滑洁净；
②银氨溶液要现用现配；
③银氨溶液的制备、乙醛的用量及操作要符合实验说明中的规定；④混合溶液的温度不能太高，受热要均匀，以水浴加热为宜；
⑤在加热过程中，试管不能振荡。
(2)与新制Cu(OH)2反应产生砖红色沉淀
实验中注意事项：
①Cu(OH)2要新制备的；
②制备Cu(OH)2是在NaOH溶液中滴加少量CuSO4溶液，应保持碱过量；
③反应条件必须是加热煮沸。(1)使溴的CCl4溶液、KMnO4酸性溶液退色的有机物
①能使溴的CCl4溶液退色的有机物特别提醒a.分子中含、—C≡C—的不饱和有机物，与溴发生加成反应。b.酚类与溴发生取代反应。
c.醛类或含醛基物质，能被溴氧化而使溴的CCl4溶液退色。
②能使KMnO4酸性溶液退色的有机物a.分子中含、—C≡C—的不饱和有机物，发生氧化反应。b.含 结构的物质发生氧化反应生成c.醇类物质发生氧化反应。
d.酚类物质发生氧化反应。
(2)能发生银镜反应的有机物一定含醛基，但不一定是醛。如甲酸、甲酸盐、甲酸某酯、葡萄糖等含醛基物质均能发生银镜反应。例1 醛类因易被KMnO4酸性溶液或溴水等氧化为羧酸。
(1)向乙醛中滴加KMnO4酸性溶液，可观察到的现象是
____________________。解析 乙醛中的醛基被KMnO4酸性溶液氧化而退色。KMnO4酸性溶液退色解析答案(2)某醛的结构简式为(CH3)2C==CHCH2CH2CHO，通过实验方法检验其中的官能团。
①实验操作中，应先检验哪种官能团？________，原因是
_______________________________________________________。
②检验分子中醛基的方法是_______________________________________，
化学方程式为___________________________________________________。
③检验分子中碳碳双键的方法是________________________________。解析答案解析 由于碳碳双键、醛基都能使溴水或KMnO4酸性溶液退色，故应先用足量的银氨溶液或新制氢氧化铜将醛基氧化，检验醛基，再加酸酸化，然后加入溴水或KMnO4酸性溶液检验碳碳双键。解析答案答案 ①醛基 检验碳碳双键要使用溴水或KMnO4酸性溶液，而醛基也能使溴水或KMnO4酸性溶液退色
②在洁净的试管中加入银氨溶液和少量试样后，水浴加热，有银镜生成(或在洁净的试管中加入少量试样和新制氢氧化铜悬浊液，加热煮沸，有砖红色沉淀生成)③加入过量银氨溶液氧化醛基后，调节溶液至酸性再加入溴水(或KMnO4酸性溶液)，看是否退色(1)只要有机物的分子中含有—CHO，就能发生银镜反应，就能被新制的Cu(OH)2悬浊液氧化。
(2)醛被银氨溶液氧化，产物写成羧酸铵，被新制Cu(OH)2悬浊液氧化，产物写成羧酸。
(3)银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液为弱氧化剂，不能氧化碳碳双键，但溴水或KMnO4酸性溶液为强氧化剂，可氧化—CHO，故应先将
—CHO氧化后再检验碳碳双键。解题反思变式训练1 一个学生做乙醛的还原性实验时，取1 mol·L－1CuSO4溶液和0.5 mol·L－1NaOH各1 mL，在一支洁净的试管内混合后，向其中又加入0.5 mL 40%的乙醛，加热至沸腾，结果无砖红色沉淀出现。实验失败的原因可能是( )
A.未充分加热
B.加入乙醛太少
C.加入NaOH溶液的量不足
D.加入CuSO4溶液不足解析答案解析 醛与新制Cu(OH)2悬浊液反应，必须在强碱性条件下进行。正确的操作是在试管里加入10%NaOH溶液2 mL，再滴入4～5滴2%CuSO4溶液，振荡得到Cu(OH)2碱性悬浊液，再加入乙醛后，加热至沸腾后才能出现Cu2O砖红色沉淀。该学生配制Cu(OH)2悬浊液中CuSO4有余，明显不呈强碱性，则不能发生反应生成砖红色沉淀。
答案 C二、有机反应中的氧化还原反应
1.氧化反应
在有机化学反应中，有机物分子中加入氧原子或失去氢原子的反应。(3)氢、氧同时加，不一定是氧化还原反应
①CH2CH2＋H2O―→ CH3CH2OH(不是氧化还原反应)
②CH3CH2Br＋H2O―→ CH3CH2OH＋HBr(取代反应，不是氧化还原反应)③R1—CH==CH—R2＋(氧原子数目多于氢原子数目，氧化反应)
(4)去氢加氧，如：(氧化反应)2.还原反应
在有机化学反应中，有机物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应。3.常见的有机氧化反应和还原反应
(1)有机还原反应①碳碳不饱和烃[(烯)、—C≡C— (炔)、②醛()、酮(注意：羧酸()、酯()中的羰基()很难与氢气发生加成反应，是由于受—OH或—OR的影响而造成的。(2)有机氧化反应
①有机物的燃烧。
②烯、炔、含有α-H的苯的同系物、醇、醛使KMnO4酸性溶液退色。
③醇―→ 醛―→ 羧酸或醇―→ 酮。4.有机物发生氧化反应、还原反应的判断方法(1)具有还原性的基团主要有特别提醒、—C≡C—、—OH(醇、酚等)、—CHO等。常见的氧化剂有O2、O3、KMnO4酸性溶液、溴水、银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液等。
(2)同一个有机反应，从不同的角度来分析，它可能属于不同的反应类型，如烯烃、炔烃、醛等与H2的反应，既属于加成反应又属于还原反应。例2 已知柠檬醛的结构简式为根据已有知识判定下列说法不正确的是( )
A.它可使KMnO4酸性溶液退色
B.它可以与溴发生加成反应
C.它可以发生银镜反应
D.它被催化加氢后最终产物的化学式为C10H20O解析答案解析 柠檬醛的分子结构中有碳碳双键和醛基，无论哪一种官能团都能使高锰酸钾酸性溶液退色，A正确；
碳碳双键可与溴发生加成反应，B正确；
醛基在一定条件下可以发生银镜反应，C正确；
柠檬醛与氢气完全加成后分子式应为C10H22O，D不正确。
答案 D含多官能团的有机物具有每种官能团的性质，如本题目中含有
和—CHO，然后将这两种官能团合起来，看是否有共性，如这两种官能团都能与溴水、高锰酸钾酸性溶液反应，区别在于 与溴水反应是加成反应，而醛基与溴水反应是氧化反应。解题反思变式训练2 下列物质中既能与KMnO4溶液反应、又能与溴水反应的一组物质是( )
①苯 ②苯酚 ③甲苯 ④乙醇 ⑤己烯 ⑥己烷
⑦亚硫酸 ⑧丙醛 ⑨聚乙烯 ⑩聚乙炔
A．②⑤⑧⑨⑩ B．②④⑥⑦
C．②⑤⑦⑧⑩ D．①②③④⑤⑥⑦⑧返回解析答案解析 含有碳碳不饱和键、醛基的有机物能和溴、酸性高锰酸钾溶液反应而使溴水、酸性高锰酸钾溶液退色，连接苯环的碳原子上含有氢原子的苯的同系物能被酸性高锰酸钾溶液氧化，酚羟基邻对位含有氢原子的酚能和溴水发生取代反应而使溴水退色，乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液退色，还原性物质能被酸性高锰酸钾溶液、溴水氧化，①⑥⑨和溴水、高锰酸钾溶液都不反应；②⑤⑦⑧⑩都能和溴水、高锰酸钾溶液反应；③④和溴水不反应，但能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
答案 C返回1．下列关于醛和酮的说法中不正确的是( )
A．由于醛和酮是两类不同的有机物，故它们具有完全不同的性质
B．相同碳原子的饱和一元醛和酮互为同分异构体
C．醛和酮都有羰基官能团
D．醛和酮都易发生加成反应 随堂达标检测解析答案1234解析 醛和酮都有羰基官能团，但是醛分子中羰基的一端连着氢原子，另一端连着烃基或氢原子，而酮分子中羰基两端都连着烃基。相同碳原子的饱和一元醛和酮分子组成相同，互为同分异构体；由于都有羰基，故都可与氢气等发生加成反应，故选项B、C、D均正确，答案选A。
答案 A12342.下列试剂可鉴别在不同试剂瓶内的己烯、甲苯和丙醛的是 ( )
A.银氨溶液和KMnO4酸性溶液
B.KMnO4酸性溶液和FeCl3溶液
C.银氨溶液和FeCl3溶液
D.银氨溶液和溴的CCl4溶液解析答案1234解析 己烯、甲苯和丙醛均能使KMnO4酸性溶液退色，银氨溶液只与丙醛反应，FeCl3溶液不能区分己烯和甲苯，Br2的CCl4溶液可以区分己烯和甲苯，只有D正确。D12343.下列物质不可能由醛与氢气发生加成反应得到的是( )A解析答案12344.某醛的分子式为C5H10O，其属于醛类的同分异构体种数为___种；写出属于酮的三种同分异构体：__________________、______________、
____________________。解析答案4解析 可用条件变换法推断：将C5H10O变为C4H9—CHO，丁基的种数就是C4H9—CHO的种数。已知丁基有4种：①—CH2CH2CH2CH3、
②CH3CHCH2CH3、③—C(CH3)3、④—CH2CH(CH3)2，所以C4H9—CHO有4种同分异构体。分别为CH3CH2CH2CH2CHO、CH3CH2CH(CH3)CHO、(CH3)2CHCH2CHO、(CH3)3CCHO；属于酮的同分异构体有CH3COCH2CH2CH3、CH3COCH(CH3)2、CH3CH2COCH2CH3。CH3COCH2CH2CH3CH3COCH(CH3)2CH3CH2COCH2CH3返回第2课时 糖类
[目标导航] 1.了解糖类的概念、分类及结构特点。2.能够掌握糖类重要代表物葡萄糖、蔗糖、淀粉和纤维素的组成和重要性质，以及它们之间的相互转化关系。3.结合糖类物质之间的转化说明糖类与生命活动的关系。
一、糖类概述
1．概念
糖类是指分子中有两个或两个以上羟基的醛或酮以及水解后可以生成多羟基醛或多羟基酮的有机化合物。
2．官能团
糖的官能团是—OH、—CHO或。
3．分类
(1)单糖：不能水解为更小糖分子的糖类，如葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖等。
(2)低聚糖：1 mol糖水解后能产生2～10 mol单糖的糖类化合物，以双糖是最为常见。
(3)多糖：1 mol糖水解后能生成n mol(n>10)单糖的糖类。纤维素和淀粉是最常见的多糖。
议一议
判断下列说法是否正确，并说明理由。
(1)CH2OHCHOHCHO、CH2OH(CHOH)3CHO、
CH2OH(CHOH)2CH2OH均属于单糖。
答案 不正确。单糖是多羟基醛或多羟基酮，CH2OH(CHOH)2CH2OH不属于单糖。
(2)糖类的分子组成都可以用Cn(H2O)m来表示，组成符合Cn(H2O)m的有机物一定属于糖类。
答案 不正确。大多数糖类的组成可以用通式Cn(H2O)m表示，其中m和n可以相同，也可以不同；通式的使用有一定的限度，少数糖类不符合此通式，如脱氧核糖(C5H10O4)、鼠李糖(C6H12O5)；少数符合糖类通式的物质不是糖类，如乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)。
二、单糖、双糖和多糖
(一)单糖
1. 葡萄糖
(1)分子式：C6H12O6。
(2)结构简式：CH2OH(CHOH)4CHO。
(3)官能团：—OH、—CHO。
(4)物理性质：白色晶体、有甜味、在水中易溶。
(5)化学性质：
①燃烧生成CO2_和H2O。
②葡萄糖与乙酸完全酯化，1 mol葡萄糖需5 mol乙酸。
③葡萄糖能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应。
a．与银氨溶液反应的化学方程式：
CH2OH(CHOH)4CHO＋2[Ag(NH3)2]OHH2O＋2Ag↓＋CH2OH(CHOH)4COONH4＋3NH3；
b．与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式：
CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH＋Cu2O↓＋2H2O。
④与氢气反应生成直链_己六醇。
⑤生理氧化：人体组织中，葡萄糖的生理氧化是在酶做催化剂的条件下进行的，其化学方程式为C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O。
2．果糖
分子式：C6H12O6，是六碳酮糖，与葡萄糖互为同分异构体。
3．核糖和脱氧核糖
核糖的分子式：C5H10O5，结构简式：CH2OH(CHOH)3CHO，脱氧核糖的分子式：C5H10O4_，结构简式：CH2OH(CHOH)2CH2CHO，是单糖中重要的五碳醛糖。
(二)双糖——蔗糖和麦芽糖
1．蔗糖、麦芽糖的分子式为C12H22O11_，它们互为同分异构体。
2．结构特点：蔗糖无醛基，麦芽糖有醛基(均填“有”或“无”)。
3．性质
(1)蔗糖为无色晶体，麦芽糖为白色晶体，两者都易溶于水，都有甜味。
(2)银镜反应：能发生银镜反应的是麦芽糖。
(3)水解反应：蔗糖在硫酸催化下会水解生成葡萄糖和果糖，麦芽糖水解后只得到葡萄糖。
水解方程式为C12H22O11(麦芽糖)＋H2O2C6H12O6(葡萄糖)；
C12H22O11(蔗糖)＋H2OC6H12O6(葡萄糖)＋C6H12O6(果糖)。
(三)多糖——淀粉和纤维素
1．淀粉
(1)组成：通式为(C6H10O5)n属于天然有机高分子化合物。
(2)性质：①溶解性：不溶于冷水，在热水中形成胶状淀粉糊。
②水解反应(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6(葡萄糖)。
③特征反应遇碘变蓝可用于鉴定淀粉的存在。
(3)用途：
①食品成分：提供有机体所需的葡萄糖。
②工业原料：制备葡萄糖、食醋、酿酒。酿酒的化学方程式：C6H12O6(葡萄糖)2C2H5OH＋2CO2。
2．纤维素
(1)组成：通式为(C6H10O5)n，属于天然有机高分子化合物。
(2)性质
①溶解性：一般不溶于水和有机溶剂。
②水解反应：(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6(葡萄糖)。
③酯化反应：纤维素中的葡萄糖单元中含有醇羟基，可与含氧酸发生酯化反应。与HNO3发生酯化反应制得硝酸纤维，与乙酸发生反应制得醋酸纤维。
3．糖类和生命活动
(1)糖类为人类提供_能量_。
(2)糖类是植物合成其他化合物的基本原料。
(3)糖类对人体生命活动有辅助功能。
(4)核糖与脱氧核糖是RNA、DNA的重要组成部分。
议一议
1．依据下列实验及数据，推导出葡萄糖的分子结构：
实验事实
结论
①
1.8 g葡萄糖完全燃烧，得到2.64 g CO2和1.08 g H2O
依据实验①可知n(C)＝0.06 mol, n(H)＝0.12 mol，n(O)＝0.06 mol，得最简式为CH2O
②
葡萄糖的相对分子质量为180
依据数据②可知1 mol葡萄糖：n(C)＝6 mol，n(H)＝12 mol，n(O)＝6 mol，得葡萄糖的化学式为C6H12O6
③
一定条件下1.8 g葡萄糖与醋酸完全酯化，生成乙酸酯的质量为3.9 g
依据实验③可知1 mol葡萄糖中有5 mol羟基
④
葡萄糖可以发生银镜反应
依据实验④可知葡萄糖中有醛基
⑤
葡萄糖可以被还原为直链己六醇
依据实验⑤可知葡萄糖的碳链为直链
由此我们可以得到葡萄糖的结构简式为
_CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO_
已知：①两个羟基连在同一个碳原子上是不稳定的，②—OH与直接相连不稳定。
2. 蔗糖和麦芽糖有何异同？
请按要求填写下表中空格内容。
类别
蔗糖
麦芽糖
相似点
①组成相同，化学式均为C12H22O11，互为同分异构体
②都属于双糖，每摩尔水解后生成两摩尔单糖
③水解产物都能发生银镜反应，都能还原新制的Cu(OH)2
④都具有甜味(蔗糖更甜)
不同点
官能团
不含醛基(非还原性糖)
含有醛基(还原性糖)
化学性质
不能发生银镜反应，也不能还原新制的Cu(OH)2
能发生银镜反应，能还原新制的Cu(OH)2
水解产物
葡萄糖和果糖各半
葡萄糖
来源
以甘蔗和甜菜含量最多
淀粉在酶作用下的水解产物
用途
甜味食物、制红糖、白糖等
甜味食物、制饴糖
3.某同学进行蔗糖的水解实验，并检验水解产物中是否含有葡萄糖。他的操作如下：取少量纯蔗糖加水配成溶液；在蔗糖溶液中加入3～5滴稀硫酸；将混合液煮沸几分钟，冷却；在冷却后的溶液中加入银氨溶液，再水浴加热。实验结果没有银镜产生。其原因是什么？上述过程中稀硫酸的作用是什么？
答案 实验结果没有银镜产生是因为煮沸水解的产物呈酸性，而银镜反应需要在碱性条件下进行，应先加碱中和其中的酸。稀硫酸在蔗糖水解的过程中做催化剂。
4．淀粉和纤维素有何异同点？
请按要求填写下表中空格内容。
类别
淀粉
纤维素
存在
主要存在于植物的种子或块根中，其中谷类含淀粉较多
存在于一切植物中，棉花、亚麻是含纤维素较多的植物
通式
(C6H10O5)n
(C6H10O5)n
结构
由几百到几千个葡萄糖单元构成
由几千个葡萄糖单元构成，每个单元中有3个醇羟基
相对分
子质量
十几万到几十万
几十万到几百万
物理性质
白色、无气味、无味道的物质，不溶于冷水
白色、无气味、无味道的纤维状的物质，不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂
化学性质
①遇碘变蓝；②不显还原性；③能发生水解反应，最终产物是葡萄糖
①遇碘不变蓝；②不显还原性；③能发生水解反应，但比淀粉困难，最终产物是葡萄糖
用途
是生物体最重要的能源物质；是一种重要的工业原料，可以制造葡萄糖和酒精等
是某些生物的重要能源物质；膳食纤维是人体消化过程中的重要“营养素”；普遍用于纺织工业、造纸和制造人造纤维等
相互关系
n值不同，淀粉和纤维素既不是同分异构体，也不是同系物，但都属于天然高分子化合物
5.淀粉和纤维素都属于糖类，所以食用淀粉和纤维素均可以为人体提供营养，这种说法对吗？为什么？
答案 不对。纤维素虽然属于糖类，但在人体内却不能消化，因为人体内没有能消化纤维素的酶。
一、葡萄糖与果糖的结构与性质
1．葡萄糖的结构与性质
(1)葡萄糖的分子式为C6H12O6，实验式为CH2O，符合该实验式的物质还有：甲醛(HCHO)、乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)等。
(2)葡萄糖分子中含有—CHO和—OH，具有醛和醇的性质，可以发生氧化、还原和酯化等反应。
①氧化反应
实验步骤
实验现象
化学方程式
试管壁上有银镜生成
CH2OH(CHOH)4CHO＋2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O
试管中出现红色沉淀
CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2
CH2OH(CHOH)4COOH＋Cu2O↓＋2H2O
②加成反应
葡萄糖可与H2发生加成反应生成己六醇：
CH2OH(CHOH)4CHO＋H2
CH2OH(CHOH)4CH2OH。
③酯化反应
1 mol葡萄糖可与5 mol乙酸反应生成五乙酸葡萄糖酯。
④氧化反应
C6H12O6(s)＋6O2(g)6CO2(g)＋6H2O(l)
