2026届高三化学一轮复习 第九章 有机化学基础 讲义

第九章 有机化学基础 第38讲 有机化合物的结构特点与研究方法 明确 学习目标 课程标准 学习问题 1.认识有机化合物的分子结构决定于原子间的连接顺序、成键方式和空间排布，认识有机化合物存在碳链异构、位置异构和官能团异构等同分异构现象。知道红外光谱、核磁共振氢谱等现代仪器分析方法在有机化合物分子结构测定中的应用。 2.认识官能团的种类（碳碳双键、碳碳三键、羟基、碳卤键、醛基、醚键、酮羰基、羧基、酯基、氨基、酰胺基等），从官能团的视角认识有机化合物的分类。 1.什么是有机化合物？怎样对有机化合物进行分类？ 2.烷烃系统命名的原则有哪些？ 3.为什么有机化合物普遍存在同分异构现象？互为同分异构体的物质性质一定相似吗？ 4.分离提纯有机化合物的常用实验方法有哪些？说明其适用的范围及使用的化学仪器。 5.怎样确定有机化合物的相对分子质量？有哪些方法可以分析有机化合物的组成与结构？ 整合 必备知识 知识点1 有机化合物的分类 1.依据碳骨架分类 2.依据官能团分类 （1）官能团：决定有机化合物特殊性质的原子或原子团。 （2）有机物主要类别与其官能团 类别 官能团 代表物名称、结构简式 烷烃 — 甲烷 烯烃 （碳碳双键） 乙烯 炔烃 （碳碳三键） 乙炔 卤代烃 （碳卤键） 溴乙烷 醇 （羟基） 乙醇 酚 苯酚 醚 （醚键） 乙醚 醛 （醛基） 乙醛 酮 （酮羰基） 丙酮 羧酸 （羧基） 乙酸 酯 （酯基） 乙酸乙酯 氨基酸 （氨基）（羧基） 甘氨酸 酰胺 （酰胺基） 乙酰胺 知识点2 有机化合物的命名 1.烃基 烃分子失去一个氢原子所剩余的原子团。常见的烃基：甲基  ，乙基  ，正丙基  ，异丙基。 2.有机化合物的命名 （1）烷烃的命名 ①习惯命名法 当碳原子数时，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示；当时，用汉字数字表示。 当碳原子数相同时，用正、异、新来区别。 如：称为正戊烷，称为异戊烷，称为新戊烷。 ②系统命名法 ［应用示例］ （1） 新戊烷的系统命名为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 的系统命名为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） 2，二甲基丙烷 （2） 2，二甲基 乙基己烷 （2）含官能团有机物的系统命名 【特别提醒】 卤代烃中卤素原子作为取代基看待。酯是由对应的羧酸与醇（或酚）的名称组合，即某酸某酯。聚合物：在单体名称前面加“聚”。 ［应用示例］ 用系统命名法给下列有机物命名： （1） ：_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） ：_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） ：_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （4） ：_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （5） ：_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （6） ：_  _  _  _  _  _  _  _  。 （7） _  _  _  _  _  _  。 （8） ：_  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） 甲基 戊炔 （2） 甲基 丁烯 （3） 甲基，丁二醇 （4） 3，二甲基丁酸甲酯 （5） 氯丙烯 （6） 对苯二甲酸 （7） 二甲醚 （8） 苯甲酰胺 （3）苯的同系物的命名 苯环作为母体，其他基团作为取代基。 ①习惯命名，用邻、间、对。 ②系统命名法 将苯环上的6个碳原子编号，以某个甲基所在的碳原子的位置为1号，选取最小位次号给另一甲基编号。 1,2-二甲苯（邻二甲苯） 1,3-二甲苯（间二甲苯） 1,4-二甲苯（对二甲苯） 【教考衔接】有机化合物的命名常在有机综合题中考查，此类题目难度一般不大，但书写不规范是考生最易出现的问题，复习时应注意编号、数字、短线等规范应用。 知识点3 同系物 同分异构体 1.同系物 2.同分异构现象、同分异构体 （1）概念：分子式相同、结构不同的现象称为同分异构现象。存在同分异构现象的化合物互为同分异构体。 （2）同分异构体的类型 碳架异构 碳链骨架不同，如和 位置异构 官能团位置不同，如 和 官能团异构 官能团种类不同，如和，常见的官能团异构有醇、酚、醚；醛与酮；羧酸与酯等 3.简单有机物同分异构体的书写 （1）烷烃同分异构体的书写：减碳法（主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排布邻对到间）。 ［应用示例］ 写出 的同分异构体（用碳架结构表示）。 【答案】、、、、、、、、 （2）烯烃、炔烃同分异构体的书写 【答案】 顺序：碳架异构 位置异构 官能团异构。 技巧：烷烃邻碳去氢，烷烃邻碳上各去一个可变成烯烃、邻碳上各去两个可变成炔烃。 ［应用示例］ 分别写出碳原子数为4的烯烃、炔烃的同分异构体。 【答案】 烯烃：、、 炔烃：、 【解析】 （3）苯的同系物同分异构体的书写 支链由整到散，苯环上排列按邻、间、对（由集中到分散）书写。 ［应用示例］ 写出 的含有苯环的同分异构体。 取代类别 同分异构体的结构简式 一个取代基 _  _   两个取代基（邻、间、对）   三个取代基（连、偏、均）   【答案】、； 、、； 、、 （4）有含氧官能团的有机物同分异构体的书写 一般按类别异构（分好类别） 碳架异构 位置异构的顺序书写。 ［应用示例］ 写出 的同分异构体（只写出碳骨架和官能团）。 【答案】、、、、、、 【知识拓展】 同分异构体数目的判断 基团连接法 将有机化合物看作由基团连接而成，由基团的异构数目可推断有机化合物的异构体数目。如丙基有2种，丁基有4种，戊基有8种，则、、分别有2种、4种、8种 等效氢法 分子中等效氢原子有如下情况：分子中同一个碳原子上连接的氢原子等效；同一个碳原子上所连接的甲基氢原子等效；分子中处于对称位置上的氢原子等效 定一移一法 分析二元取代产物的方法：如分析的同分异构体数目，可先固定其中一个氯原子位置，然后移动另一个氯原子 换位思考（氢原子取代）法 将有机化合物分子中的不同原子或基团换位进行思考。如乙烷分子中共有6个，有一个被取代所得一氯乙烷只有一种结构，把五氯乙烷分子中的看作，而看成，其情况与一氯乙烷完全相同，故五氯乙烷也只有一种结构。同理二氯乙烷和四氯乙烷均有2种，二氯苯和四氯苯均有3种 组合法 若的结构有种，的结构有种，则、连接形成的结构有种 知识点4 研究有机化合物的一般方法 1.研究有机化合物的基本步骤 2.有机化合物的分离、提纯 （1）蒸馏和重结晶 方法 适用对象 要求 蒸馏 常用于分离、提纯互溶的液态有机物 ①该有机物热稳定性较强 ②该有机物与杂质的沸点相差较大一般大于 重结晶 常用于分离、提纯固态有机物 ①杂质在所选溶剂中溶解度很小或很大 ②被提纯的有机物在此溶剂中溶解度受温度影响较大 （2）萃取分液 ①液-液萃取 利用有机物在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同，将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。 ②固-液萃取 用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程。 ③分液 用分液漏斗将互不相溶且密度不同的两液体分开的过程。 3.有机化合物分子式的确定 （1）元素分析 （2）相对分子质量的测定——质谱法 质荷比（分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷数的比值）最大值即为该有机化合物的相对分子质量。 4.分子结构的确定——波谱分析 （1）红外光谱 原理 不同的化学键或官能团的吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置 作用 获得分子中所含化学键或官能团的信息 （2）核磁共振氢谱 原理 处于不同化学环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，在谱图上出现的位置也不同，具有不同的化学位移 作用 获得有机物分子中氢原子的种类及相对数目，吸收峰数目氢原子种类，吸收峰面积比氢原子数目比 举例 分子式为的有机物，其核磁共振氢谱图如下，则的结构简式为   （3）射线衍射 ①原理：射线和晶体中的原子相互作用产生衍射谱图。 ②作用：获得分子结构的有关数据，包括键长、键角等分子结构信息。 自主练习 1．下列物质的所属类别与所含官能团都正确的是（ ） 选项 A B 结构简式 物质类别 芳香烃 醛类 官能团 选项 C D 结构简式 物质类别 羧酸类 醇类 官能团 【答案】D 【解析】选项中有机物中含有氧原子，不属于烃，错误；醛类的官能团为醛基，错误；选项中有机物的官能团为酯基，错误；选项中有机物的官能团为羟基，属于醇类，正确。 2．下列有机物的系统命名正确的是（ ） A. 乙基丁烷 B. 甲基丁烯 C. 甲基丙醇 D. 2，4，三溴苯酚 【答案】D 【解析】，从右边开始编号，命名为甲基戊烷，错误；，从右边开始编号，命名为甲基丁烯，错误；，羟基在2号位，因此为丁醇，错误；：酚羟基所在的碳原子为1号位，因此为2，4，三溴苯酚，正确。 3．下列说法错误的是（ ） A. 分子式为的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇，若不考虑立体异构，这些醇和酸重新组合可形成的酯共有5种 B. 四联苯（）的一氯代物有5种 C. 与具有相同官能团的同分异构体的结构简式为、 D. 兴奋剂乙基雌烯醇（）可能有属于芳香族的同分异构体 【答案】A 【解析】分子式为的酯可能是、，水解得到的醇分别是、，得到的酸分别是、，、与、形成的酯共有4种，错误；四联苯是具有两条对称轴的物质，即，有5种不同化学环境的氢原子，故有5种一氯代物，正确；将官能团的位置移动即可得其同分异构体，、，正确；该有机物含有4个环和1个碳碳双键，不饱和度为5，苯环的不饱和度为4，所以可能有属于芳香族的同分异构体，正确。 4．为提纯下列物质（括号内的为杂质），所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是（ ） 选项 A B C D 被提纯物质 乙醇（水） 乙醇（乙酸） 乙烷（乙烯） 溴苯（溴） 除杂试剂 生石灰 氢氧化钠溶液 酸性高锰酸钾溶液 溶液 分离方法 蒸馏 分液 洗气 分液 【答案】A 【解析】生石灰与水反应，消耗了乙醇中混有的水，蒸馏可得到乙醇，正确；乙醇易溶于水，利用分液的方法不能将乙醇与盐溶液分离开，错误；酸性高锰酸钾溶液可将乙烯氧化为二氧化碳，引入了新的杂质，错误；溴可将氧化为碘单质，而碘易溶于溴苯，引入了新的杂质，错误。 提升 关键能力 高考 考情概览 高考考点 2024年 2023年 2022年 2021年 考点1.有机化合物的结构特点 全国甲卷 浙江6月选考 江苏卷 山东卷 全国乙卷 全国甲卷 浙江1月选考 浙江6月选考 全国甲卷 全国乙卷 全国甲卷 浙江1月选考 浙江6月选考 全国甲卷 山东卷 全国甲卷 河北卷 广东卷 考点2.研究有机化合物的方法 湖北卷 山东卷 广东卷 浙江6月选考 全国甲卷 广东卷 湖北卷 辽宁卷 湖南卷 全国甲卷 全国乙卷 浙江6月选考 河北卷 考点 深度剖析 考点1 有机化合物的结构特点 命题角度1 陌生有机化合物中官能团的识别 例1 按要求回答下列问题。 （1） [（2023·新课标卷，改编）]中官能团的名称为_  _  、_  _  。 （2） [（2023·全国甲卷，改编）]中含氧官能团的名称是_  _  。 （3） [（2022·湖南，改编）]中官能团的名称为_  _  、_  _  。 （4） [（2022·山东，改编）]中含氧官能团有_  _  种。 【答案】（1） 氨基；羟基 （2） 羧基 （3） 醚键；醛基 （4） 2 ［针对训练］ 1．一种植物生长调节剂的分子结构如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 该物质含有3种官能团 B. 该物质属于脂环烃 C. 该物质不属于芳香族化合物 D. 该物质属于烃的衍生物 【答案】B 【解析】烃中只含、两种元素，该物质中含有、、三种元素，不属于脂环烃，错误。 2．按要求解答下列各题。 （1） [（2023·全国乙卷，改编）]中含氧官能团的名称是_  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） [（2023·浙江1月选考，改编）]化合物（）的官能团名称是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） [（2022·重庆，改编）]基础树脂Ⅰ（）中官能团的名称为_  _  。 【答案】（1） 醚键、羟基 （2） 硝基、碳氯键 （3） 酯基 命题角度2 有机化合物的命名 例2 写出下列有机物的名称。 （1） [（2023·全国甲卷，改编）]的化学名称是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） [（2023·全国乙卷，改编）]的化学名称为_  _  _  _  _  _  。 （3） [（2022·全国乙卷，改编）]的化学名称为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （4） [（2021·河北，改编）]的化学名称为_  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） 邻硝基甲苯硝基甲苯 （2） 苯乙酸 （3） 氯丙烯 （4） 邻二甲苯 ［针对训练］ 3．命名下列有机化合物。 （1） 的化学名称是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  （用系统命名法）。 （2） 的名称是_  _  _  _  _  _  。 （3） 的化学名称是。 【答案】（1） 1，2，苯三酚 （2） 苯甲醛 （3） 萘 4．用系统命名法给下列有机化合物命名。 （1） 命名为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 命名为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） 的名称为_  _  _  _  _  _  。 （4） 命名为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （5） 命名为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） 3，3，三甲基己烷 （2） 甲基戊烯 （3） 苯乙烯 （4） 甲基戊醇 （5） 乙基，丁二烯 【归纳总结】 有机化合物命名的注意事项 1.有机物系统命名中常见的错误 （1）主链选取不当（不包含官能团，不是主链最长、支链最多）。 （2）编号错（官能团的位次不是最小，取代基位号之和不是最小）。 （3）支链主次不分（不是先简后繁）。 （4）“-”“，”忘记或用错。 2.弄清系统命名法中四种字的含义 （1）烯、炔、醛、酮、酸、酯……指官能团。 （2）二、三、四……指相同取代基或官能团的个数。 （3）1、2、 指官能团或取代基的位置。 （4）甲、乙、丙、丁……指主链碳原子个数分别为1、2、3、 。 命题角度3 同分异构体的数目判断与书写 例3 [（2024·全国甲卷，36节选）]的同分异构体中，同时满足下列条件的共有_  _  种（不考虑立体异构）。 ①含有手性碳（连有4个不同的原子或基团的碳为手性碳）； ②含有两个苯环； ③含有两个酚羟基； ④可发生银镜反应。 【答案】9 【解析】第1步，分析的分子组成及不饱和度，分子式为，不饱和度为9。 第2步，根据限定条件，分析同分异构体中必须具备的“碎片”。 含有手性碳 说明有饱和碳原子，且该碳原子连有4个不同的原子或基团 含有两个苯环 两个苯环的不饱和度为8，碳原子数为12 含有两个酚羟基 2个 可发生银镜反应 含有醛基，不饱和度加1，说明除苯环和醛基外，不再含有其他不饱和基团，也不再成环 第三步，“碎片”组装。 根据第2步信息，可知该有机物主体结构为 ，因其含有两个酚羟基和手性碳原子，则满足条件的同分异构体有9种，分别为、、、、、、、、。 ［思维过程］①根据结构简式确定除苯环外含有的C、、和不饱和度。②根据限制条件确定含有的官能团种类及数目。③结合含有的官能团、不饱和度有序书写。④检查删除重复的、不符合限制条件的结构简式。 ［针对训练］ 5．[（2024·浙江6月选考，21节选）]写出4种同时符合下列条件的化合物 的同分异构体的结构简式。 ①分子中有2种不同化学环境的氢原子； ②有甲氧基（），无三元环。 【答案】、、、（其他符合条件的结构也可） 【解析】为，同分异构体中有2种不同化学环境的氢原子，说明其结构高度对称，有甲氧基（），无三元环，符合条件的结构简式为、、、（其他符合条件的结构也可）。 6．[（2023·全国乙卷，36节选）]在的同分异构体中，同时满足下列条件的共有种； ①能发生银镜反应；②遇溶液显紫色；③含有苯环。 其中，核磁共振氢谱显示为五组峰、且峰面积比为的同分异构体的结构简式为_  _  。 【答案】13； 【解析】能发生银镜反应说明该结构中含有醛基或甲酸酯基，遇溶液显紫色说明该结构中含有酚羟基，还含有苯环，则满足这三个条件的同分异构体有13种。其中，核磁共振氢谱显示为五组峰，且峰面积比为，说明同分异构体中不能含有甲基且为对称结构，则同分异构体的结构简式为。 【归纳总结】 限定条件下同分异构体的书写 1.同分异构体书写的常见限制条件 2.限定条件下同分异构体书写方法 （1）“碎片”推测：依据分子式（不饱和度）信息、特殊结构信息、类别信息、化合物性质等推断官能团。 （2）碳架构建：除“碎片”以外的碳原子，按碳架异构搭建。 （3）“碎片”组装：先在苯环上进行基团定位 再考虑取代基的碳链异构 再考虑取代基在苯环上的位置异构 最后考虑官能团类别异构。 （4）方法选择：“端基碎片”的位置异构一般选择“等效氢”“定一移一”等方法；“非端基碎片”的位置异构一般选择“插入法”。 ①端基官能团（又称一价官能团），指在有机物的结构简式中只能位于末端的官能团，主要包括卤素原子、硝基、氨基、羟基、羧基、醛基等。书写含有这些官能团的同分异构体时，可将其分子式变形为烃基和官能团两部分，如、等。它们的同分异构体则取决于烃基部分的异构体数目，如甲基1种，乙基1种，丙基2种，丁基4种。 ②非端基官能团，分为桥基官能团、三叉基官能团、十字基官能团。桥基官能团（也称二价官能团）通常有羰基、酯基、酰胺基等；三叉基包括苯环的三取代、、；十字基官能团包括等。桥基官能团通常采用插入法，其余均可采用烃基分配法确定。 考点2 研究有机化合物的方法 命题角度1 有机化合物的分离与提纯 例4 [（2024·湖北，3）]关于物质的分离、提纯，下列说法错误的是（ ） A. 蒸馏法分离和 B. 过滤法分离苯酚和溶液 C. 萃取和柱色谱法从青蒿中提取分离青蒿素 D. 重结晶法提纯含有少量食盐和泥沙的苯甲酸 【答案】B 【解析】二氯甲烷和四氯化碳互溶，二者沸点不同，可以用蒸馏的方法将二者分离，正确；苯酚和碳酸氢钠都可以溶解在水中，不能用过滤的方法将二者分离，错误；将青蒿浸泡在有机溶剂中得到提取液，寻找合适的萃取剂可以利用萃取的方法将提取液中的青蒿素提取出来；也可以利用不同溶质在色谱柱上的保留时间不同将青蒿素固定在色谱柱上，再利用极性溶剂将青蒿素洗脱下来，得到纯净的青蒿素，正确；食盐和苯甲酸的溶解度差异较大，可以利用重结晶的方式将低温下溶解度较小的苯甲酸提纯出来，正确。 ［思维过程］首先分析需要分离的物质化学性质或物理性质的差异，然后选择合适的分离提纯方法。 ［针对训练］ 7．常温下，乙酰苯胺是一种具有解热镇痛作用的白色晶体，时在乙醇中的溶解度为，在水中的溶解度如下表（注：氯化钠可分散在醇中形成胶体）。 温度/ 25 50 80 100 溶解度/ 0.56 0.84 3.5 5.5 某种乙酰苯胺样品中混入了少量氯化钠杂质，下列提纯乙酰苯胺的方法正确的是（ ） A. 用水溶解后分液 B. 用乙醇溶解后过滤 C. 用水作溶剂进行重结晶 D. 用乙醇作溶剂进行重结晶 【答案】C 【解析】氯化钠可分散在醇中形成胶体，不能用过滤的方法分离，错误；氯化钠在水中的溶解度随温度变化基本不变，根据表中数据，乙酰苯胺在水中的溶解度随温度降低而降低，所以可选用重结晶方法，先用水溶解加热形成乙酰苯胺的热饱和溶液，然后降温结晶使大量的乙酰苯胺晶体析出，正确；时乙酰苯胺在乙醇中的溶解度为，氯化钠可分散在醇中形成胶体，且二者在乙醇中的溶解度随温度变化未知，不能用重结晶法提纯乙酰苯胺，错误。 8．实验室可利用呋喃甲醛（）在碱性环境下发生交叉的反应，生成呋喃甲酸（）和呋喃甲醇（），反应过程如下： 操作流程如下： 已知： ①呋喃甲酸在水中的溶解度如下表： 0 5 15 100 2.7 3.6 3.8 25.0 ②呋喃甲醇与乙醚混溶；乙醚沸点为，呋喃甲醇沸点为。 下列说法错误的是（ ） A. 呋喃甲醛在溶液中的反应较为剧烈 B. 向乙醚提取液中加入无水碳酸钾干燥、过滤后，应采取蒸馏的方法得到呋喃甲醇 C. 在分离乙醚提取液后的水溶液中加盐酸后，得到粗呋喃甲酸晶体的方法是萃取 D. 粗呋喃甲酸晶体的提纯可采用重结晶的方法 【答案】C 【解析】呋喃甲醛在溶液中的反应在冰水浴中进行，是为了降低反应速率，可推知正确；乙醚提取的是混合溶液中的呋喃甲醇，呋喃甲酸盐留在水溶液中，乙醚提取液中加入无水碳酸钾干燥、过滤后，得到呋喃甲醇和乙醚的混合液，应采取蒸馏的方法得到呋喃甲醇，正确；在分离乙醚提取液后的水溶液中加盐酸会生成呋喃甲酸，温度较低时呋喃甲酸在水中溶解度较小，为得到粗呋喃甲酸晶体，采用的方法应是冷却、过滤，错误；根据呋喃甲酸在水中的溶解度随温度的变化情况，可知提纯粗呋喃甲酸晶体可采用重结晶的方法，正确。 【归纳总结】 有机化合物分离及提纯方法的选择 命题角度2 有机化合物的波谱分析 例5 [（2024·浙江6月选考，9）]有机物A经元素分析仪测得只含碳、氢、氧3种元素，红外光谱显示A分子中没有醚键，质谱和核磁共振氢谱示意图如下。下列关于A的说法正确的是（ ） 图1 图2 A. 能发生水解反应 B. 能与溶液反应生成 C. 能与反应生成丙酮 D. 能与反应生成 【答案】D 【解析】由质谱图可知，有机物相对分子质量为60，只含、、三种元素，因此的分子式为或，由核磁共振氢谱可知，有4种等效氢，个数比等于峰面积之比为，因此为。不能发生水解反应，错误；中官能团为羟基，不能与溶液反应生成，错误；的羟基位于末端上，与反应生成丙醛，无法生成丙酮，错误；中含有羟基，能与反应生成，正确。 ［针对训练］ 9．已知某有机物A的红外光谱图、核磁共振氢谱图和质谱图如图所示，下列说法错误的是（ ） 图1 图2 图3 A. 由红外光谱可知，该有机物中至少有三种不同的化学键 B. 由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子 C. 由其质谱图可以得知A分子的相对分子质量为46 D. 综合分析化学式为，则其结构简式为 【答案】D 【解析】根据题述三个图分析可知，有机物有三种，而只有一种，且无，错误。 10． （1） [（2023·辽宁，改编）]某冠醚结构如图所示，该冠醚分子核磁共振氢谱有_  _  组峰。 （2） 奥沙拉秦钠 （）分子核磁共振氢谱有_  _  组峰，峰面积比为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） 4 （2） 4； 【解析】 （1） 根据冠醚分子的结构简式可知，冠醚中有四种不同化学环境的氢原子，如图所示：，核磁共振氢谱有4组峰。 命题角度3 有机化合物分子式、结构式的确定 例6 某有机物分子式的确定： （1） 测定实验式：某含C、、三种元素的有机物，经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是，氢的质量分数是，则其实验式是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 确定分子式：该有机物的蒸气的密度是同温同压下密度的37倍，则其相对分子质量为，分子式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） （2） 74； 【解析】 （1） 有机物中碳的质量分数是，氢的质量分数是，则氧的质量分数为，，所以该有机物的实验式为。 （2） 该有机物的相对分子质量为，该有机物的实验式的相对分子质量也为74，则实验式即为分子式。 ［针对训练］ 11．将某有机化合物（只可能含C、、元素中的两种或三种）样品研碎后称取，置于电炉中，不断通入氧气流并给样品持续加热，将生成物先后通过无水和碱石灰装置后装置未画出，两者质量分别增加和，生成物完全被吸收。 通过计算确定该有机物的最简式。 【答案】，，因为，该有机物中还含有氧元素，，该有机物的最简式为。 12．扑热息痛是最常用的非抗炎解热镇痛药，对胃无刺激，副作用小。对扑热息痛进行结构表征，测得的相关数据和谱图如下。回答下列问题： Ⅰ．确定分子式 （1） 测定实验式 将样品在足量纯氧中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者质量分别增加和。再将等量的样品通入二氧化碳气流中，在氧化铜/铜的作用下氧化有机物中氮元素，测定生成气体的体积为（已换算成标准状况）。其实验式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 确定分子式。 测得目标化合物的质谱图如下： 其分子式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 Ⅱ．推导结构式 （1）扑热息痛的不饱和度为_  _  。 （2）用化学方法推断样品分子中的官能团。 ①加入溶液，无明显变化；②加入溶液，显紫色；③水解可以得到一种两性化合物。 （3）波谱分析 ①测得目标化合物的红外光谱图如下： 该有机化合物分子中存在：、、、。 ②目标化合物的核磁共振氢谱图中显示，该有机化合物分子含有五种处于不同化学环境的原子，其峰面积之比为。 （4）综上所述，扑热息痛的结构简式为_  _  。 【答案】（1） （2） Ⅱ 5； 【解析】 （1） 生成，则，生成，则，，，，故，，，实验式为。 （2） 的相对分子质量为151，质荷比最大值为151，则其分子式为。 Ⅱ （1）由分子式可知，扑热息痛的不饱和度为5。（4）用化学方法推断样品分子中的官能团，①加入溶液，无明显变化，说明不含羧基；②加入溶液，显紫色，说明含有酚羟基；③水解可以得到一种两性化合物，说明分子中含有酰胺基；再结合（3）中的波谱分析信息，扑热息痛的结构简式为。 高考 真题集训 1．[（2024·山东，7）]我国科学家在青蒿素研究方面为人类健康作出了巨大贡献。在青蒿素研究实验中，下列叙述错误的是（ ） A. 通过萃取法可获得含青蒿素的提取液 B. 通过射线衍射可测定青蒿素晶体结构 C. 通过核磁共振谱可推测青蒿素相对分子质量 D. 通过红外光谱可推测青蒿素分子中的官能团 【答案】C 【解析】某些植物中含有青蒿素，可以通过用有机溶剂浸泡的方法将其中所含的青蒿素浸取出来，这种方法也叫萃取，正确；晶体中结构粒子的排列是有规律的，通过射线衍射实验可以得到晶体的衍射图，通过分析晶体的衍射图可以判断晶体的结构特征，正确；通过核磁共振谱可推测青蒿素分子中不同化学环境的氢原子的种数及其数目之比，但不能测定青蒿素的相对分子质量，要测定青蒿素的相对分子质量应该用质谱法，错误；红外光谱可推测有机物分子中含有的官能团和化学键，故通过红外光谱可推测青蒿素分子中的官能团，正确。 2．[（2024·广东，6）]提纯苯甲酸粗品（含少量和泥沙）的过程如下。其中，操作为（ ） A. 加热蒸馏 B. 加水稀释 C. 冷却结晶 D. 萃取分液 【答案】C 【解析】苯甲酸粗品（含少量和泥沙）加水加热进行溶解，得到浊液，趁热过滤，除去泥沙，滤液中含有少量，由于苯甲酸的溶解度受温度影响大，而的溶解度受温度影响小，可通过冷却结晶的方式进行除杂，得到苯甲酸晶体，过滤后对晶体进行洗涤，得到苯甲酸，因此，操作为冷却结晶，正确。 3．[（2021·山东，12改编）]立体异构包括顺反异构、对映异构等。有机物甲基丁醇存在如图转化关系，下列说法错误的是（ ） A. 分子不存在顺反异构 B. 的任一同分异构体最多有1个手性碳原子 C. 的同分异构体中，能被氧化为酮的醇有4种 D. 的同分异构体中，含两种化学环境氢的只有1种 【答案】C 【解析】、都不存在顺反异构，正确；的同分异构体结构及手性碳原子（用*标记）为、、、、、、、；任一同分异构体中最多含有1个手性碳原子，正确；当与羟基相连的碳原子上只有1个氢原子时，醇发生催化氧化反应生成酮，羟基取代戊烷同分异构体中含有2个氢原子的碳原子上的1个氢原子即满足条件，满足条件的结构有、、，共3种，错误；由项解析可知，的同分异构体中，含有两种化学环境的氢原子的结构为，正确。 4．[（2024·江苏，15节选）]写出同时满足下列条件的（）的一种芳香族同分异构体的结构简式：_  _  。 碱性条件下水解后酸化，生成、和三种有机产物。分子中含有一个手性碳原子；和分子中均有2种不同化学环境的氢原子，能与溶液发生显色反应，不能被银氨溶液氧化。 【答案】 【解析】分析的分子组成及不饱和度，分子式为，不饱和度为6。根据限定条件，分析同分异构体中必须具备的“碎片”，最后进行有序组装。 一种芳香族同分异构体 一定含有苯环 碱性条件下水解后酸化，生成 、 和 三种有机产物 推断该同分异构体中含有两个酯基 分子中含有一个手性碳原子 有一个碳原子连接着四种互不相同的原子或原子团 和 分子中均有2种不同化学环境的氢原子， 能与 溶液发生显色反应 含有酚羟基，推断的结构简式是 不能被银氨溶液氧化 不含醛基，推断的结构简式是 5．[（2023· 全国甲卷，36（7））]具有相同官能团的B（）的芳香同分异构体还有_  _  _  _  种（不考虑立体异构，填标号）。 其中，核磁共振氢谱显示4组峰，且峰面积比为的同分异构体结构简式为_  _  。 【答案】； 【解析】的分子式为，含有、两种官能团的芳香同分异构体共有17种，分别为（有机物）、、、、、、、、、、、、、、、、，除有机物外，其同分异构体的个数为16；其中核磁共振氢谱的峰面积比为，说明其结构中有4种不同化学环境的原子，该物质应为一种对称结构，则该物质为。 6．[（2021·浙江6月选考，27）]将某有机物（仅含C、、元素，相对分子质量为150）样品置于燃烧器中充分燃烧，依次通过吸水剂、吸收剂，燃烧产物被完全吸收。实验数据如下表： 通过试剂 吸水剂 吸收剂 实验前质量/ 20.00 26.48 实验后质量/ 21.08 30.00 请回答： （1） 燃烧产物中水的物质的量为_  _  。 （2） 该有机物的分子式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  （写出计算过程）。 【答案】（1） 0.06 （2） ；由题意得，，，则最简式为，由相对分子质量为150，则可以得到该有机物的分子式为 【解析】 （1） 根据表格中的数据，吸水剂增加的质量全部为有机物完全燃烧生成水的质量，则生成水的物质的量。 对应训练 基础练 1．研究有机物一般经过以下几个基本步骤：分离、提纯 确定实验式 确定分子式 确定结构式。以下用于研究有机物的方法正确的是（ ） A. 通常用过滤的方法来分离、提纯液态有机混合物 B. 质谱仪可以用于确定有机物中氢原子的种类 C. 核磁共振氢谱可以用于确定有机物的相对分子质量 D. 红外光谱可以用于确定有机物分子中的基团 【答案】D 【解析】分离、提纯液态有机混合物，常根据有机物的沸点不同，用蒸馏的方法分离，错误；质谱仪用于测定有机物的相对分子质量，错误；核磁共振氢谱可以用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目，错误；红外光谱用于确定有机物分子中的基团，正确。 2．根据有机化合物的分类，下列有机物的分类正确的是（ ） A. 是脂环化合物 B. 是芳香族化合物 C. 是链状化合物 D. 分子式为的物质一定是乙醇 【答案】C 【解析】含有苯环，不是脂环化合物，而是芳香族化合物，错误；不含有苯环，不是芳香族化合物，而是脂环化合物，错误；是链状化合物，正确；分子式为的物质可以是乙醇，也可以是甲醚，错误。 3．下列有机物的命名错误的是（ ） A. 1，2，三甲苯 B. 3-甲基-1-戊烯 C. 甲基丙醇 D. 1，二溴丙烷 【答案】C 【解析】的名称为丁醇，故命名错误。 4．下列有关同分异构体数目的叙述错误的是（ ） A. 甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得产物有6种 B. 与互为同分异构体的芳香族化合物有6种 C. 含有5个碳原子的某饱和链烃，其一氯取代物可能有3种 D. 菲的结构简式为，它与硝酸反应，可生成5种一硝基取代物 【答案】B 【解析】含3个碳原子的烷基有正丙基和异丙基两种结构，甲基与该烷基在苯环上有邻、间、对3种位置关系，故产物的结构共有种，正确；的分子式为，与其互为同分异构体的芳香族化合物有5种：、、、、，错误；正戊烷的一氯代物有3种，正确；菲的结构具有对称性，含有5种不同化学环境的氢原子，正确。 5．[（2024·湖北武汉模拟）]用氧化甲苯制备苯甲酸。苯甲酸的熔点为，微溶于水，易溶于酒精。实验方法：将甲苯和溶液在反应一段时间后停止反应，过滤，将含有苯甲酸钾和甲苯的滤液按如下流程分离苯甲酸并回收未反应的甲苯。下列说法正确的是（ ） A. 无色液体A是苯甲酸，白色固体B是甲苯 B. 操作Ⅰ的名称为蒸馏，操作Ⅱ的名称为分液 C. 为了得到更多的白色固体B，冷却结晶时温度越低越好 D. 加入浓盐酸酸化的目的是为了将苯甲酸钾转化为产物苯甲酸 【答案】D 【解析】该实验的实验目的是从含有苯甲酸钾和甲苯的滤液中分离出苯甲酸并回收甲苯，由题给流程可知，滤液经分液分离得到有机溶液和水溶液；有机溶液经硫酸钠干燥除水，过滤后蒸馏得到无色液体甲苯；水溶液用浓盐酸酸化，使苯甲酸钾转化成苯甲酸，经冷却结晶、过滤得到白色固体苯甲酸。无色液体是甲苯，白色固体是苯甲酸，错误；操作Ⅰ的为分液，操作Ⅱ为蒸馏，错误；冷却结晶的目的是使苯甲酸从水溶液中分离出来，若温度过低会使溶液中的杂质也析出，导致苯甲酸不纯，错误；水溶液中加入浓盐酸酸化的目的是将苯甲酸钾转化为产物苯甲酸，正确。 能力练 6．[（2023·辽宁,6）]在光照下，螺吡喃发生开、闭环转换而变色，过程如下。下列关于开、闭环螺吡喃说法正确的是（ ） A. 均有手性 B. 互为同分异构体 C. 原子杂化方式相同 D. 闭环螺吡喃亲水性更好 【答案】B 【解析】开环螺吡喃不含手性碳原子，错误；分子式均为，它们结构不同，因此互为同分异构体，正确；闭环螺吡喃中原子杂化方式为，开环螺吡喃中原子杂化方式为，错误；开环螺吡喃中氧原子显负价，电子云密度大，容易与水分子形成分子间氢键，水溶性增大，错误。 7．对羟基苯甲醛是一种用途极广的有机合成中间体。两种主要工业合成路线如图所示。 下列说法正确的是（ ） A. 苯酚和对羟基苯甲醇互为同系物 B. 对羟基苯甲醛中含有碳氧 键的数目为 C. 对甲基苯酚的同分异构体中含有苯环的有4种（不包括其本身） D. 对羟基苯甲醛中所有原子共平面 【答案】C 【解析】由题图知，苯酚与对羟基苯甲醇结构不相似，则二者不互为同系物，错误；对羟基苯甲醛中含有碳氧 键的数目为，错误；若苯环上有1个取代基，则取代基为或，有2种；若苯环上有2个取代基，取代基为和，除去本身，有“邻、间”2种，则共有4种，正确；对羟基苯甲醛中单键可以旋转，则该物质分子中所有原子不一定共平面，错误。 8．喝茶，对很多人来说是人生的一大快乐，茶叶中含有少量的咖啡因。咖啡因具有扩张血管、刺激心脑等作用，在时失去结晶水并开始升华，时升华相当显著，时升华很快。结构简式如图： 实验室可通过下列简单方法从茶叶中提取咖啡因： （1） 咖啡因的分子式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 步骤1浸泡茶叶所用的溶剂最好为_  _  _  _  _  _  。 A. 水 B. 酒精 C. 石油醚 （3） 步骤1、步骤4所进行的操作或方法分别是_  _  、_  _  。 【答案】（1） （2） B （3） 萃取；升华 【解析】 （1） 由结构简式可知咖啡因的分子式为。 （2） 根据咖啡因的结构简式可知，咖啡因应该易溶于有机溶剂，难溶于水，而石油醚主要为戊烷和己烷的混合物，不溶于水，故步骤1可加入乙醇等有机溶剂进行萃取，故选。 （3） 根据（2）的分析，步骤1为萃取；步骤2为分液；分离咖啡因和乙醇，可进行蒸馏，步骤3为蒸馏；因咖啡因易升华，为进一步得到较为纯净的咖啡因，可进行升华，因此步骤4为升华。 9．有机物（只含C、、三种元素中的两种或三种）具有令人愉悦的牛奶香气，主要用于配制奶油、乳品、酸奶和草莓型香精等，是我国批准使用的香料产品，其沸点为。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物，然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物的分子组成和结构，具体实验过程如下： 步骤一：将粗品用蒸馏法进行纯化。 （1） 蒸馏装置如图1所示，仪器的名称是_  _  _  _  _  _  _  _  ，图中虚线框内应选用图中的_  _  _  _  _  _  _  _  （填“仪器”或“仪器”）。 图1 步骤二：确定的实验式和分子式。 （2） 利用元素分析仪测得有机物中碳的质量分数为，氢的质量分数为。 ① 的实验式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 ② 已知的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍，则的相对分子质量为，分子式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 步骤三：确定的结构简式。 （3） 用核磁共振仪测出的核磁共振氢谱如图2所示，图中峰面积之比为；利用红外光谱仪测得的红外光谱如图3所示。 图2 图3 中官能团的名称为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ，的结构简式为_  _  。 【答案】（1） 蒸馏烧瓶；仪器 （2） ① ② 88； （3） 羟基、酮羰基； 【解析】 （1） 球形冷凝管一般用于冷凝回流装置中，故虚线框内应选仪器。 （2） ① 根据中碳、氢元素的质量分数确定氧元素的质量分数为，分子内各元素原子的个数比，其实验式为。 ② 的相对分子质量为，设分子式为，则，，则的分子式为。 （3） 根据核磁共振氢谱图中有4组峰，说明分子中含有4种不同化学环境的氢原子，且个数比为，结合红外光谱图所示含有、、等化学键，其结构简式为，所含官能团为羟基、酮羰基。 第39讲 烃 明确 学习目标 课程标准 学习问题 1.以甲烷、乙烯、乙炔、苯为例认识碳原子的成键特点，认识它们的官能团和性质及应用，知道氧化、加成、取代、聚合等有机反应类型，知道有机物在一定条件下是可以转化的。 2.认识烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃的组成和结构特点，比较这些有机化合物的组成和性质的差异。了解烃类在日常生活、有机合成和化工生产中的重要作用。 1.饱和烃的组成和性质有何特点？ 2.烯烃、炔烃的官能团是什么？二者具有哪些典型性质？ 3.怎样鉴别乙烷与乙烯？怎样除去乙烷中混有的乙烯？ 4.芳香烃具有怎样的结构特点？将苯和甲苯分别滴入酸性高锰酸钾溶液中现象有何不同？ 整合 必备知识 知识点1 脂肪烃的结构与性质 1.脂肪烃的组成和结构 2.脂肪烃的物理性质 性质 变化规律 状态 常温下含有  个碳原子的烃都是气态，随着碳原子数的增多，逐渐过渡到液态、固态 沸点 随着碳原子数的增多，沸点逐渐升高；同分异构体之间，支链越多，沸点越低 相对密度 随着碳原子数的增多，相对密度逐渐增大，密度均比水小 水溶性 均难溶于水 3.脂肪烃的化学性质 （1）取代反应 ①概念：有机物分子中某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。 ②烷烃的卤代反应 （2）加成反应 ①概念：有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。 ②烯烃、炔烃的加成反应（写出下列有关反应的化学方程式） 【特别提醒】 烯烃可能存在顺反异构，烯烃产生顺反异构的条件是碳碳双键的同一碳原子上不能连有相同的原子或原子团，互为顺反异构体的烯烃物理性质有一定的差异，但其化学性质基本相同。 （3）加聚反应 ①丙烯发生加聚反应的化学方程式为。 ②乙炔发生加聚反应的化学方程式为。 （4）二烯烃的加成反应和加聚反应 ①加成反应 ②加聚反应：。 （5）烯烃、炔烃的氧化反应 烯烃、炔烃均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，氧化产物依据结构而定。 （主要产物） 【特别提醒】 烯烃、炔烃使酸性高锰酸钾溶液褪色是发生了氧化反应，而烯烃、炔烃使溴水褪色是发生了加成反应。 5.乙烯和乙炔的实验室制法 物质 乙烯 乙炔 原理     反应装置 收集方法 排水集气法 排水集气法或向下排空气法 知识点2 芳香烃 1.芳香烃 （1）含义：分子里含有一个或多个苯环的烃。 （2）分类 2.苯的化学性质 3.苯的同系物的化学性质 （1）氧化反应：可燃烧，与苯类似，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但苯不能。例如： 【特别提醒】 苯的同系物或芳香烃侧链为烃基时，不管烃基碳原子数为多少，只要直接与苯环相连的碳原子上有氢原子，均能被酸性氧化为羧基，且羧基直接与苯环相连。若直接与苯环相连的碳原子上无氢原子，则不能使酸性溶液褪色。 （2）取代反应： ①硝化： ②卤代： ； 。 （3）加成反应：苯环上可加成氢气，与苯类似。 知识点3 有机化合物中原子的共线、共面问题 1.有机化合物分子中碳原子的成键方式 碳原子结构 最外层有4个电子，可形成4个共价键 成键原子 碳原子可与碳原子、其他非金属原子成键 成键形式 （1）单键：都是 键； （2）双键：一个 键，一个 键； （3）三键：一个 键，两个 键 2.有机化合物的成键方式和空间结构 与碳原子相连的原子数 4 3 2 结构示意 碳原子的杂化方式 ①   ④   ⑦   碳原子的成键方式 ② 键 ⑤ 键、 键 ⑧ 键、 键 碳原子与相邻原子形成的结构单元的空间结构 ③四面体形 ⑥平面三角形 ⑨直线形 3.有机化合物分子中原子的共线、共面问题 （1）明确三种典型模型 甲烷分子中所有原子一定不共平面，最多有3个原子处在一个平面上，若用其他原子代替其中的任何氢原子，所有原子一定不能共平面，如分子中所有原子不在一个平面上 乙烯分子中所有原子一定共平面，若用其他原子代替其中的任何氢原子，所得有机物中所有原子仍然共平面，如分子中所有原子共平面 苯分子中所有原子一定共平面，若用其他原子代替其中的任何氢原子，所得有机物分子中的所有原子也仍然共平面，如溴苯（）分子中所有原子共平面 （2）把握三种组合 ①直线结构与平面结构连接，则直线在这个平面上。如苯乙炔（）中所有原子共平面。 ②平面结构与平面结构连接，如果两个平面结构通过单键相连，由于单键的旋转性，两个平面可以重合，但不一定重合。如苯乙烯（）分子中共平面的原子至少12个，最多16个。 ③平面结构与立体结构连接，如果甲基与平面结构通过单键相连，则由于单键的旋转性，甲基上的1个氢原子可能暂时处于这个平面上。 （3）注意题目要求限制条件是“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等。如分子中所有原子可能共平面，分子中所有碳原子一定共平面，而所有原子一定不能共平面。 【教考衔接】有机物结构的表示方法、官能团种类、同分异构构体数目的判断、有机反应类型的判断、原子共面的判断以及反应中化学计量的计算等会是高考对本部分知识的考查重点，命题还会涉及物质结构与性质模块的内容，命题形式也可能会有新的变化，尤其是结合新信息进行命题，选项设置则可能突破常规，需要引起大家的注意。 自主练习 1．下列关于烷烃、烯烃和炔烃的说法正确的是（ ） A. 链状烷烃的通式是，符合这个通式的烃为烷烃 B. 单烯烃的通式是，符合这个通式的烃一定是烯烃 C. 烯烃和炔烃都能与溴水和酸性高锰酸钾溶液发生加成反应而使其褪色 D. 同碳原子数的炔烃和二烯烃分子式相同，互为同系物 【答案】A 【解析】符合通式的烃可能是环烷烃，错误；烯烃和炔烃都能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色，错误；同碳原子数的炔烃和二烯烃分子式相同，结构不相似，因此不互为同系物，错误。 2．下列对乙烯分子中化学键的分析正确的是（ ） A. 杂化轨道形成 键、未杂化的轨道形成 键 B. 杂化轨道形成 键、未杂化的轨道形成 键 C. C、之间是杂化轨道形成的 键，C、C之间是未参加杂化的轨道形成的 键 D. C、C之间是杂化轨道形成的 键，C、之间是未参加杂化的轨道形成的 键 【答案】A 【解析】乙烯分子中原子采取杂化，杂化轨道形成3个 键、未杂化的轨道形成 键，正确、错误；、之间是杂化轨道形成的 键，、之间有1个是杂化轨道形成的 键，有1个是未参加杂化的轨道形成的 键，、错误。 3．甲苯的有关转化关系（部分产物没有标出）如图所示，下列有关叙述正确的是（ ） A. 反应①为取代反应，其产物可能是 B. 反应②的现象是火焰明亮并伴有浓烟 C. 反应③为取代反应，反应条件是加热 D. 反应④是甲苯与发生加成反应 【答案】B 【解析】氯气与甲苯在光照条件下取代甲基上的，错误；由于甲苯分子中含碳量高，故甲苯燃烧时，燃烧不充分，有浓烟，正确；甲苯与浓硝酸的反应条件是浓硫酸、加热，错误；甲苯与发生加成反应生成甲基环己烷，错误。 4．苯的同系物中，有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成芳香酸，反应如下： 、表示烷基或氢原子 （1） 现有苯的同系物甲、乙，分子式都是，甲不能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸，它的结构简式是_  _  ； 乙能被酸性高锰酸钾溶液氧化为分子式为的芳香酸，则乙可能的结构有_  _  种。 （2） 有机物丙也是苯的同系物，分子式也是，它的苯环上的一溴代物只有一种，试写出丙所有可能的结构简式：_  _  。 【答案】（1） ；9 （2） 、、、 提升 关键能力 高考 考情概览 高考考点 2024年 2023年 2022年 2021年 考点1.脂肪烃 浙江6月选考、 甘肃卷 贵州卷 浙江卷6月选考 浙江6月选考 辽宁卷 河北卷 全国甲卷 考点2.