文档内容
专题七 有机化合物结构和性质
必备知识 解读
一、识别官能团和弄清官能团的性质
1.常见官能团的主要性质和反应
有机物 通式 代表物 官能团名称 主要化学性质
(1)与卤素单质、H、卤化氢、HO等发生
2 2
碳碳双键
加成反应
烯烃 CH CH=CH
n 2n 2 2
(2)被酸性KMnO 溶液等强氧化剂氧化
4
(3)易发生加聚反应
(1)与卤素单质、H、卤化氢、HO等发生
2 2
碳碳叁键 加成反应
炔烃 CH CH≡CH
n 2n－2
—C≡C— (2)被酸性KMnO 溶液等强氧化剂氧化
4
(3)易发生加聚反应
(1)与NaOH水溶液共热发生取代反应生
—X(X表示卤素
卤代烃 R—X CHBr 成醇
2 5
原子)
(2)与NaOH醇溶液共热发生消去反应
(1)与活泼金属反应产生H
2
(2)与卤化氢或浓氢卤酸反应生成卤代烃
(3)脱水反应：乙醇
醇 R—OH CHOH 醇羟基—OH
2 5
(4)催化氧化为醛或酮
(5)与羧酸或无机含氧酸反应生成酯
性质稳定，一般不与酸、碱、氧化剂反
醚 R—O—R CHOCH
2 5 2 5 醚键
应
(1)有弱酸性，比碳酸酸性弱
(2)与浓溴水发生取代反应，生成白色沉
酚 酚羟基—OH 淀2,4,6三溴苯酚
(3)遇FeCl 溶液呈紫色(显色反应)
3
(4)易被氧化
(1)与H 发生加成反应生成醇
2
醛 CHCHO (2)被氧化剂(O、多伦试剂、斐林试剂、
3 2
醛基
酸性高锰酸钾等)氧化为羧酸
(1)具有酸的通性
(2)与醇发生酯化反应
羧酸 乙酸
羧基
(3)不能与H 发生加成反应
2
(4)能与含—NH 的物质生成含肽键的酰
2胺
（5）与羧基脱水形成酸酐
(1)发生水解反应生成羧酸和醇
酯 乙酸乙酯
酯基 (2)可发生醇解反应生成新酯和新醇
2、重要官能团的反应类型
官能团 反应类型 反应说明
碳碳双键 加成反应 1mol碳碳双键加1molH 、1molBr
2 2
氧化反应 使酸性高锰酸钾褪色
碳碳叁键 加成反应 1mol碳碳双键加2molH 、2molBr
2 2
—C≡C— 氧化反应 使酸性高锰酸钾褪色
取代反应（水解反应） 1.1molRCCLH耗NaOH2mol
2
—X(X表示
消去反应 2.1molRCCl 耗NaOH4mol
3
卤素原子)
3. 耗NaOH2mol
取代反应 （ 酯化反 1.1molNa与 1 mol —OH生成0.5 mol H
2
醇羟基—OH 应） 氧化反应 2. 使酸性高锰酸钾褪色
消去反应 3. 不和NaOH反应
取代反应 （ 酯化反 1.1molNa与 1 mol —OH生成0.5 mol H
2
酚羟基—OH 应） 氧化反应 2. 与酸酐反应生成酯
3. 与溴取代，耗溴3mol
加成反应 1mol碳氧双键加1molH 、
2
还原反应 使酸性高锰酸钾褪色
醛基 氧化反应 1 mol醛基消耗2 mol Ag(NH)OH，1 mol甲醛消耗
3 2
4 mol Ag(NH)OH，
3 2
加成反应 1mol碳氧双键加1molH 、
2
羰基
取代反应 （ 酯化反 1. 1 mol Na和—COOH生成0.5 mol H；
2
应） 2. 1 molNaHCO 和—COOH生成1 mol CO
3 2
羧基
和Na、NaOH、NaHCO 反 3. 与1molNaOH反应
3
应
酯基 取代反应 （ 水解反 1mol酯耗1molNaOH
应）
1mol 耗2molNaOH
和NaOH反应
