【三維設(shè)計】2016屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第九章(B)有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ) 新人教版
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1、 本章供開設(shè)《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》的地市使用 第一節(jié) 有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、分類與命名 1.了解常見有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)。了解常見有機(jī)物中的官能團(tuán),能正確表示它們的結(jié)構(gòu)。 2.了解有機(jī)物存在異構(gòu)現(xiàn)象,能判斷簡單有機(jī)化合物的同分異構(gòu)體(不包括手性異構(gòu)體)。 3.能根據(jù)有機(jī)化合物的命名規(guī)則命名簡單的有機(jī)化合物。 4.能根據(jù)有機(jī)化合物的元素含量、相對分子質(zhì)量確定有機(jī)化合物的分子式。 5.了解確定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的化學(xué)方法和某些物理方法。 考點(diǎn)一 有機(jī)物的分類與結(jié)構(gòu) [教材知識層面] 1.有機(jī)物的分類 (1)按碳的骨架分類: ①有機(jī)物 ②烴
2、(2)按官能團(tuán)分類: ①官能團(tuán):決定化合物特殊性質(zhì)的原子或原子團(tuán)。 ②有機(jī)物主要類別與其官能團(tuán): 類別 官能團(tuán) 類別 官能團(tuán) 名稱 結(jié)構(gòu) 名稱 結(jié)構(gòu) 烷烴 烯烴 碳碳雙鍵 炔烴 碳碳三鍵 —C≡C— 芳香烴 鹵代烴 鹵素原子 —X 醇 羥基 —OH 酚 羥基 —OH 醚 醚鍵 醛 醛基 酮 羰基 羧酸 羧基 酯 酯基 ③醇和酚的結(jié)構(gòu)差別就是羥基是否直接連在苯環(huán)上。 如屬于醇類,則屬于酚類。 ④同一物質(zhì)含有不同的官能團(tuán),可屬于不同的類別。 如既可屬于醛類,又可屬
3、于酚類。 2.有機(jī)物中碳原子的成鍵特點(diǎn) 3.有機(jī)物結(jié)構(gòu)的表示方法 名稱 結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡式 鍵線式 丙烯 CH3CHCH2 乙醇 CH3CH2OH 乙酸 CH3COOH [考點(diǎn)達(dá)標(biāo)層面] 1.北京奧運(yùn)會期間對大量盆栽鮮花施用了S-誘抗素制劑,以保持鮮花盛開。S-誘抗素的分子結(jié)構(gòu)如圖,下列關(guān)于該分子說法正確的是( ) A.含有碳碳雙鍵、羥基、羰基、羧基 B.含有苯環(huán)、羥基、羰基、羧基 C.含有羥基、羰基、羧基、酯基 D.含有碳碳雙鍵、苯環(huán)、羥基、羰基 解析:選A 由S-誘抗素的結(jié)構(gòu)可知,其分子結(jié)構(gòu)中含有碳碳雙鍵、醇羥基、羧
4、基和羰基。 2.下列有機(jī)化合物中,有多個官能團(tuán): (1)可以看作醇類的是________;(填編號,下同) (2)可以看作酚類的是________; (3)可以看作羧酸類的是________; (4)可以看作酯類的是________。 答案:(1)BD (2)ABC (3)BCD (4)E 考點(diǎn)二 同系物與同分異構(gòu)體 [教材知識層面] 1.同系物 (1)結(jié)構(gòu)相似。 (2)分子組成上相差一個或若干個CH2原子團(tuán)。 (3)實(shí)例:如CH4和CH3—CH3、CH2CH2和 CH3CHCH2。 2.同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體 (1)同分異構(gòu)現(xiàn)象:化合物具有相同的分子
5、式,但因結(jié)構(gòu)不同而產(chǎn)生了性質(zhì)上的差異的現(xiàn)象。 (2)同分異構(gòu)體的類別: 異構(gòu)方式 形成原因 示例 碳鏈異構(gòu) 碳骨架不同 CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)CH3 位置異構(gòu) 官能團(tuán)位置不同 CH2===CH—CH2—CH3與CH3—CH===CH—CH3 官能團(tuán)異構(gòu) 官能團(tuán)種類不同 CH3CH2OH和CH3—O—CH3 [高考考查層面] 命題點(diǎn)1 同分異構(gòu)體的書寫 1.烷烴 烷烴只存在碳鏈異構(gòu),書寫時要注意全面而不重復(fù),具體規(guī)則如下: 成直鏈,一條線;摘一碳,掛中間; 往邊移,不到端;摘兩碳,成乙基; 二甲基,同鄰間;不重復(fù),要寫全。
6、 以C6H14為例說明(只寫出碳骨架) ①成直鏈,一條線: C―C―C―C―C―C ②摘一碳,掛中間: ③往邊移,不到端: ④二甲基,同鄰間: 因此,C6H14有5種同分異構(gòu)體。 2.具有官能團(tuán)的有機(jī)物 (1)按碳鏈異構(gòu)?位置異構(gòu)?官能團(tuán)異構(gòu)的順序書寫。實(shí)例:(以C4H8O為例且只寫出骨架與官能團(tuán)) ①碳鏈異構(gòu)?C―C―C―C、 ②位置異構(gòu)? ③官能團(tuán)異構(gòu)?C―O―C―C―C、 、C―C―O―C―C (2)常見的官能團(tuán)異構(gòu): 組成通式 可能的類別及典型實(shí)例 CnH2n 烯烴(CH2=CH—CH3)、 環(huán)烷烴() CnH2n-2 炔烴(CH≡C―
7、CH2—CH3)、 二烯烴(CH2=CH—CH=CH2) 環(huán)烯烴() CnH2n+2O 醇(C2H5OH)、醚(CH3OCH3) CnH2nO 醛(CH3CH2CHO)、酮(CH3COCH3)、 烯醇(CH2=CH—CH2—OH)、 環(huán)醚()、 環(huán)醇(C) CnH2nO2 羧酸(CH3COOH)、 酯(HCOOCH3)、 羥基醛(HO—CH2—CHO) CnH2n-6O 酚()、 芳香醚()、 芳香醇() 3.芳香族化合物 (1)苯環(huán)上有兩個取代基,苯環(huán)上的位置有鄰、間、對三種。 如 (2)苯環(huán)上有三個取代基。 ①若三個取代基相同,則有3種結(jié)
8、構(gòu): ②若三個取代基中有2個相同,則有6種結(jié)構(gòu): ③若三個取代基均不相同,則有10種結(jié)構(gòu): 4.限定條件下同分異構(gòu)體的書寫 已知有機(jī)物的分子式或結(jié)構(gòu)簡式,書寫在限定條件下的同分異構(gòu)體或判斷同分異構(gòu)體的種數(shù),是高考的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。解答這類題目時,要注意分析限定條件的含義,弄清楚在限定條件下可以確定什么,再根據(jù)分子式并針對可變因素書寫各種符合要求的同分異構(gòu)體。例如,分子式為C8H8O2,結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)且屬于酯類的同分異構(gòu)體有(逐一增碳法): 甲酸某酯:、 (鄰、間、對); 乙酸某酯:; 苯甲酸某酯:。 [典題示例] 1.分子式為C7H8O結(jié)構(gòu)中含有苯環(huán)的同分異構(gòu)體有
