【决胜高考】(全国通用)高考化学专题复习导练测 第十一章 第3讲 物质的制备及实验方案的设计与评价课件.ppt.ppt
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1、第十一章有机化学基础(选考),第3讲烃的含氧衍生物,1.了解醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点以及它们的相互联系。 2.结合生产、生活实际了解某些烃的衍生物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。,考纲要求,考点一 醇、酚,考点二 醛、羧酸、酯,探究高考明确考向,练出高分,考点三 烃的衍生物转化关系及应用,知识 梳理,递进题组,考点一醇、酚,知识梳理,1.醇、酚的概念 (1)醇是羟基与 或 上的碳原子相连的化合物,饱和一元醇的分子通式为 。,烃基,苯环侧链,CnH2n1OH(n1),苯酚( ),(2)酚是羟基与苯环直接相连而形成的化合物,最简单的酚为 。,(3)
2、醇的分类,醇类,按烃基 类别,脂肪醇,如: 、 CH3CH2CH2OH,CH3CH2OH,芳香醇,如:,按羟基 数目,一元醇,如:甲醇、乙醇 二元醇,如:乙二醇 三元醇,如:丙三醇,2.醇类物理性质的变化规律 (1)溶解性 低级脂肪醇易溶于水。 (2)密度 一元脂肪醇的密度一般小于1 gcm3。 (3)沸点 直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而逐渐 。 醇分子间存在 ,所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点远远 于烷烃。,升高,氢键,高,3.苯酚的物理性质 (1)纯净的苯酚是无色晶体,有 气味,易被空气氧化呈 。 (2)苯酚常温下在水中的溶解度 ,当温度高于 时,能与水 ,苯酚
3、 溶于酒精。 (3)苯酚有毒,对皮肤有强烈的腐蚀作用,如果不慎沾到皮肤上应立即用 洗涤。,特殊,粉红色,不大,65 ,混溶,易,酒精,4.醇和酚的化学性质 (1)由断键方式理解醇的化学性质 如果将醇分子中的化学键进行标号如图所示,那么醇发生化学反应时化学键的断裂情况如下表所示:,2CH3CH2OHO2 2CH3CHO2H2O,(2)由基团之间的相互影响理解酚的化学性质 由于苯环对羟基的影响,酚羟基比醇羟基 ;由于羟基对苯环的影响,苯酚中苯环上的氢比苯中的 。 弱酸性 苯酚电离方程式为 ,俗称石炭酸,但酸性很弱,不能使石蕊溶液变红。,活泼,氢活泼,苯酚与NaOH反应的化学方程式:,苯环上氢原子的
4、取代反应 苯酚与浓溴水反应,产生白色沉淀,化学方程式为,显色反应 苯酚跟FeCl3溶液作用显 色,利用这一反应可检验苯酚的存在。,紫,深度思考,1. 互为同系物吗?,答案两者不是同系物关系。同系物是指结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质。结构相似是指官能团的种类、数目、连接方式均相同,醇和酚的官能团连接方式不同,两者不是同系物。,2.怎样鉴别苯酚溶液与乙醇溶液?,答案方法一:用小试管分别取溶液少许,滴加浓溴水,有白色沉淀生成的原溶液是苯酚溶液。 方法二:用小试管分别取溶液少许,滴加FeCl3溶液,溶液呈紫色的原溶液是苯酚溶液。,3.以C7H8O为例,分析醇与酚的同分异构关系。
5、,答案酚类与芳香醇,当碳原子数目相同时,可存在类别异构,例如分子式为C7H8O的芳香类有机物可以有下列几种同分异构体: 其中,属于酚类,属于芳香醇类,名称是苯甲醇,属于醚类。,,,递进题组,题组一醇、酚的辨别 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.酚类都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含氧衍生物都属于酚类,解析羟基直接连在苯环上的化合物都属于酚类,A对; 酚羟基可以电离出氢离子,所以酚类可以和NaOH溶液反应,B对; 酚类中羟基的邻、对位易于与溴发生
