2019-2020年高考化學總復習 第12章 有機化學基礎(chǔ) 第1講 認識有機化合物配套練習 新人教版選修5.doc

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2019-2020年高考化學總復習 第12章 有機化學基礎(chǔ) 第1講 認識有機化合物配套練習 新人教版選修5 【2019備考】 最新考綱：1.能根據(jù)有機化合物的元素含量、相對分子質(zhì)量確定有機化合物的分子式。2.了解常見有機化合物的結(jié)構(gòu)；了解有機物分子中的官能團，能正確表示它們的結(jié)構(gòu)。3.了解確定有機化合物結(jié)構(gòu)的化學方法和物理方法(如質(zhì)譜、紅外光譜、核磁共振氫譜等)。4.能正確書寫有機化合物的同分異構(gòu)體(不包括手性異構(gòu)體)。5.能正確命名簡單的有機化合物。 考點一　有機化合物的分類及官能團 (頻數(shù)：★★☆　難度：★☆☆) 1．根據(jù)分子組成中是否有C、H以外的元素，分為烴和烴的衍生物。 2．根據(jù)分子中碳骨架的形狀分類 3．按官能團分類 (1)相關(guān)概念 烴的衍生物：烴分子里的氫原子被其他原子或原子團所代替，衍生出一系列新的有機化合物。 官能團：決定化合物特殊性質(zhì)的原子或原子團。 (2)有機物的主要類別、官能團和典型代表物。 類別 官能團 代表物名稱、結(jié)構(gòu)簡式 烷烴 甲烷CH4 烯烴 (碳碳雙鍵) 乙烯CH2==CH2 炔烴 —C≡C—(碳碳三鍵) 乙炔HC≡CH 芳香烴 苯 鹵代烴 —X(鹵素原子) 溴乙烷C2H5Br 醇 —OH(羥基) 乙醇C2H5OH 酚 苯酚C6H5OH 醚 (醚鍵) 乙醚 CH3CH2OCH2CH3 醛 (醛基) 乙醛CH3CHO 酮 (羰基) 丙酮CH3COCH3 羧酸 (羧基) 乙酸CH3COOH 酯 (酯基) 乙酸乙酯 CH3COOCH2CH3 ①可以根據(jù)碳原子是否達到飽和，將烴分成飽和烴和不飽和烴，如烷烴、環(huán)烷烴屬于飽和烴，烯烴、炔烴、芳香烴屬于不飽和烴。 ②芳香化合物、芳香烴和苯及其同系物的關(guān)系可表示為下圖： ③含醛基的物質(zhì)不一定為醛類，如HCOOH、HCOOCH3、葡萄糖等。 ④苯環(huán)不是官能團。 1．基礎(chǔ)知識正誤判斷 (1)含有苯環(huán)的有機物屬于芳香烴(　　) (2)官能團相同的物質(zhì)一定是同一類物質(zhì)(　　) (3)含有羥基的物質(zhì)只有醇或酚(　　) (4)含有醛基的有機物一定屬于醛類(　　) (5) 、—COOH的名稱分別為苯、酸基(　　) (6)醛基的結(jié)構(gòu)簡式為“—COH”(　　) 答案　(1)　(2)　(3)　(4)　(5)　(6) 2．(RJ選修5P63改編)請寫出官能團的名稱，并按官能團的不同對下列有機物進行分類。 答案　(1)碳碳雙鍵　烯烴　(2)碳碳三鍵　炔烴　(3)羥基　酚　(4)醛基　醛　(5)酯基　酯　(6)氯原子　鹵代烴 3．(溯源題)(1)[xx北京理綜，25(1)]羥甲香豆素是一種治療膽結(jié)石的藥物，合成路線如下圖所示： A屬于芳香烴，其結(jié)構(gòu)簡式是______________________________________。 B中所含的官能團是____________________________________________。 (2)(xx課標全國Ⅰ，38節(jié)選)秸稈(含多糖類物質(zhì))的綜合應用具有重要的意義。下面是以秸稈為原料合成聚酯類高分子化合物的路線： D中官能團名稱為________、________。 答案　(1) 　硝基　(2)酯基　碳碳雙鍵 探源：本高考題組源于教材RJ選修5 P5“表1－1有機物的主要類別、官能團和典型代表物”，對官能團的種類和名稱等方面進行考查。 題組一　官能團的識別和名稱 1．北京奧運會期間對大量盆栽鮮花施用了S－誘抗素制劑，以保持鮮花盛開。S－誘抗素的分子結(jié)構(gòu)如圖，下列關(guān)于該分子說法正確的是(　　) A．含有碳碳雙鍵、羥基、羰基、羧基 B．含有苯環(huán)、羥基、羰基、羧基 C．含有羥基、羰基、羧基、酯基 D．含有碳碳雙鍵、苯環(huán)、羥基、羰基 解析　從圖示可以分析，該有機物的結(jié)構(gòu)中存在3個碳碳雙鍵、1個羰基、1個醇羥基、1個羧基。 答案　A 2．(1) 中含氧官能團名稱是________。 (2)中含氧官能團的名稱是________。 (3)HCCl3的類別是________，C6H5CHO中的官能團是________。 解析　(1)—OH連在—CH2—上，應為醇羥基。 (2)—OH直接連在苯環(huán)上，為酚羥基，為酯基。 (3)HCCl3中含有氯原子，屬于鹵代烴，—CHO為醛基。 答案　(1)羥基　(2)羥基、酯基　(3)鹵代烴　醛基 題組二　有機物的分類 3．有機化合物有不同的分類方法，下列說法正確的是(　　) ①從組成元素分：烴、烴的衍生物 ②從分子中碳骨架形狀分：鏈狀有機化合物、環(huán)狀有機化合物 ③從官能團分：烯烴、炔烴、鹵代烴、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯等 A．僅①③ B．僅①② C．①②③ D．僅②③ 解析　有機物根據(jù)元素組成分為烴和烴的衍生物；根據(jù)有機物分子中的碳原子是鏈狀還是環(huán)狀分為鏈狀有機化合物和環(huán)狀有機化合物；根據(jù)分子中是否含有苯環(huán)，把不含苯環(huán)的化合物稱為脂肪族化合物，把含有苯環(huán)的化合物稱為芳香族化合物；根據(jù)官能團分為烯烴、炔烴、鹵代烴、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯等。 