9、幾種?試寫出其結(jié)構(gòu)簡式。 答案:5種。結(jié)構(gòu)簡式為、 2.有機(jī)物B()的一種同分異構(gòu)體滿足下列條件: Ⅰ.能發(fā)生銀鏡反應(yīng),其水解產(chǎn)物之一能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。 Ⅱ.分子中有6種不同化學(xué)環(huán)境的氫,且分子中含有兩個苯環(huán)。 寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:________________。 解析:與B物質(zhì)互為同分異構(gòu)體,水解產(chǎn)物之一能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),則說明有酚羥基生成酯,能發(fā)生銀鏡反應(yīng),則說明是甲酸生成的酯,分子中有2個苯環(huán),且只有6種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,則說明該物質(zhì)結(jié)構(gòu)對稱性強(qiáng),因此,可推斷該有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡式為。 答案: 命題點(diǎn)2 同分異構(gòu)體數(shù)目的確定 [典
10、題示例] 1.(2014·全國卷Ⅱ)四聯(lián)苯的一氯代物有( ) A.3種 B.4種 C.5種 D.6種 解析:選C 推斷有機(jī)物一氯代物的種數(shù)需要找中心對稱線,四聯(lián)苯是具有兩條對稱軸的物質(zhì),即,在其中的一部分上有幾種不同的氫原子(包括對稱軸上的氫原子),就有幾種一氯代物,四聯(lián)苯有5種不同的氫原子,故有5種一氯代物。 2.(2013·全國卷Ⅰ)分子式為C5H10O2的有機(jī)物在酸性條件下可水解為酸和醇,若不考慮立體異構(gòu),這些醇和酸重新組合可形成的酯共有( ) A.15種 B.28種 C.32種 D.40種 解析:選D 分子式為C5H10O2的酯
11、可能是HCOOC4H9、CH3COOC3H7、C2H5COOC2H5、C3H7COOCH3,其水解得到的醇分別是C4H9OH(有4種)、C3H7OH(有2種)、C2H5OH、CH3OH,水解得到的酸分別是HCOOH、CH3COOH、CH3CH2COOH、C3H7COOH(有2種)。C4H9OH與上述酸形成的酯有4+4+4+4×2=20種;C3H7OH與上述酸形成的酯有2+2+2+2×2=10種;C2H5OH、CH3OH與上述酸形成的酯都是1+1+1+1×2=5種,以上共有40種。 [方法技巧] 同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷方法 (1)記憶法 記住一些常見有機(jī)物異構(gòu)體數(shù)目,例如 ①凡只含一個碳
12、原子的分子均無異構(gòu)體; ②乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、乙炔、丙炔無異構(gòu)體; ③4個碳原子的烷烴有2種異構(gòu)體,5個碳原子的烷烴有3種異構(gòu)體,6個碳原子的烷烴有5種異構(gòu)體。 (2)基元法 ①丙基的結(jié)構(gòu)有2種[—CH2CH2CH3、—CH(CH3)2],則丙醇(—C3H7OH)、丁醛(C3H7—CHO)、丁酸(C3H7—COOH)有2種同分異構(gòu)體。 ②丁基的結(jié)構(gòu)有4種,則一氯丁烷(C4H9—Cl)、丁醇(C4H9—OH)、戊醛(C4H9—CHO)、戊酸(C4H9—COOH)有4種同分異構(gòu)體。 ③戊基的結(jié)構(gòu)有8種,則一氯戊烷(C5H11—Cl)、戊醇(C5H11—OH)、己醛(C5H11—CH
13、O)、己酸(C5H11—COOH)有8種同分異構(gòu)體。 (3)先定后動法 分析二元取代物的方法,如分析C3H6Cl2的同分異構(gòu)體,先固定其中一個Cl的位置,移動另外一個Cl,從而得到其同分異構(gòu)體: 、 共四種。 (4)替代法 如二氯苯(C6H4Cl2)有3種同分異構(gòu)體,則四氯苯也有3種同分異構(gòu)體(將H和Cl位置互換);又如CH4的一氯代物只有1種,則新戊烷[C(CH3)4]的一氯代物也只有1種。 (5)等效氫法 分子中有多少種“等效”氫原子,某一元取代物就有多少種。 ①同一個碳原子上的氫原子屬于“等效”氫原子。 如中CH3上的3個氫原子是“等效”的。 ②同一分子中處于軸對稱
14、位置上的氫原子是“等效”的。 如分子中,在苯環(huán)所在的平面內(nèi)有2條互相垂直的對稱軸,故有兩類“等效”氫原子。 ③同一個碳原子上相同取代基上的氫原子屬于“等效”氫原子 。 如分子中有2種“等效”氫原子。 [考點(diǎn)達(dá)標(biāo)層面] 1.(2014·山東高考)有機(jī)物A()遇FeCl3溶液顯紫色且苯環(huán)上有兩個取代基的同分異構(gòu)體有________種,試分別寫出其結(jié)構(gòu)簡式________________。 解析:遇FeCl3溶液顯紫色,說明A分子結(jié)構(gòu)中含有酚羥基,A中醛基是不飽和的,故結(jié)構(gòu)中應(yīng)含有CHCH2,在苯環(huán)上有鄰、間、對3種同分異構(gòu)體。 答案:3 、 2.(2013·全國卷Ⅱ) I[C
15、H3CH(CH3) ]的同系物J比I相對分子質(zhì)量小14,J的同分異構(gòu)體中能同時滿足如下條件:①苯環(huán)上只有兩個取代基,②既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),又能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2,共有________種(不考慮立體異構(gòu))。J的一個同分異構(gòu)體發(fā)生銀鏡反應(yīng)并酸化后核磁共振氫譜為三組峰,且峰面積比為2∶2∶1,寫出J的這種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式___________________________________________________________。 解析:J的同分異構(gòu)體分子內(nèi)含有羧基和醛基,其可能的結(jié)構(gòu)簡式有、 、,因兩個基團(tuán)在苯環(huán)上有鄰、間、對三種位置關(guān)系,共有18種結(jié)構(gòu)。其中發(fā)生銀
16、鏡反應(yīng)并酸化后核磁共振氫譜有三組峰,且峰面積比為2∶2∶1的為。 答案:18 考點(diǎn)三 有機(jī)物的命名 [教材知識層面] 1.烴的命名 (1)烷烴的習(xí)慣命名法: 如C5H12的同分異構(gòu)體有3種,分別是: CH3CH2CH2CH2CH3、,用習(xí)慣命名法命名分別為正戊烷、異戊烷、新戊烷。 (2)烷烴的系統(tǒng)命名法: 烷烴的命名需經(jīng)過選主鏈、編序號、定名稱三步,基本原則有: ①最長、最多定主鏈。 當(dāng)有幾個相同長度的不同碳鏈時,選擇含支鏈最多的一個作為主鏈。 ②編號位要遵循“近”“簡”和“小”的原則。 原則 解釋 首先要考慮“近” 以離支鏈較近的主鏈一端為起點(diǎn)
17、編號 同“近”考慮“簡” 有兩個不同的支鏈,且分別處于距主鏈兩端同近的位置,則從較簡單的支鏈一端開始編號 同“近”、同“簡”, 考慮“小” 若有兩個相同的支鏈,且分別處于距主鏈兩端同近的位置,而中間還有其他支鏈,從主鏈的兩個方向編號,可得到兩種不同的編號系列,兩系列中各位次之和最小者即為正確的編號 ③定名稱:先簡后繁,相同合并。 如命名為3-甲基己烷。 (3)烯烴和炔烴的命名: 如命名為4-甲基-1-戊炔。 (4)苯及其同系物的命名 ①苯作為母體,其他基團(tuán)作為取代基。 例如,苯分子中的氫原子被甲基取代后生成甲苯,被乙基取代后生成乙苯,如果兩個氫原子被兩個甲基取代
