第1课时 醇
1.掌握乙醇的结构和性质。 2.了解醇类的官能团、结构特点、一般通性和几种典型醇的用途。
3．掌握实验室由乙醇制乙烯的反应原理和实验方法。
乙醇的结构与性质
1．结构
2.物理性质
颜色 状态 气味 密度 溶解性
无 液 有特殊香味 比水小 与水以任意比例互溶，能溶解多种无机物和有机物
3.化学性质
(1)乙醇与钠反应得到H2和乙醇钠。在工业上，乙醇钠可由乙醇和氢氧化钠反应制得。
(2)在醇和氢卤酸的反应中，醇分子中的羟基被卤素原子取代生成卤代烃。一般情况下，醇比较容易获得，卤代烷烃常用醇和氢卤酸反应制得。
ROH＋HX―→R—X＋H2O。
(3)实验室中经常采用乙醇和浓硫酸共热发生脱水反应来获得乙烯或乙醚。
CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O，
2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3＋H2O。
1．酒后驾车是引发交通事故的重要原因。交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是橙色的酸性K2Cr2O7水溶液遇乙醇迅速生成蓝绿色的Cr3＋。下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是( )
①乙醇沸点低 ②乙醇密度比水小 ③乙醇有还原性 ④乙醇是烃的含氧衍生物
A．②④ B．①③
C．②③ D．①④
解析：选B。①乙醇沸点低，汽化后遇到酸性K2Cr2O7水溶液发生氧化还原反应使其发生颜色的改变；②题述测定原理与乙醇的密度大小无关；③乙醇有还原性，K2Cr2O7有氧化性，二者相遇发生氧化还原反应；④题述测定原理与乙醇是烃的含氧衍生物无关。故B项正确。
2．下列反应属于消去反应的是( )
A．乙醇与浓硫酸共热到140 ℃
B．乙醇与氧气反应生成乙醛
C．乙醇燃烧生成二氧化碳和水
D．乙醇与浓硫酸共热到170 ℃
解析：选D。A属于取代反应，B、C都属于氧化反应，D属于消去反应。
1．乙醇与钠的反应
(1)实验探究：醇与Na的反应
①实验步骤：向小烧杯中加入无水乙醇，再加入一小块切去表层的金属钠(绿豆粒般大小)，观察实验现象。
②实验现象：烧杯内钠粒沉于液态无水乙醇底部，有无色气泡在钠粒表面生成后逸出液面，最终钠粒消失，液体仍为无色透明；产生的气体被点燃时，气体燃烧并有淡蓝色火焰；倒扣在火焰上方的烧杯在内壁上出现了水珠，但倒入烧杯内的石灰水无明显变化。
③实验结论：乙醇与钠在常温下反应较缓慢，生成氢气，反应方程式为2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑；其中断键方式为乙醇上的O—H键断裂，该反应的反应类型为置换反应。
(1)乙醇与钠的反应类似于水与钠的反应，因此，乙醇可以看作是水分子里的氢原子被乙基取代的产物。乙醇与钠的反应比水与钠的反应要缓和得多，这说明乙醇羟基中的氢原子不如水分子羟基中的氢原子活泼。
(2)在乙醇分子里，被钠置换的氢是羟基中的氢，而不是乙基上的氢。
(3)量的关系：2—OH～H2，由此可以推算—OH的数目。
(4)其他活泼金属，如K、Ca、Mg、Al等也能与乙醇反应，均断裂O—H键，放出氢气。例如：2CH3CH2OH＋Mg―→(CH3CH2O)2Mg＋H2↑。
(2)钠与水、乙醇反应实验的比较
钠与水反应 钠与乙醇反应
钠的现象 钠粒熔为闪亮的小球，快速浮游于水面上，并快速消失 钠粒未熔化，沉于乙醇液体底部，并慢慢消失
声的现象 有“嘶嘶”的声音 无任何声音
气的现象 有无色、无味气体生成，做爆鸣实验时有爆鸣声 有无色、无味气体生成，做爆鸣实验时有爆鸣声
化学反应方程式 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑
2.乙醇和氢卤酸的反应
(1)实验操作：如图装置，在试管Ⅰ中依次加入2 mL蒸馏水、4 mL浓硫酸、2 mL 95%的乙醇和3 g溴化钠粉末。在试管Ⅱ中加入蒸馏水，烧杯中加入自来水。加热试管Ⅰ至微沸状态几分钟后，冷却。
(2)实验现象：反应过程中试管Ⅱ内有气泡产生，反应结束后，在试管Ⅱ中生成不溶于水的油状液体。
(3)实验结论：乙醇和氢卤酸可以发生取代反应得到卤代烃和水。反应如下：
NaBr＋H2SO4===NaHSO4＋HBr，C2H5—OH＋H—BrC2H5Br＋H2O或CH3CH2OH＋NaBr＋H2SO4CH3CH2Br＋NaHSO4＋H2O。
3．乙醇的脱水反应
乙醇可以在浓硫酸、Al2O3(400 ℃左右)或P2O5等催化剂作用下发生脱水反应。实验室中也经常采用乙醇和浓硫酸共热发生脱水反应来获得乙烯或乙醚。
实验探究：乙醇的消去反应
(1)实验装置和操作：如图所示，在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸(体积比约为1∶3)的混合液20 mL，放入几片碎瓷片，以避免混合液在受热时暴沸。加热混合液，使液体温度迅速升到170 ℃，将生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液或溴的四氯化碳溶液中，观察并记录实验现象。
(2)实验现象：生成无色气体，该气体能使酸性高锰酸钾溶液或溴的四氯化碳溶液褪色。
(3)实验结论：乙醇在浓硫酸的作用下，加热到170 ℃，发生消去反应，生成乙烯，化学方程式为C2H5OHCH2===CH2↑＋H2O。
(4)注意事项
①该实验必须迅速升温至170 ℃，是因为如果此反应只加热到140 ℃，则乙醇发生分子间脱水生成另一种物质乙醚(CH3CH2—O—CH2CH3)，化学方程式为CH3CH2OH＋HO—CH2CH3CH3CH2—O—CH2CH3＋H2O，反应类型为取代反应。
②浓硫酸所起作用：催化剂、脱水剂。
③浓硫酸与乙醇混合时，将浓硫酸沿着容器内壁慢慢注入盛有乙醇的容器内，并用玻璃棒不断搅拌。
④烧瓶中要加入碎瓷片或沸石，防止液体受热时暴沸。
⑤氢氧化钠溶液的作用是除去混在乙烯中的CO2、SO2等杂质。由于浓硫酸的强氧化性，在反应过程中会发生副反应，所以生成物中会混有CO2、SO2等杂质，而SO2有还原性，也会使酸性高锰酸钾溶液或溴的四氯化碳溶液褪色，因此，在检验乙烯之前必须先除去SO2，实验装置中生成的气体先通入10%氢氧化钠溶液的目的就在于此。
4．乙醇的催化氧化
(1)实验步骤：在小烧杯里加入约10 mL无水乙醇，将一段细铜丝绕成螺旋状并置于酒精灯火焰上加热，待铜丝红热后趁热插入无水乙醇中去，这样反复数次。观察铜丝的变化，闻小烧杯内液体的气味。
(2)现象：烧至红热的铜丝离开火焰时变为黑色，插入无水乙醇中后又变为红色。几次实验重复之后，小烧杯内的液体有刺激性气味。
(3)乙醇催化氧化的实质：2Cu＋O22CuO
以上两个方程式合并得：2CH3CH2OH＋O2 2CH3CHO(乙醛)＋2H2O。
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，说明乙醇的催化反应是________反应。
(2)甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是________________________________；乙的作用是________________________________________________________________。
(3)反应进行一段时间后，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。
[思路点拨] 实验探究的流程：实验目的→实验原理→所需仪器和药品→实验操作→实验现象→环境保护。
[解析] (1)实验时，因为发生反应2Cu(红)＋O22CuO(黑)、CH3CH2OH＋CuO(黑)CH3CHO＋Cu(红)＋H2O，两反应交替进行，所以红色和黑色交替出现。
(2)甲水浴的作用是加热，便于乙醇的挥发，可得到稳定的乙醇气流；乙水浴的作用是冷却，便于乙醛的收集。
(3)经过反应后冷却，试管a中收集到的物质有易挥发的原料乙醇、生成的乙醛及水。集气瓶中收集到的是原空气中不参加反应的N2，还有没反应完的少量O2，由于O2是少量的，所以收集到的气体的主要成分是N2。
(4)试管a中收集到的液体能使紫色石蕊试纸显红色，说明有酸性物质生成，可能含有乙酸，这是由于CH3CHO进一步被氧化而生成的，利用乙酸的酸性比碳酸强，可用碳酸氢钠溶液除去乙酸，然后通过蒸馏的方法将乙醇和乙醛与CH3COONa分离开。
[答案] (1)2Cu＋O22CuO，CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋Cu＋H2O 放热 (2)加热 冷却
(3)乙醛、乙醇、水 氮气(或N2) (4)乙酸 c 蒸馏
实验探究首先要弄清探究目的，考虑具体的实验装置、要求及反应的原理，然后再根据课本所学知识来进行综合分析。本实验是以课本中醇的催化氧化反应为背景，除了要弄清具体的反应方程式，还要注意可能的产物和中间过程。
乙醇的结构与性质
1．下列关于乙醇的说法中，正确的是( )
A．乙醇的密度比水小，与水混合时浮在上层
B．乙醇在水中能电离出少量的氢离子
C．乙醇分子中的氢均可被钠置换
D．在一定条件下，镁可跟乙醇反应放出氢气
解析：选D。乙醇与水互溶；乙醇为非电解质，不能电离出氢离子；乙醇分子中只有羟基上的氢比较活泼，能被钠、镁等置换。
2．乙醇分子的结构式如下：
下列关于乙醇在各种反应中断键的说法不正确的是( )
A．乙醇和钠反应键①断裂
B．乙醇在Ag催化下和O2反应，键①③断裂
C．乙醇和浓硫酸共热到140 ℃时，键①或键②断裂；在170 ℃时键②⑤断裂
D．乙醇完全燃烧时键①②断裂
解析：选D。乙醇燃烧后的产物为CO2和H2O，分析乙醇分子的结构，显然是所有的键均断裂。
3．下列关于乙醇的性质的说法中不正确的是( )
A．工业酒精不能饮用，因工业酒精中含有有毒的甲醇
B．钠能与乙醇反应放出氢气，说明乙醇是一种弱酸
C．不能用乙醇提取碘水中的碘
D．乙醇完全燃烧无污染，应提倡使用乙醇汽油
解析：选B。乙醇能与钠反应放出氢气，但乙醇是非电解质，在水溶液中不会电离产生H＋，B不正确。
乙醇的性质实验
4．某化学兴趣小组用如图甲所示装置进行探究实验，以验证产物中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性。当温度迅速上升后，可观察到装置Ⅱ试管中溴水褪色，烧瓶中浓硫酸与乙醇的混合液体变为棕黑色。
(1)写出该实验中生成乙烯的化学方程式：____________________________________________________________________。
(2)甲同学认为：考虑到该混合液体反应的复杂性，溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性，其理由正确的是________。
a．乙烯与溴水易发生取代反应
b．使溴水褪色的反应，未必是加成反应
c．使溴水褪色的物质，未必是乙烯
(3)乙同学经过细致观察装置Ⅱ试管中另一实验现象后，证明反应中有乙烯生成，请简述这一实验现象：_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)丙同学对上述实验装置进行了改进，在装置Ⅰ和装置Ⅱ之间增加如图乙去乙醇蒸气和SO2，则A中的试剂为________，B中的试剂为________。
解析：(2)由题意知反应中有SO2生成，因SO2具有还原性，也能与溴水发生反应使溴水褪色，所以使溴水褪色的物质，未必是乙烯，SO2同样可以使溴水褪色。(3)若有乙烯生成，生成的乙烯与溴水发生加成反应生成油状液体1，2?二溴乙烷。即观察到液体分层，下层为油状液体。(4)因A是为了除去SO2，可用NaOH溶液，B是为了检验SO2是否除尽，可用品红溶液。
答案：(1)CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O
(2)bc (3)液体分层，下层为油状液体
(4)NaOH溶液(其他合理答案也可) 品红溶液
5．如图是某化学课外活动小组设计的乙醇与氢卤酸反应的实验装置图。
在烧瓶A中放一些新制的无水硫酸铜粉末，并加入约20 mL无水乙醇；锥形瓶B中盛放浓盐酸；分液漏斗C和广口瓶D中分别盛浓硫酸；干燥管F中填满碱石灰；烧杯作水浴器。当打开分液漏斗的活塞后，由于浓硫酸流入B中，则D中导管口有气泡产生。此时水浴加热，发生化学反应。过几分钟，无水硫酸铜粉末由无色变为蓝色，生成的气体从F顶端逸出。试回答：
(1)B逸出的主要气体的名称为________；
(2)D瓶的作用是_____________________________________________________；
(3)E管的作用是______________________________________________________；
(4)F管口逸出气体的分子式为________；
(5)A瓶中无水硫酸铜粉末变蓝的原因是________________________________________
________________________________________________________________________；
(6)写出A中发生反应的化学方程式：____________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本实验用将浓硫酸滴入浓盐酸的简易方法制取氯化氢，并用无水硫酸铜粉末来检验反应C2H5OH＋HClC2H5Cl＋H2O中所生成的水。
答案：(1)氯化氢
(2)吸收氯化氢气体中混有的水蒸气(或干燥氯化氢气体)
(3)冷凝乙醇蒸气
(4)C2H5Cl
(5)反应产物有H2O生成，H2O与无色CuSO4粉末结合生成蓝色的CuSO4·5H2O晶体
(6)C2H5OH＋HClC2H5Cl＋H2O
醇的概念、分类及催化氧化[学生用书P42]
1．烃分子中饱和碳原子上的氢原子被羟基取代形成的化合物称为醇。
2．醇的分类
(1)根据分子中羟基的数目，可将醇分为一元醇、二元醇、三元醇等。一般将二元以上的醇统称为多元醇。
(2)根据分子中的烃基分类，可将醇分为饱和醇和不饱和醇。
3．常见的醇及应用
(1)甲醇：结构简式为CH3OH，俗称木精或木醇，起初来源于木材的干馏，是无色透明的液体，有剧毒。
(2)乙二醇：结构简式为HOCH2CH2OH，无色、黏稠、有甜味的液体，主要用来生产聚酯纤维。乙二醇的水溶液凝固点很低，可作汽车发动机的抗冻剂。
(3)丙三醇：结构简式为，俗称甘油，是无色、黏稠、有甜味的液体，吸湿性强，有护肤作用，是重要的化工原料。
4．醇类的命名
1．下列物质属于醇类的是( )
A．①②③④
B．①②③⑤⑦
C．①②⑤⑥
D．①②③④⑤⑥⑦
答案：B
2．结构简式为CH3(CH2)2C(CH2CH3)2OH的有机物的名称是( )
A．1，1?二乙基?1?丁醇 B．4?乙基?4?己醇
C．3?乙基?3?己醇 D．3?丙基?3?戊醇
解析：选C。将所给的结构简式写成具有支链的形式为 ，依据系统命名原则应为3?乙基?3?己醇。
3．下列关于醇类的说法中错误的是( )
A．羟基与饱和烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物称为醇
B．含有相同分子式的物质一定具有相同的化学性质
C．乙二醇和丙三醇都是无色液体，易溶于水和乙醇，其中丙三醇可用于配制化妆品
D．相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点高于烷烃
解析：选B。A项，由醇的概念可知A项正确；B项，含有相同碳原子数的饱和一元醇和饱和一元醚具有相同的分子式，但所含官能团不同，故化学性质不同，B项错误；C项，二者均是无色液体，易溶于水和乙醇，丙三醇有护肤作用，可用于配制化妆品，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。
1．醇的化学性质
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、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 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
①β?C原子上连有氢原子的醇可发生消去反应。例如：
＋H2O
②若含有多个β?C原子，则可能得到不同的产物。例如：
＋H2O
(2)醇的催化氧化规律
醇分子中，—OH上的氢原子和与羟基相连的碳原子上的氢原子结合外来的氧原子生成水，而醇本身形成了不饱和键。例如：
2CH3CH2OH＋O22CH3—CHO＋2H2O
①形如RCH2OH的醇，被催化氧化生成醛(或羧酸)。
R—CH2OHR—CHO
R—CH2OHR—COOH
②形如的醇，被催化氧化生成酮。
③形如的醇，一般不能被催化氧化。
分子式为C7H16O的饱和一元醇的同分异构体有多种，根据给出的该醇的同分异构体，回答下列问题。
(1)可以发生消去反应生成两种单烯烃的是________；
(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)能被催化氧化成酮的有________种。
[解析] (1)该醇发生消去反应生成两种单烯烃，表明连有—OH的碳原子的相邻碳原子上有氢原子，且以—OH所连碳原子为中心，分子不对称，另外，羟基不连在链端碳原子上，是C。(2)～(4)连有—OH的碳原子上有2个氢原子时可被氧化为醛，是D；有一个氢原子时可被氧化为酮，是A、C；不含氢原子时不能发生催化氧化，是B。
[答案] (1)C (2)D (3)B (4)2
在C7H16O的饱和一元醇中，还有如下一种同分异构体：，该物质若发生消去反应，可生成哪几种单烯烃？它能发生催化氧化吗？
答案：该物质发生消去反应能生成如下三种单烯烃：
该醇不能发生催化氧化。
醇的概念、分类及命名
1．下列各组物质都属于醇类，但不是同系物的是( )
A．C3H7OH和CH3—O—CH3
B．和
C．CH3CH2OH和 CH2===CHCH2OH
D．CH2OHCH2OH和CH3CHOHCH2OH
解析：选C。根据醇的定义，羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的有机物属于醇，因此A项中的CH3—O—CH3，B项中的均不属于醇类；C项中两种物质都属于醇类，但由于二者结构不相似，所以不是同系物；D项中两种物质都是饱和二元醇，所含碳原子数不同，二者互为同系物，故只有C项符合题意。
2．下列对醇的命名正确的是( )
A．2，2?二甲基?3?丙醇 B．1?甲基?1?丁醇
C．2?甲基?1?丙醇 D．1，2?二甲基乙二醇
解析：选C。先根据题给名称写出醇的结构简式，再由醇的系统命名法判断正误。
A项，，应为2，2?二甲基?1?丙醇，错误；
B项，，应为2?戊醇，错误；
C项，，为2?甲基?1?丙醇，正确；
D项，，应为2，3?丁二醇，错误。
醇的催化氧化
3．下列各物质中既能发生消去反应又能发生催化氧化反应，并且催化氧化的产物为醛的是( )
解析：选D。能发生消去反应，羟基碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子，催化氧化产物为醛的醇中必须含有—CH2OH 结构，符合此条件的为D项。
4．下列物质能发生消去反应，但不能发生催化氧化反应的是( )
A．
B．(CH3)2CHOH
C．CH3CH2C(CH3)2CH2OH
D．CH3CH2C(CH3)2OH
解析：选D。羟基所连碳原子的邻位碳原子上有氢原子可发生消去反应，羟基所连碳原子上无氢原子则不能被氧化。
重难易错提炼
1.饱和一元醇的通式为CnH2n＋2O，其同分异构体除碳链异构和官能团位置异构外，还有官能团异构，它和醚是同分异构体。
2.醇发生氧化反应和消去反应与α?H和β?H的存在与数量有关。
3.乙醇和浓H2SO4混合加热制乙烯时要用到温度计，且使温度迅速升高到170 ℃，因为在140 ℃时主要产物是乙醚。
4.乙醇制乙烯时浓H2SO4是98.3%。而乙醇与HBr反应时用到的约是80%的浓H2SO4。
5.除乙醇外，常见常用的醇还有甲醇、乙二醇和丙三醇。
课后达标检测
[基础巩固]
1．比较乙烷和乙醇的结构，下列说法错误的是( )
A．两个碳原子均以单键相连
