高中化学 第三章 烃的含氧衍生物 重难点十 有机物的推断（含解析）新人教版选修

系统掌握蕴含其中的马克思主义立场观点方法，要在系统学习、深刻领会、科学把握习近平教育思想上下功夫。精心组织开展学习宣传贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神知识问答活动。重难点十 有机物的推断【要点解读】重要的推断题眼： 1重要的物理性质：难溶于水的有：各类烃、卤代烃、硝基化合物、酯、绝大多数高聚物、高级的(指分子中碳原子数目较多的，下同)醇、醛、羧酸等苯酚在冷水中溶解度小(浑浊)，热水中溶解度大(澄清)；某些淀粉、蛋白质溶于水形成胶体溶液； (1)含碳不是有机物的为： CO、CO2、CO32-、HCO3-、H2CO3、CN-、HCN、SCN-、HSCN、SiC、C单质、金属碳化物等；(2)有机物的密度 (1)小于水的密度，且与水(溶液)分层的有：各类烃、一氯代烃、酯(包括油脂)(2)大于水的密度，且与水(溶液)分层的有：多氯代烃、溴代烃(溴苯等)、碘代烃、硝基苯；(3)有机物的状态常温常压(1个大气压、20左右) 常见气态： 烃类：一般N(C)4的各类烃注意：新戊烷C(CH3)4亦为气态 衍生物类：一氯甲烷、氟里昂(CCl2F2)、氯乙烯、甲醛、氯乙烷、一溴甲烷、四氟乙烯、甲醚、甲乙醚、环氧乙烷；(4)有机物的颜色 绝大多数有机物为无色气体或无色液体或无色晶体，少数有特殊颜色，常见的如下所示： 三硝基甲苯(俗称梯恩梯TNT)为淡黄色晶体； 部分被空气中氧气所氧化变质的苯酚为粉红色； 2，4，6-三溴苯酚为白色、难溶于水的固体(但易溶于苯等有机溶剂)； 苯酚溶液与Fe3+(aq)作用形成紫色H3Fe(OC6H5)6溶液； 淀粉溶液(胶)遇碘(I2)变蓝色溶液； 含有苯环的蛋白质溶胶遇浓硝酸会有白色沉淀产生，加热或较长时间后，沉淀变黄色；(5)有机物的气味 许多有机物具有特殊的气味，但在阶段只需要了解下列有机物的气味： 甲烷：无味； 乙烯：稍有甜味(植物生长的调节剂) 液态烯烃：汽油的气味； 乙炔：无味 苯及其同系物：特殊气味，有一定的毒性，尽量少吸入 C4以下的一元醇：有酒味的流动液体；乙醇：特殊香味 乙二醇、丙三醇(甘油)：甜味(无色黏稠液体) 苯酚：特殊气味； 乙醛：刺激性气味；乙酸：强烈刺激性气味(酸味) 低级酯：芳香气味； 丙酮：令人愉快的气味； 2重要的化学反应(1)能使溴水(Br2/H2O)褪色的物质有机物：通过加成反应使之褪色：含有C=C、-CC-的不饱和化合物 通过取代反应使之褪色：酚类注意：苯酚溶液遇浓溴水时，除褪色现象之外还产生白色沉淀；通过氧化反应使之褪色：含有-CHO(醛基)的有机物(有水参加反应)注意：纯净的只含有-CHO(醛基)的有机物不能使溴的四氯化碳溶液褪色；通过萃取使之褪色：液态烷烃、环烷烃、苯及其同系物、饱和卤代烃、饱和酯；(2)能使酸性高锰酸钾溶液KMnO4/H+褪色的物质有机物：含有C=C、-CC-、-OH(较慢)、-CHO的物质与苯环相连的侧链碳碳上有氢原子的苯的同系物(与苯不反应)；(3)与Na反应的有机物：含有-OH、-COOH的有机物与NaOH反应的有机物：常温下，易与含有酚羟基、-COOH的有机物反应，加热时，能与卤代烃、酯反应(取代反应)；与Na2CO3反应的有机物：含有酚羟基的有机物反应生成酚钠和NaHCO3；含有-COOH的有机物反应生成羧酸钠，并放出CO2气体；与NaHCO3反应的有机物：含有-COOH的有机物反应生成羧酸钠并放出等物质的量的CO2气体；(4)既能与强酸，又能与强碱反应的物质羧酸铵、氨基酸、蛋白质；(5)银镜反应的有机物： 发生银镜反应的有机物：含有-CHO的物质：醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、还原性糖(葡萄糖、麦芽糖等)； 