高考化学二轮复习 专题突破十七 有机化学基础（自选模块）课件.ppt

专题十七有机化学基础 自选模块 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 了解有机化合物分子中碳的成键特征 了解有机化合物中常见的官能团 能正确表示常见有机化合物分子的结构 3 了解确定有机化合物结构的化学方法和某些物理方法 4 从碳的成键特点认识有机化合物的多样性 了解有机化合物的异构现象 能写出简单有机化合物的同分异构体 立体异构不作要求 5 掌握烷烃的系统命名法 6 能列举事实说明有机分子中基团之间存在相互影响 考纲要求 2 烃及其衍生物的性质与应用 1 以烷 烯 炔和芳香烃的代表物为例 比较它们在组成 结构 性质上的差异 2 了解天然气 石油液化气和汽油的主要成分及其应用 3 举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用 4 了解卤代烃 醇 酚 醛 羧酸 酯的典型代表物的组成和结构特点以及它们的相互联系 了解它们的主要性质及应用 5 了解有机反应的主要类型 6 结合实际了解某些有机化合物对环境和健康可能产生影响 了解有机化合物的安全使用 考纲要求 3 糖类 油脂 氨基酸和蛋白质 1 了解糖类的组成和性质特点 2 了解油脂的组成 主要性质及重要应用 3 了解氨基酸的组成 结构特点和主要化学性质 4 了解蛋白质的组成 结构和性质 4 合成高分子化合物 1 了解合成高分子的组成与结构特点 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 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 5 以上各部分知识的综合应用 考纲要求 知识精讲 考点一同分异构体 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 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 题组集训 1 分子式为c5h12o的醇与和它相对分子质量相等的一元羧酸进行酯化反应 生成的酯共有 不考虑立体异构 a 15种b 16种c 17种d 18种解析饱和一元羧酸和多一个碳原子的饱和一元醇的相对分子质量相同 c5h12o属于醇的同分异构体共有8种 c4h8o2属于羧酸的同分异构体共有2种 所以符合条件的同分异构体共有16种 b 2 分子式为c9h18o2的有机物a有下列转化关系其中b c的相对分子质量相等 则a的可能结构有 a 8种b 10种c 16种d 6种 a 3 分子式为c5h10o3的有机物与nahco3溶液反应时 生成c5h9o3na 而与金属钠反应时生成c5h8o3na2 则该有机物的同分异构体有 种 不考虑立体异构 a 10b 11c 12d 13解析该有机物含有一个羧基和一个羟基 符合条件的同分异构体有 注 标号为 oh所处的位置 下同 共12种 c 4 塑化剂的一种简称dehp 是由邻苯二甲酸和2 乙基己醇形成的酯类物质 如图是其中一种塑化剂的结构简式 若限制条件 在苯环上邻位不变 官能团的种类 位置不变 苯环上的两个取代基中的一个不变 可变取代基主链上碳原子数不变 则dehp的同分异构体有 不包括图示结构 a 10种b 15种c 18种d 19种 解析 1 若支链为乙基 2 若支链为两个甲基 两个 ch3在同一个碳原子上 若两个 ch3在不同碳原子上 综上所述共18种 注 以上标号为 c2h5或 ch3所出现的位置 答案c 反思归纳 同分异构体的判断方法1 记忆法 记住已掌握的常见的异构体数 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 丙醇有2种 3 戊烷 戊炔有3种 4 丁基 丁烯 包括顺反异构 c8h10 芳香烃 有4种 