2023年高考化学总复习第一部分考点指导第七章有机化学基础 第2讲认识有机化合物(二)

第2讲认识有机化合物（二）

【课标要求】

1.了解研究有机化合物的一般步骤和方法、初步学会分离提纯有机物的常规方法。

2.了解现代物理方法在测定有机物的元素组成、相对分子质量和分子结构中的重要作用。

3.了解确定有机物实验式、分子式的方法。

4.掌握某些物理方法是如何确定有机化合物的相对分子质量和分子结构的。

【学科素养】

1.宏观辨识与微观探析:能从有机物的共价键类型和极性预测有机物的性质，从结构上分析有

机化合物的结构特点及空间结构，知道有机化合物可能发生的有机反应类型。

2.科学探究与创新意识:知道有机物常见的分离提纯方法，通过实验探究认识元素分析的方

法、原理及其应用，并会据此判断有机物的组成元素,能根据实验探究确定有机物的分子式和

结构。

为教师备课、授课

O__、知懦1架•建构体系/

教师独具提供丰富教学资源

依据原子轨道「CS

CHJ-I有机化合物的((的重叠方式L（搬）

研

有

CW]-究依据共用电子对是极性键）

分离、提纯机

有

化否发生偏移~■（非极性键）

机

合共

物价

物

线

共

（元索分析定实验式上有机化合的(键空间结构

方

面

共

:、­：物分子式二

（质谱法定分子式卜法)

征

特

〕

~,"'和结构的确定一

质

（波谱法定结构）—有机反应实

核

红X

射

磁

外

线

共

光

衍

谱

振

射

氢

谱

【考情播报】

考占考题

2020山东等级考第19题

考点一:共价键与

2020天津等级考第14题

空间结构共价键

2020全国I卷第36题

的极性与有机反应

2020全国H卷第36题

2020全国III卷第36题

2019全国I卷第36题

2019全国H卷第13题、第36题

2019全国III卷第36题

2019海南高考第4题

2020全国H卷第27题

2020山东等级考第11题

2020浙江7月选考第11题

2019全国II卷第28题

考点二:研究有机2019天津高考第9题

化合物的一般步骤2019江苏高考第21题

和方法2020全国I卷第36题

2020天津等级考第14题

2020浙江7月选考第31题

2020江苏高考第17题

2019全国H卷第36题

命题分析

分析近五年高考试题,高考命题在本讲有以下规律：

1.从考查题型和内容上看,高考命题以选择题和非选择题呈现,考查内容主要有以下两个方

面：

(1)共价键中的。键和”键、有机反应。

(2)有机化合物的组成和分子的结构。

2.从命题思路上看,侧重有机化合物分子结构的考查。

备考策略

根据高考命题特点和规律,复习时要注意以下几个方面：

1.掌握蒸储、重结晶、萃取等分离和提纯方法的适用范围、仪器选用、操作步骤及注意事项

等。

2.掌握由有机化合物元素含量及相对分子质量确定分子式的一般方法和步骤。

3.了解红外光谱、核磁共振氢谱的原理,掌握有机化合物分子结构鉴定的方法。

考点一:共价键与空间结构共价键的极性与有机反应(基础性考点)

能力点：有机化合物中的共价键

1.共价键的类型

（1）按不同的分类依据,共价键可分为不同的类型

（共勺键）

按共用电按原子轨道的按共用电子对

子对数重叠方式是否偏移

1

,1、,1、

（极性键）俳极性健:

⑵。键和〃键的比较

。键n键

原子轨道重叠方式“头碰头”“肩并肩”

电子云形状轴对称镜像对称

能否旋转能绕键轴旋转不能绕键轴旋转

牢固程度强度大，不易断裂强度较小，易断裂

有机化合物中单键是。键,双键中含有一

判断方法个。键和一个n键,三键中含有一个。键

和两个Ji键

2.共价键的极性

有机化合物的官能团及其邻近的化学键往往是发生化学反应的活性部位。

例如乙醇分子中，极性较强的0—H键、C—0键、C—H键，因此乙醇发生化学反应时断键的部

位是如图所示的四处位置。

HH

II??

