2026届高考化学专题复习：多官能团有机物的结构与性质

(共44张PPT)
专题七　有机化学
多官能团有机物的结构与性质
1.有机化合物分子中原子共面、共线的判断
2.同分异构体的判断
(1)基本方法。
基元法 将有机化合物看作由基团连接而成,由基团的异构体数目可推断出有机化合物的异构体数目,如丁基有4种,则C4H9Cl、C4H9OH、C4H9COOH均有4种
等效 氢法 分子中等效氢原子有如下情况:分子中同一个碳原子上连接的氢原子等效;分子中同一个碳原子上连接的甲基上的氢原子等效;分子中处于对称位置上的氢原子等效
定一移 一法 分析二元取代物的方法,如分析C3H6Cl2的同分异构体数目,可先固定其中一个氯原子的位置,然后移动另一个氯原子
换元法 将有机化合物分子中的不同原子或基团换位进行思考,如乙烷分子中共有6个H,若有一个H被Cl取代所得一氯乙烷只有1种结构,那么五氯乙烷也只有1种结构。同理,二氯乙烷和四氯乙烷均有2种结构,二氯苯和四氯苯均有3种结构
组合法 饱和酯R1COOR2,若—R1有m种结构,—R2有n种结构,则该酯共有m×n种结构
(2)立体异构的判断。
顺反异构 对映异构
每个双键碳原子连接两个不同的原子或原子团。相同的原子或原子团位于碳碳双键同侧的为顺式结构,反之为反式结构。如CH3CH ═CHCH2CH3存在顺反异构 观察是否含有连接四个不同原子或原子团的碳原子。含有,则存在对映异构体,反之,则不存在。如
存在对映异构
3.常见官能团及其主要化学性质
物质 官能团 主要化学性质
烷烃 — (1)在光照条件下能与卤素单质发生取代反应;
(2)不能使酸性KMnO4溶液褪色
不饱 和烃 (碳碳双键) —C≡C— (碳碳三键) (1)与X2(X表示卤素原子,下同)、H2、HX、H2O发生加成反应;
(2)能发生加聚反应;
(3)易被氧化,可使酸性KMnO4溶液褪色
物质 官能团 主要化学性质
芳香 烃 — (1)能发生取代反应,如硝化反应(浓硫酸催化)、卤代反应(FeX3催化);
(2)与H2发生加成反应;
(3)侧链上与苯环直接相连的碳原子上有氢原子时,能使酸性KMnO4溶液褪色
卤代 烃 (碳卤键)或—X(卤素原子) (1)与NaOH的水溶液共热发生水解(取代)反应;
(2)与NaOH的醇溶液共热发生消去反应
物质 官能团 主要化学性质
醇 —OH(羟基) (1)与活泼金属Na等反应产生H2;
(2)能发生消去反应,分子内脱水生成不饱和键;
(3)能被催化氧化;
(4)与羧酸及无机含氧酸发生酯化(取代)反应
醚 (醚键) 如环氧乙烷在酸催化、加热条件下与水反应生成乙二醇
物质 官能团 主要化学性质
酚 —OH(羟基) (1)弱酸性(但不能使紫色石蕊试液变红);
(2)遇浓溴水生成白色沉淀;
(3)遇FeCl3溶液发生显色反应;
(4)易被氧化(无色的苯酚晶体易被空气中的氧气氧化而呈粉红色)
醛 (醛基) (1)与H2加成生成醇;
(2)被氧化,如O2、银氨溶液、新制的Cu(OH)2等氧化
酮 (酮羰基或羰基) 易发生还原反应(在催化剂、加热条件下被还原为醇)
物质 官能团 主要化学性质
羧酸 (羧基) (1)具有酸的通性;
(2)能发生酯化(取代)反应
酯 (酯基) 发生水解反应,生成羧酸(盐)和醇
胺 —NH2(氨基) 具有碱性,能与酸反应
酰胺 (酰胺基) (1)酸性、加热条件下水解生成羧酸和铵盐;
(2)碱性、加热条件下水解生成羧酸盐和氨
4.官能团所消耗NaOH、Br2、H2的物质的量的确定
消耗物 举例 说明
NaOH (1)1 mol酚酯基消耗2 mol NaOH;
(2)1 mol酚羟基消耗1 mol NaOH;
(3)1 mol醇酯基消耗1 mol NaOH;
(4)1 mol羧基消耗1 mol NaOH;
(5)1 mol碳溴键消耗1 mol NaOH;
(6)醇羟基不消耗NaOH
消耗物 举例 说明
Br2 (1)1 mol碳碳三键消耗2 mol Br2;
(2)1 mol碳碳双键消耗1 mol Br2;
(3)酚羟基的每个邻、对位各消耗1 mol Br2
消耗物 举例 说明
H2 (1)1 mol酮羰基、醛基、碳碳双键消耗1 mol H2;
(2)1 mol碳碳三键(或碳氮三键)消耗2 mol H2;
(3)1 mol苯环消耗3 mol H2
