2022届新高考化学二轮复习有机化学基础(选修)学案

有机化学基础（选修）[考纲要求]1.有机化合物的组成与结构(1)能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式。(2)了解常见有机化合物的结构。了解有机化合物分子中的官能团，能正确地表示它们的结构。(3)了解确定有机化合物结构的化学方法和物理方法(如质谱、红外光谱、核磁共振氢谱等)。(4)能正确书写有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体)。(5)能够正确命名简单的有机化合物。(6)了解有机分子中官能团之间的相互影响。2.烃及其衍生物的性质与应用(1)掌握烷、烯、炔和芳香烃的结构与性质。(2)掌握卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的结构与性质以及它们之间的相互转化。(3)了解烃类及其衍生物的重要应用以及烃的衍生物的合成方法。(4)根据信息能设计有机化合物的合成路线。3.油脂、糖类和蛋白质(1)了解油脂、糖类和蛋白质的组成、结构特点、主要化学性质及应用。(2)了解油脂、糖类和蛋白质在生命过程中的作用。4.合成高分子(1)了解合成高分子的组成与结构特点。能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。(2)了解加聚反应和缩聚反应的含义。(3)了解合成高分子在高新技术领域中的应用以及在发展经济、提高生活质量方面中的贡献。[再研真题]1．(2021·河北高考)丁苯酞(NBP)是我国拥有完全自主知识产权的化学药物，临床上用于治疗缺血性脑卒中等疾病。ZJM­289是一种NBP开环体(HPBA)衍生物，在体内外可经酶促或化学转变成NBP和其他活性成分，其合成路线如下：已知信息：回答下列问题：(1)A的化学名称为________。(2)D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________、________。①可发生银镜反应，也能与FeCl3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。(3)E→F中步骤1)的化学方程式为_________________________________________。(4)G→H的反应类型为________。若以NaNO3代替AgNO3，则该反应难以进行，AgNO3对该反应的促进作用主要是因为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)HPBA的结构简式为________。通常酯化反应需在酸催化、加热条件下进行，对比HPBA和NBP的结构，说明常温下HPBA不稳定、易转化为NBP的主要原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)W是合成某种抗疟疾药物的中间体类似物。设计由2，4­二氯甲苯()和对三氟甲基苯乙酸()制备W的合成路线：_____________________________________________________________________。(无机试剂和四个碳以下的有机试剂任选)解析：(1)由B的结构简式和A的分子式可知A的结构简式为，所以其化学名称为邻二甲苯或1，2­二甲苯。(2)由题意可知D的同分异构体为芳香族化合物，则其分子中含有苯环；D的同分异构体可以发生银镜反应，也能与FeCl3溶液发生显色反应，则其分子中含醛基、酚羟基；核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为1∶2∶2∶3，说明其分子结构对称，由此可知其结构简式为(3)酚羟基和羧基均能与NaOH反应，所以E→F中步骤1)反应的化学方程式为＋3NaOH→＋CH3COONa＋2H2O。(4)由G和H的结构简式可知该反应为取代反应。选用AgNO3而不选用NaNO3的原因为AgNO3和G反应生成AgBr沉淀，促进反应的进行。(5)由NBP和C的结构简式可推断HPBA的结构简式为，HPBA具有较强的酸性，可以促使其发生分子内酯化反应生成NBP。(6)由题意可知W的合成路线为。答案：(1)邻二甲苯(或1，2­二甲苯)(4)取代反应生成AgBr沉淀，促进反应的进行(5)HPBA具有较强的酸性，可以促使其发生分子内酯化反应生成NBP(答案合理即可)(6)2．(2021·湖南高考)叶酸拮抗剂Alimta(M)是一种多靶向性抗癌药物。以苯和丁二酸酐为原料合成该化合物的路线如下：已知：回答下列问题：(1)A的结构简式为________；(2)A→B，D→E的反应类型分别是________，________；(3)M中虚线框内官能团的名称为a________________，b______________；(4)B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FeCl3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__________________；(5)结合上述信息，写出丁二酸酐和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯的反应方程式：________________________________________________________________________；(6)参照上述合成路线，以乙烯和为原料，设计合成的路线：________________________________________________________________________(其他试剂任选)。解析：(1)结合“已知①”分析生成A的反应物与反应条件可知，该反应与“已知①”类似，则A为。(2)A生成B是失去羰基上的氧原子的反应，故该反应为还原反应。对比D、E的结构简式，E相对于D，醛基邻位碳原子上的氢原子被Br原子取代，故该反应为取代反应。(3)a是肽键(或酰胺键)，b是羧基。(4)由信息②可知，该同分异构体含醛基；由信息③可知，该同分异构体含酚羟基。因信息①提示苯环上有2个取代基，则分别为—OH和—CH2CH2CH2CHO、—CH2CH(CHO)CH3、—CH(CHO)CH2CH3、—C(CH3)2CHO、—CH(CH3)CH2CHO，又苯环上有两个取代基时存在邻、间、对三种位置关系，则同分异构体共有5×3＝15(种)，其中核磁共振氢谱中有五组峰，且峰面积之比为6∶2∶2∶1∶1的结构简式是。(5)根据“已知②”，丁二酸酐和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯的反应方程式为(6)乙烯与水通过加成反应合成乙醇，乙醇氧化生成乙醛，乙醛发生流程D→E的反应，再与发生流程E→G的反应，即CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(H2O))CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(O2/Cu),\s\do5(△))CH3CHOeq\o(→,\s\up7(DBBA（溴化剂）),\s\do5(CH2Cl2))BrCH2CHOeq\o(→,\s\up7())。答案：(1)(2)还原反应取代反应(3)肽键(或酰胺键)羧基(4)15(5)＋nHOCH2CH2OHeq\o(→,\s\up7(H＋))(6)CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(H2O))CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(O2/Cu),\s\do5(△))CH3CHO[考情分析]有机物的合成与推断是选考的两个大题之一，题目常以最新的科研成果，如一些新药物或新材料为素材，围绕其合成路线考查有机物的命名、反应类型的判断、官能团的名称、结构简式和化学方程式的书写、反应试剂和反应条件的判断、限定条件下同分异构体的书写及种数的判断、指定条件下有机合成路线的设计(该问题属于全国Ⅰ卷考查的热点)等，问题设置由易到难，其中限定条件下同分异构体的书写和合成路线的设计是难点。推断有机物的结构是解答上述问题的关键，解题时要善于利用题目提供的信息，这类信息一般包括两个方面：一是框图中物质的基本结构及转化条件，可以通过这些信息判断相关物质的结构简式；二是在框图之后题目提供的新信息，解题时需要对这些新信息进行加工，通过这些信息反映出反应的特点，分析框图中的反应过程并判断出反应物和生成物。充分利用题给信息，找到有机合成与推断的“题眼”，快速破题。考点一有机物的命名与有机反应方程式的书写[必备知识]1．常见有机物的命名(1)弄清系统命名法中四种字的含义①烯、炔、醛、酮、酸、酯……指官能团。②二、三、四……指相同取代基或官能团的个数。③1，2，3……指官能团或取代基的位置。④甲、乙、丙……指主链碳原子个数分别为1，2，3……(2)含苯环的有机物的命名①苯环作母体的有苯的同系物、卤代苯、硝基取代物等。如：的名称为邻二甲苯或1，2­二甲苯。的名称为间二氯苯或1，3­二氯苯。②苯环作取代基，有机物除苯环外，还含有其他官能团。如：的名称为苯甲醇。的名称为对苯二甲酸或1，4­苯二甲酸。(3)多官能团物质的命名命名含有多个不同官能团的有机物的关键在于选择优先的官能团作母体。官能团作为母体的优先顺序为(以“>”表示优先)羧酸>酯>醛>酮>醇>烯。如的名称为甲基丙烯酸甲酯。的名称为邻羟基苯甲酸或2­羟基苯甲酸。(4)含官能团的有机物命名与烷烃命名的比较无官能团有官能团类别烷烃烯烃、炔烃、卤代烃、烃的含氧衍生物主链条件碳链最长，同碳数支链最多含官能团的最长碳链编号原则取代基最近(小)官能团最近、兼顾取代基尽量近名称写法支位—支名—母名支名同，要合并支名异，简在前支位—支名—官位—母名符号使用阿拉伯数字与阿拉伯数字间用“，”，阿拉伯数字与中文数字间用“­”，文字间不用任何符号2.有机反应方程式的书写按要求书写下列反应的化学方程式，并指出部分反应的反应类型。(1)CH3CH2CH2Br①NaOH的水溶液、加热CH3CH2CH2Br＋NaOHeq\o(→,\s\up7(水),\s\do5(△))CH3CH2CH2OH＋NaBr；取代反应。②NaOH的乙醇溶液、加热CH3CH2CH2Br＋NaOHeq\o(→,\s\up7(乙醇),\s\do5(△))CH3CH=CH2↑＋NaBr＋H2O；消去反应。(2)向溶液中通入CO2气体：。(3)与足量NaOH溶液反应：CH3OH＋2H2O；取代反应。(4)发生银镜反应：＋2Ag(NH3)2OHeq\o(→,\s\up7(△),\s\do5())＋2Ag↓＋3NH3＋H2O；氧化反应。(5)与新制的Cu(OH)2反应：＋2Cu(OH)2＋NaOHeq\o(→,\s\up7(△),\s\do5())＋Cu2O↓＋3H2O。(6)①在浓H2SO4的作用下加热到170℃时生成烯烃：＋H2O；消去反应。②在浓H2SO4的作用下加热到140℃时生成醚：＋H2O；取代反应。(7)①与足量溴水反应：；取代反应。②与足量H2反应：；加成反应。(8)①2分子间脱水生成环酯：＋2H2O；取代反应。②生成聚酯eq\a\vs4\al(＋（n－1）H2O)；缩聚反应。有机反应方程式的书写要求(1)反应箭头和配平：书写有机反应方程式时应注意反应物和产物之间用“→”连接，有机物用结构简式(或用键线式，但不能用分子式)表示，并遵循原子守恒进行配平。(2)反应条件：有机物反应条件不同，所得产物不同，故要指明具体的反应条件。(3)有些有机物因结构复杂，不易书写，须用中文标明，如淀粉、麦芽糖的水解反应等。[题组训练]类型一有机物的命名1．写出下列有机物的名称答案：(1)邻硝基甲苯(2)环戊烯(3)乙二醇(4)苯甲醛(5)对苯二酚(或1，4­苯二酚)(6)2­氯丙酸2．写出下列有机物的名称(1)ClCH=CCl2__________。答案：(1)三氯乙烯(2)间甲基苯酚(或3­甲基苯酚)(3)邻羟基苯甲醛(或2­羟基苯甲醛)(4)间苯二酚(或1，3­苯二酚)(5)2­甲基­3­氯­1­丁烯(6)聚甲基丙烯酸甲酯类型二有机反应方程式的书写3．芳香烃A经过如图所示的转化关系可制得树脂B与两种香料G、I，且知有机物E与D互为同分异构体。请回答下列问题：(1)A→B、A→C、C→E、D→A、D→F的反应类型分别为________、________、________、________、________。(2)A的结构简式为__________________________；G的结构简式为____________。(3)写出下列反应的化学方程式：①C→A：__________________________________________________________________________________________________________________________________。②F与银氨溶液：_________________________________________________________________________________________________________________________________。③D＋H→I：_____________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：由图可知A发生加聚反应生成B[(C8H8)n]，故A的分子式为C8H8，其不饱和度为5，由于A为芳香烃，结合苯环的不饱和度为4，可知A分子侧链上含有一个碳碳双键，可推知A、B的结构简式分别为、；由D→F→H(连续氧化)，可知D为醇，F为醛，H为羧酸，所以D、F、H的结构简式分别为；由A与HBr发生加成反应生成C，C发生水解反应生成E可知，C为溴代烃，E为醇，由E与D互为同分异构体，可推知E的结构简式为，进一步可推知C、G的结构简式分别为答案：(1)加聚反应加成反应取代反应(或水解反应)消去反应氧化反应[规律方法]有机物与NaOH溶液反应方程式的书写方法常见官能团消耗NaOH的量见下表：考点二限定条件下同分异构体的书写与数目判断[必备知识]1．