高考化学二轮复习专题17有机化学基础学案鲁科版

1、 专题十七 有机化学基础（选修）学习目标：1、掌握烃(烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃)及其衍生物(卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯)的组成、结构特点和性质。2、了解糖类、油脂、氨基酸和蛋白质的组成、结构特点和主要化学性质及其应用。2、了解有机化学反应类型，认识不同类型化合物之间的转化关系，能设计合理路线合成有机化合物。3、了解有机化合物碳原子的成键特征，了解同系物的概念和同分异构现象，能正确判断和书写有机化合物的同分异构体。学习重难点：1、 烃及其衍生物的组成、结构特点和性质。2、 正确判断和书写有机化合物的同分异构体。 3、 有机化学反应类型，设计合理路线合成有机化合物自主学习：考点一：同分异构体【知

2、识梳理】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：组成通式可能的类别典型实例CnH2n烯烃、环烷烃CnH2n2炔烃、二烯烃CHCCH2CH3与CH2=CHCH=CH2CnH2n2O饱和一元醇、醚C2H5OH与CH3OCH3CnH2nO醛、酮、烯醇、环醚、环醇CnH2nO2羧酸、酯、羟基醛CH3COOH、HCOOCH3与HOCH2CHOCnH2n6O酚、芳香醇、芳香醚CnH2n1NO2硝基烷、氨基酸CH3CH2NO2与H2NCH2COOHCn(H2O)m单糖或双糖葡萄糖与果糖(C6H12O6)、蔗糖与麦芽糖(C12H2

3、2O11)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

4、的酯共有(不考虑立体异构)()A15种 B16种 C17种 D18种【答案】B【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。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()A8种 B10种 C16种 D6种【答案】A【解析】B的分子式为C5H12O，C的分子式为C4H8O2，符合条件的B有CH3CH2CH2CH2CH2OH，共4种，而羧酸有两种，所以A的同分异构体共有8种。3分子式为C5H10O3的有机物与N

5、aHCO3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)A10 B11 C12 D13【答案】C【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)， 【方法技巧】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、

6、C9H12(芳香烃)有8种。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；(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【知识梳理】类别通式官能团代表物分子结构特点主

7、要化学性质卤代烃一卤代烃：RX多元饱和卤代烃：CnH2n2mXm卤原子XC2H5Br(Mr：109)卤素原子直接与烃基结合碳上要有氢原子才能发生消去反应，且有几种H生成几种烯(1)与NaOH水溶液共热发生取代反应生成醇(2)与NaOH醇溶液共热发生消去反应生成烯醇一元醇：ROH饱和多元醇：CnH2n2Om醇羟基OHCH3OH(Mr：32) C2H5OH(Mr：46)羟基直接与链烃基结合，OH及CO均有极性碳上有氢原子才能发生消去反应；有几种H就生成几种烯碳上有氢原子才能被催化氧化，伯醇氧化为醛，仲醇氧化为酮，叔醇不能被催化氧化(1)跟活泼金属反应产生H2(2)跟卤化氢或浓氢卤酸反应生成卤代烃(

8、3)脱水反应：乙醇(4)催化氧化为醛或酮(5)一般断OH键，与羧酸及无机含氧酸反应生成酯醚ROR醚键C2H5O C2H5(Mr：74)CO键有极性性质稳定，一般不与酸、碱、氧化剂反应酚酚羟基OHOH直接与苯环上的碳相连，受苯环影响能微弱电离(1)弱酸性(2)与浓溴水发生取代反应生成沉淀(3)遇FeCl3呈紫色(4)易被氧化醛醛基HCHO相当于两个CHO，有极性、能加成(1)与H2加成为醇(2)被氧化剂(O2、多伦试剂、斐林试剂、酸性高锰酸钾等)氧化为羧酸酮羰基有极性、能加成(1)与H2加成为醇(2)不能被氧化剂氧化为羧酸羧酸羧基受羰基影响，OH能电离出H，受羟基影响不能被加成(1)具有酸的通性

