认识有机化合物
考纲定位 核心素养
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。了解有机化合物分子中的官能团，能正确地表示它们的结构。 3.了解确定有机化合物结构的化学方法和物理方法(如质谱、红外光谱、核磁共振氢谱等)。 4.能正确书写有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体)。 5.能够正确命名简单的有机化合物。 1.宏观辨识——从不同的角度认识有机物的分类、名称和性质应用。2.微观探析——从组成、结构探究有机物的性质，形成“结构决定性质”“性质反映结构”的观念。 3.证据推理——根据不同的数据条件推测有机物的组成和结构。 4.模型认知——根据不同的结构判断性质，建立典型的结构模型。能运用模型解释化学现象，揭示本质和规律。
考点一| 有机物的分类与结构
1．有机物的分类
(1)根据元素组成分类
有机化合物
(2)根据碳骨架分类
(3)根据官能团分类
①烃的衍生物：烃分子里的氢原子被其他原子或原子团所代替，衍生出一系列新的有机化合物。
②官能团：决定化合物特殊性质的原子或原子团。
③有机物的主要类别、官能团和典型代表物
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 碳碳叁键 —C≡C— CH≡CH
卤代烃 卤素原子 —X CH3CH2Cl
醇 醇羟基 —OH CH3CH2OH
酚 酚羟基 —OH
醚 醚键 CH3CH2OCH2CH3
醛 醛基 CH3CHO、HCHO
酮 羰基(酮基)
羧酸 羧基
酯 酯键 CH3COOCH2CH3
氨基酸 氨基、羧基 —NH2、—COOH
2．有机物的基本结构
(1)有机化合物中碳原子的成键特点
→
|
→
|
→
(2)有机物的同分异构现象
a．同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但结构不同，因而产生了性质上的差异的现象。
b．同分异构体：具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。
(3)同系物
?考法☆ 有机物的分类与基本结构
1．(2019·成都模拟)下列对有机化合物的分类结果正确的是( )
A．乙烯(CH2===CH2)、苯()、环己烷()都属于脂肪烃
B．苯()、环戊烷()、环己烷()同属于芳香烃
C．乙烯(CH2===CH2)、乙炔(CH≡CH)同属于烯烃
D．、、同属于环烷烃
D [烷、烯、炔都属于脂肪烃，而苯、环己烷、环戊烷都属于环烃，而苯属于环烃中的芳香烃。环戊烷、环丁烷及乙基环己烷均属于环烃中的环烷烃。]
2．(2019·松原模拟)下列物质一定属于同系物的是( )
①CH3 ②
③ ④C2H4
⑤CH2===CH—CH===CH2 ⑥C3H6
⑦ ⑧
A．⑦⑧ B．⑤⑦
C．①②③ D．④⑥⑧
B [A项，官能团个数不同，不相差一个或若干个CH2原子团；C项，结构不相似，不相差一个或若干个CH2原子团；D项，⑥可能为环烷烃，不一定与④⑧互为同系物。]
3．(2016·上海高考)轴烯是一类独特的星形环烃。三元轴烯()与苯
( )
A．均为芳香烃 B．互为同素异形体
C．互为同系物 D．互为同分异构体
D [轴烯与苯分子式都是C6H6，二者分子式相同，结构不同，互为同分异构体，D项正确。]
考点二| 有机物的命名
1．烷烃的习惯命名法
2．烷烃系统命名三步骤
(1)—
(2)—
(3)—
3．苯的同系物的命名
(1)以苯环作为母体，其他基团作为取代基。如果苯分子中两个氢原子被两个甲基取代后生成二甲苯，有三种同分异构体，可分别用邻、间、对表示。
(2)系统命名时，将某个最简侧链所在的碳原子的位置编为1号，选取最小位次给其基团编号即侧链编号之和最小原则。如
1,3,4?三甲苯 1?甲基?3?乙基苯
4．含官能团的链状有机物命名
(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。
① 命名为4?甲基?1?戊炔。
② 命名为3?甲基?3?_戊醇。
5．酯的命名
合成酯时需要羧酸和醇发生酯化反应，命名酯时“先读酸的名称，再读醇的名称，后将‘醇’改‘酯’即可”。如甲酸与乙醇形成酯的名称为甲酸乙酯。
提醒：有机物命名中的注意事项
(1)有机物系统命名中常见的错误
①主链选取不当(不包含官能团，不是主链最长、支链最多)；
②编号错(官能团的位次不是最小，取代基位次之和不是最小)；
③支链主次不分(不是先简后繁)；
④“?”“，”忘记或用错。
(2)系统命名法中四种字的含义
①烯、炔、醛、酮、酸、酯……指官能团；
②二、三、四……指相同取代基或官能团的个数；
③1、2、3……指官能团或取代基的位置；
④甲、乙、丙、丁……指主链碳原子个数分别为1、2、3、4……。
?考法☆ 常见有机物的命名
1．(2019·普宁二中月考)根据有机化合物的命名原则，下列命名正确的是( )
A． 2?甲基?3?戊烯
B． 异丁烷
C．CH3CH(C2H5)CH2CH2CH3 2?乙基戊烷
D．CH3CH(NO2)CH2COOH 3?硝基丁酸
D [A项，双键位置错，应为4?甲基?2?戊烯；B项，应命名异戊烷；C项，主链选错，应命名为3?甲基己烷。]
2．用系统命名法命名下列有机物。
(1)，命名为________________；
(2)，命名为________________；
(3)，命名为________________；
(4) ，命名为____________；
(5) ，命名为________________。
答案：(1)3,3,4三甲基己烷
(2)5,5二甲基3乙基1己炔
(3)2乙基1,3丁二烯
(4)3,3?二甲基丁酸甲酯
(5)2,4二甲基3,4己二醇
考点三| 研究有机化合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、提纯有机化合物的常用方法
(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溶解度的不同，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。
提醒：常见有机物的几种分离提纯方法
混合物 试剂 分离方法 主要仪器
溴乙烷(乙醇) 水 分液 分液漏斗
醇(酸) NaOH溶液 蒸馏 蒸馏烧瓶、冷凝管
硝基苯(NO2) NaOH溶液 分液 分液漏斗
苯(苯酚) NaOH溶液 分液 分液漏斗
酯(酸、醇) 饱和Na2CO3溶液 分液 分液漏斗
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
分子中的化学键或官能团可对红外线发生振动吸收，不同的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
(3)有机物分子不饱和度的确定
化学键 不饱和度 化学键 不饱和度
一个碳碳双键 1 一个碳碳叁键 2
一个羰基 1 一个苯环 4
一个脂环 1 一个氰基 2
?考法1 有机物的分离、提纯
1．已知：
密度/ (g·cm－3) 熔点/ (℃) 沸点/ (℃) 溶解性
环己醇 0.96 25 161 能溶于水
环己烯 0.81 －103 83 难溶于水
环己烯的精制
(1)环己烯粗品中含有环己醇、少量酸性杂质等。加入饱和食盐水，振荡、静置、分层，环己烯在________层(填“上”或“下”)，分液后用________(填入编号)洗涤。
a．KMnO4溶液 b．稀硫酸 c．Na2CO3溶液
(2)再将环己烯按如图装置蒸馏，蒸馏时要加入生石灰，目的是__________________。
(3)收集产品时，控制的温度应在________左右。
解析：(1)环己烯不溶于饱和氯化钠溶液，且密度比水小，振荡、静置、分层后，环己烯在上层。分液后环己烯粗品中含有少量的酸性杂质和环己醇，KMnO4溶液可以氧化环己烯，稀硫酸无法除去酸性杂质，由乙酸乙酯的制备中用饱和Na2CO3溶液提纯产物，可以类推分液后用Na2CO3溶液洗涤环己烯粗品。(2)蒸馏时加入生石灰的目的是吸收剩余少量的水。(3)环己烯的沸点为83 ℃，故蒸馏时控制的温度为83 ℃左右。
答案：(1)上 c (2)吸收剩余少量的水 (3)83 ℃
?考法2 有机物分子式和结构式的确定
2．为了测定某有机物A的结构，做如下实验：
①将2.3 g该有机物完全燃烧，生成0.1 mol CO2和 2.7 g 水；
②用质谱仪测定其相对分子质量，得如图1所示的质谱图；
③用核磁共振仪处理该化合物，得到如图2所示图谱，图中三个峰的面积之比是1∶2∶3。
图1 图2
试回答下列问题：
(1)有机物A的相对分子质量是________。
