大单元8 有机化合物-(Word练习)【赢在微点·顶层设计】2026年高中化学高考一轮总复习

该高中化学高考复习学案系统覆盖有机化合物大单元核心考点，按结构特点、烃、卤代烃、醇酚、醛酮羧酸、生物大分子等模块递进，通过官能团性质串联知识网络，以问题链和任务驱动引导学生自主梳理同分异构、反应类型等重点，构建层级化认知体系。 亮点在于自主诊断与科学思维培养，开篇设思维辨析判断正误，各考点配角度分类练习（如官能团识别、反应规律分析），微充电模块提供模型拆分等解题技法，微真题链接高考方向。助力学生精准定位薄弱点，教师可依学情实施分层指导，提升自主复习效率与科学探究能力。

大单元八　有机化合物 第38讲　有机化合物的结构特点与研究方法 [目标速览]　1.能辨识有机化合物分子中的官能团,判断有机化合物分子中碳原子的饱和程度、键的类型,分析键的极性;能依据有机化合物分子的结构特征分析简单有机化合物的某些化学性质。2.能辨识同分异构现象,能写出符合特定条件的同分异构体,能举例说明立体异构现象。3.能说出测定有机化合物分子结构的常用仪器的分析方法,能结合简单图谱信息分析判断有机化合物的分子结构。 微考点　核心突破 考点1　有机化合物的结构特点 　 知|识|梳|理 1.有机化合物的分类 (1)依据碳骨架分类。 根据碳原子组成的分子骨架,有机化合物主要分为________和________。环状化合物又可分为________(如环己烷)和______________(如甲苯)。 (2)依据官能团分类。 ①烃的衍生物:烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列有机化合物。 ②有机化合物的主要类别及官能团。 有机化合 物类别 官能团(名称和 结构简式) 代表物(名称和 结构简式) 烃 烷烃 — 甲烷______ 烯烃 碳碳双键 乙烯CH2==CH2 炔烃 碳碳三键 乙炔 芳香烃 — 苯 卤代烃 ______ 溴乙烷________ 醇 羟基______ 乙醇________ 酚 羟基______ 苯酚 醚 醚键 乙醚______________ 醛 ______ 乙醛________ 酮 ________ 丙酮________ 羧酸 ______ 乙酸________ 酯 酯基 乙酸乙酯 ______________ 胺 ______—NH2 甲胺CH3NH2 酰胺 ______ 乙酰胺CH3CONH2 2.“结构式”“结构简式”与“键线式” (1)结构式——完整地表示出有机物分子中每个原子的成键情况。 (2)结构简式——结构式的缩简形式。结构式中表示单键的“—”可以省略,“C==C”和“C≡C”不能省略。醛基、羧基则可简写为—CHO和—COOH。 (3)键线式。 写键线式要注意的几个问题:①一般表示3个以上碳原子的有机物。②只忽略C—H键,其余的化学键不能忽略。③必须表示出、等官能团。④碳、氢原子不标注,其余原子必须标注(含羟基、醛基和羧基中的氢原子)。⑤计算分子式时不能忘记端点的碳原子。 3.有机化合物的结构特点 (1)成键特点。 ①每个碳原子与其他原子形成________个共价键。 ②碳原子间不仅可以形成______,也可以形成______或______。 ③多个碳原子间可以形成碳链,也可以形成碳环。 ④相同的分子式可以有不同的结构,即______现象。 (2)同分异构体的分类。 同分异构现象 4.常见类别异构 组成通式 可能的类别 CnH2n 烯烃、环烷烃 CnH2n-2 炔烃、二烯烃、环烯烃 CnH2n+2O 醇、醚 CnH2nO 醛、酮、烯醇、环醇、环醚 CnH2nO2 羧酸、酯、羟基醛、羟基酮 CnH2n-6O 酚、芳香醇、芳香醚 CnH2n+1NO2 硝基烷烃、氨基酸 5.有机化合物中共价键的类型 (1)σ键(以甲烷分子中C—H键为例)。 ①形成:在甲烷分子中,氢原子的________轨道与碳原子的一个________杂化轨道沿着两个原子核间的键轴,以“________”的形式相互重叠。 ②特点:通过σ键连接的原子或原子团可绕键轴旋转而不会导致化学键的破坏。 (2)π键(以乙烯分子中为例)。 ①形成:在乙烯分子中,两个碳原子均以______杂化轨道与氢原子的________轨道及另一个碳原子的________杂化轨道进行重叠,形成4个________ σ键与一个________ σ键;两个碳原子未参与杂化的________轨道以“________”的形式从侧面重叠,形成了π键。 ②特点:π键的轨道重叠程度比σ键的小,所以不如σ键牢固,比较容易断裂而发生化学反应。通过π键连接的原子或原子团不能绕键轴旋转。 (3)σ、π键个数的计算。 一般情况下,有机化合物中的单键是______键,双键中含有一个______键和一个______键,三键中含有一个______键和两个π键。 (4)共价键的类型与有机反应类型的关系。 ①含有C—H σ键,能发生________反应。 ②含有π键,能发生________反应。 6.有机化合物中共价键的极性与有机反应 共价键极性越强,有机反应越容易发生。 (1)乙醇、H2O与Na反应。 在反应时,乙醇分子和水分子中的________键断裂。同样条件下,水与钠反应较剧烈,其原因是____________________________。 (2)乙醇与HBr反应。 反应原理为__________________________,反应中乙醇分子中断裂的键是________,原因是___________________________________________。 (3)相对无机反应,有机反应一般反应速率较小,副反应较多,产物比较复杂。 思维辨析 判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 1.官能团相同的物质一定是同一类物质。(　　) 2.含有醛基的物质一定属于醛。(　　) 3.含有苯环的化合物属于苯的同系物。(　　) 4.链状烃分子中的碳原子都在同一条直线上。(　　) 知|识|拓|展 有机化合物结构的表示方法 电子式 H︰︰︰︰H 用“·”或“×”表示原子最外层电子成键情况的式子 化学式 (分子式) C2H4 用元素符号和数字表示物质组成的式子,也反映出一个分子中原子的种类和数目 结构式 (1)具有化学式所能表示的意义,能反映物质的结构 (2)表示分子中原子的结合或排列顺序的式子,但不表示空间构型 结构简式 CH2==CH2 结构式的简便写法,着重突出结构特点(官能团) 键线式 碳碳键用线段来体现。拐点或端点表示碳原子,碳原子上的氢原子不必标出,其他原子及其他原子上的氢原子都要指明 最简式 (实验式) 乙烯的最 简式为CH2 表示物质组成的各元素原子的最简整数比的式子 球棍模型 小球表示原子,短棍表示价键(单键、双键或三键) 空间填 充模型 用不同体积的小球表示不同大小的原子 知|识|对|练 角度一　官能团的识别 1.有机物M是合成某具有增强免疫功效药物的中间体,M中不存在的官能团为(　　) A.醛基 B.羟基 C.醚键 D.酯基 2.(1)中含氧官能团的名称是________。 (2)中含氧官能团的名称是______________________。 (3)CHCl3的类别是________,C6H5CHO中的官能团是________。 角度二　有机化合物的分类 3.(2025·鞍山模拟)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具有一种或几种官能团 角度三　有机化合物中共价键类型的判断 4.下列分子中既含有σ键,又含有π键的是(图中的“棍”表示单键、双键或三键)(　　) A.① B.② C.③ D.④ 5.计算1 mol下列有机物中σ键和π键的数目(用NA表示,NA为阿伏加德罗常数的值)。 (1)______,______。 (2)______,________。 角度四　有机化合物分子结构的表示方法 6.以下名称、化学用语均正确的是(　　) A.乙醇的分子式:CH3CH2OH B.顺⁃1,2⁃二溴乙烯的结构式: C.甲酸的结构式: D.醛基的电子式: 考点2　有机化合物的命名 　 知|识|梳|理 1.烃基 烃基是烃分子中去掉失去1个______后剩余的原子团。 常见的烃基:甲基________,乙基________,正丙基____________,异丙基______________,苯基____________________。 2.烷烃的命名 (1)习惯命名法:如称为________,称为________。 (2)系统命名法:如称为__________________。 3.烯烃、炔烃的命名 如称为___________________________________________________________。 如称为________。 4.苯的同系物的命名(习惯命名) 如称为____________,称为____________,称为________。 微提醒　有机化合物的命名是以烷烃的命名为基础的,简单来说,烷烃的命名需经过选主链、编序号、定名称三步。在给其他有机化合物命名时,一般也需经过选母体、编序号、写名称三个步骤,对烃的衍生物(卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯等)命名时,因为在这些有机物中都含有官能团,所以在选母体时,如果官能团中没有碳原子(如—OH),则母体的主链必须尽可能多地包含与官能团相连接的碳原子;如果官能团中含有碳原子(如—CHO),则母体的主链必须尽可能多地包含这些官能团上的碳原子,在编序号时,应尽可能让官能团或取代基的位次最小。 思维辨析 判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 1.(CH3)2CH(CH2)2CH(C2H5)(CH2)2CH3的名称是2⁃甲基⁃5⁃乙基辛烷。(　　) 2.某烯烃的名称是2⁃甲基⁃4⁃乙基⁃2⁃戊烯。(　　) 3.的名称为2⁃甲基⁃3⁃丁炔。(　　) 4.的名称为1,5⁃二甲苯。(　　) 知|识|拓|展 1.有机化合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、3……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、4…… 知|识|对|练 角度五　有机化合物的命名 7.下列有关物质的命名正确的是(　　) A.CH3CH(OH)CH(CH3)2:3⁃甲基⁃2⁃丁醇 B.:3⁃甲基⁃2⁃丁烯 C.加氢后得到2⁃乙基丁烷 D.:1,4,5,6⁃四甲基苯 8.下列有机物命名正确的是(　　) A.:间二甲苯 B.:2⁃甲基⁃2⁃丙烯 C.:2,2,3⁃三甲基戊烷 D.:6⁃羟基苯甲醛 9.写出下列化合物的名称或结构简式。 (1) 的名称为________________。 (2)可命名为________________。 (3)2,5⁃二甲基⁃2,4⁃己二烯的结构简式为___________________________________________________________ ___________________________________________________________。 考点3　研究有机化合物的步骤和方法 　 知|识|梳|理 1.研究有机化合物的基本步骤 2.分离、提纯有机化合物常用的方法 (1)蒸馏和重结晶。 方法 适用对象 要求 蒸馏 常用于分离、提纯液态有机化合物 ①该有机化合物的热稳定性较高 ②该有机化合物与杂质的________相差较大 常用于分离、提纯固态有机物 ①杂质在所选溶剂中________很小或很大 ②被提纯的有机化合物在此溶剂中______受温度影响________ (2)萃取和分液。 ①常用的萃取剂有________、________、二氯甲烷等。 ②液⁃液萃取:利用待分离组分在两种______的溶剂中的________不同,将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。 ③固⁃液萃取:用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程。 3.有机化合物实验式的确定 4.相对分子质量的测定——质谱法 质荷比(分子、离子、碎片离子的________与其________的比值)________(填“最大”或“最小”)值即为该有机物的相对分子质量。 5.确定分子结构 (1)化学方法:利用特征反应鉴定出______,再进一步确认分子结构。 常见官能团特征反应如下: 官能团种类 试剂 判断依据 碳碳双键或 碳碳三键 溴的CCl4溶液 红棕色褪去 酸性KMnO4溶液 紫色褪去 卤素原子 NaOH溶液,AgNO3和稀硝酸的混合液 有沉淀产生 醇羟基 钠 有氢气放出 酚羟基 FeCl3溶液 显紫色 浓溴水 有白色沉淀产生 醛基 银氨溶液 有银镜生成 新制的Cu(OH)2 有砖红色 沉淀产生 羧基 NaHCO3溶液 有CO2气体放出 (2)物理方法。 ①红外光谱。 有机化合物受到红外线照射时,能吸收与它的某些化学键或官能团的振动频率相同的红外线,通过红外光谱仪的记录形成该有机化合物的红外光谱图。谱图中不同的化学键或官能团的________不同,因此分析有机化合物的红外光谱图,可获得分子中所含有的化学键或官能团的信息。 ②核磁共振氢谱。 不同化学环 境的氢原子 ③X射线衍射。 a.原理:X射线是一种波长很短(约10-10m)的电磁波,它和晶体中的原子相互作用可以产生衍射图。经过计算可以从中获得分子结构的有关数据,包括键长、键角等分子结构信息。 b.应用:将X射线衍射技术用于有机化合物(特别是复杂的生物大分子)晶体结构的测定,可以获得更为直接而详尽的结构信息。 思维辨析 判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 1.蒸馏分离液态有机混合物时,在蒸馏烧瓶中应加少量碎瓷片。(　　) 2.有机物中碳、氢原子个数比为1∶4,则该有机物为CH4。(　　) 3.的核磁共振氢谱中有6组峰。(　　) 4.符合同一通式的物质是同系物关系。(　　) 实|验|回|放 实验:重结晶法提纯苯甲酸 苯甲酸重结晶的步骤为加热溶解→趁热过滤→冷却结晶,如图: 归纳总结　结晶与重结晶比较 结晶 重结晶 不同点 含义 物质从溶液中以晶体形式析出的过程 将晶体溶于溶剂,使之重新从溶液中结晶析出的过程 相关操作 先蒸发,后结晶 先溶解,后结晶 目的 获得晶体 提纯或分离物质 相同点 操作方法相同,需要的仪器相同,均需要加热,最后都需要进行过滤 提醒　重结晶的注意事项 (1)重结晶步骤中的第二步“趁热过滤”是为了除去不溶性杂质。若第一步“加热溶解”得到的是饱和溶液,过滤时会因溶液的温度降低而析出一部分溶质,造成损失,所以常再加入少量蒸馏水,减少趁热过滤过程中的损失。 (2)两种溶质的溶解度随温度变化的差异应较大,如NaCl和KNO3的混合物,KNO3的溶解度随温度变化很大,NaCl的溶解度随温度变化很小。欲获得纯净的KNO3,通过溶解、加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥即可。 知|识|拓|展 1.实验式中氢原子已经达到饱和,则该物质的实验式就是分子式,如实验式为CH4O,则分子式为CH4O,结构简式为CH3OH。 2.实验式通过扩大整数倍,氢原子数达到饱和,则该式即为分子式,如实验式为CH3O的有机化合物扩大2倍,可得C2H6O2,此时氢原子数已达到饱和,则分子式为C2H6O2。 3.最简式相同的有机化合物,无论多少种、无论以何种比例混合,混合物中各元素的质量分数不变。 4.用结构简式表示有机物结构时,可省略碳碳单键、碳氢键,不能省略官能团。如乙烯的结构简式应写成CH2==CH2而不能写成CH2CH2。 5.已知分子式确定结构式时,注意根据组成规律估计可能的种类,缩小推断范围。 6.确定有机物的结构时,不仅要注意有机物中含有什么官能团,还要注意根据信息确定官能团的位置。 知|识|对|练 角度六　有机化合物的分离、提纯 10.(2025·邢台模拟)常温下,乙酰苯胺是一种具有解热镇痛作用的白色晶体,20 ℃时在乙醇中的溶解度为36.9 g,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/g 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 11.下列物质分离、提纯的方法不正确的是(　　) ① ② ③ ④ A.提纯工业乙醇(含甲醇、水等杂质)选择装置③ B.提纯粗苯甲酸选择装置②① C.提纯粗苯甲酸的三个步骤:加热溶解、趁热过滤、冷却结晶 D.除去苯中混有的少量苯酚选择装置④ 角度七　有机化合物分子式、结构式的确定 12.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、酸奶和草莓型香精等,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图中的______(填“仪器x”或“仪器y”)。 步骤二:确定M的实验式和分子式。 (2)利用元素分析仪测得有机物M中碳元素的质量分数为54.5%,氢元素的质量分数为9.1%。 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________。 微充电　素养提升 抢分妙招——速判和速写同分异构体 　 命题点1　同分异构体数目的判断 【方法归纳】　 常用方法 思路 基团 连接法 将有机化合物看作由基团连接而成,由基团的异构体数目可推断有机化合物同分异构体的数目。其中,丙基(—C3H7)有2种结构,丁基(—C4H9)有4种结构,戊基(—C5H11)有8种结构。如C4H9Cl有4种同分异构体 换位 思考法 将有机化合物分子中的不同原子或基团进行换位思考。