答案　C 4．下列物質(zhì)的類別與所含官能團都正確的是(　　) A．①②③④⑤ B．②③④ C．②④⑤ D．僅②④ 解析?、賹儆诖碱悾蹖儆邗ヮ?。 答案　C 5．按官能團的不同，可以對有機物進行分類，請指出下列有機物的種類，填在橫線上。 答案　(1)醇　(2)酚　(3)芳香烴(或苯的同系物)　(4)酯　(5)鹵代烴　(6)烯烴　(7)羧酸　(8)醛 【易錯警示】 1．官能團相同的物質(zhì)不一定是同一類物質(zhì)，如第5題中，(1)和(2)中官能團均為OH，(1)中OH與鏈烴基直接相連，則該物質(zhì)屬于醇類，(2)中OH與苯環(huán)直接相連，故該物質(zhì)屬于酚類；酚與醇具有相同的官能團，根據(jù)OH連接基團的不同確定有機物的類別。 2．含有醛基的有機物不一定屬于醛類，如第4題的③，第5題的(4)這些甲酸某酯，雖然含有CHO，但醛基不與烴基相連，不屬于醛類。 考點二　有機化合物的結(jié)構(gòu)特點、同系物、同分異構(gòu)體 (頻數(shù)：★★★　難度：★★★) 1．有機化合物中碳原子的成鍵特點 2．有機物結(jié)構(gòu)的三種常用表示方法 3.有機化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象 同分異構(gòu)現(xiàn)象 化合物具有相同的分子式，但結(jié)構(gòu)不同，因而產(chǎn)生性質(zhì)差異的現(xiàn)象 同分異構(gòu)體 具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互為同分異構(gòu)體 類 型 碳鏈異構(gòu) 碳鏈骨架不同 如CH3—CH2—CH2—CH3和 位置異構(gòu) 官能團位置不同 如：CH2==CH—CH2—CH3 和CH3CH==CH—CH3 官能團異構(gòu) 官能團種類不同 如：CH3CH2OH和CH3—O—CH3 4.常見的官能團類別異構(gòu) 組成通式 可能的類別及典型實例 CnH2n 烯烴(CH2=CHCH3)、 環(huán)烷烴() CnH2n－2 CnH2n＋2O 醇(C2H5OH)、醚(CH3OCH3) CnH2nO CnH2nO2 羧酸(CH3CH2COOH)、酯(HCOOCH2CH3)、 羥基醛(HO—CH2CH2—CHO) CnH2n－6O 5.同系物 結(jié)構(gòu)相似，分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的化合物互稱同系物。如CH3CH3和CH3CH2CH3；CH2==CH2和CH2==CHCH3。 6．同分異構(gòu)體的書寫與數(shù)目判斷 (1)書寫步驟 ①書寫同分異構(gòu)體時，首先判斷該有機物是否有類別異構(gòu)。 ②就每一類物質(zhì)，先寫出碳鏈異構(gòu)體，再寫出官能團的位置異構(gòu)體。 ③碳鏈異構(gòu)體按“主鏈由長到短，支鏈由整到散，位置由心到邊”的規(guī)律書寫。 ④檢查是否有書寫重復或書寫遺漏，根據(jù)“碳四價”原則檢查是否有書寫錯誤。 (2)書寫規(guī)律 ①烷烴：烷烴只存在碳鏈異構(gòu)，書寫時應注意要全而不重復，具體規(guī)則如下：成直鏈，一條線；摘一碳，掛中間；往邊移，不到端；摘二碳，成乙基；二甲基，同、鄰、間。 ②具有官能團的有機物，一般書寫的順序：碳鏈異構(gòu)→位置異構(gòu)→官能團異構(gòu)。 ③芳香化合物：取代基在苯環(huán)上的相對位置具有鄰、間、對3種。 (3)常見的幾種烴基的異構(gòu)體數(shù)目 ③—C5H11：8種。 1．(RJ選修5P124改編)請寫出C5H12的同分異構(gòu)體，并指出只能生成一種一氯代物的那種異構(gòu)體。 2．(溯源題)(1)[xx課標全國Ⅰ，36]化合物H是一種有機光電材料中間體。實驗室由芳香化合物A制備H的一種合成路線如下： 芳香化合物X是F的同分異構(gòu)體，X能與飽和碳酸氫鈉溶液反應放出CO2，其核磁共振氫譜顯示有4種不同化學環(huán)境的氫，峰面積比為6∶2∶1∶1，寫出2種符合要求的X的結(jié)構(gòu)簡式________。 (2)(xx課標全國Ⅰ，38節(jié)選)E為：，具有一種官能團的二取代芳香化合物W是E的同分異構(gòu)體，0.5 mol W與足量碳酸氫鈉溶液反應生成44 g CO2，W共有________種(不含立體異構(gòu))，其中核磁共振氫譜為三組峰的結(jié)構(gòu)簡式為________。 探源：本題組源于教材RJ選修5 P10“學與問”及其拓展?？疾閷ο薅l件同分異構(gòu)體的書寫。 題組一　有機物共線、共面問題 1．下列化合物的分子中，所有原子都處于同一平面的有(　　) A．乙烷 B．甲苯 C．氟苯 D．丙烯 解析　A、B、D中都含有甲基，有四面體的空間結(jié)構(gòu)，所有原子不可能共面；C項中氟原子代替苯分子中一個氫原子的位置，仍共平面。 答案　C 2．某藥物G的合成路線如圖所示，已知一元醇A中氧的質(zhì)量分數(shù)約為26.7%，E中核磁共振氫譜為四組峰，且峰面積比為2∶2∶2∶1。 請回答下列問題： (1)A的分子式為________；結(jié)構(gòu)分析顯示A只有一個甲基，A的名稱為________。 (2)上述①～⑥步驟中，屬于氧化反應的是________(填序號)；B中所含官能團的結(jié)構(gòu)簡式為________。 (3)寫出下列反應的化學方程式： ①E→F：________________________________________________________； ②D＋F→G：__________________________________________________。 (4)F所有同分異構(gòu)體中，同時符合下列條件的有________種，任寫出其中一種的結(jié)構(gòu)簡式：______________________________________________________。 a．分子中有6個碳原子在一條直線上 b．分子中含有一個羥基 解析　從題中“一元醇A中氧的質(zhì)量分數(shù)約為26.7%”可確定相對分子質(zhì)量是60，進而確定化學式為C3H8O；由A能連續(xù)氧化，可確定其結(jié)構(gòu)為CH3CH2CH2OH；由“E中核磁共振氫譜為四組峰，且峰面積比為2∶2∶2∶1”確定E為。 (4)碳碳三鍵共直線，根據(jù)F的結(jié)構(gòu)，判斷該同分異構(gòu)體為含有2個三鍵且相間一個單鍵的醇，結(jié)構(gòu)簡式可能為 CH3C≡C—C≡C—CH2—CH2OH、 CH3C≡C—C≡C—CH(OH)—CH3、 HOCH2C≡C—C≡C—CH2—CH3共3種。 答案　(1)C3H8O　1－丙醇(或正丙醇) (2)①②　—CHO 【方法指導】 判斷分子中共線、共面原子數(shù)的技巧 1．審清題干要求 審題時要注意“可能”、“一定”、“最多”、“最少”、“所有原子”、“碳原子”等關(guān)鍵詞和限制條件。 2．熟記常見共線、共面的官能團 (1)與三鍵直接相連的原子共直線，如—C≡C—、—C≡N；(2)與雙鍵和苯環(huán)直接相連的原子共面，如。 3．單鍵的旋轉(zhuǎn)思想 有機物分子中的單鍵，包括碳碳單鍵、碳氫單鍵、碳氧單鍵，均可繞鍵軸自由旋轉(zhuǎn)。 題組二　同分異構(gòu)體的書寫與判斷 3．關(guān)于有機物的敘述正確的是(　　) A．丙烷的二鹵代物是4種，則其六鹵代物是2種 B．對二甲苯的核磁共振氫譜顯示有3種不同化學環(huán)境的氫 C．甲苯苯環(huán)上的一個氫原子被含3個碳原子的烷基取代，所得產(chǎn)物有3種 D．某烴的同分異構(gòu)體只能形成一種一氯代物，其分子式可能為C5H12 解析　丙烷分子式為C3H8，其二鹵代物和六鹵代物數(shù)目相等，均是4種，A錯誤；對二甲苯為對稱結(jié)構(gòu)()，分子中只含有2種等效氫，有2種不同化學環(huán)境的氫，B錯誤；含有3個碳原子的烷基為丙基、異丙基兩種，甲苯苯環(huán)上有3種氫原子，分別處于甲基的鄰、間、對位置上，故最多有32＝6種同分異構(gòu)體，C錯誤；只能形成一種一氯代物，說明結(jié)構(gòu)中只存在一種等效氫，如CH4、C(CH3)4、(CH3)3CC(CH3)3等，故可能為C5H12，D正確。 答案　D 4．C9H10O2的有機物有多種同分異構(gòu)體，滿足下列條件的同分異構(gòu)體有________種，寫出其中任意一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：_______________________。 ①含有苯環(huán)且苯環(huán)上只有一個取代基；②分子結(jié)構(gòu)中含有甲基；③能發(fā)生水解反應。 【方法歸納】 1．含官能團的有機物同分異構(gòu)體書寫的一般步驟 按碳鏈異構(gòu)?位置異構(gòu)?官能團異構(gòu)的順序書寫。實例：(以C4H10O為例且只寫出骨架與官能團) 2．限定條件同分異構(gòu)體的書寫 解答這類題目時，要注意分析限定條件的含義，弄清楚在限定條件下可以確定什么，一般都是根據(jù)官能團的特征反應限定官能團的種類、根據(jù)等效氫原子的種類限定對稱性(如苯環(huán)上的一取代物的種數(shù)、核磁共振氫譜中峰的個數(shù)等)，再針對已知結(jié)構(gòu)中的可變因素書寫各種符合要求的同分異構(gòu)體。 考點三　有機物的命名 (頻數(shù)：★★☆　難度：★★☆) 1．烷烴的命名 (1)習慣命名法 (2)系統(tǒng)命名法 ????? 另外，常用甲、乙、丙、丁……表示主鏈碳原子數(shù)，用一、二、三、四……表示相同取代基的數(shù)目，用1、2、3、4……表示取代基所在的碳原子位次。 2．其他鏈狀有機物的命名 (1)選主鏈——選擇含有官能團在內(nèi)(或連接官能團)的最長的碳鏈為主鏈。 (2)編序號——從距離官能團最近的一端開始編號。 (3)寫名稱——把取代基和支鏈位置用阿位伯數(shù)字標明，寫出有機物的名稱。 如：　命名為4－甲基－1－戊炔； 　命名為3－甲基－3－戊醇。 3．苯的同系物的命名 (1)習慣命名法 如稱為甲苯，稱為乙苯，二甲苯有三種同分異構(gòu)體，其名稱分別為：對二甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯。 (2)系統(tǒng)命名法 將苯環(huán)上的6個碳原子編號，以某個甲基所在的碳原子的位置為1號，選取最小位次號給另一甲基編號，則鄰二甲苯也可叫做1，2－二甲苯，間二甲苯叫做1，3－二甲苯，對二甲苯叫做1，4－二甲苯。 ①有機物的系統(tǒng)命名中，“1、2、3”“一、二、三”及“，”“－”等的應用容易出現(xiàn)混淆、漏寫、顛倒等錯誤，書寫名稱時要特別注意規(guī)范使用。②烷烴系統(tǒng)命名中，不能出現(xiàn)“1－甲基”“2－乙基”的名稱，若出現(xiàn)，則是選取主鏈錯誤。 1．(RJ選修5P162、3改編)請給下列有機物命名 (1) ：3，3，4－三甲基己烷 (2) ：3－乙基－1－戊烯 (3) ：3－乙基－1－辛烯 (4) ：間甲基苯乙烯 2．(溯源題)(1)[xx課標全國Ⅰ，36(1)]化合物H是一種有機光電材料中間體。實驗室由芳香化合物A制備H的一種合成路線如下： A的化學名稱為________。 (2)(xx課標全國Ⅰ，38節(jié)選) 的化學名稱________。 答案　(1)苯甲醛　(2)己二酸 探源：本高考題組源于教材RJ選修5 P15“二、烯烴和炔烴的命名”和P15“三．