B．分子里都含有6个相同的氢原子
C．乙基与一个氢原子相连就是乙烷分子
D．乙基与一个羟基相连就是乙醇分子
解析：选B。乙醇分子内有三种不同化学环境的氢原子，乙烷分子内只有一种化学环境的氢原子，所以B项不正确。
2．下列有关醇的叙述中正确的是( )
A．CH3CH(CH3)CH(OH)CH3命名为2?甲基?3?丁醇
B．低级醇(甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇)都能与水以任意比互溶
C．凡是烃基直接与羟基相连的化合物一定是醇
D．硝化甘油是硝酸与乙二醇反应生成的，主要用作炸药
解析：选B。A错误，醇类物质命名时要从离羟基近的一端开始编号，正确的名称为3?甲基?2?丁醇。B正确，因低级醇中，羟基(极性基)所占比例大，可与水以任意比互溶。C错误，只有饱和链烃基直接和羟基相连的化合物才是醇，如不是醇，而是酚。D错误，硝化甘油是硝酸与丙三醇反应生成的。
3．下列命名正确的是( )
A．的名称为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
解析：选A。B的名称为5?甲基?1，4?己二醇，C的名称为3?甲基?3，4?己二醇，D的名称为6?甲基?3?乙基?1?辛醇。
4．乙醇(C2H6O)能与钠反应生成氢气而乙烷不能，由这一实验事实可以得出的结论是( )
A．乙醇的分子结构可能是CH3OCH3
B．乙醇分子中存在O—H键
C．乙醇分子中各原子间的化学键类型与乙烷分子的完全不同
D．1 mol Na与足量乙醇反应最多可得到11.2 L气体
解析：选B。乙烷分子中氢只能以C—H键形式存在，乙烷不能与钠反应说明以C—H键形式存在的氢原子不能被置换生成H2，乙醇能与钠反应生成氢气，说明乙醇分子中存在不以C—H键形式结合的氢原子，B项正确，A项错误。乙醇分子中存在C—H键，乙烷分子中也存在C—H键，C项错误。因没有明确气体所处的温度、压强，D项错误。
5．有关下列两种物质的说法正确的是( )
A．两者都能发生消去反应
B．两者都能在Cu作催化剂时发生氧化反应
C．相同物质的量的①和②分别与足量Na反应时，产生H2的量①>②
D．两者互为同分异构体
解析：选D。①中与羟基直接相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子，故①不能发生消去反应，A不正确；②中与羟基相连的碳原子上没有氢原子，不能发生催化氧化反应，B不正确；①和②中的羟基数目相同，故等物质的量的①和②与足量Na反应时，产生H2的量相等，C不正确。
6．下列说法正确的是( )
A．检测乙醇中是否含有水可加入少量金属钠，如有气体放出则含水
B．除去乙醇中的微量水可加入金属钠，使其完全反应
C．获得无水乙醇的方法通常采用先用浓硫酸吸水，然后再加热蒸馏的方法
D．获得无水乙醇的方法通常采用先用生石灰吸水，然后再加热蒸馏的方法
解析：选D。A项，乙醇会与钠反应放出氢气，不正确；B项，钠不但消耗了水，还消耗了乙醇，不正确；C项，浓硫酸与乙醇在加热条件下会发生化学反应，不正确。
7．向甲醇、乙二醇、丙三醇中分别加入足量的金属钠，产生等体积的氢气(相同条件下)，则参加反应的上述三种醇的物质的量之比是( )
A．2∶3∶6 B．3∶2∶1
C．4∶3∶1 D．6∶3∶2
解析：选D。假设甲醇、乙二醇、丙三醇分别与足量金属钠反应产生的氢气的物质的量均是3 mol，则参与反应的这三种醇的物质的量依次为n(甲醇)＝＝6 mol，n(乙二醇)＝＝3 mol，n(丙三醇)＝＝2 mol，则它们的物质的量之比为6∶3∶2。
8．二甘醇可用作溶剂、纺织助剂等，一旦进入人体会导致急性肾衰竭，危及生命。二甘醇的结构简式是
HO—CH2CH2—O—CH2CH2—OH。下列有关二甘醇的叙述正确的是( )
A．不能发生消去反应
B．能发生取代反应
C．能溶于水，不溶于乙醇
D．符合通式CnH2nO3
解析：选B。二甘醇(HO—CH2CH2—O—CH2CH2—OH)可以看成是乙醇(HO—CH2CH3)分子中甲基上的氢原子被—O—CH2CH2—OH取代的产物，由于与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子，因此能发生消去反应；二甘醇分子中的羟基和烃基上的氢原子都可能发生取代反应；从其分子结构中可知二甘醇能溶于水，也能溶于乙醇；二甘醇的分子式为C4H10O3，不符合通式CnH2nO3。
9．分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机物有(不含立体异构)( )
A．3种 B．4种
C．5种 D．6种
解析：选B。分子式为C4H10O的有机物有醇和醚两种不同类别的同分异构体，但只有醇可以与Na反应放出H2，故本题是判断C4H10O的醇类同分异构体种类，根据醇的同分异构体的写法易判断有4种。
10．化合物甲、乙、丙有如下转化关系：C4H10O,(甲) C4H8,(乙) C4H8Br2,(丙)。丙的结构简式不可能是( )
A．CH3CH2CHBrCH2Br
B．CH3CH(CH2Br)2
C．CH3CHBrCHBrCH3
D．(CH3)2CBrCH2Br
解析：选B。由题意知，C4H8Br2是烯烃C4H8与溴的加成产物，而由烯烃与溴加成所得到的二溴代烃，分子中的两个溴原子必须位于相邻的两个碳原子上。
11．经测定由C3H7OH和C6H12组成的混合物中氧的质量分数为8%，则此混合物中氢的质量分数是( )
A．78% B．22%
C．14% D．13%
解析：选C。C3H7OH可写为C3H6·H2O，故其与C6H12 组成的混合物的组成可看作(CH2)m·(H2O)n。由混合物中含氧质量分数为8%可知含H2O的质量分数为8%×＝9%，则含CH2的质量分数为91%，含氢的质量分数为H2O和CH2中含氢质量分数之和，即9%×＋91%×＝14%，选C。
12．化学式为C8H10O的化合物A具有如下性质：
①A＋Na―→慢慢产生气泡
②A＋RCOOH有香味的产物
③A苯甲酸
④经催化氧化得到 (R、R′为烃基)结构的分子
⑤脱水反应的产物，经聚合反应可制得一种塑料品(它是目前造成“白色污染”的主要污染源之一)
试回答：
(1)根据上述信息，对该化合物的结构可做出的判断是________(填编号)；
A．苯环上直接连有羟基 B．苯环侧链末端有甲基
C．肯定有醇羟基 D．肯定是芳香烃
(2)写出化合物A的结构简式：___________________________________________；
(3)写出A和金属钠反应的化学方程式：___________________________________
________________________________________________________________________；
(4)写出性质⑤涉及的化学方程式：_______________________________________
________________________________________________________________________。
解析：由性质①②可知A中含有羟基，由性质③可知A中含有苯环且只有一个侧链，由性质④可知A中羟基并非连在侧链末端的碳原子上，所以A的结构简式为。
答案：(1)BC (2)
[能力提升]
13．经测定乙醇的化学式是C2H6O，由于有机物普遍存在同分异构现象，推测乙醇的结构可能是下列两种之一：
为测定其结构，应利用物质的特殊性进行定性、定量实验。现给出乙醇、钠、水及必要的仪器，请甲、乙、丙、丁四位同学直接利用图给定装置开始进行实验确定乙醇的结构。
(1)同学甲得到一组实验数据：
乙醇的物质的量(mol) 氢气的体积(L，标准状况)
0.10 1.12
根据以上数据推断乙醇的结构应为________(用Ⅰ、Ⅱ表示)，理由为___________
________________________________________________________________________。
(2)同学乙分别准确称量4.60 g乙醇进行多次实验，结果发现以排入量筒内水的体积作为生成H2的体积，换算成标准状况后都小于1.12 L，如果忽略量筒本身及同学乙读数造成的误差，那么同学乙认为可能是由于样品中含有少量水造成的，你认为正确吗？________(填“正确”或“不正确”)。如果你认为正确，请说明理由；如果你认为不正确，请说明产生这种情况的原因应该是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)同学丙认为实验成功的关键有①装置气密性要良好；②实验开始前准确确定乙醇的量；③钠足量；④广口瓶内水必须充满；⑤氢气体积的测算方法正确、数据准确。其中正确的有________(填序号)。
(4)同学丁不想通过称量乙醇的质量来确定乙醇的量，那么他还需知道的数据是________________________________________________________________。
(5)实验后，四名同学从乙醇的可能结构分析入手对乙醇和钠量的关系进行了讨论，如果乙醇的物质的量为n mol，那么对钠的物质的量的取值要求必须是________________。
解析：(1)实验数据表明：0.10 mol C2H6O与足量的钠反应，产生标准状况下1.12 L H2，即0.05 mol H2，也就是0.10 mol H。说明1个C2H6O分子中只有1个H原子被Na置换，故乙醇的结构式为Ⅰ而不是Ⅱ。(2)同学乙认为样品中含少量水是错误的，因为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，且等质量的水产生的氢气比等质量的乙醇多，应大于1.12 L。真正的原因是广口瓶与量筒之间玻璃导管中水柱的体积未计算在内。(3)同学丙关于实验成功的关键的五点中，只有④是不必要的，因为反应的烧瓶和导管中都存在空气，并不影响实验的准确性。(4)同学丁不想称量乙醇的质量，则只有量取其体积，因此必须知道所给乙醇样品的密度。(5)本实验的目的是推测乙醇分子的结构，乙醇必须反应完，若乙醇的物质的量为n mol，由化学反应方程式：2C2H5OH＋2Na―→2C2H5ONa＋H2↑知，金属钠的物质的量必须大于n mol。
答案：(1)Ⅰ 得出乙醇分子中有一个H原子与其他五个H原子不同的结论，从而确定乙醇分子的结构为Ⅰ
(2)不正确 广口瓶与量筒之间的玻璃导管中水柱的体积没计算在内
(3)①②③⑤
(4)所给乙醇样品的密度
(5)大于n mol
14．某有机物A的化学式为C6H12O，其官能团的性质与一般链烃官能团性质相似，已知A具有下列性质：
①能与HX作用；
②AB(C6H10O)；
③A不能使溴水褪色；
④AC；
⑤A。
请回答下列问题：
(1)根据上述性质推断结构简式：
A__________，B__________，C__________。
(2)写出下列反应的化学方程式，并注明反应类型。
A与HBr：___________________________________________________；
A→C：______________________________________________________。
(3)设计反应过程完成如下转化，并用上述④中形式表示出来。
ⅰ.A―→
ⅱ.A―→
解析：(1)由⑤生成A的反应式推得A为，属于醇。结合相关醇的催化氧化及消去反应规律不难推出B为，C为。
(3)羟基的引入方法之一为卤代烃的水解。卤素原子的引入方法之一为烯烃等不饱和烃与X2或HX的加成。本小题综合性强，难度较大，要积极思考，来研究探讨方法。结合C的性质及卤代烃的性质设计转化如下：
(3)ⅰ.
ⅱ.
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1
第2课时 酚
1.认识苯酚及酚类物质的组成和结构特点。 2.掌握苯酚的重要化学性质。 3.理解有机物分子中各基团间的影响。
4．了解苯酚的用途及对环境和人体健康的影响，关注有机化合物的安全使用问题。
苯 酚
一、苯酚的结构
1．分子中羟基与苯环(或其他芳环)碳原子直接相连而形成的有机化合物称为酚，最简单的酚是苯酚。
2．苯酚的分子式为C6H6O，结构简式为，可简写为C6H5OH。
二、苯酚的物理性质和化学性质
1．苯酚的物理性质
(1)颜色：无色，露置在空气中会部分氧化而略带红色。
(2)状态：晶体；熔点：40.9 ℃。
(3)溶解性：常温下，苯酚能溶于水并能相互形成溶液(苯酚与水形成的浊液静置后会分层，上层是溶有苯酚的水层，下层是溶有水的苯酚层)，当温度高于65 ℃时，苯酚能与水以任意比互溶。
(4)毒性：苯酚有毒，其浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀性，使用时要小心，如果不慎沾到皮肤上，应立即用酒精洗涤，再用水冲洗。
2．苯酚的化学性质
(1)与NaOH溶液反应
苯酚是一种酸性比碳酸还弱的酸，它能与氢氧化钠溶液反应生成苯酚钠和水，苯酚钠易溶于水，所以向苯酚的浊液中加入NaOH溶液后，溶液变澄清。反应如下：
向苯酚钠溶液中通入CO2或加入稀盐酸，又会生成苯酚。反应如下：
(2)与浓溴水反应
苯酚与浓溴水反应生成白色不溶于水的2，4，6?三溴苯酚。反应如下：
该反应能够定量完成，常用于对溶液中的苯酚进行定性和定量测定。
(3)苯酚的显色反应
向含有苯酚的溶液中加入三氯化铁溶液，溶液呈现紫色，这是苯酚的显色反应。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)苯酚沾在皮肤上，可以用酒精或氢氧化钠溶液清洗。( )
(2)苯酚的酸性很弱，不能使酸碱指示剂变色。( )
(3)向苯酚钠溶液中通入少量CO2时生成Na2CO3，通入过量CO2时生成NaHCO3。( )
(4)苯中少量的苯酚可先加适量的浓溴水，使苯酚生成三溴苯酚，再过滤除去。( )
(5)苯酚分子中的13个原子可能处于同一平面上。( )
答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√
2．如图所示的操作和实验现象，能验证苯酚的两个性质。回答下列问题：
(1)性质Ⅰ是________________，操作1是__________、操作2是__________。
(2)性质Ⅱ是________________，操作1是__________、操作2是__________。
解析：由图示结合苯酚的性质，可知该实验能验证苯酚的溶解性、弱酸性两个性质。
答案：(1)苯酚在水中的溶解性 加热 冷却
(2)苯酚的弱酸性 加NaOH溶液 通入CO2
1．苯酚钠与碳酸反应只能生成苯酚和碳酸氢钠，不能生成碳酸钠：
＋H2CO3―→＋NaHCO3；
苯酚钠属于强碱弱酸盐，水解显碱性：
＋H2O＋NaOH；
相同浓度下酸性强弱：CH3COOH＞H2CO3＞C6H5OH＞H2O＞CH3CH2OH。
洗去沾在皮肤上的苯酚，最佳洗涤剂是酒精，忌用热水、乙醚和NaOH溶液，慎用苯、甲苯。
2．苯酚与浓溴水的反应
(1)实验成功的关键是浓溴水要过量。若C6H5OH过量，生成的2，4，6?三溴苯酚沉淀会溶于C6H5OH溶液中。
(2)C6H5OH与Br2反应很灵敏，常用于苯酚的定性检验和定量测定，一般不用于分离提纯。
3．苯酚与FeCl3溶液的显色反应
(1)利用这一反应可以检验苯酚的存在。
(2)苯酚与FeCl3在水溶液里发生反应而显紫色：
6C6H5OH＋Fe3＋―→[Fe(C6H5O)6]3－＋6H＋。
4．苯酚与苯的分离
溶解在苯中的苯酚，不能直接分离，应先向混合物中加入NaOH溶液，使苯酚全部转变为苯酚钠，因苯酚钠易溶于水，苯难溶于水，采用分液操作可将苯与苯酚钠分开。然后向苯酚钠溶液中通入足量CO2气体，可将苯酚钠转化为苯酚，因苯酚在水中的溶解度较小，从而游离出来，再采用分液的方法将苯酚与水分离开。
将煤焦油中的苯、甲苯和苯酚进行分离，可采用如图所示的方法进行操作：
(1)写出物质①和⑤的化学式：①________；⑤________。
(2)写出分离方法②和③的名称：②________；③________。
(3)混合物加入溶液①后反应的化学方程式为__________________________________
________________________________________________________________________。
(4)下层液体④通入气体⑤后反应的化学方程式为______________________________
________________________________________________________________________。
(5)分离出的苯酚存在于____________中。
[解析] 混合物的分离主要是根据成分的性质差异来进行设计。题目中的三种物质中只有苯酚能跟碱反应并且分离出来，然后再通入CO2即可得到苯酚。而苯和甲苯的化学性质虽有差异(如甲苯可被酸性KMnO4溶液氧化)，但不可通过分液方法进行分离，所以应依据两者沸点的不同进行分(蒸)馏操作。
[答案] (1)NaOH CO2
(2)分液 分(蒸)馏
(3) ＋NaOH―→＋H2O
(4) ＋CO2＋H2O―→＋
NaHCO3
(5)下层液体⑦
在实验室中从苯酚中分离出苯，可选用下列装置中的( )
A．①② B．②③
C．③ D．④
解析：选A。方法一：利用二者的沸点不同采用蒸馏法，可选①。方法二：先将苯酚转化成苯酚钠，进入水溶液，分液后得到苯酚钠和苯；然后向苯酚钠中通入足量CO2气体，将其转化为苯酚，因苯酚在水中的溶解度极小，从而游离出来，再采用分液的方法与水分离开，可选②。
苯酚的性质
1．关于苯酚的说法错误的是( )
A．纯净苯酚是粉红色晶体
B．有特殊气味
C．易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，不易溶于冷水
D．苯酚有毒，但药皂中掺有少量苯酚
解析：选A。纯净苯酚是无色晶体，在空气中因被氧气氧化而呈粉红色。
2．下列关于苯酚的叙述，正确的是( )
A．热的苯酚浓溶液，冷却时不会形成浊液
B．苯酚可以和浓溴水发生取代反应
C．苯酚既难溶于水也难溶于NaOH溶液
D．苯酚的酸性比碳酸强，比醋酸弱
解析：选B。苯酚微溶于冷水，65 ℃以上与水互溶，A错误；由于羟基对苯环的影响，使得苯环上羟基邻、对位上的氢原子较活泼，易被取代，与浓溴水反应生成2，4，6?三溴苯酚，B正确；苯酚与NaOH溶液反应而易溶于NaOH溶液，C错误；苯酚的酸性比碳酸、醋酸都弱，D错误。
3．欲从溶有苯酚的乙醇溶液中回收苯酚，有下列操作：①蒸馏；②过滤；③静置分液；④加入足量的金属钠；⑤通入过量的二氧化碳；⑥加入足量的NaOH溶液；⑦加入足量的FeCl3溶液；⑧加入硫酸与NaBr溶液共热。最合理的步骤是( )
A．④⑤③ B．⑥①⑤③
C．⑥①⑤② D．⑧②⑤④
解析：选B。苯酚和乙醇的沸点相差不大，并且加热易使苯酚变质，故不能直接蒸馏，应先将苯酚转化为沸点较高的苯酚钠，然后控制蒸馏温度将乙醇蒸出，剩下的物质是苯酚钠的水溶液，再通入过量的二氧化碳，生成在水中溶解度较小的苯酚，最后利用分液的方法即可得到纯净的苯酚。
酚类 基团间的相互影响
一、酚类
1．酚类的概念
2．酚类的应用与毒性
酚类化合物有毒，在石油和煤的加工业、制药、油漆和橡胶等众多工业生产产生的废水中含有较多的酚类物质。因此，酚类物质被列为须重点控制的水污染物之一。
甲酚(C7H8O)指邻甲苯酚、间甲苯酚、对甲苯酚三者的混合物。
二、基团间的相互影响
1．苯酚有酸性而乙醇显中性说明了苯环基团对羟基基团的影响。
2．苯和液溴在三卤化铁作催化剂作用下才能反应且生成物为溴苯，苯酚与浓溴水可发生反应且生成2，4，6?三溴苯酚，这说明了羟基基团对苯环基团的影响。
1．下列物质中不属于酚类的是( )
解析：选A。A为芳香醇，其余均属于酚类。
2．吃水果能帮助消化，当我们把苹果切开后，不久果肉上便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。
(1)酚变为二醌的反应类型为________(填字母)。
a．氧化反应 b．还原反应
c．加成反应 d．取代反应
(2)若要避免苹果“生锈”，请你选择一种保存切开的苹果的方法：____________，
其原因是_______________________________________________。
