第33講燃的衍生物

【化學學科素養(yǎng)】

1.宏觀辨識與微觀探析：認識燃的衍生物的多樣性，并能從官能團角度認識煌的衍牛?物的組成、結(jié)構(gòu)和

性質(zhì)，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念。

2.證據(jù)推理與模型認知：具有證據(jù)意識，能基于證據(jù)對燃的衍生物的組成、結(jié)構(gòu)及其變化提出可能的假

設。能運用相關模型解釋化學現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。

3.科學探究和創(chuàng)新精神：認識科學探究是進行科學解釋和發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造和應用的科學實踐活動。確定探究

目的，設計探究方案，進行實驗探究；在探究中學會合作，面對“異?！ìF(xiàn)象敢于提出自己的見解。

【必備知識解讀】

一、鹵代展

1.鹵代燃的概念

(1)鹵代烽是炒分子里的氫原子被鹵素原子取代后生成的化合物。通式可表示為R—X(其中R—表示烽

基)。

(2)官能團是鹵素原子。

2.鹵代燃的物理性質(zhì)

(I)沸點：比同碳原子數(shù)的燒沸點要高；

(2)溶解性：水中難溶，有機溶劑中易溶；

(3)密度：一般一氟代燃、一氯代燃比水小，其余比水大。

3.鹵代燃的化學性質(zhì)

(1)鹵代燒水解反應和消去反應的比較

反應類型取代反應(水解反應)消去反應

反應條件強堿的水溶液、加熱強堿的醇溶液、加熱

—C—C—

斷鍵方式—C-^X+H^rOH

[HX;

鹵代堤分子中一X被水中的相鄰的兩人碳原子間脫去小分子HX；

11

反應本質(zhì)-OH所取代，生成醇；

-c—C一

11I?

R—CH—X-FNaOHB

和通式2HX+NaOH-->—C=C—+NaX

HO

一^TR—CH20H+NaX

+H2O

引入一OH,生成含一OH消去HX,生成含碳碳雙鍵或碳碳三鍵的

產(chǎn)物特征

的化合物不飽和健的化合物

（2）消去反應的規(guī)律

消去反應：有機化合物在一定條件下，從一個分子中脫去一個或幾個小分子（如H?0、HBr等），而生成

含不飽和鍵（如雙鍵或三鍵）的化合物的反應。

①兩類鹵代烙不能發(fā)牛消去反應

結(jié)構(gòu)特點實例

與鹵素原子相連的碳沒有鄰位碳原子CHQ

CH3fH2a

與鹵素原子相連的碳有鄰位碳原子，但

CHj-C鼠—CH2C1、u

鄰位碳原子上無氫原子

②有兩種或三種鄰位碳原子，且碳原子上均帶有氫原子時，發(fā)生消去反應可生成不同的產(chǎn)物。例如:

CH3—CH—CH2—CH3

I醇

ci+NaOH-->CH2==CH—CH2—CH3(ngCH3—CH==CH—CH5)+NaCl+H2O

R—CH—CH—R

II醵

③XX型鹵代如發(fā)生消去反應可以生成R—C三R—C,如BrCH2cH2Br+2NaOH—?—

CH三CHf+2NaBr+2H2O

4.鹵代煌的獲取方法

(1)不飽和燃與鹵素單質(zhì)、鹵化氫等的加成反應

如CH3—CH==CH2+Br2---->CH3CHBrCH2Br；

CH.3—C'H—CH3

___CH,+HRi?催化型I

Crl3—CH-----Cil2?iiL>r------------?Br

CH三CH+HC世誓CH2==CHC1O

(2)取代反應

光昭

如乙烷與C12：CH3CH3+C12——^CH3CH2C1+HCI；

C2H5OH與HBr：C2HsOH+HBr—與一C2HsBr+FhO。

二、醇和酚

1.醉、酚的概念

(1)醇是羥基與炫基或苯環(huán)側(cè)鏈上的碳原子相連的化合物，飽和?元靜的分子通式為C〃H2“+QH(佗1)。

《OH

(2)酚是羥基與苯環(huán)直接相連而形成的化合物，最簡單的酚為苯酚()。

(3)醉的分類

2.醇類物理性質(zhì)的變化規(guī)律

(1)溶解性

低級脂肪醇易溶于水。

(2)密度

一元脂肪醇的密度一般小于1g-cm-\

(3)沸點

①直鏈飽和一元醉的沸點隨著分子中碳原子數(shù)的遞增而逐漸升高。

②醇分子間存在氫鍵，所以相對分子質(zhì)量相近的醇和烷煌相比，醇的沸點遠遠高于烷煌。

3.苯酚的物理性質(zhì)

