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文档简介

第四讲生物大分子合成高分子【课标要求】1.列举典型糖类物质,能说明单糖、二糖和多糖的区别与联系,能探究葡萄糖的化学性质,能描述淀粉、纤维素的典型性质。2.辨识蛋白质结构中的肽键,能说明蛋白质的基本结构特点,能判断氨基酸的缩合产物、多肽的水解产物。分析说明氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。3.辨识核糖核酸、脱氧核糖核酸中的磷酯键,能基于氢键分析碱基的配对原理。能说明核糖核酸、脱氧核糖核酸对于生命遗传的意义。4.对单体和高分子进行相互推断,能分析高分子的合成路线,能写出典型的加聚反应和缩聚反应的化学方程式。5.举例说明塑料、合成橡胶、合成纤维的组成和结构特点,列举重要的合成高分子化合物,说明它们在材料领域中的应用。6.参与营养健康、材料选择与使用、垃圾处理等社会性议题的讨论,并作出有科学依据的判断、评价和决策。一、糖类1.糖类的组成与分类(1)概念:从结构上看,糖类多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。(2)组成:糖类化合物一般由碳、氢、氧三种元素组成,很多糖类分子中氢原子和氧原子的数目比为2∶1,其组成可用通式表示为Cn(H2O)m。(3)分类2.单糖——葡萄糖、果糖和戊糖(1)葡萄糖、果糖的组成和分子结构分子式结构简式官能团二者关系葡萄糖C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO—OH、—CHO同分异构体果糖CH2OH(CHOH)3COCH2OH—OH、(2)葡萄糖的性质(3)核糖与脱氧核糖核糖与脱氧核糖分别是生物体的遗传物质核糖核酸(RNA)与脱氧核糖核酸(DNA)的重要组成部分,它们都是含有5个碳原子的单糖——戊糖。核糖的结构简式:;脱氧核糖的结构简式:。3.二糖——蔗糖和麦芽糖比较项目蔗糖麦芽糖相同点分子式均为C12H22O11性质都能发生水解反应不同点是否含醛基不含含有水解产物葡萄糖和果糖葡萄糖相互关系互为同分异构体4.多糖——淀粉和纤维素(1)相似点①都属于天然有机高分子化合物,属于多糖,分子式都可表示为(C6H10O5)n。②都能发生水解反应,如淀粉水解的化学方程式为。③都是非还原性糖,都不能发生银镜反应。(2)不同点①通式中n值不同。②淀粉遇碘呈现特殊的蓝色。【诊断1】判断下列叙述的正误(正确的划“√”,错误的划“×”)。(1)葡萄糖是单糖的原因是它在糖类物质中含碳原子最少(×)(2)核糖和脱氧核糖都是戊糖,互为同分异构体(×)(3)蔗糖、麦芽糖、淀粉水解的最终产物均相同(×)(4)淀粉和纤维素的分子通式相同,但是二者不属于同分异构体(√)二、蛋白质、核酸(一)氨基酸的结构与性质1.氨基酸的分子结构(1)羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代得到的化合物称为氨基酸,其分子中既含有羧基又含有氨基。(2)组成蛋白质的是α-氨基酸,其结构简式可以表示为。α-氨基酸除甘氨酸外,一般含有氨基酸主要的手性碳原子,具有对映异构体。2.常见的氨基酸俗名结构简式系统命名甘氨酸H2N—CH2—COOH氨基乙酸丙氨酸2-氨基丙酸苯丙氨酸2-氨基-3-苯基丙酸谷氨酸2-氨基戊二酸半胱氨酸2-氨基-3-巯基丙酸3.氨基酸的性质(1)物理性质天然氨基酸均为无色晶体,熔点较高,一般都能溶于水,难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。(2)化学性质①两性:氨基酸分子中含有酸性基团—COOH,碱性基团—NH2,氨基酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐。②成肽反应两个氨基酸分子在一定条件下,通过氨基与羧基间缩合脱去水,形成含有肽键的化合物,发生成肽反应。如:。(二)蛋白质的组成与性质1.蛋白质的组成蛋白质是由多种氨基酸通过肽键等相互连接形成的一类生物大分子。主要含有C、H、O、N、S等元素组成,属于天然高分子化合物。2.蛋白质的性质3.酶(1)绝大多数酶是蛋白质,具有蛋白质的性质。(2)酶是一种生物催化剂,催化作用具有以下特点:①条件温和,不需加热②具有高度的专一性③具有高效催化作用(三)核酸的结构与性质1.核酸注解:苷是糖苷的简称,是单糖或寡糖的羟基与另一个化合物的羟基或氨基等脱水缩合,形成糖苷键而得到的一类有机化合物。2.核酸的组成核酸属于高分子化合物(1)核酸可以看成磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。(2)核酸的水解和生成(3)核酸的结构组成脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)磷酸都含有核苷戊糖脱氧核糖核糖碱基相同腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶不同胸腺嘧啶尿嘧啶3.核酸的结构(1)DNA的结构——DNA分子的双螺旋结构模型①DNA分子由两条多聚核苷酸链组成,两条链平行盘绕,形成双螺旋结构。②每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,碱基排列在内侧。③两条链上的碱基通过氢键作用,腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对,鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对,结合成碱基对,遵循碱基互补配对原则。(2)RNA以核苷酸为基本构成单位,其中的戊糖和碱基与DNA中的不同,核糖替代了脱氧核糖,尿嘧啶替代了胸腺嘧啶。RNA分子一般呈单链状结构,比DNA分子小得多。4.核酸的生物功能(1)核酸是生物体遗传信息的载体。有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息,被称为基因。(2)DNA的作用:决定生物体的一系列性状。(3)RNA的作用:主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息。(4)DNA分子复制:亲代DNA分子的两条链解开后作为母链模板,在酶的作用下,利用游离的核苷酸各自合成一段与母链互补的子链。最后形成两个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子,使核酸携带的遗传信息通过DNA复制被精确地传递给下一代,并通过控制蛋白质的合成来影响生物体特定性状的发生和发育。【诊断2】判断下列叙述的正误(正确的划“√”,错误的划“×”)。(1)蛋白质遇浓硝酸都会显黄色(×)(2)医疗器械的高温消毒的实质是蛋白质的变性(√)(3)酶是一种高效催化剂,对各类化学反应都有良好的催化作用,温度越高,催化效果越好(×)(4)核酸是含磷的生物高分子化合物,据组成可分为DNA和RNA(√)三、合成高分子1.高分子化合物的组成和结构(1)单体:能够进行聚合反应形成高分子化合物的小分子化合物。(2)链节:高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位,又称重复结构单元。