第5章 有机化合物的合成与研究（复习讲义）化学沪科版选择性必修3

该高中化学复习讲义围绕“有机物的合成与研究”，通过知识框架图系统梳理碳骨架构建、官能团转化、合成路线设计及结构测定等核心内容，用对比表格归纳碳链增长缩短方法、官能团引入路径，突出有机合成逻辑与结构测定方法的重点，厘清与前序烃及衍生物的内在联系。 讲义亮点在于“合成-分离-测定”完整链条的方法指导，如通过格氏反应实例训练逆向切断法，结合红外光谱解析培养证据推理能力。设置易错提醒（如卤代烃水解与消去条件差异）和分层练习，帮助学生构建科学思维，教师可据此实施精准教学，提升复习效率。

第5章 有机物的合成与研究 复习讲义 复习目标 1.熟练掌握有机合成的基本概念、一般流程，明确碳骨架构建（增长、缩短、成环与开环）和官能团转化（引入、消除、衍变）的关键技巧，能归纳常见官能团（卤原子、羟基、醛基、羧基等）的转化路径及反应条件。 2.牢记有机化合物分离提纯的常用方法（蒸馏、萃取、重结晶）及适用场景，理解元素分析确定分子式、红外光谱与核磁共振波谱测定有机物结构的基本原理，能结合谱图信息初步推断简单有机物的结构。 3.能将有机合成原理与有机物研究方法有机结合，形成“合成设计—分离提纯—结构测定—性质验证”的完整知识链条，厘清本章与前序烃、烃的含氧衍生物等内容的关联。 4.能运用正向合成法和逆向切断法设计简单有机化合物的合成路线，准确判断反应先后次序、基团保护需求及反应活性差异，解决陌生情境下的有机合成与结构推断问题。 重点和难点 重点：有机合成核心逻辑与技巧；有机物结构测定的核心方法。 难点：复杂合成路线的设计与优化；谱图信息的综合解析能力；绿色合成理念的实际融入。 █知识点一 有机合成基础 1、有机合成的基本概念与流程 （1）定义：利用简单、易得的原料，通过一系列有机反应，构建目标化合物的碳骨架、转化官能团，最终合成所需有机物的过程。 （2）核心目标：构建碳骨架（控制结构）、转化官能团（调控性质），兼顾合成效率与绿色环保。 （3）一般流程：原料选择→路线设计→反应实施→分离提纯→结构表征→产物验证。 2、碳骨架的构建方法 （1）碳链增长 ①炔烃、烯烃、醛、酮与HCN加成：,水解后得到羟基酸。 ②醛酮的羟醛缩合(其中至少一种含有α­H，醛之间的加成，生成β-羟基醛)： ③卤代烃与NaCN、CH3CH2ONa、CH3CCNa等的取代反应：RCl＋NaCNRCN＋NaCl，引入-CN后水解得羧基。 ④聚合反应 a．加聚反应(烯烃、二烯烃、乙炔等)： b．缩聚反应：酯化反应类型(如乙二醇与乙二酸反应)、氨基酸缩合类型(如甘氨酸缩合)、甲醛与苯酚(酚醛树脂)。 ⑤酯化反应：CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O。 （2）碳链缩短 ①氧化反应，包括烯烃、炔烃的部分氧化，苯的同系物氧化成苯甲酸等。 ②水解反应，主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。如RCOOR′＋H2ORCOOH＋R′—OH。 ③烷烃发生裂化或裂解反应：C16H34C8H18＋C8H16；C8H18C4H10＋C4H8。 ④脱羧反应：R—COONa＋NaOHR—H＋Na2CO3。 （3）成环 ①二元醇成环 如：HOCH2CH2OH ＋H2O ②羟基酸酯化成环 如： ③氨基酸成环 如：H2NCH2CH2COOH ④二元羧酸成环 如：HOOCCH2CH2COOH ⑤双烯合成 如： （4）开环 ①环酯水解开环 ②环烯烃氧化开环，如。 ③环烷烃的催化裂解开环生成链烃。 3、官能团的转化规律 （1）官能团的引入： 方法 举例 引入碳碳 双键 醇、卤代烃的消去反应[来源:学科网ZXXK] CH3CH2CH2OHCH3CH=CH2↑+H2O CH3CH2CH2Cl+NaOHCH3CH=CH2↑+NaCl+H2O[来 炔烃与H2、卤化氢、卤素的不完全加成反应 +HClCH2=CHCl 引入卤素 原子 炔烃、烯烃与卤素单质或卤化氢的加成反应 CH2=CH2+HClCH3CH2Cl +HClCH2CHCl 烷烃、芳香烃的取代反应 CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl +3Cl2+3HCl +Cl2+HCl 醇与氢卤酸(HX)的取代反应 R—OH+HXR—X+H2O 引入羟基 烯烃与水的加成反应 CH2CH2+H2O CH3CH2OH 醛、酮的还原反应 RCHO+H2RCH2OH 卤代烃、酯的水解 C2H5Br+NaOHC2H5OH+NaBr +H—OH 羧酸在一定条件下被还原 RCOOHRCH2OH 引入羰基 醇的催化氧化 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O 某些烯烃被酸性KMnO4溶液氧化 2(CH3)2C=O 引入羧基 醛的氧化反应 2CH3CHO+O22CH3COOH 某些烯烃被酸性KMnO4溶液氧化 CH3CHCHCH32CH3COOH 酯的水解 CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH （2）官能团的消除： ①通过加成反应可以消除或。如：CH2=CH2+H2CH3CH3 ②通过取代反应、消去反应、氧化反应或酯化反应可消除—OH。如：CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O ③通过氧化反应或加成反应可消除—CHO。如：2CH3CHO+O22CH3COOH ④通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。 ⑤通过消去或水解反应可消除卤原子。 （3）官能团的衍变 ①官能团种类变化：利用官能团的衍生关系进行衍变，如卤代烃醇醛羧酸 CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH。 ②官能团数目变化：通过不同的反应途径增加官能团的个数，如 ③官能团位置变化：通过不同的反应，改变官能团的位置，如 CH3CH2CH2OHCH3CH===CH2 。 效果检测易错提醒 （1）混淆反应条件，卤代烃水解用强碱水溶液，消去用强碱醇溶液，醇消去与分子间脱水温度不同（170℃ vs 140℃），条件错则产物偏离。 （2）官能团转化误判，叔醇无法催化氧化，酚羟基不能与羧酸直接酯化，需用酸酐/酰氯。 （3）碳链构建偏差，羟醛缩合易忽略产物结构特征，卤代烃与NaCN反应后需水解才能得羧基，避免漏步或错判产物官能团，确保碳骨架与官能团转化同步正确。 1.（24-25高二下·山西·期中）有机合成的主要任务之一是引入目标官能团。下列反应中，能够在有机化合物碳链上引入羟基官能团的是 A．甲苯在光照条件下与氯气反应 B．醛在有催化剂并加热的条件下与氢气反应 C．卤代烃在氢氧化钠的乙醇溶液中加热反应 D．羧酸和醇在有浓硫酸并加热的条件下反应 2.（23-24高二下·全国·期末）在有机合成中官能团的引入或改变是极为重要的，下列说法正确的是 A．甲苯在光照条件下与Cl2反应，主反应为苯环上引入氯原子 B．引入羟基的方法常有卤代烃和酯的水解、烯烃的加成、醛类的还原 C．将CH2=CH－CH2OH与酸性KMnO4溶液反应即可得到CH2=CH－COOH D．将转化为的合理方法是与足量的NaOH溶液共热后，再加入足量稀H2SO4 █知识点二 有机合成路线设计方法 1、设计思路 （1）正向合成法：从原料出发，逐步通过反应构建碳骨架、转化官能团，最终得到目标产物，适用于简单有机物的合成（如由乙烯合成乙酸乙酯）。 （2）逆向切断法（逆合成分析法）：从目标产物出发，将其拆解为简单的中间产物，逐步逆推至原料，核心是“切断化学键、还原官能团”，适用于复杂有机物的合成（如药物、新材料中间体）。 2、设计技巧 （1）反应次序控制：多官能团共存时，先转化不影响其他官能团的基团，避免副反应（如含羟基和双键的有机物，先保护羟基再加成双键）。 （2）基团保护策略：易被氧化的基团（如羟基、醛基）需先保护（如羟基转化为醚键），反应完成后再脱保护；易发生取代的基团需屏蔽活性位点。 ①碳碳双键：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。 HOCH2CH==CHCH2OHHOCH2CH2CHClCH2OHHOOC—CH==CH—COOH。 ②酚羟基：在氧化其他基团前可以用NaOH溶液或CH3I保护。 ③醛基：在氧化其他基团前可以用乙醇(或乙二醇)加成保护。 a. b. ④氨基：在氧化其他基团前可以用醋酸酐将氨基转化为酰胺，然后再水解转化为氨基。 ⑤醇羟基、羧基可以成酯保护。 （3）绿色合成原则：优先选择原子经济性反应（如加成、加聚反应，原子利用率100%），减少污染物排放，选用温和反应条件（如常温、常压）。 3、常见的合成路线 （1）一元合成路线 R—CH===CH2卤代烃一元醇→一元醛→一元羧酸→酯 （2）二元合成路线 CH2===CH2XCH2—CH2X二元醇→二元醛→二元羧酸→ （3）芳香化合物合成路线 效果检测易错提醒 （1）逆向切断时化学键选择不当，优先切断不稳定键或官能团相邻键，避免生成难合成中间体。 （2）忽略基团保护，含羟基、醛基等易氧化基团时，未先保护直接反应会导致官能团破坏，脱保护步骤也不可遗漏。 （3）违背绿色合成原则，过度选择分步反应多、副产物多的路线，忽视原子经济性。此外，多官能团转化易颠倒次序，需优先处理活性弱、影响小的基团，减少副反应。 1.（2025·湖北黄冈·三模）烃基卤化镁也称格氏试剂，能够与羰基等发生格氏反应： 下列转化不能通过格氏反应实现的是(格式试剂可根据需要任选) A．甲醛转化为正丁醇 B．乙醛转化为乙醇 C．丙酮转化为叔丁醇 D．二氧化碳转化为乙酸 2.（2025·辽宁葫芦岛·模拟预测）甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体。 合成路线I：① ② 合成路线Ⅱ： 下列说法错误的是 A．HCN的结构式为 B．属于不饱和烃，能发生加聚反应 C．有机物中含有的官能团的名称为碳碳双键、羧基 D．相比于合成路线I，合成路线Ⅱ的优点是没有副产物，原料利用率高，对设备腐蚀性小 █知识点三 有机物的分离提纯与结构测定 1、分离提纯方法 （1）蒸馏：适用于互溶且沸点差异较大（相差300C以上）的液体有机物（如乙醇与水的分离，需加生石灰除水后蒸馏），注意控制温度、防止暴沸，馏分一般为纯净物。 （2）萃取：适用于溶质在两种互不相溶溶剂中溶解度差异大的体系（如用苯萃取溴水中的溴），选择萃取剂时需满足“不溶于原溶剂、溶质溶解度大、易分离”。 （3）重结晶：适用于固体有机物的提纯（如苯甲酸的提纯），核心是选择合适溶剂（加热时溶解，冷却时析出晶体），步骤为溶解→趁热过滤→冷却结晶→过滤洗涤。 2、结构测定方法 （1）分子式确定 ①直接求算法：通过元素分析（燃烧法——李比希法）测定C、H、O等元素的质量分数，结合相对分子质量(质谱法：确定相对分子质量，读图技巧：看最大的质荷比)，计算得出分子式（如某有机物含C 60%、H 13.3%、O 26.7%，相对分子质量60，可推知分子式为C3H8O）。 ②最简式法：由于分子式为最简式（实验式）的整数倍，因此利用有机物的相对分子质量及求得的最简式可确定其分子式。如烃的最简式的求法： n(C):n(H)=（碳元素的质量/12 g・mol-1）：（氢元素的质量/1g・mol-1）=a:b(最简整数比)。所以该烃的最简式为CaHb,则其分子式为(CaHb)n,n=Mr/(12a十b)(Mr为烃的相对分子质量，12a十b为其最简式的式量）。 ③“商余法”：推断烃或烃的含氧衍生物的分子式(设烃的相对分子质量为M) 说明：的余数为0或碳原子数大于或等于氢原子数时,将碳原子数依次减少一个,每减少一个碳原子即增加12个氢原子,直到饱和为止。确定烃的最大饱和氢原子数的分子式，在此基础上，每减少一个碳原子和四个氢原子就增加一个氧原子，直到不能减为止，从而得到一系列可能的分子式，如C9H20→C8H16O→C7H12O2→C6H8O3→C5H4O4。 ④化学方程式法：利用燃烧反应化学方程式，抓住以下关键：a.气体体积变化；b.气体压强变化；c.气体密度变化。 （2）官能团判断：红外光谱（IR）——不同官能团有特定的吸收峰（如羟基在3200-3600 cm-1有吸收峰，碳氧双键在1700cm-1左右有吸收峰），可确定有机物含有的官能团。 （3）分子结构推断： ①核磁共振波谱（NMR）: a.氢谱（¹H-NMR）：峰的数目对应氢原子种类，峰的面积比对应氢原子数目比，可确定氢原子的连接方式；b.碳谱（¹³C-NMR）：峰的数目对应碳原子种类，辅助判断碳骨架结构。 ②X射线衍射可以确定键长、键角等结构信息。 效果检测易错提醒 （1）分离提纯方法误用，蒸馏前未做好除杂预处理（如乙醇除水需加生石灰），重结晶溶剂选择不当会导致晶体析出量不足或纯度偏低。 （2）谱图解析失误，易混淆红外特征峰（如羟基与氨基吸收峰范围），误将氢谱峰面积比直接当作原子个数比，忽略化学位移反映的氢原子环境差异。 （3）分子式计算疏漏，元素分析后未换算最简式，或未结合相对分子质量确定分子式，直接导致后续结构推断全盘出错。 1．（24-25高二下·四川·期中）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．粗溴苯中混有的少量溴和用碳酸钠溶液来吸收 D．中混有时，可用重结晶的方法提纯 2.（24-25高二下·浙江·期中）下列有关物质的检测说法正确的是 A．能鉴别和 B．可以通过X射线获得包括键长、键角、键能等分子结构信息 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 D．红外光谱不仅可以测有机物的化学键和官能团，还可以测定元素组成和含量 █考点一 考查有机合成中碳骨架的构建 【例1】（25-26高三上·云南·月考）卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应，可得格氏试剂R-MgX，它可与醛、酮等羰基化合物加成：，产物经水解可以得到醇。现欲合成CH3C(OH)(C2H5)2，下列所选用的卤代烃和羰基化合物的组合正确的是 A．乙醛和1-氯丁烷 B．2-丁酮和1-氯丙烷 C．丙醛和1-溴丙烷 D．3-戊酮和一氯甲烷 【变式1-1】（25-26高二上·江苏泰州·期中）有机物M在碱性条件下可发生的反应如图所示。下列说法正确的是 A．M分子中酮羰基邻位甲基的C—H键极性较弱，易断键 B．N分子中含有3个手性碳原子 C．1 mol N最多与2 mol H2发生加成反应 D．该条件下还可能生成 【变式1-2】（24-25高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末）已知双烯合成（）是重要的环化反应，则根据该原理，合成的物质不可能是 A．和 B．和 C．和 D．和 █考点二 考查有机合成中官能团的衍变 【例2】（24-25高二下·北京·期中）对乙酰氨基酚又称为扑热息痛，具有很强的解热镇痛作用，其合成路线如图： 下列说法不正确的是 A．反应①与反应③的目的是保护酚羟基避免在反应②中被氧化 B．反应②用稀作为硝化试剂，体现了对苯环的活化 C．中间产物D既能与HCl反应，又能与NaOH反应 D．芳香族化合物X含硝基且为扑热息痛的同分异构体，其可能结构共有13种 【变式2-1】（24-25高二下·福建·期末）对氨基苯甲酸()是一种用途广泛的化工产品和医药中间体，通常以甲苯为原料进行合成。如图为对氨基苯甲酸的一种合成路线(已知：烷基为苯环上邻、对位定位基，羧基为苯环上间位定位基)。下列说法不正确的是 A．A的结构简式为 B．反应③的反应类型为氧化反应 C．产物中可能含有副产物 D．若反应①、②顺序互换，则最终得到的产物主要是 【变式2-2】（24-25高二下·北京·期中）有机物Y是一种药物中间体，其合下列说法不正确的是 A．反应②属于取代反应 B．可用NaOH溶液实现④ C．F水解可得到E D．有机物Y的合成过程中进行了官能团保护 █考点三 考查有机合成中官能团的保护 【例3】（25-26高三上·宁夏银川·月考）生活因有机而多姿多彩，化合物M是合成镇静类药物氯硝西泮(N)的关键前体，制取N的部分流程如下。下列说法错误的是 A．Q分子中含有2种含氧官能团 B．从M到Q的反应为取代反应 C．Q分子中所有原子可能在同一平面 D．P→M引入硝基时需要“一系列反应Ⅰ”的目的是防止氨基被氧化 【变式3-1】（25-26高三上·河北衡水·月考）有机化合物K主要用作杀菌防腐剂，其合成路线如下（部分条件已省略）。 下列说法不正确的是 A．过程①、③和④中均发生取代反应 B．J中最多有16个原子共平面 C．F能被酸性KMnO4氧化是—CH3对苯环影响的结果 D．K的合成过程中进行了官能团的保护 【答案】C 【变式3-2】（24-25高二下·北京朝阳·期末）尼泊金酯可用作食品、化妆品防腐剂，合成路线如下。 下列说法不正确的是 A．E与F可以用溶液鉴别 B．M与N互为同系物 C．可以循环利用 D．①的作用是引入保护基，③的作用是脱除保护基 █考点四 考查有机合成路线的选择 【例4】（24-25高二上·上海·期末）在有机合成中，常需将官能团消除或增加，下列合成路线不简洁的是 A． B．溴乙烷乙醇： C．1-溴丁烷-丁炔： D． 【变式4-1】（23-24高二上·上海·期末）制取CH3CH=CHCl最好的方法是 A．CH3CH2CH3和Cl2 B．CH3CH=CH2和Cl2 C．CH3C≡CH和HCl D．CH3CH=CH2和HCl 【变式4-2】（24-25高二下·浙江杭州·期中）下列有机化合物之间转化不合理的是 A． B． C． D． █考点五 考查有机物的分离提纯 【例5】（24-25高二下·浙江丽水·期末）某实验小组提取青蒿素的实验流程如图。青蒿素为无色针状晶体，熔点，易溶于丙酮、氯仿和乙醚，在水中几乎不溶。 下列说法不正确的是 A．粉碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积，提高浸取率 B．操作Ⅰ加入乙醚，操作II分离出乙醚，乙醚起催化剂作用 C．操作Ⅱ中提取液经过蒸馏后可得青蒿素粗品 D．操作Ⅲ中提高固体青蒿素的纯度一般采用重结晶法 【变式5-1】（24-25高二下·辽宁锦州·期中）下列有关研究有机物的方法，不正确的是 A．乙醇和水的混合物中加入生石灰再蒸馏，可以获得无水酒精 B．分离正己烷（沸点）和正庚烷（沸点）可采用蒸馏的方法 C．利用植物油的密度比水小的原理，可用分液的方法分离这两种液体混合物 D．重结晶法提纯苯甲酸时，杂质的溶解度很小或很大均易于除去 【变式5-2】（24-25高三上·湖北·月考）橘皮精油具有抗炎、抗菌、抗氧化等作用，广泛存在于柑橘类果实的外果皮中，其主要成分是有特殊橘子香气的D-柠檬烯。某化学兴趣小组设计实验提取橘皮精油的实验流程如下图所示。下列说法错误的是 A．有机试剂X可选用乙醚，分液时有机相溶液从下口放出 B．无水硫酸钠的作用是除去有机层中的水 C．与常规萃取相比，索氏提取可以连续萃取，节约萃取剂 D．蒸馏所得柠檬烯可通过波谱分析确定其结构 █考点六 考查有机物结构的确定 【例6】（24-25高二下·广东·月考）使用现代分析仪器对某有机化合物X的分子结构进行测定，相关结果如下： 由此推理得到有关X的结论不正确的是 A．属于醚类 B．结构简式为 C．相对分子质量为74 D．X的一氯代物有两种 【变式6-1】（25-26高二上·江苏·期中）已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如下图所示，下列说法中错误的是 A．仅由其核磁共振氢谱可知其分子中的氢原子总数 B．若的化学式为，则其结构简式为 C．由红外光谱可知，该有机物中至少含有三种不同的化学键 D．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同的氢原子且个数比为1：2：3 【变式6-2】（24-25高二下·全国·期中）将6.8g的X完全燃烧生成3.6g的H2O和8.96L(标准状况)的CO2.X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其质谱、核磁共振氢谱与红外光谱如图。关于X的下列叙述错误的是 A．X的相对分子质量为136 B．X的分子式为C8H8O2 C．X分子中只有一个甲基 D．X分子中所有的碳原子不可能在同一个平面上 基础应用 1．（24-25高二下·河南·期中）已知有机化合物A只含有C、H、O三种元素，使用现代分析仪器对有机化合物A的分子结构进行测定，相关结果如下所示。 下列有关说法正确的是 A．图甲为质谱图，图丙为红外光谱图 B．图乙表明该有机化合物的相对分子质量为31 C．由图甲可知该有机物分子中有3种不同的氢原子，且个数比为 D．有机化合物A的结构简式为 2．（24-25高二下·黑龙江大庆·期中）某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，下列说法错误的是 A．由红外光谱可知，A属于芳香烃 B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有4种不同化学环境的氢原子 C．由以上信息无法准确确定有机物A分子中所含官能团 D．若A的化学式为C8H8O2，则其结构简式可能为： 3．（24-25高二下·浙江丽水·期中）有机物A的质谱图如图①，核磁共振氢谱图如图②，则A的结构简式是 A．HCOOH B． C． D． 4．（24-25高二下·广东广州·期末）1，4-环己二醇()是生产某些液晶材料和药物的原料，现以环己烷()为基础原料，合成1，4-环己二醇的路线如下。下列说法不正确的是 A．合成过程涉及取代、加成、消去反应 B．M的分子式为 C．反应（2）和反应（4）的反应条件可能相同 D．有机物N和Y为同分异构体 5．（24-25高二下·山西·期末）下列说法错误的是 A．通过有机物的红外光谱图可以获得分子中所含化学键和官能团的信息 B．通过X射线衍射图可直接获得键长、键角和键能等数据 C．原子光谱是不连续光谱，具有特征性，可以用于鉴定元素 D．