2012届步步高化学大二轮专题复习课件：第1部分专题15 有机物的组成、结构和性质

专题十五有机物的组成、结构和性质(选考)题点剖析题点1官能团与有机化合物的性质【真题导航】1．(2011·重庆理综，12)NM­3和D­58是正处于临床试验阶段的小分子抗癌药物，结构如下：关于NM­3和D­58的叙述，错误的是()A．都能与NaOH溶液反应，原因不完全相同B．都能与溴水反应，原因不完全相同C．都不能发生消去反应，原因相同D．遇FeCl3溶液都显色，原因相同[方法指导]本题考查有机物的结构、官能团的判断和性质。由结构简式可以看出NM­3中含有酯基、酚羟基、羧基、碳碳双键和醚键，而D­58中含有酚羟基、羰基、醇羟基和醚键。酯基、酚羟基和羧基均可与NaOH溶液反应，但前者属于水解反应，后两者属于中和反应，A正确；酚羟基和碳碳双键均可与溴水反应，前者属于取代反应，后者属于加成反应，B正确；NM­3中没有醇羟基不能发生消去反应，D­58中含有醇羟基，但醇羟基的邻位碳上没有氢原子，故不能发生消去反应，所以选项C不正确；二者都含有酚羟基遇FeCl3溶液都显紫色，D正确。答案C[聚焦题点]对含有羧基、醇羟基、酚羟基、碳碳双键等多官能团物质的考查近年来成为高考命题的热点。此类试题大多给出的是多官能团有机物，一般不涉及官能团之间的相互影响，考查的知识均为代表物的主要化学性质。[载体透析]官能团与有机物的性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高温分解苯①取代——硝化反应、磺化反应、卤代反应(Fe或Fe3＋作催化剂)；②与H2发生加成反应苯的同系物①取代反应；②使酸性KMnO4溶液褪色卤代烃—X①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醇—OH①跟活泼金属Na等反应产生H2；②消去反应，加热时，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酚—OH①弱酸性；②遇浓溴水生成白色沉淀；③遇FeCl3溶液呈紫色醛①与H2加成为醇；②被氧化剂(如O2、[Ag(NH3)2]＋、Cu(OH)2等)氧化为酸羧酸①酸的通性；②酯化反应酯发生水解反应，生成羧酸和醇【对点集训】1．核黄素又称为维生素B2，可促进发育和细胞再生，有利于增进视力，减轻眼睛疲劳。核黄素分子的结构为有关核黄素的下列说法中，不正确的是()A．该化合物的分子式为C17H22N4O6B．酸性条件下加热水解，有CO2生成C．酸性条件下加热水解，所得溶液加碱后有NH3生成D．能发生酯化反应解析由核黄素的结构简式可写出其分子式为C17H20N4O6，故A项错误；核黄素在酸性条件下加热水解，肽键发生断裂，产物中有NH3·H2O和H2CO3，H2CO3不稳定，分解释放出CO2，加碱有NH3放出，故B、C两项正确；核黄素中含有—OH，能发生酯化反应，故D项正确。答案A2．有关图中化合物的说法错误的是()A.该化合物与Br2能发生加成反应和取代反应B．1mol该化合物与NaOH溶液反应时最多消耗3molNaOHC．该化合物能使酸性高锰酸钾溶液褪色D．该化合物能和Na2CO3溶液反应放出CO2解析该化合物中含有碳碳双键，能与Br2发生加成反应，右边苯环上的氢原子和饱和碳原子上的氢原子均能与Br2发生取代反应；该化合物中含有2个酯基、1个酚羟基，1mol该化合物最多可与3molNaOH反应；苯环上所连的甲基、碳碳双键等均能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色；酚羟基能和Na2CO3溶液反应生成碳酸氢钠，但不能放出二氧化碳。答案D题点2同分异构体的书写【真题导航】2．(2011·上海，15)β­月桂烯的结构如图所示，一分子该物质与两分子溴发生加成反应的产物(只考虑位置异构)理论上最多有()A．2种B．3种C．4种D．6种[方法指导]由于和溴加成只发生在双键上，我们给双键编号分别为(1)(2)(3)，如图：。