(3)聚合度:高分子链中含有的链节数目,以n表示。如合成聚乙烯:2.合成方法(1)加成聚合(加聚)反应由单体通过加成反应的方式生成高分子化合物,既属于加成反应,又属于聚合反应,如合成聚异戊二烯的化学方程式为。(2)缩合聚合(缩聚)反应单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应,反应过程中伴有小分子副产物(如H2O、HX等)的生成。(3)常见高分子化合物的单体和结构简式名称单体结构简式涤纶、HOCH2CH2OH腈纶CH2=CHCN顺丁橡胶丁苯橡胶(SBR)氯丁橡胶3.高分子材料的分类与性质(1)eq\a\vs4\al(\x(\a\al(高分子,化合物))\o(→,\s\up7(根据),\s\do5(来源))\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(天然高分子化合物,\a\vs4\al(合成高,分子化,合物)\o(→,\s\up7(按结构))\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(线型结构:具有热塑性,如低压法聚乙烯,支链型结构:具有热塑性,如高压法聚乙烯,网状结构:具有热固性,如酚醛树脂)))))(2)eq\a\vs4\al(高分子材料)eq\o(→,\s\up7(按用途),\s\do5(和性能))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(通用高分,子材料)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(塑料,合成纤维,合成橡胶)),\a\vs4\al(功能高分,子材料)\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(高分子分离膜,导电高分子,医用高分子,高吸水性树脂))))【诊断3】判断下列叙述的正误(正确的划“√”,错误的划“×”)。(1)聚乙烯、蛋白质、淀粉等高分子化合物都属于混合物(√)(2)天然橡胶()是高聚物,不能使溴水褪色(×)(3)棉花、蚕丝、羊毛、天然橡胶都属于天然高分子化合物(√)(4)聚乙烯塑料可用于包装食品,而聚氯乙烯塑料不可用于包装食品(√)考点一生物大分子的种类与性质题组一糖类的组成结构与性质1.(双选)血糖是指血液中的葡萄糖,下列有关说法不正确的是()A.葡萄糖的分子式可表示为C6(H2O)6,则葡萄糖分子中含有6个H2O分子B.葡萄糖与果糖互为同分异构体C.葡萄糖与麦芽糖均含有醛基,但二者不互为同系物D.淀粉与纤维素互为同分异构体答案AD解析葡萄糖分子中H、O原子个数之比为2∶1,葡萄糖分子中不存在水分子,故A错误;葡萄糖与果糖的分子式相同、结构不同,互为同分异构体,故B正确;葡萄糖与麦芽糖官能团的数目不同,不互为同系物,同系物的官能团和官能团的数目均相同,故C正确;淀粉与纤维素分子式均可表示为(C6H10O5)n,但分子式中n不同,所以淀粉与纤维素不互为同分异构体,故D错误。2.(2020·北京卷)淀粉在人体内的变化过程如图:eq\x(\a\al(淀粉,(C6H10O5)n))eq\o(→,\s\up7(①))eq\x(\a\al(糊精,(C6H10O5)m))eq\o(→,\s\up7(②))eq\x(\a\al(麦芽糖,C12H22O11))eq\o(→,\s\up7(③))eq\x(\a\al(葡萄糖,C6H12O6))eq\o(→,\s\up7(④))eq\x(CO2、H2O)下列说法不正确的是()A.n<mB.麦芽糖属于二糖C.③的反应是水解反应D.④的反应为人体提供能量答案A解析淀粉在加热、酸或淀粉酶作用下发生分解和水解时,将大分子的淀粉首先转化成为小分子的中间物质,这时的中间小分子物质,为糊精,故n>m,A项错误;麦芽糖是两分子葡萄糖缩水形成的化合物,是二糖;B、C项正确;葡萄糖在人体内(血糖)被氧化成CO2、H2O,释放出的能量供给人体,D项正确。糖类物质的常见转化方式题组二氨基酸、蛋白质的结构与性质3.如图表示蛋白质分子结构的一部分,图中a、b、c、d标出了分子中不同的键,当蛋白质发生水解反应时,断裂的键是()A.a B.bC.c D.d答案C解析肽键是羧基(—COOH)脱去羟基(—OH)、氨基(—NH2)脱去其中一个氢原子所形成的,蛋白质发生水解反应时,肽键中的C—N键断裂,即c处键发生断裂,故选C。4.下列有关蛋白质的说法正确的是()①氨基酸、淀粉均属于高分子化合物②蛋白质是结构复杂的高分子化合物,分子中都含有C、H、O、N③若两种二肽互为同分异构体,则二者的水解产物一定不一致④用甘氨酸(H2N—CH2COOH)和丙氨酸()缩合最多可形成四种二肽A.①④ B.②③C.①② D.②④答案D解析①淀粉属于高分子化合物,氨基酸不属于高分子化合物,错误;②蛋白质是由氨基酸缩合而成的高分子化合物,都含有C、H、O、N,有的也含S,正确;③如甘氨酸和丙氨酸缩合形成的两种二肽互为同分异构体,但水解产物相同,错误;④两种氨基酸自身缩合可形成两种二肽,交叉缩合又可形成两种二肽,故最多能形成四种二肽,正确。❶氨基酸的成肽规律(1)2种不同氨基酸脱水可形成4种二肽如甘氨酸与丙氨酸混合后,可以在相同分子之间,也可以在不同分子之间,形成4种二肽。(2)分子间或分子内脱水成环→+2H2O(3)缩聚生成高分子化合物❷蛋白质盐析和变性的比较盐析变性内涵加入一定浓度某些无机盐溶液,使蛋白质的溶解度降低而析出在某些性质或化学因素的影响下,蛋白质的性质和生理功能发生改变的现象条件较浓的轻金属盐或铵盐溶液,如(NH4)2SO4、Na2SO4溶液等加热、紫外线、X射线、重金属盐、强酸、强碱、甲醛等特点可逆,蛋白质仍保持原有活性不可逆,蛋白质已失去原有活性应用分离、提纯蛋白质,如向蛋白质溶液中加入饱和Na2SO4[或(NH4)2SO4]溶液,使蛋白质析出消毒、灭菌,给果树施用波尔多液,保存动物标本等题组三核酸的结构与性质5.因为核酸是生命的基础物质,是病毒的“身份证”,所以新冠患者的确诊需要病毒的核酸检验。下列说法正确的是()A.核酸是核蛋白的非蛋白部分,也是由氨基酸残基组成的B.核酸水解产物中含有磷酸、葡萄糖和碱基C.核酸、核糖核苷酸都是高分子化合物D.核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类,对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用答案D解析核酸是由磷酸、环式核糖(或脱氧核糖)和碱基通过一定的方式结合而成的,故A错误;核酸水解的最终产物是磷酸、环式核糖(或脱氧核糖)和碱基,故B错误;核酸是高分子化合物,但核糖核苷酸不是高分子化合物,故C错误;核酸有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类,分别是RNA和DNA,二者共同对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用,故D正确。6.核酸检测对防疫新冠肺炎意义重大。图1是脱氧核糖核酸(DNA)的结构片段,它的碱基中胞嘧啶的结构如图2,下列说法正确的是()A.