(1)一般条件下羧基、酯基、酰胺基不与H2反应;
(2)一般条件下酸酐中的碳氧双键不与H2反应
1.(2025·佛山二模)如图所示有机物可用于合成某种促凝血药物。关于该化合物,说法正确的是(　　)
A.分子中存在s-p σ键
B.能发生加成反应和氧化反应
C.分子中所有碳原子不可能共面
D.与足量的NaOH溶液反应,消耗2 mol NaOH
B　
【解析】分子中存在s-sp3σ键(如甲基上的C-H键),存在s-sp2σ键(如苯环上的C-H键),但不存在s-p σ键,A错误;分子中含有苯环,能发生加成反应;存在酚羟基、氨基,能发生氧化反应,B正确;两个苯环是平面结构,两个苯环之间的单键可以旋转使两个苯环共面,酯基与甲基之间的单键也可以旋转,因此分子中所有碳原子可能共面,C错误;若1 mol该化合物,与足量氢氧化钠溶液反应,酯基和酚羟基共计消耗2 mol NaOH,但该化合物的物质的量未知,则无法计算该化合物与足量的NaOH溶液反应消耗的NaOH,D错误。
2.(2025·山东淄博三模)实验室合成乙酰苯胺的路线如下(反应条件略去),下列说法正确的是(　　)
A.反应①②③都是取代反应
B.可用红外光谱鉴别苯胺和乙酰苯胺
C.反应②中若加入过量酸,乙酰苯胺产率会提高
D.在乙酰苯胺的芳香族同分异构体中,能发生水解的有3种
B　
【解析】反应②为还原反应,反应①和反应③为取代反应,A错误;用红外光谱得到分子中含有的化学键或官能团信息;苯胺和乙酰苯胺的官能团不同,可用红外光谱鉴别苯胺和乙酰苯胺,B正确;苯胺具有碱性,若反应②中加入过量的酸会消耗部分苯胺,从而降低苯胺的产率,C错误;乙酰苯胺芳香族同分异构体中可以水解的有酰胺类,如邻甲基甲酰苯胺、间甲基甲酰苯胺、对甲基甲酰苯胺、苯乙酰胺等,所以在乙酰苯胺的同分异构体中,能发生水解的不少于3种,D错误。
3.(2024·梅州二模)内酯Y可由X通过电解合成,如下图所示。
下列说法正确的是(　　)
A.X的水溶性比Y的水溶性小
B.Y苯环上的一氯代物有4种
C.Y分子中在同一直线上的原子最多为4个
D.1 mol Y最多能与2 mol NaOH溶液反应
D　
【解析】X结构中含羧基,羧基为亲水性基团,Y结构中含酯基,酯基为憎水性基团,水溶性:X>Y,A错误;Y中连有酯基的两个苯环不对称,左边上有4个H,为4类H,右边有4个H,为4类H,故一氯代物有8种,B错误;若两个苯环在单键上旋转到同一平面上,则Y分子中在同一直线上的原子最多为6个,C错误;Y中含有一个酯基且水解后形成羧基和酚羟基,故1 mol Y最多能与2 mol NaOH溶液反应,D正确。
4.(2024·湖南期中)顺反异构是立体异构的一种,如 (顺式)和 (反式)。则C3H4Br2的链状同分异构体(包括立体异构)有(　　)　　　　　　　　　　　　　　　
A.6种 B.7种 C.8种 D.9种
B　
【解析】该有机物的不饱和度为(3×2+2-6)=1,可能存在双键结构,含有碳碳双键和溴原子的二溴丙烯的结构简式为Br2C=CHCH3、 、
BrCH=CHCH2Br、 、CH2=CHCHBr2,共有5种,其中 、BrCH=CHCH2Br存在顺反异构体,共7种,B项正确。
5.(2024·河北一模)甘草素是从甘草中提炼制成的甜味剂,其结构如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.1 mol甘草素与足量溴水反应最多消耗4 mol Br2
B.甘草素与足量H2反应的产物中有5个手性碳原子
C.甘草素的一氯代物有8种
D.甘草素的同分异构体中,核磁共振氢谱有7组峰,含有2个苯环和-COOCH=CH2基团,并有两个酚羟基的物质共有4种
C　
【解析】1 mol甘草素含4 mol酚羟基的邻、对氢原子,能与4 mol溴发生取代反应,A正确;甘草素中苯环和羰基可以发生加成反应,反应生成: ,分子中含5个手性碳原子,如图所示: ,B正确;甘草素中除羟基外有7种氢原子,故有7种一氯代物,故C错误;甘草素的同分异构体中,核磁共振氢谱有7组峰,含有2个苯环和—COOCH=CH2基团,并有两个酚羟基,可知其结构对称,符合的结构有: 、 、 、 ,共4种,D正确。
6.(2024·陕西宝鸡模拟预测)有机物X的结构简式是 ,能用该结构简式表示的X的同分异构体共有(不考虑立体异构)(　　)
A.4种 B.6种 C.9种 D.10种