6、取代反应生成白色沉淀,C对; 答案D,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错。,2.由羟基分别跟下列基团相互结合所构成的化合物中,属于醇类的是_,属于酚类的是_(填字母)。,CE,BD,规律方法,脂肪醇、芳香醇、酚的比较,题组二醇、酚的结构特点及性质 3.“茶倍健”牙膏中含有茶多酚,茶多酚是茶叶中多酚类物质的总称,是目前尚不能人工合成的纯天然、多功能、高效能的抗氧化剂和自由基净化剂。其中没食子儿茶素(GC)的结构简式如图所示: 下列关于GC的叙述中正确的是() A.分子中所有的原子共面 B.1 mol GC与6 mol NaOH恰好完全反应 C.能发生氧化反应、取代反应
7、、消去反应,难发生加成反应 D.遇FeCl3溶液不发生显色反应,解析对于该物质考虑共面情况时要联想苯、甲烷这两个基本类型,分子中含有饱和碳原子,因此不可能所有原子共面,A选项错误; 1 mol GC中含有5 mol酚羟基,故可与5 mol NaOH恰好完全反应,B选项错误;,该物质含酚羟基,故易发生氧化反应和取代反应,含有醇羟基且与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子,故可以发生消去反应,苯环可以发生加成反应,但比较困难,C选项正确; 由于该物质含酚羟基,具有酚的性质,故遇FeCl3溶液能发生显色反应,D选项错误。 答案C,4.莽草酸是合成治疗禽流感和甲型H1N1流感药物达菲的重要原料。已知
8、莽草酸的结构简式如图所示。下列关于这种有机化合物的说法正确的是 () A.莽草酸的分子式为C6H10O5 B.莽草酸能使溴的四氯化碳溶液褪色 C.莽草酸遇FeCl3溶液显紫色 D.1 mol莽草酸与足量氢氧化钠反应,最多消耗氢氧化钠4 mol,解析根据题给结构简式可得出莽草酸的分子式为C7H10O5,A项错; 莽草酸的分子结构中含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,B项正确; 莽草酸分子结构中不含酚羟基,遇FeCl3溶液不会显紫色,C项错; 莽草酸分子结构中仅含一个羧基,其余为醇羟基,故1 mol莽草酸与足量氢氧化钠反应,最多消耗氢氧化钠1 mol,D项错。 答案B,5.下列四种有机物的分子
9、式均为C4H10O。,(1)能被氧化成含相同碳原子数的醛的是_。 (2)能被氧化成酮的是_。 (3)能发生消去反应且生成两种产物的是_。,解析能被氧化成醛的醇分子中必含有基团“CH2OH”,和符合题意;,若与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上的氢原子类型不同,则发生消去反应时,可以得到两种产物,符合题意。,能被氧化成酮的醇分子中必含有基团“CHOH”,符合题意;,规律方法,醇的消去反应和催化氧化反应规律,1.醇的消去反应规律 醇分子中,连有羟基(OH)的碳原子必须有相邻的碳原子,并且此相邻的碳原子上必须连有氢原子时,才可发生消去反应,生成不饱和键。表示为,如CH3OH、 则不能发生消去反应。 2.
10、醇的催化氧化反应规律 醇的催化氧化的反应情况与跟羟基(OH)相连的碳原子上的氢原子的个数有关。,氢原子个数,23个H,生成醛:如RCH2OH RCHO,1个H,生成酮:如,没有H,不能被催化氧化,如,题组三醇、酚与有机综合推断 6.化合物甲、乙、丙有如下转化关系:,请回答下列问题: (1)甲中官能团的名称是_,甲属_类物质,甲可能的结构有_种,其中可催化氧化为醛的有_种。 (2)反应条件为_,条件为_ _。,羟基,2,醇,4,浓H2SO4、加热,溴水(或溴的,CCl4溶液),(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_(填字母)。 A.CH3CH2CHBrCH2
11、Br B.CH3CH(CH2Br)2 C.CH3CHBrCHBrCH3 D.(CH3)2CBrCH2Br,消去反应,加成反应,B,7.A和B两种物质的分子式都是C7H8O,它们都能跟金属钠反应放出氢气。A不溶于NaOH溶液,而B能溶于NaOH溶液。B能使适量溴水褪色,并产生白色沉淀,而A不能。B苯环上的一溴代物有两种结构。 (1)写出A和B的结构简式:A_, B_。,(2)写出B与NaOH溶液发生反应的化学方程式:_。 (3)A与金属钠反应的化学方程式为_; 与足量金属钠反应生成等量H2,分别需A、B、H2O三种物质的物质的量之比为_。,解析依据分子式C7H8O知A和B均为不饱和化合物。由于A
