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贵州省贵阳一中2011届高三化学一轮复习教学案第42讲:
醇羟基、酚羟基与羧羟基的区别和联系(2)
【考纲要求】
1.巩固醇、酚、羧酸的同分异构体书写和特性.
2.掌握醇、酚、羧酸的制取和鉴别方法。
教与学方案
【自学反馈】
1.醇、酚、羧酸的同分异构体的书写规律
2.醇类在反应中的断键规律
(1)断O—H键
【条件】与活泼金属反应(钠、镁、铝等)。
【举例】2CH3CH2CH22CH3CH2CH2O Na + H2↑
【规律】醇类中羟基上的氢被活泼金属取代,产生氢气。
【拓展】HOCH2CH2OH + 2Na NaOCH2CH2ONa + H2↑
(2)断C—O键
【条件】
【举例】
【规律】
【拓展】
(3)断C—H和O—H键
【条件】
【举例】
【规律】
【拓展】
(4) 断 C—H和C—O键
【条件】
【举例】
【规律】
【拓展】
(5)断 C—O和O—H键
【条件】
【举例】
【规律】
【拓展】 (6) 断 C—H、O—H、C—C、C—O键
【条件】
【举例】
【规律】
【拓展】
2.二元酸的特殊性质
二元酸分子中含有两个羧基,因此,它的性质与一元酸又有区别。
最常见的二元酸为乙二酸(草酸)。
(1)具有酸性 如:HOOC-COOH+2NaOH→NaOOC-COONa+2H2O
(2)发生酯化反应
(3)发生缩聚反应 如:
(4)发生氧化反应 如:
(5)发生脱水反应 如:
一定条件
taoti.tl100.com 你的首选资源互助社区 HOOC-COOH C2O3+H2O(C2O3为乙二酸的酸酐)
3.甲酸的性质
(1)具有酸性。且酸性比乙酸、碳酸强。如:
HCOOH+NaHCO3→HCOONa+CO2↑+H2O
(2)发生酯化反应。
(3)具有可燃性。
(4)发生脱水反应。
(5)具有还原性
①银镜反应
②与新制的氢氧化铜碱性悬浊液反应
③使酸性高锰酸钾溶液褪色。
【例题解析】
【例1】白藜芦醇 广泛存在于食物(例如桑椹、花生、尤其是葡萄)中,它可能具有搞癌性。能够跟1摩尔该化合物起反应的Br2或H2的最大用量分别是
A、1mol 1mol C、3.5mol 6mol B、3.5 mol 7mol D、6mol 7mol
解题思路: 。
易错点: 。
【例2】A和B两种物质的分子式都是C7H8O,它们都能跟金属反应放出氢气。A不溶于NaOH溶液,而B能溶于NaOH溶液。B能使适量溴水褪色,并产生白色沉淀,A不能。B的一溴代物有两种结构。写出有A和B的结构简式和名称。
解题思路: 。
易错点: 。
【考题再现】
1.已知四种丁醇在催化剂存在下跟空气反应的情况如下:
O][O]CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2COOH CH3CH2CH2CH2OH[
催化剂催化剂
[O]醛 [O]
催化剂催化剂羧酸
羧酸 (CH3) 2CHCHO(CH3) 2
CHCOOH (CH3) 2CHCH2OH醛
不反应
(CH3) 3COH
催化剂[O]酮
不反应
(1)各种戊醇在这样的情况下,可能得到多少种酮,请写出其结构简式 。(2)各种戊醇在这样的情况下,可能得到多少种醛,请写出其结构简式 。(3)始终不反应的戊醇的结构简式是 。 思维方法: 。
展望高考:
2.液晶是一类新型材料。MBBA是一种研究得较多的液晶化合物.它可以看作是由醛A和胺B去水缩合的产物。
(1)对位上有-C4H9的苯胺可能有4个异构体,它们是:
(2)醛A的异构体甚多。其中属于酯类化合物,而且结构式中有苯环结构的异构体就有6个,它们是:
思维方法: 。
展望高考:
【针对训练】
A . 基础训练
1.乙酸或乙酸钠在不同条件下可能在不同的部位(a、b、c)断键而起反应;试按下列要求各举一个实例(与出化学方程式)。
(A)乙酸钠在a处断键: ;
(B)乙酸在b处断键: ;
(C)乙酸在c 处断键: 。
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2.由乙烯和其他无机原料合成环状化合物E,请在方框内填入合适的化合物的结构简式,并写出A和E的水解方程式。
B.提高训练
3.具有支链的化合物A的分子式为C4H6O2,A可以使Br2的四氯化碳溶液褪色。1molA和1mol NaHCO3能完全反应,则A的结构简式是 。写出与A具有相同官能团的A的所有同分异构体的结构简式 。
4.化合物B含有C、H、O三种元素,分子量为60,其中碳的质量分数为60%,氢的质量分数为13.33%。B在催化剂Cu的作用下被氧化成C,C能发生银镜反应,则B的结构简式是。
5.D在NaOH水溶液中加热反应,可生成A的钠盐和B,相应反应的化学方程式是
6.利用天然气在一定条件下可合成多种有机物,以下是一种合成路线的流利程图,其中:C是B在少量H2SO4及50℃~60℃条件下生成的三聚物;E是一种极易与血红蛋白结合使人中毒的气体;F是D的钠盐;G是两分子F脱去一分子氢的缩合产物。