9、(2)酯化反应时一般断裂羧基中的碳氧单键，不能被H2加成(3)能与含NH2的物质缩去水生成酰胺(肽键)酯酯基酯基中的碳氧单键易断裂(1)发生水解反应生成羧酸和醇(2)也可发生醇解反应生成新酯和新醇氨基酸RCH(NH2)COOH氨基NH2羧基COOHH2NCH2COOH(Mr：75)NH2能以配位键结合H；COOH能部分电离出H两性化合物，能形成肽键蛋白质结构复杂不可用通式表示肽键氨基NH2羧基COOH酶多肽链间有四级结构(1)两性(2)水解(3)变性(记条件) (4)颜色反应(鉴别)(生物催化剂) (5)灼烧分解糖多数可用下列通式表示：Cn(H2O)m羟基OH醛基CHO羰基葡萄糖CH2OH(C

10、HOH)4CHO淀粉(C6H10O5)n纤维素C6H7O2(OH)3n多羟基醛或多羟基酮或它们的缩合物(1)氧化反应(鉴别)(还原性糖)(2)加氢还原(3)酯化反应(4)多糖水解(5)葡萄糖发酵分解生成乙醇油脂RCOOCHRCOOCH2RCOOCH2酯基，可能有碳碳双键酯基中的碳氧单键易断裂烃基中碳碳双键能加成(1)水解反应(碱中称皂化反应) (2)硬化反应【题组集训】1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()【答案】A【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

11、，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。2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C1 mol去甲肾上腺素最多能与2 mol Br2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【答案】D【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

12、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 1 mol Br2取代1 mol H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。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C23H25N2B1 mol孔雀石绿在一定条件下最多可与6 mol H2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【答案】D【解析】A项，分子式应为C23H26N2；B项，1 mol孔雀石绿在一定条

13、件下最多可与9 mol H2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。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()AEGCG的分子式为C22H18O11BEGCG在空气中易氧化，也能与溴水发生加成反应C1 mol EGCG最多可与含9 mol氢氧化钠的溶液完全作用DEGCG能与碳酸钠溶液反应，但不能放出二氧化碳【答案】B【解析】B项，EGCG在空气中易被

14、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。【题后归纳】记准几个定量关系11 mol醛基消耗2 mol Ag(NH3)2OH生成2 mol Ag单质、1 mol H2O、3 mol NH3；1 mol甲醛消耗4 mol Ag(NH3)2OH。21 mol醛基消耗2 mol Cu(OH)2生成1 mol Cu2O沉淀、2 mol H2O。3和NaHCO3反应生成气体：1 molCOOH生成1 mol CO2气体。4和Na反应生成气体：1 mol COOH生成0.5

15、 mol H2；1 mol OH生成0.5 mol H2。5和NaOH反应1 mol COOH(或酚OH，或X)消耗1 mol NaOH；1 mol (R为链烃基)消耗1 mol NaOH；1 mol消耗2 mol NaOH。 考点三：有机物的性质及有机反应类型【知识梳理】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

16、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：C2H5OHHBrC2H5BrH2O2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：RC

17、H=CH2、RCCH、ROH(醇羟基)、RCHO、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。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。CH3CHOH2CH3CH2OHNO23Fe6HClNH23FeCl22

18、H2O5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。C2H5OHCH2=CH2H2OCH3CH2CH2BrKOHCH3CH=CH2KBrH2O6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

19、加聚：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】题组一有机物性质推断类13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：HCHOCH3CHOCH2=CHCHOH2O(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，

20、F的结构简式为_。【答案】(1)3醛基(2)bd【解析】新信息中发生的反应是甲醛断开碳氧双键，乙醛断开 CH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；BD是CHO生成了COOH，DE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。(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。(3)水解时消耗 1 mol H2O，生成的酚和羧酸消耗

21、2 mol NaOH的同时生成2 mol H2O，故反应方程式为(4)E中含有碳碳双键，能够发生加聚反应生成题组二有机物合成题2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

22、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。【答案】(1)(2)取代反应消去反应(3)Cl2/光照O2/Cu(其他合理答案也可)(4)G和H(5)1(6)3【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CD，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