银氨溶液Ag(NH3)2OH(多伦试剂)的配制：(双2银渐氨，白沉恰好完)向一定量2%的AgNO3溶液中逐滴加入2%的稀氨水至刚刚产生的沉淀恰好完全溶解消失 反应条件：碱性、水浴加热若在酸性条件下，则有Ag(NH3)2+OH -+3H+Ag+2NH4+H2O而被破坏；实验现象：反应液由澄清变成灰黑色浑浊；试管内壁有银白色金属析出；有关反应方程式：AgNO3+NH3H2OAgOH+NH4NO3 AgOH+2NH3H2OAg(NH3)2OH+2H2O 银镜反应的一般通式：RCHO+2Ag(NH3)2OH 2 Ag+RCOONH4 +3NH3+H2O 甲醛(相当于两个醛基)：HCHO+4Ag(NH3)2OH 4Ag+(NH4)2CO3+6NH3+2H2O 乙二醛： OHC-CHO+4Ag(NH3)2OH4Ag+(NH4)2C2O4+6NH3+2H2O 甲酸：HCOOH+2 Ag(NH3)2OH 2Ag+(NH4)2CO3+2NH3+H2O 葡萄糖：(过量) CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH2Ag+CH2OH(CHOH)4COONH4+3NH3+H2O 定量关系：-CHO2Ag(NH3)2OH2 AgHCHO4Ag(NH3)2OH4 Ag ；(6)与新制Cu(OH)2悬浊液(斐林试剂)的反应除上边含醛基物质外，还有含羧基的物质配法(碱10铜2毫升3)，反应条件：检验醛基必加热；有关反应方程式：2NaOH+CuSO4Cu(OH)2+Na2SO4 RCHO+2Cu(OH)2 RCOOH+Cu2O+2H2OHCHO+4Cu(OH)2 CO2+2Cu2O+5H2O OHC-CHO+4Cu(OH)2 HOOC-COOH+2Cu2O+4H2O HCOOH+2Cu(OH)2 CO2+Cu2O+3H2O CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2 CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O+2H2O 定量关系： -CHO2 Cu(OH)2Cu2O；-COOHCu(OH)2Cu2+(酸使不溶性的碱溶解)(7)能发生水解反应的有机物是：卤代烃、酯、糖类(单糖除外)、肽类(包括蛋白质)；(8)能跟FeCl3溶液发生显色反应的是：酚类化合物；(9)能跟I2发生显色反应的是：淀粉；(10)能跟浓硝酸发生颜色反应的是：含苯环的天然蛋白质 3重要的反应条件 反应条件常 见 反 应催化剂加热加压乙烯水化、油脂氢化催化剂 加热烯、炔、苯环、醛加氢；烯、炔和HX加成；醇的消去(浓硫酸)和氧化(Cu/Ag)；乙醛和氧气反应；酯化反应(浓硫酸) 水浴加热制硝基苯、银镜反应、蔗糖水解、乙酸乙酯水解 只用催化剂苯的溴代(FeBr3)只需加热卤代烃消去、乙醛和Cu(OH)2反应 不需外加条件制乙炔，烯与炔加溴，烯、炔及苯的同系物被KMnO4氧化，苯酚的溴代，NaOH水溶液、加热卤代烃或酯类的水解反应NaOH醇溶液、加热卤代烃的消去反应稀H2SO4、加热酯和糖类的水解反应浓H2SO4、加热酯化反应或苯环上的硝化反应浓H2SO4、170醇的消去反应浓H2SO4、140*醇生成醚的取代反应溴水不饱和有机物的加成反应浓溴水苯酚的取代反应液Br2、Fe粉苯环上的取代反应X2、光照烷烃或芳香烃烷基上的卤代O2、Cu、加热醇的催化氧化反应O2或Ag(NH3)2OH或新制Cu(OH)2醛的氧化反应酸性KMnO4溶液不饱和有机物或苯的同系物侧链上的氧化反应H2、催化剂不饱和有机物的加成反应【命题方向】本考点主要考察有机物的推断，重点掌握物理性质中的密度、溶解性、状态和颜色信息，重要的化学反应以及反应条件；【解题思路点拨】推断题最重要的是寻找到题眼，而找到题眼重要的是有一定的知识储备和题干的信息提取能力。