二、空间构型、核磁共振氢谱锋的面积和手性碳原子个数
1.空间构型：
碳原子 共线点 共面点2点共线，3点以上不共线 3点共面，4点以上不共面
饱和碳原子
碳碳双键 2点共线，3点以上不共线 6点共面
碳碳三键—C≡C— 4点共线 4点共面
4点共线 12点共面
苯环
3点不共线 3点共面
2.核磁共振氢谱:
核磁共振氢谱锋的面积面积比：一般是：3或3的倍数，2或2的倍数，1或1的倍数。
3.手性碳原子个数：手性碳原子是不对称碳原子，碳原子上连接的四个原子或原子团都不相同。
应考能力 解 密
一.判断同分异构种数
1.巧用不饱和度记住常见有机物的官能团异构
1、不饱和度
(1)概念：不饱和度又称缺氢指数，即有机物分子中的氢原子与和它碳原子数相等的链状烷烃相比较，每
减少2个氢原子，则有机物的不饱和度增加1，用Ω表示
(2)有机化合物(CHO)分子不饱和度的计算公式为：
x y z
(3)在计算不饱和度时，若有机化合物分子中含有卤素原子，可将其视为氢原子；若含有氧原子，则不予
考虑；若含有氮原子，就在氢原子总数中加上氮原子数
(4)几种常见结构的不饱和度
官能团或结构 C==C C==O 环 C C 苯环
不饱和度 1 1 1 2 4
常见有机物的官能团异构
通式 不饱和度 常见类别异构体
CH 0 无类别异构体
n 2n+2
碳碳双键CH 1 单烯烃、环烷烃
n 2n
碳碳三键CH 2 单炔烃、二烯烃、环烯烃、二环烃
n 2n－2
羟基醚键CH
n 2n＋ 0 饱和一元醇、饱和一元醚
O
2饱和一元醛、饱和一元酮、烯醇、烯醚、环醇、环
醛酮CH O 1
n 2n
醚
羧 酸CH O 1 饱和一元羧酸、饱和一元酯、羟醛、羟酮
n 2n 2
CH ON 1 氨基酸、硝基烷
n 2n＋1 2
苯CH 4 含苯环
n 2n-6
(5)不饱和度相同、碳、氧原子数相同、杂原子数相同的物质是同分异构体。
2.记住常见同分异构体的数目
1）.烷基
烷基 甲基 乙基 丙基 丁基 戊基
个数 1 1 2 4 8
2）.烷烃
烷烃 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷
个数 1 1 1 2 3 5 9
3）.烯同分异构体烷烃
戊烯 己烯 庚烯
烯烃 丁烯CH
4 8
CH CH CH
5 10 6 12 7 14
个数 3 5 13 27
4）.酯同分异构体:
饱和酯 CHO CH O 己CH O
4 8 2 5 10 2 6 12 2
个数 4 9 20
5）.苯环上有三个不同的取代基的：10种
苯环上有三个相同的取代基的：连偏均3种，
苯环上有二个相同一个不同的取代基的：6种
6）.二元相同取代物：
烷烃 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 立方烷 萘 联苯
个数 1 2 4 9 21 3 10 12
7）.二元不同的取代基：
烷烃 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 立方烷 萘 联苯
个数 1 2 5 12 31 3 14 21
二、记准几个定量关系
1.1 mol醛基消耗2 mol Ag(NH)OH生成2 mol Ag单质、1 mol HO、3 mol NH；1 mol甲醛消耗4 mol
3 2 2 3
Ag(NH)OH，生成4 mol Ag单质、
3 2
