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2020高考化学二轮复习第1部分专题10有机化学基础（含必修与选修⑤）教案（含解析）
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有机化学基础(含必修与选修⑤)
1．了解有机化合物中碳的成键特征和有机物的同分异构现象。 2.有机化合物的组成与结构：(1)能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式；(2)了解常见有机化合物的结构；了解有机化合物分子中的官能团，能正确地表示它们的结构；(3)了解确定有机化合物结构的化学方法和物理方法(如质谱、红外光谱、核磁共振氢谱等)；(4)能正确书写有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体)；(5)能够正确命名简单的有机化合物；(6)了解有机分子中官能团之间的相互影响。 3.烃及其衍生物的性质与应用：(1)掌握烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃的结构与性质；(2)掌握卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的结构与性质，以及它们之间的相互转化；(3)了解烃类及衍生物的重要应用以及烃的衍生物合成方法；(4)根据信息能设计有机化合物的合成路线。 4.糖类、氨基酸和蛋白质：(1)了解糖类、氨基酸和蛋白质的组成、结构特点、主要化学性质及应用；(2)了解糖类、氨基酸和蛋白质在生命过程中的作用。 5.合成高分子：(1)了解合成高分子的组成与结构特点；能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体；(2)了解加聚反应和缩聚反应的含义；(3)了解合成高分子在高新技术领域的应用以及在发展经济、提高生活质量方面中的贡献。
■真题引领——感悟高考真题··········································
1．(2019·全国卷Ⅰ)关于化合物2苯基丙烯()，下列说法正确的是( )
A．不能使稀高锰酸钾溶液褪色
B．可以发生加成聚合反应
C．分子中所有原子共平面
D．易溶于水及甲苯
B [A项，2苯基丙烯中含有，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，错误；B项，2苯基丙烯中含有，可以发生加成聚合反应，正确；C项，2苯基丙烯分子中含有一个—CH3，所有原子不可能共平面，错误；D项，2苯基丙烯属于烃，难溶于水，易溶于甲苯，错误。]
2．(2019·全国卷Ⅱ)分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构)( )
A．8种 B．10种
C．12种 D．14种
C [可利用“定一移一”法，正丁烷有两种等效氢原子，Br定位1号碳原子时，有，Br定位2号碳原子时，有，异丁烷有两种等效氢原子，Br定位1号碳原子时，有，Br定位2号碳原子时，有，共4＋4＋3＋1＝12(种)。]
3．(2018·全国卷Ⅰ)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物，螺[2.2]戊烷()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是( )
A．与环戊烯互为同分异构体
B．二氯代物超过两种
C．所有碳原子均处同一平面
D．生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2
C [螺[2.2]戊烷的分子式为C5H8，环戊烯的分子式为C5H8，二者分子式相同，结构不同，互为同分异构体，A项正确；如都是螺[2.2]戊烷的二氯代物，B项正确；螺[2.2]戊烷中每个碳原子形成4个单键，而每个碳原子与4个原子构成四面体形，所以连接两个环的碳原子至少和直接相连的两个碳原子不共平面，C项错误；该有机物含2个三元环，在一定条件下具有类似烯烃的性质，且与氢气发生加成反应的转化率不大于1，则由1 mol C5H8生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2，D项正确。]
4．(双选)(2019·江苏高考)化合物Y具有抗菌、消炎作用，可由X制得。
下列有关化合物X、Y的说法正确的是( )
A．1 mol X最多能与2 mol NaOH反应
B．Y与乙醇发生酯化反应可得到X
C．X、Y均能与酸性KMnO4溶液反应
D．室温下X、Y分别与足量Br2加成的产物分子中手性碳原子数目相等
CD [A项，1个X分子中含有1个羧基和1个酚酯基，所以1 mol X最多能消耗3 mol NaOH，错误；B项，Y与乙酸发生酯化反应可得X，错误；C项，X、Y中均含有碳碳双键，均可以被酸性KMnO4溶液氧化，正确；D项，X与足量Br2加成后，生成含有3个手性碳原子的有机物，Y与足量Br2加成后，也生成含有3个手性碳原子的有机物，正确。 ]
5．(2019·全国卷Ⅰ)化合物G是一种药物合成中间体，其合成路线如下：
回答下列问题：
(1)A中的官能团名称是________。
(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。写出B的结构简式，用星号(*)标出B中的手性碳______________。
(3)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式_______________________________。
(不考虑立体异构，只需写出3个)
(4)反应④所需的试剂和条件是_______________________。
(5)⑤的反应类型是________。
(6)写出F到G的反应方程式_________________________。
(7)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备的合成路线_______________________________(无机试剂任选)。
[解析] (3)由同分异构体的限定条件可知，分子中除含有六元环外，还含有1个饱和碳原子和—CHO。若六元环上只有一个侧链，则取代基为—CH2CHO；若六元环上有两个取代基，可能是—CH3和—CHO，它们可以集中在六元环的同一个碳原子上(1种)，也可以位于六元环的不同碳原子上，分别有邻、间、对3种位置。
(4)由C、E的结构简式和C转化为D的反应条件可推断D的结构简式为，反应④D与C2H5OH在浓H2SO4、加热条件下发生酯化反应生成E。
(5)由E、G的结构简式及F转化为G的反应条件可推知F为，反应⑤是与—COOC2H5相连的碳原子上的H原子被—CH2CH2CH3取代的反应。
(7)结合反应⑤的反应条件，甲苯先转化为，再与乙酰乙酸乙酯()发生取代反应生成在碱性条件下发生水解反应后再酸化即可得产物。
[答案] (1)羟基
(2)
(3)(任意3个即可)
(4)C2H5OH/浓H2SO4、加热
(5)取代反应
(7)C6H5CH3C6H5CH2Br、
CH3COCH2COOC2H5
6．(2019·全国卷Ⅱ)环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及与各种材料的粘结性能，已广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。下面是制备一种新型环氧树脂G的合成路线：
已知以下信息：
②
③
回答下列问题：
(1)A是一种烯烃，化学名称为________，C中官能团的名称为________、________。
(2)由B生成C的反应类型为____________。
(3)由C生成D的反应方程式为
____________________________________________________
____________________________________________________。
(4)E的结构简式为___________________________________。
(5)E的二氯代物有多种同分异构体，请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式__________、_____________。
①能发生银镜反应；
②核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为3∶2∶1。
(6)假设化合物D、F和NaOH恰好完全反应生成1 mol单一聚合度的G，若生成的NaCl和H2O的总质量为765 g，则G的n值理论上应等于________。
[解析] (1)A有三个碳原子，且为烯烃，因此A的名称为丙烯；由B和HOCl生成的C为或，因此C中的官能团为氯原子和羟基。
(3)C的结构简式为，在NaOH作用下生成，该反应方程式为
＋NaOH―→＋NaCl＋H2O
或＋NaOH―→＋NaCl＋H2O。
(4)由生成物F以及信息①可知，E的结构简式为。
(5)E的同分异构体是芳香族化合物，说明含有苯环；能发生银镜反应说明含有醛基；有三组峰说明有三种等效氢原子，有一定的对称性，三组峰的面积比为3∶2∶1，由此可写出满足条件的结构简式为。
(6)由题给信息②③可知，要生成1 mol G，同时生成(n＋2) mol NaCl和(n＋2) mol水，即得(n＋2) mol×(58.5＋18) g·mol－1＝765 g，解得n＝8。
[答案] (1)丙烯 氯原子 羟基 (2)加成反应
(6)8
7．(2019·江苏高考)化合物F是合成一种天然茋类化合物的重要中间体，其合成路线如下：
(1)A中含氧官能团的名称为________和________。
(2)A→B的反应类型为________。
(3)C→D的反应中有副产物X(分子式为C12H15O6Br)生成，写出X的结构简式：_______________________________。
(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应；
②碱性水解后酸化，含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶1。
写出以和CH3CH2CH2OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
____________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________。
[解析] (3)C→D为—CH2OCH3取代1个酚羟基上的H原子，C中有2个酚羟基，二者均可以与—CH2OCH3发生取代反应，结合X的分子式，可以得出X的结构简式为。(4)能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚烃基；在碱性条件下水解之后酸化得，中不同环境的氢原子数目比为1∶1。(5)本题采用逆合成分析法，可以由和CH3CH2CHO合成，CH3CH2CHO可以由原料CH3CH2CH2OH催化氧化得到，可以被LiAlH4还原为，与HCl反应生成，与Mg在无水乙醚中反应可以生成。
[答案] (1)(酚)羟基 羧基 (2)取代反应
(3)
(4)
(5)CH3CH2CH2OHCH3CH2CHO
上述真题涉及的题型为选择题和大题有机推断与合成试题。命题角度主要涉及：
(1)选择题中①常见有机物官能团的性质及反应类型，②共面共线分析，③同分异构体判断与数目确定，④溶解性，⑤定量反应分析等，如T1、T2、T3、T4。(2)综合大题中①官能团及名称或有机物命名，②有机物结构
的判断及简式书写，③反应类型及反应条件的确定，④限定条件同分异构体书写与数目确定，⑤化学方程式书写，⑥有机合成路线设计图等，如T5、T6、T7。
预测2020高考仍会以有机合成路线图为载体，在官能团、方程式书写、同分异构体、有机合成路线设计等角度进行命题，复习时特别注意书写同分异构体，有机合成路线设计两方面的训练要加强。
有机物的结构、性质及其反应类型
(对应学生用书第88页)
■重难突破——重难知识梳理·
1．有机物共线与共面问题
(1)代表物
甲烷：正四面体，乙烯：同一平面，乙炔：同一直线，苯：同一平面。
(2)注意审题
看准关键词：“可能”“一定”“最多”“最少”“共面”“共线”等，以免出错。
(3)规律
①凡是碳原子与其他四个原子形成共价单键时，立体构型为四面体。
②有机物分子的结构中只要出现一个饱和碳原子，则分子中的全部原子不可能共面。
③CH4分子中最多有3个原子处于同一平面内。
④有机物分子的结构中每出现一个碳碳双键，则整个分子中至少有6个原子共面。
⑤有机物分子的结构中每出现一个碳碳三键，则整个分子中至少有4个原子共线。
⑥有机物分子的结构中每出现一个苯环，则整个分子中至少有12个原子共面。
2．常见官能团的结构与性质
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
