第十章 有机物的结构 烃和烃的衍生物
第 1 节 有机物的结构特点
5%#
一、有机物的分类
1.根据元素组成分类
烃 只含碳 氢元素的有机物 如烷烃 烯
(１) : 、 , 、
烃等
.
烃的衍生物 还含有碳 氢以外元素的有机
(２) : 、
物 如卤代烃 醇等
, 、 .
2.根据碳骨架分类
J' 65% &$)$)$)$)
'
65%=*' #&$)$)#S
6
( 6(% (&
0)
(
' 6(%=*' (F
' '
7N% 8
' 7N
#S
'
7N%=*' #8
3.根据官能团分类
类别 官能团
烷烃
—
烯烃 碳碳双键
CC
烃
炔烃 碳碳三键
CC
芳香烃
—
卤代烃 碳卤键 卤素原子
C X ( —X)
烃 醇和酚 羟基
的
—OH
衍
生 醛 O
物 醛基
C
１２６ 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
H
酮 O
酮羰基 羰基
( ) C
续表
类别 官能团
醚 醚键
C O C
羧酸 O
烃 羧基
的 C
衍
生
物
OH
酯 O
酯基
C
O R
胺 氨基
—NH２
酰胺 O
酰胺基
C
NH２
二、有机物的命名
1.烷烃的系统命名规则
选主链 最长 称某烷
(１) ( ), .
编号位 近 小 定支链
(２) ( 、 ), .
取代基 写在前 标位置 短线连
(３) , , , .
不同基 简到繁 相同基 合并算
(４) , , , .
如 的
CH３ CH CH２ CH CH CH３
CH３ CH２ CH３
CH３
系统命名为 二甲基 乙基己烷
２,５－ －３－ .
2.含苯环的有机物的命名
有时以苯环作为母体 称为 某苯 如甲苯
(１) , “ ”, 、
乙苯 溴苯 硝基苯等 有时又以苯基作为取
、 、 ;
代基 如苯乙烯 苯胺 苯甲醇 苯乙醛 苯甲
, 、 、 、 、
酸等
.
苯环上有 个取代基时 习惯命名可用邻
(２) ２ , 、
间 对 表 示 取 代 基 的 相 对 位 置 如
、 .
CH３
的习惯命名为间二甲苯
.
CH３
系统命名时将苯环中的碳原子编号 如
(３) ,
第十章 有机物的结构 烃和烃的衍生物 １２７
CH３
１ ２ 称 为 三 甲 苯
CH３
１,２,４ － ,
３
４
CH３
相对分子质量的测定 质谱法
(２) ———
质荷比最大值即为该有机物的相对分子质
量 再结合实验式确定分子式
, .
3.分子结构的确定——波谱分析
红外光谱 不同化学键或官能团的吸收频率
(１) :
CH３ 不同 分析红外光谱图可确定有机物分子中
１ ,
２ 称为 甲基 乙基苯
CH２CH３ １－ －２－ . 的官能团或化学键信息
.
3.含官能团的链状有机物的命名 核磁共振氢谱 吸收峰个数 氢原子种类
(２) : ＝
选择连有 或含有 官能团的最长碳链为主链 数 吸收峰面积之比 不同种类氢原子数目
(１) ( ) . , ＝
从距离官能团最近的一端开始编号 之比
(２) . .
把取代基和官能团的位置用阿拉伯数字标 射线衍射 利用衍射图经过计算可获得键
(３) (３)X :
明 写出有机物的名称 长 键角等分子结构信息
, . 、 .
注意 利用紫外和可见光谱可判断有机化合物分子
CH２CH３
如 的名称为 甲基 结构中共轭程度的大小.
CH３ CH２ C CH３ ３－ －３－
4.有机物分子不饱和度(Ω )的确定
OH
利用计算公式确定
CH３ (１)
戊醇 的名称为 甲
,CH C CH２ CH CH３ ４－ 烃 Ω １ x y
(C x H y): ＝ (２ ＋２－ ).
基 戊炔 的名
２
－１－ ,CH３ CH CH２ CH２CHO
注意 若有机物分子中含有卤素原子,可将其视为氢
CH３ 原子;若含有氧原子,则不予考虑;若含有氮原子,
称为 甲基戊醛
４－ . 的Ω １(x y n).
注意 酯的命名:先读酸的名称,再读醇的名称,并将 CxHyOzNn ＝ ２ ＋２－ ＋
２
“醇”改成“酯”,如甲酸与乙醇生成的酯命名为甲酸乙酯. 利用结构确定
(２)
三、有机物组成和结构的确定
结构 Ω 结构 Ω
1.研究有机化合物的一般方法
碳氧双键 氰基
１ ２
. - - -
碳碳双键 脂环
3 O 3
１ １
碳碳三键 苯环
２ ４
9N9 2 BA" "A
F3 四、同系物和同分异构体
1.同系物的特点
2.有机物分子式的确定
具有相同的通式 熔 沸点随着碳原子数的增
元素分析 , 、
(１)
多而升高 化学性质相似
定性分析 用化学方法鉴定有机物的组成元 , .
① :
注意 判断两种有机物是否互为同系物,先看结构是
素 如燃烧后
. C→CO２,H→H２O. 否相似(官能团的种类和数目是否相同),再看在分子组成
定量分析 一定量的有机物燃烧后转化为简
② : 上是否相差一个或若干个“ ”(不饱和度是否相同).
CH２
单无机物 并测定各产物的量 从而确定其实
, , 2.同分异构类型
验式
. 分子式相同 结构不同的化合物互为同分异
,
构体
.