如1个乙烷分子中共有6个H原子,若有一个氢原子被Cl原子取代,所得一氯乙烷只有一种结构,那么五氯乙烷也只有一种结构(假设把五氯乙烷分子中的Cl原子看作H原子,而H原子看作Cl原子,其情况跟一氯乙烷完全相同) 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中的氢原子等效;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C3H6Cl2的同分异构体数目,可先固定其中一个氯原子的位置,然后移动另一个氯原子 组合法 确定酯的同分异构体的方法。饱和一元酯,若R1有m种,R2有n种,则共有m×n种。如丁酸戊酯的结构有2×8=16(种) 【母题1】　分子式为C4H2Cl8的同分异构体共有(不考虑立体异构)(　　) A.10种 B.9种 C.8种 D.7种 【衍生1】　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 命题点2　限定条件下同分异构体的书写 【方法归纳】　 1.同分异构体的常见类型与思维流程。 (1)常见类型。 碳架异构—→位置异构—→官能团异构。 (2)思维流程。 ①明确书写什么物质的同分异构体,该物质的组成情况怎样(题目直接给出或联系上下文推出)。 ②从有机物性质联想官能团或结构特征。 官能团异构:a.羧酸、酯和羟基醛;b.醛与酮、烯醇;c.芳香醇与酚、醚;d.氨基酸和硝基化合物等。 ③结合结构限定条件考虑官能团的位置异构(苯环上位置异构、碳架异构等)。 2.限定类型。 (1)结构限定。 条件 结构特点 属于芳香族化合物 含 含有手性碳原子 含 (R1≠R2≠R3≠R4) 属于α⁃氨基酸 含 分子中含有几种不同化学环境的氢原子(或核磁共振氢谱中有几组峰,峰面积比值等) 确定官能团的位置和数目(氢原子种类越少,则结构越对称) (2)性质限定。 条件 有机物中可能 含有的官能团 ①与Na反应生成H2 含—OH、—COOH ②与Na2CO3或NaHCO3反应生成CO2 含—COOH ③与NaOH溶液反应 含酚羟基、—COOH、 —COO—、—X等 ④与FeCl3溶液发生显色反应 含酚羟基 ⑤能发生银镜反应 含—CHO、HCOO— ⑥能发生水解反应 含—X、—COO—等 ⑦水解后的产物能与FeCl3溶液发生显色反应 含 3.限定条件下同分异构体的书写步骤。 具体方法如下: (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、化合物性质等推知官能团。 (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”。 【母题2】　F()的同分异构体中,既能发生银镜反应,又能与FeCl3溶液发生显色反应的共有________种,其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的为___________________________________________________________。 【衍生2】　有机化合物的二氯代物有多种同分异构体,写出其中能同时满足以下条件的芳香族化合物的结构简式:__________________________、__________________________。 ①能发生银镜反应;②核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积比为3∶2∶1。 微真题　把握方向 　 考向一　有机物的分离、提纯、检验 1.(2024·湖北卷)关于物质的分离、提纯,下列说法错误的是(　　) A.蒸馏法分离CH2Cl2和CCl4 B.过滤法分离苯酚和NaHCO3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 2.(2024·浙江卷1月)关于有机物检测,下列说法正确的是(　　) A.用浓溴水可鉴别溴乙烷、乙醛和苯酚 B.用红外光谱可确定有机物的元素组成 C.质谱法测得某有机物的相对分子质量为72,可推断其分子式为C5H12 D.麦芽糖与稀硫酸共热后加NaOH溶液调至碱性,再加入新制氢氧化铜并加热,可判断麦芽糖是否水解 3.(2024·广东卷)提纯2.0 g苯甲酸粗品(含少量NaCl和泥沙)的过程如下。其中,操作X为(　　) 苯甲酸粗品→加水加热→浊液→趁热过滤→滤液→X→过滤洗涤→ A.加热蒸馏 B.加水稀释 C.冷却结晶 D.萃取分液 4.(2023·浙江卷6月)苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提纯方案如下: 粗苯甲酸悬浊液滤液 苯甲酸 下列说法不正确的是(　　) A.操作Ⅰ中依据苯甲酸的溶解度估算加水量 B.操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和NaCl C.操作Ⅲ缓慢冷却结晶可减少杂质被包裹 D.操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体 考向二　研究有机化合物的步骤和方法 5.(2024·山东卷)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X射线衍射可测定青蒿素的晶体结构 C.通过核磁共振谱可推测青蒿素的相对分子质量 D.通过红外光谱可推测青蒿素分子中的官能团 6.(2024·浙江卷6月)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(　　) A.能发生水解反应 B.能与NaHCO3溶液反应生成CO2 C.能与O2反应生成丙酮 D.能与Na反应生成H2 7.(2023·全国乙卷)元素分析是有机化合物的表征手段之一。按如图实验装置(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________、________(填字母)。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管和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质量为118,其分子式为________。 考向三　找同分异构体 8.(2024·河北卷)同时满足下列条件的I()的同分异构体共有________种。 ①核磁共振氢谱显示为4组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶2; ②红外光谱中存在C==O键和硝基苯基()吸收峰。 其中,可以通过水解反应得到化合物H()的同分异构体的结构简式为___________________________________________________________。 9.(2024·贵州卷)Ⅸ的结构简式是,Ⅸ有多种同分异构体,其中一种含五元碳环结构,核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1∶1∶1∶1,其结构简式是________。 10.(2024·甘肃卷)化合物Ⅲ()的同分异构体中,同时满足下列条件的有________种。 ①含有苯环且苯环上的一溴代物只有一种; ②能与新制Cu(OH)2反应,生成砖红色沉淀; ③核磁共振氢谱显示有4组峰,峰面积之比为1∶2∶3∶6。 11.(2024·安徽卷)化合物D的结构简式为,D的同分异构体中,同时满足下列条件的有________种(不考虑立体异构),写出其中一种同分异构体的结构简式:____________________________________。 ①含有手性碳;②含有2个碳碳三键;③不含甲基。 第39讲　烃 [目标速览]　1.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、结构和性质的差异。2.了解烃类在日常生活、有机合成和化工生产中的重要作用。 微考点　核心突破 考点1　烷烃、烯烃、炔烃的结构与性质 　 知|识|梳|理 1.烷烃的结构与性质 (1)结构特点。 烷烃分子中碳原子之间以________结合成链状,碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合达到饱和。烷烃分子中碳原子的杂化类型为________,含有的化学键类型有C—H________键、C—C________键,每个碳原子与周围的碳原子和氢原子存在________结构。 (2)物理性质。 ①常温常压下的状态:碳原子数≤4的烷烃为________,其他为________(注意:新戊烷常温下为气体)。 ②熔、沸点:随着分子中碳原子数的增加,烷烃的熔、沸点逐渐________;相同碳原子数时,支链越多,熔、沸点________。 ③密度:相对密度随碳原子数的增加而逐渐________,但均小于1。 ④溶解性:难溶于水,易溶于有机溶剂。 (3)化学性质。 常温下,烷烃很不活泼,与强酸、强碱、强氧化剂等都不发生反应,只有在特殊条件下(如光照或高温)才能发生某些反应。 ①氧化反应。 烷烃(CnH2n+2)可在空气或氧气中燃烧,化学方程式为____________________________。 ②取代反应。 烷烃可与卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。如乙烷与氯气反应的化学方程式为__________________________。 2.烯烃的结构与性质(以乙烯为例) (1)乙烯的分子结构特点。 ①乙烯分子中的碳原子均采取______杂化,碳氢原子间以________键相连接,碳原子间以双键(1个______键和1个______键)相连接。 ②相连两个键之间的夹角约为________,分子中的所有原子都位于同一平面,其分子结构如图所示: (2)乙烯的化学性质。 ①氧化反应。 a.能使酸性KMnO4溶液________,常用于碳碳双键的检验。 b.燃烧:火焰明亮,并伴有黑烟。 ②加成反应。 ③加聚反应:乙烯聚合生成聚乙烯的化学方程式为__________________________。 3.二烯烃的结构与性质(以1,3⁃丁二烯为例) (1)结构特点。 1,3⁃丁二烯的结构简式:____________,分子中含有2个碳碳双键,存在单、双键交替结构。 (2)化学性质。 ①氧化反应:能使酸性KMnO4溶液褪色。 ②加成反应: a.1,2⁃加成反应:CH2==CH—CH==CH2+Br2—→__________________________。 b.1,4⁃加成反应:CH2==CH—CH==CH2+Br2—→__________________________。 c.与足量Br2的加成反应:CH2==CH—CH==CH2+2Br2—→________________________。 ③加聚反应:__________________________。 4.炔烃的结构与性质(以乙炔为例) (1)乙炔的分子结构。 ①分子结构 分子式 结构式 结构简式 官能团 名称 空间 结构 ______ H—C≡C—H ________ ________ 直线形 ②结构特点:乙炔分子中的碳原子均采取________杂化,碳氢原子间均以______键相连接,碳原子之间以三键(______个σ键和______个π键)相连接,其中π键键能小,易断裂,其分子中的σ键和π键如图所示: (2)化学性质。 ①氧化反应:能使KMnO4溶液褪色;在空气中燃烧火焰明亮,并伴有浓烈黑烟。 乙炔燃烧的化学方程式:__________________________。 ②加成反应: a.与Br2加成:CH≡CH+Br2—→BrCH==CHBr; CH≡CH+2Br2—→CHBr2CHBr2。 b.与足量H2加成:___________________________________________________________。 c.与HCl加成:___________________________________________________________。 d.与H2O加成:___________________________________________________________。 ③加聚反应:nCH≡CH。 思维辨析 判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 1.烷烃不能发生加成反应,烯烃不能发生取代反应。(　　) 2.1,2⁃二氯丙烯存在顺反异构现象。(　　) 3.丙烯与HCl加成的产物只有一种。(　　) 4.KMnO4溶液既可以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用来除去乙烷中混有的少量乙烯。(　　) 实|验|回|放 实验一:甲烷与Cl2的取代反应 实验 操作 实验 现象 A装置中试管内气体颜色逐渐变浅,试管内壁有油状液滴出现,试管中有少量白雾,试管内液面逐渐上升,水槽中有固体析出。B装置中无明显现象 实验 分析 A中气体颜色变浅,说明氯气与甲烷发生了取代反应,反应后试管内壁有油状液滴,说明有难溶于水的有机物生成,出现白雾说明生成了HCl,试管内液面上升说明反应后气体体积减小,水槽中析出的固体为NaCl晶体。B中无明显现象说明氯气与甲烷的反应需要在光照条件下进行 实验 结论 光照条件下,CH4与Cl2发生化学反应,有关化学方程式为CH4+Cl2CH3Cl+HCl、CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl、CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl、CHCl3+Cl2CCl4+HCl 实验二:乙炔的实验室制法 1.反应原料:碳化钙(CaC2,俗名电石)、饱和食盐水。 2.反应原理:CaC2+2H2O—→HC≡CH↑+Ca(OH)2。 3.实验装置。 4.注意事项。 (1)实验中常用饱和食盐水代替水的目的是降低水的含量,得到平稳的乙炔气流。 (2)为防止反应产生的泡沫涌入导管,制取乙炔时应在导气管口塞入少量棉花。 (3)反应装置不能用启普发生器,因为碳化钙与水反应较剧烈,难以控制反应速率,同时生成物Ca(OH)2为糊状物,容易堵塞容器,且反应会放出大量热,若操作不当,会使启普发生器炸裂。 知|识|拓|展 1.熟记常见几种烃的结构特点和化学性质 烃 结构特点 主要化学性质 烷烃 全是单键 ①氧化反应(能燃烧,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色) ②取代反应 ③高温分解 烯烃 碳碳双键 ①氧化反应(能燃烧,能使酸性高锰酸钾溶液褪色) ②加成反应 ③加聚反应 炔烃 碳碳三键 ①氧化反应(能燃烧,能使酸性高锰酸钾溶液褪色) ②加成反应 ③加聚反应 苯及其 同系物 含有1个 苯环 ①氧化反应(能燃烧,大部分苯的同系物能使酸性高锰酸钾溶液褪色) ②取代反应 ③加成反应 2.烃的燃烧规律 (1)耗氧量大小比较。 ①等质量的烃(CxHy)完全燃烧,耗氧量与C元素或H元素的质量分数有关。C元素的质量分数越高,耗氧量越少,或的值越小,耗氧量越少。 ②等质量的烃,若最简式相同,完全燃烧耗氧量相同,且燃烧产物也相同。推广:最简式相同的烃无论以何种比例混合,只要总质量相同,耗氧量就相同。 ③等物质的量的烃完全燃烧时,耗氧量取决于(x+)值的大小,其值越大,耗氧量越多。 ④等物质的量的不饱和烃与该烃和水加成的产物(如乙烯和乙醇)或加成产物的同分异构体完全燃烧时,耗氧量相同。 (2)气态烃CxHy在氧气中完全燃烧后,气体物质的量变化(在一定压强、高于100 ℃条件下)。 反应前后气体总体积不变的有甲烷、乙烯和丙炔等。 (3)烃完全燃烧后生成的(相同状况下)CO2与H2O的物质的量的关系。 ①n(CO2)∶n(H2O) ②在烃分子中,具有相同碳原子数的烃混合,只要混合物总物质的量恒定,完全燃烧后生成CO2的量一定。 知|识|对|练 角度一　脂肪烃的结构、性质、制取 1.(2025·福建模拟)下列说法正确的是(　　) A.1 mol甲烷参加反应生成CCl4,最多消耗2 mol氯气 B.乙烯使酸性高锰酸钾溶液及溴的四氯化碳溶液褪色的原理相同 C.聚乙烯可使溴水因发生化学反应而褪色 D.等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧生成的CO2的物质的量相等 2.(2025·成都模拟)乙烯是石油化工重要的基本原料,由于性质活泼可以合成很多有机物。有如图的转化关系,下列有关说法错误的是(　　) A.乙烯中碳原子的杂化轨道类型为sp2 B.分子A中含有非极性共价键 C.反应③的副产物可能有1,2⁃二氯乙烷 D.反应②的原子利用率为100% 3.如图为实验室制取乙炔并验证其性质的实验装置(夹持装置已略去)。下列说法正确的是(　　) A.用饱和食盐水替代水的目的是加快反应速率 B.CuSO4溶液的作用是除去杂质 C.酸性KMnO4溶液褪色说明乙炔具有氧化性 D.可用向上排空气法收集乙炔 角度二　烯烃、炔烃的加成反应规律 4.β⁃月桂烯的结构如图所示,一分子该物质与两分子溴发生加成反应的产物(只考虑位置异构)理论上最多有 (　　) A.2种 B.3种 C.4种 D.6种 5.1 mol某气态烃能与2 mol HCl加成,所得的加成产物每摩尔又能与8 mol Cl2反应,最后得到一种只含C、Cl元素的化合物,则该气态烃为(　　) A.丙烯 B.1⁃丁炔 C.丁烯 D.2⁃甲基⁃1,3⁃丁二烯 角度三　烷烃、烯烃、炔烃的综合应用 6.环己烷的制备原理如图。下列说法正确的是(　　) A.环己烯中所有的碳原子处于同一平面上 B.环己烷中混有的环己烯可以与足量H2发生加成反应而除去 C.根据反应①推测,可由为原料制备 D.已知ΔH1>ΔH2,则船式环己烷比椅式环己烷更稳定 7.(2025·温州模拟)2⁃丁炔可发生如下转化,下列说法不正确的是(　　) A.2⁃丁炔分子中最多有6个原子共面 B.X与酸性KMnO4溶液反应可生成CH3COOH C.Y可以发生银镜反应 D.