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大题冲关滚动练之九——有机合成及推断
1．以乙烯为原料合成化合物C的流程如图所示：
(1)B和C中含有的官能团名称分别为________，_________________________。
(2)写出A的结构简式：_______________________________________________。
(3)①③的反应类型分别为________反应和________反应。
(4)写出乙醇的同分异构体的结构简式：___________________________________。
(5)写出反应②和④的化学方程式：
②_____________________________________________________________________；
④_____________________________________________________________________。
(6)写出B与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式：
_______________________________________________________________________。
答案　(1)醛基　酯基　(2)ClCH2CH2Cl　(3)加成　取代　(4)CH3OCH3　(5)2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O　2CH3COOH＋HOCH2—CH2OHCH3COOCH2—CH2OOCCH3＋2H2O
(6)CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O
解析　根据题给的合成路线，可知A为ClCH2CH2Cl，B为CH3CHO，C为CH3COOCH2CH2OOCCH3。(1)B的官能团名称为醛基，C的官能团名称为酯基。(2)A的结构简式为ClCH2CH2Cl。(3)①为乙烯与水的加成反应；③为卤代烃的水解反应，属取代反应。(4)乙醇的同分异构体为CH3OCH3。(5)②为乙醇的催化氧化，化学方程式为2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O；④为乙酸与乙二醇的酯化反应，化学方程式为2CH3COOH＋HOCH2—CH2OHCH3COOCH2—CH2OOCCH3＋2H2O。(6)B为乙醛，它与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式为CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O。
2．在新型锂离子电池中，需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子迁移的介质，该有机聚合物的单体之一(用F表示)的结构简式为。F的合成方法如下：
请回答下列问题：
(1)反应①⑤的反应类型分别为________________、________________。
(2)A的结构简式为____________________________________________________。
(3)写出含有—OH和—COOH的D的同分异构体任意1种的结构简式：____________。
(4)写出B→C的反应方程式：____________________________________________。
(5)写出E→F的反应方程式：_____________________________________________。
答案　(1)加成反应　消去反应
(2)
(3)
(写出任意1种即可)
(4) ＋O2＋2H2O
(5) ＋
解析　本题考查有机合成，涉及反应类型判断、结构简式和同分异构体的书写等知识。由物质转化关系可知：与溴发生加成反应生成 A：，A在碱性条件下发生水解反应生成B：，B在铜作催化剂的条件下被氧化生成C：，C再进一步氧化得到D：，D在浓硫酸存在的条件下发生消去反应生成E：，E与反应可得F：。
3．奶油中有一种只含C、H、O的化合物A。A可用作香料，其相对分子质量为88，分子中C、H、O原子个数比为2∶4∶1。
(1)A的分子式为______________________________________________________。
已知：①ROH＋HBr(氢溴酸)RBr＋H2O
②RCHO＋R′CHO
A中含有碳氧双键，与A相关的反应如下：
(2)写出A→E、E→F的反应类型：A→E________________、E→F________________。
(3)写出A、C、F的结构简式：A____________、C____________、F____________。
(4)写出B→D反应的化学方程式：______________________________________。
(5)在空气中长时间搅拌奶油，A可转化为相对分子质量为86的化合物G，G的一氯代物只有一种，写出G的结构简式：________________________。A→G的反应类型为____________。
答案　(1)C4H8O2　(2)取代反应　消去反应
(3) 　CH3CHO　
(4) ＋2H2O
(5) 　氧化反应
4．A是一种天然香料，在一定条件下能发生如下转化。
已知：Ⅰ.常温下G为气体；
Ⅱ.I分子结构中只有1种氢、1种氧、1种碳，J的核磁共振氢谱图中只有两组峰，且峰面积之比为1∶3；
Ⅲ.MC＝90、ME＝118、MF＝146；
Ⅳ.①、②的反应类型相同，③、④的反应类型相同。
请回答下列问题。
(1)A的结构简式为____________，C的名称为__________。
(2)I的结构简式为________________，I的同分异构体中与葡萄糖具有类似结构的是________________(写结构简式)。
(3)写出下列反应的化学方程式：
②_____________________________________________________________________，
④_____________________________________________________________________。
答案　(1) 　乙二酸
(2)
(3) ＋2CH3CH2OH＋2H2O　
3CH3CHO
解析　香料一般为酯类化合物，水解得到羧酸和醇，醇在铜作催化剂的条件下被氧化得到醛，常温下G为气体，含氧衍生物为气体的只有甲醛，从而确定B为甲醇，由E、C的相对分子质量的差值确定C为二元羧酸，根据C的相对分子质量确定C为乙二酸。同理得出D为乙醇，根据信息Ⅱ可确定I、J的结构。
5．高分子材料M在光聚合物和金属涂料方面有重要用途，M的结构简式为。工业上合成M的过程可表示如下。
已知：A完全燃烧只生成CO2和H2O，其蒸气密度是相同状况下氢气密度的43倍，分子中H、O原子个数之比为3∶1，它与Na或Na2CO3都能反应并产生无色气体。
(1)A中含有的官能团的名称是____________。
(2)下列说法正确的是__________(填字母序号)。
a．工业上，B主要通过石油分馏获得
b．C的同分异构体有2种(不包括C)
c．D在水中的溶解性很大，遇新制Cu(OH)2悬浊液，溶液呈绛蓝色
d．E―→M的反应是缩聚反应
(3)写出反应A＋D＋H3PO4―→E的化学方程式：__________________________，
其反应类型是____________。
(4)F是A的一种同分异构体，F的核磁共振氢谱图显示其分子中有两种不同化学环境的氢原子，且存在下列转化关系。
高分子化合物N
F、N的结构简式为F：__________，N：__________。写出反应①的化学方程式_____________________________________________________。
答案　(1)碳碳双键、羧基　(2)c
(3) ＋＋
＋2H2O　酯化反应(或取代反应)
(4)OHC—CH2—CH2—CHO
或
(或其他合理答案)　
OHC—CH2—CH2—CHO＋4Cu(OH)2＋2NaOHNaOOC—CH2—CH2—COONa＋2Cu2O↓＋6H2O
解析　(1)根据题给转化关系，可以推断E的结构简式为，合成E的反应物为、和H3PO4，由于A与Na或Na2CO3都能反应，则A为，含有的官能团为碳碳双键、羧基。
(2)B为丙烯，主要通过石油的裂解获得，a错；C的同分异构体有BrCH2CH2CH2Br、CH3CH2CHBr2、CH3CBr2CH3，共3种，b错；E―→M的反应为加聚反应，d错。
(4)根据F能与新制氢氧化铜悬浊液反应，则含有醛基，又F含有两种不同化学环境的氢原子，则其结构简式为OHC—CH2—CH2—CHO，H为HOOC—CH2—CH2—COOH，N为H和D的缩聚产物，其结构简式为
。反应①为F的氧化反应，化学方程式为
OHC—CH2—CH2—CHO＋4Cu(OH)2＋2NaOH
NaOOC—CH2—CH2—COONa＋2Cu2O↓＋6H2O。
6．聚三溴代苯乙烯()是性能优良的阻燃剂，其两种合成工艺如下图所示。
(1)D是高分子化合物，写出D的结构简式_____________________________________。
(2)写出A可能的结构简式________________________________________________。
(3)写出B―→C的化学方程式______________________________________________。
(4)设计反应①和③的目的是_____________________________________________。
答案　(1)
(2)
(3) ＋NaOH ＋NaBr＋H2O(或＋NaOH ＋NaBr＋H2O)
(4)保护碳碳双键
7．请仔细阅读以下转化关系。
A是从蛇床子果实中提取的一种中草药有效成分，是由碳、氢、氧元素组成的酯类化合物；
B称作冰片，可用于医药和制香精、樟脑等；
C的核磁共振氢谱显示其分子中含有4种氢原子；
D中只含一个氧原子，与Na反应放出H2；
F为烃。
请回答：
(1)B的分子式为______________。
(2)B不能发生的反应是(填序号)__________________________________________。
a．氧化反应 b．聚合反应
c．消去反应 d．取代反应
e．与Br2加成反应
(3)写出D―→E、E―→F的反应类型：
D―→E________________、E―→F__________________。
(4)F的分子式为________。化合物H是F的同系物，相对分子质量为56，写出H所有可能的结构：_______________________________________________________
______________________________________________________________________。
(5)写出A、C的结构简式并用系统命名法给F命名：
A：_____________________________________________________________________、
C：_____________________________________________________________________；
F的名称：______________________________________________________________。
(6)写出E―→D的化学方程式：____________________________________________
_______________________________________________________________________。
答案　(1)C10H18O　(2)be　(3)取代反应　消去反应
(4)C5H10　CH2===CHCH2CH3、
、、CH2===C(CH3)2
(5)
(CH3)2CHCH2COOH　3 甲基 1 丁烯
(6)(CH3)2CHCH2CH2Br＋NaOH(CH3)2CHCH2CH2OH＋NaBr
解析　本题是有机合成推断题，要充分利用题目所给信息，尤其是框图中的反应试剂及相对分子质量，采用正推、逆推相结合的方法去完成。由D中的反应试剂可知：E为溴代烃，发生消去反应生成烯烃F，E发生水解反应生成D，D为醇，因为仅含1个氧原子，故D为一元醇。由E―→F相对分子质量减小81可知，E中含1个Br；由F的相对分子质量为70可知F的分子式为C5H10，且为烯烃；由于C、D、E、F中所含碳原子数相同，均为5个碳，由AB＋C，且A为酯类，可知C为含5个碳原子的羧酸，又因D为一元醇，所以C为一元羧酸，M＝102，且C中含4种氢原子，可知C的结构简式为(CH3)2CHCH2COOH，则A为，D为(CH3)2CHCH2CH2OH，E为(CH3)2CHCH2CH2Br，F为(CH3)2CHCH===CH2。专题讲座十　有机综合推断题突破策略
一、应用特征产物逆向推断
【例1】　下图中A、B、C、D、E、F、G均为有机化合物。根据下图回答问题。
(1)D的化学名称是__________。
(2)反应③的化学方程式是______________________________________________。
(有机物须用结构简式表示)
(3)B的分子式是____________；A的结构式是______________；反应①的反应类型是____________。
(4)符合下列3个条件的B的同分异构体的数目有________种。
(Ⅰ)为邻位取代苯环结构；(Ⅱ)与B具有相同官能团；(Ⅲ)不与FeCl3溶液发生显色反应。
写出其中任意一种同分异构体的结构简式________________________________。
(5)G是重要的工业原料，用化学方程式表示G的一种重要的工业用途_______________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
解析　这是一道最基本的有机框图推断题。突破口是由D的分子式(C2H6O)和反应④得C2H4可知D为乙醇，再由D与C在浓H2SO4和加热条件下生成C4H8O2，则可推知C为乙酸。根据反应②可利用E的分子式＋H2O来推出B的分子式。根据(4)的要求可综合推出B的同分异构体的结构特点应为有邻位取代基、官能团与B相同、不含有酚羟基(或苯环无羟基取代基)，所以答案很容易写出(见答案)。(5)小题主要考查学生对乙烯性质和用途的了解，只要举出一例即可。
答案　(1)乙醇　(2)CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOC2H5＋H2O
(3)C9H10O3　　水解反应(或取代反应)
(4)3　(填写其中一种结构简式即可)
(5)nCH2===CH2?CH2—CH2?或CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH(其他合理答案均可)
方法总结　逆推法、逆向分析法是在设计复杂化合物的合成路线时常用的方法，也是解决高考有机合成题时常用的方法。它是将目标化合物逆推一步寻找上一步反应的中间体，而这个中间体的合成与目标化合物的合成一样，是从更上一步的中间体得来的。中间体与辅助原料反应可以得到目标化合物。
【例2】　有机物间存在如下转化关系：
已知：①C、E均能发生银镜反应；②H的结构简式为。
回答下列问题：
(1)写出A的分子式：________________。
(2)写出E的结构简式：______________。
(3)F分子中含有的官能团的名称是______________。
(4)由A转化成B和F的反应类型属于________(填序号)。
①氧化反应　②消去反应　③加成反应　④取代反应
⑤还原反应
(5)写出由F生成H的化学方程式：_______________________________________
_________________________________________________(有机物用结构简式表示)。
解析　根据H的结构简式，可以推断F为
，根据转化关系，C为醛、E为酯，由于C、E均能发生银镜反应，显然C为HCHO、E为HCOOCH3，故B为CH3OH，根据B、F的结构简式，则
A为。(1)A的分子式为C10H12O3。(2)E为HCOOCH3。(3) 分子中含有的官能团为羟基、羧基。(4)A转化为B和F的反应为水解反应，属于取代反应。(5)由F生成H的反应为酯化反应，化学方程式为＋H2O。
答案　(1)C10H12O3　(2)HCOOCH3　(3)羟基、羧基　(4)④
(5) ＋H2O
二、确定官能团的方法
1．根据试剂或特征现象推知官能团的种类
(1)使溴水褪色，则表示该物质中可能含有“”或“”结构。
(2)使KMnO4(H＋)溶液褪色，则该物质中可能含有“”、“”或“—CHO”等结构或为苯的同系物。
(3)遇FeCl3溶液显紫色，或加入溴水出现白色沉淀，则该物质中含有酚羟基。
(4)遇浓硝酸变黄，则表明该物质是含有苯环结构的蛋白质。
(5)遇I2变蓝则该物质为淀粉。
(6)加入新制的Cu(OH)2悬浊液，加热煮沸有红色沉淀生成或加入银氨溶液加热有银镜生成，表示含有—CHO。
(7)加入Na放出H2，表示含有—OH或—COOH。
(8)加入NaHCO3溶液产生气体，表示含有—COOH。
2．根据数据确定官能团的数目
(1)
(2)2—OH(醇、酚、羧酸)H2
(3)2—COOHCO2，—COOHCO2
(4) ，—C≡C—(或二烯、烯醛)—CH2CH2—
(5)某有机物与醋酸反应，相对分子质量增加42，则含有1个—OH；增加84，则含有2个—OH。即—OH转变为—OOCCH3。
(6)由—CHO转变为—COOH，相对分子质量增加16；若增加32，则含2个—CHO。
(7)当醇被氧化成醛或酮后，相对分子质量减小2，则含有1个—OH；若相对分子质量减小4，则含有2个—OH。
3．根据性质确定官能团的位置
(1)若醇能氧化为醛或羧酸，则醇分子中应含有结构“—CH2OH”；若能氧化成酮，则醇分子中应含有结构“—CHOH—”。
(2)由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。
(3)由一卤代物的种类可确定碳架结构。
(4)由加氢后的碳架结构，可确定“”或“—C≡C—”的位置。
(5)由有机物发生酯化反应能生成环酯或聚酯，可确定有机物是羟基酸，并根据环的大小，可确定“—OH”与“—COOH”的相对位置。
【例3】　2 (2 溴乙基)苯甲醛()是一种重要的化工原料，下面的框图是应用2 (2 溴乙基)苯甲醛合成有机化合物C和F的流程图。
已知反应：R—CHO＋CH3NO2―→。
(1)2 (2 溴乙基)苯甲醛的分子式为____________。
(2)2 (2 溴乙基)苯甲醛生成A的反应类型是__________，反应物CH3NO2的名称是__________。
(3)A、D两种物质含有的相同含氧官能团是__________。
(4)由B生成C的化学方程式为______________________________________。
(5)1 mol E完全反应生成F的过程中若生成1 mol水(不考虑醇羟基的消去反应)，则F的结构简式有________种，有机化合物H与相对分子质量小的F是同分异构体，且H满足下列条件：①能发生银镜反应；②不能与钠反应；③苯环上只有两个取代基；④核磁共振氢谱图中有5组峰；⑤不含醚键。
由此可推知H的结构简式为__________________________________________。
解析　(3)根据“已知条件”可知A为，D生成E的条件为“新制
Cu(OH)2/△”，故该反应为醛基的氧化反应；由D的分子式及E()的结
构简式对比可知D的结构简式为，故A、D中都含有羟基官能团。
(4)B生成C是一个加聚反应，发生在碳碳双键上的加聚反应。
(5)E生成F是脱水反应，这种脱水可以发生在分子内和分子间，若脱掉1分子水，生成的F的结构简式可以是、；根据提示的四个条件可知，①说明有，②说明无羟基或羧基，③说明苯环上有一个—CHO、一个—CH2CHO或一个、一个—CH===CH2，④说明两个取代基在苯环对位上，⑤不含醚结构，故H的结构简式为或。
答案　(1)C9H9OBr
(2)加成反应　硝基甲烷
(3)羟基(或答“—OH”)
(4)n
(5)2　或
【例4】　某有机物X的相对分子质量不超过170，是苯环上的邻位二取代物，既能和FeCl3溶液发生显色反应，又能和NaHCO3溶液发生反应。1 mol有机物X完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为3∶1，同时消耗标准状况下的O2 201.6 L。
(1)该有机物的分子式为__________，结构简式为____________。1 mol X和足量的溴水反应消耗Br2________mol。
(2)芳香族化合物G是X的同分异构体，含有2个六元环，能和金属钠反应，水解产物能发生显色反应。物质G可通过下列路线合成：
①B→C的反应类型为____________。
②已知C＋E―→F属于取代反应，产物中有小分子HCl生成，该反应的化学方程式
为_____________________________________________________________。
③符合条件的G的结构简式为__________________或______________。
解析　(1)1 mol有机物X完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为3∶1，可设X的化学式为C3aH2aOb，根据X的性质知，X中含有酚羟基和羧基，则b≥3；根据耗氧量可得3a＋－＝9，即7a－b＝18……①，结合X的相对分子质量可得36a＋2a＋16b≤170，即19a＋8b≤85……②，由①②讨论得a＝b＝3。故X的化学式为C9H6O3。
(2)B―→C为羧基中的羟基被氯原子取代，发生的是取代反应。由F的结构简式反推E为。由于G的化学式为C9H6O3，含有2个六元环，则环上必有一个O原子，水解产物能发生显色反应，说明含有酚酯的结构，能和Na反应，说明在酯环上还有一个羟基，根据G分子中的不饱和度可确定酯环上还有一个碳碳双键，由此可推知符合条件的G的结构简式可能有以下2种：或。
答案　(1)C9H6O3　　4
(2)①取代反应　②CH3COCl＋＋HCl
③ (两空可互换)
三、有机反应类型的推断
1．有机化学反应类型判断的基本思路
2．根据反应条件推断反应类型
(1)在NaOH的水溶液中发生水解反应，可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。
(2)在NaOH的乙醇溶液中加热，发生卤代烃的消去反应。
(3)在浓H2SO4存在的条件下加热，可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。
(4)能与溴水或溴的CCl4溶液反应，可能为烯烃、炔烃的加成反应。
(5)能与H2在Ni作用下发生反应，则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。
(6)在O2、Cu(或Ag)、加热(或CuO、加热)条件下，发生醇的氧化反应。
(7)与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应，则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2，则为醇―→醛―→羧酸的过程)
(8)在稀H2SO4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。
(9)在光照、X2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应；在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代反应。
【例5】　某天然有机化合物A仅含C、H、O元素，与A相关的反应框图如下：
(1)写出下列反应的反应类型：
S→A第①步反应________；B→D________；
D→E第①步反应________；A→P________。
(2)B所含官能团的名称是______________________________________________。
(3)写出A、P、E、S的结构简式：
A：_____________________________________________________________；
P：______________________________________________________________；
E：______________________________________________________________；
S：______________________________________________________________。
(4)写出在浓H2SO4存在并加热的条件下，F与足量乙醇反应的化学方程式：_____________________________________________________________________。
(5)写出与D具有相同官能团的D的所有同分异构体的结构简式：___________
_____________________________________________________________________。
解析　在有机反应中对反应条件要有清楚的认识，OH－/H2O为水解(或取代)反应，而OH－/醇、△为消去反应，生成不饱和键；物质B与Br2/CCl4应发生加成反应，因此B是氯代有机酸先消去后酸化，应含有和—COOH的官能团；由相对分子质量和六元环状化合物及G的化学式可知，碳原子数没有变化。S和A、P、E中碳原子数都为4，先确定A的结构式，由相对分子质量为134，可确定O的个数为5个，即C4HxO5，得出C4H6O5，则结构简式为，再用逆推和正推法分别得到S和P的结构简式分别为、
，
E为HOOCC≡CCOOH，有了结构简式再判断出官能团，可以得出F是，即可写出与2 mol C2H5OH的酯化反应方程式。由B得出D为，分别得出D的同分异构体。
答案　(1)取代(或水解)反应　加成反应　消去反应　酯化(或取代)反应　(2)碳碳双键、羧基
(3)
HOOCC≡CCOOH　
(4) ＋2C2H5OH＋2H2O
(5)
【例6】　(2011·新课标全国卷，38)香豆素是一种天然香料，存在于黑香豆、兰花等植物中。工业上常用水杨醛与乙酸酐在催化剂存在下加热反应制得：
以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线(部分反应条件及副产物已略去)：
已知以下信息：
①A中有五种不同化学环境的氢；
②B可与FeCl3溶液发生显色反应；
③同一个碳原子上连有两个羟基通常不稳定，易脱水形成羰基。
请回答下列问题：
(1)香豆素的分子式为__________；
(2)由甲苯生成A的反应类型为__________，A的化学名称为__________；
(3)由B生成C的化学反应方程式为_______________________________________；
(4)B的同分异构体中含有苯环的还有__________种，其中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的有________种；
(5)D的同分异构体中含有苯环的还有________种，其中：
①既能发生银镜反应，又能发生水解反应的是__________(写结构简式)；
②能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2的是__________(写结构简式)。
解析　本题属信息类有机推断题。依题意和题干提供的信息知香豆素的合成路线为
(2)由信息①和苯环上的甲基为邻、对位定位基，知A为邻氯甲苯。
(3)由B→C的反应条件“光照”知Cl取代的是苯环侧链甲基上的氢原子。
(4)B的同分异构体中含有苯环的还有4种，分别是
，其中b、d在核磁共振氢谱中有四组峰。
(5)D的同分异构体中含有苯环的还有4种，分别为
，很显然符合条件①的为，符合条件②的为。
答案　(1)C9H6O2　(2)取代反应　邻氯甲苯(或2 氯甲苯)
(4)4　2
(5)4　①　②
推理流程　根据题意信息和条件大体分析过程如下图所示：
根据D的结构很快推知A为邻位取代，推导结果如下图所示：第2讲　烃
[考纲要求]　1.以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例，比较它们在组成、结构、性质上的差异。2.了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及应用。3.举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。4.了解加成反应、取代反应和聚合反应。
考点一　烷烃、烯烃、炔烃的结构和性质
1．烷烃、烯烃、炔烃的组成、结构特点和通式
2．物理性质
(1)随着分子中碳原子数的递增，烃的物理性质呈现规律性的变化。
性质 变化规律
状态 常温下含有1～4个碳原子的烃都是气态，随着碳原子数的增多，逐渐过渡到液态、固态
沸点 随着碳原子数的增多，沸点逐渐升高；同分异构体之间，支链越多，沸点越低
相对密度 随着碳原子数的增多，相对密度逐渐增大，密度均比水小
水溶性 均难溶于水
(2)甲烷、乙烯、乙炔的结构和物理性质比较
烃的种类 甲烷 乙烯 乙炔
分子式 CH4 C2H4 C2H2
结构简式 CH2===CH2 CH≡CH
分子结构特点 正四面体结构，键角为109°28′，由极性键形成的非极性分子 平面结构，键角为120°，所有原子处于同一平面内，非极性分子 H—C≡C—H直线形结构，键角为180°，分子中所有的原子均处于同一直线上，非极性分子
物理性质 无色、无味的气体,极难溶于水,密度比空气小 无色、稍有气味的气体，难溶于水，密度比空气略小 纯乙炔是无色、无味的气体，密度比空气小，微溶于水
碳的质量分数 75% 85.7% 92.3%
3.甲烷、烷烃的化学性质
(1)甲烷的化学性质
①通常状况下，甲烷的性质稳定，与强氧化剂(如KMnO4)、强酸、强碱等均不能发生化学反应。但在一定条件下可以燃烧，可以发生取代反应。
②取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。
完成甲烷与Cl2发生取代反应的化学方程式：
(2)烷烃的化学性质
和甲烷类似，通常较稳定，在空气中能点燃，在光照条件下能与氯气发生取代反应。
①稳定性：通常情况下，与强氧化剂、强酸及强碱都不发生反应，也难与其他物质化合。
②可燃性：CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O(以通式表示，写化学方程式)。
③取代反应：与气态卤素单质在光照条件下发生取代反应。(举例写化学方程式)如乙烷和氯气生成一氯乙烷：CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl。
④高温裂解：如重油裂化过程。(举例写化学方程式)
C8H18C4H10＋C4H8。
4．乙烯、烯烃的化学性质
(1)乙烯的化学性质
①氧化反应
a．乙烯在空气中能燃烧，火焰明亮带有黑烟。燃烧的化学方程式为C2H4＋3O22CO2＋2H2O。
b．乙烯通入酸性KMnO4溶液中，现象为KMnO4溶液的紫红色褪去。
②加成反应
a．定义：有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
b．乙烯与溴水、H2、HCl、H2O反应的化学方程式分别为
③加聚反应
合成聚乙烯塑料的化学方程式为
nCH2===CH2?CH2CH2?。
(2)烯烃的化学性质
①与酸性KMnO4溶液的反应
能使酸性KMnO4溶液褪色，发生氧化反应。
②燃烧
燃烧通式为CnH2n＋O2nCO2＋nH2O。
③加成反应
CH2===CH—CH3＋Br2―→CH2BrCHBrCH3]。
CH2===CH—CH3＋H2OCH3CHOHCH3]。
④加聚反应
如nCH2===CH—CH3?CH2CH?CH3]。
5．炔烃的化学性质
(1)与酸性KMnO4溶液的反应
能使酸性KMnO4溶液褪色，如：
CH≡CHCO2(主要产物)。
(2)燃烧
燃烧通式为CnH2n－2＋O2nCO2＋(n－1)H2O。
(3)加成反应
CH≡CH＋H2CH2===CH2，
CH≡CH＋2H2CH3—CH3。
(4)加聚反应
nCH≡CH?CH===CH?。
6．乙烯和乙炔实验室制法
(1)乙烯的实验室制法
实验室制备乙烯时的注意事项
①用量：浓硫酸作催化剂和脱水剂，乙醇和浓硫酸的体积比约为1∶3。
②顺序：反应物进行混合时，应把浓硫酸慢慢注入酒精中。
③温度：140 ℃时生成乙醚，所以温度要迅速升高到170 ℃。
④干扰：浓硫酸使乙醇脱水生成碳而使混合液变黑，碳与浓硫酸反应会生成二氧化硫。由于二氧化硫能使溴水和高锰酸钾溶液褪色，在验证乙烯的性质时必须把二氧化硫除去以排除干扰。
(2)乙炔的实验室制法
实验室制备乙炔时的注意事项
①装置：反应装置不能用启普发生器。因为：反应剧烈，难以控制；生成物Ca(OH)2微溶于水，易形成糊状物堵塞球形漏斗的下口；反应放出大量热，可使启普发生器因胀缩不均，引起破碎。
②干扰：纯净的乙炔是无色无味的气体，由电石产生的乙炔常因混有PH3、H2S等杂质而有特殊气味。
深度思考
1．怎样用实验证明甲烷是由碳、氢两种元素形成的？
答案　在空气中点燃甲烷，在火焰的上方罩一个干燥、洁净的烧杯，发现烧杯内壁有水珠凝结，证明甲烷中有氢元素，然后迅速将烧杯倒转过来，向烧杯中滴入少量澄清石灰水，石灰水变浑浊，证明甲烷中含有碳元素。
借题发挥　燃烧法不仅能检验有机物中含有C、H元素，还能通过计算确定其是否含有其他元素。
2．乙烯使溴水、酸性KMnO4溶液褪色的原理是否相同？能否用酸性KMnO4溶液鉴别CH4和CH2===CH2
答案　褪色原理不相同，前者是发生了加成反应，后者是被酸性高锰酸钾溶液氧化。由于CH4与酸性KMnO4溶液不发生反应，而CH2===CH2能使酸性KMnO4溶液褪色，因此可以用酸性KMnO4溶液鉴别二者。
题组一　判断烃的空间结构
1．下列关于甲烷结构的说法正确的是(　　)
A．甲烷的分子式是CH4,5个原子共面
B．甲烷分子中，碳原子和氢原子形成了4个不完全相同的碳氢共价键
C．甲烷分子的空间构型属于正四面体结构
D．甲烷中的任意三个原子都不共面
答案　C
解析　甲烷分子中的5个原子最多3个原子共面，选项A、D错；甲烷分子中的4个碳氢共价键完全相同，选项B错。
2．Ⅰ.如图所示是几种烷烃的球棍模型，试回答下列问题：
(1)A、B、C三者的关系是____________。
(2)A的分子式为__________，C的名称为__________。
(3)写出C的同分异构体的结构简式：____________________________________。
Ⅱ.