(2)有机物A的实验式是________。
(3)能否根据A的实验式确定A的分子式________(填“能”或“不能”)，若能，则A的分子式是________(若不能，则此空不填)。
(4)写出有机物A可能的结构简式___________________________。
解析：(1)在A的质谱图中，最大质荷比为46，所以其相对分子质量是46。(2)在2.3 g该有机物中，n(C)＝0.1 mol，m(C)＝1.2 g，n(H)＝×2＝0.3 mol，m(H)＝0.3 g，m(O)＝2.3 g－1.2 g－0.3 g＝0.8 g，n(O)＝0.05 mol。所以n(C)∶n(H)∶n(O)＝0.1 mol∶0.3 mol∶0.05 mol＝2∶6∶1，A的实验式是C2H6O。(3)A的实验式C2H6O中，碳原子已饱和，所以其实验式即为分子式。(4)A有如下两种可能的结构：CH3OCH3或CH3CH2OH；若为前者，则在核磁共振氢谱中应只有一个峰；若为后者，则在核磁共振氢谱中应有三个峰，而且三个峰的面积之比是1∶2∶3。显然后者符合题意，所以A为CH3CH2OH。
答案：(1)46 (2)C2H6O (3)能 C2H6O (4)CH3CH2OH
3．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)A的结构简式是_______________________________________。
解析：(1)n(有机物)＝＝0.2 mol，
n(C)＝＝1 mol，n(H)＝×2＝1.6 mol，
n(O)＝＝0.2 mol。
又因为其相对分子质量为84，故A的分子式为C5H8O。
(2)分子中含—OH、—C≡CH，且含三种氢原子的个数比为6∶1∶1，
故结构简式为。
答案：(1)C5H8O (2)
专项突破(二十八) 同分异构体的书写与数目的确定
突破一 同分异构体的书写
1．同分异构体的分类
2．同分异构体的书写方法
(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。若有3个侧链则存在邻、偏、均三种位置异构。
(2)具有官能团的有机物
一般的书写顺序：碳链异构→官能团位置异构→官能团类别异构。
3．几种异类异构体
(1)CnH2n(n≥3)：烯烃和环烷烃。
(2)CnH2n－2(n≥4)：二烯烃和炔烃。
(3)CnH2n＋2O(n≥2)：饱和一元醇和饱和一元醚。
(4)CnH2nO(n≥3)：饱和一元醛、烯醇和环氧烷、饱和一元酮。
(5)CnH2nO2(n≥2)：饱和一元羧酸、饱和一元羧酸与饱和一元醇形成的酯等。
(6)CnH2n＋1O2N(n≥2)：氨基酸、硝基烷。
[典例导航]
(2018·全国卷Ⅲ，节选)已知D(C6H8O2)结构简式为CH≡C—CH2COOC2H5，X与D互为同分异构体，且具有完全相同官能团。X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢，其峰面积之比为3∶3∶2。写出3种符合上述条件的X的结构简式________。
[思路点拨] 根据提示?X分子中有2个—CH3,1个,1个—C≡C—，1个—CH2—?符合条件的X的结构简式为：
答案：
[对点训练]
1．(2015·全国卷Ⅱ，节选)(1)已知烃A的相对分子质量为70，核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢。则
A的结构简式为________。
(2)D[HOOC(CH2)3COOH]的同分异构体中能同时满足下列条件的共有________种(不含立体异构)；
①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体
②既能发生银镜反应，又能发生皂化反应
其中核磁共振氢谱显示为3组峰，且峰面积比为6∶1∶1的是________(写结构简式)；D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同，该仪器是________(填字母)。
a．质谱仪 B．红外光谱仪
c．元素分析仪 D．核磁共振仪
解析：(1)烃A的相对分子质量为70，则A的分子式为C5H10。烃A的核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢，说明A分子中所有氢原子所处的化学环境相同，则其结构简式为。
(2)由D的结构简式知，其同分异构体满足条件：①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体，说明含有—COOH；②既能发生银镜反应，又能发生皂化反应，说明含有—CHO和—COO—(酯键)，结合D的分子式分析可知，其同分异构体为甲酸酯，含有(HCOO—)结构，则符合条件的同分
异构体有5种结构，分别为、、
HCOOCH2CH2CH2COOH、、。核磁共振氢谱显示为3组峰，说明该有机物分子中有3种不同化学环境的氢原子；又知峰面积比为6∶1∶1，说明3种氢原子的个数比为6∶1∶1，该有机物的结构简式为。
答案：(1) (2)5 c
2．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：5 、
突破二 同分异构体数目的确定
1．一元取代产物数目的判断
(1)等效氢原子法：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。
如：的一氯代烷有3种。
(2)烷基种数法：烷基有几种，一元取代产物就有几种。如：—CH3、—C2H5各有一种，—C3H7有两种，—C4H9有四种。
如：C4H10O的醇有4种，C5H10O2的羧酸有4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Cl替代H)。
2．二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。
3．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12种。
[对点训练]
3．(2019·长春模拟)青蒿素是抗疟特效药，属于萜类化合物，如图所示有机物也属于萜类化合物，该有机物的一氯取代物有(不含立体异构)( )
A．5种 B．6种
C．7种 D．8种
C [该有机物的一氯取代物的种类如图，共7
种，C正确。]
4．已知G的结构简式为，同时满足下列条件的G的同分异构体数目为________种(不考虑立体异构)，写出其中的一种结构简式________。
①核磁共振氢谱为3组峰；
②能使溴的四氯化碳溶液褪色；
③1 mol该同分异构体与足量饱和NaHCO3溶液反应产生88 g气体。
解析：①说明满足条件的同分异构体的结构具有高度对称性；②说明含有碳碳双键；③说明分子结构中含有2个羧基，则满足条件的G的所有同分异构体为HOOCCH2CHCHCH2COOH和
答案：2 HOOCCH2CHCHCH2COOH、
(任写一种)
课堂反馈 真题体验
1．(2018·全国卷Ⅱ，T36节选)F是B()的同分异构体。7.30 g的F与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出2.24 L二氧化碳(标准状况)，F的可能结构共有________种(不考虑立体异构)；其中核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为3∶1∶1的结构简式为________。
解析：由B的键线式可得B的分子式为C6H10O4，即F的分子式也为C6H10O4，其摩尔质量为146 g·mol－1，7.30 g F的物质的量为＝0.05 mol，结合0.05 mol F与饱和NaHCO3溶液反应生成2.24 L(0.1 mol)CO2可知1 mol F中含2 mol —COOH，则F的结构中，主链上含有4个碳原子时有6种情况，即 (数字表示另一个—COOH
的位置，下同)和；主链含3个碳原子时有3种情况，即，则符合条件的F有9种可能结构。其中核磁共振氢谱中吸收峰的峰面积之比为3∶1∶1的结构简式为。
答案：9
2．(2017·全国卷Ⅱ，T36节选)L是D()的同分异构体，可与FeCl3溶液发生显色反应，1 mol的L可与2 mol的Na2CO3反应，L共有________种；其中核磁共振氢谱为四组峰，峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为________、________。