(1)純凈的苯酚是無色晶體，有特殊氣味，易被空氣氧化呈粉紅色。

(2)苯酚常溫下在水中的溶解度不大，當溫度高于65_℃時，能與水混溶，苯酚易溶于酒精。

(3)苯酚有毒，對皮膚有強烈的腐蝕作用，如果不慎沾到皮膚上應立即用酒精洗滌。

4.由基團之間的相互影響理解酚的化學性質(zhì)

由于苯環(huán)對羥基的影響，酚羥基比醉羥基活潑；由于羥基對苯環(huán)的影響，苯酚中苯環(huán)上的氫比苯中的

氫活潑。

⑴弱酸性

苯酚電離方程式為C6HsOHGFhO+H+,俗稱石炭酸，但酸性很弱，不能使石蕊溶液變紅。

苯酚與NaOH反應的化學方程式：

AA

+NaOH-->/+H2OO

(2)苯環(huán)上氫原子的取代反應

苯酚與飽和溪水反應，產(chǎn)生白色沉淀，反應的化學方程式為

OHOH

Br1Br

v

+3Bn-->Br[+3HBr。

(3)顯色反應

苯酚跟FeCh溶液作用顯紫色，利用這一反應可檢驗苯酚的存在。

三、醛、我酸和酯

1.醛

(1)醛：由炫基或氫原子馬醛基相連而構(gòu)成的化合物，可表示為RCHO。甲醛是最簡單的成。飽和一元

醛分子的通式為C“H2”O(jiān)(〃N1)。

(2)甲醛、乙醛

物質(zhì)顏色氣味狀態(tài)密度水溶性

甲醛無色刺激性氣味氣體易溶于水

乙醛無色刺激性氣味液體比水小與水互溶

2.醛的化學性質(zhì)

醛類物質(zhì)既有氧化性又有還原性，其氧化、還原關系為

醇還原醛-----"竣酸

【特別提醒】

()

II

(1)醛基只能寫成一CHO或一C-H,不能寫成一COH。

(2)醛與新制的Cu(OH)2懸濁液反應時堿必須過量且應加熱煮沸。

(3)銀鏡反應口訣：銀鏡反應很簡單，生成竣酸鉉，還有?水二銀三個氨。

3.竣酸

(1)竣酸：由煌基或氫原子與現(xiàn)基相連構(gòu)成的有機化合物。官能團為一COOH。

飽和一元粉酸分子的通式為C“H”Q2(〃》)。

(2)甲酸和乙酸的分子組成和結(jié)構(gòu)

物質(zhì)分子式結(jié)構(gòu)簡式官能團

甲酸CH2O2HCOOH—COOH和一CHO

乙酸C2H4O2CHsCOOH—COOH

(3)鏤酸的化學性質(zhì)

段酸的性質(zhì)取決「竣基，反應時的主要斷鍵位置如圖:

①酸的通性

乙酸是一種弱酸，其酸性比催酸強，在水溶液中的電窩方程式為CH3coOH=CH3coeF+H+。

②酯化反應

CH3COOH和CH3cH480H發(fā)生酯化反應的化學方程式為CH3coOH+C2HFOH濃2sdeH3col80c2H5

+比0。

4.酯

O

(1)酯：竣酸分子炭基中的一0H被一OR，取代后的產(chǎn)物?？珊唽憺镽COOR：官能團為一C-O—R'。

(2)酯的物理性質(zhì)

具有芳香氣味的液體

低級能密度一般比水小

水中難溶，有機溶劑中易溶

(3)酯的化學性質(zhì)

()

()-R'JUC?無機酸II

R-C-OH+R，OH。

°()

R-C~~C)~RHQpI(A\T

:+NaOH—R—C—ONa+RQH.

△

【特別提醒】酯的水解反應為取代反應；在酸性條件下為匕逆反應；在堿性條件下，能中和產(chǎn)生的叛

酸，反應能完全進行。

(4)酯在生產(chǎn)、生活中的應用

①口常生活中的飲料、糖果和糕點等常使用酯類香料。

②酯還是重要的化工原料。

【關鍵能力拓展】

1.酯化反應的五大類型

(1)一元般酸與一元醇之間的酯化反應，如

CH3COOH+HOC2H5裱譬“，CH3COOC2H5+H2O

(2)一元蝮酸與多元醇之間的酯化反應，如

CH20HCH3COOCH2

2CH3COOH+CH2OH氣S'4cH3cOOCH2+2H2O

(3)多元股酸與一元醇之間的酯化反應，如

COOHCOOC2H5

I氣S“COOC2H5+2H2O

C()()H+2cH3cH20H

(4)多元浚酸與多元醇之間的酯化反應：此時反應有三種情形，可得普通酯、環(huán)酯和高聚酯。如

COOHCH2()H

COOH+CH2OH帳譬％OOC—COOCH2cH2OH+H2O

(普通酯)

COOHCH2OHCOOCH2

COOH-i-CH2OH濃［SdCOOCH2+2H2O

(環(huán)酯)