1 mol葡萄糖完全氧化，放出约2 804 kJ的热量，是人体内的重要供能物质。
⑤发酵
C6H12O62CO2＋2C2H5OH。
2．果糖的结构与性质
(1)果糖的分子式为C6H12O6，结构简式为无醛基。
(2)果糖的化学性质
①酯化反应；
②加成反应(催化加氢)。
特别提醒
果糖是一种多羟基酮，果糖分子中并无醛基存在，但果糖在碱性溶液中可转化成含醛基的有机物。因此，果糖在碱性溶液中能发生银镜反应。
例1 下列有关葡萄糖的叙述中，错误的是( )
A．能加氢生成六元醇
B．能发生银镜反应
C．能与醇发生酯化反应
D．能被氧化为CO2和H2O
解析 葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，其分子中含有5个醇羟基和1个醛基。有醛基，可与氢加成能生成己六醇，与银氨溶液反应可生成银镜；有醇羟基，可与羧酸反应生成酯；由C、H、O元素组成，能被氧化为CO2和H2O。
答案 C
解题反思
葡萄糖的结构和性质
变式训练1 以葡萄糖为原料经一步反应不能得到的是( )
A．乙醛 B．二氧化碳 C．己六醇 D．葡萄糖酸
答案 A
解析 葡萄糖与H2发生加成反应可生成己六醇，经氧化可生成CO2或葡萄糖酸。
二、淀粉的水解程度及水解产物的检验
1．实验原理
淀粉在酸作用下发生水解反应最终生成葡萄糖，反应物淀粉遇碘变蓝色，不能发生银镜反应；产物葡萄糖遇碘不变蓝，能发生银镜反应。
2．淀粉水解的化学方程式
(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6
(淀粉) (葡萄糖)
3．实验步骤
淀粉溶液水解液中和液现象A
现象B
4．实验现象及结论
现象A
现象B
结论
1
未出现银镜
溶液变蓝色
淀粉尚未水解
2
出现银镜
溶液变蓝色
淀粉部分水解
3
出现银镜
溶液不变蓝色
淀粉完全水解
5.淀粉水解程度不同时得到溶液中的物质也不同，不水解时是淀粉；部分水解时是淀粉、葡萄糖；完全水解时是葡萄糖。
例2 某学生设计了四个实验方案，用以检验淀粉的水解情况。
方案甲：淀粉液水解液中和液溶液变蓝。结论：淀粉完全没有水解。
方案乙：淀粉液水解液无银镜现象。
结论：淀粉完全没有水解。
方案丙：淀粉液水解液中和液有银镜现象。结论：淀粉已经水解。
方案丁：淀粉液
结论：淀粉部分水解。
根据上述操作现象，回答设计、结论是否正确。然后简要说明理由。
(1)甲方案：__________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙方案：_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)丙方案：________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)丁方案：__________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析 在具体设计实验时，要注意两点：在检验葡萄糖存在时，加银氨溶液之前，要加碱中和溶液中的硫酸，否则银氨络离子要被破坏；检验淀粉存在时，不能是碱性溶液，因为碘能与NaOH反应，因此水解液可以直接加碘水检验，不必先中和。
若淀粉水解完全时，则在溶液中加入碘水，溶液不会出现蓝色；若淀粉尚未水解时，则加入银氨溶液，水浴加热，溶液不会出现银镜反应；若淀粉正在水解中，则既要用碘水检验淀粉的存在，又要用银氨溶液检验有无葡萄糖或麦芽糖的存在。
答案 (1)设计和结论都不正确。设计不正确是因加入NaOH溶液呈碱性后，加入I2，I2与NaOH溶液发生反应，没有I2存在，不能证明淀粉是否存在；结论不正确是若淀粉部分水解，溶液中也会有淀粉存在
(2)设计和结论都不正确。因为在酸性条件下，加入的银氨溶液被破坏，不能与葡萄糖发生银镜反应；按方案乙的设计，无银镜现象，淀粉可能是完全水解了，也可能是部分水解了或完全未水解
(3)设计和结论都正确。按设计的方案进行实验，有银镜现象，说明淀粉已水解生成了葡萄糖
(4)设计和结论都正确。按设计方案进行实验，淀粉变蓝又有银镜现象，说明既有淀粉又有葡萄糖
解题反思
(1)由于糖类水解常用无机酸(一般是稀硫酸)作催化剂，检验水解产物之前，必须先加碱中和酸，以免硫酸与银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液反应，导致实验失败。
(2)用I2检验淀粉时，应直接取水解后的混合液加碘水。若取中和液加碘水，因I2与NaOH溶液反应影响淀粉的检验。
变式训练2 可通过实验来验证淀粉水解可生成还原性糖，该实验包括下列一些操作过程，这些操作过程正确的顺序是( )
①取少量淀粉加水制成溶液 ②加热煮沸 ③加入碱液中和至呈碱性 ④加入新制Cu(OH)2悬浊液 ⑤加入几滴稀硫酸 ⑥再加热
A．①②⑤⑥④③ B．①⑤②④⑥③
C．①⑤②③④⑥ D．①⑥④⑤③②
答案 C
解析 淀粉在酸性条件下水解，验证葡萄糖时应在碱性条件下进行，故应调节溶液的酸碱性。
三、几种常见的糖类的比较
类别
结构特征
主要性质
重要用途
单糖
葡萄糖
C6H12O6
多羟基醛
无色晶体，溶于水，有甜味，既有氧化性，又有还原性，还可发生酯化反应，并能发酵生成乙醇
营养物质、制糖果、做还原剂
果糖
C6H12O6
葡萄糖的同分异构体
无色晶体，易溶于水，有甜味
食品
双
糖
蔗糖
C12H22O11
无醛基
白色晶体，易溶于水，有甜味，无还原性，能水解生成葡萄糖和果糖
食品
麦芽糖
C12H22O11
有醛基，蔗糖的同分异构体
白色晶体，溶于水，有甜味；能发生银镜反应，能水解生成葡萄糖
食品
多
糖
淀粉
(C6H10O5)n
由葡萄糖单元构成的天然高分子化合物
白色粉末，不溶于冷水，部分溶于热水；无还原性；能水解，最终生成葡萄糖，淀粉遇碘变成蓝色
制葡萄糖、
乙醇、醛
纤维素
(C6H10O5)n
白色无味固体，不溶于水，也不溶于一般有机溶剂，无还原性，能水解生成葡萄糖，并能发生酯化反应
造纸、制炸
药、醋酸纤
维、硝
酸纤维
例3 下列物质中，在一定条件下既能发生银镜反应，又能发生水解反应的是( )
①甲酸甲酯 ②蔗糖 ③葡萄糖 ④麦芽糖
A．①④ B．②③
C．①③ D．③④
解析 能发生银镜反应，说明有机物结构中含有醛基；能发生水解反应的有卤代烃、酯及低聚糖或多糖等。甲酸甲酯中有—CHO和—COO—，能发生银镜反应，也能发生水解反应；蔗糖能发生水解反应，但无—CHO；葡萄糖能发生银镜反应，但不能水解；麦芽糖能发生银镜反应，也能发生水解反应。
答案 A
解题反思
(1)能发生银镜反应的物质，其分子结构中必含有—CHO，但不一定属于醛类。目前已学过的能发生银镜反应的物质：醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等。
(2)能发生水解反应的物质主要有卤代烃、酯、蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素等。卤代烃在碱性条件下水解，酯在酸性或碱性条件下均能水解，其中碱性条件下水解趋于完全，蔗糖、麦芽糖在稀硫酸作催化剂条件下能水解。此外可溶性的酚盐、羧酸盐等也可发生水解，使溶液呈碱性。例如：CH3COONa＋H2O―→CH3COOH＋NaOH。
变式训练3 关于淀粉和纤维素的下列说法中，不正确的是( )
A．两者都能水解且水解的最终产物相同
B．两者实验式相同，通式相同，互为同分异构体
C．两者都属于糖类，与新制Cu(OH)2共热都无砖红色沉淀生成
D．两者均属于高分子化合物，淀粉遇I2变蓝色，而纤维素不能
答案 B
解析 淀粉和纤维素属于多糖，都能水解，且水解的最终产物都是葡萄糖，A正确；淀粉与纤维素的通式均为(C6H10O5)n，但由于n值不同，分子式不同，所以不是同分异构体，B不正确；淀粉和纤维素均无醛基，与新制Cu(OH)2不反应，C正确；纤维素遇I2不变蓝色，D正确。
1．对于糖类化合物的概念叙述正确的是( )
A．含有碳、氢、氧三种元素的有机化合物
B．是碳和水的化合物，又称碳水化合物
C．有甜味的物质
D．一般是多羟基醛或多羟基酮及它们的脱水缩合物
答案 D
解析 含有C、H、O三种元素的有机物不一定是糖类，A选项错误；并不是所有的糖类都可以写成Cm(H2O)n的形式，B选项错误；有甜味的物质不一定是糖类，C选项错误。
2．某广告称某品牌的八宝粥(含桂圆、红豆、糯米等)，不加糖比加糖还甜，最适合糖尿病病人食用。你认为下列关于糖尿病病人能否食用此八宝粥的判断不正确的是( )
A．糖尿病病人应少吃含糖的食品，该八宝粥未加糖，可以放心食用
B．这个广告有误导喜爱甜食消费者的嫌疑
C．不加糖不等于没有糖，糖尿病病人食用需慎重
D．不能听从厂商或广告商的宣传，应询问医生
答案 A
解析 该八宝粥不加糖，但不等于不含糖，所以A选项不正确。
3．下列反应中能用于检验尿液中是否含有葡萄糖的是( )
A．加金属钠看是否有氢气放出
B．与新制的氢氧化铜悬浊液混合后共热，观察是否有砖红色沉淀生成
C．与醋酸和浓H2SO4共热，观察是否有果香味物质生成
D．加入KMnO4酸性溶液，看溶液是否退色
答案 B
解析 检验葡萄糖可利用其分子结构中含有醛基，将其与新制的Cu(OH)2悬浊液混合后共热，看是否有砖红色沉淀生成来判定，当然也可借助银镜反应来检验葡萄糖。
4．下列物质中互为同分异构体，且可用银镜反应区别的是( )
A．丙酸和乙酸甲酯 B．蔗糖和麦芽糖
C．淀粉和纤维素 D．苯甲酸和苯甲醛
答案 B
解析 丙酸和乙酸甲酯互为同分异构体，但不能用银镜反应区别；蔗糖和麦芽糖互为同分异构体，蔗糖无—CHO，麦芽糖含—CHO，可用银镜反应予以区别。其他两组都不是同分异构体。
5．下列说法正确的是( )
①石油裂解得到的汽油是纯净物
②石油裂解能得到乙烯，乙烯是生产聚乙烯的原料
③天然气是一种清洁的化石燃料
④用酸性高锰酸钾溶液鉴别四氯化碳、环己烯和环己烷
⑤石油产品都可用于聚合反应
⑥甲烷、苯都属于烃，都不存在同分异构体
⑦煤液化后可以得到甲醇
⑧葡萄糖水解制得乙醇，乙醇氧化可得到乙醛
⑨煤中含有苯和甲苯，可以用蒸馏的方法把它们分离出来
A．③④⑥⑦⑧⑨ B．②③④⑦
C．③④⑤⑥⑦⑧ D．③④⑦⑧
答案 B
解析 ①裂解汽油主要成分为C6～C9烃类，为混合物，故错误；②石油裂解可以得到含有乙烯、丙烯、丁二烯等不饱和烃外，还含有甲烷、乙烷、氢气等气体，乙烯气体发生加聚反应得到聚乙烯，故正确；③天然气的主要成分为甲烷，燃烧生成二氧化碳和水，为清洁燃料，故正确；④四氯化碳的密度比水大，环己烯含有碳碳双键，环己烷与高锰酸钾不反应，密度比水小，可用高锰酸钾溶液鉴别，故正确；⑤石油产品含有烷烃，不能发生加聚反应，故错误；⑥苯存在同分异构体，故错误；⑦煤可以先转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂作用下合成甲醇，从而实现液化，故错误；⑧葡萄糖为单糖，不能发生水解反应，故错误；⑨煤干馏得到苯和甲苯等，故错误。
6．分别取1 mol葡萄糖进行下列实验：
(1)银镜反应时，生成Ag的物质的量为________mol，反应后葡萄糖变为________，其结构简式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)与乙酸反应生成酯，理论上完全酯化需要________g乙酸。
(3)若燃烧使之完全转化为CO2和H2O，所需氧气的体积在标准状况下为________L，反应的化学方程式是____________________。
答案 (1)2 葡萄糖酸铵 CH2OH(CHOH)4COONH4
(2)300 (3)134.4 C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O
解析 该题由葡萄糖的结构和组成入手，结合其性质即可进行解答。由CH2OH(CHOH)4CHO知，1 mol葡萄糖发生银镜反应生成2 mol银，反应后变为葡萄糖酸铵；1 mol葡萄糖完全酯化需5 mol乙酸，质量为300 g；葡萄糖燃烧的化学方程式是C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O,1 mol葡萄糖燃烧需标准状况下氧气的体积为6 mol×22.4 L·mol－1＝134.4 L。
7．有A、B、C、D四种无色溶液，它们分别是葡萄糖溶液、蔗糖溶液、淀粉溶液、甲酸乙酯中的一种。经实验可知：
①B、C均能发生银镜反应。
②A遇碘水变蓝色。
③A、C、D均能发生水解反应，水解液均能发生银镜反应。试判断它们各是什么物质，并写出有关反应的化学方程式：
(1)A是__________，B是__________，C是__________，D是____________。
(2)有关反应的化学方程式：
a．蔗糖水解：____________________________________________________，
b．葡萄糖发生银镜反应：_______________________________________________________，
c．甲酸乙酯水解：__________________________________________________________。
答案 (1)淀粉 葡萄糖 甲酸乙酯 蔗糖
(2)a.＋H2O＋
b．CH2OH(CHOH)4CHO＋2Ag(NH3)2OH
CH2OH(CHOH)4COONH4＋2Ag↓＋H2O＋3NH3
c．HCOOC2H5＋H2OHCOOH＋C2H5OH
解析 ①能发生银镜反应的物质中一定含有—CHO，因此，B、C应是葡萄糖与甲酸乙酯。
②遇碘水显蓝色的是淀粉。
③甲酸乙酯及蔗糖、淀粉水解的产物均能发生银镜反应。
[经典基础题]
题组1 糖类概述及单糖
1．生活中的一些问题常涉及化学知识，下列叙述正确的是( )
A．棉花的主要成分是纤维素
B．过多食用糖类物质如淀粉等不会导致人体发胖
C．淀粉在人体内直接水解生成葡萄糖，为人体组织提供营养
D．纤维素在人体消化过程中起重要作用，纤维素可以作为人类的营养物质
答案 A
解析 过多食用糖类物质会导致人体发胖，B项错误；淀粉在人体内经淀粉酶催化先水解成麦芽糖，最终水解成葡萄糖，C项错误；人体中没有消化纤维素的酶，故纤维素不能作为人类的营养物质，D错误。
2．下列有关葡萄糖的说法错误的是( )
A．葡萄糖的分子式是C6H12O6
B．葡萄糖能发生银镜反应
C．葡萄糖是人体重要的能量来源
D．葡萄糖属于高分子化合物
答案 D
解析 葡萄糖的结构简式为HOCH2(CHOH)4CHO，含有醛基，因此能发生银镜反应；葡萄糖在人体内氧化生成CO2和H2O，同时释放出大量的能量，提供人类作生命运动；葡萄糖的相对分子质量只有180，属于小分子。因此选项D错误。
3．L-链霉糖是链霉素的一个组成部分，结构式如图所示。下列关于L?链霉糖的说法中，错误的是( )
A．能发生银镜反应
B．能发生酯化反应
C．能跟氢气发生加成反应
D．能跟氢氧化钠发生中和反应
答案 D
4．核糖[结构简式为CH2OH(CHOH)3CHO]和脱氧核糖[结构简式为CH2OH(CHOH)2CH2CHO]是人类生命活动中不可缺少的物质，在一定条件下它们都能发生下列反应中的( )
①氧化 ②还原 ③酯化 ④水解 ⑤加成 ⑥中和
A．①②③⑤ B．①③④
C．③④⑤ D．④⑤⑥
答案 A
解析 二者都含有—CHO，所以可发生①氧化、②还原、⑤加成反应；都含有—OH，所以可发生③酯化反应；都是最简单的糖，不能水解，排除④；都不含—COOH，不能发生⑥中和反应。
题组2 双糖的结构和性质
5．下列说法不正确的是( )
A．蔗糖不是淀粉水解的产物
B．蔗糖的水解产物能发生银镜反应
C．蔗糖是多羟基的醛类化合物
D．蔗糖与麦芽糖互为同分异构体
答案 C
解析 淀粉水解先得到麦芽糖，然后在麦芽糖酶的作用下最终水解成葡萄糖，A正确；蔗糖水解的产物为葡萄糖和果糖，其中葡萄糖可以发生银镜反应，B正确；蔗糖是一种多羟基酮，而不是多羟基醛，C不正确；蔗糖和麦芽糖的分子式都是C12H22O11，但结构不同，所以互为同分异构体，D正确。
6．从食品店购买的蔗糖配成溶液，做银镜反应实验，往往得到银镜，产生这一现象的原因是( )
A．蔗糖本身有还原性
B．蔗糖被还原
C．实验过程中蔗糖发生水解
D．在生产和贮存过程中蔗糖有部分水解
答案 D
解析 有银镜即有葡萄糖生成，而在实验过程中(该条件下)蔗糖不会水解。
7．下列实验操作和结论错误的是( )
A．用新制的Cu(OH)2悬浊液可鉴别蔗糖和麦芽糖
B．用银镜反应可证明蔗糖已发生水解
C．浓硫酸使蔗糖脱水变黑，证明蔗糖的组成元素有C、H、O
D．向蔗糖的水溶液中加入少量金属钠，有氢气生成，证明蔗糖的分子结构中有醇羟基
答案 D
解析 金属钠可以和蔗糖的水溶液中的水反应放出氢气，不能证明蔗糖分子中含有醇羟基。
题组3 单糖、双糖、多糖的性质比较
8．下列说法中错误的是( )
A．通常蔗糖和淀粉都不显还原性
B．用大米酿的酒在一定条件下密封保存，时间越长越香醇
C．纤维素、蔗糖、葡萄糖和脂肪在一定条件下都可发生水解反应
D．纤维素分子是由葡萄糖单元组成的，可以表现出一些多元醇的性质
答案 C
解析 纤维素、蔗糖和脂肪在一定条件下均能发生水解反应，但葡萄糖不能，故C错。
9．糖尿病患者的尿中含有葡萄糖，而且病情越重，含糖量越高。所以，在医疗上把氢氧化钠和硫酸铜溶液加入病人的尿液中，加热后通过观察是否有砖红色沉淀来判断病情。请分析，以下哪些药品和新制的Cu(OH)2共热会有类似的现象( )
①淀粉 ②福尔马林 ③纤维素 ④蚁酸 ⑤甲酸乙酯 ⑥乙酸甲酯 ⑦甲酸钠 ⑧蔗糖 ⑨白酒 ⑩食醋 ?麦芽糖
A．全部 B．①③④⑤⑨
C．②④⑤⑦? D．②④⑤⑥⑦⑧
答案 C
解析 能和新制的Cu(OH)2共热产生砖红色沉淀的有机物分子中，一定含有醛基，上述药品中：福尔马林(甲醛的水溶液)、蚁酸()、甲酸乙酯()、甲酸钠()、麦芽糖中都含有醛基，故都能和新制的Cu(OH)2反应产生红色沉淀。淀粉、纤维素、乙酸甲酯、蔗糖、白酒、食醋因分子中不含醛基，所以不能与新制的Cu(OH)2发生反应。
10．淀粉经过下列变化：淀粉→单糖→酒精→乙烯→……→草酸(HOOC—COOH)，在该变化过程中，下列反应类型一定没有发生的是( )
①加成反应 ②氧化反应 ③还原反应 ④消去反应
⑤取代反应 ⑥水解反应 ⑦酯化反应 ⑧加聚反应
A．①③④ B．⑦⑧
C．④⑤⑥ D．①④⑥
答案 B
解析 淀粉→单糖(葡萄糖)，水解反应(取代反应)；葡萄糖→酒精(H12O6→H6O)，还原反应；酒精→乙烯，消去反应；乙烯→1,2-二溴乙烷，加成反应；1,2-二溴乙烷→乙二醇，水解反应(取代反应)；乙二醇→乙二醛→乙二酸，氧化反应。
11．纤维素分子中的每个单糖单元有三个醇羟基，所以( )
A．能跟硝酸发生化合反应
B．不能跟硝酸发生酯化反应
C．能跟乙酸反应生成乙酸酯
D．1 mol单糖单元必是和3 mol硝酸发生反应，少于3 mol则不能反应
答案 C
解析 醇羟基不但能和有机酸如乙酸发生酯化(取代)反应，也能跟无机酸如硝酸、硫酸等发生酯化(取代)反应，所含有的羟基可以完全反应，也可部分反应。
[能力提升题]
12．下列物质间有如下转化关系，请按要求填空。
