《第三节乙醇与乙酸》获奖说课教案教学设计_高化_2025春-人教版高中化学_02新版高中化学必修二_9.课件+教案+练习备用_第七章有机化合物

第 3 课时 官能团与有机化合物的分类 [核心素养发展目标] 1.了解根据官能团类别进行有机物分类的依据，了解官能团之间转化 和物质类别的关系，培养“宏观辨识及变化观念”。2.了解多官能团有机物性质分析的基本 方法，提高“证据推理与模型认知”能力。 根据有机物分子中所含官能团不同，常见有机化合物有如下分类，并写出官能团名称或结构 简式 (1)含有碳碳双键的有机物属于烯烃(×) 提示 含有碳碳双键的烃才属于烯烃，分子中只有碳和氢两种元素。 (2)芳香烃的官能团为苯环(×) 提示 芳香烃分子中不含有官能团，苯环不是官能团。 (3)乙醇和乙酸分子中都含有羟基，故它们属于同一类物质(×) 提示 乙醇分子中所含官能团为羟基，乙酸分子中含有的官能团为羧基，它们不属于同类。 (4)分子中含有 的有机物属于酯类(×)提示 羧酸分子中含有 也存在 结构，但不属于酯类，酯类分子中 含有官能团为 。 写出如下转化中反应的化学方程式，并分析官能团及有机物类别变化 ①CH==CH＋HO――――→CHCHOH，烯烃转化为醇类。 2 2 2 3 2 ②2CHCHOH＋O――→2CHCHO＋2HO，醇类转化为醛类。 3 2 2 3 2 ③2CHCHO＋O―――→2CHCOOH，醛类转化为羧酸类。 3 2 3 ④CHCHOH＋CHCOOHCHCOOCH CH＋HO，羧酸和醇转化为酯。 3 2 3 3 2 3 2 1．下列有机物属于醇类的是( ) A． B． C． D． 答案 B 解析 的官能团为 ，属于羧酸类； 分子内含2个— OH，属于醇类； 为碳酸，不为醇类； 的官能团为醛基(— CHO)，为醛类。 2．下列物质和乙酸为同系物的是( ) A． B．CH==CH—COOH 2 C． D． 答案 A 解析 同系物是结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH 原子团的化合物。 23．某有机物的结构简式如下，下列关于该有机物的说法中错误的是( ) A．分子式为C H O 14 18 6 B．含有羟基、羧基和苯基 C．能发生取代反应 D．能使溴水褪色 答案 B 解析 根据有机物结构简式可判断该有机物分子式为C H O ，A项正确；该有机物的结构 14 18 6 含羟基、羧基，但不含苯基，B项错误；羧基、羟基能发生取代反应，碳碳双键能发生加成 反应，碳碳双键能使溴水褪色，C、D项正确。 课时对点练 A组 基础对点练 题组一 官能团与有机化合物类别 1．下列物质类别与所含官能团都正确的是( ) A． 烃类 B． 羧酸 —CHO C． 醛类 —CHO D． 酯类 答案 D 解析 A项中物质为卤代烃，官能团为 ，错误；B项中物质为羧酸，官能团为— COOH，错误；C项中物质属于酯类，官能团为 ，错误；D项中物质为甲酸乙 酯，官能团为 ，正确。2．有关官能团和物质类别关系，下列说法正确的是( ) A．有机物分子中含有 官能团，则该有机物一定为烯烃类 B． 和 分子中都含有 (醛基)，则两者同属于醛类 C．CH—CH—Br可以看作CHCH 的一个氢原子被—Br代替的产物，因此CHCHBr属于 3 2 3 3 3 2 烃类 D． 的官能团为—OH(羟基)，属于醇类 答案 D 解析 有机物分子中含有 不一定为烯烃，如 CH==CH—COOH，A 错误； 2 为酯类，官能团为 (酯基)， 为羧酸，官能团为 (羧基)，都不为醛类，B错误； 为烃的衍生物，属于卤代烃，官能团 为CBr，不为烃，C错误； 名称为乙二醇，属于醇类，D正确。 3．人类已进入网络时代，长时间看显示屏的人，会感到眼睛疲劳，甚至会对眼睛产生伤害， 维生素A常作为保健药物，缓解视觉疲劳，维生素A的结构简式为 ， 有关维生素A的叙述正确的是( ) A．维生素A含有6种官能团 B．维生素A属于醇类 C．1 mol维生素A最多可以和3 mol H 加成 2 D．