近年版高考化学一轮复习有机化学基础第1节认识有机化合物学案选修5(2021学年)
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(全国通用)2019版高考化学一轮复习有机化学基础第1节认识有机化合物学案选修5
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第一节认识有机化合物
考纲定位 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。
考点1| 有机物的分类与结构
(对应学生用书第206页)
[考纲知识整合]
1.有机物的分类
(1)根据元素组成分类
ﻩ有机化合物错误!
(2)根据碳骨架分类
ﻩ
ﻩ(3)按官能团分类
ﻩ①烃的衍生物:烃分子里的氢原子被其他原子或原子团所代替,衍生出一系列新的有机化合物。
ﻩ②官能团:决定化合物特殊性质的原子或原子团。
③有机物的主要类别、官能团
有机物类别官能团名称官能团结构
典型代表物
(结构简式)
烯烃碳碳双键CH2===CH2
炔烃碳碳三键CH≡CH
卤代烃卤素原子—X CH3CH2Cl
醇醇羟基—OHCH3CH2OH
酚酚羟基—OH
醚醚键CH3CH2OCH2CH3醛醛基CH3CHO、HCHO 酮羰基
羧酸羧基
酯酯基CH3COOCH2CH3
氨基酸氨基、羧基
—NH2、—COOH
2。
有机物的结构
(1)有机化合物中碳原子的成键特点
(2)有机物的同分异构现象
a.同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但结构不同,因而产生了性质上的差异的现象。
ﻩ b.同分异构体:具有同分异构现象的化合物互为同分异构体.
ﻩ(3)同系物
ﻩ
[高考命题点突破]
命题点1有机物的分类
1.下列物质的类别与所含官能团都正确的是( )
B [A项,羟基连在苯环上的有机物才称为酚,该有机物属于醇类,错误;B项,该物质的官能团为—COOH,属于羧酸类,正确;C项,该物质属于酯类,含有醛基和酯基两个官能团,错误;D项,该有机物含有的官能团为醚键,属于醚类,错误.]
2.下列有机化合物中,有多个官能团:
ﻩ
ﻩ
ﻩ(1)可以看作醇类的是________(填编号,下同);
ﻩ(2)可以看作酚类的是________;
(3)可以看作羧酸类的是________;
ﻩ(4)可以看作酯类的是________。
【答案】(1)BD (2)ABC(3)BCD (4)E
命题点2有机物的一般结构
3.(2018·山西长治二中等五校联考)三位分别来自法国、美国、荷兰的科学家因研究“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
ﻩ A.①③均能发生加成反应
B.①④互为同分异构体
C.①②③④均属于烃
D.①②③④的一氯代物均只有1种
ﻩA[①中含有苯环,能够与氢气加成,③中含有碳碳双键,能够发生加成反应,A正确;①④分子中含有的碳原子数不同,分子式不同,不是同分异构体,B错误;③中只含有碳原子,不属于烃,C错误;③中没有氢原子,没有一氯代物,④中含有2种氢原子,一氯代物有2种,D 错误。
]
4.(2018·松原模拟)下列物质一定属于同系物的是( )
ﻩ
ﻩ⑤CH2===CH—CH===CH2⑥C3H6
ﻩ
A.⑦⑧
B.⑤⑦
C.①②③ﻩD.④⑥⑧
B[A项,官能团个数不同,不相差一个或若干个CH2原子团;C项,结构不相似,不相差一个或若干个CH2原子团;D项,⑥可能为环烷烃,不一定与④⑧互为同系物.]
