2023届高中总复习第二轮专题五有机化学基础课件

第1讲简单的有机化合物(必修)专题五2023高中总复习优化设计GAOZHONGZONGFUXIYOUHUASHEJI内容索引0102考情分析•备考定向高频考点•探究突破03新题演练•能力迁移考情分析•备考定向【专题知识脉络】

【能力目标解读】

命题热点考题统计考查能力分析有机物的结构、组成、性质及用途2022全国甲,82022全国乙,82021全国甲,102020全国Ⅰ,82020全国Ⅱ,10本专题主要考查简单有机物的组成、结构、性质和同分异构体。其中对同分异构体的要求较高。在复习时,除了要关注典型代表物的结构、性质外,还要加大同分异构体练习的深度同分异构体的书写及判断2021全国甲,102021全国乙,102020全国Ⅱ,10常见有机物官能团的结构与性质2021全国乙,102020全国Ⅰ,82020全国Ⅱ,102020全国Ⅲ,8【热点考题诠释】

1.(2022全国甲)辅酶Q10具有预防动脉硬化的功效,其结构简式如图所示。下列有关辅酶Q10的说法正确的是(

)。A.分子式为C60H90O4B.分子中含有14个甲基C.分子中的四个氧原子不在同一平面D.可发生加成反应,不能发生取代反应B解题要领:本题考查有机物分子的组成、结构以及有机物的性质。根据辅酶Q10的结构简式可知,其分子内有59个碳原子,分子式为C59H90O4,A项错误;该有机物分子中含有甲基的碳原子如图所示:

,10个重复基团的最后一个连接氢原子的碳是甲基,故分子中含有1+1+1+10+1=14个甲基,B项正确;根据羰基碳原子与其相连的氧原子及另外两个原子共面和乙烯分子的平面结构可知,分子中的四个氧原子在同一平面上,C项错误;分子内含有碳碳双键,可发生加成反应,与饱和碳原子所连的氢原子在一定条件下可发生取代反应,D项错误。2.(2022全国乙)一种实现二氧化碳固定及再利用的反应如下:下列叙述正确的是(

)。A.化合物1分子中的所有原子共平面B.化合物1与乙醇互为同系物C.化合物2分子中含有羟基和酯基D.化合物2可以发生开环聚合反应D解题要领:本题考查有机化合物的结构与性质。化合物1分子中的两个碳原子都是饱和碳原子,分子中所有原子不可能共平面,A项错误;化合物1和乙醇(官能团是羟基)分子中所含碳原子数相同,所含的官能团不同,二者不互为同系物,B项错误;化合物2中没有羟基,C项错误;化合物2打开环状结构可以形成聚酯类高分子,D项正确。3.(2021全国甲)下列叙述正确的是(

)。A.甲醇既可发生取代反应也可发生加成反应B.用饱和碳酸氢钠溶液可以鉴别乙酸和乙醇C.烷烃的沸点高低仅取决于碳原子数的多少D.戊二烯与环戊烷互为同分异构体B解题要领:甲醇(CH3OH)分子中不含不饱和键,不能发生加成反应,A项叙述错误;乙酸与饱和碳酸氢钠溶液反应生成CO2气体,乙醇不能与饱和碳酸氢钠溶液反应,故利用饱和碳酸氢钠溶液可以鉴别乙酸和乙醇,B项叙述正确;烷烃的沸点高低不仅与碳原子数的多少有关,还与支链的多少、压强的大小等有关,C项叙述错误;戊二烯分子式为C5H8,环戊烷分子式为C5H10,二者分子式不同,不互为同分异构体,D项叙述错误。4.(2021全国乙)一种活性物质的结构简式为,下列有关该物质的叙述正确的是(

)。A.能发生取代反应,不能发生加成反应B.既是乙醇的同系物也是乙酸的同系物D.1mol该物质与碳酸钠反应得44gCO2C解题要领:根据题给活性物质的结构简式,可知其分子中含有碳碳双键、羟基和羧基,故该物质可以发生加成反应和取代反应,A项错误;题给活性物质的分子结构与乙醇、乙酸不相似,组成上也不是相差若干个CH2原子团,故该物质与乙醇、乙酸均不是互为同系物的关系,B项错误;题干给出的活性物质与C项中给出的物质分子式相同(均为C10H18O3)而结构不同,两者互为同分异构体,C项正确;题给活性物质分子中,能与碳酸钠反应的官能团只有羧基,1

mol该活性物质与碳酸钠反应只能生成22

g

CO2,D项错误。5.(2020全国Ⅲ)金丝桃苷是从中药材中提取的一种具有抗病毒作用的黄酮类化合物,结构简式如下:下列关于金丝桃苷的叙述,错误的是(

)。A.可与氢气发生加成反应B.分子含21个碳原子C.能与乙酸发生酯化反应D.不能与金属钠反应D解题要领:本题考查了有机物的结构与性质。金丝桃苷分子中含有的苯环、碳碳双键、羰基,在一定条件下都可与氢气发生加成反应,A项正确;根据金丝桃苷的结构简式可知,其分子内含有21个碳原子,B项正确;金丝桃苷分子内含有多个羟基,可与乙酸中的羧基发生酯化反应,也可与金属钠发生反应生成氢气,C项正确,D项错误。A.MPy只有两种芳香同分异构体B.EPy中所有原子共平面C.VPy是乙烯的同系物D.反应②的反应类型是消去反应D7.(2020全国Ⅰ)紫花前胡醇()可从中药材当归和白芷中提取得到,能提高人体免疫力。有关该化合物,下列叙述错误的是(

