专题28 烃的衍生物-【知识清单】最新高考化学一轮复习知识点一览表

这是一份专题28 烃的衍生物-【知识清单】最新高考化学一轮复习知识点一览表，共25页。学案主要包含了卤代烃的结构及物理性质，卤代烃的结构和性质，实验室制乙烯，甲醛的特殊性等内容，欢迎下载使用。
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知识清单28 烃的衍生物
知识点01 卤代烃
一、卤代烃的结构及物理性质
1．结构特点及分类
2．物理性质
（1）溶解性：卤代烃不溶于水，可溶于大多数有机溶剂，某些卤代烃本身是很好的溶剂
（2）沸点
①同一类卤代烃的沸点随碳原子数的增加而升高；
②同一类卤代烃同分异构体的沸点随烃基中支链的增加而降低；
③同一烃基的不同卤代烃的沸点随卤素原子的相对原子质量的增大而增大。
（3）状态
①常温下，少数卤代烃（如CH3Cl）为气体
②常温下，大多数为液体或固体（如氯仿、四氯化碳等）。
（4）密度：脂肪烃的一氯代物和一氟代物密度小于水，其他的一般大于水。
二、卤代烃的结构和性质
1．溴乙烷的分子结构
2．溴乙烷的物理性质
3．化学性质
（1）水解反应（取代反应）
①反应条件：NaOH水溶液，加热
②反应：CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr
③原理：卤素原子的电负性比碳原子大，使C－X的电子向卤素原子偏移，形成一个极性较强的共价键Cδ+－Xδ－。在化学反应中，C－X较易断裂，使卤素原子被其他原子或原子团所取代。
（2）消去反应
①反应条件：NaOH的醇溶液，加热
②反应：CH3CH2Br+NaOHCH2＝CH2↑+NaBr+H2O
③原理：消卤原子和所连碳原子的相邻碳上的氢原子。
④卤代烃消去反应产物种类的判断：有几种β－H就有几种消去产物
⑤邻二卤代烃发生消去反应后可能在有机物中引入碳碳三键或两个碳碳双键。
或
3．卤代烃中卤素原子的检验
（1）实验步骤及原理
（2）实验流程及结论
卤代烃中卤素原子检验的误区
①卤代烃分子中虽然含有卤素原子，但C－X键在加热时，一般不易断裂。在水溶液中不电离，无X－（卤素离子）存在，所以向卤代烃中直接加入AgNO3溶液，得不到卤化银的沉淀。检验卤代烃的卤素原子，一般是先将其转化成卤素离子，再进行检验。
②所有的卤代烃都能够水解，但不一定都会发生消去反应
③检验的步骤可总结为：水解→中和→检验。
例1 下列说法正确的是( )
A．卤代烃均不溶于水，且浮于水面上
B．C2H5C1在浓硫酸的作用下发生消去反应生成乙烯
C．医用防护服的核心材料是微孔聚四氟乙烯薄膜，其单体四氟乙烯属于卤代烃
D．在1­氯丙烷中加入氢氧化钠水溶液并加热：ClCH2CH2CH3＋NaOHCH2=== CHCH3↑＋NaCl＋H2O
【答案】C
【解析】A项，卤代烃均不溶于水，但不是都浮于水面上，密度大于水的，在水的下层，如CCl4的密度比水大，和水混合后，在下层，A错误；B项，C2H5Cl在NaOH醇溶液的作用下加热发生消去反应生成乙烯，B错误；C项，聚四氟乙烯是四氟乙烯发生加聚反应的产物，聚四氟乙烯的单体为四氟乙烯，含有F原子属于卤代烃，C正确；D项，在氢氧化钠水溶液中，卤代烃发生水解而不是消去反应，D错误；故选C。
例2 下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线，下列说法正确的是( )
A．A的结构简式为
B．反应④的反应试剂和反应条件是浓H2SO4加热
C．①②③的反应类型分别为卤代、水解、消去
D．环戊二烯与Br2以1∶1的物质的量之比加成可生成
【答案】D
【解析】 与Cl2在光照时发生取代反应产生 ， 在NaOH的乙醇溶液中加热，发消去反应产生 ， 与Br2发生加成反应产生 ，在NaOH的乙醇溶液中加热，发消去反应产生。A项，根据上述分析可知A是环戊烯，A错误；B项，反应④是变为的反应，反应条件是NaOH的乙醇溶液，并加热，B错误；C项，根据前面分析可知①是取代反应，②是消去反应，③是加成反应，C错误；D项，环戊二烯与Br2以1∶1的物质的量之比加成时，若发生1，4加成反应，可生成，D正确。
