2019届一轮复习人教版烃及其衍生物的性质学案

2019届一轮复习人教版烃及其衍生物的性质学案

2019 年高考一轮复习 烃及其衍生物的性质 教材版本 全国通用 课时说明（建议） 2 课时 知识点 烃 烃的衍生物 糖类 蛋白质 高分子 复习目标 1. 掌握烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃的结构与性质。 2. 举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。 3. 掌握卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的结构与性质,以及它们之间的相互转化。 4. 了解衍生物的重要应用以及烃的衍生物的合成方法。 5. 了解糖类、氨基酸和蛋白质的组成、结构特点、主要化学性质及应用。 复习重点 1. 根据信息能设计有机化合物的合成路线。 2. 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。 复习难点 有机化合物的合成路线 一、自我诊断 知己知彼 1、下列生活用品中主要由合成纤维制造的是 A．尼龙绳 B．宣纸 C．羊绒衫 D．棉衬衣 2、下列说法错误的是 A．糖类化合物也可称为碳水化合物 B．维生素 D 可促进人体对钙的吸收 C．蛋白质是仅由碳、氢、氧元素组成的物质 D．硒是人体必需的微量元素，但不宜摄 入过多 3、下列说法正确的是 A．植物油氢化过程中发生了加成反应 B．淀粉和纤维素互为同分异构体 C．环己烷与苯可用酸性 KMnO4 溶液鉴别 D．水可以用来分离溴苯和苯的混合物 4、萜类化合物广泛存在于动植物体内，关于下列萜类化合物的说法正确的是 A．a 和 b 都属于芳香族化合物 B．a 和 c 分子中所有碳原子均处于同一平 面上 C．a、b 和 c 均能使 酸性 KMnO4 溶液褪色 D．b 和 c 均能与新制的 Cu(OH)2 反应生成红 色沉淀 5、化合物 X 是一种医药中间体，其结构简式如图所示。下列有关化合物 X 的说法正确的是 A．分子中两个苯环一定处于同一平面 B．不能与饱和 Na2CO3 溶液反应 C．在酸性条件下水解，水解产物只有一种 D．1 mol 化合物 X 最多能与 2 mol Na OH 反应 【参考答案】 1、A 2、C 3、A 4、C 5、C 【解析】1、A.尼龙是聚酰胺，故它是合成纤维，故 A 正确； B.宣纸原料为木浆，主要 成分为天然纤维（纤维素），故 B 错误 C.羊毛的主要成分为蛋白质，故 C 错误 D.棉花 的主要成分为天然纤维，故 D 错误 2、A、糖类是由 C、H、O 三种元素组成的一类有机化合物，糖类也叫做碳水化合物，故 A 说法正确；B、维生素 D 可促进人体对钙的吸收，故 B 说法正确；C、蛋白质基本组成元素 是碳、氢、氧、氮，有些蛋白质还包括硫、磷等元素，故 C 说法错误；D、硒是人体的微量 元素，但不宜摄入过多，否则对人体有害，故 D 说法正确。 3、A.植物没氢化过程发生油脂与氢气的加成反应，故 A 正确；B.淀粉和纤维素的聚合度不 同，造成它们的分子式不同，所以不是同分异构体，故 B 错误；C.环己烷与苯都不与酸性 a OHb CHO c HOOC O O compound x KMnO4 溶液反应，所以不能用该方法鉴别环己烷与苯，故 C 错误；D.溴苯与苯互溶，不能 用水分离溴苯和苯的混合物，故 D 错误；答案为 A。 4、A.分子中没有苯环，所以 a 不属于香族化合物，A 错误； B. a、c 分子中分别有 6 个和 9 个杂化炭原子，所以这两个分子中所有碳原子不可能处于同一平面内，B 错误； C.a 分子中 有 2 个碳碳双键，b 分子中环上连接有羟基，c 分子中有醛基，这三种物质都能被酸性高锰 酸钾溶液氧化，所以 C 正确；D.b 分子中没有醛基，所以其不能与新制的氢氧化铜反应，D 错误。 5、A、根据图示知两个苯环均连在同一个饱和碳原子上，两个苯环不一定共面，错误；B、 X 中含有羧基，能与饱和碳酸钠溶液反应，错误；C、在酸性条件下水解，水解产物只有一 种，正确；D、X 的酸性水解产物中含有 2 个羧基和 1 个酚羟基，故 1 mol 化合物 X 最多能 与 3 molNaOH 反应，错误。答案选 C 二、温故知新 夯实基础 1、烃的分类 2、烃的物理性质 3、烷烃的化学性质 1、氧化反应：烷烃很容易燃烧，燃烧时发出光并放出大量的热，生成 CO2 和 H2O。 2、裂化：烷烃在隔绝空气的条件下加强热，分子中的碳碳键或碳氢键发生断裂，生成较小 的分子，这种反应叫做热裂化。如： CH3CH2CH2CH3 CH4 + CH2=CHCH3 CH3CH3 + CH2=CH2 CH2=CHCH2CH3 + H2 3.取代反应：分子里某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替 卤代反应是烷烃分子中的氢原子被卤素原子取代。 将甲烷与氯气混合，在漫射光或适当加热的条件下，甲烷分子中的氢原子能逐个被氯原子取 代，得到多种氯代甲烷和氯化氢的混合物。 CH4 + 2O2 点燃 2H2O + CO2 + 能量 CH4 Cl2 Cl2 Cl2 Cl2 HCl HCl HCl CH3Cl CHCl3 CH2Cl2 CCl4 + + + 控制反应条件， 可使其中之一成为主产物 500℃ 4、烯烃的化学性质 加成反应 定义：有机物分子中的双键（或三键）两端的碳原子与其它原子或原子团直接结合生成新的 化合物 1．催化加氢：在催化剂作用下，烯烃与氢发生加成反应生成相应的烷烃。 2．加卤素：将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，溴的颜色很快褪去，常用这个反应来检验烯 烃。 3．加卤化氢：同一烯烃与不同的卤化氢加成时，加碘化氢最容易，加溴化氢次之，加氯化 氢最难。 4.加硫酸（加水）：烯烃能与浓硫酸反应，生成硫酸氢烷酯。（因此不可以用浓硫酸干燥烯 烃或是炔烃） 氧化反应 烯烃很容易发生氧化反应，随氧化剂和反应条件的不同，氧化产物也不同。氧化反应发生时， 首先是碳碳双键中的 π 键打开；当反应条件强烈时，σ 键也可断裂。这些氧化反应在合成和 判定烯烃分子结构中是很有价值的。 H HH (H)RHX RCHXCH3 RCHXCH2X CH3CH2OH CH3CH2OR ROH XCH2CH2OH XOHH2O Cl2 1、被高锰酸钾氧化 用碱性冷高锰酸钾稀溶液作氧化剂，反应结果使双键碳原子上各引入一个羟基，生成邻二醇。 