18、后生成二甲苯。 ①將某個甲基所在的碳原子的位置編為1號,選取最小位次給另一個甲基編號。 鄰二甲苯(1,2-二甲苯) 間二甲苯(1,3-二甲苯) 對二甲苯(1,4-二甲苯) 2.烴的衍生物的命名 烴的衍生物等有機(jī)化合物命名時,一般也需經(jīng)過選母體、編序號、寫名稱三個步驟。如鹵代烴、醇、酚、醛、羧酸、酯等都含有官能團(tuán),如果官能團(tuán)中沒有碳原子(如OH),則母體的主鏈必須盡可能多地包含與官能團(tuán)相連接的碳原子;如果 官能團(tuán)含有碳原子(如CHO),則母體的主鏈必須盡可能多地包含這些官能團(tuán)上的碳原子,在編序號時,應(yīng)盡可能讓官能團(tuán)或取代基的位次最小。 3.有機(jī)物命名中常用四種字的含
19、義 (1)烯、炔、醛、酮、酸、酯……指官能團(tuán) (2)二、三、四……指相同取代基或官能團(tuán)的個數(shù) (3)1、2、3……指官能團(tuán)或取代基的位置 (4)甲、乙、丙、丁……指主鏈碳原子數(shù)分別為1、2、3、4…… [考點(diǎn)達(dá)標(biāo)層面] 1.(2014·上海高考)催化加氫可生成3-甲基己烷的是( ) A.CH2===CHCH(CH3)CH2CH2CH2CH3 B.CH2===CH—CH(CH3)—C≡CH C.CH2===CH—C(CH3)===CHCH2CH3 D.CH3CH2CH2CH2C(CH3)===CH2 解析:選C A項,完全加氫后生成3-甲基庚烷,A不正確;B項,完全加氫后
20、生成3-甲基戊烷,B不正確;C項,催化加氫可生成3-甲基己烷,C正確;D項,催化加氫生成2-甲基己烷,D不正確。 2.請用系統(tǒng)命名法給下列有機(jī)物命名 (1) __________________。 (2) ________________________。 (3) ___________________________________。 (4) ______________________________。 答案:(1)3,3,4-三甲基己烷 (2)3-乙基-1-戊烯 (3)4-甲基-2-庚炔 (4)1-甲基-3-乙基苯 考點(diǎn)四 研究有機(jī)物的一般步驟和方法 [教材知
21、識層面] 1.研究有機(jī)化合物的基本步驟 2.分離、提純有機(jī)化合物的常用方法 (1)蒸餾和重結(jié)晶: 適用現(xiàn)象 要求 蒸餾 常用于分離、提純液態(tài)有機(jī)物 ①該有機(jī)物熱穩(wěn)定性較強(qiáng) ②該有機(jī)物與雜質(zhì)的沸點(diǎn)相差較大 重結(jié)晶 常用于分離、提純固態(tài)有機(jī)物 ①雜質(zhì)在所選溶劑中溶解度很小或很大 ②被提純的有機(jī)物在此溶劑中溶解度受溫度影響較大 (2)萃取、分液: 類型 原理 液—液萃取 利用有機(jī)物在兩種互不相溶的溶劑中的溶解度不同,將有機(jī)物從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑的過程 固—液萃取 用有機(jī)溶劑從固體物質(zhì)中溶解出有機(jī)物的過程 3.有機(jī)物分子式的確定 (1)元素
22、分析: (2)相對分子質(zhì)量的測定——質(zhì)譜法: 質(zhì)荷比(分子離子、碎片離子的相對質(zhì)量與其電荷的比值)最大值即為該有機(jī)物的相對分子質(zhì)量。 4.分子結(jié)構(gòu)的鑒定 (1)化學(xué)方法: 利用特征反應(yīng)鑒定出官能團(tuán),再制備它的衍生物進(jìn)一步確認(rèn)。 (2)物理方法: ①紅外光譜:分子中化學(xué)鍵或官能團(tuán)對紅外線發(fā)生振動吸收,不同化學(xué)鍵或官能團(tuán)吸收頻率不同,在紅外光譜圖上將處于不同的位置,從而獲得分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息。 ②核磁共振氫譜: [高考考查層面] 命題點(diǎn)1 有機(jī)物分子式的確定 1.明確有機(jī)物分子式的確定流程 2.掌握有機(jī)物分子式確定的規(guī)律方法 (1)最簡
23、式規(guī)律 ①常見最簡式相同的有機(jī)物。 最簡式 對應(yīng)物質(zhì) CH 乙炔、苯、苯乙烯等 CH2 烯烴和環(huán)烷烴等 CH2O 甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖等 ②含有n個碳原子的飽和一元醛和酮與含有2n個碳原子的飽和一元羧酸和酯具有相同的最簡式CnH2nO。 ③含有n個碳原子的炔烴與含有3n個碳原子的苯及其同系物具有相同的最簡式。 (2)相對分子質(zhì)量相同的有機(jī)物 ①同分異構(gòu)體相對分子質(zhì)量相同。 ②含有n個碳原子的醇與含(n-1)個碳原子的同類型羧酸和酯相對分子質(zhì)量相同。 ③含有n個碳原子的烷烴與含(n-1)個碳原子的飽和一元醛(或酮)相對分子質(zhì)量相同。 (3)“商余法”
24、推斷烴的分子式 設(shè)烴的相對分子質(zhì)量為M,則 =商………………余數(shù) M/12的余數(shù)為0或碳原子數(shù)大于或等于氫原子數(shù)時,將碳原子數(shù)依次減少一個,每減少一個碳原子即增加12個氫原子,直到飽和為止。 [典題示例] 1.某氣態(tài)化合物X含C、H、O三種元素,現(xiàn)已知下列條件:①X中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù);②X中H的質(zhì)量分?jǐn)?shù);③X在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積;④X對氫氣的相對密度;⑤X的質(zhì)量,欲確定化合物X的分子式,所需要的最少條件是( ) A.①②④ B.②③④ C.①③⑤ D.①② 解析:選A C、H的質(zhì)量分?jǐn)?shù)已知,則O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以求出,從而可推出該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式,結(jié)合相對
25、分子質(zhì)量即可求出它的分子式。 2.某含C、H、O三種元素的有機(jī)物,經(jīng)燃燒分析實(shí)驗(yàn)測定其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是64.86%,氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是13.51%,則其實(shí)驗(yàn)式是________________,通過質(zhì)譜儀測定其相對分子質(zhì)量為74,則其分子式為______________。 解析:有機(jī)物中C、H、O的原子個數(shù)比為: N(C)∶N(H)∶N(O)=∶∶=4∶10∶1, 該有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)式為C4H10O。 因其相對分子質(zhì)量為74,則分子式為C4H10O。 答案:C4H10O C4H10O 命題點(diǎn)2 有機(jī)物結(jié)構(gòu)式的確定 1.通過價鍵規(guī)律確定 某些有機(jī)物根據(jù)價鍵規(guī)律只存在一種結(jié)構(gòu),則可
