2020年高考化学一轮复习课件：模块5 第十二单元 第4节 基本营养物质与有机合成

2020年高考化学一轮复习课件：模块5 第十二单元 第4节 基本营养物质与有机合成

第4节 基本营养物质与有机合成 考纲点击：1.了解糖类、氨基酸、蛋白质的组成、结构特 点、主要化学性质及应用。2.了解糖类、氨基酸、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。6.根据信息能 设计有机化合物的合成路线。 回归教材 一、糖类、油脂和蛋白质 1.糖类的结构与性质 多羟基醛 多羟基酮 (1)定义：从分子结构上看，糖类可定义为____________、 ____________和它们的脱水缩合物。 碳、氢、氧(2)组成：主要包含____________三种元素。大多数糖类化 合物的分子通式为 Cn(H2O)m，m 与 n 可以相同，也可以是不同 的正整数，所以糖类也叫碳水化合物。 糖类 含义 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 二糖 1 mol 糖水解生成 2 mol 单糖的糖 多糖 1 mol 糖水解生成 多摩尔单糖的糖 (3)分类 (4)性质 ①葡萄糖：多羟基醛 CH2OH(CHOH)4CHO 2C2H5OH＋2CO2↑ 比较项目 蔗糖 麦芽糖 相同点 组成 分子式均为__________ 性质 都能发生______反应 不同点 是否含醛基 否 是 水解产物 葡萄糖和果糖 葡萄糖 相互关系 互为同分异构体 ②二糖——蔗糖与麦芽糖 C12H22O11 水解 ③多糖——淀粉与纤维素 都能发生水解反应，反应的化学方程式分别为 [特别提醒] (1)淀粉和纤维素具有相同的最简式，都含有单糖单元，但 由于单糖单元的数目不相同，即n 值不同，两者不互为同分异 构体。 (2)利用银镜反应或与新制的Cu(OH)2 悬浊液反应可检验葡 萄糖的存在。 (3)淀粉遇“碘”变特殊的蓝色，这里的“碘”指的是碘单 质。 2.油脂的结构与性质 酯 高级脂肪酸 甘油(1)定义：油脂属于____，是_____________和_______形成 的酯。 (2)结构 酯基 (3)化学性质 ①油脂的氢化(硬化) 如油酸甘油酯与 H2 反应的方程式为 _________________________________________________。 ②水解反应 a.酸性条件下 如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为 _________________________________________________。 b.碱性条件下——皂化反应 如硬脂酸甘油酯水解反应的化学方程式为 _________________________________________________。 [特别提醒](1)油脂一般不溶于水，且密度比水小。 (2)天然油脂都是混合物，没有固定的熔、沸点。 (3)油脂虽然相对分子质量较大，但不属于高分子化合物。 (4)液态的油脂烃基中含有不饱和键，能使溴水褪色。 3.氨基酸与蛋白质的结构与性质 (1)氨基酸的结构与性质 ①组成与结构 组成天然蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸，其结构简式 可以表示为____________________。 ②化学性质——两性( ) a.与盐酸反应的化学方程式： b.与 NaOH 溶液反应的化学方程式： c.成肽反应 氨基 羧基 两个氨基酸分子，在酸或碱存在的条件下加热，通过一分 子的________与另一分子的________间脱去一分子水，缩合形 成含肽键的化合物的反应。 (2)蛋白质的性质 黄色 烧焦羽毛 [特别提醒] (1)大部分酶是蛋白质，易变性。 (2)酶是一种生物催化剂，催化作用具有以下特点： ①条件温和，不需加热； ②具有高度的专一性； ③具有高效催化作用。 二、合成高分子化合物 1.