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2019版高考化学一轮精选教师用书苏教专用：选修有机化学基础5第五单元 基础营养物质 合成高分子化合物
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第五单元 基础营养物质 合成高分子化合物
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。 3.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。 4.了解加聚反应和缩聚反应的含义。 5.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。
6．根据信息能设计有机化合物的合成路线。
糖类、油脂、蛋白质的组成、结构和性质
[知识梳理]
一、糖类
1．分类
定义
元素
组成
代表物的名称、分子式、相互关系
单
糖
不能再水解生成其他糖的糖
C、H、O
二
糖
1 mol糖水解生成2 mol单糖的糖
C、H、O
多
糖
1 mol糖水解生成多摩尔单糖的糖
C、H、O
2.性质
（1）单糖（以葡萄糖为例）
砖红色 银镜
（2）二糖
在稀酸催化下发生水解反应，如蔗糖水解生成葡萄糖和果糖。
（3）多糖
在稀酸催化下发生水解反应，水解的最终产物是葡萄糖。
二、油脂
1.组成和结构
油脂是高级脂肪酸与甘油反应所生成的酯，由C、H、O三种元素组成，其结构简式可表示为。
2.性质
（1）油脂的水解（以硬脂酸甘油酯为例）
①酸性条件下
②碱性条件下——皂化反应
（2）油脂的氢化
烃基上含有的油脂能与H2发生加成反应。
三、氨基酸、蛋白质
1.氨基酸的结构与性质
（1）氨基酸的组成和结构
氨基酸是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合物。官能团为—COOH和—NH2。
α氨基酸的结构简式可表示为。
（2）几种重要的α氨基酸
甘氨酸：； 丙氨酸：；
苯丙氨酸：；
谷氨酸：。
（3）氨基酸的化学性质
①两性
氨基酸分子中既含有酸性基团（—COOH），又含有碱性基团（—NH2），因此，氨基酸是两性化合物。
随着水溶液的pH不同，氨基酸在溶液中存在的形态也不同。
②成肽反应
两分子氨基酸缩水形成二肽。例如：
多种氨基酸分子间脱水以肽键相互结合，可形成蛋白质。
2.蛋白质的结构与性质
（1）组成与结构
①蛋白质含有C、H、O、N、S等元素。
②蛋白质是由氨基酸组成的，通过缩聚反应产生，属于天然有机高分子化合物。
（2）性质
氨基酸
[自我检测]
1.已知葡萄糖和果糖的分子式为C6H12O6，蔗糖和麦芽糖的分子式为C12H22O11，淀粉和纤维素的分子通式为（C6H10O5）n，都符合通式Cn（H2O）m。
（1）糖类的通式都是Cn（H2O）m吗？
（2）符合通式Cn（H2O）m的有机物都属于糖类吗？
答案：（1）不一定。糖类是由C、H、O三种元素组成的，大多数可用通式Cn（H2O）m表示，n与m可以相同，也可以是不同的正整数。但并非所有的糖都符合通式Cn（H2O）m，如鼠李糖（C6H12O5）。
（2）不一定。例如：甲醛（CH2O）、乙酸（C2H4O2）的分子式可分别改写为C（H2O）、C2（H2O）2，但它们不是糖，而分别属于醛和羧酸。
2.食品安全关系国计民生，影响食品安全的因素很多。
（1）劣质植物油中的亚油酸[CH3（CH2）4—CH===CH—CH2—CH===CH—（CH2）7COOH]含量很低。下列关于亚油酸的说法中正确的是 。
A.分子式为C18H34O2
B.一定条件下能与甘油（丙三醇）发生酯化反应
C.能和NaOH溶液反应
D.能使酸性KMnO4溶液褪色
（2）假酒中甲醇（CH3OH）含量超标，请写出Na和甲醇反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
（3）在淀粉中加入吊白块制得的粉丝有毒。淀粉最终的水解产物是葡萄糖。请设计实验证明淀粉已经全部水解，写出操作步骤、现象和结论：______________________________
________________________________________________________________________。
解析：（1）亚油酸的分子式为C18H32O2；分子中含有羧基，在一定条件下能与甘油（丙三醇）发生酯化反应；能和NaOH溶液发生中和反应；分子中含有碳碳双键，能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色。（2）Na和甲醇反应生成氢气，化学方程式为2CH3OH＋2Na―→2CH3ONa＋H2↑。（3）可向淀粉水解后的溶液中加入碘水，若溶液不变蓝色，证明淀粉已经完全水解。
答案：（1）BCD （2）2CH3OH＋2Na―→2CH3ONa＋H2
（3）取少量淀粉水解后的溶液，向其中加入碘水，若溶液不变蓝色，证明淀粉已经完全水解
（1）油脂与矿物油的比较
油脂
矿物油
脂肪
油
组成
多种高级脂肪酸的甘油酯，属烃的衍生物
多种烃（石油及其分馏产品）
性质
具有酯的性质，能水解，油兼有烯烃的性质
具有烃的性质，不能水解
鉴别
加含酚酞的NaOH溶液，加热，红色褪去
加含酚酞的NaOH溶液，加热，无变化
（2）淀粉和纤维素具有相同的最简式，都含有单糖单元，但由于单糖单元的数目不尽相同，即n值不同，两者不互为同分异构体。
（3）蛋白质水解的最终产物是多种氨基酸的混合物。
（4）蛋白质溶液属于胶体，不是溶液。
（1）下列有关物质水解的说法错误的是 。
A.蛋白质水解的最终产物是多肽
B.淀粉水解的最终产物是葡萄糖
C.纤维素能水解成葡萄糖
D.油脂水解产物之一是甘油
（2）已知氨基酸可发生如下反应：RCHNH2COOH＋HNO2RCHOHCOOH＋N2↑＋H2O
D、E的相对分子质量分别为162和144，可发生如图所示物质转化关系：
①写出B、D的结构简式：B ，D 。
②写出C→E的化学方程式：___________________________。
③写出C→D的化学方程式：___________________________________。
[解析] （1）A项，蛋白质水解的最终产物是氨基酸，错误；淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖，B、C项正确；D项，油脂水解可得到高级脂肪酸（或高级脂肪酸盐）和甘油，正确。
（2）氨基酸能发生缩聚反应脱去H2O分子，—COOH脱去—OH，—NH2脱去—H。由此可推知，两个丙氨酸分子间脱去两个水分子可生成B：。由题目中所给信息可总结出：在HNO2作用下，氨基酸中的—NH2可转变成—OH，可得C：CH3CHOHCOOH。由于C中含有—COOH和—OH，所以分子间可以脱水，脱去一个水分子可得D：，脱去两个水分子可得E：。
[答案] （1）A
关于淀粉的水解反应，某同学设计了如下3种方案，用以检测淀粉的水解程度。
甲方案：淀粉液水解液中和液溶液变蓝
结论：淀粉尚未水解
乙方案：淀粉液水解液无银镜产生
结论：淀粉尚未水解
丙方案：
结论：淀粉部分水解
上述3种方案的实验设计与结论是否正确？简要说明理由。
答案：甲方案实验设计和结论均不正确。加入NaOH溶液后，再检验淀粉是否水解是不正确的，因为I2与NaOH反应，影响实验结果的判断，同时如果淀粉部分水解，未水解的淀粉与碘反应也产生蓝色，所以溶液变蓝并不能说明淀粉尚未水解。
乙方案实验设计不正确。因为在酸性条件下即使水解液中有葡萄糖，也不能与银氨溶液发生银镜反应。
丙方案实验设计和结论均正确。有银镜产生，说明淀粉水解生成葡萄糖；水解液中直接加入碘水，溶液变蓝，说明有淀粉存在，因此得出结论为淀粉部分水解。
能水解的有机物的归纳总结
类别
条件
水解通式
卤代烃
NaOH的水溶液，加热
酯
在酸溶液或碱溶液中，加热
二糖
酸或酶
多糖
酸或酶
油脂
酸、碱或酶
蛋白质或多肽
酸、碱或酶
糖类的性质
1.如图表示一个反应过程，图中的黑球表示两个相同的单糖，则图中的a、b、c分别表示（ ）
A.麦芽糖、麦芽糖酶、葡萄糖 B.蔗糖、蔗糖酶、果糖
C.乳糖、乳糖酶、葡萄糖 D.淀粉、淀粉酶、葡萄糖
解析：选A。据图示，b在反应前后未变化，应为催化剂即酶，a是水解后能生成两个相同的单糖分子的二糖。1 mol麦芽糖水解生成2 mol葡萄糖，1 mol蔗糖水解生成1 mol葡萄糖和1 mol 果糖。
2.核糖是合成核酸的重要原料，其结构简式为
CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO，下列关于核糖的叙述正确的是（ ）
A.与葡萄糖互为同分异构体
B.可与新制Cu（OH）2悬浊液作用生成砖红色沉淀
C.不能发生取代反应
D.可以使紫色的石蕊试液变红
解析：选B。分析核糖的结构简式可知其分子式为C5H10O5，而葡萄糖的分子式为C6H12O6，A错误；核糖分子中含有—CHO，可与新制Cu（OH）2悬浊液反应生成砖红色沉淀，B正确；由核糖的结构简式可知C、D错误。
油脂的性质
3.（2018·湛江一模）下列说法中正确的是（ ）
A.油脂皂化反应得到高级脂肪酸盐与甘油
B.油脂的皂化反应属于加成反应
C.煎炸食物的花生油和牛油都是可皂化的饱和酯类
D.油脂在酸性或碱性条件下均可发生水解反应，且产物相同
解析：选A。油脂在碱性条件下的水解反应为皂化反应，生成的产物为高级脂肪酸盐和甘油，A项正确；油脂的皂化反应属于水解反应，B项错误；花生油是不饱和酯类化合物，C项错误；油脂在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油，在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油，产物不同，D项错误。
蛋白质与氨基酸的性质
4.下列有关蛋白质的叙述正确的是（ ）
A.蛋白质溶液中，加入浓的硫酸铵溶液有沉淀析出，加水后沉淀不溶解
B.蛋白质属于天然高分子化合物
C.蛋白质的分子能透过半透膜
D.蛋白质跟浓盐酸作用时呈黄色
解析：选B。蛋白质中加入浓的铵盐溶液产生沉淀，加水后能够溶解，A不正确；蛋白质为天然高分子化合物，分子直径较大，不能透过半透膜，B正确，C不正确；含苯环的蛋白质与浓硝酸能发生颜色反应，而不是浓盐酸，D不正确。
5.甘氨酸（）和丙氨酸（）缩合最多可形成二肽的种类（ ）
A.1 B.2
C.3 D.4
解析：选D。氨基酸生成二肽，就是两个氨基酸分子脱去一个水分子，当同种氨基酸脱水，生成2种二肽；当异种氨基酸脱水，可以是甘氨酸脱去羟基，丙氨酸脱去氢，也可以是丙氨酸脱去羟基，甘氨酸脱去氢，生成2种二肽，共4种。
氨基酸的成肽规律
（1）2种不同氨基酸脱水可形成4种二肽（可以是相同分子之间，也可以是不同分子之间）。
（2）分子间或分子内脱水成环
有机高分子化合物
[知识梳理]
一、有机高分子化合物
高分子化合物是相对小分子而言的，简称高分子。大部分高分子化合物是由小分子通过聚合反应制得的，所以常被称为聚合物或高聚物。
以聚乙烯为例（见下表）：
表达式
关系
单体
CH2===CH2
聚乙烯是由简
单的结构单元
—CH2—CH2—重复
n次连接而成的
高分子
聚合物
CH2—CH2
链节
—CH2—CH2—
聚合度
n
二、加聚反应和缩聚反应
1.加聚反应
（1）定义：由不饱和的单体加成聚合生成高分子化合物的反应。例如：
（2）产物特征：高聚物与单体具有相同的组成，生成物一般为线型结构。
（3）反应类型
①聚乙烯类
②聚1，3丁二烯类
③混合加聚类（两种或两种以上单体加聚）
n CH2===CH—CH===CH2＋nCH2===CH—CN
④聚乙炔类
2.缩聚反应