知识点02 醇
一、醇的概述
1．概念：烃分子中饱和碳原子上的一个或几个氢原子被羟基取代的产物。
2．饱和一元醇通式：CnH2n+1OH（n≥1）或CnH2n+2O（n≥1）
3．分类
4．物理性质
（1）沸点
①直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而逐渐升高
②醇分子间存在氢键，所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点远高于烷烃
（2）水溶性
①低级脂肪醇易溶于水
②饱和一元醇的溶解度随着分子中碳原子数的递增而逐渐减小
二、醇的化学性质
1．氧化反应（以正丙醇为例）
（1）可燃性：2CH3CH2CH2OH+9O26CO2+8H2O
（2）KMnO4（H+）
①反应：CH3CH2CH2OHCH3CH2COOH
②现象：褪色
（3）催化氧化：2CH3CH2CH2OH+O22CH3CH2CHO+2H2O
【规律方法】醇的催化氧化规律
2．消去反应
（1）醇的消去反应条件：浓硫酸/加热
（2）醇的消去原理
①消羟基和β－H形成不饱和键
②若醇无相邻碳原子或无β－H时，则不能发生消去反应。如CH3OH、（CH3）3CCH2OH。
（3）正丙醇的消去反应：CH3CH2CH2OHCH3CH＝CH2↑+H2O
（4）邻二醇发生消去反应后可能在有机物中引入碳碳三键或两个碳碳双键
CH3－－－CH3CH2＝CH－CH＝CH2或CH3－C≡C－CH3
4．取代反应（以正丙醇为例）
（1）与浓氢卤酸（HX）反应：CH3CH2CH2OH+HXCH3CH2CH2X+H2O
（2）成醚反应（分子间脱水）：2CH3CH2CH2OHCH3CH2CH2OCH2CH2CH3+H2O
（3）与CH3COOH的酯化反应
①反应：CH3COOH+CH3CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH3+H2O
②断键原理：酸脱羟基醇脱氢
（4）与Na的置换反应：2CH3CH2CH2OH+2Na2CH3CH2CH2ONa+H2↑
三、实验室制乙烯
1．实验原理：CH3CH2OHCH2＝CH2↑+H2O
2．实验装置
3．实验步骤
（1）在长颈圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸（体积比约为1∶3）的混合液，放入几片碎瓷片。
（2）加热混合液，使液体温度迅速升至170 ℃。
（3）将生成的气体分别通入酸性KMnO4溶液和Br2的CCl4溶液中。
4．实验现象
（1）试管中有气泡产生。
（2）KMnO4酸性溶液褪色。
（3）Br2的CCl4溶液褪色。
5．注意事项
（1）配制乙醇和浓H2SO4的混合液时应将浓H2SO4缓慢加入盛有无水乙醇的烧杯中，边加边搅拌冷却。
（2）加热混合液时要迅速升温至170 ℃，从而减少副反应的发生，因为在140 ℃时乙醇分子间脱水生成乙醚。
（3）实验时温度计水银球应位于反应液中，控制温度在170 ℃。
（4）收集乙烯应选用排水集气法，因为乙烯难溶于水，密度比空气略小。
（5）浓硫酸具有脱水性和强氧化性，能将无水酒精碳化、氧化为碳单质、CO、CO2等多种物质，自身被还原成SO2，所以生成的乙烯中可能有CO2、SO2等杂质气体。
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)醇类都易溶于水( )
(2)醇就是羟基和烃基相连的化合物( )
(3)饱和一元醇的通式为CnH2n＋1OH( )
(4)甲醇和乙醇都有毒，禁止饮用( )
(5)乙醇与甲醚互为碳链异构( )
(6)质量分数为75%的乙醇溶液常作消毒剂( )
(7)向工业酒精中加入生石灰，然后加热蒸馏，可制得无水乙醇( )
(8)室温下乙醇在水中的溶解度大于溴乙烷( )
(9)CH3OH和都属于醇类，且二者互为同系物( )
(10)CH3CH2OH在水中的溶解度大于在水中的溶解度( )
(11)CH3OH、CH3CH2OH、的沸点逐渐升高( )
(12)所有的醇都能发生氧化反应和消去反应( )