续表
同分异构类型 示例
反应类型 概念 实例
碳架异构 正戊烷和异戊烷
单体分子间通过缩
多元醇与多元羧酸反
位置异构 和
CH３CH２CH２OH CH３CH(OH)CH３ 缩聚 合反应生成高分子 , ① 应生成聚酯
n 烯烃和环烷烃 同时还生成小分子
①CnH２ n(≥３): 反应 氨基酸分子间反应生
②CnH２ n －２( n ≥４): 二烯烃 、 炔烃 、 环 物质 (H２O、HX 等 ) ② 成多肽
烯烃 含有 个环的环烷烃 的反应
、 ２
构造 ③CnH２ n ＋２O( n ≥２): 饱和一元醇和 ① 与 O２ 反应
异构 饱和一元醚 使酸性 溶液
官能团 氧化 有机物分子中加氧 ② KMnO４
n 饱和一元醛 饱 褪色的反应
异构 ④CnH２ nO( ≥３): 、 反应 或去氢的反应
和一元酮 烯醇 环醚 环醇 发生银镜反应
、 、 、 ③R—CHO
n 饱和一元羧酸 或与新制 反应
⑤CnH２ nO２(≥２): 、 Cu(OH)２
饱和一元酯等 烯烃 炔烃及其衍生
① 、
⑥CnH２ n ＋１O２N( n ≥２): 饱和氨基酸 、 还原 有机物分子中加氢 物与氢气加成
硝基烷等
反应 或去氧的反应 醛催化加氢生成醇
②
油脂的氢化
顺反异构 顺 丁烯和反 丁烯
立体 －２－ －２－ ③
对映异构
异构 的两种对映异构体 即练即清 学生用书 P118
手性异构 CHClBrI
( )
１下列物质的类别与所含官能团都正确的是
五、有机反应基本类型
．
反应类型 概念 实例 ( )
烷烃的卤代 酚
有机物中的某些原 ① A． CH２OH —OH
苯及其同系物的卤
取代 子或原子团被其他 ② 羧酸
代 硝化 磺化 B．CH３CHCH３ —COOH
反应 原子或原子团所替 、 、
醇分子间脱水
代的反应 ③ COOH
苯酚与浓溴水反应
④
O
酯化反应 酸与醇作用生成酯 ① 酸 ( 包括无机含氧酸 )
属于取 与醇 C． C O
( 和水的反应
代反应 葡萄糖与乙酸
) ②
酯的水解
水解反应 有机物在有水参加 ①
卤代烃的水解
属于取 时 生成两种或多种 ②
( , 二糖 多糖的水解
代反应 物质的反应 ③ 、
) 蛋白质的水解
④
烯烃 炔烃与 ① 、 H２、X２、
有机物中不饱和碳 的加成
H２O、HX
加成 原子跟其他原子 或 苯及苯的同系物与
( ② H２
反应 原子团 直接结合生 的加成
)
成新物质的反应 醛或酮与 的加成
③ H２
油脂的氢化
④
有机物分子中脱去一
醇分子内脱水生成
消去 个或者几个小分子 ①
烯烃
反应 如 生成不
( H２O、HX) 卤代烃的消去反应
饱和化合物的反应 ②
不饱和烃及其衍生物
加聚 乙烯 氯乙烯 苯乙烯等
单体通过加成反应生 、 、
反应 的加聚
成高分子的反应
１２８ 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
醛
H —CHO
酮
D．CH３—O—CH３ C O C
答案 B
２下列有关化学用语表示正确的是
． ( )
丙醇的结构简式
A．３－ :CH３ CH OH
CH３
丙烯醛的结构简式
B． :CH２CH２CHO
用键线式表示苯甲酸
C． :
OH
O
反式 丁烯的键线式
D． ２－ :
答案 D
３下列有关同分异构体数目的叙述中 正确
． ,
的是
( )
有两种同分异构体
A．C５H１２
只有三种属于芳香烃的同分异构体 甲苯苯环上的一个氢原子被含三个碳原子
B．C８H１０ D．
在光照条件下与氯气反 的烷基取代 所得产物有六种
C．CH３CH２CH２CH３ ,
应 只生成一种一氯代烃 答案 D
,
第十章 有机物的结构 烃和烃的衍生物 １２９
第 2 节 烃和卤代烃
5%# 续表
化学性质 示例和说明
一、脂肪烃
y 点燃 y
x x
1.烷烃、烯烃和炔烃的组成、结构特点和通式 CxHy＋(＋ )O２ → CO２＋ H２O
氧化反应 ４ ２
注意 烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
烷烃 碳原子之间全部以单键结合 通式为 : ,
(１) : , 烯烃 炔烃可以
、
n
C n H２ n ＋２(≥１). 4.乙烯和乙炔的实验室制法
烯烃 含有碳碳双键 单烯烃通式为
(２) : , C n H２ n
制取
n 乙烯 乙炔
(≥２).
气体
炔烃 含有碳碳三键 单炔烃通式为
(３) : , C n H２ n －２
浓硫酸
n 反应
(≥２).
CH３CH２OH →CaC２ ＋ ２H２O →
2.脂肪烃的物理性质 原理 １７０℃
Ca(OH)２＋CHCH↑
CH２CH２↑＋H２O
常温下 碳原子数 时为气体 随碳原子数
, ≤４ ; 乙醇和浓硫酸的体积
增多 熔 沸点升高 碳原子数相同时 支链越 ① 为得到平稳的乙炔气
, 、 ( , 比为 浓硫酸作催 ①
１∶３, 流 常用饱和食盐水代替
多 熔 沸点越低 密度增大 密度均比水小 化剂和脱水剂 ,
, 、 ), ( ); 水 用分液漏斗控制滴加
均难溶于水 加入沸石或碎瓷片以 ,
. ② 速度
注意 防止暴沸
注意 新戊烷常温下为气体. 生 成 的 乙 炔 中 含 有
事项 制得的乙烯中含有 ②
③ 等杂质 用溴
3.脂肪烃的化学性质 乙醇蒸气等 H２S、PH３ ,
CO２、SO２、 水或酸性 溶液
杂质 用 溴 水 或 酸 性 KMnO４
化学性质 示例和说明 , 检验乙炔前可用
溶液检验乙烯 CuSO４
烷烃的取 光照 KMnO４ 溶液除杂
前可用 溶液除杂
代反应 CH３CH３＋Cl２ →CH３CH２Cl＋HCl NaOH
CH２CH２＋Br２ →CH２Br CH２Br 特别提醒
催化剂
烯烃 实验室制备乙烯的实验装置中,温度计应插入反
、
CHCH＋HCl →CH２CHCl
炔烃的 △ 应液中,目的是准确测量反应液的温度,确保温度达到
催化剂
加成反应 .如果温度低于 ,会发生副反应生成乙
CHCH ＋H２O →CH３CHO
△ １７０℃ １７０℃
注意 不稳定 易转化为乙醛 醚;而如果温度过高,浓硫酸会使乙醇炭化等,影响乙
:CH２CH—OH ,
催化剂 烯的产率和纯度.
n
加聚反应
CH２CH２ →CH２—CH２
催化剂
二、芳香烃
n
CHCH →CHCH
1.芳香烃
CH２CH CHCH２＋Br２ →
加成 定义 分子里含有一个或多个苯环的烃
CH２ CHCH CH２(１,４－ ) : .
