2024年高考化学一轮复习　第61讲　醛、酮、羧酸、酯、酰胺 学案（含答案）

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考点一 醛、酮
1．醛、酮的概述
(1)醛、酮的概念
(2)醛的分类
醛eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(按 \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(脂肪醛\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(饱和脂肪醛,不饱和脂肪醛)),芳香醛)),按 \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(一元醛甲醛、乙醛、苯甲醛,二元醛乙二醛,……))))
(3)饱和一元醛的通式：________________，饱和一元酮的通式：________________。
2．几种重要的醛、酮
思考 小分子的醛、酮均易溶于水，原因是什么？
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
3．醛类的化学性质
醛类物质既有氧化性又有还原性，其氧化、还原关系为
醇eq \(,\s\up7(氧化),\s\d5(还原))醛eq \(――→,\s\up7(氧化))羧酸
以乙醛为例写出醛类主要反应的化学方程式：
(1)氧化反应
①银镜反应
________________________________________________________________________。
②与新制的Cu(OH)2的反应
________________________________________________________________________。
(2)还原反应(催化加氢)
________________________________________________________________________。
4．酮类的化学性质(以丙酮为例)
丙酮不能被________、______________等弱氧化剂氧化，在催化剂存在的条件下，可与H2发生__________反应，生成2-丙醇。
5．醛基的检验
思考 1 ml HCHO与足量的银氨溶液反应，最多产生______ml Ag。
醛、酮在有机合成中常用到的化学反应
(1)醛、酮与具有极性键共价分子的羰基的加成反应
(2)羟醛缩合
1．凡是能发生银镜反应的有机物都是醛( )
2．甲醛是常温下唯一呈气态的烃的含氧衍生物( )
3．丙醛和丙酮互为同分异构体，不能用核磁共振氢谱鉴别( )
4．醛类物质发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2的反应均需在碱性条件下( )
5．醛类化合物既能发生氧化反应又能发生还原反应( )
一、醛、酮的性质及应用
1．(2023·苏州模拟)下列有关利用乙醛制备银镜过程的说法不正确的是( )
A．试管先用热烧碱溶液洗涤，然后用蒸馏水洗涤
B．边振荡盛有2%的氨水的试管，边滴入2%的AgNO3溶液至最初的沉淀恰好溶解为止
C．将盛有乙醛与银氨溶液混合液的试管置于热水浴中加热
D．在银氨溶液的配制过程中，溶液pH增大
2．(2022·成都石室中学模拟)贝里斯—希尔曼反应条件温和，其过程具有原子经济性，示例如图。下列说法错误的是( )
A．Ⅰ中所有碳原子一定共平面
B．该反应属于加成反应
C．Ⅱ能发生加聚反应，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．Ⅱ、Ⅲ均能使溴的四氯化碳溶液褪色
3．丙酮与柠檬醛在一定条件下反应可以合成有工业价值的α-紫罗兰酮和β-紫罗兰酮，转化过程如图所示：
下列说法不正确的是( )
A．丙酮与氢气可发生加成反应生成2-丙醇
B．假紫罗兰酮、α-紫罗兰酮和β-紫罗兰酮互为同分异构体
C．α-紫罗兰酮和β-紫罗兰酮分别与足量Br2发生加成反应的产物分子中都含有4个手性碳原子
D．可用银氨溶液鉴别合成的假紫罗兰酮中是否含有柠檬醛
二、醛、酮与有机合成
4．(2022·天津模拟)有机物H(C9H8O4)是洁面化妆品的中间体，以A为原料合成有机物H的路线如图：
已知：①A是相对分子质量为92的芳香烃；②D是C的一氯取代物；③RCHO＋R1CH2CHOeq \(――――――→,\s\up7(稀NaOH溶液),\s\d5(△))RCH==CR1CHO＋H2O(R、R1为烃基或氢原子)。
回答下列问题：
(1)A的化学名称为__________________。
(2)由D生成E所用的试剂和反应条件为________________。
(3)由E生成F的反应类型为_________________________________________________，
F的结构简式为____________________。
(4)G与新制的Cu(OH)2反应的化学方程式为__________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)H长期暴露在空气中容易变质的主要原因是___________________________________
