专题03 官能团与有机化学反应 烃的衍生物（考点清单）（讲+练）-2024-2025学年高二化学下学期期末考点大串讲（鲁科版2019）

专题03 官能团与有机化学反应 烃的衍生物 ◆考点01 有机化学反应类型 一、常见有机反应条件与反应类型的关系 无机试剂和反应条件 反应类型 X2/光照 烷或芳烃侧链烷基上的卤代 Br2/催化剂 苯环上的卤代 H2/Ni ＞C＝C＜、—C≡C—、苯环、—CHO的加成 浓硝酸、浓硫酸（混酸） 苯环上的硝化 稀NaOH溶液，加热 酯水解、卤代烃水解、酚和羧酸的中和 浓NaOH/乙醇，加热 卤代烃消去 稀硫酸，加热 酯的可逆水解或二糖、多糖水解 浓硫酸，加热 酯化反应、醇消去成烯、分子间取代成醚 KMnO4/H＋ 不饱和有机物的氧化反应 溴水或溴—CCl4 不饱和有机物的加成反应 Cu(OH)2/加热 或[Ag(NH3)2]OH加热 醛的催化氧化 水浴加热 苯的硝化、银镜反应、酯类和二糖的水解 不需外加条件 烯、炔加溴；烯、炔、苯的同系物、醛、酚被酸性高锰酸钾溶液氧化；苯酚的溴代 二、有机反应类型与结构的关系 反应类型 取代反应 加成反应 还原反应 基团 官能团 —R —X —OH —COOH ＞C＝C＜ —C≡C— ＞C＝O —NO2 反应试剂 X2 NaOH水 与HX ROH H2O H2、HCl H2、HCN H2 Fe＋HCl 反应条件 光照 加热 加热 浓硫酸/加热 催化剂 催化剂 催化剂 催化剂 —— 反应类型 氧化反应 消去反应 加聚反应 缩聚反应 基团 官能团 ＞C＝C＜ —C≡C— —X —OH ＞C＝C＜ —C≡C— 醇酸 氨基酸 反应试剂 KMnO4 KMnO4 Cu(OH)2 NaOH 浓H2SO4 H2 H2 甲醛 — — 反应条件 —— —— 加热 醇/加热 加热 催化剂 催化剂 浓盐酸/加热 催化剂 ◆考点02 卤代烃的性质与制备 一、卤代烃 1、定义：烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物称为卤代烃。 （1）官能团：碳卤键 （2）卤代烃的表示方法：R—X(X＝F、Cl、Br、I)，饱和一卤代烃的通式为CnH2n＋1X 2、分类 3、卤代烃的命名——类似于烃的命名方法：将卤素原子作为取代基 卤代烃的命名一般用系统命名法，与烃类的命名相似。例如： 、CH2==CH—Cl、 2-氯丁烷　　　　　氯乙烯　　1,2-二溴乙烷 4、物理性质 二、溴乙烷的结构与性质 1、溴乙烷的分子结构 分子式 电子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间充填模型 官能团 C2H5Br CH3CH2Br 或C2H5Br —Br 2、溴乙烷的物理性质 纯净的溴乙烷是无色液体，沸点是38.4 ℃，密度比水的大，难溶于水，可溶于多种有机溶剂(如：乙醇、苯、汽油等) 3、溴乙烷的化学性质 （1）取代反应(水解反应) 实验步骤 取一支试管，滴入10~15滴溴乙烷，再加入1 mL 5% NaOH溶液，振荡后加热，静置。待溶液分层后，用胶头滴管小心吸取少量上层水溶液，移入另一支盛有1 mL稀硝酸的试管中，然后加入2滴AgNO3溶液，观察现象。 实验装置 实验现象 ①中溶液分层；②中有机层厚度减小，直至消失；④中有淡黄色沉淀生成 实验结论 溴乙烷与NaOH溶液共热产生了Br－ 反应方程式 CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr (反应类型：取代反应) 【注意】 ①溴乙烷在NaOH水溶液中发生取代反应，也称作溴乙烷的水解反应 ②溴乙烷水解反应的实质：溴乙烷与氢氧化钠溶液共热时断裂的是C—Br，水中的羟基与碳原子形成C—O， 断下的Br与水中的H结合成HBr ③溴乙烷水解的条件：NaOH的水溶液、加热 ⑤反应原理： ⑥该反应的反应物是溴乙烷和氢氧化钠溶液，混合后是分层的，且有机物的反应一般比较缓慢，如何提高本反应的反应速率？ 充分振荡：增大接触面积；加热：升高温度加快反应速率 ⑦该反应是可逆反应，提高乙醇的产量可采取什么措施？ 可采取加热和氢氧化钠的方法，其原因是：水解反应为吸热反应，升高温度能使平衡正向移动；加入NaOH 的作用是中和反应生成的HBr，降低了生成物的浓度也能使平衡正向移动，增大了CH3CH2OH的产量 ⑧能不能直接用酒精灯加热？如何加热？ 不能直接用酒精灯加热，因为溴乙烷的沸点只有38.4℃，酒精灯直接加热，液体容易暴沸。可采用水浴加热 ⑨水浴加热时就不可能振荡试管，为了使溴乙烷和和氢氧化钠溶液充分接触，水浴的温度应稍高于溴乙烷的沸点，为什么？ 使处于下层的溴乙烷沸腾汽化，以气体的形式通过NaOH溶液与其充分接触 （2）消去反应 实验步骤 向试管中加入5mL溴乙烷和15mL饱和NaOH乙醇溶液，振荡后加热。将产生的气体先通入盛水的试管，再通入盛有酸性高锰酸钾的试管中，观察现象。 实验装置 实验现象 反应产生的气体经水洗后，使酸性KMnO4溶液褪色 实验结论 生成的气体分子中含有碳碳不饱和键 反应方程式 CH3CH2Br＋NaOHCH2＝CH2↑＋NaBr＋H2O 注意 盛水的试管的作用：除去挥发出来的乙醇，因为乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色 【注意】 ①反应原理：溴乙烷分子中相邻的两个碳原子脱去一个HBr分子生成乙烯 ②反应的条件：强碱的乙醇溶液、加热 ③反应类型：消去反应——又称为消除反应 ④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：H2O、HX等)，而生成不饱和键(双键或三键)化合物的反应，叫消去反应。一般来说，消去反应是发生在两个相邻碳原子上 ⑤为什么不用NaOH水溶液而用醇溶液？ 用NaOH水溶液反应将朝着水解的方向进行 ⑥乙醇在反应中起到了什么作用？ 乙醇在反应中做溶剂，使溴乙烷充分溶解 （3）加成和加聚反应：含有不饱和键(如)的卤代烃也可以发生加成和加聚反应 ①氯乙烯加聚反应生成聚氯乙烯： ②四氟乙烯加聚反应生成聚四氟乙烯： 三、卤代烃的化学性质——与溴乙烷相似 1、取代反应(水解反应)：R—X＋NaOHR—OH＋NaX （1）反应机理：在卤代烃分子中，由于卤素原子的电负性比碳原子的大，使C—X的电子向卤素原子偏移，进而使碳原子带部分正电荷(δ＋)，卤素原子带部分负电荷(δ－)，这样就形成一个极性较强的共价键：Cδ＋—Xδ－。因此，卤代烃在化学反应中，C—X较易断裂，使卤素原子被其他原子或原子团所取代，生成负离子而离去。 （2）卤代烃水解反应的规律 一卤代烃可制一元醇：一氯乙烷的水解反应 二卤代烃可制二元醇：1,2—二溴乙烷的水解反应 芳香卤代烃可制芳香醇：的水解反应 卤素原子与苯环相连(溴苯)，则该水解反应较难进行 2、消去反应：R－CH2CH2X＋NaOHRCH=CH2＋NaX＋H2O （1）C(CH3)3—CH2Br能否发生消去反应？不能，因为相邻碳原子上没有氢原子。 （2）能发生消去反应的卤代烃，在结构上必须具备两个条件：一是分子中碳原子数大于或等于2；二是与—X相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子。如：一氯甲烷、2,2—二甲基—1—溴丙烷等不能发生消去反应。 （3）有两个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时，发生消去反应时，可生成两种不同的产物。 如：发生消去反应的产物有两种：CH3—CH==CH—CH3、CH2==CH—CH2—CH3 （4）有三个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时，发生消去反应时，可生成三种不同的产物。 如：3—甲基—3—溴己烷发生消去反应时，生成物有三种 （5）二元卤代烃发生消去反应后可能在有机物中引入一个碳碳双键、两个碳碳双键或一个碳碳三键。如： ①1,2—二溴乙烷()发生消去反应生成_______________或_______________ ②发生消去反应生成______________________________ ③CH3—CH2—CHCl2＋2NaOHCH3—C≡CH↑＋2NaCl＋2H2O （6）苯环上的卤原子不能发生消去反应，如：溴苯就不能发生消去反应 （7）卤代烃的水解反应和消去反应的比较 反应类型 水解反应 消去反应 结构特点 一般是一个碳原子上只有一个－X 与－X相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子 反应实质 一个－X被－OH取代 R—CH2—X＋NaOHR—CH2OH＋NaX 从碳链上脱去HX分子 ＋NaOH＋NaX＋H2O 反应条件 强碱的水溶液，常温或加热 强碱的醇溶液，加热 反应特点 有机的碳架结构不变，－X变为－OH，无其它副反应 有机物碳架结构不变，产物中有碳碳双键或碳碳叁键生成，可能有其它副反应发生 产物特征 引入—OH，生成含—OH的化合物 消去HX，生成含碳碳双键或碳碳三键的不饱和键的化合物 结论 溴乙烷在不同的条件下发生不同类型的反应 四、卤代烃中卤素原子的检验 1、实验原理：卤代烃中的卤素原子是以共价键与碳原子相结合的，在水中不能直接电离产生卤素离子(X－)，更不可能与AgNO3溶液反应，因此不能直接用AgNO3溶液来检验卤代烃中的卤族元素。而应先使其转化成卤素离子，再加稀硝酸酸化，最后加AgNO3溶液，根据产生沉淀的颜色检验。 2、实验步骤和相关方程式 实验步骤 相关方程式 取少量卤代烃于试管中，加入NaOH水溶液，加热，冷却后，加入稀硝酸中和溶液至酸性，再加入AgNO3溶液。若出现黄色沉淀，则卤代烃中含有I－离子；若出现浅黄色沉淀，则卤代烃中含有Br－离子；若出现白色沉淀，则卤代烃中含有Cl－离子 R—X＋NaOHROH＋NaX HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3 3、实验流程 【易错提醒】 ①条件：NaOH水溶液，加热。 ②一定要先加入稀硝酸中和溶液至酸性，再加入硝酸银溶液，否则会出现Ag2O黑色沉淀，影响卤原子的检验。 