H—CfC+O+H

4+不

HH

反应①2cH3CHQH+2Na-2CH£HQNa+H2T（断1键）

反应②CH3cHQH+HBr—»CH3cH出叫0（断2键）

Cu

反应③2cH3cH2OH+O2K>2CH3CHO+2H?0（断1、3键）

稀硫酸

反应④CH3cH20H170€*CH27H2t+40（断2、4键）

典例精研

【典例】（2020•山东等级考）B3N3H6（无机苯）的结构与苯类似,也有大门键。下列关于B3N3H6

的说法错误的是（）

A.其熔点主要取决于所含化学键的键能

B.形成大n键的电子全部由N提供

C.分子中B和N的杂化方式相同

D.分子中所有原子共平面

［解题思维］解答本题的思维流程如下:

信息提

无机苯的结构与苯的结构

取

信息转

根据碳原子的成键特点及杂化方式知识解析选项的正确性

化

有机物分子中共价键类型与杂化方式什么关系？

提示：1.有机化合物中,饱和碳原子发生SP：,杂化;双键及苯环中的碳原子发生SS杂

联想质

化;三键中的碳原子发生sp杂化。

疑

2.分析苯乙焕分子中。键数目时，易忽视苯环上未写出的C—H键,在分析n键数目

时应注意苯环上形成的是一个大”键,而不是3个n键。

【解析】选Ao无机苯是分子晶体,其熔点主要取决于分子间的作用力,A错误;B原子最外层3

个电子,与其他原子形成3个。键,N原子最外层5个电子,与其他原子形成3个。键,还剩余2

个电子，故形成大”键的电子全部由N原子提供,B正确;无机苯与苯为等电子体,分子中含有

大n键,故分子中B、N原子的杂化方式为sp,杂化,C正确;无机苯与苯为等电子体,分子中含

有大n键,故分子中B、N原子的杂化方式为sp?杂化,所以分子中所有原子共平面,D正确。

迁移应用

1.香蕉是我们喜爱的水果之一,香蕉产于南方,到北方之前是未成熟的,但买到的却是成熟的

香蕉,这是喷洒了催熟剂的缘故,其中乙烯就是一种常用的催熟剂。下列对于乙烯中化学键的

分析正确的是（）

A.在乙烯分子中有一个。键、一个n键

B.乙烯在发生加成反应时，断裂的是碳原子间的。键

C.乙烯可以在一定条件下制得氯乙烯,在该过程断裂的是C-H。键

D.乙烯分子中的。键关于镜面对称

【解析】选C。在乙烯分子中存在4个C—H。键和1个C—C。键，同时还含有1个c—CJT

键,A项错误；由于。键要比n键稳定,故乙烯在发生加成反应时断裂的是C-Cn键,B项错误;

由乙烯制得氯乙烯,可看作是乙烯中的一个氢原子被氯原子取代,故断裂的是C-H。键,C项

正确；。键是轴对称,D项错误。

2.下列关于有机反应的说法不正确的是（）

A.共价键极性越强反应越易进行

B.共价键极性越强反应越难进行

C.甲烷分子中含有C-H。键能发生取代反应

D.乙烯分子中含有n键能发生加成反应

【解析】选B。共价键极性越强,在反应中越容易发生断裂,B项错误。

下列有关有机化合物中化学键类型的判断中不正确的是（）

A.全部由非金属元素组成的化合物中可能存在离子键

B.物质中有。键一定有“键，有m键一定有。键

C.已知乙焕的结构式为H—C三C—H,则乙焕分子中存在3个。键和2个n键

D.乙烷分子中只存在。键,即C—H键和C—C键均为。键

【解析】选B。醋酸镂均是由非金属元素组成的，却存在离子键,A项正确;共价双键中有一个

为。键,另一个为五键,共价三键中有一个为。键,另两个为“镶故乙快（H—C三C—H）分子中

有2个C—H。键,C=C中有1个。键,2个n键,C项正确;共价单键为。键，乙烷分子的结构

IIII

II

II—c—C—II

II

式为HH其所含的6个c—H键和1个c—C键均为。键,B项错误、D项正确。

考点二:研究有机化合物的一般步骤和方法（基础性考点）

必备知识•夯实

1.研究有机化合物的基本步骤

啊_|元素定|一|测定相对|一

提纯|一|量分析|一|分子质量|1|分析|

VV

纯净物确定实建式确定殳"确定结杓式

2.分离、提纯有机化合物的常用方法

（1）蒸储和重结晶:

适用对象要求

常用于分离、

①该有机物热稳定性较强

蒸储提纯液态有

②该有机物与杂质的沸点相差较大,一般相差30c以上

机物

常用于分离、

重结①杂质在所选溶剂中溶解度很小或很大

提纯固态有

晶②被提纯的有机物在此溶剂中溶解度受温度影响较大

机物

（2）萃取和分液：

①常用的萃取齐IJ：基、CCL,,乙酸、石油酸、二氯甲烷等。

②萃取类型：

类型原理

液-液萃利用有机物在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同，将有机物从一种溶剂转移到另

取一种溶剂的过程

固一液萃

用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程

取

③分液:将两种互不相溶的液体分开的操作。

3.有机物分子式的确定

（1）元素分析：

用化学方法鉴定有机物分子的元素组成:

■（定性分析）■

如燃烧后C—依出一珥。

'将一定量有机物燃烧，分解为简单无机

物,并测定各产物的后，从而推算出有

定所分析〉

机物分子中所含元素原子最简单的整数

(

元、比，即确定其实跄式J

素

分

近'①李比希辄化产物吸收法：、

仅含碳、氢、氧元素的有机物

CuO「H2O（用无水Cada吸收）

■（实验方法）--krox用KOH»溶液吸收）

一计算出分子中碳、氢原子的含量

一剩余的为氧原子的含质

〔②现代元素定量分析法

（2）相对分子质量的测定一一质谱法：

质荷比（分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷的比值）最大值即为该有机物的相对分子质

量。

(3)确定有机物分子式

①最简式规律

最简式对应物质

CH乙快和苯

烯煌和环烷煌

CH2

甲醛、乙酸、甲酸甲酯、

CH2O

葡萄糖、果糖

②常见相对分子质量相同的有机物

a.同分异构体相对分子质量相同。

b.含有〃个碳原子的醇与含(广1)个碳原子的同类型竣酸和酯相对分子质量相同。

c.含有〃个碳原子的烷烧与含(hl)个碳原子的饱和一元醛(或酮)相对分子质量相同,均为

14/7+2。

③“商余法”推断燃的分子式(设煌的相对分子质量为助

骂=商.................余数

II

最大碳原子数II最小氢原子数

—的余数为0或碳原子数大于或等于氢原子数时,将碳原子数依次减少一个,每减少一个碳

12

原子即增加12个氢原子,直到饱和为止。

4.分子结构的鉴定

(1)化学方法:利用特征反应鉴定出宣能团，再制备它的衍生物进一步确认。

(2)物理方法

①红外光谱

分子中化学键或官能团可对红外线发生振动吸收,不同化学键或官能团吸收频率不同,在红外

光谱图上将处于不同的位置,从而可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。

②核磁共振氢谱

不同化学环_广种数:等于吸收峰的仝曼

境的氢原子工每种个数，与吸收峰的面积成正比

关键能力•进阶

能力点一：有机物分离、提纯方法的选择

迁移应用

1.为了提纯如表所列物质(括号内为杂质)，有关除杂试剂和分离方法的选择均正确的是

()

选项被提纯的物质除杂试剂分离方法

A己烷(己烯)漠水分液

B淀粉溶液(NaCl)水过滤

CCH：iCH20H(CH3C00H)CaO蒸储

Na2cO3

DC02(S02)洗气

溶液

【解析】选C。向A试样中加入澳水，己烯与B0反应的产物与己烷仍互溶,用分液法不能将己

烷提纯;B中淀粉胶体和NaCl溶液均可透过滤纸;D中除杂试剂Na£Q,既可与杂质S02反应,又

可吸收被提纯气体C02,所以用Na2c0：,试剂不行,可改用NaHCO：，溶液为除杂试剂,应选C。

【加固训练】

正丁酸常用作有机合成反应的溶剂。

化合物密度/(g,mL')熔点/℃沸点/℃水中溶解性

正丁醇0.810-89.8118.0微溶

正丁酸0.769-95.3142.0不溶于水

某实验小组利用如图装置(夹持和加热装置均省略)合成正丁酸,其反应原

浓硫酸

理:2CH3CH2CH2CH20H135plCH3(CH2)30(CH2)3cH3+H2O,反应装置如图所示。

下列说法正确的是()