________________________________________________________________________。
(6)参照上述流程，设计以乙醇为原料制备CH3CH==CHCOOH的合成路线(其他无机试剂任选)。
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
考点二 羧酸、酯、酰胺
1．羧酸、酯、酰胺的结构特点
2.羧酸的分类
3．几种重要的羧酸
4.羧酸的化学性质
按要求书写酯化反应的化学方程式：
(1)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应，如乙酸与乙二醇以物质的量之比为1∶1酯化
________________________________________________________________________。
(2)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应，如乙二酸与乙醇以物质的量之比为1∶2酯化
________________________________________________________________________。
(3)多元羧酸与多元醇之间的酯化反应，如乙二酸与乙二醇酯化
①生成环酯：_________________________________________________________。
②生成高聚酯：nHOOC—COOH＋nHOCH2CH2OH________________________。
(4)羟基酸自身的酯化反应，如自身酯化
①生成环酯：
________________________________________________________________________。
②生成高聚酯：
________________________________________________________________________。
5．酯的通性
(1)物理性质
酯的密度一般________水，易溶于有机溶剂；酯可用作溶剂，也可用作制备饮料和糖果的香料；低级酯通常有芳香气味。
(2)化学性质——水解反应(取代反应)
酯在酸性或碱性环境下，均可以与水发生水解反应。如乙酸乙酯的水解：
①酸性条件下水解：_____________________________________________________________
________________________________________________________________________(可逆)。
②碱性条件下水解：_____________________________________________________________
__________________________________________________________________(进行彻底)。
特别提醒 酚酯在碱性条件下水解，消耗NaOH的定量关系，如1 ml 消耗2 ml NaOH。
6．乙酸乙酯的制备实验要点
(1)制备原理：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验装置
实验现象：___________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)导管末端在液面上，目的是_________________________________________________。
(4)加入试剂的顺序为乙醇、浓硫酸和乙酸，不能先加浓硫酸。
(5)浓硫酸的作用：___________________________________________________________。
(6)饱和Na2CO3溶液的作用：_______________________________________________________
__________________________________________________________。不能用NaOH溶液。
7．胺、酰胺的性质
(1)胺(R—NH2)的碱性
胺类化合物与NH3类似，具有碱性，能与盐酸、醋酸等反应。
①碱性的原因：RNH2＋H2ORNHeq \\al(＋,3)＋OH－。
②与酸的反应：RNH2＋HCl―→RNH3Cl。
(2)酰胺的水解反应
1．分子式相同的羧酸和酯互为同分异构体( )
2．甲酸能发生银镜反应，能与新制的氢氧化铜反应生成砖红色沉淀( )
3．酯化反应和酯的水解反应都属于取代反应( )
4．可以用NaOH溶液来除去乙酸乙酯中的乙酸( )
5．1 ml酚酯基水解时，最多可消耗2 ml NaOH( )
6．C4H8O2的同分异构体的类型有羧酸、酯、羟基醛等( )
7．制备乙酸乙酯时，向浓H2SO4中缓慢加入乙醇和冰醋酸( )
一、酯的制取与纯化
1.1-丁醇和乙酸在浓硫酸作用下，通过酯化反应制得乙酸丁酯，反应温度为115～125 ℃，反应装置如图，下列对该实验的描述错误的是( )
A．不能用水浴加热
B．长玻璃导管起冷凝回流作用
