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第61講　醛、酮、羧酸、酯、酰胺
1.掌握醛、酮、羧酸、酯、酰胺典型代表物的結構與性質。
2．掌握醛、酮、羧酸、酯之間的轉化以及合成方法。
考點一　醛、酮
1.醛、酮的概述
(1)概念
醛：烴基(或氫原子)與醛基相連的化合物。表示為RCHO。
酮：羰基與兩個烴基相連的化合物。表示為。
(2)醛的分類
(3)飽和一元醛的通式：CnH2nO(n≥1)，飽和一元酮的通式：CnH2nO(n≥3)。
2．幾種重要的醛、酮
物質 主要物理性質
甲醛(蟻醛) (HCHO) 無色、有強烈刺激性氣味的氣體，易溶于水，其水溶液稱____________，具有殺菌、防腐性能
乙醛 (CH3CHO) 無色、具有刺激性氣味的液體，易揮發，能與水、乙醇等互溶
苯甲醛 () 有苦杏仁氣味的無色液體，俗稱苦杏仁油
丙酮 () 無色透明液體，易揮發，能與水、乙醇等互溶
【師說·助學】　小分子的醛、酮均易溶于水，是由于碳鏈短，羰基氧能與水分子形成氫鍵。
3．醛類的化學性質
請寫出乙醛發生反應的化學方程式。
(1)銀鏡反應：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)與新制Cu(OH)2反應：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)催化氧化反應：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)還原(加成)反應：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．酮類的化學性質(以丙酮為例)
(1)丙酮不能被銀氨溶液、新制的Cu(OH)2等弱氧化劑氧化。
(2)在催化劑存在的條件下，可與H2發生____________反應，生成2-丙醇。
5．醛基的檢驗
方法一、與新制的銀氨溶液反應
在潔凈的試管中加入1 mL 2%AgNO3溶液，然后邊振蕩試管邊逐滴滴入2%氨水，使最初產生的沉淀溶解，制得銀氨溶液。再滴入3滴待測溶液，振蕩后將試管放在熱水浴中加熱，產生光亮的銀鏡，證明待測溶液中含有醛基。
【師說·助學】　①試管必須潔凈；②銀氨溶液要隨用隨配，不可久置；③水浴加熱，不可用酒精燈直接加熱。
方法二、與新制的氫氧化銅反應
在試管中加入2 mL 10%NaOH溶液，加入5滴5% CuSO4溶液，得到新制的Cu(OH)2，振蕩后加入0.5 mL待測溶液并加熱，產生磚紅色沉淀，證明待測溶液中含有醛基。
【師說·助學】　①配制Cu(OH)2懸濁液時，所用的NaOH溶液必須過量；②Cu(OH)2懸濁液要隨用隨配，不可久置；③反應液直接加熱煮沸。
【師說·延伸】　醛、酮在有機合成中常用到的化學反應
(1)醛、酮與具有極性鍵共價分子的羰基的加成反應
(2)羥醛縮合
【易錯診斷】　判斷正誤，錯誤的說明理由。
1．醛類既能被氧化為羧酸，又能被還原為醇：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．醛類物質發生銀鏡反應或與新制Cu(OH)2的反應均需在堿性條件下：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．欲檢驗CH2===CHCHO分子中的官能團，應先檢驗“—CHO”后檢驗“”：
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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．1 mol HCHO與足量銀氨溶液在水浴加熱條件下充分反應，最多生成2 mol Ag：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【教考銜接】
典例1 丙酮與檸檬醛在一定條件下反應可以合成有工業價值的α-紫羅蘭酮和β-紫羅蘭酮，轉化過程如圖所示：
下列說法不正確的是(　　)
A．丙酮與氫氣可發生加成反應生成2-丙醇
B．假紫羅蘭酮、α-紫羅蘭酮和β-紫羅蘭酮互為同分異構體
C．α-紫羅蘭酮和β-紫羅蘭酮分別與足量Br2發生加成反應的產物分子中都含有4個手性碳原子
D.可用銀氨溶液鑒別合成的假紫羅蘭酮中是否含有檸檬醛
典例2 [2023·湖北卷，12]下列事實不涉及烯醇式與酮式互變異構原理的是(　　)
A．HC≡CH能與水反應生成CH3CHO
B．可與H2反應生成
C．水解生成
D．中存在具有分子內氫鍵的異構體　
【對點演練】
1．下列有關利用乙醛制備銀鏡過程的說法不正確的是(　　)
A．試管先用熱燒堿溶液洗滌，然后用蒸餾水洗滌
B．邊振蕩盛有2%的氨水的試管，邊滴入2%的AgNO3溶液至最初的沉淀恰好溶解為止
C．將盛有乙醛與銀氨溶液混合液的試管置于熱水浴中加熱
D．在銀氨溶液的配制過程中，溶液pH增大
2．[2024·成都石室中學模擬]貝里斯—希爾曼反應條件溫和，其過程具有原子經濟性，示例如圖。下列說法錯誤的是(　　)
A．Ⅰ中所有碳原子一定共平面
B．該反應屬于加成反應
C．Ⅱ能發生加聚反應，也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
D.Ⅱ、Ⅲ 均能使溴的四氯化碳溶液褪色
3．甲醛分子中可看作有兩個醛基，按要求解答下列問題：
(1)寫出堿性條件下，甲醛與足量銀氨溶液反應的離子方程式：______________________________________________。