（1）定义：单体间相互作用生成高分子化合物，同时还生成小分子化合物（如水、氨、卤化氢等）的聚合反应。
（2）产物特征：生成高聚物和小分子，高聚物与单体有不同组成。
（3）反应类型
①聚酯类：—OH与—COOH间的缩聚
nHOCH2—CH2OH＋nHOOC—COOH
②聚氨基酸类：—NH2与—COOH间的缩聚
③酚醛树脂类
三、高分子材料的分类
1.高分子化合物根据来源分为天然高分子化合物和合成高分子化合物。
2.高分子材料
[自我检测]
1.天然高分子和合成高分子有什么区别？
答案：合成高分子是由单体通过聚合反应而生成的，天然高分子是自然界存在的，不需要单体进行反应而来；天然高分子都能水解，而合成高分子一般都不易与水发生反应。
2.写出下列聚合物的单体：
确定高分子化合物单体的方法
（1）由加聚物推单体的方法
①方法——“弯箭头法”：边键沿箭头指向汇合，箭头相遇成新键，键尾相遇按虚线部分断键成单体。
②实例
加聚物
方法示意图
单体
CH2—CH2
CH2===CH2
CH2CCH3CHCH2
CH3—CH===CH2和CH2===CH2
（2）由缩聚物推单体的方法
①方法——“切割法”：断开羰基和氧原子（或氮原子）上的共价键，然后在羰基碳原子上连接羟基，在氧原子（或氮原子）上连接氢原子。
②实例
缩聚物
聚对苯二甲酸乙二酯
多肽
方法示意图
单体
（2017·高考北京卷）聚维酮碘的水溶液是一种常用的碘伏类缓释消毒剂，聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘，其结构表示如下：
（图中虚线表示氢键）
下列说法不正确的是（ ）
A.聚维酮的单体是
B.聚维酮分子由（m＋n）个单体聚合而成
C.聚维酮碘是一种水溶性物质
D.聚维酮在一定条件下能发生水解反应
[解析] 由聚维酮碘的分子结构知，聚维酮由加聚反应制得，其单体为，A项正确；由聚维酮碘的分子结构知，聚维酮分子中左侧链节由2个单体构成，因此，聚维酮分子由（2m＋n）个单体聚合而成，B项错误；由题干信息“聚维酮碘的水溶液”知，聚维酮碘溶于水，C项正确；聚维酮分子中含有，因此在一定条件下能够发生水解反应，D项正确。
[答案] B
填写下列空白。
（1）的单体是 和 。
（2）的单体是_________________。
（3）的单体是 和 。
（4）的单体是 和 。
答案：（1） HOCH2CH2OH
（2）CH3CH（OH）—COOH
（3） HCHO
（4）H2N—（CH2）6—NH2 HOOC—（CH2）4—COOH
高分子单体的判断
1.下列关于合成材料的说法中，不正确的是（ ）
A.结构为…—CH===CH—CH===CH—CH===CH—CH===CH—…的高分子的单体是乙炔
B.聚氯乙烯可制成薄膜、软管等，其单体是CH2===CHCl
C.合成酚醛树脂（）的单体是苯酚和甲醇
D.合成顺丁橡胶（）的单体是CH2===CH—CH===CH2
解析：选C。A项，根据加聚产物的单体推断方法，凡链节的主链上只有两个碳原子（无其他原子）的高聚物，其合成单体必为一种，将两半键闭合即可知其单体为CH≡CH；B项，聚氯乙烯的单体是CH2===CHCl；C项，合成酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛；D项，将双键断开，两半键闭合，可知其单体是CH2===CH—CH===CH2。
2.（2018·承德高三月考）下列工业生产过程中，属于应用缩聚反应制取高聚物的是（ ）
A.单体CH2===CH2制高聚物CH2—CH2
解析：选D。A、B、C中均为加聚反应；D中因有—OH、—COOH，故发生了缩聚反应。
有机高分子的合成
3.聚氯乙烯（PVC）保鲜膜的安全问题引起广泛的关注。PVC的安全隐患主要来自于塑料中残留的PVC单体以及不符合国家标准的增塑剂DEHA。工业上用乙烯和氯气为原料经下列各步合成PVC：
乙烯甲乙PVC
（1）乙是PVC的单体，其结构简式为____________________________________。
（2）反应③的化学方程式为 。
（3）写出以下反应类型：
反应① ；反应②_____________________________。
（4）邻苯二甲酸辛酯（DOP）是国家标准中允许使用的增塑剂之一，邻苯二甲酸是制造DOP的原料，它跟过量的甲醇反应能得到另一种增塑剂DMP（分子式为C10H10O4），DMP属于芳香酯，其结构简式为 。
（5）聚甲基丙烯酸羟乙酯的结构简式为
，它是制作软质隐形眼镜的材料。请写出下列有关反应的化学方程式。
①由甲基丙烯酸羟乙酯制备聚甲基丙烯酸羟乙酯：_______________；
②由甲基丙烯酸制备甲基丙烯酸羟乙酯：___________________；
③由乙烯制备乙二醇：_______________________。
（4）邻苯二甲酸与CH3OH发生酯化反应可生成DMP，反应的化学方程式为＋2CH3OH ＋2H2O。
（5）由题给高聚物的结构简式可知甲基丙烯酸羟乙酯的结构简式为，根据甲基丙烯酸的结构简式为，可推知②的另一种反应物为HOCH2CH2OH。根据提示信息，制备应用（X为卤素）在稀碱性水溶液中反应生成，所以由乙烯制乙二醇首先是乙烯与卤素单质发生加成反应。
答案：（1）CH2===CHCl
（2）nCH2===CHCl
（3）加成反应 消去反应
4.（2015·高考全国卷Ⅱ，38，15分）聚戊二酸丙二醇酯（PPG）是一种可降解的聚酯类高分子材料，在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。PPG的一种合成路线如下：
已知：①烃A的相对分子质量为70，1H核磁共振谱显示只有一种化学环境的氢
②化合物B为单氯代烃；化合物C的分子式为 C5H8
③E、F为相对分子质量差14的同系物，F是福尔马林的溶质
④R1CHO＋R2CH2CHO
回答下列问题：
（1）A的结构简式为 。
（2）由B生成C的化学方程式为________________________________________。
（3）由E和F生成G的反应类型为 ，G的化学名称为 。
（4）①由D和H生成PPG的化学方程式为_______________________；
②若PPG平均相对分子质量为10 000，则其平均聚合度约为 （填标号）。
a.48 b.58 c.76 d.122
（5）D的同分异构体中能同时满足下列条件的共有 种（不含立体异构）；
①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体
②既能发生银镜反应，又能发生皂化反应
其中1H核磁共振谱显示为3组峰，且峰面积比为6∶1∶1的是 （写结构简式）；
D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号（或数据）完全相同，该仪器是 （填标号）。
a.质谱仪 b.红外光谱仪
c.元素分析仪 d.核磁共振仪
解析：（1）烃A的相对分子质量为70，则A的分子式为C5H10。烃A的1H核磁共振谱显示只有一种化学环境的氢，说明A分子中所有氢原子所处的化学环境相同，则其结构简式为。
（2）由“A（）B及化合物B为单氯代烃”可知，B为，B在NaOH/乙醇、加热条件下发生消去反应生成C，则C为。B转化为C的化学方程式为＋NaOH＋NaCl＋H2O 。
（3）F是福尔马林的溶质，则F为HCHO；E、F为相对分子质量差14的同系物，则E为CH3CHO。结合信息反应④可知，CH3CHO和HCHO在稀NaOH溶液中发生加成反应生成HOCH2CH2CHO（G），其系统名称为3羟基丙醛（或β羟基丙醛）。
（4）①C（）经酸性KMnO4溶液氧化生成D，则D为HOOC（CH2）3COOH。G（HOCH2CH2CHO）与H2发生加成反应生成H，则H为HOCH2CH2CH2OH。
HOOC（CH2）3COOH与HOCH2CH2CH2OH在浓硫酸、加热条件下发生缩聚反应生成PPG，反应的化学方程式为
（5）D的结构简式为HOOC（CH2）3COOH，其同分异构体满足条件：①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体，说明含有—COOH；②既能发生银镜反应，又能发生皂化反应，说明含有—CHO和—COO—（酯基），结合D的分子式分析可知，其同分异构体为甲酸酯，含有HCOO—结构，则符合条件的同分异构体有5种结构，分别为
。1H核磁共振谱显示为3组峰，说明该有机物分子中有3种不同化学环境的氢原子；又知峰面积比为6∶1∶1，说明3种氢原子的个数比为6∶1∶1，该有机物的结构简式为。
答案：（1）
（2）＋NaOH＋NaCl＋H2O
（3）加成反应 3羟基丙醛（或β羟基丙醛）
（
加聚、缩聚反应比异同
加聚反应
缩聚反应
单体结构特征
含有碳碳不饱和键
分子中含有两个（种）或两个（种）以上活泼基团，如—OH、—COOH、—NH2、—X 等
化学键
变化
情况
不饱和键断裂后，原单体中的不饱和碳原子间彼此相互成键
官能团间以一定方式两两结合，生成小分子，剩余部分结合成高分子
聚合物
组成
组成元素质量之比与单体的相同
组成元素质量之比与单体的不同
聚合物
结构
特征
主链上通常只有碳碳键
主链上含有酯基、肽键等
有机合成与推断
[知识梳理]
一、有机合成题的解题思路
二、有机合成路线的选择
1.中学常见的有机合成路线
（1）常见以链烃为出发点的合成路线
R—CH===CH2卤代烃一元醇―→一元醛―→一元羧酸―→酯
（2）芳香化合物合成路线
2.有机合成中常见官能团的保护
（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转变为—ONa将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为—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：如在对硝基甲苯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。防止当KMnO4氧化—CH3时，—NH2（具有还原性）也被氧化。
三、有机合成的常用方法
1.官能团的引入
（1）引入羟基（—OH）：①烯烃与水加成，②醛（酮）与氢气加成，③卤代烃水解，④酯的水解等，最重要的是卤代烃水解。
（2）引入卤原子（—X）：①烃与X2取代，②不饱和烃与HX或X2加成，③醇与HX取代等，最主要的是不饱和烃的加成。
（3）引入双键：①某些醇或卤代烃的消去引入，②醇的氧化引入等。
2.官能团的消除
（1）通过加成消除不饱和键。
（2）通过消去或氧化、酯化等消除羟基（—OH）。
（3）通过加成或氧化等消除醛基（—CHO）。
3.官能团间的衍变
根据合成需要（有时题目信息中会明示某些衍变途径），可进行有机物的官能团衍变，以使中间物质向产物递进。
常见的有三种方式：
（1）利用官能团的衍生关系进行衍变，如伯醇醛羧酸。
（2）通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如CH3CH2OHCH2===CH2ClCH2CH2ClHOCH2CH2OH。
（3）通过某种手段，改变官能团的位置。
4.碳骨架的增减
（1）增长：有机合成题中碳链的增长，一般会以信息形式给出，常见方式为有机物与HCN反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。
（2）减短：如烃的裂化和裂解、某些烃（如苯的同系物、烯烃）的氧化、羧酸盐脱羧反应等。
四、有机推断中突破口的选择
1.根据有机物的性质推断官能团
有机物的官能团往往具有一些特征反应和特殊的化学性质，这些都是有机物结构推断的突破口。
（1）能使溴水褪色的物质可能含有“”“—CHO”
