第三章 烃的衍生物 章末核心素养整合学案（含答案）

1、第三章第三章 烃的衍生物烃的衍生物 章末核心素养整合章末核心素养整合 专题一 烃及其衍生物的特征反应 有机物类别 特征反应 烷烃 取代反应、热裂解反应 烯烃、炔烃 加成反应、氧化反应、加聚反应 苯和苯的 同系物 取代反应、加成反应、苯的同系物的氧化反应 卤代烃 水解反应、消去反应 醇 消去反应、取代反应、氧化反应、置换反应 酚 取代反应、氧化反应、显色反应、弱酸性 醛 氧化反应、还原反应、加成反应 羧酸 酯化反应、酸性 酯 水解反应 油脂 酸性水解、皂化反应、氢化反应 胺 碱性 酰胺 水解反应 专题演练 1脱水偶联反应是一种新型的直接烷基化反应，例如： 反应： （1）化合物的分子式为 ，1 m

2、ol 该物质完全燃烧最少需要消耗 mol O2。 （2）化合物可使 溶液（限写一种）褪色；化合物（分子式为 C10H11Cl ） 可 与NaOH水 溶 液 共 热 生 成 化 合 物 ， 相 应 的 化 学 方 程 式 为 _ _。 （3）化合物与 NaOH 乙醇溶液共热生成化合物，的核磁共振氢谱除苯环峰外还有四组 峰，峰面积之比为1112，的结构简式为 _。 （4）由 CH3COOCH2CH3可合成化合物，化合物是 CH3COOCH2CH3的一种无支链同分异 构体， 碳链两端呈对称结构， 且在 Cu 催化下与过量 O2反应生成能发生银镜反应的化合物， 的结构简式为_， 的结构简式为_。 解析

3、 （1） 通过观察可知， 化合物分子中含有 6 个碳、 10 个氢、 3 个氧， 分子式为 C6H10O3， 1 mol 该物质完全燃烧耗氧量为（61/4103/2）7 mol。 （2）化合物中含有的官能团为碳碳双键（可以使溴水、溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾 溶液褪色）和羟基（可以使酸性高锰酸钾溶液褪色） 。化合物与 NaOH 水溶液共热生成化合 物，结合卤代烃的水解规律可知，化合物的结构简式 为，反应的化学方程式为： NaOH 水 NaCl。 （3） 化合物在 NaOH 的乙醇溶液中共热发生消去反 应 （两种可能） ， 可能生成， 分子中含除苯环外含 3 类氢， 不合题意；也可能生成，分子

4、中含除苯环外含 4 类氢，个 数比为 1112，所以化合物的结构简式为。 （4） 依据题意， CH3COOCH2CH3的同分异构体化合物能够在 Cu 催化下与 O2反应生成能发 生银镜反应的化合物，说明化合物具有CH2OH 的结构，依据碳链两端呈对称结构，说 明分子中含有 2 个羟基和一个碳碳双键，即化合物的结构简式为 OHCH2CHC=CH2CH OH，化合物为 OHCCH=CHCHO。 答案 （1）C6H10O3 7 mol （ 2 ） 酸 性 高 锰 酸 钾 溶 液 NaOH 水 NaCl （3） （4）HCH2CHC=CH2CHOH OHCCH=CHCHO 专题二 有机反应类型的推断

5、1有机反应类型判断的基本思路 2常见的有机反应类型 反应类型 官能团种类、 试剂、反应条件 实质或结果 加成反应（与 氢气的加成反 应又叫还原反 应） 、与 X2（X：Cl、Br，下同） 、H2、HBr、 H2O 加成，后三种需要有催化剂等条 件 碳碳双键或碳碳三键消 失， 除 H2外会引入新官能 团 CHO、与 H2加成， 需要 催化剂 会引入OH 聚合反应（加 聚反应） 多个单体间加成 取代 反应 饱和烃：X2（光照） ；苯环上的氢：X2（催化 剂） 、浓硝酸（浓硫酸） ；酚中的苯环上的氢： 饱和溴水（主要取代OH 邻、对位上的氢原 子） ；ROHHX X、NO2取代碳上的 氢原子 （RO

6、H 则是X 取 代OH） 水解 型 酯基、酰胺基H2O （酸作催化剂） 酯基、酰胺基NaOH （碱溶液作催化剂） 引入COOH、 OH 引入COONa、 OH 酯化 型， 肽 键型 OHCOOH （浓硫酸加热） ； COOHNH2 （稀硫酸） 酸脱羟基，醇（或NH2） 脱氢 消去反应 OH（浓硫酸、加热） 、X（碱的 醇溶液加热） 引入 或 氧催化 OH （与之相连的碳原子上要有氢原引入CHO 或COOH 化 反 应 氧化 子） 、CHOO2（催化剂） KMnO4 氧化型 碳碳双键、 碳碳三键、苯环上的侧链、 OH （与之相连的碳原子上要有氢原 子） 、CHO 最终可引入COOH CHO银氨溶