解析：L可与FeCl3溶液发生显色反应，说明L的结构中含有酚羟基；1 mol L可与2 mol Na2CO3反应，说明L含有2个酚羟基，另外苯环上还有一个甲基，由“定二移一”法可知，L共有6种结构；满足峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为。
答案：6
PAGE
- 15 -
烃和卤代烃
考纲定位 核心素养
1.掌握烷、烯、炔和芳香烃的结构与性质。 2．掌握卤代烃的结构与性质以及它们之间的相互转化。掌握取代、加成、消去等有机反应类型。 3．了解烃类的重要应用。 4．了解有机化合物分子中官能团之间的相互影响。 1.宏观辨识——从不同的角度认识烃和卤代烃的性质和应用。 2．微观探析——从组成、结构探析烃、卤代烃的性质，形成“结构决定性质”的观念。 3．科学探究——根据实验目的，设计烃、卤代烃的性质探究方案，并进行实验。
考点一| 脂肪烃——烷烃、烯烃和炔烃
1．脂肪烃的结构特点和分子通式
烃类 结构特点 组成通式
烷烃 分子中碳原子之间以单键结合成链状，碳原子剩余的价键全部以4条单键结合的饱和烃 CnH2n＋2(n≥1)
烯烃 分子里含有碳碳双键的不饱和链烃 CnH2n(n≥2)
炔烃 分子里含有碳碳叁键的不饱和链烃 CnH2n－2(n≥2)
2．烯烃的顺反异构
(1)顺反异构的含义：由于碳碳双键不能旋转而导致分子中的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)存在顺反异构的条件：每个双键碳原子上连接了两个不同的原子或原子团。
(3)两种异构形式
顺式结构 反式结构
特点 两个相同的原子或原子团排列在双键的同一侧 两个相同的原子或原子团排列在双键的两侧
实例 顺?2?丁烯 反?2?丁烯
3．脂肪烃的物理性质
4．脂肪烃的化学性质
(1)烷烃的取代反应
①取代反应：有机物分子中某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。
②烷烃的卤代反应
a．反应条件：气态烷烃与气态卤素单质在光照下反应。
b．产物成分：多种卤代烃混合物(非纯净物)＋HX。
c．定量关系(以Cl2为例)：H～Cl2～HCl即取代1 mol氢原子，消耗1_molCl2生成1 mol HCl。
(2)烯烃、炔烃的加成反应
①加成反应：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。
②烯烃、炔烃的加成示例
CH2===CH—CH3＋Br2―→CH2BrCHBrCH3。
CH2===CH—CH3＋H2O
CH2===CH—CH===CH2＋Br2―→CH2BrCHBr—CH===CH2(1,2?加成)，CH2===CH—CH===CH2＋Br2―→CH2Br—CH===CH—CH2Br(1,4?加成)。
CH≡CH＋2Br2(足量)―→CHBr2—CHBr2。
③烯烃、炔烃的加聚反应
nCH2===CH—CH3。
nCH≡CH?CH===CH?。
(3)脂肪烃的氧化反应
烷烃 烯烃 炔烃
燃烧现象 燃烧火焰较明亮 燃烧火焰明亮，带黑烟 燃烧火焰很明亮，带浓黑烟
通入酸性KMnO4溶液 不褪色 褪色 褪色
?考法1 脂肪烃的组成、结构与性质
1．科学家在－100 ℃的低温下合成一种烃X，此分子的球棍模型如图所示(图中的连线表示化学键)。下列说法正确的是( )
A．X既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能使酸性KMnO4溶液褪色
B．X是一种常温下能稳定存在的液态烃
C．X和乙烷类似，都容易发生取代反应
D．充分燃烧等质量的X和甲烷，X消耗氧气较多
A [观察该烃的球棍模型可知X的结构简式为，该烃分子中含有碳碳双键，A正确；由于是在低温下合成的，故该分子在常温下不能稳定存在，B错误；X分子中含有碳碳双键，易加成难取代，C错误；该烃的分子式为C5H4，故等质量燃烧时，CH4的耗氧量较多，D错误。]
2．某烃用键线式表示为，该烃与Br2加成时(物质的量之比为1∶1)，所得的产物有________种。
解析：当Br2与发生加成时，生成物有
，显然所得产物有5种。
答案：5
?考法2 脂肪烃结构的确定
3．某烷烃的结构简式为。
(1)用系统命名法命名该烃：_______________________________。
(2)若该烷烃是由烯烃和1 mol H2加成得到的，则原烯烃的结构有________种。(不包括立体异构，下同)
(3)若该烷烃是由炔烃和2 mol H2加成得到的，则原炔烃的结构有________种。
(4)该烷烃在光照条件下与氯气反应，生成的一氯代烷最多有________种。
解析：(1)该烷烃中最长的碳链上有五个碳原子，属于戊烷，有两个取代基，故其名称为2,3?二甲基戊烷。(2)只要是相邻的两个碳原子上都存在至少一个H，该位置就有可能是原来存在碳碳双键的位置，除去重复的结构，该烃分子中这样的位置一共有5处。(3)只要是相邻的两个碳原子上都存在至少两个H，该位置就有可能是原来存在碳碳叁键的位置，该烃分子中这样的位置一共有1处。(4)该烷烃分子中有6种等效氢原子，故与氯气反应生成的一氯代烷最多有6种。
答案：(1)2,3?二甲基戊烷 (2)5 (3)1 (4)6
4．已知
＋CH3COOH。
某烃的分子式为C11H20,1 mol该烃在催化剂作用下可以吸收2 mol H2；用热的酸性KMnO4溶液氧化，得到丁酮()、琥
珀酸()和丙酮()三者的混合物。
该烃的结构简式：_______________________________________。
答案：
考点二| 芳香烃
1．芳香化合物的分类
2．苯及苯的同系物的组成、结构特点
苯 苯的同系物
分子式 C6H6 通式：CnH2n－6(n＞6)
结构 特点 ①苯环上的碳碳键是介于C—C和C===C之间的一种独特的化学键②分子中所有原子一定(填“一定”或“不一定”，右同)在同一平面内 ①分子中含有一个苯环；与苯环相连的是烷基②与苯环直接相连的原子在苯环平面内，其他原子不一定在同一平面内
3．苯的同系物与苯的性质比较
(1)相同点——苯环性质
(2)不同点
烷基对苯环有影响，所以苯的同系物比苯易发生取代反应；苯环对烷基也有影响，所以苯环上的甲基能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
完成下列有关苯的同系物的化学方程式：
①硝化：＋3HNO3
②卤代：＋Br2；
CH3＋Cl2CH2Cl＋HCl。
③易氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色：
C2H5COOH。
提醒：苯的同系物或芳香烃侧链为烃基时，不管烃基碳原子数为多少，只要直接与苯环相连的碳原子上有氢原子，就能被酸性KMnO4溶液氧化为羧基，且羧基直接与苯环相连。
4．苯的同系物的同分异构体
以C8H10为例，写出下列要求的芳香烃的结构简式
(1)一个侧链：。
(2)二个侧链：、。
?考法1 烃的共线、共面问题分析
1．某有机物结构简式为
，关于该有机物的空间构型的说法中正确的是( )
A．该分子中所有的碳原子均可能处于同一平面上
B．该分子中一定共面的碳原子数至少为8个
C．该分子中至少有9个碳原子处于同一条直线上
D．该分子中可能处于同一平面的原子总数最多为16个
B [将此有机物中部分C原子按如图所示编号，，其中1、2、3、8号这4个碳原子不可能在同一平面上，故A错误；该分子中，碳碳叁键中的3、4号碳原子与双键中的5、6号碳原子一定在同一平面上，与3号碳原子相连的2号碳原子一定在这个平面内，与6号碳原子相连的苯环上的碳
原子以及其对位上的碳原子和7号碳原子一定在同一平面内，故在同一平面内的碳原子数最少是8个，故B正确；乙炔中所有原子共直线，故最多有4个碳原子在同一条直线上，故C错误；2、3、4、5、6、7号碳原子以及苯环所有的原子都可能在同一平面内，故可能处于同一平面的原子数大于16个，故D错误。]
2．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
( )
A．
B．HC≡C—CH3
C．
D．
D [分子中的所有碳原子不可能处于同一平面。]
?1?直接连在饱和碳原子上的四个原子形成四面体形。?
?2?直接连在双键碳原子上的四个原子与双键两端的碳原子处在同一平面上?6原子共面?。?
?3?直接连在叁键碳原子上的两个原子与叁键两端的碳原子处在同一直线上?4原子共线?。?
?4?直接连在苯环上的六个原子与苯环上的六个碳原子处在同一平面上?12原子共面?。?
注意：①有机物分子中的单键，包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键，均可绕键轴自由旋转。?