二烯烃的
Br Br
加成反应
CH２CH CHCH２＋Br２ →
加成
CH２ CH CHCH２(１,２－ )
Br Br
ì ï 通式 :CnH２ n －６( n ≥６)
ï
键的特点 苯环中含有介于碳碳单键和碳
ï :
ï 苯及其ï 碳双键之间的特殊的化学键
í
同系物ï特征反应 能取代 难加成 侧链可被酸性
芳 ï : , ,
香 ï 溶液氧化 与苯环相连
烃 ï ï KMnO４ (
î 的 上有
C H)
其他芳香烃 苯乙烯
: ( CHCH２)、
萘
(
１３０ 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
蒽
)、 (
ì ï
ï
ï
ï
ï
ï
ï ï
í
ï
ï
ï
ï
ï
ï
ï ï 等
î )
2.苯的化学性质
取代反应
(１)
硝化反应
① :
浓
H２SO４
＋HNO３ →
△
NO２
＋H２O
卤代反应
② :
FeBr３
＋Br２ →
Br
＋HBr↑
磺化反应
③ :
△
＋HO—SO３H
SO３H
＋H２O
加成反应
(２) :
催化剂
＋３H２ →
△
可燃烧 不能使酸性 溶液褪色
(３) , KMnO４ .
3.苯的同系物的化学性质
烷基对苯环有影响 所以苯的同系物比苯易发
,
生取代反应 苯环对烷基也有影响 所以苯环
; ,
上的甲基能被酸性高锰酸钾溶液氧化
.
硝化反应
(１) :
CH３
浓硫酸
＋３HNO３ →
△
CH３
O２N NO２
＋３H２O
NO２
卤代反应
(２) :
CH３
FeBr３
＋Br２ →
易被氧化 能使酸性 溶液褪色 (３) , KMnO４ :
KMnO４
C２H５ ＋ → COOH
H
注意 苯的同系物中,和苯环直接相连的碳原子上有
氢原子时,才能被酸性高锰酸钾溶液氧化.
三、煤和石油的利用
高温 煤的 生成水煤气
,C＋H２O(g)
气化
CO＋H２
煤直接液化 是使煤与氢气作用
① ,
煤的 煤的 生成液体燃料 煤间接液化 一般 化学
;② ,
利用 液化 是先转化为一氧化碳和氢气 然后 变化
,
在催化剂的作用下合成甲醇等
煤的 获得焦炭 煤焦油 粗氨水 粗苯
、 、 、 、
干馏 焦炉气等化工原料
石油的 根据沸点不同分离得到汽油 煤 物理
、
分馏 油 柴油等轻质油 变化
、
石油
石油的
的 目的是将重油转化为汽油等
裂化 化学 利用
石油的 可得到乙烯 丙烯 甲烷等重要的 变化
、 、
裂解 化工原料
四、卤代烃
卤代烃是烃分子中的氢原子被卤素原子取
代后形成的化合物 可用通式 其中
. R—X( R—
表示烃基 表示 官能团是碳卤键 或卤素原子
) , ( ).
1.卤代烃的物理性质
大多数卤代烃都具有特殊气味
(１) .
常温下 卤代烃中除了一氯甲烷 氯乙烷 氯
(２) , 、 、
乙烯等少数为气体外 其余多为液体或
,
固体
.
卤代烃的密度 沸点都大于 高于相应的烃
(３) 、 、 ,
密度一般随着碳原子数目的增加而减小 沸
,
点一般随着碳原子数目的增加而升高 除脂
;
肪烃中的一氟代烃等部分卤代烃外 液态卤
,
代烃的密度一般比水大 如溴苯 四氯化
, 、
CH３
碳等
. Br
＋HBr↑ 卤代烃不溶于水 易溶于乙醚 苯 环己烷等
(４) , 、 、
光照 有机溶剂
CH３＋Cl２ → CH２Cl＋HCl .
某些卤代烷烃还是很好的有机溶剂 如二氯
(５) ,
甲烷 氯仿和四氯化碳等
、 .
2.卤代烃的化学性质 苯 己炔 己烯
B． 、 、
己烷 苯 环己烷
卤代烃的水解 卤代烃的消去
C． 、 、
反应 甲苯 己烷 己烯
水解反应 取代反应 消去反应 D． 、 、
类型 ( )
答案 A
反应
强碱的水溶液 加热 强碱的醇溶液 加热 ３下列关于苯的叙述正确的是
条件 、 、 ． ( )
)
断键
"#'F#S ")/0U")40
方式
,.O0)
水 RCH２CH２X＋ NaOH
化学方 醇 反应 常温下不能进行 需要加热
RCH２X＋ NaOH →
程式 △ → RCHCH２ ＋ A． ① ,
△ 反应 不发生 但是仍有分层现象 紫色层
RCH２OH＋NaX
NaX＋H２O B． ② , ,
消去 生成物中 在下层
产物 H、X,
引入 含有碳碳双键或碳
特征 —OH 反应 为加成反应 产物是一种烃的衍
碳三键 C． ③ ,
生物
注意 连接卤素原子的碳原子没有邻位碳原子或邻
反应 能发生 从而证明苯中是单双键交
位碳原子上没有氢原子时,不能发生消去反应. D． ④ ,
替结构
3.卤代烃中卤素原子的检验
答案 B
步骤
(１) ４下列关于甲 乙 丙 丁四种有机物说法正确
加 水溶液 加稀硝酸酸化 ． 、 、 、
NaOH 的是
RX → → ( )
△
若产生白色沉淀 是氯原子
加 溶液 { →X CH 甲 ３Br CH３ CH CH３
AgNO３ 若产生浅黄色沉淀 是溴原子
→ →X Br
乙
若产生黄色沉淀 是碘原子
→X
加入稀硝酸酸化是为了中和过量的 CH３
(２) NaOH,
防止 与 反应 产生
CH３ C CH２Br
NaOH AgNO３ , Ag２O
CH３
沉淀 丙
.
