高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)指導(dǎo) 第四部分 常見有機(jī)物及其應(yīng)用 專題二 烴及其衍生物的性質(zhì)與應(yīng)用

專題二 烴及其衍生物的性質(zhì)與應(yīng)用知識點(diǎn)高考考試說明對應(yīng)教科書內(nèi)容烷、烯、炔和芳香烴在組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)上的差異掌握烴（烷、烯、炔、芳香烴）及其衍生物（鹵代烴、醇、酚、醛、羧酸、酯）的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)必修2 第三章 第一、二節(jié)選修5 第二章 第一、二節(jié)天然氣、石油液化氣、汽油的組成、來源、應(yīng)用了解天然氣、石油液化氣和汽油的主要成分及其應(yīng)用必修2 第三章 第一、二節(jié)必修2 第四章 第二節(jié)烴及其衍生物在有機(jī)合成和有機(jī)化工中的作用認(rèn)識烴及其衍生物在有機(jī)合成和有機(jī)化工中的重要作用必修2第三章選修5第二章第一、二節(jié)烷、烯、炔、芳香烴、鹵代烴、醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其相互轉(zhuǎn)化關(guān)系從官能團(tuán)的角度掌握有機(jī)化合物的性質(zhì)，并能列舉事實說明有機(jī)物分子中基團(tuán)之間的相互影響必修2 第三章 第三節(jié)選修5 第二章 第三節(jié)選修5 第三章 第一節(jié)第四節(jié)有機(jī)反應(yīng)類型加成、取代和消去反應(yīng)根據(jù)加成反應(yīng)、取代反應(yīng)和消去反應(yīng)的特點(diǎn)，判斷有機(jī)反應(yīng)類型必修2 第三章選修5 第二章選修5 第三章一、知識整理1烴類別通式官能團(tuán)代表性物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要化學(xué)性質(zhì)烷烴單鍵相連，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定1代：2化：烯烴雙鍵活潑，易加成1加成： 2氧化：使褪色 3加聚： 炔烴三鍵相連，活潑易加成1加成： 2氧化：使褪色 苯及苯的同系物苯若分子具有平面正六邊形結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定1取代：2加在：3氧化： 苯的同系物苯環(huán)和側(cè)鏈相互影響1取代：2被氧化2烴的衍生物類別通式官能團(tuán)代表性物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要化學(xué)性質(zhì)鹵代烴鍵有極性，易斷裂1取代：2消去：醇有鍵和鍵，有極性，與鏈烴基直接相連1置換：2消去：3氧化：4酯化： 酚直接跟苯環(huán)相連1弱酸性：2取代：醛雙鍵，有極性，具有不飽和性1加成：2氧化：羧酸受影響，能夠部分電離產(chǎn)生1. 酸的通性：2.3. 酯化：4.分子中和之間的鍵易斷裂水解：二、重點(diǎn)知識解析1有機(jī)化學(xué)基本反應(yīng)類型反應(yīng)類型概念涉及的主要有機(jī)物類別及反應(yīng)條件取代反應(yīng)有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)1鹵代（鹵素單質(zhì)）：烷（光照）、苯及其同系物（催化劑）2溴代（濃溴水）：酚3硝化（濃硝酸）：苯及其同系物（濃硫酸、加熱）4酯化：酸與醇（濃硫酸、加熱）5水解：酯（稀硫酸或氫氧化鈉溶液加熱）、鹵代烴（氫氧化鈉水溶液）、二糖和多糖（稀硫酸、加熱）加成反應(yīng)有機(jī)物分子中雙鍵、叁鍵兩端的碳原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)碳碳雙鍵、碳碳叁鍵：與、 （催化劑、加熱）苯及其同系物：與（催化劑、加熱）醛（酮）：與（催化劑、加熱）油脂氫化（實質(zhì)碳碳雙鍵）：與（催化劑、加熱）消去反應(yīng)有機(jī)化合物在適當(dāng)?shù)臈l件下，從個分子內(nèi)脫去一個小分子（如水、鹵化氫等分子），而生成不飽和（雙鍵或三鍵）化合物的反應(yīng)醇：濃硫酸、加熱鹵代烴：氫氧化鈉的醇溶液、加熱結(jié)構(gòu)要求：與羥基或鹵原子相連的碳原子的鄰位碳上有氫原子加聚反應(yīng)分子量小的化合物（單體）分子相互結(jié)合成為分子量很大的化合物（高分子化合物）的反應(yīng)碳碳雙鍵、碳碳叁鍵（催化劑、加熱）氧化反應(yīng)有機(jī)物分子中加入氧原子或失去氫原子的反應(yīng)醇醛酸結(jié)構(gòu)要求：與羥基相連的碳原子上有兩個氫原子醇酮結(jié)構(gòu)要求：與羥基相連的碳原子上有一個氫原子碳碳雙鍵、碳碳叁鍵、醇、醛：與酸性高錳酸鉀溶液有機(jī)物燃燒還原反應(yīng)有機(jī)物分子中加入氫原子或失去氧原子的反應(yīng)1醛或酮與氫氣反應(yīng)醇2碳碳雙鍵、碳碳叁鍵、苯環(huán)與氫氣反應(yīng)2有機(jī)分子中基團(tuán)之間的相互影響 （1）苯及其同系物苯苯的同系物 如甲苯與溴單質(zhì)反應(yīng)的主要產(chǎn)物或與濃硫酸、濃硝酸、加熱反應(yīng)的主要產(chǎn)物不反應(yīng)，不褪色發(fā)生氧化反應(yīng)，褪色（2）醇、酚、羧酸酸性（中性）<（極弱酸性）<（弱酸性）<（弱酸性）能反應(yīng)能反應(yīng)能反應(yīng)不反應(yīng)能反應(yīng)能反應(yīng)不反應(yīng)能反應(yīng)能反應(yīng)不反應(yīng)不反應(yīng)能反應(yīng)3有機(jī)合成（1）有機(jī)合成的方法正推法：從原料中間產(chǎn)物產(chǎn)物。逆推法：目標(biāo)產(chǎn)物中間產(chǎn)物原料，具體思維途徑是：a首先確定所要合成的有機(jī)產(chǎn)物屬何類別，以及題中所給定的條件與所要合成的有機(jī)物之間的關(guān)系。b以題中要求最終產(chǎn)物為起點(diǎn)，考慮這一有機(jī)物如何從另一有機(jī)物甲經(jīng)過一步反應(yīng)而制得。如果甲不是所給的已知原料，再進(jìn)一步考慮甲又是如何從另一有機(jī)物乙經(jīng)過一步反應(yīng)而制得，一直推導(dǎo)到題目中給定的原料為終點(diǎn)。在合成某一種產(chǎn)物時，可能會產(chǎn)生多種不同的方法和途徑，應(yīng)當(dāng)在兼顧省原料、產(chǎn)率高的前提下選擇最合理、最簡單的方法和途徑。（2）有機(jī)合成中常用的官能團(tuán)變化官能團(tuán)的引入。引入羥基（）：烯烴與水加成；醛（酮）與氫氣加成；鹵代烴堿性水解；酯的水解等。引入鹵原子（）：烴與取代；不飽和烴與或加成；醇與取代等。引入雙鍵：某些醇或鹵代烴的消去引入；醇的氧化引入等。官能團(tuán)的消除。a通過加成消除不飽和鍵。b通過消去或氧化或酯化等消除羥基（）。c通過加成或氧化等消除醛基（）。官能團(tuán)間的衍變。根據(jù)合成需要（有時題目信息中會明示某些衍變途徑），可進(jìn)行有機(jī)物的官能團(tuán)衍變，以使中間物向產(chǎn)物遞進(jìn)。常見的有三種方式：a利用官能團(tuán)的衍生關(guān)系進(jìn)行衍變，如伯醇醛羧酸酯；b通過某種化學(xué)途徑使一個官能團(tuán)變?yōu)閮蓚€，如：c通過某種反應(yīng)，改變官能團(tuán)的位置。碳骨架的增減。a增長：有機(jī)合成題中碳鏈的增長，一般會以信息形式給出，常見方式為有機(jī)物與反應(yīng)以及不飽和化合物間的加成、聚合等。b變短：如烴的裂化裂解，某些烴（如苯的同系物、烯烴）的氧化、羧酸鹽脫羧反應(yīng)等。4有機(jī)推斷（1）有機(jī)推斷的常用方法與技巧小結(jié)加減。利用有機(jī)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理將分子式（部分分子式）進(jìn)行數(shù)學(xué)意義上的“加加減減”，從而推出未知物的分子式（部分分子式）即“殘基”。其本質(zhì)是化學(xué)反應(yīng)前后原子守恒的思想在有機(jī)反應(yīng)中的應(yīng)用。有機(jī)反應(yīng)中“加加減減”的幾個方面（即數(shù)字變化）加成反應(yīng)：正推“加”逆推“減”，碳氧雙鍵加氫氣，碳碳雙鍵加氫氣、溴等；b連續(xù)氧化： （減兩個原子；加一個原子）；脫水及水解反應(yīng)：（加減）酸與醇的酯化和酯水解、蛋白質(zhì)水解為氨基酸的反應(yīng)；消去反應(yīng)：（加減、鹵化氫）醇、鹵代烴的消去反應(yīng)。逆推。找準(zhǔn)“逆推”突破口官能團(tuán)變化：特征反應(yīng)（現(xiàn)象）、特征條件；數(shù)字變化：分子式或部分分子式間的加減法。若突破口設(shè)置在框圖的起點(diǎn)，則運(yùn)用“正推”的思路進(jìn)行推斷，正推是斷舊鍵成新鍵。若突破口設(shè)置在框圖的中間或末端，則往往運(yùn)用“逆推”的思路進(jìn)行推斷，也就是運(yùn)用逆向思維尋找一個“中間環(huán)節(jié)”（落筆點(diǎn)），有時“正推”和“逆推”要相結(jié)合。逆推是斷新鍵復(fù)原舊鍵。相似。通過對已有知識和題設(shè)新信息進(jìn)行相似性模仿、相似性聯(lián)想、相似性類比和推理解決新問題的方法即為“相似”方法。信息遷移推斷題往往用到“相似”方法解題，其思路：首先要獲取題干中給出的相關(guān)信息；將臨場學(xué)習(xí)的新信息與已有知識有效整合；解決題設(shè)問題。總之，解有機(jī)信息題時要將未知物向信息中的物質(zhì)靠攏，即模仿信息中的反應(yīng)來確定框圖中的物質(zhì)類別；然后從已知物質(zhì)的碳鏈與官能團(tuán)組合，確定未知物的結(jié)構(gòu)。（2）有機(jī)物推斷的突破口一般都是在物質(zhì)的特殊反應(yīng)、特殊規(guī)律和特殊現(xiàn)象中設(shè)置突破口。根據(jù)性質(zhì)和有關(guān)數(shù)據(jù)推知官能團(tuán)個數(shù)。如；根據(jù)某些反應(yīng)的產(chǎn)物推知官能團(tuán)的位置。如：由醇氧化得醛或羧酸，定連接在有2個氫原子的碳原子上；由醇氧化得酮，連接在只有一個氫原子的碳原子上。由消去反應(yīng)產(chǎn)物可確定“”或“”的位置。由取代產(chǎn)物的種類可確定碳鏈結(jié)構(gòu)。由加氫后碳鏈的骨架，可確定“碳碳雙鍵”或“碳碳叁鍵”的位置。三、典型例題解析【例1】（2011年新課標(biāo)全國）下列反應(yīng)中，屬于取代反應(yīng)的是（ ）A B CD【答案】B【思路解析】屬于烯烴的加成反應(yīng)；屬于乙醇的消去反應(yīng)；屬于酯化反應(yīng)，而酯化反應(yīng)屬于取代反應(yīng)；屬于苯的硝化反應(yīng)即取代反應(yīng)，所以選項正確?！纠?】（2012江蘇）普伐他汀是一種調(diào)節(jié)血脂的藥物，其結(jié)構(gòu)如下圖所示（未表示出其空間構(gòu)型）。下列關(guān)于普伐他汀的性質(zhì)描述正確的是（ ）A能與，溶液發(fā)生顯色反應(yīng)B能使酸性溶液褪色C能發(fā)生加成、取代、消去反應(yīng)D1 mol該物質(zhì)最多可與反應(yīng)【答案】【思路解析】該題以晉伐他汀為載體，考查學(xué)生對有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)、官能團(tuán)的性質(zhì)等基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)知識的掌握。選項：分子中無苯環(huán)，不與反應(yīng)。選項：酯基水解，最多與反應(yīng)。所以選正確。【例3】乙基香草醛（）是食品添加劑的增香原料，其香味比香草醛更加濃郁。（1）寫出乙基香草醛分子中兩種含氧官能團(tuán)的名稱_。（2）乙基香草醛的同分異構(gòu)體是一種有機(jī)酸，可發(fā)生以下變化：提示：與苯環(huán)直接相連的碳原子上有氫時，此碳原子才可被酸性溶液氧化為羧基（a）由的反應(yīng)屬于_（填反應(yīng)類型）。（b）寫出的結(jié)構(gòu)簡式_。（3）乙基香草醛的另一種同分異構(gòu)體（）是一種醫(yī)藥中間體，請設(shè)計合理方案用茴香醛（）合成（其他原料自選，用反應(yīng)流程圖表示，并注明必要的反應(yīng)條件）。例如：【答案】（1）醛基、羥基（酚）、醚鍵（2）（）取代反應(yīng) （）（3）【思路解析】已知聯(lián)系實際的結(jié)構(gòu)簡式很容易確定含氧官能團(tuán)；乙基香草醛的同分異構(gòu)體是一種有機(jī)酸，由與酸性高錳酸鉀反應(yīng)的產(chǎn)物相似聯(lián)想提示，逆推出的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：苯環(huán)上只含一個取代基，且與苯環(huán)直接相連的原子上含有原子，的分子式為，利用加減方法確定“殘基”：，即，或由的轉(zhuǎn)化聯(lián)想提示的反應(yīng)條件、反應(yīng)物和產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，推斷出中苯環(huán)上一元取代基中含有結(jié)構(gòu)，則的結(jié)構(gòu)簡式為：；遷移醇羥基被取代反應(yīng)的已有知識；第（3）小題用合成乙基香草醛的另一個同分異構(gòu)體（），比較二者的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化關(guān)系：醛基羧基酯基，完成方案設(shè)計。【例4】菠蘿酯是一種具有菠蘿香氣的食用香料，是化合物甲與苯氧乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)的產(chǎn)物。（1）甲一定含有的官能團(tuán)的名稱是_。（2）甲完全燃燒可產(chǎn)生和，甲蒸氣對氫氣的相對密度是29，甲分子中不含甲基，且為鏈狀結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡式是_。（3）苯氧乙酸有多種酯類的同分異構(gòu)體，其中能與溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，且有2種一硝基取代物的同分異構(gòu)體是（寫出任意2種的結(jié)構(gòu)簡式）_。（4）已知： （、代表烴基）菠蘿酯的合成路線如下：試劑不可選用的是（選填字母）_。溶液 溶液 溶液 d丙的結(jié)構(gòu)簡式是_，反應(yīng)的反應(yīng)類型是_。反應(yīng)的化學(xué)方程式是_?！敬鸢浮浚?）