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第一节　有机化合物的结构特点与研究方法
考试评价解读
核心素养达成
1.能辨识有机化合物分子中的官能团，判断有机化合物分子中碳原子的饱和程度、键的类型，分析键的极性；能依据有机化合物分子的结构特征分析、解释典型有机化合物的某些化学性质。2．能辨识同分异构现象，能写出符合特定条件的同分异构体，能举例说明立体异构现象。3．能说出测定有机化合物分子结构的常用仪器分析方法，能结合简单图谱信息分析判断有机化合物的分子结构。
宏观辨识与微观探析
能从不同层次认识有机物的多样性，能按不同的标准对有机物进分类，并认识有机物的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念。能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
证据推理与模型认知
可以通过分析、推理等方法认识有机物的本质特征、构成要素及其相互关系，建立模型。能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。
有机化合物的分类方法
[以练带忆]
1．2016年诺贝尔化学奖由法国、美国及荷兰的三位化学家分获，以表彰他们在“分子马达”研究方面的成就。一种光驱分子马达结构如图所示，该分子含有官能团的种数为(　　)
A．1
B．2
C．3
D．4
B　解析：根据有机物的结构简式可知，分子中含有羧基、碳碳三键两种官能团。
2．下列选项中表示的一些物质或概念间的从属关系不符合图示的是(　　)
选项
X
Y
Z
A
苯的同系物
芳香烃
芳香化合物
B
烯烃
不饱和烃
烃
C
氯乙烷
卤代烃
烃的衍生物
D
羰基
羧基
酯基
D　解析：羰基、羧基、酯基三者都是官能团，属于并列关系，故选项D错误。
3．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类别，并填在横线上。
(1)CH3CH===CH2：________________。
(2)CH≡CCH2CH3：________________。
(3)：________________。
(4)：________________。
(5)：________________。
(6)CCl4：________________。
(7)CH3COOH：________________。
(8)CH3CHO：________________。
解析：(1)中官能团为碳碳双键，该物质属于烯烃。(2)中官能团为碳碳三键，该物质属于炔烃。(3)中—OH
与苯环直接相连，该物质属于酚类。(4)中官能团为—CHO，该物质属于醛类。(5)中官能团为酯基，该有机物属于酯类。(6)中官能团为—Cl，该物质属于卤代烃。(7)中官能团为—COOH，该物质属于羧酸。(8)中官能团为—CHO，该物质属于醛类。
答案：(1)烯烃　(2)炔烃　(3)酚类　(4)醛类
(5)酯类　(6)卤代烃　(7)羧酸　(8)醛类
[练后梳理]
1．根据元素组成分类
2．根据碳骨架分类
3．按官能团分类
(1)官能团：决定有机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
有机物类别
官能团名称
官能团结构
典型代表物(结构简式)
烯烃
碳碳双键
CH2===CH2
炔烃
碳碳三键
—C≡C—
CH===CH
卤代烃
碳卤键
CH3CH2Br
醇
(醇)羟基
—OH
CH3CH2OH
酚
(酚)羟基
—OH
醚
醚键
CH3CH2OCH2CH3
醛
醛基
CH3CHO、HCHO
酮
羰基
羧酸
羧基
酯
酯基
CH3COOCH2CH3
氨基酸
氨基、羧基
—NH2、—COOH
胺
氨基
—NH2
甲胺CH3NH2
酰胺
酰胺基
乙酰胺CH3CONH2
(1)苯环、烷基不是官能团。
(2)含有相同官能团的物质不一定是同一类物质，如—OH与苯环直接相连属于酚，而与其他烃基相连则为醇。
(3)官能团是中性基团，不带电荷。
有机化合物中的共价键
[以练带忆]
1．以下说法不正确的是(　　)
A．在有机化合物中，碳原子一般以四个共用电子对与另外的原子形成四个共价键
B.
羟基的电子式可表示为H
C．在烃中，碳原子之间只能形成σ键
D．碳原子与其他原子间形成的共价键，极性越强越容易断裂
C　解析：C项，碳碳双键和碳碳三键中均含有π键，C项错误。
2．CH3CH2C≡CH的化学性质主要取决于(　　)
A．碳碳单键()
B．碳碳双键()
C．碳碳三键(—C≡C—)
D．碳氢键()
C　解析：有机化合物的化学性质主要取决于它的官能团。丁炔的官能团为—C≡C—。
3．下列化学用语书写正确的是(　　)
A．甲烷的电子式：
B．丙烯的键线式：
C．乙烯的结构简式：CH2CH2
D．乙醇的结构式：
A　解析：丙烯的键线式为，B错误；乙烯的结构简式为CH2===CH2，C错误；乙醇的结构式为，D错误。
[练后梳理]
1．共价键的类型
(1)有机化合物中的共价键有两种基本类型：σ键和π键。
(2)一般情况下，有机化合物中的单键为σ键，双键中含有一个σ键和一个π键，三键中含有一个σ键和两个π键。例如，甲烷分子中含有C—H
σ键，能发生取代反应；乙烯、乙炔分子中含有π键，能发生加成反应。
2．共价键的极性与有机反应
共价键极性越强，在反应中越容易发生断裂，有机化合物的官能团及其邻近的化学键往往是发生化学反应的活性部位。例如：
含有π键，能与溴水发生加成反应，反应前物质官能团为碳碳双键，既含有σ键也含有π键
，反应后官能团变为溴原子，只含有σ键。
3．有机物结构的表示方法
名称
结构式
结构简式
键线式
丙烯
CH3CHCH2
乙醇
CH3CH2OH
乙酸
CH3COOH
结构简式不能表示有机物的真实结构。如从结构简式看，CH3CH2CH2CH3中的碳链是直线形的，而实际上是锯齿形的。
有机化合物的同分异构现象
[以练带忆]
1．下列各组有机化合物中，互为同分异构体的是(　　)
B　解析：选项A中苯环用凯库勒式表示，易误认为是一种单双键交替的结构，但实际上苯分子中不存在单双键交替的结构，而是一种特殊的化学键——大π键，因此选项A中表示的是同一物质；同样对于选项D，由于甲烷分子是正四面体结构，因此表示的也是同一物质；选项C表示的是同一物质。
2．有机物的一氯代物有(　　)
A．3种
B．4种
C．5种
D．6种
B　解析：由可知，该有机物中有4种等效氢原子，故有4种一氯代物。
3．已知分子式为C12H12的物质A的结构简式为，其苯环上的二溴代物有9种同分异构体，由此推断A苯环上的四氯代物的同分异构体的数目为
(　　)
A．9种
B．10种　
C．11种
D．12种
A　解析：该分子苯环上共有6个氢原子，其二溴代物有9种，利用换元法可知其苯环上的四氯代物也有9种结构。
[练后梳理]
1．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，因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
异构类别
碳架异构
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
2．同分异构体数目的判断方法
(1)记忆法：记住一些常见有机物同分异构体数目。
①凡只含一个碳原子的分子均无异构体；
②乙烷、丙烷、乙烯、乙炔无异构体；
③4个碳原子的烷烃有2种异构体，5个碳原子的烷烃有3种异构体，6个碳原子的烷烃有5种异构体。
(2)基元法：如丁基有4种，则丁醇、戊醛、戊酸都有4种同分异构体。
(3)替代法：如二氯苯(C6H4Cl2)有3种同分异构体，四氯苯也有3种同分异构体(将H和Cl互换)；又如CH4的一氯代物只有1种，新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有1种。
(4)等效氢法：等效氢法是判断同分异构体数目的重要方法，其规律有：
①同一碳原子上的氢原子等效。
②同一碳原子上的甲基上的氢原子等效。
③位于镜面对称或轴对称位置上的碳原子上的氢原子等效。
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为同系物。如CH3CH3和CH3CH2CH3、CH2===CH2和CH3—CH===CH2。
(1)同分异构体的分子式相同，相对分子质量相同。但相对分子质量相同的化合物不一定是同分异构体，如C2H6与HCHO，C2H5OH与HCOOH不是同分异构体。
(2)同分异构体的最简式相同。但最简式相同的化合物不一定是同分异构体，如C2H2与C6H6，HCHO与CH3COOH不是同分异构体。
研究有机化合物的一般步骤和方法
[以练带忆]
1．下列分离或除杂方法不正确的是(　　)
A．可用饱和碳酸钠溶液通过分液的方法除去乙酸乙酯中的乙酸
B．用催化加氢的方法可除去乙烷中混有的少量乙烯
C．可用蒸馏的方法分离工业乙醇
D．利用重结晶的方法可提纯粗苯甲酸
B　解析：乙酸能与碳酸钠反应，乙酸乙酯不溶且不与碳酸钠反应，可用饱和碳酸钠溶液通过分液的方法除去乙酸乙酯中的乙酸，故A正确；乙烯与氢气反应时H2的量无法控制，因此用催化加氢的方法除去乙烷中混有的少量乙烯，会引入新的杂质，故B错误；蒸馏常用于分离沸点不同的液体混合物，故C正确；利用溶质在溶剂中溶解度受温度影响不同，用重结晶的方法可提纯物质，粗苯甲酸溶于水且溶解度随温度的变化影响较大，因此利用重结晶的方法可得到较纯的苯甲酸，故D正确。
2．下列说法中正确的是(　　)
A．在核磁共振氢谱中有5个吸收峰
B．红外光谱图只能确定有机物中所含官能团的种类和数目
C．质谱法不能用于相对分子质量的测定
D．核磁共振氢谱、红外光谱和质谱都可用于分析有机物结构
D　解析：该有机物在核磁共振氢谱中有3个吸收峰，A错误；红外光谱图只能确定有机物中所含官能团的种类，无法确定数目，B错误；通过质谱法可测定相对分子质量，C错误；红外光谱仪用于测定有机物的官能团，核磁共振仪用于测定有机物分子中氢原子的种类和数目，质谱法用于测定有机物的相对分子质量，D正确。
3．下列化合物在核磁共振氢谱中能出现两组峰，且其峰面积之比为2∶1的有(　　)
A．乙酸甲酯
B．对苯二酚
C．2?甲基丙烷
D．对二甲苯
B　解析：乙酸甲酯(CH3COOCH3)中含有2种氢原子，核磁共振氢谱中能出现两组峰，且其峰面积之比为1∶1，A错误；对苯二酚中含有2种氢原子，核磁共振氢谱中能出现两组峰，且其峰面积之比为2∶1，B正确；2?甲基丙烷含有2种氢原子，核磁共振氢谱中能出现两组峰，且其峰面积之比为9∶1，C错误；对二甲苯含有2种氢原子，核磁共振氢谱中能出现两组峰，且其峰面积之比为3∶2，D错误。
[练后梳理]
1．研究有机物的基本步骤
2．分离提纯有机物的常用方法
(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
如李比希氧化产物吸收法中：
(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)的最大值即为该有机物的相对分子质量。
4．有机物分子结构的确定
(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
(1)实验式中，氢原子已经达到饱和，则该物质的实验式就是分子式，如实验式CH4O，其分子式必为CH4O，结构简式为CH3OH。
(2)实验式通过扩大整数倍氢原子达到饱和，则该式即为分子式，如实验式为CH3O的有机物，扩大2倍可得C2H6O2，此时氢原子数已经达到饱和，则分子式为
C2H6O2。
考点1　同分异构体的书写与数目的确定
[抓本质·悟考法]
烷烃分子可看作由—CH3、—CH2—、等基团组成。
(1)如果某烷烃分子中同时存在这4种基团，所含碳原子数又最少，则该烃分子应含________个碳原子，其结构简式可能为________________________或___________________或___________________。
(2)上述有机化合物与氯气在光照条件下发生________反应，这些同分异构体中，一氯代物有4种同分异构体的是__________________(填结构简式)。
【解题关键点】　解答本题时要明确题给四种基团的结构特点，再根据题目信息“同时存在四种基团”“碳原子数目最少”得出合理答案。
【易错失分点】　①不能正确判断满足条件的碳原子个数；②不能正确判断一氯取代物的个数。
[自主解答]
______________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
解析：(1)—CH2—只能连接2个碳原子，不能连接氢原子；只能连接4个碳原子，不能连接氢原子；只能连接3个碳原子，不能连接氢原子。所以有、、，共3种结构。
(2)中含有4种不同类型的氢原子，故发生取代反应生成的一氯代物有4种，而另外2种同分异构体形成的一氯代物均有5种同分异构体。
答案：(1)8　
(2)取代　
[多角度·突破练]
?角度1　同分异构体的有关判断
1．下列说法正确的是(　　)
A．分子式为C4H10O的醇，能在铜催化和加热条件下被氧气氧化为醛的同分异构体共有4种
B．2?氯丁烷与NaOH乙醇溶液共热的反应产物中一定不存在同分异构体
C．3?甲基?3?乙基戊烷的一氯代物有5种
D．分子式为C7H8O的有机物，能与氯化铁溶液发生显色反应的同分异构体共有3种
D　解析：A项，C3H7—CH2OH能被氧化成醛，故只有2种，错误；B项，2?氯丁烷消去时可生成1?丁烯或2?丁烯，二者互为同分异构体，错误；C项，3?甲基?3?乙基戊烷的碳骨架为，其中有3种不同的H原子，一氯代物有3种，错误；D项，C7H8O属于酚类的同分异构体共有3种，正确。
2．三种烃的键线式分别表示为X：，Y：，Z：。下列说法不正确的是(　　)
A．Y的分子式为C8H8
B．X、Y、Z互称同分异构体
C．X、Y、Z都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也能使溴的四氯化碳溶液褪色
D．与为同一物质
C　解析：Y为饱和烃，与酸性KMnO4溶液、溴的CCl4溶液均不反应，也不会使它们褪色。
3．分子式为C5H8O2的有机物，能使溴的CCl4溶液褪色，也能与NaHCO3溶液反应生成气体，则符合上述条件的同分异构体(不考虑立体异构)最多有
(　　)
A．8种
B．7种
C．6种
D．5种
A　解析：能使溴的CCl4溶液褪色，也能与NaHCO3溶液反应生成气体，说明该有机物含有碳碳双键和羧基，如果没有支链，根据双键位置的不同，有3种结构CH2===CH—CH2CH2COOH、CH3—CH===CH—CH2COOH、CH3—CH2—
CH===CH—COOH，如果有一个甲基为支链，甲基的位置有2种，每一种碳碳双键位置有2种，同分异构体有4种、
，如果有一个乙基为支链，同分异构体的结构有1种，所以同分异构体的结构共有8种。
同分异构体数目的判断方法
(1)二元取代或多元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数目的判断，可固定一个取代基的位置，再移动另一取代基的位置以确定同分异构体的数目。
如：的二氯代物有12种。
(2)叠加相乘法
先考虑取代基的种数，后考虑位置异构的种数，相乘即得同分异构体的总数目。分情况讨论时，各种情况结果相加即得同分异构体的总数目。
如：的苯环上氢原子被—C4H9取代所形成的结构有3×4＝12种。
(3)组合法
A—(m种)与B—(n种)连接形成A—B结构有m×n种
如：C5H10O2的酯：HCOO—与C4H9—形成的酯有1×4＝4种；CH3COO—与C3H7—形成的酯有1×2＝2种；C2H5COO—与C2H5—形成的酯有1×1＝1种；C3H7COO—与CH3—形成的酯有2×1＝2种，
共9种。
?角度2　同分异构体的书写
4．烷基取代苯R可以被KMnO4酸性溶液氧化生成COOH，但若烷基中直接与苯环连接的碳原子上没有氢原子，则不容易被氧化得到COOH。现有分子式是C11H16的一烷基取代苯，已知它可以被氧化为COOH的同分异构体共有7种，其中的3种结构简式如下：
CH2CH2CH2CH2CH3、CH(CH3)CH2CH2CH3、
CH2CH(CH3)CH2CH3。
请写出其他4种的结构简式：
____________________、____________________、____________________、_____________________。
解析：在书写同分异构体时，把苯环看成是C5H12的一个取代基，问题即得到解决。
答案：CH2C(CH3)3　
CH(CH3)CH(CH3)2
CH(CH2CH3)2
CH2CH2CH(CH3)2
5．已知碳原子数小于8的单烯烃与HBr反应，其加成产物只有一种结构。
(1)符合此条件的单烯烃有________种，判断的依据是____________________________________________________________________。
(2)在这些单烯烃中，若与H2加成后，所得烷烃的一卤代物的同分异构体有3种，这样的单烯烃的结构简式为_____________________________________。
解析：(1)碳原子数小于8的单烯烃与HBr发生加成反应只得一种产物，说明该单烯烃是以碳碳双键为中心的对称结构，符合这一条件的有：CH2===CH2，CH3—CH===CH—CH3、CH3—CH2—CH===CH—CH2—CH3、。(2)与H2加成后所得一氯代物有3种的烷烃为CH3CH2CH2CH2CH2CH3。
答案：(1)4　以碳碳双键为中心的对称结构
(2)CH3CH2CH===CHCH2CH3
6．芳香化合物F是C(CCl2CH3)的同分异构体，其分子中只有两种不同化学环境的氢，数目比为3∶1，写出其中3种的结构简式__________________。
解析：芳香化合物F是C(CCl2CH3)的同分异构体，F需满足条件：ⅰ.与C具有相同的分子构成，含有1个苯环和2个Cl原子；
ⅱ.分子中只有两种不同化学环境的氢，且数目比为3∶1，说明分子结构存在对称性，分子中含有2个—CH3，考虑苯环上取代基的结构及相对位置关系，符合条件的F的结构简式有。
答案：
(任选三种)
具有官能团的有机物一般按碳架异构→位置异构→官能团异构的顺序书写。
例：(以C4H10O为例且只写出骨架与官能团)
①碳架异构?C—C—C—C、
②位置异构?