解析：图示中C—OH变成CＦ O，类似于醇的催化氧化，故为氧化反应。
答案：(1)a
(2)放入水中(答案合理即可) 切开的苹果易被氧化，放入水中，使果肉不与空气接触，减缓氧化速率(答案合理即可)
1．醇与酚的比较
类别 醇 酚
通式 R—OH ——
官能团 —OH —OH
分子结构特点 C—O键和O—H键都有极性，—OH直接与链烃基相连 —OH直接与苯环相连，O—H键受苯环影响，极性增强
代表物 C2H5OH OH
重要性质 ①无色有特殊香味的液体，易溶于水和有机溶剂，易挥发，沸点较低②跟活泼金属K、Na、Mg、Al等反应③跟氢卤酸反应(取代)④燃烧⑤催化氧化(生成乙醛)⑥分子内脱水(消去) ⑦分子间脱水(取代成醚)⑧酯化(属于取代) ①纯苯酚为无色晶体，有特殊气味，65 ℃以上与水以任意比互溶，易溶于有机溶剂，有毒②弱酸性(与NaOH作用)③取代反应(与Br2) ④显色反应：苯酚溶液遇FeCl3溶液显紫色⑤缩聚反应[制酚醛树脂(后面会学到)]
主要用途 燃料、饮料、化工原料、溶剂、消毒剂等 化工原料、制塑料、合成纤维、制医药、染料、消毒剂等
2．苯酚分子中苯环与羟基的相互影响
(1)在苯酚分子中，苯基影响了羟基上的氢原子，使它比乙醇分子中羟基上的氢更易电离，使溶液显弱酸性，电离方程式为＋H＋。
在化学性质方面主要体现在苯酚能与NaOH反应，而乙醇不与NaOH反应。
(2)在苯酚分子中，羟基也影响了与其相连的苯环上的氢原子，使羟基邻、对位上的氢原子更活泼，比苯及甲苯分子中苯环上的氢原子更容易被其他原子或原子团取代，具体体现如下：
类别 苯 甲苯 苯酚
结构简式
溴代反应 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 C6H5—Br 邻、间、对三种溴甲苯 2，4，6?三溴苯酚
结论 苯酚与溴的取代反应比苯和甲苯更容易进行
原因 羟基对苯环的影响，使苯环上的氢原子变得活泼，易被取代
(1)苯酚溶液虽然显酸性，但酸性极弱，不能使酸碱指示剂变色。
(2)苯酚酸性比碳酸弱，但比HCO的酸性强，苯酚能与Na2CO3溶液反应：＋Na2CO3―→＋NaHCO3，向苯酚钠溶液中通入CO2时，无论CO2过量与否，产物均为NaHCO3。
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褪色，而甲基环己烷不能使高锰酸钾酸性溶液褪色
B．乙烯能与溴水发生加成反应，而乙烷不能与溴水发生加成反应
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] A．甲苯中苯环对—CH3的影响，使—CH3可被KMnO4酸性溶液氧化为—COOH，从而使酸性KMnO4溶液褪色；B.乙烯能与溴水发生加成反应，是因为乙烯含碳碳双键，而乙烷不含碳碳双键；C.苯环对羟基产生影响，使羟基中的氢原子更易电离，表现出弱酸性；D.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。
[答案] B
有机分子内原子或原子团的相互影响
1．链烃基对其他基团的影响
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．苯基对其他基团的影响
(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褪色，而苯的同系物可使高锰酸钾酸性溶液褪色。
3．羟基对其他基团的影响
(1)羟基对C—H键的影响：使和羟基相连的C—H键更不稳定。
(2)羟基对苯环的影响：使苯环邻、对位上的氢原子更易被取代。
酚类 基团间的相互影响
1．下列关于酚的说法不正确的是( )
A．酚类是指羟基直接连在苯环上的化合物
B．酚类都具有弱酸性，在一定条件下可以和NaOH溶液反应
C．酚类可以和浓溴水反应生成白色沉淀，利用该反应可以检验酚
D．分子中含有羟基和苯环的物质都属于酚类
解析：选D。羟基直接连在苯环上的化合物都属于酚类，A正确；酚羟基可以电离出氢离子，所以酚类可以和NaOH溶液反应，B正确；酚类中羟基的邻、对位氢原子易与溴发生取代反应生成白色沉淀，C正确；分子中含有苯环和羟基的物质不一定属于酚类，如属于芳香醇，D不正确。
2．下列关于酚羟基和醇羟基的分析中，错误的是( )
A．原子组成一样
B．O—H键的化学键类型相同
C．羟基中氢原子活泼性不同
D．酚羟基能发生电离，醇羟基也能发生电离
解析：选D。酚羟基能发生电离，能与NaOH反应，但醇羟基不能电离，不能与NaOH反应。
3．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＋2Na―→2＋H2↑
②＋3Br2―→＋3HBrBr
③＋NaOH―→＋H2O
④＋3H2
A．①③④ B．只有②
C．②③④ D．①②③④
解析：选B。羟基对苯环影响的结果是使苯环上的氢活泼性增强，更易发生取代反应。苯环与H2的加成反应是苯本来就有的性质，不能说明羟基对苯环的影响。
重难易错提炼
1.苯酚和浓溴水反应，浓溴水要过量，生成白色沉淀。若苯酚过量，生成的2，4，6?三溴苯酚又溶于苯酚中而得不到白色沉淀。
2．苯酚易被氧化，通常实验室中见到的苯酚常显红色。
3．苯酚的溶解性受温度影响较大，常温微溶于水，而高于65 ℃时可以与水以任意比互溶。
4．苯酚呈弱酸性，可与NaOH反应，但酸性比碳酸弱，向苯酚钠溶液中通入CO2可得到苯酚和NaHCO3，不能生成Na2CO3。
5．浓溴水、FeCl3溶液是检验酚类物质的最常用试剂。
课后达标检测
[基础巩固]
1．下列物质中，与苯酚互为同系物的是( )
A．CH3CH2OH B．(CH3)3C—OH
C． D
解析：选C。同系物首先要结构相似，苯酚的同系物则应是—OH与苯环直接相连，其次是组成上相差一个或若干个CH2原子团，故与苯酚互为同系物。
2．苯酚有毒，对皮肤有腐蚀性，使用时一定要小心，若皮肤上不慎沾上苯酚，可以用来洗涤的试剂是( )
A．冷水 B．65 ℃以上的热水
C．酒精 D．NaOH溶液
解析：选C。苯酚在冷水中溶解度很小，洗涤效果不好；65 ℃以上的热水对皮肤也有一定的伤害，也不宜选用；NaOH溶液本身具有强烈的腐蚀性，更不可选用；苯酚易溶于酒精，因此可以用酒精来洗涤。
3．用玻璃管向下列溶液中吹气，不出现浑浊现象的溶液是( )
A．乙醇钠 B．苯酚钠
C．澄清石灰水 D．氢氧化钡溶液
解析：选A。乙醇钠不会与CO2发生反应；＋CO2＋H2O―→＋NaHCO3，生成的苯酚在水中溶解度不大，溶液变浑浊；Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O、Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O，溶液均变浑浊。
4．下列物质中最难电离出H＋的是( )
A．CH3COOH B．C2H5OH
C．H2O D．C6H5OH
解析：选B。CH3COOH、显酸性，易电离出H＋，从Na与H2O、Na与C2H5OH反应的速率来看，C2H5OH比水更难电离出H＋。
5．向三氯化铁溶液中加入下列物质，溶液颜色几乎不变的是( )
解析：选A。B、C两项属于酚类，遇FeCl3溶液均呈紫色；D项发生反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
6．能证明苯酚的酸性很弱的实验为( )
A．常温下苯酚在水中的溶解度不大
B．能跟NaOH溶液反应
C．遇FeCl3溶液变紫色
D．将CO2通入苯酚钠溶液中，出现浑浊
解析：选D。判断苯酚酸性很弱的依据是利用“强酸制弱酸”的原理。A项不能根据溶解度大小判断酸性强弱；B项说明苯酚有酸性，不能说明其酸性很弱；C项是苯酚的特征反应，用于检验苯酚的存在，而不能说明其酸性很弱；D项H2CO3是弱酸，能与苯酚钠反应生成苯酚，说明苯酚酸性比H2CO3弱，即为酸性很弱的物质。
7．下列说法中正确的是( )
A．含有羟基的有机化合物一定属于醇类
B．酚类物质不能发生加成反应
C．向苯酚的浊液中加氢氧化钠溶液，溶液变澄清
D．醇类和酚类具有相同的官能团，因而具有相同的化学性质
解析：选C。苯环与羟基直接相连的有机化合物为酚类，A错误；酚类物质含有苯环，能发生加成反应，B错误；苯酚能与氢氧化钠溶液反应生成苯酚钠和水，苯酚钠易溶于水，故浊液变澄清，C正确；醇类和酚类的官能团相同，但性质不同，D错误。
8．下列叙述正确的是( )
A．除去苯中少量的苯酚可先加适量的浓溴水，使苯酚生成2，4，6?三溴苯酚，再过滤除去
B．将苯酚晶体放入少量水中，加热时全部溶解，冷却到70 ℃时形成悬浊液
C．苯酚的酸性很弱，不能使酸碱指示剂变色，但可以和碳酸氢钠反应放出CO2
D．苯酚是十分重要的化工原料
解析：选D。A项生成的2，4，6?三溴苯酚能溶于苯，无法过滤除去；B项苯酚在65 ℃以上会与水以任意比例互溶；C项苯酚只能与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，而不能继续反应生成CO2，因为苯酚的酸性弱于碳酸；D项苯酚是十分重要的化工原料，以苯酚为原料可以制造合成纤维、药物、农药、合成香料、染料等。
9．三百多年前，著名化学家波义耳发现了铁盐与没食子酸(结构简式如图所示)的显色反应，并由此发明了蓝黑墨水。与制造蓝黑墨水相关的基团可能是( )
A．苯环 B．羧基
C．羧基中的羟基 D．酚羟基
解析：选D。与Fe3＋发生显色反应的是酚羟基，故D正确。
10．除去甲苯中混有的少量苯酚的正确操作是( )
A．加FeCl3溶液，过滤 B．加水，分液
C．加浓溴水，过滤 D．加NaOH溶液，分液
解析：选D。应利用甲苯和苯酚的性质不同进行除杂。苯酚能和FeCl3溶液反应，但生成物不是沉淀，故无法过滤除去，A项错误；常温下，苯酚在甲苯中的溶解度要比其在水中的溶解度大得多，因此用加水分液法不可行，B项错误；苯酚与浓溴水反应生成三溴苯酚，但三溴苯酚能溶于甲苯，因此不会产生沉淀，无法过滤除去，C项错误；苯酚与NaOH溶液反应后生成的苯酚钠是离子化合物，易溶于水而不溶于甲苯，从而可用分液法除去，D项正确。
11．汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一，对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关汉黄芩素的叙述正确的是( )
A．汉黄芩素的分子式为C16H13O5
B．该物质遇FeCl3溶液显色
C．1 mol该物质与溴水反应，最多消耗1 mol Br2
D．与足量H2发生加成反应后，该分子中官能团的种类减少1种
解析：选B。根据有机物中碳的价键总数为4，可得出汉黄芩素分子中的氢原子数，可知其分子式为C16H12O5，A项错误；该物质中含有酚羟基，遇FeCl3溶液显色，B项正确；该物质中含有酚羟基，可与浓溴水发生取代反应，含有碳碳双键，可与Br2发生加成反应，故1 mol该物质与溴水反应时，最多消耗2 mol Br2，C项错误；该物质中的碳碳双键、羰基均能与H2发生加成反应，反应后该分子中官能团的种类减少2种，D项错误。
12．双酚A是食品、饮料包装和奶瓶等塑料制品的添加剂，能导致人体内分泌失调，对儿童的健康危害更大。下列有关双酚A的叙述不正确的是( )
双酚A
A．双酚A的分子式是C15H16O2
B．双酚A的1H核磁共振谱显示氢原子数之比是1∶2∶2∶3
C．反应①中，1 mol双酚A最多消耗2 mol Br2
D．反应②的产物中只有一种官能团
解析：选C。根据双酚A的结构简式知，双酚A的分子式是C15H16O2，A正确；双酚A中有4种不同的H原子，其个数之比是2∶4∶4∶6＝1∶2∶2∶3，B正确；双酚A中，2个酚羟基有4个邻位H原子可被取代，则1 mol双酚A最多消耗4 mol Br2，C错误；双酚A与H2完全加成反应后的产物中只有醇羟基一种官能团，D正确。
13．下列物质中：①;②;③;
④;⑤NaHSO3溶液。
(1)能与NaOH溶液发生反应的是________(填序号，下同)；
(2)能与溴水发生反应的是________；
(3)能与金属钠发生反应的是________；
(4)能发生消去反应的是________；
(5)遇FeCl3溶液显紫色的是________；
(6)能被催化氧化为醛或酮的是________；
(7)能使酸性KMnO4溶液褪色的是________。
解析：(1)醇类物质不能与NaOH溶液反应，酚类物质都可以与NaOH溶液反应；(2)NaHSO3有还原性，可以被溴水氧化；(3)醇、酚、水都可以与Na反应；(4)与—OH相连的碳原子的邻位碳原子上连有氢原子时，才可能发生消去反应(酚类物质都不可以发生苯环上的消去反应)；(5)酚类物质遇FeCl3溶液显紫色；(6)与—OH相连的碳原子上必须连有氢原子，才能发生催化氧化反应；(7)题干中所给物质均能被酸性KMnO4溶液氧化。
答案：(1)②④⑤ (2)②④⑤ (3)①②③④⑤ (4)①
(5)②④ (6)①③ (7)①②③④⑤
[能力提升]
14．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____________。(填“能”或“不能”)
(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。
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→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中只有酚羟基的邻位H原子与单质溴发生取代反应，消耗2 mol 单质溴。
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
15．酚酞是实验室常用的一种指示剂，其结构如图所示：
(1)实验室常用的酚酞溶液中其溶剂是____________(填“水”或“乙醇”)；酚酞与足量氢氧化钠溶液反应，1 mol 酚酞可以消耗________mol氢氧化钠，反应后溶液呈________色。
(2)通过如图转化关系可以生成酚酞：
已知A是芳香族化合物，B有酸性，C是B的酸酐。
①C8H10属于芳香烃的同分异构体有________种。
②写出A、B、C的结构简式：A________；B________；C________。
解析：(1)根据苯酚易溶于酒精但在水中溶解度不大的性质可推知酚酞应该用乙醇溶解。酚酞的结构中有两个酚羟基和一个酯基，共消耗3 mol NaOH。
(2)C8H10共有乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯4种同分异构体。根据酚酞中取代基的相互位置不难判断，A为邻二甲苯。后面的结构可依次推出。
答案：(1)乙醇 3 红 (2)①4
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1
第1课时 醛
1.通过对乙醛性质的探究活动学习醛的典型化学性质。
2．知道甲醛的结构，了解甲醛在日常生活、工农业生产中的用途，以及甲醛对人体健康的危害。
醛 类[学生用书P48]
1．醛的结构
(1)概念：由烃基或氢原子与醛基相连而构成的化合物。
(2)官能团：醛基(—CHO或)。
2．醛的分类
3．甲醛和乙醛
物质 甲醛(蚁醛) (最简单的醛) 乙醛
分子式 CH2O C2H4O
结构简式 HCHO CH3CHO
物理性质 颜色 无色 无色
气味 有刺激性气味 有刺激性气味
状态 气体 液体
溶解 性 易溶于水，35%～40%的甲醛水溶液又称福尔马林 能跟水、乙醇等互溶
甲醛可以和苯酚反应生成酚醛树脂，该实验需要用沸水浴加热的方式进行。甲醛也可以与尿素在一定条件下发生反应生成高分子材料脲醛树脂。
4．酮
(1)概念：羰基与两个烃基相连的化合物。
(2)官能团：羰基()。
(3)通式：。
(4)代表物：丙酮(最简单的酮)，其结构简式为(1H核磁共振谱图只有1个峰)，不能被银氨溶液、新制的Cu(OH)2等弱氧化剂氧化，能与H2发生加成反应。丙酮是常用的溶剂，它主要来源于异丙苯氧化制苯酚的副产物，在工业上还可以由异丙醇脱氢氧化或丙烯催化氧化获得。丙酮的用途比较广泛，在我国主要用于合成有机玻璃和制得重要化工原料双酚A[]。此外，它在医药行业也有着广泛应用。
1．下列物质中不属于醛类的是( )
① ②
③CH2===CH—CHO ④Cl—CH2—CHO
A．①③ B．②④
C．②③ D．①④
解析：选B。①属于醛，②属于酯类，③属于醛，④中含有氯元素，不属于醛。
2．下列关于醛的说法中正确的是( )
A．所有的醛都有醛基和烃基
B．一元醛的通式为CnH2nO
C．醛的官能团为—COH
D．同碳数的饱和一元醛与饱和一元酮互为同分异构体
解析：选D。A项甲醛(HCHO)中没有烃基，B项为饱和一元醛的通式，C项醛的官能团为—CHO。D项同碳数的饱和一元醛和饱和一元酮的通式均为CnH2nO，故为同分异构体。
1．醛和酮的区别与联系
类别 醛 酮
区别 官能团
官能团 位置 碳链末端 碳链中间
简写形式
联系 通式 饱和一元醛：CnH2nO 饱和一元酮：CnH2nO
同分异 构现象 相同碳原子数的饱和一元醛和饱和一元酮互为同分异构体
2.饱和一元醛的异构体判断技巧
由于醛基必为端点原子团，故分子式为CnH2nO的醛类有机物可写作Cn－1H2n－1CHO，它的结构由烷基Cn－1H2n－1的结构决定。由此推断，掌握烷基的异构情况可快速确定相关醛的异构体种类。例如：分子式为C5H10O的醛由丁基(C4H9—)决定，共4种，分子式为C6H12O的醛由戊基(C5H11—)决定，共8种。
一氧化碳、烯烃和氢气在催化剂作用下发生烯烃的醛化反应，又叫羰基的合成，如由乙烯可制丙醛：CH2===CH2＋CO＋H2CH3CH2CHO。由丁烯进行醛化反应也可得到醛，则得到的醛共有( )
A．2种 B．3种
C．4种 D．5种
[解析] 分子式为C4H8的烯烃有CH3—CH2—CH===CH2、CH3—CH===CH—CH3、 3种。由题给信息可知，C4H8醛化后得到分子式为C5H10O的醛，其结构简式分别为CH3CH2CH2CH2CHO、CH3CH2CH(CHO)CH3、(CH3)3CCHO、，共4种。
[答案] C
结合“重难解读”规律，上述例题中醛的种数有没有快速确定的思路？若有，则说明思路。
答案：有。C4H8醛化后分子式为C5H10O，它由丁基决定，故为4种。
醛类的概念
1．下列物质分子结构中含有醛基，但是不属于醛的是( )
A． B．
C．CH3==CH—CHO D．
解析：选B。醛的结构为R—CHO，其中R为H原子或烃基，A项物质不含—CHO，B、C、D项中含—CHO，但B项物质—CHO连接的不是H原子或烃基，B为甲酸乙酯，不属于醛类。
2．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．甲醛是具有刺激性气味的液体
C．饱和一元脂肪醛的分子式符合CnH2nO
D．甲醛、乙醛、丙醛均无同分异构体
解析：选C。甲醛是氢原子跟醛基相连构成的化合物；甲醛是无色、具有刺激性气味的气体；饱和一元脂肪醛的通式可以用CnH2nO表示；丙醛分子式为C3H6O，与丙酮()等互为不同类别的同分异构体。
3．分子式为C4H8O的链状有机物中不含的同分异构体有( )
A．2种 B．3种
C．4种 D．5种
解析：选B。链状的C4H8O中不含，则必有碳氧双键，属于醛或酮，醛有2种为和CH3CHCH3CHO，酮有1种为，共3种。
乙醛及醛类的化学性质
一、乙醛的化学性质
1．氧化反应
(1)银镜反应
实验操作
实验现象 向①中滴加氨水，现象为先产生白色沉淀后变澄清，加入乙醛，水浴加热一段时间后，试管内壁出现一层光亮的银镜
有关方程式 ①中：AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓(白色)＋NH4NO3，AgOH＋2NH3·H2O===Ag(NH3)2OH＋2H2O③中：CH3CHO＋2Ag(NH3)2OH2Ag↓＋CH3COONH4＋3NH3＋H2O
(2)与新制Cu(OH)2的反应
实验操作
实验现象 ①中溶液出现蓝色絮状沉淀，滴入乙醛，加热至沸腾后，③中溶液有红色沉淀产生
有关方程式 ①中：2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4③中：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O
(3)催化氧化