“—C≡C—”或是酚类物质。
（2）能使酸性KMnO4溶液褪色的物质可能含有“”“—C≡C—”“—CHO”或是酚类、苯的同系物等。
（3）能发生银镜反应或与新制Cu（OH）2悬浊液反应生成砖红色沉淀的物质一定含有—CHO。
（4）能与Na反应放出H2的物质可能为醇、酚、羧酸等。
（5）能与Na2CO3溶液作用放出CO2或使石蕊试液变红的有机物中含有—COOH。
（6）能水解的有机物中可能含有酯基（）、肽键（）或是卤代烃。
（7）能发生消去反应的有醇、卤代烃等。
2.根据性质和有关数据推知官能团的数目
（1）—CHO
（2）2—OH（醇、酚、羧酸）H2
（3）2—COOHCO2，—COOHCO2
[自我检测]
（2018·长沙高三月考）以乙炔为原料通过以下流程能合成有机物中间体D。
CH≡CHA（HOH2CC≡CCH2OH）BCD（）
请回答下列问题：
（1）化合物D的分子式为 ，写出D中一种官能团的名称： 。
（2）写出生成A的化学方程式：_______________________________________
________________________________________________________________________。
（3）化合物B在浓硫酸催化下加热与HOOCCOOH反应生成环状酯的化学方程式为__________________________________（注明条件）。
（4）化合物C的结构简式为 。
（5）已知1 mol HCHO和1 mol CH3CH2CHO发生类似已知Ⅱ的反应，生成1 mol E。以下关于E的说法正确的是 。
a.E能与H2发生加成反应，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
b.E属于酯类物质
c.1 mol E完全燃烧消耗5 mol O2
d.生成E的反应属于取代反应
解析：A与足量氢气反应生成B，即B为
HOCH2CH2CH2CH2OH，C为OHCCH2CH2CHO。
（1）由结构简式可知化合物D的分子式为C8H12O4，含有的官能团为羟基和醛基；
（2）乙炔与甲醛发生加成反应生成A的化学方程式为HC≡CH＋2HCHOHOH2CC≡CCH2OH；
（3）HOCH2CH2CH2CH2OH与HOOCCOOH反应生成环状酯的化学方程式为HOCH2CH2CH2CH2OH＋HOOCCOOH＋2H2O；
（5）E为HOCH2CH（CH3）CHO，生成E的反应为加成反应；E中含有醛基，可发生加成、氧化反应；1 mol E完全燃烧消耗5 mol O2。
答案：（1）C8H12O4 羟基（或醛基）
（2）HC≡CH＋2HCHOHOH2CC≡CCH2OH
（3）HOCH2CH2CH2CH2OH＋HOOCCOOH
＋2H2O
（4）OHCCH2CH2CHO （5）ac
有机合成中可通过加成、取代、消去、氧化、还原等反应实现官能团的引入、消除及转化，分析时既要注意反应条件及各类有机物的结构是否符合相应官能团的转化，同时要考虑它对其他官能团的影响。
[2017·高考全国卷Ⅰ，36（2）（3）（4）（5）（6）]化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下：
已知：①RCHO＋CH3CHORCH===CHCHO＋H2O
②
回答下列问题：
（1）由C生成D和E生成F的反应类型分别是 、 。
（2）E的结构简式为 。
（3）G为甲苯的同分异构体，由F生成H的化学方程式为________________________。
（4）芳香化合物X是F的同分异构体，X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2，其1H核磁共振谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积比为6∶2∶1∶1。写出2种符合要求的X的结构简式：__________________________________________。
（5）写出用环戊烷和2丁炔为原料制备化合物 的合成路线（其他试剂任选）。
[解析] 由H的结构简式逆推可知A、B、C、D、E、F苯环上均只有一个取代基。结合信息①及B的分子式，则A为苯甲醛，B为，由B→C的反应条件可知B→C的转化为醛基转化为羧基，C为
，C与Br2发生加成反应，生成D（），D在KOH的乙醇溶液中加热发生消去反应，酸化后生成E（），E与乙醇发生酯化反应（或取代反应）生成F（），F与G发生类似信息②所给反应（加成反应）生成H，逆推可知G的结构简式为。（4）F为，苯环外含有5个碳原子、3个不饱和度和2个O原子，其同分异构体能与饱和碳酸氢钠溶液反应生成CO2，即必含有羧基，1H核磁共振谱显示有4种氢原子，则具有较高的对称性，氢原子个数比为6∶2∶1∶1，可知含有两个对称的甲基，还有2个碳原子和2个不饱和度，则含有碳碳叁键，故满足条件的同分异构体的结构简式为、和。（5）由产物的结构简式，迁移信息②可知要先制出，可由氯代烃发生消去反应得到，而氯代烃可由环戊烷与氯气在光照条件下发生取代反应制得。
[答案] （1）加成反应 取代反应
（2）
（3）
（5）
（2018·晋江四校联考）A（C2H4）是基本的有机化工原料。用A和常见的有机物可合成一种缩醛类香料。具体合成路线如图（部分反应条件略去）：
已知以下信息：
②D为能与金属钠反应的芳香族化合物
回答下列问题：
（1）A的名称是 ，图中缩醛的分子式是________________________。
（2）B的结构简式为 。
（3）以下有关C的说法正确的是 。
a.易溶于水
b.分子中所有原子可能在同一平面
c.与乙醇互为同系物
d.在一定条件下能发生消去反应生成乙炔
（4）③、⑤的有机反应类型依次为 、 ，④的化学方程式为________________________________。
（5）写出满足下列条件的苯乙醛的所有同分异构体的结构简式：____________________。
①含有苯环；②加入FeCl3溶液显紫色；③1H核磁共振谱有5组峰，峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1。
（6）参照的合成路线，设计一条由2氯丙烷和必要的无机试剂制备的合成路线（注明必要的反应条件）。
解析：D被氧化生成苯乙醛，再结合信息②，得D为；苯乙醛与C反应得到缩醛，结合缩醛的结构简式，可知C为，再结合信息①可知B为CH3OH。
（3）乙二醇中有2个亲水基团（—OH），故易溶于水；乙二醇中，C原子形成4个单键，形成四面体结构，所有原子不可能共面。
（5）根据限定条件，同分异构体中必有酚羟基，除苯环外，还有一个不饱和度，只能是2个C形成一个碳碳双键，1H核磁共振谱只有5组峰，说明对称性较高，则—OH与—CH===CH2在苯环上互为对位。
答案：（1）乙烯 C10H12O2
（2）CH3OH （3）ad
（4）取代反应 氧化反应
解答有机合成题的基本思路
（1）分析碳链的变化：有无碳链的增长或缩短？有无成环或开环？
（2）分析官能团的改变：引入了什么官能团？是否要注意官能团的保护？
（3）读懂信息：题中的信息可能是物质转化中的重要一环，因而要认真分析信息中牵涉到哪些官能团（或碳链的结构）与原料、产品或产物之间的联系。
（4）可以由原料正向推导产物，也可从产物逆向推导出原料，也可从中间产物出发向两侧推导。
有机合成与推断
1.（2017·高考天津卷）2氨基3氯苯甲酸（F）是重要的医药中间体，其制备流程图如下：
已知：
回答下列问题：
（1）分子中不同化学环境的氢原子共有 种，共面原子数目最多为 。
（2）B的名称为 。写出符合下列条件B的所有同分异构体的结构简式：__________________________________。
a.苯环上只有两个取代基且互为邻位
b.既能发生银镜反应又能发生水解反应
（3）该流程未采用甲苯直接硝化的方法制备B，而是经由①②③三步反应制取B，其目的是__________________________________________。
（4）写出⑥的化学反应方程式：__________________________，
该步反应的主要目的是_____________________________。
（5）写出⑧的反应试剂和条件： ；F中含氧官能团的名称为 。
（6）在方框中写出以为主要原料，经最少步骤制备含肽键聚合物的流程。
解析：（1）所示4种不同化学环境的氢原子。可以看作是甲基取代苯环上的一个H所得的产物，根据苯分子中12个原子共平面，知 —CH3中的C一定与苯环上11个原子共平面，根据CH4分子中最多3个原子共平面，知—CH3中最多只有1个H与苯环共平面，故中共平面的原子最多有13个。（2）的名称为邻硝基甲苯或2硝基甲苯。根据能发生银镜反应，则可能含有醛基或甲酸酯基；能发生水解反应，则可能含有甲酸酯基或酰胺键，故同时满足苯环上只有两个取代基且互为邻位的B的同分异构体为和。（3）若直接硝化，则苯环上甲基对位的氢原子可能会被硝基取代。（4）C为，根据反应物和生成物的结构简式，可知反应⑥为中—NH2上的1个H被中的取代，该反应为取代反应，化学方程式为―→＋HCl。根据C→…→F，可知反应⑥的作用是保护氨基。（5）根据图示转化关系，可知E为，反应⑧为D与Cl2的取代反应，反应试剂和条件为Cl2/FeCl3（或Cl2/Fe）。中含氧官能团为羧基。
答案：（1）4 13
（2）2硝基甲苯（或邻硝基甲苯）
（3）避免苯环上甲基对位的氢原子被硝基取代（或减少副产物，或占位）
（5）Cl2/FeCl3（或Cl2/Fe） 羧基
2.（2016·高考江苏卷）化合物H是合成抗心律失常药物决奈达隆的一种中间体，可通过以下方法合成：
（1）F→G的反应类型为 。
（2）E经还原得到F。E的分子式为C14H17O3N，写出E的结构简式： 。
（3）已知：①苯胺（）易被氧化；
请以甲苯和（CH3CO）2O为原料制备，
写出相应的合成路线流程图（无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。
解析：（1）根据F、G的结构简式，可以推断F→G的反应为消去反应。（2）E经还原得到F，结合E的分子式和F的结构简式，可推知E的结构简式为
。
（3）运用逆合成分析法，倒推中间产物，确定合成路线。
答案：（1）消去反应
（2）
根据性质确定官能团位置的方法总结
（1）若醇能氧化为醛或羧酸，则醇分子中应含有“—CH2OH”结构；若能氧化成酮，则醇分子中应含有“”结构。
（2）由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。
（3）由一卤代物的种类可确定碳架结构。
（4）由加氢后的碳架结构，可确定“”或“—C≡C—”的位置。
（5）由有机物发生酯化反应能生成环酯或聚酯，可确定有机物是羟基酸，并根据环的大小，可确定“—OH”与“—COOH”的相对位置。
[课后达标检测]
一、选择题
1.（2018·肇庆高三一模）下列有关物质的性质和应用正确的是（ ）
A.福尔马林可用于保存海鲜产品
B.油脂在酸性条件下可水解生成高级脂肪酸和甘油
C.乙醇、糖类和蛋白质都是人体必需的营养物质
D.合成橡胶与高温结构陶瓷都属于有机高分子材料
解析：选B。福尔马林不能用于保存食品，A项错误；乙醇不是人体必需的营养物质，C项错误；高温结构陶瓷不是有机高分子材料，D项错误。
2.把①蔗糖、②淀粉、③纤维素、④蛋白质，在稀酸存在下分别进行水解，最后产物只有一种的是（ ）
A.①和② B.②和③
C.④ D.③
解析：选B。淀粉、纤维素水解最终只得到葡萄糖，而蔗糖水解得到两种单糖，蛋白质水解可得到多种氨基酸。
3.（2018·临沂高三月考）下列有关说法正确的是（ ）