)。A.分子式为C14H14O4B.不能使酸性重铬酸钾溶液变色C.能够发生水解反应D.能够发生消去反应生成双键B解题要领:观察分析紫花前胡醇的结构简式,可确定分子式为C14H14O4,A项正确。由结构简式可知分子中含有双键和羟基,可以使酸性重铬酸钾溶液变色,B项错误。含有酯基,能够发生水解反应,C项正确。羟基所在碳原子的邻位碳原子上含有氢原子,可以发生消去反应,D项正确。高频考点•探究突破命题热点一常见有机物的结构及组成【有关常见有机物的结构及组成解题的思维路径】【问题探究】常见有机物的结构及组成应该注意哪些方面?1.元素组成:烃是只含C、H两种元素的有机物;醇、糖类、油脂均由C、H、O三种元素组成;蛋白质除含C、H、O、N、S等元素外,有些蛋白质含有P。2.立体结构:碳原子数≥3的烷烃分子中的碳原子一定不在同一条直线上;碳原子数≥4的烷烃才有同分异构现象。3.化学键:写结构简式时,烯烃分子中的碳碳双键不能省;苯分子中没有碳碳单键,也没有碳碳双键;乙烯分子中有碳碳双键,而聚乙烯、烷烃分子中没有碳碳双键,只有碳碳单键。4.类别:淀粉、纤维素、蛋白质均是天然高分子化合物,油脂、单糖、二糖不属于高分子化合物。5.同分异构体:淀粉、纤维素虽然分子表达式(C6H10O5)n相同,但不属于同分异构体。例1下列说法中正确的是

。

①丙烷分子中三个碳原子在同一条直线上②烃类分子中的碳原子通过形成四对共用电子对与其他原子结合③乙醇分子中无碳碳双键,所以是饱和烃④糖类、油脂、蛋白质均是由C、H、O三种元素组成的⑤淀粉、纤维素、油脂、蛋白质均属于天然高分子化合物⑥含5个碳原子的有机物,每个分子中最多可形成4个C—C单键⑦所有的烃中碳原子与碳原子之间均是以碳碳单键相连分析推理:(1)怎样判断原子是否共线、共面?要抓住甲烷、乙烯、苯分子的立体结构进行分析,如①中丙烷相当于甲烷中的两个氢原子被两个碳原子取代,所以丙烷中三个碳原子排列成折线形。对于有机物分子中原子共线、共面的问题,还要注意题干中“一定”“至少”“最多”这些关键的字词。(2)③烃中只含碳、氢两种元素;④蛋白质含有C、H、O、N、S等元素;⑤油脂不属于高分子化合物;⑥如果有机物是环状化合物,形成的碳碳单键大于4个;由乙烯、苯可知⑦错误;⑧苯分子中无碳碳单键和碳碳双键,而是介于碳碳单键与双键之间的一种特殊的键。答案:②题后反思(1)烃是仅由碳和氢两种元素组成的有机物,乙醇分子中含有氧元素,不属于烃类。(2)油脂分子中包含的原子数目较多,但其相对分子质量远小于1万,不是高分子化合物。(3)在考虑碳原子之间的连接时,除了常见的链状结构,还要考虑环状结构。对点训练1下列说法中不正确的是(

)。A.在一定条件下,苯与液溴、硝酸作用生成溴苯、硝基苯的反应都属于取代反应B.C6H14有4种同分异构体,它们的熔点、沸点各不相同C.油脂皂化反应得到高级脂肪酸盐与甘油B解析:苯与液溴、硝酸作用生成溴苯、硝基苯,是苯中的氢原子被溴原子、硝基取代,都属于取代反应,A项正确;己烷有5种同分异构体,其碳链结构分别为命题热点二有机物的性质及用途【有关有机物的性质及用途解题的思维路径】【问题探究】有哪些需要记忆的常见有机物与常用试剂的反应?常用试剂常见有机物现象及原因溴水烷烃、苯液体分层、溴水层褪色,发生萃取(注意:萃取属于物理变化)乙烯、植物油褪色,发生加成反应酸性高锰酸钾溶液烷烃、苯、乙酸乙酯液体分层,上层无色,下层紫色,不反应乙烯、乙醇褪色,发生氧化反应常用试剂常见有机物现象及原因NaOH溶液酯(油脂)加热后液体不分层,发生水解反应NaHCO3溶液能与乙酸反应有气泡生成Na乙醇、乙酸产生无色无味的气体,发生置换反应浓硫酸乙醇、乙酸共热生成不溶于水且密度比水小的无色液体,发生酯化反应银氨溶液葡萄糖水浴加热出现银镜,发生氧化反应新制氢氧化铜煮沸有红色沉淀,发生氧化反应碘水淀粉变蓝色浓硝酸蛋白质微热后呈黄色例2下列叙述中正确的是