不饱和烃
①与X2(X代表卤素，下同)、H2、HX、H2O发生加成反应；②加聚；③易被氧化，可使酸性KMnO4溶液褪色
苯及其同系物
－
①取代反应，如硝化反应、卤代反应(Fe或Fe3＋作催化剂)；②与H2发生加成反应；③苯的同系物使酸性KMnO4溶液褪色
卤代烃
—X
①与NaOH溶液共热发生取代反应；②与NaOH的醇溶液共热发生消去反应
醇
—OH
①与活泼金属Na等反应产生H2；②消去反应，分子内脱水生成烯烃；③催化氧化；④与羧酸及无机含氧酸发生酯化反应
酚
—OH
①弱酸性；②遇浓溴水生成白色沉淀；③遇FeCl3溶液呈紫色；④与醛发生缩聚反应
醛
①与H2加成生成醇；②被氧化剂如O2、[Ag(NH3)2]＋、新制的Cu(OH)2悬浊液等氧化
羧酸
①酸的通性；②酯化反应
酯
发生水解反应，酸性条件下生成羧酸和醇(或酚)
氨基酸
①与酸或碱反应；②分子间缩聚反应；③两分子间缩合形成二肽；④发生缩聚反应
3.三类基本营养物质
(2)油脂：高级脂肪酸甘油酯，属于酯类，不是高分子化合物，能水解生成高级脂肪酸(或高级脂肪酸盐)和甘油。
(3)蛋白质：高分子化合物。a.水解生成氨基酸；b.变性：强酸、强碱、重金属盐、甲醛、紫外线、加热使蛋白质变性；c.与浓硝酸发生颜色反应；d.灼烧时有烧焦羽毛的气味。
4．常见有机物的重要物理性质
(1)常温常压下，分子中碳原子个数不多于4的烃是气体，烃的密度都比水小。
(2)烃、烃的卤代物、酯类物质均不溶于水，低级醇、酸能溶于水。
(3)随着分子中碳原子数目的增多，各类有机物的同系物熔点、沸点逐渐升高。同分异构体的支链越多，熔点、沸点越低。
5．重要的有机反应类型
(1)取代反应：①烷烃、芳香烃的取代反应；②酯化反应与酯的水解反应；③卤代烃与酚的取代反应；④有机物分子间的脱水反应。
(2)加成反应：烯、炔、苯环、酮、醛等不饱和化合物的加成反应等。
(3)消去反应：醇、卤代烃的消去反应。
(4)加聚反应：含有和—C≡C—的有机物的加聚反应。
(5)缩聚反应：①二元醇与二元醇；②羟基羧酸分子间；③氨基酸分子间；④二元醇分子间；⑤酚与醛等。
(6)其他反应类型：①氧化、还原反应；②酯化反应；③水解反应；④银镜反应；⑤硝化反应；⑥烷化反应；⑦中和反应；⑧卤代反应等。
■考能提升——高考类题集训··········································
有机物的结构、性质及反应类型
1．(2019·衡阳第一次联考)下列对生活中的一些问题的论述，符合科学实际的是( )
A．大米中的淀粉经水解和分解后，可酿造成米酒
B．麦芽糖、纤维素和油脂均能在人体中发生水解
C．乙醇、乙酸均属于食物中的两种基本营养物质
D．用加酶洗衣粉洗涤真丝织品，可使真丝蛋白质变性
A [淀粉水解最终产物是葡萄糖，葡萄糖在催化剂条件下C6H12O6―→2CH3CH2OH＋2CO2↑，A正确；人体中缺少水解纤维素的酶，即纤维素在人体中无法水解，B错误；乙醇和乙酸不是营养物质，C错误；真丝成分是蛋白质，洗衣粉中含酶，能使蛋白质水解，D错误。]
2．(2019·青岛一模)下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A．分馏汽油和裂化汽油均可使溴水褪色，其原理相同
B．可以用碳酸氢钠溶液来鉴别乙酸、乙醇和甲苯
C．有机物C4H8Cl2的同分异构体有10种(不考虑立体异构)
D．蛋白质在蛋白酶的作用下水解为氨基酸，高温可加速其水解
B [分馏汽油中不含不饱和烃，不能使溴水褪色，裂化汽油含有不饱和烃，可使溴水褪色，A错误；可以用碳酸氢钠溶液和乙酸反应产生气体，和乙醇不反应但能互溶，与甲苯不溶分层，故能鉴别，B正确；有机物C4H8Cl2的同分异构体可以采用定一议二的方法确定，，共9种，C错误；蛋白质在高温下变性，不能水解，D错误。]
3．(2019·青岛一模)试管实验操作简单，现象明显。以下试管实验操作及现象均正确的是( )
A．直接向淀粉水解液中滴加新制氢氧化铜悬浊液，加热，产生砖红色沉淀
B．向苯中滴加少量溴的四氯化碳溶液，充分振荡后静置，分层，上层无色，下层橙红色
C．向葡萄糖溶液中加入银氨溶液，立即产生银镜
D．向鸡蛋的溶液中滴加浓硝酸，溶液变黄色
D [淀粉的水解液呈酸性，加新制Cu(OH)2悬浊液共热不能生成Cu2O，A错误；苯与CCl4互溶，不分层，B错误；葡萄糖与银氨溶液反应需水浴加热，C错误。]
4．合成药物异搏定的路线中某一步骤如下。下列说法错误的是( )
A．物质X中所有碳原子可能在同一平面内
B．可用FeCl3溶液鉴别Z中是否含有X
C．等物质的量的X、Z分别与H2加成，最多消耗H2的物质的量之比为3∶5
D．等物质的量的X、Y分别与NaOH反应，最多消耗NaOH的物质的量之比为1∶2
C [等物质的量的X、Z分别与H2加成，最多消耗H2的物质的量之比为4∶5。]
5．(2019·合肥质检)最新研究表明，咖啡中含有的咖啡酸能使人的心脑血管更年轻。咖啡酸的球棍模型如图，下列有关咖啡酸的叙述中不正确的是 ( )
A．咖啡酸的分子式为C9H8O4
B．咖啡酸中的含氧官能团只有羧基、羟基
C．咖啡酸可以发生氧化反应、消去反应、酯化反应、加聚反应
D．是咖啡酸的一种同分异构体，1 mol 该物质与NaOH溶液反应时最多消耗NaOH 3 mol
C [根据球棍模型可知咖啡酸的结构简式为，其分子式为C9H8O4，A项正确；咖啡酸中的含氧官能团有羧基和酚羟基，B项正确；根据结构简式可知咖啡酸不能发生消去反应，故C项错误；水解时，2 mol酯基消耗2 mol NaOH，水解生成的1 mol酚羟基又消耗1 mol NaOH，共消耗3 mol NaOH，D项正确。]
6．(2019·常德一模)山道年蒿中提取出一种具有明显抗癌活性的有机物X，其键线式如图所示。下列有关说法错误的是 ( )
A．该物质的分子式为C10H16O2
B．该物质中所有的碳原子不可能共平面
C．该物质的一氯代物共有7种
D．该物质能发生加成、取代、加聚、酯化、还原等反应
D [该有机物中没有—OH或—COOH，不能发生酯化反应，因为饱和碳原子上有氢原子可以发生取代反应，含，可以发生加成、加聚、还原等，D错误。]
(1)判断有机反应中某些反应物用量多少的方法
①H2用量的判断：有机物分子中的、—C≡C—、、—CHO、(羰基)都能在一定条件下与H2发生加成反应，当这些官能团的物质的量相等时，消耗H2的物质的量之比为1∶2∶3∶1∶1。特别注意—COOH、—COOR(酯基)中的C===O键通常不与H2发生加成反应。
②能与NaOH反应的有机物及其用量比例(设有机物分子官能团个数为1)：卤代烃：1∶1；苯环上连接的卤
原子：1∶2；酚羟基：1∶1；羧基：1∶1；普通酯：1∶1；酚酯：1∶2。
③Br2用量的判断：烷烃(光照下1 mol Br2可取代1 mol 氢原子)、苯(FeBr3催化下1 mol Br2可取代1 mol氢原子)、酚类(1 mol Br2可取代与—OH所连碳原子处于邻、对位碳原子上的 1 mol 氢原子)、(1 mol双键可与1 mol Br2发生加成反应)、—C≡C—(1 mol 三键可与2 mol Br2发生加成反应)。
(2)常见有机物的检验试剂
①溴水褪色：、—C≡C—。
②酸性高锰酸钾溶液褪色：、—C≡C—、—CH2—OH、—CHO。
③银镜反应：—CHO(葡萄糖)。
④新制Cu(OH)2悬浊液变成砖红色沉淀：—CHO(葡萄糖)。
⑤碘水变蓝：淀粉的特性。
有机物的共面、共线分析
7．(1)CH3—CH===CH—C≡CH有________个原子一定在一条直线上，至少有______个原子共面，最多有______个原子共面。
(2)CH3—CH2—CH===C(C2H5)—C≡CH中含四面体结构的碳原子数为________，在同一直线上的碳原子数最多为________，一定在同一平面内的碳原子数为______，最少共面的原子数为________，最多共面的原子数为________。
(3)分子中，处于同一平面上的原子数最多可能是________个。
[答案] (1)4 8 9 (2)4 3 6 8 12 (3)20
8．下列分子中，所有原子可能共面的是( )
C [A、B、D中均含有饱和碳原子，所有原子均不可共面。]
有机合成与推断题中组成、结构与反应方程式
9．(2019·济宁一模，节选)合成抗癌新药盐酸埃克替尼的关键中间体G的一种合成路线如图：
已知：①A分子中只有一种化学环境的氢；
(1)A的结构简式为____________，名称为_______。
(2)E的分子式为______；F中的含氧官能团的名称有______。
(3)由E生成F的反应类型是________，F生成G的反应类型是________。
(4)D与NaHCO3溶液反应生成的有机物的结构简式是________。
(5)E→F的化学方程式为_______________________________
____________________________________________________。
[答案] (1) 环氧乙烷 (2)C13H16O6 醚键、羧基、硝基 (3)取代反应 还原反应 (4)
(5)＋HNO3＋H2O
10．(2019·长沙市长郡中学一模)氟他胺(G)是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如下：
(1)①～⑥转化反应中，取代反应为________(填序号)。
(2)G中含氧官能团的名称为________。
(3)G的分子式为________，F的结构简式为________。
(4)写出上述路线中对应反应序号的化学方程式，注明反应条件。
①___________________________________________________，
③___________________________________________________，
⑤___________________________________________________。
[答案] (1)①②③⑤⑥
(2)硝基、肽键
（1）三大基本类型
（2）有机化学方程式书写应注意下列几点
①注意配平，特别是取代反应，无机分子不能漏掉。
②注意条件要注明，同一反应物，条件不同，反应原理不同。
③缩聚反应方程式要注意小分子的数目，如（n－1）H2O，（2n－1）H2O或nH2O、2nH2O的区别书写。
回归高考，真题验收
11．(2018·全国卷Ⅰ，改编)下列说法错误的是( )
A．蔗糖、果糖和麦芽糖均为双糖
B．大部分酶是具有高选择催化性能的蛋白质
C．植物油含不饱和脂肪酸酯，能使Br2/CCl4褪色
D．淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖
A [果糖为单糖，A项错误；绝大多数酶是一种蛋白质，具有较高活性和选择性，B项正确；植物油中含有碳碳双键，能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，从而使之褪色，C项正确；淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖，D项正确。]
12．(2019·北京高考)交联聚合物P的结构片段如图所示。下列说法不正确的是(图中表示链延长) ( )
A．聚合物P中有酯基，能水解
B．聚合物P的合成反应为缩聚反应
C．聚合物P的原料之一丙三醇可由油脂水解获得
D．邻苯二甲酸和乙二醇在聚合过程中也可形成类似聚合物P的交联结构
D [A项，由交联聚合物P的结构片段X、Y可判断其结构中含有酯基，因此聚合物P能水解，正确；B项，酯基是由羧基和醇羟基脱水生成的，因此聚合物P的合成反应为缩聚反应，正确；C项，油脂水解可生成丙三醇，正确；D项，乙二醇只含两个醇羟基，邻苯二甲酸和乙二醇在聚合过程中不可能形成类似聚合物P的交联结构，错误。]
13．(2018·全国卷Ⅲ)近来有报道，碘代化合物E与化合物H在CrNi催化下可以发生偶联反应，合成一种多官能团的化合物Y，其合成路线如下：
已知：RCHO＋CH3CHO
R—CH===CH—CHO＋H2O
回答下列问题：
(1)A的化学名称是________。
(2)B为单氯代烃，由B生成C的化学方程式为
____________________________________________________
____________________________________________________。
(3)由A生成B、G生成H的反应类型分别是_____________、______________。
(4)D的结构简式为__________________________________。
(5)Y中含氧官能团的名称为________。
(6)E与F在CrNi催化下也可以发生偶联反应，产物的结构简式为__________________________________________。
(7)X与D互为同分异构体，且具有完全相同官能团。X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢，其峰面积之比为3∶3∶2。写出3种符合上述条件的X的结构简式 __________________。