高分辨率质谱仪可以根据高精度的相对分子质量数据直接计算出分子式 6．（24-25高二下·广东·期中）苯甲酸样品中混有泥沙和少量，提纯苯甲酸的过程如下。操作不正确的是 A．加水加热 B．趁热过滤 C．冷却结晶 D．萃取分液 7．（24-25高二下·湖南长沙·期末）实验室提取桂花精油的流程如下。下列说法错误的是 A．“操作①”所需的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗、玻璃棒 B．“操作②”为蒸馏，所得的石油醚可循环利用 C．“抽滤”可加快过滤速率，桂花精油在滤液中 D．“减压蒸馏”可防止桂花精油在较高温度下变质 8．（24-25高二下·海南·期末）下列关于有机物分离提纯的说法错误的是 A．分液分离乙酸乙酯和水的混合物，可向水中加适量NaCl防止乳化现象 B．重结晶提纯苯甲酸的过程中，冷却结晶的过程应迅速，防止晶体中混入杂质 C．可通过蒸馏除去青蒿素乙醚溶液中的溶剂 D．可用色谱法分离植物色素中的各种组分 9．（24-25高三上·上海·开学考试）下列有机化合物中均含有酸性杂质，除去这些杂质的方法中正确的是 被提纯物质 除杂试剂 分离方法 A 己烷(己烯) 溴水 分液 B 乙醇(乙酸) 生石灰 过滤 C 乙醛(乙酸) 氢氧化钠溶液 分液 D 乙酸乙酯(乙酸) 饱和碳酸钠溶液 分液 10．（25-26高二上·甘肃·期中）蜂胶可作抗氧化剂，其主要活性成分咖啡酸苯乙酯的合成路线如下： 下列说法正确的是 A．1mol咖啡酸苯乙酯最多可与发生加成反应 B．咖啡酸苯乙酯可作抗氧化剂，可能与苯环有关 C．1 mol化合物III与足量溶液反应，消耗 D．化合物I与化合物II反应的产物除化合物III外还有丙酮 11．（25-26高二上·江苏无锡·月考）喹啉()是药物氯喹的基础原料，其合成路线如下： 下列有关说法不正确的是 A．C→D的反应条件为NaOH水溶液、加热 B．可以用溴水来检验E中的碳碳双键 C．F→G和G→J的反应类型分别为取代反应和还原反应 D．与喹啉互为同分异构体，且含有碳碳双键和氰基(-CN)的芳香族化合物共有5种 12．（25-26高二上·四川资阳·月考）Ⅰ．12.0 g某液态有机化合物A完全燃烧后，生成和，测得有机化合物A的蒸气对的相对密度是30，求： （1）有机物A的分子式 。 （2）用如图所示装置测定有机物A的分子结构，实验数据如下（实验数据均已换算为标准状况）：a mL（密度为）的有机物A与足量钠完全反应后，量筒液面读数为b mL，若1 mol A分子中有x mol氢原子能跟金属钠反应，则x的计算式为 （可以不化简，写出计算过程）。 （3）已知该有机物能够与金属钠或钾发生反应，并对有机物进行核磁共振氢谱分析，发现核磁共振氢谱图上有三组吸收峰，且峰面积之比为，请写出该物质的结构简式： 。 Ⅱ．（4）有机物M的分子中碳氢原子数之比为。它不与碳酸钠反应，相同物质的量的M与氢气的质量比为。0.37 g M与足量的银氨溶液反应可析出1.08 g Ag。M在一定条件下与氢气反应生成N，1 mol N与足量金属钠反应可产生（标准状况下），N不与碳酸钠反应。M、N的结构简式分别是M： ；N： 。 能力提升 1．（24-25高二下·四川内江·期末）某实验小组设计粗苯甲酸(含少量和泥沙)的提纯方案如下： 下列说法正确的是 A．操作Ⅰ趁热过滤的目的是为了除去杂质和防止苯甲酸析出 B．操作Ⅱ是蒸发结晶 C．操作Ⅲ用乙醇洗涤可快速干燥苯甲酸 D．提纯过程中所需的仪器有烧杯、玻璃棒、分液漏斗、表面皿 2．（24-25高二下·四川内江·期末）有机物X经元素分析仪测得只含碳、氢、氮3种元素，红外光谱显示X分子中有碳氮三键，质谱和核磁共振氢谱示意图如下。下列关于的说法错误是 A．相对分子质量为53 B．分子中有7个原子处于同一平面 C．分子中链与键的数目比为 D．可用乙炔为原料合成X 3．（24-25高二下·辽宁辽阳·期末）不饱和聚酯(UP)是生产复合材料“玻璃钢”的基本树脂材料。合成UP的工艺流程如图所示，下列说法错误的是 已知：UP为。 A．一定条件下，UP可与硫酸或NaOH溶液反应 B．丙、丁的分子式分别为、 C．单体1、2、3经缩聚反应制得UP D．甲→丙的过程中，涉及的反应类型有加成反应、取代反应 4．（24-25高二下·四川成都·期末）有机合成需选择合理的反应条件和合成路线。下列途径不能达到目的的是 A． B． C． D． 5．（25-26高二上·江西·月考）我国屠呦呦等科学家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．C． D． 6．（25-26高二上·江苏徐州·期中）关于有机物检测，下列说法正确的是 A．李比希法可以确定某些有机物分子的实验式 B．用核磁共振氢谱不可鉴别和 C．用红外光谱可确定有机物的元素组成 D．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 7．（2026·黑龙江辽宁·一模）我国科学家首次报道了降解聚乳酸(PLA)并转化为高附加值化学品的方法，转化路线如下： 下列说法不正确的是 A．PLA中存在手性碳原子 B．PLA、ML完全水解得到的产物相同 C．MP的核磁共振氢谱有三组峰 D．MMA既可以发生加聚反应，又可以发生取代反应 8．（25-26高二上·江西·月考）学习有机化学，掌握有机物的组成、结构、命名和官能团性质是重中之重。 （1）的分子式为 。 （2）烃A的结构简式为，用系统命名法命名烃A： 。 （3）如图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式的装置，这种方法是电炉加热时利用纯氧氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题： ①A装置是制备氧气的装置，仪器a的名称 ，B装置中浓硫酸的作用是 。 ②若样品中有机物只含C、H、O三种元素中的两种或三种，准确称取0.74g样品，经充分反应后，D管质量增加0.90g，E管质量增加1.76g。则该样品中有机物的最简式为 。 ③通过对样品进行分析，得到如下三张图谱。分析图谱可知，样品中有机物的相对分子质量为 ，结构简式为 。 ④某同学认为在装置E后加一个盛有碱石灰的U形管，会减少测定误差，你认为这样做是否合理 (填“合理”或“不合理”)，理由是 。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5章 有机物的合成与研究 复习讲义 复习目标 1.熟练掌握有机合成的基本概念、一般流程，明确碳骨架构建（增长、缩短、成环与开环）和官能团转化（引入、消除、衍变）的关键技巧，能归纳常见官能团（卤原子、羟基、醛基、羧基等）的转化路径及反应条件。 2.牢记有机化合物分离提纯的常用方法（蒸馏、萃取、重结晶）及适用场景，理解元素分析确定分子式、红外光谱与核磁共振波谱测定有机物结构的基本原理，能结合谱图信息初步推断简单有机物的结构。 3.能将有机合成原理与有机物研究方法有机结合，形成“合成设计—分离提纯—结构测定—性质验证”的完整知识链条，厘清本章与前序烃、烃的含氧衍生物等内容的关联。 4.能运用正向合成法和逆向切断法设计简单有机化合物的合成路线，准确判断反应先后次序、基团保护需求及反应活性差异，解决陌生情境下的有机合成与结构推断问题。 重点和难点 重点：有机合成核心逻辑与技巧；有机物结构测定的核心方法。 难点：复杂合成路线的设计与优化；谱图信息的综合解析能力；绿色合成理念的实际融入。 █知识点一 有机合成基础 1、有机合成的基本概念与流程 （1）定义：利用简单、易得的原料，通过一系列有机反应，构建目标化合物的碳骨架、转化官能团，最终合成所需有机物的过程。 （2）核心目标：构建碳骨架（控制结构）、转化官能团（调控性质），兼顾合成效率与绿色环保。 （3）一般流程：原料选择→路线设计→反应实施→分离提纯→结构表征→产物验证。 2、碳骨架的构建方法 （1）碳链增长 ①炔烃、烯烃、醛、酮与HCN加成：,水解后得到羟基酸。 ②醛酮的羟醛缩合(其中至少一种含有α­H，醛之间的加成，生成β-羟基醛)： ③卤代烃与NaCN、CH3CH2ONa、CH3CCNa等的取代反应：RCl＋NaCNRCN＋NaCl，引入-CN后水解得羧基。 ④聚合反应 a．加聚反应(烯烃、二烯烃、乙炔等)： b．缩聚反应：酯化反应类型(如乙二醇与乙二酸反应)、氨基酸缩合类型(如甘氨酸缩合)、甲醛与苯酚(酚醛树脂)。 ⑤酯化反应：CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O。 （2）碳链缩短 ①氧化反应，包括烯烃、炔烃的部分氧化，苯的同系物氧化成苯甲酸等。 ②水解反应，主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。如RCOOR′＋H2ORCOOH＋R′—OH。 ③烷烃发生裂化或裂解反应：C16H34C8H18＋C8H16；C8H18C4H10＋C4H8。 ④脱羧反应：R—COONa＋NaOHR—H＋Na2CO3。 （3）成环 ①二元醇成环 如：HOCH2CH2OH ＋H2O ②羟基酸酯化成环 如： ③氨基酸成环 如：H2NCH2CH2COOH ④二元羧酸成环 如：HOOCCH2CH2COOH ⑤双烯合成 如： （4）开环 ①环酯水解开环 ②环烯烃氧化开环，如。 ③环烷烃的催化裂解开环生成链烃。 3、官能团的转化规律 （1）官能团的引入： 方法 举例 引入碳碳 双键 醇、卤代烃的消去反应[来源:学科网ZXXK] CH3CH2CH2OHCH3CH=CH2↑+H2O CH3CH2CH2Cl+NaOHCH3CH=CH2↑+NaCl+H2O[来 炔烃与H2、卤化氢、卤素的不完全加成反应 +HClCH2=CHCl 引入卤素 原子 炔烃、烯烃与卤素单质或卤化氢的加成反应 CH2=CH2+HClCH3CH2Cl +HClCH2CHCl 烷烃、芳香烃的取代反应 CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl +3Cl2+3HCl +Cl2+HCl 醇与氢卤酸(HX)的取代反应 R—OH+HXR—X+H2O 引入羟基 烯烃与水的加成反应 CH2CH2+H2O CH3CH2OH 醛、酮的还原反应 RCHO+H2RCH2OH 卤代烃、酯的水解 C2H5Br+NaOHC2H5OH+NaBr +H—OH 羧酸在一定条件下被还原 RCOOHRCH2OH 引入羰基 醇的催化氧化 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O 某些烯烃被酸性KMnO4溶液氧化 2(CH3)2C=O 引入羧基 醛的氧化反应 2CH3CHO+O22CH3COOH 某些烯烃被酸性KMnO4溶液氧化 CH3CHCHCH32CH3COOH 酯的水解 CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH （2）官能团的消除： ①通过加成反应可以消除或。如：CH2=CH2+H2CH3CH3 ②通过取代反应、消去反应、氧化反应或酯化反应可消除—OH。