(1)在制镜工业和热水瓶胆镀银时，常利用上述的反应________(填数字)。
(2)①②的反应类型为________(填选项字母)。
A．氧化反应 B．加成反应
C．水解反应 D．消去反应
(3)反应⑦可用于检验糖尿病病人尿液中的含糖量，该反应的化学方程式为______________。
(4)葡萄糖在细胞内彻底氧化分解的化学方程式为__________________________。
答案 (1)⑥ (2)C
(3)CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH＋Cu2O↓＋2H2O
(4)C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O
解析 制镜工业和热水瓶胆镀银都是利用了葡萄糖中含有醛基与银氨溶液反应，还原出单质银的性质，所以应为⑥反应，①②反应为淀粉与水反应生成葡萄糖，因此为水解反应，第(3)问和第(4)问是葡萄糖的两个应用，即：CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH＋Cu2O↓＋2H2O、C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O。
13．如图所示，淀粉水解可产生某有机物A，A在不同的氧化剂作用下，可以生成B(C6H12O7)或C(C6H10O8)，B和C都不能发生银镜反应。A、B、C都可以被强还原剂还原为D(C6H14O6)。B脱水可得到五元环的酯类化合物E或六元环的酯类化合物F。
已知相关物质被氧化的难易顺序：RCHO最易，
R—CH2OH次之，最难。
则A、B、C、D、E、F的结构简式：A______， B________，C________，D________，E________，F________。
答案 CH2OH(CHOH)4CHO
CH2OH(CHOH)4COOH HOOC(CHOH)4COOH CH2OH(CHOH)4CH2OH
解析 淀粉的水解产物为葡萄糖(A)，其结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO。由题给信息可知，葡萄糖中的—CHO先被氧化，然后—CH2OH被氧化。若—CHO被氧化，则相当于分子中增加了1个氧原子，其他原子没变，则B(C6H12O7)是葡萄糖分子中的—CHO被氧化的产物。C(C6H10O8)与葡萄糖分子相比，多了2个氧原子，少了2个氢原子，则—CHO与—CH2OH都被氧化成了—COOH。D(C6H14O6)与葡萄糖(C6H12O6)相比，多了2个氢原子，可认为是葡萄糖分子中的醛基被还原(与H2加成)。E、F是B自身的酯化反应产物。
14．下图中化合物B既能使溴水褪色，又能溶解碳酸钙，D、E均为高分子化合物。根据下图填空：
(1)写出葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式：____________________。
(2)A中的官能团有________(写结构简式)。
(3)E在自然界中可降解，对环境无害，下列说法正确的是________(填字母序号)。
a．E是一种线型高分子
b．由A生成E的反应属于加聚反应
c．E的相对分子质量为72
d．E用作一次性快餐盒有助于减少白色污染
(4)在反应①～⑤中，属于取代反应的是________________________________。
写出反应③和⑤的化学方程式：
③________________________________________________________________________；
⑤________________________________________________________________________。
答案 (1)CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH＋Cu2O↓＋2H2O
(2)—OH、—COOH
(3)ad
(4)②⑤
15．某市拟投资建设一个工业酒精厂，目的是用工业酒精与汽油混合制成“乙醇汽油”，以节省石油资源。已知制酒精的方法有三种：
①在催化剂作用下乙烯与水反应；
②CH3CH2Br＋H2O―→CH3CH2OH＋HBr；
③(C6H10O5)n(淀粉)＋nH2OnC6H12O6(葡萄糖)，C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑
(1)方法①的化学反应方程式_____________________________________________。
(2)方法②的化学反应类型是_____________________________________________。
(3)为缓解石油短缺带来的能源危机，你认为该市应选用哪一种方法生产工业酒精？__________。请简述理由___________________________________________。
(4)如果从绿色化学(“原子利用率”最大化)的角度看，制酒精最好的一组方法是__________。
A．① B．③
C．①③ D．①②③
(5)乙醇分子中的氧原子被硫原子取代后的有机物叫乙硫醇，其性质与乙醇相似，但乙硫醇有酸性，它能与NaOH等强碱溶液反应生成无色溶液。石油中因含乙硫醇(无色液体，微溶于水)使汽油有臭味且其燃烧产生的二氧化硫会污染环境，因此要把它除去。
①用化学方法除去石油样品中的乙硫醇，请写出有关反应的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②乙硫醇与乙酸在一定条件下可发生酯化反应，写出该反应的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH
(2)取代反应 (3)方法③ 淀粉是可再生资源，而乙烯、溴乙烷都是以石油为原料制得的产品，是不可再生资源，利用它们制成酒精还不如直接利用石油
(4)A
(5)①CH3CH2SH＋NaOH―→CH3CH2SNa＋H2O
②CH3COOH＋HSCH2CH3
—SCH2CH3＋H2O
课件59张PPT。第2课时 糖类第2章 第3节 醛和酮 糖类1.了解糖类的概念、分类及结构特点。
2.能够掌握糖类重要代表物葡萄糖、蔗糖、淀粉和纤维素的组成和重要性质，以及它们之间的相互转化关系。
3.结合糖类物质之间的转化说明糖类与生命活动的关系。目标导航基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引一、糖类概述
1.概念
糖类是指分子中有两个或两个以上 的醛或酮以及水解后可以生成 或 的有机化合物。
2.官能团
糖的官能团是 、 或 。 基础知识导学羟基多羟基醛多羟基酮答案—OH—CHO3.分类
(1)单糖：不能水解为更小糖分子的糖类，如 、 、核糖、脱氧核糖等。
(2)低聚糖：1 mol糖水解后能产生2～10 mol单糖的糖类化合物，以 是最为常见。
(3)多糖：1 mol糖水解后能生成n mol(n>10)单糖的糖类。纤维素和
是最常见的多糖。葡萄糖果糖双糖答案淀粉议一议判断下列说法是否正确，并说明理由。
(1)CH2OHCHOHCHO、CH2OH(CHOH)3CHO、
CH2OH(CHOH)2CH2OH均属于单糖。答案 不正确。单糖是多羟基醛或多羟基酮，CH2OH(CHOH)2CH2OH不属于单糖。答案(2)糖类的分子组成都可以用Cn(H2O)m来表示，组成符合Cn(H2O)m的有机物一定属于糖类。答案 不正确。大多数糖类的组成可以用通式Cn(H2O)m表示，其中m和n可以相同，也可以不同；通式的使用有一定的限度，少数糖类不符合此通式，如脱氧核糖(C5H10O4)、鼠李糖(C6H12O5)；少数符合糖类通式的物质不是糖类，如乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)。答案二、单糖、双糖和多糖
(一)单糖
1. 葡萄糖
(1)分子式： 。
(2)结构简式： 。
(3)官能团： 。
(4)物理性质：白色晶体、有甜味、在水中易溶。
(5)化学性质：
①燃烧生成 和 。
②葡萄糖与乙酸完全酯化，1 mol葡萄糖需 mol乙酸。 C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO—OH、—CHO答案CO2H2O5③葡萄糖能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2 悬浊液反应。
a.与银氨溶液反应的化学方程式：
；
b.与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式：
。
④与氢气反应生成直链 。
⑤生理氧化：人体组织中，葡萄糖的生理氧化是在酶做催化剂的条件下进行的，其化学方程式为C6H12O6＋6O2 6CO2＋6H2O。己六醇答案相关视频2.果糖
分子式： ，是六碳酮糖，与葡萄糖互为 。
3.核糖和脱氧核糖
核糖的分子式： ，结构简式： ，脱氧核糖的分子式： ，结构简式： ，是单糖中重要的五碳醛糖。 C6H12O6同分异构体C5H10O5答案CH2OH(CHOH)3CHOC5H10O4CH2OH(CHOH)2CH2CHO(二)双糖——蔗糖和麦芽糖
1.蔗糖、麦芽糖的分子式为 ，它们互为 。
2.结构特点：蔗糖 醛基，麦芽糖有醛基(均填“有”或“无”)。
3.性质
(1)蔗糖为 色晶体，麦芽糖为 色晶体，两者都易溶于水，都有甜味。
(2)银镜反应：能发生银镜反应的是 。
(3)水解反应：蔗糖在硫酸催化下会水解生成 和 ，麦芽糖水解后只得到 。
水解方程式为C12H22O11(麦芽糖)＋H2O ；
C12H22O11(蔗糖)＋H2O C6H12O6(葡萄糖)＋ 。C12H22O11同分异构体无答案无白麦芽糖葡萄糖果糖葡萄糖2C6H12O6(葡萄糖)C6H12O6(果糖)相关视频(三)多糖——淀粉和纤维素
1.淀粉
(1)组成：通式为 属于天然 化合物。
(2)性质：①溶解性： 冷水，在热水中形成 。
②水解反应 。
③特征反应 可用于鉴定淀粉的存在。
(3)用途：
①食品成分：提供有机体所需的葡萄糖。
②工业原料：制备葡萄糖、食醋、酿酒。酿酒的化学方程式：C6H12O6(葡萄糖) 。(C6H10O5)n有机高分子不溶于答案胶状淀粉糊遇碘变蓝2C2H5OH＋2CO22.纤维素
(1)组成：通式为(C6H10O5)n，属于天然 化合物。
(2)性质
①溶解性：一般不溶于水和有机溶剂。
②水解反应：(C6H10O5)n＋nH2O 。
③酯化反应：纤维素中的葡萄糖单元中含有 ，可与含氧酸发生酯化反应。与HNO3发生酯化反应制得 ，与乙酸发生反应制得
。有机高分子nC6H12O6(葡萄糖)醇羟基答案硝酸纤维醋酸纤维3.糖类和生命活动
(1)糖类为人类提供 。
(2)糖类是植物合成其他化合物的基本 。
(3)糖类对人体生命活动有辅助功能。
(4)核糖与脱氧核糖是RNA、DNA的重要组成部分。 能量原料答案1.依据下列实验及数据，推导出葡萄糖的分子结构：0.120.06答案0.06CH2O6126C6H12O6已知：①两个羟基连在同一个碳原子上是不稳定的，②—OH与
直接相连不稳定。5醛直答案CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO2. 蔗糖和麦芽糖有何异同？
请按要求填写下表中空格内容。C12H22O11同分异构体双糖答案两摩尔单糖银镜反应新制的Cu(OH)2甜味不含含有银镜反应答案新制的Cu(OH)2银镜反应新制的Cu(OH)2葡萄糖和果糖各半葡萄糖甘蔗甜菜淀粉在酶作用下3.某同学进行蔗糖的水解实验，并检验水解产物中是否含有葡萄糖。他的操作如下：取少量纯蔗糖加水配成溶液；在蔗糖溶液中加入3～5滴稀硫酸；将混合液煮沸几分钟，冷却；在冷却后的溶液中加入银氨溶液，再水浴加热。实验结果没有银镜产生。其原因是什么？上述过程中稀硫酸的作用是什么？答案 实验结果没有银镜产生是因为煮沸水解的产物呈酸性，而银镜反应需要在碱性条件下进行，应先加碱中和其中的酸。稀硫酸在蔗糖水解的过程中做催化剂。答案4.淀粉和纤维素有何异同点？
请按要求填写下表中空格内容。种子块根棉花答案亚麻(C6H10O5)n(C6H10O5)n几百几千个几千个醇羟基十几万到几十万几十万到几百万白色、无气味、无味道
的物质，不溶于冷水答案变蓝还原性水解反应葡萄糖不变蓝还原性水解反应葡萄糖葡萄糖酒精人造纤维答案同分异构体同系物天然高分子化合物5.淀粉和纤维素都属于糖类，所以食用淀粉和纤维素均可以为人体提供营养，这种说法对吗？为什么？答案 不对。纤维素虽然属于糖类，但在人体内却不能消化，因为人体内没有能消化纤维素的酶。答案返回 重点难点探究一、葡萄糖与果糖的结构与性质
1.葡萄糖的结构与性质
(1)葡萄糖的分子式为C6H12O6，实验式为CH2O，符合该实验式的物质还有：甲醛(HCHO)、乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)等。
(2)葡萄糖分子中含有—CHO和—OH，具有醛和醇的性质，可以发生氧化、还原和酯化等反应。①氧化反应②加成反应
葡萄糖可与H2发生加成反应生成己六醇：③酯化反应
1 mol葡萄糖可与5 mol乙酸反应生成五乙酸葡萄糖酯。
④氧化反应
C6H12O6(s)＋6O2(g)6CO2(g)＋6H2O(l)
1 mol葡萄糖完全氧化，放出约2 804 kJ的热量，是人体内的重要供能物质。
⑤发酵2.果糖的结构与性质
(1)果糖的分子式为C6H12O6，结构简式为无醛基。
(2)果糖的化学性质
①酯化反应；
②加成反应(催化加氢)。果糖是一种多羟基酮，果糖分子中并无醛基存在，但果糖在碱性溶液中可转化成含醛基的有机物。因此，果糖在碱性溶液中能发生银镜反应。特别提醒例1 下列有关葡萄糖的叙述中，错误的是( )
A.能加氢生成六元醇
B.能发生银镜反应
C.能与醇发生酯化反应
D.能被氧化为CO2和H2O解析 葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，其分子中含有5个醇羟基和1个醛基。有醛基，可与氢加成能生成己六醇，与银氨溶液反应可生成银镜；
有醇羟基，可与羧酸反应生成酯；由C、H、O元素组成，能被氧化为CO2和H2O。C解析答案葡萄糖的结构和性质解题反思变式训练1 以葡萄糖为原料经一步反应不能得到的是( )
A.乙醛 B.二氧化碳 C.己六醇 D.葡萄糖酸解析 葡萄糖与H2发生加成反应可生成己六醇，经氧化可生成CO2或葡萄糖酸。A解析答案二、淀粉的水解程度及水解产物的检验
1.实验原理
淀粉在酸作用下发生水解反应最终生成葡萄糖，反应物淀粉遇碘变蓝色，不能发生银镜反应；产物葡萄糖遇碘不变蓝，能发生银镜反应。
2.淀粉水解的化学方程式3.实验步骤碘
水现象B4.实验现象及结论5.淀粉水解程度不同时得到溶液中的物质也不同，不水解时是淀粉；部分水解时是淀粉、葡萄糖；完全水解时是葡萄糖。例2 某学生设计了四个实验方案，用以检验淀粉的水解情况。结论：淀粉部分水解。根据上述操作现象，回答设计、结论是否正确。然后简要说明理由。
(1)甲方案：_________________________________________________。
(2)乙方案：________________________________________________。
(3)丙方案：_________________________________________________。
(4)丁方案：________________________________________________。解析答案解析 在具体设计实验时，要注意两点：在检验葡萄糖存在时，加银氨溶液之前，要加碱中和溶液中的硫酸，否则银氨络离子要被破坏；检验淀粉存在时，不能是碱性溶液，因为碘能与NaOH反应，因此水解液可以直接加碘水检验，不必先中和。
若淀粉水解完全时，则在溶液中加入碘水，溶液不会出现蓝色；若淀粉尚未水解时，则加入银氨溶液，水浴加热，溶液不会出现银镜反应；若淀粉正在水解中，则既要用碘水检验淀粉的存在，又要用银氨溶液检验有无葡萄糖或麦芽糖的存在。解析答案答案 (1)设计和结论都不正确。设计不正确是因加入NaOH溶液呈碱性后，加入I2，I2与NaOH溶液发生反应，没有I2存在，不能证明淀粉是否存在；结论不正确是若淀粉部分水解，溶液中也会有淀粉存在
(2)设计和结论都不正确。因为在酸性条件下，加入的银氨溶液被破坏，不能与葡萄糖发生银镜反应；按方案乙的设计，无银镜现象，淀粉可能是完全水解了，也可能是部分水解了或完全未水解
(3)设计和结论都正确。按设计的方案进行实验，有银镜现象，说明淀粉已水解生成了葡萄糖
(4)设计和结论都正确。按设计方案进行实验，淀粉变蓝又有银镜现象，说明既有淀粉又有葡萄糖(1)由于糖类水解常用无机酸(一般是稀硫酸)作催化剂，检验水解产物之前，必须先加碱中和酸，以免硫酸与银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液反应，导致实验失败。
(2)用I2检验淀粉时，应直接取水解后的混合液加碘水。若取中和液加碘水，因I2与NaOH溶液反应影响淀粉的检验。解题反思变式训练2 可通过实验来验证淀粉水解可生成还原性糖，该实验包括下列一些操作过程，这些操作过程正确的顺序是( )
①取少量淀粉加水制成溶液 ②加热煮沸 ③加入碱液中和至呈碱性 ④加入新制Cu(OH)2悬浊液 ⑤加入几滴稀硫酸 ⑥再加热
A．①②⑤⑥④③ B．①⑤②④⑥③
C．①⑤②③④⑥ D．①⑥④⑤③②解析 淀粉在酸性条件下水解，验证葡萄糖时应在碱性条件下进行，故应调节溶液的酸碱性。
C解析答案三、几种常见的糖类的比较例3 下列物质中，在一定条件下既能发生银镜反应，又能发生水解反应的是( )
①甲酸甲酯 ②蔗糖 ③葡萄糖 ④麦芽糖
A.①④ B.②③ C.①③ D.③④解析 能发生银镜反应，说明有机物结构中含有醛基；
能发生水解反应的有卤代烃、酯及低聚糖或多糖等。甲酸甲酯中有—CHO和—COO—，能发生银镜反应，也能发生水解反应；
蔗糖能发生水解反应，但无—CHO；葡萄糖能发生银镜反应，但不能水解；
麦芽糖能发生银镜反应，也能发生水解反应。A解析答案(1)能发生银镜反应的物质，其分子结构中必含有—CHO，但不一定属于醛类。目前已学过的能发生银镜反应的物质：醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等。
(2)能发生水解反应的物质主要有卤代烃、酯、蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素等。卤代烃在碱性条件下水解，酯在酸性或碱性条件下均能水解，其中碱性条件下水解趋于完全，蔗糖、麦芽糖在稀硫酸作催化剂条件下能水解。此外可溶性的酚盐、羧酸盐等也可发生水解，使溶液呈碱性。例如：CH3COONa＋H2O―→ CH3COOH＋NaOH。解题反思变式训练3 关于淀粉和纤维素的下列说法中，不正确的是( )
A.两者都能水解且水解的最终产物相同
B.两者实验式相同，通式相同，互为同分异构体
C.两者都属于糖类，与新制Cu(OH)2共热都无砖红色沉淀生成