即练即清 学生用书 P121
１下列说法不正确的是
． ( )
石油 ① 分馏产品 ② 乙烯 ③ 二溴乙烷
→ → →１,２－
石油主要是由烃组成的混合物
A．
主要发生物理变化
B．①
是石油的裂化 裂解
C．② 、
属于取代反应
D．③
答案 D
２下列各组有机物中 只需加入溴水就能一一
． ,
鉴别的是
( )
己烯 苯 四氯化碳
A． 、 、
第十章 有机物的结构 烃和烃的衍生物 １３１
CH２Br
丁
四种物质中分别加入氯水 均有红棕色液
A． ,
体生成
四种物质中加入 溶液共热 然后加
B． NaOH ,
入稀硝酸呈酸性 再滴入 溶液 均
, AgNO３ ,
有沉淀生成
四种物质中加入 的醇溶液共热 然
C． NaOH ,
后加入稀硝酸呈酸性 再滴入 溶
, AgNO３
液 均有沉淀生成
,
乙发生消去反应得到两种烯烃
D．
答案 B
５下列关于乙烷 乙烯 乙炔的说法正确的是
． 、 、
( )
它们既不是同系物 也不是同分异构体 它们都能使酸性 溶液褪色
① , ⑤ KMnO４
乙烷属于饱和烃 乙烯 乙炔属于不饱和烃
② , 、 A．①③④ B．①②③⑤
乙烯 乙炔能使溴水褪色 乙烷不能使溴水
③ 、 , C．②③④⑤ D．①②③④
褪色 答案 D
它们都能燃烧
④
１３２ 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
第 3 节 醇和酚
5%# 处断
C２H５OC２H５＋H２O(a、b )
浓硫酸
一、醇 消去反应
(４) :C２H５OH →CH２CH２↑＋
１７０℃
醇是指羟基与饱和碳原子相连而形成的化
处断
H２O(b、d )
合物 饱和一元醇分子的通式为
. C n H２ n ＋１OH
催化氧化反应 Cu/Ag
n 官能团为羟基 (５) :２C２H５OH＋O２ →
(≥１), (—OH). △
1.物理性质 处断
２CH３CHO＋２H２O(a、c )
沸点 饱和一元醇随分子中碳原子数的增 浓硫酸
(１) : 酯化反应
加 沸点逐渐升高 醇分子中羟基数越多 分
(６) :CH３COOH＋C２H５OH
△
, ; ,
处断
子间形成的氢键越多
,
沸点越高
;
相对分子 CH３COOC２H５＋H２O(a )
与强氧化剂反应 乙醇能被酸性高锰酸钾溶
质量相近的醇和烷烃相比 醇的沸点远远高 (７) :
,
液或酸性重铬酸钾溶液氧化为乙酸
于烷烃的沸点 .
.
总结 醇的消去反应和催化氧化反应规律
溶解性 甲醇 乙醇 丙醇均可与水互溶 这
(２) : 、 、 , 醇的消去反应规律:连有羟基的碳原子有邻位碳原
是因为醇分子与水分子之间形成了氢键 ①
. 子且邻位碳原子上有氢原子的醇能发生消去反应,如
醇在水中的溶解度一般随分子中碳原子数
、
等.
CH３CH２OH CH２CH２OH
的增加而减小
. 醇的催化氧化 反应规律
2.化学性质（以乙醇为例） ②
_
*F 3$)0)3$)0
E 4
+-
*F 3$)0)3$3
+!
$)
! )
在乙醇分子中 由于 原子有较强的吸电子 6=! )$$0)
, O
能力 导致 处共价键极性较强 更容易发 $)
, a、b ,
生断裂 发生取代反应 处也被活化 易发
, ;c、d ,
生催化氧化反应和消去反应
.
与 金 属 钠 反 应
(１) :２C２H５OH ＋２Na →
处断
２C２H５ONa＋H２↑(a )
与 氢 溴 酸 反 应 △
(２) :C２H５OH ＋ HBr →
处断
C２H５Br＋H２O(b )
浓硫酸
分 子 间 脱 水 反 应
(３) :２C２H５OH →
１４０℃
3 0
二、酚
酚是羟基与苯环直接相连而形成的化合物
,
最简单的酚为苯酚 苯酚的分子式为 结
. C６H６O,
构简式为
官能团为
OH , —OH.
1.物理性质（以苯酚为例）
纯净的苯酚是无色晶体 久置呈粉红色 易溶
, ;
于乙醇等有机溶剂 常温下在水中的溶解度不
,
大 温度高于 时能与水互溶
即练即清
, ６５℃ . 学生用书 P123
注意 久置的苯酚呈粉红色,是部分苯酚被空气中的
１下列关于醇的化学性质的说法正确的是
氧气氧化所致. ． ( )
乙醇分子中的氢原子均可被金属钠取代
2.化学性质（以苯酚为例） A．
乙醇在浓硫酸作催化剂时加热至 可
由于苯环对羟基的影响 酚羟基中的氢原子比 B． １４０℃
, 以制备乙烯
醇羟基中的氢原子活泼 由于羟基对苯环的影
; 所有的醇都可以被氧化为醛或酮
C．
响 苯酚中苯环上的氢原子比苯中的氢原子
交警检查司机酒后驾车是利用了乙醇能被
,
D．
活泼
重铬酸钾氧化的性质
.
答案 D
２莲藕含多酚类物质 其典型结构简式如图所
． ,
示 下列有关该类物质的说法错误的是
.
