主题十二 有机化学（教师用书）-【新高考方案】2026年高考化学一轮总复习（江苏专版）

主题分层教学课时安排 基础 落实 第一讲 有机化合物的结构特点与研究方法 第二讲 有机物分类与有机反应类型 第三讲 烃和卤代烃 第四讲 醇和酚 第五讲 醛　酮 第六讲 羧酸　羧酸衍生物 第七讲 生物大分子与合成高分子 综合 应用 第八讲 陌生多官能团有机物的结构与性质 第九讲 有机合成与推断综合题解题策略 第一讲　有机化合物的结构特点与研究方法(基础落实课) |内|容|与|目|标| 1.知道有机化合物是有空间结构的,认识其中碳原子的成键特点;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。 2.认识有机化合物存在构造异构和立体异构等同分异构现象;知道简单有机化合物的命名。 3.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。 逐点清(一)　有机化合物的结构特点 [再认再现·旧知新学] (一)有机化合物中碳原子的成键特点 (二)有机化合物常见表示方法 根据下列物质的结构式写出相应物质的结构简式和键线式: 名称 结构式 结构简式 键线式 丙烯 CH3CHCH2 乙醇 CH3CH2OH 乙酸 CH3COOH 乙酸 乙酯 CH3COOCH2CH3 (三)同系物 结构相似,分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。 1.下列物质中属于丙烯的同系物的是②③(填序号)。 ①　 ②CH3CH==CHCH3 ③ ④CH2==CH—CH==CH2 2.下列物质属于乙醇的同系物的是①(填序号)。 ①丙醇　②乙二醇() ③CH2==CHCH2OH 注意:同系物判定两要点:①官能团种类、数目均相同;②具有相同的通式。 (四)同分异构现象和同分异构体 1.概念:化合物分子式相同、结构不同的现象称为同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。 2.类型 3.熟悉不同有机物的官能团异构现象 组成通式 不饱和度(Ω) 可能的物质类别 CnH2n 1 烯烃和环烷烃 CnH2n-2 2 炔烃、二烯烃和环烯烃 CnH2n+2O 0 饱和一元醇和醚 CnH2nO 1 饱和一元醛和酮、烯醇等 CnH2nO2 1 饱和一元羧酸 和酯、羟基醛等 4.简单有机物同分异构体的书写 (1)烷烃同分异构体的书写——主链减碳法 (主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边) 写出C7H16的同分异构体(用碳架结构表示): 。 答案:C—C—C—C—C—C—C、、、、、、、、 (2)烯烃、炔烃同分异构体的书写——碳架异构→双键、三键位置异构→官能团异构 写出下列同分异构体的结构简式或键线式。 C4H8的所有同分异构体: 　。  C4H6的炔烃同分异构体: 　。  答案:C4H8:CH2==CH—CH2CH3、CH3CH==CHCH3、;□、 C4H6:CH3C≡CCH3、CH≡CCH2CH3 (3)苯的同系物同分异构体的书写——苯环支链由整到散 写出C9H12的含有苯环的同分异构体的结构简式。 含有一个支链时 　;  含有两个支链时 　;  含有三个支链时 　。  答案:、、、 、、 (4)简单的烃的衍生物的同分异构体的书写——确定类别→碳架异构→官能团位置异构 写出C4H10O的同分异构体(只写出碳骨架和官能团) 　。  答案:、、、、C—O—C—C—C、 、C—C—O—C—C (五)手性碳原子和手性分子 与四个不同原子或原子团相连的碳原子叫做手性碳原子(又叫不对称碳原子),含有手性异构体的分子叫做手性分子。用“*”标出乳酸分子结构中手性碳原子。如。 (六)有机化合物中的共价键及空间结构 甲烷型 碳为sp3杂化,形成σ键,四面体形结构 乙烯型 碳为sp2杂化,含π键,以双键为中心6原子共平面 苯型 碳为sp2杂化,含大π键,以苯环为中心12原子共平面 乙炔型 —C≡C— 碳为sp杂化,含π键,以三键为中心4原子共直线 注意:①在分子中,形成单键的原子可以绕键轴旋转,而形成双键、三键等其他键的原子不能绕键轴旋转。②若平面间靠单键相连,所连平面可以绕键轴旋转,可能旋转到同一平面上,也可能旋转后不在同一平面上。 ③若平面间被多个点固定,则不能旋转,一定共面。如分子中所有环一定共面。 [边练边学·实践提能] 一、有机化合物的结构与表示法 1.以下名称、化学用语均正确的是 (　　) A.顺⁃2⁃丁烯的结构简式: B.乙醛的结构简式:CH3COH C.2⁃丁烯的键线式: D.乙烯的空间填充模型: 解析:选D　顺⁃2⁃丁烯的结构中两个甲基在双键的同一侧,其结构简式为;乙醛的结构简式为CH3CHO;2⁃丁烯的键线式为。 2.写出下列物质的分子式。 (1)和的分子式分别为　　　　、　　　　。  (2)和的分子式分别为　　　、　　　　　。  答案:(1)C7H12　C10H16 (2)C13H20O　C5H6N2O2 |归纳拓展| (1)书写有机化合物的结构简式时一定要表示出其官能团,特别是烯烃和炔烃,不能省略碳碳双键或碳碳三键;对于含氧官能团,书写结构简式时官能团一定要写准确,如丙醛应写成CH3CH2CHO,不要写成CH3CH2COH。 (2)键线式中的端点、拐点或折点为碳原子,碳连接的氢原子省略。 二、同分异构体的判断与书写 3.下列有关同分异构体数目的叙述中,正确的是 (　　) A.C5H12有两种同分异构体 B.C8H10只有三种属于芳香烃的同分异构体 C.CH3CH2CH2CH3在光照条件下与氯气反应,只生成一种一氯代烃 D.甲苯苯环上的一个氢原子被含三个碳原子的烷基取代,所得产物有六种 解析:选D　C5H12有三种同分异构体,A项错误;C8H10属于芳香烃的同分异构体有、、、,共四种,B项错误;CH3CH2CH2CH3的一氯代烃有两种,C项错误;正丙基取代甲苯苯环上的氢原子与甲基有邻、间、对三种位置关系,同理异丙基与甲基也有三种位置关系,故其所得产物有六种,D项正确。 4.分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构) (　　) A.7种　　　　B.8种 C.9种 D.10种 解析:选C　分子式为C4H8Cl2的有机物可以采取“定一移一”法:、、 ,共有9种。 5.分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构) (　　) A.8种 B.10种 C.12种 D.14种 解析:选C　可利用“定一移一”法,正丁烷有两种等效氢,Br定位1号碳原子时,Cl位置有,Br定位2号碳原子时,Cl位置有,异丁烷有两种等效氢,Br定位1号碳原子时,Cl位置有,Br定位2号碳原子时,Cl位置有,共4+4+3+1=12(种)。 |思维建模|简单同分异构体数目判断方法 (1)等效氢法 ①同一碳原子上的氢原子等效。 ②同一碳原子上的甲基上的氢原子等效。 ③位于对称位置的碳原子上的氢原子等效。 (2)基元法 烷基结构有几种就有几种一元取代物。 如:—C3H7有2种,C3H7Cl有2种,C3H8O属于醇的结构有2种。 (3)定一移一法 二元取代物数目的判断,可固定一个取代基的位置,再移动另一取代基的位置以确定二元取代物的数目。 三、有机化合物的空间结构分析及共价键类型判断 6.下列有关说法正确的是 (　　) A.CH3CH==CHCH3分子中的4个碳原子可能在同一直线上 B.苯乙烯()分子的所有原子可能在同一平面上 C.分子中的所有原子都在同一平面上 D.丙烯CH2==CHCH3共平面的原子最多为6个 解析:选B　A项,以“”为中心,联想乙烯分子中的键角120°,碳原子不可能共线;B项,单键可绕轴旋转,烯平面与苯平面可能共面,因而所有原子可能共面;C项,含有饱和碳,所有原子不可能共面;D项,碳碳双键及与其直接相连的4个原子共面,CH2CHCH3中甲基中的1个H原子也可能在该平面上,所以丙烯CH2==CHCH3共平面的原子最多为7个。 7.下列说法不正确的是 (　　) A.P4和CH4都是正四面体形分子,且键角都为109°28' B.乙烯分子中,碳原子的sp2杂化轨道形成σ键,未杂化的2p轨道形成π键 C.4.4 g C2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA D.乙苯分子中共面碳原子最多有8个 解析:选A　 CH4的键角是109°28',P4的键角为60°,A不正确;1个C2H4O中含有6个σ键和1个π键(乙醛)或7个σ键(环氧乙烷),4.4 g C2H4O的物质的量为0.1 mol,则含有σ键数目最多为0.7NA,C正确。 |思维建模|有机化合物中的σ键、π键的判断方法 (1)根据成键轨道类型判断:s轨道与其他原子轨道形成的共价键一定是σ键,p轨道之间可形成π键;杂化轨道形成的共价键全部为σ键。 (2)根据成键原子的价电子数判断:如果只有一个共用电子对(共价单键),则该共价键一定是σ键;如果形成多个共用电子对(共价双键或三键),则先形成一个σ键,另外的原子轨道形成π键。 名师支教 有机物命名的简单模型 逐点清(二)　常见有机化合物的命名 [再认再现·旧知新学] 1.烷烃的命名 (1)烷烃的习惯命名 (2)烷烃的系统命名 如:的名称为2,2⁃二甲基⁃4⁃乙基己烷。 2.含官能团的链状有机物的命名 (1)烯烃、炔烃、醇、醛和羧酸的命名 如:的名称为3⁃甲基⁃1⁃戊烯, 的名称为4,4⁃二甲基⁃2⁃己炔。 (2)酯的命名 合成酯时需要羧酸和醇发生酯化反应,命名酯时“先读酸的名称,再读醇的名称,后将‘醇’改‘酯’即可”。如甲酸与乙醇形成酯的名称为甲酸乙酯。 3.苯及其同系物的命名 (1)苯作为母体,其他基团作为取代基。 (2)如果苯分子中的两个氢原子被两个甲基取代后生成二甲苯,其有三种同分异构体,可分别用邻、间、对表示;也可将某个甲基所在的碳原子的位置编为1号,选取最小位次给另一个甲基编号。如 邻二甲苯　 　间二甲苯　　　　对二甲苯 (1,2⁃二甲苯)　(1,3⁃二甲苯)　　(1,4⁃二甲苯) [边练边学·实践提能] 1.有机物的命名方法有多种,下列有机物用系统命名法命名正确的是 (　　) A.CH3CH(C2H5)CH3 　2⁃乙基丙烷 B.　3⁃丁醇 C.丁酸乙酯 D.　2⁃甲基⁃1⁃丙烯 解析:选D　A项,名称为2⁃甲基丁烷,错误;B项,名称为2⁃丁醇,错误;C项,名称为2⁃甲基丙酸乙酯,错误。 2.按照系统命名法写出下列有机物的名称。 (1):3,3,5⁃三甲基庚烷。 (2):4⁃甲基⁃3⁃乙基⁃3⁃辛烯。 (3):1,2⁃丙二醇。 (4):对苯二甲酸。 (5):3,3⁃二甲基丁酸甲酯。 (6):苯甲酰胺。 3.根据下列有机化合物的名称,写出相应的结构简式。 (1)2,4⁃二甲基戊烷: 。 (2)苯乙炔: 。 (3)4,4⁃二甲基⁃2⁃戊醇: 。 (4)2,4,6⁃三甲基苯酚: 。 (5)丙二醛: 。 答案:(1) (2)　(3) (4)　(5)OHCCH2CHO |归纳拓展|系统命名法中四种“字”的含义 ①烯、炔、醛、酮、酸、酯——指官能团。 ②甲、乙、丙、丁——指主链碳原子个数分别为1、2、3、4…… ③1、2、3——指官能团或取代基的位置。 ④二、三、四——指相同取代基或官能团的个数。 逐点清(三)　研究有机化合物的一般方法 [再认再现·旧知新学] 1.研究有机化合物的基本步骤 2.分离、提纯有机化合物的常用方法 (1)萃取 液—液 萃取 利用待分离组分在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同,将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程 固—液 萃取 用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程 注意:①液—液萃取所使用分液漏斗分液时先将下层液体从下口放出,再将上层液体从上口倒出。②常用的萃取剂:苯、CCl4、乙醚、石油醚、二氯甲烷等。 (2)蒸馏和重结晶 适用情况 要求 蒸馏 常用于分离、提纯液态有机化合物 ①该有机化合物热稳定性较高 ②该有机化合物与杂质的沸点相差较大 重结晶 常用于提纯固体有机化合物 ①杂质在所选溶剂中溶解度很小或很大 ②被提纯的有机化合物在此溶剂中溶解度受温度影响较大 微点精研 3.有机化合物分子结构的确定 (1)元素定性、定量分析——确定实验式 ①元素定性、定量分析:用化学方法测定有机化合物的元素组成,以及各元素的质量分数,如燃烧后C→CO2,H→H2O。 ②李比希氧化产物吸收法定量分析原理: 一定量有机物 简单无机化合物 有机物中所含各元素质量分数→ 各元素原子的最简整数比→实验式。如: (2)质谱法——测定相对分子质量 ①在质谱图中,有机分子的相对分子质量=最大质荷比。②根据有机分子的实验式和相对分子质量确定分子式。 (3)红外光谱——确定化学键和官能团 不同化学键或官能团吸收频率不同,在红外光谱图上将处于不同的位置。 注意:红外光谱几乎可以测量出所有化学键的种类,但不能测出化学键的个数。 (4)核磁共振氢谱——确定氢原子的类型和相对数目 不同化学环境的氢原子 (5)X射线衍射——分子结构的相关数据 根据X射线衍射图,经过计算可获得分子结构的有关数据,如键长、键角等,将X射线衍射技术用于有机化合物晶体结构的测定。 微点澄清训练 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)在苯甲酸重结晶实验中,粗苯甲酸加热溶解后还要加入少量蒸馏水,然后趁热过滤 (√) (2)用酒精萃取溴水中的溴单质的操作可选用分液漏斗,而后静置分液 (×) (3)CH3CH2OH与CH3OCH3互为同分异构体,核磁共振氢谱相同 (×) (4)用元素分析仪和红外光谱相结合即可确定有机物的结构 (×) 2.利用化学实验确定有机物分子结构。 化学方法 可能的官能团名称 ①向某烃样品中滴加溴的四氯化碳溶液,红棕色褪去 碳碳双键或碳碳三键 ②向某烃样品中滴加酸性KMnO4溶液,紫色褪去 碳碳双键或碳碳三键 ③向某有机物样品中加入NaOH溶液,并加热、振荡,加入足量稀硝酸,再加AgNO3溶液,产生淡黄色沉淀 溴原子 ④向某有机物样品中加入金属钠,有无色无味气体放出 羟基或羧基 ⑤向某有机物样品中加入足量饱和溴水,有白色沉淀产生 酚羟基 ⑥向某有机物样品中滴加FeCl3溶液,溶液显紫色 酚羟基 ⑦将某有机物样品滴加到银氨溶液中,水浴加热,产生光亮的银镜 醛基 ⑧将某有机物样品滴加到新制的氢氧化铜中,加热产生砖红色沉淀 醛基 ⑨向某有机物样品中滴加NaHCO3溶液,有无色无味气体放出 羧基 [边练边学·实践提能] 一、常见有机化合物的分离、提纯 1.下列关于有机物的分离、提纯方法,正确的是 (　　) A.直接蒸馏乙醇和水的混合物,可以获得无水酒精 B.甲烷中混有乙炔时,可用酸性高锰酸钾溶液洗气 C.用饱和氢氧化钠溶液来除去乙酸乙酯中混有的乙醇和乙酸 D.苯甲酸中混有NaCl时,可用重结晶的方法提纯苯甲酸 解析:选D　酒精与水的沸点只相差20多度,部分水蒸气也会蒸发进入蒸馏液中,故A错误;酸性高锰酸钾溶液与乙炔反应生成二氧化碳,会引入新的杂质,故B错误;乙酸乙酯在NaOH溶液里会发生水解,故C错误;苯甲酸是固体,在水中的溶解度受温度影响较大而氯化钠较易溶于水,所以可利用重结晶的方法将两者分离,故D正确。 2.为提纯下列物质(括号内的物质为杂质),所用除杂试剂和分离方法都正确的是 (　　) 选项 A B C D 含杂物质 乙酸丁酯(乙酸) 酒精(水) 乙烯(二氧化碳) 溴苯(溴) 除杂试剂 Na2CO3溶液 生石灰 酸性 KMnO4溶液 四氯化碳 分离方法 过滤 蒸馏 洗气 分液 解析:选B　乙酸能与碳酸钠溶液反应生成溶于水的乙酸钠,出现分层现象,应用分液法分离,故A错误;酒精与生石灰不反应,水与生石灰反应生成氢氧化钙,所以可以用生石灰除去酒精中的水,再通过蒸馏的方法分离,故B正确;乙烯具有还原性,能被酸性高锰酸钾溶液氧化成二氧化碳,故C错误;溴苯和溴都能溶于四氯化碳,所以不能分离,故D错误。 二、有机化合物结构的仪器测定分析 3.(2025·南通模拟)下列说法正确的是 (　　) A.在核磁共振氢谱中有5组吸收峰 B.红外光谱只能确定有机物中所含官能团的种类和数目 C.质谱法不能用于相对分子质量的测定 D.核磁共振氢谱、红外光谱和质谱都可用于分析有机物结构 解析:选D　A项,该物质有3种不同化学环境的氢原子,在核磁共振氢谱中有3组吸收峰;B项,红外光谱能确定官能团的种类,不能确定官能团的数目;C项,质谱法常用于测定相对分子质量。 4.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 (　　) 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 综合应用·重点加练 确定有机物结构式波谱法的应用 D.综合分析化学式为C2H6O,则其结构简式为CH3—O—CH3 解析:选D　由A的红外光谱图可知,有机物A含C—H、H—O和C—O,有3种不同的化学键,故A正确;有机物A的核磁共振氢谱图中有三组不同的峰,故该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子,故B正确;由A的质谱图可以得知最大质荷比为46,故C正确;根据三个图分析可知,有机物A有三种H,而CH3—O—CH3只有一种H,故D错误。 三、有机化合物结构的实验分析 5.(2023·全国乙卷)元素分析是有机化合物的表征手段之一。按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H元素分析。 回答下列问题: (1)将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中,先　　　　　　　　　　　　　　　　　　,而后将已称重的U形管c、d与石英管连接,检查　　　　　　　　　　　　　　。依次点燃煤气灯　　　　,进行实验。  (2)O2的作用有 　。 CuO的作用是 　。 (举1例,用化学方程式表示)。 (3)c和d中的试剂分别是　　　　、　　　　(填标号)。c和d中的试剂不可调换,理由是 　  　　　　　　　　　　　　　。  A.CaCl2　　　　　　　　　 B.NaCl C.碱石灰(CaO+NaOH) D.Na2SO3 (4)Pt坩埚中样品CxHyOz反应完全后,应进行操作:　　　　　　　　　　。取下c和d管称重。  (5)若样品CxHyOz为0.023 6 g,实验结束后,c管增重0.010 8 g,d管增重0.035 2 g。质谱测得该有机物的相对分子量为118,其分子式为 　。 解析:(1)将样品和CuO放入石英管中后,应先通入O2排除石英管中的空气,再将已称重的U形管c、d与石英管连接,以防止石英管中空气中含有的CO2和水蒸气对实验产生干扰,然后检查装置的气密性。为使有机物被充分氧化,应先点燃b处煤气灯使CuO红热,再点燃a处煤气灯使有机物燃烧。(2)O2可排除装置中空气,同时作为反应物氧化有机物使其生成CO2和H2O,还可以将生成的CO2和H2O赶入c和d装置中使其被完全吸收。有机物氧化不充分时会生成CO,而CuO可将CO氧化为CO2,从而使有机物中的C元素完全被氧化。(3)应先吸收有机物燃烧产生的水(用CaCl2吸收),再吸收产生的CO2[用碱石灰(CaO+NaOH)吸收]。因碱石灰能同时吸收水和CO2,故不能将c、d中的试剂调换位置。(4)样品反应完全后,装置内仍有残留的CO2和H2O,故应继续通入一段时间O2,将CO2和H2O赶入c、d装置中。(5)c管增重0.010 8 g,则n(H)=2×=0.001 2 mol;d管增重0.035 2 g,则n(C)==0.000 8 mol;故样品中n(O)==0.000 8 mol,则根据C、H、O元素的物质的量之比可知分子式为(C2H3O2)n,又因为该有机物的相对分子质量为118,所以n=2,分子式是C4H6O4。 答案:(1)通入O2排除石英管中的空气　装置的气密性　b、a　(2)排除装置中空气,氧化有机物,将生成的CO2和H2O赶入c和d装置中完全吸收　CO+CuOCO2+Cu　(3)A　C　碱石灰会同时吸收水和CO2　(4)熄灭a处煤气灯,继续通入一段时间O2,然后熄灭b处煤气灯,待石英管冷却至室温,停止通入O2　(5)C4H6O4 随堂训练——融会贯通本课主干知识 　　阅读下列材料,完成1~3题。 　　“有机”一词译自“Organic”,词源解释为“属于、关于或者源自生物的”,有机合成方面主要研究从较简单的化合物或元素经化学反应合成有机化合物。19世纪30年代合成了尿素;40年代合成了乙酸。随后陆续合成了葡萄糖酸、柠檬酸、琥珀酸、苹果酸等一系列有机酸。 1.下列叙述错误的是 (　　) A.有机物的系统命名为4⁃甲基⁃2⁃戊炔 B.有机物中的含氧官能团名称为羧基 C.有机物属于酚类 D.有机物与苯甲酸互为同分异构体 解析:选C　该有机物为炔烃,主链上有5个C,从离碳碳三键最近的左侧开始编号,碳碳三键在2号位,4号位上有1个甲基,因此名称为4⁃甲基⁃2⁃戊炔,A正确;该有机物中的官能团为羧基和亚氨基,其中含氧官能团为羧基,B正确;该物质没有苯环,不属于酚类,C错误;该物质和苯甲酸()的分子式都是C7H6O2,分子式相同且结构不同,属于同分异构体,D正确。 2.柑橘类水果中含有柠檬酸,其结构简式如图所示。关于该有机物,下列说法错误的是 (　　) A.分子式是C6H8O7 B.可以发生取代反应和加聚反应 C.能与NaHCO3溶液反应放出CO2 D.1 mol该有机物最多可消耗3 mol NaOH 解析:选B　由结构可知,分子中含6个C原子、8个H原子、7个O原子,分子式是C6H8O7,A正确;该分子中含有羧基、羟基能发生取代反应,不能发生加聚反应,B错误;该分子中含有羧基,能与NaHCO3溶液反应放出CO2,C正确;含3个羧基,则1 mol该有机物最多可消耗3 mol NaOH,D正确。 3.柠檬酸加热至150 ℃可发生下列变化。有关下列物质的说法不正确的是 (　　) A.柠檬酸和异柠檬酸互为同分异构体 B.顺乌头酸转化为异柠檬酸时发生消去反应 C.可以用Br2的CCl4溶液鉴别柠檬酸和顺乌头酸 D.上述三种酸均有较好的水溶性 解析:选B　柠檬酸和异柠檬酸的化学式相同,结构不同,互为同分异构体,A项正确;顺乌头酸转化为异柠檬酸时与水发生了加成反应,B项错误;顺乌头酸中的碳碳双键能使Br2的CCl4溶液褪色,异柠檬酸不可以,所以可以用Br2的CCl4溶液鉴别柠檬酸和顺乌头酸,C项正确;三种酸都含有大量亲水基羟基或羧基中的一种或两种,故三种酸均有较好的水溶性,D项正确。 [课时跟踪检测] 一、选择题 1.下列说法正确的是 (　　) A.凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质,彼此一定互为同系物 B.两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则两者一定互为同分异构体 C.相对分子质量相同的几种化合物,互为同分异构体 D.组成元素的质量分数相同,且相对分子质量也相同的不同化合物,一定互为同分异构体 解析:选D　丙烯与环丁烷分子组成相差一个CH2原子团,但是结构不相似,不互为同系物,A项错误;若两种化合物组成元素相同,各元素的质量分数也相同,则它们的最简式必定相同,最简式相同的化合物不一定互为同分异构体,B项错误;相对分子质量相同的物质有很多,如H2SO4和H3PO4、C2H6O(乙醇)与CH2O2(甲酸),但它们的分子组成不同,所以它们不互为同分异构体,C项错误;当不同化合物组成元素的质量分数相同,相对分子质量也相同时,其分子式一定相同,一定互为同分异构体,D项正确。 2.下列化学用语表示不正确的是 (　　) A.羧基:—COOH B.乙烯的球棍模型: C.甲烷的电子式:H︰︰H D.乙醇的结构简式:C2H6O 解析:选D　乙醇的分子式为C2H6O,官能团为—OH,结构简式为CH3CH2OH,故D错误。 3.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 解析:选D　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,A错误;质谱仪用于测定有机物的相对分子质量,B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,C错误。 4.已知某有机物A的核磁共振氢谱如图所示,下列说法中不正确的是 (　　) A.若分子式为C3H6O2,则其结构简式可能为CH3CH2COOH B.分子中不同化学环境的氢原子个数之比为1∶2∶3 C.该分子中氢原子个数一定为6 D.若A的化学式为C3H6,则其为丙烯 解析:选C　分子式为C3H6O2,则其结构简式可能为CH3CH2COOH,含3种H,且氢原子个数之比为1∶2∶3,故A正确;由图可知,分子中不同化学环境的氢原子个数之比为1∶2∶3,故B正确;无法确定该有机物中H原子个数,故C错误;若A的化学式为C3H6,丙烯的结构简式为CH3CHCH2,含3种H,且氢原子个数之比为1∶2∶3,故D正确。 5.下列有关有机化合物的分离、提纯、鉴别的方法不正确的是 (　　) A.用蒸馏的方法除去丁醇中的乙醚 B.用分液的方法分离乙酸乙酯和乙醇 C.用Na2CO3溶液鉴别乙酸和乙酸乙酯 D.用核磁共振氢谱鉴别CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3 解析:选B　丁醇、乙醚互溶,但沸点不同,则蒸馏可分离,故A正确;乙酸乙酯和乙醇互溶,不能分液分离,应选蒸馏法,故B错误;乙酸与碳酸钠反应生成气体,乙酸乙酯与碳酸钠溶液分层,现象不同可鉴别,故C正确;CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3中均含3种H,但各种氢原子的具体位置不同,则二者的核磁共振氢谱中峰的位置不相同,可以用核磁共振氢谱来鉴别,故D正确。 6.PX是纺织工业的基础原料,其结构简式如图所示,下列说法正确的是 (　　) A.PX的分子式为C8H10 B.1 mol PX分子含有14 mol σ键 C.PX与乙苯互为同系物 D.PX分子中所有原子都处于同一平面 解析:选A　由结构简式可知PX的分子式为C8H10,故A正确;1 mol PX分子含有18 mol σ键,B错误;PX与乙苯分子式相同,结构不同,互为同分异构体,而非同系物,故C错误;PX分子中含有2个饱和碳原子,与饱和碳原子直接相连的4个原子构成四面体,所有原子不可能处于同一平面,D错误。 7.分子式为C5H12O的饱和一元醇与和它相对分子质量相同的饱和一元羧酸进行酯化反应,生成的酯共有(不考虑立体异构) (　　) A.13种　　B.14种　　C.15种　　D.16种 解析:选D　与分子式为C5H12O的饱和一元醇相对分子质量相同的饱和一元羧酸为C4H8O2。分子式为C5H12O的饱和一元醇有8种,分子式为C4H8O2的饱和一元羧酸有2种,所以生成的酯共有2×8=16种。 8.我国科学家屠呦呦等使用乙醚从中药中提取并用柱色谱分离得到抗疟有效成分青蒿素。青蒿素为无色针状晶体,在乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中几乎不溶。实验室模拟操作流程如下: 已知:步骤③为柱色谱分离。 以上实验步骤中不需要用到的装置是 (　　) A B 实验 装置 C D 实验 装置 解析:选D　步骤⑤为从有机溶剂中提取青蒿素,利用了乙醚与青蒿素的沸点相差较大,需要蒸馏操作,A正确;步骤④分离出大量的乙醚需要用到该装置,B正确;步骤②分离浸出液和残渣需要过滤,C正确;该图是灼烧固体的操作,题述实验步骤中不需要用到,D错误。 9.