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第 33 讲 烃的衍生物
【化学学科素养】
1.宏观辨识与微观探析：认识烃的衍生物的多样性，并能从官能团角度认识烃的衍生物的组成、结构
和性质，形成“结构决定性质”的观念。
2.证据推理与模型认知：具有证据意识，能基于证据对烃的衍生物的组成、结构及其变化提出可能的
假设。能运用相关模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。
3.科学探究和创新精神：认识科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动。确定探
究目的，设计探究方案，进行实验探究；在探究中学会合作，面对“异常”现象敢于提出自己的见解。
【必备知识解读】
一、卤代烃
1.卤代烃的概念
(1)卤代烃是烃分子里的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。通式可表示为R—X(其中R—表示烃
基)。
(2)官能团是卤素原子。
2.卤代烃的物理性质
(1)沸点：比同碳原子数的烃沸点要高；
(2)溶解性：水中难溶，有机溶剂中易溶；
(3)密度：一般一氟代烃、一氯代烃比水小，其余比水大。
3.卤代烃的化学性质
(1)卤代烃水解反应和消去反应的比较
反应类型 取代反应(水解反应) 消去反应
反应条件 强碱的水溶液、加热 强碱的醇溶液、加热
断键方式
相邻的两个碳原子间脱去小分子HX；
卤代烃分子中—X被水中的—
反应本质 OH所取代，生成醇；R—CH
2
—X＋NaOH
和通式
＋NaOH――→ ＋NaX
――→R—CHOH＋NaX
2 ＋HO
2
引入—OH，生成含—OH 消去HX，生成含碳碳双键或碳碳三键的
产物特征
的化合物 不饱和键的化合物
(2)消去反应的规律消去反应：有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子(如HO、HBr等)，而生
2
成含不饱和键(如双键或三键)的化合物的反应。
①两类卤代烃不能发生消去反应
结构特点 实例
与卤素原子相连的碳没有邻位碳原子 CHCl
3
与卤素原子相连的碳有邻位碳原子，但
邻位碳原子上无氢原子
、
②有两种或三种邻位碳原子，且碳原子上均带有氢原子时，发生消去反应可生成不同的产物。例如：
＋NaOH――→CH==CH—CH —CH(或CH—CH==CH—CH )＋NaCl＋HO
2 2 3 3 3 2
③ 型卤代烃，发生消去反应可以生成R—C≡R—C，如BrCHCHBr＋
2 2
2NaOH――→CH≡CH↑＋2NaBr＋2HO
2
4.卤代烃的获取方法
(1)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应
如CH—CH==CH ＋Br ――→CHCHBrCH Br；
3 2 2 3 2
CH—CH===CH＋HBr――→
3 2
CH≡CH＋HCl――→ CH==CHCl。
2
(2)取代反应
如乙烷与Cl：CHCH＋Cl――→CHCHCl＋HCl；
2 3 3 2 3 2
苯与Br ： ＋Br ――→ ＋HBr；
2 2
C HOH与HBr：C HOH＋HBr――→C HBr＋HO。
2 5 2 5 2 5 2
二、醇和酚
1．醇、酚的概念
(1)醇是羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物，饱和一元醇的分子通式为C H OH(n≥1)。
n 2n＋1
(2)酚是羟基与苯环直接相连而形成的化合物，最简单的酚为苯酚( )。(3)醇的分类
2．醇类物理性质的变化规律
(1)溶解性
低级脂肪醇易溶于水。
(2)密度
一元脂肪醇的密度一般小于1 g·cm－3。
(3)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，醇的沸点远远高于烷烃。
3．苯酚的物理性质
(1)纯净的苯酚是无色晶体，有特殊气味，易被空气氧化呈粉红色。
(2)苯酚常温下在水中的溶解度不大，当温度高于65_℃时，能与水混溶，苯酚易溶于酒精。
