第三章 烃的衍生物（复习讲义）化学人教版选择性必修3

该高中化学复习讲义通过表格对比、实验装置图及反应机理图系统梳理烃的衍生物知识体系，按卤代烃、醇酚醚等类别整合官能团、性质、转化规律，突出有机合成与同分异构体书写等重难点，呈现知识内在逻辑。 讲义亮点是实验探究与分层练习设计，如卤代烃消去反应实验分析培养科学探究能力，有机合成路线题强化科学思维，基础题与综合题结合适配不同学生，助力教师实施精准教学，提升复习效率。

第三章 烃的衍生物 复习讲义 复习目标 1．卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸及其衍生物的官能团； 2．卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸及其衍生物的典型代表物的性质及检验； 3．卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸及其衍生物的同分异构体的书写规律； 4．卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸及其衍生物之间的相互转化； 5.通过碳骨架的构建、官能团的转化，体会有机合成的基本任务。 6.掌握有机化合物分子碳骨架的构建，官能团引入、转化或消除的方法。 7.结合碳骨架的构建及官能团衍变过程中的反应规律，能利用反应规律进行有机物的推断与合成。 8.掌握有机合成路线的分析方法，熟练正合成分析法、逆合成分析法、综合分析法等方法分析推导物质的结构和分子。 重点和难点 重点： 1.烃的衍生物的物理化学性质 2.烃的衍生物的官能团检验和鉴别 3.有机合成方法和路线的设计 难点： 1.烃的衍生物的化学性质 2.烃的衍生物的反应规律 3.烃的衍生物的同分异构体的书写规律 █知识点一 卤代烃的结构及性质 1.概念 卤代烃是烃分子里的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。通式可表示为R—X(其中R—表示烃基)，饱和一元卤代烃通式： (n≥1)。官能团是 或 （—X）。 卤代烃不属于烃类，而且有的卤代烃分子中不含氢原子，如CCl4等。 2.物理性质 3.化学性质 （1）实验探究 A.取代反应 实验装置 实验现象 ①中 ；②中有机层厚度 ，直至 ；④中有 生成 实验解释 溴乙烷与NaOH溶液共热生成了Br－ 化学方程式 反应类型 反应，也称 反应 反应机理 在卤代烃分子中，由于卤素原子的电负性比碳原子的大，使C—X的电子向卤素原子偏移，进而使碳原子带部分正电荷(δ＋)，卤素原子带部分负电荷(δ－)，这样就形成一个极性较强的共价键：Cδ＋—Xδ－。因此，卤代烃在化学反应中，C—X较易断裂，使卤素原子被其他原子或原子团所取代，生成负离子而离去 应用 可用于制取醇，如： CH3Cl＋NaOHCH3OH＋NaCl(制一元醇)、 ＋2NaOH＋2NaBr(制二元醇)、 ＋NaOH＋NaBr(制芳香醇) B.消去反应 实验装置及操作 向圆底烧瓶中加入2.0g NaOH和15mL无水乙醇，搅拌。再向其中加入5mL1-溴丁烷(密度为1.3g·mL-1)和几片碎瓷片，微热 实验现象 酸性KMnO4溶液的 化学方程式 说明 ①实验中盛有水的试管的作用是 ， 原因是 。 ②除酸性高锰酸钾溶液外还可以用 来检验丁烯，此时气体还用先通入水中吗？ ，理由是 。 （2）总结 （1）水解反应(取代反应) ①反应条件： 、 ②反应：CH3CH2Br+NaOH ③原理：卤素原子的电负性比碳原子 ，使C－X的电子向卤素原子偏移，形成一个极性较强的共价键Cδ+－Xδ－。在化学反应中，C－X较易 ，使卤素原子被其他原子或原子团所取代。 （2）消去反应 ①反应条件： 、 ②反应：CH3CH2Br+NaOH ③原理：消 和所连碳原子的相 上的氢原子。 ①卤代烃消去反应产物种类的判断：有几种β－H就有几种消去产物 ②邻二卤代烃发生消去反应后可能在有机物中引入碳碳三键或两个碳碳双键。 或 4.卤代烃的水解反应和消去反应的比较 反应类型 水解反应 消去反应 结构特点 一般是一个碳原子上只有一个－X 与－X相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子 反应实质 一个－X被－OH取代 R—CH2—X＋NaOHR—CH2OH＋NaX 从碳链上脱去HX分子 ＋NaOH＋NaX＋H2O 反应条件 强碱的水溶液，常温或加热 强碱的醇溶液，加热 反应特点 有机的碳架结构不变，－X变为－OH，无其它副反应 有机物碳架结构不变，产物中有碳碳双键或碳碳叁键生成，可能有其它副反应发生 产物特征 引入—OH，生成含—OH的化合物 消去HX，生成含碳碳双键或碳碳三键的不饱和键的化合物 结论 溴乙烷在不同的条件下发生不同类型的反应 5.卤代烃的制备 （1）烃的卤代反应，如： ①苯与Br2反应的化学方程式： 。 ②C2H5OH与HBr反应的化学方程式： 。 （2）不饱和烃的加成反应，如： ①丙烯与Br2 反应的化学方程式： 。 ②丙烯与 HBr反应的化学方程式： (或 )。 ③乙炔与HCl制氯乙烯的化学方程式： 。 6.卤代烃在有机合成中的重要作用——“桥梁”作用 （1）引入新官能团； （2）实现官能团的移位；如： （3）变换官能团的个数；如： （4）与格氏试剂有关的信息 格氏试剂：RMgX(X表示卤素原子)，用RX与金属Mg制取。是有机合成中常用的一种试剂，起到增长碳链的作用 ①格氏试剂(R′MgX)与醛或酮反应 方程式 机理解读 格氏试剂与醛、酮反应时，格氏试剂的烃基进攻羰基碳，生成卤代烃氧基镁，酸化后得到醇。即： ②格氏试剂(R′MgX)与酯的反应 方程式 机理解读 格氏试剂与酯的反应，从形式上可以看成二步：首先格氏试剂的烃基取代酯中的烷氧基(—OCH2CH3)生成醛或酮；生成的醛或酮再进一步与格氏试剂反应，最终生成醇 实例 7.卤代烃的检验 （1）实验步骤及原理 实验步骤 实验原理 ①取少量卤代烃于试管中 R－X+NaOH ②加入NaOH溶液 ③加热 ④冷却⑤加入稀硝酸酸化 HNO3+NaOH===NaNO3+H2O ⑥加入AgNO3溶液 AgNO3+NaX=== （2）实验流程及结论 ①将卤代烃中的卤素转化为X－，可用卤代烃的 反应，也可用 反应(与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢)。由于只有部分卤代烃才能发生消去反应，且消去反应需要更 的温度，因此一般不利用消去反应将卤代烃中的卤素原子转化为离子形式。 ②加入稀硝酸酸化，一是为了中和过量的 ,防止 与 反应干扰卤素离子的检验；二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。 ③卤代烃均属于非电解质，不能电离出X－，必须转化成X－，酸化后方可用 来检验。 8.卤代烃对环境、健康产生的影响 氟氯烃在大气平流层中会破坏臭氧层，是造成臭氧空洞的主要原因。 效果检测 1．关于1-溴丁烷的性质实验如下图，下列说法正确的是 A．实验时需快速升温至100℃以上，以加快反应速率 B．该反应属于取代反应，断裂C-Br键和Br相邻C上的C-H键 C．若③改用溴水，则省略②也可达到验证产物的目的 D．向反应后的圆底烧瓶中滴加溶液，有沉淀生成，可证明1-溴丁烷中的溴元素 2．在NaOH水溶液中发生反应的机理如图所示。下列说法正确的是 A．取代反应是吸热反应，消去反应是放热反应 B．取代反应中羟基进攻H原子，消去反应中羟基进攻C原子 C．NaOH水溶液中发生取代反应比发生消去反应更难 D．水溶液中化学反应的选择性取代由Br原子电负性决定 █知识点二 醇、酚、醚的结构 1．醇、酚、醚的概念 醇 是 与链烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物，饱和一元醇的分子通式为 。 酚 是羟基与苯环 相连而形成的化合物，最简单的酚为 。 醚 是由 连接两个烷基或芳基所形成，醚的通式为： 。醚类化合物都含有 。它还可看作是醇或酚羟基上的氢被烃基所取代的化合物。 2．醇的分类 （1）分类 （2）几种常见的醇 名称 甲醇 乙二醇 丙三醇 俗称 木精、木醇 甘油 结构简式 CH3OH 状态 无色液体，有毒 无色黏稠液体 无色黏稠液体 熔沸点、溶解性 沸点低易挥发、易溶于水 与水和乙醇互溶 用途 化工生产、车用燃料 发动机防冻液、合成高分子的原料 制造化妆品、三硝酸甘油酯 3.醚的分类 （1）根据烃基是否相同 ①两个烃基相同的醚成为 醚，也叫 醚。 ②两个烃基不相同的醚称为 醚，也叫 醚。 （2）根据两个烃基的类别 醚还可以分为 醚和 醚。在脂肪醚中，分子中不是由氧原子和碳原子结合成环状醚结构的醚称为 醚。还可细分为 醚和 醚。有氧原子和碳原子结合成环状醚结构的醚称为 醚。环上含氧的醚称为 醚或 。含有多个氧的大环醚因形如皇冠称之为 醚。 4.醇、酚、醚的命名 （1）醇的命名 ①选择含有与 相连的碳原子的最长碳链为主链，根据碳原子数目称某醇； ②从距离 最近的一端给主链碳原子依次编号； ③醇的名称前面要用 标出羟基的位置；羟基的 用“二”“三”等表示。 （2）酚的命名 ①去除酚羟基，留下苯环或苯的同系物，先命名上述名称，例如，甲(基)苯，乙(基)苯。 ②加上酚羟基，看在苯环的什么位置，共有邻、间、对三个位置，例如甲苯，在除甲基外的正六边形上依次分别标上12345，共5个位置，其中15，24位置相同，则1位为邻位，2位为间位，3位为对位，那么酚羟基在哪个位置上，就叫X甲苯酚。以此类推。 （3）醚的命名 一般醚以与氧相连的烃基加醚字命名，例如，C2H5─O─C2H5称二乙基醚，简称 醚，CH3─O─C2H5称甲基乙基醚，简称 醚。环醚一般用俗名。 效果检测 3．下列关于紫花前胡醇()中所含官能团名称不正确的是 A．碳碳双键 B．醚键 C．酚羟基 D．酯基 4．维生素C的结构简式和丁香油酚的结构简式如图所示，则下列关于两者所含官能团的说法正确的是 A．均含酯基 B．均含醇羟基和酚羟基 C．均含碳碳双键 D．均为芳香族化合物 █知识点三 醇、酚、醚的性质 1.醇类物理性质 溶解性 低级脂肪醇 于水。饱和一元醇的溶解度随着分子中碳原子数的递增而逐渐 密度 一元脂肪醇的密度一般 1 g·cm－3。 沸点 ①直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而逐渐 。 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。 2.苯酚的物理性质 （1）纯净的苯酚是 晶体，有 气味，易被空气氧化呈 色。 （2）苯酚常温下在水中的溶解度不大，当温度高于65℃时，能与水 ，苯酚 于酒精。 （3）苯酚有 ，对皮肤有强烈的腐蚀作用，如果不慎沾到皮肤上应立即用 洗涤。 3.醚的物理性质 （1）多数醚是 挥发、 燃的 液体，有香味，沸点 ，比水 ，性质 。与醇不同，醚分子之间 形成氢键，所以沸点比同组分醇的沸点 ，如乙醇的沸点为78.4℃，甲醚的沸点为-24.9℃；正丁醇的沸点为117.8℃，乙醚的沸点为34.6℃。 （2）多数醚 于水，但环状醚类如常用的四氢呋喃和 却能和水 ，这是由于二者和水形成氢键。乙醚的碳氧原子数虽然和四氢呋喃的相同，但因后者的氧和碳架共同形成环，氧原子突出在外，容易和水形成氢键，而乙醚中的氧原子"被包围"在分子之中，难以和水形成氢键，所以乙醚只能稍溶于水。 4.由断键方式理解醇的化学性质(以乙醇为例) 反应物及条件 断键位置 反应类型 化学方程式 Na HBr，△ O2 (Cu，△) 浓硫酸， 170 ℃ 浓硫酸， 140 ℃ CH3COOH (浓硫酸) 一.醇的消去反应规律 醇发生消去反应(分子内脱水)的断键位置： ①醇发生消去反应的必备条件：有β-C原子，且β-C原子上必须连有氢原子，否则不能发生消去反应。 如：CH3OH、(CH3)3CCH2OH、不能发生消去反应生成烯烃。 ②若醇分子中α-C原子连接两个或三个β-C，且β-C原子上均有氢原子时，发生消去反应时可能生成不同的产物。一般，消去含氢原子较 的β-C上的氢原子的产物为主产物，例如： 发生消去反应的产物为（主）或（次）。 ③二元醇发生消去反应后可能在有机化合物中引入碳碳三键或两个碳碳双键。如： 发生消去反应可生成HC≡CH。 二.醇的催化氧化规律 a．醇分子中与—OH相连的碳原子上有氢原子时，才能发生催化氧化反应。反应时，羟基(—OH)上的氢原子及与羟基相连的碳原子上的氢原子脱去，形成碳氧双键。 b．醇能否被氧化以及被氧化的产物的类别，取决于与羟基相连的碳原子上的氢原子的个数，具体分析如下： 5.酚的化学性质及其鉴别和分离提纯 （1）苯环对羟基的影响—— 性 由于苯环对羟基的影响，使酚羟基比醇羟基 ，可以发生 。 ①苯酚的电离方程式为 。苯酚俗称 ，但酸性很弱， 使石蕊溶液变红。 ②与碱的反应：苯酚的浑浊液现象为液体变 现象为溶液又变 。 该过程中发生反应的化学方程式分别为 。 。 ③与活泼金属反应： （2）羟基对苯环的影响——苯环上邻对位氢原子的 反应 由于羟基对苯环的影响，使苯酚中苯环上的氢比苯分子中的氢活泼。苯酚稀溶液中滴入过量的浓溴水中产生现象为：产生白色沉淀。其化学方程式为： 。 （3）显色反应：苯酚溶液中滴如FeCl3溶液，溶液变为 色。 （4）氧化反应：苯酚易被空气中的氧气氧化而显 色，易被 氧化，易 。 （5）缩聚反应：苯酚与甲醛在催化剂作用下，可发生 反应，化学方程式是： 。 醇和酚的性质比较 类别 脂肪醇 芳香醇 酚 实例 CH3CH2OH C6H5CH2CH2OH C6H5OH 官能团 —OH —OH —OH 结构特点 —OH与链烃基相连 —OH与芳香烃侧链上的碳原子相连 —OH与苯环直接相连 主要化学性质 （1）与钠反应；（2）取代反应；（3）脱水反应；（4）氧化反应；（5）酯化反应 （1）弱酸性；（2）取代反应；（3）显色反应 特性 将红热的铜丝插入醇中有刺激性气味产生(生成醛或酮) 遇FeCl3溶液显紫色 （3）苯和苯酚的鉴别 （1）FeCl3溶液：苯酚遇Fe3+会发生显色反应； （2）浓溴水：苯酚与过量浓溴水反应会生成2,4,6-三溴苯酚白色沉淀； （3）NaOH溶液：分别向苯酚和苯中滴加NaOH溶液，苯酚中得到澄清溶液，苯则会分层； （4）金属Na：加入Na,苯酚中产生气泡，苯中无明显现象。 （4）苯酚的分离回收 ①苯中混有苯酚 ②乙醇中混有苯酚 ③废水中含有苯酚 效果检测 5．以环己醇为原料有如下合成路线：BC，则下列说法正确的是 A．反应①的反应条件是：NaOH溶液、加热 B．反应②的反应类型是取代反应 C．环己醇属于芳香醇 D．反应②中需加入溴的四氯化碳溶液 6．关于、、的说法中，不正确的是 A．都能与金属钠反应放出氢气 B．三者互为同系物 C．都能使酸性溶液褪色 D．都能在一定条件下发生取代反应 █知识点四 醛的结构与性质 1.醛的定义 由烃基(或氢原子)与 相连而构成的化合物，简写为RCHO。 是最简单的醛。饱和一元醛分子的组成通式为 。 2.醛的分类 3.常见的醛——甲醛、乙醛 （1）甲醛、乙醛的分子组成和结构 名称 结构式 分子式 结构简式 官能团 甲醛 乙醛 （2）甲醛、乙醛的物理性质： 名称 颜色 常态 气味 溶解性 甲醛 无色 态 水 乙醛 态 与水、乙醇等互溶 4.醛的化学性质 醛类物质既有氧化性又有还原性，其氧化、还原关系为 （1）醛类的氧化反应(以乙醛为例) A．O2： B．弱氧化剂： 新制Cu(OH)2悬浊液： 。 银氨溶液： 。 C．其他强氧化剂：如KMnO4(H+)、溴水，使KMnO4(H+)、溴水 。 （2）醛的还原反应(催化加氢)： （3）醛与具有极性键共价分子的羰基加成反应： 5.特殊的醛——甲醛 （1）结构特点与化学性质 甲醛的分子式为CH2O，其分子可以看成含 个醛基，如图所示。 银镜反应的化学方程式为： 。 与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式为： 。 常用的定量关系 （1）银镜反应 ①普通醛：R－CHO~2［Ag(NH3)2］OH~2Ag ②甲醛：HCHO~4［Ag(NH3)2］OH~4Ag （2）与新制Cu(OH)2悬浊液的反应 ①普通醛：R－CHO~2Cu(OH)2~Cu2O ②甲醛：HCHO~4Cu(OH)2~2Cu2O （2）用途及危害 A．用途：水溶液可用于浸制 ，用来生产 。 B．危害：引起人 。 6.醛的应用和对环境、健康产生的影响 （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%的甲醛水溶液俗称 ，具有 (用于种子杀菌)和 (用于浸制生物标本)。 （3）劣质的装饰材料中挥发出的 是室内主要污染物之一。 （4）甲醛与苯酚发生缩聚反应生成 。 效果检测 7．下列说法中，正确的是 A．乙醛分子中的所有原子都在同一平面上 B．苯乙醛的结构简式： C．醛类既能被氧化为羧酸，又能被还原为醇 D．完全燃烧等物质的量的乙醛和乙醇，消耗氧气的质量相等 8．醛、酮在有机合成中是非常重要的中间产物。下面列出了乙醛和一些有机化合物的转化关系，有关这些转化关系的说法不正确的是 A．反应①是加成反应，也是还原反应 B．反应②和④的产物都是乙酸 C．反应②和④都是氧化反应 D．反应③增长了碳链 █知识点五 检验醛基的实验 ①实验：与银氨溶液反应（银镜反应） 实验操作 实验现象 向A中滴加氨水，现象为先产生 沉淀，继续滴加氨水至沉淀 ，溶液变澄清，制得银氨溶液。 B中加入乙醛， 加热一段时间后，现象为试管内壁出现一层光亮的 。 有关反应的化学方程式 A中：银氨溶液的配置 AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH4NO3、 ； C中银镜反应 实验结论 乙醛具有 性，能被弱氧化剂银氨溶液氧化 用途 a.可用于 醛基； b.工业上用于制 或制保温瓶胆 ①试管要 ，否则单质银不易附着在试管内壁上，会生成黑色的银沉淀而得不到光亮的银镜。洗涤试管时一般要先用热的 洗，再用水洗； ②银氨溶液必须 ，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，且须将 逐滴加入 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 ，否则也会生成易爆物质； ③银镜反应的条件是 加热，不能直接加热，加热时 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； ④实验结束后，试管内壁附着的银镜，可用 浸泡，待银溶解后再用 洗涤干净。 ⑤水浴加热的优点：一是受热均匀，二是温度较恒定，三是受热液体能处于不翻滚状态(这是银镜反应所必需的)。如果加热的温度高于100℃,可以用 加热、 加热，如生活中在铁锅中炒花生常用的就是沙浴加热。 ⑥银镜反应不用AgNO3,而用[Ag(NH3)2]OH作氧化剂的原因一个原因是在 条件下醛的还原性增强，使反应更易进行[用Cu(OH)2与醛反应而不用CuSO4与醛直接反应，也是这个道理]；另一个原因是将AgNO3制成[Ag(NH3)2]OH后，银主要以配离子[Ag(NH3)2]+的形式存在，自由移动的Ag+浓度 ，使单质Ag+不至于快速沉积，这样生成的银镜才能均匀、致密。 ②实验：与新制氢氧化铜反应 实验操作 实验现象 A中出现蓝色絮状沉淀，振荡后溶液变澄清； B中滴入乙醛，加热至沸腾后，C中有砖红色沉淀产生 有关反应的化学方程式 A中： ； C中： 。 实验结论 乙醛有还原性，能被弱氧化剂新制的Cu(OH)2氧化 用途 a.可用于 醛基； b.医学上检验 ①Cu(OH)2必须是 的。 ②制取Cu(OH)2时，NaOH溶液一定要 ，保证所得溶液呈 。 ③反应必须加热，但加热时间不宜过 ，避免Cu(OH)2分解。 ④醛基的检验：能与银氨溶液发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2反应产生砖红色沉淀的物质含有醛基(—CHO),但 属于醛，如甲酸、甲酸甲酯等物质。 效果检测 9．某小组探究乙醛与银氨溶液反应产生银镜的条件，进行了如下实验。 已知： 编号 实验 试剂a 混合液pH 现象 I 10 常温产生银镜 Ⅱ 浓氨水 10 加热无银镜 Ⅲ 无 8 加热产生银镜 下列说法不正确的是： A．中，提供孤电子对，与形成配位键 B．对比实验Ⅰ、Ⅱ，实验Ⅱ未产生银镜的原因是还原性较弱 C．对比实验Ⅰ、Ⅲ，说明碱性条件有利于银镜产生 D．基于此实验推断，制备银氨溶液时，加氨水的量不是越多越好。 10． Ⅰ．某学习小组探究NaOH用量对乙醛与新制氢氧化铜实验的影响，进行如下实验： 实验序号 乙醛溶液/mL 10%NaOH溶液/mL 2%CuSO4溶液/mL 蒸馏水 现象 1 0.5 2 0 0.4 无色溶液逐渐变为亮黄色浊液，最后变为橙红色浊液 2 0.5 0 2 0.4 加热过程中溶液蓝色加深，无沉淀产生 3 2 0 生成蓝色沉淀，加热后变为黑色浊液 4 0.5 2 0.4 0 先生成蓝色悬浊液，加热后，最后变为橙红色浊液，试管底部出现砖红色沉淀 （1）___________，___________。 （2）写出实验3中生成蓝色沉淀的化学方程式为___________。 （3）实验3和实验4对比，可得出结论：新制氢氧化铜氧化乙醛，需___________。 【查阅资料】 a．乙醛在碱性溶液加热，容易生一种橙黄色甚至红褐色的多烯醛聚合物，难溶于水易溶于酒精； b．