若用酸性高锰酸钾溶液氧化烯烃，则反应迅速发生，此时，不仅 π 键打开，σ 键也可断裂。 双键断裂时，由于双键碳原子连接的烃基不同，氧化产物也不同。 2、臭氧化 在低温时，将含有臭氧的氧气流通入液体烯烃或烯烃的四氯化碳溶液中，臭氧迅速与烯烃作 用，生成粘稠状的臭氧化物，此反应称为臭氧化反应。 烯烃经臭氧化再水解，分子中的 CH2=部分变为甲醛，RCH=部分变成醛，R2C=部分变成酮。 这样，可通过测定反应后的生成物而推测原来烯烃的结构。 聚合反应 在一定的条件下，烯烃分子中的 π 键断裂，发生同类分子间的加成反应，生成高分子化合物 （聚合物），这种类型的聚合反应称为加成聚合反应，简称加聚反应。 R CH CH2 + KMnO4 OH - (冷、稀） R CH CH2 OH OH + MnO2 紫 棕 R R' CH2 KMnO4 H2SO4 RCOOH + + CO2 C CHR'' KMnO4 H2SO4 R R' C O R''COOH R CH CH2CH3 CH CH2CH3 O3 O OO Zn / H2O CH3CHO + HCHO CH3CH2OH + CH3OH LiAlH4 or NaBH4 H2O2 CH3COOH + HCOOH Or Me2S 1，3-丁二烯的性质 与烯烃相似，1，3-丁二烯能与卤素、卤化氢和氢气发生加成反应。但由于其结构的特殊性， 加成产物通常有两种。 5、炔烃的化学性质 加成反应 1、催化加氢 炔烃的催化加氢分两步进行，第一步加一个氢分子，生成烯烃；第二步再与一个氢分加成， CH2 CH2CH CH2CH2 CH3 CH2 n n nn ( ) TiCl4-- Al(C2H5)3 1--10atm, 60--75oC ( ) CH2CH CH3 ( ) 高聚物（聚乙烯）单体 聚丙烯 催化剂(K. Ziegler and G. Natta) CHCH2 CH CH2 + CH2 CHCH CH2 CH2 CH CH CH2 BrH BrH HBr CH2 CHCH CH2 BrH CH2 CH CH CH2 BrH 80% 80% 20% 20% 40oC-80oC 40oC 生成烷烃。 2、加卤素 炔烃与卤素的加成也是分两步进行的。先加一分子氯或溴，生成二卤代烯，在过量的氯或 溴的存在下，再进一步与一分子卤素加成，生成四卤代烷。 虽然炔烃比烯烃更不饱和，但炔烃进行亲电加成却比烯烃难。这是由于 SP 杂化碳原子的电 负性比 SP2 杂化碳原子的电负性强，因而电子与 SP 杂化碳原子结合和更为紧密，不容易提 供电子与亲电试剂结合，所以叁键的亲电加成反应比双键慢。例如烯烃可使溴的四氯化碳溶 液很快褪色，而炔烃却需要一两分钟才能使之褪色。故当分子中同时存在双键和叁键时，与 溴的加成首先发生在双键上。 3、加卤化氢 炔烃与卤化氢的加成，加碘化氢容易进行，加氯化氢则难进行，一般要在催化剂存在下才 能进行。不对称炔烃加卤化氢时，服从马氏规则。 在汞盐的催化作用下，乙炔与氯化氢在气相发生加成反应，生成氯乙烯。 在光或过氧化物的作用下，炔烃与溴化氢的加成反应，得到反马氏规则的加成产物。 4、加水 在稀酸（10℅H2SO4）中，炔烃比烯烃容易发生加成反应。例如，在 10℅H2SO4 和 5℅硫酸汞 溶液中，乙炔与水加成生成乙醛，此反应称为乙炔的水化反应或库切洛夫反应。汞盐是催化 剂。 HC CH CH2 CH2 H2 / PtH2 / Pt CH3 CH3 HC CH CH CH CHCl2 CHCl2 Cl2 Cl Cl Cl2 HC CH CH2 CH Br Br 稀溴水 HC CH CH2 CH Cl + HCl HgCl2 120--180oC 气 气 氯乙烯 其他的炔烃水化得到酮。 氧化反应：炔烃被高锰酸钾或臭氧化时，生成羧酸或二氧化碳 聚合反应 在不同的催化剂作用下，乙炔可以分别聚合成链状或环状化合物。与烯烃的聚合不同的是， 炔烃一般不聚合成高分子化合物。 6.芳香烃的化学性质 C CHR CH3CR O CH H3O Hg HC CH + H2O HgSO4 H2SO4 CH2 OH CH3 C O H 酮式烯醇式 马氏加成 C CH2R OH C CR C CHR KMnO4 RCOOK + MnO2 + K2CO3 + H2O O3 CCl4 H2O RCOOH + R'COOH (紫） 棕 R' 100oC CH HC CH CH2 C CH CuCl2 Ph3P , Ni(CO)2 500oC Ni(CN)4, 15atm 80--120oC 环辛四烯 （氯丁橡胶） 原料 定义：指苯及苯的同系物，跟苯的结构特征相似的化合物。 芳烃可分为苯系芳烃和非苯系芳烃两大类。 苯系芳烃根据苯环的多少和连接方式不同可分为： 单环芳烃 分子中只含有一个苯环的芳烃。 多环芳烃 分子中含有两个或两个以上独立苯环的芳烃。 稠环芳烃 分子中含有两个或两个以上苯环，苯环之间通过共用相邻两个碳原子的芳烃。 苯的结构 根据元素分析得知苯的分子式为 C6H6。仅从苯的分子式判断，苯应具有很高的不饱和度， 显示不饱和烃的典型反应—加成、氧化、聚合，然而苯却是一个十分稳定的化合物。通常情 况下，苯很难发生加成反应，也难被氧化，在一定条件下，能发生取代反应，称为“芳香 性”。 1865 年，德国化学家凯库勒提出了关于苯的结构的构想。苯分子中的 6 个碳原子以单双键 交替形式互相连接，构成正六边形平面结构，内角为 120 度。每个碳原子连接一个氢原子。 然而根据苯的凯库勒结构式，苯的邻位二元取代物应有两个异构体，实际上只有一种。苯具 有特殊的稳定性，苯的氢化热比假想的 1，3，5-环已三烯小 150.6kJmol-1,这些问题都是苯的 凯库勒结构无法解释的。 杂化理论认为，组成苯分子的 6 个碳原子均以 SP2 杂化，每个碳原子形成三个 SP2 杂化轨道， 其中一个 SP2 杂化轨道与氢的 1S 轨道形成 C-Hσ 键，另两个 SP2 杂化轨道与两个碳原子的 单环芳烃—只含有一个苯环： 多苯代脂烃： 多环芳烃： 联苯类： 稠环芳烃： CH3 CH CH CH CH2 CH SP2 杂化轨道形成两个 C—Cσ 键。SP2 杂化为平面杂化，键角为 120 度，碳氢原子均在同一 平面上。每一个碳原子还有一个末参加杂化的 P 轨道，相互平行重叠，形成一个六原子六 电子的共轭大 π 键。 π 电子云分布在苯环的上下，形成了一个闭合的共轭体系，共轭体系能量降低使苯具有稳定 性，同时电子云发生了离域，键长发生了平均化，在苯分子中没有单双键之分，所以邻位二 元取代物没有异构体。 