②注意题目要求，如“碳原子”“所有原子”“可能”“一定”“至少”“最多”“共线”“共面”等限制要求。
?考法2 芳香烃的结构与性质
3．(2019·怀化模拟)下图为有关甲苯的转化关系图：
以下说法中正确的是( )
A．反应①为取代反应，反应③为加成反应
B．反应②的现象是火焰明亮并带有浓烟
C．反应④的产物所有原子在同一平面上
D．反应④中1 mol甲苯最多与3 mol H2发生加成反应，是因为甲苯分子中含有三个碳碳双键
B [A项，①、③均为取代反应；B项，分子中含碳量高，燃烧火焰明亮并带有浓烟；C项，—CH3中四原子不会共面；D项，苯环中不含碳碳双键或单键。]
4．(2019·邵阳模拟)有机物中碳原子和氢原子个数比为3∶4，不能与溴水反应却能使酸性KMnO4溶液褪色。其蒸气密度是相同状况下甲烷密度的7.5倍。在铁存在时与溴反应，能生成两种一溴代物。该有机物可能是( )
A．CH≡C—CH3 B．
C．CH2===CHCH3 D．
B [该有机物不能与溴水反应，排除A、C；与溴发生取代生成两种一溴代物，确定B，排除D。]
考点三| 卤代烃
1．卤代烃的物理性质及对环境的影响
烃分子里的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物，官能团为—X(Cl、Br、I)，饱和一元卤代烃的通式为CnH2n＋1X(n≥1)。
(1)物理性质
(2)卤代烃对环境的影响
氟氯烃在大气平流层中会破坏臭氧层，是造成臭氧空洞的主要原因。
2．卤代烃的化学性质
(1)水解反应
①反应条件：氢氧化钠的水溶液、加热。
②C2H5Br在碱性条件下水解的反应方程式为
C2H5Br＋NaOHC2H5OH＋NaBr。
(2)消去反应
①概念
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(如碳碳双键或碳碳叁键)化合物的反应。
②反应条件：氢氧化钾的醇溶液、加热。
③1?溴丙烷发生消去反应的化学方程式为
CH3CH2CH2Br＋KOH↑＋KBr＋H2O＋KBr＋H2O。
[深度归纳]
(1)卤代烃水解反应和消去反应比较
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＋NaOH R—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叁键的不饱和化合物
(2)卤代烃中所含卤素原子的检验
R—XR—OH
NaX
3．卤代烃的获取方法
(1)取代反应
乙烷与Cl2的反应的化学方程式：
CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl。
苯与Br2的反应的化学方程式：
。
C2H5OH与HBr的反应的化学方程式：
C2H5OH＋HBrC2H5Br＋H2O。
(2)不饱和烃的加成反应
丙烯与Br2、HBr的反应的化学方程式：
CH2===CHCH3＋Br2―→CH2BrCHBrCH3、
或
CH3—CH2—CH2Br。
乙炔与HCl制氯乙烯的化学方程式为
CH≡CH＋HClCH2===CHCl。
?考法1 卤代烃的性质及应用
1．(2019·玉溪模拟)下列关于甲、乙、丙、丁四种有机物说法正确的是( )
A．四种物质中分别加入氯水，均有红棕色液体生成
B．四种物质中加入NaOH溶液共热，然后加入稀硝酸呈酸性，再滴入AgNO3溶液，均有沉淀生成
C．四种物质中加入NaOH的醇溶液共热，然后加入稀硝酸呈酸性，再滴入AgNO3溶液，均有沉淀生成
D．乙发生消去反应得到两种烯烃
B [这四种有机物均不能与氯水反应，A项不正确；B项描述的是卤代烃中卤素原子的检验方法，操作正确，B项正确；甲、丙和丁均不能发生消去反应，C项不正确；乙发生消去反应只有一种产物，D项不正确。]
2．化合物X的分子式为C5H11Cl，用NaOH的醇溶液处理X，可得分子式为C5H10的两种产物Y、Z，Y、Z经催化加氢后都可得到2?甲基丁烷。若将化合物X用NaOH的水溶液处理，则所得有机产物的结构简式可能是( )
A．CH3CH2CH2CH2CH2OH
B [由2?甲基丁烷的结构可推知X的碳骨架结构为，从而推知有机物X的结构简式为或，则用NaOH的水溶液处理所得有机产物的结构简式可能是，故B正确。]
?1?与卤素原子相连的碳原子没有邻位碳原子或有邻位碳原子但无氢原子的卤代烃不能发生消去反应。?
?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。
?考法2 卤代烃在有机合成中的桥梁作用
3．现通过以下具体步骤由制取，即ClABC
(1)从左到右依次填写每步反应所属的反应类型(填字母)：a.取代反应，b.加成反应，c.消去反应，d.加聚反应。
①________；②________；③________；④________；
⑤________；⑥________。
(2)写出①、⑤、⑥三步反应的化学方程式：
①_____________________________________________________。
⑤_____________________________________________________。
⑥_____________________________________________________。
解析：由逆推得B为，由Cl和B可推得A为Cl，由和可推得C为，有机物确定后再解答每个问题。
答案：(1)①a ②b ③c ④b ⑤c ⑥b
(2)①＋Cl2Cl＋HCl
⑤＋2NaOH＋2NaCl＋2H2O
⑥＋2Cl2
课堂反馈 真题体验
1．(2017·全国卷Ⅰ，T36节选)写出用环戊烷和2?丁炔为原料制备化合物的合成路线_____________________________________
______________________________________________(其他试剂任选)。
(已知)
答案：
2．(2015·全国卷Ⅱ，节选)
已知：
①烃A的相对分子质量为70，核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢
②化合物B为单氯代烃；化合物C的分子式为C5H8
由B生成C的化学方程式为__________________________________
_______________________________________________________。
答案：—Cl＋NaOH＋NaCl＋H2O
PAGE
- 12 -
烃的含氧衍生物
考纲定位 核心素养
1.掌握醇、酚、醛、羧酸、酯的结构与性质以及它们之间的相互转化。 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。 3．了解有机化合物分子中官能团之间的相互影响。 4．根据信息能设计有机化合物的合成路线。 1.宏观辨识——从不同角度认识醇、酚、醛、羧酸、酯的主要性质和应用。 2．微观探析——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。 3．科学探究——根据实验目的或合成目标，设计烃的含氧衍生物的性质或合成探究方案，并进行实验操作。 4．模型认识——领悟有机物的衍变关系“烯→醇→醛→酸→酯”转化模型，了解转化的原理。
考点一| 醇与酚
1．醇、酚的概念
(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)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(OH)。
(3)醇的分类
提醒：(1)醇与酚的官能团均为羟基(—OH)；(2)—OH与链烃基相连构成醇，如；—OH与苯环直接相连构成酚，如；(3)酚与芳香醇属于不同类别的有机物，不属于同系物；(4)在醇分子中，同一个碳原子上不能连接2个或2个以上的—OH。因为。
2．醇的结构与性质
(1)乙醇的组成和结构
(2)醇的物理性质及变化规律
①溶解性
低级脂肪醇易溶于水，高级脂肪醇难溶于水。
②密度
一元脂肪醇的密度一般小于1 g·cm－3。
③沸点
a．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。
b．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)从化学键的角度理解醇的化学性质
以乙醇为例
试剂及条件 断键位置 反应类型 化学方程式
Na ① 置换 2C2H5OH＋2Na―→ 2C2H5ONa＋H2↑
HBr，加热 ② 取代 C2H5OH＋HBrC2H5Br＋H2O
O2(Cu)， 加热 ①③ 氧化 2C2H5OH＋O22CH3CHO＋2H2O
浓硫酸， 170 ℃ ②④ 消去 C2H5OH CH2===CH2↑＋H2O
浓硫酸， 140 ℃ ①② 取代 2C2H5OH C2H5OC2H5＋H2O
CH3COOH (浓硫酸， 加热) ① 取代 (酯化) CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O
3．酚的结构与性质
(1)苯酚的组成和结构
(2)苯酚的物理性质
①纯净的苯酚是无色晶体，有特殊气味，易被空气氧化呈粉红色。
②苯酚常温下在水中的溶解度不大，当温度高于65_℃时，能与水混溶，苯酚易溶于酒精。
③苯酚有毒，对皮肤有强烈的腐蚀作用，如果不慎沾到皮肤上，应立即用酒精洗涤。
(3)酚的化学性质
①苯环对羟基的影响——弱酸性(酚—OH比醇—OH活泼)
a．电离方程式为C6H5OHC6H5O－＋H＋，苯酚俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使石蕊试液变红。