(2)計算含有0.30 g甲醛的水溶液與過量銀氨溶液充分反應，生成的銀質量為________。
4．化合物A可由環戊烷經三步反應合成：
。
回答下列問題：
(1)X的結構簡式為________。
(2)寫出反應2的化學方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)反應3所用的試劑為________。
考點二　羧酸、酯、酰胺
1.羧酸、酯、酰胺的結構特點
2.羧酸的分類
3．幾種重要的羧酸
物質 結構簡式 性質或用途
甲酸(蟻酸) 酸性、還原性、(＋2價碳)
乙酸 CH3COOH 無色、有刺激性氣味的液體，能與水互溶
乙二酸(草酸) HOOC—COOH 酸性，還原性(＋3價碳)
苯甲酸(安息香酸) 它的鈉鹽常作食品防腐劑
高級脂肪酸 RCOOH(R為碳原子數較多的烴基) 飽和高級脂肪酸，常溫呈固態；油酸：C17H33COOH，不飽和高級脂肪酸，常溫呈液態
4.羧酸的化學性質
按要求書寫酯化反應的化學方程式：
(1)一元羧酸與多元醇之間的酯化反應，如乙酸與乙二醇以物質的量之比為1∶1酯化：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)多元羧酸與一元醇之間的酯化反應，如乙二酸與乙醇以物質的量之比為1∶2酯化：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)多元羧酸與多元醇之間的酯化反應，如乙二酸與乙二醇酯化
①生成環酯：______________________。
②生成高聚酯：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)羥基酸自身的酯化反應，如自身酯化
①生成環酯：
________________________________________________________________________。
②生成高聚酯：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
5．酯的通性
(1)物理性質
酯的密度一般小于水，易溶于有機溶劑；酯可用作溶劑，也可用作制備飲料和糖果的香料；低級酯通常有芳香氣味。
(2)化學性質——水解反應(取代反應)
酯在酸性或堿性環境下，均可以與水發生水解反應。如乙酸乙酯的水解：
①酸性條件下水解：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(可逆)。
②堿性條件下水解：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(進行徹底)。
【師說·助學】　酚酯在堿性條件下水解，消耗NaOH的定量關系，如1 mol 消耗2 mol NaOH。
6．乙酸乙酯的制備
(1)制備原理：
。
(2)實驗現象
在飽和Na2CO3溶液上層有無色透明的、具有香味的油狀液體生成。
(3)制備乙酸乙酯的四點說明
①導管末端在液面上的目的：防倒吸。
②加入試劑的順序：乙醇、濃硫酸和乙酸，不能先加濃硫酸。
③濃硫酸的作用：__________________。
④飽和Na2CO3溶液的作用：反應乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度，便于析出。
【師說·助學】　不能用NaOH溶液代替飽和Na2CO3溶液。
7．胺、酰胺的性質
(1)胺(R—NH2)的堿性
①堿性的原因：RNH2＋H2O __________。
②與酸的反應：RNH2＋HCl―→__________。
(2)酰胺的水解反應
＋H2O＋H＋____________。
＋OH－____________________。
【易錯診斷】　判斷正誤，錯誤的說明理由。
1．甲酸能發生銀鏡反應，能與新制的氫氧化銅反應生成磚紅色沉淀：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．酯化反應和酯的水解反應都屬于取代反應：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．1 mol酚酯基水解時，最多可消耗2 mol NaOH：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．制備乙酸乙酯時，向濃H2SO4中緩慢加入乙醇和冰醋酸：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【教考銜接】
典例1 [2023·全國甲卷，8]藿香薊具有清熱解毒功效，其有效成分結構如下。下列有關該物質的說法錯誤的是(　　)
A．可以發生水解反應
B．所有碳原子處于同一平面
C．含有2種含氧官能團
D．能與溴水發生加成反應
典例2 [2023·山東卷，7]抗生素克拉維酸的結構簡式如圖所示，下列關于克拉維酸的說法錯誤的是(　　)
A．存在順反異構
B．含有5種官能團
C．可形成分子內氫鍵和分子間氫鍵
D．1 mol該物質最多可與1 mol NaOH反應
【師說·延伸】　本題易忽略官能團——酰胺鍵：
【對點演練】
考向一　酯的制取與純化
1．1-丁醇和乙酸在濃硫酸作用下，通過酯化反應制得乙酸丁酯，反應溫度為115～125 ℃，反應裝置如圖，下列對該實驗的描述錯誤的是(　　)
A．不能用水浴加熱
B．長玻璃導管起冷凝回流作用
C．提純乙酸丁酯需要經過水、氫氧化鈉溶液洗滌
D．加入過量乙酸可以提高1-丁醇的轉化率