高分子Z可能存在顺式结构和反式结构 角度四　烃的燃烧规律 8.25 ℃和101 kPa时,乙烷、乙炔和丙烯组成的混合烃32 mL与过量氧气混合并完全燃烧,除去水蒸气,恢复到原来的温度和压强,气体总体积缩小了72 mL,原混合烃中乙炔的体积分数为(　　) A.12.5% B.25% C.50% D.75% 角度五　几种重要有机反应类型的判断 9.下列反应中前者属于取代反应,后者属于加成反应的是(　　) A.甲烷与氯气混合后在光照下反应;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应;苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷 C.苯与浓硝酸和浓硫酸的混合液反应生成油状液体;乙烯与水反应生成乙醇 D.乙烯与溴水反应;乙酸与乙醇的酯化反应 考点2　苯和苯的同系物的结构与性质 　 知|识|梳|理 1.苯的分子结构与性质 (1)苯的分子结构。 (2)苯的物理性质:无色,有特殊气味的液体,不溶于水,密度________水,熔、沸点________,有毒。 (3)苯的化学性质。 ①氧化反应:燃烧时火焰明亮,有浓烟,化学方程式为___________________________________________________________。 ②取代反应。 a.卤代反应:苯与液溴在FeBr3催化条件下的反应___________________________________________________________。 b.硝化反应:苯与浓硝酸在浓硫酸催化条件下的反应 +HO—NO2+H2O c.磺化反应:苯与浓硫酸的取代反应 ++H2O ③加成反应。 苯与H2加成可生成环己烷:_____________________________________________________。 2.苯的同系物的分子结构与性质 (1)分子结构特点。 分子中只有一个苯环,且侧链均为烷基的芳香烃。 (2)分子通式为____________(n≥7)。 (3)化学性质(以甲苯为例)。 ①取代反应。 a.卤代反应: b.硝化反应: +3HNO3 ②氧化反应。 a.可燃性:甲苯完全燃烧生成CO2和水; b.苯的同系物若与苯环相连的碳原子上有氢原子,则可使酸性KMnO4溶液褪色: ______________。 ③加成反应:+3H2________________。 思维辨析 判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 1.除去溴苯中的少量溴,也可加入NaOH溶液充分振荡,静置后分液。(　　) 2.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。(　　) 3.苯的二氯代物有三种。(　　) 4.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。(　　) 知|识|对|练 角度六　芳香烃的结构与性质 10.下列是甲苯的有关转化关系(部分产物没有标出),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1 mol 甲苯与1 mol H2发生加成反应 角度七　苯的重要实验 11.已知:往溴的苯溶液中加入少量铁屑能迅速反应,其过程如下 3Br2+2Fe===2FeBr3; Br2+FeBr3===FeB+Br+(不稳定); 实验室用如图装置制取少量溴苯,下列有关判断正确的是(　　) A.上述反应过程中,第二步为置换反应 B.装置乙能吸收反应过程中挥发出来的溴蒸气 C.装置甲中生成溴苯的化学方程式为 +Br2 D.装置丙中导管口有白雾生成,溶液中有白色沉淀生成 角度八　芳香烃与其他有机化合物的转化 12.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)有机化合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:_____________________________________________________。 微充电　素养提升 模型拆分——巧解原子共线、共面问题 　 【方法归纳】　 1.判断有机化合物分子中原子共线、共面的基准点。 ④ 　⑤ ①甲烷型 a.甲烷分子中所有原子一定不共平面,最多有3个原子处于同一个平面上 b.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CH3Cl分子中所有原子不在同一个平面上 ②乙烯型 a.乙烯分子中所有原子一定共平面 b.若用其他原子代替其中的任何氢原子,所得有机化合物分子中所有原子仍然共平面,如分子中所有原子共平面 ③苯型 a.苯分子中所有原子一定共平面 b.若用其他原子代替其中的任何氢原子,所得有机化合物中的所有原子仍然共平面,如溴苯()分子中所有原子共平面 ④乙炔型 a.乙炔分子中所有原子一定在一条直线上 b.若用其他原子代替其中的任何氢原子,所得有机化合物中的所有原子仍然共线,如分子中所有原子共线 ⑤甲醛型 a.甲醛分子中所有原子一定共平面 b.若用其他原子代替其中的任何氢原子,所得有机化合物中的所有原子仍然共平面,如分子中所有原子共平面 2.结构不同的基团连接后原子共面分析。 ①直线与平面连接 直线在这个平面上。如苯乙炔:,所有原子共平面 ②平面与平面连接 如果两个平面结构通过单键相连,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有12个(苯环角度分析),最多有16个 ③平面与立体连接 如果甲基与平面结构通过单键相连,则由于单键的旋转性,甲基的一个氢原子可能处于这个平面上 3.突破有机化合物分子中原子共线、共面问题的方法。 (1)单键旋转思想:有机化合物分子中的单键(碳碳单键、碳氧单键等)均可旋转,但形成双键、三键的原子不能绕轴旋转,对原子的空间结构具有“定格”的作用,如,因①键可以旋转,故所在的平面可能和所在的平面重合,也可能不重合。因而分子中的所有原子可能共平面,也可能不完全共平面。 (2)定平面规律:共平面的不在同一直线上的3个原子处于另一平面时,两平面必然重叠,两平面内所有原子必定共平面。 (3)定直线规律:直线形分子中有2个原子处于某一平面内时,该分子中的所有原子也必落在此平面内。 (4)展开空间结构:其他有机化合物可看作甲烷、乙烯、苯三种典型分子中的氢原子被其他原子或原子团代替后的产物,但这三种分子的空间结构基本不变,如,可以将该分子展开为,此分子包含一个乙烯型结构、一个乙炔型结构,其中①C、②C、③C、④H 4个原子一定在同一条直线上,该分子中至少有8个原子在同一平面内。 (5)注意题目要求:题目中常有“可能”“一定”“最多”“最少”“至少”“所有原子”“碳原子”等限制条件,解题时要注意。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。 【母题】　下列物质的分子中,所有碳原子不可能处于同一平面的是(　　) A. B. C. D. 【衍生1】　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.分子中最多有8个碳原子共平面 C.一氯代物有6种(不考虑立体异构) D.1个分子中含有4个碳碳双键 【衍生2】　环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[2.2]戊烷()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是(　　) A.与环戊烯互为同分异构体 B.二氯代物超过两种 C.所有碳原子均处于同一平面 D.生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2 微真题　把握方向 　 考向一　烃的结构、性质、制取 1.(2024·湖南卷)下列有关化学概念或性质的判断错误的是(　　) A.CH4分子是正四面体结构,则CH2Cl2没有同分异构体 B.环己烷与苯分子中C—H键的键能相等 C.甲苯的质谱图中,质荷比为92的峰归属于 D.由R4N+与P组成的离子液体常温下呈液态,与其离子的体积较大有关 2.(2022·辽宁卷)下列关于苯乙炔()的说法正确的是(　　) A.不能使酸性KMnO4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 3.(2021·辽宁卷)有机化合物a、b、c的结构如图。下列说法正确的是(　　) 　 b　 A.a的一氯代物有3种 B.b是的单体 C.c中碳原子的杂化方式均为sp2 D.a、b、c互为同分异构体 4.(2021·北京卷)用电石(主要成分为CaC2,含CaS和Ca3P2等)制取乙炔时,常用CuSO4溶液除去乙炔中的杂质。发生的反应为 ①CuSO4+H2S===CuS↓+H2SO4 ②11PH3+24CuSO4+12H2O===3H3PO4+24H2SO4+8Cu3P↓ 下列分析不正确的是(　　) A.CaS、Ca3P2发生水解反应的化学方程式:CaS+2H2O===Ca(OH)2+H2S↑、Ca3P2+6H2O===3Ca(OH)2+2PH3↑ B.不能依据反应①比较硫酸与氢硫酸的酸性强弱 C.反应②中每24 mol CuSO4氧化11 mol PH3 D.用酸性KMnO4溶液验证乙炔还原性时,H2S、PH3有干扰 考向二　溴苯的制取实验 5.(2019·全国卷Ⅰ)实验室制备溴苯的反应装置如图所示,下列关于实验操作或叙述错误的是(　　) A.向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K B.实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色 C.装置c中碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢 D.反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯 第40讲　卤代烃　醇　酚 [目标速览]　1.认识卤代烃、醇、酚的组成和结构特点、性质、转化关系及其在生产、生活中的重要应用。2.认识同一分子中官能团之间存在相互影响。 微考点　核心突破 考点1　卤代烃 　 知|识|梳|理 1.概念 烃分子中的氢原子被________取代后生成的化合物。官能团为____________,饱和一元卤代烃的通式为____________。 2.卤代烃的分类方法 (1)根据分子中所含卤素原子的不同进行分类:氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃。 (2)根据分子中所含烃基的不同进行分类:饱和卤代烃、不饱和卤代烃、芳香卤代烃。 (3)根据分子中所含卤素原子的多少不同进行分类:一卤代烃、多卤代烃。 3.物理性质 4.化学性质 (1)水解反应。 ①反应条件:____________________________。 ②C2H5Br在碱性条件下水解的反应方程式为______________________________________________。 ③用R—X表示卤代烃,在碱性条件下水解的方程式为___________________________________________________________。 (2)消去反应(消除反应)。 ①概念:有机化合物在一定条件下,___________________________________________________________的反应。 ②反应条件:___________________________________________________________。 ③溴乙烷发生消去反应的化学方程式为___________________________________________________________ ___________________________________________________________。 ④用R—CH2—CH2—X表示卤代烃,发生消去反应的方程式为___________________________________________________________。 微提醒　(1)卤代烃的水解反应实质是可逆反应,为了促进正反应进行得较完全,水解时一定要加入可溶性强碱并加热,加强碱可与水解生成的卤化氢发生中和反应,减小生成物浓度,使平衡右移,加热可加快水解反应的速率。 (2)卤代烃是发生水解反应还是消去反应,主要看反应条件——“无醇得醇,有醇得烯”。 5.卤代烃中卤素原子的检验方法 (1)将卤代烃与过量NaOH溶液混合加热,充分振荡、静置,使卤代烃水解。 (2)再向混合液中加入过量的稀硝酸,中和过量的NaOH溶液。 (3)向混合溶液中加入硝酸银溶液,观察生成沉淀的颜色。若有白色沉淀生成,则证明是氯代烃;若有浅黄色沉淀生成,则证明是溴代烃;若有黄色沉淀生成,则证明是碘代烃。 6.卤代烃在生产、生活中的应用 (1)重要的有机化工原料,广泛应用于合成药物、农药、染料、香料等。 (2)曾被广泛用作制冷剂、灭火剂、溶剂等。 7.卤代烃对环境、健康产生的影响 含氯、氟的卤代烃是造成________的主要原因。 8.卤代烃的获取方法 (1)取代反应。 如乙烷与Cl2:___________________________________________________________。 苯与Br2:___________________________________________________________。 C2H5OH与HBr:___________________________________________________________。 (2)不饱和烃的加成反应。 如丙烯与Br2、HBr:__________________________;__________________________。 乙炔与HCl:___________________________________________________________。 思维辨析 判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 1.用硝酸银溶液和稀硝酸便可检验卤代烃中的氯、溴、碘元素。(　　) 2.CH3Cl既能发生水解反应也能发生消去反应。(　　) 实|验|回|放 实验一:溴乙烷发生水解反应(取代反应)的实验探究 实验 操作 实验 现象 溴乙烷中加入NaOH溶液,加热、振荡,静置后液体分层,取上层清液滴入过量稀硝酸中,再向其中滴加AgNO3溶液,试管中有浅黄色沉淀生成 有关化 学方程式 C2H5Br+NaOHC2H5OH+NaBr NaBr+AgNO3===AgBr↓+NaNO3 实验二:1⁃溴丁烷发生消去反应 实验装置 实验现象 反应产生的气体经水洗后,使酸性KMnO4溶液褪色 生成的气体分子中含有碳碳不饱和键 由实验可知: (1)1⁃溴丁烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热发生反应的化学方程式为CH3CH2CH2CH2Br+NaOHCH3CH2CH==CH2↑+NaBr+H2O。 (2)消去反应:有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O、HX等)而生成含不饱和键的化合物的反应。 (3)问题讨论:①实验中盛有水的试管的作用是为了除去挥发出来的乙醇, 原因是乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,干扰1⁃丁烯的检验。 ②除酸性高锰酸钾溶液外还可以用溴的四氯化碳溶液来检验1⁃丁烯,此时气体还用先通入水中吗?不用。理由是乙醇与溴不反应,不会干扰丁烯的检验。 知|识|拓|展 1.规律小结 (1)水解反应。 ①所有卤代烃在NaOH的水溶液中均能发生水解反应。 ②多卤代烃水解可生成多元醇,如 BrCH2CH2Br+2NaOH。 (2)消去反应。 ①两类卤代烃不能发生消去反应。 结构特点 实例 与卤素原子相连的碳原子没有邻位碳原子 CH3Cl 与卤素原子相连的碳原子有邻位碳原子,但邻位碳原子上无氢原子 、 ②有两种或三种邻位碳原子,且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。例如 +NaOHCH2==CH—CH2—CH3(或CH3—CH==CH—CH3)+NaCl+H2O。 ③型卤代烃,发生消去反应可以生成R—C≡C—R,如 BrCH2CH2Br+2NaOHCH≡CH↑+2NaBr+2H2O。 2.卤代烃在有机合成中的作用 (1)联系烃和烃的衍生物的桥梁:烃通过与卤素发生取代反应或加成反应转化为卤代烃,卤代烃在碱性条件下水解转化为醇或酚,进一步可转化为醛、酮、酸、酯等;醇在加热条件下与氢卤酸反应转化为卤代烃,卤代烃通过消去反应可转化为不饱和烃。 (2)改变官能团的个数,如 CH3CH2BrCH2==CH2CH2BrCH2Br。 (3)改变官能团位置,如 CH2BrCH2CH2CH3CH2==CHCH2CH3。 (4)进行官能团保护,如烯烃中的碳碳双键易被氧化,常采用以下两步保护碳碳双键, CH2==CH2CH3CH2BrCH2==CH2。 知|识|对|练 角度一　卤代烃的性质 1.探究2⁃溴丁烷消去反应的实验装置如图所示。下列说法错误的是(　　) A.装置Ⅰ使用NaOH的醇溶液与2⁃溴丁烷共热 B.向实验后的溶液中加入AgNO3溶液,会产生浅黄色沉淀 C.装置Ⅱ的作用是除杂,以防影响装置Ⅲ中产物的检验 D.2⁃溴丁烷发生消去反应的产物可能有1⁃丁烯、2⁃丁烯 2.为了测定某卤代烃分子中所含有的卤素原子种类,可按下列步骤进行实验:①量取该卤代烃液体;②冷却后加入稀硝酸酸化;③加入AgNO3溶液至沉淀完全;④加入适量NaOH溶液,煮沸至液体不分层。