以上各图均能表示甲烷的分子结构，哪一种更能反映其真实的存在状况？__________。
答案　Ⅰ.(1)同系物　(2)C2H6　丁烷
解析　Ⅰ.烷烃由C和H元素组成，大球表示C，小球表示H，其通式为CnH2n＋2，所以A、B、C的结构简式为CH3CH3、CH3CH2CH3、CH3CH2CH2CH3。(1)三者的关系为碳原子数不同的烷烃，应属同系物。(2)C的名称为丁烷。(3)丁烷的同分异构体的结构简式为CH3CHCH3CH3，叫异丁烷。
Ⅱ.比例模型表示的是原子的相对大小及连接形式，更接近分子的真实结构。
3.下列有机化合物分子中的所有碳原子不可能处于同一平面的是 (　　)
答案　D
解析　苯分子中12个原子处在同一平面上，CH3可以看作甲基取代苯环上的1个氢原子，因此所有碳原子在同一平面上；乙炔分子中4个原子在同一直线上，HC≡C—CH3可以看作甲基取代乙炔中的1个氢原子，因此所有碳原子在同一平面上，且在同一直线上；乙烯分子中的6个原子在同一平面上，CCH2CH3CH3可以看作2个甲基取代乙烯中1个碳原子上的两个氢原子，因此所有碳原子在同一平面上。
题组二　烷烃、烯烃、炔烃与反应类型
4．下列关于烷烃与烯烃的性质及反应类型叙述正确的是 (　　)
A．烷烃只含有饱和键，烯烃只含有不饱和键
B．烷烃不能发生加成反应，烯烃不能发生取代反应
C．烷烃的通式一定是CnH2n＋2，而烯烃的通式一定是CnH2n
D．烷烃与烯烃相比，发生加成反应的一定是烯烃
答案　D
解析　烯烃中也可能含有碳氢饱和键和碳碳饱和键，A错；烯烃中的氢原子有可能发生取代反应，B错；环烷烃的通式是CnH2n，只有单烯链烃的通式才是CnH2n，C错。
5．有机化学中的反应类型较多，将下列反应归类。(填写序号)
①由乙烯制氯乙烷　②乙烷在氧气中燃烧　③乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色　④乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色　⑤由乙烯制聚乙烯　⑥甲烷与氯气在光照的条件下反应
其中属于取代反应的是__________；
属于氧化反应的是__________；
属于加成反应的是____________；
属于聚合反应的是__________。
思路点拨　解答本题要注意以下三点：
(1)烷烃只能发生取代反应和氧化反应(燃烧)。
(2)烯烃能发生加成反应、氧化反应(与酸性高锰酸钾溶液反应、燃烧)、加聚反应。
(3)根据反应条件和反应物、生成物进行判断。
答案　⑥　②④　①③　⑤
解析　①是乙烯与氯化氢的加成反应；②是烷烃与氧气的氧化反应(燃烧)；③是乙烯与溴的加成反应；④是乙烯与酸性高锰酸钾的氧化反应；⑤是乙烯的加成聚合反应；⑥是烷烃与卤素的光照取代反应。
题组三　烷烃、烯烃、炔烃性质的综合应用
6．土卫六表面蕴含着丰富的液态烃[甲烷、乙烷、丙烷、丁二炔、丙炔(CH3C≡CH)、乙炔]以及二氧化碳、氰、氰化氢和氦气；且天上常下“甲烷、乙烷雨”。有关说法正确的是
(　　)
A．土卫六表面蕴含的物质均为有机物
B．在一定条件下，丙炔与适量氢气加成一定得丙烷
C．乙烷在土卫六表面呈液态
D．乙炔焰呈淡蓝色，温度极高
答案　C
解析　由题意可知，土卫六表面蕴含着CO2、(CN)2等无机物，而丙炔与H2加成可能得到1 丙烯，乙炔焰火焰明亮但不是呈淡蓝色，所以A、B、D项均错。题已告知土卫六表面乙烷呈液态，C项正确。
7．(2011·大纲全国卷，30)金刚烷是一种重要的化工原料，工业上可通过下列途径制备：
请回答下列问题：
(1)环戊二烯分子中最多有________个原子共平面；
(2)金刚烷的分子式为__________，其分子中的CH2基团有________个；
(3)下面是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线：
其中，反应①的产物名称是__________，反应②的反应试剂和反应条件是______________，反应③的反应类型是______________；
(4)已知烯烃能发生如下反应：
请写出下列反应产物的结构简式：
_____________________________________________________；
(5)A是二聚环戊二烯的同分异构体，能使溴的四氯化碳溶液褪色，A经酸性高锰酸钾溶液加热氧化可以得到对苯二甲酸[提示：苯环上的烷基(—CH3，—CH2R，—CHR2)或烯基侧链经酸性高锰酸钾溶液氧化得羧基]，写出A所有可能的结构简式(不考虑立体异构)：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)9　(2)C10H16　6　(3)氯代环戊烷　氢氧化钠乙醇溶液，加热　加成反应　(4)
找准不饱和烃结构基准点，归纳其重要性质
一是必须熟悉不饱和烃的代表物乙烯和乙炔的结构特点：①乙烯分子中的所
有原子都在同一平面内，键角为120°，如。当乙烯分子中某氢
原子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面
内。②乙炔分子中的2个碳原子和2个氢原子一定在一条直线上,键角为180°,
如。当乙炔分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时，
代替该氢原子的原子一定和乙炔分子中的其他原子共线。
二是必须掌握不饱和烃如烯烃、炔烃和二烯烃的性质，它们均具有不饱和键，
化学性质也类似，均可发生以下反应：①加成反应：分子中的碳碳双键或碳
碳三键断裂，双键或三键两端的原子可与其他原子或原子团结合。②加聚反
应：实质上是加成反应，与普通加成反应有所不同的是生成的产物一般为高
分子化合物。③氧化反应：可以燃烧，也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，一般乙
炔被氧化成CO2；烯烃在酸性KMnO4溶液的作用下，分子中的碳碳双键断开;双
键碳原子上连有两个氢原子的被氧化成CO2,双键碳原子上连有一个氢原子的最终
被氧化成羧酸,双键碳原子上无氢原子的被氧化成酮。具体的反应：
考点二　苯及苯的同系物的结构与性质
深度思考
1．从基团之间相互影响的角度分析甲苯易发生取代反应和氧化反应的原因。
答案　因为甲基对苯环有影响，所以甲苯比苯易发生取代反应；因为苯环对甲基有影响，所以苯环上的甲基能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
2．己烯中混有少量甲苯，如何检验？
答案　先加入足量溴水，然后再加入酸性高锰酸钾溶液。即检验苯的同系物之前必须排除烯烃的干扰。
题组一　含苯环化合物的同分异构体
1．分子式为C8H10的芳香烃的同分异构体有几种？试写出其结构简式。
2．乙苯的一氯代物有几种？试写出其结构简式。
3．已知某烃的相对分子质量为120，这种烃能使酸性KMnO4溶液褪色，但不能使溴水褪色。计算并判断该烃的分子式和种类，并写出其可能的结构简式。
答案　该烃的分子式为C9H12，该烃属于苯的同系物，其可能的结构简式有：
解析　利用通式法确定该烃的分子式。
＝9…余－6，故该烃符合CnH2n－6的通式，分子式为C9H12。再结合该烃能使酸性KMnO4溶液褪色，但不能使溴水褪色，确定该烃应属于苯的同系物。去掉苯环上的6个碳原子，还剩余3个碳原子，3个碳原子可形成1个丙基、1个甲基和1个乙基、3个甲基3种情况的侧链，其可能的结构简式有：
题组二　芳香烃的性质
4．柑橘中柠檬烯的结构可表示为，下列关于这种物质的说法中正确的是 (　　)
A．与苯的结构相似，性质也相似
B．可使溴的四氯化碳溶液褪色
C．易发生取代反应，难发生加成反应
D．该物质极易溶于水
答案　B
解析　根据柠檬烯的结构可知，柠檬烯属于烃，故其不溶于水；其含有碳碳双键，故易与溴发生加成反应；与苯的结构不同，故其性质与苯的也不同。
5．近日国内知名山茶油品牌“金浩茶油”被多家媒体曝光含致癌物苯并(a)芘超标。苯并(a)芘是一种致癌物、致畸原及诱变剂，也是多环芳烃中毒性最大的一种强致癌物。苯并(a)芘的结构简式如图所示，下列有关苯并(a)芘的说法中不正确的是 (　　)
A．苯并(a)芘的分子式为C20H12，属于稠环芳香烃
B．苯并(a)芘与互为同分异构体
C．苯并(a)芘在一定条件下可以发生取代反应，但不能使酸性KMnO4溶液褪色
D．苯并(a)芘不易溶于水，易溶于苯、氯仿等有机溶剂
答案　B
解析　根据结构简式可得苯并(a)芘的分子式为C20H12，苯并(a)芘是由5个苯环形成的稠环芳香烃，A对；苯并(a)芘与分子式不同，结构不同，不属于同分异构体，B错；苯并(a)芘分子中苯环上的氢原子在一定条件下可以发生取代反应，但不能使酸性KMnO4溶液褪色，C对；苯并(a)芘属于稠环芳香烃，是一种相对分子质量比较大的有机物，易溶于有机溶剂苯、氯仿等，不易溶于水，D对。
6．(2011·上海，28)异丙苯[]是一种重要的有机化工原料。根据题意完成下列填空：
(1)由苯与2 丙醇反应制备异丙苯属于______反应；由异丙苯制备对溴异丙苯的反应试剂和反应条件为______。
(2)异丙苯有多种同分异构体，其中一溴代物最少的芳香烃的名称是__________。
(3)α 甲基苯乙烯()是生产耐热型ABS树脂的一种单体，工业上由异丙苯催化脱氢得到。写出由异丙苯制取该单体的另一种方法(用化学反应方程式表示)。
(4)耐热型ABS树脂由丙烯腈(CH2===CHCN)、1,3 丁二烯和α 甲基苯乙烯共聚生成，写出该树脂的结构简式(不考虑单体比例)。
答案　(1)取代　Br2/FeBr3(或Br2/Fe) (2)1,3,5 三甲苯
(其他合理答案均可)
解析　(1)由苯与2 丙醇()制备异丙苯属于取代反应，由异丙苯制备对溴异丙苯需要在苯环上的对位引入—Br，所以与苯的卤代反应条件相同，需用液溴在溴化铁(或铁)作催化剂条件下反应。
(2)异丙苯的同分异构体中，结构对称的1,3,5 三甲苯中等效氢原子最少，故其一溴代物最少(共2种)。
(3)由异丙苯制备α 甲基苯乙烯，首先对此二者结构进行对比，可以看出异丙苯中的C—C变成了α 甲基苯乙烯中的，因此需要先卤代、后消去两步反应，即
(4)ABS树脂是由丙烯腈(CH2===CH—CN)、1,3 丁二烯和α 甲基苯乙烯在一定条件下加聚而成，反应为
nCH2===CHCN＋nCH2===CH—CH===CH2＋
考点三　煤、石油、天然气的综合利用
1．煤的综合利用
煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含有碳元素，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。
(1)煤的干馏
①原理：把煤隔绝空气加强热使其分解的过程。煤的干馏是一个复杂的物理、化学变化过程。
②煤的干馏产物
a．焦炉气，b.煤焦油，c.焦炭，d.粗氨水。
(2)煤的气化
将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程，目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤气。化学方程式为C＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。
(3)煤的液化
①直接液化
煤＋氢气液体燃料
②间接液化
煤＋水水煤气甲醇等
2．天然气的综合利用
(1)天然气的主要成分是甲烷，它是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料。
(2)天然气与水蒸气反应制取H2
原理：CH4＋H2O(g)CO＋3H2。
3．石油的综合利用
(1)石油的成分
石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。所含元素以碳、氢为主，还有少量N、S、P、O等。
(2)石油的加工
方法 过程 目的
分馏 把原油中各组分分离成沸点不同的分馏产物 获得各种燃料用油
裂化 把相对分子质量大的烃断裂成相对分子质量小的烃 得到更多的汽油等轻质油
裂解 深度裂化，产物呈气态 得到乙烯、丙烯、甲烷等化工原料
深度思考
1．煤的干馏与石油分馏有何不同？
答案　煤的干馏是在隔绝空气加强热的条件下发生的复杂的物理和化学变化的过程，而石油分馏是根据沸点不同将石油中各成分分离的过程，是物理变化。
2．为什么不能用裂化汽油萃取溴水中的溴？
答案　由于裂化汽油中含有不饱和的烯烃，能与溴水中的溴发生加成反应，所以不能用于萃取溴水中的溴。
题组训练　化石燃料的组成及综合应用
1．下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是 (　　)
A．石油裂解得到的汽油是纯净物
B．石油产品都可用于聚合反应
C．天然气是一种清洁的化石燃料
D．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料
答案　C
解析　石油裂解的产物主要是液态烷烃和烯烃的混合物，故A项错误；烷烃不能发生聚合反应，B项错误；水煤气是煤气化的产物，D项错误。
2．下列说法不正确的是 (　　)
A．通过煤的干馏可以获得焦炭
B．煤液化后可以得到甲醇
C．从萃取分液后溴的四氯化碳溶液中提取溴可以用分馏的方法
D．煤中含有苯和甲苯，可以用蒸馏的方法把它们分离出来
答案　D
解析　煤中不含有苯和甲苯，而是在煤干馏的过程中发生化学反应生成了苯和甲苯。
1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)聚乙烯可发生加成反应 (×)
(2012·福建理综，6A)
(2)乙烯和甲烷可用酸性高锰酸钾溶液鉴别 (√)
(2012·福建理综，9D)
(3)乙烯和苯都能与溴水反应 (×)
(2012·福建理综，9A)
解析　苯不和溴水反应。
(4)乙烯和乙烷都能发生加聚反应 (×)
(2012·广东理综，11A)
解析　乙烷不能发生加聚反应。
(5)聚乙烯的结构简式为CH2===CH2 (×)
(2012·广东理基，19C)
解析　聚乙烯的结构简式为?CH2—CH2?。
(6)甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同 (√)
(2011·山东理综，11C)
解析　均属取代反应。
(7)苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的碳碳双键
(√)
(2011·山东理综，11D)
解析　苯中的碳碳键是介于双键和单键之间一种独特的化学键。
(8)甲烷和Cl2的反应与乙烯和Br2的反应属于同一类型的反应 (×)
(2012·山东理综，10B)
解析　前者属于取代反应，而后者属于加成反应。
(9)a(CH2===CH2)、b(CH3CH2OH)、c(CH3CHO)可实现 (×)
(2012·江苏，3D)
解析　乙醛不能一步转化为乙烯。
(10)乙烯和甲烷可用溴的四氯化碳溶液鉴别 (√)
(2012·福建理综，7D)
解析　乙烯能使溴的CCl4溶液褪色而甲烷不能。
(11)乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色，则丙烯也可以使其褪色 (√)
(2012·广东理基，34B)
(12)28 g乙烯和环丁烷(C4H8)的混合气体中含有的碳原子数为2NA (√)
(2012·新课标全国卷，9B)
解析　乙烯、环丁烷的最简式为CH2，所以n(C)＝·NA mol·L－1＝2NA。
2．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)天然气和沼气的主要成分是甲烷 (√)
(2012·广东，4A)
(2)煤可与水蒸气反应制成水煤气，水煤气的主要成分是CO和H2 (√)
(2012·广东理基，31D)
(3)干馏煤可以得到甲烷、苯和氨等重要化工原料 (√)
(2012·广东，3A)
(4)石油分馏可获得乙酸、苯及其衍生物 (×)
(2012·广东理基，28D)
解析　石油分馏得到各种烃。
(5)石油和天然气的主要成分都是碳氢化合物 (√)
(2012·山东理综，12B)
(6)煤的干馏和石油的分馏均属化学变化 (×)
(2011·山东理综，9A)
解析　干馏属于化学变化，分馏是物理变化。
(7)煤油可由石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠 (√)
(2012·山东理综，12C)
(8)甲烷、乙烯和苯在工业上都可通过石油分馏得到 (×)
(2012·山东理综，12C)
(9)用溴水鉴别苯和正己烷 (×)
(2012·广东理综，9A)
解析　均在上层显橙色。
(10)石油是混合物，其分馏产品汽油为纯净物 (×)
(2012·山东理综，7D)
解析　石油的分馏产品汽油仍为混合物。
(11)石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量；石油裂解的主要目的是得到更多的乙烯、丙烯等气态短链烃 (√)
(2012·浙江理综，7D)
(12)煤气的主要成分是丁烷 (×)
(2012·海南，2C)
解析　煤气的主要成分是CO和H2。
3．(2012·上海，2)下列关于化石燃料的加工说法正确的是 (　　)
A．石油裂化主要得到乙烯
B．石油分馏是化学变化，可得到汽油、煤油
C．煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气
D．煤制煤气是物理变化，是高效、清洁地利用煤的重要途径
答案　C
4．(2011·上海，4)下列有关化学用语能确定为丙烯的是 (　　)
A. B．C3H6
答案　D
解析　A项也可能是其他有机化合物(如CF2===CF—CF3)的球棍模型；B项也可能是环丙烷(CH2CH2CH2)的分子式；丙烯的电子式为HH··HHH，结构简式为
CH2===CH—CH3，所以答案选D。
5．(2011·海南，1)下列化合物中，在常温常压下以液态形式存在的是 (　　)
A．甲醇 B．乙炔 C．丙烯 D．丁烷
答案　A
解析　甲醇在常温下以液态形式存在，乙炔、丙烯、丁烷在常温常压下均以气态形式存在，故选A。
6．(2011·四川理综，12)25 ℃和101 kPa时，乙烷、乙炔和丙烯组成的混合烃32 mL与过量氧气混合并完全燃烧，除去水蒸气，恢复到原来的温度和压强，气体总体积缩小了72 mL，原混合烃中乙炔的体积分数为 (　　)
A．12.5% B．25% C．50% D．75%
答案　B
解析　根据反应方程式：C2H6＋7/2O22CO2＋3H2O、C2H2＋5/2O22CO2＋H2O、C3H6＋9/2O23CO2＋3H2O，结合差量法可知，1体积的C2H6和C3H6完全燃烧，混合气体体积都减小2.5体积，设C2H6和C3H6混合气体的体积为x，C2H2的体积为y，则有x＋y＝32 mL,2.5x＋1.5y＝72 mL，解之得：x＝24 mL，y＝8 mL，故原混合烃中C2H2的体积分数为×100%＝25%。
7．(2012·海南，5)分子式为C10H14的单取代芳烃，其可能的结构有 (　　)
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
答案　C
解析　单取代芳烃，即苯环上只有一个取代基，符合分子式为C10H14的单取代芳烃可能的结构有
8．(2011·四川理综，28)已知：CH2===CH—CH===CH2＋R—CH===CH—R′―→
其中，R、R′表示原子或原子团。
A、B、C、D、E、F分别代表一种有机物，F的相对分子质量为278，其转化关系如下图所示(其他反应物、产物及反应条件略去)：
请回答下列问题：
(1) 中含氧官能团的名称是__________。
(2)A反应生成B需要的无机试剂是__________。上图所示反应中属于加成反应的共有________个。
(3)B与O2反应生成C的化学方程式为_____________________________________。
(4)F的结构简式为______________________________________________________。
(5)写出含有HC≡C—、氧原子不与碳碳双键和碳碳三键直接相连、呈链状结构的C物质的所有同分异构体的结构简式：______________________________________。
答案　(1)醛基
(2)NaOH溶液　3
(3)HOCH2—CH===CH—CH2OH＋O2OHC—CH===CH—CHO＋2H2O
(4)
(5)HC≡C—CH2—COOH、HC≡C—CO—CH2OH、HC≡C—CHOH—CHO、
HC≡C—CH2—OOCH、HC≡C—COO—CH3
解析　本题考查有机合成和推断。
(1) 中含氧官能团为醛基。
(2)根据转化关系，可以推断A为BrCH2—CH===CH—CH2Br，B为HOCH2—CH===CH—CH2OH，A反应生成B需要的无机试剂为NaOH水溶液，上图中CH2===CH—CH===CH2和Br2、CH2===CH—CH===CH2和C的反应及生成D的反应均为加成反应。
(3)B与O2反应生成C的化学方程式为HOCH2—CH===CH—CH2OH＋O2OHC—CH===CH—CHO＋2H2O。
则F的结构简式为。
(5)其同分异构体可能为HC≡C—CH2—COOH、
HC≡C—CO—CH2OH、HC≡C—CHOH—CHO、
HC≡C—CH2—OOCH、HC≡C—COO—CH3。
1．下列叙述不正确的是 (　　)
A．CCl4可由CH4制得，可萃取碘水中的碘
B．乙烯和甲苯分子中所有原子都在同一个平面上
C．煤油可由石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠
D.和CH3—CH===CH2互为同分异构体
答案　B
解析　甲苯分子中含有甲基，故甲苯分子中所有原子不可能位于同一平面上。
2．有关烯烃的下列说法中，正确的是 (　　)
A．烯烃分子中所有的原子一定在同一平面上
B．烯烃在适宜的条件下只能发生加成反应不能发生取代反应
C．分子式是C4H8的烃分子中一定含有碳碳双键
D．烯烃既能使溴水褪色也能使酸性KMnO4溶液褪色
答案　D
解析　烯烃分子中，与双键碳原子相连的6个原子处于同一平面上，而其他的原子则不一定处于该平面上，如丙烯CH3—CH===CH2分子中—CH3上的氢原子最多只有一个处于其他6个原子所在的平面上，故选项A说法不正确；加成反应是不饱和键的特征反应，但若烯烃中还含有烷基等其他原子团时，一定条件下也可发生取代反应，选项B说法也不正确；分子式为C4H8的烃可以是烯烃，也可以是环烷烃，而环烷烃中并不含碳碳双键，选项C说法不正确；烯烃中的碳碳双键既可以与Br2加成而使溴水褪色，也可以被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色，选项D说法正确。
3．下列化合物中既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能在光照下与溴发生取代反应的是(　　)
A．甲苯 B．乙醇 C．丙烯 D．乙烯
答案　C
解析　能使溴的四氯化碳溶液褪色的物质含有碳碳不饱和键，这样选项只剩下C和D了，再根据能与溴发生取代反应的物质含有苯环或烷烃(或烷基)，因此只有C选项符合题意。
4．1 mol乙烷和1 mol氯气混合，在紫外线作用下可以发生反应，则生成的含氯有机物是(　　)
A．只有CH3CH2Cl B．只有CH2ClCH2Cl
C．只有CH2Cl2 D．多种氯代物
答案　D
解析　乙烷中含有6个C—H键，在与氯气发生取代反应时，每个碳氢键都有可能断裂，因此生成的有机物是多种氯代烃。
5．下列关于乙炔的叙述中，既不同于乙烯又不同于乙烷的是 (　　)
A．能燃烧生成二氧化碳和水
B．能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色
C．能与氯化氢反应生成氯乙烯
D．属于非极性分子
答案　C
解析　C2H2、C2H4、C2H6均能燃烧生成CO2和H2O。C2H2和C2H4均能发生加成反应，均能与KMnO4发生氧化反应。C2H6不与HCl反应，C2H4与HCl反应生成C2H5Cl(氯乙烷)，只有C2H2与HCl反应生成CH2===CHCl(氯乙烯)。C2H2和C2H4都是非极性分子。
6．丁烷(分子式C4H10)广泛应用于家用液化石油气，也用于打火机中作燃料，下列关于丁烷叙述不正确的是 (　　)
A．在常温下，C4H10是气体
B．C4H10与CH4互为同系物
C．丁烷有正丁烷与异丁烷两种同分异构体
D．C4H10进行一氯取代后生成两种沸点不同的产物
答案　D
解析　在常温下，C4H10是气体，C4H10与CH4均是烷烃。结构相似，碳原子数不同，互为同系物，A、B均正确；丁烷有正丁烷(CH3CH2CH2CH3)和异丁烷()两种同分异构体，它们进行一氯取代后共生成2＋2＝4种产物，故C正确，D错误。
7．柠檬烯是一种食用香料，其结构简式如图所示。下列有关柠檬烯的分析正确的是(　　)
A．它的一氯代物有6种
B．它的分子中所有的碳原子一定在同一平面上
C．它和丁基苯()互为同分异构体
D．一定条件下，它分别可以发生加成、取代、氧化、还原等反应
答案　D
解析　柠檬烯含有8种类型的氢原子，其一氯代物总共有8种，A错；柠檬烯中所有碳原子不可能在同一平面上，B错；柠檬烯的分子式为C10H16，而的分子式为C10H14，二者不互为同分异构体，C错。
8．燃烧某混合气体，所产生的CO2的质量一定大于燃烧相同质量丙烯所产生的CO2的质量，该混合气体可能是 (　　)
A．丁烯、丙烯 B．乙炔、乙烯
C．乙烷、丙烷 D．乙烷、环丙烷(C3H6)
答案　B
解析　等质量的烃完全燃烧所产生的CO2的质量取决于烃中碳的质量分数，w(C)越大，则m(CO2)越大。所有烯烃、环烷烃(CnH2n)中w(C)均为，而烷烃(CnH2n＋2)中w(C)<，炔烃(CnH2n－2)中w(C)>，所以丁烯、丙烯混合，w(C)＝；乙炔、乙烯混合，w(C)>；乙烷、丙烷混合，w(C)<；乙烷、环丙烷混合，w(C)<。
9．三位科学家因在烯烃复分解反应研究中的杰出贡献而荣获2005年度诺贝尔化学奖，烯烃复分解反应可示意如下：
下列化合物中，经过烯烃复分解反应可以生成的是 (　　)
答案　A
解析　本题考查运用信息的能力。根据题干信息容易推出选项A交换双键两端的成分可以得到目标产物。
10．A～G是几种烃的分子球棍模型(如图)，据此回答下列问题：
(1)常温下含碳量最高的气态烃是(填对应字母)_______________________________；
(2)能够发生加成反应的烃有(填数字)________种；
(3)一卤代物种类最多的是(填对应字母)________；
(4)写出实验室制取C的化学方程式_______________________________________
________________________________________________________________________；
(5)写出F发生溴代反应的化学方程式________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)D　(2)4种　(3)G
(4)CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O
(5)
解析　由球棍模型可知：A为CH4，B为C2H6，C为C2H4，D为C2H2，E为C3H8，F为，G为CH3。
11．下图中的实验装置可用于制取乙炔。请填空：
(1)图中，A管的作用是____________________________________________，
制取乙炔的化学方程式是___________________________________________________。
(2)乙炔通入酸性KMnO4溶液中可观察到的现象是______________________________，
乙炔发生了________反应。
(3)乙炔通入溴的CCl4溶液中可观察到的现象是________________________________，
乙炔发生了____________反应。
(4)为了安全，点燃乙炔前应____________，乙炔燃烧时的现象是___________________。
答案　(1)调节水面高度以控制反应的发生和停止
CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋HC≡CH↑ (2)酸性KMnO4溶液褪色　氧化
(3)溴的CCl4溶液褪色　加成 (4)检验乙炔的纯度　火焰明亮并伴有浓烈的黑烟
解析　由图可以看出A管通过橡胶软管与右侧相连，A管的高低可调节右管中的水是否与电石接触，从而控制反应能否发生。乙炔易被酸性高锰酸钾氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色。乙炔还可与溴发生加成反应生成无色的溴代烃使溴的CCl4溶液褪色。可燃性气体点燃前都应检验纯度，这是常识，要记住。由于乙炔的含碳量较高，所以燃烧时火焰明亮并伴有浓烈的黑烟。
12．在一定条件下，烯烃可发生臭氧氧化还原水解反应，生成羰基化合物，该反应可表示为
已知：
①化合物A，其分子式为C9H10O，它既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能与FeCl3溶液发生显色反应，且能与金属钠或NaOH溶液反应生成B；
②B发生臭氧氧化还原水解反应生成C，C能发生银镜反应；
③C催化加氢生成D，D在浓硫酸存在下加热生成E；
④E既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能与FeCl3溶液发生显色反应，且能与NaOH溶液反应生成F；
⑤F发生臭氧氧化还原水解反应生成G，G能发生银镜反应，遇酸转化为H(C7H6O2)。
请根据上述信息，写出下列化合物的结构简式(如有多组化合物符合题意，只要求写出其中的一组)：
A：________，C：________，E：________。
答案　
(苯环上的2个基团在邻、间、对位均合理)
解析　应依据①～⑤等性质信息和题给烯烃臭氧氧化还原水解的信息，分析和推理A～H等物质的类别、所含的官能团及官能团的位置。如A属于酚类，还含有，且双键碳上有氢(因为A―→B―→C，C能发生银镜反应，属醛类)，E比A少1个碳原子，而官能团相同(E―→F―→G，G能发生银镜反应)。因此也含有酚—OH、，且双键碳上有氢，推理并加以验证。
13．有下列八种不饱和烃：
A：CH2===CH—CH===CH2
F：CH≡CH
G：CH3—C≡CH
H：CH3—C≡C—CH3
(1)已知A＋F，若要合成，则下列所选原料正确的是________。
①D和H　②E和H　③E和F　④B和H　⑤C和H　⑥D和G
(2)B和Br2的CCl4溶液发生反应时，可生成多种产物，写出这些产物的结构简式：____________________，________________，__________________，__________________。
答案　(1)④⑥
解析　(1)由A＋F即＋知，若要合成，选择原料时可将产物沿虚线这样分割，反应物为 (B)和CH3—C≡C—CH3(H)；将产物沿虚线这样分割，反应物为CH≡C—CH3(G)和 (D)，故选择④⑥。
(2)当n()∶n(Br2)＝1∶1时，有1,2 加成和1,4 加成；当n(CH2CCH3CHCH2)∶n(Br2)＝1∶2时，能完全加成。
14．现有A、B两种烃，已知A的分子式为C5Hm，而B的最简式为C5Hn(m、n均为正整数)。
(1)下列关于烃A和烃B的说法中不正确的是________(填字母编号)。
a．烃A和烃B可能互为同系物
b．烃A和烃B可能互为同分异构体
c．当m＝12时，烃A一定为烷烃
d．当n＝11时，烃B可能的分子式有两种
e．烃A和烃B可能都为芳香烃
(2)若烃A为链状烃，且分子中所有碳原子都在一条直线上，则A的结构简式为__________________。
(3)若烃A为链状烃，分子中所有碳原子不可能都在同一平面上。在一定条件下，1 mol A最多只能与1 mol H2发生加成反应。写出烃A的名称：__________________。
(4)若烃B为苯的同系物，取一定量的烃B完全燃烧后，生成物先通过足量浓硫酸，浓硫酸增重1.26 g，再通过足量碱石灰，碱石灰增重4.4 g，则烃B的分子式为____________。若其苯环上的一溴代物只有一种，则符合条件的烃B有__________种。
(5)当m＝n＝4时，取A和B组成的混合物a g完全燃烧后，将产物通过足量Na2O2固体充分吸收，固体增重__________g(用含a的代数式表示)。
答案　(1)de　(2)CH≡C—C≡C—CH3
(3)3 甲基 1 丁烯　(4)C10H14　4　(5)9a/4
解析　烃A和烃B可能互为同系物，如A为C5H10，B为C10H20的烯烃；当n＝m时，若B的分子式与A相同，A、B互为同分异构体；当烃分子中>2∶1时，烃为烷烃，当m＝12时，A为戊烷；当n＝11时，B的分子式为C10H22；烃A的碳原子数小于6，不可能为芳香烃，故d、e错误。
(2)由CH≡CH的4个原子共线可知，要使烃A的5个碳原子共线，满足条件的A的分子中必须有2个—C≡C—，故A为CH≡C—C≡C—CH3。
(3)链烃A与H2最多以物质的量之比1∶1加成，则A为烯烃C5H10，分子中所有碳原子不可能共平面，则碳原子成四面体结构，故A为CH2CHCHCH3CH3。
(4)n(CO2)＝0.1 mol，n(H2O)＝＝0.07 mol，故烃B的最简式为C5H7。设B的分子式为CaH2a－6，则＝，a＝10，B的分子式为C10H14。若其苯环上的一溴代物只有一种，说明B分子的对称性较好，符合条件的B为
(5)完全燃烧后生成CO2和H2O，通过Na2O2充分吸收，固体增重的质量相当于CO和H2的质量。烃的质量为a g，则m(CO)＝×5×28 g＝a g，m(H2)＝a g＝ g，故固体增重的质量为a g＋ g＝a g。排查落实练十三　有机化学基础
一、构建知识网络·熟记重要反应
1．构建知识网络
2．熟记重要反应
(1)CH3CH2Cl―→CH2===CH2
答案　CH3CH2Cl＋NaOHCH2===CH2↑＋NaCl＋H2O
(2)CH3CH2OH―→CH2===CH2
答案　CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O
(3)CH3CH2OH―→CH3CHO
答案　2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
(4)CH3CH2OH和CH3COOH生成乙酸乙酯
答案　CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOC2H5＋H2O
(5)OHC—CHO―→HOOC—COOH
答案　OHC—CHO＋O2HOOC—COOH
(6)乙二醇和乙二酸生成聚酯
答案　nHOCH2—CH2OH＋nHOOC—COOH
＋(2n－1)H2O
(7)乙醛和银氨溶液的反应
答案　CH3CHO＋2Ag(NH3)2OHCH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O
(8)乙醛和新制Cu(OH)2悬浊液的反应
答案　CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O
(9)
答案　＋2NaOH＋2NaCl＋2H2O
(10) ―→
答案　＋Br2＋HBr
(11) 和浓溴水的反应
答案　＋3Br2―→＋3HBr
(12) 和溴蒸气(光照)的反应
答案　＋Br2＋HBr
(13) 和HCHO的反应
答案　n＋nHCHOH＋＋(n－1)H2O
二、有机物检验辨析
1．卤代烃中卤素的检验
取样，滴入NaOH溶液，加热至分层现象消失，冷却后加入稀硝酸酸化，再滴入AgNO3溶液，观察沉淀的颜色，确定是何种卤素。
2．烯醛中碳碳双键的检验
(1)若是纯净的液态样品，则可向所取试样中加入溴的四氯化碳溶液，若褪色，则证明含有碳碳双键。
(2)若样品为水溶液，则先向样品中加入足量的新制Cu(OH)2悬浊液，加热煮沸，充分反应后冷却过滤，向滤液中加入稀硝酸酸化，再加入溴水，若褪色，则证明含有碳碳双键。
提醒：若直接向样品水溶液中滴加溴水，则会有反应：
—CHO＋Br2＋H2O―→ —COOH＋2HBr而使溴水褪色。
3．二糖或多糖水解产物的检验
若二糖或多糖是在稀硫酸作用下水解的，则先向冷却后的水解液中加入足量的NaOH溶液，中和稀硫酸，然后再加入银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液，(水浴)加热，观察现象，作出判断。
4．如何检验溶解在苯中的苯酚？
取样，向试样中加入NaOH溶液，振荡后静置、分液，向水溶液中加入盐酸酸化，再滴入几滴FeCl3溶液(或过量饱和溴水)，若溶液呈紫色(或有白色沉淀生成)，则说明有苯酚。
提醒：(1)若向样品中直接滴入FeCl3溶液，则由于苯酚仍溶解在苯中，不得进入水溶液中与Fe3＋进行离子反应；若向样品中直接加入饱和溴水，则生成的三溴苯酚会溶解在苯中而看不到白色沉淀。
(2)若所用溴水太稀，则一方面可能由于生成溶解度相对较大的一溴苯酚或二溴苯酚，另一方面可能生成的三溴苯酚溶解在过量的苯酚之中而看不到沉淀。
5．如何检验实验室制得的乙烯气体中含有CH2===CH2、SO2、CO2、H2O
将气体依次通过
无水硫酸铜→品红溶液→饱和Fe(SO4)3溶液→品红溶液
　 (检验水) (检验SO2)(除去SO2)__(确认SO2已除尽)
→澄清石灰水→溴水或溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液
(检验CO2)　　　　　　(检验CH2===CH2)
三、有机化学问题的答题规范
1．有机物命名要规范，熟悉烷烃等的系统命名法。请指出下列命名中的错误，并订正。
(1)(CH3)2CHC≡CH：3，甲基 1，丁炔或2 甲基 3 丁炔3 甲基 1 丁炔
(2) ：甲氧基甲醛　甲酸甲酯
(3)CH2Cl—CH2Cl：二氯乙烷　1,2 二氯乙烷
2．化学式、键线式、结构式、结构简式等不能混同，勿多氢少氢。请订正下面的错误。
(1)乙醇的化学式为CH3CH2OH　C2H6O
(2)1,4 二溴 2 丁烯的键线式：BrCH2CH===CHCH2Br
(3)葡萄糖的结构简式：C6H12O6或C5H11O5CHO
CH2(OH)(CHOH)4CHO
3．官能团、取代基及原子间的连接方式要正确，官能团写在左边时要特别注意。请订正下列错误。
(1)丙二醛：CHOCH2CHO　OHCCH2CHO
(2)对苯二酚　
(3)甘氨酸：NH2CH2COOH　H2NCH2COOH
(4)聚丙烯：?CH2CHCH3? 　