取代反应 1、卤代 苯的卤代反应是在路易斯酸（FeCl3、AlCl3、FeBr3 等）催化下进行的。 2、硝化反应 苯的硝化反应常用浓硫酸和浓硝酸（称为混酸）为硝化试剂，在一定温度下进行。 3、磺化反应 苯的磺化反应常用浓硫酸或发烟硫酸作为磺化试剂，磺化反应为可逆反应。 CH3 FeCl3 Cl2 hv CH3 Cl CH3Cl+ CH2Cl CCl3 + + HNO3 浓H2SO4 NO2 + 发烟 HNO3 浓H2SO4 NO2 NO2 + HNO3 浓H2SO4 NO2 CH3 CH3 O2N NO2 TNT 4.苯环侧链上的取代反应 甲苯在光照情况下与氯的反应，不是发生在苯环上而是发生侧链上. 加成反应 1.加氢 在加热、加压和催化剂作用下，苯能加三分子氢生成环已烷。 2.加氯 在紫外线照射下，经过加热，苯可以和三分子氯发生加成反应生成六氯环已烷。 氧化反应 1.苯环的侧链氧化 浓H2SO4 70~80℃ 或10%发烟H2SO4 25℃ SO3H + H2O SO3H + H2SO4 + SO3 200~245℃ SO3H SO3H 280~290℃ SO3H SO3HSO3H + 2ClSO3H SO2Cl CH3 Cl2 hυ CH2Cl CCl3 + Ni 180~250°C + 3 H2 OH H2 OH O NH2OH NOH H2SO4 重排 HN O 聚合 尼龙- - 6 紫外光 + 3 Cl2 C6H6Cl6 在强氧化剂（如高锰酸钾和浓硫酸、重铬酸钾和浓硫酸）作用下，苯环上含 α-H 的侧链能被氧化，不论侧链有多长，氧化产物均为苯甲酸。 若侧链上不含 α-H，则不能发生氧化反应。 当用酸性高锰酸钾做氧化剂时，随着苯环的侧链氧化反应的发生，高锰酸钾的颜逐渐褪去， 这可作为苯环上有无 α-H 的侧链的鉴别反应。 2.苯环的氧化 苯环一般不易氧化，但在高温和催化剂作用下，苯环可被氧化破裂。 7.卤代烃 烃分子中一个氢或几个氢被卤素取代所生成的化合物叫卤代烃。一般用 RX 表示，常见卤代 烃是指氯代烃、溴代烃和碘代烃。 分类、命名和同分异构体 根据烃基的不同，将卤代烃分为脂肪族卤代烃和芳香族卤代烃。 根据卤代烃分子中卤原子数目不同，卤代烃又可分为一卤代烃和多卤代烃。 CH2CH2CH3 KMnO4 COOH ?KMnO4 2 + 9 O2 V2O5 450°C O O O H H 2 简单卤代烃，可根据卤素所连烃基名称来命名，称卤某烃。有时也可以在烃基之后加上卤原 子的名称来命名，称某烃基卤。如： CH3Br CH2=CHCl CH3CHICH3 溴甲烷 氯乙烯 碘异丙烷 甲基溴 乙烯基氯 异丙基碘 复杂的卤烃采用系统命名法，选择含有卤素的最长的碳链作主链，根据主链碳原子数称“某 烷”，卤原子和其它侧链为取代基，主链编号使卤原子或取代基的位次最小。例如： CH3CHClCH(CH3)2 2-氯-甲基丁烷 CH3CHBrCH2CH2CHBrCH(CH2CH3)2 2，5-二溴-6-乙基辛烷 不饱和卤代烃的主链编号，要使双键或叁键位次最小。例如： CH2═CHCH2CH2Cl 4-氯-1-丁烯 CH3CBr═CHCH═CH2 4-溴-1，3-戊二烯 卤代芳烃一般以芳烃为母体来命名，如： 间-溴甲苯 物理性质 1、状态：低级的卤代烷多为气体和液体。15 个碳原子以上的高级卤代烷为固体。 2、沸点：卤代烃的沸点比同碳原子数的烃高。在烃基相同的卤代烃中，氯代烃沸点最低， 碘代烃沸点最高。在卤素相同的卤代烃中，随烃基碳原子数的增加，沸点升高。 3、相对密度：相同烃基的卤代烃，氯代烃相对密度最小，碘代烃相对密度最大，相对密度 均大于水。在卤素相同的卤代烃中，随烃基分子量增加，相对密度降低。所有卤代烃均不溶 于水，而溶于有机溶剂。 4、毒性：卤代烃的蒸气有毒，应尽量避免吸入体内。 Br 化学性质 由于卤素的电负性较大，碳卤键是极性较大的化学键，因此卤代烃的化学性质比较活泼。在 不同试剂作用下，碳卤键断裂，生成一系列的化合物。 （一）取代反应 水解反应：卤代烷水解可得到醇。 卤代烷水解是可逆反应，而且反应速度很慢。为了提高产率和增加反应速度，常常将卤代烷 与氢氧化钠或氢氧化钾的水溶液共热，使水解能顺利进行。 氰解反应：卤代烷和氰化钠或氰化钾在醇溶液中反应生成腈。 氰基经水解可以生成为羧基（-COOH），可以制备羧酸及其衍生物。也是增长碳链的一种方 法。如： 由乙烯来制备丙酸 氨解反应：卤代烷与过量的 NH3 反应生成胺。 醇解反应：卤代烷与醇钠在加热条件下生成醚。 （二）消去反应 卤代烷与氢氧化钾的醇溶液共热，分子中脱去一分子卤化氢生成烯烃，这种反应称为消去反 应。 不同结构的卤代烷的消除反应速度如下： RX + R'O- CN- R'COO- I- HS- C CR ROH +X- ROR' +X- RCN +X- R'COOR +X- RI +X- RSH +X- RSR' +X- RONO, RNO2 +X- C CRR +X- HO- RS- NO2 - 3ºR-X > 2ºR-X > 1ºR-X 不对称卤代烷在发生消除反应时，可得到两种产物。 札依采夫规则：被消除的 β-H 主要来自含氢较少的碳原子上。 8.醇，酚 醇和酚都含有相同的官能团羟基（-OH），醇的羟基和脂肪烃、脂环烃或芳香烃侧链的碳原 子相连。而酚的羟基是直接连在芳环的碳原子上。因此醇和酚的结构是不相同的，其性质也 是不同的。醇的通式为 ROH，酚的通式为 ArOH。 醇的分类，按照羟基所连的基团分，醇可以分为脂肪醇，脂环醇，芳香醇；按照 α-H 的数 目来分，醇可以分为伯醇（有 2 个 α-H），仲醇（有 1 个 α-H），叔醇（没有 α-H）。 物理性质 1、状态：低级醇是易挥发的液体，较高级的醇为粘稠的液体，高于 11 个碳原子的醇在室温 下为蜡状固体。 2、沸点：饱和一元醇随着碳原子数目的增加而上升，碳原子数目相同的醇，支链越多，沸 点越低。低分子量的醇，其沸点比分子量相近的烷烃高得多。这是因为醇分子中的羟基氢氧 键高度极化，这样一个醇分子的羟基上带部分正电荷的氢，可与另一醇分子中的羟基带部分 负电荷的氧原子相互吸引形成氢键。由于醇分子间借氢键而相互缔合，使液态醇气化时，不 仅要破坏醇分子间的范德华力，而且还需额外的能量破坏氢键。 3、水溶性：低级醇能与水混溶，随分子量的增加溶解度降低。这是由于低级醇分子与水分 子之间形成氢键，使得低级醇与水无限混溶，随着醇分子碳链的增长，一方面长的碳链起了 屏蔽作用，使醇中羟基与水形成氢键的能力下降；另一方面羟基所占的比重下降，烷基比重 增加，起主导作用，故醇随着分子量的增加，其溶解度下降。 