高分子化合物的分类及组成 (1)分类 天然有机高分子材料按来源分为________高分子材料(如淀粉、 纤维素、天然橡胶、蛋白质等)和合成高分子材料(如塑料、合 成纤维、合成橡胶等)。 (2)高分子化合物的组成 聚合①单体：能够进行________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。 数目③聚合度：高分子链中含有链节的________。如 2.高分子化合物的基本性质 (1)溶解性：线型高分子(如有机玻璃)能溶解在适当的有机 溶剂中，网状结构高分子(如硫化橡胶)不溶于有机溶剂，只有 一定程度的溶胀。 热塑性 热固性 (2)热塑性和热固性：线型高分子具有__________(如聚乙 烯)，网状结构高分子具有____________(如电木、硫化橡胶)。 (3)强度：高分子材料强度一般比较大。 (4)电绝缘性：通常高分子材料电绝缘性良好。 3.高分子化合物的合成方法 (1)加聚反应 不饱和单体通过__________生成高分子化合物的反应，如 生成聚丙烯的化学方程式为_____________________________ _____________。 加成反应 (2)缩聚反应 有机小分子单体间聚合生成高分子化合物的同时还有 的单______生成的反应，如生成 体为________________________________________。 小分子 [特别提醒](1)高分子化合物与低分子化合物最大的不同是 相对分子质量的大小。有机高分子的相对分子质量一般高达 104～106，而低分子有机物的相对分子质量在1000 以下。 (2)合成有机高分子的基本结构与低分子有机物的单一结 构不同，它是由若干个重复结构单元组成的高分子。 (3)高分子化合物都属于混合物。 (4)光导纤维、碳纤维不属于有机高分子材料。 (5)天然橡胶含有碳碳双键易发生加成反应和氧化反应(老 化)。强氧化剂、卤素、有机溶剂等都易腐蚀橡胶。 三、有机合成与推断 1.有机合成中碳骨架的构建 (1)碳链增长的反应 ①加聚反应；②缩聚反应；③酯化反应；④利用题目信息 所给反应，如醛、酮中的羰基与 HCN 加成：CH3CHO＋ (2)碳链减短的反应 ①烷烃的裂化反应； ②酯类、糖类、蛋白质等的水解反应； ③利用题目信息所给反应，如烯烃、炔烃的氧化反应，羧 酸及其盐的脱羧反应等。 (3)常见由链成环的方法 ①二元醇成环 ②羟基酸酯化成环 ③氨基酸成环 ④二元羧酸成环 ⑤利用题目所给信息成环 如常给信息二烯烃与单烯烃的加成成环： 引入官能团 引入方法 引入卤素原子 ①烃、酚的取代； ②不饱和烃与________的加成； ③醇与氢卤酸(HX)取代 引入羟基 ①烯烃与水加成； ②醛酮与氢气________； ③卤代烃在碱性条件下水解； ④酯的水解 引入碳碳双键 ①某些醇或卤代烃的________； ②炔烃不完全加成； ③烷烃裂化 2.有机合成中官能团的转化 HX、X2 加成 消去 (1)官能团的引入 引入官能团 引入方法 引入碳氧双键 ①醇的____________； ②连在同一个碳上的两个羟基脱水； ③含碳碳三键的物质与水加成 引入羧基 ①醛基________； ②酯、肽、蛋白质、羧酸盐的水解； ③苯环上烃基的氧化 (续表) 催化氧化 氧化 (2)官能团的消除 加成反应 消去 加成 水解 ①通过____________消除不饱和键(双键、三键、苯环)。 ②通过________、氧化或酯化反应等消除羟基。 ③通过________或氧化反应等消除醛基。 ④通过________反应消除酯基、肽键、卤素原子。 (3)官能团的改变 ①通过官能团之间的衍变关系改变官能团。 如烃 卤代烃 醇 醛―→酸 酯。 ②通过“消去”“加成”等使官能团数目增加。 CH2==CH2 CH2XCH2X如 a.CH3CH2OH CH2OHCH2OH b.CH2==CHCH2CH3 CH3CHXCH2CH3 CH3CH==CHCH3 CH3CHXCHXCH3 CH2==CHCH==CH2 ③通过“消去”“加成”等改变官能团的位置。 