【课件】高考化学二轮复习有机物的机构与性质课件（61张）

有机物的机构与性质必备知识·自主排查【串联真知体系建构】【拆解考点定向自查】【易错点辨析】1.反应生成1molC5H12

至少需要2molH2。 (

)提示:√。分子式为C5H8,不饱和度为2。2.苯乙烯与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯。 (

)提示:×。苯乙烯与氯化氢反应生成的是氯代乙苯。3.乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体,则乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性。 (

)提示:×。乙醇分子中的氢与水分子中的氢活性不同。4.和均能与新制的Cu(OH)2反应生成红色沉淀。(

)提示:×。醛基能与新制的Cu(OH)2反应生成红色沉淀。5.螺[2,2]戊烷()与环戊烯互为同分异构体。 (

)提示:√。分子式都为C5H8,结构不同。6. (

)提示:×。【命题点诊断】命题点有机物的结构特点和同分异构现象1.(2020·全国Ⅰ卷改编)已知苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体。E()的六元环芳香同分异构体中,能与金属钠反应,且核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为6∶2∶2∶1的有________种,其中,芳香环上为二取代的结构简式为____________________。

【解析】已知苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体。E()的六元环芳香同分异构体中,能与金属钠反应,则其分子中也有羟基;核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为6∶2∶2∶1的有、

共6种,其中,芳香环上为二取代的结构简式为。答案:6

2.(2019·北京卷)M是J()的同分异构体,符合下列条件的M的结构简式是______________。

①包含2个六元环②M可水解,与NaOH溶液共热时,1molM最多消耗2molNaOH【解析】J为,分子式为C9H8O2,不饱和度为6,其同分异构体符合条件的M,①包含2个六元环,则除苯环外还有一个六元环,②M可水解,与氢氧化钠溶液共热时,1molM最多消耗2molNaOH,说明含有酚酯的结构,则M的结构简式为。答案:

【加固训练】

1.(2017·全国卷Ⅱ)已知有机物D的结构简式为,L是D的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,1mol的L可与2mol的Na2CO3反应,L共有________种;其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为______________、______________。

【解析】D的结构简式为,分子式为C7H8O2,不饱和度为4,其同分异构体L可与FeCl3溶液发生显色反应,1mol的L可与2mol的Na2CO3反应,说明L的分子结构中含有2个酚羟基和一个甲基;则当2个酚羟基在邻位时,苯环上甲基的位置有2种;当2个酚羟基在间位时,苯环上甲基的位置有3种;当2个酚羟基在对位时,苯环上甲基的位置有1种,只满足条件的L共有6种。其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为、。答案:6

2.(2017·全国卷Ⅲ)H是G()的同分异构体,其苯环上的取代基与G的相同但位置不同,则H可能的结构有________种。

【解析】—CF3与—NO2处于邻位,另一个取代基在苯环上有3种位置;—CF3与—NO2处于间位,另一个取代基在苯环上有4种位置;—CF3与—NO2处于对位,另一个取代基在苯环上有2种位置,故同分异构体数目有9种。答案:93.(2017·全国卷Ⅰ)芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶2∶1∶1,写出2种符合要求的X的结构简式____________。

【解析】芳香化合物X是F的同分异构体,则X的分子式为C11H10O2,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,说明X中含有羧基,核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6∶2∶1∶1,所以X有、、、

4种可能性,任意写两种即可。答案:

、、、(任意写两种即可)【自我反思·知不足】

知识点是否掌握学习索引是否(一)有机物的结构与性质角度一(二)有机反应类型角度一(三)有机物的结构特点和同分异构体角度二关键能力·融会贯通【研磨典例疑难突破】角度一有机物的结构与性质有机反应类型

【典例1】(2019·全国卷Ⅰ)化合物G是一种药物合成中间体,其合成路线如下:回答下列问题:(1)A中的官能团名称是____________。

(2)反应④所需的试剂和条件是____________。

(3)⑤的反应类型是____________。

(4)写出F到G的反应方程式____________。

【解析】(1)根据A的结构简式可知A中的官能团名称是羟基。(2)反应④是酯化反应,所需的试剂和条件是乙醇/浓硫酸、加热。(3)根据以上分析可知⑤的反应类型是取代反应。(4)F到G的反应分两步完成,方程式依次为答案:(1)羟基(2)C2H5OH/浓H2SO4、加热(3)取代反应【名师解疑惑】同“性”异“类”有机物归纳

(1)能使酸性KMnO4溶液褪色的有机物:烯烃、炔烃、苯的同系物,醇、酚、醛、葡萄糖、麦芽糖、油脂。(2)能使溴水褪色的有机物:烯烃、炔烃、酚、氨基酸、葡萄糖。(3)能与Na反应产生H2的有机物:醇、酚、羧酸、氨基酸、葡萄糖。(4)具有酸性(能与NaOH、Na2CO3反应)的有机物:酚、羧酸、氨基酸。(5)能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2反应的有机物:醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖。(6)既有氧化性,又有还原性的有机物:醛、烯烃、炔烃。(7)能发生水解反应的有机物:卤代烃、酯、多糖、蛋白质等。(8)能发生颜色(显色)反应的有机物:苯酚遇FeCl3显紫色、淀粉遇I2变蓝、蛋白质遇浓硝酸变黄。角度二有机物的结构特点和同分异构体【典例2】(2019·全国卷Ⅲ改编)D为,X为D的同分异构体,写出满足如下条件的X的结构简式_________________________________。

①含有苯环;②有三种不同化学环境的氢,个数比为6∶2∶1;③1mol的X与足量金属Na反应可生成2gH2。【解析】本题是限定条件书写指定物质的同分异构体。要求①含有苯环;②有三种不同化学环境的氢,个数比为6∶2∶1;③1mol的X与足量金属Na反应可生成2gH2,即该同分异构体含有一个苯环、两个羟基且对称性较好,所以应该是、。答案:

【名师解疑惑】【归纳整合素养提升】1.常见官能团的结构与性质物质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加聚反应;③易被氧化,可使酸性KMnO4溶液褪色物质官能团主要化学性质苯及同系物—①取代反应,如硝化反应、卤代反应(加催化剂);②与H2发生加成反应;③苯的同系物侧链上与苯环相连的碳原子上有氢原子时能使酸性KMnO4溶液褪色卤代烃—X(X表示Cl、Br等)①与NaOH溶液共热发生取代反应;②与NaOH醇溶液共热发生消去反应物质官能团主要化学性质醇—OH(羟基)①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(取代反应)酚—OH(羟基)①弱酸性(不能使石蕊试液变色);②遇浓溴水生成白色沉淀;③显色反应(遇FeCl3溶液呈紫色);④易氧化(无色的苯酚晶体易被空气中的氧气氧化为粉红色)物质官能团主要化学性质醛

(醛基)①与H2加成生成醇;②被氧化剂,如O2、银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液等氧化羧酸

(羧基)①酸的通性;②酯化(取代)反应酯

(酯基)发生水解反应,酸性条件下生成羧酸和醇(或酚)2.芳香族化合物同分异构体数目的确定(1)若取代基在苯环上的位置一定,但取代基种类不确定,同分异构体数目的多少是由取代基的种数决定的,此时分析的重点是苯环上的取代基,如C6H5—C4H9,因为丁基有四种不同的结构,故该烃有四种同分异构体。(2)若取代基种类一定,但位置不确定时,可按下述方法处理:当苯环上只有两个取代基时,取代基在苯环上的位置有邻、间、对三种;当有三个取代基时,这三个取代基有“连、偏、匀”三种位置关系(如、、,R表示取代基,可以相同或不同);若苯环上连有—X、—X、—Y3个取代基,其结构有6种;若苯环上连有—X、—Y、—Z3个不同的取代基,其结构有10种。3.酯类同分异构体的确定将酯分成RCOO和R′两部分,再按上述方法确定R—和R′—的同分异构体数目,二者数目相乘即得每类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程序如下: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种同分异构体数共有4种。【精练类题巩固拓展】（一）【高考大题逐空练——同分异构体的书写】1.(1)抗结肠炎药物有效成分的结构简式为,它的同分异构体中,符合下列条件的有________种。

①与FeCl3溶液发生显色反应②分子中甲基与苯环直接相连③苯环上共有三个取代基(2)写出符合下列要求的的同分异构体的结构简式:________________。

①苯环上只有两个取代基②能使溴的CCl4溶液褪色,且在酸性条件下能发生水解反应③核磁共振氢谱显示吸收峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2【解析】(1)与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;分子中甲基与苯环直接相连,苯环上共有三个取代基,则三个取代基分别是硝基、甲基和酚羟基。如果硝基和甲基处于邻位,有4种结构;如果硝基和甲基处于间位,有4种结构;如果硝基和甲基处于对位,有2种结构,所以符合条件的同分异构体有10种。(2)能使溴的CCl4溶液褪色,说明含有碳碳双键,在酸性条件下能发生水解反应,说明含有酯基,因此符合核磁共振氢谱显示吸收峰面积之比为∶1∶2∶2∶2、苯环上只有两个取代基的有机物的结构简式为。答案:(1)10

(2)2.(1)分子式为C8H10O且与互为同系物的同分异构体有________种。

(2)写出满足下列条件的龙胆酸乙酯()的同分异构体的结构简式:______________。

①能发生银镜反应,与FeCl3溶液不发生显色反应但其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应②核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为6∶2∶1∶1【解析】(1)分子式为C8H10O且与互为同系物的同分异构体,即含有酚羟基,若苯环上连有—OH、—CH2CH3,则有邻、间、对3种位置关系,若苯环上连有—OH、—CH3、—CH3,2个甲基处于邻位时,—OH有2种位置关系,2个甲基处于间位时,—OH有3种位置关系,2个甲基处于对位时,—OH有1种位置关系,所以共有9种同分异构体。(2)能发生银镜反应,则含有醛基,与FeCl3溶液不发生显色反应但其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应,说明该有机物分子中不含酚羟基,但是其水解产物中含有酚羟基,说明该有机物含有结构;核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积之比为6∶2∶1∶1,说明该有机物分子中含有4种等效氢原子,则该有机物具有对称结构,结合龙胆酸乙酯的结构简式可知,满足条件的同分异构体有答案:(1)9(2)(二)【精优习题模拟练】3.(2020·海口模拟)环戊噻嗪是治疗水肿及高血压的药物,其中间体G的一种合成路线如下:回答下列问题:(1)A的化学名称是____________。B中含有官能团的名称为____________。

(2)反应②的反应类型是____________。

(3)G与新制Cu(OH)2反应的化学方程式为____________________。

(4)X与E互为同分异构体,X中含有六元碳环,且X能与NaOH溶液反应,则符合条件的X的结构简式为__________________________________________。

【解析】根据题中的合成路线可知A为氯乙酸乙酯,经条件①自身发生卤代基的取代反应得到B(丙二酸二乙酯),B与一溴环戊烷发生取代反应得到C,C酯基水解得到D,D在200℃时碳链上一个羧基断裂得到E,E经还原得到F(醇类),F氧化得到G(醛类)。(1)A是氯乙酸与乙醇形成的酯,A的名称为氯乙酸乙酯;由B的结构可知B中含有官能团酯基;(2)对比B、C的结构,可知丙二酸二乙酯与一溴环戊烷发生取代反应生成C,C发生酯的水解反应生成D；(3)G中醛基被氧化为羧基,羧基又可以与NaOH发生中和反应,反应方程式为

+Cu2O↓+3H2O;(4)X与E互为同分异构体,X中含有六元碳环,且X能与NaOH溶液反应,则X含有酯基或羧基,故X为甲酸环己酯或环己甲酸,X可能的结构简式为

答案:(1)氯乙酸乙酯酯基(2)取代反应【加固训练】1.(2020·绵阳模拟)药物中间体Q、医用材料PVA的合成路线如下:已知:

