2024年高考化学一轮复习讲练测（全国通用）第34讲 烃的含氧衍生物（讲）-（解析版）

第34讲烃的含氧衍生物目录第一部分：网络构建（总览全局）第二部分：知识点精准记忆第三部分：典型例题剖析高频考点1、考查醇、酚的结构特点及性质高频考点2、考查醇类氧化反应和消去反应规律高频考点3、考查醛、羧酸、酯的结构特点的理解高频考点4、考查多官能团有机物的性质高频考点5、考查烃的衍生物的转化及应用正文第一部分：网络构建（总览全局）第二部分：知识点精准记忆知识点一、醇和酚1．醇、酚的概念(1)醇是羟基与链烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物，饱和一元醇的分子通式为CnH2n＋1OH(n≥1)。(2)酚是羟基与苯环直接相连而形成的化合物，最简单的酚为苯酚或。(3)醇的分类(4)几种常见的醇名称甲醇乙二醇丙三醇俗称木精、木醇甘油结构简式CH3OH状态液体液体液体溶解性与水和乙醇互溶2.醇类、苯酚的物理性质1)醇类物理性质的变化规律(1)溶解性低级脂肪醇易溶于水。饱和一元醇的溶解度随着分子中碳原子数的递增而逐渐减小(2)密度一元脂肪醇的密度一般小于1g·cm－3。(3)沸点①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。②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。【易错警示】醇羟基是亲水基,多羟基化合物如丙三醇等都易溶于水或与水以任意比例互溶。碳原子数多的一元醇水溶性差。2)苯酚的物理性质(1)纯净的苯酚是无色晶体，有特殊气味，易被空气氧化呈粉红色。(2)苯酚常温下在水中的溶解度不大，当温度高于65℃时，能与水混溶，苯酚易溶于酒精。(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酒精洗涤。3．醇、酚的命名1）醇的命名①选择含有与-OH相连的碳原子的最长碳链为主链,根据碳原子数目称某醇；②从距离-OH最近的一端给主链碳原子依次编号；③醇的名称前面要用阿拉伯数字标出羟基的位置；羟基的个数用“二”“三”等表示。2）酚的命名①去除酚羟基，留下苯环或苯的同系物，先命名上述名称，例如，甲（基）苯，乙（基）苯。②加上酚羟基，看在苯环的什么位置，共有邻、间、对三个位置，例如甲苯，在除甲基外的正六边形上依次分别标上12345，共5个位置，其中15，24位置相同，则1位为邻位，2位为间位，3位为对位，那么酚羟基在哪个位置上，就叫X甲苯酚。以此类推。【易错警示】(1)从物质分类看,石炭酸不属于羧酸。(2)酚羟基的氢原子比醇羟基的氢原子易电离,是因为苯环对羟基产生影响。4.由断键方式理解醇的化学性质(以乙醇为例)完成下列条件下的化学方程式，并指明断键位置及反应类型：反应物及条件断键位置反应类型化学方程式Na①置换反应2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑HBr，△②取代反应CH3CH2OH＋HBreq\o(――→,\s\up8(△))CH3CH2Br＋H2OO2(Cu，△)①③氧化反应2CH3CH2OH＋O2eq\o(――→,\s\up11(Cu),\s\do4(△))2CH3CHO＋2H2O浓硫酸，170℃②⑤消去反应CH3CH2OHeq\o(――→,\s\up11(浓H2SO4),\s\do8(170℃))CH2===CH2↑＋H2O浓硫酸，140℃①②取代反应2CH3CH2OHeq\o(――→,\s\up11(浓H2SO4),\s\do4(140℃))CH3CH2OCH2CH3＋H2OCH3COOH(浓硫酸)①酯化反应CH3COOH＋CH3CH2OHeq\o(――→,\s\up11(浓H2SO4),\s\do4(△))CH3COOCH2CH3＋H2O【特别提醒】(1)醇能否发生催化氧化及氧化产物类型取决于醇分子中是否有α-H及其个数：(2)醇能否发生消去反应取决于醇分子中是否有β-H，若β碳原子上没有氢原子，则不能发生消去反应。5.由基团之间的相互影响理解酚的化学性质(1)苯环对羟基的影响——弱酸性由于苯环对羟基的影响，使酚羟基比醇羟基更活泼，可以发生电离。