高11级有机化学复习讲义(教师用).doc

四川省阆中市二龙中学高11级第一轮复习讲义第三部分：有机化学考点一 结构与性质的关系一 典型有机物结构和性质的关系有机物分类结构特征，官能团组成通式化 学 性 质烃烷 烃碳链，碳碳单键，碳氢键，原子均饱和，饱和链状烃。CH（n1）较稳定，取代，氧化，裂解裂化。环烷烃碳环，碳碳单键，碳氢键。CH（n3）单烯烃碳链，含一个碳碳双键（C = CC = CC = CC = CC = OH2 。与HX反应 C = CCHOH”羰基。 羟基所在碳原子无氢原子）则不能被氧化。即：（此反应不能发生）。 醛基的氧化（加氧氧化）机理： RCHO RCOOH，即“CHO”“COOH”。 反应条件：弱氧化性物质（新制的银氨溶液和新制氢氧化铜悬浊液）；强氧化性物质 量的关系：银镜反应：CHO2Ag；( HCHO4Ag)； 新制的Cu(OH)2反应：CHO2 Cu(OH)2。 还原反应概念：有机物分子里“加氢”或“去氧”的反应。类型： （1）烯、炔、苯及其同系物、醛、酮、酚、油脂等的催化加氢。（2） 归纳总结1 即能被氧化成羧基，又能还原成醇羟基的是醛基。2 能使溴水（溴的四氯化碳溶液）褪色的：因加成：含C = C C = C C = C C = C 异戊烷新戊烷。化学性质相似，也存在差异性。3 类型 碳链异构，官能团位置异构，官能团类别异构，以C4H8为例说明。官能团类别异构：因分子中官能团不同而引起的异构。组成通式可能的类别典型实例CnH2n烯烃 、环烷烃CH2=CHCH3 （丙烯） 环丙烷 CnH2n-2炔烃、 二烯烃、 环烯烃CHCCH2CH3（丁炔） CH2=CHCH=CH2CnH2n+2O饱和一元醇 、饱和一元醚C2H5OH CH3OCH3CnH2nO饱和一元醛 饱和一元酮 烯醇 CH3CH2CHO CH3COCH3 CH=CHCH2OHCnH2nO2饱和一元羧酸、饱和一元羧酸酯羟基醛 、羟基酮CH3CH2COOH HCOOCH2CH3 HOCH2CH2CHO，羟基丙醛，丙酮醇。CnH2n-6O酚 芳香醇 芳香醚后面的例4CnH2n+1NO2硝基烷烃 氨基酸CH3CH2NO2 H2NCH2COOHCn(H2O)m单糖或二糖葡萄糖与果糖，蔗糖与麦芽糖【例9】(09海南)分子式为C5H10O2的酯共有(不考虑立体异构)（ ） A7种 B8种 C9种 D10种3 同分异构体的书写 同分异构体的书写规律：先考虑官能团异构，再写碳链异构，最后位置异构。如：C6H14的同分异构体。 A先写直链CCCCCC B取一个C做CH3： C取二个C做两个CH3：也可做乙基：，但其与结构相同。碳链异构 分子中碳原子的排列顺序不同而引起的异构，可采用“减碳法”，主链先长后短，支链由整到散，排列由邻到间到对，位置由心到边，连接不能到端（末端距离要比支链长）。C5H10符合CnH2n的通式，可能为烯或环烷烃烯烃：*表示双键可能位置A碳链异构 CCCCCB写每种碳链异构的双键位置异构环烷烃：先写最大碳环，再依次减少一个碳成环。官能团位置异构 分子中官能团 或侧链在苯环上的位置不同而引起的异构。芳香族化合物异构体要考虑两个因素 一是侧链异构、二是侧链在苯环上的位置异构，两个侧链存在邻、间、对三种位置异构，三个相同侧连存在连、偏、均三种位置异构。【例10】 C7H8O的同分异构体有五种。限制条件的同分异构体的书写：【例11】邻甲基苯甲酸（）有多种同分异构体，其中属于酯类，且分子结构中有甲基和苯环的异构体有（ ） A.2种 B.3种 C.4种 D.5种。思路：变形为 邻、间、对三种 、 4同分异构体数目的判断（1）烃的一元取代产物的确定方法 等效氢法。分析处于不同位置的氢原子数目。规律 烷烃分子中等效氢的种类数与烃基种数（高中阶段只讨论去一个氢形成的烃基）相同。CH3-（一种），乙基CH3CH2-（一种），丙基C3H7-（两种），丁基C4H9-（四种），戊基（八种）等。规律 烃分子中等效氢的种类数与烃的一元取代物种类数相同。 连接在同一碳原子上的氢原子是属于等效氢原子。 连在同一碳原子上的甲基氢原子是属于等效氢原子。 