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第一章 有机化合物的结构特点与研究方法
第一节 有机化合物的结构特点
第二节 研究有机化合物的一般方法
第二章 烃
第一节 烷烃
第二节 烯烃 炔烃
第三节 芳香烃
第三章 烃的衍生物
第一节 卤代烃
第二节 醇 酚
第三节 醛 酮
第四节 羧酸 羧酸衍生物
第五节 有机合成
第四章 生物大分子
第一节 糖类
第二节 蛋白质
第三节 核酸
第五章 合成高分子
第一节 合成高分子的基本方法
第二节 高分子材料第一章 有机化合物的结构特点与研究方法
第一节 有机化合物的结构特点
一、有机化合物的分类方法
1. 依据碳骨架分类
{&链状化合物
{&脂肪烃
&脂肪烃衍生物
有机化合物 {&脂环化合物
{&脂环烃
&脂环烃衍生物
&环状化合物
&芳香族化合物
{&芳香烃
&芳香烃衍生物
2. 依据官能团分类
（1）官能团：决定有机化合物特性的原子或原子团。
（2）依据官能团对有机化合物分类
&烷烃
{ {
&烯烃
&烃
&炔烃
有机化合物 芳香烃
{
&卤代烃、醇、酚
&烃的衍生物 &醚、醛、酮
羧酸、酯、胺、酰胺
二、有机化合物中的共价键
1. 共价键的类型
形成 成键原子的s轨道或p轨道“头碰头”重叠而形成
σ键 s-p σ键,例如乙烷分子中的C—H键
类型
p-p σ键,例如乙烷分子中的C—C键
形成 成键原子的p轨道“肩并肩”重叠而形成
π键
类型 p-p π键
一般情况下，有机化合物中的单键是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。2. 共价键的极性与有机反应
共价键的极性越强，在化学反应中越容易断裂。以乙醇为例：
化学键分析 乙醇分子中极性较强的键是碳氧键、氢氧键
预测在反应中可能断键部位
氢氧键断裂的化学反应
碳氧键断裂的化学反应
三、有机化合物的同分异构现象
1. 同分异构现象和同分异构体
（1）同分异构现象；化合物具有相同的分子式，但结构不同的现象。
（2）同分异构体：具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。互为同分异构体的化合物的分子组成相
同、相对分子质量相同、分子式相同，但结构不同、性质不同。
2. 同分异构现象的类型
{ {
&碳架异构
&构造异构 &位置异构
同分异构现象 &官能团异构
&立体异构
{顺反异构
对映异构
四、同分异构体的书写
1. 烃类物质同分异构体的书写规律
（1）烷烃同分异构体的书写（烷烃只存在碳架异构）：
①成直链一条线：先将所有的碳原子连接成一条直链
②摘一碳挂中间：将主链上的碳原子取下一个作为支链，连接在剩余主链的中间碳原子上
③往边移不到端：将甲基依次由内向外与主链碳原子试接，但不可放在端点碳原子上
④摘多碳整到散：由少到多依次摘取不同数目的碳原子组成长短不同的支链
⑤多支链同领间：当有多个相同或不同的支链出现时，应按连在同一个碳原子、相邻碳原子、
相间碳原子的顺序依次试接下面以己烷(C H )的同分异构体的书写为例进行说明(用碳骨架表示)。
6 14
①将分子中全部碳原子连成直链作为主链。C—C—C—C—C—C
②从主链的一端取下1个碳原子，依次连接在主链中心对称线一侧的各个碳原子上，即得到多个带有甲基、
主链比原碳链少1个碳原子的异构体的碳骨架。
③从主链的一端取下两个C原子，使这两个C原子相连(整连)或分开(散连)，
依次连接在主链所剩下的各个碳原子上，可得多个带1个乙基(或两个甲基)、
主链比原碳链少2个碳原子的异构体的碳骨架。
故己烷(C H )共有5种同分异构体。
6 14
（2）单烯烃同分异构体的书写
书写方法：先写出可能的碳架结构，再确定官能团的位置。
下面以C H 属于烯烃的同分异构体的书写为例进行说明。
4 8
①碳架异构：C—C—C—C、
②位置异构：用箭头表示双键的位置，即 、 故C H 属于烯烃的同分异构体共有3种。
4 8
(3)苯的同系物同分异构体的书写
从单取代到多取代，二取代时取代基有邻、间、对三种情况。
以C H 属于苯的同系物的同分异构体的书写为例进行说明。
8 10
苯环外有两个饱和碳原子，单取代结构为 ，若为二取代，有邻 、间 、
对 三种结构
2. 烃的含氧衍生物同分异构体的书写步骤
（1）分析官能团异构：官能团种类不同而产生的异构。
（2）分析碳架异构：碳骨架不同产生的异构。书写时应遵循“主链由长到短，支链由整到散，位置由心到
边，排布由同到邻、间”的顺序。
（3）分析位置异构：官能团在碳链中位置不同产生的异构。
（4）补氢：用氢原子补足碳原子的四个价键。
（5）检查：看是否有书写重复或书写遗漏，根据“碳四价”原则检验是否有书写错误。
例如：书写分子式为C H O的有机物的所有可能结构（用碳骨架表示）
4 10
四个碳原子构成的链状碳骨架有两种，分别为C—C—C—C和 。若为醇，有
和 (序号为羟基的位置)，共4种结构；若为醚，有 和 (序号
为氧原子的
插入位置)，共有3种结构。综上所述,分子式为C H O的有机物共有7种结构。
4 10{&醇
{&碳架异构
&位置异构
C H O 官能团异构
4 10
&醚
{碳架异构
&位置异构
五、同分异构体数目的判断方法
1. 等效氢法
单官能团有机物分子可以看作烃分子中一个氢原子被其他的原子或官能团取代的产物，确定其同
分异构体数目时，可用“等效氢法”判断。判断“等效氢”的三原则：
（1）同一碳原子上的氢原子是等效的。如CH 中的4个氢原子等效。
4
（2）同一碳原子上所连甲基上的氢原子是等效的。如C(CH ) 中的4个甲基上的12个氢原子等效。
3 4
（3）处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。如(CH ) C—C(CH ) 中的18个氢原子等效。
3 3 3 3
2. 烃基取代法
（1）记住常见烃基的结构种数：丙基有2种结构，丁基有4种结构，戊基有8种结构。
（2）将有机物分子拆分为烃基和官能团两部分，根据烃基异构体的数目，确定有机物分子的数
目。如分子式为C H O属于醇的同分异构体，可改写为C H —OH，共有4种结构；分子式为C H O
4 10 4 9 5 10
属于醛的同分异构体，可改写为C H —CHO，共有4种结构。
4 9
3. 定一移一法
确定二元取代物的同分异构体数目时，固定一个取代基的位置，再移动另一个取代基。
如确定CH CH CH 的二氯代物的数目，先固定1个Cl原子，有2种：① 和② ；
3 2 3
然后移动第2个氯原子(a、b、c、d、e表示第2个氯原子的位置)：
①有3种，②有2种，其中①b和②d重复。故CH CH CH 的二氯代物有4种。
3 2 3
4. 换元法
如二氯苯(C H Cl )有3种结构: 、 、 ，用H代替Cl，用Cl代替H，
6 4 2
则四氯苯(C H Cl )也有3种结构。
6 2 4第二节 研究有机化合物的一般方法
一、分离、提纯
1. 蒸馏
（1）适用条件：有机化合物热稳定性较高；有机化合物与杂质的沸点相差较大
（2）蒸馏装置：
（3）注意事项：蒸馏烧瓶中加碎瓷片的目的是防止液体暴沸；温度计水银球应处于蒸馏烧瓶的
支管口处；冷却水的流动方向是下口进、上口出
2. 萃取
（1）类型：包括液—液萃取和固—液萃取两助攻
（2）液—液萃取装置：