如：CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O ③通过氧化反应或加成反应可消除—CHO。如：2CH3CHO+O22CH3COOH ④通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。 ⑤通过消去或水解反应可消除卤原子。 （3）官能团的衍变 ①官能团种类变化：利用官能团的衍生关系进行衍变，如卤代烃醇醛羧酸 CH3CH2OHCH3CHOCH3COOH。 ②官能团数目变化：通过不同的反应途径增加官能团的个数，如 ③官能团位置变化：通过不同的反应，改变官能团的位置，如 CH3CH2CH2OHCH3CH===CH2 。 效果检测易错提醒 （1）混淆反应条件，卤代烃水解用强碱水溶液，消去用强碱醇溶液，醇消去与分子间脱水温度不同（170℃ vs 140℃），条件错则产物偏离。 （2）官能团转化误判，叔醇无法催化氧化，酚羟基不能与羧酸直接酯化，需用酸酐/酰氯。 （3）碳链构建偏差，羟醛缩合易忽略产物结构特征，卤代烃与NaCN反应后需水解才能得羧基，避免漏步或错判产物官能团，确保碳骨架与官能团转化同步正确。 1.（24-25高二下·山西·期中）有机合成的主要任务之一是引入目标官能团。下列反应中，能够在有机化合物碳链上引入羟基官能团的是 A．甲苯在光照条件下与氯气反应 B．醛在有催化剂并加热的条件下与氢气反应 C．卤代烃在氢氧化钠的乙醇溶液中加热反应 D．羧酸和醇在有浓硫酸并加热的条件下反应 【答案】B 【解析】A．甲苯在光照条件下与氯气反应引入碳氯键，A项不符合题意；B．醛在催化剂并加热条件下与氢气反应引入羟基，B项符合题意；C．卤代烃在氢氧化钠的乙醇溶液中加热发生消去反应引入碳碳双键，C项不符合题意；D．羧酸和醇在有浓硫酸并加热的条件下发生酯化反应引入酯基，D项不符合题意；答案选B。 2.（23-24高二下·全国·期末）在有机合成中官能团的引入或改变是极为重要的，下列说法正确的是 A．甲苯在光照条件下与Cl2反应，主反应为苯环上引入氯原子 B．引入羟基的方法常有卤代烃和酯的水解、烯烃的加成、醛类的还原 C．将CH2=CH－CH2OH与酸性KMnO4溶液反应即可得到CH2=CH－COOH D．将转化为的合理方法是与足量的NaOH溶液共热后，再加入足量稀H2SO4 【答案】B 【解析】A．甲苯在光照条件下与Cl2反应，主反应为甲基上引入氯原子，故A错误；B．卤代烃水解为醇，酯水解为酸和醇，烯烃与水发生加成反应生成醇，醛与氢气发生还原反应生成醇，故B正确；C．碳碳双键、羟基都能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不能得到CH2=CH—COOH，故C错误；D．原料与足量NaOH溶液反应后，加入足量稀硫酸生成邻羟基苯甲酸，得不到目标产物，故D错误；答案选B。 █知识点二 有机合成路线设计方法 1、设计思路 （1）正向合成法：从原料出发，逐步通过反应构建碳骨架、转化官能团，最终得到目标产物，适用于简单有机物的合成（如由乙烯合成乙酸乙酯）。 （2）逆向切断法（逆合成分析法）：从目标产物出发，将其拆解为简单的中间产物，逐步逆推至原料，核心是“切断化学键、还原官能团”，适用于复杂有机物的合成（如药物、新材料中间体）。 2、设计技巧 （1）反应次序控制：多官能团共存时，先转化不影响其他官能团的基团，避免副反应（如含羟基和双键的有机物，先保护羟基再加成双键）。 （2）基团保护策略：易被氧化的基团（如羟基、醛基）需先保护（如羟基转化为醚键），反应完成后再脱保护；易发生取代的基团需屏蔽活性位点。 ①碳碳双键：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。 HOCH2CH==CHCH2OHHOCH2CH2CHClCH2OHHOOC—CH==CH—COOH。 ②酚羟基：在氧化其他基团前可以用NaOH溶液或CH3I保护。 ③醛基：在氧化其他基团前可以用乙醇(或乙二醇)加成保护。 a. b. ④氨基：在氧化其他基团前可以用醋酸酐将氨基转化为酰胺，然后再水解转化为氨基。 ⑤醇羟基、羧基可以成酯保护。 （3）绿色合成原则：优先选择原子经济性反应（如加成、加聚反应，原子利用率100%），减少污染物排放，选用温和反应条件（如常温、常压）。 3、常见的合成路线 （1）一元合成路线 R—CH===CH2卤代烃一元醇→一元醛→一元羧酸→酯 （2）二元合成路线 CH2===CH2XCH2—CH2X二元醇→二元醛→二元羧酸→ （3）芳香化合物合成路线 效果检测易错提醒 （1）逆向切断时化学键选择不当，优先切断不稳定键或官能团相邻键，避免生成难合成中间体。 （2）忽略基团保护，含羟基、醛基等易氧化基团时，未先保护直接反应会导致官能团破坏，脱保护步骤也不可遗漏。 （3）违背绿色合成原则，过度选择分步反应多、副产物多的路线，忽视原子经济性。此外，多官能团转化易颠倒次序，需优先处理活性弱、影响小的基团，减少副反应。 1.（2025·湖北黄冈·三模）烃基卤化镁也称格氏试剂，能够与羰基等发生格氏反应： 下列转化不能通过格氏反应实现的是(格式试剂可根据需要任选) A．甲醛转化为正丁醇 B．乙醛转化为乙醇 C．丙酮转化为叔丁醇 D．二氧化碳转化为乙酸 【答案】B 【解析】A．甲醛（HCHO）羰基碳连两个H，与丙基格氏试剂（CH3CH2CH2-MgX）反应，加成后水解生成CH3CH2CH2CH2OH（正丁醇），A正确；B．由以上分析可知，格氏反应为增碳反应，从乙醛到乙醇没有增碳，故不能通过格氏反应制备，B错误；C．丙酮[(CH3)2CO]羰基碳连两个CH3，与甲基格氏试剂（CH3-MgX）反应，加成后水解生成(CH3)3COH（叔丁醇），C正确；D．二氧化碳（O=C=O）与甲基格氏试剂（CH3-MgX）反应生成CH3COOMgX，水解后得CH3COOH（乙酸），D正确；故答案选B。 2.（2025·辽宁葫芦岛·模拟预测）甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体。 合成路线I：① ② 合成路线Ⅱ： 下列说法错误的是 A．HCN的结构式为 B．属于不饱和烃，能发生加聚反应 C．有机物中含有的官能团的名称为碳碳双键、羧基 D．相比于合成路线I，合成路线Ⅱ的优点是没有副产物，原料利用率高，对设备腐蚀性小 【答案】C 【解析】A．碳原子最外层有4个电子，需要形成4个共价键达到8电子稳定结构，N原子最外层有5个电子，形成3个共价键达到8电子稳定结构，H原子最外层有1个电子，形成1个共价键达到2电子（第一个电子层最多容纳2个电子）稳定结构，故HCN中各原子均稳定形成的结构式为，A正确；B．中有一个三键，是不饱和烃，可以发生加聚反应，B正确；C．有机物中含有的官能团名称为碳碳双键和酯基，而不是羧基，C错误；D．由题干信息，合成路线I中含有两步，其中反应物中用到硫酸，对设备有腐蚀性，对设备要求高，且产物除了甲基丙烯酸甲酯外，还有其他产物硫酸氢铵，而合成路线Ⅱ原子利用率100%，D正确；故选C。 █知识点三 有机物的分离提纯与结构测定 1、分离提纯方法 （1）蒸馏：适用于互溶且沸点差异较大（相差300C以上）的液体有机物（如乙醇与水的分离，需加生石灰除水后蒸馏），注意控制温度、防止暴沸，馏分一般为纯净物。 （2）萃取：适用于溶质在两种互不相溶溶剂中溶解度差异大的体系（如用苯萃取溴水中的溴），选择萃取剂时需满足“不溶于原溶剂、溶质溶解度大、易分离”。 （3）重结晶：适用于固体有机物的提纯（如苯甲酸的提纯），核心是选择合适溶剂（加热时溶解，冷却时析出晶体），步骤为溶解→趁热过滤→冷却结晶→过滤洗涤。 2、结构测定方法 （1）分子式确定 ①直接求算法：通过元素分析（燃烧法——李比希法）测定C、H、O等元素的质量分数，结合相对分子质量(质谱法：确定相对分子质量，读图技巧：看最大的质荷比)，计算得出分子式（如某有机物含C 60%、H 13.3%、O 26.7%，相对分子质量60，可推知分子式为C3H8O）。 ②最简式法：由于分子式为最简式（实验式）的整数倍，因此利用有机物的相对分子质量及求得的最简式可确定其分子式。如烃的最简式的求法： n(C):n(H)=（碳元素的质量/12 g・mol-1）：（氢元素的质量/1g・mol-1）=a:b(最简整数比)。所以该烃的最简式为CaHb,则其分子式为(CaHb)n,n=Mr/(12a十b)(Mr为烃的相对分子质量，12a十b为其最简式的式量）。 ③“商余法”：推断烃或烃的含氧衍生物的分子式(设烃的相对分子质量为M) 说明：的余数为0或碳原子数大于或等于氢原子数时,将碳原子数依次减少一个,每减少一个碳原子即增加12个氢原子,直到饱和为止。确定烃的最大饱和氢原子数的分子式，在此基础上，每减少一个碳原子和四个氢原子就增加一个氧原子，直到不能减为止，从而得到一系列可能的分子式，如C9H20→C8H16O→C7H12O2→C6H8O3→C5H4O4。 ④化学方程式法：利用燃烧反应化学方程式，抓住以下关键：a.气体体积变化；b.气体压强变化；c.气体密度变化。 （2）官能团判断：红外光谱（IR）——不同官能团有特定的吸收峰（如羟基在3200-3600 cm-1有吸收峰，碳氧双键在1700cm-1左右有吸收峰），可确定有机物含有的官能团。 （3）分子结构推断： ①核磁共振波谱（NMR）: a.氢谱（¹H-NMR）：峰的数目对应氢原子种类，峰的面积比对应氢原子数目比，可确定氢原子的连接方式；b.碳谱（¹³C-NMR）：峰的数目对应碳原子种类，辅助判断碳骨架结构。 ②X射线衍射可以确定键长、键角等结构信息。 效果检测易错提醒 （1）分离提纯方法误用，蒸馏前未做好除杂预处理（如乙醇除水需加生石灰），重结晶溶剂选择不当会导致晶体析出量不足或纯度偏低。 （2）谱图解析失误，易混淆红外特征峰（如羟基与氨基吸收峰范围），误将氢谱峰面积比直接当作原子个数比，忽略化学位移反映的氢原子环境差异。 （3）分子式计算疏漏，元素分析后未换算最简式，或未结合相对分子质量确定分子式，直接导致后续结构推断全盘出错。 1．（24-25高二下·四川·期中）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．粗溴苯中混有的少量溴和用碳酸钠溶液来吸收 D．中混有时，可用重结晶的方法提纯 【答案】D 【解析】A．因乙醇和水可以形成共沸物，直接蒸馏不能得到无水酒精，应先加入氧化钙再蒸馏，A错误；B．酸性高锰酸钾与乙炔反应生成二氧化碳，会引入新的杂质，B错误；C．粗溴苯中混有的少量溴和用氢氧化钠溶液来吸收，C错误；D．溶解度受温度影响较大，溶解度受温度影响小，可用重结晶的方法提纯，D正确；故选D。 2.（24-25高二下·浙江·期中）下列有关物质的检测说法正确的是 A．能鉴别和 B．可以通过X射线获得包括键长、键角、键能等分子结构信息 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 D．红外光谱不仅可以测有机物的化学键和官能团，还可以测定元素组成和含量 【答案】A 【解析】A．