(1)A的分子式是C6H6,A→B的反应类型是______________________。

(2)B→C是硝化反应,试剂a是________。

(3)C→D为取代反应,其化学方程式是

___________________________。

(4)F含有的官能团是________。

(5)F的含有碳碳双键和酯基的同分异构体有________种(含顺反异构体,不含F),其中核磁共振氢谱有3组吸收峰,且能发生银镜反应的结构简式是__

_______________________________________________。

(6)G→X的化学方程式是____________________。

(7)W能发生聚合反应,形成的高分子结构简式是______________________。

【解析】根据Q结构简式及A分子式知,A为,A发生取代反应生成B,B为氯苯,B→C是硝化反应,则C中含有氯原子和硝基,D发生还原反应生成E,根据Q结构简式知,E中含有两个相邻的氨基,则E为,D为、C为,试剂a为浓硝酸、浓硫酸;W能发生聚合反应,结合Q、E结构简式知,W为H2NCH2COOH,Y发生取代反应生成W,X发生取代反应生成Y,Y为ClCH2COOH,X为CH3COOH,G水解生成X和PVA,则G为,F为CH3COOCH＝CH2;E和W先发生取代反应生成,然后发生信息中的加成反应生成。(1)A为苯、B为氯苯,A→B的反应类型是取代反应;(2)B→C是硝化反应,试剂a是浓硫酸、浓硝酸,浓硫酸作催化剂;(3)C→D为取代反应,其化学方程式是+2NH3

→+NH4Cl;(4)F为CH3COOCH＝CH2;F含有的官能团是碳碳双键、酯基;(5)分子式满足C4H6O2且含有碳碳双键和酯基的结构有CH3COOCH＝CH2(无顺反异构),HCOOCH2CH＝CH2(无顺反异构),HCOOC(CH3)＝CH2(无顺反异构),HCOOCH＝CHCH3(顺式,反式两种结构),CH2＝CHCOOCH3(无顺反异构),共6种,除去F还有5种,其中核磁共振氢谱有3组吸收峰,且能发生银镜反应的结构有3种氢且含有醛基,结构简式为CH2＝C(CH3)OOCH；(6)G→X的化学方程式是+nCH3COOH;(7)W能发生聚合反应,形成的高分子结构简式是。答案:(1)取代反应(2)浓硫酸、浓硝酸(4)碳碳双键、酯基

2.(2020·石家庄模拟)利用化学方法合成味精的路线如下图所示:请回答以下问题:(1)R的结构简式为____________;由A生成B的反应类型是____________。

(2)F中含氧官能团的名称为________;化合物H的化学名称为_________________。

(3)写出由C生成D的化学方程式

______________________。

(4)写出一种符合下列要求的A的同分异构体的结构简式____________。

①结构中含有六元环,光谱测定显示,分子结构中不存在甲基;②能在NaOH溶液中发生水解反应;③1mol该物质与足量金属Na反应能够生成0.5molH2【解析】(1)R的分子式为C4H8O2且为酯类即含有酯基,和C2H5ONa反应后生成A(),反推可知R为CH3COOCH2CH3;A到B,反应物丙烯酸甲酯的双键被加成,反应类型为加成反应;(2)F中含氧官能团为羧基和酯基;根据系统命名法可知H的名称为2-氨基-1,5-戊二酸或α-氨基-1,5-戊二酸(3)根据D的结构可知C中的两个羧基一个脱掉羟基一个脱掉氢发生反应,化学方程式为HOOCCH2CH2CH2COOH+H2O;(4)A的分子式为C6H10O3,其同分异构体结构中含有六元环,光谱测定显示,分子结构中不存在甲基,含有酯基,还含有1个—OH,符合要求的同分异构体有答案:(1)CH3COOCH2CH3加成反应(2)羧基、酯基2-氨基-1,5-戊二酸或α-氨基-1,5-戊二酸3.(2020·长沙模拟)富马酸福莫特罗作为特效哮喘治疗药物被临床广泛应用。化合物Ⅰ是合成富马酸福莫特罗的重要中间体,其合成路线如图所示:请回答下列问题:(1)A中所含官能团的名称为____________。

(2)反应②的反应类型为____________,反应④的化学方程式为________________。

(3)H的结构简式为____________。

(4)下列关于I的说法正确的是________(填选项字母)。

A.能发生银镜反应B.含有3个手