4．有机反应条件要记清。请填写由已知有机物生成①②等产物的反应条件。
(1)BrCH2CH2CH2OH：
①CH2===CHCH2OH 　NaOH、醇，加热　
②BrCH2CH===CH2浓H2SO4,170_℃
(2) ：①光照
②Fe粉(或FeBr3)
(3)CH2===CHCH2OH：
①BrCH2CHBrCH2OH 溴水
②CH2===CHCHO Cu，加热　
③CH2===CHCH2OOCCH3 浓H2SO4，加热
(4)CH3CHBrCOOCH3
①CH3CH(OH)COOK KOH溶液，加热
②CH3CHBrCOOH 稀H2SO4，加热
5．书写有机方程式时，有机物一般要写成结构简式或结构式，并注明反应条件，反应前后原子要守恒。请订正下面的错误。
(1) ＋NaOH ＋CH3COONa
答案　＋nNaOH ＋nCH3COONa
(2) ＋2NaOH ＋NaX
答案　＋2NaOH ＋NaX＋H2O
(3)2CH3CH===CHCH===CHCHO＋O2―→2CH3CH===CHCH===CHCOOH
答案　2CH3CH===CHCH===CHCHO＋O22CH3CH===CHCH===CHCOOH
(4)HOOCCH2CHBrCOOH＋NaOHHOOCCH2CH(OH)COOH＋NaBr＋H2O
答案　HOOCCH2CHBrCOOH＋3NaOHNaOOCCH2CH(OH)COONa＋NaBr＋2H2O第3讲　卤代烃
[考纲要求]　1.掌握溴乙烷的分子结构及性质。2.了解卤代烃的物理通性和化学通性。3.了解消去反应。4.知道卤代烃在有机推断和合成中具有联结烃和烃的含氧衍生物的桥梁作用。5.掌握卤代烃分子中卤族元素的检验方法，能列举事实说明卤代烃在有机合成中的应用。
考点一　溴乙烷和卤代烃
1．溴乙烷
(1)溴乙烷的分子组成和结构
分子式：C2H5Br，电子式：，结构式：，结构简式：CH3CH2Br或C2H5Br。
(2)溴乙烷的物理性质
无色液体，沸点为38.4 ℃，密度比水大，难溶于水。
(3)溴乙烷的主要化学性质
①水解反应
化学方程式：CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr
②消去反应
化学方程式：CH3CH2Br＋NaOHCH2===CH2↑＋NaBr＋H2O。
(4)溴乙烷水解反应和消去反应的比较
水解反应 消去反应
反应条件 NaOH水溶液，△ NaOH醇溶液，△
反应类型 取代反应 消去反应
反应产物 醇 不饱和烃
2.卤代烃
(1)卤代烃
①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)。
②官能团是卤素原子。
(2)饱和卤代烃的性质
①物理性质
a．沸点：比同碳原子数的烷烃沸点要高；
b．溶解性：水中难溶，有机溶剂中易溶；
c．密度：一般一氟代烃、一氯代烃比水小，其余比水大。
②化学性质
a．水解反应：
R—X＋NaOHR—OH＋NaX(R—代表烃基)；
R—CHX—CH2X＋2NaOHR—CH(OH)—CH2OH＋2NaX。
b．消去反应：
有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O、HBr等)，而生成含不饱和键(如双键或三键)的化合物的反应。
(3)卤代烃的获取方法
①不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应，如
②取代反应
深度思考
1．实验室现有失去标签的溴乙烷、戊烷各一瓶，如何鉴别？
答案　利用戊烷密度小于水，溴乙烷密度大于水的性质鉴别。
2．写出由溴乙烷为原料制备1,2 二溴乙烷的化学反应方程式。
答案　C2H5Br＋NaOHCH2===CH2↑＋NaBr＋H2O，CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br
题组一　卤代烃的两种重要反应类型
1．某卤代烷烃C5H11Cl发生消去反应时，可以得到两种烯烃，则该卤代烷烃的结构简式可能为 (　　)
答案　C
解析　A中卤代烃发生消去反应只得到一种烯烃CH3CH2CH2CH===CH2；B中卤代烃发生消去反应也只能得到一种烯烃CH3CH===CHCH2CH3；C中卤代烃发生消去反应可得到两种烯烃CH2===CHCH2CH2CH3和
CH3CH===CHCH2CH3；D中卤代烃发生消去反应只得到一种烯烃。
2．下列化合物在一定条件下，既能发生消去反应，又能发生水解反应的是 (　　)
答案　B
解析　本题主要考查卤代烃发生消去反应和水解反应的条件及共价键的断裂方式。A中只有一个碳原子，C、D中与卤素原子相连的碳原子的相邻碳原子上没有氢原子，所以A、C、D均不能发生消去反应。
3．由CH3CH2CH2Br制备CH3CH(OH)CH2OH，依次(从左至右)发生的反应类型和反应条件都 正确的是 (　　)
选项 反应类型 反应条件
A 加成反应、取代反应、消去反应 KOH醇溶液/加热、KOH水溶液/加热、常温
B 消去反应、加成反应、取代反应 NaOH醇溶液/加热、常温、NaOH水溶液/加热
C 氧化反应、取代反应、消去反应 加热、KOH醇溶液/加热、KOH水溶液/加热
D 消去反应、加成反应、水解反应 NaOH水溶液/加热、常温、NaOH醇溶液/加热
解题方法　设计出由CH3CH2CH2Br到CH3CH(OH)CH2OH的流程图，再看反应类型。
答案　B
解析　CH3CH2CH2Br―→CH3CH===CH2―→
CH3CHXCH2X(X代表卤素原子)―→CH3CH(OH)CH2OH。依次发生消去反应、加成反应、水解反应(取代反应)，由对应的反应条件可知B项正确。
题组二　有机合成中的重要桥梁——卤代烃
4．从溴乙烷制取1,2 二溴乙烷，下列制备方案中最好的是 (　　)
A．CH3CH2BrCH3CH2OHCH2===CH2CH2BrCH2Br
B．CH3CH2BrCH2BrCH2Br
C．CH3CH2BrCH2===CH2CH3CH2BrCH2BrCH2Br
D．CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH2Br
答案　D
解析　本题考查卤代烃制取方案的设计。在有机合成中，理想合成方案有以下特点：①尽量少的步骤；②选择生成副产物最少的反应原理；③试剂价廉；④实验安全；⑤符合环保要求。在有机合成中引入卤原子或引入卤原子作中间产物，用加成反应，而不用取代反应，因为光照下卤代反应产物无法控制，得到产品纯度低。A选项，发生三步反应，步骤多，产率低；B选项，溴与烷烃发生取代反应，是连续反应，不能控制产物种类，副产物多；C选项，步骤多，且发生卤代反应难控制产物纯度；D选项，步骤少，产物纯度高。
5．(2012·海南，18 Ⅱ)A～G都是有机化合物，它们的转化关系如下：
请回答下列问题：
(1)已知：6.0 g化合物E完全燃烧生成8.8 g CO2和3.6 g H2O；E的蒸气与氢气的相对密度为30，则E的分子式为__________。
(2)A为一取代芳香烃，B中含有一个甲基。由B生成C的化学方程式为______________。
R(3)由B生成D、由C生成D的反应条件分别是__________________、________________。
R(4)由A生成B、由D生成G的反应类型分别是___________________、R____________。
(5)F存在于栀子香油中，其结构简式为___________________________________。
(6)在G的同分异构体中，苯环上一硝化的产物只有一种的共有________种，其中核磁共振氢谱有两组峰，且峰面积比为1∶1的是____________________ (填结构简式)。
审题指导　(1)A的分子式为C8H10且为芳香烃的一取代物，则取代基为C8H10－C6H5＝—C2H5，是乙基，则A为乙苯。(2)烃在光照条件下与Cl2发生取代反应且到G时引入两个Br原子，则取代位置必为取代基的H原子。(3)NaOH、H2O溶液为卤代烃水解的条件，与Br2/CCl4反应，为不饱和烃的加成反应。
答案　(1)C2H4O2
(3)NaOH醇溶液、加热　浓硫酸、一定温度
(4)取代反应　加成反应
解析　本题考查有机物之间的相互转化关系。根据(1)中条件可确定E的相对分子质量为60,0.1 mol E完全燃烧生成0.2 mol CO2和0.2 mol H2O，即E中N(C)＝0.2 mol/0.1 mol＝2，同理求得N(H)＝4，该物质中N(O)＝(60－12×2－4)/16＝2，即E的分子式为C2H4O2。从转化关系中可确定C为醇且其分子式为C8H10O，则E为酸，且其结构简式为CH3COOH。结合推断关系及A为一取代芳香烃和分子式，且B中含有一个甲基，确定A的结构简式为，则B、C分别为、。结合G的分子式可确定D和G分别为。根据C和E的结构简式可以确定F为。符合条件的G的同分异构体有7种，分别为
其中核磁共振氢谱中有两种信号峰，且峰面积之比为1∶1的是
题组三　实验探究——溴乙烷的制备
6．(2011·上海，26)实验室制取少量溴乙烷的装置如下图所示。根据题意完成下列填空：
(1)圆底烧瓶中加入的反应物是溴化钠、________和1∶1的硫酸。配制体积比1∶1的硫酸所用的定量仪器为______(选填编号)。
a．天平 b．量筒 c．容量瓶 d．滴定管
(2)写出加热时烧瓶中发生的主要反应的化学方程式___________________________
________________________________________________________________________。
(3)将生成物导入盛有冰水混合物的试管A中，冰水混合物的作用是________________。
试管A中的物质分为三层(如图所示)，产物在第______________________________层。
(4)试管A中除了产物和水之外，还可能存在__________、________(写出化学式)。
(5)用浓的硫酸进行实验，若试管A中获得的有机物呈棕黄色，除去其中杂质的正确方法是______(选填编号)。
a．蒸馏 b．用氢氧化钠溶液洗涤
c．用四氯化碳萃取 d．用亚硫酸钠溶液洗涤
若试管B中的酸性高锰酸钾溶液褪色，使之褪色的物质的名称是________。
(6)实验员老师建议把上述装置中的仪器连接部分都改成标准玻璃接口，其原因是________________________________________________________________________。
答案　(1)乙醇　b
(2)NaBr＋H2SO4===HBr＋NaHSO4
CH3CH2OH＋HBrCH3CH2Br＋H2O
(3)冷却、液封溴乙烷　3
(4)HBr、CH3CH2OH(合理即给分)
(5)d　乙烯
(6)反应会产生Br2，腐蚀橡胶
解析　(1)醇与卤化氢反应生成卤代烷，故反应物应选乙醇；配制1∶1硫酸时选用量筒即可粗略测量出相同体积的浓硫酸和水。
(2)制取溴乙烷，反应物为乙醇和溴化氢，溴化氢的制取用溴化钠与硫酸，此反应为高沸点酸制易挥发性酸。
(3)反应时需加热，生成物温度较高，且溴乙烷易挥发，密度比水大，故可用冰水混合物冷却、液封溴乙烷，溴乙烷在下层。
(4)溴化钠与硫酸反应的产物HBr可能未完全反应，乙醇沸点低，加热时易挥发。
(5)浓硫酸可把Br－氧化成单质Br2，除去Br2，可用具有还原性的亚硫酸钠溶液，故d正确；溴和溴乙烷均易挥发，故a错；b项可造成有机物不纯，故b错；溴和溴乙烷均易溶于四氯化碳，故c错；乙醇在浓硫酸存在条件下加热，可使分子内脱水生成乙烯，乙烯中因碳碳双键的存在而使酸性高锰酸钾溶液褪色。
(6)产物中可能含单质溴，具有强氧化性，可腐蚀橡胶。
1．卤代烃一元取代物与二元取代物之间的转化关系
2．卤代烃在有机物转化和合成中的重要桥梁作用
通过烷烃、芳香烃与X2发生取代反应，烯烃、炔烃与X2、HX发生加成反
应等途径可向有机物分子中引入—X;而卤代烃的水解和消去反应均消去—X。
卤代烃发生取代、消去反应后，可在更大的空间上与醇、醛、羧酸、酯相联系。
总之，通过卤代烃，可以实现官能团间的相互转变和引入，而且可以由1个官
能团转化为2个或多个官能团，充分体现了卤代烃在有机合成中的桥梁作用。
考点二　检验卤代烃分子中卤素的方法
1．实验原理
R—X＋H2OR—OH＋HX
HX＋NaOH===NaX＋H2O
HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O
AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3
根据沉淀(AgX)的颜色(白色、浅黄色、黄色)可确定卤素(氯、溴、碘)。
2．实验步骤
(1)取少量卤代烃；(2)加入NaOH溶液；(3)加热煮沸(或水浴加热)；(4)冷却；(5)加入稀硝酸酸化；(6)加入硝酸银溶液。
3．实验说明
加入稀硝酸酸化，一是为了中和过量的NaOH，防止NaOH与AgNO3反应对实验产生影响；二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。如果不加HNO3中和，则AgNO3溶液直接与NaOH溶液反应产生暗褐色的Ag2O沉淀：NaOH＋AgNO3===NaNO3＋，2AgOH===＋H2O。
深度思考
卤代烃遇AgNO3溶液会产生卤化银沉淀吗？
答案　不会，卤代烃分子中卤素原子与碳原子以共价键相结合，属于非电解质，不能电离出卤素离子。
1．证明溴乙烷中溴元素的存在，有下列几步，其正确的操作顺序是________。
①加入硝酸银溶液　②加入氢氧化钠溶液　③加热　④加入蒸馏水　⑤加入稀硝酸至溶液呈酸性　⑥加入氢氧化钠醇溶液
答案　②③⑤①
解析　由于溴乙烷不能电离出Br－，可使溴乙烷在碱性条件下发生水解反应得到Br－，向水解后的溶液中加入AgNO3溶液，根据生成的淡黄色沉淀，可以确定溴乙烷中含有溴原子。需要说明的是溴乙烷水解需在碱性条件下进行 ，加入AgNO3溶液之前需加入稀硝酸酸化，否则溶液中的OH－会干扰Br－的检验。
2．在实验室鉴定氯酸钾晶体和1 氯丙烷中的氯元素，现设计了下列实验操作程序：①滴加AgNO3溶液；②加NaOH溶液；③加热；④加催化剂MnO2；⑤加蒸馏水，过滤后取滤液；⑥过滤后取滤渣；⑦用HNO3酸化。
(1)鉴定氯酸钾中氯元素的操作步骤是____________(填序号)。
(2)鉴定1 氯丙烷中氯元素的操作步骤是____________(填序号)。
答案　(1)④③⑤⑦①　(2)②③⑦①
解析　鉴定样品中是否含有氯元素，应先将样品中氯元素转化为Cl－。对氯酸钾和卤代烃应分别通过分解反应和取代反应使氯元素以Cl－的形式存在，再进行检验。具体过程可表示为KCl溶液检验Cl－。
1．(2011·新课标全国卷，8)分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构) (　　)
A．6种 B．7种 C．8种 D．9种
答案　C
解析　本题考查同分异构体的书写，意在考查考生的分析能力。戊烷的一氯取代物有8种，方式如下：
2．(2012·课标全国卷，9)下列各组中的反应，属于同一反应类型的是 (　　)
A．由溴丙烷水解制丙醇；由丙烯与水反应制丙醇
B．由甲苯硝化制对硝基甲苯；由甲苯氧化制苯甲酸
C．由氯代环己烷消去制环己烯；由丙烯加溴制1,2 二溴丙烷
D．由乙酸和乙醇制乙酸乙酯；由苯甲酸乙酯水解制苯甲酸和乙醇
答案　D
解析　A项，溴丙烷水解制丙醇为水解反应或取代反应，丙烯水化制丙醇为加成反应；B项，甲苯硝化制对硝基甲苯为取代反应或硝化反应，甲苯制苯甲酸为氧化反应；C项，氯代环己烷制环己烯为消去反应，丙烯加溴制1,2 二溴丙烷为加成反应；D项，乙酸和乙醇制乙酸乙酯为取代反应或酯化反应，苯甲酸乙酯制苯甲酸和乙醇为取代反应或水解反应，故D项符合题意。
3．(2012·新课标全国卷，28)溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下：
苯 溴 溴苯
密度/g·cm－3 0.88 3.10 1.50
沸点/℃ 80 59 156
水中溶解度 微溶 微溶 微溶
按下列合成步骤回答问题：
(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴，有白色烟雾产生，是因为生成了__________气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是____________。
(2)液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：
①向a中加入10 mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是______________；
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的目的是________________________________________________________________________。
(3)经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为__________，要进一步提纯，下列操作中必须的是__________(填入正确选项前的字母)。
A．重结晶 B．过滤 C．蒸馏 D．萃取
(4)在该实验中，a的容积最适合的是________(填入正确选项前的字母)。
A．25 mL B．50 mL C．250 mL D．500 mL
答案　(1)HBr　吸收HBr和Br2　(2)②除去HBr和未反应的Br2　③干燥　(3)苯　C　(4)B
解析　根据苯和溴反应制备溴苯的条件知铁屑的作用是提供催化剂，然后对产物进行分离和提纯。
(1)苯和溴在催化剂作用下反应，产生的HBr具有挥发性，故看到有白雾产生。由于该反应放热，而液溴具有挥发性，故挥发出的气体是Br2和HBr，用NaOH溶液吸收。
(2)(3)反应完毕后，反应容器中的主要成分是溴苯，还有未反应的苯和Br2及生成的HBr，加入NaOH除去HBr和未反应的Br2。再水洗，用CaCl2进一步除水干燥，最后根据苯和溴苯的沸点不同进行蒸馏分离。
(4)烧瓶作为反应容器时，液体的体积不超过容积的，而液体的体积为15 mL＋4 mL＝19 mL，故容积选择50 mL。
4．(2012·新课标全国卷,38)对羟基苯甲酸丁酯(俗称尼泊金丁脂)可用作防腐剂,对酵母和霉菌有很强的抑制作用,工业上常用对羟基苯甲酸与丁醇在浓硫酸催化下进行酯化反应而制得。以下是某课题组开发的从廉价、易得的化工原料出发制备对羟基苯甲酸丁酯的合成路线:
已知以下信息：
①通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定，易脱水形成羰基；
②D可与银氨溶液反应生成银镜；
③F的核磁共振氢谱表明其有两种不同化学环境的氢，且峰面积比为1∶1。
回答下列问题：
(1)A的化学名称为__________；
(2)由B生成C的化学反应方程式为________________________________________，
该反应的类型为____________；
(3)D的结构简式为_____________________________________________________；
(4)F的分子式为____________；
(5)G的结构简式为________________；
(6)E的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应的共有________种，其中核磁共振氢谱有三种不同化学环境的氢，且峰面积比为2∶2∶1的是______________(写结构简式)。
答案　(1)甲苯　
解析　(1)由题意知A为甲苯,根据反应的条件和流程分别确定B、C、D、E、F、G的结构。(2)由光照条件知B生成C的反应为甲基的取代反应。(3)由信息①知发生取代反应,然后失水生成。(4)E为,在碱性条件下反应生成。(5)F在酸性条件下反应生成对羟基苯甲酸。(6)限定条件的同分异构体的书写：①有醛基；②有苯环；③注意苯环的邻、间、对位置。
1．全氟丙烷(C3F8)是一种温室气体。下列有关全氟丙烷的说法中，不正确的是 (　　)
B．相同压强下的沸点：C3F8>C3H8
C．C3F8分子中三个碳原子不在同一直线上
D．全氟丙烷分子中既有极性键又有非极性键
答案　A
2．有机化合物环丙叉环丙烷，由于其特殊的结构一直受到理论化学家的注意，右图
是它的结构示意图。下列关于环丙叉环丙烷的说法中错误的是(　　)
A．环丙叉环丙烷的二氯取代物有4种
B．环丙叉环丙烷不可能是环丙烷的同系物
C．环丙叉环丙烷与环己二烯互为同分异构体
D．环丙叉环丙烷所有的原子均在同一平面内
答案　D
解析　环丙叉环丙烷分子的二氯代物有4种：(4个“CH2”完全等同)；环丙叉环丙烷的分子式是C6H8，与环丙烷不是同系物而与环己二烯()是同分异构体；由于环丙叉环丙烷的环并不是平面结构，所以分子中所有的原子不可能都在同一平面内。
3．从溴乙烷制取1,2 二溴乙烷，下列制备方案中最好的是 (　　)
A．CH3CH2BrCH3CH2OHCH2===CH2CH2BrCH2Br
B．CH3CH2BrCH2BrCH2Br
C．CH3CH2BrCH2===CH2CH3CH2BrCH2BrCH2Br
D．CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH2Br
答案　D
解析　本题考查卤代烃制取方案的设计。在有机合成中，理想合成方案有以下特点：①尽量少的步骤；②选择生成副产物最少的反应原理；③试剂价廉；④实验安全；⑤符合环保要求。在有机合成中引入卤原子或引入卤原子作中间产物，用加成反应，而不用取代反应，因为光照下卤代反应产物无法控制，得到产品纯度低。A选项，发生三步反应，步骤多，产率低；B选项，溴与烷烃发生取代反应，是连续反应，不能控制产物种类，副产物多；C选项，步骤多，且发生卤代反应难控制产物纯度；D选项，步骤少，产物纯度高。
4．某有机物的结构简式为。下列关于该物质的说法中正确的是(　　)
A．该物质可以发生水解反应
B．该物质能和AgNO3溶液反应产生AgBr沉淀
C．该物质可以发生消去反应
D．该物质分子中至多有4个碳原子共面
答案　A
解析　该物质在NaOH的水溶液中，可以发生水解反应，其中—Br被—OH取代，A项正确；该物质中的溴原子必须水解成Br－，才能和AgNO3溶液反应生成AgBr沉淀，B项错误；该有机物分子中与溴原子相连的碳原子的邻位碳上没有H，不能发生消去反应，C项错误；在中由于存在CC,1、2、3、4号碳原子一定在同一平面内；但—CH2CH3上的两个碳原子，由于单键可以旋转，5号碳原子可能和1、2、3、4号碳原子在同一平面内，也可能不在，故D项错误。
5．由2 氯丙烷制取少量的1,2 丙二醇()时，需要经过下列哪几步反应
(　　)
A．加成→消去→取代 B．消去→加成→水解
C．取代→消去→加成 D．消去→加成→消去
答案　B
6．已知卤代烃可以和钠发生反应。例如溴乙烷与钠发生反应为2CH3CH2Br＋2Na―→CH3CH2CH2CH3＋2NaBr，下列所给化合物中与钠反应不可能生成环丁烷的是
(　　)
A．CH3CH2CH2CH2Br B．CH2BrCH2Br
C．CH2Br2 D．CH2BrCH2CH2CH2Br
答案　A
7．二溴苯有三种同分异构体，其中一种为M，M的苯环上的氢原子被一个溴原子取代后，只能得到一种产物，则由M对应的三溴苯只能是 (　　)
答案　D
8．下列反应的产物中，有的有同分异构体，有的没有同分异构体，其中一定不存在同分异构体的反应是 (　　)
A．异戊二烯()与等物质的量的Br2发生加成反应
B．2 氯丁烷()与NaOH的乙醇溶液共热发生消去HCl分子的反应
C．甲苯在一定条件下发生硝化，生成一硝基甲苯的反应
D．邻羟基苯甲酸与NaHCO3溶液反应
答案　D
解析　A项可能生成、或CH2BrCCH3CHCH2Br；B项可能生成CH3CH===CHCH3或CH3CH2CH===CH2；C项可能生成；D项只生成，无同分异构体。
9．1 溴丙烷(CH2Br—CH2—CH3)和2 溴丙烷(CH3—CHBr—CH3)分别与NaOH的乙醇溶液共热的反应中，两反应 (　　)
A．产物相同，反应类型相同 B．产物不同，反应类型不同
C．碳氢键断裂的位置相同 D．碳溴键断裂的位置相同
答案　A
解析　两物质在NaOH醇溶液中发生消去反应，都生成丙烯(CH2===CH—CH3)。
10．烷烃A只可能有三种一氯取代物B、C和D，C的结构简式是(CH3)2CCH2CH3CH2Cl，B和D分别与强碱的醇溶液共热，都只能得到有机化合物E。以上反应及B的进一步反应如下所示。
请回答下列问题：
(1)A的结构简式是___________________________________________________。
(2)H的结构简式是___________________________________________________。
(3)B转化为F的反应属于____________反应(填反应类型名称)。
(4)B转化为E的反应属于____________反应(填反应类型名称)。
(5)写出下列物质间转化的化学方程式
①B→F：________________________________________________________________。
②F→G：________________________________________________________________。
③D→E：________________________________________________________________。
答案　(1)(CH3)3CCH2CH3　(2)(CH3)3CCH2COOH　(3)取代(水解)　(4)消去
(5)①(CH3)3CCH2CH2Cl＋NaOH
(CH3)3CCH2CH2OH＋NaCl
②2(CH3)3CCH2CH2OH＋O22(CH3)3CCH2CHO＋2H2O
③(CH3)3CCHClCH3＋NaOH(CH3)3CCH===CH2＋NaCl＋H2O
解析　解答本题时注意以下两点：(1)连羟基的碳原子上有2～3个氢原子的醇才能被氧化为醛，进一步被银氨溶液氧化为羧酸；(2)由反应条件判断反应类型。
11．(2012·重庆理综，28)农康酸M是制备高效除臭剂、粘合剂等多种精细化学品的重要原料，可经下列反应路线得到(部分反应条件略)。
(1) A发生加聚反应的官能团名称是__________，所得聚合物分子的结构型式是__________(填“线型”或“体型”)。
(2)B―→D的化学方程式为___________________________________________________。
(3)M的同分异构体Q是饱和二元羧酸，则Q的结构简式为__________(只写一种)。
(4)已知：—CH2CN—CH2COONa＋NH3，E经五步转变成M的合成反应流程为
①E―→G的化学反应类型为__________，G―→H的化学方程式为_________________。
②J―→L的离子方程式为____________________________________________________。
③已知：—C(OH)3—COOH＋H2O，E经三步转变成M的合成反应流程为________________(示例如上图；第二步反应试剂及条件限用NaOH水溶液、加热) 。
答案　(1)碳碳双键　线型
(3)
(4)①取代反应
解析　(1)需注明碳碳双键的线型。
(2)由A―→B，B在NaOH醇溶液中发生消去反应脱去1分子HCl。
(3)Q为饱和二元羧酸，只能为含一个环丙基的二元羧酸。
(4)①光照为烷烃的取代反应条件，故E―→G为取代反应。
由题给信息，—CH2CN—CH2COONa，同时NaOH水溶液又为卤代烃水解的条件，由—CH2Cl―→—CH2OH知H为。
②J―→L发生的是—CHO的银镜反应。
注意：[Ag(NH3)2]OH为强碱，完全电离。
③据题给信息：E
第二步：NaOH水溶液加热，—CCl3―→—COONa；—CH2CN―→—CH2COONa。
第三步：酸化，。
12．下面是几种有机化合物的转换关系：
请回答下列问题：
(1)根据系统命名法，化合物A的名称是__________。
(2)上述框图中，①是__________反应，③是__________反应。(填反应类型)
(3)化合物E是重要的工业原料，写出由D生成E的化学方程式：________________
________________________________________________________________________。
(4)C2的结构简式是_______________________________________________________，
F1的结构简式是__________________________________________________________，
F1和F2互为______________。
答案　(1)2,3 二甲基丁烷 (2)取代　加成
同分异构体
解析　这是一道烷烃、烯烃、卤代烃之间相互转化的框图题，在考查烷烃的取代反应和烯烃、二烯烃的加成反应的基础上，重点考查了卤代烃发生消去反应这一性质，解题的关键是根据反应的条件确定反应的类型及产物。转化过程：烷烃卤代烃单烯烃二溴代烃二烯烃1,4 加成产物或1,2 加成产物。第7讲　高分子化合物和有机合成
[考纲要求]　1.了解合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。2.了解加聚反应和缩聚反应的特点。3.了解常见高分子材料的合成反应及重要用途。4.了解合成高分子化合物在发展经济、提高生活质量方面的贡献。
考点一　有机高分子化合物的基本概念和基本性质
1．高分子化合物的概念
高分子化合物是相对小分子而言的，相对分子质量达几万到几百万甚至几千万，通常称为高分子化合物，简称高分子。大部分高分子化合物是由小分子通过聚合反应制得的，所以常被称为聚合物或高聚物。
2．高分子化合物的结构特点
(1)高分子化合物通常结构并不复杂，往往由简单的结构单元重复连接而成。
如聚乙烯中：
①聚乙烯的结构单元(或链节)为—CH2—CH2—。
②n表示每个高分子化合物中链节重复的次数，叫聚合度。n越大，相对分子质量越大。
③合成高分子的低分子化合物叫单体。如乙烯是聚乙烯的单体。
(2)根据结构中链节连接方式分类，可以有线型结构和体型结构。
①聚乙烯、聚氯乙烯中以C—C单键连接成长链。
②淀粉、纤维素中以C—C键和C—O键连接成长链。
(这些长链结构相互缠绕使分子间接触的地方增多，分子间的作用就大大增加)
③硫化橡胶中，长链与长链之间又形成键，产生网状结构而交联在一起。
3．高分子化合物的基本性质
(1)溶解性
线型结构高分子(如有机玻璃)能溶解在适当的有机溶剂里，但溶解速率比小分子缓慢。
体型结构高分子(如橡胶)则不易溶解，只有一定程度的胀大(溶胀)。
(2)热塑性和热固性
加热到一定温度范围，开始软化，然后再熔化成可以流动的液体，冷却后又成为固体——热塑性(如聚乙烯)。加工成型后受热不再熔化，就叫热固性(如电木)。
(3)强度
高分子材料强度一般比较大。
(4)电绝缘性
通常高分子材料的电绝缘性良好，广泛用于电器工业上。
(5)特性
有些高分子材料具有耐化学腐蚀、耐热、耐磨、耐油、不透水等特性，用于某些特殊需要的领域；有些高分子材料易老化、不耐高温、易燃烧、废弃后不易分解等。
4．高分子材料的分类
题组训练　高分子化合物
1．食品保鲜膜按材质分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)等种类。PE保鲜膜可直接接触食品，PVC保鲜膜则不能直接接触食品，它对人体有潜在危害。下列有关叙述不正确的是 (　　)
A．PE、PVC都属于链状高分子化合物，受热易熔化
B．PE、PVC的单体都是不饱和烃，能使溴水褪色
C．焚烧PVC保鲜膜会放出有毒气体如HCl
D．废弃的PE和PVC均可回收利用以减少白色污染
答案　B
解析　聚氯乙烯是氯乙烯单体通过聚合反应而制备的，氯乙烯中含有氯原子，不是烃，而是烃的衍生物，B错。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
2．橡胶属于重要的工业原料。它是一种有机高分子化合物，具有良好的弹性，但强度较差。为了增加某些橡胶制品的强度，加工时往往需要进行硫化处理。即将橡胶原料与硫黄在一定条件下反应；橡胶制品硫化程度越高，强度越大，弹性越差。下列橡胶制品中，加工时硫化程度最高的是 (　　)
A．橡皮筋 B．汽车外胎
C．普通气球 D．医用乳胶手套
答案　B
解析　橡皮筋和普通气球的弹性好，所以硫化程度小；汽车外胎与医用乳胶手套相比，前者要承受更大的压力，所以制汽车外胎的橡胶硫化程度最高。
3．某高分子化合物的部分结构如下：是由许多分子中含双键的物质M相互加成而得，下列说法正确的是 (　　)
A．该高分子化合物的链节为
B．该化合物的分子式是C3H3Cl3
C．形成该化合物的单体是CHCl===CHCl
D．该化合物的结构简式可写为?CHCl?