A.图中温度计水银球也可以位于液面上方

B.若分水器中水层超过支管口下沿,应打开分水器旋钮放水

C.正丁酸熔、沸点较低,该有机物固体是分子晶体,存在分子间氢键

D.实验制得的粗酸经碱液洗涤、干燥，将干燥后粗产品放入蒸储装置中，迅速加热到142.0℃

以上蒸储即可得纯酸

【解析】选B。温度计的作用是测量反应液的温度，因此温度计水银球不能位于液面上方,A错

误；当分水器中水层超过支管口下沿，应打开分水器旋钮放水，避免水流回烧瓶,B正确；正丁酸

熔、沸点较低，因此正丁酸固体属于分子晶体，但正丁酸分子间不能形成氢键,C错误;实验制

得的粗酸中含有正丁醇，蒸储时不能迅速加热到142.0C以上,否则会混有正丁醇,D错误。

能力点二：有机物分子式及结构的确定

迁移应用

•命题角度:有机物分子式、结构式的确定

有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色粘稠液体，易溶于水。

为研究A的组成与结构,进行了如表所示实验,试通过计算填空：

实验步骤解释或实验结论

(1)称取A9.0g,升温使其气化，测其密度是相同条①A的相对分子质量

件下乩的45倍为________________

实验步骤解释或实验结论

(2)将此9.0gA在足量纯Oz中充分燃烧，并使其产

物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重②A的分子式为________________

5.4g和13.2g

(3)另取A9.0g,跟足量的NaHCO；；粉末反应,生成③用结构简式表示A中含有的官能

2.24LCOK标准状况)，若与足量金属钠反应则生成团:___________________、________

2.24L上(标准状况)

.DA的核磁共振氢4田图:@A中含有________________种氢原

子

⑤综上所述,A的结构简式

AM为________________________________

1098765432(

【解析】②9.0gA燃烧生成〃(C()2)=77二—=63mol,n(H20)=~=0.3

44g•mol18g,mol

,,、/、/、，、/、9.0-0.3X12-0.6X1

mol,/7(A):〃(C):〃(H):/?(0)=0.1：0.3：(0.3X2)：-------------------=1：3：6：3

所以A的分子式为CM。,。

③0.1molA与NaHCQ：反应生成0.1molC02,则A分子中含有一个一COOH,与钠反应生成0.1mol

电则还含有一个一OH。

答案:①90②C3HA③-COOH—0H@4

CII3—CH—COOII

⑤OH

宣翔【加固训练】

(2022•珠海模拟)某化合物的结构(键线式)及球棍模型如图：

OH份，

。8,

该有机物分子的核磁共振氢谱图如下(单位是ppm)。

吸

收

强

度

下列关于该有机物的叙述正确的是()

A.该有机物分子中不同化学环境的氢原子有7种

B.该有机物属于芳香化合物

C.键线式中的Et代表的基团为一CH3

D.利用质谱图可确定该有机物的相对分子质量

【解析】选D。核磁共振氢谱图中有8个峰,说明分子中有8种不同类型的氢,A错误。该有机

物分子中无苯环结构，因此不属于芳香化合物,B错误。结合球棍模型可得Et代表的基团为一

CH2cH3,C错误。

O_、真题研习•考题演掠,~O

真题演练

CHO

1.（2021•河北选择考节选）D（HOO-）有多种同分异构体,其中能同时满足下列条件的

芳香族化合物的结构简式为、o

①可发生银镜反应,也能与FeCL溶液发生显色反应；

②核磁共振氢谱有四组峰，峰面积比为1：2：2：3。

【解析】HOO-的同分异构体满足:①可发生银镜反应,也能与FeCL,溶液发生显色反

应,说明结构中含有醛基和酚羟基;②核磁共振氢谱有四组峰，峰面积比为1：2：2：3,说明该

结构具有对称性,根据该结构中氧原子数可知该结构中含有1个醛基、2个酚羟基、1个甲基,

满足该条件的同分异构体结构简式为CHO和CH,

答案:

COOH

2.（2021•湖南选择考节选）B（二）有多种同分异构体，同时满足下列条件的同

分异构体有种（不考虑立体异构）；

①苯环上有2个取代基

②能够发生银镜反应

③与FeCL溶液发生显色反应

其中核磁共振氢谱有五组峰，且峰面积之比为6：2：2：1：1的结构简式

为。

【解析】「"OH的同分异构体满足:①能发生银镜反应，说明结构中存在醛基，②与

FeCh溶液发生显色发应，说明含有酚羟基，同时满足苯环上有2个取代基,酚羟基需占据苯环

上的1个取代位置,支链上苯环连接方式（黑点标记）：＜人CH。.-AHO共五种且与酚羟

基有邻间对三种结构，因此一共有5X3=15种结构;其中核磁共振氢谱有五组峰,因酚羟基和

醛基均无对称结构，因此峰面积之比为6：2：2：1：1的结构简式一定具有对称性（否则苯环

上的氢原子不等效），即苯环上取代基位于对位,核磁共振氢谱中峰面积比为6的氢原子位于

HCHO

与同一碳原子相连的两个甲基上,因此该同分异构的结构简式为°X2MO

3.（2020•浙江7月选考节选）写出化合物

A（Cl）同