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主题八 有机化合物的结构与性质
第21 讲 选择题突破：有机物的结构、官能团与性质
（一）有机化合物的结构分析
1．简单有机化合物结构特点
物质
结构
特点分析
甲烷
(1)甲烷分子为正四面体结构。(2)甲烷分
子中任意三个原子共平面。键角为
109.5°。(3)判断方法：二氯代物只有一种
乙烯
乙烯分子为六原子共平面。键角约为
120°
乙炔
H—C≡C—H
乙炔分子为四原子共直线。键角为180°
苯
(1)苯分子中12 个原子共平面。(2)苯环上
对角线所在的4 个原子共直线。键角为
120°。(3)判断方法：邻二氯代物只有一
种(介于单键与双键之间的一种特殊键)
2．同分异构现象的类型
(1)构造异构：主要有碳架异构、位置异构和官能团异构。
(2)立体异构：主要有顺反异构和对映异构。
3．手性分子
在有机物分子中，连有四个不同基团或原子的碳原子称为手性碳原子；含有手
性碳原子的分子是手性分子，如
；手性分子具有旋光性。
【高考失分点】
1．注意题目要求：限定条件是“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原
子”“碳原子”等。
2．熟记含苯环的同分异构体种数
(1)若苯环上连有2 个取代基，其结构有邻、间、对3 种。
(2)若苯环上连有3 个相同的取代基，其结构有3 种。
(3)若苯环上连有—X、—X、—Y 3 个取代基，其结构有6 种。
(4)若苯环上连有—X、—Y、—Z 3 个不同的取代基，其结构有10 种。
3．结构中出现一个碳氮三键(
)，则整个分子中至少有3 个原子共直
线。
4．对映异构体各占50%的手性分子，混合物的旋光性为零。
1．(2025·湖北高考)桥头烯烃Ⅰ的制备曾是百年学术难题，下列描述正确的是(
)
A．Ⅰ的分子式是C7H12
B．Ⅰ的稳定性较低
C．Ⅱ有2 个手性碳
D．Ⅱ经浓硫酸催化脱水仅形成Ⅰ
2．(2025·河南高考)自旋交叉化合物在分子开关、信息存储等方面具有潜在的应
用价值。某自旋交叉化合物的结构及在氦气气氛下的热重曲线分别如图1 和图2
所示。该化合物的相对分子质量Mr＝870＋32x(x 为整数)。
下列说法正确的是( )
A．x＝1
B．第一电离能：C<N<O
C．该化合物中不存在离子键
D．该化合物中配位数与配体个数相等
3．(2025·广东高考)在法拉第发现苯200 周年之际，我国科学家首次制备了以金
属M 为中心的多烯环配合物。该配合物具有芳香性，其多烯环结构(如图)形似
梅花。该多烯环上( )
A．C—H 键是共价键
B．有8 个碳碳双键
C．共有16 个氢原子
D．不能发生取代反应
1．(2025·河北石家庄三模)布洛芬(Ⅰ)具有抗炎、镇痛、解热作用，通过对该分
子进行如下修饰可降低对胃肠道的刺激，其中
为吡啶环。下列说法错误的
是( )
A．Ⅰ的分子式为C13H18O2
B．可用红外光谱鉴别Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ
C．Ⅱ的同分异构体中，吡啶环上仅连一个取代基的结构有5 种
D．Ⅲ中含有2 个手性碳原子
2．(2025·江西南昌二模)达普司他是一种治疗贫血的药物，右图是合成达普司他
的一种中间体的结构式，下列说法错误的是( )
A．该有机分子中不存在手性碳原子
B．1 mol 该有机分子最多消耗6 mol NaOH
C．该有机分子含5 种不同化学环境的氢原子
D．该有机物存在含有苯环和酯基的同分异构体
（二）有机化合物的官能团与性质
1．有机物官能团、性质以及反应类型
种类
官能团
主要化学性质
烷烃
①在光照下发生卤代反应；②不能使酸性KMnO4
溶液褪色；③高温分解
烯烃
①与X2、H2、HX、H2O 等发生加成反应；②加聚
反应；③易被氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色
炔烃
①与X2、H2、HX、H2O 等发生加成反应；②易被
氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色；③加聚反应
苯
①取代反应[如硝化反应、卤代反应(Fe 或FeX3作催
化剂)]；②与H2发生加成反应
甲苯
①取代反应；②能使酸性KMnO4溶液褪色，发生
氧化反应
卤代烃
①在NaOH 水溶液中发生水解反应，生成醇；②部
分在NaOH 乙醇溶液中发生消去反应，生成不饱和
烃
醇
—OH
①与活泼金属Na 等反应产生H2；②部分催化氧化
生成醛；③与羧酸及无机含氧酸发生酯化反应；④
部分消去生成烯烃；⑤与HX 发生取代反应生成卤
代烃
苯酚
—OH
①弱酸性，能与Na2CO3、NaOH 溶液反应；②与浓
溴水发生取代反应，生成三溴苯酚白色沉淀；③遇
FeCl3溶液显紫色；④与甲醛混合发生缩聚反应生成
酚醛树脂
乙醛、
葡萄糖
①与H2加成(还原)为醇；②加热时，被氧化剂{如
O2、[Ag(NH3)2]＋、Cu(OH)2等}氧化为酸(盐)
羧酸
①酸的通性；②酯化反应；③与氨气发生取代生成
酰胺；④被LiAlH4还原成醇
酯
发生水解反应，生成羧酸(盐)和醇
酰胺
发生水解反应，酸性条件下水解生成羧酸和铵盐，
碱性条件下水解生成羧酸盐和NH3
胺
—NH2
呈碱性，与酸发生中和反应生成盐
2．有机反应中的定量关系
(1)1 mol 醛基消耗2 mol Ag(NH3)2OH 生成2 mol Ag 单质、1 mol H2O、3 mol
NH3；1 mol 甲醛消耗4 mol Ag(NH3)2OH。
(2)1 mol 醛基消耗2 mol Cu(OH)2生成1 mol Cu2O 沉淀、3 mol H2O。
(3)和NaHCO3反应生成气体：1 mol—COOH 生成1 mol CO2气体。
(4)和Na 反应生成气体：1 mol—COOH 生成0.5 mol H2；1 mol—OH 生成0.5
mol H2。
(5)和NaOH 反应：1 mol—COOH(或酚—OH，或—X)消耗1 mol NaOH；1 mol
(R 为链烃基)消耗1 mol NaOH；1 mol
消耗2 mol
NaOH。
【高考失分点】
1．酚羟基与苯环的相互影响，使苯环邻对位氢易取代、酚羟基易电离等。
2．醇发生催化氧化反应，分子中必须有α－H，伯醇氧化为醛、仲醇氧化为
酮，叔醇不能催化氧化；醇或卤代烃能发生消去反应，分子中必须有β－H。
3．苯酚酸性极弱：苯酚不能使紫色石蕊试液变红色。
4．甲烷分子中4 个C—H 键键长和键能分别相等，甲烷逐级氯代断开C—H 键
吸收的能量却不相等。
1．(2025·河北高考)丁香挥发油中含丁香色原酮(K)、香草酸(M)，其结构简式如
下：
下列说法正确的是( )
A．K 中含手性碳原子
B．M 中碳原子都是sp2杂化
C．K、M 均能与NaHCO3反应
D．K、M 共有四种含氧官能团
2．(2025·河南高考)化合物M 是从红树林真菌代谢物中分离得到的一种天然产
物，其结构如图所示。下列有关M 的说法正确的是( )
A．分子中所有的原子可能共平面
B．1 mol M 最多能消耗4 mol NaOH
C．既能发生取代反应，又能发生加成反应
D．能形成分子间氢键，但不能形成分子内氢键
【答案】 C
【解析】 该分子中存在—CH3，因此不可能所有原子共平面，故A 项错误；该分子中能
与NaOH 反应的官能团为2 个酚羟基、酯基(酚酯基)、1 个羧基，除酚羟基形成的酯基外，
其余官能团消耗NaOH 的比例均为1∶1，因此1 mol M 最多能消耗5 mol NaOH，故B 项错
误；M 中存在羟基、羧基等，能够发生取代反应，存在苯环结构，因此能发生加成反应，
故C 项正确；M 中存在羟基、羧基，能形成分子间氢键，由于存在羟基与羧基相邻的结
构，因此也能形成分子内氢键，故D 项错误。
3．(2025·黑吉辽蒙高考)人体皮肤细胞受到紫外线(UV)照射可能造成DNA 损
伤，原因之一是脱氧核苷上的碱基发生了如下反应。下列说法错误的是( )
A．该反应为取代反应
B．Ⅰ和Ⅱ均可发生酯化反应
C．Ⅰ和Ⅱ均可发生水解反应