(2025·江苏射阳中学月考)乙酰紫草素具有抗菌、抗炎、抗病毒、抗肿瘤等作用,它的结构简式如图所示,下列有关乙酰紫草素的说法正确的是 (　　) A.该分子中含有2个手性碳原子 B.1 mol乙酰紫草素最多可与2 mol NaOH反应 C.1 mol乙酰紫草素最多可与4 mol Br2反应 D.不能与FeCl3溶液发生显色反应 解析:选C　连接4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,该分子中只有连接酯基O原子的碳原子是手性碳原子,所以只有1个手性碳原子,A错误;酚羟基和酯基能和氢氧化钠反应,该分子中含2 mol酚羟基和1 mol酯基,所以1 mol乙酰紫草素最多可与3 mol NaOH反应,B错误;碳碳双键能和溴发生加成反应,苯环上酚羟基邻位氢原子能被溴取代,所以1 mol乙酰紫草素最多可与4 mol Br2反应,C正确;乙酰紫草素含有酚羟基,能与FeCl3溶液发生显色反应,D错误。 10.(2025·连云港高三第一次调研)化合物Z是合成治疗急性淋巴细胞白血病药物的重要中间体,可由下列反应制得: 下列说法正确的是 (　　) A.X、Y生成Z的同时还有HCl生成 B.X与足量H2反应的生成物中含有2个手性碳原子 C.Y分子中处于同一平面上的原子数最多有14个 D.Z在一定条件下能发生消去反应 解析:选A　A项,X中氨基上的H原子与Y中酰氯基上的Cl原子结合生成HCl,正确;B项,X与H2加成的产物为,标“*”的碳原子为手性碳原子,共3个,错误;C项,中与右侧C相连的2个H和1个Cl中,最多只有一个原子与苯环共平面,其余原子均可以共平面,最多有15个原子共平面,错误;D项,Z中与Cl原子相连的碳原子的邻位碳原子上无H原子,故不能发生消去反应,错误。 二、非选择题 11.(8分)某含C、H、O三种元素的未知物A,现对A进行分析探究。 (1)经燃烧分析实验测定,该未知物中碳的质量分数为41.38%,氢的质量分数为3.45%,则A的实验式为　　　　。  (2)利用质谱法测定A的相对分子质量为116,则A的分子式为　　　　。  (3)A的红外光谱图如图甲,分析该图得出A中含2种官能团,官能团的名称是　　　　　　　　、　　　　　　。  (4)A的核磁共振氢谱图如图乙,综合分析A的结构简式为 　。 解析:(1)根据已知碳的质量分数是41.38%,氢的质量分数是3.45%,则氧元素的质量分数是1-41.38%-3.45%=55.17%,则该物质中碳、氢、氧原子个数之比=∶∶≈1∶1∶1,由原子个数比可知该有机物的实验式为CHO;(2)根据A的实验式为CHO,设A的分子式为CnHnOn,则12×n+1×n+16×n=116,解得n=4,则A的分子式为C4H4O4;(3)根据A的红外光谱图得出A中含2种官能团分别为碳碳双键、羧基;(4)根据A的核磁共振氢谱图可知有两种类型的氢原子,且个数比为1∶1,则A的结构简式为HOOC—CH==CH—COOH。 答案:(1)CHO　(2)C4H4O4 (3)羧基　碳碳双键 (4)HOOC—CHCH—COOH 12.(10分)有机物M(只含C、H、O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、酸奶和草莓等型香精,是我国批准使用的香料产品,其沸点为148 ℃。某化学兴趣小组从粗品中分离提纯有机物M,然后借助李比希法、现代科学仪器测定有机物M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a的名称是　　　　,图中虚线框内应选用右侧的　　　　(填“仪器x”或“仪器y”)。  步骤二:确定M的实验式和分子式。 (2)利用李比希法测得4.4 g有机物M完全燃烧后产生CO2 8.8 g和H2O 3.6 g。 ①M的实验式为　　　　。  ②已知M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的相对分子质量为　　　　,分子式为　　　　。  步骤三:确定M的结构简式。 (3)用核磁共振仪测出M的核磁共振氢谱如图2所示,图中峰面积之比为1∶3∶1∶3;利用红外光谱仪测得M的红外光谱如图3所示。 M中官能团的名称为　　　　　　　　,M的结构简式为　　　　　(填键线式)。  (4)写出两种含有酯基的M的同分异构体的结构简式:　　　　　　　　　　　　　　　 　。  解析:(1)蒸馏装置中,仪器a的名称是蒸馏烧瓶,图中虚线框内的仪器是斜放的冷凝管,为了防止液体残留,便于冷凝导气,应选用右侧的直形冷凝管仪器y;(2)①由题目可知,8.8 g CO2含碳元素的质量是2.4 g,3.6 g H2O中含氢元素的质量是0.4 g,根据反应中元素守恒,4.4 g有机物M含碳元素的质量是2.4 g,含氢元素的质量是0.4 g,含氧元素的质量是1.6 g,则有机物M分子中C、H、O原子个数比为::=2∶4∶1,则有机物M的实验式是C2H4O;②由pV=nRT得,同温同压下气体密度与气体的摩尔质量成正比。已知M的密度是同温同压下二氧化碳密度的2倍,则M的相对分子质量为2×44=88,则由实验式计算,(C2H4O)n的相对原子质量是88,则n=2,则有机物M的分子式是C4H8O2;(3)由图3的红外光谱图判断有机物M中含有的官能团是羟基、羰基;由峰面积之比是1∶3∶1∶3可知,M中具有两个甲基,则M的结构简式是CH3CHOHCOCH3,则其键线式是;(4)已知题目要求是含有酯基的M的同分异构体,则结构简式可如下:HCOOCH(CH3)2、HCOOCH2CH2CH3、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3。 答案:(1)蒸馏烧瓶　仪器y　(2)①C2H4O ②88　C4H8O2　(3)羟基、羰基　 (4)HCOOCH(CH3)2、HCOOCH2CH2CH3、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3任选两个 第二讲　有机物分类与有机反应类型(基础落实课) |内|容|与|目|标| 1.知道官能团种类(碳碳双键、碳碳三键、羟基、氨基、碳卤键、醛基、酮羰基、羧基、酯基和酰胺基)。 2.从官能团的视角认识有机化合物的分类,了解官能团与有机物的相应关系;从官能团的角度理解有机反应类型。 逐点清(一)　有机物分类及官能团 [再认再现·旧知新学] (一)依据碳骨架分类 注意:①脂肪烃又称链状烃,包括烷烃、烯烃、炔烃等。②芳香烃又分为苯及其同系物(如)和稠环芳香烃(如)。 (二)依据官能团分类 1.官能团:决定有机化合物特性的原子或原子团。 2.有机化合物的类别与官能团 (1)烃 有机化合 物类别 代表物质 名称与结构简式 官能团结构与名称 烷烃 甲烷CH4 — 烯烃 乙烯 CH2CH2 碳碳双键 炔烃 乙炔CH≡CH —C≡C—碳碳三键 芳香烃 苯 — (2)烃的衍生物 有机化合物类别 代表物质 名称与结构简式 官能团结构与名称 卤代烃 溴乙烷CH3CH2Br 碳卤键 (—X卤素原子) 醇 乙醇CH3CH2OH —OH羟基 酚 苯酚 —OH羟基 醚 乙醚 CH3CH2OCH2CH3 醚键 醛 乙醛CH3CHO 醛基 酮 丙酮CH3COCH3 酮羰基(羰基) 羧酸 乙酸CH3COOH 羧基 酯 乙酸乙酯 CH3COOCH2CH3 酯基 胺 甲胺CH3NH2 —NH2氨基 酰胺 乙酰胺 CH3CONH2 酰胺基 微点澄清训练 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)只有烃的衍生物中才含有官能团,烃中没有官能团 (×) (2)属于苯的同系物、芳香烃和芳香族化合物 (×) (3)含有醛基,属于醛类 (×) (4)有机物D()含氧官能团的名称是硝基和酯基 (√) 2.观察下列有机物,并按碳骨架把它们分类,完成填空: ①CH4　② ③　④CH3—C≡CH ⑤CH3CH2OH　⑥ ⑦ ⑧　⑨ ⑩ 属于链状化合物的是　　　　(填序号,下同),属于脂环化合物的是　　　　　,属于芳香族化合物的是　　　　　。  提示:①②③④⑤⑦　⑧　⑥⑨⑩ [边练边学·实践提能] 一、常见有机物类别的判断 1.按官能团分类,下列说法正确的是 (　　) A.属于芳香族化合物 B.属于羧酸 C.属于醛类 D.属于酚类 解析:选B　A项,该物质为环己醇,不含苯环,不属于芳香族化合物,错误;B项,苯甲酸分子中含有羧基,属于羧酸,正确;C项,该物质中含有羰基,属于酮类,错误;D项,该物质中羟基与链烃基相连,属于醇类,错误。 2.下列物质的分类中,所属关系不符合“X包含Y、Y包含Z”的是 (　　) 选项 X Y Z A 芳香族 化合物 芳香烃 衍生物 (苯酚) B 链状化 合物 脂肪烃 衍生物 CH3COOH(乙酸) C 环状 化合物 芳香族 化合物 苯的同系物 D 不饱和烃 芳香烃 (苯甲醇) 解析:选D　芳香烃是不饱和烃,但苯甲醇是芳香烃衍生物,不属于芳香烃,Y不包含Z,D项错误。 二、官能团的识别 3.(2025·徐州模拟)黄曲霉毒素M1为已知的致癌物,具有很强的致癌性。黄曲霉毒素M1的结构简式如图所示,下列关于该分子含有的官能团的说法正确的是 (　　) A.含有碳碳双键、羟基、酮羰基、酯基、醚键 B.含有苯环、羟基、酮羰基、羧基、醚键 C.含有羟基、酮羰基、羧基、酯基、醚键 D.含有碳碳双键、苯环、羟基、酮羰基、醚键 解析:选A　由黄曲霉毒素M1的结构简式可知,该有机物分子中含有的官能团有碳碳双键、羟基、酮羰基、酯基、醚键。 4.按要求填写官能团的名称。 (1)(2023·海南卷)中官能团名称是　　　　　　 。  (2)(2023·全国新课标卷)中官能团的名称为　　　　　、　　　　。  (3)(2023·湖南卷)所含官能团的名称为　　　　　　、　　　　　。  答案:(1)碳碳双键、酯基　(2)氨基　(酚)羟基 (3)碳碳双键　醚键 逐点清(二)　常见有机反应类型 [再认再现·旧知新学] 1.常见官能团的结构及主要性质 官能团 代表物 主要化学性质 — 甲烷 取代(氯气/光照) 乙烯 加成、氧化(使酸性KMnO4溶液褪色)、加聚 —C≡C— 乙炔 加成、氧化(使酸性KMnO4溶液褪色)、加聚 — 苯、甲苯 取代(液溴/铁)、硝化、加成、氧化(使酸性KMnO4溶液褪色,苯除外) —X 溴乙烷 水解(NaOH/H2O)、 消去(NaOH/醇) —OH (醇羟基) 乙醇 取代、催化氧化、消去、酯化 —OH (酚羟基) 苯酚 弱酸性、取代(浓溴水)、遇三氯化铁溶液显色、氧化(露置空气中变粉红色) —CHO 乙醛 还原、催化氧化、银镜反应、 与新制氢氧化铜悬浊液反应 —COOH 乙酸 弱酸性、酯化 —COOR— 乙酸乙酯 水解 —NH2 苯胺 与酸反应 乙酰胺 水解 2.三大基本反应类型 取代反应 卤代反应 饱和烃、苯和苯的同系物、卤代烃等 硝化反应 苯和苯的同系物等 磺化反应 苯和苯的同系物等 酯化反应 醇、羧酸、糖类等 水解反应 卤代烃、酯、低聚糖、多糖、蛋白质、酰胺等 加成反应 烯烃、炔烃、苯和苯的同系物、醛、酮等 消去反应 卤代烃、醇等 3.两种聚合反应和两种显色反应 聚合 反应 加聚反应:如烯烃、炔烃等生成高分子化合物的反应 缩聚反应:如苯酚与甲醛、多元醇与多元羧酸、氨基酸、羟基酸等的反应 显色 反应 与浓硝酸的显色反应:如蛋白质(含苯环的) 与FeCl3溶液的显色反应:如酚类物质 [边练边学·实践提能] 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)所有蛋白质遇硝酸均显黄色 (×) (2)羧酸能和氢气发生加成反应 (×) (3)苯和甲苯都能使酸性KMnO4溶液褪色 (×) (4)醛和酮既能被氢气还原也能被高锰酸钾氧化 (×) 2.写出下列反应的化学方程式,并注明反应条件和反应类型。 (1)乙烯和氯化氢反应的化学方程式: 　 　　　　　　,反应类型: 　;  (2)苯和浓硝酸反应的化学方程式: 　 　　　　　　,反应类型: 　;  (3)苯和溴反应的化学方程式: 　 　　　　　　,反应类型: 　。  答案:(1)CH2==CH2+HClCH3CH2Cl　加成反应　 (2) 取代反应　 (3) 取代反应 3.丙烯醇(CH2==CH—CH2OH)可以发生的化学反应类型有 (　　) ①加成反应 ②氧化反应 ③加聚反应 ④取代反应 A.仅①②③ B.仅①③ C.①②③④ D.仅①② 解析:选C　含有C==C键的有机物可以发生加成、氧化、加聚等反应,该有机物碳链上的H和—OH可被其他原子或原子团取代。 4.某化合物具有抗癌活性,结构如图所示。下列有关该物质说法错误的是 (　　) A.可发生水解反应 B.含有手性碳原子 C.可发生消去反应 D.含有2个酯基 解析:选D　该有机物中含有酯基和酰胺基,一定条件下能够发生水解反应,故A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,该有机物含有手性碳原子,如最右侧与羟基相连的碳原子等,故B正确;该有机物中与羟基相连的碳原子相邻碳原子上含有H原子,可发生消去反应,故C正确;该有机物中只含有1个酯基,故D错误。 5.(2025·泰州高三期中)化合物Z是制备药物洛索洛芬钠的关键中间体,可由下列反应制得。 下列说法正确的是 (　　) A.X分子中含有1个手性碳原子 B.Y能发生消去反应 C.Z中的含氧官能团为羰基和醚键 D.1 mol Z最多能与4 mol NaOH反应 解析:选A　根据手性碳原子的定义可知,甲基的对位基团与苯环直接相连的C原子为手性碳原子,X分子中只有1个手性碳原子,A项正确;与溴原子相连碳的相邻碳原子(即β⁃C)上无氢原子,不能发生消去反应,B项错误;Z中的含氧官能团为酯基,C项错误;溴原子与酯基可以和NaOH发生反应,1 mol Z 最多能与2 mol NaOH反应,D项错误。 随堂训练——融会贯通本课主干知识 　　阅读下列材料,完成1~3题。 　　有机化学在药物的制备、中草药的研究以及化妆品的研制中均有重要的作用。补骨脂是一种中草药活性成分,可从植物种子中提取,也可由为原料进行人工合成,其结构简式如图:。中药甘草中含有多种有效成分,其中甘草香豆素的结构简式如图所示:。 1.具有美白功效的某化妆品的主要成分Z的合成方法如图所示,下列分析正确的是 (　　) A.1 mol X与足量溴水反应消耗4 mol Br2 B.该反应为加成反应 C.X与Y的核磁共振氢谱中峰数目相同 D.Z分子中共平面的碳原子数最多为14 解析:选B　1 mol X与足量溴水反应消耗1 mol Br2,苯环不与溴水反应,A项错误;X与Y生成Z的反应为加成反应,B项正确;X分子中存在5种处于不同化学环境的氢原子,Y分子中存在4种处于不同化学环境的氢原子,X与Y的核磁共振氢谱中峰数目不相同,C项错误;Z分子中饱和碳原子连接2个苯环和1个甲基,说明存在四面体空间结构,所有碳原子不可能共平面,共平面的碳原子数最多为13,D项错误。 2.有关补骨脂的说法错误的是 (　　) A.含有4种官能团 B.1 mol该物质与NaOH溶液反应,最多消耗4 mol NaOH C.可与Br2发生加成反应和取代反应 D.其原料的名称为间二苯酚 解析:选D　根据结构简式可知,其中含有酚羟基、醚键、碳碳双键、酯基,一共四种官能团,A正确;两个酚羟基消耗两个氢氧化钠,酯基水解出的羧酸和酚羟基再消耗两个氢氧化钠,则1 mol该物质与NaOH溶液反应,最多消耗4 mol NaOH,B正确;酚羟基邻对位上的氢可以被溴取代,碳碳双键可以和溴加成,C正确;根据结构可知,其原料的名称为间苯二酚,D错误。 3.下列关于甘草香豆素的说法正确的是 (　　) A.与溴水能发生加成反应,不能发生取代反应 B.与NaOH完全反应的物质的量之比为1∶5 C.光照条件下与氯气反应,苯环上可形成C—Cl键 D.催化剂存在下与足量氢气反应,π键均可断裂 解析:选B　甘草香豆素结构中,存在酚羟基,邻位氢原子能与溴水发生取代反应,A项错误;甘草香豆素中含有三个酚羟基,1个酯基水解后又生成一个酚羟基和羧基,与NaOH完全反应的物质的量之比为1∶5,B项正确;甘草香豆素光照条件下与氯气反应,苯环上的氢原子不能被取代,即苯环上不形成C—Cl键,C项错误;催化剂存在下,酯基与氢气不反应,酯基中的π键没有断裂,D项错误。 [课时跟踪检测] 一、选择题 1.下列关于物质的分类正确的是 (　　) A.:卤代烃 B.:羧酸 C.:醛 D.:醇 解析:选A　烃分子中的氢原子被卤素原子(F、Cl、Br、I)取代后生成的化合物称为卤代烃,该分子中苯环上的两个氢原子被溴原子取代,因此为卤代烃,故A正确;该分子中含有酯基,属于酯类化合物,故B错误;该分子为甲酸乙酯,含有酯基,属于酯类物质,故C错误;羟基直接与苯环相连,应称为酚,故D错误。 2.下列关于有机物及相应官能团的说法正确的是 (　　) A.乙烯与聚乙烯具有相同的官能团,都属于烯烃 B.分子中含有醚键(虚线部分),所以该物质属于醚 C.及因都含有羟基,故都属于醇 D.不是所有的有机物都含有一种或几种官能团 解析:选D　乙烯的官能团为碳碳双键,而聚乙烯结构中只有C—C及C—H,A错;B中物质名称为乙酸乙酯,属于酯,B错;C中给出的两种物质前者属于酚,后者属于醇,C错;绝大多数有机物含有官能团,但烷烃没有官能团,D对。 3.维生素C的结构简式为,丁香油酚的结构简式为。下列关于两者的说法正确的是 (　　) A.均含酯基　　　　 B.均含醇羟基和酚羟基 C.均含碳碳双键 D.均为芳香族化合物 解析:选C　丁香油酚中不含酯基,A错;维生素C中不含酚羟基,丁香油酚中不含醇羟基,B错;维生素C中不含苯环,不属于芳香族化合物,D错。 4.下列反应在一定条件下进行,反应类型不正确的是 (　　) A.2CH2==CH2+O2→2CH3CHO(氧化反应) B.CH3CH2OH+HNO3→H2O+CH3CH2ONO2 (取代反应) C.nCH2==CHCH3→ (加聚反应) D.+H2O (消去反应) 解析:选D　有机物中加氧去氢的反应为氧化反应,A正确;有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应为取代反应,B正确;有机小分子中双键或三键断裂形成高分子化合物的反应属于加聚反应,C正确;消去反应是指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),而生成含不饱和键的化合物的反应,D错误。 5.辣椒素是辣椒的活性成分,其结构简式如图所示。下列关于该有机物的说法错误的是 (　　) A.分子式为C18H27O3N B.分子中含有四种官能团 C.能发生加成、取代、消去反应 D.分子中不含手性碳原子 解析:选C　根据该有机物的结构简式,可以推断该有机物的分子式为C18H27O3N,A项正确;该有机物含有醚键、(酚)羟基、酰胺基、碳碳双键四种官能团,B项正确;该有机物含有苯环、碳碳双键,能发生加成反应,含有苯环、甲基,能发生取代反应,羟基连接在苯环上,不能发生消去反应,C项错误;该有机物中不含手性碳原子,D项正确。 6.关于以下工业转化图的说法不正确的是 (　　) A.该过程是一种“对环境友好型”工业生产硫酸的方法 B.从以上物质的转化过程可看出硫酸可作乙烯水化法制乙醇的催化剂 C.该过程中①②是加成反应 D.该过程中③④是取代反应 解析:选A　由流程可知,反应物为乙烯、硫酸,反应产物为乙醇和硫酸,硫酸为催化剂,可循环利用,则该过程为工业上乙烯制取乙醇的方法,故A错误,B正确;①为乙烯与硫酸发生加成反应,②为①中的产物与乙烯的加成反应,①②是加成反应,故C正确;③④为酯类的水解反应,是取代反应,故D正确。 7.(2025·江苏苏州开学考试)布洛芬是一种非甾体抗炎药,可用于缓解轻至中度疼痛,部分合成路线如下: 下列有关中间体X、布洛芬的说法正确的是 (　　) A.X分子中含有1个手性碳原子 B.1 mol X最多能与1 mol NaOH反应 C.布洛芬不能使酸性KMnO4溶液褪色 D.布洛芬分子中所有碳原子共平面 解析:选A　连接4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,X分子中含有1个手性碳原子,如图所示:,A正确;X中含有酯基和碳氯键,都能发生水解反应,则1 mol X最多能与2 mol NaOH反应,B错误;布洛芬分子中与苯环相连的碳原子上有H原子,所以能使酸性KMnO4溶液褪色,C错误;布洛芬分子中存在饱和碳原子的四面体结构,因此布洛芬分子中所有碳原子不可能共平面,D错误。 8.(2025·江苏无锡教学质量调研)某抗凝血作用的药物Z可用下列反应合成。下列说法不正确的是 (　　) A.1 mol X与溴水反应,最多消耗2 mol Br2 B.1 mol Y水解,最多能消耗3 mol NaOH C.Z分子中所有碳原子均处于同一平面上 D.可用酸性KMnO4溶液检验产品Z中是否含有X 解析:选D　X分子的酚羟基邻位和对位共有2个氢原子能够被取代,A正确;Y分子中有酯基和酚酯基结构,1 mol酚酯基结构需要2 mol NaOH,1 mol酯基需要1 mol NaOH,B正确;Z分子存在苯环和碳碳双键两种基本结构,如图所示:,两个圆共面,则所有碳原子均共面,C正确;Z分子中存在碳碳双键,也能够被酸性KMnO4溶液氧化,D错误。 9.(2025·淮安高三开学考试)化合物Z具有广谱抗菌活性,可利用X和Y反应获得。下列有关说法不正确的是 (　　) A.有机物X能与甲醛发生缩聚反应 B.有机物Y存在顺反异构体 C.Z分子中所有原子一定不在同一平面上 D.Y、Z可用FeCl3溶液进行鉴别 解析:选A　有机物X中含有酚羟基,但苯环上酚羟基的邻、对位只有1个氢原子,故不能与甲醛发生缩聚反应,A项错误;碳碳双键两端任何一个碳上连的两个不相同的原子或原子团就有顺反异构体,故存在顺反异构体,B项正确;Z分子中存在饱和碳原子,其结构为四面体形,故所有原子一定不在同一平面上,C项正确;Y不含酚羟基,Z含有酚羟基,故可用FeCl3溶液进行鉴别,D项正确。 10.(2025·扬州中学月考)丹参醇具有抗心律失常作用,其合成路线中的一步反应如下。有关说法正确的是 (　　) A.1 mol X最多能与2 mol H2发生加成反应 B.Y不能发生消去反应 C.X和Y可用KMnO4(H+)鉴别 D.X→Y过程中反应类型:先加成后取代 解析:选D　X中含有2个碳碳双键和1个羰基,1 mol X 最多能与3 mol H2发生加成反应,A项错误;Y中与羟基相连碳原子的相邻碳原子上有氢原子,可以发生消去反应,B项错误;X和Y中都含有碳碳双键,都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则X和Y不能用(H+)KMnO4溶液鉴别,C项错误;X→Y的反应机理为X分子中的酮羰基先和CH3MgBr发生加成反应,再发生水解(取代)反应生成Y,D项正确。 11.(2025·苏锡常镇四市高三调研)某光刻胶(ESCAP)由三种单体共聚而成,ESCAP在芯片表面曝光时发生如下反应: 下列叙述不正确的是 (　　) A.合成ESCAP的一种单体为苯乙烯 B.曝光时发生了取代反应和消去反应 C.X的酸性比ESCAP的酸性强 D.Y分子碳原子共平面且存在顺反异构 解析:选D　A项,ESCAP由、及CH2==CHCOOC(CH3)3三种单体共聚而成,正确;B项,曝光时高聚物中单体CH2==CHCOOC(CH3)3形成的部分(酯基)发生水解(取代反应),形成HOC(CH3)3,HOC(CH3)3发生消去反应生成(CH3)2C==CH2,正确;C项,X中含有羧基,ESCAP中不含有羧基,X的酸性更强,正确;D项,Y中碳碳双键的每一侧所连的两个基团(或原子)均相同,不存在顺反异构,错误。 二、非选择题 12.(10分)胡椒酚是一种植物挥发油,它的结构简式为,回答下列问题。 (1)写出胡椒酚所含官能团的名称:　　　　　　　。  (2)胡椒酚能发生的化学反应有　　　　(填序号)。  ①取代反应　②加成反应　③消去反应　④加聚反应 (3)1 mol胡椒酚与足量氢气发生加成反应,理论上最多消耗　　　　 mol H2。  (4)1 mol胡椒酚与足量饱和溴水发生反应,理论上最多消耗　　　　 mol Br2。  (5)若要制备胡椒酚钠,可以选择的试剂有　　　　 (填序号)。  ①Na　②NaOH　③NaHCO3　④Na2CO3 解析:(1)由胡椒酚的结构简式可知所含官能团为(酚)羟基、碳碳双键;(2)由胡椒酚的结构简式知,苯环上可以发生取代反应;碳碳双键和苯环可以发生加成反应、加聚反应,但是胡椒酚不能发生消去反应;(3)碳碳双键和苯环都能和氢气发生加成反应,最多需要4 mol H2;(4)苯环上酚羟基邻、对位氢原子和碳碳双键都能和溴水发生反应,所以1 mol该物质最多能和2 mol Br2发生取代反应、1 mol Br2发生加成反应,所以最多需要3 mol Br2;(5)酚羟基可以与Na、NaOH、Na2CO3反应,生成胡椒酚钠。 答案:(1)(酚)羟基、碳碳双键　(2)①②④　(3)4 (4)3　(5)①②④ 13.(8分)(2023·湖南卷·节选)含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性。一种合成该类化合物的路线如下(部分反应条件已简化): 回答下列问题: (1)B的结构简式为 　。 (2)从F转化为G的过程中所涉及的反应类型是　　　　　　　　　、　　　　　　　　。  (3)物质G所含官能团的名称为 　、 　　　　　　　　　　。  解析:(1)根据E、F的结构简式,结合B的分子式可推知B的结构简式为。(2)由F、中间体、G的结构简式可知,F先发生消去反应得到中间体,中间体再与呋喃发生加成反应得到G。(3)物质G的结构简式为,含有的官能团为醚键、碳碳双键。 答案:(1) (2)消去反应　加成反应　(3)醚键　碳碳双键 第三讲　烃和卤代烃(基础落实课) |内|容|与|目|标| 1.认识烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃和卤代烃的组成和结构特点,了解烃类及卤代烃在日常生活、有机合成和化工生产中的重要作用。 2.认识加成、取代、消去反应及氧化还原反应的特点和规律,了解有机反应类型和有机化合物组成结构特点的关系。 逐点清(一)　烷烃、烯烃与炔烃 [再认再现·旧知新学] (一)烷烃、烯烃、炔烃的组成、结构特点和通式 (二)甲烷、乙烯、乙炔的性质比较 性质 甲烷 乙烯 乙炔 氧化 燃烧 现象 淡蓝色火焰 火焰明亮,有黑烟 火焰明亮,有浓烟 酸性 高锰酸钾 溶液 现象 不褪色 褪色 褪色 应用 检验是否含有或—C≡C— 取代 与纯净的卤素单质在光照条件下生成卤代烷与卤化氢 不反应 不反应 加成 不反应 可与卤素(X2)、卤化氢、氢气等发生加成反应 = = (三)脂肪烃的性质 1.脂肪烃的物理性质 状态 常温下含有1~4个碳原子的烃为气态,随碳原子数的增多,逐渐过渡到液态、固态 沸点 随着碳原子数增多,沸点逐渐升高;同分异构体中,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 溶解性 均难溶于水,易溶于有机溶剂 2.脂肪烃的化学性质 (1)烷烃的取代反应 ①取代反应:有机化合物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。 ②卤代反应: 反应条件 气态烷烃与气态卤素单质在光照下反应 产物成分 多种卤代烃混合物(非纯净物)+HX 定量关系 (2)烯烃、炔烃的加成反应 ①加成反应:有机化合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烯烃的加成反应(以乙烯为例) 与溴的CCl4溶液 CH2==CH2+Br2→CH2Br—CH2Br 与HCl CH2==CH2+HClCH3CH2Cl 与H2O CH2==CH2+H2OCH3CH2OH 　③炔烃的加成反应(以乙炔为例) 与溴的 CCl4溶液 少量 CH≡CH+Br2→Br—CH==CH—Br 足量 CH≡CH+2Br2→ 与HCl (1∶1) CH≡CH+HClCH2==CHCl 与H2O CH≡CH+H2OCH3CHO (3)加聚反应 ①丙烯加聚反应的方程式为 nCH3—CH==CH2 ②乙炔加聚反应的方程式为 (4)二烯烃的加成反应和加聚反应 (以1,3⁃丁二烯为例) 加成 反应 与Br2 (1∶1) 1,2⁃加成 1,4⁃加成 足量Br2 加聚 反应 nCH2==CH—CH==CH2􀰷CH2—CHCH—CH2􀰻 (5)脂肪烃的氧化反应 烷烃 烯烃 炔烃 燃烧 燃烧火焰较明亮 燃烧火焰明亮,带黑烟 燃烧火焰很明亮,带浓黑烟 通入酸性 KMnO4溶液 不褪色 褪色 褪色 (四)乙烯、乙炔的实验室制法 乙烯 乙炔 原理 CH3CH2OH CH2==CH2↑+H2O CaC2+2H2O→ Ca(OH)2+HC≡CH↑ 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 [边练边学·实践提能] 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)甲烷与氯气光照下,可以得到纯净的一氯甲烷 (×) (2)乙烯可发生氧化反应,但只能被酸性KMnO4溶液氧化 (×) (3)乙烯和聚乙烯都能使溴水褪色 (×) (4)某气体通入溴水,溴水褪色,该气体一定是乙炔 (×) (5)乙烯、乙炔常温下可以与H2、HCl发生加成反应 (×) (6)乙烯的制备中要迅速升温到170 ℃,以减少副产物乙醚的生成 (√) 2.关于烷烃、烯烃和炔烃的下列说法,正确的是 (　　) A.链状烷烃的通式是CnH2n+2,符合这个通式的烃为烷烃 B.单烯烃的通式是CnH2n,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 解析:选A　链状烷烃的通式是CnH2n+2,符合这个通式的烃一定为烷烃,故A正确;符合通式Cn(n≥2)的烃可能是环烷烃,故B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,故C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,故D错误。 3.下列关于有机物的说法正确的是 (　　) A.有机物()与氢气1∶1加成后的产物有2种 B.抗坏血酸分子()中有1个手性碳原子 C.有机物的()一氯代物有4种 D.2⁃丁烯()分子存在顺反异构 解析:选D　有机物()与氢气1∶1加成后的产物只有一种,即,A错误;抗坏血酸分子中有2个手性碳原子如图所示,B错误;根据等效氢原理可知,有机物()的一氯代物有3种如图所示,C错误;2⁃丁烯()分子中碳碳双键两端的碳原子上均连有两个互不相同的H和—CH3,故存在顺反异构,D正确。 4.(1)异戊二烯()与溴发生加成反应,可以得到　　　　种产物。  (2)玫瑰的香味物质中包含苧烯,苧烯的键线式为。 ①1 mol苧烯最多可以跟　　　　mol H2发生反应。  ②写出苧烯跟等物质的量的Br2发生加成反应所得产物的可能结构:　　　　　(用键线式表示)。  ③写出和Cl2发生1,4⁃加成反应的化学方程式: 　。 解析:(1)与Br2发生1,2⁃加成可以得到2种,发生1,4⁃加成可以得到1种,双键全部加成可得1种,共4种。(2)①苧烯分子中含有2个,1 mol苧烯最多能与2 mol H2发生加成反应。②苧烯与等物质的量的溴加成,苧烯分子中的某一个双键发生加成。 答案:(1) 4　(2) ①2　 ②、 ③ 5.某烃的分子式为C11H20, 1 mol该烃在催化剂作用下可以吸收2 mol H2;用热的酸性KMnO4溶液氧化,得到丁酮()、琥珀酸()和丙酮()三者的混合物。写出该烃的结构简式: 。 答案: 链接拓展 烯烃、炔烃的氧化规律 |归纳拓展|烯烃与酸性KMnO4溶液的反应规律 烯烃与酸性KMnO4溶液反应的生成物会因烯烃的结构不同而不同: 烯烃被氧 化的部分 CH2== RCH== 氧化产物 CO2、H2O (酮) 逐点清(二)　芳香烃与化石燃料的综合利用 [再认再现·旧知新学] 1.芳香烃 分子里含有一个或多个苯环的烃。 芳香烃 2.苯的化学性质 (1)稳定性:不与酸性KMnO4溶液反应。 (2)氧化反应:燃烧方程式为2C6H6+15O212CO2+6H2O (在空气中燃烧产生浓重的黑烟)。 (3)取代反应 ①卤代反应:苯与液溴反应(需要Fe或FeBr3做催化剂),反应方程式为; ②硝化反应(水浴加热):反应方程式为; ③磺化反应(水浴加热):反应方程式为。 (4)加成反应:反应方程式为(环己烷)。 3.苯的同系物的化学性质 (1)链状烷基对苯环的影响:苯的同系物比苯易发生取代反应。如:甲苯的硝化反应的方程式为 思维建模 苯的同系物氧化规律 (2)苯环对链状烷基的影响:与苯环直接相连的碳原子上含H的苯的同系物能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色。如: (3)卤代反应:苯的同系物卤代时,条件不同,取代位置不同。 4.甲烷、乙烯、苯典型化学性质的比较 物质 甲烷 乙烯 苯 与Br2反应 Br2试剂 纯溴 溴水(或溴的 四氯化碳) 纯溴 反应条件 光照 无 FeBr3 反应类型 取代 加成 取代 氧化反应 能否使酸性KMnO4溶液褪色 不能 能 不能 燃烧 火焰呈淡蓝色 火焰明亮,带黑烟 火焰明亮,带浓烟 鉴别 不能使溴水和酸性 KMnO4溶液褪色 能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,但原理不同 将溴水加入苯中振荡分层,上层呈橙色,下层为无色 5.煤、石油和天然气的综合利用 (1)煤的综合利用 ①煤的成分 　②煤的加工和综合利用 干馏 气态物质 焦炉气(H2、CO、CH4、C2H4) 液态物质 粗氨水:氨、铵盐 煤焦油:苯、酚类、萘等 固态物质 焦炭 气化 制水煤气,反应的化学方程式为C+H2O(g)CO+H2 液化 直接液化 煤与氢气作用生成液体燃料 间接液化 先转化为一氧化碳和氢气,再在催化剂作用下合成甲醇等,反应的化学方程式为CO+2H2CH3OH (2)石油的加工和综合利用 ①石油的成分 ②石油的加工和综合利用 (3)天然气的综合利用 主要成分是CH4,是一种清洁的化石燃料和重要的化工原料。天然气与水蒸气反应制取H2的化学方程式为CH4+H2O(g)CO+3H2。 微点澄清训练 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,因此苯不能发生氧化反应 (×) (2)在甲苯分子中,受—CH3影响,苯环上的所有氢原子活性均变强,易被取代 (×) (3)己烯中混有少量甲苯,先加入足量溴水,然后加入酸性高锰酸钾溶液,若溶液褪色,则证明己烯中混有甲苯 (√) (4)裂化的目的是得到轻质油,裂解的目的是得到乙烯、丙烯等化工原料 (√) 2.由芳香烃A可以合成两种有机化合物B和C,如图所示。 (1)A的结构简式为　　　　　。  (2)反应①、②的条件和反应物分别为　　　　　、　　　　。  (3)有关有机化合物B和C的下列说法正确的是　　　　(填字母)。  a.互为同系物　　　　 b.互为同分异构体 c.都属于卤代烃 d.都属于芳香族化合物 答案:(1) (2)光照、甲苯和Cl2　FeBr3、甲苯和Br2　(3)cd [边练边学·实践提能] 1.下列关于苯的叙述不正确的是 (　　) A.反应①为取代反应,有机产物的密度比水大 B.苯在发生反应④时只断裂π键 C.反应④中1 mol苯最多与3 mol H2发生加成反应,是因为苯分子含有三个碳碳双键 D.反应②为氧化反应,反应现象是火焰明亮并带有较多的浓烟 解析:选C　苯分子中不含有碳碳双键,C错误。 2.碳原子数为12且只有两个侧链的苯的同系物的同分异构体数目为 (　　) A.42种　　B.45种　　C.48种　　D.60种 解析:选B　碳原子数为12,其中苯环含有6个C,则支链含有6个C,6个碳原子可以分为1和5、2和4、3和3,甲基只有1种,戊基有8种,苯的2个取代基可以是邻位、间位和对位,此时共有1×8×3=24种;乙基只有1种,丁基有4种,此时共有1×4×3=12种;丙基有2种,两个丙基的组合有3种,此时共有9种,所以二取代苯的同分异构体共有24+12+9=45种。 3.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: (R、R'表示烷基或氢原子) (1)现有苯的同系物甲、乙,分子式都是C10H14。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C8H6O4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C10H14,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)、、、 |思维建模|芳香烃的同分异构体书写方法 (1)芳香烃的同分异构体要考虑侧链异构和苯环上的位置异构(如邻、间、对)。 (2)苯环上多元取代物的判断——“定一(或定二)移一”法。 ①在苯环上连有两个原子或原子团时,可固定一个移动另一个,从而写出邻、间、对三种异构体。②苯环上连有三个原子或原子团时:a.先固定两个原子或原子团,得到三种结构;b.再逐一插入第三个原子或原子团。如二甲苯有3种,三甲苯有3种。 　 逐点清(三)　卤代烃 [再认再现·旧知新学] 1.卤代烃 (1)卤代烃:烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。通式可表示为R—X(其中R—表示烃基)。 (2)卤代烃的官能团是,名称为碳卤键。 2.卤代烃的物理性质 状态 除CH3Cl、CH3CH2Cl等少数为气体外,其余为液体或固体 沸点 比同碳原子数的烃沸点要高 溶解性 难溶于水,易溶于有机溶剂 密度 一氟代烃、一氯代烃密度比水小,其余密度比水大 3.卤代烃的化学性质 卤代烃与碱反应,溶剂 不同,产物不同。 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 RCH2X+NaOH RCH2OH+NaX RCH2CH2X+NaOHRCH===CH2+NaX+H2O 产物特征 引入—OH 消去H、X,生成物中含 有碳碳双键或碳碳三键 4.卤素原子的检验 5.卤代烃的获取方法 (1)取代反应 如乙烷与Cl2: CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl; 苯与Br2: C2H5OH与HBr:C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O。 (2)不饱和烃与卤素、卤化氢等的加成反应 CH3—CH==CH2+Br2→CH3CHBrCH2Br; CH3—CH==CH2+HBr; CH≡CH+HClCH2==CHCl。 [边练边学·实践提能] 一、 卤代烃的结构及主要性质 1.卤代烃R—CH2—CH2—X中存在的化学键如图所示,则下列说法正确的是 (　　) A.发生水解反应时,被破坏的键是① B.发生消去反应时,被破坏的键是①和② C.发生水解反应时,被破坏的键是①和④ D.发生消去反应时,被破坏的键是①和④ 解析:选A　卤代烃的水解反应实际上就是取代反应,反应中“—X”被“—OH”取代,生成醇,所以被破坏的键只有①;卤代烃的消去反应是连接X的碳的相邻碳原子的一个H和X一同被消去,破坏的键是①和③。 2.下列关于甲、乙、丙、丁四种有机物的说法正确的是 (　　) 　　　CH3Br　　　　　 　　　　甲　　　　　　　　　乙 　　　丙　　　　　　　　　　丁 A.四种物质中分别加入氯水,均有红棕色液体生成 B.四种物质中加入NaOH溶液共热,然后加入稀硝酸至溶液呈酸性,再滴入AgNO3溶液,均有沉淀生成 链接拓展:卤代烃取代、 消去反应产物的实验验证 C.四种物质中加入NaOH的醇溶液共热,然后加入稀硝酸至溶液呈酸性,再滴入AgNO3溶液,均有沉淀生成 D.乙发生消去反应可得到两种烯烃 解析:选B　这四种有机物均不能与氯水反应,A项不正确;B项中卤代烃中卤素原子的检验方法操作正确;甲、丙和丁均不能发生消去反应,C项不正确;乙发生消去反应只有一种产物,D项不正确。 |思维建模|卤代烃消去反应的规律 (1)三类卤代烃不能发生消去反应 结构特点 实例 没有邻位碳原子 CH3Cl 有邻位碳原子,但邻位碳原子上无氢原子 、 苯环上的卤素原子 (2)有两种或三种邻位碳原子,且邻位碳原子上均带有氢原子时,发生消去反应可生成不同的产物。 (3)型卤代烃,发生消去反应可生成碳碳三键R—C≡C—R。 二、卤代烃在有机合成中的作用 3.由溴乙烷制取1,2⁃二溴乙烷,下列制备方案中最好的是 (　　) A.CH3CH2BrCH3CH2OHCH2==CH2CH2BrCH2Br B.CH3CH2BrCH2BrCH2Br C.CH3CH2BrCH2==CH2CH3CH2BrCH2BrCH2Br D.CH3CH2BrCH2==CH2CH2BrCH2Br 解析:选D　分析各项,D项步骤少,没有副产物,方案最好。 4.根据下面的反应路线及所给信息填空。 (1)A的结构简式:　　　,B的结构简式:　　 　。  (2)各步反应的反应类型①　　　　;②　　　;③　　　　　;④　　　　　。  (3)④的反应条件:　　　　　　　　　。  答案:(1)　　 (2)①取代反应　②消去反应　③加成反应　 ④取代(或水解)反应 (3)NaOH水溶液、加热 |归纳拓展|卤代烃在有机合成中的应用 (1)引入羟基、不饱和键等官能团,联系烃和烃的衍生物的桥梁 如:R—X+NaOHROH+NaX; +HX; 　醛或羧酸 (2)改变官能团的位置 如CH2BrCH2CH2CH3CH2==CHCH2CH3。 (3)改变官能团的个数 如CH3CH2BrCH2==CH2CH2BrCH2Br。 (4)进行官能团的保护 如在氧化CH2==CHCH2OH的羟基时,碳碳双键易被氧化,常采用下列方法保护: [课时跟踪检测] (电子版配有升维和降维题组,通过调试难度,满足不同层级学生的需求) 一、选择题 1.下列说法正确的是 (　　) A.煤炭是贮存于地下的再生性化石能源资源,素有“工业粮食”之称 B.裂化汽油可以用来萃取溴水中的溴 C.石油的分馏和煤的液化都是发生了物理变化 D.天然气是较清洁的能源 解析:选D　煤炭是不可再生的化石能源资源,A项错误;裂化汽油可与溴发生加成反应,故不可以用来萃取溴水中的溴,B项错误;煤的气化、液化都是化学变化,C项错误;天然气燃烧后生成水和二氧化碳,是较清洁的能源,D项正确。 2.下列有关烷烃的说法不正确的是 (　　) A.烷烃分子中既有σ键也有π键 B.完全燃烧产物只有CO2和H2O C.能与卤素单质发生取代反应 D.通常不与强酸、强碱、强氧化剂反应 解析:选A　烷烃分子中只含有共价单键,只有σ键没有π键;烷烃只由C和H两种元素组成,完全燃烧只生成二氧化碳和水;烷烃能与卤素单质发生取代反应;烷烃通常不与强酸、强碱和强氧化剂反应。 3.有8种物质:①甲烷;②苯;③聚乙烯;④聚1,3⁃丁二烯;⑤2⁃丁炔;⑥环己烷;⑦邻二甲苯;⑧环己烯。其中既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能使溴的四氯化碳溶液褪色的是 (　　) A.③④⑤⑧ B.④⑤⑧ C.④⑤⑦⑧ D.③④⑤⑦⑧ 解析:选B　含有碳碳双键或碳碳三键的有机物既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能使溴的四氯化碳溶液褪色,B项正确。 4.下列烯烃和HBr发生加成反应所得的产物不止一种的是 (　　) 解析:选B　分子结构对称的烯烃与HBr加成产物只有一种,所以A、C、D加成产物只有一种。B项加成产物有两种,分别为、,B项符合题意。 5.某烃的结构用键线式可表示为,则该烃与Br2加成时(物质的量之比为1∶1)所得产物有 (　　) A.3种 B.4种 C.5种 D.6种 解析:选C　如图,给双键碳原子进行编号,与溴按物质的量之比为1∶1发生加成反应时,可以是1,2号碳位上加成,3,4号碳位上的加成,5,6号碳位上的加成,还可以是1,4号碳位上的加成,4,6号碳位上的加成,所得产物有5种。 6.有关煤的综合利用如图所示。下列说法错误的是 (　　) A.①是将煤在空气中加强热使其分解的过程 B.条件a为Cl2/光照 C.反应②为置换反应 D.B为甲醇或乙酸时,反应③原子利用率均可达到100% 解析:选A　煤的干馏应隔绝空气加强热使其分解。 7.(2025·江苏前黄高级中学期初考试)化合物Z是合成药物艾氟康唑的中间体,下列说法不正确的是 (　　) A.X与CH3CH2MgBr发生加成反应 B.Y分子存在对映异构现象 C.Z分子中所有原子位于同一平面上 D.Y、Z可用溴的四氯化碳溶液鉴别 解析:选C　X分子中含有酮羰基,能与CH3CH2MgBr发生加成反应,A正确;Y分子中,与—OH相连的碳原子为手性碳原子,则Y分子存在对映异构现象,B正确;Z分子中,含有—CH2Cl、—CH3,它们都形成四面体结构,所有原子不可能位于同一平面上,C不正确;Z分子中含有碳碳双键,能与溴发生加成反应,所以Y、Z分子中,可用溴的四氯化碳溶液鉴别,D正确。 8.一种生产聚苯乙烯的流程如下: 下列叙述不正确的是 (　　) A.苯乙烯的分子式为C8H8 B.1 mol苯乙烯最多可与4 mol H2发生加成反应 C.鉴别乙苯与苯乙烯可用溴的四氯化碳溶液 D.乙烯、苯和乙苯的分子中所有原子均可处于同一平面 解析:选D　苯乙烯的分子式为C8H8,A正确;1 mol 苯乙烯最多可与4 mol H2发生加成反应,B正确;苯乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色而乙苯不能,故可以用溴的四氯化碳溶液鉴别乙苯与苯乙烯,C正确;乙烯、苯的分子中所有原子均可处于同一平面,乙苯中含有饱和碳原子,分子中所有原子不可能处于同一平面内,D错误。 9.(2025·江苏扬州模拟)化合物Y是合成丹参醇的中间体,其合成路线如图,下列说法正确的是 (　　) A.X分子中含手性碳原子 B.X转化为Y的过程中与CH3MgBr反应生成 C.Y与Br2以物质的量1∶1发生加成反应时可得3种产物 D.X、Y可用酸性KMnO4溶液进行鉴别 解析:选C　碳碳双键和—CH2—中的碳原子不属于手性碳原子,则X分子中不含有手性碳原子,A错误;X与CH3MgBr发生加成反应生成,B错误;Y与Br2发生1,2⁃加成得到2种产物,发生1,4⁃加成生成1种产物,C正确;X和Y中均含有碳碳双键,均能使酸性KMnO4溶液褪色,D错误。 10.(2024·南京、盐城高三第一次模拟考试)在无水乙醇中发生单分子消去反应的机理如下: 下列说法错误的是 (　　) A.X分子中含有1个手性碳原子 B.Y中C原子的杂化类型为sp2 C.Z能使溴的CCl4溶液褪色 D.X和Z均能使酸性KMnO4溶液褪色 解析:选B　A项,X中与Br原子相连的碳原子为手性碳原子,正确;B项,苯环上的C原子为sp2杂化,甲基、亚甲基上的C原子为sp3杂化,错误;C项,Z中有碳碳双键,可以与Br2发生加成反应而使Br2的颜色褪去,正确;D项,X中与苯环相连的碳原子上有H原子,Z中有碳碳双键,均可以被酸性KMnO4溶液氧化,KMnO4的颜色褪去,正确。 二、非选择题 11.(10分)(2025·江苏海安高级中学开学考试)溴丙胺太林是辅助治疗十二指肠溃疡的药物,其合成路线如图所示: (1)K中含氧官能团的名称为　　　　　。  (2)F转化为G的反应类型是　　　　　。  (3)若步骤A→C,先氧化再氯代,则生成一种C的同分异构体,该同分异构体经过C→D条件下的转化,生成含有苯环产物的结构简式:　　　　　　　　　　。  (4)写出满足下列条件的I的一种同分异构体的结构简式: 　。 ①含有两个苯环结构;②能发生银镜反应; ③核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积比为1∶2∶2。 (5)写出以乙烯为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。 解析:根据C的结构简式,以及A的分子式,推出A的结构简式为,A生成B,发生取代反应,则B的结构简式为,根据E的结构简式,C与苯酚发生取代反应,即D的结构简式为,对比I和K的结构简式,I生成K发生酯化反应,则J的结构简式为。(1)K中含氧官能团的名称为酯基、醚键。(2)对比F、G的结构简式,酮羰基转化成羟基,该反应为还原反应。(3)若步骤A→C,先氧化再氯代,即先将甲苯氧化为苯甲酸,氯代时,氯原子在羧基的间位,经过C→D条件下的转化,参考分析中D的结构简式,间位的氯发生取代,产物为。(4)①含有两个苯环;②能发生银镜反应,说明含有醛基;③核磁共振氢谱显示有3组峰,且峰面积比为1∶2∶2,说明含有三种氢原子,氢原子个数之比为1∶2∶2,其结构对称,含有2个醛基,符合条件的结构简式为。(5)由HOOCCH2CH2COOH和HOCH2CH2OH发生酯化反应得到,乙烯和溴发生加成反应生成CH2BrCH2Br,CH2BrCH2Br发生水解反应生成HOCH2CH2OH,与NaCN发生取代反应生成NCCH2CH2CN,再水解生成HOOCCH2CH2COOH。 答案:(1)酯基、醚键　(2)还原反应 (3) (4) 12.(10分)本维莫德(G)是治疗湿疹的非激素类外用药,其合成路线如下: 其中,—Ph为苯基()。 (1)室温下,在水中A的溶解度比B的　　　　(填“大”“小”或“无差别”)。  (2)X的分子式为C2H6SO4,常用作甲基化试剂,其结构简式为　　　　　　。  (3)Y的分子式为C3H8O,B→C的反应类型为　　　　　。  (4)B的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式 　。 碱性条件下水解后酸化生成两种产物。一种产物含有苯环,其核磁共振氢谱只有2组峰;另一种产物能与银氨溶液反应,被氧化为碳酸后分解生成二氧化碳和水。 (5)D与SOCl2等物质的量反应时会产生的污染性气体为　　　　　(填化学式)。  (6)写出以为原料制备的合成路线流程图(须用Ph3P,无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。 解析:与发生取代反应生成,根据C的结构简式可知Y为,反应类型为取代反应,C与KBH4还原反应后得到,D与SOCl2发生取代反应得到,加入Ph3P和PhCHO生成,加入吡啶生成。(1)羧基是亲水基团,酯基不是亲水基团,室温下,在水中A的溶解度比B的大。(2)X的分子式为C2H6SO4,常用作甲基化试剂,根据分析可知其结构简式为。(4)B的分子式为C10H12O4,其同分异构体在碱性条件下水解后酸化生成两种产物,说明分子中有酯基,一种水解产物能与银氨溶液反应,被氧化为碳酸后分解生成二氧化碳和水,说明水解产物为HCOOH,另一种产物含有苯环,其核磁共振氢谱只有2组峰,说明分子中有两种氢原子,则苯环上有6个取代基,并且取代基只能分成两种,为—OH和—CH3,故结构简式为。(5)与SOCl2等物质的量反应时生成和,不稳定易分解成SO2和HCl,产生污染性气体为SO2和HCl。(6)催化氧化生成(PhCHO),与SOCl2或HCl加热生成,加入Ph3P和PhCHO生成,加Br2生成,加入氢氧化钠和乙醇加热生成。 答案:(1)大　(2) (3)取代反应　(4)　(5)SO2和HCl (6), 第四讲　醇和酚(基础落实课) |内|容|与|目|标| 1.认识醇、酚的组成和结构特点、性质、转化关系,掌握酚的鉴定方法,同时了解醇、酚中—OH的活性差异,认识醇、酚在生产、生活中的重要应用。 2.结合生产、生活实际了解醇、酚对环境和健康可能产生的影响,关注醇、酚的安全使用。 逐点清(一)　醇的结构与性质 [再认再现·旧知新学] 1.醇的概念及分类 (1)概念:羟基与饱和碳原子相连的化合物称为醇。饱和一元醇的分子通式为CnOH(n≥1)。 (2)分类 注意:在二元醇或多元醇的分子中,两个或两个以上羟基连在同一个碳原子上时物质不能稳定存在,如 。 2.几种常见的醇的物理性质和用途 名称 甲醇 乙二醇 丙三醇 俗称 木精、木醇 — 甘油 结构简式 CH3OH 色、态 无色液体,沸点低、 易挥发、易溶于水 无色、黏稠液体,与水以任意比例互溶 用途 燃料、化工原料 防冻液、合成涤纶 化妆品、生产硝化甘油 3.醇的物理性质递变规律 密度 一元脂肪醇的密度一般小于1 g·cm-3 沸点 直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而逐渐升高 醇分子间存在氢键,所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点远高于烷烃 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递增而逐渐减小 4.从官能团和化学键的视角理解醇的化学性质(以乙醇为例) 醇的官能团羟基(—OH),决定了醇的主要化学性质;受羟基的影响,C—H的极性增强,一定条件下也可能断键发生化学反应。 反应 断裂的化学键 化学方程式 与活泼金属Na反应 ① 2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑ 氧化反应(催化氧化反应) ①③ 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 与氢卤酸反应 ② CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O 取代反应(分子间脱水) ①② 2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O 去反应(分子内脱水) ②⑤ CH3CH2OHCH2==CH2↑+H2O 酯化反应(与乙酸反应) ① CH3COOH+HOCH2CH3CH3COOCH2CH3+H2O [边练边学·实践提能] 1.下列关于醇的化学性质的说法正确的是 (　　) A.乙醇分子中的氢原子均可被金属钠取代 B.乙醇在浓硫酸作催化剂时加热至140 ℃可以制备乙烯 C.所有的醇都可以被氧化为醛或酮 D.交警检查司机酒后驾车是利用了乙醇能被重铬酸钾氧化的性质 解析:选D　乙醇分子中乙基上的氢原子不能被金属钠取代,A错误;乙醇在浓硫酸作催化剂时加热至170 ℃可以制备乙烯,B错误;醇分子中与羟基相连的碳原子上没有氢原子的不能发生催化氧化反应,C错误。 2.(2025·南通期末质量监测)芳樟醇结构如图所示,在一定条件下发生消去反应生成芳樟烯。下列说法正确的是 (　　) A.芳樟醇存在顺反异构体 B.芳樟醇中含有1个手性碳原子 C.芳樟醇在水中溶解度小于芳樟烯 D.芳樟醇消去反应仅生成一种有机产物 解析:选B　碳碳双键的碳原子上连接不同基团时,存在顺反异构,可知芳樟醇不存在顺反异构体,A错误;连接4个不同基团的碳原子为手性碳原子,则芳樟醇中与羟基相连的碳原子为手性碳原子,B正确;醇与水形成氢键,则芳樟醇在水中溶解度大于芳樟烯,C错误;与羟基相连碳原子的邻位碳原子有2个,则芳樟醇消去反应生成两种有机产物,D错误。 3.分子式为C7H16O的饱和一元醇的同分异构体有多种,在下列该醇的同分异构体中 A. B. C. D.CH3(CH2)5CH2OH (1)可以发生消去反应,生成两种单烯烃的是　　　(填标号,下同)。  (2)可以发生催化氧化反应生成醛的是　　　　。  (3)不能发生催化氧化反应的是　　　　。  (4)能被催化氧化为酮的有　　　　种。  (5)能使酸性KMnO4溶液褪色的有　　　　种。  解析:(1)因该醇发生消去反应时,生成两种单烯烃,这表明连有—OH的碳原子的相邻碳原子上应连有氢原子,且以—OH所连碳为中心,分子不对称。