苯的同系物的命名”，考查的是對炔烴及苯的同系物以及烴的衍生物的命名。 題組　常見有機物的命名正誤判斷 1．判斷下列有關(guān)烯烴、鹵代烴、醇的命名是否正確，如錯誤，請改正。 答案　(1)　1，3，5－己三烯　(2)　3－甲基－2－丁醇　(3)　1，2－二溴乙烷　(4)　3－甲基－1－戊烯　(5)√　(6)　2－甲基－2－戊烯 2．(LK選修5P12改編題)下列有機物的命名中，不正確的是(　　) A．2，3－二甲基丁烷 B．3，3－二甲基丁烷 C．2－甲基－2－戊醇 D．3，3－二甲基－1－丁烯 解析　烷烴命名時，應從距支鏈最近的一端開始編號，3，3－二甲基丁烷應該叫2，2－二甲基丁烷。 答案　B 【易錯警示】 1．有機物系統(tǒng)命名中常見的錯誤 (1)主鏈選取不當(不包含官能團，不是主鏈最長、支鏈最多)； (2)編號錯(官能團的位次不是最小，取代基位號之和不是最小)； (3)支鏈主次不分(不是先簡后繁)； (4)“－”、“，”忘記或用錯。 2．弄清系統(tǒng)命名法中四種字的含義 (1)烯、炔、醛、酮、酸、酯……指官能團； (2)二、三、四……指相同取代基或官能團的個數(shù)； (3)1、2、3……指官能團或取代基的位置； (4)甲、乙、丙、丁……指主鏈碳原子個數(shù)分別為1、2、3、4……。 考點四　研究有機化合物的一般步驟和方法 (頻數(shù)：★★★　難度：★★☆) 1．研究有機化合物的基本步驟 2．分離提純有機物的常用方法 (1)蒸餾和重結(jié)晶 適用對象 要求 蒸餾 常用于分離、提純液態(tài)有機物 ①該有機物熱穩(wěn)定性較強 ②該有機物與雜質(zhì)的沸點相差較大 重結(jié)晶 常用于分離、提純固態(tài)有機物 ①雜質(zhì)在所選溶劑中溶解度很小或很大 ②被提純的有機物在此溶劑中溶解度受溫度影響較大 (2)萃取和分液 ①常用的萃取劑：苯、CCl4、乙醚、石油醚、二氯甲烷等。 ②液－液萃?。豪糜袡C物在兩種互不相溶的溶劑中的溶解性不同，將有機物從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑中的過程。 ③固－液萃?。河糜袡C溶劑從固體物質(zhì)中溶解出有機物的過程。 3．有機物分子式的確定 (1)元素分析 (2)相對分子質(zhì)量的測定——質(zhì)譜法 質(zhì)荷比(分子離子、碎片離子的相對質(zhì)量與其電荷的比值)最大值即為該有機物的相對分子質(zhì)量。 4．有機物分子結(jié)構(gòu)的鑒定 (1)化學方法：利用特征反應鑒定出官能團，再制備它的衍生物進一步確認。 (2)物理方法： ①紅外光譜 分子中化學鍵或官能團可對紅外線發(fā)生振動吸收，不同化學鍵或官能團吸收頻率不同，在紅外光譜圖上將處于不同的位置，從而可以獲得分子中含有何種化學鍵或官能團的信息。 ②核磁共振氫譜 提醒：常見官能團的檢驗方法如下： 官能團種類 試劑 判斷依據(jù) 碳碳雙鍵或 碳碳三鍵 溴的四氯化碳溶液 橙色褪去 酸性高錳酸鉀溶液 紫色褪去 鹵素原子 氫氧化鈉溶液、硝酸銀溶液、稀硝酸 有沉淀產(chǎn)生 酚羥基 三氯化鐵溶液 顯紫色 溴水 有白色沉淀產(chǎn)生 醛基 銀氨溶液 有銀鏡產(chǎn)生 新制氫氧化銅懸濁液 有磚紅色沉淀產(chǎn)生 羧基 碳酸鈉溶液 有二氧化碳氣體產(chǎn)生溶液變紅色 碳酸氫鈉溶液 石蕊試液 1．(RJ選修5P233)某有機物由C、H、O三種元素組成，它的紅外吸收光譜表明有羥基O—H鍵和烴基上C—H鍵的紅外吸收峰，且烴基與羥基上氫原子個數(shù)之比為2∶1，它的相對分子質(zhì)量為62，試寫出該有機物的結(jié)構(gòu)簡式。 解析　由于烴基與羥基上氫原子個數(shù)比為2∶1，相對分子質(zhì)量為62，可知應該有2個—OH，一個烴基上4個氫，2個C，因此結(jié)構(gòu)簡式為HOCH2CH2OH。 答案　HOCH2CH2OH 2．(溯源題)(1)[xx浙江理綜，26(4)]化合物X是一種有機合成中間體，Z是常見的高分子化合物，某研究小組采用如下路線合成X和Z： 已知：①化合物A的結(jié)構(gòu)中有2個甲基 若C中混有B，請用化學方法檢驗B的存在(要求寫出操作、現(xiàn)象和結(jié)論)_______________________________________________________________。 (2)[xx課標Ⅱ，38(1)]聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一種可降解的聚酯類高分子材料，在材料的生物相容性方面有很好的應用前景。PPG的一種合成路線如下： 已知： 烴A的相對分子質(zhì)量為70，核磁共振氫譜顯示只有一種化學環(huán)境的氫 回答下列問題： A的結(jié)構(gòu)簡式為________。 答案　(1)取適量試樣于試管中，先用NaOH溶液中和，再加入新制氫氧化銅懸濁液，加熱，若產(chǎn)生磚紅色沉淀，則有B存在 (2) 題組一　由化學性質(zhì)確定分子的結(jié)構(gòu) 1．在有機化學中有一種“吉利分子”C8H8O8，“吉利分子”C8H8O8可由X經(jīng)如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系合成。 已知：①相同條件下，X與H2的相對密度為81，其中氧的質(zhì)量分數(shù)約為49.4%，分子中氫、氧原子個數(shù)比為2∶1，X中沒有支鏈； ②1 mol X在稀硫酸中發(fā)生反應生成2 mol甲醇和1 mol A； ③A中含有手性碳原子； ④D能使Br2的CCl4溶液褪色，E為高分子化合物，B為環(huán)狀結(jié)構(gòu)。 