26、直接由分子式確定其結(jié)構(gòu)式。如C2H6,根據(jù)碳元素為4價,氫元素為1價,碳碳可以直接連接,可知只有一種結(jié)構(gòu):CH3―CH3;同理,由價鍵規(guī)律,CH4O也只有一種結(jié)構(gòu):CH3―OH。 2.通過紅外光譜確定 根據(jù)紅外光譜圖可以確定有機(jī)物中含有何種化學(xué)鍵或官能團(tuán),從而確定有機(jī)物的結(jié)構(gòu)。 3.通過核磁共振氫譜確定 根據(jù)核磁共振氫譜中峰的種類數(shù)和面積比,可以確定不同化學(xué)環(huán)境下氫原子的種類數(shù)及個數(shù)比,從而確定有機(jī)物的結(jié)構(gòu)。 4.通過有機(jī)物的性質(zhì)確定 根據(jù)有機(jī)物的性質(zhì)推測有機(jī)物中含有的官能團(tuán),從而確定有機(jī)物結(jié)構(gòu)。常見官能團(tuán)的檢驗(yàn)方法如下: 官能團(tuán)種類 試劑 判斷依據(jù) 碳碳雙鍵或碳碳三鍵
27、溴的四氯化碳溶液 橙色褪去 酸性高錳酸鉀溶液 紫色褪去 鹵素原子 氫氧化鈉溶液、硝酸銀溶液、稀硝酸 有沉淀產(chǎn)生 酚羥基 三氯化鐵溶液 顯紫色 溴水 有白色沉淀產(chǎn)生 醛基 銀氨溶液 有銀鏡產(chǎn)生 新制氫氧化銅 有紅色沉淀產(chǎn)生 羧基 碳酸鈉溶液 有二氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生 碳酸氫鈉溶液 石蕊試液 溶液變紅色 [典題示例] 1.如圖所示是一個有機(jī)物的核磁共振氫譜圖,請你觀察圖譜,分析其可能是下列物質(zhì)中的( ) A.CH3CH2CH2CH3 B.(CH3)2CHCH3 C.CH3CH2CH2OH D.CH3CH2COOH 解析:選C
28、由核磁共振氫譜的定義可知,在氫譜圖中從峰的個數(shù)即可推知有幾種化學(xué)環(huán)境不同的氫原子,由圖可知有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。分析選項可知A項有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,B項有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,C項有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,D項有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。 2.(2013·廣東高考)脫水偶聯(lián)反應(yīng)是一種新型的直接烷基化反應(yīng),例如: 反應(yīng)①:Ⅰ (1)化合物Ⅰ的分子式為________。 (2)化合物Ⅱ可使________溶液(限寫一種)褪色;化合物Ⅲ(分子式為C10H11Cl)可與NaOH水溶液共熱生成化合物Ⅱ,相應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________
29、______________________________________________。 (3)化合物Ⅲ與NaOH乙醇溶液共熱生成化合物Ⅳ,Ⅳ的核磁共振氫譜除苯環(huán)峰外還有四組峰,峰面積之比為1∶1∶1∶2,Ⅳ的結(jié)構(gòu)簡式為________________________________________________________________________。 (4)由CH3COOCH2CH3可合成化合物Ⅰ。化合物Ⅴ是CH3COOCH2CH3的一種無支鏈同分異構(gòu)體,碳鏈兩端呈對稱結(jié)構(gòu),且在Cu催化下與過量O2反應(yīng)生成能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的化合物Ⅵ,Ⅴ的結(jié)構(gòu)簡式為____________
30、________,Ⅵ的結(jié)構(gòu)簡式為________________。 (5)一定條件下,與也可以發(fā)生類似反應(yīng)①的反應(yīng),有機(jī)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為____________________。 解析:(1)化合物Ⅰ的分子式為C6H10O3。(2)化合物Ⅱ含有碳碳雙鍵,能使酸性高錳酸鉀溶液、溴的四氯化碳溶液褪色?;衔铫笈cNaOH水溶液共熱能發(fā)生取代反應(yīng),則化合物Ⅲ的結(jié)構(gòu)簡式為,相應(yīng)的化學(xué)方程式可寫出。(3)化合物Ⅳ為化合物Ⅲ發(fā)生消去反應(yīng)得到的產(chǎn)物,據(jù)題目信息知其結(jié)構(gòu)簡式為。(4)化合物Ⅴ(分子式為C4H8O2)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):結(jié)構(gòu)對稱,無支鏈,且能催化氧化生成醛基,說明化合物Ⅴ中含有2個CH2OH,另外分子
31、中還有碳碳雙鍵,則Ⅴ的結(jié)構(gòu)簡式為氧化產(chǎn)物Ⅵ的結(jié)構(gòu)簡式為。(5)根據(jù)題目提供的反應(yīng)①信息,該有機(jī)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為。 答案:(1)C6H10O3 [考點(diǎn)達(dá)標(biāo)層面] 1.已知化合物A中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為C 37.5%,H 4.17%和O 58.33%。請?zhí)羁眨? (1)0.01 mol A在空氣中充分燃燒需消耗氧氣1.01 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則A的分子式是________: (2)實(shí)驗(yàn)表明:A不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),1 mol A與足量的碳酸氫鈉溶液反應(yīng)可以放出3 mol 二氧化碳。在濃硫酸催化下,A與乙酸可發(fā)生酯化反應(yīng)。核磁共振氫譜表明A分子中有4個氫處于完全相同的化學(xué)環(huán)境,則A的結(jié)
32、構(gòu)簡式是____________; (3)A失去1分子水后形成化合物C,寫出C的兩種可能的結(jié)構(gòu)簡式: ①__________________、②__________________。 解析:(1)有機(jī)物A中N(C)∶N(H)∶N(O)=∶∶≈6∶8∶7,故A的實(shí)驗(yàn)式為C6H8O7。1 mol A 在空氣中充分燃燒消耗O2:≈4.5 mol,故A的分子式為C6H8O7。 (2)1 mol A跟足量NaHCO3溶液反應(yīng)可以放出3 mol CO2,故A的分子結(jié)構(gòu)中有3個COOH,A能與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng),A的分子結(jié)構(gòu)中含醇羥基,脫水后的產(chǎn)物中有4個氫原子處于完全相同的化學(xué)環(huán)境,則A的結(jié)構(gòu)簡式為
