2019届高考化学二轮复习常见有机化合物学案

2019届高考化学二轮复习常见有机化合物学案

专题十一 　常见有机化合物 命题热点提炼 三年考情汇总 核心素养链接 ‎1.有机物的性质及其反应类型 ‎2018·Ⅰ卷T8，Ⅱ卷T8，Ⅲ卷T9‎ ‎2017·Ⅰ卷T7、T9，Ⅱ卷T7、T10，Ⅲ卷T8‎ ‎2016·Ⅰ卷T7、T9，Ⅱ卷T7、T8，Ⅲ卷T8、T10‎ ‎1.微观探析——从微观结构层面，理解常见有机物的性质，形成结构决定性质的观念。‎ ‎2.实验探究——通过实验方案设计探究有机物性质的能力。‎ ‎3.模型认知——通过分析有机物的结构模型认识有机物的同分异构现象。‎ ‎4.变化观念——通过有机反应认识有机反应的常见反应类型。‎ ‎2.有机物的空间结构和同分异构体 ‎2018·Ⅲ卷T11‎ ‎2017·Ⅰ卷T9，Ⅲ卷T8‎ ‎2016·Ⅰ卷T9，Ⅱ卷T10‎ 命题热点1　有机物的性质及其反应类型 ‎■知识储备——核心要点填充 有下列12种物质：①甲烷　②乙烯　③苯　④乙醇　⑤乙酸　⑥乙酸乙酯　⑦葡萄糖　⑧蔗糖　⑨淀粉　⑩纤维素　⑪油脂　⑫蛋白质 请回答下列问题：‎ ‎(1)写出①至⑦物质的结构简式：①CH4、②CH2===CH2、③、④CH3CH2OH、⑤CH3COOH、⑥CH3COOC2H5、⑦CH2OH(CHOH)4CHO；⑧的分子式为C12H22O11；⑨、⑩的通式均为(C6H10O5)n。‎ ‎(2)①能与Cl2在光照条件下发生反应，反应生成一氯代物的化学方程式是CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，反应类型为取代反应。‎ ‎②能使溴水褪色，反应的化学方程式是CH2===CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br，反应类型为加成反应。‎ ‎③不能使溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液褪色(填“能”或“不能”)，但与液溴在FeBr3催化作用下发生反应，反应的化学方程式是 ‎，反应类型为取代反应。‎ ‎④分子中的官能团是羟基(填名称)，在Cu催化作用下与O2反应的化学方程式是2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O，反应类型为氧化反应。‎ ‎⑤分子中的官能团是羧基(填名称)，④与⑤在浓H2SO4催化作用下反应的化学方程式是CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O，反应类型为取代反应或酯化反应。‎ ‎⑥分子中的官能团是酯基(填名称)，在碱性条件下水解反应的化学方程式是CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋C2H5OH，反应类型取代反应或水解反应。‎ ‎⑦中的官能团有羟基和醛基(填名称)，其特征反应为在碱性条件下，与银氨溶液共热有银镜生成，在碱性条件下，与新制Cu(OH)2悬浊液共热有砖红色沉淀生成。‎ ‎⑧与麦芽糖的关系为同分异构体，其水解产物有葡萄糖和果糖。‎ ‎⑨与⑩的最终水解产物均为葡萄糖，二者均为高分子化合物。‎ ‎⑪在碱性条件下的水解反应称为皂化反应，工业上用于制肥皂。‎ ‎⑫最终水解产物为氨基酸，蛋白质溶液中加入钠盐或铵盐，蛋白质可以结晶析出。蛋白质的变性条件通常有加热、强酸、强碱、醛、酚、重金属盐、紫外线等。‎ ‎■真题再做——感悟考法考向 ‎1．(2018·全国卷Ⅰ)下列说法错误的是(　　)‎ A．蔗糖、果糖和麦芽糖均为双糖 B．大部分酶是具有高选择催化性能的蛋白质 ‎ C．植物油含不饱和脂肪酸酯，能使Br2/CCl4褪色 D．淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖 A　[果糖为单糖，A项错误；绝大多数酶是一种蛋白质，具有较高活性和选择性，B项正确；植物油中含有碳碳双键，能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，从而使之褪色，C项正确；淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖，D项正确。]