核磁共振氢谱可以获得氢原子的种类数和不同种类氢原子数目之比，有两种环境的氢原子，吸收峰面积之比为3:1，有两种环境的氢原子，吸收峰面积之比为1:3，但二者核磁共振氢谱中吸收峰的化学位移不同，A正确；B．X射线衍射不能测键能，B错误；C．质谱法测得某有机物的相对分子质量为72，不可据此推断其分子式为C5H12，相对分子质量为72的有机物还可以是C4H8O、C3H4O2等，C错误；D．红外光谱可以测定有机物中所含化学键和官能团，不能测定元素组成和含量，D错误；故选A。 █考点一 考查有机合成中碳骨架的构建 【例1】（25-26高三上·云南·月考）卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应，可得格氏试剂R-MgX，它可与醛、酮等羰基化合物加成：，产物经水解可以得到醇。现欲合成CH3C(OH)(C2H5)2，下列所选用的卤代烃和羰基化合物的组合正确的是 A．乙醛和1-氯丁烷 B．2-丁酮和1-氯丙烷 C．丙醛和1-溴丙烷 D．3-戊酮和一氯甲烷 【答案】D 【分析】此反应原理为羰基的π键断裂后，烃基R-加在碳原子上，-MgX加在O原子上，产物再经过水解得到醇，即发生取代反应，氢原子(-H)取代-MgX； 【解析】A．乙醛（CH3CHO）和1-氯丁烷的格氏试剂（CH3CH2CH2CH2MgCl）反应，生成的产物经水解，得到CH3CH(OH)CH2CH2CH2CH3，A错误；B．2-丁酮（）和1-氯丙烷的格氏试剂（CH3CH2CH2MgCl）反应，生成的产物经水解，得到，B错误；C．丙醛（CH3CH2CHO）和1-溴丙烷的格氏试剂（CH3CH2CH2MgBr）反应，生成的产物经水解，得到CH3CH2CH(OH)CH2CH2CH3，C错误；D．3-戊酮（）和一氯甲烷的格氏试剂（CH3MgCl）反应，生成的产物经水解，得到，D正确；故答案选D。 解题要点 （1）增长碳链：优先选用格氏试剂加成、醛酮羟醛缩合、卤代烃与氰化物取代（氰基水解增碳）、酯化反应等，注意反应条件对产物结构的影响。 （2）缩短碳链：侧重烯烃 / 炔烃氧化裂解、羧酸脱羧反应、苯的同系物侧链氧化，依据产物含有的官能团反向推导断键位置。 （3）成环与开环：成环可通过二元醇分子内脱水、二元羧酸与二元胺缩合；开环优先考虑环酯水解、环烯烃加成反应，结合环的大小选择适配反应。 （4）解题关键：对比原料与目标产物的碳骨架差异，确定增碳、减碳或成环策略，依托官能团转化串联反应步骤，规避碳链变化时的官能团干扰。 【变式1-1】（25-26高二上·江苏泰州·期中）有机物M在碱性条件下可发生的反应如图所示。下列说法正确的是 A．M分子中酮羰基邻位甲基的C—H键极性较弱，易断键 B．N分子中含有3个手性碳原子 C．1 mol N最多与2 mol H2发生加成反应 D．该条件下还可能生成 【答案】D 【分析】根据图示反应，可推知，是典型的酮羰基之间的羰基加成反应，核心是羟醛缩合，先发生第一步酮羰基加成反应，后消去得到产物。据此分析。 【解析】A．受酮羰基的吸电子效应，邻位甲基的C-H键极性较强，易断裂，A错误；B．手性碳原子是连接4个互不相同的原子或原子团的碳原子，N中含有2个手性碳原子，如中*所示，B错误；C．1 mol N中有2 mol碳碳双键和1 mol酮羰基可以与氢气发生加成反应，则能与3 mol氢气加成，C错误；D．M转变为N的过程中先发生了酮羰基的加成反应，后发生羟基的消去反应，观察到M中含有两个不对称的酮羰基，推测该条件下还可能生成，D正确；故选D。 【变式1-2】（24-25高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末）已知双烯合成（）是重要的环化反应，则根据该原理，合成的物质不可能是 A．和 B．和 C．和 D．和 【答案】B 【解析】A. 和发生双烯合成生成，A不符合题意；B. 该组合中没有共轭二烯烃，无法发生双烯合成，B符合题意；C. 和发生双烯合成生成，C不符合题意；D. 和发生双烯合成生成，D不符合题意；故答案选B。 █考点二 考查有机合成中官能团的衍变 【例2】（24-25高二下·北京·期中）对乙酰氨基酚又称为扑热息痛，具有很强的解热镇痛作用，其合成路线如图： 下列说法不正确的是 A．反应①与反应③的目的是保护酚羟基避免在反应②中被氧化 B．反应②用稀作为硝化试剂，体现了对苯环的活化 C．中间产物D既能与HCl反应，又能与NaOH反应 D．芳香族化合物X含硝基且为扑热息痛的同分异构体，其可能结构共有13种 【答案】D 【分析】根据的结构简式及A的分子式知，苯酚和发生取代反应生成A为，A和硝酸发生取代反应生成B为，B和HI发生取代反应生成，根据扑热息痛的结构简式和D的分子式知，发生还原反应生成D为，D发生取代反应生成扑热息痛，据此分析； 【解析】A．酚羟基不稳定，易被硝酸氧化，反应①与反应③的目的是保护酚羟基避免在反应②中被氧化，A正确；B．反应②用稀作为硝化试剂，而不是浓硝酸，说明对苯环的活化导致苯环上对位的氢原子变得活泼，B正确；C．D为，氨基具有碱性、酚羟基具有酸性，所以D既能与HCl反应，又能与NaOH反应，C正确；D．芳香族化合物X含硝基且为扑热息痛的同分异构体，如果取代基为，有1种位置异构；如果取代基为，有1种位置异构；如果取代基为、，有3种位置异构；如果取代基为、，有3种位置异构，如果取代基为2个、1个，有6种位置异构，则符合条件的同分异构体有14种，D错误；故选D。 解题要点 （1）单一官能团转化：牢记典型路径，如醇→醛→羧酸（氧化）、卤代烃→烯→烷（消去+加成），注意反应条件（如强 / 弱氧化剂）对产物的控制，避免过度反应。 （2）多官能团协同转化：优先保护敏感官能团（如酚羟基、氨基），再进行目标官能团反应，反应结束后精准脱保护，防止副反应破坏分子结构。 （3）官能团引入/消除：引入卤素用加成 / 取代反应，引入羟基用水解/加成反应；消除双键用加成，消除羟基用消去/氧化反应。 （4）解题核心：对比原料与产物的官能团种类、数目、位置，逆向推导转化步骤，结合碳骨架变化顺序，确保每步衍变符合反应逻辑。 【变式2-1】（24-25高二下·福建·期末）对氨基苯甲酸()是一种用途广泛的化工产品和医药中间体，通常以甲苯为原料进行合成。如图为对氨基苯甲酸的一种合成路线(已知：烷基为苯环上邻、对位定位基，羧基为苯环上间位定位基)。下列说法不正确的是 A．A的结构简式为 B．反应③的反应类型为氧化反应 C．产物中可能含有副产物 D．若反应①、②顺序互换，则最终得到的产物主要是 【答案】B 【分析】烷基为苯环上邻、对位定位基，羧基为苯环上间位定位基，故甲苯应先发生硝化反应在甲基的对位引入硝基，A为：，A中甲基被氧化为羧基，发生氧化反应生成B：，B硝基被还原为氨基，发生还原反应得到产物。 【解析】A．反应①为甲苯的硝化反应，A的结构为，A正确；B．根据分析，反应③硝基被还原为氨基，反应类型为还原反应，B错误；C．由于烷基为邻对位定位基，所以最后含有副产品，C正确；D．若反应①、②顺序互换，由于-COOH为间位定位基，所以会将硝基引入羧基间位，还原后氨基与羧基位于间位，D正确；故选B。 【变式2-2】（24-25高二下·北京·期中）有机物Y是一种药物中间体，其合下列说法不正确的是 A．反应②属于取代反应 B．可用NaOH溶液实现④ C．F水解可得到E D．有机物Y的合成过程中进行了官能团保护 【答案】C 【解析】A．观察反应②的过程，是一个原子或原子团被另一个原子或原子团所替代的反应，符合取代反应的定义，所以反应②属于取代反应，A正确；B．在④中，转化为，需要碱性条件下进行，可以用溶液实现，B正确；C．分析F的结构，其水解后不能得到E。因为F水解的产物与E的结构不相符，C错误；D．在有机物Y的合成过程中，先将进行了转化（如反应①），之后又通过反应④将其还原回来，这属于对官能团的保护，D正确；综上，答案是C。 █考点三 考查有机合成中官能团的保护 【例3】（25-26高三上·宁夏银川·月考）生活因有机而多姿多彩，化合物M是合成镇静类药物氯硝西泮(N)的关键前体，制取N的部分流程如下。下列说法错误的是 A．Q分子中含有2种含氧官能团 B．从M到Q的反应为取代反应 C．Q分子中所有原子可能在同一平面 D．P→M引入硝基时需要“一系列反应Ⅰ”的目的是防止氨基被氧化 【答案】C 【解析】A．结合Q的结构简式可知，其中含有硝基、羰基两种含氧官能团，A正确；B．由图可知，M到Q发生的反应为与发生取代反应生成和氯化氢，B正确；C．由结构简式可知，Q分子中氨基氮原子的杂化方式为sp3杂化，—NH2和与该氮直接相连的碳原子的空间构型为三角锥形，则Q分子中所有原子不可能在同一平面，C错误；D．P分子中的氨基具有还原性，与浓硝酸和浓硫酸的混酸发生硝化反应时易被氧化，所以P→M引入硝基时需要“一系列反应Ⅰ”防止氨基被氧化，D正确；故选C。 解题要点 （1）明确保护对象：优先锁定易被破坏的敏感官能团，如酚羟基、醛基、氨基、碳碳双键，这类官能团易在氧化、加成、取代反应中发生副反应。 （2）选择适配保护策略：醛基用醇缩醛保护、氨基用酰基化保护、碳碳双键用卤素加成保护，需匹配后续反应条件，确保保护基稳定且易脱除。 （3）把控脱保护时机：待目标官能团反应完成后，再通过温和条件脱除保护基，如缩醛在酸性条件下水解、酰基化氨基在碱性条件下复原。 （4）解题关键：逆向分析反应流程，预判各步反应对官能团的影响，合理插入保护-脱保护步骤，避免副反应导致碳骨架或官能团结构破坏。 【变式3-1】（25-26高三上·河北衡水·月考）有机化合物K主要用作杀菌防腐剂，其合成路线如下（部分条件已省略）。 下列说法不正确的是 A．过程①、③和④中均发生取代反应 B．J中最多有16个原子共平面 C．F能被酸性KMnO4氧化是—CH3对苯环影响的结果 D．K的合成过程中进行了官能团的保护 【答案】C 【分析】过程①中，甲基取代了酚羟基上的氢。过程②中，与苯环相连的甲基被氧化，得到羧基。过程③中，与氧原子相连的甲基被氢取代，恢复了酚羟基。过程④中，羧基与甲醇发生酯化反应（取代反应），形成酯基。 【解析】A．过程①、③和④中均发生取代反应，A正确；B．苯环平面和羰基平面（）可能共面，再加上两个—OH中氢原子也能共面，故所有原子（共16个）都可共平面，B正确；C．F能被酸性KMnO4氧化是苯环对—CH3影响的结果，C错误；D．酚羟基易被氧化，为避免酚羟基在过程②中被氧化，先在过程①中将酚羟基转化为—OCH3结构，又在过程③中将—OCH3复原为酚羟基，D正确；故选C。 【变式3-2】（24-25高二下·北京朝阳·期末）尼泊金酯可用作食品、化妆品防腐剂，合成路线如下。 下列说法不正确的是 A．E与F可以用溶液鉴别 B．M与N互为同系物 C．可以循环利用 D．①的作用是引入保护基，③的作用是脱除保护基 【答案】B 【分析】E（）与CH3I发生取代反应生成F（），保护-OH，F被酸性KMnO4氧化生成M（），M与HI反应生成N（），N与C2H5OH发生酯化反应生成尼泊金酯（）。 【解析】A．E中含有酚羟基，F中没有酚羟基，FeCl3遇酚羟基可以发生显色反应，因此可以用FeCl3鉴别E和F，A正确；B．M中含有羧基和醚键，N中含有羟基和羧基，二者官能团不一样，不是同系物，B错误；C．①中用CH3I作为甲基化试剂，③中M和HI发生取代反应生成CH3I，因此CH3I可以循环利用，C正确；D．