33、 。 (3)A發(fā)生消去反應(yīng)生成 A發(fā)生酯化反應(yīng)生成。 答案:(1)C6H8O7 (2) (3) 2.化合物A經(jīng)李比希法測得其中含C 72.0%、H 6.67%,其余為氧,質(zhì)譜法分析得知A的相對分子質(zhì)量為150?,F(xiàn)代儀器分析有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)有以下兩種方法。 方法一:核磁共振儀可以測定有機(jī)物分子里不同化學(xué)環(huán)境的氫原子及其相對數(shù)量。如乙醇(CH3CH2OH)的核磁共振氫譜有3個峰,其面積之比為3∶2∶1,如圖1所示?,F(xiàn)測出A的核磁共振氫譜有5個峰,其面積之比為1∶2∶2∶2∶3。 方法二:利用紅外光譜儀可初步檢測有機(jī)化合物中的某些基團(tuán),現(xiàn)測得A分子的紅外光譜如圖2
34、所示。 已知:A分子中只含一個苯環(huán),且苯環(huán)上只有一個取代基,試回答下列問題: (1)A的分子式為____________________。 (2)A的結(jié)構(gòu)簡式為________________________。 (3)A的芳香類同分異構(gòu)體有多種,請按要求寫出其結(jié)構(gòu)簡式。 ①分子中不含甲基的芳香酸:____________________。 ②遇FeCl3溶液顯紫色且苯環(huán)上只有對位取代基的芳香醛: ________________________________________________________________________。(任寫一種) 解析:C、H、O的個數(shù)之
35、比為:∶∶=4.5∶5∶1=9∶10∶2。 根據(jù)相對分子質(zhì)量為150,可求得其分子式為C9H10O2;通過紅外光譜圖可知:A分子中除含一個苯環(huán)外,還含有和,所以A的結(jié)構(gòu)簡式可為 (合理即可);A的芳香類同分異構(gòu)體中不含甲基的芳香酸是;遇FeCl3溶液顯紫色,說明含酚羥基,又因?yàn)楹┗?,且只有兩個取代基,所以遇FeCl3溶液顯紫色且苯上只有對位取代基的芳香醛是和 。 答案:(1)C9H10O2 以“有機(jī)合成中分子式的確定”為載體串聯(lián)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、分類與命名 高考載體(2013·全國卷ⅠT38) 查爾酮類化合物G是黃酮類藥物的主要合成中間體,其中一種合成路線如下:
36、 已知以下信息: ①芳香烴A的相對分子質(zhì)量在100~110之間,1 mol A充分燃燒可生成72 g水。 ②C不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。 ③D能發(fā)生銀鏡反應(yīng)、可溶于飽和Na2CO3溶液、核磁共振氫譜顯示其有4種氫。 ④ ⑤RCOCH3+R′CHORCOCH===CHR′ [知識串聯(lián)設(shè)計] (1)根據(jù)信息①確定A的分子式為________。 (2)A的名稱為________,其所含官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)簡式為________。 (3)用鍵線式表示B的分子結(jié)構(gòu):________。 (4)D的芳香類同分異構(gòu)體H既能發(fā)生水解反應(yīng),又能發(fā)生銀鏡反
37、應(yīng),則H的結(jié)構(gòu)簡式為________。 (5)F的同分異構(gòu)體中,既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),又能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)的共有________種。 (6)G的核磁共振氫譜中有________組峰。 答案:(1)C8H8 (2)苯乙烯 (3) (4) (5)13 (6)8 1.下列有機(jī)化合物的分類不正確的是( ) A B 苯的同系物 芳香族化合物 C D 不飽和烴 醇 解析:選A A中沒有苯環(huán),所以不是苯的同系物。 2.有機(jī)物的種類
38、繁多,但其命名是有規(guī)則的。下列有機(jī)物命名正確的是( ) A.1,4-二甲基丁烷 B.3-甲基丁烯 C.2-甲基丁烷 D.CH2Cl―CH2Cl二氯乙烷 解析:選C A為正己烷;B為3-甲基-1-丁烯;D為1,2-二氯乙烷。 3.下列各組物質(zhì)中,屬于同分異構(gòu)體的是( ) C.CH3―CH2―CH2―COOH和 CH3―CH2―CH2―CH2―COOH D.CH3CH2OCH2CH3和 解析:選B A、C項兩物質(zhì)為同系物;D項二者分子式分別為C4H10O和C4H10,二者不屬于同分異構(gòu)體。 4.(2015·杭州質(zhì)檢)下列說法正確的是( ) A.按系統(tǒng)命名法,化合
39、物的名稱為2-甲基-4-乙基戊烷 B.等質(zhì)量的甲烷、乙烯、1,3-丁二烯分別充分燃燒,所耗用氧氣的量依次減少 C.苯酚、水楊酸()和苯甲酸都是同系物 D.三硝基甲苯的分子式為C7H3N3O6 解析:選B A項,命名為2,4-二甲基己烷,錯誤;B項,等質(zhì)量的CxHy燃燒耗氧量多少是比較y/x的值,y/x的值越大,耗氧量越多,正確;C項,同系物的結(jié)構(gòu)要相似,即具有相同的官能團(tuán),錯誤;D項,分子式為C7H5N3O6,錯誤。 5.(2014·全國卷Ⅰ)下列化合物中同分異構(gòu)體數(shù)目最少的是( ) A.戊烷 B.戊醇 C.戊烯 D.乙酸乙酯 解析:選A A項,戊烷存在正
40、戊烷、異戊烷和新戊烷3種異構(gòu)體;B項,戊醇可看成戊烷的3種異構(gòu)體中的1個H被—OH取代得到的產(chǎn)物,有8種醇類異構(gòu)體,另外戊醇還有多種醚類異構(gòu)體;C項,戊烯的烯烴類同分異構(gòu)體主鏈可以含5個碳原子或4個碳原子,再結(jié)合雙鏈位置可得出5種異構(gòu)體,另外戊烯還存在環(huán)烷烴類的同分異構(gòu)體;D項,乙酸乙酯的異構(gòu)體中,甲酸酯有2種,丙酸酯有1種,羧酸有2種,另外還有羥基醛、酮等多種同分異構(gòu)體。 6.芳香族化合物A的分子式為C7H6O2,將它與NaHCO3溶液混合加熱,有酸性氣體產(chǎn)生。那么包括A在內(nèi),屬于芳香族化合物的同分異構(gòu)體的數(shù)目是( ) A.5 B.4 C.3 D.2 解析:選A 芳香族化合
41、物能與NaHCO3溶液發(fā)生反應(yīng)有CO2氣體產(chǎn)生,則此物質(zhì)為,的同分異構(gòu)體可以是酯,也可以是既含—CHO,又含—OH的化合物,依次組合可得: 、四種。計算A在內(nèi),共5種。 7.下列說法正確的是( ) A.2,2-二甲基-1-丁醇與2-甲基-2-丁醇互為同分異構(gòu)體 B.的核磁共振氫譜有5個峰 C.根據(jù)核磁共振氫譜能鑒別1-溴丙烷和2-溴丙烷 D.用酸性KMnO4溶液能鑒別CH3CHCHCH2OH和CH3CH2CH2CHO 解析:選C A項兩種物質(zhì)分子式不同,不正確;B項該物質(zhì)核磁共振氫譜有3個峰,不正確;1-溴丙烷核磁共振氫譜有3個峰,2-溴丙烷有兩個峰,故可鑒別,C正確;碳碳雙鍵
42、、醛基都能被KMnO4酸性溶液氧化,都能使KMnO4溶液褪色,故無法鑒別,D錯誤。 8.(2015·銀川一模)分子式為C3H4Cl2的鏈狀有機(jī)物的同分異構(gòu)體共有(不包括立體異構(gòu))( ) A.6種 B.5種 C.4種 D.3種 解析:選B 可能的結(jié)構(gòu)有:CH2===CHCHCl2、CCl2===CHCH3、 CHCl===CClCH3、CHCl===CHCH2Cl、CH2===CClCH2Cl,B項正確。 9.(2015·佛山質(zhì)檢)某有機(jī)物A的紅外光譜和核磁共振氫譜如圖所示,下列說法中錯誤的是( ) A.由紅外光譜可知,該有機(jī)物中至少有三種不同的化學(xué)鍵