(2)~(4)连有—OH的碳上有2个氢原子时可被催化氧化为醛,有1个氢原子时可被催化氧化为酮,不含氢原子时不能发生催化氧化反应。(5)连有—OH的碳上有氢原子时,可被酸性KMnO4溶液氧化为羧酸或酮,它们都会使酸性KMnO4溶液褪色。 答案:(1)C　(2)D　(3)B　(4)2　(5)3 |思维建模|醇类催化氧化产物的判断和消去反应规律 (1)醇类催化氧化产物的判断:醇的催化氧化的反应情况与跟羟基(—OH)相连的碳原子上的氢原子的个数有关。 (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,且该相邻的碳原子上必须连有氢原子。CH3OH(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: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的氢原子的种数。如的消去产物有2种。 逐点清(二)　苯酚及酚类的结构与性质 [再认再现·旧知新学] 1.酚的定义、苯酚的组成与结构 (1)酚的定义:羟基与苯环直接相连而形成的化合物,其官能团为羟基(—OH),最简单的酚为苯酚。 (2)苯酚的组成与结构 分子式:C6H6O 官能团:—OH,名称为(酚)羟基 结构特点:羟基与苯环直接相连 (3)酚的判断示例 下列化合物中,属于酚类的是BCD(填字母)。 A.　 B. C. D. E. 2.苯酚的物理性质　 颜色 状态 无色晶体,露置在空气中会因部分被氧化而显粉红色 溶解性 常温下,在水中溶解度不大,当温度高于65 ℃时能与水互溶 毒性 有毒,对皮肤有腐蚀作用,如皮肤上不慎沾有苯酚,应立即用乙醇冲洗,再用水冲洗 3.苯酚的化学性质 (1)苯环对羟基的影响——弱酸性 由于苯环对羟基的影响,使酚羟基比醇羟基更活泼,可以发生电离。苯酚的电离方程式为C6H5OHC6H5O-+H+。苯酚俗称石炭酸,但酸性很弱,不能使石蕊溶液变红。 ①与活泼金属反应: ②与碱的反应:苯酚的浑浊液液体变澄清溶液又变浑浊。 化学方程式分别为 。 (2)羟基对苯环的影响——取代反应(影响苯环上羟基的邻、对位氢原子) 苯酚与饱和溴水反应的化学方程式为 ，反应产生白色沉淀,此反应常用于苯酚的定性检验和定量测定。 (3)缩聚反应 (4)加成反应 与H2反应的化学方程式为。 (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KMnO4 溶液氧化;易燃烧。 (6)显色反应　　 苯酚与FeCl3溶液作用显紫色,利用这一反应可以检验苯酚的存在。 微点澄清训练 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)和含有的官能团相同,两者的化学性质相似 (×) (2)苯酚在高于65 ℃时,能与水互溶 (√) (3)苯酚在空气中会变为粉红色的原因是苯酚易被氧化 (√) (4)苯酚的酸性比乙醇的强,体现了不同基团之间影响作用不同 (√) (5)鉴别苯酚溶液与乙醇溶液可滴加FeCl3溶液 (√) 2.下面是苯和苯酚分离的简易实验方案: 根据上述方案,写出涉及反应的化学方程式:______________________________________________________ 答案: [边练边学·实践提能] 1.下列说法正确的是 (　　) A.苯甲醇和苯酚都能与浓溴水反应产生白色沉淀 B.苯甲醇、苯酚在分子组成上相差一个CH2原子团,故两者互为同系物 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NaOH反应 解析:选C　苯甲醇不能与浓溴水反应,A项错误;苯甲醇、苯酚的结构不相似,故不互为同系物,B项错误;酚与分子式相同的芳香醇、芳香醚互为同分异构体,C项正确;乙醇、苯甲醇的羟基都不显酸性,都不能与NaOH反应,D项错误。 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F发生显色反应 解析:选A　苯酚可以和溴水发生取代反应,取代位置在酚羟基的邻、对位,同理该物质也能和溴水发生取代反应,A错误;该物质含有酚羟基,酚羟基容易被氧化,故可以用作抗氧化剂,B正确;该物质红外光谱能看到有O—H键等,有特征红外吸收峰,C正确;该物质含有酚羟基,能与F发生显色反应,D正确。 3.焦性没食子酸是一种优良的除氧剂。下列关于该物质的说法错误的是 (　　) A.有酸性,是一种羧酸 B.有酚羟基,能溶解于NaOH水溶液 C.可以与Fe3+反应制备特种墨水 D.可以与甲醛反应生成树脂 解析:选A　该分子中含酚羟基,具有酸性,不含羧基,不是羧酸,A错误;该分子中有酚羟基,能与NaOH溶液反应,故能溶解于NaOH水溶液,B正确;酚羟基能与铁离子发生显色反应,该分子可以与Fe3+反应制备特种墨水,C正确;苯酚能与甲醛反应生成酚醛树脂,该分子中含酚羟基且酚羟基邻位对位有氢原子,故能与甲醛反应生成树脂,D正确。 4.A和B两种物质的分子式都是C7H8O,它们都能跟金属钠反应放出氢气。A不溶于NaOH溶液,而B能溶于NaOH溶液。B能使适量浓溴水褪色,并产生白色沉淀,而A不能。B苯环上的一溴代物有两种结构。 (1)写出A和B的结构简式:A　　　　　　,B　　　　　　。  (2)写出B与NaOH溶液发生反应的化学方程式:　 。  (3)A与金属钠反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。与足量金属钠反应生成等量H2,分别需A、B、H2O三种物质的物质的量之比为　　　　。  解析:(1)依据分子式C7H8O知A和B均为不饱和化合物。由于A、B均能与Na反应放出H2,且分子结构中只有一个氧原子,故A、B中均含有—OH,为醇和酚。A不溶于NaOH溶液,又不能使溴水褪色,故A为。B溶于NaOH溶液,且与适量浓溴水反应生成白色沉淀,故B为酚,结合其苯环上一溴代物有两种,则B为。(3)、、H2O与金属钠反应生成H2的物质的量关系分别为、~H2、2H2O~H2,所以生成等量H2时分别需三种物质的物质的量之比为1∶1∶1。 答案:(1)　 (2) (3) 　1∶1∶1 |归纳拓展|脂肪醇、芳香醇、酚类物质性质的比较 脂肪醇 芳香醇 酚 结构特点 —OH与链 烃基相连 —OH与芳香 烃侧链相连 —OH与苯环 直接相连 主要化 学性质 ①取代反应 ②消去反应(与羟基碳相邻的碳原子上含有H) ③氧化反应 ①弱酸性　 ②取代反应 ③显色反应 ④氧化反应 ⑤加成反应 羟基H的活泼性 酚羟基>醇羟基 特性 红热铜丝插入醇中有刺激性气味(生成醛或酮) 使FeCl3溶液显紫色 随堂训练——融会贯通本课主干知识 　　阅读下列材料,完成1~4题。 　　醇是有机化合物的一大类,是脂肪烃、脂环烃或芳香烃侧链中的氢原子被羟基取代而成的化合物。金合欢醇主要用作铃兰、丁香、玫瑰、紫罗兰、橙花、仙客来等具有花香香韵香精的调合料,其结构简式如图1所示。萜品醇结构简式如图2,可作为消毒剂、抗氧化剂和溶剂。四氢薰衣草醇是一种有机合成中间体,其结构简式如图3所示。维生素A又称视黄醇或抗干眼病因子,人体缺乏维生素A会出现皮肤干燥、夜盲症等症状,其结构简式如图4所示。 1.关于金合欢醇,下列说法不正确的是 (　　) A.金合欢醇分子的分子式为C15H26O B.金合欢醇可发生加成、取代、氧化反应 C.1 mol金合欢醇和足量Na反应生成0.5 mol H2 D.金合欢醇有芳香族类的同分异构体 解析:选D　金合欢醇分子中含有15个C原子、26个H原子、1个O原子,分子式为C15H26O,A正确;含有碳碳双键,可发生加成反应、氧化反应,含有羟基,可发生取代反应、氧化反应,B正确;分子中含有1个羟基,1 mol金合欢醇与足量Na反应生成0.5 mol H2,C正确;该有机物含有3个碳碳双键,不饱和度为3,如含有苯环,则不饱和度为4,则金合欢醇的同分异构体中不可能有芳香族类,D错误。 2.关于萜品醇,下列有关该物质说法不正确的是 (　　) A.可使溴水褪色,也可使酸性高锰酸钾溶液褪色,但褪色原理不同 B.光照时能与卤素发生取代反应 C.该烃在一定条件下可以分别和氢气、氯化氢、水等发生加成反应 D.该物质在一定条件下可以发生加聚反应生成高聚物 解析:选C　该物质中含碳碳双键,可与溴水发生加成反应使之褪色,可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使之褪色,褪色原理不同,A正确;单键碳上的氢原子在光照时能与卤素发生取代反应,B正确;萜品醇由C、H和氧元素组成,不属于烃,C不正确;含碳碳双键,故该物质在一定条件下可以发生加聚反应生成高聚物,D正确。 3.关于四氢薰衣草醇,下列说法不正确的是 (　　) A.与乙醇互为同系物 B.能与Na、NaOH反应 C.号碳原子为手性碳原子(与四种不同原子或基团相连的碳原子) D.能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应 解析:选B　四氢薰衣草醇属于饱和一元醇,与乙醇结构相似,互为同系物,A正确;醇羟基不能与NaOH反应,B错误;号碳原子上连有4个不同基团,为手性碳原子,C正确;该有机物分子中存在羟基官能团,可被酸性KMnO4溶液氧化,D正确。 4.关于维生素A,下列说法正确的是 (　　) A.维生素A的分子式为C20H28O B.该分子与足量H2反应生成的有机化合物中含有3个手性碳原子 C.该分子能发生取代反应、加成反应、氧化反应、加聚反应 D.维生素A是易溶于水的醇 解析:选C　由维生素A的结构简式可知,维生素A的分子式为C20H30O,A错误;维生素A加氢后的结构如图所示:,该有机物有4个手性碳原子,即结构式中出现的C,B错误;根据维生素A的结构简式可知,该物质中含有碳碳双键、醇羟基,因此能发生取代、加成、氧化、加聚反应,C正确;维生素A的烃基部分含有的碳原子数较多,烃基是憎水基,烃基部分越大,水溶性越小,所以维生素A是一种在水中溶解度较小的醇,D错误。 [课时跟踪检测] 一、选择题 1.乙醇、甘油和苯酚所具有的共同点是 (　　) A.都易溶于水 B.都能与NaOH溶液反应 C.分子结构中都含有羟基 D.都属于醇类 解析:选C　乙醇、甘油均不能与NaOH溶液反应,均可与水以任意比例互溶;苯酚能与NaOH溶液反应,但只有当温度高于65 ℃时才能与水互溶;苯酚分子中虽然也含羟基,但属于酚类。 2.下列醇类物质中既能发生消去反应,又能发生催化氧化反应生成醛类的物质是 (　　) A. 　B. C. 　D. 解析:选C　发生消去反应的条件:与—OH相连的碳原子的相邻碳原子上有H原子,题述醇中,B项不符合。与—OH相连的碳原子上有H原子的醇可被氧化,但只有含有两个氢原子的醇(即含有—CH2OH)才能转化为醛。 3.下列为四种有机化合物的结构简式,均含有多个官能团,下列有关说法中正确的是 (　　) ①　　　　　　② ③ ④ A.①属于酚类,可与NaHCO3溶液反应产生CO2 B.②属于酚类,遇FeCl3溶液显紫色 C.1 mol ③最多能与溴水中的1 mol Br2发生反应 D.④属于醇类,可以发生消去反应 解析:选D　物质①中羟基直接连在苯环上,属于酚类,但酚羟基不能和NaHCO3溶液反应,A项错误;物质②中羟基连在烃基的饱和碳原子上,属于醇类,遇FeCl3溶液不显紫色,B项错误;物质③属于酚类,苯环上酚羟基的邻、对位氢原子可以被溴取代,根据物质③的结构简式可知1 mol ③最多能与溴水中的2 mol Br2发生反应,C项错误;物质④中羟基连在烃基的饱和碳原子上,属于醇类,并且与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有H原子,所以物质④可以发生消去反应,D项正确。 4.某有机物的结构如图所示,下列说法错误的是 (　　) A.分子式为C8H10O3 B.能发生氧化反应生成醛类物质 C.能发生加成反应 D.既能与乙醇又能与乙酸发生酯化反应 解析:选A　根据该物质结构简式,其分子式为C8H12O3,故A错误;该有机物含羟基,与羟基直接相连的C原子上有H原子,可被氧化生成醛类物质,故B正确;该有机物分子中含碳碳双键,可发生加成反应,故C正确;该有机物分子中含羧基和羟基,既能与乙醇又能与乙酸发生酯化反应,故D正确。 5.(2025·南京六校联合体调研)Y是合成药物查尔酮类抑制剂中间体,由X在一定条件下反应制得。下列叙述正确的是 (　　) A.K2CO3是为了结合反应产生的HBr B.FeCl3溶液不能鉴别X和Y C.Y存在顺反异构体 D.X与H2完全加成所得产物分子中含2个手性碳原子 解析:选A　二者发生取代反应生成Y和HBr,K2CO3与HBr反应,从而减少生成物浓度,可以提高产率,A项正确;X中有酚羟基,能使FeCl3溶液显紫色,Y中没有酚羟基,因此FeCl3溶液能鉴别X和Y,B项错误;Y中有碳碳双键,碳碳双键一侧有相同的甲基,Y不存在顺反异构体,C项错误;X与H2完全加成所得产物是,分子中不含手性碳原子,D项错误。 6.(2025·江苏淮安开学考试)化合物Z是合成抗多发性骨髓瘤药物帕比司他的重要中间体,可由下列反应制得: 下列有关X、Y、Z的说法不正确的是 (　　) A.X中所有碳原子一定共面 B.1 mol Y最多与2 mol NaOH发生反应 C.Z与足量HBr反应生成的有机化合物分子中存在1个手性碳原子 D.X、Y、Z均能发生氧化、取代和还原反应 解析:选B　X分子中苯环和醛基均为平面结构,则分子中所有碳原子一定共面,A正确;Y分子中含有的羧基能与氢氧化钠溶液反应,则1 mol Y最多与1 mol氢氧化钠发生反应,B错误;Z分子中含有的碳碳双键能与足量溴化氢发生加成反应,反应生成的有机化合物分子中与溴原子相连的碳原子是手性碳原子,所以反应生成的有机化合物分子中存在1个手性碳原子,C正确;X分子中含有的醛基、醇羟基,Y、Z分子中含有的碳碳双键、醇羟基都能发生氧化反应,X分子中含有的醛基、苯环,Y、Z分子中含有的碳碳双键、苯环都能发生还原反应,X分子中含有的醇羟基,Y分子中含有的醇羟基和羧基都能发生取代反应,Z分子中含有的醇羟基和酯基都能发生取代反应,D正确。 7.(2025·江苏扬州中学月考)由化合物X、Y为起始原料可合成药物Z。下列说法正确的是 (　　) A.X分子中所有碳原子可处于同一平面 B.X、Z分子中均含有2个手性碳原子 C.1 mol Z最多只能与2 mol Br2发生反应 D.X、Y、Z均可与Na2CO3溶液发生反应 解析:选B　X分子中六元环不是苯环而含有烷基,根据甲烷的正四面体结构,X分子中所有碳原子不可能处于同一平面,A错误;X()、Z()分子中均含有2个手性碳原子,如图中所示,B正确;1 mol Z()最多能与3 mol Br2发生反应,C错误;X只含有碳碳双键和醇羟基,不能与Na2CO3稀溶液发生反应;Y中含有酚羟基,能与Na2CO3溶液发生反应,Z含有羧基,可与Na2CO3溶液发生反应,D错误。 8.(2025·南通海安高三开学考试)某研究小组在铑催化的研究区域成功实现对映选择性烯丙基膦化反应,如图所示(—Ph代表苯基,—Mc代表甲基)。下列叙述正确的是 (　　) A.乙分子中含有1个手性碳原子 B.甲能与FeCl3溶液发生显色反应 C.丙存在顺反异构体 D.用酸性KMnO4溶液可以证明甲含有碳碳双键 解析:选A　根据手性碳原子的定义,根据乙的结构简式,与—OH、—Mc所连的碳原子为手性碳原子,乙分子中含有1个手性碳原子,A项正确;甲中不含酚羟基,因此甲不能与FeCl3溶液发生显色反应,B项错误;根据丙的结构简式,丙中碳碳双键上有一个碳原子连有相同的原子,不存在顺反异构,C项错误;甲含有碳碳双键和羟基,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此不能用酸性高锰酸钾溶液证明甲中含有碳碳双键,D项错误。 二、非选择题 9.(8分)某学习小组欲探究苯酚与溴水的反应。设计实验相关量如表所示,分别向蒸馏水和苯酚溶液中逐滴滴入浓溴水,同时进行磁力搅拌,观察并记录电导率的变化,电导率随时间的变化曲线如图所示。 物质 溶液浓度/ (mol·L-1) 溶液体积 V/mL 加入浓溴水 滴数/d 蒸馏水 0 30 10 苯酚溶液 0.1 x y 回答下列问题: (1)根据实验信息推测,x=　　　　,y=　　　　。  (2)苯酚溶液与浓溴水反应的电导率曲线为　　 　(填图中字母);根据曲线信息推断该反应为　　　　(填“取代”或“加成”)反应;结合化学反应方程式和必要的文字说明推断理由: 　。  (3)实验采用的苯酚溶液为稀溶液,溴水为浓溶液,若两者的浓度关系相反,则产生的后果是 　。  解析:(1)控制变量,使溶液体积、加入浓溴水的量一致,故x=30,y=10。 (2)反应+3HBr生成HBr,增大了溶液中的c(H+)和c(Br-),溶液导电性增强,故电导率曲线为变化较大的曲线m;该反应为取代反应,若为加成反应,则生成物中离子浓度大大下降,不会出现电导率增加的情况。(3)对于反应量的相关问题应考虑的是反应进行的程度、杂质的产生、实验操作原则(节约试剂、分离简便等),故可结合相似相溶原理,反应中生成的三溴苯酚溶于过量苯酚,难以观察到溶液浑浊的现象,也会给产物的分离带来困难。 答案:(1)30　10　(2)m　取代　发生的反应为+3HBr,生成的HBr使溶液中离子浓度增大程度远大于溴水,故电导率增大,若是加成反应则会使离子浓度变小,电导率减小 (3)若苯酚浓度过大,生成的三溴苯酚溶于过量苯酚,将难以观察到溶液浑浊的现象 10.(10分)化合物F是合成一种天然茋类化合物的重要中间体,其合成路线如下: (1)1 mol C分子中含有碳氧σ键的数目为 　。 (2)D→E的反应类型为　　　　　　　。  (3)C→D的反应中有副产物X(分子式为C12H15O6Br)生成,则X的结构简式为 　。 (4)C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: 　。 ①能与FeCl3溶液发生显色反应; ②苯环上有4个取代基; ③与足量NaOH充分反应后再酸化,得到含苯环产物分子中不同化学环境的氢原子个数比是2∶1。 (5)已知: (R表示烃基,R'和R″表示烃基或氢) 请设计以和BrCH2CH2Br为原料制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。 解析:A到B为羧基被亚硫酰氯酰化;B到C为酰氯和醇发生的取代反应;C到D是C分子苯环上的酚羟基发生了取代反应;D到E是D分子苯环上的酚羟基发生了取代反应;E到F是酯基被还原为醇羟基。(1)分析C的结构简式可知,1个C分子中含有5个碳氧σ键,所以1 mol C分子中含有碳氧σ键的数目为5 mol。(2)D到E是一碘甲烷中的甲基取代了D分子中羟基上的氢原子,属于取代反应。(3)副产物X比D多两个碳原子,说明D中剩下的羟基也被取代,则X的结构简式为。 (4)条件①说明分子中有酚羟基,条件②必须有4个取代基,条件③说明最后产物只有两种环境下的氢原子,且数目比为2∶1,根据以上条件,可得到该同分异构体的结构简式:、、。(5)根据题目中的E到F的反应,酯基可以直接还原为醇羟基,则可直接转化为,醇羟基可进一步氧化为醛,得到,题目给出的已知是卤代烃转化为格氏试剂的反应,然后再与醛反应,所以BrCH2CH2Br可以转化为格氏试剂BrMgCH2CH2MgBr,与进一步反应可以生成,再与溴化氢发生取代,得到。 答案:(1)5 mol或3.01×1024或5×6.02×1023 (2)取代反应　(3) (4)或或 (5) 第五讲　醛　酮(基础落实课) |内|容|与|目|标| 1.认识醛、酮的组成和结构特点、性质、转化关系,认识官能团与有机化合物特征性质的关系,认识在一定条件下官能团之间的相互转化。 2.知道醛基的检验方法。 3.了解其在生产、生活中的重要应用。 逐点清(一)　醛的结构与性质 [再认再现·旧知新学] 1.醛的概念 由烃基(或氢原子)与醛基相连而构成的化合物,可表示为RCHO。甲醛是最简单的醛。饱和一元醛分子的通式为CnH2nO(n≥1)。 2.常见醛及物理性质 名称 结构简式 颜色 气味 状态 溶解性 甲醛 (蚁醛) HCHO 无色 刺激性 气体 易溶于水 乙醛 CH3CHO 无色 刺激性 液体 与水以任 意比互溶 苯甲醛 无色 苦杏仁 气味 液体 微溶于水 注意:甲醛的水溶液俗称福尔马林,具有杀菌、防腐性能,可用于消毒和制作生物标本。 3.醛的化学性质 醛类物质既有氧化性又有还原性,其氧化、还原关系为以乙醛为例写出醛类反应的主要化学方程式。 (1)醛的氧化反应　　 ①银镜反应:CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O 。  ②与新制Cu(OH)2反应:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O 。 ③催化氧化:在催化剂并加热条件下被氧气氧化成乙酸的反应:2CH3CHO+O22CH3COOH。 (2)醛的加成反应 ①催化加氢(还原反应):CH3CHO+H2CH3CH2OH。 ②与HCN等极性试剂加成:。 4.特殊的醛——甲醛 甲醛的分子式为CH2O,其分子式可以看成含2个醛基,如图所示。 则银镜反应的化学方程式为 HCHO+4[Ag(NH3)2]OH (NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3+2H2O 5.醛基的检验 (1)用新制的Cu(OH)2检验醛基:NaOH溶液蓝色浊液砖红色沉淀。 (2)用银氨溶液检验醛基:2%AgNO3溶液沉淀恰好溶解光亮的银镜。 [边练边学·实践提能] 1.下列关于醛的说法正确的是 (　　) A.醛的官能团是 B.所有醛中都含醛基和烃基 C.一元醛的分子式符合CnH2nO的通式 D.所有醛都能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,并能发生银镜反应 解析:选D　醛的官能团是醛基(—CHO);醛分子中都含有醛基(—CHO),醛基有较强的还原性,可还原溴水和酸性KMnO4溶液;甲醛中无烃基;只有饱和一元醛的通式为CnH2nO。 2.酚醛树脂塑料是第一个商品化人工合成聚合物,具有高强度和尺寸稳定性好、抗冲击等优良性能。线型酚醛树脂M的合成路线如图所示: 下列说法错误的是 (　　) A.物质X的核磁共振氢谱有4组峰 B.物质Y可以与银氨溶液反应得到(NH4)2CO3 C.1 mol物质Z最多能与1 mol NaOH反应 D.n mol的X与n mol的Y反应生成M时产生的H2O的物质的量为(2n-1)mol 解析:选D　X为,Y为HCHO,X、Y在酸性条件下加热生成Z为,Z发生聚合反应生成M。物质X为,核磁共振氢谱有4组峰,A正确;物质Y为HCHO,与银氨溶液反应为HCHO+4[Ag(NH3)2]OH(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3+2H2O,得到(NH4)2CO3,B正确;Z为,酚羟基可以和氢氧化钠反应,则1 mol物质Z最多能与1 mol NaOH反应,C正确;n mol的X与n mol的Y反应方程式为n+n HCHO+(n-1)H2O,生成M时产生的H2O的物质的量为(n-1)mol,D错误。 3.我国盛产山茶籽精油,其主要成分柠檬醛可以合成具有工业价值的β⁃紫罗兰酮。 (1)要检验柠檬醛中含有碳碳双键,需要使用下列试剂中的　　　　(按反应顺序填试剂标号)。  A.氢氧化钠溶液　　　 B.酸性高锰酸钾溶液 C.银氨溶液 D.碳酸钠溶液 (2)写出柠檬醛和新制氢氧化铜反应的化学方程式: 　。  (3)柠檬醛有多种同分异构体,能满足下列条件的同分异构体有　　　　种。  A.含有一个的六元环结构,六元环上只有一个取代基 B.能发生银镜反应 解析:(1)因为柠檬醛中含碳碳双键和醛基,醛基具有还原性,也能被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以检验碳碳双键前先除去醛基,则选择银氨溶液,将醛基氧化后,再选择酸性高锰酸钾溶液,若高锰酸钾溶液褪色,证明含有碳碳双键,所以选择试剂的顺序是C、B。(2)柠檬醛中含有1个醛基,与新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀,化学方程式是+Cu2O↓+3H2O。(3)柠檬醛的分子式为C10H16O,去掉—C6H9 后还剩—C4H7O,因能发生银镜反应,故含有醛基,六元环上的取代基可为—CH2CH2CH2CHO、 —C(CH3)2CHO、—CH(CH3)CH2CHO、—CH(CHO)CH2CH3、—CH2CH(CHO)CH3共5种,在环上有3种取代位置,所以符合题意的同分异构体有5×3=15种。 答案:(1)CB　(2) +Cu2O↓+3H2O　(3)15 逐点清(二)　酮的结构与性质 [再认再现·旧知新学] 1.酮的概念 羰基与两个烃基相连的化合物,可表示为,官能团的名称为酮羰基(羰基),饱和一元酮分子的通式为CnH2nO(n≥3),丙酮是最简单的酮,其结构简式为。 2.丙酮的物理性质 丙酮是一种带有特殊气味的无色液体,可与水、乙醇、乙醚等以任意比例互溶,能溶解多种有机化合物。 3.酮的化学性质 丙酮不能被银氨溶液、新制的Cu(OH)2等弱氧化剂氧化,不能使高锰酸钾溶液褪色。 (1)丙酮与H2加成反应 (2)丙酮与HCN加成反应 [边练边学·实践提能] 一、 酮的结构与性质 1.炔丙醇酮R是一种化工原料,其结构如图。下列关于炔丙醇酮R的说法正确的是 (　　) A.R的分子式为C9H12O2 B.1 mol R最多能与4 mol Br2发生加成反应 C.R的同分异构体中含一个苯环且能与碳酸氢钠溶液反应产生CO2的结构共有(不考虑立体异构)14种 D.R可发生氧化反应、水解反应、加成反应和加聚反应 解析:选C　由结构简式可知,炔丙醇酮R的分子式为C9H10O2,故A错误;由结构简式可知,炔丙醇酮R分子中碳碳双键和碳碳三键能与溴水发生加成反应,则1 mol R最多能与3 mol溴发生加成反应,故B错误;炔丙醇酮R的同分异构体中含一个苯环且能与碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳,说明同分异构体分子中含有羧基,若苯环上只有1个取代基,可以视作丙酸分子中烃基上的氢原子被苯环取代所得结构,共有2种;若苯环上有2个取代基,同分异构体的结构可以视作乙苯分子中苯环上的氢原子被羧基取代所得结构,共有3种,也可以视作甲苯苯环上的氢原子被—CH2COOH取代所得结构,共有3种;若苯环上有3个取代基,同分异构体的结构可以视作邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯分子中苯环上的氢原子被羧基取代所得结构,共有6种,则符合条件的同分异构体共有14种,故C正确;由结构简式可知,炔丙醇酮R分子中不含有酯基和卤素原子,不能发生水解反应,故D错误。 2.(2025·江苏南京开学考试)抗病毒药物普拉那的部分合成路线如下: 下列说法正确的是 (　　) A.X→Y的反应类型为取代反应 B.X→Y有副产物生成 C.Z不存在顺反异构体 D.X、Y、Z可用银氨溶液和酸性KMnO4溶液进行鉴别 解析:选B　X到Y发生的是加成反应,A错误;对X上的醛基加成得到Y,如果断开的是羰基右侧所连碳原子上的碳氢键,则会得到,B正确;Z中双键两端碳原子的H如果在同侧则为顺式结构,在不同侧则为反式结构,Z有顺反异构体,C错误;银氨溶液可以检验出X,但是Y中有羟基,Z中有碳碳双键,Y、Z都可以使酸性KMnO4溶液褪色,不能鉴别Y、Z,D错误。 二、醛、酮在有机合成中的应用 3.