5.(2016·上海高考)轴烯是一类独特的星形环烃。
三元轴烯()与苯( )
A.均为芳香烃ﻩB.互为同素异形体
C.互为同系物ﻩD.互为同分异构体
ﻩD[轴烯与苯分子式都是C6H6,二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,D项正确。
]
考点2| 有机物的命名
(对应学生用书第207页)
[考纲知识整合]
1.烷烃的习惯命名法
ﻩ
ﻩ如C5H12的同分异构体有三种,分别是正戊烷、异戊烷、新戊烷(用习惯命名法命名)。
2.烷烃系统命名三步骤
如命名为2,3,4.三甲基。
6.乙基辛
烷。
3.其他链状有机物的命名
(1)选主链--选择含有官能团在内(或连接官能团)的最长的碳链为主链.
(2)编序号——从距离官能团最近的一端开始编号。
ﻩ(3)写名称——把取代基、官能团和支链位置用阿拉伯数字标明,写出有机物的名称。
①命名为4。
甲基。
1。
戊炔;
ﻩ②命名为3甲基。
3._戊醇;
③命名为4甲基.戊醛。
4.苯的同系物的命名
ﻩ(1)以苯环作为母体,其他基团作为取代基。
如果苯分子中两个氢原子被两个甲基取代后生成二甲苯,有三种同分异构体,可分别用邻、间、对表示。
ﻩ(2)系统命名时,将某个甲基所在的碳原子的位置编为1号,选取最小位次给另一个基团
编号.如
1,3。
二甲苯(间二甲苯)1。
甲基。
3乙基苯(间甲乙苯)
5.酯的命名
根据形成酯的酸、醇名称命名某酸某(醇)酯,如CH3CH2COOCH3命名为丙酸甲酯。
[高考命题点突破]
命题点有机物的命名
ﻩ 1.下列有机物的命名错误的是( )
A.①② ﻩB.②③
ﻩC.①④D.③④
ﻩB[根据有机物的命名原则判断②的名称应为3.甲基。
1戊烯,③的名称应为2.丁醇。
]2.用系统命名法命名下列有机物。
ﻩ(1),命名为________________;
ﻩ(2),命名为________________;
ﻩ(3),命名为________________;
(4),命名为________________;
(5),命名为________________;
ﻩ(6),命名为________________。
【答案】 (1)3,3,4三甲基己烷
ﻩ(2)5,5二甲基3乙基1己炔
ﻩ(3)2乙基1,3丁二烯
ﻩ(4)1,2,3,5四甲苯
ﻩ(5)4.甲基2戊醇
ﻩ(6)2,4二甲基3,4己二醇
错误!
(1)主链选取不当(不包含官能团,不是主链最长、支链最多);
(2)编号错(官能团的位次不是最小,取代基位号之和不是最小);
(3)支链主次不分(不是先简后繁);
(4)“."“,”忘记或用错。
考点3| 研究有机化合物的一般步骤和方法
(对应学生用书第209页)
[考纲知识整合]
1.研究有机化合物的基本步骤
2.分离、提纯有机化合物的常用方法
(1)蒸馏和重结晶
适用对象要求
蒸馏常用于分离、提纯
液态有机物
①该有机物热稳定性较强
②该有机物与杂质的沸点相差较大
重结晶常用于分离、提纯
固态有机物
①杂质在所选溶剂中溶解度很小或很
大
②被提纯的有机物在此溶剂中溶解度
受温度影响较大
(2)萃取分液
ﻩ①常用的萃取剂:苯、CCl4、乙醚、石油醚、二氯甲烷等.
②液液萃取:利用有机物在两种互不相溶的溶剂中溶解度的不同,将有机物从一种溶剂转
移到另一种溶剂中的过程。
ﻩ③固。
液萃取:用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程。
3.有机物分子式的确定
ﻩ(1)元素分析
ﻩ(2)相对分子质量的测定——质谱法
质荷比(分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷的比值)最大值即为该有机物的相对分子质量。
4.分子结构的鉴定
ﻩ(1)化学方法:利用特征反应鉴定出官能团,再制备它的衍生物进一步确认。
ﻩ(2)物理方法
①红外光谱
分子中化学键或官能团可对红外线发生振动吸收,不同化学键或官能团吸收频率不同,在红外光谱图上将处于不同的位置,从而可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。
②核磁共振氢谱
(3)有机物分子不饱和度的确定
化学键不饱和度化学键不饱和度
一个碳碳双键1一个碳碳三键2
一个羰基1一个苯环4
一个脂环1一个氰基2
某烃的衍生物A,仅含C、H、O三种元素.
