2018届高考一轮复习人教版第42讲生命中的基础有机化学物质合成有机高分子学案59 34页

第42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、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和结构特点，能依据简单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。‎ 考点一|油脂(基础送分型——自主学习)‎ 授课提示：对应学生用书第207页 ‎[巩固教材知识]‎ ‎1．概念 油脂是由一分子甘油与三分子高级脂肪酸脱水形成的酯。‎ 常见的形成油脂的高级脂肪酸有：硬脂酸：C17H35COOH、软脂酸：C15H31COOH、油酸：C17H33COOH。‎ ‎2．结构 ‎3．分类 油脂 ‎4．物理性质 ‎(1)油脂一般不溶于水，密度比水小。‎ ‎(2)天然油脂都是混合物，没有固定的熔沸点。‎ ‎5．化学性质 ‎(1)油脂的氢化(油脂的硬化)：‎ 油酸甘油酯与H2发生加成反应的化学方程式为 ‎(2)水解反应：‎ ‎①酸性条件下：‎ 如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为 ‎②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 ‎6．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。‎ ‎(1)天然植物油常温下一般呈液态，有固定的熔沸点。(　　)‎ ‎(2)油脂在碱性条件下水解的程度大于在酸性条件下水解的程度。(　　)‎ ‎(3)油脂硬化和水解的反应都属于取代反应。(　　)‎ ‎(4)油脂是高级脂肪酸的甘油酯，为天然高分子化合物。(　　)‎ ‎(5)油脂的皂化反应生成高级脂肪酸和丙三醇。(　　)‎ ‎(6)天然油脂都是混合物且都属于酯类。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√‎ ‎[练透基础小题] ‎ ‎1．下列物质属于油脂的是(　　)‎ 答案：D ‎2．某物质的结构为，关于该物质的叙述正确的是(　　)‎ A．一定条件下与氢气反应可以生成硬脂酸甘油酯 B．一定条件下与氢气反应可以生成软脂酸甘油酯 C．与氢氧化钠溶液混合加热能得到肥皂的主要成分 D．与其互为同分异构体且完全水解后产物相同的油脂有三种 解析：从其结构简式可以看出，该物质属于油脂，且相应的高级脂肪酸各不相同，因此选项A、B均不正确，而选项C正确；与其互为同分异构体且完全水解后产物相同的油脂有两种，选项D不正确。‎ 答案：C ‎3．(2017·河北张家口四校联考)在一定条件下，动植物油脂与醇反应可制备生物柴油，化学方程式如下：‎ 下列叙述错误的是(　　)‎ A．生物柴油由可再生资源制得 B．生物柴油是由不同酯组成的混合物 C．动植物油脂是高分子化合物 D．“地沟油”可用于制备生物柴油 解析：动植物油脂和短链醇是可以循环利用的资源，都是可再生资源，故A正确；生物柴油通常是指以动植物油脂和醇为原料生产的、由不同酯组成的混合物，故B正确；动植物油脂的相对分子质量小于10 000，不是高分子化合物，故C错误；“地沟油”中含有动植物油脂，动植物油脂与醇反应可制备生物柴油，故D正确。‎ 答案：C ‎4．油脂A的通式为 (烃基R中不含碳碳三键)。0.1 mol A与溶有‎96 g液溴的四氯化碳溶液恰好完全反应。0.1 mol A完全燃烧时生成CO2和H2O的物质的量之和为10.6 mol。写出油脂A的结构简式和油脂A氢化的化学方程式。‎ 解析：设生成油脂A的饱和高级脂肪酸的通式CnH2nO2，则形成的甘油酯的化学通式为C3n＋3H6n＋2O6。因0.1 mol A消耗Br2的物质的量为＝0.6 mol，即1 mol油脂A完全加成消耗6 mol Br2。故油脂A是不饱和高级脂肪酸的甘油酯，每个不饱和高级脂肪酸中应含有2个，A的分子式为C3n＋3H6n＋2－12O6，即为C3n＋3H6n－10O6。1 mol A完全燃烧可生成CO2(3n＋3)mol，同时生成H2O(3n－5)mol。故有0.1 mol×(3n＋3)＋0.1 mol×(3n－5)＝10.6 mol，解得n＝18。所以A的结构简式是。‎ 油脂A氢化的化学方程式：‎ 答案：‎ ‎[备考提醒]　‎ 油脂的相对分子质量虽然较大，但比高分子化合物的相对分子质量小得多，故油脂不属于高分子化合物，天然油脂是混合物而不是纯净物。‎ 考点二|糖类(基础送分型——自主学习)‎ 授课提示：对应学生用书第208页 ‎[巩固教材知识]‎ ‎1．概念和分类 ‎(1)概念：从分子结构上看，糖类可定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。‎ ‎(2)组成：主要包含碳、氢、氧三种元素。大多数糖类化合物的通式为Cn(H2O)m，所以糖类也叫碳水化合物。‎ ‎(3)分类 ‎2．单糖——葡萄糖和果糖 ‎(1)组成和分子结构 分子式 结构简式 官能团 类别 葡萄糖 C6H12O6‎ CH2OH(CHOH)4CHO ‎—OH、—CHO 多羟 基醛果糖 C6H12O6‎ CH2OH(CHOH)3COCH2OH ‎、—OH 多羟基酮 ‎(2)葡萄糖的化学性质 ‎3．二糖——蔗糖与麦芽糖 比较项目 蔗糖 麦芽糖 相同点 组成 分子式均为C12H22O11‎ 性质 都能发生水解反应 不同点 是否含醛基 否 是 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——淀粉与纤维素 ‎(1)相似点 ‎①都属于天然高分子化合物，属于多糖，分子式都表示为(C6H10O5)n。