2018届一轮复习人教版两种典型有机物考题的突破策略学案

2018届一轮复习人教版两种典型有机物考题的突破策略学案

专题讲座(九)　两种典型有机物考题的突破策略 一、同分异构体数目的判断 同分异构体数目的判断在新课标高考题中属于固定题型，一般作为选择题形式进行考查，如2016年全国卷Ⅰ第9题、2016年全国卷Ⅱ第10题、2016年全国卷Ⅲ第8题、2015年全国卷Ⅱ第11题、2014年新课标全国卷Ⅰ第7题、2014年新课标全国卷Ⅱ第8题，2013年新课标全国卷Ⅰ第12、13题等。试题的主要呈现形式为：给出基础有机物的分子式或结构简式、名称等，求算一定条件下的同分异构体的数目，且一般不包括立体异构。该类试题的解法一般有一定的技巧性。‎ 题型一　烃、卤代烃或饱和一元醇等有机物的同分异构体的种数 ‎[解题策略]‎ 有关烃、卤代烃、饱和一元醇(或饱和一元醛、羧酸)等有机物的同分异构体种数的判断主要可采用下列方法：‎ ‎(1)基元法：甲基、乙基、丙基分别有1、1、2种结构，丁基有4种结构，则丁醇、戊醛、戊酸、一氯丁烷等都有四种同分异构体。‎ ‎(2)等效氢法：判断有机物发生取代反应后，能形成几种同分异构体的规律，可通过分析有几种等效氢原子法(又称对称法)来得出结论。‎ ‎①同一碳原子上的氢原子是等效的。‎ ‎②同一碳原子上所连相同基团上的对应碳原子上的氢是等效的。‎ ‎③处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。‎ ‎(3)一元卤代烃、一元醇类、一元醛、一元羧酸的同分异构体数目＝烃基种数。‎ 另外，涉及两个或多个取代基或官能团在碳链上的位置关系，可依据“邻、间、孪(两个取代基或官能团连在同一个碳原子上)”的顺序进行数目求算。‎ ‎[典题示例]‎ ‎(2016·全国卷Ⅱ)分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构)(　　)‎ A．7种　　　　　　　 B．8种 C．9种 D．10种 解析：　有机物C4H8Cl2的碳骨架有两种结构：。‎ 则C4H8Cl2的同分异构体共有9种。‎ 答案：　C 分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机物有(不含立体异构)(　　)‎ A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 解析：　分子式为C4H10O的有机物是醇或醚，若可以与金属Na发生反应放出氢气，则该物质是醇，结构为C4H9—OH，‎ ‎—C4H9有四种结构：—CH2CH2CH2CH3、‎ ‎—CH(CH3)CH2CH3、—CH2CH(CH3)2、—C(CH3)3，故该醇的种类是4种，B项正确。‎ 答案：　B 题型二　含有苯环的有机物的同分异构体的种数 ‎[解题策略]‎ 此类题目应首先根据有机物的分子式和苯环的组成，查找出“苯环”之外的“部分”，依据排列组合的形式顺序确定苯环上取代基的种类和种数，特别要用到苯环的“对称轴”和两个取代基在苯环上的“邻、间、对”的位置关系。其中苯的二取代物的同分异构体数目＝‎ 取代基异构种类数之和×3(邻、间、对)。‎ ‎[典题示例]‎ ‎(2014·课标全国卷Ⅱ)四联苯的一氯代物有(　　)‎ A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 解析：　四联苯有五种等效氢，故其一氯代物有5种。‎ 答案：　C ‎(2016·山西忻州联考)分子式为C9H10O2，能与NaHCO3溶液反应放出CO2，且苯环上一氯代物有两种的有机物有(不考虑立体异构)(　　)‎ A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 解析：　该有机物能够与NaHCO3溶液反应产生CO2，故分子中含有羧基(—COOH)；由于苯环上一氯代物有两种，故苯环一取代不可能；苯环二取代时，应为对位二取代，两种取代基可能是CH3CH2—和—COOH或CH3—和—CH2COOH，有两种 答案：　B 题型三　以酯类为代表的烃的含氧衍生物的同分异构 体的种数 ‎[解题策略]‎ 此类同分异构体要结合上面两种题型的多种解法，另外就是要做好原分子式的“拆分”与“组合”。其中酯类的同分异构体数目＝(醇类异构数目×羧酸同分异构体数目)的和。‎ ‎[典题示例]‎ ‎(2015·课标全国卷Ⅱ)分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构)(　　)‎ A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 解析：　能与NaHCO3反应放出CO2的有机物中一定含有羧基，C5H10O2满足CnH2nO2，所以C5H10O2为饱和一元羧酸，其同分异构体有 答案：　B ‎(2016·湖北黄石模拟)若不考虑立体异构，则分子式为C5H10O2且为酯的同分异构体共(　　)‎ A．7种 B．8种 C．9种 D．10种 解析：　根据酯的结构特点，从甲酸形成的酯写起，依次是乙酸、丙酸和丁酸形成的酯，还要注意酸和醇的碳链异构现象。生成酯(C5H10O2)的羧酸和醇分子中的碳原子数分别可以是1(1种羧酸)、4(4种醇)，2(1种羧酸)、3(2种醇)，3(1种羧酸)、2(1种醇)，4(2种羧酸)、1(1种醇)，故酯的种类数为：1×4＋2×1＋1×1＋2×1＝9，C项正确。‎ 答案：　C ‎(2014·课标全国卷Ⅰ)下列化合物中同分异构体数目最少的是(　　)‎ A．戊烷 B．戊醇 C．戊烯 D．乙酸乙酯 解析：　A．戊烷有3种同分异构体：CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3和(CH3)4C；‎ B．戊醇可看作C5H11—OH，而戊基(—C5H11)有8种结构，则戊醇也有8种结构，属于醚的还有6种；‎ C．戊烯的分子式为C5H10，属于烯烃类的同分异构体有5种：‎ CH2===CHCH2CH2CH3、CH3CH===CHCH2CH3、CH2===C(CH3)CH2CH3、CH2===CHCH(CH3)2、CH3CCH3CHCH3，属于环烷烃的同分异构体有4种：；D.乙酸乙酯的分子式为C4H8O2，其同分异构体有6种：HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、‎ CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3、‎ CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH。‎ 答案：　A 二、利用官能团预测有机物的性质 ‎[解题策略]‎ 官能团 代表物 典型化学反应 碳碳双键 乙烯 ‎(1)加成反应：使溴的CCl4溶液褪色 ‎(2)氧化反应：使酸性KMnO4溶液褪色 苯 ‎(1)取代反应：①在Fe粉催化下与液溴反应；②在浓硫酸催化下与浓硝酸反应 ‎(2)加成反应：在一定条件下与H2反应生成环己烷 注意：与溴水、酸性高锰酸钾溶液都不反应 羟基—OH 乙醇 ‎(1)与活泼金属(Na)反应 ‎(2)催化氧化：在铜或银催化下被氧化成乙醛 羧基—COOH 乙酸 ‎(1)酸的通性 ‎(2)酯化反应：在浓硫酸催化下与醇反应生成酯和水 酯基—COO—‎ 乙酸乙酯 水解反应：酸性或碱性条件 ‎①醛基 ‎—CHO ‎②羟基—OH 葡萄糖 与新制Cu(OH)2悬浊液加热产生红色沉淀 ‎[典题示例]‎ ‎(2015·山东理综)分枝酸可用于生化研究，其结构简式如图。下列关于分枝酸的叙述正确的是(　　)‎ A．分子中含有2种官能团 B．可与乙醇、乙酸反应，且反应类型相同 C．1 mol分枝酸最多可与3 mol NaOH发生中和反应 D．可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色，且原理相同 解析：　分枝酸分子中含有羧基、醇羟基、碳碳双键和醚键4种官能团，A错误；分枝酸分子中含有羧基和醇羟基，故可与乙醇、乙酸发生酯化(取代)反应，B正确；分枝酸分子中的六元环不是苯环，其分子结构中的羟基为醇羟基，不能与NaOH发生中和反应，故1 ‎ mol分枝酸最多可与2 mol NaOH发生中和反应，C错误；分枝酸使溴的四氯化碳溶液褪色发生的是加成反应，使酸性高锰酸钾溶液褪色发生的是氧化反应，原理不同，D错误。‎ 答案：　B