D.两者均属于高分子化合物，淀粉遇I2变蓝色，而纤维素不能解析答案返回解析 淀粉和纤维素属于多糖，都能水解，且水解的最终产物都是葡萄糖，A正确；
淀粉与纤维素的通式均为(C6H10O5)n，但由于n值不同，分子式不同，所以不是同分异构体，B不正确；
淀粉和纤维素均无醛基，与新制Cu(OH)2不反应，C正确；
纤维素遇I2不变蓝色，D正确。B1.对于糖类化合物的概念叙述正确的是( )
A.含有碳、氢、氧三种元素的有机化合物
B.是碳和水的化合物，又称碳水化合物
C.有甜味的物质
D.一般是多羟基醛或多羟基酮及它们的脱水缩合物D 随堂达标检测解析答案12345解析 含有C、H、O三种元素的有机物不一定是糖类，A选项错误；
并不是所有的糖类都可以写成Cm(H2O)n的形式，B选项错误；
有甜味的物质不一定是糖类，C选项错误。672．某广告称某品牌的八宝粥(含桂圆、红豆、糯米等)，不加糖比加糖还甜，最适合糖尿病病人食用。你认为下列关于糖尿病病人能否食用此八宝粥的判断不正确的是( )
A．糖尿病病人应少吃含糖的食品，该八宝粥未加糖，可以放心食用
B．这个广告有误导喜爱甜食消费者的嫌疑
C．不加糖不等于没有糖，糖尿病病人食用需慎重
D．不能听从厂商或广告商的宣传，应询问医生
解析答案解析 该八宝粥不加糖，但不等于不含糖，所以A选项不正确。A1234567解析答案3.下列反应中能用于检验尿液中是否含有葡萄糖的是( )
A.加金属钠看是否有氢气放出
B.与新制的氢氧化铜悬浊液混合后共热，观察是否有砖红色沉淀生成
C.与醋酸和浓H2SO4共热，观察是否有果香味物质生成
D.加入KMnO4酸性溶液，看溶液是否退色B解析 检验葡萄糖可利用其分子结构中含有醛基，将其与新制的Cu(OH)2悬浊液混合后共热，看是否有砖红色沉淀生成来判定，当然也可借助银镜反应来检验葡萄糖。12345674.下列物质中互为同分异构体，且可用银镜反应区别的是( )
A.丙酸和乙酸甲酯 B.蔗糖和麦芽糖
C.淀粉和纤维素 D.苯甲酸和苯甲醛解析答案B解析 丙酸和乙酸甲酯互为同分异构体，但不能用银镜反应区别；蔗糖和麦芽糖互为同分异构体，蔗糖无—CHO，麦芽糖含—CHO，可用银镜反应予以区别。其他两组都不是同分异构体。12345675．下列说法正确的是( )
①石油裂解得到的汽油是纯净物
②石油裂解能得到乙烯，乙烯是生产聚乙烯的原料
③天然气是一种清洁的化石燃料
④用酸性高锰酸钾溶液鉴别四氯化碳、环己烯和环己烷
⑤石油产品都可用于聚合反应
⑥甲烷、苯都属于烃，都不存在同分异构体
⑦煤液化后可以得到甲醇
⑧葡萄糖水解制得乙醇，乙醇氧化可得到乙醛
⑨煤中含有苯和甲苯，可以用蒸馏的方法把它们分离出来
A．③④⑥⑦⑧⑨ B．②③④⑦ C．③④⑤⑥⑦⑧ D．③④⑦⑧解析答案1234567解析 ①裂解汽油主要成分为C6～C9烃类，为混合物，故错误；②石油裂解可以得到含有乙烯、丙烯、丁二烯等不饱和烃外，还含有甲烷、乙烷、氢气等气体，乙烯气体发生加聚反应得到聚乙烯，故正确；③天然气的主要成分为甲烷，燃烧生成二氧化碳和水，为清洁燃料，故正确；④四氯化碳的密度比水大，环己烯含有碳碳双键，环己烷与高锰酸钾不反应，密度比水小，可用高锰酸钾溶液鉴别，故正确；⑤石油产品含有烷烃，不能发生加聚反应，故错误；⑥苯存在同分异构体，故错误；⑦煤可以先转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂作用下合成甲醇，从而实现液化，故错误；⑧葡萄糖为单糖，不能发生水解反应，故错误；⑨煤干馏得到苯和甲苯等，故错误。
答案 B12345676.分别取1 mol葡萄糖进行下列实验：
(1)银镜反应时，生成Ag的物质的量为________mol，反应后葡萄糖变为________，其结构简式是____________________________________
________________________________________________。
(2)与乙酸反应生成酯，理论上完全酯化需要________g乙酸。
(3)若燃烧使之完全转化为CO2和H2O，所需氧气的体积在标准状况下为________L，反应的化学方程式是____________________。解析答案1234567答案 (1)2 葡萄糖酸铵 CH2OH(CHOH)4COONH4(2)300 12345677.有A、B、C、D四种无色溶液，它们分别是葡萄糖溶液、蔗糖溶液、淀粉溶液、甲酸乙酯中的一种。经实验可知：
①B、C均能发生银镜反应。 ②A遇碘水变蓝色。
③A、C、D均能发生水解反应，水解液均能发生银镜反应。试判断它们各是什么物质，并写出有关反应的化学方程式：
(1)A是__________，B是__________，C是__________，D是_________。
(2)有关反应的化学方程式：
a.蔗糖水解：____________，b.葡萄糖发生银镜反应：__________，
c.甲酸乙酯水解：_________________________。解析答案返回1234567解析 ①能发生银镜反应的物质中一定含有—CHO，因此，B、C应是葡萄糖与甲酸乙酯。
②遇碘水显蓝色的是淀粉。
③甲酸乙酯及蔗糖、淀粉水解的产物均能发生银镜反应。答案 (1)淀粉 葡萄糖 甲酸乙酯 蔗糖返回1234567第1课时 羧酸 酯
[目标导航] 1.了解常见羧酸的结构、特点及主要物理性质。 2.会用系统命名法命名简单的羧酸。 3.掌握羧酸的主要化学性质。 4.了解酯的结构及主要性质。 5.能结合肥皂的制备说明酯在碱性条件下水解的应用。
一、羧酸
1．定义
分子由烃基(或氢原子)和羧基相连而组成的有机化合物叫做羧酸，官能团名称是羧基，符号为—COOH。
2．羧酸的分类
(1)按烃基种类不同可分：脂肪酸与芳香酸。
羧基与脂肪烃基相连的羧酸称为脂肪酸，如乙酸、硬脂酸等。
(2)按羧基数目可分：一元羧酸与二元羧酸。分子中含有一个羧基的羧酸叫做一元羧酸，如CH3COOH；含有两个羧基的羧酸叫做二元羧酸，如
(3)按碳原子数目多少可分为低级脂肪酸与高级脂肪酸。
分子中含碳原子数目较少的为低级脂肪酸，如CH3COOH；分子中含碳原子数目较多的为高级脂肪酸，如C17H33COOH。
3．羧酸的命名
(1)选主链：选取含有羧基的最长碳链为主链，按主链的碳原子数称为“某酸”。
(2)编序号：从羧基开始给主链碳原子编号。
(3)写名称：在“某酸”名称前加取代基的位次号和名称。
例如命名为2,3-二甲基丁酸。
4．羧酸的物理性质
(1)分子中碳原子数在4以下的羧酸能与水互溶；随着分子中碳链的增长，羧酸在水中的溶解度迅速减小。
(2)熔、沸点比相应的醇要高，因为羧酸分子间可以形成氢键。
5．几种常见的羧酸
(1)甲酸
甲酸是组成最简单的羧酸，结构简式是HCOOH，也称蚁酸。甲酸是有刺激性气味的无色液体，有腐蚀性，能与水、乙醇、乙醚、甘油等互溶。甲酸分子中含有两种官能团，即羧基和醛基，因此既具有酸的性质，又具有醛的性质。
(2)苯甲酸
俗称安息香酸，是组成最简单的芳香酸。苯甲酸是白色针状晶体，易升华，微溶于水，易溶于乙醇、乙醚，酸性比乙酸强。苯甲酸及其钠盐或钾盐常用做食品防腐剂。
(3)乙二酸
俗称草酸，是组成最简单的二元羧酸，结构简式为HOOC—COOH。乙二酸是无色透明的晶体，分子中通常含有两分子结晶水，能溶于水或乙醇。草酸钙难溶于水，是人体膀胱结石和肾结石的主要成分。
6．羧酸的化学性质
(1)酸性
2RCOOH＋2Na―→2RCOONa＋H2↑；
2RCOOH＋Na2CO3―→2RCOONa＋CO2↑＋H2O。
(2)羟基被取代的反应
＋R′OH＋H2O；
＋NH3＋H2O。
(3)α-H被取代的反应
RCH2COOH＋Cl2＋HCl。
(4)还原反应
RCOOHRCH2OH。
议一议
1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”。
(1)乙二酸、苯甲酸、硬脂酸、石炭酸均为羧酸(×)
(2)甲酸和油酸、硬脂酸均互为同系物(×)
(3)软脂酸与丙烯酸、硬脂酸均互为同系物(×)
2．羧酸具有酸的通性，结合以前所学知识举例说明羧酸具有哪些酸的通性(以乙酸为例)。
答案 (1)能使紫色石蕊溶液变红；
(2)能与活泼金属(如Na)反应放出氢气：
2CH3COOH＋2Na―→2CH3COONa＋H2↑；
(3)能与碱(如NaOH)发生中和反应，离子方程式：
CH3COOH＋OH－―→CH3COO－＋H2O；
(4)能与碱性氧化物(如MgO)反应：
2CH3COOH＋MgO―→Mg(CH3COO)2＋H2O
(5)能与比醋酸酸性弱的弱酸盐反应，如与碳酸钠反应的离子方程式：
2CH3COOH＋CO―→2CH3COO－＋CO2↑＋H2O。
3．甲酸中含有哪些官能团，试推测其化学性质有哪些？
答案 (1)(—CHO)醛基→醛的还原性和氧化性；
(2)羟基→取代反应；
(3)羧基→羧酸的性质。
二、羧酸衍生物——酯
1．羧酸衍生物
羧酸分子中羧基上的羟基被其他原子或原子团取代得到的产物。羧酸分子中的羧基去掉羟基后剩余的基团称为酰基(或RCO—)。
2．酯
(1)概念：由酰基()与烃氧基_(RO—)相连组成的羧酸衍生物。羧酸酯的通式为饱和一元羧酸与饱和一元醇所形成的酯的通式为CnH2nO2。
(2)官能团：酯基。
(3)命名：由酯化反应生成酯的羧酸和醇的名称命名，称某酸某酯。如
称苯甲酸苯甲酯。
(4)物理性质：酯类都难溶于水，易溶于有机溶剂，密度一般比水小。低级酯有香味，易挥发。
(5)化学性质：在酸或碱催化条件下，酯可以发生水解，酯的水解通式可表示为
①＋H2O＋R′OH。
②＋NaOH＋R′OH。
在碱性条件下水解程度比酸性条件下水解程度大。
3．肥皂的制备
(1)皂化反应
油脂在碱性条件下的水解反应。反应的化学方程式可表示为
高级脂肪酸甘油酯
(2)制备流程
①反应物混匀；②加热水解；③食盐细粒(用NaCl溶液)；④静置，冷却；⑤成形
议一议
1．碳原子数相等的饱和一元羧酸与饱和一元酯的分子通式是什么？两类物质属于什么关系？
答案 均为CnH2nO2，互为同分异构体，如CH3COOH和HCOOCH3。
2．分子组成为C4H8O2的有机物中，属于羧酸的有_______________________________，
属于酯的有________。
答案 CH3CH2CH2COOH、 HCOOCH2CH2CH3、CH3COOC2H5、CH3CH2COOCH3
3．酯的水解反应的实质和规律是什么？
答案 (1)在酸或碱催化的条件下，酯可以发生水解反应生成相应的酸和醇。酯的水解反应是酯化反应的逆反应。
酯在碱性条件下的水解程度大于在酸性条件下的水解程度，其主要原因是在碱性条件下，酯水解后的产物羧酸可以与碱发生反应，使羧酸浓度减小，即减小了生成物的浓度，化学平衡向正反应方向移动，所以酯的水解程度加大。
(2)与水解反应类似，酯还可以发生醇解反应。在酸或醇钠催化下，一种酯与一种醇反应生成另一种酯和另一种醇，这种反应也被称为酯交换反应。酯交换反应可用于制备新的酯和醇，常用于有机合成。
4．1 mol与足量的NaOH溶液充分反应，试求消耗NaOH的物质的量。
答案 5 mol 该有机物与NaOH溶液反应后生成
CH3COONa，共需NaOH 5 mol。
5．已知，醛和酮中的羰基()能与氢气发生加成反应，酸和酯中的能否与醛、酮一样，也能与氢气发生加成反应？
答案 不可以，酸和酯中的受连接的其他原子，如氧原子的影响，较难和氢气发生加成反应。
一、醇、酚、羧酸分子中羟基的活泼性比较
醇、酚、羧酸的结构中均有—OH，由于这些—OH所连的基团不同，—OH受相连基团的影响就不同。故羟基上氢原子的活泼性也就不同，表现在性质上也相差较大，其比较如下：
含羟基的物质
比较项目
醇
酚
羧酸
羟基上氢原子活泼性
在水溶液中电离
极难电离
微弱电离
部分电离
酸碱性
中性
很弱的酸性
弱酸性
与Na反应
反应放
出H2
反应放
出H2
反应放
出H2
与NaOH反应
不反应
反应
反应
与NaHCO3反应
不反应
不反应
反应放
出CO2
能否由酯水解生成
能
能
能
特别提醒
羟基H原子的活泼性：CH3COOH＞H2CO3＞＞H2O＞R—OH。
例1 有机物A的结构简式是下列有关A的性质的叙述中错误的是( )
A．A与金属钠完全反应时，两者物质的量之比是1∶3
B．A与氢氧化钠完全反应时，两者物质的量之比是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
解析 A中有醇羟基、酚羟基、羧基，三者均能与钠反应，故1 mol A能与3 mol钠反应，A选项不符合题意；B选项中A中的酚羟基、羧基能与氢氧化钠反应，故1 mol A能与2 mol氢氧化钠反应，符合题意；C选项中A中的酚羟基、羧基能与碳酸钠溶液反应，不符合题意；D选项中A中含醇羟基，能与羧酸发生酯化反应，含羧基，能与醇发生酯化反应，不符合题意。
答案 B
解题反思
(1)羧酸都是弱酸，不同的羧酸酸性不同，但低级羧酸都比碳酸的酸性强。
①酸性：甲酸＞苯甲酸＞乙酸＞丙酸。
②酸性：H2SO3＞HF＞CH3COOH＞H2CO3＞。
(2)低级羧酸才会使紫色石蕊溶液变红，醇、酚、高级脂肪酸不会使紫色石蕊试液变红。
(3)甲酸、苯甲酸、乙酸酸性较强，都与Cu(OH)2反应。
变式训练1 要使有机化合物转化为，可选用的试剂是( )
A．Na B．NaHCO3
C．NaCl D．NaOH
答案 B
解析 酸性强弱顺序为—COOH>H2CO3＞＞HCO，NaHCO3仅能与—COOH反应生成—COONa，不能和酚羟基反应。
二、乙酸乙酯的制备及酯化反应的基本类型
1．乙酸乙酯的制备
(1)实验原理：CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O。
(2)实验装置
(3)反应特点
(4)反应的条件及其意义
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而收集，使平衡向正反应方向移动，提高乙醇、乙酸的转化率。
②以浓硫酸做催化剂，提高反应速率。
③以浓硫酸做吸水剂，提高乙醇、乙酸的转化率。
④可适当增加乙醇的量，并有冷凝回流装置，可提高产率。
(5)实验需注意的问题
①加入试剂的顺序为C2H5OH―→浓H2SO4―→CH3COOH。
②用盛Na2CO3饱和溶液的试管收集生成的乙酸乙酯，一方面中和蒸发出来的CH3COOH，溶解蒸发出来的乙醇；另一方面降低乙酸乙酯的溶解度，有利于酯的分离。
③导管不能插入到Na2CO3溶液中，以防止倒吸回流现象的发生。
④加热时要用小火均匀加热，防止乙醇和乙酸大量挥发，液体剧烈沸腾。
⑤装置中的长导管起导气和冷凝回流作用。
⑥充分振荡试管，然后静置，待液体分层后，分液得到的上层液体即为乙酸乙酯。
⑦加入碎瓷片，防止暴沸。
2．酯化反应的几种基本反应类型
(1)基本的简单反应，如：
①一元羧酸与一元醇反应生成一元酯。
＋HOR′＋H2O
②二元羧酸(或二元醇)与一元醇(或一元羧酸)反应生成二元酯。
＋2CH3CH2OH＋2H2O
(乙二酸二乙酯)
(2)无机含氧酸与一元醇(或多元醇)形成无机酸酯，如：
(3)高级脂肪酸与甘油形成油脂，如：
3C17H35COOH＋C3H5(OH)3―→(C17H35COO)3C3H5＋3H2O
(4)多元醇与多元羧酸进行分子间脱水形成环酯，如：
＋2H2O
(5)羟基酸分子间形成交酯，如：
(6)二元羧酸与二元醇间缩聚成聚酯，如：
＋nHO—CH2—CH2—OH
(对苯二甲酸) (乙二醇)
＋2nH2O
(聚对苯二甲酸乙二酯)
(7)羟基酸分子内脱水成环，如：
例2 化合物A最早发现于酸牛奶中，它是人体内糖代谢的中间体，可由马铃薯、玉米淀粉等发酵制得，A的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一。A在某种催化剂的存在下进行氧化，其产物不能发生银镜反应。在浓硫酸存在下，A可发生如下图所示的反应：
试写出：
(1)化合物的结构简式：A__________，B__________，D________。
(2)化学方程式：A→E______________________________________________，
A→F________________________________________________________________________。
(3)反应类型：A→E________，A→F________。
解析 A在浓硫酸作用下脱水可生成不饱和的化合物E，说明A分子中含有—OH；A也能脱水形成六元环状化合物F，说明分子中还有—COOH，其结构简式为不难推出B为D为
E为CH3===CH—COOH，F为
答案
(2)CH3CH(OH)COOHCH2===CHCOOH＋H2O
2CH3CH(OH)COOH＋2H2O
(3)消去(或脱水)反应 酯化(或分子间脱水)反应
解题反思
(1)反应条件是有机推断题的突破口，因为有机反应类型与反应条件有关。
(2)反应物及其官能团是有机推断题的突破口，因为官能团决定性质，所以根据官能团可推断有关物质。
(3)浓H2SO4在有机反应中作为反应条件，常常涉及醇的消去反应、酯化反应等。
(4)利用羟基酸自身酯化或相互酯化生成环酯的结构特点，以确定有机物中羟基位置。
(5)注意酯化反应中—OH、—COOH、H2O之间量的关系，进行醇、羧酸、酯分子结构的推断。
变式训练2 乙二酸和乙二醇能形成三种酯，一种链状酯，一种环状酯，一种高分子酯，写出生成这三种酯的化学方程式：
(1)________________________________________________________________________；
(2)________________________________________________________________________；
(3)________________________________________________________________________。
答案 (1)2HOCH2CH2OH＋＋2H2O或HOCH2CH2OH＋HOOC—COOCH2CH2OOC—COOH＋2H2O
或HOCH2CH2OH＋HOOC—COOHHOCH2CH2OOCCOOH＋H2O
(2)＋2H2O
(3)＋2nH2O
解析 二元羧酸和二元醇的酯化，第1种情况是1 mol的二元羧酸中的2 mol羧基全部酯化，与之反应的2 mol二元醇中各只有1 mol羟基被酯化，生成链状酯，或1 mol二元醇中的2 mol羟基全部酯化，与之反应的2 mol二元羧酸中各只有1 mol羧基被酯化或1 mol二元羧酸中的1 mol羧基与1 mol二元醇中的1 mol羟基发生酯化反应。第2种情况是1 mol二元羧酸中的2 mol羧基全部酯化，与之反应的1 mol二元醇中的2 mol羟基也完全被酯化，生成环状酯。第3种情况是n个乙二酸和n个乙二醇发生分子间脱水，酯化生成聚酯。
1．关于乙酸的下列说法不正确的是( )
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．乙酸分子中含有四个氢原子，所以乙酸是四元酸
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