(3)苯酚有毒，对皮肤有强烈的腐蚀作用，如果不慎沾到皮肤上应立即用酒精洗涤。
4．由基团之间的相互影响理解酚的化学性质
由于苯环对羟基的影响，酚羟基比醇羟基活泼；由于羟基对苯环的影响，苯酚中苯环上的氢比苯中的
氢活泼。
(1)弱酸性
苯酚电离方程式为C HOH C HO－＋H＋，俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使石蕊溶液变红。
6 5 6 5
苯酚与NaOH反应的化学方程式：
＋NaOH―→ ＋HO。
2
(2)苯环上氢原子的取代反应
苯酚与饱和溴水反应，产生白色沉淀，反应的化学方程式为＋3Br ―→ ↓＋3HBr。
2
(3)显色反应
苯酚跟FeCl 溶液作用显紫色，利用这一反应可检验苯酚的存在。
3
三、醛、羧酸和酯
1．醛
(1)醛：由烃基或氢原子与醛基相连而构成的化合物，可表示为RCHO。甲醛是最简单的醛。饱和一元
醛分子的通式为C H O(n≥1)。
n 2n
(2)甲醛、乙醛
物质 颜色 气味 状态 密度 水溶性
甲醛 无色 刺激性气味 气体 易溶于水
乙醛 无色 刺激性气味 液体 比水小 与水互溶
2.醛的化学性质
醛类物质既有氧化性又有还原性，其氧化、还原关系为
醇 醛――→羧酸
【特别提醒】
(1)醛基只能写成—CHO或 ，不能写成—COH。
(2)醛与新制的Cu(OH) 悬浊液反应时碱必须过量且应加热煮沸。
2
(3)银镜反应口诀：银镜反应很简单，生成羧酸铵，还有一水二银三个氨。
3．羧酸
(1)羧酸：由烃基或氢原子与羧基相连构成的有机化合物。官能团为—COOH。
饱和一元羧酸分子的通式为C H O(n≥1)。
n 2n 2
(2)甲酸和乙酸的分子组成和结构
物质 分子式 结构简式 官能团
甲酸 CHO HCOOH —COOH和—CHO
2 2
乙酸 C HO CHCOOH —COOH
2 4 2 3
(3)羧酸的化学性质羧酸的性质取决于羧基，反应时的主要断键位置如图：
①酸的通性
乙酸是一种弱酸，其酸性比碳酸强，在水溶液中的电离方程式为CHCOOH CHCOO－＋H＋。
3 3
②酯化反应
CHCOOH和CHCHOH发生酯化反应的化学方程式为CHCOOH＋C HO H CHCO18OC H＋
3 3 3 2 3 2 5
HO。
2
4．酯
(1)酯：羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物。可简写为RCOOR′，官能团为 。
(2)酯的物理性质
(3)酯的化学性质
＋H O ＋R′OH。
2
＋NaOH――→ ＋R′OH。
【特别提醒】酯的水解反应为取代反应；在酸性条件下为可逆反应；在碱性条件下，能中和产生的羧
酸，反应能完全进行。
(4)酯在生产、生活中的应用
①日常生活中的饮料、糖果和糕点等常使用酯类香料。
②酯还是重要的化工原料。
【关键能力拓展】
1．酯化反应的五大类型
(1)一元羧酸与一元醇之间的酯化反应，如
CHCOOH＋HOC H CHCOOC H＋HO
3 2 5 3 2 5 2(2)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应，如
2CHCOOH＋ ＋2HO
3 2
(3)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应，如
＋2CHCHO H ＋2HO
3 2 2
(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，可得普通酯、环酯和高聚酯。如
＋ HOOC—COOCH CHOH＋HO
2 2 2
(普通酯)
＋ ＋2HO
2
(环酯)
nHOOC—COOH＋nHOCH CHOH――→ ＋(2n－1)H O
2 2 2
(高聚酯)
(5)既含羟基又含羧基的有机物自身的酯化反应：此时反应有三种情形，可得到普通酯、环酯和高聚
酯。如
＋HO
2
(普通酯)
＋2HO
2
(环酯)
――→ ＋(n－1)H O
2 (高聚酯)
【核心题型例解】
高频考点一 醇的重要化学性质
【例1】 (2022·河北卷)茯苓新酸DM是从中药茯苓中提取的一种化学物质，具有一定生理活性，其结
构简式如图。关于该化合物，下列说法不正确的是