正确的操作顺序为(　　) A.④③②① B.①④②③ C.③①④② D.①④③② 角度二　有机合成中的重要桥梁—卤代烃 3.由2⁃氯丙烷制取少量的1,2⁃丙二醇()时,需要经过下列哪几步反应(　　) A.加成消去取代 B.消去加成水解 C.取代消去加成 D.消去加成消去 4.根据反应路线及所给信息填空。 AB (1)A的结构简式是________________________,名称是________________________。 (2)①的反应类型是________;③的反应类型是________。 (3)反应④的化学方程式是_____________________________________________________。 考点2　醇类　苯酚 　 知|识|梳|理 一、醇类 1.概念 羟基与________碳原子相连的化合物。 2.饱和一元醇的通式 ____________________。 3.物理性质的变化规律 (1)密度:一元脂肪醇的密度一般小于1 g·cm-3。 (2)沸点:①直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的增加而________。 ②醇分子间存在______,所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点远远______烷烃的沸点。 (3)水溶性:低级脂肪醇______水,饱和一元醇的溶解度随着分子中碳原子数的增加而______。 4.醇类化学性质(以乙醇为例) 试剂及 条件 断键 位置 反应 类型 化学方程式 Na ____ 置换 反应 ____________________ ____________________ HBr, △ ____ ____ ____________________ ____________________ O2(Cu), △ ①③ ____ ____________________ ____________________ 浓硫酸, 170 ℃ ____ ____ ____________________ ____________________ 浓硫酸, 140 ℃ ①② ____ ____________________ ____________________ CH3COOH (浓硫酸, △) ____ 取代 (酯化) 反应 ____________________ ____________________ 5.常见几种醇的性质及应用 名称 甲醇 乙二醇 丙三醇 俗称 木精、木醇 — ____________ 结构 简式 ______ ________ ____________ 状态 ________ ________ ____________ 溶解 性 ________ ____________ ____________ 应用 重要的化工原料,可用于制造燃料电池 用作汽车发动机的抗冻剂,重要的化工原料 作护肤剂,制造烈性炸药硝化甘油,重要的化工原料 6.醇的催化氧化规律 (1)如α⁃C上有2个氢原子,醇被氧化成醛,如 CH3—H2—OHCH3CHO。 (2)若α⁃C上有1个氢原子,醇被氧化成酮,如 。 (3)α⁃C上没有氢原子,该醇不能被催化氧化,如不反应。 7.醇的消去反应规律 (1)只有1个碳原子的醇不能发生消去反应。 (2)β⁃C上有氢原子,能发生消去反应,否则不能。 H3—H2OHCH2==CH2↑+H2O 8.卤代烃与醇消去反应的比较规律 卤代烃的消去反应与醇的消去反应的共同之处是相邻碳原子上要有氢原子和X(或—OH),不同之处是两者反应条件不同:前者是强碱的醇溶液、加热,后者是浓硫酸、加热。 二、苯酚 1.组成与结构 2.苯酚的物理性质 3.化学性质 (1)羟基中氢原子的反应——弱酸性。 电离方程式:____________________________________,俗称________,酸性很弱,不能使石蕊试纸变红。 由于苯环对羟基的影响,使羟基上的氢原子更________。 ①与活泼金属反应。 与Na反应的化学方程式:___________________________________________________________。 ②与碱的反应。 苯酚的浑浊液中现象为________________现象为____________________。 该过程中发生反应的化学方程式分别为 ___________________________________________________________; ___________________________________________________________。 (2)苯环上氢原子的取代反应:由于羟基对苯环的影响,使苯环上的氢原子较______被取代。苯酚与浓溴水反应的化学方程式为___________________________________________________________ ___________________________________________________________。 该反应能产生白色沉淀,常用于苯酚的定性检验和定量测定。 (3)显色反应:苯酚跟FeCl3溶液作用________,利用这一反应可以检验苯酚的存在。 (4)加成反应。 与H2:___________________________________________________________。 (5)氧化反应:苯酚易被空气中的氧气氧化而显____色;易被酸性高锰酸钾溶液氧化;容易燃烧。 (6)缩聚反应:n+nHCHO ___________________________________________________________。 4.苯酚的用途和对环境的影响 苯酚是重要的医用消毒剂和化工原料,广泛用于制造酚醛树脂、染料、医药、农药等。酚类化合物均有毒,是重点控制的水污染物之一。 5.脂肪醇、芳香醇、酚类的比较 类别 脂肪醇 芳香醇 酚 官能团 醇羟基 醇羟基 酚羟基 结构 特点 —OH与脂肪烃基相连 —OH与苯环上的侧链相连 —OH与苯环直接相连 羟基上 H原子 的活性 能与金属钠反应,但比水弱,不能与NaOH、Na2CO3溶液反应 有弱酸性,能与NaOH、Na2CO3溶液反应,但不能与NaHCO3溶液反应 原因 烃基对羟基的影响不同,烷基使羟基上H原子的活性减弱,苯基使羟基上H原子的活性增强 思维辨析 判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 1.可用无水CuSO4检验酒精中是否含水。(　　) 2.向工业酒精中加入新制的生石灰然后加热蒸馏,可制备无水乙醇。(　　) 3.苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳生成碳酸钠。(　　) 4.CH3OH、CH3CH2OH、的沸点逐渐升高。(　　) 5.苯酚的水溶液呈酸性,说明酚羟基的活性大于水中羟基的活性。(　　) 实|验|回|放 实验一:钠与水和乙醇反应的比较 比较项目 与水反应 与乙醇反应 化学 方程式 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 2CH3CH2OH+2Na—→2CH3CH2ONa+H2↑ 反应 现象 钠浮在水面上,剧烈反应,在水面上四处游动,发出“嘶嘶”声,逐渐熔为一个光亮的小球,小球逐渐变小、消失。反应结束后,向溶液中滴加少量酚酞溶液,溶液变红 钠在乙醇中缓慢放出气泡。反应结束后,向溶液中滴加少量酚酞溶液,溶液变红 剧烈程度 反应剧烈 反应较平缓 羟基氢的 活性 比乙醇活泼 比水活性弱 定量关系 2H2O~2Na~H2 2CH3CH2OH~2Na~H2 密度大 小关系 ρ(Na)<ρ(H2O) ρ(Na)> ρ(CH3CH2OH) 乙醇与金属钠的反应断裂的是羟基中的氢氧键,该反应比水与钠的反应要平缓得多,说明乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼。 实验二:乙醇消去反应的实验 1.实验药品。 乙醇、浓硫酸、10%的NaOH溶液、酸性KMnO4溶液、溴的CCl4溶液。 2.实验装置。 3.实验步骤。 在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸(体积比约为1∶3)的混合液20 mL,放入几片碎瓷片,防止混合液在受热时暴沸。加热混合液,迅速升温并稳定在170 ℃,将生成的气体先通入NaOH溶液,再通入酸性KMnO4溶液或溴的四氯化碳溶液中,观察现象。 4.实验现象。 酸性KMnO4溶液紫色褪去;溴的四氯化碳溶液红棕色褪去。 5.实验结论。 乙醇在浓硫酸作用下,加热到170 ℃时发生消去反应生成乙烯。 6.乙醇消去反应实验的注意事项。 (1)溶液混合时先加乙醇,然后滴加浓硫酸,边加边搅拌,冷却备用。 (2)浓硫酸的作用:催化剂、脱水剂。 (3)温度计的水银球插入反应液中,不能与瓶底接触,加热使反应液的温度迅速升高并稳定在170 ℃,否则会发生副反应,导致乙烯产率降低。 (4)反应液温度在140 ℃时,乙醇将发生分子间脱水生成乙醚(取代反应)。 (5)收集乙烯用排水法而不用排空气法,是因为乙烯的密度与空气接近,而乙烯难溶于水。 实验三:苯酚的取代反应 实验 操作 化学 方程式 +3Br2—→↓+3HBr 结论 苯酚分子中苯环上的氢原子被溴原子取代,生成2,4,6⁃三溴苯酚沉淀 注意事项 实验过程中饱和溴水要过量,保证苯酚完全反应,否则产生的三溴苯酚较少,溶于苯酚而看不到白色沉淀 应用 苯酚与溴的反应很灵敏,可用于苯酚的定性检测和定量测定 知|识|对|练 角度三　醇的结构、性质及应用 5.下列物质都能与Na反应放出H2,其产生H2的速率排列顺序正确的是(　　) ①C2H5OH　②CH3COOH(aq) ③NaOH(aq) A.①>②>③ B.②>①>③ C.③>①>② D.②>③>① 6.薰衣草醇的分子结构如图所示,下列有关薰衣草醇的说法不正确的是(　　) A.分子式为C10H18O B.含有三种官能团 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 7.用如图所示装置检验乙烯时不需要除杂的是(　　) 选项 乙烯的制备 试剂X 试剂Y A CH3CH2Br与NaOH的乙醇溶液共热 H2O 酸性KMnO4溶液 B CH3CH2Br与NaOH的乙醇溶液共热 H2O Br2的CCl4溶液 C C2H5OH与浓硫酸加热至170 ℃ NaOH 溶液 酸性KMnO4溶液 D C2H5OH与浓硫酸加热至170 ℃ NaOH 溶液 溴水 8.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. 9.豆甾醇是中药半夏中含有的一种天然物质,其分子结构如图所示。关于豆甾醇,下列说法正确的是(　　) A.属于芳香族化合物 B.含有平面环状结构 C.可发生取代反应和加成反应 D.不能使酸性KMnO4溶液褪色 10.下列四种有机化合物的分子式均为C4H10O。 ①CH3CH2CH2CH2OH ② ③ ④ 分析其结构特点,用序号解答下列问题: (1)其中能与钠反应产生H2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________。 角度四　酚类的结构与性质 11.(2025·T8联考)酚酞是一种常见的酸碱指示剂,其结构如图所示,下列关于酚酞的说法错误的是(　　) A.其分子式为C20H14O4 B.1 mol酚酞最多可以和2 mol NaOH反应 C.能与Fe3+发生显色反应 D.酚酞可以发生加成反应、取代反应、氧化反应 12.杨树生长迅速,高大挺拔,树冠有昂扬之势。其体内有一种有机化合物,结构如图所示。下列说法错误的是(　　) A.该有机化合物属于烃的衍生物 B.分子式为C14H14O2 C.1 mol该物质与溴水反应时最多能消耗2 mol的Br2 D.该有机化合物能与Na2CO3溶液反应,且生成的气体能使澄清石灰水变浑浊 微充电　素养提升 一手考情——双官能团有机物及苯的衍生物等的命名 　 【知识归纳】　 1.双官能团直链状有机物的命名。 当分子中含有两种官能团时,首先要确定一个主官能团,官能团的优先次序为—COOH、—SO3H、—CN、—CHO、、—OH、—NH2、(或—C≡C—)、—X(X=F、Cl、Br、I)、—NO2。然后给主链上的碳原子编号,从离主官能团最近的一端开始,命名时要指出官能团的位置。如果相同的官能团超过一个,用二、三、四等表示官能团的个数,即“官能团位置—官能团个数及名称—官能团位置—官能团个数及名称、主链名称”,如 2.苯的衍生物的命名。 (1)苯环上有一个官能团时有机物的名称如下。 溴苯 硝基苯 苯酚 苯甲醛 苯甲酸 苯胺 (2)苯环上有多个官能团且相同时,命名时要添加官能团位置及数量,如下。 1,3⁃二溴苯(或间二溴苯) 1,3,5⁃三硝基苯(或均三硝基苯) 1,3⁃苯二酚 (或间苯二酚) 1,4⁃苯二胺 (或对苯二胺) (3)苯环上有多个官能团且不完全相同时,苯与主官能团一起作为母体进行命名,将主官能团所在碳原子的位置定为1号,依照烷烃命名时的编号位原则,依次给苯环上的碳原子编号(两个取代基时可用邻、间、对表示),再按照烷烃取代基的书写规则写出取代基的位号和名称。 【母题】　(1)的系统命名为________________。 (2)有机物的名称是______________。 (3)的名称是________________。 (4)的名称为________________(有机物命名时官能团的优先顺序:—X>—NO2)。(5)用系统命名法命名为____________________。 (6)用系统命名法对有机物进行命名:____________________________。 【衍生】　(1)的化学名称为________________。 (2)已知—CN—COOH,在酸性条件下生成羧酸类物质的化学名称为________________(用系统命名法命名)。 (3)的化学名称为___________________________________________________________。 (4)的化学名称为________________。 (5)的化学名称为___________________________________________________________。 微真题　把握方向 　 考向一　醇、卤代烃等的性质 1.(2024·江苏卷)下列有关反应的描述正确的是(　　) A.CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO,OH断裂C—O键 B.氟氯烃破坏臭氧层,氟氯烃产生的氯自由基改变O3分解的历程 C.丁烷催化裂化为乙烷和乙烯,丁烷断裂σ键和π键 D.石墨转化为金刚石,碳原子轨道的杂化类型由sp3转变为sp2 2.(2024·安徽卷)某催化剂的结构简式如图所示。下列说法错误的是(　　) A.该物质中Ni元素为+2价 B.基态原子的第一电离能:Cl>P C.该物质中C原子和P原子均采取sp2杂化 D.基态Ni原子的价电子排布式为3d84s2 考向二　卤代烃的生成与转化 3.(2023·浙江卷6月)丙烯可发生如下转化,下列说法不正确的是(　　) A.丙烯分子中最多有7个原子共平面 B.X的结构简式为 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 考向三　酚的性质 4.(2022·湖北卷)莲藕中含多酚类物质,其典型的结构简式如图所示。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Fe3+发生显色反应 第41讲　醛　酮　羧酸　羧酸衍生物 [目标速览]　1.认识醛、羧酸、酯的组成和结构特点、性质、转化关系及其在生产、生活中的重要应用,知道醚、酮、胺和酰胺的结构特点及其应用。2.认识同一分子中官能团之间存在相互影响。3.认识有机化合物分子中共价键的极性与有机反应的关系,认识有机化合物分子中基团之间的相互影响会导致键的极性发生改变。 微考点　核心突破 考点1　醛、酮、羧酸 　 知|识|梳|理 一、醛 1.醛 醛是由烃基(或氢原子)与________相连而构成的化合物,官能团为________。饱和一元醛的通式为CnH2nO(n≥1)。 2.甲醛、乙醛的分子组成和结构 物质 分子式 结构简式 官能团 甲醛 ______ ______ ______ 乙醛 ______ ______ 3.甲醛、乙醛的物理性质 物质 颜色 状态 气味 溶解性 甲醛 无色 ____ 刺激性 气味 ________水 乙醛 ____ 与水、乙醇等________ 4.化学性质(以乙醛为例) 醛类物质既有氧化性又有还原性,其氧化还原关系为醇醛羧酸。 写出乙醛的主要化学反应方程式。 5.在生产、生活中的作用和影响 (1)醛是重要的化工原料,广泛应用于合成纤维、医药、染料等行业。 (2)35%~40%的甲醛水溶液称为________,具有杀菌消毒作用和防腐性能,常用作农药和消毒剂,用于种子消毒和浸制生物标本。 (3)劣质的装饰材料中挥发出的甲醛,对环境和人体健康影响很大,是室内主要污染物之一。 二、酮的结构与性质 1.酮的通式 (1)酮的结构简式可表示为。 (2)饱和一元酮的分子通式为______________(n≥3)。 2.酮的化学性质 (1)不能被银氨溶液、新制的Cu(OH)2等弱氧化剂氧化。 (2)羰基的加成反应。 +H2(仲醇) +HCN。 三、羧酸 1.羧酸 由__________________相连构成的有机化合物,官能团为________。饱和一元羧酸分子的通式为___________________________________________________________。 2.甲酸和乙酸的分子组成和结构 物质 分子式 结构简式 官能团 甲酸 ______ ________ ________________ 乙酸 ______ ________ ________________ 3.