MSDC.超级经典备战高考.高三化学.羧酸和酯.A级.学生版
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【2017年高考考试说明原文】烃及其衍生物的性质与应用1.掌握烃(烷、烯、炔、芳香烃)及其衍生物(卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯)的组成、结构和性质.II2.从官能团的角度掌握有机化合物的性质,并能列举事实说明有机物分子中基团之间的相互影响.II 3.根据加成反应、取代反应和消去反应的特点,判断有机反应类型.II 4.了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及其应用.I 5.认识烃及其衍生物在有机合成和有机化工中的重要作用.I 6.以上各部分知识的综合运用.III 【命题热点简析】烃是一切有机物的母体,是考查有机化学不可绕开的内容,在近几年的考题中频繁出现.通过特殊到一般的研究方法,培养学生利用已有知识类推学习新知识的能力,是现在的命题重点,在今后的高考命题中有加强的趋势.另外,由于本专题的知识点与能源、交通、医疗工农业生产、科技、环保、生态平衡密切,与此相关的试题也应特别注意.烃的衍生物知识是有机化学的重要组成部分,是历年高考命题的必考点.这部分知识之间各自独立命题;又因为各点之间的联系紧密(主要涉及各物质之间的转化的条件,规律)又可以进行综合命题,题型以有机综合推断为主.此部分内容容易和新材料技术,新能源技术,新医药技术,重大的化学相关事件,化工生产、生活存在着广泛的联系,所以在今后高考命题中其仍然是必不可少的部分.其命题热点是:(1)已知有机物分子式结构式及同分异构体的推导、书写揉合在一起;(2)结合相关事件,要求考查主要官能团的性质;(3)结合相关实践,创设情境,引入信息,根据有机物官能团性质及相互转化关系;组成综合性有机化学试题知识框架高考要求羧酸和酯板块一、羧酸的组成、结构与性质1.羧酸的结构特征、分类及饱和一元酸的通式(1)羧酸的结构特征:烃基直接和羧基相连接的有机化合物,羧基是羧酸的官能团.(2)分类:羧酸可以按如下几种方式进行分类.1)按羧酸分子中含有羧基的个数可分为一元羧酸、二元羧酸和多元羧酸.2)按分子中所含烃基是否饱和可分为饱和羧酸和不饱和羧酸.3)按分子中是否含苯环可分为脂肪酸和芳香酸.(3)饱和一元羧酸的通式:1)分子式通式:C n H2n O22)结构通式C n H2n+1COOH2.羧酸的物理性质(1)甲酸俗称蚁酸,它是无色、有刺激性气味的液体,有腐蚀性,能跟水混溶.(2)乙酸(CH3COOH),俗称冰醋酸,是一种具有强烈刺激性气味的无色液体,沸点117.9℃,熔点16.6℃,易溶于水和乙醇.(3)乙二酸俗称草酸,它是没有颜色的透明晶体,能溶于水或乙醇.(4)沸点比相应的醇的沸点要高;碳原子数目小于4的羧酸可以与水互溶,随着碳链的增长,溶解度迅速减小.3.羧酸的化学性质羧酸在水溶液中可以电离出H+,表现出酸的通性;同时羧酸也可和醇发生酯化反应.(1)弱酸性:CH 3COOH CH3COO-+H+1)使指示剂变色2)与活泼金属反应:2CH3COOH+Zn→(CH3COO)2Zn+H2↑3)与碱性氧化物反应:CaO+2CH3COOH→(CH3COO)2Ca+H2O4)与碱反应:2CH3COOH+Cu(OH)2→(CH3COO)2Cu+2H2O(CH3COO)2Cu易溶于水5)与盐(Na2CO3)反应:2CH3COOH+ CO32-→2CH3COO-+CO2↑+H2O根据已有知识及上述和盐反应情况,可总结出如下酸性强弱顺序:HCl>CH3COOH>H2CO3> >HCO32-(2)酯化反应:1)概念:酸跟醇起作用,生成酯和水的反应.