CH2==CHCH==CH2如 CH3CHXCHXCH3 CH2XCH2CH2CH2X (4)官能团的保护 有机合成时，往往要在有机物分子中引入多个官能团，但 有时在引入某一个官能团时会对其他官能团造成破坏，导致不 能实现目标化合物的合成。因此在制备过程中要把分子中某些 官能团用恰当的方法保护起来，在适当的时候再将其转变回来， 从而达到有机合成的目的。 ①酚羟基的保护：因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基 团前先使其与 NaOH 反应，把—OH 变为—ONa 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：如对硝基甲苯制取对氨基苯甲酸的 过程中应先把—CH3 氧化成—COOH，之后再把—NO2 还原为 —NH2，防止当 KMnO4 氧化—CH3 时，—NH2(具有还原性)也被 氧化。 基础测评 1.(2018 年河北石家庄模拟)下列实验能达到预期目的的是 ( )。 A.向葡萄糖溶液中加入足量 NaOH 溶液后，再加入新制氢 氧化铜悬浊液，加热，可观察到产生黑色沉淀 B.向米汤中加入含碘的食盐，观察是否有颜色的变化，检 验含碘食盐中是否含碘酸钾 C.向淀粉溶液中加入稀硫酸，加热后再用 NaOH 溶液中和 并做银镜反应实验，检验淀粉是否水解 D.向油脂中加入 NaOH 溶液再蒸馏，提纯油脂 解析：葡萄糖能与新制氢氧化铜反应出现红色沉淀，不选 A；碘单质遇到淀粉变蓝色，食盐中为碘酸钾，不是碘单质， 不会有颜色变化，不选 B；淀粉在稀硫酸条件下水解，氢氧化 钠中和后，水解产物葡萄糖会发生银镜反应，故能检验是否水 解，选 C；油脂在氢氧化钠存在的条件下水解，不能提纯油脂， 不选 D。 答案：C 2.下列有关糖类、油脂、蛋白质的说法正确的是( )。 A.向鸡蛋清溶液中加入饱和(NH4)2SO4 溶液，有白色沉淀产 生，说明蛋白质发生了变性 B.棉花、纸、醋酸纤维的主要成分都是纤维素 C.淀粉、牛油、蛋白质都是天然高分子化合物 D.油脂里饱和烃基的相对含量越大，油脂的熔点越高 解析：A 项，向鸡蛋清溶液中加入饱和(NH4)2SO4 溶液，有 白色沉淀产生，说明蛋白质发生了盐析；B 项，醋酸纤维的主 要成分为纤维素醋酸酯；C 项，牛油属于油脂，不是天然高分 子化合物；D 项，油脂里饱和烃基的相对含量越大，油脂的熔 点越高。 答案：D 3.4-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 不能都使酸性 KMnO4 溶液褪色 B.①、②、③的反应类型依次为加成反应、还原反应和取 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 解析：A 项，W、X、Y、Z 分子中都含有碳碳双键，都能 使酸性KMnO4 溶液褪色，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，X 发生还原反应生 成 Y，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 分子中含有碳碳双键，可被酸性高锰酸钾溶液 氧化，错误。 答案：B 4.(2018 年山东潍坊检测)某高分子化合物 R 的结构简式为 ，下列有关 R 的说法正 确的是( )。 A.R 的一种单体的分子式可能为 C9H10O2 B.R 完全水解后生成物均为小分子有机物 C.可以通过加聚反应和缩聚反应合成 R D.碱性条件下，1 mol R 完全水解消耗 NaOH 的物质的量为 2 mol 解析：R 的一种单体的分子式为 C9H10O3，A 错误；R 的水 解产物中含高分子化合物，B 错误；R 为高分子化合物，碱性 条件下，1 mol R 完全水解消耗 NaOH 的物质的量远大于 2 mol， D 错误。 答案：C 5.请设计合理方案由 合成 ( 无 机试剂任选，用反应流程图表示，并注明反应条件)。