2019版高考化学大一轮复习专题10有机化学基础第三单元烃的衍生物(加试)学案.doc
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1、- 1 -第三单元第三单元 烃的衍生物烃的衍生物( (加试加试) )考试标准知识条目必考要求加试要求1.卤代烃卤代烃的分类方法卤代烃的物理性质卤代烃的化学性质消去反应卤代烃的应用以及对人类生活的影响aa c ba2.醇 酚醇、酚的组成和结构特点乙醇的化学性质与用途甲醇、乙二醇、丙三醇的性质和用途苯酚的物理性质苯酚的化学性质与用途醇、酚等在生产生活中的应用有机分子中基团之间的相互影响bcbacab3.醛 羧酸醛、羧酸的组成、结构和性质特点甲醛的性质、用途以及对健康的危害重要有机物之间的相互转化缩聚反应bbcb考点一考点一 卤代烃卤代烃1卤代烃的概念(1)卤代烃是烃分子里的氢原子被卤素原子取代后生
2、成的化合物。通式可表示为 RX(其中 R表示烃基)。(2)官能团是卤素原子。- 2 -2卤代烃的物理性质(1)沸点:比同碳原子数的烃沸点要高。(2)溶解性:水中难溶,有机溶剂中易溶。(3)密度:一般一氟代烃、一氯代烃比水小,其余比水大。3卤代烃的化学性质(1)卤代烃水解反应和消去反应的比较反应类型取代反应(水解反应)消去反应反应条件强碱的水溶液、加热强碱的醇溶液、加热断键方式反应本质和通式卤代烃分子中X 被水中的OH 所取代,生成醇;RCH2XNaOHRCH2OHNaXH2O相邻的两个碳原子间脱去小分子HX;NaOH 醇NaXH2O产物特征引入OH,生成含OH 的化合物消去 HX,生成含碳碳双
3、键或碳碳叁键的不饱和键的化合物(2)消去反应的规律消去反应:有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个或几个小分子(如 H2O、HBr 等),生成含不饱和键(双键或叁键)的化合物的反应。两类卤代烃不能发生消去反应结构特点实例与卤素原子相连的碳没有邻位碳原子CH3Cl与卤素原子相连的碳有邻位碳原子,但邻位碳原子上无氢原子、有两种或三种邻位碳原子,且碳原子上均带有氢原子时,发生消去反应可生成不同的产物。例如:醇- 3 -CH2=CHCH2CH3(或 CH3CH=CHCH3)NaClH2O型卤代烃,发生消去反应可以生成 RCCR,如BrCH2CH2Br2NaOHCHCH2NaBr2H2O醇4卤代烃
4、的获取方法(1)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应如 CH3CH=CH2BrCH3CHBrCH2Br; CH3CH=CH2HBr ;催化剂CHCHHClCH2=CHCl。催化剂(2)取代反应如乙烷与 Cl2:CH3CH3Cl2CH3CH2ClHCl;光照苯与 Br2:;C2H5OH 与 HBr:C2H5OHHBrC2H5BrH2O。题组一 卤代烃的制备及重要反应1卤代烃的制备有多种方法,下列卤代烃不适合由相应的烃经卤代反应制得的是( )A BC D答案 C解析 可由环己烷发生取代反应产生,A 项错误;可由 2,2- 4 -二甲基丙烷发生取代反应产生,B 项错误;可由发生取代反应产生,而不适
5、合用发生取代反应产生,C 项正确;可由 2,2,3,3四甲基丁烷发生取代反应产生,D 项错误。2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该物质分子中至多有 4 个碳原子共面答案 A解析 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以 Br的形态存在,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相连的碳原子的邻位碳上没有 H,不能发生消去反应,C 项错误,在中由于存在,1、2、3、