‎ ‎②都能发生水解反应，反应的化学方程式分别为 ；‎ 。‎ ‎③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。‎ ‎5．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。‎ ‎(1)加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂。(　　)‎ ‎(2)玉米制醇、蛋白质变性和纳米银粒子的聚集都是化学变化。(　　)‎ ‎(3)木材纤维和土豆淀粉遇碘均显蓝色。(　　)‎ ‎(4)1 mol葡萄糖和足量的钠反应可产生6 mol H2。(　　)‎ ‎(5)淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖，故二者都是人体所需的能源物质。(　　)‎ ‎(6)向淀粉水解后所得水解液中滴加碘水，溶液未变蓝色，说明淀粉没有发生水解。(　　)‎ 答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×‎ ‎[练透基础小题] ‎ ‎1．苏糖核酸简称TNA，是DNA和RNA的“近亲”，TNA中含有苏糖的结构单元。已知苏糖的结构简式为CH2OHCHOHCHOHCHO，以下有关苏糖的说法不正确的是(　　)‎ A．苏糖能发生银镜反应 B．苏糖与甲酸甲酯含碳的质量分数相同 C．苏糖在一定条件下能发生取代反应 D．苏糖与葡萄糖互为同分异构体 解析：苏糖的分子式为C4H8O4，葡萄糖的分子式为C6H12O6，苏糖不能与葡萄糖互称为同分异构体；苏糖的最简式为CH2O，甲酸甲酯(HCOOCH3)的最简式也为CH2O，所以二者含碳的质量分数相同；苏糖分子中含有醛基(—CHO)，能发生银镜反应；含有羟基(—OH)，能发生取代反应。‎ 答案：D ‎2．制备乙酸乙酯的绿色合成路线之一为 下列说法正确的是(　　)‎ A．淀粉与纤维素互为同分异构体 B．M的分子式为C12H22O11‎ C．N的结构简式为C2H4O2‎ D．④的反应类型属于取代反应 解析：反应④是酯化反应，属于取代反应，D正确。‎ 答案：D ‎3．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。‎ ‎[备考提醒]　糖类水解反应的条件 ‎1．蔗糖：稀H2SO4做催化剂，水浴加热。‎ ‎2．淀粉：‎ ‎(1)稀H2SO4做催化剂，加热。‎ ‎(2)淀粉酶(唾液中存在)，室温(适宜温度‎37 ℃‎)。‎ ‎3．纤维素：‎ ‎(1)催化剂为90%的浓H2SO4。‎ ‎(2)小火微热，防止大火加热使纤维素被浓H2SO4脱水炭化。‎ ‎(3)加热至溶液呈亮棕色为止。‎ 考点三|氨基酸和蛋白质(基础送分型——自主学习)‎ 授课提示：对应学生用书第209页 ‎[巩固教材知识]‎ ‎1．氨基酸的结构与性质 ‎(1)概念 羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代后的产物。蛋白质水解后得到的均为α氨基酸，其通式为NH2CHRCOOH，官能团为—COOH和—NH2。‎ ‎(2)氨基酸的性质 ‎①两性：甘氨酸与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式分别为 ‎，‎ ‎。‎ ‎②成肽反应：‎ 氨基酸可以发生分子间脱水生成二肽或多肽。‎ ‎2．蛋白质 ‎(1)蛋白质的组成与结构：‎ ‎①蛋白质含有C、H、O、N、S等元素。‎ ‎②蛋白质是由氨基酸通过缩聚(填“加聚”或“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：‎ ‎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：‎ ‎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。‎ ‎4．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。‎ ‎(1)蛋白质水解的最终产物是多肽。(　　)‎ ‎(2)磨豆浆的大豆富含蛋白质，豆浆煮沸后蛋白质变成了氨基酸。(　　)‎ ‎(3)葡萄糖、蛋白质都属于高分子化合物。(　　)‎ ‎(4)蛋白质的水解产物都含有羧基和羟基。(　　)‎ ‎(5)将(NH4)2SO4、CuSO4溶液分别加入蛋白质溶液，都出现沉淀，表明二者均可使蛋白质变性。(　　)‎ ‎(6)次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌。(　　)‎ ‎(7)天然蛋白质水解的最终产物是α氨基酸。(　　)‎ ‎(8)通过盐析可提纯蛋白质，并保护其生理活性。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√　(7)√　(8)√‎ ‎[练透基础小题] ‎ 题点一　氨基酸的结构和性质 ‎1．天门冬氨酸(C4H7NO4)是组成人体蛋白质的氨基酸之一，可由链状化合物B(C4H4O4)通过以下反应制取。通常状况下B为无色晶体，与碳酸氢钠溶液反应生成C4H2O4Na2，B没有支链。‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．B中只含一种官能团：羧基 B．反应①属于取代反应 C．反应②属于加成反应 D．