[解析] (2)CH3—C≡CH与Cl2在光照条件下发生取代反应生成ClCH2—C≡CH(B)，ClCH2—C≡CH与NaCN在加热条件下发生取代反应生成HC≡C—CH2CN(C)，即B―→C的化学方程式为ClCH2—C≡CH＋NaCNHC≡C—CH2CN＋NaCl。(4)HC≡C—CH2CN水解后生成HC≡C—CH2COOH，HC≡C—CH2COOH与CH3CH2OH发生酯化反应生成HC≡C—CH2COOC2H5(D)。(6)F为，其与在CrNi催化下发生偶联反应生成。(7)根据题设条件可知，X中含有2个—CH3、1个碳碳三键、1个酯基、1个—CH2—，则符合条件的X的结构简式如下：
[答案] (1)丙炔
(2)ClCH2C≡CH＋NaCNHC≡CCH2CN＋NaCl
(3)取代反应 加成反应
(5)羟基、酯基
同分异构体的书写与数目的确定
(对应学生用书第92页)
■重难突破——重难知识梳理·
1．常见限制条件与结构关系总结
2．确定有机物同分异构体数目的5种方法
(1)基团连接法——一元取代物数目
将有机物看作由基团连接而成，由基团的异构体数目可推断有机物的异构体数目。如：—C4H9有四种结构，丁醇(C4H9OH)、C4H9Cl分别有四种结构。
(2)换位思考法
将有机物分子中的不同原子或基团换位进行思考。
如：乙烷分子中共有6个氢原子，若有一个氢原子被氯原子取代所得一氯乙烷只有一种结构，那么五氯乙烷也只有一种结构。
(3)等效氢原子法(又叫对称法)——一元取代物数目
有机物分子中有多少种等效氢原子，其一元取代物就有多少种，从而确定同分异构体数目。分子中等效氢原子有如下情况：
①分子中同一个碳上的氢原子等效；
②同一个碳上的甲基氢原子等效；
③分子中处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。
(4)“定1移2”法——二元取代物数目
分析二元取代物的方法，先固定一个取代基的位置，再移动另一取代基的位置，从而可确定同分异构体的数目。如：分析C3H6Cl2的同分异构体，先固定其中一个氯原子的位置，移动另外一个氯原子。
(5)组合法
饱和一元酯，R1—有m种，R2有n种，则有m×n种酯。如：C5H10O2的酯有
3．含苯环同分异构体数目确定技巧
(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。
4．限定条件和同分异构体书写技巧
(1)确定碎片
明确书写什么物质的同分异构体，该物质的组成情况怎么样？解读限制条件，从性质联想结构，将物质分裂成一个个碎片，碎片可以是官能团，也可是烃基(尤其是官能团之外的饱和碳原子)。
(2)组装分子
要关注分子的结构特点，包括几何特征和化学特征。几何特征是指所组装的分子是空间结构还是平面结构，有无对称性。化学特征包括等效氢。
■考能提升——高考类题集训··········································
同分异构体的判断与数目确定
1．(2019·沈阳名校联考)苦艾精油由天然艾叶萃取精炼而成，中药常用作温经通络，益气活血，祛寒止痛等。现代科学从其中分离出多种化合物，其中四种的结构如下：
下列说法正确的是( )
A．②③分子中所有的碳原子可能处于同一平面内
B．④的一氯代物有5种
C．②、④互为同分异构体
D．①②③均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D [②③中含有一个饱和碳原子，连有三个碳原子，所有碳原子不可能共面，A错误；④中有6种等效氢原子，一氯代物有6种，B错误；②、④的分子式分别为C10H18O、C10H16O，C错误；①②含，③为苯的同系物，①②③均使酸性KMnO4溶液褪色，D正确。]
2．分子式为C5H10O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇，若不考虑立体异构，这些醇和酸重新组合可形成的酯共有( )
A．15种 B．28种
C．32种 D．40种
D [C5H10O2能水解生成的酸有丁酸(2种)、丙酸(1种)、乙酸(1种)、甲酸(1种)共5种，C5H10O2能水解生成的醇有丁醇(4种)、丙醇(2种)、甲醇(1种)、乙醇(1种)，共8种，重新酯化形成酯有5×8＝40种。]
3．链状有机物M(分子式为C4H6O2)在催化剂作用下可与H2发生加成反应生成有机物N(分子式为C4H8O2)，下列有关说法不正确的是( )
A．若M属于羧酸类有机物，则M的结构有3种(不考虑顺反异构)
B．若M属于酯类有机物，则M的结构有4种
C．若M属于羧酸类有机物，则M的加成产物N的结构有2种
D．若M属于酯类有机物，则M的加成产物N的结构有4种
B [分子式为C4H6O2属于羧酸类的链状有机物有3种：CH2===CHCH2COOH、CH3CH===CHCOOH、
CH2===C(CH3)COOH，A项正确；分子式为C4H6O2属于酯类的链状有机物有5种：CH2===CHCH2OOCH、
CH3CH===CHOOCH、CH2===C(CH3)OOCH、
CH3COOCH===CH2、CH2===CHCOOCH3，B项错误；分子式为C4H8O2属于羧酸类的有机物有2种：CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH，C项正确；分子式为C4H8O2属于酯类的有机物有4种：CH3CH2CH2OOCH、(CH3)2CHOOCH、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3，D项正确。]
4．四联苯的一氯代物有( )
A．3种 B．4种
C．5种 D．6种
C [推断有机物一氯代物的种数需要找中心对称线，四联苯是具有两条对称轴的物质，即，在其中的一部分上有几种不同的氢原子(包括对称轴上的氢原子)，就有几种一氯代物，四联苯有5种不同的氢原子，故有5种一氯代物。]
限定条件下的同分异构体书写与数目确定
5．分子式为C9H10O2的有机物，其结构中含有苯环且可以与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的同分异构体有(不考虑立体异构)( )
A．12种 B．13种
C．14种 D．15种
C [根据题意可知该分子中含—COOH，根据分子式可知有以下几种情况，取代基为—CH2—CH2—COOH，1种；，1种；两个取代基为—COOH，—CH2—CH3，有3种；两个取代基为—CH2COOH、—CH3，有3种；三个取代基—COOH、—CH3、—CH3，有6种。共14种。]
6．已知反应：C8H14O4＋2H2OX＋2CH3OH(已配平)。符合该反应的有机物X有(不考虑立体异构)( )
A．8种 B．9种
C．10种 D．12种
B [由题意可知，有机物X的分子式为C6H10O4且每个X的分子中含2个羧基，可以看作C4H10中的2个H被2个相同的官能团(羧基)取代，实际为丁烷的二元取代物，因此可以丁烷为思维模型；丁烷的结构有CH3CH2CH2CH3和(CH3)3CH两种，可在此基础上考虑其中的2个氢原子被羧基取代(定一移一法)，可确定X共有9种。]
7．(2019·各地模拟精选)(1)同时符合下列条件的C9H12O2的同分异构体共有________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱图表明分子中有5种氢原子的为________(写1种结构简式)。
a．分子中含有苯环且苯环上有三个取代基；
b．1 mol有机物最多能消耗2 mol NaOH。
(2)符合下列3个条件的的同分异构体有________种。
①与FeCl3溶液显色；②苯环上只有两个取代基；③1 mol该物质最多消耗3 mol NaOH，其中氢原子共有五种不同环境的是________(写结构简式)。
(3)芳香化合物X是1萘酚()的同分异构体，符合下列条件的同分异构体有________种。
①有两个官能团；②能发生银镜反应。
写出其中一种核磁共振氢谱有4组峰的同分异构体的结构简式：________________________。
[解析] (1)同分异构体中：a.分子中含有苯环且苯环上有三个取代基；b.1 mol有机物最多能消耗2 mol NaOH，根据分子式C9H12O2，共有4个不饱和度，说明含有苯环用去4个不饱和度，还含有2个酚羟基和一个—CH2CH2CH3或—CH(CH3)2，共有12种结构：①两个羟基处于邻位的有2×2＝4种；②两个羟基处于间位的有2×3＝6种；两个羟基处于对位的有1×2＝2种；其中核磁共振氢谱图表明分子中有5种氢原子的应具有高度对称性，可能为
(2)同分异构体符合下列条件：①与FeCl3溶液显色，说明含有酚羟基；②苯环上只有两个取代基；③1 mol该物质最多消耗3 mol NaOH，说明另一个取代基为RCOO—，该取代基为CH3CH2CH2COO—、(CH3)2CHCOO—，这两种取代基都与酚羟基有邻、间、对3种位置关系，所以符合条件的有6种，其中氢原子共有五种不同环境的是
(3)化合物X是1萘酚的同分异构体，有两个官能团，能发生银镜反应，说明X分子中含1个苯环、1个—C≡C—、1个—CHO、1个碳原子及若干个氢原子。若苯环上有1个取代基(、—CH2—C≡C—CHO或—C≡C—CH2—CHO)时，有3种；若苯环上有2个取代基(—CH3和—C≡C—CHO、—CHO和—C≡C—CH3、—C≡CH和—CH2—CHO、—CHO和—CH2—C≡CH)时，有12种；若苯环上有3个取代基(—CH3、—C≡CH和—CHO)时，有10种；共25种。核磁共振氢谱中有4组峰的同分异构体的结构简式为
[答案] (1)12
回归高考，真题验收
8．(2017·全国卷Ⅰ)化合物(b)、(d)、(p)的分子式均为C6H6，下列说法正确的是( )
A．b的同分异构体只有d和p两种
B．b、d、p的二氯代物均只有三种
C．b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应
D．b、d、p中只有b的所有原子处于同一平面
D [A项，苯的同分异构体还有等，错误；B项，b的二氯代物有3种，d的二氯代物有6种，p的二氯代物有3种，错误；C项，b、p不能与酸性高锰酸钾溶液反应，错误；D项，d、p中都存在类似甲烷的四面体结构，所有原子不可能处于同一平面，正确。]
9．(2016·全国卷Ⅱ)分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构)( )
A．7种 B．8种
C．9种 D．10种
C [有机物C4H8Cl2的碳骨架有两种结构：
10．(2018·全国卷Ⅱ)以葡萄糖为原料制得的山梨醇(A)和异山梨醇(B)都是重要的生物质转化平台化合物。E是一种治疗心绞痛的药物。由葡萄糖为原料合成E的路线如下：
回答下列问题：
(1)葡萄糖的分子式为________。
(2)A中含有的官能团的名称为_______________________。
(3)由B到C的反应类型为__________________________。
(4)C的结构简式为____________________________。
(5)由D到E的反应方程式为
____________________________________________________
____________________________________________________。
(6)F是B的同分异构体。7.30 g的F与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出2.24 L二氧化碳(标准状况)，F的可能结构共有________种(不考虑立体异构)；其中核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为3∶1∶1的结构简式为________。
[解析] (4)由C的分子式可知，B中只有一个羟基发生取代反应，因此C的结构简式为。
(5)在NaOH溶液作用下发生水解反应生成和CH3COONa，其化学方程式为＋NaOH―→＋CH3COONa。(6)结合图示可知B的分子式为C6H10O4，即F的分子式也为C6H10O4，其摩尔质量为146 g·mol－1，7.30 g F的物质的量为＝0.05 mol，结合0.05 mol F与饱和NaHCO3溶液反应生成2.24 L(0.1 mol)CO2可知1 mol F中含2 mol —COOH，则F的结构中，主链上含有4个碳原子时有6种情况，即(数字表示另一个—COOH的位置，下同)和；主链含3个碳原子时有3种情况，即，则符合条件的F的可能结构有9种。其中核磁共振氢谱中吸收峰的峰面积之比为3∶1∶1的结构简式为。
[答案] (1)C6H12O6 (2)羟基 (3)取代反应 (4)
(5)＋NaOH―→＋CH3COONa
(6)9
有机合成路线的设计
(对应学生用书第94页)
■重难突破——重难知识梳理·
1．熟记常见有机合成路线
(1)一元合成路线
CHRCH2R—CH2—CH2X一元醇―→一元醛―→一元羧酸―→酯。
2．理解常见官能团的保护方法
(1)酚羟基的保护：因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应，把—OH变为—ONa(或酯基)将其保护起来，待氧化后再酸化将其转化为—OH。