①苯酚的电离方程式为C6H5OHC6H5O－＋H＋。苯酚俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使石蕊溶液变红。②与碱的反应：苯酚的浑浊液eq\o(――→,\s\up7(加入NaOH溶液))现象为液体变澄清eq\o(――→,\s\up7(再通入CO2气体))现象为溶液又变浑浊。该过程中发生反应的化学方程式分别为。。③与活泼金属反应：(2)羟基对苯环的影响——苯环上邻对位氢原子的取代反应由于羟基对苯环的影响，使苯酚中苯环上的氢比苯分子中的氢活泼。苯酚稀溶液中滴入过量的浓溴水中产生现象为：产生白色沉淀。其化学方程式为：。【易错警示】①在苯酚与溴水的取代反应实验中,苯酚取少量,滴入的溴水要过量。这是因为生成的三溴苯酚易溶于苯酚等有机溶剂,使沉淀溶解,不利于观察实验现象。②苯酚分子中羟基邻对位的H原子易被取代,是因为羟基对苯环产生影响。(3)显色反应：苯酚溶液中滴如FeCl3溶液，溶液变为紫色。(4)氧化反应：苯酚易被空气中的氧气氧化而显粉红色，易被酸性KMnO4溶液氧化，易燃烧。(5)缩聚反应：苯酚与甲醛在催化剂作用下，可发生缩聚反应，化学方程式是：＋(n－1)H2O。【特别提醒】苯酚是重要的医用消毒剂和化工原料，广泛用于制造酚醛树脂、染料、医药、农药等。酚类化合物均有毒，是重点控制的水污染物之一。苯酚有毒，浓溶液对皮肤有强腐蚀性，如皮肤不慎沾上苯酚溶液，应立即用酒精洗涤，再用水冲洗。6.苯酚的用途和对环境的影响苯酚是重要的医用消毒剂和化工原料,广泛用于制造酚醛树脂、染料、医药、农药等。酚类化合物均有毒,是重点控制的水污染物之一。7.醇和酚的性质比较类别脂肪醇芳香醇酚实例CH3CH2OHC6H5CH2CH2OHC6H5OH官能团—OH—OH—OH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)脱水反应；(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溶液显紫色知识点二、醛、酮1.醛、酮的概念物质概念表示方法醛由烃基或氢原子与醛基相连的化合物RCHO，饱和一元醛分子的通式为CnH2nO(n≥1)。酮羰基与两个烃基相连的化合物(2)醛的分类醛eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(按烃基\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(脂肪醛\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(饱和脂肪醛,不饱和脂肪醛)),芳香醛)),按醛基数\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(一元醛甲醛、乙醛、苯甲醛,二元醛乙二醛,……))))饱和一元醛的通式：CnH2nO(n≥1)，饱和一元酮的通式：CnH2nO(n≥3)。2．常见的醛、酮及物理性质名称结构简式状态气味溶解性甲醛(蚁醛)HCHO气体刺激性气味易溶于水乙醛CH3CHO液体刺激性气味与水以任意比互溶丙酮液体特殊气味与水以任意比互溶3.醛、酮的化学性质(1)醛类的氧化反应(以乙醛为例)①银镜反应：CH3CHO＋2Ag(NH3)2OHeq\o(――→,\s\up7(△))CH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O。②与新制的Cu(OH)2反应：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq\o(――→,\s\up7(△))CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O。(2)醛、酮的还原反应(催化加氢)＋H2eq\o(――→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))。(3)醛、酮与具有极性键共价分子的羰基加成反应：4.