例如：由 乙醇合成聚乙烯的反应流程图可表示为如下： 提示：R—CH==CH2 R—CH2—CH2—Br 考点一 考向1 糖类、油脂、蛋白质的组成、结构和性质 糖类的组成与性质 [典例1]下列关于糖类的说法正确的是( )。 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 解析：A 项，糖类不一定有甜味，如纤维素，也不一定满 足通式 CnH2mOm，如脱氧核糖为 C5H10O4，错误；B 项，麦芽糖 水解生成的是葡萄糖，没有果糖，错误；C 项，应该用 I2 检验 淀粉是否水解完全，错误；D 项，淀粉、纤维素均属于多糖类 天然高分子化合物，正确。 答案：D 考向2 油脂的组成与性质 [典例2](2018年黑龙江鹤岗模拟)关于 的叙 述正确的是( )。 A.一定条件下与氢气反应可以生成硬脂酸甘油酯 B.一定条件下与氢气反应可以生成软脂酸甘油酯 C.与氢氧化钠溶液混合加热能得到肥皂的主要成分 D.与其互为同分异构体且完全水解后产物相同的油脂有三种 解析： 一定条件下与氢气反应生成 ，该物质既不是硬脂酸甘油酯，也不是软脂酸甘 油酯，A、B 均错误；其在 NaOH 溶液中水解得到高级脂肪酸 钠，为肥皂的主要成分，C 正确；与其互为同分异构体且完全 和水解后产物相同的油脂有两种，分别为 ，D 错误。 答案：C [方法技巧] 油脂和矿物油的比较 油脂属于酯类化合物，具有酯类的性质，能够水解，不饱 和油脂又兼有烯烃的性质。向油脂中加入含酚酞的NaOH 溶液， 加热，红色变浅。而矿物油属于烃，它由多种烃(石油及其分馏 产品)组成，具有烃的性质，不能水解，加入含酚酞的NaOH 溶 液，加热，无明显变化。 考向3 氨基酸、蛋白质的结构及性质 [典例3](2018 年江苏扬州中学月考)下列关于蛋白质的说法 正确的是( )。 A.蛋白质属于天然高分子化合物，组成元素只有 C、H、O、 N )和丙氨酸( )缩合最多B.用甘氨酸( 可形成三种二肽 C.蛋白酶是蛋白质，它不仅可以催化蛋白质的水解反应， 还可以催化淀粉的水解反应 D. 蛋白质水解产生的甘氨酸(H2N—CH2—COOH) 既显酸 性，又显碱性，是最简单的氨基酸 解析：蛋白质的组成元素除有 C、H、O、N 外，还有 P、 S 等元素，A 错误；甘氨酸和丙氨酸缩合最多形成四种二肽， B 错误；酶的催化作用有高度的专一性，蛋白酶只能催化蛋白 质的水解反应，C 错误。 答案：D [方法技巧] 氨基酸的成肽规律 (1)2 种不同氨基酸脱水可形成 4 种二肽(可以是相同分子之 间，也可以是不同分子之间)。 (2)分子间或分子内脱水成环 (3)缩聚成高分子化合物 ＋ (n－1) H2O 【拓展演练】 1.(2018 年江西南昌三模改编)化学知识无处不在，从古至 今，人们都在不断探索化学世界的奥妙，用化学知识解释、认 知和指导我们的生产生活。下面有关说法正确的是( )。 A.诗文“凿开混沌得乌金，藏蓄阳和意最深；爝火燃回春 浩浩，洪炉照破夜沉沉。”中的“乌金”是指石油 B. 汽油、煤油、植物油的主要成分都是烃 C.聚乙烯塑料可用来制作食品周转箱 D.2018 平昌冬奥会，陶氏化学公司将 DOWTHERMTMSR-1 抑制性乙二醇冷却液用于溜冰场，具有快速结冻和良好的防腐 蚀性。乙二醇熔沸点比乙醇低，更有利于结冻 解析：“凿开混沌得乌金，藏蓄阳和意最深”指的是煤炭燃 烧时发出红色的火焰，所以“乌金”指的是煤，A 错误； 植物 油属于油脂，含有 C、H、O 元素，不属于烃，B 错误；聚乙烯 塑料无毒，可用来制作食品周转箱，C 正确；乙二醇所含羟基 数比乙醇多，熔沸点比乙醇高，为较好的防冻剂，D 错误。 答案：C 的说法错误的是( 2.(2018 年江西上饶玉山一中测试)阿斯巴甜(结构简式如图) 具有清爽的甜味，甜度约为蔗糖的 200 倍。下列关于阿斯巴甜 )。 A.在一定条件下能发生取代反应、加成反应 B.酸性条件下的水解产物中有两种氨基酸 . . C.在一定条件下既能与酸反应、又能与碱反应 D.