有机物同分异构体数目的判断方法(1)常用的五种方法①取代法(适用于醇、卤代烃同分异构体的书写)。书写时先碳链异构，后位置异构。②插入法(适用于烯烃、炔烃等同分异构体的书写)。先根据给定的碳原子数写出烷烃的同分异构体的碳链骨架，再将官能团(碳碳双键、碳碳三键)插入碳链中。③定一移一法(适用于二元取代物的同分异构体的书写)。对于二元取代物的同分异构体的书写，可先固定一个取代基的位置不动，再移动另一个取代基，以确定同分异构体的数目。④换元法(即改变观察的对象)。换元法是一种技巧，因此必须在一定情况下才能使用。设烃的分子式为CxHy，对于分子式分别为CxHy－aCla与CxHy－bClb的同分异构体数目判定，只有满足a＋b＝y时才能应用换元法确定二者的同分异构体的数目相同。⑤等效氢法。等效氢法用于判断烷烃一元取代物的种数。“等效氢原子”指的是：a.同一碳原子上的氢原子是等效的；b.同一碳原子相同取代基上的氢原子是等效的；c.处于轴对称位置或镜面对称位置上的氢原子是等效的。(2)判断一元、二元取代物的种数①CH3CH2CH3的一氯代物有eq\a\vs4\al(2)种，二氯代物有eq\a\vs4\al(4)种。②C4H10的一氯代物有eq\a\vs4\al(4)种，二氯代物有eq\a\vs4\al(9)种，一氯一溴代物有eq\a\vs4\al(12)种。③甲苯的一氯代物有eq\a\vs4\al(4)种，甲苯苯环上的二氯代物有eq\a\vs4\al(6)种。(3)含苯环同分异构体数目的确定①若苯环上连有2个取代基，其结构有邻、间、对eq\a\vs4\al(3)种。②若苯环上连有3个相同的取代基，其结构有eq\a\vs4\al(3)种。③若苯环上连有—X、—X、—Y3个取代基，其结构有eq\a\vs4\al(6)种。④若苯环上连有—X、—Y、—Z3个不同的取代基，其结构有eq\a\vs4\al(10)种。2．限定条件下同分异构体的书写(1)常见限定条件与结构关系(2)常见限定条件的结构分析常见限定条件对应的官能团或结构能与NaHCO3或Na2CO3反应放出气体—COOH能与钠反应产生H2—OH或—COOH能与Na2CO3反应—OH(酚)或—COOH能与NaOH溶液反应—OH(酚)或—COOH或—COOR或—X能发生银镜反应[或与新制Cu(OH)2反应]—CHO(包括HCOOR、HCOOH)能与FeCl3溶液发生显色反应—OH(酚)能发生水解反应—COOR或—X或—CONH—既能发生水解反应又能发生银镜反应(或水解产物能发生银镜反应)HCOOR苯环上的一溴代物有一种3．酯类物质同分异构体的书写方法(逐一增碳法)(1)C5H10O2属于酯的结构(共eq\a\vs4\al(9)种)甲酸某酯：(4种；—C4H9的结构有4种)乙酸某酯：(2种；—C3H7的结构有2种)丙酸某酯：(1种)丁酸某酯：(2种)(2)C8H8O2含苯环属于酯的结构(共eq\a\vs4\al(6)种)甲酸某酯：(1种)[题组训练]类型一限定条件下同分异构体种数判断1．X是B()的同分异构体，X同时满足下列条件的结构共有________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。①可与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳；②遇FeCl3溶液发生显色反应；③除苯环外不含其他环。解析：B为，X是B的同分异构体，X同时满足①可与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳，说明含有羧基；②遇FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；③除苯环外不含其他环。如含有两个取代基，则可为—OH、CHCHCOOH或C(COOH)CH2，各有邻、间、对3种结构；如含有3个取代基，可为—OH、—CH=CH2、—COOH，共10种结构，则X共有15种同分异构体，其中核磁共振氢谱有五组峰的结构简式为。答案：152．(2021·河北石家庄联考)化合物C()的同分异构体W能同时满足以下三个条件的可能结构有________种(不考虑立体异构)。ⅰ.为芳香族化合物且两个苯环直接相连ⅱ.含有两个取代基且不位于同一苯环上ⅲ.1molW最多可与3molNaOH