C．提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤
D．加入过量乙酸可以提高1-丁醇的转化率
2．分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程如图所示。
在上述实验过程中，所涉及的三次分离操作分别是( )
A．①蒸馏 ②过滤 ③分液
B．①分液 ②蒸馏 ③结晶、过滤
C．①蒸馏 ②分液 ③分液
D．①分液 ②蒸馏 ③蒸馏
二、羧酸及其衍生物的性质
3.2021年9月17日，国家广播电视总局发布通知：即日起，停止利用广播电视和网络视听节目宣传推销槟榔及其制品。槟榔含有槟榔碱，其结构简式如图所示，下列有关槟榔碱的说法正确的是( )
A．分子式为C8H12NO2
B．能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C．1 ml槟榔碱最多能与2 ml H2发生加成反应
D．与槟榔次碱()互为同系物
4．(2022·重庆模拟)有机化合物 Ⅲ具有较强的抗氧化性，合成 Ⅲ的反应如下，下列有关说法不正确的是( )
A．该反应属于取代反应
B．该反应的原子利用率为100%
C．有机物Ⅰ、Ⅲ均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．有机物Ⅰ的一氯代物有4种(不考虑立体异构)
三、羧酸及羧酸衍生物结构的推断
5．判断下列指定分子式和条件的各种同分异构体的数目
6.有机物A、B的分子式均为C11H12O5，均能发生如下转化：
已知：①A、B、C、D均能与NaHCO3反应；
②只有A、D能与FeCl3溶液发生显色反应，A中苯环上的一溴代物只有两种；
③F能使溴水褪色且不含有甲基；
④H能发生银镜反应。
根据题意回答下列问题：
(1)反应③的反应类型是________________；反应⑥的条件是____________________。
(2)写出F的结构简式：______________________________________________________；
D中含氧官能团的名称是___________________________________________________。
(3)E是C的缩聚产物，写出反应②的化学方程式：______________________________。
(4)D在一定条件下反应形成高聚物的化学方程式：______________________________。
(5)C→G的化学方程式：_____________________________________________________。
7．苯丙酸乙酯H()是一种重要的化工产品，常用作医药中间体，实验室制备苯丙酸乙酯的合成路线如下：
已知：RCleq \(――→,\s\up7(NaCN))RCNeq \(―――→,\s\up7(H＋/H2O))RCOOH(R表示烃基)
回答下列问题：
(1)A的化学名称为________________，B中官能团的名称为________________。
(2)反应②的反应类型为________________，C的结构简式为________________。
(3)反应④的化学方程式为_________________________________________________。
(4)写出一种同时满足下列条件的D的同分异构体的结构简式：________________。
ⅰ.苯环上含3个取代基
ⅱ.既能发生银镜反应，又能发生水解反应
ⅲ.核磁共振氢谱有4组吸收峰，峰面积之比为6∶2∶1∶1
(5)参照上述合成路线及信息写出以乙烯为原料制备丁二酸(HOOCCH2CH2COOH)的合成路线(无机试剂任选)。
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
1．(2021·广东，5)昆虫信息素是昆虫之间传递信号的化学物质。人工合成信息素可用于诱捕害虫、测报虫情等。一种信息素的分子结构简式如图所示，关于该化合物说法不正确的是( )
A．属于烷烃
B．可发生水解反应
C．可发生加聚反应
D．具有一定的挥发性
2．(2021·湖南，4)己二酸是一种重要的化工原料，科学家在现有工业路线基础上，提出了一条“绿色”合成路线：
下列说法正确的是( )
A．苯与溴水混合，充分振荡后静置，下层溶液呈橙红色
B．环己醇与乙醇互为同系物
C．己二酸与NaHCO3溶液反应有CO2生成
D．环己烷分子中所有碳原子共平面
3．(2021·全国乙卷，10)一种活性物质的结构简式为，下列有关该物质的叙述正确的是( )
A．能发生取代反应，不能发生加成反应
B．既是乙醇的同系物，也是乙酸的同系物
C．与互为同分异构体
D．1 ml该物质与碳酸钠反应得44 g CO2
4．(2022·海南，12改编)化合物“E7974”具有抗肿瘤活性，结构简式如下，下列有关该化合物说法正确的是( )
A．能使Br2的CCl4溶液褪色
B．分子中含有3种官能团
C．分子中含有4个手性碳原子
D．1 ml该化合物最多与2 ml NaOH反应
第61讲 醛、酮、羧酸、酯、酰胺
考点一
归纳整合
1．(1)烃基(或氢原子) 醛基 RCHO 羰基 烃基 (2)烃基 醛基数目 (3)CnH2nO(n≥1) CnH2nO(n≥3)