此概念中,酸既可以是有机酸也可以是无机酸如HNO3;2)反应原理:说明:①反应机理为羧酸失羟基,醇失氢②浓H2SO4在此反应中作用:催化剂,脱水剂.③此反应类型为取代反应,另外此反应也是可逆的.3)类似反应:4.重要的羧酸的简介(1)高级脂肪酸1)弱酸性:C 17H 35COOH+NaOH=C 17H 35COONa+H 2O C 17H 35COOH+OH -=C 17H 35COO -+H 2O 2)酯化反应:3)和Br 2水反应-----油酸使Br 2水褪色4)KMnO 4(H +)溶液-----油酸使KMnO 4(H +)溶液褪色 5)甲酸说明:甲酸的结构为:在甲酸分子中既有醛基又有羧基,因此甲酸即有羧酸的性质,又有醛的性质,例如它可以和新制的Cu(OH)2、银氨溶液反应,同时又可以发生酯化反应,具有酸的通性.甲酸和新制Cu(OH)2反应,若加热则发生氧化反应,不加热为酸碱中和反应.【拓展】羧酸与醇发生酯化反应的一般规律(1)一元羧酸与一元醇之间的酯化反应. (2)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应. (3)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应.(4)多元羧酸与多元醇之间的酯化反应,此时反应有三种情形:普通酯、环酯和高聚酯. (5)羟基酸自身的酯化反应,也有三种可能:普通酯、环状交酯和高聚酯.板块二、酯的组成、结构和性质1.酯的结构(1)酯是羧酸分子中羧基上的羟基被烃氧基取代后的产物.酯是一种羧酸衍生物,其分子由酰基与烃氧基相连而组成.(2)羧酸酯的分子通式为COR OR'.分子式相同的羧酸、酯、羟基醛、羟基酮是同分异构体.2.羧酸酯的物理性质酯类都难溶于水,易溶于有机溶剂、密度一般比水小.低级酯是具有芳香气味的液体.3.羧酸酯的化学性质——酯的水解(1)酯在稀硫酸或稀碱液作催化剂、加热条件下可与H2O 发生水解反应.类似反应:(2)说明:1)酯类在碱性溶液中水解生成羧酸盐,水解程度较大. CH 3COOCH 2CH 3+NaOH CH 3COONa+C 2H 5OHRCOOR'+NaOHRCOONa +R'OH2)酯化反应和酯的水解反应互为可逆3)甲酸某酯中,含有醛基,表现还原性,能和银氨溶液、新制氢氧化铜反应.【拓展】酯的醇解在酸或醇钠的催化下,只还可以发生醇解反应:COROR'+R"OHC OR OR''+R'OH这个反应又称酯交换反应,在有机合成中有重要的应用.【例1】(★)由—CH 3、—OH、、—COOH 四种基团两两组合而成的化合物中,其水溶液呈酸性的有 A .2种B .3种C .4种D.5种例题精讲【例2】(★★★)某种酯的结构可表示为:C m H2m+1COOC n H2n+1,其中m+n=5,该酯的一种水解产物经催化氧化可转化成它的另一种水解产物,则原来的酯是()A.丙酸乙酯B.乙酸乙酯C.丁酸甲酯D.丙酸丙酯【例3】(★★★)分子式为C8H16O2的有机物A,它能在酸性条件下水解生成B和C,且B在一定条件下能转化成C。
则有机物A的可能结构有A.1种B.2种C.3种D.4种【例4】(★★)某有机物的结构简式为,它在一定条件下可能发生的反应有:①加成、②水解、③酯化、④氧化、⑤中和、⑥消去,其中可能的是()A.②③④B.①③⑤⑥C.①③④⑤D.②③④⑤⑥【例5】(★★★)某种有机物的氧化产物是甲,还原产物是乙。
甲和乙都能与钠反应放出氢气。
甲和乙反应生成丙。
甲和丙都能发生银镜反应。