43、 B.由核磁共振氫譜可知,該有機(jī)物分子中有三種不同的氫原子 C.若A的化學(xué)式為C2H6O,則其結(jié)構(gòu)簡式為CH3―O―CH3 D.僅由其核磁共振氫譜無法得知其分子中的氫原子總數(shù) 解析:選C 由紅外光譜圖可知,該有機(jī)物至少含有C―H、O―H、C―O鍵,故A正確;由核磁共振氫譜圖可知,該有機(jī)物具有3個吸收峰,因此含有3種氫原子,故B正確,雖然CH3―O―CH3CH3的分子式為C2H6O,但是具有對稱結(jié)構(gòu)的它只含有1種氫原子,不僅核磁共振氫譜圖中只有1個吸收峰,而且沒有O―H鍵,與紅外光譜圖、核磁共振氫譜圖均不相符,說明A不是甲醚,而是乙醇(CH3―CH2―O―H),故C錯誤;雖然核磁共振氫譜
44、圖中吸收峰的個數(shù)可以得知該有機(jī)物所含氫原子的種數(shù),吸收峰峰面積之比可以得知不同種類氫原子的個數(shù)之比,但是不能得知該有機(jī)物所含氫原子總數(shù),故D正確。 10.(2010·全國卷)分子式為C3H6Cl2的同分異構(gòu)體共有(不考慮立體異構(gòu))( ) A.3種 B.4種 C.5種 D.6種 解析:選B 三個碳原子只有一個碳架結(jié)構(gòu),氯原子的存在形式包括在不同碳原子上和相同碳原子上兩類: (共4種)。 11.某有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)式為 (1)某同學(xué)對其可能具有的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了如下預(yù)測,其中錯誤的是________。 ①可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色; ②可以和NaOH溶液反應(yīng);
45、③在一定條件下可以和乙酸發(fā)生反應(yīng); ④在一定條件下可以發(fā)生消去反應(yīng); ⑤在一定條件下可以和新制Cu(OH)2反應(yīng); ⑥遇FeCl3溶液可以發(fā)生顯色反應(yīng)。 (2)該有機(jī)物的同分異構(gòu)體甚多,其中有一類可以用通式表示(其中X、Y均不為氫),試寫出其中符合上述通式且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的四種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式: ____________________,__________________, ____________________,__________________。 解析:A中無“”結(jié)構(gòu),故不可發(fā)生消去反應(yīng)。A中無酚的結(jié)構(gòu),遇FeCl3溶液不可以發(fā)生顯色反應(yīng)。注意從類別異構(gòu)的角度或移動氧原子
46、來解同分異構(gòu)體的題目。 答案:(1)④⑥ 12.有機(jī)物A可由葡萄糖發(fā)酵得到,也可以從牛奶中提取。純凈的A為無色粘稠液體,易溶于水。為研究A的組成與結(jié)構(gòu),進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn): 實(shí)驗(yàn)步驟 解釋或?qū)嶒?yàn)結(jié)論 (1)稱取A 9.0 g,升溫使其汽化,測其密度是相同條件下H2的45倍。 試通過計算填空:(1)A的相對分子質(zhì)量為:__________。 (2)將9.0 g A在足量純O2中充分燃燒,并使其產(chǎn)物依次緩緩?fù)ㄟ^濃硫酸、堿石灰,發(fā)現(xiàn)兩者分別增重5.4 g和13.2 g。 (2)A的分子式為:__________。 (3)另取A 9.0 g,跟足量的NaHCO3粉末反應(yīng),生成2.24
47、 L CO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),若與足量金屬鈉反應(yīng)則生成2.24 L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。 (3)用結(jié)構(gòu)簡式表示A中含有的官能團(tuán)________、________。 (4)A的核磁共振氫譜如下圖: (4)A中含有______種氫原子。 (5)綜上所述,A的結(jié)構(gòu)簡式為________。 解析:(1)A的密度是相同條件下H2密度的45倍,相對分子質(zhì)量為45×2=90。9.0 g A的物質(zhì)的量為0.1 mol。 (2)燃燒產(chǎn)物依次緩緩?fù)ㄟ^濃硫酸、堿石灰,發(fā)現(xiàn)兩者分別增重5.4 g和13.2 g,說明0.1 mol A燃燒生成0.3 mol H2O和0.3 mol CO2。1 mol A中
48、含有6 mol H、3 mol C。 (3)0.1 mol A跟足量的NaHCO3粉末反應(yīng),生成2.24 L CO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),若與足量金屬鈉反應(yīng)則生成2.24 L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),說明分子中含有一個COOH和一個OH。 (4)A的核磁共振氫譜中有4個峰,說明分子中含有4種處于不同化學(xué)環(huán)境下的氫原子。 答案:(1)90 (2)C3H6O3 (3)―COOH ―OH (4)4 (5) 13.(1)甲(CCH2CH3COOCH3)中不含氧原子的官能團(tuán)是________;下列試劑能與甲反應(yīng)而褪色的是________(填標(biāo)號)。 a.Br2/CCl4溶液 b.石蕊溶液 c.酸
49、性KMnO4溶液 (2)甲的同分異構(gòu)體有多種,寫出其中一種不含甲基的羧酸的結(jié)構(gòu)簡式:________________。 (3)化合物乙僅含碳、氫、氧三種元素,相對分子質(zhì)量為110。乙與FeCl3溶液作用顯現(xiàn)特征顏色,且乙分子中烴基上的一氯取代物只有一種。則乙的結(jié)構(gòu)簡式為________________。 (4)(2014·上海高考)化合物丙()有多種同分異構(gòu)體。寫出一種滿足下列條件的丙的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。 ①能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);②能發(fā)生銀鏡反應(yīng);③分子中有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。 解析:(1)由甲的結(jié)構(gòu)簡式知,甲分子結(jié)構(gòu)中含有碳碳雙鍵和酯基,能使Br2/CCl4溶液
50、和酸性KMnO4溶液褪色。 (2)甲的同分異構(gòu)體中,含―COOH、和不含甲基的結(jié)構(gòu)為CHCH2―CH2―CH2―COOH。 (3)化合物乙遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),故乙分子結(jié)構(gòu)中含有酚羥基,且乙分子烴基(苯環(huán))上的一氯代物只有一種,則乙的結(jié)構(gòu)簡式為。 (4)能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),說明含有酚羥基;能發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明含有醛基;分子中有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,即含有5類不同的氫原子,因此根據(jù)A的結(jié)構(gòu)簡式可知符合條件的有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡式為或 (任寫一種)。 答案:(1)碳碳雙鍵(或) a、c 或 14.(2014·重慶高考)結(jié)晶玫瑰是具有強(qiáng)烈玫瑰香氣的香料,可由下列
