选择题突破六　有机化合物结构、性质与应用

专题四物质转化与应用——有机选择题突破六有机化合物结构、性质与应用重温经典明确考向NO.1命题角度1有机物组成、性质与反应类型1.(2023·山东卷,7)抗生素克拉维酸的结构简式如图所示,下列关于克拉维酸的说法错误的是(

)A.存在顺反异构B.含有5种官能团C.可形成分子内氢键和分子间氢键D.1mol该物质最多可与1molNaOH反应√解析:由题干有机物结构简式可知,该有机物存在碳碳双键,且双键两端的碳原子分别连有互不相同的原子或原子团,故该有机物存在顺反异构,A正确;由题干有机物结构简式可知,该有机物含有羟基、羧基、碳碳双键、醚键和酰胺基5种官能团,B正确;由题干有机物结构简式可知,该有机物中的羧基、羟基、酰胺基等官能团具有形成氢键的能力,故其分子间可以形成氢键,其中距离较近的某些官能团之间还可以形成分子内氢键,C正确;由题干有机物结构简式可知,1mol该有机物含有羧基和酰胺基各1mol,这两种官能团都能与NaOH反应,故1mol该物质最多可与2molNaOH反应,D错误。2.(2020·山东卷,6)从中草药中提取的calebinA(结构简式如图)可用于治疗阿尔茨海默症。下列关于calebinA的说法错误的是(

)A.可与FeCl3溶液发生显色反应B.其酸性水解的产物均可与Na2CO3溶液反应C.苯环上氢原子发生氯代时,一氯代物有6种D.1mol该分子最多与8molH2发生加成反应√calebinA分子中含2个苯环,由于该分子不具有对称性,其苯环上的一氯代物共有6种,C项正确;calebinA分子中苯环、碳碳双键、羰基均能与H2发生加成反应,即1molcalebinA分子最多能与9molH2发生加成反应,D项错误。3.(2022·山东卷,7)γ-崖柏素具天然活性,有酚的通性,结构如图。关于γ-崖柏素的说法错误的是(

)A.可与溴水发生取代反应B.可与NaHCO3溶液反应C.分子中的碳原子不可能全部共平面D.与足量H2加成后,产物分子中含手性碳原子√命题角度2同分异构体与原子共面判断1.(2023·辽宁卷,6)在光照下,螺吡喃发生开、闭环转换而变色,过程如下。下列关于开、闭环螺吡喃说法正确的是(

)A.均有手性B.互为同分异构体C.N原子杂化方式相同D.闭环螺吡喃亲水性更好√2.(2023·山东卷,12)有机物X→Y的异构化反应如图所示,下列说法错误的是(

)A.依据红外光谱可确证X、Y存在不同的官能团B.除氢原子外,X中其他原子可能共平面C.含醛基和碳碳双键且有手性碳原子的Y的同分异构体有4种(不考虑立体异构)D.类比上述反应,的异构化产物可发生银镜反应和加聚反应√3.(双选)(2021·山东卷,12)立体异构包括顺反异构、对映异构等。有机物M(2-甲基-2-丁醇)存在如图转化关系,下列说法错误的是(