2．分離乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的實驗操作流程如圖所示。
在上述實驗過程中，所涉及的三次分離操作分別是(　　)
A．①蒸餾　②過濾　③分液
B．①分液　②蒸餾　③結晶、過濾
C．①蒸餾　②分液　③分液
D．①分液　②蒸餾　③蒸餾
考向二　羧酸及其衍生物的性質
3．[2024·重慶模擬]檳榔含有檳榔堿，其結構簡式如圖所示，下列有關檳榔堿的說法正確的是(　　)
A．分子式為C8H12NO2
B．能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
C．1 mol檳榔堿最多能與2 mol H2發生加成反應
D.與檳榔次堿()互為同系物
4．已知某有機物的結構簡式為。請回答下列問題：
(1)當和________反應時，可轉化為。
(2)當和________反應時，可轉化為。
(3)當和________反應時，可轉化為。
5．乳酸的結構簡式為CH3CH(OH)COOH。
(1)乳酸和足量金屬鈉反應的化學方程式為______________________________________。
(2)乳酸和NaHCO3反應的化學方程式為______________________________________。
(3)乳酸發生催化氧化反應的化學方程式為______________________________________。
(4)在一定條件下，兩個乳酸分子間可發生酯化反應：2CH3CH(OH)COOH→A＋2H2O，生成物A的結構簡式為________________。
考向三　羧酸及羧酸衍生物結構的推斷
6．判斷下列指定分子式和條件的各種同分異構體的數目。
分子式 C4H8O2 C5H10O2 C8H8O2(芳香族)
(1)屬于羧酸的種類數
(2)屬于酯的種類數　
(3)屬于酯，水解后的酸和醇(或酚)重新組合后生成的酯的種類數
(4)屬于醛，同時能與鈉反應放出氫氣
微專題20特定條件下同分異構體的書寫
【要點歸納】
1．有機物分子的不飽和度(Ω)
(1)根據有機物分子式計算不飽和度(Ω)
對于有機物CxHyOz，
Ω＝＝x＋1－。
特別提醒：有機物分子中鹵素原子(—X)以及、—NH2等都視為H原子。
(2)
2．限定條件下同分異構體的書寫步驟
第一步：依據限定條件，推測“碎片”(原子、基團)的結構；
第二步：摘除“碎片”，構建碳骨架；
第三步：按照思維的有序性組裝“碎片”，完成書寫。
【典題示例】
典例HOCH2—C≡C—CH2OH的同分異構體中能同時滿足下列條件的共有________種(包含順反異構)。
①鏈狀化合物；
②能發生銀鏡反應；
③氧原子不與碳碳雙鍵直接相連。
其中，核磁共振氫譜顯示為2組峰，且峰面積之比為2∶1的是________________(寫結構簡式)。
【分析】
【對點演練】
1．已知阿魏酸的結構簡式為
，則同時符合下列條件的阿魏酸的同分異構體的數目為________。
①苯環上有兩個取代基，且苯環上的一溴代物只有2種；
②能發生銀鏡反應；
③與碳酸氫鈉溶液反應可生成使澄清石灰水變渾濁的氣體；
④遇FeCl3溶液發生顯色反應
2．是一種重要的化工原料，其同分異構體中能夠發生銀鏡反應的有________種(考慮立體異構)，其中核磁共振氫譜有3組峰，且峰面積之比為4∶1∶1的結構簡式為________。
3．化合物I(C10H14O)的同分異構體滿足以下條件的有________種(不考慮立體異構)；
ⅰ.含苯環且苯環上只有一個取代基
ⅱ.紅外光譜無醚鍵吸收峰
其中，苯環側鏈上有3種不同化學環境的氫原子，且個數比為6∶2∶1的結構簡式為________(任寫一種)。
4．M是D()的一種芳香族同分異構體，滿足下列條件的M有________種(不包含D物質)。[已知苯胺和甲基吡啶()互為同分異構體，并且均具有芳香性]
①分子結構中含一個六元環，且環上有兩個取代基；
②氯原子和碳原子相連。
其中核磁共振氫譜有3組峰，且峰面積之比為1∶1∶1的物質的結構簡式為________________________________________________________________________。
第61講　醛、酮、羧酸、酯、酰胺
考點一
夯實·必備知識
1．(2)烴基　醛基數目
2．福爾馬林
3．(1)CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H2O
(2)CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O
(3)2CH3CHO＋O22CH3COOH
(4)CH3CHO＋H2CH3CH2OH
4．(2)還原(加成)　
易錯診斷
1．正確。
2．正確。
3．正確。
4．錯誤。HCHO～4Ag，最多應生成4 mol Ag。
突破·關鍵能力
教考銜接
典例1　解析：由結構簡式可知，假紫羅蘭酮、α-紫羅蘭酮和β-紫羅蘭酮分子式相同，結構不同，互為同分異構體，B項正確；α-紫羅蘭酮和β-紫羅蘭酮與足量Br2發生加成反應的產物為，分別含有5個、4個手性碳原子(圖中用○標注)，C項錯誤；可用檢驗醛基的方法檢驗假紫羅蘭酮中是否含有檸檬醛，D項正確。
答案：C
典例2　解析：根據圖示的互變原理，具有羰基的酮式結構可以發生互變異構轉化為烯醇式，這種烯醇式具有的特點為與羥基相連接的碳原子必須有雙鍵連接，這樣的烯醇式就可以發生互變異構，據此原理分析下列選項。
