2020届一轮复习通用版12-5归纳总结官能团的性质与有机反应类型学案

2020届一轮复习通用版12-5归纳总结官能团的性质与有机反应类型学案

第5课时　归纳总结——官能团的性质与有机反应类型 考点一　常见官能团的结构与性质 ‎ 常见官能团的性质 官能团 代表物 典型化学反应 碳碳双键 ‎()‎ 乙烯 ‎(1)加成反应：使溴的CCl4溶液褪色 ‎(2)氧化反应：使酸性KMnO4溶液褪色 碳碳三键 ‎()‎ 乙炔 ‎(1)加成反应：使溴的CCl4溶液褪色 ‎(2)氧化反应：使酸性KMnO4溶液褪色 ‎—‎ 苯 ‎(1)取代反应：①在Fe粉催化下与液溴反应；②在浓硫酸催化下与浓硝酸反应 ‎(2)加成反应：在一定条件下与H2反应生成环己烷 注意：与溴水、酸性高锰酸钾溶液都不反应 卤原子 溴乙烷 ‎(1)水解反应：卤代烃在NaOH水溶液中加热生成醇 ‎(2)消去反应：卤代烃在NaOH的乙醇溶液中共热生成不饱和烃 羟基 ‎(—OH)‎ 乙醇 ‎(1)与活泼金属(Na)反应放出H2‎ ‎(2)催化氧化：在铜或银催化下被氧化成乙醛 ‎(3)与羧酸发生酯化反应生成酯 苯酚 ‎(1)弱酸性：能与NaOH溶液反应生成 ‎(2)显色反应：遇FeCl3溶液显紫色 ‎(3)取代反应：与浓溴水反应生成白色沉淀 醛基 ‎()‎ 乙醛 ‎(1)氧化反应：‎ ‎①与银氨溶液反应产生光亮的银镜 ‎②与新制Cu(OH)2悬浊液共热产生红色沉淀 ‎(2)还原反应：‎ 与H2加成生成乙醇 羧基 ‎(—COOH)‎ 乙酸 ‎(1)酸的通性 ‎(2)酯化反应：在浓硫酸催化下与醇反应生成酯和水 酯基 ‎()‎ 乙酸乙酯 水解反应：‎ ‎①酸性条件下水解生成羧酸和醇 乙酸乙酯水解方程式：‎ CH3COOC2H5＋H2OC2H5OH＋CH3COOH ‎②碱性条件下水解生成羧酸盐和醇 乙酸乙酯在碱性条件下水解方程式：‎ CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋C2H5OH 氨基 ‎(—NH2)‎ 羧基 ‎(—COOH)‎ 氨基酸 酸性：‎ 氨基酸分子结构中含有—COOH，具有酸性 与NaOH溶液反应化学方程式：‎ 与HCl反应的化学方程式：‎ ‎ [典例]　玉米芯与稀硫酸在加热加压下反应，可以制得糠醛(结构简式如图)。糠醛是重要的化工原料，用途广泛。关于糠醛的说法，不正确的是(　　)‎ A．糠醛能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．1 mol糠醛可与2 mol H2发生加成反应 C．其核磁共振氢谱有4种不同类型的吸收峰 D．加热时糠醛与新制的Cu(OH)2悬浊液反应生成红色沉淀 ‎[解析]　糠醛结构中含有碳碳双键和醛基能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故A正确；糠醛结构中含有2个碳碳双键和1个醛基都能与H2发生加成反应，所以1 mol糠醛可与3 mol H2发生加成反应，B错误；糠醛分子结构不对称，4个H原子不同，故其核磁共振氢谱有4种不同类型的吸收峰，C正确；糠醛分子中有醛基，与新制的Cu(OH)2悬浊液反应生成红色沉淀(Cu2O)，D正确。‎ ‎[答案]　B ‎[备考方略]　确定多官能团有机物性质的三步骤 ‎[提醒]　有些官能团性质会交叉。例如，碳碳三键与醛基都能被酸性高锰酸钾溶液氧化，也能与氢气发生加成反应等。‎ ‎[综合训练]‎ ‎1．莽草酸可用于合成药物达菲，其结构简式如图，下列关于莽草酸的说法正确的是(　　)‎ A．分子式为C7H6O5‎ B．分子中含有2种官能团 C．可发生加成和取代反应 D．在水溶液中羟基和羧基均能电离出H＋‎ 解析：选C　根据莽草酸的结构式可确定其分子式为C7H10O5，故A错误；由结构可知有三种官能团：羧基、羟基、碳碳双键，故B错误；碳碳双键可以被加成，羧基、羟基可发生酯化反应，故C正确；在水溶液中羧基可以电离出H＋，羟基不能发生电离，故D错误。‎ ‎2．药物贝诺酯可由乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚在一定条件下反应制得：‎ 则下列说法正确的是(　　)‎ A．