（3）操作：加入萃取剂后充分振荡，静置分层后，打开分液漏斗上方的玻璃塞和下方的活塞进
行分液，下层液体从下口流出,并及时关闭活塞，上层液体从上口倒出。
（4）萃取剂选择的条件
①萃取剂与原溶剂互不相溶；
②溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度；
③萃取剂与原溶液中的成分不发生反应。
3. 重结晶
（1）原理：常用于提纯固体有机化合物，是利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中的溶解度不同
而将杂质除去。
（2）溶剂的选择
①杂质在所选溶剂中溶解度很小或很大，易于除去。
②被提纯的有机化合物在所选溶剂中的溶解度受温度的影响较大，冷却后易于结晶析出。二、确定实验式——元素分析
1. 测定步骤（李比希法）：取一定量仅含C、H、O的有机物，加CuO氧化
（1）水：用无水氯化钙吸收，测得前后的质量差
（2）二氧化碳：用氢氧化钾浓溶液吸收，测得前后的质量差
计算C、H元素的含量，剩余的为O元素的含量
2. 实验式（最简式）与分子式的关系：分子式=最简式
三、确定分子式—质谱法
1. 原理：质谱仪用高能电子流等轰击样品，使有机分子失去电子，形成带正电荷的分子离子和碎
片离子等。这些离子因质量不同、电荷不同，在电场和磁场中的运动行为不同，其结果被记录为
质谱图。
2. 质荷比：指分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷数的比值。
质谱图中，质荷比的最大值就表示了样品分子的相对分子质量。
例如，由图可知，样品分子的相对分子质量为46。
四、确定分子结构—波谱分析
1. 红外光谱
（1）原理：不同官能团或化学键的吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置。
（2）作用：初步判断有机物中含有的官能团或化学键。
2. 核磁共振氢谱
（1）原理：处于不同化学环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，相应的信号在
谱图中出现的位置也不同,具有不同的化学位移，而且吸收峰的面积与氢原子数成正比。
（2）作用：测定有机物分子中氢原子的类型和相对数目。
（3）分析：吸收峰数目=氢原子的种类数,吸收峰面积比=氢原子个数比。如CH CH OH的核磁
3 2
共振氢谱图中吸收峰面积比=3∶2∶13. X射线衍射
（1）原理：X射线和晶体中的原子相互作用可以产生衍射图，经过计算可以获得分子结构的有关数据,包
括键长、键角等分子结构信息。
（2）应用：X射线衍射技术可用于有机化合物(特别是复杂的生物大分子)晶体结构的测定。
五、物质分离、提纯方法的选择
1. 根据物质的溶解性差异，可选用结晶、过滤的方法将混合物分离。
2. 根据物质的沸点差异，可选用蒸馏的方法将互溶的液体混合物分离。
3. 根据物质在不同溶剂中溶解度的差异，用萃取的方法把溶质从一种溶剂中转移到另一种溶剂中。
4. 根据混合物中各组分的性质可采用加热、调节pH、加适当的试剂等方法，使某种成分发生转化
再用物理方法分离而除去。
六、有机化合物分子式、结构简式的确定方法
1. 巧用方法确定有机化合物的分子式
（1）用商余法确定烃的分子式：用烃的相对分子质量除以碳原子的相对原子质量 12，所得商就
是烃分子中所含碳原子数的最大值，余数则为所含氢原子数的最小值。
（2）用特定条件判断有机物的分子式
①如混合烃的平均相对分子质量小于26，则混合烃中一定含有甲烷;
②常温常压下为气体的烃分子,其碳原子数一般小于或等于4；
烃的含氧衍生物中在常温常压下为气态的常见的有甲醛(HCHO)；
③气态烃或气态烃的混合物在温度高于100 ℃时完全燃烧，若反应前后气体体积或压强保持
不变，则烃分子式或混合烃平均分子式中氢原子个数为4。
a
（3）实验式法：首先根据题意求出烃的实验式，设为C H ， =x
a b b
x取值 种类 方法
1
x< 烷烃 实验式即分子式
2
1 先确定相对分子质量，再确定分子
x= 烯烃或环烷烃
2 式
1 2)或C n H 2n+6 直接用C n H 2n+2 或C n H 2n+6 代入验
2 (n>6)的不饱和烃 证，看是否符合
x=1 C H 或C H 或C H 等 需结合其他条件确定分子式
2 2 6 6 8 8（4）化学方程式法(代数法)：利用化学方程式及题干要求→列方程组→求解未知数值→确定分子
式
2. 确定有机物结构简式的一般思路
N(H)
烃分子的不饱和度=N(C)+1- ，
2
为碳原子数， 为氢原子数。
N(C) N(H)
链状烷烃为饱和烃，通式为C H ，
n 2n+2
在烷烃分子式的上每少2个氢原子就多出1个不饱和度，如一个脂环或碳碳双键的不饱和度为1
第二章 烃
第一节 烷烃
一、烷烃的结构与性质
1. 通式与结构：链状烷烃的通式为C H （n≥1），分子中的碳原子都采取sp3杂化，4个sp3
n 2n+2
杂化轨道伸向四面体的4个顶点，与其他碳原子或氢原子结合，形成 σ 键。
2. 物理性质
物理性质 变化规律
熔点、沸点 一般,随碳原子数的增加而逐渐升高
状态(常温常压) 随碳原子数的增加，由气态逐渐过渡到液态、固态 随分子中碳原子数的
增加而呈规律性变化
(1)比水的密度小；
密度
(2)随碳原子数的增加而逐渐增大
溶解性 难溶于水,可溶于苯、乙醚等有机溶剂
3. 化学性质：常温下烷烃化学性质比较稳定，与强酸、强碱、强氧化剂等都不发生反应，只有在
一定条件下(如光照或高温)才能发生某些反应。
（1）氧化反应：烷烃在空气或氧气中完全燃烧生成CO 和H O，燃烧通式为
2 2
3n+1
C H + O n CO +(n+1)H O
n 2n+2 2 2 2 2（2）取代反应：烷烃可与卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。如
CH CH +Cl CH CH Cl+HCl
3 3 3 2
（3）分解反应：烷烃在一定条件下会分解产生含碳原子数较少的烷烃和烯烃。如
C H C H +C H
16 34 8 16 8 18
4. 同系物：结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH 原子团的化合物互称为同系物。
2
二、烷烃的命名
1. 烃基：烃分子中去掉 1 个氢原子后剩余的基团称为烃基。如甲基（-CH ）、乙基（
3
）、
-CH CH
2 3
正丙基（-CH CH CH ）、异丙基（ ）等
2 2 3
2. 烷烃的习惯命名法：对于分子中碳原子数目比较少、结构比较简单的烷烃可以采取习惯命名法。
如戊烷的3种同分异构体分别为正戊烷、异戊烷和新戊烷。
3. 烷烃的系统命名法
（1）定主链：遵循“长”、“多”原则：即主链必须是最长的碳链，选择含取代基数目最多的碳链
如：碳链最长(7个碳原子)时，选主链有a、b、c三种方式，其中，
a有3个取代基、b有2个取代基、c有2个取代基，所以方式a正确。
（2）编号位：遵循“近”、“简”、“小” 原则
①优先考虑“近”：即从离取代基最近的一端开始给主链上的碳原子编号。如:
②同“近”考虑“简”：若有两个取代基不同，且各自离两端等距离，从简单取代基的一端开始编号(即基异、
等距选简单)。如：