( )
注意 苯酚俗称石炭酸,酸性强弱: 苯酚
H２CO３＞ ＞
.
－
HCO３ ONa＋CO２＋H２O → OH＋
(不能生成 ).
NaHCO３ Na２CO３
总结 醇羟基、酚羟基和羧基中氢原子的活泼性比较
基团 醇羟基 酚羟基 羧基
弱酸性(强于酚
酸碱性 中性 弱酸性
羟基)
生成醇钠 生成酚钠 生 成 羧 酸 钠
与
Na 和 和 和
H２ H２ H２
生 成 羧 酸 钠
与 不反应 生成酚钠和水
NaOH 和水
生 成 酚 钠 生成羧酸钠、
与 不反应
Na２CO３ 和 、
NaHCO３ CO２ H２O
生成羧酸钠、
与 不反应 不反应
NaHCO３ 、
CO２ H２O
氢原子的
逐渐增强
活泼性
→
第十章 有机物的结构 烃和烃的衍生物 １３３
OH
HO OH
COOR
不能与溴水反应
A．
可用作抗氧化剂
B．
有特征红外吸收峰
C．
能与 发生显色反应
３＋
D． Fe
答案 A
３ 萜品醇的键线式如图 下列说法不正确
．α－ ,
的是
( )
0)
该物质最多能与 发生加成
A．１mol １molH２
反应
分子中含有的官能团只有羟基
B．
该物质能与金属钾反应产生
C． H２
该物质能发生消去反应生成两种有机物
D．
答案 B
第 4 节 醛和酮 羧酸及其衍生物
5%#
一、醛和酮
1.醛和酮的结构
醛 由烃基 或氢原子 与醛基相连而构成的
(１) : ( )
化合物 官能团为醛基 可表示为
, (—CHO),
甲醛是最简单的醛 饱和一元醛
RCHO. .
的通式为
C n H２ n O.
酮 由酮羰基与两个烃基相连而构成的化合
(２) :
O
物 官能团是酮羰基
, ( C
１３４ 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
最简单的酮
).
O
是丙酮 结构简式为
, CH３ C
酮的化学性质 以丙酮为例
(２) ( )
能与氢气 氰化氢 氨及氨的衍生物 如胺
、 、 (
醇类等发生加成反应
RNH２)、 .
O
CH３ C
CH３ .
2.醛和酮的化学性质
醛的化学性质 以乙醛为例
(１) ( )
银镜反应 △
① :CH３CHO＋２[Ag(NH３)２]OH →
CH３COONH４＋２Ag↓＋３NH３＋H２O
与新制 反应
② Cu(OH)２ :CH３CHO＋２Cu(OH)２＋
△ 配制
NaOH →CH３COONa＋Cu２O↓＋３H２O[
氧化
新制 时 应过量
反应 Cu(OH)２ NaOH ]
催化剂
催 化 氧 化 反 应
③ :２CH３CHO＋O２ →
△
２CH３COOH
乙醛可被酸性 溶液或溴水氧化生成
④ KMnO４
乙酸
催化剂
催化加氢
① :CH３CHO＋H２ →CH３CH２OH
△
加成
反应 与 加 成
② HCN :CH３CHO ＋ HCN →
CH３CH OH
CN
注意 当有机物分子中同时存在醛基和碳碳双键时,
要检验碳碳双键,应先用弱氧化剂[银氨溶液或新制
( )]将醛基氧化,再用酸性 溶液或溴水检
CuOH ２ KMnO４
验碳碳双键.
OH
催化剂
CH３＋H２ → CH３ CH CH３
△
O
CH３ C
CH３
催化剂
CH３＋HCN → CH３ C CN
OH
O
CH３ C
CH３
催化剂
CH３ ＋RNH２ → CH３ C NHR △
OH
二、羧酸
羧酸是指由烃基 或氢原子 与羧基相连而
( )
构 成 的 化 合 物 饱 和 一 元 羧 酸 的 通 式 为
.
官能团为羧基
C n H２ n O２, (—COOH).
1.化学性质
弱酸 具有酸的通性
(１) ,
RCOOH＋NaHCO３ →RCOONa＋ CO２↑＋
H２O
取代反应
(２)
O
R C
O
浓硫酸
OH＋R′OH R C
△
OR′＋
酯化反应
H２O( )
O
R C
O
△
OH＋NH３ →R C
NH２＋H２O
注意 酯化反应中,羧酸中羧基的羟基与醇中羟基的
氢原子结合生成水(“酸脱羟基醇脱氢”).
2.常见羧酸的用途
甲酸又称蚁酸 其结构为 具有酸
(１) , ,
性和还原性 醛基 甲酸在工业上可用作还原
( ),
剂 也是合成医药 农药和染料等的原料
, 、 .
苯甲酸属于芳香酸 可用于合成香料 药物
(２) , 、
等 它的钠盐是常用的食品防腐剂
, .
乙二酸又称草酸 是化学分析中常用的还原
(３) ,
剂 也是重要的化工原料
, .
三、羧酸衍生物
羧酸衍生物是指羧酸分子中羧基上的羟基
被其他原子或原子团取代得到的产物 常见的
,
有 酯 酰 胺 酰 卤
(RCOOR′)、 (RCONH２)、
酸酐 等
(RCOX)、 [(RCO)２O] .
1.酯
酯的定义 羧酸分子中羧基上的 被
(１) : —OH
取代后的产物 可简写为
—OR′ . RCOOR′,
O
官能团为酯基
( C
第十章 有机物的结构 烃和烃的衍生物 １３５
O R′).
酯的化学性质 水解反应
(２) ———
O
RC
O
O
稀硫酸
R′＋H２O RC
△
OH＋HO—R′
O
RC
O
O
△
R′＋NaOH →RC
ONa＋ HO—R′
O
注意 酚酯
１mol O C
化合物称为胺 一般可写作 官能团
, R—NH２,
是氨基
(—NH２).
胺的化学性质 胺类化合物与 类似 具
② : NH３ ,
有碱性 能与盐酸 醋酸等反应
, 、 .
