1、【 精品教育资源文库 】 第 5 节 醛、羧酸、酯 考试说明 1.了解醛、羧酸、酯的典型代表物的组成、结构及性质。 2.结合实际了解某些有机物对环境和健康可能产生的影响,关注有机化合物的安全使用问题。 命题规律 本节是有机化学的重要部分,在高考中具有极其重要的战略地位。高考在本章中的主要考点有:一是各官能团的性质;二是有机化学反应类型的判断;三是综合应用物质的性质进行检验、分离、提纯及有关化学实验;四是考查各种烃的含氧衍生物之间的转化关系。以新型的有机分子为载体,考查有机物的结构与性质,有机物的合成与推断,是常出现的题型。 考点 1 醛 1.醛的组成与结构 醛是由 烃基 与 醛基 相连而构成
2、的化合物。官能团为 醛基 (或 CHO),可表示为 R CHO,饱和一元醛的通式为 CnH2nO(n1) 。 2.常见醛的物理性质 3.化学性质 (以乙醛为例 ) 醛类物质氧化还原关系为: 【 精品教育资源文库 】 4.在生产、生活中的作用和影响 (1)35% 40%的甲醛水溶液称为 福尔马林 ,具有杀菌消毒作用和防腐性能,常用作防腐剂和消毒剂,用于种子消毒和浸制生物标本。 (2)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。 (1)通常状况下甲醛是烃 的含氧衍生物中唯一的气体物质。 (2) 相当于二元醛, 1 mol 与足量银氨溶液充分反应,可生成 4
3、mol Ag。 (3)醛类物质发生银镜反应或与新制 Cu(OH)2悬浊液反应均需在碱性条件下进行。 (4)醛基的检验 【 精品教育资源文库 】 (5)配制银氨溶液的方法:向盛有 AgNO3溶液的试管中逐滴滴加稀氨水,边滴边振荡,直到最初生成的沉淀恰好溶解为止。 【基础辨析】 判断正误,正确的画 “” ,错误的画 “” 。 (1)欲检验 CH2=CH CHO分子中的官能团,应先检验 “ CHO” 后检验“ ” 。 () (2)凡是能 发生银镜反应的有机物都是醛。 () (3)1 mol HCHO与足量银氨溶液在加热的条件下充分反应,可生成 2 mol Ag。 () (4)醛基的结构简式可以写成
4、 CHO,也可以写成 COH。 () (5)乙醛分子中的所有原子都在同一平面上。 () (6)乙醛能被弱氧化剂 (新制氢氧化铜悬浊液或银氨溶液 )氧化,所以也能被酸性 KMnO4溶液氧化,使酸性 KMnO4溶液褪色。 () 1.某学生用 2 mL 0.5 molL 1 CuSO4溶液和 4 mL 0.5 molL 1 NaOH溶液混合,然后加入 40%的甲醛溶液 0.5 mL,加热沸腾,未见红色沉淀产生,主要原因是 ( ) A.甲醛的量太少 B CuSO4的量太少 C.NaOH的量太少 D加热不充分 答案 C 解析 此反应必须在碱性环境中才能发生, NaOH的量太少。 2.有机物丙烯醛 (结构
5、简式为 CH2=CH CHO)能发生的化学反应有 ( ) 加成 消去 取代 氧化 还原 加聚 A. B C. D 答案 C 【 精品教育资源文库 】 解析 丙烯醛分子中有两种官能团,分别是碳碳双键和 醛基。碳碳双键决定了该有机物可以发生氧化反应、加成反应、加聚反应等,醛基决定了该有机物可以发生氧化反应 (氧化成羧酸 )、还原反应 (还原成醇 )和加成反应,所以 C正确。 考点 2 羧酸 酯 1.羧酸 (1)概念:由 烃基 与 羧基 相连构成的有机化合物,可表示为 R COOH,官能团为 COOH,饱和一元羧酸的分子式为 CnH2nO2(n1) 。 (2)分类 (3)羧酸的化学性质 羧酸的性质
6、取决于羧基,反应时的主要断键位置如图: 酸性 (以乙酸为例 ):乙酸是一种弱酸,其酸性比碳酸强,在水溶液里的电离方程式为CH3COOH CH3COO H 。 酯化反应:酸脱 羟基 ,醇脱 氢 。 CH3COOH和 CH3CH182 OH发生酯化反应的化学方程式为: CH3COOH C2H185 OH浓 H2SO4CH3CO18OCH2CH3 H2O。 (4)几种重要的羧酸 甲酸:俗名蚁酸,是最简单的饱和一元羧酸。 【 精品教育资源文库 】 结构: 既有 羧基 ,又有 醛基 ,具有羧酸与醛的性质。 银镜反应: HCOOH 2Ag(NH3)2OH (NH4)2CO3 2Ag 2NH3 H2O。
7、乙二酸: ,俗名 草酸 ,可用来洗去钢笔水的墨迹。 苯甲酸: ,属于芳香酸,可作防腐剂。 2.酯 (1)结构:羧酸酯的官能团 “ ” ,可表示为,饱和一元羧酸与饱和一元醇所生成酯的通式为 CnH2nO2。 (2)物理性质 (3)化学性质 酯的水解反应原理 【 精品教育资源文库 】 无机酸只起 催化 作用,碱除起 催化 作用外,还能中和水解生成的酸,使水解程度增大。 (1)羧酸和酯的分子中都含有 ,但它不能发生加成反应。 (2)甲酸盐、甲酸酯 (HCOOR)都具有醛的性质,能发生银镜反应,能与新制的 Cu(OH)2反应。 【基础辨析】 判断正误,正确的画 “” ,错误的画 “” 。 (1)完全