③官能团异构?C—O—C—C—C、、C—C—O—C—C
考点2　有机物分子式和结构式的确定
[抓本质·悟考法]
有机物X是一种重要的有机合成中间体，用于制造塑料、涂料和黏合剂等高聚物。为研究X的组成与结构，进行了如下实验：
(1)有机物X的质谱图为
有机物X的相对分子质量是________
(2)将10.0
g
X在足量O2中充分燃烧，并使其产物依次通过足量的无水CaCl2和KOH浓溶液，发现无水CaCl2增重7.2
g，KOH浓溶液增重22.0
g
有机物X的分子式是________
(3)经红外光谱测定，有机物X中含有醛基；有机物X的核磁共振氢谱图上有2个吸收峰，峰面积之比是3∶1
有机物X的结构简式是________
【解题关键点】　(1)根据质谱图中最大质荷比判断有机物X的相对分子质量。
(2)根据题意描述分析X燃烧生成的水和二氧化碳的质量，从而计算出X中所含氢原子、碳原子及氧原子的物质的量，结合相对分子质量最终确定X的分子式。
(3)根据红外光谱和核磁共振氢谱确定分子中含有的官能团和具体结构。
【易错失分点】　(1)质谱图中的最大质荷比100为X的相对分子质量，易误认为质谱图中最高点即
55为X的相对分子质量。
(2)确定分子式时未与相对分子质量结合而忽视氧原子的存在。
(3)不能根据核磁共振氢谱正确判断X的结构。
[自主解答]
______________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
解析：(1)质谱图中的最大质荷比即为X的相对分子质量，所以X的相对分子质量是100。(2)10.0
g
X的物质的量是n＝10.0
g÷100
g/mol＝0.1
mol，完全燃烧生成水的质量是7.2
g，产生水的物质的量是n(H2O)＝7.2
g÷18
g/mol＝0.4
mol，生成二氧化碳的质量是22.0
g，物质的量是n(CO2)＝22.0
g÷44
g/mol＝0.5
mol，则1
mol
X分子中含有5
mol碳原子和
8
mol氢原子，结合X的相对分子质量是100知，X中氧原子个数是＝2，因此X的分子式是C5H8O2。(3)根据题意，X分子中含有醛基，有2种氢原子，且氢原子个数比是3∶1，说明X分子中含有2个甲基和2个—CHO，根据分子式确定其不饱和度为2，不含其他官能团，进一步确认X分子中含有2个醛基，所以X的结构简式是
。
答案：(1)100　(2)C5H8O2　(3)
[多角度·突破练]
?角度1　有机物的分离、提纯
1．现有三组混合液：①乙酸乙酯和乙酸钠溶液；②乙醇和丁醇；③溴化钠和单质溴的水溶液。分离上述各混合液的正确方法依次是(　　)
A．分液、萃取、蒸馏
B．萃取、蒸馏、分液
C．分液、蒸馏、萃取
D．蒸馏、萃取、分液
C　解析：液体混合物根据相互溶解性，在不同溶剂中溶解度大小和各成分沸点差别只要求掌握三种分离方法。乙酸乙酯难溶于水，乙酸钠易溶于水，可采取分液的方法将两者分开。乙醇和丁醇互溶，可用蒸馏法分离。NaBr和单质溴，可利用有机溶剂萃取其中的Br2，与NaBr分离。
2．下列有关实验原理或操作正确的是(　　)
A．①分离CCl4和水
B．②洗涤沉淀时，向漏斗中加适量水，搅拌并滤干
C．③液体分层，下层呈无色
D．④除去氯气中的氯化氢
A　解析：洗涤沉淀时，不能搅拌，以防滤纸破损，B错；C中下层为碘的CCl4溶液，为紫色，C错；D中洗气时应是长管进，短管出，D错。
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/cm3)
0.88
3.10
1.50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
微溶
微溶
微溶
(1)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向分离出的粗溴苯中加入少量无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的目的是________________________________________________________________。
(2)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，下列操作中必要的是________(填标号)。
A．重结晶
B．过滤
C．蒸馏
D．萃取
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溶液除去生成的HBr和未反应的Br2。再水洗，用无水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。
答案：(1)②除去生成的HBr和未反应的Br2　③干燥
(2)苯　C
利用萃取对有机物进行分离时，选取萃取剂时需注意
①溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大
②萃取剂与原溶剂不反应、不相溶
③萃取剂与溶质不反应
④常用的萃取剂是苯或CCl4，一般不用酒精作萃取剂(酒精与水互溶)。
?角度2　有机物分子式的确定
4．某化合物6.4
g在氧气中完全燃烧，只生成8.8
g
CO2和7.2
g
H2O。下列说法中正确的是(　　)
A．该化合物仅含碳、氢两种元素
B．该化合物中碳、氢原子个数比为1∶4
C．无法确定该化合物是否含有氧元素
D．该化合物一定是C2H8O2
B　解析：n(CO2)＝＝0.2
mol，知m(C)＝12
g/mol×0.2
mol＝2.4
g，n(H2O)＝＝0.4
mol，知m(H)＝1
g/mol×0.8
mol＝0.8
g；则m(O)＝6.4
g－2.4
g－0.8
g＝3.2
g，n(O)＝＝0.2
mol，n(C)∶n(H)∶n(O)＝1∶4∶1，实验式为CH4O，该分子式一定不是C2H8O2。
5．某气态有机物X含C、H、O三种元素，已知下列条件，现欲确定X的分子式，所需的最少条件是(　　)
①X中含碳质量分数　②X中含氢质量分数　③X在标准状况下的体积　④质谱确定X的相对分子质量　⑤X的质量
A．①②
B．①②④
C．①②⑤
D．③④⑤
B　解析：由①②可得有机物的实验式，由①②④可知有机物的分子式。
有机物分子式确定的常用方法——商余法
(1)先求算有机物的相对分子质量
①M＝22.4
L/mol·ρ
g/L(标准状况下)
②M＝D·M′
③M＝M1a1%＋M2a2%＋……
(2)再利用“商余法”求分子式
设烃的相对分子质量为M，则
＝商………………余数
　　
|　　　　　　　|
　
的余数为0或碳原子数大于或等于氢原子数时，将碳原子数依次减少一个，每减少一个碳原子即增加12个氢原子，直到饱和为止。
?角度3　有机物结构式的确定
6．已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示：
下列说法中不正确的是(　　)
A．由红外光谱可知，该有机物中至少有三种不同的化学键
B．由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同的氢原子
C．仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数
D．若A的化学式为C2H6O，则其结构简式为CH3—O—CH3
D　解析：由图中红外光谱可知该有机物中至少含有C—H、O—H、C—O三种化学键，故A正确；由图中核磁共振氢谱可以看出，该物质分子中有三种不同的氢原子，且这三个氢原子的个数之比为1∶2∶3，但不知道共有多少氢原子，故B、C正确，D错误。
7．图1和图2是A、B两种物质的核磁共振氢谱。已知A、B两种物质都是烃类，都含有6个氢原子。请根据图1和图2两种物质的核磁共振氢谱谱图选择出可能属于图1和图2的两种物质(　　)
A．A是C3H6；B是C6H6
B．A是C2H6；B是C3H6
C．A是C2H6；B是C6H6
D．A是C3H6；B是C2H6
B　解析：核磁共振氢谱是记录不同氢原子核对电磁波的吸收情况来推知氢原子种类的谱图。根据题目给出的谱图，图1表示分子中只有一种氢原子。图2表示分子中氢原子有3种，且比例为2∶1∶3，符合此情况的为B。
有机物结构式的确定流程
1．(命题情境：有机化学品的分类问题)稀土是我国的丰产元素，17种稀土元素的性质非常接近。用有机萃取剂来分离稀土元素是一种重要的技术。化合物A是其中一种有机萃取试剂，A的结构简式如下：
根据你所学的知识判断A属于(　　)
A．酸类
B．酯类
C．醛类
D．油脂类
B　解析：含有羧基的物质属于羧酸类，有机萃取剂A不含羧基，故A错误；有机萃取剂A为醇与磷酸形成的酯，故B正确；含有醛基的物质属于醛类，有机萃取剂A不含醛基，故C错误；有机萃取剂A不是高级脂肪酸甘油酯，故D错误。
2．(命题情境：化学与人体健康的问题)创建文明校园，学校全园禁烟。烟草中的剧毒物尼古丁的结构简式为，下列有关尼古丁叙述正确的是(　　)
A．该有机物属于芳香族化合物
B．尼古丁分子中的C、N原子均处于同一平面内
C．尼古丁分子中的六元环不是正六边形
D．尼古丁的一氯代物有10种
C　解析：结构中没有苯环，该有机物不属于芳香族化合物，故A错误；含甲基和亚甲基且连接两个环的单键可旋转，尼古丁分子中的C、N原子不一定处于同一平面内，故B错误；含有碳碳双键、碳氮双键，键长不相等，则六元环不是正六边形，故C正确；结构不对称，含有9种不同化学环境的H原子，则一氯代物有9种，故D错误。
3．(命题情境：化学与新型材料的合成问题)α?氰基丙烯酸异丁酯可用作医用胶，其结构简式如下。下列关于α?氰基丙烯酸异丁酯的说法错误的是(　　)
A．其分子式为C8H11NO2
B．分子中的碳原子有3种杂化方式
C．分子中可能共平面的碳原子最多为6个
D．其任一含苯环的同分异构体中至少有4种不同化学环境的氢原子
C　解析：结合该分子的结构简式可以看出，其分子式为C8H11NO2，故A正确；
该分子中含—C≡N(氰基)、(碳碳双键)以及碳碳单键，它们采用的杂化类型分别是sp杂化、sp2杂化和sp3杂化，共3种杂化方式，故B正确；
碳碳双键、碳氧双键中碳原子共平面、—C≡N(氰基)共直线，O原子采用sp3杂化，为V形结构，链状的碳碳单键中最多有两个C原子共平面，则该分子中可能共平面的C原子可表示为，故C错误；
该分子中的不饱和度为4，含苯环的同分异构体中，等效氢原子种类最少的应具有对称结构，其同分异构体之一的结构简式如，该分子的等效氢为4种，故D正确。
4．(命题情境：化学与新型材料的合成问题)中科院科学家最近合成了一种含硒新型材料，其结构简式为
下列叙述正确的是(　　)
A．该物质结构简式中的氮原子最多共形成3个π键
B．该物质结构简式中氮原子的轨道杂化类型为sp2、sp3
C．该物质中所有的元素中非金属性最强的是氧元素
D．硒的最高价氧化物的水化物是中强酸
B　解析：该分子中的氮原子共形成2个π键，A错误；该分子中有的氮原子形成了3个σ键，有的氮原子形成了2个σ键和1个π键，它们均还有一个孤电子对，故该物质中氮原子的轨道杂化类型有sp2、sp3，B正确；氟元素的非金属性最强，C错误；硒的最高价氧化物的水化物是弱酸，D错误。
5．(命题情境：新型材料的结构确定)磷的化合物三氯氧磷与季戊四醇以物质的量之比2∶1
反应时，可获得一种新型阻燃剂中间体X，并释放出一种酸性气体。季戊四醇与X的核磁共振氢谱如下图所示。
(1)酸性气体是________(填化学式)。
(2)X的结构简式为_______________________________________________。
解析：根据元素种类可以判定酸性气体是HCl，根据元素守恒及反应物季戊四醇的核磁共振氢谱、生成物X的核磁共振氢谱推出反应为＋―→＋4HCl。
答案：(1)HCl
(2)
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烃
考试评价解读
核心素养达成
1.能描述甲烷、乙烯、乙炔、苯及苯的同系物的分子结构特征，能够列举它们的主要物理性质。2．能写出典型脂肪烃、苯及苯的同系物的主要化学性质及相应性质实验的现象，能书写相关的化学方程式。3．能根据碳碳双键、碳碳三键、苯环的价键类型、特点及反应规律分析和推断相关有机化合物的化学性质，根据有关信息书写相应的化学方程式。
宏观辨识与微观探析
认识烃的多样性，并对烃类物质进行分类；能从不同角度认识烃的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念。
证据推理与模型认知
具有证据意识，能基于证据对烃的组成、结构及其变化提出可能的假设。能运用有关模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。
烷烃
[以练带忆]
1．液化气的主要成分是丙烷，下列有关丙烷的叙述不正确的是(　　)
A．丙烷是链状烷烃，但分子中碳原子不在同一直线上
B．在光照条件下能与Cl2发生取代反应
C．丙烷比其同分异构体丁烷易液化
D．1
mol丙烷完全燃烧消耗5
mol
O2
C　解析：丙烷是链状烷烃，其中碳原子为饱和碳原子，三个碳原子构成锯齿状的链状结构，故3个碳原子不在同一直线上，A正确；丙烷在光照条件下能与Cl2发生取代反应，B正确；丙烷与丁烷互为同系物，且丁烷比丙烷易液化，C错误；1
mol丙烷完全燃烧消耗5
mol
O2，D正确。
2．下列关于烷烃性质的叙述中，不正确的是(　　)
A．烷烃随相对分子质量的增大，熔、沸点逐渐升高，常温下的状态由气态递变到液态，相对分子质量大的则为固态
B．烷烃的密度随相对分子质量的增大而逐渐增大
C．烷烃与卤素单质在光照条件下能发生取代反应
D．烷烃能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色
D　解析：烷烃是饱和烃，化学性质稳定，具有代表性的反应是取代反应，C对；与烷烃发生取代反应的必须是纯净的卤素单质，溴水不能与烷烃反应，酸性KMnO4溶液也不能将烷烃氧化，D错。
3．有机物的正确命名为(　　)
A．2?乙基?3,3?二甲基?4?乙基戊烷
B．3,3?二甲基?4?乙基戊烷
C．3,3,4?三甲基己烷
D．2,3,3?三甲基己烷
C　解析：该有机物中最长的碳链为含有乙基的链，有6个碳原子，从距离连接2个甲基的碳原子近的一端编号，所以该有机物的名称为3,3,4?三甲基己烷。
[练后梳理]
1．烷烃的分子结构
(1)碳原子之间只以碳碳单键结合成链状，剩余价键均与氢原子结合，每个碳原子都形成4条共价键。
(2)烷烃的通式为CnH2n＋2(n≥1且n为整数)。
(3)烷烃的空间结构中，碳原子(大于等于3时)不在一条直线上，直链烷烃中的碳原子空间结构是折线形或锯齿状。
2．烷烃的物理性质
(1)递变性(随分子中碳原子数n的增加)
(2)相似性：均难溶于水，密度均小于1
g/cm3。
3．烷烃的化学性质
(1)稳定性：通常情况下跟强酸、强碱、强氧化剂都不反应。
(2)氧化反应：燃烧通式为CnH2n＋2＋O2nCO2＋(n＋1)H2O。
(3)取代反应：乙烷(CH3CH3)在光照条件下与氯气发生取代反应生成一氯乙烷的化学方程式为CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl。
烷烃与Cl2的取代产物往往是多种物质的混合物，不会得到纯净的产物，取代的位置和个数也是难以控制的。
4．烷烃的命名
(1)烷烃的习惯命名法
(2)烷烃系统命名三步骤
命名为2,3,4?三甲基?6?乙基辛烷。
(3)其他链状有机物的命名
①选主链——选择含有官能团在内(或连接官能团)的最长的碳链为主链。
②编序号——从距离官能团最近的一端开始编号。
③写名称——把取代基、官能团和支链位置用阿拉伯数字标明，写出有机物的名称。
例如：
命名为4?甲基?1?戊炔；
命名为3?甲基?3?戊醇；
命名为4?甲基戊醛。
(1)烷烃系统命名中，不能出现“1?甲基”“2?乙基”的名称，若出现，则是选取主链错误。
(2)有机物的系统命名中，“1、2、3”“一、二、三”及“，”“?”等的应用容易出现混淆、漏写、颠倒等错误，书写名称时要特别注意规范使用。
(3)醛类、羧酸类的命名主链必须含有官能团，要指出官能团位置，含有官能团的碳默认为1号碳。
烯烃　炔烃
[以练带忆]
1．下列有机物分子中，可形成顺反异构的是(　　)
A．CH2===CHCH3
B．CH2===CHCH2CH3
C．CH3CH===C(CH3)2
D．CH3CH===CHCl
D　解析：A、B、C三选项中双键同一侧碳原子上连有相同的原子或原子团，不能形成顺反异构。D项可以形成顺反异构，结构分别为和。
2．下列叙述错误的是(　　)
A．1
mol
CH2===CH2先与HCl发生加成反应，再与Cl2发生取代反应，最多消耗Cl2
2.5
mol
B．实验室中可用如图所示方法除去CH3CH3气体中的CH2===CH2气体
C．实验室中可用酸性KMnO4溶液鉴别CH3CH3气体和CH2===CH2气体
D．工业上可利用CH2===CH2与HCl的加成反应制得纯净的CH3CH2Cl
A　解析：A项，CH2===CH2＋HClCH3CH2Cl，CH3CH2Cl＋5Cl2CCl3CCl3＋5HCl，最多消耗Cl2
5
mol；B项，CH3CH3气体不溶于溴水且不反应，CH2===CH2气体在溴水中发生加成反应生成液态CH2Br—CH2Br；C项，CH3CH3气体不溶于酸性KMnO4溶液且不反应，CH2===CH2气体在酸性KMnO4溶液中被氧化，使酸性KMnO4溶液褪色；D项，CH2===CH2与HCl的加成反应生成唯一产物CH3CH2Cl。
3．某气态烃1
mol能与2
mol
HCl加成，所得的加成产物1
mol又能与8
mol
Cl2在光照条件下反应，最后得到一种只含C、Cl两种元素的化合物，则气态烃为(　　)
A．丙烯
B．1?丁炔
C．丁烯
D．2?甲基?1,3?丁二烯
B　解析：根据加成与取代的定量关系可知气态烃分子含有2个碳碳双键或1个碳碳三键，含有8－2＝6个氢原子，分子式为C4H6。
[练后梳理]
1．不饱和烃和烯烃、炔烃
(1)不饱和烃：碳原子所结合的氢原子数少于饱和烃里的氢原子数的碳氢化合物。
(2)烯烃：分子中含有碳碳双键的不饱和链烃。分子中只有一个碳碳双键的烯烃通式为CnH2n(n≥2)。
(3)炔烃：分子中含有碳碳三键的不饱和链烃。分子中只有一个碳碳三键的炔烃通式为CnH2n－2(n≥2)。
2．烯烃的顺反异构
(1)定义：由于碳碳双键不能旋转而导致分子中原子或原子团在空间的排列方式不同所产生的异构现象。
(2)存在条件：每个双键碳原子均连接了两个不同的原子或原子团。
如顺?2?丁烯：，
反?2?丁烯：。
3．烯烃、炔烃的化学性质
(1)烯烃、炔烃的加成反应
①加成反应：有机物分子中的不饱和键与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
②烯烃、炔烃的加成反应(写出有关反应的化学方程式)。
(2)烯烃的加聚反应
①乙烯加聚反应的化学方程式为nCH2CH2。
②丙烯加聚反应的化学方程式为nCH2CHCH3。
(3)二烯烃的加成反应和加聚反应
①加成反应
②加聚反应：nCH2===CH—CH===CH2
4．乙炔的实验室制法
反应原理：CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋C2H2↑。
收集方法：用排水法(因密度略小于空气，不能用向下排空气法)。
净化方法：用硫酸铜溶液洗气，即可除H2S、PH3等杂质气体。
烯烃产生顺反异构的条件
(1)若无碳碳双键，则不能形成顺反异构。
(2)若双键碳原子上连有相同的原子或原子团，则不能形成顺反异构。
芳香烃
[以练带忆]