A. 可使酸性 溶液褪色 B. 可发生取代反应和加成反应
C. 可与金属钠反应放出 D. 分子中含有3种官能团
【答案】D
【解析】由题干有机物的结构简式可知，分子中含有碳碳双键，故可使酸性高锰酸钾溶液褪色，A正
确；由题干有机物的结构简式可知，分子中含有碳碳双键，故可发生加成反应，含有羧基和羟基故能发生
酯化反应，酯化反应属于取代反应，B正确；由题干有机物的结构简式可知，分子中含有羧基和羟基，故
能与金属钠反应放出H，C正确；由题干有机物的结构简式可知，分子中含有碳碳双键、羧基、羟基和酯
2
基等四种官能团，D错误；故选D。
【变式探究】有关 的说法正确的是( )
A. 可以与氢气发生加成反应 B. 不会使溴水褪色
C. 只含二种官能团 D. 1mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗1molNaOH
【答案】A
【解析】 分子中含有苯环和碳碳双键，都能与H 发生加成反应， A正确； 分子中含有碳
2
碳双键，能与溴水发生加成反应导致溴水褪色， B错误； 分子中含有羟基、酯基和碳碳双键三种
官能团， C错误；1mol该物质酯基水解后生成的酚羟基和羧基均能和NaOH反应，1mol该物质与足量的NaOH溶液反应时最多可消耗2molNaOH，D错误。
高频考点二 酚的性质
【例2】（2023·浙江卷1月第8题）下列说法不正确的是
A. 通过X射线衍射可测定青蒿素晶体的结构
B. 利用盐析的方法可将蛋白质从溶液中分离
C. 苯酚与甲醛通过加聚反应得到酚醛树脂
D. 可用新制氢氧化铜悬浊液鉴别苯、乙醛和醋酸溶液
【答案】C
【解析】X射线衍射实验可确定晶体的结构，则通过X射线衍射可测定青蒿素晶体的结构，故A正
确；蛋白质在盐溶液中可发生盐析生成沉淀，因此利用盐析的方法可将蛋白质从溶液中分离，故B正确；
苯酚与甲醛通过缩聚反应得到酚醛树脂，故C错误；新制氢氧化铜悬浊液与乙醛加热反应条件得到砖红色
沉淀，新制氢氧化铜悬浊液与醋酸溶液反应得到蓝色溶液，因此可用新制氢氧化铜悬浊液鉴别苯、乙醛和
醋酸溶液，故D正确。综上所述，答案为C。
【变式探究】（2022·湖北卷）莲藕含多酚类物质，其典型结构简式如图所示。下列有关该类物质的说
法错误的是
A. 不能与溴水反应 B. 可用作抗氧化剂
C. 有特征红外吸收峰 D. 能与 发生显色反应
【答案】A
【解析】苯酚可以和溴水发生取代反应，取代位置在酚羟基的邻、对位，同理该物质也能和溴水发生
取代反应，A错误；该物质含有酚羟基，酚羟基容易被氧化，故可以用作抗氧化剂，B正确；该物质红外
光谱能看到有O-H键等，有特征红外吸收峰，C正确；该物质含有酚羟基，能与铁离子发生显色反应，D
正确；故选A。
【变式探究】（2022·山东卷） 崖柏素具天然活性，有酚的通性，结构如图。关于 崖柏素的说法
错误的是A. 可与溴水发生取代反应
B. 可与 溶液反应
C. 分子中的碳原子不可能全部共平面
D. 与足量 加成后，产物分子中含手性碳原子
【答案】B
【解析】由题中信息可知，γ-崖柏素中碳环具有类苯环的共轭体系，其分子中羟基具有类似的酚羟基
的性质。此外，该分子中还有羰基可与氢气发生加成反应转化为脂环醇。酚可与溴水发生取代反应，γ-崖
柏素有酚的通性，且γ-崖柏素的环上有可以被取代的H，故γ-崖柏素可与溴水发生取代反应，A说法正
确；酚类物质不与NaHCO 溶液反应，γ-崖柏素分子中没有可与NaHCO 溶液反应的官能团，故其不可与
3 3
NaHCO 溶液反应，B说法错误；γ-崖柏素分子中有一个异丙基，异丙基中间的碳原子与其相连的3个碳原
3
子不共面，故其分子中的碳原子不可能全部共平面，C说法正确；γ-崖柏素与足量H 加成后转化为
2
，产物分子中含手性碳原子（与羟基相连的C原子是手性碳原子），D说法正确；综上所述，本
题选B。
高频考点三 醛、酮的结构与性质
【例3】（2022·浙江卷）染料木黄酮的结构如图，下列说法正确的是
A.分子中存在3种官能团
B.可与 反应
C. 该物质与足量溴水反应，最多可消耗
D. 该物质与足量 溶液反应，最多可消耗
【答案】B
【解析】根据结构简式可知分子中含有酚羟基、羰基、醚键和碳碳双键，共四种官能团，A错误；含
有碳碳双键，能与HBr发生加成反应，B正确；酚羟基含有四种邻位或对位H，另外碳碳双键能和单质溴