具有碱性的原因
＋
a． :RNH２＋H２O RNH３ ＋
－
OH
与 的 反 应 如
b． HCl , NH２ ＋HCl →
NH３Cl.
注意 胺类化合物属于烃的衍生物,不属于羧酸衍
生物.
酰胺
(２)
酰胺的定义 羧酸分子中羟基被氨基所取代
① :
得到的化合物 酰胺的官能团是酰胺基
.
O
( C
在碱性如
R NaOH
溶液条件下水解会消耗 .
２molNaOH
乙酸乙酯的实验室制法
(３)
2.酰胺
胺
(１)
胺的定义 氨分子中氢原子被烃基取代后的
① :
NH２).
酰胺的化学性质 通常情况下难水解 在强酸
② : ,
或强碱存在下加热可水解
.
水解原理
O
酸性条件
C
＋ △
R NH２ ＋H２O＋H →
＋
RCOOH＋NH４
O
碱性条件
C
－ △ －
R NH２ ＋OH →RCOO ＋
NH３↑
即练即清
学生用书 P125
１下列有关醛的判断正确的是
． ( )
乙醛和丙烯醛 不互为同系物
A． ( CHO ) ,
它们与氢气充分反应后的产物也不互为同
系物
发生银镜反应最多生成
B．１ molHCHO
２molAg
对甲基苯甲醛 使酸性
C． (CH３ CHO )
高锰酸钾溶液褪色 说明它含有醛基
,
能发生银镜反应的有机物不一定是醛类
D． ,
甲酸乙酯也可发生银镜反应 线如下
:
答案 D $)0 $)0 $)0
２某种天然生物活性物质结构如图所示 下列
． , $)0 $)0 $00)
说法错误的是 9 :
( )
0
0
$)0
/
)/
0 $)0
0 T;
)/ 下列说法正确的是
( )
化合物 中含有 碳氧 键
0
A．１mol X ３mol π
存在顺反异构体且所有碳原子一定共
分子中有两种含氧官能团 B．Y
A． 平面
苯环上的一氯代物共有 种
B． ６ 既能与氢氧化钠溶液反应又能与盐酸
可发生取代反应和加成反应 C．Z
C． 反应
完全水解可得 种有机产物
D． ３ 分别与足量酸性 溶液反应所
答案 B D．X、Y KMnO４
得芳香族化合物相同
３抗阿尔茨海默病药物多奈哌齐的部分合成路
． 答案 D
１３６ 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
考法突破 18 有机物分子中原子共线、共面问题
有机物分子中原子共线 共面问题的思维
、
模型如下
:
JD '+JU
--J-!J-!J0
D--J --J0
6DU+/K4
*
L>UL+ ,3
+ LUL O
例如结构简式为
F UL+
C
> L
,3>,3
LUA+
L
3 8 N -U
L
3 8 8(U7
3@
L
3 8 --JU7
L
*& L3
&L3
%,33
8L3
*FL3
的
CC CH３
有机化合物 其空间结构如图所示 转动 处
, , ①
键可使平面M 和M 在同一平面上 碳
C—C １ ２ ,
碳三键是直线形结构 位于酮平面M 上 但甲
, ２ ,
基中的 原子都不在直线上 转动 处
H , ② C—C
键 可使甲基中的 个 原子位于酮平面
, １ H
M 上
２ .
注意 读题时注意题目中的隐含条件和特殊规定,
①
如题目中的“碳原子”“所有原子”“可能”“一定”“最少”
“最多”“共线”和“共面”等. 环状结构中直接参与成环
②
的单键一般不能旋转.
即练即清
学生用书 P126
典例 ( 浙江 月选考,, 分)七叶亭是一种
２０２３ １ ９３
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
( )
)0
)0 0 0
分子中存在 种官能团
A． ２
分子中所有碳原子共平面
B．
该物质与足量溴水反应 最多可消耗
C．１mol ,
２molBr２
该物质与足量 溶液反应 最多
D．１mol NaOH ,
可消耗
３molNaOH
答案 B
变式 1 变考查情境·药物中间体的合成路线
( 南通海门第一次调研, )化合物 是合成
２０２３ １０ C
镇痛药的一种中间体 其合成路线如下
, :
第十章 有机物的结构 烃和烃的衍生物 １３７
CH３
HCl
CN →
X
CH３
COOH
Y
HCHO,HBr
→
NaOH
下列说法正确的是
( )
是一种烃
A．X
分子存在对映异构现象
B．Y
分子中所有的碳原子可能共平面
C．Y
可用 溶液进行鉴别
D．Y、Z FeCl３
答案 B
变式 2 变考查角度·考查所有原子是否共面
( 扬州中学 月月考,)异甘草素具有抗肿
２０２４ ３ ９
瘤 抗病毒等药物功效 合成中间体 的部分
、 . Z
路线如下
:
CH３
COONa
OH
Z
HO OH
CH３COOH
→
ZnCl２
X
O CH３
HO OH
Y
氯甲基甲醚
丙酮→
K２CO３,
O CH３
HO OCH２OCH３
Z
下列有关化合物 和 的说法正确的是
X、Y Z ( )
中含有 碳氧 键
A．１molZ ６mol σ
分子中的所有原子一定共平面
B．X
能发生加成 氧化和消去反应
C．Y 、
与足量的氢气加成后的产物分子中含有
D．Z ３
个手性碳原子
答案 A
考法突破 19 多官能团有机物的结构与性质
1.常见官能团及其代表物的主要反应及其性质
官能团 代表物 主要反应及其性质
加成反应 使溴的 溶液褪色
碳碳双键 或 ① : CCl４
( CC ) 乙烯或乙炔 氧化反应 使酸性 溶液褪色
② : KMnO４
碳碳三键 加聚反应
( CC—) ③续表
官能团 代表物 主要反应及其性质
与活泼金属 反应放出氢气
① (Na)
乙醇 催化氧化 在铜或银催化并加热条件下与 反应生成醛基或 酮 羰基
醇羟基 ② : O２ ( )
丙醇 酯化反应 在浓硫酸催化并加热条件下与羧酸反应生成酯和水
２－ ③ :
羟基 消去反应
④
氧化反应
(—OH) ①
弱酸性 能与 溶液 溶液反应
酚羟基 苯酚 ② : NaOH 、Na２CO３
取代反应 与浓溴水反应生成白色沉淀
③ :
显色反应 遇 溶液显紫色
④ : FeCl３
酸的通性 使紫色石蕊溶液变红 与 溶液反应产生 等
羧基 乙酸 ① : ; NaHCO３ CO２
(—COOH) 酯化反应 在浓硫酸催化并加热条件下与醇反应生成酯和水
② :
O
酯基
( C
１３８ 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
乙酸乙酯 水解反应 酸性或碱性条件下均可水解
( )
O R )
氧化反应 与新制的 银氨溶液反应
醛基 乙醛 ① : Cu(OH)２、
(—CHO) 加成反应 与 反应
② : H２、HCN
O
酮 羰基
( ) ( C
丙酮 还原反应 与 反应
( H２ )
)
氨基 苯胺 与酸反应
(—NH２)
O
酰胺基
( C
乙酰胺 水解反应 取代反应
( )
NH２ )
碳卤键 水解 取代 反应 的水溶液 加热
( C X ) 溴乙烷 ① ( ) :NaOH ,
消去反应 的醇溶液 加热
卤素原子 ② :NaOH ,
( —X)
2.有机反应中的几个定量关系 碳碳三键消耗
１mol ２molBr２.
