文档内容
陌生有机物的结构、性质与转化
1.碳原子的杂化方式与有机物分子的空间结构
与碳原子
结构示 碳原子的 碳原子的 碳原子与相邻原子形成的结
相连的
意图 杂化方式 成键方式 构单元的空间结构
原子数
σ键(头碰头重叠，轴对
4 sp3 四面体形
称，可旋转)
σ键、π键(肩并肩重叠，
3 sp2 平面形
镜面对称，不可旋转)
2 sp σ键、π键 直线形
2.判断有机物分子中原子共线、共面的一般思路
3.同分异构体的判断
判断同分异构体数目的步骤
第一步：判断有无类别异构
根据分子式判断该有机物是否有类别异构，如碳架异构、位置异构、官能团异构。第二步：同一类物质，写出官能团的位置异构体
①碳链异构体按“主链由长到短，支链由简到繁，位置由心到边”的规律书写。
②分合思维法——书写醇或酸的同分异构体，如书写C H OH的同分异构体，先写出C H 的同分异构
5 11 5 12
体；再写出上述同分异构体分子中的一个氢原子被—OH取代得出的C H OH的同分异构体。
5 11
③顺序思维法——书写多官能团的有机物的同分异构体，如丙烷上三个氢原子分别被一个—NH 、一个
2
—OH、一个苯基取代，先写出被—NH 取代的同分异构体，接着写出被—OH取代的同分异构体，最
2
后写出被苯基取代的同分异构体(顺序可颠倒)。
4.有机物官能团的性质
(1)常见有机物官能团(或其他基团)与性质的关系
官能团
(或其他 常见的特征反应及其性质
基团)
烷烃基 取代反应：在光照条件下与卤素单质反应
碳碳双键、 (1)加成反应：使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色；
碳碳三键 (2)氧化反应：能使酸性KMnO 溶液褪色
4
(1)取代反应：①在Fe粉(或FeBr )催化下与液溴反应；②在
3
浓硫酸催化下与浓硝酸反应；
苯环
(2)加成反应：在一定条件下与H 反应；
2
注意：与溴水、酸性高锰酸钾溶液都不反应
(1)水解反应：卤代烃在NaOH水溶液中加热生成醇；
卤代烃 (2)消去反应：部分卤代烃在NaOH醇溶液中共热生成不饱
和烃
(1)与活泼金属(Na)反应放出H ；
2
醇羟基 (2)催化氧化：在铜或银催化下被氧化成醛基或酮羰基；
(3)与羧酸发生酯化反应生成酯
(1)弱酸性：能与NaOH溶液反应；
酚羟基 (2)显色反应：遇FeCl 溶液发生显色反应；
3
(3)取代反应：与浓溴水反应生成白色沉淀
(1)氧化反应：①与银氨溶液反应产生光亮的银镜；②与新
醛基 制的Cu(OH) 共热产生砖红色沉淀；
2
(2)还原反应：与H 加成生成醇
2
(1)使紫色石蕊溶液变红；
羧基
(2)与NaHCO 溶液反应产生CO ；
3 2(3)与羟基发生酯化反应
水解反应：①酸性条件下水解生成羧酸和醇；②碱性条件
酯基
下水解生成羧酸盐和醇
(2)有机反应中的定量关系
①在烷烃的取代反应中，1 mol卤素单质取代1 mol H，同时生成1 mol HX(X表示卤素原子)。
②1 mol 加成需要1 mol H 或1 mol Br ；1 mol醛基或酮羰基可消耗1 mol H ；1 mol甲醛完全被
2 2 2
氧化消耗4 mol Cu(OH) 。
2
③1 mol苯完全加成需要3 mol H 。
2
④与NaHCO 反应生成气体：1 mol —COOH生成1 mol CO 。
3 2
⑤与Na反应生成气体：1 mol —COOH生成0.5 mol H ；1 mol —OH生成0.5 mol H 。
2 2
⑥与NaOH反应：1 mol —COOH(或酚羟基)消耗1 mol NaOH；1 mol (R'为链烃基)消耗1
mol NaOH；1 mol 消耗2 mol NaOH。
(3)确定多官能团有机物性质的步骤