(2)碳碳双键的保护：碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。
(3)氨基(—NH2)的保护：如由对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中，应先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2还原为—NH2。若先还原—NO2生成—NH2，再用KMnO4氧化—CH3时，—NH2(具有还原性)也被氧化。
3．关注信息型合成路线的设计
(1)思路：根据待设计路线的原料试剂、最终产物，寻找题干中与原料试剂、最终产物的相似基团，确定待设计路线的原理条件和中间产物，最后完成整体设计路线。
(2)示例引导：已知流程路线为
4．[示例]
请根据上述合成路线设计以苯甲醇、硝基甲烷为主要原料制备苯乙胺()的合成路线流程图。
[分析] 关键是找到原流程中与新合成路线中的相似点。(碳架的变化、官能团的变化；硝基引入及转化为氨基的过程)
■考能提升——高考类题集训··········································
由已知信息设计有机合成路线
1．(2019·衡阳模拟)已知：(易被氧化)。写出以和甲醇为原料合成的路线流程图(无机试剂任选)____________________________________________________
____________________________________________________。
[答案]
2．已知：CH3CHOCH2===CHCOOH。写出以乙醇(CH3CH2OH)为原料合成的路线流程图(无机试剂任选)_________________________________
____________________________________________________。
由题中合成路线设计新物质合成路线
3．(2019·潍坊一模，节选)有机物H是合成某种药物的中间体，一种合成路线如下：
根据上述合成路线设计以甲苯和(CH3CO)2O为原料制备的合成路线______________(无机试剂任选)。
4．(2019·试题调研)有机物G()是一种调香香精，也可用作抗氧化剂，工业合成路线之一如下：
已知A转化为B的原理与F转化为G的相似，请写出由A制备的路线：____________________(无机试剂任选)。
有机合成路线的思维模板
分析原料和产物的组成与结构―→寻找原料与产物的结构或官能团的差异―→结合信息和题干合成路线中部分转化条件―→设计合成路线。
回归高考，真题验收
5．(2018·全国卷Ⅰ，节选)化合物W可用作高分子膨胀剂，一种合成路线如下：
苯乙酸苄酯()是花香型香料，设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线
____________________________________________________
____________________________________________________
_____________________________________(无机试剂任选)。
[解析] 由苯甲醇合成苯乙酸苄酯，需要增长碳链。联系题图中反应②、③、④设计合成路线。
有机合成与推断——突破大题《有机化学基础》
(对应学生用书第95页)
■知能突破——技法知能提升······················································
1．有机推断题的破题技巧
(1)根据反应条件推断某一反应的反应物或生成物，如反应条件为“NaOH的醇溶液，加热”，则反应物必是含卤素原子的有机物，生成物中肯定含不饱和键。
(2)根据有机反应的特殊现象推断有机物的官能团
①使溴水褪色，则表示有机物分子中可能含有碳碳双键、碳碳三键或醛基。
②使酸性KMnO4溶液褪色，则该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基或苯的同系物。
③遇FeCl3溶液显紫色或加入浓溴水出现白色沉淀，表示该物质分子中含有酚羟基。
④加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热，有红色沉淀生成(或加入银氨溶液并水浴加热有银镜出现)，说明该物质中含有—CHO。
⑤加入金属钠，有H2产生，表示该物质分子中可能有—OH 或—COOH。
⑥加入NaHCO3溶液有气体放出，表示该物质分子中含有—COOH。
(3)以特征产物为突破口来推断碳架结构和官能团的位置
①醇的氧化产物与结构的关系
②由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。③由取代产物的种数或氢原子环境可确定碳架结构。有机物取代产物越少或相同环境的氢原子数越多，说明此有机物结构的对称性越高，因此可由取代产物的种数或氢原子环境联想到此有机物碳架结构的对称性而快速进行解题。
④由加氢后的碳架结构可确定碳碳双键或碳碳三键的位置。
⑤由有机物发生酯化反应能生成环酯或高聚酯，可确定该有机物是含羟基的羧酸；根据酯的结构，可确定—OH与—COOH的相对位置。
(4)根据数据推断官能团的个数
①加成时，1 mol—C≡C—消耗1 mol H2(部分加成)或2 mol H2(完全加成)，1 mol —CHO消耗1 mol H2，1 mol 苯环消耗3 mol H2。
②1 mol R—CHO(R为烃基)与银氨溶液、新制Cu(OH)2完全反应时分别生成2 mol Ag或1 mol Cu2O。
③一元醇与乙酸反应生成酯时，其相对分子质量增加42；二元醇与足量乙酸反应生成二元酯时，其相对分子质量增加84。
④一元醇发生连续催化氧化反应过程中物质的相对分子质量变化情况为。
(5)根据氢核磁共振氢谱确定氢原子种类。
2．高考常见信息归纳
(1)丙烯αH被取代的反应：CH3—CH===CH2＋Cl2Cl—CH2—CH===CH2＋HCl。
(2)共轭二烯烃的1，4加成反应：
(3)烯烃被O3氧化：R—CH===CH2R—CHO＋HCHO。
(4)醛、酮的加成反应：
(6)醛或酮与格氏试剂(R′MgX)发生加成反应，所得产物经水解可得醇：
(8)羧酸用LiAlH4还原时，可生成相应的醇：
RCOOHRCH2OH。
(9)酯交换反应(酯的醇解)：
R1COOR2＋R3OH―→R1COOR3＋R2OH。
3．[示例]
(15分)(2019·全国卷Ⅲ)氧化白藜芦醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反应合成W的一种方法：
回答下列问题：
(1)A的化学名称为____________。
(2)中的官能团名称是________________。
(3)反应③的类型为________________，W的分子式为________。
(4)不同条件对反应④产率的影响见下表：
实验
碱
溶剂
催化剂
产率/%
1
KOH
DMF
Pd(OAc)2
22.3
2
K2CO3
DMF
Pd(OAc)2
10.5
3
Et3N
DMF
Pd(OAc)2
12.4
4
六氢吡啶
DMF
Pd(OAc)2
31.2
5
六氢吡啶
DMA
Pd(OAc)2
38.6
6
六氢吡啶
NMP
Pd(OAc)2
24.5
上述实验探究了________和________对反应产率的影响。此外，还可以进一步探究____________等对反应产率的影响。
(5)X为D的同分异构体，写出满足如下条件的X的结构简式___________________________________________________。
①含有苯环；
②有三种不同化学环境的氢，个数比为6∶2∶1；
③1 mol的X与足量金属Na反应可生成2 g H2。
(6)利用Heck反应，由苯和溴乙烷为原料制备，写出合成路线_______________________________________。(无机试剂任选)
[解答指导]
(1)各步转化前后有机物的价键结构―→明确各步转化反应类型或断、成键原理：
(2)利用限定条件书写同分异构体：
―→
结构特点
―→X结构简式：
(3)逆向推导：
[答案与评分标准] (1)间苯二酚(1，3苯二酚)(1分) (2)羧基、碳碳双键(2分，少一名称扣1分) (3)取代反应(2分) C14H12O4(2分) (4)不同碱(1分) 不同溶剂(1分) 不同催化剂(或温度等)(1分)
解答有机合成与推断题的一般思路
■热点对练——热点类题集训·········································
1．(2019·湖南湖北八市联考)异丁酸3苯丙酯()是一种香料，下图是这种香料的一种合成路线：
已知以下信息：
①有机物E的摩尔质量为88 g·mol－1，其核磁共振氢谱表明含有3种不同环境的氢原子。
②有机物F是苯甲醇的同系物。
③R—CH===CH2R—CH2CH2OH。
请回答下列问题：
(1)异丁酸3苯丙酯的分子式为_____________________。
(2)A分子中的官能团名称为________________________。
(3)C的结构简式为________。
(4)一定条件下，1 mol D与2 mol H2能够完全反应生成F，D能够发生银镜反应，因此D生成F的反应类型为________。
(5)E、F反应生成异丁酸3苯丙酯的化学方程式为
____________________________________________________
____________________________________________________。
(6)已知有机化合物甲符合下列条件：
①与F是同分异构体；②苯环上有3个支链；③核磁共振氢谱显示其含有5种不同环境的氢原子，且不同环境的氢原子个数比为6∶2∶2∶1∶1；④与FeCl3溶液不能发生显色反应。
写出符合上述条件的有机物甲的结构简式：
____________________________________________________
____________________________________________________。
[解析] 根据图中转化关系，可以推断E为羧酸，结合其摩尔质量为88 g/mol，可知其分子式为C4H8O2，又知E的核磁共振氢谱中有三种不同环境的氢原子，则E的结构简式为，从而可逆推A为，B为，C为；由“有机物F是苯甲醇的同系物”和“1 mol D与2 mol H2能够完全反应生成F，D能够发生银镜反应”可知D为，F为。
(6)由题意可知甲属于芳香醇，苯环上连有2个甲基和一个—CH2OH，由核磁共振氢谱显示其含有5种不同环境的氢原子，且不同环境的氢原子个数比为6∶2∶2∶1∶1可知其结构简式为。
[答案] (1)C13H18O2 (2)碳碳双键
2．(2019·昆明二模)化合物H是某些姜科植物根茎的提取物，具有抗肿瘤、抗菌、抗氧化等功效，其一种合成路线如下：
已知：ⅰ.质谱图显示有机物D的最大质荷比为94，且D遇FeCl3溶液显紫色
回答下列问题：
(1)D的化学式为________；B的名称为________。
(2)反应①的反应类型是________；I中所含官能团的名称为________。
(3)反应④的化学方程式是_______________________。
(4)X是H的同系物，其相对分子质量比H小14，则X的同分异构体中，符合下列条件的有________种(不含立体异构)。
a．属于芳香化合物 b．能发生水解反应 c．能发生银镜反应
其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为6∶2∶1∶1的结构简式是________(写一种即可)。
(5)以甲苯和丙醛为原料，设计制备的合成路线
____________________________________________________
____________________________________________________
______________________________________(无机试剂任选)。
[解析] A为3羟基丙烯和溴化氢发生取代反应生成B为3溴丙烯，质谱图显示有机物D的最大质荷比为94，且D遇FeCl3溶液显紫色，说明含有苯环和酚羟基，该物质分子式为C6H6O，反应物E的结构简式为，E在铜存在下被氧气氧化，羟基变为醛基，再在酸性条件下生成酚羟基，F的结构简式为。
(4)X是H的同系物，其相对分子质量比H小14，则X的同分异构体中，符合下列条件：a.属于芳香族化合物，b.能发生水解反应，c.能发生银镜反应，说明含有苯环且属于甲酸酯。可能为HCOOCH2CH2C6H5或HCOOCH(CH3)C6H5；或苯环上连接两个取代基，一个为HCOOCH2—，一个为—CH3，有三种结构，或苯环上两种取代基，一个为HCOO—，一个为—CH2CH3，有三种结构；或苯环上连接两个甲基和一个HCOO—，有6种结构，总共14种。其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为6∶2∶1∶1的结构简式为。