天门冬氨酸的结构简式为 解析：根据信息可以确定B中含有2个羧基，根据不饱和度确定B中含有一个碳碳双键；B的结构简式为，C的结构简式为。所以反应①为加成反应，反应②为取代反应。‎ 答案：D ‎2．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、N；③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()和丙氨酸()缩合最多可形成四种二肽 A．②　　　　　　　　 B．②③‎ C．①② D．②④‎ 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，①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，③错误；④两种物质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。‎ 答案：D ‎3．α氨基酸能与HNO2反应得到α羟基酸。如：‎ H2N—CH2—COOH＋HNO2→HO—CH2—COOH α氨基乙酸　　　　　　　　α羟基乙酸 ‎＋N2↑＋H2O 试写出如图所示变化中A、B、C、D四种有机物的结构简式：‎ A____________、B____________、C______________、D______________。‎ 解析：根据信息可知：与HNO2反应生成B为 ‎,2分子B脱去2分子水生成环状化合物D的结构为，2分子脱去2分子水生成环状化合物C的结构为，‎ 分子结构中含有—COOH，能与NaOH发生反应生成。‎ 答案：　‎ 题点二　蛋白质的性质和用途 ‎4．利用蛋白质的变性可以为我们的日常生活，医疗卫生服务。下列实例利用了蛋白质的变性的是(　　)‎ ‎①利用过氧乙酸对环境、物品进行消毒　②利用高温、紫外线对医疗器械进行消毒　‎ ‎③蒸煮鸡蛋食用　④松花蛋的腌制　⑤用蛋白质灌服重金属中毒的病人 A．全部 B．①②③④‎ C．①②③ D．①②‎ 解析：在某些物理因素或化学因素的影响下，蛋白质的物理化学性质和生理功能发生改变的现象称为蛋白质的变性。物理因素有：加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等；化学因素有：强酸、强碱、重金属盐、三 氯乙酸、乙醇，丙酮等。①过氧乙酸有强氧化性，能使蛋白质变性，①正确；②高温、紫外线能使蛋白质变性，②正确；③加热能使蛋白质变性，③正确；④能使蛋白质变性，‎ ‎④正确；⑤得重金属中毒的病人灌服蛋白质可防止人体本身的蛋白质被破坏，能用于解毒，⑤正确。‎ 答案：A ‎5．由下列结构片段组成的蛋白质在胃液中水解，能产生的氨基酸是(　　)‎ A．‎ B．H2NCH2CH2CH2COOH C．‎ D．‎ 解析：根据蛋白质的分子结构片段可知在胃液中水解可以产生、、NH2CH2COOH、H2NCH2CH2COOH，A项符合题意。‎ 答案：A 考点四|合成有机高分子(基础送分型——自主学习)‎ 授课提示：对应学生用书第210页 ‎[巩固教材知识]‎ ‎1．有关高分子化合物的几个概念 ‎(1)单体：能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。‎ ‎(2)链节：高分子化合物中化学组成相同，可重复的最小单位。‎ ‎(3)聚合度：高分子链中含有链节的数目。‎ ‎2．合成高分子化合物的两个基本反应 ‎(1)加聚反应：小分子物质以加成反应形式生成高分子化合物的反应，如氯乙烯合成聚氯乙烯的化学方程式为。‎ ‎(2)缩聚反应：单体分子间缩合脱去小分子(如H2O、HX等)生成高分子化合物的反应。‎ 如己二酸与乙二醇发生缩聚反应的化学方程式为 nHOOC(CH2)4COOH＋nHO—CH2—CH2—OH ‎3．高分子材料的分类 ‎(1)高分子化合物 ‎(2)高分子材料 ‎(3)纤维的分类 纤维 ‎4．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。‎ ‎(1)高分子化合物为纯净物。(　　)‎ ‎(2)聚氯乙烯塑料可用于包装食品。(　　)‎ ‎(3)高聚物的链节和单体的组成相同、结构不同。(　　)‎ ‎(4)缩聚反应生成的小分子的化学计量数为(n－1)。(　　)‎ ‎(5)加聚反应单体有一种，而缩聚反应的单体应该有两种。(　　)‎ ‎(6)酚醛树脂的制取实验可以用浓氨水或浓盐酸做催化剂，可以用热水洗涤做过酚醛树脂的试管。(　　)‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×‎ ‎[练透基础小题] ‎ 题点一　单体的判断 ‎1．(RJ选修5·P1123题改编)合成橡胶 是用两种单体共聚而成，可能的单体有：‎ a．CH2===CH—CH===CH2‎ b．CH3—C≡C—CH3‎ c．CH3—CH===CH2‎ d．CH2===CH—CN 该聚合物是由________和________聚合而成的。‎ 答案：a　d ‎2．填写下列空白。‎ ‎(1)________________的单体是 和HO(CH2)2OH。‎ ‎(2) 的单体是 ‎________和________。‎ ‎(3) 的单体是________。‎ ‎(4) 的单体是______________和________________。‎ ‎(5) 的单体是________和________。‎ 答案：(1) ‎ ‎(2) 　HOCH2CH2OH ‎(3)CH3CH(OH)—COOH ‎(4) 　HCHO ‎(5)H2N—(CH2)6—NH2‎ HOOC—(CH2)4—COOH 题点二　聚合反应方程式的书写 ‎3．