4、低级醇可与氯化钙、氯化镁等形成结晶醇化合物，因此醇类不能用氯化钙等作干燥剂以 C CH X α β NaOH / 乙醇 C C 3° > 2° > 1° 除去水分。 化学性质 1、与活泼金属反应 由于氢氧键是极性键，它具有一定的解离出氢质子的能力，因此醇与水类似，可与活泼的金 属钾、钠等作用，生成醇钠或醇钾，同时放出氢气。 醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼，当醇与金属钠作用时，比水与金属钠作用缓 慢得多，而且所产生的热量不足以使放出的氢气燃烧。某些反应过程中残留的钠据此可用乙 醇处理，以除去多余的金属钠。 其它活泼的金属，例如镁、铝等也可与醇作用生成醇镁和醇铝。异丙醇铝和叔丁醇铝在有机 合成上有重要的应用。 2.与氢卤酸反应：醇与氢卤酸作用生成卤代烃和水，这是制备卤代烃的重要方法。反应如下： 3.与含氧酸反应：醇与含氧无机酸如硝酸、硫酸、磷酸等作用，脱去水分子而生成无机酸酯。 醇也可以与有机酸如乙酸发生反应，脱去水分子形成乙酸乙酯。 4.脱水反应：醇与浓硫酸混合在一起，随着反应温度的不同，有两种脱水方式。在高温下， 可分子内脱水生成烯烃(满足扎伊采夫规则)；在低温下也可分子间脱水生成醚。特别的，对 于乙醇而言，在 170℃的时候在浓硫酸的作用下分子内脱水变成乙烯，在 140℃的情况下分 子间脱水，变成乙醚。对于其他的醇，发生分子内脱水的前提条件是有β-H，如果醇分子 中不存在β-H 原子，那么醇分子不能发生分子内脱水变成烯烃。 2ROH + 2Na 2RONa + H2 ROH + HX RX + H2O ROH + HNO3 H2SO4 POCl3 ClSO2 RONO2 ROSO2OH (RO)3P=O CH3 ROSO2 CH3 ROH + R'COOH R'COOR + H2O H 醇脱水生成烯烃的难易与醇的结构有关。 三类醇中最容易脱水的是叔醇、仲醇次之，伯醇最难。对于叔醇，分子内脱水可有两种方向， 但主要产物与卤代烷烃脱卤代氢一样服从扎依采夫规则，生成双键碳原子上连有最多烃基的 烯烃。 5.氧化反应：醇分子中由于羟基的影响，使得 α-氢较活泼，容易发生氧化反应。伯醇和仲醇 由于有 α-氢存在容易被氧化，而叔醇没有 α-氢难氧化。常用的氧化剂为酸性重铬酸钾或酸 性高锰酸钾等。不同类型的醇得到不同的氧化产物。 伯醇首先被氧化成醛，醛继续被氧化生成羧酸。 仲醇氧化成含相同碳原子数的酮，由于酮较稳定，不易被氧化，可用于酮的合成。 酚 物理性质：大多数酚为结晶性固体，仅少数烷基酚为液体。酚的沸点高于分子量与之相当的 烃。苯酚及其同系物在水中有一定的溶解度，羟基越多，其酚在水中的溶解度也越大。 化学性质 （一）酚羟基的反应 CH3CH2OH CH2 CH2 H2SO4 170°C + H2O 2CH3CH2OH H2SO4 140°C EtOEt + H2O C CH OH α β 浓硫酸/Δ C C 3° > 2° > 1° RCH2OH H+ K2CrO7 RCHO RCOOH R CH OH R' H+ K2CrO7 R C O R' 1、酸性：酚具有酸性，酚和氢氧化钠的水溶液作用，生成可溶于水的酚钠。 通常酚的酸性比碳酸弱，如苯酚的 PK 为 10，碳酸的 PK 为 6。38。因此，酚不溶于碳酸氢 钠溶液。若在酚钠溶液中通入二氧化碳，则苯酚又游离出来。可利用酚的这一性质进行分离 提纯。 苯酚的弱酸性，是由于羟基氧原子的孤对电子与苯环的 π 电子发生 P-π 共轭，致使电子离域 使氧原子周围的电子云密度下降，从而有利于氢原子以质子的形式离去 2、与三氯化铁反应 含酚羟基的化合物大多数都能与三氯化铁作用发生显色反应。故此反应常用来鉴别酚类。但 具有烯醇式结构的化合物也会与三氯化铁呈显色反应。 （二）芳环上的亲电取代反应 1、卤代反应 酚极易发生卤代反应。苯酚只要用溴水处理，就立即生成不溶于水的 2，4，6-三溴苯酚白 色沉淀，反应非常灵敏。 除苯酚外，凡是酚羟基的邻、对位上还有氢的酚类化合物与溴水作用，均能生成沉淀。故该 反应常用于酚类化合物的鉴别。 2、硝化反应 苯 酚 在 常 温 下 用 稀 硝 酸 处 理 就 可 得 到 邻 硝 基 苯 酚 和 对 硝 基 苯 酚 。 邻硝基苯酚和对硝基苯酚可用水蒸气蒸馏法分开。这是因为邻硝基苯酚通过分子内氢键形成 OH + NaOH ONa + H2O CO2 OH + NaHCO3 OH OH Br Br Br + 3HBr3Br2+ OH OH NO2 +HNO3+ H2O OH NO2 状化合物，不再与水缔合，也不易生成分子间氢键，故水溶性小、挥发性大，可随水蒸气蒸 出。而对硝基苯酚可生成分子间氢键而相互缔合，挥发性小，不随水蒸气蒸出。 （三）氧化反应 酚类化合物很容易被氧化，不仅可用氧化剂如高锰酸钾等氧化，甚至较长时间与空气接触， 也可被空气中的氧气氧化变为醌，使颜色加深，变为粉红色。苯酚被氧化时，不仅羟基被氧 化，羟基对位的碳氢键也被氧化，结果生成对苯醌。 多元酚更易被氧化， 9.醛 物理性质 状态：甲醛在室温下为气体，市售的福尔马林是 40℅的甲醛水溶液。除甲醛为气体外，12 个碳原子以下的脂肪醛、酮均为液体。高级脂肪醛、酮和芳香酮多为固体。 水溶性：低级的醛、酮易溶于水。这是由于醛、酮可与水分子形成分子间氢键之故。当分子 中烃基的部分增大时，水溶性迅速下降，含 6 个碳原子以上的醛、酮几乎不溶于水。 化学性质 1.氧化反应：醛由于其羰基上连有氢原子，很容易被氧化，不但可被强的氧化剂高锰酸钾等 氧化，也可被弱的氧化剂如银氨溶液和斐林试剂所氧化，生成含相同数碳原子的羧酸，而酮 却不被氧化。 银氨溶液是由氢氧化银和氨水制得的无色溶液。银氨溶液与醛共热，醛被氧化成羧酸而弱氧 化剂中的银被还原成金属银析出。若反应试管干净，银可以在试管壁上生成明亮的银境，故 又称银境反应。 OH [O] O O RCHO + 2 3NH3Ag(NH3)2 2Ag+ + +RCOONH4 H2O+OH 新制的氢氧化铜悬浊液与醛共热则被还原成砖红色的氧化亚铜沉淀。 RCHO + 2Cu(OH)2 + NaOH RCOONa + Cu2O↓ + 3H2O 银氨溶液可把醛与酮区别开来。但芳醛不与斐林试剂作用，因此，利用银氨溶液试剂可把脂 肪醛和芳香醛区别开来。 2、还原反应 采用不同的还原剂，可将醛酮分子中的羰基还原成羟基，也可以脱氧还原成亚甲基。 羰基还原成醇羟基 醛酮羰基在催化剂铂、镉、镍等存在下，可催化加氢，将羰基还原成 羟基。若分子结构中有碳碳双键也同时被还原。 