答案　C
解析　碳碳单键是可以转动的，该高分子化合物是由许多重复的结构单元组成，这些重复的结构单元来源于含有双键的物质，即打开双键中的一条共价键，形成重复的结构单元，故M应为CHCl===CHCl形成的重复结构单元，即链节为，则该高分子的结构简式可写成：
?CHCl—CHCl?，该有机高分子化合物的分子式可写为CnHnCln或(CHCl)n。
4．聚苯乙烯的结构为，试回答下列问题：
(1)聚苯乙烯的链节是________，单体是________；
(2)实验测得某聚苯乙烯的相对分子质量(平均值)为52 000，则该高聚物的聚合度n为________；
(3)已知聚苯乙烯为线型结构的高分子化合物，试推测：它________(填“能”或“不能”)溶于CHCl3，具有________(填“热塑”或“热固”)性。
(2)500　(3)能　热塑
解析　有机高分子化合物的性质与其结构有关，根据其结构特点可推知其溶解性、热塑性和热固性。
(1)由 知其链节为，单体为。
(2)高分子化合物的相对分子质量＝链节的相对分子质量×聚合度，故n＝＝500。
(3)线型高分子化合物能溶于有机溶剂，具有热塑性。
考点二　合成有机高分子的基本方法
1．加聚反应
(1)概念：不饱和单体通过加成反应生成高分子化合物的反应。
(2)产物特征：高聚物与单体具有相同的组成，生成物一般为线型结构。
(3)常见的加聚形式
①聚乙烯类(塑料纤维)
②聚二烯类(橡胶)
R可为—H、—Cl、—CH3等。
③混聚：两种或两种以上单体加聚
nCH2===CH—CH===CH2＋nCH2===CH—CN―→
④聚乙炔类
nCH≡CH―→?CH===CH?
2．缩聚反应
(1)概念
指由两种或两种以上单体相互结合成聚合物，同时有小分子生成的反应。如：
(2)特点
①缩聚反应单体往往是具有双官能团(如—OH、—COOH、—NH2、—X及活泼氢原子等)或多官能团的小分子。
②缩聚反应生成聚合物的同时，还有小分子副产物(如H2O、NH3、HCl等)生成。
③所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同。
(3)常见缩聚反应
①聚酯类：—OH与—COOH间的缩聚
nHOCH2—CH2—OH＋nHOOC—COOH
②聚氨基酸类：—NH2与—COOH间的缩聚
③酚醛树脂类
3．应用广泛的合成高分子材料
(1)塑料
工业生产聚氯乙烯的化学方程式为nCH2===CHCl?CH2—CHCl?，反应类型：加聚反应。
(2)合成纤维
合成涤纶的化学方程式为
，
反应类型：缩聚反应。
(3)合成橡胶
合成顺丁橡胶的化学方程式为nCH2===CH—CH===CH2?CH2—CH===CH—CH2?，反应类型：加聚反应。
题组一　合成有机高分子化合物的性质和用途
1．“神舟九号”回收伞不同于普通的航空伞，它是采用强力高、重量轻、缓冲性好的特制涤纶材料制成的，伞撑开的面积有1 200平方米。下列关于涤纶材料的说法中不正确的是
(　　)
A．涤纶属于高分子材料
B．“神舟九号”回收伞用的这种涤纶材料耐高温
C．涤纶属于合成橡胶
D．合成涤纶的反应属于聚合反应
答案　C
解析　涤纶属于合成纤维，C项不正确。
2．上海教师公寓大火与施工中大量使用的聚氨酯燃烧有关，再次表明H?NHCO?OH(聚氨酯)泡沫保温材料等易燃装修材料已经成为造成火灾的罪魁祸首，下列有关说法正确的是
(　　)
A．聚氨酯保温材料能耐高温 B．聚氨酯属于加聚型高分子材料
C．聚氨酯属于纯净物 D．聚氨酯材料没有固定的熔点
答案　D
解析　因聚氨酯易燃烧，A错；由聚氨酯结构简式知其为缩聚产物，B错；聚氨酯属于高分子合成材料，是混合物，C错、D对。
题组二　合成有机高分子化合物反应类型和单体的判断
3．完成下表中未填写的空项。
思路点拨　由聚合物推单体或由单体推聚合物的方法就是单双键互换法。
考点三 有机合成中的综合分析
1.有机合成题的解题思路
2.合成路线的选择
(1)中学常见的有机合成路线
①一元合成路线：
③芳香化合物合成路线：
(2)有机合成中常见官能团的保护
①酚羟基的保护：因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应，把—OH变为—ONa(或—OCH3)将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为—OH。
②碳碳双键的保护：碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。
③氨基(—NH2)的保护：如在对硝基甲苯对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2还原为—NH2。防止当KMnO4氧化—CH3时，—NH2(具有还原性)也被氧化。
3．碳架的构建
(1)链的增长
有机合成题中碳链的增长，一般会以信息形式给出，常见的方式如下所示。
①与HCN的加成反应
(2)链的减短
①脱羧反应：R—COONa＋NaOHR—H＋Na2CO3。
③水解反应：主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。
④烃的裂化或裂解反应：C16H34C8H18＋C8H16；
C8H18C4H10＋C4H8。
(3)常见由链成环的方法
①二元醇成环
②羟基酸酯化成环
③氨基酸成环
④二元羧酸成环
4．有机合成中官能团的转化
(1)官能团的引入
(2)官能团的消去
①通过加成反应消除不饱和键。
②通过消去反应、氧化反应或酯化反应消除羟基(—OH)。
③通过加成反应或氧化反应消除醛基(—CHO)。
④通过消去反应或水解反应消除卤素原子。
(3)官能团的转化
①利用衍变关系引入官能团，如卤代烃伯醇(RCH2OH)醛羧酸。
②通过不同的反应途径增加官能团的个数，如
③通过不同的反应，改变官能团的位置，如
题组训练　有机合成的综合应用
1．丙烯酰胺(H2C===CH—CONH2)具有中等毒性,它对人体可造成神经毒性和遗传毒性。丙烯酰胺主要是由高碳水化合物、低蛋白质的植物性食物在加热(120 ℃以上)烹调过程中形成.特别在烘烤、油炸时更易形成。丙烯酰胺可以进一步形成在工业上有用的聚丙烯酰胺类物质。
回答下列问题：
(1)D的结构简式为______________，F的结构简式为______________。
(2)指明下列反应类型：
A―→B____________，C―→D____________。
(3)丙烯酰胺有多种同分异构体，写出分子中同时含有醛基和碳碳双键的同分异构体：________________________________________________________________________。
(4)写出化学方程式D―→E：__________________________________________。
2分子C在浓硫酸作用下可形成一个六元酯环，该反应的化学方程式为_____________。
(2)水解反应　消去反应
(3)H2C===CH—NH—CHO、H2C===C(NH2)—CHO、H2N—HC===CH—CHO
(4)H2C===CH—COOH＋NH3―→H2C===CH—CONH2＋H2O
2CH3—CH(OH)—COOH
解析　由F为聚丙烯酰胺可知E为(CH2===CH—CONH2)，结合B为葡萄糖，C分子中不饱和度为1，在浓硫酸、加热条件下发生消去反应，可知D为H2C===CH—COOH，F为?CH2CH?CONH2，A―→B发生水解反应，C―→D发生消去反应。
加聚反应与缩聚反应的区别
类型 加聚反应 缩聚反应
反应物特征 含不饱和键(如C===C) 含特征官能团(如—OH、—COOH)
产物特征 高聚物与单体具有相同的组成 高聚物和单体有不同的组成
产物种类 只产生高聚物 高聚物和小分子(如H2O等)
反应种类 单烯加聚，双烯加聚 酚醛类，酯类，肽键类
2．工业上用甲苯生产对羟基苯甲酸乙酯
()，其过程如下：
据合成路线填写下列空白：
(1)有机物A的结构简式：__________________，B的结构简式：__________。
(2)反应④属于____________反应，反应⑤属于______________反应。
(3)③和⑥的目的是_____________________________________________________。
(4)写出反应⑥的化学方程式：__________________________________________。
(2)氧化　酯化(或取代)　(3)保护酚羟基，防止被氧化
解析　此题可采用“顺推法”和“逆推法”相结合的方式，反应①是甲苯与Cl2的取代反应，可知A是卤代烃，从反应②的产物可知反应②是一个卤代烃的水解反应，这样我们就可直接推出有机物A。B、C两种物质的推断应结合起来，反应⑤是B与C2H5OH的反应，而最后的产物是对羟基苯甲酸乙酯()，说明反应⑤是酯化反应；那么反应④是引入—COOH的反应，这样我们就推出有机物B和C。从④是氧化反应知，反应③和⑥的目的是保护酚羟基，防止被氧化。
规范答题　研评分细则，向规范要成绩
3．(15分)分子式为C12H14O2的F有机物广泛用于香精的调香剂。为了合成该物质，某实验室的科技人员设计了下列合成路线：
试回答下列问题：
(1)A物质在核磁共振氢谱中能呈现________种峰；峰面积比为__________。
(2)C物质的官能团名称__________。
(3)上述合成路线中属于取代反应的是__________(填编号)。
(4)写出反应⑤、⑥的化学方程式：
⑤________________________________________________________________________；
⑥________________________________________________________________________。
(5)F有多种同分异构体，请写出符合下列条件的所有物质结构简式：①属于芳香族化合物，且含有与F相同的官能团；②苯环上有两个取代基，且苯环上的一氯代物只有两种；③其中一个取代基为—CH2COOCH3：______________。
学生案例
失分原因
(2)不按要求回答，扣2分
(3)有一个出错，倒扣1分
(4)⑤写成了离子方程式扣2分，⑥漏写反应条件扣1分
(5)在书写同分异构体时,由于不细心,连接方式出错,超过了碳的“四价”原则，扣2分
标准答案
(1)4(2分)　3∶2∶3∶2(没有顺序)(1分) (2)羟基、羧基(2分) (3)②⑤⑥(3分)
(4)⑤CH2Cl＋NaOHCH2OH＋NaCl(2分)
⑥CH3CHCCOOHCH3＋CH2OHCH3CHCCOOCH2CH3＋H2O(2分)
(5)CHCHCH3CH2COOCH3、CH2CHCH2CH2COOCH3、
CCH2CH3CH2COOCH3(3分)
得失点评
(1)在回答官能团时，一定要按要求回答。
(2)回答反应类型时：①若回答反应名称，一定要完整，如“加成反应”不能写成“加成”；②若回答个数时，不要多答，否则倒扣分。
(3)要熟记常见有机反应的反应条件。
(4)书写有机物结构简式时，要注意连接方式及碳的四价原则，平时养成规范书写的习惯。
1．(2012·课标全国卷，36)PC是一种可降解的聚碳酸酯类高分子材料，由于其具有优良的耐冲击性和韧性。因而得到了广泛的应用。以下是某研究小组开发的生产PC的合成路线：
已知以下信息：
①A可使溴的CCl4溶液褪色；
②B中有五种不同化学环境的氢；
③C可与FeCl3溶液发生显色反应；
④D不能使溴的CCl4溶液褪色，其核磁共振氢谱为单峰。
请回答下列问题：
(1)A的化学名称是________；
(2)B的结构简式为________；
(3)C与D反应生成E的化学方程式为_____________________________________；
(4)D有多种同分异构体，其中能发生银镜反应的是________(写出结构简式)；
(5)B的同分异构体中含有苯环的还有________种，其中在核磁共振氢谱中出现两组峰，且峰面积之比为3∶1的是____________(写出结构简式)。
解析　由A可使溴的CCl4溶液褪色，且其分子组成为C3H6，满足CnH2n可知，A分子中含有双键，分子的结构简式为CH3CHCH2，为丙烯；由C可与FeCl3发生显色反应，分子式为C6H6O可知，C为苯酚；D物质的分子式为C3H6O，核磁共振氢谱为单峰，因此D分子中的氢原子只有一种，即分子结构非常对称，且其分子组成满足CnH2nO，但其不能使溴的CCl4溶液褪色，所以分子中没有碳碳双键，故其分子的结构简式为；由PC的结构简式可逆推出E的结构简式为，则C与D反应生成E的化学方程式为；由C、D的分子结构和B生成C、D的条件可推知B的结构简式为，是A与发生加成反应的产物；与D互为同分异构体且能发生银镜反应，其一定含有，故可推出该分子结构简式为CH3CH2CHO；与互为同分异构体且含有苯环的结构还有
在以上结构中，该物质核磁共振氢谱有两组峰，说明分子中有两种氢原子，峰面积之比为3∶1，说明两种氢原子的个数比为3∶1，则满足以上条件的物质为
2．(2012·江苏，17)化合物H是合成药物盐酸沙格雷酯的重要中间体，其合成路线如下：
(1)化合物A中的含氧官能团为__________和__________(填官能团名称)。
(2)反应①→⑤中，属于取代反应的是____________(填序号)。
(3)写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式：_________________。
Ⅰ.分子中含有两个苯环；Ⅱ.分子中有7种不同化学环境的氢；Ⅲ.不能与FeCl3溶液发生显色反应，但水解产物之一能发生此反应。
(4)实现D→E的转化中，加入的化合物X能发生银镜反应，X的结构简式为________________________________________________________________________。
(5)已知：。化合物是合成抗癌药物美法伦的中间体，请写出以和为原料制备该化合物的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下：
H2C===CH2CH3CH2BrCH3CH2OH
答案　(1)羟基　醛基　(2)①③⑤
解析　(1)由化合物A的结构简式可知，A中含有醛基(—CHO)和(酚)羟基(—OH)两种含氧官能团。
(2)反应①→⑤中，属于取代反应的有①③⑤。
(3)化合物B的分子式为C14H12O2，符合要求的B的同分异构体满足条件：①分子式为C14H12O2；②分子中含有两个苯环；③有7种不同化学环境的H原子；④分子中不含酚羟基，但水解产物中含有酚羟基，可能的结构有
(4)D→E的转化中，反应物X分子中含有—CHO，对比D与E的分子结构可知，X为。
(5)利用苯与浓硝酸、浓硫酸的混酸反应制取，再在Pd/C存在条件下被还原生成，结合题中G→H的转化信息，与反应生成，再结合反应③信息，与SOCl2在加热条件下反应即可，具体合成路线流程图如下：
3．(2012·浙江理综，29)化合物X是一种环境激素，存在如下转化关系：
化合物A能与FeCl3溶液发生显色反应，分子中含有两个化学环境完全相同的甲基，其苯环上的一硝基取代物只有两种。1H NMR谱显示化合物G的所有氢原子化学环境相同。F是一种可用于制备隐形眼镜的高聚物。
根据以上信息回答下列问题：
(1)下列叙述正确的是________。
a．化合物A分子中含有联苯结构单元
b．化合物A可以和NaHCO3溶液反应，放出CO2气体
c．X与NaOH溶液反应，理论上1 mol X最多消耗6 mol NaOH
d．化合物D能与Br2发生加成反应
(2)化合物C的结构简式是________________，A→C的反应类型是__________。
(3)写出同时满足下列条件的D的所有同分异构体的结构简式(不考虑立体异构)____________。
a．属于酯类　b．能发生银镜反应
(4)写出B→G反应的化学方程式________________________________________。
(5)写出E→F反应的化学方程式________________________________________。
解析　A能与FeCl3溶液发生显色反应，则A分子中含有酚羟基。A分子苯环上的一硝基取代物只有两种，则A分子苯环上有两种不同的H原子。A分子中有两个相同的—CH3，且分子式为C15H16O2，与足量溴水反应生成
C(C15H12O2Br4)，对比A和C的分子组成可知该反应为取代反应，结合A分子中含酚羟基，A与溴水可能发生苯环上酚羟基的邻、对位取代反应，综上所述，推知A的结构简式为，C为。B(C4H8O3)分子中的碳原子若全部饱和，分子式应为C4H10O3，据此可知B分子中存在1个CC键或1个CO键，结合B在浓H2SO4作用下生成环状化合物G，则B分子中应含有1个—COOH和1个—OH。G(C8H12O4)为环状化合物，应为环状二元酯，G分子中只有1种H原子，则其结构简式为，从而推知，
由A和B的结构简式可知X为
(1)A分子中不含联苯结构单元，a错。A分子中含有酚羟基，不能与NaHCO3反应，b错。经分析知1 mol X最多消耗6 mol NaOH，c对；D分子中含有键，可与Br2、H2等发生加成反应，d对。
(2)C为Br原子取代了A中酚羟基的邻位H原子而生成的，故应为取代反应。
(3)符合条件的D的同分异构体应满足：①分子式为C4H6O2；②分子中含有酯基(COO)和醛基()，有以下四种：
HCOOCH===CHCH3、HCOOCH2CH===CH2、
(4)B(C4H8O3)在浓H2SO4作用下发生分子间酯化反应，生成环状酯G：
(5)E(C6H10O3)在一定条件下发生加聚反应生成F[(C6H10O3)n]：
4．(2011·福建理综，31)透明聚酯玻璃钢可用于制造导弹的雷达罩和宇航员使用的氧气瓶。制 备它的一种配方中含有下列四种物质：
填写下列空白：
(1)甲中不含氧原子的官能团是__________；下列试剂能与甲反应而褪色的是________(填标号)。
a．Br2/CCl4溶液 b．石蕊溶液 c．酸性KMnO4溶液
(2)甲的同分异构体有多种，写出其中一种不含甲基的羧酸的结构简式：________________________________________________________________________。
(3)淀粉通过下列转化可以得到乙(其中A～D均为有机物)：
淀粉ABCD乙
A的分子式是__________，试剂X可以是__________。
利用上述信息，以苯、乙烯、氯化氢为原料经三步反应合成丙，其中属于取代反应的化学方程式是_____________________________________________________。
(5)化合物丁仅含碳、氢、氧三种元素，相对分子质量为110。丁与FeCl3溶液作用显现特征颜色，且丁分子中烃基上的一氯取代物只有一种。则丁的结构简式为________________________________________________________________________。
答案　(1)碳碳双键(或)　ac
(2)CH2===CH—CH2—CH2—COOH
(3)C6H12O6　Br2/CCl4(或其他合理答案)
解析　(1)由甲的结构简式可得出其含有的官能团是碳碳双键和酯基；有碳碳双键所以可以使溴的四氯化碳或酸性高锰酸钾溶液褪色。
(2)由于不能含有甲基，所以碳碳双键只能在末(始)端，故结构简式是CH2===CH—CH2—CH2—COOH。
(3)目标分子乙是CH2OHCH2OH，由框图转化关系及转化条件可知，淀粉水解得到葡萄糖，葡萄糖在酶的作用下分解生成乙醇。乙醇通过消去反应得到乙烯，乙烯加成得到1,2 二卤乙烷，最后通过水解即得到乙二醇。
(4)由已知信息可知，要生成苯乙烯，就需要用乙苯脱去氢，而要生成乙苯则需要苯和氯乙烷反应，所以有关的化学方程式是
①CH2===CH2＋HCl―→CH3CH2Cl；
(5)丁与FeCl3溶液作用显现特征颜色，说明丁中含有苯环和酚羟基。苯酚的相对分子质量为94,110－94＝16，因此还含有一个氧原子，故是二元酚。又因为丁分子中烃基上的一氯取代物只有一种，所以只能是对位的，结构简式是。
5．(2012·四川延考，29)A和B是具有相同碳原子数的一氯代物，A－I转换关系如图所示：
根据框图回答下列问题：
(1)B的结构简式是_____________________________________________________。
(2)反应③的化学方程式是_______________________________________________。
(3)上述转换中属于取代反应的是________________。(填写反应序号)
(4)图中与E互为同分异构体的是______________；(填化合物代号)。图中化合物带有的含氧官能团有________种。
(5)C在硫酸催化下与水反应的化学方程式是___________________________；
(6)I的结构简式是______________；名称是__________。
(3)④⑦⑧　(4)H　4
(5)2CH3CHCH3CH(OH)CH3＋CH3CH2CH2OH
(6)CH3CH2COOCH(CH3)2　丙酸异丙酯
解析　因为A、B是相同碳原子数的一氯代物，又因为AEFG，所以E为一元醇、F为一元醛、G为一元酸，而BHI，而I的化学式为C6H12O2。 所以A、B中含有的碳原子数均为3个，其化学式均为C3H7Cl，C3H7Cl的结构有两种CH3CH2CH2Cl、，根据A和B的一系列转化可知A为CH3CH2CH2Cl、B为，所以E为CH3CH2CH2OH、F为CH3CH2CHO、G为CH3CH2COOH、H为CH3CH(OH)CH3、I为CH3CH2COOCH(CH3)2。无论A、B的结构如何，消去反应均得到丙烯(CH3CH===CH2)，即为C。图中带有含氧官能团的化合物共有E、F、G、H、I 5种，其中E和H的官能团相同均为醇羟基(—OH)，所以含有的含氧官能团共有4种。第4讲　醇　酚
[考纲要求]　1.以乙醇为例，掌握醇羟基的性质及主要化学反应。2.了解醇类的结构特点和乙醇在生活生产中的主要用途。3.通过乙醇的消去反应掌握消去反应的实质并会判断反应类型。4.以苯酚为例，掌握酚类的性质及主要化学反应。5.了解酚类物质的结构特点及用途。6.理解官能团的概念，理解有机物分子中各基团间的相互影响。
考点一　乙醇　醇类
1．醇的概念及分类
(1)醇是羟基与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)。
(2)醇的分类
2．醇类物理性质的变化规律
(1)溶解性
低级脂肪醇易溶于水，随碳原子数的增加，溶解性降低。
(2)密度
一元脂肪醇的密度一般小于1 g·cm－3。
(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。
3．乙醇的结构及物理性质
(1)结构
乙醇的分子式：C2H6O，结构式：，结构简式：CH3CH2OH或C2H5—OH；官能团：—OH。
(2)物理性质
①乙醇俗称酒精，是有特殊香味的液体。
②乙醇的密度比水小，乙醇易挥发，与水无限混溶，是优良的有机溶剂。
③乙醇的沸点为78 ℃，高于相对分子质量相同的烷烃，原因是乙醇分子间可形成氢键。
4．由断键方式理解醇的化学性质
如果将醇分子中的化学键进行标号如图所示，那么醇发生化学反应时化学键的断裂情况如下表所示：
5.用分类思想掌握醇类化学性质
由于醇类都以羟基为官能团，所以醇类的化学性质与乙醇相似，即能跟活泼金属反应，能发生酯化反应、消去反应、取代反应、氧化反应等。如：
6．重要的醇的用途
(1)甲醇:有毒,能使人双目失明。工业酒精中含甲醇，甲醇是重要的化工原料和车用燃料。
(2)乙二醇和丙三醇：都是无色、黏稠、有甜味的液体，都易溶于水和乙醇，是重要的化工原料。乙二醇还用作汽车防冻液，丙三醇用于配制化妆品。
深度思考
1．能否用Na检验酒精中是否有水？应如何检验酒精中的少量水？
答案　不能，因为Na与乙醇也发生反应。实验室常用无水CuSO4来检验乙醇中是否含水。
2．无水酒精(含乙醇99.5%以上)的制法
通常蒸馏不能制得纯酒精，浓度为94%～96%时，即为恒沸溶液。工业酒精(96%)―→无水酒精(99.5%)的方法。
答案　加生石灰后蒸馏
题组一　乙醇的组成、结构与性质
1．下列物质中，不属于醇类的是 (　　)
答案　C
2．针对下图所示乙醇分子结构，下述关于乙醇在各种化学反应中化学键断裂情况的说法不正确的是 (　　)
A．与醋酸、浓硫酸共热时，②键断裂
B．与金属钠反应时，①键断裂
C．与浓硫酸共热至170 ℃时，②、④键断裂
D．在Ag催化下与O2反应时，①、③键断裂
答案　A
3．乙醇和甲醚互为同分异构体，下列事实中最能说明二者结构不同的是 (　　)
A．乙醇易溶于水，甲醚不溶于水
B．当把乙醇和浓硫酸的混合液共热到140 ℃时可生成乙醚
C．乙醇与钠作用可放出氢气，甲醚不与钠反应
D．甲醚比乙醇更易溶于油脂类物质中
答案　C
解析　乙醇和甲醚在结构上的最大区别是乙醇分子中含有—OH，而甲醚分子中没有，含有—OH的物质能与金属钠反应放出H2。
4．交警对驾驶员是否饮酒进行检测的原理是橙色的酸性K2Cr2O7水溶液遇呼出的乙醇蒸气迅速变蓝，生成蓝绿色的Cr3＋。下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是 (　　)
①乙醇沸点低　②乙醇密度比水小　③乙醇具有还原性　④乙醇是烃的含氧衍生物　
⑤乙醇可与羧酸在浓硫酸的作用下发生取代反应
A．②⑤ B．②③ C．①③ D．①④
答案　C
解析　由题中信息(＋6价Cr被还原为＋3价)可知测定原理利用了乙醇的还原性，同时从体内可呼出乙醇蒸气，说明乙醇的沸点低。
题组二　醇类的同分异构体
5．(1)饱和一元醇通式为CnH2n＋1OH。①出现醇类同分异构体时，n最小值为__________；
②出现官能团异构体时，n最小值为__________。
(2)已知戊醇(C5H12O)共有8种属于醇类的异构体，请回答：
①在戊醇的这些同分异构体中，能氧化生成醛的有4种，它们的结构简式分别是____________、______________、____________、________________。
②这8种同分异构体脱水后可得________种烯烃。
答案　(1)①3　②2 (2)①CH3CH2CH2CH2CH2OH、
解析　本题考查饱和一元醇的组成和同分异构体。
(1)—CH3、—C2H5均只有1种，—C3H7有2种，故出现醇类同分异构体从n＝3开始(C3H7OH有C—C—C—OH和)；C2H5OH与CH3OCH3是官能团不同的异构体，故n＝2时出现异类同分异构体。(2)能氧化成醛的醇一定含有—CH2OH，所以4种C4H9—CH2OH能氧化成醛。不必一一写出8种醇再分析其脱水产物，可用整体思维法分析：C5H12O脱水生成C5H10,5个碳原子的烯烃有5种。
题组三　醇类的有关反应规律
6．某化学反应过程如图所示。由图得出的判断，正确的是 (　　)
A．生成物是丙醛和丙酮
B．1 丙醇发生了还原反应
C．反应中有红黑颜色交替变化的现象
D．醇类都能发生图示的催化氧化反应
答案　C
解析　图示中发生的化学反应可以表述为2Cu＋O2===2CuO，CuO＋CH3CH2CH2OH―→CH3CH2CHO＋Cu＋H2O，总反应为醇的催化氧化。伯醇(—CH2OH)氧化成醛，仲醇氧化为酮，叔醇不发生催化氧化反应，故只有C项正确。
7．下列物质中，既能发生取代反应，又能发生消去反应，同时催化氧化生成醛的是 (　　)
答案　D
解析　四种醇均能发生取代反应，能发生消去反应的为A、D，但A催化氧化生成酮，选D。
醇的消去反应和催化氧化反应规律
1．醇的消去反应规律
醇分子中，连有羟基(—OH)的碳原子必须有相邻的碳原子，并且此相邻的碳
原子上必须连有氢原子时，才可发生消去反应，生成不饱和键。表示为
如则不能发生消去反应。
2．醇的催化氧化规律
醇的催化氧化的反应情况与跟羟基(—OH)相连的碳原子上的氢原子的个数有关。
考点二　酚
1．酚的概念和结构特征
羟基与苯环直接相连而形成的化合物称为酚。
(1)“酚”是一种烃的含氧衍生物的总称，其根本特征是羟基与苯环直接相连。
(2)酚分子中的苯环，可以是单环，也可以是稠环，如也属于酚。
(3)酚与芳香醇属于不同类别的有机物,不属于同系物(如和)。
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,能与水互溶,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．由基团之间的相互影响理解酚的化学性质
由于苯环对羟基的影响，酚羟基比醇羟基活泼；由于羟基对苯环的影响，苯酚中苯环上的氢比苯中的氢活泼。
①弱酸性
电离方程式为C6H5OH??C6H5O－＋H＋,俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使石蕊试液变红。
写出苯酚与NaOH反应的化学方程式：。
②苯环上氢原子的取代反应
苯酚与浓溴水反应，产生白色沉淀，化学方程式为
③显色反应
苯酚跟FeCl3溶液作用显紫色，利用这一反应可检验苯酚的存在。
题组一　酚类的结构特点
1．由羟基分别跟下列基团相互结合所构成的化合物中，属于醇类的是__________，属于酚类的是__________。
答案　CE　BD
2．写出与互为同分异构体的所有芳香族化合物的结构简式：______________
________________________________、______________________________________、
__________________________________、____________________________________。
3．下列关于酚的说法不正确的是 (　　)
A．酚类是指羟基直接连在苯环上的化合物
B．酚类都具有弱酸性，在一定条件下可以和NaOH溶液反应
C．酚类都可以和浓溴水反应生成白色沉淀，利用该反应可以检验酚
D．分子中含有羟基和苯环的含氧衍生物都属于酚类
答案　D
解析　羟基直接连在苯环上的化合物都属于酚类，A对；酚羟基可以电离出氢离子，所以酚类可以和NaOH溶液反应，B对；酚类中羟基的邻、对位易于与溴发生取代反应生成白色沉淀，C对；分子中含有苯环和羟基的物质不一定属于酚类，如属于芳香醇，D错。
题组二　定性理解酚的性质
4．(2011·重庆理综，12)NM 3和D 58是正处于临床试验阶段的小分子抗癌药物，结构如下：
关于NM 3和D 58的叙述，错误的是 (　　)
A．都能与NaOH溶液反应，原因不完全相同
B．都能与溴水反应，原因不完全相同
C．都不能发生消去反应，原因相同
D．遇FeCl3溶液都显色，原因相同
答案　C
解析　由NM 3的结构简式可知，分子内存在羧基、酚羟基和结构；而D 58的结构简式中不存在羧基，存在酚羟基、醇羟基，但不可以发生醇羟基的消去反应，因为与醇羟基相连的碳原子的邻位碳原子上没有H原子，故两种物质都不能发生消去反应，但原因不同。
5．食品香精菠萝酯的生产路线(反应条件略去)如下：
下列叙述错误的是 (　　)
A．步骤(1)产物中残留的苯酚可用FeCl3溶液检验
B．苯酚和菠萝酯均可与酸性KMnO4溶液发生反应
C．苯氧乙酸和菠萝酯均可与NaOH溶液发生反应
D．步骤(2)产物中残留的烯丙醇可用溴水检验
答案　D
解析　A中利用的显色反应检验无干扰，正确；B中和菠萝酯中均可以被酸性KMnO4溶液氧化，正确；C中苯氧乙酸中含的羧基、菠萝酯中的酯基都可与NaOH溶液反应，正确；D项步骤(2)中产物菠萝酯中也含，能使溴水褪色，故错误。
6．设计一个简单的一次性完成实验的装置图，验证醋酸溶液、二氧化碳水溶液、苯酚溶液的酸性强弱顺序是CH3COOH>H2CO3>C6H5OH。
(1)利用如图所示的仪器可以组装实验装置，则仪器的连接顺序是________接D，E接______，______接______。
(2)有关反应的化学方程式为_________________________________________。
(3)有的同学认为此装置不能验证H2CO3和C6H5OH的酸性强弱，你认为是否有道理？怎样改进实验才能验证H2CO3和C6H5OH的酸性强弱？
答案　(1)A　B　C　F
(2)Na2CO3＋2CH3COOH―→2CH3COONa＋H2O＋CO2↑、
(3)该同学说的有道理，应在锥形瓶和试管之间加一个盛NaHCO3溶液的洗气瓶，除去CO2中混有的醋酸蒸气。
解析　(1)将A中的CH3COOH与Na2CO3发生反应：Na2CO3＋2CH3COOH―→2CH3COONa＋H2O＋CO2↑，说明酸性CH3COOH>H2CO3；产生的CO2气体通入苯酚钠溶液发生反应：说明酸性H2CO3>，因此可组装出实验装置，即A接D，E接B，C接F。
(3)醋酸易挥发，苯酚钠变浑浊，可能是醋酸与苯酚钠反应，应设计一个装置除去CO2中混有的醋酸蒸气。
题组三　酚类性质的定量考查
7．中药狼把草的成分之一M具有消炎杀菌作用，M的结构如右图所示：
下列叙述正确的是 (　　)
A．M的相对分子质量是180
B．1 mol M最多能与2 mol Br2发生反应
C．M与足量的NaOH溶液发生反应时，所得有机产物的化学式为C9H4O5Na4
D．1 mol M与足量NaHCO3反应能生成2 mol CO2
答案　C
解析　M的分子式为C9H6O4，相对分子质量为178，A错误；苯环上酚羟基邻对位共有两个H，另外一个环上还有一个，最多消耗3 mol Br2，B错误；M中含有酯基，发生水解后，苯环上含有3个酚羟基，还生成一个羧基，所以1 mol M共与4 mol NaOH反应，所得有机物的化学式为C9H4O5Na4，C正确；酚羟基和酯基都不与碳酸氢钠反应，D错误。
3.有机反应中消耗NaOH的定量关系总结
NaOH在有机反应中体现碱或催化剂的角色。
(1)与酚羟基、羧基等酸性基团直接发生中和反应。
(2)卤代烃、酯在碱溶液中水解,水解生成的氢卤酸、酚、羧酸可再被NaOH
中和。
1 mol酚羟基或羧基分别消耗1 mol NaOH，羧酸与酚形成的酚酯水解消耗
2 mol NaOH(生成羧酸钠和酚钠),羧酸与醇形成的醇酯水解消耗1 mol NaOH,
不与苯环连接的卤原子消耗1 mol NaOH，与苯环直接相连的卤原子消耗