完成下列聚合反应的化学方程式，并注明反应类型。‎ ‎(1) ________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2) ______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3) ___________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：(1) 加聚反应 ‎(2) ＋(n－1)H2O缩聚反应 ‎(3) ‎ ‎(2n－1)H2O　缩聚反应 ‎[备考提醒]‎ ‎1．加聚反应的特点 ‎(1)单体往往是带有双键或三键的不饱和有机物(如乙烯、氯乙烯、甲基丙烯酸、异戊二烯等)。‎ ‎(2)高分子链节与单体的化学组成相同。‎ ‎(3)生成物只有高分子化合物，一般形成线形结构。‎ ‎2．缩聚反应的特点 ‎(1)单体不一定含有不饱和键，但必须含有两个或两个以上的反应基团(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)。‎ ‎(2)缩聚反应不仅生成高聚物，而且还生成小分子。‎ ‎(3)所得高分子化合物的组成跟单体的化学组成不同。‎ 考点五|有机合成(重点保分型——师生共研)‎ 授课提示：对应学生用书第211页 ‎[核心知识大通关]‎ ‎1．有机合成中碳骨架的构建 ‎(1)链增长的反应 ‎①加聚反应；②缩聚反应；③酯化反应；④利用题目信息所给反应。如卤代烃的取代反应，醛酮的加成反应……‎ ‎(2)链减短的反应 ‎①烷烃的裂化反应；‎ ‎②酯类、糖类、蛋白质等的水解反应；‎ ‎③利用题目信息所给反应。如烯烃、炔烃的氧化反应，羧酸及其盐的脱羧反应……‎ ‎(3)常见由链成环的方法：‎ ‎①二元醇成环：‎ 如HOCH2CH2OH＋H2O。‎ ‎②羟基酸酯化成环：‎ 如＋H2O。‎ ‎③氨基酸成环：‎ 如＋H2O。‎ ‎④二元羧酸成环：‎ 如HOOCCH2CH2COOH ‎2．有机合成中官能团的转化 ‎(1)官能团的引入 引入官能团 引入方法 引入卤素原子 ‎①烃、酚的取代；‎ ‎②不饱和烃与HX、X2的加成；‎ ‎③醇与氢卤酸(HX)反应 引入羟基 ‎①烯烃与水加成；‎ ‎②醛酮与氢气加成；‎ ‎③卤代烃在碱性条件下水解；‎ ‎④酯的水解；‎ ‎⑤葡萄糖发酵产生乙醇 引入碳碳双键 ‎①某些醇或卤代烃的消去；‎ ‎②炔烃不完全加成；‎ ‎③烷烃裂化 引入碳氧双键 ‎①醇的催化氧化；‎ ‎②连在同一个碳上的两个羟基脱水；‎ ‎③低聚糖和多糖水解可引入醛基；‎ ‎④含碳碳三键的物质与水加成 引入羧基 ‎①醛基氧化；‎ ‎②酯、蛋白质、羧酸盐的水解 苯环上引入不同的官能团 ‎①卤代：X2和FeX3；‎ ‎②硝化：浓硝酸和浓硫酸共热；‎ ‎③烃基氧化；‎ ‎④先卤代后水解 ‎(2)官能团的消除 ‎①通过加成反应消除不饱和键(双键、三键、苯环)；‎ ‎②通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基；‎ ‎③通过加成或氧化反应等消除醛基；‎ ‎④通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。‎ ‎(3)官能团的转化：‎ ‎①通过官能团之间的衍变关系改变官能团。‎ 如：醇醛―→酸。‎ ‎②通过某些化学途径使一个官能团变成两个。‎ 如：CH3CH2OH―→CH2CH2―→CH2XCH2X―→CH2OHCH2OH。‎ ‎③通过某些手段改变官能团的位置。‎ 如：CH3CHXCHXCH3―→H2CCHCHCH2―→CH2XCH2CH2CH2X。‎ ‎[考向精练提考能]‎ 考向一　有机合成路线的选择 ‎1．一元合成路线 以乙烯为例，完成上述转化反应的化学方程式：‎ a．________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ b．________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ c．________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ d．________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ e．________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：a.CH2===CH2＋HClCH3CH2Cl B．CH3CH2Cl＋NaOHCH3CH2OH＋NaCl　c．2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O　d．2CH3CHO＋O22CH3COOH　‎ e．CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOC2H5＋H2O ‎2．二元合成路线 以乙烯为例，完成上述转化反应的化学方程式：‎ a．________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ b．________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ c．________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ d．