发生加成反应，所以最多消耗单质溴5mol，C错误；分子中含有3个酚羟基，所以最多消耗3molNaOH，D错误；故选B。
【变式探究】金丝桃苷是从中药材中提取的一种具有抗病毒作用的黄酮类化合物，结构式如下：
下列关于金丝桃苷的叙述，错误的是
A. 可与氢气发生加成反应 B. 分子含21个碳原子
C. 能与乙酸发生酯化反应 D. 不能与金属钠反应
【答案】D
【解析】该物质含有苯环和碳碳双键，一定条件下可以与氢气发生加成反应，故A正确；根据该物质
的结构简式可知该分子含有21个碳原子，故B正确；该物质含有羟基，可以与乙酸发生酯化反应，故C
正确；该物质含有普通羟基和酚羟基，可以与金属钠反应放出氢气，故D错误。
高频考点四 酸的结构与性质
【例4】（2023·海南卷第12题）闭花耳草是海南传统药材，具有消炎功效。车叶草苷酸是其活性成分
之一，结构简式如图所示。下列有关车叶草苷酸说法正确的是
A. 分子中含有平面环状结构
B. 分子中含有5个手性碳原子
C. 其钠盐在水中的溶解度小于在甲苯中的溶解度
D. 其在弱碱介质中可与某些过渡金属离子形成配合物
【答案】D【解析】环状结构中含有多个sp3杂化原子相连，故分子中不一定含有平面环状结构，故A错误；分
子中含有手性碳原子如图标注所示： ，共9个，故B错误；其钠盐是离子化合
物，在水中的溶解度大于在甲苯中的溶解度，故C错误；羟基中氧原子含有孤对电子，在弱碱介质中可与
某些过渡金属离子形成配合物，故D正确；故选D。
【变式探究】（2023·广东卷第8题）2022年诺贝尔化学奖授予研究“点击化学”的科学家。图所示化
合物是“点击化学”研究中的常用分子。关于该化合物，说法不正确的是（ ）
A. 能发生加成反应 B. 最多能与等物质的量的NaOH反应
C. 能使溴水和酸性KMnO 溶液褪色 D. 能与氨基酸和蛋白质中的氨基反应
4
【答案】B
【解析】该化合物含有苯环，含有碳碳叁键都能和氢气发生加成反应，因此该物质能发生加成反应，
故A正确；该物质含有羧基和 ，因此1mol该物质最多能与2molNaOH反应，故B错误；该
物质含有碳碳叁键，因此能使溴水和酸性KMnO 溶液褪色，故C正确；该物质含有羧基，因此能与氨基
4
酸和蛋白质中的氨基反应，故D正确；综上所述，答案为B。
【变式探究】（2023·山东卷第7题）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. 1mol该物质最多可与1molNaOH反应
【答案】D
【解析】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；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；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；由题干有机物结构简式可知，1mol该有机物含有羧基和酰胺基各
1mol，这两种官能团都能与强碱反应，故1mol该物质最多可与2molNaOH反应，D错误；故答案为D。
高频考点五 酯的结构与性质
【例5】（2023·全国甲卷第8题）藿香蓟具有清热解毒功效，其有效成分结构如下。下列有关该物质
的说法错误的是
A. 可以发生水解反应 B. 所有碳原子处于同一平面
C. 含有2种含氧官能团 D. 能与溴水发生加成反应
【答案】B
【解析】藿香蓟的分子结构中含有酯基，因此其可以发生水解反应，A说法正确；藿香蓟的分子结构
中的右侧有一个饱和碳原子连接着两个甲基，类比甲烷分子的空间构型可知，藿香蓟分子中所有碳原子不
可能处于同一平面，B说法错误；藿香蓟的分子结构中含有酯基和醚键，因此其含有2种含氧官能团，C
说法正确；藿香蓟的分子结构中含有碳碳双键，因此，其能与溴水发生加成反应，D说法正确；故选B。【变式探究】（2021·浙江卷）制备苯甲酸甲酯的一种反应机理如图(其中Ph-代表苯基)。下列说法不
正确的是
A. 可以用苯甲醛和甲醇为原料制备苯甲酸甲酯 B. 反应过程涉及氧化反应
C. 化合物3和4互为同分异构体 D. 化合物1直接催化反应的进行
【答案】D
【解析】由图中信息可知，苯甲醛和甲醇分子在化合物2的催化作用下，参与催化循环，最后得到产
