有机物结构的分析与判断.docx

上传人:b****6 文档编号:5624853 上传时间:2022-12-29 格式:DOCX 页数:23 大小:144.03KB
下载 相关 举报
有机物结构的分析与判断.docx_第1页
第1页 / 共23页
有机物结构的分析与判断.docx_第2页
第2页 / 共23页
有机物结构的分析与判断.docx_第3页
第3页 / 共23页
有机物结构的分析与判断.docx_第4页
第4页 / 共23页
有机物结构的分析与判断.docx_第5页
第5页 / 共23页
点击查看更多>>
下载资源
资源描述

有机物结构的分析与判断.docx

《有机物结构的分析与判断.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《有机物结构的分析与判断.docx(23页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。

有机物结构的分析与判断.docx

有机物结构的分析与判断

高考化学专题复习----有机物结构的分析与判断

金点子:

有机结构的分析包括:

空间结构的分析;结构简式的分析。

(1)空间结构的分析

此类试题主要考查考生对原子共平面或共直线的分析与判断。

所采用的方法主要是迁移类比法,也即将甲烷、乙烯、乙炔、苯等有机物的结构迁移到新的物质中。

(2)结构简式的分析。

主要为判断及书写结构简式。

要求考生能将题中碳链或官能团通过互换位置来确定新的结构,有时还会涉及到利用官能团所发生的化学反应来确定结构的问题。

经典题:

因此有如下

例题1:

1,2,3-三苯基环丙烷的三个苯基可以分布在环丙烷环平面的上下,

两个异构体:

据此,可判断1,2,3,4,5-五氯环戊烷(假定五个碳原子也处于同一平面上)的异构体数目是()

A.4B.5C.6D.7

方法:

空间结构比较分析。

捷径:

根据题意:

五个氯原子在环戊烷平面上可分成五上(或五下),四上一下(或四下一上),三上二下(或三下二上)三种情况。

其中前两种情况,分别只有一种结构,而三上二下有两种同分异构体。

所以共有四种同分异构体。

显然答案为A。

正确的是

总结:

在解题时要充分考虑到三上二下有两种同分异构体,必要时可画出草图分析。

例题2:

描述CH3—CH=CH—C三C—CF3分子结构的下列叙述中()

A.6个碳原子有可能都在一条直线上B.6个碳原子不可能都在一条直线上

C.6个碳原子有可能都在同一平面上D.6个碳原子不可能都在同一平面上

方法:

将甲烷、乙烯、乙炔的结构迁移到题示物质,画出结构图示进行分析即可。

捷径:

已知乙烯结构中两个碳原子和四个氢原子在同一平面上,不在同一直线上。

若将

—CH3代替乙烯中的某个氢原子,则这三个碳原子必然不在同一直线上。

所以A必错,B

正确。

若上述替换后,其键角仍能保持120。

,贝UCH3—CH=CH—C三C—CF3中四个碳原

子在同一平面内(根据乙烯的结构作出的判断)。

同理根据乙炔中两个碳原子与两个氢原子

在同一直线上,可认为CH3—CH=CH—C=C—CF3中四个碳原子在同一直线上。

根据立体几何原理,这六个碳原子应在同一平面内。

若这种替代后,键角发生改变,则六个碳原子形

成立体结构,至于键角能否改变,已超出中学生的能力,所以有“可能”两字。

贝UC正确,

D错误。

总结:

①立体几何知识:

如果直线上有二个点在某平面内,则这一条直线一定在这平面

内,由于ch3—ch=*ch—*C三c—cf3中带“*”的碳原子在ch3—ch=ch—C所在的平面内,所以=CH—C=C—CF,这四个碳原子(直线型)在CH3—CH=CH—C所在平面内。

②这是用数学知识讨论物质结构的又一例证。

把乙烯的结构和乙炔的结构巧妙地联系在

起,用空间想象和数学知识确定直线与平面的关系。

例题3:

如果定义有机物的同系列是一系列结构式符合A杆匕B(其中

u^0)1,2,3)的化合物.式中A、B是任意一种基团(或氢原子)理为2

价的有机基囲又称为该同系列的系差.同系列化合物的性质往往呈现规律

:

()

■■

A.

CH3CH2CH2CH3

CH3CH2CH2CH2CH3

CH3CH2CH2CH2CH2CH

B.

CH3CH=CHCHO

CH3CH=CHCH=CHCHO

CH3(CH=CH)3CHO

C.

CH3CH2CH3

CH3CHCICH2CH3

CH3CHCICH2CHCICH3

D.

CICH2CHCICCI3

CICH2CHCICH2CHCICCI3

CICH2CHCICH2CHCICH2CHCICCI3

方法:

通过信息比较获得结果。

捷径:

题给信息①同系列结构可用通式A[W]-B表示;②W为2价基团,即是系差;因此在给出的选项中能找到系差W,可用通式①表示的即可称为同系列,否则为此题答案。

其中选项A、B、D的W和通式分别为:

A:

—CH2—、CH3-[CH2丁nCH3

B:

—CH=CH―、CH3TCH=CH厂nCHO

D:

—CH2CHCI—、ClTCH2CHCI打CC13;而C中,第一项无Cl原子,后两项有,不能称为同系列。

以此得答案为C。

总结:

考生往往对W为2价的有机基团不理解。

其实只要满足一W—两端都以单键相

连即可。

例题4:

化合物的一COOH中的OH被卤原子取代所得的化合物称为酰卤,下列化合物

中可以看作酰卤的是()

A•HCOFB•CCI4C.COCI2D.CH2CICOOH

方法:

根据题示酰卤结构分析。

if

捷径:

HCOF的结构式是:

一,一「,COCI2的结构式是:

-,CCI4

中无氧原子,不可能是酰卤。

CH2CICOOH为氯乙酸。

从结构分析得答案为AC。

总结:

酰卤组成的特点是:

^,即在羰基的一端连有卤原子,另一端连着

其他原子(也可以是卤原子)或原子团。

例题5:

有三个只含C、H、O的有机化合物Ai、A2、A3,它们互为同分异构体。

室温时Ai为气态,A2>A3是液态。

分子中C与H的质量分数是73.3%。

在催化剂(Cu、Ag等)存在下,A1不起反应。

A2、A3分别氧化得到B2、B3。

B2可以被硝酸银的氨水溶液氧化得到C2,而B3则不能。

上述关系也可以表示如下图:

X

请用计算、推理,填写下列空白:

(1)A2的结构简式;

(2)B3的结构简式;

(3)A3和C2的反应产物。

方法:

假想分析法。

捷径:

化合物A!

、A2、A3互为同分异构体,且分子中C与H的质量分数是73.3%,O

的质量分数即为26.7%。

因室温时A!

为气态,故三种有机物的分子量不会很大。

假设有机物只含有一个0原子,根据0的质量分数可求得其分子量为60,分子式为C3H80。

又因室

温时Ai为气态,故可得Ai为CH3-O-CH2CH3(甲乙醚),符合题意。

又从图示知,A2可通过氧化得到羧酸,A2为CH3CH2CH2OH。

A3为CH3CHOHCH3,进一步反应得B3为:

CH3COCH3,A3和C2的反应产物为:

CH3CH2COOCH(CH3)2。

总结:

在一定条件下,伯醇氧化可得醛,进一步氧化可得羧酸;仲醇氧化可得酮,不能进一步氧化得羧酸;叔醇很难被氧化。

例题6:

请阅读下列短文:

在含羰基・的化合物中,羰基碳原子与两个烃基直接相连时,叫做酮。

当两个烃基

都是脂肪烃基时,叫脂肪酮,如甲基酮;「-―;都是芳香烃基时,叫芳香酮;如两个烃

基是相互连接的闭合环状结构时,叫环酮,如环己酮I—

像醛一样,酮也是一类化学性质活泼的化合物,如羰基也能进行加成反应。

加成时试剂的带负电部分先进攻羰基中带正电的碳,而后试剂中带正电部分加到羰基带负电的氧上,这

类加成反应叫亲核加成。

但酮羰基的活泼性比醛羰基稍差,不能被弱氧化剂氧化。

许多酮都是重要的化工原料和优良溶剂,一些脂环酮还是名贵香料。

试回答:

(1)写出甲基酮与氢氰酸(HCN)反应的化学方程式

(2)下列化合物中不能和银氨溶液发生反应的是。

(多选扣分)

(a)HCHO(b)HCOOH(c)ch^

(3)有一种名贵香料灵猫香酮

CH—(CH^

CH—(CH*

是属于

(多选扣分)

(a)脂肪酮(b)脂环酮(c)芳香酮

ph

(4)樟脑也是一种重要的酮惑严,它不仅是一种家用杀虫剂,

且是香料、塑料、

医药工业重要原料,它的分子式为

方法:

根据信息通过结构分析。

捷径:

(1)甲基酮的化学式在短文中已提供,当甲基酮与

HCN发生反应时,带负电荷

的一CN与羰基中的碳原子结合,而HCN中带正电荷中的氢与羰基中的氧原子结合形成羟

(2)银氨溶液是弱氧化剂[也包括新制的Cu(OH)2悬浊液等]能氧化醛基但不能氧化羰基。

选项a为甲醛,b甲酸,d为甲酸甲酯,均含有醛基,而选项c为丁酮,不含醛基,以此得答案为c。

(3)灵猫香酮的结构中既含脂肪烃基,为脂肪酮,且两个烃基相互连接成闭合环状结构,所以又称环酮,综上所述,该物属脂环酮。

(4)樟脑的分子式可通过不饱和度求得为:

CgHieO。

总结:

对于第(4)问,也可通过结构简式数出碳氢氧。

例题7:

根据以下叙述,回答第

(1)和⑵题

義分子的结构式可以表示为C◎或00-两者是等同的•苯并[a]花是强致癌物质帘在于烟囱灰、煤焦油r燃烧烟草的烟雾和内燃机的尾气中)・

它的分子由五个苯坏并合而成,其结构式可以耒示(I)或(II这两者也是

等同的•现有结构式00-0)),其中

(0

(B)

(D)

(1)跟(I卜(n)式等同的结构式是[].

⑵跟(I卜(n)式是同分异构体的是[].

方法:

通过“翻转重叠法”求解。

捷径:

本题物质结构较复杂,若凭估猜既费时又易错,但采用“翻转重叠法”既快又准。

根据苯环是一种高度对称的平面结构,可推出该题中五种苯环并合形成的物质也必为平面结构,因此可进行任意翻转,并不产生新的结构。

这里可将(I)、(n)翻转,看是否与之

重合,重合的必为同种物质。

以此得答案为AD。

(2)B与(I)或(n)分子式均为C20H12,结构不同。

而C分子式为C19H12,与(I)的分子式不同,结构式当然也不同,故只能选B。

总结:

不能凭主观想象,形状差不多,又不能重合者一定是(I)的同分异构体。

而要

CH—CH3IIOHNHi

检查其分子式是否相同。

例题8:

2000年,国家药品监督管理局发布通告暂停使用和销售含苯丙醇胺的药品制

剂。

苯丙醇胺(英文缩写为PPA)结构简式如下:

—CH—CH—CH3

其中①一代表苯基。

苯丙醇胺是一种一取代苯,取代基是OHNHt。

(1)ppa的分子式是:

(2)它的取代基中有两个官能团,名称是和(请填写汉字)。

(3)将①一、H2N―、HO—在碳链上的位置作变换,可以写出多种同分异构体,其中5种的结构简式是:

6—CH—CH~CH3||OHNH2

$—CH—Hj—Hj—NHj

OH

Hj—CH—C

OHNH】

H—CH-CH』

nh3oh

CH—CH;—CH:

"OH

nh3

请写出另外4种同分异构体的结构简式(不要写出一0H和一NH2连在同一个碳原子上

的异构体;写出多于4种的要扣分):

方法:

结构与组成合并分析。

捷径:

(1)PPA的分子式的求解:

只要把写成一C6H5,再和侧链结合起来即得其

分子式为C9H13NO。

(2)本题考查官能团的命名。

尤其是氨基,因为很容易写成胺基或铵基。

其基团名称为羟基、氨基。

(3)苯的侧链是丙基(先不考虑侧链上的官能团),而丙基就有两种同分异构体,即

0—C—C—C(丙苯),

(异丙苯)。

第二步,分别对丙苯、异丙苯中的

氢原子被一OH,—NH2取代。

如丙苯中一OH在邻近苯环的碳原子上有两种结构式:

再考虑一OH右移至中间碳原子,也有两种结构式:

巾一CH—CH—CHj

4)—CH5-CH"CH2NH2

nh2oh

最后考虑一OH在末端,有

CH—CH厂CHRH

迅一CH^'CE~CH^pH爲2

(必须说明,不需要考虑用一NH2代替一OH再重新考虑一遍。

因为当一OH固定在某一一

位置上一NH2可以在其余碳原子的任一位置上,如再考虑一遍,一定造成重复。

)所以对丙

苯来说,符合要求的同分异构体有6个,对异丙苯来说,由于侧链上碳原子具有对称结构,

所以它的同分异构体数目一定少于前者。

解题方法和前面相同,但必须注意由于侧链的对称

而引起的重复结构。

如一0H在紧邻苯环上的碳原子只有一种结构

再把一OH位置右移,(或上移)

ch2nh2

巾一C—CH?

—0H

©—CHd—CH2—OH

结合题中结构,分析得另外4种同分异构体的结构简式分别为:

节地、+—C—CHa,+-C―H八C出网

N%OHOHNH2NH,OHCH.OH

总结:

有关有机物同分异构体的知识是近几年来高考试题的命题热点。

如2002年全国

卷8分,2001年全国理科综合试题11分,在2000年试题也具有相似的情况。

例题9:

A、B两种有机化合物,分子式都是C9H11O2N。

(1)化合物A是天然蛋白质的水解产物,光谱测定显示,分子结构中不存在甲基(-CH3),化

合物A的结构式是。

(2)化合物B是某种分子式为C9H12芳香烃一硝化后的唯一产物(硝基连在芳环上),化合

物B的结构式是。

方法:

根据化学式和官能团的性质确定结构简式。

捷径:

因天然蛋白质的水解产物都是a—氨基酸,:

一「三一.'…J,R的组成

是C7H7,由于分子中不存在甲基,R是C6H5CH2—,所以化合物A的结构式是:

q-ch2ch-cooh

nh2

(2)C9H12有多种同分异构体,如

CH—CH3I

 

CHa

④(A

丄CH3

c巴

IANOa

玛2CHj

总结:

(1)氨基酸和硝基化合物间可形成同分异构体。

(2)C9H12有8种同分异构体。

其中一个侧链有二种,二个侧链有三种,三个侧链也有三种。

例题10:

某种ABS工程树脂,由丙烯腈(CH2=CHCN,符号A)、1,3-丁二烯(CH2=CH-CH=CH2,符号B)和苯乙烯(C6H5-CH=CH2,符号S)按一定配比共聚而得。

(1)A、B和S三种单体中,碳氢比(C:

H)值最小的单体是。

(2)经元素分析可知该ABS样品的组成为CaHbNc(a、b、c为正整数),则原料中A

和B的物质的量之比是(用a、b、c表示)。

方法:

组成与结构合并分析法。

捷径:

(1)丙烯腈CH2=CHCN的C:

H=1:

1;1,3丁二烯CH2=CH—CH=CH2的

C:

H=4:

6,苯乙烯''I—':

I的C:

H=1:

1。

所以选1,3丁二烯。

(2)设含丙烯腈为xmol,1,3丁二烯为ymol,苯乙烯为zmol。

因为只有丙烯腈中含有N元素,所以x=c(N守恒)。

三种物质由碳原子守恒得3x+4y+8z=a;由H原

子守恒得3x+6y+8z=b。

解y=1/2(b—a)。

•••x:

y=c:

0.5(b—a),[或2c:

(b-a)]。

总结:

3种单体中,只有丙烯腈(C3H3N)含N。

只有丁二烯C4H6的碳氢比小于1。

因此,b比a每多出2个氢原子,即为1个丁二烯分子。

金钥匙:

例题1:

用相对分子质量为43的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子,所得芳香烃产物的数目为()

A.3B.4C.5D.6

方法:

从烷基结构碳链分析。

捷径:

相对分子质量为43的烷基为一C3H7,其可能的结构是一CH2CH2CH3,也可能是—CH(CH3)2。

CHs

因苯环上的氢有邻、间、对三种,故共有2X3=6种产物,答案为D。

总结:

如果题目未指明是烷基,也可以确定该烃基的化学式:

43十12=3,,7,即最多

有3个C,C3H7合理,C2H19不合理。

例题2:

在有机物分子中,若存在一个或者一个以上的碳原子连有4个不同的原子团,

则这种碳原子称为“手性碳原子”,这种物质大多数具有光学活性。

有机物A、B、C、D、E、F、G具有如下特性和转化关系:

消去忙

+Br£

A有址学性如+E分子式无光学性

4D+E

卄犍状高聚物F

■♦六元环伏化含物G

(1)A只有一种结构,其结构式为

(2)完成CtD+E的反应(不要求配平),并在生成物下方的括号内注明该产物“有”

或“无”光学活性

(3)F的结构简式为

(4)合成G的反应式为

方法:

从图中找出有机物的化学式,再结合题示信息“手性碳原子”分析。

捷径:

从B的化学式为C5H11CI推出A的化学式为C5H9CI或C5H7CI或C5H5CI,又因A有光学活性,所以A只能为C5H9CI。

其余分析略,结果如下:

CH=CH.

I

(1)H-C-C1

I

⑵CH=CHaCH-CH,BrBr-CH-CHaBr

IIII

CH+Bqf律4-CH

CH-GH3BlCH-阻(有)也-卑(有)

(3)-fCHa-CHa-CH2-CH==CH-CH孑n

CHS

(4)

CH.

^ch-ch3

CH2\h=CH/3

总结:

“手性碳原子”这一题示信息,是分析与解答此题的关键。

例题3:

如果用•代表原子实(原子实是原子除去最外层电子后的剩余部分),小黑点代表未用于形成共价键的最外层电子,一条短线代表一对共用电子对。

如F2或CI2均可

表示为:

‘6下列图甲和图乙所表示的有机分子依次是()

图甲

图乙•_[―上_•

A.CCI3HCF3COOH

B.CH3CI

CH3COOH

C.CH3FHCOOCH3

D.CH3OH

CH2OHCHO

方法:

将有机结构的实体放大回复到常态。

,小黑点为未用于

捷径:

根据题示信息:

原子实为原子除去最外层电子后的剩余部分

形成共价键的最外层电子。

则图甲和图乙中无小黑点,且仅形成一对共价键的原子为氢原子;形成了四根共价键的原子为碳原子。

图甲和图乙中有小黑点,形成一根共价键,且有6个小黑点的原子为卤原子;形成二根共价键,且有4个小黑点的原子为氧原子。

以此将放大后的结构回复到通常情况下,甲为CH3X,乙为HCOOCH3。

故得答案为Co

总结:

该题将有机结构进行了实体放大,要求考生在理清题示信息的基础上,从实体结

构t结构简式,从一般物质t具体物质,通过迁移、归纳、总结、应用而获得正确结果。

例题4:

在化学上常用两种模型来表示分子结构,一种是球棍模型,另一种是比例模型。

比例模型是用不同颜色球的体积比来表示分子中

C.消去反应D•与乙醇酯化

各种原子的体积。

(1)右图是一种常见有机物的比例模型,该模型图可代表一种()

A.饱和一元醇B.饱和一元醛

C.二元酸D.羟基酸

(2)该物质可发生的反应有()

A.与H2加成B•银镜反应

(3)根据

(2)中选择,写出该物质发生反应的化学方程式o

方法:

将有机结构的放大模型回复到常态。

捷径:

根据图示,黑球有四根共价键,知黑球为C原子。

黑球上所连黄球的体积小于黑

球,且仅有一根共价键,故黄球可能为H原子,蓝球有二根共价键,且与碳、氢相连,以

此蓝球一定为O原子。

根据推断可得该有机化合物的结构简式为CH3CHOHCOOH,即为a

—羟基丙酸(或称乳酸)。

其发生的化学反应主要有取代、消去、酯化、缩聚等。

(1)

选D;

(2)选C、D;(3)中的化学方程式为:

CH3CHOHCOOH注叮‘*CH2=CHCOOH+H2O

侬S04

CH3CHOHCOOH+CH3CH2OH/CH3CHOHCOOCH2CH3+H2O

总结:

模型是有机结构的形象表述。

该题从有机结构的比例模型出发,要求考生依据有

机物中原子的大小、碳原子的价键等判断出有机物,并根据官能团的类型确定有机物的性质,

同时正确写出其反应的化学方程式。

例题5:

溴系阻燃剂是目前世界上产量最大的阻燃剂,广泛应用于聚乙烯、聚丙烯、聚

异戊二烯等聚烯烃类高聚物的阻燃。

巳知

某溴系阻燃剂由右图有机物与过量的溴水加成而得。

请完成下列内容。

GHjCCH3(OCH2CH=CH2)2

Br

(1)写出该有机物的化学式o

(2)1mol该有机物与足量的氢气加成需氢气mol;与足量的溴水加成需溴

水molo

(3)写出该有机物与足量的溴水加成生成溴系阻燃剂的化学方程式。

方法:

将合并缩小的有机结构回复到常态。

捷径:

根据题示结构,有机物包含了两个相同的部分,将其拆分后可得其结构简式为:

以此其化学式为C2iH2oB"02,1mol该有机物与足量的氢气加成,包含了苯环和C=C,需氢气8mol;与足量的溴水加成,只有C=C的加成,需溴水2mol。

该有机物与足量的溴水加成的化学方程式为:

CHsCCH3(

OCIfcCH=CH2)2+CH:

tCCH3(旨厂OC更£1厂耳勤

BrBrBrEr

总结:

该题以一种溴系阻燃剂的合成原料为起点,从结构简式、化学性质等方面对考生

进行了综合考查。

要求考生理清合并后的结构简式,并能进行拆分。

此类试题对考生的知识

要求及能力要求均较高。

例题6:

黄曲霉素AFTB(见右图)是污染粮食的真菌霉素,人类的特殊基因在黄曲霉素作用下会发生突变,并有引发肝癌的可能性。

关于黄曲霉素的说法正确的是()

A.该化合物的分子式为Ci6H12O6

B•该化合物水解可生成醇类化合物

C.跟1moI该化合物反应的H2和NaOH的最大值分别是6mol和2mol

D.该化合物所有原子可能在同一平面上方法:

将键线缩小的有机结构回复到常态。

捷径:

根据题中黄曲霉素结构的键线式,可知其不饱和度

Q=12,以此得其分子式为

C17H12O6;该化合物含有一个酯键,因水解后生成的羟基连在苯环上,故为酚类化合物;

1mol该化合物中含有一个苯环,二个C=C双键和一个酮基,因而与H2反应的最大值为6mol(酯键与H2很难发生反应),因1mol该化合物中含有一个酯键,且水解后产生的羟基又连在苯环上,故与NaOH反应的最大值为2mol;因该化合物中含有5个饱和碳原子,特别是含有一个甲基,因而不可能出现所有原子在同一平面上的情况。

以此得答案为C。

总结:

键线式是有机结构中常用的一种表达形式,此类试题要求考生不仅要能将键线式回复到一般的结构简式,而且还要能正确分析官能团间的相互影响及与化学反应的关系。

种试题既是考试的热点,也是高考的重点。

例题7:

由三种有机物组成混合物X,三种有机物A、B、C互为同分异构体。

(1)X在400C、1.01x105Pa下蒸气密度为1.63g/L。

(2)把1.8gX完全燃烧后得到2.64gCO2和1.08g水,A和B具有相同的物质的量。

(3)4.5gX中A和B均能与金属Na反应生成8.96mLH2(SPT),C不反应。

(4)4.5gX中,A和B均能跟Na2CO3反应生成448mL的CO2气体(SPT),C不反应。

(5)两molA在有催化剂条件下能酯化形成1mol六个原子的环状丙酯。

两molB亦能

酯化形成1mol八个原子的环状内酯。

(6)C不能进行上述(4)、(5)反应,但能起银镜反应,且有醚一O—的结构。

试解答下列问题:

(I)推测A、B、C的结构简式

(n)A、B、C三种有机物的物质

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > PPT模板 > 商务科技

copyright@ 2008-2022 冰豆网网站版权所有

经营许可证编号:鄂ICP备2022015515号-1