根據(jù)上述信息填空： (1)X的分子式為________，A的分子中含有官能團的名稱是________，E的結(jié)構(gòu)簡式為________；D若為純凈物，D的核磁共振氫譜存在________種吸收峰，面積比為________。 (2)寫出B的一種含一個六元環(huán)的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：________________。 題組二　由波譜分析分子結(jié)構(gòu) 2．有機物A可由葡萄糖發(fā)酵得到，也可以從牛奶中提取。純凈的A為無色粘稠液體，易溶于水。為研究A的組成與結(jié)構(gòu)，進行了如下實驗： 實驗步驟 解釋或?qū)嶒灲Y(jié)論 (1)稱取A 9.0 g，升溫使其汽化，測其密度是相同條件下H2的45倍 試通過計算填空： (1)A的相對分子質(zhì)量為___________________________ (2)將9.0 g A在足量純O2中充分燃燒，并使其產(chǎn)物依次緩緩通過濃硫酸、堿石灰，發(fā)現(xiàn)兩者分別增重5.4 g和13.2 g (2)A的分子式為：______________ _________________ (3)另取A 9.0 g，跟足量的NaHCO3粉末反應，生成2.24 LCO2(標準狀況)，若與足量金屬鈉反應則生成2.24 L H2(標準狀況) (3)用結(jié)構(gòu)簡式表示A中含有的官能團___________、______________ (4)A的核磁共振氫譜如下圖： (4)A中含有________種氫原子 (5)綜上所述，A的結(jié)構(gòu)簡式為________ 解析　(1)A的密度是相同條件下H2密度的45倍，相對分子質(zhì)量為452＝90。9.0 g A的物質(zhì)的量為0.1 mol。 (2)燃燒產(chǎn)物依次緩緩通過濃硫酸、堿石灰，發(fā)現(xiàn)兩者分別增重5.4 g和13.2 g，說明0.1 mol A充分燃燒生成0.3 mol H2O和0.3 mol CO2，因m(H)＋m(C)＝0.3 mol2 gmol－1＋0.3 mol12 gmol－1＝4.2 g<9.0 g，說明A中還含有氧，則0.1 mol A中含有的氧原子的物質(zhì)的量為(9.0 g－0.3 mol2 gmol－1－0.3 mol12 gmol－1)16 gmol－1＝0.3 mol。則1 mol A中含有6 mol H、3 mol C和3 mol O，則A的分子式為C3H6O3。 (3)0.1 mol A跟足量的NaHCO3粉末反應，生成2.24 L CO2(標準狀況)，若與足量金屬鈉反應則生成2.24 L H2(標準狀況)，說明分子中含有一個。 (4)A的核磁共振氫譜中有4個峰，說明分子中含有4種處于不同化學環(huán)境下的氫原子且峰面積之比為3∶1∶1∶1。 (5)綜上所述，A的結(jié)構(gòu)簡式為。 答案　(1)90　(2)C3H6O3　(3)—COOH　—OH (4)4　(5) 【規(guī)律方法】 有機物結(jié)構(gòu)式的確定流程 [試題分析] (xx課標全國Ⅲ，38)端炔烴在催化劑存在下可發(fā)生偶聯(lián)反應，稱為Glaser反應。 2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R＋H2 該反應在研究新型發(fā)光材料、超分子化學等方面具有重要價值。下面是利用Glaser反應制備化合物E的一種合成路線： 回答下列問題： (1)B的結(jié)構(gòu)簡式為________，D的化學名稱為________。 (2)①和③的反應類型分別為________、________。 (3)E的結(jié)構(gòu)簡式為______________________。用1 mol E合成1，4－二苯基丁烷，理論上需要消耗氫氣________ mol。 (4)化合物()也可發(fā)生Glaser偶聯(lián)反應生成聚合物，該聚合反應的化學方程式為________________________________________ ______________________________________________________________。 (5)芳香化合物F是C的同分異構(gòu)體，其分子中只有兩種不同化學環(huán)境的氫，數(shù)目比為3∶1，寫出其中3種的結(jié)構(gòu)簡式___________________________________。 (6)寫出用2－苯基乙醇為原料(其他無機試劑任選)制備化合物D的合成路線_______________________________________________________________ _______________________________________________________________ ______________________________________________________________。 解題思路：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 我的答案：　　　　 考查意圖：有機物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化、反應類型的判斷、化學方程式和同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式的書寫及物質(zhì)轉(zhuǎn)化流程圖的書寫是有機化學學習中經(jīng)常碰到的問題，掌握常見的有機代表物的性質(zhì)、各類官能團的性質(zhì)、化學反應類型、物質(zhì)反應的物質(zhì)的量關(guān)系與各類官能團的數(shù)目關(guān)系，充分利用題目提供的信息進行分析、判斷。