③同“近”、同“简”考虑“小”：就是使取代基位置号码之和最“小”。若有两个取代基相同(等“简”)，且各自离两
端的距离相等(等“近”)时，才考虑“小”。如：
方式一取代基的位号和为2+5+3=10，方式二取代基的位号和为2+5+4=11，10<11，所以方式一正确。
（3）写名称：相同基合并算，不同基简到繁。要按照如下格式：
如： 可命名为：3-甲基-4-乙基己烷第二节 烯烃 炔烃
一、烯烃
1. 通式与结构：链状单烯烃的通式为C H （n≥2），官能团为碳碳双键。烯烃中形成双键的碳
n 2n
原子采取sp2杂化
2. 化学性质
（1）氧化反应：
①能使酸性KMnO 溶液褪色，酸性KMnO 常用于 的检验
4 4
烯烃、炔烃被
CH RCH= HC≡ R-C≡
氧化的部分 2
氧化产物 CO CO R-COOH
2 2
②燃烧：现象为火焰明亮，并伴有黑烟。
3n
单烯烃燃烧通式为 C H + O n CO +nH O
n 2n 2 2 2 2
（2）加成反应：烯烃可以与X 、HX(X表示卤素)、H 、H O等发生加成反应。
2 2 2
①单烯烃的加成反应
CH =CHCH +Br CH BrCHBrCH
2 3 2 2 3
CH =CH +H O CH CH OH
2 2 2 3 2
（或 ）
CH =CHCH +H
2 3 2
（或
CH =CHCH +HCl
2 3
）
CH CH CH Cl
3 2 2
②二烯烃的加成反应（如：）
与 按物质的量之比为1:2发生加成反应：
a. Br CH =CH-CH=CH +2Br
2 2 2 2
与 按物质的量之比为1:1发生加成反应时：
b. Br
2
{
1,2-加成
¿
1,4-加成（3）加聚反应：单烯烃可在一定条件下发生加聚反应，如
n
3. 烯烃的立体异构
（1）产生原因：通过碳碳双键连接的原子或原子团不能绕键轴旋转而导致其空间排列方式不同
（2）存在条件：每个双键碳原子连接了不同的原子或原子团
（3）异构分类：①顺式结构：相同的原子或原子团位于双键的同一侧
②反式结构：相同的原子或原子团位于双键的两侧
（4）性质特点：化学性质基本相同，物理性质有一定的差异
二、炔烃
1. 通式与结构：单炔烃的通式为C H （n≥2），炔烃中形成三键的碳原子采取sp杂化
n 2n-2
2. 化学性质：炔烃的官能团为碳碳三键，能发生氧化反应、加成反应和加聚反应等。如C H ：
2 2
（1）氧化反应：①2C H +5O 4CO +2H O （火焰明亮并伴有浓烈的黑烟）
2 2 2 2 2
②能使酸性高锰酸钾溶液褪色
（2）加成反应：①与Br 的CCl 溶液：
2 4
（现象：溶液褪色）
②与H ：
2
③与HCl：CH≡CH+HCl CH =CHCl
2
④与H O：CH≡CH+H O CH -CHO (产物不
2 2 3
稳定，很快化为乙醛)
（3）加聚反应：nCH≡CH
催化剂
3. 乙炔的实验室制法
（1）反应原理：CaC +2H O Ca(OH) +CH≡CH↑
2 2 2
（2）制备与性质验证： a. 装置①为乙炔的发生装置；
b. 装置②中CuSO 溶液的作用：除去杂质气体H S等；
4 2
c. 装置③中酸性KMnO 溶液褪色；
4
d. 装置④中Br2的CCl 溶液褪色；
4
e. 装置⑤处现象：乙炔燃烧，火焰明亮，伴有浓烟。（3）注意事项
①由于CaC 和水反应剧烈，为了得到平稳的乙炔气流，可用饱和食盐水代替水，并用分液漏斗控制
2
滴加饱和食盐水的速率。
②制取乙炔不能用启普发生器或具有启普发生器原理的实验装置，原因如下：
a. 碳化钙与水反应剧烈,不能随时停止；
b. 反应过程中放出大量的热，易使启普发生器炸裂；
c. 生成的Ca(OH) 呈糊状，易堵塞球形漏斗。
2
③由于电石中含有能与水反应的杂质(如CaS、Ca P 等)，使制得的乙炔中含有H S、PH 等杂质，
3 2 2 3
将混合气体通过盛有CuSO 溶液的洗气瓶可将杂质除去。
4
④因反应剧烈且产生气泡,为防止产生的泡沫涌入导管，应在装置①中导管口塞入少许棉花
4. 烯炔、炔烃的命名
（1）选主链：将含双键或三键的最长碳链作为主链，并按主链所含碳原子数称为某烯”或“某炔”。
（2）编号位：从距离双键或三键最近的一端开始给主链上的碳原子依次编号定位。
（3）写名称：先用中文数字“二、三……”在烯或炔的名称前表示双键或三键的个数；然后在“某烯”
或“某炔”前面用阿拉伯数字表示双键或三键的位置(用碳碳双键或碳碳三键碳原子的最小编号)；最
后在前面写出取代基的位置、个数和名称。
如： 命名为3-甲基-1-丁炔； 命名为2-甲基-2,4-己二
烯第三节 芳香烃
一、苯
1. 苯的物理性质：无色，液态，有特殊气味，密度比水小，不溶于水，沸点较低，易挥发
2. 苯的分子结构
（1）苯分子中碳原子均采取sp2杂化，除 σ 键外还含有大 π 键。苯分子为平面正六边形结构，
分子中的6个碳原子和6个氢原子共平面。
（2）苯分子中不存在单、双键交替结构，可以从以下几个方面证明,：
①结构上：苯分子中六个碳碳键均等长,六元碳环呈平面正六边形;
②性质上：苯不能与溴水发生加成反应,不能使酸性KMnO 溶液褪色等;
4
③二氯苯的结构：邻二氯苯只有一种结构。若为单、双键交替，应有两种结构。
3. 苯的化学性质
（1）取代反应：①与液溴：
②硝化反应：
（2）加成反应（与H ）：
2
（3）氧化反应（燃烧）：2C H +15O 12CO +6H O （火焰明亮，
2 6 2 2 2
伴有浓烟）
另：苯与浓硫酸在70~80 ℃可以发生磺化反应,生成苯磺酸: +HO-SO H H O+
3 2
二、苯的同系物的结构与性质
1. 苯的同系物
（1）结构特点：分子中只含有一个苯环，且侧链均为烷基
（2）通式：C H （n≥7）
n 2n-6
2. 苯的同系物的化学性质
3n-3
（1）氧化反应：①可燃性：C H + O nCO +(n-3)H O
n 2n-6 2 2 2 2
②苯的某些同系物可被酸性高锰酸钾氧化，使溶液褪色（2）取代反应（如甲苯：）
①卤代反应：
苯的同系物和Cl (或Br )能发生取代反应，但条件不同，取代位置不同。a. 在FeCl (或FeBr )催
2 2 3 3
化下，发生苯环上的取代反应。b. 在光照条件下，发生侧链上的取代反应，类似烷烃的取代反应。
②硝化反应：
③加成反应：
3. 苯的同系物的系统命名法
侧链比较简单的苯的同系物，当苯环上的烷基有多个时，将苯环上的 6个碳原子编号，可以
某个甲基所在的碳原子的位置编为1号，其他烷基的编号要以编号之和尽量小为原则。如：
名称为1,2-二甲苯； 名称为1,4-二甲基-2-乙苯
三、溴苯与硝基苯的实验室制法
1. 溴苯的实验室制法
（1）实验装置：
（2）实验原理：2Fe+3Br 2FeBr 、
2 3
（3）实验现象：烧瓶充满红棕色气体，在锥形瓶中的导管口有白雾(HBr遇水蒸气形成)；反应结
束后，向锥形瓶中滴加AgNO 溶液,有浅黄色沉淀(AgBr)生成；把烧瓶里的液体倒入盛有冷水的烧
3
杯里，烧杯底部有褐色(溶有Br )不溶于水的液体出现
2
（4）注意事项：①应该用液溴，不能用溴水 ②催化剂为FeBr ③因HBr极易溶于水，锥形瓶
3
中的导管在液面上方，防止倒吸
（5）精制溴苯：水洗（除去可溶性杂质）→碱洗（除去Br ）→水洗（除去盐、过量碱）→干燥（除水）
2
→蒸馏（提纯产物）2. 硝基苯的实验室制法
（1）实验装置：
（2）实验原理：