。

①乙烯可使溴的四氯化碳溶液褪色,则聚乙烯也可以使其褪色②用酸性高锰酸钾溶液可以鉴别乙烯和甲烷③可以用溴水鉴别乙醇与乙酸④可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙醇与乙酸⑤淀粉、纤维素、葡萄糖均属于糖类,都可以水解⑥乙醇与乙酸中均含有—OH,所以均与Na反应生成氢气⑦可以用碳酸钠溶液鉴别乙醇与乙酸⑧鸡蛋白溶液与浓硝酸加热后变为黄色⑨淀粉溶液遇碘化钾变为蓝色⑩CH2=CH—CH3+Br2―→CH2Br—CH=CH2+HBr属于加成反应分析推理:(1)怎样判断有机反应类型?抓住常见反应类型的特征进行分析。取代反应:①有上有下[有机物一般下来一个原子(或原子团),有一个原子(或原子团)加到掉下来的位置上];②反应物、生成物一般均为两种或两种以上。加成反应:①只上不下;②反应物一般多于或等于两种,生成物一般为一种。(2)①聚乙烯无不饱和键,错误;乙烯、乙醇均可使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲烷、乙酸均不能,②④正确;③溴水与乙醇、乙酸均不反应,且均互溶,错误;⑤葡萄糖不能水解,错误;⑦乙醇与Na2CO3溶液不反应,乙酸与Na2CO3溶液反应有气泡产生,正确;⑨淀粉溶液遇碘单质变蓝,错误。答案:②④⑥⑦⑧题后反思(1)聚乙烯分子中无不饱和键,不能使溴的四氯化碳溶液褪色。(2)葡萄糖是单糖,不能水解。(3)淀粉溶液遇碘单质才变蓝。对点训练2下列说法正确的是(

)。A.甲烷和氯气反应生成一氯甲烷,与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型不同B.淀粉、油脂、蛋白质都能水解,但水解产物不同C.除去乙烷中混有的少量乙烯,可将混合气体通入足量酸性KMnO4溶液中D.检验蔗糖水解产物中的葡萄糖,取1mL20%蔗糖溶液,加入少量稀硫酸,水浴加热后取少量溶液,加入几滴新制Cu(OH)2,加热B解析:A选项中的两个反应均为取代反应,A项错误;淀粉、油脂、蛋白质都能水解且所得产物不同,B项正确;酸性KMnO4溶液可将乙烯氧化为CO2,C项错误;葡萄糖与新制Cu(OH)2反应要在碱性条件下进行,D项错误。A命题热点三同分异构体的书写及判断【有关同分异构体解题的思维路径】1.同分异构体的判断:2.同分异构体的书写:3.同分异构体数目的判断:【问题探究】同分异构体数目的判断思路是怎样的?基团连接法将有机物看作由基团连接而成,由基团的异构数目可推断有机物的异构体数目。如:丁基有4种结构,则C4H9Cl有4种结构换位思考法将有机物分子中的不同原子或基团换位进行思考。如:乙烷分子中共有6个H,若有一个氢原子被Cl取代所得一氯乙烷只有1种结构,那么五氯乙烷也只有1种。假设把五氯乙烷分子中的Cl看作H,而H看成Cl,其情况与一氯乙烷完全相同,故五氯乙烷也有1种结构。同理二氯乙烷和四氯乙烷均有2种,二氯苯和四氯苯均有3种等效氢法分子中等效氢原子有如下情况:①分子中同一个碳原子上连接的氢原子等效;②同一个碳原子上所连接的甲基氢原子等效;③分子中处于对称位置上的氢原子等效定一移一法分析二元取代产物的方法:如分析C3H6Cl2的同分异构体数目,可先固定其中一个氯原子位置,然后移动另一个氯原子组合法饱和酯R1COOR2,—R1有m种,—R2有n种,则酯共有m×n种注意:(1)对于苯环的二元取代物要考虑“邻”“间”“对”三方面;对于苯环的三元取代物要考虑“均”“连”“偏”三方面。(2)有机分子中的共面判断:例3分子式为C4H8O2的有机物,有关其同分异构体数目的说法正确的是(