1．下列关于苯的性质的叙述中，不正确的是(　　)
A．苯是无色、带有特殊气味的液体
B．常温下苯是一种不溶于水、密度比水小的液体
C．苯在一定条件下能与溴发生取代反应
D．苯不具有典型双键所具有的加成反应的性质，故不能发生加成反应
D　解析：苯是无色、带有特殊气味的液体，A正确；常温下苯是一种不溶于水、密度比水小的液体，B正确；苯在一定条件下能与溴发生取代反应生成溴苯，C正确；苯在一定条件下也能与H2发生加成反应，D错误。
2．如图所示是实验室制取溴苯的装置图，下列说法正确的是(　　)
A．仪器A左上侧的分液漏斗中加入的是苯和溴水
B．仪器A的名称是蒸馏烧瓶
C．锥形瓶中的导管口出现大量白雾
D．碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气进入反应体系
C　解析：与Br2的反应应该用液溴，A项错误；仪器A为三颈烧瓶，B项错误；产生的HBr与水蒸气结合成HBr溶液的小液滴，产生白雾，C项正确；碱石灰的作用是防止溴蒸气及HBr进入空气，D项错误。
3．(双选)已知碳碳单键可以绕键轴旋转。某烃的结构简式如图，下列说法正确的是(　　)
A．该烃在核磁共振氢谱上有
3组信号峰
B．1
mol该烃完全燃烧消耗16.5
mol
O2
C．该烃分子中至少有
10个碳原子处于同一平面上
D．该烃是苯的同系物
AC　解析：该烃分子结构对称，含3种不同化学环境的H原子，则其核磁共振氢谱图中有3组吸收峰，A正确；该有机物分子式为C14H14,1
mol该烃完全燃烧消耗氧气的物质的量为
mol＝17.5
mol，B错误；苯环为平面结构，与苯环直接相连的原子一定在同一平面内，则苯环与甲基上的C原子及另一苯环上的2个C原子和甲基上的C原子共面，则该烃分子中至少有10个碳原子处于同一平面上，C正确；苯的同系物分子中只含有1个苯环，而该烃分子中含有2个苯环，不属于苯的同系物，D错误。
[练后梳理]
1．苯及其同系物的组成与结构
苯
苯的同系物
化学式
C6H6
CnH2n－6(通式，n>6)
结构特点
①苯环上的碳碳键是介于单键和双键之间的特殊共价键；②分子中所有原子一定(填“一定”或“不一定”)在同一平面内
①分子中含有一个苯环；与苯环相连的是烷烃基；②与苯环直接相连的原子在苯环平面内，其他原子不一定(填“一定”或“不一定”)在同一平面内
2．苯及其同系物的化学性质
取代反应
苯的硝化：＋H2O苯的卤代：
取代反应
甲苯的硝化：＋3HNO3＋3H2O甲苯的卤代(催化剂)：＋Br2＋HBr光照下与Cl2反应：CH3＋Cl2CH2Cl＋HCl
加成反应
苯与H2反应：
甲苯与H2反应：
燃烧
苯：可燃烧，难氧化，不能使酸性KMnO4溶液褪色
苯的同系物：可燃烧，易氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色
3．苯的同系物的命名
(1)习惯命名法
如CH3称为甲苯，C2H5称为乙苯，二甲苯有三种同分异构体，其名称分别为对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯。
(2)系统命名法
将苯环上的6个碳原子编号，以某个甲基所在的碳原子的位置为1号，选取最小位次号给另一甲基编号。
4．芳香烃同分异构体数目的判断
(1)等效氢法
“等效氢”就是在有机物分子中处于相同位置的氢原子，等效氢任一原子若被相同取代基取代所得产物都属于同一物质；分子中完全对称的氢原子也是“等效氢”，其中引入一个新的原子或原子团时只能形成一种物质。
例如，甲苯和乙苯在苯环上的一氯代物的同分异构体分别有三种(邻、间、对)：
(2)定一(或定二)移一法
在苯环上连有两个新的原子或原子团时，可固定一个移动另一个，从而写出邻、间、对三种异构体；苯环上连有三个新的原子或原子团时，可先固定两个原子或原子团，得到三种结构，再逐一插入第三个原子或原子团，这样就能写全含有芳香环的同分异构体。
例如，二甲苯苯环上的一氯代物的同分异构体的写法与数目的判断：
共有六(2＋3＋1＝6)种。
5．有机物分子中原子的共线与共面问题
(1)典型分子：及中所有原子均在同一平面上；正四面体(或四面体)形：中所有原子不可能都在同一平面上。
(2)其他有机物可看作由以上三种典型分子中的氢原子被其他原子或原子团替代后的产物，但这三种分子的空间结构基本不变。如CH2===CHCl，可看作Cl原子代替了原来乙烯分子中H原子的位置，故六个原子都在同一平面上。
(3)三种典型框架上的取代基可以以“C—C”为轴旋转。例如：因①键可以旋转，故的平面可能和确定的平面重合，也可能不重合，因而分子中的所有原子可能共面，也可能不完全共面。
考点　烃的结构与性质
[抓本质·悟考法]
轴烯由单环烷烃每个碳原子上的两个氢原子被一个CH2替换而成，部分轴烯的结构简式如表所示。下列说法错误的是(　　)
碳原子数(n)
6
8
10
12
…
结构简式
……
A．轴烯的通式可表示为CnHn(n为大于等于6的整数)
B．轴烯可以使溴的四氯化碳溶液褪色
C．与足量H2完全反应，1
mol轴烯消耗H2的物质的量为n
mol
D．n＝6的轴烯分子的同分异构体中含有2个碳碳三键的结构有5种
【解题关键点】　(1)由碳原子数和结构简式得出轴烯的通式。
(2)由烯烃的化学性质类推得出轴烯的化学性质。
【易错失分点】　(1)C选项：1
mol
CnHn中含有的碳碳双键的数目分析错误。
(2)D选项：不能按照一定的书写规律分析同分异构体的数量。
[自主解答]
______________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
C　解析：A项，分子式依次为C6H6、C8H8、C10H10、C12H12，故轴烯的通式可表示为CnHn(n为大于等于6的整数)，正确；B项，轴烯含有碳碳双键，可以使溴的四氯化碳溶液褪色，正确；C项，1
mol
CnHn中含有的碳碳双键为
mol，与足量氢气加成时消耗氢气的物质的量为
mol，C错误；D项，该轴烯的分子式为C6H6，含有2个碳碳三键的碳骨架可写作，其中①和③位置相同。另外两个碳原子若是不相连，可以放在①③或者①②(②③)，有2种，若是相连，可以放在①(③)或②，当放在②位置时可以为—C—C—，也可以
为，有3种，共有2＋3＝5种，正确。
[多角度·突破练]
?角度1　脂肪烃的结构与性质
1．下列说法正确的是(　　)
A．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色与乙烯使酸性KMnO4溶液褪色均发生了加成反应
B．丙烯和氯气在一定条件下反应生成CH2===CH—CH2Cl与乙烷和氯气光照下反应均发生了取代反应
C．己烷与溴水混合时溴水褪色与乙醇使酸性KMnO4溶液褪色均发生了氧化反应
D．乙烯生成聚乙烯与氨基酸生成蛋白质均发生了加聚反应
B　解析：乙烯使酸性KMnO4溶液褪色是因为发生了氧化反应，A项错误；丙烯和氯气在一定条件下反应生成CH2CHCH2Cl，丙烯中甲基上的氢原子被氯原子所取代，属于取代反应，乙烷和氯气光照下发生取代反应，B项正确；己烷与溴水混合时溴水褪色是因为发生了萃取，未发生氧化反应，C项错误；乙烯生成聚乙烯发生了加聚反应，而氨基酸生成蛋白质发生了缩聚反应，D项错误。
2．β?月桂烯的结构如图所示，一分子该物质与两分子溴发生加成反应的产物(只考虑位置异构)理论上最多有(　　)
A．2种
B．3种
C．4种
D．6种
C　解析：根据单烯烃和共轭二烯烃的性质可知有4种加成产物。
3．下列关于有机物()的说法错误的是(　　)
A．该分子中的5个碳原子可能共面
B．与该有机物含相同官能团的同分异构体只有3种
C．通过加成反应可分别制得烷烃、醇、卤代烃
D．鉴别该有机物与戊烷可用酸性高锰酸钾溶液
B　解析：联想乙烯的结构，该分子中一定共平面的碳原子有4个(碳碳双键中的碳原子、甲基上的碳原子、乙基中与双键碳直接相连的碳原子)，结合单键可以旋转，乙基中另一C原子也可能在同一平面上，A正确；该物质分子式是C5H10，具有相同官能团的同分异构体有CH2===CH—CH2CH2CH3、CH3CH===CH—CH2CH3、、，因此不是只有3种，B错误；该不饱和烃与氢气加成制得烷烃，与水加成制得醇，与HX或卤素单质发生加成反应制得卤代烃，C正确；烯烃可被酸性高锰酸钾溶液氧化而使溶液褪色，而戊烷不能与酸性高锰酸钾溶液反应，因此可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别，D正确。
记忆常见官能团的性质
(1)碳碳单键有稳定的化学性质，典型反应是取代反应。
(2)碳碳双键中有一个化学键易断裂，典型反应是氧化反应、加成反应和加聚反应。
(3)碳碳三键中有两个化学键易断裂，典型反应是氧化反应、加成反应和加聚反应。
(4)苯的同系物支链易被酸性高锰酸钾溶液氧化，是因为苯环对取代基的影响。而苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
?角度2　芳香烃的结构与性质
4．(2020·天津高考)关于的说法正确的是(　　)
A．分子中有3种杂化轨道类型的碳原子
B．分子中共平面的原子数目最多为14
C．分子中的苯环由单双键交替组成
D．与Cl2发生取代反应生成两种产物
A　解析：甲基碳原子为sp3杂化，苯环上碳原子为sp2杂化，三键碳原子为sp杂化，A项正确；苯环、—C≡CH、甲基碳原子一定共面，甲基上3个氢原子最多只有1个氢原子与苯环、—C≡CH、甲基碳原子共面，故共平面的原子数目最多为15，B项错误；苯环中碳碳键为介于单键和双键之间独特的键，C项错误；与氯气发生取代反应，可以是苯环上碳原子的氢原子发生取代，也可以是甲基上碳原子的氢原子发生取代，可以生成超过两种产物，D项错误。
5．如图为美国康奈尔大学的魏考克斯(C.Wilcox)所合成的一种有机分子，下列有关该有机物分子的说法不正确的是(　　)
A．属于芳香烃
B．不属于苯的同系物
C．分子中含有22个碳原子
D．它和分子式为C22H12的有机物可能为同系物
D　解析：该分子的分子式为C22H12，分子结构中有苯环，所以属于芳香烃，A、C两项正确；同系物是指结构相似，组成相差一个或若干个CH2原子团的有机物，由图可知该分子中含有碳碳双键，与苯结构不相似，不属于苯的同系物，B项正确；该有机物与分子式为C22H12的有机物互为同分异构体，D项错误。
6．有如下合成路线，甲经两步转化为丙：
下列叙述错误的是(　　)
A．步骤(2)产物中可能含有未反应的甲，可用溴水检验是否含甲
B．反应(1)的无机试剂是液溴，铁作催化剂
C．甲和丙均可与酸性KMnO4溶液发生反应
D．反应(2)属于取代反应
B　解析：A项，步骤(2)产物中可能含有未反应的甲，甲可与溴水反应而使其褪色，而丙不能，则可用溴水检验是否含甲，正确；B项，由甲、丙结构简式可知，(1)为加成反应，不需要Fe为催化剂，错误；C项，、—OH均能被酸性KMnO4溶液氧化，则甲和丙均可与酸性KMnO4溶液发生反应，正确；D项，反应(2)为卤代烃的水解反应，同时也属于取代反应，正确。
常见烃的性质的易错点
(1)甲烷与Cl2的反应特点是几种产物共存，即使Cl2不足，所得产物也是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl的混合物。
(2)乙烯能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，但原理不同，前者属于加成反应，后者属于氧化反应。
(3)利用溴水、酸性KMnO4溶液可以鉴别CH4中混有的C2H4，但去除C2H4时不能用酸性KMnO4溶液。
(4)苯只与液溴反应，不能与溴水中的溴反应，但可将溴水中的溴萃取出来，萃取分层后水在下层；溴的苯溶液在上层，溴的苯溶液一般为橙红色。苯不能与酸性KMnO4溶液反应而使其褪色。
(5)苯与溴单质反应时，Br2的存在形式不同反应不同。
①苯与溴水不反应，但可萃取溴水中的溴而使其褪色。
②苯与液溴在FeBr3作催化剂的条件下发生取代反应。
1．(命题情境：有机物在农业方面的应用)有机物俗称稗草烯，主要用于水稻田防除稗草。下列有关该有机物的说法正确的是(　　)
A．属于烯烃
B．可用与Cl2在光照条件下反应直接制得纯净的该物质
C．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．在一定条件下可发生聚合反应
D　解析：该物质含有C、H、Cl元素，应为烃的衍生物，故A错误；光照条件下与氯气反应，甲基、亚甲基中H原子均可被取代，无法控制反应得到，故B错误；含有碳碳双键，可被酸性高锰酸钾溶液氧化，故C错误；含有碳碳双键，可以发生加聚反应，故D正确。
2．(命题情境：有机物在工业制造方面的应用)环辛四烯常用于制造合成纤维、染料、药物，其结构简式为。下列有关它的说法正确的是(　　)
A．与苯乙烯、互为同分异构体
B．一氯代物有2种
C．1
mol该物质燃烧，最多可以消耗9
mol
O2
D．常温下为液态，易溶于水
A　解析：环辛四烯分子式为C8H8，苯乙烯、分子式均为C8H8，它们的结构不同，因此互为同分异构体，故A正确；环辛四烯只有一种氢原子，其一氯代物有1种，故B错误；根据烃燃烧的通式，1
mol该物质燃烧，消耗
O2的物质的量为(8＋)
mol＝10
mol，故C错误；烃难溶于水，环辛四烯常温下为液态，难溶于水，故D错误。
3．(命题情境：有机物在人体健康方面的应用)肾上腺素是化学信使，随着血液走到身体各处，促使细胞发生变化，它的结构简式如图。下列有关肾上腺素的说法正确的是(　　)
A．分子式为C9H12NO3
B．该分子中至少有9个原子共平面
C．属于酚类
D．分子中含有羟基，但不能发生消去反应
C　解析：分子式应为C9H13NO3，A项错误；该分子中至少有12个原子共平面，即苯环上的6个C原子、3个H原子，与苯环相连的2个O原子、1个C原子，B项错误；分子中含有2个酚羟基，属于酚类，C项正确；分子中含有羟基，其中连有醇羟基的碳原子的邻位碳原子上连有氢原子，可以发生消去反应，D项错误。
4．(命题情境：化学在工业生产中的应用)从煤的干馏产品之一煤焦油中可分离出蒽()，再经升华提纯得到的高纯度蒽可用作闪烁计数器的闪烁剂。下列关于蒽的说法错误的是(　　)
A．分子式为C14H10
B．一定条件下能发生取代、加成、氧化等反应
C．具有12种二氯代物
D．与菲()互为同分异构体
C　解析：根据蒽的结构简式可知其分子式为
C14H10，A正确；含有苯环，具有苯的性质，可发生取代、加成、氧化等反应，B正确；蒽分子是高度对称结构(如图关于虚线对称)，有如图三种氢原子，二元氯代若为取代α位2个氢原子有3种；若为取代β位2个氢原子有3种；若为取代γ位2个氢原子有1种；若为取代α－β位氢原子有4种；若为取代α－γ位氢原子有2种，若为取代β－γ位氢原子有2种，故共有3＋3＋1＋4＋2＋2＝15，C错误；蒽与的分子式相同，但结构不同，互为同分异构体，D正确。
5．(命题情境：化学在工业制药中的应用)双环戊二烯()主要用于制医药、农药、树脂制品，常存在于煤焦油中。下列叙述不正确的是(　　)
A．从煤的干馏产物中可分离出苯、甲苯等基本化工原料
B．双环戊二烯与篮烷()互为同分异构体
C．双环戊二烯能与溴的四氯化碳溶液发生取代反应
D．双环戊二烯所有碳原子不可能共平面
C　解析：从煤的干馏产物中可分离出苯、甲苯、二甲苯等多种基本化工原料，A项正确；双环戊二烯的分子式为C10H12，与篮烷()的分子式相同，结构不同，所以两者是同分异构体，B项正确；双环戊二烯与溴的四氯化碳溶液发生的是加成反应，C项错误；据双环戊二烯()的结构中含有多个可知双环戊二烯所有碳原子不可能共平面，D项正确。
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-第1课时　卤代烃　醇和酚
考试评价解读
核心素养达成
1.能描述说明、分析解释卤代烃的重要反应，能书写相应反应的化学方程式。2．能了解卤代烃在有机合成中的重要作用，能综合利用有关知识完成有机化合物的推断、官能团检验等任务。3．能根据醇羟基和酚羟基的特点和反应规律推断含羟基有机物的化学性质，根据有关信息书写相应反应的化学方程式，能利用它们的主要性质进行鉴别。
宏观辨识与微观探析
能从官能团角度认识卤代烃、醇和酚的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念，并能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
证据推理与模型认知
能对卤代烃、醇和酚的组成、结构及其变化提出可能的假设，并能解释某些化学现象，揭示现象的本质和规律。
卤代烃
[以练带忆]
1．下列有关溴乙烷的叙述中，正确的是(　　)
A．溴乙烷难溶于水，能溶于多种有机溶剂
B．溴乙烷与NaOH的水溶液共热可生成乙烯
C．C与Br之间的共用电子对偏向C原子
D．实验室通常用乙烯与溴水反应来制取溴乙烷
A　解析：溴乙烷与NaOH的水溶液共热发生水解反应(属取代反应)生成乙醇，溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应生成乙烯，两者反应的条件不同，其反应的类型和产物也不同，不能混淆；由于Br原子吸引电子的能力较强，C、Br之间的共用电子对偏向Br原子；乙烯与溴水反应生成1,2?二溴乙烷，在实验室中通常用乙烯与溴化氢反应来制取溴乙烷。
2．下列化合物中，既能发生消去反应生成烯烃，又能发生水解反应的是
(　　)
A．CH3Cl
B　解析：卤代烃均能发生水解反应，选项中的四种物质均为卤代烃；卤素原子所连碳原子的邻位碳原子上连有氢原子的卤代烃能发生消去反应，C、D项中的两物质卤素原子所连碳原子的邻位碳原子上均没有氢原子，而A项中无邻位碳原子，都不能发生消去反应。
3．以溴乙烷为原料制取1,2?二溴乙烷，下列转化方案中最合理的是(　　)
A．CH3CH2BrCH2BrCH2Br
B．CH3CH2BrCH2BrCH2Br
C．CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH3CH2BrCH2Br
D．CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH2Br
D　解析：要制取，首先要得到
CH2===CH2，而溴乙烷在NaOH的乙醇溶液中加热发生消去反应即可得到
CH2===CH2，故合成路线为CH3CH2BrCH2===CH2。
[练后梳理]
1．卤代烃的概念
(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)官能团是碳卤键。
2．卤代烃的物理性质
3．卤代烃的化学性质
(1)卤代烃的水解和消去反应的比较
反应类型
水解反应(取代反应)
消去反应
反应条件
强碱的水溶液、加热
强碱的醇溶液、加热
断键方式
反应本质和通式
卤代烃分子中—X被水中的—OH所取代，生成醇：R—CH2—X＋NaOHR—CH2OH＋NaX
相邻的两个碳原子间脱去小分子HX：＋NaOH＋NaX＋H2O
特征
引入—OH，生成含—OH的化合物
消去HX，生成含碳碳双键或碳碳三键的不饱和化合物
(2)卤代烃消去反应的规律
①卤代烃不能发生消去反应的两种情况
a．只含一个碳原子的卤代烃不能发生消去反应。如：CH3Br、CH2Cl2。
b．和不能消去，因其分子中与连有卤素原子的碳原子相邻的碳原子上无氢原子。
②有两种或三种邻位碳原子，且碳原子上均带有氢原子时，发生消去反应可生成不同的产物。例如：
CH2===CH—CH2—CH3↑(或CH3—CH===CH—CH3↑)＋NaCl＋H2O。
(3)型卤代烃，发生消去反应可以生成RC≡CR，如BrCH2CH2Br＋2NaOHCH≡CH↑＋2NaBr＋2H2O。