(5)既含羥基乂含峻基的有機物自身的酯化反應：此時反應有三種情形，可得到普通酯、環(huán)酯和高聚酯。

如

2cH3cHeOOHCH3cHe()()CHCO()H

II

(儂

)HH2s6OHCH

△3

(普通酯)

COO

/\

2cH3cHe()()H

CH3—CHCH—CH3

\/

故用

()HSd()℃4-2HO

△2

(環(huán)能)

o

II

，CH3cHCOOHH-FO—CH—C+OH

()H理紂CH3+O1-DH2O

(高聚酯)

【核心題型例解】

高頻考點一醇的重要化學性質(zhì)

【例1】（2022?河北卷）茯苓新酸DM是從中藥茯苓中提取的一種化學物質(zhì)，具有一定生理活性，其結(jié)

構(gòu)簡式如圖。關于該化合物，下列說法不正確的是

C.可與金屬鈉反應放出H2D.分子中含有3種官能團

CHOH

【變式探究】有關，"YS的說法正確的是（）

A.可以與氫氣發(fā)生加成反應B.不會使溪水褪色

C.只含二種官能團D.Imol該物質(zhì)與足量NaOII溶液反應，最多可消耗ImolNaOH

高頻考點二酚的性質(zhì)

【例2】（2023?浙江卷1月第8題）下列說法不正確的是

A.通過X射線衍射可測定青蒿素晶體的結(jié)構(gòu)

B.利用鹽析的方法可將蛋白質(zhì)從溶液中分離

C.苯酚與甲醛通過加聚反應得到酚醛樹脂

D.可用新制氫氧化銅懸濁液鑒別苯、乙醛和醋酸溶液

【變式探究】（2022?湖北卷）蓮藕含多酚類物質(zhì)，其典型結(jié)曲簡式如圖所示。下列有關該類物質(zhì)的說法

錯誤的是

A,不能與澳水反應B.可用作抗氧化劑

【變式探究】（2022?山東卷）上崖柏素具天然活性，有酚的通性，結(jié)構(gòu)如圖。關于上崖柏素的說法錯

誤的是

卜耀柏素

A.可與澳水發(fā)生取代反應

C.分子中的碳原子不可能全部共平面

D.與足量H2加成后，產(chǎn)物分子中含手性碳原子

高頻考點三醛、酮的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

【例3】（2022?浙江卷）染料木黃酮的結(jié)構(gòu)如圖，下列說法正確的是

A.分子中存在3種官能團

【變式探究】金絲桃苗是從中藥材中提取的一種具有抗病毒作用的黃酮類化合物，結(jié)構(gòu)式如"

下列關于金絲桃甘的敘述，錯誤的是

A.可與氫氣發(fā)生加成反應B.分子含21個碳原子

C.能與乙酸發(fā)生酯化反應D,不能與金屬鈉反應

高頻考點四酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

【例4】（2023?海南卷第12題）閉花耳草是海南傳統(tǒng)藥材，具有消炎功效。車葉草甘酸是其活性成分

之一，結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列有關車葉草甘酸說法正確的是

rnnn

HO，丫OH

OH

A.分子中含有平面環(huán)狀結(jié)構(gòu)

B.分子中含有5個手性碳原子

C.其鈉鹽在水中的溶解度小于在甲苯中的溶解度

D.其在弱堿介質(zhì)中可與某些過渡金屬離子形成配合物

【變式探究】（2023?廣東卷第8題）2022年諾貝爾化學獎授予研究“點擊化學''的科學家。圖所示化合物

是“點擊化學”研究中的常用分子。關于該化合物，說法不正確的是（）

A.能發(fā)生加成反應B.最多能與等物質(zhì)的量的NaOH反應

C.能使?jié)袼退嵝訩MnO4溶液褪色D.能與氨基酸和蛋白質(zhì)中的氨基反應

【變式探究】（2023?山東卷第7題）抗生素克拉維酸的結(jié)構(gòu)笥式如圖所示，下列關于克拉維酸的說法錯

誤的是

克拉維酸

A.存在順反異構(gòu)

B.含有5種官能團

C.可形成分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵

D.Imol該物質(zhì)最多可與ImolNaOH反應

高頻考點五酯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

【例5】（2023?全國甲卷第8題）蕾香薊具有清熱解毒功效，其有效成分結(jié)構(gòu)如卜。卜列有關該物質(zhì)的

說法錯誤的是

A.可以發(fā)生水解反應B.所有碳原子處于同一平面

C.含有2種含氧官能團D,能與濱水發(fā)生加成反應

【變式探究】（2021.浙江卷）制備苯甲酸甲酯的一種反應機埋如圖（其中Ph代表苯基）。下列說法不?正?

硬的是

A.可以用苯甲醛和甲靜為原料制備苯甲酸甲酯