脱氧核糖核酸中含有的化学键都是不同原子形成的极性共价键B.2-脱氧核糖(C5H10O4)与葡萄糖属于同系物,都能发生银镜反应C.胞嘧啶分子式为C4H5N3O,含有的官能团是氨基和肽键D.脱氧核糖核酸由磷酸、2-脱氧核糖和碱基通过一定方式结合而成答案D解析脱氧核糖核酸中含有C—C,为非极性键,故A错误;2-脱氧核糖为环状,与葡萄糖结构不同,二者不是同系物,故B错误;由结构简式可知,含有肽键、氨基和碳碳双键等官能团,故C错误;由结构简式可知,磷酸、2-脱氧核糖和碱基可通过取代、加成反应等生成脱氧核糖核酸,故D正确。❶核酸分子的结构层次❷DNA与RNA的比较类别脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)组成差异二者主要差异在于戊糖的不同存在主要存在于细胞核中主要存在于细胞质中生理功能生物遗传信息的载体,还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成DNA和RNA的结构联系考点二合成有机高分子材料【典例】丁腈橡胶具有优良的耐油、耐高温性能,合成丁腈橡胶的原料是()①CH2=CH—CH=CH2②CH3—C≡C—CH3③CH2=CH—CN④CH3—CH=CH—CN⑤CH3—CH=CH2⑥CH3—CH=CH—CH3A.③⑥ B.②③C.①③ D.④⑤答案C解析该高聚物链节主链不含杂原子,属于加聚反应生成的高聚物,链节主链上存在碳碳双键结构,有6个碳原子,其单体必为两种,按如图所示断开:,再将双键中的1个C—C打开,然后将半键闭合即可得两种单体:CH2=CH—CH=CH2、CH2=CH—CN,故选C。❶加聚反应、缩聚反应方程式的书写方法(1)加聚反应的书写方法①单烯烃型单体加聚时,“断开双键,键分两端,添上括号,右下写n”。例如:。②二烯烃型单体加聚时,“单变双,双变单,破两头,移中间,添上括号,右下写n”。例如:nCH2=CH—CH=CH2eq\o(→,\s\up7(一定条件))CH2—CH=CH—CH2。③含有一个双键的两种单体聚合时,“双键打开,中间相连,添上括号,右下写n”。例如:nCH2=CH2+nCH2=CH—CH3eq\o(→,\s\up7(催化剂))。(2)缩聚反应的书写方法书写缩合聚合物(简称缩聚物)结构式时,缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团,如:①聚酯类:—OH与—COOH间的缩聚nHOCH2—CH2OH+nHOOC—COOHeq\o(→,\s\up7(催化剂))。②聚氨基酸类:—NH2与—COOH间的缩聚nH2N—CH2COOHeq\o(→,\s\up7(催化剂))。nH2NCH2COOH+eq\o(→,\s\up7(催化剂))+(2n-1)H2O。③酚醛树脂类:。❷高分子化合物单体的推断方法物质类别高分子化合物方法单体备注加聚物CH2—CH2CH2=CH2加聚产物的主链一般全为碳原子,按“凡双键,四个碳;无双键,两个碳”的规律画线断键,然后半键闭合、单双键互换缩聚物和HOCH2CH2OH缩聚产物的链节中不全为碳,一般有、等结构,在或画线处断键,碳原子上连—OH,氧原子和氮原子上连—H,即得单体和题组一高聚物单体的判断1.下列关于合成材料的说法不正确的是()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=CHClC.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答案C解析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。2.有下列几种高分子化合物。其中是由两种不同的单体缩聚而成的是()A.①③④⑤ B.③④⑤C.③⑤ D.①②③④⑤答案C解析根据单体判断的“断键法”“弯键法”,可知:①是加聚物,单体是苯乙烯;②是加聚物,单体是2-氯-1,3-丁二烯;③是缩聚物,单体是苯酚和甲醛;④是加聚物,单体是乙烯和丙烯;⑤是缩聚物,单体是对二苯甲酸和乙二醇。题组二高分子材料的结构与应用3.一种用于隐形眼镜材料的聚合物片段如下:下列关于该高分子说法正确的是()A.结构简式:B.氢键对该高分子的性能没有影响C.完全水解得到的高分子有机物,含有官能团羧基和碳碳双键D.完全水解得到的小分子有机物,具有4种不同化学环境的氢原子答案A解析根据题中隐形眼镜材料的聚合物片段可知,该高分子的链节为,则该高分子的结构简式:,故A正确;氢键为一种特殊的分子间作用力,影响物质的物理性质,如熔、沸点,故B错误;该高分子完全水解的产物和HOCH2CH2OH,其中高分子有机物为,含有的官能团为羧基,故C错误;根据C选项的分析,水解得到的小分子有机物为HOCH2CH2OH,有2种不同化学环境的氢原子,故D错误。4.(双选)尼龙66是一种重要的合成纤维,是由己二酸和[HOOC(CH2)4COOH]和己二胺[H2N(CH2)6NH2]在一定条件下聚合而成。下列有关叙述中不正确的是()A.合成尼龙-66和聚乙烯的反应类型相同B.尼龙-66是线型结构高分子,耐磨性和强度较高C.尼龙-66的结构简式:D.尼龙-66的化学性质稳定,不能发生氧化反应、水解反应答案AD解析己二酸含2个—COOH,己二胺含2个—NH2,二者发生缩聚反应生成尼龙-66,聚乙烯是由乙烯发生加聚反应生成,A项错误;尼龙-66属于合成纤维,是线型结构高分子,具有耐磨性和强度高等优良性能,B项正确;结合缩聚反应机理及合成单体的结构推知,尼龙-66的结构简式为,C项正确;尼龙-66分子中含有酰胺基(),一定条件下可发生水解反应,D错误。微专题31限定条件下同分异构体的书写【核心归纳】1.同分异构体书写流程(1)明确书写什么物质的同分异构体,该物质的组成情况(题目直接给出或联系上下文推出)。(2)从有机物性质联想官能团或结构特征。官能团异构:a.羧酸、酯和羟基醛;b.醛与酮、烯醇;c.芳香醇与酚、醚;d.氨基酸和硝基化合物等。(3)结合结构限定条件考虑官能团的位置异构(苯环上位置异构、碳链异构等)。2.限定条件类型(1)结构限定条件结构特点属于芳香族化合物含含有手性碳原子(R1≠R2≠R3≠R4)属于α-氨基酸分子中含有几种不同化学环境的氢(或核磁共振氢谱中有几组峰,峰面积比值等)确定官能团的位置和数目(氢原子种类越少,则结构越对称)(2)性质限定条件有机物中可能含有的官能团①与Na反应生成H2含—OH、—COOH②与Na2CO3或NaHCO3反应生成CO2含—COOH③与NaOH溶液反应含酚羟基、—COOH、—COO—、—X等④与FeCl3溶液发生显色反应含酚羟基⑤能发生银镜反应含—CHO、HCOO—⑥能发生水解反应含—X、—COO—等⑦水解后的产物能与FeCl3溶液发生显色反应3.书写步骤与方法(1)步骤(2)方法①“碎片”推测:依据分子式(不饱和度)信息、特殊结构信息、类别信息、化合物性质等推知官能团。②碳架构建:除“碎片”以外的碳原子,按碳架异构搭建。③“碎片”组装:先在苯环上进行基团定位→再考虑取代基的碳链异构→再考虑取代基在苯环上的位置异构→最后考虑官能团类别异构。④方法选择:“端基碎片”的位置异构一般选择“等效氢”、“定一移一”等方法;“非端基碎片”的位置异构一般选择“插入法”。