维生素A能被酸性KMnO 溶液氧化，但不能和氧气发生催化氧化 4 答案 B 解析 据维生素A的结构简式，可知分子中含有 和—OH两种官能团，A错误； 维生素A可看作不饱和链烃中一个氢原子被—OH取代后的产物，因此属于醇类，B正确； 1 mol维生素A含有5 mol ，因此需要5 mol H 加成，C错误；维生素A既可以被 2 酸性KMnO 溶液氧化又可以在Cu为催化剂作用下被氧气氧化，D错误。 4 题组二 多官能团转化及性质探究4．苹果酸(结构简式为 )易溶于水，常用来作汽水、糖果的添加剂。 下列有关说法中，正确的是( ) A．苹果酸属于烃 B．苹果酸中有3种官能团 C．苹果酸的分子式是C HO 3 6 5 D．苹果酸能使紫色石蕊溶液变红 答案 D 解析 苹果酸分子中含有C、H、O三种元素，属于烃的衍生物，不属于烃，A错误；苹果 酸分子中含有羧基和羟基两种官能团，B错误；根据苹果酸的结构简式可知，苹果酸的分子 式是C HO ，C错误；苹果酸分子中含有羧基，羧基具有酸的通性，能使紫色石蕊溶液变 4 6 5 红，D正确。 5．(2019·天津一中高一期中)某有机物的结构简式如图。下列物质中不能与其反应的是( ) A．乙酸 B．乙醇 C．碳酸钠溶液 D．溴水 答案 D 解析 分子中含有羟基，能与乙酸发生酯化反应，A错误；含有羧基，能与乙醇发生酯化反 应，B错误；含有羧基，能与碳酸钠溶液反应放出二氧化碳，C错误；该有机物不能与溴水 反应，D正确。 6．(2018·哈尔滨六中月考)某有机化合物的结构简式如图所示。有关该化合物的叙述不正确 的是( ) A．该有机物的分子式为C H O 11 12 2 B．1 mol该物质最多能与4 mol H 发生加成反应 2 C．该有机物在一定条件下，可以发生取代、氧化、酯化反应 D．该有机物与钠反应不如水与钠反应剧烈 答案 D 解析 A项，根据有机物的结构简式可知该有机物的分子式为 C H O ，不符合题意；B项， 11 12 2 分子中含有苯环和碳碳双键，1 mol该物质最多能与4 mol H 发生加成反应，不符合题意； 2C项，该有机物含有苯环、碳碳双键和羧基，在一定条件下，可以发生取代、氧化、酯化反 应，不符合题意；D项，羧基与钠反应比水与钠反应剧烈，符合题意。 7．山梨酸是一种常用的食品防腐剂，其结构简式为CH—CH==CH—CH==CH—COOH。下 3 列关于山梨酸性质的叙述中，不正确的是( ) A．可与钠反应 B．可与碳酸钠溶液反应 C．可与溴的四氯化碳溶液发生取代反应 D．可生成高分子化合物 答案 C 解析 分子中含—COOH，与Na反应生成氢气，与碳酸钠反应生成二氧化碳，A、B正确； 分子中含碳碳双键，与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，C错误；分子中含碳碳双键，可发 生加聚反应生成高分子化合物，D正确。 8．(2019·开封高一检测)分子式为C HO 的有机化合物M分子中含一个甲基，具有如下性 3 6 3 质： ①M＋Na―→迅速产生气泡； ②M＋CHCHOH―――→有香味的物质。 3 2 ②M＋CHCOOH―――→有香味的物质。 3 (1)根据上述信息，对该化合物可作出的判断是______(填字母)。 A．M分子中即含有羟基又含有羧基 B．有机化合物M为丙醇 C．有机化合物M为丙酸 D．有机化合物M可以和碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体 (2)M与金属钠反应的化学方程式为_____________________________________。 (3)化合物M和CHCHOH反应生成的有香味的物质的结构简式为________________。 3 2 (4)有机化合物N分子式为C HO ，与Na反应迅速产生H ，且1 mol N与足量Na反应放出 2 4 3 2 1 mol H ，则N的结构简式为________________，M和N的关系为______(填“同系物” 2 “同分异构体”或“同一物质”)。 答案 (1)AD (2) (3) (4)CH HOCOOH 同系物 2 解析 (1)根据M的分子式及M的化学性质可推知M为 (乳酸)。