2022屆高三化學(xué)二輪三輪總復(fù)習(xí)重點突破有機物的組成結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

有機化學(xué)

第12講有機物的組成?結(jié)構(gòu)和性質(zhì)高頻考點突破考點1官能團與有機物的性質(zhì)官能團主要化學(xué)性質(zhì)烷烴——①在光照下發(fā)生鹵代反應(yīng);②不能使酸性KMnO4溶液褪色;③高溫分解不飽和烴烯烴①跟X2?H2?HX?H2O發(fā)生加成反應(yīng);②加聚;③易被氧化,可使酸性KMnO4溶液褪色炔烴—C≡C—①跟X2?H2?HX發(fā)生加成反應(yīng);②易被氧化,可使酸性KMnO4溶液褪色苯——①取代—硝化反應(yīng)?磺化反應(yīng)?鹵代反應(yīng)(Fe或Fe3+催化劑);②與H2發(fā)生加成反應(yīng)苯的同系物——①取代反應(yīng);②使酸性KMnO4溶液褪色鹵代烴 —X①與NaOH溶液共熱發(fā)生取代反應(yīng);②與NaOH醇溶液共熱發(fā)生消去反應(yīng)醇—OH①跟活潑金屬Na等反應(yīng)產(chǎn)生H2;②消去反應(yīng),170℃時,分子內(nèi)脫水生成烯烴;③催化氧化;④與羧酸及無機含氧酸發(fā)生酯化反應(yīng)酚—OH①弱酸性;②遇濃溴水生成白色沉淀;③遇FeCl3溶液呈紫色醛①與H2加成為醇;②被氧化劑(如O2?[Ag(NH3)2]+?Cu(OH)2等)氧化為酸羧酸①酸的通性;②酯化反應(yīng)酯發(fā)生水解反應(yīng),生成羧酸和醇考點2有機反應(yīng)類型反應(yīng)類型概念實例取代反應(yīng)有機物中的某些原子(或原子團)被其他原子或原子團所替代的反應(yīng)①烷烴的鹵代②苯及其同系物的鹵代?硝化③醇分子間脫水④苯酚與濃溴水酯化反應(yīng)(取代反應(yīng))羧酸與醇作用生成酯和水的反應(yīng)①酸(含無機含氧酸)與醇②葡萄糖與乙酸水解反應(yīng)(取代反應(yīng))有機物在有水參加時,分解成兩種或多種物質(zhì)的反應(yīng)①酯的水解②鹵代烴的水解③二糖?多糖的水解④蛋白質(zhì)的水解加成反應(yīng)有機物中不飽和碳原子跟其他原子(或原子團)直接結(jié)合生成新物質(zhì)的反應(yīng)①烯烴?炔烴與H2加成②苯及苯的同系物與H2加成③醛或酮與H2加成④油脂的氫化消去反應(yīng)有機物分子中脫去小分子(H2O?HX)生成不飽和化合物的反應(yīng)①醇分子內(nèi)脫水生成烯烴②鹵代烴消去加聚反應(yīng)不飽和烴及其衍生物的單體通過加成反應(yīng)生成高分子化合物乙烯?氯乙烯?苯乙烯的加聚等縮聚反應(yīng)單體間相互反應(yīng)生成高分子,同時還生成小分子(H2O?HX等)的反應(yīng)①多元醇與多元羧酸反應(yīng)生成聚酯②氨基酸之間反應(yīng)生成多肽氧化反應(yīng)有機物分子中加氧或去氫的反應(yīng)①與O2反應(yīng)②使酸性KMnO4溶液褪色的反應(yīng)③R—CHO發(fā)生銀鏡反應(yīng)或與新制Cu(OH)2懸濁液的反應(yīng)還原反應(yīng)有機物分子中加氫或去氧的反應(yīng)①烯烴?炔烴及其衍生物加氫②醛催化加氫生成醇③油脂的硬化考點3判斷有機物組成的方法1.有關(guān)烴的混合物計算的幾條規(guī)律(1)若M<26(烷烴?炔烴相混合),則一定有CH4?(2)若M<28(烷烴?烯烴相混合),則一定有CH4?(3)若平均分子組成中,1<N(C)<2,則一定有CH4?(4)若平均分子組成中,2<N(H)<4,則一定有C2H2?(5)兩種烴組成的混合氣體?若其平均分子組成中N(C)=2,且其中一種分子含兩個碳原子,則另一種氣體分子一定也含兩個碳原子?2.具有特定碳?氫原子物質(zhì)的量之比的常見有機物(1)當(dāng)n(C):n(H)=1:1時,常見有機物有:苯乙烯?苯?乙炔?苯酚?(2)當(dāng)n(C):n(H)=1:2時,常見有機物有:單烯烴?飽和一元脂肪醛?酸?酯,葡萄糖?(3)當(dāng)n(C):n(H)=1:4時,常見有機物有:甲烷?甲醇?尿素[CO(NH2)2]?考點4同系物和同分異構(gòu)體1.同系物?同分異構(gòu)體的概念與比較概念比較定義分子式結(jié)構(gòu)性質(zhì)同系物結(jié)構(gòu)相似,在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質(zhì)分子式不同,但具有相同的通式相似物理性質(zhì)不同,化學(xué)性質(zhì)相似同分異構(gòu)體分子式相同,結(jié)構(gòu)不同的化合物相同不同物理性質(zhì)不同,化學(xué)性質(zhì)不一定相同2.同分異構(gòu)體的書寫方法與規(guī)律書寫有機物的同分異構(gòu)體時要按一定的思維順序,避免遺漏和重復(fù),一般的思路為:類別異構(gòu)→碳鏈異構(gòu)→位置異構(gòu)?(1)判類別:根據(jù)有機物的分子組成判定其可能的類別異構(gòu)?(2)寫碳鏈:根據(jù)有機物的類別異構(gòu)寫出各類別異構(gòu)的可能的碳鏈結(jié)構(gòu)(先寫最長的碳鏈,依次寫出少一個碳原子的碳鏈,把余下的碳原子掛到相應(yīng)的碳鏈上去)?(3)移官位:一般是先寫出不帶官能團的烴的同分異構(gòu)體,然后在各條碳鏈上依次移動官能團的位置,有兩個或兩個以上的官能團時,先上一個官能團,再上第二個官能團,依次類推?(4)氫飽和:按“碳四鍵”的原理,碳原子剩余的價鍵用氫原子去飽和,就可得所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式?熱點題型突破考情分析:有機物的性質(zhì)是有機化學(xué)的主體部分,有機反應(yīng)類型是規(guī)范化學(xué)用語的重要方面,有機物官能團的結(jié)構(gòu)?名稱?性質(zhì)是高考試題的熱點?仔細分析近幾年高考試題有兩大特點:一是以陌生的與生產(chǎn)?生活?新材料?新醫(yī)藥等相關(guān)的物質(zhì)為載體,考查有機物的空間結(jié)構(gòu)?官能團?性質(zhì)等;二是通過具體實例總結(jié)規(guī)律并用于解決具體問題?預(yù)計今后幾年內(nèi)本部分的考查仍將是高考的熱點之一?題型一有機物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)【例1】(2009·浙江,11)一種從植物中提取的天然化合物αdamascone,可用于制作“香水”,其結(jié)構(gòu)為:,有關(guān)該化合物的下列說法不正確的是()A.分子式為C13H20OB.該化合物可發(fā)生聚合反應(yīng)C.1mol該化合物完全燃燒消耗19molO2D.與溴的CCl4溶液反應(yīng)生成的產(chǎn)物經(jīng)水解?稀硝酸酸化后可用AgNO3溶液檢驗

[解析]根據(jù)鍵線式結(jié)構(gòu)即可寫出化學(xué)式,A正確;由于分子中存在碳碳雙鍵,能發(fā)生加聚反應(yīng),B正確;13個碳應(yīng)消耗13個O2,20個H消耗5個O2,1mol該化合物完全燃燒消耗的氧氣為:13+5-0.5=17.5(mol),C錯誤;碳碳雙鍵可以與Br2發(fā)生加成反應(yīng),然后水解?酸化,即可得Br-,再用AgNO3溶液進行檢驗,D正確?[答案]C[點撥]有機選擇題有多種解題方法,常見的兩種解題方法有:(1)直選法:充分利用已掌握的化學(xué)知識,從題給條件出發(fā),經(jīng)過判斷或推理直接選出正確答案的方法?(2)篩選法:根據(jù)已經(jīng)掌握的化學(xué)概念?原理?規(guī)律,在正確理解題意的基礎(chǔ)上,尋找不合理因素(不正確的選項),將其逐一排除,從而獲得正確答案?

【變式訓(xùn)練1】(2009·全國Ⅰ,12)有關(guān)下圖所示化合物的說法不正確的是()A.既可以與Br2的CCl4溶液發(fā)生加成反應(yīng),又可以在光照下與Br2發(fā)生取代反應(yīng)B.1mol該化合物最多可以與3molNaOH反應(yīng)C.既可以催化加氫,又可以使酸性KMnO4溶液褪色D.既可以與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),又可以與NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2氣體[答案]D[解析]有機物含有碳碳雙鍵,可以與Br2發(fā)生加成反應(yīng),又含有甲基,故可以與Br2在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng),A正確;1mol酚羥基要消耗1molNaOH,2mol酯基要消耗2molNaOH,B正確;苯環(huán)?雙鍵可以催化加氫,碳碳雙鍵可以使酸性KMnO4溶液褪色,C正確;該有機物中不存在羧基,不能與NaHCO3反應(yīng)放出CO2氣體,D項錯?題型二有機反應(yīng)類型【例2】(2009·江蘇,10)具有顯著抗癌活性的10羥基喜樹堿的結(jié)構(gòu)如圖所示?下列關(guān)于10羥基喜樹堿的說法正確的是()A.分子式為C20H16N2O5B.不能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)C.不能發(fā)生酯化反應(yīng)D.一定條件下,1mol該物質(zhì)最多可與1molNaOH反應(yīng)[答案]A[解析]根據(jù)10羥基喜樹堿的結(jié)構(gòu)簡式,很容易查出C?H?N?O的原子個數(shù),其分子式為C20H16N2O5,A正確;因為在苯環(huán)上有羥基,構(gòu)成酚羥基的結(jié)構(gòu),所以能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),B錯誤;從其結(jié)構(gòu)簡式可以看出,存在—OH,所以能夠發(fā)生酯化反應(yīng),C錯誤;其含有三個基團能夠和氫氧化鈉反應(yīng),苯酚上的羥基?酯基和肽鍵,所以消耗的氫氧化鈉應(yīng)該為3mol,D錯誤?[點撥]有機化學(xué)中重要反應(yīng)類型有:取代反應(yīng)?加成反應(yīng)?氧化反應(yīng)?還原反應(yīng)?酯化反應(yīng)和加聚反應(yīng)等?在復(fù)習(xí)典型化合物的性質(zhì)時,要能正確書寫化學(xué)方程式,并了解其反應(yīng)類型?基本類型有機物類別取代反應(yīng)鹵代反應(yīng)飽和烴?苯和苯的同系物?酚等酯化反應(yīng)醇?羧酸?糖類等某些水解反應(yīng)鹵代烴?酯等硝化反應(yīng)苯和苯的同系物等磺化反應(yīng)苯和苯的同系物等加成反應(yīng)烯烴?炔烴?苯和苯的同系物?醛等消去反應(yīng)鹵代烴?醇等氧化反應(yīng)燃燒絕大多數(shù)有機物酸性KMnO4溶液烯烴?炔烴?醛?苯的同系物等直接(或催化)氧化酚?醇?醛?葡萄糖等還原反應(yīng)醛?葡萄糖等聚合反應(yīng)加聚反應(yīng)烯烴等縮聚反應(yīng)苯酚與甲醛;多元醇與多元羧酸;氨基酸等水解反應(yīng)鹵代烴?酯?二糖?多糖?蛋白質(zhì)等與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)苯酚等【變式訓(xùn)練2】(2009·上海高考)迷迭香酸是從蜂花屬植物中提取得到的酸性物質(zhì),其結(jié)構(gòu)如下圖?下列敘述正確的是()A.迷迭香酸屬于芳香烴B.1mol迷迭香酸最多能和9mol氫氣發(fā)生加成反應(yīng)C.迷迭香酸可以發(fā)生水解反應(yīng)?取代反應(yīng)和酯化反應(yīng)D.1mol迷迭香酸最多能和含5molNaOH的水溶液完全反應(yīng)[答案]C[解析](1)注意烴的概念;(2)該有機物分子中的苯環(huán)和碳碳雙鍵能與H2發(fā)生加成反應(yīng),中的碳氧雙鍵均不與H2發(fā)生加成反應(yīng);(3)抓住官能團判斷可能發(fā)生的反應(yīng);(4)酯水解時消耗NaOH?A項,該物質(zhì)分子中含氧元素,不屬于烴類?B項,該物質(zhì)1個分子中有2個苯環(huán)和1個碳碳雙鍵,故1mol迷迭香酸最多和7mol氫氣發(fā)生加成反應(yīng)?C項,分子中有酯基,可發(fā)生水解反應(yīng);有羧基可發(fā)生酯化反應(yīng);有酚羥基,其鄰?對位上的氫原子可發(fā)生取代反應(yīng),C項正確?D項,分子中有4個酚羥基和1個羧基,共消耗5molNaOH;還有1個酯基水解后生成的羧基又消耗1molNaOH,故1mol該物質(zhì)最多消耗6molNaOH?題型三有機物組成的判斷【例3】(2009·海南,17)某含苯環(huán)的化合物A,其相對分子質(zhì)量為104,碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為92.3%?(1)A的分子式為________________;(2)A與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________,反應(yīng)類型是________________;C8H8

加成反應(yīng)(3)已知:?請寫出A與稀?冷的KMnO4溶液在堿性條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________________;(4)一定條件下,A與氫氣反應(yīng),得到的化合物中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85.7%,寫出此化合物的結(jié)構(gòu)簡式________________;(5)在一定條件下,由A聚合得到的高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡式為____________________?

[解析]本題主要考查有機物的分子式和結(jié)構(gòu)簡式的確定,然后根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式進行作答,全面考查考生靈活運用所學(xué)知識的能力?根據(jù)A的相對分子質(zhì)量和碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以確定即A的分子式為C8H8;由于A中含有苯環(huán),則A為A與H2加成時,分子中碳原子的數(shù)目不改變,與H2加成后產(chǎn)物的相對分子質(zhì)量為12×8/85.7%≈112?據(jù)此可以完成各題的解答?

[點撥]某些特殊組成的最簡式,在不知化合物相對分子質(zhì)量時,也可根據(jù)組成特點確定其分子式?(1)若有機物的最簡式中,氫原子數(shù)已達飽和,則該有機物的最簡式即為分子式,如最簡式為CH4?CH3Cl?C2H6O?C5H12O4等有機物,其最簡式即為分子式?(2)部分有機物的最簡式中,盡管氫原子數(shù)未達飽和,但擴倍后氫原子數(shù)能達飽和,此時,若確定有機物的分子式,也不必知道有機物的相對分子質(zhì)量,如最簡式為CH3的有機物,其分子式可表示為(CH3)n,僅當(dāng)n=2時,氫原子數(shù)即達飽和,故其分子式為C2H6?同理,最簡式為CH3O的有機物,其分子式為C2H6O2?【變式訓(xùn)練3】(2009·四川,28)四川汶川盛產(chǎn)品質(zhì)優(yōu)良的甜櫻桃?甜櫻桃中含有一種羥基酸(用A表示),A的碳鏈結(jié)構(gòu)無支鏈,化學(xué)式為C4H6O5;1.34gA與足量的碳酸氫鈉溶液反應(yīng),生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體0.448L?A在一定條件下可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化:其中,B?C?D?E分別代表一種直鏈有機物,它們的碳原子數(shù)相等?E的化學(xué)式為C4H6O6(轉(zhuǎn)化過程中生成的其他產(chǎn)物略去)?已知:其中,F?G?M分別代表一種有機物?請回答下列問題:(1)A的結(jié)構(gòu)簡式是________?(2)C生成D的化學(xué)方程式是____________________________________________________?(3)A與乙醇之間發(fā)生分子間脫水反應(yīng),可能生成的有機物共有________種?(4)F的結(jié)構(gòu)簡式是________________?(5)寫出G與水反應(yīng)生成A和M的化學(xué)方程式:______________________?7

[解析]本題考查有機物之間的相互轉(zhuǎn)化和考生接受并領(lǐng)會信息的能力,以及考查同分異構(gòu)體的書寫與種類問題?根據(jù)A的化學(xué)式可以確定其相對分子質(zhì)量為134,由1.34gA與足量NaHCO3溶液反應(yīng)放出氣體的體積,可知A中含有兩個羧基和一個羥基,且A的碳鏈結(jié)構(gòu)無支鏈,再結(jié)合A→B→C→D→E的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知A為

由于B能與Br2發(fā)生反應(yīng),即A到B發(fā)生消去反應(yīng),B→C→D依次發(fā)生加成?水解反應(yīng),最終得到D和E分別為?結(jié)合題中信息可設(shè)F為R′—CHO,則生成G為R′—CH(OH)CH2COOCH2CH3,由于G中含有酯基,結(jié)合G水解得到A,可以確定M和R′分別為CH3CH2OH和—COOC2H5,即F和G分別為?A和乙醇之間發(fā)生分子間脫水可能生成7種有機物?由以上分析不難看出,解答本題的關(guān)鍵是結(jié)合數(shù)據(jù)和A的化學(xué)式確定A的結(jié)構(gòu)簡式,然后逐一確定其他物質(zhì),從而順利作答?題型四同分異構(gòu)體【例4】(2009·寧夏,8)3甲基戊烷的一氯代產(chǎn)物有(不考慮立體異構(gòu))()A.3種B.4種C.5種D.6種[解析]3甲基戊烷的結(jié)構(gòu)簡式:CH3CH2CH(CH3)CH2CH3,其分子對稱,其一氯代產(chǎn)物只有4種?[答案]B

[點撥](1)熟練掌握丁烷?戊烷?己烷的同分異構(gòu)體的書寫方法,在此基礎(chǔ)上運用“去氫法”或“取代法”寫出烯烴?炔烴?飽和一鹵代烴?醇?醛?羧酸,如烯烴和炔烴的同分異構(gòu)體就是在烷烴的基礎(chǔ)上,通過相鄰兩個碳原子去掉1或2個氫原子的方法得出,另外烯烴存在順反異構(gòu),但炔烴不存在順反異構(gòu)?(2)同分異構(gòu)體按照碳鏈異構(gòu)→位置異構(gòu)→官能團異構(gòu)的順序書寫?常見的類別異構(gòu)有:烯烴和環(huán)烷烴(CnH2n);炔烴?二烯烴和環(huán)烯烴(CnH2n-2);醇和醚(CnH2n+2O);醛和酮(CnH2nO);羧酸?酯(CnH2nO2);酚?芳香醇和芳香醚;硝基烷烴和氨基酸?其中考查最多的是羧酸和酯?

(3)取代產(chǎn)物的種類常依靠等效氫來判斷,其原則是:①同一種碳原子上的氫原子是等效的;②同一種碳原子上所連甲基上的氫原子是等效的;③處于鏡面對稱位置上的氫原子是等效的?有幾種不同的等效氫,其一元取代物的有機物就有幾種,多元取代物,常采用定二變一的方法?【變式訓(xùn)練4】菠蘿酯是一種具有菠蘿香氣的食用香料,是化合物甲與苯氧乙酸()發(fā)生酯化反應(yīng)的產(chǎn)物?(1)甲一定含有的官能團的名稱是________?(2)5.8g甲完全燃燒可產(chǎn)生0.3molCO2和0.3molH2O,甲蒸氣對氫氣的相對密度是29,甲分子中不含甲基,且為鏈狀結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)簡式是__________________________-_?(3)苯氧乙酸有多種酯類的同分異構(gòu)體,其中能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),且有2種一硝基取代物的同分異構(gòu)體是(寫出任意2種的結(jié)構(gòu)簡式)__________________?羥基CH2==CH—CH2—OH

[解析](1)化合物甲能與苯氧乙酸發(fā)生酯化反應(yīng),且苯氧乙酸中只含有—COOH,故甲中必含—OH?

(3)苯氧乙酸的分子式為C8H8O3,其同分異構(gòu)體能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),說明為酚類,一硝基取代物有2種且2010高考真題1.(2010·上海卷)下列有機物命名正確的是()答案:B解析:本題考查有機物的命名,意在考查考生對有機物命名方法的理解和應(yīng)用能力?A項應(yīng)為1,2,4三甲苯,C項應(yīng)為2-丁醇,D項應(yīng)為3-甲基-1-丁炔?2.(2010·廣東卷)下列說法正確的是()A.乙烯和乙烷都能發(fā)生加聚反應(yīng)B.蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是多肽C.米酒變酸的過程涉及了氧化反應(yīng)D.石油裂解和油脂皂化都是由高分子生成小分子的過程答案:C解析:本題考查常見有機物,意在考查考生對常見有機物性質(zhì)的理解能力?乙烯分子中含有碳碳雙鍵,能發(fā)生加聚反應(yīng),而乙烷分子中不含不飽和鍵,不能發(fā)生加聚反應(yīng),A項錯誤;蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物為氨基酸,B項錯誤;米酒變酸的過程為米酒中的乙醇氧化為乙酸,發(fā)生氧化反應(yīng),C項正確;石油裂解是在高溫條件下,把長鏈分子的烴斷裂為各種短鏈的氣態(tài)烴和液態(tài)烴,油脂皂化是在堿性條件下,油脂水解為高級脂肪酸鈉和甘油,是由大分子(但不是高分子)生成小分子的過程,D項錯誤?3.(2010·福建卷)下列關(guān)于有機物的正確說法是()A.聚乙烯可發(fā)生加成反應(yīng)B.石油干餾可得到汽油?煤油等C.淀粉?蛋白質(zhì)完全水解的產(chǎn)物互為同分異構(gòu)體D.乙酸乙酯?油脂與NaOH溶液反應(yīng)均有醇生成答案:D解析:本題考查考生對常見有機物性質(zhì)的理解和運用?聚乙烯中碳碳之間以單鍵相連,不能發(fā)生加成反應(yīng),A項錯誤;石油分餾得到汽油?煤油等,B項錯誤;淀粉完全水解的產(chǎn)物為葡萄糖,蛋白質(zhì)完全水解的產(chǎn)物為氨基酸,故C項錯誤;乙酸乙酯與NaOH溶液反應(yīng)生成乙酸鈉和乙醇,油脂與NaOH溶液反應(yīng)生成高級脂肪酸鈉和甘油,D項正確?4.(2010·新課標(biāo)全國卷)下列各組中的反應(yīng),屬于同一反應(yīng)類型的是()A.由溴丙烷水解制丙醇