加成情况可能有下列几种：在(1)(2)、(2)(3)、(1)(3)双键处加成，得到三种产物；由于(1)(2)是共轭双键，能发生类似1,3­丁二烯的加成反应，与一分子溴加成，另一分子溴与(3)处的双键发生加成反应又得到一种产物，可得到四种同分异构体。C3．[2011·浙江理综，29(6)]化合物有多种同分异构体，写出符合下列条件的所有同分异构体的结构简式：_________________________________________________。①能发生银镜反应；②含苯环且苯环上只有两种不同化学环境的氢原子。[方法指导]能发生银镜反应，一定含有醛基(—CHO)；苯环上只有两种不同化学环境的氢原子，苯环上的两个取代基一定是对位。根据官能团位置和类别不同，只能写出以下三种情况：答案。[聚焦题点]有关同分异构体的书写，多为限制一定范围，主要涉及官能团类别和位置异构。[载体透析]同分异构体的判断与书写1．同分异构体的分类(1)碳链异构：由碳原子排列顺序不同形成的异构体，如正丁烷与异丁烷。(2)位置异构：碳原子连接次序未变而官能团位置不同形成的异构体，如1­丁烯与2­丁烯。(3)类别异构：分子组成相同，但官能团不同。如烯烃与环烷烃，炔烃与二烯烃，醇与醚，酚与芳香醇、芳香醚，醛与酮，羧酸与酯、羟基醛，硝基烷与氨基酸，葡萄糖与果糖，蔗糖与麦芽糖。2．同分异构体的书写规律书写顺序一般可按：类别异构→碳链异构→位置异构的思维顺序考虑，避免漏写或重写。3．常用的同分异构体的推断方法(1)由烃基的异构体数推断：判断只有一种官能团的有机物的同分异构体的种数时，根据烃基的异构体数判断较为快捷。如判断丁醇的同分异构体时，根据组成丁醇可写成C4H9—OH，由于丁基有4种结构，故丁醇有4种同分异构体。(2)由等效氢原子推断：碳链上有几种不同的氢原子，其一元取代物就有几种同分异构体。一般判断原则：①同一种碳原子上的氢原子是等效的；②同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的；③处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。(3)用替换法推断：如一个碳碳双键可以用环替换；碳氧双键可以用碳碳双键替换并将氧原子移到他处；又如碳碳三键相当于两个碳碳双键，也相当于两个环。不同原子间也可以替换，如二氯苯C6H4Cl2有3种同分异构体，四氯苯C6H2Cl4也有3种同分异构体。(4)用定一移一法推断：对于二元取代物同分异构体的判断，可固定一个取代基的位置，再改变另一个取代基的位置以确定同分异构体的数目。【对点集训】3．吡啶甲酸酯可作金属离子的萃取剂，2­吡啶甲酸正丁酯的结构如图所示，其同分异构体中吡啶环上只有1个氢原子被取代的吡啶甲酸酯类同分异构体(不包括2­吡啶甲酸正丁酯)有()A．3种B．7种C．11种D．15种解析答案C4．[2010·四川理综，28(5)改编]有机物的结构简式为，含有苯环，且与互为同分异构体的酯有______种，写出其中一种同分异构体的结构简式：_______________。解析由于中含有四个双键、一个环，不饱和度为5，所以符合要求的同分异构体除苯环外，只能有一个双键C==O双键，所以苯环上的取代基可能为一个取代基—CH2OOCH、—COOCH3或—OOCCH3，也可能为两个取代基—CH3和—OOCH，两个取代基时，有邻、间、对三种位置。答案题点3有机反应类型的判断【真题导航】4．(2011·海南，18－Ⅱ)PCT是一种新型聚酯材料，下图是某研究小组合成PCT的路线。请回答下列问题：(1)由A生成D的化学方程式为__________________；(2)由B生成C的反应类型是____________，C的化学名称为__________；(3)由E生成F的化学方程式为__________________，该反应的类型为____________；(4)D的同分异构体中为单取代芳香化合物的有_________(写结构简式)；(5)B的同分异构体中，能发生水解反应，且苯环上一氯代产物只有一种的是__________(写结构简式)。