掌握同分異構(gòu)體的類型有官能團異構(gòu)、碳鏈異構(gòu)、位置異構(gòu)和空間異構(gòu)四種基本類型：對于芳香化合物來說，在支鏈相同時，又由于它們在苯環(huán)的位置有鄰位、間位、對位三種不同的情況而存在異構(gòu)體。掌握其規(guī)律是判斷同分異構(gòu)體的種類及相應類別結(jié)構(gòu)式的關(guān)鍵。本題難度適中。難度系數(shù)0.52。 解題思路：(1)對比B、C的結(jié)構(gòu)結(jié)合反應條件及B的分子式可知B為乙苯，其結(jié)構(gòu)簡式為，逆推可知A為苯；根據(jù)D的結(jié)構(gòu)簡式可知D的化學名稱為苯乙炔。(2)①是苯環(huán)上的氫原子被乙基取代，發(fā)生的是取代反應，對比C、D的結(jié)構(gòu)可知反應③的反應類型是消去反應。(3)結(jié)合題給信息，由D的結(jié)構(gòu)可推知E的結(jié)構(gòu)簡式為。1 mol碳碳三鍵能與2 mol氫氣完全加成，用1 mol E合成1，4－二苯基丁烷，理論上需要消耗氫氣4 mol。(4)根據(jù)題干信息可知化合物()發(fā)生Glaser偶聯(lián)反應生成聚合物的化學方程式為。(5)芳香化合物F是C的同分異構(gòu)體，其分子中只有兩種不同化學環(huán)境的氫，數(shù)目比為3∶1，符合條件的結(jié)構(gòu)簡式有、。 (6)根據(jù)題意，2－苯基乙醇先發(fā)生消去反應生成苯乙烯，然后與Br2發(fā)生加成反應生成然后再發(fā)生消去反應得到，合成路線為 。 [真題演練] 1．(1)[xx課標全國Ⅰ，38(3)]D中的官能團名稱________。 (2)[xx北京理綜，25(4)]E中含有的官能團________。 (3)[xx江蘇化學，17(1)]D 中的含氧官能團名稱為________。 答案　(1)酯基、碳碳雙鍵 (2)酯基、碳碳雙鍵 (3)(酚)羥基、羰基、酰胺基 2．(1)[xx課標全國Ⅰ，38(1)]A(C2H2)的名稱是________，B(CH2=CHOOCCH3)含有的官能團是________。 (2)[xx重慶理綜，10(1)節(jié)選] ，新生成的官能團是________。 (3)[xx浙江理綜，26(1)]E()中官能團的名稱是________。 (4)[xx四川理綜，10(1)節(jié)選]化合物B()的官能團名稱是________。 (5)[xx北京理綜，25(3)]E()中含有的官能團是________。 (6)[xx山東理綜，34(1)節(jié)選]A()中所含官能團的名稱是________。 (7)[xx天津理綜，8(1)節(jié)選]A分子式為C2H2O3，可發(fā)生銀鏡反應，且具有酸性，A所含官能團名稱為________________。 答案　(1)乙炔　碳碳雙鍵、酯基　(2)—Br(或溴原子)　(3)醛基　(4)醛基　(5)碳碳雙鍵、醛基　(6)碳碳雙鍵、醛基　(7)醛基和羧基 3．(xx天津理綜，8)2－氨基－3－氯苯甲酸(F)是重要的醫(yī)藥中間體，其制備流程圖如下： 回答下列問題： (1) 分子中不同化學環(huán)境的氫原子共有________種，共面原子數(shù)目最多為________。 (2)B的名稱為________________。寫出符合下列條件B的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式________________。 a．苯環(huán)上只有兩個取代基且互為鄰位 b．既能發(fā)生銀鏡反應又能發(fā)生水解反應 (3)該流程未采用甲苯直接硝化的方法制備B，而是經(jīng)由①②③三步反應制取B，其目的是_____________________________________________________________ _________________________________________________________________。 (4)寫出⑥的化學反應方程式：_____________________________________ _____________________________________________________________， 該步反應的主要目的是________________。 (5)寫出⑧的反應試劑和條件：________________________________________； F中含氧官能團的名稱為________。 (6)在方框中寫出以為主要原料，經(jīng)最少步驟制備含肽鍵聚合物的流程。 解析　(1)甲苯()分子中不同化學環(huán)境的氫原子共有4種，由苯和甲基的空間構(gòu)型可推斷甲苯分子中共面原子數(shù)目最多為13個。(2)B()的名稱為鄰硝基甲苯(或2－硝基甲苯); B同分異構(gòu)體中能發(fā)生銀鏡反應可推知含有醛基或甲酸酯基，還能發(fā)生水解反應可推知含有酯基或者肽鍵，并且苯環(huán)上只有兩個取代基且互為鄰位，再根據(jù)B的分子式，符合條件的B的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為：。(3)由①②③三步反應制取B的信息可知，若甲苯直接硝化，甲苯中甲基的鄰位和對位均可發(fā)生硝化反應，有副產(chǎn)物生成。(4)由題意可知C為鄰氨苯甲酸()，⑥為C()與反應生成的反應，所以⑥為取代反應，故該反應的方程式為：＋HCl；又因產(chǎn)物F()中含有氨基，所以可推知，⑥的目的是保護氨基，防止在后續(xù)反應中被氧化。(5)由D()和F()的結(jié)構(gòu)簡式可推知E中含有氯原子，苯環(huán)上引入氯原子的方法是在Fe或FeCl3作催化劑的條件下與Cl2發(fā)生取代反應；F()的含氧官能團為羧基。