物理性质 (1)乙酸。 (2)低级饱和一元羧酸:一般易溶于水且溶解度随碳原子数的增加而降低。 4.化学性质 (1)酸的通性:乙酸是一种弱酸,其酸性比碳酸________,在水溶液里的电离方程式为______________________________。 乙酸表现酸性的主要现象及化学反应方程式: (2)酯化反应:CH3COOH和CH3COH发生酯化反应的化学方程式为___________________________________________________________ ___________________________________________________________。 思维辨析 判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 1.冰醋酸为纯净物。(　　) 2.甲酸能发生银镜反应,能与新制的氢氧化铜反应生成砖红色沉淀。(　　) 3.醛基、羰基、羧基和酯基中的碳氧双键均能与氢气加成。(　　) 4.酯化反应和酯的水解反应都属于取代反应。(　　) 实|验|回|放 实验一:乙醛与银氨溶液反应 实验 操作 实验 现象 向①中滴加氨水,先出现白色沉淀(AgOH),然后边振荡试管边逐滴滴入氨水,使最初产生的沉淀溶解,溶液变澄清。加入3滴乙醛,水浴加热一段时间后,试管内壁出现一层光亮的银镜 相关 化学 方程式 a.银氨溶液的配制: AgNO3+NH3·H2O===AgOH↓+NH4NO3 AgOH+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]OH+2H2O b.银镜反应: CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O 实验 结论 乙醛具有还原性,能被弱氧化剂银氨溶液氧化 应用 a.可用于检验醛基的存在 b.工业上用于制镜或制保温瓶胆 提醒　银镜反应实验注意事项 (1)试管要洁净,否则单质银不易附着在试管内壁上,会生成黑色的银沉淀,得不到光亮的银镜。反应前洗涤试管时一般要先用热的NaOH溶液洗,再用水洗。 (2)银氨溶液必须现用现配,不可久置,否则会生成易爆物质。 (3)配制银氨溶液时,氨水、硝酸银溶液都必须是稀溶液,且是将稀氨水逐滴加入稀硝酸银溶液中(顺序不能颠倒),直到最初生成的沉淀恰好溶解为止,氨水不能过量,否则也会生成易爆物质。 (4)银镜反应的条件是水浴加热,不能直接加热,加热时不可振荡或摇动试管,以防生成黑色的银,而不能在试管内壁形成光亮的银镜。 (5)实验结束后,试管内壁附着的银镜可用稀硝酸浸泡,待银溶解后再用自来水、蒸馏水洗涤干净。 实验二:乙醛与新制的Cu(OH)2的反应 实验 操作 实验 现象 ①溶液中出现蓝色絮状沉淀,滴入乙醛,加热至沸腾后,③溶液中有砖红色沉淀产生 相关 化学 方程式 ①中:CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4 ③中:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH3COONa+Cu2O↓+3H2O 实验 结论 乙醛具有还原性,能被弱氧化剂新制的Cu(OH)2氧化 应用 可用于检验醛基的存在 提醒　乙醛与新制的Cu(OH)2反应实验的注意事项 (1)所用Cu(OH)2必须是新制备的。 (2)配制Cu(OH)2时,必须保证NaOH溶液过量,即保证所得溶液呈碱性。 (3)用酒精灯直接加热试管至溶液沸腾,才有明显的砖红色沉淀产生。 (4)加热煮沸时间不能过长,否则会导致Cu(OH)2分解成CuO而出现黑色沉淀。 实验三:乙酸的酯化反应 实验 操作 在一支试管中加入3 mL乙醇,然后边振荡边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL乙酸;按下图连接好装置,用酒精灯缓慢加热,将产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上,观察现象 实验 装置 实验 现象 饱和碳酸钠溶液的液面上有透明的油状液体产生,并可闻到香味 实验 结论 在浓硫酸、加热的条件下,乙酸和乙醇发生反应,生成无色、透明、不溶于水、有香味的油状液体。该油状液体是乙酸乙酯 化学 方程式 CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O 1.乙酸与乙醇发生酯化反应的注意事项。 (1)在反应中浓硫酸的作用:①催化剂——增大反应速率;②吸水剂——提高CH3COOH、CH3CH2OH的转化率。 (2)在收集装置中加入饱和Na2CO3溶液的作用:①降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层得到乙酸乙酯;②中和挥发出来的乙酸,便于闻到乙酸乙酯的气味;③溶解挥发出来的乙醇。 (3)酯的分离:采用分液法分离试管中的液体混合物,所得的上层液体即为乙酸乙酯。 2.酯化反应操作中的注意事项。 (1)试剂加入顺序为乙醇、浓硫酸、乙酸。 (2)试管倾斜45°,可以增大试管的受热面积,使试管受热均匀。还应加入少量沸石或碎瓷片,防止暴沸。对试管进行加热时应用小火缓慢加热,防止乙醇、乙酸大量挥发,提高产物产率。 (3)收集产物的试管内长导气管的末端应在液面上方0.5 cm处,不能伸入液面以下,以防止倒吸。 (4)长导气管的作用是导气兼冷凝。 (5)提高产率的措施。 ①使用浓硫酸作吸水剂,使平衡向正反应方向移动。 ②加热将生成的酯蒸出,使平衡向正反应方向移动。 ③可适当增加乙醇的量,并利用长导气管进行冷凝回流。 知|识|拓|展 1.醇的催化氧化规律 与羟基所连的碳原子上的氢原子数 催化氧化情况 0 不能被催化氧化 1 可以被催化氧化为酮,不能再继续氧化为同碳原子数的酸 2~3 可以被催化氧化为醛,并可以继续氧化为同碳原子数的酸 2.有关物质的量的关系 氧化类型 数量关系 羟基氧化成醛或酮 n(被氧化的—OH)∶n(消耗的O2)=2∶1 醛基氧化为羧基 n(被氧化的—CHO)∶n(消耗的O2)=2∶1 知|识|对|练 角度一　醛、酮、酸、酯的性质与推断 1.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错误的是(　　) A.可以发生水解反应 B.所有碳原子处于同一平面 C.含有2种含氧官能团 D.能与溴水发生加成反应 2.β⁃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.β⁃紫罗兰酮的分子式是C13H22O B.1 mol β⁃紫罗兰酮最多能与2 mol H2发生加成反应 C.β⁃紫罗兰酮属于酯类物质 D.β⁃紫罗兰酮与等物质的量溴加成时,能生成3种产物 3.茉莉醛具有浓郁的茉莉花香,其结构简式如图所示。下列关于茉莉醛的叙述错误的是(　　) A.在加热和催化剂作用下,能被氢气还原 B.能被酸性高锰酸钾溶液氧化 C.在一定条件下不能与溴水发生取代反应 D.不能与氢溴酸发生加成反应 4.咖啡鞣酸具有较广泛的抗菌作用,其结构简式如图所示: 下列关于咖啡鞣酸的叙述不正确的是(　　) A.分子式为C16H18O9 B.与苯环直接相连的原子都在同一平面上 C.1 mol咖啡鞣酸水解时可消耗8 mol NaOH D.与浓溴水既能发生取代反应又能发生加成反应 角度二　酯的制取和性质 5.某课外兴趣小组欲在实验室里制备少量乙酸乙酯,该小组的同学设计了以下四个制取乙酸乙酯的装置,其中正确的是(　　) 6.下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程,请你参与并协助他们完成相关实验任务。 [实验目的]制取乙酸乙酯。 [实验原理]甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯。 [装置设计]甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置: 请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为实验室制取乙酸乙酯的装置,较合理的是________(填“甲”或“乙”)。丙同学将甲装置中的玻璃导管改成了球形干燥管,作用是________________________。 [实验步骤] Ⅰ.按丙同学选择的装置组装仪器,在试管中先加入3 mL乙醇,并在摇动下缓缓加入2 mL浓硫酸充分摇匀,冷却后再加入2 mL冰醋酸; Ⅱ.将试管固定在铁架台上; Ⅲ.在试管②中加入适量的饱和Na2CO3溶液; Ⅳ.用酒精灯对试管①加热; Ⅴ.当观察到试管②中有明显现象时停止实验。 [问题讨论] (1)步骤Ⅰ安装好实验装置,加入样品前还应检查__________________。 (2)写出试管①中发生反应的化学方程式:___________________________________________________________ ___________________________________________________________(注明反应条件)。 (3)试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是___________________________________________________________ ___________________________________________________________。 (4)从试管②中分离出乙酸乙酯的实验操作是______________。 角度三　烃的衍生物转化关系及应用 7.风靡全球的饮料果醋中含有苹果酸(MLA),其分子式为C4H6O5。0.1 mol苹果酸与足量NaHCO3溶液反应能产生4.48 L CO2(标准状况),苹果酸脱水能生成使溴水褪色的产物。如图表示合成MLA的路线。 CH2==CH—CH==CH2ABCD(C4H5O2Br) 能发生银镜反应EFMLA (1)写出下列物质的结构简式: A________________,D________________。 (2)指出反应类型:①________,②________。 (3)写出所有与MLA具有相同官能团的同分异构体的结构简式:___________________________________________________________。 (4)写出E—→F转化的化学方程式:___________________________________________________________ ___________________________________________________________。 (5)MLA可通过下列反应合成高分子化合物G[(C6H8O4)n], MLA G(C6H8O4)n 则G的结构简式为______________。 考点2　羧酸衍生物 　 知|识|梳|理 一、酯的结构与性质 1.酯 羧酸分子羧基中的________被________取代后的产物。可简写为____________,官能团为____________。 2.酯的性质 (1)低级酯的物理性质。 气味 状态 密度 溶解性 芳香 气味 液体 比水的______ 在水中难溶,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂中 (2)化学性质(水解反应)。 ①反应原理。 ++H—OR' ②实例。 如CH3COOC2H5在稀硫酸或NaOH催化作用下发生水解反应的化学方程式分别为___________________________________________________________ ___________________________________________________________, ___________________________________________________________。 无机酸只起________,碱除起________外,还能中和生成的酸,使水解程度____________。 二、油脂 1.概念 油脂的成分主要是甘油与高级脂肪酸脱水形成的酯。常见的形成油脂的高级脂肪酸有: 2.结构 结构简式为,官能团为________________,R、R'、R″中有的可能含有。 3.分类 4.物理性质 (1)油脂一般______于水,密度比水的______。 (2)天然油脂都是________,没有固定的沸点、熔点。 ①含不饱和脂肪酸成分较多的甘油酯,常温下一般呈______态。 ②含饱和脂肪酸成分较多的甘油酯,常温下一般呈______态。 5.化学性质 (1)油脂的氢化(油脂的硬化)。 经硬化制得的油脂叫人造脂肪,也称硬化油。 如油酸甘油酯与H2发生加成反应的化学方程式为___________________________________________________________。 (2)水解反应。 ①酸性条件下。 如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为___________________________________________________________ ___________________________________________________________。 ②碱性条件下——皂化反应。 如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为___________________________________________________________ ___________________________________________________________。 其水解程度比酸性条件下的水解程度大。 三、酰胺 1.胺的结构 烃基取代氨分子中的氢原子而形成的化合物叫做胺,胺也可以看作是烃分子中的______原子被______所替代得到的化合物。根据取代烃基数目不同,胺有三种结构通式: 　 2.胺的性质 (1)物理性质。 低级脂肪胺,如甲胺、二甲胺和三甲胺等,在常温下是气体,丙胺以上是液体,十二胺以上为固体。芳香胺是无色高沸点的液体或低熔点的固体,并有______。 低级的伯、仲、叔胺都有较好的水溶性。 随着碳原子数的增加,胺的水溶性逐渐下降。 (2)化学性质(胺的碱性)。 RNH2+H2ORN+OH-; RNH2+HCl—→RNH3Cl; RNH3Cl+NaOH—→RNH2+NaCl+H2O。 3.酰胺 (1)酰胺的结构。 酰胺是______分子中________________得到的化合物,其结构一般表示为,其中的叫做酰基,叫做________。 (2)几种常见酰胺及其名称。 __________________ __________________ ____________________________________ (3)酰胺的性质(水解反应)。 酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可以发生水解反应。如果水解时加入碱,生成的酸就会变成盐,同时有氨气逸出。 RCONH2+H2O+HCl___________________________________________________________; RCONH2+NaOH________________。 思维辨析 判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 1.植物油和动物的脂肪都属于酯类。(　　) 2.油脂可以发生水解反应不能发生还原反应。(　　) 3.油脂是高级脂肪酸的甘油酯,属于高分子化合物。(　　) 4.酯在碱性条件下的水解反应属于皂化反应。(　　) 5.酰胺与胺属于同类化合物,官能团均为—NH2。(　　) 知|识|对|练 角度四　酯和油脂的性质 8.某种药物主要成分X的分子结构如图所示,下列关于有机物X的说法错误的是(　　) A.X水解可生成乙醇 B.X不能跟溴水反应 C.X能发生加成反应 D.X难溶于水,易溶于有机溶剂 9.下列关于皂化反应的说法中错误的是(　　) A.油脂经皂化反应后,生成的高级脂肪酸钠、甘油和水形成混合液 B.加入食盐可以使高级脂肪酸钠析出,这一过程叫盐析 C.向皂化反应后的混合溶液中加入食盐并搅拌,静置一段时间,溶液分成上下两层,下层是高级脂肪酸钠 D.皂化反应后的混合溶液中加入食盐,可以通过过滤的方法分离提纯 角度五　胺与酰胺的性质 10.下列关于胺、酰胺的性质和用途的叙述中正确的是(　　) A.胺和酰胺都可以发生水解 B.胺具有碱性,可以与酸反应生成盐和水 C.酰胺在碱性条件下水解不能生成NH3 D.胺和酰胺都是重要的化工原料 11.丙烯酰胺是一种重要的有机合成的中间体,其结构简式为。下列有关丙烯酰胺的说法错误的是(　　) A.丙烯酰胺分子中所有原子不可能在同一平面内 B.丙烯酰胺属于羧酸衍生物 C.丙烯酰胺在任何条件下都不能水解 D.丙烯酰胺能够使溴的四氯化碳溶液褪色 12.化合物K与L反应可合成药物中间体M,转化关系如下。 已知L能发生银镜反应,下列说法正确的是(　　) A.K的核磁共振氢谱有两组峰 B.L是乙醛 C.M完全水解可得到K和L D.反应物K与L的化学计量数之比是1∶1 微充电　素养提升 技法模型——用拆分组合法分析陌生有机物结构与性质 　 【方法归纳】 　 【母题】　一般认为“麻沸散”中含有东莨菪碱,东莨菪碱的结构简式如图所示。下列关于该物质的说法不正确的是(　　) A.该物质的分子式为C17H21NO4 B.该物质分子中含有3种含氧官能团 C.该物质分子中所有碳原子可能共平面 D.该物质能发生取代反应、氧化反应、还原反应、消去反应 【衍生】　苯并唑酮类化合物M常用作植物保护剂,结构简式如图所示。