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2019-2020年高考化學總復習 第12章 有機化學基礎 第1講 認識有機化合物配套練習 新人教版選修5 【2019備考】 最新考綱：1.能根據(jù)有機化合物的元素含量、相對分子質量確定有機化合物的分子式。2.了解常見有機化合物的結構；了解有機物分子中的官能團，能正確表示它們的結構。3.了解確定有機化合物結構的化學方法和物理方法(如質譜、紅外光譜、核磁共振氫譜等)。4.能正確書寫有機化合物的同分異構體(不包括手性異構體)。5.能正確命名簡單的有機化合物。 考點一　有機化合物的分類及官能團 (頻數(shù)：★★☆　難度：★☆☆) 1．根據(jù)分子組成中是否有C、H以外的元素，分為烴和烴的衍生物。 2．根據(jù)分子中碳骨架的形狀分類 3．按官能團分類 (1)相關概念 烴的衍生物：烴分子里的氫原子被其他原子或原子團所代替，衍生出一系列新的有機化合物。 官能團：決定化合物特殊性質的原子或原子團。 (2)有機物的主要類別、官能團和典型代表物。 類別 官能團 代表物名稱、結構簡式 烷烴 甲烷CH4 烯烴 (碳碳雙鍵) 乙烯CH2==CH2 炔烴 —C≡C—(碳碳三鍵) 乙炔HC≡CH 芳香烴 苯 鹵代烴 —X(鹵素原子) 溴乙烷C2H5Br 醇 —OH(羥基) 乙醇C2H5OH 酚 苯酚C6H5OH 醚 (醚鍵) 乙醚 CH3CH2OCH2CH3 醛 (醛基) 乙醛CH3CHO 酮 (羰基) 丙酮CH3COCH3 羧酸 (羧基) 乙酸CH3COOH 酯 (酯基) 乙酸乙酯 CH3COOCH2CH3 ①可以根據(jù)碳原子是否達到飽和，將烴分成飽和烴和不飽和烴，如烷烴、環(huán)烷烴屬于飽和烴，烯烴、炔烴、芳香烴屬于不飽和烴。 ②芳香化合物、芳香烴和苯及其同系物的關系可表示為下圖： ③含醛基的物質不一定為醛類，如HCOOH、HCOOCH3、葡萄糖等。 ④苯環(huán)不是官能團。 1．基礎知識正誤判斷 (1)含有苯環(huán)的有機物屬于芳香烴(　　) (2)官能團相同的物質一定是同一類物質(　　) (3)含有羥基的物質只有醇或酚(　　) (4)含有醛基的有機物一定屬于醛類(　　) (5) 、—COOH的名稱分別為苯、酸基(　　) (6)醛基的結構簡式為“—COH”(　　) 答案　(1)　(2)　(3)　(4)　(5)　(6) 2．(RJ選修5P63改編)請寫出官能團的名稱，并按官能團的不同對下列有機物進行分類。 答案　(1)碳碳雙鍵　烯烴　(2)碳碳三鍵　炔烴　(3)羥基　酚　(4)醛基　醛　(5)酯基　酯　(6)氯原子　鹵代烴 3．(溯源題)(1)[xx北京理綜，25(1)]羥甲香豆素是一種治療膽結石的藥物，合成路線如下圖所示： A屬于芳香烴，其結構簡式是______________________________________。 B中所含的官能團是____________________________________________。 (2)(xx課標全國Ⅰ，38節(jié)選)秸稈(含多糖類物質)的綜合應用具有重要的意義。下面是以秸稈為原料合成聚酯類高分子化合物的路線： D中官能團名稱為________、________。 答案　(1) 　硝基　(2)酯基　碳碳雙鍵 探源：本高考題組源于教材RJ選修5 P5“表1－1有機物的主要類別、官能團和典型代表物”，對官能團的種類和名稱等方面進行考查。 題組一　官能團的識別和名稱 1．北京奧運會期間對大量盆栽鮮花施用了S－誘抗素制劑，以保持鮮花盛開。S－誘抗素的分子結構如圖，下列關于該分子說法正確的是(　　) A．含有碳碳雙鍵、羥基、羰基、羧基 B．含有苯環(huán)、羥基、羰基、羧基 C．含有羥基、羰基、羧基、酯基 D．含有碳碳雙鍵、苯環(huán)、羥基、羰基 解析　從圖示可以分析，該有機物的結構中存在3個碳碳雙鍵、1個羰基、1個醇羥基、1個羧基。 答案　A 2．(1) 中含氧官能團名稱是________。 (2)中含氧官能團的名稱是________。 (3)HCCl3的類別是________，C6H5CHO中的官能團是________。 解析　(1)—OH連在—CH2—上，應為醇羥基。 (2)—OH直接連在苯環(huán)上，為酚羥基，為酯基。 (3)HCCl3中含有氯原子，屬于鹵代烴，—CHO為醛基。 答案　(1)羥基　(2)羥基、酯基　(3)鹵代烴　醛基 題組二　有機物的分類 3．有機化合物有不同的分類方法，下列說法正確的是(　　) ①從組成元素分：烴、烴的衍生物 ②從分子中碳骨架形狀分：鏈狀有機化合物、環(huán)狀有機化合物 ③從官能團分：烯烴、炔烴、鹵代烴、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯等 A．僅①③ B．僅①② C．①②③ D．僅②③ 解析　有機物根據(jù)元素組成分為烴和烴的衍生物；根據(jù)有機物分子中的碳原子是鏈狀還是環(huán)狀分為鏈狀有機化合物和環(huán)狀有機化合物；根據(jù)分子中是否含有苯環(huán)，把不含苯環(huán)的化合物稱為脂肪族化合物，把含有苯環(huán)的化合物稱為芳香族化合物；根據(jù)官能團分為烯烴、炔烴、鹵代烴、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯等。 