江苏专用2019版高考化学一轮复习鸭有机化学基础4第四单元醛羧酸酯教案2019012338.doc
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1、1第四单元 醛 羧酸 酯1掌握醛、羧酸、酯的结构与性质,以及它们之间的相互转化。 2.了解烃的衍生物的重要应用以及合成方法。醛知识梳理1醛的概念醛是由烃基(或氢原子)与醛基相连而构成的有机化合物,可表示为 RCHO,官能团为CHO。饱和一元醛的通式为 CnH2nO(n1)。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、C 2H5OH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。 氧 化 还 原 氧 化 4醛在生产、生活中的作用和对环境、健康产生的影响(1
2、)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。(2)35%40%的甲醛水溶液俗称福尔马林,具有杀菌、消毒作用和防腐性能,常用作农药和消毒剂,用于种子消毒和浸制生物标本。(3)劣质的装饰材料中挥发出的甲醛,对环境和人体健康影响很大,是室内主要污染物之一。自我检测判断正误,正确的打“”,错误的打“”。(1)乙醛分子中的所有原子都在同一平面内。( )2(2)凡是能发生银镜反应的有机物都是醛。( )(3)醛类既能被氧化为羧酸,又能被还原为醇。( )(4)完全燃烧等物质的量的乙醛和乙醇,消耗氧气的质量相等。( )答案:(1) (2) (3) (4)(1)HCHO 相当于二元醛,1 mol
3、HCHO 与足量的银氨溶液反应,能生成 4 mol Ag。(2)能发生银镜反应的除醛类外,还可能是甲酸、甲酸酯、甲酸盐、葡萄糖等。(2017高考海南卷改编)香茅醛( )可作为合成青蒿素的中间体,关于香茅醛的叙述正确的有( )A分子式为 C10H17OB不能发生银镜反应C可使酸性 KMnO4溶液褪色D分子中有 7 种不同化学环境的氢解析 A根据有机物成键特点,此有机物的分子式为 C10H18O,故 A 错误;B.此有机物中含有醛基,因此能发生银镜反应,故 B 错误;C.此有机物中含有醛基和碳碳双键,因此能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故 C 正确;D.依据等效氢的判断方法,此有机物中有 8种等效氢,故
4、 D 错误。答案 C橙花醛是一种香料,其结构简式为(CH3)2C=CHCH2CH2C(CH3)=CHCHO。下列说法正确的是( )A橙花醛不可以与溴发生加成反应B橙花醛可以发生银镜反应C1 mol 橙花醛最多可以与 2 mol 氢气发生加成反应D橙花醛是乙烯的同系物解析:选 B。有 ,所以可以与溴发生加成反应;1 mol 橙花醛最多可以与 3 mol 氢气发生加成反应(包含CHO);乙烯的同系物只能是单烯烃,而橙花醛是含有两个碳碳双键的醛;含 CHO 可以发生银镜反应。醛的结构与性质31从香荚兰豆中提取的一种芳香化合物,其分子式为 C8H8O3,遇 FeCl3溶液会呈现特征颜色,能发生银镜反应
5、。该化合物可能的结构简式是( )解析:选 A。遇 FeCl3溶液显特征颜色,说明该物质含有酚羟基,故 B 项错误;能发生银镜反应,则说明有CHO 或者是甲酸某酯,故 A 项正确,C 项错误;而 D 项中,其分子式为 C8H6O3,与题意不符,故 D 项错误。2某天然拒食素具有防御非洲大群蚯蚓的作用,其结构简式如图(未表示出原子或原子团的空间排列)。该拒食素与下列某试剂充分反应,所得有机物分子的官能团数目增加,则该试剂是( )ABr 2的 CCl4溶液 BAg(NH 3)2OH 溶液CHBr DH 2解析:选 A。根据该拒食素的结构简式确定其性质,进而确定其与不同试剂反应后产物的结构和官能团。有
6、机物中的碳碳双键与 Br2发生加成反应,使官能团数目由 3 个增加为 4 个,选项 A 正确。有机物中的醛基被银氨溶液氧化为COOH,官能团数目不变,选项B 不正确。有机物中的碳碳双键与 HBr 发生加成反应,但官能团数目不变,选项 C 不正确。有机物中的碳碳双键、醛基与 H2发生加成反应,官能团数目减少,选项 D 不正确。3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,其结构如图所示。下列关于化合物 A 的说法正确的是( )4A化合物 A 的分子式为 C15H22O3B与 FeCl3溶液发生反应后溶液显紫色C1 mol 化合物 A 最多可以与 2 mol 新制 Cu(OH