下列关于M的说法正确的是(　　) A.M分子中所有原子可能共面 B.M只能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能使溴水褪色 C.1 mol M与足量NaOH溶液充分反应,最多可消耗3 mol NaOH D.1 mol M与足量H2充分反应,消耗4 mol H2 微真题　把握方向 　 考向一　多官能团烃的衍生物 1.(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 2.(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 3.(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。下列有关该物质的说法正确的是(　　) 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 4.(2024·黑吉辽卷)如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 5.(2024·河北卷)化合物X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Br2发生加成反应和取代反应 B.可与FeCl3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 6.(2024·贵州卷)贵州盛产灵芝等中药材。灵芝酸B是灵芝的主要活性成分之一,其结构简式如图。下列说法错误的是(　　) A.分子中只有4种官能团 B.分子中仅含3个手性碳原子 C.分子中碳原子的杂化轨道类型是sp2和sp3 D.该物质可发生酯化反应、加成反应和氧化反应 7.(2024·广东卷)从我国南海的柳珊瑚中分离得到的柳珊瑚酸(如图),具有独特的环系结构。下列关于柳珊瑚酸的说法不正确的是(　　) 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sp2和sp3 8.(2023·海南卷)闭花耳草是海南传统药材,具有消炎功效。车叶草苷酸是其活性成分之一,结构简式如图所示。下列有关车叶草苷酸说法正确的是(　　) A.分子中含有平面环状结构 B.1个分子中含有5个手性碳原子 C.其钠盐在水中的溶解度小于在甲苯中的溶解度 D.其在弱碱介质中可与某些过渡金属离子形成配合物 考向二　低级酯的制备 9.(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(沸点为142 ℃),实验中利用环己烷-水的共沸体系(沸点为69 ℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点为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 10.(2024·黑吉辽卷)某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,设计实验方案如下: Ⅰ.向50 mL烧瓶中分别加入5.7 mL乙酸(100 mmol)、8.8 mL乙醇(150 mmol)、1.4 g NaHSO4固体及4~6滴1‰的甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶。 Ⅱ.加热回流50 min后,反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热。 Ⅲ.冷却后,向烧瓶中缓慢加入饱和Na2CO3溶液至无CO2逸出,分离出有机相。 Ⅳ.洗涤有机相后,加入无水MgSO4,过滤。 Ⅴ.蒸馏滤液,收集73~78 ℃馏分,得无色液体6.60 g,色谱检测纯度为98.0%。 回答下列问题: (1)NaHSO4在反应中起____________作用,用其代替浓硫酸的优点是___________________________________________________________(答出一条即可)。 (2)甲基紫和变色硅胶的颜色变化均可指示反应进程。变色硅胶吸水,除指示反应进程外,还可___________________________________________________________。 (3)使用小孔冷凝柱承载,而不向反应液中直接加入变色硅胶的优点是______(填字母)。 A.无需分离 B.增大该反应的平衡常数 C.起到沸石作用,防止暴沸 D.不影响甲基紫指示反应进程 (4)下列仪器中,分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是________(填名称)。 (5)该实验乙酸乙酯的产率为________(精确至0.1%)。 (6)若改用C2H518OH作为反应物进行反应,质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为________(精确至1)。 第42讲　生物大分子　合成高分子 [目标速览]　1.列举典型糖类物质,能说明单糖、二糖和多糖的区别与联系,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.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。分析说明氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。3.辨识核糖核酸、脱氧核糖核酸中的磷酯键,能基于氢键分析碱基的配对原理。能说明核糖核酸、脱氧核糖核酸对于生命遗传的意义。4.对单体和高分子进行相互推断,能分析高分子的合成路线,能写出典型的加聚反应和缩聚反应的化学方程式。5.举例说明塑料、合成橡胶、合成纤维的组成和结构特点,列举重要的合成高分子化合物,说明它们在材料领域中的应用。6.参与营养健康、材料选择与使用、垃圾处理等社会性议题的讨论,并作出有科学依据的判断、评价和决策。 微考点　核心突破 考点1　生物大分子 　 知|识|梳|理 一、糖类 1.糖类的概念与分类 (1)概念。 从分子结构上看,糖类可定义为________、________和它们的________。 (2)分类(从能否水解及水解后的产物分)。 ①多糖:1 mol多糖水解后能生成________________________,如淀粉、纤维素和糖原等。 ②低聚糖(或寡糖):1 mol低聚糖水解后能生成________________,如蔗糖、麦芽糖和乳糖等。 ③单糖:不能水解的糖,如葡萄糖、果糖、核糖和脱氧核糖等。 2.葡萄糖与果糖 (1)组成和分子结构。 物质 分子式 结构简式 官能团 二者 关系 葡萄糖 ____________ ______________ ________、 ________ 同分异构体 果糖 ____________ ________________ ______、 ________ (2)葡萄糖的化学性质。 ①还原性:能发生________反应和与________________反应。 ②加成反应:与H2发生加成反应生成___________________________________________________________。 ③酯化反应:葡萄糖中含有________,能与羧酸发生酯化反应。 ④发酵成醇:由葡萄糖生成乙醇的化学方程式为___________________________________________________________。 ⑤生理氧化反应的化学方程式为___________________________________________________________ ___________________________________________________________。 3.蔗糖与麦芽糖 (1)相似点。 ①组成相同,分子式均为__________________,二者互为____________。 ②都属于二糖,能发生______________。 (2)不同点。 ①官能团不同。 ______分子中不含醛基,________分子中含有醛基,能发生银镜反应,能还原新制Cu(OH)2。 ②水解产物不同。 蔗糖和麦芽糖发生水解反应的化学方程式分别为___________________________________________________________, ___________________________________________________________。 4.淀粉与纤维素 (1)相似点。 ①都属于天然______________,属于多糖,分子式都可表示为__________________。 ②都能发生________反应,反应的化学方程式分别为___________________________________________________________, ___________________________________________________________。 ③都________发生银镜反应。 (2)不同点。 ①通式中________不同。 ②________遇碘显蓝色。 二、蛋白质 1.组成和结构 (1)蛋白质属于高分子化合物,基本结构单位是______。 (2)氨基酸的结构:α⁃氨基酸的通式为____________,既含有________________又含有________________,故氨基酸具有两性。 ①与酸反应。 +HCl—→ ②与碱反应。 +NaOH—→ 氨基酸可以发生分子间脱水生成________。甘氨酸形成二肽的化学方程式为___________________________________________________________ ___________________________________________________________。 2.性质 性质 内容 溶解性 有的蛋白质能溶于水,如________等;有的蛋白质难溶于水,如________等 水解 在________的作用下,最终水解生成________ 盐析 向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐(如铵盐、钠盐等)溶液,可使蛋白质的溶解度______而从溶液中______,这种作用叫做盐析 变性 加热、紫外线、放射线、________、________、__________、某些有机物如甲醛、乙醇、苯甲酸等都能使蛋白质变性,产生________现象 显色 反应 含苯环的蛋白质与浓硝酸作用后,呈_______色,因此显色反应通常可用于鉴别蛋白质 灼烧 蛋白质灼烧时有________的气味,可用于蛋白质的鉴别 两性 蛋白质是由多个氨基酸脱水形成的多肽,多肽链两端存在着______基与______基,侧链中也有________基和______基,故有两性,能与酸、碱反应生成盐 3.酶 酶是一类由细胞产生的、对生物体内的化学反应具有催化作用的有机化合物,其中绝大多数是蛋白质。 酶作催化剂的特点:①______________;②具有高度的________;③反应条件________、不需要______。 三、核酸 1.核酸的概念与分类 2.核酸的组成 (1)核酸可以看成________、________和________通过一定方式结合而成的生物大分子。 (2)核酸的水解和生成。 核苷酸核酸 (3)核酸的组成。 组成 脱氧核糖核酸 (DNA) 核糖核酸 (RNA) 磷酸 都含有 核苷 戊糖 脱氧核糖 核糖 碱基 相同 腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶 不同 胸腺嘧啶 尿嘧啶 3.核酸的结构 (1)DNA的结构——DNA分子的双螺旋结构模型。 ①DNA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。 ②每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,________排列在内侧。 ③两条链上的碱基通过________作用,腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对,________(G)与胞嘧啶(C)配对,结合成碱基对,遵循碱基互补配对原则。 (2)RNA以________为基本构成单位,其中的戊糖和碱基与DNA中的不同,核糖替代了脱氧核糖,尿嘧啶替代了胸腺嘧啶。RNA分子一般呈________状结构,比DNA分子小得多。 4.核酸的生物功能 (1)核酸是生物体遗传信息的________。有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息,被称为________。 (2)DNA的作用:决定生物体的一系列性状。 (3)RNA的作用:主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的________信息。 (4)DNA分子复制:亲代DNA分子的两条链解开后作为________模板,在酶的作用下,利用游离的核苷酸各自合成一段与母链互补的子链,最后形成两个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。核酸携带的遗传信息通过DNA复制被精确地传递给下一代,并通过控制______的合成来影响生物体的性状。 思维辨析 判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 1.淀粉、纤维素的分子式均为(C6H10O5)n,它们是同分异构体。(　　) 2.蔗糖溶液中加入稀硫酸,水浴加热一段时间,冷却后加入少量新制的氢氧化铜,加热,检验蔗糖水解产生的葡萄糖。(　　) 3.蛋白质溶液中加入(NH4)2SO4溶液会变性。(　　) 4.淀粉、油脂、蛋白质为有机高分子化合物。(　　) 知|识|拓|展 1.能够发生水解反应的物质归纳 (1)盐类水解。 ①强酸弱碱盐水解呈酸性,如CuSO4、NH4NO3、FeCl3、Al2(SO4)3等。 ②强碱弱酸盐水解呈碱性,如KF、Na2CO3、K2SiO3、Na[Al(OH)4]等。 ③弱酸弱碱盐水解可呈中性,也可能呈酸性或碱性。 如CH3COO-+N+H2OCH3COOH+NH3·H2O(呈中性),N+CN-+H2OHCN+NH3·H2O(呈碱性),N+N+H2OHNO2+NH3·H2O(呈酸性)。 (2)卤化物水解生成酸。 PCl3+3H2O===H3PO3+3HCl, PCl5+4H2O===H3PO4+5HCl, BrCl+H2O===HCl+HBrO。 (3)金属氮化物水解生成金属氢氧化物和氨气。 Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2↓+2NH3↑。 (4)金属碳化物水解生成金属氢氧化物和烃类物质。 Al4C3+12H2O—→4Al(OH)3+3CH4↑, CaC2+2H2O—→Ca(OH)2+CH≡CH↑。 (5)卤代烃的水解(碱性介质中)。 CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr。 (6)酯类水解。 ①在酸性介质中生成酸和醇。 RCOOCH2R'+H2ORCOOH+R'CH2OH。 ②在碱性介质中生成盐和醇。 RCOOCH2R'+NaOHRCOONa+R'CH2OH。 (7)糖类的水解。 ①在酸性介质中低聚糖水解生成单糖。 ②在酸性介质中多糖水解生成单糖。 (8)蛋白质的水解。 在酶的作用下生成氨基酸。 2.蛋白质盐析和变性的比较 盐析 变性 内涵 加入一定浓度的某些无机盐溶液,使蛋白质因溶解度降低而析出 在某些物理或化学因素的影响下,蛋白质的性质和生理功能发生改变的现象 条件 较浓的轻金属盐或铵盐溶液,如(NH4)2SO4、Na2SO4溶液等 加热、紫外线、X射线、重金属盐、强酸、强碱、甲醛等 特点 可逆,蛋白质仍保持原有活性 不可逆,蛋白质已失去原有活性 应用 分离、提纯蛋白质,如向蛋白质溶液中加入饱和Na2SO4[或(NH4)2SO4]溶液,使蛋白质析出 消毒、灭菌,给果树施用波尔多液,保存动物标本等 知|识|对|练 角度一　糖类、油脂、氨基酸、蛋白质 1.民以食为天,《黄帝内经》说:“五谷为养,五果为助,五畜为溢,五菜为充。”下列说法正确的是(　　) A.“五谷”中富含淀粉,淀粉是天然高分子 B.“五果”中富含糖类,其中的葡萄糖、蔗糖都能发生水解反应 C.“五畜”中富含油脂和蛋白质,它们的组成元素相同 D.“五菜”中富含纤维素,纤维素不属于糖类物质 2.(2025·攀枝花模拟)某同学为了检验纤维素的水解产物是否为葡萄糖,他将纤维素与70%的硫酸共热后加入新制的Cu(OH)2并加热煮沸,无砖红色沉淀生成,下列解释正确的是(　　) A.纤维素水解产物中无葡萄糖 B.使用的硫酸过浓只发生了脱水反应 C.由于水解后的混合液中含有H2SO4,所以见不到砖红色沉淀 D.加热时间不够长,所以见不到砖红色沉淀 3.中科院院士研究发现,纤维素可在低温下溶于NaOH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.NaOH提供OH-破坏纤维素链之间的氢键 D.低温降低了纤维素在NaOH溶液中的溶解性 4.天然油脂结构的核心为甘油 [HOCH2CH(OH)CH2OH],有一瘦身用的非天然油脂,其结构的核心则为蔗糖(C12H22O11)。该非天然油脂可由直链形的不饱和油酸(C17H33COOH)与蔗糖反应而得,其反应示意图如下(注意:图中的反应式不完整)。 下列说法正确的是(　　) A.蔗糖酯也是高级脂肪酸的甘油酯,属于油脂类物质 B.该非天然油脂是高分子化合物 C.该非天然油脂不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.