用金属氢化物如硼氢化钠、氢化锂铝等则只选择性地把羰基还原成羟基，而分子中的碳碳双 键不被还原，例 10.羧酸及其衍生物 羧酸 物理性质 1、状态 甲酸、乙酸、丙酸是具有刺激性气味的液体，含 4-9 个碳原子的羧酸是有腐败 恶臭气味的油状液体，含 10 个碳原子以上的羧酸为无味石蜡状固体。脂肪族二元酸和芳香 酸都是结晶形固体。 2、沸点 羧酸的沸点比分子量相近的醇还高。这是由于羧酸分子间可以形成两个氢键而 缔合成较稳定的二聚体。 3、水溶性 羧酸分子可与水形成氢键，所以低级羧酸能与水混溶，随着分子量的增加，非 极性的烃基愈来愈大，使羧酸的溶解度逐渐减小，6 个碳原子以上的羧酸则难溶于水而易溶 CH3CH=CHCHO Ni / H2 CH3CH2CH2CH2OH CR R' O Ni / H2 CHR R' OH 于有机溶剂。 化学性质 1.酸性 羧酸具有酸性，因为羧基能离解出氢离子。因此，羧酸能与氢氧化钠反应生成羧酸盐和水。 羧酸的酸性比苯酚和碳酸的酸性强，因此羧酸能与碳酸钠、碳酸氢钠反应生成羧酸盐。 2.酯化反应 羧酸与醇在酸的催化作用下生成酯的反应，称为酯化反应。酯化反应是可逆反应，为了提高 酯的产率，可增加某种反应物的浓度，或及时蒸出反应生成的酯或水，使平衡向生成物方向 移动。（酸脱羟基，醇脱氢） 酯 物理性质：低级酯是具有水果香味的无色液体。酯的相对密度比水小，难溶于水而易溶于乙 醇和乙醚等有机溶剂。 R C OH O + H18O R' R C18OR' O + H2O OH + OH O O O + H2O HO OH + HO OH OO O O O O + H2O HO OH + HO OH OO + H2On n O OH OO OH n (2n-1) OH O H2OHO O O + OH O H2OHO +n OH O OH n (n-1) 化学性质 水解：所有酯都能水解，生成相应的羧酸和醇。（在酸性条件下水解可逆，在碱性条件下水 解不可逆） 11.糖类，油脂，高分子，蛋白质 糖类 定义：多羟基醛或酮以及它们失水结合而成的缩聚物。 糖类化合物又称碳水化合物，因为当初发现的葡萄糖和果糖等的分子式都是 C6H12O6，即 C6 （H2O）6，可看成是碳和水结合的化合物，于是用通式 Cx(H2O)y 来表示。但后来发现有些 化合物在结构和性质方面都和糖类相似，但它们的分子组成并不符合通式，如 李糖是一种 甲基戊糖，它的分子式是 C6H12O5。此外，有些分子组成符合上述通式的化合物，如乙酸， 其分子式为 C2H4O2，符合通式，但从结构和性质上看，不属于糖类，所以，“碳水化合物” 不能确切地代表糖类化合物，但因沿用已久，至今还在保留着。 分类：糖类根据其能否水解及水解后产物的情况将其分成三大类。 单糖：是不能水解的多羟基醛或酮，如葡萄糖、果糖。 低聚糖：是水解后产生 2 个或几十个单糖分子的糖类。最常见的是二糖，如麦芽糖、蔗糖。 C O OR'RH2O H OHor RCOOH + R'OH+ O O + 2NaOH ONa + ONa O + H2O O ONa O O OH NaOH+ + O OH O O OH + H2SO4 多糖：是水解后产生数十、数百乃至成千上万个单糖分子的糖类。如淀粉、纤维素等。 定义 元素组成 代表物的名称、分子式、相互关系 单糖 不能再水解生成其他 糖的糖 C、H、O 葡萄糖 ― ― →互为同分异构体 果糖 (C6H12O6)　　 (C6H12O6) 二糖 1 mol 糖水解生成 2 mol 单糖的糖 C、H、O 蔗糖 ― ― →互为同分异构体 麦芽糖 (C12H22O11)　(C12H22O11) 多糖 1 mol 糖水解生成多 摩尔单糖的糖 C、H、O 淀粉 ― ― →不是同分异构体 (n值不同) 纤维素 (C6H10O5)n　　(C6H10O5)n 葡萄糖的性质 油脂 油脂是高级脂肪酸与甘油反应所生成的酯，由 C、H、O 三种元素组成，其结构可表示为 油脂的化学性质 油脂属于酯类，在酸性条件下水解是可逆的，在碱性条件下水解是不可逆的 CH2 CH CH2 OOCR OOCR OOCR R为饱和烃——脂。C17：硬脂酸；C15：软脂酸 R为不饱和烃时——油 不饱和脂肪酸可以在催化剂的作用下与氢气加成，称为油脂的硬化 蛋白质 蛋白质也是由氨基酸通过肽键连接而成的高分子化合物，也是多肽，人们通常把分子量低于 10000 的视为多肽，高于 10000 的称为蛋白质。 蛋白质中存在的主要化学键为酰胺键。 酰胺键的化学性质和酯键类似，也可以在酸性条件下或是碱性条件下水解。 高分子 高分子化合物简称高分子，又叫大分子，一般指相对分子质量高达几千到几百万的化合物， 绝大多数高分子化合物是许多相对分子质量不同的同系物的混合物，因此高分子化合物的相 对分子质量是平均相对分子量。高分子化合物是由千百个原子以共价键相互连接而成的，虽 然它们的相对分子质量很大，但都是以简单的结构单元和重复的方式连接的 CH2 CH CH2 OOCR OOCR OOCR + 3H2O heat H2C HC H2C OH OH OH + 3RCOOH CH2 CH CH2 OOCR OOCR OOCR + 3NaOH heat H2C HC H2C OH OH OH + 3RCOONa NH O 三、典例剖析 思维拓展 考点一 烃的分类及性质 例 1 已知 （b）、 （d）、 （p）的分子式均为 C6H6，下列说法正确的是 A．b 的同分异构体只有 d 和 p 两种 B．b、d、p 的二氯代物均只有三种 C．b、d、p 均可与酸性高锰酸钾溶液反应 D．b、d、p 中只有 b 的所有原子处于同一 平面 【答案】D 【解析】A．b 是苯，其同分异构体有多种，不止 d 和 p 两种，A 错误；B．d 分子中氢原子 分为 2 类，根据定一移一可知 d 的二氯代物是 6 种，B 错误；C．b、p 分子中不存在碳 碳双键，不与酸性高锰酸钾溶液发生反应，C 错误；D．苯是平面形结构，所有原子共 平面，d、p 中均含有饱和碳原子，所有原子不可能共平面，D 正确。答案选 D。 【易错点】苯中没有碳碳双键，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 【方法点拨】注重每个分子中特有的结构，根绝结构推测物质性质 例 2 下列物质中，其主要成分不属于烃的是 A．汽油 B．甘油 C．煤油 D．柴油 【答案】B 【解析】甘油中的官能团为羟基，不属于烃，属于醇类。 【易错点】烃是只含碳氢两种元素的化合物 【方法点拨】明确常见物质的名称，比如甘油为丙三醇 例 3 已知异丙苯的结构简式如下，下列说法错误的是（ ） A. 