乙醛在有催化剂并加热的条件下，能被氧气氧化为乙酸，反应的化学方程式为2CH3CHO＋O22CH3COOH。
(4)燃烧反应方程式为2CH3CHO＋5O24CO2＋4H2O。
2．加成反应
乙醛蒸气和H2的混合气体在加热、加压和有催化剂(如Ni、Pt)存在的条件下，发生加成反应，其化学方程式为CH3CHO＋H2CH3CH2OH。
二、醛类的化学性质
醛类物质的官能团为—CHO，代表物为乙醛，根据乙醛的化学性质，可推知醛类的化学性质。
1．氧化反应
(1)银镜反应
R—CHO＋2Ag(NH3)2OHR—COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O
(2)与新制Cu(OH)2的反应
R—CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHR—COONa＋Cu2O↓＋3H2O
(3)催化氧化
2R—CHO＋O22R—COOH
2．加成反应
R—CHO＋H2R—CH2—OH
注意：甲醛在氧化反应中的特殊性，由于HCHO可看作2个醛基的存在 ，故甲醛在与银氨溶液或新制Cu(OH)2反应时，所消耗的Ag(NH3)2OH和Cu(OH)2均为乙醛的2倍，本身被氧化为CO2。
3．甲醛的缩聚反应(酚醛树脂的制取)
由有机化合物分子间脱去小分子获得高分子化合物的反应称为缩聚反应。
(1)甲醛和苯酚反应可制取酚醛树脂。
(2)酚醛树脂的制备装置
(3)该反应需在水浴加热的条件下完成。条件不同时，可以得到线型酚醛树脂或体型酚醛树脂。
(4)酚醛树脂是最早生产和使用的合成树脂，由于它有不易燃烧，良好的电绝缘性等优良性能，至今还用作电木(一种塑料)的原料。
(5)尿素与甲醛在一定条件下能生成高分子材料脲醛树脂。脲醛树脂可以制成热固性高分子黏合剂。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)等物质的量的乙醛和乙炔完全燃烧时，二者耗氧量相等。( )
(2)醛类化合物既能发生氧化反应又能发生还原反应。( )
(3)1 mol HCHO发生银镜反应最多生成2 mol Ag。( )
(4)用溴水检验CH2===CH—CHO中是否含有碳碳双键。( )
(5)对甲基苯甲醛()使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明它含有醛基。( )
答案：(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)×
2．下列说法中不正确的是( )
A．能发生银镜反应的物质不一定是醛
B．乙醛能发生银镜反应，表明乙醛具有氧化性
C．有些醇不能发生氧化反应生成对应的醛
D．福尔马林是35%～40%的甲醛水溶液，可用于浸泡生物标本
解析：选B。葡萄糖能发生银镜反应但不是醛类，A正确；乙醛能发生银镜反应，表明乙醛具有还原性，B错误；只有含—CH2OH 的醇才能发生催化氧化反应生成对应的醛，C正确；35%～40%的甲醛水溶液称为福尔马林，具有防腐性，可用于浸泡生物标本，D正确。
一、乙醛被弱氧化剂氧化的实验问题
1．银镜反应实验成功的关键
(1)试管内壁必须洁净。
(2)混合溶液的温度不能太高，受热要均匀，必须水浴加热(60～70 ℃)，不可用酒精灯直接加热。
(3)加热时不可振荡和摇动试管。
(4)须用新配制的银氨溶液，银氨溶液不能久置，以免发生危险。
(5)乙醛用量不宜太多。
(6)实验后银镜可用硝酸浸泡，再用水洗而除去。
2．乙醛与新制Cu(OH)2反应实验成功的关键
(1)所配制的Cu(OH)2呈碱性。
(2)加热至沸腾。
(3)Cu(OH)2必须是新制的。
二、醛基的检验
只要有机物的分子中含有—CHO，就能发生银镜反应，能被新制Cu(OH)2氧化，故可用银氨溶液或新制Cu(OH)2检验醛基的存在，在做该类实验时，注意控制溶液环境为碱性，其他注意事项同上。
三、关于醛的银镜反应以及醛与新制Cu(OH)2反应的定量计算
1．一元醛发生银镜反应或与新制Cu(OH)2反应时，定量关系如下：
1 mol ～2 mol Ag；
1 mol ～2 mol Cu(OH)2～1 mol Cu2O。
2．甲醛的氧化反应，可用以下关系表示：
所以，甲醛分子中相当于有2个—CHO，与足量的银氨溶液或新制Cu(OH)2反应时，存在如下定量关系：
1 mol HCHO～4 mol Ag；
1 mol HCHO～4 mol Cu(OH)2～2 mol Cu2O。
3．二元醛发生银镜反应或与新制Cu(OH)2反应时，有如下定量关系：
1 mol二元醛～4 mol Ag；
1 mol二元醛～4 mol Cu(OH)2～2 mol Cu2O。
(1)某饱和一元醇和一元醛的混合物共3 g，和足量银氨溶液反应后，还原出16.2 g银，下列说法正确的是________。
A．该一元醇能与银氨溶液反应生成银
B．混合物中一定含有甲醛
C．混合物中醇与醛的物质的量之比为5∶3
D．混合物中的一元醛是乙醛
(2)做乙醛被新制氢氧化铜氧化的实验时，下列各步操作中：①加入0.5 mL乙醛溶液；②加入5%的氢氧化钠溶液3 mL；③加入2%的CuSO4溶液3～4滴；④加热试管。正确的顺序是____________________。
(3)实验室配制少量银氨溶液的方法是先向试管中加入________，然后______________
_____________________________________________________，
其反应的离子方程式为______________________________________、________________。向银氨溶液中滴加少量的乙醛，________________________，片刻即可在试管内壁形成银镜，化学方程式为_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解析] (1)n(Ag)＝＝0.15 mol，由1 mol一元醛～2 mol Ag的比例关系可知n(醛)＝0.075 mol。混合物中一元醛的质量小于3 g，因此Mr(醛)<＝40 g·mol－1，所以一元醛一定是甲醛。由于1 mol甲醛～4 mol Ag，故n(甲醛)＝0.037 5 mol。m(甲醛)＝1.125 g，m(醇)＝1.875 g，＝，由于一元醇与甲醛的相对分子质量不相等，因此≠。
(2)做该实验时，应将少量CuSO4溶液滴入NaOH溶液中得新制Cu(OH)2，然后加入乙醛，并用酒精灯加热至沸腾，即可产生红色Cu2O沉淀。
(3)要熟悉银氨溶液的配制及所发生的反应。
[答案] (1)B (2)②③①④ (3)AgNO3溶液 边振荡试管边逐滴滴入稀氨水至最初产生的沉淀恰好溶解为止 Ag＋＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋OH－＋2H2O 振荡后将试管放在热水浴中加热 CH3CHO＋2Ag(NH3)2OHCH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O
(1)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？
(2)已知甲醛的分子式为CH2O，其分子可以看成含两个醛基，如图：
试写出它分别与足量银氨溶液、新制Cu(OH)2发生反应的化学方程式。
答案：(1)能。因为醛具有较强的还原性，能被Ag(NH3)2OH 溶液或新制Cu(OH)2等弱氧化剂氧化；而溴水或酸性KMnO4溶液的氧化能力比 Ag(NH3)2OH 溶液、新制Cu(OH)2强得多，故溴水、酸性KMnO4溶液也能氧化乙醛。
(2)甲醛发生银镜反应的化学方程式为HCHO＋4Ag(NH3)2OH(NH4)2CO3＋4Ag↓＋6NH3＋2H2O；甲醛与新制Cu(OH)2反应的化学方程式为HCHO＋4Cu(OH)2＋2NaOHNa2CO3＋2Cu2O↓＋6H2O。
乙醛及醛类的化学性质
1．下列有关说法正确的是( )
A．含有醛基的物质一定是醛
B．含醛基的物质能发生银镜反应，但不能使酸性KMnO4溶液褪色
C．醛类物质常温、常压下都为液体或固体
D．醛与H2发生的加成反应也是还原反应
解析：选D。含醛基的物质不一定是醛，如甲酸、甲酸某酯等，A项错误；因醛基还原性很强，能被弱氧化剂[如银氨溶液、新制Cu(OH)2]氧化，更易与强氧化剂(如溴水、酸性KMnO4溶液)反应，B项错误；甲醛在常温下呈气态，C项错误；在有机反应中，得氧或失氢的反应称为氧化反应，反之称为还原反应，因此醛与H2发生的加成反应也属于还原反应，D项正确。
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．它可以使酸性KMnO4溶液褪色
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分子式为C10H20O
解析：选D。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酸性高锰酸钾溶液褪色，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。
醛基的性质实验及定量计算
3．某学生做乙醛还原性的实验，取1 mol·L－1的硫酸铜溶液2 mL和0.4 mol·L－1的氢氧化钠溶液4 mL，在一个试管中混合后加入0.5 mL 40%的乙醛溶液加热至沸腾，无红色沉淀，实验失败的原因是( )
A．氢氧化钠的量不够
B．硫酸铜的量不够
C．乙醛溶液太少
D．加热时间不够
解析：选A。该实验成功的关键之一是NaOH必须过量，而本次实验中所加的NaOH还不足以使CuSO4完全沉淀为Cu(OH)2。
4．完全燃烧0.1 mol某饱和一元醛生成8.96 L(标准状况)二氧化碳。3.6 g该醛跟足量的银氨溶液反应，生成固体物质的质量为( )
A．10.8 g B．7.2 g
C．9.4 g D．11.6 g
解析：选A。该饱和一元醛分子中含碳原子数为＝4，该醛为丁醛；3.6 g丁醛跟足量的银氨溶液反应生成Ag的质量为×2×108 g·mol－1＝10.8 g。
重难易错提炼
1.醛的官能团为—CHO，不能写作—COH。
2.银氨溶液和Cu(OH)2必须现用现配，不能久置后使用。
3.银镜反应实验只能用水浴加热，且加热过程中不能搅拌，应静置，否则不能形成银镜。
4.醛与新制Cu(OH)2的反应必须加热煮沸，配制Cu(OH)2 时NaOH应过量。
5.HCOH分子中相当于有两个醛基，与银氨溶液反应，1 mol 该分子生成4 mol Ag。
6.能发生银镜反应的物质不一定为醛，如HCOOR、HCOOH等均能发生银镜反应。
7.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
课后达标检测
[基础巩固]
1．下列说法中正确的是( )
A．醛类只能发生还原反应
B．乙醛与新制Cu(OH)2反应，表现酸性
C．在加热和有催化剂的条件下，醇都能被空气中的O2氧化，生成对应的醛
D．甲醛是一种无色气体，使用不当会危害人体健康
解析：选D。醛类既能发生氧化反应又能发生还原反应；乙醛被新制Cu(OH)2氧化表现还原性；分子结构中羟基所连C原子上无H原子的醇不能被催化氧化，只有一个H原子的醇被催化氧化成酮。
2．下列说法中正确的是( )
A．乙醛分子中的所有原子都在同一平面上
B．苯乙醛的结构简式：
C．醛类既能被氧化为羧基，又能被还原为醇
D．完全燃烧等物质的量的乙醛和乙醇，消耗氧气的质量相等
解析：选C。—CH3中四个原子不共面，A错；醛基应写成—CHO而不可写成—COH，B错；完全燃烧1 mol乙醛、乙醇消耗氧气的物质的量分别为2.5 mol、3 mol，质量不相等，D错。
3．区别乙醛、苯和四氯化碳，最简单的方法是( )
A．加酸性高锰酸钾溶液后振荡
B．与新制氢氧化铜共热
C．加蒸馏水后振荡
D．加硝酸银溶液后振荡
解析：选C。区别三者最简单的方法，应该是加蒸馏水。
4．下列有关银镜反应实验的说法正确的是( )
A．实验前试管先用热烧碱溶液洗涤，然后用蒸馏水洗涤
B．加热过程中，要不断振荡试管
C．可采用水浴加热，也能直接加热
D．可用浓盐酸洗去银镜
解析：选A。银镜反应实验成功与否与试管是否洁净有很大关系，先用碱液洗涤试管，主要是除去油污，故A正确；在加热过程中，不可振荡试管，故B错误；银镜反应实验不能直接加热，故C错误；盐酸不能洗去银镜，应用稀硝酸洗涤，故D错误。
5．在2HCHO＋NaOH(浓)―→HCOONa＋CH3OH中，关于HCHO(甲醛)的说法正确的是( )
A．仅被氧化
B．既未被氧化，又未被还原
C．仅被还原
D．既被氧化，又被还原
解析：选D。在有机反应中，有机物去氢或加氧的反应是氧化反应，有机物去氧或加氢的反应是还原反应。
6．在一定条件下，能把醛基(—CHO)氧化的物质有( )
①新制Cu(OH)2 ②银氨溶液 ③氧气 ④溴水
⑤酸性KMnO4溶液
A．①②⑤ B．①②④
C．①②③⑤ D．①②③④⑤
解析：选D。醛基可以催化氧化为羧基，也可被银氨溶液、新制Cu(OH)2氧化，溴水、酸性KMnO4溶液氧化性更强，都能把 —CHO氧化为 —COOH。
7．下列反应中属于有机物被还原的是( )
A．乙醛发生银镜反应
B．新制Cu(OH)2与乙醛反应
C．乙醛加氢制乙醇
D．乙醛制乙酸
解析：选C。A、B、D中均由乙醛生成乙酸或乙酸盐，是在有机物分子中加入了氧原子，属于氧化反应。C中由乙醛生成乙醇，是在有机物分子中加入氢原子，属于还原反应。
8．萜类化合物广泛存在于动植物体内，关于下列萜类化合物的说法正确的是( )
A．a和b都属于芳香族化合物
B．a和c分子中所有碳原子均处于同一平面上
C．a、b和c均能使酸性KMnO4溶液褪色
D．b和c均能与新制的Cu(OH)2反应生成红色沉淀
解析：选C。a中没有苯环，不属于芳香族化合物，A项错误；a、c中所有碳原子不可能共平面，B项错误；a中的碳碳双键、b中的羟基以及与苯环相连的甲基、c中的醛基均可以被酸性KMnO4溶液氧化，C项正确；与新制Cu(OH)2反应的官能团为醛基，只有c可以与新制Cu(OH)2反应，而b不能，D项错误。
9．茉莉醛具有浓郁的茉莉花香，其结构简式如图所示：
下列关于茉莉醛的叙述错误的是( )
A．在加热和催化剂作用下，能被氢气还原
B．能被酸性高锰酸钾溶液氧化
C．在一定条件下能与溴发生取代反应
D．不能与氢溴酸发生加成反应
解析：选D。茉莉醛中所具有的官能团为碳碳双键、醛基，且还含有苯环，故该物质可能具有的性质即为上述官能团和苯环的性质之和，故A、B、C三项均正确，D项错误。
10．甲醛、乙醛、丙醛组成的混合物中，氢元素的质量分数是9%，则氧元素的质量分数是( )
A．16% B．37%
C．48% D．无法计算
解析：选B。甲醛(CH2O)、乙醛(C2H4O)、丙醛(C3H6O)无论以何种比例混合n(C)∶n(H)＝1∶2，m(C)∶m(H)＝6∶1，w(O)＝1－9%－6×9%＝37%。
11．有机物A是合成二氢荆芥内酯的重要原料，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．先加酸性高锰酸钾溶液，后加银氨溶液，微热
B．先加溴水，后加酸性高锰酸钾溶液
C．先加银氨溶液，微热，再加入溴水
D．先加入新制氢氧化铜，微热，酸化后再加溴水
解析：选D。选项A中先加酸性高锰酸钾溶液，醛基和碳碳双键均被氧化；选项B中先加溴水，醛基被氧化、碳碳双键发生加成反应；选项C中若先加银氨溶液，可检验醛基，但考虑到银氨溶液显碱性，若不酸化直接加溴水，则无法确定A中是否含有碳碳双键。
12．现有以下几种化合物：
(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、丙三种化合物的方法(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：__________________________________________________。
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溶液时，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Cu(OH)2进行鉴别。
答案：(1)醛基、(醇)羟基 (2)甲、乙、丙
(3)①加FeCl3溶液，溶液变成紫色(或加饱和溴水，产生白色沉淀)
②加Na2CO3(或NaHCO3)溶液，有大量气泡产生
③加银氨溶液，有光亮的银镜产生[或加新制Cu(OH)2，有红色沉淀产生]
13．已知在同一碳原子上连有两个羟基的化合物是极不稳定的，它会自动失水生成含醛基的化合物。现在，在无其他氧化剂存在的条件下，以甲苯和氯气为主要原料按下列过程制取苯甲醛(C6H5CHO)。
(1)条件2中试剂为________。
(2)写出苯甲醛与新制Cu(OH)2反应的化学方程式：________________________________。
(3)苯甲醛在强碱性条件下可发生自身氧化还原反应，即部分氧化成羧酸盐A，部分还原成醇B。A经酸化后的产物苯甲酸与B发生酯化反应可生成一种新的化合物C，写出C的结构简式：________________________________________________________________________。
解析：(1)二卤代烃在碱性条件下水解得到的醇分子中两个羟基同在一个C原子上，自动失水得到醛基；(3)苯甲醛氧化为A：苯甲酸；还原为B：苯甲醇，两者发生酯化反应得到C为苯甲酸苯甲酯。
答案：(1)NaOH溶液
[能力提升]
14．已知：
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。
解析：(1)根据信息可知是由HCHO和CH3CH2CHO加成生成的。(2)要使转变为，应先变为，再与H2加成得到，最后再消去。
答案：(1)HCHO CH3CH2CHO (2)消去 加成 消去
15．化学必修2教材中介绍了乙醇催化氧化的实验。
(1)甲同学用化学方法替代“闻生成物的气味”来说明生成物的出现，该化学方法中所另加的试剂是_______________________________________________________________；
主要现象是___________________________________________________________。
写出反应的化学方程式：_______________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)甲同学在探究“闻生成物的气味”的替代方法时，偶然发现向溴水中加入足量的乙醛溶液，可以看到溴水褪色。该同学为解释上述现象，提出三种猜想：
①溴与乙醛发生取代反应；
②____________________________________________________________________；
③由于醛基具有还原性，溴将乙醛氧化为乙酸。
请将猜想②填写完全。
为探究哪种猜想正确，甲同学提出了如下两种实验方案。
方案一：用广泛pH试纸检测溴水褪色后溶液的酸碱性。
这种方法是否能判断出具体的反应原理？________(填“能”或“否”)。
方案二：测定反应前溴水中Br2的物质的量和反应后溶液中Br－的物质的量。
甲同学认为：假设测得反应前溴水中Br2的物质的量为a mol，若测得反应后n(Br－)＝________mol，则说明溴与乙醛发生取代反应。
解析：(1)乙醇催化氧化的产物是乙醛，乙醛可以和新制的氢氧化铜反应生成红色沉淀Cu2O(或与银氨溶液发生银镜反应)。
(2)由于乙醛是足量的，溴水中的溴全部参与反应，可能发生的反应有三种情况：取代反应、加成反应、氧化反应，所以②为溴与乙醛发生加成反应。由于乙醛与溴若发生取代反应，反应后溶液为酸性，而若发生氧化还原反应，反应后的溶液也为酸性，所以无法通过测定溶液的pH判断反应原理；由于乙醛是足量的，乙醛中官能团为—CHO，溴水中的溴全部参与反应，发生取代反应后生成n(Br－)＝a mol，发生加成反应后n(Br－)＝0，发生氧化反应后n(Br－)＝2a mol。
答案：(1)新制的氢氧化铜 加热至沸腾时产生红色沉淀 CH3CHO＋NaOH＋2Cu(OH)2CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O(本小题答案合理即可)
(2)溴与乙醛发生加成反应 否 a