A.聚氯乙烯可使溴水褪色
B.合成纤维完全燃烧只生成CO2和H2O
C.甲醛、氯乙烯和乙二醇均可作为合成聚合物的单体
D.合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料
解析：选C。聚氯乙烯不含碳碳双键，不能使溴水褪色，A错误；合成纤维除含C、H、O外，有的还含有其他元素，如腈纶含氮元素、氯纶含氯元素等，完全燃烧时不只生成CO2和H2O，B错误；甲醛、乙二醇可发生缩聚反应形成高分子化合物，氯乙烯可发生加聚反应生成高分子化合物，C正确；光导纤维的主要成分为二氧化硅，合成纤维为有机材料，D错误。
4.据《自然》杂志报道，在300～400 ℃的高温下，将砂糖（主要成分为蔗糖）等碳水化合物用加热的方法使其形成焦糖与碳之间的“半成品碳”状态，再放进浓硫酸中高温加热，生成了一种叫“焦糖烯”的物质，其分子式为C36H50O25。下列有关说法正确的是（ ）
A.向蔗糖中加入浓硫酸发生一系列反应，浓硫酸主要体现吸水性和酸性
B.“半成品碳”是碳元素的一种新单质，与C60都是碳元素的同素异形体
C.蔗糖的水解产物之一在碱性条件下加热，可与银氨溶液反应
D.焦糖烯是一种新型的烯烃，其能使溴的四氯化碳溶液褪色
解析：选C。A项，主要体现浓硫酸的脱水性，错误；B项，“半成品碳”再与浓硫酸加热生成C36H50O25，说明其分子中还含有氢元素，不是单质，错误；C项，蔗糖水解生成葡萄糖，可以在碱性条件下与银氨溶液发生银镜反应，正确；D项，焦糖烯中含有氧元素，不是烯烃，错误。
5.下列说法不正确的是（ ）
A.麦芽糖及其水解产物均能发生银镜反应
B.蛋白质及其水解产物均是两性化合物
C.用甘氨酸和丙氨酸缩合最多可形成4种二肽
D.淀粉和纤维素的分子式均为（C6H10O5）n，二者互为同分异构体
解析：选D。麦芽糖及其水解生成的葡萄糖中均含有—CHO，可以发生银镜反应，A项正确；蛋白质、氨基酸中均有—COOH和—NH2，B项正确；甘氨酸和丙氨酸缩合可以发生甘氨酸与甘氨酸、丙氨酸与丙氨酸、甘氨酸中—COOH与丙氨酸中—NH2、甘氨酸中—NH2与丙氨酸中—COOH反应，生成4种二肽，C项正确；由于n的数值不同，所以淀粉和纤维素的分子式不同，二者不互为同分异构体，D项错误。
6.下列实验操作和结论错误的是（ ）
A.用新制Cu（OH）2悬浊液可鉴别麦芽糖和蔗糖
B.用银镜反应可证明蔗糖是否转化为葡萄糖，但不能证明是否完全转化
C.浓H2SO4可使蔗糖脱水变黑，证明蔗糖含C、H、O三种元素
D.蔗糖溶液中滴加几滴稀H2SO4，水浴加热几分钟，加入到银氨溶液中，没有银镜产生，证明蔗糖不水解
解析：选D。实验室中淀粉、纤维素、蔗糖常在无机酸（一般为稀H2SO4）催化作用下发生水解，生成葡萄糖。欲检验水解产物葡萄糖的生成，必须先加入NaOH溶液中和作催化剂的硫酸，再加入银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液进行检验。
7.X是一种性能优异的高分子材料，已被广泛应用于声、热、光的传感等方面，其结构简式为
它是由HC≡CH、（CN）2、CH3COOH三种单体通过适宜的反应形成的。由X的结构简式分析合成过程中发生反应的类型有（ ）
①加成反应 ②取代反应 ③缩聚反应 ④加聚反应
⑤酯化反应
A.①④⑤ B.①④
C.①②④ D.①②③
解析：选B。由X的结构简式可以判断出它是加聚反应的产物，两种单体分别为NCCH===CHCN和CH2===CHOOCCH3，前者是HC≡CH和（CN）2的加成产物，后者是CH≡CH和CH3COOH的加成产物，B项正确。
8.下列说法正确的是（ ）
A. 的结构中含有酯基
B.氨基酸和淀粉均属于高分子化合物
C.1 mol葡萄糖可水解生成2 mol乳酸（C3H6O3）
D.油脂和蛋白质都是能发生水解反应的高分子化合物
解析：选A。
分子间发生缩聚反应的产物，其中含有酯基，A项正确；淀粉是高分子化合物，氨基酸是小分子化合物，B项错误；葡萄糖为单糖，不能发生水解反应，C项错误；油脂和蛋白质都能发生水解反应，但油脂不是高分子化合物，D项错误。
9.（2015·高考北京卷）合成导电高分子材料PPV的反应：
下列说法正确的是（ ）
A.合成PPV的反应为加聚反应
B.PPV与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元
C. 和苯乙烯互为同系物
D.通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量，可得其聚合度
解析：选D。A.加聚反应的实质是加成聚合，加聚反应中不会有小分子物质生成。结合题干中所给的反应方程式，分析其化学键的变化可知该反应为缩聚反应。B.聚苯乙烯的结构简式为，重复结构单元（链节）为；PPV的链节为。C.同系物是指结构相似，在分子组成上相差n个“CH2”的有机化合物。相差“C2H2”，故不可能互为同系物。D.利用质谱法可测定PPV的平均相对分子质量，再利用其平均相对分子质量求聚合度。
二、非选择题
10.葡萄糖是一种重要的营养物质，应用范围十分广泛。
Ⅰ.在某些酶的催化下，人体内葡萄糖的代谢有如下过程：
（1）过程①是 反应，过程②是 反应，过程③是 反应。（填写反应类型的名称）
（2）上述物质中 和 互为同分异构体（填写字母代号）。
Ⅱ.葡萄糖被氧化后生成葡萄糖酸，形成内酯（具有六元环酯结构）。葡萄糖酸内酯简称GDL，是一种食品添加剂，超市中见到的内酯豆腐就是用它点成的。方法是把GDL和CaSO4（或其他凝固剂）按1∶3～2∶3配比混合使用。用它点出的豆腐更加细嫩，营养价值也高。
（3）葡萄糖酸的分子式为 。
（4）葡萄糖酸内酯的结构简式为 。
解析：Ⅰ.（1）①分析A、B，可知B比A少一分子水，可知A→B发生了消去反应；②分析B、C，可知C比B多了一分子水，可知B→C发生了加成反应；③分析C、D，可知C中的被氧化成了—CO—，所以C→D发生了氧化反应。
（2）分析A、B、C、D、E分子式，A、C分子式相同但结构不同，所以A、C互为同分异构体。
Ⅱ.（3）葡萄糖酸是葡萄糖分子中的—CHO被氧化为—COOH，故其分子式为C6H12O7。
（4）葡萄糖酸内酯即葡萄糖酸分子内发生酯化反应，脱去一分子水形成六元环状酯结构。
答案：Ⅰ.（1）消去 加成 氧化（或脱氢） （2）A C
Ⅱ.（3）C6H12O7
（4）
11.丙烯酰胺（H2C===CH—CONH2）具有中等毒性，它对人体可造成神经毒性和遗传毒性。丙烯酰胺主要是由高碳水化合物、低蛋白质的植物性食物在加热（120 ℃以上）烹调过程中形成，特别在烘烤、油炸时更易形成。丙烯酰胺可以进一步形成在工业上有用的聚丙烯酰胺类物质，如图所示。
回答下列问题：
（1）D的结构简式为 ，F的结构简式为 。
（2）写出下列反应的反应类型：
A―→B ，C―→D 。
（3）丙烯酰胺有多种同分异构体，写出分子中同时含有醛基和碳碳双键的同分异构体： 。
（4）①写出D―→E的化学方程式： 。
②2分子C在浓硫酸作用下可形成一个六元酯环，该反应的化学方程式为 。
解析：由F（）为聚丙烯酰胺可知E为
CH2===CH—CONH2，逆推可知D为H2C===CH—COOH，C为，B为葡萄糖。A―→B发生水解反应，C―→D发生消去反应。
答案：（1）H2C===CH—COOH
（2）水解反应（或取代反应） 消去反应
（3）H2C===CH—NH—CHO、H2C===C（NH2）—CHO、H2N—HC===CH—CHO
（4）①H2C===CH—COOH＋NH3―→
H2C===CH—CONH2＋H2O
②2CH3—CH（OH）—COOH
＋2H2O
12.以烯烃为原料，合成某些高聚物的路线如下：
（1）CH3CH===CHCH3的名称是________________________________________。
（2）X中含有的官能团是 、____________________________。
（3）A→B的化学方程式是 。
（4）D→E的反应类型是 。
（5）甲为烃，F能与NaHCO3反应产生CO2。
①下列有关说法正确的是 。
a.有机物Z能发生银镜反应
b.有机物Y与HOCH2CH2OH 互为同系物
c.有机物Y的沸点比B低
d.有机物F能与己二胺缩聚成聚合物
②Y的同分异构体有多种，写出分子结构中含有酯基的所有同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③Z→W的化学方程式是 。
（6）高聚物H的结构简式是_________________________________________。
解析：（1）CH3CH===CHCH3命名为2丁烯。
（2）2丁烯发生取代反应生成的有机物中含有碳碳双键、氯原子。
（3）由已知条件可知B为1，3丁二烯，所以A为ClCH2CH2CH2CH2Cl，故A→B的化学方程式为ClCH2CH2CH2CH2Cl＋2NaOHCH2===CHCH===CH2＋2NaCl＋2H2O。
（4）由于D为卤代烃，E为烯烃，所以D→E是消去反应。
（5）①a.Z的结构简式为OHCCH===CHCHO，能发生银镜反应，正确。b.有机物Y为HOCH2CH===CHCH2OH，与HOCH2CH2OH结构不同，错误。c.有机物B为CH2===CHCH===CH2，Y的沸点比B的沸点高，错误。d.有机物F：能与己二胺缩聚成聚合物，正确。
②有机物Y为HOCH2CH===CHCH2OH，含有酯基的同分异构体的结构简式为HCOOCH2CH2CH3、
HCOOCH（CH3）2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3。
（6）羧酸与醇缩合形成聚酯H，其结构简式为
答案：（1）2丁烯
（2）碳碳双键 氯原子
（3）ClCH2CH2CH2CH2Cl＋2NaOH
CH2===CHCH===CH2＋2NaCl＋2H2O
（4）消去反应
（5）①ad
②HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH（CH3）2、
CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3
13.（2016·高考全国卷Ⅲ）端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应，称为Glaser反应。
2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R ＋H2
该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线：
回答下列问题：
（1）B的结构简式为 。
（2）①和③的反应类型分别为 、 。
（3）E的结构简式为______________________________________。
用1 mol E合成1，4二苯基丁烷，理论上需要消耗氢气 mol。
（4）化合物（）也可发生Glaser偶联反应生成聚合物，该聚合反应的化学方程式为___________________________________。
（5）写出用2苯基乙醇为原料（其他无机试剂任选）制备化合物D的合成路线：_________________________________________________。
解析：（1）观察合成路线可知，A为含有苯环的化合物，结合从A到B的过程可知，A是苯，B是乙苯。（2）①相当于苯环上的一个氢原子被乙基取代，所以是取代反应。③是卤代烃的消去反应。（3）根据题述信息可知，E是两分子的苯乙炔发生偶联反应的产物，同时生成H2。用1 mol合成
，理论上需要消耗氢气4 mol。（4）结合题述信息可写出聚合反应的化学方程式。（5）首先使2苯基乙醇发生消去反应引入碳碳双键，再与卤素单质发生加成反应生成卤代烃，最后由卤代烃发生消去反应即可引入碳碳叁键。