(2) 分 子 中 的 — OH 和 — COOH 都 可 以 和 Na 反 应 生 成 H ， 2 与H 的物质的量之比为1∶1。 2 (3) 可以和乙醇反应生成 。 (4)与Na反应迅速，则含有—COOH，且产生H 与消耗N的物质的量比为1∶1，根据分子 2 式，则必含—OH，N的结构简式为HOCH COOH，M和N分子中都含—OH和—COOH， 2 且分子组成上相差一个CH 原子团，故M和N的关系为同系物。 2 B组 综合强化练 1．(2019·南昌高一检测)乙酸分子的结构式为 ，下列反应及断键部位正确的是 ( ) ①乙酸和氢氧化钠反应，是①键断裂 ②乙酸与乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应，是②键断裂 ③在红磷存在时，Br 与CHCOOH的反应：CHCOOH＋Br ――→HCBrCOOH＋HBr，是③ 2 3 3 2 2 键断裂 ④乙酸变成乙酸酐的反应：2CHCOOH―→ ，是①②键断裂 3 A．仅①②③ B．①②③④ C．仅②③④ D．仅①③④ 答案 B 解析 乙酸和NaOH反应生成CHCOONa，是①键断裂，①描述正确；在酯化反应中，乙 3 酸脱去的是—OH，为②键断裂，②描述正确；与Br 在红磷作用下反应时，Br—取代了乙 2 酸甲基上的氢原子，为③键断裂，③描述正确；生成乙酸酐的反应，是一分子中①键断裂， 另一分子中②键断裂，④描述正确，故B项正确。 2．柠檬中含有大量的柠檬酸，因此被誉为“柠檬酸仓库”。柠檬酸的结构简式为 ，则柠檬酸分别与足量的金属钠和碳酸氢钠溶液反应生成 等量的气体，则消耗柠檬酸的物质的量之比为( ) A．2∶3 B．3∶2 C．4∶3 D．3∶4 答案 B 解析 由柠檬酸的结构简式可知，1 mol柠檬酸分子中含有1 mol羟基和3 mol羧基，羟基和羧基都能与金属钠发生反应，因此1 mol柠檬酸和Na反应生成氢气的物质的量为2 mol；羧 基能与碳酸氢钠反应，而羟基不能和碳酸氢钠反应，1 mol柠檬酸和碳酸氢钠反应生成二氧 化碳的物质的量为3 mol，要生成等量的气体，则消耗的柠檬酸的物质的量之比为 3∶2，故 选择B。 3．(2019·安阳高一检测)分子式为C HO 并能与碳酸氢钠反应放出二氧化碳的有机物有(不 4 8 2 含立体异构)( ) A．2种 B．3种 C．5种 D．6种 答案 A 解析 据信息分子式为C HO 的应为羧酸，C HO 可以看作是C H 分子中的一个氢原子被 4 8 2 4 8 2 3 8 羧基(—COOH)取代产生的，—C H 有2种不同的结构，因此符合该性质的羧酸的种类也应 3 7 该是2种，故答案为A。 4．(2019·沈阳高一检测)将含有一个羟基的化合物A 10 g，与乙酸反应生成乙酸某酯11.85 g，并回收到未反应的A 1.3 g，则A的相对分子质量约为( ) A．98 B．116 C．158 D．278 答案 B 解析 设该化合物为ROH，其相对分子质量为x，实际参加反应的A的质量为10 g－1.3 g ＝8.7 g，则反应的化学方程式可表示为 ROH＋CHCOOHCHCOOR＋HO ΔM 3 3 2 r x 42 8.7 g 11.85 g－8.7 g ＝，解得：x＝116，故A的相对分子质量约为116。 5．(2019·宿迁高一检测)在常压和120 ℃条件下，把乙酸汽化为蒸气，然后和甲烷以任意比 例混合，混合气体的体积为V L。将其完全燃烧，需消耗相同条件下的氧气的体积是( ) A．2V L B．2.5V L C．3V L D．无法计算 答案 A 解析 CHCOOH可以写成“CH·CO”，所以物质的量相同的乙酸与甲烷消耗氧气的量相 3 4 2 同。 6．(2019·山东烟台高一检测)已知反应 ＋乙 ＋HO，则下列判断不正确的是( ) 2 A．乙物质为甲醇 B．该反应为取代反应 C．甲和乙都能与金属钠反应产生氢气 D．