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第2课时 羧酸 酯
1.掌握乙酸的组成、结构、性质和应用。 2.掌握羧酸的组成、结构、性质和应用。 3.会用系统命名法命名简单的羧酸。4．了解羧酸与醇之间发生的缩聚反应。 5.理解加聚反应、缩聚反应的特点，掌握有机物间的相互转化和有机物的合成。
羧 酸
一、羧酸概述
1．概念：分子中烃基(或氢原子)和—COOH相连的化合物。
2．饱和一元羧酸的通式：CnH2nO2，官能团为—COOH。
3．分类
(1)按与羧基连接的烃基的结构分类
羧酸
(2)按分子中羧基的数目分类
羧酸
二、羧酸的性质
1．乙酸
(1)组成和结构
俗称 分子式 结构简式 官能团
醋酸 C2H4O2 CH3COOH —COOH
(2)性质
①酸的通性
乙酸是一种一元弱酸，酸性比碳酸强。
乙酸的电离方程式为CH3COOHH＋＋CH3COO－。
②酯化反应
如乙酸与乙醇的反应：CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O。
2．甲酸
(1)组成和结构
俗称 分子式 结构简式 官能团
蚁酸 CH2O2 HCOOH —COOH、—CHO
(2)羧基的性质
①与NaOH反应生成HCOONa，化学方程式为
NaOH＋HCOOH―→HCOONa＋H2O。
②与乙醇发生酯化反应，化学方程式为
HCOOH＋CH3CH2OHH2O＋HCOOCH2CH3(含有醛基的酯)。
(3)醛基的性质
碱性条件下被新制Cu(OH)2氧化，化学方程式为HCOOH＋2Cu(OH)2＋2NaOHCu2O↓＋Na2CO3＋4H2O。
3．缩聚反应
有机化合物分子间脱去小分子获得高分子化合物的反应。
例如：乙二酸与乙二醇生成高分子化合物的反应方程式为nHOOC—COOH＋nHOCH2CH2OH
2nH2O＋。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)乙酸分子中含有羧基，可与NaHCO3溶液反应生成CO2。( )
(2)向苯酚和醋酸中滴加少量紫色石蕊试液，溶液都变为红色。( )
(3)1 mol C2H5OH和1 mol CH3COOH在浓硫酸作用下加热可以完全反应生成1 mol CH3COOC2H5。( )
(4)乙酸分子中含有碳氧双键，一定条件下乙酸能与氢气发生加成反应。 ( )
(5)在酸性条件下，CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3CO18OH和C2H5OH。( )
答案：(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
2．下列关于乙酸的说法不正确的是( )
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
解析：选B。CH3COOH分子中虽然有4个氢原子，但是只有羧基上的氢原子可以电离出H＋，所以乙酸是一元酸。
3．下列说法正确的是( )
A．只有链烃基与羧基直接相连的化合物才叫羧酸
B．饱和一元脂肪酸的组成符合通式CnH2nO2
C．羧酸在常温下都呈液态
D．羧酸的官能团是COOH
答案：B
1．酸性
(1)羧酸的酸性比碳酸的强；低级羧酸能使石蕊试液变红。
(2)酸性从强→弱：HCOOH＞＞CH3COOH＞CH3CH2COOH ……＞H2CO3。
2．酯化反应
酸脱羟基醇脱氢，同位素原子来示踪。
＋H—18O—C2H5
＋H2O
实验操作：
在一支试管中加入3 mL乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL冰醋酸。按下图连接好装置用酒精灯小心均匀地加热试管3～5 min，产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上。
实验现象：可以看到饱和碳酸钠溶液的液面上有透明的油状液体产生，并可闻到香味。
结论：这种有香味的无色透明油状液体就是乙酸乙酯，反应的化学方程式可以表示如下：
＋HO—C2H5
＋H2O
乙酸乙酯是酯类化合物的一种，乙酸乙酯的密度约为0.9 g·cm－3，沸点为77 ℃，易溶于乙醇等。酸和醇起作用，生成酯和水的反应叫做酯化反应，这里的酸是指像乙酸之类的有机酸和像硝酸之类的无机含氧酸。
实验说明：(1)生成乙酸乙酯的反应特点
①反应很慢，即反应速率很小。
②反应是可逆的，即反应生成的乙酸乙酯在同样的条件下，又部分发生水解反应，生成乙酸和乙醇。
(2)生成乙酸乙酯反应的条件及其意义
①加热，加热的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，提高乙醇、乙酸的转化率。
②浓硫酸作为催化剂，可以提高反应速率。
③浓硫酸的吸水作用可以提高乙醇、乙酸的转化率。
(3)实验室里制乙酸乙酯时用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯，主要优点如下：
①随着乙酸乙酯蒸发出来的乙酸与碳酸钠反应生成盐溶于水，乙醇溶于碳酸钠溶液，以利于乙酸乙酯与乙酸、乙醇的分离。
②乙酸乙酯在无机盐溶液中溶解度减小，容易分层析出。
3．发生酯化反应的一般规律
(1)一元羧酸与一元醇之间的酯化反应
例如：
CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O
(2)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应
例如：
2CH3COOH＋＋2H2O
(3)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应
例如：
＋2CH3CH2OH＋2H2O
(4)多元羧酸与多元醇之间的酯化反应
此时反应有三种情形，可得普通酯、环酯和高聚酯。例如：
①＋
HOOC—COOCH2—CH2OH＋H2O
(普通酯)
②＋＋2H2O
(环酯)
③nHOOC—COOH＋nHOCH2CH2OH
＋2nH2O
(高聚酯)
(5)羟基酸自身的酯化反应
此时反应有三种情形，可得到普通酯、环酯和高聚酯。例如：
①
＋H2O
(普通酯)
②
＋2H2O
(环酯)
③＋nH2O
(高聚酯)
已知酸牛奶中含有乳酸(C3H6O3)，回答下列问题。
(1)取9 g乳酸与足量的金属钠反应，可生成2.24 L H2(标准状况)，另取9 g乳酸与等物质的量的乙醇反应，生成0.1 mol乳酸乙酯和1.8 g H2O，由此可推断乳酸分子中含有的官能团名称为________________。
(2)乳酸在Cu作催化剂的条件下发生催化氧化反应生成的有机物不能发生银镜反应，由以上事实推知乳酸的结构简式为____________________，乳酸催化氧化反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(3)2个乳酸分子在一定条件下脱水生成环酯(C6H8O4)，此环酯的结构简式是________________________________________________________________________。
(4)在一定条件下，乳酸发生缩聚反应生成聚酯，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
[思路点拨] (1)由乳酸与钠、乙醇反应的物质的量的关系得出乳酸分子中官能团；
(2)由“乳酸在Cu作催化剂……不能发生银镜反应”，可确定乳酸的结构简式。
[解析] 根据乳酸的分子式，求出其相对分子质量为90，9 g乳酸为0.1 mol，0.1 mol乳酸与0.1 mol乙醇反应生成0.1 mol乳酸乙酯，可知1 mol乳酸中含有1 mol羧基；又知0.1 mol乳酸与足量金属钠反应生成0.1 mol H2，可得1 mol乳酸分子中还含有1 mol醇羟基。根据乳酸在Cu催化条件下发生催化氧化的产物不能发生银镜反应，知其产物的结构简式为，故可推出乳酸的结构简式为。
[答案] (1)羧基、醇羟基
(2)
2＋O2
＋2H2O
(3)
某羧酸酯的分子式为C18H26O5，1 mol该酯完全水解可得到1 mol羧酸和2 mol乙醇，该羧酸的分子式为( )
A．C14H18O5 B．C14H16O4
C．C16H22O5 ．C16H20O5
解析：选A。由1 mol酯(C18H26O5)完全水解可得到1 mol 羧酸和2 mol乙醇可知，该酯为二元酯，分子中含有2个酯基(—COO—)，结合酯的水解反应原理可得“1 mol C18H26O5＋2 mol H2O1 mol羧酸＋2 mol C2H5OH”，再结合质量守恒定律推知，该羧酸的分子式为C14H18O5。
羧酸的结构与性质
1．现有甲基、羟基、羧基、苯基四种基团，两两组合形成化合物，其水溶液呈酸性的有( )
A．3种 B．4种
C．5种 D．6种
解析：选B。此题是联系结构和性质的一种题型，首先，四种基团两两组合可得6种物质，即CH3OH、CH3COOH、、H2CO3、和。注意不要漏掉H2CO3(结构简式为)。
2．苹果酸的结构简式为，下列说法正确的是( )
A．苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种
B．1 mol苹果酸可与3 mol NaOH发生中和反应
C．1 mol苹果酸与足量金属Na反应生成1 mol H2
D．与苹果酸互为同分异构体
解析：选A。A.由苹果酸的结构简式可知，含有羟基和羧基2种官能团，两者都能发生酯化反应，该选项正确。
B．苹果酸中只有羧基能和NaOH反应，故1 mol苹果酸只能与2 mol NaOH发生中和反应，该选项错误。
C．羧基和羟基都能与Na反应放出H2，故1 mol苹果酸能与3 mol Na反应生成1.5 mol H2，该选项错误。
D．选项中结构简式与题干中的结构简式表示的是同一种物质，该选项错误。
酯化反应
3．当乙酸分子中的O都是18O，乙醇分子中的O都是16O，两者在一定条件下反应所生成的水的相对分子质量为( )
A．16 B．18
C．20 D．22
解析：选C。抓住酯化反应的机理，即“酸脱羟基，醇脱氢”：
，由以上可知生成的水中有18O，HO的相对分子质量为20，故选C。
4．乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业，中学化学实验常用a装置来制备。
完成下列填空：
(1)实验时，通常加入过量的乙醇，原因是_____________________________________。加入数滴浓硫酸即能起催化作用，但实际用量多于此量，原因是________________________；浓硫酸用量又不能过多，原因是__________________________________________________。
(2)饱和Na2CO3溶液的作用是________、________、________________
(3)反应结束后，将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中，________、________，然后分液。
(4)若用b装置制备乙酸乙酯，其缺点有_________________________________________、
________________。由b装置制得的乙酸乙酯粗产品经饱和碳酸钠溶液和饱和食盐水洗涤后，还可能含有的有机杂质是________，分离乙酸乙酯与该杂质的方法是______________。
答案：(1)增大反应物浓度，使平衡向生成酯的方向移动，提高酯的产率(合理即可) 浓H2SO4能吸收生成的水，使平衡向生成酯的方向移动，提高酯的产率 浓H2SO4具有强氧化性和脱水性，会使有机物碳化，降低酯的产率
(2)中和乙酸 溶解乙醇 减少乙酸乙酯在水中的溶解
(3)振荡 静置
(4)原料损失较大 易发生副反应 乙醚 蒸馏
酯
1．酯的结构
酯是羧酸分子()羧基中的—OH被—OR′取代后的产物，简写成，R和R′可以相同，也可以不同。羧酸酯的官能团是“”(酯基)，饱和一元酯的通式为CnH2nO2(n≥2)。
2．酯的性质
酯一般难溶于水，密度比水小，主要化学性质是易发生水解反应，水解的条件有酸或碱两种。
(1)酸性条件：
(2)碱性条件：
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)乙酸和乙酸乙酯都能发生取代反应。( )
(2)酯化反应中浓硫酸起催化作用和脱水作用。( )
(3)用NaOH溶液除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸。( )
(4)一定条件下，能发生水解反应和银镜反应。( )
答案：(1)√ (2)× (3)× (4)√
2．下列说法正确的是( )
A．酸和醇发生的反应一定是酯化反应
B．酯化反应中羧酸脱去羧基中的羟基，醇脱去羟基上的氢原子
C．浓硫酸在酯化反应中只起催化剂的作用
D．欲使酯化反应生成的酯分离并提纯，可以将弯导管伸入饱和Na2CO3溶液的液面以下，再用分液漏斗分离
答案：B
3．有机物 在一定条件下发生水解反应生成两种有机物，它在水解时，断裂的键是________(填序号)。
答案：③⑤
1．酯化反应与酯的水解反应的比较
酯化反应 水解反应
反应关系 CH3COOH＋C2H518OHCH3CO18OC2H5＋H2O
催化剂 浓硫酸 稀硫酸或NaOH
催化剂的其他作用 吸收水使平衡右移，提高反应物的转化率 NaOH中和酯水解生成的CH3COOH，增大酯的水解程度
反应类型 取代反应
2.酯水解时的定量关系
(1)1 mol 水解一般需要1 mol H2O(或1 mol NaOH)生成1 mol —COOH(或—COONa)和1 mol —OH，如＋2H2O ＋2CH3COOH。
(2)羧酸的酚酯水解时，由于生成酚钠，增加了NaOH的消
3．酯的同分异构体的书写方法
(1)书写酯的同分异构体时，主要通过变换两侧的碳原子来完成，减去左侧的C原子加在的右侧，如分子式为C4H8O2的酯有如下几种：
(2)书写时，还要注意酯结构中来自羧酸和醇部分的碳链异构引起的同分异构体。
邻甲基苯甲酸()有多种同分异构体，其中属于酯，分子结构中含有甲基和苯环的同分异构体有( )
A．2种 B．3种
C．4种 D．5种
[解析] 符合条件的同分异构体中必须含有苯环，若苯环上有两个取代基，则其中一个是甲基，另一个是酯基，它们分别为、、；若苯环上只有一个取代基，则为、。
[答案] D
若上述例题中同分异构体的条件改为“属于酯，分子结构中含有苯环”，即不再限制必含甲基，则其同分异构体有________种。
解析：有6种，增加了。
答案：6
酯的结构与性质
1．乙酸甲酯在KOH溶液催化下水解得到的产物是( )
A．乙酸和甲醇 B．乙酸钾和乙醇
C．甲酸和甲醇 D．乙酸钾和甲醇
解析：选D。在碱性条件下，生成的乙酸会继续与碱反应生成乙酸盐。
2．中草药秦皮中含有七叶树内酯，其结构简式为
，具有抗菌作用。若1 mol七叶树内酯分别与浓溴水和NaOH溶液完全反应，则消耗Br2和NaOH的物质的量分别为( )
A．3 mol、2 mol B．3 mol、3 mol
C．2 mol、2 mol D．3 mol、4 mol
解析：选D。从七叶树内酯的结构简式可以看出，其分子中右侧的环不是苯环，1 mol七叶树内酯分子中含有2 mol 酚羟基，可以和2 mol NaOH发生中和反应，1 mol酯基水解后产生1 mol酚羟基和1 mol羧基，消耗2 mol NaOH；含酚羟基的苯环上可发生溴的取代反应，消耗2 mol Br2，而右侧环上的碳碳双键可以和溴发生加成反应，消耗1 mol Br2。因此1 mol七叶树内酯分别与浓溴水和NaOH溶液反应消耗3 mol Br2、4 mol NaOH。
3．乙酸橙花酯是一种食用香料，其结构如图所示。下列有关该物质的说法中正确的是( )
A．该有机物的分子式为C11H18O2
B．1 mol该有机物最多可与3 mol H2反应
C．能发生加成、取代、氧化、加聚反应
D．在碱性条件下水解，1 mol该有机物最多消耗 2 mol NaOH
解析：选C。该有机物中有12个碳原子，A项错误；该有机物中只有碳碳双键能与H2发生加成反应，B项错误；该有机物中能消耗NaOH的只有酯基，D项错误。
4．化合物A，学名邻羟基苯甲酸，俗名水杨酸，其结构简式如图所示。
(1)将A跟足量的下列物质的溶液反应可得到一种钠盐，其化学式为C7H5O3Na的是________。
A．NaOH B．Na2CO3
C．NaHCO3 D．NaCl
(2)水杨酸的同分异构体中，既属于酚类又属于酯类的化合物有________种，其结构简式分别为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)水杨酸的同分异构体中，属于酚类但不属于酯类，也不属于羧酸类的化合物必定含有________(填写除了羟基以外的官能团名称)。
答案：(1)C (2)3 、、 (3)醛基
重要有机物之间的相互转化
一、有机合成中常见官能团的引入或转化
1．卤素原子的引入方法
(1)烃与卤素单质的取代反应。例如：
CH3CH3＋Cl2HCl＋CH3CH2Cl
CH2===CH—CH3＋Cl2CH2===CH—CH2Cl＋HCl
(2)不饱和烃与卤素单质、卤化氢的加成反应。例如：
CH2===CHCH3＋HBrCH3CHBrCH3
CHCH＋HClCH2===CHCl
(3)醇与氢卤酸的取代反应。例如：
R—OH＋HXR—X＋H2O
2．羟基的引入方法
(1)醇羟基的引入方法
①烯烃与水加成生成醇。例如：
CH2===CH2＋H2OCH3CH2—OH
②卤代烃在强碱性溶液中水解生成醇。例如：
CH3CH2—Br＋NaOHCH3CH2—OH＋NaBr
③醛或酮与氢气加成生成醇。例如：
CH3CHO＋H2CH3CH2OH
CH3COCH3＋H2CH3CHCH3OH
④酯水解生成醇。例如：
CH3COOCH2CH3＋H2OCH3COOH＋CH3CH2OH
(2)酚羟基的引入方法
①酚钠盐溶液中通入CO2生成苯酚。例如：
＋CO2＋H2O―→
＋NaHCO3
②苯的卤代物水解生成苯酚。例如：
＋H2O＋HCl
3．双键的引入方法
(1)碳碳双键的引入
①醇的消去反应引入碳碳双键。例如：
CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O
②卤代烃的消去反应引入碳碳双键。例如：
CH3CH2Br＋NaOHCH2===CH2↑＋NaBr＋H2O
③炔烃与氢气、卤化氢、卤素单质加成(限制物质的量)可得到碳碳双键。例如：
CHCH＋HClCH2===CHCl
(2)碳氧双键的引入——醇的催化氧化。例如：
2RCH2OH＋O22RCHO＋2H2O
＋O2＋2H2O
4．羧基的引入方法
(1)醛被弱氧化剂氧化。例如：
CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O
(2)醛被氧气氧化。例如：
2CH3CHO＋O22CH3COOH
(3)酯在酸性条件下水解。例如：
CH3COOCH2CH3＋H2OCH3COOH＋CH3CH2OH
(4)含侧链的芳香烃被强氧化剂氧化。例如：
5．官能团的转化
(1)利用官能团的衍生关系进行官能团种类的转化。例如：醇醛羧酸
(2)通过消去、加成(控制试剂)、水解反应使官能团数目增加或减少。例如：
CH3CH2OHCH2===CH2HO—CH2—CH2—OH
(3)通过消去、加成(控制条件)反应使官能团位置改变。例如：
CH3CH2CH2ClCH3CH===CH2
(4)碳链的增长。例如：有机物与HCN的反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。
(5)碳链的变短。例如：烃的裂化、裂解。
二、有机合成中碳骨架的构造
1．有机成环反应
(1)有机成环：一种是通过加成反应、聚合反应来实现的；另一种是通过至少含有两个相同或不同官能团的有机物脱去小分子来实现的。如多元醇、羟基酸、氨基酸通过分子内或分子间脱去小分子水等而成环。例如：
(2)成环反应生成的五元环或六元环比较稳定。
2．碳链的增长
有机合成题中碳链的增长，一般会以信息形式给出，常见的方式如下所示。
(1)与HCN加成
R—CH===CH2＋HCNRCH2CH2CNRCH2CH2COOH
(2)加聚或缩聚反应
nCH2===CH2?CH2—CH2?