[答案] (1)C6H6O 3溴丙烯(或3溴1丙烯)
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1．了解有机化合物中碳的成键特征和有机物的同分异构现象。 2.有机化合物的组成与结构：(1)能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式；(2)了解常见有机化合物的结构；了解有机化合物分子中的官能团，能正确地表示它们的结构；(3)了解确定有机化合物结构的化学方法和物理方法(如质谱、红外光谱、核磁共振氢谱等)；(4)能正确书写有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体)；(5)能够正确命名简单的有机化合物；(6)了解有机分子中官能团之间的相互影响。 3.烃及其衍生物的性质与应用：(1)掌握烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃的结构与性质；(2)掌握卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的结构与性质，以及它们之间的相互转化；(3)了解烃类及衍生物的重要应用以及烃的衍生物合成方法；(4)根据信息能设计有机化合物的合成路线。 4.糖类、氨基酸和蛋白质：(1)了解糖类、氨基酸和蛋白质的组成、结构特点、主要化学性质及应用；(2)了解糖类、氨基酸和蛋白质在生命过程中的作用。 5.合成高分子：(1)了解合成高分子的组成与结构特点；能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体；(2)了解加聚反应和缩聚反应的含义；(3)了解合成高分子在高新技术领域的应用以及在发展经济、提高生活质量方面中的贡献。
■真题引领——感悟高考真题··········································
1．(2019·全国卷Ⅰ)关于化合物2苯基丙烯()，下列说法正确的是( )
A．不能使稀高锰酸钾溶液褪色
B．可以发生加成聚合反应
C．分子中所有原子共平面
D．易溶于水及甲苯
B [A项，2苯基丙烯中含有，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，错误；B项，2苯基丙烯中含有，可以发生加成聚合反应，正确；C项，2苯基丙烯分子中含有一个—CH3，所有原子不可能共平面，错误；D项，2苯基丙烯属于烃，难溶于水，易溶于甲苯，错误。]
2．(2019·全国卷Ⅱ)分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构)( )
A．8种 B．10种
C．12种 D．14种
C [可利用“定一移一”法，正丁烷有两种等效氢原子，Br定位1号碳原子时，有，Br定位2号碳原子时，有，异丁烷有两种等效氢原子，Br定位1号碳原子时，有，Br定位2号碳原子时，有，共4＋4＋3＋1＝12(种)。]
3．(2018·全国卷Ⅰ)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物，螺[2.2]戊烷()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是( )
A．与环戊烯互为同分异构体
B．二氯代物超过两种
C．所有碳原子均处同一平面
D．生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2
C [螺[2.2]戊烷的分子式为C5H8，环戊烯的分子式为C5H8，二者分子式相同，结构不同，互为同分异构体，A项正确；如都是螺[2.2]戊烷的二氯代物，B项正确；螺[2.2]戊烷中每个碳原子形成4个单键，而每个碳原子与4个原子构成四面体形，所以连接两个环的碳原子至少和直接相连的两个碳原子不共平面，C项错误；该有机物含2个三元环，在一定条件下具有类似烯烃的性质，且与氢气发生加成反应的转化率不大于1，则由1 mol C5H8生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2，D项正确。]
4．(双选)(2019·江苏高考)化合物Y具有抗菌、消炎作用，可由X制得。
下列有关化合物X、Y的说法正确的是( )
A．1 mol X最多能与2 mol NaOH反应
B．Y与乙醇发生酯化反应可得到X
C．X、Y均能与酸性KMnO4溶液反应
D．室温下X、Y分别与足量Br2加成的产物分子中手性碳原子数目相等
CD [A项，1个X分子中含有1个羧基和1个酚酯基，所以1 mol X最多能消耗3 mol NaOH，错误；B项，Y与乙酸发生酯化反应可得X，错误；C项，X、Y中均含有碳碳双键，均可以被酸性KMnO4溶液氧化，正确；D项，X与足量Br2加成后，生成含有3个手性碳原子的有机物，Y与足量Br2加成后，也生成含有3个手性碳原子的有机物，正确。 ]
5．(2019·全国卷Ⅰ)化合物G是一种药物合成中间体，其合成路线如下：
回答下列问题：
(1)A中的官能团名称是________。
(2)碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。写出B的结构简式，用星号(*)标出B中的手性碳______________。
(3)写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式_______________________________。
(不考虑立体异构，只需写出3个)
(4)反应④所需的试剂和条件是_______________________。
(5)⑤的反应类型是________。
(6)写出F到G的反应方程式_________________________。
(7)设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备的合成路线_______________________________(无机试剂任选)。
[解析] (3)由同分异构体的限定条件可知，分子中除含有六元环外，还含有1个饱和碳原子和—CHO。若六元环上只有一个侧链，则取代基为—CH2CHO；若六元环上有两个取代基，可能是—CH3和—CHO，它们可以集中在六元环的同一个碳原子上(1种)，也可以位于六元环的不同碳原子上，分别有邻、间、对3种位置。
(4)由C、E的结构简式和C转化为D的反应条件可推断D的结构简式为，反应④D与C2H5OH在浓H2SO4、加热条件下发生酯化反应生成E。
(5)由E、G的结构简式及F转化为G的反应条件可推知F为，反应⑤是与—COOC2H5相连的碳原子上的H原子被—CH2CH2CH3取代的反应。
(7)结合反应⑤的反应条件，甲苯先转化为，再与乙酰乙酸乙酯()发生取代反应生成在碱性条件下发生水解反应后再酸化即可得产物。
[答案] (1)羟基
(2)
(3)(任意3个即可)
(4)C2H5OH/浓H2SO4、加热
(5)取代反应
(7)C6H5CH3C6H5CH2Br、
CH3COCH2COOC2H5
6．(2019·全国卷Ⅱ)环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及与各种材料的粘结性能，已广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。下面是制备一种新型环氧树脂G的合成路线：
已知以下信息：
②
③
回答下列问题：
(1)A是一种烯烃，化学名称为________，C中官能团的名称为________、________。
(2)由B生成C的反应类型为____________。
(3)由C生成D的反应方程式为
____________________________________________________
____________________________________________________。
(4)E的结构简式为___________________________________。
(5)E的二氯代物有多种同分异构体，请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式__________、_____________。
①能发生银镜反应；
②核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为3∶2∶1。
(6)假设化合物D、F和NaOH恰好完全反应生成1 mol单一聚合度的G，若生成的NaCl和H2O的总质量为765 g，则G的n值理论上应等于________。
[解析] (1)A有三个碳原子，且为烯烃，因此A的名称为丙烯；由B和HOCl生成的C为或，因此C中的官能团为氯原子和羟基。
(3)C的结构简式为，在NaOH作用下生成，该反应方程式为
＋NaOH―→＋NaCl＋H2O
或＋NaOH―→＋NaCl＋H2O。
(4)由生成物F以及信息①可知，E的结构简式为。
(5)E的同分异构体是芳香族化合物，说明含有苯环；能发生银镜反应说明含有醛基；有三组峰说明有三种等效氢原子，有一定的对称性，三组峰的面积比为3∶2∶1，由此可写出满足条件的结构简式为。
(6)由题给信息②③可知，要生成1 mol G，同时生成(n＋2) mol NaCl和(n＋2) mol水，即得(n＋2) mol×(58.5＋18) g·mol－1＝765 g，解得n＝8。
[答案] (1)丙烯 氯原子 羟基 (2)加成反应
(6)8
7．(2019·江苏高考)化合物F是合成一种天然茋类化合物的重要中间体，其合成路线如下：
(1)A中含氧官能团的名称为________和________。
(2)A→B的反应类型为________。
(3)C→D的反应中有副产物X(分子式为C12H15O6Br)生成，写出X的结构简式：_______________________________。
(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应；
②碱性水解后酸化，含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶1。
写出以和CH3CH2CH2OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
____________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________。
[解析] (3)C→D为—CH2OCH3取代1个酚羟基上的H原子，C中有2个酚羟基，二者均可以与—CH2OCH3发生取代反应，结合X的分子式，可以得出X的结构简式为。(4)能与FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚烃基；在碱性条件下水解之后酸化得，中不同环境的氢原子数目比为1∶1。(5)本题采用逆合成分析法，可以由和CH3CH2CHO合成，CH3CH2CHO可以由原料CH3CH2CH2OH催化氧化得到，可以被LiAlH4还原为，与HCl反应生成，与Mg在无水乙醚中反应可以生成。
[答案] (1)(酚)羟基 羧基 (2)取代反应
(3)
(4)
(5)CH3CH2CH2OHCH3CH2CHO
上述真题涉及的题型为选择题和大题有机推断与合成试题。命题角度主要涉及：
(1)选择题中①常见有机物官能团的性质及反应类型，②共面共线分析，③同分异构体判断与数目确定，④溶解性，⑤定量反应分析等，如T1、T2、T3、T4。(2)综合大题中①官能团及名称或有机物命名，②有机物结构
的判断及简式书写，③反应类型及反应条件的确定，④限定条件同分异构体书写与数目确定，⑤化学方程式书写，⑥有机合成路线设计图等，如T5、T6、T7。
预测2020高考仍会以有机合成路线图为载体，在官能团、方程式书写、同分异构体、有机合成路线设计等角度进行命题，复习时特别注意书写同分异构体，有机合成路线设计两方面的训练要加强。
有机物的结构、性质及其反应类型
(对应学生用书第88页)
■重难突破——重难知识梳理·
1．有机物共线与共面问题
(1)代表物
甲烷：正四面体，乙烯：同一平面，乙炔：同一直线，苯：同一平面。
(2)注意审题
看准关键词：“可能”“一定”“最多”“最少”“共面”“共线”等，以免出错。
(3)规律
①凡是碳原子与其他四个原子形成共价单键时，立体构型为四面体。
②有机物分子的结构中只要出现一个饱和碳原子，则分子中的全部原子不可能共面。
③CH4分子中最多有3个原子处于同一平面内。
④有机物分子的结构中每出现一个碳碳双键，则整个分子中至少有6个原子共面。
⑤有机物分子的结构中每出现一个碳碳三键，则整个分子中至少有4个原子共线。
⑥有机物分子的结构中每出现一个苯环，则整个分子中至少有12个原子共面。
2．常见官能团的结构与性质
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
不饱和烃
①与X2(X代表卤素，下同)、H2、HX、H2O发生加成反应；②加聚；③易被氧化，可使酸性KMnO4溶液褪色
