2019届一轮复习人教版认识有机化合物学案

2019届一轮复习人教版认识有机化合物学案

第 1 讲　认识有机化合物 【2019·备考】 最新考纲：1.能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分 子式。2.了解常见有机化合物的结构；了解有机物分子中的官能团，能正确表示 它们的结构。3.了解确定有机化合物结构的化学方法和物理方法(如质谱、红外光 谱、核磁共振氢谱等)。4.能正确书写有机化合物的同分异构体(不包括手性异构 体)。5.能正确命名简单的有机化合物。 考点一　有机化合物的分类及官能团 (频数：★★☆　难度：★☆☆) 1．根据分子组成中是否有 C、H 以外的元素，分为烃和烃的衍生物。 2．根据分子中碳骨架的形状分类 3．按官能团分类 (1)相关概念 烃的衍生物：烃分子里的氢原子被其他原子或原子团所代替，衍生出一系列新的 有机化合物。 官能团：决定化合物特殊性质的原子或原子团。 (2)有机物的主要类别、官能团和典型代表物。 类别 官能团 代表物名称、结构简式 烷烃 甲烷 CH4 烯烃 (碳碳双键) 乙烯 CH2==CH2 炔烃 —C≡C—(碳碳三键) 乙炔 HC≡CH 芳香烃 苯 卤代烃 —X(卤素原子) 溴乙烷 C2H5Br 醇 乙醇 C2H5OH 酚 —OH(羟基) 苯酚 C6H5OH 醚 (醚键) 乙醚 CH3CH2OCH2CH3 醛 (醛基) 乙醛 CH3CHO 酮 (羰基) 丙酮 CH3COCH3 羧酸 (羧基) 乙酸 CH3COOH 酯 (酯基) 乙酸乙酯 CH3COOCH2CH3 ①可以根据碳原子是否达到饱和，将烃分成饱和烃和不饱和烃，如烷烃、环烷烃 属于饱和烃，烯烃、炔烃、芳香烃属于不饱和烃。 ②芳香化合物、芳香烃和苯及其同系物的关系可表示为下图： ③含醛基的物质不一定为醛类，如 HCOOH、HCOOCH3、葡萄糖等。 ④苯环不是官能团。 1．基础知识正误判断 (1)含有苯环的有机物属于芳香烃(　　) (2)官能团相同的物质一定是同一类物质(　　) (3)含有羟基的物质只有醇或酚(　　) (4)含有醛基的有机物一定属于醛类(　　) (5) 、—COOH 的名称分别为苯、酸基(　　) (6)醛基的结构简式为“—COH”(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)× 2．(RJ 选修 5·P63 改编)请写出官能团的名称，并按官能团的不同对下列有机物 进行分类。 答案　(1)碳碳双键　烯烃　(2)碳碳三键　炔烃　(3)羟基　酚　(4)醛基　醛　(5) 酯基　酯　(6)氯原子　卤代烃 3．(溯源题)(1)[2017·北京理综，25(1)]羟甲香豆素是一种治疗胆结石的药物，合 成路线如下图所示： A 属于芳香烃，其结构简式是______________________________________。 B 中所含的官能团是____________________________________________。 (2)(2016·课标全国Ⅰ，38 节选)秸秆(含多糖类物质)的综合应用具有重要的意义。 下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线： D 中官能团名称为________、________。 答案　(1) 　硝基　(2)酯基　碳碳双键 探源：本高考题组源于教材 RJ 选修 5 P5“表 1－1 有机物的主要类别、官能团和 典型代表物”，对官能团的种类和名称等方面进行考查。 题组一　官能团的识别和名称 1．北京奥运会期间对大量盆栽鲜花施用了 S－诱抗素制剂，以保持鲜花盛开。S －诱抗素的分子结构如图，下列关于该分子说法正确的是(　　) A．含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基 B．含有苯环、羟基、羰基、羧基 C．含有羟基、羰基、羧基、酯基 D．含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基 解析　从图示可以分析，该有机物的结构中存在 3 个碳碳双键、1 个羰基、1 个 醇羟基、1 个羧基。 答案　A 2．(1) 中含氧官能团名称是________。 (2) 中含氧官能团的名称是________。 (3)HCCl3 的类别是________，C6H5CHO 中的官能团是________。 解析　(1)—OH 连在—CH2—上，应为醇羟基。 (2)—OH 直接连在苯环上，为酚羟基， 为酯基。 (3)HCCl3 中含有氯原子，属于卤代烃，—CHO 为醛基。 答案　(1)羟基　(2)羟基、酯基　(3)卤代烃　醛基 题组二　有机物的分类 3．有机化合物有不同的分类方法，下列说法正确的是(　　) ①从组成元素分：烃、烃的衍生物 ②从分子中碳骨架形状分：链状有机化合物、环状有机化合物 ③从官能团分：烯烃、炔烃、卤代烃、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯等 A．仅①③ B．仅①② C．①②③ D．仅②③ 解析　有机物根据元素组成分为烃和烃的衍生物；根据有机物分子中的碳原子是 链状还是环状分为链状有机化合物和环状有机化合物；根据分子中是否含有苯环， 把不含苯环的化合物称为脂肪族化合物，把含有苯环的化合物称为芳香族化合物； 根据官能团分为烯烃、炔烃、卤代烃、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯等。 答案　C 4．