7、)2悬浊液反应D1 mol 化合物 A 最多与 1 mol H2加成解析:选 A。B 项,该化合物不含酚羟基,所以不能使 FeCl3溶液显紫色;C 项,1 mol 化合物 A 最多可以与 4 mol Cu(OH)2反应;D 项,1 mol 化合物 A 最多与 3 mol H 2加成。醛基的检验方法4下列实验能获得成功的是( )A将乙醛滴入银氨溶液中,加热煮沸制银镜B苯与浓溴水反应制取溴苯C向浓溴水中加几滴苯酚观察沉淀D1 molL1 CuSO4溶液 2 mL 和 0.5 molL1 NaOH 溶液 4 mL 混合后加入 40%的乙醛溶液 0.5 mL,加热煮沸观察沉淀的颜色解析:选 C。A 项
8、必须水浴加热,B 项中苯与液溴在 FeBr3催化下才能制得溴苯,D 项中 NaOH 应过量。5. 有机物 A 是合成二氢荆芥内酯的重要原料,其结构简式如图所示,下列检验有机物 A 中官能团的试剂和顺序正确的是( )A先加酸性高锰酸钾溶液,后加银氨溶液,微热B先加溴水,后加酸性高锰酸钾溶液C先加银氨溶液,微热,再加入溴水D先加入新制氢氧化铜悬浊液,微热,酸化后再加溴水解析:选 D。选项 A 中先加酸性高锰酸钾溶液,醛基和碳碳双键均被氧化;选项 B 中先加溴水,醛基被氧化、碳碳双键发生加成反应;对于选项 C 若先加银氨溶液,可检验醛基,但考虑到银氨溶液显碱性,若不酸化直接加溴水,则无法确定 A 中
9、是否含有碳碳双键。醛基转化在有机合成中的应用6(2018莆田高三模拟)3 对甲苯丙烯酸甲酯(E)是一种用于合成抗血栓药的中间体,其合成路线如下:5已知:HCHOCH 3CHO CH2=CHCHOH 2O OH , (1)遇 FeCl3溶液显紫色且苯环上有两个取代基的 A 的同分异构体有_种。B 中含氧官能团的名称为_。(2)试剂 C 可选用下列中的_。a溴水 b银氨溶液c酸性 KMnO4溶液 d新制 Cu(OH)2悬浊液(3) 3是 E 的一种同分异构体,该物质与足量 NaOH 溶液共热的化学方程式为_。(4)E 在一定条件下可以生成高聚物 F,F 的结构简式为_。解析:已知信息中发生的反应是
10、甲醛断开碳氧双键,乙醛断开 CH 键,发生了加成反应,后再发生消去反应。由此可知 B 的结构简式为 ,所含官能团为醛基和碳碳双键;BD 是CHO 生成了COOH,DE 是发生了酯化反应。(1)“遇 FeCl3溶液显紫色”说明含有酚羟基;A 中的醛基是不饱和的,故结构中应还含有CH= =CH2,在苯环上有邻、间、对 3 种同分异构体。(2)将CHO 氧化成COOH 的试剂可以是银氨溶液或新制 Cu(OH)2悬浊液,但不能用酸性 KMnO4溶液,它能将碳碳双键也氧化;也不能用溴水,它能与碳碳双键加成。6(3)1 mol 水解时消耗 1 mol H2O,生成的酚和羧酸消耗 2 mol NaOH 的同
11、时生成 2 mol H2O,故反应方程式为(4)E 中含有碳碳双键,能够发生加聚反应生成答案:(1)3 醛基 (2)bd7已知7水杨酸酯 E 为紫外线吸收剂,可用于配制防晒霜。E 的一种合成路线如下:请回答下列问题:(1)一元醇 A 中氧的质量分数约为 21.6%,则 A 的分子式为_;结构分析显示 A 只有一个甲基,A 的名称为_。(2)B 能与新制 Cu(OH)2悬浊液发生反应,该反应的化学方程式为_。(3)C 有_种结构;若一次取样,检验 C 中所含官能团,按使用的先后顺序写出所用试剂:_。(4)第步的反应类型为_;D 中所含官能团的名称为_。(5)第步的反应条件为_;写出 E 的结构简
12、式:_。解析:(1)A 为一元醇,其中氧的质量分数约为 21.6%,所以相对分子质量Mr1621.6%74。设分子式为 CxHyO,则 12x y1674,12 x y58。当 x4 时,y10,分子式为 C4H10O。当 x3 和 x5 时均不成立,所以 A 的分子式为 C4H10O。A 中只有一个甲基,所以 A 为 CH3CH2CH2CH2OH,命名为 1丁醇(或正丁醇)。(2)由第步的反应条件可知 B 为 CH3CH2CH2CHO。B 与新制 Cu(OH)2悬浊液的反应为 CH3CH2CH2CHO2Cu(OH)2NaOH CH3CH2CH2COONaCu 2O3H 2O。(3)由题干提供
13、的信息可知第步的反应过 程为 2CH3CH2CH2CHO NaOH/H2O 8所以 C 有 2 种结构。CHO 和 共同存在时要先检验CHO,然后检验,所用试剂为银氨溶液、稀盐酸和溴水。(4)C 的相对分子质量为 126,D 的相对分子质量为 130,所以 CD 是与 H2发生加成反应,也称为还原反应。由于相分子质量相差 4,所以 和CHO 都与 H2加成,所以 D 中官能团名称为羟基。(5)第步为酯化反应,所以条件是浓 H2SO4、加热,E 的结构简式为答案:(1)C 4H10O 1丁醇(或正丁醇)(2)CH3CH2CH2CHO2Cu(OH) 2NaOH CH3CH2CH2COONaCu 2