5 己烷 c7h8o 含苯环 有5种 6 c8h8o2的芳香酯有6种 7 戊基 c9h12 芳香烃 有8种 反思归纳 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c6h4cl2有3种 四氯苯也有3种 cl取代h 又如 ch4的一氯代物只有一种 新戊烷c ch3 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 反思归纳 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 考点二官能团与性质 知识精讲 题组集训 1 2014 大纲全国卷 12 从香荚兰豆中提取的一种芳香化合物 其分子式为c8h8o3 遇fecl3溶液会呈现特征颜色 能发生银镜反应 该化合物可能的结构简式是 解析遇fecl3溶液显特征颜色 说明该物质含有酚羟基 b项错误 能发生银镜反应 则说明有 cho或者是甲酸某酯 故a项正确 c项错误 而d项中 其分子式为c8h6o3 与题意不符 故d项错误 答案a 2 2014 江苏 12改编 去甲肾上腺素可以调控动物机体的植物性神经功能 其结构简式如图所示 下列说法正确的是 a 每个去甲肾上腺素分子中含有3个酚羟基b 每个去甲肾上腺素分子中含有2个手性碳原子c 1mol去甲肾上腺素最多能与2molbr2发生取代反应d 去甲肾上腺素既能与盐酸反应 又能与氢氧化钠溶液反应 解析a项 和苯环直接相连的羟基才是酚羟基 每个去甲肾上腺素分子中含有2个酚羟基 不正确 b项 一个碳原子连有4个不同的原子或原子团 这样的碳原子是手性碳原子 只有和苯环直接相连的碳原子为手性碳原子 错误 c项 溴水能和酚羟基的邻对位上的h原子发生取代反应 且1molbr2取代1molh原子 苯环上有3个位置可以被取代 不正确 d项 去甲肾上腺素分子中既有酚羟基又有 nh2 因此既能和盐酸反应 又能和氢氧化钠溶液反应 正确 答案d 3 孔雀石绿是化工产品 具有较高毒性 高残留 容易致癌 致畸 其结构简式如图所示 下列关于孔雀石绿的说法正确的是 a 孔雀石绿的分子式为c23h25n2b 1mol孔雀石绿在一定条件下最多可与6molh2发生加成反应c 孔雀石绿属于芳香烃d 孔雀石绿苯环上的一氯取代物有5种解析a项 分子式应为c23h26n2 b项 1mol孔雀石绿在一定条件下最多可与9molh2发生加成反应 c项 在该物质中除c h外 还有氮元素 不属于芳香烃 d项 上面苯环有3种 左边苯环有2种 应特别注意右边不是苯环 答案d 4 美国梅奥诊所的研究人员发现 绿茶中含有egcg 表示没食子儿茶素没食子酸酯 物质具有抗癌作用 能使血癌 白血病 中癌细胞发生自杀性死亡 已知egcg的结构简式如图所示 有关egcg的说法错误的是 a egcg的分子式为c22h18o11b egcg在空气中易氧化 也能与溴水发生加成反应c 1molegcg最多可与含9mol氢氧化钠的溶液完全作用d egcg能与碳酸钠溶液反应 但不能放出二氧化碳 解析b项 egcg在空气中易被氧化 但不能与溴水发生加成反应 应发生取代反应 c项 所有酚 oh和酯基均能和naoh反应 d项 酚 oh能和na2co3溶液反应 但由于酸性小于h2co3 所以不会放出co2气体 答案b 最后归纳 记准几个定量关系1 1mol醛基消耗2molag nh3 2oh生成2molag单质 1molh2o 3molnh3 1mol甲醛消耗4molag nh3 2oh 2 1mol醛基消耗2molcu oh 2生成1molcu2o沉淀 2molh2o 3 和nahco3反应生成气体 1mol cooh生成1molco2气体 4 和na反应生成气体 1mol cooh生成0 5molh2 1mol oh生成0 5molh2 最后归纳 5 和naoh反应1mol cooh 或酚 oh 或 x 消耗1molnaoh 1mol