答案　C 4．下列物質的類別與所含官能團都正確的是(　　) A．①②③④⑤ B．②③④ C．②④⑤ D．僅②④ 解析　①屬于醇類，③屬于酯類。 答案　C 5．按官能團的不同，可以對有機物進行分類，請指出下列有機物的種類，填在橫線上。 答案　(1)醇　(2)酚　(3)芳香烴(或苯的同系物)　(4)酯　(5)鹵代烴　(6)烯烴　(7)羧酸　(8)醛 【易錯警示】 1．官能團相同的物質不一定是同一類物質，如第5題中，(1)和(2)中官能團均為OH，(1)中OH與鏈烴基直接相連，則該物質屬于醇類，(2)中OH與苯環(huán)直接相連，故該物質屬于酚類；酚與醇具有相同的官能團，根據(jù)OH連接基團的不同確定有機物的類別。 2．含有醛基的有機物不一定屬于醛類，如第4題的③，第5題的(4)這些甲酸某酯，雖然含有CHO，但醛基不與烴基相連，不屬于醛類。 考點二　有機化合物的結構特點、同系物、同分異構體 (頻數(shù)：★★★　難度：★★★) 1．有機化合物中碳原子的成鍵特點 2．有機物結構的三種常用表示方法 3.有機化合物的同分異構現(xiàn)象 同分異構現(xiàn)象 化合物具有相同的分子式，但結構不同，因而產(chǎn)生性質差異的現(xiàn)象 同分異構體 具有同分異構現(xiàn)象的化合物互為同分異構體 類 型 碳鏈異構 碳鏈骨架不同 如CH3—CH2—CH2—CH3和 位置異構 官能團位置不同 如：CH2==CH—CH2—CH3 和CH3CH==CH—CH3 官能團異構 官能團種類不同 如：CH3CH2OH和CH3—O—CH3 4.常見的官能團類別異構 組成通式 可能的類別及典型實例 CnH2n 烯烴(CH2=CHCH3)、 環(huán)烷烴() CnH2n－2 CnH2n＋2O 醇(C2H5OH)、醚(CH3OCH3) CnH2nO CnH2nO2 羧酸(CH3CH2COOH)、酯(HCOOCH2CH3)、 羥基醛(HO—CH2CH2—CHO) CnH2n－6O 5.同系物 結構相似，分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的化合物互稱同系物。如CH3CH3和CH3CH2CH3；CH2==CH2和CH2==CHCH3。 6．同分異構體的書寫與數(shù)目判斷 (1)書寫步驟 ①書寫同分異構體時，首先判斷該有機物是否有類別異構。 ②就每一類物質，先寫出碳鏈異構體，再寫出官能團的位置異構體。 ③碳鏈異構體按“主鏈由長到短，支鏈由整到散，位置由心到邊”的規(guī)律書寫。 ④檢查是否有書寫重復或書寫遺漏，根據(jù)“碳四價”原則檢查是否有書寫錯誤。 (2)書寫規(guī)律 ①烷烴：烷烴只存在碳鏈異構，書寫時應注意要全而不重復，具體規(guī)則如下：成直鏈，一條線；摘一碳，掛中間；往邊移，不到端；摘二碳，成乙基；二甲基，同、鄰、間。 ②具有官能團的有機物，一般書寫的順序：碳鏈異構→位置異構→官能團異構。 ③芳香化合物：取代基在苯環(huán)上的相對位置具有鄰、間、對3種。 (3)常見的幾種烴基的異構體數(shù)目 ③—C5H11：8種。 1．(RJ選修5P124改編)請寫出C5H12的同分異構體，并指出只能生成一種一氯代物的那種異構體。 2．(溯源題)(1)[xx課標全國Ⅰ，36]化合物H是一種有機光電材料中間體。實驗室由芳香化合物A制備H的一種合成路線如下： 芳香化合物X是F的同分異構體，X能與飽和碳酸氫鈉溶液反應放出CO2，其核磁共振氫譜顯示有4種不同化學環(huán)境的氫，峰面積比為6∶2∶1∶1，寫出2種符合要求的X的結構簡式________。 (2)(xx課標全國Ⅰ，38節(jié)選)E為：，具有一種官能團的二取代芳香化合物W是E的同分異構體，0.5 mol W與足量碳酸氫鈉溶液反應生成44 g CO2，W共有________種(不含立體異構)，其中核磁共振氫譜為三組峰的結構簡式為________。 探源：本題組源于教材RJ選修5 P10“學與問”及其拓展?？疾閷ο薅l件同分異構體的書寫。 題組一　有機物共線、共面問題 1．下列化合物的分子中，所有原子都處于同一平面的有(　　) A．乙烷 B．甲苯 C．氟苯 D．丙烯 解析　A、B、D中都含有甲基，有四面體的空間結構，所有原子不可能共面；C項中氟原子代替苯分子中一個氫原子的位置，仍共平面。 答案　C 2．某藥物G的合成路線如圖所示，已知一元醇A中氧的質量分數(shù)約為26.7%，E中核磁共振氫譜為四組峰，且峰面積比為2∶2∶2∶1。 請回答下列問題： (1)A的分子式為________；結構分析顯示A只有一個甲基，A的名稱為________。 (2)上述①～⑥步驟中，屬于氧化反應的是________(填序號)；B中所含官能團的結構簡式為________。 (3)寫出下列反應的化學方程式： ①E→F：________________________________________________________； ②D＋F→G：__________________________________________________。 (4)F所有同分異構體中，同時符合下列條件的有________種，任寫出其中一種的結構簡式：______________________________________________________。 