【典例】具有一种官能团的二取代芳香族化合物W是E()的同分异构体,0.5molW与足量碳酸氢钠溶液反应生成44gCO2,W共有________(不含立体结构)种,其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为________________________________________。答案12解析第1步:推测“碎片(原子、原子团、官能团)”结构题中信息“碎片”依分子式(不饱和度)信息6碎片推断先“简”后“繁”。已定:“简”:2个—COOH,“繁”:、、待定:C2H4特殊结构信息一种官能团、二取代化合物性质信息0.5molW与足量碳酸氢钠溶液反应生成44gCO2类别信息芳香族化合物第2步:摘除“碎片”,构建碳架碳链先“整”后“散”:方案1:—CH2CH2COOH、—COOH方案2:—CH2COOH、—CH2COOH方案3:、—COOH方案4:、—CH3第3步:组装已定的、、3种×待定的4种(方案)=12种。❶端基官能团(也可称为一价官能团)是指在有机物的结构简式中只能位于末端的官能团,主要包括卤素原子(—X)、硝基(—NO2)、氨基(—NH2)、羟基(—OH)、羧基(—COOH)、醛基(—CHO)等。书写含有这些官能团的同分异构体时,可将其分子式变形为烃基和官能团两部分,如R—CHO、R—X等。它们的同分异构体数目则取决于烃基部分的异构体数目。如甲基1种,乙基1种,丙基2种,丁基4种,戊基8种。❷非端基官能团分为桥基官能团、三叉基官能团、十字基官能团。桥基官能团(也称为二价官能团)通常有:羰基、酯基、酰胺基等,三叉基包括苯环的三取代、、等,十字基包括等。桥基官能团通常采用插入法,其余均可采用烃基分配法确定。【专题精练】1.F()的同分异构体中,既能发生银镜反应,又能与FeCl3溶液发生显色反应的共有________种,其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的为________。答案13解析第1步:推测“碎片(原子、原子团、官能团)”结构题中信息“碎片”依分子式(不饱和度)信息5碎片推断先“简”后“繁”。已定:醛基、酚羟基、甲基;待定:苯环的几元取代化合物性质信息既能发生银镜反应,又能与FeCl3溶液发生显色反应第2步:组装苯酚一元取代产物:、、;苯酚二元取代产物:在以上结构再接上1个醛基(等效氢法),分别有5种、5种、3种。如图:、、。2.X是B()的同分异构体,X同时满足下列条件的结构共有________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为__________________________________________________________________________________________________________________________________。①可与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳;②遇FeCl3溶液发生显色反应;③除苯环外不含其他环。答案15解析B为,X是B的同分异构体,X同时满足①可与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳,说明含有羧基;②遇FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;③除苯环外不含其他环。如含有两个取代基,则可为—OH、—CH=CHCOOH或—C(COOH)=CH2,各有邻、间、对3种结构;如含有3个取代基,可为—OH、—CH=CH2、—COOH,共10种结构,则X共有15种同分异构体,其中核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为。3.Q是W()的同系物且相对分子质量比W大14,则Q有________种,其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为1∶2∶2∶3的为________________(写一种结构简式即可)。答案10(或)解析Q是W()的同系物且相对分子质量比W大14,则Q含有苯环、2个羧基、比W多一个CH2原子团,若有1个取代基,则为—CH(COOH)2;若有2个取代基,则为—COOH、—CH2COOH,有邻、间、对3种位置;若有3个取代基,则为2个—COOH与—CH3,2个—COOH有邻、间、对3种位置,对应的—CH3分别有2种、3种、1种位置,故符合条件的Q共有1+3+2+3+1=10种,其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为1∶2∶2∶3的为、。微专题32有机合成中有机物结构推断的解题策略一、根据转化关系中的“反应条件”推断有机物的结构【核心归纳】1.一般规律反应条件有机反应NaOH的水溶液中加热酯的水解反应或卤代烃的水解反应NaOH的乙醇溶液中加热卤代烃的消去反应浓H2SO4存在的条件下加热醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应与溴水或溴的CCl4溶液反应烯烃、炔烃的加成反应(浓溴水时可能为酚的取代反应)与H2在Ni的作用下加热烯烃、炔烃、芳香烃、醛、酮等的加成反应或还原反应O2、Cu(或Ag),加热;CuO,加热醇的催化氧化反应与O2或新制的Cu(OH)2或银氨溶液反应—CHO的氧化反应稀H2SO4加热条件下反应酯、低聚糖、多糖等的水解反应光照、X2(表示卤素单质)烷基上的取代反应铁粉或FeX3、X2(表示卤素单质)条件下反应苯环上的卤代反应2.实例(1)eq\x(F)eq\o(→,\s\up7(CH3OH),\s\do5(浓H2SO4/△))eq\x(G):反应类型可能为取代反应或者酯化反应,联想乙酸乙酯的制备,则F结构中可能有羧基,G结构中可能有酯基。(2)eq\x(\a\al(C,C9H8O2))eq\o(→,\s\up7(Br2/CCl4))eq\x(\a\al(D,C9H8Br2O2)):反应类型可能为加成反应,通过分子式即可验证,联想乙烯与溴的四氯化碳溶液反应,则C结构中应该存在一个碳碳双键。(3)eq\x(\a\al(D,C9H8Br2O2))eq\o(→,\s\up7(1)KOH/C2H5OH,△),\s\do5(2)H+))eq\x(E),反应类型可能为消去反应,联想卤代烃在碱的醇溶液中加热发生消去反应,然后酸化,则E结构中可能生成新的不饱和键。(4)生成A的反应为氯原子取代苯环上的氢原子,由D的结构知,取代的是邻位上的氢原子;由A、B的分子式差异知,A→B为卤代烃的水解反应;由B→C的反应条件及B、C的分子式差异知,B→C为苯环上甲基的取代反应,且取代了两个氢原子;由C→D的反应条件及D的结构知,C→D为侧链上两个氯原子的水解反应,因同一个碳原子上连两个羟基通常不稳定,脱水形成—CHO。【典例1】有机物F为一种高分子树脂,物质C的分子式为C10H10OBr2。F的合成路线如下:已知:①A为苯甲醛的同系物,分子中无甲基,其相对分子质量为134;②—CHO+eq\o(→,\s\up7(稀NaOH溶液/△))请回答下列问题:(1)X的化学名称是_____________________________________________________。(2)E生成F的反应类型为______________________________________________。