五、制取卤代烃的方法 （1）烷烃和芳香烃的卤代反应 ①乙烷的光照取代 CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl ②环己烷的光照取代 ③苯环的取代 ④甲苯的侧链光照取代 ⑤丙烯上的甲基在500℃～600℃取代 （2）不饱和烃与卤素单质、卤化氢的加成反应 ①丙烯与溴的加成 CH2==CHCH3＋Br2CH2Br—CHBrCH3 ②丙烯与溴化氢的加成 CH2==CHCH3＋HBrCH3—CHBrCH3 ③乙炔与溴的加成 HC≡CH＋Br2CHBr==CHBr CHBr==CHBr＋Br2CHBr2—CHBr2 ④乙炔与溴化氢的加成 HC≡CH＋HClCH2==CHCl (氯乙烯) ◆考点03 醇和酚 1.醇的化学性质 醇的化学性质主要由羟基官能团决定。在醇分子中由于氧原子吸引电子能力比氢原子和碳原子强，使O—H和C—O的电子对都向氧原子偏移，使O—H和C—O易断裂，即 化学性质 断键位置 化学方程式 反应类型 乙醇与钠反应 ① 2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑ 置换反应 乙醇与浓氢溴酸 ② C2H5OH＋HBrC2H5—Br＋H2O 取代反应 乙醇与浓硫酸(170℃) ②⑤ CH3CH2OHCH2=CH2↑＋H2O 消去反应 乙醇与浓硫酸(140℃) ①或② 2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3＋H2O 取代反应 乙醇与氧气(铜催化) ①③ 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O 氧化反应 2.酚的化学性质 苯酚结构 化学反应 断键部位 化学方程式 备注 与钠反应 ① 2＋2Na—→2＋H2↑ —— 与NaOH反应 ① ＋NaOH—→＋H2O 用于除杂 与溴水反应 ①③④ ＋3Br2—→↓＋3HBr 定量检测苯酚 与甲醛反应 ②③ n＋nHCHO＋nH2O 制酚醛树脂 与H2反应 π键 ＋3H2—→ 制环已醇 与FeCl3反应 —— 6C6H6OH＋Fe3＋—→[Fe(OC6H5)6]3－＋6H＋ 检验酚类 与O2反应 —— （不要求记忆） 在空气中 会变质 【归纳总结】 酚与脂肪醇、芳香醇的比较 类别 脂肪醇 芳香醇 酚 实例 CH3CH2OH 官能团 醇羟基(—OH) 醇羟基(—OH) 酚羟基(—OH) 结构 特点 —OH与链烃基相连 —OH与苯环侧链上的碳原子相连 —OH与苯环直接相连 主要化学性质 （1）与钠反应；（2）取代反应；（3）部分能发生消去反应；（4）氧化反应；（5）酯化反应；（6）部分能发生加成反应 （1）弱酸性；（2）取代反应；（3）显色反应；（4）加成反应；（5）与钠反应；（6）氧化反应 特性 灼热的铜丝插入醇中，有刺激性气味物质(醛或酮)生成 遇FeCl3溶液发生显色反应 ◆考点04 醛和酮 一、醛的化学性质 (与乙醛化学性质相似：Ni催化下加热还原成相应的醇；易氧化成对应的羧酸) 醛类物质既有氧化性又有还原性，其氧化、还原关系为： 加成反应 RCHO＋H2_______________ RCHO＋HCN_____________________ 氧化反应 ①催化氧化：2RCHO＋O22RCOOH ②银镜反应：RCHO＋2Ag(NH3)2OHCH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O ③与Cu(OH)2反应：RCHO＋2Cu(OH)2CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O ④与溴水反应：RCHO＋Br2＋H2O—→RCOOH＋2HBr ⑤与酸性高锰酸钾溶液反应：RCHORCOOH 温馨提醒 ⑴醛基可写为—CHO或，而不能写成—COH。 ⑵—CHO与H2能加成而与HX、X2不加成，这与＞C＝C＜不同。 ⑶1 mol HCHO分子中含有2 mol —CHO。 ⑷在检验不饱和醛中的不饱和键（＞C＝C＜或—C≡C—）时，由于醛基也能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色，因此应将样品先加银氨溶液或Cu(OH)2悬浊液，加热，再加溴水或酸性高锰酸钾溶液。但如加Br2—CCl4溶液可直接检验不饱和键。 二、酮的结构与性质 1．酮的概念和结构特点 （1）定义：羰基与两个烃基相连成的化合物。酮类官能团的结构简式为 （2）表示方法：(R、R1必须为烃基)；饱和一元酮的通式为CnH2nO(n≥3) 2．丙酮 （1）丙酮是最简单的酮类化合物，结构简式为：。 （2）丙酮的物理性质 常温下丙酮是无色透明液体，沸点56.2 ℃，易挥发，能与水、乙醇等互溶。 （3）丙酮的化学性质 不能被银氨溶液、新制的氢氧化铜等弱氧化剂氧化，但能催化加氢生成醇。 反应的化学方程式： ＋H2。 ◆考点05 糖类和核酸 一、糖类 二、糖类还原性的检验及水解产物中葡萄糖的检验 1．糖类的还原性 糖类的还原性是指糖类具有醛基，能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应。若某糖不能发生银镜反应或不与新制Cu(OH)2悬浊液反应，则该糖不具有还原性，为非还原性糖。 2．水解产物中葡萄糖的检验 （1）水解条件 ①蔗糖：稀硫酸(1∶5)作催化剂，水浴加热。 ②纤维素：90%的浓硫酸作催化剂，小火微热。 （2）水解产物中葡萄糖的检验 欲要检验水解产物中的葡萄糖，必须先加入NaOH溶液中和其中的硫酸，再加入银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液进行检验。 3．中学阶段发生银镜反应的物质 醛类、甲酸、甲酸酯类、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖、果糖。 注意：在检验某种物质是否存在时，一定要注意所用试剂是否与待检物中的其他物质发生反应，若存在这样的物质，应先除去。如检验卤代烃中是否含有卤素原子时，应先加入NaOH溶液再加热，发生反应R—X＋NaOHR—OH＋NaX，然后再加入足量的稀HNO3酸化，最后才加入AgNO3溶液。此处加入足量稀HNO3酸化的目的之一就是防止剩余的NaOH与AgNO3反应。 三、淀粉水解程度的判断及水解产物的检验 用银氨溶液和碘水来检验淀粉在水溶液中是否发生了水解及水解是否已进行完全。实验步骤如下： 实验现象及结论： 现象A 现象B 结论 1 未出现银镜 溶液变蓝色 淀粉尚未水解 2 出现银镜 溶液变蓝色 淀粉部分水解 3 出现银镜 溶液不变蓝色 淀粉完全水解 注意：①验证水解产物时，首先要加入NaOH溶液中和后再进行实验。②要验证混合液中是否还有淀粉应直接取水解后的混合液加碘水，而不能在加入NaOH中和后再加碘水，因碘水与NaOH溶液反应。 ◆考点06 羧酸及其衍生物 一、羧酸 1．羧酸的组成和结构 （1）羧酸：由烃基(或氢原子)与羧基相连而构成的有机化合物。官能团为—COOH或 （2）通式：一元羧酸的通式为R—COOH，饱和一元羧酸的通式：CnH2nO2或CnH2n＋1COOH 2．羧酸的物理性质 （1）溶解性：羧酸在水中的溶解性由组成羧酸的两个部分烃基(R—)和羧基(—COOH)所起的作用的相对大小决定，R—部分不溶于水，羧基部分溶于水。当羧酸碳原子数在4以下时—COOH部分的影响起主要作用，如甲酸、乙酸等分子中碳原子数较少的羧酸能够与水互溶；随着分子中碳原子数的增加，R—部分的影响起主要作用，一元羧酸在水中的溶解度迅速减小，甚至不溶于水。 （2）沸点 ①随分子中碳原子数的增加，沸点逐渐升高 ②羧酸与相对分子质量相当的其他有机物相比，沸点较高，这与羧酸分子间可以形成氢键有关 3.羧酸的化学性质 (以乙酸为例) 羧酸的化学性质主要取决于羧基的官能团。由于受氧原子电负性较大等因素影响，当羧酸发生化学反应时，羧基()中①②号极性键容易断裂。当O—H断裂时，会解离出H+，使羧酸表现出酸性；当C—O断裂时，—OH可以被其他基团取代，生成酯、酰胺等羧酸衍生物 （1）乙酸的酸性 乙酸是一种重要的有机酸，具有酸性，比H2CO3的酸性强，在水中可以电离出H＋，电离方程式为：CH3COOHCH3COO－＋H＋，是一元弱酸，具有酸的通性 乙酸的酸性 相关的化学方程式 （1）乙酸能使紫色石蕊溶液变红色 （2）与活泼金属(Na)反应 2Na＋2CH3COOH2CH3COONa＋H2↑ （3）与某些金属氧化物(Na2O)反应 Na2O＋2CH3COOH2CH3COONa＋H2O （4）与碱[NaOH、Cu(OH)2]发生中和反应 CH3COOH＋NaOHCH3COONa＋H2O Cu(OH)2＋2CH3COOH(CH3COO)2Cu＋2H2O （5）与某些盐(Na2CO3、NaHCO3)反应 Na2CO3＋2CH3COOH2CH3COONa＋CO2↑＋H2O CH3COOH＋NaHCO3CH3COONa＋CO2↑＋H2O 【归纳总结】 （1）设计实验，比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱 实验装置 B装置现象及解释 有无色气体产生，说明酸性：乙酸＞碳酸； 方程式：2CH3COOH＋Na2CO3―→2CH3COONa＋CO2↑＋H2O D装置的现象及解释 溶液变浑浊，说明酸性：碳酸＞苯酚 方程式：＋CO2＋H2O―→＋NaHCO3 C装置的作用 除去B中挥发的乙酸 实验结论 酸性：乙酸＞碳酸＞苯酚 （2）醇、酚、羧酸分子中羟基氢原子的活泼性比较 含羟基的物质 比较项目 乙醇 苯酚 乙酸 结构简式 CH3CH2OH CH3COOH 羟基上氢原子活泼性 不能电离 微弱电离 部分电离 酸性 中性 极弱酸性 弱酸性 与Na反应 反应放出H2 反应放出H2 反应放出H2 与NaOH反应 不反应 反应 反应 与Na2CO3反应 不反应 反应 反应 与NaHCO3反应 不反应 不反应 反应放出CO2 【注意】 ①常见物质的酸性：HCl(H2SO4)＞乙二酸＞甲酸＞苯甲酸＞乙酸＞丙酸＞H2CO3＞苯酚＞HCO3－＞CH3CH2OH ②和Na2CO3反应生成气体：1 mol —COOH生成0.5 mol CO2气体 ③和NaHCO3反应生成气体：1 mol —COOH生成1 mol CO2气体 ④和Na反应生成气体：1 mol —COOH生成0.5 mol H2；1 mol —OH生成0.5 mol H2 （2）酯化反应：羧酸和醇在酸催化下生成酯和水的反应叫酯化反应，属于取代反应 ①实验探究 实验过程 在一支试管中加入3 mL乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL冰醋酸，再加入几片碎瓷片。