答案：（1） （2）取代反应 消去反应
（3） 4
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。 3.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。 4.了解加聚反应和缩聚反应的含义。 5.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。
6．根据信息能设计有机化合物的合成路线。
糖类、油脂、蛋白质的组成、结构和性质
[知识梳理]
一、糖类
1．分类
定义
元素
组成
代表物的名称、分子式、相互关系
单
糖
不能再水解生成其他糖的糖
C、H、O
二
糖
1 mol糖水解生成2 mol单糖的糖
C、H、O
多
糖
1 mol糖水解生成多摩尔单糖的糖
C、H、O
2.性质
（1）单糖（以葡萄糖为例）
砖红色 银镜
（2）二糖
在稀酸催化下发生水解反应，如蔗糖水解生成葡萄糖和果糖。
（3）多糖
在稀酸催化下发生水解反应，水解的最终产物是葡萄糖。
二、油脂
1.组成和结构
油脂是高级脂肪酸与甘油反应所生成的酯，由C、H、O三种元素组成，其结构简式可表示为。
2.性质
（1）油脂的水解（以硬脂酸甘油酯为例）
①酸性条件下
②碱性条件下——皂化反应
（2）油脂的氢化
烃基上含有的油脂能与H2发生加成反应。
三、氨基酸、蛋白质
1.氨基酸的结构与性质
（1）氨基酸的组成和结构
氨基酸是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合物。官能团为—COOH和—NH2。
α氨基酸的结构简式可表示为。
（2）几种重要的α氨基酸
甘氨酸：； 丙氨酸：；
苯丙氨酸：；
谷氨酸：。
（3）氨基酸的化学性质
①两性
氨基酸分子中既含有酸性基团（—COOH），又含有碱性基团（—NH2），因此，氨基酸是两性化合物。
随着水溶液的pH不同，氨基酸在溶液中存在的形态也不同。
②成肽反应
两分子氨基酸缩水形成二肽。例如：
多种氨基酸分子间脱水以肽键相互结合，可形成蛋白质。
2.蛋白质的结构与性质
（1）组成与结构
①蛋白质含有C、H、O、N、S等元素。
②蛋白质是由氨基酸组成的，通过缩聚反应产生，属于天然有机高分子化合物。
（2）性质
氨基酸
[自我检测]
1.已知葡萄糖和果糖的分子式为C6H12O6，蔗糖和麦芽糖的分子式为C12H22O11，淀粉和纤维素的分子通式为（C6H10O5）n，都符合通式Cn（H2O）m。
（1）糖类的通式都是Cn（H2O）m吗？
（2）符合通式Cn（H2O）m的有机物都属于糖类吗？
答案：（1）不一定。糖类是由C、H、O三种元素组成的，大多数可用通式Cn（H2O）m表示，n与m可以相同，也可以是不同的正整数。但并非所有的糖都符合通式Cn（H2O）m，如鼠李糖（C6H12O5）。
（2）不一定。例如：甲醛（CH2O）、乙酸（C2H4O2）的分子式可分别改写为C（H2O）、C2（H2O）2，但它们不是糖，而分别属于醛和羧酸。
2.食品安全关系国计民生，影响食品安全的因素很多。
（1）劣质植物油中的亚油酸[CH3（CH2）4—CH===CH—CH2—CH===CH—（CH2）7COOH]含量很低。下列关于亚油酸的说法中正确的是 。
A.分子式为C18H34O2
B.一定条件下能与甘油（丙三醇）发生酯化反应
C.能和NaOH溶液反应
D.能使酸性KMnO4溶液褪色
（2）假酒中甲醇（CH3OH）含量超标，请写出Na和甲醇反应的化学方程式：________________________________________________________________________。
（3）在淀粉中加入吊白块制得的粉丝有毒。淀粉最终的水解产物是葡萄糖。请设计实验证明淀粉已经全部水解，写出操作步骤、现象和结论：______________________________
________________________________________________________________________。
解析：（1）亚油酸的分子式为C18H32O2；分子中含有羧基，在一定条件下能与甘油（丙三醇）发生酯化反应；能和NaOH溶液发生中和反应；分子中含有碳碳双键，能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色。（2）Na和甲醇反应生成氢气，化学方程式为2CH3OH＋2Na―→2CH3ONa＋H2↑。（3）可向淀粉水解后的溶液中加入碘水，若溶液不变蓝色，证明淀粉已经完全水解。
答案：（1）BCD （2）2CH3OH＋2Na―→2CH3ONa＋H2
（3）取少量淀粉水解后的溶液，向其中加入碘水，若溶液不变蓝色，证明淀粉已经完全水解
（1）油脂与矿物油的比较
油脂
矿物油
脂肪
油
组成
多种高级脂肪酸的甘油酯，属烃的衍生物
多种烃（石油及其分馏产品）
性质
具有酯的性质，能水解，油兼有烯烃的性质
具有烃的性质，不能水解
鉴别
加含酚酞的NaOH溶液，加热，红色褪去
加含酚酞的NaOH溶液，加热，无变化
（2）淀粉和纤维素具有相同的最简式，都含有单糖单元，但由于单糖单元的数目不尽相同，即n值不同，两者不互为同分异构体。
（3）蛋白质水解的最终产物是多种氨基酸的混合物。
（4）蛋白质溶液属于胶体，不是溶液。
（1）下列有关物质水解的说法错误的是 。
A.蛋白质水解的最终产物是多肽
B.淀粉水解的最终产物是葡萄糖
C.纤维素能水解成葡萄糖
D.油脂水解产物之一是甘油
（2）已知氨基酸可发生如下反应：RCHNH2COOH＋HNO2RCHOHCOOH＋N2↑＋H2O
D、E的相对分子质量分别为162和144，可发生如图所示物质转化关系：
①写出B、D的结构简式：B ，D 。
②写出C→E的化学方程式：___________________________。
③写出C→D的化学方程式：___________________________________。
[解析] （1）A项，蛋白质水解的最终产物是氨基酸，错误；淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖，B、C项正确；D项，油脂水解可得到高级脂肪酸（或高级脂肪酸盐）和甘油，正确。
（2）氨基酸能发生缩聚反应脱去H2O分子，—COOH脱去—OH，—NH2脱去—H。由此可推知，两个丙氨酸分子间脱去两个水分子可生成B：。由题目中所给信息可总结出：在HNO2作用下，氨基酸中的—NH2可转变成—OH，可得C：CH3CHOHCOOH。由于C中含有—COOH和—OH，所以分子间可以脱水，脱去一个水分子可得D：，脱去两个水分子可得E：。
[答案] （1）A
关于淀粉的水解反应，某同学设计了如下3种方案，用以检测淀粉的水解程度。
甲方案：淀粉液水解液中和液溶液变蓝
结论：淀粉尚未水解
乙方案：淀粉液水解液无银镜产生
结论：淀粉尚未水解
丙方案：
结论：淀粉部分水解
上述3种方案的实验设计与结论是否正确？简要说明理由。
答案：甲方案实验设计和结论均不正确。加入NaOH溶液后，再检验淀粉是否水解是不正确的，因为I2与NaOH反应，影响实验结果的判断，同时如果淀粉部分水解，未水解的淀粉与碘反应也产生蓝色，所以溶液变蓝并不能说明淀粉尚未水解。
乙方案实验设计不正确。因为在酸性条件下即使水解液中有葡萄糖，也不能与银氨溶液发生银镜反应。
丙方案实验设计和结论均正确。有银镜产生，说明淀粉水解生成葡萄糖；水解液中直接加入碘水，溶液变蓝，说明有淀粉存在，因此得出结论为淀粉部分水解。
能水解的有机物的归纳总结
类别
条件
水解通式
卤代烃
NaOH的水溶液，加热
酯
在酸溶液或碱溶液中，加热
二糖
酸或酶
多糖
酸或酶
油脂
酸、碱或酶
蛋白质或多肽
酸、碱或酶
糖类的性质
1.如图表示一个反应过程，图中的黑球表示两个相同的单糖，则图中的a、b、c分别表示（ ）
A.麦芽糖、麦芽糖酶、葡萄糖 B.蔗糖、蔗糖酶、果糖
C.乳糖、乳糖酶、葡萄糖 D.淀粉、淀粉酶、葡萄糖
解析：选A。据图示，b在反应前后未变化，应为催化剂即酶，a是水解后能生成两个相同的单糖分子的二糖。1 mol麦芽糖水解生成2 mol葡萄糖，1 mol蔗糖水解生成1 mol葡萄糖和1 mol 果糖。
2.核糖是合成核酸的重要原料，其结构简式为
CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO，下列关于核糖的叙述正确的是（ ）
A.与葡萄糖互为同分异构体
B.可与新制Cu（OH）2悬浊液作用生成砖红色沉淀
C.不能发生取代反应
D.可以使紫色的石蕊试液变红
解析：选B。分析核糖的结构简式可知其分子式为C5H10O5，而葡萄糖的分子式为C6H12O6，A错误；核糖分子中含有—CHO，可与新制Cu（OH）2悬浊液反应生成砖红色沉淀，B正确；由核糖的结构简式可知C、D错误。
油脂的性质
3.（2018·湛江一模）下列说法中正确的是（ ）
A.油脂皂化反应得到高级脂肪酸盐与甘油
B.油脂的皂化反应属于加成反应
C.煎炸食物的花生油和牛油都是可皂化的饱和酯类
D.油脂在酸性或碱性条件下均可发生水解反应，且产物相同
解析：选A。油脂在碱性条件下的水解反应为皂化反应，生成的产物为高级脂肪酸盐和甘油，A项正确；油脂的皂化反应属于水解反应，B项错误；花生油是不饱和酯类化合物，C项错误；油脂在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油，在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油，产物不同，D项错误。
蛋白质与氨基酸的性质
4.下列有关蛋白质的叙述正确的是（ ）
A.蛋白质溶液中，加入浓的硫酸铵溶液有沉淀析出，加水后沉淀不溶解
B.蛋白质属于天然高分子化合物
C.蛋白质的分子能透过半透膜
D.蛋白质跟浓盐酸作用时呈黄色
解析：选B。蛋白质中加入浓的铵盐溶液产生沉淀，加水后能够溶解，A不正确；蛋白质为天然高分子化合物，分子直径较大，不能透过半透膜，B正确，C不正确；含苯环的蛋白质与浓硝酸能发生颜色反应，而不是浓盐酸，D不正确。
5.甘氨酸（）和丙氨酸（）缩合最多可形成二肽的种类（ ）
A.1 B.2
C.3 D.4
解析：选D。氨基酸生成二肽，就是两个氨基酸分子脱去一个水分子，当同种氨基酸脱水，生成2种二肽；当异种氨基酸脱水，可以是甘氨酸脱去羟基，丙氨酸脱去氢，也可以是丙氨酸脱去羟基，甘氨酸脱去氢，生成2种二肽，共4种。
氨基酸的成肽规律
（1）2种不同氨基酸脱水可形成4种二肽（可以是相同分子之间，也可以是不同分子之间）。
（2）分子间或分子内脱水成环
有机高分子化合物
[知识梳理]
一、有机高分子化合物
高分子化合物是相对小分子而言的，简称高分子。大部分高分子化合物是由小分子通过聚合反应制得的，所以常被称为聚合物或高聚物。
以聚乙烯为例（见下表）：
表达式
关系
单体
CH2===CH2
聚乙烯是由简
单的结构单元
—CH2—CH2—重复
n次连接而成的
高分子
聚合物
CH2—CH2
链节
—CH2—CH2—
聚合度
n
二、加聚反应和缩聚反应
1.加聚反应
（1）定义：由不饱和的单体加成聚合生成高分子化合物的反应。例如：
（2）产物特征：高聚物与单体具有相同的组成，生成物一般为线型结构。
（3）反应类型
①聚乙烯类
②聚1，3丁二烯类
③混合加聚类（两种或两种以上单体加聚）
n CH2===CH—CH===CH2＋nCH2===CH—CN
④聚乙炔类
2.缩聚反应
（1）定义：单体间相互作用生成高分子化合物，同时还生成小分子化合物（如水、氨、卤化氢等）的聚合反应。
（2）产物特征：生成高聚物和小分子，高聚物与单体有不同组成。
（3）反应类型
①聚酯类：—OH与—COOH间的缩聚
nHOCH2—CH2OH＋nHOOC—COOH
②聚氨基酸类：—NH2与—COOH间的缩聚
③酚醛树脂类
三、高分子材料的分类
1.高分子化合物根据来源分为天然高分子化合物和合成高分子化合物。
2.高分子材料
[自我检测]
1.天然高分子和合成高分子有什么区别？
答案：合成高分子是由单体通过聚合反应而生成的，天然高分子是自然界存在的，不需要单体进行反应而来；天然高分子都能水解，而合成高分子一般都不易与水发生反应。
2.写出下列聚合物的单体：
确定高分子化合物单体的方法
（1）由加聚物推单体的方法
①方法——“弯箭头法”：边键沿箭头指向汇合，箭头相遇成新键，键尾相遇按虚线部分断键成单体。
②实例
加聚物
方法示意图
单体
CH2—CH2
CH2===CH2
CH2CCH3CHCH2
CH3—CH===CH2和CH2===CH2
（2）由缩聚物推单体的方法
①方法——“切割法”：断开羰基和氧原子（或氮原子）上的共价键，然后在羰基碳原子上连接羟基，在氧原子（或氮原子）上连接氢原子。
②实例
缩聚物
聚对苯二甲酸乙二酯
多肽
方法示意图
单体
（2017·高考北京卷）聚维酮碘的水溶液是一种常用的碘伏类缓释消毒剂，聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘，其结构表示如下：
（图中虚线表示氢键）
下列说法不正确的是（ ）
A.聚维酮的单体是
B.聚维酮分子由（m＋n）个单体聚合而成
C.聚维酮碘是一种水溶性物质
D.聚维酮在一定条件下能发生水解反应
[解析] 由聚维酮碘的分子结构知，聚维酮由加聚反应制得，其单体为，A项正确；由聚维酮碘的分子结构知，聚维酮分子中左侧链节由2个单体构成，因此，聚维酮分子由（2m＋n）个单体聚合而成，B项错误；由题干信息“聚维酮碘的水溶液”知，聚维酮碘溶于水，C项正确；聚维酮分子中含有，因此在一定条件下能够发生水解反应，D项正确。
[答案] B
填写下列空白。
（1）的单体是 和 。
（2）的单体是_________________。
（3）的单体是 和 。
（4）的单体是 和 。
答案：（1） HOCH2CH2OH
（2）CH3CH（OH）—COOH
（3） HCHO
（4）H2N—（CH2）6—NH2 HOOC—（CH2）4—COOH
高分子单体的判断
1.下列关于合成材料的说法中，不正确的是（ ）
A.结构为…—CH===CH—CH===CH—CH===CH—CH===CH—…的高分子的单体是乙炔
B.聚氯乙烯可制成薄膜、软管等，其单体是CH2===CHCl
C.合成酚醛树脂（）的单体是苯酚和甲醇
D.合成顺丁橡胶（）的单体是CH2===CH—CH===CH2
解析：选C。A项，根据加聚产物的单体推断方法，凡链节的主链上只有两个碳原子（无其他原子）的高聚物，其合成单体必为一种，将两半键闭合即可知其单体为CH≡CH；B项，聚氯乙烯的单体是CH2===CHCl；C项，合成酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛；D项，将双键断开，两半键闭合，可知其单体是CH2===CH—CH===CH2。
2.（2018·承德高三月考）下列工业生产过程中，属于应用缩聚反应制取高聚物的是（ ）
A.单体CH2===CH2制高聚物CH2—CH2
解析：选D。A、B、C中均为加聚反应；D中因有—OH、—COOH，故发生了缩聚反应。
有机高分子的合成
3.聚氯乙烯（PVC）保鲜膜的安全问题引起广泛的关注。PVC的安全隐患主要来自于塑料中残留的PVC单体以及不符合国家标准的增塑剂DEHA。工业上用乙烯和氯气为原料经下列各步合成PVC：
乙烯甲乙PVC
（1）乙是PVC的单体，其结构简式为____________________________________。
（2）反应③的化学方程式为 。
（3）写出以下反应类型：
反应① ；反应②_____________________________。
（4）邻苯二甲酸辛酯（DOP）是国家标准中允许使用的增塑剂之一，邻苯二甲酸是制造DOP的原料，它跟过量的甲醇反应能得到另一种增塑剂DMP（分子式为C10H10O4），DMP属于芳香酯，其结构简式为 。
（5）聚甲基丙烯酸羟乙酯的结构简式为
，它是制作软质隐形眼镜的材料。请写出下列有关反应的化学方程式。
①由甲基丙烯酸羟乙酯制备聚甲基丙烯酸羟乙酯：_______________；
②由甲基丙烯酸制备甲基丙烯酸羟乙酯：___________________；
③由乙烯制备乙二醇：_______________________。
（4）邻苯二甲酸与CH3OH发生酯化反应可生成DMP，反应的化学方程式为＋2CH3OH ＋2H2O。
（5）由题给高聚物的结构简式可知甲基丙烯酸羟乙酯的结构简式为，根据甲基丙烯酸的结构简式为，可推知②的另一种反应物为HOCH2CH2OH。根据提示信息，制备应用（X为卤素）在稀碱性水溶液中反应生成，所以由乙烯制乙二醇首先是乙烯与卤素单质发生加成反应。
答案：（1）CH2===CHCl
（2）nCH2===CHCl
（3）加成反应 消去反应
4.（2015·高考全国卷Ⅱ，38，15分）聚戊二酸丙二醇酯（PPG）是一种可降解的聚酯类高分子材料，在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。PPG的一种合成路线如下：
已知：①烃A的相对分子质量为70，1H核磁共振谱显示只有一种化学环境的氢
②化合物B为单氯代烃；化合物C的分子式为 C5H8
③E、F为相对分子质量差14的同系物，F是福尔马林的溶质
④R1CHO＋R2CH2CHO
回答下列问题：
（1）A的结构简式为 。
（2）由B生成C的化学方程式为________________________________________。
（3）由E和F生成G的反应类型为 ，G的化学名称为 。
（4）①由D和H生成PPG的化学方程式为_______________________；
②若PPG平均相对分子质量为10 000，则其平均聚合度约为 （填标号）。
a.48 b.58 c.76 d.122
（5）D的同分异构体中能同时满足下列条件的共有 种（不含立体异构）；
①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体
②既能发生银镜反应，又能发生皂化反应
其中1H核磁共振谱显示为3组峰，且峰面积比为6∶1∶1的是 （写结构简式）；
D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号（或数据）完全相同，该仪器是 （填标号）。
a.质谱仪 b.红外光谱仪
c.元素分析仪 d.核磁共振仪
解析：（1）烃A的相对分子质量为70，则A的分子式为C5H10。烃A的1H核磁共振谱显示只有一种化学环境的氢，说明A分子中所有氢原子所处的化学环境相同，则其结构简式为。
（2）由“A（）B及化合物B为单氯代烃”可知，B为，B在NaOH/乙醇、加热条件下发生消去反应生成C，则C为。B转化为C的化学方程式为＋NaOH＋NaCl＋H2O 。
（3）F是福尔马林的溶质，则F为HCHO；E、F为相对分子质量差14的同系物，则E为CH3CHO。结合信息反应④可知，CH3CHO和HCHO在稀NaOH溶液中发生加成反应生成HOCH2CH2CHO（G），其系统名称为3羟基丙醛（或β羟基丙醛）。
（4）①C（）经酸性KMnO4溶液氧化生成D，则D为HOOC（CH2）3COOH。G（HOCH2CH2CHO）与H2发生加成反应生成H，则H为HOCH2CH2CH2OH。
HOOC（CH2）3COOH与HOCH2CH2CH2OH在浓硫酸、加热条件下发生缩聚反应生成PPG，反应的化学方程式为
（5）D的结构简式为HOOC（CH2）3COOH，其同分异构体满足条件：①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体，说明含有—COOH；②既能发生银镜反应，又能发生皂化反应，说明含有—CHO和—COO—（酯基），结合D的分子式分析可知，其同分异构体为甲酸酯，含有HCOO—结构，则符合条件的同分异构体有5种结构，分别为
。1H核磁共振谱显示为3组峰，说明该有机物分子中有3种不同化学环境的氢原子；又知峰面积比为6∶1∶1，说明3种氢原子的个数比为6∶1∶1，该有机物的结构简式为。
答案：（1）
（2）＋NaOH＋NaCl＋H2O
（3）加成反应 3羟基丙醛（或β羟基丙醛）
（
加聚、缩聚反应比异同
加聚反应
缩聚反应
单体结构特征
含有碳碳不饱和键
分子中含有两个（种）或两个（种）以上活泼基团，如—OH、—COOH、—NH2、—X 等
化学键
变化
情况
不饱和键断裂后，原单体中的不饱和碳原子间彼此相互成键
官能团间以一定方式两两结合，生成小分子，剩余部分结合成高分子
聚合物
组成
组成元素质量之比与单体的相同
组成元素质量之比与单体的不同
聚合物
结构
特征
主链上通常只有碳碳键
主链上含有酯基、肽键等
有机合成与推断
[知识梳理]
一、有机合成题的解题思路
二、有机合成路线的选择
1.中学常见的有机合成路线
（1）常见以链烃为出发点的合成路线
R—CH===CH2卤代烃一元醇―→一元醛―→一元羧酸―→酯
（2）芳香化合物合成路线
2.有机合成中常见官能团的保护
（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转变为—ONa将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为—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：如在对硝基甲苯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。防止当KMnO4氧化—CH3时，—NH2（具有还原性）也被氧化。
三、有机合成的常用方法
1.官能团的引入
（1）引入羟基（—OH）：①烯烃与水加成，②醛（酮）与氢气加成，③卤代烃水解，④酯的水解等，最重要的是卤代烃水解。
（2）引入卤原子（—X）：①烃与X2取代，②不饱和烃与HX或X2加成，③醇与HX取代等，最主要的是不饱和烃的加成。
（3）引入双键：①某些醇或卤代烃的消去引入，②醇的氧化引入等。
2.官能团的消除
（1）通过加成消除不饱和键。
（2）通过消去或氧化、酯化等消除羟基（—OH）。
（3）通过加成或氧化等消除醛基（—CHO）。
3.官能团间的衍变
根据合成需要（有时题目信息中会明示某些衍变途径），可进行有机物的官能团衍变，以使中间物质向产物递进。
常见的有三种方式：
（1）利用官能团的衍生关系进行衍变，如伯醇醛羧酸。
（2）通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如CH3CH2OHCH2===CH2ClCH2CH2ClHOCH2CH2OH。
（3）通过某种手段，改变官能团的位置。
4.碳骨架的增减
（1）增长：有机合成题中碳链的增长，一般会以信息形式给出，常见方式为有机物与HCN反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。
（2）减短：如烃的裂化和裂解、某些烃（如苯的同系物、烯烃）的氧化、羧酸盐脱羧反应等。
四、有机推断中突破口的选择
1.根据有机物的性质推断官能团
有机物的官能团往往具有一些特征反应和特殊的化学性质，这些都是有机物结构推断的突破口。
（1）能使溴水褪色的物质可能含有“”“—CHO”
“—C≡C—”或是酚类物质。
（2）能使酸性KMnO4溶液褪色的物质可能含有“”“—C≡C—”“—CHO”或是酚类、苯的同系物等。
（3）能发生银镜反应或与新制Cu（OH）2悬浊液反应生成砖红色沉淀的物质一定含有—CHO。
（4）能与Na反应放出H2的物质可能为醇、酚、羧酸等。
（5）能与Na2CO3溶液作用放出CO2或使石蕊试液变红的有机物中含有—COOH。
（6）能水解的有机物中可能含有酯基（）、肽键（）或是卤代烃。
（7）能发生消去反应的有醇、卤代烃等。
2.根据性质和有关数据推知官能团的数目
（1）—CHO
（2）2—OH（醇、酚、羧酸）H2
（3）2—COOHCO2，—COOHCO2
[自我检测]
（2018·长沙高三月考）以乙炔为原料通过以下流程能合成有机物中间体D。
CH≡CHA（HOH2CC≡CCH2OH）BCD（）
请回答下列问题：
（1）化合物D的分子式为 ，写出D中一种官能团的名称： 。
（2）写出生成A的化学方程式：_______________________________________
________________________________________________________________________。
（3）化合物B在浓硫酸催化下加热与HOOCCOOH反应生成环状酯的化学方程式为__________________________________（注明条件）。
（4）化合物C的结构简式为 。
（5）已知1 mol HCHO和1 mol CH3CH2CHO发生类似已知Ⅱ的反应，生成1 mol E。以下关于E的说法正确的是 。
a.E能与H2发生加成反应，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
b.E属于酯类物质
c.1 mol E完全燃烧消耗5 mol O2
d.生成E的反应属于取代反应
解析：A与足量氢气反应生成B，即B为
HOCH2CH2CH2CH2OH，C为OHCCH2CH2CHO。
（1）由结构简式可知化合物D的分子式为C8H12O4，含有的官能团为羟基和醛基；
（2）乙炔与甲醛发生加成反应生成A的化学方程式为HC≡CH＋2HCHOHOH2CC≡CCH2OH；
（3）HOCH2CH2CH2CH2OH与HOOCCOOH反应生成环状酯的化学方程式为HOCH2CH2CH2CH2OH＋HOOCCOOH＋2H2O；
（5）E为HOCH2CH（CH3）CHO，生成E的反应为加成反应；E中含有醛基，可发生加成、氧化反应；1 mol E完全燃烧消耗5 mol O2。
答案：（1）C8H12O4 羟基（或醛基）
（2）HC≡CH＋2HCHOHOH2CC≡CCH2OH
（3）HOCH2CH2CH2CH2OH＋HOOCCOOH
＋2H2O
（4）OHCCH2CH2CHO （5）ac
有机合成中可通过加成、取代、消去、氧化、还原等反应实现官能团的引入、消除及转化，分析时既要注意反应条件及各类有机物的结构是否符合相应官能团的转化，同时要考虑它对其他官能团的影响。
[2017·高考全国卷Ⅰ，36（2）（3）（4）（5）（6）]化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下：
已知：①RCHO＋CH3CHORCH===CHCHO＋H2O
②
回答下列问题：
（1）由C生成D和E生成F的反应类型分别是 、 。
（2）E的结构简式为 。
（3）G为甲苯的同分异构体，由F生成H的化学方程式为________________________。
（4）芳香化合物X是F的同分异构体，X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2，其1H核磁共振谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积比为6∶2∶1∶1。写出2种符合要求的X的结构简式：__________________________________________。
（5）写出用环戊烷和2丁炔为原料制备化合物 的合成路线（其他试剂任选）。
[解析] 由H的结构简式逆推可知A、B、C、D、E、F苯环上均只有一个取代基。结合信息①及B的分子式，则A为苯甲醛，B为，由B→C的反应条件可知B→C的转化为醛基转化为羧基，C为
，C与Br2发生加成反应，生成D（），D在KOH的乙醇溶液中加热发生消去反应，酸化后生成E（），E与乙醇发生酯化反应（或取代反应）生成F（），F与G发生类似信息②所给反应（加成反应）生成H，逆推可知G的结构简式为。（4）F为，苯环外含有5个碳原子、3个不饱和度和2个O原子，其同分异构体能与饱和碳酸氢钠溶液反应生成CO2，即必含有羧基，1H核磁共振谱显示有4种氢原子，则具有较高的对称性，氢原子个数比为6∶2∶1∶1，可知含有两个对称的甲基，还有2个碳原子和2个不饱和度，则含有碳碳叁键，故满足条件的同分异构体的结构简式为、和。（5）由产物的结构简式，迁移信息②可知要先制出，可由氯代烃发生消去反应得到，而氯代烃可由环戊烷与氯气在光照条件下发生取代反应制得。
[答案] （1）加成反应 取代反应
（2）
（3）
（5）
（2018·晋江四校联考）A（C2H4）是基本的有机化工原料。用A和常见的有机物可合成一种缩醛类香料。具体合成路线如图（部分反应条件略去）：
已知以下信息：
②D为能与金属钠反应的芳香族化合物
回答下列问题：
（1）A的名称是 ，图中缩醛的分子式是________________________。
（2）B的结构简式为 。
（3）以下有关C的说法正确的是 。
a.易溶于水
b.分子中所有原子可能在同一平面
c.与乙醇互为同系物
d.在一定条件下能发生消去反应生成乙炔
（4）③、⑤的有机反应类型依次为 、 ，④的化学方程式为________________________________。
（5）写出满足下列条件的苯乙醛的所有同分异构体的结构简式：____________________。
①含有苯环；②加入FeCl3溶液显紫色；③1H核磁共振谱有5组峰，峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1。
（6）参照的合成路线，设计一条由2氯丙烷和必要的无机试剂制备的合成路线（注明必要的反应条件）。
解析：D被氧化生成苯乙醛，再结合信息②，得D为；苯乙醛与C反应得到缩醛，结合缩醛的结构简式，可知C为，再结合信息①可知B为CH3OH。
（3）乙二醇中有2个亲水基团（—OH），故易溶于水；乙二醇中，C原子形成4个单键，形成四面体结构，所有原子不可能共面。
（5）根据限定条件，同分异构体中必有酚羟基，除苯环外，还有一个不饱和度，只能是2个C形成一个碳碳双键，1H核磁共振谱只有5组峰，说明对称性较高，则—OH与—CH===CH2在苯环上互为对位。
答案：（1）乙烯 C10H12O2
（2）CH3OH （3）ad
（4）取代反应 氧化反应
解答有机合成题的基本思路
（1）分析碳链的变化：有无碳链的增长或缩短？有无成环或开环？
（2）分析官能团的改变：引入了什么官能团？是否要注意官能团的保护？
（3）读懂信息：题中的信息可能是物质转化中的重要一环，因而要认真分析信息中牵涉到哪些官能团（或碳链的结构）与原料、产品或产物之间的联系。
（4）可以由原料正向推导产物，也可从产物逆向推导出原料，也可从中间产物出发向两侧推导。
有机合成与推断
1.（2017·高考天津卷）2氨基3氯苯甲酸（F）是重要的医药中间体，其制备流程图如下：
已知：
回答下列问题：
（1）分子中不同化学环境的氢原子共有 种，共面原子数目最多为 。
（2）B的名称为 。写出符合下列条件B的所有同分异构体的结构简式：__________________________________。
a.苯环上只有两个取代基且互为邻位
b.既能发生银镜反应又能发生水解反应
（3）该流程未采用甲苯直接硝化的方法制备B，而是经由①②③三步反应制取B，其目的是__________________________________________。
（4）写出⑥的化学反应方程式：__________________________，
该步反应的主要目的是_____________________________。
（5）写出⑧的反应试剂和条件： ；F中含氧官能团的名称为 。
（6）在方框中写出以为主要原料，经最少步骤制备含肽键聚合物的流程。
解析：（1）所示4种不同化学环境的氢原子。可以看作是甲基取代苯环上的一个H所得的产物，根据苯分子中12个原子共平面，知 —CH3中的C一定与苯环上11个原子共平面，根据CH4分子中最多3个原子共平面，知—CH3中最多只有1个H与苯环共平面，故中共平面的原子最多有13个。（2）的名称为邻硝基甲苯或2硝基甲苯。根据能发生银镜反应，则可能含有醛基或甲酸酯基；能发生水解反应，则可能含有甲酸酯基或酰胺键，故同时满足苯环上只有两个取代基且互为邻位的B的同分异构体为和。（3）若直接硝化，则苯环上甲基对位的氢原子可能会被硝基取代。（4）C为，根据反应物和生成物的结构简式，可知反应⑥为中—NH2上的1个H被中的取代，该反应为取代反应，化学方程式为―→＋HCl。根据C→…→F，可知反应⑥的作用是保护氨基。（5）根据图示转化关系，可知E为，反应⑧为D与Cl2的取代反应，反应试剂和条件为Cl2/FeCl3（或Cl2/Fe）。中含氧官能团为羧基。
答案：（1）4 13
（2）2硝基甲苯（或邻硝基甲苯）
（3）避免苯环上甲基对位的氢原子被硝基取代（或减少副产物，或占位）
（5）Cl2/FeCl3（或Cl2/Fe） 羧基
2.（2016·高考江苏卷）化合物H是合成抗心律失常药物决奈达隆的一种中间体，可通过以下方法合成：
（1）F→G的反应类型为 。
（2）E经还原得到F。E的分子式为C14H17O3N，写出E的结构简式： 。
（3）已知：①苯胺（）易被氧化；
请以甲苯和（CH3CO）2O为原料制备，
写出相应的合成路线流程图（无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。
解析：（1）根据F、G的结构简式，可以推断F→G的反应为消去反应。（2）E经还原得到F，结合E的分子式和F的结构简式，可推知E的结构简式为
。
（3）运用逆合成分析法，倒推中间产物，确定合成路线。
答案：（1）消去反应
（2）
根据性质确定官能团位置的方法总结
（1）若醇能氧化为醛或羧酸，则醇分子中应含有“—CH2OH”结构；若能氧化成酮，则醇分子中应含有“”结构。
（2）由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。
（3）由一卤代物的种类可确定碳架结构。
（4）由加氢后的碳架结构，可确定“”或“—C≡C—”的位置。
（5）由有机物发生酯化反应能生成环酯或聚酯，可确定有机物是羟基酸，并根据环的大小，可确定“—OH”与“—COOH”的相对位置。
[课后达标检测]
一、选择题
1.（2018·肇庆高三一模）下列有关物质的性质和应用正确的是（ ）
A.福尔马林可用于保存海鲜产品
B.油脂在酸性条件下可水解生成高级脂肪酸和甘油
C.乙醇、糖类和蛋白质都是人体必需的营养物质
D.合成橡胶与高温结构陶瓷都属于有机高分子材料
解析：选B。福尔马林不能用于保存食品，A项错误；乙醇不是人体必需的营养物质，C项错误；高温结构陶瓷不是有机高分子材料，D项错误。
2.把①蔗糖、②淀粉、③纤维素、④蛋白质，在稀酸存在下分别进行水解，最后产物只有一种的是（ ）
A.①和② B.②和③
C.④ D.③
解析：选B。淀粉、纤维素水解最终只得到葡萄糖，而蔗糖水解得到两种单糖，蛋白质水解可得到多种氨基酸。
3.（2018·临沂高三月考）下列有关说法正确的是（ ）
A.聚氯乙烯可使溴水褪色
B.合成纤维完全燃烧只生成CO2和H2O
C.甲醛、氯乙烯和乙二醇均可作为合成聚合物的单体
D.合成纤维和光导纤维都是新型无机非金属材料
解析：选C。聚氯乙烯不含碳碳双键，不能使溴水褪色，A错误；合成纤维除含C、H、O外，有的还含有其他元素，如腈纶含氮元素、氯纶含氯元素等，完全燃烧时不只生成CO2和H2O，B错误；甲醛、乙二醇可发生缩聚反应形成高分子化合物，氯乙烯可发生加聚反应生成高分子化合物，C正确；光导纤维的主要成分为二氧化硅，合成纤维为有机材料，D错误。
4.据《自然》杂志报道，在300～400 ℃的高温下，将砂糖（主要成分为蔗糖）等碳水化合物用加热的方法使其形成焦糖与碳之间的“半成品碳”状态，再放进浓硫酸中高温加热，生成了一种叫“焦糖烯”的物质，其分子式为C36H50O25。下列有关说法正确的是（ ）
A.向蔗糖中加入浓硫酸发生一系列反应，浓硫酸主要体现吸水性和酸性
B.“半成品碳”是碳元素的一种新单质，与C60都是碳元素的同素异形体
C.蔗糖的水解产物之一在碱性条件下加热，可与银氨溶液反应
D.焦糖烯是一种新型的烯烃，其能使溴的四氯化碳溶液褪色
解析：选C。A项，主要体现浓硫酸的脱水性，错误；B项，“半成品碳”再与浓硫酸加热生成C36H50O25，说明其分子中还含有氢元素，不是单质，错误；C项，蔗糖水解生成葡萄糖，可以在碱性条件下与银氨溶液发生银镜反应，正确；D项，焦糖烯中含有氧元素，不是烯烃，错误。
5.下列说法不正确的是（ ）
A.麦芽糖及其水解产物均能发生银镜反应
B.蛋白质及其水解产物均是两性化合物
C.用甘氨酸和丙氨酸缩合最多可形成4种二肽
D.淀粉和纤维素的分子式均为（C6H10O5）n，二者互为同分异构体
解析：选D。麦芽糖及其水解生成的葡萄糖中均含有—CHO，可以发生银镜反应，A项正确；蛋白质、氨基酸中均有—COOH和—NH2，B项正确；甘氨酸和丙氨酸缩合可以发生甘氨酸与甘氨酸、丙氨酸与丙氨酸、甘氨酸中—COOH与丙氨酸中—NH2、甘氨酸中—NH2与丙氨酸中—COOH反应，生成4种二肽，C项正确；由于n的数值不同，所以淀粉和纤维素的分子式不同，二者不互为同分异构体，D项错误。
6.下列实验操作和结论错误的是（ ）
A.用新制Cu（OH）2悬浊液可鉴别麦芽糖和蔗糖
B.用银镜反应可证明蔗糖是否转化为葡萄糖，但不能证明是否完全转化
C.浓H2SO4可使蔗糖脱水变黑，证明蔗糖含C、H、O三种元素
D.蔗糖溶液中滴加几滴稀H2SO4，水浴加热几分钟，加入到银氨溶液中，没有银镜产生，证明蔗糖不水解
解析：选D。实验室中淀粉、纤维素、蔗糖常在无机酸（一般为稀H2SO4）催化作用下发生水解，生成葡萄糖。欲检验水解产物葡萄糖的生成，必须先加入NaOH溶液中和作催化剂的硫酸，再加入银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液进行检验。
7.X是一种性能优异的高分子材料，已被广泛应用于声、热、光的传感等方面，其结构简式为
它是由HC≡CH、（CN）2、CH3COOH三种单体通过适宜的反应形成的。由X的结构简式分析合成过程中发生反应的类型有（ ）
①加成反应 ②取代反应 ③缩聚反应 ④加聚反应
⑤酯化反应
A.①④⑤ B.①④
C.①②④ D.①②③
解析：选B。由X的结构简式可以判断出它是加聚反应的产物，两种单体分别为NCCH===CHCN和CH2===CHOOCCH3，前者是HC≡CH和（CN）2的加成产物，后者是CH≡CH和CH3COOH的加成产物，B项正确。
8.下列说法正确的是（ ）
A. 的结构中含有酯基
B.氨基酸和淀粉均属于高分子化合物
C.1 mol葡萄糖可水解生成2 mol乳酸（C3H6O3）
D.油脂和蛋白质都是能发生水解反应的高分子化合物
解析：选A。
分子间发生缩聚反应的产物，其中含有酯基，A项正确；淀粉是高分子化合物，氨基酸是小分子化合物，B项错误；葡萄糖为单糖，不能发生水解反应，C项错误；油脂和蛋白质都能发生水解反应，但油脂不是高分子化合物，D项错误。
9.（2015·高考北京卷）合成导电高分子材料PPV的反应：
下列说法正确的是（ ）
A.合成PPV的反应为加聚反应
B.PPV与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元
C. 和苯乙烯互为同系物
D.通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量，可得其聚合度
解析：选D。A.加聚反应的实质是加成聚合，加聚反应中不会有小分子物质生成。结合题干中所给的反应方程式，分析其化学键的变化可知该反应为缩聚反应。B.聚苯乙烯的结构简式为，重复结构单元（链节）为；PPV的链节为。C.同系物是指结构相似，在分子组成上相差n个“CH2”的有机化合物。相差“C2H2”，故不可能互为同系物。D.利用质谱法可测定PPV的平均相对分子质量，再利用其平均相对分子质量求聚合度。
二、非选择题
10.葡萄糖是一种重要的营养物质，应用范围十分广泛。
Ⅰ.在某些酶的催化下，人体内葡萄糖的代谢有如下过程：
（1）过程①是 反应，过程②是 反应，过程③是 反应。（填写反应类型的名称）
（2）上述物质中 和 互为同分异构体（填写字母代号）。
Ⅱ.葡萄糖被氧化后生成葡萄糖酸，形成内酯（具有六元环酯结构）。葡萄糖酸内酯简称GDL，是一种食品添加剂，超市中见到的内酯豆腐就是用它点成的。方法是把GDL和CaSO4（或其他凝固剂）按1∶3～2∶3配比混合使用。用它点出的豆腐更加细嫩，营养价值也高。
（3）葡萄糖酸的分子式为 。
（4）葡萄糖酸内酯的结构简式为 。
解析：Ⅰ.（1）①分析A、B，可知B比A少一分子水，可知A→B发生了消去反应；②分析B、C，可知C比B多了一分子水，可知B→C发生了加成反应；③分析C、D，可知C中的被氧化成了—CO—，所以C→D发生了氧化反应。
（2）分析A、B、C、D、E分子式，A、C分子式相同但结构不同，所以A、C互为同分异构体。
Ⅱ.（3）葡萄糖酸是葡萄糖分子中的—CHO被氧化为—COOH，故其分子式为C6H12O7。
（4）葡萄糖酸内酯即葡萄糖酸分子内发生酯化反应，脱去一分子水形成六元环状酯结构。
答案：Ⅰ.（1）消去 加成 氧化（或脱氢） （2）A C
Ⅱ.（3）C6H12O7
（4）
11.丙烯酰胺（H2C===CH—CONH2）具有中等毒性，它对人体可造成神经毒性和遗传毒性。丙烯酰胺主要是由高碳水化合物、低蛋白质的植物性食物在加热（120 ℃以上）烹调过程中形成，特别在烘烤、油炸时更易形成。丙烯酰胺可以进一步形成在工业上有用的聚丙烯酰胺类物质，如图所示。
回答下列问题：
（1）D的结构简式为 ，F的结构简式为 。
（2）写出下列反应的反应类型：
A―→B ，C―→D 。
（3）丙烯酰胺有多种同分异构体，写出分子中同时含有醛基和碳碳双键的同分异构体： 。
（4）①写出D―→E的化学方程式： 。
②2分子C在浓硫酸作用下可形成一个六元酯环，该反应的化学方程式为 。
解析：由F（）为聚丙烯酰胺可知E为
CH2===CH—CONH2，逆推可知D为H2C===CH—COOH，C为，B为葡萄糖。A―→B发生水解反应，C―→D发生消去反应。
答案：（1）H2C===CH—COOH
（2）水解反应（或取代反应） 消去反应
（3）H2C===CH—NH—CHO、H2C===C（NH2）—CHO、H2N—HC===CH—CHO
（4）①H2C===CH—COOH＋NH3―→
H2C===CH—CONH2＋H2O
②2CH3—CH（OH）—COOH
＋2H2O
12.以烯烃为原料，合成某些高聚物的路线如下：
（1）CH3CH===CHCH3的名称是________________________________________。
（2）X中含有的官能团是 、____________________________。
（3）A→B的化学方程式是 。
（4）D→E的反应类型是 。
（5）甲为烃，F能与NaHCO3反应产生CO2。
①下列有关说法正确的是 。
a.有机物Z能发生银镜反应
b.有机物Y与HOCH2CH2OH 互为同系物
c.有机物Y的沸点比B低
d.有机物F能与己二胺缩聚成聚合物
②Y的同分异构体有多种，写出分子结构中含有酯基的所有同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③Z→W的化学方程式是 。
（6）高聚物H的结构简式是_________________________________________。
解析：（1）CH3CH===CHCH3命名为2丁烯。
（2）2丁烯发生取代反应生成的有机物中含有碳碳双键、氯原子。
（3）由已知条件可知B为1，3丁二烯，所以A为ClCH2CH2CH2CH2Cl，故A→B的化学方程式为ClCH2CH2CH2CH2Cl＋2NaOHCH2===CHCH===CH2＋2NaCl＋2H2O。
（4）由于D为卤代烃，E为烯烃，所以D→E是消去反应。
（5）①a.Z的结构简式为OHCCH===CHCHO，能发生银镜反应，正确。b.有机物Y为HOCH2CH===CHCH2OH，与HOCH2CH2OH结构不同，错误。c.有机物B为CH2===CHCH===CH2，Y的沸点比B的沸点高，错误。d.有机物F：能与己二胺缩聚成聚合物，正确。
②有机物Y为HOCH2CH===CHCH2OH，含有酯基的同分异构体的结构简式为HCOOCH2CH2CH3、
HCOOCH（CH3）2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3。
（6）羧酸与醇缩合形成聚酯H，其结构简式为
答案：（1）2丁烯
（2）碳碳双键 氯原子
（3）ClCH2CH2CH2CH2Cl＋2NaOH
CH2===CHCH===CH2＋2NaCl＋2H2O
（4）消去反应
（5）①ad
②HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH（CH3）2、
CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3
13.（2016·高考全国卷Ⅲ）端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应，称为Glaser反应。
2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R ＋H2
该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线：
回答下列问题：
（1）B的结构简式为 。
（2）①和③的反应类型分别为 、 。
（3）E的结构简式为______________________________________。
用1 mol E合成1，4二苯基丁烷，理论上需要消耗氢气 mol。
（4）化合物（）也可发生Glaser偶联反应生成聚合物，该聚合反应的化学方程式为___________________________________。
（5）写出用2苯基乙醇为原料（其他无机试剂任选）制备化合物D的合成路线：_________________________________________________。
解析：（1）观察合成路线可知，A为含有苯环的化合物，结合从A到B的过程可知，A是苯，B是乙苯。（2）①相当于苯环上的一个氢原子被乙基取代，所以是取代反应。③是卤代烃的消去反应。（3）根据题述信息可知，E是两分子的苯乙炔发生偶联反应的产物，同时生成H2。用1 mol合成
，理论上需要消耗氢气4 mol。（4）结合题述信息可写出聚合反应的化学方程式。（5）首先使2苯基乙醇发生消去反应引入碳碳双键，再与卤素单质发生加成反应生成卤代烃，最后由卤代烃发生消去反应即可引入碳碳叁键。
答案：（1） （2）取代反应 消去反应
（3） 4
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