(3)D的结构简式为__________________________________________________。(4)由B生成C的化学方程式为_____________________________________________________________________。[信息提取]有机物F信息①②由聚合物推断单体,则E为物质C的分子式为C10H10OBr2和反应条件可知,D→E为卤素原子的水解反应,结合E的结构可知,D为含有溴原子的芳香羧酸,D为根据C的分子式和C→D的反应条件可知,C→D为羟基或醛基的氧化反应,再由D的结构式可知,C为含有溴原子的芳香醛;C为由C和反应条件可知,B为含有碳碳双键的芳香醛,B为根据信息①,A为苯甲醛的同系物,分子中无甲基,其相对分子质量为134知,A为苯丙醛;根据信息②可知,X为甲醛答案(1)甲醛(2)缩聚反应(3)(4)二、根据反应物、生成物的分子式推断有机物的结构【核心归纳】分析反应物、产物的分子式特征,根据其差异,联想已有有机化学知识,猜想可能的有机反应类型,由此确定反应物、产物的结构特点,结合框图中的其他物质,确定具体的结构。如(1)eq\x(\a\al(F,(C6H6O)))→eq\x(\a\al(G,(C6H5NO3))):对比F与G的分子式,G比F的分子式少1个H,多1个NO2,可判断反应类型可能为取代反应,F若为苯酚,则G可能为硝基苯酚。(2)eq\x(\a\al(C,(C3H6OCl2)))eq\o(→,\s\up7(试剂a))eq\x(\a\al(D,(C3H8O3))):对比C与D的分子式,D比C的分子式少2个Cl,多2个OH,根据分子式可判断反应类型可能为取代反应,是卤代烃碱性条件下的水解反应。(3)eq\x(\a\al(C,(C6H8N2)))eq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(H2SO4,△))eq\x(\a\al(D,(C6H6O2))):对比C与D的分子式,D比C的分子式少2个NH,多2个O,根据分子式可判断反应类型可能为取代反应,为苯环上的2个NH2被2个OH取代。(4):对比C、D、F的分子式,C、D中碳原子数之和与F相等,则C+D→E的反应类型是加成反应(醛与醛的加成),E→F可能为醛基的氧化。(5):C、D的分子式恰好相差1个C2H4,故C→D的反应类型为加成反应,可能是H3COOC—CH=CH—CH=CHCOOCH3与CH2=CH2发生的1,4-加成。【典例2】化合物Ⅰ(C11H12O3)是制备液晶材料的中间体之一,其分子中含有醛基和酯基,Ⅰ可以用E和H在一定条件下合成:已知以下信息:(1)A的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢;(2)R—CH=CH2eq\o(→,\s\up7(①B2H6),\s\do5(②H2O2/OH-))R—CH2CH2OH;(3)化合物F苯环上的一氯代物只有两种;(4)通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基。回答下列问题:(1)A的化学名称为________________。(2)D的结构简式为________________。(3)E的分子式为________________。(4)F生成G的化学方程式为____________________________________________,该反应类型为________________。(5)I的结构简式为________________。[信息提取]有机物A(C4H9Cl)有机物B(C4H8)A的分子式C4H9Cl,核磁共振氢谱表明分子结构中只有一种化学环境的氢,则A的结构为由A→B分子式减少HCl且反应条件为NaOH/乙醇、△,故该反应为卤代烃的消去反应B的结构为由信息(2)及C→D的反应条件判断C为醇,结合B的结构可知,C为(CH3)2CHCH2OH,D为(CH3)2CHCHO有机物F(C7H8O)F的分子式为C7H8O,含苯环且苯环上的一氯代物只有两种,则F的结构为由F转化成G的反应条件可知该反应为烃基与Cl2光照条件下的取代反应,则G的结构为,根据H的分子式和G→H的反应条件可知该反应为卤代烃的水解反应。H的结构为答案(1)2-甲基-2-氯丙烷(2)(CH3)2CHCHO(3)C4H8O2(4)取代反应(5)三、根据题给信息推断有机物的结构常见信息(1)碳链增长①Heck反应+HX(X为卤素原子,R为烃基)②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—Heq\o(→,\s\up7(催化剂))R—C≡C—C≡C—R+H2③格氏试剂发生加成反应(R、R′、R″代表烃基或氢)。④CH3CH2Breq\o(→,\s\up7(NaCN))CH3CH2CNeq\o(→,\s\up7(H2O/H+))CH3CH2COOH⑤RCOOR′+R″CH2COOReq\o(→,\s\up7(CH3CH2ONa))(2)碳链缩短②烯烃与酸性KMnO4溶液反应被氧化。(3)成环反应①双烯合成eq\a\vs4\al(,,,)(4)官能团的引入①②RCH2CH=CH2eq\o(→,\s\up7(Br2),\s\do5(hv))RCHBrCH=CH2【典例3】M是合成某药物的中间产物,其合成路线如下:已知:Ⅰ.eq\o(→,\s\up7(碱))Ⅱ.R1COOR2+R3OHeq\o(→,\s\up7(催化剂))R1COOR3+R2OHⅢ.+eq\o(→,\s\up7(C2H5ONa))+R2OH(1)A分子无支链,只含有一种官能团,官能团的名称是________。(2)B→E的反应类型是________________。(3)D的结构简式是__________________________________________________。(4)F→G的化学方程式是______________________________________________。(5)L的结构简式是_________________________________________________。(6)L→M时,L发生了________(填“氧化”或“还原”)反应。[信息提取]信息Ⅰ信息Ⅱ信息Ⅲ结合B的分子式、信息Ⅰ中的加成反应,可推知B为CH3CH2OOCCH2CH2COOCH2CH3,D为,故A为HOOCCH2CH2COOH。由E的分子式及其产物结构,结合信息Ⅱ,可推知E为F与乙醇反应生成G,G与J发生信息Ⅲ中反应生成K,结合F、G的分子式可知,F属于羧酸、G属于酯,故F为CH3COOH,G为CH3COOCH2CH3。答案(1)羧基(2)加成反应(3)(4)CH3COOH+C2H5OHeq\o(,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(△))CH3COOC2H5+H2O(5)(6)还原【专题精练】(2021·福州质量检测)有机物G是一种药物合成中间产物,其一种合成路线如下:已知:(1)A是芳香族化合物,其名称是________;G分子中含氧官能团的名称是________________。(2)A→B的反应类型是________。(3)C的结构简式是________。