异丙苯的分子式为 C9H12 B. 异丙苯的沸点比苯高 C. 异丙苯中碳原子可能都处于同一平面 D. 异丙苯和苯为同系物 【答案】C 【解析】异丙苯中与苯环直接相连的碳原子为 sp3 杂化，所以末端甲基碳一定不在苯环的平 面上 【易错点】看到平面结构，忽略有机物实际上是立体结构 【方法点拨】利用结构简式，想象空间结构 考点二 烃及烃的衍生物的性质 例 1 汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一，对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关 汉黄芩素的叙述正确的是 A．汉黄芩素的分子式为 C16H13O5 B．该物质遇 FeCl3 溶液显色 C．1 mol 该物质与溴水反应，最多消耗 1 mol Br2 D．与足量 H2 发生加成反应后，该分子中官能团的种类减少 1 种 【答案】B 【解析】A、汉黄岑素的分子式为 C16H12O5，A 错误；B、该物质中含有酚羟基，能与 FeCl3 溶液反应呈紫色，B 正确；C、该物质酚羟基的邻、对位还可以与 1 mol Br2 反应，碳碳双键 可以与 1 mol Br2 发生加成反应，故 1 mol 该物质最多可以消耗 2 mol Br2，C 错误；D、该物 质中含有羟基、羰基、碳碳双键、醚键，与足量氢气加成后只剩余羟基和醚键，官能团种类 减少 2 种，D 错误。故选 B 【易错点】酚中的苯环上的氢也可以和溴单质发生反应 【方法点拨】关注有机分子中存在的官能团，根据官能团判定有机分子的性质 OHO OH OCH3 O 例 2 下列各组中的物质均能发生加成反应的是（ ） A．乙烯和乙醇 B．苯和氯乙烯 C．乙酸和溴乙烷 D．丙烯和丙烷 【答案】B 【解析】通过结构式判定哪些物质可以发生加成反应。 【易错点】苯环也可以发生加成反应 【方法点拨】画出结构简式，根据结构简式判定物质性质 例 3.已知咖啡酸的结构如图所示。关于咖啡酸的描述正确的是 A．分子式为 C9H5O4 B．1mol 咖啡酸最多可与 5mol 氢气发生加成反应 C．与溴水既能发生取代反应，又能发生加成反应 D．能与 Na2CO3 溶液反应，但不能与 NaHCO3 溶液反应 【答案】C 【解析】羧基中的碳氧双键不能与氢气发生加成。上述结构中既有碳碳双键，也有酚羟基， 所以，既可以与溴水发生加成，也能与溴水发生取代，羧酸的酸性强于碳酸，所以既可以与 碳酸钠溶液反应，也能与碳酸氢钠反应。 【易错点】羧基很难发生还原 【方法点拨】熟记基本的物质性质 考点三 糖类，蛋白质，油脂，高分子 例 1 下列关于有机化合物的说法正确的是 A．2-甲基丁烷也称为异丁烷 B．由乙烯生成乙醇属于加成反应 C．C4H9Cl 有 3 种同分异构体 D．油脂和蛋白质都属于高分子化合物 OH OH HO O 【答案】B 【解析】油脂没有聚合度，不属于高分子 【易错点】苯环也可以发生加成反应 【方法点拨】画出结构简式，根据结构简式判定物质性质 例 2 某化妆品的组分 Z 具有美白功效，原从杨树中提取，现可用如下反应制备： 下列叙述错误的是 A．X、Y 和 Z 均能使溴水褪色 B．X 和 Z 均能与 NaHCO3 溶液反应放 出 CO2 C．Y 既能发生取代反应，也能发生加成反应 D．Y 可作加聚反应单体，X 可作缩聚 反应单体 【答案】B 【解析】X,Z 中都有羟基，都可以与溴水发生取代反应，Y 中有双键，可以与溴水发生加成 反应。酚不能与碳酸氢钠溶液发生反应放出二氧化碳。烯可以发生加成，苯环可以发生取代。 Y 中有碳碳双键，可以发生加聚反应，X 中有两个羟基，羟基脱水缩合成链。 【易错点】酚可以和溴水发生取代反应，也可以使溴水褪色 【方法点拨】了解各种官能团的基本性质 例 3.合成导电高分子化合物 PPV 的反应为： 下列说法正确的是 A.PPV 是聚苯乙炔 B.该反应为缩聚反应 OH HO + HO OH X Y Z I I n + n 2n + 2nHI C.PPV 与聚苯乙烯的最小结构单元组成相同 D.1 mol 最多可与 2 mol H2 发生反应 【答案】B 【解析】通过脱去小分子从而形成高分子的反应为缩聚反应 【易错点】烯烃在某些情况下也可以发生缩聚反应 【方法点拨】做题时要根据题目中所给的信息判定反应类型，不能单纯的根绝物质类别判定 四、举一反三 成果巩固 考点一 烃的分类及性质 1.在一定条件下，甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下： 对二甲苯 邻二甲苯 间二甲苯 苯 沸点/℃ 138 144 139 80 熔点/℃ 13 −25 −47 6 下列说法不正确的是 A．该反应属于取代反应 B．甲苯的沸点高于 144 ℃ C．用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来 D．从二甲苯混合物中，用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来 【答案】B 【解析】A 中甲苯变二甲苯，氢原子被甲基取代，属于取代反应。B 中甲苯的相对分子质量 小于二甲苯，所以甲苯的沸点低于二甲苯。C 中苯的沸点最低，最先蒸馏分离出来。D 中对 二甲苯的熔点最高，最先结晶析出，可以通过结晶法分离提纯。 2.工业上可由乙苯生产苯乙烯： 下列说法正确的是 A．该反应的类型为消去反应 B．乙苯的同分异构体共有三种 C．可用 Br 2/CCl4 鉴别乙苯和苯乙烯 D．乙苯和苯乙烯分子内共平面的碳原子数均为 7 【答案】AC 【解析】A 中乙苯脱去一个氢分子，变成苯乙烯，属于消去反应；B 中乙苯的同分异构体有 邻，间，对二甲苯，还有乙苯属于芳香烃的同分异构体有 4 种，除过属于芳香烃的同分异构 体外，还有其他的同分异构体。C 中乙苯不与溴的四氯化碳溶液反应，而苯乙烯可以与溴的 四氯化碳溶液反应；D 中苯乙烯中共平面的碳原子数最多为 8 个。 3.下列说法不正确的是（ ） A．己烷有 4 种同分异构体，它们的熔点、沸点各不相同 B．在一定条件下，苯与液溴、硝酸、硫酸作用生成溴苯、硝基苯、苯磺酸的反应都属于取 代反应 C．油脂皂化反应得到高级脂肪酸盐与甘油 D．聚合物 可由单体 CH3CH＝CH2 和 CH2＝CH2 加聚制得 【答案】A 【解析】A、己烷有 5 种同分异构体，分别是己烷(CH3CH2CH2CH2CH2CH3)、2—甲基戊烷、 3—甲基戊烷、2,3—甲基丁烷、2,2—甲基丁烷，A 不正确。