江西省乐安一中高二化学 34烃和烃的衍生物复习培优教案

烃和烃的衍生物复习一.主要的有机物间的相互转化关系1.烃的衍生物的主要化学性质类别卤代烃R-X 醇R-OH 苯酚C6H5-OH 醛RCHO 羧酸RCOOH酯RCOOR′代表物CH3CH2Br CH3CH2OH -OH CH3CHO CH3COOH CH3COOCH2CH3代表物的主要化学性质①与稀NaOH溶液作用生成乙醇②与浓NaOH醇溶液作用，发生消去反应生成乙烯①与Na发生置换反应生成乙醇钠和氢气②与浓硫酸共热到170℃发生消去反应生成乙烯③在催化剂作用下，被O2氧化成乙醛④与酸发生酯化反应成酯⑤与氢卤酸作用生成卤代烃①与NaOH反应生成苯酚钠和水②与浓溴水作用生成白色三溴苯酚沉淀③和FeCl3溶液作用显紫色④易被氧化显红色⑤液态苯酚与Na反应，生成苯酚钠放出H2①发生银镜反应②被氧化剂氧化乙酸③与H2加成（被还原）生成乙醇①具有酸的通性，是弱酸②用浓H2SO4作催化和吸水试剂，与醇发生酯化反应生成酯用稀硫酸做催化剂与水发生水解反应（属于取代）生成乙酸和乙醇2.烃及其衍生物的相互转化关系3.苯、甲苯、苯酚化学性质的比较——官能团的相互影响从煤焦油里分离出苯、甲苯和苯酚，它们的主要化学性质有些相似，也有很大的差别。

（1）与KMnO4(H+)溶液的反应 CH3苯（）不能被KMnO4（H+）氧化，而， -C2H5等苯的同系物都能被KMnO4（H+）氧化，生成苯甲酸，而使KMnO4溶液褪色。

无论苯环上的取代烃基含多少个碳原子，总是α-碳被氧化成羧基。

-CH 2CH 2CH 3−−−−→−+)(4H KMnO-COOH 苯酚不仅使KMnO 4溶液褪色，而且由于接触空气后，被氧气氧化而变成红色。

（2）与溴水的反应苯、甲苯跟溴水均不发生反应，只是萃取水中的溴。

而苯酚在室温下与浓溴水顺利发生取代反应而生成三溴苯酚。

（3）芳环上的取代和加H 2反应苯、甲苯、苯酚都能发生卤代、硝化、磺化但反应条件不同。

)(2纯Br Fe−→− -Br ；C SO H HNO ︒-−−−→−6055423浓浓 -NO 2；C SO H ︒-−−−→−807042浓 -SO 3H+C Ni︒-+−−→−2501803H 2（C 6H 12）CH 3 CH 3 环已烷-Br -SO 3H )(2纯Br Fe−→− CH 3 ；C SO H HNO ︒−−−→−30423浓浓O 2N- -NO 2；常温浓−−−→−42SO H CH 3 ；C Ni︒-+−−→−2501803H 2（C 7H 14）(甲基环已烷)Br SO 3H如果不使用催化剂，而是在光照的条件下，则取代反应发生在侧链上CH 2Cl CHCl 2 CCl 3CH3NO 2CH 3-CH 3−−→−光照2Cl+ + OH OH −−→−溴水Br- -Br ；−−→−稀硝酸 -NO 2+ ；−−−→−42SO H 浓 CNiH ︒-++−−−→−16014032-OH环已醇多官能团之间要相互影响，如上所述，-CH 3，-OH 使苯环的邻位和对位碳上的H 活泼，比苯更易发生取代反应，而使新引入的取代基定位在-CH 3和-OH 的邻、对位上。