分子式为 C14H18N2O3，属于蛋白质 解析：阿斯巴甜中含有—COOH、酯基、肽键，可发生取 代反应，含有苯环，可发生加成反应，A 正确；酸性条件下肽 键、酯基发生水解，生成两种氨基酸，B 正确；阿斯巴甜中含 有氨基，具有碱性，可与酸反应，含有—COOH，具有酸性， 可与碱反应，C 正确；蛋白质属于高分子化合物，该有机物分 子式为 C14H18N2O5，相对分子质量较小，不属于蛋白质，D 错 误。 答案：D 考点二 考向1 有机高分子化合物 合成有机高分子化合物的性质和用途 [ 典例4](2018年北京怀柔区模拟) 下列说法正确的是 ( )。 A.聚丙烯塑料的结构简式为 B.聚氯乙烯塑料单体的电子式为 C.塑料购物袋的生产原料需要消耗大量木材 D.聚乙烯中含碳质量分数与其单体的含碳质量分数相同 解析：聚丙烯加聚是碳碳双键打开一个键进行连接，支链 甲基不变，A 错误；氯乙烯的电子式中 C 原子间有 2 对共用电 子对，B 错误；生产塑料袋不耗用木材，而是耗用石油资源， C 错误；聚乙烯的生成是发生了加成反应，单体与聚合物组成 相同，D 正确。 答案：D [方法技巧] 线型高分子化合物与体型高分子化合物的比较 (1)线型高分子化合物具有热塑性，可反复加热熔融加工， 而热固性塑料(体型高分子)只能一次成型。 (2)线型高分子为长链结构，分子链之间不存在化学键，体 型高分子为网状结构，链与链之间存在化学键。 考向 2 高分子化合物与单体的互推 [典例 5](2018 年北京卷)一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还 高，广泛用作防护材料。其结构片段如下图： 下列关于该高分子的说法正确的是( )。 A.完全水解产物的单个分子中，苯环上的氢原子具有不同 的化学环境 B. 完全水解产物的单个分子中，含有官能团—COOH 或 —NH2 C.氢键对该高分子的性能没有影响 D.结构简式为 解析：芳纶纤维的结构片段中含肽键，完全水解产物的单 个分子为 、 ，B 正确； 两种单体苯环上均只有 1 种化学环境的氢原子，A 错误；氢键 对该物质沸点、密度、硬度等有影响，C 错误；两种单体通过 ，缩聚反应形成，其结构简式为 D 错误。 答案：B 加聚物 方法示意图 单体 CH2==CH2 CH3—CH==CH2 和 CH2==CH2 [方法技巧] 单体的推断方法 (1)由加聚物推单体的方法 ①方法——“弯箭头法”：边键沿箭头指向汇合，箭头相 遇成新键，键尾相遇按虚线部分断键成单键(或单体)。 ②实例 (2)由缩聚物推单体的方法 ①方法——“切割法”：断开羰基和氧原子(或氮原子)间 的共价键，然后在羰基碳原子上连接羟基，在氧原子(或氮原子) 上连接氢原子。 缩聚 物 聚对苯二甲酸乙二酯 多肽 方法 示意 图 单体 (对苯二甲酸) 和 HOCH2CH2OH(乙二醇) ②实例 考向3 聚合反应在合成高分子化合物中的应用 [典例6](2017 年北京卷)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) 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 解析：由聚维酮碘的分子结构知，聚维酮由加聚反应制得， 其单体为 ，A 正确；由聚维酮碘的分子结构知，聚维酮 分子中左侧链节由 2 个单体构成，因此聚维酮分子由(2m＋n) 个单体聚合而成，B 错误；由题干信息“聚维酮碘的水溶液” ，知，聚维酮碘溶于水，C 正确；聚维酮分子中含有 因此在一定条件下能够发生水解反应，D 正确。 答案：B 类型 加聚反应 缩聚反应 反应物特征 含不饱和键( 如碳碳双 键) 含特征官能团(如羟基、羧 基、氨基) 产物特征 聚合物与单体具有相同 的组成 聚合物和单体有不同的 组成 产物种类 只产生聚合物 聚合物和小分子( 如H2O 等) 反应种类 单烯加聚、双烯加聚等 酚醛类、酯类、肽键类等 [方法技巧] 加聚反应与缩聚反应的区别 【拓展演练】 是制作 )。 3.(2018 年河南南阳一中月考) 电木的原料。下列围绕此物质的讨论正确的是( A.该有机物没有确定的熔点 B.该有机物通过加聚反应得到 C.该有机物通过苯酚和甲醇反应得到 D.