“烴的衍生物”考點探析

丁麗麗

烴的衍生物包括鹵代烴、醇、酚、醛、羧酸、酯等，是有機(jī)化學(xué)的重要組成部分, 也是每年高考必考的內(nèi)容之一，更是歷年高考中有機(jī)化學(xué)知識考查的重點和熱點．試題命制形式有選擇題,也有綜合填空題．烴的衍生物考點多,試題難度大,區(qū)分度高．本文針對新課標(biāo)下高考對該部分考點的考查作分類解讀．

1 鹵代烴化學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用

【考點分析】鹵代烴是一類重要的烴的衍生物,它是聯(lián)系烴和烴的衍生物的橋梁,鹵代烴在有機(jī)合成中起到“承上啟下”的作用,在藥物、新材料等的合成中常作為反應(yīng)原料或中間體,是高考考查的核心內(nèi)容．

例1以環(huán)戊烷為原料制備環(huán)戊二烯的合成路線如圖1所示,則下列說法正確的是( ).

圖1

B. ①②的反應(yīng)類型分別是取代和消去

C. 反應(yīng)②③的條件分別是濃硫酸加熱、光照

,

可知反應(yīng)①為光照條件下的取代反應(yīng),反應(yīng)②為在氫氧化鈉醇溶液中加熱發(fā)生消去反應(yīng),反應(yīng)③為加成反應(yīng),反應(yīng)④為在氫氧化鈉醇溶液中加熱發(fā)生消去反應(yīng),選項B正確;反應(yīng)②為鹵代烴的消去反應(yīng),需要的反應(yīng)試劑和反應(yīng)條件為氫氧化鈉醇溶液、加熱,反應(yīng)③為烯烴的加成反應(yīng),條件為常溫,選項C錯誤;N為環(huán)戊烯,含碳碳雙鍵,環(huán)戊二烯也含碳碳雙鍵,二者均能使高錳酸鉀褪色,則酸性KMnO4溶液褪色不能證明環(huán)戊烷已完全轉(zhuǎn)化成環(huán)戊二烯,選項D錯誤.答案為B．

點評 鹵代烴在不同條件下能發(fā)生水解反應(yīng)和消去反應(yīng),可引入醇羥基(—OH)和碳碳雙鍵．因此可以實現(xiàn)多種官能團(tuán)之間的相互轉(zhuǎn)化,在有機(jī)合成中起到橋梁和紐帶的作用．

2 醇和酚的官能團(tuán)相同卻性質(zhì)各異

【考點分析】醇、酚含有相同官能團(tuán)(—OH),但由于與—OH直接相連的烴基不同,而具有不同的性質(zhì),它們是兩類重要的有機(jī)物．高考中涉及這一知識點的試題難度都不大,多以選擇題、填空題的形式出現(xiàn)．

例2已知傘形酮可用雷瑣苯乙酮和蘋果酸在一定條件下反應(yīng)制得，如圖2所示.

圖2

下列說法中正確的是( ).

A. 一分子反應(yīng)物雷瑣苯乙酮含有3個碳碳雙鍵

B. 蘋果酸的一種縮聚產(chǎn)物是

C. 1 mol傘形酮與足量NaOH溶液反應(yīng),最多可消耗2 mol NaOH

D. 反應(yīng)中涉及的3種有機(jī)物都能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)

【點睛】選項C是易錯點,注意掌握有機(jī)物分子中能與氫氧化鈉反應(yīng)的官能團(tuán),尤其需要注意酯基水解或鹵代烴水解后是否還產(chǎn)生酚羥基．

點評 學(xué)習(xí)有機(jī)物時需要記住的關(guān)鍵點是“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”. 1)醇含有醇羥基,具有如下化學(xué)性質(zhì):a) 與Na反應(yīng);b) 與HX反應(yīng);c) 脫水反應(yīng)(170℃分子內(nèi)脫水→烯烴、140℃分子間脫水→醚);d) 氧化反應(yīng)→醛(或酮);e) 酯化反應(yīng);f) 可燃．2) 酚含有酚羥基,具有如下化學(xué)性質(zhì):a) 弱酸性;b) 取代反應(yīng)[濃溴水→三溴苯酚(白色沉淀)];c) 與FeCl3溶液反應(yīng)顯紫色;d) 氧化反應(yīng)→苯醌(粉色);e) 合成酚醛樹脂．

3 醛和酮類物質(zhì)的性質(zhì)判斷

【考點分析】醛類化合物中因含有醛基而表現(xiàn)出特有的性質(zhì),既能被氧化又能被還原．高考試題中?？疾楹刑继茧p鍵的醛類物質(zhì)的官能團(tuán)的鑒別方法．高考中涉及這一知識點的試題具有一定難度,考查學(xué)生的綜合能力．

例3香豆素-3-羧酸是日用化學(xué)工業(yè)中重要香料之一,它可以通過水楊醛經(jīng)多步反應(yīng)合成，如圖3所示.