)A.N分子可能存在顺反异构B.L的任一同分异构体最多有1个手性碳原子C.M的同分异构体中,能被氧化为酮的醇有4种D.L的同分异构体中,含两种化学环境氢的只有1种√√“有机化合物结构、性质与应用”的考查形式比较固定,命题以基础知识为主线,考点源于教材,又略高于教材。注重引导学生建立“结构决定性质”的思想,侧重考查有机基础的核心知识点,主要包括官能团性质、原子共面、手性碳原子、反应类型、同分异构体数目分析,结合某种新物质综合考查是高考命题热点。通过考查学生解决问题过程中提取信息和原有知识整合的能力、综合应用解决实际问题的能力,体现了宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的化学学科核心素养。从山东卷近些年考情分析知道,山东卷对有机物的考查知识点范围更广,与结构融合不断加深。比如2023年异构化的考查及克拉维酸氢键的分析等。复习过程应该注意,对于有机与结构融合题型应该适当加强训练。夯实必备提升知能NO.2知能点1常见有机物的组成、性质和用途1.熟记典型有机物的结构、性质和用途有机物分子结构特点主要化学性质主要用途甲烷正四面体形取代反应燃料、化工原料乙烯平面形、含碳碳双键氧化反应、加成反应、加聚反应化工原料苯平面正六边形、含特殊的碳碳键易取代、能加成、难氧化化工原料、溶剂乙醇羟基(—OH)取代反应、氧化反应、酯化反应化工原料、溶剂乙酸羧基()酸性、酯化反应酸度调节剂、酸化剂、腌渍剂、增味剂、香料等2.熟悉基本营养物质的常考点及注意事项知能点2官能团与有机物性质的关系1.常见官能团(或其他基团)与有机物性质的关系官能团(或其他基团)常见的特征反应及其性质烷烃基主要是在光照条件下与卤素单质发生取代反应碳碳双键、碳碳三键(1)与溴水或溴的四氯化碳溶液发生加成反应而使其褪色;(2)能被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液褪色苯环(1)可发生取代反应;(2)可发生加成反应醇羟基(1)与金属Na反应产生H2;(2)与羧酸发生酯化反应;(3)有β-H的醇羟基可发生消去反应;(4)可催化氧化生成醛或酮醛基(1)具有还原性,与新制Cu(OH)2共热反应生成砖红色沉淀,与银氨溶液发生银镜反应;(2)可与H2等发生加成反应羧基(1)使紫色石蕊溶液变红;(2)与NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液反应;(3)可使新制Cu(OH)2变澄清,溶液呈蓝色;(4)与醇羟基发生酯化反应酯基在稀酸或稀碱溶液中发生水解反应碳卤键(1)在NaOH水溶液/加热条件下可以发生取代(水解)反应生成醇;(2)在NaOH醇溶液/加热条件下(具有β-H)可以发生消去反应生成烯或炔2.重要的有机化学反应反应类型反应的原子或原子团、反应试剂或条件加成反应

与溴水混合即可反应;碳碳双键与H2、HBr、H2O,

与H2均需在一定条件下进行消去反应含有醇羟基或碳卤键,且具有β-H加聚反应单体中有

或

等不饱和键缩聚反应具有双官能团且双官能团之间可以发生取代(例如—COOH与—OH可以产生聚酯;—COOH与—NH2可以产生聚酰胺;—OH与—OH可以产生聚醚等)取代反应烃与卤素单质饱和烃与卤素单质反应需光照苯环上的氢原子可与卤素单质(加催化剂)或HNO3(浓硫酸催化)发生取代酯水解酯基在酸性条件下水解成羧基和羟基酯化按照“酸失羟基、醇失氢”的原则,在浓硫酸催化下进行氧化反应与O2反应(加催化剂)—OH:—CH2OH被氧化成醛基,

被氧化成羰基;—CHO被氧化成—COOH酸性K2Cr2O7溶液、酸性KMnO4溶液

、(酚)—OH、(醇)—OH、—CHO都可被氧化银氨溶液、新制Cu(OH)2—CHO可被氧化燃烧多数有机物能燃烧,烃类完全燃烧生成CO2和H2O;多卤代烃一般不可燃知能点3常见有机物的结构特点与同分异构体1.有机物分子中原子共面问题甲烷分子中所有原子一定不共平面,最多有3个原子处在一个平面上,若用其他原子代替其中的任何氢原子,所有原子一定不能共平面,如CH3Cl分子中所有原子不在一个平面上乙烯分子中所有原子一定共平面,若用其他原子代替其中的任何氢原子,所得有机物中所有原子仍然共平面,如CH2