处于对称位置上的氢原子是等效.一般采用轴对称法确定芳香烃分子的等效氢原子的种类数。萘的一氯代物有2种 （指的是氯原子可能出现的位置，以下相同）蒽的一氯代物有3种：菲的一氯代物有5种:邻二甲苯苯环上的一氯代物有2种，间二甲苯苯环上的一氯代物有3种，对二甲苯苯环上的一氯代物有1种: 基元法 丁基有4种，丁醇、戊醛都有4种；戊基有8种，己酸有8种。 替元法 二氯丙烷C3H6Cl2有4种,六氯丙烷C3H2Cl6有4种(将H替代Cl)；二氯苯和四氯苯有3种。【例12】（09宁夏）3-甲基戊烷的一氯代产物有（不考虑立体异构） A.3种 B.4种 C.5种 D.6种（2）烃的二元取代产物的确定方法的二元取代物产物。A先写一氯代物：烃的一氯代物数等于烃分子等效氢的种类数(可通过旋转、翻转180后比较，若重合则为同一物质)B再写二氯代物：烃的二氯代物可认为是一氯代物又一次一氯取代，这样二氯代物的写法就与一氯代物的写法一样了，将上述两个一氯代物上再替代上一个氯即可。只是要注意：写第二组时，与第一组一氯代物中氯原子等效的位置上不要排氯，否则会重复。先固定其中一个Cl的位置，移动另外一个Cl，从而得到其异构体。(X表示另一个C1原子的可能位置)【例13】 下面是苯和一组稠环芳香烃的结构简式 m 苯 萘 蒽 并四苯 并五苯 并m苯(1) 写化合物-的分子式： C6H6 (2) 这组化合物的分子式通式是C H (请以含m的表示式填在横线上,m=1,2,3,4,5-)(3) 由于取代基的位置不同,产生的异构现象称为官能团异构.一氯并五苯有 (填数字)个异构体；二氯蒽有 (填数字)个异构体。534678921Cl1312111014Cl15Cl本题旨在测试考生的统摄思维和逻辑推理的能力。第一小题是铺垫。先将苯、萘、蒽并四苯、并五苯的分子式中C、H原子个数数清楚，这是很容易的。第二小题要求写通式。从第一小题可以看出，每增加一个苯环，需要增加4个C、2个H。再将苯环往前推，虚拟一个乙烯C2H4。这是C、H原子个数的常数项，由此得通式C4m+2H2m+4。第三小题是结合空间概念（实际上仅是两维，还不过是平面而已）观察等同的位置。并五苯实际上只有4个不同的位置，因此一氯并五苯只有4个异构体。蒽的二氯代物则应用严密的逻辑推理。答案：（1）C10H8 C14H10 C18H12 C22H14（每错一个，不给分，还各倒扣1分，但本小题不出现负分）；（2）4m+2、2m+4(两空必须同时正确给分，不分段给分)；（3）4、15（分段给分）。从（1）可看出，该组稠环芳烃所含C、H原子数构成一个等差数列，其“系差”为：C4H2，首项为C6H6。根据等差数列通式an=a1+(n-1)d，可得该数列的通式：C6H6.(C4H2)(n-1)，C4m+2H2m+4。同分异构体数目的求算，关键是确定结构中的等效H。如何确定等效H，可用数学中的对称知识找出对称轴，凡处于对称位置的H为等效H。对于一元取代物，有几种等效H就有几种异构体，一氯并五苯应有4种。二元取代物（取代基有相同和不同之处），可用数学中的组合知识进行求解，二氯蒽的异构体应为15种C31.C91-4(位)-8(.位)=15。四 烃，芳香烃：【例14】拟除虫菊酯是一类高效、低毒、对昆虫具有强烈触杀作用的杀虫剂，其中对光稳定的溴氰菊醋的结构简式如右图：下列对该化合物叙述正确的是（）A 属于芳香烃 B 属于卤代烃 C 在酸性条件下不水解 D 在一定条件下可以发生加成反应。考点三 有机物推断。主要考查重要有机物结构简式、有机反应方程式、同分异构体的书写，有机反应类型的判断，有关计算。【例15】（10四川）（13）已知：以乙炔为原料，通过下图所示步骤能合成有机中间体E（转化过程中的反应条件及部分产物已略去）：其中，A,B,C,D分别代表一种有机物，B的化学式为C4H10O2，分子中无甲基。请回答下列问题：（1） A生成B的化学反应类型是_。（2） 写出生成A的化学反应方程式_。（3） B在浓硫酸催化下加热，可生成多种有机产物。写出2种相对分子质量比A小的有机产物的结构简式:_、_。（4） 写出C生成D的化学反应方程式：_。