特殊的醛——甲醛①结构特点与化学性质甲醛的分子式为CH2O，其分子可以看成含两个醛基，如图所示。银镜反应的化学方程式为：HCHO＋4Ag(NH3)2OHeq\o(――→,\s\up7(水浴加热))(NH4)2CO3＋4Ag↓＋6NH3＋2H2O。与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式为：HCHO＋4Cu(OH)2＋2NaOHeq\o(――→,\s\up7(△))Na2CO3＋2Cu2O↓＋6H2O。②用途及危害用途：水溶液可用于浸制生物标本，用来生产酚醛树脂。危害：引起人中毒。5.醛的应用和对环境、健康产生的影响①醛是重要的化工原料,广泛应用于合成纤维、医药、染料等行业。②35%～40%的甲醛水溶液俗称福尔马林;具有杀菌(用于种子杀菌)和防腐性能(用于浸制生物标本)。③劣质的装饰材料中挥发出的甲醛是室内主要污染物之一。④甲醛与苯酚发生缩聚反应生成酚醛树脂。【易错警示】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醛类使酸性KMnO4溶液或溴水褪色,二者均为氧化反应。知识点三、羧酸、酯1．羧酸(1)概念：由烃基或氢原子与羧基相连而构成的有机化合物，官能团为—COOH。(2)羧酸的分类羧酸eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(\s\up7(按烃基),\s\do5(不同))\b\lc\[\rc\(\a\vs4\al\co1(脂肪酸：如乙酸、硬脂酸C17H35COOH,芳香酸：如苯甲酸C6H5COOH)),\o(\s\up7(按羧基),\s\do5(数目))\b\lc\[\rc\(\a\vs4\al\co1(一元羧酸：如油酸C17H33COOH,二元羧酸：如乙二酸HOOC—COOH,多元羧酸))))(3)几种重要的羧酸物质及名称结构类别性质特点或用途甲酸(蚁酸)饱和一元脂肪酸酸性，还原性(醛基)乙二酸(草酸)二元羧酸酸性，还原性(＋3价碳)苯甲酸(安息香酸)芳香酸它的钠盐常作防腐剂高级脂肪酸RCOOH(R为碳原子数较多的烃基)eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(硬脂酸：C17H35COOH,软脂酸：C15H31COOH))饱和高级脂肪酸常温呈固态；油酸：C17H33COOH不饱和高级脂肪酸常温呈液态(4)羧酸的化学性质①弱酸性RCOOHRCOO－＋H＋②酯化反应(取代反应)(5)羧酸的代表物——乙酸①分子组成和结构分子式结构式结构简式官能团C2H4O2CH3COOH—COOH②物理性质俗名颜色状态溶解性气味醋酸无色通常为液体，温度低于16.6℃时凝结成类似冰一样的晶体易溶于水刺激性③化学性质乙酸的性质取决于羧基，反应时的主要断键位置如图：a．酸性乙酸是一种常见的有机酸，具有酸的通性，其酸性强于碳酸，但仍属于弱酸，电离方程式为CH3COOHCH3COO－＋H＋。乙酸表现酸性的主要现象及化学方程式如下：b．酯化反应醇和酸(羧酸或无机含氧酸)作用生成酯和水的反应叫酯化反应。如CH3COOH和CH3CHeq\o\al(18,2)OH发生酯化反应的化学方程式为CH3COOH＋CH3CHeq\o\al(18,2)OHeq\o(,\s\up11(浓硫酸))CH3CO18OCH2CH3＋H2O。④用途乙酸是食醋的有效成分(普通食醋中含有质量分数为3%～5%的乙酸)，在食品工业中乙酸常用作酸度调节剂。另外，乙酸稀溶液常用作除垢剂，用来除去容器内壁的碳酸钙等污垢。2．酯(1)概念：羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物。可简写为RCOOR′，官能团为(酯基)。(2)酯的物理性质(3)酯的化学性质以为例，写出酯发生反应的化学方程式：①酸性水解。②碱性水解。无机酸只起催化作用，碱除起催化作用外，还能中和水解生成的酸，使水解程度增大。【易错警示】对酯的水解反应的理解: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