D　
【解析】丙基有2种结构:—CH2CH2CH3、—CH(CH3)2,—C3H6Cl的碳链为——,氯原子分别在1号、2号、3号碳上(与1号重复),共有2种,氯原子在1号碳上,苯环可在1号碳、2号或3号碳上,有3种结构;氯原子在2号碳上,苯环可在2号或3号碳上,有2种结构,总共5种,所以该有机物共有2×5=10种,选D。
7.(2024·河南驻马店阶段练)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】分子式为C5H8O2的有机物,能使溴的CCl4溶液褪色,说明含有碳碳双键;能与NaHCO3溶液反应生成气体,说明含有羧基。符合上述条件的同分异构体
CH2=C(CH3)CH2COOH,CH2=CHCH(CH3)COOH,CH3CH=C(CH3)
—COOH,CH2=CH—CH2CH2—COOH,CH2=C(CH2CH3)
COOH,CH3CH2CH=CHCOOH,CH3CH=CHCH2COOH,(CH3)2C
=CHCOOH,故选A。
8.(2024·广东二模)某种化合物可用于药用多肽的结构修饰,结构简式如下图所示。下列说法正确的是(　　)
A.该分子含有手性碳原子
B.该分子中含有3种官能团
C.该分子中所有的碳原子可能共平面
D.1 mol该化合物最多能与2 mol NaOH发生反应
A　
【解析】与四个各不相同的原子或原子团相连的碳原子为手性碳原子,故该分子中与—NH2相连的碳原子为手性碳原子,A正确;由该有机化合物的结构简式可知,该分子中含有氨基和酯基2种官能团,B错误;由该有机化合物的结构简式可知,与2个—CH3相连的碳原子为sp3杂化,故该分子中所有的碳原子不可能共平面,C错误;由该有机化合物的结构简式可知,1 mol该化合物最多能与1 mol NaOH发生反应,即1 mol醇酯基能与1 mol NaOH反应,D错误。
9.(2024·眉山二模)有机化合物M是一种重要的香料,广泛用于牙膏、口香糖和各种饮料中。在三氟甲磺酸(CF3SO3H)催化作用下M可生成N,反应过程如下图所示。下列说法不正确的是(　　)
A.M和N互为同分异构体
B.M的一氯代物有7种
C.M和N均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.N分子中所有碳原子处于同一平面
D　
【解析】M与N的分子式相同,均为C10H14O,但结构不同,二者互为同分异构体,A正确;M有7种等效氢原子,故M的一氯代物有7种,B正确;M分子中含有碳碳双键,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,N分子中含有酚羟基,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,C正确;N分子中含有结构“ ”,所有碳原子不可能处于同一平面,D错误。
10.(2024·怀化二模)酪氨酸在人体内的一种非正常代谢过程如下图所示。下列说法正确的是(　　)
A.对羟基苯丙酮酸和尿黑酸均不能形成分子内氢键
B.1 mol尿黑酸最多可与3 mol Br2反应
C.酪氨酸能发生加成反应、取代反应、消去反应和加聚反应
D.对羟基苯丙酮酸分子中所有碳原子一定在同一平面上
B　
【解析】对羟基苯丙酮酸分子中含有酚羟基、羧基、酮羰基,能形成分子间氢键,尿黑酸分子中相邻的羧基、酚羟基之间能形成分子内氢键,A错误;尿黑酸分子中苯环上酚羟基邻、对位氢原子能与Br2发生取代反应,所以1 mol尿黑酸最多可与3 mol Br2发生取代反应,B正确;酪氨酸分子中苯环能发生加成反应,苯环上氢原子、氨基、羧基均可发生取代反应,氨基和羧基可发生缩聚反应生成酰胺基,但不能发生消去反应和加聚反应,C错误;由于单键可以旋转,因此对羟基苯丙酮酸分子中所有碳原子可能在同一平面上,D错误。
1.(2025·北京卷)物质的微观结构决定其宏观性质。乙腈(CH3CN)是一种常见的有机溶剂,沸点较高,水溶性好。下列说法不正确的是(　　)
A.乙腈的电子式:
B.乙腈分子中所有原子均在同一平面
C.乙腈的沸点高于与其分子量相近的丙炔
D.乙腈可发生加成反应
B　