答案 B
解析 羧酸是几元酸是根据酸分子中所含的羧基数目来划分的，一个乙酸分子中含一个羧基，故为一元酸。
2．某物质中可能有甲醇、甲酸、乙醇、甲酸乙酯几种物质中的一种或几种，在鉴定时有下列现象：①能发生银镜反应
②加入新制的Cu(OH)2悬浊液，沉淀不溶解 ③与含酚酞的NaOH溶液共热时，发现溶液中红色逐渐变浅。下列叙述正确的是( )
A．有甲酸乙酯和甲酸
B．有甲酸乙酯和乙醇
C．有甲酸乙酯，可能有乙醇
D．几种物质都有
答案 C
解析 能发生银镜反应，说明甲酸乙酯、甲酸中至少有一种，但加入Cu(OH)2后不溶解，说明无甲酸，必有甲酸乙酯，不能确定是否有甲醇和乙醇。
3．下列有机物的命名正确的是( )
A．CH3CH2CH2OH ：2-甲基-1-丙醇
B．CH2BrCH2Br ：1,1-二溴乙烷
C．(CH3)2C＝CH2 ：2-甲基丙烯
D．CH3COOCH2CH2OOCCH3 ：乙二酸乙二酯
答案 C
解析 CH3CH2CH2OH的系统命名名称是1-丙醇，A错误；CH2BrCH2Br的系统命名名称是1,2-二溴乙烷，B错误；(CH3)2C＝CH2系统命名名称是2-甲基丙烯，C正确；CH3COOCH2CH2OOCCH3系统命名名称是二乙酸乙二酯，D错误。
4．环扁桃酯具有松弛血管平滑肌、扩张血管的功能，其结构简式如图。下列对该物质的叙述中，正确的是( )
A．该物质属于芳香烃
B．该有机物难溶于水
C．分子式为C17H23O3
D．1 mol该物质最多可与2 mol NaOH发生反应
答案 B
解析 该分子中含有O元素，所以不属于烃，属于烃的含氧衍生物，故A错误；该有机物中烃基较大且含有酯基，不易溶于水，故B正确；C.其分子式为C17H24O3，故C错误；该物质水解后只有羧基能和NaOH反应，所以1 mol该物质最多可与1 mol NaOH发生反应，故D错误。
5．已知某有机物X的结构简式为下列有关叙述不正确的是( )
A．1 mol X分别与足量的Na、NaOH溶液、NaHCO3溶液反应，消耗这三种物质的物质的量分别为3 mol、4 mol、1 mol
B．X在一定条件下能与FeCl3溶液发生显色反应
C．X在一定条件下能发生消去反应和酯化反应
D．X的化学式为C10H10O6
答案 C
解析 苯环上的氢原子不能消去，故不能发生消去反应，与Na反应的有—OH和—COOH，与NaHCO3反应的只有—COOH，与NaOH反应的有酚羟基、羧基和酯基，特别注意酚酯基水解生成酚羟基。
6．莽草酸是合成治疗禽流感的药物——达菲的原料之一。莽草酸是A的一种同分异构体。A的结构简式如下：
(1)A的分子式为________。
(2)A与NaOH溶液反应的化学方程式为___________________________________________。
(3)A在浓硫酸作用下加热可得到B()，B的同分异构体中既含有酚羟基又含酯基的共有________种，写出其中一种的结构简式______________________________。
答案 (1)C7H10O5
(2)＋H2O
(3)3
(任写其中一种)
7．苹果酸是一种常见的有机酸，其结构简式为
(1)苹果酸分子所含官能团的名称是______、_______________________。
(2)苹果酸可能发生的反应有________(选填序号)。
①酯化反应 ②加聚反应 ③氧化反应 ④消去反应 ⑤取代反应
(3)物质A(C4H5O4Br)在一定条件下可发生水解反应，得到苹果酸和溴化氢。由A制取苹果酸的化学方程式是
________________________________________________________________________。
答案 (1)羟基 羧基 (2)①③④⑤
(3)＋H2O＋HBr
解析 根据苹果酸的结构可知，苹果酸即α?羟基丁二酸，分子中含有羟基和羧基两种官能团；羧基、羟基能发生酯化反应，醇羟基能发生氧化反应、消去反应和取代反应；由苹果酸的结构可反推出C4H5O4Br的结构为即可写出其水解反应的化学方程式。
[经典基础题]
题组1 羧酸的结构和性质
1．乙酸的某种同系物Q存在同类型的同分异构体，下列有关Q的说法中正确的是( )
A．分子式可能为C3H6O2
B．该物质不存在属于酯类的同分异构体
C．相对分子质量比乙酸大14n(n>1)
D．完全燃烧时生成CO2和H2O的质量比一定为11∶9
答案 C
解析 C3H6O2的结构简式为CH3CH2COOH，不存在同类型的同分异构体，A项错；同等碳原子数的饱和一元酸和酯互为同分异构体，B项错；饱和一元酸的通式为CnH2nO2，则燃烧生成的CO2和H2O的物质的量比为1∶1，质量比为22∶9，D项错。
2．由—CH3、—OH、—COOH四种基团两两组合而成的化合物中，其水溶液能使紫色石蕊溶液变红的有( )
A．1种 B．2种
C．3种 D．4种
答案 C
解析 四种基团两两组合的6种物质：CH3OH、
CH3COOH、 (碳酸)中，显酸性的有CH3COOH、其中不能使指示剂变色。
3．一定质量的某有机物与足量金属钠反应，可得VA L气体。相同质量的该有机物与适量的Na2CO3浓溶液反应，可得VB L气体。已知在同温、同压下VA和VB不相同，则该有机物可能是( )
①CH3CH(OH)COOH
②HOOCCOOH
③CH3CH2COOH
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
答案 D
解析 有机物分子里的羟基和羧基都可以与Na反应放出H2，而只有羧基与Na2CO3溶液反应放出CO2，所以，当有机物分子中只含羧基时，等质量的有机物分别与Na和Na2CO3反应，放出的气体体积相等；当有机物既有羧基又有羟基时，与Na反应的官能团比与Na2CO3溶液反应的官能团多，所以VA总是大于VB。故选D。
题组2 羧酸衍生物——酯
4．具有一个羟基的10 g化合物A，与乙酸反应生成乙酸某酯11.85 g，回收未反应的A 1.3 g，则A的相对分子质量约为( )
A．98 B．116
C．158 D．278
答案 B
解析 可设A的分子式为R—OH，参加反应的A的物质的量为x。
R—OH＋CH3COOHCH3COOR＋H2O Δm
1 mol 42 g
x 11.85 g－(10 g－1.3 g))
x＝0.075 mol 则M(A)＝＝116 g·mol－1。
5．某有机物X能发生水解反应，水解产物为Y和Z。同温同压下，相同质量的Y和Z的蒸气所占体积相同，化合物X可能是( )
A．丙酸乙酯 B．甲酸乙酯
C．乙酸甲酯 D．乙酸乙酯
答案 B
解析 X为酯，水解后产生醇和羧酸。同温同压下，相同质量的Y和Z的蒸气所占体积相同，说明所得的醇和羧酸的相对分子质量相同。含n个碳原子的饱和一元羧酸的相对分子质量与含(n＋1)个碳原子的饱和一元醇的相对分子质量相同。对照各选项，可选的选项为B。
6．胆固醇是人体必需的生物活性物质，分子式为C27H46O，一种胆固醇酯是液晶材料，分子式为C34H50O2，生成这种胆固醇酯的羧酸是( )
A．C6H13COOH B．C6H5COOH
C．C7H15COOH D．C6H5CH2COOH
答案 B
解析 胆固醇的分子式中只有一个氧原子，应是一元醇，而题给胆固醇酯只有2个氧原子，应为一元酯，据此可写出该酯化反应的通式(用M表示羧酸)：C27H46O＋MC34H50O2＋H2O，再由原子守恒定律可求得该酸的分子式为C7H6O2，故本题答案为B。
题组3 多官能团物质的性质判断及应用
7．可用于鉴别以下三种化合物的一组试剂是( )
①银氨溶液 ②溴的四氯化碳溶液 ③氯化铁溶液 ④氢氧化钠溶液
A．②和③ B．③和④
C．①和④ D．①和②
答案 A
解析 从所给三种化合物的结构可以看出，丁香酚中含酚羟基和，肉桂酸中含，而乙酰水杨酸中无，故可用②和③来鉴别。
8.巴豆酸的结构简式为CH3—CH===CH—COOH。现有下列说法，试根据巴豆酸的结构特点，判断在一定条件下，能与巴豆酸反应的物质是( )
①氯化氢 ②溴水 ③纯碱溶液 ④2-丁醇 ⑤酸性KMnO4溶液
A．②④⑤ B．①③④
C．①②③④ D．①②③④⑤
答案 D
解析 该有机物含有碳碳双键和羧基两种官能团。根据结构决定性质即可判断。
9．洋蓟素是一种新的抗乙型肝炎病毒和抗艾滋病病毒的化合物， 其结构如图所示。下列有关洋蓟素的说法中正确的是( )
A．1 mol洋蓟素最多可与11 mol H2发生加成反应
B．洋蓟素不能与氯化铁溶液发生显色反应
C．一定条件下能发生酯化反应和消去反应
D．1 mol洋蓟素最多可与5 mol NaOH反应
答案 C
10．某有机物的结构简式是关于它的性质描述正确的是( )
①能发生加成反应 ②能溶解于NaOH溶液中，且消耗NaOH 3 mol ③能水解生成两种酸 ④不能使溴水退色 ⑤能发生酯化反应 ⑥有酸性
A．仅①②③ B．仅②③⑤
C．仅⑥ D．①②③④⑤⑥
答案 D
解析 所给结构中含有苯环，可发生加成反应，含有—COOH，有酸性，可与NaOH溶液作用，含有酯基可发生水解反应，生成CH3COOH和两种酸，故消耗NaOH 3 mol，不含“”及“—C≡C—”等不与溴水反应。
[能力提升题]
11．(1)某有机物的结构简式如图：
①当和________________反应时，可转化为
②当和________________反应时，可转化为
③当和________________反应时，可转化为
(2)某有机物A的结构简式为A与过量NaOH完全反应时，A与参加反应的NaOH的物质的量之比为________；A与新制的Cu(OH)2悬浊液反应时，A与被还原的Cu(OH)2的物质的量之比为______；A与参与反应的Cu(OH)2的物质的量之比可能为______。
答案 (1)①NaHCO3 ②NaOH或Na2CO3 ③Na
(2)1∶2 1∶2 1∶3
解析 (1)本题考查了不同羟基的酸性(活泼性)问题。由于酸性—COOH＞H2CO3＞HCO，所以①中应加入NaHCO3，只与—COOH反应；②中加入NaOH或Na2CO3，与酚羟基和—COOH反应；③中加入Na，与三种都反应。
(2)A物质中有羧基和酚羟基，故1 mol A能与2 molNaOH反应；A与Cu(OH)2的反应有两种类型：①—COOH与Cu(OH)2的中和反应；②—CHO与Cu(OH)2的氧化还原反应。—CHO与Cu(OH)2以物质的量之比1∶2反应生成—COOH，又A分子中原有一个—COOH，故A可与Cu(OH)2以物质的量之比1∶3发生反应。
12．有机物A(C10H20O2)具有兰花香味，可用作香皂、洗发香波的芳香赋予剂。已知：
①B分子中没有支链。
②D能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳。
③D、E互为具有相同官能团的同分异构体。E分子烃基上的氢若被氯取代，其一氯代物只有一种。
④F可以使溴的四氯化碳溶液退色。
(1)B可以发生的反应有________(选填序号)。
①取代反应 ②消去反应 ③加聚反应 ④氧化反应
(2)D、F分子所含的官能团的名称依次是__________、____________。
(3)写出与D、E具有相同官能团的同分异构体的可能的结构简式：________________________________________________________________________。
(4)E可用于生产氨苄青霉素等。已知E的制备方法不同于其常见的同系物，据报道，可由2-甲基-1-丙醇和甲酸在一定条件下制取E。该反应的化学方程式是_______________
________________________________________________________________________。
答案 (1)①②④ (2)羧基 碳碳双键
解析 由题干信息知A为酯，且A由B和E发生酯化反应生成：根据BCD可知B为醇，E为羧酸；又因D和E是具有相同官能团的同分异构体，说明B和E中碳原子数相同。结合A的分子式可知E中含有5个碳原子，又因E分子烃基上的氢被氯取代，其一氯代物只有一种，可以确定E的结构简式为进一步可知B的分子式为C5H12O，说明B为饱和一元醇，又因B中没有支链，可确定B的结构简式为CH3CH2CH2CH2CH2OH。
13．如图为A～I几种有机物间的转化关系，其中A碱性条件下水解生成B、C、D三种物质的物质的量之比为1∶1∶2，F是其同系物中相对分子质量最小的物质，它的水溶液常用于浸泡生物标本及手术器材消毒，I的苯环上的一氯代物只有一种。
请回答下列问题：
(1)写出A的结构简式：________。
(2)写出化学方程式：①F→E_____________
所属反应类型是__________；②G→H_____________。
(3)I与足量的C在浓硫酸作用下反应的化学方程式是______________________，所属反应类型是________。
(4)①G的同分异构体有多种，写出符合下列条件的G的同分异构体：
A．能发生水解反应
B．苯环上的一氯代物只有两种
C．遇FeCl3溶液显紫色
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
②X是G的同类同分异构体，苯环上仅有一个侧链，2分子X可形成三环有机物，试写出该三环有机物的结构简式：________。
答案 (1)
(2)①HCHO＋2Cu(OH)2HCOOH＋Cu2O↓＋2H2O 氧化反应
②2HOOCCH2OH＋O2
2HOOCCHO＋2H2O
解析 F的水溶液可用于浸泡生物标本，F为甲醛，E为甲酸，B为甲酸钠，C为甲醇；1 mol A水解生成1 mol B、1 mol C和2 mol D，则D中的碳原子数为8；G能被催化氧化，G含有醇羟基，H含有醛基，I应含有羧基；I的苯环上的一氯代物只有一种，说明I具有高度对称的结构，即侧链必须对称且相同，I中有8个C，除去苯环6个，侧链上有2个C，则I的结构简式为，G为
14．已知下列数据：
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度/g·cm－3
乙醇
—144
78.0
0.789
乙酸
16.6
118
1.05
乙酸乙酯
—83.6
77.5
0.900
浓硫酸(98%)
—
338
1.84
下图为实验室制取乙酸乙酯的装置图。
(1)当饱和碳酸钠溶液上方收集到较多液体时，停止加热，取下小试管B，充分振荡，静置。振荡前后的实验现象________(填选项)。
A．上层液体变薄
B．下层液体红色变浅或变为无色
C．有气体产生
D．有果香味
(2)为分离乙酸乙酯、乙醇、乙酸的混合物，可按下列步骤进行分离：
①试剂1最好选用_____________________________________________________；
②操作1是________，所用的主要仪器名称是________________；
③试剂2最好选用_________________________________________________；
④操作2是_______________________________________________；
⑤操作3中温度计水银球的位置应为下图中________(填a、b、c、d)所示，在该操作中，除蒸馏烧瓶、温度计外，还需要的玻璃仪器有________、________、__________、________，收集乙酸的适宜温度是_________________________________________________。
答案 (1)ABCD (2)①饱和碳酸钠溶液 ②分液
分液漏斗 ③稀硫酸 ④蒸馏 ⑤b 酒精灯 冷凝管 牛角管 锥形瓶 略高于118 ℃
解析 (1)试管中收集到的有机物包括乙酸乙酯、乙醇和乙酸，充分振荡时，乙醇溶解于饱和碳酸钠溶液中，乙酸与Na2CO3反应生成CO2气体，使溶液的碱性降低，液体的红色变浅或变为无色，而有机层的总量减少，厚度变薄。(2)将混合物用饱和Na2CO3溶液进行萃取分液可把混合物分成两部分，其中一份是乙酸乙酯(A)。另一份是乙酸钠和乙醇的水溶液(B)。蒸馏B可得到乙醇(E)，留下的残液为乙酸钠溶液(C)。再在C中加稀硫酸得乙酸溶液(D)，经蒸馏可得乙酸。蒸馏时，温度计水银球应处于蒸馏烧瓶支管口附近(即图中b处)。
课件62张PPT。第1课时 羧酸 酯第2章 第4节 羧酸 氨基酸和蛋白质1.了解常见羧酸的结构、特点及主要物理性质。
2.会用系统命名法命名简单的羧酸。
3.掌握羧酸的主要化学性质。
4.了解酯的结构及主要性质。
5.能结合肥皂的制备说明酯在碱性条件下水解的应用。 目标导航基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引一、羧酸
1.定义
分子由 (或氢原子)和 相连而组成的有机化合物叫做羧酸，官能团名称是 ，符号为 。
2.羧酸的分类
(1)按烃基种类不同可分：脂肪酸与芳香酸。
羧基与脂肪烃基相连的羧酸称为 ，如乙酸、硬脂酸等。 基础知识导学烃基羧基羧基答案—COOH脂肪酸(2)按羧基数目可分：一元羧酸与二元羧酸。分子中含有一个羧基的羧酸叫做 ，如CH3COOH；含有两个羧基的羧酸叫做
，如
(3)按碳原子数目多少可分为低级脂肪酸与高级脂肪酸。
分子中含碳原子数目较少的为低级脂肪酸，如CH3COOH；分子中含碳原子数目较多的为高级脂肪酸，如C17H33COOH。一元羧酸二元羧酸答案3.羧酸的命名
(1)选主链：选取含有 的最长碳链为主链，按 的碳原子数称为“某酸”。
(2)编序号：从 开始给主链碳原子编号。
(3)写名称：在“某酸”名称前加取代基的 和名称。
例如 命名为 。羧基主链羧基答案位次号2,3--二甲基丁酸4.羧酸的物理性质
(1)分子中碳原子数在4以下的羧酸能与水 ；随着分子中碳链的增长，羧酸在水中的溶解度 。
(2)熔、沸点比相应的醇要高，因为羧酸分子间可以形成 。互溶迅速减小氢键5.几种常见的羧酸
(1)甲酸
甲酸是组成最简单的羧酸，结构简式是 ，也称 。甲酸是有 气味的 液体，有腐蚀性，能与 、 、 、 等互溶。甲酸分子中含有两种官能团，即 和 ，因此既具有酸的性质，又具有醛的性质。
(2)苯甲酸
俗称 ，是组成最简单的 。苯甲酸是 晶体，易 ， 于水，易溶于 ，酸性比乙酸 。苯甲酸及其钠盐或钾盐常用做 。HCOOH蚁酸刺激性答案无色水乙醇乙醚甘油羧基醛基安息香酸芳香酸白色针状升华微溶乙醇、乙醚强食品防腐剂(3)乙二酸
俗称 ，是组成最简单的 ，结构简式为 。乙二酸是 的晶体，分子中通常含有两分子结晶水，能溶于水或乙醇。草酸钙 于水，是人体膀胱结石和肾结石的主要成分。
6.羧酸的化学性质
(1)酸性
2RCOOH＋2Na―→ ；
2RCOOH＋Na2CO3―→ 。草酸二元羧酸HOOC—COOH答案无色透明难溶2RCOONa＋H2↑2RCOONa＋CO2↑＋H2O(2)羟基被取代的反应答案＋H2O ；＋H2O 。相关视频(3)α--H被取代的反应答案RCH2COOH＋Cl2＋HCl 。(4)还原反应RCH2OH1.正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”。
(1)乙二酸、苯甲酸、硬脂酸、石炭酸均为羧酸( )
(2)甲酸和油酸、硬脂酸均互为同系物( )