D．乙烯在UV 下能生成环丁烷
【答案】 A
【解析】 由反应
Ⅰ→Ⅱ可知，2 分子
Ⅰ通过加成得到1 分
子Ⅱ，该反应为加成
反应，A 错误；Ⅰ和
Ⅱ中都存在羟基，可
以发生酯化反应，B
酸性KMnO4溶液
紫红色变浅或褪去
正确；Ⅰ和Ⅱ中都存
在酰胺基，可以发生
水解反应，C 正确；
根据反应Ⅰ→Ⅱ可
知，2 分子Ⅰ通过加
成得到1 分子Ⅱ，双
键加成形成环状结
构，乙烯在UV 下能
生成环丁烷，D 正
酚羟基
FeCl3溶液
显紫色
浓溴水
白色沉淀
羧基
NaHCO3溶液
有无色无味气体放出
醛基
银氨溶液，水浴加热
产生光亮银镜
新制Cu(OH)2悬浊液，加热
产生砖红色沉淀
蛋白质
浓硝酸，微热
显黄色
灼烧
烧焦羽毛的气味
1．(2025·河北衡水中学三模)维格列汀常用于治疗2-型糖尿病，其结构简式如图
所示，下列有关说法错误的是( )
A．存在手性碳原子
B．在碱性溶液中能稳定存在
C．同分异构体中存在含苯环的羧酸类化合物
D．能与氢溴酸发生取代反应
2．(2025·湖南岳阳二模)谷氨酸单钠是味精的主要成分，利用发酵法制备该物质
的流程如下：
下列说法正确的是( )
A．谷氨酸的分子式为C5H8O4N
B．可用红外光谱仪检测谷氨酸中所含官能团的类型
C．等物质的量的谷氨酸和谷氨酸单钠中，手性碳原子的数目相同，均约为
6.02×1023
D．“中和”时，为了提高谷氨酸单钠盐的产率，需要添加过量的Na2CO3
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【强基练】
1．(2025·甘肃高考)苦水玫瑰是中国国家地理标志产品，可从中提取高品质的玫
瑰精油。玫瑰精油成分之一的结构简式如图，下列说法错误的是( )
A．该分子含1 个手性碳原子
B．该分子所有碳原子共平面
C．该物质可发生消去反应
D．该物质能使溴的四氯化碳溶液褪色
2．(2025·浙江1 月高考)抗坏血酸(维生素C)是常用的抗氧化剂。
下列说法不正确的是( )
A．可用质谱法鉴别抗坏血酸和脱氢抗坏血酸
B．抗坏血酸可发生缩聚反应
C．脱氢抗坏血酸不能与NaOH 溶液反应
D．1 个脱氢抗坏血酸分子中有2 个手性碳原子
3．(2025·安徽高考)一种天然保幼激素的结构简式如下：
下列有关该物质的说法，错误的是( )
A．分子式为C19H32O3
B．存在4 个C—Oσ 键
C．含有3 个手性碳原子
D．水解时会生成甲醇
4．(2025·山西陕西青海宁夏高考)抗坏血酸葡萄糖苷(AA2G)具有抗氧化功能。
下列关于AA2G 的说法正确的是( )
A．不能使溴水褪色
B．能与乙酸发生酯化反应
C．不能与NaOH 溶液反应
D．含有3 个手性碳原子
5．(2025·河北石家庄二模)最近，科学家首次完成了天然有机化合物M 的全合
成，结构简式如图所示。下列关于M 的说法错误的是( )
A．分子中含有8 个手性碳原子
B．能发生加聚和消去反应
C．1 mol M 与NaOH 溶液反应，最多消耗3 mol NaOH
D．1 mol M 最多能与5 mol H2发生加成反应
【培优练】
6．(2025·云南高考)化合物Z 是某真菌的成分之一，结构如图。下列有关该物质
说法错误的是( )
A．可形成分子间氢键
B．与乙酸、乙醇均能发生酯化反应
C．能与NaHCO3溶液反应生成CO2
D．1 mol Z 与Br2的CCl4溶液反应消耗5 mol Br2
7．(2025·山东高考)以异丁醛(M)为原料制备化合物Q 的合成路线如下，下列说
法错误的是( )
A．M 系统命名为2-甲基丙醛
B．若M＋X→N 原子利用率为100%，则X 是甲醛
C．用酸性KMnO4溶液可鉴别N 和Q
D．P→Q 过程中没有CH3COOH 生成
8．(2025·江苏高考)化合物Z 是一种具有生理活性的多环呋喃类化合物，部分合
成路线如下：
下列说法正确的是( )
A．1 mol X 最多能和4 mol H2发生加成反应
B．Y 分子中sp3和sp2杂化的碳原子数目比为1∶2
C．Z 分子中所有碳原子均在同一个平面上
D．Z 不能使Br2的CCl4溶液褪色