6、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,故 D 项错误。3某卤代烷烃 C5H11Cl 发生消去反应时,可以得到两种烯烃,则该卤代烷烃的结构简式可能为( )ACH3CH2CH2CH2CH2ClBC- 5 -D答案 C解析 A 中卤代烃发生消去反应只得到一种烯烃 CH3CH2CH2CH=CH2;B 中卤代烃发生消去反应也只能得到一种烯烃 CH3CH=CHCH2CH3;C 中卤代烃发生消去反应可得到两种烯烃CH2=CHCH2CH2CH3和 CH3CH=CHCH2CH3;D 中卤代烃发生消去反应
7、只得到一种烯烃。 4(2016浙江 3 月选考模拟)欲证明溴乙烷中溴元素的存在,下列操作步骤中正确的是( )加入硝酸银溶液 加入氢氧化钠溶液 加热 加入蒸馏水 加入稀硝酸至溶液呈酸性 加入氢氧化钠醇溶液A B C D答案 B解析 检验溴乙烷中的溴元素,应在碱性条件下加热水解,然后加入硝酸至溶液呈酸性,最后加入硝酸银,观察是否有淡黄色沉淀生成,所以操作顺序为。1卤代烃的反应规律(1)卤代烃在碱性条件下是发生取代反应还是消去反应,主要是看反应条件。记忆方法:“无醇成醇,有醇成烯” 。(2)所有的卤代烃在 NaOH 的水溶液中均能发生水解反应,而没有邻位碳原子的卤代烃或虽有邻位碳原子,但邻位碳原子无
8、氢原子的卤代烃均不能发生消去反应,不对称卤代烃的消去有多种可能的方式。2卤代烃(RX)中卤元素原子的检验方法RX加NaOH水溶液ROH NaX NaOH加稀硝酸酸化ROH NaX加AgNO3溶液若产生白色沉淀X是氯原子 若产生淡黄色沉淀X是溴原子 若产生黄色沉淀X是碘原子题组二 卤代烃在有机合成中的重要作用5从溴乙烷制取 1,2二溴乙烷,下列制备方案中最好的是( )ACH3CH2BrCH3CH2OHCH2=CH2CH2BrCH2BrNaOH水溶液浓硫酸,170 Br2- 6 -BCH3CH2BrCH2BrCH2BrBr2CCH3CH2BrCH2=CH2CH3CH2BrCH2BrCH2BrNaO
9、H醇溶液HBrBr2DCH3CH2BrCH2=CH2CH2BrCH2BrNaOH醇溶液Br2答案 D解析 A 项,发生三步反应,步骤多,产率低;B 项,溴与烷烃发生取代反应,是连续反应,不能控制产物种类,副产物多;C 项,步骤多,且发生卤代反应难控制产物纯度;D 项,步骤少,产物纯度高。6某烃类化合物 A 的质谱图表明其相对分子质量为 84,红外光谱表明分子中含有碳碳双键,核磁共振氢谱表明分子中只有一种类型的氢。(1)A 的结构简式为_。(2)A 中的碳原子是否都处于同一平面?_(填“是”或“不是”)。(3)在下图中,D1、D2互为同分异构体,E1、E2互为同分异构体。反应的化学方程式为_;C
10、 的化学名称是_;E2的结构简式是_;、的反应类型依次是_、_。答案 (1) (2)是(3) 2NaCl2H2OC2H5OH2,3二甲基1,3丁二烯 1,4加成反应 取代反应(或水解反应)解析 (1)用商余法先求该烃的化学式,n(CH2)84/146,化学式为 C6H12,分子中含有一个碳碳双键,又只有一种类型的氢,说明分子结构很对称,结构简式为。(3)A 和 Cl2发生加成反应,产物再经反应得共轭二烯烃 C(),D1是 C- 7 -和 Br2发生 1,2加成反应的产物,而 D1和 D2互为同分异构体,可知 D2是 C 和 Br2发生 1,4加成的产物,生成物 D1和 D2分别再发生水解反应生
11、成醇 E1和 E2。卤代烃在有机合成中的作用(1)联系烃和烃的衍生物的桥梁。如:Cl2光NaOH/水醛和羧酸(2)改变官能团的个数。如:CH3CH2BrCH2=CH2CH2BrCH2Br。NaOH醇, Br2(3)改变官能团的位置。如:CH2BrCH2CH2CH3CH2=CHCH2CH3。NaOH醇, HBr(4)进行官能团的保护。如:在氧化 CH2=CHCH2OH 的羟基时,碳碳双键易被氧化,常采用下列方法保护:CH2=CHCH2OH HBr氧化NaOH/醇, HCH2=CHCOOH。考点二考点二 醇、酚醇、酚1醇、酚的概念(1)醇是羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物,饱和一元醇的分