连接好装置，用酒精灯小心加热，将产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上，观察现象 实验装置 实验现象 ①试管中液体分层，饱和Na2CO3溶液的液面上有透明的油状液体生成 ②能闻到香味 ②反应的方程式： (可逆反应，也属于取代反应) ③酯化反应的机理：羧酸脱羟基醇脱氢 【易错提醒】 ①试剂的加入顺序：先加入乙醇，然后沿器壁慢慢加入浓硫酸，冷却后再加入CH3COOH ②导管末端不能插入饱和Na2CO3溶液中，防止挥发出来的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水，造成溶液倒吸 ③浓硫酸的作用 a．催化剂——加快反应速率 b．吸水剂——除去生成物中的水，使反应向生成物的方向移动，提高CH3COOH、CH3CH2OH的转化率 ④饱和Na2CO3溶液的作用 a．中和挥发出的乙酸 b．溶解挥发出的乙醇 c．降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层，得到酯 ⑤加入碎瓷片的作用：防止暴沸 ⑥实验中，乙醇过量的原因：提高乙酸的转化率 ⑦长导管作用：导气兼冷凝作用 ⑧不能用NaOH溶液代替饱和Na2CO3溶液：乙酸乙酯在NaOH存在下水解较彻底，几乎得不到乙酸乙酯 ⑨在该反应中，为什么要强调加冰醋酸和无水乙醇，而不用他们的水溶液？ 因为冰醋酸与无水乙醇基本不含水，可以促使反应向生成酯的方向进行 ⑩为什么刚开始加热时要缓慢？防止反应物还未来得及反应即被加热蒸馏出来，造成反应物的损失 二、酯 1．酯的组成与结构 （1）酯是羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物，其结构可简写为。 其中：①R和R′可以相同，也可以不同。 ②R是烃基，也可以是H，但R′只能是烃基。 ③羧酸酯的官能团是酯基。 （2）饱和一元羧酸CnH2n＋1COOH与饱和一元醇CmH2m＋1OH生成酯的结构简式为CnH2n＋1COOCmH2m＋1，其组成通式为CnH2nO2(n≥2)。 （3）命名：根据生成酯的酸和醇命名为某酸某酯。 如：CH3COOCH2CH3乙酸乙酯；HCOOCH2CH2CH3甲酸正丙酯。 2．酯的存在与物理性质 （1）存在：酯类广泛存在于自然界中，低级酯存在于各种水果和花草中。如苹果里含有戊酸戊酯，菠萝里含有丁酸乙酯，香蕉里含有乙酸异戊酯等。 （2）物理性质 低级酯是具有芳香气味的液体，密度一般比水小，并难溶于水，易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂中。 3．酯的化学性质 水解反应 酸性水解 RCOOR′＋HO 碱性水解 RCOOR′＋NaOH 温馨提醒 ①酯类在碱性溶液中水解生成羧酸盐，水解程度较大。 ②酯化反应和酯的水解反应互为可逆反应： ＋H OR'＋H O H ③甲酸某酯(HCOOR)中含有醛基，表现还原性，能和银氨溶液、新制氢氧化铜浊液反应 ④1 mol酚酯()在碱性溶液中，消耗2 mol OH－！ 四种羰基的性质比较 官能团 ＞C＝O的稳定性 不稳定 不稳定 稳定 稳定 与H2能否反应 反应 反应 不反应 不反应 其他性质 醛基中C—H键易被氧化(成酸，氧化反应) —— 羧基中C—O键 易断键(酯化反应) 酯基中C—O键 易断键(水解反应) 三、胺与酰胺的结构与性质 胺 定义与结构 定义 氨分子中的氢原子被烃基取代而形成的一系列的衍生物 结构 胺的分子结构与氨气相似，都是三角锥形 三种类型 化学性质 碱性的原因 RNH2＋H2ORNH＋OH－ 与酸的反应 RNH2＋HCl―→RNH3Cl(或RNH2·HCl) 酰胺 定义与结构 定义 羧酸分子羧基中的—OH被氨基(—NH2)或烃氨基(—NHR或—NR2)取代而成其结构一般表示为，其中的叫做酰基，叫做酰胺基。 结构 、、，其中酰胺基是酰胺的官能团，R1、R2可以相同，也可以不同 命名 据酰基和氨基的名称而称为“某酰胺” 乙酰胺(CH3CONH2) 丙烯酰胺(CH2=CHCONH2) 丁二酰亚胺() 若氮原子上有取代基，则在取代基的名称前冠以“N”字，表示取代基在氮原子上 N-甲基甲酰胺(HCONHCH3) N,N-二甲基苯甲酰胺() 化学性质 (水解反应) 酸性条件下水解 生成羧酸和铵盐：RCONH2＋H2O＋HClRCOOH＋NH4Cl 碱性条件下水解 生成羧酸盐和氨气：RCONH2＋NaOHRCOONa＋NH3↑ 说明 【归纳总结】 氨、胺、酰胺和铵盐比较 物质 组成元素 结构式 化学性质 用途 氨 N、H 溶于水显碱性，能和酸或酸性物质发生反应 制冷剂、制造化肥和炸药 胺 C、N、H R—NH2 胺类化合物具有碱性，与酸反应生成盐，如苯胺能与盐酸反应，生成可溶于水的苯胺盐酸盐 是合成医药、农药和染料等的重要原料 酰胺 C、N、O、H 酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可以发生水解反应，如果水解时加入碱，生成的酸就会变成盐，同时有氨逸出 酰胺常被用作溶剂和化工原料 铵盐 N、H等 NH和酸根阴离子 受热易分解、与碱反应产生氨气 化工原料、化肥 ◆考点07 氨基酸和蛋白质 一、氨基酸的结构和性质 1、氨基酸的结构特点 （1）定义：羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代得到的化合物称为氨基酸，氨基酸分子中含有氨基和羧基，属于取代羧酸，最常见的有20种。 （2）官能团：分子中既含有—COOH(羧基)又含有—NH2(氨基)。 （3）结构特点 ①天然氨基酸主要是α-氨基酸，其结构简式可以表示为。 ②手性碳原子：除甘氨酸外，一般α­氨基酸中含手性碳原子，是手性分子，且都是L型，具有对映异构体。 （4）重要的氨基酸 俗名 结构简式 系统命名 甘氨酸 丙氨酸 谷氨酸 苯丙氨酸 半胱氨酸 2、氨基酸的物理性质：天然氨基酸均为无色晶体，熔点较高，多在200～300 ℃熔化时分解。一般能溶于水，而难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。 3、氨基酸的化学性质 （1）氨基酸的两性：氨基酸分子中含有酸性基团—COOH和碱性基团—NH2，因此氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐 ①与盐酸的反应：，氨基酸在强酸性溶液中以阳离子形式存在。 ②与氢氧化钠反应：，氨基酸在强碱性溶液中以阴离子形式存在。 （2）成肽反应:两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)在一定条件下，通过氨基与羧基间缩合脱去水，形成含有肽键()的化合物，发生成肽反应： 【名师拓展】①氨基酸的缩合机理：氨基酸的成肽反应原理是由氨基提供的氢原子与羧基提供的羟基结合生成水。肽键可简写为“—CONH—”，不能写成“—CNHO—”，两者的连接方式不同。 ②反应类型：取代反应。 ③由几分子氨基酸结合而成叫几肽。由两个氨基酸分子缩合后形成的含有肽键的化合物称为二肽。二肽还可以继续与其它氨基酸分子缩合生成三肽、四肽、五肽，以至生成长链的多肽， 如：两分子氨基酸二肽三肽四肽…多肽(肽键)。 ④多肽分子中肽键个数的判断：由n个氨基酸分子发生成肽反应，生成一个肽链时，会生成(n－1)个水分子和(n－1)个肽键。 ⑤由于肽中仍含有-NH2和-COOH，肽也有两性。 （3）氨基酸缩合的反应规律 两分子间缩合成二肽 两分子间缩合成环 一分子间缩合成环 甘氨酸缩聚成高分子化合物 二、蛋白质 1、定义：蛋白质是由多种氨基酸通过肽键等相互连接形成的一类生物大分子， 蛋白质属于天然有机高分子化合物。 2、组成：蛋白质由C、H、O、N、S等元素组成，有些蛋白质含有P、Fe、 Cu、Zn、Mn等。 3、存在：蛋白质主要存在于生物体内，如肌肉、毛发、皮肤、角、酶、抗体、病毒等；在植物中也很丰富，如大豆、花生、谷物。 4、蛋白质的结构——四级结构 （1）任何一种蛋白质分子在天然状态下均具有独特而稳定的结构 （2）蛋白质分子特定的空间结构：蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排列顺序，称为蛋白质的一级结构。多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构，称为蛋白质的二级结构。蛋白质分子在二级结构基础上进一步盘曲折叠形成的三维结构，称为蛋白质的三级结构，进一步形成蛋白质的四级结构 5、蛋白质的主要性质 （1）蛋白质的两性：蛋白质的多肽由多个氨基酸缩合形成，在多肽链的两端必然存在着自由的氨基与羧基，同时侧链中也往往存在酸性或碱性基团。因此，蛋白质与氨基酸类似，也是两性分子，既能与酸反应，又能与碱反应。 （2）蛋白质的水解：蛋白质在酸、碱或酶的作用下,逐步水解生成相对分子质量较小的多肽化合物,最终水解得到氨基酸。天然蛋白质水解的最终产物都是α-氨基酸。食物中的蛋白质在人体内各种酶的作用下水解成各种氨基酸，氨基酸被肠壁吸收进入血液，再在人体内重新合成人体所需的蛋白质。 ①水解原理： ②水解过程：蛋白质多肽氨基酸 （3）蛋白质的胶体性质：蛋白质是大分子化合物，其分子大小一般在1~100 nm之间，其水溶液具有胶体溶液的一般特性。如：具有丁达尔现象、布朗运动，不能透过半透膜以及较强的吸附作用 （4）盐析、变性和渗析的比较 渗析 盐析 变性 内涵 利用半透膜分离胶体粒子与分子、离子 加入无机盐使胶体中的物质析出 一定条件下，使蛋白质失去原有的生理活性 条件 胶体、半透膜、水 较多量的轻金属盐或铵盐，如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl等 加热、紫外线、X射线、重金属盐、强酸、强碱、乙醇、丙酮等 特点 可逆，需多次换水 可逆，蛋白质仍保持原有活性 不可逆，蛋白质已失去原有活性 实例 除去淀粉溶胶中的NaNO3杂质 ①向皂化反应液中加食盐晶体，使肥皂析出；②蛋白质溶胶中加浓Na2SO4溶液使蛋白质析出 消毒、灭菌、给果树使用波尔多液、保存动物标本等 注意：①利用渗析和盐析可以分离、提纯蛋白质。②利用蛋白质的变性可以对环境进行杀菌消毒，还可以将动物的皮加工成皮革等。 三、酶 1、概念：是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的有机物，其中大多数是蛋白质。酶对于许多有机化学反应和生物体内进行的复杂的反应具有很强的催化作用。 2、催化特点 （1）条件温和、不需加热。在接近体温和接近中性的条件下，酶就可以起催化作用。 （2）具有高度的专一性。如：蛋白酶只能催化蛋白质的水解反应，淀粉酶只对淀粉水解起催化作用。 （3）具有高效催化作用。酶催化的化学反应速率比普通的催化剂高107～1013倍。 1．下列反应中，属于取代反应的是 A．苯与氢气反应生成环己烷 B．溴乙烷与溶液反应生成乙醇 C．乙烯使酸性溶液褪色 D．乙醇在浓硫酸中加热生成乙烯 2．利用下列实验药品，能达到实验目的的是 实验目的 实验药品 A 比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性 乙酸、碳酸钠溶液、苯酚钠溶液 B 验证乙炔使酸性高锰酸钾溶液褪色 电石、饱和食盐水、酸性高锰酸钾溶液 C 除去苯中苯酚 样品、氢氧化钠溶液 D 验证1-溴丁烷中含有溴原子 1-溴丁烷、硝酸、硝酸银 3．化合物“E7974”具有抗肿瘤活性，结构简式如下，下列有关该化合物说法正确的是 A．不能使Br2的CCl4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．1 mol该化合物最多与2 mol NaOH反应 4．乙酰苯胺俗称“退热冰”，实验室合成路线如下(反应条件略去)，下列说法错误的是 A．三个反应都是取代反应 B．反应①提纯硝基苯的方法为碱洗→分液→水洗→分液→蒸馏 C．反应②中加入过量酸，苯胺产率降低 D．在乙酰苯胺的同分异构体中，能发生水解的不少于3种 5．化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是 A．蛋白质、淀粉和油脂等营养物质都属于有机高分子化合物 B．核酸的基本单位是核糖 C．利用粮食酿酒经过了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程 D．偏二甲基肼[]是火箭动力液体燃料，它是一种氨基酸 6．苯酚具有杀菌消炎的作用，可由以下路线合成，下列说法正确的是 A．物质a中苯环上的一溴代物有四种 B．反应①属于消去反应 C．物质b与物质c均可与氢氧化钠溶液反应 D．物质c与苯甲醇互为同系物 7．一种抗癌药物的结构简式如图所示，下列有关它的叙述正确的是( ) A．1mol该物质最多可以与3molH2发生加成反应 B．分子中存在手性碳原子 C．该分子中能与NaOH溶液反应的官能团有两种 D．该物质在铜催化条件下被氧气氧化的产物能发生银镜反应 8．下列说法不正确的是 A．纤维素分子中含有羟基、可与乙酸发生酯化反应生成醋酸纤维 B．氨基酸分子中含有氨基和羧基，多个氨基酸分子可通过肽键生成多肽 C．油酸分子中含有碳碳双键，因此含有油酸甘油酯的植物油可使溴水褪色 D．核苷与磷酸通过醚键结合形成核苷酸，如   9．下列关于各物质的水解实验说法中正确的是 A．将油脂、石蕊试液、NaOH溶液充分混合后静置，溶液分层：下层紫色，上层蓝色，但加热后溶液不分层且溶液呈蓝色 B．取一定量的淀粉溶液加入少量硫酸，加热使充分水解，再加入银氨溶液能发生银镜反应 C．要提高蛋白质的水解效率，可以加入适当的酶，并加热至高温以提高反应速率 D．可以用碘水和银氨溶液来检验淀粉在一定条件下有没有完全水解 10．关于蛋白质的下列叙述中不正确的是(　　) A．蛋白质的盐析和变性都是可逆过程 B．鸡蛋清溶液中加入硫酸钠产生沉淀，加入大量水时沉淀溶解 C．盐析可提纯蛋白质并保持其生理活性 D．医疗上用75%的乙醇溶液消毒与蛋白质的变性有关 11．下列说法不正确的有几个 ①属于胺类化合物，属于羧酸衍生物，后者可发生水解反应 ②麦芽糖和蔗糖均可发生水解反应，且水解产物相同 ③葡萄糖属于还原糖，氨基酸和蛋白质都具有两性 ④鸡蛋清溶液遇溶液发生变性 ⑤核酸水解的最终产物是磷酸、戊糖和碱基 ⑥和互为同系物，淀粉和纤维素互为同分异构体 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 12．有机物A是一种重要的化工原料，其结构简式为，下列检验A中官能团的试剂和顺序正确的是 A．先加酸性KMnO4溶液，再加银氨溶液，微热 B．先加溴水，再加酸性KMnO4溶液 C．先加银氨溶液，微热，再加溴水 D．先加入足量新制的Cu(OH)2，微热，酸化后再加溴水 13．如图为M的合成路线，下列说法错误的是 A．反应①的产物可能有三种 B．试剂Ⅰ为氢氧化钠醇溶液 C．A的分子式为C6H8 D．若用18O标记Z中的氧原子，则M中含有18O 14．聚乙烯醇滴眼液可治疗眼部干涩等，主要成分是，某同学设计其合成路线如下： 已知： （1）①的化学方程式是 。 （2）试剂a是 。 （3）②的反应类型是 。 （4）乙酸乙烯酯有多种同分异构体，其中能与溶液反应放出气体的有（不考虑立体异构）：、 、 （填结构简式）。 （5）③的化学方程式是 。 （6）可由乙炔制备，反应的化学方程式为： 、 。 （7）工业上利用反应：制备中间产物乙酸乙烯酯，其优点是 （答一条即可）。 15．有机合成中成环及环的元素增减是合成路线设计的关键问题之一，由合成路线如下： 已知：① ②+CH3CH2OH 回答下列问题： （1）写出A的分子式 ，B中所含官能团的名称 。 （2）C的分子式为，写出C的结构简式 ；E→F的反应类型是 。 （3）出D→E的化学方程式： 。 （4）E的同分异构体中，含“”结构的芳香族化合物的共有 种(不考虑立体异构)，核磁共振氢谱有四组峰且峰面积之比为的所有同分异构体的结构简式为 。 （5）以、乙醇为原料合成(其它试剂任选)，设计其合成路线 。 1 / 21 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 官能团与有机化学反应 烃的衍生物 ◆考点01 有机化学反应类型 一、常见有机反应条件与反应类型的关系 无机试剂和反应条件 反应类型 X2/光照 烷或芳烃侧链烷基上的卤代 Br2/催化剂 苯环上的卤代 H2/Ni ＞C＝C＜、—C≡C—、苯环、—CHO的加成 浓硝酸、浓硫酸（混酸） 苯环上的硝化 稀NaOH溶液，加热 酯水解、卤代烃水解、酚和羧酸的中和 浓NaOH/乙醇，加热 卤代烃消去 稀硫酸，加热 酯的可逆水解或二糖、多糖水解 浓硫酸，加热 酯化反应、醇消去成烯、分子间取代成醚 KMnO4/H＋ 不饱和有机物的氧化反应 溴水或溴—CCl4 不饱和有机物的加成反应 Cu(OH)2/加热 或[Ag(NH3)2]OH加热 醛的催化氧化 水浴加热 苯的硝化、银镜反应、酯类和二糖的水解 不需外加条件 烯、炔加溴；烯、炔、苯的同系物、醛、酚被酸性高锰酸钾溶液氧化；苯酚的溴代 二、有机反应类型与结构的关系 反应类型 取代反应 加成反应 还原反应 基团 官能团 —R —X —OH —COOH ＞C＝C＜ —C≡C— ＞C＝O —NO2 反应试剂 X2 NaOH水 与HX ROH H2O H2、HCl H2、HCN H2 Fe＋HCl 反应条件 光照 加热 加热 浓硫酸/加热 催化剂 催化剂 催化剂 催化剂 —— 反应类型 氧化反应 消去反应 加聚反应 缩聚反应 基团 官能团 ＞C＝C＜ —C≡C— —X —OH ＞C＝C＜ —C≡C— 醇酸 氨基酸 反应试剂 KMnO4 KMnO4 Cu(OH)2 NaOH 浓H2SO4 H2 H2 甲醛 — — 反应条件 —— —— 加热 醇/加热 加热 催化剂 催化剂 浓盐酸/加热 催化剂 ◆考点02 卤代烃的性质与制备 一、卤代烃 1、定义：烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物称为卤代烃。 （1）官能团：碳卤键 （2）卤代烃的表示方法：R—X(X＝F、Cl、Br、I)，饱和一卤代烃的通式为CnH2n＋1X 2、分类 3、卤代烃的命名——类似于烃的命名方法：将卤素原子作为取代基 卤代烃的命名一般用系统命名法，与烃类的命名相似。例如： 、CH2==CH—Cl、 2-氯丁烷　　　　　氯乙烯　　1,2-二溴乙烷 4、物理性质 二、溴乙烷的结构与性质 1、溴乙烷的分子结构 分子式 电子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间充填模型 官能团 C2H5Br CH3CH2Br 或C2H5Br —Br 2、溴乙烷的物理性质 纯净的溴乙烷是无色液体，沸点是38.4 ℃，密度比水的大，难溶于水，可溶于多种有机溶剂(如：乙醇、苯、汽油等) 3、溴乙烷的化学性质 （1）取代反应(水解反应) 实验步骤 取一支试管，滴入10~15滴溴乙烷，再加入1 mL 5% NaOH溶液，振荡后加热，静置。待溶液分层后，用胶头滴管小心吸取少量上层水溶液，移入另一支盛有1 mL稀硝酸的试管中，然后加入2滴AgNO3溶液，观察现象。 实验装置 实验现象 ①中溶液分层；②中有机层厚度减小，直至消失；④中有淡黄色沉淀生成 实验结论 溴乙烷与NaOH溶液共热产生了Br－ 反应方程式 CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr (反应类型：取代反应) 【注意】 ①溴乙烷在NaOH水溶液中发生取代反应，也称作溴乙烷的水解反应 ②溴乙烷水解反应的实质：溴乙烷与氢氧化钠溶液共热时断裂的是C—Br，水中的羟基与碳原子形成C—O， 断下的Br与水中的H结合成HBr ③溴乙烷水解的条件：NaOH的水溶液、加热 ⑤反应原理： ⑥该反应的反应物是溴乙烷和氢氧化钠溶液，混合后是分层的，且有机物的反应一般比较缓慢，如何提高本反应的反应速率？ 充分振荡：增大接触面积；加热：升高温度加快反应速率 ⑦该反应是可逆反应，提高乙醇的产量可采取什么措施？ 可采取加热和氢氧化钠的方法，其原因是：水解反应为吸热反应，升高温度能使平衡正向移动；加入NaOH 的作用是中和反应生成的HBr，降低了生成物的浓度也能使平衡正向移动，增大了CH3CH2OH的产量 ⑧能不能直接用酒精灯加热？如何加热？ 不能直接用酒精灯加热，因为溴乙烷的沸点只有38.4℃，酒精灯直接加热，液体容易暴沸。可采用水浴加热 ⑨水浴加热时就不可能振荡试管，为了使溴乙烷和和氢氧化钠溶液充分接触，水浴的温度应稍高于溴乙烷的沸点，为什么？ 使处于下层的溴乙烷沸腾汽化，以气体的形式通过NaOH溶液与其充分接触 （2）消去反应 实验步骤 向试管中加入5mL溴乙烷和15mL饱和NaOH乙醇溶液，振荡后加热。将产生的气体先通入盛水的试管，再通入盛有酸性高锰酸钾的试管中，观察现象。 