圖3

下列說法正確的是( ).

A. 1 mol水楊醛最多能與4 mol H2發(fā)生加成反應(yīng)

B. 可用酸性高錳酸鉀溶液檢驗中間體M中是否混有水楊醛

C. 中間體M、香豆素-3-羧酸互為同系物

D. 1 mol香豆素-3-羧酸最多能與2 mol NaOH發(fā)生反應(yīng)

解析 水楊醛分子中苯環(huán)、羰基可與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),則1 mol水楊醛最多能與4 mol H2發(fā)生加成反應(yīng),選項A正確;M中含碳碳雙鍵,水楊醛含酚羥基、—CHO,均能使高錳酸鉀溶液褪色,故不能用其檢驗M中是否含有水楊醛,選項B錯誤;中間體M與香豆素-3-羧酸中含有的官能團(tuán)種類和數(shù)目都不同,二者不是同系物,選項C錯誤;香豆素-3-羧酸分子中含有1個羧基和1個酯基,酯基水解產(chǎn)生1個羧基和1個酚羥基．則1 mol香豆素-3-羧酸最多能與3 mol NaOH反應(yīng),選項D錯誤.答案為A．

點評 要正確解決有關(guān)醛類物質(zhì)的試題:1)必須明確醛基的結(jié)構(gòu)特點;2)必須明確醛和酮的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的差異;3)必須掌握醛基特有的性質(zhì),由于醛基很活潑,故醛可以發(fā)生多種化學(xué)反應(yīng),是醇轉(zhuǎn)化為羧酸的橋梁,要掌握醇、醛、羧酸之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系;4)必須掌握碳氧雙鍵、碳碳雙鍵發(fā)生加成反應(yīng)時的異同點．

4 羧酸和酯類物質(zhì)的性質(zhì)推斷

【考點分析】羧酸和酯是重要的有機(jī)化合物,與生命活動密切相關(guān)．高考試題中常以綜合應(yīng)用題出現(xiàn)，著力考查考生對其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)應(yīng)用能力的掌握情況．

例4某有機(jī)物的鍵線式結(jié)構(gòu)如圖4所示,下列關(guān)于該有機(jī)物的描述不正確的是( ).

圖4

A. 含有4種官能團(tuán)

B. 能發(fā)生取代、加成、酯化、氧化、還原等反應(yīng)

C. 1 mol該物質(zhì)最多可與3 mol H2發(fā)生加成反應(yīng)

D. 該有機(jī)物與Na、NaOH、Na2CO3均能反應(yīng)

點評 要正確解決有關(guān)羧酸和酯類物質(zhì)的試題:1)必須明確羧酸和酯類的結(jié)構(gòu)特點;2)要明確羧酸和酯類的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的差異;3)要掌握酯化反應(yīng)的實質(zhì),要掌握醇、醛、羧酸之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系．

5 糖類、油脂、蛋白質(zhì)的性質(zhì)與用途

【考點分析】高考中通常以重要代表物為例來考查糖類、油脂、蛋白質(zhì)的概念、結(jié)構(gòu)、組成、主要性質(zhì)和用途．常以選擇題、填空題出現(xiàn)．

例5下列說法不正確的是( ).

