高考化学知识精讲专题有机化学基础.docx
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高考化学知识精讲专题有机化学基础
专题十九有机化学基础(选修)
◇◆讲高考◆◇
(1)考纲要求
(一)有机化合物的组成与结构
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,能正确地表示它们的结构。
3.了解确定有机化合物结构的化学方法和某些物理方法。
4.了解有机化合物存在异构现象,能判断简单有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体)。
5.能根据有机化合物命名规则命名简单的有机化合物。
6.能列举事实说明有机分子中基团之间存在相互影响。
(二)烃及其衍生物的性质与应用
1.以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例,比较它们在组成、结构、性质上的差异。
2.了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及其应用。
3.举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。
4.了解卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点以及它们的相互联系。
5.了解加成反应、取代反应和消去反应。
6.结合实际了解某些有机化合物对环境和健康可能产生影响,关注有机化合物的安全使用问题。
(三)糖类、氨基酸和蛋白质
1.了解糖类的组成和性质特点,能举例说明糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。
2.了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质,氨基酸与人体健康的关系。
3.了解蛋白质的组成、结构和性质。
4.了解化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。
(四)合成高分子化合物
1.了解合成高分子的组成与结构特点,能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。
2.了解加聚反应和缩聚反应的特点。
3.了解新型高分子材料的性能及其在高新技术领域中的应用。
4.了解合成高分子化合物在发展经济、提高生活质量方面的贡献。
(2)命题规律
试题通常以框图题的形式出现,在高科技新信息的框架中考查有机化学的基础知识,还特别注重对设计合成线路的考查。
所以必须熟练掌握碳碳双键、碳碳叁键、卤代烃中的卤原子、醇羟基、酚羟基、醛基、羧基及酯基的结构及性质,延伸的还有苯环结构的特殊性、醚、酮等。
在掌握了上述结构的特点后,就可以综合运用于多官能团化合物上,如课本上介绍的糖类、油脂、蛋白质等。
另外,对于生产、生活中的较复杂的化合物,也可根据其结构中所含的特殊官能团,推断其主要性质。
【例1】【2016年高考新课标Ⅰ卷】[化学——选修5:
有机化学基础](15分)
秸秆(含多糖物质)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:
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,0.5molW与足量碳酸氢钠溶液反应生成44gCO2,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),设计制备对二苯二甲酸的合成路线_______________________。
【答案】
(1)cd;
(2)取代反应(或酯化反应);
(3)酯基、碳碳双键;消去反应;
(4)己二酸;nHOOC(CH2)4COOH+nHOCH2CH2CH2CH2OH+(2n-1)H2O;
(5)12;;
(6)。
【例2】【2016年高考新课标Ⅲ卷】[化学——选修5:
有机化学基础](15分)
端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,成为Glaser反应。
2R—C≡C—HR—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1molE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___________。
【答案】
(1);苯乙炔;
(2)取代;消去;(3),4;
(4)+(n-1)H2;
(5)、、、;
(6)
。
◇◆讲基础◆◇
1.官能团与有机物的性质
官能团
主要化学性质
烷烃
①在光照下发生卤代反应;②不能使酸性KMnO4溶液褪色;③高温分解
不饱和烃
烯烃
①跟X2、H2、HX、H2O等发生加成反应;②加聚;③易被氧化,可使酸性KMnO4溶液褪色
炔烃
—C≡C—
①跟X2、H2、HX、H2O等发生加成反应;②易被氧化,可使酸性KMnO4溶液褪色;③加聚
苯
①取代——硝化反应、磺化反应、卤代反应(Fe或Fe3+作催化剂);②与H2发生加成反应
苯的
同系物
①取代反应;②使酸性KMnO4溶液褪色
续表
卤代烃
—X
①与NaOH溶液共热发生取代反应;②与NaOH醇溶液共热发生消去反应
醇
—OH
①跟活泼金属Na等反应产生H2;②消去反应,加热时,分子内脱水生成烯烃;③催化氧化;④与羧酸及无机含氧酸发生酯化反应
酚
—OH
①弱酸性;②遇浓溴水生成白色沉淀;③遇FeCl3溶液呈紫色
醛
①与H2加成为醇;②被氧化剂(如O2、[Ag(NH3)2]+、Cu(OH)2等)氧化为羧酸
羧酸
1酸的通性;②酯化反应
酯
发生水解反应,生成羧酸(盐)和醇
2.常见重要官能团的检验方法
官能团种类
试剂
判断依据
碳碳双键或
碳碳三键
溴的CCl4溶液
橙红色褪去
酸性KMnO4溶液
紫红色褪去
卤素原子
NaOH溶液、稀硝酸、AgNO3溶液
有沉淀生成
醇羟基
钠
有H2放出
酚羟基
FeCl3溶液
显紫色
浓溴水
有白色沉淀产生
醛基
银氨溶液
有银镜生成
新制Cu(OH)2悬浊液
有砖红色沉淀产生
羧基
NaHCO3溶液
有CO2气体放出
3.提纯常见有机物的方法
混合物
试剂
分离方法
主要仪器
甲烷(乙烯)
溴水
洗气
洗气瓶
苯(乙苯)
酸性KMnO4溶液,NaOH溶液
分液
分液漏斗
溴乙烷(乙醇)
水
分液
分液漏斗
苯(苯酚)
NaOH溶液
分液
分液漏斗
硝基苯(苯)
——
蒸馏
蒸馏烧瓶
乙醇(H2O)
新制生石灰
蒸馏
蒸馏烧瓶
乙酸乙酯(乙酸、乙醇)
饱和Na2CO3溶液
分液
分液漏斗
乙醇(乙酸)
NaOH溶液
蒸馏
蒸馏烧瓶
乙烷(乙炔)
酸性KMnO4溶液、NaOH溶液
洗气
洗气瓶
4.有机合成思路
(1)原则
基础原料要价廉、易得、低毒性、低污染;产品易于分离、产率较高;合成线路简捷,操作简便,能耗低,易于实现。
(2)方法
①正合成分析法:
从基础原料入手,找出合成所需的直接或间接的中间体,逐步推向合成的目标有机物,其合成示意图:
基础原料→中间体1→中间体2……→目标有机物。
②逆合成分析法:
设计复杂有机物的合成路线时常用的方法。
它是由目标有机物倒推寻找上一步反应的中间体n,而中间体n又可以由中间体(n-1)得到,依次倒推,最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线,其合成示意图:
目标有机物→中间体n→中间体(n-1)……→基础原料。
(3)官能团的引入
引入官能团
有关反应
羟基(—OH)
烯烃与水加成、醛(酮)加氢、卤代烃水解、酯的水解
卤素原子(—X)
烃与X2取代、不饱和烃与HX或X2加成、醇与HX取代
碳碳双键()
某些醇或卤代烃的消去、炔烃不完全加氢
醛基(—CHO)
某些醇(含有—CH2OH)的氧化、烯烃的氧化
羧基(—COOH)
醛的氧化、酯的酸性水解、羧酸盐的酸化、苯的同系物(侧链上与苯环相连的碳原子上有氢原子)被强氧化剂氧化
酯基(—COO—)
酯化反应
(4)官能团的消除
①通过加成消除不饱和键(碳碳双键、碳碳三键等);
②通过加成或氧化等消除醛基(—CHO);
③通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基(—OH);
④通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。
(5)官能团的改变
①通过官能团之间的衍变关系改变。
如:
醇醛羧酸。
②通过某些化学方法改变官能团个数或位置。
如:
CH3CH2OHCH2===CH2XCH2CH2XHOCH2CH2OH,CH3CH2CH===CH2CH3CH2CHXCH3CH3CH===CHCH3。
◇◆讲典例◆◇
【例1】【2016届邯郸一模】【化学选修5:
有机化学基础】(15分)
以烃A或苯合成高分子化合物PMLA的路线如下:
已知:
(1)A的化学式为C4H6,其核磁共振氢谱只出现两组峰且峰面积之比为2:
1,A的名称为_____,A的链状同分异构体有_____种(不包括A)。
(2)由F转化为H2MA的反应类型是________________-。
(3)1mol有机物F与足量NaHCO3溶液反应生成标准状况下的CO244.8L,F有顺反异构,其反式结构简式是__________
(4)C的结构简式是_____________。
(5)E与NaOH溶液在加热条件下反应的化学方程式是_____________。
(6)聚酯PMLA有多种结构,写出由H2MA制PMLA的化学方程式_____________。
(任写一种)
【答案】(15分)
(1)1,3—丁二烯(2分)2(2分)
(2)加成反应(2分)
(3)(2分)(4)(2分)
(5)(2分)
(6)
或(3分,其它合理答案也给分)
。
考点:
考查有机物的推断与合成,涉及常见有机官能团的性质及转化。
【趁热打铁】【2016届唐山二模】[化学选修5有机化学基础](15分)
有机物F是一种重要的医药中间体,以化合物A(相对分子质量为126.5)为原料合成F的工艺流程如下:
已知:
(1)A的结构简式为,D分子中含氧官能团的名称为_______,反应B→C的反应类型为。
(2)1molC在一定条件下最多能与______molNaOH反应。
(3)已知D与SOCl2反应除生成E外还有两种易溶于水的气体生成,反应的化学方程式为。
(4)满足下列条件的有机物D的同分异构体有______种。
①属于1,3,5—三取代苯;②能发生银镜反应;③能与氯化铁溶液显紫色
(5)B在生成D反应过程还可得到另一种副产物G(),下列有关G的叙述正确的是。
(填选项)
A.能与乙二醇通过加聚反应得到高分子材料
B.能发生取代反应和加成反应
C.该分子中最多有8个碳原子共平面
D.该分子中最多有1个手性碳原子
(6)根据已有知识并结合相关信息,