芳香烃的结构与性质 安徽卷 广东卷 湖北卷 辽宁卷 江苏卷 浙江6月选考 考点3.有机化合物中原子的共线、共面问题 江苏卷 浙江1月选考 全国甲卷 河北卷 浙江6月选考 考点 深度剖析 考点1 脂肪烃 命题角度1 脂肪烃的结构与转化 例1 [（2023·浙江，10）]丙烯可发生如下转化，下列说法错误的是（ ） A. 丙烯分子中最多7个原子共平面 B. 的结构简式为 C. 与足量醇溶液共热可生成丙炔 D. 聚合物的链节为 【答案】B 【解析】与的溶液发生加成反应，生成；与在光照条件下发生甲基上的取代反应，生成；在催化剂作用下发生加聚反应，生成。乙烯分子中有6个原子共平面，甲烷分子中最多有3个原子共平面，则丙烯分子中，两个框内的原子可能共平面，所以最多7个原子共平面，正确；由分析可知，的结构简式为，错误；（）与足量醇溶液共热，发生消去反应，可生成丙炔（）和等，正确；聚合物为，则其链节为，正确。 ［思维过程］首先根据图中物质的转化关系，推导出、、，然后结合选项问题分析解答。 ［针对训练］ 1．下列物质中都有碳碳双键，它们的分子结构中能形成顺反异构体的是（ ） A. 1，二氯乙烯 B. 丙烯 C. 戊烯 D. 丁烯 【答案】C 【解析】四个选项中各物质的结构简式分别为、、、。由其结构简式可以看出，只有戊烯分子中的每个双键碳原子上都连有两个不同的原子或原子团，该物质能形成顺反异构体，即、。 2．有机物的结构可用“键线式”表示，如可简写为，有机物的键线式为，下列说法错误的是（ ） A. 与溴的加成产物可能有3种 B. 能使酸性溶液褪色 C. 与足量的在一定条件下反应可生成环状的饱和烃，的一氯代物有4种 D. 是的同分异构体，且属于芳香烃，则的结构简式为 【答案】C 【解析】分别与1分子、2分子、3分子加成得到3种加成产物，正确；具有双键的有机物容易被高锰酸钾氧化，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，正确；与足量加成后的产物中只有两种不等效氢原子，因而只有两种一氯取代物，错误；的分子式为，与相同，正确。 命题角度2 脂肪烃性质的实验探究 例2 实验小组探究甲烷与氯气的取代反应，装置、现象如下： 现象 ⅰ.光照后，产生白雾，混合气体颜色变浅 ⅱ.试管内液面上升至试管的；试管壁和液面上出现少量油状液滴 下列说法错误的是（ ） A. 饱和食盐水可以减少氯气的溶解 B. 油状液滴的主要成分是一氯甲烷 C. 产生白雾以及试管内液面上升证明有氯化氢生成 D. 为了探究反应条件，可用黑色纸套套住装满甲烷和氯气的试管，一段时间后进行观察 【答案】B 【解析】氯气和水的反应是可逆反应，，和食盐水中的氯离子能使平衡左移，从而减少氯气的溶解，正确；和混合后在光照条件下发生的取代反应是连续的，、、、，故油状液滴是二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳的混合物，错误；氯化氢易溶于水，可产生白雾，导致试管内液面上升，正确；此反应是在光照条件下发生的，若为了探究反应条件，可用黑色纸套套住装满甲烷和氯气的试管，一段时间后进行观察，即可得出结论，正确。 ［针对训练］ 3．下图是制取和研究乙炔性质的实验装置图。下列说法错误的是（ ） A. 制备乙炔的原理是 B. 的作用是除去影响后续实验的杂质 C. 中的现象说明乙炔能被酸性高锰酸钾溶液氧化 D. 处观察到的现象是安静燃烧，火焰呈淡蓝色 【答案】D 【解析】中水与电石发生反应 ，正确；中硫酸铜溶液除去杂质硫化氢等，防止杂质对后续实验造成影响，正确；中酸性高锰酸钾溶液褪色可说明乙炔被氧化，正确；处可观察到乙炔燃烧，现象为火焰明亮、冒黑烟，错误。 【归纳总结】 取代反应、加成反应中的定量关系 1.取代反应中，每取代氢原子，需要、等。 2.加成反应中，每有碳碳双键加成，则需要、、等或、等。每有碳碳三键完全加成，则需要、、等或、等。 考点2 芳香烃的结构与性质 命题角度1 芳香烃的结构与性质 例3 [（2022·辽宁，4）]下列关于苯乙炔（）的说法正确的是（ ） A. 不能使酸性溶液褪色 B. 分子中最多有5个原子共直线 C. 能发生加成反应和取代反应 D. 可溶于水 【答案】C 【解析】苯乙炔分子中含有碳碳三键，能使酸性溶液褪色，错误；如图所示， ，苯乙炔分子中最多有6个原子共直线，错误；苯乙炔分子中含有苯环和碳碳三键，能发生加成反应，苯环上的氢原子能被取代，可发生取代反应，正确；苯乙炔属于烃，难溶于水，错误。 ［思维过程］分析苯乙炔的结构特点，依据苯和乙炔推测苯乙炔的结构与性质。 ［针对训练］ 4．[（2024·福建厦门模拟）]联苯的结构简式如图（），下列有关联苯的说法中正确的是（ ） A. 它和蒽（）同属于芳香烃，两者互为同系物 B. 联苯的一氯代物有4种 C. 联苯最多可以和发生加成反应 D. 它容易发生加成反应、取代反应，也容易被强氧化剂（如酸性溶液）氧化。 【答案】C 【解析】它和蒽（）均含苯环，只含、元素，则属于芳香烃，但环状结构不完全相同，二者不互为同系物，错误；结构对称，分子中含3种，则联苯的一氯取代产物有3种，错误；联苯中含有苯环，最多可以和发生加成反应，正确；含苯环结构，易发生取代反应，难发生加成反应，也难被被强氧化剂氧化，错误。 5．下列关于芳香烃的说法错误的是（ ） A. 一定条件下，菲（）能发生加成反应、取代反应 B. 化合物是苯的同系物 C. 等质量的与苯完全燃烧消耗氧气的量相等 D. 光照条件下，异丙苯与发生取代反应生成的一氯代物有2种（不考虑立体异构） 【答案】B 【解析】菲属于稠环芳香烃，与苯的性质相似，正确；题述物质与苯结构不相似且与苯在组成上不相差若干个原子团，错误；苯与的最简式相同，因而等质量的两物质完全燃烧，消耗氧气的量相等，正确；异丙苯与在光照条件下发生烷基上的取代反应，烷基有2种不同化学环境的氢原子，故生成的一氯代物有2种，正确。 命题角度2 芳香族化合物的制备与实验探究 例4 图为实验室制取硝基苯的装置图，下列说法错误的是（ ） A. 液体的添加顺序是：先取浓硝酸于试管中，小心加入浓硫酸后迅速加入苯，塞上橡皮塞 B. 长直导管的作用是：冷凝、回流、导气 C. 纯净的硝基苯是无色、密度比水大的油状液体 D. 水浴温度控制在左右 【答案】A 【解析】苯和浓硝酸易挥发且苯的密度较小，则混合时，应向浓硝酸中加入浓硫酸，待冷却至室温后，再将所得混合物加入苯中，错误；苯与浓硝酸易挥发，为提高原料的利用率，需使苯和硝酸蒸气冷凝回流，所以长直导管的作用是冷凝、回流、导气，正确；纯硝基苯是无色、密度比水大的油状液体，正确；硝酸易挥发，且在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯，为了减少反应物的挥发和副产物的生成应将反应温度控制在，正确。 ［针对训练］ 6．图1是实验室合成溴苯并检验其部分生成物的装置，下列说法错误的是（ ） 图1 图2 A. 除去溴苯中混有的溴可以加入溶液，然后分液 B. 实验中装置C中的液体苯逐渐变为浅红色，是因为溴具有挥发性。 C. 装置D、、均具有防倒吸的作用，其中装置不可以用图2所示装置代替 D. 装置D中石蕊溶液慢慢变红，装置中产生浅黄色沉淀 【答案】C 【解析】由实验装置图可知，装置中溴、苯在铁屑粉的作用下发生取代反应制备溴苯，装置中盛有的氢氧化钠溶液用于除去溴苯中混有的溴，装置中盛有的苯用于吸收挥发出的溴，装置、用于检验溴化氢的生成，倒置的漏斗可用于防止倒吸。溴能与氢氧化钠溶液反应，溴苯常温下不能与氢氧化钠溶液反应，所以除去溴苯中混有的溴可以加入氢氧化钠溶液，然后分液，正确；装置中盛有的苯用于吸收挥发出的溴，溴溶于苯使苯逐渐变为浅红色，正确；反应生成的溴化氢通入四氯化碳中，隔绝了溴化氢直接与水接触，可以起到防倒吸的作用，所以装置可以用图2所示装置代替，错误；装置、用于检验溴化氢的生成，其中中石蕊溶液慢慢变红，中产生浅黄色沉淀，正确。 【归纳总结】 苯的同系物发生在苯环和侧链的反应特点 1.苯的同系物或芳香烃侧链为烃基时，不管烃基碳原子数为多少，只要直接与苯环相连的碳原子上有氢原子，就能被酸性溶液氧化为羧基，且羧基直接与苯环相连。 2.苯的同系物在催化作用下，与发生苯环上的邻、对位取代反应；在光照条件下，与则发生烷基上的取代反应，类似烷烃的取代反应。 考点3 有机化合物中原子的共线、共面问题 例5 有机物分子中最多有个碳原子在同一平面内，最多有_  _  个原子在同一条直线上，苯环平面内的碳原子至少有_  _  个。 【答案】11； 6； 9 【解析】由于碳碳单键可以绕轴自由旋转，炔直线一定在苯平面内，苯平面和烯平面可能共面，也可能不共面，因而该有机物分子中的所有碳原子可能共面，最多有个碳原子共面，至少有个碳原子在苯平面内。由于苯分子、乙烯分子的键角均为 ，炔直线与所在苯环正六边形对角线上的碳原子共线，因而5个碳原子和炔基上的1个氢原子共线，即。 ［思维过程］以碳碳双键为中心，根据乙烯、苯、乙炔、甲烷的结构，可以画出如图所示结构，然后根据题目要求分析解答。 ［针对训练］ 7．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1） [（2023·全国甲卷，改编）]霍香蓟（）分子所有碳原子处于同一平面。（ ） （2） [（2023·浙江1月选考，改编）]中所有碳原子共平面。（ ） （3） [（2022·全国甲卷，改编）]辅酶（）分子中的四个氧原子不在同一平面。（ ） （4） [（2022·河北，改编）]（）分子中最多有12个碳原子共平面。（ ） 【答案】（1） × （2） √ （3） × （4） × 【解析】 （1） 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结构可知，藿香蓟分子中所有碳原子不可能处于同一平面，错误。 （2） 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，正确。 （3） 双键碳以及与其相连的四个原子共面，羰基碳采取杂化，羰基碳原子和与其相连的氧原子及另外两个原子共面，因此分子中的四个氧原子在同一平面上，错误。 （4） 因为萘分子中的10个碳原子是共面的，由于单键可以旋转，异丙基中最多可以有2个碳原子与苯环共面，因此，分子中最多有14个碳原子共平面，错误。 高考 真题集训 1．[（2021·辽宁，5）]有机物、、的结构如图。下列说法正确的是（ ） A. 的一氯代物有3种 B. 是的单体 C. 中碳原子的杂化方式均为 D. 、、互为同分异构体 【答案】A 【解析】根据等效氢原理可知，的一氯代物有3种，如图所示，正确；的加聚产物是，的单体是苯乙烯，不是，错误；中碳原子的杂化方式有6个和2个，错误；、、的分子式分别为、、，故与、不互为同分异构体，错误。 2．[（2021·河北，8）]苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体，结构简式如图。关于该化合物，下列说法正确的是（ ） A. 是苯的同系物 B. 分子中最多8个碳原子共平面 C. 一氯代物有6种（不考虑立体异构） D. 分子中含有4个碳碳双键 【答案】B 【解析】苯的同系物是苯环上的氢原子被烷基取代的产物，错误；由结构简式可知，苯并降冰片烯分子中苯环上的6个碳原子和连在苯环上的2个碳原子共平面，正确；由结构简式可知，苯并降冰片烯分子的结构上下对称，分子中含有5种类型氢原子，则一氯代物有5种，错误；分子中只含有1个碳碳双键，错误。 对应训练 基础练 1．下列有关烷烃的说法正确的是（ ） A. 链状烷烃的分子组成都满足，彼此都互为同系物 B. 戊烷有三种结构 C. 只有一种结构，说明甲烷是正四面体结构而不是平面结构 D. 正丁烷的四个碳原子可以在同一条直线上 【答案】B 【解析】链状烷烃彼此不都互为同系物，如正戊烷和新戊烷，二者互为同分异构体，错误；戊烷有正戊烷、异戊烷和新戊烷三种结构，三种物质互为同分异构体，正确；若甲烷为平面结构，其一氯代物也只有一种，错误；正丁烷分子中四个碳原子呈锯齿形连接，不在一条直线上，错误。 2．下列关于有机物的说法正确的是（ ） A. 苯、乙醇和乙烯都能发生加成反应 B. 苯乙烯（）易溶于水及甲苯 C. 的一氯代物有四种 D. 中所有原子不可能共平面 【答案】C 【解析】苯和乙烯均为不饱和烃，都能发生加成反应，但乙醇属于饱和一元醇，不能发生加成反应，错误；苯乙烯（）属于烃类，难溶于水，易溶于甲苯，错误；根据等效氢原理可知，的一氯代物有四种，正确；中存在两个碳碳双键所在的平面，中间以碳碳单键连接，可以任意旋转，故中所有原子可能共平面，错误。 3．[（2024·辽宁大连模拟）]查文献知，（乙炔亚铜）呈红褐色，难溶于水。实验室制备原理：向亚铜氨盐溶液中通入乙炔。某小组设计实验制备乙炔亚铜。下列说法错误的是（ ） A. 饱和食盐水替代水的目的是减慢反应 B. 甲装置中烧瓶可以用启普发生器替代 C. 乙装置的作用是除去乙炔中等杂质 D. 丙装置中发生反应过程中没有电子的转移 【答案】B 【解析】电石主要成分是碳化钙，含少量硫化钙等杂质，为了减缓碳化钙与水反应的速度，常用饱和食盐水替代水，正确；不能用启普发生器替代烧瓶，因为启普发生器的器壁厚，散热慢，易发生危险，错误；电石与水反应生成的乙炔中混有硫化氢，用硫酸铜溶液除去硫化氢，正确；丙装置中发生反应为，元素化合价都没有变化，不属于氧化还原反应，正确。 4．已知有一种烃的结构类似自行车，简称“自行车烃”，如图所示，下列关于它的叙述正确的是（ ） A. 易溶于水 B. 可以发生取代反应 C. 其密度大于水的密度 D. 与环己烷互为同系物 【答案】B 【解析】烃难溶于水，错误；烃可以与卤素单质发生取代反应，正确；烃的密度小于水的密度，错误；“自行车烃”与环己烷结构不相似，不互为同系物，错误。 5．由于碳碳双键（）中的 键不能自由旋转，因此和是两种不同的化合物，互为顺反异构体，则分子式为的链状化合物有（ ） A. 4种 B. 5种 C. 6种 D. 7种 【答案】D 【解析】分子式为的链状化合物有 ①、②、 ③、④、 ⑤，其中①③有顺反异构体，故符合条件的化合物有7种。 6．广藿香是十大广药（粤十味）之一，在广东的主产地是湛江、肇庆等地。具有开胃止呕、发表解暑之功效，是藿香正气水的主要成分。愈创木烯（结构简式如图）是广藿香的重要提取物之一。下列有关愈创木烯的说法正确的是（ ） A. 常温下是气体 B. 与乙烯互为同系物 C. 除了甲基碳原子为杂化，其他碳原子为杂化 D. 能与发生加成反应 【答案】D 【解析】该物质碳原子数大于5，相对分子质量较大，熔、沸点较高，在常温下不是气体，错误；该物质中含有两个碳碳双键，同时含有环状结构，和乙烯的结构不相似，和乙烯不互为同系物，错误；该物质结构中所有的饱和碳原子均是杂化，错误；该物质中含有两个碳碳双键，可以与发生加成反应，正确。 7．[（2024·江西九江模拟）]二氢苊（结构简式如下）可用于制染料、植物生长激素、杀虫杀菌剂等，下列有关二氢苊的说法错误的是（ ） A. 属于芳香烃 B. 分子中所有原子一定共平面 C. 一氯代物有8种（不考虑立体异构） D. 分子式为 【答案】C 【解析】由图可知，该分子中含有苯环，属于芳香烃，正确；该分子中含有苯环及碳碳双键，所有原子共平面，正确；该分子属于轴对称图形，故一氯代物有4种，错误；由图可知，该分子含有12个碳原子，8个氢原子，分子式为，正确。 能力练 8．烷烃（以甲烷为例）在光照条件下发生卤代反应，原理如图1所示，某研究人员研究了异丁烷发生溴代反应生成一溴代物的比例，结果如下。下列说法正确的是（ ） 图1 A. 异丁烷的二溴代物有两种 B. 反应过程中异丁烷形成的自由基比稳定 C. 丙烷在光照条件下发生溴代反应，生成的一溴代物中，溴丙烷含量更高 D. 光照条件下卤素单质分子中化学键断裂是引发卤代反应的关键步骤 【答案】D 【解析】异丁烷的二溴代物有、、三种结构，错误；根据烷烃卤代反应的机理，可知形成的自由基越稳定，得到的自由基越多，形成相应卤代烃的量就越多，错误；根据烷烃卤代反应的机理，丙烷在光照条件下发生溴代反应，生成的一溴代物中，溴丙烷含量更高，错误；根据烷烃卤代反应的机理，可知卤素单质分子中化学键断裂形成·X是引发卤代反应的关键步骤，正确。 9．[（2024·陕西西安模拟）]已知一种生产聚苯乙烯的工业流程如下。下列有关叙述正确的是（ ） A. 反应①属于取代反应 B. 苯乙烯最多可与发生加成反应 C. 鉴别苯与苯乙烯可采用酸性高锰酸钾溶液或溴水 D. 聚苯乙烯分子中所有原子可能都处于同一平面内 【答案】C 【解析】苯和乙烯反应生成乙苯，从原子角度分析，没有其他物质生成，故该反应为加成反应，错误；苯乙烯最多可与发生加成反应，错误；鉴别苯与苯乙烯可采用酸性高锰酸钾溶液或溴水，苯乙烯能使高锰酸钾溶液或溴水褪色，但苯不能，正确；聚苯乙烯中有两个碳形成四个共价键，形成四面体结构，故聚苯乙烯不可能所有原子都在一个平面上，错误。 10．有机物的结构可用键线式表示，如： 结构简式 键线式 （1） 的分子式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 已知三个乙炔分子反应生成苯，写出三个丙炔分子反应生成的芳香烃分子的键线式：（填一种即可）。 （3） 由以及必要的无机试剂可合成，写出第一步合成反应的化学方程式：_  _  。 （4） A为的一种同分异构体，A的一氯代物有三种，且A与按物质的量之比为加成得到的产物只有一种（不考虑立体异构），则A可能的结构简式有_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） （2） 或 （3） （4） 、、 【解析】 （2） 三分子丙炔聚合形成的芳香烃分子含1个苯环及3个甲基。 （3） 由合成，第一步发生与的1，加成反应。 （4） 的一氯代物有三种，说明中含三种不同化学环境的原子，且与按物质的量之比为加成得到的产物只有一种，则可能的结构简式有、、。 11．烯烃在化工生产过程中有重要意义。如图所示是以烯烃A为原料合成黏合剂的路线图。 回答下列问题： （1） 下列关于路线图中的有机物或转化关系的说法正确的是_  _  _  _  _  _  （填字母）。 A. A能发生加成反应、氧化反应、缩聚反应 B. B的结构简式为 C. C的分子式为 D. 的单体是和 （2） A分子中所含官能团的名称是_  _  _  _  _  _  _  _  ，反应①的反应类型为_  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） 设计步骤③⑤的目的是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ，C的名称为_  _  _  _  _  _  _  _  。 （4） C和D生成的化学方程式为_  _  。 【答案】（1） D （2） 碳碳双键；取代反应 （3） 保护碳碳双键，防止其被氧化；丙烯酸甲酯 （4） 【解析】 11．为烯烃，分子式为，其结构简式为；结合反应②的生成物为及反应①的条件可知为；生成的反应物为，由黏合剂逆推可知为，故为。 （1） 可发生加成反应和氧化反应，不能发生缩聚反应，错误；为，其分子式应为，错误。 （2） 为，其官能团为碳碳双键，反应①是甲基在光照条件下的取代反应。 （3） 步骤③是通过加成反应，使碳碳双键得以保护，防止后续加入酸性溶液时被氧化，待羟基被氧化后，再通过步骤⑤的消去反应，得到原来的碳碳双键，和通过加聚反应生成。 （4） 和生成粘合剂的反应是加聚反应，反应的化学方程为 第40讲 卤代烃 醇 酚 明确 学习目标 课程标准 学习问题 1.以溴乙烷、乙醇、苯酚为例，认识卤代烃、醇类、酚类的结构、性质、转化关系及其在生产、生活中的重要应用。 2.结合典型实例认识官能团与性质的关系，知道氧化、取代等有机反应类型。 3.认识官能团与有机化合物特征性质的关系，认识同一分子中官能团之间存在相互影响，认识一定条件下官能团可以相互转化。 1.卤代烃发生消去反应的条件是什么？ 2.怎样检验卤代烃中所含卤素原子的种类？ 3.醇和酚具有相同的官能团，二者化学性质相同吗？ 4.怎样鉴别苯甲醇和对甲苯酚？ 5.能否用溴水除去苯中混有的苯酚？ 整合 必备知识 知识点1 卤代烃 1.概念 烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的一类物质称为卤代烃。官能团是碳卤键，饱和一元卤代烃通式：  。 2.物理性质 3.卤代烃的水解反应和消去反应 反应类型 水解反应（取代反应） 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 化学方程式 产物特征 引入 消去、，生成物中含有碳碳双键或碳碳三键 【特别提醒】 卤代烃能发生消去反应的结构条件：①卤代烃中碳原子数；②存在；③苯环上的卤素原子不能消去。 4.卤代烃 中卤素原子的检验方法 （1）实验流程 （2）注意事项 ①卤代烃不能电离出，必须转化成，酸化后方可用溶液来检验。 ②将卤代烃中的卤素原子转化为，可用卤代烃的水解反应，也可用消去反应（与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子）。 5.卤代烃的制备 （1）不饱和烃与卤素单质、卤代氢等能发生加成反应，如： （2）取代反应 乙烷与 苯与溴单质： 与 知识点2 醇 1.醇的概述 （1）概念：羟基与饱和碳原子相连的化合物。饱和一元醇的分子通式为  。 （2）分类 2.醇类的物理性质 物理性质 递变规律 密度 一元脂肪醇的密度一般小于 沸点 直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的增加而升高 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，醇的沸点高于烷烃 水溶性 低级脂肪醇易溶于水，饱和一元醇的溶解度随着分子中碳原子数的增加而逐渐减小 3.醇类的化学性质（以乙醇为例） 羟基（）是醇类物质的官能团，决定了醇的主要化学性质，受羟基的影响，的极性增强，一定条件也可能断键发生化学反应。 反应物及条件 断键位置 反应类型 化学方程式 ① 置换反应   ， ② 取代反应   ， ①③ 氧化反应   浓硫酸， ②④ 消去反应   浓硫酸， ①② 取代反应   （浓硫酸） ① 取代反应   4.几种常见的醇 名称 甲醇 乙醇 乙二醇 丙三醇 俗称 木精、木醇 酒精 — 甘油 结构简式 状态 液体 液体 液体 液体 溶解性 与水以任意比互溶 ［应用示例］ 下列四种有机物的分子式均为。 ① ② ③ ④ 分析其结构特点，用序号回答下列问题。 （1） 其中能与钠反应产生 的有_  _  。 （2） 能被氧化成含相同碳原子数的醛的是。 （3） 能被氧化成酮的是_  _  。 （4） 能发生消去反应且生成两种产物的是_  _  。 【答案】（1） ①②③④ （2） ①③ （3） ② （4） ② 【解析】 （1） 所有的醇都能与活泼金属钠反应产生。 （2） 能被氧化成醛的醇分子中必含有基团“”，①和③符合题意。 （3） 能被氧化成酮的醇分子中必含有基团“”，②符合题意。 （4） 若与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上的氢原子类型不同，则发生消去反应时，可以得到两种产物，②符合题意。 知识点3 酚 1.酚的含义 羟基与苯环直接相连而形成的化合物称为酚，最简单的酚为苯酚（）。 2.苯酚的物理性质 3.苯酚的化学性质 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  ，俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使石蕊溶液变红。苯酚与溶液反应的化学方程式为。 （2）取代反应：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。 （3）显色反应：苯酚跟溶液作用显紫色，利用这一反应可检验苯酚的存在。 （4）加成反应：苯酚与的加成反应：。 （5）氧化反应：苯酚易被空气中的氧气氧化而显粉红色；易被酸性高锰酸钾溶液氧化；容易燃烧。 （6）缩聚反应：苯酚与甲醛在催化剂作用下，可发生缩聚反应，生成酚醛树脂，化学方程式为 自主练习 1．某物质是药品的中间体。下列针对该有机物的描述中，正确的是（ ） ①能使溴的溶液褪色 ②能使酸性溶液褪色 ③存在顺反异构 ④在一定条件下可以聚合成 ⑤在醇溶液中加热，不能发生消去反应 ⑥与溶液反应生成白色沉淀 A. ①②③⑤ B. ①③④⑥ C. ①②④⑤ D. ②③⑤⑥ 【答案】C 【解析】①含有碳碳双键，可以和溴发生加成反应，正确；②含有碳碳双键，能被酸性溶液氧化，正确；③左侧双键碳上连有2个氢原子，不存在顺反异构，错误；④含有碳碳双键，可以发生加聚反应，生成该产物，正确；⑤氯原子所连碳原子的邻位碳上没有氢，不能发生消去反应，正确；⑥不能电离出，不能与溶液反应生成白色沉淀，错误。 2．薰衣草醇的分子结构如图所示，下列有关薰衣草醇的说法错误的是（ ） A. 分子式为 B. 含有两种官能团 C. 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 能发生取代反应、加成反应 【答案】A 【解析】分子式应为，错误；含有碳碳双键和羟基两种官能团，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，、正确；含有碳碳双键，能发生加成反应，含有羟基，能和羧酸发生酯化反应（取代反应），正确。 3．下列说法正确的是（ ） A. 苯甲醇和苯酚都能与饱和溴水反应产生白色沉淀 B. 苯乙醇、苯酚在分子组成上相差两个原子团，故二者互为同系物 C. 、、互为同分异构体 D. 乙醇、苯甲醇、苯酚都既能与钠反应，又能与溶液反应 【答案】C 【解析】苯甲醇不能与饱和溴水反应生成白色沉淀，错误；苯乙醇、苯酚的结构不相似，故不互为同系物，错误；分子式相同而结构不同的有机物互为同分异构体，正确；乙醇、苯甲醇都不与溶液反应，错误。 4．如图表示溴环己烯所发生的4个不同反应，其中产物只含有一种官能团的反应是（ ） A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④ 【答案】C 【解析】①与酸性高锰酸钾溶液发生反应，得到的产物中含有、两种官能团，错误；②与水在酸性条件下发生加成反应，得到的产物中含有、两种官能团，错误；③与的乙醇溶液共热，发生消去反应，形成的产物中只含有碳碳双键一种官能团，正确；④与发生加成反应，形成的产物中只含有原子一种官能团，正确。 提升 关键能力 高考 考情概览 高考考点 2024年 2023年 2022年 2021年 考点1.卤代烃 河北卷广东卷 浙江6月选考湖南卷 江苏卷全国甲卷 浙江6月选考湖南卷 考点2.醇 湖北卷浙江6月选考 全国乙卷湖北卷 福建卷新课标卷浙江6月选考、 全国乙卷全国甲卷河北卷福建卷 考点3.酚 山东卷河北卷甘肃卷 湖北卷辽宁卷 山东卷湖北卷浙江6月选考 湖北卷 考点 深度剖析 考点1 卤代烃 例1 下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线，下列说法正确的是（ ） A. A的结构简式为 B. 反应④的反应试剂和反应条件是浓、加热 C. ①②③的反应类型分别为取代反应、水解反应、消去反应 D. 环戊二烯与以的物质的量之比加成可生成 【答案】D 【解析】根据上述分析可知是环戊烯，错误；反应④是变为的反应，反应条件是的乙醇溶液，并加热，错误；根据前面分析可知①是取代反应，②是消去反应，③是加成反应，错误；环戊二烯与以的物质的量之比加成时，若发生1，4加成反应，可生成，正确。 ［思维过程］与 在光照时发生取代反应产生，在 的乙醇溶液中加热，发消去反应产生，与 发生加成反应产生，在 的乙醇溶液中加热，发生消去反应产生。 ［针对训练］ 1．有机物有镇咳、镇静的功效，其合成路线如下： 已知：（、、代表烃基或氢）。 回答下列问题。 （1） A的化学名称为_  _  _  _  _  _  _  _  ；D中含氧官能团的名称是_  _  。 （2） ③的反应类型是_  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） 反应②的化学方程式为_  _  。 （4） 的结构简式为_  _  。 （5） 写出苯环上的一氯代物只有一种的的同分异构体的结构简式： （6） 参考上述流程，以苯甲醇为原料，其他无机试剂任选，写出合成的路线。 【答案】（1） 一溴环戊烷；羰基 （2） 消去反应 （3） （4） （5） 、、、。 （6） 【解析】 1．根据信息知，环戊烷和单质溴在光照时发生取代反应生成的为，和的水溶液发生水解反应生成的为，被氧化生成的为，根据信息知生成的为，发生消去反应生成的为，和溴发生加成反应生成的为，发生消去反应生成。 （6） 苯甲醇被催化氧化产生苯甲醛，苯甲醇与发生取代反应产生，和、无水乙醇反应生成，该物质和苯甲醛反应酸化得到醇，再发生消去反应生成。 【归纳总结】 卤代烃在有机合成与转化中的作用 1.改变官能团的个数 如：。 2.改变官能团的位置 如：。 3.对官能团进行保护 如在氧化的羟基时，碳碳双键易被氧化，常采用下列方法保护： 。 考点2 醇 例2 [（2022·福建，2）]络塞维是中药玫瑰红景天中含有的一种天然产物，分子结构见下图。关于该化合物下列说法正确的是（ ） A. 不能发生消去反应 B. 能与醋酸发生酯化反应 C. 所有原子都处于同一平面 D. 络塞维最多能与反应 【答案】B 【解析】该化合物的分子中，与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子，可发生消去反应，错误；该化合物含有羟基，可与醋酸发生酯化反应，正确；该化合物的结构中含有饱和碳原子，不可能所有原子处于同一平面上，错误；络塞维最多能与反应，其中苯环消耗，碳碳双键消耗，错误。 ［思维过程］首先分析络塞维分子结构中的官能团种类，然后类比典型物质推测该物质的结构与性质。 ［针对训练］ 2．芳樟醇常用于合成香精，香叶醇存在于香茅油、香叶油、香草油、玫瑰油等物质中，有玫瑰花和橙花香气。它们的结构简式如下： 芳樟醇 香叶醇 下列说法错误的是（ ） A. 两种醇都能与溴水反应 B. 两种醇互为同分异构体 C. 两种醇在铜催化的条件下，均可被氧化为相应的醛 D. 两种醇在浓存在下加热，均可与乙酸发生酯化反应 【答案】C 【解析】两种醇都含有碳碳双键，均能与溴水发生加成反应，正确；两种物质的分子式相同，但结构不同，互为同分异构体，正确；芳樟醇中的羟基连接的碳上没有氢，不能被催化氧化，香叶醇羟基连接的碳上有2个氢，能被催化氧化为醛，错误；两种醇都含有羟基，能与乙酸在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应，正确。 3．有下列六种醇： A. B. C. D. E. F. （1） 能催化氧化成醛的是_  _  _  _  _  _  （填字母，下同）。 （2） 能催化氧化成酮的是_  _  _  _  _  _  。 （3） 不能发生消去反应的是_  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 （1） 能氧化成醛的醇，与羟基相连的碳上要有个氢原子，故选。 （2） 能氧化成酮的醇，与羟基相连的碳上要有1个氢原子，故选。 （3） 与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子的醇，不能发生消去反应，故选。 【归纳总结】 醇的两大反应规律 1.醇的催化氧化反应规律 醇的催化氧化的反应情况与跟羟基相连的碳原子上的个数有关。 2.醇的消去反应规律 （1）结构条件：醇分子中连有羟基的碳原子必须有相邻的碳原子，该相邻的碳原子上必须连有氢原子。（无相邻碳原子）、（相邻碳原子上无氢原子）等结构的醇不能发生消去反应。 （2）醇消去反应的条件是浓硫酸、加热。 （3）一元醇消去反应生成的烯烃种数等于连羟基的碳原子的邻位碳原子上不同化学环境下的氢原子的种数。如的消去产物有2种。 考点3 酚 例3 [（2022·山东，7）]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】根据题中信息可知，崖柏素有酚的通性，具有类似的酚羟基的性质。酚可与溴水发生取代反应，崖柏素有酚的通性，且崖柏素的环上有可以被取代的，故崖柏素可与溴水发生取代反应，正确；酚类物质不与溶液反应，崖柏素分子中没有可与溶液反应的官能团，故其不可与溶液反应，错误；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个碳原子不共面，故其分子中的碳原子不可能全部共平面，正确；崖柏素与足量加成后转化为，产物分子中含手性碳原子（与羟基相连的原子是手性碳原子），正确。 ［思维过程］阅读题目，提取有效信息“崖柏素具天然活性，有酚的通性”，然后依据酚的结构与性质推测 崖柏素的结构与性质。 ［针对训练］ 4．有关原花青素（）的下列说法错误的是（ ） A. 该物质可以看作醇类，也可看作酚类 B. 该物质可与反应 C. 该物质可与反应 D. 该物质可与反应 【答案】C 【解析】根据花青素的结构简式可知，苯环上连有羟基，烃基上也有羟基，所以该物质可以看作醇类，也可看做酚类，正确；花青素的结构中苯环上羟基的邻对位有4个，所以该物质可以和的溴发生取代反应，正确；由花青素的结构知有5个羟基与苯环相连，所以该物质可以与反应，错误；因为花青素的结构中含有7个羟基，所以该物质可与反应，正确。 5．某化妆品的组成具有美白功效，可用如图反应制备。下列叙述错误的是（ ） A. 可以通过红外光谱来鉴别和 B. 可用酸性高锰酸钾溶液鉴定中是否含有 C. 、均可与溴反应，但反应类型不同 D. 可作缩聚反应单体，可作加聚反应单体 【答案】B 【解析】含有酚羟基，而含有碳碳双键，可以通过红外光谱来鉴别和，正确；含有碳碳双键，而含有酚羟基，它们都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，错误；含有碳碳双键，能与溴发生加成反应，而含有酚羟基且酚羟基的邻、对位存在氢原子，能与溴发生取代反应，正确；属于酚类物质，能与甲醛发生缩聚反应，而含有碳碳双键，可以发生加聚反应，正确。 高考 真题集训 1．[（2024·湖北，6）]鹰爪甲素（如图）可从治疗疟疾的有效药物鹰爪根中分离得到。下列说法错误的是（ ） A. 有5个手性碳 B. 在条件下干燥样品 C. 同分异构体的结构中不可能含有苯环 D. 红外光谱中出现了以上的吸收峰 【答案】B 【解析】连4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子，分子中有5个手性碳原子，如图中用星号标记的碳原子，正确；由鹰爪甲素的结构简式可知，其分子中有过氧键，过氧键热稳定性差，所以不能在条件下干燥样品，错误；鹰爪甲素的分子式为，如果有苯环，则分子中最多含个氢原子，则其同分异构体的结构中不可能含有苯环，正确；由鹰爪甲素的结构简式可知，其分子中含羟基，即有氧氢键，所以其红外光谱图中会出现以上的吸收峰，正确。 2．[（2023·湖北，4）]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. 该物质最多消耗 【答案】B 【解析】该有机物中含有氧元素，不属于烃，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，该有机物可以发生氧化反应，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个手性碳原子，错误；该物质中含有7个酚羟基，2个羧基，2个酯基，则该物质最多消耗，错误。 3．[（2022·湖北，2）]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，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，正确；该物质红外光谱能看到有等，有特征红外吸收峰，正确；该物质含有酚羟基，能与铁离子发生显色反应，正确。 4．[（2023·辽宁，8）]冠醚因分子结构形如皇冠而得名，某冠醚分子可识别，其合成方法如下。下列说法错误的是（ ） A. 该反应为取代反应 B. 、均可与溶液反应 C. 核磁共振氢谱有3组峰 D. 可增加在苯中的溶解度 【答案】C 【解析】根据和的结构简式可知，与发生取代反应生成和，正确；中含有酚羟基，酚羟基呈弱酸性，能与反应，可在溶液中发生水解反应，生成醇类，正确；根据的结构简式可知，冠醚中有四种不同化学环境的氢原子，如图所示，核磁共振氢谱有4组峰，错误；可与形成鳌合离子，该物质在苯中溶解度较大，因此可增加在苯中的溶解度，正确。 5．[（2022·浙江6月选考，15）]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、酮羰基、醚键和碳碳双键，共四种官能团，错误；含有碳碳双键，能与发生加成反应，正确；能取代酚羟基的邻位和对位上的氢，另外碳碳双键能和单质溴发生加成反应，所以该物质与足量溴水反应，最多可消耗，错误；分子中含有3个酚羟基，所以最多消耗，错误。 6．[（2021·湖北，11）]聚醚砜是一种性能优异的高分子材料。它由对苯二酚和4，二氯二苯砜在碱性条件下反应，经酸化处理后得到。下列说法正确的是（ ） A. 聚醚砜易溶于水 B. 聚醚砜可通过缩聚反应制备 C. 对苯二酚的核磁共振氢谱有3组峰 D. 对苯二酚不能与溶液发生显色反应 【答案】B 【解析】聚醚砜是缩聚反应得到的高分子化合物，不溶于水，错误；聚醚砜是由单体对苯二酚和单体4，二氯二苯砜通过缩聚反应制得的，正确；对苯二酚为对称结构，含有2种类型氢原子，在核磁共振氢谱有2组峰，错误；对苯二酚含有酚羟基，遇氯化铁溶液显紫色，错误。 对应训练 基础练 1．有机化合物分子中基团间的相互影响会导致其化学性质改变，下列事实不能说明上述观点的是（ ） A. 甲苯能够使酸性溶液褪色，而甲烷不能 B. 苯酚易与溶液反应，而丙醇不能 C. 等物质的量的丙醇和甘油分别与足量的金属钠反应，后者产生的氢气比前者多 D. 苯与溴在催化下可以发生反应，而苯酚与浓溴水混合就能发生反应 【答案】C 【解析】甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色而甲烷不能，说明苯基与原子对甲基的影响不同，甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明苯环的影响使侧链甲基易被氧化，不符合题意；苯酚能与溶液反应，而丙醇不能反应，在苯酚中，由于苯环对的影响，酚羟基具有酸性，对比丙醇，虽含有，但不具有酸性，说明苯环的影响使酚羟基上的氢更活泼，不符合题意；丙醇和甘油含有的羟基数目不同，不能说明原子团的相互影响，符合题意；使苯环活化，故苯酚和浓溴水反应比苯和溴反应更容易，体现出基团之间的相互影响，不符合题意。 2．下列各组中的反应，属于同一反应类型的是（ ） A. 苯酚和溴水反应；乙烯和氯化氢制氯乙烷 B. 乙醇制乙烯；乙醛和氢气制备乙醇 C. 溴乙烷水解制乙醇；苯与液溴反应制备溴苯 D. 乙醇和氧气制乙醛；苯和氢气制环己烷 【答案】C 【解析】苯酚和溴水反应属于取代反应，乙烯和氯化氢制氯乙烷属于加成反应，所以反应类型不同，不符合题意；乙醇制取乙烯属于消去反应，乙醛和氢气制备乙醇属于加成反应，所以反应类型不同，不符合题意；溴乙烷水解制乙醇、苯与液溴反应制备溴苯均属于取代反应，所以反应类型相同，符合题意；乙醇被氧化生成乙醛属于氧化反应，苯和氢气制环己烷，属于加成反应或还原反应，所以反应类型不同，不符合题意。 3．[（2024·云南楚雄模拟）]下列说法正确的是（ ） A. 和 互为同系物 B. 的系统命名为甲基乙基丁烷 C. 乙醇和乙醚互为同分异构体 D. 利用乙醇的还原性以及、的颜色差异来检验酒后驾车 【答案】D 【解析】属于酚类，属于芳香醇，化学性质不相同，结构不相似，两者不互为同系物，错误；的主链上有5个碳原子，取代基编号最小原则，甲基取代在2和3号碳上，系统命名为2，二甲基戊烷，错误；乙醇和乙醚分子式不相同，不互为同分异构体，错误；乙醇具有还原性，可被氧化，因此可以利用乙醇的还原性以及、的颜色差异来检验酒后驾车，正确。 4．[（2024·湖北随州模拟）]下列卤代烃在醇溶液中加热不发生消去反应的是（ ） ① ② ④ ⑤ A. ①③⑥ B. ②③⑤ C. 全部 D. ②④ 【答案】A 【解析】卤代烃发生消去反应的条件是与卤素原子连接的碳原子的相邻碳原子上有氢原子。 5．[（2024·陕西名校联考）]肉桂醇有温和、持久而舒适的香气，香味优雅，且有定香力，应用于化妆品香精及香皂香精中，是一种高端香料，其结构简式如图。下列有关肉桂醇的叙述错误的是（ ） A. 肉桂醇的分子式为 B. 肉桂醇分子中最多有9个碳原子共面 C. 肉桂醇能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色 D. 肉桂醇能发生加成反应和取代反应 【答案】A 【解析】由肉桂醇的结构简式可知肉桂醇的分子式为，错误；该结构中，苯环中所有碳原子共面，与碳碳双键相连的碳原子和双键碳原子共面，苯环与碳碳双键可能共面，所以最多有9个碳原子共面，正确；肉桂醇分子中含有的碳碳双键和均能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色，碳碳双键能与溴水发生加成反应，使溴水褪色，正确；肉桂醇分子中含有苯环和碳碳双键，能发生加成反应，苯环和羟基等都能发生取代反应，正确。 6．下列方案设计、现象和结论或解释都正确的是（ ） 选项 方案设计 现象 结论或解释 A 取少量溴乙烷，加入氢氧化钠的乙醇溶液、少量沸石，加热，将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中 酸性高锰酸钾溶液褪色 溴乙烷发生消去反应的产物为乙烯 B 取卤代烃样品于试管中，加入水溶液混合后加热，再滴加溶液 产生白色沉淀 该卤代烃中含有氯元素 C 将盐酸与 混合产生的气体通入苯酚钠溶液 苯酚钠溶液变浑浊 酸性： 碳酸 苯酚 D 将苯与液溴反应后的混合气体依次通入溶液、紫色石蕊溶液、溶液中 溶液变为橙红色，紫色石蕊溶液变红，溶液中出现淡黄色沉淀 苯与液溴的反应是取代反应，而非加成反应 【答案】D 【解析】乙醇具有挥发性，挥发出的乙醇也能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色，错误；氢氧化钠溶液也能与硝酸银溶液反应生成氢氧化银白色沉淀，所以滴加硝酸银溶液产生白色沉淀不能证明卤代烃中是否含有氯元素，错误；盐酸具有挥发性，挥发出的盐酸会优先二氧化碳与苯酚钠溶液反应，错误；溴和溴化氢都能与硝酸银溶液产生淡黄色沉淀，所以将苯与液溴反应后的混合气体依次通入四氯化碳溶液除去溴、紫色石蕊溶液变红色、硝酸银溶液中出现淡黄色沉淀可以确定苯与液溴的反应是取代反应，而非加成反应，正确。 7．[（2024·湖南长沙模拟）]雌二醇是一种常见的有机物，其结构简式如图，下列说法正确的是（ ） A. 雌二醇的分子式为 B. 雌二醇属于二元醇 C. 雌二醇与足量的钠反应生成 D. 雌二醇所有碳原子可能共平面 【答案】A 【解析】根据其结构式，可知雌二醇的分子式为，正确；雌二醇含一个醇羟基，一个酚羟基，不属于二元醇，错误；雌二醇的羟基和酚羟基均可以和金属钠反应产生氢气，但是没有给定雌二醇的量，无法求的量，错误；除苯环中的碳原子外，其他碳原子均为杂化，为四面体结构，故所有碳原子不可能共平面，错误。 能力练 8．甲基氯环己烷（）存在如图转化关系，下列说法错误的是（ ） A. 分子所有碳原子一定共面 B. 和均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. 在一定条件下可以转化成 D. 的同分异构体中，含结构的有12种（不考虑立体异构） 【答案】A 【解析】由转化关系可知，为或，为。或分子中都含有饱和碳原子，饱和碳原子的空间结构为四面体形，所以分子中所有碳原子不能共面，错误；分子中的碳碳双键能与酸性高锰酸钾溶液发生反应，使溶液褪色，分子中的能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色，正确；在浓硫酸、加热条件下，能发生消去反应生成，正确；含有结构的的同分异构体的环上可能连有乙基或2个甲基，其中连有乙基的有3种结构，连有2个甲基的有9种结构，共有12种，正确。 9．[（2024·江苏常州期末）]在存在下，有机物为苯基与的加成反应可得到很好控制，生成氯代烯烃和。 反应达平衡时，体系中和的含量之比为。下列说法错误的是（ ） A. 的名称为苯基丙炔 B. 和互为顺反异构体 C. 反应Ⅲ的 D. 和不易与溶液反应 【答案】C 【解析】根据图知，的名称是苯基丙炔，正确；根据图知，、中碳碳双键同一侧的原子或原子团不相同，所以互为顺反异构，正确；反应所需活化能越小，反应越容易，生成的物质越多，能量越低，应达平衡时，体系中和的含量之比为，反应Ⅱ比反应Ⅰ容易，的能量小于，所以反应Ⅲ为放热反应，，错误；当卤素原子连接在双键时，卤素上的非键电子会与双键的 键共轭，由于共轭，使得键能相对较高，故这种卤素原子不易和的水溶液反应，所以、都不易和溶液反应，正确。 10．[（河南2025高考适应性测试）]化合物是从我国传统中药华中五味子中提取得到的一种天然产物，其结构如图所示。下列有关该化合物的说法错误的是（ ） A. 能使酸性溶液褪色 B. 分子中含有2个手性碳原子 C. 能与溶液反应放出气体 D. 既能发生加成反应，又能发生取代反应 【答案】C 【解析】化合物中含碳碳双键、羟基，能使酸性溶液褪色，正确；已知同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，故分子存在2个手性碳原子，如图所示，正确；化合物分子中不含羧基，含有酚羟基，酸性比碳酸强，不能与碳酸氢钠溶液反应产生，错误；化合物中含有碳碳双键可以发生加成反应，含有羟基可以发生取代反应，正确。 11．佳味醇是一种重要的有机合成中间产物，也可直接作农药使用。如图是以苯酚为原料合成佳味醇的流程： 已知： 为一种有机溶剂； ②。 回答下列问题： （1） B的分子式为，B的结构简式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） A与B反应的反应类型为_  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） 由 佳味醇的化学方程式为_  _  。 （4） D是化合物B的一种同分异构体，其核磁共振氢谱显示有2种不同化学环境的氢，且峰面积之比为，D的结构简式为_  _  。 （5） 化合物B经过下列转化，可合成用于制造树脂、合成橡胶乳液的有机原料丙烯酸。 ⅰ.完成从到丙烯酸的合成路线：_  _  。 ⅱ.设置反应②的目的是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） （2） 取代反应 （3） , （4） （5） ；保护目标产物中的碳碳双键（或防止碳碳双键被氧化） 【解析】 11．的分子式为，结合和反应生成产物的结构简式可知，为，为，根据已知信息①可知的结构简式为，由已知信息②可知佳味醇的结构简式为。 （2） 分子中羟基上的氢原子被中的烃基取代生成和，该反应的反应类型为取代反应。 （3） 由分析可知， 佳味醇的化学方程式为。 （4） 是化合物的一种同分异构体，其核磁共振氢谱显示有2种不同化学环境的氢原子，且峰面积之比为，说明化合物中这2种不同化学环境的氢原子的个数之比为，符合条件的的结构简式为。 （5） 的结构简式是，发生水解反应生成的为，和发生加成反应生成，的结构简式是，发生催化氧化生成，产物继续被氧化、酸化生成，最后通过消去反应生成；因为在氧化羟基的同时碳碳双键也易被氧化，所以为了保护碳碳双键才设置反应②。 第41讲 醛、羧酸、羧酸衍生物 明确 学习目标 课程标准 学习问题 1.认识醛、羧酸、羧酸衍生物的结构、性质、转化关系及其在生产、生活中的重要应用。 2.结合典型实例认识官能团与性质的关系，知道氧化、加成、取代、聚合等有机反应类型。 3.认识官能团与有机化合物特征性质的关系，认识同一分子中官能团之间存在相互影响，认识一定条件下官能团可以相互转化。 1.怎样检验有机化合物中是否含有醛基？ 2.羧酸具有哪些典型性质？怎样比较羧酸的酸性强于碳酸？ 3.胺和酰胺具有哪些典型性质？ 4.油脂属于有机高分子吗？怎样将液态的油转化为固态脂肪？说明该反应的应用价值。 整合 必备知识 知识点1 醛、酮 1.醛、酮的概述 （1）醛、酮的概念 物质 概念 表示方法 醛 由烃基或氢原子与醛基相连的化合物   酮 羰基与两个烃基相连的化合物 （2）醛、酮的组成通式 饱和一元醛的通式：  ，饱和一元酮的通式：  。 2.常见的醛、酮及物理性质 名称 结构简式 状态 气味 溶解性 甲醛（蚁醛）   气体 刺激性气味 易溶于水 乙醛   液体 刺激性气味 与水以任意比互溶 丙酮 液体 特殊气味 与水以任意比互溶 3.醛、酮的化学性质 （1）醛类的氧化反应（以乙醛为例） ①银镜反应：  。 ②与新制的反应：  。 （2）醛、酮的还原反应（催化加氢） 。 （3）醛、酮与具有极性键共价分子的加成反应： （、等）。 4.醛基的检验 方法一：与新制的银氨溶液反应 在洁净的试管中加入溶液，然后边振荡试管边逐滴滴入氨水，使最初产生的沉淀溶解，制得银氨溶液。再滴入3滴待测溶液，振荡后将试管放在热水浴中加热，产生光亮的银镜，证明待测溶液中含有醛基。 【注意事项】①试管内部必须洁净；②银氨溶液要随用随配，不可久置；③水浴加热，不可用酒精灯直接加热；④乙醛用量不宜太多，一般滴。 方法二：与新制的氢氧化铜反应 在试管中加入溶液，加入5滴溶液，得到新制的，振荡后加入待测溶液并加热，产生砖红色沉淀，证明待测溶液中含有醛基。 【注意事项】①配制时，所用的溶液必须过量；要随用随配，不可久置；③反应液直接加热煮沸。 知识点2 羧酸 羧酸衍生物 1.羧酸 （1）概念：由烃基（或氢原子）与羧基相连构成的有机化合物。官能团为羧基或  ，饱和一元羧酸的分子通式为  。 （2）羧酸的分类 （3）几种重要的羧酸 物质及名称 结构 类别 性质特点或用途 甲酸（蚁酸） 饱和一元脂肪酸 酸性，还原性（醛基） 乙二酸（草酸） 二元羧酸 酸性，还原性价碳 苯甲酸（安息香酸） 芳香酸 它的钠盐常作防腐剂 高级脂肪酸 为碳原子数较多的烃基 硬脂酸： 软脂酸： 饱和高级脂肪酸常温呈固态； 油酸：不饱和高级脂肪酸常温呈液态 （4）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，在水溶液里的电离方程式为  。 ②酯化反应：和发生酯化反应的化学方程式为  。 ［教材延伸］ （人教选择性必修3第三章第四节“探究”羧酸的酸性） 利用下图所示仪器和药品，设计一个简单的一次性完成的实验装置，比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱。 （考试常见的比较酸性强弱的装置） 饱和碳酸氢钠溶液的作用：吸收挥发的乙酸，防止对碳酸的检验造成干扰。 ［应用示例］ 已知某有机物的结构简式为。回答下列问题： （1） 当和_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  反应时，可转化为。 （2） 当和_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  反应时，可转化为。 （3） 当和_  _  _  _  _  _  反应时，可转化为。 【答案】（1） （2） 或 （3） 2.酯 （1）组成和结构：酯是羧酸分子羧基中的被取代后的产物，简写成，羧酸酯的官能团是或酯基。饱和一元酯的分子通式为  。 （2）低级酯的物理性质：具有芳香气味的液体，密度一般比水小，易溶于有机溶剂。 （3）化学性质（以为例） 在酸或碱存在的条件下，酯可以发生水解反应生成相应的羧酸和醇，酯的水解反应是酯化反应的逆反应。在酸性条件下的水解是可逆反应，但在碱性条件下的水解是不可逆的。 条件 化学方程式 稀     溶液     3.油脂 （1）组成和结构：油脂是甘油和高级脂肪酸形成的酯，属于酯类化合物，其结构可表示为。 （2）油脂的分类 类别 物理性质 代表物 分子组成 油 常温下通常呈液态，熔点较低 植物油（花生油、大豆油等） 含较多不饱和高级脂肪酸的甘油酯 脂肪 常温下通常呈固态，熔点较高 动物脂肪（羊油、牛油等） 含较多饱和高级脂肪酸的甘油酯 （3）油脂的化学性质 ①水解反应（以硬脂酸甘油酯为例） 条件 化学方程式 酸性 碱性 油脂在碱性溶液中的水解反应又称为皂化反应，常用于生产肥皂，高级脂肪酸钠是肥皂的有效成分。 ②油脂的氢化 如油酸甘油酯通过氢化发生转变的化学方程式为。 该过程也可称为油脂的硬化，这样制得的油脂叫人造脂肪，通常又称为硬化油。 4.胺 （1）组成和结构：烃基取代氨分子中的氢原子而形成的化合物叫作胺，也可以看作是烃分子中的氢原子被氨基所替代得到的化合物，一般可写作。 （2）化学性质——碱性 胺类化合物具有碱性，如苯胺能与盐酸反应，生成可溶于水的苯胺盐酸盐。化学方程式为。 5.酰胺 （1）组成和结构：羧酸分子中羟基被氨基所替代得到的化合物。其结构一般表示为，其中叫作酰基，叫作酰胺基。 （2）化学性质——水解反应 条件 化学方程式 酸性、加热 碱性、加热 自主练习 1．丙烯醛的结构式为。下列关于它的性质的叙述中错误的是（ ） A. 能使溴水褪色，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B. 在一定条件下与充分反应，生成丙醇 C. 能发生银镜反应表现氧化性 D. 在一定条件下能被空气氧化 【答案】C 【解析】由于在丙烯醛中含有，又含有所以它既有的性质也有醛的性质。①可与溴水发生加成反应，②可与酸性高锰酸钾溶液反应，③催化加生成饱和一元醇，④被氧化，⑤发生银镜反应等。答案中、、的叙述是正确的，中在与发生银镜反应时，表现为还原性，故选。 2．苹果醋是一种由苹果发酵而成的具有解毒、降脂、减肥和止泻等明显药效的健康食品，苹果酸羟基丁二酸是这种饮料的主要酸性物质，苹果酸的结构简式如图，下列说法错误的是（ ） A. 苹果酸与金属钠反应最多生成氢气 B. 苹果酸在一定条件下能与浓硫酸发生消去反应 C. 苹果酸可以使酸性重铬酸钾溶液褪色 D. 苹果酸在一定条件下能跟乙酸发生酯化反应 【答案】A 【解析】苹果酸与金属钠反应最多生成氢气，但由于不清楚是否为标准状况，无法计算气体体积，错误；苹果酸含有羟基且连羟基的碳原子的相邻碳原子上有氢原子，因此在一定条件下能与浓硫酸发生消去反应，正确；苹果酸含有羟基，因此可以使酸性重铬酸钾溶液褪色，正确；苹果酸含有羟基，在一定条件下能跟乙酸发生酯化反应，正确。 3．某种药物主要成分的分子结构如图所示，关于有机物的说法中，错误的是（ ） A. 水解可生成乙醇 B. 不能跟溴水反应 C. 能发生加成反应 D. 难溶于水，易溶于有机溶剂 【答案】A 【解析】该有机物右侧含有甲醇生成的酯，故水解生成甲醇，错误；含有酯基和苯环，不能与溴水反应，正确；含有苯环，能和氢气发生加成反应，正确；该物质含有酯基，难溶于水，易溶于有机溶剂，正确。 4．烟酰胺的结构简式为，下列有关叙述错误的是（ ） A. 烟酰胺不属于胺 B. 烟酰胺在酸性条件下水解生成和铵盐 C. 烟酰胺在碱性条件下水解生成和氨气 D. 烟酰胺分子中含有酰基（）和酰胺基 【答案】C 【解析】酰胺在碱性条件下水解生成羧酸盐和氨气，错误。 提升 关键能力 高考 考情概览 高考考点 2024年 2023年 2022年 2021年 考点1.醛和酮 河北卷 江西卷 湖北卷 山东卷 浙江6月选考 广东卷 考点2.羧酸和羧酸衍生物 山东卷 黑吉辽卷 甘肃卷 广东卷 山东卷 全国乙卷 广东卷 全国甲卷 湖北卷 北京卷 全国乙卷 湖北卷 山东卷 全国乙卷 河北卷 广东卷 浙江6月选考 考点 深度剖析 考点1 醛和酮 命题角度1 醛和酮的性质与应用 例1 [（2023·湖北，12）]下列事实不涉及烯醇式与酮式互变异构原理的是（ ） 为烃基或氢 A. 能与水反应生成 B. 可与反应生成 C. 水解生成 D. 中存在具有分子内氢键的异构体 【答案】B 【解析】水可以写成的形式，与发生加成反应生成，烯醇式的不稳定转化为酮式的乙醛，不符合题题意；羟基丙烯中，与羟基相连接的碳原子不与双键连接，不会发生烯醇式与酮式互变异构，符合题意；水解生成和，可以发生互变异构转化为，不符合题题意；可以发生互变异构转化为，即可形成分子内氢键，不符合题题意。 ［思维过程］根据图示的互变原理，具有羰基的酮式结构可以发生互变异构转化为烯醇式，这种烯醇式具有的特点为与羟基相连接的碳原子必须有双键连接，这样的烯醇式就可以发生互变异构。 ［针对训练］ 1．紫罗兰酮是存在于玫瑰花、番茄等中的一种天然香料，下列说法正确的是（ ） A. 紫罗兰酮分子式是 B. 紫罗兰酮最多能与发生加成反应 C. 紫罗兰酮属于酯类物质 D. 紫罗兰酮与等物质的量溴加成时，能生成3种产物 【答案】D 【解析】由结构简式可知有机物分子式为，错误；碳碳双键和羰基都可与氢气发生加成反应，则紫罗兰酮最多能与发生加成反应，错误；该有机物不含酯基，不属于酯类物质，错误；分子中有2个位置不同的碳碳双键，可发生1，2加成或1，4加成，与溴发生加成反应可得到3种不同产物，正确。 2．[（2023·山东，12）]有机物的异构化反应如图所示，下列说法错误的是（ ） A. 依据红外光谱可确证、存在不同的官能团 B. 除氢原子外，中其他原子可能共平面 C. 含醛基和碳碳双键且有手性碳原子的的同分异构体有4种（不考虑立体异构） D. 类比上述反应，的异构化产物可发生银镜反应和加聚反应 【答案】C 【解析】由题干图示有机物、的结构简式可知，含有碳碳双键和醚键，含有碳碳双键和酮羰基，红外光谱图中可以反映不同官能团或化学键的吸收峰，正确；由题分子中存在两个碳碳双键所在的平面，单键可以任意旋转，故除氢原子外，中其他原子可能共平面，正确；的分子式为，则含醛基和碳碳双键且有手性碳原子（即同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子）的的同分异构体有、、、和共5种（不考虑立体异构），错误；类比上述反应，的异构化产物为，含有碳碳双键和醛基，故可发生银镜反应和加聚反应，正确。 命题角度2 醛、酮与有机合成 例2 已知两个醛分子在溶液作用下可以发生加成反应，生成一种羟基醛： 肉桂醛分子式为在自然界存在于桂油中，是一种常用的植物调味油，工业上主要是按如下路线合成： 已知：反应⑥为含羟基的物质在浓硫酸催化作用下分子内脱水的反应；反应⑤为碱性条件下醛醛加成反应。回答下列问题。 （1） 肉桂醛的结构简式为_  _  ； 中含氧官能团的名称为_  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 写出下列转化的化学方程式： ② _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ； ③ _  _  。 写出有关反应的类型：①_  _  _  _  _  _  _  _  ，④_  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） 符合下列要求的物质的同分异构体有_  _  种（苯环上有两个处于对位的取代基，其中有一个是甲基，且属于酯类）。 【答案】（1） ；羟基、醛基 （2） ② ③ ；加成反应；氧化反应 （3） 3 【解析】 例2 通过反应条件和信息可知，为，为，为苯甲醇（），为苯甲醛（），为，为。 （3） 苯环上有两个处于对位的取代基，其中有一个是甲基，且属于酯类，符合条件的同分异构体有3种，分别为、和。 ［思维过程］首先阅读题目，提取关键信息“”通过对比反应物生成物确定反应的位置与方式，在合成路线中B与D生成 时迁移应用。 ［针对训练］ 3．已知烯烃可以发生如下转化： 、、均表示烃基。写出以为原料制取的流程图，无机试剂任用。 【答案】 4．已知：醛分子在稀碱溶液存在下，可发生羟醛缩合反应，生成羟基醛，如： 试写出以乙烯为原料合成正丁醇的各步反应的化学方程式。 【答案】 （1） （2） （3） （4） （5） 【归纳总结】 羟醛缩合反应规律 考点2 羧酸和羧酸衍生物 命题角度1 实验室中酯的制备与纯化 例3 [（2024·湖南长沙模拟）]苯甲酸乙酯（无色液体，难溶于水，沸点）天然存在于桃、菠萝、红茶中，稍有水果气味，常用于配制香精和人造精油，也可用作食品添加剂。在环己烷中通过反应制备，实验室中的反应装置如图所示。 已知：环己烷沸点为，可与水形成共沸物，其混合物沸点为。 下列说法错误的是（ ） A. 以共沸体系带水促使反应正向进行 B. 实验时最好采用水浴加热，且冷却水应从口流出 C. 实验时应依次向圆底烧瓶中加入碎瓷片、浓硫酸、苯甲酸、无水乙醇、环己烷 D. 当分水器内下层液体高度不再发生变化时，实验结束，即可停止加热 【答案】C 【解析】由分析可知，在较低温度下带出生成的水，促进酯化反应向右进行，正确；最好采用水浴加热的方式，冷凝管的冷凝水应该下进上出，即从口流入，口流出，正确；实验时应依次向圆底烧瓶中加碎瓷片、苯甲酸、无水乙醇、环己烷，搅拌后再加入浓硫酸，错误；据分析可知，当分水器内下层液体高度不再发生变化时，反应体系不再生成水，实验结束，即可停止加热，正确。 ［思维过程］本题需要明确酯化反应的原理，类比教材乙酸乙酯的制备装置及注意事项分析解答。根据已知信息“环己烷沸点为，可与乙醇和水形成共沸物，其混合物沸点为”，所以环己烷在较低温度下带出生成的水，促进酯化反应向右进行，则该反应需控制温度进行加热回流，合成反应中，分水器中会出现分层现象，上层是油状物，下层是水，当油层液面高于支管口时，油层会沿着支管口流回烧瓶，以达到反应物冷凝回流。 ［针对训练］ 5．乙酸乙酯是无色透明有刺激性气味的液体，制备的实验装置如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 先在试管中加入浓硫酸，然后边振荡试管边缓慢加入乙醇和乙酸 B. 浓硫酸的作用主要是催化和脱水 C. 中的饱和溶液可用浓溶液代替 D. 实验原理为 【答案】D 【解析】浓硫酸密度大，并且吸水会放热，所以制备乙酸乙酯时试剂的加入顺序为先加入乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸和乙酸，错误；反应生成水，且为可逆反应，反应中浓硫酸起到催化剂和吸水剂的作用，错误；乙酸乙酯在溶液中会完全水解生成乙醇和醋酸钠，所以中的饱和溶液不可用浓溶液代替，错误；制备乙酸乙酯的反应中，醇断裂羟基中的键、酸断裂羧基中的羟基，所以用示踪原子在醇中标示，则在乙酸乙酯中，不在水中，正确。 6．分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程如图所示。 在上述实验过程中，所涉及的三次分离操作分别是（ ） A. ①蒸馏 ②过滤 ③分液 B. ①分液 ②蒸馏 ③结晶、过滤 C. ①蒸馏 ②分液 ③分液 D. ①分液 ②蒸馏 ③蒸馏 【答案】D 【解析】乙酸乙酯是一种不溶于水的有机物，乙酸能与饱和碳酸钠溶液反应生成乙酸钠，乙酸钠易溶于水，乙醇能与水以任意比例互溶，所以操作①是分液；甲是乙酸钠和乙醇、（少量）的混合溶液，乙醇易挥发，所以操作②是蒸馏；乙是乙酸钠溶液（含少量），加入硫酸生成乙酸和硫酸钠等，通过蒸馏分离出乙酸，所以操作③是蒸馏。 命题角度2 羧酸与羧酸衍生物的性质与应用 例4 [（2023·山东，7）]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（ ） 克拉维酸 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. 该物质最多可与反应 【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，正确；该有机物含有羟基、羧基、碳碳双键、醚键和酰胺基5种官能团，正确；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键，正确；由题干有机物结构简式可知，该有机物含有羧基和酰胺基各，这两种官能团都能与强碱反应，故该物质最多可与反应，错误。 ［思维过程］首先识别克拉维酸的官能团，然后依据官能团的性质，结合选项问题解答。 ［针对训练］ 7．[（2024·山东，8）]植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性，其结构简式如图所示。下列关于阿魏萜宁的说法错误的是（ ） 阿魏萜宁 A. 可与溶液反应 B. 消去反应产物最多有2种 C. 酸性条件下的水解产物均可生成高聚物 D. 与反应时可发生取代和加成两种反应 【答案】B 【解析】由阿魏萜宁的分子结构可知，其分子中存在醇羟基、酚羟基、酯基和碳碳双键。该有机物含有酚羟基，故又可看作是酚类物质，酚羟基能显示酸性，且酸性强于，故该有机物可与溶液反应，正确；由分子结构可知，与醇羟基相连的原子共与3个不同化学环境的原子相连，且这3个原子上均连接了原子，因此，该有机物发生消去反应时，其消去反应产物最多有3种，错误；该有机物酸性条件下的水解产物有2种，其中一种含有碳碳双键和2个醇羟基，这种水解产物既能通过发生加聚反应生成高聚物，也能通过缩聚反应生成高聚物，另一种水解产物含有羧基和酚羟基，其可以发生缩聚反应生成高聚物，正确；该有机物分子中含有酚羟基且其邻位上有原子，故其可与浓溴水发生取代反应，还含有碳碳双键，故其可发生加成反应，因此，该有机物与反应时可发生取代和加成两种反应，正确。 8．[（2024·广东，9）]从我国南海的柳珊瑚中分离得到的柳珊瑚酸（下图），具有独特的环系结构。下列关于柳珊瑚酸的说法错误的是（ ） A. 能使溴的四氯化碳溶液褪色 B. 能与氨基酸的氨基发生反应 C. 其环系结构中3个五元环共平面 D. 其中碳原子的杂化方式有和 【答案】C 【解析】该物质含有碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液褪色，正确；该物质含有羧基，能与氨基酸的氨基发生反应，正确；如图，图中所示为杂化，具有类似甲烷的四面体结构，即环系结构中3个五元环不可能共平面，错误；该物质饱和的碳原子为杂化，形成双键的碳原子为杂化，正确。 【归纳总结】 推断陌生有机化合物结构与性质的思路 高考 真题集训 1．[（2024· 黑吉辽，7）]如图所示的自催化反应，作催化剂。下列说法正确的是（ ） A. 不能发生水解反应 B. 与盐酸反应的产物不溶于水 C. 中碳原子均采用杂化 D. 随增大，该反应速率不断增大 【答案】C 【解析】根据的结构简式可知，其结构中含有酯基和酰胺基，因此可以发生水解反应，错误；有机物中含有氨基，其呈碱性，可以与盐酸发生反应生成盐，生成的盐在水中的溶解性较好，错误；有机物中含有苯环和碳碳双键，无饱和碳原子，其所有的碳原子均为杂化，正确；随着体系中增大，在反应中起催化作用，反应初始阶段化学反应会加快，但随着反应的不断进行，反应物的浓度不断减小，且浓度的减小占主要因素，反应速率又逐渐减小，即不会一直增大，错误。 2．[（2024·江西，4）]蛇孢菌素是一种具有抗癌活性的天然植物毒素。下列关于说法正确的是（ ） A. 含有4种官能团，8个手性碳原子 B. 最多可以和发生加成反应 C. 只有1种消去产物 D. 可与新制的反应生成砖红色沉淀 【答案】D 【解析】分子中含酮羰基、羟基、醛基、醚键、碳碳双键，共5种官能团，连接4个不同基团的碳原子为手性碳原子，分子中含8个手性碳原子，错误；酮羰基、醛基、碳碳双键均与氢气发生加成反应，则最多可以和发生加成反应，错误；与羟基相连碳的邻位碳原子上有原子可发生消去反应，与左侧甲基、亚甲基上原子可发生消去反应，则有2种消去产物，错误；分子中含醛基，可与新制的反应生成砖红色沉淀，正确。 3．[（2024·甘肃，8）]曲美托嗪是一种抗焦虑药，合成路线如下所示，下列说法错误的是（ ） A. 化合物Ⅰ和Ⅱ互为同系物 B. 苯酚和在条件①下反应得到苯甲醚 C. 化合物Ⅱ能与溶液反应 D. 曲美托嗪分子中含有酰胺基 【答案】A 【解析】化合物Ⅰ含有的官能团有羧基、酚羟基，化合物Ⅱ含有的官能团有羧基、醚键，官能团种类不同，化合物Ⅰ和化合物Ⅱ不互为同系物，错误；根据题中流程可知，化合物Ⅰ中的酚羟基与反应生成醚，故苯酚和在条件①下反应得到苯甲醚，正确；化合物Ⅱ中含有羧基，可以与溶液反应，正确；由曲美托嗪的结构简式可知，曲美托嗪中含有的官能团为酰胺基、醚键，正确。 4．[（2024·河北，5）]化合物是由细菌与真菌共培养得到的一种天然产物，结构简式如图。下列相关表述错误的是（ ） A. 可与发生加成反应和取代反应 B. 可与溶液发生显色反应 C. 含有4种含氧官能团 D. 存在顺反异构 【答案】D 【解析】化合物中存在碳碳双键，能和发生加成反应，苯环连有酚羟基，下方苯环上酚羟基邻位有氢原子，可以与发生取代反应，正确；化合物中有酚羟基，遇溶液会发生显色反应，正确；化合物中含有酚羟基、醛基、酮羰基、醚键4种含氧官能团，正确；该化合物中只有一个碳碳双键，其中一个双键碳原子连接的2个原子团都是甲基，所以不存在顺反异构，错误。 5．[（2023·全国乙卷，8）]下列反应得到相同的产物，相关叙述错误的是（ ） A. ①的反应类型为取代反应 B. 反应②是合成酯的方法之一 C. 产物分子中所有碳原子共平面 D. 产物的化学名称是乙酸异丙酯 【答案】C 【解析】反应①为乙酸和异丙醇在酸的催化下发生酯化反应生成了乙酸异丙酯和水，因此，①的反应类型为取代反应，正确；反应②为乙酸和丙烯发生加成反应生成乙酸异丙酯，该反应的原子利用率为，因此，该反应是合成酯的方法之一，正确；乙酸异丙酯分子中含有4个饱和的碳原子，其中异丙基中存在着一个饱和碳原子连接两个饱和碳原子和一个乙酰氧基，类比甲烷的正四面体结构可知，乙酸异丙酯分子中的所有碳原子不可能共平面，错误；两个反应的产物是相同的，从结构上看，该产物是由乙酸与异丙醇通过酯化反应生成的酯，故其化学名称是乙酸异丙酯，正确。 6．[（2023·广东，8）]2022年诺贝尔化学奖授予研究“点击化学”的科学家。如图所示化合物是“点击化学”研究中的常用分子。关于该化合物，说法错误的是（ ） A. 能发生加成反应 B. 最多能与等物质的量的反应 C. 能使溴水和酸性溶液褪色 D. 能与氨基酸和蛋白质中的氨基反应 【答案】B 【解析】该化合物含有的苯环、碳碳三键，都能和氢气发生加成反应，因此该物质能发生加成反应，正确；该物质含有羧基和，因此该物质最多能与反应，错误；该物质含有碳碳三键，因此能使溴水和酸性溶液褪色，正确；该物质含有羧基，因此能与氨基酸和蛋白质中的氨基反应，正确。 对应训练 基础练 1．[（2024·江苏徐州月考）]胺是指含有，或者为烃基的一系列有机化合物，下列说法正确的是（ ） A. 胺与羧酸反应生成肽键的反应类型与酯化反应的反应类型不同 B. 胺类物质具有碱性 C. 