2018届一轮复习人教版烃的含氧衍生物——醛、羧酸、酯学案(1)

2018届一轮复习人教版烃的含氧衍生物——醛、羧酸、酯学案(1)

第十一单元　有机化学基础 第四课时　烃的含氧衍生物——醛、羧酸、酯 复习目标：‎ ‎1.了解醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点。‎ ‎2.了解醛、羧酸、酯与其他有机物的相互联系。‎ 考点一 醛的结构与性质 自主梳理 ‎1．概念 醛是由烃基(或氢原子)与醛基相连而构成的化合物，可表示为R—CHO，官能团—CHO。饱和一元醛的通式为CnH2nO(n≥1)。‎ ‎2．常见醛的物理性质 颜色 状态 气味 溶解性 甲醛(HCHO)‎ 无色 气体 刺激性气味 易溶于水 乙醛(CH3CHO)‎ 无色 液体 刺激性气味 与H2O、C2H5OH互溶 ‎3.化学性质(以乙醛为例)‎ 醛类物质既有氧化性又有还原性，其氧化还原关系为：醇醛羧酸。‎ ‎【深度思考】‎ ‎1．1 mol某醛与足量的新制Cu(OH)2充分反应，生成2 mol砖红色物质，则1 mol该醛中含有几摩尔醛基？‎ ‎【答案】2 mol ‎2．醛类物质发生银镜反应或与新制Cu(OH)2 悬浊液反应为什么需在碱性条件下进行？‎ ‎【答案】　酸性条件下，银氨溶液、Cu(OH)2与H＋反应被消耗，会导致实验失败。‎ 例1、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。‎ ‎【发散类比1】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酸性溶液和溴水褪色，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。‎ ‎【归纳总结】醛反应的规律 ‎(1)凡是含有醛基的化合物均具有氧化性、还原性，1 mol的醛基(—CHO)可与1 mol的H2发生加成反应，与2 mol的Cu(OH)2(新制悬浊液)或2 mol的[Ag(NH3)2]＋发生氧化反应。‎ ‎(2)分子组成　相对分子质量 考点二 羧酸　酯 自主梳理 ‎1．羧酸 ‎(1)概念：由烃基(或氢原子)与羧基相连构成的有机化合物，可表示为R—COOH，官能团为—COOH，饱和一元羧酸的分子通式为CnH2nO2(n≥1)。‎ ‎(2)分类 ‎(3)物理性质 ‎①乙酸 气味：强烈刺激性气味，状态：液体，溶解性：易溶于水和乙醇。‎ ‎②低级饱和一元羧酸一般易溶于水且溶解度随碳原子数的增加而降低。‎ ‎(4)化学性质(以乙酸为例)‎ ‎①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：CH3COOHH＋＋CH3COO－。‎ ‎②酯化反应：‎ 酸脱羟基，醇脱氢。CH3COOH和CH3CHOH发生酯化反应的化学方程式为：‎ CH3COOH＋C2HOHCH3CO18OCH2CH3＋H2O。‎ ‎2．酯 ‎(1)酯：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。‎ ‎(2)物理性质 ‎(3)化学性质 注意：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。‎ ‎3．甲酸酯与酚酯 ‎(1)甲酸酯(HCOOR)具有醛基、酯基的双重性质；‎ ‎(2)酚酯()具有酯基、酚羟基的双重性质，1 mol酚酯基能消耗2 mol NaOH。‎ ‎(4)酯在生产、生活中的应用 ‎①日常生活中的饮料、糖果和糕点等常使用酯类香料。‎ ‎②酯还是重要的化工原料。‎ ‎4．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以浓硫酸作催化剂，提高反应速率。‎ ‎③以浓硫酸作吸水剂，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)注意事项 ‎①加入试剂的顺序为C2H5OH―→浓H2SO4―→CH3COOH。‎ ‎②用盛饱和Na2CO3溶液的试管收集生成的乙酸乙酯，一方面消耗蒸发出来的乙酸、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导管不能插入到饱和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。