b．与活泼金属反应：2C6H5OH＋2Na―→2C6H5ONa＋H2↑。
c．与碱的反应：苯酚的浑浊液中液体变澄清溶液又变浑浊。该过程中发生反应的化学方程式分别为C6H5OH＋NaOH―→C6H5ONa＋H2O、
C6H5ONa＋CO2＋H2O―→C6H5OH＋NaHCO3。
②羟基对苯环的影响——苯环上氢原子易发生取代
苯酚与饱和溴水反应，产生白色沉淀，反应的化学方程式为
＋3Br2―→↓＋3HBr。
该反应能产生白色沉淀，常用于苯酚的定性检验和定量测定。
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。
④氧化反应：苯酚易被空气中的氧气氧化而显粉红色；易被酸性高锰酸钾溶液氧化；容易燃烧。
⑤缩聚反应制酚醛树脂
(n－1)H2O。
(4)苯酚的用途和对环境的影响
苯酚是重要的医用消毒剂和化工原料，广泛用于制造酚醛树脂、染料、医药、农药等。酚类化合物均有毒，是重点控制的水污染物之一。
[深度归纳] 醇、酚的性质规律
(1)醇催化氧化规律
醇类的催化氧化的反应情况与跟羟基相连的碳原子上的氢原子个数有关。
(2)醇消去反应的规律
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
(3)酚与溴水反应的取代位置
酚分子中与—OH处于邻、对位上的氢原子可以被—Br取代，而间位上的氢原子不可以被—Br取代。
?考法1 醇、酚的结构与性质
1．下列关于有机化合物M和N的说法正确的是( )
M N
A．等物质的量的两种物质跟足量的NaOH溶液反应，消耗NaOH的量一样多
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
C [M分子中的醇羟基不能与NaOH溶液反应，而N分子中的酚羟基能够与NaOH溶液反应，故消耗NaOH的量不相等，A错误；两种分子中的碳、氧原子数目相同而氢原子数目不同，故完全燃烧等物质的量的两种物质，生成水的量不相等，B错误；N分子中，所有原子均可能在同一平面上，即可能共面的原子最多有18个，D错误。]
2．(2019·贵阳模拟)双酚A也称BPA(结构如图所示)，严重威胁着胎儿和儿童的健康，甚至癌症和新陈代谢紊乱导致的肥胖也被认为与此有关。下列关于双酚A的说法正确的是( )
A．该化合物的分子式为C20H24O2
B．该化合物与三氯化铁溶液反应显紫色
C．该化合物的所有碳原子处于同一平面
D．1 mol双酚A与浓溴水反应，最多可与4 mol Br2发生取代反应
B [A项，该有机物的分子式为C21H24O2；B项，该物质中含有酚羟基能使FeCl3溶液显色；C项，连两个甲基的碳原子成四个共价键，碳原子不可能共平面；D项，溴取代酚羟基的邻对位，有2 mol溴发生取代反应。]
3．对于C5H12O的同分异构体中
(1)能催化氧化生成醛的醇有(结构简式，下同)_________________。
(2)催化氧化生成酮的醇有__________________________________。
(3)不能发生消去反应的醇有________________________________。
答案：(1)
?考法2 醇、酚的综合推断
4．(2019·武汉模拟)酯类化合物H是一种医药中间体，常用作防晒霜中紫外线的吸收剂。实验室由化合物A和E制备H的一种合成路线如图：
已知：
①OHOCH3OH
②＋CH3CH2ClCH2CH3
回答下列问题：
(1)经测定E的相对分子质量为28，常用来测定有机物相对分子质量的仪器为________。
F中只有一种化学环境的氢原子，其结构简式为_______________。
G中只有一种官能团，其结构简式为________。
(2)(CH3)2SO4是一种酯，其名称为____________________________。
(3)A能与Na2CO3溶液及浓溴水反应，且1 mol A最多可与2 mol Br2反应。核磁共振氢谱表明A的苯环上有四种不同化学环境的氢原子。A的结构简式为________________________________________________。
C中含氧官能团的名称为________。
(4)D＋G―→H的化学方程式为______________________________
________________________________________________________。
(5)C的同分异构体中能同时满足下列条件的共有________________
种。(不含立体异构)
①遇FeCl3溶液发生显色反应 ②能发生水解反应
(6)参照上述合成路线，设计一条由和(CH3)3CCl为起始原料制备的合成路线(其他试剂任选)：
解析：(1)常用来测定有机物相对分子质量的仪器为质谱仪。经测定E的相对分子质量为28，应该为乙烯，乙烯氧化生成F，F中只有一种化学环境的氢原子，分子式为C2H4O，则F为环氧乙烷，其结构简式为 (或)。F与水反应生成G，G中只有一种官能团，根据G的分子式可知G为乙二醇。(2)(CH3)2SO4是一种酯，由甲醇与硫酸发生酯化反应而得，其名称为硫酸二甲酯。(3)A能与Na2CO3溶液及浓溴水反应，则A为酚，根据已知反应①和B的分子式可推知A为甲基苯酚；酚羟基的邻、对位上的氢原子能被溴原子取代，1 mol A最多可与2 mol Br2反应，说明甲基在邻位或对位上；核磁共振氢谱表明A的苯环上有四种不同化学环境的氢原子，则甲基在邻位(若在对位，则苯环上只有两种不同化学环境的氢原子)。故A的结构简式为在碱性条件下与(CH3)2SO4反应生成B，B为被酸性高锰酸钾氧化生成C，C为，含氧官能团的名称为羧基、醚键。(4)C在浓HI溶液中反应生成D，D为，与HOCH2CH2OH在催化剂及加热条件下反应生成H和水，H为。(5) 的同分异构体满足：①含有酚羟基；②含有酯键。结合C的结构简式可推知，若苯环上有2个取代基，则取代基可以是酚羟基和HCOOCH2—或CH3COO—或CH3OOC—，2个取代基有邻、间、对3种位置关系，则有3×3＝9种；若取代基有3个，则为—CH3、HCOO—、酚羟基，先定2个取代基，再定第3个取代基，则甲基和酚羟基在邻位时HCOO—有4种位置，甲基和酚羟基在间位时HCOO—有4种位置，甲基和酚羟基在对位时HCOO—有2种位置，共10种。故符合条件的同分异构体有19种。(6)根据已知反应②知，和(CH3)3CCl在AlCl3、加热条件下反应生成，根据已知反应①知，在碱性条件下与(CH3)2SO4反应生成在浓硫酸、加热条件下与浓硝酸发生硝化反应生成在浓HI溶液中反应生成，依此可设计出合成路线。
答案：(1)质谱仪 (或)
(2)硫酸二甲酯
(3) 羧基、醚键
考点二| 醛、羧酸和酯
1．醛
(1)醛：醛是由烃基与醛基相连而构成的化合物，官能团为醛基(—CHO)，饱和一元醛的分子通式为CnH2nO(n≥1)或CnH2n＋1CHO。
(2)甲醛、乙醛的分子组成和结构
分子式 结构简式 官能团
甲醛 CH2O HCHO —CHO
乙醛 C2H4O CH3CHO
(3)甲醛、乙醛的物理性质
颜色 状态 气味 溶解性
甲醛 无色 气体 刺激性 气味 易溶于水
乙醛 液体 与水、乙醇等互溶
(4)醛的化学性质
醛类物质既有氧化性又有还原性，其氧化、还原关系为(R—CH2OH)醇醛(R—CHO)羧酸(R—COOH)。
以乙醛为例在横线上写出有关化学方程式。
①氧化反应：
a．银镜反应：CH3CHO＋2Ag(NH3)2OHCH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O；
b．与新制Cu(OH)2悬浊液反应：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O；
c．催化氧化反应：2CH3CHO＋O22CH3COOH；
d．乙醛可被酸性KMnO4溶液氧化生成乙酸。
②还原反应：与氢气的加成反应
CH3CHO＋H2CH3CH2OH。
提醒：(1)醛基只能写成—CHO或，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)醛类使酸性KMnO4溶液或溴水褪色，二者均为氧化反应。
(5)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。
②35%～40%的甲醛水溶液俗称福尔马林；具有杀菌(用于种子杀菌)和防腐性能(用于浸制生物标本)。
③劣质的装饰材料中挥发出的甲醛是室内主要污染物之一。
④甲醛与苯酚发生缩聚反应生成酚醛树脂。
提醒：几个定量关系
2．羧酸
(1)概念：由烃基与羧基相连构成的有机化合物。
(2)官能团：羧基(—COOH)。
(3)通式：饱和一元羧酸的分子式为CnH2nO2(n≥1)，通式可表示为R—COOH。
(4)化学性质(以乙酸为例)
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CH3COOHCH3COO－＋H＋。
写出一个证明乙酸比碳酸酸性强的化学方程式
2CH3COOH＋CaCO3===(CH3COO)2Ca＋CO2↑＋H2O。
②酯化反应：CH3COOH和CH3CHOH发生酯化反应的化学方程式为CH3COOH＋CH3CHOHCH3CO18OC2H5＋H2O。
(5)乙酸乙酯的实验室制法实验问题
(6)几种重要的羧酸
①甲酸：俗名蚁酸，是最简单的饱和一元羧酸。
结构：官能团：醛基、羧基。具有醛和羧酸的性质。
②乙二酸：结构简式：，俗名草酸。可用来洗去蓝黑色钢笔水的墨迹。
③苯甲酸：COOH，酸性比较(电离出H＋的难易程度)：草
酸＞甲酸＞苯甲酸＞乙酸＞碳酸＞苯酚。