（3）实验现象：将反应后的液体倒入一个盛有冷水的烧杯中，烧杯底部有黄色油状物质（溶有
）
NO
2
（4）注意事项：①试剂添加顺序：浓硝酸+浓硫酸+苯
②浓硫酸的作用是作催化剂、吸水剂
③必须用水浴加热，温度计插入水浴中测量温度
四、复杂有机物共面、共线问题的分析技巧
1. 空间构型
代表物 空间构型 结构 球棍模型 结构特点
6个原子共面，
C H 平面结构
2 4 碳碳双键不能旋转
4个原子共线，
C H 直线型
2 2 碳碳三键不能旋转
苯 平面正六边形 12个原子共面
任意3个原子共面，
CH 正四面体
4 碳碳单键可以旋转
2. 含有苯环的有机物同分异构体数目的判断方法
（1）对称轴法：苯分子中所有的氢原子的化学环境相同，含有多条对称轴，但是如果苯环上连有取代基
其对称性就会受到影响。如邻二甲苯有1条对称轴，间二甲苯有1条对称轴，而对二甲苯有2条对称轴，
故邻二甲苯苯环上的一氯代物有2种，间二甲苯苯环上的一氯代物有3种，对二甲苯苯环上的一氯代物只
有1种。如图所示：(箭头表示可以被氯原子取代的氢原子位置)
2. 换元法：对于芳香烃，若苯环上可被取代的氢原子数为m，且有a+b=m，则该芳香烃苯环上的a元卤代
物和b元卤代物的结构种数相同。如对二甲苯苯环上的一氯取代物有1种，则其苯环上的三氯取代物也为1
种3. 定一(或二)移一法：苯环上连有两个取代基时，可固定一个，移动另一个，二者在苯环上有邻、间、对
三种位置关系；苯环上连有三个取代基时，可先固定两个取代基，二者在苯环上有邻、间、对三种位置关
系，再逐一插入第三个取代基，从而确定同分异构体的数目。
第三章 烃的衍生物
第一节 卤代烃
一、卤代烃的物理性质
1. 状态：常温下，除CH Cl、CH CH Cl、CH =CHCl等少数为气体外，大多为液体或固体
3 3 2 2
2. 沸点：比相同碳原子数的烃的沸点要高,一般互为同系物的卤代烃的沸点随碳原子数增加而升高
3. 溶解性：卤代烃难溶于水，易溶于有机溶剂
4. 密度：卤代烃的密度都高于相应的烃
二、卤代烃的化学性质
1. 取代反应：CH CH Br+NaOH CH CH OH+NaBr
3 2 3 2
2. 消去反应：CH CH Br+NaOH CH =CH ↑+NaBr+H O
3 2 2 2 2
3. 卤代烯烃的加成聚合反应：nCF =CF -[CF -CF ]-n
2 2 2 2
三、卤代烃中卤素原子的检验
1. 检 验 流 程 ： 待 测 卤 代 烃
{
&若产生白色沉淀卤素原子为Cl
&若产生淡黄色沉淀，卤素原子为Br
&若产生黄色沉淀，卤素原子为 I
（1）卤代烃均属于非电解质，不能电离出X-，不能用AgNO 溶液直接检验卤代烃中卤素原子。
3
（2）将卤代烃中的卤素原子转化为X-也可用卤代烃的消去反应(不能发生消去反应的卤代烃除外)。（3）
检验卤代烃中的卤素原子时，常出现的错误是未用稀硝酸中和NaOH。四、卤代烃的化学性质
1. 卤代烃水解反应和消去反应的比较
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
卤代烃分子中—X被水中的—OH所取 相邻的两个碳原子间脱去HX分
反应实质
代，生成醇 子形成不饱和键
在有机合成中
生成含—OH的化合物 生成含碳碳双键或碳碳三键的化合物
的应用
2. 卤代烃消去反应的规律
（1）与卤素原子相连的碳原子没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应，如CH Br。
3
（2）与卤素原子相连的碳原子有邻位碳原子，但邻位碳原子上没有氢原子的卤代烃不能发生消
去反应。如 、 。
（3）有两种或三种邻位碳原子，且邻位碳原子上均连有氢原子时，发生消去反应可生成不同的
产物。如 发生消去反应所得有机产物为CH CH=CHCH 、CH =CHCH CH
3 3 2 2 3
（4）二元卤代烃发生消去反应后可能在有机化合物中引入一个碳碳三键或两个碳碳双键。如
CH CH CHCl +2NaOH CH C≡CH↑+2NaCl+2H O
3 2 2 3 2
CH (Cl)CH CH CH Cl+2NaOH CH =CHCH=CH ↑+2NaCl+2H O
2 2 2 2 2 2 2
（5）苯环上的-X不能发生消去反应，如五、卤代烃在有机合成中的应用
1. 引入羟基：
2. 引入不饱和键：
3. 改变官能团的位置：通过卤代烃的消去反应获得烯烃，再通过烯烃与HX在一定条件下的加成反
应得到卤代烃，使卤素原子的位置发生变化。
例如，以1-溴丙烷为主要原料，选择相应试剂制取少量2-溴丙烷，制取过程如下：
4. 改变官能团的数目：
通过单卤代烃的消去反应获得烯烃，再通过烯烃与X 的加成反应，得到二卤代烃。
2
例如，以1-溴丙烷为主要原料，选择相应试剂制取少量1,2-二溴丙烷，制取过程如
第二节 醇 酚
一、醇
1. 醇类的物理性质：
（1）一元脂肪醇的密度一般小于1 g·cm-3；
（2）与相对分子质量相近的烷烃相比，醇的沸点远高于烷烃；
（3）低级脂肪醇易溶于水。醇在水中的溶解度一般随分子中碳原子数的增加而降低，沸点随碳原子数的
增加而升高。
2. 醇类的化学性质
醇类的化学性质主要由官能团羟基决定。在醇分子中，由于氧原子吸引电子的能力比氢原子和碳
原子强，使O-H和C-O的电子都向氧原子偏移。故醇在发生反应时O-H和C-O易断裂。
如乙醇：3. 利用乙醇的消去反应制备乙烯
（1）实验装置
（2）实验步骤
①在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸(体积比约为1∶3)的混合液20 mL，并加入几片碎瓷片，以避免混合液
在受热时暴沸；
②加热混合液,使液体温度迅速升到170 ℃，将生成的气体先通入NaOH溶液除杂质，再分别通入酸性
溶液和 的 溶液中，观察实验现象。
KMnO Br CCl
4 2 4
（3）试剂作用
试剂 作用
浓硫酸 作催化剂和吸水剂
NaOH溶液 吸收二氧化硫和乙醇(都与酸性高锰酸钾溶液反应，SO 能与Br 的CCl 溶液反应)
2 2 4
Br 的CCl 溶液 验证乙烯的不饱和性
2 4
酸性KMnO 溶液 验证乙烯的还原性
4
（1）制取气体的装置气密性必须良好，实验前需检验装置的气密性。
（2）制乙烯时应使乙醇和浓硫酸混合物的温度迅速升至170 ℃，以减少副产物乙醚的生成。二、酚
1. 苯酚的物理性质
（1）纯净的苯酚是无色晶体，有特殊气味，易被空气中的氧气氧化而呈粉红色。
（2）室温下苯酚在水中的溶解度是9.2 g，当温度高于65 ℃时，能与水混溶；苯酚易溶于酒精。
2. 苯酚的化学性质
（1）弱酸性：苯酚俗称石碳酸，酸性很弱，不能使紫色石蕊溶液变红。
①电离方程式为： +H+
②与NaOH反应的化学方程式：
由于酸性H CO >苯酚>HCO-，向苯酚钠溶液中通入CO ，无论CO 是否过量，都生成NaHCO
2 3 3 2 2 3
（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
+3Br ↓+3HBr .该反应很灵敏，可用于苯酚的定性检验和定量测定
2
苯酚与饱和溴水发生取代反应时，要注意量的关系和溴原子取代的位置。通常情况下，溴原子取代的是酚
羟基邻、对位上的氢原子，且每取代1 mol氢原子需要1 molBr 。例如:1 mol 对甲基苯酚(
2