该有机物的单体是—C6H3(OH)CH2— 解析：聚合物中的 n 值不同，是混合物，没有确定的熔点， 是苯酚和甲醛通过缩聚制取的，B 的单体是苯酚和甲醛， A 正确； 错误；合成酚醛树脂 C、D 均错误。 答案：A 下列叙述错误的是( 4.(2015 年重庆卷)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： )。 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 . . 解析：X、Z中有酚羟基，能与浓溴水发生取代反应，Y中 有碳碳双键，能与溴水发生加成反应，它们均能使溴水褪色， A 正确；酚羟基的酸性比碳酸弱，不能与 NaHCO3 溶液反应放 出 CO2，B 错误；Y 中碳碳双键，能发生加成反应，有苯环， 能发生取代反应，C 正确；Y 有碳碳双键，能发生类似聚乙烯 的加聚反应，X 中也有酚羟基，能发生类似合成酚醛树脂的缩 聚反应，D 正确。 答案：B 下列有关说法错误的是( 考点三 考向1 有机合成与推断 有机合成路线的分析与设计 [典例7](2018 年山东日照模拟)Ⅰ.羟基扁桃酸是药物合成 的重要中间体，它可由苯酚和乙醛酸在一定的条件下反应制得。 )。 A.该反应是加成反应 B.苯酚和羟基扁桃酸遇 FeCl3 溶液都会显色 . . C.乙醛酸与 H2 加成的产物能在催化剂作用下形成高分子 化合物 D.1 mol 羟基扁桃酸能与 3 mol NaOH 反应 Ⅱ.从 A 出发，发生图示中的一系列反应，其中 B 分子核磁 共振氢谱有三组峰，峰面积比为 1∶2∶2，F 的苯环上一氯代物 只有一种，Z 和 G 均不能与金属钠反应，且互为同分异构体。 回答下列问题： (1)F 的化学名称为____________。 (2)反应④的化学方程式为___________________________ ______________________，在①～⑦的反应中，属于取代反应 的有_______________________。 (3)B 的结构简式为________________，其所含官能团名称 为____________。 (4)E 和 F 反应生成 G 的化学方程式为__________________ ____________________________________________________。 (5)与 B 互为同分异构体，属于酚类且苯环上只有对位两个 取代基的化合物有________种，写出可能的结构简式：_______ ______________________________________________。 解析：Ⅰ.A 项，该反应为酚羟基对位碳氢键与醛基的加成 反应，正确；B 项，苯酚和羟基扁桃酸结构中均存在酚羟基， 遇 FeCl3 溶液都会显紫色，正确；C 项，乙醛酸与 H2 加成的产 物为 HOCH2COOH，结构中存在羟基和羧基，故可通过发生缩 聚反应形成高分子化合物，正确；D项，羟基扁桃酸中能与NaOH 反应的为羧基和酚羟基，故 1 mol 羟基扁桃酸只能与 2 mol NaOH 反应，错误。 Ⅱ.B 的分子式为 C8H10O2，不饱和度为 4，可知 B 中含有 苯环且苯环侧链为饱和碳原子，又 B 分子核磁共振氢谱有三组 峰，峰面积比为 1∶2∶2，可知苯环侧链含有 2 个—CH2OH， 且处于苯环对位，故 B 为 。C8H8O2 的不饱和度为 5 ， A 在稀硫酸、加热作用下水解生成 和C8H8O2，可知 C8H8O2 中含有—COOH、 苯环和烷基(—CH3)；酸性 KMnO4 具有强氧化性，可直接将烷 基氧化成羧基，由 F 的苯环上一氯代物只有一种可知，F 为对 苯二甲酸( )，C8H8O2 的结构简式为 ；反应③： CH2==CH2 与 H2O 在 催 化 剂 作 用 下 发 生 加 成 反 应 生 成 E(CH3CH2OH)，反应⑦：F( )与 E(CH3CH2OH)发生 酯化反应生成 G( )；反应④：E(CH3CH2OH) 反应⑤：D(CH3CHO)与银氨溶液发生银镜反应并在 H＋条件下 生成 C(CH3COOH)；反应⑥：B( ) Z( )。