(13)乙醇中混有的少量水可用金属钠进行检验( )
(14)乙醇的分子间脱水反应和酯化反应都属于取代反应( )
(15)1­丙醇和2­丙醇发生消去反应的产物相同，发生催化氧化的产物不同( )
(16)醇类在一定条件下都能发生消去反应生成烯烃( )
(17)CH3OH、CH3CH2OH、、都能在铜催化下发生氧化反应( )
(18)将与CH3CH2OH在浓H2SO4存在下加热，最多可生成3种有机产物×
(19)醇类在一定条件下都能与氢卤酸反应生成卤代烃( )
(20)用浓硫酸、乙醇在加热条件下制备乙烯，应迅速升温至170 ℃( )
(21)反应CH3CH2OHeq \(――→,\s\up7(浓H2SO4),\s\d5(△))CH2===CH2↑＋H2O属于取代反应( )
答案：(1) × (2) × (3) √ (4)× (5) × (6) × (7)√ (8)√ (9) × (10)√ (11)√ (12)× (13)× (14)√ (15) √ (16)× (17)× (18)× (19)√ (20) √ (21)×
例1 结合下表数据分析，下列关于乙醇、乙二醇的说法，不合理的是( )
A．二者的溶解性与其在水中能够形成氢键有关
B．可以采用蒸馏的方法将二者进行分离
C．丙三醇的沸点应该高于乙二醇的沸点
D．二者组成和结构相似，互为同系物
【答案】D
【解析】乙醇和乙二醇都能与水分子形成氢键，所以二者均能与水以任意比混溶，A正确；二者的沸点相差较大，所以可以采用蒸馏的方法将二者进行分离，B正确；丙三醇分子中的羟基数目更多，其分子之间可以形成更多的氢键，所以其沸点应该高于乙二醇的沸点，C正确；同系物官能团的种类和个数分别相同，所以乙醇和乙二醇不互为同系物，D错误。
例2 下列关于醇类物质的物理性质的说法中，不正确的是( )
A．沸点：乙二醇>乙醇>丙烷
B．乙醇是常用的有机溶剂，可用于萃取碘水中的碘
C．交警对驾驶员进行呼气酒精检测，利用了酒精易挥发的性质
D．甲醇、乙醇、丙醇均可与水以任意比例混溶，这是因为这些醇分子与水分子间形成了氢键，且烃基体积小
【答案】B
【解析】乙二醇、乙醇的分子间都有氢键，丙烷分子间没有氢键，且乙二醇分子中有2个—OH，乙醇分子中只有1个—OH，故沸点：乙二醇>乙醇>丙烷，A正确；乙醇虽然是常用的有机溶剂，但乙醇可与水以任意比例互溶，不能萃取碘水中的碘，故B错误；酒精具有挥发性，交警对驾驶员进行呼气酒精检测，利用了酒精的挥发性，故C正确；羟基是亲水基团，可以和水分子间形成氢键，则它们均可与水以任意比例混溶，故D正确。
知识点03 酚
一、酚的组成、结构、物理性质和用途
1．酚的概念：芳香烃分子中苯环上的氢原子被羟基取代后的有机物。
2．苯酚的分子结构
3．苯酚的物理性质
（1）苯酚俗称石炭酸，是有特殊气味的无色晶体，熔点为43℃。
（2）常温下，苯酚在水中的溶解度不大，温度高于65℃时，能与水互溶。易溶于酒精等有机溶剂。
（3）苯酚有毒，其浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀性。若不慎沾到皮肤上应立即用酒精清洗。
4．苯酚的应用和危害
二、苯酚的化学性质
1．苯酚的弱酸性
（1）弱酸性：OHO－+H+
（2）弱酸强弱：H2CO3＞OH＞HCO3－
①石蕊试液：不变红
②Na2CO3溶液：OH+Na2CO3ONa+NaHCO3
③NaHCO3溶液：不反应
④向ONa溶液中通入CO2，无论CO2过量与否，产物均是NaHCO3。
ONa+H2O+CO2OH +NaHCO3
（3）NaOH溶液
①反应：OH+NaOHONa+H2O
②应用：除试管内壁的苯酚
（4）金属钠：2OH+2NaONa+H2↑
2．苯酚与溴水的取代反应
（1）条件：常温下，与浓溴水反应
（2）现象：产生白色沉淀
（3）反应
（4）原理：卤素原子取代羟基邻、对位的氢
（5）应用：定性检验酚的在、定量测定样品中酚的含量
3．氧化反应
（1）强还原性：常温下苯酚易被空气中的氧气氧化而显粉红色。
（2）可燃性：C6H6O+7O26CO2+3H2O
（3）KMnO4（H+）：褪色
4．显色反应