(4)E属于芳香族的同分异构体有多种,其中分子内有4个碳原子在同一直线上的结构简式为__________________________________________________。(5)E→F的化学方程式为____________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)苯酚羟基、酯基(2)加成反应(3)(4)(5)解析根据A的分子式以及A为芳香族化合物可知,A为苯酚;A与氢气在催化剂条件下发生加成反应生成B,B为;B与浓HCl发生取代反应生成C,根据C的分子式可知C为;与镁在乙醚环境下发生已知信息中的反应生成D,D为;D与F在H+存在条件下发生已知信息中的反应,生成有机物G,根据G的结构简式,可以推出有机物F的结构简式为,根据E的分子式为C8H6O3,并结合F的结构简式可知,试剂a为甲醇,E的结构简式为。(1)A的名称是苯酚;G的结构简式为,含氧官能团有酯基、羟基。(2)A→B为苯酚与氢气反应成环己醇,反应类型是加成反应。(4)E的结构简式为,其芳香族同分异构体中有4个碳原子在同一直线上,说明苯环上含有羧基和醛基,且二者在苯环上处于对位,则其结构简式为。(5)E的结构简式为,E与甲醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成F,化学方程式为+CH3OHeq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))+H2O。【真题再现】1.(2021·浙江1月选考节选)判断下列方案设计、现象和结论的正误(×)目的方案设计现象和结论D探究蔗糖在酸性水溶液中的稳定性取2mL20%的蔗糖溶液于试管中,加入适量稀H2SO4后水浴加热5min;再加入适量新制Cu(OH)2悬浊液并加热若没有生成砖红色沉淀,则蔗糖在酸性水溶液中稳定提示检验葡萄糖应在碱性条件下进行,则水解后应先加NaOH溶液中和稀硫酸,再加适量新制Cu(OH)2悬浊液,加热,观察到砖红色沉淀,D错误。2.(2020·江苏卷节选)根据下列实验操作和现象判断所得到的结论的正误(×)选项实验操作和现象结论A向淀粉溶液中加适量20%H2SO4溶液,加热,冷却后加NaOH溶液至中性,再滴加少量碘水,溶液变蓝淀粉未水解提示淀粉水解液加NaOH溶液至中性,再加入少量碘水,溶液变蓝,说明溶液中含有淀粉,淀粉溶液在稀硫酸存在的条件下加热时肯定发生水解反应,根据实验现象可确定淀粉部分水解。【实验探究】1.蔗糖的性质实验内容蔗糖的水解实验操作实验现象①中无明显现象实验操作实验现象②中出现砖红色沉淀实验结论蔗糖无还原性;酸性条件下蔗糖的水解产物分子中含有醛基,具有还原性2.淀粉的性质—水解实验操作实验操作①中滴加碘水,溶液变蓝,滴加新制Cu(OH)2悬浊液加热后,无明显现象②中滴加碘水,溶液不变蓝,滴加新制Cu(OH)2悬浊液加热后,试管内出现砖红色沉淀实验结论淀粉无还原性;酸性条件下淀粉的水解产物分子中含有醛基,具有还原性【核心归纳】淀粉水解程度的判断方法(1)实验流程(2)实验现象及结论现象A现象B结论溶液呈蓝色未产生银镜淀粉尚未水解溶液呈蓝色出现银镜淀粉部分水解溶液不呈蓝色出现银镜淀粉完全水解(3)注意问题①检验淀粉时,必须直接取水解液加入碘水,不能取呈碱性的中和液,因为I2能与NaOH溶液反应。②淀粉、蔗糖的水解实验是用稀硫酸作催化剂,而银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应的实验必须在碱性条件下进行,所以检验淀粉或蔗糖的水解产物前应先加入NaOH溶液至溶液呈碱性。【迁移应用】1.有以下实验过程:结合实验过程,下列结论中正确的是()A.淀粉尚有部分未水解B.淀粉已完全水解C.淀粉没有水解D.淀粉已发生水解,但不知是否完全水解答案D解析淀粉为多糖遇到碘变蓝色,淀粉在酸性环境下发生水解生成葡萄糖水解液,加入氢氧化钠溶液调节溶液至碱性,再加入碘水,因为碘水能够与氢氧化钠反应,所以不能通过溶液不变蓝说明溶液中没有淀粉;在碱性环境下加入新制备的氢氧化铜,产生砖红色沉淀,说明水解液中含有葡萄糖,即淀粉已经水解,所以通过实验能够证明淀粉已经水解,但是否水解完全无法确定。2.(双选)下列关于验证蔗糖属于非还原性糖,而其水解产物具有还原性的实验方案的说法中,正确的是()A.验证蔗糖属于非还原性糖的操作顺序:④③B.验证蔗糖属于非还原性糖的操作顺序:④⑤C.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①④⑤D.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①⑤②④⑤答案BD解析某糖是否属于还原性糖,可通过银镜反应加以证明。银镜反应应该采取水浴加热,同时考虑到银镜反应应该在碱性条件下进行,故蔗糖水解后应先加碱中和做催化剂的酸,然后才能进行银镜反应,综上所述,B、D项正确。1.(2021·河北卷)高分子材料在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是()A.芦苇可用于制造黏胶纤维,其主要成分为纤维素B.聚氯乙烯通过加聚反应制得,可用于制作不粘锅的耐热涂层C.淀粉是相对分子质量可达几十万的天然高分子物质D.大豆蛋白纤维是一种可降解材料答案B解析芦苇的主要成分是纤维素,可用于制造黏胶纤维,A说法正确;聚氯乙烯有毒,不能用于制作不粘锅的耐热涂层,不粘锅的耐热涂层是聚四氟乙烯等耐热材料,B说法错误;淀粉是天然高分子物质,其相对分子质量可达几十万,C说法正确;大豆蛋白纤维可降解,D说法正确。2.(2021·山东卷)某同学进行蔗糖水解实验,并检验产物中的醛基,操作如下:向试管Ⅰ中加入1mL20%蔗糖溶液,加入3滴稀硫酸,水浴加热5分钟。打开盛有10%NaOH溶液的试剂瓶,将玻璃瓶塞倒放,取1mL溶液加入试管Ⅱ,盖紧瓶塞;向试管Ⅱ中加入5滴2%CuSO4溶液。将试管Ⅱ中反应液加入试管Ⅰ,用酒精灯加热试管Ⅰ并观察现象。实验中存在的错误有几处?()A.1 B.2C.3 D.4答案B解析第1处错误:利用新制氢氧化铜悬浊液检验蔗糖水解生成的葡萄糖中的醛基时,溶液需保持弱碱性,否则作水解催化剂的酸会与氢氧化铜反应,导致实验失败,题干实验过程中蔗糖水解后溶液未冷却并碱化;第2处错误:NaOH溶液具有强碱性,不能用玻璃瓶塞,否则NaOH与玻璃塞中SiO2反应生成具有黏性的Na2SiO3,会导致瓶盖无法打开,共2处错误,故答案为B。3.(2020·浙江7月选考)下列说法不正确的是()A.相同条件下等质量的甲烷、汽油、氢气完全燃烧,放出的热量依次增加B.油脂在碱性条件下水解生成的高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分C.根据纤维在火焰上燃烧产生的气味,可以鉴别蚕丝与棉花D.淀粉、纤维素、蛋白质都属于高分子化合物答案A解析单位质量H元素燃烧放出的热量大于C元素,甲烷为含氢量最高的烃,则相同条件下,等质量的甲烷、汽油、氢气完全燃烧,氢气放出的热量最多,甲烷次之,汽油最少,A项错误;油脂在碱性条件下的水解即为皂化反应,得到的高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分,B项正确;蚕丝是蛋白质,燃烧时有烧焦羽毛的气味,棉花的主要成分是纤维素,燃烧时没有此气味,可用燃烧时产生的气味区别蚕丝与棉花,C项正确;淀粉、纤维素和蛋白质均属于高分子化合物,D项正确。