)。A.能与NaHCO3溶液反应的有3种B.能发生水解反应的有5种C.既能与钠反应,又能与银氨溶液反应的有4种D.能与NaOH溶液反应的有6种(2)根据分子式、官能团,确定剩余碳原子数。(3)综合考虑碳链异构和位置异构,确定同分异构体数目。答案:D题后反思(1)对于各类有机物的典型反应要熟记,才能准确判断官能团,如本题中D项能与NaOH溶液反应的有机物,除了羧酸外,还有酯。(2)位置异构考虑要全面,如C项羟基醛中羟基的位置等。对点训练31.(2022陕西西安高三模拟)某有机物的分子式为C5H10O3,满足与乳酸()互为同系物的有机物有(

)。A.9种 B.10种C.11种 D.12种D解析:乳酸的官能团为羟基和羧基,羧基为端位基,羟基为取代基,结合乳酸的结构可写出分子式为C5H10O3且与乳酸互为同系物的有机物的结构:B命题热点四常见有机物官能团的结构与性质【有关常见有机物官能团解题的思维路径】【问题探究】

1.常见有机物或官能团的特征反应有哪些?有机物或官能团常用试剂反应现象

溴水褪色酸性KMnO4溶液褪色—OH金属钠产生无色无味的气体—COOH酸碱指示剂变色新制Cu(OH)2常温下沉淀溶解,溶液呈蓝色葡萄糖银氨溶液水浴加热生成银镜新制Cu(OH)2煮沸生成红色沉淀淀粉碘水呈蓝色蛋白质浓硝酸加热后呈黄色灼烧有烧焦羽毛的气味2.官能团反应中有哪些定量关系?例4下列有关有机物的说法正确的是(

)。A.乙烯、氯乙烯、聚乙烯均可以使酸性高锰酸钾溶液褪色C.酸性条件下,C2H5CO18OC2H5的水解产物是C2H5CO18OH和C2H5OHD.乙酸和油脂都能与氢氧化钠溶液反应分析推理:(1)聚乙烯中含有碳碳双键吗?聚乙烯中不含碳碳双键,不能使酸性KMnO4溶液褪色。(2)常见的有机物官能团中,哪些官能团能与NaHCO3反应?—COOH能与NaHCO3反应,—OH不能与NaHCO3反应。(3)酯水解时(酸性条件),水解的原理是什么?答案:D对点训练41.(2021广东卷)昆虫信息素是昆虫之间传递信号的化学物质。人工合成信息素可用于诱捕害虫、测报虫情等。一种信息素的分子结构简式如图所示,关于该化合物说法不正确的是(

)。A.属于烷烃B.可发生水解反应C.可发生加聚反应D.具有一定的挥发性A解析:本题考查有机化合物的结构与性质。该有机化合物中含有C、H、O三种元素,故不属于烷烃,A项错误;分子中含有酯基,可以发生水解反应,B项正确;分子中含有碳碳双键,可以发生加聚反应,C项正确;可利用该物质诱捕害虫,故应有一定的挥发性,D项正确。2.维生素B5可以减轻抗生素等药物引起的毒副作用,其结构为A.该物质可发生消去反应生成碳碳双键B.分子中含有8个碳原子C.一定条件下,1mol维生素B5最多可与2molNa发生反应D.该物质以及所有的水解产物均能发生聚合反应D解析:该物质中含有羟基,但与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子,所以不能发生消去反应,A错误;根据该物质的结构可知该物质分子中含有9个碳原子,B错误;1

mol该物质最多可与3

mol

Na发生反应,C错误;该物质含有羧基和羟基,能发生缩聚反应,该物质可发生水解反应,水解产物中含有羧基和羟基或羧基和氨基,均能发生缩聚反应,D正确。新题演练•能力迁移1.(2022湖南卷)聚乳酸是一种新型的生物可降解高分子材料,其合成路线如下:下列说法错误的是(

)。A.m=n-1B.聚乳酸分子中含有两种官能团C.1mol乳酸与足量的Na反应生成1molH2D.两分子乳酸反应能够生成含六元环的分子B乳酸分子中的羟基和羧基均能与Na反应,1

mol乳酸与足量的Na反应可生成1

mol氢气,C项说法正确;两分子乳酸通过分子间酯化反应可以2.(2021浙江卷)关于有机反应类型,下列判断不正确的是(

)。

C解析:在催化剂作用下,乙炔与氯化氢共热发生加成反应生成氯乙烯,故A正确;2-溴丙烷在氢氧化钾醇溶液中共热发生消去反应生成丙烯、溴化钾和水,故B正确;在催化剂作用下,乙醇与氧气共热发生催化氧化反应生成乙醛和水,故C错误;在浓硫酸作用下,乙酸和乙醇共热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,酯化反应属于取代反应,故D正确。3.(2022山东潍坊高三二模)有机物a、b、c的结构如图所示。下列说法正确的是(