水可以寫成H－OH的形式，與CH≡CH發生加成反應生成CH2===CHOH，烯醇式的CH2===CHOH不穩定轉化為酮式的乙醛，A不符合題意；3-羥基丙烯中，與羥基相連接的碳原子不與雙鍵連接，不會發生烯醇式與酮式互變異構，B符合題意；水解生成和CH3OCOOH，可以發生互變異構轉化為，C不符合題意；可以發生互變異構轉化為，即可形成分子內氫鍵，D不符合題意。
答案：B
對點演練
1．解析：試管先用熱燒堿溶液洗滌，然后用蒸餾水洗滌，洗去油污，故A正確；制備銀氨溶液的過程為邊振蕩盛有2%的AgNO3溶液的試管邊滴入2%的氨水至最初產生的沉淀恰好溶解為止，故B錯誤；銀鏡反應需要水浴加熱，故C正確；由于氨水顯堿性，另外制得的氫氧化二氨合銀也顯堿性，因此銀氨溶液的配制過程中溶液pH增大，故D正確。
答案：B
2．解析：Ⅰ中與苯環直接相連的碳原子通過單鍵相連，單鍵可以旋轉，故A錯誤；Ⅱ含有碳碳雙鍵，可以發生加聚反應，也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，故C正確；Ⅱ、Ⅲ都含有碳碳雙鍵，可與溴發生加成反應，故D正確。
答案：A
3．解析：甲醛分子中相當于含有兩個醛基，1 mol甲醛可生成4 mol銀，n(HCHO)＝＝0.01 mol，m(Ag)＝0.04 mol×108 g·mol－1＝4.32 g。
答案：(1)HCHO＋4[Ag(NH3)2]＋＋4OH－＋＋4Ag↓＋6NH3＋2H2O　(2)4.32 g
4．答案：(1)
(2)
(3)氧氣和銅
考點二
夯實·必備知識
4．(1)CH3COOH＋HOCH2CH2OHCH3COOCH2CH2OH＋H2O
(2)HOOC—COOH＋2CH3CH2OHCH3CH2OOC—COOCH2CH3＋2H2O
(3)①＋2H2O
②nHOOC—COOH＋nHOCH2CH2OH
(4)①
②＋(n－1)H2O
5．(2)①CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH
②CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋C2H5OH
6．(3)③催化劑和吸水劑
7．(1)①＋OH－
②RNH3Cl
(2)RCOOH＋
RCOO－＋NH3↑
易錯診斷
1．正確。
2．正確。
3．正確。
4．錯誤。加入試劑的順序為乙醇、濃硫酸和乙酸。
突破·關鍵能力
教考銜接
典例1　解析：藿香薊的分子結構中含有酯基，可以發生水解反應，A說法正確；藿香薊的分子結構中的右側有一個飽和碳原子連接著兩個甲基，類比甲烷分子的空間構型可知，藿香薊分子中所有碳原子不可能處于同一平面，B說法錯誤；藿香薊的分子結構中含有酯基和醚鍵2種含氧官能團，C說法正確；藿香薊的分子結構中含有碳碳雙鍵，能與溴水發生加成反應，D說法正確。綜上所述，本題選B。
答案：B
典例2　解析：由題干有機物結構簡式可知，該有機物存在碳碳雙鍵，且雙鍵兩端的碳原子分別連有互不相同的原子或原子團，故該有機物存在順反異構，A正確；由題干有機物結構簡式可知，該有機物含有羥基、羧基、碳碳雙鍵、醚鍵和酰胺基等5種官能團，B正確；由題干有機物結構簡式可知，該有機物中的羧基、羥基、酰胺基等官能團具有形成氫鍵的能力，故其分子間可以形成氫鍵，其中距離較近的某些官能團之間還可以形成分子內氫鍵，C正確；由題干有機物結構簡式可知，1 mol該有機物含有羧基和酰胺基各1 mol，這兩種官能團都能與強堿反應，故1 mol該物質最多可與2 mol NaOH反應，D錯誤。
答案：D
對點演練
1．解析：乙酸丁酯在氫氧化鈉溶液中容易發生水解，C項錯誤；在可逆反應中，增加一種反應物的用量可以提高另一種反應物的轉化率，D項正確。
答案：C
2．解析：乙酸乙酯是一種不溶于水的有機物，乙酸能與飽和碳酸鈉溶液反應生成乙酸鈉，乙酸鈉易溶于水，乙醇能與水以任意比例互溶，所以操作①是分液；甲是乙酸鈉和乙醇、Na2CO3(少量)的混合溶液，乙醇易揮發，所以操作②是蒸餾；乙是乙酸鈉溶液(含少量Na2CO3)，加入硫酸生成乙酸和硫酸鈉等，通過蒸餾分離出乙酸，所以操作③是蒸餾。
答案：D
3．解析：由檳榔堿的結構簡式確定其分子式為C8H13NO2，A錯誤；檳榔堿中含有碳碳雙鍵，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，B正確；碳碳雙鍵能與H2加成，酯基不能，故1 mol檳榔堿最多能與1 mol H2發生加成反應，C錯誤；兩者屬于不同類物質，結構不相似，不互為同系物，D錯誤。
答案：B
4．答案：(1)NaHCO3　(2)NaOH(或Na2CO3)　(3)Na
5．解析：(1)乳酸和足量金屬鈉反應，羥基和鈉反應，羧基也和鈉反應，都生成氫氣，其化學方程式為＋2Na―→＋H2↑；
(2)乳酸和NaHCO3反應是羧基和碳酸氫鈉反應生成二氧化碳、水等，其化學方程式為＋NaHCO3―→＋H2O＋CO2↑；
(3)乳酸發生催化氧化反應，羥基被催化氧化變為羰基，其化學方程式為；
(4)在一定條件下，兩個乳酸分子間可發生酯化反應：2CH3CH(OH)COOH―→A＋2H2O，則說明是一分子的羧基、羥基分別和另一分子的羥基、羧基發生酯化反應，則生成物A的結構簡式為。
答案：(1)
(2) ＋CO2↑
(3)
(4)
6．答案：(1)2　4　4　(2)4　9　6　(3)12　40　18　(4)5　12　17
微專題20
典題示例
典例　答案：9　OHC—CH2—CH2—CHO
對點演練
1．解析：根據條件①，兩個取代基處于對位；根據條件②，含有醛基；根據條件③，含有羧基；根據條件④，含有酚羥基，結合阿魏酸的分子式，故其同分異構體的可能結構為、、。