2 mol NaOH(生成酚钠和卤化钠)。总之，消耗几摩尔NaOH，生成物中就有
几个位置的H原子变成Na原子，反之亦然。
注意　醇不与NaOH溶液发生反应，醇羟基不消耗NaOH。
题组四　酚的特征反应在有机推断中的应用
8．(2012·浙江理综，28)最近科学家获得了一种稳定性好、抗氧化能力强的活性化合物A，其结构如下：
在研究其性能的过程中，发现结构片段X对化合物A的性能起了重要作用。为了研究X的结构，将化合物A在一定条件下水解只得到B()和C。经元素分析及相对分子质量测定，确定C的分子式为C7H6O3，C遇FeCl3水溶液显紫色，与NaHCO3溶液反应有CO2产生。
请回答下列问题：
(1)化合物B能发生下列哪些类型的反应________。
A．取代反应 B．加成反应
C．缩聚反应 D．氧化反应
(2)写出化合物C所有可能的结构简式_______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)化合物C能经下列反应得到G(分子式为C8H6O2，分子内含有五元环)；
已知：RCOOHRCH2OH，RXRCOOH
①确认化合物C的结构简式为_____________________________________________。
②F―→G反应的化学方程式为_____________________________________________。
③化合物E有多种同分异构体， 1H核磁共振谱图表明，其中某些同分异构体含有苯环，且苯环上有两种不同化学环境的氢，写出这些同分异构体中任意三种的结构简式。
解析　(1)B中含有的官能团有—OH和，—OH可发生取代反应，能与溴水发生加成反应，也能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应。(2)C的分子式为C7H6O3，C遇FeCl3水溶液显紫色,可知C中含有酚羟基,与NaHCO3溶液反应有CO2产生,推知C中含—COOH,故C可能的结构简式为 (3)CD过程为羧基还原成醇羟基,DE过程为醇羟基被Br原子取代,EF过程与题中已知RXRCOOH的过程原理一样,G含五元环可知苯环上两支链相邻,故C的结构简式为。F―→G反应的化学方程式为
＋H2O，E的结构简式为，E的同分异构体且符合题目要求的化合物的结构简式为。
1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)106 g的乙醇和丙醇混合液完全燃烧生成的CO2为112 L(标准状况) (×)
(2012·课标全国卷，7B)
(2)医用酒精的浓度通常为95% (×)
(2012·新课标全国卷，8A)
解析　消毒酒精的浓度为75%。
(3)Y(C2H5OH)，W(C2H5ONa)可通过置换反应由Y得到W (√)
(2011·福建理综，9C)
解析　2C2H5OH＋2Na===2C2H5ONa＋H2为置换反应。
(4)向无水乙醇中加入浓H2SO4，加热至170 ℃，产生的气体通入酸性KMnO4溶液，紫红色褪去，使溶液褪色的气体只是乙烯 (×)
(2011·四川理综，11C)
解析　产生的杂质气体能使酸性KMnO4溶液褪色。
(5)乙醇不能发生取代反应 (×)
(2012·福建理综，7A)
解析　乙醇与乙酸的酯化反应属于取代反应。
(6)实验室中提纯混有少量乙酸的乙醇，可采用先加生石灰，过滤后再蒸馏的方法 (√)
(2012·浙江理综，11D)
解析　乙酸和CaO反应生成盐，过滤后再蒸馏可分离出乙醇。
2．(2012·新课标全国卷，10)分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有(不考虑立体异构) (　　)
A．5种 B．6种 C．7种 D．8种
答案　D
解析　首先判断出C5H12O的类别，然后判断出同分异构体。C5H12O能与Na反应产生H2，可确定该有机物是醇，故C5H12O可看作是戊烷中的H被—OH取代的产物。戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种同分异构体，正戊烷对应的醇有3种，异戊烷对应的醇有4种，新戊烷对应的醇有1种，故共有8种。
3．(2012·江苏，10)具有显著抗癌活性的10 羟基喜树碱的结构如图所示。下列关
于10 羟基喜树碱的说法正确的是 (　　)
A．分子式为C20H16N2O5
B．不能与FeCl3溶液发生显色反应
C．不能发生酯化反应
D. 一定条件下，1 mol该物质最多可与1 mol NaOH反应
答案　A
解析　A项正确；B项，10 羟基喜树碱中有酚羟基，可与Fe3＋发生显色反应；C项，10 羟基喜树碱中有—OH，可发生酯化反应；D项，10 羟基喜树碱中有酯、酚结构，1 mol该物质最多可与2 mol NaOH反应。
4．(2011·重庆理综，12)NM 3和D 58是正处于临床试验阶段的小分子抗癌药物，结构如下：
关于NM 3和D 58的叙述，错误的是(　　)
A．都能与NaOH溶液反应，原因不完全相同
B．都能与溴水反应，原因不完全相同
C．都不能发生消去反应，原因相同
D．遇FeCl3溶液都显色，原因相同
答案　C
解析　由NM 3的结构简式可知，分子内存在羧基、酚羟基和结构；而D 58的结构简式中不存在羧基，存在酚羟基、醇羟基、羰基，但不可以发生醇羟基的消去反应，因为与醇羟基相连的碳原子的邻位碳原子上没有H原子，故两种物质都不能发生消去反应，但原因不同。
5．(2012·山东理综，33)合成P(一种抗氧剂)的路线如下：
②A和F互为同分异构体，A分子中有三个甲基，F分子中只有一个甲基。
(1)A―→B的反应类型为________。B经催化加氢生成G(C4H10)，G的化学名称是________。
(2)A与浓HBr溶液一起共热生成H，H的结构简式为______________。
(3)实验室中检验C可选择下列试剂中的________。
a．盐酸 b．FeCl3溶液
c．NaHCO3溶液 d．浓溴水
(4)P与足量NaOH溶液反应的化学反应方程式为_____________________________
(有机物用结构简式表示)。
答案　(1)消去反应　2 甲基丙烷(或异丁烷)
6．(2012·海南，17)实验室制备1,2 二溴乙烷的反应原理如下：
CH3CH2OHCH2===CH2
CH2===CH2＋Br2―→BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在140 ℃脱水生成乙醚。用少量的溴和足量的乙醇制备1,2 二溴乙烷的装置如下图所示：
有关数据列表如下：
乙醇 1,2 二溴乙烷 乙醚
状态 无色液体 无色液体 无色液体
密度/g·cm－3 0.79 2.2 0.71
沸点/℃ 78.5 132 34.6
熔点/℃ －130 9 －116
回答下列问题：
(1)在此制备实验中，要尽可能迅速地把反应温度提高到170 ℃左右，其最主要目的是________；(填正确选项前的字母)
a．引发反应
b．加快反应速度
c．防止乙醇挥发
d．减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入________，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体；(填正确选项前的字母)
a．水
b．浓硫酸
c．氢氧化钠溶液
d．饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制备反应已经结束的最简单方法是___________________________；
(4)将1,2 二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在______层(填“上”或“下”)；
(5)若产物中有少量未反应的Br2，最好用________洗涤除去；(填正确选项前的字母)
a．水 b．氢氧化钠溶液
c．碘化钠溶液 d．乙醇
(6)若产物中有少量副产物乙醚，可用__________的方法除去；
(7)反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是___________________；但又不能过度冷却(如用冰水)，其原因是__________________________________________________。
答案　(1)d　(2)c　(3)溴的颜色完全褪去　(4)下　(5)b
(6)蒸馏　(7)乙烯与溴反应时放热，冷却可避免溴的大量挥发　1,2 二溴乙烷的凝固点较低(9 ℃)，过度冷却会使其凝固而使气路堵塞
1．下列叙述不正确的是 (　　)
A．乙醇可以被氧化为乙酸，二者都能发生酯化反应
B．乙醇易燃烧，污染小，只能在实验室中作燃料
C．常在燃料乙醇中添加少量煤油用于区分食用乙醇和燃料乙醇,因为煤油具有特殊气味
D．除去乙醇中少量乙酸：加入足量生石灰蒸馏
答案　B
解析　A项中CH3CH2OH可以先氧化为乙醛，乙醛再氧化为乙酸，A正确；B项中乙醇除在实验室作燃料外，还可用于生产乙醇汽油，B错误；C项中煤油有特殊气味可以用于区分食用乙醇和燃料乙醇，C正确；乙酸与CaO反应生成离子化合物醋酸钙，蒸馏时乙醇以蒸气形式逸出，得到纯净乙醇，D正确。
2．由碘乙烷制取乙二醇(HOCH2CH2OH)，依次发生的反应类型是 (　　)
A．取代　加成　水解 B．消去　加成　取代
C．水解　消去　加成 D．消去　水解　取代
答案　B
解析　碘乙烷通过消去反应生成乙烯，乙烯和溴水发生加成反应生成1,2 二溴乙烷，该产物在碱性条件下水解可得乙二醇。
3．等质量的铜片在酒精灯上加热后，分别插入下列溶液中，放置片刻，铜片质量不变的是
(　　)
A．硝酸 B．无水乙醇
C．石灰水 D．盐酸
答案　B
解析　2Cu＋O22CuO，铜片质量增加，而CuO与HNO3、HCl反应，CuO＋2H＋===Cu2＋ ＋H2O，且HNO3还与Cu反应，使部分Cu形成Cu2＋，Cu片质量减小，CuO不与石灰
水反应，CH3CH2OH＋CuO―→CH3CHO＋Cu＋H2O，Cu的质量不变。
4．分子式为C7H8O的芳香族化合物中，与FeCl3溶液混合后显紫色和不显紫色的物质分别有
(　　)
A．2种和1种 B．2种和3种
C．3种和2种 D．3种和1种
答案　C
解析　与FeCl3溶液发生显色反应的是3种酚(—CH3和—OH在邻、间、对位)；不显紫色的是1种醇和1种醚。
5．分子式为C4H10O的醇能被氧化，但氧化产物不是醛，则该醇的结构简式是 (　　)
A．C(CH3)3OH B．CH3CH2CH(OH)CH3
C．CH3CH2CH2CH2OH D．CH3CH(CH3)CH2OH
答案　B
解析　C4H10O的4种同分异构体中，CH3CH2CH2CH2OH和能被氧化成醛，能被氧化成酮，不能被氧化。
6．天然维生素P(结构如图)存在于槐树花蕾中，它是一种营养增补剂，关于维生素P的叙述错误的是 (　　)
A．可与溴水反应，且1 mol该物质与足量溴水反应消耗6 mol Br2
B．能与NaOH溶液反应，不能与NaHCO3溶液反应
C．一定条件下1 mol该物质可与H2加成，消耗H2最大量为7 mol
D．维生素P遇FeCl3溶液发生显色反应
答案　C
解析　酚羟基的邻对位共有5个，还有一个碳碳双键，A选项正确；酚羟基与NaOH溶液反应不与NaHCO3溶液反应，B选项正确；两个苯环、一个碳碳双键、一个碳氧双键，消耗H2最大量为8 mol，C选项错误。
7．香兰素是重要的香料之一，它可由丁香酚经多步反应合成。
有关上述两种化合物的说法正确的是 (　　)
A．常温下，1 mol丁香酚只能与1 mol Br2反应
B．丁香酚不能与FeCl3溶液发生显色反应
C．1 mol香兰素最多能与3 mol氢气发生加成反应
D．香兰素分子中至少有12个原子共平面
答案　D
解析　由丁香酚的结构简式可知，1 mol丁香酚可以和2 mol溴反应(1 mol取代酚羟基邻位，1 mol与双键加成)，A项不正确；丁香酚分子中含有酚羟基，能与FeCl3溶液发生显色反应，B项不正确；香兰素分子中苯环能与3 mol H2加成，醛基能与1 mol H2加成，所以它最多能与4 mol H2发生加成反应，C项不正确。
8．已知吡啶()与苯环性质相似。有机物M与磷酸在一定条件下形成磷酸吡醛，磷酸吡醛是细胞的重要组成部分。下列说法不正确的是 (　　)
A．M能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．1 mol磷酸吡醛与足量的金属钠反应，最多消耗3 mol Na
C．1 mol磷酸吡醛与NaOH溶液反应，最多消耗3 mol NaOH
D．M与足量H2反应后所得有机物的分子式为C8H17O3N
答案　C
解析　醇羟基、醛基等都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A正确；1 mol磷酸吡醛中含有
3 mol —OH，故消耗金属钠3 mol，B正确；1 mol磷酸吡醛水解生成1 mol M和1 mol磷酸，又吡啶与苯环性质相似，故直接连在吡啶环上的羟基也能与NaOH溶液反应，即1 mol磷酸吡醛最多消耗4 mol NaOH，C不正确；根据M的分子式为C8H9O3N,1 mol M可以消耗4 mol H2，故生成物分子式为C8H17O3N，D正确。
9．有机物A是烃,有机物B易溶于水,且1 mol B能与足量的钠反应生成标准状况下的H2 11.2 L,
但不能与NaHCO3溶液反应，已知A通过如下转化关系(有关反应条件已略去)制得化学式为C4H8O2的酯E，且当D―→E时，相对分子质量增加28。
请回答下列问题：
(1)A的名称__________，结构简式__________________。
(2)A的官能团名称__________，B的官能团名称____________。
(3)反应①的反应类型为____________，反应③的反应类型为____________。
(4)4.4 g C物质完全燃烧消耗__________ mol氧气。
(5)完成下列反应的化学方程式：(有机物用结构简式表示)
反应②______________________________________________________________。
反应③______________________________________________________________。
答案　(1)乙烯　CH2===CH2 (2)碳碳双键　羟基
(3)加成反应　取代(或酯化)反应
(4)0.25
(5)②2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
③CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O
10．某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学反应方程式：______
________________________________________________________________________。
在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙醇氧化反应是________反应。
(2)甲和乙两个水浴的作用不相同。
甲的作用是________________；乙的作用是______________________________。
(3)反应进行一段时间后，干燥试管a中能收集到不同的物质，它们是_______________；
集气瓶中收集到的气体的主要成分是_________________________________。
(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有________。要除去该物质，可先在混合液中加入________(填写字母)。
a．氯化钠溶液 b．苯
c．碳酸氢钠溶液 d．四氯化碳
然后，再通过________(填实验操作名称)即可除去。
答案　(1)2Cu＋O22CuO，
CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋H2O＋Cu　放热
(2)加热　冷却　(3)乙醛、乙醇、水　氮气
(4)乙酸　c　蒸馏
解析　(1)在乙醇的催化氧化实验中，Cu作催化剂，反应过程中，红色的Cu先生成黑色的CuO，黑色的CuO又被乙醛还原为红色的Cu。有关的化学方程式为2Cu＋O22CuO，CuO＋CH3CH2OHCu＋CH3CHO＋H2O。
(2)甲水浴加热的目的是获得平稳的乙醇气流，乙冷水浴的目的是为了冷凝乙醛。
(3)生成的CH3CHO和H2O以及挥发出来的乙醇进入试管a被冷凝收集，不溶于水的N2被收集在集气瓶中。
(4)能使紫色石蕊试纸显红色，说明该液体为酸性物质，即CH3COOH；要除去乙醛中的乙酸，可以先将其与NaHCO3反应生成CH3COONa，再加热蒸馏，蒸出CH3CHO。
11．丁子香酚可作香味剂，其结构简式如图所示。
(1)丁子香酚的分子式为____________。
(2)丁子香酚不具有的性质是__________(填序号)。
A．易溶于水 B．通常状况下呈固态
C．可发生消去反应 D．遇FeCl3溶液显紫色
(3)丁子香酚与浓溴水可以发生的反应是____________(填有机反应类型)；1 mol丁子香酚与浓溴水反应时，最多可消耗Br2________mol。
(4)丁子香酚有多种同分异构体，写出符合下列要求的两个同分异构体的结构简式：
①苯环上的一氯取代物为两种；②遇FeCl3溶液显色；③能发生银镜反应____________、______________。
答案　(1)C10H12O2　(2)AC　(3)取代反应、加成反应　2　(4)CH2CHOOHCH3CH3　CH2CH2CH2CHOOH(其他合理答案也可)
解析　(2)注意酚羟基不能发生消去反应。(3)有机物分子中含有CC，可发生加成反应(消耗1 mol Br2)，苯环上可发生取代反应(消耗1 mol Br2)。
12．紫草宁具有多种生物活性，能抗菌、消炎、抗肿瘤等。合成紫草宁的部分工艺流程如下：
(1)紫草宁中的含氧官能团的名称是____________，它含有________个手性碳原子。
(2)反应①、②的反应类型分别是__________、__________。
(3)A中含有萘环结构，M与A互为同分异构体，且符合下列条件：(a)M也含有萘环结构，且环上的一氯取代物只有一种；(b)1 mol M能与足量的金属钠反应生成2 mol H2；(c)M不能与Na2CO3溶液反应。
则M可能的结构简式为__________________(任写一种)。
(4)B能发生消去反应，该反应的化学方程式为_______________________________。
(5)结合题给信息，写出由苯、乙酰氯(结构简式如图)制备聚苯乙烯的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下：
答案　(1)(酚、醇)羟基、羰基　1
(2)取代反应　加成反应(或还原反应)
(3)或
(4)
(5)第1讲　认识有机化合物
[考纲要求]　1.能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式。
2.了解常见有机化合物的结构；了解有机物分子中的官能团，能正确表示它们的结构。3.了解确定有机化合物结构的化学方法和某些物理方法。4.了解有机化合物存在同分异构现象，能判断简单有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体)。5.能根据有机化合物命名规则命名简单的有机化合物。
考点一　有机化合物的组成、分类和性质特点
1．有机物的组成和性质特点
(1)组成特点
含有碳元素的化合物称为有机化合物，简称有机物。(但CO、CO2、碳酸及其盐、金属碳化物、金属氰化物等由于组成、性质与无机物相似，属于无机物)。绝大多数有机化合物都含有氢元素。C、H、O、N、S、P、卤素是有机物中的主要组成元素。
(2)性质特点(大多数有机物)
①物理性质特点
熔点低、易燃、不易导电，难溶于水，易溶于酒精、汽油、苯等有机溶剂。
同一系列有机物，随着相对分子质量的增大，分子间作用力增大，熔、沸点升高。
烃的衍生物的官能团大多数是极性基团，大大增强了分子间的作用力，故烃的衍生物的熔沸点比具有相近相对分子质量的烃的熔、沸点高。
极性较强的有机物能溶于水，随着碳原子数的增加，有机物在水中的溶解度逐渐减小。
②化学性质特点
有机反应比较复杂，反应速率慢，一般需加热和使用催化剂，常伴有副反应，因而所得产品往往是混合物。
2．有机化合物的分类及官能团
(1)按碳的骨架分类
①有机化合物　
②烃
(2)按官能团分类
①官能团：决定化合物特殊性质的原子或原子团。
②有机物的主要类别、官能团和典型代表物
深度思考
1．官能团相同的物质一定是同一类有机物吗？
答案　具有同一官能团的物质不一定是同一类有机物。如：
(1)CH3—OH、 虽都含有—OH，但二者属不同类型的有机物。
(2)含有醛基的有机物，有的属于醛类，有的属于酯类，有的属于糖类等。
2．苯的同系物、芳香烃、芳香化合物之间有何关系？
答案　含有的烃叫芳香烃；含有且除C、H外还有其他元素(如O、Cl等)的化合物叫芳香化合物；芳香化合物、芳香烃、苯的同系物之间的关系为
。
题组一　有机化合物的特点
1．1828年，德国化学家用无机化合物合成了第一种有机化合物，由此突破了无机物和有机物之间的界限，开创了有机合成的新时代。到现在，人们不但能“复制”世界而且能够创造“第二自然界”。
(1)人类利用无机物合成的第一种有机化合物是 (　　)
A．蛋白质 B．甲烷 C．尿素 D．醋酸
(2)下列说法错误的是 (　　)
A．一些有机化合物可以从有机体中提炼出来
B．凡是自然界里存在的有机化合物，运用有机化学方法都可以合成出来
C．有机化合物与无机化合物的性质完全不同
D．当前人们还可以合成自然界中不存在的物质
答案　(1)C　(2)C
解析　本题考查化学史和有机化学相关的基本知识。1828年，德国化学家维勒在实验室里用无机化合物氰酸铵(NH4CNO)合成出有机化合物尿素[CO(NH2)2]，证明了有机物和无机物是可以相互转化的，二者在性质上有区别，但并不是完全不同；有机化学发展到现在，人类不仅可以合成自然界中存在的物质，还可以合成自然界中不存在的物质。
题组二　官能团的识别
2．北京奥运会期间对大量盆栽鲜花施用了S 诱抗素制剂，以保持鲜花盛开。S 诱抗素的分子结构如图，下列关于该分子说法正确的是 (　　)
(提示： 是羰基)
A．含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基 B．含有苯环、羟基、羰基、羧基
C．含有羟基、羰基、羧基、酯基 D．含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基
答案　A
解析　从图示可以分析，该有机物的结构中存在3个碳碳双键、1个羰基、1个醇羟基、1个羧基。A选项正确。
3．迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性物质，其结构如图所示。该物质中含有的官能团有_____________________________________________________________。
答案　羧基、酯基、(酚)羟基、碳碳双键
解析　根据图中所示结构，可以看出含有如下官能团：羧基、酯基、(酚)羟基、碳碳双键。
题组三　有机物的分类
4．下列有机化合物中，有多个官能团：
(1)可以看作醇类的是(填编号，下同)________；
(2)可以看作酚类的是________；
(3)可以看作羧酸类的是________；
(4)可以看作酯类的是________。
答案　(1)BD　(2)ABC　(3)BCD　(4)E
5．按官能团的不同，可以对有机物进行分类，请指出下列有机物的种类，填在横线上。
答案　(1)醇　(2)酚　(3)芳香烃(或苯的同系物)　(4)酯　(5)卤代烃　(6)烯烃　(7)羧酸　(8)醛
解析　要做好这类试题，需熟悉常见的官能团与有机物类别的对应关系。(1)和(2)中官能 团均为—OH，(1)中—OH与链烃基直接相连，则该物质属于醇类。(2)中—OH与苯环直接 相连，故该物质属于酚类；酚和醇具有相同的官能团，根据—OH连接基团的不同确定有机物的类别。(3)为仅含苯环的碳氢化合物，故属于芳香烃(或苯的同系物)。(4)中官能团为酯基，则该有机物属于酯。(5)中官能团为—Cl，则该物质属于卤代烃。(6)中官能团为碳碳双键，则该物质属于烯烃。(7)中官能团为—COOH，故该物质属于羧酸。(8)中官能团为—CHO，故该物质属于醛。
考点二　有机化合物的结构特点、同分异构体及命名
1．有机化合物中碳原子的成键特点
―→每个碳原子形成4个共价键
|
―→单键、双键或三键
|
―→碳链或碳环
2．有机化合物的同分异构现象
同分异构现象 化合物具有相同的分子式，但结构不同，而产生性质差异的现象
同分异构体 具有同分异构现象的化合物互为同分异构体
类　型 碳链异构 碳链骨架不同如CH3—CH2—CH2—CH3和
位置异构 官能团位置不同如：CH2===CH—CH2—CH3和CH3CH===CH—CH3
官能团异构 官能团种类不同如：CH3CH2OH和CH3—O—CH3
3．同系物
结构相似，分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的化合物互称同系物。如CH3CH3和CH3CH2CH3；CH2===CH2和CH2===CHCH3。
4．有机化合物的命名
(1)烷烃的习惯命名法
(2)烷烃的系统命名法
①几种常见烷基的结构简式：
甲基：—CH3，乙基：—CH2CH3，
丙基(—C3H7)：CH3CH2CH2—，CHCH3CH3]。
②命名步骤：
→选最长的碳链为主链
↓
→从靠近支链最近的一端开始
↓　
→先简后繁，相同基合并
深度思考
1．有机物CH3CH3、CH3CH===CH2、CH3CH2C≡CH、
2．请给下列有机物命名：
答案　(1)3,3,4 三甲基己烷　(2)3 乙基 1 戊烯
题组一　正确表示有机物
1．某期刊封面上的一个分子球棍模型图如图所示，图中“棍”代表单键、双键或三键，不同颜色的球代表不同元素的原子。该模型图可代表一种 (　　)
A．氨基酸 B．卤代羧酸
C．醇钠 D．酯
答案　A
解析　观察本题模型可见：有四种不同颜色的球，也就是有四种元素，其中有一个绿球有四个键，推测绿球代表碳原子。白球均在末端，都只与一个球相连，推测白球为氢原子。红球既可单连绿球，也可一端连绿球(碳原子)一端连白球(氢原子)，可推断为氧原子。蓝球只能形成三个价键，可知为氮原子。因此该模型代表甘氨酸(氨基乙酸)。
2. 北京奥运会期间对大量盆栽鲜花施用了S 诱抗素制剂，以保证鲜花盛开。S 诱抗素的分子结构如图所示，则该分子的分子式为____________。
答案　C15H20O4
解析　根据“碳四价”原则，不满的价键用“氢饱和”，“拐点、起点”均为碳原子。由图可以看出共15个碳原子，再逐个用氢饱和，共需要20个氢原子，结构中还有4个氧原子，所以分子式为C15H20O4。
3．某只含有C、H、O、N的有机物的简易球棍模型如图所示，下列关于该有机物的说法不正确的是 (　　)
A．该有机物属于氨基酸
B．该有机物的分子式为C3H7NO2
C．该有机物与CH3CH2CH2NO2互为同系物
D．该有机物的一氯代物有2种
答案　C
解析　根据有机物的成键特点，该有机物为CHCH3NH2COOH，含有氨基和羧基，属于氨基酸，A对；其分子式为C3H7NO2，与CH3CH2CH2NO2互为同分异构体，B对，C错；该有机物的一氯代物有2种，D对。
题组二　同分异构体的书写及判断
4．下列各组物质不属于同分异构体的是 (　　)
A．2,2 二甲基丙醇和 2 甲基丁醇 B．邻氯甲苯和对氯甲苯
C．2 甲基丁烷和戊烷 D．甲基丙烯酸和甲酸丙酯
答案　D
解析　甲基丙烯酸(分子式为C4H6O2)和甲酸丙酯(分子式为C4H8O2)的分子式不同，故不互为同分异构体。
5．苯环上有两个取代基的C9H12，其苯环上的一氯代物的同分异构体共有(不考虑立体异构) (　　)
A．6种 B．7种 C．10种 D．12种
答案　C
6．C9H10O2的有机物有多种同分异构体，满足下列条件的同分异构体有________种，写出其中任意一种同分异构体的结构简式：__________________。
①含有苯环且苯环上只有一个取代基；②分子结构中含有甲基；③能发生水解反应。
答案　
题组三　有机物的命名
7．判断下列有关烷烃的命名是否正确
答案　(1)√　(2)×　(3)√　(4)×
解析　(2)编号错，应为2,2,4 三甲基戊烷；(4)根据球棍模型，其结构简式为，名称为2 甲基戊烷。
8．判断下列有关烯烃、卤代烃、醇的命名是否正确
(1) CH2===CH—CH===CH—CH===CH2　1,3,5 三己烯(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×
解析　(1)应为1,3,5 己三烯；(2)应为3 甲基 2 丁醇；(3)应为1,2 二溴乙烷；(4)应为3 甲基 1 戊烯；(6)应为2 甲基 2 戊烯。
9．2,2,4 三甲基戊烷与氯气发生取代反应时，生成的一氯代物可能有 (　　)
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
答案　C
解析　2,2,4 三甲基戊烷的结构简式为，该有机物中有4种位置不同的氢原子，因此其一氯代物也有4种。
1．同分异构体数目的判断
(1)一取代产物数目的判断
①等效氢法：连在同一碳原子上的氢原子等效；连在同一碳原子上的甲基上的氢原子等效；处于对称位置的氢原子等效。
②烷基种数法：烷基有几种，一取代产物就有几种。如—CH3、—C2H5各有一种，—C3H7有两种，—C4H9有四种。
③替代法：如二氯苯C6H4Cl2的同分异构体有3种，四氯苯的同分异构体也有3种(将H替代Cl)。
(2)二取代或多取代产物数目的判断
定一移一或定二移一法：对于二元取代物同分异构体的数目判断，可固定一个取代基的位置，再移动另一取代基的位置以确定同分异构体的数目。
2．限定条件同分异构体的书写
已知有机物分子式或结构简式书写在限定条件下的同分异构体或判断同分异构体的种类，是高考的热点和难点。解答这类题目时，要注意分析限定条件的含义，弄清楚在限定条件下可以确定什么，再根据分子式并针对可变因素书写各种符合要求的同分异构体。
【例】　[2012·浙江理综，29(3)]写出同时满足下列条件的D(C4H6O2)的所有同分异构体的结构简式(不考虑立体异构)____________。
a．属于酯类 b．能发生银镜反应
解析　符合条件的D的同分异构体应满足：①分子式为C4H6O2；②分子中含有酯基(COO)和醛基()，有以下四种：
考点三　研究有机物的一般步骤和方法
1．研究有机化合物的基本步骤
2．分离提纯有机物常用的方法
(1)蒸馏和重结晶
适用对象 要求
蒸馏 常用于分离、提纯液态有机物 ①该有机物热稳定性较强②该有机物与杂质的沸点相差较大
重结晶 常用于分离、提纯固态有机物 ①杂质在所选溶剂中溶解度很小或很大②被提纯的有机物在此溶剂中溶解度受温度影响较大
(2)萃取和分液
①常用的萃取剂：苯、CCl4、乙醚、石油醚、二氯甲烷等。
②液 液萃取：利用有机物在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同，将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂中的过程。
③固 液萃取：用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程。
3．有机物分子式的确定
(1)元素分析
(2)相对分子质量的测定——质谱法
质荷比(分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷的比值)最大值即为该有机物的相对分子质量。
4．分子结构的鉴定
(1)化学方法：利用特征反应鉴定出官能团，再制备它的衍生物进一步确认。
(2)物理方法：
①红外光谱
分子中化学键或官能团可对红外线发生振动吸收，不同化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置，从而可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。
②核磁共振氢谱
题组一　有机物的分离提纯
1．要从乙酸的乙醇溶液中回收乙酸，合理的操作组合是 (　　)
①蒸馏　②过滤　③静置分液　④加足量钠　⑤加入足量H2SO4　⑥加入足量NaOH溶液　⑦加入乙酸与浓H2SO4混合液后加热　⑧加入浓溴水
A．⑦③ B．⑧⑤② C．⑥①⑤② D．⑥①⑤①
答案　D
解析　因为乙醇和乙酸都容易挥发，所以不能直接蒸馏，应将乙酸转化成乙酸钠，蒸馏出乙醇，然后再加H2SO4使乙酸钠转化成乙酸，再蒸馏。注意不能加入易挥发的盐酸。
2．[2012·新课标全国卷，28(2)(3)]溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下：
苯 溴 溴苯
密度/g·cm－3 0.88 3.10 1.50
沸点/℃ 80 59 156
水中溶解度 微溶 微溶 微溶
(2)液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：
①向a中加入10 mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是______________；
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的目的是________________________________________________________________________。
(3)经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为__________，要进一步提纯，下列操作中必须的是__________(填入正确选项前的字母)。
A．重结晶 B．过滤 C．蒸馏 D．萃取