2．福尔马林 杀菌 防腐 挥发 水、乙醇 水、乙醇
思考 由于碳链短，羰基氧能与水分子形成氢键。
3．(1)①CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OHeq \(――→,\s\up7(△))CH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O
②CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq \(――→,\s\up7(△))CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O
(2)CH3CHO＋H2eq \(――→,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))CH3CH2OH
4．银氨溶液 新制的Cu(OH)2 还原(加成)
5．边振荡试管边逐滴滴入2%氨水，使最初产生的沉淀溶解 热水浴中温热 NaOH溶液 CuSO4溶液 加热 光亮的银镜 砖红色沉淀
思考 4
解析 甲醛分子相当于有两个醛基，与足量的银氨溶液反应产生银的定量关系为HCHO～4Ag。
易错辨析
1．× 2.√ 3.× 4.√ 5.√
专项突破
1．B 2.A
3．C [由结构简式可知，假紫罗兰酮、α­紫罗兰酮和β­紫罗兰酮分子式相同，结构不同，互为同分异构体，B项正确；α­紫罗兰酮和β­紫罗兰酮与足量Br2发生加成反应的产物为、，分别含有5个、4个手性碳原子(图中用标注)，C项错误；可用检验醛基的方法检验假紫罗兰酮中是否含有柠檬醛，D项正确。]
4．(1)甲苯 (2)氢氧化钠水溶液，加热
(3)氧化反应
(4)＋2Cu(OH)2＋NaOHeq \(――→,\s\up7(△))＋Cu2O↓＋3H2O
(5)H为酚类化合物，易被空气中的氧气氧化
(6)CH3CH2OHeq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(Cu/△))CH3CHOeq \(――――――→,\s\up7(CH3CHO),\s\d5(稀NaOH溶液/△))
CH3CH==CHCHOeq \(――――――――→,\s\up7(①新制的CuOH2/△),\s\d5(②H＋))CH3CH==CHCOOH
解析 A是相对分子质量为92的芳香烃，设该物质分子式是CnH2n－6，则14n－6＝92，解得n＝7，A是，名称为甲苯，结合C的结构简式逆推可知A与Cl2发生取代反应生成B()，C发生甲基上的取代反应生成D，D是C的一氯取代物，则D的结构简式为，F能发生已知信息③的反应生成G，说明F中含有醛基，则D发生水解反应生成E为，E发生催化氧化反应生成F为，G的结构简式为，G发生氧化反应，然后酸化生成H为。(6)利用已知信息③实现碳链变化，乙醇发生催化氧化反应生成乙醛，2分子乙醛反应生成CH3CH==CHCHO，再进一步氧化生成CH3CH==CHCOOH。
考点二
归纳整合
4．RCOO－＋H＋ ＋H2O (1)CH3COOH＋HOCH2CH2OHeq \(,\s\up7(浓H2SO4),\s\d5(△))CH3COOCH2CH2OH＋H2O
(2)HOOC—COOH＋2CH3CH2OHeq \(,\s\up7(浓H2SO4),\s\d5(△))CH3CH2OOC—COOCH2CH3＋2H2O
(3)①＋eq \(,\s\up7(浓H2SO4),\s\d5(△))＋2H2O
②＋(2n－1)H2O
(4)①eq \(,\s\up7(浓H2SO4),\s\d5(△))
②eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))＋(n－1)H2O
5．(1)小于 (2)①CH3COOC2H5＋H2Oeq \(,\s\up7(H＋),\s\d5(△))CH3COOH＋C2H5OH ②CH3COOC2H5＋NaOHeq \(――→,\s\up7(△))CH3COONa＋C2H5OH
6．(1)
(2)在饱和Na2CO3溶液上层有无色透明的、具有香味的油状液体生成 (3)防倒吸 (5)催化剂和吸水剂 (6)反应乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度，便于析出
易错辨析
1．√ 2.√ 3.√ 4.× 5.√ 6.√ 7.×
专项突破
1．C 2.D
3．B [由槟榔碱的结构简式确定其分子式为C8H13NO2，A错误；槟榔碱中含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B正确；碳碳双键能与H2加成，酯基不能，故1 ml槟榔碱最多能与1 ml H2发生加成反应，C错误；两者属于不同类物质，结构不相似，不互为同系物，D错误。]
4．B [由反应可知羧基和氨基发生脱水缩合反应，属于取代反应，故A正确；由反应可知，产物除Ⅲ外还有水生成，则其原子利用率小于100%，故B错误；有机物Ⅰ、Ⅲ均含有碳碳双键和酚羟基，均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故C正确；有机物Ⅰ的一氯代物如图所示：，共4种，故D正确。]
5．(1)2 4 4 (2)4 9 6 (3)12 40 18 (4)5 12 17