物苯甲酸甲酯，发生的是酯化反应，故A项正确；由图中信息可知，化合物4在HO 的作用下转化为化合
2 2
物5，即醇转化为酮，该过程是失氢的氧化反应，故B项正确；化合物3和化合物4所含原子种类及数目
均相同，结构不同，两者互为同分异构体，故C项正确；由图中信息可知，化合物1在NaH的作用下形成
化合物2，化合物2再参与催化循环，所以直接催化反应进行的是化合物2，化合物1间接催化反应的进
行，故D项错误；故答案为D。
【变式探究】氢化可的松乙酸酯是一种糖皮质激素，具有抗炎、抗病毒作用，其结构简式如图所示。
有关该化合物叙述正确的是
A．分子式为C H O B．能使溴水褪色
23 33 6
C．不能发生水解反应 D．不能发生消去反应
【答案】B
【解析】由图可知该化合物的分子式为C H O，故A错误；由图可知该化合物含有碳碳双键，能与
23 32 6溴发生加成反应而使溴水褪色，故B正确；由图可知该化合物含有酯基，能发生水解反应，故C错误；由
图可知该化合物含有羟基，且与羟基相连碳原子的邻位碳原子上连有氢原子，能发生消去反应，故D错
误；故选B。
高频考点六 多官能团有机物性质的分析
【例6】（2023·浙江选考1月第9题）七叶亭是一种植物抗菌素，适用于细菌性痢疾，其结构如图，
下列说法正确的是（ ）
A. 分子中存在2种官能团
B. 分子中所有碳原子共平面
C. 1mol该物质与足量溴水反应，最多可消耗2molBr
2
D. 1mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗3molNaOH
【答案】B
【解析】根据结构简式可知分子中含有酚羟基、酯基和碳碳双键，共三种官能团，A错误；分子中苯
环确定一个平面，碳碳双键确定一个平面，且两个平面重合，故所有碳原子共平面，B正确；酚羟基含有
两个邻位H可以和溴发生取代反应，另外碳碳双键能和单质溴发生加成反应，所以最多消耗单质溴3mol，
C错误；分子中含有2个酚羟基，含有1个酯基，酯基水解后生成1个酚羟基，所以最多消耗4molNaOH，
D错误；故选B。
【变式探究】（2023·湖北卷第4题）湖北蕲春李时珍的《本草纲目》记载的中药丹参，其水溶性有效
成分之一的结构简式如图。下列说法正确的是（ ）
A. 该物质属于芳香烃 B. 可发生取代反应和氧化反应
C. 分子中有5个手性碳原子 D. 1mol该物质最多消耗9molNaOH
【答案】B
【解析】该有机物中含有氧元素，不属于烃，A错误；该有机物中含有羟基和羧基，可以发生酯化反应，酯化反应属于取代反应，另外，该有机物可以燃烧，即可以发生氧化反应，B正确；将连有四个不同
基团的碳原子形象地称为手性碳原子，在该有机物结构中， 标有“*”为手性
碳，则一共有4个手性碳，C错误；该物质中含有7个酚羟基，2个羧基，2个酯基，则1 mol该物质最多
消耗11 molNaOH，D错误；
故选B。
【变式探究】（2022·海南卷）化合物“E7974”具有抗肿痛活性，结构简式如下，下列有关该化合物说
法正确的是
A. 能使 的 溶液褪色 B. 分子中含有4种官能团
C. 分子中含有4个手性碳原子 D. 1mol该化合物最多与2molNaOH反应
【答案】AB
【解析】根据结构，“E7974”含有碳碳双键，可使Br 的CCl 溶液褪色，A正确；由结构简式可知，
2 4
分子中含有如图 其中有两个酰胺基，共4种官能团，B正确；连有4个不同
基团的饱和碳原子是手性碳原子，因此化合物“E7974”含有的手性碳原子如图，共3个，C错误；分子中 均能与NaOH溶液反应，故1mol该化合物最多
与3molNaOH反应，D错误；故选AB。
【变式探究】（2022·浙江卷）关于化合物 ，下列说法正确的是
A.分子中至少有7个碳原子共直线 B.分子中含有1个手性碳原子
C.与酸或碱溶液反应都可生成盐 D.不能使酸性KMnO 稀溶液褪色
4
【答案】C
【解析】 图中所示的C课理解为与甲烷的C相同，故右侧所连的环可以不与其
在同一直线上，分子中至少有5个碳原子共直线，A错误； ，分子中含有2个手性碳
原子，B错误；该物质含有酯基，与酸或碱溶液反应都可生成盐，C正确；含有碳碳三键，能使酸性
KMnO 稀溶液褪色，D错误；故选C。
4