a．分子中有6個碳原子在一條直線上 b．分子中含有一個羥基 解析　從題中“一元醇A中氧的質量分數(shù)約為26.7%”可確定相對分子質量是60，進而確定化學式為C3H8O；由A能連續(xù)氧化，可確定其結構為CH3CH2CH2OH；由“E中核磁共振氫譜為四組峰，且峰面積比為2∶2∶2∶1”確定E為。 (4)碳碳三鍵共直線，根據(jù)F的結構，判斷該同分異構體為含有2個三鍵且相間一個單鍵的醇，結構簡式可能為 CH3C≡C—C≡C—CH2—CH2OH、 CH3C≡C—C≡C—CH(OH)—CH3、 HOCH2C≡C—C≡C—CH2—CH3共3種。 答案　(1)C3H8O　1－丙醇(或正丙醇) (2)①②　—CHO 【方法指導】 判斷分子中共線、共面原子數(shù)的技巧 1．審清題干要求 審題時要注意“可能”、“一定”、“最多”、“最少”、“所有原子”、“碳原子”等關鍵詞和限制條件。 2．熟記常見共線、共面的官能團 (1)與三鍵直接相連的原子共直線，如—C≡C—、—C≡N；(2)與雙鍵和苯環(huán)直接相連的原子共面，如。 3．單鍵的旋轉思想 有機物分子中的單鍵，包括碳碳單鍵、碳氫單鍵、碳氧單鍵，均可繞鍵軸自由旋轉。 題組二　同分異構體的書寫與判斷 3．關于有機物的敘述正確的是(　　) A．丙烷的二鹵代物是4種，則其六鹵代物是2種 B．對二甲苯的核磁共振氫譜顯示有3種不同化學環(huán)境的氫 C．甲苯苯環(huán)上的一個氫原子被含3個碳原子的烷基取代，所得產(chǎn)物有3種 D．某烴的同分異構體只能形成一種一氯代物，其分子式可能為C5H12 解析　丙烷分子式為C3H8，其二鹵代物和六鹵代物數(shù)目相等，均是4種，A錯誤；對二甲苯為對稱結構()，分子中只含有2種等效氫，有2種不同化學環(huán)境的氫，B錯誤；含有3個碳原子的烷基為丙基、異丙基兩種，甲苯苯環(huán)上有3種氫原子，分別處于甲基的鄰、間、對位置上，故最多有32＝6種同分異構體，C錯誤；只能形成一種一氯代物，說明結構中只存在一種等效氫，如CH4、C(CH3)4、(CH3)3CC(CH3)3等，故可能為C5H12，D正確。 答案　D 4．C9H10O2的有機物有多種同分異構體，滿足下列條件的同分異構體有________種，寫出其中任意一種同分異構體的結構簡式：_______________________。 ①含有苯環(huán)且苯環(huán)上只有一個取代基；②分子結構中含有甲基；③能發(fā)生水解反應。 【方法歸納】 1．含官能團的有機物同分異構體書寫的一般步驟 按碳鏈異構?位置異構?官能團異構的順序書寫。實例：(以C4H10O為例且只寫出骨架與官能團) 2．限定條件同分異構體的書寫 解答這類題目時，要注意分析限定條件的含義，弄清楚在限定條件下可以確定什么，一般都是根據(jù)官能團的特征反應限定官能團的種類、根據(jù)等效氫原子的種類限定對稱性(如苯環(huán)上的一取代物的種數(shù)、核磁共振氫譜中峰的個數(shù)等)，再針對已知結構中的可變因素書寫各種符合要求的同分異構體。 考點三　有機物的命名 (頻數(shù)：★★☆　難度：★★☆) 1．烷烴的命名 (1)習慣命名法 (2)系統(tǒng)命名法 ????? 另外，常用甲、乙、丙、丁……表示主鏈碳原子數(shù)，用一、二、三、四……表示相同取代基的數(shù)目，用1、2、3、4……表示取代基所在的碳原子位次。 2．其他鏈狀有機物的命名 (1)選主鏈——選擇含有官能團在內(或連接官能團)的最長的碳鏈為主鏈。 (2)編序號——從距離官能團最近的一端開始編號。 (3)寫名稱——把取代基和支鏈位置用阿位伯數(shù)字標明，寫出有機物的名稱。 如：　命名為4－甲基－1－戊炔； 　命名為3－甲基－3－戊醇。 3．苯的同系物的命名 (1)習慣命名法 如稱為甲苯，稱為乙苯，二甲苯有三種同分異構體，其名稱分別為：對二甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯。 (2)系統(tǒng)命名法 將苯環(huán)上的6個碳原子編號，以某個甲基所在的碳原子的位置為1號，選取最小位次號給另一甲基編號，則鄰二甲苯也可叫做1，2－二甲苯，間二甲苯叫做1，3－二甲苯，對二甲苯叫做1，4－二甲苯。 ①有機物的系統(tǒng)命名中，“1、2、3”“一、二、三”及“，”“－”等的應用容易出現(xiàn)混淆、漏寫、顛倒等錯誤，書寫名稱時要特別注意規(guī)范使用。②烷烴系統(tǒng)命名中，不能出現(xiàn)“1－甲基”“2－乙基”的名稱，若出現(xiàn)，則是選取主鏈錯誤。 1．(RJ選修5P162、3改編)請給下列有機物命名 (1) ：3，3，4－三甲基己烷 (2) ：3－乙基－1－戊烯 (3) ：3－乙基－1－辛烯 (4) ：間甲基苯乙烯 2．(溯源題)(1)[xx課標全國Ⅰ，36(1)]化合物H是一種有機光電材料中間體。實驗室由芳香化合物A制備H的一種合成路線如下： A的化學名稱為________。 (2)(xx課標全國Ⅰ，38節(jié)選) 的化學名稱________。 答案　(1)苯甲醛　(2)己二酸 探源：本高考題組源于教材RJ選修5 P15“二、烯烴和炔烴的命名”和P15“三．