【解析】乙腈中存在碳氢单键、碳碳单键和碳氮三键,各原子均满足稳定结构,电子式正确,A正确;乙腈中甲基碳原子是四面体结构,所有原子不可能共面,B错误;乙腈与丙炔都可以形成分子晶体,两者相对分子质量接近,乙腈分子的极性强于丙炔,乙腈的分子间作用力大于丙炔,因此,乙腈的沸点高于丙炔,C正确;乙腈中有碳氮三键,能够发生加成反应,D正确。
2.(2025·甘肃卷)苦水玫瑰是中国国家地理标志产品,可从中提取高品质的玫瑰精油。玫瑰精油成分之一的结构简式如图,下列说法错误的是(　　)
A.该分子含1个手性碳原子
B.该分子所有碳原子共平面
C.该物质可发生消去反应
D.该物质能使溴的四氯化碳溶液褪色
B　
【解析】该分子含1个手性碳原子,如图所示 ,A项正确;该分子中存在多个sp3杂化的碳原子,故该分子所在的碳原子不全共平面,B项错误;该物质含有醇羟基,且与羟基的β-碳原子上有氢原子,故该物质可以发生消去反应,C项正确;该物质含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,D项正确。
3.(2024·全国甲卷)我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其转化路线如下所示。
下列叙述错误的是(　　)
A.PLA在碱性条件下可发生降解反应
B.MP的化学名称是丙酸甲酯
C.MP的同分异构体中含羧基的有3种
D.MMA可加聚生成高分子
C　
【解析】根据PLA的结构简式,聚乳酸是其分子中的羧基与另一分子中的羟基发生反应聚合得到的,含有酯基结构,可以在碱性条件下发生降解反应,A正确;根据MP的结构,MP可视为丙酸和甲醇发生酯化反应得到的,因此其化学名称为丙酸甲酯,B正确;MP的同分异构体中,含有羧基的有2种,分别为正丁酸和异丁酸,C错误;MMA中含有双键结构,可以发生加聚反应生成高分子
,D正确。
4.(2024·江苏卷)化合物Z是一种药物的重要中间体,部分合成路线如下:
下列说法正确的是(　　)
A.X分子中所有碳原子共平面
B.1 mol Y最多能与1 mol H2发生加成反应
C.Z不能与Br2的CCl4溶液反应
D.Y、Z均能使酸性KMnO4溶液褪色
D　
【解析】X中除了酮羰基、酯基中的碳原子之外,其余碳原子均为饱和碳原子,所有碳原子不可能共平面,A错误;Y中碳碳双键以及酮羰基均可以与H2发生加成反应,酯基不能与H2发生加成反应,故1 mol Y最多能与2 mol H2发生加成反应,B错误;Z中有碳碳双键,可以与Br2发生加成反应,C错误;Y和Z中均含有碳碳双键,可以被酸性KMnO4溶液氧化,使其褪色,D正确。
5.(2024·山东卷)植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性,结构简式如下图所示。下列关于阿魏萜宁的说法错误的是(　　)
A.可与Na2CO3溶液反应
B.消去反应产物最多有2种
C.酸性条件下的水解产物均可生成高聚物
D.与Br2反应时可发生取代和加成两种反应
B　
【解析】该有机化合物分子中含有酚羟基,可与Na2CO3溶液反应,A正确。该有机化合物分子中与醇羟基相连的C原子共与3种不同化学环境的C原子相连,且这3个C原子上均连接了H原子,因此该有机化合物发生消去反应时,消去反应产物最多有3种,B错误。该有机化合物在酸性条件下的水解产物有2种,其中一种含有碳碳双键和2个醇羟基,这种水解产物既能通过发生加聚反应生成高聚物,也能通过发生缩聚反应生成高聚物;另一种水解产物含有羧基和酚羟基,可以发生缩聚反应生成高聚物,C正确。该有机化合物分子中含有酚羟基且其邻位上有H原子,可与浓溴水发生取代反应;还含有碳碳双键,可与Br2发生加成反应,D正确。
6.(2024·河北卷)化合物X是由细菌与真菌共培养得到的一种天然产物,结构简式如下图所示。下列相关表述错误的是(　　)
A.可与Br2发生加成反应和取代反应
B.可与FeCl3溶液发生显色反应
C.含有4种含氧官能团
D.存在顺反异构
D　
【解析】根据X的结构简式可知,X中含有碳碳双键,可与Br2发生加成反应,含有酚羟基,苯环上酚羟基的邻位氢原子可与Br2发生取代反应,A正确;X中含有酚羟基,可与FeCl3溶液发生显色反应,B正确;X中含有醚键、酮羰基、酚羟基、醛基4种含氧官能团,C正确;X的碳碳双键中的1个C原子上连有2个相同的基团(2个甲基),故X不存在顺反异构,D错误。