则该有机物是A.甲醇B.甲醛C.甲酸D.乙醛【例6】(★★★2016北京卷)可用于鉴别以下三种化合物的一组试剂是①银氨溶液②溴的四氯化碳溶液③氯化铁溶液④氢氧化钠溶液A.②与③B.③与④C.①与④D.①与②【例7】(★★★)将COONaOCOCH3转变为COONaOH的方法为A.与足量的NaOH溶液共热后,再通入CO2B.溶液加热,通入足量的HClC.与稀H2SO4共热后,加入足量的Na2CO3D.与稀H2SO4共热后,加入足量的NaOH【例8】(★★★)某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示,A中放有浓硫酸,B中放有乙醇、无水醋酸钠,D中放有饱和碳酸钠溶液。
已知:①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH ②有关有机物的沸点:请回答:(1)浓硫酸的作用:_______;若用同位素18O示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者,写出能表示18O位置的化学方程式:__________。
(2)球形干燥管C的作用是_______。
若反应前向D中加入几滴酚酞,溶液呈红色,产生此现象的原因是(用离子方程式表示)________________;反应结束后D中的现象是________________。
(3)该小组同学在实验时才取了加入过量的乙醇,目的是,同时慢慢滴加乙酸并加热蒸馏,原因是。
(4)从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,应先加入无水氯化钙,分离出_______;再加入(此空从下列选项中选择)_________;然后进行蒸馏,收集77℃左右的馏分,以得到较纯净的乙酸乙酯。
A.五氧化二磷B.碱石灰C.无水硫酸钠D.生石灰【例9】(★★★2016重庆卷)利尿酸在奥运会上被禁用,其结构简式如图所示。
下列叙述正确的是A .利尿酸的衍生物利尿酸甲酯的分子式是C 14H 14O 4Cl 2B .利尿酸分子内处于同一平面的原子不超过10个C .1 mol 利尿酸能与7 mol H 2发生加成反应D .利尿酸能与FeCl 3溶液发生显色反应【例10】(★★★★2016江苏卷)光刻胶是大规模集成电路、印刷电路板和激光制版技术中的关键材料。
某一肉桂酸型光刻胶的主要成分A 经光照固化转变为B 。
A B(1)请写出A 中含有的官能团 (填两种)。
(2)A 经光照固化转变为B ,发生了 反应(填反应类型)。
(3)写出A 与NaOH 溶液反应的化学方程式:。
(4)写出B 在酸性条件下水解得到的芳香族化合物的分子式 。
【小测1】 (★★★全国卷)某有机物X 能发生水解反应,水解产物为Y 和Z 。
同温同压下,相同质量的Y 和Z 的蒸气所占体积相同,化合物X 可能是 A .乙酸丙酯 B .甲酸乙酯 C .乙酸甲酯D .乙酸乙酯课堂检测【小测2】 (★★)某有机物结构简式为:,则用Na 、NaOH 、NaHCO 3与等物质的量的该有机物恰好反应时,消耗Na 、NaOH 、NaHCO 3的物质的量之比为 A .3∶3∶2 B .3∶2∶1 C .1∶1∶1D .3∶2∶2【小测3】 (★★★)在所给反应条件下,推断下列各步反应所得有机物的结构简式:X: ;Y: ;Z: ;M:;N:.【小测4】 (★★)将CH 3COOH 和H 18O -C 2H 5混合发生酯化反应,已知酯化反应是可逆反应,反应达到平衡后下列说法正确的是( ) A .18O 存在于所有物质里 B .18O 仅存在于乙醇和乙酸乙酯里 C .18O 仅存在于乙醇和水里D .有的乙醇分子可能不含18O【小测5】 (★★★)A 是一种苯的邻位二取代物,相对分子质量为180,有酸性。