B、有机物中的原子或原子团被 其它原子或原子团所代替的反应是取代反应，在一定条件下，苯与液溴、硝酸、硫酸作用生 成溴苯、硝基苯、苯磺酸的反应都属于取代反应，B 正确；C、油脂在碱性条件下的水解反 应是皂化反应，油脂通过皂化反应可以得到高级脂肪酸盐与甘油，C 正确；D、根据高分子 化合物的结构可知，该化合物是加聚产物，依据链节可知其单体是丙烯和乙烯，D 正确，答 案选 A。 Fe2O3 heat + H2 考点二 烃及其衍生物的性质 1.末端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应，称为 Glaser 反应。 在研究新型发光材料，超分子化学等方面具有重要价值。下面利用 Glaser 反应制备化合物 E 的 一 种 合 成 路 线 。 回答下列问题： （1）B 的结构简式为_________,D 的化学名称为________. （2）i 和 iii 的反应类型为______,________ （3）E 的结构简式________.用 1mol E 合成 1，4—二苯基丁烷，理论上需要消耗氢气 _____mol （4）化合物 也可能发生 Glaser 偶联反应生成聚合物，该聚合物的化学反应方 程式为_____________ （5）芳香化合物 F 是 C 的同分异构体，其分子中只有两个不同化学环境的氢，数目比为 3： 1，写出其中三种的结构简式_________________ （6）写出用 2—苯基乙醇为原料制备化合物 D 的合成路线_______________ 【答案】（1） 苯乙炔（2）取代；消去（3） ；4 （4） （ 5 ） （ 6 ） R H cat. R R + H22 CCl2CH3 A C8H10 C16H10 CH3CH2Cl AlCl3 i light ii 1) NaNH2 2) H2O iii Glaser reaction iv Cl2 B C D E H Hn n + (n-1)H2 cat. Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl 【解析】由 C 的结构可倒推出 B 为乙苯，i 反应为付-克烷基化，是典型的取代反应，iii 中 脱去小分子，形成不饱和键，说明 iii 反应为消去反应；根据题目中给的信息可以判定出 E 的结构为 ，将 E 变成 1，4—二苯基丁烷需要还原 2 份三键，一 共 4 份氢气。第（4）问解法同第（3）问。（6）问中首先要形成双键结构，双键与卤素单质 加成后再消去形成三键。 2.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 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】 可由环己烷发生取代反应产生，错误。B. 可由 2,2-二甲基 丙烷发生取代反应产生，C. 可由 发生水解反应产生，而不适合 用 发生取代反应产生，，正确。D． 可有 2,2,3,3—四 甲基丁烷发生取代反应产生，错误。 3.分枝酸可用于生化研究。其结构简式如图。下列关于分枝酸的叙述正确的是 A．分子中含有 2 种官能团 B．可与乙醇、乙酸反应，且反应类型相同 C．1mol 分枝酸最多可与 3molNaOH 发生中和反应 D．可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色，且原理相同 OH concentrated H2SO4 H2O Br Br EtOH NaOHBr2 COOH OH O COOH 【答案】B 【解析】A 分枝酸有三种官能团，羧基，羟基，碳碳双键；B 分枝酸有羧基，羟基可以与酸 和醇发生酯化反应，且反应类型相同；C 分枝酸中有两个羧基，没有酚羟基；D 分枝酸与溴 的四氯化碳溶液褪色是发生了加成，遇酸性高锰酸钾溶液褪色是发生了氧化反应。 考点三 糖类，油脂，蛋白质，高分子 1.下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是( ) A．蛋白质水解的最终产物是氨基酸 B．氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性 C．α－氨基丙酸与 α－氨基苯丙酸混合物脱水成肽，只生成 2 种二肽 D．氨基酸溶于过量氢氧化钠溶液中生成的离子，在电场作用下向负极移动 【答案】A 【解析】A．蛋白质是各种氨基酸通过缩聚反应生成的高分子化合物，水解的最终产物是氨 基酸，正确；B．氨基酸不具有生物活性，遇重金属离子反应不属于变性，错误；C．α－氨基丙酸 与 α－氨基苯丙酸混合物脱水成肽，可以生成 4 种二肽(α－氨基丙酸与 α－氨基苯丙酸可以 生成两种、α－氨基丙酸与 α－氨基丙酸可生成 1 种、α－氨基苯丙酸与 α－氨基苯丙酸可生 成 1 种)，错误；D．氨基酸溶于过量氢氧化钠溶液中生成酸根离子，带负电荷，在电场作 用下向正极移动，错误，故选 A。 2.下列说法正确的是 A．植物油氢化过程中发生了加成反应 B．淀粉和纤维素互为同分异构体 C．制备酚醛树脂的单体为苯甲醛 D．蛋白质可以水解，是因为蛋白质分子中存在 酯键 【答案】A 【解析】A．组成植物油的高级脂肪酸为不饱和酸，含有碳碳双键，氢化过程为植物油与氢 气发生加成反应，故 A 正确；B．淀粉和纤维素的聚合度不同，造成它们的分子量不等，所 以不是同分异构体，故 B 错误；C．制备酚醛树脂的单体为苯酚和甲醛，故 C 错误；D．蛋 白质可以水解，是因为蛋白质分子中有酰胺键故 D 错误。答案选 A。 3.聚维酮碘的水溶液是一种常用的碘伏类缓释消毒剂，聚维酮通过氢键与 HI3 形成聚维酮碘， 其结构表示如下： （图中虚线表示氢键） 下列说法不正确的是 A．聚维酮的单体是 B．聚维酮分子由（m+n）个单体聚合而成 C．聚维酮碘是一种水溶性物质 D．聚维酮在一定条件下能发生水解反应 【答案】B 【 解 析 】 A 、 因 为 聚 维 酮 通 过 氢 键 与 HI3 形 成 聚 维 酮 碘 ， 则 去 除 HI3 、 氢 键 ， 得 ，应写成 ，可得聚维酮的单体是 ，A正确；B、通过 A 分析研究，聚维酮 分子由（2m+n）个单体聚合而成，B 错误；C、“聚维酮碘的水溶液是一种常用的碘伏类缓 释消毒剂，聚维酮通过氢键与 HI3 形成聚维酮碘”，可知聚维酮碘是一种水溶性物质，从结 构上看，聚维酮碘可以与水形成氢键使其易溶于水，C 正确；D、聚维酮含有肽键 ，在一定条件下能发生水解反应，D 正确。正确选 B。 