12、、B均与Na反应放出H2,且分子结构中只有一个氧原子,故A、B中均有OH,为醇和酚类。A不溶于NaOH溶液,说明A为醇,又不能使溴水褪色,故A为,溶液,且与溴水反应生成白色沉淀,故B为酚,结合其分子式, 故B为甲基苯酚,它有三种结构:,B溶于NaOH,其中苯环上一溴代物有两种,结构的只有,与金属钠反应生,所以生成等量H2时,成H2的物质的量关系分别为,分别需三种物质的物质的量之比为111。,答案,考点二醛、羧酸、酯,递进题组,知识梳理,1.醛 (1)醛:由 与 相连而构成的化合物,可表示为RCHO。甲醛是最简单的醛。饱和一元醛分子的通式为CnH2nO(n1)。 (2)甲醛、乙醛,知识梳理,烃基
13、或氢原子,醛基,无色,无色,刺激性气味,刺激性气味,气体,液体,易溶于水,与水互溶,(3)醛类物质既有氧化性又有还原性,其氧化、还原关系为,以乙醛为例完成下列反应的化学方程式:,乙 醛,氧化反应,银镜反应,CH3CHO2Ag(NH3)2OH,CH3COONH42Ag3NH3H2O,。,与新制 Cu(OH)2悬 浊液反应,CH3CHO2Cu(OH)2NaOH,CH3COONaCu2O3H2O,。,乙 醛,还原(加成)反应,。,特别提醒(1)醛基只能写成CHO或 ,不能写成 COH。 (2)醛与新制的Cu(OH)2悬浊液反应时碱必须过量且应加热煮沸。 (3)银镜反应口诀:银镜反应很简单,生成羧酸铵
14、,还有一水二银三个氨。,2.羧酸 (1)羧酸:由 相连构成的有机化合物。官能团为COOH。 饱和一元羧酸分子的通式为 。 (2)甲酸和乙酸的分子组成和结构,烃基或氢原子与羧基,CnH2nO2(n1),(3)羧酸的化学性质 羧酸的性质取决于羧基,反应时的主要断键位置如图:,酸的通性 乙酸是一种弱酸,其酸性比碳酸强,在水溶液中的电离方程式为 。,酯化反应 CH3COOH和CH3CH OH发生酯化反应的化学方程式为,。,3.酯 (1)酯:羧酸分子羧基中的 被 取代后的产 物。可简写为 ,官能团为 。,OH,OR,RCOOR,(2)酯的物理性质,低 级 酯,具有芳香气味的液体 密度一般比水小 水中 溶
15、,有机溶剂中 溶,难,易,(3)酯的化学性质,。,。,特别提醒酯的水解反应为取代反应;在酸性条件下为可逆反应;在碱性条件下,能中和产生的羧酸,反应能完全进行。 (4)酯在生产、生活中的应用 日常生活中的饮料、糖果和糕点等常使用酯类香料。 酯还是重要的化工原料。,深度思考,1.丙烯酸CH2=CHCOOH和油酸C17H33COOH是同系物吗? 答案是同系物,因为它们分子中都含有羧基和同类型的烃基,即分子结构相似,并且在组成上相差15个CH2原子团,完全符合同系物的定义。,2.正误判断,正确的划“”,错误的划“” (1)乙醛分子中的所有原子都在同一平面上( ) (2)凡是能发生银镜反应的有机物都是醛
16、( ) (3)醛类既能被氧化为羧酸,又能被还原为醇( ) (4)完全燃烧等物质的量的乙醛和乙醇,消耗氧气的质量相等( ) (5)在水溶液里,乙酸分子中的CH3可以电离出H( ),3.为什么甲醛发生银镜反应时醛与生成的银的物质的量之比是14?,递进题组,题组一正确理解醛、羧酸、酯的结构特点 1.下列物质不属于醛类的物质是(),解析本题考查的是醛的概念。根据醛的定义可以判断出 不属于醛类,而是酯类。,答案B,2.由下列5种基团中的2个不同基团两两组合,形成的有机物能与NaOH反应的有() OHCH3COOH CHO A.2种 B.3种 C.4种 D.5种 特别注意HO与COOH相连时为H2CO3。
17、,组合后看物质是否存在。,解析两两组合形成的化合物有10种,其中OH与 COOH 组合形成的H2CO3为无机物,不合题意。,答案D,只有,5种有机物能与NaOH反应。,3.某中性有机物C8H16O2在稀硫酸作用下加热得到M和N两种物质,N经氧化最终可得到M,则该中性有机物的结构可能有() A.1种 B.2种 C.3种 D.4种 审题指导中性有机物C8H16O2能水解,则该物质为酯,由信息知N能氧化为M,则N为醇,M为酸,且碳架结构相同,N只能为伯醇。,解析中性有机物C8H16O2在稀硫酸作用下可生成两种物质,可见该中性有机物为酯类。由“N经氧化最终可得到M”,说明N与M中碳原子数相等,碳架结构