【重难点指数】 【重难点考向一】 结构推断【例1】有机物A的分子式为C5H12O2，则符合下列条件的有机化合物A有(不考虑立体异构)()1molA可与金属钠反应放出1mol氢气含2个甲基1个碳原子上不能连接2个羟基A7种 B6种 C5种 D4种 【答案】A【解析】该有机物的分子式为C5H12O2，1molA可与金属钠反应放出1mol氢气，说明该分子中含有两个醇羟基，含有两个甲基，且1个碳原子上不能连接2个羟基，当主链为5个碳原子时，有2种符合条件的有机物，当主链上有4个碳原子时，有4种符合条件的有机物，当主链上有3个碳原子时，有1种符合条件的有机物，所以符合条件的有机物一共有7种，故选A。【重难点点睛】考查有机物同分异构体种类的确定，官能团已经确定，该有机物的分子式为C5H12O2，1molA可与金属钠反应放出1mol氢气，说明该分子中含有两个醇羟基，含有两个甲基，且1个碳原子上不能连接2个羟基，根据正戊烷、异戊烷、新戊烷的上氢原子的取代确定该有机物的种类。【重难点考向二】 常见官能团之间的转化【例2】某有机物A的分子式为C5H10O2，已知AE有如图转化关系，且D不与NaHCO3溶液反应，C、E均能发生银镜反应，则A的结构可能有()A2种 B3种 C4种 D5种 【名师点睛】由反应转化关系可知A(C5H10O2)能在碱性条件下反应生成B和D，A应为酯，其中D能被氧化，说明D为醇，C能发生银镜反应，说明C为HCOOH，则B为HCOONa，E能发生银镜反应，含有醛基，则说明D为伯醇，符合条件的有CH3CH2CH2CH2OH和(CH3)2CHCH2OH，以此解答该题。【重难点考向三】 有机推断的综合应用【例3】A(C2H2)是基本有机化工原料由A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如图所示：回答下列问题：(1)A的名称是_，B含有的官能团是_；(2)的反应类型是_，的反应类型是_ _；(3)C和D的结构简式分别为_；(4)异戊二烯分子中最多有_个原子共平面，顺式聚异戊二烯的结构简式为_；(5)写出与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体(写结构简式)_ _；(6)参照异戊二烯的上述合成路线，设计一条由A和乙醛为起始原料制备1，3-丁二烯的合成路线_。【答案】(1)乙炔 碳碳双键和酯基 (2)加成反应 消去反应 (3) CH3CH2CH2CHO (4)11； (5)CH3CH(CH3)-CCH、CH3CH2CH2CCH、CH3CH2CCCH3 (6) (1)由以上分析可知A为乙炔，B为CH2=CHOOCCH3，含有的官能团为碳碳双键和酯基；(2)A为HCCH，与乙酸发生加成反应生成B为CH2=CHOOCCH3，在氧化铝的作用下发生消去反应生成异戊二烯；(3)C为，D为CH3CH2CH2CHO；【名师点睛】由分子式可知A为HCCH，结合乙炔(C2H2)和乙酸(C2H4O2)的分子式发现B(C4H6O2)为A与乙酸发生加成反应所得，生成B为CH2=CHOOCCH3，发生加聚反应生成，水解生成C为，由聚乙烯醇缩丁醛可知D为CH3CH2CH2CHO，HCCH与丙酮在KOH条件下发生加成反应生成，与氢气发生加成反应生成，在氧化铝的作用下发生消去反应生成异戊二烯，异戊二烯在催化作用下发生加聚反应生成，以此解答该题。