④高级脂肪酸
饱和高级脂肪酸，常温呈固态；
油酸：C17H33COOH不饱和高级脂肪酸，常温呈液态。
3．酯
(1)概念：羧酸分子羧基中的羟基被—OR′取代后的产物，表示为可简写为RCOOR′。
(2)官能团：或—COO—。
(3)常见低级酯的物理性质：具有芳香气味的液体，密度一般比水的小，难溶于水，易溶于有机溶剂。
(4)酯的化学性质——水解反应
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，酯的水解平衡右移，水解程度增大。
[深度归纳] 检验—CHO应注意的实验问题
与新制[Ag(NH3)2]OH溶液反应 与新制Cu(OH)2悬浊液反应
注 意 事 项 ①试管内壁必须洁净； ②银氨溶液随用随配，不可久置； ③水浴加热，不可用酒精灯直接加热； ④乙醛用量不宜太多，一般加3滴； ⑤银镜可用稀硝酸浸泡洗涤除去 ①新制Cu(OH)2悬浊液要随用随配，不可久置； ②配制新制Cu(OH)2悬浊液时，所用NaOH必须过量； ③反应液直接加热煮沸
(5)形成环酯和高聚酯的酯化反应
①多元羧酸与多元醇之间的酯化反应
②羟基酸自身的酯化反应
?考法1 醛、羧酸和酯的结构与性质
1．(2019·陕西部分学校一模联考)水杨酸、冬青油、阿司匹林的结构简式如图，下列说法不正确的是( )
水杨酸 冬青油 阿司匹林
A．由水杨酸制冬青油的反应是取代反应
B．阿司匹林的分子式为C9H8O4，在一定条件下水解可得水杨酸
C．冬青油苯环上的一氯取代物有4种
D．可用NaOH溶液除去冬青油中少量的水杨酸
D [水杨酸与甲醇发生酯化反应可生成冬青油，酯化反应属于取代反应，A项正确；阿司匹林的分子式为C9H8O4，阿司匹林在酸性条件下水解可得水杨酸，B项正确；冬青油苯环上有4种不同化学环境的氢原子，故其苯环上的一氯取代物有4种，C项正确；冬青油中含有的酚羟基和酯键都能与NaOH溶液反应，故不能用NaOH溶液除去冬青油中少量的水杨酸，D项错误。]
2．(2019·洛阳模拟)有机物A、B均为合成某种抗支气管哮喘药物的中间体，A在一定条件下可转化为B(如图所示)，下列说法正确的是( )
A．A分子中所有碳原子均位于同一平面
B．用FeCl3溶液可检验物质B中是否混有A
C．物质B既能发生银镜反应，又能发生水解反应
D．1 mol B最多可与5 mol H2发生加成反应
B [A中1个饱和碳原子上连有3个碳原子(2个—CH3中的C、1个苯环上的C)，这4个碳原子中最多有3个碳原子在同一平面上，故A项错误；A含有酚羟基，遇FeCl3溶液显紫色，而B不含酚羟基，因此可用FeCl3溶液检验物质B中是否混有A，B项正确；物质B含有醛基，可以发生银镜反应，但不含酯键或卤原子，不能发生水解反应，C项错误；1 mol B含有1 mol苯环、1 mol碳碳双键、1 mol醛基、1 mol羰基，最多可与6 mol H2发生加成反应，D项错误。]
?考法2 烃及烃的衍生物的衍变关系及应用
3．(2019·太原模拟)环丁基甲酸是重要的有机合成中间体，其一种合成路线如下：
(1)A属于烯烃，其结构简式是________。
(2)B→C的反应类型是________，该反应生成的与C互为同分异构体的副产物是________(写结构简式)。
(3)E的化学名称是________。
(4)写出D→E的化学方程式：_________________________________
_____________________________________________________________。
(5)H的一种同分异构体为丙烯酸乙酯
(CH2===CH—COOC2H5)，写出聚丙烯酸乙酯在NaOH溶液中水解的化学方程式：_____________________________________________。
解析：根据A为烯烃和A的分子式可确定A为CH2===CHCH3，结合A→B的反应条件和B的分子式、C的结构简式可确定B为CH2===CHCH2Br；根据D的分子式、E的结构简式和D→E的反应条件可知D为HOOCCH2COOH。
答案：(1)CH2===CH—CH3
(2)加成反应
(3)丙二酸二乙酯
专项突破(二十九) 有机反应类型的分类归纳
类型一 常见有机反应类型与有机物类别的关系
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
[对点训练]
1．有机物的结构简式如图所示，则此有机物可发生的反应类型有
( )
①取代 ②加成 ③消去 ④酯化 ⑤水解 ⑥氧化 ⑦中和
A．①②③⑤⑥ B．①②③④⑤⑥⑦
C．②③④⑤⑥ D．②③④⑤⑥⑦
B [该有机物含有碳碳双键、酯键、羧基、羟基等官能团，碳碳双键可发生加成、加聚、氧化反应，酯键可以发生水解反应(属于取代反应)，羧基、羟基可以发生酯化反应(属于取代反应)，羟基还可发生氧化反应和消去反应，羧基还可以发生中和反应，故B项正确。]
2．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 [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—COOC—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。]
类型二 根据反应条件或试剂确定反应类型
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。
(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。
[对点训练]
3．(2019·绵阳模拟)化合物F是一种食品保鲜剂，可按如下途径合成：
―→H3CCHCHCHO
F
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________________。
(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H3CCH3，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分别是NaOH/H2O、△可知该反应为卤代烃的水解反应，化学方程式为H3CCH2Cl＋NaOH
H3CCH2OH＋NaCl。(3)由D到E所用试剂、反应条件并结合已知反应，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
类型三 根据转化前后有机物的结构确定反应类型
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醇醛酸。
②CH3COOH。
4．酯化反应与水解反应(二者均为取代反应)
[对点训练]
4．(2019·福州模拟)己二酸环酯类化合物是一种重要的化工试剂。其一种合成路线如下：
已知：(CH3)2C=== (试剂Ⅰ)
回答下列问题：
(1)按系统命名法，CH2(COOC2H5)2的名称为________。
(2)A生成B的反应类型为________，化合物E中官能团的名称为________，F的分子式为________。
(3)D生成E的化学方程式为________________________________，
反应类型为_____________________________________________。
解析：(2)根据A、试剂Ⅰ和B的结构差别，试剂Ⅰ中的C===C变成C—C，可知A→B为加成反应。(3)根据D中的—COOH和—OH变成E中的，可知D→E为酯化反应(取代反应)。
答案：(1)丙二酸二乙酯
(2)加成反应 酯键和氰基 C9H14O4
(3) 取代反应(或酯化反应)
课堂反馈 真题体验
1．(2018·全国卷Ⅲ，T36节选)近来有报道，碘代化合物E与化合物H在Cr?Ni催化下可以发生偶联反应，合成一种多官能团的化合物Y，其合成路线如下：
已知：RCHO＋CH3CHO
R—CH===CH—CHO＋H2O
回答下列问题：
(1)A的化学名称是________。
(2)B为单氯代烃，由B生成C的化学方程式为_________________
_________________________________________________________。
(3)由A生成B、G生成H的反应类型分别是____________________、________________。
(4)D的结构简式为________。
(5)Y中含氧官能团的名称为________。
(6)E与F在Cr?Ni催化下也可以发生偶联反应，产物的结构简式为________。
解析：(2)CH3—C≡CH与Cl2在光照条件下发生取代反应生成ClCH2—C≡CH(B)，ClCH2—C≡CH与NaCN在加热条件下发生取代反应生成HC≡C—CH2CN(C)，即B→C的化学方程式为ClCH2—C≡CH＋NaCNHC≡C—CH2CN＋NaCl。(3)A生成B的反应为取代反应，结合已知信息可推出G生成H的反应为加成反应。(4)HC≡C—CH2CN水解后生成HC≡C—CH2COOH，HC≡C—CH2COOH与CH3CH2OH发生酯化反应生成HC≡C—CH2COOC2H5(D)。(5)根据Y的结构简式可知，Y中含有酯键和羟基两种含氧官能团。
答案：(1)丙炔
(2)≡—CH2Cl＋NaCN≡—CH2CN＋NaCl
(3)取代反应 加成反应
(4) ≡—CH2COOC2H5
(5)羟基、酯键
(6)
2．(2017·全国卷Ⅱ，T36节选)化合物G是治疗高血压的药物“比索洛尔”的中间体，一种合成G的路线如下：
已知以下信息：