（1）反应：6C6H5OH+Fe3+［Fe（OC6H5）6］3－+6H+
（2）现象：溶液变成紫色
（3）应用：用于苯酚和FeCl3的互相定性检验，也可用于酚类的检验
5．苯酚与甲醛的缩聚反应
（1）反应
（2）应用：可制造酚醛树脂
（3）原理：醛脱氧，酚脱羟基邻、对位的氢
6．加成反应
（1）加成物质：在催化剂作用下和H2加成
（2）加成反应：OH+3H2－OH
三、有机物中“基团”的相互影响
1．苯酚中苯环和酚羟基的相互影响
（1）苯环对侧链（羟基）的影响，导致酚羟基中的氧氢键易断
①弱酸性
②显色反应
（2）侧链（羟基）对苯环的影响使酚羟基邻对位被活化，导致苯环上易发生多取代反应
①卤代，如苯酚与浓溴水反应
②硝化，如苯酚与浓硝酸反应：
+3HNO3+3H2O
2．有机分子内原子或原子团的相互影响
例1 下列关于醛的说法中正确的是( )
A．醛的官能团是
B．所有醛中都含醛基和烃基
C．一元醛的分子式符合CnH2nO的通式
D．所有醛都能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，并能发生银镜反应
【答案】D
【解析】醛的官能团是醛基(—CHO)；醛分子中都含有醛基(—CHO)，醛基有较强的还原性，可还原溴水和酸性KMnO4溶液；甲醛中无烃基；只有饱和一元醛的通式为CnH2nO。
例2 苯酚在一定条件下能与H2加成得到环己醇。下面关于这两种物质的叙述中，错误的是( )
A．常温时在水中的溶解性都比乙醇差
B．都能与金属Na、K等金属反应放出氢气
C．都显弱酸性，且酸性都弱于碳酸
D．苯酚与FeCl3溶液作用显紫色，环己醇加入FeCl3溶液，液体分层，上层无色
【答案】C
【解析】A项，常温时苯酚在水中的溶解性不大，65℃时可以和水互溶，苯酚和乙醇都属于有机溶剂，所以常温时溶解度比较大，故A说法正确； B项，因为苯酚和环己醇 都含有羟基，所以都能与金属Na、K等金属反应放出氢气，故B正确；C项，苯酚显弱酸性，且酸性都弱于碳酸，但环己醇不显酸性，故C错误； D项，苯酚与FeCl3溶液作用显紫色，环己醇加入FeCl3溶液，液体分层，上层无色，故D正确。
知识点04 醛、酮
一、乙醛、醛类
1．乙醛的组成
（1）官能团：醛基，符号为－－H或－CHO
（2）分子“四式”
（3）物理性质
①颜色：无色
②气味：有刺激性气味
③状态：液体
④溶解性：能跟水、乙醇等互溶
2．醛类
（1）概念：由烃基（或氢原子）与醛基构成的化合物。
（2）饱和一元醛的通式为CnH2nO（n≥1）或CnH2n+1CHO（n≥0）
（3）常见的醛
二、醛的化学性质
1．醛的加成反应
（1）原理
（2）加成的物质：H2、HX、HCN、NH3、氨的衍生物、醇类等
（3）乙醛的加成反应
2．还原反应：CH3CHO+H2CH3CH2OH
3．氧化反应
4．醛的氧化反应
（1）可燃性：CnH2nO+ QUOTE ??-?? O2nCO2+nH2O
（2）催化氧化：2CH3CHO+O22CH3COOH
（3）强氧化剂
①能使酸性高锰酸钾溶液褪色
②能使溴水褪色
（4）银镜反应
①现象：产生光亮银镜
②反应：RCHO+2［Ag（NH3）2］OH2Ag↓+RCOONH4+3NH3+H2O
（5）乙醛与新制氢氧化铜悬浊液反应：
①现象：产生砖红色沉淀
②反应：RCHO+2Cu（OH）2+NaOHRCOONa+Cu2O↓+3H2O
三、检验醛基的实验
1．银镜反应实验
（1）配制银氨溶液
①过程：在洁净的试管中加入AgNO3溶液，向AgNO3溶液中滴加稀氨水，边滴边振荡，至最初产生的沉淀恰好完全溶解为止
②反应：AgNO3+NH3·H2OAgOH↓+NH4NO3；AgOH+2NH3·H2O［Ag（NH3）2］OH+2H2O
（2）银镜反应
①反应：CH3CHO+2［Ag（NH3）2］OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
②加热方式：水浴加热，不可用酒精灯直接加热
③反应环境：银氨溶液自身显强碱性
④反应液配制：银氨溶液随用随配，不可久置
⑤仪器洗涤：银镜可用稀硝酸浸泡洗涤除去
⑥应用：用于制镜、保温瓶胆、醛基的检验与测定