)。A.a的一氯代物有3种C.c的二氯代物有4种D.a、b、c互为同分异构体A4.下列说法不正确的是(

)。A.苯和溴水在铁作催化剂的条件下可以制取溴苯B.煤通过干馏,可以得到苯、甲苯、二甲苯等有机化合物C.油脂可以制造肥皂和油漆等D.分子式为C9H18O2的有机物,在酸性条件下加热水解产生相对分子质量相同的两种有机物,则符合此条件的C9H18O2的结构有16种A解析:苯和液溴在铁作催化剂的条件下可以发生取代反应制取溴苯,A错误;煤通过干馏,可以得到焦炉煤气、煤焦油、焦炭,煤焦油中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物,B正确;油脂是高级脂肪酸甘油酯,可以在一定条件下反应制造肥皂和油漆等,C正确;根据题干中C9H18O2在酸性条件下加热可水解产生相对分子质量相同的两种有机物,则C9H18O2为酯,水解生成醇和酸,酸比醇少一个C原子,因此水解后得到的羧酸含有4个C原子,而得到的醇含有5个C原子。含有4个C原子的羧酸有2种同分异构体:CH3CH2CH2COOH,CH3CH(CH3)COOH;含有5个C原子的醇有8种同分异构体:CH3CH2CH2CH2CH2OH,CH3CH2CH2CH(OH)CH3,CH3CH2CH(OH)CH2CH3,CH3CH2CH(CH3)CH2OH,,CH3CH(OH)CH(CH3)CH3,CH2(OH)CH2CH(CH3)CH3,CH3C(CH3)2CH2OH,故该有机物的同分异构体种类有2×8=16种,D正确。A.1mol该有机物完全燃烧需要4molO2B.该有机物与HCOOCH=CH2互为同分异构体C.该有机物的二氯代物有3种D.该有机物所有原子均处于同一平面B解析:该化合物分子式是C3H4O2,1

mol该有机物完全燃烧需要3

mol

O2,A错误;HCOOCH=CH2分子式也是C3H4O2,二者分子式相同,分子结构不同,互为同分异构体,B正确;在该物质分子中只有2个C原子上分别含有2个H原子,一氯代物只有1种,其二氯代物中,两个Cl原子可以在同一个C原子上,也可以在不同的C原子上,所以该有机物的二氯代物有2种,C错误;由于分子中的C原子为饱和碳原子,其结构与CH4中的C原子类似,构成的是四面体结构,因此不可能所有原子均处于同一平面,D错误。本课结束第2讲有机化学基础(选修)专题五2023高中总复习优化设计GAOZHONGZONGFUXIYOUHUASHEJI内容索引0102考情分析•备考定向高频考点•探究突破03新题演练•能力迁移考情分析•备考定向【专题知识脉络】

【能力目标解读】

命题热点考题统计考查能力分析有机物的结构与性质2022全国甲,36(1)~(5)2022全国乙,36(1)~(6)2021全国甲,36(1)~(5)2021全国乙,36(1)~(5)2020全国Ⅰ,36(1)~(5)2020全国Ⅱ,36(1)~(5)2020全国Ⅲ,36(1)~(4)本专题在高考中基本上是运用典型的有机合成路线,将信息和所学知识交织在一起,以新药物、新材料合成为情景,串联有机物的多种性质,进行考查。此类题目联系生产实际和科技成果,起点高、新颖性强,主要考查结构简式及同分异构体的书写、重要的有机反应方程式的书写、反应类型的判断、官能团的名称,以及利用题给信息设计简单合成路线等命题热点考题统计考查能力分析限制条件的同分异构体数目的判断及书写2022全国甲,36(6)2022全国乙,36(7)2021全国甲,36(6)2021全国乙,36(6)2020全国Ⅰ,36(6)2020全国Ⅱ,36(6)2020全国Ⅲ,36(5)

有机推断及合成2022全国甲,36(7)2021全国甲,36(7)【热点考题诠释】

1.(2022全国乙)左旋米那普伦是治疗成人重度抑郁症的药物之一,以下是其盐酸盐(化合物K)的一种合成路线(部分反应条件已简化,忽略立体化学):已知:化合物F不能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳。回答下列问题:(1)A的化学名称是

。

(2)C的结构简式为

。

(3)写出由E生成F反应的化学方程式

。

(4)E中含氧官能团的名称为

。

(5)由G生成H的反应类型为

。

(6)I是一种有机物形成的盐,结构简式为

。

(7)在E的同分异构体中,同时满足下列条件的总数为

种。

a)含有一个苯环和三个甲基;b)与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳;c)能发生银镜反应,不能发生水解反应。上述同分异构体经银镜反应后酸化,所得产物中,核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为6∶3∶2∶1)的结构简式为