)与足量饱和溴水发生取代反应，可消耗2 mol Br 。
2
（3）显色反应：苯酚与FeCl 溶液作用显紫色，利用这一反应可检验苯酚的存在。
3
三、醇的消去反应和催化氧化反应的规律
1. 醇的消去反应规律
（1）醇分子中与—OH相连的碳原子的相邻碳原子上必须连有氢原子，才能发生消去反应，形成
不饱和键。（2）醇分子中若与—OH相连的碳原子有多个相邻碳原子且相邻碳原子上的氢原子的化学环境不
同，发生消去反应时，能生成多种不饱和烃。如 发生消去反应可生成三种烯烃。
2. 醇的催化氧化反应规律
（1）醇能否被催化氧化以及被催化氧化的产物的类别，取决
于与羟基相连的碳原子上的氢原子的个数，具体分析如下：
(R、R1、R2、R3代表烃基)
四、醇与酚性质的差异
1. 醇与酚所含的官能团都为—OH，但醇羟基连的为脂肪烃基、脂环烃基或苯环侧链上的碳原子，
酚羟基连的为苯环，导致两者化学性质有不同之处。
2. 醇和酚都能与金属钠反应放出H ，但由于苯环的存在，使酚中O—H易断裂，呈现弱酸性，与
2
溶液、 溶液均能反应生成 ，醇与 溶液、 溶液均不反
NaOH Na CO NaOH Na CO
2 3 2 3
应。
3. 由于苯环的存在，C—O不易断裂,酚不发生消去反应。
第三节 醛 酮
一、乙醛
1. 物理性质：无色、具有刺激性气味的液体,密度比水小,沸点20.8 ℃，易挥发,能与水、乙醇等互
溶
2. 化学性质
（1）加成反应：①催化加氢：乙醛蒸气和H 的混合气体通过热的镍催化剂，发生加成反应的化
2
学方程式为CH CHO+H CH CH OH
3 2 3 2
②醛基上的c=0键在一定条件下可与HCN、N H 、氨的衍生物、醇等发生加成反应。
3当极性分子与醛基发生加成反应时，带正电荷的原子或原子团连接在氧原子上，带负电荷的原子或原子团
连接在碳原子上。
（2）氧化反应
① 与 银 氨 溶 液 反 应 ：
CH CHO+2[Ag(N H ) ]OH 2Ag↓+CH COON H +3N H +H O
3 3 2 3 4 3 2
② 与 新 制 氢 氧 化 铜 反 应 ：
CH CHO+2Cu(OH) +NaOH CH COONa+Cu O↓+3H O
3 2 3 2 2
③在一定温度和催化剂存在时与氧气反应：2CH CHO+O 2CH COOH
3 2 3
特别提醒 银氨溶液不可长期放置，应现用现配。长期放置的银氨溶液中可能生成易爆炸的物质，
如氮化银(Ag N)、叠氮化银(AgN )等，引起危险。
3 3
二、甲醛和苯甲醛
甲醛(蚁醛) 苯甲醛
分子式 CH O C H O
2 7 6
结构简式 HCHO
颜色 无色 无色
物 气味 有强烈刺激性气味 有苦杏仁气味
理
性 常温下状态 气体 液体
质
易溶于水，35%~40%的甲醛水 微溶于水，能与乙醚、乙醇等互
溶解性
溶液又称福尔马林 溶
用 福尔马林用于消毒
制造染料、香料及药物的原料 用途
途 和制作生物标本三、酮
1. 丙酮
（1）丙酮是最简单的酮类化合物，结构简式为
（2）丙酮是无色透明的液体，易挥发，能与水、乙醇等互溶。不能被银氨溶液、新制的氢氧化
铜等弱氧化剂氧化，能催化加氢生成醇。
2. 醛和酮的区别与联系
官能团 官能团位置 结构
醛基：
醛 碳链末端(最简单的醛是甲醛) (R为烃基或氢原子)
区
别 酮羰基：
酮 碳链中间(最简单的酮是丙酮) (R、R'均为烃基)
联系 碳原子数相同的饱和一元脂肪醛和饱和一元脂肪酮互为同分异构体
四、醛基的检验及含醛基物质中碳碳双键的检验方法
1. 醛基和碳碳双键性质的比较
醛基 碳碳双键
酸性KMnO 溶液 褪色 褪色
4
溴水 褪色 褪色
银氨溶液 产生银镜 不反应
新制的Cu(OH) 产生砖红色沉淀 不反应
2
2. 醛基的检验（以乙醛为例）
（1）银镜反应
①反应原理：
②实验操作：
③实验现象：试管内壁上形成光亮的银镜
④注意事项：a. 试管内壁要光滑洁净；
b. 银氨溶液要现用现配，不可久置;
c. 银氨溶液的制备、醛的用量及操作要符合实验说明中的规定;
d. 混合溶液的温度不能太高，受热要均匀，用水浴加热;
e. 在加热过程中，不能振荡试管（2）与新制Cu(OH) 反应
2
①反应原理：
②实验操作：
③实验现象：有砖红色沉淀生成
④注意事项：
a. Cu(OH) 必须是新制备的，不可久置；
2
b. 制备Cu(OH) 是在NaOH溶液中滴加少量CuSO 溶液，应保持NaOH过量；
2 4
c. 对反应液直接加热
注意：(1)某物质中若含有—CHO，就能在一定条件下发生银镜反应。能发生银镜反应的物质不一定是醛
类，也可以是甲酸、甲酸酯和葡萄糖等。
(2)配制银氨溶液的方法是向AgNO 溶液中逐滴加稀氨水，直到开始时生成的白色沉淀恰好溶解为止。滴
3
加溶液的顺序不能颠倒，否则无法得到银氨溶液。
(3)银镜反应、醛与新制氢氧化铜的反应都必须在碱性条件下进行，若溶液呈酸性，需先用氢氧化钠中和，
否则就不会产生对应的现象。
(4)乙醛和新制氢氧化铜的反应，加热过程中可能会得到黑色的物质，该物质是氧化铜，是氢氧化铜分解得
到的。
3. 含醛基物质中碳碳双键的检验流程
五、与醛有关的定量计算
1. 一元醛(非甲醛)发生银镜反应或与新制的Cu(OH) 反应时,量的关系如下：
2
2. 甲醛发生氧化反应时，可理解为：
所以，1个甲醛分子中相当于有2个—CHO，当甲醛与足量银氨溶液或新制的Cu(OH) 反应时，存
2
在如下定量关系：
1 mol HCHO~4 mol [Ag(N H ) ]OH~4 mol Ag
3 2
1 mol HCHO~4 molCu(OH) ~2 mol Cu O
2 2第四节 羧酸 羧酸衍生物
一、羧酸
1. 物理性质
（1）水溶性：甲酸、乙酸等分子中碳原子数较少的羧酸能够与水互溶。随着分子中碳原子数的
增加，一元羧酸在水中的溶解度迅速减小，甚至不溶于水
（2）沸点：随着分子中碳原子数的增加，一元羧酸的沸点逐渐升高。与相对分子质量相近的其
他有机化合物相比，羧酸的沸点较高，因为羧酸分子之间存在氢键
2. 化学性质：
羧酸的化学性质主要取决于官能团羧基。由于受氧原子电负性较大等因素的影响，当羧酸发生化学反应时，
羧基结构中易断裂的两个部位的化学键如图所示：
（1）酸的通性
①处(O—H)断裂时，易电离出H+，使羧酸表现出酸性。羧酸是一种有机酸，其酸性比
强，但仍属于弱酸。羧酸能使紫色石蕊溶液变红，可与活泼金属、碱、碱性氧化物、部分
H CO
2 3
盐等反应。如：
（2）酯化反应
②处(C—O)断裂时，羧基中的—OH易被取代。如：
二、酯
1. 物理性质：低级酯是具有芳香气味的液体。酯的密度一般比水小，难溶于水，易溶于有机溶剂
2. 化学性质（以CH COOC H 为例）
3 2 5
（ 1 ） 在 稀 硫 酸 存 在 的 条 件 下 水 解 的 化 学 方 程 式 为 ：
CH COOC H +H O CH COOH+C H OH
3 2 5 2 3 2 5
（ 2 ） 在 NaOH存 在 的 条 件 下 水 解 的 化 学 方 程 式 为 ：
CH COOC H +NaOH CH COONa+C H OH
3 2 5 3 2 5三、油脂
1. 油脂成分：主要是高级脂肪酸与甘油形成的酯。
2. 化学性质：
（1）水解反应(以硬脂酸甘油酯为例)
①在酸性条件下水解反应的化学方程式:
②在NaOH溶液中发生水解反应的化学方程式:
油脂在碱性溶液中的水解反应又称为皂化反应，工业上常利用此原理来生产肥皂。
（2）油脂的氢化(又称油脂的硬化)：如油酸甘油酯通过氢化反应转变为硬脂酸甘油酯的化学方程
式为：
四、酰胺
1. 胺：
（1）定义：烃基取代氨分子中的氢原子而形成的化合物，一般可写作R—N H 。
2
（1）化学性质：胺类化合物具有碱性，能与大多数酸反应生成盐。如苯胺能与盐酸反应，化学
方程式如下：2. 酰胺
（1）定义：酰胺是羧酸分子中羟基被氨基所替代得到的化合物。酰胺的结构一般表示为
其中的 叫做酰基, 叫做酰胺基。
（2）化学性质
①在盐酸存在并加热的条件下水解：
②在NaOH存在并加热的条件下水解：
五、酯化反应的类型
1. 生成链状酯
（1）一元羧酸与一元醇的酯化反应：
（2）一元羧酸与二元醇或二元羧酸与一元醇的酯化反应：
2. 生成环状酯
（1）二元羧酸与二元醇的酯化反应：
（2）羟基酸自身发生酯化反应：
（3）羟基酸分子内脱水生成酯：
3. 生成聚酯
（1）二元羧酸与二元醇的反应：
（2）羟基酸自身发生反应：六、酯与NaOH溶液反应消耗NaOH量的异同
1. 如果是一元羧酸形成的醇酯，1 mol 该酯水解生成的1 mol羧酸消耗1 mol NaOH，故
酯消耗 。
1 mol 1 mol NaOH
2. 如果是一元羧酸形成的酚酯,该酯水解生成的酚与羧酸都可以与NaOH反应。则1 mol该酯水解
生成的1 mol 羧酸消耗1 mol NaOH，1 mol酚羟基消耗1 mol NaOH，故1 mol酯消耗
。
2 mol NaOH
七、羧酸和酯的同分异构体
1. 一元羧酸的同分异构体的书写方法
（1）饱和一元羧酸(RCOOH)的结构，根据烃基(—R)的种类确定。如C H COOH共有4种结构
4 9
(不考虑立体异构)，因为—C H 有4种结构。
4 9
（2）复杂一元羧酸的结构的确定，可将—COOH作为取代基，找剩余烃基对应烃的一元取代物。
如分子式为C H O 且含有苯环和羧基的结构的确定，书写时可找甲苯的一元取代物(如图
8 8 2
①②③④代表—COOH的位置)，共4种结构。
2. 酯类同分异构体的书写方法
如书写分子式为C H C 且属于酯类的同分异构体(不考虑立体异构)：
5 10 2
a. 甲酸酯类： (4种)
b. 乙酸酯类： (2种)
c. 丙酸酯类： (1种)
d. 丁酸酯类： (2种)
甲酸丁酯有4种是因为甲酸有1种结构，丁醇有4种结构；
乙酸丙酯有2种是因为乙酸有1种结构，丙醇有2种结构；
丙酸乙酯有1种是因为丙酸、乙醇均只有1种结构;丁酸甲酯有2种是因为丁酸有2种结构,甲醇有1种结构
所以酯类的同分异构体数目的判断方法要结合形成酯的醇和酸的结构来判断。第五节 有机合成
一、有机合成的主要任务
1. 有机合成的概念：有机合成指利用相对简单易得的原料，通过有机化学反应来构建碳骨架和引
入官能团，由此合成出具有特定结构和性质的目标分子。
2. 构建碳骨架
①碳链的增长
（1）炔烃与HCN发生加成反应，所得产物再经水解生成羧酸。如：
（2）醛与HCN发生加成反应，所得产物再经催化加氢还原生成胺。如：
（3）酮与HCN发生加成反应，所得产物再经水解生成羧酸。如：
（4）羟醛缩合反应：醛分子中在醛基邻位碳原子上的氢原子(α-H)受羰基吸电子作用的影响，具有一定
的活泼性。分子内含有α-H的醛在一定条件下可发生加成反应，生成β-羟基醛，该产物易失水，得到
不饱和醛。这类反应被称为羟醛缩合反应。如：
α，β-
（5）加聚反应，如：
②碳链的缩短
（1）烷烃的分解反应。如：
（2）烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成碳链缩短的羧酸或酮。如：
（3）炔烃被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成碳链缩短的羧酸。如：
（4）芳香烃的侧链被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成碳链缩短的羧酸。如：③成环反应
（1）第尔斯-阿尔德反应：共轭二烯烃(含有两个碳碳双键，且两个双键被一个单键隔开的烯烃，
如1,3-丁二烯)与含碳碳双键的化合物在一定条件下发生第尔斯-阿尔德反应，得到环加成产物，
构建了环状碳骨架。例如：
（2）形成环酯：多元羧酸与多元醇可形成环酯。如：
二、有机合成过程中官能团的引入、消除与转化
1. 官能团的引入
（1）引入碳碳双键
①醇或卤代烃的消去反应，如：
②炔烃与氢气、卤化氢、卤素单质的不完全加成反应，如：
（2）引入碳卤键
①烷烃或苯及其同系物的取代反应，如：
②醇与氢卤酸或酚与Br 的取代反应，如：
2
③烯烃或炔烃与卤素单质或卤化氢的加成反应，如：（3）引入羟基
①烯烃与水加成，如：
②醛或酮与H 加成，如：
2
③卤代烃的水解反应，如：
④酯的水解反应，如：
⑤酚盐溶液与CO 、HCl等反应，如：
2
（4）引入羧基
①醛的氧化反应，如：
②酯的水解反应，如：
③某些烯烃、苯的同系物被酸性高锰酸钾溶液氧化的反应，如：
④伯醇被酸性高锰酸钾溶液氧化的反应，如：
(5)引入醛基或酮羰基
①醇的催化氧化，如：
②某些烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化的反应，如：
2. 官能团的消除
（1）通过加成反应消除碳碳双键或碳碳三键等不饱和键。例如：
（2）通过消去反应、氧化反应或酯化反应消除羟基(—OH)。例如：（3）通过加成反应或氧化反应消除醛基(—CHO)。例如：
3. 官能团的转化
（1）利用衍变关系进行转化。如：
（2）增加官能团个数。如：
（3）改变官能团位置。如：
三、有机化合物在转化过程中官能团的保护
含有多个官能团的有机化合物在进行反应时，非目标官能团也可能受到影响。此时需要将非目标
官能团保护起来，先将其转化为不受该反应影响的其他基团，反应后再转化复原。
1. 醇羟基的保护：先将羟基转化为在一般反应条件下比较稳定的结构(如醚键)，相关合成反应结
束后，再在一定条件下脱除起保护作用的基团(保护基)，恢复羟基。
2. 酚羟基的保护：因为酚羟基易被氧气、酸性高锰酸钾溶液等氧化，所以在氧化目标官能团时可
先用氢氧化钠溶液将其转化为酚钠，后酸化恢复为酚。
3. 氨基的保护：氨基易被氧化，所以在氧化目标官能团时可先用盐酸将其转化为盐，后加氢氧化
钠溶液重新转化为氨基。
4. 碳碳双键的保护：碳碳双键易被氧化，所以在氧化目标官能团时可先与氯化氢通过加成反应将
其转化为氯代物，后通过消去反应恢复为碳碳双键。四、有机合成路线的设计
1. 一元化合物合成路线:
2. 二元化合物合成路线
3. 芳香化合物合成路线
五、有机合成路线的设计与实施
1. 有机合成的任务和过程
（1）任务：通过有机反应构建目标化合物分子碳骨架和官能团
（2）过程：基础原料→中间体→中间体→目标化合物
2. 有机合成的分析方法
（1）正合成分析法：采用正向思维方法，从已知原料入手，找出合成所需要的直接或间接的中间体，逐
步推向待合成有机物，其基本思路：原料→中间体 目标化合物
（2）逆合成分析法：采用逆向思维方法，从目标化合物的组成、结构、性质入手，找出合成所需要的直
接或间接的中间体，逐步推向已知原料，其基本思路：目标化合物→中间体→中间体 基础原料
（3）综合比较法：采用综合思维的方法，将正向和逆向分析法推导出的几种合成途径进行比较，从而得