[方法指导]答案[聚焦题点]有关反应类型的考查，往往与官能团的性质综合考查，特别要注意反应条件。[载体透析]有机反应化学方程式的书写和反应类型的判断有机反应基本类型有取代反应、加成反应、消去反应、聚合反应等，此外还有氧化反应、还原反应、裂化反应等，其中酯化反应、酯的水解反应、硝化反应、磺化反应等都属于取代反应。重要的有机反应基本类型与主要有机物类型之间的关系如下：有机反应基本类型有机物类型取代反应卤代反应饱和烃、苯和苯的同系物等酯化反应醇、羧酸、糖类等水解反应卤代烃、酯等硝化反应苯和苯的同系物等磺化反应苯和苯的同系物等加成反应烯烃、炔烃、苯和苯的同系物、醛等消去反应卤代烃、醇等氧化反应燃烧绝大多数有机物酸性KMnO4溶液烯烃、炔烃、苯的同系物、醇、醛等直接(或催化)氧化酚、醇、醛、葡萄糖等还原反应醛、葡萄糖等聚合反应加聚反应烯烃、炔烃等缩聚反应苯酚与甲醛；多元醇与多元羧酸；氨基酸等与FeCl3溶液显色反应酚类【对点集训】5．[2011·重庆理综，28(2)]下面是合成一种食品添加剂W的反应路线(部分反应条件略)，按要求回答下列问题：W的制备①J→L为加成反应，J的结构简式为__________________。②M→Q的反应中，Q分子中形成了新的________(填“C—C键”或“C—H键”)。③用Q的同分异构体Z制备，为避免R—OH＋HO—R————→催化剂△R—O—R＋H2O发生，则合理的制备途径为酯化、______、________(填反应类型)。④应用M→Q→T的原理，由T制备W的反应步骤为第1步：__________________________________________；第2步：消去反应；第3步：__________________________________________。(第1、3步用化学方程式表示)解析①由J→L为加成反应，L的结构简式为CH3CHCl2，且与2molHCl加成可知J为HC≡CH；②由M和Q的结构简式可知，分子中形成了新的“C—C键”；③为避免R—OH＋HO—R——→催化剂△R—O—R＋H2O反应的发生应先酯化再加聚，最后水解。④由M→Q→T的结构简式和反应条件可知，由T制备W的第1步：答案易错警示1．有机物名称、反应类型、结构简式书写错误醛基写成全基，羟基写成烃基，羧基写成羰基，氨基写成胺(铵或安)基，碳酸写成炭酸等；卤代反应写成卤化反应，硬脂酸甘油酯写成硬酯酸甘油脂等；碳碳三键写成C≡C，—CHO写成CHO等。2．片面理解有机反应类型在有机反应中得氧(去氢)是氧化反应，得氢(去氧)是还原反应。误认为CH3CH2Br―→CH2==CH2＋HBr(去氢)发生的是氧化反应。分析反应前后碳元素的化合价知，碳元素的化合价都是－4，化合价没有变化，故发生的反应不是氧化反应。类似的还有CH3CH2OH————→浓硫酸170℃CH2==CH2↑＋H2O，CH2==CH2＋H2O———→催化剂△CH3CH2OH，判断有机氧化反应或还原反应要依据元素化合价的变化。3．根据有机物官能团确定有机物的化学性质时，需要注意官能团间的相互影响，如当—OH连在链烃基上具有醇的性质，而—OH连在苯环上则具有酚的性质。4．不同类别的有机物可能具有相同的化学性质，如：(1)能发生银镜反应及能与新制Cu(OH)2悬浊液反应的物质有醛、甲酸、甲酸某酯、葡萄糖等。(2)能与Na反应的有机物有醇、酚、羧酸。(3)能发生水解的物质有卤代烃、酯、多糖、蛋白质等。(4)能与NaOH溶液发生反应的物质有卤代烃、酚、羧酸、酯(油脂)。(5)能与Na2CO3溶液发生反应的有羧酸、。但与Na2CO3溶液反应得不到CO2。命题预测1．下列各组中的反应，属于同一反应类型的是()A．由溴丙烷水解制丙醇；由丙烯与水反应制丙醇B．由甲苯硝化制对硝基甲苯；由甲苯氧化制苯甲酸C．由氯代环己烷消去制环己烯；由丙烯加溴制1,2­二溴丙烷D．由乙酸和乙醇制乙酸乙酯；由苯甲酸乙酯水解制苯甲酸和乙醇解析A项，溴丙烷水解制丙醇为水解反应或取代反应，丙烯水化制丙醇为加成反应；B项，甲苯硝化制对硝基甲苯为取代反应或硝化反应，甲苯制苯甲酸为氧化反应；C项