与 B互为同分异构体， 属于酚类且苯环上只有对位两个取代基的化合物共有 4 种，分别 为 在 Ag 的催化作用下发生氧化反应生成D(CH3CHO)； 与 C(CH3COOH)发生酯化反应生成 答案：Ⅰ.D Ⅱ.(1)对苯二甲酸 (2)2CH3CH2OH＋O2 2CH3CHO＋2H2O ①⑥⑦ 羟基 ＋2CH3CH2OH (3) (4) ＋2H2O (5)4 考向2 合成有机高分子在生产生活中的应用 [典例8](2018 届山东烟台适应性考试)以下是由苯乙烯为原 料合成有机高分子化合物 M 的一种合成路线(部分反应条件及 副产物已略去)： 请回答下列问题： (1)D 的结构简式为________________ ，E 的结构简式为 ______________。 (2)C＋D→E 的反应类型为__________，I 中含氧官能团的 名称为______________。 (3)H＋I→M 的化学方程式为_________________________ ____________________________________________________。 (4)在催化剂加热条件下，G 与氧气反应生成 Q(C9H8O3)， 同时满足下列条件的 Q 的同分异构体有____种(不考虑立体异 构)，其中核磁共振氢谱有 6 组吸收峰的结构简式为_________ ____________________________________________________。 ①除苯环外不含其他环状结构 ②能与 FeCl3 溶液发生显色反应 ③能与 NaHCO3 溶液反应生成 CO2 (5)参照上述合成路线和相关信息，以甲醇和一氯环己烷为 有机原料(无机试剂任选)，设计制备己二酸二甲酯的合成路线： _____________________________________________________。 解析：(1)根据信息Ⅲ和 F、G 的结构简式可以反推出 E 的 结构简式是 ，苯乙烯(A)反应生成 B 的结构简式是 ( )，根据信息Ⅰ推断出C的结构简式是 ， 根据信息Ⅱ和 C 、 E 的结构简式推出 D 的结构简式是 CH3—CH==CH—CH==CH2 。(2)根据信息Ⅱ可得： (C) ＋CH3—CH==CH—CH==CH2(D) ＋ D→E 的反应类型为加成反应 ； G( (E) ，所以 C ) ＋ H2 I( )，所以Ⅰ中含氧官能团的名 ＋O2 ，H 称为羟基。(3)F＋O2→H，即有 ，所以 H 的结构简式是 ＋I→M 的化学方程式为 ＋ ＋(2n－1)H2O。(4)Q 的分子式：C9H8O3，①除苯环外不含其他 环状结构，②与 FeCl3 溶液发生显色反应，说明结构中有酚羟 基(—OH)，③能与 NaHCO3 溶液反应生成 CO2，结构中有羧基 (—COOH)，结构中只有一个苯环，所以余下的 2 个碳原子与 H 可以组成一个乙烯基(—CH==CH2)。苯环上有两个取代基的结 构有 6 种(两个取代基在邻、间、对三个位置)： 和 ；苯环上有乙烯基、酚 羟基、羧基三个取代基的结构有 10 种，所以同时满足条件的 Q(C9H8O3)的同分异构体有 16 种。其中羟基(—OH)和丙烯酸基 (—CH==CHCOOH)在对位上的结构有 6 种不同环境的 H 原子， 即核磁共振氢谱有6组吸收峰，其结构简式为 。 (5)己二酸二甲酯是己二酸与甲醇酯化反应的产物，甲醇已知， 如何将一氯环己烷转化为己二酸，碳原子数相同，官能团不同， 根据题干中提供的信息Ⅲ可知，碳碳双键可以被氧化为醛基， 醛基可以被氧化为羧基，所以将氯原子去掉，变成含碳碳双键 的烯烃，根据卤代烃在碱性、乙醇溶液、加热条件下发生消去 反应形成碳碳双键。 答案：(1)CH3—CH==CH—CH==CH2 羟基(2)加成反应 (3) ＋ ＋(2n－1)H2O (4)16 (5) OHCCH2CH2CH2CH2CHO HOOCCH2CH2CH2CH2COOH CH3OOCCH2CH2CH2CH2COOCH3 [方法技巧] 有机推断题的解题思路 【拓展演练】 5.