能溶于浓氨水形成无色的，不稳定，易被氧化成蓝色的； c．与稀盐酸反应生成白色CuCl沉淀，CuCl沉淀与浓盐酸生成无色的，而为黄色； d．在的作用下，Cu也能缓慢溶于浓氨水生成蓝色的。 Ⅱ．继续对砖红色沉淀进行探究： 【提出猜想】砖红色沉淀中可能含有：多烯醛聚合物、 【实验验证】 （4） 实验编号 实验步骤 实验现象 5 取少量实验4所得砖红色沉淀于试管中，加入适量浓氨水，振荡，静置； 沉淀部分溶解，溶液呈浅蓝色 6 将实验5剩余沉淀洗涤干净后，滴加___________，并振荡。 沉淀完全溶解，溶液呈橙黄色 （5）甲同学根据实验5认为产物中存在，乙同学认为若产物中存在___________，也可能得到上述现象。结合已知资料，乙同学的依据是：(请完成离子方程式) ___________。 【继续验证】 （6） 实验编号 实验步骤 实验现象 7 取实验4所得砖红色沉淀，加入乙醇，充分振荡，分离，洗涤，得到样品，取少量样品于试管中，滴加稀盐酸，并振荡，再滴加足量的___________，振荡、静置。 ___________ 【得出结论】结合上述实验，可知砖红色沉淀的成分为：多烯醛聚合物、。 █知识点六 酮的结构与性质 1.酮的结构 （1） 与两个烃基相连的化合物，酮的结构简式可表示为 ；官能团 ，名称为 或 。 （2）饱和一元酮的组成通式为 ，与同碳原子数的 、烯醇、烯醚等互为同分异构体。 2.酮的化学性质 （1）不能发生 反应， 被新制Cu(OH)2氧化。 （2）能发生 反应 3.丙酮 丙酮是最简单的酮，是 的液体，沸点56.2℃， 挥发，可与 、乙醇等互溶，是重要的有机溶剂和化工原料。 醛和酮的区别与联系 官能团 官能团位置 结构通式 区 别 醛 醛基： 碳链末端(最简单的醛是甲醛) (R为烃基或氢原子) 酮 羰基： 碳链中间(最简单的酮是丙酮) (R、R′均为烃基) 联系 碳原子数相同的饱和一元脂肪醛和饱和一元脂肪酮互为同分异构体 效果检测 11．物质的微观结构决定其宏观性质，丙酮()是一种常见的有机溶剂。下列说法不正确的是 A．丙酮的电子式为 B．丙酮分子中所有原子均在同一平面 C．核磁共振氢谱只有1组峰 D．丙酮可以发生加成反应 12．烯酮可与硅醚反应：。有机物X()在此条件下反应，其产物是 A． B． C． D． █知识点七 羧酸的结构及其性质 1.羧酸 （1）概念：由烃基(或氢原子)和羧基相连构成的有机化合物。 （2）饱和一元羧酸的通式： 或 2.羧酸的分类 3.几种重要的羧酸 物质及名称 结构 类别 性质特点或用途 甲酸(蚁酸) 饱和一元脂肪酸 酸性，还原性(醛基) 乙二酸(草酸) 二元羧酸 酸性，还原性(＋3价碳) 苯甲酸(安息香酸) 芳香酸 它的钠盐常作防腐剂 高级脂肪酸 RCOOH(R为碳原子数较多的烃基) 饱和高级脂肪酸常温呈固态； 油酸：C17H33COOH不饱和高级脂肪酸常温呈液态 4.从结构角度认识羧酸的性质 由于受氧原子电负性较大等因素的影响，当乙酸发生化学反应时，羧基结构中的两个部位容易断裂： （1）O－H键断裂时，解离出H+，使羧酸表现出 ：RCOOH 。 （2）C－O键断裂时，－OH可以被其他基团 ，生成酯、酰胺等羧酸衍生物。如：酯化反应(取代反应) 酯化反应的类型 1.一元羧酸的酯化类型 （1）一元羧酸与一元醇 CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O （2）一元羧酸与二元醇 2CH3COOH＋HOCH2CH2OHCH3COOCH2CH2OOCCH3＋2H2O （3）高级脂肪酸与甘油(三元醇)形成油脂 ＋3C17H35COOH＋3H2O 2.二元羧酸的酯化类型 （1）二元羧酸与一元醇 HOOC—COOH＋2C2H5OHC2H5OOC—COOC2H5＋2H2O （2）二元羧酸与二元醇 反应有三种情况： ①生成链酯 HOOCCOOCH2CH2OH+H2O ②生成环酯 ＋2H2O ③生成高聚酯——缩聚反应 n+n＋（2n-1）H2O 3.羟基酸自身的酯化 （1）分子内酯化形成环酯 HOOCCH2CH2CH2OH＋H2O （2）分子间酯化形成链酯、环酯或高聚酯 ＋H2O ＋2H2O ＋（n-1）H2O 5.羧酸的代表物——乙酸 （1）分子组成和结构 分子式 结构式 结构简式 官能团 C2H4O2 CH3COOH —COOH （2）物理性质 俗名 颜色 状态 溶解性 气味 无色 通常为 体，温度低于16.6 ℃时凝结成类似冰一样的 溶于水 刺激性 （3）化学性质 乙酸的性质取决于羧基，反应时的主要断键位置如图： a．酸性：乙酸是一种常见的有机酸，具有酸的 ，其酸性强于碳酸，但仍属于弱酸，电离方程式为CH3COOH 。 乙酸表现酸性的主要现象及化学方程式如下： 性质 现象或反应的化学方程式 ①使酸碱指示剂变色 乙酸能使紫色石蕊溶液变红 ②与活泼金属反应放出H2 Zn+2CH3COOH―→ ③与碱中和 NaOH+CH3COOH―→ ④与碱性氧化物反应生成盐和水 CuO+2CH3COOH―→ ⑤与盐发生复分解反应 Na2CO3+2CH3COOH―→ b．取代反应： ①与醇酯化：CH3COOH+CH3CH2OH ②与NH3反应生成酰胺：CH3COOH+NH3 ③α-H取代：CH3COOH+Cl2 C．还原反应：CH3COOHCH3CH2OH （4）用途 乙酸是 的有效成分(普通食醋中含有 分数为3%～5%的乙酸)，在食品工业中乙酸常用作酸度调节剂。另外，乙酸稀溶液常用作 剂，用来除去容器内壁的 等污垢。 效果检测 13．已知酸性：>H2CO3>>HCO，综合考虑反应物的转化率和原料成本等因素，将完全转化为的最佳方法是 A．与稀H2SO4共热后，加入足量的NaOH溶液 B．与足量的NaOH溶液共热后，再通入足量CO2 C．与稀H2SO4共热后，加入足量的NaHCO3溶液 D．与足量的NaOH溶液共热后，再加入适量的H2SO4溶液 13．（多选）羧酸M和羧酸N的结构简式如下图所示。下列关于这两种有机物说法正确的是 A．两种羧酸都能与溴水发生反应 B．两种羧酸遇溶液都能发生显色反应 C．羧酸M与羧酸N相比少了两个碳碳双键 D．等物质的量的两种羧酸与足量烧碱溶液反应时，消耗NaOH的量不相同 █知识点八 酯的结构及其性质 1.概念 羧酸分子羧基中的—OH被 取代后的产物。可简写为 ，官能团为 。 2.酯的物理性质 具有芳香气味的 体，密度一般比水 ， 于有机溶剂。 3.酯的化学性质 以为例，写出酯发生反应的化学方程式： （1）酸性水解： 。 （2）碱性水解： 。 无机酸只起 作用，碱除起 作用外，还能 水解生成的酸，使水解程度 。 4.酯在生产、生活中的应用 ①日常生活中的饮料、糖果和糕点等常使用酯类香料。 ②酯还是重要的化工原料。 效果检测 15．乙酸橙花酯是一种食用香料，其结构简式如图所示。下列有关该物质的说法不正确的是 A．该有机物属于酯； B．该有机物不存在顺反异构体 C．1 mol该有机物与溴的溶液反应时，最多可消耗2 mol Br2 D．能发生的反应类型：氧化反应、加聚反应、取代反应、加成反应 16．盛产于辽宁省的南果梨含有多种微量元素，营养丰富，其含有的有机物M(结构如图所示)会使南果梨呈现出特殊的香气。下列有关M的说法正确的是 A．名称为2-甲基丁酸乙酯 B．完全燃烧生成和 C．与油脂互为同系物 D．易溶于水 █知识点九 油脂的结构及其性质 1.组成和结构： 油脂成分主要是 和 形成的酯，属于 ，其结构可表示为。 ①酯是由酸(有机羧酸或无机含氧酸)与醇相互作用失去水分子后形成的一类化合物的总称。而油脂仅指高级脂肪酸与甘油反应所生成的酯，因此油脂属于 。 2.常见高级脂肪酸 分类 饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸 名称 软脂酸 硬脂酸 油酸 亚油酸 结构简式 3.分类 物理性质 代表物 代表物分子组成 油 常温下通常呈 态，熔点较 植物油(花生油、大豆油等) 含较多 高级脂肪酸的甘油酯 脂肪 常温下通常呈 态，熔点较 动物脂肪(羊油、牛油等) 含较多 高级脂肪酸的甘油酯 4.物理性质 性质 描述 色、味 纯净的油脂 色、 味，但一般油脂因溶有维生素和色素等而有颜色和气味 黏度 较大，触摸时有明显的 感 密度 比水 ，在0.9~0.95g.cm-3 溶解性 溶于水， 溶于汽油、乙醚、氯仿等有机溶剂 熔、沸点 天然油脂都是 物，没有固定的熔、沸点 5.化学性质 由于油脂是高级脂肪酸的甘油酯，因此具有 的性质。而高级脂肪酸中又有不饱和的，因此许多油脂又兼有烯烃的化学性质，可以发生 反应。 （1）水解反应(以硬脂酸甘油酯为例) 油脂属于酯类，在酸、碱或酶等催化剂作用下能发生水解反应。1mol油脂完全水解的产物是 mol甘油和 mol高级脂肪酸（或盐）。 油脂在人体内通过酶的催化作用发生水解，生成高级脂肪酸和甘油，给机体提供营养物质。 条件 化学方程式 酸性 碱性 油脂在碱性溶液中的水解反应又称为 ，常用来制取肥皂， 是肥皂的有效成分。 工业制皂流程简述 制肥皂过程中盐析的作用： ，使混合液分成上下两层，经分离得到高级脂肪酸钠和甘油。 （2）油脂的氢化 不饱和程度较高、熔点较低的液态油，通过催化加氢，可提高饱和度，转变成半固态的脂肪。由液态的油转变为半固态的脂肪的过程，称为油脂的 ，也称油脂的 。这样制得的油脂叫 ，通常又称为 。如 油脂氢化的实质是油脂中的不饱和脂肪酸甘油酯与氢气发生加成反应。工业上通过油脂的氢化，把多种植物油变成硬化油。硬化油的性质稳定、不易变质、便于储存和运输，可作为制造肥皂、脂肪酸、甘油、人造奶油等的原料。 5.酯、油脂和矿物油的比较 物质 酯 油脂 矿物油 油 脂肪 组成 酸与醇酯化反应而生成的物质 高级不饱和脂肪酸甘油酯 高级饱和脂肪酸甘油酯 多种 (石油及其分馏产品) 状态 液态或固态 化学 性质 在酸或碱的作用下水解 具有酯的性质，能 ，兼有 的性质 具有酯的性质，能 具有 的性质，不能水解 存在 花草、水果等 油料作物 动物脂肪 石油 鉴别 加含酚酞的NaOH溶液，加热，红色 且不再 加含酚酞的NaOH溶液，加热，无变化 类别 油和脂肪统称油脂，均属于酯类 烃类 效果检测 17．下列关于油脂的说法错误的是 A．油脂只能在碱性条件下水解 B．脂肪可用于制造肥皂 C．人造奶油相对于氢化前的植物油来说，性质更加稳定 D．脂肪和油都属于酯类物质，它们的主要区别是脂肪常温下为固体，油常温下为液体 18．下列说法正确的是 A．油脂水解产物之一是甘油 B．天然植物油在常温下一般呈液态，难溶于水，有恒定的熔、沸点 C．油脂在酸性或碱性条件下均可发生水解反应，且产物相同 D．煎炸食物的花生油和牛油都是可皂化的饱和酯 █知识点十 胺的结构及其性质 1.胺的结构 （1）定义： 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氢原子被 所替代得到的化合物。 （2）通式： ，官能团的名称为 如：甲胺的结构简式为CH3—NH2，苯胺的结构简式为。 （3）分类：根据取代 不同，胺有三种结构通式，分别为 胺、 胺、 胺。 2.胺的物理性质 状态 低级脂肪胺，如甲胺、二甲胺和三甲胺等，在常温下是 ，丙胺以上是 ，十二胺以上为 。芳香胺是无色高沸点的 体或低熔点的 体，并有 性。 溶解性 低级的伯、仲、叔胺都有 的水溶性，随着碳原子数的增加，胺的水溶性逐渐 。 3.胺的化学性质 胺类化合物具有 （1）电离方程式： （2）与酸反应： 苯胺能与盐酸反应： 。 胺与盐酸反应： 。 （1）胺的弱碱性：胺与氨相似，水溶液呈弱碱性。这是由于胺分子中氮原子上未共用的电子对能接受水中的H+，使溶液中OH-浓度增大，溶液呈碱性。NH3+H2ONH+OH-、R-NH2+H2OR-NH+OH- （2）胺与铵盐的转化 ①胺与强酸反应生成铵盐：CH3-NH2+HCl—→CH3-NHCl- (或CH3-NH2·HCl) ②铵盐与强碱作用生成有机胺：+NaOH—→+NaCl+H2O （3）胺的酰化反应：胺与酰卤或酸酐反应，胺的氮原子上氢原子被酰基(RCO—)取代生成酰胺的反应。例如：。 4.用途 胺的用途很广，是重要的化工原料。例如，甲胺和苯胺都是合成医药、农药和染料等的重要原料。 效果检测 19．物质的微观结构决定其宏观性质。乙胺是一种无色、有强烈氨味的液体，能与水、乙醇、乙醚等有机溶剂混溶。下列说法不正确的是 A．乙胺的电子式： B．乙胺分子中，乙基中的碳原子和氨基中的氮原子均为杂化 C．乙胺分子中的氨基可与水形成氢键 D．乙胺可与盐酸发生反应，生成 20．葫芦脲在超分子化学和材料科学中发挥着重要的作用。葫芦[7]脲的合成路线如下图所示。已知：试剂a和试剂b均能发生银镜反应。下列说法正确的是 A．E与试剂a反应中二者消耗的物质的量之比为 B．试剂a、b的核磁共振氢谱均仅有一组峰 C．由E为原料制取1 mol G生成14 mol D．葫芦[7]脲是一种中间空腔较大的超分子 █知识点十一 酰胺的结构及其性质 1.酰胺的结构 （1）定义：羧酸分子中羟基被 所替代得到的化合物。 （2）通式：、、，其中 是酰胺的官能团，R1、R2可以相同，也可以不同，叫做 基，叫做 基。 2.几种常见酰胺及其名称 结构简式 名称 结构简式 名称 3．酰胺()的化学性质——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。 （1）酸性(HCl溶液)： （2）碱性(NaOH溶液)： 4.应用 酰胺常被用作溶剂和化工原料。例如，N，N­二甲基甲酰胺是良好的溶剂，可以溶解很多有机化合物和无机化合物，是生产多种化学纤维的溶剂，也用于合成农药、医药等。 物质 结构式 组成元素 化学性质 用途 氨 N、H 与酸反应生成铵盐 化工原料 胺 (甲胺) C、N、H 与酸反应生成盐 化工原料 酰胺 (乙酰胺) C、N、O、H 水解反应：酸性时生成羧酸与铵盐；碱性时生成羧酸盐和NH3 化工原料和溶剂 铵盐 (NH4Cl) N、H、Cl 与碱反应生成盐和NH3 化工原料、化肥 效果检测 21．药物奥司他韦是治疗甲型和乙型流感的有效药物，其分子结构如图所示。下列说法不正确的是 A．分子式为C16H28N2O4 B．奥司他韦能形成分子内氢键 C．奥司他韦分子中有5种官能团 D．奥司他韦在强酸或强碱环境中稳定存在 22．有机物可用于新型冠状病毒肺炎的治疗，其结构简式如图所示(未画出其空间结构)。下列说法不正确的是 A．属于芳香族化合物 B．既能和盐酸反应，也能和烧碱溶液反应 C．虚线框内的所有碳、氧原子可能处于同一平面 D．在碱性条件下完全水解，最终可生成三种有机物 █知识点十二 有机合成的主要任务 1.有机合成的概念 有机合成使用相对简单易得的原料，通过有机化学反应来构建 和引入 ，由此合成出具有特定 和 的目标分子。 2.构建碳骨架 构建碳骨架，包括原料及中间体分子的碳链增长和缩短碳链、成环和开环等过程。 （1）碳链的增长 ①炔烃、醛或酮与HCN加成 CH≡CH (物质的量之比为1∶2加成) ②卤代烃与NaCN的反应 ③卤代烃与炔钠的反应 ④羟醛缩合反应 醛分子中在醛基邻位碳原子上的氢原子(α-H)受羰基吸电子作用的影响，具有一定的活泼性。分子内含有α-H的醛在一定条件下可发生加成反应，生成β-羟基醛，该产物易失水，得到α，β-不饱和醛。 ＋H3CHOCH3—H==HCHO＋H2O。 ⑤加聚反应 （2）碳链的缩短 ①烷烃的裂化、裂解反应 ②烯烃、炔烃及芳香烃侧链的氧化反应 ＋HOOC—R RC≡CHRCOOH ③羧酸及其盐的脱羧反应 如：无水醋酸钠晶体与氢氧化钠(通常用碱石灰)共热，反应为 （3）成环 ①共轭二烯烃成环(第尔斯-阿尔德反应的加成原理) 。 （2）形成环酯或环醚 ＋2H2O。 HOCH2CH2OH＋H2O。 3.官能团的引入 有选择地通过取代、加成、消去、氧化、还原等有机化学反应，可以实现有机化合物类别的转化，并引入目标官能团。 （1）引入碳碳双键 方法 举例 醇的消去反应 CH3CH2OHCH2==CH2↑＋H2O。 卤代烃的消去反应 CH3—CH2—Br＋NaOHCH2==CH2↑＋NaBr＋H2O。 炔烃与H2、卤化氢、卤素单质的不完全加成反应 CH≡CH＋HClCH2==CHCl。 （2）引入碳卤键 方法 举例 烷烃、芳香烃的取代反应 CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl； ＋Br2； ＋Cl2。 醇与氢卤酸(HX)的取代反应 CH3—CH2—OH＋HBrCH3—CH2—Br＋H2O。 炔烃、烯烃与卤素单质或卤化氢的加成反应 CH3CH==CH2＋Br2―→CH3CHBrCH2Br； CH3CH==CH2＋HClCH3CHClCH3(主要产物)； CH≡CH＋HClCH2==CHCl。 酚与过量浓溴水的取代反应 ＋3Br2―→＋3HBr （3）引入羟基 方法 举例 烯烃与水的加成反应 CH2==CH2＋H2OCH3CH2OH。 醛或酮的还原反应 CH3CHO＋H2CH3CH2OH； ＋H2。 卤代烃、酯的水解反应 CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2—OH＋NaBr； CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH； CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋C2H5OH。 羧酸、酯与LiAlH4的反应 RCOOHRCH2OH R1COOR2R1CH2OH （4）引入醛基 方法 举例 醇的催化氧化反应 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O。 炔烃与水的加成反应 CH≡CH＋H2OCH3—CHO。 （5）引入羧基 方法 举例 醛的氧化反应 2CH3CHO＋O22CH3COOH。 某些烯烃、苯的同系物被KMnO4(H＋)溶液氧化 CH3CH==CHCH32CH3COOH； 。 酯、酰胺在酸性条件下的水解 ＋H2O＋CH3OH； RCONH2＋H2O＋HClRCOOH＋NH4Cl。 醇的氧化反应 RCH2OHRCOOH 4.官能团的消除、转化 （1）官能团的消除 方法 举例 通过加成反应消除不饱和键 R—CH==CH2＋H2R—CH2—CH3 通过消去反应、氧化反应或取代反应消除羟基（—OH） 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O 通过加成（还原）反应或氧化反应消除醛基（-CHO） ＋H2CH3—CH2—OH 2＋O22。 通过消去反应或水解反应消除碳卤键 CH3CH2CH2CH2Br＋NaOHCH3CH2CH==CH2↑＋NaBr＋H2O CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr 通过水解反应消除酯基 CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH （2）官能团的转化 ①利用官能团之间的关系进行转化 ②改变官能团的数量 卤代烃在有机合成中常起“桥梁”作用。 a.单卤代烃通过消去反应生成烯烃，烯烃与卤素单质发生加成反应，可以生成二卤代烃。例： CH3CH2BrCH2=CH2CH2BrCH2Br b.饱和一元醇通过消去反应生成烯烃，烯烃与卤素单质发生加成反应生成二卤代烃，二卤代烃发生水解反应生成二元醇。例： CH3CH2OHCH2=CH2CH2BrCH2Br c.将醛还原为醇，在醇的基础上，辅以消去、加成、水解、氧化反应等，可以实现醛基数量的增多。例： CH3CHOCH3CH2OHCH2=CH2CH2BrCH2BrOHC-CHO ③改变官能团的位置 醇、卤代烃通过消去反应生成烯烃，烯烃再与水、卤化氢发生加成反应，可以改变羟基、碳卤键的位置。例： a.CH3CH2CH2OHCH3CH=CH2 b.CH3CH2CH2BrCH3CH=CH2 效果检测 23．有关物质A可发生如图所示转化过程。 下列说法错误的是 A．A→C的反应类型属于氧化反应 B．A中官能团含有羟基、醛基、碳碳双键 C．B的结构简式为 D．1 mol D与浓溴水反应，最多消耗3 mol 24．黏合剂M的合成路线如下图所示： 已知：。请完成下列填空 （1）写出A的结构简式：_______。 （2）写出②的反应条件_______；写出⑤的反应类型_______；写出⑥的反应类型：_______。 （3）写出反应⑦的化学方程式：_______。 （4）反应③和⑤的目的是_______。 █知识点十三 有机合成路线的设计与实施 1.有机合成的过程 2.有机合成遵循的原则 （1）原料、溶剂和催化剂要 、易得、低毒、低污染；通常采用 个C原子以下的单官能团有机化合物和单取代 作为原料。 （2）尽量选择步骤最 的合成路线，尽量以与目标化合物结构相似的物质为原料，并且做到副产物 、产率 、产品易 提纯。 （3）合成路线要满足“绿色化学”的要求，最大限度地利用原料分子中的每一个原子，使之转化到目标化合物中，尽可能地达到零排放。 （4）有机合成反应要求操作简便、条件温和、能耗低、易于实现。 （5）要按一定的反应顺序和规律引入官能团，不能主观臆造不存在的反应。 3.有机合成路线的分析方法 有机合成路线的分析方法通常有正合成分析法、逆合成分析法和综合分析法。 （1）正合成分析法 此方法是一种正向思维方法，其特点是从已知原料入手，先找出合成目标化合物所需的中间产物(中间体),接着用同样的思路找出下一步的中间产物……直到得到目标化合物。 