①A的核磁共振氢谱为单峰；B的核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为6∶1∶1。
②D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢；1 mol D可与1 mol NaOH或2 mol Na反应。
回答下列问题：
(1)A的结构简式为________________________________________。
(2)B的化学名称为________________________________________。
(3)C与D反应生成E的化学方程式为________________________
________________________________________________________。
(4)由E生成F的反应类型为_________________________________。
(5)G的分子式为__________________________________________。
解析：(1)由A中碳、氢原子个数关系可知，A分子中可能有一个双键或一个环；由题给信息“A的核磁共振氢谱为单峰”可知，A分子有一定的对称性，由此可写出A的结构简式为。
(2)由“B的核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为6∶1∶1”可知，B为CH3CH(OH)CH3，化学名称为2?丙醇(或异丙醇)。
(3)由题给信息知，D中含有苯环；由“1 mol D可与1 mol NaOH或2 mol Na反应”可知，D分子结构中含有一个酚羟基和一个醇羟基；由“D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢”可知，酚羟基和醇羟基在苯
环的对位上，所以D的结构简式为，C与D反应生成E的化学方程式为
(4)根据E和F的分子式可知，另一种生成物为HCl，因此该反应属于取代反应。
(5)G分子中含有18个碳原子，如果G分子饱和则含有18×2＋2＝38个氢原子；但G分子结构中含有一个苯环，不饱和度为4，要减去8个氢原子，含有一个N原子，可增加1个氢原子，因此G分子中应有31个氢原子，还含有4个氧原子，因此G的分子式为C18H31NO4。
答案：(1) (2)2?丙醇(或异丙醇)
(3
＋H2O
(4)取代反应
(5)C18H31NO4
PAGE
- 21 -
生命活动的物质基础 合成高分子化合物
考纲定位 核心素养
1.了解糖类、油脂、氨基酸和蛋白质的组成、结构特点、主要化学性质及应用。 2.了解糖类、油脂、氨基酸和蛋白质在生命过程中的作用。 3.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。 4.了解加聚反应和缩聚反应的含义。 5.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贡献。 1.宏观辨识——辨别认识生命中的基础有机物和生活中的高分子材料的性质和应用，形成“性质决定应用”的观念。2.微观探析——从组成、结构认识营养物质、高分子化合物的微观结构，且理解他们的性质，形成“结构决定性质”和“性质反映结构”的观念。 3.社会责任——通过高分子材料的合成等了解化学对社会发展的重大贡献；通过分析高分子材料的利弊建立可持续发展意识和绿色化学观念，并能对与此有关的社会热点问题做出正确的价值判断。
考点一| 生命活动的物质基础
1．糖类
(1)糖类的概念和分类
①概念：从分子结构上看，糖类可定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。
②组成：主要包含C、H、O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
提醒：糖类的通式不一定均为Cn(H2O)m，如鼠李糖的分子式为C6H12O5，符合Cn(H2O)m的有机物不一定为糖类，如乙酸C2H4O2。
(2)单糖—葡萄糖、果糖
①组成和分子结构
名称 分子式 结构简式 官能团 二者关系
葡萄糖 C6H12O6 CH2OH(CHOH)4 CHO —OH、—CHO 同分异构体
果糖 C6H12O6 CH2OH(CHOH)3 COCH2OH
②葡萄糖的化学性质
a．还原性：能与新制Cu(OH)2悬浊液和银氨溶液反应。
b．加成反应：与H2发生加成反应生成己六醇。
c．酯化反应：葡萄糖含有醇羟基，能与羧酸发生酯化反应。
d．发酵生成乙醇：由葡萄糖发酵制乙醇的化学方程式为
C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑。
(3)二糖——蔗糖与麦芽糖
①相同点
a．组成相同，分子式均为C12H22O11，二者互为同分异构体。
b．能发生水解反应。
②不同点
a．官能团不同：蔗糖分子中不含醛基，麦芽糖分子中含有醛基，能发生银镜反应，能还原新制Cu(OH)2悬浊液。
b．水解产物不同：蔗糖和麦芽糖发生水解反应的化学方程式分别为
C12H22O11＋H2OC6H12O6＋C6H12O6
蔗糖 葡萄糖 果糖；
C12H22O11＋H2O2C6H12O6
麦芽糖 葡萄糖。
(4)多糖——淀粉与纤维素
①相同点
a．都属于高分子化合物，分子式都可表示为(C6H10O5)n。
b．都能发生水解反应，反应的化学方程式分别为
(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6
淀粉 葡萄糖；
(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6
纤维素 葡萄糖。
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。
2．油脂
(1)组成和结构
油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯，由C、H、O三种元素组成，其结构可表示为
(2)分类
(3)物理性质
①油脂一般不溶于水，密度比水小。
②天然油脂都是混合物，没有恒定的熔、沸点。
a．含不饱和脂肪酸成分较多的甘油酯常温下一般呈液态。
b．含饱和脂肪酸成分较多的甘油酯常温下一般呈固态。
(4)化学性质
①油脂的氢化(油脂的硬化)
经硬化制得的油脂叫人造脂肪，也称硬化油。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(以硬脂酸甘油酯为例写出化学方程式)
a．酸性条件——制高级脂肪酸
b．碱性条件——皂化反应
3．氨基酸、蛋白质
(1)氨基酸的结构与性质
①氨基酸的组成和结构：氨基酸是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合物。官能团为—COOH和—NH2。
α?氨基酸结构简式可表示为。
②氨基酸的化学性质
a．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：
。
b．成肽反应
两分子氨基酸缩水形成二肽
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．蛋白质是由氨基酸组成的，通过缩聚反应产生，蛋白质属于天然有机高分子化合物。
②性质
a．水解：在酸、碱或酶的作用下最终水解生成氨基酸。
b．两性：具有氨基酸的性质。
c．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，为可逆过程，可用于分离和提纯蛋白质。
d．变性：加热、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属盐、一些有机物(甲醛、酒精、苯甲酸等)会使蛋白质变性，属于不可逆过程。可用于消毒、灭菌等。
e．颜色反应：含有苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄色，该性质可用于蛋白质的检验。
f．蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味。
(3)酶
①绝大多数酶是一种蛋白质，易变性。
②酶是一种生物催化剂，催化作用具有以下特点：
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。
4．糖类、油脂、蛋白质的用途
?考法1 糖类、油脂和蛋白质的组成、结构与性质及应用
1．下列说法正确的是( )
A．在紫外线、饱和Na2SO4、CuSO4溶液、福尔马林等作用下，蛋白质均会发生变性
B．油脂属于高分子化合物，是混合物
C．在一定条件下，氨基酸之间能发生反应，合成更加复杂的化合物
D．检验淀粉在稀硫酸催化条件下水解产物的方法是：取适量水解液于试管中，加入少量新制Cu(OH)2悬浊液，加热，观察是否有红色沉淀生成
C [A项，饱和Na2SO4溶液可使蛋白质发生盐析，而在紫外线、CuSO4溶液、福尔马林等作用下，蛋白质均会发生变性；B项，油脂相对分子质量较小，不属于高分子化合物；C项，氨基酸含有氨基、羧基，可发生取代、缩聚反应，可生成二肽、多肽或蛋白质；D项，淀粉是在酸性条件下水解，葡萄糖和新制Cu(OH)2悬浊液反应必须在碱性条件下，所以要用新制Cu(OH)2悬浊液检验葡萄糖时要先中和酸，否则无法成功。]
?考法2 氨基酸的两性与缩合缩聚
2．已知氨基酸可发生如下反应：＋HNO2―→＋N2↑＋H2O
且已知：D、E的相对分子质量分别为162和144，可发生物质转化关系，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：______________________________