2．醛与新制的Cu（OH）2悬浊液反应
（1）配制新制的Cu（OH）2悬浊液
①过程：向2 mL NaOH溶液中滴几滴CuSO4溶液（碱要过量）
②反应：CuSO4+2NaOHCu（OH）2↓+Na2SO4
（2）氧化反应
①反应：CH3CHO+2Cu（OH）2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O
②加热方式：反应液必须直接加热煮沸
③反应环境：银氨溶液自身显强碱性
④反应液配制：配制悬浊液时，NaOH必须过量；新制Cu（OH）2悬浊液要随用随配，不可久置
⑤仪器洗涤：Cu2O可用稀硝酸浸泡洗涤除去
⑥应用：用于醛基的检验与测定
四、甲醛的特殊性
1．结构的特殊性
（1）空间结构：甲醛分子中碳原子采用sp2杂化，四个原子共平面
（2）官能团：含有两个醛基
2．氧化反应特殊性
（1）甲醛与银氨溶液反应
H－－H+4［Ag（NH3）2］OH（NH4）2CO3+6NH3+4Ag↓+2H2O
（2）甲醛与新制Cu（OH）2悬浊液的反应
H－－H+4Cu（OH）2+2NaOHNa2CO3+2Cu2O↓+6H2O
3．常用的定量关系
（1）银镜反应
①普通醛：R－CHO~2［Ag（NH3）2］OH~2Ag
②甲醛：HCHO~4［Ag（NH3）2］OH~4Ag
（2）与新制Cu（OH）2悬浊液的反应
①普通醛：R－CHO~2Cu（OH）2~Cu2O
②甲醛：HCHO~4Cu（OH）2~2Cu2O
五、酮
1．酮的结构
2．丙酮的物理性质：无色有特殊气味的易挥发液体，与水以任意比互溶
3．丙酮的化学性质
（1）氧化反应
①能够燃烧
②不能被银氨溶液、新制Cu（OH）2悬浊液氧化
（2）还原反应：CH3－－CH3+H2CH3－－CH3
（3）加成反应
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)丙酮难溶于水，但丙酮是常用的有机溶剂( )
(2)水与丙酮能完全互溶的原因是两种分子间能形成氢键( )
(3)环已酮()的一氯代物有3种(不包含立体异构) ( )
(4)环己酮()分子中所有碳原子不可能共平面( )
(5)酮类物质能与氢气发生加成反应，不能被银氨溶液氧化，所以只能发生还原反应，不能发生氧化反应( )
答案：(1) × (2)√ (3)√ (4)√ (5)×
例1 有关醛、酮的下列说法中，正确的是( )
A．醛和酮都能与氢气、氢氰酸等发生加成反应
B．醛和酮都能与银氨溶液发生银镜反应
C．碳原子数相同的醛和酮互为同分异构体
D．不能用新制的Cu(OH)2来区分醛和酮
【答案】A
【解析】A项，醛的官能团为醛基，酮的官能团为羰基，醛基和羰基都能与氢气、氢氰酸等发生加成反应，A正确；B项，醛的官能团为醛基，酮的官能团为羰基，醛能与银氨溶液发生银镜反应，而酮不能，故B错误；C项，碳原子数相同的醛和酮，其分子式可能不同，如CH2=CH—CHO与，只有分子式相同的醛与酮才是互为同分异构体，故C错误；D项，醛的官能团为醛基，酮的官能团为羰基，醛基能与银氨溶液、新制的Cu(OH)2发生氧化反应，酮的官能团为羰基，羰基不能与银氨溶液、新制的Cu(OH)2发生氧化反应，能用新制的Cu(OH)2来区分醛和酮，故D错误。故选A。
例2 (2023•湖北省选择性考试，12)下列事实不涉及烯醇式与酮式互变异构原理是( )
A．能与水反应生成
B．可与反应生成
C．水解生成
D．中存在具有分子内氢键的异构体
【答案】B
【解析】根据图示的互变原理，具有羰基的酮式结构可以发生互变异构转化为烯醇式，这种烯醇式具有的特点为与羟基相连接的碳原子必须有双键连接，这样的烯醇式就可以发生互变异构。A项，水可以写成H-OH的形式，与CH≡CH发生加成反应生成CH2=CHOH，烯醇式的CH2=CHOH不稳定转化为酮式的乙醛，A不符合题意；B项，3-羟基丙烯中，与羟基相连接的碳原子不与双键连接，不会发生烯醇式与酮式互变异构，B符合题意；C项，水解生成和CH3OCOOH，可以发生互变异构转化为，C不符合题意；D项，可以发生互变异构转化为，即可形成分子内氢键，D不符合题意；故选B。
知识点05 羧酸