五、分层训练 能力进阶 【基础达标】 1.下列说法错误的是（ ） A．乙烷室温下能与浓盐酸发生取代反应 B．乙烯可以用作生产食品包装材料的原料 C．乙醇室温下在水中的溶解度大于溴乙烷 D．乙酸与甲酸甲酯互为同分异构体 【答案】A 【解析】试题分析：A、乙烷和浓盐酸不反应，故说法错误；B、乙烯可以制成聚乙烯，聚 乙烯用于食品包装，故说法正确；C、乙醇含有亲水基羟基，能溶于水，而溴乙烷不溶于水， 故说法正确；D、乙酸和甲酸甲酯的分子式相同，结构不同，是同分异构体，故说法正确。 2.下列反应不属于取代反应的是（ ） A．淀粉水解制葡萄糖 B．石油裂解制丙烯 C．乙醇与乙酸反应制乙酸乙酯 D．油脂与浓 NaOH 反应制高级脂肪酸钠 【答案】B 【解析】A、淀粉发生水解反应产生葡萄糖，该反应是取代反应，错误；B、石油裂解制丙 烯的反应属于分解反应，不是取代反应，正确；C、乙醇与乙酸发生酯化反应形成乙酸乙酯 和水，该反应是取代反应，错误；D、油脂与水发生取代反应产生高级脂肪酸和甘油，产生 的高级脂肪酸再与 NaOH 发生反应形成高级脂肪酸钠和水，因此油脂与浓 NaOH 发生皂化 反应形成高级脂肪酸钠和甘油，该反应属于取代反应，错误。 3.己烷雌酚的一种合成路线如下： 下列叙述正确的是（ ） A．在 NaOH 水溶液中加热，化合物 X 可发生消去反应 B．B．在一定条件，化合物 Y 可与 HCHO 发生缩聚反应 C．用 FeCl3 溶液可鉴别化合物 X 和 Y D．化合物 Y 中不含有手性碳原子 【答案】BC 【解析】A、X 在氢氧化钠的水溶液发生的取代反应（水解反应），发生消去是氢氧化钠的 醇溶液，故错误；B、由于酚羟基的影响是苯环邻位和对位上的氢变得活泼，Y 含有酚羟基 Br O i Na iiHI OH HO X Y 和醛基发生缩聚反应，故正确；C、X 中不含酚羟基，Y 中含有酚羟基，可以用 FeCl3 区分， 故正确；D、手性碳原子指碳原子连有四个不同的原子或原子团，Y 中“CH”连有 4 个不同 的原子或原子团，此碳原子是手性碳原子，故 D 错误。 【能力提升】 1．有机高分子化合物 G 的合成路线如下： 已知： ①A 既能与 NaHCO3 溶液反应，又能与 FeCl3 溶液发生显色反应，其核磁共振氢谱有 4 个峰。 ② 请回答： （1）B 的名称为________，G 中含有的官能团名称为________。 （2）B→C、D→E 的反应类型分别为________、________。 （3）A+E→F 的化学方程式为________。 （4）D 发生银镜反应的化学方程式为________。 （5）符合下列条件的 E 的同分异构体有________种（不考虑立体异构），写出其中一种的 结构简式________。 ①含有羰基结构 ②苯环上有 2 个取代基 【答案】（1）丙醇 酯基、羟基（2）氧化反应 加成反应（还原反应） B C O2 Cu heat H O D (Mr=146) 一定条件 E A C7H6O3 浓H2SO4 Δ F G催化剂 (Mr=148) 2RCH2CHO NaOH Δ R CHO R (3) (4) （5）24 【解析】由 D 的相对分子质量倒推，发现 B 为丙醇，C 为丙醛，根据题目中的信息，C 与苯 甲醛反应生成α，β不饱和醛 D，E 的相对分子质量比 D 大 2，考虑加成一分子氢气，再根 据题目中所给的信息，判定 A 为对羟基苯甲酸；E 与 A 在浓硫酸的催化下酯化，形成酯，不 饱和的酯再加聚，形成对应的高分子。 2.贝凡洛尔是一种用于治疗高血压的药物，其中间体 F 的一种合成路线如下： （1）F 中含氧官能团名称为 。 （2）B→C 的反应类型为 。 （3）在 Ni 催化下 C 与 H 2 反应可得 X，X 的分子式为 C 10H15O2N，写出 X 的结构简式 ____。 （4）写出同时满足下列条件的 D 的一种同分异构体的结构简式 。 ①属于芳香化合物，能发生银镜反应和水解反应 HO COOH + OH concentrated H2SO4 heat OH COO + H2O CHO + 2Ag(NH3)2OH H4NOOC + Ag + 3NH3 + H2Oheat OHCH2C OHC CHOOHCH2CH2C CHO O OO ②分子中只有 4 种不同化学环境的氢 （5）以 为原料，设计合理路线合成 【答案】（1）醚键和酰胺键（2）取代反应 （3） （4） （5） 【解析】B 到 C 的过程中，氯原子被腈基取代，属于取代反应；根据题目中的信息，可以推 断出 X 只是把 C 中的腈基催化加氢后的产物，所以 X 的结构为 ； (4)中能发生银镜反应和水解反应，说明分子中应该有醛基和酯基，同时只有 4 种化学环境 的氢，说明分子中的醛基和酯基在一起，应该是甲酸酯的结构。 3. 塑化剂主要用作塑料的增塑剂，也可作为农药载体、驱虫剂和化妆品等的原料。添加塑 化剂（DBP）可改善白酒等饮料的口感，但超过规定的限量会对人体产生伤害。其合成线路 图如图 I 所示： 已知以下信息： ① ② CONH CONH R1 R2 COOHKMnO4/H R1CHO R2CH2CHO+ R1 R2 CHO + H2O NaOH heat ③ DBP 可以发生加聚反应 ④ C 为含两个碳原子的烃的衍生物，其核磁共振氢谱如图Ⅱ所示 根据以上信息回答下列问题： (1) C 的结构简式为_____,E 中所含官能团的名称是__________ (2) 写出下列有关反应的化学方程式： ① E 和氢气反应生成 F__________ ② B 和 F 以物质的量比为 1：2 合成 DBP________，该反应的反应类型为 ______ (3) 同时符合下列条件的 B 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 不能和碳酸氢钠溶液反应 ②能发生银镜反应 ③遇氯化铁溶液显紫色 ④H-NMR 显示苯环上只有一种氢原子 【答案】（1）CH3CH2OH 醛基和碳碳双键 （2）① ② 取代反应 （3）6； 【解析】根据题目中所给信息，可以推出 C 为乙醇，D 为乙醛，E 为 ，同时， DBP 可以发生加聚，说明 DBP 中有不饱和键，所以,F 中也存在不饱和键，所以 F 为 CHO + H2 OH COOH COOH + 2 OH 浓H2SO4 Δ COO COO + 2H2O+ CHO CHO OH OH CHO CHO OHHO OH OH CHO CHO HO HO CHO CHO OH HO CHO CHO CHO OH HO CHO CHO OH