4．卤代烃的获取方法
(1)取代反应(写出化学方程式)
如乙烷与Cl2：CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl；
苯与Br2：；
C2H5OH与HBr：CH3CH2OH＋HBrC2H5Br＋H2O。
(2)不饱和烃的加成反应
如丙烯与Br2的加成反应：CH3—CH===CH2＋Br2―→。
卤代烃中卤素原子的检验方法
R—X
醇和酚
[以练带忆]
1．乙醇分子中各种化学键如图所示，下列关于乙醇在各种反应中断裂键的说法中不正确的是(　　)
A．和金属钠反应时键①断裂
B．和浓硫酸共热到170
℃时键②和⑤断裂
C．和浓硫酸共热到140
℃时仅有键②断裂
D．在Ag催化下与O2反应时键①和③断裂
C　解析：A选项，乙醇与钠反应生成乙醇钠，乙醇羟基中O—H断裂，正确；B选项，乙醇发生消去反应生成乙烯和水，键②和⑤断裂，正确；C选项，乙醇发生分子间脱水生成醚，其中一分子乙醇断裂键①，另一分子乙醇断裂键②，错误；D选项，乙醇被催化氧化为乙醛，键①和③断裂，正确。
2．下列物质能发生消去反应生成相应的烯烃，不能被催化氧化生成相应醛的是(　　)
D　解析：A.不能发生消去反应，能被催化氧化生成醛，故错误；B.能发生消去反应，也能被催化氧化生成醛，故错误；C.不能发生消去反应，能被催化氧化生成醛，故错误；D.能发生消去反应，不能被催化氧化生成醛，故正确。
3．(双选)下列说法正确的是(　　)
A．苯酚能与浓溴水反应产生白色沉淀
B．苯甲醇、苯酚在分子组成上相差一个CH2原子团，故两者互为同系物
C．互为同分异构体
D．乙醇、苯甲醇、苯酚都既能与钠反应，又能与NaOH反应
AC　解析：苯甲醇、苯酚的结构不相似，故不互为同系物，B错；酚与分子式相同的芳香醇、芳香醚互为同分异构体，C正确；乙醇、苯甲醇的羟基都不显酸性，都不能与NaOH反应，D错。
[练后梳理]
1．醇、酚的概念
(1)醇是羟基与饱和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)酚是羟基与苯环直接相连而形成的化合物，最简单的酚为苯酚()。
(3)醇的分类
2．醇、酚的物理性质
(1)醇类物理性质的变化规律
物理性质
递变规律
密度
一元脂肪醇的密度一般小于1
g/cm3
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，醇的沸点远高于烷烃
水溶性
低级脂肪醇易溶于水，饱和一元醇的溶解度随着分子中碳原子数的递增而逐渐减小
(2)苯酚的物理性质
3．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：
以乙醇为例，完成下列条件下的化学方程式，并指明断键位置及反应类型。
反应物及条件
断键位置
反应类型
化学方程式
Na
①
置换反应
2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑
HBr，△
②
取代反应
CH3CH2OH＋HBrCH3CH2Br＋H2O
O2(Cu)，△
①③
氧化反应
2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
浓硫酸，170
℃
②⑤
消去反应
CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O
浓硫酸，140
℃
①②
取代反应
2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3＋H2O
CH3COOH
(浓硫酸)
①
取代反应
CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O
4．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
苯酚电离方程式为C6H5OHC6H5O－＋H＋，俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使紫色石蕊溶液变红。
苯酚与NaOH反应的化学方程式：。
(2)苯环上氢原子的取代反应
苯酚与饱和溴水反应，产生白色沉淀，反应的化学方程式为
。
利用这一反应可检验苯酚的存在及定量测定苯酚。
(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。
(1)醇类和卤代烃都能发生消去反应，但条件不同，醇消去反应的条件是浓硫酸、加热；卤代烃消去反应的条件是氢氧化钠醇溶液、加热。
(2)所有含有酚羟基的物质，与FeCl3溶液作用都显紫色，利用这一反应可确定酚羟基的存在。
考点1　卤代烃在有机合成中的桥梁作用
[抓本质·悟考法]
已知(X代表卤素原子，R代表烃基)：
利用上述信息，按以下步骤从OH合成HOOH。(部分试剂和反应条件已略去)
请回答下列问题：
(1)分别写出B、D的结构简式：B______________、D______________。
(2)反应①～⑦中属于消去反应的是________(填标号)。
(3)如果不考虑⑥、⑦反应，对于反应⑤，得到的E可能的结构简式为____________________________________________________________________。
(4)试写出C―→D反应的化学方程式(有机物写结构简式，并注明反应条件)：________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
【解题关键点】　由题意知：
(1)R—CH2—CH2—X在浓NaOH醇溶液、加热条件下发生消去反应，在稀NaOH溶液、加热条件下发生水解反应。
(2)OH与氢气发生加成反应得到OH，再根据反应条件推测物质发生的反应类型可知F为BrBr，发生水解反应即可得到HOOH。
【易错失分点】　忽视题目信息中所给反应条件，不能正确判断物质所发生反应的类型。
[自主解答]
______________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
解析：OH与氢气反应得到OH，根据已知信息可知OH在浓硫酸作用下生成，然后与溴加成得；然后再发生消去反应生成；再与溴发生1,4?加成反应得到BrBr；再与氢气加成得到BrBr；再发生水解反应即可得到目标产物。
答案：(1)　　(2)②④
[多角度·突破练]
?角度1　卤代烃的生成及重要反应
1．卤代烃的制备有多种方法，下列卤代烃不适合由相应的烃经卤代反应制得的是(　　)
C　解析：可由环己烷发生取代反应产生，A项不符合题意；可由2,2?二甲基丙烷发生取代反应产生，B项不符合题意；可由发生取代反应产生，而不适合用发生取代反应产生，会产生，C项符合题意；可由2,2,3,3?四甲基丁烷发生取代反应产生，D项不符合题意。
2．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(　　)
A．CH3CH2CH2CH2CH2Cl
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。
卤代烃反应规律
(1)水解反应
①所有卤代烃在NaOH的水溶液中均能发生水解反应。
②多卤代烃水解可生成多元醇，如
BrCH2CH2Br＋2NaOH＋2NaBr。
(2)消去反应
①两类卤代烃不能发生消去反应
结构特点
实例
与卤素原子相连的碳没有邻位碳原子
CH3Cl
与卤素原子相连的碳有邻位碳原子，但邻位碳原子上无氢原子
②有两种或三种邻位碳原子，且碳原子上均带有氢原子时，发生消去反应可生成不同的产物。例如
＋NaOHCH2===CH—CH2—CH3(或CH3—CH===CH—CH3)＋NaCl＋H2O。
③型卤代烃，发生消去反应可以生成R—C≡C—R，如BrCH2CH2Br＋2NaOHCH≡CH↑＋2NaBr＋2H2O。
?角度2　卤代烃在有机合成中的重要作用
3．由2?氯丙烷制取少量的1,2?丙二醇时，需要经过下列哪几步反应(　　)
A．加成―→消去―→取代
B．消去―→加成―→水解
C．取代―→消去―→加成
D．消去―→加成―→消去
B　解析：由题意，要制1,2?丙二醇，需先使2?氯丙烷发生消去反应制得丙烯：＋NaOHCH3—CH===CH2↑＋NaCl＋H2O；再由丙烯与Br2加成生成1,2?二溴丙烷：CH3CH===CH2＋Br2―→，最后由1,2?二溴丙烷水解得产物1,2?丙二醇：＋2NaOH＋2NaBr。
4．将1?氯丙烷跟NaOH的醇溶液共热，生成的产物再跟溴水反应，得到一种有机物，则这种有机物的同分异构体有(除它之外)(　　)
A．2种
B．3种
C．4种
D．5种
B　解析：1?氯丙烷CH3CH===CH2，最终产
物的同分异构体有CHBr2CH2CH3、、CH2BrCH2CH2Br，共3种。
卤代烃在有机合成中的四大应用
(1)联系烃和烃的含氧衍生物的桥梁
如CH3CH2ClCH2OH―→醛和羧酸。
(2)改变官能团的个数
如CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH2Br。
(3)改变官能团的位置
如CH2BrCH2CH2CH3
CH2===CHCH2CH3。
(4)进行官能团的保护
如在氧化CH2===CHCH2OH的羟基时，碳碳双键易被氧化，常采用下列方法保护：
CH2===CHCH2OH
CH2===CH—COOH。
考点2　醇、酚的性质规律
[抓本质·悟考法]
下列醇类物质中既能发生消去反应，又能发生催化氧化反应生成醛类的物质是(　　)
【解题关键点】　(1)发生消去反应的条件：与—OH相连的碳原子的相邻碳原子上有H原子。
(2)与羟基(—OH)相连的碳原子上有H原子的醇可被催化氧化，但只有含有两个及两个以上氢原子的醇(即含有—CH2OH)才能转化为醛。
【易错失分点】　不能根据与羟基相连的碳原子上的氢原子个数正确判断醇的催化氧化的反应情况。
[自主解答]
______________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
C　解析：A、D中不含—CH2OH，不能被催化氧化为醛；B中与—OH相连的碳原子的相邻碳原子上没有H原子，B不能发生消去反应；C中与羟基(—OH)相连的碳原子上含有两个H原子，可被催化氧化为醛。
[多角度·突破练]
?角度1　醇的催化氧化反应规律
1．分子式为C7H16O的饱和一元醇的同分异构体有多种，在下列该醇的同分异构体中，
D．CH3(CH2)5CH2OH
(1)可以发生消去反应，生成两种单烯烃的是________(填标号，下同)。
(2)可以发生催化氧化生成醛的是________。
(3)不能发生催化氧化的是________。
(4)能被催化氧化为酮的有________种。
(5)能使酸性KMnO4溶液褪色的有________种。
解析：(1)因该醇发生消去反应时，生成两种单烯烃，这表明连有—OH的碳原子的相邻碳原子上应连有氢原子，且以—OH所连碳为中心，分子不对称。(2)～(4)连有—OH的碳上有2个氢原子时可被催化氧化为醛，有1个氢原子时可被催化氧化为酮，不含氢原子时不能发生催化氧化。(5)连有—OH的碳上有氢原子时，可被酸性KMnO4溶液氧化为羧酸或酮，它们都会使酸性KMnO4溶液褪色。
答案：(1)C　(2)D　(3)B　(4)2　(5)3
醇的催化氧化反应产物的判断
?角度2　醇的消去反应规律
2．(双选)下列条件能发生消去反应的是(　　)
A．溴乙烷与NaOH醇溶液共热
B．一氯甲烷与NaOH醇溶液共热
C．溴乙烷与NaOH水溶液共热
D．乙醇与浓硫酸共热至170
℃
AD　解析：B项，因一氯甲烷中无邻位碳原子，故不能发生消去反应；C项，不存在发生消去反应的条件。A项是卤代烃的消去反应，D项是醇的消去反应。
3．有机物C7H15OH，若它的消去反应产物有3种(不包括H2O)，则它的结构简式为(　　)
D　解析：发生消去反应只能得到2种烯烃，故A
项不符合；发生消去反应只能得到2种烯烃，故B项不符合；发生消去反应可以得到CH2===C(CH3)CH2CH(CH3)2、(CH3)2C===CHCH(CH3)2共2种烯烃，故C项不符合；发生消去反应可以得到CH3CH2CH===C(CH3)CH2CH3、CH3CH2CH2C(CH3)===CHCH3、CH3CH2CH2C(CH2CH3)===CH2，故D项符合。
醇的消去反应规律
(1)结构条件：醇分子中连有羟基的碳原子必须有相邻的碳原子，该相邻的碳原子上必须连有氢原子。
(2)醇消去反应的条件是浓硫酸、加热。
(3)一元醇消去反应生成的烯烃种数等于连羟基的碳原子的邻位碳原子上不同化学环境下的氢原子的种数。
如的消去产物有2种。
?角度3　醇、酚类物质结构、性质的比较
4．膳食纤维具有突出的保健功能，是人体的“第七营养素”。木质素是一种非糖类膳食纤维。其单体之一芥子醇的结构简式如图所示，下列有关芥子醇的说法正确的是(　　)
A．芥子醇分子中有三种含氧官能团
B．芥子醇分子中所有碳原子不可能在同一平面上
C．1
mol芥子醇与足量浓溴水反应，最多消耗
3
mol
Br2
D．芥子醇能发生的反应有氧化、取代、加成反应
D　解析：芥子醇分子中含有两种含氧官能团，分别为醚键、羟基，A错误；苯和乙烯都是平面结构，通过单键的旋转，可以使所有碳原子处于同一平面上，B错误；由于酚类与溴水的取代反应通常发生在酚羟基的邻、对位上，但芥子醇分子中这些位置均被其他基团占据，故只有碳碳双键能与溴水发生反应，C错误；芥子醇分子结构中含有碳碳双键、醇羟基、酚羟基，故能发生加成、取代和氧化反应，D正确。
5．对于有机物，下列说法中正确的是(　　)
A．它是苯酚的同系物
B．1
mol该有机物能与2
mol溴水发生取代反应
C．1
mol该有机物能与金属钠反应产生0.5
mol
H2
D．1
mol该有机物能与2
mol
NaOH反应
B　解析：同系物是指结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物之间的互称，A错；与溴水反应时是酚羟基的邻、对位发生取代反应，B正确；醇羟基、酚羟基都与Na反应，故1
mol该有机物与Na反应生成1
mol
H2，C错；醇羟基与NaOH不反应，故1
mol该有机物与1
mol
NaOH反应，D错。
脂肪醇、芳香醇、酚的比较
类别
脂肪醇
芳香醇
酚
实例
CH3CH2OH
C6H5CH2CH2OH
C6H5OH
官能团
—OH
—OH
—OH
结构特点
—OH与链烃基相连
—OH与芳香烃侧链上的碳原子相连
—OH与苯环直接相连
主要化学性质
(1)与钠反应　(2)取代反应　(3)脱水反应　(4)氧化反应　(5)酯化反应
(1)弱酸性(2)取代反应(3)显色反应
特性
将红热的铜丝插入醇中有刺激性气味产生(生成醛或酮)
遇FeCl3溶液显紫色
　
1．(命题情境：化学与人体健康的关系)二甘醇可用作溶剂、纺织助剂等，一旦进入人体会导致急性肾衰竭，危及生命。二甘醇的结构简式是
HO—CH2CH2—O—CH2CH2—OH。下列有关二甘醇的叙述正确的是(　　)
A．不能发生消去反应
B．能催化氧化为酮
C．能与Na反应
D．不能发生取代反应
C　解析：与—OH相连的C原子的邻位C原子上有H原子，能发生消去反应，故A错误；二甘醇中含有—CH2—OH结构，被催化氧化生成醛，故B错误；分子中含有羟基，可与钠反应生成氢气，故C正确；含—OH，能发生取代反应，故D错误。
2．(命题情境：化学与人类饮食的联系)茶是我国的传统饮品，茶叶中含有的茶多酚可以替代食品添加剂中对人体有害的合成抗氧化剂，用于多种食品保鲜等，如图所示是茶多酚中含量最高的一种儿茶素A的结构简式，关于这种儿茶素A的有关叙述正确的是　(　　)
①分子式为C15H12O7　
②1
mol儿茶素A在一定条件下最多能与7
mol
H2加成
③等质量的儿茶素A分别与足量的金属钠和氢氧化钠反应，消耗金属钠和氢氧化钠的物质的量之比为1∶1
④1
mol儿茶素A与足量的浓溴水反应，最多消耗
4
mol
Br2
A．①②
B．①④
C．②③
D．③④
A　解析：①根据结构简式可知其分子式为C15H12O7；②由结构简式知，含有两个苯环和一个碳碳双键，1
mol儿茶素A在一定条件下最多与7
mol
H2加成；③酚羟基均可与金属Na和NaOH反应，醇羟基只与Na反应，不与NaOH反应，等质量的儿茶素A分别与足量的金属钠和氢氧化钠反应，消耗金属钠和氢氧化钠的物质的量之比为6∶5；④酚羟基的邻、对位可发生取代反应，碳碳双键可发生加成反应，故1
mol儿茶素A与足量的浓溴水反应，最多消耗5
mol
Br2，所以A项正确。
3．(命题情境：化学与饮食健康的关系)某超市违规出售的一种鸡蛋为“橡皮蛋”，煮熟后蛋黄韧性胜过乒乓球，但经检测为真鸡蛋。专家介绍，这是由于鸡饲料里添加了棉籽饼，从而使鸡蛋里含有过多棉酚。棉酚的结构简式如图所示。
下列说法不正确的是(　　)
A．该化合物的分子式为C30H30O8
B．1
mol棉酚最多可与14
mol
H2加成
C．1
mol棉酚最多可与6
mol
NaOH反应
D．该物质可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
B　解析：由棉酚的结构简式得出其分子式为
C30H30O8，A正确；1
mol棉酚最多可与12
mol
H2加成，B错误；1个棉酚分子中有6个酚羟基，故
1
mol棉酚最多可与6
mol
NaOH反应，C正确；酚羟基和醛基都有还原性，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，D正确。
4．(命题情境：生活中的化学用品)(2020·山东模拟)山梨醇[CH2OH(CHOH)4CH2OH]可用作牙膏、食品的水分保持剂，其生产路线如下图所示。下列说法错误的是(　　)
―→―→―→―→―→―→产品
A．活性炭脱色的过程为物理变化
B．加压氢化时葡萄糖中醛基转化为羟基
C．离子交换时可选用阴离子交换树脂
D．山梨醇可作水分保持剂是因为能与水形成氢键
C　解析：由生产路线可知，葡萄糖先溶解后经过活性炭吸附脱色，后加压氢化醛基被还原成羟基，再利用阳离子交换树脂去除重金属离子得到山梨醇。活性炭脱色利用了活性炭的吸附性，属于物理变化，故A正确；加压氢化时葡萄糖中醛基转化为羟基，故B正确；离子交换是为了除去重金属离子，应选用阳离子交换树脂，故C错误；山梨醇可作水分保持剂是因为山梨醇中羟基能与水形成氢键，故D正确。
5．(命题情境：化学与药物合成间的联系)(双选)有机物甲和丙均为合成某种抗支气管哮喘药物的中间体，甲与乙反应可转化为丙(如图所示)。下列说法正确的是(　　)
A．甲和乙分子中所有原子均可能位于同一平面
B．甲和丙都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C．丙的一氯代物有3种
D．上述反应的另一种产物属于共价化合物
AC　解析：根据苯和甲醛的共面结构分析甲分子羰基中C与苯环连接的单键可以旋转，因此甲分子中所有原子可能位于同一平面，故A正确；丙中含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，甲中不含有碳碳双键，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故B错误；丙中含有3种不同化学环境的氢原子，其一氯代物有3种，故C正确；根据反应的化学方程式可知，另一种物质是NaCl，NaCl属于离子化合物，故D错误。
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-第2课时　醛和酮　羧酸和羧酸衍生物