答案　(2)②除去HBr和未反应的Br2　③干燥　(3)苯　C
解析　反应完毕后，反应容器中的主要成分是溴苯，还有未反应的苯和Br2及生成的HBr，加入NaOH除去HBr和未反应的Br2。再水洗，用CaCl2进一步除水干燥，最后根据苯和溴苯的沸点不同进行蒸馏分离。
题组二　核磁共振氢谱确定分子结构
3．在核磁共振氢谱中出现两组峰，其氢原子数之比为3∶2的化合物是 (　　)
答案　D
解析　A中有2种氢，个数比为3∶1；B中据镜面对称分析知有3种氢，个数比为3∶1∶1；C中据对称分析知有3种氢，个数比为1∶3∶4；D中据对称分析知有2种氢，个数比为3∶2。
4．化合物A经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136，分子式为C8H8O2。A的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为1∶2∶2∶3，A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其红外光谱与核磁共振氢谱如下图。关于A的下列说法中，正确的是(　　)
A．A分子属于酯类化合物，在一定条件下不能发生水解反应
B．A在一定条件下可与4 mol H2发生加成反应
C．符合题中A分子结构特征的有机物只有1种
D．与A属于同类化合物的同分异构体只有2种
答案　C
解析　因化合物A中有4类氢原子，个数分别为1、2、2、3，又因为A是一取代苯，苯环上有三类氢原子，个数分别为1、2、2，所以剩余侧链上的3个氢等效，为—CH3，结合红外光谱知，A中含有酯基，可以水解，A为COOCH3。与A发生加成反应的H2为3 mol，与A同类的同分异构体应为5种。
题组三　综合应用确定有机物分子式和结构的方法
5．有机物A只含有C、H、O三种元素，常用作有机合成的中间体。16.8 g该有机物燃烧生成44.0 g CO2和14.4 g H2O；质谱图表明其相对分子质量为84，红外光谱分析表明A分子中含有O—H键和位于分子端的C≡C键，核磁共振氢谱上有三个峰，峰面积之比为6∶1∶1。
(1)A的分子式是____________。
(2)下列物质中，一定条件下能与A发生反应的是________________________。
A．H2 B．Na
C．酸性KMnO4溶液 D．Br2
(3)A的结构简式是___________________________________________________。
(4)有机物B是A的同分异构体，1 mol B可与1 mol Br2加成。该有机物中所有碳原子在同一个平面上，没有顺反异构现象。B的结构简式是__________________________。
答案　(1)C5H8O (2)ABCD
解析　(1)16.8 g有机物A中m(C)＝44.0×＝12(g)，m(H)＝14.4×＝1.6(g)，则m(O)＝16.8－12－1.6＝3.2(g)，故A中N(C)∶N(H)∶N(O)＝∶∶＝5∶8∶1，则其最简式为C5H8O，又A的相对分子质量为84，则其分子式为C5H8O。
(2)A分子中含有C≡C键，能与H2、Br2发生加成反应，能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应；含有羟基，能与Na发生置换反应。
(3)根据A的核磁共振氢谱上有三个峰，峰面积之比为6∶1∶1，说明A中有三种类型的氢原子，个数之比为6∶1∶1，再结合A中含有O—H键和位于分子端的C≡C键，则其结构简式为CHOCH3CH3CCH。
(4)根据1 mol B可与1 mol Br2加成，可以推断B中含有1个碳碳双键，再结合B没有顺反异构体，则其结构简式为CCH3CH3CHCHO。
　　　　有机物结构式的确定流程
1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)乙酸的结构简式：C2H4O2 (×)
(2012·江苏，2A)
解析　应为CH3COOH。
(2)邻羟基苯甲酸的结构简式： (×)
(2011·江苏，2D)
解析　邻羟基苯甲酸的结构简式为。
(3)对氯甲苯的结构简式： (×)
(2012·江苏，2D)
解析　应为。
(4)乙酸与丙二酸互为同系物 (×)
(2012·天津理综，3A)
解析　官能团个数不一样。
(5)含5个碳原子的有机物，每个分子中最多可形成4个C—C单键 (×)
(2012·山东理综，12D)
解析　形成环状时，可形成5个C—C单键。
(6)通过红外光谱分析可以区分乙醇与乙酸乙酯 (√)
(2012·浙江理综，7C)
解析　红外光谱主要用于分析有机物中的官能团。
(7)红外光谱仪、核磁共振仪、质谱仪都可用于有机化合物结构的分析 (√)
(2012·浙江理综，7C)
2．(2012·安徽理综，8)北京奥运会期间对大量盆栽鲜花施用了S 诱抗素制剂，以保持鲜花盛开。S 诱抗素的分子结构如图，下列关于该分子说法正确的是 (　　)
A．含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基 B．含有苯环、羟基、羰基、羧基
C．含有羟基、羰基、羧基、酯基 D．含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基
答案　A
解析　从图示可以分析，该有机物的结构中存在3个碳碳双键、1个羰基、1个醇羟基、1个羧基。A选项正确。
3．(2012·安徽理综，26)PBS是一种可降解的聚酯类高分子材料，可由马来酸酐等原料经下列路线合成：
(1)A→B的反应类型是__________；B的结构简式是____________。
(2)C中含有的官能团名称是__________；D的名称(系统命名)是__________。
(3)半方酸是马来酸酐的同分异构体，分子中含1个环(四元碳环)和1个羟基，但不含—O—O—键，半方酸的结构简式是____________。
(4)由B和D合成PBS的化学方程式是___________________________________。
(5)下列关于A的说法正确的是________。
a．能使酸性KMnO4溶液或溴的CCl4溶液褪色
b．能与Na2CO3反应，但不与HBr反应
c．能与新制Cu(OH)2反应
d．1 mol A完全燃烧消耗5 mol O2
答案　(1)加成反应(或还原反应)　HOOCCH2CH2COOH
(2)碳碳三键(或碳碳叁键)、羟基　1,4 丁二醇
解析　结构决定性质，性质反映结构，解题时要先观察分子内的官能团，然后根据官能团的性质确定有机物能发生的反应；写同分异构体时应根据分子式和题目所给要求来写。(1)A的结构中含有碳碳双键，与H2发生加成反应生成B：HOOCCH2CH2COOH。(2)甲醛分子内的醛基与乙炔分子内的氢原子发生加成反应生成C：，含有碳碳三键和羟基。D的名称是1,4 丁二醇。(3)马来酸酐的分子式为C4H2O3，不饱和度为4，根据要求可写出半方酸的结构简式为。
(4)HOOCCH2CH2COOH与HOCH2CH2CH2CH2OH发生酯化反应的化学方程式为nHOOCCH2CH2COOH＋nHOCH2CH2CH2CH2OH?CCH2CH2COOCH2CH2CH2CH2O?O＋2nH2O。
(5)A分子内含有碳碳双键，可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，使酸性高锰酸钾溶液褪色，能与溴发生加成反应而使溴的CCl4溶液褪色，也能与HBr发生加成反应；分子内含有羧基，可以与Na2CO3反应生成CO2；A分子内不含醛基，但含有羧基，能与氢氧化铜发生酸碱中和反应；A的分子式为C4H4O4,1 mol A完全燃烧消耗氧气3 mol。
4．(1)[2012·天津理综，8(1)] 中所含官能团的名称是__________。
答案　羰基、羧基
(2)[2012·重庆理综，28(1)节选] 发生加聚反应的官能团名称是______________。
答案　碳碳双键
5．(1)[2011·天津理综，8(1)]A为一元羧酸，8.8 g该物质与足量NaHCO3溶液反应生成2.24 L CO2(标准状况)，A的分子式为__________。
答案　C4H8O2
解析　M(A)＝＝88 g·mol－1。
(2)[2012·北京理综，28(4)改编]某物质(C4H6O2)核磁共振氢谱有3种峰，其峰面积之比为3∶2∶1，与NaHCO3反应放出CO2，则该物质的结构简式为________________________________________________________________________。
答案　
(3)[2012·新课标全国卷，38(6)节选]某物质的分子式为C7H5O2Cl，其中核磁共振氢谱有三种不同化学环境的氢，且峰面积之比为2∶2∶1的是________________(写醛类物质的结构简式)。
答案　
6．(2012·新课标全国卷，12)分析下表中各项的排布规律，按此规律排布第26项应为(　　)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C2H4 C2H6 C2H6O C2H4O2 C3H6 C3H8 C3H8O C3H6O2 C4H8 C4H10
A.C7H16 B．C7H14O2 C．C8H18 D．C8H18O
答案　C
解析　找出表中物质的排布规律，4个一组，每一组碳原子数不变。由表中看出连续四种物质碳原子数相等；第26种物质对应第2种物质类别且比第2种物质C2H6中碳原子数多(26－2)÷4＝6个，故该有机物为C8H18。
7．(2011·海南，18－Ⅰ改编)下列化合物中，核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为3∶2的是 (　　)
答案　D
解析　各选项有机物分子中不同化学环境的氢原子种数、核磁共振氢谱中峰个数及峰的面积之比如下表：
选项 不同化学环境的氢原子种数 核磁共振氢谱中峰个数 峰的面积之比
A 3种 3个 3∶2∶2
B 2种 2个 3∶1
C 2种 2个 3∶1
D 2种 2个 3∶2
8.(2012·浙江理综，11)下列说法正确的是 (　　)
A．按系统命名法，化合物
的名称为2,6 二甲基 5 乙基庚烷
B．丙氨酸和苯丙氨酸脱水，最多可生成3种二肽
C．化合物是苯的同系物
D．三硝酸甘油酯的分子式为C3H5N3O9
答案　D
解析　A项按系统命名法，该化合物的名称应为2,6 二甲基 3 乙基庚烷；B项中两种氨基酸脱水，最多生成4种二肽；C项，苯的同系物结构中只能有一个苯环；只有D项正确，三硝酸甘油酯的结构简式为，分子式为C3H5N3O9。
1．下列说法正确的是 (　　)
A．凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质，彼此一定是同系物
B．两种化合物组成元素相同，各元素质量分数也相同，则两者一定是同分异构体
C．相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体
D．组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，一定互为同分异
构体
答案　D
解析　分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，其分子结构不一定相似，如CH3—CH===CH2与CH2CH2CH2CH2，故A说法错误；若两种化合物组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则它们的最简式必定相同，最简式相同的化合物可能是同分异构体，也可能不是同分异构体，如CH2O(甲醛)和C2H4O2(乙酸)，所以B说法错误；相对分子质量相同的物质是很多的，如无机物中的H2SO4和H3PO4，又如有机物中的C2H6O(乙醇)与CH2O2(甲酸)，这些物质都具有相同的相对分子质量，但由于它们的分子组成不同，所以它们不是同分异构体，故C说法错误；当不同化合物组成元素的质量分数相同，相对分子质量也相同时，其分子式一定相同，因此这样的不同化合物互为同分异构体。
2．下列各有机化合物的命名正确的是 (　　)
A．CH2===CH—CH===CH2　1,3 二丁烯
答案　D
解析　A项中化合物应命名为1,3 丁二烯；B项中化合物应命名为2 丁醇；C项中化合物应命名为邻甲基苯酚。
3.(2012·浙江理综，11)下列说法正确的是 (　　)
A．按系统命名法，化合物
的名称为2,6 二甲基 5 乙基庚烷
B．丙氨酸和苯丙氨酸脱水，最多可生成3种二肽
C．化合物是苯的同系物
D．三硝酸甘油酯的分子式为C3H5N3O9
答案　D
解析　A项按系统命名法，该化合物的名称应为2,6 二甲基 3 乙基庚烷；B项中两种氨基酸脱水，最多生成4种二肽；C项，苯的同系物结构中只能有一个苯环；只有D项正确，三硝酸甘油酯的结构简式为，分子式为C3H5N3O9。
4．如图所示是一个有机物的核磁共振氢谱图，请你观察图谱，分析其可能是下列物质中的
(　　)
A．CH3CH2CH2CH3 B．(CH3)2CHCH3
C．CH3CH2CH2OH D．CH3CH2COOH
答案　C
解析　由核磁共振氢谱的定义可知，在氢谱图中从峰的个数即可推知有几种化学环境不同的氢原子，由图可知有4种不同化学环境的氢原子。分析选项可得A项有2种不同化学环境的氢原子，B项有2种不同化学环境的氢原子，C项有4种不同化学环境的氢原子，D项有3种不同化学环境的氢原子。
5．(2012·大纲全国卷Ⅰ，11)下图表示4 溴环己烯所发生的4个不同反应。其中，产物只含有一种官能团的反应是 (　　)
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
答案　C
解析　反应①，双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化，双键所连碳原子被氧化成的羧基是除了原官能团溴原子之外的又一种官能团；反应②为卤代烃的水解反应，溴原子在题目所给条件下发生水解，溴原子被羟基取代，产物连同原有的碳碳双键共两种官能团；反应③为卤代烃的消去反应，生成小分子HBr和双键，故产物中只有一种官能团；反应④为双键的加成反应，在碳环上加一个溴原子，但原来已有官能团也是溴原子，故产物中只有一种官能团。
6．分析下列有机化合物的结构简式，完成填空。
①CH3CH2CH2CH2CH3　②C2H5OH
请你对以上有机化合物进行分类，其中，
属于烷烃的是__________；属于烯烃的是__________；
属于芳香烃的是__________；属于卤代烃的是__________；
属于醇的是__________；属于醛的是________________；
属于羧酸的是__________；属于酯的是______________；
属于酚的是________________。
答案　①③　④　⑤⑧⑨　 　②⑥　⑦ 　⑩ 　 　
解析　一些有机物含有多种官能团，可从各官能团的角度看成不同类的有机物，如 既可看作是羧酸类，又可看作是酯类。
7．有A、B两种烃，其相关信息如下：
A ①完全燃烧的产物中n(CO2)∶n(H2O)＝2∶1②28B ①饱和链烃，通常情况下呈气态②有同分异构体③二溴代物有三种
回答下列问题：
(1)烃A的最简式是____________；
(2)烃A的结构简式是______________；
(3)烃B的三种二溴代物的结构简式为_____________________________________；
(4)烃C为烃B的同系物，常温下为气态且只有一种一溴代物，则烃C的一溴代物的结构简式为________________(填一种即可)。
答案　(1)CH　(2)
解析　(1)烃A完全燃烧的产物中n(CO2)∶n(H2O)＝2∶1，则烃A的分子式为(CH)n；
(2)因28(3)烃B为饱和链烃，通常情况下呈气态，则烃B为CH4或C2H6或C3H8或C4H10；有同分异构体，则不可能为CH4、C2H6、C3H8，所以烃B为C4H10。它的三种二溴代物的结构简式分别为。
(4)烃B的同系物中常温下为气态的是CH4、C2H6、C3H8，C3H8有两种一溴代物，CH4、C2H6都只有一种一溴代物，分别为CH3Br、C2H5Br。
8．有机物A可由葡萄糖发酵得到，也可以从牛奶中提取。纯净的A为无色粘稠液体，易溶于水。为研究A的组成与结构，进行了如下实验：
实验步骤 解释或实验结论
(1)称取A 9.0 g，升温使其汽化，测其密度是相同条件下H2的45倍。 试通过计算填空：(1)A的相对分子质量为____。
(2)将9.0 g A在足量纯O2中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4 g和13.2 g。 (2)A的分子式为________。
(3)另取A 9.0 g，跟足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24 L CO2(标准状况)，若与足量金属钠反应则生成2.24 L H2(标准状况)。 (3)用结构简式表示A中含有的官能团________、______。
(4)A的核磁共振氢谱如下图： (4)A中含有________种氢原子。
(5)综上所述，A的结构简式为__________。
答案　(1)90　(2)C3H6O3　(3)—COOH　—OH　(4)4
(5)
解析　(1)A的密度是相同条件下H2密度的45倍，相对分子质量为45×2＝90。9.0 g A的物质的量为0.1 mol。
(2)燃烧产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4 g和13.2 g，说明0.1 mol A燃烧生成0.3 mol H2O和0.3 mol CO2。1 mol A中含有6 mol H、3 mol C。
(3)0.1 mol A跟足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24 L CO2(标准状况)，若与足量金属钠反应则生成2.24 L H2(标准状况)，说明分子中含有一个—COOH和一个—OH。
(4)A的核磁共振氢谱中有4个峰，说明分子中含有4种处于不同化学环境下的氢原子。
(5)综上所述，A的结构简式为。
9．(2012·大纲全国卷Ⅰ，30)有机化合物A～H的转换关系如下所示：
H
请回答下列问题：
(1)链烃A有支链且只有一个官能团，其相对分子质量在65～75之间，1 mol A完全燃烧消耗7 mol氧气，则A的结构简式是________________，名称是________________________________________________________________________；
(2)在特定催化剂作用下，A与等物质的量的H2反应生成E。由E转化为F的化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(3)G与金属钠反应能放出气体，由G转化为H的化学方程式是________________________________________________________________________；
(4)①的反应类型是____________；③的反应类型是____________；
(5)链烃B是A的同分异构体，分子中的所有碳原子共平面，其催化氢化产物为正戊烷，写出B所有可能的结构简式
________________________________________________________________________。
(6)C也是A的一种同分异构体，它的一氯代物只有一种(不考虑立体异构)，则C的结构简式为__________________________________________________________________。
答案　
解析　由G与HOOCCH2CH2COOH反应生成C9H14O4可知，G物质分子中含5个碳原子，则A、E、F分子中也含有5个碳原子；又A为链烃，其1 mol完全燃烧消耗7 mol O2，可得A的分子式为C5H8，满足通式CnH2n－2，为可含一个三键或两个双键的链烃；再由A有支链且只有一个官能团可推知A的结构简式为CHCCHCH3CH3(3 甲基 1 丁炔)；由B是A的同分异构体，所有碳原子共平面，催化氢化的产物为正戊烷，结合其空间结构特点可推知B的结构简式为或CH3CH2—C≡C—CH3；由C与A同分异构且一氯代物只有一种可知其分子对称性很好，其结构简式为。A与H2等物质的量加成的化学方程式为，E与Br2/CCl4发生加成反应生成F的化学方程式为
，F在NaOH水溶液中发生取代反应(水解反应)的化学方程式为；G在酸性环境中，加热的条件下发生酯化反应(取代反应)生成H的化学方程式为第6讲　生命中的基础有机化学物质
[考纲要求]　1.了解油脂的组成和主要性质及重要应用。2.了解糖类的组成和性质特点，能举例说明糖类在食品加工和生物能源开发上的应用。3.了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，以及氨基酸与人体健康的关系。4.了解蛋白质的组成、结构和性质。5.了解化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。
考点一　油脂
油脂
(1)油脂的组成
油脂是油和脂肪的统称，都是高级脂肪酸和甘油形成的酯，属于酯类化合物，含C、H、O三种元素。
(2)结构特点
结构通式：
(3)分类
(4)油脂的化学性质
①油脂的氢化(硬化)
如油酸甘油酯与H2反应的方程式为
②水解反应
a．酸性条件下
如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为:
b．碱性条件下——皂化反应
如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为
碱性条件下水解程度比酸性条件下水解程度大。
题组一　教材习题回扣
1．(选修5P96－9)油脂的硬化属于 (　　)
A．酯化反应 B．加成反应
C．水解反应 D．聚合反应
答案　B
题组二　皂化反应实验
2．油脂皂化后，要使肥皂和甘油从混合物里充分分离，可采用①分液　②蒸馏　③过滤　④盐析　⑤渗析中的_______________________________________________________。
答案　④③②
解析　油脂发生皂化反应后，向混合物中加入食盐细粒，高级脂肪酸钠便会析出，因它的密度比水小，所以浮在上层，可以用过滤的方法得到高级脂肪酸钠，而甘油留在滤液里，可采用蒸馏的方法得到甘油。
3．可以判断油脂皂化反应基本完成的现象是 (　　)
A．反应液使红色石蕊试纸变蓝色
B．反应液使蓝色石蕊试纸变红色
C．反应后，静置，反应液分为两层
D．反应后，静置，反应液不分层
答案　D
解析　油脂皂化反应前后溶液均呈碱性，故不可用A判断；B为错误叙述；反应前油脂不溶于水而分层，完全反应后其产物溶于水，反应液不分层。
考点二　糖类
1．糖类的组成、概念、分类和相互转化
(1)组成：由C、H、O三种元素组成。
(2)概念：多羟基醛或多羟基酮以及能水解生成多羟基醛或多羟基酮的物质。
(3)分类
类别 单糖 二糖 多糖
特点 不能再水解成更简单的糖 1分子二糖能水解成两分子单糖 一分子多糖能水解成多分子单糖
示例 葡萄糖、果糖 麦芽糖、蔗糖 淀粉、纤维素
分子式 C6H12O6 C12H22O11 (C6H10O5)n
示例间的相互关系 同分异构体 同分异构体 不互为同分异构体
(4)相互转化
2．葡萄糖与果糖
(1)
(2)葡萄糖的化学性质
①还原性：能发生银镜反应，能与新制Cu(OH)2反应。
②加成反应：与H2发生加成反应生成己六醇。
③酯化反应：葡萄糖含有醇羟基，能与羧酸发生酯化反应。
④发酵成醇：由葡萄糖发酵制乙醇的化学方程式为
C6H 2C2H5OH＋2CO2。
3．二糖——蔗糖与麦芽糖
4.淀粉与纤维素
(1)相似点
①都属于高分子化合物，属于多糖，分子式都可表示为
(C6H10O5)n。
②都能发生水解反应，反应的化学方程式分别为
③都不能发生银镜反应。
(2)不同点：①通式中n值不同；②淀粉遇碘呈现特殊的蓝色。
深度思考
1．已知葡萄糖和果糖的分子式为C6H12O6，蔗糖和麦芽糖的分子式为C12H22O11，淀粉和纤维素的分子通式为(C6H10O5)n，都符合通式Cn(H2O)m。
(1)糖类的通式都是Cn(H2O)m吗？
(2)符合通式Cn(H2O)m的有机物都属于糖类吗？
答案　(1)不一定。糖类是由C、H、O三种元素组成的，大多数可用通式Cn(H2O)m表示，n与m可以相同，也可以是不同的正整数。但并非所有的糖都符合通式Cn(H2O)m，如鼠李糖(C6H12O5)。
(2)不一定。例如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)的分子式可分别改写为C(H2O)、C2(H2O)2，但它们不是糖，而分别属于醛和羧酸。
2．用淀粉为原料酿酒的反应原理是什么？
答案　食品工业上用淀粉酿酒发生的反应方程式为
(C6H10O5)n(淀粉)＋nH2OnC6H12O6(葡萄糖)，C6H12O62CH3CH2OH＋2CO2。
题组一　糖类的概念、组成和性质
1．糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物，所以俗称“碳水化合物”。下列物质不属于糖类的是 (　　)
A．葡萄糖 B．蔗糖 C．纤维素 D．糖精
答案　D
解析　葡萄糖是单糖，化学式为C6H12O6；蔗糖属于双糖(低聚糖)，化学式为C12H22O11；纤维素则属于多糖，化学式可以表示为(C6H10O5)n；糖精不是糖类，只是有甜味。
2．纤维素被称为第七营养素，食物中的纤维素虽然不能为人体直接提供能量，但能促进肠道蠕动，黏附并带出有害物质，俗称人体内的“清道夫”。从纤维素的化学成分看，它是一种 (　　)
A．双糖 B．多糖 C．氨基酸 D．脂肪
答案　B
解析　双糖是指能水解生成两分子单糖的糖类；能水解生成多分子单糖的糖就是多糖，其中就有淀粉和纤维素。
3．下列关于糖类的说法中正确的是 (　　)
A．糖类都能发生水解反应
B．单糖都能发生银镜反应
C．葡萄糖与果糖是同分异构体，淀粉与纤维素也是同分异构体
D．单糖都能发生酯化反应
答案　D
解析　单糖不能水解，A错；果糖中不含醛基，不能发生银镜反应，B错；淀粉和纤维素不是同分异构体，C错；所有的单糖都含有羟基，故能发生酯化反应，D正确。
4．核糖是合成核酸的重要原料，结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO，下列关于核糖的叙述正确的是 (　　)
A．与葡萄糖互为同分异构体
B．可与新制的Cu(OH)2悬浊液作用生成砖红色沉淀
C．不能发生取代反应
D．可以使紫色的石蕊试液变红
解题指导　核糖为多羟基醛，具有—OH与—CHO的性质。
答案　B
解析　分析核糖的结构简式可知其化学式为C5H10O5，而葡萄糖的化学式为C6H12O6，故A项不正确；核糖分子中含有—CHO，故可与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀，B项正确；核糖分子中含有—OH，可与酸发生取代反应，但没有—COOH，不显酸性，不能使紫色的石蕊试液变红，C、D两项不正确。
题组二　有关水解的综合考查
5．某同学设计了如下3种方案，用以检测淀粉的水解程度。
甲方案：
淀粉液水解液中和液溶液变蓝
结论：淀粉尚未水解
乙方案：
淀粉液水解液无银镜产生
结论：淀粉尚未水解
丙方案：
结论：淀粉部分水解
上述3种方案的实验设计与结论是否正确？简要说明理由。
思路点拨　解答本题时要注意两点，一是淀粉和葡萄糖的检验方案，二是葡萄糖的银镜反应要在碱性条件下进行。
答案　甲方案实验设计和结论均不正确。加入NaOH溶液后，再检验淀粉是否水解是不正确的，因为I2与NaOH反应，影响实验结果的判断，同时如果淀粉部分水解，未水解的淀粉与碘反应也产生蓝色，所以溶液变蓝并不能说明淀粉尚未水解。
乙方案实验设计不正确。因为在酸性条件下即使水解液中有葡萄糖，也不能与银氨溶液发生银镜反应。
丙方案实验设计和结论均正确。有银镜产生，说明淀粉水解生成葡萄糖。水解液中直接加入碘水，溶液变蓝，说明有淀粉存在，因此得出结论为淀粉部分水解。
6．下列在一定条件下进行的反应属于水解反应的是 (　　)
①C12H22O11(麦芽糖)＋H2O―→2C6H12O6(葡萄糖)
②CH2===CH2＋H2O―→C2H5OH
③CH3CH2Cl＋H2O―→CH3CH2OH＋HCl
④NH3·H2O??NH＋OH－
⑤CH3CH2ONa＋H2O―→CH3CH2OH＋NaOH
⑥CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑
A．②④ B．①②⑤ C．③④⑥ D．①③⑤⑥
答案　D
解析　化合物和水中的H＋、OH－(或—H、—OH)交换成分生成两种或两种以上物质的反应称为水解反应。水解反应肯定为非氧化还原反应。常见的有盐类的水解、卤代烃的水解、酯类的水解、二糖及多糖的水解、二肽或多肽的水解等。上述反应中，②属于加成反应；④属于弱碱的电离。
7．缬氨霉素(valinomycin)是一种脂溶性的抗生素，是由12个分子组成的环状化合物，它的结构简式如图所示，有关说法正确的是 (　　)
A．缬氨霉素是一种蛋白质
B．缬氨霉素完全水解可得到四种氨基酸
C．缬氨霉素完全水解后的产物中有两种产物互为同系物
D．缬氨霉素完全水解，其中一种产物与甘油互为同分异构体
答案　C
解析　由图可看出该物质的单体是
三种，不都为氨基酸，A、B项不正确；(b)和(c)互为同系物，C正确；甘油的化学式为C3H8O3与上述(a)、(b)、(c)的分子式均不同，因而D项不正确。
考点三　氨基酸和蛋白质
1．氨基酸的结构与性质
(1)组成
组成蛋白质的氨基酸几乎都是α 氨基酸，其结构简式可以表示为。
(2)化学性质
①两性(以为例)
与盐酸反应的化学方程式：
与NaOH溶液反应的化学方程式：
②成肽反应
氨基酸在酸或碱存在的条件下加热，通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含肽键的化合物叫做成肽反应。
2．蛋白质的结构与性质
(1)蛋白质的组成与结构
①蛋白质含有C、H、O、N、S等元素。
②蛋白质是由氨基酸通过缩聚反应产生，蛋白质属于功能高分子化合物。
(2)蛋白质的性质
①水解：在酸、碱或酶的作用下最终水解生成氨基酸。
②两性：具有氨基酸的性质。
③盐析
向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐[如(NH4)2SO4、Na2SO4等]溶液后，可以使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，此过程为可逆过程，可用于分离和提纯蛋白质。
④变性
加热、紫外线、超声波、强酸、强碱、重金属盐、一些有机物(甲醛、酒精、丙酮等)等会使蛋白质变性，此过程为不可逆过程。
⑤颜色反应
含有苯基的蛋白质遇浓HNO3变黄色，该性质可用于蛋白质的检验。
⑥蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味。
3．酶
(1)酶是一种蛋白质，易变性。
(2)酶是一种生物催化剂，催化作用具有以下特点：
①条件温和，不需加热；
②具有高度的专一性；
③具有高效的催化作用。
题组一　氨基酸的结构与性质
1. 分子式为C3H7O2N的有机物经实验分析，发现有如图所示的原子连接顺序，则此有机物一定是 (　　)
A．硝基化合物 B．硝酸酯
C．α 氨基酸 D．蛋白质
答案　C
解析　每个碳原子的键数为4，每个氮原子的键数为3，每个氧原子的键数为2，氢原子只有1个键。显然大白球为碳原子，与最下方的碳原子相连的2个中白球为氧原子，最小的白球是氢原子，黑球应是氮原子。
2．关于氨基酸的下列叙述中，不正确的是 (　　)
A．天然氨基酸都是晶体，一般都能溶于水
B．氨基酸都不能发生水解反应
C．氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐
D．天然蛋白质水解最终可以得到α 氨基酸、β 氨基酸等多种氨基酸
答案　D
解析　天然氨基酸熔点较高，室温下均为晶体，一般能溶于水而难溶于乙醇、乙醚；氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐；氨基酸分子间能发生成肽反应，但氨基酸都不能发生水解反应；天然蛋白质水解的最终产物是多种α 氨基酸。
题组二　蛋白质的组成和性质
3．下列说法不正确的是 (　　)
A．动物皮革的主要成分是蛋白质
B．天然蛋白质水解的最终产物是α 氨基酸
C．皮革鞣制过程中使用的K2Cr2O7会使蛋白质盐析
D．“皮革奶”灼烧时有烧焦羽毛的气味
解题指导　天然蛋白质都是由α 氨基酸缩聚而成的，在加热、酸、碱、紫外线、重金属盐的作用下能变性。
答案　C
解析　动物的毛皮的主要成分为蛋白质，A项正确；天然蛋白质水解的最终产物为α 氨基酸，B项正确；K2Cr2O7为强氧化性盐，使蛋白质变性，C项错误；“皮革奶”含有蛋白质，灼烧时有烧焦羽毛气味，D项正确。
4．有关蛋白质的叙述正确的是 (　　)
A．蛋白质溶液中，加入浓的硫酸铵溶液有沉淀析出，加水后沉淀不溶解
B．蛋白质属于天然高分子化合物
C．蛋白质的分子能透过半透膜
D．蛋白质跟浓盐酸作用时呈黄色
答案　B
解析　蛋白质中加入浓的铵盐产生沉淀，加水后能够溶解，A不正确；蛋白质为高分子化合物，分子直径较大，不能透过半透膜，C不正确；含苯环的蛋白质与浓硝酸能发生颜色反应，而不是浓盐酸，D不正确。
5．有关物质水解的叙述不正确的是 (　　)
A．油脂水解可得到丙三醇
B．可用碘检验淀粉水解是否完全
C．蛋白质水解的最终产物均为氨基酸
D．纤维素水解与淀粉水解得到的最终产物不同
答案　D
解析　油脂属于酯类物质，可以水解，产物为高级脂肪酸和甘油(即丙三醇)，A正确；碘单质与淀粉可以互相检验，B正确；蛋白质是氨基酸缩水的结果，所以蛋白质水解的最终产物是氨基酸，C正确；纤维素和淀粉都是由多个葡萄糖反应形成的，所以水解的最终产物均为葡萄糖，D错。
题组三　有关脱水反应综合考查
6．苯酚是重要的化工原料，通过下列流程可合成阿司匹林、香料和一些高分子化合物。