单官能团合成 R—CH==CH2卤代烃醇醛酸酯 双官能团合成 CH2==CH2CH2X—CH2XHOCH2—CH2OHOHC—CHOHOOC—COOH―→链酯、环酯等 芳香族化合物合成 ① ②芳香酯 （2）逆合成分析法 ①逆合成分析法的含义 逆合成分析法是在设计复杂化合物的合成路线时常用的方法，它是将目标化合物倒推一步寻找上一步反应的产物，该产物同辅助原料反应可以得到目标化合物。而这个产物的合成与目标化合物的合成一样，是从更上一步的产物得来的。依次倒推，最后确定最合适的基础原料和最终的合成路线。 ②逆合成分析法的应用举例——乙二酸二乙酯的合成 步骤一：乙二酸二乙酯分子中含有两个酯基，按酯化反应规律将酯基断开，所得片段对应的中间体是乙二酸和乙醇，说明目标化合物可由1分子乙二酸、2分子乙醇通过酯化反应得到。 步骤二：酸可由醇氧化得到，即乙二酸前一步的中间体 步骤三：乙二醇的前一步中间体是1，2-二氯乙烷，而该中间体可由乙烯与氯气加成得到。 步骤四：乙醇可由乙烯与水加成得到。 由以上分析可知，乙二酸二乙酯可由常见的原料乙烯经5步反应制得，其转化关系如图所示： （3）综合分析法 在构建目标化合物分子的碳骨架或引入官能团时，有时要将正合成分析、逆合成分析两种方法综合运用，才能推导出最佳的合成路线。 综合分析法示意图 4．有机合成的发展及价值 发展 从生物体内提取有机物→人工设计并合成有机物→计算机辅助设计合成有机物 价值 为化学、生物、医学、材料等领域的研究和相关工业生产提供了坚实的物质基础，有力地促进了人类健康水平提高和社会发展进步 效果检测 25．已知： (主要产物)。1 mol某芳香烃A充分燃烧后可得到和。该烃A在不同条件下能发生如下图所示的一系列变化。 （1）A的分子式为___________，A的结构简式为___________。 （2）B中官能团的名称为___________。 （3）上述反应中，①是___________(填反应类型，下同)反应，②是___________反应。 （4）写出C、D、E的结构式：C___________，D___________，E___________。 （5）写出反应D→F的化学方程式：___________。 26．有机物Ⅰ是一种治疗非小细胞肺癌药物的中间体，一种合成路线如下： 回答下列问题： （1）有机物A的含氧官能团名称为________。 （2）反应B→C的化学方程式为_______（不考虑参与反应）。 （3）C→D的反应类型为________。有机物G的结构简式为________。 （4）D→E的转化过程如下： 反应①中还可能生成另一产物（与M互为同分异构体），其结构简式为________，有机物K的结构简式为________。 （5）同时满足下列条件的E的同分异构体的结构简式有________种（不考虑立体异构）。 ①含环状结构； ②N原子上除氢原子外不再连接其他取代基； ③能发生银镜反应。 其中核磁共振氢谱峰面积比为为________。 █考点一 卤代烃的结构和性质 【例1】以溴苯为起始原料合成的一种路线如图； 下列说法错误的是 A．试剂X为NaOH水溶液 B．的名称为2-甲基丙烯 C．有机物II中所有碳原子可能共平面 D．反应②属于加成反应 【变式1-1】薄荷醇卤代后的产物（a）可发生如下反应。下列有关说法正确的是 A．有机物a中含有1个手性碳原子 B．有机物c中碳原子的杂化方式均为 C．该反应为消去反应，消去①号H原子的产物为d D．有机物的性质完全相同 【变式1-2】在无水乙醇中，发生单分子消去反应的机理如下图所示。下列说法错误的是 A．X分子中含有1个手性碳原子 B．X→Y转化中，可以换成 C．Z存在顺反异构体 D．X和Z均能使酸性溶液褪色 █考点二 醇酚的结构和性质 【例2】某医药中间体的结构简式如图所示，关于该物质说法正确的是 A．分子式为 B．有3种官能团 C．有3个手性碳原子 D．所有碳原子可能在同一平面上 【变式2-1】从大豆分离出来的异黄酮类物质X，结构简式如图。下列关于该有机物的说法错误的是 A．1 mol X与溴水反应最多消耗 B．分子中所有碳原子不可能共面 C．物质X不溶于水可溶于NaOH溶液 D．1 mol X最多能消耗3 mol钠 【变式2-2】若1 mol有机物一定条件下分别与溴水、氢气和NaOH溶液完全反应，最多消耗、氢气和NaOH的物质的量分别是多少mol(忽略其他副反应) A．4、4、2 B．3、4、2 C．3、4、3 D．1、4、3 █考点三 醛酮的结构和性质 【例3】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．Z能发生催化氧化反应和消去反应 C．Z不能与的溶液反应 D．Y、Z均能使酸性溶液褪色 【变式3-1】最近，中国科学技术大学化学系某教授开发催化剂实现芳醇选择性氧化制备芳醛，如图所示。已知表示苯环上连有取代基，但取代基的位置不确定。 下列叙述错误的是 A．若R为甲基、用银氨溶液可以区别甲和乙 B．若R为-C4H9，则甲、乙都有12种结构(不考虑立体异构) C．若为乙基，甲和足量酸性高锰酸钾溶液反应后的产物为二元羧酸 D．该反应的化学方程式为 【变式3-2】普瑞巴林是治疗癫痫的药物，其合成路线如下(Et为乙基)。 （1）普瑞巴林的分子式为______，其所含手性碳原子数目为______。 （2）A分子的同分异构体中属于醛类物质的有______种。 （3）B分子中不同类型杂化的碳原子数之比为______。 （4）由B→C的反应类型为______。 （5）相同条件下，1 mol D分别与足量金属钠和碳酸氢钠反应，生成气体的体积比为______。 （6）写出同时满足下列条件的B的同分异构体的结构简式：______。 ①能与溶液发生显色反应(即属于酚类) ②核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢原子 █考点四 羧酸和羧酸衍生物的结构和性质 【例4】化合物Z是合成药物非奈利酮的重要中间体，其合成路线如下： 下列说法正确的是 A．X不能与溶液发生显色反应 B．Y中的含氧官能团分别是酯基、羧基 C．X、Y、Z可用饱和溶液和2%银氨溶液进行鉴别 D．1Z最多能与发生加成反应 【变式4-1】某研究小组通过下列路线合成镇静药物氯硝西泮(H)，回答下列问题(部分产物已略去)： （1）中的碳原子杂化方式为_______。 （2）B→C的化学方程式为_______。 （3）D→E的化学方程式为_______。A→B的化学方程式为_______。 （4）F中含氧官能团的名称为_______。 （5）D的核磁共振氢谱图中峰的面积之比为_______。 （6）与CH3COOH互为同分异构体的结构有多种，其中属于酯类的同分异构体的结构简式为_______。 【变式4-2】阿托酸()是一种常用的医药中间体，合成路线如下： （1）B的结构简式为_______。 （2）阿托酸的含氧官能团名称为_______。 （3）反应②的反应试剂和条件是_______，反应类型为_______。 （4）反应③的化学方程式为_______。 （5）反应⑤的化学方程式为_______。 （6）烯烃在酸性高锰酸钾溶液作用下会发生如下反应：+R3COOH；，与酸性溶液反应生成的有机产物为_______。 █考点五 有机合成的方法和路线的设计 【例5】已知： ①。 ② 参照上述合成路线，用(4-6步)以丙醛和为原料，设计制备的合成路线______。 【变式5-1】毛兰菲是一种具有抗肿瘤活性的天然菲类化合物，可按下图路线合成(部分试剂省略)： （1）化合物A中的含氧官能团名称为_______，化合物A与足量溶液反应的化学方程式为_______。 （2）化合物B的结构简式为_______。 （3）关于化合物C的说法成立的有_______。 ①与溶液作用显色    ②与新制氢氧化铜反应，生成砖红色沉淀 ③与D互为同系物         ④能与反应 （4）涉及的反应类型为_______。 （5）毛兰菲的一种同分异构体I具有抗氧化和抗炎活性，可由多取代苯甲醛J出发，经多步合成得到(如下图)。已知J的谱图显示四组峰，峰面积比为。J和I的结构简式为_______、_______。 【变式5-2】2-氨基-3-氯苯甲酸(F)是重要的医药中间体，其制备流程图如下： 已知：①具有弱碱性，且易被氧化；②。    回答下列问题： （1）甲苯分子的核磁共振氢谱中有________种峰，共面原子数目最多为________。 （2）B的名称为_______。写出符合下列条件B的同分异构体（任意一种即可）________。 ①苯环上有两个取代基  ②能与NaOH反应  ③能与HCl反应 （3）该流程未采用甲苯直接硝化的方法制备B，而是经由①②③三步反应制取B，其目的是________。 （4）写出⑥的化学反应方程式：________，该步反应的主要目的是________。 （5）写出⑧的反应试剂和条件：________；F中含氧官能团的名称为________。 基础应用 1．（25-26高二下·江苏苏州·月考）下列实验装置能达到实验目的的是 A．制取乙烯 B．验证苯酚酸性强于乙酸 C．检验乙烯 D．分离苯和甲苯 2．（25-26高二下·辽宁大连·月考）下列实验原理或方法不正确的是 A．可用乙醇萃取溴水中的 B．可用重结晶法提纯含有少量NaCl的苯甲酸 C．可用饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中的乙酸 D．可用蒸馏法分离正己烷(沸点)和正庚烷(沸点) 3．（25-26高二下·陕西西安·月考）“黄鸣龙还原法”是首例以中国科学家命名的有机化学反应，反应机理如下(R、代表烃基)。下列说法错误的是 A．①为加成反应，②为消去反应 B．通过黄鸣龙还原反应，丙酮可转化为乙烷 C．反应⑤可表示为 D．物质丙、丁互为同分异构体 4．（23-24高三上·浙江·阶段练习）某兴趣小组通过皂化反应制作肥皂，实验流程图如下，下列说法不正确的是 A．步骤Ⅰ加入乙醇的目的是使猪油与氢氧化钠溶液能充分接触，加快反应速率 B．步骤Ⅱ可用玻璃棒蘸取反应液滴到热水中判断反应是否完全 C．步骤Ⅲ加入饱和食盐水的目的是降低高级脂肪酸钠的溶解度，使产品析出 D．步骤Ⅳ可选择焰色试验检验肥皂中的杂质是否洗涤干净 5．（25-26高二下·河北石家庄·月考）己二酸是一种重要的化工原料，科学家提出了一条己二酸的“绿色”合成路线： 下列说法正确的是 A．“绿色”合成路线的优点是步骤少、污染少、原子利用率高等 B．环己醇与乙醇互为同系物 C．己二酸可与乙二醇生成六元环酯 D．环己烷分子中所有碳原子共平面 6．（25-26高二下·江苏南通·月考）紫草素的结构如下图所示。下列说法正确的是 A．紫草素分子不存在顺反异构 B．紫草素的分子式为 C．1 mol紫草素最多可与发生反应 D．1 mol紫草素最多可与发生反应 7．（25-26高三下·江西抚州·月考）化合物是一种具有生物活性的苯并呋喃衍生物，部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A．不能与溴水反应 B．过程中发生了取代反应、加成反应和消去反应 C．最多能和发生加成反应 D．能使酸性溶液褪色 8．（25-26高二下·江西南昌·月考）下列说法正确的是 A．和的一溴代物都有4种(不考虑立体异构) B．等物质的量的乙烷和乙醇完全燃烧消耗氧气的量相等 C．按系统命名法，的名称是2，3，4-三甲基-2-乙基戊烷 D．和互为同系物 9．（25-26高二下·辽宁葫芦岛·月考）在实验操作中，下列说法正确的是 A．卤代烃中卤素原子的检验，可以先加入NaOH溶液，再加入AgNO3溶液，根据沉淀的颜色进行判断 B．酸性溶液既可鉴别乙烷和乙烯，又可除去乙烷中少量的乙烯 C．将与的乙醇溶液加热后产生的气体通入酸性溶液中，酸性褪色，说明发生消去反应产生了乙烯 D．除去乙炔中的少量硫化氢，可以通过盛有硫酸铜溶液的试剂瓶洗气，再干燥 10．（25-26高三上·四川绵阳·阶段练习）氨磺必利可用于精神分裂症治疗，合成氨磺必利的一种中间体结构简式如图所示。下列关于该中间体的说法错误的是 A．能发生加成反应、取代反应、氧化反应、还原反应 B．与足量氢气加成后的产物中含有5个手性碳原子 C．一定条件下1 mol该中间体最多消耗3 mol NaOH D．该中间体具有碱性，最多消耗盐酸1 mol 11．（25-26高三下·河南·月考）茶叶提取物中含有茶多酚(T)和咖啡酸(M)，其结构简式如下： 下列说法正确的是 A．T分子中有2个手性碳原子，存在顺反异构 B．1 mol M与足量H2加成后，产物中sp3杂化的碳原子数为8NA C．1 mol T和M分别与溴水反应，消耗的Br2物质的量之比为7：4 D．T和M在一定条件均可发生加聚、缩聚反应 12．（2026·江苏·一模）吲哚(X)用于合成某手性药物中间体(Z)的关键步骤如下： 下列说法不正确的是 A．X中C原子均采取杂化 B．Y存在顺反异构体 C．Z中含有2个手性C原子 D．反应的原子利用率为100% 13．（25-26高二下·江苏苏州·月考）化合物Z是一种具有生理活性的多环呋喃类化合物，部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A．X中有9个不饱和度 B．Y分子中和杂化的碳原子数目比为 C．Z分子可与新制氢氧化铜悬浊液反应 D．Z不能使的溶液褪色 14．（25-26高二下·山东泰安·月考）某有机物的结构如图所示，则下列说法正确的是 A．该有机物中有4种官能团 B．该有机物的分子式为 C．1 mol该有机物能与足量Na反应可生成 D．该有机物分子最多可实现22个原子共平面 15．（25-26高三下·河南郑州·月考）实验室由环己醇（）制备及提纯环己酮（）的流程如下： 已知：①主反应为，其为放热反应；②环己酮可被强氧化剂氧化；③环己酮的沸点为155.6℃，能与水形成沸点为95℃的共沸混合物。下列说法错误的是 A．制备过程中应迅速将稀硫酸、环己醇与过量的溶液混合，加快反应速率 B．“液相1”中加入少量草酸的目的是去除过量的 C．“液相2”中加入NaCl固体是为了增大水相极性，后经分液操作得到有机相③ D．“液相3”中无水的作用是吸收环己酮中的水分 能力提升 16．（25-26高三下·安徽·月考）已知同一碳原子上连有两个羟基时通常不稳定，易脱水形成羰基：。光照下，氯气与甲苯发生反应的历程如图所示。下列说法错误的是 A．甲苯分子中共平面的原子最多有13个 B．用酸性溶液无法鉴别甲苯和X C．产物中可能含有 D．1 mol Y与NaOH溶液反应，最多消耗3 mol NaOH 17．（25-26高二下·山东青岛·月考）南京大学一课题组成功制备了β-丙氨酸修饰的萘醌分子（如图），下列叙述错误的是 A．甲中所有原子可能共平面 B．用NaOH溶液和溶液可检验丁中氯元素 C．乙中键长： D．丙在NaOH溶液中能发生水解反应 18．（25-26高二下·辽宁·月考）烯烃可与卤素发生加成反应，涉及环正离子中间体，历程如下： 已知：①反应机理表明，此反应是分两步的加成反应，卤素离子从背面进攻。②反应中，能否形成环正离子与卤素电负性，半径相关。 下列说法错误的是 A．加成过程中，Br-Br键受到电子云的作用，使键具有一定极性 B．乙烯与溴水反应，产物存在BrCH2CH2OH C．烯烃与HOCl的加成也可能通过环正离子机理进行 D．此加成过程，顺式产物与反式产物含量相当 19．（25-26高二下·山东菏泽·月考）有机化合物A是重要的有机化工基础原料，其产量被用作衡量一个国家石油化工水平发展的标志。A与其他化合物之间的转化关系如图所示。 （1）有机物A的结构简式为______。 （2）写出C→D的化学方程式______。 （3）物质E的官能团的名称为______。 （4）写出G→H需要的反应物和反应条件为______。 （5）物质G的芳香烃同分异构体中苯环上一氯代物只有1种结构，该芳香烃的结构简式为______。 （6）上图中也可由B与在AlCl3作催化剂的条件下合成，反应的化学方程式是______。 20．（24-25高二下·湖南永州·期中）利用芳香烃合成中枢神经兴奋剂芬坎法明的合成路线如下： 已知：ⅰ．RCHO+R′CH2NO2+H2O(R、R′表示烃基或氢) ⅱ． ⅲ．F为五元环状化合物。 （1）B→C的反应类型为___________，E的结构简式是___________。 （2）G→H的化学方程式___________。 （3）有机物M是B的同系物，相对分子质量比B大28，M分子的苯环上有两个取代基。符合M的结构有___________种，其中含有4种不同化学环境的氢原子且个数比为6：1：2：2的M的结构简式为___________。 （4）1mol转化为，同时生成，理论上需要的物质的量是___________mol。 （5）J芬坎法明的转化过程如下图，写出JX的化学方程式___________。 21．（25-26高二下·辽宁沈阳·月考）沉香中含有一种天然药物卡拉酮，具有镇静抗菌作用，其部分合成路线如图所示。 回答下列问题 （1）A中含氧官能团名称为______；A是否有顺反异构体______(填“有”或“无”)。 （2）G→H的反应类型为______。 （3）写出B的符合下列条件的同分异构体的结构简式______(写1种)。 ①含苯环；②含酚羟基；③核磁共振氢谱有4组峰，峰面积比为9：2：2：1。 （4）D→E的化学方程式为______。 （5）下列有关H的描述正确的是______。 A．难溶于水，易溶于有机溶剂 B．1 mol H与等物质的量的反应生成3种同分异构体 C．1 mol H最多能与3 mol氢气发生加成反应 D．有3个手性碳原子 （6）已知A→B为羟醛缩合反应，利用A→B的反应原理(如下图)，写出生成J()的原料M的结构简式，M：______。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 烃的衍生物 复习讲义 复习目标 1．卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸及其衍生物的官能团； 2．卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸及其衍生物的典型代表物的性质及检验； 3．卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸及其衍生物的同分异构体的书写规律； 4．卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸及其衍生物之间的相互转化； 5.通过碳骨架的构建、官能团的转化，体会有机合成的基本任务。 6.掌握有机化合物分子碳骨架的构建，官能团引入、转化或消除的方法。 7.结合碳骨架的构建及官能团衍变过程中的反应规律，能利用反应规律进行有机物的推断与合成。 8.掌握有机合成路线的分析方法，熟练正合成分析法、逆合成分析法、综合分析法等方法分析推导物质的结构和分子。 重点和难点 重点： 1.烃的衍生物的物理化学性质 2.烃的衍生物的官能团检验和鉴别 3.有机合成方法和路线的设计 难点： 1.烃的衍生物的化学性质 2.烃的衍生物的反应规律 3.烃的衍生物的同分异构体的书写规律 █知识点一 卤代烃的结构及性质 1.概念 卤代烃是烃分子里的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。通式可表示为R—X(其中R—表示烃基)，饱和一元卤代烃通式：CnH2n＋1X(n≥1)。官能团是卤素原子或碳卤键（—X）。 卤代烃不属于烃类，而且有的卤代烃分子中不含氢原子，如CCl4等。 2.物理性质 3.化学性质 （1）实验探究 A.取代反应 实验装置 实验现象 ①中溶液分层；②中有机层厚度减小，直至消失；④中有浅黄色沉淀生成 实验解释 溴乙烷与NaOH溶液共热生成了Br－ 化学方程式 CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr 反应类型 取代反应，也称水解反应 反应机理 在卤代烃分子中，由于卤素原子的电负性比碳原子的大，使C—X的电子向卤素原子偏移，进而使碳原子带部分正电荷(δ＋)，卤素原子带部分负电荷(δ－)，这样就形成一个极性较强的共价键：Cδ＋—Xδ－。因此，卤代烃在化学反应中，C—X较易断裂，使卤素原子被其他原子或原子团所取代，生成负离子而离去 应用 可用于制取醇，如： CH3Cl＋NaOHCH3OH＋NaCl(制一元醇)、 ＋2NaOH＋2NaBr(制二元醇)、 ＋NaOH＋NaBr(制芳香醇) B.消去反应 实验装置及操作 向圆底烧瓶中加入2.0g NaOH和15mL无水乙醇，搅拌。再向其中加入5mL1-溴丁烷(密度为1.3g·mL-1)和几片碎瓷片，微热 实验现象 酸性KMnO4溶液的紫红色褪去 化学方程式 CH3CH2CH2CH2Br＋NaOHCH3CH2CH==CH2↑＋NaBr＋H2O 说明 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。 （2）总结 （1）水解反应(取代反应) ①反应条件：NaOH水溶液、加热 ②反应：CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr ③原理：卤素原子的电负性比碳原子大，使C－X的电子向卤素原子偏移，形成一个极性较强的共价键Cδ+－Xδ－。在化学反应中，C－X较易断裂，使卤素原子被其他原子或原子团所取代。 （2）消去反应 ①反应条件：NaOH的醇溶液、加热 ②反应：CH3CH2Br+NaOHCH2＝CH2↑+NaBr+H2O ③原理：消卤原子和所连碳原子的相邻碳上的氢原子。 ①卤代烃消去反应产物种类的判断：有几种β－H就有几种消去产物 ②邻二卤代烃发生消去反应后可能在有机物中引入碳碳三键或两个碳碳双键。 或 4.卤代烃的水解反应和消去反应的比较 反应类型 水解反应 消去反应 结构特点 一般是一个碳原子上只有一个－X 与－X相连的碳原子的邻位碳原子上必须有氢原子 反应实质 一个－X被－OH取代 R—CH2—X＋NaOHR—CH2OH＋NaX 从碳链上脱去HX分子 ＋NaOH＋NaX＋H2O 反应条件 强碱的水溶液，常温或加热 强碱的醇溶液，加热 反应特点 有机的碳架结构不变，－X变为－OH，无其它副反应 有机物碳架结构不变，产物中有碳碳双键或碳碳叁键生成，可能有其它副反应发生 产物特征 引入—OH，生成含—OH的化合物 消去HX，生成含碳碳双键或碳碳三键的不饱和键的化合物 结论 溴乙烷在不同的条件下发生不同类型的反应 5.卤代烃的制备 （1）烃的卤代反应，如： ①苯与Br2反应的化学方程式：。 ②C2H5OH与HBr反应的化学方程式：C2H5OH＋HBrC2H5Br＋H2O。 （2）不饱和烃的加成反应，如： ①丙烯与Br2 反应的化学方程式：CH2===CHCH3＋Br2→CH2BrCHBrCH3。 ②丙烯与 HBr反应的化学方程式：CH3—CH==CH2＋HBrCH3—CHBr—CH3(或CH3—CH2—CH2Br)。 ③乙炔与HCl制氯乙烯的化学方程式：CH≡CH＋HClCH2==CHCl。 6.卤代烃在有机合成中的重要作用——“桥梁”作用 （1）引入新官能团； （2）实现官能团的移位；如： （3）变换官能团的个数；如： （4）与格氏试剂有关的信息 格氏试剂：RMgX(X表示卤素原子)，用RX与金属Mg制取。是有机合成中常用的一种试剂，起到增长碳链的作用 ①格氏试剂(R′MgX)与醛或酮反应 方程式 机理解读 格氏试剂与醛、酮反应时，格氏试剂的烃基进攻羰基碳，生成卤代烃氧基镁，酸化后得到醇。即： ②格氏试剂(R′MgX)与酯的反应 方程式 机理解读 格氏试剂与酯的反应，从形式上可以看成二步：首先格氏试剂的烃基取代酯中的烷氧基(—OCH2CH3)生成醛或酮；生成的醛或酮再进一步与格氏试剂反应，最终生成醇 实例 7.卤代烃的检验 （1）实验步骤及原理 实验步骤 实验原理 ①取少量卤代烃于试管中 R－X+NaOHROH+NaX ②加入NaOH溶液 ③加热 ④冷却⑤加入稀硝酸酸化 HNO3+NaOH===NaNO3+H2O ⑥加入AgNO3溶液 AgNO3+NaX===AgX↓+NaNO3 （2）实验流程及结论 ①将卤代烃中的卤素转化为X－，可用卤代烃的水解反应，也可用消去反应(与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢)。由于只有部分卤代烃才能发生消去反应，且消去反应需要更高的温度，因此一般不利用消去反应将卤代烃中的卤素原子转化为离子形式。 ②加入稀硝酸酸化，一是为了中和过量的NaOH,防止NaOH与AgNO3反应干扰卤素离子的检验；二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。 ③卤代烃均属于非电解质，不能电离出X－，必须转化成X－，酸化后方可用AgNO3溶液来检验。 8.卤代烃对环境、健康产生的影响 氟氯烃在大气平流层中会破坏臭氧层，是造成臭氧空洞的主要原因。 效果检测 1．关于1-溴丁烷的性质实验如下图，下列说法正确的是 A．实验时需快速升温至100℃以上，以加快反应速率 B．该反应属于取代反应，断裂C-Br键和Br相邻C上的C-H键 C．若③改用溴水，则省略②也可达到验证产物的目的 D．向反应后的圆底烧瓶中滴加溶液，有沉淀生成，可证明1-溴丁烷中的溴元素 【答案】C 【分析】1-溴丁烷在NaOH乙醇溶液中发生消去反应生成1-丁烯，结合实验原理分析。 【解析】A．该实验目的是得到1-丁烯，快速升温至100℃以上会让未反应的1-溴丁烷和乙醇挥发，降低产率，A错误； B．该反应是消去反应，不是取代反应，反应断裂C-Br键和Br相邻C上的C-H键，B错误； C．挥发出的乙醇不与溴水反应，1-丁烯可以使溴水褪色，因此若③改用溴水，省略②（水除去乙醇）也可以验证产物，C正确； D．反应后溶液中存在过量的NaOH，会与生成AgOH沉淀（最终转化为），干扰溴离子的检验，需要先加硝酸酸化，再滴加检验，D错误； 故答案选C。 2．在NaOH水溶液中发生反应的机理如图所示。下列说法正确的是 A．取代反应是吸热反应，消去反应是放热反应 B．取代反应中羟基进攻H原子，消去反应中羟基进攻C原子 C．NaOH水溶液中发生取代反应比发生消去反应更难 D．水溶液中化学反应的选择性取代由Br原子电负性决定 【答案】D 【解析】A．取代反应产物能量为-127.6 kJ/mol，消去反应产物能量为-117.6 kJ/mol，两者均低于反应物(0 kJ/mol)，故均为放热反应，A错误； B．取代反应中，水分子中的羟基进攻与Br相连的碳原子发生取代；消去反应中，水分子中羟基进攻β-氢原子，同时Br离去，形成双键，B错误； C．取代反应活化能，消去反应活化能较高。活化能越低，反应越易进行，因此取代反应比消去反应更容易发生，C错误； D．在水溶液中，由于溴原子电负性大，使C-Br键极化，碳原子带部分正电荷，易受亲核试剂进攻，主导发生取代反应。同时，是良好离去基团，进一步促进取代路径。因此，反应选择性由Br原子电负性决定，D正确； 故答案选D。 █知识点二 醇、酚、醚的结构 1．醇、酚、醚的概念 醇 是羟基与链烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物，饱和一元醇的分子通式为CnH2n＋1OH(n≥1)。 酚 是羟基与苯环直接相连而形成的化合物，最简单的酚为苯酚或。 醚 是由一个氧原子连接两个烷基或芳基所形成，醚的通式为：R–O–R。醚类化合物都含有醚键。它还可看作是醇或酚羟基上的氢被烃基所取代的化合物。 2．醇的分类 （1）分类 （2）几种常见的醇 名称 甲醇 乙二醇 丙三醇 俗称 木精、木醇 甘油 结构简式 CH3OH 状态 无色液体，有毒 无色黏稠液体 无色黏稠液体 熔沸点、溶解性 沸点低易挥发、易溶于水 与水和乙醇互溶 用途 化工生产、车用燃料 发动机防冻液、合成高分子的原料 制造化妆品、三硝酸甘油酯 3.醚的分类 （1）根据烃基是否相同 ①两个烃基相同的醚成为对称醚，也叫简单醚。 ②两个烃基不相同的醚称为不对称醚，也叫混合醚。 （2）根据两个烃基的类别 醚还可以分为脂肪醚和芳香醚。在脂肪醚中，分子中不是由氧原子和碳原子结合成环状醚结构的醚称为无环醚。还可细分为饱和醚和不饱和醚。有氧原子和碳原子结合成环状醚结构的醚称为环醚。环上含氧的醚称为内醚或环氧化合物。含有多个氧的大环醚因形如皇冠称之为冠醚。 4.醇、酚、醚的命名 （1）醇的命名 ①选择含有与-OH相连的碳原子的最长碳链为主链，根据碳原子数目称某醇； ②从距离-OH最近的一端给主链碳原子依次编号； ③醇的名称前面要用阿拉伯数字标出羟基的位置；羟基的个数用“二”“三”等表示。 （2）酚的命名 ①去除酚羟基，留下苯环或苯的同系物，先命名上述名称，例如，甲(基)苯，乙(基)苯。 ②加上酚羟基，看在苯环的什么位置，共有邻、间、对三个位置，例如甲苯，在除甲基外的正六边形上依次分别标上12345，共5个位置，其中15，24位置相同，则1位为邻位，2位为间位，3位为对位，那么酚羟基在哪个位置上，就叫X甲苯酚。以此类推。 （3）醚的命名 一般醚以与氧相连的烃基加醚字命名，例如，C2H5─O─C2H5称二乙基醚，简称乙醚，CH3─O─C2H5称甲基乙基醚，简称甲乙醚。环醚一般用俗名。 效果检测 3．下列关于紫花前胡醇()中所含官能团名称不正确的是 A．碳碳双键 B．醚键 C．酚羟基 D．酯基 【答案】C 【解析】紫花前胡醇含有碳碳双键、醚键、羟基、酯基，羟基没有连在苯环上，不含酚羟基，故官能团名称不正确的选C。 4．维生素C的结构简式和丁香油酚的结构简式如图所示，则下列关于两者所含官能团的说法正确的是 A．均含酯基 B．均含醇羟基和酚羟基 C．均含碳碳双键 D．均为芳香族化合物 【答案】C 【解析】A．维生素C中含有酯基，丁香油酚中不含酯基，A错误； B．维生素C中含有醇羟基、不含酚羟基，丁香油酚中含有酚羟基但不含醇羟基，B错误； C．从两种有机物的结构可以看出，二者都含有碳碳双键，C正确； D．维生素C中不含苯环，不是芳香族化合物，丁香油酚中含有苯环，属于芳香族化合物，D错误； 故答案选C。 █知识点三 醇、酚、醚的性质 1.醇类物理性质 溶解性 低级脂肪醇易溶于水。饱和一元醇的溶解度随着分子中碳原子数的递增而逐渐减小 密度 一元脂肪醇的密度一般小于1 g·cm－3。 沸点 ①直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而逐渐升高。 ②醇分子间存在氢键，所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点远远高于烷烃。 2.苯酚的物理性质 （1）纯净的苯酚是无色晶体，有特殊气味，易被空气氧化呈粉红色。 （2）苯酚常温下在水中的溶解度不大，当温度高于65℃时，能与水混溶，苯酚易溶于酒精。 （3）苯酚有毒，对皮肤有强烈的腐蚀作用，如果不慎沾到皮肤上应立即用酒精洗涤。 3.醚的物理性质 （1）多数醚是易挥发、易燃的无色液体，有香味，沸点低，比水轻，性质稳定。与醇不同，醚分子之间不能形成氢键，所以沸点比同组分醇的沸点低得多，如乙醇的沸点为78.4℃，甲醚的沸点为-24.9℃；正丁醇的沸点为117.8℃，乙醚的沸点为34.6℃。 （2）多数醚不溶于水，但环状醚类如常用的四氢呋喃和1，4-二氧六环却能和水完全互溶，这是由于二者和水形成氢键。乙醚的碳氧原子数虽然和四氢呋喃的相同，但因后者的氧和碳架共同形成环，氧原子突出在外，容易和水形成氢键，而乙醚中的氧原子"被包围"在分子之中，难以和水形成氢键，所以乙醚只能稍溶于水。 4.由断键方式理解醇的化学性质(以乙醇为例) 反应物 及条件 断键位置 反应类型 化学方程式 Na ① 置换反应 2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑ HBr，△ ② 取代反应 CH3CH2OH＋HBrCH3CH2Br＋H2O O2 (Cu，△) ①③ 氧化反应 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O 浓硫酸， 170 ℃ ②⑤ 消去反应 CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O 浓硫酸， 140 ℃ ①② 取代反应 2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3＋H2O CH3COOH (浓硫酸) ① 酯化反应 CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O 一.醇的消去反应规律 醇发生消去反应(分子内脱水)的断键位置： ①醇发生消去反应的必备条件：有β-C原子，且β-C原子上必须连有氢原子，否则不能发生消去反应。 如：CH3OH、(CH3)3CCH2OH、不能发生消去反应生成烯烃。 ②若醇分子中α-C原子连接两个或三个β-C，且β-C原子上均有氢原子时，发生消去反应时可能生成不同的产物。一般，消去含氢原子较少的β-C上的氢原子的产物为主产物，例如： 发生消去反应的产物为（主）或（次）。 ③二元醇发生消去反应后可能在有机化合物中引入碳碳三键或两个碳碳双键。如： 发生消去反应可生成HC≡CH。 二.醇的催化氧化规律 a．醇分子中与—OH相连的碳原子上有氢原子时，才能发生催化氧化反应。反应时，羟基(—OH)上的氢原子及与羟基相连的碳原子上的氢原子脱去，形成碳氧双键。 b．醇能否被氧化以及被氧化的产物的类别，取决于与羟基相连的碳原子上的氢原子的个数，具体分析如下： 5.酚的化学性质及其鉴别和分离提纯 （1）苯环对羟基的影响——弱酸性 由于苯环对羟基的影响，使酚羟基比醇羟基更活泼，可以发生电离。 ①苯酚的电离方程式为C6H5OHC6H5O－＋H＋。苯酚俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使石蕊溶液变红。 ②与碱的反应：苯酚的浑浊液现象为液体变澄清现象为溶液又变浑浊。 该过程中发生反应的化学方程式分别为 。 。 ③与活泼金属反应： （2）羟基对苯环的影响——苯环上邻对位氢原子的取代反应 由于羟基对苯环的影响，使苯酚中苯环上的氢比苯分子中的氢活泼。苯酚稀溶液中滴入过量的浓溴水中产生现象为：产生白色沉淀。其化学方程式为： 。 （3）显色反应：苯酚溶液中滴如FeCl3溶液，溶液变为紫色。 （4）氧化反应：苯酚易被空气中的氧气氧化而显粉红色，易被酸性KMnO4溶液氧化，易燃烧。 （5）缩聚反应：苯酚与甲醛在催化剂作用下，可发生缩聚反应，化学方程式是： ＋(n－1)H2O。 醇和酚的性质比较 类别 脂肪醇 芳香醇 酚 实例 CH3CH2OH C6H5CH2CH2OH C6H5OH 官能团 —OH —OH —OH 结构特点 —OH与链烃基相连 —OH与芳香烃侧链上的碳原子相连 —OH与苯环直接相连 主要化学性质 （1）与钠反应；（2）取代反应；（3）脱水反应；（4）氧化反应；（5）酯化反应 （1）弱酸性；（2）取代反应；（3）显色反应 特性 将红热的铜丝插入醇中有刺激性气味产生(生成醛或酮) 遇FeCl3溶液显紫色 （3）苯和苯酚的鉴别 （1）FeCl3溶液：苯酚遇Fe3+会发生显色反应； （2）浓溴水：苯酚与过量浓溴水反应会生成2,4,6-三溴苯酚白色沉淀； （3）NaOH溶液：分别向苯酚和苯中滴加NaOH溶液，苯酚中得到澄清溶液，苯则会分层； （4）金属Na：加入Na,苯酚中产生气泡，苯中无明显现象。 （4）苯酚的分离回收 ①苯中混有苯酚 ②乙醇中混有苯酚 ③废水中含有苯酚 效果检测 5．以环己醇为原料有如下合成路线：BC，则下列说法正确的是 A．反应①的反应条件是：NaOH溶液、加热 B．反应②的反应类型是取代反应 C．环己醇属于芳香醇 D．反应②中需加入溴的四氯化碳溶液 【答案】D 【分析】由合成路线应用逆合成分析法可知，C通常可以为1,2-二溴环己烷，则B为环己烯，据此回答。 【解析】A．反应①是环己醇的消去反应，反应条件是：浓硫酸、加热，A错误； B．反应②可以是环己烯转变为1,2-二溴环己烷，则为环己烯和溴的四氯化碳溶液的加成反应，B错误； C．环己醇中没有苯环，不属于芳香醇，C错误； D．结合B选项可知，反应②中需加入溴的四氯化碳溶液，D正确； 故选D。 6．关于、、的说法中，不正确的是 A．都能与金属钠反应放出氢气 B．三者互为同系物 C．都能使酸性溶液褪色 D．都能在一定条件下发生取代反应 【答案】B 【解析】 A．、、都含羟基，所以都能与金属钠反应放出氢气，故A正确；     B．、属于醇，属于酚，且结构不相似，三者不互为同系物，故B错误； C．、、都含羟基，都能被酸性高锰酸钾溶液氧化，使酸性溶液褪色，故C正确；     D．、、都含羟基，都能在一定条件下发生取代反应，故D正确； 选B。 █知识点四 醛的结构与性质 1.醛的定义 由烃基(或氢原子)与醛基相连而构成的化合物，简写为RCHO。甲醛是最简单的醛。饱和一元醛分子的组成通式为CnH2nO(n≥1)。 2.醛的分类 3.常见的醛——甲醛、乙醛 （1）甲醛、乙醛的分子组成和结构 名称 结构式 分子式 结构简式 官能团 甲醛 CH2O HCHO 乙醛 C2H4O CH3CHO （2）甲醛、乙醛的物理性质： 名称 颜色 常态 气味 溶解性 甲醛 无色 气态 刺激性 易溶于水 乙醛 液态 刺激性 与水、乙醇等互溶 4.醛的化学性质 醛类物质既有氧化性又有还原性，其氧化、还原关系为 （1）醛类的氧化反应(以乙醛为例) A．O2：2CH3CHO+O22CH3COOH B．弱氧化剂： 新制Cu(OH)2悬浊液：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O。 银氨溶液：CH3CHO＋2Ag(NH3)2OHCH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O。 C．其他强氧化剂：如KMnO4(H+)、溴水，使KMnO4(H+)、溴水褪色。 （2）醛的还原反应(催化加氢)：＋H2CH3—CH2—OH （3）醛与具有极性键共价分子的羰基加成反应： 5.特殊的醛——甲醛 （1）结构特点与化学性质 甲醛的分子式为CH2O，其分子可以看成含两个醛基，如图所示。 银镜反应的化学方程式为： HCHO＋4Ag(NH3)2OH(NH4)2CO3＋4Ag↓＋6NH3＋2H2O。 与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式为： HCHO＋4Cu(OH)2＋2NaOHNa2CO3＋2Cu2O↓＋6H2O。 常用的定量关系 （1）银镜反应 ①普通醛：R－CHO~2［Ag(NH3)2］OH~2Ag ②甲醛：HCHO~4［Ag(NH3)2］OH~4Ag （2）与新制Cu(OH)2悬浊液的反应 ①普通醛：R－CHO~2Cu(OH)2~Cu2O ②甲醛：HCHO~4Cu(OH)2~2Cu2O （2）用途及危害 A．用途：水溶液可用于浸制生物标本，用来生产酚醛树脂。 B．危害：引起人中毒。 6.醛的应用和对环境、健康产生的影响 （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%的甲醛水溶液俗称福尔马林，具有杀菌(用于种子杀菌)和防腐性能(用于浸制生物标本)。 （3）劣质的装饰材料中挥发出的甲醛是室内主要污染物之一。 （4）甲醛与苯酚发生缩聚反应生成酚醛树脂。 效果检测 7．下列说法中，正确的是 A．乙醛分子中的所有原子都在同一平面上 B．苯乙醛的结构简式： C．醛类既能被氧化为羧酸，又能被还原为醇 D．完全燃烧等物质的量的乙醛和乙醇，消耗氧气的质量相等 【答案】C 【解析】A．乙醛的结构简式为，分子中含甲基，甲基为四面体结构，因此乙醛分子中所有原子不可能共平面，A错误； B．苯乙醛的结构简式为，B错误； C．醛基具有还原性，可被氧化为羧基生成羧酸；醛基也可与氢气发生加成反应被还原为羟基生成醇，因此醛类既能被氧化为羧酸，又能被还原为醇，C正确； D．1mol的乙醛和1mol的乙醇分别完全燃烧，乙醛的耗氧量为 2.5mol，乙醇的耗氧量为3mol，二者消耗氧气的质量不相等，D错误； 故选C。 8．醛、酮在有机合成中是非常重要的中间产物。下面列出了乙醛和一些有机化合物的转化关系，有关这些转化关系的说法不正确的是 A．反应①是加成反应，也是还原反应 B．反应②和④的产物都是乙酸 C．反应②和④都是氧化反应 D．反应③增长了碳链 【答案】B 【分析】反应①为乙醛的加成反应，生成乙醇，结构简式为CH3CH2OH；反应②为乙醇的催化氧化；反应③为乙醛与HCN加成，产物为CH3CH(OH)CN；乙醛在新制氢氧化铜悬浊液加热条件下可以转化为乙酸钠，结构简式为CH3COONa； 【解析】A．反应①是乙醛和氢气的加成生成乙醇的反应，也是还原反应，A正确； B．反应②是乙醇催化氧化生成乙醛，反应④是乙醛的氧化反应，产物的乙酸钠，B错误； C．反应②是乙醇催化氧化生成乙醛，反应④是乙醛的氧化反应，C正确； D．反应③为乙醛和HCN的加成反应，化学方程式为CH3CHO+HCNCH3CH(OH)CN，反应后增长了碳链，D正确； 故选B。 █知识点五 检验醛基的实验 ①实验：与银氨溶液反应（银镜反应） 实验操作 实验现象 向A中滴加氨水，现象为先产生白色沉淀，继续滴加氨水至沉淀恰好溶解，溶液变澄清，制得银氨溶液。 B中加入乙醛，水浴加热一段时间后，现象为试管内壁出现一层光亮的银镜。 有关反应的化学方程式 A中：银氨溶液的配置 AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH4NO3、 AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]OH＋2H2O； C中银镜反应 CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OH2Ag↓＋CH3COONH4＋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 用途 a.可用于检验醛基； b.工业上用于制镜或制保温瓶胆 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而得不到光亮的银镜。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，且须将氨水逐滴加入硝酸银溶液中(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； ③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； ④实验结束后，试管内壁附着的银镜，可用稀硝酸浸泡，待银溶解后再用蒸馏水洗涤干净。 ⑤水浴加热的优点：一是受热均匀，二是温度较恒定，三是受热液体能处于不翻滚状态(这是银镜反应所必需的)。如果加热的温度高于100℃,可以用油浴加热、沙浴加热，如生活中在铁锅中炒花生常用的就是沙浴加热。 ⑥银镜反应不用AgNO3,而用[Ag(NH3)2]OH作氧化剂的原因一个原因是在碱性条件下醛的还原性增强，使反应更易进行[用Cu(OH)2与醛反应而不用CuSO4与醛直接反应，也是这个道理]；另一个原因是将AgNO3制成[Ag(NH3)2]OH后，银主要以配离子[Ag(NH3)2]+的形式存在，自由移动的Ag+浓度减小，使单质Ag+不至于快速沉积，这样生成的银镜才能均匀、致密。 ②实验：与新制氢氧化铜反应 实验操作 实验现象 A中出现蓝色絮状沉淀，振荡后溶液变澄清； B中滴入乙醛，加热至沸腾后，C中有砖红色沉淀产生 有关反应的化学方程式 A中：2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4； C中：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O。 实验结论 乙醛有还原性，能被弱氧化剂新制的Cu(OH)2氧化 用途 a.可用于检验醛基； b.医学上检验尿糖 ①Cu(OH)2必须是新制的。 ②制取Cu(OH)2时，NaOH溶液一定要过量，保证所得溶液呈碱性。 ③反应必须加热，但加热时间不宜过长，避免Cu(OH)2分解。 ④醛基的检验：能与银氨溶液发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2反应产生砖红色沉淀的物质含有醛基(—CHO),但不一定属于醛，如甲酸、甲酸甲酯等物质。 效果检测 9．某小组探究乙醛与银氨溶液反应产生银镜的条件，进行了如下实验。 已知： 编号 实验 试剂a 混合液pH 现象 I 10 常温产生银镜 Ⅱ 浓氨水 10 加热无银镜 Ⅲ 无 8 加热产生银镜 下列说法不正确的是： A．中，提供孤电子对，与形成配位键 B．对比实验Ⅰ、Ⅱ，实验Ⅱ未产生银镜的原因是还原性较弱 C．对比实验Ⅰ、Ⅲ，说明碱性条件有利于银镜产生 D．基于此实验推断，制备银氨溶液时，加氨水的量不是越多越好。 【答案】B 【解析】A．[Ag(NH3)2]+中Ag+提供空轨道，NH3中的N提供孤电子对形成配位键，A正确； B．实验Ⅰ、Ⅱ均用CH3CHO做为还原剂，实验Ⅱ未产生银镜的原因是NH3•H2O受热易分解，逸出NH3，溶液碱性变弱，B错误； C．对比实验Ⅰ、Ⅲ，在强碱条件下不用加热即可产生银镜，即碱性条件下有利于银镜产生，C正确； D．已知存在平衡：[Ag(NH3)2]+Ag++2NH3，溶液中加入过量氨水，氨水的浓度过大会抑制银氨配离子的电离使溶液中Ag+浓度相应减小，导致银镜反应效果不佳，D正确； 故选B。 10． Ⅰ．某学习小组探究NaOH用量对乙醛与新制氢氧化铜实验的影响，进行如下实验： 实验序号 乙醛溶液/mL 10%NaOH溶液/mL 2%CuSO4溶液/mL 蒸馏水 现象 1 0.5 2 0 0.4 无色溶液逐渐变为亮黄色浊液，最后变为橙红色浊液 2 0.5 0 2 0.4 加热过程中溶液蓝色加深，无沉淀产生 3 2 0 生成蓝色沉淀，加热后变为黑色浊液 4 0.5 2 0.4 0 先生成蓝色悬浊液，加热后，最后变为橙红色浊液，试管底部出现砖红色沉淀 （1）___________，___________。 （2）写出实验3中生成蓝色沉淀的化学方程式为___________。 （3）实验3和实验4对比，可得出结论：新制氢氧化铜氧化乙醛，需___________。 【查阅资料】 a．乙醛在碱性溶液加热，容易生一种橙黄色甚至红褐色的多烯醛聚合物，难溶于水易溶于酒精； b．能溶于浓氨水形成无色的，不稳定，易被氧化成蓝色的； c．与稀盐酸反应生成白色CuCl沉淀，CuCl沉淀与浓盐酸生成无色的，而为黄色； d．在的作用下，Cu也能缓慢溶于浓氨水生成蓝色的。 Ⅱ．继续对砖红色沉淀进行探究： 【提出猜想】砖红色沉淀中可能含有：多烯醛聚合物、 【实验验证】 （4） 实验编号 实验步骤 实验现象 5 取少量实验4所得砖红色沉淀于试管中，加入适量浓氨水，振荡，静置； 沉淀部分溶解，溶液呈浅蓝色 6 将实验5剩余沉淀洗涤干净后，滴加___________，并振荡。 沉淀完全溶解，溶液呈橙黄色 （5）甲同学根据实验5认为产物中存在，乙同学认为若产物中存在___________，也可能得到上述现象。结合已知资料，乙同学的依据是：(请完成离子方程式) ___________。 【继续验证】 （6） 实验编号 实验步骤 实验现象 7 取实验4所得砖红色沉淀，加入乙醇，充分振荡，分离，洗涤，得到样品，取少量样品于试管中，滴加稀盐酸，并振荡，再滴加足量的___________，振荡、静置。 ___________ 【得出结论】结合上述实验，可知砖红色沉淀的成分为：多烯醛聚合物、。 【答案】（1）0.5 0.4 （2） （3）强碱性环境 （4）酒精 （5） （6）浓盐酸 洗涤液为橙黄色，样品加入稀盐酸有白色沉淀，加入浓盐酸后溶解呈无色 【解析】（1）由实验1可知，总体积为2.9mL，探究NaOH用量对乙醛与新制氢氧化铜实验的影响，则控制唯一变量，可知，； （2）生成蓝色沉淀为Cu(OH)2，化学方程式：； （3）实验3和实验4对比实验3的碱浓度小于实验4，不产生砖红色沉淀，可得出结论：新制氢氧化铜氧化乙醛，需强碱性环境； （4）由多烯醛聚合物，难溶于水易溶于酒精，故在实验5剩余沉淀洗涤干净后，滴加酒精，并振荡，沉淀完全溶解，溶液呈橙黄色，说明含有多烯醛聚合物； （5）因在的作用下，Cu也能缓慢溶于浓氨水生成蓝色的，实验5现象是浅蓝色，故若产物中存在Cu，也可以得到上述现象，离子方程式； （6）由结论，砖红色沉淀的成分为：多烯醛聚合物、，则需要验证两物质存在，取实验4所得砖红色沉淀，加入乙醇，充分振荡，用乙醇洗涤可以洗去砖红色沉淀表面附着的有机物，滤液呈橙黄色，分离，洗涤，得到样品，取少量样品于试管中，滴加稀盐酸生成白色CuCl沉淀，并振荡，再滴加足量的浓盐酸生成无色的，故现象为，洗涤液为橙黄色，样品加入稀盐酸有白色沉淀，加入浓盐酸后溶解呈无色。 █知识点六 酮的结构与性质 1.酮的结构 （1）羰基与两个烃基相连的化合物，酮的结构简式可表示为；官能团：，名称为酮羰基或羰基。 （2）饱和一元酮的组成通式为CnH2nO(n≥3)，与同碳原子数的饱和一元醛、烯醇、烯醚等互为同分异构体。 2.酮的化学性质 （1）不能发生银镜反应，不能被新制Cu(OH)2氧化。 （2）能发生加成反应 3.丙酮 丙酮是最简单的酮，是无色透明的液体，沸点56.2℃，易挥发，可与水、乙醇等互溶，是重要的有机溶剂和化工原料。 醛和酮的区别与联系 官能团 官能团位置 结构通式 区 别 醛 醛基： 碳链末端(最简单的醛是甲醛) (R为烃基或氢原子) 酮 羰基： 碳链中间(最简单的酮是丙酮) (R、R′均为烃基) 联系 碳原子数相同的饱和一元脂肪醛和饱和一元脂肪酮互为同分异构体 效果检测 11．物质的微观结构决定其宏观性质，丙酮()是一种常见的有机溶剂。下列说法不正确的是 A．丙酮的电子式为 B．丙酮分子中所有原子均在同一平面 C．核磁共振氢谱只有1组峰 D．丙酮可以发生加成反应 【答案】B 【解析】A．丙酮的电子式中，各原子均满足8电子稳定结构（H为2电子），羰基C与O形成双键，甲基C与H及中间C形成单键，O有两对孤对电子，电子式正确，A正确； B．丙酮分子中，羰基C为sp2杂化，羰基部分（C=O及中间C）呈平面结构，但两侧甲基中的C为sp3杂化（四面体构型），甲基上的H原子不可能与羰基平面共面，故所有原子不在同一平面，B错误； C．丙酮结构对称，两个甲基等效，分子中只有一种等效氢，核磁共振氢谱只有1组峰，C正确； D．丙酮含羰基（C=O），可与H2等发生加成反应生成醇，D正确； 故选B。 12．烯酮可与硅醚反应：。有机物X()在此条件下反应，其产物是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】 烯酮分子在一定条件与硅醚反应机理为烯酮上的碳碳双键断裂，硅醚的碳碳双键断裂及O-Si键断裂，生成C=O，中4号碳原子与中5号碳原子相连，生成，所以反应时，上图中1位置和2位置的碳原子生成C-C键，形成六元环，则有机物X在此条件下反应，其产物是，故选A。 █知识点七 羧酸的结构及其性质 1.羧酸 （1）概念：由烃基(或氢原子)和羧基相连构成的有机化合物。 （2）饱和一元羧酸的通式：CnH2nO2(n≥1)或CnH2n+1COOH(n≥0) 2.羧酸的分类 3.几种重要的羧酸 物质及名称 结构 类别 性质特点或用途 甲酸(蚁酸) 饱和一元脂肪酸 酸性，还原性(醛基) 乙二酸(草酸) 二元羧酸 酸性，还原性(＋3价碳) 苯甲酸(安息香酸) 芳香酸 它的钠盐常作防腐剂 高级脂肪酸 RCOOH(R为碳原子数较多的烃基) 饱和高级脂肪酸常温呈固态； 油酸：C17H33COOH不饱和高级脂肪酸常温呈液态 4.从结构角度认识羧酸的性质 由于受氧原子电负性较大等因素的影响，当乙酸发生化学反应时，羧基结构中的两个部位容易断裂： （1）O－H键断裂时，解离出H+，使羧酸表现出酸性：RCOOHRCOO－＋H＋。 （2）C－O键断裂时，－OH可以被其他基团取代，生成酯、酰胺等羧酸衍生物。如：酯化反应(取代反应) 酯化反应的类型 1.一元羧酸的酯化类型 （1）一元羧酸与一元醇 CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O （2）一元羧酸与二元醇 2CH3COOH＋HOCH2CH2OHCH3COOCH2CH2OOCCH3＋2H2O （3）高级脂肪酸与甘油(三元醇)形成油脂 ＋3C17H35COOH＋3H2O 2.二元羧酸的酯化类型 （1）二元羧酸与一元醇 HOOC—COOH＋2C2H5OHC2H5OOC—COOC2H5＋2H2O （2）二元羧酸与二元醇 反应有三种情况： ①生成链酯 HOOCCOOCH2CH2OH+H2O ②生成环酯 ＋2H2O ③生成高聚酯——缩聚反应 n+n＋（2n-1）H2O 3.羟基酸自身的酯化 （1）分子内酯化形成环酯 HOOCCH2CH2CH2OH＋H2O （2）分子间酯化形成链酯、环酯或高聚酯 ＋H2O ＋2H2O ＋（n-1）H2O 5.羧酸的代表物——乙酸 （1）分子组成和结构 分子式 结构式 结构简式 官能团 C2H4O2 CH3COOH —COOH （2）物理性质 俗名 颜色 状态 溶解性 气味 醋酸 无色 通常为液体，温度低于16.6 ℃时凝结成类似冰一样的晶体 易溶于水 刺激性 （3）化学性质 乙酸的性质取决于羧基，反应时的主要断键位置如图： a．酸性：乙酸是一种常见的有机酸，具有酸的通性，其酸性强于碳酸，但仍属于弱酸，电离方程式为CH3COOHCH3COO－＋H＋。 乙酸表现酸性的主要现象及化学方程式如下： 性质 现象或反应的化学方程式 ①使酸碱指示剂变色 乙酸能使紫色石蕊溶液变红 ②与活泼金属反应放出H2 Zn+2CH3COOH―→(CH3COO)2Zn+H2↑ ③与碱中和 NaOH+CH3COOH―→CH3COONa+H2O ④与碱性氧化物反应生成盐和水 CuO+2CH3COOH―→(CH3COO)2Cu+H2O ⑤与盐发生复分解反应 Na2CO3+2CH3COOH―→2CH3COONa+CO2↑+H2O b．取代反应： ①与醇酯化：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O ②与NH3反应生成酰胺：CH3COOH+NH3+H2O ③α-H取代：CH3COOH+Cl2CH2ClCOOH+HCl C．还原反应：CH3COOHCH3CH2OH （4）用途 乙酸是食醋的有效成分(普通食醋中含有质量分数为3%～5%的乙酸)，在食品工业中乙酸常用作酸度调节剂。另外，乙酸稀溶液常用作除垢剂，用来除去容器内壁的碳酸钙等污垢。 效果检测 13．已知酸性：>H2CO3>>HCO，综合考虑反应物的转化率和原料成本等因素，将完全转化为的最佳方法是 A．与稀H2SO4共热后，加入足量的NaOH溶液 B．与足量的NaOH溶液共热后，再通入足量CO2 C．与稀H2SO4共热后，加入足量的NaHCO3溶液 D．与足量的NaOH溶液共热后，再加入适量的H2SO4溶液 【答案】B 【解析】 A．与稀H2SO4共热后，反应生成，加入足量的NaOH溶液酸碱中和，生成，A不符合题意； B．与足量的NaOH溶液共热后，发生反应生成，再通入足量CO2生成，B符合题意； C．与稀H2SO4共热后，生成，加入足量的NaHCO3溶液生成，C不符合题意； D．与足量的NaOH溶液共热后，生成，再加入适量的H2SO4溶液，生成，D不符合题意； 答案选择B。 13．（多选）羧酸M和羧酸N的结构简式如下图所示。下列关于这两种有机物说法正确的是 A．两种羧酸都能与溴水发生反应 B．两种羧酸遇溶液都能发生显色反应 C．羧酸M与羧酸N相比少了两个碳碳双键 D．等物质的量的两种羧酸与足量烧碱溶液反应时，消耗NaOH的量不相同 【答案】AD 【分析】羧酸M中的碳碳双键能与溴水发生加成反应，羧酸、中酚羟基的邻(或对)位的氢原子可与溴水发生取代反应，故两种羧酸都能与溴水反应；羧酸M中不含酚羟基，不能与溶液发生显色反应；羧酸N中不含碳碳双键，无法与羧酸M比较碳碳双键的多少；羧酸M中只有-COOH能与NaOH反应，而羧酸N中-COOH和3个酚羟基均能与NaOH反应，故等物质的量的两种羧酸反应消耗的NaOH的量不相同。 【解析】A．，M含有碳碳双键，能和溴水发生加成反应；，N的苯环上有酚羟基，能和浓溴水发生取代反应，所以两种羧酸都能与溴水发生反应，A正确； B．不含有酚羟基，遇溶液不能发生显色反应，B错误； C．中没有碳碳双键，含有一个碳碳双键，C错误； D．能消耗1 mol烧碱溶液，能消耗4 mol烧碱溶液，所以等物质的量的两种羧酸与足量烧碱溶液反应时，消耗NaOH的量不相同，D正确； 故答案选AD。 █知识点八 酯的结构及其性质 1.概念 羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物。可简写为RCOOR′，官能团为(酯基)。 2.酯的物理性质 具有芳香气味的液体，密度一般比水小，易溶于有机溶剂。 3.酯的化学性质 以为例，写出酯发生反应的化学方程式： （1）酸性水解：。 （2）碱性水解：。 无机酸只起催化作用，碱除起催化作用外，还能中和水解生成的酸，使水解程度增大。 4.酯在生产、生活中的应用 ①日常生活中的饮料、糖果和糕点等常使用酯类香料。 ②酯还是重要的化工原料。 效果检测 15．乙酸橙花酯是一种食用香料，其结构简式如图所示。下列有关该物质的说法不正确的是 A．该有机物属于酯； B．该有机物不存在顺反异构体 C．1 mol该有机物与溴的溶液反应时，最多可消耗2 mol Br2 D．能发生的反应类型：氧化反应、加聚反应、取代反应、加成反应 【答案】B 【解析】A．乙酸橙花酯属于不饱和酯，A正确； B．乙酸橙花酯结构中有一个双键-C()=CH-，构成该双键的每个碳原子上所连接的两个基团都不同，因此存在顺反异构体，B错误； C．乙酸橙花酯分子含有2个碳碳双键，1 mol该有机物与溴的溶液发生加成反应，最多可消耗2 mol Br2，C正确； D．乙酸橙花酯含有酯基和碳碳双键，碳碳双键可以发生氧化反应、加聚反应和加成反应等，酯基可以发生取代(酯的水解)反应，D正确； 故选B。 16．盛产于辽宁省的南果梨含有多种微量元素，营养丰富，其含有的有机物M(结构如图所示)会使南果梨呈现出特殊的香气。下列有关M的说法正确的是 A．名称为2-甲基丁酸乙酯 B．完全燃烧生成和 C．与油脂互为同系物 D．易溶于水 【答案】A 【解析】A．酯化反应机理为酸脱羟基醇脱氢，生成的酯命名为某酸某酯，由酯的结构可逆推反应物为2-甲基丁酸和乙醇，故M的名称为：2-甲基丁酸乙酯，A正确； B．M的物质的量未知，完全燃烧生成的产物的物质的量无法计算，B错误； C．油脂为脂肪酸甘油酯，1个油脂分子含3个酯基，M与油脂不互为同系物，C错误； D．M属于酯类，难溶于水，D错误； 故选A。 █知识点九 油脂的结构及其性质 1.组成和结构： 油脂成分主要是高级脂肪酸和甘油形成的酯，属于酯类化合物，其结构可表示为。 ①酯是由酸(有机羧酸或无机含氧酸)与醇相互作用失去水分子后形成的一类化合物的总称。而油脂仅指高级脂肪酸与甘油反应所生成的酯，因此油脂属于酯。 2.常见高级脂肪酸 分类 饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸 名称 软脂酸 硬脂酸 油酸 亚油酸 结构简式 C15H31COOH C17H35COOH C17H33COOH C17H31COOH 3.分类 物理性质 代表物 代表物分子组成 油 常温下通常呈液态，熔点较低 植物油(花生油、大豆油等) 含较多不饱和高级脂肪酸的甘油酯 脂肪 常温下通常呈固态，熔点较高 动物脂肪(羊油、牛油等) 含较多饱和高级脂肪酸的甘油酯 4.物理性质 性质 描述 色、味 纯净的油脂无色、无味，但一般油脂因溶有维生素和色素等而有颜色和气味 黏度 较大，触摸时有明显的油腻感 密度 比水小，在0.9~0.95g.cm-3 溶解性 难溶于水，易溶于汽油、乙醚、氯仿等有机溶剂 熔、沸点 天然油脂都是混合物，没有固定的熔、沸点 5.化学性质 由于油脂是高级脂肪酸的甘油酯，因此具有酯的性质。而高级脂肪酸中又有不饱和的，因此许多油脂又兼有烯烃的化学性质，可以发生加成反应。 （1）水解反应(以硬脂酸甘油酯为例) 油脂属于酯类，在酸、碱或酶等催化剂作用下能发生水解反应。1mol油脂完全水解的产物是1mol甘油和3mol高级脂肪酸（或盐）。 油脂在人体内通过酶的催化作用发生水解，生成高级脂肪酸和甘油，给机体提供营养物质。 条件 化学方程式 酸性 碱性 油脂在碱性溶液中的水解反应又称为皂化反应，常用来制取肥皂，高级脂肪酸钠是肥皂的有效成分。 工业制皂流程简述 制肥皂过程中盐析的作用：加入的NaCl能降低高级脂肪酸钠的溶解度，使混合液分成上下两层，经分离得到高级脂肪酸钠和甘油。 （2）油脂的氢化 不饱和程度较高、熔点较低的液态油，通过催化加氢，可提高饱和度，转变成半固态的脂肪。由液态的油转变为半固态的脂肪的过程，称为油脂的氢化，也称油脂的硬化。这样制得的油脂叫人造脂肪，通常又称为硬化油。如 油脂氢化的实质是油脂中的不饱和脂肪酸甘油酯与氢气发生加成反应。工业上通过油脂的氢化，把多种植物油变成硬化油。硬化油的性质稳定、不易变质、便于储存和运输，可作为制造肥皂、脂肪酸、甘油、人造奶油等的原料。 5.酯、油脂和矿物油的比较 物质 酯 油脂 矿物油 油 脂肪 组成 酸与醇酯化反应而生成的物质 高级不饱和脂肪酸甘油酯 高级饱和脂肪酸甘油酯 多种烃(石油及其分馏产品) 状态 液态或固态 液态 固态 液态 化学 性质 在酸或碱的作用下水解 具有酯的性质，能水解，兼有烯烃的性质 具有酯的性质，能水解 具有烃的性质，不能水解 存在 花草、水果等 油料作物 动物脂肪 石油 鉴别 加含酚酞的NaOH溶液，加热，红色变浅且不再分层 加含酚酞的NaOH溶液，加热，无变化 类别 油和脂肪统称油脂，均属于酯类 烃类 效果检测 17．下列关于油脂的说法错误的是 A．油脂只能在碱性条件下水解 B．脂肪可用于制造肥皂 C．人造奶油相对于氢化前的植物油来说，性质更加稳定 D．脂肪和油都属于酯类物质，它们的主要区别是脂肪常温下为固体，油常温下为液体 【答案】A 【解析】A．油脂可以在酸性、碱性条件下水解，A错误； B．脂肪的皂化反应可用于制造肥皂，B正确； C．植物油中含碳碳双键，植物油发生硬化反应得到人造奶油，人造奶油相对于氢化前的植物油来说，性质更加稳定，C正确； D．脂肪和油都属于酯类物质，它们的主要区别是脂肪常温下为固体，油常温下为液体，D正确； 故选A。 18．下列说法正确的是 A．油脂水解产物之一是甘油 B．天然植物油在常温下一般呈液态，难溶于水，有恒定的熔、沸点 C．油脂在酸性或碱性条件下均可发生水解反应，且产物相同 D．煎炸食物的花生油和牛油都是可皂化的饱和酯 【答案】A 【解析】A．油脂由甘油和高级脂肪酸发生酯化反应生成，油脂水解产物之一是甘油，A正确； B．植物油因含不饱和脂肪酸酯而呈液态，但作为混合物，其熔沸点不恒定，B错误； C．油脂酸性水解产物为甘油和脂肪酸；碱性水解产物为甘油和脂肪酸盐，产物不同，C错误； D．花生油和牛油都能发生皂化反应，但花生油是植物油，属于不饱和酯，牛油是饱和酯，D错误； 故选A。 █知识点十 胺的结构及其性质 1.胺的结构 （1）定义：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氢原子被氨基所替代得到的化合物。 （2）通式：R—NH2，官能团的名称为氨基 如：甲胺的结构简式为CH3—NH2，苯胺的结构简式为。 （3）分类：根据取代烃基数目不同，胺有三种结构通式，分别为伯胺、仲胺、叔胺。 2.胺的物理性质 状态 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，并有毒性。 溶解性 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。 3.胺的化学性质 胺类化合物具有碱性 （1）电离方程式：RNH2＋H2ORNH＋OH－ （2）与酸反应： 苯胺能与盐酸反应： 。 胺与盐酸反应： RNH2＋HClRNH3Cl。 （1）胺的弱碱性：胺与氨相似，水溶液呈弱碱性。这是由于胺分子中氮原子上未共用的电子对能接受水中的H+，使溶液中OH-浓度增大，溶液呈碱性。