+H天燃气 2O 催化剂
800℃ O2 催化剂
①写出下列物质的主要成分的化学式:天燃气:_______,混合气体:_____,E_____。
②写出下列物质的结构简式:A:______,D:______,F:_______。
③写出下列反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)并指明反应类型:
B→C:______,属于_______反应; A+H:_______,属于_______反应。
C.能力训练
7.分子式为C4H8O3的有机物,在一定条件下具有下列性质:①在浓硫酸存在下,能分别与CH3CH2OH或CH3 COOH反应;②在浓硫酸存在下,亦能脱水生成一种只存在一种结构形式,且能使溴水褪色的物质;③在浓硫酸存在下,还能生成一种分子式为C4H6O2的五元环状化合物。根据上述性质,确定C4H8O3的结构简式为
A.HOCH2COOHCH2CH3 B.CH3CH(HO)CH2COOH
C.CH3CH2CH(HO)COOH D.HOCH2CH2CH2COOH
8. 下列有关化学用语正确的是
A.乙醇、乙二醇、丙三醇互为同系物,同系物之间不可能为同分异构体
B.1 mol羟基(-OH)所含的电子数约为10×6.02×1023
C.4g分子式为CnH2n的链烃中含有的C=C的数目一定为1/nNA
D.丙烷分子的比例模型示意图:
9.“人文奥运、科技奥运、绿色奥运”是2008年北京奥运会的重要特征。其中禁止运动员使用兴奋剂是重要举措之一。以下两种兴奋剂的结构分别为:
=
= Cl Cl O O CH2COOH CH3CH2C-C-
CH2
①利尿酸 ②兴奋剂X
则关于它们的说法中正确的是
A.利尿酸分子中有三种含氧官能团,在核磁共振氢谱上共有六个峰
B.1 mol兴奋剂X与足量浓溴水反应,最多消耗4 mol Br2
C.两种兴奋剂均属于芳香族化合物
D.两种分子中的所有碳原子均不可能共平面
D.奥赛一瞥
10.分子式为C8H16O2的有机物A能在酸性条件下水解生成有机物B和C,且B在一定条件下再转化成C,则有机物A的可能结构有
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
参考答案
【例题解析】
1.【解析】根据酚羟基的性质即可解题.
【答案】D
2. 【解析】从分子式C7H8O看,只能知道A和B
不是饱和化合物,但结合具体性质联系起来综合考虑就可
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以推断出A和B。
由于A和B都能与金属钠反应放出氢气,且这两种物质中每个分子都只含一个氧原子,所以它们的结构中有羟基,即它们为醇和酚。
A不溶于NaOH溶液,说明A 为醇,A不能使溴水褪色,则A中一定含有苯环,推测A只能是一种芳香醇——苯甲醇。
B能使溴水褪色,并生成白色沉淀,进一步证明它是酚类——甲基苯酚。但甲基苯酚有邻、间、对三种同分异构体,其中对一甲苯酚的溴代物含有两种结构。
【答案】
CH2 OH CH3OH
A是苯甲醇: B是对甲基苯酚:[考题再现]
1. 本题是考查学生有关同分异构体知识的理解。题中以丁醇为例,将其在催化剂存在下,被氧化的各种产物罗列了出来,解题时可根据这一信息,首先写出戊醇的八种同分异构体,再根据氧化规律得出氧化产物。
【针对训练】
1.(1)
(2)
(3)
2.
3.(A)CH3COONa+NaOH Na2CO3+CH4↑
(B)CH3COOH+HO—C2H5
3COOC2H5+H2O (C)CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O
4.(A)BrCH2CH2Br;(B):HOCH2CH2OH;(C):OHCCHO;(D):HOCCOOH。
A水解:BrCH2CH2Br + 2H2O 2CH2OH + 2HBr
或BrCH2CH2Br + 2NaOH
CH3
(1)CH2=C—COOH CH2=CH—CH2—COOH
CH3—CH=CH—COOH
(2)CH3CH2CH2OH
CH3O CH3O △
5. CH2=C—C—O—CH2CH2CH3+NaOH 2= C—C—ONa+CH3CH2CH2OH H2O HOCH2CH2OH + 2NaBr。
6. ①CH4,CO H2,CO ②CH3OH, HCOOH, HCOONa
③ 加成
酯化
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7.D 8.C 9.BC 10.A
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醇羟基、酚羟基与羧羟基的区别和联系(2)
【考纲要求】
1.巩固醇、酚、羧酸的同分异构体书写和特性.