贝诺酯分子中有三种含氧官能团 B．可用FeCl3溶液区别乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚 C．乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚均能与NaHCO3溶液反应 D．贝诺酯与足量NaOH溶液共热，最终生成乙酰水杨酸钠和对乙酰氨基酚钠 解析：选B　贝诺酯分子中有—COOC—、—NH—CO—，两种含氧官能团，故A错误；对乙酰氨基酚含酚—OH，‎ 遇FeCl3溶液显紫色，则可用FeCl3溶液区别乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚，故B正确；乙酰水杨酸含—COOH和—OOC—，含—OH和—NH—CO—，酚羟基、酯基和肽键都不能与NaHCO3溶液反应，只有乙酰水杨酸能与NaHCO3溶液反应，故C错误；贝诺酯与足量NaOH溶液共热发生水解，—COOC—、—NH—CO—均发生断键，生成两种羧酸盐，其中一种为乙酸钠，故D错误。‎ ‎3．回答下列问题：‎ ‎(1)CPAE是蜂胶的主要活性成分，其结构简式为 ‎①1 mol该有机物最多可与_______mol H2发生加成反应。‎ ‎②写出该物质在碱性条件(NaOH溶液)下水解生成的两种产物的结构简式：________________________________________________________________________；‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)甲、乙、丙三种物质是某抗生素合成过程中的中间产物，下列说法正确的是________。‎ A．甲、乙、丙三种有机化合物均可与NaOH溶液反应 B．用FeCl3溶液可区分甲、丙两种有机化合物 C．一定条件下丙可以与NaHCO3溶液、C2H5OH反应 D．乙、丙都能发生银镜反应 解析：(1)该有机物含有两个苯环和一个碳碳双键，故与H2加成最多需7 mol H2；酚羟基与NaOH溶液反应，酯基在NaOH溶液作用下水解，生成 (2)甲不与NaOH溶液反应，故A错误；丙中含有酚羟基可与FeCl3溶液发生显色反应，可以检验酚的存在，甲中没有酚羟基，不与FeCl3溶液发生显色反应，B正确；丙中含有—COOH能与NaHCO3溶液反应，能与C2H5OH发生酯化反应，C正确；乙中含有醛基能发生银镜反应，丙中不含有醛基，不能发生银镜反应，故D错误。‎ 答案：(1)①7　②‎ ‎　(2)BC 考点二　有机反应类型的判断 ‎1．常见有机反应类型与有机物类别的关系 基本类型 有机物类别 取 代 反 应 卤代反应 饱和烃、苯和苯的同系物、卤代烃等 酯化反应 醇、羧酸、糖类等 水解反应 卤代烃、酯、低聚糖、多糖、蛋白质等 硝化反应 苯和苯的同系物等 磺化反应 苯和苯的同系物等 加成反应 烯烃、炔烃、苯和苯的同系物、醛等 消去反应 卤代烃、醇等 氧 化 反 应 燃烧 绝大多数有机物 酸性KMnO4‎ 溶液 烯烃、炔烃、苯的同系物等 直接(或催化)‎ 氧化 酚、醇、醛、葡萄糖等 还原反应 醛、葡萄糖等 聚合反应 加聚反应 烯烃、炔烃等 缩聚反应 苯酚与甲醛、多元醇与多元羧酸等 ‎2．三种常考反应类型的反应特点 ‎(1)加成反应的特点 ‎“断一，加二，都进来”。“断一”是指双键中的一个不稳定键断裂；“加二”是指加上两个其他原子或原子团，一定分别加在两个不饱和碳原子上，此反应类似无机反应中的化合反应，理论上原子利用率为100%。‎ ‎(2)取代反应的特点 ‎“上一下一，有进有出”，类似无机反应中的复分解反应，注意在书写化学方程式时，防止漏写产物中的小分子，如酯化反应中生成的水。‎ ‎(3)消去反应的特点 ‎“只下不上，得不饱和键”是指卤代烃或醇在一定条件下消去小分子(如H2O或HX)得碳碳双键或碳碳三键的反应。‎ ‎3．