ﻩ(1)使9。
0 g A汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍,则A的相对分子质量为多少?
ﻩ(2)将9。
0 g A在足量O2中充分燃烧的产物依次缓缓通过浓H2SO4、碱石灰,发现两者分别增重5.4 g和13.2g,则A的分子式是什么?
(3)9.0 g A与足量NaHCO3、足量Na分别反应,生成气体的体积都为2.24 L(标准状况),则A中含有哪些官能团?
ﻩ(4)测得A的核磁共振氢谱图中有四种吸收峰,面积之比为3∶1∶1∶1,则A的结构简式是什么?
ﻩ【答案】 (1)90(2)C3H6O3 (3)羟基、羧基
ﻩ(4)
[高考命题点突破]
命题点1 有机物的分离提纯
1.已知:
密度/(g·c
熔点/(℃)沸点/(℃)溶解性
m-3)
环己醇0。
9625161能溶于水
环己烯0.81-10383难溶于水
ﻩ
ﻩ(1)环己烯粗品中含有环己醇、少量酸性杂质等。
加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在________层(填“上”或“下"),分液后用________(填入编号)洗涤。
a.KMnO4溶液b.稀H2SO4c.Na2CO3溶液
(2)再将环己烯按如图装置蒸馏,蒸馏时要加入生石灰,目的是___________.
(3)收集产品时,控制的温度应在________左右。
【解析】 (1)环己烯不溶于饱和氯化钠溶液,且密度比水小,振荡、静置、分层后,环己烯在上层。
分液后环己烯粗品中含有少量的酸性杂质和环己醇,KMnO4溶液可以氧化环己烯,稀H2SO4无法除去酸性杂质,由乙酸乙酯的制备中用饱和Na2CO3溶液提纯产物,可以类推分液后用Na2CO3溶液洗涤环己烯粗品。
(2)蒸馏时加入生石灰的目的是吸收剩余少量的水。
(3)环己烯的沸点为83 ℃,故蒸馏时控制的温度为83℃左右。
ﻩ【答案】 (1)上 c (2)吸收剩余少量的水 (3)83 ℃
错误!
混合物试剂
分离
方法
主要仪器
甲烷(乙烯)溴水洗气洗气瓶
苯(乙苯)酸性高锰酸钾溶液、
NaOH溶液
分液分液漏斗
乙醇(水)CaO蒸馏蒸馏烧瓶、冷凝管溴乙烷(乙
醇)
水分液分液漏斗醇(酸)NaOH溶液蒸馏蒸馏烧瓶、冷凝管硝基苯(NO
2)
NaOH溶液分液分液漏斗
苯(苯酚)NaOH溶液分液分液漏斗
酯(酸、醇)饱和Na2CO3溶液分液分液漏斗命题点2 有机物分子式和结构式的确定
2.已知某有机物相对分子质量为58,根据以下条件填空:
(1)若此有机物只含C、H两种元素,则其结构简式可能为________________。
ﻩ(2)若为烃的含氧衍生物:
ﻩ①若其分子含甲基,则其可能的结构简式为________________;
②若其分子不含甲基,也不含羟基,但能发生银镜反应,则其结构简式为__________
______;
③若其分子中没有C===C键而含有羟基,则其结构简式为______________。