一、羧酸的组成和结构
1．羧酸
（1）概念：由烃基（或氢原子）和羧基相连构成的有机化合物。
（2）饱和一元羧酸的通式：CnH2nO2（n≥1）或CnH2n+1COOH（n≥0）
2．羧酸的分类
3．物理性质
（1）状态：液态和固态，无水乙酸又称为冰醋酸。
（2）水溶性：C≤4与水互溶（氢键），C＞4随碳链增长溶解度迅速减小。
（3）熔沸点：羧基数目相同时，碳原子数越多，沸点越高；羧酸的沸点比相应醇的沸点高。
4．几种常见的羧酸
二、羧酸的化学性质
1．从结构角度认识羧酸的性质
由于受氧原子电负性较大等因素的影响，当乙酸发生化学反应时，羧基结构中的两个部位容易断裂：
（1）O－H键断裂时，解离出H+，使羧酸表现出酸性；
（2）C－O键断裂时，－OH可以被其他基团取代，生成酯、酰胺等羧酸衍生物。
2．弱酸性
（1）一元弱酸，具有酸的通性
①与指示剂反应：使石蕊试剂变红色
②与氢前面的金属反应，如乙酸与Na的反应：2CH3COOH+2Na→2CH3COONa+H2↑
③与盐溶液反应，如乙酸与Na2CO3反应：2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+H2O+CO2↑
④与碱反应，如乙酸与NH3·H2O的反应：CH3COOH+NH3·H2O→CH3COONH4+H2O
⑤与金属氧化物反应，如乙酸与CaO的反应：2CH3COOH+CaO→（CH3COO）2Ca+H2O
（2）甲酸、苯甲酸、乙二酸的酸性比较
（3）乙酸、碳酸、苯酚的酸性比较
3．氧化反应
（1）可燃性：CnH2nO2+ QUOTE ??-?? O2nCO2+nH2O
（2）KMnO4（H+）：不褪色
3．酯化反应
（1）乙酸和乙醇的反应：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOC2H5+H2O
（2）酯化反应机理
①同位素示踪法：CH3COOH+H18OCH2CH3CH3CO18OCH2CH3+H2O
②实质：酸脱羟基，醇脱氢。
三、酯化反应的特点及类型
1．酯化反应的特点
（1）所有的酯化反应，条件均为浓硫酸、加热。酯化反应为可逆反应，书写方程式时用“”。
（2）利用自身酯化或相互酯化生成环酯的结构特点以确定有机物中羟基位置。
（3）在形成环酯时，酯基（－－O－）中只有一个O参与成环。
（4）酸与醇发生反应时，产物不一定生成酯。若是羧酸或者无机含氧酸与醇反应，产物是酯；若是无氧酸如氢卤酸与醇反应则生成卤代烃。
2．酯化反应的类型
（1）一元羧酸和一元醇的酯化反应
R－COOH+R'－CH2OHR－－O－CH2R'+H2O
（2）一元羧酸与二元醇的酯化反应
（3）二元酸与二元醇的酯化反应
①反应生成普通酯
+HOOC－COOCH2－CH2OH+H2O
②反应生成环酯
++2H2O
③反应生成聚酯
n+n+2nH2O
（4）无机含氧酸的酯化反应
+3HO－NO2+3H2O
（5）高级脂肪酸与甘油的酯化反应
+3C17H35COOH +3H2O
四、含羟基物质性质的比较
【特别警示】羟基与酸性强弱的关系
（1）醇、酚、羧酸的结构中均有－OH，可分别称之为“醇羟基”“酚羟基”和“羧羟基”。由于这些－OH相连的基团不同，－OH受相连基团的影响就不同。故羟基上的氢原子活性也就不同，表现在性质上也相差较大，一般来说，羟基上的氢原子活性“羧羟基”＞“酚羟基”＞“醇羟基”。
（2）羧酸都是弱酸，不同的羧酸酸性不同，但低级羧酸都比碳酸的酸性强。几种简单的羧酸的酸性关系为甲酸＞苯甲酸＞乙酸＞丙酸。乙酸与H2SO3、H2CO3、HF等几种弱酸的酸性关系为H2SO3＞HF＞CH3COOH＞H2CO3。
（3）低级羧酸才会使紫色石蕊试液变红，醇、酚、高级脂肪酸不会使紫色石蕊试液变红。
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)乙酸酸性较弱，不能使石蕊试液变红( )
(2)乙酸的酸性比碳酸强，所以它可以与碳酸盐溶液反应，生成CO2气体( )
(3)乙酸能与钠反应放出H2且比乙醇与钠的反应剧烈( )
(4)乙酸与乙醇的反应是中和反应( )