8、燃烧等质量的乙醛和乙酸乙酯,消耗 O2的质量相等。 () (2)醛基、羧基和酯基中的碳氧双键均能与 H2加成。 () (3)在水溶液里 CH3COOH中的 CH3可以电离出 H ,故 CH3COOH是四元酸。 () (4)加热和碱性条件下,甲酸能发生银镜反应,与新制 Cu(OH)2的悬浊液反应生成红色沉淀。 () (5)乙酸乙酯中的少量乙酸可用饱和 NaOH溶液除去。 () (6)用新制的银 氨溶液可以区分甲酸甲酯与乙醛。 () 1.分子式为 C5H10O2且可与 NaHCO3溶液反应生成 CO2的有机化合物有 (不含立体异构 )( ) A.4种 B 6种 C 7种 D 9种 答案 A 解析
9、能与 NaHCO3溶液反应生成 CO2,说明该有机化合物含有羧基,可表示为 C4H9 COOH,丁基有 4种,故符合条件的有机化合物有 4种结构,故 A正确。 【 精品教育资源文库 】 2.下列说法正确的是 ( ) A.1 mol苯甲酸在浓 H2SO4存在下与足量乙醇反应可得 1 mol苯甲酸乙酯 B.对 苯二甲酸 ( )与乙二醇 (HOCH2CH2OH)能通过加聚反应制取聚酯纤维 ( ) C.有机物 HO CH2 CH=CH CH2 COOH既能发生加聚反应又能发生缩聚反应 D.实验室制备乙酸乙酯时,向浓硫酸中缓慢加入乙醇和冰醋酸 答案 C 解析 酯化反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生
10、成物, A项错误;对苯二甲酸与乙二醇的反应属于缩聚反应, B项错误;有机物中含有碳碳双键,可以发生加聚反应,含有 OH与 COOH,可以发生缩聚反应, C项正确;制备乙酸乙酯时,先在试管中加入乙醇,再慢慢加入浓硫酸,最后加入冰醋酸, D项错误。 3.下列是有机化合物 A的转化过程: (1)若 D在一定条件下可以被氧化为 B,则 A的结构简式为 _; A水解的化学方程式为 _ _。 (2)若 B能发生银镜反应, C 不能发生消去反应,则 A的结构简式为 _。 (3)若 B、 D均不能发生银镜 反应,则 A可能的结构简式有 _。 (4)若 Z与 A为不同类别的同分异构体,并且具有下列性质: Z 不
11、能与 NaHCO3溶液反应; Z 不能使溴水褪色; 1 mol Z 与足量金属钠反应可以生成 1 mol H2; Z 在光照条件下与氯气取代所得一氯取代产物只有两种 (不考虑立体异构现象 )。 则 Z的结构简式为 _。 答案 (1)CH3CH2COOCH2CH2CH3 【 精品教育资源文库 】 (2)HCOOCH2C(CH3)3 (3)CH3COOCH(CH3)C2H5或 CH3CH2COOCH(CH3)2 (4) 解析 (1)“D 在一定条件下可以被氧化为 B” ,结合 C转化为 D的反应条件及整个转化流程可知: A、 B、 C、 D分别为酯、羧酸、醇、醛, A中只有两个氧原子,说明 A中
12、只有一个酯基。 “D 在一定条件下可以被氧化为 B” ,说明 B、 D所含碳原子数相同,且所含碳原子数之和等于 6,所以 B、 D分子中所含碳原子数均为 3,则 C为 CH3CH2CH2OH, D为 CH3CH2CHO, B为 CH3CH2COOH, A 为 CH3CH2COOCH2CH2CH3。 (2)B为酸,若 B能发生银镜反应,说明 B为 甲酸, C应为不能发生消去反应的含 5个碳原子的醇 (CH3)3CCH2OH; (3)若 B、 D均不能发生银镜反应,则 B为不是甲酸的饱和一元羧酸, C为能催化氧化为酮的醇,且 B、 C分子中所含碳原子数之和为 6,根据以上分析即可得出 A可能的结构
13、简式。 (4)由已知可得 Z 中没有碳碳双键,且有两个羟基;结合 A的分子式知 Z中应有一个环,又因 Z的一氯取代产物只有两种,所以 Z的结构简式应为 。 1.2017 天津高考 汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一,对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关汉黄芩素的叙述正确的是 ( ) A.汉黄芩素的分子式为 C16H13O5 【 精品教育资源文库 】 B.该物质遇 FeCl3溶液显色 C.1 mol该物质与溴水反应,最多消耗 1 mol Br2 D.与足量 H2发生加成反应后,该分子中官能团的种类减少 1种 答案 B 解析 汉黄芩素的分子式为 C16H12O5, A错误;该分子中含有酚羟基
14、,可以与 FeCl3溶液发生显色反应, B正确;酚羟基邻位、碳碳双键都能与溴水反应, 1 mol该物质与溴水反应消耗 Br2的物质的量大于 1 mol, C 错误;分子中碳碳双键、羰基都能与氢气发生加成反应,官能团种类会减少 2种, D错误。 2.2017 江苏高考 萜类化合物广泛存在于动植物体内,关于下列萜类化合物的说法正确的是 ( ) A.a和 b都属于芳香族化合物 B.a和 c分子中所有碳原子均处于同一平面上 C.a、 b和 c均能使酸性 KMnO4溶液褪色 D.b和 c均能与新制的 Cu(OH)2反应生成红色沉淀 答案 C 解析 a中不含有苯环,不属于芳香族化合物, A错误; a和 c分子中含有饱和碳原子,所有碳原子不可能处于同一平面上, B错误; a、 b和 c均能与酸性高锰酸钾溶液反应使其褪色, C正确; b中不含醛基,不能与新制的氢氧化铜反应生成红色沉淀, D错误。 3.2016 江苏高考 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的说法正确的是 ( ) 【 精