(2025·南通海门中学模拟)苯乙酮(W)广泛用于皂用香精,利用傅克酰基化反应合成W的反应机理如下: 下列说法正确的是 (　　) A.X分子中σ键和π键的个数比为5∶1 B.W分子中所有原子可能共平面 C.1 mol W与H2反应最多消耗3 mol H2 D.Z转化为W的同时有AlCl3和HCl生成 解析:选D　单键均为σ键,双键中含1个σ键和1个π键,由X的结构简式可知其含有6个σ键和1个π键,个数比为6∶1,故A错误;W中含有甲基,甲基上C原子为sp3杂化,则所有原子不可能共面,故B错误;苯环和羰基均能与氢气加成,1 mol W与H2反应最多消耗4 mol H2,故C错误;Z转化为W的过程中羰基所连环上碳原子连接的H脱落,与AlC结合生成AlCl3和HCl,故D正确。 4.桂皮中含有的肉桂醛()是一种食用香料,广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果和调味品中。分析下列有机化合物间的转化关系(部分无机试剂和反应条件省略),按要求填写: (1)观察肉桂醛的结构简式,推断分子中最多有　　　　　　个碳原子在同一平面上。  (2)化合物A的分子式为C4H8O2,C的核磁共振氢谱如图所示,写出C在一定条件下转化为D反应的化学方程式: 　。  (3)D与新制的Cu(OH)2在一定条件下反应,有砖红色沉淀生成,写出该反应的化学方程式:　　　　　　　。  (4)已知:R—CHO+CH3CHOR—CH==CHCHO主要发生了加成和消去两个过程。D与H制备肉桂醛过程中发生加成反应生成的有机物的结构简式为　　　　　 。  (5)工业上可利用苯的同系物E为原料制备H,请写出F、G的结构简式: F　　　　　 ,G　　　　　 。  (6)M是G的同分异构体,且M能与FeCl3发生显色反应,写出M的可能结构简式:　　　　　 　　　　　　　　　　。  解析:(1)苯环和碳碳双键各自确定一个平面,碳碳单键可以旋转,则肉桂醛中可以共平面的碳原子个数是9个;(2)D可以转化为B,再结合A的分子式可知B、D中都有两个碳原子,C中有三种等效氢且是A水解的产物,则C是乙醇,D应该是乙醛,C转化为D的化学方程式是2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;(3)D是乙醛,其和新制的Cu(OH)2反应的方程式是CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHH3COONa+Cu2O↓+3H2O;(4)H是苯甲醛,根据信息它和D反应生成的产物是;(5)根据题干中的信息可知F为,G为;(6)G是苯甲醇,其同分异构体可以和FeCl3发生显色反应,说明有酚羟基,则其同分异构体为、、。 答案:(1)9　(2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O (3)CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O (4) (5)　 (6)、、 [课时跟踪检测] 一、选择题 1.下列物质中不能发生银镜反应的是 (　　) A.　　　　　 B.HCOOH C.HCOOC2H5 D. 解析:选D　苯甲醛、甲酸、甲酸乙酯都含有—CHO,能够发生银镜反应,而丙酮中没有—CHO,不能发生银镜反应。 2.下列叙述正确的是 (　　) A.醛和酮是不同类的同分异构体,二者的化学性质相似 B.1 mol醛与银氨溶液反应只能还原出2 mol Ag C.醛类化合物既能发生氧化反应又能发生还原反应 D.丙醛、丙酮、丙酸均能与氢气在催化剂作用下发生加成反应 解析:选C　醛和酮含有的官能团分别是醛基和酮羰基,化学性质不同,故A错误;1 mol甲醛能还原出4 mol Ag,故B错误;醛类既能发生氧化反应,又能发生还原反应,故C正确;丙酸中含有羧基,—COOH不能与氢气发生加成反应,故D错误。 3.下列有关利用乙醛制备银镜过程的说法不正确的是 (　　) A.试管先用热烧碱溶液洗涤,然后用蒸馏水洗涤 B.边振荡盛有2%的氨水的试管,边滴入2%的AgNO3溶液至最初的沉淀恰好溶解为止 C.将盛有乙醛与银氨溶液混合液的试管置于热水浴中加热 D.在银氨溶液的配制过程中,溶液pH增大 解析:选B　试管先用热烧碱溶液洗涤,然后用蒸馏水洗涤,洗去油污,故A正确;制备银氨溶液的过程为边振荡盛有2%的AgNO3溶液的试管边滴入2%的氨水至最初产生的沉淀恰好溶解为止,故B错误;银镜反应需要水浴加热,故C正确;由于氨水显碱性,另外制得的氢氧化二氨合银也显碱性,因此银氨溶液的配制过程中溶液pH增大,故D正确。 4.下列有关有机化合物的判断正确的是 (　　) A.乙醛和丙烯醛()不是同系物,它们分别与足量氢气发生加成反应后的产物属于同系物 B.对甲基苯甲醛()可使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明它含有醛基 C.1 mol HCHO发生银镜反应最多生成2 mol Ag D.苯酚发生还原反应后的产物在核磁共振氢谱中应该有6个吸收峰 解析:选A　乙醛不含碳碳双键,丙烯醛含碳碳双键,二者不是同系物,它们分别与足量氢气发生加成反应后的产物分别为乙醇和1⁃丙醇,二者均为一元饱和醇,互为同系物,故A正确;的甲基也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B错误;1 mol HCHO发生银镜反应最多生成4 mol Ag,故C错误;苯酚发生还原反应后的产物为,有5种等效氢,所以其核磁共振氢谱中有5个吸收峰,故D错误。 5.黄酮是一种很强的抗氧剂,可以改善血液循环,可以降低胆固醇,其结构简式如图所示,下列说法正确的是 (　　) A.其分子式为C16H10O2 B.能与FeCl3溶液发生显色反应 C.可以与氢气反应生成羟基 D.在一定条件下可发生加成、取代、消去反应 解析:选C　由黄酮的结构简式知,其分子式为C15H10O2,A错误;该有机物没有酚羟基不能与FeCl3溶液发生显色反应,B错误;酮羰基可以与氢气发生加成反应生成羟基,C正确;该有机物分子中有碳碳双键、酮羰基、醚键和苯环结构,在一定条件下可发生加成反应和取代反应,但不能发生消去反应,D错误。 6.辅酶Q10具有预防动脉硬化的功效,其结构简式如图,下列有关辅酶Q10的说法不正确的是 (　　) A.分子式为C60H90O4 B.分子中含有14个甲基 C.分子中的四个氧原子在同一平面上 D.可发生加成反应、氧化反应 解析:选A　由结构简式可知,Q10的分子式为C59H90O4,故A错误;Q10分子中形成醚键的甲基有2个、六元环上连有1个甲基、重复基团中含有11个甲基,则分子中含有14个甲基,故B正确;Q10分子中碳碳双键和酮羰基为平面结构,故C正确;Q10分子中含有的碳碳双键能发生加成反应、氧化反应,故D正确。 7.(2025·江苏盐城一模)化合物Z是抗肿瘤活性药物中间体,其合成路线如下。下列说法不正确的是 (　　) A.X中含有醛基和醚键 B.X、Y可用FeCl3溶液或2%银氨溶液进行鉴别 C.Z分子中存在手性碳原子 D.该转化过程中包含加成、消去、取代反应 解析:选C　由X的结构简式可知,X中含有醛基和醚键,A正确;由X、Y的结构简式可知,X中没有酚羟基,Y中有酚羟基,酚羟基可以与FeCl3溶液发生显色反应,所以可用FeCl3溶液进行鉴别;X中有醛基,Y中没有醛基,醛基可与银氨溶液发生银镜反应,所以可用2%银氨溶液进行鉴别,B正确;手性碳原子指碳原子上连有四个不同的原子或原子团,根据Z的结构简式可知,Z分子中不存在手性碳原子,C错误;该转化过程中F原子与羟基发生取代反应生成醚键,醛基与甲基先发生加成反应,再发生消去反应生成碳碳双键,D正确。 8.(2025·南京师范大学附属中学检测)酮洛酚(Y)是一种非甾(zai)体抗炎药,可由下列反应制得: 下列有关化合物X、Y说法正确的是 (　　) A.X分子中不含手性碳原子 B.1 mol X中含有1 mol碳氧π键 C.1 mol Y最多能与6 mol H2发生加成反应 D.Y在水中的溶解度比X在水中的溶解度大 解析:选D　中*标志的碳原子为手性碳原子,A项错误;X中含有的1个酮羰基、1个酯基中都含有碳氧π键,1 mol X中含有2 mol碳氧π键,B项错误;Y中含有的2个苯环、1个酮羰基都能与H2发生加成反应,1 mol Y最多能与7 mol H2发生加成反应,C项错误;对比X、Y的结构简式,X发生水解反应最终转化成Y,X中的酯基最终水解成Y中的羧基,羧基属于亲水基,能与水分子间形成氢键,故Y在水中的溶解度比X在水中的溶解度大,D项正确。 9.(2025·江苏海门中学第一次调研)物质Z常应用于液晶材料的制备,合成Z一种方法如图所示, 下列说法正确的是 (　　) A.X转化为Y经历了加成和消去两步反应 B.1 mol 分子中含有6 mol σ键 C.Y分子与足量H2加成后的产物中含有3个手性碳原子 D.Z分子不能发生银镜反应 解析:选A　X转化为Y经历了醛基的加成反应和羟基的消去反应,中间产物为,A正确;分子的结构简式为,单键为σ键,则1 mol 分子中含有15 mol σ键,B错误;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,Y分子与足量H2加成后的产物的结构简式为,其中含有2个手性碳原子(标*号),C错误;Z分子含有醛基,能发生银镜反应,D错误。 二、非选择题 10.(8分)以有机物A为原料合成重要精细化工中间体TMBA()和抗癫痫药物 H[]的路线如图 (部分反应略去条件和试剂): 已知:RCHO+R'CH2CHO+H2O,R、R'表示烃基或氢原子。 回答下列问题: (1)反应①的反应类型为　　　　　　　;C的名称为　　　　　。  (2)反应②的反应条件及试剂为　　　　　。  (3)E中官能团的名称为　　　　　　　;试剂a为　　　　　。  (4)写出F与新制Cu(OH)2悬浊液发生反应的方程式: 　。 解析:根据A的分子式得到A为苯酚,苯酚和甲醛发生加成反应得到,催化氧化生成,和溴单质发生取代反应生成,D和甲醇钠反应生成,发生反应生成,和乙醛反应生成,F在新制氢氧化铜、酸化条件下,最终得到,G发生取代反应生成H。(1)反应①是苯酚和甲醛发生加成反应生成B,其反应类型为加成反应;C为,其名称为对羟基苯甲醛。(2)反应②是醇变为醛,其反应条件及试剂为催化剂加热、氧气。(3)E为,其官能团的名称为羟基、醚键、醛基;根据题中信息醛和醛在碱性条件下反应,则试剂a为CH3CHO。 答案:(1)加成反应　对羟基苯甲醛　(2)催化剂加热、氧气　(3)羟基、醚键、醛基　CH3CHO (4)+NaOH+2Cu(OH)2 +Cu2O↓+3H2O 11.(10分)(2025·南通如东高三期中)化合物G是某化工生产中的重要中间体,其合成路线如下: (注Me:—CH3　Et:—CH2CH3) (1)A→B的反应类型为　　　　　　。  (2)1 mol有机物B中所含π键的数目为　 mol。 (3)E→F的反应类型为加成反应,则F的结构简式为　　　　　　　　　　　　。  (4)E的一种同分异构体同时满足下列条件,写出一种该同分异构体的结构简式: 　。 ①能与FeCl3溶液发生显色反应;②有四种不同化学环境的氢原子。 (5)已知:CH3CH2BrCH3CH2MgBr,写出以、CH2==CH2和HOCH2CH2OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。 解析:由有机物的转化关系可知,碳酸钾作用下与CH2CHCOOMe发生加成反应生成 ,在PPTS作用下与乙二醇发生加成反应生成,与EtMgBr发生取代反应生成,在PPTS、水、丙酮作用下转化为,在MeONa和MeOH作用下发生分子内加成反应生成 ,则F为;在CH3SO2Cl和Et3N作用下发生消去反应生成 。(1)由分析可知,A→B的反应为碳酸钾作用下与CH2CHCOOMe发生加成反应生成。(2)由结构简式可知,B分子中含有2个碳碳双键和1个酯基,则1 mol B分子中含有3 mol π键。(3)由分析可知,F的结构简式为。(4)E的同分异构体能与氯化铁溶液发生显色反应,有四种不同化学环境的氢原子说明同分异构体分子的结构对称,分子中含有2个酚羟基,符合条件的结构简式为 、。(5)由题给信息和有机物的转化关系可知,以、CH2CH2和乙二醇为原料制备的步骤为在PPTS作用下与乙二醇发生加成反应生成,催化剂作用下乙烯与溴化氢发生加成反应生成溴乙烷,在Et2O作用下溴乙烷与镁反应生成CH3CH2MgBr,CH3CH2MgBr与发生取代反应生成,在PPTS、水、丙酮作用下转化为。 答案:(1)加成反应　(2)3 (3)　(4)或 (5) 第六讲　羧酸　羧酸衍生物(基础落实课) |内|容|与|目|标| 1.从官能团角度认识羧酸、酯、胺和酰胺的组成和结构特点、性质、转化关系及其在生产、生活中的重要应用。 2.以典型代表物的结构特点、官能团、重要反应、转化关系为载体,类比迁移学习有机物的转化关系,构建“结构决定性质,性质反映结构”的思维模型。 逐点清(一)　羧酸的分类、结构和性质 [再认再现·旧知新学] 1.羧酸的概念 由烃基(或氢原子)与羧基()相连而构成的有机化合物,可表示为R—COOH,官能团为—COOH,饱和一元羧酸分子的通式为CnH2nO2(n≥1)。 2.羧酸的分类 按烃基 种类 脂肪酸 乙酸、硬脂酸 芳香酸 苯甲酸(C6H5COOH) 按羧基 个数 一元羧酸 甲酸、乙酸、硬脂酸 二元羧酸 乙二酸(HOOC—COOH) 多元羧酸 — 3.羧酸的化学性质 羧酸的性质取决于羧基,反应时的主要断键位置如图: (1)酸的通性 乙酸是一种弱酸,其酸性比碳酸强,在水溶液里电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+。 请写出乙酸表现酸性的主要现象及化学方程式: (2)酯化反应(规律:酸脱羟基,醇脱氢) ①实验室制备乙酸乙酯 ②酯化反应的其他类型 按要求写出下列反应的化学方程式: 乙酸和乙二醇反应生成二元酯: 　乙二酸和乙二醇反应生成聚酯: 　两分子乳酸反应生成六元环酯: 　多分子乳酸反应生成聚酯: 4.几种重要的羧酸 (1)甲酸:俗称蚁酸,是最简单的一元羧酸。 结构:,既有羧基,又有醛基,具有羧酸与醛的性质。 发生银镜反应的化学方程式为HCOOH+2[Ag(NH3)2]OH(NH4)2CO3+2Ag↓+2NH3+H2O。 (2)乙酸:CH3COOH,有强烈刺激性气味的无色液体,低于16.6 ℃凝结成晶体,又称冰醋酸,易溶于水和乙醇。 (3)乙二酸:HOOC—COOH,俗称草酸,属于还原性酸,可使KMnO4(H+)溶液褪色。 (4)苯甲酸:结构简式为 ,属于芳香酸,可作食品防腐剂。 (5)乳酸:又称2⁃羟基丙酸,结构简式为 。 微点澄清训练 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)HO—COOH中含有羧基,属于羧酸 (×) (2)羧酸中含有—COOH,故羧酸均易溶于水 (×) (3)蚁酸可以被新制Cu(OH)2氧化 (√) (4)乙二酸与乙二醇可以发生酯化反应生成多种酯 (√) (5)分子式相同的羧酸和酯互为同分异构体 (√) (6)甲酸与新制氢氧化铜悬浊液既能发生中和反应,又能发生氧化反应 (√) (7)制备乙酸乙酯时,向浓硫酸中缓慢加入乙醇和冰醋酸 (×) (8)在酸性条件下,CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3CO18OH和C2H5OH (×) 2.已知转化关系如下: 写出下列转化的化学方程式: ② 　; ③ 　; ④ 　; ⑤ 　。 答案:②2CH3CH2CHO+O22CH3CH2COOH ③CH3CH2Br+NaOHCH2==CH2↑+NaBr+H2O ④CH2==CH2+H2OC2H5OH ⑤CH3CH2COOH+C2H5OHCH3CH2COOC2H5+H2O [边练边学·实践提能] 一、 羧酸的结构与性质 1.柠檬酸(又称枸橼酸)广泛用于食品饮料、医药化工、清洗与化妆品等领域,是一种重要的有机酸,结构简式如图,下列说法错误的是 (　　) A.柠檬酸的核磁共振氢谱中有4组峰 B.一个柠檬酸分子中含有一个手性碳原子 C.分子中的碳原子和氧原子均有2种杂化方式 D.与Na、NaOH反应时,最多消耗Na、NaOH的物质的量之比为4∶3 解析:选B　柠檬酸分子中有4种氢,核磁共振氢谱有4组峰,A正确;柠檬酸分子中不存在手性碳原子,B错误。 2.(2023·山东卷)抗生素克拉维酸的结构简式如图所示,下列关于克拉维酸的说法错误的是 (　　) A.存在顺反异构 B.含有5种官能团 C.可形成分子内氢键和分子间氢键 D.1 mol该物质最多可与1 mol NaOH反应 解析:选D　由克拉维酸的分子结构可以看出,双键碳原子均连有不同的原子或原子团,因此克拉维酸存在顺反异构,A正确;分子结构中含有醚键、酰胺基、碳碳双键、羟基和羧基共5种官能团,B正确;克拉维酸分子结构中含有羟基和羧基,能形成分子内和分子间氢键,C正确;克拉维酸分子结构中的羧基和酰胺基都能与NaOH反应,1 mol该物质最多可与2 mol NaOH反应,D错误。 二、酯化反应实验探究 3.1⁃丁醇和乙酸在浓硫酸作用下,通过酯化反应制得乙酸丁酯,反应温度为115~125 ℃,反应装置如图,下列对该实验的描述错误的是 (　　) A.不能用水浴加热 B.长玻璃导管起冷凝回流作用 C.提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤 D.加入过量乙酸可以提高1⁃丁醇的转化率 解析:选C　乙酸丁酯在氢氧化钠溶液中容易发生水解,C项错误;在可逆反应中,增加一种反应物的用量可以提高另一种反应物的转化率,D项正确。 4.(2023·湖北卷)实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142 ℃),实验中利用环己烷-水的共沸体系(沸点69 ℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81 ℃),其反应原理: 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.反应时水浴温度需严格控制在69 ℃ C.接收瓶中会出现分层现象 D.根据带出水的体积可估算反应进度 解析:选B　分离出反应产生的水可以使题中反应正向进行,A正确;反应时水浴温度可以高于环己烷⁃水共沸体系的沸点,以提高反应速率,但应低于81 ℃(沸点最低的有机物的沸点),避免试剂的浪费,B错误;接收瓶中收集的是水和环己烷的混合物,二者不互溶,会出现分层现象,C正确;当带出水的体积不再变化时,说明乙酸和异戊醇已反应完全,D正确。 逐点清(二)　羧酸衍生物 [再认再现·旧知新学] (一)酯 1.概念:羧酸分子羧基中的—OH被—OR'取代后的产物。简写为RCOOR',官能团为。 2.物理性质 3.化学性质 注意:①酯的水解反应是酯化反应的逆反应;②酸性条件下酯的水解反应是可逆反应,但碱性条件下酯的水解反应趋于完全,是不可逆反应;③1 mol 在碱性条件下水解会消耗2 mol NaOH。 (二)油脂 1.组成和结构 油脂是高级脂肪酸与甘油通过酯化反应生成的酯,包括油和脂肪。由C、H、O三种元素组成,其结构可表示为。 注意:油脂不是高分子化合物,天然油脂都是混合物,没有固定的熔、沸点。 2.分类 根据 状态 液态 油(植物油),含有较多不饱和脂肪酸的甘油酯 固态 脂肪(动物油),含有较多饱和脂肪酸的甘油酯 根据高级脂肪 酸中烃基种类 烃基 相同 简单甘油酯(R、R'、R″相同) 烃基 不同 混合甘油酯(R、R'、R″不同) 3.化学性质 (1)油脂的水解反应 (以硬脂酸甘油酯为例书写方程式) ①酸性条件 ②碱性条件:(皂化反应) (2)油脂的氢化反应 烃基上含有碳碳双键,能与H2发生加成反应(或还原反应)。如油酸甘油酯与H2发生加成反应的化学方程式: 。 　经硬化制得的油脂叫人造脂肪,也称硬化油。 (三)酰胺 1.胺 结构 烃基取代氨分子中的氢原子而形成的化合物叫做胺,一般写作R—NH2。甲胺的结构简式为CH3—NH2,苯胺的结构简式为 性质 具有碱性,苯胺与盐酸反应的化学方程式为 2.酰胺 (1)结构:酰胺可看作是羧酸分子中羟基被氨基取代得到的化合物。一般表示为,叫做酰基,叫做酰胺基。 (2)性质 (3)常见的酰胺:乙酰胺的结构简式为,N,N⁃二甲基甲酰胺的结构简式为。 [边练边学·实践提能] 一、 酯、油脂的结构与性质 1.关于油脂,下列说法不正确的是 (　　) A.硬脂酸甘油酯可表示为 B.花生油能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.植物油通过催化加氢可转变为氢化油 D.油脂是一种重要的工业原料,可用于制造肥皂 解析:选A　硬脂酸为饱和高级脂肪酸,其结构可以表示为C17H35—COOH,硬脂酸甘油酯可表示为,A错误;花生油是含有较多不饱和键的高级脂肪酸甘油酯,含有碳碳双键可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;植物油是含有较多不饱和键的高级脂肪酸甘油酯,可以和氢气发生加成反应生成氢化油,C正确;油脂是一种重要的工业原料,可在碱性条件下水解发生皂化反应制造肥皂,D正确。 2.藿香蓟具有清热解毒功效,其有效成分结构如图。下列有关该物质的说法正确的是 (　　) A.不能发生水解反应 B.与H2完全加成后,有机物分子式为C17H33O4 C.含有2种官能团 D.所有碳原子不处于同一平面 解析:选D　藿香蓟的分子结构中含有酯基,因此其可以发生水解反应,A错误;苯环和双键均可发生加成反应,与H2完全加成后,有机物分子式为C17H30O4,B错误;藿香蓟的分子结构中含有酯基、醚键、碳碳双键,因此其含有3种官能团,C错误;藿香蓟的分子结构中的右侧有一个饱和碳原子连接着两个甲基,类比甲烷分子的空间结构可知,藿香蓟分子中所有碳原子不可能处于同一平面,D正确。 二、胺、酰胺的结构与性质 3.荜茇酰胺是从中药荜茇中提取的一种有抗癌活性的天然生物碱,结构如图所示。下列说法正确的是 (　　) A.分子中有3种官能团 B.双键均为顺式结构 C.分子式为C17H18NO5 D.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 解析:选A　由图知,分子中含有醚键、碳碳双键、酰胺键三种官能团,A正确;该分子中的碳碳双键一个为顺式结构,一个为反式结构,B错误;该分子的分子式为C17H19NO5,C错误;分子中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D错误。 4.(2025·江苏徐州期中)生物体内以L⁃酪氨酸为原料可合成多巴胺,其合成路线如下。 下列说法正确的是 (　　) A.X中含有酰胺基和羟基 B.X与足量H2加成后的产物中含有1个手性碳原子 C.1 mol Z最多能与2 mol Br2发生反应 D.X、Y、Z可用FeCl3溶液进行鉴别 解析:选B　X中含有氨基、羟基和羧基,没有酰胺基,A项错误;连接4个不同基团的碳原子为手性碳原子,所以X与足量H2加成后的产物中含有1个手性碳原子,B项正确;Z中苯环上酚羟基的邻对位上的氢原子能被溴原子取代,1 mol Z最多能与3 mol Br2发生反应,C项错误;X、Y、Z中都有酚羟基,所以不能用FeCl3溶液进行鉴别,D项错误。 三、烃及其衍生物的衍变关系及应用 5.有机物A、B的分子式均为C11H12O5,均能发生如下转化: 已知: ①A、B、C、D均能与NaHCO3反应; ②只有A、D能与FeCl3溶液发生显色反应,A中苯环上的一溴代物只有两种; ③F能使溴水褪色且不含有甲基; ④H能发生银镜反应。 根据题意回答下列问题: (1)反应③的反应类型是　　　　;反应⑥的条件是　　　　　　　　　。  (2)写出F的结构简式: 　; D中含氧官能团的名称是 　。 (3)E是C的缩聚产物,写出反应②的化学方程式:　 。  (4)D在一定条件下反应形成高聚物的化学方程式: 　。  (5)C→G的化学方程式: 　。  答案:(1)消去反应　Cu、加热 (2)CH2CHCH2COOH　酚羟基和羧基 (3)nHOCH2CH2CH2COOH (4) (5)2HOCH2CH2CH2COOH+ |思维建模|常见烃的衍生物转化关系 随堂训练——融会贯通本课主干知识 　　阅读下列材料,完成1~3题。 　　药物发现过程中,有机化学家们制备出许多新型分子结构,这些分子结构对于新药物的发现和开发具有非常重要的作用。对乙酰氨基酚(a)具有解热镇痛作用,磷酸奥司他韦是临床常用的抗病毒药物,常用于甲型和乙型流感治疗。咖啡酸片常用于手术时止血。 1.由对乙酰氨基酚(a)可合成更为长效的对乙酰氨基酚缓释片(b)。下列说法正确的是 (　　) A.a的分子式为C8H9NO2 B.a分子中所有原子可能在同一平面内 C.1 mol b一定条件下与NaOH溶液反应,最多可消耗3 mol NaOH D.a苯环上的一溴代物有4种 解析:选A　由a的结构可知,a的分子式为C8H9NO2,A正确;由a的结构可知,a中有—CH3,则所有原子不可能在同一平面内,B错误;b中含有的酚酯基、酰胺基能和氢氧化钠反应,1个酚酯基消耗2个NaOH,1个酰胺基消耗一个NaOH,故1 mol b一定条件下与NaOH溶液反应,最多可消耗3n mol NaOH,C错误;a苯环上的一溴代物有、,D错误。 2.磷酸奥司他韦的中间体结构简式如图所示,关于该有机物下列说法正确的是 (　　) A.分子式为C16H26N2O4 B.1 mol该有机物最多能和2 mol NaOH反应 C.该有机物分子中含有4个手性碳原子 D.1 mol该有机物最多能与3 mol H2发生加成反应 解析:选B　由结构简式可知,该有机物的分子式为C16H28N2O4,A错误;酰胺键和酯基均能在碱性条件下发生水解,故1 mol该有机物最多能和2 mol NaOH反应,B正确;该有机物六元环中连接N、O的碳原子连有4个不同的原子或原子团,为手性碳原子,共有3个,C错误;能与氢气反应的为碳碳双键,则1 mol该有机物最多能与1 mol H2发生加成反应,D错误。 3.咖啡酸片的活性成分咖啡酸的结构简式如图所示,下列说法正确的是 (　　) A.一定量的该物质分别与足量Na、NaOH反应,消耗二者物质的量之比为3∶1 B.1 mol该物质与足量饱和NaHCO3溶液反应,可放出22.4 L CO2(标准状况) C.1 mol该物质与足量浓溴水反应,消耗3 mol Br2 D.含有2个酚羟基、1个碳碳双键和1个羧基的咖啡酸的同分异构体有11种 解析:选B　能与Na反应的官能团有—OH和—COOH,能与NaOH反应的官能团有—COOH、酚羟基,故一定量咖啡酸分别与足量Na、NaOH反应,消耗二者物质的量之比为1∶1,A项错误;能与NaHCO3反应的官能团有—COOH,参与反应的—COOH与生成CO2之比为1∶1,故1 mol该物质与足量饱和NaHCO3溶液反应,可放出1 mol CO2,标况下体积为22.4 L,B项正确;咖啡酸中存在1个碳碳双键,能与Br2发生加成反应,消耗1 mol Br2,该物质还存在酚羟基,故还可与Br2发生邻、对位取代反应,结构中有2个酚羟基,根据取代位置,可以与3 mol Br2发生取代反应,故1 mol该物质与足量浓溴水反应,共消耗4 mol Br2,C项错误;含有2个酚羟基、1个碳碳双键和1个羧基的物质,如果取代基为—CH==CH—COOH或,则取代基的位置有:中为1、2,中为1、2、3,中为1,此时满足条件的结构共有2×(2+3+1)=12种,其中咖啡酸的同分异构体有12-1=11种,但取代基还可以为—CHCH2和—COOH,故满足条件的咖啡酸同分异构体大于11种,D项错误。 [课时跟踪检测] (电子版配有升维和降维题组,通过调试难度,满足不同层级学生的需求) 一、选择题 1.下列物质不能水解的是 (　　) A.　　　　 B.HCOOCH3 C.油脂 D. 解析:选A　甲酸甲酯、油脂、乙酸胺都可发生水解反应。 2.