(3)软脂酸与丙烯酸、硬脂酸均互为同系物( )×答案××议一议2.羧酸具有酸的通性，结合以前所学知识举例说明羧酸具有哪些酸的通性(以乙酸为例)。答案 (1)能使紫色石蕊溶液变红；
(2)能与活泼金属(如Na)反应放出氢气：
2CH3COOH＋2Na―→ 2CH3COONa＋H2↑；
(3)能与碱(如NaOH)发生中和反应，离子方程式：
CH3COOH＋OH－―→ CH3COO－＋H2O；
(4)能与碱性氧化物(如MgO)反应：
2CH3COOH＋MgO―→ Mg(CH3COO)2＋H2O
(5)能与比醋酸酸性弱的弱酸盐反应，如与碳酸钠反应的离子方程式：
2CH3COOH＋CO3 ―→ 2CH3COO－＋CO2↑＋H2O。答案2－3.甲酸中含有哪些官能团，试推测其化学性质有哪些？ 答案 (1)(—CHO)醛基→醛的还原性和氧化性；
(2)羟基→取代反应；
(3)羧基→羧酸的性质。 答案二、羧酸衍生物——酯
1.羧酸衍生物
羧酸分子中羧基上的 被其他原子或原子团取代得到的产物。羧酸分
子中的羧基去掉羟基后剩余的基团称为 ( 或RCO—)。
2.酯
(1)概念：由 ( )与 相连组成的羧酸衍生物。
羧酸酯的通式为 ， 饱和一元羧酸与饱和一元醇所形成的
酯的通式为 。羟基酰基酰基答案烃氧基(RO—)CnH2nO2(2)官能团： 。
(3)命名：由酯化反应生成酯的羧酸和醇的名称命名，称某酸某酯。如
称苯甲酸苯甲酯。
(4)物理性质：酯类都 溶于水， 溶于有机溶剂，密度一般比水 。低级酯有 味， 挥发。酯基难答案易小香易(5)化学性质：在 或 催化条件下，酯可以发生水解，酯的水解通式可表示为答案①＋R′OH 。② 。＋R′OH在碱性条件下水解程度比酸性条件下水解程度 。酸碱大3.肥皂的制备
(1)皂化反应
油脂在 条件下的水解反应。反应的化学方程式可表示为碱性答案高级脂肪酸甘油酯
(2)制备流程
①反应物混匀；②加热水解；③食盐细粒(用NaCl溶液)；④静置，冷却；⑤成形议一议1.碳原子数相等的饱和一元羧酸与饱和一元酯的分子通式是什么？两类物质属于什么关系？ 答案 均为CnH2nO2，互为同分异构体，如CH3COOH和HCOOCH3。 答案2.分子组成为C4H8O2的有机物中，属于羧酸的有____________________
_________________，属于酯的有___________________
___________________________________________________。答案3.酯的水解反应的实质和规律是什么？答案相关视频答案 (1)在酸或碱催化的条件下，酯可以发生水解反应生成相应的酸和醇。酯的水解反应是酯化反应的逆反应。答案酯在碱性条件下的水解程度大于在酸性条件下的水解程度，其主要原因是在碱性条件下，酯水解后的产物羧酸可以与碱发生反应，使羧酸浓度减小，即减小了生成物的浓度，化学平衡向正反应方向移动，所以酯的水解程度加大。(2)与水解反应类似，酯还可以发生醇解反应。在酸或醇钠催化下，一种酯与一种醇反应生成另一种酯和另一种醇，这种反应也被称为酯交换反应。酯交换反应可用于制备新的酯和醇，常用于有机合成。4.1 mol答案与足量的NaOH溶液充分反应，试求消耗NaOH的物质的量。5.已知，醛和酮中的羰基(答案 不可以，酸和酯中的 受连接的其他原子，如氧原子的影响，较难和氢气发生加成反应。答案)能与氢气发生加成反应，酸和酯中的能否与醛、酮一样，也能与氢气发生加成反应？返回 重点难点探究一、醇、酚、羧酸分子中羟基的活泼性比较
醇、酚、羧酸的结构中均有—OH，由于这些—OH所连的基团不同，—OH受相连基团的影响就不同。故羟基上氢原子的活泼性也就不同，表现在性质上也相差较大，其比较如下：羟基H原子的活泼性：CH3COOH＞H2CO3＞特别提醒H2O＞R—OH。解析答案例1 有机物A的结构简式是下列有关A的性质的叙述中错误的是( )
A.A与金属钠完全反应时，两者物质的量之比是1∶3
B.A与氢氧化钠完全反应时，两者物质的量之比是1∶3
C.A能与碳酸钠溶液反应
D.A既能与羧酸反应，又能与醇反应解析 A中有醇羟基、酚羟基、羧基，三者均能与钠反应，故1 mol A能与3 mol钠反应，A选项不符合题意；
B选项中A中的酚羟基、羧基能与氢氧化钠反应，故1 mol A能与2 mol 氢氧化钠反应，符合题意；
C选项中A中的酚羟基、羧基能与碳酸钠溶液反应，不符合题意；
D选项中A中含醇羟基，能与羧酸发生酯化反应，含羧基，能与醇发生酯化反应，不符合题意。
答案 B(1)羧酸都是弱酸，不同的羧酸酸性不同，但低级羧酸都比碳酸的酸性强。
①酸性：甲酸＞苯甲酸＞乙酸＞丙酸。
②酸性：H2SO3＞HF＞CH3COOH＞H2CO3＞ 。解题反思(2)低级羧酸才会使紫色石蕊溶液变红，醇、酚、高级脂肪酸不会使紫色石蕊试液变红。
(3)甲酸、苯甲酸、乙酸酸性较强，都与Cu(OH)2反应。变式训练1 要使有机化合物解析答案转化为，可选用的试剂是( )A.Na B.NaHCO3
C.NaCl D.NaOHB二、乙酸乙酯的制备及酯化反应的基本类型
1.乙酸乙酯的制备
(1)实验原理：CH3COOH＋CH3CH2OH CH3COOCH2CH3＋H2O。(2)实验装置相关视频(3)反应特点(4)反应的条件及其意义
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而收集，使平衡向正反应方向移动，提高乙醇、乙酸的转化率。
②以浓硫酸做催化剂，提高反应速率。
③以浓硫酸做吸水剂，提高乙醇、乙酸的转化率。
④可适当增加乙醇的量，并有冷凝回流装置，可提高产率。(5)实验需注意的问题
①加入试剂的顺序为C2H5OH―→ 浓H2SO4―→ CH3COOH。
②用盛Na2CO3饱和溶液的试管收集生成的乙酸乙酯，一方面中和蒸发出来的CH3COOH，溶解蒸发出来的乙醇；另一方面降低乙酸乙酯的溶解度，有利于酯的分离。
③导管不能插入到Na2CO3溶液中，以防止倒吸回流现象的发生。
④加热时要用小火均匀加热，防止乙醇和乙酸大量挥发，液体剧烈沸腾。
⑤装置中的长导管起导气和冷凝回流作用。
⑥充分振荡试管，然后静置，待液体分层后，分液得到的上层液体即为乙酸乙酯。
⑦加入碎瓷片，防止暴沸。2.酯化反应的几种基本反应类型
(1)基本的简单反应，如：
①一元羧酸与一元醇反应生成一元酯。＋H2O②二元羧酸(或二元醇)与一元醇(或一元羧酸)反应生成二元酯。＋2CH3CH2OH＋2H2O(乙二酸二乙酯)(2)无机含氧酸与一元醇(或多元醇)形成无机酸酯，如：(3)高级脂肪酸与甘油形成油脂，如：
3C17H35COOH＋C3H5(OH)3―→ (C17H35COO)3C3H5＋3H2O
(4)多元醇与多元羧酸进行分子间脱水形成环酯，如：＋2H2O(5)羟基酸分子间形成交酯，如：(6)二元羧酸与二元醇间缩聚成聚酯，如：＋nHO—CH2—CH2—OH(对苯二甲酸) (乙二醇)＋2nH2O (聚对苯二甲酸乙二酯)(7)羟基酸分子内脱水成环，如：例2 化合物A最早发现于酸牛奶中，它是人体内糖代谢的中间体，可由马铃薯、玉米淀粉等发酵制得，A的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一。A在某种催化剂的存在下进行氧化，其产物不能发生银镜反应。在浓硫酸存在下，A可发生如下图所示的反应：试写出：
(1)化合物的结构简式：A__________，B__________，D________。
(2)化学方程式：A→E_____________________________________，
A→F_______________________________________________________。
(3)反应类型：A→E________，A→F________。解析答案解析答案(3)消去(或脱水)反应 酯化(或分子间脱水)反应(1)反应条件是有机推断题的突破口，因为有机反应类型与反应条件有关。
(2)反应物及其官能团是有机推断题的突破口，因为官能团决定性质，所以根据官能团可推断有关物质。
(3)浓H2SO4在有机反应中作为反应条件，常常涉及醇的消去反应、酯化反应等。
(4)利用羟基酸自身酯化或相互酯化生成环酯的结构特点，以确定有机物中羟基位置。解题反思(5)注意酯化反应中—OH、—COOH、 H2O之间量的关系，进行醇、羧酸、酯分子结构的推断。变式训练2 乙二酸和乙二醇能形成三种酯，一种链状酯，一种环状酯，一种高分子酯，写出生成这三种酯的化学方程式：
(1)_________________________________________________________；
(2)_________________________________________________________；
(3)________________________________________________________。解析答案返回解析 二元羧酸和二元醇的酯化，第1种情况是1 mol的二元羧酸中的2 mol羧基全部酯化，与之反应的2 mol二元醇中各只有1 mol羟基被酯化，生成链状酯，或1 mol二元醇中的2 mol羟基全部酯化，与之反应的2 mol二元羧酸中各只有1 mol羧基被酯化或1 mol二元羧酸中的1 mol羧基与1 mol二元醇中的1 mol羟基发生酯化反应。第2种情况是1 mol二元羧酸中的2 mol羧基全部酯化，与之反应的1 mol二元醇中的2 mol羟基也完全被酯化，生成环状酯。第3种情况是n个乙二酸和n个乙二醇发生分子间脱水，酯化生成聚酯。解析答案解析答案返回1.关于乙酸的下列说法不正确的是( )
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.乙酸分子中含有四个氢原子，所以乙酸是四元酸
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B 随堂达标检测解析答案12345解析 羧酸是几元酸是根据酸分子中所含的羧基数目来划分的，一个乙酸分子中含一个羧基，故为一元酸。672.某物质中可能有甲醇、甲酸、乙醇、甲酸乙酯几种物质中的一种或几种，在鉴定时有下列现象：①能发生银镜反应
②加入新制的Cu(OH)2悬浊液，沉淀不溶解 ③与含酚酞的NaOH溶液共热时，发现溶液中红色逐渐变浅。下列叙述正确的是( )
A.有甲酸乙酯和甲酸 B.有甲酸乙酯和乙醇
C.有甲酸乙酯，可能有乙醇 D.几种物质都有解析答案解析 能发生银镜反应，说明甲酸乙酯、甲酸中至少有一种，但加入Cu(OH)2后不溶解，说明无甲酸，必有甲酸乙酯，不能确定是否有甲醇和乙醇。C1234567解析答案3．下列有机物的命名正确的是( )
A．CH3CH2CH2OH ：2-甲基-1-丙醇
B．CH2BrCH2Br ：1,1-二溴乙烷
C．(CH3)2C＝CH2 ：2-甲基丙烯
D．CH3COOCH2CH2OOCCH3 ：乙二酸乙二酯1234567解析 CH3CH2CH2OH的系统命名名称是1-丙醇，A错误；CH2BrCH2Br的系统命名名称是1,2-二溴乙烷，B错误；(CH3)2C＝CH2系统命名名称是2-甲基丙烯，C正确；CH3COOCH2CH2OOCCH3系统命名名称是二乙酸乙二酯，D错误。答案 C1234567解析答案4．环扁桃酯具有松弛血管平滑肌、扩张血管的功能，其结构简式如图。下列对该物质的叙述中，正确的是( )
A．该物质属于芳香烃
B．该有机物难溶于水
C．分子式为C17H23O3
D．1 mol该物质最多可与2 mol NaOH发生反应1234567解析 该分子中含有O元素，所以不属于烃，属于烃的含氧衍生物，故A错误；该有机物中烃基较大且含有酯基，不易溶于水，故B正确；C.其分子式为C17H24O3，故C错误；该物质水解后只有羧基能和NaOH反应，所以1 mol该物质最多可与1 mol NaOH发生反应，故D错误。答案 B12345675.已知某有机物X的结构简式为 下列有关叙
述不正确的是( )
A.1 mol X分别与足量的Na、NaOH溶液、NaHCO3溶液反应，消耗这三种物质的物质的量分别为3 mol、4 mol、1 mol
B.X在一定条件下能与FeCl3溶液发生显色反应
C.X在一定条件下能发生消去反应和酯化反应
D.X的化学式为C10H10O6解析答案1234567解析 苯环上的氢原子不能消去，故不能发生消去反应，与Na反应的有—OH和—COOH，与NaHCO3反应的只有—COOH，与NaOH反应的有酚羟基、羧基和酯基，特别注意酚酯基水解生成酚羟基。
答案 C12345676.莽草酸是合成治疗禽流感的药物——达菲的原料之一。莽草酸是A的一种同分异构体。A的结构简式如下：答案(1)A的分子式为________。C7H10O51234567(2)A与NaOH溶液反应的化学方程式为________________________
_______________________。答案1234567(3)A在浓硫酸作用下加热可得到B(答案)，B的同分异构体中既含有酚羟基又含酯基的共有__种，写出其中一种
的结构简式___________________________________________________
_________________。12345677.苹果酸是一种常见的有机酸，其结构简式为解析答案(1)苹果酸分子所含官能团的名称是______、_______________。
(2)苹果酸可能发生的反应有________(选填序号)。
①酯化反应 ②加聚反应 ③氧化反应 ④消去反应 ⑤取代反应
(3)物质A(C4H5O4Br)在一定条件下可发生水解反应，得到苹果酸和溴化氢。由A制取苹果酸的化学方程式是___________________________。返回1234567解析答案1234567返回答案 (1)羟基 羧基 (2)①③④⑤1234567第2课时 氨基酸和蛋白质
[目标导航] 1.了解氨基酸的结构特点和主要化学性质。2.了解二肽、多肽的概念。3.了解蛋白质的结构和性质及酶的催化作用特点。
一、氨基酸的结构和性质
1．氨基酸
(1) 氨基酸概念：氨基酸是氨基(—NH2)取代了羧酸分子中烃基上的氢原子形成的取代羧酸。官能团为氨基(—NH2)、羧基(—COOH)。
(2)天然蛋白质水解后均可得到α-氨基酸，即分子中氨基和羧基连在同一个碳原子上，其通式可表示为常见α-氨基酸有甘氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸等，写出其结构简式：
甘氨酸：；
缬氨酸：；
苯丙氨酸：。
(3)氨基酸的解离形式
氨基酸分子中既含有氨基又含有羧基，是一种两性化合物，通常以两性离子形式存在。溶液的pH不同，氨基酸分子可以发生不同的解离。
(OH－可以与—COOH反应，可以与—NH反应；H＋可以与—NH2反应，也可以与—COO－反应)
依据上述知识，写出下列反应方程式：
a．与盐酸的反应：＋HClRNH2―→。
b．与氢氧化钠反应：＋NaOH―→＋H2O。
2．多肽
(1)由一个α-氨基酸分子的羧基和另一个α-氨基酸分子的氨基脱去一分子水形成的酰胺键称为肽键，生成的化合物称为肽。例如
。
(2)酰胺键的结构式为，可简写为—CONH—，又称为肽键，是一种官能团。
(3)由四个氨基酸分子脱去3个水分子形成的是四肽，它含有三个肽键。三肽以上均可称为多肽。
议一议
1．如何分离提纯氨基酸？
答案 当溶液中的氨基酸主要以两性离子的形态存在时，它在水中的溶解度最小，可以结晶析出。不同的氨基酸出现这种情况的pH各不相同，利用这一差异可以通过控制溶液的pH分离氨基酸。
2．多肽分子的名称与其所含肽键个数有什么关系？与形成它的氨基酸分子个数又有什么关系？
答案 二肽是由两个氨基酸分子脱去一分子水形成的含有肽键的化合物，分子中有一个肽键；三肽是由三个氨基酸分子脱去两分子水形成的，有两个肽键；n肽是由n个氨基酸分子脱去(n－1)个水分子形成的，其中含有(n－1)个肽键。
3．甘氨酸与丙氨酸的混合物在一定条件下可发生反应生成链状二肽，能够生成二肽的种数是多少？
答案 甘氨酸与甘氨酸、丙氨酸与丙氨酸、甘氨酸与丙氨酸均可形成二肽，共4种。
4．有一多肽的结构如下：
该化合物属于几肽？有几个氨基和几个羧基？构成该化合物的氨基酸有几种？
答案 该化合物属于四肽，有1个氨基、2个羧基，构成该化合物的氨基酸有3种。
二、蛋白质的结构和性质
1．蛋白质
(1)α-氨基酸是构成蛋白质的物质基础。
(2)核心官能团是—CONH—(肽键)，相对分子质量在10_000以上，有的高达数千万。
(3)形成原理：不同的α-氨基酸通过分子间脱水缩合形成肽键连接而成的高分子化合物；因此每种蛋白质都有唯一而确切的α-氨基酸的序列。
(4)性质：水解、盐析、变性、颜色反应、两性、灼烧等。
(5)生理功能：每种蛋白质都有一定的生理活性，且结构与生理功能是高度统一的。
2．酶
(1)含义：酶是具有生物活性，对许多有机化学和生物体内进行的复杂化学反应具有很强催化作用的蛋白质。
(2)催化的特点：①需要比较温和的条件；在接近体温和中性环境中，酶才能够发挥较好的催化作用。
②具有高度的专一性：某一种酶仅对某种物质的给定反应起催化作用。
③效率非常高：酶的催化效率是普通催化剂的107～1013倍。
议一议
1．如何鉴别蛋白质？
答案 鉴别蛋白质的主要依据有：(1)有些蛋白质分子中有苯环存在，这样的蛋白质与浓硝酸反应时呈黄色。(2)蛋白质灼烧时有烧焦的羽毛味(常以此来区别毛纺物和棉纺物、合成纤维等)。
2．如何分离提纯蛋白质？
答案 常用盐析来分离提纯蛋白质。因为盐析是可逆的，在蛋白质溶液中加入浓的轻金属盐或铵盐溶液，蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，析出的蛋白质又能溶于水中，并不影响它原来的生理活性，常用来分离提纯蛋白质。
3．医用酒精、84消毒液、紫外线等能杀菌消毒所依据的原理是什么？
答案 依据是它们能使细菌、病毒等生物蛋白质变性。
4．在临床上解救Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋等重金属盐中毒的病人时，为什么要求病人服用大量含蛋白质丰富的生鸡蛋、牛奶或豆浆等？
答案 生鸡蛋、牛奶、豆浆中含有丰富的蛋白质，重金属离子破坏这些食物中的蛋白质，而减少对病人本身蛋白质的损伤。
一、氨基酸的反应规律
1．氨基酸的两性
氨基酸分子中的—COOH能电离出H＋；显酸性，氨基能结合H＋，能与酸反应。
2．氨基酸缩合
(1)两分子间缩合
(2)分子间或分子内缩合成环
(3)缩聚成多肽或蛋白质
特别提醒
氨基酸的缩合机理：脱去一分子水后形成肽键()。当多肽或蛋白质水解时断裂肽键上的“C—N”键。
例1 根据最近的美国《农业研究》杂志报道，美国科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病病毒感染者的免疫力，对控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的结构简式为则下列说法不正确的是( )
A．半胱氨酸属于α-氨基酸
B．半胱氨酸是一种两性化合物
C．两分子半胱氨酸脱水形成的二肽的结构简式为
D．与NaOH溶液加热时可放出一种碱性气体