(5)乙醇能发生氧化反应，而乙酸不能发生氧化反应( )
(6)乙酸在常温下能发生酯化反应( )
(7)酸与醇在强酸的存在下加热，可得到酯( )
(8)乙酸和甲醇发生酯化反应生成甲酸乙酯( )
(9)羧酸在常温下都能发生酯化反应( )
(10)能与NaHCO3溶液反应产生CO2的有机物应含有羧基( )
答案：(1) × (2) √ (3) √ (4)× (5) × (6) × (7) √ (8)× (9) × (10)√
例1 (2023•山东卷，7)抗生素克拉维酸的结构简式如图所示，下列关于克拉维酸的说法错误的是( )
A．存在顺反异构
B．含有5种官能团
C．可形成分子内氢键和分子间氢键
D．1ml该物质最多可与1mlNaOH反应
【答案】D
【解析】A项，由题干有机物结构简式可知，该有机物存在碳碳双键，且双键两端的碳原子分别连有互不同的原子或原子团，故该有机物存在顺反异构，A正确；B项，由题干有机物结构简式可知，该有机物含有羟基、羧基、碳碳双键、醚键和酰胺基等5种官能团，B正确；C项，由题干有机物结构简式可知，该有机物中的羧基、羟基、酰胺基等官能团具有形成氢键的能力，故其分子间可以形成氢键，其中距离较近的某些官能团之间还可以形成分子内氢锓，C正确；D项，由题干有机物结构简式可知，1ml该有机物含有羧基和酰胺基各1ml，这两种官能团都能与强碱反应，故1ml该物质最多可与2mlNaOH反应，D错误；故选D。
例2 某有机物的结构简式如图，若等物质的量的该有机物分别与Na、NaOH、NaHCO3恰好反应时，则消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比是 ( )
A．3∶3∶2 B．6∶4∶3 C．1∶1∶1 D．3∶2∶1
【答案】D
【解析】分析该有机物的结构，可以发现分子中含有1个醛基、1个醇羟基、1个酚羟基、1个羧基，醇羟基、酚羟基和羧基均能与钠反应生成氢气，所以1 ml该有机物可以与3 ml Na反应；能与NaOH溶液发生反应的是酚羟基和羧基，所以1 ml该有机物可以与2 ml NaOH反应；只有羧基可以与NaHCO3反应，1 ml 羧基可与1 ml NaHCO3反应；所以等物质的量的该有机物消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量之比是3∶2∶1。
知识点06 羧酸衍生物
一、羧酸衍生物
1．概念：羧酸分子中羧基上的羟基被其他原子或原子团取代后的产物。
2．酰基：羧酸分子中的羧基去掉羟基后剩余的基团，结构简式为－－R
3．常见的羧酸衍生物
二、酯的结构和性质
2．酯
（1）概念：酰基（R－－）和烃氧基（RO－）相连后的产物。
（2）官能团的名称：酯基，结构简式：－－O－R。
（4）饱和一元酯的通式：CnH2nO2（n≥2）
（5）物理性质
①密度：酯类密度一般比水小
②溶解性：难溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
③味态：低级酯是有香味的液体，易挥发。
（6）化学性质－－水解反应
①酸性条件：RCOOR'+H2ORCOOH+R'OH（部分进行）
②碱性条件：RCOOR'+NaOHRCOONa+R'OH（完全进行）
三、胺和酰胺
1．胺
（1）结构和用途
（2）化学性质：碱性
①原因：氮原子上有孤对电子，能够与H+以配位键结合
②反应：NH2+HClNH3Cl
2．酰胺
（1）概念：酰胺是羧酸分子中羟基被氨基（或取代的氨基）所替代得到的化合物
（2）结构
（3）常见的酰胺
（4）水解反应：CH3CONH2+H2OCH3COOH+NH4+
①强酸性条件：RCONH2+H2O+HClRCOOH+NH4Cl
②强碱性条件：RCONH2+NaOHRCOONa+NH3↑
例1 (2023•全国乙卷，8)下列反应得到相同的产物，相关叙述错误的是( )

A．①的反应类型为取代反应 B．反应②是合成酯的方法之一
C．产物分子中所有碳原子共平面D．产物的化学名称是乙酸异丙酯
【答案】C