借助下表提供的信息,实验室制备乙酸丁酯所采取的措施不正确的是 (　　) 物质 乙酸 1⁃丁醇 乙酸丁酯 沸点/℃ 117.9 117.2 126.3 A.用饱和Na2CO3溶液洗涤产物后分液 B.使用浓硫酸作催化剂 C.采用水浴加热 D.可使用冷凝回流加分水器的方式提高产率 解析:选C　乙酸丁酯中混有乙酸和1⁃丁醇,用饱和碳酸钠溶液进行洗涤,不仅中和了乙酸,而且溶解1⁃丁醇,降低乙酸丁酯在水中的溶解度,有利于乙酸丁酯的分层,A正确;浓硫酸在该反应中作催化剂,加快反应的速率,B正确;实验室制备乙酸丁酯的反应温度需略高于126.3 ℃,而水浴的最高温度为100 ℃,C错误;使用冷凝回流加分水器不断分离出生成的水,促使酯化反应正向移动,有利于提高反应的产率,D正确。 3.对于下列有机物的说法正确的是 (　　) ①　② ③　④ A.按照碳骨架分类,以上四种有机物均属于芳香族化合物 B.有机物②含有的官能团是羟基,故其属于醇类 C.有机物③属于卤代烃 D.有机物④的官能团是酰胺基 解析:选D　①没有苯环,不属于芳香族化合物,A错误;有机物②含有的官能团是羟基,羟基直接连接在苯环上,属于酚类,B错误;有机物③除了C、H、Cl原子外,还有O原子,不属于卤代烃,C错误。 4.已知酸性: ,将转变为的方法是 (　　) A.与足量的NaOH溶液共热,再通入SO2 B.与稀H2SO4共热后,加入足量的NaOH溶液 C.加热溶液,通入足量的CO2 D.与稀H2SO4共热后,加入足量的NaHCO3溶液 解析:选D　A项,与足量的NaOH溶液共热,生成羧酸钠和酚钠结构,由于酸性:亚硫酸>>,则再通入SO2生成邻羟基苯甲酸,错误;B项,与稀H2SO4共热后,生成邻羟基苯甲酸,再加入足量的NaOH溶液,生成羧酸钠和酚钠结构,错误;C项,加热溶液,通入足量的CO2,不发生反应,错误;D项,与稀H2SO4共热后,生成邻羟基苯甲酸,加入足量的NaHCO3溶液,—COOH反应生成羧酸钠,酚羟基不反应,正确。 5.某有机物M的结构简式如图所示,下列关于M的说法错误的是 (　　) A.能发生氧化反应 B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.含有的官能团为羟基、酰胺基、羧基和氨基 D.1 mol M最多可与11 mol H2发生加成反应 解析:选D　该有机物含有酚羟基,能发生氧化反应,故A正确;该有机物含有酚羟基,易被酸性高锰酸钾氧化而使溶液褪色,故B正确;由官能团结构可知含有的官能团为羟基、酰胺基、羧基和氨基,故C正确;只有苯环能与氢气发生加成反应,羧基和酰胺基不能与氢气加成,则1 mol M最多可与6 mol H2发生加成反应,故D错误。 6.茯苓新酸DM是从中药茯苓中提取的一种化学物质,具有一定生理活性,其结构简式如图。关于该化合物,下列说法不正确的是 (　　) A.可使酸性KMnO4溶液褪色 B.可发生取代反应和加成反应 C.可与金属钠反应放出H2 D.分子中含有3种官能团 解析:选D　由有机物的结构简式可知,分子中含有碳碳双键和醇羟基,故可使酸性高锰酸钾溶液褪色,A正确;分子中含有碳碳双键,故可发生加成反应,含有羧基和羟基,故能发生酯化反应,酯化反应属于取代反应,B正确;分子中含有羧基和羟基,故能与金属钠反应放出H2,C正确;分子中含有碳碳双键、羧基、羟基和酯基四种官能团,D错误。 7.(2025年1月·八省联考四川卷)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CCl4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sp2杂化的碳原子数目是10解析:选C　由结构简式可知,维生素A乙酸酯分子中含有的酯基一定条件下能发生水解反应,A错误;由结构简式可知,维生素A乙酸酯分子中含有碳碳双键能与溴的CCl4溶液发生加成反应使溶液褪色,B错误;由结构简式可知,维生素A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,C正确;由结构简式可知,维生素A乙酸酯分子中碳碳双键和酯基中碳原子的杂化方式为sp2杂化,则采用sp2杂化的碳原子共有11个,D错误。 8.苯甲酰胺是常见的酰胺类物质,可用于合成农药和医药,其结构简式如图所示。下列说法正确的是 (　　) A.分子式为C7H8NO B.分子中含有1个手性碳原子 C.分子中碳原子的杂化轨道类型是sp2、sp3 D.在碱性条件下加热水解,可生成苯甲酸盐和氨 解析:选D　该分子有7个C,不饱和度为5,有1个氨基,有7个H,分子式为C7H7NO,故A错误;分子中没有手性碳原子,故B错误;分子中碳原子均位于苯环上或者碳氧双键中,碳原子杂化轨道类型是sp2,故C错误;该分子中有酰胺基,在碱性条件下加热水解,生成苯甲酸盐和氨,故D正确。 9.(2025·苏州高三学业质量阳光指标调研)我国化学家首次实现了膦催化环加成反应合成有机物Z。下列说法正确的是 (　　) A.X、Y分子中所有碳原子一定共平面 B.1 mol Y分子中含有碳氧σ键的数目为4 mol C.Z能发生加成、消去、取代等反应 D.X、Y、Z均能使酸性KMnO4溶液褪色 解析:选D　A项,X分子中方框内的碳原子为一条直线,但化学键“1”可以旋转,故方框外的甲基不一定与方框内碳原子共平面,Y分子中方框内的碳原子共平面,但化学键“2”可以旋转,故方框外的乙基不一定与方框内碳原子共平面,错误;B项,1个中存在“1、2、3”三个碳氧σ键,错误;C项,Z不能发生消去反应,错误;D项,X中的碳碳三键、Y和Z中的碳碳双键均可以被酸性KMnO4溶液氧化,KMnO4溶液可以褪色,正确。 10.乙醇和乙酸发生酯化反应的机理历程如下: 已知步骤①是该反应历程的决速步骤,下列说法不正确的是 (　　) A.乙酸分子中氧原子的电子云密度: O(羰基)>O(羟基) B.H+是该反应的催化剂,减少体系中的H2O能促进平衡正向移动 C.根据历程分析,按乙酸、浓硫酸、乙醇的混合顺序可能更有助于酯化反应的进行 D.、分别与CH3CH2OH反应,仅后者的混合体系中能检测到O 解析:选D　羰基是碳氧双键,羟基是碳氧单键,氧的电负性比碳强,乙酸分子中氧原子的电子云密度:O(羰基)>O(羟基),A正确;H+是该反应的催化剂,H2O是该可逆反应的生成物,减少体系中的H2O,能促进平衡正向移动,B正确;根据历程分析,乙酸与氢离子结合之后,与乙醇发生反应,按乙酸、浓硫酸、乙醇的混合顺序可能更有助于酯化反应的进行,C正确;、分别与CH3CH2OH反应,根据第②步反应的机理,羰基氧也生成羟基,在第③步当中也可能生成水,故二者的混合体系中均能检测到O,D不正确。 二、非选择题 11.(8分)油脂是重要的营养物质。某天然油脂A可发生下列反应: 已知:A的分子式为C57H106O6。1 mol该天然油脂A经反应①可得到1 mol D、1 mol不饱和脂肪酸B和2 mol直链饱和脂肪酸C。经测定B的相对分子质量为280,原子个数比为N(C)∶N(H)∶N(O)=9∶16∶1。 (1)写出B的分子式:　　　　。  (2)写出反应①的反应类型:　　　　　　　　;C的名称(或俗称)是　　　　　　　　。  (3)反应②为天然油脂的氢化过程。下列有关说法不正确的是　　　　　 　。  a.氢化油又称人造奶油,通常又叫硬化油 b.植物油经过氢化处理后会产生副产品反式脂肪酸甘油酯,摄入过多的氢化油,容易堵塞血管而导致心脑血管疾病 c.氢化油的制备原理是在加热植物油时,加入金属催化剂,通入氢气,使液态油脂变为半固态或固态油脂 d.油脂的氢化与油脂的皂化都属于加成反应 (4)D和足量金属钠反应的化学方程式为 　。  解析:(1)利用题给B分子中C、H、O原子个数比可得出B的最简式为C9H16O,最简式的式量为140,然后利用B的相对分子质量为280,可求出B的分子式为C18H32O2。(2)由转化关系可知反应①为油脂的水解反应(或取代反应),油脂为高级脂肪酸与甘油形成的酯,故可知D为甘油(C3H8O3),利用原子守恒,结合B的分子式与A的分子式可知,C的分子式为C17H35COOH,名称为硬脂酸。(3)氢化油又称人造奶油,通常又叫硬化油,a正确;植物油经过氢化处理后会产生副产品反式脂肪酸甘油酯,摄入过多的氢化油,容易堵塞血管而导致心脑血管疾病,b正确;氢化油的制备原理是在加热植物油时,加入金属催化剂,通入氢气,使液态油脂变为半固态或固态油脂,c正确;油脂的氢化属于加成反应,油脂的皂化属于取代反应,故d项说法不正确。(4)类比乙醇与Na的反应(金属钠可以置换出羟基中的H生成氢气),可知甘油D与足量金属钠反应的方程式为2C3H5(OH)3+6Na→2C3H5(ONa)3+3H2↑。 答案:(1)C18H32O2　(2)取代反应(或水解反应) 硬脂酸　(3)d　　(4)2C3H5(OH)3+6Na→2C3H5(ONa)3+3H2↑ 12.(10分)(2025·徐州高三期中)黄酮派酯是一种解痉药,可通过如下路线合成。 (1)C中sp2与sp3杂化的碳原子数的比值是 　。 (2)C→D的反应类型是　　　　　　。  (3)已知苯甲酸酐()可以与羟基化合物生成酯,D→E经历了D→X→E的过程,中间体X的化学式为C17H14O5,分子中共有3个六元环。写出X的结构简式: 　。 (4)写出同时满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式: 　。 ①属于芳香族化合物 ②碱性水解后酸化得到两种产物,且两种产物的核磁共振氢谱中均只有2个峰 (5)写出以、CH3COCl、为原料制备的合成路线图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。 解析:A在一定条件下与NaOH、CO2反应后酸化得到B,B与丙酰氯发生取代反应生成C和HCl,C在AlCl3作用下发生重组取代反应生成D,D与在一定条件下反应生成E,E与SOCl2反应生成F,F与发生取代反应生成黄酮派酯。(1)C中苯环上的碳、酯基上的碳和羧基上的碳均为sp2杂化,只有乙基上的两个碳为sp3杂化,故sp2与sp3杂化的碳原子数的比值是8∶2=4∶1。(2)C→D是C在AlCl3作用下反应生成D,根据结构简式的变化可知,反应类型是取代反应。(3)已知苯甲酸酐()可以与羟基化合物生成酯,D→E经历了D→X→E的过程,中间体X的化学式为C17H14O5,分子中共有3个六元环,根据分子式可知,X比E多了2个H原子和1个O原子,故应该为X脱水形成碳碳双键,则X的结构简式为。(4)D为,其同分异构体满足:①属于芳香族化合物,则含有苯环,②碱性水解后酸化得到两种产物,且两种产物的核磁共振氢谱中均只有2个峰,则高度对称,根据分子中含有4个O可知有两个酯基,符合条件的同分异构体有或。 (5)与CH3COCl发生取代反应生成,在酸性高锰酸钾溶液中被氧化生成,在氯化铝作用下反应生成,与反应制备。 答案:(1)4∶1　(2)取代反应 (3)　(4)或 (5) 第七讲　生物大分子与合成高分子(基础落实课) |内|容|与|目|标| 1.认识葡萄糖、淀粉、纤维素等糖类的组成、结构特点、主要性质及其应用。 2.认识氨基酸、蛋白质的结构特点、主要性质及其与人体健康的关系。 3.了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能,体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。 4.了解聚合物的组成和结构特点,了解加聚反应和缩聚反应。了解新型高分子材料的优异性能及其应用。 逐点清(一)　生物大分子 [再认再现·旧知新学] (一)糖类 1.糖类的组成和结构 注意:①糖类不一定均符合通式Cm(H2O)n,如脱氧核糖(C5H10O4);符合通式Cm(H2O)n的有机物不一定均是糖类,如乙酸(C2H4O2)。②不是所有的糖都有甜味,有的糖有甜味,如葡萄糖;有的糖没有甜味,如纤维素。 2.单糖——葡萄糖、果糖和戊糖 (1)葡萄糖、果糖的组成和分子结构 葡萄糖 果糖 分子式 C6H12O6 结构简式 CH2OH(CHOH)4CHO CH2OH(CHOH)3COCH2OH 官能团 —OH、—CHO —OH、 二者关系 互为同分异构体 (2)葡萄糖的化学性质 (3)戊糖——核糖和脱氧核糖 核糖与脱氧核糖分别是生物体的遗传物质核糖核酸(RNA)与脱氧核糖核酸(DNA)的重要组成部分。核糖的结构简式是;脱氧核糖的结构简式是。 3.二糖——蔗糖和麦芽糖 比较项目 蔗糖 麦芽糖 相同点 分子式 均为C12H22O11 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——淀粉和纤维素　 相似点 ①都属于天然有机高分子化合物,分子式都可表示为(C6H10O5)n ②都能发生水解反应,水解的化学方程式为 (C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6 淀粉或纤维素　　 　　　葡萄糖  ③都是非还原糖,都不能发生银镜反应 不同点 ①通式中n值不同。 ②淀粉遇碘呈现特殊的蓝色 (二)蛋白质 1.氨基酸 (1)组成和结构:氨基酸是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代得到的化合物。天然氨基酸几乎都是α⁃氨基酸,其结构简式可以表示为。官能团的结构简式为—NH2和—COOH。 (2)化学性质 ①两性:甘氨酸与盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式分别为 、 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,两个丙氨酸分子成肽反应方程式为 。 注意: ①氨基酸不能发生水解反应。肽链中含有肽键,可以发生水解反应生成氨基酸。 ②氨基酸不只含有碳、氢、氧、氮等元素,部分氨基酸还含有硫元素,如半胱氨酸: 。 2.蛋白质 (1)组成与结构 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,是一般细胞中含量最多的有机分子,占细胞干重的一半以上。主要由C、H、O、N、S等元素组成,属于天然高分子化合物。 (2)化学性质 水解 在酸、碱或酶的作用下最终生成氨基酸 两性 含有—NH2显碱性和含有—COOH显酸性 盐析 某些浓的无机盐可降低蛋白质的溶解度而使其从溶液中析出,为可逆过程。可用于分离提纯蛋白质 变性 加热、加压、搅拌、振荡、超声波、紫外线、放射线和强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛等条件下,蛋白质会变性,属于不可逆过程。可用于杀菌、消毒等 显色反应 含苯环的蛋白质遇浓硝酸,加热显黄色——蛋白质的检验方法 燃烧 有烧焦羽毛的气味——检验毛、丝纺织品 3.酶 概念 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化合物,其中绝大多数是蛋白质 催化特点 条件温和,具有高度的专一性;具有高效的催化作用 (三)核酸 　　天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同,分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类,它们对遗传信息的储存和传递、蛋白质的生物合成等起着决定性作用。 1.核糖核酸的形成 2.脱氧核糖核酸的形成 [边练边学·实践提能] 一、 糖类的结构与性质 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)分子组成符合Cm(H2O)n的化合物一定属于糖类 (×) (2)向淀粉水解后所得水解液中滴加碘水,溶液未变蓝色,说明淀粉没有发生水解 (×) (3)蔗糖与麦芽糖互为同分异构体,二者水解产物均为葡萄糖 (×) (4)麦芽糖属于二糖,能发生水解,但不能发生银镜反应 (×) 2.(2024·安徽卷)D-乙酰氨基葡萄糖(结构简式如图)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C8H14O6N B.能发生缩聚反应 C.与葡萄糖互为同系物 D.分子中含有σ键,不含π键 解析:选选B　根据D-乙酰氨基葡萄糖的结构简式可知,其分子式为C8H15O6N,A项错误;该物质中含有多个羟基,能发生缩聚反应,B项正确;该物质与葡萄糖所含的官能团不完全相同,不互为同系物,C项错误;该分子中含有酰胺基,酰胺基的碳氧双键中存在π键,D项错误。 3.由实验操作和现象,可得出相应正确结论的是 (　　) 实验操作 现象 结论 A 淀粉在稀硫酸的作用下水解后,待溶液冷却后,向其中滴加氢氧化钠至溶液呈碱性,再加入新制的氢氧化铜悬浊液,加热 有砖红色沉淀产生 淀粉已经水解 B 向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,加入新制的Cu(OH)2悬浊液 无砖红色沉淀 蔗糖未发生水解 C 往淀粉水解液中加入碘水 溶液变蓝 淀粉未水解 D 向20%蔗糖溶液中加入少量稀硫酸,加热;再加入银氨溶液 无明显现象 蔗糖未发生水解反应 解析:选选A　淀粉水解生成的葡萄糖在碱性环境中会与氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀,A正确;向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热后,应加入氢氧化钠溶液使体系呈碱性,若不加氢氧化钠,未反应的稀硫酸会和新制氢氧化铜反应,则不会产生砖红色沉淀,不能说明蔗糖没有发生水解,B错误;溶液变蓝说明依然有淀粉,也可能是淀粉部分水解,C错误;选择银氨溶液检验蔗糖水解产物葡萄糖需在碱性环境下进行,即加入银氨溶液前应先加碱使溶液呈碱性,D错误。 |思维建模|淀粉水解程度的检验 (1)实验步骤 (2)实验现象及结论 现象A 现象B 结论 a 未出现银镜 溶液变蓝色 淀粉尚未水解 b 出现银镜 溶液变蓝色 淀粉部分水解 c 出现银镜 溶液不变蓝色 淀粉完全水解 　 二、蛋白质的结构与性质 4.高分子Y是一种人工合成的多肽,其合成路线如下。 下列说法不正确的是 (　　) A.F中含有2个酰胺基 B.高分子Y水解可得到E和G C.高分子X中存在氢键 D.高分子Y的合成过程中进行了官能团保护 解析:选B　由结构简式可知,F中含有2个酰胺基,故A正确,由结构简式可知,高分子Y一定条件下发生水解反应生成和,故B错误;由结构简式可知,高分子X中含有的酰胺基能形成氢键,故C正确;由合成路线可知,高分子Y的合成过程中进行了官能团氨基的保护,故D正确。 |思维建模|氨基酸的成肽规律 (1)2种不同氨基酸脱水可形成4种二肽 如甘氨酸与丙氨酸混合后,可以在相同分子之间,也可以在不同分子之间,形成以下4种二肽。结构简式分别为、、、。 (2)分子间或分子内脱水成环 (3)氨基酸分子缩聚成高分子化合物 三、核酸的组成、结构与生物功能 5.(2025·江苏常州模拟)核酸因其最早在细胞核中发现,且有酸性而得名。下列不属于核酸水解产物的是 (　　) A.核苷酸　　　　　　　 B.碳酸 C.戊糖 D.碱基 解析:选B　核酸水解产物有核苷酸、五碳糖(戊糖)、含氮碱基、磷酸,无碳酸。 逐点清(二)　合成高分子 [再认再现·旧知新学] 1.高分子的结构特点 (1)单体:能够进行加成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:高分子链中含有的链节数目。 2.合成高分子的基本方法 (1)加成聚合(加聚)反应 由单体通过加成反应的方式生成高分子化合物,既属于加成反应,又属于聚合反应,如合成聚异戊二烯的化学方程式为。 (2)缩合聚合(缩聚)反应 单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应,反应过程中伴有小分子副产物(如H2O等)的生成。如对苯二甲酸与乙二醇发生缩聚反应的化学方程式为 +(2n-1)H2O。 3.高分子材料的分类及性质 (1)高分子化合物的分类和性质 (2)高分子材料的分类 [边练边学·实践提能] 一、 聚合反应及单体的判断 1.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66()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 解析:选B　聚乳酸是由乳酸[HOCH(CH3)COOH]分子间脱水缩聚而得,即发生缩聚反应,A错误;聚四氟乙烯是由四氟乙烯(CF2==CF2)经加聚反应制备,B正确;尼龙66是由己二胺和己二酸经缩聚反应制得,C错误;聚乙烯醇由聚乙酸乙烯酯 发生水解反应制得,D错误。 2.现有高聚物 回答下列问题: (1)其链节是 　。 (2)其单体是 　。 (3)得到该高聚物的反应为　　　　　　　,它是一种　　　　　(填“支链型”或“线型”)高分子。  答案:(1) (2) (3)加聚反应 线型 |思维建模|高聚物单体的推断方法 　　推断单体时,一定要先判断是加聚产物还是缩聚产物,并找准分离处。 (1)加聚产物单体判断 加聚产物的主链一般全为碳原子,按“凡双键,四个碳;无双键,两个碳”的规律画线断键,然后半键闭合、单双键互换。 如的单体为CH2==CH2和CH2==CHCN; 的单体为CH2==CHCH3和CH2==CH—CH==CH2。 (2)缩聚产物单体判断 缩聚产物的链节中不全为碳,一般有“、”等结构,在或画线处断键,碳原子上连—OH,氧原子和氮原子上连—H,即得单体。 二、高分子材料及应用 3.高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是 (　　) A.芦苇可用于制造黏胶纤维,其主要成分为纤维素 B.聚氯乙烯通过加聚反应制得,可用于制作不粘锅的耐热涂层 C.淀粉是相对分子质量可达几十万的天然高分子物质 D.大豆蛋白纤维是一种可降解材料 解析:选B　芦苇的主要成分是纤维素,可用于制造黏胶纤维,A说法正确;聚氯乙烯有毒,不能用于制作不粘锅的耐热涂层,不粘锅的耐热涂层是聚四氟乙烯等耐热材料,B说法错误;淀粉是天然高分子物质,其相对分子质量可达几十万,C说法正确;大豆蛋白纤维可降解,D说法正确。 4.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.m=n-1 B.聚乳酸分子中含有两种官能团 C.1 mol乳酸与足量的Na反应生成1 mol H2 D.两分子乳酸反应能够生成含六元环的分子 解析:选B　根据氧原子数目守恒可得:3n=2n+1+m,则m=n-1,A正确;聚乳酸分子中含有三种官能团,分别是羟基、羧基、酯基,B错误;1个乳酸分子中含有1个羟基和1个羧基,则1 mol乳酸与足量的Na反应生成1 mol H2,C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产生含六元环的分子(),D正确。 随堂训练——融会贯通本课主干知识 　　阅读下列材料,完成1~3题。 　　唐代张九龄诗句“松叶堪为酒,春来酿几多”涉及淀粉、麦芽糖、葡萄糖、乙醇等化学物质。据《Science》报道,我国科研人员首次实现了人工合成淀粉,不依赖植物光合作用,以CO2和电解产生的H2为原料,成功生产出淀粉,使淀粉生产从传统农业种植模式向工业车间生产模式转变成为可能,取得原创性突破。实验室实现由CO2到淀粉的合成路线如下: 1.下列有关说法错误的是 (　　) A.淀粉、乙醇所含元素种类相同 B.淀粉、麦芽糖都能发生水解反应,最终生成葡萄糖 C.葡萄糖、麦芽糖都能被新制的Cu(OH)2氧化 D.蔗糖和麦芽糖、淀粉和纤维素都互为同分异构体 解析:选D　淀粉、乙醇都是由碳、氢、氧三种元素组成的,所含元素种类相同,A正确。淀粉是多糖,水解的最终产物是葡萄糖;麦芽糖是二糖,水解产物是葡萄糖,B正确。麦芽糖、葡萄糖都含有醛基,能被新制的氢氧化铜氧化,C正确。蔗糖和麦芽糖分子式都是C12H22O11,属于同分异构体;淀粉和纤维素均是混合物,不互为同分异构体,D错误。 2.我国科学家进行了如图所示的碳循环研究。下列说法正确的是 (　　) A.淀粉和纤维素是最重要的多糖,分子式都为(C6H10O5)n,互为同分异构体 B.葡萄糖分子中含多个手性碳原子 C.1 mol CO2中含有6.02×1024个电子 D.22.4 L CO2被还原生成1 mol CO,得到2 mol电子 解析:选B　淀粉和纤维素的分子式都为(C6H10O5)n,但n值不同,不互为同分异构体,A错误;葡萄糖的结构简式是CH2OH(CHOH)4CHO,4个中的C原子都是手性碳原子,B正确;1个CO2分子中含6+8×2=22个电子,1 mol CO2中含有22×6.02×1023个电子,C错误;未指明气体所处的温度与压强,无法通过气体体积计算转移电子数,D错误。 3.关于由CO2到淀粉的合成路线,下列说法不正确的是 (　　) A.从碳元素角度看,①是还原反应,②是氧化反应 B.在催化剂、加热条件下,可与H2发生加成反应 C.含2种官能团,能与金属钠、NaOH溶液发生反应 D.在一定条件下,淀粉可发生水解反应,最终生成葡萄糖 解析:选C　①中碳元素由+4价降至-2价,发生还原反应;②中碳元素由-2价升至-价,发生氧化反应,A正确。是丙酮,含有酮羰基,在催化剂、加热条件下可与H2发生加成反应生成2⁃丙醇,B正确。含有羟基、酮羰基共2种官能团,能与金属钠反应产生H2,但不能与NaOH溶液反应,C错误。在稀硫酸催化、加热条件下,淀粉发生水解反应最终生成葡萄糖,D正确。 [课时跟踪检测] 一、选择题 1.(2025·扬州高三调研测试)书法之美尽在“笔墨纸砚”之间。下列说法正确的是 (　　) A.制作笔头的“狼毫”主要成分是纤维素 B.墨汁是一种分散系 C.宣纸是合成高分子材料 D.石材雕刻制砚的过程是化学变化 解析:选B　动物毛发的主要成分为蛋白质,故“狼毫”的主要成分为蛋白质,A错误;墨汁由碳和水构成,墨汁是一种分散系,B正确;纸张的主要成分为纤维素,是一种多糖,不是合成高分子材料,C错误;石材雕刻制砚的过程中没有新物质生成,属于物理变化,D错误。 2.2023年诺贝尔化学奖授予发现和合成量子点材料的三位科学家。将富含维生素、蛋白质、糖类的有机物经高温碳化后可以获得直径为2~10 nm碳量子点材料。下列说法正确的是 (　　) A.维生素、蛋白质、糖类组成元素相同 B.碳量子点材料属于有机高分子材料 C.高温碳化有机物属于物理变化 D.将碳量子点材料分散到溶液中所形成的分散系为胶体 解析:选D　维生素、糖类组成元素相同,都含碳、氢、氧元素,蛋白质除含碳、氢、氧元素以外,还含有氮元素等,A项错误;碳量子点材料是碳单数,不属于有机高分子材料,B项错误;高温碳化有机物是将有机物变为碳,属于化学变化,C项错误;碳量子点材料直径为2~10 nm,将碳量子点材料分散到溶液中所形成的分散系为胶体,D项正确。 3.化学与生活联系紧密。下列说法正确的是 (　　) A.白酒和食醋都可由淀粉发酵得到 B.氨基酸和核酸都是构成生命物质的生物大分子 C.二氧化氯和明矾用于水处理时的原理相同 D.供糖尿病患者食用的“无糖食品”专指不含蔗糖的食品 解析:选A　淀粉水解为葡萄糖,葡萄糖可在酒化酶的作用下得到乙醇,乙醇氧化得乙酸,因此白酒和食醋都可由淀粉发酵得到,A正确;氨基酸构成的蛋白质是生物大分子,氨基酸不是,B错误;二氧化氯是利用其强氧化性进行水处理,明矾是通过溶于水后形成的氢氧化铝胶体的吸附性进行水处理,C错误;供糖尿病患者食用的“无糖食品”指不含糖类的食品,D错误。 4.某学习小组设计的蔗糖水解反应如图所示(夹持装置省略)。下列说法错误的是 (　　) A.稀硫酸和热水浴都能加快蔗糖水解速率 B.滴加NaOH溶液的目的是调溶液的pH至碱性 C.加热至沸腾后试管内生成黑色沉淀 D.