考试评价解读
核心素养达成
1.能描述说明、分析解释醛、酮、羧酸、羧酸衍生物的重要反应，能书写相应的化学方程式。2．了解烃的衍生物的重要应用以及烃的衍生物的合成方法。了解有机物分子中官能团之间的相互影响。
宏观辨识与微观探析
从不同角度认识醛、羧酸、酯的主要性质和应用，从组成、结构上探析烃的含氧衍生物的性质，形成“结构决定性质”的观念。
证据推理与模型认知
领悟有机物的衍变关系“烯→醇→醛→羧酸→酯”转化模型，了解转化的原理。
科学态度与社会责任
认识醛、酮、羧酸、酯、油脂、酰胺等物质对人类生活的影响及在生产、生活中的重要应用。
醛和酮
[以练带忆]
1．对于丙醛(CH3CH2CHO)性质的叙述错误的是(　　)
A．能使溴水褪色
B．能与新制Cu(OH)2悬浊液反应
C．与足量的氢气反应生成1?丙醇
D．不能发生银镜反应
D　解析：含—CHO，能使溴水褪色，发生氧化反应，A正确；含—CHO，能与新制Cu(OH)2悬浊液反应，发生氧化反应，B正确；含—CHO，与足量的氢气反应生成1?丙醇，发生加成反应，C正确；含—CHO，能发生银镜反应，D错误。
2．某学生做乙醛还原性的实验，取1
mol/L的硫酸铜溶液2
mL和0.4
mol/L的氢氧化钠溶液
4
mL，在一个试管中混合后加入0.5
mL
40%的乙醛溶液加热至沸腾，无红色沉淀，实验失败的原因是(　　)
A．氢氧化钠的量不够
B．硫酸铜的量不够
C．乙醛溶液太少
D．加热时间不够
A　解析：该实验成功的关键之一是NaOH必须过量，而本次实验中所加的NaOH还不足以使CuSO4完全沉淀为Cu(OH)2。
3．把有机物氧化为，所用的氧化剂最合理的是(　　)
A．O2
B．KMnO4酸性溶液
C．银氨溶液
D．溴水
C　解析：
比较两种有机物，前者中的醛基变为后者中的羧基，而碳碳双键不被氧化，所以选择弱氧化剂银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液均可。
[练后梳理]
1．醛的概念：由烃基(或氢原子)与醛基相连而构成的化合物，可表示为RCHO。甲醛是最简单的醛。饱和一元醛分子的通式为CnH2nO(n≥1)。
2．甲醛、乙醛
物质
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．醛的化学性质
醛类物质既有氧化性又有还原性，其氧化、还原关系为
醇醛羧酸
以乙醛为例写出醛类反应的主要化学方程式：
(1)氧化反应
①银镜反应
CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O；
②与新制Cu(OH)2悬浊液的反应
CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O。
(2)还原反应(催化加氢)
CH3CHO＋H2CH3CH2OH。
4．醛的应用和对环境、健康产生的影响
(1)醛是重要的化工原料，广泛应用于合成纤维、医药、染料等行业。
(2)35%～40%的甲醛水溶液俗称福尔马林；具有杀菌(用于种子杀菌)和防腐性能(用于浸制生物标本)。
(3)劣质的装饰材料中挥发出的甲醛是室内主要污染物之一。
5．酮的结构与性质
(1)通式
①酮的结构简式可表示为。
②饱和一元酮的分子通式为CnH2nO(n≥3)。
(2)化学性质
①不能发生银镜反应，不能被新制的Cu(OH)2氧化。
②能发生加成反应
(3)丙酮
丙酮是最简单的酮，无色、有特殊气味的液体，密度比水小，易挥发，易燃烧，可与水、乙醇、乙醚等以任意比例互溶，能溶解多种有机物。
(1)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。
(2)醛基官能团能被弱氧化剂氧化而碳碳双键不能被弱氧化剂氧化，只能被强氧化剂氧化，所以可以用银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液检验醛基。而在—CHO与都存在时，要检验的存在，必须先用弱氧化剂将—CHO氧化后，再用强氧化剂检验的存在。
羧酸、酯和油脂
[以练带忆]
1．下列说法中正确的是(　　)
A．RCOOH与R′OH发生酯化反应时生成ROOCR′
B．分子式为C2H4O2，能与NaOH溶液反应的有机物一定是羧酸
C．甲酸乙酯、乙酸甲酯、丙酸互为同分异构体
D．甲醛与乙酸乙酯的实验式相同
C　解析：发生酯化反应时，R′OH脱去羟基上的H原子，RCOOH脱去羟基，反应生成RCOOR′，故A错误；分子式为C2H4O2的有机物可能为乙酸或甲酸甲酯，两者都能与氢氧化钠溶液反应，故B错误；甲酸乙酯、乙酸甲酯、丙酸的分子式都是C3H6O2，三者的结构不同，所以它们互为同分异构体，故C正确；甲醛的实验式和分子式都是CH2O，乙酸乙酯的分子式为C4H8O2，实验式为C2H4O，所以甲醛与乙酸乙酯的实验式不同，故D错误。
2．某羧酸酯的分子式为C18H26O5,1
mol该酯完全水解可得到1
mol羧酸和2
mol乙醇，该羧酸的分子式为(　　)
A．C14H18O5
B．C14H16O4
C．C16H22O5
D．C16H20O5
A　解析：1
mol羧酸酯水解生成1
mol羧酸和
2
mol乙醇，说明1
mol羧酸酯中含有2
mol酯基。该水解过程可表示为C18H26O5＋2H2O―→羧酸＋2C2H5OH，由原子守恒知，该羧酸的分子式为
C14H18O5，A项正确。
3．下列关于油、脂肪、矿物油的说法中，不正确的是(　　)
A．油是不饱和高级脂肪酸的简单甘油酯，是纯净物
B．脂肪是含饱和烃基较多的高级脂肪酸甘油酯，属于酯类
C．油和脂肪是根据饱和烃基和不饱和烃基的相对含量不同而引起的熔点不同来进行区分的
D．区分植物油和矿物油可采用加入NaOH溶液并加热的方法
A　解析：油和脂肪均为高级脂肪酸甘油酯，有简单甘油酯和混合甘油酯之分，天然油脂多为混合甘油酯，其中油是由不饱和高级脂肪酸形成的，脂肪是由饱和高级脂肪酸形成的，均为混合物。植物油为不饱和高级脂肪酸甘油酯，矿物油为烃类化合物，可以利用酯和烃的性质不同进行区分，加入NaOH溶液并加热，酯水解，不分层，而矿物油不发生反应，分层，可根据现象不同进行区分。
[练后梳理]
1．羧酸
(1)羧酸：由烃基(或氢原子)与羧基相连构成的有机化合物。官能团为—COOH。
饱和一元羧酸分子的通式为CnH2nO2(n≥1)。
(2)甲酸和乙酸的分子组成和结构
物质
分子式
结构简式
官能团
甲酸
CH2O2
HCOOH
—COOH和—CHO
乙酸
C2H4O2
CH3COOH
—COOH
(3)羧酸的化学性质
羧酸的性质取决于羧基，反应时的主要断键位置如图：
①酸的通性
乙酸是一种弱酸，其酸性比碳酸强，在水溶液中的电离方程式为CH3COOHCH3COO－＋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。
(4)羟基氢原子的活泼性判断
乙酸(CH3COOH)
水(H—OH)
乙醇(C2H5OH)
碳酸()
石蕊溶液
变红
不变红
不变红
变浅红
与Na
反应
反应
反应
反应
与NaOH
反应
不反应
不反应
反应
与Na2CO3
反应
水解
不反应
反应
与NaHCO3
反应
水解
不反应
不反应
羟基氢的活泼性强弱
CH3COOH>H2CO3>H2O>CH3CH2OH
2．酯
(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
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。
3．酯化反应的五大类型
(1)一元羧酸与一元醇之间的酯化反应，如
CH3COOH＋HOC2H5CH3COOC2H5＋H2O
(2)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应，如
(3)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应，如
(4)多元羧酸与多元醇之间的酯化反应：此时反应有三种情形，可得普通酯、环酯和高聚酯。如
(5)既含羟基又含羧基的有机物自身的酯化反应：此时反应有三种情形，可得到普通酯、环酯和高聚酯。如
4．油脂
(1)组成和结构
①概念：油脂是由一分子甘油与三分子高级脂肪酸脱水形成的酯。
②常见的高级脂肪酸有硬脂酸：C17H35COOH、软脂酸：C15H31COOH、油酸：C17H33COOH、亚油酸：C17H31COOH。
③结构特点
结构简式：，官能团：，有的可能含有。
(2)化学性质
①油脂的氢化(油脂的硬化)
如油酸甘油酯与H2发生加成反应的化学方程式为
②水解反应
a．酸性条件下，如硬脂酸甘油酯水解反应的化学方程式为
b．碱性条件下(即皂化反应)，如硬脂酸甘油酯在NaOH溶液中发生水解反应的化学方程式为
其水解程度比在酸性条件下水解程度大。
5．胺
(1)氨分子中的一个或多个氢原子被烃基取代后的产物称为胺，按照氢被取代的数目，依次分为一级胺RNH2、二级胺R2NH()、三级胺R3N()(—R代表烃基)。
(2)胺与氨相似，分子中的氮原子上含有孤电子对，能与H＋结合而显碱性，另外氨基上的氮原子比较活泼，表现出较强的还原性。
(3)胺的制取
卤代烃氨解：RX＋NH3―→RNH2＋HX
用醇制备：工业上主要用醇与氨合成有机胺：ROH＋NH3―→RNH2＋H2O。醛、酮在氨存在下催化还原也可得到相应的胺。
6．酰胺
(1)酰胺可看作是羧酸分子中羧基中的羟基被氨基或烃氨基(—NHR或—NR2)取代而成的化合物。
(2)酸碱性：酰胺一般是近中性的化合物，但在一定条件下可表现出弱酸性或弱碱性。
(3)酰胺可以通过羧酸铵盐的部分失水，或从酰卤、酸酐、酯的氨解来制取。
考点1　酯的水解定量关系
[抓本质·悟考法]
阿司匹林的结构简式为，则1
mol阿司匹林跟足量的NaOH溶液充分反应，消耗NaOH的物质的量为(　　)
A．1
mol
B．2
mol
C．3
mol
D．4
mol
【解题关键点】　分析阿司匹林的结构简式，能与NaOH溶液反应的有羧基和酯基，酯基水解后生成的酚羟基还能再与NaOH溶液发生反应。
【易错失分点】　此题易忽略酯基水解后得到的是酚羟基而不是醇羟基，易错选B项。
[自主解答]
______________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
C　解析：阿司匹林水解及水解后的产物与氢氧化钠反应的过程如下：
＋H2O―→＋
＋CH3COONa，共消耗3
mol
NaOH。
[多角度·突破练]
?角度1　普通醇酯的水解
1．乙酸橙花酯是一种食用香料，其结构如图所示。
下列有关该物质的说法：
①该有机物属于酯
②该有机物的分子式为C11H18O2
③1
mol该有机物最多可与2
mol
H2反应　
④能发生加成、取代、氧化、加聚反应　
⑤在碱性条件下水解，1
mol该有机物最多消耗
2
mol
NaOH
其中正确的是(　　)
A．①③④
B．②③⑤
C．①④⑤
D．①③⑤
A　解析：乙酸橙花酯属于不饱和酯，分子式为
C12H20O2，分子中含有两个和一个,1
mol该有机物最多可与2
mol
H2发生加成反应；在碱性条件下水解，1
mol该有机物最多消耗1
mol
NaOH；该有机物可以发生氧化、加聚、取代(酯的水解)、加成等反应。
2．某有机物X的结构如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．X的分子式为C9H12O3
B．X中所有碳原子均可能共面
C．X可与氧气发生催化氧化反应
D．1
mol
X最多能消耗2
mol
NaOH
C　解析：由结构可知，其分子式为C9H14O3，A项错误；X中的所有碳原子不在同一平面上，B项错误；分子中含有羟基，且与羟基相连的碳原子上含有氢原子，所以在催化剂存在的条件下可与氧气发生催化氧化反应，C项正确；1个分子中仅含有1个酯基能与NaOH溶液反应，所以1
mol该有机物最多能消耗1
mol
NaOH，D项错误。
普通醇酯在酸性条件下水解生成羧酸和醇，碱性条件下水解生成羧酸盐和醇，由于生成的醇不能再与碱发生反应，则1
mol醇酯基可消耗1
mol
NaOH。
?角度2　酚酯的水解
3．结构简式为的有机物分子1
mol，与NaOH溶液混合，并水浴加热，完全反应后，消耗NaOH的物质的量为(　　)
A．1
mol
B．2
mol
C．3
mol
D．4
mol
B　解析：该有机物水解所得产物分子中含有1个羧基和1个酚羟基，所以1
mol该有机物水解最终消耗NaOH的物质的量为2
mol。
4．1
mol与足量的NaOH溶液充分反应，消耗的NaOH的物质的量为(　　)
A．5
mol
B．4
mol
C．3
mol
D．2
mol
A　解析：该分子中存在两个
(酯基)，每摩尔酯基水解时，生成酚钠和羧酸钠，消耗
2
mol
NaOH，故该有机物消耗NaOH的物质的量为1
mol＋2×2
mol＝5
mol。
5．某有机化合物的结构简式为
，下列有关该物质的叙述正确的是(　　)
A．1
mol该物质最多可以消耗3
mol
Na
B．1
mol该物质最多可以消耗7
mol
NaOH
C．不能与Na2CO3溶液反应
D．易溶于水，可以发生加成反应和取代反应
B　解析：A项，分子结构中有两个羟基，1
mol该物质最多可以消耗2
mol
Na，故A错误；B项，1
mol该物质水解所得产物含
3
mol酚羟基、2
mol羧基、2
mol氯化氢，所以最多可以消耗
7
mol
NaOH，故B正确；C项，酚可以和Na2CO3溶液反应生成NaHCO3，故C错误；D项，亲水基团少应该难溶于水，故D错误。
酚酯在水解时生成的酚羟基具有酸性，可再与碱发生反应，故1
mol酚酯基可消耗2
mol
NaOH。
?角度3　聚酯的水解
6．已知丙烯酸乙酯的结构简式为CH2===CH—COOC2H5，写出聚丙烯酸乙酯在NaOH溶液中水解的化学方程式：__________________________________。
答案：＋nNaOH＋nCH3CH2OH
1
mol聚酯消耗NaOH的物质的量由聚酯中酯基的个数决定，如1
mol消耗n
mol
NaOH，1
mol
消耗2n
mol
NaOH
。
考点2　烃及烃的衍生物的衍变关系及应用
[抓本质·悟考法]
香料E的合成路线如下：
(1)B的化学名称是________。D中官能团的名称为________。
(2)C和D生成E的反应类型为____________，E的结构简式为________。
(3)1
mol
B与足量银氨溶液反应生成________
g
Ag；A的核磁共振氢谱有________组峰。
(4)同时满足下列条件的C的同分异构体有________种(不含立体异构)。
①遇FeCl3溶液发生显色反应　
②能发生银镜反应
【解题关键点】　先根据A的分子式及生成条件判断出A的结构，再利用其他信息判断出各物质的结构简式，按要求解答问题。
【易错失分点】　忽视A的分子式及生成条件，误认为A的苯环上发生取代反应；未按要求书写C的同分异构体。
[自主解答]
______________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
解析：甲苯在光照条件下与氯气发生侧链取代生成A，A为，由于两个羟基连在同一个碳原子上会自动脱水生成羰基，因此A在氢氧化钠溶液中水解生成的B为，B发生银镜反应酸化后得到C，C为苯甲酸，苯甲酸与环己醇发生酯化反应生成E：。
(1)根据上述分析，B为，化学名称为苯甲醛。D为环己醇，官能团为羟基。
(2)C(苯甲酸)和D(环己醇)发生酯化反应生成E，E的结构简式为。
(3)1
mol
B()与足量银氨溶液反应生成2
mol银，质量为216
g。A()中有4种氢原子，核磁共振氢谱有4个峰。
(4)C为苯甲酸，遇FeCl3溶液发生显色反应，说明结构中含有酚羟基；能发生银镜反应，说明结构中含有醛基，满足条件的C的同分异构体的苯环上含有酚羟基和醛基2个侧链，有3种结构。
答案：(1)苯甲醛　羟基
(2)酯化反应(或取代反应)　
(3)216　4　(4)3
[多角度·突破练]
?角度1　多官能团有机物质性质的判断
1．(2020·山东高考)从中草药中提取的
calebin
A(结构简式如下)可用于治疗阿尔茨海默症。下列关于
calebin
A的说法错误的是(　　)
A．可与FeCl3溶液发生显色反应
B．其酸性水解的产物均可与Na2CO3溶液反应
C．苯环上氢原子发生氯代时，一氯代物有6种
D．1
mol该分子最多与8
mol
H2发生加成反应
D　解析：
该有机物中含有酚羟基，可以与FeCl3溶液发生显色反应，A正确；
该有机物中的酸性水解产物中分别含有羧基和酚羟基，均可以与Na2CO3溶液反应，B正确；
该有机物中含有两个苯环，每个苯环上都含有三个氢原子，且无对称结构，所以苯环上一氯代物有6种，C正确；
该有机物中含有两个苯环、两个碳碳双键、一个羰基，每个苯环可以与3个氢气加成，每个双键可以与1个氢气加成，每个羰基可以与1个氢气加成，所以1
mol分子最多可以与2×3＋2×1＋1＝9
mol氢气发生加成反应，D错误。
2．(2020·全国卷Ⅰ)紫花前胡醇可从中药材当归和白芷中提取得到，能提高人体免疫力。有关该化合物，下列叙述错误的是(　　)
A．分子式为C14H14O4
B．不能使酸性重铬酸钾溶液变色
C．能够发生水解反应
D．能够发生消去反应生成双键
B　解析：根据该有机物的分子结构可以确定其分子式为C14H14O4，A叙述正确；该有机物的分子结构中有羟基，且与羟基相连的碳原子上有氢原子，故其可以被酸性重铬酸钾溶液氧化，能使酸性重铬酸钾溶液变色，B叙述不正确；该有机物的分子中有酯基，能够发生水解反应，C叙述正确；该有机物分子中与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子，故其可以在一定的条件下发生消去反应生成碳碳双键，D叙述正确。
3．(2020·全国卷Ⅲ)金丝桃苷是从中药材中提取的一种具有抗病毒作用的黄酮类化合物，结构式如下：
下列关于金丝桃苷的叙述，错误的是(　　)
A．可与氢气发生加成反应
B．分子含21个碳原子
C．能与乙酸发生酯化反应
D．不能与金属钠反应
D　解析：该物质含有苯环和碳碳双键，一定条件下可以与氢气发生加成反应，故A正确；根据该物质的结构简式可知该分子含有21个碳原子，故B正确；该物质含有羟基，可以与乙酸发生酯化反应，故C正确；该物质含有醇羟基和酚羟基，可以与金属钠反应放出氢气，故D错误。
确定多官能团有机物性质的三步骤
注意：有些官能团性质会交叉。例如，碳碳三键与醛基都能被酸性高锰酸钾溶液氧化，也能与氢气发生加成反应等。
?角度2　烃及烃的衍生物的衍变关系
4．某酯A，其分子式为C6H12O2，已知
，又知C、D、E均为有机物，D不与Na2CO3溶液反应，E不能发生银镜反应，则A的结构可能有(　　)
A．3种
B．4种
C．5种
D．6种
C　解析：A的分子式为C6H12O2，A能在碱性条件下反应生成B和D，B与酸反应，应为羧酸盐，D能在Cu催化作用下发生氧化反应生成E，应为醇，E不能发生银镜反应，说明E不含醛基，则E为酮，则D不能为伯醇，只能为仲醇，D可为CH3CHOHCH3、CH3CHOHCH2CH3、CH3CHOHCH2CH2CH3、CH3CH2CHOHCH2CH3、(CH3)2CHCHOHCH3，则对应的酯有5种。
5．药用有机化合物A(C8H8O2)为一种无色液体。从A出发可发生如图所示的一系列反应。
则下列说法正确的是(　　)
A．根据D和浓溴水反应生成白色沉淀可推知D为三溴苯酚
B．G的同分异构体中属于酯类且能发生银镜反应的只有一种
C．上述各物质中能发生水解反应的有A、B、D、G
D．A的结构简式为