r为链烃基 消耗1molnaoh 1mol消耗2molnaoh 考点三有机物的性质及有机反应类型 知识精讲 1 取代反应有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫取代反应 1 酯化反应 醇 酸 包括有机羧酸和无机含氧酸 2 水解反应 卤代烃 酯 油脂 糖类 蛋白质 水解条件应区分清楚 如 卤代烃 强碱的水溶液 糖类 强酸溶液 酯 无机酸或碱 碱性条件水解反应趋于完全 油脂 无机酸或碱 碱性条件水解反应趋于完全 蛋白质 酸 碱 酶 3 硝化 磺化 反应 苯 苯的同系物 苯酚 4 卤代反应 烷烃 苯 苯的同系物 苯酚 醇 饱和卤代烃等 特点 每取代一个氢原子 消耗一个卤素分子 同时生成一个卤化氢分子 5 其他 c2h5oh hbrc2h5br h2o 2 加成反应有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新化合物的反应叫加成反应 如烯烃与卤素 卤化氢或氢气 水的反应 炔烃与卤素 卤化氢或氢气 水的反应 苯与氢气的反应等 3 氧化反应 1 与o2反应 点燃 有机物燃烧的反应都是氧化反应 催化氧化 如醇 醛 属去氢氧化反应 醛 羧酸 属加氧氧化反应 2 使酸性高锰酸钾溶液褪色的反应在有机物中 如 r ch ch2 r c ch roh 醇羟基 r cho 苯的同系物等都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 发生的反应都属氧化反应 3 银镜反应和使cu oh 2转变成cu2o的反应实质上都是有机物分子中的醛基 cho 加氧转变为羧基 cooh 的反应 因此凡是含有醛基的物质均可发生上述反应 碱性条件 含醛基的物质 醛 甲酸 hcooh 甲酸酯 hcoor 甲酸盐 葡萄糖 麦芽糖 ch3cho 2ag nh3 2ohch3 2ag 3nh3 h2o 4 还原反应主要是加氢还原反应 能发生加氢还原反应的物质在结构上有共性 即都含有不饱和键 如 烯烃 炔烃 苯及苯的同系物 苯酚 醛 酮 油酸 油酸甘油酯等 ch3cho h2ch3ch2oh 5 消去反应有机化合物在一定条件下 从一个分子中脱去一个或几个小分子 如h2o hx等 而生成含不饱和键 碳碳双键或三键 化合物的反应 叫做消去反应 如 卤代烃 醇等 卤代烃消去反应条件 强碱的醇溶液 共热 醇消去反应条件 浓硫酸加热 170 满足条件 卤代烃或醇分子中碳原子数 2 卤代烃或醇分子中与 x oh 相连的碳原子的邻位碳上必须有h原子 6 显色反应含有苯环的蛋白质与浓hno3作用呈白色 加热变黄色 7 聚合反应含碳碳双键 碳碳叁键的烯烃 炔烃加聚 含 oh cooh nh2官能团的物质间的缩聚 该考点在非选择题上的命题形式一直是以框图形式给出 主要考查化学反应方程式的书写 反应类型的判断 官能团的类别 判断或书写同分异构体 题组集训 1 2014 新课标全国卷 38 席夫碱类化合物g在催化 药物 新材料等方面有广泛应用 合成g的一种路线如下 已知以下信息 题组一有机物性质推断类 1molb经上述反应可生成2molc 且c不能发生银镜反应 d属于单取代芳烃 其相对分子质量为106 核磁共振氢谱显示f苯环上有两种化学环境的氢 回答下列问题 1 由a生成b的化学方程式为 反应类型为 2 d的化学名称是 由d生成e的化学方程式为 3 g的结构简式为 4 f的同分异构体中含有苯环的还有 种 不考虑立体异构 其中核磁共振氢谱为4组峰 且面积比为6 2 2 1的是 写出其中一种的结构简式 5 由苯及化合物c经如下步骤可合成n 异丙基苯胺 n 异丙基苯胺反应条件1所选用的试剂为 反应条件2所选用的试剂为 i的结构简式为 解析a c6h13cl 在naoh的乙醇溶液中加热 发生消去反应生成b 1molb经信息 反应 生成2molc 而c不能发生银镜反应 所以c属于酮 c为 