________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ e．________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：a.CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br b．CH2BrCH2Br＋2NaOHHOCH2CH2OH＋2NaBr c．HOCH2CH2OH＋O2OHC—CHO＋2H2O d．OHC—CHO＋O2HOOC—COOH e．HOOC—COOH＋HOCH2—CH2OH ‎＋2H2OCH2‎ ‎3．芳香合成路线 完成上述转化反应的化学方程式：‎ a．________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ b．________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ c．________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ d．________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ e．________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：a. ＋Cl2＋HCl b．＋NaOH＋NaCl c．＋O22CHO＋‎ d．＋O2 e．＋‎ ‎4．请设计以CH2===CHCH3为主要原料(无机试剂任用)制备CH3CH(OH)COOH的合成路线流程图(须注明反应条件)。‎ 例：由乙醇合成聚乙烯的反应流程图可表示为 CH3CH2OHCH2===CH2 答案：CH2===CHCH3 考向二　有机合成的综合分析 ‎5．(2016·全国高考卷Ⅰ)秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有重要的意义。下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)下列关于糖类的说法正确的是________。(填标号)‎ a．糖类都有甜味，具有CnH2mOm的通式 b．麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖 c．用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全 d．淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物 ‎(2)B生成C的反应类型为________。‎ ‎(3)D中的官能团名称为________，D生成E的反应类型为________。‎ ‎(4)F的化学名称是________，由F生成G的化学方程式为____________________。‎ ‎(5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E的同分异构体，0.5 mol W与足量碳酸氢钠溶液反应生成‎44 g CO2，W共有________种(不含立体结构)，其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为______________________________________________________。‎ ‎(6)参照上述合成路线，以(反，反)2,4己二烯和C2H4为原料(无机试剂任选)，设计制备对苯二甲酸的合成路线_________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)a选项，不是所有的糖都有甜味，如纤维素等多糖没有甜味，也不是所有的糖都具有CnH2mOm的通式，如脱氧核糖的分子式为C5H10O4，所以说法错误；b选项，麦芽糖水解只生成葡萄糖，所以说法错误；c选项，如果淀粉部分水解生成葡萄糖，也可以发生银镜反应，即银镜反应不能判断溶液中是否还含有淀粉，因此只用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全，所以说法正确；d选项，淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物，所以说法正确。‎ ‎(2)B生成C的反应是酸和醇生成酯的反应，属于取代(或酯化)反应。‎ ‎(3)通过观察D分子的结构简式，可判断D分子中含有酯基和碳碳双键；由D生成E的反应为消去反应。‎ ‎(4)F为分子中含6个碳原子的二元酸，名称为己二酸，己二酸与1,4丁二醇发生缩聚反应，其反应的化学方程式为 ‎。‎ ‎(5)W为二取代芳香化合物，因此苯环上有两个取代基，0.5 mol W与足量碳酸氢钠溶液反应生成‎44 g CO2，说明W分子结构中含有两个羧基，还有两个碳原子，先将两个羧基和苯环相连，如果碳原子分别插入苯环与羧基间，有一种情况，如果两个取代基分别在苯环的邻、间、对位，有3种同分异构体；如果2个碳原子只插入其中一个苯环与羧基之间，有—CH2CH2—和—CH(CH3)—两种情况，两个取代基分别在苯环上邻、间、对位，有6种同分异构体；再将苯环上连接一个甲基，另一个取代基为一个碳原子和两个羧基，即—CH(COOH)2，有一种情况，两个取代基分别在苯环的邻、间、对位，有3种同分异构体；因此共有12种同分异构体，其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为 ‎。