甲、乙、丙都能使溴的四氯化碳溶液发生加成反应而褪色答案 D 解析 根据反应方程式，可知乙为甲醇(CHOH)，发生的为酯化反应，也为取代反应，故 3 A、B项正确；甲中含—COOH，乙(CHOH)分子中含有—OH，都能和金属钠反应生成H， 3 2 C项正确；甲和丙分子中含有 ，可以和溴发生加成反应，但乙为CHOH，不能和 3 溴发生加成反应，故D错误。 7．已知有机物A、B、C、D在一定条件下有如图所示的转化关系： 请回答下列有关问题： (1)写出B的分子式：___________________________________________________________。 (2)③的反应类型为_____________________________________________________________。 (3)两分子D在浓硫酸存在的条件下加热可以发生自身的酯化反应生成E或F，且E的相对 分子质量比F的小，则E和F的结构简式分别为______________________________、 ________________________________________________________________________。 (4)下列关于有机物A的说法正确的有________(填字母)。 a．含有氢氧根离子，具有碱性 b．能发生加聚反应 c．能使溴水褪色 d．在一定条件下能与冰醋酸反应 答案 (1)C H O (2)氧化反应 7 14 2 (3) (4)bcd 解析 (2)反应③为醛基变成羧基的反应，为氧化反应。(3)D分子中含有羟基和羧基，两分 子D可以通过一个羟基和一个羧基的酯化反应生成F，也可以通过两个羟基和两个羧基同时 发生的酯化反应生成E。(4)A分子中含有羟基，能与冰醋酸发生酯化反应，不含氢氧根离子， 不具有碱性，a项错误，d项正确；含有碳碳双键，能发生加聚反应，能与溴水发生加成反 应而使之褪色，b、c两项正确。 8．已知A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平，B、D是饮食中两种常见的 有机物，F是一种有香味的物质，F中碳原子数是D的两倍。现以A为主要原料合成F和高 分子化合物E，其合成路线如图所示。(1)A的结构式为________________，B中决定其性质的重要官能团的名称为________。 (2)写出反应的化学方程式并判断反应类型。 ①_____________________________，反应类型：________________。 ②_______________________，反应类型：________________。 (3)实验室怎样鉴别B和D？_________________________________________。 (4)在实验室里我们可以用如图所示的装置来制取F，乙中所盛的试剂为________________， 该溶液的主要作用是_________________________________________________； 该装置图中有一个明显的错误是________________________________。 答案 (1) 羟基 (2)①2CHCHOH＋O――→2CHCHO＋2HO 氧化反应 3 2 2 3 2 ②CHCOOH＋CHCHOHCHCOOCH CH＋HO 酯化反应(或取代反应) 3 3 2 3 2 3 2 (3)取某一待测液于试管中，滴加少量石蕊溶液，若溶液变红，则所取待测液为乙酸，余下 一种为乙醇(或其他合理方法) (4)饱和碳酸钠溶液 与挥发出来的乙酸反应；溶解挥发出来的乙醇；降低乙酸乙酯在水中 的溶解度，便于分层析出 导气管的出口伸入到了液面以下 解析 衡量一个国家石油化工发展水平的物质是乙烯，根据框图，B为乙醇，C为乙醛，E 为聚乙烯，F为某酸乙酯。因为F中碳原子数为D的两倍，所以D为乙酸。 (3)鉴别乙醇和乙酸时可利用乙酸具有强酸性，能使石蕊溶液变红的性质。 (4)乙中所盛的试剂为饱和碳酸钠溶液，主要作用有三个：①能够与挥发出来的乙酸反应， 使之转化为乙酸钠溶于水中，便于闻乙酸乙酯的香味；②同时溶解挥发出来的乙醇；③降低 乙酸乙酯在水中的溶解度，便于分层析出。为防止倒吸，乙中导气管的出口应在液面以上。