A. 棉花、花生油、蛋白質(zhì)都屬于高分子化合物

B. 蔗糖、麥芽糖均為二糖,互為同分異構(gòu)體

C. 油脂在熱NaOH溶液中完全水解后加入飽和食鹽水,可觀察到液面上有固體析出

D. 分別向含雞蛋清的溶液中加入(NH4)2SO4濃溶液和CuSO4溶液,都產(chǎn)生沉淀,但原理不同

解析 棉花、蛋白質(zhì)都屬于高分子化合物,而花生油不屬于高分子化合物,選項A說法錯誤;蔗糖、麥芽糖均為二糖,分子式都是C12H22O11,但分子結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體,選項B說法正確;油脂在熱NaOH溶液中完全水解后產(chǎn)生高級脂肪酸鹽和甘油,加入飽和食鹽水,能夠降低高級脂肪酸鹽的溶解度,而高級脂肪酸鹽的密度比水小,在常溫下為固體物質(zhì),因此可觀察到液面上有固體析出,選項C說法正確;雞蛋清屬于蛋白質(zhì),向雞蛋清的溶液中加入(NH4)2SO4濃溶液,會降低蛋白質(zhì)的溶解度而結(jié)晶析出,發(fā)生的是鹽析作用;而向雞蛋清的溶液中加入CuSO4溶液,由于CuSO4是重金屬鹽,會使蛋白質(zhì)發(fā)生變性而產(chǎn)生沉淀,因此二者出現(xiàn)沉淀的原理不同,選項D說法正確.答案為A．

點評 解答糖類的相關(guān)問題時,要從多角度透視糖類的有關(guān)概念及性質(zhì);正確理解概念,掌握氨基酸的結(jié)構(gòu),再結(jié)合烴的衍生物的相關(guān)官能團(tuán)的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化,學(xué)會吸收信息,并能遷移運用,這樣才能迅速找到解決問題的方法．

6 重要有機(jī)化學(xué)實驗

【考點分析】高考中有機(jī)化學(xué)實驗的側(cè)重點是有機(jī)合成與分離．常以選擇題、填空題出現(xiàn)．著力考查有機(jī)實驗的原理分析、操作步驟探究、產(chǎn)品提純等．

表1

Ⅰ. 如圖5是實驗室制備無水AlCl3可能需要的裝置.

圖5

(1)檢查B裝置氣密性的方法是________．

(2)制備無水AlCl3的裝置依次合理的連接順序為____(填小寫字母),其中E裝置的作用是______．

(3)實驗時應(yīng)先加熱圓底燒瓶再加熱硬質(zhì)玻璃管,其原因是________．

圖6

Ⅱ.如圖6是實驗室制備叔丁基苯的裝置(夾持裝置略).在三頸燒瓶中加入50 mL苯和適量的無水AlCl3,由恒壓漏斗滴加氯代叔丁烷10 mL,一定溫度下反應(yīng)一段時間后,將反應(yīng)后的混合物洗滌分離,在所得產(chǎn)物中加入少量無水MgSO4固體,靜置、過濾,蒸餾得叔丁基苯20 g．

(4)使用恒壓漏斗的優(yōu)點是________;加入無水MgSO4固體的作用是________．

(5)洗滌混合物時所用的試劑有如下3種,正確的順序是________．(填序號)

① 5%的Na2CO3溶液； ② 稀鹽酸； ③ H2O.

(6)本實驗中叔丁基苯的產(chǎn)率為________．(保留3位有效數(shù)字)

解析 (1)檢查B裝置氣密性的方法是在分液漏斗中注入水后,關(guān)閉止水夾,打開分液漏斗的活塞使液體流下,一段時間后液體不能繼續(xù)流下,說明氣密性良好.

(2)制備無水AlCl3,要在裝置B中利用濃鹽酸與二氧化錳加熱條件下反應(yīng)生成氯氣,通過裝置D中的飽和食鹽水將氯氣中的氯化氫除去,用裝置C干燥氯氣,純凈干燥的氯氣進(jìn)入裝置F與鋁粉在加熱條件下反應(yīng)生成氯化鋁,用堿石灰防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入，同時吸收未反應(yīng)的氯氣,故裝置的連接順序為defghijc,其中E裝置的作用是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入,并吸收多余的氯氣.

(3)實驗時應(yīng)先加熱圓底燒瓶再加熱硬質(zhì)玻璃管,其原因是若先加熱硬質(zhì)玻璃管,Al 先與 O2反應(yīng),無法制得純凈 AlCl3.

(4)使用恒壓漏斗可以平衡漏斗內(nèi)外的壓強,使液體順利滴下,在洗滌后所得產(chǎn)物中加入少量無水MgSO4固體,目的是吸收產(chǎn)品中少量的水分,起到干燥的作用.

(5)稀鹽酸洗滌可以除去氯化鋁雜質(zhì),再用5%Na2CO3溶液除去過量的鹽酸,最后用水洗滌除去剩余的5% Na2CO3,故答案為②①③.

(6)加入苯的物質(zhì)的量為

氯代叔丁烷的物質(zhì)的量為

點評 本題考查化學(xué)反應(yīng)試劑的使用、反應(yīng)條件的選擇、雜質(zhì)的去除、混合物的分離方法、物質(zhì)的檢驗、化學(xué)實驗操作步驟、化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫等知識．