答案：4
2．解析：的同分異構體能發生銀鏡反應，說明其同分異構體中含有醛基，根據分子式C4H6O可得知，其同分異構體中還含有碳碳雙鍵或者三元環，還要分析順反異構，則符合條件的同分異構體有5種，它們分別是CH2===CHCH2CHO、 (與前者互為順反異構體)、和，其中核磁共振氫譜有3組峰，且峰面積之比為4∶1∶1的結構簡式是。
答案：5　
3．解析：化合物I的分子式為C10H14O，計算可得其不飽和度為4，根據題目所給信息，化合物I的同分異構體分子中含有苯環(已占據4個不飽和度)，則其余C原子均為飽和碳原子(單鍵連接其他原子)；又由紅外光譜無醚鍵吸收峰，可得苯環上的取代基中含1個羥基；再由分子中苯環上只含有1個取代基，可知該有機物的碳鏈結構有如下四種：、 (1、2、3、4均表示羥基的連接位置)，所以滿足條件的化合物I的同分異構體共有12種；其中，苯環側鏈上有3種不同化學環境的氫原子，且個數比為6∶2∶1的同分異構體應含有兩個等效的甲基，則其結構簡式為或。
答案：12　 (或)
4．解析：M是D的一種芳香族同分異構體，滿足：①分子結構中含一個六元環，且環上有兩個取代基，則六元環可以是或；②氯原子和碳原子相連。若六元環為，則取代基為—Cl和—NH2，有鄰、間、對三種，間位即為D，所以滿足條件的有2種；若六元環為，則取代基為—Cl和—CH3，采用“定一移一”的方法討論： (數字表示甲基可能的位置)，共有4＋4＋2＝10種。綜上所述符合條件的同分異構體有10＋2＝12種。
答案：12　(共69張PPT)
第61講　醛、酮、羧酸、酯、酰胺
1.掌握醛、酮、羧酸、酯、酰胺典型代表物的結構與性質。
2．掌握醛、酮、羧酸、酯之間的轉化以及合成方法。
考點一
考點二
考點一
1.醛、酮的概述
(1)概念
醛：烴基(或氫原子)與醛基相連的化合物。表示為RCHO。
酮：羰基與兩個烴基相連的化合物。表示為 。
(2)醛的分類
(3)飽和一元醛的通式：CnH2nO(n≥1)，飽和一元酮的通式：CnH2nO(n≥3)。
烴基
醛基數目
2．幾種重要的醛、酮
物質 主要物理性質
甲醛(蟻醛) (HCHO) 無色、有強烈刺激性氣味的氣體，易溶于水，其水溶液稱____________，具有殺菌、防腐性能
乙醛 (CH3CHO) 無色、具有刺激性氣味的液體，易揮發，能與水、乙醇等互溶
苯甲醛 ( ) 有苦杏仁氣味的無色液體，俗稱苦杏仁油
丙酮 ( ) 無色透明液體，易揮發，能與水、乙醇等互溶
福爾馬林
【師說·助學】　小分子的醛、酮均易溶于水，是由于碳鏈短，羰基氧能與水分子形成氫鍵。
3．醛類的化學性質
請寫出乙醛發生反應的化學方程式。
(1)銀鏡反應：
___________________________________________________________。
(2)與新制Cu(OH)2反應：
___________________________________________________________。
(3)催化氧化反應：
___________________________________________________________。
(4)還原(加成)反應：
___________________________________________________________。
CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H2O
CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O
2CH3CHO＋O2 2CH3COOH
CH3CHO＋H2 CH3CH2OH
4．酮類的化學性質(以丙酮為例)
(1)丙酮不能被銀氨溶液、新制的Cu(OH)2等弱氧化劑氧化。
(2)在催化劑存在的條件下，可與H2發生____________反應，生成2-丙醇。
5．醛基的檢驗
方法一、與新制的銀氨溶液反應
在潔凈的試管中加入1 mL 2%AgNO3溶液，然后邊振蕩試管邊逐滴滴入2%氨水，使最初產生的沉淀溶解，制得銀氨溶液。再滴入3滴待測溶液，振蕩后將試管放在熱水浴中加熱，產生光亮的銀鏡，證明待測溶液中含有醛基。
還原(加成)
【師說·助學】　①試管必須潔凈；②銀氨溶液要隨用隨配，不可久置；③水浴加熱，不可用酒精燈直接加熱。
方法二、與新制的氫氧化銅反應
在試管中加入2 mL 10%NaOH溶液，加入5滴5% CuSO4溶液，得到新制的Cu(OH)2，振蕩后加入0.5 mL待測溶液并加熱，產生磚紅色沉淀，證明待測溶液中含有醛基。
【師說·助學】　①配制Cu(OH)2懸濁液時，所用的NaOH溶液必須過量；②Cu(OH)2懸濁液要隨用隨配，不可久置；③反應液直接加熱煮沸。
【師說·延伸】　醛、酮在有機合成中常用到的化學反應
(1)醛、酮與具有極性鍵共價分子的羰基的加成反應
(2)羥醛縮合
【易錯診斷】　判斷正誤，錯誤的說明理由。
1．醛類既能被氧化為羧酸，又能被還原為醇：
___________________________________________________________。
2．醛類物質發生銀鏡反應或與新制Cu(OH)2的反應均需在堿性條件下：
___________________________________________________________。
3．欲檢驗CH2===CHCHO分子中的官能團，應先檢驗“—CHO”后檢驗“ ”：