根据分析，①的作用是用CH3I将-OH转化为-OCH3，保护-OH，防止②中的酸性KMnO4把-OH氧化，③将-OCH3转化为-OH，作用是脱除保护基，D正确；故选B。 █考点四 考查有机合成路线的选择 【例4】（24-25高二上·上海·期末）在有机合成中，常需将官能团消除或增加，下列合成路线不简洁的是 A． B．溴乙烷乙醇： C．1-溴丁烷-丁炔： D． 【答案】B 【解析】A．乙烯先加成后水解，路线设计合理简洁，A项不符合题意；B．溴乙烷在氢氧化钠水溶液中加热水解即可生成乙醇，合成路线不简洁，B项符合题意；C．1-溴丁烷先发生消去反应后再发生加成反应，存在2个卤素原子后发生消去反应可生成炔，路线设计合理简洁，C项不符合题意；D．乙烯先发生加成反应，存在2个卤素原子后发生消去反应可生成炔，路线设计合理简洁，D项不符合题意；答案选B。 解题要点 （1）优先性原则：首选步骤少、原料廉价易得的路线，规避高成本、高污染试剂，符合原子经济性要求。 （2）可行性判断：结合反应条件（如温度、催化剂）分析，避免官能团间相互干扰，必要时引入保护 - 脱保护步骤。 （3）产物纯度把控：减少副反应生成，优先选择区域选择性、立体选择性高的反应，降低分离提纯难度。 （4）解题核心：对比原料与目标产物的碳骨架、官能团差异，正向推导或逆向拆解反应路径，验证每步转化的合理性。 【变式4-1】（23-24高二上·上海·期末）制取CH3CH=CHCl最好的方法是 A．CH3CH2CH3和Cl2 B．CH3CH=CH2和Cl2 C．CH3C≡CH和HCl D．CH3CH=CH2和HCl 【答案】C 【解析】A．CH3CH2CH3+Cl2→CH3CH2CH2Cl+HCl，该反应有杂质HCl生成，还有其他氯代烃生成，所以不符合原子经济的理念，A不合题意；B．CH3CH=CH2和Cl2    ，CH3CH=CH2+Cl2→CH3CHClCH2Cl，产物是CH3CHClCH2Cl不是CH3CH=CHCl，B不合题意；C．CH3C≡CH和HCl发生加成：CH3C≡CH+HCl→CH3CH=CHCl，生成物只有CH3CH=CHCl，符合原子经济的理念，C符合题意；D．CH3CH=CH2和HCl发生加成：CH3CH=CH2+HCl→CH3CHClCH3，产物是CH3CHClCH3不是CH3CH=CHCl，D不合题意；故答案为：C。 【变式4-2】（24-25高二下·浙江杭州·期中）下列有机化合物之间转化不合理的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A． 溴乙烷发生取代反应生成，发生水解后生成丙酸，丙酸与乙醇发生酯化反应生成，转化合理，故A不符合题意；B．多糖水解成二糖，继续水解生成葡萄糖，葡萄糖在无氧条件下转化为乳酸，转化合理，故B不符合题意；C．将碳原子标上数字，，发生1,4-加成反应时，若1、5和4、6碳原子相连则生成，若1、6和4、5碳原子相连则生成，因此加成反应生成两种产物，转化合理，故C不符合题意；D． 在转化过程中，甲基被氧化的同时，氨基也会被氧化为硝基，转化不合理，故D符合题意；故答案选D。 █考点五 考查有机物的分离提纯 【例5】（24-25高二下·浙江丽水·期末）某实验小组提取青蒿素的实验流程如图。青蒿素为无色针状晶体，熔点，易溶于丙酮、氯仿和乙醚，在水中几乎不溶。 下列说法不正确的是 A．粉碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积，提高浸取率 B．操作Ⅰ加入乙醚，操作II分离出乙醚，乙醚起催化剂作用 C．操作Ⅱ中提取液经过蒸馏后可得青蒿素粗品 D．操作Ⅲ中提高固体青蒿素的纯度一般采用重结晶法 【答案】B 【分析】青蒿干燥粉碎，可增大青蒿与乙醚的接触面积，提高浸取率，加入乙醚溶解青蒿素，过滤，提取液蒸馏分离出乙醚，得到青蒿素粗品，加入有机溶剂，进行重结晶，提高纯度； 【解析】A．根据分析，粉碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积，提高浸取率，A正确；B．青蒿素易溶于乙醚，乙醚作溶剂溶解青蒿素，B错误；C．乙醚和青蒿素沸点不同，操作Ⅱ中提取液经过蒸馏后可得青蒿素粗品，C正确；D．根据分析，操作Ⅲ中提高固体青蒿素的纯度一般采用重结晶法，D正确；故选B。 解题要点 （1）依据性质选方法：利用溶解性差异选分液（互不相溶）、蒸馏（沸点差异大）、重结晶（溶解度随温度变化大）；利用官能团特性选洗气（气体混合物）、层析（复杂有机物）。 （2）防变质与干扰：易挥发、易氧化有机物需密封或避光操作；含多官能团时，避免提纯试剂与目标官能团反应。 （3）操作细节把控：蒸馏需加沸石防暴沸，分液需先查漏再振荡，重结晶需控制溶剂用量和冷却速率。 （4）解题关键：分析混合物组分的物理、化学性质差异，优先选简单、低成本方法，验证提纯后产物纯度。 【变式5-1】（24-25高二下·辽宁锦州·期中）下列有关研究有机物的方法，不正确的是 A．乙醇和水的混合物中加入生石灰再蒸馏，可以获得无水酒精 B．分离正己烷（沸点）和正庚烷（沸点）可采用蒸馏的方法 C．利用植物油的密度比水小的原理，可用分液的方法分离这两种液体混合物 D．重结晶法提纯苯甲酸时，杂质的溶解度很小或很大均易于除去 【答案】C 【解析】A．生石灰与水反应生成氢氧化钙，蒸馏时乙醇被蒸出、氢氧化钙留在蒸馏烧瓶中，可得到无水乙醇，故A正确；B．正己烷和正庚烷互溶、沸点相差29℃，通过蒸馏可有效分离，故B正确；C．分液的原理是两种液体不互溶，而非密度差异，能用分液法分离植物油与水的混合物是因为植物油难溶于水、两者的混合物静置后分层，故C错误；D．重结晶中，杂质溶解度很大（留在母液）或很小（热过滤除去）均易分离，故D正确；故答案为：C。 【变式5-2】（24-25高三上·湖北·月考）橘皮精油具有抗炎、抗菌、抗氧化等作用，广泛存在于柑橘类果实的外果皮中，其主要成分是有特殊橘子香气的D-柠檬烯。某化学兴趣小组设计实验提取橘皮精油的实验流程如下图所示。下列说法错误的是 A．有机试剂X可选用乙醚，分液时有机相溶液从下口放出 B．无水硫酸钠的作用是除去有机层中的水 C．与常规萃取相比，索氏提取可以连续萃取，节约萃取剂 D．蒸馏所得柠檬烯可通过波谱分析确定其结构 【答案】A 【分析】向碎橘皮中加入水和乙醇用索氏提取器反复萃取得到提取液，向提取液中加入有机萃取剂萃取，分液后得到有机相，向有机相中加入无水硫酸钠除去有机层中的水后，蒸馏得到橘皮精油。 【解析】A．乙醚微溶于水，密度比水小，分液时有机相溶液从上口放出，错误，A符合题意；B．无水硫酸钠可作干燥剂，其作用是除去有机层中的水，正确，B不符合题意；C．在索氏提取器中，当萃取液的液面达到虹吸管顶端时，萃取液会经虹吸管返回烧瓶，实现萃取剂回流循环利用；因此与常规萃取相比，索氏提取可以连续萃取，节约萃取剂，正确，C不符合题意；D．波谱分析可以检验有机物分子的结构，柠檬烯可通过波谱分析确定其结构，正确，D不符合题意；答案选A。 █考点六 考查有机物结构的确定 【例6】（24-25高二下·广东·月考）使用现代分析仪器对某有机化合物X的分子结构进行测定，相关结果如下： 由此推理得到有关X的结论不正确的是 A．属于醚类 B．结构简式为 C．相对分子质量为74 D．X的一氯代物有两种 【答案】B 【解析】A．由红外光谱图可知，X分子中含有醚键，属于醚类，故A正确；B．由质谱图可知，X的质荷比为74，X的相对分子质量为74，含有醚键，有2种等效氢，结构简式为，故B错误；C．由质谱图可知，X的质荷比为74，X的相对分子质量为74，故C正确；D．由B可知X为，有2种环境的H原子，一氯代物有两种，故D正确；故选B。 解题要点 （1）数据推导分子式：利用元素分析、质谱数据确定最简式和相对分子质量，结合通式（烷烃、烯烃等）推导分子式，注意氧原子的隐含计算。 （2）光谱分析官能团：红外光谱判断特征基团（如羟基、羰基）；核磁共振氢谱（¹H-NMR）确定氢原子种类、数目比及等效氢分布，辅助判断取代基位置。 （3）结合性质验证结构：通过特征反应（如银镜反应、酯化反应）佐证官能团种类，排除同分异构体干扰。 （4）解题核心：先算分子式，再用光谱定官能团与骨架，最后结合化学性质综合验证，确保结构与数据、反应现象完全匹配。 【变式6-1】（25-26高二上·江苏·期中）已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如下图所示，下列说法中错误的是 A．仅由其核磁共振氢谱可知其分子中的氢原子总数 B．若的化学式为，则其结构简式为 C．由红外光谱可知，该有机物中至少含有三种不同的化学键 D．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同的氢原子且个数比为1：2：3 【答案】A 【解析】A．核磁共振氢谱能确定分子中氢原子的种类和个数之比，但不能确定氢原子的总数，A错误；B．根据红外光谱，含有O-H键，根据核磁共振氢谱，有3种氢原子，且个数比为1:2:3，若的化学式为，可判断其结构简式为，B正确；C．由红外光谱可知，该有机物中含有C-H、C-O、O-H三种不同的化学键，C正确；D．根据核磁共振氢谱有3个吸收峰，有3种氢原子，且个数比为1:2:3，D正确；故选A。 【变式6-2】（24-25高二下·全国·期中）将6.8g的X完全燃烧生成3.6g的H2O和8.96L(标准状况)的CO2.X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其质谱、核磁共振氢谱与红外光谱如图。关于X的下列叙述错误的是 A．X的相对分子质量为136 B．X的分子式为C8H8O2 C．X分子中只有一个甲基 D．X分子中所有的碳原子不可能在同一个平面上 【答案】D 【分析】由质谱图数据可知，X的相对分子质量为136，有机物X的物质的量为n(X)= =0.05mol，完全燃烧后生成水的物质的量为n(H2O)= =0.2mol，氢原子的物质的量为n(H)=0.2mol×2=0.4mol，CO2的物质的量为n(CO2)= =0.4mol，碳原子的物质的量为n(C)=0.4mol，则1个有机物A分子中含有8个碳原子、8个氢原子，O原子个数为：=2，所以该有机物的分子式为C8H8O2；不饱和度为=5，X分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其核磁共振氢谱有四个吸收峰，说明分子中含有4种H原子，峰面积之比为1：2：2：3，则四种氢原子个数之比=1：2：2：3，结合红外光谱可知，分子中存在酯基等基团，故有机物X的结构简式为，据此分析作答。 【解析】A．由上述分析可知，化合物X的相对分子质量为136，A项正确；B．由上述分析可知，X的分子式为C8H8O2，B项正确；C．由上述分析可知，有机物X的结构简式为，只有一个甲基，C项正确；D．化合物X的结构简式为，苯环和酯基都是平面的结构，X分子中所有的碳原子可能在同一个平面上，D项错误；故选D。 基础应用 1．（24-25高二下·河南·期中）已知有机化合物A只含有C、H、O三种元素，使用现代分析仪器对有机化合物A的分子结构进行测定，相关结果如下所示。 