羥基（2）（3）（答對其中任意兩個均給分）（4）、 取代反應(yīng)【思路解析】（1）由酯化機(jī)理和題干敘述可知甲中含有羥基；（2）利用燃燒產(chǎn)物計算甲的分子式為，其不飽和度為l，無支鏈，則結(jié)構(gòu)簡式為；（3）符合題干要求的苯氧乙酸的同分異構(gòu)體與溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，說明其中含有苯環(huán)和酚羥基，且一硝基取代物有兩種的酯類，說明酯基與酚羥基處于苯環(huán)的對位，利用酯基的翻轉(zhuǎn)與插入方法確定同分異構(gòu)體有三種（見答案）；（4）合成菠蘿酯關(guān)鍵是利用第二個信息通過反應(yīng)合成苯氧乙酸，由苯氧乙酸的結(jié)構(gòu)簡式逆推丙為，再利用第一個信息逆推乙為，利用酯化機(jī)理完成反應(yīng)?！纠?】丙烯可用于合成殺除根瘤線蟲的農(nóng)藥（分子式為）和應(yīng)用廣泛的樹脂：已知酯與醇可發(fā)生如下酯交換反應(yīng)： （、代表烴基）（1）農(nóng)藥分子中每個碳原子上均連有鹵原子。的結(jié)構(gòu)簡式是_，含有的官能團(tuán)名稱是_；由丙烯生成的反應(yīng)類型是_。（2）水解可得到，該水解反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。（3）蒸氣密度是相同狀態(tài)下甲烷密度的倍，中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：碳60，氫8，氧32。的結(jié)構(gòu)簡式是_。（4）下列說法正確的是（選填序號字母）_。能發(fā)生聚合反應(yīng)、還原反應(yīng)和氧化反應(yīng)含有2個甲基的羧酸類同分異構(gòu)體有4個催化加氫的產(chǎn)物與具有相同的相對分子質(zhì)量具有芳香氣味，易溶于乙醇（5）的水解產(chǎn)物經(jīng)分離最終得到甲醇和，二者均可循環(huán)利用于樹脂的制備。其中將甲醇與分離的操作方法是_。（6）的分子式為。單體為苯的二元取代物，且兩個取代基不處于對位，該單體苯環(huán)上的一溴取代物只有兩種。和反應(yīng)生成：單體的化學(xué)方程式是_?！敬鸢浮浚?） 碳碳雙鍵、氯原子取代反應(yīng)（2）（3）（4）（5）蒸餾（6）【思路解析】本題考查有機(jī)推斷、典型有機(jī)反應(yīng)類型、同分異構(gòu)、有機(jī)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。 （1）在500時與發(fā)生取代反應(yīng)生成，與發(fā)生加成反應(yīng)生成。含有碳碳雙鍵和氯原子兩種官能團(tuán)。（2）在溶液中發(fā)生水解反應(yīng)生成，其化學(xué)方程式為：。（3）的相對分子質(zhì)量，的分子式為。與發(fā)生酯交換反應(yīng)生成、，能發(fā)生水解反應(yīng)，說明為酯，為羧酸的鈉鹽，為羧酸，結(jié)合和丙烯的分子式，推知為，為，為。（4）選項，中含有碳碳雙鍵，所以能發(fā)生聚合、氧化、還原反應(yīng)。選項，符合條件的同分異構(gòu)體有如下兩種：、。選項，和相對分子質(zhì)量為60。選項，是具有芳香氣味的酯，且易溶于乙醇中。（5）為沸點(diǎn)很高的，沸點(diǎn)較低，故可采用蒸餾方法分離。（6）苯環(huán)上只有兩個取代基，且取代基不處于對位，只有兩個相同的取代基處于鄰位時，其苯環(huán)上的一溴代物有兩種。為，與發(fā)生酯交換反應(yīng)生成和單體，推知為，生成單體的化學(xué)方程式為：。四、反饋練習(xí)1咖啡鞣酸具有較廣泛的抗菌作用，其結(jié)構(gòu)簡式如下所示：關(guān)于咖啡鞣酸的下列說法不正確的是（ ）A 分子式為B與苯環(huán)直接相連的原子都在同一平面上C咖啡鞣酸水解時可消耗D與濃溴水既能發(fā)生取代反應(yīng)又能發(fā)生加成反應(yīng)2只用水就能鑒別的一組物質(zhì)是（ ）A苯、乙酸、四氯化碳 B乙醇、乙醛、乙酸C乙醛、乙二醇、硝基苯 D甲苯、汽油、甘油3某有機(jī)物是農(nóng)藥生產(chǎn)中的一種中間體，其結(jié)構(gòu)簡式如右。下列敘述正確的是（ ）A有機(jī)物屬于芳香烴B有機(jī)物可以和的溶液發(fā)生加成反應(yīng)C有機(jī)物和濃硫酸混合加熱，可以發(fā)生消去反應(yīng)D和足量的溶液反應(yīng)，可以消耗4某物質(zhì)的球棍模型如下圖所示，下列關(guān)于該物質(zhì)的說法不正確的是（ ）A該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為B該物質(zhì)可以發(fā)生加成反應(yīng)C該物質(zhì)既可以與強(qiáng)酸反應(yīng)也可以與強(qiáng)堿反應(yīng)D該物質(zhì)可以聚合成高分子物質(zhì)5下列各組有機(jī)物只用一種試劑無法鑒別的是（ ）A乙醇、甲苯、硝基苯 B苯、苯酚、己烯C苯、甲苯、環(huán)己烷 D甲酸、乙醛、乙酸6有關(guān)下圖所示化合物的說法不正確的是（ ）A既可以與的溶液發(fā)生加成反應(yīng)，又可以在光照下與發(fā)生取代反應(yīng)B該化合物最多可以與反應(yīng)C既可以催化加氫，又可以使酸性溶液褪色D既可以與溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，又可以與溶液反應(yīng)放出氣體7和在一定條件下可合成芳香族化合物，已知可以在一定條件下轉(zhuǎn)化為，且在標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度為。各物質(zhì)間相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖：（1）中的官能團(tuán)的名稱為_；的反應(yīng)類型為_。（2）的化學(xué)反應(yīng)方程式為_；與新制氫氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。（3）與具有相同官能團(tuán)，且苯環(huán)上只有一個取代基的同分異構(gòu)體還有5種，它們是、_、_。8化合物是一種治療心臟病藥物的中間體，以為原料的工業(yè)合成路線如下圖所示。已知：根據(jù)題意完成下列填空：（1）寫出反應(yīng)類型。反應(yīng)_，反應(yīng)_。（2）寫出結(jié)構(gòu)簡式。_，_。（3）寫出的鄰位異構(gòu)體分子內(nèi)脫水產(chǎn)物香豆素的結(jié)構(gòu)簡式_。（4）由生成的另一個反應(yīng)物是_，反應(yīng)條件是_。（5）寫出由生成的化學(xué)反應(yīng)方程式_。（6）也是制備環(huán)己醇（）的原料，寫出檢驗已完全轉(zhuǎn)化為環(huán)己醇的方法。_。9已知： I冠心平是降血脂、降膽固醇的藥物，它的一條合成路線如下：（1）為一元羧酸，與足量，溶液反應(yīng)生成 （標(biāo)準(zhǔn)狀況），的分子式為_。（2）寫出符合分子式的所有甲酸酯的結(jié)構(gòu)簡式：_。（3）是氯代羧酸，其核磁共振氫譜有兩個峰，寫出的反應(yīng)方程式：_。（4）反應(yīng)類型為_。（5）寫出和的結(jié)構(gòu)簡式：_；_。（6）的苯環(huán)上有兩種氫，它所含官能團(tuán)的名稱是_；按如下路線，由可合成高聚物：（7）的反應(yīng)類型為_。（8）寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_?！痉答伨毩?xí)答案】1C 2A 3D 4A 5C 6D 7（1）羥基 取代（2） （3）8（1）加成反應(yīng) 氧化反應(yīng)（2） （3）（4） 濃硫酸，加熱（5）（6）取樣，加入溶液，顏色無明顯變化9（1）（2） （3） （4）取代反應(yīng)（5） （6）氯原子、酚羥基 溶液（7）消去反應(yīng)（8）