‎ ‎【深度思考】‎ ‎1．实验中产生的CH3COOC2H5常用饱和Na2CO3溶液来盛接，其作用是什么？‎ ‎【答案】消耗乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度。‎ ‎2．制取乙酸乙酯的实验中加试剂的顺序是先加乙醇，再缓缓滴加浓H2SO4，最后加乙酸，该顺序能否颠倒？为什么？‎ ‎【答案】不能，因浓H2SO4溶解于乙醇或乙酸会放出大量的热，若把乙醇、乙酸向浓H2SO4中滴加会造成暴沸，引发不安全事故，并会导致乙酸、乙醇的损失。‎ 例2、苹果酸的结构简式为，下列说法正确的是(　　)‎ A．1 mol苹果酸最多与2 mol NaHCO3发生反应 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 ‎【答案】A ‎【解析】A.由苹果酸的结构简式可知，只有羧基与NaHCO3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.此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。‎ ‎【发散类比2】已知酸性大小：羧酸＞碳酸＞酚＞HCO3﹣。下列含溴化合物中的溴原子，在适当条件下都能被羟基（﹣OH）取代（均可称之为水解反应），所得产物能跟NaHCO3溶液反应的是（　　）‎ A．B．C．D．‎ ‎【答案】B ‎【解析】A、该有机物分子中的溴原子被取代后得到的官能团为醇羟基，不与碳酸氢钠反应，A错误；B、该有机物分子中的Br被-OH取代得到羧基，能与碳酸氢钠反应，B正确；C、该有机物的Br原子被-OH取代得到酚羟基，酚羟基不与碳酸氢根离子反应，C错误；D、该有机物的Br原子被-OH取代得到醇羟基，不与碳酸氢钠反应，D错误。‎ ‎【归纳总结】醇、酚、羧酸分子中羟基上氢原子的活泼性比较 名称 乙醇 苯酚 乙酸 结构简式 CH3CH2OH C6H5OH CH3COOH 羟基氢的活泼性 不电离 电离 电离 酸性 中性 极弱酸性 弱酸性 与Na 反应 反应 反应 与NaOH 不反应 反应 反应 与Na2CO3‎ 不反应 反应 反应 与NaHCO3‎ 不反应 不反应 反应 例3、香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料，其结构简式如右所示。下列有关香叶醇的叙述正确的是(　　)‎ A．香叶醇的分子式为C10H18O B．不能使溴的四氯化碳溶液褪色 C．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．能发生加成反应不能发生取代反应 ‎【答案】A ‎【解析】以香叶醇键线式为载体，理解碳原子和氢原子形成共价键的规律，分析判断官能团的种类及其所决定物质的特征性质和应用。A项，依据碳原子结构分析可知，碳原子在有机化合物中形成四个共价键。在键线式中剩余价键被氢原子饱和，由香叶醇的结构简式可得分子式为C10H18O。B项，分子结构中含有碳碳双键，能与溴发生加成反应，从而使溴的CCl4‎ 溶液褪色。C项，分子结构中含有碳碳双键，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，使紫红色褪去。D项，分子结构中碳碳双键可发生加成反应，醇羟基可发生取代反应。‎ ‎【发散类比3】分枝酸可用于生化研究，其结构简式如图所示。下列关于分枝酸的叙述正确的是(　　)‎ A．分子中含有2种官能团 B．可与乙醇、乙酸反应，且反应类型相同 C．1 mol分枝酸最多可与3 mol NaOH发生中和反应 D．可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色，且原理相同 ‎【答案】B ‎【解析】A.分子中含有4种官能团：羧基、羟基、碳碳双键、醚键。B.可与乙醇、乙酸发生取代反应。C.1 mol分枝酸最多可与2 mol NaOH发生中和反应，因为分子中只有2个羧基。D.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色，但反应原理不相同，使溴的四氯化碳溶液褪色是加成反应，使酸性高锰酸钾溶液褪色是氧化反应。‎ ‎【归纳总结】1.四种典型官能团的性质 ‎2. 官能团与反应类型 ‎ ‎