（5）含有苯环，且与E互为同分异构体的酯有_种，写出其中一种同分异构体的结构简式：_。答案：（1） 加成反应（还原反应）（2）（3）（4）（5）6 解析：本题考查学生接受信息的能力，根据题目提供的新信息结合已有的知识进行综合处理。A到B结合B的分子式C4H10O2，可知由乙炔和甲醛反应有2mol甲醛参与反应。A到B是与氢气反应属于加成或者还原反应。根据B的分子式可知A与2mol氢气加成。B到C是进一步氧化为醛，两端的羟基全部被氧化为醛基。（3）问考查了醇的消去，有三种消去方式。任写两种即可。（4）要想作对这一问需要仔细观察题目给的信息第二个反应机理。（5）考查官能团位置异构，即酯基异构。【例16】（08天津）某天然有机化合物A仅含C、H、O元素，与A相关的反应框图如下：（1）写出下列反应的反应类型：SA第步反应_。BD_。DE第步反应_。AP_。（2）B所含官能团的名称是_。（3）写出A、P、E、S的结构简式：A：_；P：_；E：_；S：_。（4）写出在浓H2SO4存在并加热的条件下，F与足量乙醇反应的化学方程式：_。（5）写出与D具有相同官能团的D的所有同分异构体的结构简式：_。答案：（1）取代（或水解）反应 加成反应 消去反应 酯化（或取代）反应（2）碳碳双键 羧基 （3）（4）（5）【例17】 (07重庆)有机物A、B、C互为同分异构体，分子式为C5H8O2，有关的转化关系如图所示，已知：A的碳链无支链，且1 mol A能与4 mol Ag(NH3)2OH完全反应；B为五元环酯。提示：CH3CH=CHRCH2BrCH=CHR。(1)A中所含官能团是_。(2)B、H结构简式为_、_。(3)写出下列反应方程式(有机物用结构简式表示)DC_；EF(只写条件下的反应)_ _。(4)F的加聚产物的结构简式为_。答案(1)醛基或CHO。 (2) ；OHCCH2CH2CH2COOH。(3)CH3CH(OH)CH2CH2COOHCH3CH=CHCH2COOHH2O；BrCH2CH=CHCH2COOH2NaOHHOCH2CH=CHCH2COONaNaBrH2O。(4) 。【例18】（08全国）A、B、C、D、E、F、G、H、I、J均为有机物。根据以下框图，回答问题：(1) B和C均为有支链的有机化合物，B的结构简式为_；C在浓硫酸作用下加热反应只能生成一种烯烃D，D的结构简式为_。(2) G能发生银镜反应，也能使溴的四氯化碳溶液褪色，则G的结构简式为_。(3) 的化学方程式是_。 的化学方程式是_。(4) 的反应类型是_，的反应类型是_，的反应类型是_。(5) 与H具有相同官能团的H的同分异构体的结构简式为_。解析：（1）由A、B、C的分子式可以看出，A为酯，B为羧酸，C为醇，B和C均为有支链的有机化合物，CH3CHCOOHCH3CH2=CCH3CH3CH2=CCH3CH2ClCH2=CCH3CH2OHCH2=CCH3COOHCH2=CCH3COOCH3CH3CHCOOHCH3CH2=CCH3CH3CH2=CCH3CHO 所以B的结构简式为： ，C在浓硫酸作用下加热反应只能生成一种烯烃D，D的结构简式为：。顺推E为 ，F为 ，G为 ，H为 ，J为 。考点四 有机物中的共线，共面问题。一 巩固练习【练1】（09年浙江高考题）一种从植物中提取的天然化合物damascone可用于制作香水，其结构为：， 有关该化合物的下列说法不正确的是（ ）A分子式为C13H20O。B该化合物可发生聚合反应。C1 mol该化合物完全燃烧消耗19 mol O2。D与Br2的CCl4溶液反应生成的产物经水解、稀硝酸酸化后可用AgNO3溶液检验。【练2】（09年上海）奥运吉祥物福娃外材为纯羊毛线，内充物为无毒的聚酯纤维：下列说法不正确的是 A羊毛与聚酯纤维的化学成分不相同。 B由单体合成聚酯纤维的反应属加聚反应。C该聚酯纤维单体为对苯二甲酸和乙二醇。 D聚酯纤维和羊毛一定条件下均能水解。二 基础知识的复习-常见物质的空间构型物质空间构型典型代表物正四面体CH4、 CX4平面型乙烯、C6H6（苯）、萘、蒽、甲醛。直线型乙炔、HCN。甲烷分子中，碳原子和任意两个氢原子均可确定一个平面， 其余两个氢原子分别位于平面的两侧。