D　解析：根据现象及化学式，推知A为乙酸苯酚酯，B为苯酚钠，D为苯酚，F为2,4,6?三溴苯酚。G的符合题意条件的同分异构体有HCOOCH2CH2CH3和HCOOCH(CH3)2两种。D为苯酚，不能发生水解反应。
牢记常见烃的衍生物的转化关系
?角度3　烃及烃的衍生物的衍变关系在有机合成中的应用
6．由乙烯和其他无机原料合成环状化合物E，其合成过程如下(水及其他无机产物均已省略)：
试通过分析回答下列问题：
(1)写出C的结构简式：____________________________________________。
(2)物质X与A互为同分异构体，则X可能的结构简式为_________________。
(3)指出上图变化过程中①的反应类型：_____________________________。
(4)D物质中官能团的名称为________________________________________。
(5)写出B和D反应生成E的化学方程式(注明反应条件)：________________。
解析：由框图关系结合所给信息可推出：A是BrCH2CH2Br，B是HOCH2CH2OH，C是OHCCHO，D是HOOCCOOH。
答案：(1)OHCCHO　(2)CH3CHBr2　(3)加成反应　(4)羧基　(5)HOCH2CH2OH＋HOOCCOOH＋2H2O
7．对羟基苯甲酸丁酯(俗称尼泊金丁酯)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，氯原子直接连在苯环上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)。
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的反应为甲基上的取代反应。(3)由信息①知(C)发生取代反应，然后失水生成
(D)。(4)E为，在碱性条件下水解生成
(F)。(5)F在酸性条件下反应生成对羟基苯甲
酸。(6)符合题意的同分异构体有两类：①两个支链：—Cl、，邻、间对位3种，②三个支链：—Cl、—CHO、—OH，—Cl和—CHO邻间对三种位置关系，—OH在苯环上位置如图、，共有13种，有3种氢原子，且峰面积比为
2∶2∶1。
答案：(1)甲苯　(2)＋2HCl　取代反应
(3)　(4)C7H4O3Na2
(5)HOCOOH　
(6)13　ClOOCH
解该类题，需准确掌握各官能团的性质及取代、加成、消去反应的反应特点。认真审题，注意从结构、组成上对比上、下步物质的差别，从而确定反应物、反应条件、反应类型及产物。尤其要熟练掌握反应的特征条件，如碱的醇溶液、加热为卤代烃的消去反应的特征条件，碱的水溶液、加热为卤代烃水解反应的特征条件，X2、光照为烷烃取代反应的特征条件等。
常见有机反应类型与有机物类别的关系
[知识对接]
反应类型
有机物类别
取代反应
卤代反应
饱和烃、苯和苯的同系物、卤代烃等
酯化反应
醇、羧酸、糖类等
水解反应
卤代烃、酯、低聚糖、多糖、蛋白质等
硝化反应
苯和苯的同系物等
磺化反应
苯和苯的同系物等
加成反应
烯烃、炔烃、苯和苯的同系物、醛等
消去反应
卤代烃、醇等
氧化反应
燃烧
绝大多数有机物
酸性KMnO4溶液
烯烃、炔烃、苯的同系物等
直接(或催化)氧化
酚、醇、醛、葡萄糖等
还原反应
醛、葡萄糖等
聚合反应
加聚反应
烯烃、炔烃等
缩聚反应
苯酚与甲醛、多元醇与多元羧酸等
与浓硝酸的颜色反应
蛋白质(含苯环的)
与FeCl3溶液的显色反应
酚类物质
[应用体验]
1．有机化学反应种类比较多，常见的有：①卤代反应；②烯烃与水的反应；③氧化反应；④还原反应；⑤硝化反应；⑥水解反应；⑦酯化反应；⑧消去反应；⑨加聚反应；⑩缩聚反应等。其中属于取代反应的是　(　　)
A．①⑤⑥⑦
B．②③④⑧⑨⑩
C．①②⑤⑥⑦
D．①⑤⑥⑦⑨⑩
A　解析：取代反应是指有机物中原子或者原子团被其他原子或者原子团所替代的反应。①卤代反应是烃中的氢原子被卤素原子取代的反应，是取代反应；⑤硝化反应是氢原子被硝基取代的反应，是取代反应；⑥水解反应是水和另一种化合物的反应，该化合物分为两部分，水中的氢原子加在其中的一部分上，羟基加在另一部分上，水解反应属于取代反应，⑦酯化反应是羧酸和醇脱去水的反应，即酸脱羟基醇脱氢，是取代反应，所以属于取代反应的是①⑤⑥⑦。
2．下列各组中的反应，属于同一反应类型的是(　　)
A．溴丙烷和氢氧化钠溶液反应制丙醇；丙烯与水反应制丙醇
B．甲苯硝化制对硝基甲苯；甲苯和高锰酸钾反应制苯甲酸
C．氯代环己烷制环己烯；丙烯与溴反应制1,2?二溴丙烷
D．苯甲酸乙酯水解制苯甲酸和乙醇；乙酸和乙醇制乙酸乙酯
D　解析：溴丙烷和氢氧化钠溶液反应制丙醇，为水解反应，丙烯与水反应制丙醇，为加成反应，反应类型不同，故A项不选；甲苯硝化制对硝基甲苯，为取代反应，甲苯和高锰酸钾反应制苯甲酸，为氧化反应，反应类型不同，故B项不选；氯代环己烷制环己烯，为消去反应，丙烯与溴反应制1,2?二溴丙烷，为加成反应，反应类型不同，故C项不选；苯甲酸乙酯水解制苯甲酸和乙醇，为水解反应，乙酸和乙醇制乙酸乙酯为酯化反应，水解反应与酯化反应均属于取代反应，故D选。
3．下列化合物中，能发生酯化、还原、加成、消去四种反应的是(　　)
A．CH3—CH===CH—CHO
B．
C．HOCH2—CH2—CH===CH—CHO
D．
C　解析：A不能发生酯化、消去反应，B不能发生还原、加成反应，D中含有—COOH和—CHO不能发生消去反应。
根据反应条件或试剂确定反应类型
[知识对接]
1．消去反应
(1)对于醇羟基的消去，控制反应的温度十分重要，如乙醇在浓硫酸存在下，170
℃时发生消去反应生成乙烯，在140
℃时发生取代反应(分子间脱水)生成乙醚(CH3CH2OCH2CH3)。浓硫酸的作用是催化剂，同时具有脱水和吸水的作用。
(2)卤素原子的消去，必须使用相应的醇作为溶剂(非水溶剂)，因为卤代烃在NaOH水溶液中发生取代反应(水解反应)生成醇。
2．取代反应
(1)烷烃发生卤代的条件：光照。
(2)芳香烃发生苯环上卤代的条件：催化剂(Fe)。
(3)卤代烃水解的条件：NaOH/水溶液、加热。
(4)醇和羧酸的酯化反应条件：浓硫酸、加热。
(5)苯环上的硝化反应条件：浓硝酸和浓硫酸的混酸、加热。
(6)苯环上的磺化反应条件：浓硫酸、加热。
3．加成反应
含或—C≡C—的加成反应：①H2(催化剂)。②Br2(CCl4)。
4．氧化反应
含—CHO的有机物的氧化反应：与银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液共热。
[应用体验]
4．芳香化合物A是一种基本化工原料，可以从煤和石油中得到。A、B、C、D、E的转化关系如图所示：
(1)A→B的反应类型是____________________________________________；
(2)A→E的反应类型是____________，其化学方程式为________________。
解析：A为，根据分子式变化及反应条件可知，A生成B的反应为取代反应；A→E的化学方程式为＋3H2，为加成反应。
答案：(1)取代反应　(2)加成反应　
5．化合物F是一种食品保鲜剂，可按如下途径合成：
已知：RCHO＋CH3CHORCH(OH)CH2CHO。试回答：
(1)A的化学名称是____________，A→B的反应类型是__________，E→F的反应类型是__________。
(2)B→C的化学方程式为_________________________________________，
反应类型是___________。
(3)C→D所用试剂和反应条件分别是_______________________________。
(4)E的结构简式是____________。F中官能团的名称是____________。
解析：(1)结合F的结构简式及B的分子式C8H9Cl，可得A的结构简式为，所以A的化学名称是对二甲苯(或1,4?二甲苯)，由A→B所用试剂和反应条件分别是Cl2和光照，可得A→B的反应类型为取代反应，E→F的反应类型为消去反应。(2)由B→C所用试剂和反应条件可知该反应为卤代烃的水解反应，化学方程式为H3CCH2Cl＋NaOHH3CCH2OH＋NaCl。(3)由
D到E所用试剂、反应条件并结合题干已知反应，可知D为醛类物质，所以C→D为醇的催化氧化反应，所用试剂是O2/Cu或Ag，反应条件为加热。(4)结合已知反应可得E的结构简式是。F中官能团的名称是碳碳双键、醛基。
答案：(1)对二甲苯(或1,4?二甲苯)　取代反应　消去反应
(2)H3CCH2Cl＋NaOH
H3CCH2OH＋NaCl　取代反应
(3)O2/Cu或Ag，加热(或氧气，催化剂、加热)
(4)
　碳碳双键、醛基
根据转化前后有机物的结构确定反应类型
[知识对接]
1．加成反应
加成反应的特点：“只上不下”，由反应物和反应特点可判断产物。①烯烃＋H2→烷烃。②羰基＋H2→醇。③烯烃＋H2O→醇。④苯＋H2→环己烷。
2．消去反应
消去反应的特点：“只下不上”，由饱和键变成不饱和键。
3．氧化反应
氧化反应的特点：“加氧或去氢”。
①醇(R—CH2OH)醛(R—CHO)羧酸(R—COOH)。
②CH3COOH。
4．酯化反应与水解反应(二者均为取代反应)
＋HO—R′＋H2O
[应用体验]
6．有机化合物Ⅰ转化为Ⅱ的反应类型是(　　)
(Ⅰ)　　　　
　　(Ⅱ)
A．氧化反应
B．取代反应
C．还原反应
D．水解反应
C　解析：根据有机化合物Ⅰ和Ⅱ的结构可知，化合物Ⅰ生成化合物Ⅱ为加氢的反应，即为还原反应。
7．(双选)有机物M是合成治疗癌症的药物中间体，其结构简式如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．有机物M和油脂分子中都含有，两者在酸性或碱性条件下都能发生取代反应
B．M在一定条件下能发生加聚反应，不能发生酯化反应
C．在Ni作催化剂并加热的条件下，1
mol
M最多只能与1
mol
H2发生加成反应
D．可用酸性高锰酸钾溶液区分苯和M
AD　解析：M分子中含有酯基，在酸性或碱性条件下都能发生水解反应，水解反应属于取代反应，A正确；M分子中含有碳碳双键，在一定条件下能发生加聚反应，含有醇羟基，能发生酯化反应，B错误；苯环和均可与H2发生加成反应，故
1
mol
M最多能与4
mol
H2发生加成反应，C错误；苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而有机物M的分子中含有碳碳双键和醇羟基，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D正确。
1．由CH3CH3―→CH3CH2Cl―→CH2===CH2―→CH3CH2OH的转化过程中，经过的反应类型依次是　(　　)
A．取代反应→加成反应→氧化反应
B．裂解反应→取代反应→消去反应
C．取代反应→消去反应→加成反应
D．取代反应→消去反应→裂解反应
C　解析：CH3CH3―→CH3CH2Cl，氯原子取代了乙烷中的一个氢原子，该反应为取代反应；CH3CH2Cl―→CH2===CH2，消去了氯原子和相邻碳原子上的一个氢原子，该反应为消去反应；CH2===CH2―→CH3CH2OH，两个碳原子上分别加了一个氢原子和一个羟基，该反应为加成反应。
2．某有机物的结构如图所示，下列各项性质中，它不可能具有的是(　　)
①可以燃烧　②能使酸性高锰酸钾溶液褪色　③能跟NaOH溶液反应　④能发生酯化反应　⑤能发生聚合反应　⑥能发生水解反应　⑦能发生取代反应
A．①④
B．⑥
C．②③⑤
D．④⑥
B　解析：大多数有机物都能燃烧；含有，能使酸性KMnO4溶液褪色，能发生加聚反应；含有—COOH，能与NaOH溶液反应，能发生酯化反应(属于取代反应)；含有—OH，能发生酯化反应。
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
C　解析：A项，分子中含碳碳双键，可发生加成反应，错误；B项，苯环、碳碳双键能与氢气发生加成反应，则1
mol迷迭香酸最多能和7
mol氢气发生加成反应，错误；C项，含可发生水解反应，含—OH、—COOH可发生取代反应、酯化反应，正确；D项，酚—OH、—COOC—、—COOH均与NaOH反应，则1
mol迷迭香酸最多能和6
mol
NaOH发生反应，错误。
4．某有机物的结构简式如图所示，则此有机物可发生反应的类型有(　　)
①取代反应　②加成反应　③消去反应　④酯化反应　⑤水解反应　⑥氧化反应　⑦中和反应
A．①②③④⑤⑥⑦
B．仅②③④⑤⑥
C．仅②③④⑤⑥⑦
D．仅①②③⑤⑥
A　解析：该有机物中含有碳碳双键、酯基、醇羟基和羧基。碳碳双键和苯环都可发生加成反应；酯基可发生水解反应(取代反应)；醇羟基可发生酯化反应(取代反应)、消去反应和氧化反应等；羧基可发生中和反应。
1．(命题情境：生活中的有机化学问题)樱桃是一种抗氧化的水果，其表现抗氧化性的一种有效成分M的结构简式为。下列有关M的说法不正确的是(　　)
A．M的分子式为C4H6O5
B．M中含有两种官能团，分别为羟基和羧基
C．标准状况下，0.1
mol
M完全燃烧时消耗
6.72
L
O2
D．1
mol
M与足量金属钠反应生成3
mol
H2
D　解析：根据M的结构简式可知M的分子式为C4H6O5，A项正确；M中含有羟基和羧基两种官能团，B项正确；M燃烧的化学方程式为C4H6O5＋3O24CO2＋3H2O,0.1
mol
M完全燃烧时消耗0.3
mol
O2,0.3
mol
O2在标准状况下的体积为0.3
mol×22.4
L/mol＝6.72
L，C项正确；M中含2个羧基和1个羟基，1
mol
M与足量金属钠反应生成1.5
mol
H2，D项错误。
2．(命题情境：化学与人体健康的问题)人剧烈运动后肌肉发酸是因为当体内氧气缺少时葡萄糖发生反应产生了乳酸，其结构简式为。下列关于乳酸的说法正确的是(　　)
A．乳酸的系统命名为1?羟基丙酸
B．与乳酸具有相同官能团的所有同分异构体(包括乳酸，考虑立体异构)共3种
C．乳酸既可发生取代反应、消去反应又可发生加成反应
D．乳酸发生缩聚反应的化学方程式为
B　解析：乳酸的系统命名为2?羟基丙酸，故A错误；与乳酸具有相同官能团的同分异构体是，乳酸分子有不对称碳原子，因而有两种旋光异构体，包括乳酸共3种，故B正确；乳酸分子含有羟基、羧基，可发生取代反应、消去反应，不能发生加成反应，故C错误；乳酸分子含有羟基、羧基，乳酸发生缩聚反应生成聚乳酸，反应的化学方程式为
＋(n－1)H2O，故D错误。
3．(命题情境：化学与药物的联系)磷酸奥司他韦是临床常用的抗病毒药物，常用于甲型和乙型流感治疗，其中间体结构简式如图所示。关于该有机物下列说法错误的是(　　)
A．分子式为C16H28N2O4
B．该有机物既能与酸反应又能与碱反应
C．该有机物分子中含有3个手性碳原子
D．1
mol
该有机物最多能与3
mol
H2发生加成反应
D　解析：根据中间体结构简式可知，分子式为
C16H28N2O4，A正确；在中间体结构简式中，—NH2可以与酸反应，同时又存在酯基与酰胺键，既能与酸反应又能与碱反应，B正确；手性碳指碳原子连接四个不同的原子或原子团，该有机物分子中含有3个手性碳原子，C正确；1
mol
该有机物含1
mol碳碳双键、1
mol羰基，最多能与2
mol
H2发生加成反应，而酯基不能与H2发生加成，D错误。
4.(命题情境：生活中的有机化学问题)(2020·日照模拟)苯甲酸乙酯(无色液体，难溶于水，沸点
213
℃)天然存在于桃、菠萝、红茶中，稍有水果气味，常用于配制香精和人造精油，也可用作食品添加剂。实验室利用如图所示装置，在环己烷中通过反应
＋H2O制备。已知：环己烷沸点为80.8
℃，可与乙醇和水形成共沸物，其混合物沸点为62.1
℃。下列说法错误的是(　　)
A．实验时最好采用水浴加热，且冷却水应从b口流出
B．分水器可及时放出水层，避免水层升高流入烧瓶
C．环己烷的作用是在较低温度下带出生成的水，促进酯化反应向右进行
D．实验时应依次向圆底烧瓶中加入碎瓷片、浓硫酸、苯甲酸、无水乙醇、环己烷
D　解析：由题干信息，该反应需控制温度在65～70
℃进行加热回流，最好采用水浴加热的方式，冷凝管的冷凝水应该下进上出，即从a口流入，b口流出，A选项正确；合成反应中，分水器中会出现分层现象，上层是油状物，下层是水，当油层液面高于支管口时，油层会沿着支管口流回烧瓶，以达到反应物冷凝回流，提高产率的目的，当下层液面高度超过距分水器支管约2
cm时，及时放出水层，避免水层升高流入烧瓶，B选项正确；根据已知信息“环己烷沸点为80.8
℃，可与乙醇和水形成共沸物，其混合物沸点为62.1
℃”，所以环己烷的作用是在较低温度下带出生成的水，促进酯化反应向右进行，C选项正确；实验时应依次向圆底烧瓶中加入碎瓷片、苯甲酸、无水乙醇、环己烷，搅拌后再加入浓硫酸，D选项错误。
5．(命题情境：化学与药物的联系)(2020·德州模拟)我国中草药文化源远流长，通过临床试验，从某中草药中提取的有机物具有较好的治疗癌症的作用，该有机物的结构如图所示。下列说法中错误的是(　　)
A．分子式为C13H12O6
B．该有机物能发生取代反应、加成反应、氧化反应
C．1
mol该有机物与NaOH反应最多消耗
2
mol
NaOH
D．1
mol该有机物与溴水反应最多消耗3
mol
Br2
C　解析：由有机物的结构可知，该有机物的分子式为C13H12O6，故A正确；
该有机物的官能团为碳碳双键、羧基、酯基、羟基和醚键，能发生取代反应(羧基发生酯化反应、酯基发生水解反应、酚羟基与浓溴水发生取代反应)、加成反应(碳碳双键和苯环能与氢气发生加成反应)、氧化反应(酚羟基具有还原性易被氧化或燃烧发生氧化反应)，故B正确；
该有机物含有的羧基、酯基和酚羟基均能与氢氧化钠溶液反应，1
mol该有机物与NaOH反应最多消耗3
mol
NaOH，故C错误；
该有机物含有的碳碳双键和酚羟基能与溴水反应，1
mol该有机物碳碳双键能与1
mol溴发生加成反应、酚羟基的邻对位氢原子能与2
mol溴发生取代反应，共消耗
3
mol
Br2，故D正确。
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-第四节　生物大分子　合成高分子
考试评价解读
核心素养达成
1.能列举糖类、蛋白质、核酸等有机化合物在生产、生活中的重要应用，并结合其主要性质进行简单说明。2．能对单体和高分子进行相互推断，能分析有机高分子化合物的合成路线，能写出典型的加聚反应和缩聚反应的反应式。3．能举例说明塑料、橡胶、纤维的组成和分子结构特点，能列举重要的有机高分子化合物，说明它们在材料领域的应用。
宏观辨识与微观探析
能从官能团角度认识生物大分子的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念，并能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
科学态度与社会责任
了解合成高分子在高新技术领域的应用以及在发展经济、提高生活质量方面中的重大贡献。
糖类、蛋白质和核酸
[以练带忆]
1．以玉米(主要成分是淀粉)为原料制备乙醇的流程如下：
下列说法中不正确的是(　　)
A．C12H22O11属于二糖
B．1
mol葡萄糖分解成3
mol乙醇
C．可用碘水检验淀粉是否完全水解
D．可采取蒸馏的方法初步分离乙醇和水
B　解析：C12H22O11属于二糖，故A项正确；C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑，1
mol葡萄糖分解成2
mol乙醇和2
mol