12、子通式为CnH2n1OH(n1)。(2)酚是羟基与苯环直接相连而形成的化合物,最简单的酚为苯酚()。(3)醇的分类- 8 -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升高。醇分子间存在氢键,所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点远远高于烷烃。3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所示:以 1丙醇为例,完成下列条件下的化学方程式,并指明断键部位。(1)与 Na 反应_,_。(2)催化氧化_,_。(3
13、)与 HBr 的取代_,_。(4)浓硫酸,加热分子内脱水_,_。(5)与乙酸的酯化反应_,_。答案 (1)2CH3CH2CH2OH2Na2CH3CH2CH2ONaH2 (2)2CH3CH2CH2OHO22CH3CH2CHO2H2O Cu- 9 -(3)CH3CH2CH2OHHBrCH3CH2CH2BrH2O (4)CH3CH2CH2OHCH3CH=CH2H2O 浓硫酸(5)CH3CH2CH2OHCH3COOHCH3COOCH2CH2CH3H2O 浓硫酸4几种重要醇类的用途(1)乙醇:用作燃料、饮料、化工原料;常用的溶剂;用于消毒的乙醇溶液中乙醇的体积分数是 75%。(2)甲醇:俗称木醇或木精,
14、有剧毒,能使双眼失明。甲醇是一种可再生的清洁能源。(3)乙二醇是饱和二元醇、丙三醇(甘油)是饱和三元醇,都是无色、黏稠、有甜味的液体。乙二醇可用作汽车发动机的抗冻剂,是重要的化工原料;丙三醇能跟水、酒精互溶,吸湿性强,有护肤作用,也是一种重要的化工原料,可用于制取硝化甘油等。5苯酚的物理性质、化学性质(1)苯酚的物理性质纯净的苯酚是无色晶体,有特殊气味,易被空气氧化呈粉红色。苯酚常温下在水中的溶解度不大,当温度高于 65_时,能与水混溶,苯酚易溶于酒精。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酒精洗涤。(2)由基团之间的相互影响理解苯酚的化学性质由于苯环对羟基的影响,酚羟基
15、比醇羟基活泼;由于羟基对苯环的影响,苯酚中苯环上的氢比苯中的氢活泼。弱酸性苯酚电离方程式为 C6H5OHC6H5OH,俗称石炭酸,但酸性很弱,不能使石蕊溶液变红。苯酚与 NaOH 反应的化学方程式:NaOH。苯环上氢原子的取代反应苯酚与饱和溴水反应,产生白色沉淀,反应的化学方程式为。 显色反应苯酚跟 FeCl3溶液作用显紫色,利用这一反应可检验苯酚的存在。- 10 -题组一 醇、酚的结构特点与性质1(2016浙江 1 月选考模拟)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
16、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答案 D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、对位易与溴发生取代反应生成白色沉淀,C 对;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下列四种有机化合物的结构简式如下所示,均含有多个官能团,下列有关说法中正确的是( ) A属于酚类,可与 NaHCO3溶液反应产生 CO2B属于酚类,能使 FeCl3溶液显紫色C1 mol 最多能与 3 mol Br2发生反应D属于醇类,可以发生消去反应答案 D解析 酚OH 不能与 N