2.1 mol醛基消耗2 mol Cu(OH) 生成1 mol CuO沉淀、2 mol HO；1 mol甲醛消耗4 mol Cu(OH)，生成
2 2 2 22 mol CuO沉淀
2
3.消耗H 的物质的量
2
官能团 —C≡C—
耗H 1 2 3 1 0 0 0
2
4.消耗NaOH的物质的量
1）1mol单醇、酚、酸、酯耗NaOH1mol
2）1mol 、 耗NaOH2mol
3）1molRCCLH耗NaOH2mol
2
4) 1molRCCl 耗NaOH4mol
3
5.消耗Br 的物质的量
2
官能团 —C≡C—
反应类型 加成 加成 取代反应 取代反应
耗Br 1 2 邻、对位3 对位被占，邻2
2
三、有机物的溶解性和熔沸点的比较
1.常温下含有 小于或等于 4 个 碳原子的烃为气态，随碳原子数的增多，逐渐过渡到液态、固态
2.烷烃随碳原子数的增多，分子量增大，沸点逐渐升高；同分异构体中，支链越多，沸点越低
3.羧酸、醇、胺类、胺基酸等有机物分子间可以形成氢键，熔沸点比同碳其它有机物高
4.羧酸、醇、胺类、胺基酸等有机物与水分子间可以形成氢键，比同碳其它有机物易溶于水
5.含有-OH、-CHO、-COOH、-NH 等亲水基的有机物，含碳少的化合物易溶于水，随着碳原子数增多，溶解
2
度变小。
6.含X-、R-、R-COO-R等憎水基的都不溶于水。
高考实例剖析
高频考点 1 分子组成 和结构
1. 分子式的正误判断
2. 分子中共面、共线原子和手性碳原子的判断
3. 同分异构体、同系物的判断
4. 一氯代物种数判断
【高考实例】
1.（2022·全国乙卷）一种实现二氧化碳固定及再利用的反应如下：下列叙述正确的是
A．化合物1分子中的所有原子共平面 B．化合物1与乙醇互为同系物
C．化合物2分子中含有羟基和酯基 D．化合物2可以发生开环聚合反应
【答案】D
【解析】A项：化合物1分子中还有亚甲基结构，其中心碳原子采用sp3杂化方式，所以所有原子不可能共
平面，A错误；
B项：结构相似，分子上相差n个CH 的有机物互为同系物，上述化合物1为环氧乙烷，属于醚类，乙醇属
2
于醇类，与乙醇结构不相似，不是同系物，B错误；
C项：根据上述化合物2的分子结构可知，分子中含酯基，不含羟基，C错误；
D项：化合物2分子可发生开环聚合形成高分子化合物 ，D正确；
答案选D。
【考点演练】
1．（2022·全国甲卷）辅酶 具有预防动脉硬化的功效，其结构简式如下。下列有关辅酶 的说法正确
的是
A．分子式为
B．分子中含有14个甲基
C．分子中的四个氧原子不在同一平面
D．可发生加成反应，不能发生取代反应
【答案】B【解析】A项：由该物质的结构简式可知，其分子式为C H O ，A错误；
59 90 4
B项：由该物质的结构简式可知，键线式端点代表甲基，10个重复基团的最后一个连接H原子的碳是甲基，
故分子中含有1+1+1+10+1=14个甲基，B正确；
C项：双键碳以及与其相连的四个原子共面，羰基碳采取sp2杂化，羰基碳原子和与其相连的氧原子及另外
两个原子共面，因此分子中的四个氧原子在同一平面上，C错误；
D项：分子中有碳碳双键，能发生加成反应，分子中含有甲基，能发生取代反应，D错误；
答案选B。
2．（2022·河南商丘·三模）长时间看电子显示屏幕，会对眼睛有一定的伤害。人眼的视色素中含有视黄醛，
而与视黄醛结构相似的维生素A常作为保健药物。下列有关叙述正确的是
A．视黄醛的分子式为C H O
20 26
B．视黄醛与乙醛(CH CHO)互为同系物
3