CO2，故B项错误；取少许水解液于试管中，滴加碘水，若无明显变化，则证明淀粉已水解完全，即可用碘水检验淀粉是否完全水解，故C项正确；酒精和水互溶，且两者沸点不同，可用蒸馏的方法初步分离，故D项正确。
2．下列有关蛋白质的叙述中，不正确的是(　　)
A．蛋白质水解的最终产物为氨基酸
B．胃蛋白酶帮助人体消化食物与蛋白质变性无关
C．向蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，有沉淀析出，再加入水沉淀不溶解
D．浓硝酸溅在皮肤上，使皮肤呈黄色，是由于浓硝酸和蛋白质发生显色反应
C　解析：蛋白质属于高分子化合物，水解最终产物是氨基酸，故A正确；胃蛋白酶帮助人体消化食物与蛋白质变性无关，故B正确；向蛋白质溶液中加入浓的硫酸铵溶液时有沉淀析出，加水后沉淀溶解，此现象属于盐析，该过程可逆，故C错误；浓硝酸与部分天然蛋白质会发生显色反应，所以浓硝酸溅在皮肤上，使皮肤呈黄色，故D正确。
3．下列有关核酸的叙述中，正确的是(　　)
A．除病毒外，一切生物体内都有核酸存在
B．核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的小分子有机物
C．核酸是生物的遗传物质
D．组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸
C　解析：一般来说，病毒由核酸和蛋白质组成，A项错误；核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的有机高分子化合物，B项错误；核酸按五碳糖的不同分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类，其中DNA的基本单位是脱氧核苷酸，D项错误。
[练后梳理]
1．糖类
(1)糖类的概念和分类。
①概念：从分子结构上看，糖类可以定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。
②组成：碳、氢、氧三种元素。大多数糖类化合物的通式为Cn(H2O)m，所以糖类也叫碳水化合物。
③分类：
(2)单糖——葡萄糖与果糖
①组成和分子结构
分子式
结构简式
官能团
二者关系
葡萄糖
C6H12O6
CH2OH(CHOH)4CHO
—OH、—CHO
同分异构体
果糖
CH2OH(CHOH)3COCH2OH
、—OH
②葡萄糖的化学性质
(3)二糖——蔗糖与麦芽糖
比较项目
蔗糖
麦芽糖
相同点
分子式
均为C12H22O11
性质
都能发生水解反应
不同点
是否含醛基
不含
含有
水解产物
葡萄糖和果糖
葡萄糖
相互关系
互为同分异构体
(4)多糖——淀粉与纤维素
①相似点：
a．都属于天然有机高分子化合物，属于多糖，分子式都可表示为(C6H10O5)n。
b．都能发生水解反应，如淀粉水解的化学方程式为
c．都不能发生银镜反应。
②不同点：
a．通式中n值不同。
b．淀粉遇碘呈现特殊的蓝色。
(1)有些糖类物质分子式不符合Cn(H2O)m，但符合Cn(H2O)m的不一定为糖类。
(2)糖类不一定有甜味，有甜味的不一定是糖类。
(3)能发生银镜反应的物质，其分子结构中必含醛基，但不一定属于醛类。已学过的能发生银镜反应的物质有醛、甲酸、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖等。
(4)淀粉与纤维素不互为同分异构体。
(5)淀粉水解程度的判断方法
①实验流程
②实验现象及结论
情况
现象A
现象B
结论
①
溶液呈蓝色
未产生银镜
淀粉未水解
②
溶液呈蓝色
出现银镜
淀粉部分水解
③
溶液不呈蓝色
出现银镜
淀粉完全水解
(1)检验淀粉时，必须直接取水解液加入碘水，不能取中和液，因为碘能与NaOH溶液反应。
(2)淀粉、蔗糖的水解实验是用稀硫酸作催化剂，而银镜反应或与新制Cu(OH)2反应的实验必须在碱性条件下进行，所以检验淀粉或蔗糖的水解产物前应先加入NaOH溶液至溶液呈碱性。
2．氨基酸和蛋白质
(1)氨基酸的结构与性质
①氨基酸的组成与结构
羧酸分子中烃基的氢原子被氨基取代后的产物。蛋白质水解后得到的几乎都是α?氨基酸，其通式为，官能团为—NH2和—COOH。
②氨基酸的化学性质
a．两性
氨基酸分子中既含有酸性基团—COOH，又含有碱性基团—NH2，因此，氨基酸是两性化合物。
如甘氨酸与HCl、NaOH反应的化学方程式分别为
b．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。
如两分子氨基酸脱水形成二肽：
多种氨基酸分子间脱水以肽键相互结合，可形成蛋白质。
(2)蛋白质的结构与性质
①组成与结构
a．蛋白质含有C、H、O、N、S等元素。
b．蛋白质是由氨基酸通过缩聚反应生成的，蛋白质属于天然有机高分子化合物。
②性质
(3)酶
①大部分酶是一种蛋白质，具有蛋白质的性质。
②酶是一种生物催化剂，催化作用具有以下特点：
a．条件温和，不需加热
b．具有高度的专一性
c．具有高效催化作用
3．核酸
(1)核酸的种类及组成
核酸分为脱氧核糖核酸(简称DNA)和核糖核酸(简称RNA)，核酸的基本组成单位是核苷酸。DNA是由脱氧核苷酸连接而成，在绝大多数生物体的细胞中，DNA由两条脱氧核苷酸链构成，两条链平行盘绕，形成双螺旋结构。RNA由核糖核苷酸连接而成，一般由一条核糖核苷酸链构成。
(2)核苷酸的组成
一分子核苷酸是由一分子碱基、一分子戊糖和一分子磷酸组成的。
①根据戊糖的不同，核苷酸可分为两类：脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)、核糖核苷酸。
②根据含氮碱基的不同，脱氧核苷酸和核糖核苷酸分别有四种：
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
(3)核酸的生物功能
①细胞内携带遗传信息的物质。
②在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
有机高分子及其合成
[以练带忆]
1．下列说法中正确的是(　　)
A．油脂是高级脂肪酸甘油酯，其相对分子质量较大，所以是有机高分子化合物
B．聚乙烯是由乙烯经加聚反应合成的，但聚乙烯和乙烯的化学性质相同
C．聚乙烯是由乙烯经加聚反应合成的，但聚乙烯的基本结构和乙烯的结构不同
D．一块无色透明的塑料的成分是聚乙烯，所以聚乙烯是纯净物，有固定的相对分子质量
C　解析：油脂的相对分子质量远达不到高分子化合物的标准，仍属于低分子化合物，A错误；乙烯加聚之后，碳碳双键断开，聚乙烯中不存在碳碳双键，故二者化学性质不同，B错误；聚合物是混合物，无固定的相对分子质量，D错误。
2．对于反应：
下列说法正确的是(　　)
A．该反应的类型是缩聚反应
B．产物中链节的化学式量比反应物单体的相对分子质量大
C．工业上用该反应生产顺丁橡胶
D．不同产物分子的聚合度可能不同
D　解析：该反应的类型是加聚反应，A错误；产物中链节的化学式量和反应物单体的相对分子质量相同，B错误；该反应产物不是顺丁橡胶，C错误；不同产物分子的聚合度可能不同，D正确。
3．聚甲基丙烯酸甲酯()的缩写代号为PMMA，俗称有机玻璃。下列有关说法错误的是(　　)
A．合成PMMA的单体是
CH2CCH3COOH和CH3OH
B．PMMA的化学式可表示为(C5H8O2)n
C．PMMA属于有机高分子化合物
D．合成PMMA的单体能使溴水褪色
A　解析：由PMMA的结构可知，其单体为CH2===C(CH3)COOCH3，A错误，B正确；PMMA为聚合物，属于有机高分子化合物，C正确；CH2===C(CH3)COOCH3中含有碳碳双键，能使溴水褪色，D正确。
[练后梳理]
1．有机高分子化合物
相对分子质量从几万到几十万甚至更大的化合物，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．高分子化合物的组成
(1)单体：能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。
(2)链节：高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位。
(3)聚合度：高分子链中含有链节的数目。
如
3．合成高分子化合物的两个基本反应
(1)加聚反应：小分子物质以加成反应形式生成高分子化合物的反应。
(2)缩聚反应：单体分子间缩合脱去小分子(如H2O、HX等)生成高分子化合物的反应。
4．加聚反应、缩聚反应方程式的书写方法
(1)加聚反应的书写方法
①单烯烃型单体加聚时，“断开双键，键分两端，添上括号，右下写n”。例如：
nCH2===CH—CH3
②二烯烃型单体加聚时，“单变双，双变单，破两头，移中间，添上括号，右下写n”。例如：
nCH2===CH—CH===CH2
CH2—CH===CH—CH2
③含有一个双键的两种单体聚合时，“双键打开，中间相连，添上括号，右下写n”。例如：
(2)缩聚反应的书写方法
书写缩合聚合物(简称缩聚物)结构式时，与加成聚合物(简称加聚物)结构式写法有点不同，缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团，而加聚物的端基不确定，通常用横线“—”表示。例如：
①聚酯类：—OH与—COOH间的缩聚
nHOCH2—CH2OH＋nHOOC—COOH
＋(2n－1)H2O。
nHOCH2—CH2—COOH
②聚氨基酸类：—NH2与—COOH间的缩聚
nH2N—CH2COOH＋(n－1)H2O。
③酚醛树脂类
5．高分子化合物(材料)的分类
(1)
(2)高分子材料
(3)纤维的分类
纤维
考点　高分子的合成与单体的判断
[抓本质·悟考法]
关于下列三种常见高分子材料的说法正确的是　(　　)
顺丁橡胶
涤纶
酚醛树脂
A．顺丁橡胶、涤纶和酚醛树脂都属于天然高分子材料
B．顺丁橡胶的单体结构简式为CH3—C≡C—CH3
C．涤纶是对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应得到的
D．酚醛树脂的单体是苯酚和甲醇
【解题关键点】　熟悉加聚反应和缩聚反应单体的结构特点，根据常见的加聚反应和缩聚反应方程式的书写方法进行判断。
【易错失分点】　不明确顺丁橡胶中双键的形成过程，错选B项；不能根据酚醛树脂的形成过程判断其单体，错选D项。
[自主解答]
______________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
C　解析：A项，三种高分子均不是天然高分子；B项，顺丁橡胶的单体为CH2===CH—CH===CH2；D项，酚醛树脂的单体为苯酚和甲醛。
[多角度·突破练]
?角度1　高分子的合成
1．现有乙烯和丙烯，它们进行加聚反应后，产物中可能含有(　　)
A．只有①②
B．只有①④
C．有①②③
D．全可能含有
C　解析：乙烯和丙烯中都存在双键，发生加聚反应时，可以是乙烯和乙烯之间发生加聚反应，可以是丙烯和丙烯之间发生加聚反应，也可以是乙烯和丙烯之间发生加聚反应；如果是乙烯和乙烯之间发生加聚反应生成聚乙烯就是①结构，如果是丙烯和丙烯之间发生加聚反应就是②结构，如果是乙烯和丙烯之间发生加聚反应就是③结构。
2．合成导电高分子化合物PPV的反应为
＋2nHI，则下列说法正确的是(　　)
A．PPV是聚苯乙炔
B．该反应为缩聚反应
C．PPV与聚苯乙烯的最小结构单元组成相同
D．1
mol
PPV最多与4
mol
H2发生反应
B　解析：聚苯乙炔的结构简式为，A错；聚苯乙烯的最小结构单元为，PPV的最小结构单元为，C错；1
mol
PPV最多与4×2n
mol
H2反应，D错。
3．有机玻璃是一种高分子化合物，在工业上和生活中有着广泛用途，工业上合成有机玻璃流程为
有机玻璃
下列说法不正确的是(　　)
A．反应①的原子利用率达100%
B．反应②是加聚反应
C．相对分子质量为86，且与甲基丙烯酸甲酯具有相同官能团的有机物有5种
D．甲基丙烯酸甲酯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也能使Br2的CCl4溶液褪色，二者原理相同
D　解析：反应①为加成反应，没有副产物，CH3C≡CH＋CO＋CH3OHCH2===C(CH3)COOCH3，则原子利用率为100%，选项A正确；反应②为碳碳双键发生的加聚反应，该反应为nCH2===C(CH3)COOCH3，选项B正确；相对分子质量为86，且与甲基丙烯酸甲酯[CH2===C(CH3)COOCH3]具有相同官能团的有机物应该含有一个酯基和一个碳碳双键且碳原子数为4，有HCOOCH===CHCH3、HCOOCH2CH===CH2、CH3COOCH===CH2、CH2===CHCOOCH3、HCOOC(CH3)===CH2共5种，选项C正确；甲基丙烯酸甲酯能被酸性高锰酸钾氧化而使其褪色，也能与溴发生加成反应而使Br2的CCl4溶液褪色，二者原理不相同，选项D不正确。
D　解析：反应①为加成反应，没有副产物，CH3C≡CH＋CO＋CH3OHCH2===C(CH3)COOCH3，则原子利用率为100%，选项A正确；反应②为碳碳双键发生的加聚反应，该反应为nCH2===C(CH3)COOCH3，选项B正确；相对分子质量为86，且与甲基丙烯酸甲酯[CH2===C(CH3)COOCH3]具有相同官能团的有机物应该含有一个酯基和一个碳碳双键且碳原子数为4，有HCOOCH===CHCH3、HCOOCH2CH===CH2、CH3COOCH===CH2、CH2===CHCOOCH3、HCOOC(CH3)===CH2共5种，选项C正确；甲基丙烯酸甲酯能被酸性高锰酸钾氧化而使其褪色，也能与溴发生加成反应而使Br2的CCl4溶液褪色，二者原理不相同，选项D不正确。
加聚反应与缩聚反应比较
类别
加聚反应
缩聚反应
单体特征
含不饱和键(如)
至少含两个特征官能团(如—OH、、—NH2)
单体种类
含碳碳双键或碳碳三键的有机物
酚、醛、醇、羧酸、氨基酸
聚合方式
通过不饱和键加成
通过缩合脱去小分子而连接
聚合物特征
高聚物和单体具有相同的组成
高聚物和单体具有不同的组成
产物
只产生高聚物
高聚物和小分子
?角度2　单体的判断
4．下列关于合成材料的说法中，不正确的是(　　)
A．结构为…—CH===CH—CH===CH—CH===CH—CH===CH—…的高分子的单体是乙炔
B．聚氯乙烯可制成薄膜、软管等，其单体是CH2===CHCl
C．的单体是
D．合成顺丁橡胶()的单体是CH2===CH—CH===CH2
C　解析：A项，根据加聚产物的单体推断方法，凡链节的主链上只有两个碳原子(无其他原子)的高聚物，其合成单体必为一种，将两半键闭合即可知其单体为CH≡CH；B项，聚氯乙烯的单体是
CH2===CHCl；C项，单体是和
HO(CH2)2OH；D项，凡链节主链上有4个碳原子(无其他原子)的且中间2个碳原子形成双键的高聚物的单体一定具有1,3?二烯烃的结构。
5．按要求回答问题：
(1)的单体是________________。
(2)的单体是_________________________________。
(3)的单体是____________。
答案：(1)CH2===CH—CH===CH2、
(2)
(3)H2N—(CH2)6—NH2、HOOC—(CH2)4—COOH
高聚物单体的推断方法
推断单体时，一定要先判断是加聚产物还是缩聚产物，并找准分离处。
(1)加聚产物的主链一般全为碳原子，按“凡双键，四个碳；无双键，两个碳”的规律画线断键，然后半键闭合、单双键互换。如
的单体为CH2===CH2和CH2===CHCN，
的单体为CH2===CHCH3和CH2===CH—CH===CH2。
(2)缩聚产物的链节中不全为碳，一般有“”等结构，在或画线处断键，碳原子上连—OH，氧原子和氮原子上连—H，即得单体。
限定条件下的同分异构体的书写及注意问题
1．思维流程
(1)根据限定条件确定同分异构体中所含官能团。
(2)结合所给有机物有序思维：碳架异构→位置异构→官能团异构。
(3)确定同分异构体种数或根据性质书写结构简式。
2．注意事项
限定范围书写和补写同分异构体，解题时要看清所限范围，分析已知几个同分异构体的结构特点，对比联想找出规律补写，同时注意碳的四价原则和官能团存在位置的要求。
(1)芳香族化合物同分异构体
①烷基的类别与个数，即碳链异构。
②若有2个侧链，则存在邻、间、对三种位置异构。
(2)具有官能团的有机物
一般的书写顺序：碳架异构→位置异构→官能团异构。书写要有序进行，如书写酯类物质的同分异构体时，可采用逐一增加碳原子的方法。如C8H8O2含苯环的属于酯类的同分异构体为甲酸某酯：
(邻、间、对)；乙酸某酯：；苯甲酸某酯：。
1．写出满足下列条件的的同分异构体：___________________。
①有两个取代基；②取代基在邻位。
答案：
2．判断下列特定有机物的同分异构体的数目。
(1)有机物有多种同分异构体，其中含有1个醛基和2个羟基的芳香族化合物有________种。
(2)有机物的同分异构体很多，符合下列条件的同分异构体有________种。
①苯的衍生物　②含有羧基和羟基　③分子中无甲基
解析：(1)将中的羧基—COOH拆成—CHO和—OH，可以使苯甲醛的2个苯环氢原子被2个羟基取代，方法是逐一取代，一羟基取代物有，二羟基取代物有，共6种。(2)将的酯基—COOCH3写成—CH2COOH，考虑邻、间、对有3种结构，分别是，再将—CH2—移到羟基与苯环之间构成醇，同样邻、间、对有3种结构，分别是、，还有，共7种。
答案：(1)6　(2)7
3．W是的同分异构体，W能与NaHCO3溶液反应，还能与FeCl3溶液发生显色反应，则W的结构共有________种，其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为________________________。
解析：W是的同分异构体，W能与NaHCO3溶液反应，说明含有羧基，还能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基，W的结构有：苯环上含有羟基和—CH2COOH有邻位、对位、间位3种；苯环上含有羟基、—COOH和甲基有10种，共有13种；其中核磁共振氢谱为五组峰的为HOCH2COOH。
答案：13　HOCH2COOH
4．二元取代芳香化合物H是G(结构简式如下)的同分异构体，H满足下列条件：
①能发生银镜反应，②酸性条件下水解产物物质的量之比为2∶1，③不与NaHCO3溶液反应。则符合上述条件的H共有________种(不考虑立体结构，不包含G本身)，其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为________________________________________________________________________(写出一种即可)。
解析：二元取代芳香化合物H说明苯环上只有二个取代基；同时满足：①能发生银镜反应说明有醛基或HCOO—；②酸性条件下水解产物物质的量之比为2∶1，说明有两个酯基；③不与NaHCO3溶液反应，说明没有羧基；其中有一个甲基，另一个为，共有邻、间、对位3种结构，两个有间、邻位2种情况；一个另一个基团可能是—CH2CH2OOCH
或—CH(CH3)OOCH，共有邻、间、对位6种结构，则符合上述条件的H共有11种，其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为或。
答案：11　
(或)
5．G物质是苯甲醛的同系物，分子式是C9H10O，苯环上含有两个取代基且与苯甲醛含有相同官能团的同分异构体共有________种，写出其中一种的结构简式：______________________。