(3)酯化反应
CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOCH2CH3＋H2O
3．碳链的缩短
(1)脱羧反应
R—COONa＋NaOHR—H＋Na2CO3
(2)氧化反应
R—CH===CH2RCOOH＋CO2↑
(3)水解反应：主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。
(4)烃的裂化或裂解反应
C16H34C8H18＋C8H16
C8H18C4H10＋C4H8
H是一种香料，可用如图的设计方案合成。
已知：①在一定条件下，有机物有下列转化关系(X为卤素原子)：
②烃A和等物质的量的HCl在不同的条件下发生加成反应，既可以生成只有一个甲基的B，也可以生成含有两个甲基的F。
(1)D的结构简式为____________。
(2)烃A→B的化学方程式是____________________________________________________。
(3)F→G的化学反应类型为________。
(4)E＋G→H的化学方程式是___________________________________________________。
(5)H有多种同分异构体，其中含有一个羧基，且其烃基上一氯代物有两种的是_______(填结构简式)。
[解析] 由图示的转化关系和题中信息可知，A应为CH3CH===CH2，由C→D→E可知，C应为CH3CH2CH2OH，则B为CH3CH2CH2Cl，F为，则D、E、G的结构简式可分别推出。
(1)D应为丙醛CH3CH2CHO。
(2)A→B的反应是在H2O2条件下发生的加成反应。
(3)F→G的反应是卤代烃的水解反应，属于取代反应。
(4)E为丙酸，G为2?丙醇，生成H的反应为酯化反应。
(5)H属于酯类，与6个碳原子的饱和一元羧酸互为同分异构体，因烃基上只有两种不同化学环境的氢原子，故其结构简式为。
[答案] (1)CH3CH2CHO
(2)CH3CH===CH2＋HClCH3CH2CH2Cl
(3)取代反应(或水解反应)
(4)CH3CH2COOH＋CH3CH(OH)CH3
CH3CH2COOCH(CH3)2＋H2O
(5)
上述例题中的转化关系中出现了有机物连续被氧化的物质。能够连续被氧化的物质种类主要有哪些？
答案：有机物中能够连续被氧化的物质主要有醇类和烯烃。
官能团的引入或转化
1．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．甲苯蒸气与溴蒸气在光照条件下混合
C．溴乙烷与NaOH的水溶液共热
D．溴乙烷与NaOH的醇溶液共热
解析：选B。苯和溴水共热不反应，A项错；甲苯蒸气与溴蒸气在光照条件下混合发生甲基上的取代反应，生成，B项正确；C、D项为溴原子的消除，C、D项均错。
2．可在有机物中引入羟基的反应类型是( )
①取代 ②加成 ③消去 ④酯化 ⑤还原
A．①② B．①②⑤
C．①④⑤ D．①②③
答案：B
3．现通过以下步骤由制取，其合成流程如下：
―→A―→B―→―→C―→
请回答下列问题：
(1)从左向右依次填写每步所属的反应类型：________________(只填写字母)。
a．取代反应 b．加成反应 c．消去反应
(2)写出A→B所需的试剂和反应条件：________________________。
(3)写出―→C―→这两步反应的化学方程式：_____________________。
解析：采用逆向推断法可知，上述合成的最终产物可由与Cl2加成得到，而是卤代烃经消去反应得到的，可由与Cl2加成而得，可由经消去反应得到，与H2加成可得。
答案：(1)b、c、b、c、b
(2)NaOH的醇溶液，加热
(3) ＋2NaOH＋2NaCl＋2H2O、
＋2Cl2―→
碳骨架的构造
4．用丙醛(CH3CH2CHO)制取聚丙烯的过程中发生的反应类型依次为( )
①取代 ②消去
③加聚 ④水解
⑤氧化 ⑥还原
A．①④⑥ B．⑤②③
C．⑥②③ D．②④⑤
解析：选C。用丙醛制取聚丙烯的过程为
CH3—CH2—CHO
CH3—CH===CH2，故选C。
5．1，4?二氧六环可通过下列方法制取：
烃A―→BC1，4?二氧六环，则该烃A为( )
A．乙炔 B．1?丁烯
C．1，3?丁二烯 D．乙烯
解析：选D。此题可以应用逆推法推出A物质，根据1，4?二氧六环的结构，可以推知它是由两分子乙二醇HO—CH2—CH2—OH 脱水后形成的环氧化合物。生成乙二醇的可能是1，2?二溴乙烷()；生成1，2?二溴乙烷的应该是乙烯，所以反应流程为CH2===CH2
。
重难易错提炼
1.羧酸一般按碳骨架分为脂肪酸和芳香酸，脂肪酸按碳原子数分为高级脂肪酸和低级脂肪酸。
2.羧酸的性质突出表现在酸性(弱酸)和发生酯化反应上，酯的主要性质是其水解反应。
3.乙醇和乙酸的反应中浓H2SO4的作用是催化、吸水，而在乙烯的制备、的制备等反应中浓H2SO4的作用是催化、脱水。
4.生产乙酸乙酯的反应是可逆反应，当酯水解时，酸性条件下用“”，碱性条件下水解程度加大，用“―→”。
5.加聚反应、缩聚反应在反应特点及在有机合成中的应用。
课后达标检测
[基础巩固]
1．下列物质中，不属于羧酸类有机物的是( )
A．乙二酸 B．苯甲酸
C．硬脂酸 D．石炭酸
解析：选D。要确定有机物是否为羧酸，关键看有机物中是否含有羧基。石炭酸即苯酚，属于酚类。
2．下列有关乙酸结构的表示或说法中错误的是( )
A．乙酸的比例模型为
B．乙酸分子中所有原子均位于同一平面上
C．乙酸的结构简式为CH3COOH，官能团名称为羧基
D．乙酸分子中既存在极性键又存在非极性键
解析：选B。乙酸分子中含有甲基，因此所有原子不可能共平面。
3．某同学在学习了乙酸的性质后，根据甲酸的结构对甲酸的化学性质进行了下列推断，其中不正确的是( )
A．能与碳酸钠溶液反应
B．能发生银镜反应
C．不能使酸性KMnO4溶液褪色
D．能与单质镁反应
解析：选C。甲酸分子中含有醛基和羧基两种官能团，具有醛与羧酸的双重性质。
4．下列有关说法错误的是( )
A．通过还原反应可以消除醛基
B．消去反应不能改变官能团的种类
C．酯的水解可以产生羧基
D．通过取代反应可以引入卤素原子
答案：B
5．4?溴环己烯主要用于有机合成，它可发生如图所示的转化，下列叙述错误的是( )
A．反应①为氧化反应，产物含有溴原子和羧基两种官能团
B．反应②为取代反应，产物含有羟基和碳碳双键两种官能团
C．反应③为消去反应，产物只含碳碳双键和溴原子两种官能团
D．反应④为加成反应，产物只含溴原子一种官能团
解析：选C。反应①为氧化反应，产物含有溴原子和羧基两种官能团；反应②为取代反应，产物含有羟基和碳碳双键两种官能团；反应③为消去反应，产物只含有碳碳双键一种官能团；反应④为加成反应，产物只含有溴原子一种官能团。
6．下列反应中，不可能在有机物中引入羧基的是( )
A．卤代烃的水解
B．有机物RCN在酸性条件下水解
C．醛的氧化
D．烯烃的氧化
解析：选A。卤代烃水解引入羟基，RCN水解生成RCOOH，RCHO被氧化生成RCOOH，烯烃如RCH===CHR被氧化后可以生成RCOOH。
7．已知卤代烃可与金属钠反应，生成碳链较长的烃：
R—X＋2Na＋R'—X―→R—R'＋2NaX
现有碘乙烷和1?碘丙烷混合物，使其与金属钠反应，生成的烃不可能是( )
A．正戊烷 B．正丁烷
C．正己烷 D．2?甲基戊烷
解析：选D。根据反应前后物质结构的变化可知，反应的实质是卤代烃中的烃基重新相连，从而使碳链变长。由C2H5I和CH3CH2CH2I结构简式可知不可能生成2?甲基戊烷。C2H5I自身反应生成物是正丁烷，CH3CH2CH2I自身反应生成物是正己烷，C2H5I和CH3CH2CH2I反应生成物则是正戊烷。
8．下列说法中正确的是( )
A．RCOOH与R′OH发生酯化反应时生成ROOCR′
B．能与NaOH溶液反应，分子式为C2H4O2的有机物一定是羧酸
C．甲酸乙酯、乙酸甲酯、丙酸互为同分异构体
D．甲醛与乙酸乙酯的最简式相同
解析：选C。发生酯化反应时，R′OH脱去羟基上的H原子，RCOOH脱去羟基，反应生成RCOOR′，故A错误；分子式为C2H4O2的有机物可能为乙酸或甲酸甲酯，两者都能与氢氧化钠溶液反应，所以分子式为C2H4O2的有机物不一定是羧酸，可能为酯类，故B错误；甲酸乙酯、乙酸甲酯、丙酸的分子式都是C3H6O2，三者的结构不同，所以它们互为同分异构体，故C正确；甲醛的最简式和分子式都是CH2O，乙酸乙酯的分子式为C4H8O2，最简式为C2H4O，所以甲醛与乙酸乙酯的最简式不同，故D错误。
9．某羧酸酯的分子式为C10H18O3，1 mol该酯完全水解可得到1 mol羧酸和1 mol乙醇，该羧酸的分子式为( )
A．C8H16O2 B．C8H16O3
C．C8H14O2 D．C8H14O3
解析：选D。某羧酸酯的分子式为C10H18O3，1 mol该酯完全水解可得到1 mol羧酸和1 mol乙醇，说明酯中含有1个酯基，设羧酸为M，则反应的化学方程式为C10H18O3＋H2OM＋C2H6O，由质量守恒可知M的分子式为C8H14O3，选项D符合题意。
10.1?丁醇和乙酸在浓硫酸作用下，通过酯化反应制得乙酸丁酯，反应温度为115～125 ℃，反应装置如图所示。下列对该实验的描述错误的是( )
A．不能用水浴加热
B．长导管起冷凝回流作用
C．提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤
D．加入过量乙酸可以提高1?丁醇的转化率
解析：选C。A项，该反应温度为115～125 ℃，超过了100 ℃，故不能用水浴加热；B项，长导管可以进行冷凝回流；C项，提纯乙酸丁酯不能用NaOH溶液洗涤，酯在强碱性条件下会发生较彻底的水解反应；D项，增大乙酸的量可提高醇的转化率。
11．某有机物A的结构简式为，取一定量Na、NaOH、NaHCO3分别与等物质的量的该物质充分反应(反应时可加热煮沸)，则消耗的Na、NaOH、NaHCO3三种物质的物质的量之比为( )
A．2∶2∶1 B．1∶1∶1
C．3∶2∶1 D．3∶3∶2
解析：选C。有机物A的分子中含有醇羟基、酚羟基、醛基、羧基，因此它同时具有醇、酚、醛、酸四类物质的化学特性。与钠反应时，酚羟基、羧基、醇羟基均能参加反应，1 mol A消耗3 mol Na；与NaOH反应的官能团是酚羟基、羧基，1 mol A消耗2 mol NaOH；与NaHCO3反应的官能团只有羧基，1 mol A能与1 mol NaHCO3反应。故消耗的Na、NaOH、NaHCO3三种物质的物质的量之比为3∶2∶1。
12．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)苹果酸不可能发生的反应是________(填序号)。
①加成反应 ②酯化反应 ③加聚反应 ④氧化反应
⑤消去反应 ⑥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______________________________________________________。
解析：(1)根据苹果酸的结构简式可知，苹果酸即α?羟基丁二酸，分子中含有羟基和羧基；(2)羧基能发生酯化反应，醇羟基能发生氧化反应、消去反应和取代反应；(3)由苹果酸的结构可反推出C4H5O4Br的结构简式为，即可写出其水解反应的化学方程式。
答案：(1)羟基 羧基 (2)①③
(3) ＋H2O
＋HBr
13．醋柳酯是一种镇咳祛痰药，用于上呼吸道感染、感冒咳嗽、急慢性支气管炎症等的治疗，其结构简式为。请回答下列问题：
(1)醋柳酯的分子式为____________________。
(2)关于醋柳酯的说法正确的是________。
A．是高分子化合物
B．可与氢气发生加成反应
C．能发生银镜反应
D．能发生水解反应且只生成2种有机物
(3)1 mol醋柳酯最多能与________mol NaOH反应，试写出反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
解析：(2)醋柳酯中含有酯基、苯环、醚键等，其中苯环能与H2在一定条件下发生加成反应，酯基能发生水解反应()，将酯基断开可得到CH3COOH、和，共3种有机物。
(3)一般的酯类物质水解后得到羧酸和醇，其中羧基能与NaOH反应，但羧酸酚酯水解时会得到羧酸和酚类，二者皆能与NaOH反应，本题物质要考虑该种情况。
答案：(1)C16H14O5 (2)B (3)4
＋4NaOH＋
＋CH3COONa＋2H2O
[能力提升]
14．由烯烃A合成饱和酯G的流程图如下：
请回答下列问题：
(1)A、G的结构简式分别是A________，G________。
(2)写出下列反应的化学方程式：
①E→F____________________________________________________________；
②B→C____________________________________________________________。
(3)写出两种检验C中官能团的方法：__________________________________，
__________。
(4)写出D的同分异构体的结构简式：__________________________________、
________________。
解析：从A→E→F的过程可知为生成醇的条件，由于A→E是与Br2加成，故F为二元醇，A→B→C→D为制酸过程，D为一元羧酸，据G(C6H10O4)可知A的碳原子个数应为2，故A为CH2===CH2，其余可按反应条件推知。
答案：(1)CH2===CH2 CH3COOCH2CH2OOCCH3
(2)①＋2NaOH＋2NaBr
②2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
(3)做银镜反应实验 与新制氢氧化铜共热
(4)HCOOCH3 HOCH2CHO
15．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
如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。振荡后的实验现象为________(填选项字母)。
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)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图中________(填“a”“b”“c”或“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________________。
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(即题图中b处)。
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 ℃
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第一单元 卤代烃
1.认识卤代烃的典型代表物的组成和结构特点，知道它们的转化关系。 2.根据有机化合物组成和结构的特点，认识取代反应和消去反应。 3.结合生产、生活实际，了解卤代烃对环境和健康可能产生的影响，关注有机化合物的安全使用问题。
卤代烃对人类生活的影响
1．卤代烃是烃分子中的氢原子被卤素原子取代后形成的化合物。
2．卤代烃的分类主要有三种：一是按烃基结构的不同，分为卤代烷烃、卤代烯烃、卤代芳香烃等；二是按取代卤原子的不同，分为氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃等；三是按取代卤原子的多少，分为一卤代烃和多卤代烃。
3．卤代烃的用途极为广泛，除用作溶剂外， 还可作制冷剂、灭火剂、麻醉剂及防腐剂等。卤代烃的化学性质非常活泼，许多有机化合物都需要通过卤代烃去合成，卤代烃广泛用于化工生产、药物生产及日常生活中。
(1)七氟丙烷：结构简式为CF3CHFCF3，熔点为－131 ℃，沸点为－16.4 ℃，是一种不导电、挥发性强的气体灭火剂。
(2)氯乙烯：结构简式为H2C===CHCl，熔点为－153.8 ℃，沸点为－13.4 ℃，主要用于制备聚氯乙烯。聚氯乙烯简称PVC，可用于制造农用薄膜、管材、电线电缆的绝缘层等。
(3)四氟乙烯：结构简式为CF2===CF2,__主要用于制聚四氟乙烯。聚四氟乙烯人称“塑料王”，可制作耐腐蚀的管、容器、阀门等；耐高温、耐低温，可制作不粘锅、消毒垫等。
(4)溴乙烷：结构简式为CH3—CH2Br，熔点为－118.6 ℃，沸点为38.4 ℃。溴乙烷可水解生成乙醇，与氰化钠作用生成丙腈(CH3CH2CN)，与氨、醇作用分别生成胺、醚等，可用来合成多种有机物。溴乙烷是合成药物、农药、染料、香料的重要基础原料，是向有机物分子中引入乙基的重要试剂。
4．卤代烃与环境
(1)DDT：结构简式为，具有优异的广谱杀虫作用。但是，由于DDT相当稳定，可以通过食物链富集在动物体内，形成累积性残留，给人体健康和生态环境造成不利影响。
(2)氟利昂：一类被氟、氯或溴取代的含1～2个碳原子的多卤代烃。最常用的氟利昂是CCl3F和CCl2F2，CCl3F的沸点为23.8 ℃，广泛用于空调系统中，而CCl2F2的沸点为－29.8 ℃，广泛用于电冰箱冷冻系统中；但科学研究发现，氟利昂是造成臭氧层空洞的罪魁祸首。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)卤代烃是一类特殊的烃。( )
(2)卤代烃中一定含有的元素为C、H和卤素。( )
(3)“氟利昂”是氟氯代烷的俗称，是一类卤代烃的总称。( )
(4)氯乙烯主要用于制备聚氯乙烯(PVC)。( )
(5)溴乙烷难溶于水，能溶于多种有机溶剂。( )
