1、 上教考资源网 助您教考无忧版权所有中国教育考试资源网第四章 有机化学第一节 官能团与有机物类别、性质的关系【知识网络】三羟基对比羟基种类 代表物 Na NaOH NaHCO3 Na2CO3 -OH 活泼性 酸性醇羟基 C2H5OH 中性酚羟基 C6H5OH H2CO3【易错指津】1注意有机物的水溶性：相对分子质量小的含-OH 的有机物可溶于水。2对化学反应一抓住官能团的性质，二要注意断键部位。3分子空间构型：高分子蔗糖：水解、无还原性烃衍生物稠环芳香烃苯及同系物(C nH2n-6)：取代、加成、氧化有机物烷烃(C nH2n+2)：取代、裂解烯烃(C nH2n)：加成、加聚、氧化二烯烃(C n
2、H2n-2)：加成、加聚、氧化炔烃(C nH2n-2)：加成、氧化链状碳原子连接方式烃环状环烷烃(C nH2n)：取代、加成环烯烃(C nH2n-2)：加成、氧化芳香烃碳键是否饱和 饱和烃不饱和烃官能团醇,醚(C nH2n+2O)：取代、氧化、消去醛,酮(C nH2nO)：加成、氧化羧酸,酯(C nH2nO2)：酸性、酯化、水解酚,芳香醚,芳香醇:(C nH2n-6O)：取代氨基酸,硝基化合物:(C nH2n+1NO2)糖单糖(C 6H12O6):不水解、氧化、加成二糖(C 12H22O11)多糖(C 6H10O5)n麦芽糖：水解、还原性淀粉：水解、无还原性纤维素：水解、无还原性蛋白质：水解、
3、变性、灼烧、颜色反应C=CH HH H6 个原子共面C=CR1R2R3 R46 个碳原子共面上教考资源网 助您教考无忧版权所有中国教育考试资源网OHOHCH=CHHOHC CH HC CCH3 HC CCH=CH2（四个原子共线） （四个原子共线） （四个原子共面不共线）【典型例题评析】例 1 下列叙述正确的是 （1999 年广东高考题）A.牛油是纯净物 B.牛油是高级脂肪酸的高级醇酯C.牛油可以在碱性条件下加热水解 D.工业上将牛油加氢制硬化油思路分析：牛油是一种天然油脂，而天然油脂大都是由多种高级脂肪酸的甘油酯组成的混合物，A、B 均错；酯当然可以在碱性条件下水解，C 对；至于 D 项中的
4、“加氢制造硬化油”，在工业上主要是为了便于运输和保存一些植物油等不饱和程度大的油脂而进行的工作，牛油本身饱和度较大，不需要再加氢硬化，D 错。答案：C方法要领：掌握油脂的组成和性质，了解其氢化的 原因。例 2 某种解热镇痛药的结构简式为（右图）。 当它完全水解时，可得到的产物有（2000 年广东高考题）A.2 种 B.3 种 C.4 种 D.5 种思路分析：分子结构中含 2 个-COO-、1 个-HN-，水解反应后生成 4 种物质。答案：C方法要领：从有机物所含基或官能团中的键断键部位，在断键处分别补上-H 和-OH 即得产物。例 3 白藜芦醇（右图）广泛存在于食物(例如桑椹，花生，尤 其是葡
5、萄)中，它可能具有抗癌性.能够跟 1mol 该化合物起反应的 Br2 或 H2 的最大用量分别是（1998 年全国高考题）A.1mol、1mol B.3.5mol、7mol C.3.5mo、6mol D.6mol、7mol思路分析：与 Br2 反应有取代和加成，与 H2 只能发生加成反应，分析白藜芦醇的分子结构，其中有两个苯环和一个烯键。共有七个不饱和度。与 H2 充分发生加成反应，1mol 该化合物最多消耗 7molH2。联系苯酚与 Br2 水能发生邻、对位上的取代反应，且同时 发生烯键上的加成反应，推知该化合物与 Br2 完全反应后的产物为：答案：D方法要领：要弄清，白藜芦醇名称为“醇”，
6、实则 为酚，它与 Br2 的，既有“C=C ”结构部位的加成，又有酚中苯环的取代，酚的溴代特点是邻、对位取代。本题看似简单，但容易犯两个错误，一是将该化合物跟 Br2、跟 H2 反应等同起来，以为都属加成反应；二忽略了酚基取代发生在邻、对位的规律，或者以为 Br 每取代 1 个 H 原子，只需要 0.5mol 的 Br2，结果错选了 B 项。例 4 化合物的 -CO-OH 中的-OH 被卤原子取代所得的化合物称为酰卤,下列化合物中可以看作酰卤的是（1999 年全国高考题）A.HCOF B.CCl4 C.COCl2 D.CH2ClCOOH思路分析：阅读题干，读懂何种结构的有机物为酰卤，即只要含有
7、：CX（X 代表卤原子）就可称为酰卤。对照选项进行分析，即得答案。O答案：A、C方法要领：分析 AD，可以发现 A 原为 HCOOH，-OH 被 F 取代，C 原为 HO-COOH，两个-OH 分别被-Cl取代。所以可称为酰卤。BrBr BrBrBrBrCH-CHHOOHOH苯（在同一平面上） 六碳环结构环已烷（不在同一平面上）上教考资源网 助您教考无忧版权所有中国教育考试资源网例 5 某期刊封面上有如下一个分子的球棍模型图。图中“棍”代表单键或双键或三健。不同颜色的球代表不同元素的原子，该模型图可代表一种（2000 年全国高考题）A.卤代羧酸 B.酯 C.氨基酸 D.醇钠思路分析：本题旨在考
8、查考生获取信息的能力和空间想像能力。“题眼”在其中一个“绿球”代表的原子显然呈四价，必为碳原子，且有“白球”一价，“红球”二价，“蓝球”三价。故“白球”代表 H原子，“红球”代表 O 原子， “蓝球”代表 N 原子，该模型代表甘氨酸（ H2N-CH2-COOH）。答案：C方法要领：共价键的一个重要性质是具有饱和性。如 H、C、N、O 它们的最外电子上分别有1、4、5、6 个电子，当与其他非金属原子组成共价化合物（或单质）时，可分别形成 1、4、3、2 个共价键而使其最外层达到 2 电子（H ）、8 电子稳定结构。根据图中白、绿、蓝、红四种原子的连接情况，便可确定其元素种类和分子结构。例 6 将
9、苯分子中的一碳原子换成氮原子,得到一种稳定的有机化合物,其相对分子质量为 。（1995 年上海高考题）思路分析：苯（C 6H6）中一个 H 原子换为一个 N 原子后，由于 N 为三价（C 为四价），因此新得到的一种稳定的有机化合物为 C5H5N，其相对分子质量为 79。答案：79方法要领：不能机械地把 C6H6 变为 C5H6N，要注意不同的原子其价态是不同的。当年很多考生想当然，简单地把 C 式量调换成 N 式量，而没有从化合价上考虑，还应减少一个 H。即碳有四个共价键，氮有三个共价键，据有机物成键规律它们有如下变换关系：CHN，即有 C6H6 C5H5N。 例 7 请阅读下列短文：（200
10、1 年上海高考题）在含羰基 的化合物中，羰基碳原子与两个烃基直接相连时，叫做酮。当两个 烃基都是脂肪烃基时，叫脂肪酮，如甲基酮 ；都是芳香烃基时，叫芳香酮；如两个烃基是相互连接的闭合环状结构时，叫环酮，如环己酮 。像醛一样，酮也是一类化学性质活泼的化合物，如羰基也能进行加成反应。加成时试剂的带负电部分先进攻羰基中带正电的碳，而后试剂中带正电部分加到羰基带负电的氧上，这类加成反应叫亲核加成。但酮羰基的活泼性比醛羰基稍差，不能被弱氧化剂氧化。许多酮都是重要的化工原料和优良溶剂，一些脂环酮还是名贵香料。试回答：（1）写出甲基酮与氢氰酸（HCN）反应的化学方程式 （2）下列化合物中不能和银氨溶液发生反
11、应的是。（多选扣分）（a）HCHO （b）HCOOH （c） （d）HCOOCH 3（3）有一种名贵香料一灵猫香酮 是属于 （多选扣分）（a）脂肪酮 （b）脂环酮 （c）芳香酮（4）樟脑也是一种重要的酮 ，它不仅是一种家用杀虫剂，且是香料、塑料、医药工业重上教考资源网 助您教考无忧版权所有中国教育考试资源网要原料，它的分子式为 。思路分析：（1）C=O 中 O 原子带负电，HCN 中带负电的-CN 加成到 C=O 中 C 上，带正电的-H 加成到 O上；（2）酮羰基的活泼性比-CHO 差，不能被弱氧化剂氧化；（3）C=O 所连的是烃基为脂肪基（不含苯环）；（4）该物质的 =3，由分子中 C 原
12、子数为 10，求得 H 原子数为：(210+2)-23=16。答案：（l） HCN （2）c （3）b （4）C 10H16O方法要领：此题较为简单，自学后理清：酮的分类、C=O 性质（不发生银镜反应、加成时价键连接部位）即可。例 8 某有机物 A（C 4H6O5）广泛存在于许多水果内，尤以苹果、葡萄、西瓜、山楂内为多。该化合物具有如下性质：（2001 年上海高考题）在 25时，电离常数 K13.9910 4 ，K 25.510 6ARCOOH（或 ROH） 有香味的产物1molA 慢慢产生 l.5mol 气体 足 量 的 钠A 在一定温度下的脱水产物（不是环状化合物）可和溴水发生加成反应试回
13、答：（l）根据以上信息，对 A 的结构可作出的判断是 （多选扣分）（a）肯定有碳碳双键 （b）有两个羧基（c）肯定有羟基 （d）有COOR 官能团（2）有机物 A 的结构简式（不含CH 3）为 （3）A 在一定温度下的脱水产物和溴水反应的化学方程式： （4）A 的一个同类别的同分异构体是 思路分析：由知：A 为二元酸；得：含-OH；说明：A 分子中有 3 个 H 可被取代；说明 A 分子中含有结构：-C-CH-（羟基邻 C 上有 H）。综合得 A 结构为：OH CH2OH OHHOOCCHCH2COOH 或 HOOCCHCOOH。答案：（1）b c（多选扣分）（2） （ 同样给分）（3）HOC
14、CCHCHCOOHBr 2（ Br 2 也给分）（4） （其它合理答案也给分）方法要领：本题要求用电离常数、酯化反应、与金属反应产生氢气的量、消去反应等多个信息，以综合分析得出原化合物 C4H6O5的结构。在由性质推理物质的结构，分析时把有关性质及时导出相应的官能团或原子（找出分子中存在的各种“片断”），再综合得出有机物的结构，最后带回题中验证。例 9 有以下一系列反应,终产物为草酸。（2000 年全国高考题）已知 B 的相对分子质量比 A 的大 79,请推测用字母代表的化合物的结构简式。C 是 ，F 是 。思路分析：先正向思考：由 AB 知，B 中含有 Br 原子；再逆向思考：由 FHOOC
15、-COOH，则 F 为 OHC-CHO，E 为 HOCH2-CH2OH，D 为 CH2Br-CH2Br，C 为 CH2=CH2，B 为 CH3CH2Br，A 为 CH3CH3。答案：CH 2=CH2、OHC-CHOHOOC-COOHFEDCBBr2光NaOH,醇 Br2水NaOH,H2OO2,催化剂O2,催化剂A上教考资源网 助您教考无忧版权所有中国教育考试资源网方法要领：此题为一简单推断题，关键是掌握烃及其衍生物的相互转化关系。例 10 下列有机分子中,所有原子不可能处于同一平面的是（1999 年全国高考题）A.CH2=CH-CN B.CH2=CH-CH=CH2C.C6H5-CH=CH2 D
16、.CH2=C(CH3)-CH=CH2思路分析：根据双键和苯环的结构特点可知：A 中除 N 原子以外的所有原子肯定处于同一平面内，而N 原子也有可能跟其他原子处于同一平面内； B 的情况与 A 相似，其实 B 是典型的共轭双键结构且没有任何支链，所有原子都处于同一平面内；C 中的苯环是平面结构，碳碳双键也是平面结构，思路与 A、B相同，其实这也是一种共轭结构；只有 D 中有一个甲基，甲基是非平面结构。答案：D方法要领：考纲要求“对原子、分子、化学键等微观结构有一定的三维的想像能力”。解此类试题，一是掌握 CH4、CH 2=CH2、CH CH、C 6H6 的空间结构（所有原子共线和共面情况），二是
17、结合数学上的几何思想，发挥空间想像力，建立立体构型的观念，三是依据键角画出分子的碳架构型，就易看出原子排布特点。注意：由于单键可旋转，故原子有的一定共面，有的可能共面。例 11 2000 年，国家药品监督管理局发布通告，暂停使用和销售含苯丙醇胺的药制剂。苯丙醇胺（英文缩写为 PPA）结构简式如下：（2001 年全国高考题）-CH-CH-CH 3其中- 代表苯基。苯丙醇胺是一种一取代苯，取代基是-CH-CH-CH 3OH NH2 OH NH2（1）PPA 的分子式是 。 （2）它的取代基中有两个官能团，写出其中一种的名称 。（请填写汉字）（3）将 -、H 2N-、HO-在碳链上的位置作变换，可以
18、写出多种同分异构体，其中 5 种的结构简式是：-CH-CH-CH 3、-CH-CH 2-CH2-NH2、-CH 2-CH-CH2、-CH-CH-CH 3、OH NH2 OH OH NH2 NH2 OH -CH-CH 2-CH2-OH 请写出另外 4 种同分异构体的结构简式（不要写出-OH 和-NH 2NH2 连在同一碳原子上的异构体；写出多于 4 种的要扣分）：、 、 、 。思路分析：（1）将苯基代和入 PPA 后数 C、H、O、N 原子数，便得 PPA 的分子式为 C9H13NO。（2）从 PPA 的结构简式可知，其中的官能团为羟基和氨基。（3）采用先定后移法，先固定官能团-NH2、-OH，
19、再移动苯基（-）： CCC 得：C-C-C C-C-C C-C-C C-C-C 得：C-C-C C-C-C C-C-CNH2OH NH2OH NH2OH NH2OH NH2 OH NH2 OH NH2 OH NH2 OH C-CC 得：C-CC C-CC C-C-CNH2OH NH2OH NH2 OH NH2 OH 册去题给的五种同分异构体，再补 H 可得另四种。 CH3 CH3 答案：（1）C 9H13NO （2）羟基 氨基 （3）-CH 2-CH-CH2、-C-CH 2、-C- CH 2、NH2 OH OHNH2 NH2OH-CH-CH 2NH2CH2 OH方法要领：对教材未出现的同分异构
20、体书写，同样注意有序性：先定官能团，再确定支链位置。例 12 紫杉醇是一种新型抗癌药，其分子式为 C47H51NO14，它是由如下的 A 酸和 B 醇生成的一种酯。A.C6H5CHNHCOC6H5（C 6H5是苯基）HOCHCOOHB.ROH（R 是一个含 C、H、O 的基团）（1）A 可在无机酸催化下水解，其反应方程式是 （2）A 水解所得的氨基酸不是天然蛋白质水解产物，因为氨基不在 位（3）写出 ROH 的分子式： 。思路分析：（1）A 水解的实质是酰胺键“-NH-CO-”的水解，应当生成相应的胺“-NH 2”羧酸“-上教考资源网 助您教考无忧版权所有中国教育考试资源网COOH”；（2）天