的胺类同分异构体共有5种 D. 胺类物质中氨基不易被氧化 【答案】B 【解析】胺与羧酸反应生成肽键的过程是羧基失去羟基，胺失去氢原子，脱去一个水分子，反应类型属于取代反应，酯化反应也属于取代反应，反应类型相同，错误；胺类物质中含有氮原子，可以接受氢离子，可以和酸性物质反应，故具有碱性，正确；的胺类同分异构体有、、、等4种结构，错误；胺类物质中氨基易被氧化，错误。 2．油脂是重要的营养物质。下列关于油脂的说法正确的是（ ） A. 油脂水解可得到乙醇和高级脂肪酸 B. 油脂在酸性条件下的水解反应是皂化反应 C. 植物油和动物脂肪都不能使溴水褪色 D. 糖类和油脂都是由碳、氢和氧三种元素组成的 【答案】D 【解析】油脂水解可得到甘油和高级脂肪酸，错误；油脂在碱性条件下的水解反应才称为皂化反应，错误；植物油是不饱和高级脂肪酸的甘油酯，能使溴水褪色，错误。 3．1，戊二醛（简称）是一种重要的饱和直链二元醛，的溶液对禽流感、口蹄疫等疾病有良好的防治作用。下列说法正确的是（ ） A. 戊二醛分子式为，符合此分子式的二元醛有5种（不考虑立体异构） B. 戊二醛与足量的银氨溶液反应，最多可得银 C. 戊二醛不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. 戊二醛经催化氧化可以得到的戊二酸有4种同分异构体（不考虑立体异构） 【答案】D 【解析】戊二醛可以看作两个醛基取代了丙烷中的两个氢原子，丙烷的二取代物有4种，所以戊二醛有4种同分异构体；戊二醛能使酸性高锰酸钾溶液褪色，戊二醛与足量的银氨溶液反应，最多可得银,、、错误；戊二酸即羧基取代了戊二酸的醛基，故戊二酸有4种同分异构体，正确。 4．[（四川2025高考适应性测试）]维生素A乙酸酯的结构简式为，下列说法正确的是（ ） A. 不能发生水解反应 B. 不能使溴的溶液褪色 C. 6个甲基对应的核磁共振氢谱有5组峰 D. 分子中采用杂化的碳原子数目是10 【答案】C 【解析】由结构简式可知，维生素乙酸酯分子中含有的酯基一定条件下能发生水解反应，错误；由结构简式可知，维生素乙酸酯分子中含有的碳碳双键能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应使溶液褪色，错误；由结构简式可知，维生素乙酸酯分子中6个甲基对应的氢原子类型有5种，核磁共振氢谱有5组峰，正确；由结构简式可知，维生素乙酸酯分子中碳碳双键和酯基中碳原子的杂化方式为杂化，共有11个，错误。 5．乙酸异戊酯天然存在于香蕉、苹果等水果和浆果中，具有香蕉香味。某化学兴趣小组在实验室中利用乙酸和异戊醇（）制备乙酸异戊酯，实验装置如图1所示（加热及夹持仪器略），相关物质的有关性质如表所示。 物质 密度/ 沸点/ 水中溶解度 异戊醇 0.809 132 微溶 乙酸 1.049 118 易溶 乙酸异戊酯 0.876 142.5 微溶 下列说法正确的是（ ） A. 冷凝管中冷水应从口进口出 B. 将装置中的直形冷凝管换成球形冷凝管，冷凝效果可能更好 C. 将装置Ⅱ换成图2所示装置效果更好 D. 加入过量的乙酸可提高异戊醇的转化率 【答案】D 【解析】冷凝管中冷水应“下进上出”，即口进口出，错误；该装置中冷凝管倾斜放置，球形冷凝管适合竖直放置，倾斜放置时容易残留液体，错误；溶液能使生成的酯发生水解，错误；乙酸与异戊醇制备乙酸异戊酯的反应是可逆反应，加入过量的乙酸，平衡正向移动，可提高异戊醇的转化率，正确。 6．[（2024·广东模拟预测）]美沙拉嗪是治疗溃疡性结肠炎的活性成分，对肠壁的炎症有显著的抑制作用。该有机物的结构如图所示，下列说法错误的是（ ） A. 该物质有三种官能团 B. 该物质既可以与酸反应也可以与碱反应 C. 该物质最多可以与反应 D. 该物质可以发生酯化反应 【答案】C 【解析】根据结构简式，该物质中含有羧基、羟基、氨基3种官能团，正确；分子中羧基可以与碱反应，氨基可以与酸反应，该物质既可以与酸反应也可以与碱反应，正确；羧基不能与加成，结构中只有苯环与加成，故该物质最多可以与反应，错误；分子中的羧基和羟基都可以发生酯化反应，正确。 7．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. 三个反应中只有②不是取代反应 B. 由硝基苯生成苯胺，理论上转移电子 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】B 【解析】反应②是硝基被还原为氨基，是还原反应，正确；硝基苯中元素为价，苯胺中元素为价，所以生成苯胺理论上转移电子，错误；反应2中加入过量酸，会与苯胺反应使苯胺产率降低，正确；乙酰苯胺的同分异构体中可以水解的有酰胺类和铵盐类，如邻甲基甲酰苯胺、间甲基甲酰苯胺、对甲基甲酰苯胺、苯乙酸铵、邻甲基苯甲酸铵、间甲基苯甲酸铵等，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。 能力练 8．[（2024·安徽模拟）]多巴胺的一种合成路线如图所示： 下列说法正确的是（ ） A. 甲最多可以和发生取代反应 B. 乙与足量的完全加成后的产物中含有4个手性碳原子 C. 丙分子中所有原子可能在同一个平面上 D. 多巴胺可与碳酸钠溶液反应，产生气泡 【答案】B 【解析】酚羟基的邻、对位与溴水发生取代反应，则甲最多可以和发生取代反应，错误；连接4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，乙与足量的完全加成后的产物有4个手性碳原子，如图，正确；丙中氨基的的杂化方式为，空间结构为三角锥形，丙分子中所有原子不可能共面，错误；多巴胺中含有酚羟基，碳酸的酸性强于苯酚，则多巴胺与碳酸钠溶液反应，生成碳酸氢钠，不会产生气泡，错误。 9．羟甲香豆素（丙）是一种治疗胆结石的药物，部分合成路线如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 甲分子中的有1个手性碳原子 B. 丙能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. 常温下乙最多与含的水溶液完全反应 D. 丙与足量溴水反应时，消耗的物质的量为 【答案】D 【解析】甲分子结构中只有甲基相连的原子上所连接的原子或原子基团全都不相同，属于手性碳原子，所以甲分子中只有1个手性碳原子，正确；丙结构中的碳碳双键、酚羟基能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，正确；乙中有酚羟基、酯基，酯基水解生成的羧基、酚羟基也都能和反应，所以乙最多与含的水溶液完全反应，正确；丙中苯环上酚羟基的邻位氢原子能和溴以发生取代反应，碳碳双键和溴以发生加成反应，丙中苯环上有两个氢原子能和溴发生取代反应、有一个碳碳双键和溴发生加成反应，所以丙与足量溴水反应时，消耗的物质的量为，错误。 10．[（2024·宁夏吴忠模拟）]有机化合物A的结构简式为，它可通过不同的化学反应分别制得B、C、D和四种物质。 回答下列问题： （1） 有机化合物A_  _  （填“是”或“不是”）苯甲酸的同系物。 （2） 在五种物质中，互为同分异构体的是_  _  _  _  _  _  （填字母）。 （3） 写出由A生成B的化学方程式：_  _   。 （4） 已知分子中所有原子都在同一平面内，则在上述分子中所有的原子有可能都在同一平面的物质是_  _  _  _  _  _  （填字母）。 （5） C能形成高聚物，该高聚物的结构简式为_  _  。 （6） 写出D与溶液共热时发生反应的化学方程式：_  _  。 （7） 用系统命名法命名为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （8） 有机化合物分子式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ，该物质最多能与_  _  发生加成反应。 （9） 有机化合物 ②，①的沸点比②（填“高”或“低”）。 【答案】（1） 不是 （2） （3） （4） （5） （6） （7） 2，二甲基丁烯 （8） ；2 （9） 低 【解析】 10．由的结构简式可知，分子中的官能团为羟基和羧基，能发生消去反应、氧化反应、酯化反应，中有碳碳双键能发生加聚反应。 高考热点17 陌生有机化合物的结构与性质 题型分析 利用陌生有机化合物考查官能团的识别、典型官能团的性质、有机化合物的结构等知识是高考的热点题型。解答此类题目需要考生能够准确掌握典型有机化合物的结构与性质，并能灵活的迁移应用。 题型1 根据陌生有机化合物的结构推测其性质 1．[（2024·山东菏泽模拟）]有机物是一种合成治疗胆固醇药物的中间体（结构如图所示）。下列有关说法正确的是（ ） A. 该物质存在顺反异构 B. 该物质分子中含有4种官能团 C. 该物质可形成分子内氢键和分子间氢键 D. 该物质最多可与反应 【答案】C 【解析】由有机物的结构简式可知，该有机物分子中存在碳碳双键，但是双键一端的碳原子连有两个氢原子，故该有机物不存在顺反异构，错误；该有机物分子中含有羟基、酯基、碳碳双键3种官能团，错误；该有机物分子中的羟基和酯基具有形成氢键的能力，故其分子间可以形成氢键，其中距离较近的两个羟基之间还可以形成分子内氢键，正确；该有机物含有酯基，故该物质最多可与反应，错误。 2．[（2024·山西晋中模拟）]有机物为药物合成的中间体，其结构简式如图。下列说法错误的是（ ） A. 的分子式为 B. 分别与足量溶液、金属钠反应，产生相同状况下的气体体积比为 C. 可发生氧化反应、取代反应 D. 与浓溴水反应，最多可消耗 【答案】B 【解析】由结构简式可知的分子式为，正确；分子中不含羧基，不与发生反应，错误；中含酚羟基、碳碳双键，均易发生氧化反应，含酯基可发生取代反应，正确；中含2个酚羟基，存在3个羟基邻、对位，每酚羟基邻、对位氢消耗，同时碳碳双键消耗，最多可消耗，正确。 3．[（2024·山西阳泉期末）]如图所示有机物是制备螺虫乙酯的重要中间体。下列关于该有机物的说法错误的是（ ） A. 分子式为 B. 有三种含氧官能团 C. 分子中所有碳原子共平面 D. 能发生取代反应和加成反应 【答案】C 【解析】根据有机物的结构简式，可知分子式为，正确；有酯基、醚键、酰胺基三种含氧官能团，正确；中*标出的碳原子通过单键与另外3个碳原子相连，所以不可能所有碳原子共平面，错误；含有酯基、酰胺基，能发生取代反应，含有苯环，能发生加成反应，正确。 题型2 根据有机合成路线分析涉及的有机化合物和反应类型 4．[（2024·北京大兴三模）]与醛、酮反应是制备醇的重要途径。的一种制备方法如图。下列说法错误的是（ ） A. 发生了加成反应 B. 分子与分子中均含有手性碳原子 C. 易溶于水是因为与水形成分子间氢键 D. 以、和水为原料也可制得 【答案】D 【解析】中醛基和发生加成反应生成，正确；连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，中连接、中连接的碳原子均为手性碳原子，正确；含有羟基，可与水分子间形成氢键，增大溶解度，正确；由流程可知，以、发生加成反应生成，然后与水反应生成，得不到，错误。 5．[（2024·辽宁沈阳模拟）]一种重要的高分子材料丙的合成路线如下。下列说法错误的是（ ） A. 甲、乙均能与溶液发生显色反应 B. 乙与足量氢气加成后的产物中有4个手性碳原子 C. 反应②除生成丙外，还生成小分子 D. 丙最多可消耗 【答案】B 【解析】根据甲、乙的结构可知，甲、乙均含有酚羟基，故均能与溶液发生显色反应，正确；乙与足量氢气加成后的产物中无手性碳原子，错误；乙与②的反应可看作是先发生取代反应得到丙的单体及小分子，然后再发生缩聚反应得到高分子材料丙及，正确；丙中含有结构，在溶液条件下发生水解最多可消耗，故丙最多可消耗，正确。 对应训练 1．[（2024·四川成都模拟）]对羟基苯甲酸甲酯，也称尼泊金甲酯或羟苯甲酯，主要用作有机合成、食品、化妆品、医药的杀菌防腐剂，其结构如图所示。下列有关说法正确的是（ ） A. 尼泊金甲酯的分子式为 B. 该化合物能与溴水反应，也能与反应生成 C. 该化合物最多能与反应 D. 该化合物最多能与发生加成反应 【答案】C 【解析】尼泊金甲酯的分子式为，错误；酚羟基和酯基都不与反应，酚羟基邻、对位的能与浓溴水发生取代反应，错误；1个尼泊金甲酯分子中含1个酚羟基，1个酯基，因此尼泊金甲酯可与反应，正确；该化合物中苯环最多与发生加成反应，酯基不与氢气反应，因此该化合物最多可与反应，错误。 2．[（2024·山西运城三模）]实验室中可通过香草胺与甲基壬酸为原料合成二氢辣椒素，下列有关说法错误的是（ ） A. 香草胺中含有三种官能团 B. 二氢辣椒素结构中具有一个手性碳原子 C. 二氢辣椒素与过量溶液作用，最多可消耗 D. 产物提纯后，可通过红外光谱检测酰胺基的存在，初步确定此合成是否成功 【答案】B 【解析】根据题目中香草胺的结构可以得到，香草胺中含有羟基、醚键、氨基三种官能团，正确；手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，二氢辣椒素结构中没有手性碳原子，错误；二氢辣椒素中的酚羟基、酰胺基能消耗氢氧化钠，二氢辣椒素与过量溶液作用，最多可消耗，正确；二氢辣椒素中含有酰胺基，红外光谱可以检测有机物中的官能团，可通过红外光谱检测酰胺基的存在，初步确定此合成是否成功，正确。 3．[（2024·湖北三模）]重排反应是反应物肟（图中有机物）在酸的催化作用下重排为酰胺（图中有机物）的反应。下列有关说法错误的是（ ） A. 和互为同分异构体 B. 依据红外光谱可以区分和 C. 中原子上的孤电子对参与形成 键 D. 经历重排得到 【答案】C 【解析】有机物转化为发生的是重排反应，、分子组成都为，二者分子式相同、结构不同，互为同分异构体，正确；和官能团不同，可以通过红外光谱区分，正确；原子有3个单电子，在中原子形成2个 键，有1个单电子，故是原子上的单电子参与形成 键，错误；分析信息中重排位置可知，结构中碳氮双键与羟基形成了酰胺基，碳原子上的烃基与氮原子结合，故经历重排可以得到，正确。 4．[（云南2025高考适应性测试）]化合物是合成消炎镇痛药萘普生的一种重要原料，其结构简式如图所示。下列有关该化合物说法错误的是（ ） A. 能与溶液发生显色反应 B. 分子式为 C. 最多可与发生加成反应 D. 能发生酯化、加成、氧化反应 【答案】C 【解析】中有酚羟基，能与发生显色反应，正确；经分析的分子式为，正确；最多可与发生加成反应，错误；结构中有羧基可以发生酯化反应，有碳碳双键和苯环，可以发生加成反应，酚羟基和碳碳双键可以发生氧化反应，正确。 5．[（2024·黑龙江大庆模拟）]科学家开发了一种由配合物催化的简单、高效合成螺环己二烯酮的方法，具体反应如图（部分反应条件和产物省略）。下列说法错误是（ ） A. 与对甲基苯酚互为同分异构体 B. 中 键与 键的个数比为 C. 与加成最多得3种卤代烃（不考虑立体异构） D. 与足量氢气加成，最多消耗氢气 【答案】B 【解析】与对甲基苯酚的分子式均为，对甲基苯酚的结构简式为，即两者结构不同，所以互为同分异构体，正确；为，单键均为 键，双键中有一个为 键，一个为 键，均为单键有16个单键，单键有15个，碳氧双键中有1个 键，共有32个 键，可知 键与 键的个数比为，错误；与加成能得到加成得到，加成得到、，共3种卤代烃（不考虑立体异构），正确；中的碳碳双键均能与氢气加成，另外酮羰基也能消耗，所以与足量氢气加成，最多消耗氢气，正确。 第42讲 生物大分子 明确 学习目标 课程标准 学习问题 1.能列举典型糖类物质，能说明单糖、二糖及多糖的区别和联系，能探究葡萄糖的化学性质，能描述淀粉、纤维素的典型性质。 2.能辨识蛋白质结构中的肽键，能说明蛋白质的基本结构特点，能判断氨基酸的缩合产物、多肽的水解产物，能分析说明氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。 1.从结构上分析什么是糖类？糖类都是有机高分子吗？ 2.淀粉和纤维素互为同分异构体吗？ 3.氨基酸为什么具有两性？ 4.蛋白质具有哪些典型性质？怎样鉴别羊毛和人造羊毛？ 5.核酸的组成和生物功能是怎样的？ 整合 必备知识 知识点1 糖类 1.糖类 （1）概念 从分子结构上看，糖类可以定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。大多数糖类化合物的通式为  ，所以糖类也叫碳水化合物。 （2）分类 2.单糖 （1）葡萄糖结构 多羟基醛，与果糖［多羟基酮］互为同分异构体。 （2）葡萄糖性质 3.二糖——蔗糖与麦芽糖 比较项目 蔗糖 麦芽糖 相同点 分子式 均为   性质 都能发生水解反应 不同点 是否含醛基 不含 含有 水解产物 葡萄糖和果糖 葡萄糖 相互关系 互为同分异构体 4.多糖——淀粉与纤维素 （1）相似点 ①都属于天然有机高分子，属于多糖，分子式都可表示为  。 ②都能发生水解反应，如淀粉水解的化学方程式为淀粉葡萄糖。 ③都不能发生银镜反应。 （2）不同点 ①通式中值不同。 ②淀粉溶液遇碘显蓝色。 ［应用示例］ 为了检验淀粉水解的产物，设计如图实验方案： 回答下列问题： （1） 淀粉水解的化学方程式为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 试剂1为稀硫酸，作用是_  _  _  _  _  _  _  _  ；水浴加热的优点是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） 试剂2为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  ，加入试剂2的作用为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  （用离子方程式表示）。 （4） 为检验淀粉是否已完全水解，取少量水解液于试管中，加入碘水，则证明淀粉未完全水解的现象是_  _  _  _  _  _  _  _  。 （5） 用溶液和氨水配制银氨溶液的操作是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） （2） 作催化剂；受热均匀，便于控制温度 （3） 溶液； （4） 溶液显蓝色 （5） 在一支洁净的试管中，加入一定量溶液，然后边振荡边滴加氨水，直至产生的白色沉淀恰好消失 知识点2 氨基酸与蛋白质 1.氨基酸的结构与性质 （1）概念：羧酸分子中烃基的氢原子被氨基取代后的产物。天然蛋白质水解后得到的几乎均为氨基酸，其通式为，官能团为  和  。 （2）氨基酸的性质 ①两性 例如：甘氨酸与盐酸、溶液反应的化学方程式分别为，  。 ②成肽反应：氨基酸可以发生分子间脱水生成二肽或多肽。 2.蛋白质的结构与性质 （1）蛋白质的组成与结构 ①蛋白质由、、、、等元素组成。 ②蛋白质是由氨基酸通过缩聚反应生成的，蛋白质属于天然有机高分子化合物。 （2）蛋白质的性质 （3）酶：大部分酶是蛋白质，具有蛋白质的性质。酶是一种生物催化剂，催化作用具有以下特点：①条件温和，不需加热；②具有高度的专一性；③具有高效催化作用 ［应用示例］ 如图表示某多肽分子结构的一部分，图中、、、标出了分子中不同的键，当多肽发生水解反应时，断裂的键是_  _  _  _  （填字母）。 【答案】C 【解析】蛋白质水解断裂的是肽键，是肽键，所以应断裂的键是。 知识点3 核酸 1.核酸的组成 核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。 （1）戊糖：分为核糖和脱氧核糖，对应的核酸分别是核糖核酸和脱氧核糖核酸。 （2）碱基：具有碱性的杂环化合物，的碱基和的碱基不同，共同的类别有3种。如下图所示： （3）水解及产物的缩合过程： 2.核酸的结构 （1）分子：由两条多聚核苷酸链组成，两条链平行盘绕，形成双螺旋结构；每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，碱基排列在内侧；两条链上的碱基通过氢键作用结合成碱基对，腺嘌呤与胸腺嘧啶配对，鸟嘌呤与胞嘧啶配对，遵循碱基互补配对原则。 （2）分子：与类似，以核苷酸为基本构成单位，其中的戊糖由核糖替代了脱氧核糖、碱基由尿嘧啶替代了胸腺嘧啶，分子一般成单链状结构，比小得多。 3.生物功能 分子 具有一定碱基排列顺序的片段含有特定的遗传信息，决定生物体的一系列性状 分子 负责传递、翻译和表达分子所携带的遗传信息 自主练习 1．核酸是生命的基础物质，是病毒的“身份证”。下列关于核酸的叙述正确的是（ ） A. 核酸是核蛋白的非蛋白部分，也是由氨基酸残基组成的 B. 核酸水解产物中含有磷酸、葡萄糖和碱基 C. 核酸、核苷酸都是高分子 D. 核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类，对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用 【答案】D 【解析】核酸是由磷酸、戊糖和碱基通过一定的方式结合而成的，错误；核酸水解的最终产物是磷酸、戊糖和碱基，错误；核酸是高分子，但核苷酸不是高分子，错误。 2．核糖与脱氧核糖分别是生物体遗传物质核糖核酸与脱氧核糖核酸的重要组成部分，其结构简式如下图所示。下列关于核糖与脱氧核糖的说法正确的是（ ） A. 核糖与脱氧核糖均为非还原糖 B. 核糖与脱氧核糖互为同分异构体 C. 核糖与脱氧核糖、葡萄糖互为同系物 D. 核糖与脱氧核糖均可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 【答案】D 【解析】核糖与脱氧核糖分子中含有醛基，属于还原糖，错误；核糖的分子式为，脱氧核糖的分子式是，二者分子式不同，错误；核糖与脱氧核糖、葡萄糖不互为同系物，错误；核糖与脱氧核糖分子中的羟基与醛基均会被酸性高锰酸钾溶液氧化，故二者均可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，正确。 3．为检验淀粉水解的情况，进行如下图所示的实验，试管甲和丙均用的水浴加热，试管乙不加热。待试管甲中的溶液冷却后再进行后续实验。 实验1：取少量甲中溶液，加入新制氢氧化铜，加热，没有砖红色沉淀出现。 实验2：取少量乙中溶液，滴加几滴碘水，溶液变为蓝色，但取少量甲中溶液做此实验时，溶液不变蓝色。 实验3：取少量丙中溶液加入溶液调节至碱性，再滴加碘水，溶液颜色无明显变化。 下列结论错误的是（ ） A. 淀粉水解需要在催化剂和一定温度下进行 B. 欲检验淀粉是否完全水解，最好在冷却后的水溶液中直接加碘 C. 欲检验淀粉的水解产物具有还原性，可在水解液中加入新制氢氧化铜并加热 D. 若用唾液代替稀硫酸，则实验1可能出现预期的现象 【答案】C 【解析】题中实验甲与乙、甲与丙都是对照实验，前者探究温度的影响，后者探究催化剂的影响，通过对照实验可知正确；因为可与发生反应，故用检验淀粉是否存在时，不能有存在，正确；用新制检验水解产物的还原性，必须在碱性环境中进行，故在水解液中先加中和稀硫酸至碱性后，再加入新制并加热，错误；若用唾液代替稀硫酸，则不必加碱中和，直接加入新制，加热即可出现预期现象，正确。 4．关于生物体内氨基酸的叙述错误的是（ ） A. 构成蛋白质的氨基酸的结构简式是 B. 人体内所有氨基酸均可以互相转化 C. 两个氨基酸分子通过脱水缩合形成二肽 D. 人体内氨基酸分解代谢的最终产物是二氧化碳、水和尿素 【答案】B 【解析】氨基酸的结构简式为；人体内氨基酸分解代谢的最终产物是水、二氧化碳和尿素；两个氨基酸分子脱水缩合可形成二肽；在人体内能够通过转氨基作用形成的只有12种非必需氨基酸，还有8种必需氨基酸必须从食物中摄取，因此“人体内所有氨基酸均可以相互转化”的说法是错误的。 