17、aHCO3溶液反应,则属于酚类,不能与 NaHCO3溶液反应产生 CO2,选项 A 错误;中不含酚OH,所以不能使 FeCl3溶液显紫色,选项 B 错误;酚OH 的邻、对位能与溴发生取代反应,所以 1 mol 最多能与 2 mol Br2发生反应,选项 C 错误;OH 与烃基相连,属于醇,且与OH 相连的 C 原子的邻位 C 原子上含 H,能发生消去反应,选项 D正确。3己烯雌酚是人工合成的非甾体雌激素物质,主要用于治疗雌激素低下症及激素平衡失调所引起的功能性出血等,如图所示分别取 1 mol 己烯雌酚进行 4 个实验。- 11 -下列对实验数据的预测与实际情况吻合的是( )A中生成 7 mo
18、l H2OB中无 CO2生成C中最多消耗 3 mol Br2D中发生消去反应答案 B解析 1 mol 己烯雌酚中含 22 mol H,由 H 原子守恒可知,中生成 11 mol H2O,故 A 错误;酚OH 与碳酸氢钠溶液不反应,则中无 CO2生成,故 B 正确;酚OH 的邻、对位均可与溴发生取代反应,则中最多消耗 4 mol Br2,故 C 错误;酚OH 不能发生消去反应,所以中不能发生消去反应,故 D 错误。4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
19、有关叙述正确的是( )分子式为 C15H12O7 1 mol 儿茶素 A 在一定条件下最多能与 7 mol H2加成 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 11 1 mol 儿茶素 A 与足量的浓溴水反应,最多消耗 Br2 4 molA B C D答案 A解析 由有机物结构简式可知分子式为 C15H12O7,故正确;分子中含有 2 个苯环和 1 个碳碳双键,则 1 mol 儿茶素 A 在一定条件下最多能与 7 mol H2加成,故正确;分子中含有 5 个酚羟基,可与氢氧化钠反应,含有 5 个酚羟基和 1 个醇羟基,都可与钠反应,则反应消耗金属
20、钠和氢氧化钠的物质的量之比为 65,故错误;1 mol 儿茶素 A 与足量的浓溴水反应,最多消耗 Br2 5 mol,故错误;故选 A。- 12 -5白藜芦醇广泛存在于食物(例如桑椹、花生,尤其是葡萄)中,它可能具有抗癌性。下列关于白藜芦醇的说法错误的是( )A白藜芦醇属于三元醇,能与 Na 反应产生 H2B能与 NaOH 反应,1 mol 该化合物最多能消耗 NaOH 3 molC能与 FeCl3溶液发生显色反应D能与浓溴水反应,1 mol 该化合物最多能消耗溴 6 mol答案 A解析 该有机物属于酚,同时还含有碳碳双键。脂肪醇、芳香醇、酚的比较类别脂肪醇芳香醇酚实例CH3CH2OHC6H5
21、CH2CH2OHC6H5OH官能团OHOHOH结构特点OH 与链烃基相连OH 与芳香烃侧链上的碳原子相连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)显色反应特性将红热的铜丝插入醇中有刺激性气味产生(生成醛或酮)遇 FeCl3溶液显紫色题组二 醇的重要化学性质6醇(C5H12O)发生下列反应时,所得产物数目最少(不考虑立体异构)的是( )A与金属钠置换 B与浓硫酸共热消去C铜催化下氧化 D与戊酸酯化答案 B解析 戊基C5H11可能的结构有 8 种,所以该有机物的可能结构有 8 种。A 项,与金属钠置
22、换反应生成氢气和醇钠,产物是 8 种;B 项,醇对应的烷烃可为CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)2、C(CH3)4,醇发生消去反应生成烯烃,可认为烷烃对应的烯烃,其中 CH3CH2CH2CH2CH3对应的烯烃有 2 种,CH3CH2CH(CH3)2对应的烯烃有 3 种,C(CH3)4没有对应的烯烃,共 5 种;C 项,在一定条件下能发生催化氧化反应,说明连接OH 的 C 原子上有 H 原子,对应烃基可为CH2CH2CH2CH2CH3、CH(CH3)CH2CH2CH3、CH(CH2CH3)2、- 13 -CH2CH(CH3)CH2CH3、CH2CH2CH(CH3)2、CH
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