‎ ‎(6)由题给路线图可知，己二烯与乙烯可生成环状烯，环状烯可转化为对二甲苯，用高锰酸钾可将对二甲苯氧化为对苯二甲酸，所以其合成路线为：‎ 答案：(1)cd　(2)取代反应(酯化反应)　(3)酯基、碳碳双键　消去反应　(4)己二酸 ‎(5)12　‎ ‎(6) ‎ ‎[真题发掘·知识串联]　　　　　　　　　　　串线索　固双基　回扣关键知识 以“粮食酿酒、制备生物柴油的化学工艺”为载体　串联乙醇、乙酸、基本营养物质的结构与性质 授课提示：对应学生用书第213页 高考载体　(山东卷)‎ Ⅰ.(山东卷)利用粮食酿酒、制醋的工艺流程为―→―→―→ Ⅱ.(全国卷Ⅱ)在一定条件下，动植物油脂与醇反应可制备生物柴油，其反应原理如下：‎ 知识串联——高考还可以这样考 ‎(1)写出淀粉水解生成葡萄糖的化学方程式：__________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)如何检验淀粉已水解完全？___________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)葡萄糖的分子式为________，结构简式为____________________，分子中含有的官能团为________________________________________________________________________。‎ ‎(4)设计实验检验糖尿病患者的尿液中含有葡萄糖。‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5) 属于油脂吗？________。‎ ‎(6)油酸甘油酯的结构简式为，它能使溴水褪色吗？________。1 mol油酸甘油酯最多能与多少摩尔H2发生加成反应？_____________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(7)天然油脂有固定的熔、沸点吗？________________________________________。‎ ‎(8)硬脂酸甘油酯的结构简式为，它与足量NaOH溶液发生皂化反应生成的物质是什么？‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6‎ ‎　　　 　淀粉　　　　　　　 葡萄糖 ‎(2)向所得水解液中滴入几滴碘水，若溶液不变蓝色则证明淀粉已水解完全。‎ ‎(3)C6H12O6　CH2OH(CHOH)4CHO 醛基(或—CHO)、羟基(或—OH)‎ ‎(4)向患者的尿液中加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热煮沸，若产生砖红色沉淀，则证明患者尿液中含有葡萄糖 ‎(5)不属于油脂，油脂是甘油和高级脂肪酸所形成的酯 ‎(6)能，原因是油酸甘油酯中含有碳碳双键1 mol油酸甘油酯最多能与3 mol H2发生加成反应 ‎(7)没有，因为天然油脂都属于混合物 ‎(8)生成硬脂酸钠(C17H35COONa)和甘油 课时作业(授课提示：对应学生用书第327页)‎ ‎1．糖类、脂肪和蛋白质是维持人体生命活动所必需的三大营养物质，以下叙述正确的是(　　)‎ A．植物油不能使溴的四氯化碳溶液褪色 B．淀粉水解的最终产物是葡萄糖 C．葡萄糖能发生氧化反应和水解反应 D．蛋白质溶液遇硫酸铜后产生的沉淀能重新溶于水 解析：植物油是由不饱和脂肪酸和甘油化合而成，分子中含有碳碳双键，因此能使溴的四氯化碳溶液褪色，A错误；淀粉是多糖，水解的最终产物是葡萄糖，B正确；葡萄糖是单糖，由于含有醛基和醇羟基，所以能发生氧化反应，但不能发生水解反应，C错误；蛋白质溶液遇重金属盐硫酸铜后会发生变性而产生沉淀，析出的沉淀由于性质发生改变，因此不能重新溶于水，D错误。‎ 答案：B ‎2．(2016·天津高考卷)下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是(　　)‎ A．蛋白质水解的最终产物是氨基酸 B．氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性 C．α氨基丙酸与α氨基苯丙酸混合物脱水成肽，只生成2种二肽 D．氨基酸溶于过量氢氧化钠溶液中生成的离子，在电场作用下向负极移动 解析：蛋白质在一定条件下发生水解反应，最终生成氨基酸，A正确。蛋白质遇重金属离子会变性，而氨基酸不会，B错误。α氨基丙酸和α氨基苯丙酸混合物脱水生成二肽时，同种分子之间脱水可生成2种二肽，异种分子之间脱水可生成2种二肽，故共可生成4种二肽，C错误。氨基酸溶于过量NaOH溶液中，氨基酸分子中—COOH与NaOH发生中和反应生成—COO－，在电场作用下向正极移动，D错误。‎ 答案：A ‎3．(2017·黑龙江哈尔滨一中月考)下列说法不正确的是(　　)‎ A．油脂发生皂化反应能生成甘油 B．乙炔、丙烯酸(CH2===CHCOOH)、醋酸乙烯酯(CH3COOCH===CH2)均可作为合成聚合物的单体 C．蔗糖及其水解产物均能与新制氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀 D．谷氨酸分子()缩合最多可形成2种二肽(不考虑立体异构)‎ 解析：油脂是高级脂肪酸甘油酯，在碱性条件下水解生成高级脂肪酸钠和甘油，故A正确；乙炔、丙烯酸(CH2===CHCOOH)、醋酸乙烯酯(CH3COOCH===CH2)含有双键或三键，均可作为合成聚合物的单体，故B正确；蔗糖为非还原性糖，不能与新制氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀，故C错误；谷氨酸分子结构不对称，缩合最多可形成2种二肽，故D正确。