实验现象证明蔗糖水解有还原性物质生成 解析:选C　稀硫酸做蔗糖水解的催化剂,可以加快反应速率,热水浴使温度升高,反应速率加快,故A正确;反应后溶液中有硫酸,会影响氢氧化铜与产物葡萄糖的反应,因此要用氢氧化钠中和硫酸至溶液呈碱性,故B正确;加热至沸腾后,氢氧化铜被还原成氧化亚铜,为砖红色固体,故C错误;通过实验现象可知氢氧化铜被还原成氧化亚铜,表现氧化性,则蔗糖的水解产物表现还原性,故D正确。 5.下列说法错误的是 (　　) A.可用NaOH溶液鉴别植物油和矿物油 B.苯酚和苯甲醇互为同系物 C.多次盐析和溶解可以分离、提纯蛋白质 D.聚合物可由单体CH3CH==CH2和CH2==CH2加聚制得 解析:选B　植物油和氢氧化钠反应发生水解生成醇和脂肪酸钠,与水互溶;矿物油和氢氧化钠不反应,液体分层,能鉴别,A正确;苯酚和苯甲醇不互为同系物,B错误;盐析为可逆反应,不改变蛋白质的结构,多次盐析和溶解可以分离、提纯蛋白质,C正确。 6.下列关于核酸的说法正确的是 (　　) A.DNA的基本单元是脱氧核糖核酸,RNA的基本单元是核糖核酸 B.DNA和RNA彻底水解的产物区别仅在于碱基不同 C.DNA分子通常由两条链构成,RNA分子通常由一条链构成 D.核酸都由一分子碱基、一分子戊糖和一分子磷酸构成 解析:选C　DNA的基本单元是脱氧核糖核苷酸,RNA的基本单元是核糖核苷酸,A错误;DNA和RNA彻底水解的产物中戊糖不同,碱基也不完全相同,B错误;DNA分子通常由两条链构成,RNA分子通常由一条链构成,C正确;核酸的基本单元核苷酸都由一分子碱基、一分子戊糖和一分子磷酸构成,D错误。 7.(2025·江苏苏锡常镇四市教学情况调研)非天然氨基酸Y是一种重要的药物中间体,其部分合成路线如下: 下列说法不正确的是 (　　) A.X分子存在顺反异构体 B.Y分子中含有2个手性碳原子 C.X→Y的反应类型为还原反应 D.Y能与NaOH反应,不能与HCl反应 解析:选D　顺反异构体要求分子中至少有一个碳碳双键,且碳碳双键上同一碳原子上不能有相同的基团,则X存在顺反异构体,A正确;手性碳原子指连有四个互不相同原子或基团的碳原子,Y分子中与氨基相连的碳原子为手性碳原子,与羧基相连的碳原子也是手性碳原子,B正确;观察X→Y的变化可知,硝基变为了氨基,碳碳双键变成了单键,因此反应类型为还原反应,C正确;Y中含有—COOH可以与NaOH反应,含有—NH2可以与HCl反应,D错误。 8.(2023·浙江6月选考)丙烯可发生如下转化,下列说法不正确的是 (　　) A.丙烯分子中最多7个原子共平面 B.X的结构简式为CH3CH==CHBr C.Y与足量KOH醇溶液共热可生成丙炔 D.聚合物Z的链节为 解析:选B　CH3—CH==CH2与Br2的CCl4溶液发生加成反应,生成(Y);CH3—CH==CH2与Br2在光照条件下发生甲基上的取代反应,生成(X);CH3—CH==CH2在催化剂作用下发生加聚反应生成 (Z)。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,A正确;由分析可知,X的结构简式为,B不正确;Y()与足量KOH醇溶液共热,发生消去反应,可生成丙炔(CH3C≡CH)和KBr,C正确;聚合物Z为,则其链节为,D正确。 9.一种在航空航天、国防军工等领域具有应用前景的液晶聚芳酯G可由如下反应制备。下列说法错误的是 (　　) A.p=2m-1,化合物X为乙酸 B.化合物F最多有24个原子共平面 C.反应说明化合物E可发生缩聚反应 D.聚芳酯G与稀H2SO4和NaOH溶液均可反应 解析:选B　由方程式可以判断,X为羟基和CH3CO结合成的乙酸分子,p等于2m-1,故A正确;F中,左侧甲基上的3个氢有1个可能与右边的分子整体共平面,故最多有25个原子可能共平面,故B错误;由方程式可知,E分子中含有酯基和羧基,E也可以发生缩聚反应,故C正确;聚芳酯G中含有酯基,与稀H2SO4和NaOH溶液均可发生水解反应,故D正确。 10.(2023·浙江6月选考)化学烫发巧妙利用了头发中蛋白质发生化学反应实现对头发的“定型”,其变化过程示意图如下。下列说法不正确的是 (　　) A.药剂A具有还原性 B.①→②过程若有2 mol S—S键断裂,则转移4 mol电子 C.②→③过程若药剂B是H2O2,其还原产物为O2 D.化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中S—S键位置来实现头发的定型 解析:选C　①→②是氢原子添加进去,该过程是还原反应,因此①是氧化剂,具有氧化性,则药剂A具有还原性,故A正确;①→②过程中S的价态由-1价变为-2价,若有2 mol S—S键断裂,则转移4 mol电子,故B正确;②→③过程发生氧化反应,若药剂B是H2O2,则B化合价应该降低,因此其还原产物为H2O,故C错误;通过①→②过程和②→③过程,某些蛋白质中S—S键位置发生了改变,因此化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中S—S键位置来实现头发的定型,故D正确。 11.(2025·江苏南通海安开学考试)由双酚A(BPA)制备聚碳酸酯(PC)的工艺过程,存在如下反应: 下列说法不正确的是 (　　) A.1 mol BPA最多能与2 mol Br2发生反应 B.DMC分子中采取sp3杂化的原子有4个 C.PC可以发生水解反应和氧化反应 D.生成物X易与水分子形成氢键 解析:选A　酚羟基的邻、对位可以和Br2发生取代反应,则1 mol BPA最多能与4 mol Br2发生反应,A错误;DMC分子中除了碳氧双键原子外,其余的两个碳原子和两个氧原子均采取sp3杂化,B正确;PC属于聚酯类高分子,含有酯基,能发生水解反应,有机物一般能燃烧,属于氧化反应,C正确;根据反应的方程式可以推出X为CH3OH,其分子中含有羟基,易与水分子形成氢键,D正确。 二、非选择题 12.(8分)光刻胶是一种应用广泛的光敏材料,其合成路线如下(部分试剂和产物略去): 已知: (R1、R2为烃基或氢原子) (1)A的名称为　　　　 ;羧酸X的结构简式为　　　　　　　　　 。  (2)C可与乙醇发生酯化反应,其化学方程式为　　　　　　,反应中乙醇分子所断裂的化学键是　　　　(填字母)。  a.C—C键　　　　　　 b.C—H键 c.O—H键 d.C—O键 (3)E→F的化学方程式为　　　　　　　　　　;F→G的反应类型为　　　　　　　　　　　。  解析:根据D的结构简式可知,A中含有苯环,A与CH3CHO反应得到B,由物质的分子式及信息可推知A为,B为,B与银氨溶液发生氧化反应、酸化得到C,则C为;乙炔和羧酸X加成生成E,E发生加聚反应得到F,结合分子式可知,X为CH3COOH,F为,G与D发生反应得到光刻胶。 (1)由分析可知,A为,名称为苯甲醛,羧酸X的结构简式为CH3COOH。 (2)C为,其中含有羧基能够和乙醇发生酯化反应,其化学方程式为+C2H5OH+H2O;反应中乙醇分子所断裂的化学键是O—H键,故选c。 (3)E发生加聚反应得到F,方程式为;F发生水解反应生成G。 答案:(1)苯甲醛　CH3COOH (2)+C2H5OH+H2O　c (3) 水解反应(或取代反应) 13.(12分)醇酸树脂附着力强,并具有良好的耐磨性、绝缘性等,在油漆、涂料、船舶等方面有广泛的应用。下面是一种醇酸树脂G的合成路线: 　已知: (1)①的反应条件为 　。 (2)②⑤的反应类型分别为　　　　、　　　　。D中所含官能团的名称是　　　　。  (3)反应④的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)合成G的过程中可能会生成另一种醇酸树脂,其结构简式为　　　　　　　　　　　　　　。  (5)设计由1⁃溴丙烷(CH3CH2CH2Br)为原料制备聚丙烯醇()的合成路线(无机试剂任选)。 解析:根据G的结构简式,F与D发生缩聚反应生成G,即单体是和,E与新制氢氧化铜,酸化得到F,是醛基被氧化成羧基,因此F的结构简式为,则D的结构简式为,反应①发生消去反应,推出A的结构简式为CH3CHCH2,根据信息,推出A发生取代反应,则B的结构简式为CH2BrCHCH2,反应②发生加成反应得到C:,反应③水解生成D;根据反应条件,反应④发生催化氧化,推出E的结构简式为。(1)反应①为卤代烃的消去反应,反应条件为NaOH(或KOH)醇溶液,并加热;(2)B与Br2发生加成反应生成C;根据G的结构简式,⑤的反应类型为缩聚反应;由D的结构简式知,所含官能团是羟基;(3)反应④为醇的催化氧化,即反应方程式为+O2+2H2O;(4)D的结构简式为,1 mol D中含有三个羟基,F和D发生缩聚反应,形成的高分子化合物可能为或; (5)形成聚丙烯醇的单体为CH2CHCH2OH,根据题中所给信息,以及2⁃溴丙烷生成B的路线,CH3CH2CH2Br先发生消去反应生成CH3CHCH2,在NBS作用下生成CH2BrCHCH2,再发生水解反应得到CH2CHCH2OH,最后发生加聚反应得到产物。 答案:(1)NaOH(或KOH)醇溶液、加热 (2)加成反应　缩聚反应　羟基 (3) (4)或 (5)CH3CH2CH2BrCH3CH==CH2BrCH2CHCH2HOCH2CH==CH2 第八讲　陌生多官能团有机物的结构与性质(综合应用课) 　　多官能团的有机物不但保留着单官能团独有的特性,而且还具有多官能团的多重性和多向性。因多官能团有机物试题能很好地考查学生信息转化能力、定性推理和定量计算能力,而备受高考命题者青睐,成为近几年高考的热点问题。 真题集训——悟多彩考法 1.(2024·山东卷)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 (　　) A.可与Na2CO3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Br2反应时可发生取代和加成两种反应 解析:选B　由阿魏萜宁的分子结构可知,其分子中存在醇羟基、酚羟基、酯基和碳碳双键多种官能团。该有机物含有酚羟基,故又可看作是酚类物质,酚羟基显酸性,且酸性强于HC;故该有机物可与Na2CO3溶液反应,A正确。由分子结构可知,与醇羟基相连的C原子共与3个不同化学环境的C原子相连,且这3个C原子上均连接了H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,B不正确。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,C正确。该有机物分子中含有酚羟基且其邻位上有H原子,故其可与浓溴水发生取代反应;还含有碳碳双键,故其可与Br2发生加成,因此,该有机物与Br2反应时可发生取代和加成两种反应,D正确。 2.(2024·湖北卷)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120 ℃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3 000 cm-1以上的吸收峰 解析:选B　该分子中有5个手性碳,如图中“”所示:,A正确;该分子中含有过氧键,不稳定,在120 ℃条件下干燥样品,会造成样品变质,B错误;鹰爪甲素的分子式为C15H26O4,不饱和度为3,故其同分异构体的结构中不可能含有苯环,C正确;该物质中含有O—H,故红外光谱中会出现3 000 cm-1以上的吸收峰,D正确。 3.(2024·江苏卷)化合物Z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.X分子中所有碳原子共平面 B.1 mol Y最多能与1 mol H2发生加成反应 C.Z不能与Br2的CCl4溶液反应 D.Y、Z均能使酸性KMnO4溶液褪色 解析:选D　X中除了羰基、酯基中的碳原子之外,其余碳原子均为饱和碳原子,所有碳原子不可能共平面,A错误;Y中碳碳双键以及酮羰基均可以与H2发生加成反应,酯基不能与H2发生加成反应,故1 mol Y最多能与2 mol H2发生加成反应,B错误;Z中含有碳碳双键,可以与Br2发生加成反应,C错误;Y和Z中均含有碳碳双键,均可以被酸性KMnO4溶液氧化,使其褪色,D正确。 4.(2024·黑吉辽卷)如下图所示的自催化反应,Y作催化剂。下列说法正确的是 (　　) A.X不能发生水解反应 B.Y与盐酸反应的产物不溶于水 C.Z中碳原子均采用sp2杂化 D.随c(Y)增大,该反应速率不断增大 解析:选C　X中含有酯基和酰胺基,能发生水解反应,A错误;Y中含有亚氨基,与盐酸反应生成盐,产物可溶于水,B错误;Z中碳原子形成碳碳双键及苯环,均为sp2杂化,C正确;Y是催化剂,可提高反应速率,但随着反应进行,反应物浓度不断减小,反应速率变慢,故随c(Y)增大,反应速率不一定增大,D错误。 5.(2023·江苏卷)化合物Z是合成药物非奈利酮的重要中间体,其合成路线如下: 下列说法正确的是 (　　) A.X不能与FeCl3溶液发生显色反应 B.Y中的含氧官能团分别是酯基、羧基 C.1 mol Z最多能与3 mol H2发生加成反应 D.X、Y、Z可用饱和NaHCO3溶液和2%银氨溶液进行鉴别 解析:选D　X中含有酚羟基,能与FeCl3溶液发生显色反应,A错误;Y中的含氧官能团分别是酯基、醚键,B错误;Z中1 mol苯环可以和3 mol H2发生加成反应,1 mol醛基可以和1 mol H2发生加成反应,故1 mol Z最多能与4 mol H2发生加成反应,C错误;X可与饱和NaHCO3溶液反应产生气泡,Z可以与2%银氨溶液反应产生银镜,Y无明显现象,故X、Y、Z可用饱和NaHCO3溶液和2%银氨溶液进行鉴别,D正确。 题点突破(1)——多官能团有机物的结构与性质 1.常见有机物或官能团性质总结 官能团(或其他基团) 常见的特征反应及其性质 烷烃基 取代反应:在光照条件下与卤素单质反应 碳碳双键、碳碳三键 (1)加成反应:使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色 (2)氧化反应:能使酸性KMnO4溶液褪色 苯环 (1)取代反应:①在FeBr3催化下与液溴反应;②在浓硫酸催化下与浓硝酸反应 (2)加成反应:在一定条件下与H2反应 注意:苯与溴水、酸性高锰酸钾溶液都不反应 碳卤键 (1)水解反应:卤代烃在NaOH水溶液中加热生成醇 (2)消去反应:(部分)卤代烃与NaOH醇溶液共热生成不饱和烃 醇羟基 (1)与活泼金属(Na)反应放出H2 (2)催化氧化:在铜或银催化下被氧化成醛基或酮羰基 (3)与羧酸发生酯化反应生成酯 酚羟基 (1)弱酸性:能与NaOH溶液反应 (2)显色反应:遇FeCl3溶液显紫色 (3)取代反应:与浓溴水反应生成白色沉淀 醛基 (1)氧化反应:①与银氨溶液反应产生光亮的银镜;②与新制的Cu(OH)2共热产生砖红色沉淀 (2)还原反应:与H2加成生成醇 羧基 (1)使紫色石蕊溶液变红 (2)与NaHCO3溶液反应产生CO2 (3)与醇羟基发生酯化反应 酯基 水解反应:①酸性条件下水解生成羧酸和醇;②碱性条件下水解生成羧酸盐和醇 酰胺基 在强酸、强碱条件下均能发生水解反应 2.有机反应中的几个定量关系 (1)1 mol 加成需要1 mol H2或1 mol Br2。 (2)1 mol苯完全加成需要3 mol H2。 (3)1 mol —COOH与NaHCO3反应生成1 mol CO2气体。 (4)1 mol —COOH与Na反应生成0.5 mol H2;1 mol —OH与Na反应生成0.5 mol H2。 (5)与NaOH反应,1 mol —COOH消耗1 mol NaOH;1 mol (R、R'为烃基)消耗1 mol NaOH。 [应用体验] 1.(2023·河北卷)在K⁃10蒙脱土催化下,微波辐射可促进化合物X的重排反应,如下图所示: 下列说法错误的是 (　　) A.Y的熔点比Z的高 B.X可以发生水解反应 C.Y、Z均可与Br2发生取代反应 D.X、Y、Z互为同分异构体 解析:选A　Z易形成分子间氢键、Y易形成分子内氢键,Y的熔点比Z的低,故A错误;X含有酯基,可以发生水解反应,故B正确;Y、Z均含有酚羟基,所以均可与Br2发生取代反应,故C正确;X、Y、Z分子式都是C12H10O2,结构不同,互为同分异构体,故D正确。 2.(2025·如皋高三教学质量调研)化合物Z是一种镇痛消炎药的中间体,可通过如下路线合成。下列说法正确的是 (　　) A.化合物X易溶于水 B.1 mol Y最多可与1 mol NaOH反应 C.X+Y→Z的反应类型为取代反应 D.化合物Z分子中含有手性碳原子 解析:选D　X中不含亲水基,所以不易溶于水,A错误;Y中酯基、氯原子都能与NaOH 以1∶1反应,所以1 mol Y最多消耗2 mol NaOH,B错误;Y中羰基和X发生加成反应生成Z,该反应为加成反应,C错误;Z中连接醇羟基的碳原子和连接氯原子的碳原子均为手性碳原子,D正确。 3.(2025·苏州高三期中)有机物Z是一种强效免疫剂的合成中间体,其合成路线如下: 下列说法正确的是 (　　) A.X存在顺反异构体 B.Z中含氧官能团只有酮羰基和羟基 C.X、Y、Z均可发生水解反应和加成反应 D.可以用新制Cu(OH)2悬浊液检验Y中残留的X 解析:选C　X分子中碳碳双键的同一个碳原子上有两个相同的基团,不存在顺反异构,A项错误;Z中含氧官能团除了酮羰基和羟基,还有酰胺基,B项错误;X、Y、Z中都有酰胺基,都可以发生水解反应,X中有羰基、碳碳双键,Y中有醛基、羰基,Z中有羰基,都可以发生加成反应,C项正确;新制Cu(OH)2悬浊液可以检验醛基,X分子中无醛基,无法用新制Cu(OH)2悬浊液检验Y中残留的X,D项错误。 4.(2025·江苏南通等七市第二次调研)化合物Z是一种药物合成中间体,其合成路线如下: 下列说法正确的是 (　　) A.X分子中只含有酮羰基、醚键两种含氧官能团 B.1 mol Y与足量NaOH溶液反应,最多消耗2 mol NaOH C.Z分子不存在顺反异构体 D.Z与HCHO在一定条件下可以发生缩聚反应 解析:选C　X分子中含有酮羰基、醚键和酯基三种含氧官能团,A错误;Y分子中存在酚酯结构和酚羟基,1 mol酚酯结构需要消耗2 mol NaOH,所以共需要3 mol NaOH,B错误;Z分子中下端碳碳双键中一个碳原子连有两个甲基,则不存在顺反异构体,C正确;Z分子中酚羟基邻位无氢原子,不能与HCHO发生缩聚反应,D错误。 题点突破(2)——有机化合物的相关检验 常见有机物的检验方法 有机物 常用检验方法(或思路) 卤代烃 加NaOH溶液并加热水解,再加稀硝酸中和至弱酸性,滴加AgNO3溶液 醇类 加入金属钠,能平缓地发生反应,产生无色无味气体(H2) 醛类 与银氨溶液(水浴加热)反应形成银镜; 与新制Cu(OH)2(加热)反应生成砖红色沉淀(Cu2O) 羧酸 使紫色石蕊溶液变红;加入NaHCO3溶液产生无色无味气体 淀粉 淀粉溶液遇碘显蓝色 蛋白质 灼烧,有烧焦羽毛的气味;加浓硝酸并微热,颜色变黄(含苯环结构的蛋白质用此法) 注意:检验有机物时要特别注意溶液的酸碱性 ①卤代烃的水解液呈碱性,必须先加入稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液检验卤素种类; ②淀粉水解液呈酸性,必须先加入NaOH溶液中和至弱碱性,再加入新制Cu(OH)2或银氨溶液检验生成的葡萄糖。 [应用体验] 1.有机物X是合成二氢荆芥内酯的重要原料,其结构简式为,下列检验X中官能团的试剂和顺序正确的是 (　　) A.先加酸性高锰酸钾溶液,后加银氨溶液,微热 B.先加溴水,后加酸性高锰酸钾溶液 C.先加银氨溶液,微热,再加入溴水 D.先加入新制Cu(OH)2,加热至沸,酸化后再加溴水 解析:选D　A中先加酸性高锰酸钾溶液,醛基和碳碳双键均被氧化,B中先加溴水,醛基被氧化、碳碳双键发生加成反应,A、B错误;C中若先加银氨溶液,可检验醛基,但考虑到银氨溶液显碱性,若不酸化直接加溴水,则无法确定X中是否含有碳碳双键。 2.10⁃羟基喜树碱具有抗癌作用,其结构简式如图。下列有关该化合物的说法正确的是 (　　) A.有2种含氧官能团 B.可与FeCl3溶液发生显色反应 C.可与NaHCO3溶液反应产生CO2 D.有2个手性碳原子 解析:选B　10⁃羟基喜树碱中含有羟基、酰胺基和酯基三种含氧官能团,故A错误;10⁃羟基喜树碱中含有酚羟基,可与FeCl3溶液发生显色反应,故B正确;该分子中不含羧基,无法与NaHCO3溶液反应产生CO2,故C错误;该分子的手性碳如图所示,只有1个手性碳原子,故D错误。 3.(2025·南通、泰州等八市高三第一次调研测试)沙丁胺醇(Y)可用于治疗病毒感染,合成路线中包含如下步骤。下列说法正确的是 (　　) A.X中所含官能团有酯基、酰胺基 B.X在水中的溶解性比Y在水中的溶解性好 C.Y与足量H2反应后的有机产物中含有4个手性碳原子 D.用FeCl3溶液可检验有机物Y中是否含有X 解析:选C　A项,酰胺基的结构为,X中羰基与N原子之间还有一个碳原子,故不是酰胺基,错误;B项,与X分子相比,Y分子中含有多个羟基,羟基能与水分子间形成氢键,多羟基结构能增大Y的溶解性,错误;C项,Y与足量H2反应后的所得有机产物结构为, 其中手性碳用“*”标记,共4个,正确;D项,FeCl3溶液可检验有机物中是否存在酚羟基,Y中有而X中没有,因此FeCl3溶液可检验Y而不能检验X,错误。 [课时跟踪检测] (说明:标的为难度题,建议教师重点讲评) 1.某有机物X的结构简式如图所示,下列有关说法正确的是 (　　) A.X的分子式为C12H16O3 B.X在一定条件下能发生加成、加聚、取代、氧化反应 C.在催化剂的作用下,1 mol X最多能与1 mol H2加成 D.不能用酸性高锰酸钾溶液区分苯和X 解析:选B　由X的结构简式可知,其分子式为C12H14O3,故A错误;X分子中含有酯基、羟基和碳碳双键,一定条件下能发生加成、加聚、取代、氧化反应,故B正确;在催化剂的作用下,X分子中的碳碳双键和苯环都能与氢气发生加成反应,则 1 mol X 最多能与4 mol氢气加成,故C错误;苯不与酸性高锰酸钾溶液反应,X分子中含有碳碳双键,能与酸性高锰酸钾溶液反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D错误。 2.某解热镇痛药,其主要化学成分的结构简式如图所示,下列有关该化合物的叙述正确的是 (　　) A.分子式为C8H8NO2 B.碳原子杂化轨道类型只有sp2杂化 C.1 mol该有机物最多与2 mol NaOH反应 D.能发生氧化、还原、水解、消去反应 解析:选C　该物质分子中含有9个H,则分子式应为C8H9NO2,A选项错误;该物质分子中甲基上的碳原子杂化轨道类型为sp3,B选项错误;该物质分子中含有的酚羟基、酰胺基均可以与NaOH反应,因此1 mol该物质最多可与2 mol NaOH反应,C选项正确;该物质分子中不存在可发生消去反应的官能团,因此不能发生消去反应,D选项错误。 3.可降解塑料PCL的合成路线如下: 下列说法错误的是 (　　) A.B的分子式为C6H12O B.C→D发生的是氧化反应 C.D→PCL发生的是缩聚反应 D.D与PCL的水解产物相同 解析:选C　A与氢气发生加成反应生成B为,B发生醇的催化氧化生成C,C与过氧乙酸反应生成D,D一定条件下反应生成PCL,根据PCL的结构简式和D的分子式可知,D为。根据分析可知,B的分子式为C6H12O,A正确;C到D的过程为加氧的过程,发生氧化反应,B正确;D一定条件下发生开环反应生成PCL并未脱水缩合,发生的不是缩聚反应,C错误;D与PCL都可在NaOH溶液中水解,得到的产物均为HOCH2CH2CH2CH2CH2COONa,D正确。 4.Z是一种长效平喘药的重要中间体,可由下列反应制得。下列说法不正确的是 (　　) A.X转变为Y发生了加成反应 B.Y中有三种含氧官能团 C.利用银氨溶液可以鉴别X与Y D.Z与足量的氢气加成后分子中含有3个手性碳 解析:选D　根据X、Y反应前后结构变化可知发生加成反应,A正确;Y中含氧官能团有羟基、硝基和醚键,B正确;X中含醛基,可与银氨溶液发生银镜反应,Y中无醛基,C正确;Z与足量的氢气加成后分子中含有4个手性碳,D错误。 5.合成布洛芬的方法如图所示(其他物质省略)。下列说法错误的是 (　　) A.X分子中所有原子可能共平面 B.Y的分子式为C13H16O2 C.X、Y都能发生加成反应 D.布洛芬能与碳酸钠溶液反应 解析:选A　X分子中存在饱和碳原子,所有原子不可能共平面,A项错误;由Y的结构简式可知Y的分子式为C13H16O2,B项正确;由X的结构简式可知,X含有苯环和碳碳三键,能发生加成反应,由Y的结构简式可知,Y含有苯环和碳碳双键,能发生加成反应,C项正确;布洛芬中含有羧基,能与碳酸钠溶液反应,D项正确。 6.色并[4,3⁃d]嘧啶衍生物因其显著的生物学特性而在科学研究中引起了极大关注。合成过程的某步反应如图所示,下列说法正确的是 (　　) A.M分子中醛基氢原子与羟基氧原子可形成分子内氢键 B.N分子中碳原子杂化方式有两种 C.1 mol P在酸性条件下的水解产物最多消耗3 mol NaOH D.M、P均能使溴水褪色,其原理完全相同 解析:选C　M为邻羟基苯甲醛,在邻羟基苯甲醛分子中,羟基(—OH)和醛基(—CHO)位于相邻的位置,这使得它们之间的距离足够近,从而能够在分子内部形成氢键,但氢键形成于醛基氧和羟基氢之间,A错误;N分子中—CH3、—CH2—碳原子均为sp3杂化,酯基的碳原子为sp2杂化,—CN中碳原子形成三键为sp杂化,B错误;P在酸性条件下水解为,水解产物最多消耗氢氧化钠3 mol,C正确;M中醛基具有还原性能使溴水褪色,另外酚羟基的邻对位也能和溴水发生取代反应而使溴水褪色,P是因为碳碳双键能和溴单质发生加成反应使溴水褪色,其原理不同,D错误。 7.(2025年1月·八省联考云南卷)化合物Z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FeCl3溶液发生显色反应 B.分子式为C13H10O3 C.1 mol Z最多可与7 mol H2发生加成反应 D.能发生酯化、加成、氧化反应 解析:选C　中有酚羟基,能与FeCl3发生显色反应,A正确;的分子式为C13H10O3,B正确;1 mol Z最多可与6 mol H2发生加成反应,C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,D正确。 8.五倍子是一种常见的中草药,其有效成分为X。在一定条件下X可分别转化为Y、Z。 下列说法不正确的是 (　　) A.1 mol X最多与4 mol NaOH发生反应 B.Y在一定条件下可发生加成反应、消去反应 C.可以用FeCl3溶液检验X是否完全转化为Y D.Z在酸性条件下水解可生成两种有机物 解析:选D　X含3个酚羟基和1个羧基,所以1 mol X最多与4 mol NaOH发生反应,A项正确;Y中含有碳碳双键,在一定条件下可以发生加成反应,Y中含有醇羟基,且与羟基相邻碳原子上含有氢原子,在浓硫酸加热条件下可发生消去反应,B项正确;酚羟基与FeCl3溶液发生显色反应,由于Y不含有酚羟基,加入FeCl3溶液后若没有紫色,说明X完全转化为Y,C项正确;Z在酸性条件下酯基发生水解反应生成有机物为,只有一种产物,D项错误。 9.(2025·南京金陵中学高三期中)查尔酮是合成治疗胃炎药物的中间体,其合成路线中的一步反应如图所示。下列说法正确的是 (　　) A.X中所有碳原子共平面 B.1 mol Y最多能与3 mol NaOH反应 C.1 mol Z最多能与10 mol H2反应 D.Z存在顺反异构体 解析:选D　X分子中含有连接3个碳的饱和碳原子,饱和碳原子的空间构型为四面体形,所以X分子中所有碳原子不可能共平面,A错误; Y分子中酯基和氢氧化钠反应,反应生成的酚羟基能和氢氧化钠反应,则1 mol Y最多能与2 mol NaOH反应,B错误;分子中苯环能和氢气加成,羰基、碳碳双键能和氢气加成,酯基不能和氢气加成,则1 mol Z 最多能与9 mol H2反应,C错误; 碳碳双键两端碳上连两个不相同的原子或原子团就有顺反异构体,故Z存在顺反异构体,D正确。 