51、反應(yīng)路線合成(部分反應(yīng)條件略去): (1)A的類別是________,能與Cl2反應(yīng)生成A的烷烴是________。B中的官能團(tuán)是________。 (2)反應(yīng)③的化學(xué)方程式為 _____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)已知:B苯甲醇+苯甲酸鉀,則經(jīng)反應(yīng)路線①得到的產(chǎn)物加水萃取、分液,能除去的副產(chǎn)物是________。 (4)已知:,則經(jīng)反應(yīng)路線②得到一種副產(chǎn)物,其核磁共振氫譜有
52、4組峰,各組吸收峰的面積之比為________。 (5)G的同分異構(gòu)體L遇FeCl3溶液顯色,與足量飽和溴水反應(yīng)未見白色沉淀產(chǎn)生,則L與NaOH的乙醇溶液共熱,所得有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式為________(只寫一種)。 解析:(1)A中含有Cl原子,屬于鹵代烴。CH4與Cl2在光照下發(fā)生取代反應(yīng)生成CHCl3。B中含有—CHO(醛基)。 (2) 與CH3COOH發(fā)生酯化反應(yīng)生成。(3)副產(chǎn)物苯甲酸鉀能溶于水,加入H2O通過萃取即可除去。(4)根據(jù)題目信息,與反應(yīng)生成,其核磁共振氫譜吸收峰的面積之比為1∶2∶4∶4。(5)有機(jī)物L(fēng)中含有酚羥基,且酚羥基的鄰位和對位上不存在H原子,該有機(jī)物還能在N
53、aOH的乙醇溶液中發(fā)生消去反應(yīng),則該有機(jī)物可能為或,其與NaOH的乙醇溶液反應(yīng)可能生成 。 答案:(1)鹵代烴 CH4或甲烷 —CHO或醛基 (2) (3)苯甲酸鉀 (4)1∶2∶4∶4 (5) 1.以烷、烯、炔和芳香烴的代表物為例,比較它們在組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)上的差異。 2.了解天然氣、石油液化氣和汽油的主要成分及應(yīng)用。 3.舉例說明烴類物質(zhì)在有機(jī)合成和有機(jī)化工中的重要作用。 4.了解鹵代烴的典型代表物的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及與其他烴的衍生物的相互聯(lián)系。 5.了解加成反應(yīng)、取代反應(yīng)和消去反應(yīng)。 第二節(jié) 烴 鹵代烴 考點(diǎn)一
54、脂肪烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) [教材知識層面] 1.脂肪烴代表物——甲烷、乙烯、乙炔的組成與結(jié)構(gòu) 名稱 分子式 結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu)簡式 分子構(gòu)型 甲烷 CH4 CH4 正四面體形 乙烯 C2H4 CH2===CH2 平面形 乙炔 C2H2 H―C≡HC CH≡CH 直線形 2.脂肪烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與通式 3.脂肪烴的物理性質(zhì) 性質(zhì) 變化規(guī)律 狀態(tài) 常溫下含有1~4個碳原子的烴都是氣態(tài),隨著碳原子數(shù)的增多,逐漸過渡到液態(tài)、固態(tài) 沸點(diǎn) 隨著碳原子數(shù)的增多,沸點(diǎn)逐漸升高;同分異構(gòu)體之間,支鏈越多,沸點(diǎn)越低 相對密度 隨著碳原子數(shù)的增多,
55、相對密度逐漸增大,但密度均比水小 水溶性 均難溶于水 4.脂肪烴的化學(xué)性質(zhì) (1)烷烴的化學(xué)性質(zhì) ①取代反應(yīng): 如乙烷和氯氣生成一氯乙烷的化學(xué)方程式為 CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl。 ②分解反應(yīng)。 ③燃燒反應(yīng):燃燒通式為 CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O。 (2)烯烴的化學(xué)性質(zhì) ①與酸性KMnO4溶液的反應(yīng): 能使酸性KMnO4溶液褪色,發(fā)生氧化反應(yīng)。 ②燃燒反應(yīng):燃燒通式為 CnH2n+O2nCO2+nH2O。 ③加成反應(yīng): 。 ④加聚反應(yīng) 如。 (3)炔烴的化學(xué)性質(zhì) ①與酸性KMnO4溶液的反應(yīng): 能使酸性K
56、MnO4溶液褪色,發(fā)生氧化反應(yīng)。如 CH≡CHCO2(主要產(chǎn)物)。 ②燃燒反應(yīng):燃燒通式為 CnH2n-2+O2nCO2+(n-1)H2O。 ③加成反應(yīng): CH≡CH+2H2 CH≡CH+2Br2 CH≡CHCH2=CHCl, 反應(yīng)?的化學(xué)方程式: CH≡CH+HClCH2=CHCl。 反應(yīng)?的化學(xué)方程式: 。 5.烴的來源 來源 條件 產(chǎn)品 石油 常壓分餾 石油氣、汽油、煤油、柴油等 減壓分餾 潤滑油、石蠟等 催化裂化、裂解 輕質(zhì)油、氣態(tài)烯烴 催化重整 芳香烴 天然氣 甲烷 煤 煤焦油的分餾 芳香烴 直接或間接液化 燃料油、
57、多種化工原料 [高考考查層面] 命題點(diǎn)1 脂肪烴性質(zhì)的比較 1.脂肪烴與常見試劑的反應(yīng) 試劑變化現(xiàn)象烴 液溴 溴水 溴的四氯化碳 溶液 酸性高錳酸鉀 溶液 烷烴 與溴蒸氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng) 不反應(yīng),液態(tài)烷烴與溴水可以發(fā)生萃取而使溴水層褪色 不反應(yīng),溶解,不褪色 不反應(yīng),不褪色 烯烴 常溫加成,褪色 常溫加成,褪色 常溫加成,褪色 氧化,褪色 炔烴 常溫加成,褪色 常溫加成,褪色 常溫加成,褪色 氧化,褪色 2.結(jié)構(gòu)決定性質(zhì) 不同的碳碳鍵對有機(jī)物的性質(zhì)有著不同的影響: (1)碳碳單鍵有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),典型反應(yīng)是取代
58、反應(yīng); (2)碳碳雙鍵中有一個化學(xué)鍵易斷裂,典型反應(yīng)是氧化反應(yīng)、加成反應(yīng)和加聚反應(yīng); (3)碳碳三鍵中有兩個化學(xué)鍵易斷裂,典型反應(yīng)是氧化反應(yīng)、加成反應(yīng)和加聚反應(yīng)。 [典題示例] 1.下列化合物中既易發(fā)生取代反應(yīng),也可發(fā)生加成反應(yīng),還能使酸性KMnO4溶液褪色的是( ) A.乙烷 B.乙醇 C.丙烯 D.苯 解析:選C A項乙烷只發(fā)生取代反應(yīng),B項乙醇不能發(fā)生加成反應(yīng),D項苯不能使酸性KMnO4溶液褪色。 2.下列物質(zhì)中,既能與酸性KMnO4溶液反應(yīng),又能與溴水反應(yīng)的是( ) ①乙烷,②乙炔,③苯,④丙烯,⑤鄰二甲苯 A.①② B.②④ C.①