___________________________________________________________。
4．1 mol HCHO與足量銀氨溶液在水浴加熱條件下充分反應，最多生成2 mol Ag：
___________________________________________________________。
正確。
正確。
正確。
錯誤。HCHO～4Ag，最多應生成4 mol Ag。
【教考銜接】
典例1 丙酮與檸檬醛在一定條件下反應可以合成有工業價值的α-紫羅蘭酮和β-紫羅蘭酮，轉化過程如圖所示：
下列說法不正確的是(　　)
A．丙酮與氫氣可發生加成反應生成2-丙醇
B．假紫羅蘭酮、α-紫羅蘭酮和β-紫羅蘭酮互為同分異構體
C．α-紫羅蘭酮和β-紫羅蘭酮分別與足量Br2發生加成反應的產物分子中都含有4個手性碳原子
D.可用銀氨溶液鑒別合成的假紫羅蘭酮中是否含有檸檬醛
答案：C
解析：由結構簡式可知，假紫羅蘭酮、α-紫羅蘭酮和β-紫羅蘭酮分子式相同，結構不同，互為同分異構體，B項正確；α-紫羅蘭酮和β-紫羅蘭酮與足量Br2發生加成反應的產物為
，分別含有5個、4個手性碳原子(圖中用○標注)，C項錯誤；可用檢驗醛基的方法檢驗假紫羅蘭酮中是否含有檸檬醛，D項正確。
典例2 [2023·湖北卷，12]下列事實不涉及烯醇式與酮式互變異構原理的是(　　)
　
答案：B
【對點演練】
1．下列有關利用乙醛制備銀鏡過程的說法不正確的是(　　)
A．試管先用熱燒堿溶液洗滌，然后用蒸餾水洗滌
B．邊振蕩盛有2%的氨水的試管，邊滴入2%的AgNO3溶液至最初的沉淀恰好溶解為止
C．將盛有乙醛與銀氨溶液混合液的試管置于熱水浴中加熱
D．在銀氨溶液的配制過程中，溶液pH增大
答案：B
解析：試管先用熱燒堿溶液洗滌，然后用蒸餾水洗滌，洗去油污，故A正確；制備銀氨溶液的過程為邊振蕩盛有2%的AgNO3溶液的試管邊滴入2%的氨水至最初產生的沉淀恰好溶解為止，故B錯誤；銀鏡反應需要水浴加熱，故C正確；由于氨水顯堿性，另外制得的氫氧化二氨合銀也顯堿性，因此銀氨溶液的配制過程中溶液pH增大，故D正確。
2．[2024·成都石室中學模擬]貝里斯—希爾曼反應條件溫和，其過程具有原子經濟性，示例如圖。下列說法錯誤的是(　　)
A．Ⅰ中所有碳原子一定共平面
B．該反應屬于加成反應
C．Ⅱ能發生加聚反應，也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
D.Ⅱ、Ⅲ 均能使溴的四氯化碳溶液褪色
答案：A
解析：Ⅰ中與苯環直接相連的碳原子通過單鍵相連，單鍵可以旋轉，故A錯誤；Ⅱ含有碳碳雙鍵，可以發生加聚反應，也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，故C正確；Ⅱ、Ⅲ都含有碳碳雙鍵，可與溴發生加成反應，故D正確。
3．甲醛分子中可看作有兩個醛基，按要求解答下列問題：
(1)寫出堿性條件下，甲醛與足量銀氨溶液反應的離子方程式：
_______________________________________________________。
(2)計算含有0.30 g甲醛的水溶液與過量銀氨溶液充分反應，生成的銀質量為________。
HCHO＋4[Ag(NH3)2]＋＋4OH－＋＋4Ag↓＋6NH3＋2H2O
4.32 g
解析：甲醛分子中相當于含有兩個醛基，1 mol甲醛可生成4 mol銀，
n(HCHO)＝ ＝0.01 mol，m(Ag)＝0.04 mol×108 g·mol－1＝4.32 g。
4．化合物A可由環戊烷經三步反應合成：
。
回答下列問題：
(1)X的結構簡式為________。
(2)寫出反應2的化學方程式：
___________________________________________________________。
(3)反應3所用的試劑為________。
氧氣和銅
考點二
1.羧酸、酯、酰胺的結構特點
2.羧酸的分類
3．幾種重要的羧酸
物質 結構簡式 性質或用途
甲酸(蟻酸) 酸性、還原性、(＋2價碳)
乙酸 CH3COOH 無色、有刺激性氣味的液體，能與水互溶
乙二酸(草酸) HOOC—COOH 酸性，還原性(＋3價碳)
苯甲酸(安息香酸) 它的鈉鹽常作食品防腐劑
高級脂肪酸 RCOOH(R為碳原子數較多的烴基)
飽和高級脂肪酸，常溫呈固態；油酸：C17H33COOH，不飽和高級脂肪酸，常溫呈液態
4.羧酸的化學性質
按要求書寫酯化反應的化學方程式：
(1)一元羧酸與多元醇之間的酯化反應，如乙酸與乙二醇以物質的量之比為1∶1酯化：
___________________________________________________________。
(2)多元羧酸與一元醇之間的酯化反應，如乙二酸與乙醇以物質的量之比為1∶2酯化：
___________________________________________________________。
CH3COOH＋HOCH2CH2OH CH3COOCH2CH2OH＋H2O
HOOC—COOH＋2CH3CH2OH CH3CH2OOC—COOCH2CH3＋2H2O
(3)多元羧酸與多元醇之間的酯化反應，如乙二酸與乙二醇酯化
①生成環酯：
______________________。
②生成高聚酯：
___________________________________________________________。
＋2H2O
nHOOC—COOH＋nHOCH2CH2OH
(4)羥基酸自身的酯化反應，如 自身酯化