10.化合物Z是合成平喘药沙丁胺醇的中间体,可通过下列路线制得: 下列说法不正确的是 (　　) A.X分子中所有原子不可能在同一平面上 B.Y与足量H2的加成产物分子中有2个手性碳原子 C.可用FeCl3溶液鉴别Y和Z D.1 mol Z最多能与3 mol NaOH反应 解析:选B　根据甲烷为正四面体结构,由于X中存在甲基,故X分子中所有原子不可能在同一平面上,A正确;Y与足量H2的加成产物分子中有4个手性碳原子,如图,B错误;Y中含有酚羟基能使氯化铁溶液显紫色,而Z不含,可用FeCl3溶液鉴别Y和Z,C正确;Z中含有两个酯基且水解后的酚能与氢氧化钠反应,故1 mol Z最多能与3 mol NaOH反应,D正确。 11.(2025·扬州月考)化合物丙是合成药物盐酸沙格雷酯的重要中间体,其合成路线中的前两步反应如下。下列说法正确的是 (　　) A.1 mol甲分子中含有2 mol碳氧π键 B.甲在水中的溶解度比丙在水中的溶解度大 C.1 mol丙与NaOH溶液混合,最多消耗1 mol NaOH D.乙与足量H2加成后生成的有机化合物中含有3个手性碳原子 解析:选B　1个甲分子中含有1个C—O键、1个C==O 键,共价双键中含有1个π键,则1 mol甲分子中含有1 mol碳氧π键,A错误;酚羟基、醇羟基都属于亲水基,但丙中憎水基基团比甲中憎水基基团大,所以甲在水中的溶解度比丙在水中的溶解度大,B正确;丙中没有能和NaOH溶液反应的官能团,所以丙和NaOH溶液不反应,C错误;连接四种不同基团的碳原子是手性碳原子,乙与足量氢气加成后生成的有机物如图,有2个手性碳原子,D错误。 12.化合物Z是一种具有广谱抗菌活性的药物,其合成路线中的一步反应如下。下列说法不正确的是 (　　) A.1 mol X最多能与4 mol NaOH反应 B.Y可与乙醇发生缩聚反应形成聚酯 C.Z可以发生氧化、加成、取代反应 D.X、Y、Z三种分子均存在顺反异构体 解析:选B　1 mol X含有2 mol酚羟基,1 mol酚酯,因此最多能与4 mol NaOH反应,A正确;Y虽然有两个羧基,但乙醇只有一个羟基,因此Y可与乙醇发生酯化反应,不能发生缩聚反应形成聚酯,B错误;Z含有碳碳双键,因此可以发生氧化、加成,含有羧基,能发生酯化反应即取代反应,C正确;碳碳双键两端任何一个碳上连的两个不相同的原子或原子团就有顺反异构体,因此X、Y、Z三种分子均存在顺反异构体,D正确。 13.(2025·盐城五校高三联考)化合物Z是一种抗胃溃疡剂,可由下列反应制得。 下列有关化合物X、Y和Z的说法正确的是 (　　) A.X分子中的碳原子一定处于同一平面 B.1 mol Y最多能与4 mol NaOH反应 C.上述合成化合物Z的反应为取代反应 D.X、Y和Z三种分子中,只有Z有顺反异构体 解析:选D　X分子中碳碳双键、苯环和醛基都是平面结构,由于单键可以旋转,则X分子中的碳原子可能处于同一平面,A错误;Y分子中含有的酯基能与氢氧化钠溶液反应,则1 mol Y最多能与1 mol NaOH反应,B错误;由方程式可知,X与Y生成Z的反应为醛基加成反应、羟基消去反应,不是取代反应,C错误;X、Y分子中碳碳双键连有相同的甲基,没有顺反异构体,Z分子中两端碳碳双键连有相同的甲基,但中间的碳碳双键的两个碳原子连有不同的原子团,则Z有顺反异构体,D正确。 第九讲　有机合成与推断综合题解题策略(综合应用课) 　　有机合成综合题多以生活生产实际为背景,以合成新物质新材料、合成医药等学术探索情境作为命题的切入点,充分体现了化学学科素养中的“科学态度与社会责任”。试题具有情境载体新、知识跨度大等特点,对学生的综合能力要求较高,很多学生解决此类试题感觉难度较大。具体表现为学生不能够理清合成路线,找不到解题的关键信息,进而推断不出未知物质,导致得分情况不理想。因此,如何快速获取有效信息形成顺畅的解题思路,成为解决这类试题的关键。 真题集训——悟多彩考法 1.(2024·江苏卷)F是合成含松柏基化合物的中间体,其合成路线如下: (1)A分子中的含氧官能团名称为醚键和 　。 (2)A→B中有副产物C15H24N2O2生成,该副产物的结构简式为 　。 (3)C→D的反应类型为 　; C转化为D时还生成H2O和 　 (填结构简式)。 (4)写出同时满足下列条件的F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X、Y和Z三种有机产物。X分子中含有一个手性碳原子;Y和Z分子中均有2种不同化学环境的氢原子,Y能与FeCl3溶液发生显色反应,Z不能被银氨溶液氧化。 (5)已知:HSCH2CH2SH与HOCH2CH2OH性质相似。写出以、、HSCH2CH2SH和HCHO为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)。 解析:(1)A分子中的含氧官能团有醚键和酮羰基。(2)副产物与A→B的反应有关,A→B的反应为 。 其中A脱去酮羰基邻位C原子连接的H原子,甲醛脱去O原子,二甲胺脱去N原子连接的H原子,共脱去1分子H2O,剩余部分结合生成B。副产物C15H24N2O2比B(分子式为C12H17NO2)多1个N原子、3个C原子,可能是B中酮羰基邻位C原子连接的H原子再与1分子甲醛、1分子二甲胺发生类似A→B的反应: +H2O,产物分子式与题相符。(3)C→D的反应中断裂了C—H σ键、C—N σ键,形成了CC,属于消去反应。根据原子守恒,C转化为D时还生成H2O和。(4)根据F的结构,该F的同分异构体(记为F')中除含有6个苯环上的C原子外还有7个C原子,同时还有4个O原子,除苯环占据的4个不饱和度外还有2个不饱和度。F'水解后能生成三种有机物,说明其中含有2个酯基,即2个—COO—结构,占据了2个C原子、4个O原子,共2个不饱和度,还剩余5个C原子待分配。水解产物Y能与FeCl3溶液发生显色反应,说明Y中含有苯环和酚羟基;Y分子中有2种不同化学环境的H原子,其中酚羟基上的H原子占1种,苯环上的H原子占1种,则Y只能是对苯二酚,其酚羟基来自F'中两个酯基的水解,Z不能被银氨溶液氧化,说明Z中不含有醛基,则F'的结构为,RX、RZ分别代表X、Z的烃基,共有5个饱和C原子。Z中有2种不同化学环境的H原子,其中羧基上的H原子占1种,则RZ中只能有1种H原子,RZ可能是甲基(—CH3)或叔丁基[—C(CH3)3]。若为[—C(CH3)3],则RX中只剩下1个C,无法构成手性碳原子,因此RZ为甲基。RX中含4个C,令其中1个C连接酯基,再连接1个H原子、1个甲基、1个乙基,即可形成手性碳原子(连接4个不同的原子或基团的碳原子为手性碳原子)。因此F'的结构简式为。(5)参考E→F的反应,E中有类似HOCH2CH2OH的结构,HOCH2CH2OH可与丙酮反应形成F中的五元环结构(脱去虚线框内的2个H原子和1个O原子),反应为+H2O。则目标分子中右侧的部分结构来自原料与HSCH2CH2SH的反应,反应为+H2O。目标分子左侧的部分结构来自原料,发生水解反应后得到,再氧化即可。注意中也含有酮羰基,遇到HCHO也会发生反应:+H2O,因此必须先与HSCH2CH2SH发生反应。 答案:(1)酮羰基　(2)　 (3)消去反应　　 (4)　 (5) 2.(2023·江苏卷)化合物I是鞘氨醇激酶抑制剂,其合成路线如下: (1)化合物A的酸性比环己醇的　　　　(填“强”“弱”或“无差别”)。  (2)B的分子式为C2H3OCl,可由乙酸与SOCl2反应合成,B的结构简式为 　。 (3)AC中加入(C2H5)3N是为了结合反应中产生的　　　　　(填化学式)。  (4)写出同时满足下列条件C的一种同分异构体的结构简式: 　。 碱性条件水解后酸化生成两种产物,产物之一的分子中碳原子轨道杂化类型相同且室温下不能使2%酸性KMnO4溶液褪色;加热条件下,铜催化另一产物与氧气反应,所得有机产物的核磁共振氢谱中只有1个峰。 (5)G的分子式为C8H8Br2,FH的反应类型为　　　　　　　　　　。  (6)写出以、和CH2==CH2为原料制备的合成路线流图(须用NBS和AIBN,无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。 解析:与C2H3OCl发生取代反应生成,可知B为CH3COCl;发生水解反应得到F:,F与G(C8H8Br2)发生取代反应得到,由此推知G为。 (1)化合物A中含有酚羟基,酚羟基酸性强于醇羟基,故化合物A的酸性比环己醇的强。 (2)由分析可知B的结构简式为CH3COCl。(3)A→C的化学方程式为+CH3COCl→+HCl,N显碱性可以与HCl发生中和反应促进其反应平衡正移,提高的产率,故A→C中加入N是为了结合反应中产生的HCl。 (4)的同分异构体碱性条件水解后酸化生成两种产物,产物之一的分子中碳原子轨道杂化类型相同且室温下不能使2%酸性KMnO4溶液褪色,说明该水解产物可以为苯甲酸;则另一水解产物为丙醇,且加热条件下,铜催化该产物与氧气反应,所得有机产物的核磁共振氢谱中只有1个峰,由此确定该醇为2⁃丙醇,由此确定的同分异构体可以为H。 (5)由分析可知F→H的反应为取代反应。 答案:(1)强　(2)CH3COCl　(3)HCl (4)H　(5)取代反应 (6) 命题点(1)——有机化合物结构的推断 1.根据特定的反应条件进行推断 反应条件 反应类型 常见反应 取代反应 烷烃的取代 芳香烃侧链烷基的取代 不饱和烃中烷基的取代 加成反应 、、 与H2加成 消去反应 醇消去H2O生成烯烃或炔烃 取代反应 酯化反应 醇分子间脱水生成醚的反应 消去反应 卤代烃消去HX生成不饱和有机物的反应 取代(水解) 反应 卤代烃水解生成醇 酯类水解 水解反应 酯类水解 糖类水解 油脂的酸性水解 氧化反应 醇氧化 取代反应 苯及其同系物苯环上的氢原子被卤素原子取代的反应 溴的CCl4溶液 加成反应 不饱和烃加成反应 氧化反应 醛氧化生成羧酸 2.根据特征产物推断碳骨架结构和官能团的位置 (1)若醇能氧化为醛或羧酸,则醇分子中应含有结构—CH2OH;若能氧化成酮,则醇分子中应含有结构—CH(OH)—。 (2)由消去反应的产物可确定—OH或—X的位置。 (3)由一卤代物的种类可确定碳骨架结构。由加氢后的碳骨架结构,可确定或—C≡C—的位置。 (4)由有机物发生酯化反应能生成环酯或链酯或聚酯,可确定有机物是羟(氨)基酸,并根据环的大小,可确定—OH与—COOH的相对位置。 3.根据关键数据推断官能团的数目 (1) (2)2—OH(醇、酚、羧酸)H2 [应用体验] 1.已知用A合成G的路线如图所示。 已知:Ⅰ. Ⅱ. +H2O Ⅲ. 请分别推断出醛X、有机物B、C、F和Y的结构简式。 X:　　　　　　　　,B:　　　　　　　　, C:　　　　　　　　,F:　　　　　　　　,  Y:　　　　　　　　　　　。  解析:有机合成流程图中,比较A和B中的碳原子数,可知醛X中应为1个碳原子,所以醛X是甲醛。分析B→C,结合信息Ⅰ,可知B中应有醛基,C中应有羟基,再分析C→D,可发现D中引入了溴原子,即C中的羟基被溴原子取代,然后逆推C的结构应该为,再逆推B的结构应为。E→F的条件是酸化,不难推导出F应为,观察F和G的结构,结合信息Ⅱ可逆推Y的结构应为。 答案:HCHO　　　 2.降压药厄贝沙坦的关键中间体K的合成路线如图: (1)A的水溶液显酸性,A的名称是　　　　　。  (2)B的结构简式为　　　　　,B中含有的官能团是　　　　　　　　(写名称)。  (3)C→D的化学方程式是 。  (4)D→E中,—NH2发生取代反应,E的结构简式是　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)化合物F→G的反应类型为　　　　　　　。  (6)H与NaOH反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (7)J转化为K的过程如图,写出中间产物L的结构简式 　。 解析:由A的分子式C2H4O2以及水溶液显酸性,说明结构中含有羧基,确定结构简式为CH3COOH,由C与乙醇在浓硫酸存在的条件下反应生成D,结合D的结构简式H2NCH2COOC2H5,可推断C的结构简式为H2NCH2COOH,根据A、C结构及B分子式,确定B的结构简式为ClCH2COOH,D与HCOOC2H5反应生成E(C5H9NO3),分子组成比D多一个碳原子和一个氧原子,结合信息D→E是—NH2发生取代反应,则E的结构简式为OHCNHCH2COOC2H5;由I(C6H11NO2)与BrCO(CH2)3CH3反应生成J的结构,可确定I的结构为,结合分子式及反应条件,采用逆推法,确定H为,G为。(4)E的结构简式是OHCNHCH2COOC2H5。(5)化合物F→G的反应类型为取代反应。(6)由上述分析可知,H为,结构中含有酯基官能团,在碱性溶液中发生水解反应,H与NaOH反应的化学方程式为。(7)根据J、K的结构,转化过程依次经历了取代、加成、消去三步反应,K比J组成多一个N原子,并且J取代为,再加成为L,则L为。 答案:(1)乙酸　(2)ClCH2COOH　碳氯键、羧基 (3)H2NCH2COOH+CH3CH2OHH2NCH2COOC2H5+H2O (4)OHCNHCH2COOC2H5　(5)取代反应 (6) (7) 命题点(2)——限定条件下同分异构体的书写及数目判断 1.理清结构与性质的关系 限定条件下的同分异构体的书写,限定条件一般是由性质或结构指向特定官能团的,这就要求学生对结构决定性质,性质反映结构熟记于心。对考题中常见的性质进行总结如下表。 性质或结构 官能团 酸性条件下可水解为酸和醇 R(H)—COO— 既能发生银镜反应,又能发生皂化反应(一种官能团) HCOO— 能与饱和碳酸氢钠(或碳酸钠)溶液反应放出CO2 —COOH 核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶2∶1∶1 有两个对称的—CH3 能发生银镜反应 —CHO 能与FeCl3溶液发生显色反应 (酚)羟基 2.熟记苯环上的同分异构体 下表中列出苯环上的常见的几种取代情况,以便遇到相同情况时,做出快速准确的判断。目前高考涉及1~3元取代居多;4元取代考查简单情况;5~6元取代简单情况可了解,更复杂的高考一般不考。另外要注意上述均未考虑取代基本身存在的异构体。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 一取代 A1 二取代 AB3 AA3 三取代 ABC10 AAB6 AAA3 四取代 ABCD 30 AABC 16 AABB 11 AAAB 6 AAAA 3 五取代 ABCDE 60 AABCD 30 AABBC 16 AAABC 10 AAABB 6 AAAAB 3 AAAAA 1 六取代 ABCDEF 60 AABCDE 30 AABBCD 16 AABBCC 11 AAABCD 10 AAABBC 6 AAABBB 3 AAAABC 3 AAAABB 3 [应用体验] 1.(2025·扬州期初考试)的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: 　。 ①分子中有4种不同化学环境的氢原子; ②苯环上有2个取代基,能发生银镜反应。 解析:B除苯环外不饱和度为2,B的同分异构体的苯环上有2个取代基,能发生银镜反应,说明同分异构体分子中含有醛基、碳氟键、一个碳碳双键,剩余2个碳原子以—CH3形式呈现,分子中有4种不同化学环境的氢原子说明分子的结构对称,两个取代基在苯环上处于对位,其中一个取代基中的两个—CH3连在同一个碳原子上为对称结构,则符合条件的结构简式为、。 答案:或 2.写出同时满足下列条件的A的一种同分异构体X的结构简式:　　　　　　　　　　　。  ①分子中含有手性碳原子,且1 mol X与浓溴水反应,可消耗3 mol Br2; ②酸性条件下水解产物中属于芳香族化合物的分子核磁共振氢谱只有两个峰。 解析:A的同分异构体X分子中含有手性碳原子,说明X分子中含有连有4个不同原子或原子团的饱和碳原子,1 mol X与浓溴水反应,可消耗3 mol Br2,说明X分子中含有酚羟基,酸性条件下水解产物中属于芳香族化合物的分子核磁共振氢谱只有两个峰,说明X分子中含有酚酯基,水解产物中只含有2类氢原子,考虑充分对称结构,X分子苯环上两个酚羟基和酚酯基位于间位,则符合条件的结构简式为。 答案: 3.(1)抗结肠炎药物的有效成分的结构简式为,它的同分异构体中,符合下列条件的有　　　　　种。  ①遇FeCl3溶液发生显色反应　②分子中甲基与苯环直接相连　③苯环上共有三个取代基 (2)写出符合下列要求的的同分异构体的结构简式: 　。  ①苯环上只有两个取代基　②能使溴的CCl4溶液褪色,且在酸性条件下能发生水解　③核磁共振氢谱显示吸收峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2 (3)D是化合物B(CH2===CHCH2Br)的一种同分异构体,其核磁共振氢谱显示有两种不同化学环境的氢,且峰面积之比为4∶1,D的结构简式为 　。 解析:(1)遇FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;分子中甲基与苯环直接相连,苯环上共有三个取代基,则三个取代基分别是硝基、甲基和酚羟基。如果硝基和甲基处于邻位,有4种结构;如果硝基和甲基处于间位,有4种结构;如果硝基和甲基处于对位,有2种结构,所以符合条件的同分异构体有10种。(2)能使溴的CCl4溶液褪色,说明含有碳碳双键,在酸性条件下能发生水解,说明含有酯基,核磁共振氢谱显示吸收峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2,苯环上只有两个取代基,符合上述条件的有机物的结构简式为 。(3)核磁共振氢谱显示有两种不同化学环境的氢,且峰面积之比为4∶1,说明其结构高度对称,则D的结构简式为。 答案:(1)10　(2) (3) 命题点(3)——有机合成路线的设计 1.常见有机物的衍变关系 (1)常见烃的性质及转化 (2)常见烃的衍生物之间的转化关系 2.设计有机合成路线的方法 (1)正推法:即从某种原料分子开始,对比目标分子与原料分子的结构(碳骨架及官能团),对该原料分子进行碳骨架的构建和官能团的引入(或者官能团的转化),从而设计出合理的合成路线。 (2)逆推法:即从目标分子着手,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。 (3)正、逆两方向推断 　　注意: 先分析原料和目标产物在结构上的差异和官能团的变化,再结合常见衍变关系和题中新信息反应原理(如何断键或成键以及官能团变化)进行设计。 [应用体验] 1.请设计合理方案用合成(无机试剂任选,用反应流程图表示,并注明反应条件)。 已知:R—CHCH2R—CH2—CH2—Br 答案: 2.染料中间体DSD酸的结构可表示为。请选用甲苯和其他合适的试剂,并设计合理方案合成DSD酸(本合成过程反应条件可不写)。 已知 答案: 3.(2023·浙江6月选考·节选)某研究小组按下列路线合成胃动力药依托比利。 已知: 则研究小组在实验室用苯甲醛为原料合成药物N⁃苄基苯甲酰胺()。利用以上合成线路中的相关信息,设计该合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)。 解析:由题给信息可知,用苯甲醛为原料合成药物N⁃苄基苯甲酰胺的合成步骤为与NH2OH反应生成,催化剂作用下与氢气发生还原反应生成;催化剂作用下,与氧气发生催化氧化反应生成,与SOCl2发生取代反应生成,与发生取代反应生成。 答案: 4.(2025·泰州中学期初调研)有机物F是一种新型大环芳酰胺的合成原料,可通过以下方法合成: 已知: ,写出以CH3CH2OH、CH3CH2CH2NH2和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。 解析:CH3CH2OH、CH3CH2CH2NH2和为原料制备;上的碳原子要减少2个,则先与溴单质发生加成反应得到,再发生消去反应得到,再利用信息反应得到,再与CH3CH2OH酯化得到,最后利用流程图中A到B的反应得到目标产物。 答案: [课时跟踪检测] 1.(9分)化合物F是一种重要中间体,其合成路线如下: (1)A→B的反应类型为　　　　。  (2)C的分子式为C11H14O2,则C的结构简式:　　　　　　　　　　。  (3)1 mol F中sp3杂化的原子数目为　　　　。  (4)B的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式　　　　。  ①能发生银镜反应; ②能与FeCl3溶液发生显色反应; ③分子中只有4种不同化学环境的氢。 (5)已知:RBrRMgBr。设计以原料制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)。 解析:与在氯化铝催化作用下发生开环加成反应生成B,B在Zn⁃Hg/HCl作用下发生还原反应,结合D的结构简式及C的分子式可知该过程中羰基被还原为—CH2—,则C的结构简式为;C在PPA作用下发生分子内脱水反应生成D,D与格氏试剂发生加成反应生成E,E水解得到F,F发生消去反应生成G。(3)由F的结构简式可知F中单键C和单键O原子均采用sp3杂化,个数为9,则1 mol F中含9NA sp3杂化的原子。(4)B的一种同分异构体同时满足①能发生银镜反应,说明有醛基;②能与FeCl3溶液发生显色反应;说明有酚羟基;根据B的结构分析,该同分异构体中应含有两个醛基和一个酚羟基;③分子中只有4种不同化学环境的氢,说明苯环上连接的取代基后有对称性,酚羟基在对称轴上,两个醛基位于对称位置。则结构可能为、。(5)卤代烃和镁在乙醚条件下反应,另外还需要将卤代烃变成碳氧双键的结构,即先水解生成羟基,再氧化生成醛基,醛类与格氏试剂发生加成再水解得到目标产物。 答案:(1)加成反应　(2)　(3)9NA (4)或 (5) 2.(11分)(2025·连云港高三期中)化合物H可以用于治疗皮炎,其合成路线如下: (1)化合物B的熔点比化合物A的高,主要原因是 　。 (2)D的分子式为C2H2OCl2,则D的结构简式可能为　　　　　　　。  (3)E中含有的官能团名称为　　　　　　。  (4)F→G的反应类型为　　　　　　。  (5)写出同时满足下列条件的G的一种同分异构体的结构简式: 　。 ①分子中存在2个六元环状结构; ②碱性条件下水解得到2种有机物,其核磁共振氢谱均只有2个峰。 (6)写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。 解析:由A()为原料制备H()的合成路线,A→B发生还原反应,硝基被还原为氨基;B→C发生取代反应,氨基被氯原子取代;C()与D(C2H2OCl2)发生取代反应生成E(),则D的结构为;E→F 发生还原反应,羰基被还原;F→G发生取代反应,苯环支链上的氯原子被取代;G→H发生取代反应,生成目标产物。 (1)化合物B()中含氨基可形成氢键,则化合物B的熔点比化合物A()的高的主要原因是化合物B分子间能形成氢键,分子间作用力较大。 (2)C()与D发生反应生成E(),且D的分子式为C2H2OCl2,则D的结构简式可能为。 (3)E()中含有的官能团名称为羰基、碳氯键。 (4)F→G过程中苯环支链上的氯原子被取代,则F→G的反应类型为取代反应。 (5)G()同分异构体满足①分子中存在2个六元环状结构;②碱性条件下水解得到2种有机物,其核磁共振氢谱均只有2个峰,则该同分异构体含酰胺基,则可能的结构为 或。 (6)以为原料制备,需要由合成和。 答案:(1)化合物B分子间能形成氢键,分子间作用力较大,所以熔点比化合物A高　(2) (3)羰基、碳氯键　(4)取代反应 (5)或 (6), 3.(10分)一种pH荧光探针的合成路线如下: (1) B→C过程中发生反应的类型依次是加成反应、　　　　　　　　(填反应类型)。  (2) B分子中碳原子的杂化轨道类型是　　　　　。  (3)C→D需经历C→X→D的过程。中间体X与C互为同分异构体,X的结构简式为 　。  (4) D的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: 　。  ①能发生银镜反应,分子中有4种不同化学环境的氢; ②水解后的产物才能与FeCl3溶液发生显色反应。 (5) 已知:RCHORCH2NH2RCH2NHCH2R'。 写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。 解析:(1)对比B、以及C的结构简式知,B中两个酯基中间的碳原子上的H原子先与中的醛基先发生加成反应生成,接着羟基发生消去反应生成C。 (2)B中酯基上的碳原子为sp2杂化,其余碳原子为sp3杂化。 (3)C→X→D的过程,中间体X与C互为同分异构体,则X是对C的结构简式进行重排,由D的结构简式推知,将沿虚线处断开,再重新连接,得X的结构简式为。 (4)D除苯环外,还有4个不饱和度,4个碳原子,5个氧原子。水解后的产物才能与FeCl3溶液发生显色反应,则含有酚酯,则还有3个碳原子、3个氧原子、3个不饱和度。分子能发生银镜反应,则说明含有醛基,由对称性知,含有3个醛基,则结构简式为或。 (5)由已知信息知,醛基可以与NH3反应生成氨基,氨基与卤代烃反应生成含氮化合物,所以合成中需要得到氨基化合物和含卤化合物。乙二醇先与O2催化氧化生成乙二醛,在NH3作用下生成H2NCH2CH2NH2。对比目标产物,六元环上有4个碳原子,所以另一条线为乙二醇先发生分子间脱水生成含有4个碳原子的醚,醇与卤化氢加热生成。在NaOH条件下,H2NCH2CH2NH2和反应,两个氯原子与H2NCH2CH2NH2中一个氨基反应生成HCl,得产物。 答案:(1)消去反应　(2)sp2、sp3 (3) (4)或 (5) 4.(11分)(2025·南京、盐城高三模拟考试)化合物E是合成降糖药瑞格列净的重要中间体,其合成路线如下: (1)A→B的反应类型为　　　　。  (2)相同条件下,B的沸点比A的高,其主要原因是　　　　　　　　　　　。  (3)B→C的反应中有副产物X(C7H7OBr)生成,X的结构简式为 　。 (4)D的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式: 　。 ①分子中含有苯环,且只含有两种不同化学环境的氢原子; ②1 mol该物质与NaOH溶液反应,最多消耗4 mol NaOH。 (5) 已知: 。 写出以和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。 解析:(1)A→B中—CHO变为—CH2OH,发生还原反应。(2)A、B的相对分子质量相差不大,但沸点B高,原因在于B分子中含有羟基,从而可形成分子间氢键。(3)B→C的反应中有副产物X(C7H7OBr) 生成,不难看出X比B少了3个C原子,据此推断为B中醚键发生了断裂与HBr发生取代,同时—CH2OH中羟基也被Br取代。(4)D的同分异构体中,分子中含有苯环,且只含有两种不同化学环境的氢原子,说明结构比较对称;1 mol该物质与NaOH溶液反应,最多消耗4 mol NaOH,说明结构中对称位置含有2个酚酯基。 (5)由题目提供的试剂可猜想用到流程中C→D类似的反应,与反应可得到,的结构与该小题提供的反应示例一致,不难推出经加热脱羧可得到,经过酮羰基与HCN加成、—CN酸性水解可得最终的有机物。 答案:(1)还原反应　(2)B分子间存在氢键 (3) (4) (5) 91 / 178 学科网（北京）股份有限公司 $$