【解析】A项，反应①为乙酸和异丙醇在酸的催化下发生酯化反应生成了乙酸异丙酯和水，因此，①的反应类型为取代反应，A正确；B项，反应②为乙酸和丙烯发生加成反应生成乙酸异丙酯，该反应的原子利用率为100%，因此，该反应是合成酯的方法之一，B正确；C项，乙酸异丙酯分子中含有4个饱和的碳原子，其中异丙基中存在着一个饱和碳原子连接两个饱和碳原子和一个乙酰氧基，类比甲烷的正四面体结构可知，乙酸异丙酯分子中的所有碳原子不可能共平面，C错误；D项，两个反应的产物是相同的，从结构上看，该产物是由乙酸与异丙醇通过酯化反应生成的酯，故其化学名称是乙酸异丙酯，D正确；故选C。
例2 化合物Z是一种制备抗癌药的中间体，其合成方法如下。下列说法正确的是( )
A．1mlX分子中含6ml碳氮σ键B．Y分子中所有原子可能共平面
C．Z不能和NaOH溶液发生反应D．Z分子中含有1个手性碳原子
【答案】A
【解析】A项，单键全是σ键，三键含一个σ键，结合X的结构简式可知，1mlX分子中含6ml碳氮σ键，A正确；B项，Y分子中含有饱和碳原子，所有原子不可能共平面，B错误；C项，Z分子中含有，可与NaOH溶液发生水解反应，C错误；D项，手性碳原子为饱和碳原子，且碳原子连有4个不同的基团，因此Z分子中不含有手性碳原子，D错误；故选A。
知识点01 卤代烃
知识点03 酚
知识点05 羧酸
知识点02 醇
知识点04 醛、酮
知识点06 羧酸衍生物
实验步骤
实验原理
①取少量卤代烃于试管中
R－X+NaOHROH+NaX
②加入NaOH溶液
③加热
④冷却⑤加入稀硝酸酸化
HNO3+NaOH＝NaNO3+H2O
⑥加入AgNO3溶液
AgNO3+NaX＝AgX↓+NaNO3
依据
类别
举例
按烃基
的种类
脂肪醇
CH3OH、CH2OHCH2OH
芳香醇
、
按羟基
的数目
一元醇
CH3CH2OH
二元醇
多元醇
按烃基的
饱和程度
饱和醇
CH3CH2CH2OH
不饱和醇
CH2＝CH－CH2OH
物质
分子式
沸点/℃
溶解性
乙醇
C2H6O
78.5
与水以任意比混溶
乙二醇
C2H6O2
197.3
与水和乙醇以任意比混溶
分子式
结构简式
结构式
电子式
C2H4O
CH3CHO
甲醛
苯甲醛
结构简式
HCHO
CHO
俗称
蚁醛
苦杏仁油
颜色
无色
无色
气味
强烈刺激性气味
苦杏仁气味
状态
气体
液体
溶解性
易溶于水
微溶于水，可溶于乙醇、乙醚
依据
类别
举例
烃基种类
脂肪酸
乙酸：CH3COOH
芳香酸
苯甲酸：COOH
羧基数目
一元羧酸
甲酸：HCOOH
二元羧酸
乙二酸：HOOC－COOH
多元羧酸
柠檬酸：
烃基是否饱和
饱和羧酸
丙酸：CH3CH2COOH
不饱和羧酸
丙烯酸：CH2CHCOOH
甲酸
苯甲酸
乙二酸
俗名
蚁酸
安息香酸
草酸
结构简式
HCOOH
COOH
色、态、味
无色有腐蚀性液体、刺激性气味
无色晶体、易升华
无色透明晶体
溶解性
易溶于水、有机溶剂
微溶于水、易溶于乙醇
能溶于水、乙醇
用途
工业还原剂、合成医药、农药和染料等的原料
食品防腐剂，合成香料、药物
化学分析还原剂，化工原料
甲酸
苯甲酸
乙二酸
实验操作
①取0.01ml·L－1上述酸溶液，滴入紫色石蕊试液
②取0.01ml·L－1上述酸溶液，测pH
现象
①紫色石蕊试液变红色②pH大于2
结论
甲酸、苯甲酸和乙二酸具有弱酸性
实验装置
实验现象
A中：有气泡产生。C中：溶液变浑浊
实验结论
结合现象，根据强酸制弱酸的规律可知：酸性：乙酸＞碳酸＞苯酚
比较项目
含羟基的物质
醇
水
酚
羧酸
羟基上氢原子活泼性
在水溶液中电离程度
极难电离
难电离
微弱电离
部分电离
酸、碱性
中性
中性
很弱的酸性
弱酸性
与Na反应
反应放出H2
反应放出H2
反应放出H2
反应放出H2
与NaOH反应
不反应
不反应
反应
反应
与Na2CO3反应
不反应
不反应
反应
反应
与NaHCO3反应
不反应
不反应
不反应
反应放出CO2
能否由酯水解生成
能
不能
能
能
结论
羟基的活泼性：羧酸＞酚＞水＞醇
羧酸衍生物
酰卤
酸酐
酯
酰胺
结构简式
R－－Cl
R－－O－－R′
R－－Cl
R－－NH2
名称
乙酰胺
苯甲酰胺
N，N－二甲基甲酰胺
结构简式
CH3－－NH2
－NH2
H－－N（CH3）2