_______________________________________________________。
(4)和甘氨酸()缩合可形成________种二肽。
(5) 分别与盐酸和NaOH溶液反应的离子方程式为__________________________________________________________，
___________________________________________________________。
解析：根据题意氨基酸与HNO2作用生成羟基酸，故C为，根据D、E的相对分子质量可确定C的脱水原理。
(4)相同氨基酸间脱水各形成1种二肽，不同氨基酸间脱水形成2种二肽，共4种。
(1)2种不同氨基酸脱水可形成4种二肽(相同分子之间形成2种，不同分子之间形成2种)。
(2)分子间或分子内脱水成环
(3)氨基酸分子缩聚成高分子化合物
考点二| 有机高分子及其合成
1．有机高分子化合物的组成和结构
(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。
如合成聚乙烯?CH2—CH2?的单体为CH2===CH2，链节为—CH2CH2—，聚合度为n。
2．高分子材料的分类及性质
(3)纤维的分类
纤维
3．合成方法
(1)加聚反应
①聚乙烯类(塑料纤维)：
(—R为—H、—Cl、—CH3、、—CN等)。
②聚1,3?丁二烯类(橡胶)：
(—R为—H、—Cl、—CH3等)。
③混合加聚类：两种或两种以上单体加聚
如：nCH2===CH—CH===CH2＋nCH2===CH—CN
。
④聚乙炔类：nCH≡(—R为—H、—Cl、—CH3、、—CN等)。
(2)缩聚反应
①聚酯类：—OH与—COOH间的缩聚
nHOCH2—CH2OH＋nHOOC—COOH
nHOCH2—CH2—COOH
。
②聚氨基酸类：—NH2与—COOH间的缩聚
nH2N—CH2COOHHOH＋(n－1)H2O。
nH2NCH2COOH＋
OH＋(2n－1)H2O。
③酚醛树脂类
?考法1 高分子的结构与性质
1．(2019·沈阳模拟)下列对聚丙烯的描述，错误的是( )
A．聚丙烯的分子长链是由C—C键连接而成的
B．聚丙烯的分子长链上有支链
C．聚丙烯的结构简式为
D．等质量的聚丙烯和丙烯充分燃烧时，耗氧量：前者大于后者
D [聚丙烯与丙烯的原子组成比相同，等质量时燃烧耗O2量相同。]
2．(2019·太原模拟)下列说法不正确的是( )
A．高吸水性树脂属于功能高分子材料
B．食品包装袋、食物保鲜膜等材料的主要成分是聚乙烯
C．人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物
D．高分子化合物的结构大致可以分为线型结构、支链型结构和网状结构三类
C [A项，高吸水性树脂属于功能高分子材料，正确；B项，食品包装袋、食物保鲜膜的成分是聚乙烯，正确；C项，光导纤维的成分是SiO2，属于无机物，错误；D项，高分子化合物的结构大致可以分为线型结构、支链型结构和网状结构三类，正确。]
?考法2 高分子的合成与单体的判断
3．关于下列三种常见高分子材料的说法正确的是( )
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
C [A项，三种高分子均不是天然的；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。]
4．填写下列单体或高分子化合物的结构简式。
(1)CH2===CH—CN的聚合物为________。
(2)CH2===CH—CH===CH2的聚合物为________。
(3) 的单体为
_______________________________________________________。
(4)________的单体是和HO(CH2)2OH。
(5) 的单体是________。
(6)的单体是________和________。
(6)H2N—CH2—COOH H2N—CH2CH2—COOH
(1)加聚产物：?
CHCH2、CH2===CH—CH===CH2。
(2)缩聚产物：?
HOOCCOOH、HOCH2CH2OH。
课堂反馈 真题体验
1．(2018·全国卷Ⅱ，T36节选)以葡萄糖为原料制得的山梨醇(A)和异山梨醇(B)都是重要的生物质转化平台化合物。E是一种治疗心绞痛的药物。由葡萄糖为原料合成E的路线如下：
回答下列问题：
(1)葡萄糖的分子式为________。
(2)A中含有的官能团的名称为______________________________。
(3)由B到C的反应类型为_________________________________。
(4)C的结构简式为________________________________________。
(5)由D到E的反应方程式为_______________________________
________________________________________________________。
解析：(1)葡萄糖是一种重要的单糖，其分子式为C6H12O6。(2)根据A的结构简式可知A中含有的官能团为羟基。(3)由B和C的结构简式可知该反应为酯化反应或取代反应。(4)由C的分子式可知，B中只有一个羟基发生取代反应，因此可得C的结构简式。(5)在NaOH溶液作用下发生水解反应生成和CH3COONa，其化学方程式为＋NaOH―→＋CH3COONa。
答案：(1)C6H12O6 (2)羟基 (3)取代反应
(4)
(5)
2．(2016·全国卷Ⅰ)秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有重要的意义。下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线：
回答下列问题：
(1)下列关于糖类的说法正确的是________。(填标号)
a．糖类都有甜味，具有CnH2mOm的通式
b．麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖
c．用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全
d．淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物
(2)B生成C的反应类型为________。
(3)D中的官能团名称为________，D生成E的反应类型为________。
(4)F的化学名称是________，由F生成G的化学方程式为________。
(5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E的同分异构体，0.5 mol W与足量碳酸氢钠溶液反应生成44 g CO2，W共有________种(不含立体异构)，其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为________。
(6)参照上述合成路线，以(反，反)?2,4?己二烯和C2H4为原料(无机试剂任选)，设计制备对苯二甲酸的合成路线__________________________
_____________________________________________________________。
解析：a选项，不是所有的糖都有甜味，如纤维素等多糖没有甜味，也不是所有的糖都具有CnH2mOm的通式，如脱氧核糖的分子式为C5H10O4，所以说法错误；b选项，麦芽糖水解只生成葡萄糖，所以说法错误；c选项，如果淀粉部分水解生成葡萄糖，也可以发生银镜反应，即银镜反应不能判断溶液中是否还含有淀粉，因此只用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全，所以说法正确；d选项，淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物，所以说法正确。
(2)B生成C的反应是酸和醇生成酯的反应，属于取代(或酯化)反应。
(3)通过观察D分子的结构简式，可判断D分子中含有酯键和碳碳双键；由D生成E的反应为消去反应。
(4)F为分子中含6个碳原子的二元酸，名称为己二酸，己二酸与1,4?丁二醇发生缩聚反应，其反应的化学方程式为
(5)W为二取代芳香化合物，因此苯环上有两个取代基，0.5 mol W与足量碳酸氢钠溶液反应生成44 g CO2，说明W分子结构中含有两个羧基，还有两个碳原子，先将两个羧基和苯环相连，如果碳原子分别插入苯环与羧基间，有一种情况，如果两个取代基分别在苯环的邻、间、对位，有3种同分异构体；如果2个碳原子只插入其中一个苯环与羧基之间，有—CH2CH2—和—CH(CH3)—两种情况，两个取代基分别在苯环上邻、间、对位，有6种同分异构体；再将苯环上连接一个甲基，另一个取代基为一个碳原子和两个羧基，即—CH(COOH)2，有一种情况，两个
取代基分别在苯环的邻、间、对位，有3种同分异构体；因此共有12种同分异构体，其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为HOOCH2CCH2COOH。
(6)由题给路线图可知，己二烯与乙烯可生成环状烯，环状烯可转化为对二甲苯，用高锰酸钾可将对二甲苯氧化为对苯二甲酸，所以其合成路线为：
答案：(1)cd (2)取代反应(酯化反应)
(3)酯键、碳碳双键 消去反应 (4)己二酸
(5)12 HOOCH2CCH2COOH
(6)
PAGE
- 15 -