该蔗糖酯在稀硫酸的作用下完全水解,最终可生成三种有机化合物 5.2024年诺贝尔化学奖授予在蛋白质设计和蛋白质结构预测领域作出贡献的科学家。如图所示为蛋白质的一级、二级、三级、四级结构,下列说法不正确的是(　　) A.蛋白质一级结构是氨基酸通过肽键有规律地连接形成多肽链 B.蛋白质二级结构是多肽链上的碱基通过氢键作用形成的特定的空间结构,常见形式有α⁃螺旋和β⁃折叠 C.蛋白质三级结构是在二级结构的基础上,由同一条多肽链中的氨基酸残基之间形成氢键等相互作用使多肽链进一步折叠卷曲形成 D.蛋白质四级结构是由一条具有特定三级结构的多肽链通过非共价键结合形成多聚体 角度二　核酸的结构与性质 6.核酸是生命的基础物质,是病毒的“身份证”。下列说法正确的是(　　) 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、核糖核苷酸都是高分子化合物 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 7.图1是脱氧核糖核酸(DNA)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.2⁃脱氧核糖(C5H10O4)与葡萄糖属于同系物,都能发生银镜反应 C.胞嘧啶的分子式为C4H5N3O,含有的官能团是氨基和肽键 D.脱氧核糖核酸由磷酸、2⁃脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成 考点2　合成高分子 　 知|识|梳|理 一、有机高分子化合物 1.有机高分子化合物的特点 (1)相对分子质量只是一个平均值,一般高达104以上。 (2)由若干个低分子化合物聚合而成,由各种相对分子质量不等的高分子链组成的混合物。 (3)每个分子都是由若干个重复结构单元组成。 2.高分子化合物的组成 (1)单体:能够进行聚合反应形成高分子化合物的小分子化合物。 (2)链节:高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单元。 (3)聚合度:高分子链中含有链节的数目。 3.合成高分子化合物的基本反应 (1)加成聚合反应。 ①概念:由含有________等不饱和键的有机物分子以________的形式结合成高分子化合物的反应,简称加聚反应。 ②加聚反应方程式的书写。 a.乙烯的加聚反应:___________________________________________________________。 b.1,3⁃丁二烯的加聚反应:___________________________________________________________ ___________________________________________________________。 (2)缩合聚合反应。 ①概念:有机小分子单体间反应生成高分子化合物,同时产生______________的反应,简称缩聚反应。 ②缩聚反应方程式的书写。 a.羟基酸的缩聚。 如CH3CH(OH)COOH缩聚反应的化学方程式为___________________________________________________________。 b.多元醇与多元酸的缩聚。 如乙二酸与乙二醇的缩聚,化学方程式为___________________________________________________________ ___________________________________________________________。 二、有机合成 1.有机合成的任务 2.有机合成的原则 (1)起始原料要________、________、低毒性、低污染。 (2)应尽量选择步骤最少的合成路线。 (3)原子经济性高,具有较高的产率。 (4)有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。 3.常见的合成路线 (1)一元合成路线。 R—CH==CH2—→R—CH2—CH2X—→ R—CH2—CH2OH—→R—CH2—CHO—→ R—CH2—COOH—→R—CH2—COOR' 有关反应的化学方程式依次为 ___________________________________________________________, ___________________________________________________________, ___________________________________________________________, ___________________________________________________________, ___________________________________________________________。 (2)二元合成路线。 CH2==CH2—→CH2X—CH2X—→ HO—CH2—CH2—OH—→OHC—CHO—→HOOC—COOH—→ROOC—COOR 有关反应的化学方程式依次为 ___________________________________________________________, ___________________________________________________________, ___________________________________________________________, ___________________________________________________________, ___________________________________________________________。 4.有机合成中,特别是含有多个官能团的有机物,当需要某一官能团反应或拼接碳链时,其他官能团或者被破坏或者首先反应,需要把分子中某些官能团用恰当的方法保护起来,在适当的时候再将其转变回来,称为官能团保护。 5.分析有机合成中官能团的引入、消除及转化时,既要注意反应条件及各类有机物的结构是否符合相应官能团的转化要求,同时还要考虑对其他官能团的影响及官能团的保护。 三、解有机推断的一般方法 1.找已知条件最多、信息量最大的内容。这些信息可以是化学反应、有机物性质、反应条件、实验现象、官能团的结构特征、变化前后的碳链或官能团间的差异、数据上的变化等。 2.根据数据进行推断。数据往往起突破口的作用,常用来确定有机物的分子式、官能团的种类、位置和数目以及碳链结构。 思维辨析 判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 1.聚乙烯为纯净物。(　　) 2.聚氯乙烯塑料可用于包装食品。(　　) 3.高聚物的链节和单体的组成相同、结构不同。(　　) 4.缩聚反应生成的小分子的化学计量数为(n-1)。(　　) 知|识|拓|展 单体与高聚物的互推规律 聚合时找准结合点,反推单体时找准分离处,结合点即为分离处。 1.由单体推断高聚物及加聚反应的书写方法 (1)单烯烃型单体加聚时“断开双键,键分两端,添上括号,n写后面”。如 (2)二烯烃型单体加聚时“单变双,双变单,破两头,移中间,添上括号,n写后面”。如 (3)含有一个双键的两种单体聚合时,“双键打开,中间相连,添上括号,n写后面”。如 nCH2==CH2+ 2.由高聚物推导单体的方法 (1)加聚产物单体的判断方法。 ①凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物,其合成单体必为一种,将两个半键闭合即得对应单体。 ②凡链节主链有四个碳原子(无其他原子),且链节无双键的聚合物,其单体必为两种,在主链中央画线断开,然后两键闭合即得对应单体。如 的单体为CH2==CH2和 (2)缩聚产物单体的判断方法。 ①酯类高聚物中含有“”,它的单体有两种,从中间断开,恢复为,—O—恢复为—OH。如 的单体为和HOCH2CH2OH。 ②酰胺类高聚物中含有“”,在亚氨基上加氢,羰基碳原子上加羟基,即得高聚物单体。 如的单体是H2N—CH2—COOH和 H2N—CH2CH2COOH。 知|识|对|练 角度三　合成有机高分子化合物的性质和用途 8.有机化合物在生活中无处不在。下列说法中正确的是(　　) A.食品包装材料聚乙烯(PE)因发生加成反应而易老化 B.用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂属于功能高分子材料 C.“电木”的主要成分是酚醛树脂,它是由苯酚和甲醛组成的混合物 D.塑料、纤维和橡胶都属于合成材料 9.尼龙66是一种重要的合成纤维,是由己二酸[HOOC(CH2)4COOH]和己二胺 [H2N(CH2)6NH2]在一定条件下聚合而成。下列有关叙述中不正确的是(　　) A.合成尼龙66和聚乙烯的反应类型相同 B.尼龙66是线型结构高分子,耐磨性和强度较高 C.尼龙66的结构简式: D.尼龙66的化学性质稳定,能发生氧化反应、水解反应 角度四　单体的判断 10.一种聚合物PHA的结构简式如下,下列说法不正确的是(　　) A.PHA的重复单元中有两种官能团 B.PHA可通过单体缩聚合成 C.PHA在碱性条件下可发生降解 D.PHA中存在手性碳原子 11.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(􀰷CF2—CF2􀰻)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 12.(2025·鹰潭模拟)凯夫拉是一种高强度、耐腐蚀的芳纶纤维,军事上称为“装甲卫士”,但长期浸渍在强酸或强碱中其强度有所下降。下表中是凯夫拉的两种结构: 名称 结构简式 芳纶1313 芳纶1414 下列说法不正确的是(　　) A.“芳纶1313”和“芳纶1414”互为同分异构体 B.“芳纶1313”“芳纶1414”中数字表示苯环上取代基的位置 C.凯夫拉在强酸或强碱中强度下降,可能与“”的水解有关 D.以和为原料制备芳纶1414的反应为缩聚反应 考点3　有机高分子材料 　 知|识|梳|理 一、高分子材料的分类 高分子材料按用途和性能可分为________材料(包括塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等)和____________材料(包括高分子分离膜、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等)等类别。 二、通用高分子材料 (一)塑料 (1)改善塑料性能的加工助剂:为提高柔韧性加入______剂,为提高耐热性加入________剂,为赋予它各种漂亮的颜色加入着色剂…… (2)分类。 1.聚乙烯 高压法聚乙烯与低压法聚乙烯的对比。 比较项目 高压法聚乙烯 低压法聚乙烯 聚合反应条件 150 MPa~300 MPa,200 ℃左右,使用______剂 0.1 MPa~2 MPa,60~100 ℃,使用______剂 高分子链的结构 含有较多支链 支链较少 密度/(g·cm-3) 0.91~0.93 0.94~0.97 软化温度/℃ 105~120 120~140 主要性能 无毒,较柔软 无毒,较硬 2.酚醛树脂 (1)定义:酚醛树脂是____(如苯酚)与____(如甲醛)在________的催化下相互缩合而成的高分子。 (2)合成。 ①在酸催化下,等物质的量的苯酚与甲醛反应生成线型结构的高分子。其反应方程式为 ___________________________________________________________, ___________________________________________________________。 总反应为 n+nHCHO+(n-1)H2O ②在碱催化下,苯酚与过量甲醛反应,生成__________、__________、__________等,然后加热继续反应,生成网状结构的酚醛树脂。 3.脲醛树脂 可以用尿素(H2NCONH2)与甲醛发生缩聚反应合成,其化学方程式为___________________________________________________________ ___________________________________________________________。 (二)合成纤维 1.纤维的分类 纤维 (1)合成纤维:以________________________等为原料,将其转化为单体,再经过聚合反应而得到的纤维。其原料本身________。 (2)再生纤维:以木材、秸秆等农副产品为原料,经过加工处理得到的纤维。 (3)六纶包括:______、______、______、______、______、______。 其性能具有______高、______好、耐腐蚀、不缩水、保暖等优点,除维纶外,其他合成纤维的______性和透气性明显不足。 2.常见合成纤维的合成 (1)聚酯纤维:涤纶——聚对苯二甲酸乙二酯纤维。 合成方程式为___________________________________________________________ ___________________________________________________________。 (2)聚酰胺纤维。 ①聚己二酰己二胺纤维(又称锦纶66、尼龙66) 合成方程式为___________________________________________________________ ___________________________________________________________。 ②高强度芳纶纤维合成: + +(2n-1)H2O。 3.几种纤维的性质 灼烧情况 受酸溶液 的影响 受碱溶液 的影响 纯棉布 灼烧后呈粉状,无异味 破碎 变化很小 羊毛 有烧焦羽毛气味,灼烧后成灰状 变化很小 断裂 合成纤维 灰烬成硬块 不变化 不变化 (三)合成橡胶 1.天然橡胶 天然橡胶的单体为异戊二烯(即2⁃甲基⁃1,3⁃丁二烯),合成反应方程式为 —→ 2.合成橡胶 (1)优良性能有耐磨、耐油、耐寒、耐热、耐腐蚀等。 (2)顺丁橡胶合成方程式为 ________。 (3)橡胶的硫化。 将线型结构的橡胶与硫等硫化剂混合后加热,硫化剂将聚合物中的______打开,以__________________等把线型结构连接为网状结构,得到既有弹性又有强度的顺丁橡胶。 三、功能高分子材料 常见功能高分子材料有高分子分离膜、高分子催化剂、磁性高分子、记忆高分子、高吸水性材料、医用高分子材料、高分子药物等。 1.高吸水性树脂 (1)改进思路:一是改造纤维素或淀粉分子,接入________基团;二是合成新的带有______________的高分子。 (2)合成方法。 ①淀粉、纤维素等天然吸水材料的改性。在它们的主链上再接入带有________基团的支链,以提高它们的吸水能力。如淀粉与丙烯酸钠在一定条件下发生共聚后与交联剂反应生成具有网状结构的淀粉⁃聚丙烯酸钠高吸水性树脂。 ②用带有______基团的烯类单体进行聚合,得到亲水基团的高聚物。如在丙烯酸钠中加入少量交联剂,在一定条件下发生聚合,得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。聚丙烯酸钠的结构简式为______________。 2.高分子分离膜 (1)原理:分离膜一般只允许________及一些______物质通过,其余物质则被截留在膜的另一侧,形成浓缩液,达到对原液净化、分离和浓缩的目的。 (2)分类:分离膜根据膜孔大小分为________、________、________和________等。 (3)应用:高分子分离膜已广泛用于________和________的制取,以及果汁浓缩、乳制品加工、药物提纯、血液透析等领域。 思维辨析 判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。 1.棉花、羊毛属于天然高分子材料。(　　) 2.含有碳、氢元素的化合物称为烃。(　　) 3.属于芳香烃。(　　) 4.化学纤维分为再生纤维和合成纤维。(　　) 知|识|对|练 角度五　有机高分子材料 13.现代以石油化工为基础的三大合成材料是(　　) ①合成氨　②合成塑料　③合成盐酸 ④合成橡胶　⑤合成尿素　⑥合成纤维 ⑦合成洗涤剂 A.①④⑦ B.②④⑥ C.①③⑤ D.④⑤⑥ 14.在制备顺丁橡胶和高吸水性树脂时,都要加入交联剂。下列说法错误的是(　　) A.加入交联剂都可使线型结构变为网状结构 B.橡胶工业中将线型结构连接为体型结构是为了增强橡胶的强度 C.制备高吸水性树脂时将线型结构连接为体型结构是为了使它既吸水又不溶于水 D.顺丁橡胶和高吸水性树脂都可溶于水 微充电　素养提升 一手考情——创新情境素材,加强信息的提取与应用 　 【考情归纳】　 近年出现命题角度新、背景前沿的试题,如考查超分子知识,涉及更多的考点——有机化学、物质结构,反应原理等,这种题往往背景新颖,起点高,落点低,只要考生克服恐惧心理,找出化学本质,即可轻松作答。 【母题1】　(2024·黑吉辽卷)环六糊精(D⁃吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构,腔内极性较小,腔外极性较大,可包合某些分子形成超分子。图1、图2和图3分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列说法错误的是(　　) A.环六糊精属于寡糖 B.非极性分子均可被环六糊精包合形成超分子 C.图2中甲氧基对位暴露在反应环境中 D.可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醚 【母题2】　(2024·湖北卷)科学家合成了一种如图所示的纳米“分子客车”,能装载多种稠环芳香烃。