判断有机反应类型的方法 ‎(1)依据概念及所含官能团判断 取代 反应 取代反应的特点是“有上有下”，反应中一般有副产物生成；卤代、水解、硝化、酯化均属于取代反应 加成 反应 加成反应的特点是“只上不下”，反应物中一般含碳碳双键、碳碳三键、苯环等 消去 反应 消去反应的特点是“只下不上”，反应物一般是醇或卤代烃 氧化 反应 主要包括有机物的燃烧，碳碳不饱和键被酸性KMnO4溶液氧化，葡萄糖(含醛基)与新制Cu(OH)2悬浊液、银氨溶液的反应，醇的催化氧化等 ‎(2)依据反应条件判断 ‎①当反应条件是稀硫酸并加热时，通常为酯类或糖类的水解反应。‎ ‎②当反应条件为Cu或Ag作催化剂、加热并有O2参加反应时，通常为醇的催化氧化。‎ ‎③当反应条件为催化剂并有H2参加反应时，通常为碳碳双键、苯环的加成反应。‎ ‎④当反应条件为光照且与卤素单质(Cl2或溴蒸气)反应时，通常为烷烃或苯环侧链烷烃基上的氢原子发生的取代反应。‎ ‎⑤当反应条件为铁或FeX3作催化剂且与X2反应时，通常为苯环上的氢原子被取代，发生取代反应。‎ ‎⑥当反应条件是NaOH的乙醇溶液，加热时，通常为卤代烃的消去反应。‎ ‎[典例]　以乙醇为原料，用下述6种类型的反应：①氧化；②消去；③加成；④酯化；⑤水解；⑥加聚，来合成环乙二酸乙二酯()的正确顺序是(　　)‎ A．①⑤②③④　　　　　　　　 　B．①②③④⑤‎ C．②③⑤①④ D．②③⑤①⑥‎ ‎[解析]　CH3CH2OH→CH2===CH2(②消去)→‎ CH2Br—CH2Br(③加成)→CH2OH—CH2OH(⑤水解)→‎ COOH—COOH(①氧化)→ (④酯化)，故顺序为②③⑤①④。‎ ‎[答案]　C ‎[综合训练]‎ ‎1．冬青油结构为，它在一定条件下可能发生的反应有(　　)‎ ‎①加成反应　②水解反应　③消去反应　④取代反应 ‎⑤与Na2CO3反应生成CO2　⑥加聚反应 A．①②⑥　　　　　　　 　B．①②③④‎ C．③④⑤⑥ D．①②④‎ 解析：选D　由冬青油结构简式，可知含有苯环能与氢气发生加成反应，含有酯基能水解，羟基邻、对位的碳原子上均有氢原子，与溴水能发生取代反应，不能消去、加聚，也不能与Na2CO3反应生成CO2，故D正确。‎ ‎2．有机物A能使紫色石蕊溶液变红，在浓硫酸的作用下可发生如下转化：‎ 甲、乙的分子式均为C4H6O2，甲能使溴的四氯化碳溶液褪色。乙为五元环状化合物。则甲不能发生的反应类型有(　　)‎ A．消去反应 B．酯化反应 C．加聚反应 D．氧化反应 解析：选A　有机物的分子式为C4H8O3，能使石蕊溶液变红，说明含有羧基，都能在浓硫酸作用下反应生成甲、乙，且甲、乙的分子式都为C4H6O2，说明发生了脱水反应，故含有羟基，甲能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明发生消去反应，引入碳碳双键，甲中含有的官能团为羧基和碳碳双键，可以发生酯化反应、加聚反应、氧化反应，但不能发生消去反应。‎ ‎3．有机物F()是合成某种药物的中间体，它的一种合成路线如图所示：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)反应①的化学方程式为_______________________________________________，‎ 反应类型为________。‎ ‎(2)反应②的化学方程式为________________________________________________，反应类型为________。‎ ‎(3)反应③的化学方程式为________________________________________________，反应类型为________。‎ ‎(4)反应⑤的化学方程式为________________________________________________。‎ 解析：(1)反应①的产物A只给出了分子式，如果不能前后对照确定反应机理，将无法写出有关反应的化学方程式，苯与乙炔反应时，苯分子中的一个H 原子和苯环分别加到乙炔分子中的两个碳原子上，生成苯乙烯。(2)反应②是的加成反应，可根据C的结构简式判断出HBr中氢原子加成到A分子中的支链末端，其加成产物B是 (3)B与NaCN发生取代反应生成和NaBr。(4)E与和HBr发生反应生成HOCH2CH2OH(乙二醇)。若是中断键位置判断错误，则易写错另一种生成物。‎