(1)写出C的结构简式：________________；反应④的类型：____________。
(2)写出反应②的化学方程式：______________________________________。
(3)写出G的结构简式：____________________________________________。
(4)写出反应⑧的化学方程式：_______________________________________。
7．已知α 氨基酸与亚硝酸(HNO2)反应生成α 羟基酸。如：
试根据下列六种有机物之间的转化关系，回答有关问题：
(1)写出有机物B和E的结构简式。
B：________________________________________________________________________，
E：________________________________________________________________________。
(2)写出下列反应的化学方程式。
①A―→C：_______________________________________________________________，
②D―→F：______________________________________________________________。
解析　通过给出的信息可得出D物质的结构简式：。
然后由各物质的分子组成分析物质间的转化关系。A―→B是A与NaOH溶液反应的结果，A―→C是氨基酸缩水形成二肽，D―→E是分子间失水形成环酯，D―→F是羟基酸发生缩聚反应形成聚酯。
2．常见有机物的鉴别、分离和提纯
(1)有机物的溶解性规律
①烃类的密度都小于水，都难溶于水(它们浮在水面上)，但可溶于有机溶剂。
②烃的衍生物中：a.四氯化碳(CCl4)、溴苯(C6H5Br)的密度大于水，且难溶于水，但可溶于有机溶剂；b.乙醇、乙酸、葡萄糖、蔗糖易溶于水和有机溶剂；c.油脂、酯类不溶于水，密度比水小。
(2)常用的试剂
能与溴水反应的有机物(乙烯等含碳碳不饱和键的有机物)；与酸性高锰酸钾溶液反应的有机物(乙烯等含不饱和键的有机物、乙醇、葡萄糖)；与新制的氢氧化铜悬浊液反应的有机物(醛类、葡萄糖)；与氢氧化钠溶液反应的有机物(乙酸)；与碳酸钠溶液反应的有机物(乙酸)；与钠反应的有机物(含有羟基的有机物，如乙醇等)。
(3)除杂和检验方法
物质 检验试剂 除杂试剂(或方法)
甲烷(乙烯) 酸性高锰酸钾溶液或溴水 溴水
酒精(水) 无水硫酸铜 生石灰
淀粉(葡萄糖) 新制氢氧化铜悬浊液
苯(乙醇) Na 水、萃取、分液
乙酸乙酯(乙酸) 紫色石蕊或NaHCO3 饱和Na2CO3溶液
乙烷(二氧化硫) 品红溶液 高锰酸钾酸性溶液、溴水或NaOH溶液
乙烯(二氧化硫) 品红溶液 NaOH溶液
(4)糖类和蛋白质的特征反应
①葡萄糖的特征反应：
a．加热条件下，与新制氢氧化铜悬浊液反应产生砖红色沉淀；
b．碱性，加热条件下，与银氨溶液反应生成光亮的银镜。
②淀粉的特征反应：常温下，淀粉遇碘单质变蓝色。
③蛋白质的特征反应：
a．浓硝酸可以使蛋白质变黄，也称为蛋白质的颜色反应；
b．灼烧蛋白质产生烧焦羽毛的气味。
1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物 (×)
(2012·新课标全国卷，8C)
解析　油脂不是高分子化合物。
(2)向淀粉溶液中加入稀H2SO4，加热几分钟，冷却后再加入新制Cu(OH)2悬浊液，加热，没有砖红色沉淀生成，证明淀粉没有水解成葡萄糖 (×)
(2011·四川理综，11B)
解析　没有加NaOH中和H2SO4。
(3)食用白糖的主要成分是蔗糖 (√)
(2012·海南，2A)
(4)蔗糖、淀粉、油脂及其水解产物均为非电解质 (×)
(2012·浙江理综，7B)
解析　油脂水解生成的高级脂肪酸或其盐为电解质。
(5)麦芽糖与蔗糖的水解产物均含葡萄糖，故二者均为还原型二糖 (×)
(2012·北京理综，11B)
(6)葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12O6，二者互为同分异构体 (√)
(2012·山东理综，10C)
(7)蔗糖、麦芽糖的分子式都是C12H22O11，二者互为同分异构体 (√)
(2011·福建理综，8B)
(8)麦芽糖及其水解产物均能发生银镜反应 (√)
(2011·北京理综，7A)
(9)纤维素和淀粉遇碘水均显蓝色 (×)
(2011·广东理综，7A)
(10)植物油的主要成分是高级脂肪酸 (×)
(2012·海南，2D)
解析　植物油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯。
(11)向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl溶液和CuSO4溶液，均有固体析出，所以蛋白质均发生变性 (×)
(2012·江苏，13A)
解析　加入NaCl溶液，蛋白质发生盐析，加入CuSO4溶液，使蛋白质变性。
(12)用甘氨酸(CH2COOHNH2)和丙氨酸(CH3CHCOOHNH2)缩合最多可形成4种二肽(√)
(2011·北京理综，7D)
(13)天然植物油常温下一般呈液态，难溶于水，有恒定的熔点、沸点 (×)
(2012·北京理综，11A)
(14)若两种二肽互为同分异构体，则二者的水解产物不一致 (×)
(2012·北京理综，11C)
(15)苯、油脂均不能使酸性KMnO4溶液褪色 (×)
(2012·山东理综，10A)
(16)油脂在空气中完全燃烧转化为水和二氧化碳 (√)
(2011·福建理综，8A)
(17)蛋白质、乙酸和葡萄糖均属电解质 (×)
(2011·广东理综，7B)
(18)乙酸乙酯和食用植物油均可水解生成乙醇 (×)
(2011·广东理综，7D)
(19)蛋白质和油脂都属于高分子化合物，一定条件下都能水解 (×)
(2011·山东理综，11B)
(20)氨基酸、淀粉均属于高分子化合物 (×)
(2012·福建理综，7C)
2．(2011·上海，14)某物质的结构为，关于该物质的叙述正确的是 (　　)
A．一定条件下与氢气反应可以生成硬脂酸甘油酯
B．一定条件下与氢气反应可以生成软脂酸甘油酯
C．与氢氧化钠溶液混合加热能得到肥皂的主要成分
D．与其互为同分异构体且完全水解后产物相同的油脂有三种
答案　C
解析　硬脂酸甘油酯结构为，软脂酸甘油酯的结构为，显然A、B均错；油脂与NaOH溶液混合加热可得到肥皂的主要成分——高级脂肪酸钠，C正确；与该油脂互为同分异构体且完全水解后产物相同的油脂有两种，分别是，D错。
3．(2011·浙江理综，11)褪黑素是一种内源性生物钟调节剂，在人体内由食物中的色氨酸转化得到。
下列说法不正确的是 (　　)
A．色氨酸分子中存在氨基和羧基，可形成内盐，具有较高的熔点
B．在色氨酸水溶液中，可通过调节溶液的pH使其形成晶体析出
C．在一定条件下，色氨酸可发生缩聚反应
D．褪黑素与色氨酸结构相似，也具有两性化合物的特性
答案　D
解析　由色氨酸和褪黑素结构简式分析，褪黑素分子内不存在—NH2和—COOH，不具有两性，因此D项错误。
1．据估计，地球上的绿色植物通过光合作用每年能结合来自CO2中的碳1 500亿吨和来自水中的氢250亿吨，并释放4 000亿吨氧气。光合作用的过程一般可用下式表示：
CO2＋H2O＋微量元素(P、N等)(蛋白质、碳水化合物、脂肪等)＋O2
下列说法不正确的是 (　　)
A．蛋白质、碳水化合物和脂肪都是与生命活动有关的营养物质
B．碳水化合物就是由碳和水组成的化合物
C．叶绿素是光合作用的催化剂
D．淀粉也是光合作用的产物之一，它的水溶液遇碘酒会变蓝
答案　B
解析　由化学常识可知A正确。碳水化合物是糖类物质的统称，从组成上来看，有许多物质分子组成符合Cn(H2O)m通式，但不可简单地认为碳水化合物就是由碳和水组成的化合物，B不正确。由反应式和光合作用原理可知，叶绿素为光合作用的催化剂，C正确。淀粉也属于糖类(碳水化合物)，碘遇淀粉变蓝，D正确。
2．下列营养物质在人体内发生的变化及其对人的生命活动所起的作用叙述不正确的是(　　)
A．淀粉葡萄糖CO2和H2O(释放能量维持生命活动)
B．纤维素葡萄糖CO2和H2O(释放能量维持生命活动)
C．油脂甘油和高级脂肪酸CO2和H2O(释放能量维持生命活动)
D．蛋白质氨基酸人体所需的蛋白质(人体生长发育)
答案　B
3．下列有关糖类、油脂和蛋白质的说法正确的是 (　　)
A．油脂水解的共同产物是乙二醇
B．从混合物中分离提纯蛋白质可采用过滤的方法
C．淀粉、油脂和蛋白质都能在NaOH溶液中发生水解
D．糖类、油脂和蛋白质中一定都含有碳、氢、氧三种元素
答案　D
4．下图表示一个反应过程，图中的黑球表示两个相同的单糖，则图中的a、b、c分别表示(　　)
A．麦芽糖、麦芽糖酶、葡萄糖 B．蔗糖、蔗糖酶、果糖
C．乳糖、乳糖酶、葡萄糖 D．淀粉、淀粉酶、葡萄糖
答案　A
解析　据图示，b在反应前后未变化，应为催化剂即酶，a是水解后生成两个相同的单糖分子的二糖。1 mol麦芽糖水解生成2 mol葡萄糖，1 mol蔗糖水解生成1 mol葡萄糖和
1 mol果糖，乳糖水解生成葡萄糖和半乳糖，淀粉属于多糖。
5．直链型的不饱和油酸(C17H33COOH)与蔗糖反应可以制得非天然油脂，其反应示意图如下所示(注：图的反应式不完整)：
则下列说法不正确的是 (　　)
A．甘油和蔗糖在一定条件下都可以发生消去反应
B．天然油脂、蔗糖、非天然油脂都能发生水解反应
C．该非天然油脂与氢氧化钠溶液共热，可以发生皂化反应，水解后的产物可与溴的四氯化碳溶液反应
D．植物油、非天然油脂都可以与H2发生加成反应
答案　C
解析　甘油和蔗糖的分子结构中都含有醇羟基，且至少有一个连接醇羟基的碳原子相邻的碳原子上都有氢原子，故二者都能发生消去反应，A选项正确；天然油脂、非天然油脂中都含有酯基，都能发生水解反应，蔗糖在稀硫酸作用下也能水解产生葡萄糖和果糖，B选项正确；皂化反应是仅限于油脂与氢氧化钠或氢氧化钾混合，得到高级脂肪酸的钠/钾盐和甘油的反应，非天然油脂水解产物中没有甘油，不属于皂化反应，C选项错误；植物油、非天然油脂中都含有碳碳双键，都可以与H2发生加成反应，D选项正确。
6．将土豆切开后，一段时间后可观察到切面变蓝，说明土豆中含有 (　　)
A．淀粉和I－ B．淀粉和I2 C．淀粉和KIO3 D．葡萄糖和I2
答案　A
解析　I－被空气中的氧气氧化成I2，遇淀粉显蓝色。
7．下列叙述中，正确的是 (　　)
A．甲烷、乙烯和苯都可通过石油分馏得到
B．只用淀粉溶液即可检验食盐是否为加碘盐
C．利用油脂在碱性条件下的水解反应可以制肥皂
D．利用变性后可以再溶解的性质可分离提纯蛋白质
答案　C
解析　苯是通过煤的干馏得到的，乙烯是通过石油裂解得到的，A错；食盐中碘以IO的形式存在，而淀粉遇单质碘变蓝，因此只用淀粉无法检验食盐是否为加碘盐，B错；油脂在碱性条件下的水解反应也叫皂化反应，可以用于制取肥皂，C对；蛋白质的变性不可逆,蛋白质的盐析可逆，利用蛋白质盐析后可以再溶解的性质可分离提纯蛋白质，D错。
8．褪黑素是一种内源性生物钟调节剂，在人体内由食物中的色氨酸转化得到。
下列说法不正确的是 (　　)
A．色氨酸分子中存在氨基和羧基，可形成内盐，具有较高的熔点
B．在色氨酸水溶液中，可通过调节溶液的pH使其形成晶体析出
C．在一定条件下，色氨酸可发生缩聚反应
D．褪黑素与色氨酸结构相似，也具有两性化合物的特性
答案　D
解析　由色氨酸和褪黑素结构简式分析，褪黑素分子内不存在—NH2和—COOH，不具有两性，因此D项错误。
9．已知扎那米韦是流感病毒神经氨酸酶抑制剂，其对流感病毒的抑制是以缓慢结合的方式进行的，具有高度特异性，其分子结构如下所示。
下列说法正确的是 (　　)
A．该物质的分子式为C12H19N4O7
B．1 mol该物质与NaOH溶液反应，可以消耗4 mol NaOH
C．在一定条件下，该物质可以发生消去、加成、取代等反应
D．该物质能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色，能与FeCl3溶液发生显色反应
答案　C
解析　该分子中含有，—OH，—COOH，，—NH2，多种官能团，能发生消去、加成、取代等反应，C正确；该物质的分子式为C12H20N4O7，1 mol该物质能与
2 mol NaOH反应，该物质不能与FeCl3溶液发生显色反应。
10．如图所示：淀粉水解可产生某有机化合物A，A在不同氧化剂的作用下，可以生成B(C6H12O7)或C(C6H10O8)，B和C都不能发生银镜反应。A、B、C都可以被强还原剂还原为D(C6H14O6)。B脱水可得到五元环的酯类化合物E或六元环的酯类化合物F。已知，相关物质被氧化的难易次序是RCHO最易，R—CH2OH次之，最难。
请在下列空格中填写A、B、C、D、E、F的结构简式。
A：________________________，B：____________________________________，
C：________________________，D：____________________________________，
E：________________________，F：____________________________________。
答案　A：HOCH2(CHOH)4CHO
B：HOCH2(CHOH)4COOH
C：HOOC(CHOH)4COOH　D：HOCH2(CHOH)4CH2OH
解析　淀粉水解的产物A既可被氧化，又可被还原，且还原产物、氧化产物均为6个C，则可初步推断A应为葡萄糖，由氧化生成B、C的分子式可知，C为二元羧酸，B为一元羧酸，D为六元醇。
11．已知氨基酸可发生如下反应：
且已知：D、E的相对分子质量分别为162和144，可发生如下物质转化关系，如下图所示：
(1)写出B、D的结构简式：B____________，D___________________________。
(2)写出C→E的化学方程式：__________________________________________。
(3)写出C→D的化学方程式：__________________________________________。
解析　氨基酸能发生缩聚反应，脱去一个H2O分子，—COOH脱去—OH，—NH2脱去—H，发生缩聚反应生成蛋白质。由此可推知，两个丙氨酸分子间脱去2个H2O分子可生成B：。由题目中所给信息可总结出：在HNO2作用下，氨基酸中的—NH2可转变成—OH，可得C：。由于C中含有—COOH和—OH，所以分子间可以脱水，脱去一个水可得D：，脱去两个水分子可得E：
12．星形聚合物SPLA可经下列反应路线得到(部分反应条件未注明)。
已知：SPLA的结构简式为
(1)淀粉是____糖(填“单”或“多”)；A的名称是______________________________。
(2)乙醛由不饱和烃制备的方法之一是_______________________________________
____________________________________________(用化学方程式表示，可多步)。
(3)D→E的化学反应类型属于________反应；D结构中有3个相同的基团，且1 mol D能与2 mol Ag(NH3)2OH反应，则D的结构简式是________________；D与银氨溶液反应的化学方程式为________________________________________________________。
(4)B的直链同分异构体G的分子中不含甲基，G既不能与NaHCO3溶液反应，又不能与新制Cu(OH)2悬浊液反应，且1 mol G与足量Na反应生成1 mol H2，则G的结构简式为________________________________________________________________________。
(5)B有多种脱水产物，其中两种产物的结构简式为____________________和____________________。
答案　(1)多　葡萄糖
(2)方法一：CH2===CH2＋H2O催化剂,CH3CH2OH，
2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
方法二：CH2===CH2＋HBr―→CH3CH2Br，
CH3CH2Br＋H2O―→CH3CH2OH＋HBr
(或CH3CH2Br＋NaOH―→CH3CH2OH＋NaBr)，
2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
(3)加成(或还原)　C(CH2OH)3CHO
C(CH2OH)3CHO＋2Ag(NH3)2OH△,
C(CH2OH)3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O
解析　由框图可知：A为葡萄糖，B为乳酸CH3CHCOOHOH，由D(C5H10O4)―→E(C5H12O4)的分子式变化可知，此反应为加氢过程，是加成反应，也是还原反应，D(C5H10O4)的不饱和度说明D分子中仅1个—CHO，其他三个氧原子均为醇羟基，所以D为CHOH2CCH2OHCHOCH2OH。
13．现代化学工业遵循可持续发展原则，利用淀粉、纤维素等可再生资源合成多种化工产品。
(1)以淀粉为原料可制取香料乙酸乙酯，生产流程为
①部分链状葡萄糖分子在水溶液中通过分子内加成反应，以六元环或五元环的形式存在，其中六元环的结构为，则葡萄糖在水溶液存在的五元环结构为
________________________________________________________________________。
②若用1 000 kg含(C6H10O5)n 90%的淀粉(杂质不参与反应)为原料制取乙酸乙酯。生产中，淀粉的水解率为90%，乙醇的产率为85%，酯化反应中乙醇、乙酸的转化率均为90%。生产中得到的乙酸乙酯的质量为________kg。
(2)纤维素的结构可表示为[(C6H7O2)(OH)3]n。10.00 g脱脂棉花(纤维素含量为100%)与乙酸、乙酸酐[(CH3CO)2O]的混合物在一定条件下发生酯化反应，可制得15.19 g醋酸纤维(纤维素乙酸酯)。请推断该醋酸纤维的结构简式。
答案　(1)①　②336.6
(2)[(C6H7O2)(OH)(OOCCH3)2]n
解析　(1)②解：
(C6H10O5)n～nC6H12O6～2nC2H5OH～nCH3COOC2H5
162n　　　　　　　　　　　　　　　88n
1 000 kg×90%×90%×85%×90%　　m(CH3COOC2H5)
m(CH3COOC2H5)＝336.6 kg
(2)解：
[(C6H7O2)(OH)3]n～[(C6H7O2)(OH)3－x(OOCCH3)x]n　Δm
162n　　　　　　　　162n＋42nx　　　　　42nx
10 g　　　　　　　　　15.19 g　　　　　　5.19 g
＝x＝2
故该醋酸纤维的结构简式为[(C6H7O2)(OH)(OOCCH3)2]n。第5讲　醛　羧酸　酯
[考纲要求]　1.了解醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点。2.了解醛、羧酸、酯的主要化学性质。3.了解醛、羧酸、醇和酯等烃的衍生物之间的相互转化关系。4.结合生产和生活实际，了解常见的醛、羧酸和酯的重要应用，了解某些有机化合物对环境和健康可能产生的影响，关注有机物的安全使用问题。
考点一　醛
1．概念
烃基与醛基相连而构成的化合物。可表示为RCHO，甲醛是最简单的醛。饱和一元醛的通式为CnH2nO。
2．甲醛、乙醛
颜色 气味 状态 密度 水溶性
甲醛 无色 刺激性气味 气体 易溶于水
乙醛 无色 刺激性气味 液体 比水小 与水互溶
3.植物中的醛
4．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
醇醛羧酸
以乙醛为例完成下列反应的化学方程式：
特别提醒　(1)醛基只能写成—CHO或COH，不能写成—COH。
(2)醛与新制的Cu(OH)2悬浊液反应时碱必须过量且应加热煮沸。
(3)银镜反应口诀：银镜反应很简单，生成羧酸铵，还有一水二银三个氨。
深度思考
1．你是怎样理解有机化学中的氧化反应和还原反应的？请完成下列表格：
氧化反应 还原反应
特点 有机物分子得到氧原子或失去氢原子的反应 有机物分子中得到氢原子或失去氧原子的反应
常见反应 (1)有机物燃烧、被空气氧化、被酸性高锰酸钾溶液氧化；(2)醛基被银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液氧化；(3)烯烃被臭氧氧化 不饱和烃的加氢、硝基还原为氨基、醛基或酮基的加氢、苯环的加氢等
有机合成中的应用 利用氧化反应或还原反应，可以实现有机物官能团的转变，实现醇、醛、羧酸等物质间的相互转化。如：CH4CH3ClCH3OHHCHOHCOOH
2.实验室做乙醛和银氨溶液反应生成银镜的实验时：
(1)为产生光亮的银镜，试管应先用__________溶液煮沸，倒掉煮沸液后再用清水将试管洗干净。
(2)配制银氨溶液时向盛有__________溶液的试管中逐滴滴加________溶液，边滴加边振荡直到______________为止。
(3)加热时应用__________加热，产生银镜的化学方程式是
________________________________________________________________________。
解题指导　银氨溶液的配制：取1 mL 2%的AgNO3溶液于洁净的试管中，然后边振荡试管边逐滴滴入2%的稀氨水，至最初产生的沉淀恰好溶解为止，制得银氨溶液。
答案　(1)NaOH　(2)AgNO3　稀氨水　最初产生的沉淀恰好溶解　(3)水浴　CH3CHO＋2Ag(NH3)2OHCH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O
解析　欲使银镜反应实验成功，必须用NaOH溶液煮沸试管以除去油污，以免析出的银难以附着在试管上。配制银氨溶液时，一定注意不要把AgNO3溶液滴加到氨水中，应把氨水滴加到AgNO3溶液中，且氨水不要过量，否则容易生成易爆炸的Ag3N。
题组一　醛类的概念及结构特点
1．下列物质不属于醛类的物质是 (　　)
答案　B
解析　本题考查的是醛的概念。根据醛的定义可以判断出不属于醛类，而是酯类。
2．以下有些结构简式或电子式，书写的不规范、不正确。请把你认为正确的写法写在后面。
(1)乙醇HOCH2CH3
(2)己二醛OHC(CH2)4CHO
(1)、(2)、(6)正确
解析　结构简式要正确反映物质所含的官能团和原子间的连接方式。醛基不能写作—COH。左边的羟基不能写作OH—、硝基不能写作NO2—。—CHO中C、O原子间形成2个共用电子对，所以(5)所示电子式错误。
题组二　醛基的性质及检验
3．已知柠檬醛的结构简式如下图，根据已有知识判定下列说法不正确的是 (　　)
A．它可使酸性KMnO4溶液褪色
B．它可以与溴发生加成反应
C．它可以发生银镜反应
D．它被催化加氢后最终产物的化学式为C10H20O
答案　D
解析　根据柠檬醛的结构，该分子中既有醛基还有碳碳双键，所以柠檬醛可使酸性KMnO4溶液褪色，可以与溴发生加成反应，还可以发生银镜反应，催化加氢后最终产物的化学式为C10H22O，所以只有D选项错误。
4．下列操作不合理的是 (　　)
A．银镜反应采用水浴加热
B．取1 mol·L－1的硫酸铜溶液2 mL和0.4 mol·L－1的氢氧化钠溶液4 mL混合后加入
0.5 mol 40%的乙醛溶液，加热至沸腾，以验证乙醛的还原性
C．在乙醛还原新制的Cu(OH)2悬浊液的实验中，制Cu(OH)2悬浊液时应加入过量的NaOH溶液，可直接加热
D．配制银氨溶液时，将稀氨水逐滴加入AgNO3溶液中
答案　B
解析　配制银氨溶液，必须是向AgNO3溶液中逐滴加入稀氨水(边滴边振荡)至沉淀恰好完全溶解(得澄清溶液)，若将AgNO3溶液滴入氨水中，无法判断AgNO3与NH3·H2O恰好完全反应；配制Cu(OH)2悬浊液必须保证NaOH溶液过量，B项中n(CuSO4)＝2×
10－3 mol，n(NaOH)＝1.6×10－3 mol，显然NaOH不足。
5．某有机物的化学式为C5H10O，它能发生银镜反应和加成反应。若将其跟H2加成，则所得产物的结构简式不可能是 (　　)
A．(CH3CH2)2CHOH B．(CH3)3CCH2OH
C．CH3CH2CH(CH3)CH2OH D．CH3(CH2)3CH2OH
答案　A
解析　根据题意可知此有机物为醛类。解答此类题目有两种思路,其一,写出醛可能有的同分异构体:CH3CH2CH2CH2CHO、(CH3)2CHCH2CHO、CH3CH2CH(CH3)CHO、(CH3)3CCHO,再根据醛与氢气加成反应的原理，使醛基变成—CH2OH；其二，采用逆向思维的方法，根据醇能氧化成醛的条件——醇分子中必须含有—CH2OH，可快速作出选择。
题组三　羟醛缩合反应信息题
6．肉桂醛是一种食用香精，它广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果以及调味品中。工业上可通过下列反应制备：
(1)请推测B侧链上可能发生反应的反应类型：_______________________________
______________________________________________________(任填两种)。
(2)请写出两分子乙醛在上述条件下反应的化学方程式：_____________________。
(3)请写出同时满足括号内条件的B的所有同分异构体的结构简式：_________________
___________________________________________________________________________。
(①分子中不含羰基和羟基；②是苯的对二取代物；③除苯环外，不含其他环状结构。)
答案　 (1)加成反应、氧化反应、还原反应(任填两种)
(2)2CH3CHOCH3CHCHCHO＋H2O
解析　(1)根据B分子侧链上含有碳碳双键和醛基官能团，推测它可以发生加成反应、氧化反应、还原反应等。
(2)根据题给反应类比推出两分子乙醛反应的化学方程式为2CH3CHOCH3CH===CHCHO＋H2O。
(3)根据要求，其同分异构体的结构简式为
羟醛缩合反应的机理
受羰基吸电子作用的影响,醛或酮分子中的α H活泼性增强。在碱或酸的作用下,形成碳负离子，此碳负离子与另一分子醛或酮的羰基发生亲核加成反应，生成β 羟基醛或酮，这个反应叫做羟醛加成。羟醛加成的基本反应类型为加成反应。在羟醛加成反应中，一个含有多个α H醛(或酮)分子，可与另外多个醛(或酮)分子反应。
通过羟醛加成，在分子中形成新的碳碳键，并增长了碳链。生成物分子中的α H原子同时被羰基和β 碳上羟基所活化，有的β 羟基醛或酮在反应时就失水，有的在强酸或强碱作用下失水，生成α，β 不饱和醛或酮，这一反应称羟醛缩合或醇醛缩合。
羟醛缩合的基本反应类型为消去反应
羟醛缩合反应不仅能考查有机反应的重要反应类型(加成反应、取代反应)，还能考查学生接受、吸收、整合信息的能力，因而倍受命题者的青睐。
【例】　(2012·四川理综)已知：
以乙炔为原料，通过下图所示步骤能合成有机中间体E(转化过程中的反应条件及部分产物已略去)。
C2H2―→
其中，A、B、C、D分别代表一种有机物，B的化学式为C4H10O2，分子中无甲基。
请回答下列问题：
(1)A生成B的化学反应类型是____________。
(2)写出生成A的化学反应方程式_____________________。
(3)B在浓硫酸催化下加热，可生成多种有机产物。写出2种相对分子质量比
A小的有机产物的结构简式：_______________________________________
________________、________________________________________________。
(4)写出C生成D的化学反应方程式：_______________________________
_________________________________________________________________。
(5)含有苯环，且与E互为同分异构体的酯有______种，写出其中一种同分异
构体的结构简式：____________________________________________。
答案　(1)加成反应(或还原反应) (2)HCCH＋2HCHO
HOCH2C≡CCH2OH
解析　根据信息分析，E为α，β 不饱和醛，属羟醛缩合反应的产物，可将
目标分子逆推，将α、β之间双键变为β位羟基，得D；将1分子D中α、
β之间单键断开，羟基变醛基得2分子C；C由醇B氧化而来，结合信息得
A，A为含四个碳原子的分子，可知其是由HC≡CH与HCHO按1∶2反应
的产物。
题组四　实验探究——醛的性质实验
7．(2012·北京理综，27)有文献记载：在强碱性条件下，加热银氨溶液可能析出银镜。某同学进行如下验证和对比实验。
装置 实验序号 试管中的药品 现象
实验Ⅰ 2 mL银氨溶液和数滴较浓NaOH溶液 有气泡产生；一段时间后，溶液逐渐变黑；试管壁附着有银镜
实验Ⅱ 2 mL银氨溶液和数滴浓氨水 有气泡产生；一段时间后，溶液无明显变化
该同学欲分析实验Ⅰ和实验Ⅱ的差异，查阅资料：
a．Ag(NH3)＋2H2O??Ag＋＋2NH3·H2O
b．AgOH不稳定，极易分解为黑色Ag2O
(1)配制银氨溶液所需的药品是_________________________________________。
(2)经检验，实验Ⅰ的气体中有NH3，黑色物质中有Ag2O。
①用湿润的红色石蕊试纸检验NH3，产生的现象是________________________。
②产生Ag2O的原因是_________________________________________________。
(3)该同学对产生银镜的原因提出假设：可能是NaOH还原Ag2O。实验及现象：向AgNO3溶液中加入_______________________________________________________，
出现黑色沉淀；水浴加热，未出现银镜。
(4)重新假设：在NaOH存在下，可能是NH3还原Ag2O。用下图所示装置进行实验。现象：出现银镜。在虚线框内画出用生石灰和浓氨水制取NH3的装置简图(夹持仪器略)。
(5)该同学认为在(4)的实验中会有Ag(NH3)2OH生成。由此又提出假设：在NaOH存在下，可能是Ag(NH3)2OH也参与了NH3还原Ag2O的反应。进行如下实验：
①有部分Ag2O溶解在氨水中，该反应的化学方程式是________________________
________________________________________________________________________。
②实验结果证实假设成立，依据的现象是______________________________________
________________________________________________________________________。
(6)用HNO3清洗试管壁上的Ag，该反应的化学方程式是
________________________________________________________________________。
命题意图　本题以加热银氨溶液析出银镜为载体来考查实验设计，涉及药品选择、现象描述与解释、补充步骤以及绘制气体发生装置图等，意在考查学生接受、吸收新信息以及解决实际问题的能力。
答案　(1)AgNO3溶液和氨水
(2)①试纸变蓝　②在NaOH存在下，加热促进NH3·H2O分解，逸出NH3，促使Ag(NH3)＋2H2O??Ag＋＋2NH3·H2O平衡正向移动，c(Ag＋)增大，Ag＋与OH－反应立即转化为Ag2O：2OH－＋2Ag＋===Ag2O↓＋H2O
(3)过量NaOH溶液
(4)见下图
(5)①Ag2O＋4NH3·H2O===2Ag(NH3)2OH＋3H2O　②与溶液接触的试管壁上析出银镜
(6)3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O
解析　(1)通常用AgNO3溶液和氨水配制银氨溶液。
(2)①NH3为碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。②由于银氨溶液中存在平衡：Ag(NH3)＋2H2O??Ag＋＋2NH3·H2O，在NaOH存在下，加热促进NH3逸出，使平衡右移，c(Ag＋)增大，Ag＋与OH－发生反应生成AgOH，由于AgOH不稳定，立即分解为Ag2O。
(3)要验证是不是NaOH将Ag2O还原，NaOH溶液需过量。
(4)将浓氨水滴在生石灰固体上，利用平衡移动原理可以制备氨气，因此选择分液漏斗和烧瓶，分液漏斗和锥形瓶也可以。
(5)①Ag2O和NH3·H2O发生络合反应生成Ag(NH3)2OH。
②如果试管内壁上出现光亮的银镜反应，说明Ag(NH3)2OH 将Ag2O还原为Ag。
(6)Ag和稀硝酸反应生成AgNO3、H2O和NO气体。
技巧点拨　(1)运用电离平衡、溶解平衡原理解释氧化银的形成。(2)设计实验时，要确保 溶液呈强碱性。(3)解决新信息问题的关键是读懂信息并结合教材实验基础知识分析实验问题。
考点二　羧酸、酯
1．羧酸的分类、通式和通性
(1)分类
(2)通式
一元羧酸的通式为R—COOH，饱和一元脂肪羧酸的通式为CnH2nO2(CnH2n＋1—COOH)。饱和二元脂肪羧酸的通式是CnH2n－2O4。
(3)通性
羧酸的化学性质与乙酸相似，主要取决于羧基官能团。
①酸性：当羟基中的O—H键断裂，具有酸性：RCOOH??RCOO－＋H＋。能与Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液反应。几种常见羧酸的酸性强弱关系为乙二酸>甲酸>苯甲酸>乙酸>碳酸。
②羧基中的C—O键断裂，—OH被其他基团取代，能发生酯化反应：
RCOOH＋R′OHRCOOR′＋H2O。