下列有关说法正确的是 A．图甲为质谱图，图丙为红外光谱图 B．图乙表明该有机化合物的相对分子质量为31 C．由图甲可知该有机物分子中有3种不同的氢原子，且个数比为 D．有机化合物A的结构简式为 【答案】D 【解析】A．图甲为核磁共振氢谱图，表明氢原子种类及其数目比，图丙为红外光谱图，表明分子中化学键或官能团特征，故A错误；B．图乙为质谱图，表明该有机化合物的相对分子质量为46，故B错误；C．由图甲可知该有机物分子中有3种不同的氢原子，且个数比为，故C错误；D．该有机化合物的相对分子质量为46，含有键，有3种不同的氢原子，且个数比为，可知A的结构简式为，故D正确；故答案为D。 2．（24-25高二下·黑龙江大庆·期中）某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，下列说法错误的是 A．由红外光谱可知，A属于芳香烃 B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有4种不同化学环境的氢原子 C．由以上信息无法准确确定有机物A分子中所含官能团 D．若A的化学式为C8H8O2，则其结构简式可能为： 【答案】A 【解析】A．由红外光谱可知，分子中含有苯环、C-O-C键、碳氧双键以及C-H键，即A中不仅仅含有碳氢两种元素，故A不属于烃而是属于烃的衍生物，则不属于芳香烃，A错误；B．由核磁共振氢谱可知，图中有4中吸收峰，故该有机物分子中有4种不同化学环境的氢原子，B正确；C．由以上信息只能确定该有机物中的化学键和原子团，分子中含有苯环、C-O-C键、碳氧双键以及C-H键，而无法准确确定有机物A分子中所含官能团，C正确；D．由红外光谱图可知，分子中含有苯环、C-O-C键、碳氧双键以及C-H键，由核磁共振氢谱可知，图中有4中吸收峰，则若A的化学式为C8H8O2，则其结构简式可能为：，D正确；故答案为：A。 3．（24-25高二下·浙江丽水·期中）有机物A的质谱图如图①，核磁共振氢谱图如图②，则A的结构简式是 A．HCOOH B． C． D． 【答案】C 【分析】质谱图中最大质核比为该有机物的相对分子质量，观察质谱图可知该有机物的相对分子质量为：46，核磁共振氢谱有三组吸收峰，说明该有机物有三种处于不同化学环境的氢原子，据此分析选择。 【解析】A．HCOOH相对分子质量为46，有2种处于不同化学环境的氢原子，A错误；B．相对分子质量为46，只有一种化学环境的氢原子，B错误；C．相对分子质量为46，有3种处于不同化学环境的氢原子，C正确；D．，相对分子质量为74，有3种处于不同化学环境的氢原子，D错误；故答案选C。 4．（24-25高二下·广东广州·期末）1，4-环己二醇()是生产某些液晶材料和药物的原料，现以环己烷()为基础原料，合成1，4-环己二醇的路线如下。下列说法不正确的是 A．合成过程涉及取代、加成、消去反应 B．M的分子式为 C．反应（2）和反应（4）的反应条件可能相同 D．有机物N和Y为同分异构体 【答案】B 【分析】发生取代反应得到，发生消去反应得到M：， 与溴水发生加成反应得到N：，发生消去反应得到，与溴水发生加成反应得到，与氢气发生加成反应得到Y：，发生水解反应得到产物，据此回答。 【解析】A．根据分析，反应（1）、（7）为取代反应，反应（3）、（5）、（6）为加成反应，反应（2）、（4）为消去反应，A正确；B．根据分析，M的结构式为，M的分子式为，B错误；C．反应（2）和反应（4）是氯代烃的消去反应，条件为强碱的醇溶液、加热，C正确；D．由分析知，N为：，Y：，两者互为同分异构体，D正确；故选B。 5．（24-25高二下·山西·期末）下列说法错误的是 A．通过有机物的红外光谱图可以获得分子中所含化学键和官能团的信息 B．通过X射线衍射图可直接获得键长、键角和键能等数据 C．原子光谱是不连续光谱，具有特征性，可以用于鉴定元素 D．高分辨率质谱仪可以根据高精度的相对分子质量数据直接计算出分子式 【答案】B 【解析】A．红外光谱通过吸收峰反映化学键和官能团的信息，A正确；B．X射线衍射可测定键长、键角，但键能需通过其他方法获得，B错误；C．原子光谱为不连续线状谱，不同元素的原子光谱不同，特征性用于元素鉴定，C正确；D．高分辨率质谱通过高精度的相对分子质量（精确到小数点后位），直接计算确定分子式，D正确；故选B。 6．（24-25高二下·广东·期中）苯甲酸样品中混有泥沙和少量，提纯苯甲酸的过程如下。操作不正确的是 A．加水加热 B．趁热过滤 C．冷却结晶 D．萃取分液 【答案】D 【分析】泥沙不溶于水，而苯甲酸在热水中溶解度大，冷水中溶解度小，随温度变化溶解度几乎不变，利用三者性质差异分离。 【解析】A．苯甲酸在热水中溶解度大，冷水中溶解度小，第一步操作是加水加热使苯甲酸溶解，A正确；B．泥沙难溶，可趁热过滤除去，B正确；C．过滤后得到的热溶液，冷却可析出苯甲酸晶体得到浊液，而几乎不会结晶，C正确；D．浊液过滤、洗涤得到苯甲酸，D操作为过滤，D错误；故选D。 7．（24-25高二下·湖南长沙·期末）实验室提取桂花精油的流程如下。下列说法错误的是 A．“操作①”所需的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗、玻璃棒 B．“操作②”为蒸馏，所得的石油醚可循环利用 C．“抽滤”可加快过滤速率，桂花精油在滤液中 D．“减压蒸馏”可防止桂花精油在较高温度下变质 【答案】A 【分析】桂花与石油醚混合、充分振荡，经操作①得到溶液和不溶物，操作①为固、液分离，故操作①为过滤，所得溶液利用沸点不同，经“蒸馏”操作（操作②）分离得石油醚和桂花浸膏，桂花浸膏加无水乙醇回流1h，进行抽滤，并用乙醇洗涤固体不溶物，充分回收桂花精油，溶液减压蒸馏，分离得到桂花精油。 【解析】A．根据上述分析可知，操作①为过滤，所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，不需要分液漏斗，A错误；B．经操作②将溶液分离得石油醚和桂花浸膏，而石油醚和桂花浸膏二者互溶，沸点不同，故“操作②”为蒸馏，石油醚与桂花混合，循环利用，B正确；C．“抽滤”为减压过滤，可加快过滤速率，使固、液分离，桂花精油为液态，在滤液中，C正确；D．桂花精油不稳定，高温易变质，利用物质沸点随压强的减小而降低的性质进行“减压蒸馏”就可防止桂花精油在较高温度下变质，D正确；故选A。 8．（24-25高二下·海南·期末）下列关于有机物分离提纯的说法错误的是 A．分液分离乙酸乙酯和水的混合物，可向水中加适量NaCl防止乳化现象 B．重结晶提纯苯甲酸的过程中，冷却结晶的过程应迅速，防止晶体中混入杂质 C．可通过蒸馏除去青蒿素乙醚溶液中的溶剂 D．可用色谱法分离植物色素中的各种组分 【答案】B 【解析】A．分液时加入NaCl可增加水相密度并破坏乳化层，促进分层，A正确；B．重结晶应缓慢冷却以减少杂质包裹，迅速冷却易导致杂质混入，B错误；C．蒸馏利用沸点差异分离溶剂和溶质，适用于乙醚和青蒿素，C正确；D．色谱法利用不同组分在固定相和流动相中的分配差异实现分离，D正确；故选B。 9．（24-25高三上·上海·开学考试）下列有机化合物中均含有酸性杂质，除去这些杂质的方法中正确的是 被提纯物质 除杂试剂 分离方法 A 己烷(己烯) 溴水 分液 B 乙醇(乙酸) 生石灰 过滤 C 乙醛(乙酸) 氢氧化钠溶液 分液 D 乙酸乙酯(乙酸) 饱和碳酸钠溶液 分液 【答案】D 【解析】A．溴水与己烯发生加成反应后的产物可以与己烷互溶，故A错误；B．生石灰与乙酸反应后要用蒸馏的方法与乙醇分离，故B错误；C．乙醛和乙酸与氢氧化钠反应的产物均可以溶于水，故C错误；D．乙酸可以与饱和碳酸钠溶液反应，乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度极小，故可以用来除杂，分液可把液体进行分离，故D正确；故选D。 10．（25-26高二上·甘肃·期中）蜂胶可作抗氧化剂，其主要活性成分咖啡酸苯乙酯的合成路线如下： 下列说法正确的是 A．1mol咖啡酸苯乙酯最多可与发生加成反应 B．咖啡酸苯乙酯可作抗氧化剂，可能与苯环有关 C．1 mol化合物III与足量溶液反应，消耗 D．化合物I与化合物II反应的产物除化合物III外还有丙酮 【答案】D 【分析】与反应生成，根据反应前后原子的种类、数量不发生改变，可推出另一生成物的化学式为，结合化合物Ⅰ的结构可知，另一生成物为丙酮；与在甘氨酸和DMF的条件下反应生成，据此分析回答。 【解析】A．1 mol咖啡酸苯乙酯中含有2 mol苯环和1 mol碳碳双键，最多与发生加成，A错误；B．咖啡酸苯乙酯可作抗氧化剂，是因为咖啡酸苯乙酯分子中易被氧化的酚羟基，与苯环无关，B错误；C．1mol化合物Ⅲ有1mol羧基和1mol酯基，与足量NaOH溶液反应，共消耗，C错误；D．化合物Ⅰ与化合物II反应的产物除化合物III外还有丙酮，D正确；故答案选D。 11．（25-26高二上·江苏无锡·月考）喹啉()是药物氯喹的基础原料，其合成路线如下： 下列有关说法不正确的是 A．C→D的反应条件为NaOH水溶液、加热 B．可以用溴水来检验E中的碳碳双键 C．F→G和G→J的反应类型分别为取代反应和还原反应 D．与喹啉互为同分异构体，且含有碳碳双键和氰基(-CN)的芳香族化合物共有5种 【答案】B 【分析】CH3-CH=CH2与Cl2在高温下发生取代反应生成CH2Cl-CH=CH2，CH2Cl-CH=CH2与Cl2发生加成反应生成的C是CH2Cl-CHCl-CH2Cl，C与NaOH的水溶液共热发生取代反应生成D：CH2OH-CH(OH)CH2OH，D与浓硫酸共热，发生反应生成E：CH2=CH-CHO，F是苯，苯与浓硫酸、浓硝酸混合加热发生取代反应生成的G是硝基苯：，G在Fe、HCl存在条件下发生还原反应生成J：，然后根据题意分析解答。 【解析】A．根据分析可知，C是CH2Cl-CHCl-CH2Cl，C与NaOH的水溶液共热，发生取代反应生成D，A正确；B．溴水具有强氧化性，不仅可以与碳碳双键发生加成反应，也能将醛基氧化为羧基，醛基的存在对碳碳双键的检验构成干扰，因此不能只用溴水来检验E中的碳碳双键，B错误；C．F→G为苯的硝化反应，也属于取代反应，G→J过程中－NO2转化为－NH2，该过程去氧加氢，属于还原反应， C正确；D．喹啉分子式是C9H7N，与喹啉互为同分异构体，且含有碳碳双键和氰基(-CN)的芳香族化合物有、、、、共有5种，D正确；故答案为：B。 12．（25-26高二上·四川资阳·月考）Ⅰ．12.0 g某液态有机化合物A完全燃烧后，生成和，测得有机化合物A的蒸气对的相对密度是30，求： （1）有机物A的分子式 。 （2）用如图所示装置测定有机物A的分子结构，实验数据如下（实验数据均已换算为标准状况）：a mL（密度为）的有机物A与足量钠完全反应后，量筒液面读数为b mL，若1 mol A分子中有x mol氢原子能跟金属钠反应，则x的计算式为 （可以不化简，写出计算过程）。 （3）已知该有机物能够与金属钠或钾发生反应，并对有机物进行核磁共振氢谱分析，发现核磁共振氢谱图上有三组吸收峰，且峰面积之比为，请写出该物质的结构简式： 。 