“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，是有機化學的重要組成部分, 也是每年高考必考的內容之一，更是歷年高考中有機化學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,區分度高．本文針對新課標下高考對該部分考點的考查作分類解讀．

1 鹵代烴化學性質的應用

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

例1以環戊烷為原料制備環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的反應類型分別是取代和消去

C. 反應②③的條件分別是濃硫酸加熱、光照

,

可知反應①為光照條件下的取代反應,反應②為在氫氧化鈉醇溶液中加熱發生消去反應,反應③為加成反應,反應④為在氫氧化鈉醇溶液中加熱發生消去反應,選項B正確;反應②為鹵代烴的消去反應,需要的反應試劑和反應條件為氫氧化鈉醇溶液、加熱,反應③為烯烴的加成反應,條件為常溫,選項C錯誤;N為環戊烯,含碳碳雙鍵,環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戊烷已完全轉化成環戊二烯,選項D錯誤.答案為B．

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

2 醇和酚的官能團相同卻性質各異

【考點分析】醇、酚含有相同官能團(—OH),但由于與—OH直接相連的烴基不同,而具有不同的性質,它們是兩類重要的有機物．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．

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制得，如圖2所示.

圖2

下列說法中正確的是( ).

A. 一分子反應物雷瑣苯乙酮含有3個碳碳雙鍵

B. 蘋果酸的一種縮聚產物是

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

D. 反應中涉及的3種有機物都能與FeCl3溶液發生顯色反應

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

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

3 醛和酮類物質的性質判斷

【考點分析】醛類化合物中因含有醛基而表現出特有的性質,既能被氧化又能被還原．高考試題中常考查含有碳碳雙鍵的醛類物質的官能團的鑒別方法．高考中涉及這一知識點的試題具有一定難度,考查學生的綜合能力．

例3香豆素-3-羧酸是日用化學工業中重要香料之一,它可以通過水楊醛經多步反應合成，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發生加成反應

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發生反應

解析 水楊醛分子中苯環、羰基可與氫氣發生加成反應,則1 mol水楊醛最多能與4 mol H2發生加成反應,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種類和數目都不同,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,選項D錯誤.答案為A．

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

4 羧酸和酯類物質的性質推斷

【考點分析】羧酸和酯是重要的有機化合物,與生命活動密切相關．高考試題中常以綜合應用題出現，著力考查考生對其結構和性質應用能力的掌握情況．

例4某有機物的鍵線式結構如圖4所示,下列關于該有機物的描述不正確的是( ).

圖4

A. 含有4種官能團

B. 能發生取代、加成、酯化、氧化、還原等反應

C. 1 mol該物質最多可與3 mol H2發生加成反應

D. 該有機物與Na、NaOH、Na2CO3均能反應

點評 要正確解決有關羧酸和酯類物質的試題:1)必須明確羧酸和酯類的結構特點;2)要明確羧酸和酯類的結構與性質的差異;3)要掌握酯化反應的實質,要掌握醇、醛、羧酸之間的相互轉化關系．

5 糖類、油脂、蛋白質的性質與用途

【考點分析】高考中通常以重要代表物為例來考查糖類、油脂、蛋白質的概念、結構、組成、主要性質和用途．常以選擇題、填空題出現．

例5下列說法不正確的是( ).

A. 棉花、花生油、蛋白質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,都產生沉淀,但原理不同

解析 棉花、蛋白質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,但分子結構不同,互為同分異構體,選項B說法正確;油脂在熱NaOH溶液中完全水解后產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,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,向雞蛋清的溶液中加入(NH4)2SO4濃溶液,會降低蛋白質的溶解度而結晶析出,發生的是鹽析作用;而向雞蛋清的溶液中加入CuSO4溶液,由于CuSO4是重金屬鹽,會使蛋白質發生變性而產生沉淀,因此二者出現沉淀的原理不同,選項D說法正確.答案為A．

點評 解答糖類的相關問題時,要從多角度透視糖類的有關概念及性質;正確理解概念,掌握氨基酸的結構,再結合烴的衍生物的相關官能團的性質及轉化,學會吸收信息,并能遷移運用,這樣才能迅速找到解決問題的方法．

6 重要有機化學實驗

【考點分析】高考中有機化學實驗的側重點是有機合成與分離．常以選擇題、填空題出現．著力考查有機實驗的原理分析、操作步驟探究、產品提純等．

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)實驗時應先加熱圓底燒瓶再加熱硬質玻璃管,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,一定溫度下反應一段時間后,將反應后的混合物洗滌分離,在所得產物中加入少量無水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率為________．(保留3位有效數字)

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,純凈干燥的氯氣進入裝置F與鋁粉在加熱條件下反應生成氯化鋁,用堿石灰防止空氣中的水蒸氣進入，同時吸收未反應的氯氣,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入,并吸收多余的氯氣.

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

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

(5)稀鹽酸洗滌可以除去氯化鋁雜質,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)加入苯的物質的量為

氯代叔丁烷的物質的量為

點評 本題考查化學反應試劑的使用、反應條件的選擇、雜質的去除、混合物的分離方法、物質的檢驗、化學實驗操作步驟、化學反應方程式的書寫等知識．