59、②④⑤ D.全部 解析:選B 烷烴和苯既不能與溴水反應(yīng),又不能與酸性KMnO4溶液反應(yīng);苯的同系物(如鄰二甲苯)能被酸性KMnO4溶液氧化,但不能與溴水反應(yīng);炔烴和烯烴既能與溴水發(fā)生加成反應(yīng),又能被酸性KMnO4溶液氧化。 命題點(diǎn)2 有機(jī)物分子中原子能否共平面的判斷 1.幾種簡單有機(jī)物分子的空間構(gòu)型 (1)甲烷,正四面體形結(jié)構(gòu),C原子居于正四面體的中心,分子中的任意4個原子都不處于同一平面內(nèi)。其中任意3個原子在同一平面內(nèi),任意2個原子在同一直線上。 (2)乙烯,平面形結(jié)構(gòu),分子中的6個原子處于同一平面內(nèi)。 (3)乙炔H—C≡C—H,直線形結(jié)構(gòu),分子中的4個原子處于同一直
60、線上,同一直線上的原子自然也處于同一平面內(nèi)。 (4)苯,平面形結(jié)構(gòu),分子中的12個原子都處于同一平面內(nèi)。 2.注意事項 (1)以上4種分子中的H原子如果被其他原子(如Cl等)所取代,則取代后的分子構(gòu)型基本不變。 (2)共價單鍵可以自由旋轉(zhuǎn),共價雙鍵和共價三鍵則不能旋轉(zhuǎn)。 3.方法策略 (1)判斷分子中原子是否共面一般是以乙烯的結(jié)構(gòu)為母體進(jìn)行判斷。如CH3—CH===CH—C≡CH可改寫為 。 這樣可以使共面問題一目了然。 (2)若分子結(jié)構(gòu)中含有—CH===CH2(乙烯基)、—C≡CH(乙炔基)、 (苯基),則與它們相連的原子一定共平面。 [典題示例] 1.下列化合物的分子
61、中,所有原子都處于同一平面的有( ) ①乙烷?、诩妆健、鄯健、芩穆纫蚁? A.①② B.②③ C.③④ D.①④ 解析:選C 甲烷是正四面體形結(jié)構(gòu),乙烷相當(dāng)于甲基取代甲烷分子中的一個氫原子,甲苯相當(dāng)于苯基取代甲烷分子中的一個氫原子,苯是平面正六邊形結(jié)構(gòu),氟苯相當(dāng)于1個F原子取代苯分子中的一個氫原子,其空間結(jié)構(gòu)不變;乙烯是平面結(jié)構(gòu),四氯乙烯相當(dāng)于4個Cl原子分別取代乙烯分子中的4個氫原子,其空間結(jié)構(gòu)不變。 2.下列有機(jī)化合物分子中的所有碳原子不可能處于同一平面的是( ) A. B.HC≡C—CH3 C. D. 解析:選D 苯分子中12個原子處
62、在同一平面上,可以看作甲基取代苯環(huán)上的1個氫原子,所有碳原子在同一平面上;乙炔分子中的4個原子在同一直線上,HC≡C—CH3可以看作甲基取代乙炔中1個氫原子,所有碳原子在同一平面上;乙烯分子中6個原子在同一平面上,可看作乙烯分子中的兩個氫原子被—CH3取代,所有碳原子在同一平面上,可看作甲烷分子中的三個氫原子被—CH3取代,所有碳原子不在同一平面上。 命題點(diǎn)3 烴的燃燒規(guī)律 CxHy+(x+)O2xCO2+H2O ΔV 1 x+y/4 x y/2 (1)氣態(tài)烴燃燒體積變化 ΔV只與烴分子中的氫原子數(shù)有關(guān),與烴分子中的碳原子數(shù)無關(guān)。 (2)烴燃燒耗氧
63、量規(guī)律 ①相同質(zhì)量的不同烴,氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,或CxHy中y/x越大,完全燃燒耗氧量越多; ②相同物質(zhì)的量的不同烴,(x+y/4)越大,完全燃燒耗氧量越多。 [典題示例] 1.等質(zhì)量的下列烴完全燃燒時,消耗氧氣最多的是( ) A.CH4 B.C2H6 C.C3H6 D.C6H6 解析:選A 把各選項中的化學(xué)式分別改寫為:A項,CH4,B項,CH3,C項,CH2,D項,CH。因相同質(zhì)量的烴CxHy的y/x越大,完全燃燒消耗氧氣越多,則CH4含H量最高,消耗氧氣最多。 2.下列各組烴的混合物,只要總質(zhì)量一定,無論按什么比例混合,完全燃燒后生成的CO2和H2O都是恒量的是(
64、 ) A.C2H2、C2H4 B.C2H4、C4H6 C.C3H8、C3H6 D.C6H6、C2H2 解析:選D 由題意知:只要總質(zhì)量一定,無論按什么比例混合,完全燃燒后生成的CO2和H2O都是恒量,可知混合物中的碳與氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同,即其最簡式應(yīng)是相同的,只有C6H6、C2H2符合題意。 [考點(diǎn)達(dá)標(biāo)層面] 1.判斷下列描述的正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。 (1)(2014·四川高考)乙烯可作水果的催熟劑。( ) (2)(2014·山東高考)反應(yīng)CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl與反應(yīng)CH2=CH2+HCl―→CH3CH2Cl均為取代反應(yīng)。(
65、) (3)(2014·北京高考)將石蠟油在碎瓷片上受熱分解產(chǎn)生的氣體能使溴的CCl4溶液褪色。( ) (4)(2013·江蘇高考)將某氣體通入溴水中,溴水顏色褪去,該氣體一定是乙烯。( ) (5)(2013·福建高考)乙烯、聚氯乙烯和苯分子中均含有碳碳雙鍵。( ) (6)(2012·山東高考)甲烷和氯氣反應(yīng)與乙烯與溴的反應(yīng)屬于同一類型的反應(yīng)。( ) (7)(2012·福建高考)乙烯和甲烷可用溴的四氯化碳溶液鑒別。( ) (8)(2011·山東高考)甲烷和氯氣反應(yīng)生成一氯甲烷與苯和硝酸反應(yīng)生成硝基苯的反應(yīng)類型相同。( ) 答案:(1)√ (2)× (3)√ (4)× (
66、5)× (6)× (7)√ (8)√ 2.在中處于同一平面內(nèi)的原子最多可能是( ) A.12個 B.14個 C.18個 D.20個 解析:選D 將題給有機(jī)物分子寫成如下形式: 隨著碳碳單鍵a的轉(zhuǎn)動,與所處平面可能重合,隨著碳碳單鍵b的轉(zhuǎn)動,CH3上最多只能有一個H原子在此平面。同理,隨著單鍵c的轉(zhuǎn)動,最多只有一個F原子在此平面。 考點(diǎn)二 芳香烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) [教材知識層面] 1.苯與苯的同系物性質(zhì)的比較 苯 苯的同系物 化學(xué)式 C6H6 CnH2n-6(通式,n>6) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 苯環(huán)上的碳碳鍵是介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的一種獨(dú)特的化學(xué)鍵 ①分子中含有一個苯環(huán)②與苯環(huán)相連的是烷烴基 主要化學(xué)性質(zhì) (1)取代反應(yīng) ①硝化反應(yīng): ②鹵代反應(yīng): (2)加成反應(yīng): (3)難氧化,可燃燒,不能使酸性KMnO4溶液褪色 (1)取代反應(yīng)①硝化反應(yīng): ②鹵代反應(yīng): (2)加成反應(yīng) (3)易氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色 2.苯的同系物的同分異構(gòu)體 (1)C8H10: 名稱
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