到最佳合成路线第四章 生物大分子
第一节 糖类
一、糖类的组成与分类
1. 结构与组成：从分子结构上看，糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。糖类化合物
一般由碳、氢、氧三种元素组成，其组成大多可以用通式C (H O) 表示。
m 2 n
2. 分类：根据能否发生水解及水解产物的多少，糖类可分为单糖、寡糖（或低聚糖）和多糖。
二、糖
1. 葡萄糖与果糖（C H O ）：互为同分异构体
6 12 6
（1）葡萄糖CH OH(CHOH) CHO ，官能团：-OH、-CHO ，类别：多羟基醛
2 4
（2）果糖 ，官能团：-OH、 ，类别：多羟基酮
2. 葡萄糖的化学性质
①与氢气的加成反应：
②银镜反应：
③与新制氢氧化铜反应：
④人体内的缓慢氧化反应：
⑤分解反应：
⑥酯化反应：葡萄糖分子中含有多个羟基，能发生酯化反应。
3. 核糖与脱氧核糖
（1）核糖分子式为C H O ，结构简式为CH OHCH(OH)CH(OH)CH(OH)CHO；
5 10 5 2
（2）脱氧核糖分子式为C H O ,结构简式为CH OHCH(OH)CH(OH)CH CHO：
5 10 4 2 2
（3）核糖与脱氧核糖分别是生物体的遗传物质核糖核酸(RNA)与脱氧核糖核酸(DNA)的重要组成
部分。4. 糖类分子与手性
（1）手性碳原子：在分子中连有4个不同的原子或原子团的碳原子叫做不对称碳原子(一般在其
旁边标注*)，也叫手性碳原子
（2）手性分子：含有手性碳原子，存在不能重叠、互为镜像的对映异构体的分子称为手性分子。
如 (甘油醛)为手性分子
5. 二糖
（1）蔗糖、麦芽糖是常见的二糖，其分子式均为C H O ，二者互为同分异构体。蔗糖是非还
12 22 11
原糖，麦芽糖是还原糖。
（2）化学性质——水解反应：
6. 多糖
（1）淀粉和纤维素是最重要的多糖，它们都是由大量葡萄糖单元相互连接组成的，属于天然有
机高分子，淀粉的相对分子质量可达到几十万，纤维素可达到几百万。淀粉和纤维素的分子式均
可以表示为(C H O ) ，但n值不同，淀粉和纤维素不互为同分异构体。淀粉和纤维素都能发生水
6 10 5 n
解反应，最终生成葡萄糖。淀粉溶液遇I 变蓝色，该反应可用于淀粉和I 的相互检验。
2 2
三、实验探究蔗糖、麦芽糖及其水解产物是否具有还原性
1. 实验原理：含醛基的糖能被银氨溶液或新制Cu(OH) 氧化，具有还原性,为还原糖。若某种糖不
2
能发生银镜反应或不与新制Cu(OH) 反应，则该糖不具有还原性，为非还原糖。
2
2. 实验步骤、现象及结论
（1） 实验现象：试管内无明显现象
实验结论：蔗糖分子中不含醛基,是非还原糖;麦芽糖分子中含有醛基,是还原
糖（2） 实验现象：试管内产生砖红色沉淀
实验结论：蔗糖分子中不含醛基,是非还原糖;麦芽糖分子中含有醛基,是还原
糖
（3） 实验现象：加入银氨溶液的试管中都产生银镜；
加入新制 的试管中都出现砖
Cu(OH)
2
红色沉淀
实验结论：蔗糖的水解产物具有还原性；
麦芽糖的水解产物具有还原性
四、淀粉水解程度的判断
1. 实验原理：用银氨溶液[或新制Cu(OH) ]检验淀粉在水溶液中是否发生了水解，用碘水检验淀
2
粉水解是否已进行完全。
2. 实验步骤：
3. 实验现象及结论
现象A 现象B 结论
① 未出现银镜 溶液变蓝色 淀粉尚未水解
② 出现银镜 溶液变蓝色 淀粉部分水解
③ 出现银镜 溶液不变蓝色 淀粉完全水解
（1）淀粉的检验，必须直接取水解液加入碘水，不能取中和液，因为碘单质能与NaOH溶液反应。
（2）检验淀粉未水解的关键是证明没有水解产物葡萄糖生成；检验淀粉部分水解的关键是既要证明有水
解产物葡萄糖生成，又要证明仍有未水解的淀粉存在；检验淀粉水解完全的关键是证明淀粉已不存在。第二节 蛋白质
一、氨基酸
1. 物理性质：天然氨基酸均为无色晶体，熔点较高,一般能溶于水,而难溶于乙醇、乙醚等有机溶
剂
2. 化学性质：
（1）两性：
（2）成肽反应
氨基酸的成肽反应原理：一定条件下，由氨基提供的氢原子与羧基提供的羟基结合生成水。即，
脱 去一分子水后形成肽键( )。肽键可简写为“—CONH—”，不能
写成“—CNHO—”，两者的连接方式不同。
①两分子间缩合成二肽
②分子间或分子内缩合成环
③氨基酸分子缩聚成高分子
二、蛋白质
1. 组成：蛋白质主要由C、H、O、N、S等元素组成,有些蛋白质还含有P、Fe、Zn、Cu等元
素。
2. 结构：①一级结构：氨基酸单体的排列顺序
②二级结构：肽键中的氧原子与氢原子之间存在氢键，会使肽链盘绕或折叠成特定的空间结构
③三级结构：在二级结构的基础上进一步盘曲折叠，形成更复杂的三级结构
④四级结构：多个具有特定三级结构的多肽链通过非共价键相互作用如氢键等排列组装3. 性质
①水解反应：在酸、碱或酶的作用下水解，最终得到氨基酸
②两性：含有碱性基团氨基，含有酸性基团羧基
③盐析：向蛋白质溶液中加入一定浓度的盐（如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等）溶液，会使蛋白质的溶解
度
降低而使其从溶液中析出
④变性：某些物理因素（如加热、加压、搅拌、振荡、超声波、紫外线照射等）或化学因素（如强酸、
强
碱、重金属盐、乙醇、甲醛等）会使蛋白质变性
⑤显色反应：分子中含苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄色，可用于检验部分蛋白质
⑥灼烧：有烧焦羽毛的特殊气味——检验毛、丝纺织品
三、酶
1. 酶：酶具有生理活性，是对许多有机化学反应和生物体内进行的复杂反应具有很强的催化作用
的有机物，其中绝大多数是蛋白质。酶的催化作用具有以下特点：
①催化反应条件温和，一般在接近体温和中性的条件下进行。②具有高度的专一性。
③具有高效的催化作用。
第三节 核酸
一、核酸的组成
1. 核酸的组成：核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。
2. 核酸的基本单元——核苷酸
组成种类 脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸
磷酸 都含有
核 戊糖 脱氧核糖 核糖
苷
碱 相同 腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶
基
不同 胸腺嘧啶 尿嘧啶二、核酸的结构
1. DNA的结构
（1）DNA分子由两条多聚核苷酸链组成，两条链平行盘绕，形成双螺旋结构。
（2）每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，碱基排列在内侧。
（3）两条链上的碱基通过氢键作用结合成碱基对，遵循碱基互补配对原则。
2. RNA由核糖核苷酸连接而成，一般由一条核糖核苷酸链构成，呈单链结构。
三、核酸的生物功能
1. DNA的作用：决定生物体的一系列性状。
2. RNA的作用：参与遗传信息的传递过程。
第五章 合成高分子
第一节 合成高分子的基本方法
一、加成聚合反应
1. 加成聚合反应：由含有不饱和键的化合物分子以加成反应的形式生成高分子的反应。
2. 常见的加聚反应
（1）乙烯的加聚：
nCH =CH 催化剂-[CH -CH ]-
2 2 2 2 n
→
（2）1，3-丁二烯的加聚：