。

解题要领:本题考查有机物的合成,涉及有机物的命名、结构简式的推导与书写、官能团名称、限定结构同分异构体数目的判断和书写等。(1)根据A的结构可知其名称为3-氯-1-丙烯。(4)E分子中的含氧官能团有两种,分别为羧基和羟基。(5)比较H和G的分子组成可知,G分子中的羟基(—OH)被氯原子取代,该反应是取代反应。(6)比较H和J的结构简式可知,H中的氯原子被I的阴离子替换,则I的结构简式为

。(7)根据题意可知,E的同分异构体应满足苯环上连有3个甲基、1个羧基、1个醛基、1个氢原子。除3个甲基外,另外3个基团各不相同,则满足条件的同分异构体有10种。其中同分异构体经银镜反应后酸化,所得产物核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为6∶3∶2∶1),则说明该产物分子结构对称性很强,其可能的结构有如下两种:2.(2022全国甲)用N-杂环卡宾碱(NHCbase)作为催化剂,可合成多环化合物。下面是一种多环化合物H的合成路线(无需考虑部分中间体的立体化学)。回答下列问题:(1)A的化学名称为

。

(2)反应②涉及两步反应,已知第一步反应类型为加成反应,第二步的反应类型为

。

(3)写出C与Br2/CCl4反应产物的结构简式

。

(4)E的结构简式为

。

(5)H中含氧官能团的名称是

。

(6)化合物X是C的同分异构体,可发生银镜反应,与酸性高锰酸钾反应后可以得到对苯二甲酸,写出X的结构简式

。

(7)如果要合成H的类似物H'(),参照上述合成路线,写出相应的D'和G'的结构简式

、

。H'分子中有

个手性碳(碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳)。

答案:(1)苯甲醇(2)消去反应(5)硝基、酯基、酮羰基

解题要领:本题考查有机物的命名、有机反应类型判断、结构简式的书写、官能团的识别、同分异构体的书写及有机合成等综合知识,难度中等。(1)根据反应①的条件、B的结构简式及A的分子式可知,A为苯甲醇。(2)第②步反应的表达式可表示为B(C7H6O)+CH3CHO→C(C9H8O)+H2O,已知反应②涉及的第一步反应为加成反应,则第二步反应为消去反应。3.(2021全国甲,改编)近年来,以大豆素(化合物C)为主要成分的大豆异黄酮及其衍生物,因其具有优良的生理活性而备受关注。大豆素的合成及其衍生化的一种工艺路线如下:回答下列问题:(1)A的化学名称为

。

(2)1molD反应生成E至少需要

mol氢气。

(3)写出E中任意两种含氧官能团的名称

。

(4)由E生成F的化学方程式为

。

(5)由G生成H分两步进行:反应1)是在酸催化下水与环氧化合物的加成反应,则反应2)的反应类型为

。

(6)化合物B的同分异构体中能同时满足下列条件的有

(填字母)。

a.含苯环的醛、酮b.不含过氧键(—O—O—)c.核磁共振氢谱显示四组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶1

A.2种

B.3种 C.4种

D.5种(7)根据上述路线中的相关知识,以丙烯为主要原料用不超过三步的反应设计合成:答案:(1)1,3-苯二酚(或间苯二酚)

(2)2(3)酯基、羟基、醚键(任意两种)(5)取代反应(6)C(4)对比E和F的分子组成可以看出,E→F为E分子失去1分子H2O并形成碳碳双键,据此可以写出化学方程式。(5)对比G与H的结构简式,G→H的第二步反应是酯的水解,属于取代反应。高频考点•探究突破命题热点一有机物的结构与性质【有关有机物性质分析的思维路径】【问题探究】1.常见官能团的结构与性质有哪些?物质类别官能团主要化学性质烷烃—①在光照下发生卤代反应;②不能使酸性KMnO4溶液褪色;③高温分解不饱和烃