2．羧酸的代表物——乙酸
(1)俗名是醋酸，分子式为C2H4O2，结构简式为CH3COOH，官能团：羧基(—COOH)。
(2)物理性质
气味：强烈刺激性气味，状态：液体，溶解性：易溶于水和乙醇。
(3)化学性质
①酸的通性
乙酸是一种弱酸，其酸性比碳酸强,在水溶液里的电离方程式为CH3COOH??CH3COO－＋H＋。
②酯化反应
CH3COOH和CH3CHOH发生酯化反应的化学方程式为CH3COOH＋C2HOHCH3CO18OC2H5＋H2O。
3．其他常见羧酸的结构和性质
(1)甲酸(俗名蚁酸)
甲酸分子的结构简式为。因此，甲酸既具有酸的一般性质，又具有醛的性质。
甲酸易被氧化成H2CO3。在碱性条件下，甲酸可发生银镜反应，可跟新制Cu(OH)2悬浊液作用析出Cu2O砖红色沉淀，可使酸性KMnO4溶液和溴水褪色(氧化反应)。
(2)常见的高级脂肪酸
饱和
不饱和——油酸：C17H33COOH(液态)
(3)苯甲酸(又名安息香酸)
(4)乙二酸(又名草酸)：HOOC—COOH，由于直接相连的两个羧基的相互影响，使其酸性强于甲酸和其他二元酸，且具有较强还原性，可使酸性KMnO4溶液褪色；常用作漂白剂、除锈剂、除墨水痕迹等。
4．酯类
(1)酯：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。
(2)酯的物理性质
(3)酯的化学性质
特别提醒　酯的水解反应为取代反应。在酸性条件下为可逆反应；在碱性条件下，能中和产生的羧酸，反应能完全进行。
(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。
5．乙酸乙酯的制备
(1)实验原理
CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O。
(2)实验装置
(3)反应特点
(4)反应条件及其意义
①加热，主要目的是提高反应速率，其次是使生成的乙酸乙酯挥发而收集，使平衡向正反应方向移动，提高乙醇、乙酸的转化率。
②以浓硫酸作催化剂，提高反应速率。
③以浓硫酸作吸水剂，提高乙醇、乙酸的转化率。
④可适当增加乙醇的量，并有冷凝回流装置，可提高产率。
(5)注意事项
①加入试剂的顺序为C2H5OH―→浓H2SO4―→CH3COOH。
②用盛饱和Na2CO3溶液的试管收集生成的乙酸乙酯，一方面中和蒸发出来的乙酸、溶解蒸发出来的乙醇；另一方面降低乙酸乙酯的溶解度，有利于酯的分离。
③导管不能插入到Na2CO3溶液中，以防止倒吸回流现象的发生。
④加热时要用小火均匀加热，防止乙醇和乙酸大量挥发、液体剧烈沸腾。
⑤装置中的长导管起导气和冷凝回流作用。
⑥充分振荡试管，然后静置，待液体分层后，分液得到的上层液体即为乙酸乙酯。
深度思考
1．丙烯酸CH2===CHCOOH和油酸C17H33COOH是同系物吗？
答案　是同系物，因为它们分子中都含有羧基和同类型的烃基，即分子结构相似，并且在组成上相差15个—CH2，完全符合同系物的定义。
2．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)乙醛分子中的所有原子都在同一平面上(×)
(2)凡是能发生银镜反应的有机物都是醛(×)
(3)醛类既能被氧化为羧酸，又能被还原为醇(√)
(4)完全燃烧等物质的量的乙醛和乙醇，消耗氧气的质量相等(×)
(5)在水溶液里，乙酸分子中的—CH3可以电离出H＋(×)
(2011·福建理综，8C)
题组一　羧酸、酯的结构特点
1．由下列5种基团中的2个不同基团两两组合，形成的有机物能与NaOH反应的有(　　)
①—OH　②—CH3　③—COOH　④ ⑤—CHO
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
解题方法　①　②　③　④—⑤
组合后看物质是否存在。
答案　D
解析　两两组合形成的化合物有10种，其中—OH与—COOH组合形成的H2CO3为无机物，不合题意。只有、COHOH(甲酸)、5种有机物能与NaOH反应。
2．某中性有机物C8H16O2在稀硫酸作用下加热得到M和N两种物质，N经氧化最终可得到M，则该中性有机物的结构可能有 (　　)
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
审题指导　中性有机物C8H16O2能水解，则该物质为酯，由信息知N能氧化为M，则N为醇，M为酸，且碳架结构相同，N只能为伯醇。
答案　B
解析　中性有机物C8H16O2在稀硫酸作用下可生成两种物质，可见该中性有机物为酯类。由“N经氧化最终可得到M”，说明N与M中碳原子数相等，碳架结构相同，且N应为羟基在碳链端位的醇，M则为羧酸，从而推知该中性有机物的结构只有和两种。
题组二　识别官能团预测有机物的性质
3．迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性物质，其结构简式如图所示。下列叙述正确的是 (　　)
A．迷迭香酸与溴单质只能发生取代反应
B．1 mol迷迭香酸最多能和9 mol氢气发生加成反应
C．迷迭香酸可以发生水解反应、取代反应和酯化反应
D．1 mol迷迭香酸最多能和5 mol NaOH发生反应
答案　C
解析　该有机物结构中含有酚羟基和碳碳双键，能与溴发生取代反应和加成反应，故A项错。1分子迷迭香酸中含有2个苯环，1个碳碳双键，则1 mol迷迭香酸最多能和7 mol氢气发生加成反应，B项错。1分子迷迭香酸中含有4个酚羟基、1个羧基、1个酯基，则1 mol迷迭香酸最多能和6 mol NaOH发生反应，D项错。
题组三　根据有机物的性质确定官能团或有机物的结构
4．有机物A是常用的食用油抗氧化剂，分子式为C10H12O5，可发生如下转化：
已知B的相对分子质量为60，分子中只含一个甲基。C的结构可表示为
(其中：—X、—Y均为官能团)。
请回答下列问题：
(1)根据系统命名法，B的名称为__________。
(2)官能团—X的名称为________，高聚物E的链节为________。
(3)A的结构简式为______________。
(4)反应⑤的化学方程式为___________________________________________。
(5)C有多种同分异构体，写出其中2种符合下列要求的同分异构体的结构简式________。
Ⅰ.含有苯环　Ⅱ.能发生银镜反应
Ⅲ.不能发生水解反应
(6)从分子结构上看，A具有抗氧化作用的主要原因是____(填序号)。
a．含有苯环　　b．含有羰基　　c．含有酚羟基
答案　(1)1 丙醇
(写出上述3个结构简式中的任意2个即可)
(6)c
解析　E为高分子化合物，则D有可能是烯烃，B是醇，结合B的相对分子质量为60可推知B为丙醇，只有一个甲基，则B为CH3CH2CH2OH，D为CH2===CH—CH3，E为。C能与NaHCO3溶液反应产生气泡，则含有—COOH，与FeCl3发生显色反应，含有酚羟基，则C的结构简式只能是，则A的结构简式为
(1)CH3CH2CH2OH的系统命名为1 丙醇。
(2)Y只能是—OH，X是—COOH，因为C只有7个碳原子。
(3)由反应条件可基本确定是酯的水解,A的结构简式为。
(4)该反应是—COOH与HCO的反应，产物为CO2和H2O。
(5)不发生水解反应则不含结构COO，能发生银镜反应则含有—CHO。
(6)酚羟基具有还原性，能被O2氧化，因此A可作为抗氧化剂使用。
1．多官能团有机物性质的确定步骤
第一步，找出有机物所含的官能团，如碳碳双键、碳碳三键、醇羟基、酚羟
基、醛基等；第二步，联想每种官能团的典型性质；第三步，结合选项分析
对有机物性质描述的正误。(注意：有些官能团性质会交叉。例如，碳碳三键
与醛基都能被溴水、酸性高锰酸钾溶液氧化，也能与氢气发生加成反应等)。
2．官能团与反应类型
考点三　烃的衍生物转化关系及应用
深度思考
写出以乙醇为原料制备的化学方程式(无机试剂任选)并注明反应类型。
答案　(1)CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O(消去反应)
题组一　卤代烃在有机推断、合成中的“桥梁”作用
1．根据下面的反应路线及所给信息填空。
(1)A的结构简式是__________，名称是__________。
(2)①的反应类型是________；③的反应类型是__________________________。
(3)反应④的化学方程式是____________。
解析　根据反应①的条件可知A发生的是取代反应，则A为，根据反应②的条件可知发生的是消去反应，再与Br2发生加成反应得到B()，B再经反应④消去得到。
2．已知：CH3—CH===CH2＋HBr―→CH3—CHBr—CH3(主要产物),1 mol某烃A充分燃烧后可以得到8 mol CO2和4 mol H2O。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的化学式：________，A的结构简式：________。
(2)上述反应中，①是________反应，⑦是________反应。(填反应类型)
(3)写出C、D、E、H物质的结构简式：
C____________________，D____________________，
E____________________，H____________________。
(4)写出D―→F反应的化学方程式_____________________________________。
答案　(1)C8H8　　(2)加成　酯化(或取代)　
解析　由1 mol A完全燃烧生成8 mol CO2、4 mol H2O可知A中N(C)＝8，N(H)＝8，分子式为C8H8，不饱和度为5，推测可能有苯环，由①④知A中必有双键。故A为。A与Br2加成得B：；A＋HBr―→D，由信息知D为；F由D水解得到，F为；H是F和醋酸反应生成的酯：。
题组二　剖析合成路线，规范解答有关问题
3．丁子香酚的结构简式如图所示：CH2CHCH2OHOCH3。丁子香酚的一种同分异构体对甲基苯甲酸乙酯(F)是有机化工原料，用于合成药物的中间体。某校兴趣小组提出可以利用中学所学的简单有机物进行合成F，其方案如下，其中A的产量标志着一个国家石油化学工业的发展水平。
(1)写出丁子香酚的分子式________________；写出C物质的名称____________。
(2)指出化学反应类型：反应①________；反应②________。
(3)下列物质不能与丁子香酚发生反应的是________。
a．NaOH溶液 b．NaHCO3溶液
c．Br2的四氯化碳溶液 d．乙醇
(4)写出反应③的化学方程式：____________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)写出符合条件①含有苯环；②能够发生银镜反应的D的同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________。
答案　(1)C10H12O2　甲苯 (2)加成反应　氧化反应 (3)bd
解析　(1)根据丁子香酚的结构简式可以确定其分子式为C10H12O2，C物质为甲苯。
(2)根据F的结构简式，结合方案中的转化关系，E为，B为CH3CH2OH，A为乙烯，因此反应①为加成反应，反应②为氧化反应。
(3)丁子香酚含有酚羟基，能与NaOH溶液反应；含有碳碳双键，能与Br2的四氯化碳溶液发生反应。
(4)反应③为和CH3CH2OH的酯化反应。
(5)根据限定的条件，D的同分异构体中含有苯环和醛基，因此可以为。
4．[2012·天津理综，8(4)(5)]萜品醇可作为消毒剂、抗氧化剂、医药和溶剂。合成α 萜品醇G的路线之一如下：
(1)B―→C、E―→F的反应类型分别为______、________。
(2)C―→D的化学方程式为__________________________________________________。
答案　(1)取代反应　酯化反应(或取代反应)
解析　(1)B―→C发生的反应为—OH与HBr之间取代反应，生成，C―→D根据反应条件可知发生的反应类似卤代烃的消去反应，所以D为，D―→E是羧酸盐转化为羧酸，E为，E―→F发生的反应为酯化反应，F为
(2)根据(1)可知C―→D发生消去反应的化学方程式为
“三招”突破有机推断与合成
1．确定官能团的变化
有机合成题目一般会给出产物、反应物或某些中间产物的结构等，在解题过程中应抓住这些信息，对比物质转化中官能团的种类变化、位置变化等，掌握其反应实质。
2．掌握两条经典合成路线
(1)一元合成路线：RCH===CH2―→一卤代烃―→一元醇―→一元醛―→一元羧酸―→酯
(2)二元合成路线：RCH===CH2―→二卤代烃―→二元醇―→二元醛―→二元羧酸―→酯(链酯、环酯、聚酯)(R代表烃基或H)。
在合成某一种产物时，可能会存在多种不同的方法和途径，应当在节省原料、产率高的前提下，选择最合理、最简单的方法和途径。
3．按要求、规范表述有关问题
即应按照题目要求的方式将分析结果表达出来，力求避免书写官能团名称时出现错别字、书写物质结构简式时出现碳原子成键数目不为4等情况，确保答题正确。
1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)乙酸分子中含有羧基，可与NaHCO3溶液反应生成CO2 (√)
(2011·山东理综，11A)
解析　CH3COOH的酸性大于H2CO3的酸性。
(2)乙醇、乙酸均能与Na反应放出H2，二者分子中官能团相同 (×)
(2012·山东理综，10D)
解析　乙醇的官能团为—OH，乙酸的官能团为—COOH。
(3)在酸性条件下，CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3CO18OH和C2H5OH (×)
(2011·北京理综，7C)
解析　CH3CO18OC2H5在酸性条件下水解后生成CH3COOH和CH3CHOH。
(4)在水溶液里，乙酸分子中的—CH3可以电离出H＋ (×)
(2011·福建理综，8C)
解析　在乙酸分子中只有羧基上的H可以发生电离。
(5)乙醇中含乙酸杂质：加入碳酸钠溶液洗涤，分液 (×)
(2012·上海，12B)
解析　除去乙醇中的杂质乙酸，加入Na2CO3溶液，洗涤后再蒸馏。
(6)乙酸丁酯中含乙酸杂质：加入碳酸钠溶液洗涤，分液 (√)
(2012·上海，12D)
解析　乙酸和Na2CO3反应生成CH3COONa和乙酸丁酯分层，采取分液的方法进行分离。2．(2012·上海，8)过量的下列溶液与水杨酸(COOHOH)反应能得到化学式为C7H5O3Na的是
(　　)
A．NaHCO3溶液 B．Na2CO3溶液
C．NaOH溶液 D．NaCl溶液
答案　A
3．(2012·江苏，11改编)普伐他汀是一种调节血脂的药物，其结构简式如图所示(未表示出其空间构型)。下列关于普伐他汀的性质描述正确的是 (　　)
A．能与FeCl3溶液发生显色反应
B．不能使酸性KMnO4溶液褪色
C．能发生加成、取代、消去反应
D．1 mol该物质最多可与1 mol NaOH反应
答案　C
解析　解题的关键是官能团的确定。在普伐他汀的结构中含有的官能团有醇羟基(—OH)、羧基(—COOH)、酯基()和碳碳双键()，所以能发生取代反应、加成反应、消去反应，也能使酸性KMnO4溶液褪色。但因无酚羟基，故不能与FeCl3溶液发生显色反应。分子中的羧基(—COOH)和酯基()都能和NaOH溶液反应，故1 mol该物质可与2 mol NaOH反应。
4．(2012·山东理综，33)利用从冬青中提取出的有机物A合成抗结肠炎药物Y及其他化学品的合成路线如下：
根据上述信息回答：
(1)D不与NaHCO3溶液反应，D中官能团的名称是________，B→C的反应类型是________。
(2)写出A生成B和E的化学反应方程式：___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)A的同分异构体I和J是重要的医药中间体，在浓硫酸的作用下，I和J分别生成和，鉴别I和J的试剂为________。
(4)A的另一种同分异构体K用于合成高分子材料，K可由制得，写出K在浓硫酸作用下生成的聚合物的结构简式：________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)醛基　取代反应
(3)浓溴水或FeCl3溶液
解析　(1)由BCH3OCH3，可知B为甲醇，CH3OH与O2反应生成D，D不与NaHCO3溶液反应，D一定不是HCOOH，则D应为HCHO。
(2)逆推法知H的结构简式为,相继得E、F、G的结构简式分别为
A生成B和E的化学方程式为
(3)A的同分异构体I和J的结构简式分别为，加浓溴水，I会产生白色沉淀；加FeCl3溶液，I显紫色。
(4)K的结构简式为，在浓硫酸作用下发生缩聚反应，产物的结构简式为
5．(2012·广东理综，30)过渡金属催化的新型碳 碳偶联反应是近年来有机合成的研究热点之一，如：
反应①
(1)化合物Ⅰ的分子式为____________。
(2)化合物Ⅱ与Br2加成产物的结构简式为__________________________________。
(3)化合物Ⅲ的结构简式为______________。
(4)在浓硫酸存在和加热条件下，化合物Ⅳ易发生消去反应生成不含甲基的产物，该反应方程式为_____________________________________________________________
(注明反应条件)。因此，在碱性条件下，由Ⅳ与反应合成Ⅱ，其反应类型为____________。
(5)Ⅳ的一种同分异构体Ⅴ能发生银镜反应。Ⅴ与Ⅱ也可发生类似反应①的反应，生成化合物Ⅵ，Ⅵ的结构简式为__________________(写出其中一种)。
解析　解答本题时，要理解反应①的机理，结合反应条件确定化合物Ⅵ的结构简式。
(1)化合物Ⅰ的结构简式为，结合有机物中C、H、O、Br原子的成键特点可知，其分子式为C7H5OBr。
(2)化合物Ⅱ中C===C键与Br2发生加成反应，而酯基()不与Br2反应，则加成产物的结构简式为。
(3)化合物Ⅲ在NaOH水溶液中加热，发生水解反应生成化合物Ⅳ，逆推可知Ⅲ的结构简式为。
(4)化合物Ⅳ在浓硫酸存在和加热条件下，发生消去反应生成不含甲基的产物，则该产物应为CH2===CH—CH===CH2,反应的化学方程式为CH2===CHCH===CH2＋H2O。在碱性条件下，
反应生成化合物Ⅱ和HCl，该反应为取代反应。
(5)Ⅴ能发生银镜反应，则Ⅴ分子中含有—CHO。含有—CHO的Ⅳ的同分异构体有CH3CH2CH2CHO、。CH3CH2CH2CHO与化合物Ⅱ发生类似反应①的反应，产物为；
与化合物Ⅱ发生类似反应①的反应，产物为
6．(2012·福建理综，31)从樟科植物枝叶提取的精油中含有下列甲、乙、丙三种成分：
分子式 C16H14O2
部分性质 能使Br2/CCl4褪色
能在稀H2SO4中水解
(丙)
(1)甲中含氧官能团的名称为____________。
(2)由甲转化为乙需经下列过程(已略去各步反应的无关产物，下同)：
其中反应Ⅰ的反应类型为__________，反应Ⅱ的化学方程式为__________________________________________________________(注明反应条件)。
(3)已知：RCH===CHR′RCHO＋R′CHO；2HCHOHCOOH＋CH3OH
由乙制丙的一种合成路线图如下(A～F均为有机物，图中Mr表示相对分子质量)：
①下列物质不能与C反应的是________(选填序号)。
a．金属钠 b．HBr
c．Na2CO3溶液 d．乙酸
②写出F的结构简式_________________________________________________。
③D有多种同分异构体，任写其中一种能同时满足下列条件的异构体结构简式________________________________________________________________________。
a．苯环上连接三种不同官能团 b．能发生银镜反应
c．能与Br2/CCl4发生加成反应 d．遇FeCl3溶液显示特征颜色
④综上分析，丙的结构简式为______________________________________________。
解析　(1)由甲的结构简式不难看出分子中含氧官能团为羟基。
(2)对比甲和反应Ⅰ产物的结构简式，可看出该反应是甲()与HCl发生了加成反应而得到。由反应条件不难确定Y为，根据乙的结构简式可推知Y在NaOH的醇溶液中发生了消去反应而生成乙。
(3)由题中信息可知，A、B分别为和OHC—CHO中的一种，根据题中信息，结合E的相对分子质量，可推知E为HOOC—CH2OH，则F为，则B的结构简式为。又因乙与新制Cu(OH)2悬浊液反应可生成D：，因丙能发生水解反应，说明丙中含有酯基，则C中必定含有—OH，因此C为，由以上分析不难推出丙的结构简式为。因C结构中含有—OH，能与Na反应放出氢气，能与HBr发生取代反应，能与CH3COOH发生酯化反应，但不能与Na2CO3发生反应。
由以上分析知D的结构为，D的同分异构体中能发生银镜反应，说明含有—CHO，能与Br2的CCl4溶液发生加成反应，说明含有，能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基。因此苯环上的三个取代基分别为、—CHO、—OH，即可写出符合条件的同分异构体的结构简式。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1．下列说法错误的是 (　　)
A．乙醇和乙酸都是常用调味品的主要成分
B．乙醇和乙酸的沸点和熔点都比C2H6、C2H4的沸点和熔点高
C．乙醇和乙酸都能发生氧化反应
D．乙醇和乙酸之间能发生酯化反应，酯化反应和皂化反应互为逆反应
答案　D
解析　A项，乙醇和乙酸是常用调味品——酒和醋的主要成分；B项，乙醇和乙酸常温下为液态，而C2H6、C2H4常温下为气态；C项，乙醇和乙酸在空气中都能燃烧而发生氧化反应；D项，皂化反应是指油脂的碱性水解，反应能进行到底。
2．能一次区分CH3CH2OH、CH3COOH、和CCl4四种物质的试剂是 (　　)
A．H2O B．NaOH溶液
C．盐酸 D．石蕊试液
解题指导　进行物质鉴别时不仅要考虑物质的化学性质,还应考虑其物理性质如水溶性等。
答案　D
解析　依次分析如下：
选项 CH3CH2OH CH3COOH CCl4
A 形成均一溶液 形成均一溶液 分两层，上层为油状液体 分两层，下层为油状液体
B 形成均一溶液 形成均一溶液 分两层，上层为油状液体 分两层，下层为油状液体
C 形成均一溶液 形成均一溶液 分两层，上层为油状液体 分两层，下层为油状液体
D 不变色 变红色 分两层，上层为油状液体 分两层，下层为油状液体
3.下列有机物中，在不同条件下，既能发生水解反应和消去反应，又能发生酯化反应并能与金属钠反应放出氢气的是 (　　)
A．只有② B．只有②③
C．只有①② D．只有①②③
答案　B
4．下列关于有机化合物M和N的说法正确的是 (　　)
A．等物质的量的两种物质跟足量的NaOH反应，消耗NaOH的量相等
B．完全燃烧等物质的量的两种物质生成二氧化碳和水的量分别相等
C．一定条件下，两种物质都能发生酯化反应和氧化反应
D．N分子中，可能在同一平面上的原子最多有14个
答案　C
解析　M中的羟基不能与NaOH反应而N中的能，A项错；两种分子中的碳、氧原子数目相同而氢原子数目不同，B项错。
5．酯类物质广泛存在于香蕉、梨等水果中。某实验小组先从梨中分离出一种酯，然后将分离出的酯水解，得到乙酸和另一种化学式为C6H14O的物质。对于此过程，以下分析中不正确的是 (　　)
A．C6H14O分子含有羟基
B．C6H14O可与金属钠发生反应
C．实验小组分离出的酯可表示为CH3COOC6H13
D．不需要催化剂，这种酯在水中加热即可大量水解
答案　D
解析　酯水解生成羧酸和醇，因此C6H14O中存在—OH，能与Na发生反应；根据酯化反应原理，该酯的结构简式可表示为CH3COOC6H13，其水解需要酸等作催化剂。
6．下图是一些常见有机物的转化关系，关于反应①～⑦的说法不正确的是 (　　)
A．反应①是加成反应 B．只有反应②是加聚反应
C．只有反应⑦是取代反应 D．反应④⑤⑥是取代反应
答案　C
解析　本题考查常见有机物转化关系及反应类型，属于容易题。A项乙烯与溴单质发生加成反应，正确；B项乙烯含有不饱和键，能发生反应得聚乙烯，正确；C项④⑤⑥⑦都是取代反应，错误；D项正确。
7．已知三种常见高级脂肪酸的结构简式和熔点数据如下：
名称 结构简式 熔点/℃
软脂酸 CH3(CH2)14COOH 63
硬脂酸 CH3(CH2)16COOH 70
油酸 CH3(CH2)7CH===CH(CH2)7COOH 13
下列说法不正确的是 (　　)
A．碳原子数之和与烃基的饱和性都会影响羧酸的熔点
B．硬脂酸、软脂酸、油酸都能发生酯化反应
C．油酸在一定条件下可以与氢气加成生成软脂酸
D．油酸的最简单的同系物是丙烯酸
答案　C
解析　高级脂肪酸都属于羧酸，都能发生酯化反应，B项对；碳原子数之和与烃基是否饱和与分子间作用力直接相关，影响羧酸的熔点(一般烃基饱和的熔点高，烃基不饱和的熔点低)，油酸与丙烯酸(CH2===CH—COOH)是同系物，油酸催化加氢生成硬脂酸，只有C项不正确。
8．1 mol X能与足量碳酸氢钠溶液反应放出44.8 L CO2(标准状况)，则X的分子式是(　　)
A．C5H10O4 B．C4H8O4 C．C3H6O4 D．C2H2O4
答案　D
解析　1 mol X与足量NaHCO3溶液反应放出44.8 L即2 mol CO2，则X为二元羧酸。饱和二元羧酸的通式为CnH2n－2O4，A、B、C三项均不符合，D项为乙二酸。
9．已知某有机物X的结构简式为
，下列有关叙述不正确的是 (　　)
A．1 mol X分别与足量的Na、NaOH溶液、NaHCO3溶液反应，消耗这三种物质的物质的量分别为3 mol、4 mol、1 mol
B．X在一定条件下能与FeCl3溶液发生显色反应
C．X在一定条件下能发生消去反应和酯化反应
D．X的化学式为C10H10O6
答案　C
解析　苯环上的氢原子不能消去，故不能发生消去反应，与Na反应的有—OH和—COOH，与NaHCO3反应的只有—COOH，与NaOH反应的有酚羟基、羧基和酯基。
10．某酯C6H12O2经水解后得到相同碳原子数的羧酸和醇，再把醇氧化得到丙酮()，该酯是 (　　)
A．C3H7COOC2H5 B．C2H5COOCH(CH3)2
C．C2H5COOCH2CH2CH3 D．
答案　B
解析　本题要求根据酯的水解产物，通过逆向思维推导酯的结构。因为酯水解后的羧酸、醇均含3个碳原子，羧酸即为CH3CH2COOH，而醇氧化得到丙酮，所以醇应是2 丙醇()，故相应的酯为C2H5COOCH(CH3)2。
11．写出下列与乳酸()有关的化学方程式：
(1)与足量的氢氧化钠溶液反应____________________________________________。
(2)与足量的金属钠反应__________________________________________________。
(3)与足量的苏打反应____________________________________________________。
(4)消去反应____________________________________________________________。
(5)铜的催化氧化反应____________________________________________________。
12．莽草酸是合成治疗禽流感的药物——达菲(Tamiflu)的原料之一。莽草酸是A的一种同分异构体。A的结构简式如下：
(1)A的分子式是________________。
(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)A与氢氧化钠溶液反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)是______________。
(4)17.4 g A与足量碳酸氢钠溶液反应，生成二氧化碳的体积(标准状况)为__________。
(5)A在浓硫酸作用下加热可得到B(B的结构简式为)，其反应类型是____________。
(6)B的同分异构体中既含有酚羟基又含有酯基的共有____种，写出其中一种同分异构体的结构简式____________________________________________________________。
(4)2.24 L
(5)消去反应
解析　本题以合成治疗禽流感药物——达菲的原料莽草酸为新情景，综合考查学生对有机物的分子式、结构简式相互转化、反应类型、同分异构体的掌握，着重考查学生的知识迁移能力，是一个很好的有机知识综合题。
(1)由A的结构简式推知A的分子式应为C7H10O5；
(2)因A中含有，所以可与Br2发生加成反应，化学方程式为；
(3)因A中含有—COOH官能团，可与NaOH溶液发生中和反应，化学方程式为
(4)因为1 mol —COOH能与1 mol NaHCO3反应产生1 mol CO2，则17.4 g A与足量NaHCO3反应生成的CO2为×22.4 L·mol－1＝2.24 L；
(5)根据B的结构简式可知，由AB，一定发生了消去反应；
(6)根据题设要求，所写同分异构体既含酚羟基又含酯基，则只能有以下3种情况，即
13．A是一种信息材料的添加剂，在相同条件下，A蒸气是同体积氢气质量的88.25倍。在A分子中各元素质量分数分别为w(C)＝54.4%，w(H)＝7.4%，w(O)＝18.1%，w(Cl)＝20.1%，A在不同条件下可发生如图所示的一系列变化。
请回答下列问题：
(1)A的分子式为__________。
(2)D分子含有的官能团是________________。
(3)上述转换关系的化学方程式中，属于水解反应的有________个(填数字)。
(4)写出化学方程式：
①A和稀硫酸共热：____________________________________________________；
②E氧化成G：________________________________________________________；
③F与氢氧化钠醇溶液共热：____________________________________________。
(5)与B互为同分异构体的且属于酯的物质共有____种。
答案　(1)C8H13O2Cl　(2)羟基、氯原子　(3)3
(4)①CH2===C(CH3)COOCH2CH(CH3)CH2Cl＋H2OCH2===C(CH3)COOH＋ClCH2CH(CH3)CH2OH
②CH3CH(CH2OH)2＋2CuOCH3CH(CHO)2＋2Cu＋2H2O
③ClCH2CH(CH3)COOH＋2NaOH
CH2===C(CH3)COONa＋NaCl＋2H2O
(5)5
解析　Mr(A)＝88.25×2＝176.5，N(C)＝176.5×54.4%/12≈8，N(H)＝176.5×7.4%/1≈13，N(O)＝176.5×18.1%/16≈2，N(Cl)＝176.5×20.1%/35.5≈1。则A的分子式为C8H13O2Cl。根据框图，E到G，G到CH3CH(COOH)2及相关反应，如D二次氧化生成F可推知，G为CH3CH(CHO)2，E为CH3CH(CH2OH)2，则D为CH3CH(CH2Cl)CH2OH，再根据D→F→H→B可知，B为CH2===C(CH3)COOH，故A的结构简式为
CH2===C(CH3)COOCH2CH(CH3)CH2Cl，符合A 的分子式C8H13O2Cl。B的分子式为C4H6O2，其碳链有两种形式：C—C—C—C，，含碳碳双键的结构有：C—C—C===C，C—C===C—C，，所以属于酯的化合物有：HCOOCH2CH===CH2，CH3OOC—CH===CH2，
CH3COOCH===CH2，HCOOCH===CH—CH3，
CH2===C(CH3)—OOCH，共5种。在氢氧化钠溶液、稀硫酸作用下均水解。
14．酚酯是近年高考有机化学命题的热点，其合成方法之一是由酚与酰卤()反应制得。是一种医药中间体，常用来制备抗凝血药，可通过下列路线合成：
(1)A与银氨溶液反应有银镜生成，则A的结构简式是_______________________。
(2)B―→C的反应类型是______________。
(3)E的结构简式是______________________________________________________。
(4)写出F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式：
______________________________________________________________________。
(5)下列关于G的说法正确的是__________(填序号)。
a.能与溴单质反应
b.能与金属钠反应
c.1 mol G最多能和3 mol氢气反应
d.分子式是C9H6O3
答案　(1)CH3CHO　(2)取代反应
解析　(1)A与银氨溶液反应有银镜生成，则A中存在醛基，由流程可知，A与氧气反应可以生成乙酸，则A为CH3CHO；(2)由B和C的结构简式可以看出，乙酸分子中的羟基被氯原子取代，发生了取代反应；(3)D与甲醇在浓硫酸条件下发生酯化反应生成E，E的结构简式为；(4)由F的结构简式可知，C和E在催化剂条件下脱去HCl得到F，F中存在酯基，F分子中含一个酚酯基和一个醇酯基，在碱液中发生水解反应时，1 mol醇酯基消耗1 mol NaOH,1 mol酚酯基消耗2 mol NaOH，故1 mol F最多消耗3 mol NaOH，F与过量NaOH溶液反应的化学方程式为
(5)G分子结构中存在苯环、酯基、羟基、碳碳双键，所以能够与溴单质发生加成反应或者取代反应，能够与金属钠反应产生氢气，a和b选项正确；1 mol G中含1 mol碳碳双键和1 mol苯环，所以能与4 mol氢气反应，c选项错误；G的分子式为C9H6O3，d选项正确。

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