苯及其同系物
－
①取代反应，如硝化反应、卤代反应(Fe或Fe3＋作催化剂)；②与H2发生加成反应；③苯的同系物使酸性KMnO4溶液褪色
卤代烃
—X
①与NaOH溶液共热发生取代反应；②与NaOH的醇溶液共热发生消去反应
醇
—OH
①与活泼金属Na等反应产生H2；②消去反应，分子内脱水生成烯烃；③催化氧化；④与羧酸及无机含氧酸发生酯化反应
酚
—OH
①弱酸性；②遇浓溴水生成白色沉淀；③遇FeCl3溶液呈紫色；④与醛发生缩聚反应
醛
①与H2加成生成醇；②被氧化剂如O2、[Ag(NH3)2]＋、新制的Cu(OH)2悬浊液等氧化
羧酸
①酸的通性；②酯化反应
酯
发生水解反应，酸性条件下生成羧酸和醇(或酚)
氨基酸
①与酸或碱反应；②分子间缩聚反应；③两分子间缩合形成二肽；④发生缩聚反应
3.三类基本营养物质
(2)油脂：高级脂肪酸甘油酯，属于酯类，不是高分子化合物，能水解生成高级脂肪酸(或高级脂肪酸盐)和甘油。
(3)蛋白质：高分子化合物。a.水解生成氨基酸；b.变性：强酸、强碱、重金属盐、甲醛、紫外线、加热使蛋白质变性；c.与浓硝酸发生颜色反应；d.灼烧时有烧焦羽毛的气味。
4．常见有机物的重要物理性质
(1)常温常压下，分子中碳原子个数不多于4的烃是气体，烃的密度都比水小。
(2)烃、烃的卤代物、酯类物质均不溶于水，低级醇、酸能溶于水。
(3)随着分子中碳原子数目的增多，各类有机物的同系物熔点、沸点逐渐升高。同分异构体的支链越多，熔点、沸点越低。
5．重要的有机反应类型
(1)取代反应：①烷烃、芳香烃的取代反应；②酯化反应与酯的水解反应；③卤代烃与酚的取代反应；④有机物分子间的脱水反应。
(2)加成反应：烯、炔、苯环、酮、醛等不饱和化合物的加成反应等。
(3)消去反应：醇、卤代烃的消去反应。
(4)加聚反应：含有和—C≡C—的有机物的加聚反应。
(5)缩聚反应：①二元醇与二元醇；②羟基羧酸分子间；③氨基酸分子间；④二元醇分子间；⑤酚与醛等。
(6)其他反应类型：①氧化、还原反应；②酯化反应；③水解反应；④银镜反应；⑤硝化反应；⑥烷化反应；⑦中和反应；⑧卤代反应等。
■考能提升——高考类题集训··········································
有机物的结构、性质及反应类型
1．(2019·衡阳第一次联考)下列对生活中的一些问题的论述，符合科学实际的是( )
A．大米中的淀粉经水解和分解后，可酿造成米酒
B．麦芽糖、纤维素和油脂均能在人体中发生水解
C．乙醇、乙酸均属于食物中的两种基本营养物质
D．用加酶洗衣粉洗涤真丝织品，可使真丝蛋白质变性
A [淀粉水解最终产物是葡萄糖，葡萄糖在催化剂条件下C6H12O6―→2CH3CH2OH＋2CO2↑，A正确；人体中缺少水解纤维素的酶，即纤维素在人体中无法水解，B错误；乙醇和乙酸不是营养物质，C错误；真丝成分是蛋白质，洗衣粉中含酶，能使蛋白质水解，D错误。]
2．(2019·青岛一模)下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A．分馏汽油和裂化汽油均可使溴水褪色，其原理相同
B．可以用碳酸氢钠溶液来鉴别乙酸、乙醇和甲苯
C．有机物C4H8Cl2的同分异构体有10种(不考虑立体异构)
D．蛋白质在蛋白酶的作用下水解为氨基酸，高温可加速其水解
B [分馏汽油中不含不饱和烃，不能使溴水褪色，裂化汽油含有不饱和烃，可使溴水褪色，A错误；可以用碳酸氢钠溶液和乙酸反应产生气体，和乙醇不反应但能互溶，与甲苯不溶分层，故能鉴别，B正确；有机物C4H8Cl2的同分异构体可以采用定一议二的方法确定，，共9种，C错误；蛋白质在高温下变性，不能水解，D错误。]
3．(2019·青岛一模)试管实验操作简单，现象明显。以下试管实验操作及现象均正确的是( )
A．直接向淀粉水解液中滴加新制氢氧化铜悬浊液，加热，产生砖红色沉淀
B．向苯中滴加少量溴的四氯化碳溶液，充分振荡后静置，分层，上层无色，下层橙红色
C．向葡萄糖溶液中加入银氨溶液，立即产生银镜
D．向鸡蛋的溶液中滴加浓硝酸，溶液变黄色
D [淀粉的水解液呈酸性，加新制Cu(OH)2悬浊液共热不能生成Cu2O，A错误；苯与CCl4互溶，不分层，B错误；葡萄糖与银氨溶液反应需水浴加热，C错误。]
4．合成药物异搏定的路线中某一步骤如下。下列说法错误的是( )
A．物质X中所有碳原子可能在同一平面内
B．可用FeCl3溶液鉴别Z中是否含有X
C．等物质的量的X、Z分别与H2加成，最多消耗H2的物质的量之比为3∶5
D．等物质的量的X、Y分别与NaOH反应，最多消耗NaOH的物质的量之比为1∶2
C [等物质的量的X、Z分别与H2加成，最多消耗H2的物质的量之比为4∶5。]
5．(2019·合肥质检)最新研究表明，咖啡中含有的咖啡酸能使人的心脑血管更年轻。咖啡酸的球棍模型如图，下列有关咖啡酸的叙述中不正确的是 ( )
A．咖啡酸的分子式为C9H8O4
B．咖啡酸中的含氧官能团只有羧基、羟基
C．咖啡酸可以发生氧化反应、消去反应、酯化反应、加聚反应
D．是咖啡酸的一种同分异构体，1 mol 该物质与NaOH溶液反应时最多消耗NaOH 3 mol
C [根据球棍模型可知咖啡酸的结构简式为，其分子式为C9H8O4，A项正确；咖啡酸中的含氧官能团有羧基和酚羟基，B项正确；根据结构简式可知咖啡酸不能发生消去反应，故C项错误；水解时，2 mol酯基消耗2 mol NaOH，水解生成的1 mol酚羟基又消耗1 mol NaOH，共消耗3 mol NaOH，D项正确。]
6．(2019·常德一模)山道年蒿中提取出一种具有明显抗癌活性的有机物X，其键线式如图所示。下列有关说法错误的是 ( )
A．该物质的分子式为C10H16O2
B．该物质中所有的碳原子不可能共平面
C．该物质的一氯代物共有7种
D．该物质能发生加成、取代、加聚、酯化、还原等反应
D [该有机物中没有—OH或—COOH，不能发生酯化反应，因为饱和碳原子上有氢原子可以发生取代反应，含，可以发生加成、加聚、还原等，D错误。]
(1)判断有机反应中某些反应物用量多少的方法
①H2用量的判断：有机物分子中的、—C≡C—、、—CHO、(羰基)都能在一定条件下与H2发生加成反应，当这些官能团的物质的量相等时，消耗H2的物质的量之比为1∶2∶3∶1∶1。特别注意—COOH、—COOR(酯基)中的C===O键通常不与H2发生加成反应。
②能与NaOH反应的有机物及其用量比例(设有机物分子官能团个数为1)：卤代烃：1∶1；苯环上连接的卤
原子：1∶2；酚羟基：1∶1；羧基：1∶1；普通酯：1∶1；酚酯：1∶2。
③Br2用量的判断：烷烃(光照下1 mol Br2可取代1 mol 氢原子)、苯(FeBr3催化下1 mol Br2可取代1 mol氢原子)、酚类(1 mol Br2可取代与—OH所连碳原子处于邻、对位碳原子上的 1 mol 氢原子)、(1 mol双键可与1 mol Br2发生加成反应)、—C≡C—(1 mol 三键可与2 mol Br2发生加成反应)。
(2)常见有机物的检验试剂
①溴水褪色：、—C≡C—。
②酸性高锰酸钾溶液褪色：、—C≡C—、—CH2—OH、—CHO。
③银镜反应：—CHO(葡萄糖)。
④新制Cu(OH)2悬浊液变成砖红色沉淀：—CHO(葡萄糖)。
⑤碘水变蓝：淀粉的特性。
有机物的共面、共线分析
7．(1)CH3—CH===CH—C≡CH有________个原子一定在一条直线上，至少有______个原子共面，最多有______个原子共面。
(2)CH3—CH2—CH===C(C2H5)—C≡CH中含四面体结构的碳原子数为________，在同一直线上的碳原子数最多为________，一定在同一平面内的碳原子数为______，最少共面的原子数为________，最多共面的原子数为________。
(3)分子中，处于同一平面上的原子数最多可能是________个。
[答案] (1)4 8 9 (2)4 3 6 8 12 (3)20
8．下列分子中，所有原子可能共面的是( )
C [A、B、D中均含有饱和碳原子，所有原子均不可共面。]
有机合成与推断题中组成、结构与反应方程式
9．(2019·济宁一模，节选)合成抗癌新药盐酸埃克替尼的关键中间体G的一种合成路线如图：
已知：①A分子中只有一种化学环境的氢；
(1)A的结构简式为____________，名称为_______。
(2)E的分子式为______；F中的含氧官能团的名称有______。
(3)由E生成F的反应类型是________，F生成G的反应类型是________。
(4)D与NaHCO3溶液反应生成的有机物的结构简式是________。
(5)E→F的化学方程式为_______________________________
____________________________________________________。
[答案] (1) 环氧乙烷 (2)C13H16O6 醚键、羧基、硝基 (3)取代反应 还原反应 (4)
(5)＋HNO3＋H2O
10．(2019·长沙市长郡中学一模)氟他胺(G)是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如下：
(1)①～⑥转化反应中，取代反应为________(填序号)。
(2)G中含氧官能团的名称为________。
(3)G的分子式为________，F的结构简式为________。
(4)写出上述路线中对应反应序号的化学方程式，注明反应条件。
①___________________________________________________，
③___________________________________________________，
⑤___________________________________________________。
[答案] (1)①②③⑤⑥
(2)硝基、肽键
（1）三大基本类型
（2）有机化学方程式书写应注意下列几点
①注意配平，特别是取代反应，无机分子不能漏掉。
②注意条件要注明，同一反应物，条件不同，反应原理不同。
③缩聚反应方程式要注意小分子的数目，如（n－1）H2O，（2n－1）H2O或nH2O、2nH2O的区别书写。
回归高考，真题验收
11．(2018·全国卷Ⅰ，改编)下列说法错误的是( )
A．蔗糖、果糖和麦芽糖均为双糖
B．大部分酶是具有高选择催化性能的蛋白质
C．植物油含不饱和脂肪酸酯，能使Br2/CCl4褪色
D．淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖
A [果糖为单糖，A项错误；绝大多数酶是一种蛋白质，具有较高活性和选择性，B项正确；植物油中含有碳碳双键，能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，从而使之褪色，C项正确；淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖，D项正确。]
12．(2019·北京高考)交联聚合物P的结构片段如图所示。下列说法不正确的是(图中表示链延长) ( )
A．聚合物P中有酯基，能水解
B．聚合物P的合成反应为缩聚反应
C．聚合物P的原料之一丙三醇可由油脂水解获得
D．邻苯二甲酸和乙二醇在聚合过程中也可形成类似聚合物P的交联结构
D [A项，由交联聚合物P的结构片段X、Y可判断其结构中含有酯基，因此聚合物P能水解，正确；B项，酯基是由羧基和醇羟基脱水生成的，因此聚合物P的合成反应为缩聚反应，正确；C项，油脂水解可生成丙三醇，正确；D项，乙二醇只含两个醇羟基，邻苯二甲酸和乙二醇在聚合过程中不可能形成类似聚合物P的交联结构，错误。]
13．(2018·全国卷Ⅲ)近来有报道，碘代化合物E与化合物H在CrNi催化下可以发生偶联反应，合成一种多官能团的化合物Y，其合成路线如下：
已知：RCHO＋CH3CHO
R—CH===CH—CHO＋H2O
回答下列问题：
(1)A的化学名称是________。
(2)B为单氯代烃，由B生成C的化学方程式为
____________________________________________________
____________________________________________________。
(3)由A生成B、G生成H的反应类型分别是_____________、______________。
(4)D的结构简式为__________________________________。
(5)Y中含氧官能团的名称为________。
(6)E与F在CrNi催化下也可以发生偶联反应，产物的结构简式为__________________________________________。
(7)X与D互为同分异构体，且具有完全相同官能团。X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢，其峰面积之比为3∶3∶2。写出3种符合上述条件的X的结构简式 __________________。