注意 有些官能团性质会交叉。例如，碳碳三键与醛基都能被酸性高锰酸钾溶液氧化，都能与溴水反应使
其褪色(碳碳三键使溴水褪色是因为发生了加成反应，醛基使溴水褪色是因为发生了氧化还原反应)，也都
能与氢气发生加成反应等。
1.(2024·新课标卷，8)一种点击化学方法合成聚硫酸酯(W)的路线如下所示：下列说法正确的是( )
A.双酚A是苯酚的同系物，可与甲醛发生聚合反应
B. 催化聚合也可生成W
C.生成W的反应③为缩聚反应，同时生成
D.在碱性条件下，W比聚苯乙烯更难降解
2.(2024·河北，5)化合物X是由细菌与真菌共培养得到的一种天然产物，结构简式如图。下列相关表述
错误的是( )
A.可与Br 发生加成反应和取代反应
2
B.可与FeCl 溶液发生显色反应
3
C.含有4种含氧官能团
D.存在顺反异构
3.(2024·湖北，6)鹰爪甲素(如图)可从治疗疟疾的有效药物鹰爪根中分离得到。下列说法错误的是( )
A.有5个手性碳
B.在120 ℃条件下干燥样品
C.同分异构体的结构中不可能含有苯环
D.红外光谱中出现了3 000 cm-1以上的吸收峰
4.(2024·黑吉辽，7)如下图所示的自催化反应，Y作催化剂。下列说法正确的是( )
A.X不能发生水解反应
B.Y与盐酸反应的产物不溶于水
C.Z中碳原子均采用sp2杂化
D.随c(Y)增大，该反应速率不断增大
5.(2023·湖北，4)湖北蕲春李时珍的《本草纲目》记载的中药丹参，其水溶性有效成分之一的结构简式
如图。下列说法正确的是( )A.该物质属于芳香烃
B.可发生取代反应和氧化反应
C.分子中有5个手性碳原子
D.1 mol该物质最多消耗9 mol NaOH
6.(2023·新课标卷，8)光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。
下列说法错误的是( )
A.该高分子材料可降解
B.异山梨醇分子中有3个手性碳
C.反应式中化合物X为甲醇
D.该聚合反应为缩聚反应
7.(2023·辽宁，6)在光照下，螺吡喃发生开、闭环转换而变色，过程如下。下列关于开、闭环螺吡喃说
法正确的是( )
A.均有手性
B.互为同分异构体
C.N原子杂化方式相同
D.闭环螺吡喃亲水性更好
8.(2023·浙江1月选考，9)七叶亭是一种植物抗菌素，适用于细菌性痢疾，其结构如图，下列说法正确
的是( )
A.分子中存在2种官能团
B.分子中所有碳原子共平面
C.1 mol该物质与足量溴水反应，最多可消耗2 mol Br
2
D.1 mol该物质与足量NaOH溶液反应，最多可消耗3 mol NaOH
9.(2023·湖北，12)下列事实不涉及烯醇式与酮式互变异构原理的是( )(R为烃基或氢)
A. 能与水反应生成CH CHO
3
B. 可与H 反应生成
2
C. 水解生成
D. 中存在具有分子内氢键的异构体
10.(2023·河北，5)在K⁃10蒙脱土催化下，微波辐射可促进化合物X的重排反应，如图所示：
下列说法错误的是( )
A.Y的熔点比Z的高
B.X可以发生水解反应
C.Y、Z均可与Br 发生取代反应
2
D.X、Y、Z互为同分异构体答案精析
精练高考真题
1.B [双酚A含有2个酚羟基，与苯酚官能团个数不同，二者不互为同系物，双酚A可以与甲醛发生缩聚
(CH )
反应，A错误；由图可知，反应③生成的产物为W和 3 3SiF，属于缩聚反应， 也
可以通过缩聚反应生成W，反应的化学方程式为n ，故B正确、C错误；
W为聚硫酸酯，在碱性条件下可以发生水解反应，因此，在碱性条件下，W比聚苯乙烯易降解，D错
误。]
2.D [化合物X中存在碳碳双键，能和Br 发生加成反应，下方苯环上酚羟基邻位有氢原子，可以与Br 发
2 2