苯的同系物的命名”，考查的是對炔烴及苯的同系物以及烴的衍生物的命名。 題組　常見有機物的命名正誤判斷 1．判斷下列有關烯烴、鹵代烴、醇的命名是否正確，如錯誤，請改正。 答案　(1)　1，3，5－己三烯　(2)　3－甲基－2－丁醇　(3)　1，2－二溴乙烷　(4)　3－甲基－1－戊烯　(5)√　(6)　2－甲基－2－戊烯 2．(LK選修5P12改編題)下列有機物的命名中，不正確的是(　　) A．2，3－二甲基丁烷 B．3，3－二甲基丁烷 C．2－甲基－2－戊醇 D．3，3－二甲基－1－丁烯 解析　烷烴命名時，應從距支鏈最近的一端開始編號，3，3－二甲基丁烷應該叫2，2－二甲基丁烷。 答案　B 【易錯警示】 1．有機物系統(tǒng)命名中常見的錯誤 (1)主鏈選取不當(不包含官能團，不是主鏈最長、支鏈最多)； (2)編號錯(官能團的位次不是最小，取代基位號之和不是最小)； (3)支鏈主次不分(不是先簡后繁)； (4)“－”、“，”忘記或用錯。 2．弄清系統(tǒng)命名法中四種字的含義 (1)烯、炔、醛、酮、酸、酯……指官能團； (2)二、三、四……指相同取代基或官能團的個數(shù)； (3)1、2、3……指官能團或取代基的位置； (4)甲、乙、丙、丁……指主鏈碳原子個數(shù)分別為1、2、3、4……。 考點四　研究有機化合物的一般步驟和方法 (頻數(shù)：★★★　難度：★★☆) 1．研究有機化合物的基本步驟 2．分離提純有機物的常用方法 (1)蒸餾和重結晶 適用對象 要求 蒸餾 常用于分離、提純液態(tài)有機物 ①該有機物熱穩(wěn)定性較強 ②該有機物與雜質的沸點相差較大 重結晶 常用于分離、提純固態(tài)有機物 ①雜質在所選溶劑中溶解度很小或很大 ②被提純的有機物在此溶劑中溶解度受溫度影響較大 (2)萃取和分液 ①常用的萃取劑：苯、CCl4、乙醚、石油醚、二氯甲烷等。 ②液－液萃?。豪糜袡C物在兩種互不相溶的溶劑中的溶解性不同，將有機物從一種溶劑轉移到另一種溶劑中的過程。 ③固－液萃?。河糜袡C溶劑從固體物質中溶解出有機物的過程。 3．有機物分子式的確定 (1)元素分析 (2)相對分子質量的測定——質譜法 質荷比(分子離子、碎片離子的相對質量與其電荷的比值)最大值即為該有機物的相對分子質量。 4．有機物分子結構的鑒定 (1)化學方法：利用特征反應鑒定出官能團，再制備它的衍生物進一步確認。 (2)物理方法： ①紅外光譜 分子中化學鍵或官能團可對紅外線發(fā)生振動吸收，不同化學鍵或官能團吸收頻率不同，在紅外光譜圖上將處于不同的位置，從而可以獲得分子中含有何種化學鍵或官能團的信息。 ②核磁共振氫譜 提醒：常見官能團的檢驗方法如下： 官能團種類 試劑 判斷依據(jù) 碳碳雙鍵或 碳碳三鍵 溴的四氯化碳溶液 橙色褪去 酸性高錳酸鉀溶液 紫色褪去 鹵素原子 氫氧化鈉溶液、硝酸銀溶液、稀硝酸 有沉淀產(chǎn)生 酚羥基 三氯化鐵溶液 顯紫色 溴水 有白色沉淀產(chǎn)生 醛基 銀氨溶液 有銀鏡產(chǎn)生 新制氫氧化銅懸濁液 有磚紅色沉淀產(chǎn)生 羧基 碳酸鈉溶液 有二氧化碳氣體產(chǎn)生溶液變紅色 碳酸氫鈉溶液 石蕊試液 1．(RJ選修5P233)某有機物由C、H、O三種元素組成，它的紅外吸收光譜表明有羥基O—H鍵和烴基上C—H鍵的紅外吸收峰，且烴基與羥基上氫原子個數(shù)之比為2∶1，它的相對分子質量為62，試寫出該有機物的結構簡式。 解析　由于烴基與羥基上氫原子個數(shù)比為2∶1，相對分子質量為62，可知應該有2個—OH，一個烴基上4個氫，2個C，因此結構簡式為HOCH2CH2OH。 答案　HOCH2CH2OH 2．(溯源題)(1)[xx浙江理綜，26(4)]化合物X是一種有機合成中間體，Z是常見的高分子化合物，某研究小組采用如下路線合成X和Z： 已知：①化合物A的結構中有2個甲基 若C中混有B，請用化學方法檢驗B的存在(要求寫出操作、現(xiàn)象和結論)_______________________________________________________________。 (2)[xx課標Ⅱ，38(1)]聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一種可降解的聚酯類高分子材料，在材料的生物相容性方面有很好的應用前景。PPG的一種合成路線如下： 已知： 烴A的相對分子質量為70，核磁共振氫譜顯示只有一種化學環(huán)境的氫 回答下列問題： A的結構簡式為________。 答案　(1)取適量試樣于試管中，先用NaOH溶液中和，再加入新制氫氧化銅懸濁液，加熱，若產(chǎn)生磚紅色沉淀，則有B存在 (2) 題組一　由化學性質確定分子的結構 1．在有機化學中有一種“吉利分子”C8H8O8，“吉利分子”C8H8O8可由X經(jīng)如圖所示轉化關系合成。 已知：①相同條件下，X與H2的相對密度為81，其中氧的質量分數(shù)約為49.4%，分子中氫、氧原子個數(shù)比為2∶1，X中沒有支鏈； ②1 mol X在稀硫酸中發(fā)生反應生成2 mol甲醇和1 mol A； ③A中含有手性碳原子； ④D能使Br2的CCl4溶液褪色，E為高分子化合物，B為環(huán)狀結構。 根據(jù)上述信息填空： (1)X的分子式為________，A的分子中含有官能團的名稱是________，E的結構簡式為________；D若為純凈物，D的核磁共振氫譜存在________種吸收峰，面積比為________。 (2)寫出B的一種含一個六元環(huán)的同分異構體的結構簡式：________________。 題組二　由波譜分析分子結構 2．有機物A可由葡萄糖發(fā)酵得到，也可以從牛奶中提取。純凈的A為無色粘稠液體，易溶于水。為研究A的組成與結構，進行了如下實驗： 實驗步驟 解釋或實驗結論 (1)稱取A 9.0 g，升溫使其汽化，測其密度是相同條件下H2的45倍 試通過計算填空： (1)A的相對分子質量為___________________________ (2)將9.0 g A在足量純O2中充分燃燒，并使其產(chǎn)物依次緩緩通過濃硫酸、堿石灰，發(fā)現(xiàn)兩者分別增重5.4 g和13.2 g (2)A的分子式為：______________ _________________ (3)另取A 9.0 g，跟足量的NaHCO3粉末反應，生成2.24 LCO2(標準狀況)，若與足量金屬鈉反應則生成2.24 L H2(標準狀況) (3)用結構簡式表示A中含有的官能團___________、______________ (4)A的核磁共振氫譜如下圖： (4)A中含有________種氫原子 (5)綜上所述，A的結構簡式為________ 解析　(1)A的密度是相同條件下H2密度的45倍，相對分子質量為452＝90。9.0 g A的物質的量為0.1 mol。 (2)燃燒產(chǎn)物依次緩緩通過濃硫酸、堿石灰，發(fā)現(xiàn)兩者分別增重5.4 g和13.2 g，說明0.1 mol A充分燃燒生成0.3 mol H2O和0.3 mol CO2，因m(H)＋m(C)＝0.3 mol2 gmol－1＋0.3 mol12 gmol－1＝4.2 g<9.0 g，說明A中還含有氧，則0.1 mol A中含有的氧原子的物質的量為(9.0 g－0.3 mol2 gmol－1－0.3 mol12 gmol－1)16 gmol－1＝0.3 mol。則1 mol A中含有6 mol H、3 mol C和3 mol O，則A的分子式為C3H6O3。 (3)0.1 mol A跟足量的NaHCO3粉末反應，生成2.24 L CO2(標準狀況)，若與足量金屬鈉反應則生成2.24 L H2(標準狀況)，說明分子中含有一個。 (4)A的核磁共振氫譜中有4個峰，說明分子中含有4種處于不同化學環(huán)境下的氫原子且峰面積之比為3∶1∶1∶1。 (5)綜上所述，A的結構簡式為。 答案　(1)90　(2)C3H6O3　(3)—COOH　—OH (4)4　(5) 【規(guī)律方法】 有機物結構式的確定流程 [試題分析] (xx課標全國Ⅲ，38)端炔烴在催化劑存在下可發(fā)生偶聯(lián)反應，稱為Glaser反應。 2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R＋H2 該反應在研究新型發(fā)光材料、超分子化學等方面具有重要價值。下面是利用Glaser反應制備化合物E的一種合成路線： 回答下列問題： (1)B的結構簡式為________，D的化學名稱為________。 (2)①和③的反應類型分別為________、________。 (3)E的結構簡式為______________________。用1 mol E合成1，4－二苯基丁烷，理論上需要消耗氫氣________ mol。 (4)化合物()也可發(fā)生Glaser偶聯(lián)反應生成聚合物，該聚合反應的化學方程式為________________________________________ ______________________________________________________________。 (5)芳香化合物F是C的同分異構體，其分子中只有兩種不同化學環(huán)境的氫，數(shù)目比為3∶1，寫出其中3種的結構簡式___________________________________。 (6)寫出用2－苯基乙醇為原料(其他無機試劑任選)制備化合物D的合成路線_______________________________________________________________ _______________________________________________________________ ______________________________________________________________。 解題思路：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 我的答案：　　　　 考查意圖：有機物的結構、性質、轉化、反應類型的判斷、化學方程式和同分異構體結構簡式的書寫及物質轉化流程圖的書寫是有機化學學習中經(jīng)常碰到的問題，掌握常見的有機代表物的性質、各類官能團的性質、化學反應類型、物質反應的物質的量關系與各類官能團的數(shù)目關系，充分利用題目提供的信息進行分析、判斷。掌握同分異構體的類型有官能團異構、碳鏈異構、位置異構和空間異構四種基本類型：對于芳香化合物來說，在支鏈相同時，又由于它們在苯環(huán)的位置有鄰位、間位、對位三種不同的情況而存在異構體。掌握其規(guī)律是判斷同分異構體的種類及相應類別結構式的關鍵。本題難度適中。難度系數(shù)0.52。 解題思路：(1)對比B、C的結構結合反應條件及B的分子式可知B為乙苯，其結構簡式為，逆推可知A為苯；根據(jù)D的結構簡式可知D的化學名稱為苯乙炔。(2)①是苯環(huán)上的氫原子被乙基取代，發(fā)生的是取代反應，對比C、D的結構可知反應③的反應類型是消去反應。(3)結合題給信息，由D的結構可推知E的結構簡式為。1 mol碳碳三鍵能與2 mol氫氣完全加成，用1 mol E合成1，4－二苯基丁烷，理論上需要消耗氫氣4 mol。(4)根據(jù)題干信息可知化合物()發(fā)生Glaser偶聯(lián)反應生成聚合物的化學方程式為。(5)芳香化合物F是C的同分異構體，其分子中只有兩種不同化學環(huán)境的氫，數(shù)目比為3∶1，符合條件的結構簡式有、。 (6)根據(jù)題意，2－苯基乙醇先發(fā)生消去反應生成苯乙烯，然后與Br2發(fā)生加成反應生成然后再發(fā)生消去反應得到，合成路線為 。 [真題演練] 1．(1)[xx課標全國Ⅰ，38(3)]D中的官能團名稱________。 (2)[xx北京理綜，25(4)]E中含有的官能團________。 (3)[xx江蘇化學，17(1)]D 中的含氧官能團名稱為________。 答案　(1)酯基、碳碳雙鍵 (2)酯基、碳碳雙鍵 (3)(酚)羥基、羰基、酰胺基 2．(1)[xx課標全國Ⅰ，38(1)]A(C2H2)的名稱是________，B(CH2=CHOOCCH3)含有的官能團是________。 (2)[xx重慶理綜，10(1)節(jié)選] ，新生成的官能團是________。 (3)[xx浙江理綜，26(1)]E()中官能團的名稱是________。 (4)[xx四川理綜，10(1)節(jié)選]化合物B()的官能團名稱是________。 (5)[xx北京理綜，25(3)]E()中含有的官能團是________。 (6)[xx山東理綜，34(1)節(jié)選]A()中所含官能團的名稱是________。 (7)[xx天津理綜，8(1)節(jié)選]A分子式為C2H2O3，可發(fā)生銀鏡反應，且具有酸性，A所含官能團名稱為________________。 答案　(1)乙炔　碳碳雙鍵、酯基　(2)—Br(或溴原子)　(3)醛基　(4)醛基　(5)碳碳雙鍵、醛基　(6)碳碳雙鍵、醛基　(7)醛基和羧基 3．(xx天津理綜，8)2－氨基－3－氯苯甲酸(F)是重要的醫(yī)藥中間體，其制備流程圖如下： 回答下列問題： (1) 分子中不同化學環(huán)境的氫原子共有________種，共面原子數(shù)目最多為________。 (2)B的名稱為________________。寫出符合下列條件B的所有同分異構體的結構簡式________________。 a．苯環(huán)上只有兩個取代基且互為鄰位 b．既能發(fā)生銀鏡反應又能發(fā)生水解反應 (3)該流程未采用甲苯直接硝化的方法制備B，而是經(jīng)由①②③三步反應制取B，其目的是_____________________________________________________________ _________________________________________________________________。 (4)寫出⑥的化學反應方程式：_____________________________________ _____________________________________________________________， 該步反應的主要目的是________________。 (5)寫出⑧的反應試劑和條件：________________________________________； F中含氧官能團的名稱為________。 (6)在方框中寫出以為主要原料，經(jīng)最少步驟制備含肽鍵聚合物的流程。 解析　(1)甲苯()分子中不同化學環(huán)境的氫原子共有4種，由苯和甲基的空間構型可推斷甲苯分子中共面原子數(shù)目最多為13個。(2)B()的名稱為鄰硝基甲苯(或2－硝基甲苯); B同分異構體中能發(fā)生銀鏡反應可推知含有醛基或甲酸酯基，還能發(fā)生水解反應可推知含有酯基或者肽鍵，并且苯環(huán)上只有兩個取代基且互為鄰位，再根據(jù)B的分子式，符合條件的B的同分異構體的結構簡式為：。(3)由①②③三步反應制取B的信息可知，若甲苯直接硝化，甲苯中甲基的鄰位和對位均可發(fā)生硝化反應，有副產(chǎn)物生成。(4)由題意可知C為鄰氨苯甲酸()，⑥為C()與反應生成的反應，所以⑥為取代反應，故該反應的方程式為：＋HCl；又因產(chǎn)物F()中含有氨基，所以可推知，⑥的目的是保護氨基，防止在后續(xù)反應中被氧化。(5)由D()和F()的結構簡式可推知E中含有氯原子，苯環(huán)上引入氯原子的方法是在Fe或FeCl3作催化劑的條件下與Cl2發(fā)生取代反應；F()的含氧官能團為羧基。(6)由題意⑨的反應提示，以為主要原料，經(jīng)最少步驟制備含肽鍵聚合物的流程為： 答案　(1)4　13 (2)2－硝基甲苯或鄰硝基甲苯　和 (3)避免苯環(huán)上甲基對位的氫原子被硝基取代(或減少副產(chǎn)物，或占位) 揭秘：近年高考有機化學基礎試題有前易后難的特點，一般前幾問側重考查有機化學基礎知識，如有機物的命名、官能團的命名等，這些問題順利解決，需要我們有扎實的有機化學基礎知識。 一、選擇題 1．質子核磁共振氫譜(PMR)是研究有機物分子結構的有效方法之一，每一結構中的等性氫原子在PMR譜都給出了相應的峰(信號)，峰的強度與結構中的H原子數(shù)成正比。那么，甲酸乙酯在PMR譜中的信號和強度分別應該是(　　) A．兩個信號，強度之比為1∶1 B．三個信號，強度之比為1∶1∶1 C．兩個信號，強度之比為3∶1 D．三個信號，強度之比為3∶2∶1 答案　HCOOCH2CH3中有3種氫原子，氫原子個數(shù)比為3∶2∶1。 答案　D 2．(xx南陽模擬)人劇烈運動，骨骼肌組織會供氧不足，導致葡萄糖無氧氧化，產(chǎn)生大量酸性物質(分子式為C3H6O3)，如果該物質過度堆積于腿部，會引起肌肉酸痛。體現(xiàn)該物質酸性的基團是(　　) A．羥基 B．甲基 C．乙基 D．羧基 解析　羥基連到苯環(huán)上時形成酚，具有弱酸性，羧基是酸性基團，甲基、乙基均不是酸性基團。 答案　D 3．(xx平度中學開學檢測)下列各有機化合物的命名正確的是(　　) 答案　D 4．(xx煙臺月考)維生素C的結構簡式為，丁香油酚的結構簡式為，下列關于兩者的說法正確的是(　　) A．均含酯基 B．均含醇羥基和酚羥基 C．均含碳碳雙鍵 D．均為芳香族化合物 答案　C 5．(xx上蔡一高模擬)某有機物的結構簡式為。下列說法不正確的是(　　) A．該有機物屬于飽和烷烴 B．該烴的名稱是3－甲基－5－乙基庚烷 C．該烴與2，5－二甲基－3－乙基己烷互為同系物 D．該烴的一氯取代產(chǎn)物共有8種 解析　該有機物分子中不含不飽和鍵，屬于飽和烷烴，故A項正確；B項正確；二者分子式相同，但結構不同，互為同分異構體，故C項錯誤；該烷烴分子中有8種等效氫原子，因此其一氯代物共有8種，故D項正確。 答案　C 6．(xx青島模擬)化合物A經(jīng)李比希法和質譜法分析得知其相對分子質量為136，分子式為C8H8O2。A的核磁共振氫譜有4個峰且面積之比為1∶2∶2∶3，A分子中只含一個苯環(huán)且苯環(huán)上只有一個取代基，其核磁共振氫譜與紅外光譜如圖。關于A的下列說法中，正確的是(　　) A．A分子屬于酯類化合物，不能在一定條件下發(fā)生水解反應 B．1 mol A在一定條件下可與4 mol H2發(fā)生加成反應 C．符合題中A分子結構特征的有機物只有1種 D．與A屬于同類化合物的同分異構體只有2種 解析　因化合物A中有4類氫原子，個數(shù)分別為1、2、2、3，又因為A是一取代苯，苯環(huán)上有三類氫原子，分別為1、2、2，所以剩余側鏈上的3個氫原子等效，為—CH3，結合紅外光譜知，A為。A中含有酯基可以水解，與1 mol A發(fā)生加成反應的H2應為3 mol，與A同類的同分異構體應為5種，其結構分別如下： 答案　C 7．有關分子結構的下列敘述中，正確的是(　　) A．除苯環(huán)外的其余碳原子有可能都在一條直線上 B．所有的原子都在同一平面上 C．12個碳原子不可能都在同一平面上 D．12個碳原子有可能都在同一平面上 答案　D 8．(xx日照二中月考)下列對有機化合物的分類結果正確的是(　　) 解析　烷、烯、炔都屬于脂肪烴，而苯、環(huán)己烷、環(huán)戊烷都屬于環(huán)烴，而苯是環(huán)烴中的芳香烴。環(huán)戊烷、環(huán)丁烷及乙基環(huán)己烷均是環(huán)烴中的環(huán)烷烴。 答案　D 9．某化合物A的分子式為C5H11Cl，分析數(shù)據(jù)表明，分子結構中有2個—CH3、2個—CH2—、1個和1個—Cl，則它的可能結構有(　　) A．2種 B．3種 C．4種 D．5種 解析　(1)先將2個—CH3、1個和1個—Cl連接起來，則為，該結構仍然對稱。(2)將2個—CH2—插入：①作為整體插入有兩種：、；②分別插入有兩種：、。 答案　C 二、非選擇題 10．根據(jù)要求填空： (1) 中官能團的名稱是________。 (2)中含氧官能團的名稱是________。 (3)HOCH2CH2NH2中含有的官能團名稱是________。 (4) 中所含官能團的名稱是________。 (5)遇FeCl3溶液顯紫色且苯環(huán)上有兩個取代基的的同分異構體有________種。 (6) 的同分異構體中，既能發(fā)生銀鏡反應，又能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應的共有________種，其中核磁共振氫譜為5組峰，且峰面積比為2∶2∶2∶1∶1的為______________________________________ (寫結構簡式)。 解析　(1)中官能團為羥基。(2)中含氧官能團是(酚)羥基、酯基。(3)中官能團為羥基和氨基。(4)中官能團為羰基和羧基。(5)除苯環(huán)外不飽和度為1，還有2個碳原子，1個氧原子，可知除酚—OH外另一取代基為—CH＝CH2，苯環(huán)上有鄰、間、對三種結構。