4.(2021·北京卷)可生物降解的高分子材料聚苯丙生(L)的结构片段如下图。已知:R1COOH+R2COOHeq\o(,\s\up7(脱水),\s\do5(水解))+H2O下列有关L的说法不正确的是()A.制备L的单体分子中都有两个羧基B.制备L的反应是缩聚反应C.L中的官能团是酯基和醚键D.m、n、p和q的大小对L的降解速率有影响答案C解析由X和Y的结构可知合成L单体分别为和HOOC(CH2)8COOH,每个单体分子中均含2个羧基,A项正确;由已知信息知,生成L的同时,还生成小分子物质H2O,该反应属于缩聚反应,B项正确;L中的官能团是—O—和,不含酯基,C项错误;聚合物的分子结构对聚合物的降解有本质影响,故m、n、p、q的数值会影响L的降解速率,D项正确。1.(2021·汕头模拟)在抗疫新冠肺炎期间,化学与其密切相关,下列说法正确的是()A.新型冠状病毒结构主要包括球形蛋白质外壳和核酸,由C、H、O三种元素组成B.N95的核心材料是熔喷聚丙烯布,属于热固性塑料C.酒精浓度越高,消毒效果越好D.研制好的疫苗要冷冻保藏,防止蛋白质变性答案D解析A.新型冠状病毒结构主要包括球形蛋白质外壳和核酸,由C、H、O、N四种元素等组成,故A错误;B.N95的核心材料是熔喷聚丙烯布,属于热塑性塑料,可以加热加工,可重新加工为新的产品,故B错误;C.酒精浓度越高,表面蛋白质凝固后,阻止酒精与内部的病毒作用,减弱消毒效果,一般用75%的酒精消毒,故C错误;D.蛋白质受热易变质,研制好的疫苗要冷冻保藏,防止蛋白质变性,故D正确。2.下列说法不正确的是()A.检验淀粉是否水解完全的方法是:在水解液中先加入过量的氢氧化钠溶液,然后滴加碘水,未变蓝,说明已水解完全B.检验皂化反应是否完全的方法是:用玻璃棒蘸取反应液滴到盛有热水的烧杯中,振荡,观察是否有油滴浮在水面上C.利用蛋白质盐析的性质,可进行分离提纯D.氨基酸分子中含有氨基(—NH2)、羧基(—COOH),所以其既能和酸反应又能和碱反应答案A解析氢氧化钠过量,碘单质能与NaOH溶液发生反应,因此溶液未变蓝,不能说明淀粉已完全水解,故A错误;油脂不溶于水,油脂发生皂化反应,生成高级脂肪酸(盐)和甘油,两者都溶于水,用玻璃棒蘸取反应液滴到盛有热水的烧杯中,振荡,如果水面上没有油滴,则说明水解完全,反之,没有水解完全,故B正确;盐析是降低蛋白质溶解度使之析出,蛋白质仍具有活性,可进行分离提纯,故C正确;氨基酸中含有氨基和羧基,氨基具有碱性,羧基具有酸性,因此氨基酸既能与酸反应又能与碱反应,故D正确。3.美国天文学家在亚利桑那州一天文观测台探测到了距银河系中心2.6亿光年处一巨大气云中的特殊电磁波,这种电磁波表明那里可能有乙醇醛糖分子存在。下列有关乙醇醛糖(HOCH2CHO)的说法不正确的是()A.HOCH2CHO能发生取代反应、加成反应、氧化反应和还原反应B.乙醇醛糖属于醛和糖的混合物C.HOCH2CHO与乙酸、甲酸甲酯互为同分异构体D.乙醇醛糖与葡萄糖具有相似的化学性质答案B解析乙醇醛糖分子中含有醛基和羟基,故能发生取代反应、加成反应、氧化反应和还原反应,A项正确;乙醇醛糖属于纯净物,B项错误;HOCH2CHO与乙酸、甲酸甲酯的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,C项正确;乙醇醛糖与葡萄糖均含有醛基和羟基,具有相似的化学性质,D项正确。4.(2021·济宁模拟)下列有关核酸的叙述中,正确的是()A.除病毒外,一切生物都有核酸存在B.核酸是由C、H、O、P、N等元素组成的小分子有机物C.核酸是生物的遗传物质D.组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸答案C解析A.一般地说,病毒由核酸和蛋白质组成,A不正确;B.核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的生物大分子,B不正确;C.核酸是生物体遗传信息的载体,是生物的遗传物质,C正确;D.核酸按组成中所含戊糖的不同分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类,其中DNA的基本单位是脱氧核苷酸,核酸的基本单位是核苷酸,D不正确。5.(2021·泉州模拟)某柔性屏手机的电池采用有机高聚物做固态电解质,该高聚物的结构片段如图。下列说法正确的是()A.合成高聚物的反应为缩聚反应B.氢键对高聚物的性能没有影响C.高聚物的单体是D.高聚物在NaOH溶液中水解的产物之一是答案D解析A.该反应为加聚反应,故A错误;B.氢键是分子间作用力,能提高高聚物的稳定性,故B错误;C.有机高聚物的结构片段发现可知,是加成聚合产物,氢键是分子间作用力,合成有机高聚物的单体是:,故C错误;D.高聚物含酰胺基,在NaOH溶液中水解的产物之一是,故D正确。6.(2021·德州模拟)合成高分子材料的使用彻底改变了世界面貌,对于人类的生产生活方式产生了重要影响。下列说法正确的是()A.通过红外光谱法测定聚乙烯的平均相对分子质量可得其链节数B.(聚碳酸酯)水解后得到的含有苯环的物质的分子中最多14个碳原子共面C.CH=CH(聚乙炔)能做导电材料,主要原因是分子中存在大π键D.有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)可通过缩聚反应制得答案C解析A.通过质谱法才能测定聚乙烯的平均相对分子质量,故A错误;B.聚碳酸酯一定条件下水解后得到的含有苯环的水解产物的结构简式为,与2个苯环相连的碳原子为饱和碳原子,由三点成面可知,水解产物的分子中最多13个碳原子共面,故B错误;C.聚乙炔是由双键和单键交替组成的塑料,分子中的不饱和碳原子能形成大π键,具有电子容易流动的性质,在聚乙炔中加入碘等杂质后就会呈现明显的金属性而导电,故C正确;D.聚甲基丙烯酸甲酯是甲基丙烯酸甲酯在一定条件下发生加聚反应制得,故D错误。7.(2021·茂名模拟)利用有机物Ⅰ合成Ⅳ的路线如图所示,下列说法正确的是()A.1molⅡ最多消耗2molNaOHB.Ⅲ→Ⅳ发生加聚反应C.1molⅠ最多消耗2molH2D.Ⅳ为纯净物答案A解析A.溴原子水解被羟基取代,生成的HBr消耗等物质的量的NaOH,R—COOCH3(酯基)碱性水解,生成羧基会消耗等物质的量的NaOH,所以1mol有机物Ⅱ消耗2molNaOH,描述正确,符合题意;B.Ⅲ→Ⅳ发生的是羟基与羧基之间的酯化缩聚,不是加聚反应,描述错误,不符题意;C.有机物Ⅰ只有碳碳双键加氢,酯基中的碳氧双键不能催化加氢,故1mol有机物Ⅰ最多消耗1molH2,描述错误,不符题意;D.聚合产物每个聚合分子的聚合度(n值)均不一样,所以聚合产物都是混合物,描述错误,不符题意。8.糠醛()与苯酚可以发生聚合反应,得到糠醛树脂,其结构类似于酚醛树脂,酚醛树脂可用于砂轮、砂纸、砂布的黏合剂。下列说法不正确的是()A.糠醛的分子式为C5H4O2B.糠醛的同分异构体可能含羧基C.合成糠醛树脂的反应属于缩聚反应D.线型糖醛树脂的结构简式为答案D解析由糠醛的结构简式知,其分子式为C5H4O2,A项正确;糠醛的不饱和度为4、分子内含2个O原子,其同分异构体可能含羧基,B项正确;合成糠醛树脂的同时有小分子物质水生成,则该反应属于缩聚反应,C项正确;糠醛树脂的结构类似于酚醛树脂,线型酚醛树脂的结构简式为,则线型糠醛树脂的结构简式为,D项错误。