(2018 年江苏卷)丹参醇是存在于中药丹参中的一种天然 产物。合成丹参醇的部分路线如下： (1)A 中的官能团名称为______________(写两种)。 (2)D―→E 的反应类型为____________。 (3)B 的分子式为C9H14O，写出B的结构简式：__________。 (4) 的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该 同分异构体的结构简式：__________________________。 ①分子中含有苯环，能与 FeCl3 溶液发生显色反应，不能 发生银镜反应； ②碱性条件水解生成两种产物，产物酸化后分子中均只有 2 种不同化学环境的氢。 (5) 写出以 和 为原料制备 的合 成路线流程图(无机试剂和乙醇任用，合成路线流程图示例见本 题题干)。 __________________________________________________ _________________________________________________。 解析：(2)对比 D 和 E 的结构简式可知，D→E 为醇的消去 反应。(3)B 的分子式为 C9H14O，根据 A→B→C 结合题给已知 可以推断出 B 的结构简式为 。(4) 的分子式为 C9H6O3，不饱和度为7； 的同分异构体中含有苯环， 能与FeCl3溶液发生显色反应，不能发生银镜反应，则其结构 苯环上有羟基、不含醛基；碱性条件水解生成两种产物，酸化 后分子中均只有 2 种不同化学环境的氢，说明其分子结构中含 酯基且水解产物的结构对称性高。(5)对比 与 和 的结构简式，根据题给已知，模仿题给已知构建碳 骨架；需要由 合成 ，官能团的变化由 1 个碳碳双键变为 2 个碳碳双键，联想官能团之间的相互转化，由 与 Br2 发生 加成反应生成 ， 在NaOH 醇溶液中发生消去反应 生成 ； 与 发生加成反应生成 ， 与H2发生加成反应生成 。 答案：(1)碳碳双键、羰基 (3)(2)消去反应 (4) (5) 6.(2017 年新课标Ⅱ卷)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__________________。 (6)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：(1)A 的化学式为 C2H4O，其核磁共振氢谱为单峰， 则 A 的结构简式为 。(2)利用 B 的分子式和价键规律，结合B 的峰面积比为 6∶1∶1 可知，B 的结构简式为 CH3CH(OH)CH3， 故 B 的化学名称为 2-丙醇(或异丙醇)。(3)D 的化学式为 C7H8O2， 其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，则苯环上有酚羟基和—CH2OH，且为 对位结构，则 D 的结构简式为 。 HOCH2CH2OCH(CH3)2 和 反应生成 E 的反应为 取代反应，故反应的化学方程式为 ＋H2O。(4)结合 F 的分子 式可知， 和 发生反应生成 F 的反应类型为取代反应。(5)利用有机物 G 的结 构简式和价键规律可知其分子式为 C18H31NO4。(6)L 是 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，说明 L 的分子结构中含 有 2 个酚羟基和一个甲基。当 2 个酚羟基在邻位时，苯环上甲 基的位置有 2 种；当 2 个酚羟基在间位时，苯环上甲基的位置 有 3 种；当 2 个酚羟基在对位时，苯环上甲基的位置有 1 种， 满足条件的 L 共有 6 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 、 。 (2)2-丙醇(或异丙醇) (5)C18H31NO4 答案：(1) (3) (4)取代反应 (6)6