2.掌握醇、酚、羧酸的制取和鉴别方法。
教与学方案
【自学反馈】
1.醇、酚、羧酸的同分异构体的书写规律
2.醇类在反应中的断键规律
(1)断O—H键
【条件】与活泼金属反应(钠、镁、铝等)。
【举例】2CH3CH2CH22CH3CH2CH2O Na + H2↑
【规律】醇类中羟基上的氢被活泼金属取代,产生氢气。
【拓展】HOCH2CH2OH + 2Na NaOCH2CH2ONa + H2↑
(2)断C—O键
【条件】
【举例】
【规律】
【拓展】
(3)断C—H和O—H键
【条件】
【举例】
【规律】
【拓展】
(4) 断 C—H和C—O键
【条件】
【举例】
【规律】
【拓展】
(5)断 C—O和O—H键
【条件】
【举例】
【规律】
【拓展】 (6) 断 C—H、O—H、C—C、C—O键
【条件】
【举例】
【规律】
【拓展】
2.二元酸的特殊性质
二元酸分子中含有两个羧基,因此,它的性质与一元酸又有区别。
最常见的二元酸为乙二酸(草酸)。
(1)具有酸性 如:HOOC-COOH+2NaOH→NaOOC-COONa+2H2O
(2)发生酯化反应
(3)发生缩聚反应 如:
(4)发生氧化反应 如:
(5)发生脱水反应 如:
一定条件
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3.甲酸的性质
(1)具有酸性。且酸性比乙酸、碳酸强。如:
HCOOH+NaHCO3→HCOONa+CO2↑+H2O
(2)发生酯化反应。
(3)具有可燃性。
(4)发生脱水反应。
(5)具有还原性
①银镜反应
②与新制的氢氧化铜碱性悬浊液反应
③使酸性高锰酸钾溶液褪色。
【例题解析】
【例1】白藜芦醇 广泛存在于食物(例如桑椹、花生、尤其是葡萄)中,它可能具有搞癌性。能够跟1摩尔该化合物起反应的Br2或H2的最大用量分别是
A、1mol 1mol C、3.5mol 6mol B、3.5 mol 7mol D、6mol 7mol
解题思路: 。
易错点: 。
【例2】A和B两种物质的分子式都是C7H8O,它们都能跟金属反应放出氢气。A不溶于NaOH溶液,而B能溶于NaOH溶液。B能使适量溴水褪色,并产生白色沉淀,A不能。B的一溴代物有两种结构。写出有A和B的结构简式和名称。
解题思路: 。
易错点: 。
【考题再现】
1.已知四种丁醇在催化剂存在下跟空气反应的情况如下:
O][O]CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2COOH CH3CH2CH2CH2OH[
催化剂催化剂
[O]醛 [O]
催化剂催化剂羧酸
羧酸 (CH3) 2CHCHO(CH3) 2
CHCOOH (CH3) 2CHCH2OH醛
不反应
(CH3) 3COH
催化剂[O]酮
不反应
(1)各种戊醇在这样的情况下,可能得到多少种酮,请写出其结构简式 。(2)各种戊醇在这样的情况下,可能得到多少种醛,请写出其结构简式 。(3)始终不反应的戊醇的结构简式是 。 思维方法: 。
展望高考:
2.液晶是一类新型材料。MBBA是一种研究得较多的液晶化合物.它可以看作是由醛A和胺B去水缩合的产物。
(1)对位上有-C4H9的苯胺可能有4个异构体,它们是:
(2)醛A的异构体甚多。其中属于酯类化合物,而且结构式中有苯环结构的异构体就有6个,它们是:
思维方法: 。
展望高考:
【针对训练】
A . 基础训练
1.乙酸或乙酸钠在不同条件下可能在不同的部位(a、b、c)断键而起反应;试按下列要求各举一个实例(与出化学方程式)。
(A)乙酸钠在a处断键: ;
(B)乙酸在b处断键: ;
(C)乙酸在c 处断键: 。
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2.由乙烯和其他无机原料合成环状化合物E,请在方框内填入合适的化合物的结构简式,并写出A和E的水解方程式。
B.提高训练
3.具有支链的化合物A的分子式为C4H6O2,A可以使Br2的四氯化碳溶液褪色。1molA和1mol NaHCO3能完全反应,则A的结构简式是 。写出与A具有相同官能团的A的所有同分异构体的结构简式 。
4.化合物B含有C、H、O三种元素,分子量为60,其中碳的质量分数为60%,氢的质量分数为13.33%。B在催化剂Cu的作用下被氧化成C,C能发生银镜反应,则B的结构简式是。
5.D在NaOH水溶液中加热反应,可生成A的钠盐和B,相应反应的化学方程式是
6.利用天然气在一定条件下可合成多种有机物,以下是一种合成路线的流利程图,其中:C是B在少量H2SO4及50℃~60℃条件下生成的三聚物;E是一种极易与血红蛋白结合使人中毒的气体;F是D的钠盐;G是两分子F脱去一分子氢的缩合产物。