提升 关键能力 高考 考情概览 高考考点 2024年 2023年 2022年 2021年 考点1.生物大分子的性质与应用 山东卷北京卷安徽卷贵州卷 浙江卷广东卷山东卷 江苏卷广东卷浙江6月选考海南卷 河北卷山东卷浙江6月选考浙江1月选考 考点2.以生物大分子为载体的信息题 安徽卷广东卷 湖南卷湖北卷 北京卷全国甲卷 考点 深度剖析 考点1 生物大分子的性质与应用 例1 [（2024·山东，11）]中国美食享誉世界，东坡诗句“芽姜紫醋炙银鱼”描述了古人烹饪时对食醋的妙用。食醋风味形成的关键是发酵，包括淀粉水解、发酵制醇和发酵制酸等三个阶段。下列说法错误的是（ ） A. 淀粉水解阶段有葡萄糖产生 B. 发酵制醇阶段有产生 C. 发酵制酸阶段有酯类物质产生 D. 上述三个阶段均应在无氧条件下进行 【答案】D 【解析】淀粉属于多糖，淀粉水解的最终产物为葡萄糖，正确；发酵制醇阶段的主要反应为 ，该阶段有产生，正确；发酵制酸阶段的主要反应为、，与会发生酯化反应生成，属于酯类物质，正确；发酵制酸阶段发生氧化反应生成，应在有氧条件下进行，错误。 ［针对训练］ 1．[（2024·北京，4）]下列说法错误的是（ ） A. 葡萄糖氧化生成和的反应是放热反应 B. 核酸可看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子 C. 由氨基乙酸形成的二肽中存在两个氨基和两个羧基 D. 向饱和的溶液中加入少量鸡蛋清溶液会发生盐析 【答案】C 【解析】葡萄糖氧化生成和是放热反应，在人体内葡萄糖缓慢氧化成和为人体提供能量，正确；核酸是一种生物大分子，是由许多核苷酸单体形成的聚合物，核苷酸进一步水解得到磷酸和核苷，核苷进一步水解得到戊糖和碱基，正确；氨基乙酸的结构简式为，形成的二肽的结构简式为，该二肽中含1个氨基、1个羧基和1个肽键，错误；鸡蛋清溶液为蛋白质溶液，溶液属于轻金属盐溶液，向饱和溶液中加入少量鸡蛋清溶液，蛋白质发生盐析，正确。 2．[（2022·湖北，5）]化学物质与生命过程密切相关，下列说法错误的是（ ） A. 维生素C可以还原活性氧自由基 B. 蛋白质只能由蛋白酶催化水解 C. 淀粉可用为原料人工合成 D. 核酸可视为核苷酸的聚合产物 【答案】B 【解析】维生素具有还原性，可以还原活性氧自由基，正确；蛋白质在酸、碱的作用下也能发生水解，错误；将二氧化碳先还原生成甲醇，再转化为淀粉，实现用为原料人工合成淀粉，正确；核苷酸通过聚合反应制备核酸，正确。 考点2 以生物大分子为载体的信息题 例2 [（2024·安徽，5）]乙酰氨基葡萄糖（结构简式如下）是一种天然存在的特殊单糖。下列有关该物质说法正确的是（ ） A. 分子式为 B. 能发生缩聚反应 C. 与葡萄糖互为同系物 D. 分子中含有 键，不含 键 【答案】B 【解析】由该物质的结构可知，其分子式为，错误；该物质结构中含有多个醇羟基，能发生缩聚反应，正确；组成和结构相似，相差若干个原子团的化合物互为同系物，葡萄糖分子式为，该物质分子式为，不互为同系物，错误；单键均为 键，双键含有1个 键和1个 键，该物质结构中含有键，即分子中 键和 键均有，错误。 ［思维过程］根据结构简式分析 乙酰氨基葡萄糖的官能团种类，然后根据选项问题分析解答。 ［针对训练］ 3．[（2023·湖南，8）]葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂，工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料，在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙，其阳极区反应过程如下。下列说法错误的是（ ） A. 溴化钠起催化和导电作用 B. 每生成葡萄糖酸钙，理论上电路中转移了电子 C. 葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物 D. 葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应 【答案】B 【解析】由图中信息可知，溴化钠是电解装置中的电解质，其电离产生的离子可以起导电作用，且在阳极上被氧化为，然后与反应生成和，再和葡萄糖反应生成葡萄糖酸和，溴离子在该过程中的质量和性质保持不变，因此，溴化钠在反应中起催化和导电作用，正确；由中分析可知，在阳极上失去电子后生成，与反应生成，与葡萄糖反应生成葡萄糖酸，葡萄糖酸与足量的碳酸钙反应可生成葡萄糖酸钙，因此，每生成葡萄糖酸钙，理论上电路中转移了电子，错误；葡萄糖酸分子内既有羧基又有羟基，因此，其能通过分子内反应生中六元环状结构的酯，正确；葡萄糖分子中的1号原子形成了醛基，其余5个原子上均有羟基和；醛基上既能发生氧化反应生成羧基，也能在一定的条件下与氢气发生加成反应生成醇，该加成反应也是还原反应；葡萄糖能与酸发生酯化反应，酯化反应也是取代反应；羟基能与其相连的原子的邻位上的发生消去反应，正确。 4．图1是脱氧核糖核酸的结构片段，它的碱基中胞嘧啶的结构如图2，下列说法正确的是（ ） A. 脱氧核糖核酸中含有的化学键都是不同原子形成的极性共价键 B. 脱氧核糖与葡萄糖互为同系物，都能发生银镜反应 C. 胞嘧啶分子式为，含有的官能团只有氨基和肽键 D. 脱氧核糖核酸由磷酸、脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成 【答案】D 【解析】脱氧核糖核酸中含有，为非极性共价键，错误；脱氧核糖为环状，与葡萄糖结构不相似，二者不互为同系物，且脱氧核糖中无醛基，不能发生银镜反应，错误；由结构简式可知，胞嘧啶含有的官能团为肽键、氨基和碳碳双键等，错误。 高考 真题集训 1．[（2023·浙江6月选考，8）]下列说法错误的是（ ） A. 通过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】射线衍射实验可确定晶体的结构，则通过射线衍射可测定青蒿素晶体的结构，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，正确；苯酚与甲醛通过缩聚反应得到酚醛树脂，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，正确。 2．[（2022·浙江6月选考，14）]下列说法错误的是（ ） A. 植物油含有不饱和高级脂肪酸甘油酯，能使溴的四氯化碳溶液褪色 B. 向某溶液中加入茚三酮溶液，加热煮沸出现蓝紫色，可判断该溶液含有蛋白质 C. 麦芽糖、葡萄糖都能发生银镜反应 D. 将天然的甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸混合，在一定条件下生成的链状二肽有9种 【答案】B 【解析】植物油中含有不饱和高级脂肪酸甘油酯，能与溴发生加成反应，因此能使溴的四氯化碳溶液褪色，正确；某溶液中加入茚三酮溶液，加热煮沸后溶液出现蓝紫色，氨基酸也会发生类似颜色反应，则不可判断该溶液含有蛋白质，错误；麦芽糖、葡萄糖均含有还原性基团，所以都能发生银镜反应，正确；甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸相同物质间共形成3种二肽，不同物质间形成6种二肽，所以生成的链状二肽共有9种，正确。 3．[（2023·湖北，7）]中科院院士研究发现，纤维素可在低温下溶于溶液，恢复至室温后不稳定，加入尿素可得到室温下稳定的溶液，为纤维素绿色再生利用提供了新的解决方案。下列说法错误的是（ ） A. 纤维素是自然界分布广泛的一种多糖 B. 纤维素难溶于水的主要原因是其链间有多个氢键 C. 提供破坏纤维素链之间的氢键 D. 低温降低了纤维素在溶液中的溶解性 【答案】D 【解析】纤维素属于多糖，大量存在于我们吃的蔬菜水果中，在自然界广泛分布，正确；纤维素大分子间和分子内、纤维素和水分子之间均可形成氢键以及纤维素链段间规整紧密的结构使纤维素分子很难被常用的溶剂如水溶解，正确；纤维素在低温下可溶于氢氧化钠溶液，是因为碱性体系主要破坏的是纤维素分子内和分子间的氢键，促进其溶解，正确；由题意可知低温提高了纤维素在溶液中的溶解性，错误； 4．[（2022·北京，11）]高分子是一种人工合成的多肽，其合成路线如下。下列说法错误的是（ ） A. 中含有2个酰胺基 B. 高分子水解可得到和 C. 高分子中存在氢键 D. 高分子的合成过程中进行了官能团保护 【答案】B 【解析】由结构简式可知，中含有2个酰胺基，正确；由结构简式可知，高分子一定条件下发生水解反应生成和，错误；高分子中含有的酰胺基能形成氢键，正确；分子和高分子中都含有氨基，则高分子的合成过程中进行了官能团氨基的保护，正确。 对应训练 基础练 1．[（2024·广东珠海模拟）]广府文化是颇有广东特色的地域文化。下列物品的主要成分不属于有机高分子材料的是（ ） A. 粤绣《岭南红荔》 B. 榄雕橄榄核舟 C. 斗门菉猗堂的蚝壳墙 D. 广式红木家具 【答案】C 【解析】粤绣的主要成分是蚕丝，是动物蛋白，属于有机高分子，不符合题意；橄榄核舟的主要成分是植物纤维，属于有机高分子，不符合题意；蚝壳的主要成分是碳酸钙，符合题意；红木家具的主要成分是植物纤维，属于有机高分子，不符合题意。 2．[（2024·安徽阜阳模拟）]糖类、油脂、蛋白质是人类必需的营养物质，下列说法中正确的是（ ） A. 蔗糖、葡萄糖都能发生银镜反应 B. 油脂、蛋白质均属于有机高分子化合物 C. 甘氨酸和丙氨酸混合，在一定条件下可生成4种二肽 D. 苯酚、硫酸铜、氢氧化钠和硫酸铵均能使蛋白质变性 【答案】C 【解析】蔗糖不含有醛基，不能发生银镜反应，错误；油脂不属于有机高分子化合物，错误；甘氨酸和甘氨酸，丙氨酸和丙氨酸，甘氨酸的羧基与丙氨酸的氨基，甘氨酸的氨基和丙氨酸的羧基，共可生成4种二肽，正确；苯酚、硫酸铜、氢氧化钠均能使蛋白质变性，硫酸铵能使蛋白质盐析，错误。 3．明代李时珍的《本草纲目》中关于烧酒有如下记载：“近时惟以糯米，或粳米或黍或秫或大麦蒸熟，和曲酿瓮中七日，以甑蒸取。”下列说法错误的是（ ） A. 糯米、粳米、大麦等谷物中均含有淀粉 B. 古法酿酒工艺中有多种酶参与催化反应 C. 酒化酶将葡萄糖转化为乙醇时，温度越高反应速率一定越快 D. “以甑蒸取”过程中涉及蒸馏操作 【答案】C 【解析】因为酶具有活性，温度太高会失去活性，导致酶失效，所以酒化酶将葡萄糖转化为乙醇时，不是温度越高反应越快。 4．[（四川2025高考适应性测试）]下列关于生物有机分子的说法错误的是（ ） A. 纤维素能被氢氧化铜氧化 B. 蔗糖和麦芽糖的水解产物都含有葡萄糖 C. 蛋白质的空间结构发生变化会导致其生物活性改变 D. 核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的分子 【答案】A 【解析】纤维素含有羟基，不能被弱氧化剂氢氧化铜氧化，错误；蔗糖水解产物是葡萄糖和果糖，麦芽糖水解产物是葡萄糖，正确；蛋白质的空间结构发生变化会导致其生物活性改变，这种改变是不可逆的，正确；核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子，正确。 5．[（2024·四川成都模拟）]生物体中普遍存在的有机化合物是生命活动的基础。下列说法正确的是（ ） A. 蛋白质、油脂、核苷酸均属于高分子化合物 B. 淀粉在酸中能水解，可向淀粉水解液中加入碘液检验淀粉是否完全水解 C. 纤维素在人体消化酶的作用下最终转化生成和水 D. 向蛋白质溶液中加入一定浓度的溶液分离提纯蛋白质 【答案】B 【解析】蛋白质属于高分子化合物，油脂、核苷酸不属于高分子化合物，错误；淀粉在酸中能水解为葡萄糖，向淀粉水解液中加入碘液，若不变蓝，说明淀粉已经完全水解，正确；纤维素不能被人体消化，错误；使蛋白质变性，不能用溶液分离提纯蛋白质，错误。 6．下列实验结论中正确的是（ ） 选项 实验操作 现象 结论 A 淀粉溶液中加入碘水 溶液变蓝 说明淀粉没有水解 B 将乙醇与酸性重铬酸钾溶液混合 橙色溶液变为绿色 乙醇具有氧化性 C 蔗糖溶液中加入稀硫酸，水解后加入银氨溶液，水浴加热 未出现银镜 水解的产物为非还原糖 D 将新制悬浊液与葡萄糖溶液混合加热 产生砖红色沉淀 葡萄糖具有还原性 【答案】D 【解析】也有可能是淀粉部分水解，错误；重铬酸钾具有强氧化性，能把乙醇氧化，橙色溶液变为绿色，说明乙醇具有还原性，错误；发生银镜反应需要在碱性条件下进行，错误；实验表明葡萄糖被氧化，说明葡萄糖具有还原性，正确。 7．对于反应 ，下列说法正确的是（ ） A. 固态甘氨酸以内盐形式存在，易溶于有机溶剂 B. 在强碱性溶液中氨基酸主要以阳离子形式存在 C. 甘氨酸是两性化合物，既能与酸反应，又能与碱反应 D. 当甘氨酸以两性离子的形态存在时，在水中的溶解度最大 【答案】C 【解析】固态甘氨酸中的氨基与羧基反应生成内盐，易溶于水，难溶于有机溶剂，错误；由转化关系可知，在强碱性溶液中氨基酸主要以阴离子（）形式存在，错误；甘氨酸分子中含有能与酸反应的氨基和能与碱反应的羧基，是典型的两性化合物，正确；当甘氨酸以两性离子的形态存在时，两性离子间相互吸引力最大，在水中的溶解度最小，错误。 能力练 8．[（2024·重庆名校联考）]如图是核酸的某一结构片段，下列说法错误的是（ ） A. 该结构片段在一定条件下可与盐酸反应 B. 该结构片段可以发生加成反应和取代反应 C. 核酸分子间可以形成氢键 D. 该结构片段中含有4个手性碳原子 【答案】D 【解析】该结构片段含有氨基，在一定条件下可与盐酸反应，正确；该结构片段含有碳碳双键可以发生加成反应，该结构片段中含有酰胺基，可以发生取代反应，正确；核酸分子中含键，分子间可以形成氢键，正确；该结构片段中含有3个手性碳原子如图所示（画）， 错误。 9．[（2024·北京人大附中模拟）]我国科研人员首次以为原料合成了葡萄糖和长链脂肪酸，这项突破为人工和半人工合成“粮食”提供了新技术。合成路线如下。下列说法错误的是（ ） 葡萄糖、脂肪酸 A. 过程①②中电能转化为化学能 B. 葡萄糖分子中含有醛基、羟基 C. 和互为同系物 D. 葡萄糖不能发生水解反应 【答案】C 【解析】由题干信息可知，过程①②均为电解过程，电解中将电能转化为化学能，正确；葡萄糖分子的结构简式为，则其中含有醛基、羟基，正确；同系物是指结构相似组成上相差一个或若干个原子团的物质，分子中烃基上含有不饱和键，故和结构不相似，不互为同系物，错误；葡萄糖属于单糖，故其不能发生水解反应，正确。 10．[（2024·浙江杭州模拟）]葡萄糖的醇化发生变化过程如图所示，过程①是可逆互变过程。下列说法正确的是（ ） A. 两种葡萄糖分子中都只存在4个手性碳原子 B. 要实现过程3的变化需加入氧化剂 C. 丙酮酸最多能与加成 D. 等质量的葡萄糖和丙酮酸分别完全燃烧时，葡萄糖的耗氧量更大 【答案】D 【解析】连接4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，葡萄糖链状结构中有4个手性碳原子，如图所示：，环状结构中有5个手性碳原子，，错误；过程③的变化为丙酮酸发生还原反应，将丙酮酸中的羰基还原成羟基，生成醇，故需要加入还原剂实现，错误；丙酮酸中羧基不能和氢气反应，酮羰基能和氢气发生加成反应，故丙酮酸最多能与加成，错误；葡萄糖的分子式为，可以视作2个分子组合，丙酮酸分子式为，则等质量的葡萄糖和丙酮酸中，葡萄糖的元素含量更高，分别完全燃烧时，葡萄糖的耗氧量更大，正确。 11．脑啡肽分子的结构简式如图，下列有关脑啡肽分子的说法错误的是（ ） A. 分子间可形成氢键 B. 分子中含有3个手性碳原子 C. 由五种氨基酸分子缩合生成 D. 能发生取代反应、氧化反应 【答案】C 【解析】由结构简式可知，脑啡肽分子中含有的羧基、羟基和氨基，分子间可形成氢键，正确；脑啡肽分子中含有如图所示的3个连有不同原子或原子团的手性碳原子，正确；脑啡肽分子是由、、、共4种氨基酸分子缩合生成，错误；脑啡肽分子中含有的羧基、羟基和氨基，能发生取代反应、氧化反应，正确。 12．蛋白质是生命的物质基础，氨基酸是蛋白质的基本组成单位，回答下列问题： （1） 其蛋白质的结构片段如图1所示。 图1 ① 该片段完全水解可得到_  _  种氨基酸。 ② 其中相对分子质量最小的一种氨基酸缩合为一种六元环状结构，该缩合物的结构简式为_  _  。 （2） 苯丙氨酸的结构简式为，是其芳香族化合物的同分异构体，结构中含硝基且其核磁共振氢谱有3组峰，则的结构简式为_  _  。 （3） 酪氨酸的结构简式如图2所示。下列有关酪氨酸的说法错误的是_  _  _  _  （填字母）。 图2 .属于氨基酸 .核磁共振氢谱有7组峰 .与溶液发生显色反应 酪氨酸最多可与反应 【答案】① 3 ② （2） （3） 【解析】 （1） ①氨基、羧基和肽键的结构式分别是、、，观察题图可知，构成该多肽片段的氨基酸的基分别是、、、、，其中有2个氨基酸的基均是，有2个氨基酸的基均是，其他基均不相同，即基有3种，所以将该多肽片段完全水解后会得到3种氨基酸；②其中相对分子质量最小的一种氨基酸为甘氨酸，合为一种六元环状结构，该缩合物的结构简式为。 （2） 该硝基取代物是苯丙氨酸的同分异构体，由此可知苯的同系物的侧链上共有3个原子，苯的同系物有多种结构，但结构中含硝基且其核磁共振氢谱有3组峰，苯环上含有一种氢原子的化合物应该满足对称结构，所以该苯的同系物是1，3，三甲苯，所以的结构简式为。 （3） 与相连的为 碳，则酪氨酸属于氨基酸，故正确；根据酪氨酸的结构简式可知，其核磁共振氢谱有7组峰，故正确；含酚羟基，能与溶液发生显色反应，故正确；酚羟基、都可与反应，酪氨酸最多可与反应，故错误。 第43讲 合成高分子 有机合成路线设计 明确 学习目标 课程标准 学习问题 1.了解高分子的组成与结构特点，能依据简单高分子的结构分析其链节和单体。 2.了解加聚反应和缩聚反应的含义。 3.了解合成高分子在高新技术领域的应用以及在发展经济、提高生活质量方面的贡献。 4.能根据常见官能团的性质和已知信息设计有机合成路线。 1.什么是单体、链节、聚合度？ 2.合成高分子的常见方法有哪些？如何使原子利用率达到，应选择何种方法合成有机高分子？ 3.塑料、橡胶、纤维的组成和分子结构特点是怎样的？ 4.怎样设计有机合成路线？ 整合 必备知识 知识点1 合成高分子的特点及合成方法 1.有关高分子化合物的几个概念 （1）单体：能够进行聚合反应形成高分子的低分子化合物。 （2）链节：高分子中化学组成相同、可重复的最小单元。 （3）聚合度：高分子链中含有链节的数目。 2.高分子化合物的基本性质 （1）溶解性：线型高分子（如有机玻璃）能溶解在适当的有机溶剂中，网状结构高分子（如硫化橡胶）不溶于有机溶剂，只有一定程度的溶胀。 （2）热塑性和热固性：线型高分子具有热塑性（如聚乙烯），网状结构高分子具有热固性（如电木、硫化橡胶）。 （3）强度：高分子材料强度一般比较大。 （4）电绝缘性：通常高分子材料电绝缘性良好。 3.合成高分子化合物的基本反应 （1）加聚反应：不饱和单体通过加成反应生成高分子化合物的反应。 单体 聚合物   （2）缩聚反应：单体分子间缩合脱去小分子（如、等）生成高分子化合物的反应。 单体 聚合物 、 、 、 ［应用示例］ 常见加聚反应、缩聚反应化学方程式的书写 （1） 加聚反应 ① _  _  。 ② _  _  。 ③ _  _  。 （2） 缩聚反应 ① _  _  ； _  _  。 ② _  _  ； _  _  。 【答案】① ② ③ （2） ① ； ② ； 知识点2 常见合成高分子材料 1.通用高分子材料 （1）塑料 ①分类 类型 结构特点 特征 热塑性 线型、支链型 可以反复加热熔融加工 热固性 网状 不能加热熔融，只能一次成型 ②几种常见的塑料 ⅰ.聚乙烯 比较项目 高压法聚乙烯 低压法聚乙烯 聚合反应条件 高温，高压，引发剂 低压，催化剂 高分子链的结构 含有较多支链 支链较少 密度/ ⅱ.酚醛树脂 酚醛树脂是用酚（如苯酚或甲苯酚等）与醛（如甲醛）在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子。 （2）两种常见合成纤维 聚酯纤维 涤纶纤维 制备原理 优缺点 强度大，耐磨，易洗，快干，保型性好，但透气性和吸湿性差 用途 服装与床上用品，各种装饰布料，国防军工特殊织物等 聚酰胺纤维 聚己二酰己二胺纤维 制备原理 优点 耐磨性和强度好 （3）合成橡胶 ①原料：以石油、天然气为原料，以二烯烃和烯烃等为单体聚合而成。 ②性能：具有耐油、耐寒或耐热、耐腐蚀等方面有优势。 ③几种常见的合成橡胶 名称 单体 结构简式 顺丁橡胶   天然橡胶 2.功能高分子材料 （1）高吸水性树脂 ①合成方法 ⅰ.对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性，在它们的高分子链上再接上含强亲水性原子团的支链，以提高它们的吸水能力。 ⅱ.以带有强亲水性原子团的化合物为单体，均聚或共聚得到亲水性高聚物。 ②性能 可吸收其自身质量数百倍甚至上千倍的水，同时保水能力强，还能耐一定的挤压作用。 ③应用：干旱地区用于农业、林业、植树造林时抗旱保水、改良土壤，改造沙漠；婴幼儿纸尿裤等。 （2）高分子分离膜 知识点3 有机合成路线的设计 1.有机合成的基本思路 2.有机合成路线的分析方法 方法 流程 逆合成分析法 目标产物中间产物原料 正合成分析法 原料中间产物目标产物 综合比较法 原料中间产物目标产物 3.正确解答有机合成的关键 （1）熟练掌握常见官能团的性质特点。 （2）用好已知新信息。 （3）注意有机合成反应顺序的选择，官能团的转化和保护。 4.官能团的保护与恢复 （1）碳碳双键：在氧化其他基团前可以利用其与等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。 。 （2）酚羟基：在氧化其他基团前可以用溶液或保护。 （3）醛基（或酮羰基）：在氧化其他基团前可以用乙醇（或乙二醇）加成保护。 ① 。 ②。 （4）氨基：在氧化其他基团前可以用醋酸酐将氨基转化为酰胺，然后再水解转化为氨基。 （5）醇羟基、羧基可以成酯保护。 自主练习 1．下列关于塑料的认识错误的是（ ） A. 用于制造水杯、奶瓶等的聚乙烯可通过乙烯的加聚反应制得 B. 用于制造玩具、泡沫塑料的聚苯乙烯的单体是苯乙烯 C. 聚氯乙烯在建筑材料、人造革、管材、食品包装膜等方面均有广泛应用 D. 开发可降解塑料来替代聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等可减轻“白色污染” 【答案】C 【解析】乙烯加聚生成聚乙烯，聚乙烯无毒，可以制造水杯、奶瓶等，正确；苯乙烯加聚生成聚苯乙烯，可用于制造玩具、泡沫塑料，正确；聚氯乙烯中的增塑剂有毒，不能用于食品包装膜，错误；可降解塑料能在空气中降解为安全、无毒的物质，能减轻“白色污染”，正确。 2．下列各选项中，对相应高分子材料的分类、功能的说法正确的是（ ） 选项 高分子材料 类型 功能 A 黏合剂 功能高分子材料 黏合作用 B 涂料 功能高分子材料 保护作用 C 离子交换树脂 功能高分子材料 分离和提纯 D 聚乙烯醇 功能高分子材料 制人工心脏 【答案】C 【解析】黏合剂属于传统的高分子材料，错误；涂料是一种涂于物体表面后能形成坚韧保护膜的物质，属于传统高分子材料，错误；离子交换树脂属于功能高分子材料，主要用于硬水软化、海水淡化以及其他方面的分离提纯，正确；聚乙烯醇属于功能高分子材料，具有良好的吸水功能，可以用于制作“尿不湿”等，用于制作人工心脏的材料主要有硅橡胶、聚氨酯橡胶等，错误。 3．酚醛树脂具有绝缘、阻燃等性能，由苯酚和甲醛合成酚醛树脂的反应如下。下列说法正确的是（ ） A. 