CHCl分子中所有原子共平面苯分子中所有原子一定共平面,若用其他原子代替其中的任何氢原子,所得有机物分子中的所有原子仍然共平面,如溴苯()分子中所有原子共平面(1)当分子中无饱和碳原子时,所有原子可能共面。(2)当分子中与同一饱和碳原子连接的碳原子有1个或2个时,最多共面的原子数=原子总数-2×饱和碳原子数。(3)当分子中与同一饱和碳原子连接的碳原子有3个时,分子中所有碳原子不可能共面。特别提醒:①分析对象是指碳原子还是所有原子。②分析对象是可能共面还是一定共面。③对复杂结构,以上规则可能有例外。2.同分异构体数目的五种判断方法(1)烃基连接法:甲基、乙基均有1种,丙基有2种,丁基有4种。如丁醇有4种,C4H9Cl有4种。(2)换元法:如C2H5Cl与C2HCl5均有1种。(3)等效氢法:有机物分子中有多少种等效氢原子,其一元取代物就有多少种,从而确定同分异构体的数目。有机物分子中等效氢原子有如下情况:①分子中同一碳原子上的氢原子等效。②同一碳原子上的甲基上的氢原子等效。③分子中处于镜面对称位置(相当于平面镜成像时)上的氢原子等效。(4)定一移一法:分析二元取代物的方法,先固定一个取代基的位置,再移动另一个取代基的位置,从而可确定同分异构体的数目。如分析C3H6Cl2的同分异构体数目,先固定其中一个Cl的位置,再移动另一个Cl的位置。(5)组合法:将酯分成RCOO—和—R′两部分,再按上述方法确定R—和R′—的异构体数目,两者数目相乘即得该酯的同分异构体数目,最后求总数。如C4H8O2属于酯的同分异构体数目的思考过程为HCOOC3H7(丙基2种)1×2=2(种)CH3COOC2H5(甲基1种,乙基1种)1×1=1(种)C2H5COOCH3(乙基1种,甲基1种)1×1=1(种)故C4H8O2属于酯的同分异构体共有4种。演练考向凝练素养NO.3命题角度1有机物组成、性质与反应类型(每小题有一个或两个选项符合题意)1.有机物M的结构如图所示,下列关于M的说法错误的是(

)A.能与溴水发生加成反应和取代反应B.与足量H2加成后的产物不能使酸性高锰酸钾溶液褪色C.一定条件下,1molM最多可与4molNaOH反应D.1molM与足量Na2CO3溶液反应,最多消耗2molNa2CO3√解析:由题干有机物的结构简式可知,分子中含有酚羟基且其邻位上有H原子,故能与溴水发生取代反应,分子中含有碳碳双键,故能与溴水发生加成反应,A正确;由题干有机物的结构简式可知,与足量H2加成后的产物中含有醇羟基、羧基和碳氯键,其中醇羟基能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误;由题干有机物的结构简式可知,1mol分子中含有1mol酚羟基,可消耗1molNaOH,含有1mol羧基,可消耗1molNaOH,含有1mol碳氯键(直接与苯环碳原子相连),可消耗2molNaOH,即一定条件下,1molM最多可与4molNaOH反应,C正确;由题干有机物的结构简式可知,1molM与足量Na2CO3溶液反应,羧基和酚羟基最多消耗Na2CO3各1mol,即2molNa2CO3,D正确。2.(2023·山东日照校联考)蟾蜍是捕食害虫的田园卫士,还能向人类提供治病良药。蟾蜍的药用成分之一华蟾毒精醇的结构如图。下列说法正确的是(

)A.该物质属于芳香族化合物B.该物质含有3种含氧官能团C.该物质可以使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,且原理相同D.1mol该物质最多能消耗2molNaOH√√解析:分子中不含苯环,不属于芳香族化合物,A错误;分子中含有羟基、醚键和酯基3种含氧官能团,B正确;该物质含碳碳双键,可以使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生了氧化反应,而使溴水褪色,发生了加成反应,原理不同,C错误;该物质中只有酯基能与NaOH溶液反应,所以1mol该物质最多能消耗2molNaOH,D正确。确定多官能团有机物性质的步骤命题角度2同分异构体与原子共面判断1.(2023·山东青岛一模)氧化法制备联苯衍生物的转化过程如图所示。下列说法错误的是(

)A.②→③发生消去反应B.②③中最多处于同一平面的碳原子数相同C.⑤的苯环上的一氯代物有6种D.1mol④与浓溴水反应最多可消耗3molBr2√解析:对比②③结构可知,③多出一个碳碳双键,且少了一个I和邻位碳上的H,故发生消去反应,A正确;②中与苯环相连的碳原子为饱和碳原子,与其所连的3个碳原子和该碳原子一定不共平面,③中与苯环相连的碳原子形成双键,单键可以旋转,双键平面可以和苯环平面共面,故②③中最多处于同一平面的碳原子数不同,B错误;⑤中苯环上有6种处于不同化学环境的氢原子,故其一氯代物有6种,C正确;苯环上酚羟基的邻、对位上的氢原子容易被取代,④中酚羟基邻、对位上的氢原子均可被取代,1mol④最多可消耗3mol溴单质,D正确。2.(2022·山东济南一模)巴豆醛是橡胶硫化促进剂、酒精变性剂和革柔剂的合成中间体,存在如下转化过程:√A.与X具有相同官能团的X的同分异构体有15种(不考