消耗 的量 取代反应 酚羟基邻位和对位上的
(１) NaOH ② :１mol H
NPM4 NPM/B0) 原子被取代时 各消耗
, １molBr２.
NPMF4 NPM/B0) 氧化反应 醛基消耗
③ :１mol １molBr２.
FF NPM/B0) 羧基与足量 溶液反应生
6 NPMF (４)①１mol NaHCO３
FF NPM/B0)
成 羧基与足量 溶
NPMF6 NPM/B0) １molCO２,２mol Na２CO３
液反应生成
NPM2 8(,E NPM/B0)
１molCO２.
羧基与足量 反应生成
②１mol Na ０．５molH２,
消耗 的量
(２) H２ 羟基与足量 反应生成
酮 羰基 醛基 碳碳双键各消耗 １mol Na ０．５molH２.
①１ mol( ) 、 、 3.有机物溶解度与结构的关系
１molH２. 羟基 羧基 氨基均为亲水基 一般情况下 含
、 、 , ,
碳碳三键 氰基各消耗
②１mol 、 ２molH２. 羟基 羧基 氨基的有机物分子能与水分子形
、 、
苯环消耗
③１mol ３molH２. 成分子间氢键 在水中的溶解度较大
, .
注意 一般条件下,羧基、酯基、酰胺基中的碳氧双
① 4.顺反异构和对映异构
键均不与 反应; 一般条件下,酸酐中的碳氧双键不
H２ ②
与 反应. 通过碳碳双键连接的原子或原子团不能绕
H２ (１)
消耗 的量 键轴旋转会导致其空间排列方式不同 产生
(３) Br２ ,
加成反应 碳碳双键消耗 顺反异构现象 例如 丁烯的每个双键
① :１mol １molBr２, . ,２－
碳原子都连接了不同的原子和原子团 下列说法不正确的是
,２－ ( )
丁烯就有两种不同的结构 一种是相同的原 在催化剂作用下可与甲醛发生缩聚反应
: A．X
子或原子团位于双键同一侧的顺式结构 如 与足量氢气加成的产物中含有 个手性碳原子
( B．Y ３
另一种是相同的原子或原子团位于双键 分子存在顺反异构
a); C．Z
两侧的反式结构 如 这两种不同结构 可用饱和 溶液鉴别
( b). D．X、Z NaHCO３
的有机化合物互为顺反异构体 它们的化学 答案 D
,
性质基本相同 而物理性质有一定的差异 变式 1 变考查方向·考查定量关系、σ键数目
, .
( 苏州期末, )一种药物中间体的部分合成
H H H CH３
２０２４ １０
CC CC 路线如下 下列说法正确的是
. ( )
H３C CH３ H３C H
a b
判断存在顺反异构的依据 含有碳碳双键
: ,
且每个双键碳原子连接的原子或原子团不
相同
.
乳酸的两种对映异构体如图所示
(２) :
$) $)
$ $
)0
$00) )00$
0)
) )
c d
具有完全相同的组成和原子连接顺序
c、d ,
互为镜像 且不能重叠 我们把两个互为镜
, ,
像且不能重叠的异构体称为对映异构体 或
(
手性异构体 有对映异构体 或手性异构
). (
体 的分子称为手性分子 与 个不同的原
) . ４
子或原子团相连的碳原子
判断依据
]
称
为
[
手性碳原子 如上图中标 处的碳原子为
, “ ”
手性碳原子
.
即练即清
学生用书 P129
典例 ( 连云港第一次调研,)化合物 是合
２０２４ ９ Z
成连翘酯苷类似物的重要中间体 其合成路线如下
, :
)0 $)0 $)0 $)0
$)*
)0 $)0
9 :
0 0
1I 1 $)0
0
0
$)0
;
第十章 有机物的结构 烃和烃的衍生物 １３９
COOCH３
H２
→
Ni,△
NO２
X
COOCH３
HCOOH
→
NH２
Y
COOCH３
HCONH
Z
含有 碳氧 键
A．１molX ３mol σ
均易溶于水
B．X、Y、Z
最多能与 反应
C．１molZ １molNaOH
的反应类型均为取代反应
D．X→Y→Z
答案 A
变式 2 变考查角度·考查顺反异构、杂化类型
( 南通如皋适应考一, )有机物 可发生如
２０２４ １０ W
图所示的反应 下列说法正确的是
, ( )
0) 0 #S
A2
8 .