下列物质的类别与所含官能团都正确的是(　　) A．①②③④⑤ B．②③④ C．②④⑤ D．仅②④ 解析　①属于醇类，③属于酯类。 答案　C 5．按官能团的不同，可以对有机物进行分类，请指出下列有机物的种类，填在 横线上。 答案　(1)醇　(2)酚　(3)芳香烃(或苯的同系物)　(4)酯　(5)卤代烃　(6)烯烃　(7) 羧酸　(8)醛 【易错警示】 1．官能团相同的物质不一定是同一类物质，如第 5 题中，(1)和(2)中官能团均为 OH，(1)中 OH 与链烃基直接相连，则该物质属于醇类，(2)中 OH 与苯环直接相 连，故该物质属于酚类；酚与醇具有相同的官能团，根据 OH 连接基团的不同确 定有机物的类别。 2．含有醛基的有机物不一定属于醛类，如第 4 题的③，第 5 题的(4)这些甲酸某 酯，虽然含有 CHO，但醛基不与烃基相连，不属于醛类。 考点二　有机化合物的结构特点、同系物、同分异构体 (频数：★★★　难度：★★★) 1．有机化合物中碳原子的成键特点 2．有机物结构的三种常用表示方法 3.有机化合物的同分异构现象 同分异构现象 化合物具有相同的分子式，但结构不同，因而产 生性质差异的现象 同分异构体 具有同分异构现象的化合物互为同分异构体 碳链异构 碳链骨架不同 如 CH3—CH2—CH2—CH3 和 位置异构 官能团位置不同 如：CH2==CH—CH2—CH3 和 CH3CH==CH—CH3 类 型 官能团异构 官能团种类不同 如：CH3CH2OH 和 CH3—O—CH3 4.常见的官能团类别异构 组成通式 可能的类别及典型实例 CnH2n 烯烃(CH2=CHCH3)、 环烷烃( ) CnH2n－2 CnH2n＋2O 醇(C2H5OH)、醚(CH3OCH3) CnH2nO CnH2nO2 羧酸(CH3CH2COOH)、酯(HCOOCH2CH3)、 羟基醛(HO—CH2CH2—CHO) CnH2n－6O 5.同系物 结构相似，分子组成上相差一个或若干个 CH2 原子团的化合物互称同系物。如 CH3CH3 和 CH3CH2CH3；CH2==CH2 和 CH2==CHCH3。 6．同分异构体的书写与数目判断 (1)书写步骤 ①书写同分异构体时，首先判断该有机物是否有类别异构。 ②就每一类物质，先写出碳链异构体，再写出官能团的位置异构体。 ③碳链异构体按“主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边”的规律书写。 ④检查是否有书写重复或书写遗漏，根据“碳四价”原则检查是否有书写错误。 (2)书写规律 ①烷烃：烷烃只存在碳链异构，书写时应注意要全而不重复，具体规则如下：成 直链，一条线；摘一碳，挂中间；往边移，不到端；摘二碳，成乙基；二甲基， 同、邻、间。 ②具有官能团的有机物，一般书写的顺序：碳链异构→位置异构→官能团异构。 ③芳香化合物：取代基在苯环上的相对位置具有邻、间、对 3 种。 (3)常见的几种烃基的异构体数目 ③—C5H11：8 种。 1．(RJ 选修 5·P124 改编)请写出 C5H12 的同分异构体，并指出只能生成一种一氯 代物的那种异构体。 2．(溯源题)(1)[2017·课标全国Ⅰ，36]化合物 H 是一种有机光电材料中间体。实 验室由芳香化合物 A 制备 H 的一种合成路线如下： 芳香化合物 X 是 F 的同分异构体，X 能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出 CO2，其 核磁共振氢谱显示有 4 种不同化学环境的氢，峰面积比为 6∶2∶1∶1，写出 2 种符合要求的 X 的结构简式________。 (2)(2016·课标全国Ⅰ，38 节选)E 为： ，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(不含立体异构)，其中核磁共振氢谱 为三组峰的结构简式为________。 探源：本题组源于教材 RJ 选修 5 P10“学与问”及其拓展。考查对限定条件同分 异构体的书写。 题组一　有机物共线、共面问题 1．下列化合物的分子中，所有原子都处于同一平面的有(　　) A．乙烷 B．甲苯 C．氟苯 D．丙烯 解析　A、B、D 中都含有甲基，有四面体的空间结构，所有原子不可能共面；C 项中氟原子代替苯分子中一个氢原子的位置，仍共平面。 答案　C 2．某药物 G 的合成路线如图所示，已知一元醇 A 中氧的质量分数约为 26.7%， E 中核磁共振氢谱为四组峰，且峰面积比为 2∶2∶2∶1。 请回答下列问题： (1)A 的分子式为________；结构分析显示 A 只有一个甲基，A 的名称为________。 (2)上述①～⑥步骤中，属于氧化反应的是________(填序号)；B 中所含官能团的 结构简式为________。 (3)写出下列反应的化学方程式： ①E→F：________________________________________________________； ②D＋F→G：__________________________________________________。 (4)F 所有同分异构体中，同时符合下列条件的有________种，任写出其中一种的 结构简式：______________________________________________________。 a．分子中有 6 个碳原子在一条直线上 b．