苯分子所有原子在同一平面内。当苯分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时，替代该氢原子的原子一定在苯分子所在平面内。萘（）分子中10个碳原子，8个氢原子18个原子共面和蒽（）分子中14个碳原子，10个氢原子，共24个原子共面。三 知识的拓展【问题1】 在丙烷分子中，最多有多少个原子共面？ 丙烷分子中最多三个碳原子(C，C，C)和二个氢原子(H，H)可能共面。【问题2】在丙烯分子（）中，至少有多少个原子共面？最多有多少个原子共面？。根据乙烯属于平面型分子，可以确定三个氢原子()和三个碳原子()六原子一定共面。再根据不共线的三点确定一个平面，三个原子共面，两个平面重合时，共面的原子最多。也就是甲基中的一个氢原子也可能在烯平面上。【问题3】 在下列分子中，至少有多少原子共面？最多有多少个原子共面？ （1）根据乙烯属于平面型分子，分子中的6个碳原子一定共面，每个甲基提供一个氢原子也在此平面上，最多有10个原子6个碳原子和4个氢原子（每个甲基可提供一个氢原子）共面。（2）其结构简式可写成： 最多有16个原子共面。【问题4】（1）在分子中，至少有多少个原子共面？最多有多少个原子共面？ 甲苯中的7个碳原子（苯环上的6个碳原子和甲基上的一个碳原子），5个氢原子（苯环上的5个氢原子）这12个原子一定共面。此外甲基上1个氢原子(H，C，C构成三角形)也可以转到这个平面上，其余两个氢原子分布在平面两侧。故甲苯分子中最多有可能是13个原子共面。甲苯分子中至少有可能是12个原子共面。（2） 在分子中，最多有多少个原子共面？在分子中11个碳原子，萘环上的6个氢原子共17个原子共面。亚甲基上的两个氢原子分别位于平面的两侧。【问题5】 在分子中，至少有多少原子共面？最多有多少个原子共面？根据乙炔分子属于直线型分子，中C C C H四原子一定在一条直线上。根据一条直线的两点在一个平面上，则这条直线上的所有点都在这平面上，故该分子共8个原子在同一平面上。 在分子中最多有多少个原子共面？四、课堂练习【例19】已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转，结构简式为如下图所示的烃，下列说法中正确的是（ ）（A）分子中至少有9个碳原子处于同一平面上（B）分子中至少有10个碳原子处于同一平面上（C）分子中至少有11个碳原子处于同一平面上;（D）该烃属于苯的同系物将题给分子表示为如图所示，就容易将“一个苯环必定有12个原子共平面”的特征推广到这题给分子中。以分子中的左边的苯环为中心分析，这个苯环上的6个碳原子、直接连在这个苯环上的2个甲基中的碳原子、另一个苯环中在虚线上的3个碳原子，共有11个碳原子必定在同一平面。所以答案为C。【例20】 下列关于的说法不正确的是（ ）A.所有碳原子有可能都在同一平面上。 B.最多可能有20个原子在同一平面上。C.8个碳原子可能都在同一直线上。 D.最多只可能有6个碳原子在同一直线上。【例21】 在分子中处于同一平面上的原子数最多可能是（ ） A. 18 B. 20 C. 21 D.23考点五 有机物燃烧规律一 有机物完全燃烧的通式烃： CxHy+(x+y/4)O2 =xCO2+y/2H2O ；烃的衍生物：CxHyOz+(x+y/4-z/2) O2 =x CO2 +y/2 H2O二 烃的含碳量与碳原子间的关系1烷烃：CnH2n+2，含碳量为12n/14n+2，随着碳原子数的递增，含碳量逐渐增大，趋近于85.7%。2烯烃：CnH2n，含碳量为12n/14n，含碳量与碳原子的多少无关，为定值，约为85.7%。3 炔烃：CnH2n-2，含碳量为12n/14n-2，随着碳原子数的递增，含碳量逐渐降低。4苯同系物：CnH2n-6，含碳量为12n/14n-6，随着碳原子数的递增，含碳量逐渐降低。规律：烷烃的燃烧现象介于甲烷和乙烯之间，烯烃的燃烧现象相同，苯及苯的同系物、炔烃的燃烧现象介于乙烯和乙炔之间三 有机物完全燃烧耗氧量大小的确定方法1 等质量的不同烃完全燃烧耗氧量大小取决于含