江苏省高考化学二轮 专题十三 有机物结构与性质最新讲义.docx
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江苏省高考化学二轮专题十三有机物结构与性质最新讲义
专题十三有机物结构与性质
【备考策略】近三年江苏高考有机部分主要考查:
有机物的分子构型、典型官能团的性质及特征反应、醇酚酸羟基的特殊性、手性碳原子的判断、有机化合物结构简式的书写、反应类型的判断、限制条件的同分异构体的推断与书写、有机反应副产物的分析、目标化合物合成路线的设计、有机物的应用等知识的理解和掌握程度。
预测2013年江苏高考I卷的选择题考查有机物的结构与性质。
复习时关注手性碳原子、反应量(H2、Br2、NaOH)的计算。
类型一、有机物的同分异构体
例1.有机化合物A~H的转换关系如下所示:
请回答下列问题:
(1)链烃A有支链且只有一个官能团,其相对分子质量在65~75之间,1molA完全燃烧消耗7mol氧气,则A的结构简式是;
(2)在特定催化剂作用下,A与等物质的量的H2反应生成B。
由B转化为C的化学方程式是;
(3)链烃E是A的同分异构体,具有顺反异构的同分异构体,其催化氢化产物为正戊烷,写出E所有种的结构简式;
(4)F也是A的一种同分异构体,它的一氯代物只有一种(不考虑立体异构),则F的结构简式为。
(5)A完全加氢反应后的一氯代物的种类有种。
【技巧与归纳】
1.同分异构体的书写注意点
(1)具有限度官能团的有机物,一般先抽出官能团,后确定碳链异构,再考虑位置异构。
芳香族化合物的同分异构体中苯环若有2个侧链,则存在邻、间、对三种结构。
酯的同分异构体注意RCOOR'中,R-所含碳原子由少(可以是0)到多,R'所含碳原子由多(到少不可以是0)。
如分子式是C8H8O2的芳香酸同分异构体,分析思路:
抽出官能团-COOH、苯环,残基是CH2(或CH3),考虑位置异构,出现下列4种结构:
;如分子式是C8H8O2的芳香酯同分异构体,分析思路:
抽出官能团酯基-COO-、苯环,残基是CH2(或CH3),考虑甲酸酯有:
;考虑乙酸酯有:
;考虑苯甲酸酯有:
。
(2)在有机物分子中碳的价键数为4,卤素原子、氢原子的价键数为1,氧原子的价键数为2,氮原子的价键数为3,不足或超过这些价键数的结构都是不存在的。
2.同分异构体数目的判断方法
(1)基元法
]
如,丁基(-C4H9)有4种同分异构体,则丁醇、戊醛、戊酸等都有4种同分异构体(抽出官能团后的残基都是丁基)。
(2)替代法
如,二氯苯(C6H4Cl2)有3种同分异构体,四氯苯(C6H2Cl4)也有3种同分异构体(将H替代为Cl);又如CH4的一氯代物有1种,则甲烷三氯代物也有1种。
【变式训练1】(2012·江苏各地模拟组题)
(1)写出
的符合要求的同分异构体的结构简式
①有一个手性碳原子
②能发生银镜反应
③能与FeCl3溶液发生显色反应④苯环上一氯代物有两种
(2)
的同分异构体很多,符合下列条件的异构体有____________种。
①苯的衍生物②含有羧基和羟基③分子中无甲基
(3)写出同时满足下列条件的物质
的同分异构体的结构简式(写出一种即可)
①属于芳香族化合物;②苯环上的一取代物只有两种;
③在铜催化下与O2反应,其生成物1mol与足量的银氨溶液反应生成4molAg
类型二、有机物反应类别
例2.(2012·苏州中学模拟改编)4-硫醚基喹唑啉类化合物是一种具有应用前景的抑菌药物,其合成路线如下:
已知:
(1)写出反应类型A→B,E→F。
(2)写出C→D的化学方程式
。
由C→D的反应中还可能生成一种有机副产物,该副产物的
结构简式为。
【热点透视】
(1)重要的有机反应类型与主要有机物类型之间的关系如下表
(2)主要有机物类型之间的关系
【变式训练2】(原创)霉酚酸(Mycophenolicacid)是一种生物活性化合物。
请填充
(1)该物质的分子式是:
(2)该物质不能发生的化学反应是
A.加成反应B.水解反
应C.酯化反应D.消去反应
E.加聚反应F.还原反应G.显色反应(FeCl3)H.银镜反应
(3)1mol该有机物最多消耗的氢气物质的量是;
(4)若将该物质表示为RCH=C(CH3)COOH,则该物质与碳酸氢钠溶液反应的化学方程式是:
;
类型三、有机物的性质
例3.(2012·苏北四市高三期末)普罗帕酮为广谱高效抗心律失常药。
下列说法正确的是
A.反应物X与中间体Y互为同分异构体
B.可用溴水或FeCl3溶液鉴别X和Y[
C.普罗帕酮分子中有2个手性碳原子
D.X、Y和普罗帕酮都能发生加成、水解、氧化、消去反应
【知识总结】物质性质小结:
(1)能发生银镜反应的有机物有:
醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖和麦芽糖等。
(2)能与NaOH溶液反应的有机物是:
酚、羧酸、卤代烃和氨基酸等。
(3)能与氢气加成的有机物有:
烯烃、炔烃、芳香族混合物、醛和酮等。
(4)能和溴水反应的有机物:
烯烃、炔烃、酚和醛等。
(5)能与NaHCO3溶液反应的是:
羧酸。
(6)能与钠反应的有机物:
醇、酚和羧酸等。
【变式训练3】(2012年扬州中学高三开学检测)以下4种物质是常用香精的主要成分,下列说法错误的是( )
A.上述物质中只有一种成分含有1个手性碳原子
B.鉴别百里香酚和苏合香醇可和溴水或酸性高锰酸钾溶液
C.苏合香醇和人造橙花油均能发生加成、消去、氧化和缩
聚反应
D.与枯茗醛互为同分异构体且苯环上只有一种氢的酚类单环物质有2种
1.在①丙烯②氯乙烯③苯④甲苯四种有机化合物中,分子内所有原子均在同一平面的是()
A.①②B.②③C
.③④D
.②④
2.(2012年扬州市高三期末)金银花中能提取出有很高的药用价值的绿原酸(如图),下列说法不正确的是
A.绿原酸分子中有3个手性碳原子
B.绿原酸能发生取代、
加成、消去和氧化反应
C.1mol绿原酸与NaOH溶液反应,最多消耗4mol
NaOH
D.绿原酸水解的一种产物能与FeCl3发生显色反应
3.(2012年金陵中学高三开学检测)CPAE是蜂胶的主要活性成分,也可由咖啡酸合成:
下列说法不正确的是
A.咖啡酸分子中所有原子可能处在同一个平面上
B.可用金属Na检测上述反应是否残留苯乙醇C.1mol苯乙醇在O2中完全燃烧,需消耗10molO2
D.1molCPAE与足量的NaOH溶液反应,最多消耗3molNaOH
4.F是新型降压药替米沙坦的中间体,可由下列路线合成:
(1)A
B的反应类型是,D
E的反应类型是,E
F的反应类型是。
(2)E的同分异构苯丙氨酸经合反应形成的高聚物是(写结构简式)。
(3)已知R1CONHR2;在一定条件下可水解为R1COOH和R2NH2,F在强酸和长时间加热条件下发生水解反应的化学方程式是。
专题十三 有机物结构与性质
【例1】
(1)(CH3)2CHC≡CH
(2)(CH3)2CHCH===CH2+Br2
(CH3)2CHCHCH2BrBr
(3)CH3CH===CH—CH===CH2
(4)
(5)4
解析:
(1)由D中有5个碳,进而A中5个C,A能与H2加成,能与Br2加成,说明A中不饱和度至少为2,又根据1molA燃烧,消耗7molO2,故A分子式为C5H8,再据题意A中只有一个官能团,且含有支链,可以确定A的结构简式为(CH3)2CHC≡CH。
(2)(CH3)2CHC≡CH与等物质的量的H2完全加成后得到B:
(CH3)2CHCH===CH2,B再与Br2加成的反应就很好写了。
(3)E的加氢产物为正戊烷,则E无支链,有顺反异构,说明E是共轭二烯烃,即E是CH3CH===CH—CH===CH2。
(4)F只有1种氢的化学环境,故应含(CH2)4基团
,残基是C,考虑对称性,F是
。
(5)(CH3)2CHC≡CH加氢产物是(CH3)2CHCH2CH3,显然一氯代物的种类有4种。
【变式训练1】
(1)
(2)7
(3)
解析:
(1)按③含酚羟基、按④对位有取代基,按②含醛基。
答案是
;
(2)将
的酯基,-COOCH3拆成-CH2COOH,考虑邻
间对有3种结构,再将CH2移到羟基与苯环之间构成醇,同样邻间对有3种结构,还有
,共7种。
(3)该同分异构体含苯环、2个醇羟基且都是—CH2OH,还有残基是CH2,考虑②,结构如答案。
【例2】
(1)取代 还原
(2)
;
解析:
(1)A→B改变的是酚羟基变成醚基,属于取代反应;E
→F的改变是硝基变氨基,属于还原反应。
(2)酯基两个侧链都被硝化反应。
【变式训练2】
(1)C17H20O6
(2)DH
(3)4mol
(4)RCH===C(CH3)COOH+NaHCO3―→RCH===C(CH3)COONa+CO2↑+H2O
解析:
该物质含苯环、酯基、醚键、碳碳双键、羧基和酚羟基等官能团,不含醇羟基和醛基,故不能发生消去反应和银镜反应。
【例3
】 AB 解析:
反应物X与中间体Y的分子式都是C8H8O2,选项A正确;X是酯、Y是酚,可用溴水或FeCl3溶液鉴别,选项B正确;普罗帕酮分子中有1个手性碳原子(羟基连接的碳),选项C错误;X、Y不能发生消去反应,选项D错误。
【变式训练3】 BC 解析:
上述物质中只有苏合香醇含有1个手性碳原子((羟基连接的碳),选项A的说法正确;百里香酚是酚,还含有苯环上烷基侧链,苏合香醇含有苯环上烷基侧链,都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,选项B的说法错误;人造橙花油不能发生消去,选项C的说法错误;选项D对应的有机物对称性前,可以是
和
,选项D的说法正确。
随堂训练
1.B 解析:
烯烃中与C===C所连的原子、与苯环相连的原子、与CC相连的原子均在同一平面内,丙烯、甲苯中的—CH3中的C与H原子、H原子之间不可能同在一平面内。
2.A 解析:
绿原酸分子有4个手性碳原子(图中打*),
,选项A的说法错误;绿原酸分子至少能
取代、氧化、消去,碳
碳双键、苯环能加成,选项
B的说法正确;绿原酸分子含1个羧基、2个酚羟基、1个酯基,故选项C的说法正确;绿原酸水解的产物是酚和醇,选项D说法正确。
3.B 解析:
咖啡酸分子的苯环、丙烯酸基、羟基通过调整,可以处于同一平面,选项A的说法正确;咖啡酸分子、苯乙醇和CPAE都含羟基,都能和钠反应,选项B的说法错误;苯乙醇的分子式是C8H10O,C8H10O+10O2―→8CO2+5H2O,选项C的说法正确;CPAE含2个酚羟基和1个酯基,1molCPAE最多消耗3molNaOH,选项D的说法正确。
4.
(1)氧化
还原 取代
(2)
(3)
(4)CHCOOHNH2CH3