14、O3H 2O(3)2 银氨溶液、稀盐酸、溴水(或其他合理答案)(4)还原反应(或加成反应) 羟基(5)浓 H2SO4、加热醛反应的规律(1)凡是含有醛基的化合物均具有氧化性和还原性,1 mol 醛基(CHO)可与 1 mol H2发生加成反应,与 2 mol Cu(OH)2(新制悬浊液)或 2 mol Ag(NH3) 发生氧化反应。 2(2)醇、醛和羧酸的分子组成与相对分子质量的关系9羧酸 酯知识梳理一、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 RCOOH,官能团为COOH,饱和一元羧酸的分子式为 CnH2nO2(n1)。2分类(1)按烃基种类脂肪酸,如乙酸、硬脂酸(
15、C 17H35COOH)、油酸(C 17H33COOH); 芳香酸,如苯甲酸。(2)按羧基数目一元羧酸,如甲酸(HCOOH)、乙酸、硬脂酸;二元羧酸,如乙二酸(HOOCCOOH);多元羧酸。3物理性质(1)乙酸:有强烈刺激性气味的液体,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CH3COOHH CH 3COO 。10(2)酯化反应酯化反应的规律:酸脱羟基、醇脱氢。CH 3COOH 和 CH3CH 182OH 发生酯化反应的化学方程式为 CH3COOHCH 3CH
16、 OH CH3CO18OCH2CH3H 2O。182 浓 H2SO4 二、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,饱和一元酯的分子式为 CnH2nO2(n2)。2物理性质3化学性质(1)醛、酮中的 能与 H2加成,酸、酯中的 不能与 H2加成。(2)1 mol 酚酯与 NaOH 溶液反应,能消耗 2 mol NaOH。(2016高考海南卷)乙二酸二乙酯(D)可由石油气裂解得到的烯烃合成。回答下列问题:11(1)B 和 A 为同系物,B 的结构简式为_。(2)反应的化学方程式为_,其反应类型为_。(3)反应的反应类型为_。(4)C 的结构简式为_。(
17、5)反应的化学方程式为_。解析 根据流程图可知,A 与水反应生成 C2H6O,氢原子数已经达到饱和,属于饱和一元醇,则 A 为乙烯,乙醇与 C 反应生成乙二酸二乙酯,则 C 为乙二酸,B 和 A 为同系物,B 含 3 个碳原子,则 B 为丙烯,丙烯与氯气在光照的条件下发生 H 的取代反应生成CH2=CHCH2Cl。(1)根据上述分析,B 为丙烯,结构简式为 CH2=CHCH3。(2)反应为乙烯与水发生加成反应生成乙醇,反应的化学方程式为 CH2=CH2H 2OCH3CH2OH,反应类型为加成反应。 催 化 剂 (3)反应是卤代烃在 NaOH 水溶液中发生取代反应生成醇,则反应类型为取代反应。(
18、4)根据上述分析,C 为乙二酸,则 C 的结构简式为 HOOCCOOH。(5)反应是乙醇与乙二酸发生酯化反应生成酯和水,反应的化学方程为2CH3CH2OHHOOCCOOH CH3CH2OOCCOOCH2CH32H 2O。 催 化 剂 答案 (1)CH 2=CHCH3 (2)CH 2=CH2H 2O CH3CH2OH 加成反应 催 化 剂 (3)取代反应 (4)HOOCCOOH(5)2CH3CH2OHHOOCCOOH 催 化 剂 CH3CH2OOCCOOCH2CH32H 2O羧酸和酯的性质1(2016高考江苏卷) 化合物 X 是一种医药中间体,其结构简式如图所示。下列有关化合物 X 的说法正确的
19、是( )A分子中两个苯环一定处于同一平面B不能与饱和 Na2CO3溶液反应C在酸性条件下水解,水解产物只有一种12D1 mol 化合物 X 最多能与 2 mol NaOH 反应解析:选 C。A 项,两个苯环中间有一个碳原子,该碳原子形成四个单键,单键可以自由旋转,所以该碳原子和两个苯环不一定处于同一平面,错误;B 项,X 分子中含有羧基,可以和 Na2CO3溶液反应,错误;C 项,在酸性条件下,分子内酯基断开,产物只有一种,正确;D 项,1 mol X 分子中有 1 mol 酚酯基,其水解需要 2 mol NaOH,羧基也会与 NaOH反应,则 1 mol X 最多可以与 3 mol NaOH
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