‎ ‎2．(2018·全国卷Ⅲ)苯乙烯是重要的化工原料。下列有关苯乙烯的说法错误的是(　　)‎ A．与液溴混合后加入铁粉可发生取代反应 B．能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯 D．在催化剂存在下可以制得聚苯乙烯 C　[在Fe作催化剂时，苯乙烯苯环上的氢原子可被溴原子取代，A项正确；苯乙烯中的碳碳双键能被酸性KMnO4溶液氧化，从而导致酸性KMnO4溶液褪色，B项正确；苯乙烯与HCl发生加成反应生成氯代苯乙烷，C项错误；苯乙烯中含有碳碳双键，在一定条件下能发生加聚反应生成聚苯乙烯，D项正确。]‎ ‎3.(2018·全国卷Ⅱ)实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。‎ 光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是(　　)‎ D　[甲烷与氯气在光照条件下反应，生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，试管内压强减小，外压大于内压，试管内液面升高，且试管内出现白雾和油状液滴，综合上述分析，D项正确。]‎ ‎4．(2017·全国卷Ⅲ)下列说法正确的是(　　)‎ A．植物油氢化过程中发生了加成反应 B．淀粉和纤维素互为同分异构体 C．环己烷与苯可用酸性KMnO4溶液鉴别 D．水可以用来分离溴苯和苯的混合物 A　‎ ‎[A对，植物油氢化过程中发生了油脂与氢气的加成反应；B错，淀粉和纤维素都是高分子化合物，聚合度不同，因此它们的分子式不同，不互为同分异构体；C错，环己烷和苯都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以不能用该方法鉴别环己烷和苯；D错，苯与溴苯互溶且均难溶于水，水不能分离二者。]‎ ‎5．(2016·全国卷Ⅰ)下列关于有机化合物的说法正确的是(　　)‎ A．2甲基丁烷也称为异丁烷 B．由乙烯生成乙醇属于加成反应 C．C4H9Cl有3种同分异构体 D．油脂和蛋白质都属于高分子化合物 B　[A项2甲基丁烷的结构简式为(CH3)2CHCH2CH3，也称为异戊烷。B项乙烯(CH2===CH2)分子中含有碳碳双键，在一定条件下，能与水发生加成反应生成乙醇(CH3CH2OH)。C项C4H9Cl由—C4H9和—Cl构成，而—C4H9有4种不同的结构，分别为—CH2CH2CH2CH3、—CH2CH(CH3)2、—CH(CH3)CH2CH3、—C(CH3)3，故C4H9Cl有4种同分异构体。D项蛋白质是有机高分子化合物，油脂不是高分子化合物。]‎ ‎6．(2013·全国卷Ⅰ)香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料，其结构简式如图，下列有关香叶醇的叙述正确的是(　　)‎ A．香叶醇的分子式为C10H18O B．不能使溴的四氯化碳溶液褪色 C．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．能发生加成反应不能发生取代反应 A　[从结构简式看出香叶醇中含“”和醇“—OH”，碳碳双键能使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色，能发生加成反应，醇“—OH”能发生取代反应，显然B、C、D均不正确。]‎ ‎[题后归纳]　‎ ‎1．常见有机物或官能团的特征反应 有机物或官能团 常用试剂 反应现象 溴水 褪色 酸性KMnO4溶液 褪色 ‎—OH 金属钠 产生无色无味的气体 ‎—COOH 酸碱指示剂 变色 新制Cu(OH)2悬浊液 常温下沉淀溶解，溶液呈蓝色 葡萄糖 银氨溶液 水浴加热生成银镜 新制Cu(OH)2悬浊液 煮沸生成砖红色沉淀 淀粉 碘水 呈蓝色 蛋白质 浓HNO3‎ 呈黄色 灼烧 有烧焦羽毛的气味 ‎2.三大有机反应类型 ‎(1)‎ ‎■模拟尝鲜——高考类题集训 ‎1．(2018·广东韶关二模)下列说法中不正确的是(　　)‎ A．在一定条件下，苯与液溴、硝酸作用生成溴苯、硝基苯的反应都属于取代反应 B．C6H14有4种同分异构体，它们的熔点、沸点各不相同 C．油脂皂化反应得到高级脂肪酸盐与甘油 D．聚合物可由单体CH3CH===CH2和CH2===CH2‎ 加聚制得 B　[苯与液溴、硝酸作用生成溴苯、硝基苯，是苯中的氢原子被溴原子、硝基取代，都属于取代反应，A项正确；己烷有五种同分异构体，其碳链结构分别为C—C—C—C—C—C、、、，己烷的同分异构体为不同物质，所以其熔、沸点不同，B项错误；油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油，该反应为皂化反应，C项正确；由高聚物的结构简式可知它为加聚产物，单体为CH3CH===CH2和CH2===CH2，D项正确。]‎ ‎2．(2018·洛阳统考)下列有关有机物的说法正确的是(　　)‎ A．乙烯、氯乙烯、聚乙烯均可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．1 mol苹果酸[HOOCCH(OH)CH2COOH]可与3 mol NaHCO3发生反应 C．酸性条件下，C2H5CO18OC2H5的水解产物是 C2H5CO18OH和C2H5OH D．乙酸和油脂都能与氢氧化钠溶液反应 D　[聚乙烯的结构简式为CH2—CH2，不含碳碳双键，因此不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A项错误；1 mol苹果酸含有2 mol—COOH、1 mol—OH，—OH与NaHCO3不反应，故1 mol苹果酸可与2 mol NaHCO3反应，B项错误；酸性条件下，C2H5CO18OC2H5的水解产物为C2H5COOH、H18OC2H5，C项错误。]‎ ‎3．(2018·广东六校联考)下列说法正确的是(　　)‎ A．糖类、蛋白质均为天然高分子化合物 B．乙烷、苯、乙酸、乙醇、蔗糖均能发生取代反应 C．蔗糖与麦芽糖、淀粉与纤维素均互为同分异构体 D．用溴的四氯化碳溶液不能区分 B　‎ ‎[A项，糖类中的单糖、二糖不是高分子化合物，错误；C项，淀粉与纤维素不互为同分异构体，因通式中n不同，错误；D项，前者含而后者不含，可以用溴的CCl4溶液区分，错误。]‎ ‎4．(2018·山西六校第四次联考)曲酸和脱氧曲酸是非常有潜力的食品添加剂，具有抗菌、抗癌作用，其结构如图所示。下列有关叙述不正确的是(　　)‎ A．脱氧曲酸的分子式为C6H4O3‎ B．脱氧曲酸能发生加成反应和酯化反应 C．曲酸和脱氧曲酸均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．与脱氧曲酸互为同分异构体的芳香族化合物有3种(不考虑—O—O—)‎ A　[脱氧曲酸的分子式为C6H6O3，A项错误。]‎ ‎5．(2018·试题调研)柠檬酸是常见的食品添加剂，其结构简式如图所示。以下叙述正确的是(　　)‎ A．柠檬酸的分子式为C6H9O7‎ B．使用食品添加剂属于违法行为 C．1 mol柠檬酸最多与4 mol NaOH发生反应 D．柠檬酸分子中含有两种官能团 D　[根据给出的柠檬酸结构简式可知其分子式为C6H8O7，A项错误；在规定的量内使用合适的食品添加剂是合法的，B项错误；分子中含3个—COOH，最多与3 mol NaOH发生反应，C项错误；分子中含有—COOH和—OH两种官能团，正确。]‎ 命题热点2　有机物的空间结构和同分异构体 ‎■知识储备——核心要点填充 ‎1．有机物的空间结构 ‎(1)甲烷为正四面体结构，乙烯为六原子共面结构，苯为十二原子共面结构。‎ ‎(2)分子中共面碳原子最多8个，最多共面原子有16个。‎ ‎(3)分子中共面碳原子最多10个。‎ ‎2．有机物的同分异构体 ‎(1)写出C4H10的同分异构体的结构简式为CH3CH2CH2CH3、]。‎ ‎(2)写出C5H12的同分异构体的键线式为。‎ ‎(3)CH3CH2CH2CH2CH3的一氯代烷有3种。‎ ‎(4)CH3CH2CH3的二氯代烷有4种。‎ ‎(5)的一氯代物有5种。‎ ‎(6)C5H10O2的羧酸有4种，酯有9种。‎ ‎(7)C5H12O的醇有8种，则C6H12O2的羧酸有8种。‎ ‎■真题再做——感悟考法考向 ‎1.(2018·全国卷Ⅰ)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物，螺[2.2]戊烷()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是(　　)‎ A．与环戊烯互为同分异构体 B．二氯代物超过两种 C．所有碳原子均处同一平面 D．生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2‎ C　[螺[2.2]戊烷的分子式为C5H8，环戊烯的分子式为C5H8，二者分子式相同，结构不同，互为同分异构体，A项正确；如都是螺[2.2]戊烷的二氯代物，B项正确；螺[2.2]戊烷中每个碳原子形成4个单键，而每个碳原子与4个原子构成四面体形，所以连接两个环的碳原子至少和直接相连的两个碳原子不共平面，C项错误；该有机物含2个三元环，在一定条件下具有类似烯烃的性质，且与氢气发生加成反应的转化率不大于1，则由1 mol C5H8生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2，D项正确。]‎ ‎2．(2017·全国卷Ⅰ)化合物 (b)、(d)、(p)的分子式均为C6H6‎ ‎，下列说法正确的是(　　)‎ A．b的同分异构体只有d和p两种 B．b、d、p的二氯代物均只有三种 C．b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应 D．b、d、p中只有b的所有原子处于同一平面 D　[A错：苯的同分异构体还有等。‎ B错：b的二氯代物有3种，d的二氯代物有6种，p的二氯代物有3种。‎ C错：b、p不能与酸性高锰酸钾溶液反应。‎ D对：d、p中都存在类似甲烷的四面体结构，所有原子不可能处于同一平面。]‎ ‎3．(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 C　[有机物C4H8Cl2的碳骨架有两种结构：‎ C—C—C—C，。‎ ‎(1)碳骨架为的同分异构体有 ‎、‎ ‎(2)碳骨架为CCCC的同分异构体有 ‎。‎ 则C4H8Cl2的同分异构体共有9种。]‎ ‎4．(2015·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 B　[分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物属于羧酸，其官能团为—COOH，将该有机物看作C4H9—COOH，而丁基(C4H9—)有4种不同的结构，分别为CH3CH2CH2CH2—、(CH3)2CHCH2—、(CH3)‎3C—、，从而推知该有机物有4种不同的分子结构。]‎ ‎5．(2014·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 C　[推断有机物一氯代物的种数需要找中心对称线，四联苯是具有两条对称轴的物质，即，在其中的一部分上有几种不同的氢原子(包括对称轴上的氢原子)，就有几种一氯代物，四联苯有5种不同的氢原子，故有5种一氯代物。]‎ ‎6．(2013·全国卷Ⅰ)分子式为C5H10O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇，若不考虑立体异构，这些醇和酸重新组合可形成的酯共有(　　)‎ A．15种 B．28种 C．32种 D．40种 D　[从有机化学反应判断酸、醇种类，结合数学思维解决问题。‎ 由分子式C5H10O2分析，酯类：HCOO—类酯，醇为4个C原子的醇，同分异构体有4种；CH3COO—类酯，醇为3个C原子的醇，同分异构体有2种；CH3CH2COO—类酯，醇为乙醇；CH3CH2CH2‎ COO—类酯，其中丙基CH3CH2CH2—(有正丙基和异丙基)2种，醇为甲醇；故羧酸5种，醇8种。从5种羧酸中任取一种，8种醇中任取一种反应生成酯，共有5×8＝40种。]‎ 同分异构体数目的判断思路 基团 连接法 将有机物看作由基团连接而成，由基团的异构数目可推断有机物的异构体数目。如：丁基有4种，C4H9Cl、C4H9OH、C4H9COOH均为4种 换位 思考法 将有机物分子中的不同原子或基团换位进行思考。如：乙烷分子中共有6个H，若有一个氢原子被Cl取代所得一氯乙烷只有一种结构，那么五氯乙烷也只有一种。假设把五氯乙烷分子中的Cl看作H，而H看成Cl，其情况跟一氯乙烷完全相同，故五氯乙烷也有一种结构。同理二氯乙烷和四氯乙烷均有2种，二氯苯和四氯苯均有3种 等效 氢法 分子中等效氢原子有如下情况：①分子中同一个碳原子上连接的氢原子等效；②同一个碳原子上所连接的甲基氢原子等效；③分子中处于对称位置上的氢原子等效 定一 移一法 分析二元取代产物的方法：如分析C3H6Cl2的同分异构体数目，可先固定其中一个氯原子位置，然后移动另一个氯原子 组合法 饱和酯R1COOR2，—R1有m种，—R2有n种，则酯共有m×n种 注意：对于苯环的二元取代物要考虑“邻、间、对”三方面；对于苯环的三元取代物要考虑“均、连、偏”三方面。‎ ‎(2)有机分子中的共面判断 ‎①分子结构中每出现一个饱和碳原子()，整个分子的原子不再共面。‎ ‎②分子结构中每出现一个碳碳双键()，分子中至少有6原子共面。‎ ‎③分子结构中每出现一个苯环()，分子中至少有12原子共面。‎ ‎■模拟尝鲜——高考类题集训 ‎1．(2018·唐山质检)三位科学家因研究“分子机器的设计与合成”而获得2016年诺贝尔化学奖。纳米分子机器日益受到关注，机器的“车轮”常用组件如下，下列说法正确的是(　　)‎ ‎①(三蝶烯) 　②(扭曲烷)　 ③(富勒烯)　④(金刚烷)‎ A．①④互为同分异构体 B．①②③④均属于烃 C．①③均能发生加成反应 D．①②③④的一氯代物均只有1种 C　[①④分子中含有的碳原子数不同，分子式不同，①④不互为同分异构体，A项错误；③中只含有碳原子，不属于烃，B项错误；①中含有苯环，③中含有碳碳双键，二者能与氢气发生加成反应，C项正确；①②④的一氯代物均不只有1种，D项错误。]‎ ‎2．(2018·湖南五校联考改编)青霉素是最重要的抗生素，其在体内经酸性水解后得到一种有机物X。已知X的结构简式如图所示，下列有关X的说法正确的是(　　)‎ A．分子中的碳原子在同一平面内 B．X的分子式为C5H10NO2S C．X能发生取代反应和加成反应 D．X中碳原子上的H若有1个被Cl取代，则有2种不同产物 D　[分子中的C均为饱和碳原子，不可能在同一平面内，A项错；分子式应为C5H11NO2S，B项错；分子不能发生加成反应，C项错；分子中碳原子上有2种不同化学环境的氢原子：—CH3、，故若碳原子上的一个H被Cl取代，则一氯代物有2种，D项正确。]‎ ‎3．(2018·石家庄模拟)Urolithin ‎ A是一种含氧杂环化合物，在合成有机材料和药品中有重要应用，其结构简式如图所示。下列关于该有机物的说法正确的是(　　)‎ A．分子式为C13H6O4‎ B．所有原子一定处于同一平面上 C．苯环上的一氯代物有3种 D．1 mol该有机物与H2反应时，最多消耗6 mol H2‎ D　[该有机物的分子式为C13H8O4，A项错误；单键可以旋转，羟基氢原子与其他原子不一定处于同一平面上，B项错误；该有机物苯环上的一氯代物共有6种，C项错误；1 mol该有机物含有2 mol苯环，最多能与6 mol H2发生加成反应，D项正确。]‎ ‎4．(2018·武汉模拟)动植物体内广泛存在萜类化合物。关于下列萜类化合物的说法正确的是(　　)‎ A．X、Y均属于芳香化合物 B．Z分子中所有碳原子共平面 C．X能使溴的四氯化碳溶液褪色 D．Y的一氯代物有5种 C　[X中的碳环不是苯环，因此X不属于芳香化合物，A项错误；结合Z的结构简式及甲烷的空间构型，可知Z分子中所有碳原子不可能共平面，B项错误；Y中含有如图所示7种氢原子，其一氯代物共有7种，D项错误。]‎ ‎5．《Chemical Communications》报道，Marcel Mayor合成的桥连多环烃()，拓展了人工合成自然产物的技术。下列有关该烃的说法正确的是(　　)‎ A．不能发生氧化反应 B．一氯代物只有4种 C．分子中含有4个五元环 D．所有原子处于同一平面 C　‎ ‎[该有机物仅含C、H两种元素，可以燃烧，即能发生氧化反应，A项错误；该有机物具有对称结构，有5种一氯代物，B项错误；该有机物中所有原子不可能共面，D项错误。]‎