—C≡C—①与X2(X代表卤素,下同)、H2、HX、H2O发生加成反应;②加聚;③易被氧化,可使酸性KMnO4溶液褪色苯及其同系物—①取代反应,如硝化反应、磺化反应、卤代反应(Fe或Fe3+作催化剂);②与H2发生加成反应;③苯的同系物使酸性KMnO4溶液褪色物质类别官能团主要化学性质卤代烃—X①与NaOH水溶液共热发生取代反应;②与NaOH醇溶液共热发生消去反应醇—OH①与活泼金属Na等反应产生H2;②消去反应,分子内脱水生成烯烃;③催化氧化;④与羧酸及无机含氧酸发生酯化反应酚—OH①弱酸性;②遇浓溴水生成白色沉淀;③遇FeCl3溶液显紫色2.推断反应类型有哪些常用的方法?(1)由官能团转化推断反应类型,特别是推断题中所给信息的反应类型时,我们一定要从断键、成键的角度分析各反应类型的特点:如取代反应的特点是“有上有下或断一下一上一”(断了一个化学键,下来一个原子或原子团,上去一个原子或原子团);加成反应的特点是“只上不下或断一加二,从哪里断从哪里加”;消去反应的特点是“只下不上”。(2)由反应条件推断反应类型:①在NaOH水溶液的条件下,除羧酸、酚发生的是中和反应外,其他一般为取代反应,如卤代烃的水解、酯的水解。②在NaOH醇溶液的条件下,卤代烃发生的是消去反应。③在浓硫酸作催化剂的条件下,除醇生成烯是消去反应外,其他大多数是取代反应,如醇变醚、苯的硝化、酯化反应。④在稀硫酸的条件下,大多数反应是取代反应,如酯的水解、糖类的水解、蛋白质的水解。⑤FeX3作催化剂,苯环的卤代;光照条件下,烷烃的卤代。⑥能与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应。⑦能与H2在Ni催化作用下发生反应,则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应。⑧与O2或新制的Cu(OH)2或银氨溶液反应,则该物质发生的是—CHO的氧化反应(如果连续两次出现O2,则一般为醇→醛→羧酸的氧化过程)。(3)应注意有机反应类型是取代反应时的常考点,其范围很广,如烃的卤代反应、硝化反应,醇分子间的脱水,苯酚的溴代反应,酸与醇的酯化反应,卤代烃、酯、油脂的水解反应等。例1(2021浙江卷)某课题组研制了一种具有较高玻璃化转变温度的聚合物P,合成路线如下:已知:请回答:(1)化合物A的结构简式是

;

化合物E的结构简式是

。

(2)下列说法不正确的是

。

A.化合物B分子中所有的碳原子共平面B.化合物D的分子式为C12H12N6O4C.化合物D和F发生缩聚反应生成PD.聚合物P属于聚酯类物质(3)化合物C与过量NaOH溶液反应的化学方程式是

。

(4)在制备聚合物P的过程中还生成了一种分子式为C20H18N6O8的环状化合物。用键线式表示其结构

。

(5)写出3种同时满足下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式(不考虑立体异构):

。

①H-NMR谱显示只有2种不同化学环境的氢原子②只含有六元环缩聚反应除形成缩聚物外,还有水、醇、氨或氯化氢等小分子产生,化合物D和化合物F的聚合反应不涉及小分子的产生,不属于缩聚反应,故C错误;聚合物P中含有4n个酯基官能团,所以聚合物P属于聚酯类物质,故D正确。(4)化合物D和化合物F之间发生反应,可以是n个D分子和n个F分子之间聚合形成化合物P,同时也可能发生1个D分子和1个F分子之间的加成反应,对于后者情况,化合物D中的2个—N3官能团与化合物F中的2个碳碳三键分别反应,可以形成环状结构,用键线式表示为,该环状化合物的分子式为

C20H18N6O8,符合题意。对点训练1(2022四川绵阳高三考试)药物利托那韦的部分合成路线如下:(1)C中所含官能团的名称为

,E的分子式为

。

(2)X的名称为

,反应①的条件是

。

(3)写出C与D反应生成Y的化学方程式:

。

(4)写出反应③除F外另一产物的结构简式:

。

(5)由A到F的合成路线中涉及的反应类型有

(填字母)。

A.取代反应 B.水解反应 C.硝化反应

D.消去反应(6)M是X的同系物,分子式为C8H9NO2,写出其所有符合下列条件的同分异构体:

。

①分子中含有苯环;②能与碳酸氢钠反应产生气体,也能与盐酸反应;③核磁共振氢谱峰面积之比为1∶2∶2∶2∶2。答案:(1)碳氯键、硝基C11H8N2O5S(2)对硝基甲苯或4-硝基甲苯浓硫酸、加热(3)命题热点二限定条件的同分异构体数目的判断及书写【判断同分异构体的思维路径】【问题探究】1.如何书写同分异构体?(1)具有官能团的有机物。一般的书写顺序:碳链异构→位置异构→官能团类别异构。(2)芳香化合物的同分异构体。①只有一个侧链,取决于侧链类别的个数。②若有两个侧链,则存在邻、间、对三种位置异构。2.限定范围的同分异构体如何书写?高考题经常给出信息,根据信息限定范围书写或补写同分异构体,解题时要看清所限定范围,分析已知的几个同分异构体的结构特点,对比联想找出规律补写,书写时只考虑碳链异构、官能团种类及位置异构,最后根据价键补上氢原子,如:写出C8H8O2有苯环、属于酯类的同分异构体。(1)首先分析分子式C8H8O2除含有一个苯环、一个酯基外,还有一个碳原子。

酯类的同分异构体的书写比较复杂,数目较多,书写时一定要按照规则和顺序,否则容易重复或漏写,造成失分,因此在解题时注意总结书写的规律。例2Ⅰ.分子式为C8H8O的F是生产高分子光阻剂的主要原料。F具有如下特点:①能与FeCl3溶液发生显色反应;②能发生加聚反应;③苯环上的一氯代物只有2种。(1)F在一定条件下发生加聚反应的化学方程式为