6．(1)消去反应 Cu，O2、加热
(2)CH2==CHCH2COOH 酚羟基和羧基
(3)nHOCH2CH2CH2COOHeq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))＋(n－1)H2O
(4)eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))＋(n－1)H2O
(5)2HOCH2CH2CH2COOHeq \(,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(△))
7．(1)苯乙烯 碳氯键
(2)取代反应
(3)＋HOCH2CH3eq \(,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(△))＋H2O
(4)(或)
(5)CH2==CH2eq \(――→,\s\up7(Cl2))ClCH2CH2Cleq \(――→,\s\up7(NaCN))NCCH2CH2CNeq \(―――→,\s\up7(H＋/H2O))HOOCCH2CH2COOH
解析 根据D的结构简式及已知信息得C为，B为；烃A和HCl发生加成反应生成B，则A为。(4)依据限制条件ⅰ.苯环上含3个取代基；ⅱ.既能发生银镜反应，又能发生水解反应，说明分子中含有甲酸形成的酯基；ⅲ.核磁共振氢谱有4组吸收峰，峰面积之比为6∶2∶1∶1，说明存在对称结构且含有2个甲基。(5)乙烯和氯气发生加成反应生成ClCH2CH2Cl，ClCH2CH2Cl和NaCN发生取代反应生成NCCH2CH2CN，NCCH2CH2CN在酸性条件下水解生成HOOCCH2CH2COOH。
真题演练 明确考向
1．A 2.C
3．C [该物质含有羟基、羧基、碳碳双键，能发生取代反应和加成反应，故A错误；该物质与乙醇、乙酸结构不相似，故B错误；二者的分子式均为C10H18O3，分子式相同，结构不同，故C正确；该物质含有一个羧基，1 ml该物质与碳酸钠反应，生成0.5 ml二氧化碳，质量为22 g，故D错误。]
4．A [根据结构简式可知，“E7974”含有碳碳双键，可使Br2的CCl4溶液褪色，A正确；由结构简式可知，分子中含有取代氨基、酰胺基、碳碳双键、羧基，共4种官能团，B错误；化合物“E7974”含有的手性碳原子用*标注如图 ，共3个，C错误；分子中两个酰胺基和一个羧基均能与NaOH溶液反应，故1 ml该化合物最多与3 ml NaOH反应，D错误。]
物质
概念
表示方法
醛
由__________与________相连而构成的化合物
酮
____与两个____相连的化合物
物质
主要物理性质
用途
甲醛(蚁醛) (HCHO)
无色、有强烈刺激性气味的气体，易溶于水，其水溶液称________，具有______、________性能
化工原料，制作生物标本
乙醛(CH3CHO)
无色、具有刺激性气味的液体，易____，能与______等互溶
化工原料
苯甲醛()
有苦杏仁气味的无色液体，俗称苦杏仁油
制造染料、香料及药物的重要原料
丙酮()
无色透明液体，易挥发，能与______等互溶
有机溶剂和化工原料
与新制的银氨溶液反应
与新制的氢氧化铜反应
实验操作
在洁净的试管中加入1 mL 2% AgNO3溶液，然后________________________，制得银氨溶液；再滴入3滴乙醛，振荡后将试管放在____________
在试管中加入3 mL 5%___________，加入3～4滴2%__________，得到新制的Cu(OH)2，振荡后加入0.5 mL乙醛溶液，________
实验现象
产生________(1 ml RCHO～2 ml Ag)
产生__________(1 ml RCHO～1 ml Cu2O)
注意事项
①试管内部必须洁净；
②银氨溶液要随用随配，不可久置；
③水浴加热，不可用酒精灯直接加热；
④乙醛用量不宜太多，一般3～5滴
①配制Cu(OH)2悬浊液时，所用的NaOH溶液必须过量；
②Cu(OH)2悬浊液要随用随配，不可久置；
③反应液直接加热煮沸
物质
羧酸
酯
酰胺
结构通式
R(H)—COOH
R1、R2可以相同，也可以是H
物质
结构
性质特点或用途
甲酸(蚁酸)
酸性，还原性(醛基)
乙酸
CH3COOH
无色、有强烈刺激性气味的液体，能与水互溶，具有酸性
乙二酸(草酸)
酸性，还原性(＋3价碳)
苯甲酸(安息香酸)
它的钠盐常作食品防腐剂
高级脂肪酸
RCOOH(R为碳原子数较多的烃基)
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(硬脂酸：C17H35COOH,软脂酸：C15H31COOH))饱和高级脂肪酸，常温呈固态；
油酸：C17H33COOH，不饱和高级脂肪酸，常温呈液态
水解原理
酸性条件
＋H2O＋H＋eq \(――→,\s\up7(△))RCOOH＋NHeq \\al(＋,4)
碱性条件
＋OH－eq \(――→,\s\up7(△))RCOO－＋NH3↑
分子式
C4H8O2
C5H10O2
C8H8O2(芳香族)
(1)属于羧酸的种类数
(2)属于酯的种类数
(3)属于酯，水解后的酸和醇(或酚)重新组合后生成的酯的种类数
(4)属于醛，同时能与钠反应放出氢气