‎ 答案：C ‎4．将淀粉浆和淀粉酶的混合物放在玻璃纸袋(半透膜)中，扎好袋口，浸入流动的温水中。相当长一段时间后，取袋内液体分别与碘水、新制Cu(OH)2悬浊液(加热)和浓HNO3(微热)作用，其现象分别是(　　)‎ A．显蓝色，无现象，显黄色 B．显蓝色，砖红色沉淀，无现象 C．无现象，变黑色，显黄色 D．无现象，砖红色沉淀，无现象 解析：由于淀粉酶是高效的生物催化剂，经过相当长一段时间后可以使淀粉完全水解，所以用碘水检验时“无现象”；水解产物葡萄糖是小分子，通过半透膜后被流动的水完全带走，所以不能与新制Cu(OH)2悬浊液反应，只有Cu(OH)2受热分解生成的黑色CuO；淀粉酶是一种蛋白质，遇浓硝酸发生颜色反应，显黄色。‎ 答案：C ‎5．(2017·河北张家口四校联考)下列关于合成材料的说法中不正确的是(　　)‎ A．塑料、合成纤维和合成橡胶都属于合成材料 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 解析：塑料、合成纤维和合成橡胶都属于合成材料，A正确；聚氯乙烯可制成薄膜、软管等，其单体是CH2===CHCl，B正确；合成酚醛树脂的单体是苯酚和甲醛，C错误；利用“弯箭头”法判断可知合成顺丁橡胶的单体是1,3丁二烯，D正确。‎ 答案：C ‎6．下列高聚物由两种单体缩聚而成的是(　　)‎ A．‎ B．‎ C．‎ D．‎ 解析：的单体是2甲基1,3丁二烯，该高聚物只有1种单体，是加聚反应的产物，A错误；的单体是1,3丁二烯和CH2===CHCN，该高聚物有2种单体，是加聚反应的产物，B错误；的单体是，是加聚反应的产物，C错误；的单体是甘氨酸和苯丙氨酸，该物质是通过这两种单体发生缩聚反应生成的，D正确。‎ 答案：D ‎7．阿斯巴甜是目前使用最广泛的甜味剂，其甜度约为蔗糖的200倍。其结构简式为 ‎。‎ 下列关于阿斯巴甜的说法，正确的是(　　)‎ A．属于糖类 B．分子式为C14H19N2O5‎ C．不能发生水解反应 D．既能与酸反应又能与碱反应 解析：A项，糖类分子中只含有C、H、O三种元素，阿斯巴甜分子中含有氮元素，不属于糖类；B项，阿斯巴甜的分子式为C14H18N2O5‎ ‎；C项，阿斯巴甜分子中含有酯基和肽键，能发生水解反应；D项，阿斯巴甜分子中含有羧基，可以和碱反应，含有氨基，可以和酸反应。‎ 答案：D ‎8．分析下列合成路线：‎ CH2===CH—CH===CH2A―→B―→C―→‎ DECH3OOC—CH===CH—COOCH3‎ 则B物质应为下列哪种物质(　　)‎ 解析：根据物质的结构与物质之间的相互转化关系可知，CH2===CH—CH===CH2与Br2的CCl4溶液发生1,4加成反应生成A(CH2Br—CH===CH—CH2Br)；A与NaOH的水溶液在加热条件下发生取代反应，生成B(CH2OH—CH===CH—CH2OH)；B与HCl在催化剂作用下，在加热条件下发生加成反应生成C(CH2OH—CHCl—CH2—CH2OH)；然后C发生催化氧化反应，生成HOOC—CHCl—CH2—COOH，该物质与NaOH的乙醇溶液共热，发生消去反应生成D(NaOOC—CH===CH—COONa)，然后酸化得到E(HOOC—CH===CH—COOH)，E与甲醇在浓硫酸存在时，在加热条件下发生酯化反应生成CH3OOC—CH===CH—COOCH3。所以B物质的结构简式是。‎ 答案：D ‎9．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正确的是________。(填字母)‎ 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)劣质奶粉中蛋白质含量很低，蛋白质水解的最终产物是______________。‎ ‎(4)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)蛋白质水解的最终产物是氨基酸。(4)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)α氨基酸　(4)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 ‎10．某天然油脂A的分子式为C57H106O6。1 mol该油脂水解可得到1 mol甘油、1 mol不饱和脂肪酸B和2 mol直链饱和脂肪酸C。经测定B的相对分子质量为280，原子个数比为N(C)∶N(H)∶N(O)＝9∶16∶1。‎ ‎(1)写出B的分子式：________。‎ ‎(2)写出C的结构简式：_______________________________________________，‎ C的名称是________________________________________________________。‎ ‎(3)写出含5个碳原子的C的同系物的同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：本题首先确定组成油脂A的不饱和脂肪酸B和直链饱和脂肪酸C的结构，然后根据1 mol甘油与脂肪酸B、C发生酯化反应推断油脂A的结构。‎ ‎(1)由B的相对分子质量和C、H、O原子个数比可以确定B的分子式。(C9H16O)n的相对分子质量为280，即140n＝280，n＝2，B的分子式为C18H32O2。‎ ‎(2)由A和B的分子式可以确定C的碳原子数为＝18，因为C为饱和直链脂肪酸，故C的结构简式为CH3(CH2)16COOH，其名称为硬脂酸(十八酸)。