解析 由题目给出的半胱氨酸的结构简式可知，氨基在羧基邻位碳原子上，所以属于α-氨基酸；因为氨基为碱性基团，羧基为酸性基团，所以半胱氨酸是一种两性化合物；两分子半胱氨酸脱水形成二肽应是氨基与羧基反应的结果。
因为是氨基酸的铵盐，电离生成的铵根离子与氢氧根离子反应会放出氨气。
答案 C
解题反思
(1)天然蛋白质水解的最终产物是α-氨基酸，氨基酸分子中共有的官能团是—NH2和—COOH。
(2)所有的铵盐都能与碱反应放出氨气。
(3)由n个氨基酸分子发生成肽反应，生成多肽时，会生成(n－1)个水分子和(n－1)个肽键。
变式训练1 A、B、C、D 4种含氮化合物的分子式分别为C2H7O2N，C2H5O2N，C3H7O2N、C2H5O2N，A、B、C都能与强酸、强碱反应，D则不能。又知C为天然蛋白质水解的产物。
请回答下列问题。
(1)它们的结构简式分别为：A________、B_____________________________________、
C________、D________。
(2)B和C混合，在一定条件下发生反应，生成的只含一个“—CONH—”键的链状有机物共有________种。
答案 (1)CH3COONH4 H2NCH2COOH CH3CH2NO2
(2)4
解析 (1)能和强酸、强碱反应的含氮化合物有铵盐、氨基酸。A分子中含氢多，推知A是铵盐，即CH3COONH4；B为C为α-氨基酸，则C的结构简式为D符合氨基酸的通式，但不与强酸、强碱反应，应该为硝基化合物，即CH3CH2NO2。
(2)H2NCH2COOH和形成的二肽有4种，其结构如下：
二、蛋白质的性质
1．蛋白质的水解
在酸、碱或酶的作用下，肽键断裂，碳原子连接羟基，氮原子连接氢原子。
n肽完全水解生成(n＋1)个氨基酸分子和n个水分子。
2．盐析、变性和渗析的比较
盐析
变性
渗析
原理
根据盐溶液对蛋白质溶解度的影响，加入无机盐，使蛋白质从溶液中析出
一定条件下，使蛋白质凝聚失去原有的生理活性
根据分散质粒子直径大小，利用半透膜分离胶粒与小分子和离子
条件
浓的盐溶液，如(NH4)2SO4、
Na2SO4、NaCl等溶液
加热、紫外线、X射线、重金属盐、强酸、强碱、乙酸、乙醇、苯酚、丙酮等
胶体、半透膜、水
变化
物理变化
化学变化
物理变化
特点
可逆，蛋白质仍保持原有活性
不可逆，蛋白质失去原有活性
可逆，需多次换水
用途
分离提纯蛋白质
消毒、灭菌，如给果树使用波尔多液，保存动物标本
除杂，如除去淀粉溶液中的NaNO3杂质
特别提醒
(1)蛋白质的分离与提纯：①常用盐析法分离提纯蛋白质，因为盐析是可逆的。②可用渗析法除去蛋白质溶液(属于胶体)中的杂质离子，因为蛋白质属于高分子化合物，不能透过半透膜，而离子可以通过。
(2)不是所有的蛋白质都能发生颜色反应，只有结构中含有苯环的才能遇浓HNO3呈黄色。
(3)蛋白质的检验：加浓HNO3溶液显黄色或灼烧有烧焦羽毛气味。
(4)有机物的水解：能水解的有机物有卤代烃、酯、低聚糖和多糖、油脂、蛋白质、多肽等。
例2 瑞典皇家科学院宣布，包括美籍华裔科学家钱永健在内的3名科学家获得2008年度诺贝尔化学奖。帮助他们获奖的是能发出鲜艳绿色的绿色荧光蛋白GFP(Green Fluoresent Protein的英文名称的缩写)，下列对GFP的结构和性质预测错误的是( )
A．GFP可以溶于水，且其水溶液可以通过滤纸
B．为了防止GFP变质，可以培养在福尔马林溶液中
C．GFP在一定条件下会发生水解，且水解产物一定只有α-氨基酸
D．灼烧GFP会产生烧焦羽毛的气味
解析 GFP是一种蛋白质，具有蛋白质的结构特征和性质。在一定条件下能水解，最终生成氨基酸。GFP是一种天然蛋白质，天然蛋白质水解的产物是α-氨基酸，C正确；蛋白质是天然高分子化合物，其水溶液是胶体，可以通过滤纸，A正确；灼烧蛋白质时会产生烧焦羽毛的特殊气味，D正确；福尔马林溶液的主要成分甲醛(HCHO)，它能使GFP变性，结构发生变化，B错误。
答案 B
解题反思
蛋白质的盐析和变性原理不同：盐析是因为某些浓盐改变了蛋白质的溶解度，是物理变化，蛋白质的结构和生理活性没变，是可逆过程；变性是因为在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的物理、化学性质和生理功能发生了改变，是不可逆的。
变式训练2 (1)从鸡蛋白的溶液中提取蛋白质的方法有________和________。
(2)鸡蛋变质时，常闻到有刺激性气味的气体，该气体主要是________，说明蛋白质中含有________元素。
(3)蛋白质溶液中含杂质Cl－，有人用滴加AgNO3溶液的方法除Cl－，这样操作错误的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
除去Cl－的方法是________________________________________________。
(4)浓HNO3溅到皮肤上，使皮肤呈________色，这是由于浓HNO3和蛋白质发生了________反应的缘故。
(5)鉴定一种物质的成分是真丝还是人造丝，可取一小块进行________，这是因为________________________________________________________________________。
(6)现有淀粉和蛋白质胶体的混合液，要把蛋白质和淀粉分离开，可进行的操作是________________，要检验其中蛋白质的存在，可取混合液体少许，向其中加入1 mL________________，加热至沸腾，溶液中生成________________，说明蛋白质存在。
答案 (1)盐析 渗析 (2)H2S 硫 (3)Ag＋能使蛋白质变性凝结，而无法与AgCl沉淀分离 渗析 (4)黄 颜色 (5)灼烧 真丝的主要成分是蛋白质，有烧焦羽毛的气味 (6)向溶液中加入适量(NH4)2SO4或Na2SO4溶液，使蛋白质盐析变成沉淀，过滤，分离出蛋白质 浓硝酸 黄色沉淀
解析 (1)提取蛋白质的方法有两种：盐析和渗析。(2)蛋白质腐败分解放出H2S气体，H2S有臭鸡蛋气味。(3)Ag＋能使蛋白质变性凝结，且Ag＋与Cl－结合成AgCl沉淀，二者无法分离，蛋白质溶液是胶体，其中的Cl－可用渗析的方法除去。(4)蛋白质与浓HNO3发生颜色反应。(5)人造丝属于人造纤维，采用灼烧区别真丝和人造丝。(6)利用颜色反应鉴别蛋白质，利用盐析法分离蛋白质和淀粉溶液。
1．四种化合物：①NaHCO3、②Al(OH)3、③(NH4)2S、④H2N—CH2—COOH，其中跟盐酸和NaOH溶液都反应的是( )
A．只有②④ B．只有①②
C．只有①②③ D．①②③④
答案 D
2．将有机物的混合物在一定条件下反应：①甲醇与乙醇的混合物与浓硫酸加热得醚；②乙烷与氯气光照下取代；③氨基乙酸和丙氨酸生成二肽；④苯和液溴、Fe粉反应。所生成的有机物的种类由多到少的顺序是( )
A．③②④① B．③②①④
C．②③①④ D．①②③④
答案 C
解析 ①甲醇与乙醇的混合物与浓硫酸加热得醚，有甲醚、乙醚、甲乙醚，共有3种有机物；②乙烷的一氯取代物有1种，二氯取代物有2种，三氯取代物有2种，四氯取代物有2种(与二氯取代物个数相同)，五氯取代物有1种(与一氯取代物个数相同)，六氯取代物1种，共有9种有机物；③氨基乙酸和氨基丙酸生成二肽，可以生成甘甘二肽、甘丙二肽、丙丙二肽、丙甘二肽，共有4种有机物；④苯和液溴反应很慢，加入Fe粉生成FeBr3后，迅速反应生成溴苯，生成产物只有1种有机物；所以所生成的有机物的种类由多到少的顺序是②③①④。
3．下列说法不正确的是( )
A．麦芽糖及其水解产物均能发生银镜反应
B．用溴水即可鉴别苯酚溶液、2,4-己二烯和甲苯
C．在酸性条件下，CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3CO18OH和C2H5OH
D．天然蛋白质水解最终可以得到α－氨基酸
答案 C
解析 麦芽糖可发生银镜反应，麦芽糖的水解产物是葡萄糖，葡萄糖也属于还原性糖，可发生银镜反应，A项正确；苯酚和溴水反应生成白色沉淀，2,4-己二烯可以使溴水退色，甲苯和溴水不反应，但甲苯可以萃取溴水中的溴，甲苯的密度比水的小，所以下层是水层，上层是橙红色的有机层，因此可以鉴别，B项正确；酯类水解时，酯基中的碳氧单键断裂，水中的羟基与碳氧双键结合形成羧基，所以CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3COOH和C2HOH，因此选项C不正确；天然蛋白质水解的最终产物是多种α－氨基酸，即选项D正确。
4．我国首例以成体体细胞作为核体的“克隆猪”技术已取得成功。“克隆猪”的关键技术之一是找到一些特殊的酶，这些酶能激活普通体细胞，使之像生殖细胞一样发育成个体。有关酶的叙述错误的是( )
A．酶是具有催化作用的蛋白质
B．酶的催化作用具有选择性和专一性
C．高温或重金属盐能降低酶的活性
D．酶只有在强酸性或强碱性条件下才能发挥作用
答案 D
解析 酶在强酸性或强碱性条件下会发生变性，失去催化作用。
5．下列过程不属于化学变化的是( )
A．在蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，有沉淀析出
B．皮肤不慎沾上浓硝酸而呈现黄色
C．在蛋白质溶液中加入硫酸铜溶液，有沉淀析出
D．用稀释的福尔马林溶液(0.1%～0.5%)浸泡植物种子
答案 A
6．在下列物质中：①K2SO4 ②HCHO ③MgSO4
④Hg(NO3)2 ⑤NH4Cl ⑥KOH，能使蛋白质变性的是________，能使蛋白质发生盐析的是________。
答案 ②④⑥ ①③⑤
解析 HCHO属于有机物，Hg(NO3)2是重金属盐，KOH为强碱，②④⑥都会使蛋白质变性。K2SO4、MgSO4是轻金属盐，NH4Cl是铵盐，①③⑤不会使蛋白质变性，但可以降低蛋白质的溶解度，可使蛋白质发生盐析。
7．酪氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸，它的结构简式为
(1)酪氨酸能发生的化学反应类型有________(填字母)。
A．取代反应 B．还原反应
C．酯化反应 D．中和反应
(2)已知氨基不能与碱反应，写出酪氨酸与足量的NaOH溶液反应的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)ABCD
[经典基础题]
题组1 氨基酸的结构与性质
1．氨基酸不能发生的反应是( )
A．酯化反应 B．中和反应
C．成肽反应 D．水解反应
答案 D
2．下列物质中，有的属于构成人体的氨基酸，有的不是。若将其中构成人体的氨基酸脱水缩合形成一种多肽化合物A，A中含有的氨基、羧基和肽键的数目依次是( )
①NH2—CH2—COOH ②NH2—CH2—CH2OH
A．7、5、4 B．4、4、2
C．2、2、2 D．3、2、3
答案 C
解析 根据氨基酸的基本知识可知②不是氨基酸；构成人体蛋白质的氨基酸应该是α-氨基酸，③不是α-氨基酸；将挑出的①④⑤脱水缩合成三肽，并写出化合物的结构简式：
经计算，此三肽中氨基数为2，羧基数为2，肽键数为2。
3．已知某氨基酸的相对分子质量小于200，且氧的质量分数约为0.5，则其分子中碳原子的个数最多为( )
A．5个 B．6个 C．7个 D．8个
答案 B
解析 该氨基酸的相对分子质量小于200，且氧的质量分数约为0.5，则一个该氨基酸分子中最多含氧原子的个数为6，即为3个羧基，氨基酸的相对分子质量为192，若使分子中碳原子的个数最多，则只能含有一个氨基，通过计算，最多含有6个碳原子。
4．苯丙氨酸()有多种同分异构体。其中同时符合下列两个条件：①苯环上有两个取代基，②一个硝基直接连接在苯环上；这样的同分异构体有( )
A．3种 B．5种
C．6种 D．10种
答案 C
解析 苯环上有两个取代基，其一为—NO2，其余全部归为另一取代基，应为—C3H7，—C3H7有两种：—CH2CH2CH3和考虑到两取代基的位置有“邻”、“间”、“对”3种，得同分异构体共6种。
题组2 二肽、多肽与蛋白质
5．有一分子式为C8H14N2O5的二肽，经水解得丙氨酸和另一种氨基酸X，则X的化学式可能是( )
A．C3H7NO3 B．C5H9NO4
C．C5H11NO5 D．C5H7NO4
答案 B
解析 水解方程式为C8H14N2O5＋H2O――→＋X，根据质量守恒可得X的化学式。
6．下列说法正确的是( )
A．若两种二肽互为同分异构体，则二者的水解产物不一致
B．丙氨酸和苯丙氨酸脱水，最多可生成3种二肽
C．用甘氨酸()和丙氨酸()缩合最多可形成4种二肽
D．氨基酸、淀粉均属于高分子化合物
答案 C
解析 A项可以用列举法推断，两种不同的氨基酸可以形成两种二肽，且这两种二肽互为同分异构体，例如，1分子H2N—CH2—COOH和1分子H2N—CH2CH2—COOH可以形成两种二肽，这两种二肽互为同分异构体：H2NCH2CONHCH2CH2COOH和HOOCCH2NHOCCH2CH2NH2，但是它们的水解产物相同，A项错误。丙氨酸和苯丙氨酸脱水生成二肽，有4种脱水方式，即丙氨酸和苯丙氨酸分别自身脱水，丙氨酸与苯丙氨酸分子间脱水，二者分子间脱水又有两种形式：丙氨酸分子中的氨基与苯丙氨酸分子中的羧基脱水或丙氨酸分子中的羧基与苯丙氨酸分子中的氨基脱水。故最多生成4种二肽，B项错误。甘氨酸()和丙氨酸()分别自身缩合可形成2种二肽，交叉缩合可形成2种二肽，C项正确。氨基酸不属于高分子化合物，D项错误。
7．市场上有一种加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶，它的催化活性很强，衣物的汗渍、血迹及人本身排放的蛋白质、油渍遇到它，都能水解而被除去，下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是( )
①棉织品 ②毛织品 ③腈纶制品 ④蚕丝制品 ⑤涤纶制品 ⑥锦纶制品
A．①②③ B．②④
C．③④⑤ D．③⑤⑥
答案 B
解析 加酶洗衣粉中加入的少量碱性蛋白酶能使蛋白质水解而被除去，因此，主要成分为蛋白质的毛织品和蚕丝制品，不能用加酶洗衣粉洗涤。
8．下列物质可以使蛋白质变性的是( )
①福尔马林 ②酒精 ③高锰酸钾酸性溶液 ④硫酸铵溶液 ⑤硫酸铜溶液 ⑥双氧水 ⑦硝酸
A．除④⑦外 B．除③⑥外
C．①②⑤ D．除④外
答案 D
解析 能够使蛋白质变性的化学物质包括强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛溶液、丙酮及强氧化性物质等。
9．下列有关说法正确的是( )
A．多肽和蛋白质分子中都含有肽键，其水解的最终产物是氨基酸
B．肽分子中含有几个肽键就叫做几肽
C．蛋白质分子都是线性排列的
D．酶不属于蛋白质
答案 A
解析 多肽和蛋白质都是氨基酸分子间脱水缩合的产物，其水解的最终产物就是原来形成它们的各种氨基酸，A正确；肽属于几肽是由形成它的氨基酸分子数决定的，并非与分子中的肽键数目相同，B错；蛋白质分子的一级结构有一定的线性排列顺序，但随着其结构级别的提高，逐渐转化成空间结构，C错；酶是一类有特殊功能的蛋白质，D错。
题组3 多种官能团物质性质的判断
10．导电聚合物的合成使高分子材料进入“合成金属”和塑料电子学时代，下图所示是我国化学家近年来合成的一些导电聚合物衍生物分子(Me指甲基)：
下列关于上述高分子的说法正确的是( )
①A和B的单体都是二烯烃的衍生物；
②A和B均能在一定条件下水解形成分子式相同的高分子化合物；
③B水解所得的小分子是一种α-氨基酸；
④A和B各1 mol与热碱液反应，均最多消耗2 mol NaOH
A．② B．②③
C．②③④ D．①②③④
答案 D
解析 A、B的分子中的链节上都含碳碳双键，所以其单体为二烯烃的衍生物，①正确；A、B都能发生水解生成聚对羧基苯丁二烯，②正确；B水解后得到3-甲基-2-氨基丁酸，③正确；A分子中含有2个酯基，所以1 mol A水解需要2 mol NaOH，B分子中含有1个肽键和1个羧基，所以水解也需要2 mol NaOH，④正确，答案选D。
11．L-多巴是一种有机物，它可用于帕金森综合症的治疗，其结构简式如下：下列关于L-多巴酸碱性的叙述正确的是( )
A．L-多巴既有酸性又有碱性，等物质的量的L-多巴最多消耗NaOH和HCl的物质的量之比为1∶1
B．L-多巴不能发生加成反应
C．L-多巴可发生加聚反应形成高分子化合物
D．L-多巴可使高锰酸钾酸性溶液退色
答案 D
解析 L-多巴分子中含有氨基和羧基，及两个酚羟基，等物质的量的L-多巴最多消耗NaOH和HCl的物质的量之比为3∶1，A项不正确；L-多巴中含有—COOH和—NH2，可以缩聚成高分子化合物，C项不正确；L-多巴中，酚羟基具有较强的还原性，可被酸性高锰酸钾氧化。
[能力提升题]
12．按要求完成下列问题：
(1)甲基的电子式________。
(2)相对分子质量为72且沸点最低的烷烃的结构简式为________。
(3) 名称是________。
(4)松油醇()的官能团的名称为______。
(5)写出方程式：实验室制乙炔____________。
(6)写出方程式：甘氨酸(H2NCH2COOH)的缩聚反应________。
(7)写出方程式：形成六元环酯的反应________。
答案 (1) (2)CH3C(CH3)2CH3 (3)2,4二甲基-4-乙基庚烷
(4)碳碳双键、羟基 (5)CaC2＋2H2O===Ca(OH)2＋C2H2↑
解析 (1)甲基中碳原子最外层为7个电子，甲基的电子式为：，
(2)设烷烃的分子式为CxH(2x＋2)，
则14x＋2＝72，解得x＝5，
所以该烷烃的分子式为C5H12，
分子式为C5H12的同分异构体有主链有5个碳原子的：CH3CH2CH2CH2CH3，
主链有4个碳原子的：CH3CH(CH3)CH2CH3，
主链有3个碳原子的：CH3C(CH3)2CH3；
支链越多，沸点越低，故CH3C(CH3)2CH3，
(3)名称是烷烃，主链有7个碳原子，从离甲基近的一端编号，名称为：2,4二甲基-4-乙基庚烷，
(4)根据官能团的概念，该有机物中的官能团有：碳碳双键、羟基，
(5)实验室用碳化钙与食盐水反应制乙炔，反应为：CaC2＋2H2O===Ca(OH)2＋C2H2↑，
(6)甘氨酸(H2NCH2COOH)羧基提供—OH，氨基提供—H，缩聚反应为：＋(n－1)H2O，
(7)2-羟基丙酸CH3CH(OH)COOH，发生酯化反应，酸脱羟基、醇脱氢，分子间脱水形成的含六元环的化合物，反应为＋2H2O。
13．某有机物含碳、氢、氧、氮四种元素。如图是该有机物的球棍模型(其中黑点表示原子，短线表示原子之间的共价键)：
(1)则该有机物的化学式为__________，结构简式为________________________。
(2)该有机物可能发生的化学反应有__________(填编号)。
①水解 ②加聚 ③取代 ④消去 ⑤酯化
(3)该有机物发生水解反应的化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)写出该有机物的一种同分异构体，它的分子中含有两个且是天然蛋白质水解的最终产物之一，则该同分异构体的结构简式为__________________________________。