+H天燃气 2O 催化剂
800℃ O2 催化剂
①写出下列物质的主要成分的化学式:天燃气:_______,混合气体:_____,E_____。
②写出下列物质的结构简式:A:______,D:______,F:_______。
③写出下列反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)并指明反应类型:
B→C:______,属于_______反应; A+H:_______,属于_______反应。
C.能力训练
7.分子式为C4H8O3的有机物,在一定条件下具有下列性质:①在浓硫酸存在下,能分别与CH3CH2OH或CH3 COOH反应;②在浓硫酸存在下,亦能脱水生成一种只存在一种结构形式,且能使溴水褪色的物质;③在浓硫酸存在下,还能生成一种分子式为C4H6O2的五元环状化合物。根据上述性质,确定C4H8O3的结构简式为
A.HOCH2COOHCH2CH3 B.CH3CH(HO)CH2COOH
C.CH3CH2CH(HO)COOH D.HOCH2CH2CH2COOH
8. 下列有关化学用语正确的是
A.乙醇、乙二醇、丙三醇互为同系物,同系物之间不可能为同分异构体
B.1 mol羟基(-OH)所含的电子数约为10×6.02×1023
C.4g分子式为CnH2n的链烃中含有的C=C的数目一定为1/nNA
D.丙烷分子的比例模型示意图:
9.“人文奥运、科技奥运、绿色奥运”是2008年北京奥运会的重要特征。其中禁止运动员使用兴奋剂是重要举措之一。以下两种兴奋剂的结构分别为:
=
= Cl Cl O O CH2COOH CH3CH2C-C-
CH2
①利尿酸 ②兴奋剂X
则关于它们的说法中正确的是
A.利尿酸分子中有三种含氧官能团,在核磁共振氢谱上共有六个峰
B.1 mol兴奋剂X与足量浓溴水反应,最多消耗4 mol Br2
C.两种兴奋剂均属于芳香族化合物
D.两种分子中的所有碳原子均不可能共平面
D.奥赛一瞥
10.分子式为C8H16O2的有机物A能在酸性条件下水解生成有机物B和C,且B在一定条件下再转化成C,则有机物A的可能结构有
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
参考答案
【例题解析】
1.【解析】根据酚羟基的性质即可解题.
【答案】D
2. 【解析】从分子式C7H8O看,只能知道A和B
不是饱和化合物,但结合具体性质联系起来综合考虑就可
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以推断出A和B。
由于A和B都能与金属钠反应放出氢气,且这两种物质中每个分子都只含一个氧原子,所以它们的结构中有羟基,即它们为醇和酚。
A不溶于NaOH溶液,说明A 为醇,A不能使溴水褪色,则A中一定含有苯环,推测A只能是一种芳香醇——苯甲醇。
B能使溴水褪色,并生成白色沉淀,进一步证明它是酚类——甲基苯酚。但甲基苯酚有邻、间、对三种同分异构体,其中对一甲苯酚的溴代物含有两种结构。
【答案】
CH2 OH CH3OH
A是苯甲醇: B是对甲基苯酚:[考题再现]
1. 本题是考查学生有关同分异构体知识的理解。题中以丁醇为例,将其在催化剂存在下,被氧化的各种产物罗列了出来,解题时可根据这一信息,首先写出戊醇的八种同分异构体,再根据氧化规律得出氧化产物。
【针对训练】
1.(1)
(2)
(3)
2.
3.(A)CH3COONa+NaOH Na2CO3+CH4↑
(B)CH3COOH+HO—C2H5
3COOC2H5+H2O (C)CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O
4.(A)BrCH2CH2Br;(B):HOCH2CH2OH;(C):OHCCHO;(D):HOCCOOH。
A水解:BrCH2CH2Br + 2H2O 2CH2OH + 2HBr
或BrCH2CH2Br + 2NaOH
CH3
(1)CH2=C—COOH CH2=CH—CH2—COOH
CH3—CH=CH—COOH
(2)CH3CH2CH2OH
CH3O CH3O △
5. CH2=C—C—O—CH2CH2CH3+NaOH 2= C—C—ONa+CH3CH2CH2OH H2O HOCH2CH2OH + 2NaBr。
6. ①CH4,CO H2,CO ②CH3OH, HCOOH, HCOONa
③ 加成
酯化
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7.D 8.C 9.BC 10.A