ﻩ【解析】(1)若为烃:错误!=错误!,故分子式为C4H10,其结构简式
为CH3CH2CH2CH3或。
(2)若为含氧衍生物:当分子中含有1个O原子时,错误!=3……6,分子式为C3H6O,当分子中含有2个O原子时,错误!=2……2,分子式为C2H2O2,当分子中含有3个O原子时,错误!=0……10(舍),故①当分子中含有甲基时分子式为C3H6O,其结构简式为CH3CH2CHO或
;②当分子中不含甲基也不含羟基,但能发生银镜反应(含—CHO),分子式
应为C2H2O2,其结构简式为;③当分子中不含C===C键而含羟基,其结构简式为。
ﻩ【答案】(1)CH3CH2CH2CH3或
(2)①CH3CH2CHO或
3.有机物A只含有C、H、O三种元素,常用作有机合成的中间体。
16.8 g该有机物燃烧生成44.0 g CO2和14.4 g H2O;质谱图表明其相对分子质量为84,红外光谱分析表明A分子中含有O—H键和位于分子端的C≡C键,核磁共振氢谱上有三个峰,峰面积之比为6∶1∶1。
ﻩ(1)A的分子式是________。
ﻩ(2)A的结构简式是____________________________________________。
ﻩ【解析】(1)n(有机物)=错误!=0。
2 mol,
n(C)=错误!=1 mol,n(H)=错误!g·mol-1×2mol=1。
6 mol, n(O)=错误!=0.2 mol.
ﻩ又因为其相对分子质量为84,故A的分子式为C5H8O。
(2)分子中含—OH,—C≡C H,三种氢原子且个数比为6∶1∶1,故结构简式为。
【答案】(1)C5H8O (2)
错误!
考点4|同分异构体的书写与数目的确定
(对应学生用书第210页)
[考纲知识整合]
同分异构体的书写1.同分异构体的分类及书写流程
ﻩ
2.同分异构体的书写方法
(1)芳香族化合物同分异构体
ﻩ①烷基的类别与个数,即碳链异构.
ﻩ②若有2个侧链,则存在邻、间、对三种位置异构。
若有3个侧链则存在邻、偏、均三种位置异构。
ﻩ(2)具有官能团的有机物
一般的书写顺序:碳链异构→官能团位置异构→官能团类别异构。
如书写酯类物质的同分异构体时,可采用逐一增加碳原子的方法.如C8H8O2含苯环的属于酯类的同分异构体:①甲酸某酯:、(邻、间、对);②乙酸某酯:;③苯甲酸某酯:。
3.几种异类异构体
(1)CnH2n(n≥3):烯烃和环烷烃。
ﻩ(2)CnH2n-2(n≥4):二烯烃和炔烃。
(3)C n H2n+2O(n≥2):饱和一元醇和饱和一元醚。
ﻩ(4)C nH2n O(n≥3):饱和一元醛、烯醇和环氧烷、饱和一元酮。
(5)C nH2nO2(n≥2):饱和一元羧酸、饱和一元羧酸与饱和一元醇形成的酯等。
ﻩ(6)Cn H2n+1O2N(n≥2):氨基酸、硝基烷。
同分异构体数目的确定
1.一元取代产物数目的判断
(1)等效氢原子法:连在同一碳原子上的氢原子等效;连在同一碳原子上的甲基上的氢原子等效;处于对称位置的氢原子等效。
ﻩ如:的一氯代烷有3种.