苯环也影响甲基和羟基，使它们也变得活泼，例如，甲烷不能被KMnO 4氧化，而甲苯能被KMnO 4（H +）氧化，生成苯甲酸。

而苯环影响酚羟基，使酚羟基容易失去H 原子，被空气氧化，而呈红色。

4.三种羟基性质的比较 （1）羟基中H 原子的反应有机物 电离常数 与Na 反应 与NaOH 反应与Na 2CO 3反应与NaHCO 3反应醇CH 3CH 2OH Ka=3.0×10-20 √ — — — 酚C 6H 5OHKa=1.0×10-10 （液）√ √ √ — 羧酸CH 3COOH Ka=1.8×10-5√√√√（2）生成酯的反应条件乙醇和乙酸成酯反应，需浓硫酸存在的条件下，加热，可生成乙酸乙酯。

O OCH 3-C - OH+H - OCH 2CH 3 CH 3C-OCH 2CH 3+H 2O如果是多元醇制取乙酸酯，应该在乙酸存在的条件下，与乙酸OHNO 2OH Br浓H 2SO 4Δ酐反应生成CHO CHO酯，如：CHOH +（CH 3CO）2O CHOCOCH 3 +H 2O CH 2OH CH 2OCOCH 3苯酚也能成酯，但教材中没介绍，在97年高考试题中涉及到酚羟基成酯，现介绍两种苯酚成酯的反应。

酚跟醇不一样，它不能与酸直接酯化成酯，但是可以用酸酐或酰氯等化合物与酚作用制备有机酸酯及无机酸酯。

例如：CH 3CO O-OH + O —→ -O-C-CH 3+CH 3COOH CH 3CO 醋酸苯酯 醋酸酐O O-OH +CH 3-C-Cl —→ -O-C-CH 3+HCl 乙酰氯3 -OH+POCl 3 —→( -O)3PO+3HCl 磷酰氯 磷酸三苯酯例1:某芳香烃衍生物的化学式为C 8H 8O 4，已知等量的该芳香烃衍生物分别与Na 、NaOH 、NaHCO 3完全反应时，所需三种物质的量之比为3：2：1；又知该化合物分子中苯环上的一氯取代物有两种，写出该衍生物的结构简式。

解：由于与Na 反应的取代基，应该有酚羟基、醇羟基和羧基；CH 3COOH与NaOH反应的有酚羟基和羧基；而与NaHCO3反应的只有羧基。

又由于苯环上的一氯取代物只有两种，那么芳环上应有两种不同的氢原子，那么必然有两种不同的取代基连在苯环的对位上，这个芳烃衍生物的结构简式应该是：HO- -CH-COOHOH 例2：（1997年全国高考第33题）通常情况下，多个羟基连在同一个碳原子上的分子结构是不稳定的，容易自动失水，生成碳氧双键的结构-C-OH—→-C=O+H2O，下面8个化合物的转化关系：OH（1）化合物①是_______，它跟氯气发生反应的条件A是_______。

（2）化合物⑤跟⑦可在酸催化下去水生成化合物⑨，⑨的结构简式是_______，名称是_______。

（3）化合物⑨是重要的定香剂，香料工业上常用化合物②和⑧直接合成它，此反应的化学方程式是______________。

解：题给信息是-C-OH—→-C=O+H2O，这是解题关键。

根据这一信息，联系OH题中化合物①与Cl2反应生成②，②水解生成 -CH2OH，②化合物就是 -CH2Cl③是 -CHCl2则④是 -CCl3。

①一定是 -CH3，条件A是光照。

OH化合物④是 -CCl 3，水解应生成 -C-OH ，不稳定失去1分子水得⑦，OH O O⑦是 -C-OH 。

-C-OH 和 -CH 2OH 在酸催化下发生酯化反应生成化合物⑨，O⑨是酯，其结构简式是 -C-OCH 2- ，名称叫苯甲酸苯甲酯。

O O化合物②是 -CH 2Cl ，化合物⑧是 2 -C-OH + Na 2CO 3→2 -C-ONaO+H 2O+CO 2的产物 -C-ONa 。

②和⑧直接反应的化学方程式是： O O-CH 2Cl+ -C-ONa → -C-OCH 2- +NaCl例3:为实现以下各步的转化，请在括号中填入适当的常用的试剂（要求写化学式）-COOH -COONa -COONa -COONa 解：①试剂不与酚羟基和醇羟基反应，只与羧羟基反应，应该用NaHCO 3。