化学方程式中水的化学计量数是 B. 常温下比更难溶于水 C. 与银氨溶液反应最多可以生成 D. 的单体是和 【答案】D 【解析】由氧原子守恒可知方程式中水的化学计量数是，错误；含有的羟基数目越多，越易溶于水，则易溶于水，错误；相当于含有醛基，则最多可以生成，错误；为苯酚和甲醛的缩聚产物，即单体为和，正确。 4．用于制造隐形眼镜的功能高分子材料的合成路线如图。下列相关说法错误的是（ ） A. 物质A中所有原子可以共面 B. 物质C和D均可使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. 的反应类型是缩聚反应 D. 材料应该具有良好的亲水性 【答案】C 【解析】由的分子式可知，氧原子多了一个，碳原子多了两个，以及为酯化反应，可得中含有羟基，到属于卤代烃的水解反应，再根据分子式可知中含有不饱和键，可推出为乙烯，为1，二溴乙烷，为乙二醇，为，为。为乙烯，乙烯分子中6个原子共平面，正确；物质含醇羟基，物质含有醇羟基和碳碳双键，均能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故可使酸性高锰酸钾溶液褪色，正确；分子含有碳碳双键，发生加聚反应，错误；由于高分子中有羟基，羟基具有亲水性，所以具有良好的亲水性，正确。 提升 关键能力 高考 考情概览 高考考点 2024年 2023年 2022年 2021年 考点1.合成高分子 江西卷 浙江6月选考 北京卷 河北卷 北京卷 新课标卷 河北卷 山东卷 湖南卷 浙江1月选考 考点2.有机合成路线设计 湖南卷 江苏卷 山东卷 浙江6月选考 安徽卷 江苏卷 全国甲卷 全国乙卷 湖北卷 辽宁卷 湖南卷 北京卷 湖南卷 山东卷 广东卷 湖北卷 湖南卷 湖南卷 广东卷 全国甲卷 河北卷 考点 深度剖析 考点1 合成高分子 命题角度1 合成高分子的性质与应用 例1 [（2022·河北，3）]化学是材料科学的基础。下列说法错误的是（ ） A. 制造芯片的氮化铝晶圆属于无机非金属材料 B. 制造阻燃或防火线缆的橡胶不能由加聚反应合成 C. 制造特种防护服的芳纶纤维属于有机高分子材料 D. 可降解聚乳酸塑料的推广应用可减少“白色污染” 【答案】B 【解析】氮化铝是一种新型陶瓷，属于新型无机非金属材料，正确；天然橡胶的单体为异戊二烯，合成橡胶的单体如顺丁烯等中均含有碳碳双键，通过加聚反应合成橡胶，错误；芳纶为合成纤维，属于有机高分子材料，正确；可降解聚乳酸塑料的推广应用，可以减少难以降解塑料的使用，从而减少“白色污染”，正确。 ［针对训练］ 1．[（2024·河北，3）]高分子材料在生产、生活中得到广泛应用。下列说法错误的是（ ） A. 线型聚乙烯塑料为长链高分子，受热易软化 B. 聚四氟乙烯由四氟乙烯加聚合成，受热易分解 C. 尼龙66由己二酸和己二胺缩聚合成，强度高、韧性好 D. 聚甲基丙烯酸酯（有机玻璃）由甲基丙烯酸酯加聚合成，透明度高 【答案】B 【解析】线型聚乙烯塑料具有热塑性，受热易软化，正确；聚四氟乙烯由四氟乙烯加聚合成，具有一定的热稳定性，受热不易分解，错误；尼龙66即聚己二酰己二胺，由己二酸和己二胺缩聚合成，强度高、韧性好，正确；聚甲基丙烯酸酯由甲基丙烯酸酯加聚合成，又名有机玻璃，说明其透明度高，正确。 2．聚乙烯（）可用于制作食品包装袋，在一定条件下可通过乙烯的加聚反应生成聚乙烯，下列说法正确的是（ ） A. 等质量的乙烯和聚乙烯燃烧时，聚乙烯消耗的氧气多 B. 工业合成的聚乙烯高分子的聚合度是相同的 C. 乙烯和聚乙烯都能使溴水褪色 D. 聚乙烯链节中碳元素的质量分数与其单体中碳元素的质量分数相等 【答案】D 【解析】乙烯是聚乙烯的单体，它们的最简式相同，都是，故含和的质量分数分别相等，则等质量的二者燃烧时消耗氧气的量相同，错误、正确；工业上用乙烯合成聚乙烯时，所得高分子的聚合度一般不等，错误；乙烯中含有碳碳双键，能使溴水褪色，聚乙烯中不含碳碳双键，不能使溴水褪色，错误。 命题角度2 合成高分子的方法及高聚物单体的判断 例2 [（2023·北京，9）]一种聚合物的结构简式如下，下列说法错误的是（ ） A. 的重复单元中有两种官能团 B. 通过单体缩聚合成 C. 在碱性条件下可发生降解 D. 中存在手性碳原子 【答案】A 【解析】的重复单元中只含有酯基一种官能团，错误；由的结构可知其为聚酯，由单体缩聚合成，正确；为聚酯，碱性条件下可发生降解，正确；的重复单元中只连有1个甲基的碳原子为手性碳原子，正确。 ［针对训练］ 3．[（2022·山东，4）]下列高分子材料制备方法正确的是（ ） A. 聚乳酸（）由乳酸经加聚反应制备 B. 聚四氟乙烯（）由四氟乙烯经加聚反应制备 C. 尼龙（）由己胺和己酸经缩聚反应制备 D. 聚乙烯醇（）由聚乙酸乙烯酯（）经消去反应制备 【答案】B 【解析】聚乳酸（）是由乳酸 分子间脱水缩聚而得，即发生缩聚反应，错误；聚四氟乙烯（）是由四氟乙烯（）经加聚反应制备，正确； 尼龙（）是由己二胺和己二酸经过缩聚反应制得，错误；聚乙烯醇（）由聚乙酸乙烯醇酯（）发生水解反应制得，错误。 4． （1） 工程塑料树脂的结构简式为合成时用了3种单体，这3种单体的结构简式分别是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  、_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  、_  _  。 （2） 下图是一种线型高分子化合物结构的一部分： 由此分析，这种高分子化合物的单体至少有_  _  种，它们的结构简式分别为 _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （3） 合成的单体是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （4） 锦纶的单体为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （5） 是最坚韧的工程热塑性材料之一，其结构简式为，的单体为_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） ；； （2） 5；、、、、 （3） 、 （4） （5） 、 【归纳总结】 合成高分子单体的判断方法 1.由加聚聚合物推单体的方法： 加聚聚合物 方法（边键沿箭头指向汇合，箭头相遇成新键，键尾相遇按虚线部分断键成单体） 单体 加聚聚合物 方法（边键沿箭头指向汇合，箭头相遇成新键，键尾相遇按虚线部分断键成单体） 单体 加聚聚合物 方法（边键沿箭头指向汇合，箭头相遇成新键，键尾相遇按虚线部分断键成单体） 单体 和 2.由缩聚物推单体的方法： （1）方法——“切割法”。断开羰基和氧原子（或氮原子）上的共价键，然后在羰基碳原子上连接羟基，在氧原子（或氮原子）上连接氢原子。 （2）实例： 缩聚物 聚对苯二甲酸乙二酯 方法 单体 缩聚物 方法 单体 考点2 有机合成路线的设计 例3 [（2024·湖南,17节选）]化合物是一种具有生物活性的苯并呋喃衍生物，合成路线如下（部分条件忽略，溶剂未写出）： 回答下列问题： 依据以上流程信息，结合所学知识，设计以和为原料合成的路线_  _  等无机试剂任选。 【答案】 【解析】由逆合成分析法,先找到目标产物的单体为，和在的作用下发生类似题中反应⑥的过程生成，其与在催化剂存在的条件下发生加成反应生成,在酸性条件下水解生成,发生缩聚反应得到目标产物。 ［思维过程］对比每一步中反应物与生成物的变化情况，对合成路线进行整体分析如下 ［针对训练］ 5．沙罗特美是一种长效平喘药，其合成的部分路线如图： 写出以、、为原料制备的合成路线流程图（无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。 【答案】 【解析】根据已知的流程图可推知，若要制备，则需将与发生取代反应得到，再与反应得到，再利用羟基的消去反应引入碳碳双键，将碳碳双键与硝基通过加氢最终还原生成氨基。 高考 真题集训 1．[（2024·江苏，9）]化合物是一种药物的重要中间体，部分合成路线如下： 下列说法正确的是（ ） A. 分子中所有碳原子共平面 B. 最多能与发生加成反应 C. 不能与的溶液反应 D. 、均能使酸性溶液褪色 【答案】D 【解析】中饱和的原子杂化形成4个单键，具有类似甲烷的四面体结构，所有碳原子不可能共平面，错误；中含有1个羰基和1个碳碳双键，可与加成，因此最多能与发生加成反应，错误；中含有碳碳双键，可以与的溶液反应，错误；、中均含有碳碳双键，可以使酸性溶液褪色，正确。 2．[（2024·江西，10）]一种可用于海水淡化的新型网状高分子材料，其制备原理如图（反应方程式未配平）。下列说法正确的是（ ） A. 亲水性： 聚乙烯 B. 反应属于缩聚反应 C. 的重复结构单元中， D. 反应的原子利用率 【答案】A 【解析】含多个羟基，易与水分子形成氢键，聚乙烯不溶于水，则亲水性 聚乙烯，正确；中碳碳双键转化为单键，且生成高分子，该反应为加聚反应，错误；中碳碳双键与键发生加成，中含3个氮原子，且3个碳碳双键发生加成反应，则的重复结构单元中也含有3个硫原子，可知的重复结构单元中，，错误；该反应中生成物只有一种，为化合反应，反应的原子利用率为，错误。 3．、（2023· 新课标卷，8）光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。下列说法错误的是（ ） A. 该高分子材料可降解 B. 异山梨醇分子中有3个手性碳原子 C. 反应式中化合物为甲醇 D. 该聚合反应为缩聚反应 【答案】B 【解析】该高分子材料中含有酯基，可以降解，正确；异山梨醇中 四处的碳原子为手性碳原子，故异山梨醇分子中有4个手性碳原子，错误；反应式中异山梨醇释放出一个羟基与碳酸二甲酯释放出的甲基结合生成甲醇，故反应式中为甲醇，正确；该反应在生产高聚物的同时还有小分子的物质生成，属于缩聚反应，正确。 4．[（2022·湖南，3）]聚乳酸是一种新型的生物可降解高分子材料，其合成路线如下： 下列说法错误的是（ ） A. B. 聚乳酸分子中含有两种官能团 C. 乳酸与足量的反应生成 D. 两分子乳酸反应能够生成含六元环的分子 【答案】B 【解析】根据氧原子数目守恒可得，则，正确；聚乳酸分子中含有三种官能团，分别是羟基、羧基、酯基，错误；1个乳酸分子中含有1个羟基和1个羧基，则乳酸和足量的反应生成，正确；1个乳酸分子中含有1个羟基和1个羧基，则两分子乳酸可以缩合生成含六元环的分子，正确。 对应训练 基础练 1．下列有关高分子材料的说法错误的是（ ） A. 为了防止淀粉-聚丙烯酸钠材料溶于水，可以使用交联剂对其进行改性处理 B. 聚乙烯材料具有一定的弹性是因为化学键在拉伸过程中会断裂，除去外力后会恢复 C. 用于制作烹饪器具手柄的酚醛树脂是一种网状高分子材料 D. 乳酸和均可用于制备可降解材料，有助于减轻温室效应、消除“白色污染” 【答案】B 【解析】使用交联剂，可以增加特殊聚合物的耐溶性，正确；聚乙烯材料具有一定的弹性是因为分子结构中碳链可折叠，错误；酚醛树脂是热固性塑料，其聚合形成的高聚物呈网状结构，正确；乳酸在一定条件下可以缩聚成聚乳酸酯，与环氧化物在一定条件下可以制备聚碳酸酯，消耗减轻温室效应，可降解塑料可减少“白色污染”，正确。 2．[（2024·河北邯郸月考）]高分子材料在生产、生活中得到广泛应用。下列说法错误的是（ ） A. 天然淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成，支链淀粉含量很高的谷物，有比较黏的口感 B. 聚甲基丙烯酸酯（有机玻璃）由甲基丙烯酸酯加聚合成，透明度高 C. 顺丁橡胶用二硫键等作用力将线型结构连接为网状结构，且硫化交联的程度越大，弹性和强度越好 D. 高密度聚乙烯在较低压力和温度下加聚得到，支链多，常用于生产桶、板、管等 【答案】C 【解析】天然淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成，支链淀粉含量很高的谷物，如糯米、糯玉米等有比较黏的口感，正确；聚甲基丙烯酸酯（有机玻璃）由甲基丙烯酸酯加聚合成，透明度高，正确；顺丁橡胶用二硫键等作用力将线型结构连接为网状结构，但硫化交联的程度不宜过大，否则会使橡胶失去弹性，错误；高密度聚乙烯在较低压力和温度下加聚得到，支链多，常用于生产桶、板、管等，正确。 3．[（2024·广东部分学校联考）]滑雪板的板基由复合层、木芯层、黏合剂等组成，各部分由聚乙烯、纤维、泡沫、环氧树脂黏合剂等成分组成。下列有关合成高分子的说法错误的是（ ） A. 高压法制备的聚乙烯有较多支链，密度和软化温度较低 B. 由对苯二胺和对苯二酰氯通过缩聚反应得 C. 泡沫为低密度丙烯酸类材料，丙烯酸与软脂酸互为同系物 D. 环氧树脂的结构中含有极性强的羟基、醚键、环氧基团，具有良好的黏合力 【答案】C 【解析】高压法制备的聚乙烯属于低密度聚乙烯，适合作塑料袋、薄膜、绝缘材料等，含有较多的支链，密度和软化温度较低，正确；对苯二胺和对苯二酰氯都是具有双官能团的有机物，由对苯二胺和对苯二酰氯发生缩聚反应，生成等，正确；软脂酸属于饱和一元酸，丙烯酸属于不饱和一元酸，两者不互为同系物，错误；环氧树脂的结构中有羟基、醚键、环氧基团，它们的极性强，黏合力大，正确。 4．一种高分子可用作烹饪器具、电器、汽车部件等材料，其结构片段如图。下列关于该高分子的说法正确的是（ ） A. 该高分子是一种水溶性物质 B. 该高分子可由甲醛、对甲基苯酚缩合生成 C. 该高分子的结构简式为 D. 该高分子在碱性条件下可发生水解反应 【答案】B 【解析】可用作烹饪器具，电器等，说明该高分子不能溶于水，错误；由图可知，该有机物为类似于酚醛树脂的结构，单体为甲醛和对甲基苯酚，正确；该高分子的结构简式中，重复的链节为，所给图示中少了，错误；该高分子中含有，且与苯环直接相连，具有酸性，可以与碱反应，但不是水解反应，错误。 5．[（2024·河北衡水模拟）]复旦大学一课题组首次实现了以（杂）芳基磺酰氯为引发剂的有机催化光调控活性聚合（如图）。图中、为烷基，为芳基。下列说法错误的是（ ） A. 能发生氧化反应、还原反应和加聚反应 B. 遇水能发生取代反应生成 C. 分子中C、均只采用杂化 D. 是线型高分子材料，具有热塑性 【答案】C 【解析】含有碳碳双键，能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，在一定条件下发生加聚反应，与氢气发生加成反应也属于还原反应，正确；中遇水能发生取代反应得到，可生成，正确；分子中为烷基，碳原子的价层电子对数是4，所以碳原子的杂化方式都杂化，错误；是线型高分子材料，可以重复加热融化，具有热塑性，可以反复加工，多次使用，正确。 6．[（2024·湖北一模）]聚离子液体是在重复单元上具有阴、阳离子基团的一类离子液体聚合物，兼具离子液体和聚合物的优良性能。某聚离子液体的结构如图所示，下列关于该聚离子液体的说法正确的是（ ） A. 可由对应单体发生加聚反应制得 B. 是具有良好导电性的电解质 C. 所有原子均在同一平面内 D. 所有C原子均采取杂化 【答案】A 【解析】由该物质结构可以推知对应单体具有碳碳双键，单体发生加聚反应制得该物质，正确；该物质兼具离子液体良好导电性的性能，高分子为混合物，不属于电解质，错误；该物质具有若干杂化的原子，所有原子不能在同一平面内，错误；该物质具有若干杂化的原子，错误。 能力练 7．[（内蒙古2025高考适应性测试，8）]聚乙烯醇广泛应用于建筑、医药、纺织、造纸、包装等诸多领域，可用如下方法制备。下列说法错误的是（ ） A. ①为加成反应 B. ②③分别为缩聚反应、水解反应 C. 能与水形成氢键 D. 可用作高吸水性材料 【答案】B 【解析】①为乙酸中羟基氢氧键断裂后加成在乙炔碳碳三键上，正确；合成时，先碳碳双键上发生加聚反应，再水解反应，错误；含有羟基，能与水形成氢键，正确；中含有大量的羟基，可用作高吸水性材料，正确。 8．[（2024·山东,17）]心血管药物缬沙坦中间体（F）的两条合成路线如下： 已知： Ⅰ. Ⅱ. 回答下列问题： （1） A结构简式为_  _  ；反应类型为_  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 化学方程式为_  _  。 （3） 中含氧官能团名称为_  _  ；中手性碳原子有_  _  个。 （4） D的一种同分异构体含硝基和3种不同化学环境的氢原子（个数比为），其结构简式为_  _  。 （5） 的合成路线设计如下： 试剂为_  _  _  _  _  _  _  _  （填化学式）；试剂不能选用，原因是_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 【答案】（1） ；取代反应 （2） （3） 醛基；1 （4） （5） ；中的会被氧化为，无法得到 【解析】 8．发生的类似已知信息Ⅰ的反应，结合、的分子式和的结构简式可知，为，为，对比和的分子式，结合的结构简式可知，甲基上的1个被取代得到，为，、在乙醇的作用下得到，对比、的结构简式可知，为，与发生类似已知信息Ⅱ的反应，可得为。 （3） 由分析得，为，含氧官能团为醛基；中手性碳原子有1个，位置如图：。 （4） 为，含硝基（）和3种不同化学环境的氢原子（个数此为）的的同分异构体结构为。 （5） 为，为结合的合成路线设计图可知，在水溶液的作用下，被羟基取代，得到（），与试剂（合适的氧化剂，如）发生氧化反应得到，试剂为，试剂不能选用，原因是中的会被氧化为，无法得到。 9．[（2024·北京,17）]除草剂苯嘧磺草胺的中间体合成路线如下。 （1） D中含氧官能团的名称是_  _  _  _  _  _  _  _  。 （2） 的化学方程式是_  _  。 （3） 的制备过程中，下列说法正确的是_  _  _  _  _  _  （填序号）。 .依据平衡移动原理，加入过量的乙醇或将蒸出，都有利于提高的转化率 .利用饱和碳酸钠溶液可吸收蒸出的和乙醇 .若反应温度过高，可能生成副产物乙醚或者乙烯 （4） 已知： ① 的结构简式是_  _  。 ② 判断并解释中氟原子对的活泼性的影响_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  。 （5） 的分子式为。除苯环外，分子中还有一个含两个氮原子的六元环，在合成的同时还生成产物甲醇和乙醇。由此可知，在生成时，分子和分子断裂的化学键均为键和_  _  _  _  _  _  键，的结构简式是_  _  。 【答案】（1） 硝基、酯基 （2） （3） （4） ① ② 氟原子可增强的活泼性，氟原子为吸电子基团，降低相连碳原子的电子云密度，使得碳原子的正电性增加，有利于增强的活泼性 （5） ； 【解析】 9．发生硝化反应得到，即为，与发生酯化反应生成，即为，发生还原反应得到，结合的分子式可知，硝基被还原为氨基，为，在的作用下与 发生反应得到，结合的分子式可知，为，与在浓硫酸加热的条件下生成，结合与的分子式可知，为，为，与在一定条件下生成，发生类似的反应，结合的结构简式和的分子式可知，为，和在碱的作用下生成，的分子式为，除苯环外，分子中还有一个含两个氮原子的六元环，在合成的同时还生成产物甲醇和乙醇，可推测为与中键与酯基分别发生反应，形成酰胺基，所以断裂的化学键均为键和键，的结构简式为。 （1） 由的结构简式可知，中含氧官能团为硝基、酯基。 （2） 的过程为中羧基与甲醇中羟基发生酯化反应。 （3） 的制备过程为乙酸与乙醇的酯化过程，依据平衡移动原理，加入过量的乙醇或将乙酸乙酯蒸出，都有利于提高乙酸的转化率，正确；饱和碳酸钠溶液可与蒸出的乙酸反应并溶解乙醇，正确；反应温度过高，乙醇在浓硫酸的作用下发生分子间脱水生成乙醚，发生分子内消去反应生成乙烯，正确。 （4） ①根据已知反应可知，酯基的与另一分子的酯基发生取代反应，中左侧不存在，所以产物的结构简式为；②氟原子可增强的活泼性，氟原子为吸电子基团，降低相连碳原子的电子云密度，使得碳原子的正电性增加，有利于增强的活泼性。 （5） 分子中除苯环外还有一个含两个氮原子的六元环，在合成的同时还生成产物甲醇和乙醇，再结合其分子式，可推测为与中键与酯基分别发生反应，形成酰胺基，所以断裂的化学键均为键和键，的结构简式为。 高考热点18 有机“微流程”合成路线的设计 题型分析 有机合成与推断综合题中一般会呈现给定物质，设计有机合成路线。当题中有已知信息时，有机合成路线的设计一般会用到已知信息中的反应，解题时首先要联系已知信息，善于模仿题干中的变化，找到相似点，对比官能团的变化，然后结合原料和目标产物的组成与结构，完成陌生官能团及骨架的变化，分析其他转化步骤，最后写出最佳合成路线。合成路线图表达方式：。 ［针对训练］ 1．设计合理方案，以苯甲醇（）为主要原料合成（无机试剂及有机溶剂任用）。 已知：① ； ②。 【答案】 【解析】将目标分子拆解成两个，结合已知信息，苯甲醛先与加成，再在酸性条件下水解，即可得到。 2．[（2024·浙江6月选考，21节选）]已知： 吗吲哚甲酸（）是一种医药中间体，设计以和为原料合成吲哚甲酸的路线（用流程图表示，无机试剂任选）。 【答案】 【解析】乙醛与加成得到，被氧化为，酸性水解得到，与反应得到，与反应得到。 方法指导 有机“微流程”合成路线的设计的常用方法 （1）正向合成法的解题思路 第1步：从目标产物的结构出发 先观察目标产物的结构特点，特别是观察目标产物中所含的官能团。 第2步：目标产物中碳骨架与原料物质中碳骨架的联系 分析原料物质中碳骨架的变化和官能团的引入（或转化），结合已知信息或利用合成路线的某些片段，采用逆推或正推法初步分析合成思路。 第3步：拆分 从目标产物出发逆推，切断关键的官能团或化学键，拆分得到反应物（或原料）；从原料正推得到中间产物。 第4步：合成 根据之前拆分的步骤和关键物质从原料正向梳理，设计合成路线。 （2）逆向合成法的解题思路 从目标分子着手，分析目标分子的结构，然后由目标分子逆推出原料分子，并进行合成路线的设计，其思维程序为 （3）正逆双向合成法的解题思路 “正逆”指的是“瞻前顾后”。单一的正向或逆向推断经常会遇到一些障碍点，或是缺乏信息支持无法继续，从流程的起点、终点，或者从流程中某些明确结构的有机物出发，从正、逆两个方向进行分析、寻找突破。其思维程序为 对应训练 1．[（2024·河南漯河三模）]含有苯并环己酮骨架的螺环化合物具有优良的抗病毒活性，合成化合物的路线如图： 已知：① ② ③、烃基 依据以上信息，以乙醛和题中所涉及的物质为原料，补全合成螺环化合物的路线。 【答案】 【解析】合成目标化合物的关键是将螺环的共用碳原子进行拆解，找到除 外的含4个碳原子的碳链，而该碳链需要在乙醛的基础上进行两次增碳反应得到：先引入醛基，再引入碳碳三键，该螺环化合物的形成需要发生分子内的加成反应，故可得出相应路线。 2．[（2024·天津模拟预测）]已知： ② 回答下列问题： 多环化合物是有机研究的重要方向，设计由、、合成多环化合物的路线（无机试剂任选）_  _  。 【答案】 【解析】由 、、合成多环化合物，、发生信息①的反应生成，然后和发生信息②的反应，最后和溴发生加成反应得到目标产物。 3．基于生物质资源开发常见的化工原料，是绿色化学的重要研究方向。以化合物Ⅰ为原料，可合成丙烯酸Ⅴ、丙醇等化工产品，进而可制备聚丙烯酸丙酯类高分子材料。 选用含二个羧基的化合物作为唯一的含氧有机原料，参考上述信息，制备高分子化合物的单体。 写出的单体的合成路线：_  _  （不用注明反应条件）。 【答案】 【解析】根据化合物的结构简式可知，其单体为 ，其原料中的含氧有机物只有一种含二个羧基的化合物，原料可以是，发生题干Ⅳ Ⅴ的反应得到，还原为，再加成得到，和发生酯化反应得到目标产物，则合成路线为。 第页/共页 学科网（北京）股份有限公司 $$