(6)根據(jù)限定條件確定含有酚羥基和醛基兩種官能團，步驟是先確定—OH和—CHO在苯環(huán)上的位置，再定最后一個飽和C原子的位置，共有10種；—OH與—CH2CHO連在苯環(huán)上有鄰、間、對3種。 答案　(1)羥基　(2)(酚)羥基、酯基　(3)羥基、氨基　(4)羰基、羧基　(5)3 (6)13　 11．有X、Y兩種有機物，按要求回答下列問題： (1)取3.0 g有機物X，完全燃燒后生成3.6 g水和3.36 L CO2(標準狀況)，已知該有機物的蒸氣對氫氣的相對密度為30，求該有機物的分子式：___________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (2)有機物Y的分子式為C4H8O2，其紅外光譜圖如下： 則該有機物的可能結構為________(填字母)。 A．CH3COOCH2CH3 B．CH3CH2COOCH3 C．HCOOCH2CH2CH3 D．(CH3)2CHCOOH 解析　(1)m(C)＝12 gmol－1＝1.8 g， m(H)＝21 gmol－1＝0.4 g， 則m(O)＝3.0 g－1.8 g－0.4 g＝0.8 g， 所以n(C)∶n(H)∶n(O)＝∶∶＝3∶8∶1，即實驗式為C3H8O。由該有機物的蒸氣對氫氣的相對密度為30知，其相對分子質量為60，所以其分子式為C3H8O。 (2)A、B項都有兩個—CH3，且不對稱，都含有C===O、C—O—C，所以A、B項符合圖示內容；C項只有一個—CH3，不會出現(xiàn)不對稱的現(xiàn)象；D項中兩個—CH3對稱，且沒有C—O—C鍵。 答案　(1)C3H8O　(2)AB 12．(xx濟南二中期中)化學上常用燃燒法確定有機物的組成。這種方法是在電爐里加熱時用純氧氣氧化管內樣品，根據(jù)產(chǎn)物的質量確定有機物的組成。下圖所列裝置是用燃燒法確定有機物分子式常用的裝置。 回答下列問題： (1)產(chǎn)生的氧氣按從左到右流向，所選裝置各導管的連接順序是________。 (2)C裝置中濃H2SO4的作用是_____________________________________。 (3)D裝置中MnO2的作用是_________________________________________。 (4)燃燒管中CuO的作用是___________________________________________。 (5)若準確稱取0.90 g樣品(只含C、H、O三種元素中的兩種或三種)，經(jīng)充分燃燒后，A管質量增加1.32 g，B管質量增加0.54 g，則該有機物的最簡式為______________________________________________________________。 (6)要確定該有機物的分子式，還要_______________________________ ______________________________________________________________。 解析　該實驗的目的是用燃燒法確定有機物的組成，觀察實驗裝置就能明確實驗原理：D是氧氣發(fā)生裝置，C是氧氣干燥裝置，E是氧氣與樣品充分反應裝置，B是水蒸氣吸收裝置，A是CO2吸收裝置。用守恒法求最簡式：n(C)＝＝0.03 mol，n(H)＝2＝0.06 mol，n(O)＝＝0.03 mol，故該有機物的最簡式為CH2O。 答案　(1)g、f、e、h、i、c(或d)、d(或c)、a(或b)、b(或a) (2)除去氧氣中的水蒸氣 (3)催化劑，加快產(chǎn)生氧氣的速率 (4)確保有機物充分氧化，最終生成CO2和H2O (5)CH2O　(6)測出該有機物的相對分子質量 13．某科研機構用含氯的有機物A合成棉織物免燙抗皺整理劑M，設計合成路線如圖(部分反應試劑和條件未注明)： 已知：①用質譜法測得D的相對分子質量在90至110之間，且氧元素的質量分數(shù)為61.5%，E比D的相對分子質量大28，核磁共振氫譜顯示E分子內有2種不同環(huán)境的氫原子，其個數(shù)比為3∶1。 回答下列問題： (1)A分子中含氧官能團的名稱是________，G→H的反應類型是________。 (2)D的分子式為________；E的結構簡式為________。 (3)H→J反應的化學方程式是______________________________________。 (4)J在一定條件下可以合成高分子化合物，該高分子化合物的結構簡式是________________________________________________________________。 (5)已知1 mol E與2 mol J反應生成1 mol M，則M的結構簡式是________________________________________________________________。 (6)寫出與A具有相同官能團的A的所有同分異構體的結構簡式：_________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 答案　(1)羥基　消去反應 (2)C3H4O4　CH3OOCCH2COOCH3