NH3+H2ONH+OH-、R-NH2+H2OR-NH+OH- （2）胺与铵盐的转化 ①胺与强酸反应生成铵盐：CH3-NH2+HCl—→CH3-NHCl- (或CH3-NH2·HCl) ②铵盐与强碱作用生成有机胺：+NaOH—→+NaCl+H2O （3）胺的酰化反应：胺与酰卤或酸酐反应，胺的氮原子上氢原子被酰基(RCO—)取代生成酰胺的反应。例如：。 4.用途 胺的用途很广，是重要的化工原料。例如，甲胺和苯胺都是合成医药、农药和染料等的重要原料。 效果检测 19．物质的微观结构决定其宏观性质。乙胺是一种无色、有强烈氨味的液体，能与水、乙醇、乙醚等有机溶剂混溶。下列说法不正确的是 A．乙胺的电子式： B．乙胺分子中，乙基中的碳原子和氨基中的氮原子均为杂化 C．乙胺分子中的氨基可与水形成氢键 D．乙胺可与盐酸发生反应，生成 【答案】A 【解析】 A．由结构简式可知，乙胺是典型的共价化合物，电子式为：，A错误； B．由结构简式可知，乙胺分子中，乙基中的碳原子形成4个σ键，氨基中的氮原子形成3个σ键，还有1对孤对电子，所以碳原子氮原子的杂化方式均为杂化，B 正确； C．由结构简式可知，乙胺分子中的氨基可与水分子形成分子间氢键，C正确； D．由结构简式可知，乙胺分子中的氨基具有碱性，能与盐酸发生反应生成，D正确； 故选A。 20．葫芦脲在超分子化学和材料科学中发挥着重要的作用。葫芦[7]脲的合成路线如下图所示。已知：试剂a和试剂b均能发生银镜反应。下列说法正确的是 A．E与试剂a反应中二者消耗的物质的量之比为 B．试剂a、b的核磁共振氢谱均仅有一组峰 C．由E为原料制取1 mol G生成14 mol D．葫芦[7]脲是一种中间空腔较大的超分子 【答案】B 【分析】E与试剂a反应生成F，对比E与F的结构简式，试剂a能发生银镜反应，则试剂a为OHCCHO；F与试剂b反应生成G，对比F与G的结构简式，试剂b能发生银镜反应，则试剂b为HCHO。 【解析】 A．E与试剂a反应的化学方程式为2 +OHCCHO→+2H2O，即E与试剂a的化学计量数之比是2：1，故A错误； B．a为OHCCHO、b为HCHO，a、b都含有一种氢原子，所以a、b的核磁共振氢谱均仅有一组峰，故B正确； C．E→F的化学方程式为2+OHCCHO→+2H2O，F→G的化学方程式为7+14HCHO→+14H2O，则E→1mol G时有28mol H2O生成，故C错误； D．超分子是两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚合体。结合选项C可知，葫芦[7]脲中间空腔较大、但不属于超分子，故D错误； 故选：B。 █知识点十一 酰胺的结构及其性质 1.酰胺的结构 （1）定义：羧酸分子中羟基被氨基所替代得到的化合物。 （2）通式：、、，其中酰胺基是酰胺的官能团，R1、R2可以相同，也可以不同，叫做酰基，叫做酰胺基。 2.几种常见酰胺及其名称 结构简式 名称 乙酰胺 苯甲酰胺 N，N­二甲基甲酰胺 N-甲基-N-乙基苯甲酰胺 结构简式 名称 N-甲基乙酰胺 N-甲基苯甲酰胺 N，N-二甲基乙酰胺 N，N­二甲基苯甲酰胺 3．酰胺()的化学性质——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。 （1）酸性(HCl溶液)：RCONH2＋H2O＋HClRCOOH＋NH4Cl （2）碱性(NaOH溶液)：RCONH2＋NaOHRCOONa＋NH3↑ 4.应用 酰胺常被用作溶剂和化工原料。例如，N，N­二甲基甲酰胺是良好的溶剂，可以溶解很多有机化合物和无机化合物，是生产多种化学纤维的溶剂，也用于合成农药、医药等。 物质 结构式 组成元素 化学性质 用途 氨 N、H 与酸反应生成铵盐 化工原料 胺 (甲胺) C、N、H 与酸反应生成盐 化工原料 酰胺 (乙酰胺) C、N、O、H 水解反应：酸性时生成羧酸与铵盐；碱性时生成羧酸盐和NH3 化工原料和溶剂 铵盐 (NH4Cl) N、H、Cl 与碱反应生成盐和NH3 化工原料、化肥 效果检测 21．药物奥司他韦是治疗甲型和乙型流感的有效药物，其分子结构如图所示。下列说法不正确的是 A．分子式为C16H28N2O4 B．奥司他韦能形成分子内氢键 C．奥司他韦分子中有5种官能团 D．奥司他韦在强酸或强碱环境中稳定存在 【答案】D 【解析】A．通过数碳原子，结合不饱和度计算氢原子数，可得分子式为，A正确； B．分子中存在键，同时存在电负性大的羰基氧原子，二者空间位置合适，可以形成分子内氢键，B正确； C．该分子的官能团分别为：碳碳双键、酰胺键、氨基、酯基、醚键，共5种，C正确； D．分子中含有酯基和酰胺键，二者在强酸、强碱环境中都能发生水解反应，因此奥司他韦在强酸或强碱中不能稳定存在，D错误； 故选D。 22．有机物可用于新型冠状病毒肺炎的治疗，其结构简式如图所示(未画出其空间结构)。下列说法不正确的是 A．属于芳香族化合物 B．既能和盐酸反应，也能和烧碱溶液反应 C．虚线框内的所有碳、氧原子可能处于同一平面 D．在碱性条件下完全水解，最终可生成三种有机物 【答案】C 【解析】A．芳香族化合物的定义是分子中含有苯环的有机化合物，该有机物结构中存在多个苯环，属于芳香族化合物，A正确； B．该分子中含有多个碱性氮原子（吡啶氮、脂肪叔氮），可与盐酸发生反应；分子中含有酰胺键，酰胺键可以在烧碱溶液中发生水解反应，因此该物质既能与盐酸反应，也能与烧碱反应，B正确； C．虚线框内，和酰胺基氮原子直接相连的碳原子是饱和杂化碳原子，空间结构为四面体形，因此不可能让所有碳、氧原子都处于同一平面，C错误； D．该分子共含有2个酰胺键，碱性条件下完全水解，酰胺键断裂后，生成三种有机物，D正确； 故选C。 █知识点十二 有机合成的主要任务 1.有机合成的概念 有机合成使用相对简单易得的原料，通过有机化学反应来构建碳骨架和引入官能团，由此合成出具有特定结构和性质的目标分子。 2.构建碳骨架 构建碳骨架，包括原料及中间体分子的碳链增长和缩短碳链、成环和开环等过程。 （1）碳链的增长 ①炔烃、醛或酮与HCN加成 CH≡CH (物质的量之比为1∶2加成) ②卤代烃与NaCN的反应 ③卤代烃与炔钠的反应 ④羟醛缩合反应 醛分子中在醛基邻位碳原子上的氢原子(α-H)受羰基吸电子作用的影响，具有一定的活泼性。分子内含有α-H的醛在一定条件下可发生加成反应，生成β-羟基醛，该产物易失水，得到α，β-不饱和醛。 ＋H3CHOCH3—H==HCHO＋H2O。 ⑤加聚反应 （2）碳链的缩短 ①烷烃的裂化、裂解反应 ②烯烃、炔烃及芳香烃侧链的氧化反应 ＋HOOC—R RC≡CHRCOOH ③羧酸及其盐的脱羧反应 如：无水醋酸钠晶体与氢氧化钠(通常用碱石灰)共热，反应为 （3）成环 ①共轭二烯烃成环(第尔斯-阿尔德反应的加成原理) 。 （2）形成环酯或环醚 ＋2H2O。 HOCH2CH2OH＋H2O。 3.官能团的引入 有选择地通过取代、加成、消去、氧化、还原等有机化学反应，可以实现有机化合物类别的转化，并引入目标官能团。 （1）引入碳碳双键 方法 举例 醇的消去反应 CH3CH2OHCH2==CH2↑＋H2O。 卤代烃的消去反应 CH3—CH2—Br＋NaOHCH2==CH2↑＋NaBr＋H2O。 炔烃与H2、卤化氢、卤素单质的不完全加成反应 CH≡CH＋HClCH2==CHCl。 （2）引入碳卤键 方法 举例 烷烃、芳香烃的取代反应 CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl； ＋Br2； ＋Cl2。 醇与氢卤酸(HX)的取代反应 CH3—CH2—OH＋HBrCH3—CH2—Br＋H2O。 炔烃、烯烃与卤素单质或卤化氢的加成反应 CH3CH==CH2＋Br2―→CH3CHBrCH2Br； CH3CH==CH2＋HClCH3CHClCH3(主要产物)； CH≡CH＋HClCH2==CHCl。 酚与过量浓溴水的取代反应 ＋3Br2―→＋3HBr （3）引入羟基 方法 举例 烯烃与水的加成反应 CH2==CH2＋H2OCH3CH2OH。 醛或酮的还原反应 CH3CHO＋H2CH3CH2OH； ＋H2。 卤代烃、酯的水解反应 CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2—OH＋NaBr； CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH； CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋C2H5OH。 羧酸、酯与LiAlH4的反应 RCOOHRCH2OH R1COOR2R1CH2OH （4）引入醛基 方法 举例 醇的催化氧化反应 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O。 炔烃与水的加成反应 CH≡CH＋H2OCH3—CHO。 （5）引入羧基 方法 举例 醛的氧化反应 2CH3CHO＋O22CH3COOH。 某些烯烃、苯的同系物被KMnO4(H＋)溶液氧化 CH3CH==CHCH32CH3COOH； 。 酯、酰胺在酸性条件下的水解 ＋H2O＋CH3OH； RCONH2＋H2O＋HClRCOOH＋NH4Cl。 醇的氧化反应 RCH2OHRCOOH 4.官能团的消除、转化 （1）官能团的消除 方法 举例 通过加成反应消除不饱和键 R—CH==CH2＋H2R—CH2—CH3 通过消去反应、氧化反应或取代反应消除羟基（—OH） 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O 通过加成（还原）反应或氧化反应消除醛基（-CHO） ＋H2CH3—CH2—OH 2＋O22。 通过消去反应或水解反应消除碳卤键 CH3CH2CH2CH2Br＋NaOHCH3CH2CH==CH2↑＋NaBr＋H2O CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr 通过水解反应消除酯基 CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH （2）官能团的转化 ①利用官能团之间的关系进行转化 ②改变官能团的数量 卤代烃在有机合成中常起“桥梁”作用。 a.单卤代烃通过消去反应生成烯烃，烯烃与卤素单质发生加成反应，可以生成二卤代烃。例： CH3CH2BrCH2=CH2CH2BrCH2Br b.饱和一元醇通过消去反应生成烯烃，烯烃与卤素单质发生加成反应生成二卤代烃，二卤代烃发生水解反应生成二元醇。例： CH3CH2OHCH2=CH2CH2BrCH2Br c.将醛还原为醇，在醇的基础上，辅以消去、加成、水解、氧化反应等，可以实现醛基数量的增多。例： CH3CHOCH3CH2OHCH2=CH2CH2BrCH2BrOHC-CHO ③改变官能团的位置 醇、卤代烃通过消去反应生成烯烃，烯烃再与水、卤化氢发生加成反应，可以改变羟基、碳卤键的位置。例： a.CH3CH2CH2OHCH3CH=CH2 b.CH3CH2CH2BrCH3CH=CH2 效果检测 23．有关物质A可发生如图所示转化过程。 下列说法错误的是 A．A→C的反应类型属于氧化反应 B．A中官能团含有羟基、醛基、碳碳双键 C．B的结构简式为 D．1 mol D与浓溴水反应，最多消耗3 mol 【答案】C 【分析】A和氯化铁溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；能发生银镜反应，说明含有醛基，然后酸化转化为羧基；D和1 mol氢气发生加成反应生成E，E和1 mol单质溴发生反应生成的F仅有一种结构，根据A和2 mol氢气反应，说明A中含有1个醛基和1个碳碳双键，根据B、E、F的结构特点可知A的结构简式应该是，据此分析； 【解析】A．A→C是银镜反应，反应类型属于氧化反应，A正确； B．A的结构简式为，A中官能团含有羟基、醛基、碳碳双键，B正确； C．A中的醛基和碳碳双键与氢气发生加成反应生成B，则B的结构简式应该为，C错误； D．D的结构简式为，碳碳双键和浓溴水发生加成反应，酚羟基的邻位和浓溴水发生取代反应，则可以消耗，D正确； 故选C。 24．黏合剂M的合成路线如下图所示： 已知：。请完成下列填空 （1）写出A的结构简式：_______。 （2）写出②的反应条件_______；写出⑤的反应类型_______；写出⑥的反应类型：_______。 （3）写出反应⑦的化学方程式：_______。 （4）反应③和⑤的目的是_______。 【答案】（1） （2），加热 消去反应 酯化反应(或取代反应) （3）nCH2=CHCOOCH3+nCH2=CHCONH2 （4）保护碳碳双键 【分析】A的分子式为C3H6，能氨氧化生成CH2=CHCN，故A为CH3CH=CH2，A反应生成B，B能转化为CH2=CHCH2OH，故B为CH2=CHCH2X(X为卤素原子)，CH2=CHCH2OH经系列转化生成C3H4O2，黏合剂M链节中主链是4个碳原子，说明是由两分子碳碳双键加聚而成，由此可知两种单体C和D分别为CH2=CHCOOCH3和CH2=CHCONH2，进而可知C3H4O2是丙烯酸CH2=CHCOOH，⑥是丙烯酸和CH3OH的酯化反应CH2=CHCOOH+CH3OHCH2=CHCOOCH3+H2O，即C的结构简式为CH2=CHCOOCH3，D为CH2=CHCONH2，④用酸性KMnO4将—CH2OH氧化成—COOH，氧化之前碳碳双键需要被保护，否则碳碳双键会被氧化，则③为CH2=CHCH2OH与HX的加成反应，⑤为卤原子的消去反应。 【解析】（1）据分析，A的结构简式为CH3CH=CH2。 （2）据分析，反应②是CH2=CHCH2X水解生成CH2=CHCH2OH，条件为NaOH的水溶液、加热；反应⑤是卤原子发生消去反应；C3H4O2是丙烯酸CH2=CHCOOH，⑥是丙烯酸和CH3OH的酯化反应，反应类型为酯化反应(或取代反应)。 （3）据分析，反应⑦是CH2=CHCOOCH3和CH2=CHCONH2发生加聚反应生成粘合剂M，化学方程式为nCH2=CHCOOCH3+nCH2=CHCONH2。 （4）据分析，反应③和⑤的目的是保护碳碳双键不被酸性KMnO4氧化； █知识点十三 有机合成路线的设计与实施 1.有机合成的过程 2.有机合成遵循的原则 （1）原料、溶剂和催化剂要廉价、易得、低毒、低污染；通常采用4个C原子以下的单官能团有机化合物和单取代苯作为原料。 （2）尽量选择步骤最少的合成路线，尽量以与目标化合物结构相似的物质为原料，并且做到副产物少、产率高、产品易分离提纯。 （3）合成路线要满足“绿色化学”的要求，最大限度地利用原料分子中的每一个原子，使之转化到目标化合物中，尽可能地达到零排放。 （4）有机合成反应要求操作简便、条件温和、能耗低、易于实现。 （5）要按一定的反应顺序和规律引入官能团，不能主观臆造不存在的反应。 3.有机合成路线的分析方法 有机合成路线的分析方法通常有正合成分析法、逆合成分析法和综合分析法。 （1）正合成分析法 此方法是一种正向思维方法，其特点是从已知原料入手，先找出合成目标化合物所需的中间产物(中间体),接着用同样的思路找出下一步的中间产物……直到得到目标化合物。 单官能团合成 R—CH==CH2卤代烃醇醛酸酯 双官能团合成 CH2==CH2CH2X—CH2XHOCH2—CH2OHOHC—CHOHOOC—COOH―→链酯、环酯等 芳香族化合物合成 ① ②芳香酯 （2）逆合成分析法 ①逆合成分析法的含义 逆合成分析法是在设计复杂化合物的合成路线时常用的方法，它是将目标化合物倒推一步寻找上一步反应的产物，该产物同辅助原料反应可以得到目标化合物。而这个产物的合成与目标化合物的合成一样，是从更上一步的产物得来的。依次倒推，最后确定最合适的基础原料和最终的合成路线。 ②逆合成分析法的应用举例——乙二酸二乙酯的合成 步骤一：乙二酸二乙酯分子中含有两个酯基，按酯化反应规律将酯基断开，所得片段对应的中间体是乙二酸和乙醇，说明目标化合物可由1分子乙二酸、2分子乙醇通过酯化反应得到。 步骤二：酸可由醇氧化得到，即乙二酸前一步的中间体 步骤三：乙二醇的前一步中间体是1，2-二氯乙烷，而该中间体可由乙烯与氯气加成得到。 步骤四：乙醇可由乙烯与水加成得到。 由以上分析可知，乙二酸二乙酯可由常见的原料乙烯经5步反应制得，其转化关系如图所示： （3）综合分析法 在构建目标化合物分子的碳骨架或引入官能团时，有时要将正合成分析、逆合成分析两种方法综合运用，才能推导出最佳的合成路线。 综合分析法示意图 4．有机合成的发展及价值 发展 从生物体内提取有机物→人工设计并合成有机物→计算机辅助设计合成有机物 价值 为化学、生物、医学、材料等领域的研究和相关工业生产提供了坚实的物质基础，有力地促进了人类健康水平提高和社会发展进步 效果检测 25．已知： (主要产物)。1 mol某芳香烃A充分燃烧后可得到和。该烃A在不同条件下能发生如下图所示的一系列变化。 （1）A的分子式为___________，A的结构简式为___________。 （2）B中官能团的名称为___________。 （3）上述反应中，①是___________(填反应类型，下同)反应，②是___________反应。 （4）写出C、D、E的结构式：C___________，D___________，E___________。 （5）写出反应D→F的化学方程式：___________。 【答案】（1）      （2）溴原子或碳溴键 （3）加成反应 消去反应 （4）          （5） +H2O+HBr 【分析】1 mol某芳香烃A充分燃烧后可得到和，则A的分子式为；A中含有一个苯环，推得A的结构式为 ，A在四氯化碳中与溴单质发生加成反应，得到B为，B发生卤代烃的消去反应，消去两分子溴原子，得到E，最后再加成溴单质，得到；A也可发生加聚反应，得到聚合物C ；A与溴化氢发生加成反应，根据已知条件，溴原子倾向加成在含氢较少的碳原子上，故推测D为 ，溴原子发生水解，得到结构F，F与醋酸发生酯化反应，得到H； 【解析】（1）由分析，A的分子式为，结构式为； （2）由分析，B为，其含有的官能团为溴原子或碳溴键； （3）由分析，①反应类型为加成反应；②反应类型为消去反应； （4）由分析知，C、D、E的结构式分别为 、、； （5）D为，溴原子发生水解，得到结构F，反应的化学方程式为 +H2O+HBr。 26．有机物Ⅰ是一种治疗非小细胞肺癌药物的中间体，一种合成路线如下： 回答下列问题： （1）有机物A的含氧官能团名称为________。 （2）反应B→C的化学方程式为_______（不考虑参与反应）。 （3）C→D的反应类型为________。有机物G的结构简式为________。 （4）D→E的转化过程如下： 反应①中还可能生成另一产物（与M互为同分异构体），其结构简式为________，有机物K的结构简式为________。 （5）同时满足下列条件的E的同分异构体的结构简式有________种（不考虑立体异构）。 ①含环状结构； ②N原子上除氢原子外不再连接其他取代基； ③能发生银镜反应。 其中核磁共振氢谱峰面积比为为________。 【答案】（1）硝基、（酚）羟基 （2）+CH3NH2+HF （3）还原反应 （4） （5）14 【分析】 流程，A和CH3I发生取代反应生成B，A为，B中氟原子发生取代生成C，C中硝基还原为氨基得到D，D成环得到E，E转化为F，F和G生成H，H转化为I，结合G、H化学式和I结构，G为，H为； 【解析】（1） A为，有机物A的含氧官能团名称为：硝基、（酚）羟基； （2） B中氟原子发生取代生成C，反应为+CH3NH2+HF； （3） C中硝基还原为氨基得到D，为还原反应，由分析，G为； （4） D为，反应①中还可能生成另一产物（与M互为同分异构体），则该产物为D中左侧氨基氢参与反应生成的，M中醛基和苯环上氨基加成生成K，有机物K的结构简式为，K发生消去反应生成E； （5） E为，同时满足下列条件的E的同分异构体：①含环状结构；②N原子上除氢原子外不再连接其他取代基；③能发生银镜反应，则含醛基；若含1个取代基-CH2CHO，存在，3种；若取代基为-CH3、-CHO，首先确定甲基再确定醛基，存在，11种，故共14种；其中核磁共振氢谱峰面积比为，则结构对称且不存在甲基，为。 █考点一 卤代烃的结构和性质 【例1】以溴苯为起始原料合成的一种路线如图； 下列说法错误的是 A．试剂X为NaOH水溶液 B．的名称为2-甲基丙烯 C．有机物II中所有碳原子可能共平面 D．反应②属于加成反应 【答案】A 【分析】反应①为与在一定条件下发生取代反应生成和HBr；反应②为和HCl发生加成反应生成；反应③为发生消去反应生成，据此解答。 【解析】A．反应③是卤代烃的消去反应，试剂X应为的醇溶液，A项错误； B．根据烯烃的命名规则可知，的化学名称为甲基丙烯，B项正确； C．根据苯分子和乙烯分子的平面结构可知，有机物II中所有碳原子可能共平面，C项正确； D．由分析可知，反应②为加成反应，D项正确； 答案选A。 【变式1-1】薄荷醇卤代后的产物（a）可发生如下反应。下列有关说法正确的是 A．有机物a中含有1个手性碳原子 B．有机物c中碳原子的杂化方式均为 C．该反应为消去反应，消去①号H原子的产物为d D．有机物的性质完全相同 【答案】C 【解析】 A．有机物a中含有3个手性碳原子（如图带“*”的碳原子），A错误； B．由c的结构简式可知，分子中碳原子的杂化方式有两种，B错误； C．该反应为消去反应生成碳碳双键，消去的是氯原子和邻位碳上的氢原子，由碳碳双键的位置可确定产物d消去的是①号H原子，C正确； D．