从而推知b为 a为 因d属于单取代芳烃 且相对分子质量为106 设该芳香烃的化学式为cxhy 则由12x y 106 经讨论得x 8 y 10 所以芳香烃d为 由f c8h11n 核磁共振氢谱中苯环上有两种化学环境的氢原子 所以f为 从而推出e为 1 a b的反应为 该反应为消去反应 2 d为乙苯 d e的反应为 hno3 h2o 3 根据c f的结构简式及信息 得 h2o 所以g的结构简式为 4 含有苯环的同分异构体还有 共8种 同时 nh2还可连在 ch3或 ch2 ch3上 ch3 ch2 ch3也可连在 nh2上 因此符合条件的同分异构体共有19种 其中核磁共振氢谱为4组峰 且面积比为6 2 2 1的是 或 5 由信息 可推知合成n 异丙基苯胺的流程为 所以反应条件1所选用的试剂为浓hno3和浓h2so4混合物 反应条件2所选用的试剂为fe和稀hcl i的结构简式为 答案 消去反应 2 2014 山东理综 34 3 对甲苯丙烯酸甲酯 e 是一种用于合成抗血栓药的中间体 其合成路线如下 已知 hcho ch3choch2 chcho h2o 1 遇fecl3溶液显紫色且苯环上有两个取代基的a的同分异构体有 种 b中含氧官能团的名称为 2 试剂c可选用下列中的 a 溴水b 银氨溶液c 酸性kmno4溶液d 新制cu oh 2悬浊液 3 是e的一种同分异构体 该物质与足量naoh溶液共热的化学方程式为 4 e在一定条件下可以生成高聚物f f的结构简式为 解析新信息中发生的反应是甲醛断开碳氧双键 乙醛断开 c h键发生了加成反应 后再发生消去反应 由此可知b的结构简式为 所含官能团为醛基和碳碳双键 b d是 cho生成了 cooh d e是发生了酯化反应 1 遇fecl3溶液显紫色 说明含有酚羟基 a中的醛基是不饱和的 故结构中应该还含有 ch ch2 在苯环上有邻 间 对3种同分异构体 3 水解时消耗1molh2o 生成的酚和羧酸消耗2molnaoh的同时生成2molh2o 故反应 2 将 cho氧化成 cooh的试剂可以是银氨溶液或新制cu oh 2悬浊液 但不能用酸性kmno4溶液 它能将碳碳双键也氧化 也不能用溴水 它能与碳碳双键加成 方程式为 4 e中含有碳碳双键 能够发生加聚反应生成 答案 1 3醛基 2 bd 3 h2o 配平不作要求 4 题组二有机物合成题 3 2014 新课标全国卷 38 立方烷 具有高度对称性 高致密性 高张力能及高稳定性等特点 因此合成立方烷及其衍生物成为化学界关注的热点 下面是立方烷衍生物i的一种合成路线 回答下列问题 1 c的结构简式为 e的结构简式为 2 的反应类型为 的反应类型为 3 化合物a可由环戊烷经三步反应合成 反应1的试剂与条件为 反应2的化学方程式为 反应3可用的试剂为 4 在i的合成路线中 互为同分异构体的化合物是 填化合物代号 5 i与碱石灰共热可转化为立方烷 立方烷的核磁共振氢谱中有 个峰 6 立方烷经硝化可得到六硝基立方烷 其可能的结构有 种 解析 1 2 由流程 及两种物质结构上的变化推知该反应为取代反应 b属于卤代物 在碱的乙醇溶液中会 发生消去反应 生成 故c的结构简式为 由c d 按取代反应定义可知 为取代反应 d中含有 可以与br2发生加成反应生成 由e与f的结构比较可知 为消去反应 3 化合物a可由合成 合成路线为 故反应1的试剂与条件为cl2 光照 反应3可用的试剂为o2 cu 或其他合理答案 4 根据同分异构体的概念 具有相同分子式和不同结构的物质互为同分异构体 观察g与h的结构简式可知两者互为同分异构体 5 立方烷的8个顶点各有1个h 完全相同 即只有1种h 故核磁共振氢谱中谱峰个数为1 6 立方烷中有8个h 根据换元法 可知六硝基立方烷的种数与二硝基立方烷的种数相同 而二硝基立方烷可能的结构共有3种 如下所示 故六硝基立方烷可能的结构也有3种 答案 1 2 取代反应消去反应 3 cl2 光照o2 cu 其他合理答案也