‎ ‎(3)对于含5个碳原子的饱和一元羧酸(与C互为同系物)同分异构体的书写，分析可知其结构由饱和烃基和羧基两部分构成。其烃基部分不难看出有以下两类，共四种结构，即：CH3CH2CH2CH2—、，与羧基连接后即得各同分异构体。‎ 答案：(1)C18H32O2‎ ‎(2)CH3(CH2)16COOH　硬脂酸(或十八烷酸、十八酸)‎ ‎(3)CH3CH2CH2CH2COOH、、‎ ‎、(CH3)3CCOOH ‎11．有机化合物X、Y、A、B、C、D、E、F、G之间的转化关系如图所示：‎ 已知以下信息：‎ ‎①RCHO ‎②RCOOHR′OH,RCOOR′(R、R′代表烃基)‎ ‎③X在催化剂作用下可与H2反应生成化合物Y ‎④化合物F的核磁共振氢谱图中只有一组吸收峰 回答下列问题：‎ ‎(1)X的含氧官能团的名称是________，X与HCN反应生成A的反应类型是________。‎ ‎(2)酯类化合物B的分子式是C15H14O3，其结构简式是_______________________。‎ ‎(3)X发生银镜反应的化学方程式是______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)G在NaOH溶液中发生水解反应的化学方程式是__________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5) 的同分异构体中：①能发生水解反应；②能发生银镜反应；③能与氯化铁溶液发生显色反应；④含氧官能团处在对位。满足上述条件的同分异构体共有________种(不考虑立体异构)，写出核磁共振氢谱图中有五组吸收峰的同分异构体的结构简式：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(6)写出以C2H5OH为原料合成乳酸()的路线(其他无机试剂任选)。‎ ‎(合成路线常用的表示方式：AB目标产物)‎ 解析：(1)根据扁桃酸的结构简式和反应条件可知，X为苯甲醛，A为，X→A发生加成反应。‎ ‎(2)X在催化剂作用下可与H2反应生成化合物Y，结合B的分子式C15H14O3可知，Y为苯甲醇，扁桃酸与Y发生酯化反应生成B，B为 ‎。‎ ‎(3)X为苯甲醛，能够发生银镜反应，反应的化学方程式为C6H5CHO＋2Ag(NH3)2OHC6H5COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O。‎ ‎(4)G为苯甲酸对甲基苯酚酯，其在NaOH溶液中水解的化学方程式为＋2NaOH＋＋H2O。‎ ‎(5) 的同分异构体中：①能发生水解反应，说明含有酯基；②能发生银镜反应，说明含有醛基；③能与氯化铁溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；④含氧官能团处在对位，即酚羟基和甲酸某酯处于对位，可以是 ‎；还可以有甲基，存在两种情况：或，共3种同分异构体。核磁共振氢谱图中有五组吸收峰的同分异构体为。‎ 答案：(1)醛基　加成反应　‎ ‎(2) 　‎ ‎(3)C6H5CHO＋2Ag(NH3)2OHC6H5COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O　‎ ‎(4) ＋2NaOH＋＋H2O ‎(5)3　‎ ‎(6)CH3CH2OHCH3CHO ‎12．(2016·北京高考卷)功能高分子P的合成路线如下：‎ ‎(1)A的分子式是C7H8，其结构简式是________。‎ ‎(2)试剂a是________。‎ ‎(3)反应③的化学方程式：______________________________________________。‎ ‎(4)E的分子式是C6H10O2，E中含有的官能团为________________。‎ ‎(5)反应④的反应类型是________。‎ ‎(6)反应⑤的化学方程式：_________________________________________________。‎ ‎(7)已知：2CH3CHO。‎ 以乙烯为起始原料，选用必要的无机试剂合成E，写出合成路线(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)。‎ 解析：(1)A的分子式为C7H8，不饱和度为4，结合高分子P中含有苯环，可知A为甲苯()。(2)由P的结构可知D为对硝基苯甲醇，反应②条件为Cl2、光照，发生饱和烃基取代，再水解得醇，则B为对硝基甲苯()，试剂a为浓硝酸、浓硫酸的混合液。‎ ‎(3)C为，反应③为卤代烃的水解，产物D为。‎ ‎(4)E的分子式为C6H10O2，不饱和度为2，能水解，含有酯基，再由高分子P可知E中含有碳碳双键，推出E的结构简式为CH3CH===CHCOOC2H5，所含有的官能团为碳碳双键和酯基。‎ ‎(5)反应⑤为水解反应，反应⑥为酯化反应，所以反应④为加聚反应。‎ ‎(6)反应⑤中F()水解生成G()和乙醇。‎ ‎(7)E(CH3CH===CHCOOC2H5)可由 CH3CH===CHCOOH与乙醇发生酯化反应生成，CH3CH===CHCOOH中碳原子数为4，可以利用已知信息合成，CH2===CH2―→C2H5OH―→CH3CHO―→CH3CH(OH)CH2CHO―→CH3CH===CHCHO―→CH3CH===CHCOOH，注意每一步转化的条件。‎ 答案：(1) 　(2)浓硫酸和浓硝酸 ‎(3) ＋NaOH＋NaCl ‎(4)碳碳双键、酯基　(5)加聚反应 ‎(6) COOC2H5‎  ‎(7)‎