21、然蛋白质水解所得产物均为 -氨基酸；（3）首先由 A 的结构简式确定 A 的分子式为C16H15O4N，再椐酸、醇、酯间的关系“酸+醇酸|水”可知：C 16H15O4N+H2O-C16H15O4N=C31H38O11，醇ROH 的分子式为 C31H38O11。答案：（1）C 6H5CHNHCOC6H5+H2O C6H5CHNH2+C6H5COOH HOCHCOOH HOCHCOOH（2） 位 （3）C 31H38O11方法要领：题当前医疗难题治疗癌症提出问题，实际考查学生对天然蛋白质的组成和结构特点认识，及从酯化反应特点判断醇的分子式（通过质量守恒），要求考生具备认真细致的思维品质。例 13
22、下面是一个四肽，它可以看作是四个氨基酸缩合脱掉三个水分子而得：（1999 年高考化学试测题）H2N-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-C-NH-CH-C-OH 式中-NH-C-称为肽键，R、R、R、RR O RO R O R O 可能是相同或不同的差基或有取代基的烃基，今有一个“多肽”其分子式为C55H70O19N10，已知将它彻底水解后只得四种氨基酸：CH 3-COOH 甘氨酸（C 2H4NO2）；H 3C-CH2-COOH 丙氨酸（C 3H6NO2）；CH2-CH2-CHCOOH 苯丙氨酸（C 9H11NO2）；COOH NH 2 谷氨酸（C 5H9NO4）。（1）该多肽是 肽（填汉字
23、），含 个肽键（填汉字）；（2）该多肽水解后得到 个谷氨酸分子， 个苯丙氨酸分子（填数字）。其理由是（简要用文字叙述或列了方程式）。思路分析：仔细观察四种氨基酸的分子式：它们都各含一个 N 原子，除谷氨酸外，又是各含有 2 个 O原子，只有谷氨酸含 4 个 O 原子。它们的 C、H 原子比最大的是基丙氨酸，9:11。由题设知该多肽有 10 个 N 原子，所以是十肽，即 10 氨基酸脱 9 个水分子形成九个肽键（注意题目要求填汉字），此为答案（1）。形成十肽时曾消去了 9 个水分子，因此这个十肽彻底水解所得到的 10 个氨基酸的总和应是C55H70O19N10+9H2O。即 C55H88O28N
24、10，O 原子数折半后减去 N 原子数，即为谷氨酸个数 4答案（2）。将分子式总和减去这 4 个谷氨酸，C 55H88O28N10-4C5H9NO4=C35H52O12N6。可见还有六个氨基酸，而且碳氢比很高，推测这是由于苯丙氨酸的存在而引起。最多含苯丙酸（C 9H11NO2）的个数求法为：将 35 除以 9得 3 余 8，可见有 3 个苯丙氨酸答案（3），此外还有 2 个丙氨酸、1 个甘氨酸。本题求各氨基酸的数目还可用列方程式的方法：设甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸分子个数分别为 a、b、c、d，根据 C、H、O、N 原子个数守恒，得：2a+3b+9c+5d=555a+7b+11c+9d=
25、882(a+b+c+2d)=28a+b+c+d=10解得：a=1 b=2 c=3 d=4答案：（1）九，十 （2）4，3方法要领：本题可通过观察与思考求解。巧解要求的技巧很高。也可用 C、H、O、N 原子总数守恒和假设四种氨基酸的个数分别为 abcd，列出四元一次方程组求解。关键在于必须将题设的十肽分子加上 9分子水，才是十个氨基酸的分子之和。解题中一是搞清氨基酸个数、多肽及其中所含肽键数之间的关系，不要认为 10 个氨基酸形成的是九肽或十个氨基酸形成的多肽中含有十个肽键。二是必须将题设的十肽分子加上 9 分子水，才是十个氨基酸的分子式之和，如果不加 9 个水，则不会解出正确答案。NH2CH2-CH-COOH上教考资源网 助您教考无忧版权所有中国教育考试资源网