①生成環酯：
___________________________________________________________。
②生成高聚酯：
___________________________________________________________。
＋(n－1)H2O
5．酯的通性
(1)物理性質
酯的密度一般小于水，易溶于有機溶劑；酯可用作溶劑，也可用作制備飲料和糖果的香料；低級酯通常有芳香氣味。
(2)化學性質——水解反應(取代反應)
酯在酸性或堿性環境下，均可以與水發生水解反應。如乙酸乙酯的水解：
①酸性條件下水解：
_____________________________________________________ (可逆)。
②堿性條件下水解：
_________________________________________________ (進行徹底)。
CH3COOC2H5＋H2O CH3COOH＋C2H5OH
CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋C2H5OH
【師說·助學】　酚酯在堿性條件下水解，消耗NaOH的定量關系，如1 mol 消耗2 mol NaOH。
6．乙酸乙酯的制備
(1)制備原理：
。
(2)實驗現象
在飽和Na2CO3溶液上層有
無色透明的、具有香味的
油狀液體生成。
(3)制備乙酸乙酯的四點說明
①導管末端在液面上的目的：防倒吸。
②加入試劑的順序：乙醇、濃硫酸和乙酸，不能先加濃硫酸。
③濃硫酸的作用：__________________。
④飽和Na2CO3溶液的作用：反應乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度，便于析出。
【師說·助學】　不能用NaOH溶液代替飽和Na2CO3溶液。
催化劑和吸水劑
7．胺、酰胺的性質
(1)胺(R—NH2)的堿性
①堿性的原因：RNH2＋H2O __________。
②與酸的反應：RNH2＋HCl―→__________。
(2)酰胺的水解反應
＋OH－
RNH3Cl
RCOOH＋
RCOO－＋NH3↑
【易錯診斷】　判斷正誤，錯誤的說明理由。
1．甲酸能發生銀鏡反應，能與新制的氫氧化銅反應生成磚紅色沉淀：
___________________________________________________________。
2．酯化反應和酯的水解反應都屬于取代反應：
___________________________________________________________。
3．1 mol酚酯基水解時，最多可消耗2 mol NaOH：
___________________________________________________________。
4．制備乙酸乙酯時，向濃H2SO4中緩慢加入乙醇和冰醋酸：
___________________________________________________________。
正確。
正確。
正確。
錯誤。加入試劑的順序為乙醇、濃硫酸和乙酸。
【教考銜接】
典例1 [2023·全國甲卷，8]藿香薊具有清熱解毒功效，其有效成分結構如下。下列有關該物質的說法錯誤的是(　　)
A．可以發生水解反應
B．所有碳原子處于同一平面
C．含有2種含氧官能團
D．能與溴水發生加成反應
答案：B
解析：藿香薊的分子結構中含有酯基，可以發生水解反應，A說法正確；藿香薊的分子結構中的右側有一個飽和碳原子連接著兩個甲基，類比甲烷分子的空間構型可知，藿香薊分子中所有碳原子不可能處于同一平面，B說法錯誤；藿香薊的分子結構中含有酯基和醚鍵2種含氧官能團，C說法正確；藿香薊的分子結構中含有碳碳雙鍵，能與溴水發生加成反應，D說法正確。綜上所述，本題選B。
典例2 [2023·山東卷，7]抗生素克拉維酸的結構簡式如圖所示，下列關于克拉維酸的說法錯誤的是(　　)
A．存在順反異構
B．含有5種官能團
C．可形成分子內氫鍵和分子間氫鍵
D．1 mol該物質最多可與1 mol NaOH反應
答案：D
解析：由題干有機物結構簡式可知，該有機物存在碳碳雙鍵，且雙鍵兩端的碳原子分別連有互不相同的原子或原子團，故該有機物存在順反異構，A正確；由題干有機物結構簡式可知，該有機物含有羥基、羧基、碳碳雙鍵、醚鍵和酰胺基等5種官能團，B正確；由題干有機物結構簡式可知，該有機物中的羧基、羥基、酰胺基等官能團具有形成氫鍵的能力，故其分子間可以形成氫鍵，其中距離較近的某些官能團之間還可以形成分子內氫鍵，C正確；由題干有機物結構簡式可知，1 mol該有機物含有羧基和酰胺基各1 mol，這兩種官能團都能與強堿反應，故1 mol該物質最多可與2 mol NaOH反應，D錯誤。
【師說·延伸】　本題易忽略官能團——酰胺鍵：
考向一　酯的制取與純化
1．1-丁醇和乙酸在濃硫酸作用下，通過酯化反應制得乙酸丁酯，反應溫度為115～125 ℃，反應裝置如圖，下列對該實驗的描述錯誤的是(　　)
A．不能用水浴加熱
B．長玻璃導管起冷凝回流作用
C．提純乙酸丁酯需要經過水、氫氧化鈉溶液洗滌
D．加入過量乙酸可以提高1-丁醇的轉化率
答案：C
解析：乙酸丁酯在氫氧化鈉溶液中容易發生水解，C項錯誤；在可逆反應中，增加一種反應物的用量可以提高另一種反應物的轉化率，D項正確。
2．分離乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的實驗操作流程如圖所示。
