专题七 考点2 常见有机物的组成、结构与性质
1.甲烷、乙烯、苯
有机物 分子式 结构简式 结构特点 化学性质
甲烷 CH4 CH4 (1)CH4+2O2CO2+2H2O(燃烧反应/氧化反应、火焰呈淡蓝色); (2)CH4+Cl2CH3Cl+HCl(取代反应); (3)不能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色
乙烯 C2H4 CH2CH2 结构: 碳碳双键 (1)C2H4+3O22CO2+2H2O(燃烧反应/氧化反应、火焰明亮并伴有黑烟); (2)能使酸性高锰酸钾溶液褪色(氧化反应); (3)CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br(加成反应); (4)nCH2CH2CH2—CH2(加聚反应)
苯 C6H6 或 (1)2C6H6+15O212CO2+6H2O(燃烧反应/氧化反应、火焰明亮并伴有浓烟); (2)+HO—NO2+H2O( 反应); (3)不能使溴水因反应褪色(但能使溴水因萃取褪色),不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
2.乙醇和乙酸
有机物 分子式 结构简式 官能团 主要化学性质
乙醇 (酒精) C2H6O CH3CH2OH —OH ( ) (1)2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑(置换反应); (2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O(氧化反应); (3)CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O(燃烧反应/氧化反应)
乙酸 (醋酸) C2H4O2 CH3COOH —COOH ( ) (1)乙酸具有弱酸性:CH3COOH CH3COO-+H+(酸性比H2CO3强,能使紫色石蕊溶液变红色), 2CH3COOH+Na2CO3 ; (2) (酯化反应/取代反应)
3.糖类、油脂、蛋白质
有机物 代表物 主要性质
糖类 单糖(葡萄糖、果糖) (1)单糖不能水解; (2)葡萄糖在碱性加热条件下与银氨溶液反应析出银,与新制的氢氧化铜反应产生砖红色沉淀,应用上述反应可检验葡萄糖(醛基的性质)
二糖(蔗糖、麦芽糖、乳糖) 一分子二糖水解生成两分子单糖
多糖(淀粉、纤维素) (1)淀粉、纤维素最终水解成葡萄糖; (2)淀粉遇碘单质变蓝
油脂 油 (植物油) 油脂水解产物为高级脂肪酸(盐)和甘油(丙三醇),油脂在碱性条件下的水解反应叫皂化反应
脂肪 (动物脂肪)
蛋白质 酶、丝、 毛发等 (1)盐析(提纯蛋白质); (2)变性(失去生理活性,不可逆); (3)遇浓硝酸显黄色发生显色反应; (4)灼烧会产生类似烧焦羽毛的特殊气味
考向1 常见烃的结构与性质
[典例1] (2023·2月合格考)下列关于乙烯与Br2发生加成反应的说法,正确的是( )
A.乙烯中含有离子键
B.Br2是共价化合物
C.反应中有非极性键断裂
D.产物中只含有极性键
[变式1] (2023·2月合格考)1 mol下列物质在O2中完全燃烧,生成水的质量最小的是( )
A.C2H2 B.C2H4
C.C2H6 D.CH3COOCH2CH3
考向2 常见烃的衍生物的结构与性质
[典例2] (2024·1月合格考)一种酒驾检测仪的工作原理是人体呼出的气体若含有乙醇,将使检测仪中的K2Cr2O7转化为+3价Cr的化合物,发生颜色变化。这一过程说明乙醇具有( )
A.碱性 B.酸性 C.氧化性 D.还原性
[变 式2] (2024·1月合格考)阿司匹林是一种常用药物,其有效成分为乙酰水杨酸,分子结构如图。乙酰水杨酸( )
A.含有醛基
B.含有羧基
C.属于芳香烃
D.可使无色酚酞溶液变红色
考向3 基本营养物质
[典例3] (2024·1月合格考)广东的春节充满了广府特色。下列年俗活动对应的相关叙述不正确的是( )
选项 年俗活动 叙述
A 洗邋遢 清洁时所用肥皂含有高级脂肪钠
B 贴春联 春联所用纸张的主要成分是纤维素
C 放烟花 含金属元素的烟花燃放时呈现特征焰色
D 吃汤圆 汤圆所用糯米粉的主要成分是蛋白质
[变式3] (2023·7月合格考)近年来,蚕丝成为材料领域中的新星。下列关于蚕丝的说法不正确的是( )
A.主要成分为纤维素
B.难溶于水
C.主要成分为蛋白质
D.是天然高分子材料
考向4 有机物性质的综合应用
[典例4] (2024·1月合格考)科学家开发了“氧化裂解技术”,将废弃物中的聚苯乙烯()转变为有用的苯甲酸(),变废为宝。转变反应如下:。
结合上述材料,回答(1)～(5)小题。
(1)关于该转变反应的说法正确的是( )
A.属于氧化反应
B.属于加聚反应
C.发生了碳碳键的断裂
D.反应物和产物都含有苯分子
(2)关于聚苯乙烯的说法正确的是( )
A.其单体是乙烯
B.难溶于水
C.可以制成泡沫包装材料
D.难以自然降解,应回收处理
(3)苯乙烯的一些性质类似于乙烯。苯乙烯( )
A.属于烷烃
B.属于不饱和烃
C.不能使溴的CCl4溶液褪色
D.能使酸性KMnO4溶液褪色
(4)苯甲酸的一些性质类似于乙酸。苯甲酸( )
A.可与Na反应
B.可与NaOH反应
C.一定条件下可与乙醇反应
D.是一种常见的食品防腐剂
(5)一些苯环上有取代基的聚苯乙烯类高分子,也能利用上述的“氧化裂解技术”发生类似的反应。已知一种高分子R的结构如图。下列有关R的说法正确的是( )
A.能发生取代反应
B.能在空气中燃烧
C.分子式为C12H16
D.能氧化裂解生成含羧基的物质
[变式4] (2023·7月合格考)近年来,我国科学家在利用碳的氧化物制备基础有机原料领域取得了一系列令世界瞩目的成果,如:
①利用月壤作为光催化剂,实现CO2与H2反应合成CH4与CH3OH(甲醇);
②研制了一种新催化剂,实现CO2与H2在常压下转化为烯烃(如1-戊烯);
③开发了一种新型电催化剂,实现CO与H2高效率生成CH3COOH。
结合上述材料,回答(1)～(5)小题。
(1)关于成果①中反应产物的说法正确的是( )
A.CH3OH中含有羧基
B.CH3OH的相对分子质量为32
C.CH4分子的空间结构为正四面体
D.CH4与Cl2在光照下可发生取代反应
(2)与乙烯类似,1-戊烯(CH2CHCH2CH2CH3)可与Br2发生加成反应,产物为( )
A.CH2Br—CHBr—CH2—CH2—CH3
B.CH3—CHBr—CHBr—CH2—CH3
C.CH2Br—CH2—CH2—CH2—CH2Br
D.CHBr2—CH2—CH2—CH2—CH3
(3)成果③中,CO与H2转化为CH3COOH时,会产生少量的副产物乙醇。下列物质中,既能与乙酸反应,又能与乙醇反应的是( )
A.Na B.O2 C.Na2CO3 D.NaCl
(4)化学工业中,乙酸可由甲醇羰基化法生产,反应为CH3OH+XCH3COOH。已知该反应的原子利用率为100%,则X为( )
A.CH4 B.O2 C.CO2 D.CO
(5)上述材料所提及的产物中,含有的化学键包括( )
A.碳氢键 B.碳碳单键
C.碳碳双键 D.碳碳三键
核心整合
1.正四面体形 平面 平面正六边形 取代
2.羟基 羧基 2CH3COONa+CO2↑+H2O CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
考向突破
[典例1] C
[变式1] A
[典例2] D 乙醇将使检测仪中的K2Cr2O7转化为+3价Cr的化合物,铬元素化合价降低,发生还原反应,说明乙醇具有还原性,D正确。
[变式2] B 该分子中含有羧基(—COOH)和酯基,没有醛基,A错误,B正确;芳香烃通常指分子中含有苯环结构的碳氢化合物,而该物质中还含有氧元素,属于烃的衍生物,C错误;该分子中含有羧基,显酸性,不能使无色酚酞溶液变红色,D错误。
[典例3] D 糯米粉的主要成分是淀粉,D错误。
[变式3] A
[典例4]
(1)AC 聚苯乙烯被氧气氧化生成苯甲酸,属于氧化反应,故A正确,B错误;聚苯乙烯被氧气氧化时断裂C—C、C—H,形成CO、C—O,故C正确;反应物和产物都不含苯分子,反应物和产物中都含有苯基,故D错误。
(2)BCD 聚苯乙烯的单体是苯乙烯,故A错误;聚苯乙烯没有亲水基,所以聚苯乙烯难溶于水,故B正确;可发性聚苯乙烯加工过程中受热发泡,专用于制作泡沫包装材料,故C正确;聚苯乙烯属于塑料,化学性质稳定,难降解,应回收处理,故D正确。
(3)BD 苯乙烯属于芳香烃,A错误;苯乙烯属于不饱和烃,B正确;苯乙烯含有碳碳双键,能与溴发生加成反应,使溴的CCl4溶液褪色,C错误;苯乙烯含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液褪色,D正确。
(4)ABCD 苯甲酸的结构简式为,含有羧基,具有酸性,能与Na、NaOH、乙醇反应,是一种常见的食品防腐剂,故选ABCD。
(5)ABD R中苯环和甲基上的氢原子都能发生取代反应,所以该物质能发生取代反应,故A正确;该物质属于烃,能完全燃烧生成CO2、H2O,故B正确;该有机物的分子式为(C12H16)n,故C错误;该物质具有类似聚苯乙烯的结构,能氧化裂解生成含羧基的物质,故D正确。
[变式4]
(1)BCD 甲醇中含有羟基,不是羧基,A错误。
(2)A 1-戊烯与溴单质发生加成反应,新引入的溴原子加在碳碳双键的两端,A符合题意。
(3)AB 乙醇分子中含有羟基,乙酸分子中含有羧基,两者均能与钠单质反应,A正确;乙醇、乙酸均能在氧气中燃烧,B正确。
(4)D 根据原子守恒,结合题干信息可知X为CO。
(5)ABC 甲醇、1-戊烯、乙酸中均含碳氢键;1-戊烯、乙酸中均含碳碳单键;1-戊烯中含有碳碳双键;上述物质均不含碳碳三键。