Ⅱ．（4）有机物M的分子中碳氢原子数之比为。它不与碳酸钠反应，相同物质的量的M与氢气的质量比为。0.37 g M与足量的银氨溶液反应可析出1.08 g Ag。M在一定条件下与氢气反应生成N，1 mol N与足量金属钠反应可产生（标准状况下），N不与碳酸钠反应。M、N的结构简式分别是M： ；N： 。 【答案】（1） （2）或 （3） （4）或 或 【分析】有机物能够与金属钠或钾发生反应，说明有机物含有羟基；M与氢气发生加成反应生成N；银镜反应规律为；羟基与金属钠反应规律为。据此分析。 【解析】（1）由，可知：，在相同条件下气体的摩尔质量之比等于密度之比，该化合物的蒸气对氢气的相对密度为30，则该化合物的摩尔质量，则，，，12.0 g有机物A中含有，，，，所以1个该有机物A中含有，，，则该有机物A的分子式为。 （2）a mL（密度为）的有机物A的质量为，物质的量为，量筒液面读数为b mL，即生成氢气的体积为b mL，则，则，解得x为或。 （3）该有机物能够与金属钠或钾发生反应，说明含有羟基，核磁共振氢谱有三组吸收峰，则说明其含有3种化学环境的氢原子，且比例为，结合其化学式可书写出该有机物的结构简式为。 （4）M、N均不与碳酸钠反应，故M、N均不含有羧基（）。相同物质的量的M与氢气的质量比为，所以，已知有机物M的分子中碳氢原子数之比为，设分子式为，根据相对分子质量可知，试算得、（此时，符合题意），故分子式为；0.37 g M（物质的量为0.005 mol）与足量的银氨溶液反应可析出1.08 g Ag（物质的量为0.01 mol），说明M中含1个醛基（）；M在一定条件下与氢气反应生成N，1 mol N与足量金属钠反应可产生（标准状况，即1 mol），说明N中含2个羟基（）；结合M中含1个醛基（），加氢后醛基变为，所以M中还需有1个羟基（才能使N含2个羟基），因此M的结构简式为或，N的结构简式为或。 能力提升 1．（24-25高二下·四川内江·期末）某实验小组设计粗苯甲酸(含少量和泥沙)的提纯方案如下： 下列说法正确的是 A．操作Ⅰ趁热过滤的目的是为了除去杂质和防止苯甲酸析出 B．操作Ⅱ是蒸发结晶 C．操作Ⅲ用乙醇洗涤可快速干燥苯甲酸 D．提纯过程中所需的仪器有烧杯、玻璃棒、分液漏斗、表面皿 【答案】A 【分析】粗苯甲酸中含有少量NaCl和泥沙，加水、加热溶解，苯甲酸、NaCl溶解在水中，泥沙不溶，形成悬浊液，趁热过滤出泥沙，同时防止苯甲酸结晶析出；将滤液冷却结晶，大部分苯甲酸结晶析出，NaCl仍留在母液中；过滤、用冷水洗涤，便可得到纯净的苯甲酸，据此分析解答。 【解析】A．操作Ⅰ趁热过滤的目的是除去泥沙，同时防止苯甲酸结晶析出，NaCl不会结晶析出，故A正确；B．操作Ⅱ缓慢冷却结晶，可形成较大的苯甲酸晶体颗粒，故B错误；C．苯甲酸微溶于水，易溶于乙醇，所以操作Ⅲ应用冷水洗涤苯甲酸晶体，比用乙醇洗涤损耗少、效果好，故C错误；D．过程中没有分液，不会用到分液漏斗，冷却结晶在烧杯中进行，不会用到表面皿，故D错误；答案选A。 2．（24-25高二下·四川内江·期末）有机物X经元素分析仪测得只含碳、氢、氮3种元素，红外光谱显示X分子中有碳氮三键，质谱和核磁共振氢谱示意图如下。下列关于的说法错误是 A．相对分子质量为53 B．分子中有7个原子处于同一平面 C．分子中链与键的数目比为 D．可用乙炔为原料合成X 【答案】C 【分析】X经元素分析仪测得只含碳、氢、氮3种元素，红外光谱显示X分子中有碳氮三键，最大质荷比为53，则相对分子质量为53，核磁共振氢谱有2组峰，有2种等效氢，则结构简式为CH2=CH—CN。 【解析】A．由上述分析可知，X的相对分子质量为53，故A正确；B．X的结构简式为CH2=CH—CN，碳碳双键为平面结构，碳氮三键为直线结构，故7个原子都在同一平面内，故B正确；C．X的结构简式为CH2=CH—CN，分子中键与键的数目比为，故C错误；D．乙炔与HCN发生加成反应可以得到CH2=CH—CN，故D正确；答案选C。 3．（24-25高二下·辽宁辽阳·期末）不饱和聚酯(UP)是生产复合材料“玻璃钢”的基本树脂材料。合成UP的工艺流程如图所示，下列说法错误的是 已知：UP为。 A．一定条件下，UP可与硫酸或NaOH溶液反应 B．丙、丁的分子式分别为、 C．单体1、2、3经缩聚反应制得UP D．甲→丙的过程中，涉及的反应类型有加成反应、取代反应 【答案】B 【分析】甲（）与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成乙（），乙发生在氢氧化钠溶液的作用下水解（取代反应）生成丙（），丙与溴化氢在催化剂的作用下发生加成反应生成，连续氧化生成丁(),丁在氢氧化钠乙醇溶液中发生消去反应后酸化得到单体1（），与单体2、单体3发生缩聚反应生成UP（），故单体2、单体3的结构为、。 【解析】A．UP中含有羟基、羧基、酯基、碳碳双键，酯基在硫酸或NaOH溶液中发生水解，故A正确；B．由分析可知，丙为，分子式为，丁为分子式为，故B错误；C．由分析知，单体1、2、3经缩聚反应制得UP，故C正确；D．由分析知，甲→乙发生加成反应，乙→丙发生取代反应，故D正确；故答案选B。 4．（24-25高二下·四川成都·期末）有机合成需选择合理的反应条件和合成路线。下列途径不能达到目的的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．与HCl在加热、催化剂条件下发生加成反应，可生成。 含有碳碳双键，在催化剂作用下能发生加聚反应，生成，该路线可达到目的，A正确；B．CH3CH2CH2Br在NaOH/醇、加热条件下发生消去反应，生成CH2 = CHCH3。CH2 = CHCH3与Br2/水发生加成反应，生成CH2BrCHBrCH3。CH2BrCHBrCH3在NaOH/水、加热条件下发生水解反应，生成CH2OHCHOHCH3，该路线可达到目的，B正确；C．甲苯与溴在FeBr3催化下，发生苯环上的取代反应，而不是侧链甲基上的取代，生成的是邻溴甲苯或对溴甲苯等，无法得到C6H5-CH2Br，后续水解也不能得到C6H5-CH2OH，该路线不能达到目的，C错误；D．CH2=CH2与H2O在催化剂作用下发生加成反应，生成CH3CH2OH。CH3CH2OH在KMnO4/H+条件下被氧化，生成CH3COOH，该路线可达到目的，D正确；故答案选C。 5．（25-26高二上·江西·月考）我国屠呦呦等科学家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．C． D． 【答案】D 【解析】A．步骤⑤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，故A正确；B．步骤④分离出大量的乙醚需要用到该装置，故B正确；C．步骤②分离浸出液和残渣需要过滤，故C正确；D．步骤⑤为结晶。该图是灼烧固体的操作，以上实验步骤中不需要用到，故D错误；故答案选D。 6．（25-26高二上·江苏徐州·期中）关于有机物检测，下列说法正确的是 A．李比希法可以确定某些有机物分子的实验式 B．用核磁共振氢谱不可鉴别和 C．用红外光谱可确定有机物的元素组成 D．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 【答案】A 【解析】A．李比希法通过燃烧有机物测定碳、氢含量，可确定实验式（最简式），A正确；B．核磁共振氢谱中，丙酸（CH3CH2COOH）有3种氢环境，乙酸甲酯（CH3COOCH3）有2种氢环境，可通过峰数目区分，B错误；C．红外光谱用于检测官能团和化学键，元素组成需通过元素分析或质谱确定，C错误；D．相对分子质量72的有机物可能为C5H12，但也可能是C4H8O、C3H4O2等，无法唯一确定分子式，D错误；故选A。 7．（2026·黑龙江辽宁·一模）我国科学家首次报道了降解聚乳酸(PLA)并转化为高附加值化学品的方法，转化路线如下： 下列说法不正确的是 A．PLA中存在手性碳原子 B．PLA、ML完全水解得到的产物相同 C．MP的核磁共振氢谱有三组峰 D．MMA既可以发生加聚反应，又可以发生取代反应 【答案】B 【解析】A．手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子； PLA中存在手性碳原子，A正确；B．PLA完全水解得到CH3CHOHCOOH， ML完全水解得到CH3CHOHCOOH和甲醇，B错误；C．MP中有3种等效氢，核磁共振氢谱有三组峰，C正确；D．MMA含有碳碳双键可以发生加聚反应，含有酯基可以发生取代反应，D正确；故选B。 8．（25-26高二上·江西·月考）学习有机化学，掌握有机物的组成、结构、命名和官能团性质是重中之重。 （1）的分子式为 。 （2）烃A的结构简式为，用系统命名法命名烃A： 。 （3）如图所示装置是用燃烧法确定有机物化学式的装置，这种方法是电炉加热时利用纯氧氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。回答下列问题： ①A装置是制备氧气的装置，仪器a的名称 ，B装置中浓硫酸的作用是 。 ②若样品中有机物只含C、H、O三种元素中的两种或三种，准确称取0.74g样品，经充分反应后，D管质量增加0.90g，E管质量增加1.76g。则该样品中有机物的最简式为 。 ③通过对样品进行分析，得到如下三张图谱。分析图谱可知，样品中有机物的相对分子质量为 ，结构简式为 。 ④某同学认为在装置E后加一个盛有碱石灰的U形管，会减少测定误差，你认为这样做是否合理 (填“合理”或“不合理”)，理由是 。 【答案】（1）C10H18O （2）2,2,4-三甲基己烷 （3）①分液漏斗 吸收氧气中的水或干燥氧气 ②C4H10O ③74 CH3CH2OCH2CH3 ④合理 防止空气中的水和二氧化碳进入E中，影响测定准确性 【分析】图中所示装置A中在制备氧气，通入浓硫酸中可以去除氧气中的水分，再进入装置C中与样品一起燃烧，C中的氧化铜是将生成的一氧化碳转化为二氧化碳便于实验测量，生成的水和二氧化碳可以分别通过装置D、E，测量出生成的水和二氧化碳的质量，从而确定样品的最简式。 【解析】（1）根据该物质的结构简式可知，其分子式为C10H18O。 （2）A的结构简式为，最长碳链含有六个碳原子，二号碳原子上连两个甲基，四号碳原子上连一个甲基，则其名称是2,2,4-三甲基己烷 （3）①由装置图可知，仪器a的名称为分液漏斗；实验需要纯氧氧化有机样品，所以需要浓硫酸对氧气进行干燥，吸收氧气中的水分；②根据D管质量增加0.90 g为生成水的质量，可知 ，根据E管质量增加1.76 g为生成的二氧化碳的质量，可知，则样品的，故C、H、O原子个数比为4:10:1，该有机物最简式为C4H10O；③根据质谱图可知其相对分子质量为74(最大质荷比)，根据红外光谱可知其官能团有醚键，根据核磁共振氢谱可知该有机物中只有2种H，综上判断该有机物结构简式为：CH3CH2OCH2CH3；④合理，可防止空气中的水分和二氧化碳进入实验装置E而影响产物质量的称量。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $