第九章 有机化合物
第1讲 甲烷、乙烯、苯 煤、石油、天然气的综合利用
[考纲要求] 1. 了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质及发生反应的类型。2. 了解有机化合物中碳的成键特征及同分异构现象。3. 了解煤、石油、天然气综合利用的意义。
知识梳理
考点一 几种常见烃的结构与性质
1
2(1)取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。 ①完成甲烷与Cl 2发生取代反应的化学方程式：
②完成下列关于苯的取代反应的化学方程式
(2)加成反应
①定义：有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。 ②乙烯与溴水、H 2、HCl 、H 2O 反应的化学方程式分别为
③加聚反应：
合成聚乙烯塑料的化学方程式为
一定条件
nCH 2===CH2――→CH 2CH 2。 深度思考
1．怎样用实验证明甲烷是由碳、氢两种元素形成的？
答案 在空气中点燃甲烷，在火焰的上方罩一个干燥、洁净的烧杯，发现烧杯内壁有水珠凝结，证明甲烷中有氢元素，然后迅速将烧杯倒转过来，向烧杯中滴入少量澄清石灰水，石灰水变浑浊，证明甲烷中含有碳元素。
借题发挥 燃烧法不仅能检验有机物中含有C 、H 元素，还能通过计算确定其是否含有其他元素。 2．乙烯使溴水、酸性KMnO 4溶液褪色的原理是否相同？能否用酸性KMnO 4溶液鉴别CH 4和CH 2===CH2?
答案 褪色原理不相同，前者是发生了加成反应，后者是被酸性高锰酸钾溶液氧化。由于CH 4与酸性KMnO 4溶液不发生反应，而CH 2===CH2能使酸性KMnO 4溶液褪色，因此可以用酸性KMnO 4溶液鉴别二者。
3．结合苯的物理性质探究如何用简单实验来证明分液漏斗内苯与水的混合物中哪一层为苯层？
答案 取分液漏斗内下层液体适量于一小试管中，然后向小试管中加入少量水，若液体不分层，证明分液漏斗中下层液体为水，上层液体为苯，若液体分层，则分液漏斗内下层液体为苯。
反思归纳
考点二 碳的成键特征与同分异构体
1．有机物中碳原子的成键特征
(1)碳原子的最外层有个电子，可与其他原子形成4共价键；
(2)
(3)多个碳原子可以相互结合形成碳链，也可以形成碳环，碳链或碳环上还可以连有支链。 2．同系物
(1)定义：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH 原子团的物质互称为同系物。 (2)烷烃同系物：分子式都符合CH 4、CH 3CH 3、互为同系物。 (3) 3．同分异构体
(1) (2)常见烷烃的同分异构体
甲烷、乙烷、丙烷无同分异构现象；丁烷的同分异构体有2种；戊烷的同分异构体有3种。 深度思考
1．已知甲烷是正四面体形结构，根据烷烃的碳原子连接情况分析，碳原子是否处于一条直线？ 答案 CH 4分子中的C —H 键夹角为109°28′，而不是180°，因此，当碳原子数≥3时，碳原子并不在一条直线上，而是呈锯齿状。 2．由CH 4、C 2H 4、面上？
的分子结构特点分析
、
分子内所有原子是否均在同一平
答案 CH 4分子为正四面体形结构，C 2H 4分子为平面结构，为平面正六边形结构，因此子中所有原子不可能共平面，
分子中所有原子可能共平面。
分
难点突破
突破有机物分子中原子共线与共面
1．找准共线、共面基准点
(1)如共面型及分子中所有原子均在同一平面上。
(2)正四面体(或四面体型
) 分子中所有原子不可能都在同一平面上。 2．学会一种方法、一种思想
(1)展开空间构型法。其他有机物可看作由以上三种典型分子中的氢原子被其他原子或原子团代替后的产物，但这三种分子的空间结构基本不变。如CH 2===CHCl，可看作Cl 原子代替了原来乙烯分子中H 原子的位置，故六个原子都在同一平面上。
(2)单键旋转思想。三种典型框架上的取代基可以以“C—C”为轴旋转。例如，，因①
键可以旋转，故
的平面可能和
确定的平面重合，也可能不重合。因而
分子中的所有原子可能共面，也可能不完全共面。
思维模型
同分异构体书写及数目巧确定
1．记忆法
记住常见有机物的异构体数。例如：甲烷、乙烷、丙烷均无异构体，丁烷有2种，戊烷有3种。 2．替代法
例如：二氯苯C 6H 4Cl 2的同分异构体有3种，四氯苯的同分异构体也有3种。 3．等效氢法
判断有机物发生取代反应后，能形成几种同分异构体的规律，可通过分析有几种等效氢原子法(又称对称法) 来得出结论。
(1)同一碳原子上的氢原子是等效的。
(2)同一碳原子上所连甲基上的氢原子是等效的。
(3)处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。(相当于平面镜成像时，物与像的关系) 4．具体步骤
如分子式为C 5H 11Cl 的同分异构体(不考虑立体异构) 数目的判断。 步骤1：写出C 5H 12的可能的碳骨架，有三种
C —C —C —C —C
步骤2：根据“等效氢原子法”确定氯原子取代的位置，并标号
步骤3：计算数目3＋4＋1＝8。 故C 5H 11Cl 的同分异构体有8种
考点三 煤、石油、天然气的综合利用
1．煤的综合利用
煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含有碳元素，还含有少量氢、 氧、氮、硫等元素。 (1)煤的干馏
①原理：把煤隔绝空气加强热使其分解的过程。煤的干馏是一个复杂的物理、化学变化过程。 ②煤的干馏产物
a b. c. d. (2)煤的气化
将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程，目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤气。化学方程
高温
式为C ＋H 2O(g)――→CO(g)＋H 2(g)。 (3)煤的液化
催化剂
①直接液化：煤＋氢气――→液体燃料 高温
高温催化剂
②间接液化：煤＋水――→水煤气――→甲醇等 高温2．天然气的综合利用
(1) (2)天然气与水蒸气反应制取H 2
高温
原理：CH 4＋H 2O(g)催化剂――→CO ＋3H 2。 3．石油的综合利用 (1)石油的成分
石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。所含元素以碳、氢为主，还有少量N 、S 、P 、O 等。 (2)
4(1) (2)聚合反应
引发剂
合成聚乙烯的化学方程式：nCH 2===CH2――→CH 2—CH 2，单体为CH 2===CH2，链节为。 深度思考
1．煤的干馏与石油分馏有何不同？
答案 煤的干馏是在隔绝空气加强热的条件下发生的复杂的物理和化学变化的过程，而石油分馏是根据沸点不同将石油中各成分分离的过程，是物理变化。
2．为什么不能用裂化汽油萃取溴水中的溴？
答案 由于裂化汽油中含有不饱和的烯烃，能与溴水中的溴发生加成反应，所以不能用于萃取溴水中的溴。
第2讲 生活中两种常见的有机物 基本营养物质
[考纲要求] 1. 了解乙醇、乙酸的组成。2. 了解乙醇、乙酸的主要性质。3. 了解乙醇、乙酸的重要应用。4. 了解酯化反应。5. 了解糖类、油脂和蛋白质组成的特点、主要性质。6. 了解三类营养物质在生活中的应用。7. 了解葡萄糖的检验方法。
知识梳理
考点一 乙醇和乙酸
1
(1)Na与乙醇的反应：
2CH 3CH 2OH ＋2Na ―→2CH3CH 2ONa ＋H 2↑
。 (2)乙醇的催化氧化：
Cu
2CH 3CH 2OH ＋O 2―△―→2CH 3CHO ＋2H 2O 。 (3)乙醇和乙酸的酯化反应：
(4)乙酸与CaCO 3反应：
2CH 3COOH ＋CaCO 3―→(CH3COO) 2Ca ＋CO 2↑＋H 2O 。 深度思考
1．能否用Na 检验酒精中是否有水？应如何检验酒精中的少量水？
答案 不能，因为Na 与乙醇也发生反应。实验室常用无水CuSO 4来检验乙醇中是否含水。 2．怎样鉴别乙酸和乙醇？
答案 物理方法：闻气味法。有特殊香味的是乙醇，有强烈刺激性气味的是乙酸。
化学方法：可用Na 2CO 3溶液、CaCO 3固体或CuO 、石蕊试液。加入Na 2CO 3溶液产生气泡的是乙酸，不能产生气泡的是乙醇。能溶解CaCO 3固体且产生气泡的是乙酸。能溶解CuO ，溶液变蓝的是乙酸。加入石蕊试液变红的是乙酸。
规律方法
比较乙酸、水、乙醇、碳酸分子中羟基氢的活泼性
归纳总结2
考点二 基本营养物质
1
2. 3(1)糖类物质是绿色植物光合作用的产物，是动植物所需能量的重要来源；葡萄糖是重要的工业原料，主要用于食品加工、医疗输液、合成药物等；纤维素可用于造纸，制造纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯、黏胶纤维等。
(2)油脂用于生产高级脂肪酸和甘油。
(3)蛋白质是人体必需的营养物质，在工业上有很多用途，动物的毛、皮、蚕丝可制作服装，酶是一类特殊的蛋白质，是生物体内重要的催化剂。
反思归纳
1. 编织糖类知识网络
2．对比明确油脂“三化”
油脂中的“三化”是指氢化、硬化、皂化，氢化是指不饱和油脂与氢气发生加成反应生成饱和油脂的反应；通过氢化反应后，不饱和的液态油转化为常温下为固态的脂肪的过程称为硬化；皂化是指油脂在碱性条件下发生水解生成高级脂肪酸盐与甘油的反应。 3．聚焦盐析变性异同
盐析：在轻金属盐作用下，蛋白质从溶液中凝聚成固体析出，其实质是溶解度降低，是物理变化，此过程可逆，加水后仍可溶解，蛋白质仍保持原有的生理活性。
变性：在重金属盐、受热、紫外线、甲醛、酒精等作用下蛋白质凝聚成固体析出，其实质是结构性质发生变化，是化学变化，此过程不可逆，蛋白质失去原有的生理活性。 二者均是一定条件下，蛋白质凝聚成固体的过程。
考点三 实验探究——乙酸乙酯的制备
1．实验原理
CH 3COOH ＋CH 3CH 2OH 2．实验装置
浓H 2SO 4
△CH 3COOCH 2CH 3＋H 2O 。
3．反应特点
4．反应条件及其意义
(1)加热，主要目的是提高反应速率，其次是使生成的乙酸乙酯挥发而收集，使平衡向正反应方向移动，提高乙醇、乙酸的转化率。
(2)以浓硫酸作催化剂，提高反应速率。
(3)以浓硫酸作吸水剂，提高乙醇、乙酸的转化率。
(4)可适当增加乙醇的量，并有冷凝回流装置，可提高产率。 5．注意事项
(1)加入试剂的顺序为C 2H 5OH ―→浓H 2SO 4―→CH3COOH 。 (2)用盛饱和Na 2CO 3溶液的试管收集生成的乙酸乙酯，一方面中和蒸发出来的乙酸、溶解蒸发出来的乙醇；另一方面降低乙酸乙酯的溶解度，有利于酯的分离。 (3)导管不能插入到Na 2CO 3溶液中，以防止倒吸回流现象的发生。
(4)加热时要用小火均匀加热，防止乙醇和乙酸大量挥发、液体剧烈沸腾。 (5)装置中的长导管起导气和冷凝回流作用。
(6)充分振荡试管，然后静置，待液体分层后，分液得到的上层液体即为乙酸乙酯。
第十一章有机化学基础
第1讲 认识有机化合物
[考纲要求] 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；了解有机物分子中的官能团，能正确表示它们的结构。3. 了解确定有机化合物结构的化学方法和某些物理方法。4. 了解有机化合物存在同分异构现象，能判断简单有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体) 。5. 能根据有机化合物命名规则命名简单的有机化合物。
知识梳理
考点一 有机化合物的分类及官能团
链状化合物如CH 3CH 2CH 3
1．按碳的骨架分类
⎧⎪⎧⎪脂环化合物如(1)有机化合物 ⎨环状化合物⎨⎪⎪⎩芳香化合物如⎩
42
烷烃如CH
⎧⎧⎧⎪
烯烃如CH ===CH⎪⎪链状烃⎨⎪⎩炔烃如
脂肪烃⎪⎨脂环烃：分子中不含苯环，而含有其他⎪⎪
⎩ 环状结构的烃如(2)烃⎨⎪苯
⎧⎪芳香烃⎨苯的同系物如
⎪⎩
稠环芳香烃如⎩
2
2．按官能团分类
(1)官能团：决定化合物特殊性质的原子或原子团。 (2)
深度思考
1．官能团相同的物质一定是同一类有机物吗？
答案 具有同一官能团的物质不一定是同一类有机物。如：
(1)CH3—OH 、虽都含有—OH ，但二者属不同类型的有机物。 (2)含有醛基的有机物，有的属于醛类，有的属于酯类，有的属于糖类等。 2．苯的同系物、芳香烃、芳香化合物之间有何关系？
答案 含有的烃叫芳香烃；含有且除C 、H 外还有其他元素(如O 、Cl 等) 的化合物叫芳香化合物；芳香化合物、芳香烃、苯的同系物之间的关系为
。
考点二 有机化合物的结构特点、同分异构体及命名
1．有机化合物中碳原子的成键特点
成键数目―→每个碳原子形成4个共价键
|
成键种类―→单键、双键或三键
|
连接方式―→碳链或碳环 2
3．同系物
CH 3CH 3和CH 2===CH2和CH 2===CHCH34
(1)烷烃的习惯命名法
――――→依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示⎪十个及以下⎪十个以上
碳原子数—――――→用汉字数字表示
⎪相同时
⎪――――→用“正”、“异”、“新”等来区别如C 5H 12的同分异构体有三种，分别是
，
(2)烷烃的系统命名法
①几种常见烷基的结构简式：
甲基：—CH ，乙基：—CH ， 丙基(—C 3H 7)
②命名步骤：
选主链→选最长的碳链为主链
编序号→从靠近支链最近的一端开始
写名称→先简后繁，相同基合并
。
，
(用习惯命名法命名) 。
如深度思考
命名为3-甲基己烷。
1．(选修5P 12－5) 有机物CH 3CH 3、CH 3CH===CH2、CH 3CH 2C≡CH、CH 3C≡CH、C 6H 6
、中，与乙烯互为同系物的是____________和____________。
答案 CH 3CH===CH2
2．(选修
5P 15－2改编) 请给下列有机物命名：
(1) __________________________________________。
(2)
________________________________________。 答案 (1)3,3,4-三甲基己烷 (2)3-乙基-1-戊烯
方法指导
1. 同分异构体数目的判断 (1)一取代产物数目的判断
①等效氢法：连在同一碳原子上的氢原子等效；连在同一碳原子上的甲基上的氢原子等效；处于
对称位置的氢原子等效。
②烷基种数法：烷基有几种，一取代产物就有几种。如—CH 3、—C 2H 5各有一种，—C 3H 7有两种，—C 4H 9有四种。
③替代法：如二氯苯C 6H 4Cl 2的同分异构体有3种，四氯苯的同分异构体也有3种(将H 替代Cl) 。 (2)二取代或多取代产物数目的判断
定一移一或定二移一法：对于二元取代物同分异构体的数目判断，可固定一个取代基的位置，再移动另一取代基的位置以确定同分异构体的数目。 2．限定条件同分异构体的书写
已知有机物分子式或结构简式书写在限定条件下的同分异构体或判断同分异构体的种类，是高考的热点和难点。解答这类题目时，要注意分析限定条件的含义，弄清楚在限定条件下可以确定什么，再根据分子式并针对可变因素书写各种符合要求的同分异构体。 【例】 [2012·浙江理综，29(3)]写出同时满足下列条件的D(C4H 6O 2) 的所有同分异构体的结构简式(不考虑立体异构)____________。 a ．属于酯类 b ．能发生银镜反应 解析 符合条件的D 的同分异构体应满足：①分子式为C 4H 6O 2；②分子中含有酯基(和醛基(—CHO) ，有以下四种：
HCOOCH===CHCH3、HCOOCH 2CH===CH2、
、
。
)
答案
、、
、
考点三 研究有机物的一般步骤和方法
1．研究有机化合物的基本步骤
↓ ↓ ↓ ↓
纯净物 确定实验式 确定分子式 确定结构式 2．分离提纯有机物常用的方法 (1)
(2)①常用的萃取剂：苯、CCl 、乙醚、石油醚、二氯甲烷等。 ②液-液萃取：利用有机物在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同，将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂中的过程。 ③固-液萃取：用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程。
3．有机物分子式的确定 (1)元素分析
(2)相对分子质量的测定——质谱法
质荷比(分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷的比值) 最大值即为该有机物的相对分子质量。 4．分子结构的鉴定
(1) (2)物理方法： ①红外光谱
分子中化学键或官能团可对红外线发生振动吸收，不同化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置，从而可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。 ②核磁共振氢谱
⎪→不同化学环境的氢原子—⎪
⎪→
规律方法
有机物结构式的确定流程
第2讲 烃和卤代烃
[考纲要求] 1. 以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例，比较它们在组成、结构、性质上的差异。2. 了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及应用。3. 了解卤代烃的典型代表物的组成和结构特点以及它们与其他有机物的相互联系。4. 了解加成反应、取代反应和消去反应。5. 举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。
考点一 烷烃、烯烃、炔烃的结构和性质
1．烷烃、烯烃、炔烃的组成、结构特点和通式
2
3(1)烷烃的化学性质 ①取代反应
光照
如乙烷和氯气生成一氯乙烷：CH 3CH 3＋Cl 2――→CH 3
CH 2Cl
＋HCl 。 ②分解反应 ③与氧气的反应
3n ＋1点燃
燃烧通式为C n H 2n ＋2＋O 2――→nCO 2＋ (n＋1)H 2O 。
2
(2)烯烃的化学性质
①与酸性KMnO 4溶液的反应
能使酸性KMnO 4溶液褪色，发生氧化反应。 ②燃烧
3n 点燃
燃烧通式为C n H 2n ＋O 2――→nCO 2＋nH 2O 。
2
③加成反应
。
。
④加聚反应
催化剂
如nCH 2===CH—CH 3――→ 。 (3)炔烃的化学性质
①与酸性KMnO 4溶液的反应 能使酸性KMnO 4溶液褪色，如：
KMnO 4
CH≡CH――主要产物) 。 H 2SO 4②燃烧
3n －1点燃
燃烧通式为C n H 2n －2＋O 2――→nCO 2＋(n－1)H 2O 。
2
③加成反应
催化剂
CH≡CH＋H 2―△―→CH 2===CH2，
催化剂
CH≡CH＋2H 2―△―
④加聚反应
引发剂
nCH≡CH――→CH===CH。
反思归纳
找准不饱和烃结构基准点，归纳其重要性质
一是必须熟悉不饱和烃的代表物乙烯和乙炔的结构特点：①乙烯分子中的所有原子都在同一平面
内，键角为120°
，如。当乙烯分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内。②乙炔分子中的2个碳原子和2个氢原子一定在一条直线上，键角为180°，如。当乙炔分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时，代替该氢原子的原子一定和乙炔分子中的其他原子共线。
二是必须掌握不饱和烃如烯烃、炔烃和二烯烃的性质，它们均具有不饱和键，化学性质也类似，均可发生以下反应：①加成反应：分子中的碳碳双键或碳碳三键断裂，双键或三键两端的原子可与其他原子或原子团结合。②加聚反应：实质上是加成反应，与普通加成反应有所不同的是生成的产物一般为高分子化合物。③氧化反应：可以燃烧，也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，一般乙炔被氧化成CO
2；烯烃在酸性KMnO 4溶液的作用下，分子中的碳碳双键断开；双键碳原子上连有两个氢原子的被氧化成CO 2，双键碳原子上连有一个氢原子的最终被氧化成羧酸，双键碳原子上无氢原子的被氧化成酮。具体的反应：
考点二 苯及苯的同系物的结构与性质
深度思考1．从基团之间相互影响的角度分析甲苯易发生取代反应和氧化反应的原因。
答案 因为甲基对苯环有影响，所以甲苯比苯易发生取代反应；因为苯环对甲基有影响，所以苯环上的甲基能被酸性高锰酸钾溶液氧化。 2．己烯中混有少量甲苯，如何检验？
答案 先加入足量溴水，然后再加入酸性高锰酸钾溶液。即检验苯的同系物之前必须排除烯烃的干扰。
考点三 卤代烃
1．卤代烃
(1)卤代烃是烃分子里的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。通式可表示为R —X(其中R —表示烃基) 。
(2)官能团是卤素原子。 2．饱和卤代烃的性质 (1)物理性质
①沸点：比同碳原子数的烷烃沸点要高； ②溶解性：水中难溶，有机溶剂中易溶；
③密度：一般一氟代烃、一氯代烃比水小，其余比水大。 (2)化学性质 ①水解反应：
H 2O
R —X ＋NaOH ―△―→—代表烃基) ；
H 2O
R —CHX —CH 2X ＋2NaOH ―△― ②消去反应：
有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H 2O 、HBr 等) 和键(如双键或三键) 的化合物的反应。
醇
R —CH 2—CH 2—X ＋NaOH ―△―→R —CH===CH2＋NaX ＋H 2O 或 强碱、醇R —CH 2—CH 2—X ―△―→R —CH===CH2＋HX ；
醇
＋2NaOH ―△―
3．卤代烃的获取方法
(1)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应，如
。
(2)取代反应
光照
如乙烷与Cl 2：CH 3CH 3＋Cl 2――→CH 3CH 2Cl ＋HCl 。 苯与Br 2：
。
△
C 2H 5OH 与HBr ：C 2H 5OH ＋HBr ――→C 2H 5Br ＋H 2O 。 深度思考
1．实验室现有失去标签的溴乙烷、戊烷各一瓶，如何鉴别？
答案 利用戊烷密度小于水，溴乙烷密度大于水的性质鉴别。 2．卤代烃遇AgNO 3溶液会产生卤化银沉淀吗？
答案 不会，卤代烃分子中卤素原子与碳原子以共价键相结合，属于非电解质，不能电离出卤素离子。
3．证明溴乙烷中溴元素的存在，有下列几步，其正确的操作顺序是________。
①加入硝酸银溶液 ②加入氢氧化钠溶液 ③加热 ④加入蒸馏水 ⑤加入稀硝酸至溶液呈酸性 ⑥加入氢氧化钠醇溶液 答案 ②③⑤①
－
解析 由于溴乙烷不能电离出Br ，可使溴乙烷在碱性条件下发生水解反应得到 －
Br ，向水解后的溶液中加入AgNO 3溶液，根据生成的淡黄色沉淀，可以确定溴乙烷中含有溴原子。需要说明的是溴乙烷水解需在碱性条件下进行 ，加入AgNO 3溶液之前需加入稀硝酸酸化，
－－
否则溶液中的OH 会干扰Br 的检验。
第3讲 烃的含氧衍生物
[考纲要求] 1. 认识醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点，知道它们的转化关系。2. 结合生产、生活实际了解某些烃的衍生物对环境和健康可能产生的影响，关注有机化合物的安全使用问题。
考点一 醇、酚
1．醇、酚的概念
(1) (2)
((3)醇的分类
) 。
2．醇类物理性质的变化规律 (1)溶解性
低级脂肪醇易溶于水。 (2)密度
－
一元脂肪醇的密度一般小于1 g·cm 3。 (3)沸点
①直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而逐渐升高。
②醇分子间存在氢键，所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点远远高于烷烃。 3．苯酚的物理性质
(1)
(2) (3) 4
．醇和酚的化学性质
(1)由断键方式理解醇的化学性质
如果将醇分子中的化学键进行标号如图所示，那么醇发生化学反应时化学键的断裂情况如下表所示：
(2)由于苯环对羟基的影响，酚羟基比醇羟基活泼；由于羟基对苯环的影响，苯酚中苯环上的氢比苯中的氢活泼。 ①弱酸性
－＋
电离方程式为C 6H 5OH C 6H 5O ＋H ，俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使石蕊试液变红。
写出苯酚与NaOH 反应的化学方程式：②苯环上氢原子的取代反应
苯酚与浓溴水反应，产生白色沉淀，化学方程式为
。
。
③显色反应
苯酚跟FeCl 3溶液作用显紫色，利用这一反应可检验苯酚的存在。 深度思考
1．由羟基分别跟下列基团相互结合所构成的化合物中，属于醇类的是__________，属于酚类的是__________。
答案 CE BD
2．设计一个简单的一次性完成实验的装置图，验证醋酸溶液、二氧化碳水溶液、苯酚溶液的酸性强弱顺序是CH 3COOH>H2CO 3>C6H 5OH 。 (1)利用如图所示的仪器可以组装实验装置，则仪器的连接顺序是________接D ，E 接______，______接______。
(2)有关反应的化学方程式为____________________________________________。
(3)有的同学认为此装置不能验证H 2CO 3和C 6H 5OH 的酸性强弱，你认为是否有道理？怎样改进实验才能验证H 2CO 3和C 6H 5OH 的酸性强弱？ 答案 (1)A B C F
(2)Na2CO 3＋2CH 3COOH ―→2CH3COONa ＋H 2O ＋CO 2↑、
(3)该同学说的有道理，应在锥形瓶和试管之间加一个盛NaHCO 3溶液的洗气瓶，除去CO 2中混有的醋酸蒸气。
解析 (1)将A 中的CH 3COOH 与Na 2CO 3发生反应：Na 2CO 3＋2CH 3COOH ―→2CH3COONa ＋H 2O ＋CO 2↑，说明酸性CH 3COOH>H2CO 3；产生的CO 2气体通入苯酚钠溶液发生反应：
＋
H 2O ＋CO 2―→＋NaHCO 3，说明酸性H 2CO 3>，因此可组装出实验装置，即A 接D ，E 接B ，C 接F 。
(3)醋酸易挥发，苯酚钠变浑浊，可能是醋酸与苯酚钠反应，应设计一个装置除去CO 2中混有的醋酸蒸气。
题组一 醇的组成、结构与性质
规律方法
醇的消去反应和催化氧化反应规律
(1)醇的消去反应规律
醇分子中，连有羟基(—OH) 的碳原子必须有相邻的碳原子，并且此相邻的碳原子上必须连有氢原子时，才可发生消去反应，生成不饱和键。表示为
如CH 3OH 、则不能发生消去反应。 (2)醇的催化氧化规律
醇的催化氧化的反应情况与跟羟基(—OH) 相连的碳原子上的氢原子的个数有关。
题组二 酚的结构与性质
规律方法
考点二 醛、羧酸、酯
1．醛
(1)概念
烃基与醛基相连而构成的化合物。可表示为RCHO ，甲醛是最简单的醛。饱和一元醛的通式为C n H 2n O 。
(2)
(3)氧化氧化
醇还原醛――→羧酸
以乙醛为例完成下列反应的化学方程式：
特别提醒 (1)醛基只能写成—CHO 或，不能写成—COH 。 (2)醛与新制的Cu(OH)2悬浊液反应时碱必须过量且应加热煮沸。
(3)银镜反应口诀：银镜反应很简单，生成羧酸铵，还有一水二银三个氨。 2．羧酸
(1)—COOH 。 饱和一元羧酸分子的通式为 (2)(3)
羧酸的性质取决于羧基，反应时的主要断键位置如图： ①酸的通性
乙酸是一种弱酸，其酸性比碳酸强，在水溶液里的电离方程式为CH 3COOH ②酯化反应
CH 3COO ＋H 。
浓H 2SO 4
△
－
＋
1818
CH 3COOH 和CH 3CH 2 OH 发生酯化反应的化学方程式为CH 3COOH ＋C 2H 5OH
CH 3CO 18OC 2H 5＋H 2O 。 3．酯
(1)酯：羧酸分子羧基中的—OH 被—OR 取代后的产物。可简写为RCOOR′，官能团为。
(2)酯的物理性质
(3)酯的化学性质
。
。
特别提醒 酯的水解反应为取代反应。在酸性条件下为可逆反应；在碱性条件下，能中和产生的羧酸，反应能完全进行。 (4)酯在生产、生活中的应用
①日常生活中的饮料、糖果和糕点等常使用酯类香料。 ②酯还是重要的化工原料。 深度思考
1221733答案 是同系物，因为它们分子中都含有羧基和同类型的烃基，即分子结构相似，并且在组成上相差15个—CH 2，完全符合同系物的定义。
3．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×” (1)乙醛分子中的所有原子都在同一平面上 (×) (2)凡是能发生银镜反应的有机物都是醛 (×) (3)醛类既能被氧化为羧酸，又能被还原为醇 (√) (4)完全燃烧等物质的量的乙醛和乙醇，消耗氧气的质量相等 (×)
(×)
(2011·福建理综，8C)
4．(选修5P 63－3) 有机物A 的分子式为C 3H 6O 2，它与NaOH 溶液共热蒸馏，得到含B 的蒸馏物。将B 与浓硫酸混合加热，控制温度可以得到一种能使溴的四氯化碳溶液褪色，并可作果实催熟剂的无色气体C 。B 在一定温度和催化剂存在的条件下，能被空气氧化为D ，D 与新制的Cu(OH)2悬浊液加热煮沸，有红色沉淀和E 生成。写出下述变化的反应方程式。 (1)A―→B (2)B―→C (3)B―→D (4)D―→E
△
答案 (1)HCOOC2H 5＋NaOH ――→HCOONa ＋C 2H 5OH
浓H 2SO 4
(2)CH3CH 2OH ――→170 ℃CH 2===CH2↑＋H 2O
催化剂
(3)2CH3CH 2OH ＋O 2―△―→2CH 3CHO ＋2H 2O
△
(4)CH3CHO ＋2Cu(OH)2＋NaOH ――→CH 3COONa ＋Cu 2O↓＋3H 2
O
(5)在水溶液里，乙酸分子中的—CH 3可以电离出H
＋
规律方法
1．多官能团有机物性质的确定步骤
第一步，找出有机物所含的官能团，如碳碳双键、碳碳三键、醇羟基、酚羟基、醛基等；第二步，联想每种官能团的典型性质；第三步，结合选项分析对有机物性质描述的正误。(注意：有些官能团性质会交叉。例如，碳碳三键与醛基都能被溴水、酸性高锰酸钾溶液氧化，也能与氢气发生加成反应等) 。
2．官能团与反应类型
题组四 实验探究——醛的性质实验
考点三 烃的衍生物转化关系及应用
深度思考
写出以乙醇为原料制备的化学方程式(无机试剂任选) 并注明反应类型。
浓H 2SO 4
答案 (1)CH3CH 2OH ――→170 ℃CH 2===CH2↑＋H 2O(消去反应) (2)CH2===CH2＋Br 2―→(3) (4)
△
＋2NaOH ――→
(加成反应)
＋2NaBr(取代反应或水解反应)
Cu 或Ag ＋O 2―△―→OHC —CHO ＋2H 2O(氧化反应)
催化剂
(5)OHC—CHO ＋O 2―△―→HOOC —COOH(氧化反应) (6)
＋HOOC —COOH
浓H 2SO 4
△
＋2H 2O(酯化反应或取代反应
)
“三招”突破有机推断与合成
1．确定官能团的变化
有机合成题目一般会给出产物、反应物或某些中间产物的结构等，在解题过程中应抓住这些信息，对比物质转化中官能团的种类变化、位置变化等，掌握其反应实质。 2．掌握两条经典合成路线
(1)一元合成路线：RCH===CH2―→一卤代烃―→一元醇―→一元醛―→一元羧酸―→酯
(2)二元合成路线：RCH===CH2―→二卤代烃―→二元醇―→二元醛―→二元羧酸―→酯(链酯、环酯、聚酯)(R代表烃基或H) 。
在合成某一种产物时，可能会存在多种不同的方法和途径，应当在节省原料、产率高的前提下，选择最合理、最简单的方法和途径。 3．按要求、规范表述有关问题
即应按照题目要求的方式将分析结果表达出来，力求避免书写官能团名称时出现错别字、书写物质结构简式时出现碳原子成键数目不为4等情况，确保答题正确。
第4讲 生命中的基础有机化学物质 合成有机高分子
[考纲要求] 1. 了解糖类的组成和性质特点，能举例说明糖类在食品加工和生物能源开发上的应用。2. 了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质；了解氨基酸与人体健康的关系。3. 了解蛋白质的组成、结构和性质。4. 了解化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。5. 了解合成高分子化合物的反应类型，高分子化合物的特征。6. 了解高分子化合物的应用。
考点一 糖类、油脂、蛋白质的组成、结构和性质
1．油脂
(1)油脂的组成
油脂是油和脂肪的统称，都是高级脂肪酸和甘油形成的酯，属于酯类化合物，含C 、H 、O 三种元素。
(2)结构特点 结构通式：
(3)分类
(4)油脂的化学性质 ①油脂的氢化(硬化)
如油酸甘油酯与H 2反应的方程式为
。
②水解反应 a ．酸性条件下
如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为
。
b ．碱性条件下——皂化反应
如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为
。
碱性条件下水解程度比酸性条件下水解程度大。 2．糖类
(1)糖的组成、结构和分类 ①组成和结构
a ．组成：一般符合通式。
b ②分类
(2)葡萄糖与果糖
a ．还原性：能发生银镜反应，能与新制Cu(OH)2反应。 b ．加成反应：与H 2发生加成反应生成己六醇。
c ．酯化反应：葡萄糖含有醇羟基，能与羧酸发生酯化反应。 d ．发酵成醇：由葡萄糖发酵制乙醇的化学方程式为
。
(3)二糖
(4)①相似点
a ．都属于高分子化合物，属于多糖，分子式都可表示为(C6H 10O 5) n 。 b ．都能发生水解反应，反应的化学方程式分别为
；
c ．都不能发生银镜反应。 ②不同点
a ．通式中n 值不同；b. 淀粉遇碘呈现特殊的蓝色。 3．氨基酸和蛋白质
(1)氨基酸的结构与性质 ①组成
组成蛋白质的氨基酸几乎都是α氨基酸，其结构简式可以表示为②化学性质
。
a ．两性(以为例) 与盐酸反应的化学方程式：
。
与NaOH 溶液反应的化学方程式：
。
b ．成肽反应
氨基酸在酸或碱存在的条件下加热，通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含肽键的化合物叫做成肽反应。 (2)蛋白质的结构与性质 ①蛋白质的组成与结构
a ．蛋白质含有等元素。
b ．蛋白质是由氨基酸通过缩聚反应产生，蛋白质属于功能高分子化合物。 ②蛋白质的性质
a ．水解：在酸、碱或酶的作用下最终水解生成氨基酸。 b ．两性：具有氨基酸的性质。 c ．盐析
向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐[如(NH4) 2SO 4、Na 2SO 4等]溶液后，可以使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，此过程为可逆过程，可用于分离和提纯蛋白质。 d ．变性
加热、紫外线、超声波、强酸、强碱、重金属盐、一些有机物(甲醛、酒精、丙酮等) 等会使蛋白质变性，此过程为不可逆过程。 e ．颜色反应
含有苯基的蛋白质遇浓HNO 3变黄色，该性质可用于蛋白质的检验。 f ．蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味。 (3)酶
①酶是一种蛋白质，易变性。
②酶是一种生物催化剂，催化作用具有以下特点： a ．条件温和，不需加热； b ．具有高度的专一性； c 深度思考
1．已知葡萄糖和果糖的分子式为C 6H 12O 6，蔗糖和麦芽糖的分子式为C 12H 22O 11，淀粉和纤维素的分子通式为(C6H 10O 5) n ，都符合通式C n (H2O) m 。 (1)糖类的通式都是C n (H2O) m 吗？
(2)符合通式C n (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C n (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C n (H2O) m ，如鼠李糖(C6H 12O 5) 。 (2)不一定。例如甲醛(CH2O) 、乙酸(C2H 4O 2) 的分子式可分别改写为C(H2O) 、C 2(H2O) 2，但它们不是糖，而分别属于醛和羧酸。
2．用淀粉为原料酿酒的反应原理是什么？
答案 食品工业上用淀粉酿酒发生的反应方程式为
稀H 2SO 4酒化酶
(C6H 10O 5) n (淀粉) ＋nH 2O ―△―→nC 6H 12O 6(葡萄糖) ，C 6H 12O 6――→2CH 3CH 2OH ＋2CO 2。 3．油脂皂化后，要使肥皂和甘油从混合物里充分分离，可采用①分液 ②蒸馏 ③过滤 ④盐析 ⑤渗析中的_______________________________________________。 答案 ④③②
解析 油脂发生皂化反应后，向混合物中加入食盐细粒，高级脂肪酸钠便会析出，因它的密度比水小，所以浮在上层，可以用过滤的方法得到高级脂肪酸钠，而甘油留在滤液里，可采用蒸馏的方法得到甘油。
考点二 合成有机高分子
1．加聚反应
不饱和单体通过加成反应生成高分子化合物的反应，如生成聚乙烯的化学方程式为
催化剂
nCH 2===CH2――→CH 2—CH 2。 2．缩聚反应
有机小分子单体间聚合生成高分子化合物的同时还有小分子生成的反应，如生
成
的单体为
3．应用广泛的高分子材料 (1)塑料
催化剂
工业生产聚氯乙烯的化学方程式为nCH 2===CHCl――→CH 2—CHCl 。 (2)合成纤维
合成涤纶的化学方程式为
和HO(CH2) 2OH 。
(3)合成橡胶
催化剂
合成顺丁橡胶的化学方程式为nCH 2===CH—CH===CH2――→ CH 2—CH===CH—CH 2。
考点三 有机合成中的综合分析
1．有机合成题的解题思路
2．合成路线的选择
(1)中学常见的有机合成路线 ①一元合成路线：
②二元合成路线：
③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 变为—ONa(或—OCH 3) 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。
合成
③氨基(—NH 2) 的保护：如在对硝基甲苯――→对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH 3氧化成—COOH 之后，再把—NO 2还原为—NH 2。防止当KMnO 4氧化—CH 3时，—NH 2(具有还原性) 也被氧化。 3．碳架的构建 (1)链的增长
有机合成题中碳链的增长，一般会以信息形式给出，常见的方式如下所示。 ①与HCN 的加成反应
②加聚或缩聚反应，如
(2)链的减短
CaO
①脱羧反应：R —COONa ＋NaOH ―△―→R —H ＋Na 2CO 3。
③水解反应：主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。
高温
④烃的裂化或裂解反应：C 16H 34――→C 8H 18＋C 8H 16；
高温
C 8H 18――→C 4H 10＋C 4H 8。 (3)常见由链成环的方法 ①二元醇成环 如
②羟基酸酯化成环
如
③氨基酸成环
如
④二元羧酸成环
如
4．有机合成中官能团的转化 (1)官能团的引入
(2)官能团的消去
①通过加成反应消除不饱和键。
②通过消去反应、氧化反应或酯化反应消除羟基(—OH) 。 ③通过加成反应或氧化反应消除醛基(—CHO) 。 ④通过消去反应或水解反应消除卤素原子。 (3)官能团的转化
①利用衍变关系引入官能团，如卤代烃水解取代伯醇(RCH2OH) ②通过不同的反应途径增加官能团的个数，如
氧化―氧化
还原醛―→羧酸。
③通过不同的反应，改变官能团的位置，如
题组训练有机合成的综合应用
- 31 -
第九章 有机化合物
第1讲 甲烷、乙烯、苯 煤、石油、天然气的综合利用
[考纲要求] 1. 了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质及发生反应的类型。2. 了解有机化合物中碳的成键特征及同分异构现象。3. 了解煤、石油、天然气综合利用的意义。
知识梳理
考点一 几种常见烃的结构与性质
1
2(1)取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。 ①完成甲烷与Cl 2发生取代反应的化学方程式：
②完成下列关于苯的取代反应的化学方程式
(2)加成反应
①定义：有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。 ②乙烯与溴水、H 2、HCl 、H 2O 反应的化学方程式分别为
③加聚反应：
合成聚乙烯塑料的化学方程式为
一定条件
nCH 2===CH2――→CH 2CH 2。 深度思考
1．怎样用实验证明甲烷是由碳、氢两种元素形成的？
答案 在空气中点燃甲烷，在火焰的上方罩一个干燥、洁净的烧杯，发现烧杯内壁有水珠凝结，证明甲烷中有氢元素，然后迅速将烧杯倒转过来，向烧杯中滴入少量澄清石灰水，石灰水变浑浊，证明甲烷中含有碳元素。
借题发挥 燃烧法不仅能检验有机物中含有C 、H 元素，还能通过计算确定其是否含有其他元素。 2．乙烯使溴水、酸性KMnO 4溶液褪色的原理是否相同？能否用酸性KMnO 4溶液鉴别CH 4和CH 2===CH2?
答案 褪色原理不相同，前者是发生了加成反应，后者是被酸性高锰酸钾溶液氧化。由于CH 4与酸性KMnO 4溶液不发生反应，而CH 2===CH2能使酸性KMnO 4溶液褪色，因此可以用酸性KMnO 4溶液鉴别二者。
3．结合苯的物理性质探究如何用简单实验来证明分液漏斗内苯与水的混合物中哪一层为苯层？
答案 取分液漏斗内下层液体适量于一小试管中，然后向小试管中加入少量水，若液体不分层，证明分液漏斗中下层液体为水，上层液体为苯，若液体分层，则分液漏斗内下层液体为苯。
反思归纳
考点二 碳的成键特征与同分异构体
1．有机物中碳原子的成键特征
(1)碳原子的最外层有个电子，可与其他原子形成4共价键；
(2)
(3)多个碳原子可以相互结合形成碳链，也可以形成碳环，碳链或碳环上还可以连有支链。 2．同系物
(1)定义：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH 原子团的物质互称为同系物。 (2)烷烃同系物：分子式都符合CH 4、CH 3CH 3、互为同系物。 (3) 3．同分异构体
(1) (2)常见烷烃的同分异构体
甲烷、乙烷、丙烷无同分异构现象；丁烷的同分异构体有2种；戊烷的同分异构体有3种。 深度思考
1．已知甲烷是正四面体形结构，根据烷烃的碳原子连接情况分析，碳原子是否处于一条直线？ 答案 CH 4分子中的C —H 键夹角为109°28′，而不是180°，因此，当碳原子数≥3时，碳原子并不在一条直线上，而是呈锯齿状。 2．由CH 4、C 2H 4、面上？
的分子结构特点分析
、
分子内所有原子是否均在同一平
答案 CH 4分子为正四面体形结构，C 2H 4分子为平面结构，为平面正六边形结构，因此子中所有原子不可能共平面，
分子中所有原子可能共平面。
分
难点突破
突破有机物分子中原子共线与共面
1．找准共线、共面基准点
(1)如共面型及分子中所有原子均在同一平面上。
(2)正四面体(或四面体型
) 分子中所有原子不可能都在同一平面上。 2．学会一种方法、一种思想
(1)展开空间构型法。其他有机物可看作由以上三种典型分子中的氢原子被其他原子或原子团代替后的产物，但这三种分子的空间结构基本不变。如CH 2===CHCl，可看作Cl 原子代替了原来乙烯分子中H 原子的位置，故六个原子都在同一平面上。
(2)单键旋转思想。三种典型框架上的取代基可以以“C—C”为轴旋转。例如，，因①
键可以旋转，故
的平面可能和
确定的平面重合，也可能不重合。因而
分子中的所有原子可能共面，也可能不完全共面。
思维模型
同分异构体书写及数目巧确定
1．记忆法
记住常见有机物的异构体数。例如：甲烷、乙烷、丙烷均无异构体，丁烷有2种，戊烷有3种。 2．替代法
例如：二氯苯C 6H 4Cl 2的同分异构体有3种，四氯苯的同分异构体也有3种。 3．等效氢法
判断有机物发生取代反应后，能形成几种同分异构体的规律，可通过分析有几种等效氢原子法(又称对称法) 来得出结论。
(1)同一碳原子上的氢原子是等效的。
(2)同一碳原子上所连甲基上的氢原子是等效的。
(3)处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。(相当于平面镜成像时，物与像的关系) 4．具体步骤
如分子式为C 5H 11Cl 的同分异构体(不考虑立体异构) 数目的判断。 步骤1：写出C 5H 12的可能的碳骨架，有三种
C —C —C —C —C
步骤2：根据“等效氢原子法”确定氯原子取代的位置，并标号
步骤3：计算数目3＋4＋1＝8。 故C 5H 11Cl 的同分异构体有8种
考点三 煤、石油、天然气的综合利用
1．煤的综合利用
煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含有碳元素，还含有少量氢、 氧、氮、硫等元素。 (1)煤的干馏
①原理：把煤隔绝空气加强热使其分解的过程。煤的干馏是一个复杂的物理、化学变化过程。 ②煤的干馏产物
a b. c. d. (2)煤的气化
将煤中的有机物转化为可燃性气体的过程，目前主要方法是碳和水蒸气反应制水煤气。化学方程
高温
式为C ＋H 2O(g)――→CO(g)＋H 2(g)。 (3)煤的液化
催化剂
①直接液化：煤＋氢气――→液体燃料 高温
高温催化剂
②间接液化：煤＋水――→水煤气――→甲醇等 高温2．天然气的综合利用
(1) (2)天然气与水蒸气反应制取H 2
高温
原理：CH 4＋H 2O(g)催化剂――→CO ＋3H 2。 3．石油的综合利用 (1)石油的成分
石油主要是由多种碳氢化合物组成的混合物。所含元素以碳、氢为主，还有少量N 、S 、P 、O 等。 (2)
4(1) (2)聚合反应
引发剂
合成聚乙烯的化学方程式：nCH 2===CH2――→CH 2—CH 2，单体为CH 2===CH2，链节为。 深度思考
1．煤的干馏与石油分馏有何不同？
答案 煤的干馏是在隔绝空气加强热的条件下发生的复杂的物理和化学变化的过程，而石油分馏是根据沸点不同将石油中各成分分离的过程，是物理变化。
2．为什么不能用裂化汽油萃取溴水中的溴？
答案 由于裂化汽油中含有不饱和的烯烃，能与溴水中的溴发生加成反应，所以不能用于萃取溴水中的溴。
第2讲 生活中两种常见的有机物 基本营养物质
[考纲要求] 1. 了解乙醇、乙酸的组成。2. 了解乙醇、乙酸的主要性质。3. 了解乙醇、乙酸的重要应用。4. 了解酯化反应。5. 了解糖类、油脂和蛋白质组成的特点、主要性质。6. 了解三类营养物质在生活中的应用。7. 了解葡萄糖的检验方法。
知识梳理
考点一 乙醇和乙酸
1
(1)Na与乙醇的反应：
2CH 3CH 2OH ＋2Na ―→2CH3CH 2ONa ＋H 2↑
。 (2)乙醇的催化氧化：
Cu
2CH 3CH 2OH ＋O 2―△―→2CH 3CHO ＋2H 2O 。 (3)乙醇和乙酸的酯化反应：
(4)乙酸与CaCO 3反应：
2CH 3COOH ＋CaCO 3―→(CH3COO) 2Ca ＋CO 2↑＋H 2O 。 深度思考
1．能否用Na 检验酒精中是否有水？应如何检验酒精中的少量水？
答案 不能，因为Na 与乙醇也发生反应。实验室常用无水CuSO 4来检验乙醇中是否含水。 2．怎样鉴别乙酸和乙醇？
答案 物理方法：闻气味法。有特殊香味的是乙醇，有强烈刺激性气味的是乙酸。
化学方法：可用Na 2CO 3溶液、CaCO 3固体或CuO 、石蕊试液。加入Na 2CO 3溶液产生气泡的是乙酸，不能产生气泡的是乙醇。能溶解CaCO 3固体且产生气泡的是乙酸。能溶解CuO ，溶液变蓝的是乙酸。加入石蕊试液变红的是乙酸。
规律方法
比较乙酸、水、乙醇、碳酸分子中羟基氢的活泼性
归纳总结2
考点二 基本营养物质
1
2. 3(1)糖类物质是绿色植物光合作用的产物，是动植物所需能量的重要来源；葡萄糖是重要的工业原料，主要用于食品加工、医疗输液、合成药物等；纤维素可用于造纸，制造纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯、黏胶纤维等。
(2)油脂用于生产高级脂肪酸和甘油。
(3)蛋白质是人体必需的营养物质，在工业上有很多用途，动物的毛、皮、蚕丝可制作服装，酶是一类特殊的蛋白质，是生物体内重要的催化剂。
反思归纳
1. 编织糖类知识网络
2．对比明确油脂“三化”
油脂中的“三化”是指氢化、硬化、皂化，氢化是指不饱和油脂与氢气发生加成反应生成饱和油脂的反应；通过氢化反应后，不饱和的液态油转化为常温下为固态的脂肪的过程称为硬化；皂化是指油脂在碱性条件下发生水解生成高级脂肪酸盐与甘油的反应。 3．聚焦盐析变性异同
盐析：在轻金属盐作用下，蛋白质从溶液中凝聚成固体析出，其实质是溶解度降低，是物理变化，此过程可逆，加水后仍可溶解，蛋白质仍保持原有的生理活性。
变性：在重金属盐、受热、紫外线、甲醛、酒精等作用下蛋白质凝聚成固体析出，其实质是结构性质发生变化，是化学变化，此过程不可逆，蛋白质失去原有的生理活性。 二者均是一定条件下，蛋白质凝聚成固体的过程。
考点三 实验探究——乙酸乙酯的制备
1．实验原理
CH 3COOH ＋CH 3CH 2OH 2．实验装置
浓H 2SO 4
△CH 3COOCH 2CH 3＋H 2O 。
3．反应特点
4．反应条件及其意义
(1)加热，主要目的是提高反应速率，其次是使生成的乙酸乙酯挥发而收集，使平衡向正反应方向移动，提高乙醇、乙酸的转化率。
(2)以浓硫酸作催化剂，提高反应速率。
(3)以浓硫酸作吸水剂，提高乙醇、乙酸的转化率。
(4)可适当增加乙醇的量，并有冷凝回流装置，可提高产率。 5．注意事项
(1)加入试剂的顺序为C 2H 5OH ―→浓H 2SO 4―→CH3COOH 。 (2)用盛饱和Na 2CO 3溶液的试管收集生成的乙酸乙酯，一方面中和蒸发出来的乙酸、溶解蒸发出来的乙醇；另一方面降低乙酸乙酯的溶解度，有利于酯的分离。 (3)导管不能插入到Na 2CO 3溶液中，以防止倒吸回流现象的发生。
(4)加热时要用小火均匀加热，防止乙醇和乙酸大量挥发、液体剧烈沸腾。 (5)装置中的长导管起导气和冷凝回流作用。
(6)充分振荡试管，然后静置，待液体分层后，分液得到的上层液体即为乙酸乙酯。
第十一章有机化学基础
第1讲 认识有机化合物
[考纲要求] 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；了解有机物分子中的官能团，能正确表示它们的结构。3. 了解确定有机化合物结构的化学方法和某些物理方法。4. 了解有机化合物存在同分异构现象，能判断简单有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体) 。5. 能根据有机化合物命名规则命名简单的有机化合物。
知识梳理
考点一 有机化合物的分类及官能团
链状化合物如CH 3CH 2CH 3
1．按碳的骨架分类
⎧⎪⎧⎪脂环化合物如(1)有机化合物 ⎨环状化合物⎨⎪⎪⎩芳香化合物如⎩
42
烷烃如CH
⎧⎧⎧⎪
烯烃如CH ===CH⎪⎪链状烃⎨⎪⎩炔烃如
脂肪烃⎪⎨脂环烃：分子中不含苯环，而含有其他⎪⎪
⎩ 环状结构的烃如(2)烃⎨⎪苯
⎧⎪芳香烃⎨苯的同系物如
⎪⎩
稠环芳香烃如⎩
2
2．按官能团分类
(1)官能团：决定化合物特殊性质的原子或原子团。 (2)
深度思考
1．官能团相同的物质一定是同一类有机物吗？
答案 具有同一官能团的物质不一定是同一类有机物。如：
(1)CH3—OH 、虽都含有—OH ，但二者属不同类型的有机物。 (2)含有醛基的有机物，有的属于醛类，有的属于酯类，有的属于糖类等。 2．苯的同系物、芳香烃、芳香化合物之间有何关系？
答案 含有的烃叫芳香烃；含有且除C 、H 外还有其他元素(如O 、Cl 等) 的化合物叫芳香化合物；芳香化合物、芳香烃、苯的同系物之间的关系为
。
考点二 有机化合物的结构特点、同分异构体及命名
1．有机化合物中碳原子的成键特点
成键数目―→每个碳原子形成4个共价键
|
成键种类―→单键、双键或三键
|
连接方式―→碳链或碳环 2
3．同系物
CH 3CH 3和CH 2===CH2和CH 2===CHCH34
(1)烷烃的习惯命名法
――――→依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示⎪十个及以下⎪十个以上
碳原子数—――――→用汉字数字表示
⎪相同时
⎪――――→用“正”、“异”、“新”等来区别如C 5H 12的同分异构体有三种，分别是
，
(2)烷烃的系统命名法
①几种常见烷基的结构简式：
甲基：—CH ，乙基：—CH ， 丙基(—C 3H 7)
②命名步骤：
选主链→选最长的碳链为主链
编序号→从靠近支链最近的一端开始
写名称→先简后繁，相同基合并
。
，
(用习惯命名法命名) 。
如深度思考
命名为3-甲基己烷。
1．(选修5P 12－5) 有机物CH 3CH 3、CH 3CH===CH2、CH 3CH 2C≡CH、CH 3C≡CH、C 6H 6
、中，与乙烯互为同系物的是____________和____________。
答案 CH 3CH===CH2
2．(选修
5P 15－2改编) 请给下列有机物命名：
(1) __________________________________________。
(2)
________________________________________。 答案 (1)3,3,4-三甲基己烷 (2)3-乙基-1-戊烯
方法指导
1. 同分异构体数目的判断 (1)一取代产物数目的判断
①等效氢法：连在同一碳原子上的氢原子等效；连在同一碳原子上的甲基上的氢原子等效；处于
对称位置的氢原子等效。
②烷基种数法：烷基有几种，一取代产物就有几种。如—CH 3、—C 2H 5各有一种，—C 3H 7有两种，—C 4H 9有四种。
③替代法：如二氯苯C 6H 4Cl 2的同分异构体有3种，四氯苯的同分异构体也有3种(将H 替代Cl) 。 (2)二取代或多取代产物数目的判断
定一移一或定二移一法：对于二元取代物同分异构体的数目判断，可固定一个取代基的位置，再移动另一取代基的位置以确定同分异构体的数目。 2．限定条件同分异构体的书写
已知有机物分子式或结构简式书写在限定条件下的同分异构体或判断同分异构体的种类，是高考的热点和难点。解答这类题目时，要注意分析限定条件的含义，弄清楚在限定条件下可以确定什么，再根据分子式并针对可变因素书写各种符合要求的同分异构体。 【例】 [2012·浙江理综，29(3)]写出同时满足下列条件的D(C4H 6O 2) 的所有同分异构体的结构简式(不考虑立体异构)____________。 a ．属于酯类 b ．能发生银镜反应 解析 符合条件的D 的同分异构体应满足：①分子式为C 4H 6O 2；②分子中含有酯基(和醛基(—CHO) ，有以下四种：
HCOOCH===CHCH3、HCOOCH 2CH===CH2、
、
。
)
答案
、、
、
考点三 研究有机物的一般步骤和方法
1．研究有机化合物的基本步骤
↓ ↓ ↓ ↓
纯净物 确定实验式 确定分子式 确定结构式 2．分离提纯有机物常用的方法 (1)
(2)①常用的萃取剂：苯、CCl 、乙醚、石油醚、二氯甲烷等。 ②液-液萃取：利用有机物在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同，将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂中的过程。 ③固-液萃取：用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程。
3．有机物分子式的确定 (1)元素分析
(2)相对分子质量的测定——质谱法
质荷比(分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷的比值) 最大值即为该有机物的相对分子质量。 4．分子结构的鉴定
(1) (2)物理方法： ①红外光谱
分子中化学键或官能团可对红外线发生振动吸收，不同化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置，从而可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。 ②核磁共振氢谱
⎪→不同化学环境的氢原子—⎪
⎪→
规律方法
有机物结构式的确定流程
第2讲 烃和卤代烃
[考纲要求] 1. 以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例，比较它们在组成、结构、性质上的差异。2. 了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及应用。3. 了解卤代烃的典型代表物的组成和结构特点以及它们与其他有机物的相互联系。4. 了解加成反应、取代反应和消去反应。5. 举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。
考点一 烷烃、烯烃、炔烃的结构和性质
1．烷烃、烯烃、炔烃的组成、结构特点和通式
2
3(1)烷烃的化学性质 ①取代反应
光照
如乙烷和氯气生成一氯乙烷：CH 3CH 3＋Cl 2――→CH 3
CH 2Cl
＋HCl 。 ②分解反应 ③与氧气的反应
3n ＋1点燃
燃烧通式为C n H 2n ＋2＋O 2――→nCO 2＋ (n＋1)H 2O 。
2
(2)烯烃的化学性质
①与酸性KMnO 4溶液的反应
能使酸性KMnO 4溶液褪色，发生氧化反应。 ②燃烧
3n 点燃
燃烧通式为C n H 2n ＋O 2――→nCO 2＋nH 2O 。
2
③加成反应
。
。
④加聚反应
催化剂
如nCH 2===CH—CH 3――→ 。 (3)炔烃的化学性质
①与酸性KMnO 4溶液的反应 能使酸性KMnO 4溶液褪色，如：
KMnO 4
CH≡CH――主要产物) 。 H 2SO 4②燃烧
3n －1点燃
燃烧通式为C n H 2n －2＋O 2――→nCO 2＋(n－1)H 2O 。
2
③加成反应
催化剂
CH≡CH＋H 2―△―→CH 2===CH2，
催化剂
CH≡CH＋2H 2―△―
④加聚反应
引发剂
nCH≡CH――→CH===CH。
反思归纳
找准不饱和烃结构基准点，归纳其重要性质
一是必须熟悉不饱和烃的代表物乙烯和乙炔的结构特点：①乙烯分子中的所有原子都在同一平面
内，键角为120°
，如。当乙烯分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内。②乙炔分子中的2个碳原子和2个氢原子一定在一条直线上，键角为180°，如。当乙炔分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时，代替该氢原子的原子一定和乙炔分子中的其他原子共线。
二是必须掌握不饱和烃如烯烃、炔烃和二烯烃的性质，它们均具有不饱和键，化学性质也类似，均可发生以下反应：①加成反应：分子中的碳碳双键或碳碳三键断裂，双键或三键两端的原子可与其他原子或原子团结合。②加聚反应：实质上是加成反应，与普通加成反应有所不同的是生成的产物一般为高分子化合物。③氧化反应：可以燃烧，也可以被酸性高锰酸钾溶液氧化，一般乙炔被氧化成CO
2；烯烃在酸性KMnO 4溶液的作用下，分子中的碳碳双键断开；双键碳原子上连有两个氢原子的被氧化成CO 2，双键碳原子上连有一个氢原子的最终被氧化成羧酸，双键碳原子上无氢原子的被氧化成酮。具体的反应：
考点二 苯及苯的同系物的结构与性质
深度思考1．从基团之间相互影响的角度分析甲苯易发生取代反应和氧化反应的原因。
答案 因为甲基对苯环有影响，所以甲苯比苯易发生取代反应；因为苯环对甲基有影响，所以苯环上的甲基能被酸性高锰酸钾溶液氧化。 2．己烯中混有少量甲苯，如何检验？
答案 先加入足量溴水，然后再加入酸性高锰酸钾溶液。即检验苯的同系物之前必须排除烯烃的干扰。
考点三 卤代烃
1．卤代烃
(1)卤代烃是烃分子里的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。通式可表示为R —X(其中R —表示烃基) 。
(2)官能团是卤素原子。 2．饱和卤代烃的性质 (1)物理性质
①沸点：比同碳原子数的烷烃沸点要高； ②溶解性：水中难溶，有机溶剂中易溶；
③密度：一般一氟代烃、一氯代烃比水小，其余比水大。 (2)化学性质 ①水解反应：
H 2O
R —X ＋NaOH ―△―→—代表烃基) ；
H 2O
R —CHX —CH 2X ＋2NaOH ―△― ②消去反应：
有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H 2O 、HBr 等) 和键(如双键或三键) 的化合物的反应。
醇
R —CH 2—CH 2—X ＋NaOH ―△―→R —CH===CH2＋NaX ＋H 2O 或 强碱、醇R —CH 2—CH 2—X ―△―→R —CH===CH2＋HX ；
醇
＋2NaOH ―△―
3．卤代烃的获取方法
(1)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应，如
。
(2)取代反应
光照
如乙烷与Cl 2：CH 3CH 3＋Cl 2――→CH 3CH 2Cl ＋HCl 。 苯与Br 2：
。
△
C 2H 5OH 与HBr ：C 2H 5OH ＋HBr ――→C 2H 5Br ＋H 2O 。 深度思考
1．实验室现有失去标签的溴乙烷、戊烷各一瓶，如何鉴别？
答案 利用戊烷密度小于水，溴乙烷密度大于水的性质鉴别。 2．卤代烃遇AgNO 3溶液会产生卤化银沉淀吗？
答案 不会，卤代烃分子中卤素原子与碳原子以共价键相结合，属于非电解质，不能电离出卤素离子。
3．证明溴乙烷中溴元素的存在，有下列几步，其正确的操作顺序是________。
①加入硝酸银溶液 ②加入氢氧化钠溶液 ③加热 ④加入蒸馏水 ⑤加入稀硝酸至溶液呈酸性 ⑥加入氢氧化钠醇溶液 答案 ②③⑤①
－
解析 由于溴乙烷不能电离出Br ，可使溴乙烷在碱性条件下发生水解反应得到 －
Br ，向水解后的溶液中加入AgNO 3溶液，根据生成的淡黄色沉淀，可以确定溴乙烷中含有溴原子。需要说明的是溴乙烷水解需在碱性条件下进行 ，加入AgNO 3溶液之前需加入稀硝酸酸化，
－－
否则溶液中的OH 会干扰Br 的检验。
第3讲 烃的含氧衍生物
[考纲要求] 1. 认识醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点，知道它们的转化关系。2. 结合生产、生活实际了解某些烃的衍生物对环境和健康可能产生的影响，关注有机化合物的安全使用问题。
考点一 醇、酚
1．醇、酚的概念
(1) (2)
((3)醇的分类
) 。
2．醇类物理性质的变化规律 (1)溶解性
低级脂肪醇易溶于水。 (2)密度
－
一元脂肪醇的密度一般小于1 g·cm 3。 (3)沸点
①直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而逐渐升高。
②醇分子间存在氢键，所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点远远高于烷烃。 3．苯酚的物理性质
(1)
(2) (3) 4
．醇和酚的化学性质
(1)由断键方式理解醇的化学性质
如果将醇分子中的化学键进行标号如图所示，那么醇发生化学反应时化学键的断裂情况如下表所示：
(2)由于苯环对羟基的影响，酚羟基比醇羟基活泼；由于羟基对苯环的影响，苯酚中苯环上的氢比苯中的氢活泼。 ①弱酸性
－＋
电离方程式为C 6H 5OH C 6H 5O ＋H ，俗称石炭酸，但酸性很弱，不能使石蕊试液变红。
写出苯酚与NaOH 反应的化学方程式：②苯环上氢原子的取代反应
苯酚与浓溴水反应，产生白色沉淀，化学方程式为
。
。
③显色反应
苯酚跟FeCl 3溶液作用显紫色，利用这一反应可检验苯酚的存在。 深度思考
1．由羟基分别跟下列基团相互结合所构成的化合物中，属于醇类的是__________，属于酚类的是__________。
答案 CE BD
2．设计一个简单的一次性完成实验的装置图，验证醋酸溶液、二氧化碳水溶液、苯酚溶液的酸性强弱顺序是CH 3COOH>H2CO 3>C6H 5OH 。 (1)利用如图所示的仪器可以组装实验装置，则仪器的连接顺序是________接D ，E 接______，______接______。
(2)有关反应的化学方程式为____________________________________________。
(3)有的同学认为此装置不能验证H 2CO 3和C 6H 5OH 的酸性强弱，你认为是否有道理？怎样改进实验才能验证H 2CO 3和C 6H 5OH 的酸性强弱？ 答案 (1)A B C F
(2)Na2CO 3＋2CH 3COOH ―→2CH3COONa ＋H 2O ＋CO 2↑、
(3)该同学说的有道理，应在锥形瓶和试管之间加一个盛NaHCO 3溶液的洗气瓶，除去CO 2中混有的醋酸蒸气。
解析 (1)将A 中的CH 3COOH 与Na 2CO 3发生反应：Na 2CO 3＋2CH 3COOH ―→2CH3COONa ＋H 2O ＋CO 2↑，说明酸性CH 3COOH>H2CO 3；产生的CO 2气体通入苯酚钠溶液发生反应：
＋
H 2O ＋CO 2―→＋NaHCO 3，说明酸性H 2CO 3>，因此可组装出实验装置，即A 接D ，E 接B ，C 接F 。
(3)醋酸易挥发，苯酚钠变浑浊，可能是醋酸与苯酚钠反应，应设计一个装置除去CO 2中混有的醋酸蒸气。
题组一 醇的组成、结构与性质
规律方法
醇的消去反应和催化氧化反应规律
(1)醇的消去反应规律
醇分子中，连有羟基(—OH) 的碳原子必须有相邻的碳原子，并且此相邻的碳原子上必须连有氢原子时，才可发生消去反应，生成不饱和键。表示为
如CH 3OH 、则不能发生消去反应。 (2)醇的催化氧化规律
醇的催化氧化的反应情况与跟羟基(—OH) 相连的碳原子上的氢原子的个数有关。
题组二 酚的结构与性质
规律方法
考点二 醛、羧酸、酯
1．醛
(1)概念
烃基与醛基相连而构成的化合物。可表示为RCHO ，甲醛是最简单的醛。饱和一元醛的通式为C n H 2n O 。
(2)
(3)氧化氧化
醇还原醛――→羧酸
以乙醛为例完成下列反应的化学方程式：
特别提醒 (1)醛基只能写成—CHO 或，不能写成—COH 。 (2)醛与新制的Cu(OH)2悬浊液反应时碱必须过量且应加热煮沸。
(3)银镜反应口诀：银镜反应很简单，生成羧酸铵，还有一水二银三个氨。 2．羧酸
(1)—COOH 。 饱和一元羧酸分子的通式为 (2)(3)
羧酸的性质取决于羧基，反应时的主要断键位置如图： ①酸的通性
乙酸是一种弱酸，其酸性比碳酸强，在水溶液里的电离方程式为CH 3COOH ②酯化反应
CH 3COO ＋H 。
浓H 2SO 4
△
－
＋
1818
CH 3COOH 和CH 3CH 2 OH 发生酯化反应的化学方程式为CH 3COOH ＋C 2H 5OH
CH 3CO 18OC 2H 5＋H 2O 。 3．酯
(1)酯：羧酸分子羧基中的—OH 被—OR 取代后的产物。可简写为RCOOR′，官能团为。
(2)酯的物理性质
(3)酯的化学性质
。
。
特别提醒 酯的水解反应为取代反应。在酸性条件下为可逆反应；在碱性条件下，能中和产生的羧酸，反应能完全进行。 (4)酯在生产、生活中的应用
①日常生活中的饮料、糖果和糕点等常使用酯类香料。 ②酯还是重要的化工原料。 深度思考
1221733答案 是同系物，因为它们分子中都含有羧基和同类型的烃基，即分子结构相似，并且在组成上相差15个—CH 2，完全符合同系物的定义。
3．判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×” (1)乙醛分子中的所有原子都在同一平面上 (×) (2)凡是能发生银镜反应的有机物都是醛 (×) (3)醛类既能被氧化为羧酸，又能被还原为醇 (√) (4)完全燃烧等物质的量的乙醛和乙醇，消耗氧气的质量相等 (×)
(×)
(2011·福建理综，8C)
4．(选修5P 63－3) 有机物A 的分子式为C 3H 6O 2，它与NaOH 溶液共热蒸馏，得到含B 的蒸馏物。将B 与浓硫酸混合加热，控制温度可以得到一种能使溴的四氯化碳溶液褪色，并可作果实催熟剂的无色气体C 。B 在一定温度和催化剂存在的条件下，能被空气氧化为D ，D 与新制的Cu(OH)2悬浊液加热煮沸，有红色沉淀和E 生成。写出下述变化的反应方程式。 (1)A―→B (2)B―→C (3)B―→D (4)D―→E
△
答案 (1)HCOOC2H 5＋NaOH ――→HCOONa ＋C 2H 5OH
浓H 2SO 4
(2)CH3CH 2OH ――→170 ℃CH 2===CH2↑＋H 2O
催化剂
(3)2CH3CH 2OH ＋O 2―△―→2CH 3CHO ＋2H 2O
△
(4)CH3CHO ＋2Cu(OH)2＋NaOH ――→CH 3COONa ＋Cu 2O↓＋3H 2
O
(5)在水溶液里，乙酸分子中的—CH 3可以电离出H
＋
规律方法
1．多官能团有机物性质的确定步骤
第一步，找出有机物所含的官能团，如碳碳双键、碳碳三键、醇羟基、酚羟基、醛基等；第二步，联想每种官能团的典型性质；第三步，结合选项分析对有机物性质描述的正误。(注意：有些官能团性质会交叉。例如，碳碳三键与醛基都能被溴水、酸性高锰酸钾溶液氧化，也能与氢气发生加成反应等) 。
2．官能团与反应类型
题组四 实验探究——醛的性质实验
考点三 烃的衍生物转化关系及应用
深度思考
写出以乙醇为原料制备的化学方程式(无机试剂任选) 并注明反应类型。
浓H 2SO 4
答案 (1)CH3CH 2OH ――→170 ℃CH 2===CH2↑＋H 2O(消去反应) (2)CH2===CH2＋Br 2―→(3) (4)
△
＋2NaOH ――→
(加成反应)
＋2NaBr(取代反应或水解反应)
Cu 或Ag ＋O 2―△―→OHC —CHO ＋2H 2O(氧化反应)
催化剂
(5)OHC—CHO ＋O 2―△―→HOOC —COOH(氧化反应) (6)
＋HOOC —COOH
浓H 2SO 4
△
＋2H 2O(酯化反应或取代反应
)
“三招”突破有机推断与合成
1．确定官能团的变化
有机合成题目一般会给出产物、反应物或某些中间产物的结构等，在解题过程中应抓住这些信息，对比物质转化中官能团的种类变化、位置变化等，掌握其反应实质。 2．掌握两条经典合成路线
(1)一元合成路线：RCH===CH2―→一卤代烃―→一元醇―→一元醛―→一元羧酸―→酯
(2)二元合成路线：RCH===CH2―→二卤代烃―→二元醇―→二元醛―→二元羧酸―→酯(链酯、环酯、聚酯)(R代表烃基或H) 。
在合成某一种产物时，可能会存在多种不同的方法和途径，应当在节省原料、产率高的前提下，选择最合理、最简单的方法和途径。 3．按要求、规范表述有关问题
即应按照题目要求的方式将分析结果表达出来，力求避免书写官能团名称时出现错别字、书写物质结构简式时出现碳原子成键数目不为4等情况，确保答题正确。
第4讲 生命中的基础有机化学物质 合成有机高分子
[考纲要求] 1. 了解糖类的组成和性质特点，能举例说明糖类在食品加工和生物能源开发上的应用。2. 了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质；了解氨基酸与人体健康的关系。3. 了解蛋白质的组成、结构和性质。4. 了解化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。5. 了解合成高分子化合物的反应类型，高分子化合物的特征。6. 了解高分子化合物的应用。
考点一 糖类、油脂、蛋白质的组成、结构和性质
1．油脂
(1)油脂的组成
油脂是油和脂肪的统称，都是高级脂肪酸和甘油形成的酯，属于酯类化合物，含C 、H 、O 三种元素。
(2)结构特点 结构通式：
(3)分类
(4)油脂的化学性质 ①油脂的氢化(硬化)
如油酸甘油酯与H 2反应的方程式为
。
②水解反应 a ．酸性条件下
如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为
。
b ．碱性条件下——皂化反应
如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为
。
碱性条件下水解程度比酸性条件下水解程度大。 2．糖类
(1)糖的组成、结构和分类 ①组成和结构
a ．组成：一般符合通式。
b ②分类
(2)葡萄糖与果糖
a ．还原性：能发生银镜反应，能与新制Cu(OH)2反应。 b ．加成反应：与H 2发生加成反应生成己六醇。
c ．酯化反应：葡萄糖含有醇羟基，能与羧酸发生酯化反应。 d ．发酵成醇：由葡萄糖发酵制乙醇的化学方程式为
。
(3)二糖
(4)①相似点
a ．都属于高分子化合物，属于多糖，分子式都可表示为(C6H 10O 5) n 。 b ．都能发生水解反应，反应的化学方程式分别为
；
c ．都不能发生银镜反应。 ②不同点
a ．通式中n 值不同；b. 淀粉遇碘呈现特殊的蓝色。 3．氨基酸和蛋白质
(1)氨基酸的结构与性质 ①组成
组成蛋白质的氨基酸几乎都是α氨基酸，其结构简式可以表示为②化学性质
。
a ．两性(以为例) 与盐酸反应的化学方程式：
。
与NaOH 溶液反应的化学方程式：
。
b ．成肽反应
氨基酸在酸或碱存在的条件下加热，通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含肽键的化合物叫做成肽反应。 (2)蛋白质的结构与性质 ①蛋白质的组成与结构
a ．蛋白质含有等元素。
b ．蛋白质是由氨基酸通过缩聚反应产生，蛋白质属于功能高分子化合物。 ②蛋白质的性质
a ．水解：在酸、碱或酶的作用下最终水解生成氨基酸。 b ．两性：具有氨基酸的性质。 c ．盐析
向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐[如(NH4) 2SO 4、Na 2SO 4等]溶液后，可以使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，此过程为可逆过程，可用于分离和提纯蛋白质。 d ．变性
加热、紫外线、超声波、强酸、强碱、重金属盐、一些有机物(甲醛、酒精、丙酮等) 等会使蛋白质变性，此过程为不可逆过程。 e ．颜色反应
含有苯基的蛋白质遇浓HNO 3变黄色，该性质可用于蛋白质的检验。 f ．蛋白质灼烧有烧焦羽毛的气味。 (3)酶
①酶是一种蛋白质，易变性。
②酶是一种生物催化剂，催化作用具有以下特点： a ．条件温和，不需加热； b ．具有高度的专一性； c 深度思考
1．已知葡萄糖和果糖的分子式为C 6H 12O 6，蔗糖和麦芽糖的分子式为C 12H 22O 11，淀粉和纤维素的分子通式为(C6H 10O 5) n ，都符合通式C n (H2O) m 。 (1)糖类的通式都是C n (H2O) m 吗？
(2)符合通式C n (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C n (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C n (H2O) m ，如鼠李糖(C6H 12O 5) 。 (2)不一定。例如甲醛(CH2O) 、乙酸(C2H 4O 2) 的分子式可分别改写为C(H2O) 、C 2(H2O) 2，但它们不是糖，而分别属于醛和羧酸。
2．用淀粉为原料酿酒的反应原理是什么？
答案 食品工业上用淀粉酿酒发生的反应方程式为
稀H 2SO 4酒化酶
(C6H 10O 5) n (淀粉) ＋nH 2O ―△―→nC 6H 12O 6(葡萄糖) ，C 6H 12O 6――→2CH 3CH 2OH ＋2CO 2。 3．油脂皂化后，要使肥皂和甘油从混合物里充分分离，可采用①分液 ②蒸馏 ③过滤 ④盐析 ⑤渗析中的_______________________________________________。 答案 ④③②
解析 油脂发生皂化反应后，向混合物中加入食盐细粒，高级脂肪酸钠便会析出，因它的密度比水小，所以浮在上层，可以用过滤的方法得到高级脂肪酸钠，而甘油留在滤液里，可采用蒸馏的方法得到甘油。
考点二 合成有机高分子
1．加聚反应
不饱和单体通过加成反应生成高分子化合物的反应，如生成聚乙烯的化学方程式为
催化剂
nCH 2===CH2――→CH 2—CH 2。 2．缩聚反应
有机小分子单体间聚合生成高分子化合物的同时还有小分子生成的反应，如生
成
的单体为
3．应用广泛的高分子材料 (1)塑料
催化剂
工业生产聚氯乙烯的化学方程式为nCH 2===CHCl――→CH 2—CHCl 。 (2)合成纤维
合成涤纶的化学方程式为
和HO(CH2) 2OH 。
(3)合成橡胶
催化剂
合成顺丁橡胶的化学方程式为nCH 2===CH—CH===CH2――→ CH 2—CH===CH—CH 2。
考点三 有机合成中的综合分析
1．有机合成题的解题思路
2．合成路线的选择
(1)中学常见的有机合成路线 ①一元合成路线：
②二元合成路线：
③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 变为—ONa(或—OCH 3) 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。
合成
③氨基(—NH 2) 的保护：如在对硝基甲苯――→对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH 3氧化成—COOH 之后，再把—NO 2还原为—NH 2。防止当KMnO 4氧化—CH 3时，—NH 2(具有还原性) 也被氧化。 3．碳架的构建 (1)链的增长
有机合成题中碳链的增长，一般会以信息形式给出，常见的方式如下所示。 ①与HCN 的加成反应
②加聚或缩聚反应，如
(2)链的减短
CaO
①脱羧反应：R —COONa ＋NaOH ―△―→R —H ＋Na 2CO 3。
③水解反应：主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。
高温
④烃的裂化或裂解反应：C 16H 34――→C 8H 18＋C 8H 16；
高温
C 8H 18――→C 4H 10＋C 4H 8。 (3)常见由链成环的方法 ①二元醇成环 如
②羟基酸酯化成环
如
③氨基酸成环
如
④二元羧酸成环
如
4．有机合成中官能团的转化 (1)官能团的引入
(2)官能团的消去
①通过加成反应消除不饱和键。
②通过消去反应、氧化反应或酯化反应消除羟基(—OH) 。 ③通过加成反应或氧化反应消除醛基(—CHO) 。 ④通过消去反应或水解反应消除卤素原子。 (3)官能团的转化
①利用衍变关系引入官能团，如卤代烃水解取代伯醇(RCH2OH) ②通过不同的反应途径增加官能团的个数，如
氧化―氧化
还原醛―→羧酸。
③通过不同的反应，改变官能团的位置，如
题组训练有机合成的综合应用
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