【趁热打铁】1已知：含碳碳双键的物质一定条件下能与水发生加成反应生成醇，有机物A-D间存在图示的转化关系下列说法不正确的是()AA能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B可用B萃取碘水中的碘单质 CB与乙酸发生了取代反应 DD的结构简式为CH3COOCH2CH3 【答案】B【名师点睛】A和水反应生成B，B能发生氧化反应生成C，C发生催化氧化生成乙酸，则C为CH3CHO、B为CH3CH2OH、A为CH2=CH2，在浓硫酸作催化剂、加热条件下，乙醇和乙酸发生酯化反应生成D，D为CH3COOCH2CH3，结合题目分析解答。2已知有机化合物A只由C、H两种元素组成且能使溴水褪色，其产量可以用来衡量一个国家石油化工发展水平A、B、C、D、E有如下关系：则下列推断不正确的是()A鉴别A和甲烷可选择使用酸性高锰酸钾溶液BD中含有的官能团为羧基，利用D物质可以清除水壶中的水垢C物质C的结构简式为CH3CHO，E的名称为乙酸乙酯DB+DE的化学方程式为CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOC2H5【答案】D【解析】化合物A只由碳、氢两种元素组成，能使溴水褪色，其产量用来衡量一个国家石油化工发展水平，则A是乙烯，B能被氧化生成C，C能被氧化生成D，B和D能反应生成E，则B是乙醇，C是乙醛，D是乙酸，乙醇和乙酸反应生成乙酸乙酯，即E为CH3COOC2H5；AA为乙烯，含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，甲烷不能，可用酸性高锰酸钾溶液鉴别二者，故A正确；BD为乙酸，醋酸的官能团为羧基，显酸性，可以与水垢的主要成分碳酸钙和氢氧化镁反应，故B正确；C物质C的结构简式为CH3CHO，E的名称为乙酸乙酯，故C正确；D酯化反应的产物还有水，反应方程式为：CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O，故D错误；故选D。31mol有机物A(分子式为C6H10O4)经水解得1molB和2molC，C经分子内脱水得D，D可发生加聚反应生成，由此可知A为()AHOOC(CH2)4COOH BHOOC(CH2)3COOCH3 CCH3COO(CH2)2COOCH3 DCH3CH2OOC-COOCH2CH3 【答案】D【名师点睛】D可发生加聚反应生成，则D为乙烯，C经分子内脱水得D，C为乙醇，1mol有机物A(分子式为C6H10O4)经水解得1molB和2molC，则B为乙二酸，A为乙二酸二乙醇酯，以此来解答。4某物质可能含有：a甲酸、b乙酸、c甲醇、d甲酸甲酯四种物质中的一种或几种，在鉴别时有下列现象：可发生银镜反应；加入新制Cu(OH)2悬浊液，沉淀不溶解；与含酚酞的NaOH溶液共热，发现溶液中红色逐渐变浅至无色下列叙述中，正确的是()Aa、b、c、d都有 B一定无a，一定有b，可能有c、d C有c和d D一定有d，可能有c，一定无a、b 【答案】D【解析】由信息可发生银镜反应，一定含-CHO；加入新制Cu(OH)2悬浊液，沉淀不溶解，则不含-COOH；与含酚酞的NaOH溶液共热，发现溶液中红色逐渐变浅至无色，则该物质与碱反应，则符合上述信息的物质一定含甲酸甲酯、可能含甲醇，而一定不能含有酸，故选D。【名师点睛】可发生银镜反应，一定含-CHO；加入新制Cu(OH)2悬浊液，沉淀不溶解，则不含-COOH；与含酚酞的NaOH溶液共热，发现溶液中红色逐渐变浅至无色，则该物质与碱反应，以此来解答。5有机物J的分子式为C10H12O3，是一种重要的化工原料，可用作溶剂、催化剂、塑料助剂以及合成医药、农药等目前，我国有关J的用途是作为农药胺硫磷、甲基异柳磷的中间图如图是这种有机物的合成方案：已知：有机物I中的两个化学环境相同的甲基请回答下列问题：(1)写出下列反应的反应类型：_，_；(2)写出反应的化学方程式：_ _；(3)J的结构简式为：_；(4)反应所起的作用是_；(5)H的核磁共振氢谱共有_