在上述實驗過程中，所涉及的三次分離操作分別是(　　)
A．①蒸餾　②過濾　③分液
B．①分液　②蒸餾　③結晶、過濾
C．①蒸餾　②分液　③分液
D．①分液　②蒸餾　③蒸餾
答案：D
解析：乙酸乙酯是一種不溶于水的有機物，乙酸能與飽和碳酸鈉溶液反應生成乙酸鈉，乙酸鈉易溶于水，乙醇能與水以任意比例互溶，所以操作①是分液；甲是乙酸鈉和乙醇、Na2CO3(少量)的混合溶液，乙醇易揮發，所以操作②是蒸餾；乙是乙酸鈉溶液(含少量Na2CO3)，加入硫酸生成乙酸和硫酸鈉等，通過蒸餾分離出乙酸，所以操作③是蒸餾。
考向二　羧酸及其衍生物的性質
3．[2024·重慶模擬]檳榔含有檳榔堿，其結構簡式如圖所示，下列有關檳榔堿的說法正確的是(　　)
A．分子式為C8H12NO2
B．能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
C．1 mol檳榔堿最多能與2 mol H2發生加成反應
D.與檳榔次堿( )互為同系物
答案：B
解析：由檳榔堿的結構簡式確定其分子式為C8H13NO2，A錯誤；檳榔堿中含有碳碳雙鍵，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，B正確；碳碳雙鍵能與H2加成，酯基不能，故1 mol檳榔堿最多能與1 mol H2發生加成反應，C錯誤；兩者屬于不同類物質，結構不相似，不互為同系物，D錯誤。
NaHCO3
NaOH(或Na2CO3)
Na
5．乳酸的結構簡式為CH3CH(OH)COOH。
(1)乳酸和足量金屬鈉反應的化學方程式為
__________________________________________________。
(2)乳酸和NaHCO3反應的化學方程式為
_________________________________________________________。
＋CO2↑
(3)乳酸發生催化氧化反應的化學方程式為
________________________________________________。
(4)在一定條件下，兩個乳酸分子間可發生酯化反應：2CH3CH(OH)COOH→A＋2H2O，生成物A的結構簡式為
__________________________。
解析：(3)乳酸發生催化氧化反應，羥基被催化氧化變為羰基，其化學方程式為 ；
(4)在一定條件下，兩個乳酸分子間可發生酯化反應：2CH3CH(OH)COOH―→A＋2H2O，則說明是一分子的羧基、羥基分別和另一分子的羥基、羧基發生酯化反應，則生成物A的結構簡式為 。
考向三　羧酸及羧酸衍生物結構的推斷
6．判斷下列指定分子式和條件的各種同分異構體的數目。
分子式 C4H8O2 C5H10O2 C8H8O2(芳香族)
(1)屬于羧酸的種類數
(2)屬于酯的種類數　
(3)屬于酯，水解后的酸和醇(或酚)重新組合后生成的酯的種類數
(4)屬于醛，同時能與鈉反應放出氫氣
2
4
4
4
9
6
12
40
18
5
12
17
微專題20特定條件下同分異構體的書寫
【要點歸納】
1．有機物分子的不飽和度(Ω)
(1)根據有機物分子式計算不飽和度(Ω)
對于有機物CxHyOz，
Ω＝＝x＋1－。
特別提醒：有機物分子中鹵素原子(—X)以及、—NH2等都視為H原子。
(2)
2．限定條件下同分異構體的書寫步驟
第一步：依據限定條件，推測“碎片”(原子、基團)的結構；
第二步：摘除“碎片”，構建碳骨架；
第三步：按照思維的有序性組裝“碎片”，完成書寫。
【典題示例】
典例HOCH2—C≡C—CH2OH的同分異構體中能同時滿足下列條件的共有________種(包含順反異構)。
①鏈狀化合物；
②能發生銀鏡反應；
③氧原子不與碳碳雙鍵直接相連。
其中，核磁共振氫譜顯示為2組峰，且峰面積之比為2∶1的是______________________(寫結構簡式)。
9
OHC—CH2—CH2—CHO
【分析】
1wwwwwwww
wwwwwwwww
wwwwwwww
wwwwwwwww
【對點演練】
1．已知阿魏酸的結構簡式為
，則同時符合下列條件的阿魏酸的同分異構
體的數目為________。
①苯環上有兩個取代基，且苯環上的一溴代物只有2種；
②能發生銀鏡反應；
③與碳酸氫鈉溶液反應可生成使澄清石灰水變渾濁的氣體；
④遇FeCl3溶液發生顯色反應
4
2． 是一種重要的化工原料，其同分異構體中能夠發生銀鏡反應的有________種(考慮立體異構)，其中核磁共振氫譜有3組峰，
且峰面積之比為4∶1∶1的結構簡式為____________。
5
3．化合物I(C10H14O)的同分異構體滿足以下條件的有________種(不考慮立體異構)；
ⅰ.含苯環且苯環上只有一個取代基
ⅱ.紅外光譜無醚鍵吸收峰
其中，苯環側鏈上有3種不同化學環境的氫原子，且個數比為
6∶2∶1的結構簡式為_____________________________(任寫一種)。
12
(或 )
4．M是D( )的一種芳香族同分異構體，滿足下列條件的M有________種(不包含D物質)。[已知苯胺和甲基吡啶( )互為同分異構體，并且均具有芳香性]
①分子結構中含一個六元環，且環上有兩個取代基；
②氯原子和碳原子相連。
其中核磁共振氫譜有3組峰，且峰面積之比為1∶1∶1的物質的結構簡式為
__________________________________________________。
12

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