。

(2)化合物G是F的同分异构体,属于芳香化合物,能发生银镜反应。G有多种结构,写出其中1种的结构简式

。

Ⅱ.芳香化合物E的分子式是C8H8Cl2。E的苯环上的一溴取代物只有1种,则E的所有可能的结构简式是

。

Ⅲ.分子式C4H8O2的同分异构体中,能与NaHCO3溶液反应放出CO2的有

种,其相应的结构简式是

。

分析推理:(1)怎样判断和书写含有苯环的限制条件的同分异构体?(2)当苯环上含有多个取代基时,怎样判断其同分异构体数目?一般采用先固定2个取代基(有邻、间、对3种位置关系),然后再往上加另外取代基的方法。如Ⅱ题,E的分子式是C8H8Cl2。E的苯环上的一溴取代物只有1种,则E的所有可能的结构应高度对称,所以苯环侧链要么是2个—CH2Cl取代基,要么是4个取代基(2个—CH3和2个—Cl)。2个—CH2Cl(3)怎样判断只有一个官能团的同分异构体数目?首先写出所含官能团,然后再分析余下的烃基有几种。如Ⅲ题,能与NaHCO3溶液反应放出CO2的应符合C3H7—COOH,丙基有两种。Ⅲ.2

CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH对点训练21.乙基香草醛()是食品添加剂的增香原料,其香味比香草醛更加浓郁。乙基香草醛的同分异构体有很多种,满足下列条件的同分异构体有

(不考虑立体异构)种。

①能与NaHCO3溶液反应②遇FeCl3溶液显紫色,且能与浓溴水反应③苯环上有两个烃基④苯环上的含氧官能团处于对位其中有一种同分异构体的核磁共振氢谱中出现4组峰,吸收峰的面积之比为1∶1∶2∶6,该同分异构体的结构简式为

。

解析:乙基香草醛分子中除苯环外,还有3个碳原子、3个氧原子、7个氢原子,条件①说明有羧基,条件②说明有酚羟基,且酚羟基在苯环的邻位或对位必须有氢原子,条件④说明羧基和酚羟基在对位,剩余两个甲基不能都在酚羟基的邻位,符合条件的同分异构体有:①能发生银镜反应,②酸性条件下水解的产物的物质的量之比为2∶1,③不与NaHCO3溶液反应。则符合上述条件的F共有

种(不考虑立体结构,不包含G本身),其中核磁共振氢谱为5组峰的结构简式为

(写出一种即可)。

(2)F为二元取代芳香化合物,说明苯环上只有两个取代基;同时满足以下条件:①能发生银镜反应说明有醛基或HCOO—;②酸性条件下水解的产物的物质的量之比为2∶1,说明有两个酯基;③不与NaHCO3溶液反应,说明没有命题热点三有机推断及合成【有关有机推断的思维路径】【问题探究】1.有机推断有哪些常用的突破口?(1)从有机物官能团的特征性质突破官能团种类:③能发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2煮沸后生成红色沉淀的物质一定含有—CHO。④能与Na反应生成H2的一定含有—OH或—COOH,与NaOH、Na2CO3反应的可能含有酚羟基或—COOH,与NaHCO3反应生成CO2的一定含有—COOH。⑤能与FeCl3溶液发生显色反应的有机物一定含有酚羟基,能水解产生醇和羧酸的物质是酯,能发生消去反应的是醇或卤代烃。2.有机合成中为什么要注意官能团的保护?在有机合成,尤其是含有多个官能团的有机物的合成过程中,多个官能团之间相互影响、相互制约。当需要某一官能团反应或拼接碳链时,其他官能团或者被破坏或者首先反应,造成合成困难甚至失败。因此,在合成过程中要把分子中某些官能团用恰当的方法保护起来,在适当的时候再将其转变回来,从而达到有机合成的目的。例3(2021山东卷)一种利胆药物F的合成路线如下:回答下列问题:(1)A的结构简式为

;符合下列条件的A的同分异构体有

种。

①含有酚羟基②不能发生银镜反应③含有四种化学环境的氢(2)检验B中是否含有A的试剂为

;B→C的反应类型为

。

(3)C→D的化学方程式为

;E中含氧官能团共

种。

(1)A的结构简式为

;A的同分异构体中满足:①含有酚羟基;②不能发生银镜反应,说明结构中不含醛基;③含有四种化学环境的氢,说明具有对称结构,则满足条件的结构有:(2)A中含有酚羟基,B中不含酚羟基,可利用FeCl3溶液检验B中是否含有A,若含有A,则加入FeCl3溶液后溶液呈紫色;由上述分析可知,B→C的反应类型为氧化反应。对点训练3氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如下:回答下列问题:(1)A的结构简式为

。C的化学名称是

。