C．一定条件下，维生素A可被氧化生成视黄醛
D．视黄醛和维生素A互为同分异构体
【答案】C
【解析】A项：由结构简式可知，视黄醛的分子式为C H O，故A错误；
20 28
B项：由结构简式可知，视黄醛分子与乙醛分子中含有的官能团种类不同，不是同类物质，所以不可能互
为同系物，故B错误；
C项：由结构简式可知，维生素A中含有—CH OH能被氧化转化为—CHO，则一定条件下，维生素A可被氧
2
化生成视黄醛，故C正确；
D项：由结构简式可知，视黄醛和维生素A的分子式不同，不可能互称同分异构体，故D错误；
故选C。
高频考点 2 有机物的分类官能团的反应
1. 有机物种类判断：何种有机物，有何种官能团，是否高分子
2. 与H 加成，耗多少mol
2
3. 与Br 反应，耗多少mol
2
4. 耗NaOH多少mol5. 耗NaHCO 多少mol
3
6. 能否使酸性高锰酸钾褪色
7. 与Na反应产生多少molH
2
8. 能发生的反应类型的判断：如取代，加成，消去、氧化等
【高考实例】
2．（2022·浙江卷）染料木黄酮的结构如图，下列说法正确的是
A．分子中存在3种官能团
B．可与 反应
C． 该物质与足量溴水反应，最多可消耗
D． 该物质与足量 溶液反应，最多可消耗
【答案】B
【解析】A项：根据结构简式可知分子中含有酚羟基、羰基、醚键和碳碳双键，共四种官能团，A错误；
B项：含有碳碳双键，能与HBr发生加成反应，B正确；
C项：酚羟基含有四种邻位或对位H，另外碳碳双键能和单质溴发生加成反应，所以最多消耗单质溴
5mol，C错误；
D项：分子中含有3个酚羟基，所以最多消耗3molNaOH，D错误；
答案选B。
【考点演练】
1．（2022·湖南卷）聚乳酸是一种新型的生物可降解高分子材料，其合成路线如下：
下列说法错误的是
A．
B．聚乳酸分子中含有两种官能团C． 乳酸与足量的 反应生成
D．两分子乳酸反应能够生成含六元环的分子
【答案】B
【解析】A项：根据氧原子数目守恒可得：3n=2n+1+m，则m=n-1，A正确；
B项：聚乳酸分子中含有三种官能团，分别是羟基、羧基、酯基，B错误；
C项：1个乳酸分子中含有1个羟基和1个羧基，则1mol乳酸和足量的Na反应生成1mol H ，C正确；
2
D项：1个乳酸分子中含有1个羟基和1个羧基，则两分子乳酸可以缩合产生含六元环的分子（
），D正确；
故选B。
2．（2022·山西太原·二模）2021年诺贝尔化学奖授予Benjamin List、David W.C．MacMillan，以奖励他们
“对于有机小分子不对称催化的重要贡献”。脯氨酸( )催化分子内的羟醛缩合反应：
下列说法不正确的是
A．脯氨酸能与Y发生取代反应
B．X和Y互为同分异构体，且Y能发生消去反应
C．X中所有碳原子处于同一平面
D．1mol脯氨酸与足量NaHCO 反应，生成44gCO
3 2
【答案】C
【解析】A项：脯氨酸含有羧基，Y中含有羟基，两者能发生酯化反应(取代反应)，故A正确；
B项：X和Y分子式相同，结构不同，互为同分异构体，Y分子中羟基的邻位碳原子上含有氢原子，能发生消去反应，故B正确；
C项：如图所示 ，X中用“*”标记的碳原子为饱和碳原子，与之相连的碳原子不可能处于
同一平面，因此X中所有碳原子不可能共面，故C错误；
D项：1mol脯氨酸含有1mol羧基，与足量NaHCO 反应，生成1molCO ，质量为1mol×44g/mol=44g，故D
3 2
正确；
答案选C。