②不与醇羟基反应，而与酚羟基反应，应该用NaOH 。

CH 2OHOHCH 2OHOHCH 2OHONaCH 2ONaONa①④② ⑤③ H 2O③与醇羟基反应应该是金属Na 。

④试剂是把羧酸盐恢复成羧酸，应该是比苯甲酸更强的酸，可以是HCl 或H 2SO 4。

⑤把酚钠盐恢复为苯酚，应该通入CO 2。

二.几种重要的有机反应类型:1.取代反应：有机物分子里某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应。

例如：①卤代：CH 4+Cl 2−→−光CH 3Cl+…… +Br 2−→−Fe-Br + HBr②硝化： +HNO 3CSO H ︒-−−−→−605542浓-NO 2+H 2O CH 3+3HNO 3CSO H ︒−−−→−3042浓O 2N- -NO 2 +3H 2O ③磺化： +HOSO 3H （浓）−−−→−︒-C 8070-SO 3H +H 2O OH OH +HOSO 3H （浓）−→− -SO 3H + +H 2O ④水解：CH 3CH 2Br+H 2O −−→−NaOHCH 3CH 2OH+HBr （HBr+NaOH=NaBr+H 2O ）CH 3COOCH 2CH 3+H 2O ∆−−−→−-+OHH或CH 3COOH+CH 3CH 2OH O O⑤酯化：CH 3-C-OH+HOCH 3∆−−−→−42SO H 浓CH 3-C-OCH 3+H 2O 2.加成反应：有机物分子里的不饱和碳原子与其它原子或原子团直接结合而生成别的物质的反应。

因为加成反应发生在具有不饱和键的有机物质中，所以烯烃、炔烃、芳香烃、醛类都能发生加成CH 3NO 2OHSO 3H①烯烃的加成CH 2=CH 2+H 2∆−→−Ni ；CH 2=CH 2+Br 2→ CH 2=CH 2+H 2O 加热稀∆−−−→−42SO H CH 3CH 2OH ②炔烃的加成CH ≡CH+2H 2∆−→−Ni ；CH ≡CH+Br 2（2Br 2）→ CH ≡CH+HCl CHgCl ︒-−−→−1601502CH 2=CHCl CH ≡CH+H 2O −−→−4HgSOCH 3CHO CH ≡CH+HCN −→−CH 2=CH-CN （丙烯腈） ③苯的加成（苯没有典型的双键故加成反应比烯、炔要难得多）+3H 2CNi ︒-−→−250180 （C 6H 12） 环已烷 ④醛的加成 OCH 3-C-H+H 2∆−→−Ni CH 3CH 2OH 因为有机物加氢（或去氧）称为还原反应，故这一反应又是还原反应。

O O OH OCH 3-C-H+CH 3-C-H −−−→−NaOH稀CH 3-CH-CH 2C-H 3.聚合反应：由不饱和的单体（相同或不相同）通过相互加成的方式结合成高分子化合物的反应叫加聚反应。

单体相互作用生成高分子化合物的同时，还有小分子生成的反应叫缩聚反应。

二者合①烯的加聚nCH 2=CH 2∆−−→−加压催化剂[ CH 2-CH 2 ]n聚乙烯 ClnCH 2=CH ∆−−→−催化剂[ CH 2-CH ]n Cl 聚氯乙烯 ②苯酚和甲醛的缩聚OH O OHn +nH-C-H ∆−−→−催化剂 [ -CH 2 ]n +nH 2O 酚醛树脂4.消去反应：有机化合物在适当条件下，从一个分子里相邻的两个原子上脱去一个小分子（如水、卤化氢等），而生成具有不饱和键化合物的反应。

例如：①卤代烃的消去反应CH 3-CH-CH 2+NaOH ∆−→−醇CH 3CH=CH 2-NaBr+H 2O H Br ②醇的消去反应CH 2-CH 2CSO H ︒−−−→−17042浓CH 2=CH 2+H 2O H OH5.酯化反应：酸和醇作用生成酯和水的反应。