届高考化学考前知识专题复习有机化学基础选考.docx
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届高考化学考前知识专题复习有机化学基础选考
2017届高考化学考前知识专题复习:
有机化学基础(选考)
[考纲要求] 1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)了解确定有机化合物结构的化学方法和某些物理方法;(3)了解有机化合物碳原子的成键特征,了解同系物的概念和同分异构现象,能正确判断和书写简单有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体);(4)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;()了解有机化合物的分类,并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。
2烃及其衍生物的性质与应用:
(1)理解烃(烷、烯、炔、芳香烃)及其衍生物(卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯)的组成、结构、性质,了解它们的主要用途;
(2)了解天然气、液化石油气和汽油的主要成分及其应用;(3)了解有机反应的主要类型(如加成反应、取代反应和消去反应等);(4)了解烃及其衍生物在有机合成和有机化工中的重要作用;()结合实际了解某些有机化合物对环境和健康可能产生的影响,关注有机化合物的安全使用问题。
3糖类、氨基酸和蛋白质:
(1)了解糖类、油脂、氨基酸和蛋白质的组成、结构特点和主要化学性质及其应用;
(2)了解化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。
4合成高分子化合物:
(1)了解合成高分子化合物的组成与结构特点,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,了解常见高分子材料的合成反应及重要应用;(3)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。
常见官能团与性质
官能团
结构性质
碳碳双键易加成、易氧化、易聚合
碳碳三键—≡—易加成、易氧化
卤素—X(X表示l、Br等)易取代(如溴乙烷与NaH水溶液共热生成乙醇)、易消去(如溴乙烷与NaH醇溶液共热生成乙烯)
醇羟基—H易取代、易消去(如乙醇在浓硫酸、170℃条下生成乙烯)、易催化氧化、易被强氧化剂氧化(如乙醇在酸性2r27溶液的作用下被氧化为乙醛甚至乙酸)
酚羟基—H极弱酸性(酚羟基中的氢能与NaH溶液反应,但酸性极弱,不能使指示剂变色)、易氧化(如无色的苯酚晶体易被空气中的氧气氧化为粉红色)、显色反应(如苯酚遇Fel3溶液呈紫色)
醛基易氧化(如乙醛与银氨溶液共热生成银镜)、易还原
羰基易还原(如在催化加热条下还原为)
羧基酸性(如乙酸的酸性强于碳酸,乙酸与NaH溶液反应)、易取代(如乙酸与乙醇在浓硫酸、加热条下发生酯化反应)
酯基易水解(如乙酸乙酯在稀硫酸、加热条下发生酸性水解,乙酸乙酯在NaH溶液、加热条下发生碱性水解)
醚键R——R如环氧乙烷在酸催化下与水一起加热生成乙二醇
硝基—N2如酸性条下,硝基苯在铁粉催化下被还原为苯胺:
题组一 官能团的识别与名称书写
1写出下列物质中所含官能团的名称
(1)___________________________________________________________________。
(2) _______________________________________________________。
(3)_____________________________________________。
(4) _____________________________________________________。
() ___________________________________________________________。
答案
(1)碳碳双键、羰基
(2)碳碳双键、羟基、醛基
(3)碳碳双键、(酚)羟基、羧基、酯基
(4)醚键、羰基
()醛基、碳碳双键
题组二 官能团性质的判断
2按要求回答下列问题:
(1)PAE是蜂胶的主要活性成分,其结构简式如图所示:
①1l该有机物最多可与________lH2发生加成反应。
②写出该物质在碱性条(NaH溶液)下水解生成两种产物的结构简式:
________________________________________________________________________;
________________________________________________________________________。
(2)青蒿酸是合成青蒿素的原料,可以由香草醛合成:
判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
①用Fel3溶液可以检验出香草醛( )
②香草醛可与浓溴水发生反应( )
③香草醛中含有4种官能团( )
④1l青蒿酸最多可与3lH2发生加成反应( )
⑤可用NaH3溶液检验出香草醛中的青蒿酸( )
(3)甲、乙、丙三种物质是某抗生素合成过程中的中间产物,下列说法正确的是________。
A甲、乙、丙三种有机化合物均可跟NaH溶液反应
B用Fel3溶液可区分甲、丙两种有机化合物
一定条下丙可以与NaH3溶液、2HH反应
D乙、丙都能发生银镜反应
答案
(1)①7
②
(2)①√ ②√ ③× ④× ⑤√
(3)B
反应类型重要的有机反应
取代反应烷烃的卤代:
H4+l2――→光照H3l+Hl
烯烃的卤代:
H2==H—H3+l2――→光照H2==H—H2l+Hl
卤代烃的水解:
H3H2Br+NaH――→水△H3H2H+NaBr
皂化反应:
酯化反应:
+2HH浓硫酸△2H+H2
糖类的水解:
12H2211+H2――→稀硫酸6H126+6H126
(蔗糖) (葡萄糖) (果糖)
二肽水解:
苯环上的卤代:
苯环上的硝化:
苯环上的磺化:
加成反应烯烃的加成:
H3——H==H2+Hl――→催化剂
炔烃的加成:
H≡H+H2――→汞盐
苯环加氢:
Diels&sh;Alder反应:
消去
反应醇分子内脱水生成烯烃:
2HH――→浓硫酸170℃H2==H2↑+H2
卤代烃脱HX生成烯烃:
H3H2Br+NaH――→乙醇△H2==H2↑+NaBr+H2
加聚
反应单烯烃的加聚:
nH2==H2―→H2—H2
共轭二烯烃的加聚:
(此外,需要记住丁苯橡胶、氯丁橡胶的单体)
缩聚
反应二元醇与二元酸之间的缩聚:
+nHH2H2H催化剂+(2n-1)H2
羟基酸之间的缩聚:
――――→一定条+(n-1)H2
氨基酸之间的缩聚:
nH2NH2H+―→+(2n-1)H2
苯酚与HH的缩聚:
+(n-1)H2
氧化
反应催化氧化:
2H3H2H+2――→u/Ag△2H3H+2H2
醛基与银氨溶液的反应:
H3H+2Ag(NH3)2H――→水浴△H3NH4+2Ag↓+3NH3+H2
醛基与新制氢氧化铜的反应:
H3H+2u(H)2+NaH――→△H3Na+u2↓+3H2
还原
反应醛基加氢:
H3H+H2――→Ni△H3H2H
硝基还原为氨基:
题组一 有机转化关系中反应类型的判断
1化合物E是一种医药中间体,常用于制备抗凝血药,可以通过下图所示的路线合成:
指出下列反应的反应类型。
反应1:
________________;反应2:
___________________________________________;
反应3:
________________;反应4:
___________________________________________。
答案 氧化反应 取代反应 取代反应(酯化反应) 取代反应
2(201•全国卷Ⅱ,38改编)PPG(聚戊二酸丙二醇酯)的一种合成路线如下:
已知:
已知:
①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
②化合物B为单氯代烃;化合物的分子式为H8
③E、F为相对分子质量差14的同系物,F是福尔马林的溶质
④R1H+R2H2H――→稀NaH
根据上述物质之间的转化条,从下列反应类型中选择合适的反应类型填空。
①取代反应 ②卤代反应 ③消去反应 ④氧化反应
⑤酯化反应 ⑥水解反应 ⑦加成反应 ⑧还原反应
(1)A→B______________________________________________________________________
(2)B→______________________________________________________________________
(3)→D______________________________________________________________________
(4)G→H______________________________________________________________________
答案
(1)①②
(2)③ (3)④ (4)⑦⑧
3芳香烃A经过如图所示的转化关系可制得树脂B与两种香料G、I,且知有机物E与D互为同分异构体。
则A→B、A→、→E、D→A、D→F的反应类型分别为________________、______________、______________、________________、________________。
答案 加聚反应 加成反应 取代反应(或水解反应) 消去反应 氧化反应
题组二 常考易错的有机反应方程式的书写
4按要求书写下列反应的化学方程式。
(1)
①浓硫酸加热至170℃____________________________________________________;
②浓硫酸加热至140℃____________________________________________________。
答案 ①――→浓H2S4170℃H2==H—H3↑+H2
②――→浓H2S4140℃+H2
(2)H3—H2—H2—Br
①强碱的水溶液,加热__________________________________________________________;
②强碱的醇溶液,加热__________________________________________________________。
答案 ①H3—H2—H2—Br+NaH――→△H3—H2—H2—H+NaBr
②H3—H2—H2—Br+NaH――→醇H3—H===H2↑+NaBr+H2
(3)向溶液中通入2气体
________________________________________________________________________。
答案 +2+H2―→+NaH3
(4)与足量NaH溶液反应
________________________________________________________________________。
答案 +2NaH――→△+H3H+H2
()与足量H2反应
________________________________________________________________________。
答案 +8H2――→Ni△有机反应方程式的书写要求
1反应箭头和配平:
书写有机反应方程式时应注意,反应物和产物之间用“―→”连接,有机物用结构简式表示,并遵循元素守恒进行配平。
2反应条:
有机物反应条不同,所得产物不同。
题组三 有机转化关系中反应方程式的书写
一种常见聚酯类高分子材料的合成流程如下:
请写出各步反应的化学方程式
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________;
④________________________________________________________________________;
⑤________________________________________________________________________;
⑥________________________________________________________________________;
⑦________________________________________________________________________。
答案 ①H2==H2+Br2―→
②
③――→光
④
⑤
⑥+2――→催化剂
⑦+nH—H2—H2—H浓H2S4△+(2n-1)H2
1同分异构体的种类
(1)碳链异构
(2)官能团位置异构
(3)类别异构(官能团异构)
有机物分子通式与其可能的类别如下表所示:
组成通式可能的类别典型实例
nH2n烯烃、环烷烃H2==HH3与
nH2n-2炔烃、二烯烃H≡—H2H3与H2==HH==H2
nH2n+2饱和一元醇、醚2HH与H3H3
nH2n醛、酮、烯醇、环醚、环醇H3H2H、H3H3、H2==HH2H、与
nH2n2羧酸、酯、羟基醛、羟基酮H3H2H、HH2H3、H—H2—H2—H与
nH2n-6酚、芳香醇、芳香醚、与
nH2n+1N2硝基烷、氨基酸H3H2—N2与H2NH2—H
n(H2)单糖或二糖葡萄糖与果糖(6H126)、蔗糖与麦芽糖(12H2211)
2同分异构体的书写规律
书写时,要尽量把主链写直,不要写得歪扭七八的,以免干扰自己的视觉;思维一定要有序,可按下列顺序考虑:
(1)主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排列邻、间、对。
(2)按照碳链异构→位置异构→官能团异构的顺序书写,也可按官能团异构→碳链异构→位置异构的顺序书写,不管按哪种方法书写都必须防止漏写和重写。
(书写烯烃同分异构体时要注意是否包括“顺反异构”)
(3)若遇到苯环上有三个取代基时,可先定两个的位置关系是邻或间或对,然后再对第三个取代基依次进行定位,同时要注意哪些是与前面重复的。
题组一 选择题中限制条同分异构体的书写判断
18H82符合下列要求的同分异构体数目是( )
①属于芳香族化合物 ②能与新制氢氧化铜溶液反应 ③能与氢氧化钠溶液反应
A10种B21种14种D17种
答案 B
解析 ①属于芳香族化合物,含有1个苯环;②能与新制氢氧化铜溶液反应,含醛基或羧基;③能与NaH溶液发生反应,含有酚羟基或酯基或羧基,可能结构有2组成和结构可用表示的有机物中,能发生消去反应的共有( )
A10种B16种20种D2种
答案
解析 苯环左边的取代基共有种:
H2lH2H2—、H3HlH2—、H3H2Hl—、H3(H2l)H—、(H3)2l—,其中有种能发生消去反应;右边的有4种:
H3H2—、H3H2—、H3H(H)—、HH2H—,因此能发生消去反应的共有20种,故选。
3有机物甲的分子式为9H182,在酸性条下甲水解为乙和丙两种有机物,在相同的温度和压强下,同质量的乙和丙的蒸气所占体积相同,则甲的可能结构有( )
A8种B14种16种D18种
答案
解析 在相同的温度和压强下,同质量的乙和丙的蒸气所占体积相同,则二者的物质的量相同,所以乙、丙的摩尔质量相同,根据甲的分子式判断甲是酯类化合物,水解生成羧酸和醇,若乙、丙的摩尔质量相同,则乙、丙的分子式为4H82、H12,即甲是丁酸与戊醇形成的酯,根据同分异构体的书写,丁酸有2种结构,戊醇有8种结构,所以甲有16种结构,答案选。
4分子式为H12的醇与分子式为H102的羧酸形成的酯共有(不考虑立体异构)( )
A24种B28种32种D40种
答案
解析 分子式为H12的醇是戊基与羟基连接形成的化合物,戊基有8种,所以分子式为H12的醇共有8种;分子式为H102的羧酸是丁基与羧基连接形成的化合价,丁基有4种结构,则分子式为H122的羧酸共有4种,题目组合后能得到酯的种类是:
8×4=32种,故答案是。
分子式为9H11l,且苯环上有两个取代基的芳香族化合物,其可能的结构有(不考虑立体异构)( )
A种B9种12种D1种
答案 D
解析 分子式为9H11l,且苯环上有两个取代基的芳香族化合物,则两个取代基可以是氯原子与正丙基、氯原子与异丙基、—H2l与乙基、甲基与—H2H2l或甲基与—HlH3,且均有邻、间、对三种情况,所以其可能的结构有×3=1种,答案选D。
同分异构体的判断方法
1记忆法:
记住已掌握的常见的同分异构体数。
例如:
(1)凡只含一个碳原子的分子均无同分异构;
(2)丁烷、丁炔、丙基、丙醇同类型的同分异构体有2种;
(3)戊烷、戊炔同类型的同分异构体有3种;
(4)丁基、丁烯(包括顺反异构)、8H10(芳香烃)同类型的同分异构体有4种;
()己烷、7H8(含苯环)同类型的同分异构体有种;
(6)8H82的芳香酯有6种;
(7)戊基、9H12(芳香烃)有8种。
2基元法:
例如:
丁基有4种,丁醇、戊醛、戊酸都有4种。
3替代法:
例如:
二氯苯6H4l2有3种,四氯苯也有3种(l取代H);又如:
H4的一氯代物只有一种,新戊烷(H3)4的一氯代物也只有一种。
(称互补规律)
4对称法(又称等效氢法)
等效氢法的判断可按下列三点进行:
(1)同一碳原子上的氢原子是等效的;
(2)同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的;
(3)处于镜面对称位置上的氢原子是等效的(相当于平面成像时物与像的关系)。
(一元取代物数目等于H的种类数;二元取代物数目可按“定一移一,定过不移”判断)
题组二 有机合成推断中限制条同分异构体的书写判断
6的同分异构体中,能同时满足如下条的有机物结构简式为________________________________________________________________________。
①可发生银镜反应
②只含有一个环状结构且可使Fel3溶液显紫色
③核磁共振氢谱为四组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1(不考虑立体异构)。
答案
7写出同时满足下列条的F()的一种同分异构体的结构简式________________________________________________________________________。
①能使溴水褪色
②苯环上有两个取代基
③苯环上的一氯代物有两种
④分子中有种不同化学环境的氢
答案
8有机物的同分异构体中,满足下列条的有________种(不考虑烯醇)。
①仅含有苯环,无其他环状结构;
②遇三氯化铁溶液显紫色;
③1l能与3l金属钠反应生成1l氢气。
其中核磁共振氢谱表明分子中有五种氢,且其峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1,请写出其结构简式:
________________________________________________________________________。
答案 6
解析 根据条①仅含有苯环,无其他环状结构;②遇三氯化铁溶液显紫色,说明有酚羟基;③1l能与3l金属钠反应生成1l氢气,说明分子中有三个羟基或羧基,则符合条的D的同分异构体为苯环上连有3个—H和一个—H==H2,根据定三动一的原则,共有6种,其中核磁共振氢谱表明分子中有五种氢,且其峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1的结构简式为。
9写出一种符合下列条的的同分异构体的结构简式:
_____________________。
①分子含有一个元环
②核磁共振氢谱显示氢原子的峰值比为1∶1∶1∶2
答案 常见限制条与结构关系总结1有机合成中官能团的转变
(1)官能团的引入(或转化)方法
官能团的引入—H+H2;R—X+H2;R—H+H2;RR′+H2;R—R′+H2;多糖发酵
—X烷烃+X2;烯(炔)烃+X2或HX;R—H+HX
R—H和R—X的消去;炔烃不完全加氢
—H某些醇氧化;烯烃氧化;炔烃水化;糖类水解
—HR—H+2;苯的同系物被强氧化剂氧化;羧酸盐酸化;R—R′+H2
——酯化反应
(2)官能团的消除
①消除双键:
加成反应。
②消除羟基:
消去、氧化、酯化反应。
③消除醛基:
还原和氧化反应。
(3)官能团的保护
被保护的官能团被保护的官能团性质保护方法
酚羟基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化①用NaH溶液先转化为酚钠,后酸化重新转化为酚:
NaH溶液H+
②用碘甲烷先转化为苯甲醚,后用氢碘酸酸化重新转化为酚:
H3IHI
氨基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化先用盐酸转化为盐,后用NaH溶液重新转化为氨基
碳碳双键易与卤素单质加成,易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化用氯化氢先通过加成转化为氯代物,后用NaH醇溶液通过消去重新转化为碳碳双键
醛基易被氧化乙醇(或乙二醇)加成保护:
――――→H3H2H―――→H+/H2
2增长碳链或缩短碳链的方法
举例
增长
碳链2H≡H―→H2==H—≡H
2R—l――→NaR—R+2Nal
H3H―――――→H3H2gBrH+/H2
R—l――→HNR—N――→H+H2R—H
H3H――→HN――→H+H2
nH2==H2――→催化剂H2—H2
nH2==H—H==H2――→催化剂H2—H==H—H2
增长
碳链2H3H―――――→NaH稀溶液
+(n-1)H2
缩短
碳链+NaH――→a△RH+Na23
R1—H==H—R2――――→3Zn/H2R1H+R2H
3常见有机物转化应用举例
(1)
(2)(3)(4)H3H―――――→NaH稀溶液――→浓硫酸△
4有机合成路线设计的几种常见类型
根据目标分子与原料分子在碳骨架和官能团两方面变化的特点,我们将合成路线的设计分为
(1)以熟悉官能团的转化为主型
如:
请设计以H2==HH3为主要原料(无机试剂任用)制备H3H(H)H的合成路线流程图(须注明反应条)。
H2==HH3――→l2――――→NaH/H2△――→2/u△――→2催化剂
(2)以分子骨架变化为主型
如:
请以苯甲醛和乙醇为原料设计苯乙酸乙酯()的合成路线流程图(注明反应条)。
提示:
R—Br+NaN―→R—N+NaBr
――――→H2催化剂,△――→HBr――→NaN――→H3+―――――→H3H2H浓硫酸,△
(3)陌生官能团兼有骨架显著变化型(常为考查的重点)
要注意模仿题干中的变化,找到相似点,完成陌生官能团及骨架的变化。
如:
模仿设计以苯甲醇、硝基甲烷为主要原料制备苯乙胺()的合成路线流程图。
关键是找到原流程中与新合成路线中的相似点。
(碳架的变化、官能团的变化;硝基引入及转化为氨基的过程)
1写出以苯甲醛和氯乙烷为原料,制备苄基乙醛的合成路线流程图。
无机试剂任用,合成路线流程图示例如下,并注明反应条。
H3H2H――→