答案：(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√
2．下列物质中不属于卤代烃的是( )
A．CHBr3 B．CCl2F2
C． D．
解析：选C。从所给结构简式看出C项为硝基苯，分子中不含卤素原子。
3．根据物质的所属类别连线。
①CH2Cl2 a．一卤代烃
② b．多卤代烃
③ c．卤代芳香烃
④ d．氯代烃
答案：①—bd ②—ac ③—acd ④—a
卤代烃的性质
1．物理性质
(1)常温下，卤代烃中除了CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2===CHCl等少数为气体外，其余为液体或固体。通常情况下，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。
(2)除脂肪烃的一氟代物和一氯代物等部分卤代烃外，液态卤代烃的密度一般比水大。卤代烃不溶于水，能溶于乙醚、苯、环己烷等有机溶剂。某些卤代烷烃还是很好的有机溶剂，如CH2Cl2、CHCl3、CCl4等。
2．化学性质
(1)卤代烃与强碱的醇溶液共热时会脱去卤化氢，同时生成不饱和烃。例如：
CH3CH2Br＋KOH CH2===CH2↑＋KBr＋H2O。
在一定条件下从一个有机化合物分子中脱去一个或几个小分子生成不饱和化合物(含双键或叁键)的反应，叫做消去反应。
(2)卤代烃与强碱的水溶液共热时会发生取代反应，但像、等卤代芳香烃发生水解反应的条件较苛刻。例如：
R—X＋NaOHNaX＋R—OH。
卤代烷烃与碱作用时，卤代烷烃中烃基结构的差异，反应试剂、溶剂以及温度等条件的不同，都会导致生成的主要产物不同。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)卤代烃均能发生消去反应和水解反应。( )
(2)2?溴丁烷和KOH的醇溶液共热所得的有机产物不止一种。( )
(3)互为同系物的卤代烃沸点随碳原子数增多而升高。( )
(4)通过卤代烃的水解、消去等反应，可以引入等其他官能团。( )
(5)通过乙烯和Cl2的取代反应可制得CH2CHCl进一步合成高分子材料聚氯乙烯塑料。( )
(6)格氏试剂在有机合成中可使碳链加长。( )
答案：(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)× (6)√
2．下列有关溴乙烷的叙述中，正确的是( )
A．溴乙烷发生消去反应时，断裂C—Br键和C—H键两种共价键
B．溴乙烷与NaOH的水溶液共热可生成乙烯
C．将溴乙烷滴入AgNO3溶液中，立即有淡黄色沉淀生成
D．实验室通常用乙烯与溴水反应来制取溴乙烷
解析：选A。溴乙烷与NaOH的水溶液共热发生水解反应(属取代反应)生成乙醇，溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应生成乙烯，两者反应的条件不同，其反应的类型和产物也不同，不能混淆；溴乙烷难溶于水，不能在水中电离出Br－，将其滴入AgNO3溶液中，不发生反应；乙烯与溴水反应生成1，2?二溴乙烷，在实验室中通常用乙烯与溴化氢反应来制取溴乙烷。
3．写出如图所示物质转化的化学反应方程式。
答案：①CH2===CH2＋HCl―→CH3CH2Cl
②CH3CH2Cl＋NaOHNaCl＋H2O＋CH2===CH2↑
③CH3CH2Cl＋NaOHCH3CH2OH＋NaCl
④CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH
⑤CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O
1．卤代烃中卤素原子的检验方法
(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)可确定相应的卤素(氯、溴、碘)种类。
(2)实验操作
①取少量卤代烃加入试管中。
②加入NaOH溶液。
③加热(是为了加快水解速率)。
④冷却。
⑤加入稀硝酸酸化(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硝酸)。
⑥加入AgNO3溶液。
即R—XR—OH、NaXR—OH、NaX
(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来检验。
(2)将卤代烃中的卤素转化为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。
2．卤代烃的消去反应和水解反应的比较
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 失去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
卤代烃的要求 (1)含有两个以上的碳原子，CH3Br不能发生消去反应；(2)与卤原子直接相连的碳原子的相邻碳原子上有氢原子，、(CH3)3CCH2Br都不可以发生消去反应，而CH3—CH2—Cl可以发生消去反应 含有—X的卤代烃绝大多数都可以发生水解反应
主要产物 烯烃或炔烃 醇
卤代烃的化学性质较活泼，这是由于卤素原子(官能团)的作用。卤素原子结合电子的能力比碳原子强，当它与碳原子形成碳卤键时，共用电子对偏向卤素原子，故碳卤键的极性较强，在其他试剂作用下，碳卤键很容易断裂而发生化学反应。
3．卤代烃在有机合成中的应用
卤代烃的化学性质比较活泼，能发生许多反应，如取代反应、消去反应等，从而转化成其他类型的化合物。因此，引入卤素原子常常是改变分子性能的第一步反应，在有机合成中起着重要的桥梁作用。
(1)在烃分子中引入羟基
如由苯制苯酚，先用苯与氯气在铁屑存在的条件下发生取代反应制取氯苯，再用氯苯在氢氧化钠存在的条件下与高温水蒸气发生水解反应便得到苯酚。
再如由乙烯制乙二醇，先用乙烯与氯气发生加成反应制取1，2?二氯乙烷，再用1，2?二氯乙烷和氢氧化钠水溶液发生水解反应制得乙二醇。
(2)在特定碳原子上引入卤原子
如由1?溴丁烷制取1，2?二溴丁烷，先由1?溴丁烷发生消去反应得到1?丁烯，再由1?丁烯与溴加成得到1，2?二溴丁烷。
(3)改变某些官能团的位置
如由1?丁烯制取2?丁烯，先由1?丁烯与氯化氢加成得到2?氯丁烷，再由2?氯丁烷发生消去反应得到2?丁烯。
再如由1?溴丙烷制取2?溴丙烷，先由1?溴丙烷通过消去反应制丙烯，再由丙烯与溴化氢加成得到2?溴丙烷。
又如由1?丙醇制取2?丙醇，先由1?丙醇发生消去反应制丙烯，再由丙烯与氯化氢加成制取2?氯丙烷，最后由2?氯丙烷水解得到2?丙醇。
(4)增长碳链或构成碳环
如卤代烃能与多种金属作用，生成金属有机化合物，其中格氏试剂是金属有机化合物中最重要的一类化合物，是有机合成中非常重要的试剂之一，它是卤代烃在乙醚的存在下与金属镁作用，生成的有机镁化合物，再与活泼的卤代烃反应，生成更长碳链的烃。例如：
RX＋MgRMgX，CH2==CHCH2Cl＋RMgCl―→CH2==CHCH2R＋MgCl2。
再如卤代烷与金属钠反应可生成烷烃，利用此反应可制备高级烷烃或环烷烃。例如：
2RBr＋2Na―→R—R＋2NaBr。
下列卤代烃中，能发生消去反应的是( )
A．CH3Cl B．
C．(CH3)3CCH2Cl D．
[思路点拨] (1)首先分析各卤代烃的结构特点——α碳?原子和β碳?原子；
(2)其次对照消去反应规律判断能否发生消去反应(发生消去反应后的产物)。
[解析] 本题给出的四个选项都是一元卤代烃，能发生消去反应的卤代烃的结构特征为，即与卤原子相连的碳原子要有相邻碳原子，且该相邻碳原子上至少要有一个氢原子。A选项，CH3Cl分子中只有一个碳原子，不能发生消去反应。B选项，消去反应产物为。C选项，与Cl原子直接相连的碳原子的相邻碳原子即β碳?原子上没有H原子，不能发生消去反应。D选项，溴苯不能发生消去反应。
[答案] B
下列卤代烃在NaOH的醇溶液中加热得到的烯烃分别有几种？
(1) ____________________________________________；
(2) __________________________________________。
解析：卤代烃在NaOH的醇溶液中发生消去反应。
(1)该分子发生消去反应的方式有三种，但由于与卤素原子相连的碳原子连有三个等同的乙基，所以得到的烯烃只有一种，即。
(2)该分子消去的方式也有三种，但由于与卤素原子相连的碳原子连有三个不同的烃基，所以得到三种烯烃。分别是、
、
。
答案：(1)1种 (2)3种
卤代烃的性质
1．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
解析：选B。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。
2．在卤代烃R—CH2—CH2—X中，其化学键如图所示，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③
B．当该卤代烃发生消去反应时，被破坏的键是①和④
C．当该卤代烃发生水解反应时，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
卤代烃中卤素离子的检验
3．为了检验溴乙烷中含有溴元素，有以下操作，顺序合理的是( )
①加AgNO3溶液 ②加NaOH溶液 ③加热 ④加蒸馏水 ⑤加稀硝酸至溶液显酸性
A．②①③⑤ B．②④⑤③
C．②③⑤① D．②①⑤③
解析：选C。溴乙烷中的溴元素不是以离子状态存在，因此，不能与AgNO3溶液直接反应，必须使之变为溴离子。由题意可知，应通过溴乙烷在碱性水溶液中水解得到溴离子，但反应后溶液显碱性，不能直接加入AgNO3溶液检验，否则Ag＋与OH－反应得到AgOH白色沉淀，AgOH再分解为Ag2O褐色沉淀，影响溴元素的检验，故需加入足量稀硝酸使溶液变为酸性，再加入AgNO3溶液检验。
4．欲证明某一卤代烃为溴代烃，甲、乙两同学设计了如下方案。甲同学：取少量卤代烃，加入NaOH的水溶液，加热，冷却后加入AgNO3溶液，若有淡黄色沉淀生成，则为溴代烃。乙同学：取少量卤代烃，加入NaOH的乙醇溶液，加热，冷却后，用硝酸酸化，加入AgNO3溶液，若有淡黄色沉淀生成，则为溴代烃。关于甲、乙两位同学的实验评价正确的是( )
A．甲同学的方案可行
B．乙同学的方案可行
C．甲、乙两位同学的方案都有局限性
D．甲、乙两位同学的实验所涉及的卤代烃的性质一样
解析：选C。甲同学让卤代烃水解，在加热冷却后没有用稀硝酸酸化，由于OH－会与Ag＋作用生成褐色的Ag2O沉淀，会掩盖AgBr的淡黄色，不利于观察现象，所以甲同学的实验有局限性；乙同学是利用消去反应让卤代烃中的卤素原子变成离子，但是，不是所有的卤代烃都能发生消去反应，所以此法也有局限性。
卤代烃在有机合成中的作用
5．以溴乙烷为原料制取1，2?二溴乙烷，下列转化方案中最合理的是( )
A．CH3CH2BrCH2BrCH2Br
B．CH3CH2BrCH2BrCH2Br
C．CH3CH2BrCH2===CH2
CH2BrCH3CH2BrCH2Br
D．CH3CH2BrCH2===CH2
CH2BrCH2Br
解析：选D。要制取，首先要得到 CH2===CH2，而溴乙烷在NaOH的乙醇溶液中加热发生消去反应即可得到 CH2===CH2，故合成路线为CH3CH2Br
CH2===CH2。
6．根据下面的反应路线及所给信息填空：
(1，3?环己二烯)
(1)A的结构简式是__________，名称是____________________________________。
(2)反应①的反应类型是________________，反应②的反应类型是________________，反应③的反应类型是________________。
(3)反应①的化学方程式是______________________________________________，
反应④的化学方程式是________________________________________________。
解析：由反应①中A在光照条件下与Cl2发生取代反应生成，可推知A的结构简式为；反应②是与NaOH醇溶液共热发生消去反应生成；反应③是与Br2发生加成反应生成；反应④是与NaOH醇溶液共热发生消去反应，脱去2个HBr得到。
答案：(1) 环己烷
(2)取代反应 消去反应 加成反应
(3) ＋Cl2＋HCl
＋2NaOH＋2NaBr＋2H2O
重难易错提炼
1.互为同系物的卤代烃的熔、沸点随碳原子数的增多而升高，其密度随碳原子数的增多而减小。
2.卤代烃的水解反应需要的条件是强碱的水溶液，而消去反应需要的条件是强碱的醇溶液。
3.通过卤代烃的水解反应可在碳链上引入羟基；通过卤代烃的消去反应可在碳链上引入碳碳双键或碳碳叁键。
4.与—X直接相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子的卤代烃才能发生消去反应，否则不能发生消去反应。
课后达标检测
[基础巩固]
1．下列说法中正确的是( )
A．所有的卤代烃都不溶于有机溶剂
B．所有的卤代烃都能发生取代反应
C．所有的卤代烃都能发生消去反应
D．所有的卤代烃的密度都比水的密度小
解析：选B。所有的卤代烃都不溶于水，而能溶于大多数有机溶剂；所有的卤代烃都能发生取代反应(水解反应)，但不一定能发生消去反应，如CH3Cl、(CH3)3C—CH2Cl就不能发生消去反应；一氯代烷的密度均小于水的密度，而溴乙烷的密度就比水大，多卤代烃的密度也不一定小于水，如CCl4的密度就比水大。
2．检验某溴乙烷中的溴元素，正确的方法是( )
A．加入氯水振荡，观察水层是否有红棕色出现
B．滴入AgNO3溶液，再加入稀硝酸，观察有无浅黄色沉淀生成
C．加入NaOH溶液共热，冷却后加入稀硝酸使溶液呈酸性，再滴入AgNO3溶液，观察有无浅黄色沉淀生成
D．加入NaOH溶液共热，冷却后加入AgNO3溶液，观察有无浅黄色沉淀生成
解析：选C。Cl2不能氧化溴乙烷中的溴；注意酸性环境下加入硝酸银才能生成浅黄色的AgBr沉淀。
3．已知CH3CH2Br＋2Na＋CH3CH2Br―→2NaBr＋
CH3CH2CH2CH3。下列有机物发生这种反应可生成X，若X与环丙烷互为同系物，则能生成X的是( )
A．CH3CH2CH2Cl
B．CH3CHBrCH(CH3)CH2Br
C．CH3CH2CH2CH2Br
D．CH3CH2Br
解析：选B。由题意知，X为环烷烃。根据CH3CH2Br＋2Na＋CH3CH2Br―→CH3CH2CH2CH3＋2NaBr的信息，一卤代烃只能得到烷烃，通过二卤代烃的分子内或分子间与钠的反应，可以得到环烷烃。
4．由2?氯丙烷制取少量的1，2?丙二醇经过下列哪几步反应( )
A．加成→消去→取代 B．消去→加成→水解
C．取代→消去→加成 D．消去→加成→消去
解析：选B。CH2==CHCH3
。
5．1?溴丙烷()和2?溴丙烷()分别与NaOH的乙醇溶液共热反应，关于两个反应的说法正确的是( )
A．产物相同，反应类型相同
B．产物不同，反应类型不同
C．碳氢键断裂的位置相同
D．碳溴键断裂的位置相同
解析：选A。断键时碳溴键断裂的位置不同，碳氢键断裂的位置也不同，但反应类型相同，产物相同。
6．能发生消去反应，且生成物中存在同分异构体的是( )
解析：选B。由消去反应的定义可知生成物必为不饱和化合物，卤代烃发生消去反应必须具备两个条件：①主链碳原子至少为2个，②与—X所连碳原子相邻的碳原子上必须有氢原子。A、C两项只有一种生成物，分别为 CH2===CHCH3、；D项没有β?碳原子，不能发生消去反应；B项β?碳原子存在两种不同氢原子，生成物分别为与。
7．二溴苯有三种同分异构体，其中一种为M，M的苯环上的氢原子被一个溴原子取代后，只能得到一种产物，则由M形成的三溴苯只能是( )
解析：选D。二溴苯的一溴代物只有一种，则二溴苯为，其一溴代物为。
8．某有机物的结构简式为。下列关于该物质的说法中正确的是( )
A．该物质可以发生水解反应
B．该物质能和AgNO3溶液反应产生AgBr沉淀
C．该物质可以发生消去反应
D．该物质分子中最多有4个碳原子共面
解析：选A。该物质在NaOH的水溶液中可以发生水解反应，其中—Br被—OH取代，A项正确；该物质中的溴原子必须水解成Br－，才能和AgNO3溶液反应生成AgBr 沉淀，B项错误；该有机物分子中与溴原子直接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，C项错误；在中由于存在，1、2、3、4号碳原子一定在同一平面内，但—CH2CH3上的两个碳原子，由于单键可以旋转，5号碳原子可能和1、2、3、4号碳原子在同一平面内，也可能不在，D项错误。
9．有下列反应：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KMnO4溶液褪色；⑥与AgNO3 溶液反应生成白色沉淀；⑦加聚反应。有机物CH3—CH===CH—Cl能发生的反应是( )
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：选C。因该卤代烃中含有碳碳双键，属于不饱和卤代烃，故该卤代烃不仅具有卤代烃的性质——能发生水解反应和消去反应，而且具有烯烃的性质——能发生加成反应，使溴水褪色，使酸性KMnO4溶液褪色和发生加聚反应；因为卤代烃是非电解质，不能电离，所以该卤代烃不能与AgNO3溶液直接反应。
10．某烃A与Br2发生加成反应生成二溴代物B。B用热的NaOH醇溶液处理得有机物C，经测定C的分子中含有两个碳碳双键，其分子式为C5H6。C在催化条件下加氢可得到分子式为C5H10的有机物D，D的一氯代物只有1种结构。则烃A的结构简式为( )
A．CH3CH2CH2CH===CH2
B．CH2===CH—CH2—CH===CH2
C.