nCH =CH-CH=CH 催化剂-[CH -CH=CH-CH ]-
2 2 2 2 n
→
3. 特点
（1）单体：含有碳碳双键、碳碳三键等不饱和键的化合物，如烯烃、二烯烃、炔烃等
（2）产物：没有副产物产生
（3）链节：链节的组成元素和单体的组成元素相同
（3）平均相对分子质量：聚合物的平均相对分子质量为链节的相对质量的整数倍
4. 加聚反应产物和单体的相互推断
（1）由单体推断加聚反应产物：单体由官能团(一般是碳碳双键或碳碳三键)和非官能团两部分组成。单体
中含有不饱和键(碳碳双键或碳碳三键)的碳链单独列成一行，断开不饱和键，展放在“[ ]”内，其他非官能
团部分作为支链纵向排列。例如：CH =CHCN发生加聚反应的产物为
2（2）由加聚反应产物推断单体
①凡链节的主链只有两个碳原子（无其他原子）的聚合物，其单体必为一种，将链节两端两个半键断开向
内闭合即可。如 的单体是
②凡链节主链上只有四个碳原子（无其他原子）且链节无双键的聚合物，其单体必为两种，在链节两端及
正中央划线断开，然后分别将两个半键闭合即可。
如 的单体为
③凡链节主链上有多个碳原子且存在碳碳双键的高聚物，判断其单体的规律是“见双键，四个碳；无双键，
两个碳”，划线断开，然后将半键闭合，将单、双键互换即可
如 的单体为
④凡链节主链上有两个碳原子，且链节中含有碳碳双键，则该高聚物由含有碳碳三键的化合物加聚而成。
如果链节主链上有多个碳原子，且其中含有碳碳双键，采用“见双键，四个碳”的断键方式，链节主链两边
只剩下1个碳原子，无法构成含双键的单体时，则可能是含有碳碳三键的化合物参与了加聚反应。
如 的单体是 、 、
二、缩合聚合反应
1. 缩聚反应：单体分子间通过缩合反应生成高分子，同时产生小分子副产物的反应。
2. 类型
（ 1 ） 羟 基 酸 缩 聚 ： nHOCH COOH
2
+ (n-1)H O
2
（2）二元醇与二元酸缩聚：
（3）氨基酸缩聚：
（4）酚醛树脂型缩聚:
3. 特点
（1）缩聚反应的单体通常是具有双官能团（如—OH、—COOH、—N H 等）或多官能团的小分子
2
（2）缩聚反应生成聚合物的同时，还有小分子副产物（如H O、N H 、HCl等）生成
2 3
（3）缩聚反应多为可逆反应，为提高产率，一般需要及时移除反应产生的小分子副产物4. 书写
（1）一般在方括号外侧写出端基原子或原子团。
（2）各单体的物质的量与缩聚物结构简式的下角标一般要一致。
（3）由一种单体(化学计量数为n)进行的缩聚反应，生成的小分子的化学计量数一般为n-1；由两种单体
(化学计量数均为n)进行的缩聚反应，生成的小分子的化学计量数一般为2n-1。
5. 缩聚反应产物单体的推断
（1）若高聚物为 或 ，其单体必为一种。
如 的单体为HOCH CH COOH
2 2
（2）凡链节中含有酯基（ ）的高聚物，其单体为羧酸和醇，将酯基中的C-O键断开，羰
基碳原子上加-OH，氧原子上加-H即可。
如 的单体为HOOC-COOH和HOCH CH OH
2 2
（3）凡链节中含有肽键（ ）的高聚物，其单体一般为氨基酸，将肽键中C-N键断开，羰
基碳原子上加-OH，氮原子上加-H即可。
如 的单体为H NCH COOH和CH CH(N H )COOH
2 2 3 2
第二节 高分子材料
一、通用高分子材料
1. 塑料
（1）主要成分：合成树脂
（2）分类：热塑性塑料、热固性塑料
①热塑性塑料：线型、支链型，加热可熔融，可反复加工
②热固性塑料：网状，加热后不能软化或熔融，只能一次性成型（3）几种常见的塑料
①聚乙烯
比较项目 高压法聚乙烯 低压法聚乙烯
聚合反应条件 150 MPa~300 Mpa，200 0.1 MPa~2 MPa，60~100 ℃，使
℃左右，使用引发剂 用
催化剂
高分子链的结构 含有较多支链 支链较少
密度/(g·cm-3) 0.91~0.93 0.94~0.97
②酚醛树脂：酚醛树脂是用酚(如苯酚)与醛(如甲醛)在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子。
a.在酸催化下，等物质的量的甲醛与苯酚反应形成线型结构高分子，其反应为：
b.在碱催化下，过量的甲醛与苯酚反应生成网状结构的酚醛树脂。
2. 纤维
（1）分类
①天然纤维：羊毛、棉花、蚕丝、麻
②化学纤维：a再生纤维：以木材、秸秆等农副产品为原料加工处理得到。（人造丝、人造棉）
b合成纤维：以石油、天然气、煤和农副产品等为原料将其转化为单体，再经聚合
反应得到。
（涤纶、锦纶、维纶）
（2）两种常见合成纤维
①聚酯纤维（涤纶）
制备原理：
优缺点：强度大，耐磨，易洗，快干，保形性好，但透气性和吸湿性差
用途：服装与床上用品，各种装饰布料，国防军工特殊织物等
②聚酰胺纤维（聚己二酰己二胺）
制备原理：
优点：耐磨性和强度较好3. 合成橡胶
（1）原料：以石油、天然气为原料，以二烯烃、烯烃等为单体聚合而成。
（2）性能：在耐油、耐寒、耐热、耐腐蚀等方面有优势。
（3）顺丁橡胶(属于合成橡胶)和天然橡胶
①顺丁橡胶： 单体为 CH =CH-CH=CH
2 2
②天然橡胶： 单体为
二、功能高分子材料
1. 高吸水性树脂
（1）合成方法
①对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性，在它们的主链上接入含强亲水基团的支链，以提高它们的吸
水能力。
②用带有强亲水基团的烯类单体进行聚合，得到含亲水基团的高聚物。如：在丙烯酸钠中加入少量交联剂，
再在一定条件下发生聚合，可得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。聚丙烯酸钠的结构简式为
。
（2）性能：具有极强的吸水能力，且耐挤压、保水性好。
（3）应用：干旱地区用于农业、林业抗旱保水，改良土壤等。
2. 高分子分离膜
（1）分离原理：分离膜一般只允许水及一些小分子物质通过，其余物质则被截留在膜的另一侧，形成浓
缩液，达到对原液净化、分离和浓缩的目的
（2）分类：根据膜孔大小分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等
（3）生产分离膜的材料：醋酸纤维、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯等
（4）应用：海水淡化和应用水的制取，以及果汁浓缩、乳制品加工、药物提纯、血液透析等领域
3. 有机高分子化学反应与结构的关系：结构决定性质，高分子的化学反应主要取决于结构特点、
官能团与基团之间的影响。如碳碳双键易发生氧化反应、加成反应，酯基易发生水解反应，羧基
易发生酯化反应等。4. 常见的有机高分子化学反应
（1）降解：在一定条件下，高分子材料降解为小分子。如有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)热解为甲
基丙烯酸甲酯；聚苯乙烯用氧化钡处理，能分解为苯乙烯。常见的高分子降解方法：生物降解、
化学降解、光降解等。
（2）橡胶硫化：天然橡胶( )呈线型结构，经硫化后，破坏了其中的碳碳双键，以二
硫键(—S—S—)等把线型结构连接为网状结构。
（3）催化裂化：重质油催化裂化得到柴油、煤油、汽油及可燃气体等。
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