三种芳烃与“分子客车”的结合常数(值越大越稳定)见表。下列说法错误的是(　　) 芳烃 芘 并四苯 蒄 结构 结合常数 385 3 764 176 000 A.芳烃与“分子客车”可通过分子间相互作用形成超分子 B.并四苯直立装载与平躺装载的稳定性基本相同 C.从分子大小适配看“分子客车”可装载2个芘 D.芳烃π电子数越多越有利于和“分子客车”的结合 微真题　把握方向 　 考向一　糖类、油脂、氨基酸、蛋白质、核酸 1.(2024·广东卷)我国饮食注重营养均衡,讲究“色香味形”。下列说法不正确的是(　　) A.烹饪糖醋排骨用蔗糖炒出焦糖色,蔗糖属于二糖 B.新鲜榨得的花生油具有独特的油香,油脂属于芳香烃 C.凉拌黄瓜加醋使其具有可口的酸味,食醋中含有极性分子 D.端午时节用棕叶将糯米包裹成形,糯米中的淀粉可水解 2.(2024·湖南卷)组成核酸的基本单元是核苷酸,如图是核酸的某一结构片段,下列说法错误的是(　　) A.脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)结构中的碱基相同,戊糖不同 B.碱基与戊糖缩合形成核苷,核苷与磷酸缩合形成核苷酸,核苷酸缩合聚合得到核酸 C.核苷酸在一定条件下既可以与酸反应,又可以与碱反应 D.核酸分子中碱基通过氢键实现互补配对 3.(2024·北京卷)下列说法不正确的是(　　) A.葡萄糖氧化生成CO2和H2O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NaCl溶液中加入少量鸡蛋清溶液会发生盐析 考向二　高分子材料 4.(2024·河北卷)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 考向三　有机合成 5.(2024·全国甲卷)我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其转化路线如图所示。 下列叙述错误的是(　　) A.PLA在碱性条件下可发生降解反应 B.MP的化学名称是丙酸甲酯 C.MP的同分异构体中含羧基的有3种 D.MMA可加聚生成高分子 6.(2024·甘肃卷)曲美托嗪是一种抗焦虑药,合成路线如图所示,下列说法错误的是(　　) A.化合物Ⅰ和Ⅱ互为同系物 B.苯酚和(CH3O)2SO2在条件①下反应得到苯甲醚 C.化合物Ⅱ能与NaHCO3溶液反应 D.曲美托嗪分子中含有酰胺基团 7.(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 8.(2024·浙江卷1月)制造隐形眼镜的功能高分子材料Q的合成路线如下: XC2H4Br2YMC6H10O3 下列说法不正确的是(　　) A.试剂a为NaOH乙醇溶液 B.Y易溶于水 C.Z的结构简式可能为 D.M分子中有3种官能团 9.(2024·浙江卷6月)丙烯可发生如下转化(反应条件略): 下列说法不正确的是(　　) A.产物M有2种且互为同分异构体(不考虑立体异构) B.H+可提高Y→Z转化的反应速率 C.Y→Z过程中,a处碳氧键比b处更易断裂 D.Y→P是缩聚反应,该工艺有利于减轻温室效应 10.(2024·北京卷)CO2的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用CO2为原料可以合成新型可降解高分子P,其合成路线如下。 已知:反应①中无其他产物生成。 下列说法不正确的是(　　) A.CO2与X的化学计量数比为1∶2 B.P完全水解得到的产物的分子式和Y的分子式相同 C.P可以利用碳碳双键进一步交联形成网状结构 D.Y通过碳碳双键的加聚反应生成的高分子难以降解 大单元整合　激活思维·培优增分(八) 视点一　官能团之间的转化关系与推断 一、有机推断题的解题思路 二、有机推断题的解题方法 解答有机推断题的关键是寻找突破口(题眼),即抓住“特征颜色、特殊状态、特殊气味等物理性质,特殊反应类型和反应条件、特殊反应现象和官能团所特有的性质,特殊制法、特殊用途”等进行合理假设和推断。 1.根据特殊的组成、结构及通式推断。 (1)用通式来判断:符合CnH2n+2的为烷烃;符合CnH2n的为单烯烃或环烷烃(n≥3);符合CnH2n-2的为单炔烃、二烯烃(n≥4)或环烯烃;符合CnH2n-6的为苯或苯的同系物(n≥7);符合CnH2n+2O的为饱和一元醇或烷基醚;符合CnH2nO的为饱和一元醛或酮;符合CnH2nO2的为饱和一元脂肪酸或饱和一元脂肪酸与饱和一元醇生成的酯或饱和羟基醛。 (2)记组成速推断:C、H原子个数之比为N(C)∶N(H)=1∶1的有乙炔、苯、苯酚、苯乙烯等;N(C)∶N(H)=1∶2的有烯烃、甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖等。 2.根据特定的反应条件推断。 试剂与反应条件 反应类型 X2、光照 烷烃、不饱和烃(或芳香烃)烷基上的卤代 液溴、铁粉(FeBr3) 苯环上的取代反应 H2、催化剂(如Ni) 不饱和有机物的加成反应(含碳碳双键、碳碳三键、苯环、醛基、羰基的物质,注意羧基、酯基不能与氢气加成) 浓硫酸、加热 酯化反应或苯环上的硝化反应 浓硫酸、170 ℃ 乙醇的消去反应 浓硫酸、140 ℃ 乙醇生成乙醚的取代反应 稀硫酸、加热 酯的可逆水解或蔗糖、淀粉的水解反应 NaOH水溶液、加热 卤代烃或酯类的水解反应 NaOH醇溶液、加热 卤代烃的消去反应 Cu或Ag、O2、加热 醇的催化氧化 银氨溶液或新制的 Cu(OH)2 醛的氧化反应、葡萄糖的氧化反应 水浴加热 苯的硝化反应、银镜反应、制酚醛树脂、酯类或二糖的水解 3.根据有机化合物与反应类型的关系推断。 类别 反应 主要反应 有机化合物类型 取代 反应 酯化反应、水解反应、卤代反应、硝化反应、醇生成醚的反应、氨基酸成肽反应、皂化反应等 烷烃、苯及其同系物、卤代烃、醇、苯酚、羧酸、酯、氨基酸、多糖、蛋白质等 加成 反应 氢化、油脂硬化 不饱和烃、苯及其同系物、醛、酮、油脂、葡萄糖等 消去 反应 醇分子的内脱水反应(浓硫酸、加热)、卤代烃脱卤化氢的反应(氢氧化钠醇溶液、加热) 醇、卤代烃等 氧化 反应 有机物燃烧反应,烯、炔和醇的催化氧化反应,烯、炔、醇、醛与KMnO4反应,醛的银镜反应等 烯烃、炔烃、醇、醛类等大多数有机物 还原 反应 加氢反应、硝基化合物被还原成胺类的反应等 烯烃、炔烃、芳香烃、醛、酮、硝基化合物等 加聚 反应 乙烯型加聚反应、丁二烯型加聚反应、不同单烯烃间共聚反应、单烯烃跟二烯烃共聚反应 烯烃、二烯烃(有时也会涉及炔烃)等 缩聚 反应 酚醛缩合反应,羟基酸、二元酸跟二元醇的缩聚反应,氨基酸成肽反应等 酚和醛、多元酸和多元醇、氨基酸等 4.根据有机反应的数据——有机常用量来推断。 (1)根据与H2加成时所消耗H2的物质的量进行推断:1 mol 加成时需1 mol H2,1 mol —C≡C—完全加成时需2 mol H2,1 mol —CHO加成时需1 mol H2,而1 mol苯环加成时需3 mol H2。 (2)1 mol —CHO完全被银氨溶液或新制的氢氧化铜氧化时生成2 mol Ag或1 mol Cu2O(1 mol甲醛则生成4 mol Ag或2 mol Cu2O)。 (3)2 mol —OH或2 mol —COOH与活泼金属反应放出1 mol H2。 (4)1 mol —COOH与碳酸氢钠溶液反应放出1 mol CO2。 5.根据有机化合物的特殊性质及转化关系推断。 (1)有机化合物的特殊性质。 ①能发生银镜反应或能与新制的Cu(OH)2反应的有机化合物中必含有“—CHO”。 ②能与钠反应放出H2的有机化合物中必含有“—OH”或“—COOH”。 ③能与Na2CO3或NaHCO3溶液反应放出CO2,或能使紫色石蕊溶液变红的有机化合物中必含有“—COOH”。 ④能发生消去反应的有机化合物为醇或卤代烃。 ⑤能发生水解反应的有机化合物为卤代烃、酯、糖类(低聚糖和多糖)或蛋白质。 ⑥遇FeCl3溶液显紫色的有机化合物中必含有酚羟基。 (2)有机化合物特殊的转化关系。 ①直线转化(与同一物质反应): 醇醛羧酸 乙烯乙醛乙酸 炔烃烯烃烷烃 ②循环转化: 能形成环状物质的反应有多元醇(大于或等于二元,下同)和多元羧酸的酯化反应、羟基羧酸分子间或分子内酯化反应、氨基酸分子间或分子内脱水、多元醇分子间或分子内脱水、多元羧酸分子间或分子内脱水等。 6.根据所给的反应信息推断。 有时题目中给出反应的转化关系或其他信息,解题时需要利用这些信息进行类比迁移。 三、解答有机推断类题目的常用方法 1.逆推法。 由产物推断未知反应物或中间产物的方法叫逆推法。 2.根据反应条件推断。 在有机合成中,可以根据一些特定反应的条件,推出未知有机物的结构简式。如“”是卤代烃消去反应的条件,“”是卤代烃水解反应的条件。“”是乙醇消去反应的条件,“浓硫酸,△”是羧酸和醇发生酯化反应的条件。 3.根据有机化合物间的衍变关系。 如“ABC”这一氧化链一般可以与“醇—→醛—→酸”这一转化相联系。有机物间重要的衍变关系:(RH)()(ROH)(RCHO)(RCOOH)()。 【进阶1】　乙酸乙酯是一种用途广泛的精细化工产品,工业生产乙酸乙酯的方法很多,示例如下: 下列说法正确的是(　　) A.与乙酸乙酯互为同分异构体的酯类化合物有3种 B.反应①②③均为取代反应 C.乙醇、乙醛两种无色液体可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别 D.乙酸分子中共平面的原子最多有5个 【进阶2】　M是一种治疗疥疮的新型药物,合成路线如下: 下列说法不正确的是(　　) A.Y生成M的反应类型为取代反应 B.Y分子中所有碳原子不可能在同一平面上 C.可用NaHCO3溶液或溴水鉴别X和M D.X与乙醇发生酯化反应生成的有机化合物的分子式为C12H20O2 【进阶3】　丙酮与甲醛具有相似的化学性质,均能与苯酚发生反应。有机化合物Q具有高阻燃性能,其制备过程如图所示(部分产物未列出)。 下列分析不正确的是(　　) A.苯酚与双酚A均能与NaOH溶液反应 B.反应Ⅱ为取代反应 C.苯酚、双酚A、有机化合物Q均能与FeCl3溶液发生显色反应 D.反应Ⅰ为加成反应,原子利用率为100% 视点二　有机合成的思路与方法 1.有机合成路线设计的一般程序。 (1)观察目标分子的结构。即观察目标分子的碳骨架特点、官能团种类及其位置。 (2)由目标分子逆推原料分子并设计合成路线。对目标分子中的碳骨架先进行构建,然后再引入相应的官能团,或者先进行官能团的转化,然后再进行碳骨架构建等,来进行不同合成路线的设计。 (3)优选不同的合成路线。以绿色化学为指导,尽量采用廉价易得、低毒(最好无毒)、低污染(最好无污染)的原料及选择最优化的合成路线。 2.有机合成路线的设计方法。 (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),从而设计出合理的目标分子的合成路线。 (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,从不同的设计路线中选取最合适的设计路线。 3.有机合成中碳骨架的构建。 (1)碳链增长。 ①卤代烃的取代反应。 CH3CH2Br+NaCNCH3CH2CNCH3CH2COOH。 ②卤代烃与炔钠的反应。 CH3CH2Br+CH3C≡CNa—→ CH3C≡CCH2CH3+NaBr。 ③醛、酮与氢氰酸的加成反应。 —→ —→。 (2)碳链减短。 ①不饱和烃的氧化反应:如烯烃、炔烃在酸性高锰酸钾溶液的作用下不饱和键发生断裂;苯的同系物则被氧化为苯甲酸等。 ②羧酸或羧酸盐的脱羧反应:如乙酸钠与碱石灰在加热的条件下生成甲烷。 4.有机合成中官能团的引入与转化。 (1)在碳链上引入卤素原子。 ①烯烃与卤素单质的加成。 CH3CH==CH2+Br2—→CH3CHBrCH2Br。 ②烯烃与卤化氢的加成。 CH3CH==CH2+HBr—→CH3CHBrCH3或CH3CH2CH2Br。 ③烯烃先与氢气加成,然后与卤素单质进行取代反应。 CH3CH==CH2+H2CH3CH2CH3, CH3CH2CH3+Cl2CH3CH2CH2Cl+HCl。 (2)在碳链上引入羟基。 ①烯烃与水的加成。 CH3CH==CH2+H2OCH3CH(OH)CH3或CH3CH2CH2OH。 ②卤代烃与水在碱性条件下的取代反应。 CH3CH2CH2Cl+NaOHCH3CH2CH2OH+NaCl。 (3)在碳链上引入醛基(羰基)。 醇的氧化:由前面羟基的引入可知,由不同的方法可以在烯烃上引入羟基而得到醇,利用醇的氧化即可引入羰基。 2CH3CH2CH2OH+O22CH3CH2CHO+2H2O, +O2+2H2O。 (4)在碳链上引入羧基。 ①醇的氧化。 CH3CH2CH2OHCH3CH2COOH。 ②醛的氧化。 2CH3CHO+O22CH3COOH。 5.有机合成中常见官能团的保护。 (1)酚羟基的保护:因酚羟基易被氧化,所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应,把—OH变为—ONa(或—OCH3)将其保护起来,待氧化后再将其转变为—OH。 (2)碳碳双键的保护:碳碳双键也容易被氧化,在氧化其他基团前可以利用其与HCl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。 (3)氨基(—NH2)的保护:如在对硝基甲苯对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH,再把—NO2还原为—NH2。防止当KMnO4氧化—CH3时—NH2(具有还原性)也被氧化。 【进阶4】　(2024·广东卷)将3D打印制备的固载铜离子陶瓷催化材料,用于化学催化和生物催化一体化技术,以实现化合物Ⅲ的绿色合成,示意图如下(反应条件略)。 (1)化合物Ⅰ的分子式为____________,名称为________。 (2)化合物Ⅱ中含氧官能团的名称是________。化合物Ⅱ的某同分异构体含有苯环,在核磁共振氢谱图上只有4组峰,且能够发生银镜反应,其结构简式为________________。 (3)关于上述示意图中的相关物质及转化,下列说法正确的有________(填字母)。 A.由化合物Ⅰ到Ⅱ的转化中,有π键的断裂与形成 B.由葡萄糖到葡萄糖酸内酯的转化中,葡萄糖被还原 C.葡萄糖易溶于水,是因为其分子中有多个羟基,能与水分子形成氢键 D.由化合物Ⅱ到Ⅲ的转化中,存在C、O原子杂化方式的改变,有手性碳原子形成 (4)对化合物Ⅲ,分析预测其可能的化学性质,完成下表。 序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型 ① ________ ________ ② ________ ________ 取代反应 (5)在一定条件下,以原子利用率100%的反应制备HOCH(CH3)2。该反应中, ①若反应物之一为非极性分子,则另一反应物为________________(写结构简式)。 ②若反应物之一为V形结构分子,则另一反应物为________________(写结构简式)。 (6)以2⁃溴丙烷为唯一有机原料,合成CH3COOCH(CH3)2。基于你设计的合成路线,回答下列问题: ①最后一步反应的化学方程式为___________________________________________________________ ___________________________________________________________ (注明反应条件)。 ②第一步反应的化学方程式为___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________(写一个即可,注明反应条件)。 微点突破　高考解题新思维(八) 　(2024·山东卷)中国美食享誉世界❶,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三个阶段,下列说法错误的是(　　) A.淀粉水解❷阶段有葡萄糖产生❸ B.发酵制醇❷阶段有CO2产生❸ C.发酵制酸❷阶段有酯类物质产生❸ D.上述三个阶段❷均应在无氧条件下进行❸ ❶给出试题的情境; ❷给出研究对象; ❸判断变化结果和变化条件 【破题关键】　在谷物固体发酵酿醋的过程中,由于曲中微生物种类多,醋中除醋酸外,还有乳酸、葡萄糖酸等有机酸,发酵三个阶段涉及淀粉、葡萄糖和乙醇三种物质的性质。 【关键能力】　主要考查信息获取与加工、逻辑推理与论证能力。 1.信息获取与加工能力 关键信息 信息加工 淀粉水解 淀粉水解最终生成葡萄糖 发酵制醇 葡萄糖生成乙醇 发酵制酸 乙醇生成乙酸 2.逻辑推理与论证能力——基于题给信息和物质性质的分析判断 选项 分析过程 判断 A 淀粉水解能生成葡萄糖 正确 B 葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇,同时生成CO2 正确 C 发酵制酸阶段,乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯 正确 D 乙醇被氧化为乙酸时需要氧气 错误 【答案】　D 【思维误区】　(1)乙醇与乙酸反应不一定有浓硫酸存在才能生成酯,错选C答案;(2)乙醇被氧化成乙酸是在有氧条件下进行,错选D答案。 【解题反思】　本考向试题所考查内容均属于要求层次比较低的知识点,这些知识点在备考中往往容易被忽视,所以备考时要关注基础知识,通过训练加强记忆,理解和应用。 　　(1)主要考查必修中有机化学的相关知识,通常为正误的判断。 (2)近年来,单独考查生活中有机物的试题有所减少,大多数题目是作为一个或几个选项融合到其他题型中,如化学与STSE的题型。 (3)四个选项各不相同,主要包括两部分内容:一是研究对象,研究对象均为与生活相关的有机物;二是要求判断结论的正误,结论主要包括有机物的结构、类别、性质和应用等。 学科网（北京）股份有限公司 $$