D.
解析：选D。A能与Br2加成得到二溴代物，则A分子中含有一个碳碳双键；根据D的分子式及其一氯代物只有1种结构，可知D为环戊烷；各步反应碳骨架未发生变化，故A为环戊烯，D项正确。
11．卤代烃在氢氧化钠水溶液存在的条件下水解，这是一个典型的取代反应。其实质是带负电的原子团(如OH－等阴离子)取代了卤代烃中的卤原子。例如：CH3CH2Br＋OH－―→CH3CH2OH＋Br－。
写出下列反应的化学方程式。
(1)溴乙烷跟NaHS反应：
________________________________________________________________________。
(2)碘甲烷跟CH3COONa反应：
________________________________________________________________________。
(3)由碘甲烷、无水乙醇和金属钠合成甲乙醚
(CH3OCH2CH3)：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：根据题目提供的卤代烃发生取代反应的实质：带负电的原子团(如OH－等阴离子)取代了卤代烃中的卤原子。分别找出NaHS、CH3COONa中的阴离子HS－、CH3COO－即可作答(1)和(2)小题；(3)小题已有了卤代烃，缺少提供阴离子(CH3CH2O－)的物质，应该通过乙醇和金属钠反应生成的CH3CH2ONa来提供。
答案：(1)CH3CH2Br＋NaHS―→CH3CH2SH＋NaBr
(2)CH3I＋CH3COONa―→CH3COOCH3＋NaI
(3)2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑，
CH3I＋CH3CH2ONa―→CH3CH2OCH3＋NaI
12．某同学用如图所示装置(Ⅰ)制取溴苯和溴乙烷。已知溴乙烷为无色液体，难溶于水，沸点为38.4 ℃，熔点为－119 ℃，密度为1.46 g·cm－3；乙醇能与氢卤酸发生取代反应生成卤代烷烃。
主要实验步骤如下：
①检查气密性后，向烧瓶中加入一定量苯和液溴；
②向锥形瓶中加入乙醇和浓硫酸的混合液至恰好没过进气导管口；
③将A装置中纯铁丝小心往下插入混合液中；
④点燃B装置中酒精灯，用小火缓缓对锥形瓶加热10 min。
请填写下列空白：
(1)步骤③中，观察到的现象是______________________________________________。
(2)导管a的作用是____________________________________________________。
(3)C装置中U形管内用蒸馏水封住管底的作用是___________________________
________________________________________________________________________。
(4)反应完毕后，U形管内的现象是__________________________________________；分离出溴乙烷时所用最主要仪器的名称是________(只填一种)。
(5)为证明溴和苯的上述反应是取代反应而不是加成反应，该同学用装置(Ⅱ)代替B、C直接与A相连重新反应。
①装置(Ⅱ)的锥形瓶中，小试管内的液体是________(填名称)，其作用是________；
小试管外的液体是________(填名称)，其作用是_____________________________
________________________________________________________________________。
②反应后，向锥形瓶中滴加________(填化学式)溶液，现象是___________________，
其作用是_________________________________________________________________；
装置(Ⅱ)还可以起到的作用是________________________________________________。
解析：本实验利用苯和溴发生取代反应制取溴苯同时生成HBr；利用乙醇和HBr反应生成溴乙烷，是一道综合性的实验，主要考查溴苯的制备及产物的检验。
答案：(1)剧烈反应，液体沸腾，烧瓶上方及导管a中有红棕色气体
(2)导气，冷凝回流
(3)溶解吸收HBr，防止HBr及产物逸出
(4)液体分层，上层为水层，下层为无色油状液体 分液漏斗
(5)①苯 吸收挥发出的Br2蒸气 水 吸收HBr气体
②AgNO3 生成浅黄色沉淀 检验Br－，证明发生取代反应生成HBr 防倒吸
[能力提升]
13．卤代烃在工农业生产及人们的生活中具有广泛的用途，如四氯化碳可用作灭火剂、氟利昂曾用作冷冻剂、氯仿曾用作麻醉剂，卤代烃还是合成高分子化合物的原料。
已知下面三个反应(其中A为氯代烃，B为烯烃)：
反应①：AB；
反应②：BCH3COOH＋CO2↑＋H2O；
反应③：CH3CH2CH===CH2＋HBr
CH3CH2CH2CH2Br。
请回答下列问题：
(1)化合物B的分子式为________，1 mol化合物B完全燃烧需要消耗标准状况下________L的氧气。
(2)由丙醇可以制备B，该反应的反应条件为________，反应类型为________。
(3)假设A在1H核磁共振谱中有两组峰，且峰面积之比为6∶1，那么A在氢氧化钾水溶液中加热生成的有机化合物的结构简式为______________________________________。
(4)写出B在有机过氧化物(R—O—O—R)中与HBr反应的化学方程式：_______________________。
(5)下列有关实验室检验A中是否含有氯元素的方法或试剂正确的是________。
a．燃烧法
b．AgNO3溶液
c．NaOH溶液＋稀硝酸＋AgNO3溶液
d．NaOH醇溶液＋AgNO3溶液
解析：(1)由反应②中碳元素守恒可知，B为含有3个碳原子的烯烃，故B为丙烯。
(2)由实验室制备乙烯的方法可知，用丙醇制备丙烯需要浓硫酸并加热，该反应的化学方程式可以表示为CH3CH2CH2OHCH3CH===CH2↑＋H2O，由此可知该反应为消去反应。
(3)A为一氯丙烷，而在1H核磁共振谱中有两组峰，且峰面积之比为6∶1的只有2?氯丙烷。
(4)由已知反应③可知，B在有机过氧化物中与HBr发生加成反应，且Br原子加在1号碳原子上。
(5)氯代烃在水溶液中不能电离出氯离子，需要在碱性条件下水解或在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应，才能使氯代烃中的氯转化为溶液中的Cl－，再用AgNO3溶液检验，但因为氯代烃在碱性条件下水解或在氢氧化钠的醇溶液中发生消去反应后的混合液呈碱性，必须加硝酸中和后才能检验。
答案：(1)C3H6 100.8
(2)浓硫酸、加热 消去反应
(3)
(4)CH3CH===CH2＋HBrCH3CH2CH2Br
(5)c
14．根据下面的反应路线及所给信息，回答下列问题：
(1)标准状况下的烃A 11.2 L在氧气中充分燃烧可以产生88 g CO2和45 g H2O，则A的分子式是________。
(2)B和C均为一氯代烃，且在NaOH醇溶液作用下均只有一种产物D，则B和C的名称(系统命名)分别为
________________________________________________________________________。
(3)D的结构简式为____________________，D中碳原子是否都处于同一平面？________。
(4)E的同分异构体的结构简式是_________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)①②③的反应类型依次是__________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)写出②③的化学反应方程式：_________________________________________
___________________、_____________________________。
解析：(1)88 g CO2为2 mol，45 g H2O为2.5 mol，标准状况下的烃A 11.2 L，即为0.5 mol，所以1分子烃A中含碳原子数为4，氢原子数为10，则分子式为C4H10。(2)C4H10存在正丁烷和异丁烷两种，但从框图上看，A与Cl2在光照条件下发生取代反应时有两种产物，且在NaOH醇溶液作用下的产物只有一种，则A只能是异丁烷，取代后的产物为2?甲基?1?氯丙烷和2?甲基?2?氯丙烷。(3)～(6)B、C发生消去反应后生成2?甲基丙烯，在Br2的CCl4溶液中发生加成反应，生成E：，再在NaOH的水溶液中水解生成F：。
答案：(1)C4H10
(2)2?甲基?1?氯丙烷和2?甲基?2?氯丙烷(可互换)
(5)消去反应、加成反应、取代反应(或水解反应)
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微专题突破3
有机合成与推断
一、常见的有机合成路线
1．一元合成路线。例如：
R—CH===CH2卤代烃一元醇
一元醛一元羧酸―→酯
2．二元合成路线。例如：
CH2===CH2CH2X—CH2X
HOH2C—CH2OHOHC—CHOHOOC—COOH
―→链酯、环酯、聚酯
3．芳香化合物合成路线。例如：
(1)
(2)
―→芳香酯
二、有机推断题解题的突破口
1．根据特征反应确定官能团的种类
(1)能使溴水褪色的物质可能含有“”“—C≡C—”或羟基等。
(2)能使酸性KMnO4溶液褪色的物质可能含有“”“—C≡C—”“—CHO”或羟基等。
(3)能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2反应生成红色沉淀的物质一定含有—CHO。
(4)能与Na反应放出H2的物质可能为醇、酚、羧酸等。
(5)能与Na2CO3溶液作用放出CO2或使石蕊试液变红的有机物中含有—COOH。
(6)能水解的有机物中可能含有酯基()、卤素原子、肽键()等。
(7)能发生消去反应的物质有醇或卤代烃等。
2．根据性质和有关数据推知官能团的数目
(1)—CHO
(2)2—OH(醇、酚、羧酸)H2
(3)2—COOHeq \o(――→,\s\up7(CO),\s\do5( ))CO2
—COOHeq \o(――→,\s\up7(HCO))CO2
(4) —C≡C—
3．根据某些产物推知官能团的位置
(1)由醇氧化成醛(或羧酸)，—OH一定在链端；由醇氧化成酮，—OH一定在链中；若该醇不能被氧化，则与—OH相连的碳原子上无氢原子。
(2)由取代产物的种类可确定碳链结构。
4．根据反应条件推断反应类型
(1)在NaOH的水溶液中加热，可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。
(2)在NaOH的乙醇溶液中加热，发生卤代烃的消去反应。
(3)在浓H2SO4存在的条件下加热，可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。
(4)与H2在Ni作用下发生反应，则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。
(5)在O2、Cu(或Ag)、加热或CuO、加热条件下，发生醇的氧化反应。
(6)与O2或新制的Cu(OH)2或银氨溶液反应，则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2，则为醇→醛→羧酸的过程)
(7)在稀H2SO4加热条件下，发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。
(8)在光照、X2条件下，发生烷基上的取代反应；在Fe粉、X2条件下，发生苯环上的取代反应。
三、有机合成题的解题技巧
1．综合运用有机反应中官能团的衍变关系
2．充分利用题给信息
解有机合成题，首先必须全面掌握有机物的性质以及有机物之间相互转化的关系，推断过程中经常使用的一些典型信息：(1)结构信息(碳骨架、官能团等)；(2)组成信息(相对分子质量、组成基团、组成元素的质量分数等)；(3)反应信息(燃烧、官能团转换、结构转变等)。
3．理顺有机合成题的解题思路
结构
4．掌握正确的思维方法
基础原料中间体
有机合成中官能团的保护方法
(1)有机合成中酚羟基的保护
由于酚羟基极易被氧化，在有机合成中，如果遇到需要用氧化剂进行氧化时，经常先将酚羟基通过酯化反应转化为酯，待氧化过程完成后，再通过水解反应，将酚羟基恢复。
(2)有机合成中醛基的保护
醛与醇反应生成缩醛：R—CHO＋2R′OH―→RCHOR′OR′＋H2O，生成的缩醛比较稳定，与稀碱和氧化剂均难反应，但在稀酸中微热，缩醛会水解为原来的醛。
工业上用甲苯生产对羟基苯甲酸乙酯()，其过程如图所示：
ABC
根据合成路线填写下列空白：
(1)有机物A的结构简式为________，B的结构简式为________；
(2)反应④属于________，反应⑤属于________；
(3)③和⑥的目的是_____________________________________________________；
(4)写出反应⑥的化学方程式：___________________________________________。
[解析] 反应①是甲苯与Cl2的取代反应，可知A是卤代烃，从反应②的产物可知，反应②是卤代烃的水解反应，这样我们就可直接推出A。B、C两种物质的推断应结合起来，反应⑤是B与C2H5OH的反应，而最后的产物是对羟基苯甲醇乙酯()，说明反应⑤是酯化反应；那么反应④是引入—COOH的反应，这样就可推出B和C。从④是氧化反应知，反应③和⑥的目的是保护酚羟基，防止被氧化。
[答案] (1)
(2)氧化反应 酯化(或取代)反应
(3)保护酚羟基，防止被氧化
(4) ＋HI―→
＋CH3I
【突破训练】
1．有一种脂肪醇通过一系列反应可得丙三醇，该醇通过氧化、酯化、加聚反应而制得高聚物
，这种脂肪醇是( )
A．CH3CH2CH2OH B．CH2===CH—CH2OH
解析：选B。采用逆推法，
加聚反应前：CH2===CHCOOCH2CH===CH2，
酯化反应前：CH2===CH—COOH，
氧化反应前：CH2===CH—CH2OH。
2．苯乙酸乙酯()是一种常见的合成香料。请设计合理的方案以苯甲醛()和乙醇为原料合成苯乙酸乙酯(用合成路线流程图表示，并注明反应条件)。
提示：①R—Br＋NaCN―→R—CN＋NaBr，R—CNR—COOH；
②合成过程中无机试剂任选；
③合成路线流程图示例如下：CH3CH2OH
H2C===CH2BrCH2—CH2Br。
解析：采用逆合成分析法合成苯乙酸乙酯：
答案：
3．烷烃A有三种一氯取代产物，分别是B、C和D，C的结构简式是，B和D分别与强碱的醇溶液共热，都只能得到有机化合物E，以上反应及B的进一步反应如图所示。
请回答下列问题：
(1)A的结构简式是_____________________________________________________。
(2)H的结构简式是_____________________________________________________。
(3)B转变为F的反应属于________反应(填反应类型)。
(4)B转变为E的反应属于________反应(填反应类型)。
(5)1.16 g H与足量NaHCO3作用，在标准状况下，可得CO2的体积是________mL。
解析：根据题意知A为，B、D两种一氯代物经消去反应可得到同一种产物E，从A的碳架结构可看出E只能是，则B、D分别是(CH3)3CCH2CH2Cl和中的一种，又因为B水解生成F，F经氧化生成G，G能发生银镜反应，则知B为(CH3)3CCH2CH2Cl，H是(CH3)3CCH2COOH。
答案：(1)
(2)
(3)取代(或水解)
(4)消去
(5)224
4．化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下：
已知：①RCHO＋CH3CHO；
RCH===CHCHO＋H2O
② 。
回答下列问题：
(1)A的化学名称是____________。
(2)由C生成D和E生成F的反应类型分别为________________、________________。
(3)E的结构简式为__________________________。
(4)G为甲苯的同分异构体，由F生成H的化学方程式为__________________________。
(5)芳香化合物X是F的同分异构体，X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2，其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积比为6∶2∶1∶1。写出2种符合要求的X的结构简式：________________________________________________________________________。
(6)写出用环戊烷和2?丁炔为原料制备化合物的合成路线(其他试剂任选)。
解析：由H的结构简式逆推可知A、B、C、D、E、F苯环上均只有一个取代基。结合信息①及B的分子式，则A为苯甲醛，B为，由B→C的反应条件可知B→C的转化为醛基转化为羧基，C为，C与Br2发生加成反应，生成D()，D在KOH的乙醇溶液中加热发生消去反应，酸化后生成E()，E与乙醇发生酯化反应(或取代反应)生成F()，F与G发生类似信息②所给反应(加成反应)生成H，逆推可知G的结构简式为。(5)F为，苯环外含有5个碳原子、3个不饱和度和2个O原子，其同分异构体能与饱和碳酸氢钠溶液反应生成CO2，即必含有羧基，核磁共振氢谱显示有4种氢原子，则具有较高的对称性，氢原子个数比为6∶2∶1∶1，可知含有两个对称的甲基，还有2个碳原子和2个不饱和度，则含有碳碳三键，故满足条件的同分异构体的结构简式为 (6)由产物的结构简式，迁移信息②可知要先制出，可由氯代烃发生消去反应得到，而氯代烃可由环戊烷与氯气在光照条件下发生取代反应制得。
答案：(1)苯甲醛 (2)加成反应 取代反应
(3)
(4)
(6)
5．化合物G是治疗高血压的药物“比索洛尔”的中间体，一种合成G的路线如下：
已知以下信息：
①A的核磁共振氢谱为单峰；B的核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为6∶1∶1。
②D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢；1 mol D可与1 mol NaOH或2 mol Na反应。
回答下列问题：
(1)A的结构简式为____________。
(2)B的化学名称为____________。
(3)C与D反应生成E的化学方程式为____________________________________。
(4)由E生成F的反应类型为____________。
(5)G的分子式为________________。
(6)L是D的同分异构体，可与FeCl3溶液发生显色反应，1 mol的L可与2 mol的Na2CO3反应，L共有________种；其中核磁共振氢谱为四组峰，峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为________________、________________。
解析：结合C的结构简式，A、B的分子式及信息①可确定B的结构简式为(CH3)2CHOH，A的结构简式为。结合G的结构简式可逆推出F的结构简式为
则E为，再结合C的结构简式及信息②可确定D的结构简式为。(4)根据E、F的结构简式可确定由E生成F的反应为取代反应。(5)根据G的结构简式可确定其分子式为C18H31NO4。(6)根据L遇FeCl3溶液发生显色反应可知L中含酚羟基，再结合D的分子式和1 mol L能与2 mol Na2CO3反应，可知L中含2个酚羟基和1个—CH3，2个酚羟基位于苯环邻位、间位和对位时，—CH3所处的位置分别有2种、3种和1种，即L共有6种可能的结构。其中核磁共振氢谱中有四组峰，且峰面积之比为3∶2∶2∶1的结构简式为和。
答案：(1)
(2)2?丙醇(或异丙醇)
(4)取代反应
(5)C18H31NO4
(6)6
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