7、液、新制 Cu（OH）2并酸化 引入COONH4或 COOH 专题演练 2丙烯醇（CH2=CHCH2OH）可以发生的化学反应类型有（ ） 加成反应 氧化反应 加聚反应 取代反应 A仅 B仅 C D仅 解析 含有 C=C 键的有机物可以发生加成、 氧化、 加聚等反应， 该有机物碳链上的 H 和OH 可被其他原子或原子团取代。 答案 C 3有机物 CH2OHCH（CH3）CHO 可经过多步反应转化为（CH3）2C=CH2，各步反应的反 应类型是（ ） A加成消去脱水 B消去加成消去 B加成消去加成 D取代消去加成 解析 解答本题的关键是以形成双键的基本方法为切入点分析问题。 因在有机物中引入碳碳双

8、 键的基本反应是OH、X 发生消去反应，但 CH2OHCH（CH3）CHO 发生消去反应时只能 得到 CH2=C （CH3） CHO， 故还需要通过与氢气的加成反应使消去产物转化为有机物 （CH3） 2CHCH2OH，最后再发生消去反应以得到目标产物。 答案 B 专题三 有机物检验和鉴别 1根据溶解性 通常是向有机物中加水，观察其是否溶于水，如鉴别羧酸与四氯化碳（或烃、酯、油脂等） ， 醇与四氯化碳（或烃、酯、油脂等） 。 2根据与水的密度差异 观察不溶于水的有机物在水中的浮沉情况可知其密度比水的密度是小还是大， 常见密度比水大 的有机物： 四氯化碳、 三氯甲烷、 硝基苯等； 密度比水小的有机

9、物： 烃 （烷烃、 烯烃、 芳香烃） 、 酯、油脂等。 3溴水法 溴水与有机物混合后会发生不同的变化并产生不同的现象，具体情况如表中所示。 褪色原理 相应物质（溶液） 主要现象 加成反应 含有碳碳双键或碳碳三键 的有机物 整个体系分为两层， 有机层 在下且为无色， 水层在上为 无色（溴水褪色） 取代反应 苯酚及其同系物 溴水褪色 （若为苯酚还生成 白色沉淀） 萃取作用 饱和烃及其一氯代物， 饱和 油脂及酯 （密度均小于水的 密度） 整个体系分为两层， 有机层 在上且为橙红色， 水层在下 为无色 4.银氨溶液法 凡是含有醛基的物质如醛类、甲酸及甲酸酯类、还原性糖等在水浴加热条件下均可与银氨溶液

10、作用得到银镜。 5氢氧化铜法 含有醛基的物质在加热条件下与新制 Cu （OH） 2反应得到砖红色沉淀， 羧酸能与新制 Cu （OH） 2发生中和反应得到蓝色溶液。 6高锰酸钾氧化法 酸性高锰酸钾溶液能氧化含有碳碳双键、碳碳三键、羟基、醛基的物质及苯环上含有烃基的物 质，同时本身的紫色褪去。 7燃（灼）烧法 该法是利用点燃后火焰的明亮程度及产生烟的浓黑程度的差异或灼烧时产生气味的差异进行 鉴别的一种方法。它常用于低级烷烃、烯烃、炔烃（芳香烃）间的鉴别或纤维素类物质与蛋白 质类物质之间的鉴别。具体现象如下： 烷烃 （甲烷） 烯烃 炔烃（苯） 纤维素 类物质 蛋白质 类物质 淡蓝色火焰，火焰明亮，有

11、火焰明亮，有无气味 有烧焦羽毛气 无烟 黑烟 浓烟 味 8.显色法 部分有机物与某些特殊试剂作用而呈现出一定的颜色变化，如淀粉遇碘显蓝色；酚类物质遇 FeCl3溶液显紫色；含有苯环结构的蛋白质遇浓硝酸呈黄色。 专题演练 4今有化合物： （1）请写出丙中含氧官能团的名称：_。 （2）请判断上述哪些化合物互为同分异构体：_。 （3）请分别写出鉴别甲、乙、丙三种化合物的方法（指明所选试剂及主要现象即可） 。 鉴别甲的方法：_； 鉴别乙的方法：_； 鉴别丙的方法：_。 （4）请按酸性由强至弱的顺序排列甲、乙、丙的顺序： 。 解析 由有机物的结构简式可知，甲中含羰基和酚羟基，具有酚的性质；乙中含羧基，具