18、相同,且N应为羟基在碳链端位的醇,M则为羧酸,从而推知该中性有机物的结 两种。 答案B,构只有,和,题组二多官能团的识别与有机物性质的预测 4.科学家研制出多种新型杀虫剂代替DDT,其中一种的结构如图。下列关于该有机物的说法正确的是 () A.该有机物既能发生氧化反应,又能 发生酯化反应 B.与FeCl3溶液发生反应后溶液显紫色 C.1 mol 该有机物最多可以与2 mol Cu(OH)2反应 D.1 mol 该有机物最多与1 mol H2加成,解析该有机物的醛基可发生氧化反应,醇羟基可发生酯化反应,A正确; 该有机物中无苯环,没有酚羟基,B不正确;,1 mol 该有机物中含2 mol CHO
19、、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。,答案A,5.迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性物质,其结构简式如图所示。下列叙述正确的是() A.迷迭香酸与溴单质只能发生取代反应 B.1 mol迷迭香酸最多能和9 mol 氢气发 生加成反应 C.迷迭香酸可以发生水解反应、取代反 应和酯化反应 D.1 mol迷迭香酸最多能和5 mol NaOH发生反应,解析该有机物结构中含有酚羟基和碳碳双键,能与溴发生取代反应和加成反应,A项错; 1分子迷迭香酸中含有2个苯环、1个碳碳双键,则1 mol迷迭香酸最多能和7 mol氢气发生加成反应,B
20、项错; 1分子迷迭香酸中含有4个酚羟基、1个羧基、1个酯基,则 1 mol迷迭香酸最多能和6 mol NaOH发生反应,D项错。 答案C,6.聚乙炔衍生物分子M的结构简式及M在稀硫酸作用下的水解反应如图所示。下列有关说法不正确的是 (),M,A.M与A均能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色 B.B中含有羧基和羟基两种官能团,能发生消去反应和酯化反应 C.1 mol M与热的烧碱溶液反应,可消耗2n mol NaOH D.A、B、C各1 mol分别与金属钠反应,放出气体的物质的量之比为122,解析由M的结构简式及A的分子式可知二者均含有碳碳双键,均能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,A正确; 由M的结构简
21、式可知其水解后产物B(C3H6O3)的分子结构中含有羧基和羟基两种官能团,能发生消去反应和酯化反应,B正确;,1 mol M的单体可以消耗2 mol NaOH,则1 mol M可消耗 2n mol NaOH,C正确;,答案D,题组三根据有机物的性质确定官能团或有机物的结构 7.有机物A是常用的食用油抗氧化剂,分子式为C10H12O5,可发生如下转化:,已知B的相对分子质量为60,分子中只含一个甲基。C的结构可表示为 (其中:X、Y均为官能团)。 请回答下列问题: (1)根据系统命名法,B的名称为_。,解析E为高分子化合物,则D有可能是烯烃,B是醇,结合B的相对分子质量为60可推知B为丙醇,分子
22、中只有一个甲基,则B为CH3CH2CH2OH,D为CH2= CHCH3,E为,C能与NaHCO3溶液反应产生气泡,则含有,COOH,与FeCl3发生显色反应,含有酚羟基,则C的结构 简式只能是,则A的结构简式为,,,(1)CH3CH2CH2OH的系统命名为1-丙醇。 答案1-丙醇,(2)官能团X的名称为_,高聚物E的链节为 _。,羧基,解析因为C只有7个碳原子,所以Y只能是OH,X是 COOH。,(3)A的结构简式为_。,解析由反应条件可基本确定是酯的水解,A的结构简式为,(4)反应的化学方程式为_ _。,解析该反应是COOH与HCO 的反应,产物为CO2和H2O。,(5)C有多种同分异构体,
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