有机物互为同分异构体，但性质不完全相同，D错误； 故答案选C。 【变式1-2】在无水乙醇中，发生单分子消去反应的机理如下图所示。下列说法错误的是 A．X分子中含有1个手性碳原子 B．X→Y转化中，可以换成 C．Z存在顺反异构体 D．X和Z均能使酸性溶液褪色 【答案】B 【解析】A．由结构简式可知，X分子中只有与溴原子相连的碳原子为手性碳原子，A正确； B．水是强亲核试剂，若将乙醇换成水，主要发生取代反应生成醇，而非题干所示的消去反应，故不能替换，B错误； C．Z中碳碳双键的两端连接的是不同的原子或原子团，存在顺反异构体，C正确； D．由结构简式可知，X分子中与苯环连接的碳原子和Z分子中含有的碳碳双键能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色，D正确； 故选B。 █考点二 醇酚的结构和性质 【例2】某医药中间体的结构简式如图所示，关于该物质说法正确的是 A．分子式为 B．有3种官能团 C．有3个手性碳原子 D．所有碳原子可能在同一平面上 【答案】C 【解析】A．该有机物共16个C、3个O，苯环不饱和度为4，两个羰基不饱和度为2，两个六元碳环的不饱和度为2，根据不饱和度公式4+2+2，计算得氢原子数为18，分子式为，A错误； B．该分子中，含有的官能团有羰基、羟基，共2种官能团，B错误； C．手性碳原子定义为连有4种不同原子或基团的饱和碳原子；该分子中，与苯基直接相连的饱和碳、两个六元环稠合中不连羟基的桥头碳、连羟基的桥头碳，这3个碳原子均满足手性碳定义，共3个手性碳原子，C正确； D．分子中多个饱和碳原子依次连接形成环结构，饱和碳原子的四面体构型决定了所有碳原子不可能共平面，D错误； 答案选C。 【变式2-1】从大豆分离出来的异黄酮类物质X，结构简式如图。下列关于该有机物的说法错误的是 A．1 mol X与溴水反应最多消耗 B．分子中所有碳原子不可能共面 C．物质X不溶于水可溶于NaOH溶液 D．1 mol X最多能消耗3 mol钠 【答案】B 【解析】A．溴水与该有机物的反应：酚羟基的邻对位未取代位置发生取代反应，碳碳双键发生加成反应： 该物质共有3个酚羟基，可发生取代的邻对位空位共3个，消耗；结构中共有2个碳碳双键，加成消耗，总共消耗，A说法正确； B．苯环、碳碳双键、羰基均为平面结构，单键可以旋转，虽然存在杂化的亚甲基碳，亚甲基的碳原子本身位于两个相连基团的连线上，氢原子在平面外不影响碳原子的共面，所有碳原子都可以通过旋转单键转到同一平面，B说法错误； C．该有机物分子中烃基部分很大，憎水性强，因此不溶于水；分子含有酚羟基，可与反应生成易溶于水的酚钠，因此可溶于溶液，C说法正确； D．只有羟基能与钠反应，该分子共有3个酚羟基，因此最多消耗钠，D说法正确； 答案选B。 【变式2-2】若1 mol有机物一定条件下分别与溴水、氢气和NaOH溶液完全反应，最多消耗、氢气和NaOH的物质的量分别是多少mol(忽略其他副反应) A．4、4、2 B．3、4、2 C．3、4、3 D．1、4、3 【答案】C 【解析】此有机物含有的官能团是酚羟基、碳碳双键、碳氯键。由于羟基的影响，苯环上的两个邻位、对位上的氢活泼，容易被取代，根据有机物结构，消耗2 mol Br2，碳碳双键消耗1 mol Br2，共消耗3 mol Br2；1 mol苯环消耗3 mol氢气，1 mol碳碳双键消耗1 mol氢气，共消耗4 mol氢气；酚羟基具有酸性，氯原子在碱性条件水解或消去，共消耗3 mol NaOH，故答案选C。 █考点三 醛酮的结构和性质 【例3】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．Z能发生催化氧化反应和消去反应 C．Z不能与的溶液反应 D．Y、Z均能使酸性溶液褪色 【答案】D 【解析】A．X分子的六元环中存在多个杂化的饱和碳原子，饱和碳原子为四面体构型，因此所有碳原子不可能共平面，A错误； B．Z含有伯醇羟基（），可以发生催化氧化反应。但羟基的邻位碳上没有氢原子，不能发生消去反应，B错误； C．Z分子中含有碳碳双键，可与发生加成反应，能与的溶液反应，C错误； D．Y含有碳碳双键，Z含有碳碳双键和醇羟基，二者都能被酸性氧化，均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D正确； 故选D。 【变式3-1】最近，中国科学技术大学化学系某教授开发催化剂实现芳醇选择性氧化制备芳醛，如图所示。已知表示苯环上连有取代基，但取代基的位置不确定。 下列叙述错误的是 A．若R为甲基、用银氨溶液可以区别甲和乙 B．若R为-C4H9，则甲、乙都有12种结构(不考虑立体异构) C．若为乙基，甲和足量酸性高锰酸钾溶液反应后的产物为二元羧酸 D．该反应的化学方程式为 【答案】D 【解析】A．若R为甲基，甲中不含有醛基、乙中含有醛基，用银氨溶液可以区别甲和乙，A正确； B．若R为丁基，丁基有4种结构，甲、乙中的丁基可以在邻、间或对位上，甲、乙都有12种结构，B正确； C．若R为乙基，甲和足量酸性高锰酸钾溶液反应后乙基和醇羟基均被氧化为羧基，产物为二元羧酸，C正确； D．反应方程式未配平，生成物中的系数应为2，方程式为：+2H2O，D错误； 故选D。 【变式3-2】普瑞巴林是治疗癫痫的药物，其合成路线如下(Et为乙基)。 （1）普瑞巴林的分子式为______，其所含手性碳原子数目为______。 （2）A分子的同分异构体中属于醛类物质的有______种。 （3）B分子中不同类型杂化的碳原子数之比为______。 （4）由B→C的反应类型为______。 （5）相同条件下，1 mol D分别与足量金属钠和碳酸氢钠反应，生成气体的体积比为______。 （6）写出同时满足下列条件的B的同分异构体的结构简式：______。 ①能与溶液发生显色反应(即属于酚类) ②核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢原子 【答案】（1）C8H17NO2 1 （2）3 （3）sp3：sp2：sp=6：3：1 （4）加成反应 （5）1：2 （6）或 【分析】 与丙二胺发生反应，生成，与CH2(COOEt)2发生加成反应，生成，与H3O+作用，生成，在CO(NH2)2作用下，生成，再与NaClO/NaOH作用生成。 【解析】（1） 普瑞巴林的结构简式为，分子式为C8H17NO2；其中只有一个碳原子连接四个不同的基团，故只有一个手性碳原子； （2） A分子的同分异构体中属于醛类物质的有、、共3种； （3）B中的饱和碳原子为sp3杂化共6个，双键碳原子为sp2杂化共3个，三键碳原子为sp杂化共1个，不同类型杂化的碳原子数之比为sp3：sp2：sp=6：3：1； （4） B→C的反应是与CH2(COOEt)2发生反应，生成，属于加成反应； （5） 相同条件下，1 mol D（）分别与足量Na反应生成氢气为1 mol，与足量碳酸氢钠反应生成二氧化碳为2 mol，则体积之比为1：2； （6） B（）的同分异构体，满足条件：①能与溶液发生显色反应(即属于酚类)②核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢原子，则分子中含有三个-CH3、一个苯环、1个-NH2、还应含有2个酚-OH，分子结构对称，从而得出结构简式为或。 █考点四 羧酸和羧酸衍生物的结构和性质 【例4】化合物Z是合成药物非奈利酮的重要中间体，其合成路线如下： 下列说法正确的是 A．X不能与溶液发生显色反应 B．Y中的含氧官能团分别是酯基、羧基 C．X、Y、Z可用饱和溶液和2%银氨溶液进行鉴别 D．1Z最多能与发生加成反应 【答案】C 【解析】A．X中含有酚羟基，能与溶液发生显色反应，A错误； B．Y中的含氧官能团分别是酯基、醚键，B错误； C．X中有羧基，可与饱和碳酸氢钠溶液反应产生气泡；Z中有醛基，可以与2%的银氨溶液反应产生银镜；Y与两种溶液均无明显现象，故X、Y、Z可用饱和碳酸氢钠溶液和2%的银氨溶液进行鉴别，C正确； D．1 mol Z中1 mol苯环可以和3 mol氢气发生加成反应，1 mol醛基可以和1 mol氢气发生加成反应，故1 mol Z最多能与4 mol氢气发生加成反应，D错误； 故选C。 【变式4-1】某研究小组通过下列路线合成镇静药物氯硝西泮(H)，回答下列问题(部分产物已略去)： （1）中的碳原子杂化方式为_______。 （2）B→C的化学方程式为_______。 （3）D→E的化学方程式为_______。A→B的化学方程式为_______。 （4）F中含氧官能团的名称为_______。 （5）D的核磁共振氢谱图中峰的面积之比为_______。 （6）与CH3COOH互为同分异构体的结构有多种，其中属于酯类的同分异构体的结构简式为_______。 【答案】（1）sp2，sp3 （2） （3） （4）硝基，酰胺基，酮羰基 （5） （6）HCOOCH3 【分析】苯胺A与乙酸发生酰胺化反应，生成B；B与浓硝酸在浓硫酸催化下发生取代反应，在苯环对位引入硝基生成C；C发生水解反应，水解生成对硝基苯胺D；D与邻氯苯甲酰氯发生傅克酰基化反应生成E；E与BrCH2COBr发生取代反应，生成酰胺F；F中酮羰基与NH3在一定条件下反应，生成亚胺G；G发生分子内取代反应，形成环状结构H。 【解析】（1）甲苯中碳原子包括苯环不饱和碳原子，为sp2杂化；甲基饱和碳原子，为sp3杂化，故答案为sp2，sp3。 （2） 由分析知B与浓硝酸在浓硫酸催化下发生取代反应生成C，同时生成一分子水，故B→C的化学方程式为。 （3） ①由分析知D与邻氯苯甲酰氯发生傅克酰基化反应生成E，此外苯环上被取代的H和酰氯结构的Cl生成一分子HCl，故D→E的化学方程式为。 ②由分析知苯胺A与乙酸发生酰胺化反应，生成B并脱去一分子水，故A→B的化学方程式为。 （4）由F的结构简式可知含氧官能团为硝基，酰胺基和酮羰基，故答案为硝基，酰胺基，酮羰基。 （5）D为对硝基苯胺，苯环具有对称性，具有两种化学环境的氢原子，此外还有氨基部分的氢原子，个数比为，在核磁共振氢谱中的面积比为。 （6）CH3COOH含有两个碳原子，不饱和度为1，其酯类同分异构体包含1个酯基结构，该类化合物只有甲酸甲酯，故答案为HCOOCH3。 【变式4-2】阿托酸()是一种常用的医药中间体，合成路线如下： （1）B的结构简式为_______。 （2）阿托酸的含氧官能团名称为_______。 （3）反应②的反应试剂和条件是_______，反应类型为_______。 （4）反应③的化学方程式为_______。 （5）反应⑤的化学方程式为_______。 （6）烯烃在酸性高锰酸钾溶液作用下会发生如下反应：+R3COOH；，与酸性溶液反应生成的有机产物为_______。 【答案】（1） （2）羧基 （3）NaOH水溶液/加热或H2O/加热/加压 取代反应或水解反应 （4）2+O2+2H2O （5）+H2O （6） 【分析】 对比和结构，可知引入了2个羟基，故反应①可以为与卤素单质的加成反应得到，再经反应②卤素原子在氢氧化钠水溶液、加热条件下的水解，此外也可以为被氧化为，再经反应②环氧水解为；经反应③和反应④，得到右侧醇羟基转化为羧酸的产物，故推测反应③和反应④为连续两步氧化反应，故反应③为中右侧羟基氧化为醛基得到B，B进一步发生氧化反应，使得醛基转化为羧基；由化合物命名可知阿托酸含羧基，同时由分子式可知反应⑤的副产物为水，故反应⑤为羟基消去生成碳碳双键的反应，故阿托酸结构为。 【解析】（1） 由分析可知B的结构简式为。 （2） 由分析可知阿托酸结构简式为，其中含氧官能团为羧基，故答案为羧基。 （3） ① 由分析可知，反应②是溴被羟基取代的反应，反应条件为“NaOH水溶液/加热”；或与水反应生成邻二醇，反应条件为“H2O/加热/加压”。 ②该反应为溴在碱性水溶液中被羟基取代的反应，因此答案为取代反应或水解反应。 （4） 反应③为中右侧羟基在一定条件下被氧气氧化为醛基得到B，故答案为2+O2+2H2O。 （5） 反应⑤为浓硫酸催化下羟基消去，生成水和碳碳双键的反应，故答案为+H2O。 （6） 由题中所示反应原理，结构中含=CH2，则会被酸性高锰酸钾氧化为酮羰基和CO2，故答案为。 █考点五 有机合成的方法和路线的设计 【例5】已知： ①。 ② 参照上述合成路线，用(4-6步)以丙醛和为原料，设计制备的合成路线______。 【答案】 【解析】根据上述流程，在过氧化氢作用下，引入酚羟基得到，再发生卤代烃的水解反应酸化后得到，继续将醇羟基氧化为醛基得到，再与丙醛发生反应得到目标产物；具体合成路线是：。 【变式5-1】毛兰菲是一种具有抗肿瘤活性的天然菲类化合物，可按下图路线合成(部分试剂省略)： （1）化合物A中的含氧官能团名称为_______，化合物A与足量溶液反应的化学方程式为_______。 （2）化合物B的结构简式为_______。 （3）关于化合物C的说法成立的有_______。 ①与溶液作用显色    ②与新制氢氧化铜反应，生成砖红色沉淀 ③与D互为同系物         ④能与反应 （4）涉及的反应类型为_______。 （5）毛兰菲的一种同分异构体I具有抗氧化和抗炎活性，可由多取代苯甲醛J出发，经多步合成得到(如下图)。已知J的谱图显示四组峰，峰面积比为。J和I的结构简式为_______、_______。 【答案】（1）醛基、酚羟基 （2） （3）②④ （4）加成反应、还原反应 （5） 【解析】（1）由A的结构简式可知，A分子中含有醛基、酚羟基； 酚羟基可以与NaOH发生酸碱中和反应，每个A分子中含有2个-OH，则A与足量NaOH反应的化学方程式为； （2） 对比A和C的结构简式可知，A的结构中2个-OH上的氢原子分别被-CH3和-Bn取代，结合两个反应所用的试剂分别为CH3I、BnBr可知，A与CH3I发生取代反应生成B（）； （3）C中不含酚羟基，不能与溶液作用显色，①不成立； C中含有醛基，可与新制氢氧化铜反应生成砖红色的氧化亚铜沉淀，②成立； C与D官能团不完全相同，结构不相似，不互为同系物，③不成立； C中含有醛基，醛基中的碳氧双键可与HCN发生加成反应，④成立； 故选②④； （4）的反应中，醛基中的碳氧双键断裂，得氢转化为醇羟基，因此涉及的反应类型有加成反应、还原反应； （5） 多取代苯甲醛J的分子式为C9H10O4(=5)，含有苯环(=4)和醛基（=1，由J的核磁共振氢谱图显示四组峰且峰面积比为1：1：2：6，对比E、F的结构简式、E+FG的反应条件结合可知，J分子中含有2个位置对称且处于间位的-OCH3，剩余1个O原子，含有羟基，则J的结构简式为； 由图给合成路线中反应BC、E+FGH毛兰菲可知，I的结构为。 【变式5-2】2-氨基-3-氯苯甲酸(F)是重要的医药中间体，其制备流程图如下： 已知：①具有弱碱性，且易被氧化；②。    回答下列问题： （1）甲苯分子的核磁共振氢谱中有________种峰，共面原子数目最多为________。 （2）B的名称为_______。写出符合下列条件B的同分异构体（任意一种即可）________。 ①苯环上有两个取代基  ②能与NaOH反应  ③能与HCl反应 （3）该流程未采用甲苯直接硝化的方法制备B，而是经由①②③三步反应制取B，其目的是________。 （4）写出⑥的化学反应方程式：________，该步反应的主要目的是________。 （5）写出⑧的反应试剂和条件：________；F中含氧官能团的名称为________。 【答案】（1）4 13 （2）2-硝基甲苯(或邻硝基甲苯) ，，（任填一种） （3）避免苯环上甲基对位的氢原子被硝基取代(或减少副产物，或占位) （4）＋HCl 保护氨基 （5）Cl2/FeCl3(或Cl2/Fe) 羧基 【分析】 根据①②反应知，甲苯和浓硫酸发生对位取代反应，则A为，③发生水解反应生成B，B发生氧化反应生成邻硝基苯甲酸，根据信息知，邻硝基苯甲酸发生还原反应生成C，C为，⑥⑦为取代反应，根据D、F的结构简式知，D发生取代反应生成E、E水解生成F，则E为，由此作答。 【解析】（1） 如图，甲苯中共有4种氢原子；苯环及与苯环直接相连的12个原子共面，单键可以旋转，最多还有一个H原子可以共面，故为13个； （2） 硝基在苯环的2号碳原子上，故名称为2-硝基甲苯或邻硝基甲苯；题中满足能与NaOH反应 能与HCl反应，说明既有酸性又有碱性，故可以既有一个羧基，又有一个氨基，存在邻间对三种情况，故为，，（任填一种） ； （3）直接硝化反应时，甲基的邻位对位三个氢原子上均可发生取代反应，会使副产物增多，经由①②③三步反应制取B，对位占位，副产物减少； （4） 由分析可知，⑥氨基上发生了取代反应，故方程式为+HCl；氨基还原性较强，易被氧化，该步骤将氨基转化为酰胺基，后续又重新水解为氨基，故此反应为保护氨基； （5）由分析可知，⑧苯环上的H原子被Cl原子取代，故条件为Cl2/FeCl3(或Cl2/Fe)；观察F仅有一个含氧官能团，为羧基。 基础应用 1．（25-26高二下·江苏苏州·月考）下列实验装置能达到实验目的的是 A．制取乙烯 B．验证苯酚酸性强于乙酸 C．检验乙烯 D．分离苯和甲苯 【答案】C 【解析】A．实验室制取乙烯需乙醇和浓硫酸加热至170℃，水浴加热最高温度仅100℃，无法达到反应温度，A错误； B．酸性顺序为乙酸>碳酸>苯酚，苯酚与溶液不反应，乙酸与反应产生气泡，因此乙酸酸性强于苯酚，不能达到验证苯酚酸性强于乙酸的目的，B错误； C．溴乙烷在NaOH乙醇溶液中加热发生消去反应生成乙烯，挥发的乙醇杂质可溶于水，水除去乙醇的干扰后，若酸性高锰酸钾溶液褪色即可证明有乙烯生成，装置可达到实验目的，C正确； D．分离苯和甲苯用蒸馏法，温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处，且冷凝管应下口进水、上口出水，装置中温度计位置错误，D错误； 故选C。 2．（25-26高二下·辽宁大连·月考）下列实验原理或方法不正确的是 A．可用乙醇萃取溴水中的 B．可用重结晶法提纯含有少量NaCl的苯甲酸 C．可用饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中的乙酸 D．可用蒸馏法分离正己烷(沸点)和正庚烷(沸点) 【答案】A 【解析】A．萃取剂需与原溶剂水互不相溶，乙醇可与水以任意比例互溶，无法萃取溴水中的，A错误； B．苯甲酸的溶解度随温度变化幅度大，NaCl溶解度随温度变化幅度小，可用重结晶法提纯含少量NaCl的苯甲酸，B正确； C．乙酸能与饱和碳酸钠溶液反应被除去，且乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度极低，易分层析出，可达到除杂目的，C正确； D．正己烷和正庚烷互溶，二者沸点相差约，沸点差异较大，可用蒸馏法分离，D正确； 故选A。 3．（25-26高二下·陕西西安·月考）“黄鸣龙还原法”是首例以中国科学家命名的有机化学反应，反应机理如下(R、代表烃基)。下列说法错误的是 A．①为加成反应，②为消去反应 B．通过黄鸣龙还原反应，丙酮可转化为乙烷 C．反应⑤可表示为 D．物质丙、丁互为同分异构体 【答案】B 【解析】A．反应①为碳氧双键断裂，O原子与H连接、C原子与-NH-NH2连接，为加成反应；反应②相当于从乙分子内脱去1个水分子，在C、N原子间形成1个碳氮双键，为消去反应，A说法正确； B．由反应机理可知，通过黄鸣龙还原反应，羰基转化为亚甲基，丙酮会转化为丙烷，B说法错误； C．根据图示，反应⑤中戊结合H2O中的H原子生成己，同时有OH-生成，可表示为，C说法正确； D．由丙、丁的结构可知，二者分子式相同，但结构不同，互为同分异构体，D说法正确； 答案选择B。 4．（23-24高三上·浙江·阶段练习）某兴趣小组通过皂化反应制作肥皂，实验流程图如下，下列说法不正确的是 A．步骤Ⅰ加入乙醇的目的是使猪油与氢氧化钠溶液能充分接触，加快反应速率 B．步骤Ⅱ可用玻璃棒蘸取反应液滴到热水中判断反应是否完全 C．步骤Ⅲ加入饱和食盐水的目的是降低高级脂肪酸钠的溶解度，使产品析出 D．步骤Ⅳ可选择焰色试验检验肥皂中的杂质是否洗涤干净 【答案】D 【分析】猪油加入乙醇与氢氧化钠混合均匀，小心加热，制得高级脂肪酸钠盐和甘油的混合粘稠状液体，加入食盐饱和溶液，肥皂盐析而出，再压滤成型制得肥皂，以此解答。 【解析】A．猪油能溶于热的乙醇，乙醇与水互溶，所以乙醇的加入能使猪油与氢氧化钠溶液充分接触，加快反应，A正确； B．油脂水解产物均能溶于水，所以只需检验反应混合物中是否还有难溶于水的猪油即可，即验证步骤II中反应已完全的操作是：用玻璃棒蘸取反应液，浸入装有热水的试管中，振荡，若无油滴浮在液面上，说明反应已完全，B正确； C．肥皂在氯化钠溶液中溶解度较小，所以油脂制肥皂实验中加一定量的饱和食盐水为了降低肥皂的溶解度，使肥皂析出，C正确； D．水洗的目的除去肥皂表面残留的NaCl，由于肥皂的主要成分是羧酸的钠盐，检验肥皂中的杂质是否洗涤干净需要检验Cl-，操作为：在试液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若有白色沉淀产生，则证明有Cl-，反之说明肥皂中的杂质洗涤干净，D错误； 故选D。 5．（25-26高二下·河北石家庄·月考）己二酸是一种重要的化工原料，科学家提出了一条己二酸的“绿色”合成路线： 下列说法正确的是 A．“绿色”合成路线的优点是步骤少、污染少、原子利用率高等 B．环己醇与乙醇互为同系物 C．己二酸可与乙二醇生成六元环酯 D．环己烷分子中所有碳原子共平面 【答案】A 【解析】A．