解析：G物质是苯甲醛的同系物，分子式是C9H10O，除去苯环还有3个碳，G物质苯环上含有两个取代基，可能是—CHO和—CH2CH3也可能是—CH2CHO
和—CH3，两个取代基在苯环上有邻、间、对位3种结构，则与苯甲醛含有相同官能团的同分异构体共有6种，如。
答案：6　
6．的一种同分异构体具有以下性质：①难溶于水，能溶于NaOH溶液；②能发生银镜反应；③核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积之比为
1∶1∶1。则0.5
mol该物质与足量的NaOH溶液反应，最多消耗4
mol/L
NaOH溶液________
mL。
解析：的同分异构体中：①难溶于水，能溶于NaOH溶液；②能发生银镜反应；③核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积之比为1∶1∶1的是与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为＋4NaOH―→＋2HCOONa＋2H2O。0.5
mol该物质与足量的NaOH溶液反应，最多消耗
4
mol/L
NaOH溶液500
mL。
答案：500
7．符合下列条件的的同分异构体有________种，写出其中一种同分异构体的结构简式_________________________________________。
①能与浓溴水反应产生白色沉淀；
②苯环上有两个取代基，且苯环上的一氯代物只有两种；
③可在一定条件下发生水解反应和银镜反应。
解析：的同分异构体满足下列条件：①能与浓溴水反应产生白色沉淀，则含有酚羟基；②苯环上有两个取代基，且苯环上的一氯代物只有两种，则两个取代基在对位上；③可在一定条件下发生水解反应和银镜反应，则含有甲酸酯基。综上分析，可能情况有：、，共5种。
答案：5　
(或
)
1．(命题情境：化学物质与天文学方面的问题)美国天文学家在亚利桑那州一天文观测台探测到了距银河系中心2.6亿光年处一巨大气云中的特殊电磁波，这种电磁波表明那里可能有乙醇醛糖分子存在。下列有关乙醇醛糖(HOCH2CHO)的说法不正确的是(　　)
A．HOCH2CHO能发生取代反应、加成反应、氧化反应和还原反应
B．乙醇醛糖属于醛和糖的混合物
C．HOCH2CHO与乙酸、甲酸甲酯互为同分异构体
D．乙醇醛糖与葡萄糖具有相似的化学性质
B　解析：乙醇醛糖分子中含有醛基和羟基，故能发生取代反应、加成反应、氧化反应和还原反应，A正确；乙醇醛糖属于纯净物，B错误；HOCH2CHO与乙酸、甲酸甲酯的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，C正确；乙醇醛糖与葡萄糖均含有醛基和羟基，具有相似的化学性质，D正确。
2．(命题情境：化学与新物质的制备问题)据《自然》杂志报道，在300～400
℃的高温下，将砂糖(主要成分为蔗糖)等碳水化合物用加热的方法使其形成焦糖与碳之间的“半成品碳”状态，再放进硫酸中高温加热，生成了一种叫“焦糖烯”的物质，其分子式为C36H50O25。下列有关说法正确的是(　　)
A．向蔗糖中加入浓硫酸发生一系列反应，浓硫酸主要体现吸水性和酸性
B．“半成品碳”是碳元素的一种新单质，与C60都是碳元素的同素异形体
C．蔗糖的水解产物之一在碱性条件下加热，可与银氨溶液反应
D．焦糖烯是一种新型的烯烃，其能使溴的四氯化碳溶液褪色
C　解析：蔗糖中加入浓硫酸，蔗糖脱水生成单质碳，碳部分被氧化生成CO2，体现了浓硫酸的脱水性和氧化性，A错误；“半成品碳”为焦糖与碳之间的物质，不是碳元素的一种新单质，B错误；蔗糖的水解产物之一葡萄糖属于还原性糖，C正确；焦糖烯的分子式为C36H50O25，该物质属于烃的衍生物，不是烯烃，D错误。
3．(命题情境：化学与科技发展的问题)能源、信息、材料是新科技革命的三大支柱，现有一种叫HEMA的材料，是用来制备软质隐形眼镜的，其结构简式为，则合成它的单体为(　　)
A．CH3—CH===CH—COOH、CH3CH2OH
B．、HOCH2CH2OH
C．CH2===CH—CH2COOH、HOCH2CH2OH
D．、CH3CH2OH
B　解析：该高聚物为加聚反应的产物，其链节为，它是由对应的单体和HOCH2CH2OH生成的。
4．(命题情境：化学与科技发展的问题)舱外航天服每套总重量约120公斤，造价3
000万元人民币左右。制作这种宇航服的材料以氨纶和尼龙为主。其中尼龙?1010
的结构简式为，下列有关尼龙?1010
的说法正确的是(　　)
A．尼龙?1010是通过加聚反应制成的
B．尼龙?1010
的单体是
H2N
(CH2)10
NHCO(CH2)8COOH
C．尼龙?1010
是通过缩聚反应制成的
D．制作舱外航天服的材料要质轻，方便在舱外行走
C　解析：尼龙?1010是通过缩聚反应制成的，A项错误、C项正确；尼龙?1010的单体是H2N(CH2)10NH2和HOOC(CH2)8COOH，B项错误；由于舱外航天服是在太空失重情况下穿的，不需要考虑选轻质材料，D项错误。
5．(命题情境：化学与科技发展的问题)科学家合成了一种能自动愈合自身内部细微裂纹的神奇塑料，合成路线如图所示：
下列说法正确的是(　　)
A．甲的化学名称为2,4?环戊二烯
B．一定条件下，1
mol乙与1
mol
H2加成的产物可能为
C．若神奇塑料的平均相对分子质量为10
000，则其平均聚合度约为90
D．甲的所有链状不饱和烃稳定结构的同分异构体有四种
D　解析：碳原子编号应从距离官能团最近的碳原子开始，该物质正确命名应为1,3?环戊二烯，故A错误；化合物乙中没有共轭双键，加成后不会再形成新的双键，故B错误；神奇塑料的链节相对分子质量为132，平均聚合度为≈76，故C错误；甲的不饱和度为3，因此稳定的链状烃应含有一个双键和一个三键，符合条件的结构有：，共4种，故D正确。
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-有机推断与合成的突破方略
突破一　有机推断的突破口
1．根据特定的反应条件进行推断
(1)“”这是烷烃和烷基中的氢原子被取代的反应条件，如a.烷烃的取代；b.芳香烃及其他芳香族化合物侧链烷基的取代；c.不饱和烃中烷基的取代。
(2)“”为不饱和键加氢反应的条件，包括、—C≡C—、与H2的加成。
(3)“”是a.醇消去H2O生成烯烃或炔烃；b.酯化反应；c.醇分子间脱水生成醚的反应；d.纤维素的水解反应。
(4)“”或“”是卤代烃消去HX生成不饱和有机物的反应条件。
(5)“”是a.卤代烃水解生成醇；b.酯类水解反应的条件。
(6)“”是a.酯类水解；b.糖类水解；c.油脂的酸性水解；d.淀粉水解的反应条件。
(7)“”“”为醇催化氧化的条件。
(8)“”为苯及其同系物苯环上的氢原子被卤素原子取代的反应条件。
(9)“溴水或Br2的CCl4溶液”是不饱和烃加成反应的条件。
(10)“”“”是醛氧化的条件。
2．根据试剂或特征现象推断官能团的种类
(1)使溴水或Br2的CCl4溶液褪色，则表示该物质中可能含有或—C≡C—结构。
(2)使KMnO4(H＋)溶液褪色，则该物质中可能含有、—C≡C—、—CHO或为苯的同系物等结构。
(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新制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Na2CO3或NaHCO3溶液产生气体，表示含有—COOH。
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。
(2)由消去反应的产物可确定—OH或—X的位置。
(3)由一卤代物的种类可确定碳骨架结构。由加氢后的碳骨架结构，可确定或—C≡C—的位置。
(4)由有机物发生酯化反应能生成环酯或聚酯，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。
4．根据数据确定官能团的数目
(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。
(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)当醇被催化氧化成醛或酮后，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。
5．依据有机物之间的转化关系推断有机物的类别
醇、醛、羧酸、酯之间的相互衍变关系是有机结构推断的重要突破口，它们之间的相互转化关系可用下图表示：
上图中，A能连续氧化生成C，且A、C在浓硫酸存在下加热生成D，则：
(1)A为醇、B为醛、C为羧酸、D为酯。
(2)A、B、C三种物质中碳原子数相同，碳骨架结构相同。
(3)A分子中含—CH2OH结构。
(4)若D能发生银镜反应，则A为CH3OH，B为HCHO、C为HCOOH，D为HCOOCH3。
6．根据核磁共振氢谱推断有机物的结构
有机物的分子中有几种氢原子，在核磁共振氢谱中就出现几种峰，峰面积的大小和氢原子个数成正比。
[题组训练]
1．以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线如图，则下列说法正确的是
(　　)
A．A的结构简式是
B．①②的反应类型分别是取代反应、消去反应
C．反应②③的条件分别是浓硫酸加热、光照
D．酸性KMnO4溶液褪色可证明已完全转化为
B　解析：以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线为
。
A项，由上述分析可知，A为氯代环戊烷；B项，反应①为光照条件下的取代反应，反应②为在氢氧化钠醇溶液中加热条件下的消去反应；C项，反应②的反应试剂和反应条件为氢氧化钠醇溶液、加热，反应③的条件为常温；D项，B为环戊烯，含碳碳双键，环戊二烯也含碳碳双键，均能使酸性KMnO4溶液褪色，则酸性KMnO4溶液褪色，不能证明环戊烷已完全转化成环戊二烯。
2．4?溴甲基?1?环己烯的一种合成路线如下：
下列说法正确的是(　　)
A．化合物W、X、Y、Z中均有一个手性碳原子
B．①、③的反应类型依次为加成反应和取代反应
C．由化合物Z一步制备化合物Y的转化条件是NaOH醇溶液，加热
D．化合物Y先经酸性高锰酸钾溶液氧化，再与乙醇在浓硫酸催化下酯化可制得化合物X
B　解析：A项，X、Y、Z连接支链的碳原子为手性碳原子，连接4个不同的原子或原子团，W中没有手性碳原子，错误；B项，由官能团的转化可知1，3?丁二烯与丙烯酸乙酯发生加成反应生成X，Y发生取代反应生成Z，正确；C项，由化合物Z一步制备化合物Y，应发生水解反应，应在氢氧化钠的水溶液中进行，错误；D项，Y含有碳碳双键，可被酸性高锰酸钾溶液氧化，错误。
3．制备乙酸乙酯的绿色合成路线之一为
下列说法正确的是(　　)
A．淀粉与纤维素水解的最终产物不同
B．M的分子式为C12H22O11
C．N的结构简式为C2H4O2
D．④的反应类型属于取代反应
D　解析：淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖，分子式为C6H12O6，A、B项错误；由转化关系可知N为乙酸，其结构简式为CH3COOH，C项错误；反应④是酯化反应，也属于取代反应，D项正确。
4．化合物A是合成天然橡胶的单体，分子式为C5H8，A的一系列反应如下(部分反应条件略去)：
回答下列问题：
(1)A的结构简式为__________，化学名称是____________。
(2)B的分子式为________。
(3)反应②的化学方程式为________________________________________。
(4)反应①和③的反应类型分别是____________、______________。
(5)C为单溴代物，分子中有两个亚甲基，反应④的化学方程式是____________________________________________________________________。
答案：(1)　2?甲基?1,3?丁二烯(或异戊二烯)　(2)C5H8O2
(3)＋2NaOH＋2NaBr＋2H2O
(4)加成反应　取代反应
(5)
＋2H2O＋C2H5OH＋HBr
突破二　有机物的合成路线设计
一、有机合成中碳骨架的构建
1．链增长的反应
(1)醛、酮与HCN加成
(2)醛、酮与RMgX加成
(3)醛、酮的羟醛缩合(其中至少一种有α?H)
(4)卤代烃与活泼金属作用
2R—Cl＋2Na―→R—R＋2NaCl
2．链减短的反应
(1)烷烃的裂化反应。
(2)酯类、糖类、蛋白质等的水解反应。
(3)利用题目信息所给的反应，如烯烃、炔烃的氧化反应，羧酸及其盐的脱羧反应……
3．成环的方法
(1)二元醇脱水成环醚。
(2)二元醇与二元羧酸成环酯。
(3)羟基酸分子间成环酯。
(4)氨基酸分子间成环。
(5)双烯合成：。
二、常见官能团转化
1．官能团的引入
(1)引入卤素原子的方法
①烃与卤素单质(X2)发生取代反应。
②不饱和烃与卤素单质(X2)或卤化氢(HX)发生加成反应。
③醇与HX发生取代反应。
(2)引入羟基(—OH)的方法
①烯烃与水发生加成反应。
②卤代烃碱性条件下发生水解反应。
③醛或酮与H2发生加成反应。
④酯的水解。
⑤酚钠盐中滴加酸或通入CO2。
(3)引入碳碳双键或碳碳三键的方法
①某些醇或卤代烃的消去反应引入或—C≡C—。
②炔烃与H2、X2或HX发生加成反应引入。
(4)引入—CHO的方法
某些醇的催化氧化(含有—CH2OH结构的醇)。
(5)引入—COOH的方法
①醛被O2或银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液氧化。
②酯在酸性条件下水解。
③苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化。
(6)通过某些化学途径使一个官能团变成两个
如①CH3CH2OH―→CH2===CH2―→CH2XCH2X―→CH2OHCH2OH；
②CH2===CHCH2CH3―→CH3CHXCH2CH3―→CH3CH===CHCH3―→CH3CHXCHXCH3―→CH2===CHCH===CH2。
(7)通过某些手段改变官能团的位置
如CH3CHXCHXCH3―→H2C===CHCH===CH2CH2XCH===
CHCH2X―→CH2XCH2CH2CH2X。
2．官能团的消除
(1)通过加成反应消除不饱和键(双键、三键、苯环)。
(2)通过消去、氧化、酯化反应消除羟基。
(3)通过加成或氧化反应消除醛基。
(4)通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。
3．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(或与CH3I反应)，把—OH变为—ONa(或—O—CH3)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：如在对硝基甲苯合成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。防止当酸性KMnO4氧化—CH3时，—NH2(具有还原性)也被氧化。
[题组训练]
1．已知：①CH3COOH　②当苯环上已有一个“—CH3”或“—Cl”时，新引入的取代基一般在原有取代基的邻位或对位；当苯环上已有一个“—NO2”或“—COOH”时，新引入的取代基一般在原有取代基的间位。
请用合成反应流程图表示出由甲苯和其他物质合成的最佳方案。
合成反应流程图表示方法示例如下：……
解析：在设计合成路线时，应根据题设信息，充分考虑苯环上取代基占位问题，关键是思考引入基团的先后顺序和先引入的基团对后引入基团的影响，最好的结果是先引入的一些基团对后引入的基团的定位效应一致。经分析，应先引入对位硝基，此时，苯环上的硝基(间位定位基)和甲基(邻位定位基)的定位效应一致，再引入氯原子进入甲基的邻位，然后氧化甲基为羧基，最后与乙醇酯化。
答案：。
2．已知卤代烃与金属镁反应生成“格林试剂”，如：R—X＋MgRMgX(格林试剂)。利用格林试剂与羰基化合物(醛、酮)等的反应可以合成醇类，如：
试以苯、溴、乙烯、镁、水、空气等为主要原料，辅以必要的催化剂，合成化合物CH(OH)CH3，写出有关反应的化学方程式并注明反应条件。
解析：格林试剂与羰基化合物(醛、酮)等的反应可以合成醇类，同时增长碳链。分析上述信息可知，合成醇的关键步骤：①制备卤代烃，合成格林试剂；②制备醛或酮；③格林试剂和醛或酮作用，再将所得产物水解生成醇。
答案：①＋Br2Br＋HBr
②Br＋MgMgBr
③2CH2===CH2＋O2
2CH3CHO
④MgBr＋CH3CHO―→CH(OMgBr)CH3
⑤CH(OMgBr)CH3＋H2O―→CH(OH)CH3＋Mg(OH)Br
3．聚酯纤维F和维纶J的合成路线如下：
已知：
ⅰ.乙烯醇不稳定，会迅速转化为乙醛。
ⅱ.CH2===CH2＋O2＋CH3COOHCH2===CHOOCCH3＋H2O。
ⅲ.
＋H2O。
(1)G中官能团的名称是___________________________________________。
(2)C的结构简式是_______________________________________________。
(3)芳香烃D的一氯代物只有两种，则D的结构简式是__________________。
(4)反应③的反应类型是___________________________________________。
(5)反应②和⑤的化学方程式分别是
②______________________________________________________________；
⑤______________________________________________________________。
解析：A(乙烯)与溴加成生成B，B为1,2?二溴乙烷，B在氢氧化钠溶液中水解生成C，C为乙二醇；根据信息ⅱ，乙烯在乙酸存在时氧化生成G，G为CH2===CHOOCCH3，根据维纶的结构，结合信息ⅲ，I为，则H为。根据芳香烃D的一氯代物只有两种，D的结构简式为
H3CCH3，D在酸性高锰酸钾溶液中氧化生成对苯二甲酸，与乙二醇发生缩聚反应生成F，F为
答案：(1)碳碳双键、酯基　(2)
　
(3)　(4)加聚反应
高考常见的新信息反应
(1)丙烯α?H被取代的反应：CH3—CH===CH2＋Cl2Cl—CH2—CH===CH2＋HCl。
(2)共轭二烯烃的1,4?加成反应：
①CH2===CH—CH===CH2＋Br2―→
；
(3)烯烃被O3氧化：R—CH===CH2R—CHO＋HCHO。
(4)苯环侧链的烃基被酸性KMnO4溶液氧化：
(5)苯环上硝基被还原：。
(6)醛、酮的加成反应(加长碳链，—CN水解得—COOH)：
③CH3CHO＋NH3
(作用：制备胺)；
④CH3CHO＋CH3OH
(作用：制半缩醛)。
(7)羟醛缩合：。
(8)醛或酮与格氏试剂(R′MgX)发生加成反应，所得产物经水解可得醇：
(9)羧酸分子中的α?H被取代的反应：
RCH2COOH＋Cl2＋HCl。
(10)羧酸用LiAlH4还原时，可生成相应的醇：RCOOHRCH2OH。
(11)酯交换反应(酯的醇解)：R1COOR2＋R3OH―→R1COOR3＋R2OH。
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