12、有羧 酸的性质；丙中含醛基和醇羟基，具有醛和醇的性质，三者分子式都为 C8H8O2，互为同分异 构体； 鉴别甲、 乙、 丙时可根据所含官能团的特征反应选择试剂， 可分别为 FeCl3溶液、 Na2CO3 溶液和银氨溶液。 答案 （1）醛基、羟基 （2）甲、乙、丙互为同分异构体 （3）与 FeCl3溶液作用显紫色 的为甲 与 Na2CO3溶液作用有气泡生成的为乙 与银氨溶液共热发生银镜反应的是丙（答案 合理即可） （4）乙甲丙 专题四 有机合成与推断 1有机合成三种常用策略分析 有机合成题是中学化学常见题型，“乙烯辐射一大片，醇、醛、酸、酯一条线”是有机合成的 基本思路。但是这条思路并不是万能的

13、，在有机合成的过程中，有时还需要合成另外的一些物 质来“牵线搭桥”。看起来是舍近求远，实质上是“以退为进”，是一种策略。在中学阶段， 进行有机合成常使用以下三种策略： （1）先消去后加成 使官能团转换位置或数目增多，一般采取先消去后加成的方法，可以由醇或卤代烃先发生消去 反应，再与 HX、X2或 H2O 发生加成反应。这是有机合成中一种常用的策略。 （2）先保护后复原 在进行有机合成时经常会遇到这种情况：欲对某一官能团进行处理，其他官能团可能会受到 “株连”而被破坏。我们可以采用适当的措施将不需转变的官能团暂时先“保护”起来， 当另 一官能团已经转变后再将其“复原”。这是有机合成中又一种常用的

14、策略。 （3）先占位后移除 在芳香化合物的苯环上，往往先引入一个基团，让它占据苯环上一定的位置，反应完毕后再将 该基团除去。这也是有机合成中常用的一种策略。 2有机推断的常见“突破口” 突破口 常见实例 反应 条件 浓硫酸加热可能是乙醇制乙烯或酯化反应； NaOH 的醇溶液可能是卤代烃的消去反应生成烯； NaOH 的水溶液是卤代烃取代反应生成醇； 光照可能是烷烃或苯环侧链烃基上 H 原子的卤代反 应； Fe 或 FeX3作催化剂是苯环上的卤代反应； 浓硫酸、浓硝酸是苯环发生硝化反应； 稀硫酸或 NaOH 溶液可能是酯的水解； Cu 或 Ag/O2是醇催化氧化生成醛或酮。 特征 现象 加 FeC

15、l3溶液发生显色反应，可能是酚类； 能与银氨溶液或新制的氢氧化铜反应一定含醛基； 能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色的含有碳碳双键或 碳碳三键； 与 Na 反应生成 H2的含有OH 或COOH； 与碳酸盐反应生成 CO2的含有COOH； 能水解的含有酯基或酰胺基或X 转化 关系 连续氧化，醇醛羧酸； 既能被氧化又能被还原的是醛； A（：NaOH 溶液；：H ）B，则 A、B 可能分 别为酯、酸 特定 的量 相对分子质量增加 16，可能是加进了一个氧原子； 根据发生酯化反应生成物减轻的质量就可以求出羟基 或羧基的个数； 由 Ag 的质量可确定醛基的个数 专题演练 53对甲苯丙烯酸甲酯（E）是一种用于

16、合成抗血栓药的中间体，其合成路线如下： 已知：HCHOCH3CHO OH ， CH2=CHCHOH2O （1）遇 FeCl3溶液呈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 （填字母） 。 a溴水 b. 银氨溶液 c酸性 KMnO4溶液 d新制 Cu（OH）2 （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 结合已知反应信息，可知 B 为，所含官能 团为醛基和碳碳双键，BD 是CHO 氧化成了COOH，而碳碳双键和甲基没有被氧化，故 应选择弱氧化剂银氨溶液或新制 Cu（OH）2，D 在浓 H2SO4和加热条件下和 CH3OH 发生酯化 反应生成 E，即为。 （1）遇 FeCl3溶液显紫色说明含有酚羟基，由于 A 中醛基是不饱和的，故其同分异构体中还 应含有一个“CH=CH2”结构，共有 3 种同分异构体，分别为 。 （3）水解生成的酚羟基和羧基都 能和 NaOH 反应，故反应的化学方程式为： 2NaOH CH3CH=CHCOONaH2O。 （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）bd （3）2NaOH CH3CH=CHCOONaH2O （4）