[解析] (2)CH3—C≡CH与Cl2在光照条件下发生取代反应生成ClCH2—C≡CH(B)，ClCH2—C≡CH与NaCN在加热条件下发生取代反应生成HC≡C—CH2CN(C)，即B―→C的化学方程式为ClCH2—C≡CH＋NaCNHC≡C—CH2CN＋NaCl。(4)HC≡C—CH2CN水解后生成HC≡C—CH2COOH，HC≡C—CH2COOH与CH3CH2OH发生酯化反应生成HC≡C—CH2COOC2H5(D)。(6)F为，其与在CrNi催化下发生偶联反应生成。(7)根据题设条件可知，X中含有2个—CH3、1个碳碳三键、1个酯基、1个—CH2—，则符合条件的X的结构简式如下：
[答案] (1)丙炔
(2)ClCH2C≡CH＋NaCNHC≡CCH2CN＋NaCl
(3)取代反应 加成反应
(5)羟基、酯基
同分异构体的书写与数目的确定
(对应学生用书第92页)
■重难突破——重难知识梳理·
1．常见限制条件与结构关系总结
2．确定有机物同分异构体数目的5种方法
(1)基团连接法——一元取代物数目
将有机物看作由基团连接而成，由基团的异构体数目可推断有机物的异构体数目。如：—C4H9有四种结构，丁醇(C4H9OH)、C4H9Cl分别有四种结构。
(2)换位思考法
将有机物分子中的不同原子或基团换位进行思考。
如：乙烷分子中共有6个氢原子，若有一个氢原子被氯原子取代所得一氯乙烷只有一种结构，那么五氯乙烷也只有一种结构。
(3)等效氢原子法(又叫对称法)——一元取代物数目
有机物分子中有多少种等效氢原子，其一元取代物就有多少种，从而确定同分异构体数目。分子中等效氢原子有如下情况：
①分子中同一个碳上的氢原子等效；
②同一个碳上的甲基氢原子等效；
③分子中处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。
(4)“定1移2”法——二元取代物数目
分析二元取代物的方法，先固定一个取代基的位置，再移动另一取代基的位置，从而可确定同分异构体的数目。如：分析C3H6Cl2的同分异构体，先固定其中一个氯原子的位置，移动另外一个氯原子。
(5)组合法
饱和一元酯，R1—有m种，R2有n种，则有m×n种酯。如：C5H10O2的酯有
3．含苯环同分异构体数目确定技巧
(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。
4．限定条件和同分异构体书写技巧
(1)确定碎片
明确书写什么物质的同分异构体，该物质的组成情况怎么样？解读限制条件，从性质联想结构，将物质分裂成一个个碎片，碎片可以是官能团，也可是烃基(尤其是官能团之外的饱和碳原子)。
(2)组装分子
要关注分子的结构特点，包括几何特征和化学特征。几何特征是指所组装的分子是空间结构还是平面结构，有无对称性。化学特征包括等效氢。
■考能提升——高考类题集训··········································
同分异构体的判断与数目确定
1．(2019·沈阳名校联考)苦艾精油由天然艾叶萃取精炼而成，中药常用作温经通络，益气活血，祛寒止痛等。现代科学从其中分离出多种化合物，其中四种的结构如下：
下列说法正确的是( )
A．②③分子中所有的碳原子可能处于同一平面内
B．④的一氯代物有5种
C．②、④互为同分异构体
D．①②③均能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D [②③中含有一个饱和碳原子，连有三个碳原子，所有碳原子不可能共面，A错误；④中有6种等效氢原子，一氯代物有6种，B错误；②、④的分子式分别为C10H18O、C10H16O，C错误；①②含，③为苯的同系物，①②③均使酸性KMnO4溶液褪色，D正确。]
2．分子式为C5H10O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇，若不考虑立体异构，这些醇和酸重新组合可形成的酯共有( )
A．15种 B．28种
C．32种 D．40种
D [C5H10O2能水解生成的酸有丁酸(2种)、丙酸(1种)、乙酸(1种)、甲酸(1种)共5种，C5H10O2能水解生成的醇有丁醇(4种)、丙醇(2种)、甲醇(1种)、乙醇(1种)，共8种，重新酯化形成酯有5×8＝40种。]
3．链状有机物M(分子式为C4H6O2)在催化剂作用下可与H2发生加成反应生成有机物N(分子式为C4H8O2)，下列有关说法不正确的是( )
A．若M属于羧酸类有机物，则M的结构有3种(不考虑顺反异构)
B．若M属于酯类有机物，则M的结构有4种
C．若M属于羧酸类有机物，则M的加成产物N的结构有2种
D．若M属于酯类有机物，则M的加成产物N的结构有4种
B [分子式为C4H6O2属于羧酸类的链状有机物有3种：CH2===CHCH2COOH、CH3CH===CHCOOH、
CH2===C(CH3)COOH，A项正确；分子式为C4H6O2属于酯类的链状有机物有5种：CH2===CHCH2OOCH、
CH3CH===CHOOCH、CH2===C(CH3)OOCH、
CH3COOCH===CH2、CH2===CHCOOCH3，B项错误；分子式为C4H8O2属于羧酸类的有机物有2种：CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH，C项正确；分子式为C4H8O2属于酯类的有机物有4种：CH3CH2CH2OOCH、(CH3)2CHOOCH、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3，D项正确。]
4．四联苯的一氯代物有( )
A．3种 B．4种
C．5种 D．6种
C [推断有机物一氯代物的种数需要找中心对称线，四联苯是具有两条对称轴的物质，即，在其中的一部分上有几种不同的氢原子(包括对称轴上的氢原子)，就有几种一氯代物，四联苯有5种不同的氢原子，故有5种一氯代物。]
限定条件下的同分异构体书写与数目确定
5．分子式为C9H10O2的有机物，其结构中含有苯环且可以与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的同分异构体有(不考虑立体异构)( )
A．12种 B．13种
C．14种 D．15种
C [根据题意可知该分子中含—COOH，根据分子式可知有以下几种情况，取代基为—CH2—CH2—COOH，1种；，1种；两个取代基为—COOH，—CH2—CH3，有3种；两个取代基为—CH2COOH、—CH3，有3种；三个取代基—COOH、—CH3、—CH3，有6种。共14种。]
6．已知反应：C8H14O4＋2H2OX＋2CH3OH(已配平)。符合该反应的有机物X有(不考虑立体异构)( )
A．8种 B．9种
C．10种 D．12种
B [由题意可知，有机物X的分子式为C6H10O4且每个X的分子中含2个羧基，可以看作C4H10中的2个H被2个相同的官能团(羧基)取代，实际为丁烷的二元取代物，因此可以丁烷为思维模型；丁烷的结构有CH3CH2CH2CH3和(CH3)3CH两种，可在此基础上考虑其中的2个氢原子被羧基取代(定一移一法)，可确定X共有9种。]
7．(2019·各地模拟精选)(1)同时符合下列条件的C9H12O2的同分异构体共有________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱图表明分子中有5种氢原子的为________(写1种结构简式)。
a．分子中含有苯环且苯环上有三个取代基；
b．1 mol有机物最多能消耗2 mol NaOH。
(2)符合下列3个条件的的同分异构体有________种。
①与FeCl3溶液显色；②苯环上只有两个取代基；③1 mol该物质最多消耗3 mol NaOH，其中氢原子共有五种不同环境的是________(写结构简式)。
(3)芳香化合物X是1萘酚()的同分异构体，符合下列条件的同分异构体有________种。
①有两个官能团；②能发生银镜反应。
写出其中一种核磁共振氢谱有4组峰的同分异构体的结构简式：________________________。
[解析] (1)同分异构体中：a.分子中含有苯环且苯环上有三个取代基；b.1 mol有机物最多能消耗2 mol NaOH，根据分子式C9H12O2，共有4个不饱和度，说明含有苯环用去4个不饱和度，还含有2个酚羟基和一个—CH2CH2CH3或—CH(CH3)2，共有12种结构：①两个羟基处于邻位的有2×2＝4种；②两个羟基处于间位的有2×3＝6种；两个羟基处于对位的有1×2＝2种；其中核磁共振氢谱图表明分子中有5种氢原子的应具有高度对称性，可能为
(2)同分异构体符合下列条件：①与FeCl3溶液显色，说明含有酚羟基；②苯环上只有两个取代基；③1 mol该物质最多消耗3 mol NaOH，说明另一个取代基为RCOO—，该取代基为CH3CH2CH2COO—、(CH3)2CHCOO—，这两种取代基都与酚羟基有邻、间、对3种位置关系，所以符合条件的有6种，其中氢原子共有五种不同环境的是
(3)化合物X是1萘酚的同分异构体，有两个官能团，能发生银镜反应，说明X分子中含1个苯环、1个—C≡C—、1个—CHO、1个碳原子及若干个氢原子。若苯环上有1个取代基(、—CH2—C≡C—CHO或—C≡C—CH2—CHO)时，有3种；若苯环上有2个取代基(—CH3和—C≡C—CHO、—CHO和—C≡C—CH3、—C≡CH和—CH2—CHO、—CHO和—CH2—C≡CH)时，有12种；若苯环上有3个取代基(—CH3、—C≡CH和—CHO)时，有10种；共25种。核磁共振氢谱中有4组峰的同分异构体的结构简式为
[答案] (1)12
回归高考，真题验收
8．(2017·全国卷Ⅰ)化合物(b)、(d)、(p)的分子式均为C6H6，下列说法正确的是( )
A．b的同分异构体只有d和p两种
B．b、d、p的二氯代物均只有三种
C．b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应
D．b、d、p中只有b的所有原子处于同一平面
D [A项，苯的同分异构体还有等，错误；B项，b的二氯代物有3种，d的二氯代物有6种，p的二氯代物有3种，错误；C项，b、p不能与酸性高锰酸钾溶液反应，错误；D项，d、p中都存在类似甲烷的四面体结构，所有原子不可能处于同一平面，正确。]
9．(2016·全国卷Ⅱ)分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构)( )
A．7种 B．8种
C．9种 D．10种
C [有机物C4H8Cl2的碳骨架有两种结构：
10．(2018·全国卷Ⅱ)以葡萄糖为原料制得的山梨醇(A)和异山梨醇(B)都是重要的生物质转化平台化合物。E是一种治疗心绞痛的药物。由葡萄糖为原料合成E的路线如下：
回答下列问题：
(1)葡萄糖的分子式为________。
(2)A中含有的官能团的名称为_______________________。
(3)由B到C的反应类型为__________________________。
(4)C的结构简式为____________________________。
(5)由D到E的反应方程式为
____________________________________________________
____________________________________________________。
(6)F是B的同分异构体。7.30 g的F与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出2.24 L二氧化碳(标准状况)，F的可能结构共有________种(不考虑立体异构)；其中核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为3∶1∶1的结构简式为________。
[解析] (4)由C的分子式可知，B中只有一个羟基发生取代反应，因此C的结构简式为。
(5)在NaOH溶液作用下发生水解反应生成和CH3COONa，其化学方程式为＋NaOH―→＋CH3COONa。(6)结合图示可知B的分子式为C6H10O4，即F的分子式也为C6H10O4，其摩尔质量为146 g·mol－1，7.30 g F的物质的量为＝0.05 mol，结合0.05 mol F与饱和NaHCO3溶液反应生成2.24 L(0.1 mol)CO2可知1 mol F中含2 mol —COOH，则F的结构中，主链上含有4个碳原子时有6种情况，即(数字表示另一个—COOH的位置，下同)和；主链含3个碳原子时有3种情况，即，则符合条件的F的可能结构有9种。其中核磁共振氢谱中吸收峰的峰面积之比为3∶1∶1的结构简式为。
[答案] (1)C6H12O6 (2)羟基 (3)取代反应 (4)
(5)＋NaOH―→＋CH3COONa
(6)9
有机合成路线的设计
(对应学生用书第94页)
■重难突破——重难知识梳理·
1．熟记常见有机合成路线
(1)一元合成路线
CHRCH2R—CH2—CH2X一元醇―→一元醛―→一元羧酸―→酯。
2．理解常见官能团的保护方法
(1)酚羟基的保护：因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH反应，把—OH变为—ONa(或酯基)将其保护起来，待氧化后再酸化将其转化为—OH。
(2)碳碳双键的保护：碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。