实验装置 实验现象 反应产生的气体经水洗后，使酸性KMnO4溶液褪色 实验结论 生成的气体分子中含有碳碳不饱和键 反应方程式 CH3CH2Br＋NaOHCH2＝CH2↑＋NaBr＋H2O 注意 盛水的试管的作用：除去挥发出来的乙醇，因为乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色 【注意】 ①反应原理：溴乙烷分子中相邻的两个碳原子脱去一个HBr分子生成乙烯 ②反应的条件：强碱的乙醇溶液、加热 ③反应类型：消去反应——又称为消除反应 ④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：H2O、HX等)，而生成不饱和键(双键或三键)化合物的反应，叫消去反应。一般来说，消去反应是发生在两个相邻碳原子上 ⑤为什么不用NaOH水溶液而用醇溶液？ 用NaOH水溶液反应将朝着水解的方向进行 ⑥乙醇在反应中起到了什么作用？ 乙醇在反应中做溶剂，使溴乙烷充分溶解 （3）加成和加聚反应：含有不饱和键(如)的卤代烃也可以发生加成和加聚反应 ①氯乙烯加聚反应生成聚氯乙烯： ②四氟乙烯加聚反应生成聚四氟乙烯： 三、卤代烃的化学性质——与溴乙烷相似 1、取代反应(水解反应)：R—X＋NaOHR—OH＋NaX （1）反应机理：在卤代烃分子中，由于卤素原子的电负性比碳原子的大，使C—X的电子向卤素原子偏移，进而使碳原子带部分正电荷(δ＋)，卤素原子带部分负电荷(δ－)，这样就形成一个极性较强的共价键：Cδ＋—Xδ－。因此，卤代烃在化学反应中，C—X较易断裂，使卤素原子被其他原子或原子团所取代，生成负离子而离去。 （2）卤代烃水解反应的规律 一卤代烃可制一元醇：一氯乙烷的水解反应 二卤代烃可制二元醇：1,2—二溴乙烷的水解反应 芳香卤代烃可制芳香醇：的水解反应 卤素原子与苯环相连(溴苯)，则该水解反应较难进行 2、消去反应：R－CH2CH2X＋NaOHRCH=CH2＋NaX＋H2O （1）C(CH3)3—CH2Br能否发生消去反应？不能，因为相邻碳原子上没有氢原子。 （2）能发生消去反应的卤代烃，在结构上必须具备两个条件：一是分子中碳原子数大于或等于2；二是与—X相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子。如：一氯甲烷、2,2—二甲基—1—溴丙烷等不能发生消去反应。 （3）有两个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时，发生消去反应时，可生成两种不同的产物。 如：发生消去反应的产物有两种：CH3—CH==CH—CH3、CH2==CH—CH2—CH3 （4）有三个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时，发生消去反应时，可生成三种不同的产物。 如：3—甲基—3—溴己烷发生消去反应时，生成物有三种 （5）二元卤代烃发生消去反应后可能在有机物中引入一个碳碳双键、两个碳碳双键或一个碳碳三键。如： ①1,2—二溴乙烷()发生消去反应生成_______________或_______________ ②发生消去反应生成______________________________ ③CH3—CH2—CHCl2＋2NaOHCH3—C≡CH↑＋2NaCl＋2H2O （6）苯环上的卤原子不能发生消去反应，如：溴苯就不能发生消去反应 （7）卤代烃的水解反应和消去反应的比较 反应类型 水解反应 消去反应 结构特点 一般是一个碳原子上只有一个－X 与－X相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子 反应实质 一个－X被－OH取代 R—CH2—X＋NaOHR—CH2OH＋NaX 从碳链上脱去HX分子 ＋NaOH＋NaX＋H2O 反应条件 强碱的水溶液，常温或加热 强碱的醇溶液，加热 反应特点 有机的碳架结构不变，－X变为－OH，无其它副反应 有机物碳架结构不变，产物中有碳碳双键或碳碳叁键生成，可能有其它副反应发生 产物特征 引入—OH，生成含—OH的化合物 消去HX，生成含碳碳双键或碳碳三键的不饱和键的化合物 结论 溴乙烷在不同的条件下发生不同类型的反应 四、卤代烃中卤素原子的检验 1、实验原理：卤代烃中的卤素原子是以共价键与碳原子相结合的，在水中不能直接电离产生卤素离子(X－)，更不可能与AgNO3溶液反应，因此不能直接用AgNO3溶液来检验卤代烃中的卤族元素。而应先使其转化成卤素离子，再加稀硝酸酸化，最后加AgNO3溶液，根据产生沉淀的颜色检验。 2、实验步骤和相关方程式 实验步骤 相关方程式 取少量卤代烃于试管中，加入NaOH水溶液，加热，冷却后，加入稀硝酸中和溶液至酸性，再加入AgNO3溶液。若出现黄色沉淀，则卤代烃中含有I－离子；若出现浅黄色沉淀，则卤代烃中含有Br－离子；若出现白色沉淀，则卤代烃中含有Cl－离子 R—X＋NaOHROH＋NaX HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3 3、实验流程 【易错提醒】 ①条件：NaOH水溶液，加热。 ②一定要先加入稀硝酸中和溶液至酸性，再加入硝酸银溶液，否则会出现Ag2O黑色沉淀，影响卤原子的检验。 五、制取卤代烃的方法 （1）烷烃和芳香烃的卤代反应 ①乙烷的光照取代 CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl ②环己烷的光照取代 ③苯环的取代 ④甲苯的侧链光照取代 ⑤丙烯上的甲基在500℃～600℃取代 （2）不饱和烃与卤素单质、卤化氢的加成反应 ①丙烯与溴的加成 CH2==CHCH3＋Br2CH2Br—CHBrCH3 ②丙烯与溴化氢的加成 CH2==CHCH3＋HBrCH3—CHBrCH3 ③乙炔与溴的加成 HC≡CH＋Br2CHBr==CHBr CHBr==CHBr＋Br2CHBr2—CHBr2 ④乙炔与溴化氢的加成 HC≡CH＋HClCH2==CHCl (氯乙烯) ◆考点03 醇和酚 1.醇的化学性质 醇的化学性质主要由羟基官能团决定。在醇分子中由于氧原子吸引电子能力比氢原子和碳原子强，使O—H和C—O的电子对都向氧原子偏移，使O—H和C—O易断裂，即 化学性质 断键位置 化学方程式 反应类型 乙醇与钠反应 ① 2CH3CH2OH＋2Na→2CH3CH2ONa＋H2↑ 置换反应 乙醇与浓氢溴酸 ② C2H5OH＋HBrC2H5—Br＋H2O 取代反应 乙醇与浓硫酸(170℃) ②⑤ CH3CH2OHCH2=CH2↑＋H2O 消去反应 乙醇与浓硫酸(140℃) ①或② 2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3＋H2O 取代反应 乙醇与氧气(铜催化) ①③ 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O 氧化反应 2.酚的化学性质 苯酚结构 化学反应 断键部位 化学方程式 备注 与钠反应 ① 2＋2Na—→2＋H2↑ —— 与NaOH反应 ① ＋NaOH—→＋H2O 用于除杂 与溴水反应 ①③④ ＋3Br2—→↓＋3HBr 定量检测苯酚 与甲醛反应 ②③ n＋nHCHO＋nH2O 制酚醛树脂 与H2反应 π键 ＋3H2—→ 制环已醇 与FeCl3反应 —— 6C6H6OH＋Fe3＋—→[Fe(OC6H5)6]3－＋6H＋ 检验酚类 与O2反应 —— （不要求记忆） 在空气中 会变质 【归纳总结】 酚与脂肪醇、芳香醇的比较 类别 脂肪醇 芳香醇 酚 实例 CH3CH2OH 官能团 醇羟基(—OH) 醇羟基(—OH) 酚羟基(—OH) 结构 特点 —OH与链烃基相连 —OH与苯环侧链上的碳原子相连 —OH与苯环直接相连 主要化学性质 （1）与钠反应；（2）取代反应；（3）部分能发生消去反应；（4）氧化反应；（5）酯化反应；（6）部分能发生加成反应 （1）弱酸性；（2）取代反应；（3）显色反应；（4）加成反应；（5）与钠反应；（6）氧化反应 特性 灼热的铜丝插入醇中，有刺激性气味物质(醛或酮)生成 遇FeCl3溶液发生显色反应 ◆考点04 醛和酮 一、醛的化学性质 (与乙醛化学性质相似：Ni催化下加热还原成相应的醇；易氧化成对应的羧酸) 醛类物质既有氧化性又有还原性，其氧化、还原关系为： 加成反应 RCHO＋H2_______________ RCHO＋HCN_____________________ 氧化反应 ①催化氧化：2RCHO＋O22RCOOH ②银镜反应：RCHO＋2Ag(NH3)2OHCH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O ③与Cu(OH)2反应：RCHO＋2Cu(OH)2CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O ④与溴水反应：RCHO＋Br2＋H2O—→RCOOH＋2HBr ⑤与酸性高锰酸钾溶液反应：RCHORCOOH 温馨提醒 ⑴醛基可写为—CHO或，而不能写成—COH。 ⑵—CHO与H2能加成而与HX、X2不加成，这与＞C＝C＜不同。 ⑶1 mol HCHO分子中含有2 mol —CHO。 ⑷在检验不饱和醛中的不饱和键（＞C＝C＜或—C≡C—）时，由于醛基也能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色，因此应将样品先加银氨溶液或Cu(OH)2悬浊液，加热，再加溴水或酸性高锰酸钾溶液。但如加Br2—CCl4溶液可直接检验不饱和键。 二、酮的结构与性质 1．酮的概念和结构特点 （1）定义：羰基与两个烃基相连成的化合物。酮类官能团的结构简式为 （2）表示方法：(R、R1必须为烃基)；饱和一元酮的通式为CnH2nO(n≥3) 2．丙酮 （1）丙酮是最简单的酮类化合物，结构简式为：。 （2）丙酮的物理性质 常温下丙酮是无色透明液体，沸点56.2 ℃，易挥发，能与水、乙醇等互溶。 （3）丙酮的化学性质 不能被银氨溶液、新制的氢氧化铜等弱氧化剂氧化，但能催化加氢生成醇。 反应的化学方程式： ＋H2。 ◆考点05 糖类和核酸 一、糖类 二、糖类还原性的检验及水解产物中葡萄糖的检验 1．糖类的还原性 糖类的还原性是指糖类具有醛基，能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应。若某糖不能发生银镜反应或不与新制Cu(OH)2悬浊液反应，则该糖不具有还原性，为非还原性糖。 2．水解产物中葡萄糖的检验 （1）水解条件 ①蔗糖：稀硫酸(1∶5)作催化剂，水浴加热。 ②纤维素：90%的浓硫酸作催化剂，小火微热。 （2）水解产物中葡萄糖的检验 欲要检验水解产物中的葡萄糖，必须先加入NaOH溶液中和其中的硫酸，再加入银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液进行检验。 3．中学阶段发生银镜反应的物质 醛类、甲酸、甲酸酯类、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖、果糖。 注意：在检验某种物质是否存在时，一定要注意所用试剂是否与待检物中的其他物质发生反应，若存在这样的物质，应先除去。如检验卤代烃中是否含有卤素原子时，应先加入NaOH溶液再加热，发生反应R—X＋NaOHR—OH＋NaX，然后再加入足量的稀HNO3酸化，最后才加入AgNO3溶液。此处加入足量稀HNO3酸化的目的之一就是防止剩余的NaOH与AgNO3反应。 三、淀粉水解程度的判断及水解产物的检验 用银氨溶液和碘水来检验淀粉在水溶液中是否发生了水解及水解是否已进行完全。实验步骤如下： 实验现象及结论： 现象A 现象B 结论 1 未出现银镜 溶液变蓝色 淀粉尚未水解 2 出现银镜 溶液变蓝色 淀粉部分水解 3 出现银镜 溶液不变蓝色 淀粉完全水解 注意：①验证水解产物时，首先要加入NaOH溶液中和后再进行实验。②要验证混合液中是否还有淀粉应直接取水解后的混合液加碘水，而不能在加入NaOH中和后再加碘水，因碘水与NaOH溶液反应。 ◆考点06 羧酸及其衍生物 一、羧酸 1．羧酸的组成和结构 （1）羧酸：由烃基(或氢原子)与羧基相连而构成的有机化合物。官能团为—COOH或 （2）通式：一元羧酸的通式为R—COOH，饱和一元羧酸的通式：CnH2nO2或CnH2n＋1COOH 2．羧酸的物理性质 （1）溶解性：羧酸在水中的溶解性由组成羧酸的两个部分烃基(R—)和羧基(—COOH)所起的作用的相对大小决定，R—部分不溶于水，羧基部分溶于水。当羧酸碳原子数在4以下时—COOH部分的影响起主要作用，如甲酸、乙酸等分子中碳原子数较少的羧酸能够与水互溶；随着分子中碳原子数的增加，R—部分的影响起主要作用，一元羧酸在水中的溶解度迅速减小，甚至不溶于水。 （2）沸点 ①随分子中碳原子数的增加，沸点逐渐升高 ②羧酸与相对分子质量相当的其他有机物相比，沸点较高，这与羧酸分子间可以形成氢键有关 3.羧酸的化学性质 (以乙酸为例) 羧酸的化学性质主要取决于羧基的官能团。由于受氧原子电负性较大等因素影响，当羧酸发生化学反应时，羧基()中①②号极性键容易断裂。当O—H断裂时，会解离出H+，使羧酸表现出酸性；当C—O断裂时，—OH可以被其他基团取代，生成酯、酰胺等羧酸衍生物 （1）乙酸的酸性 乙酸是一种重要的有机酸，具有酸性，比H2CO3的酸性强，在水中可以电离出H＋，电离方程式为：CH3COOHCH3COO－＋H＋，是一元弱酸，具有酸的通性 乙酸的酸性 相关的化学方程式 （1）乙酸能使紫色石蕊溶液变红色 （2）与活泼金属(Na)反应 2Na＋2CH3COOH2CH3COONa＋H2↑ （3）与某些金属氧化物(Na2O)反应 Na2O＋2CH3COOH2CH3COONa＋H2O （4）与碱[NaOH、Cu(OH)2]发生中和反应 CH3COOH＋NaOHCH3COONa＋H2O Cu(OH)2＋2CH3COOH(CH3COO)2Cu＋2H2O （5）与某些盐(Na2CO3、NaHCO3)反应 Na2CO3＋2CH3COOH2CH3COONa＋CO2↑＋H2O CH3COOH＋NaHCO3CH3COONa＋CO2↑＋H2O 【归纳总结】 （1）设计实验，比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱 实验装置 B装置现象及解释 有无色气体产生，说明酸性：乙酸＞碳酸； 方程式：2CH3COOH＋Na2CO3―→2CH3COONa＋CO2↑＋H2O D装置的现象及解释 溶液变浑浊，说明酸性：碳酸＞苯酚 方程式：＋CO2＋H2O―→＋NaHCO3 C装置的作用 除去B中挥发的乙酸 实验结论 酸性：乙酸＞碳酸＞苯酚 （2）醇、酚、羧酸分子中羟基氢原子的活泼性比较 含羟基的物质 比较项目 乙醇 苯酚 乙酸 结构简式 CH3CH2OH CH3COOH 羟基上氢原子活泼性 不能电离 微弱电离 部分电离 酸性 中性 极弱酸性 弱酸性 与Na反应 反应放出H2 反应放出H2 反应放出H2 与NaOH反应 不反应 反应 反应 与Na2CO3反应 不反应 反应 反应 与NaHCO3反应 不反应 不反应 反应放出CO2 【注意】 ①常见物质的酸性：HCl(H2SO4)＞乙二酸＞甲酸＞苯甲酸＞乙酸＞丙酸＞H2CO3＞苯酚＞HCO3－＞CH3CH2OH ②和Na2CO3反应生成气体：1 mol —COOH生成0.5 mol CO2气体 ③和NaHCO3反应生成气体：1 mol —COOH生成1 mol CO2气体 ④和Na反应生成气体：1 mol —COOH生成0.5 mol H2；1 mol —OH生成0.5 mol H2 （2）酯化反应：羧酸和醇在酸催化下生成酯和水的反应叫酯化反应，属于取代反应 ①实验探究 实验过程 在一支试管中加入3 mL乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL冰醋酸，再加入几片碎瓷片。连接好装置，用酒精灯小心加热，将产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上，观察现象 实验装置 实验现象 ①试管中液体分层，饱和Na2CO3溶液的液面上有透明的油状液体生成 ②能闻到香味 ②反应的方程式： (可逆反应，也属于取代反应) ③酯化反应的机理：羧酸脱羟基醇脱氢 【易错提醒】 ①试剂的加入顺序：先加入乙醇，然后沿器壁慢慢加入浓硫酸，冷却后再加入CH3COOH ②导管末端不能插入饱和Na2CO3溶液中，防止挥发出来的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水，造成溶液倒吸 ③浓硫酸的作用 a．催化剂——加快反应速率 b．吸水剂——除去生成物中的水，使反应向生成物的方向移动，提高CH3COOH、CH3CH2OH的转化率 ④饱和Na2CO3溶液的作用 a．中和挥发出的乙酸 b．溶解挥发出的乙醇 c．降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层，得到酯 ⑤加入碎瓷片的作用：防止暴沸 ⑥实验中，乙醇过量的原因：提高乙酸的转化率 ⑦长导管作用：导气兼冷凝作用 ⑧不能用NaOH溶液代替饱和Na2CO3溶液：乙酸乙酯在NaOH存在下水解较彻底，几乎得不到乙酸乙酯 ⑨在该反应中，为什么要强调加冰醋酸和无水乙醇，而不用他们的水溶液？ 因为冰醋酸与无水乙醇基本不含水，可以促使反应向生成酯的方向进行 ⑩为什么刚开始加热时要缓慢？防止反应物还未来得及反应即被加热蒸馏出来，造成反应物的损失 二、酯 1．酯的组成与结构 （1）酯是羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物，其结构可简写为。 其中：①R和R′可以相同，也可以不同。 ②R是烃基，也可以是H，但R′只能是烃基。 ③羧酸酯的官能团是酯基。 （2）饱和一元羧酸CnH2n＋1COOH与饱和一元醇CmH2m＋1OH生成酯的结构简式为CnH2n＋1COOCmH2m＋1，其组成通式为CnH2nO2(n≥2)。 （3）命名：根据生成酯的酸和醇命名为某酸某酯。 如：CH3COOCH2CH3乙酸乙酯；HCOOCH2CH2CH3甲酸正丙酯。 2．酯的存在与物理性质 （1）存在：酯类广泛存在于自然界中，低级酯存在于各种水果和花草中。如苹果里含有戊酸戊酯，菠萝里含有丁酸乙酯，香蕉里含有乙酸异戊酯等。 （2）物理性质 低级酯是具有芳香气味的液体，密度一般比水小，并难溶于水，易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂中。 3．酯的化学性质 水解反应 酸性水解 RCOOR′＋HORCO18OH＋R′OH 碱性水解 RCOOR′＋NaOHRCOONa＋R′OH 温馨提醒 ①酯类在碱性溶液中水解生成羧酸盐，水解程度较大。 ②酯化反应和酯的水解反应互为可逆反应： ＋H OR'＋H O H ③甲酸某酯(HCOOR)中含有醛基，表现还原性，能和银氨溶液、新制氢氧化铜浊液反应 ④1 mol酚酯()在碱性溶液中，消耗2 mol OH－！ 四种羰基的性质比较 官能团 ＞C＝O的稳定性 不稳定 不稳定 稳定 稳定 与H2能否反应 反应 反应 不反应 不反应 其他性质 醛基中C—H键易被氧化(成酸，氧化反应) —— 羧基中C—O键 易断键(酯化反应) 酯基中C—O键 易断键(水解反应) 三、胺与酰胺的结构与性质 胺 定义与结构 定义 氨分子中的氢原子被烃基取代而形成的一系列的衍生物 结构 胺的分子结构与氨气相似，都是三角锥形 三种类型 化学性质 碱性的原因 RNH2＋H2ORNH＋OH－ 与酸的反应 RNH2＋HCl―→RNH3Cl(或RNH2·HCl) 酰胺 定义与结构 定义 羧酸分子羧基中的—OH被氨基(—NH2)或烃氨基(—NHR或—NR2)取代而成其结构一般表示为，其中的叫做酰基，叫做酰胺基。 结构 、、，其中酰胺基是酰胺的官能团，R1、R2可以相同，也可以不同 命名 据酰基和氨基的名称而称为“某酰胺” 乙酰胺(CH3CONH2) 丙烯酰胺(CH2=CHCONH2) 丁二酰亚胺() 若氮原子上有取代基，则在取代基的名称前冠以“N”字，表示取代基在氮原子上 N-甲基甲酰胺(HCONHCH3) N,N-二甲基苯甲酰胺() 化学性质 (水解反应) 酸性条件下水解 生成羧酸和铵盐：RCONH2＋H2O＋HClRCOOH＋NH4Cl 碱性条件下水解 生成羧酸盐和氨气：RCONH2＋NaOHRCOONa＋NH3↑ 说明 【归纳总结】 氨、胺、酰胺和铵盐比较 物质 组成元素 结构式 化学性质 用途 氨 N、H 溶于水显碱性，能和酸或酸性物质发生反应 制冷剂、制造化肥和炸药 胺 C、N、H R—NH2 胺类化合物具有碱性，与酸反应生成盐，如苯胺能与盐酸反应，生成可溶于水的苯胺盐酸盐 是合成医药、农药和染料等的重要原料 酰胺 C、N、O、H 酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可以发生水解反应，如果水解时加入碱，生成的酸就会变成盐，同时有氨逸出 酰胺常被用作溶剂和化工原料 铵盐 N、H等 NH和酸根阴离子 受热易分解、与碱反应产生氨气 化工原料、化肥 ◆考点07 氨基酸和蛋白质 一、氨基酸的结构和性质 1、氨基酸的结构特点 （1）定义：羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代得到的化合物称为氨基酸，氨基酸分子中含有氨基和羧基，属于取代羧酸，最常见的有20种。 （2）官能团：分子中既含有—COOH(羧基)又含有—NH2(氨基)。 （3）结构特点 ①天然氨基酸主要是α-氨基酸，其结构简式可以表示为。 ②手性碳原子：除甘氨酸外，一般α­氨基酸中含手性碳原子，是手性分子，且都是L型，具有对映异构体。 （4）重要的氨基酸 俗名 结构简式 系统命名 甘氨酸 氨基乙酸 丙氨酸 2—氨基丙酸 谷氨酸 2—氨基戊二酸 苯丙氨酸 2—氨基—3—苯基丙酸 半胱氨酸 2—氨基—巯基丙酸 2、氨基酸的物理性质：天然氨基酸均为无色晶体，熔点较高，多在200～300 ℃熔化时分解。一般能溶于水，而难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。 3、氨基酸的化学性质 （1）氨基酸的两性：氨基酸分子中含有酸性基团—COOH和碱性基团—NH2，因此氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐 ①与盐酸的反应：，氨基酸在强酸性溶液中以阳离子形式存在。 ②与氢氧化钠反应：，氨基酸在强碱性溶液中以阴离子形式存在。 （2）成肽反应:两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)在一定条件下，通过氨基与羧基间缩合脱去水，形成含有肽键()的化合物，发生成肽反应： 【名师拓展】①氨基酸的缩合机理：氨基酸的成肽反应原理是由氨基提供的氢原子与羧基提供的羟基结合生成水。肽键可简写为“—CONH—”，不能写成“—CNHO—”，两者的连接方式不同。 ②反应类型：取代反应。 ③由几分子氨基酸结合而成叫几肽。由两个氨基酸分子缩合后形成的含有肽键的化合物称为二肽。二肽还可以继续与其它氨基酸分子缩合生成三肽、四肽、五肽，以至生成长链的多肽， 如：两分子氨基酸二肽三肽四肽…多肽(肽键)。 ④多肽分子中肽键个数的判断：由n个氨基酸分子发生成肽反应，生成一个肽链时，会生成(n－1)个水分子和(n－1)个肽键。 ⑤由于肽中仍含有-NH2和-COOH，肽也有两性。 （3）氨基酸缩合的反应规律 两分子间缩合成二肽 两分子间缩合成环 一分子间缩合成环 甘氨酸缩聚成高分子化合物 二、蛋白质 1、定义：蛋白质是由多种氨基酸通过肽键等相互连接形成的一类生物大分子， 蛋白质属于天然有机高分子化合物。 2、组成：蛋白质由C、H、O、N、S等元素组成，有些蛋白质含有P、Fe、 Cu、Zn、Mn等。 3、存在：蛋白质主要存在于生物体内，如肌肉、毛发、皮肤、角、酶、抗体、病毒等；在植物中也很丰富，如大豆、花生、谷物。 4、蛋白质的结构——四级结构 （1）任何一种蛋白质分子在天然状态下均具有独特而稳定的结构 （2）蛋白质分子特定的空间结构：蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排列顺序，称为蛋白质的一级结构。多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构，称为蛋白质的二级结构。蛋白质分子在二级结构基础上进一步盘曲折叠形成的三维结构，称为蛋白质的三级结构，进一步形成蛋白质的四级结构 5、蛋白质的主要性质 （1）蛋白质的两性：蛋白质的多肽由多个氨基酸缩合形成，在多肽链的两端必然存在着自由的氨基与羧基，同时侧链中也往往存在酸性或碱性基团。因此，蛋白质与氨基酸类似，也是两性分子，既能与酸反应，又能与碱反应。 （2）蛋白质的水解：蛋白质在酸、碱或酶的作用下,逐步水解生成相对分子质量较小的多肽化合物,最终水解得到氨基酸。天然蛋白质水解的最终产物都是α-氨基酸。食物中的蛋白质在人体内各种酶的作用下水解成各种氨基酸，氨基酸被肠壁吸收进入血液，再在人体内重新合成人体所需的蛋白质。 ①水解原理： ②水解过程：蛋白质多肽氨基酸 （3）蛋白质的胶体性质：蛋白质是大分子化合物，其分子大小一般在1~100 nm之间，其水溶液具有胶体溶液的一般特性。如：具有丁达尔现象、布朗运动，不能透过半透膜以及较强的吸附作用 （4）盐析、变性和渗析的比较 渗析 盐析 变性 内涵 利用半透膜分离胶体粒子与分子、离子 加入无机盐使胶体中的物质析出 一定条件下，使蛋白质失去原有的生理活性 条件 胶体、半透膜、水 较多量的轻金属盐或铵盐，如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl等 加热、紫外线、X射线、重金属盐、强酸、强碱、乙醇、丙酮等 特点 可逆，需多次换水 可逆，蛋白质仍保持原有活性 不可逆，蛋白质已失去原有活性 实例 除去淀粉溶胶中的NaNO3杂质 ①向皂化反应液中加食盐晶体，使肥皂析出；②蛋白质溶胶中加浓Na2SO4溶液使蛋白质析出 消毒、灭菌、给果树使用波尔多液、保存动物标本等 注意：①利用渗析和盐析可以分离、提纯蛋白质。②利用蛋白质的变性可以对环境进行杀菌消毒，还可以将动物的皮加工成皮革等。 三、酶 1、概念：是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的有机物，其中大多数是蛋白质。酶对于许多有机化学反应和生物体内进行的复杂的反应具有很强的催化作用。 2、催化特点 （1）条件温和、不需加热。在接近体温和接近中性的条件下，酶就可以起催化作用。 （2）具有高度的专一性。如：蛋白酶只能催化蛋白质的水解反应，淀粉酶只对淀粉水解起催化作用。 （3）具有高效催化作用。酶催化的化学反应速率比普通的催化剂高107～1013倍。 1．下列反应中，属于取代反应的是 A．苯与氢气反应生成环己烷 B．溴乙烷与溶液反应生成乙醇 C．乙烯使酸性溶液褪色 D．乙醇在浓硫酸中加热生成乙烯 【答案】B 【解析】A．苯与氢气反应生成环己烷属于加成反应，A不符合题意； B．溴乙烷与溶液发生取代反应生成乙醇，B符合题意； C．乙烯和酸性溶液发生氧化反应使酸性溶液褪色，C不符合题意； D．乙醇在浓硫酸中加热发生消去反应生成乙烯，D不符合题意； 故选B。 2．利用下列实验药品，能达到实验目的的是 实验目的 实验药品 A 比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性 乙酸、碳酸钠溶液、苯酚钠溶液 B 验证乙炔使酸性高锰酸钾溶液褪色 电石、饱和食盐水、酸性高锰酸钾溶液 C 除去苯中苯酚 样品、氢氧化钠溶液 D 验证1-溴丁烷中含有溴原子 1-溴丁烷、硝酸、硝酸银 【答案】C 【解析】A．乙酸易挥发，挥发出的乙酸也会和苯酚钠反应生成苯酚，干扰二氧化碳和苯酚钠的反应，A错误； B．电石和食盐水反应产生的气体中还含有硫化氢、磷化氢等还原性气体，硫化氢、磷化氢也能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以将生成的气体应该先通入CuSO4溶液除去硫化氢、磷化氢等还原性气体，再通入酸性高锰酸钾溶液检验乙炔，B错误； C．苯酚和氢氧化钠溶液反应生成苯酚钠溶于水，再进行分液分离，C正确； D．1-溴丁烷不能发生电离，需要在碱性环境下水解生成Br-，再检验Br-，因此还需要氢氧化钠溶液，D错误； 故选C。 3．化合物“E7974”具有抗肿瘤活性，结构简式如下，下列有关该化合物说法正确的是 A．不能使Br2的CCl4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．1 mol该化合物最多与2 mol NaOH反应 【答案】B 【解析】A项，根据结构简式可知，“E7974”含有碳碳双键，可使Br2的CCl4溶液褪色，错误；B项，由结构简式可知，分子中含有取代氨基、酰胺基、碳碳双键、羧基，共4种官能团，正确；C项，连有4个不同原子或基团的饱和碳原子是手性碳原子，因此化合物“E7974”含有的手性碳原子用*标注如图：，共3个，错误；D项，分子中两个酰胺基和一个羧基均能与NaOH溶液反应，故1 mol该化合物最多与3 mol NaOH反应，错误。 4．乙酰苯胺俗称“退热冰”，实验室合成路线如下(反应条件略去)，下列说法错误的是 A．三个反应都是取代反应 B．反应①提纯硝基苯的方法为碱洗→分液→水洗→分液→蒸馏 C．反应②中加入过量酸，苯胺产率降低 D．在乙酰苯胺的同分异构体中，能发生水解的不少于3种 【答案】A 【解析】A项，转化②是还原反应，错误；B项，硝基苯中含有酸、苯，碱液可洗去酸，分液得到硝基苯和苯，再水洗可除去残留的酸，分液得硝基苯和苯，最后蒸馏可得硝基苯，正确；C项，加入过量的酸会与苯胺发生反应，降低了苯胺的产率，正确；D项，乙酰苯胺的同分异构体中可以水解的有酰胺类，如邻甲基甲酰苯胺、间甲基甲酰苯胺、对甲基甲酰苯胺、苯乙酰胺、邻甲基苯甲酰胺、间甲基苯甲酰胺等，所以在乙酰苯胺的同分异构体中，能发生水解的不少于3种，正确。 5．化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是 A．蛋白质、淀粉和油脂等营养物质都属于有机高分子化合物 B．核酸的基本单位是核糖 C．利用粮食酿酒经过了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程 D．偏二甲基肼[]是火箭动力液体燃料，它是一种氨基酸 【答案】C 【解析】A．油脂不是高分子化合物，A项错误；B．核苷酸是组成核酸的基本单位，即组成核酸分子的单体，B项错误；C．粮食酿酒：粮食中的淀粉水解生成葡萄糖，葡萄糖在酒曲酶的作用下生成乙醇，C项正确；D．偏二甲基肼[NH2N(CH3)2]不含羧基，不属于氨基酸，D项错误；答案选C。 6．苯酚具有杀菌消炎的作用，可由以下路线合成，下列说法正确的是 A．物质a中苯环上的一溴代物有四种 B．反应①属于消去反应 C．物质b与物质c均可与氢氧化钠溶液反应 D．物质c与苯甲醇互为同系物 【答案】C 【解析】A．物质a中苯环上有3种等效氢，则物质a中苯环上的一溴代物有3种，A错误；B．反应①为甲苯中的甲基被氧化为羧基，属于氧化反应，B错误；C．物质b含有羧基能与氢氧化钠溶液反应，物质c含有酚羟基也能与氢氧化钠溶液反应，C正确；D．物质c属于酚类，苯甲醇属于醇类，二者不互为同系物，D错误；故选C。 7．一种抗癌药物的结构简式如图所示，下列有关它的叙述正确的是( ) A．1mol该物质最多可以与3molH2发生加成反应 B．