答案 (1)C5H11O2N CH3CH2CONHCH2CH2OH
(2)①③④⑤
(3)CH3CH2CONHCH2CH2OH＋H2O―→CH3CH2COOH＋H2NCH2CH2OH
解析 (1)形成一个共价键的为氢原子，形成两个共价键的为氧原子，形成三个共价键的为氮原子，形成四个共价键的为碳原子。
(4)所写物质为天然蛋白质水解产物，即为α-氨基酸，故可表示为由题意知，—C3H7中应含有一个故只能为
14．蛋白质和多肽在一定条件下能发生水解反应。
(1)根据下图所示化合物的结构分析回答下列问题。
①该化合物由________个氨基酸分子失去________个水分子而形成。
②该化合物称为________，含________个肽键。
(2)含有下列结构片段的蛋白质在胃液中水解，不可能产生的氨基酸是________。
(3)某种解热镇痛药的结构简式为当它完全水解时，可得到的产物有___________________________________________。
(4)苏云金杆菌是一种对昆虫有致病作用的细菌，其杀虫活性物质主要是一类伴孢晶体蛋白，某伴孢晶体蛋白含两条多肽链，共由126个氨基酸组成，经昆虫肠液消化成毒性肽，该伴孢晶体蛋白中含有的肽键数是_________________________________________。
(5)天然蛋白质水解产物中含有某物质A，A由C、H、O、N四种元素组成，A既能与NaOH反应，又能与HCl反应，在一定条件下，两分子A发生缩合反应生成B和一分子水。B的相对分子质量为312。当与浓HNO3反应时，显黄色。据此推断A、B的结构简式：A：________，B：________。
答案 (1)①4 3 ②四肽 3 (2)C
(3)CH3COOH、CH3CH2COOH
(4)124 (5)
解析 (1)分子中有三个肽键，所以是由四个氨基酸分子失去3个H2O分子缩合而形成的。该化合物称为四肽，含3个肽键。
(2)该结构片段的蛋白质水解时断开中的CN键，按C连—OH，N连H得到它水解生成的氨基酸，不可能生成
(3)该有机物水解时断开图示虚线处的键补—OH，—NH—补H，可以得到CH3COOH、CH3CH2COOH四种有机物。
(4)n个氨基酸形成一个链时，含有(n－1)个肽键。现有两条多肽链，所以肽键数为126－2＝124。
(5)蛋白质水解可生成多肽或氨基酸，又因为水解产物可发生两分子缩合，因此A为氨基酸；A＋A―→B＋H2O，则A的相对分子质量为＝165。又因为B与浓硝酸可发生颜色反应。因此B中含有苯环，A中含有苯环，—COOH、—NH2，A分子中余下结构的式量为165－77－45－16＝27，应为C2H3，因此可写出A、B的结构简式。
15．有机物X是天然蛋白质的水解产物，由C、H、O、N四种元素组成。其相对分子质量为165，分子中N与C的原子个数比为1∶9，回答下列问题。
(1)X的分子式为________。
(2)X中所含官能团名称为________。
(3)X分子中苯环上仅有一个侧链，且含有一个—CH2—，一个，则X的结构简式为________，X可以发生的反应类型是________(填字母)。
A．酯化反应 B．加成反应
C．消去反应 D．水解反应
(4)有机反应常发生在官能团处，写出X在一定条件下生成六元环状化合物(分子式为C18H18O2N2)的化学方程式(有机物写结构简式，下同)：________________________________________________________________________。
(5)X在肝脏中经一种酶作用可转化为酪氨酸(为α-氨基酸)，即X―→酪氨酸(C9H11NO3)，酪氨酸遇FeCl3溶液显紫色，且苯环上的一溴代物有两种。则酪氨酸的结构简式为__________________________________，写出酪氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式：______________________________________________。
答案 (1)C9H11O2N(或C9H11NO2) (2)羧基、氨基 (3) A、B
解析 由题意知X是α-氨基酸，分子中N与C的原子个数比为1∶9，且相对分子质量为165，则1个X分子中含9个碳原子，1个氮原子，从而确定X的分子式为C9H11NO2或C9H11O2N；(3)X是α－氨基酸，—NH2与—COOH连在一个碳原子上，有一个侧链，且含有一个—CH2—，一个，则X的结构简式为，X分子结构中含有一个苯环能发生加成反应，含有羧基，能发生酯化反应。
课件51张PPT。第2课时 氨基酸和蛋白质第2章 第4节 羧酸 氨基酸和蛋白质1.了解氨基酸的结构特点和主要化学性质。
2.了解二肽、多肽的概念。
3.了解蛋白质的结构和性质及酶的催化作用特点。目标导航基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引一、氨基酸的结构和性质
1.氨基酸
(1) 氨基酸概念：氨基酸是 (—NH2)取代了羧酸分子中烃基上的氢原子形成的 。官能团为 、 。
(2)天然蛋白质水解后均可得到 ，即分子中氨基和羧基连在同一个碳原子上，其通式可表示为 基础知识导学氨基取代羧酸氨基(—NH2)答案羧基(—COOH)α--氨基酸常见α--氨基酸有甘氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸等，写出其结构简式：甘氨酸：答案 ；缬氨酸： ；苯丙氨酸： 。相关视频(3)氨基酸的解离形式
氨基酸分子中既含有氨基又含有羧基，是一种两性化合物，通常以两性离子形式存在。溶液的pH不同，氨基酸分子可以发生不同的解离。(OH－可以与—COOH反应，可以与—NH3反应；H＋可以与—NH2反应，也可以与—COO－反应)答案＋依据上述知识，写出下列反应方程式：
a.与盐酸的反应：＋HClRNH2―→ 。b.与氢氧化钠反应：＋NaOH―→ ＋H2O。2.多肽
(1)由一个α--氨基酸分子的 和另一个α--氨基酸分子的 脱去一分
子水形成的酰胺键 称为肽键，生成的化合物称为肽。例如羧基氨基答案 。，可简写为 ，又称为 ，是一种官能团。
(3)由 个氨基酸分子脱去3个水分子形成的是四肽，它含有 个肽键。三肽以上均可称为 。(2)酰胺键的结构式为—CONH—肽键四答案三多肽议一议1.如何分离提纯氨基酸？答案 当溶液中的氨基酸主要以两性离子的形态存在时，它在水中的溶解度最小，可以结晶析出。不同的氨基酸出现这种情况的pH各不相同，利用这一差异可以通过控制溶液的pH分离氨基酸。答案2.多肽分子的名称与其所含肽键个数有什么关系？与形成它的氨基酸分子个数又有什么关系？答案 二肽是由两个氨基酸分子脱去一分子水形成的含有肽键的化合物，分子中有一个肽键；三肽是由三个氨基酸分子脱去两分子水形成的，有两个肽键；n肽是由n个氨基酸分子脱去(n－1)个水分子形成的，其中含有(n－1)个肽键。答案3.甘氨酸与丙氨酸的混合物在一定条件下可发生反应生成链状二肽，能够生成二肽的种数是多少？答案 甘氨酸与甘氨酸、丙氨酸与丙氨酸、甘氨酸与丙氨酸均可形成二肽，共4种。该化合物属于几肽？有几个氨基和几个羧基？构成该化合物的氨基酸有几种？4.有一多肽的结构如下：答案 该化合物属于四肽，有1个氨基、2个羧基，构成该化合物的氨基酸有3种。答案二、蛋白质的结构和性质
1.蛋白质
(1) 是构成蛋白质的物质基础。
(2)核心官能团是 ，相对分子质量在 以上，有的高达数千万。
(3)形成原理：不同的α--氨基酸通过分子间脱水缩合形成肽键连接而成的高分子化合物；因此每种蛋白质都有唯一而确切的α--氨基酸的序列。
(4)性质： 、两性、灼烧等。
(5)生理功能：每种蛋白质都有一定的生理活性，且结构与生理功能是高度统一的。α--氨基酸—CONH—(肽键)10 000答案水解、盐析、变性、颜色反应2.酶
(1)含义：酶是具有 活性，对许多 化学和生物体内进行的复杂化学反应具有很强催化作用的 。
(2)催化的特点：①需要比较温和的条件；在接近体温和 环境中，酶才能够发挥较好的催化作用。
②具有高度的专一性：某一种酶仅对某种物质的 反应起 作用。
③效率非常高：酶的催化效率是普通催化剂的 倍。生物有机蛋白质答案中性给定催化107～1013议一议1.如何鉴别蛋白质？答案 鉴别蛋白质的主要依据有：(1)有些蛋白质分子中有苯环存在，这样的蛋白质与浓硝酸反应时呈黄色。(2)蛋白质灼烧时有烧焦的羽毛味(常以此来区别毛纺物和棉纺物、合成纤维等)。答案2.如何分离提纯蛋白质？答案 常用盐析来分离提纯蛋白质。因为盐析是可逆的，在蛋白质溶液中加入浓的轻金属盐或铵盐溶液，蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，析出的蛋白质又能溶于水中，并不影响它原来的生理活性，常用来分离提纯蛋白质。3.医用酒精、84消毒液、紫外线等能杀菌消毒所依据的原理是什么？答案 依据是它们能使细菌、病毒等生物蛋白质变性。答案4.在临床上解救Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋等重金属盐中毒的病人时，为什么要求病人服用大量含蛋白质丰富的生鸡蛋、牛奶或豆浆等？答案 生鸡蛋、牛奶、豆浆中含有丰富的蛋白质，重金属离子破坏这些食物中的蛋白质，而减少对病人本身蛋白质的损伤。返回 重点难点探究一、氨基酸的反应规律
1.氨基酸的两性
氨基酸分子中的—COOH能电离出H＋；显酸性，氨基能结合H＋，能与酸反应。2.氨基酸缩合
(1)两分子间缩合(2)分子间或分子内缩合成环(3)缩聚成多肽或蛋白质氨基酸的缩合机理：特别提醒脱去一分子水后形成肽键()。当多肽或蛋白质水解时断裂肽键上的“C—N”键。例1 根据最近的美国《农业研究》杂志报道，美国科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病病毒感染者的免疫力，对控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的结构简式为则下列说法不正确的是( )A.半胱氨酸属于α--氨基酸
B.半胱氨酸是一种两性化合物C.两分子半胱氨酸脱水形成的二肽的结构简式为D.解析答案与NaOH溶液加热时可放出一种碱性气体解析 由题目给出的半胱氨酸的结构简式可知，氨基在羧基邻位碳原子上，所以属于α--氨基酸；
因为氨基为碱性基团，羧基为酸性基团，所以半胱氨酸是一种两性化合物；
两分子半胱氨酸脱水形成二肽应是氨基与羧基反应的结果。因为是氨基酸的铵盐，电离生成的铵根离子与氢氧根离子反应会放出氨气。答案 C(1)天然蛋白质水解的最终产物是α--氨基酸，氨基酸分子中共有的官能团是—NH2和—COOH。
(2)所有的铵盐都能与碱反应放出氨气。
(3)由n个氨基酸分子发生成肽反应，生成多肽时，会生成(n－1)个水分子和(n－1)个肽键。解题反思变式训练1 A、B、C、D 4种含氮化合物的分子式分别为C2H7O2N，C2H5O2N，C3H7O2N、C2H5O2N，A、B、C都能与强酸、强碱反应，D则不能。又知C为天然蛋白质水解的产物。
请回答下列问题。解析答案(1)它们的结构简式分别为：A________、B________________________、
C________、D________。(2)B和C混合，在一定条件下发生反应，生成的只含一个“—CONH—”键的链状有机物共有________种。解析答案答案 4二、蛋白质的性质
1.蛋白质的水解
在酸、碱或酶的作用下，肽键断裂，碳原子连接羟基，氮原子连接氢原子。n肽完全水解生成(n＋1)个氨基酸分子和n个水分子。2.盐析、变性和渗析的比较相关视频(1)蛋白质的分离与提纯：①常用盐析法分离提纯蛋白质，因为盐析是可逆的。②可用渗析法除去蛋白质溶液(属于胶体)中的杂质离子，因为蛋白质属于高分子化合物，不能透过半透膜，而离子可以通过。
(2)不是所有的蛋白质都能发生颜色反应，只有结构中含有苯环的才能遇浓HNO3呈黄色。
(3)蛋白质的检验：加浓HNO3溶液显黄色或灼烧有烧焦羽毛气味。
(4)有机物的水解：能水解的有机物有卤代烃、酯、低聚糖和多糖、油脂、蛋白质、多肽等。特别提醒相关视频例2 瑞典皇家科学院宣布，包括美籍华裔科学家钱永健在内的3名科学家获得2008年度诺贝尔化学奖。帮助他们获奖的是能发出鲜艳绿色的绿色荧光蛋白GFP(Green Fluoresent Protein的英文名称的缩写)，下列对GFP的结构和性质预测错误的是( )
A.GFP可以溶于水，且其水溶液可以通过滤纸
B.为了防止GFP变质，可以培养在福尔马林溶液中
C.GFP在一定条件下会发生水解，且水解产物一定只有α-氨基酸
D.灼烧GFP会产生烧焦羽毛的气味解析答案解析 GFP是一种蛋白质，具有蛋白质的结构特征和性质。在一定条件下能水解，最终生成氨基酸。GFP是一种天然蛋白质，天然蛋白质水解的产物是α--氨基酸，C正确；
蛋白质是天然高分子化合物，其水溶液是胶体，可以通过滤纸，A正确；
灼烧蛋白质时会产生烧焦羽毛的特殊气味，D正确；
福尔马林溶液的主要成分甲醛(HCHO)，它能使GFP变性，结构发生变化，B错误。
答案 B蛋白质的盐析和变性原理不同：盐析是因为某些浓盐改变了蛋白质的溶解度，是物理变化，蛋白质的结构和生理活性没变，是可逆过程；变性是因为在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的物理、化学性质和生理功能发生了改变，是不可逆的。解题反思变式训练2 (1)从鸡蛋白的溶液中提取蛋白质的方法有________和________。解析 提取蛋白质的方法有两种：盐析和渗析。盐析渗析(2)鸡蛋变质时，常闻到有刺激性气味的气体，该气体主要是________，说明蛋白质中含有____元素。解析 蛋白质腐败分解放出H2S气体，H2S有臭鸡蛋气味。H2S硫解析答案(3)蛋白质溶液中含杂质Cl－，有人用滴加AgNO3溶液的方法除Cl－，这样操作错误的是______________________________________________。
除去Cl－的方法是______。解析 Ag＋能使蛋白质变性凝结，且Ag＋与Cl－结合成AgCl沉淀，二者无法分离，蛋白质溶液是胶体，其中的Cl－可用渗析的方法除去。Ag＋能使蛋白质变性凝结，而无法与AgCl沉淀分离渗析(4)浓HNO3溅到皮肤上，使皮肤呈____色，这是由于浓HNO3和蛋白质发生了________反应的缘故。解析 蛋白质与浓HNO3发生颜色反应。黄颜色解析答案(5)鉴定一种物质的成分是真丝还是人造丝，可取一小块进行________，这是因为__________________________________________。解析 人造丝属于人造纤维，采用灼烧区别真丝和人造丝。灼烧真丝的主要成分是蛋白质，有烧焦羽毛的气味解析答案(6)现有淀粉和蛋白质胶体的混合液，要把蛋白质和淀粉分离开，可进行的操作是___________________________________________________
_______________________________，要检验其中蛋白质的存在，可取混合液体少许，向其中加入1 mL________，加热至沸腾，溶液中生成________，说明蛋白质存在。解析 利用颜色反应鉴别蛋白质，利用盐析法分离蛋白质和淀粉溶液。 向溶液中加入适量(NH4)2SO4或Na2SO4溶液，使蛋白质盐析变成沉淀，过滤，分离出蛋白质浓硝酸黄色沉淀解析答案返回1.四种化合物：①NaHCO3、②Al(OH)3、③(NH4)2S、④H2N—CH2—COOH，其中跟盐酸和NaOH溶液都反应的是( )
A.只有②④ B.只有①②
C.只有①②③ D.①②③④D 随堂达标检测答案12345672．将有机物的混合物在一定条件下反应：①甲醇与乙醇的混合物与浓硫酸加热得醚；②乙烷与氯气光照下取代；③氨基乙酸和丙氨酸生成二肽；④苯和液溴、Fe粉反应。所生成的有机物的种类由多到少的顺序是( )
A．③②④① B．③②①④
C．②③①④ D．①②③④1234567解析答案答案 C1234567解析答案3．下列说法不正确的是( )
A．麦芽糖及其水解产物均能发生银镜反应
B．用溴水即可鉴别苯酚溶液、2,4-己二烯和甲苯
C．在酸性条件下，CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3CO18OH和C2H5OH
D．天然蛋白质水解最终可以得到α－氨基酸1234567解析 麦芽糖可发生银镜反应，麦芽糖的水解产物是葡萄糖，葡萄糖也属于还原性糖，可发生银镜反应，A项正确；苯酚和溴水反应生成白色沉淀，2,4-己二烯可以使溴水退色，甲苯和溴水不反应，但甲苯可以萃取溴水中的溴，甲苯的密度比水的小，所以下层是水层，上层是橙红色的有机层，因此可以鉴别，B项正确；酯类水解时，酯基中的碳氧单键断裂，水中的羟基与碳氧双键结合形成羧基，所以CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3COOH和C2H OH，因此选项C不正确；天然蛋白质水解的最终产物是多种α－氨基酸，即选项D正确。1234567答案 C4.我国首例以成体体细胞作为核体的“克隆猪”技术已取得成功。“克隆猪”的关键技术之一是找到一些特殊的酶，这些酶能激活普通体细胞，使之像生殖细胞一样发育成个体。有关酶的叙述错误的是( )
A.酶是具有催化作用的蛋白质
B.酶的催化作用具有选择性和专一性
C.高温或重金属盐能降低酶的活性
D.酶只有在强酸性或强碱性条件下才能发挥作用解析答案D解析 酶在强酸性或强碱性条件下会发生变性，失去催化作用。12345675.下列过程不属于化学变化的是( )
A.在蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，有沉淀析出
B.皮肤不慎沾上浓硝酸而呈现黄色
C.在蛋白质溶液中加入硫酸铜溶液，有沉淀析出
D.用稀释的福尔马林溶液(0.1%～0.5%)浸泡植物种子答案A12345676.在下列物质中：①K2SO4 ②HCHO ③MgSO4
④Hg(NO3)2 ⑤NH4Cl ⑥KOH，能使蛋白质变性的是________，能使蛋白质发生盐析的是________。解析答案②④⑥ 解析 HCHO属于有机物，Hg(NO3)2是重金属盐，KOH为强碱，②④⑥都会使蛋白质变性。K2SO4、MgSO4是轻金属盐，NH4Cl是铵盐，①③⑤不会使蛋白质变性，但可以降低蛋白质的溶解度，可使蛋白质发生盐析。①③⑤12345677.酪氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸，它的结构简式为答案(1)酪氨酸能发生的化学反应类型有________(填字母)。
A.取代反应 B.还原反应
C.酯化反应 D.中和反应ABCD1234567返回(2)已知氨基不能与碱反应，写出酪氨酸与足量的NaOH溶液反应的化
学方程式：__________________________________________________
___________________________________________。答案1234567