分子中含有一个羟基 解析　从题中“一元醇 A 中氧的质量分数约为 26.7%”可确定相对分子质量是 60， 进而确定化学式为 C3H8O；由 A 能连续氧化，可确定其结构为 CH3CH2CH2OH； 由 “E 中 核 磁 共 振 氢 谱 为 四 组 峰 ， 且 峰 面 积 比 为 2∶2∶2∶1” 确 定 E 为 。 (4)碳碳三键共直线，根据 F 的结构，判断该同分异构体为含有 2 个三键且相间 一个单键的醇，结构简式可能为 CH3C≡C—C≡C—CH2—CH2OH、 CH3C≡C—C≡C—CH(OH)—CH3、 HOCH2C≡C—C≡C—CH2—CH3 共 3 种。 答案　(1)C3H8O　1－丙醇(或正丙醇) (2)①②　—CHO 【方法指导】 判断分子中共线、共面原子数的技巧 1．审清题干要求 审题时要注意“可能”、“一定”、“最多”、“最少”、“所有原子”、“碳原子” 等关键词和限制条件。 2．熟记常见共线、共面的官能团 (1)与三键直接相连的原子共直线，如—C≡C—、—C≡N；(2)与双键和苯环直接 相连的原子共面，如 。 3．单键的旋转思想 有机物分子中的单键，包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键，均可绕键轴自由旋 转。 题组二　同分异构体的书写与判断 3．关于有机物的叙述正确的是(　　) A．丙烷的二卤代物是 4 种，则其六卤代物是 2 种 B．对二甲苯的核磁共振氢谱显示有 3 种不同化学环境的氢 C．甲苯苯环上的一个氢原子被含 3 个碳原子的烷基取代，所得产物有 3 种 D．某烃的同分异构体只能形成一种一氯代物，其分子式可能为 C5H12 解析　丙烷分子式为 C3H8，其二卤代物和六卤代物数目相等，均是 4 种，A 错 误；对二甲苯为对称结构( )，分子中只含有 2 种等效氢，有 2 种不同化学环境的氢，B 错误；含有 3 个碳原子的烷基为丙基、异丙基两种，甲 苯苯环上有 3 种氢原子，分别处于甲基的邻、间、对位置上，故最多有 3×2＝6 种同分异构体，C 错误；只能形成一种一氯代物，说明结构中只存在一种等效氢， 如 CH4、C(CH3)4、(CH3)3CC(CH3)3 等，故可能为 C5H12，D 正确。 答案　D 4．C9H10O2 的有机物有多种同分异构体，满足下列条件的同分异构体有________ 种，写出其中任意一种同分异构体的结构简式：_______________________。 ①含有苯环且苯环上只有一个取代基；②分子结构中含有甲基；③能发生水解反 应。 【方法归纳】 1．含官能团的有机物同分异构体书写的一般步骤 按碳链异构⇒位置异构⇒官能团异构的顺序书写。实例：(以 C4H10O 为例且只写 出骨架与官能团) 2．限定条件同分异构体的书写 解答这类题目时，要注意分析限定条件的含义，弄清楚在限定条件下可以确定什 么，一般都是根据官能团的特征反应限定官能团的种类、根据等效氢原子的种类 限定对称性(如苯环上的一取代物的种数、核磁共振氢谱中峰的个数等)，再针对 已知结构中的可变因素书写各种符合要求的同分异构体。 考点三　有机物的命名 (频数：★★☆　难度：★★☆) 1．烷烃的命名 (1)习惯命名法 (2)系统命名法 选主链 称某烷⇨编号位 定支链⇨取代基 写在前⇨标位置 短线连⇨不同基 简到繁⇨相同基 合并算 另外，常用甲、乙、丙、丁……表示主链碳原子数，用一、二、三、四……表示 相同取代基的数目，用 1、2、3、4……表示取代基所在的碳原子位次。 2．其他链状有机物的命名 (1)选主链——选择含有官能团在内(或连接官能团)的最长的碳链为主链。 (2)编序号——从距离官能团最近的一端开始编号。 (3)写名称——把取代基和支链位置用阿位伯数字标明，写出有机物的名称。 如： 　命名为 4－甲基－1－戊炔； 　命名为 3－甲基－3－戊醇。 3．苯的同系物的命名 (1)习惯命名法 如 称为甲苯， 称为乙苯，二甲苯有三种同分异构体， 其名称分别为：对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯。 (2)系统命名法 将苯环上的 6 个碳原子编号，以某个甲基所在的碳原子的位置为 1 号，选取最小 位次号给另一甲基编号，则邻二甲苯也可叫做 1，2－二甲苯，间二甲苯叫做 1， 3－二甲苯，对二甲苯叫做 1，4－二甲苯。 ①有机物的系统命名中，“1、2、3”“一、二、三”及“，”“－”等的应用 容易出现混淆、漏写、颠倒等错误，书写名称时要特别注意规范使用。②烷烃系 统命名中，不能出现“1－甲基”“2－乙基”的名称，若出现，则是选取主链错 误。 1．(RJ 选修 5·P162、3 改编)请给下列有机物命名 (1) ：3，3，4－三甲基己烷 (2) ：3－乙基－1－戊烯 (3) ：3－乙基－1－辛烯 (4) ：间甲基苯乙烯 2．(溯源题)(1)[2017·课标全国Ⅰ，36(1)]化合物 H 是一种有机光电材料中间体。 实验室由芳香化合物 A 制备 H 的一种合成路线如下： A 的化学名称为________。 (2)(2016·课标全国Ⅰ，38 节选) 的化学名称________。 答案　(1)苯甲醛　(2)己二酸 探源：本高考题组源于教材 RJ 选修 5 P 15“二、烯烃和炔烃的命名”和 P15“三．苯的同系物的命名”，考查的是对炔烃及苯的同系物以及烃的衍生物的 命名。 题组　常见有机物的命名正误判断 1．判断下列有关烯烃、卤代烃、醇的命名是否正确，如错误，请改正。 答案　(1)×　1，3，5－己三烯　(2)×　3－甲基－2－丁醇　(3)×　1，2－二溴乙 烷　(4)×　3－甲基－1－戊烯　(5)√　(6)×　2－甲基－2－戊烯 2．(LK 选修 5·P12 改编题)下列有机物的命名中，不正确的是(　　) A．