工业路线有多个步骤，且使用硝酸作氧化剂，会产生氮氧化物污染，绿色路线仅需1步，以空气为氧化剂，因此该路线步骤少、污染少、原子利用率高，符合绿色合成的特点，故A正确； B．环己醇含有六元碳环，和乙醇结构不相似，分子组成也不相差若干CH2原子团，不互为同系物，故B错误； C．己二酸HOOCCH2CH2CH2CH2COOH，乙二醇为HOCH2CH2OH，羧基和羟基之间发生酯化反应，产物为环状化合物，环上有8个碳和2个氧，故C错误； D．环己烷分子中的碳原子均为饱和碳原子，与每个碳原子直接相连的4个原子形成四面体结构，因此所有碳原子不可能共平面，故D错误； 故选A。 6．（25-26高二下·江苏南通·月考）紫草素的结构如下图所示。下列说法正确的是 A．紫草素分子不存在顺反异构 B．紫草素的分子式为 C．1 mol紫草素最多可与发生反应 D．1 mol紫草素最多可与发生反应 【答案】A 【解析】A．顺反异构要求碳碳双键的两个碳原子所连基团各不相同，因此该结构不存在顺反异构，A正确； B．由图可知，该分子含有16个C原子，16个H原子，5个O原子，分子式为，B错误； C．该分子中，一个苯环消耗3个，两个碳碳双键消耗2个，两个羰基消耗2个，所以紫草素共消耗，C错误； D．该分子中，酚羟基邻位C上的H可被取代，碳碳双键可与发生加成反应，所以紫草素共消耗溴，D错误； 故选A。 7．（25-26高三下·江西抚州·月考）化合物是一种具有生物活性的苯并呋喃衍生物，部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A．不能与溴水反应 B．过程中发生了取代反应、加成反应和消去反应 C．最多能和发生加成反应 D．能使酸性溶液褪色 【答案】B 【解析】A．X中含醛基、酚羟基，能与溴水反应，A错误； B．X+Y→Z过程中，一般认为X上的酚羟基先与Y发生取代反应，生成的中间体再发生分子内缩合反应（包含加成和消去步骤）形成呋喃环；因此，该过程有取代反应、加成反应和消去反应，B正确； C．苯环、碳碳双键、酮羰基都能和氢气加成，1 mol Z最多能和发生加成反应，C错误； D．Y含碳氯键、酮羰基，不能使酸性溶液褪色，D错误； 故答案为：B。 8．（25-26高二下·江西南昌·月考）下列说法正确的是 A．和的一溴代物都有4种(不考虑立体异构) B．等物质的量的乙烷和乙醇完全燃烧消耗氧气的量相等 C．按系统命名法，的名称是2，3，4-三甲基-2-乙基戊烷 D．和互为同系物 【答案】A 【解析】A．甲苯中溴原子可取代的位置分别为甲基上的氢原子，以及苯环上甲基的邻位、间位和对位上的氢原子，有4种一溴代物；2-甲基丁烷()分子中有4种化学环境不同的氢原子，因此其一溴代物有4种，A正确； B．乙烷的化学式为C2H6，乙醇的化学式为C2H6O，则等物质的量的乙烷和乙醇完全燃烧消耗氧气的量不相等，乙醇中含氧，需要氧气更少，B错误； C．该化合物在命名时主链选错，主链应选择包含碳原子数最多的碳链作为主链，正确的命名为2,3,4,4-四甲基己烷，C错误； D．前者羟基与苯环直接相连，属于酚类化合物，后者羟基未与苯环直接相连，属于醇类化合物，酚与醇不是同系物，D错误； 故选A。 9．（25-26高二下·辽宁葫芦岛·月考）在实验操作中，下列说法正确的是 A．卤代烃中卤素原子的检验，可以先加入NaOH溶液，再加入AgNO3溶液，根据沉淀的颜色进行判断 B．酸性溶液既可鉴别乙烷和乙烯，又可除去乙烷中少量的乙烯 C．将与的乙醇溶液加热后产生的气体通入酸性溶液中，酸性褪色，说明发生消去反应产生了乙烯 D．除去乙炔中的少量硫化氢，可以通过盛有硫酸铜溶液的试剂瓶洗气，再干燥 【答案】D 【解析】A．卤代烃中卤素原子检验时，加入NaOH溶液水解后，需先加过量稀硝酸酸化中和剩余NaOH，否则NaOH会与反应生成沉淀，干扰卤素离子检验，操作错误，A不符合题意； B．酸性溶液可鉴别乙烷和乙烯（乙烯能使其褪色、乙烷不能），但乙烯被酸性氧化会生成，引入新杂质，不能用于除去乙烷中的乙烯，B不符合题意； C．与NaOH乙醇溶液共热时，挥发的乙醇也能使酸性溶液褪色，未排除乙醇干扰，无法证明生成了乙烯，C不符合题意； D．硫化氢能与硫酸铜溶液反应生成难溶的CuS沉淀，且乙炔与硫酸铜不反应，洗气后干燥即可得到纯净的乙炔，除杂方法正确，D符合题意； 故选D。 10．（25-26高三上·四川绵阳·阶段练习）氨磺必利可用于精神分裂症治疗，合成氨磺必利的一种中间体结构简式如图所示。下列关于该中间体的说法错误的是 A．能发生加成反应、取代反应、氧化反应、还原反应 B．与足量氢气加成后的产物中含有5个手性碳原子 C．一定条件下1 mol该中间体最多消耗3 mol NaOH D．该中间体具有碱性，最多消耗盐酸1 mol 【答案】D 【解析】A．该中间体含有苯环，加氢时发生加成反应、还原反应，含有氨基，可发生氧化反应，含有酰胺基，水解时发生取代反应，A正确； B．与足量氢气加成后的产物和5个手性碳原子的位置如图，B正确； C．1 mol该中间体含1 mol Cl和1 mol肽键，Cl水解为酚羟基，酚羟基又与氢氧化钠中和得到酚钠，消耗2 mol NaOH，酰胺基水解消耗1 mol NaOH，共消耗3 mol NaOH，C正确； D．如图，该中间体的①③氮原子可结合H+，表现碱性，酰胺基中的氮原子不表现碱性，故该中间体具有碱性，但考虑最多消耗盐酸的量时，还要考虑酰胺基在酸性条件下的水解，酰胺基水解生成氨基，这个氨基也消耗盐酸，故1 mol该中间体最多消耗盐酸3 mol，D错误； 故选D。 11．（25-26高三下·河南·月考）茶叶提取物中含有茶多酚(T)和咖啡酸(M)，其结构简式如下： 下列说法正确的是 A．T分子中有2个手性碳原子，存在顺反异构 B．1 mol M与足量H2加成后，产物中sp3杂化的碳原子数为8NA C．1 mol T和M分别与溴水反应，消耗的Br2物质的量之比为7：4 D．T和M在一定条件均可发生加聚、缩聚反应 【答案】B 【解析】A．T分子中有2个手性碳原子，但没有碳碳双键，故不存在顺反异构，A错误； B．1 mol M与足量H2加成后，产物中除了羧基碳原子外，其余8个碳原子均采用sp3杂化，B正确； C．T分子中仅有酚羟基的邻对位会与发生取代，1 mol T消耗的Br2物质的量为5 mol，M分子有酚羟基的邻对位会消耗3个，一个双键会消耗1个，1 mol M消耗的Br2物质的量为4 mol，1 mol T和M分别与溴水反应，消耗的Br2物质的量之比5：4，C错误； D．T和M均含有多个羟基，均可以发生缩聚反应，但仅M具有双键可以发生加聚反应，D错误； 故选B。 12．（2026·江苏·一模）吲哚(X)用于合成某手性药物中间体(Z)的关键步骤如下： 下列说法不正确的是 A．X中C原子均采取杂化 B．Y存在顺反异构体 C．Z中含有2个手性C原子 D．反应的原子利用率为100% 【答案】C 【解析】A．X中所有碳原子均形成平面结构，均采取杂化，A不符合题意； B．Y分子中碳碳双键两端分别连接不同基团，存在顺反异构体，B不符合题意； C．手性碳原子是指连有4个不同原子或基团的饱和碳原子，Z分子中有1个手性碳原子，如图，C符合题意； D．该反应为加成反应，原子利用率为100%，D不符合题意； 故选C。 13．（25-26高二下·江苏苏州·月考）化合物Z是一种具有生理活性的多环呋喃类化合物，部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A．X中有9个不饱和度 B．Y分子中和杂化的碳原子数目比为 C．Z分子可与新制氢氧化铜悬浊液反应 D．Z不能使的溶液褪色 【答案】B 【解析】A．X的结构为苯环与萘醌环稠合，总碳数为10，分子式为，根据不饱和度公式，得，不是9个不饱和度，A错误； B．Y为1,3-环己二烯，共6个碳原子：其中双键碳原子为杂化，共4个；剩余2个饱和单键碳原子为杂化，因此和杂化的碳原子数目比为，B正确； C．Z分子中的两个羰基均为酮羰基，不含醛基、羧基等能与新制氢氧化铜反应的官能团，不能与新制氢氧化铜悬浊液反应，C错误； D．Z分子的右侧六元环中含有碳碳双键，能与发生加成反应，可以使的溶液褪色，D错误； 故答案选B。 14．（25-26高二下·山东泰安·月考）某有机物的结构如图所示，则下列说法正确的是 A．该有机物中有4种官能团 B．该有机物的分子式为 C．1 mol该有机物能与足量Na反应可生成 D．该有机物分子最多可实现22个原子共平面 【答案】D 【解析】A．由该有机物的结构图可知，该有机物中有碳碳双键、羧基、羟基共3种官能团，A错误； B．由该有机物的结构图可知，该有机物的分子式为C11H12O3，B错误； C．该有机物中存在的羟基和羧基均可与Na反应生成H2，且1 mol 羟基和1 mol 羧基与足量Na反应均生成0.5 mol H2，故1 mol 该有机物与足量Na反应可生成1 mol H2，C错误； D．苯环的6个碳原子、其上的3个氢原子以及直接与环相连的3个碳原子可以共平面（共12个原子）。然后，通过单键旋转，乙烯基剩余的1个碳原子和3个氢原子（共4个原子）、-OH基团的氧和氢原子（共2个原子）、以及整个-COOH基团（共4个原子）可被纳入此平面。因此，最多共平面的原子总数为 个，D正确； 故选D。 15．（25-26高三下·河南郑州·月考）实验室由环己醇（）制备及提纯环己酮（）的流程如下： 已知：①主反应为，其为放热反应；②环己酮可被强氧化剂氧化；③环己酮的沸点为155.6℃，能与水形成沸点为95℃的共沸混合物。下列说法错误的是 A．制备过程中应迅速将稀硫酸、环己醇与过量的溶液混合，加快反应速率 B．“液相1”中加入少量草酸的目的是去除过量的 C．“液相2”中加入NaCl固体是为了增大水相极性，后经分液操作得到有机相③ D．“液相3”中无水的作用是吸收环己酮中的水分 【答案】A 【分析】 向稀硫酸、环己醇的混合液中加入稍过量的Na2Cr2O7溶液，冷水浴，环己醇被氧化成，在液相1中加入少量草酸溶液除去过量的Na2Cr2O7，在95℃蒸馏得到环己酮与水的共沸混合物，在液相2中加入固体NaCl降低环己酮的溶解度，使环己酮分层，在液相3中加入无水K2CO3除去水分，经过滤得到K2CO3水合物，滤液经蒸馏得到环己酮。 【解析】A．已知主反应为放热反应，若迅速混合反应物，反应放热会使体系温度快速升高，且过量，在较高温度下过量的强氧化剂会将生成的环己酮氧化，降低产率；因此制备时需要缓慢滴加反应物，在冷水浴控温下反应，A错误； B．过量的是强氧化剂，草酸是还原剂，加入草酸可以还原除去过量的，防止环己酮被氧化，B正确； C．加入NaCl固体能增大水相极性，降低环己酮在水相中的溶解度，促进有机相与水相分层，之后经分液即可得到有机相，C正确； D．无水 ​是常用干燥剂，作用是吸收环己酮中残留的水分，干燥产物，D正确； 故答案为：A。 能力提升 16．（25-26高三下·安徽·月考）已知同一碳原子上连有两个羟基时通常不稳定，易脱水形成羰基：。光照下，氯气与甲苯发生反应的历程如图所示。下列说法错误的是 A．甲苯分子中共平面的原子最多有13个 B．用酸性溶液无法鉴别甲苯和X C．产物中可能含有 D．1 mol Y与NaOH溶液反应，最多消耗3 mol NaOH 【答案】D 【解析】A．苯分子的结构为12原子共平面，苯环与甲基相连的碳碳单键可以旋转，最多可使甲基上的一个氢原子与苯环处于同一平面，则甲苯分子中共平面的原子最多有13个，A正确； B．酸性溶液能将甲苯氧化成苯甲酸，酸性溶液也能将X氧化成苯甲酸，即甲苯和X均能使酸性溶液褪色，故用酸性溶液无法鉴别甲苯和X，B正确； C．中间产物有，两个可结合生成，C正确； D．同一个碳原子上连有两个羟基时通常不稳定，易脱水形成羰基，1 mol Y水解生成1 mol 和3 mol HCl，苯甲酸、盐酸均能与NaOH溶液发生中和反应，故1 mol Y与NaOH溶液反应，最多消耗4 mol NaOH，D错误； 故选D。 17．（25-26高二下·山东青岛·月考）南京大学一课题组成功制备了β-丙氨酸修饰的萘醌分子（如图），下列叙述错误的是 A．甲中所有原子可能共平面 B．用NaOH溶液和溶液可检验丁中氯元素 C．乙中键长： D．丙在NaOH溶液中能发生水解反应 【答案】B 【解析】A．甲中碳原子都采用杂化，故甲为平面结构，所以原子可能共平面，A说法正确； B．NaOH溶液和AgNO3溶液会反应生成沉淀，会干扰氯离子的检验；丁与NaOH溶液反应后，此时需加稀硝酸中和过量的NaOH溶液，才能用溶液检验溶液中的氯离子，仅用NaOH溶液和溶液不能检验丁中氯元素，B说法错误； C．共价键的键长与键能成反比，乙中键能，键长，C说法正确； D．丙中含有氰基和氯原子，这两种官能团都能在NaOH溶液中发生水解反应，D说法正确； 答案选择B。 18．（25-26高二下·辽宁·月考）烯烃可与卤素发生加成反应，涉及环正离子中间体，历程如下： 已知：①反应机理表明，此反应是分两步的加成反应，卤素离子从背面进攻。②反应中，能否形成环正离子与卤素电负性，半径相关。 下列说法错误的是 A．加成过程中，Br-Br键受到电子云的作用，使键具有一定极性 B．乙烯与溴水反应，产物存在BrCH2CH2OH C．烯烃与HOCl的加成也可能通过环正离子机理进行 D．此加成过程，顺式产物与反式产物含量相当 【答案】D 【解析】A．烯烃的碳碳双键是富电子结构，会对Br-Br键产生极化作用：靠近双键的原子带部分正电荷，远离双键的原子带部分负电荷，使原本非极性的键产生极性，为后续断裂成环溴鎓离子做准备，因此A说法正确，不符合题意； B．乙烯与溴水反应时，体系中除了Br-，还存在H2O大量分子：环溴鎓离子中间体形成后，除了Br-从背面进攻，H2O也可作为亲核试剂进攻环正离子，最终水解生成2-溴乙醇，因此产物中存在该物质，因此B说法正确，不符合题意； C．次氯酸中，Cl原子电负性小于O，因此Cl带部分正电荷：带正电的Cl可进攻烯烃双键，形成类似的环氯鎓离子中间体，后续OH-（或H2O）从背面进攻，完成加成，因此烯烃与HOCl的加成可通过环正离子机理进行，C说法正确，不符合题意； D．第一步形成环溴鎓离子，Br原子在双键的一侧，将该侧空间完全屏蔽；Br-只能从环正离子的背面（另一侧）进攻，因此两个Br原子必然处于双键的反侧，产物以反式（反式加成）为主，顺式产物含量极低，不可能 “含量相当”，因此D说法错误，符合题意； 故答案选D。 19．（25-26高二下·山东菏泽·月考）有机化合物A是重要的有机化工基础原料，其产量被用作衡量一个国家石油化工水平发展的标志。A与其他化合物之间的转化关系如图所示。 （1）有机物A的结构简式为______。 （2）写出C→D的化学方程式______。 （3）物质E的官能团的名称为______。 （4）写出G→H需要的反应物和反应条件为______。 （5）物质G的芳香烃同分异构体中苯环上一氯代物只有1种结构，该芳香烃的结构简式为______。 （6）上图中也可由B与在AlCl3作催化剂的条件下合成，反应的化学方程式是______。 【答案】（1）CH2=CH2 （2） （3）碳碳双键、碳氯键（氯原子） （4）、光照 （5） （6） 【分析】 有机化合物A的产量被用作衡量一个国家石油化工产业发展水平的标志，则A是乙烯；乙烯和氯化氢发生加成反应生成氯乙烷，则B是CH3CH2Cl，乙烯和溴发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，则C是CH2BrCH2Br，C在NaOH乙醇溶液加热条件下发生消去反应生成乙炔，则D为乙炔，E发生加聚反应生成聚氯乙烯，则E是CH2=CHCl；乙烯与苯发生加成反应生成G，G与氯气在光照条件下发生取代反应生成H，J发生加聚反应生成聚苯乙烯，则J是，据此解答： 【解析】（1）由分析可知，有机物A是乙烯，其结构简式为CH2=CH2； （2）由分析可知，C是CH2BrCH2Br，D为乙炔，C→D发生卤代烃的消去反应，其化学方程式为：； （3）由分析可知，E是CH2=CHCl，官能团的名称为碳碳双键、碳氯键或氯原子； （4）由分析可知，G→H是取代反应，需要的反应物和反应条件为、光照； （5） 根据G的结构简式可知，G的分子式为，G的芳香烃同分异构体中苯环上一氯代物只有1种结构，说明该结构高度对称，故该芳香烃的结构简式为； （6） 可由氯乙烷与苯在AlCl3作催化剂的条件下发生取代反应合成，反应的化学方程式是。 20．（24-25高二下·湖南永州·期中）利用芳香烃合成中枢神经兴奋剂芬坎法明的合成路线如下： 已知：ⅰ．RCHO+R′CH2NO2+H2O(R、R′表示烃基或氢) ⅱ． ⅲ．F为五元环状化合物。 （1）B→C的反应类型为___________，E的结构简式是___________。 （2）G→H的化学方程式___________。 （3）有机物M是B的同系物，相对分子质量比B大28，M分子的苯环上有两个取代基。符合M的结构有___________种，其中含有4种不同化学环境的氢原子且个数比为6：1：2：2的M的结构简式为___________。 （4）1mol转化为，同时生成，理论上需要的物质的量是___________mol。 （5）J芬坎法明的转化过程如下图，写出JX的化学方程式___________。 【答案】（1）取代反应 （2） （3）15 （4）4 （5） 【分析】根据已知ⅱ，可知的过程中形成了左边的六元环，该反应为共轭二烯和单烯烃的反应，根据反应原理、I的结构简式，已知可知该反应的反应物的结构简式分别为、。再根据已知ⅲ，可知为E，为H。D→E的反应参照已知ⅰ，D中含有醛基，发生反应断开碳氧双键，断开两个键，形成碳碳双键，所以D的结构简式为。C→D的反应为氧化反应，即伯醇被氧化为醛，C的结构简式为。B为氯代烃，生成C的反应为氯代烃的水解，即取代反应，生成羟基，B的结构简式为。A→B的反应为取代反应，引入Cl原子，A的结构简式为。G→H的反应条件为醇溶液加热，为卤代烃的消去反应，而G由F和的四氯化碳反应得到，所以G的结构简式为。F→G为烯烃加成反应的条件，所以F的结构简式为。I和在Ni，加热的条件下发生加成反应，生成J。J中的氨基和中的醛基先发生加成反应，再脱水得到亚胺，亚胺加氢还原即可得到芬坎法明。 【解析】（1）根据分析可知B→C的反应类型为取代反应，E的结构简式为。 （2）根据分析，G→H为消去反应形成了碳碳双键，还会生成和，配平得方程式。 （3）有机物M是B的同系物，相对分子质量比B大28，所以M比B多2个，两者官能团相同。M分子的苯环上有两个取代基，每种组合都会有邻、间、对三种结构。两个取代基可以是Cl原子和丙基，丙基有两种：正丙基和异丙基；也可以是乙基和氯甲基；还可以是甲基和氯乙基，氯乙基有两种：Cl原子连在端点碳原子上，或者Cl原子连在与苯环相连的碳原子上。综上，符合M的结构有种。其中含有4种不同化学环境的氢原子且个数比为6：1：2：2，说明结构对称，两个取代基位于对位，含有两个相同的甲基，结构简式为。 （4）一分子的I发生反应，碳碳双键断开变为碳碳单键，需要1个；硝基变为氨基，脱下来的O和H形成，需要3个；所以1 mol 反应，理论上要消耗。 （5）根据分析，是由J和先发生加成反应，再脱水得到的。所以X的结构简式为，J→X的化学方程式为。 21．（25-26高二下·辽宁沈阳·月考）沉香中含有一种天然药物卡拉酮，具有镇静抗菌作用，其部分合成路线如图所示。 回答下列问题 （1）A中含氧官能团名称为______；A是否有顺反异构体______(填“有”或“无”)。 （2）G→H的反应类型为______。 （3）写出B的符合下列条件的同分异构体的结构简式______(写1种)。 ①含苯环；②含酚羟基；③核磁共振氢谱有4组峰，峰面积比为9：2：2：1。 （4）D→E的化学方程式为______。 （5）下列有关H的描述正确的是______。 A．难溶于水，易溶于有机溶剂 B．1 mol H与等物质的量的反应生成3种同分异构体 C．1 mol H最多能与3 mol氢气发生加成反应 D．有3个手性碳原子 （6）已知A→B为羟醛缩合反应，利用A→B的反应原理(如下图)，写出生成J()的原料M的结构简式，M：______。 【答案】（1）羰基 无 （2）消去反应 （3） （4）或 （5）A （6） 【分析】化合物A中酮羰基的邻位碳上的H原子与另一个酮羰基先加成后消去生成化合物B；B生成D为还原反应，结合化合物E的结构简式可知，D中的酮羰基转化为醇羟基，D的结构简式为；D与发生取代反应生成E；据此作答。 【解析】（1）A中含氧官能团名称为酮羰基；A中的碳碳双键的一端连有相同基团，无顺反异构体； （2）结合流程，G→H的反应类型为I原子的消去反应； （3）B的分子式为C10H14O，不饱和度为4，其同分异构体需满足①含苯环、②含酚羟基、③核磁共振显现出4组峰，峰面积比为9∶2∶2∶1，则含有3个相同环境的甲基，则符合条件的同分异构体为； （4）据分析，D→E的化学方程式为或； （5）A．H含酯基与烃基，难溶于水、易溶于有机溶剂，A正确； B．1 mol H中含2 mol碳碳双键，两个碳碳双键非共轭、且不等效，可与等物质的量的Br2发生加成，产物有2种，B错误； C．1 mol H中含2 mol碳碳双键，可与H2加成，1molH最多消耗2 mol H2，C错误； D．H中共有4个手性碳原子，即，D错误； 故选A； （6）A→B为羟醛缩合反应，在一定条件下可逆向进行，故B中的六元环中的碳碳双键需断裂让一侧形成酮羰基即可逆反应合成A；化合物J断裂碳碳双键形成酮羰基，故M为。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $