高考有机化学专题.docx

1、高考有机化学专题2014年有机化学专题精讲. 官能团与有机物性质的关系我们知道，有机物的化学性质是有机化学学习的重点，而要掌握有机物的化学性质，就必须抓住官能团与性质的关系。我们还知道，官能团决定化学性质；化学性质反映官能团，当然其他基团的影响不能忽视。一、官能团与有机物性质的关系官能团化学性质 CC1.加成反应：（与H2、X2、HX、H2O等） CH2CH2 Br2 CH2BrCH2Br (乙烯使溴水褪色)2氧化反应：能燃烧、使酸性KMnO4褪色3加聚反应： a b 催化剂 a bn CC CC n c d c dCC1加成反应：（与H2、X2、HX、H2O等）如：乙炔使溴水褪色CHCH+B

2、r2CHBr=CHBr CHBr=CHBr+Br2CHBr2CHBr22氧化反应：能燃烧、使酸性KMnO4褪色醇OH1 与活泼金属（Al之前）的反应如：2ROH+2Na2RONa + H22取代反应 ：（1）与HX ROH HX RX H2O （2）分子间脱水：2ROH ROR H2O3氧化反应：燃烧：C2H5OH+3O22CO2+3H2O（淡蓝色火焰）催化氧化：2C2H5OH+ O2 2CH3CHO2H2O4消去反应：C2H5OH CH2CH2 H2O5酯化反应： C2H5OHCH3COOH CH3COOC2H5 H2O O注意：醇氧化规律（1）RCH2OH RCHO （2）OH所连碳上连两

3、个烃基，氧化得酮（3）OH所连碳上连三个烃基，不能被氧化（不完全氧化）但可燃烧。酚OH1 弱酸性：（1）与活泼金属反应放H2（2）与NaOH： （酸性：H2CO3酚OH）2 取代反应：能与卤素、硝酸、硫酸等发生取代反应。如苯酚与过量溴水得到三溴苯酚白色沉淀。3与FeCl3的显色反应：苯酚溶液遇FeCl3显紫色。官能团化学性质X1 取代反应：NaOH的水溶液得醇 C2H5X NaOHC2H5OH NaX2 消去反应：NaOH的醇溶液 C2H5X NaOH CH2CH2NaXH2OCHO1加成反应：RCHOH2 RCH2OH（制得醇）2氧化反应：（1）能燃烧 （2）催化氧化：2RCHOO2 2 R

4、COOH（制得羧酸） （3）被新制Cu(OH)2、银氨溶液氧化。COOH1 弱酸性：（酸性：RCOOHH2CO3酚OHHCO3） RCOOH RCOO H 具有酸的通性。2酯化反应：ROHR，COOH R，COORH2O COOC水解反应：R，COORH2O ROHR，COOH R，COORNaOH ROH R，COONa二、几类重要的有机物1糖类：又叫碳水化合物，一般符合Cn(H2O)m的通式，但是符合该通式的不一定就属于糖类，不符合该通式的也可以属于糖类。 葡萄糖：CH2OH(CHOH)4CHO 既含醛基，又含多个羟基。故葡萄糖既有醛的通性，又有多元醇的通性 ：1）氧化反应：能发生银镜 单

5、糖 反应和与新制Cu(OH)2反应，也能在体内完全氧化（2）醛基发生与H2发生加成反应 3）酯化反应 4）分解制乙醇（C6H12O6）糖 果 糖：结构、性质不要求，但葡萄糖与果糖互为同分异构体。蔗 糖： (1)非还原性糖，即不含醛基 （2）水解得到一葡一果类 二糖 （C12H22O11）：蔗糖和麦芽糖互为同分异构体。 麦芽糖： （1）还原性糖，即含有醛基 （2）水解得到两分子葡萄糖。 淀 粉：（1）非还原性糖 （2）水解最终得到葡萄糖（3）遇I2变蓝色 多糖 (C6H10O5)n 淀粉、纤维素的通式都为(C6H10O5)n，但两者并非同分异构体 纤维素：含有几千个单糖单元，每个单糖单元含有三个

6、醛基。（1）非还原性糖 （2）水解最终得到葡萄糖，但水解比淀粉困难。（3）酯化2氨基酸和蛋白质 （1）两性两性氨基酸 蛋白质 （2）盐析（可逆） （含COOH、 （3）变性（不可逆） NH2） 含肽键 （4）颜色反应 （5）灼烧有烧焦羽毛气味 （6）水解得氨基酸1烷烃 （1）稳定性 （2）取代反应：与X2光照分步反应 （3）高温分解： （4）氧化反应：可以燃烧，但不能使酸性KMnO4溶液褪色。2苯及其同系物 苯：（1）苯不能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色；可燃烧。 （2）取代反应： 卤代 硝化 磺化： （3）加成反应：苯与H2加成得到环己烷。苯的同系物：含一个苯环，其余是烷基，符合通式：CnH

7、2n6 n6以甲苯为例：（1）甲苯不能使溴水褪色，但能使酸性KMnO4溶液褪色；可燃烧。 （2）同样能发生取代反应： 卤代 硝化 磺化（3）加成反应：即苯环能与H2加成。三 典型例题例一、（2000上海）维生素C的结构简式为HOCCOH,有关它的叙述错误的是 HOCH2CHCH C=O HO OA.是一个环状的酯类化合物 B.易起氧化及加成反应C.可以溶解于水 D.在碱性溶液中能稳定地存在解析：分析维生素C的官能团，发现酯基COOC处于环状上，故A对；分子结构中含有碳碳双键，能发生氧化和加成反应，故B对；分子结构中含多个OH，故可溶于水，C对；由于酯基的存在，在碱性条件下会水解，故维生素C在碱

8、性溶液中不能稳定的存在，D错。答案选D例二、（2000广东10）某种解热镇痛药的结构简式如右图所示，当它完全水解时，可得到的产物有A.2种 B.3种 C.4种 D.5种 解析：分析该有机物含有两个酯基、一个肽键、水解时，这三处断裂得四种产物，答案选C。四、题型分析：在理综化学部分，可能出一道选择题，直接分析有机物的官能团判断化学性质，或利用化学性质直接解题，题目难度不大，但也应该重视。本专题的知识是有机化学的核心，主要用于有机推断上。. 同系物 同分异构体一、化学中的“四同”比较概念同位素同素异形体同系物同分异构体研究范围原子单质化合物化合物限制条件质子数相同，中子数不同。同一元素形成的不同种

9、单质结构相似，分子组成相差若干CH2原子团分子式相同，结构不同物理性质物理性质不同物理性质不同物理性质递变物理性质不同化学性质化学性质相同化学性质相同化学性质相似化学性质相似或不同二、同系物的判断死死抓住定义，结构相似应该理解为同一类物质；再看分子间是否相差若干个CH2原子团，两条结合就能判断。例一、下列物质中，一定与CH2=CH(CH2)3CH3互为同系物的是（）AC2H4BC4H8 C(CH3)2C=CHCH2CH3 DCH2=CHCH2CH=CH2解析：CH2=CH(CH2)3CH3属于单烯烃，A选项C2H4只能表示乙烯，与所给物质是同一类物质，且分子组成相差4个CH2 ，A对；B选项C

10、4H8可表示烯烃或环烷烃，不一定与所给物质为同一类，B不对；C选项与所给物质分子式相同，不是同系物而是同分异构体；D选项中含两个碳碳双键，与所给物质不属于同一类物质，再说分子式相差也不是若干个CH2，选A。注意：同一类物质要符合同一通式，但符合同一通式的物质不一定属于同一类。三、同分异构体1 概念理解：同分：指分子式相同，而不是分子量相同。分子量相同，分子式不一定相同。异构：指结构不同，结构不同在中学阶段又指三方面：（1）碳链异构：碳链骨架不同（2）位置异构：官能团在碳链上的位置不同 （3）类别异构：官能团的种类不同，属于不同类物质2同分异构体的判断：依据定义例二（2000江浙理综10）下列各

11、对物质中属于同分异构体的是（）A612C与613C BO2与O3 解析：根据定义，易判断：A之间为同位素，B之间为同素异形体，C之间为同一物质，D之间为同分异构体，D为答案。 注意：同分异构体主要存在有机物中，但无机物中也有，要依据定义来判断。3同分异构体的书写：（1）常规的书写方法：碳链异构位置异构类别异构要求：能熟练书写16个碳的碳链异构；能清楚常见的类别异构。如：烯烃与环烷烃；醇与醚；芳香醇、芳香醚与酚；羧酸、酯与羟醛结构等。（2）限制条件的同分异构体的书写：例三、（199336）液晶是一类新型材料。MBBA是一种研究得较多的液晶化合物。它可以看作是由醛A和胺B去水缩合的产物。(1)对位

12、上有C4H9的苯胺可能有4个异构体，它们是： 、 。(2)醛A的异构体甚多，其中属于酯类化合物，而且结构式中有苯环结构的异构体就有6个，它们是： 解析：在本例中（1）问，写处于对位C4H9的同分异构体，就是写丁基（C4H9）的四种异构，不难得出。（2）问中给出四个写两个，抓住四个所给的提示如：（HCOO）与（CH3）处于对位、间位，就应该得出还有一种处于邻位；有苯甲酸甲酯（第一个），就应该有甲酸苯甲酯。答案：（1） CH3CH2CH NH2 ，(CH3)3C NH2 CH3 CH3（2） HCOOCH2 OOCH 注意：在理综考试化学部分，同分异构体的考查主要出在有机推断题中的一个小问，一般都

13、是限制一定条件的同分异构体的书写，比如03年理综就是这样。一般要求书写同类别或具有相同官能团或处于什么相对位置等等。在解答时一定要看清题意，按要求书写，对于补充部分异构，要注意所给部分的提示作用。4同分异构体数目的判断（1）一取代产物种数的判断等效氢法：分析处于不同位置的氢原子数目。a连在同一碳原子上的氢原子等效；如甲烷中的4个氢原子等同。b连在同一碳原子上的甲基上的氢原子等效；c处于对称位置上的氢原子是等效。如： CH3 CH3 有两种等效氢，一取代产物有两种。 CH3CHCHCH3 结论：有几种等效氢，就有几种一取代产物。例四、（1996全国15）某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物,

14、该烃的分子式可以是( )AC3H8 BC4H10 CC5H12 DC6H14 解析：一氯代物只有一种，说明该结构高度对称，写出高度对称的一种碳骨架，分析就得结果。当C为新戊烷，只有一种等效H，C为答案。烷基种数法：烷基有几种，一取代产物就有几种。例五、（1992全国21）已知丁基共有四种。不必试写，立即可断定分子式为C5H10O的醛应有（ ）A3种 B4种 C5种 D6种 解析：C5H10O的醛可表示为C4H9CHO，C4H9叫做丁基，已知丁基有4种结构，C5H10O的醛就有四种。类似的C5H10O2的羧酸有四种，C4H9Cl有四种。 应该知道：CH3、C2H5各有一种，C3H7有两种、C4H

15、9有四种，并且会写。5二取代或多取代产物种数的判断。定一移二法：对于二元取代物的同分异构体的判断，可固定一个取代基位置，再移动另一取代基位置以确定同分异构体数目。注意防重复和防遗漏。 例六（2001上海17）2001年9月1日将执行国家食品卫生标准规定，酱油中3一氯丙醇（ClCH2CH2CH2OH）含量不得超过1ppm。相对分子质量为94.5的氯丙醇（不含主结构）共有（ ）A 2种 B 3种 C 4种 D 5种 解析：本例属于二取代种数的判断，可先固定（Cl）或（OH）的位置，另一取代基移动。如：CCC，移动羟基有两种；CCC移动羟基有一种。共有三种。选B 替换法：例七已知二氯苯的同分异构体有

16、三种，从而可以推知四氯苯的同分异构体数目是（）A2种 B3种 C4种 D5种 解析：二氯苯的同分异构体，实际考虑到两个氯处于邻、间、对的位置上，故有三种；四氯苯就要替换为考虑两个H处于邻、间、对的位置，故也是三种。6信息题例八（1998全国24）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，因此有如下两个异构体： 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.4 B.5 C.6 D.7 解析：对于信息题，先要读懂信息并能理解，做到“神似模仿”。本例中根据信息说明三个苯基都在上或都在下是一样的，两个在上或两个在下也是一样的

17、。再分析1,2,3,4,5-五氯环戊烷，五个Cl在上一种，四上一下一种，三上二下有两种（二下相连或相间各一种）后面的重复，故有四种。选A.有机反应的主要类型有机反应的考查，重点放在取代、加成、消去、氧化、还原、聚合反应（加聚、缩聚）等主要的反应类型上，是高考有机化学的重要组成部分。一、有机反应的主要类型1取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他的原子或原子团代替的反应。包含的小类型和发生反应的有机物类别如下：卤代：烷烃、环烷烃、苯及其同系物、酚类、醇类（与卤化氢）等。硝化：苯及其同系物、酚类等，一般是含有苯环的物质。磺化：同上。酯化：酸(无机含氧酸或羧酸)与醇(醇OH 或酚OH)生成酯和

18、水的反应。水解：酯类（醇酯和酚酯）、卤代烃、糖类、二肽、多肽、蛋白质的水解等。其他：醇之间脱水成醚、羧酸之间脱水成酸酐等。 2加成反应：有机分子中的不饱和碳原子跟其他原子或原子团直接结合生成新物质的反应。加而成之，类似化合反应。 不饱和碳原子：该碳原子所连的原子或原子团少于4个，不一定是碳碳双键或碳碳叁键。（1）含CC、CC的物质：可与H2、X2、HX、H2O等加成。包含烯烃、炔烃、油酸、油脂、裂化汽油等一切含上述官能团的物质。（2）醛基、酮类中的碳氧双键：可与H2等加成。（3）苯及其同系物、含苯环的物质：可与H2等加成苯环。3消去反应：有机物在适当的条件下，从一个分子脱去一个小分子（如水、H

19、X等），而生成不饱和（含双键或叁键）化合物的反应。特点：脱去小分子后，有不饱和碳原子生成。 H OH（1）醇的消去：CC CC H2O H X（2）卤代烃的消去： CC CC HX4氧化反应、还原反应O氧化反应：有机物加氧或去氢的反应。（醇、羧酸、酚与活泼金属生成氢气的反应，虽是去氢反应，仍是被还原。）O（1）醇的氧化：RCH2OH RCHO 去氢氧化（2）醛的氧化：2RCHO RCOOH 加氧氧化（3）有机物的燃烧、使酸性KMnO4褪色（含碳碳双键、碳碳叁键的物质、苯的同系物等）的反应。（4）醛类及其含醛基的有机物与新制Cu(OH)2、银氨溶液的反应。（5）苯酚在空气中放置转化为粉红色物质。

20、还原反应：指有机物加氢或去氧的反应。 （1）烯、炔、苯及其同系物、醛、酮、酚、油脂等的催化加氢。（2）5聚合反应：由小分子生成高分子的反应。（1）加聚反应：由不饱和的单体加成聚合成高分子化合物的反应。 a b 催化剂 a b要求掌握乙烯式的加聚：n CC CC n c d c d（2）缩聚反应：指单体之间相互作用作用生成高分子，同时生成小分子（一般是水分子）的聚合反应，是缩合聚合的简称。常见的是：羟基与羟基（成醚结构）、羟基与羧基（形成高分子酯）、羧基与氨基（形成蛋白质）之间的缩聚。二烃的衍生物的相互转化中有机反应类型之间的关系 1相互取代关系：如 RX ROH 2加成消去关系：如 烯烃 卤代

21、烃 3氧化还原关系：如 CH2OH CHO 4结合重组关系：如 RCOOHROH RCOORH2O三试题分析及其解题提示本专题在高考中的考查主要是：（1）直接出选择题考查有机物能发生的反应类型；（2）在第二卷有机推断题中，设一个小问分析有关反应的反应类型。第一种情况在解答时抓住有机物的类别或官能团能发生的反应可直接得出；第二种情况比较常见，几乎每年必考。在分析时，如果是熟悉的反应可直接得答案，对于不熟悉的反应，抓住各类反应的特点，认真分析即可得出。如：2 +CCl4 CCl2 + 2HCl 该反应，我们并不熟悉，但经过分析可看出苯基取代CCl4的Cl原子，该反应属于取代反应。例一（1995上海

22、19）有机物 CH2OH(CHOH)4CHO CH3CH2CH2OH CH2CHCH2OH CH2CHCOOCH3 CH2CHCOOH中， 既能发生加成、酯化反应，又能发生氧化反应的是 （ ） 解析：熟悉本专题后可知：能发生加成反应的是，能发生酯化反应的是，都能燃烧，都能发生氧化反应。答案选B。例二（2000全国27）氯普鲁卡因盐酸盐是一种局部麻醉剂，麻醉作用较快、较强，毒性较低，其合成路线如下： (A) (B) (C) (D) (氯普鲁卡因盐酸盐)请把相应反应名称填入下表中，供选择的反应名称如下：氧化、还原、硝化、磺化、氯代、酸化、碱化、成盐、酯化、酯交换、水解反应编号反应名称 解析：反应易

23、看出是硝化反应，反应从试剂KMnO4可看出是氧化反应，反应从产物和条件可看出是酯化反应，从反应的产物与前面比较得出为氯代反应，反应在分析时结合前后条件分析反应部位、结合最终产物发现反应是NO2变NH2，故为还原反应。答案：硝化 氯化 氧化 酯化 还原 对于有机推断中对反应类型的考查，限于篇幅不再举例，大家可参看近几年的高考题。、烃及其含氧衍生物的燃烧规律一、等物质的量的有机物完全燃烧，消耗O2、生成CO2、H2O的比较 1CXHY + (x+Y/4) O2X CO2 + Y/2 H2O等物质的量的烃完全燃烧，耗氧量取决于(x+Y/4)，生成CO2取决于X，生成的H2O取决于Y2含C、H、O三种

24、元素的烃的衍生物可以表示为烃与氧化物（H2O、CO2）的组合形式，即CXHY(H2O)n(CO2)m n=0、1、2、3.；m=0、1、2、3.，所以：等物质的量的烃的衍生物完全燃烧，消耗O2由(x+Y/4)决定，生成CO2取决于总碳数，生成的H2O取决于总氢数。结论：（1）等物质的量的有机物CXHY(H2O)n(CO2)m和CXHY(H2O)a(CO2)b 完全燃烧耗氧量相同。 （2）总物质的量一定的有机物的混合物，无论其组成如何变化，若： a生成CO2的量不变各有机物分子中碳原子数相同 b生成H2O的量不变各有机物分子中H原子数相同c消耗O2的量不变等物质的量的各有机物耗氧量相同d生成n(

25、CO2)：n(H2O)的比值不变各有机物分子中C：H个数比相同讨论：若上述几种情况的组合（1）生成CO2的量、消耗O2的量都不变，则必须符合：各有机物中碳原子数相同；若分子组成相差n个O，则同时相差2n个H（相当于n个H2O的组成）或表示为CXHY(H2O)n与CXHY(H2O)m ；CXOY(H2O)n与CXOY(H2O)m（2）生成H2O的量、消耗O2的量都不变，则必须符合：各有机物中H原子数相同；若分子组成相差n个C，则同时相差2n个O（相当于n个CO2的组成）即CXHY(CO2)n与CXHY(CO2)m（3）生成CO2、H2O的量都不变，则各有机物中C、H个数分别相等。（4）生成CO2

26、、H2O以及耗氧量都不变，则两种有机物必须具有相同的化学式，即它们是同分异构体。例一（1994上海18）物质的量相等的戊烷、苯和苯酚完全燃烧需要氧气的物质的量依次是X、Y、Z摩，则X、Y、Z的关系是（） A XYZ B YZX C ZYX D YXZ 解析：注意前提是等物质的量的有机物，其分子式依次为：C5H12、C6H6、C6H6O(可表示为C6H4H2O)其耗氧量取决于(x+Y/4)，易得答案为A。例二（1995全国34）有机化合物A、B分子式不同,它们只可能含碳、氢、氧元素中的两种或三种。如果将A、B不论以何种比例混和，只要其物质的量之和不变，完全燃烧时所消耗的氧气和生成的水的物质的量也

27、不变。那么，A、B组成必须满足的条件是 。若A是甲烷，则符合上述条件的化合物B中，分子量最小的是(写出化学式) ，并写出式量最小的、含有甲基(CH3)的B的2种同分异构体结构简式：解析：由题意得出：必须A、B中H原子数相同；若分子组成相差n个C，则同时相差2n个O（相当于n个CO2的组成）；若A是甲烷，则B的组成为CH4(CO2)n分子量最小的即n1时，B的化学式为C2H4O2；写符合条件的B的同分异构体为：HCOOCH3、CH3COOH。二、等质量的有机物的燃烧规律 由于1molC（12克）消耗1molO2，4molH（4克）消耗1molO2，所以等质量的烃完全燃烧，H越高，耗氧量越多，生成

28、的H2O越多，CO2的越少。 1通常把CXHY变换为CHy/X 。Y/X的比值越大，H越高，等质量的烃完全燃烧，耗氧量越多，生成的H2O越多，CO2的越少。可以看出生成的H2O、CO2与H、C%有关。H最高的是甲烷。 2结论：（1）质量相同、最简式相同的有机物完全燃烧生成的CO2、HO2的量、耗氧量完全相同。（2）最简式相同的各有机物无论以什么比例混合，只要总质量不变，那么完全燃烧时生成的CO2、HO2的量、耗氧量完全相同。最简式相同的常见有机物：（CH）n ：C2H2、C6H6、C8H8（苯乙烯）；（CH2）n：C2H4、C3H6（环烷烃、烯烃）（CH2O）n：CH2O、C2H4O2、C3H

29、6O3（乳酸）、C6H12O6等。三由气态烃燃烧前后气体的体积差推断烃的组成CXHY + (x+Y/4) O2 X CO2 + Y/2 H2O V 1 (x+Y/4) x Y/2 V后V前（1）若燃烧后生成液态水： VV后V前X（1x+Y/4)1Y/4 即：燃烧前后气体的体积一定减小，而且减小值只与烃中H原子数有关。（2）若燃烧后生成气态水（T100oC）VV后V前XY/2（1x+Y/4）Y/41 4 ，则燃烧后气体的总体积（物质的量）减小即：烃分子中H原子数Y 4 ，则燃烧后气体的总体积（物质的量）不变 4 ，则燃烧后气体的总体积（物质的量）增大例三（1997全国20）两种气态烃以任意比例混合,在105时1 L该混合烃与9 L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10 L，下列各组混合烃中不符合此条件的是(A)CH4 C2H4 (B)CH4 C3H6 (C)C2H4