(6)由題意⑨的反應提示，以為主要原料，經(jīng)最少步驟制備含肽鍵聚合物的流程為： 答案　(1)4　13 (2)2－硝基甲苯或鄰硝基甲苯　和 (3)避免苯環(huán)上甲基對位的氫原子被硝基取代(或減少副產(chǎn)物，或占位) 揭秘：近年高考有機化學基礎(chǔ)試題有前易后難的特點，一般前幾問側(cè)重考查有機化學基礎(chǔ)知識，如有機物的命名、官能團的命名等，這些問題順利解決，需要我們有扎實的有機化學基礎(chǔ)知識。 一、選擇題 1．質(zhì)子核磁共振氫譜(PMR)是研究有機物分子結(jié)構(gòu)的有效方法之一，每一結(jié)構(gòu)中的等性氫原子在PMR譜都給出了相應的峰(信號)，峰的強度與結(jié)構(gòu)中的H原子數(shù)成正比。那么，甲酸乙酯在PMR譜中的信號和強度分別應該是(　　) A．兩個信號，強度之比為1∶1 B．三個信號，強度之比為1∶1∶1 C．兩個信號，強度之比為3∶1 D．三個信號，強度之比為3∶2∶1 答案　HCOOCH2CH3中有3種氫原子，氫原子個數(shù)比為3∶2∶1。 答案　D 2．(xx南陽模擬)人劇烈運動，骨骼肌組織會供氧不足，導致葡萄糖無氧氧化，產(chǎn)生大量酸性物質(zhì)(分子式為C3H6O3)，如果該物質(zhì)過度堆積于腿部，會引起肌肉酸痛。體現(xiàn)該物質(zhì)酸性的基團是(　　) A．羥基 B．甲基 C．乙基 D．羧基 解析　羥基連到苯環(huán)上時形成酚，具有弱酸性，羧基是酸性基團，甲基、乙基均不是酸性基團。 答案　D 3．(xx平度中學開學檢測)下列各有機化合物的命名正確的是(　　) 答案　D 4．(xx煙臺月考)維生素C的結(jié)構(gòu)簡式為，丁香油酚的結(jié)構(gòu)簡式為，下列關(guān)于兩者的說法正確的是(　　) A．均含酯基 B．均含醇羥基和酚羥基 C．均含碳碳雙鍵 D．均為芳香族化合物 答案　C 5．(xx上蔡一高模擬)某有機物的結(jié)構(gòu)簡式為。下列說法不正確的是(　　) A．該有機物屬于飽和烷烴 B．該烴的名稱是3－甲基－5－乙基庚烷 C．該烴與2，5－二甲基－3－乙基己烷互為同系物 D．該烴的一氯取代產(chǎn)物共有8種 解析　該有機物分子中不含不飽和鍵，屬于飽和烷烴，故A項正確；B項正確；二者分子式相同，但結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體，故C項錯誤；該烷烴分子中有8種等效氫原子，因此其一氯代物共有8種，故D項正確。 答案　C 6．(xx青島模擬)化合物A經(jīng)李比希法和質(zhì)譜法分析得知其相對分子質(zhì)量為136，分子式為C8H8O2。A的核磁共振氫譜有4個峰且面積之比為1∶2∶2∶3，A分子中只含一個苯環(huán)且苯環(huán)上只有一個取代基，其核磁共振氫譜與紅外光譜如圖。關(guān)于A的下列說法中，正確的是(　　) A．A分子屬于酯類化合物，不能在一定條件下發(fā)生水解反應 B．1 mol A在一定條件下可與4 mol H2發(fā)生加成反應 C．符合題中A分子結(jié)構(gòu)特征的有機物只有1種 D．與A屬于同類化合物的同分異構(gòu)體只有2種 解析　因化合物A中有4類氫原子，個數(shù)分別為1、2、2、3，又因為A是一取代苯，苯環(huán)上有三類氫原子，分別為1、2、2，所以剩余側(cè)鏈上的3個氫原子等效，為—CH3，結(jié)合紅外光譜知，A為。A中含有酯基可以水解，與1 mol A發(fā)生加成反應的H2應為3 mol，與A同類的同分異構(gòu)體應為5種，其結(jié)構(gòu)分別如下： 答案　C 7．有關(guān)分子結(jié)構(gòu)的下列敘述中，正確的是(　　) A．除苯環(huán)外的其余碳原子有可能都在一條直線上 B．所有的原子都在同一平面上 C．12個碳原子不可能都在同一平面上 D．12個碳原子有可能都在同一平面上 答案　D 8．(xx日照二中月考)下列對有機化合物的分類結(jié)果正確的是(　　) 解析　烷、烯、炔都屬于脂肪烴，而苯、環(huán)己烷、環(huán)戊烷都屬于環(huán)烴，而苯是環(huán)烴中的芳香烴。環(huán)戊烷、環(huán)丁烷及乙基環(huán)己烷均是環(huán)烴中的環(huán)烷烴。 答案　D 9．某化合物A的分子式為C5H11Cl，分析數(shù)據(jù)表明，分子結(jié)構(gòu)中有2個—CH3、2個—CH2—、1個和1個—Cl，則它的可能結(jié)構(gòu)有(　　) A．2種 B．3種 C．4種 D．5種 解析　(1)先將2個—CH3、1個和1個—Cl連接起來，則為，該結(jié)構(gòu)仍然對稱。(2)將2個—CH2—插入：①作為整體插入有兩種：、；②分別插入有兩種：、。 答案　C 二、非選擇題 10．根據(jù)要求填空： (1) 中官能團的名稱是________。 (2)中含氧官能團的名稱是________。 (3)HOCH2CH2NH2中含有的官能團名稱是________。 (4) 中所含官能團的名稱是________。 (5)遇FeCl3溶液顯紫色且苯環(huán)上有兩個取代基的的同分異構(gòu)體有________種。 (6) 的同分異構(gòu)體中，既能發(fā)生銀鏡反應，又能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應的共有________種，其中核磁共振氫譜為5組峰，且峰面積比為2∶2∶2∶1∶1的為______________________________________ (寫結(jié)構(gòu)簡式)。 解析　(1)中官能團為羥基。(2)中含氧官能團是(酚)羥基、酯基。(3)中官能團為羥基和氨基。