(3)氨基(—NH2)的保护：如由对硝基甲苯合成对氨基苯甲酸的过程中，应先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2还原为—NH2。若先还原—NO2生成—NH2，再用KMnO4氧化—CH3时，—NH2(具有还原性)也被氧化。
3．关注信息型合成路线的设计
(1)思路：根据待设计路线的原料试剂、最终产物，寻找题干中与原料试剂、最终产物的相似基团，确定待设计路线的原理条件和中间产物，最后完成整体设计路线。
(2)示例引导：已知流程路线为
4．[示例]
请根据上述合成路线设计以苯甲醇、硝基甲烷为主要原料制备苯乙胺()的合成路线流程图。
[分析] 关键是找到原流程中与新合成路线中的相似点。(碳架的变化、官能团的变化；硝基引入及转化为氨基的过程)
■考能提升——高考类题集训··········································
由已知信息设计有机合成路线
1．(2019·衡阳模拟)已知：(易被氧化)。写出以和甲醇为原料合成的路线流程图(无机试剂任选)____________________________________________________
____________________________________________________。
[答案]
2．已知：CH3CHOCH2===CHCOOH。写出以乙醇(CH3CH2OH)为原料合成的路线流程图(无机试剂任选)_________________________________
____________________________________________________。
由题中合成路线设计新物质合成路线
3．(2019·潍坊一模，节选)有机物H是合成某种药物的中间体，一种合成路线如下：
根据上述合成路线设计以甲苯和(CH3CO)2O为原料制备的合成路线______________(无机试剂任选)。
4．(2019·试题调研)有机物G()是一种调香香精，也可用作抗氧化剂，工业合成路线之一如下：
已知A转化为B的原理与F转化为G的相似，请写出由A制备的路线：____________________(无机试剂任选)。
有机合成路线的思维模板
分析原料和产物的组成与结构―→寻找原料与产物的结构或官能团的差异―→结合信息和题干合成路线中部分转化条件―→设计合成路线。
回归高考，真题验收
5．(2018·全国卷Ⅰ，节选)化合物W可用作高分子膨胀剂，一种合成路线如下：
苯乙酸苄酯()是花香型香料，设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线
____________________________________________________
____________________________________________________
_____________________________________(无机试剂任选)。
[解析] 由苯甲醇合成苯乙酸苄酯，需要增长碳链。联系题图中反应②、③、④设计合成路线。
有机合成与推断——突破大题《有机化学基础》
(对应学生用书第95页)
■知能突破——技法知能提升······················································
1．有机推断题的破题技巧
(1)根据反应条件推断某一反应的反应物或生成物，如反应条件为“NaOH的醇溶液，加热”，则反应物必是含卤素原子的有机物，生成物中肯定含不饱和键。
(2)根据有机反应的特殊现象推断有机物的官能团
①使溴水褪色，则表示有机物分子中可能含有碳碳双键、碳碳三键或醛基。
②使酸性KMnO4溶液褪色，则该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基或苯的同系物。
③遇FeCl3溶液显紫色或加入浓溴水出现白色沉淀，表示该物质分子中含有酚羟基。
④加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热，有红色沉淀生成(或加入银氨溶液并水浴加热有银镜出现)，说明该物质中含有—CHO。
⑤加入金属钠，有H2产生，表示该物质分子中可能有—OH 或—COOH。
⑥加入NaHCO3溶液有气体放出，表示该物质分子中含有—COOH。
(3)以特征产物为突破口来推断碳架结构和官能团的位置
①醇的氧化产物与结构的关系
②由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。③由取代产物的种数或氢原子环境可确定碳架结构。有机物取代产物越少或相同环境的氢原子数越多，说明此有机物结构的对称性越高，因此可由取代产物的种数或氢原子环境联想到此有机物碳架结构的对称性而快速进行解题。
④由加氢后的碳架结构可确定碳碳双键或碳碳三键的位置。
⑤由有机物发生酯化反应能生成环酯或高聚酯，可确定该有机物是含羟基的羧酸；根据酯的结构，可确定—OH与—COOH的相对位置。
(4)根据数据推断官能团的个数
①加成时，1 mol—C≡C—消耗1 mol H2(部分加成)或2 mol H2(完全加成)，1 mol —CHO消耗1 mol H2，1 mol 苯环消耗3 mol H2。
②1 mol R—CHO(R为烃基)与银氨溶液、新制Cu(OH)2完全反应时分别生成2 mol Ag或1 mol Cu2O。
③一元醇与乙酸反应生成酯时，其相对分子质量增加42；二元醇与足量乙酸反应生成二元酯时，其相对分子质量增加84。
④一元醇发生连续催化氧化反应过程中物质的相对分子质量变化情况为。
(5)根据氢核磁共振氢谱确定氢原子种类。
2．高考常见信息归纳
(1)丙烯αH被取代的反应：CH3—CH===CH2＋Cl2Cl—CH2—CH===CH2＋HCl。
(2)共轭二烯烃的1，4加成反应：
(3)烯烃被O3氧化：R—CH===CH2R—CHO＋HCHO。
(4)醛、酮的加成反应：
(6)醛或酮与格氏试剂(R′MgX)发生加成反应，所得产物经水解可得醇：
(8)羧酸用LiAlH4还原时，可生成相应的醇：
RCOOHRCH2OH。
(9)酯交换反应(酯的醇解)：
R1COOR2＋R3OH―→R1COOR3＋R2OH。
3．[示例]
(15分)(2019·全国卷Ⅲ)氧化白藜芦醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反应合成W的一种方法：
回答下列问题：
(1)A的化学名称为____________。
(2)中的官能团名称是________________。
(3)反应③的类型为________________，W的分子式为________。
(4)不同条件对反应④产率的影响见下表：
实验
碱
溶剂
催化剂
产率/%
1
KOH
DMF
Pd(OAc)2
22.3
2
K2CO3
DMF
Pd(OAc)2
10.5
3
Et3N
DMF
Pd(OAc)2
12.4
4
六氢吡啶
DMF
Pd(OAc)2
31.2
5
六氢吡啶
DMA
Pd(OAc)2
38.6
6
六氢吡啶
NMP
Pd(OAc)2
24.5
上述实验探究了________和________对反应产率的影响。此外，还可以进一步探究____________等对反应产率的影响。
(5)X为D的同分异构体，写出满足如下条件的X的结构简式___________________________________________________。
①含有苯环；
②有三种不同化学环境的氢，个数比为6∶2∶1；
③1 mol的X与足量金属Na反应可生成2 g H2。
(6)利用Heck反应，由苯和溴乙烷为原料制备，写出合成路线_______________________________________。(无机试剂任选)
[解答指导]
(1)各步转化前后有机物的价键结构―→明确各步转化反应类型或断、成键原理：
(2)利用限定条件书写同分异构体：
―→
结构特点
―→X结构简式：
(3)逆向推导：
[答案与评分标准] (1)间苯二酚(1，3苯二酚)(1分) (2)羧基、碳碳双键(2分，少一名称扣1分) (3)取代反应(2分) C14H12O4(2分) (4)不同碱(1分) 不同溶剂(1分) 不同催化剂(或温度等)(1分)
解答有机合成与推断题的一般思路
■热点对练——热点类题集训·········································
1．(2019·湖南湖北八市联考)异丁酸3苯丙酯()是一种香料，下图是这种香料的一种合成路线：
已知以下信息：
①有机物E的摩尔质量为88 g·mol－1，其核磁共振氢谱表明含有3种不同环境的氢原子。
②有机物F是苯甲醇的同系物。
③R—CH===CH2R—CH2CH2OH。
请回答下列问题：
(1)异丁酸3苯丙酯的分子式为_____________________。
(2)A分子中的官能团名称为________________________。
(3)C的结构简式为________。
(4)一定条件下，1 mol D与2 mol H2能够完全反应生成F，D能够发生银镜反应，因此D生成F的反应类型为________。
(5)E、F反应生成异丁酸3苯丙酯的化学方程式为
____________________________________________________
____________________________________________________。
(6)已知有机化合物甲符合下列条件：
①与F是同分异构体；②苯环上有3个支链；③核磁共振氢谱显示其含有5种不同环境的氢原子，且不同环境的氢原子个数比为6∶2∶2∶1∶1；④与FeCl3溶液不能发生显色反应。
写出符合上述条件的有机物甲的结构简式：
____________________________________________________
____________________________________________________。
[解析] 根据图中转化关系，可以推断E为羧酸，结合其摩尔质量为88 g/mol，可知其分子式为C4H8O2，又知E的核磁共振氢谱中有三种不同环境的氢原子，则E的结构简式为，从而可逆推A为，B为，C为；由“有机物F是苯甲醇的同系物”和“1 mol D与2 mol H2能够完全反应生成F，D能够发生银镜反应”可知D为，F为。
(6)由题意可知甲属于芳香醇，苯环上连有2个甲基和一个—CH2OH，由核磁共振氢谱显示其含有5种不同环境的氢原子，且不同环境的氢原子个数比为6∶2∶2∶1∶1可知其结构简式为。
[答案] (1)C13H18O2 (2)碳碳双键
2．(2019·昆明二模)化合物H是某些姜科植物根茎的提取物，具有抗肿瘤、抗菌、抗氧化等功效，其一种合成路线如下：
已知：ⅰ.质谱图显示有机物D的最大质荷比为94，且D遇FeCl3溶液显紫色
回答下列问题：
(1)D的化学式为________；B的名称为________。
(2)反应①的反应类型是________；I中所含官能团的名称为________。
(3)反应④的化学方程式是_______________________。
(4)X是H的同系物，其相对分子质量比H小14，则X的同分异构体中，符合下列条件的有________种(不含立体异构)。
a．属于芳香化合物 b．能发生水解反应 c．能发生银镜反应
其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为6∶2∶1∶1的结构简式是________(写一种即可)。
(5)以甲苯和丙醛为原料，设计制备的合成路线
____________________________________________________
____________________________________________________
______________________________________(无机试剂任选)。
[解析] A为3羟基丙烯和溴化氢发生取代反应生成B为3溴丙烯，质谱图显示有机物D的最大质荷比为94，且D遇FeCl3溶液显紫色，说明含有苯环和酚羟基，该物质分子式为C6H6O，反应物E的结构简式为，E在铜存在下被氧气氧化，羟基变为醛基，再在酸性条件下生成酚羟基，F的结构简式为。
(4)X是H的同系物，其相对分子质量比H小14，则X的同分异构体中，符合下列条件：a.属于芳香族化合物，b.能发生水解反应，c.能发生银镜反应，说明含有苯环且属于甲酸酯。可能为HCOOCH2CH2C6H5或HCOOCH(CH3)C6H5；或苯环上连接两个取代基，一个为HCOOCH2—，一个为—CH3，有三种结构，或苯环上两种取代基，一个为HCOO—，一个为—CH2CH3，有三种结构；或苯环上连接两个甲基和一个HCOO—，有6种结构，总共14种。其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为6∶2∶1∶1的结构简式为。
[答案] (1)C6H6O 3溴丙烯(或3溴1丙烯)
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