分子中存在手性碳原子 C．该分子中能与NaOH溶液反应的官能团有两种 D．该物质在铜催化条件下被氧气氧化的产物能发生银镜反应 【答案】B 【解析】A项，羧基不能与H2发生加成反应，2mol碳碳双键可以与2mol H2加成，A错误；B项，手性碳原子为连接4个不同的原子或基团的碳原子，该分子中有3个手性碳原子，B正确；C项，该分子中能与NaOH溶液反应的官能团只有羧基，C错误；D项，分子中—OH所连碳原子上只有一个氢原子，催化氧化生成酮羰基，不能发生银镜反应，D错误；故选B。 8．下列说法不正确的是 A．纤维素分子中含有羟基、可与乙酸发生酯化反应生成醋酸纤维 B．氨基酸分子中含有氨基和羧基，多个氨基酸分子可通过肽键生成多肽 C．油酸分子中含有碳碳双键，因此含有油酸甘油酯的植物油可使溴水褪色 D．核苷与磷酸通过醚键结合形成核苷酸，如   【答案】D 【解析】A．纤维素分子中含有3n个羟基，能与乙酸发生酯化反应生成醋酸纤维，A正确；B．氨基酸分中的官能团为羧基和氨基，可以通过缩聚反应生成多肽，B正确；C．油酸分子中含有碳碳双键，故含有油酸甘油酯的植物油与溴发生加成反应而使溴水褪色，C正确；D． 核苷酸分子之间通过磷酯键形成核苷酸，D错误；故选D。 9．下列关于各物质的水解实验说法中正确的是 A．将油脂、石蕊试液、NaOH溶液充分混合后静置，溶液分层：下层紫色，上层蓝色，但加热后溶液不分层且溶液呈蓝色 B．取一定量的淀粉溶液加入少量硫酸，加热使充分水解，再加入银氨溶液能发生银镜反应 C．要提高蛋白质的水解效率，可以加入适当的酶，并加热至高温以提高反应速率 D．可以用碘水和银氨溶液来检验淀粉在一定条件下有没有完全水解 【答案】D 【解析】A．油脂不溶于水，在碱中也不溶解，密度比水小，所以混合后油脂在上层。在有石蕊存在时，石蕊溶解于油脂中呈紫色、在碱中呈蓝色，所以是上层紫色，下层蓝色；加热则因油脂完全水解而溶解，溶液不再分层，但溶液呈碱性，故呈蓝色，A错误；B．用银氨溶液检验淀粉的水解产物，必须在碱性条件下进行，但由于采用的是硫酸作催化剂，所以必须加碱调至碱性才可以，B错误；C．由于酶本身属于蛋白质，所以如果温度过高会丧失活性，C错误；D．对于淀粉水解，可以从有无淀粉剩余及能否发生银镜反应加以考虑，D正确；故选D。 10．关于蛋白质的下列叙述中不正确的是(　　) A．蛋白质的盐析和变性都是可逆过程 B．鸡蛋清溶液中加入硫酸钠产生沉淀，加入大量水时沉淀溶解 C．盐析可提纯蛋白质并保持其生理活性 D．医疗上用75%的乙醇溶液消毒与蛋白质的变性有关 【答案】A 【分析】A项，蛋白质的变性不可逆；B项，鸡蛋清溶液中加入硫酸钠产生沉淀，蛋白质发生盐析，加入大量水时沉淀溶解；C项，蛋白质的盐析是可逆的物理过程，用于分离提纯蛋白质，蛋白质保持生理活性；D项，75%的乙醇溶液能使蛋白质发生变性，用于消毒杀菌。 【解析】A项，蛋白质的盐析是可逆过程，蛋白质的变性不可逆，A项错误；B项，鸡蛋清溶液中加入硫酸钠产生沉淀，蛋白质发生盐析，加入大量水时沉淀溶解，B项正确；C项，蛋白质的盐析是可逆的物理过程，用于分离提纯蛋白质，蛋白质保持生理活性，C项正确；D项，75%的乙醇溶液能使蛋白质发生变性，用于消毒杀菌，D项正确；答案选A。 11．下列说法不正确的有几个 ①属于胺类化合物，属于羧酸衍生物，后者可发生水解反应 ②麦芽糖和蔗糖均可发生水解反应，且水解产物相同 ③葡萄糖属于还原糖，氨基酸和蛋白质都具有两性 ④鸡蛋清溶液遇溶液发生变性 ⑤核酸水解的最终产物是磷酸、戊糖和碱基 ⑥和互为同系物，淀粉和纤维素互为同分异构体 A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【答案】B 【解析】①CH3NH2是NH3中的H被－CH3取代，也是胺类化合物的一种，CH3CONH2中的官能团－CONH2是酰胺，属于羧酸衍生物，并且可以发生水解反应，故①正确；②麦芽糖水解出来的两个分子都是葡萄糖，而蔗糖水解出来的产物是一分子的葡萄糖和一分子的果糖，它们的水解产物不同，故②错误；③葡萄糖具有还原性，所以是还原糖，氨基酸分子中既含有碱性的氨基，又含有酸性的羧基，蛋白质由氨基酸构成，也含有游离的氨基和羧基，所以它们都具有两性性质，故③正确；④硝酸银溶液属于重金属盐，鸡蛋清中含有蛋白质，而蛋白质遇到重金属盐会发生变性，所以鸡蛋清溶液遇到AgNO3溶液发生变性，故④正确；⑤核酸水解的最终产物是磷酸、戊糖和碱基，故⑤正确；⑥同系物是指结构相似，组成上相差CH2及其整数倍的系列化合物，苯酚属于酚类而苯甲醇属于醇类两者结构不相似，所以它们不是同系物。淀粉和纤维素的分子式都是(C6H10O5)n，但它们的n值不同，所以不是同分异构体，故⑥错误；综上，错误的是②⑥，是两个，故选：B。 12．有机物A是一种重要的化工原料，其结构简式为，下列检验A中官能团的试剂和顺序正确的是 A．先加酸性KMnO4溶液，再加银氨溶液，微热 B．先加溴水，再加酸性KMnO4溶液 C．先加银氨溶液，微热，再加溴水 D．先加入足量新制的Cu(OH)2，微热，酸化后再加溴水 【答案】D 【解析】A．有机物A中所含的官能团有碳碳双键和醛基，二者均能使酸性KMnO4溶液、溴水褪色，A项错误；B．有机物A中所含的官能团有碳碳双键和醛基，二者均能使酸性KMnO4溶液、溴水褪色，B项错误；C．先加银氨溶液，微热，能检验出醛基，但发生银镜反应之后的溶液仍显碱性，溴水与碱能发生反应而褪色，不能检验出碳碳双键，C项错误；D．加入足量新制的Cu(OH)2，微热后生成砖红色的沉淀，能检验出醛基，但发生反应之后的溶液仍显碱性，所以先酸化，再加入溴水，溴水褪色说明分子中含有碳碳双键，D项正确；答案选D。 13．如图为M的合成路线，下列说法错误的是 A．反应①的产物可能有三种 B．试剂Ⅰ为氢氧化钠醇溶液 C．A的分子式为C6H8 D．若用18O标记Z中的氧原子，则M中含有18O 【答案】B 【解析】根据Z中羟基的位置可知，Y为： ；故反应①为1，4加成，X为： ；A．反应①的产物可能有三种： ，A项正确；B．反应③为卤代烃水解，试剂Ⅰ为氢氧化钠水溶液，B项错误；C．A的分子式为C6H8，C项正确；D．若用18O标记Z中的氧原子，酯化反应酸脱羟基醇脱氢，M为： ，则M中含有18O，D项正确；答案选B。 14．聚乙烯醇滴眼液可治疗眼部干涩等，主要成分是，某同学设计其合成路线如下： 已知： （1）①的化学方程式是 。 （2）试剂a是 。 （3）②的反应类型是 。 （4）乙酸乙烯酯有多种同分异构体，其中能与溶液反应放出气体的有（不考虑立体异构）：、 、 （填结构简式）。 （5）③的化学方程式是 。 （6）可由乙炔制备，反应的化学方程式为： 、 。 （7）工业上利用反应：制备中间产物乙酸乙烯酯，其优点是 （答一条即可）。 【答案】（1） （2）NaOH水溶液 （3）加聚反应 （4） （5） （6） （7）步骤少 【分析】反应①为CH2=CH2与Br2/CCl4发生加成反应生成A，A的结构简式为BrCH2CH2Br，A与试剂a加热反应生成HOCH2CH2OH，试剂a为NaOH水溶液，HOCH2CH2OH与B在浓硫酸、加热条件下反应生成HOCH2CH2OOCCH3，则B的结构简式为CH3COOH，HOCH2CH2OOCCH3在浓硫酸、加热时发生消去反应生成乙酸乙烯酯，乙酸乙烯酯发生加聚反应生成，与CH3OH在催化剂、加热条件下反应生成。 【解析】（1）①为CH2=CH2与Br2/CCl4发生的加成反应，化学方程式为CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br； （2）A与试剂a加热时发生水解反应生成HOCH2CH2OH，则试剂a为NaOH水溶液； （3）反应②为乙酸乙烯酯中的碳碳双键发生加聚反应生成，即②的反应类型为加聚反应； （4）乙酸乙烯酯的分子式为C4H6O2，其同分异构体能与NaHCO3溶液反应放出气体，说明其同分异构体中含羧基，符合题意的同分异构体的结构简式为：CH2=CHCH2COOH、CH3CH=CHCOOH、、； （5）根据题干信息，反应③为与CH3OH在催化剂、加热时发生取代反应生成和CH3COOCH3，反应的化学方程式为； （6）由乙炔制备，B为乙酸，通过2步反应即可完成：乙炔水化法得到乙醛，乙醛再催化氧化为乙酸，故反应的化学方程式为：、； （7）工业上利用反应：制备中间产物乙酸乙烯酯，其优点是: 步骤少、原子利用率高等。 15．有机合成中成环及环的元素增减是合成路线设计的关键问题之一，由合成路线如下： 已知：① ②+CH3CH2OH 回答下列问题： （1）写出A的分子式 ，B中所含官能团的名称 。 （2）C的分子式为，写出C的结构简式 ；E→F的反应类型是 。 （3）出D→E的化学方程式： 。 （4）E的同分异构体中，含“”结构的芳香族化合物的共有 种(不考虑立体异构)，核磁共振氢谱有四组峰且峰面积之比为的所有同分异构体的结构简式为 。 （5）以、乙醇为原料合成(其它试剂任选)，设计其合成路线 。 【答案】（1） 羰基、酯基 （2） 加聚反应 （3） +2H2O （4）14 （5） 【分析】由信息①可知，发生氧化反应生成A为，A与乙醇发生转化反应生成B为，B发生信息②中取代反应生成C为，C与氢气发生加成反应生成D为，由F的结构简式（），可知D发生消去反应生成E为，E再发生加聚反应生成。 【解析】（1）A为，分子式为；B的结构简式为，B中所含官能团名称为羰基、酯基。故答案为：；羰基、酯基； （2）C的结构简式为；E→F过程中碳碳双键断裂，生成高聚物，反应类型是加聚反应，故答案为：；加聚反应； （3）D发生消去反应生成E为，D→E的化学方程式： +2H2O。故答案为： +2H2O； （4）E（）的芳香族化合物的同分异构体，只含有1个苯环，侧链为烷基，若苯环上含有一个侧链，则有-CH2CH2−C(CH3)3和-CH(CH3)−C(CH3)3，有2种，若有两个侧链，有-CH2−C(CH3)3和-CH3、−C(CH3)3和-CH2CH3两种情况，苯环上有邻、间、对三个位置，有6种；若有三个侧链，则为-CH3、-CH3、−C(CH3)3，有6种，E的同分异构体中，含“−C(CH3)3”结构的芳香族化合物的共有14种(不考虑立体异构)，核磁共振氢谱有四组峰且峰面积之比为9：6：2：1，说明存在两组甲基，其中3个甲基相同、另外2个甲基相同，符合条件的同分异构体的结构简式为，故答案为：14；； （5）用酸性高锰酸钾溶液氧化生成，然后与乙醇发生酯化反应生成，再发生信息②中取代反应生成，合成路线为 ，故答案为： 。 1 / 21 学科网（北京）股份有 学科网（北京）股份有限公司 $$