(4)中官能團為羰基和羧基。(5)除苯環(huán)外不飽和度為1，還有2個碳原子，1個氧原子，可知除酚—OH外另一取代基為—CH＝CH2，苯環(huán)上有鄰、間、對三種結(jié)構(gòu)。(6)根據(jù)限定條件確定含有酚羥基和醛基兩種官能團，步驟是先確定—OH和—CHO在苯環(huán)上的位置，再定最后一個飽和C原子的位置，共有10種；—OH與—CH2CHO連在苯環(huán)上有鄰、間、對3種。 答案　(1)羥基　(2)(酚)羥基、酯基　(3)羥基、氨基　(4)羰基、羧基　(5)3 (6)13　 11．有X、Y兩種有機物，按要求回答下列問題： (1)取3.0 g有機物X，完全燃燒后生成3.6 g水和3.36 L CO2(標準狀況)，已知該有機物的蒸氣對氫氣的相對密度為30，求該有機物的分子式：___________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (2)有機物Y的分子式為C4H8O2，其紅外光譜圖如下： 則該有機物的可能結(jié)構(gòu)為________(填字母)。 A．CH3COOCH2CH3 B．CH3CH2COOCH3 C．HCOOCH2CH2CH3 D．(CH3)2CHCOOH 解析　(1)m(C)＝12 gmol－1＝1.8 g， m(H)＝21 gmol－1＝0.4 g， 則m(O)＝3.0 g－1.8 g－0.4 g＝0.8 g， 所以n(C)∶n(H)∶n(O)＝∶∶＝3∶8∶1，即實驗式為C3H8O。由該有機物的蒸氣對氫氣的相對密度為30知，其相對分子質(zhì)量為60，所以其分子式為C3H8O。 (2)A、B項都有兩個—CH3，且不對稱，都含有C===O、C—O—C，所以A、B項符合圖示內(nèi)容；C項只有一個—CH3，不會出現(xiàn)不對稱的現(xiàn)象；D項中兩個—CH3對稱，且沒有C—O—C鍵。 答案　(1)C3H8O　(2)AB 12．(xx濟南二中期中)化學上常用燃燒法確定有機物的組成。這種方法是在電爐里加熱時用純氧氣氧化管內(nèi)樣品，根據(jù)產(chǎn)物的質(zhì)量確定有機物的組成。下圖所列裝置是用燃燒法確定有機物分子式常用的裝置。 回答下列問題： (1)產(chǎn)生的氧氣按從左到右流向，所選裝置各導管的連接順序是________。 (2)C裝置中濃H2SO4的作用是_____________________________________。 (3)D裝置中MnO2的作用是_________________________________________。 (4)燃燒管中CuO的作用是___________________________________________。 (5)若準確稱取0.90 g樣品(只含C、H、O三種元素中的兩種或三種)，經(jīng)充分燃燒后，A管質(zhì)量增加1.32 g，B管質(zhì)量增加0.54 g，則該有機物的最簡式為______________________________________________________________。 (6)要確定該有機物的分子式，還要_______________________________ ______________________________________________________________。 解析　該實驗的目的是用燃燒法確定有機物的組成，觀察實驗裝置就能明確實驗原理：D是氧氣發(fā)生裝置，C是氧氣干燥裝置，E是氧氣與樣品充分反應裝置，B是水蒸氣吸收裝置，A是CO2吸收裝置。用守恒法求最簡式：n(C)＝＝0.03 mol，n(H)＝2＝0.06 mol，n(O)＝＝0.03 mol，故該有機物的最簡式為CH2O。 答案　(1)g、f、e、h、i、c(或d)、d(或c)、a(或b)、b(或a) (2)除去氧氣中的水蒸氣 (3)催化劑，加快產(chǎn)生氧氣的速率 (4)確保有機物充分氧化，最終生成CO2和H2O (5)CH2O　(6)測出該有機物的相對分子質(zhì)量 13．某科研機構(gòu)用含氯的有機物A合成棉織物免燙抗皺整理劑M，設計合成路線如圖(部分反應試劑和條件未注明)： 已知：①用質(zhì)譜法測得D的相對分子質(zhì)量在90至110之間，且氧元素的質(zhì)量分數(shù)為61.5%，E比D的相對分子質(zhì)量大28，核磁共振氫譜顯示E分子內(nèi)有2種不同環(huán)境的氫原子，其個數(shù)比為3∶1。 回答下列問題： (1)A分子中含氧官能團的名稱是________，G→H的反應類型是________。 (2)D的分子式為________；E的結(jié)構(gòu)簡式為________。 (3)H→J反應的化學方程式是______________________________________。 (4)J在一定條件下可以合成高分子化合物，該高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡式是________________________________________________________________。 (5)已知1 mol E與2 mol J反應生成1 mol M，則M的結(jié)構(gòu)簡式是________________________________________________________________。 (6)寫出與A具有相同官能團的A的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：_________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 答案　(1)羥基　消去反應 (2)C3H4O4　CH3OOCCH2COOCH3