9.下列说法不正确的是()A.酚醛树脂属于热塑性塑料B.结构为…—CH=CH—CH=CH—CH=CH—…的高分子化合物,其单体是乙炔C.有机硅聚醚()可由单体和缩聚而成D.某塑料为,它的单体有3种答案A解析苯酚和甲醛发生缩聚反应生成酚醛树脂,它属于热固性塑料,A项错误;高分子化合物…—CH=CH—CH=CH—CH=CH—…的结构简式可以表示为CH=CH,其单体为CH≡CH,B项正确。10.某高分子化合物R的结构简式如下:下列有关R的说法正确的是()A.R的一种单体的分子式可能为C9H10O2B.R完全水解后的生成物均为小分子有机物C.可以通过加聚反应和缩聚反应合成RD.碱性条件下,1molR完全水解消耗NaOH的物质的量为2mol答案C解析由该高分子化合物的结构简式可知,其单体为CH2=C(CH3)COOH、HOCH2CH2OH、HOOCCH(OH)CH2C6H5,R的单体之一的分子式为C9H10O3,A项错误;R完全水解有高分子化合物生成,B项错误;单体中存在、—OH、—COOH,可通过加聚反应和缩聚反应生成R,C项正确;1molR中含n(1+m)mol酯基,碱性条件下,1molR完全水解消耗NaOH的物质的量为n(m+1)mol,D项错误。11.(2021·承德模拟)聚丙烯酸钠(E)接枝共聚物高吸水性树脂和聚碳酸酯(H)均可由乙烯等原料合成制备:回答下列问题:(1)反应③的反应类型为________________,该反应生成的官能团的名称为________________,C的结构简式为________________。(2)由乙烯得到A(反应①)的两种经典方法分别是:a.氯代乙醇法:CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(Cl2),\s\do5(H2O))ClCH2CH2OHeq\o(→,\s\up7(HCl),\s\do5(Ca(OH)2))Ab.催化氧化法:CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(O2,Ag),\s\do5(△))A其中原子利用率较高的方法为________(填“a”或“b”);A~H中,核磁共振氢谱峰的组数与乙烯相等物质的有________(填字母)。(3)反应⑧的化学方程式为_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)X是比BPA少两个碳原子的同系物,符合下列条件的X的同分异构体共有________种(不考虑立体异构)。ⅰ.含有“”结构;ⅱ.所有取代基接在同一苯环上;ⅲ.1mol该同分异构体恰好能与1molNa2CO3完全反应。(5)参照题目流程,设计以乙烯为原料制备的合成路线(无机试剂任选)。答案(1)消去反应碳碳双键(2)bAFG(3)2nCH3OH(4)20(5)CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(Ag))eq\o(→,\s\up7(HCN),\s\do5(催化剂))HOCH2CH2CNeq\o(→,\s\up7(NaOH),\s\do5(H2O))HOCH2CH2COONaeq\o(→,\s\up7(H+))HOCH2CH2COOHeq\o(→,\s\up7(催化剂))解析反应②是加成反应,则A为,③是醇的分子内脱水,C为,⑤是碳碳双键的聚合反应,E是,⑥是加成反应,⑦是取代反应,⑧是缩聚反应,脱去的小分子是CH3OH,H是。(1)反应③是醇的分子内脱水,属于消去反应;该反应生成的官能团的名称是碳碳双键;C的结构简式为;(2)a除了生成A,还会得到小分子HCl,b只得到A一种产物,故b的原子利用率较高;乙烯的等效氢只有一种,即核磁共振氢谱只有一组峰,AFG中的等效氢均只有一种,核磁共振氢谱都是一组;(3)反应⑧是缩聚反应,生成的小分子是CH3OH,化学方程式为+2nCH3OH。(4)BPA中除了两个苯环还有三个碳原子和两个氧原子,则X中有两个相连接的苯环,还有1个碳原子和2个氧原子,1molX与1mol碳酸钠反应,说明只有一个酚羟基,另一个氧原子可以和C原子形成-CH2OH或者-OCH3的结构,所有的取代基连接在同一苯环上,可以把该题当作苯环的三元取代来解题,则苯环的一元取代结构为,在此基础上进行酚羟基的取代会得到邻、间、对三种结构:、、,然后进行—CH2OH或者—OCH3的取代,即苯环上的第三次取代,第一种结构有4种取代位置,第二种结构有4种取代位置,第三种结构有2种取代位置,共10种取代位置,再加上需要对—CH2OH或者—OCH3分别进行取代,则符合条件的同分异构体有10×2=20种;(5)逆向分析产物:←HOCH2CH2COOH←HOCH2CH2COONa←HOCH2CH2CN←←CH2=CH2,则合成路线为CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(Ag))eq\o(→,\s\up7(HCN),\s\do5(催化剂))HOCH2CH2CNeq\o(→,\s\up7(NaOH),\s\do5(H2O))HOCH2CH2COONaeq\o(→,\s\up7(H+))HOCH2CH2COOHeq\o(→,\s\up7(催化剂))。12.(2021·襄阳模拟)醇酸树脂是一种成膜性很好的树脂,下面是一种醇酸树脂的合成线路线:已知:RCH2CH=CH2eq\o(→,\s\up7(NBS))(1)D的化学名称是________________。(2)F的官能团的名称是________________;B的结构简式为________________。(3)③的反应条件是________________,该反应的类型是________________。(4)④的反应方程式为_____________________________________________________________________________________________________________________。(5)下列说法正确的是________。A.B存在顺反异构B.1molE与足量的银氨溶液反应能生成2molAgC.F能与NaHCO3反应产生CO2D.⑤的反应类型是缩聚反应(6)化合物X是的同分异构体,且能与FeCl3溶液发生显色反应,1molX最多与1molNa发生反应,满足上述条件的X共有________种。其中满足核磁共振氢谱具有五组峰,峰面积之比为1∶2∶2∶2∶3,则其结构简式为________。(写出一种即可)答案(1)甘油或丙三醇或1,2,3-丙三醇(2)羧基CH2=CHCH2Br(3)NaOH水溶液,加热水解反应或取代反应(4)+2H2O(5)CD(6)16或解析CH3CH2CH2Br在NaOH的乙醇溶液中发生消去反应生成的A为CH3CH=CH2,A发生已知中的反应生成的B为CH2=CHCH2Br,B和溴发生加成反应生成的C为1,2,3-三溴丙烷。邻苯二甲醇发生催化氧化生成的E为邻苯二甲醛,E和新制氢氧化铜反应后酸化得到的F为邻苯二甲酸,根据最终生成的聚合物的结构可知,D为丙三醇,是由1,2,3-三溴

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