0) 0)
9 :
为促进 的生成 试剂 可用硫酸
A． M , Q
中所有碳原子可能共平面
B．Y
都存在顺反异构体
C．M、X、Y
中 杂化和 杂化的碳原子数目之比
２ ３
D．X sp sp
是
８∶１
答案 B
考法突破 20 限定条件下同分异构体的书写
1.同分异构体数目的判断方法 替代法 例如二氯苯 的同分异构
(６) : (C６H４Cl２)
记忆法 记住一些常见有机物的同分异构体 体有 种 则四氯苯的同分异构体也有 种
(１) : ３ , ３
数目 将 和 互换
. ( H Cl ).
丁烷 戊烷 己烷分别有 种 种 种同分 又如含氮有机物的同分异构体的书写
① 、 、 ２ 、３ 、５ :
异构体 $)/
. Y Z
苯环上的氢原子被取代后的同分异构体数目 / $) $) /
②
@0N U
取代基 同分异构体数目 $ )
Y Z
-
个
２ —X ３
个 个 2.限定条件下同分异构体的书写方法——“碎
１ —X,１ —Y ３
个
３ —X ３ 片拼装法”
个 个
２ —X,１ —Y ６
个 个 个 思维过程如下
１ —X,１ —Y,１ —Z １０ :
根据分子式或结构式 统计有机物中碳 氧
等效氢原子法 连在同一碳原子上的氢原子
(２) :
(１) , 、 、
氮等原子的数目 并计算不饱和度
等效 连在同一碳原子上的甲基 其所含氢
, ;
; ,
结合题给限定条件 写出符合条件的结构
原子等效 处于对称位置的碳原子上的氢原
;
(２) ,
碎片
子等效 例如 中
;
. CH３ CH CH２ CH CH３
ì 确定
ï性质特征限定 官能团及数目
CH３ CH３ ï →
审
有
３
种等效氢原子
,
其一氯代物有
３
种
. 限
ï
ï
结构特确定 {碳骨架、是否含有苯环
定í征限定 → 支链的位置、结构是否对称
烷基种数法 烷基有几种结构 其一元取代物 条ï
(３) : ,
件ï
核磁共振氢谱确定 {等效氢原子种类数及数目之比
就有几种 例如 有 种结构 则分子式 ï
. —C４H９ ４ , î ï 的峰面积之比 → 结构是否对称
为 的醇 有 种 分子式
C４H１０O (C４H９—OH) ４ , 根据剩余的碳 氧 氮等原子数和不饱和度
为 的羧酸 也有 种
(３) 、 、 ,
C５H１０O２ (C４H９—COOH) ４ . 判断出剩余碎片
;
定一移一法 对于二元取代物 可固定一个
(４) : , 结合等效氢等限定条件进行拼装
取代基的位置 再移动另一个取代基的位置
(４) .
, 例如书写分子式为 的含苯环的属于甲
以确定同分异构体的数目 注意不要重复
C８H８O２
( ). 酸酯类的同分异构体 的不饱和度为
.C８H８O２
例如丙烷的一氯一溴代物有 种 正丁烷的
５ , 除苯环和 碎片外 剩余 个碳原子
５, HCOO— , １ ,
二氯代物有 种
的二氯代 没有剩余的氧原子和不饱和度 故剩余的碎片
６ , ,
为 个饱和碳原子 然后将苯环 和饱
物有 种 注意碳碳单键可旋转 １ , 、HCOO—
１２ ( ).
和碳原子进行拼装 即可得到以下 种同分异
叠加相乘法 先考虑取代基的种数 后考虑 , ４
(５) : ,
位置异构的种数 相乘即得同分异构体的总 O
, 构 体
数 例如
的苯环上的氢原子
: HC O CH２
. CH３
被 取代所形成的同分异构体有
—C４H９
种 有 种结构 其与
４×３＝１２ (—C４H９ ４ ,
在苯环上的位置有 种
—CH３ ３ ).
１４０ 5年高考 3年模拟 A版 高考化学
O
、 HC O
、
CH３
O
HC O
O
、HC O
CH３
CH３.
注意 书写含碳碳双键的同分异构体时,应注意题目
0
是否要求考虑顺反异构.
0
的一种同分异构体的结构简
( )
0
特别提醒
限定条件下同分异构体的书写是江苏高考有机必 式
: .
考题型,所写同分异构体大多含有苯环,结构比较对
能发生水解反应 遇 溶液显紫色
称;为了对称性,一般尽可能多写相同的基团;要注意 ① ;② FeCl３ ;
含有苯环 核磁共振氢谱显示为 组峰且
结 构 碎 片 “
”能 水 解,
③ ;④ ４
OOCH １ mol 峰面积比为
９∶６∶２∶１.
“
”水解消耗 ,结构碎片 0
OOCH ２molNaOH
“ ”还能发生银镜反应. 答案 (５) )0 0 、
OOCH
0 0
即练即清
学生用书 P130
)0 0 )0 $ 0
、 、
典例 ( 南通海门第二次调研, 节选)
２０２３ １５ (３)G
$)$00$) 0
任写一种
)0 $ 0
的一种同分异构体同时满足下 ( )
( )
0
变式 2 变考查角度·考查同分异构体的数目
列条件 写出该同分异构体的结构简式
, :
. ( 新课标, 节选) 在
２０２３ ３０ (７) B(
能与 溶液发生显色反应
① FeCl３ ;
在酸性条件下能发生水解 所得产物中均含
② ,
有 种不同化学环境的氢原子
３ .
0) 0 $)
答案 0 $ $ $ $)
(３) 、
$)
0) 0 0) 0
)$
0 $ $ $)
0 $ $ $)
$) 、
) $ $) $) $)
任写一种
( )
变式 1 变限定条件 ( 海安高级中学 月
２０２３ １２
月考, 节选) 写出同时满足下列条件的
１５ (５) C
第十章 有机物的结构 烃和烃的衍生物 １４１
的同
)
OH
分异 构 体 中 同 时 满 足 下 列 条 件 的 共 有
,
种 不考虑立体异构 含有手性碳
( );① ;
含有三个甲基 含有苯环
② ;③ .
其中 核磁共振氢谱显示为 组峰 且峰面积比
, ６ ,
为 的同分异构体的结构简
３∶３∶３∶２∶２∶１
式为
.
H
答案
(７)９ H３C C OCH３
CH３