ﻩ(2)烷基种数法:烷基有几种,一元取代产物就有几种.如:-CH3、—C2H5各有一种,—C3H 有两种,—C4H9有四种。
7
ﻩ如:C4H10O的醇有4种,C5H10O2的羧酸有4种。
ﻩ(3)替代法:如二氯苯C6H4Cl2的同分异构体有3种,四氯苯的同分异构体也有3种(将Cl
替代H)。
2.二元取代或多元取代产物数目的判断
定一移一或定二移一法:对于二元取代物同分异构体数目的判断,可固定一个取代基的位置,再移动另一取代基的位置以确定同分异构体的数目。
如:的二氯代物有12种。
3.叠加相乘法
ﻩ先考虑取代基的种数,后考虑位置异构的种数,相乘即得同分异构体的总数目.分情况讨论时,各种情况结果相加即得同分异构体的总数目。
如:的苯环上氢原子被—C4H9取代所形成的结构有3×4=12种。
[高考命题点突破]
命题点1 同分异构体的书写
1.C9H10O2的有机物有多种同分异构体,满足下列条件的同分异构体有________种,写出其中任意一种同分异构体的结构简式:________________________。
①含有苯环且苯环上只有一个取代基;②分子结构中含有甲基;③能发生水解反应。
【答案】5、
2.(2016·全国Ⅲ卷,节选)芳香化合物F是C()的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为3∶1,写出其中3种的结构简式______________________________________________________
ﻩ_______________________________________________________________。
【解析】芳香化合物F是C()的同分异构体,F需满足条件:ⅰ.与C具
有相同的分子构成,含有1个苯环和2个Cl原子;ⅱ。
分子中只有两种不同化学环境的氢,且数目比为3∶1,说明分子结构存在对称性,分子中含有2个—CH3,考虑苯环上取代基的结构及相对位置关系,符合条件的F
ﻩ的结构简式有
ﻩ
ﻩ
命题点2 同分异构体数目的确定
3.(2018·合肥模拟)分子式为C5H8O2的有机物,能使溴的CCl4溶液褪色,也能与NaHCO3溶液反应放出气体,则符合上述条件的同分异构体(不考虑立体异构)最多有( )
A.8种ﻩB.7种
C.6种ﻩD.5种
A[能使溴的CCl4溶液褪色,也能与NaHCO3溶液反应放出气体,说明该有机物含有碳碳双键和羧基,如果没有支链,根据双键位置的不同,有3种结构,如果有一个甲基为支链,甲基的位置有2种,每一种碳碳双键位置有2种,同分异构体有4种,如果有一个乙基为支链,同分异构体的结构有1种,所以同分异构体的结构共有8种。
]
4. (2018·长春模拟)青蒿素是抗疟特效药,属于萜类化合物,如图所示有机物也属于萜类化合
物,该有机物的一氯取代物有(不含立体异构)( )
A.5种ﻩB.6种
C.7种ﻩ D.8种
ﻩC [该有机物的一氯取代物的种类如图,共7种,C正确.]
5.有机物M中只含C、H、O三种元素,其相对分子质量不超过100.若M中含O的质量分数为36.36%,则能与NaOH溶液反应的M共有(不考虑立体异构)( )
ﻩ A.5种 B.6种
ﻩ C.7种ﻩD.8种
B[M的相对分子质量不超过100,其中含O的质量分数为36.36%,则N
(O)≤100×36。
36%
16
≈2.3。
若N(O)=1,则M的相对分子质量约为44,分子式为C2H4O,
没有能与NaOH反应的同分异构体;若N(O)=2,则M的相对分子质量约为88,分子式为C4
H8O2,能与NaOH溶液反应的M的同分异构体有CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH、HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3,共6种。
]
6.立方烷结构为立方体,其结构简式如图所示:,立方烷的六氯代物有
() A.2种 B.3种
ﻩC.4种ﻩD.5种
B[立方烷所有顶点氢原子均为等效氢原子,其六氯代物与二氯代物数目相同,有邻位、面对角线、体对角线3种。
]
7.(2014·全国Ⅰ卷)下列化合物中同分异构体数目最少的是( )
ﻩA.戊烷ﻩB.戊醇
ﻩC.戊烯ﻩD.乙酸乙酯
A [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。
ﻩC.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、
ﻩCH2===CHCH(CH3)2、,属于环烷烃的同分异构体有5种:
、、、、。
ﻩD.乙酸乙酯的分子式为C4H8O2,其常见同分异构体至少有6种:HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH (CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3、
ﻩCH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH。
]
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