2，3－二甲基丁烷 B．3，3－二甲基丁烷 C．2－甲基－2－戊醇 D．3，3－二甲基－1－丁烯 解析　烷烃命名时，应从距支链最近的一端开始编号，3，3－二甲基丁烷应该叫 2，2－二甲基丁烷。 答案　B 【易错警示】 1．有机物系统命名中常见的错误 (1)主链选取不当(不包含官能团，不是主链最长、支链最多)； (2)编号错(官能团的位次不是最小，取代基位号之和不是最小)； (3)支链主次不分(不是先简后繁)； (4)“－”、“，”忘记或用错。 2．弄清系统命名法中四种字的含义 (1)烯、炔、醛、酮、酸、酯……指官能团； (2)二、三、四……指相同取代基或官能团的个数； (3)1、2、3……指官能团或取代基的位置； (4)甲、乙、丙、丁……指主链碳原子个数分别为 1、2、3、4……。 考点四　研究有机化合物的一般步骤和方法 (频数：★★★　难度：★★☆) 1．研究有机化合物的基本步骤 2．分离提纯有机物的常用方法 (1)蒸馏和重结晶 适用对象 要求 蒸馏 常用于分离、提纯液 态有机物 ①该有机物热稳定性较强 ②该有机物与杂质的沸点相差较大 重结晶 常用于分离、提纯固 态有机物 ①杂质在所选溶剂中溶解度很小或很大 ②被提纯的有机物在此溶剂中溶解度受温 度影响较大 (2)萃取和分液 ①常用的萃取剂：苯、CCl4、乙醚、石油醚、二氯甲烷等。 ②液－液萃取：利用有机物在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同，将有机物从 一种溶剂转移到另一种溶剂中的过程。 ③固－液萃取：用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程。 3．有机物分子式的确定 (1)元素分析 (2)相对分子质量的测定——质谱法 质荷比(分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷的比值)最大值即为该有机物的 相对分子质量。 4．有机物分子结构的鉴定 (1)化学方法：利用特征反应鉴定出官能团，再制备它的衍生物进一步确认。 (2)物理方法： ①红外光谱 分子中化学键或官能团可对红外线发生振动吸收，不同化学键或官能团吸收频率 不同，在红外光谱图上将处于不同的位置，从而可以获得分子中含有何种化学键 或官能团的信息。 ②核磁共振氢谱 提醒：常见官能团的检验方法如下： 官能团种类 试剂 判断依据 溴的四氯化碳溶液 橙色褪去碳碳双键或 碳碳三键 酸性高锰酸钾溶液 紫色褪去 卤素原子 氢氧化钠溶液、硝酸银溶液、稀 硝酸 有沉淀产生 三氯化铁溶液 显紫色 酚羟基 溴水 有白色沉淀产生 银氨溶液 有银镜产生 醛基 新制氢氧化铜悬浊液 有砖红色沉淀产生 碳酸钠溶液 碳酸氢钠溶液 有二氧化碳气体产生溶 液变红色羧基 石蕊试液 1．(RJ 选修 5·P233)某有机物由 C、H、O 三种元素组成，它的红外吸收光谱表 明有羟基 O—H 键和烃基上 C—H 键的红外吸收峰，且烃基与羟基上氢原子个数 之比为 2∶1，它的相对分子质量为 62，试写出该有机物的结构简式。 解析　由于烃基与羟基上氢原子个数比为 2∶1，相对分子质量为 62，可知应该 有 2 个—OH，一个烃基上 4 个氢，2 个 C，因此结构简式为 HOCH2CH2OH。 答案　HOCH2CH2OH 2．(溯源题)(1)[2016·浙江理综，26(4)]化合物 X 是一种有机合成中间体，Z 是常 见的高分子化合物，某研究小组采用如下路线合成 X 和 Z： 已知：①化合物 A 的结构中有 2 个甲基 若 C 中 混 有 B ， 请 用 化 学 方 法 检 验 B 的 存 在 ( 要 求 写 出 操 作 、 现 象 和 结 论)_______________________________________________________________。 (2)[2015·课标Ⅱ，38(1)]聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子 材料，在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。PPG 的一种合成路线如下： 已知： 烃 A 的相对分子质量为 70，核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢 回答下列问题： A 的结构简式为________。 答案　(1)取适量试样于试管中，先用 NaOH 溶液中和，再加入新制氢氧化铜悬 浊液，加热，若产生砖红色沉淀，则有 B 存在 (2) 题组一　由化学性质确定分子的结构 1．在有机化学中有一种“吉利分子”C8H8O8，“吉利分子”C8H8O8 可由 X 经 如图所示转化关系合成。 已知：①相同条件下，X 与 H2 的相对密度为 81，其中氧的质量分数约为 49.4%， 分子中氢、氧原子个数比为 2∶1，X 中没有支链； ②1 mol X 在稀硫酸中发生反应生成 2 mol 甲醇和 1 mol A； ③A 中含有手性碳原子； ④D 能使 Br2 的 CCl4 溶液褪色，E 为高分子化合物，B 为环状结构。 根据上述信息填空： (1)X 的分子式为________，A 的分子中含有官能团的名称是________，E 的结构 简式为________；D 若为纯净物，D 的核磁共振氢谱存在________种吸收峰，面 积比为________。 (2)写出 B 的一种含一个六元环的同分异构体的结构简式：________________。 题组二　由波谱分析分子结构 2．有机物 A 可由葡萄糖发酵得到，也可以从牛奶中提取。纯净的 A 为无色粘稠 液体，易溶于水。为研究 A 的组成与结构，进行了如下实验： 实验步骤 解释或实验结论 (1)称取 A 9.0 g，升温使其汽化，测 其密度是相同条件下 H2 的 45 倍 试通过计算填空： (1)A 的相对分子质量为 ___________________________ (2)将 9.0 g A 在足量纯 O2 中充分燃 烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫 酸、碱石灰，发现两者分别增重 5.4 g 和 13.2 g (2)A 的分子式为：______________ _________________ (3)另取 A 9.0 g，跟足量的 NaHCO3 粉末反应，生成 2.24 LCO2(标准状 况)，若与足量金属钠反应则生成 2.24 L H2(标准状况) (3)用结构简式表示 A 中含有的官能 团___________、______________ (4)A 的核磁共振氢谱如下图： (4)A 中含有________种氢原子 (5)综上所述，A 的结构简式为________ 解析　(1)A 的密度是相同条件下 H2 密度的 45 倍，相对分子质量为 45×2＝90。 9.0 g A 的物质的量为 0.1 mol。 (2)燃烧产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重 5.4 g 和 13.2 g， 说明 0.1 mol A 充分燃烧生成 0.3 mol H2O 和 0.3 mol CO2，因 m(H)＋m(C)＝0.3 mol×2 g·mol－1＋0.3 mol×12 g·mol－1＝4.2 g<9.0 g，说明 A 中还含有氧，则 0.1 mol A 中含有的氧原子的物质的量为(9.0 g－0.3 mol×2 g·mol －1－0.3 mol×12 g·mol－1)÷16 g·mol－1＝0.3 mol。则 1 mol A 中含有 6 mol H、3 mol C 和 3 mol O， 则 A 的分子式为 C3H6O3。 (3)0.1 mol A 跟足量的 NaHCO3 粉末反应，生成 2.24 L CO2(标准状况)，若与足量 金属钠反应则生成 2.24 L H2(标准状况)，说明分子中含有一个。 (4)A 的核磁共振氢谱中有 4 个峰，说明分子中含有 4 种处于不同化学环境下的 氢原子且峰面积之比为 3∶1∶1∶1。 (5)综上所述，A 的结构简式为 。 答案　(1)90　(2)C3H6O3　(3)—COOH　—OH (4)4　(5) 【规律方法】 有机物结构式的确定流程 [试题分析] (2016·课标全国Ⅲ，38)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—H ― ― →催化剂 R—C≡C—C≡C—R＋H2 该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用 Glaser 反应制备化合物 E 的一种合成路线： 回答下列问题： (1)B 的结构简式为________，D 的化学名称为________。 (2)①和③的反应类型分别为________、________。 (3)E 的结构简式为______________________。用 1 mol E 合成 1，4－二苯基丁 烷，理论上需要消耗氢气________ mol。 (4)化合物( )也可发生 Glaser 偶联反应生成聚合物，该 聚合反应的化学方程式为________________________________________ ______________________________________________________________。 (5)芳香化合物 F 是 C 的同分异构体，其分子中只有两种不同化学环境的氢，数 目比为 3∶1，写出其中 3 种的结构简式___________________________________。 (6)写出用 2－苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物 D 的合成路线 _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ ______________________________________________________________。 解题思路：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 我的答案：　　　　 考查意图：有机物的结构、性质、转化、反应类型的判断、化学方程式和同分异 构体结构简式的书写及物质转化流程图的书写是有机化学学习中经常碰到的问 题，掌握常见的有机代表物的性质、各类官能团的性质、化学反应类型、物质反 应的物质的量关系与各类官能团的数目关系，充分利用题目提供的信息进行分析、 判断。掌握同分异构体的类型有官能团异构、碳链异构、位置异构和空间异构四 种基本类型：对于芳香化合物来说，在支链相同时，又由于它们在苯环的位置有 邻位、间位、对位三种不同的情况而存在异构体。掌握其规律是判断同分异构体 的种类及相应类别结构式的关键。本题难度适中。难度系数 0.52。 解题思路：(1)对比 B、C 的结构结合反应条件及 B 的分子式可知 B 为乙苯，其 结构简式为 ，逆推可知 A 为苯；根据 D 的结构简式可知 D 的 化学名称为苯乙炔。(2)①是苯环上的氢原子被乙基取代，发生的是取代反应， 对比 C、D 的结构可知反应③的反应类型是消去反应。(3)结合题给信息，由 D 的结构可推知 E 的结构简式为 。1 mol 碳碳三键 能与 2 mol 氢气完全加成，用 1 mol E 合成 1，4－二苯基丁烷，理论上需要消耗 氢气 4 mol。(4)根据题干信息可知化合物( )发生 Glaser 偶 联 反 应 生 成 聚 合 物 的 化 学 方 程 式 为 。(5)芳香化合物 F 是 C 的同 分异构体，其分子中只有两种不同化学环境的氢，数目比为 3∶1，符合条件的 结 构 简 式 有 、 。 (6)根据题意，2－苯基乙醇先发生消去反应生成苯乙烯，然后与 Br2 发生加成反 应生成 然后再发生消去反应得到 ，合成路线 为 。 [真题演练] 1．(1)[2016·课标全国Ⅰ，38(3)]D 中的官能团名称________。 (2)[2016· 北 京 理 综 ， 25(4)]E 中 含 有 的 官 能 团 ________。 (3)[2016· 江 苏 化 学 ， 17(1)]D 中 的 含 氧 官 能 团 名 称 为 ________。 答案　(1)酯基、碳碳双键 (2)酯基、碳碳双键 (3)(酚)羟基、羰基、酰胺基 2．(1)[2015·课标全国Ⅰ，38(1)]A(C2H2)的名称是________，B(CH2=CHOOCCH3) 含有的官能团是________。 (2)[2015·重庆理综，10(1)节选] ，新生 成的官能团是________。 (3)[2015·浙江理综，26(1)]E( )中官能团的名称是________。 (4)[2015·四川理综，10(1)节选]化合物 B( )的官能团名称是________。 (5)[2015·北京理综，25(3)]E( )中含有的官能团是________。 (6)[2015·山东理综，34(1)节选]A( )中所含官能团的名称是________。 (7)[2015·天津理综，8(1)节选]A 分子式为 C2H2O3，可发生银镜反应，且具有酸 性，A 所含官能团名称为________________。 答案　(1)乙炔　碳碳双键、酯基　(2)—Br(或溴原子)　(3)醛基　(4)醛基　(5)碳 碳双键、醛基　(6)碳碳双键、醛基　(7)醛基和羧基 3．(2017·天津理综，8)2－氨基－3－氯苯甲酸(F)是重要的医药中间体，其制备 流程图如下： 回答下列问题： (1) 分子中不同化学环境的氢原子共有________种，共面原子数目最多为 ________。 (2)B 的名称为________________。写出符合下列条件 B 的所有同分异构体的结 构简式________________。 a．苯环上只有两个取代基且互为邻位 b．既能发生银镜反应又能发生水解反应 (3)该流程未采用甲苯直接硝化的方法制备 B，而是经由①②③三步反应制取 B， 其目的是_____________________________________________________________ _________________________________________________________________。 (4)写出⑥的化学反应方程式：_____________________________________ _____________________________________________________________， 该步反应的主要目的是________________。 (5)写出⑧的反应试剂和条件：________________________________________； F 中含氧官能团的名称为________。 (6)在方框中写出以 为主要原料，经最少步骤制备含肽键聚合物 的流程。 解析　(1)甲苯( )分子中不同化学环境的氢原子共有 4 种，由苯和甲基的空 间构型可推断甲苯分子中共面原子数目最多为 13 个。(2)B( )的名称为 邻硝基甲苯(或 2－硝基甲苯); B 同分异构体中能发生银镜反应可推知含有醛基 或甲酸酯基，还能发生水解反应可推知含有酯基或者肽键，并且苯环上只有两个 取代基且互为邻位，再根据 B 的分子式，符合条件的 B 的同分异构体的结构简 式为： 。(3)由①②③三步反应制取 B 的信息可知，若甲 苯直接硝化，甲苯中甲基的邻位和对位均可发生硝化反应，有副产物生成。(4) 由 题 意 可 知 C 为 邻 氨 苯 甲 酸 ( ) ， ⑥ 为 C( )与 反应生成 的反应，所以⑥为取代反应， 故该反应的方程式为： ＋HCl；又因 产物 F( )中含有氨基，所以可推知，⑥的目的是保护氨基，防止在后 续反应中被氧化。(5)由 D( )和 F( )的结构简式 可推知 E 中含有氯原子，苯环上引入氯原子的方法是在 Fe 或 FeCl3 作催化剂的 条件下与 Cl2 发生取代反应；F( )的含氧官能团为羧基。(6)由题意⑨ 的反应提示，以 为主要原料，经最少步骤制备含肽键聚合物的 流程为： 答案　(1)4　13 (2)2－硝基甲苯或邻硝基甲苯　 和 (3)避免苯环上甲基对位的氢原子被硝基取代(或减少副产物，或占位) 揭秘：近年高考有机化学基础试题有前易后难的特点，一般前几问侧重考查有机 化学基础知识，如有机物的命名、官能团的命名等，这些问题顺利解决，需要我 们有扎实的有机化学基础知识。 一、选择题 1．质子核磁共振氢谱(PMR)是研究有机物分子结构的有效方法之一，每一结构 中的等性氢原子在 PMR 谱都给出了相应的峰(信号)，峰的强度与结构中的 H 原 子数成正比。那么，甲酸乙酯在 PMR 谱中的信号和强度分别应该是(　　) A．两个信号，强度之比为 1∶1 B．三个信号，强度之比为 1∶1∶1 C．两个信号，强度之比为 3∶1 D．三个信号，强度之比为 3∶2∶1 答案　HCOOCH2CH3 中有 3 种氢原子，氢原子个数比为 3∶2∶1。 答案　D 2．(2017·南阳模拟)人剧烈运动，骨骼肌组织会供氧不足，导致葡萄糖无氧氧化， 产生大量酸性物质(分子式为 C3H6O3)，如果该物质过度堆积于腿部，会引起肌肉 酸痛。体现该物质酸性的基团是(　　) A．羟基 B．甲基 C．乙基 D．羧基 解析　羟基连到苯环上时形成酚，具有弱酸性，羧基是酸性基团，甲基、乙基均 不是酸性基团。 答案　D 3．(2018·平度中学开学检测)下列各有机化合物的命名正确的是(　　) 答案　D 4．(2018·烟台月考)维生素 C 的结构简式为 ， 丁香油酚的结构简式为 ，下列关于两者的说法正 确的是(　　) A．均含酯基 B．均含醇羟基和酚羟基 C．均含碳碳双键 D．均为芳香族化合物 答案　C 5 ． (2017· 上 蔡 一 高 模 拟 ) 某 有 机 物 的 结 构 简 式 为 。下列说法不正确的是(　　) A．该有机物属于饱和烷烃 B．该烃的名称是 3－甲基－5－乙基庚烷 C．该烃与 2，5－二甲基－3－乙基己烷互为同系物 D．该烃的一氯取代产物共有 8 种 解析　该有机物分子中不含不饱和键，属于饱和烷烃，故 A 项正确；B 项正确； 二者分子式相同，但结构不同，互为同分异构体，故 C 项错误；该烷烃分子中 有 8 种等效氢原子，因此其一氯代物共有 8 种，故 D 项正确。 答案　C 6．(2017·青岛模拟)化合物 A 经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为 136，分子式为 C8H8O2。A 的核磁共振氢谱有 4 个峰且面积之比为 1∶2∶2∶3， A 分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其核磁共振氢谱与红外光谱如 图。关于 A 的下列说法中，正确的是(　　) A．A 分子属于酯类化合物，不能在一定条件下发生水解反应 B．1 mol A 在一定条件下可与 4 mol H2 发生加成反应 C．符合题中 A 分子结构特征的有机物只有 1 种 D．与 A 属于同类化合物的同分异构体只有 2 种 解析　因化合物 A 中有 4 类氢原子，个数分别为 1、2、2、3，又因为 A 是一取 代苯 ，苯环上有三类氢原子，分别为 1、2、2，所以剩余侧链上的 3 个氢原子等效，为—CH3，结合红外光谱知，A 为 。A 中含 有酯基可以水解，与 1 mol A 发生加成反应的 H2 应为 3 mol，与 A 同类的同分异 构体应为 5 种，其结构分别如下： 答案　C 7．有关 分子结构的下列叙述中，正确的 是(　　) A．除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上 B．所有的原子都在同一平面上 C．12 个碳原子不可能都在同一平面上 D．12 个碳原子有可能都在同一平面上 答案　D 8．(2018·日照二中月考)下列对有机化合物的分类结果正确的是(　　) 解析　烷、烯、炔都属于脂肪烃，而苯、环己烷、环戊烷都属于环烃，而苯是环 烃中的芳香烃。环戊烷、环丁烷及乙基环己烷均是环烃中的环烷烃。 答案　D 9．某化合物 A 的分子式为 C5H11Cl，分析数据表明，分子结构中有 2 个—CH3、 2 个—CH2—、1 个 和 1 个—Cl，则它的可能结构有(　　) A．2 种 B．3 种 C．4 种 D．5 种 解 析 　 (1) 先 将 2 个 —CH3 、 1 个 和 1 个 —Cl 连 接 起 来 ， 则 为 ，该结构仍然对称。(2)将 2 个—CH2—插入：①作为整体插 入有两种： 、 ；②分别插 入有两种： 、 。 答案　C 二、非选择题 10．根据要求填空： (1) 中官能团的名称是________。 (2) 中含氧官能团的名称是________。 (3)HOCH2CH2NH2 中含有的官能团名称是________。 (4) 中所含官能团的名称是________。 (5) 遇 FeCl3 溶 液 显 紫 色 且 苯 环 上 有 两 个 取 代 基 的 的 同 分 异 构 体 有 ________种。 (6) 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，其中核磁共振氢谱为 5 组峰，且峰面积比 为 2∶2∶2∶1∶1 的为______________________________________ (写结构简式)。 解析　(1)中官能团为羟基。(2)中含氧官能团是(酚)羟基、酯基。(3)中官能团为 羟基和氨基。(4)中官能团为羰基和羧基。(5)除苯环外不饱和度为 1，还有 2 个碳 原子，1 个氧原子，可知除酚—OH 外另一取代基为—CH＝CH2，苯环上有邻、 间、对三种结构。(6)根据限定条件确定含有酚羟基和醛基两种官能团，步骤是 先确定—OH 和—CHO 在苯环上的位置，再定最后一个饱和 C 原子的位置，共 有 10 种；—OH 与—CH2CHO 连在苯环上有邻、间、对 3 种。 答案　(1)羟基　(2)(酚)羟基、酯基　(3)羟基、氨基　(4)羰基、羧基　(5)3 (6)13　 11．有 X、Y 两种有机物，按要求回答下列问题： (1)取 3.0 g 有机物 X，完全燃烧后生成 3.6 g 水和 3.36 L CO2(标准状况)，已知该 有 机 物 的 蒸 气 对 氢 气 的 相 对 密 度 为 30 ， 求 该 有 机 物 的 分 子 式 ： ___________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (2)有机物 Y 的分子式为 C4H8O2，其红外光谱图如下： 则该有机物的可能结构为________(填字母)。 A．CH3COOCH2CH3 B．CH3CH2COOCH3 C．HCOOCH2CH2CH3 D．(CH3)2CHCOOH 解析　(1)m(C)＝ 3.36 L 22.4 L·mol－1 ×12 g·mol－1＝1.8 g， m(H)＝ 3.6 g 18 g·mol－1 ×2×1 g·mol－1＝0.4 g， 则 m(O)＝3.0 g－1.8 g－0.4 g＝0.8 g， 所以 n(C)∶n(H)∶n(O)＝ 1.8 g 12 g·mol－1 ∶ 0.4 g 1 g·mol－1 ∶ 0.8 g 16 g·mol－1 ＝3∶8∶1，即实验 式为 C3H8O。由该有机物的蒸气对氢气的相对密度为 30 知，其相对分子质量为 60， 所以其分子式为 C3H8O。 (2)A、B 项都有两个—CH3，且不对称，都含有 C===O、C—O—C，所以 A、B 项符合图示内容；C 项只有一个—CH3，不会出现不对称的现象；D 项中两个 —CH3 对称，且没有 C—O—C 键。 答案　(1)C3H8O　(2)AB 12．(2017·济南二中期中)化学上常用燃烧法确定有机物的组成。这种方法是在 电炉里加热时用纯氧气氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成。下图 所列装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置。 回答下列问题： (1)产生的氧气按从左到右流向，所选装置各导管的连接顺序是________。 (2)C 装置中浓 H2SO4 的作用是_____________________________________。 (3)D 装置中 MnO2 的作用是_________________________________________。 (4)燃烧管中 CuO 的作用是___________________________________________。 (5)若准确称取 0.90 g 样品(只含 C、H、O 三种元素中的两种或三种)，经充分燃 烧后，A 管质量增加 1.32 g，B 管质量增加 0.54 g，则该有机物的最简式为 ______________________________________________________________。 (6)要确定该有机物的分子式，还要_______________________________ ______________________________________________________________。 解析　该实验的目的是用燃烧法确定有机物的组成，观察实验装置就能明确实验 原理：D 是氧气发生装置，C 是氧气干燥装置，E 是氧气与样品充分反应装置， B 是水蒸气吸收装置，A 是 CO2 吸收装置。用守恒法求最简式：n(C)＝ 1.32 g 44 g·mol－1 ＝ 0.03 mol ， n(H) ＝ 0.54 g 18 g·mol－1 ×2 ＝ 0.06 mol ， n(O) ＝ （0.90－0.03 × 12－0.06 × 1） g 16 g·mol－1 ＝0.03 mol，故该有机物的最简式为 CH2O。 答案　(1)g、f、e、h、i、c(或 d)、d(或 c)、a(或 b)、b(或 a) (2)除去氧气中的水蒸气 (3)催化剂，加快产生氧气的速率 (4)确保有机物充分氧化，最终生成 CO2 和 H2O (5)CH2O　(6)测出该有机物的相对分子质量 13．某科研机构用含氯的有机物 A 合成棉织物免烫抗皱整理剂 M，设计合成路 线如图(部分反应试剂和条件未注明)： 已知：①用质谱法测得 D 的相对分子质量在 90 至 110 之间，且氧元素的质量分 数为 61.5%，E 比 D 的相对分子质量大 28，核磁共振氢谱显示 E 分子内有 2 种 不同环境的氢原子，其个数比为 3∶1。 回答下列问题： (1)A 分子中含氧官能团的名称是________，G→H 的反应类型是________。 (2)D 的分子式为________；E 的结构简式为________。 (3)H→J 反应的化学方程式是______________________________________。 (4)J 在一定条件下可以合成高分子化合物，该高分子化合物的结构简式是 ________________________________________________________________。 (5) 已 知 1 mol E 与 2 mol J 反 应 生 成 1 mol M ， 则 M 的 结 构 简 式 是 ________________________________________________________________。 (6) 写 出 与 A 具 有 相 同 官 能 团 的 A 的 所 有 同 分 异 构 体 的 结 构 简 式 ： _________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 答案　(1)羟基　消去反应 (2)C3H4O4　CH3OOCCH2COOCH3