生取代反应，A正确；化合物X中有酚羟基，遇FeCl 溶液发生显色反应，B正确；化合物X中含有酚羟
3
基、醛基、酮羰基、醚键4种含氧官能团，C正确；该化合物中只有一个碳碳双键，双键的其中一个碳原
子连接的2个原子团都是甲基，所以不存在顺反异构，D错误。]
3.B [连4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子，分子中有5个手性碳原子，如图中用星号标记
的碳原子： ，故A正确；由鹰爪甲素的结构简式可知，其分子中有过氧键，过氧键热稳定性差，
所以不能在120 ℃条件下干燥样品，故B错误；鹰爪甲素的分子式为C H O ，如果有苯环，最多含
15 26 4
2n-6=15×2-6=24个氢原子，则其同分异构体的结构中不可能含有苯环，故C正确；由鹰爪甲素的结构简式
可知，其分子中含羟基，即有氧氢键，所以其红外光谱图中会出现3 000 cm-1以上的吸收峰，故D正确。]
4.C [根据X的结构简式可知，其结构中含有酯基和酰胺基，因此可以发生水解反应，A错误；有机物Y
中含有亚氨基，其水溶液呈碱性，可以与盐酸发生反应生成盐，在水中的溶解性较好，B错误；有机物Z
中含有苯环和碳碳双键，无饱和碳原子，其所有的碳原子均为sp2杂化，C正确；Y在反应中起催化作用，
随着体系中c(Y)增大，反应初始阶段化学反应速率会加快，但随着反应的不断进行，反应物X的浓度不断
减小，且浓度的减小占主要因素，反应速率又逐渐减小，即不会一直增大，D错误。]
5.B [该有机物中含有氧元素，不属于烃，A错误；该有机物中含有酯基、羟基和羧基，均可以发生取代
反应，含有碳碳双键和酚羟基，均能发生氧化反应，B正确；该有机物结构中，
标有“*”的为手性碳原子，则一共有4个手性碳原子，C错误；该物质中
含有7个酚羟基、2个羧基、2个酯基，则1 mol该物质最多消耗11 mol NaOH，D错误。]6.B [该高分子材料中含有酯基，可以降解，A正确；异山梨醇中有4个手性碳： ，B错误；
根据元素守恒，反应式中化合物X为甲醇，C正确；该反应在生成高聚物的同时还有小分子甲醇生成，属
于缩聚反应，D正确。]
7.B [开环螺吡喃不含手性碳原子，故A错误；分子式均为C H NO，它们结构不同，因此互为同分异构
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体，故B正确；闭环螺吡喃中N原子杂化方式为sp3，开环螺吡喃中N原子杂化方式为sp2，故C错误；开
环螺吡喃中氧原子显负价，电子云密度大，容易与水分子形成分子间氢键，水溶性增大，故D错误。]
8.B [根据结构简式可知分子中含有酚羟基、酯基和碳碳双键，共三种官能团，A错误；酚羟基含有两个
邻位H可以和溴发生取代反应，碳碳双键能和单质溴发生加成反应，所以最多消耗单质溴3 mol，C错误；
分子中含有2个酚羟基、1个酯基，酯基水解后生成1个酚羟基，所以最多消耗4 mol NaOH，D错误。]
9.B [水与 发生加成反应生成CH CHOH，烯醇式的CH CHOH不稳定转化为酮式的乙醛，
2 2
A不符合题意；3⁃羟基丙烯中，与羟基相连的碳原子未形成碳碳双键，不会发生烯醇式与酮式互变异构，
B符合题意； 水解生成 ， 可以发生互变异构转化为 ，C不
符合题意； 可以发生互变异构转化为 ，即可形成分子内氢键，D不符合题意。]
10.A [Z易形成分子间氢键，Y易形成分子内氢键，Y的熔点比Z的低，故A错误；X含有酯基，可以发
生水解反应，故B正确；Y、Z均含有酚羟基，所以均可与Br 发生取代反应，故C正确；X、Y、Z分子
2
式都是C H O ，结构不同，互为同分异构体，故D正确。]
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