2022年高三化学高考知识点集锦有机化学基础.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载有机化学基础有机化合物的结构碳的原子结构与成键特点有机化合物的分子结构有机化合物的同分异构体一、碳的原子结构与成键特点碳元素在元素周期表中位于其次周期第 A 族,碳原子最外层 4 个价电子, 且其原子半径相对较小,因此,在化学反应中,碳原子不能失去 4 个电子形成 C4+离子,亦很难得到 4 个电子形成 C4-离子,但它形成共价键的才能很强,不仅可与其它非金属元素形成极性共价键（单键如 C-H 、C-X 等；双键如 CO、 CS 等；叁键如 CN 等）,而且碳原子之间亦易自身形成碳碳单键、碳碳双键或碳碳叁键以链状、环状、球状或

2、管状的碳骨架的形式存在；（1）碳单质碳元素的同素异形体最多有金刚石、石墨 Cx（x=28、32、50、60、70、76、84、 90、94、240、540 等的偶数即可形成单层的球碳如C60、管碳如碳纳米管,亦可形成复层的球状或管状分子）、炔碳C Cn n=300500等；碳 纳 米 管巴基（球）碳C60 （ 2）无机碳化物 离子型碳化物：如Be2C、Al4C3 、Zn2C3、 CaC2 等,它们遇水均能水解生成CH4、CHC-CH3 和 CH CH 原子晶体的碳化物：如 SiC、B4C3 石墨型的层状碳化物：如MC8 、MC24 、MC36 、MC48 等（ M 通常为碱金属） 球状碳化物：

3、如MxC60M 为相同的或不相同的K、Rb、Cs,x 通常为 3 （ 3）含碳的离子：CO32、 HCO3 、CN 、 SCN、 OCN、 ONC 等；（4）其它无机化合物：CO、CO2 【例 1】试分析 B、Si、N 等元素能否像C 元素一样形成一系列稳固的氢化物？【解析】 B、Si、N 等元素能否像 C 元素一样形成一系列稳固的氢化物,关键取决于这些元素的原子之间及与氢原子之间共价键的强度；由于 B-B 键、Si-Si 键、N-N 键比 C-C 键脆弱,名师归纳总结 B-H 键、 Si-H 键、 N-H 键比 C-H 键脆弱,它们的键能（Kj/mol ）如下：第 1 页,共 13 页B-B

4、 C-C N-N 293 346 159 B-H C-H N-H 389 463 389 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载Si-Si 222 Si-H 318 当然,它们氢化物的稳固性与它们和空气中氧气反应后生成物的稳固性亦有关,例如硼烷、硅烷与氧气反应后生成相当稳固的B2O3 、SiO2 和 H2O；目前已制得的硼烷有二十多种,硅烷只有 6、 7 种,硅烷的分子通式亦可表示为SinH2n+2 n=1-6 ；氮元素的氢化物常见的是NH3 和 H2N-NH2 （肼）；硼单质和硅单质的晶体是原子晶体；据报道人们已制得原子晶体的氮单质（N

5、n）,它有望成为一种特别抱负的高能物质；二、有机化合物的空间结构 单键碳原子及与之相连的原子在空间的构型为四周体型；如与之相连的四个原子化学环境完全相同,其空间构型就为正四周体型； 有且只有一个双键 的碳原子及与之相连的原子共平面；例如：乙烯、苯；苯乙烯、苯甲醛、1,3-丁二烯等的稳固结构均是平面分子；但丙二烯、环辛四烯分子中的全部原子不共平面；C=C=C H H X H H Y 1 2 3 4 5 6 H1 H2 H3 H4 X Y X 与 Y 两个平面相互垂直X 与 Y 两个平面不相互垂直,1 号、 2 号、 3 号、 4 号碳原子和H1、H2 六个原子在X平面上；2 号、 3 号、 5

6、号、 6 号碳原子和H3、 H4 六个原子在Y 平面上；叁键碳原子及与之相连的原子共直线；例如：乙炔、 H-C N、NC-C N 等为直线型分子；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载【例 2】试分析苯乙炔、CH3-CH=CH-C C-CF3 的分子结构；【解析】此题综合考查了烷烃、乙烯、乙炔、苯、卤代烃的分子结构,需要综合分析 这些已学过的学问,将其学问迁移到苯乙炔、CH3-CH=CH-C C-CF3 上；H- -CC-H H H C=C C C C C H H H F F F 四个碳原子共直线 顺

7、式苯乙炔为平面分子,其中虚线上的4 个碳原子和2 个氢原子共直线；CH3-CH=CH-C C-CF3 分子的空间结构：6 个碳原子和双键碳原子上的 2 个氢原子肯定共平面；由于单键沿键轴能自由旋转,所以甲基上有 1 个氢原子和三氟代甲基上有 1 个氟原子可能共此平面,此时另 2 个氢原子和 另 2 个氟原子肯定不共此平面；亦有可能甲基上 3 个氢原子和三氟代甲基上 3 个氟原子均不共此平面；故这种分子最多有 10 个原子共平面；CH3-CH=CH-C C-CF3 的反式结构请同学们自己分析并写出其结构简式；表示有机化合物结构的式子1、电子式（满意有机分子中氢原子最外层有2 个电子,其他原子最外

8、层均为8 个电子）2、结构式 3、结构简式（通常是指省略碳氢键的表示,碳碳单键、碳氧单键、双键亦可省略；但碳 碳双键、叁键不行省略）4、键线式（省略结构式中的碳氢原子,但其他原子及官能团不行省略）5、空间构型式（如课本中甲烷分子的空间结构）6、球棍模型（不同大小或不同颜色的球代表不同的原子,棍代表共价键）7、比例模型（表示原子的相对大小和原子间的轨道重叠）；本节小结有机化合物的分子结构 一、碳的原子结构与成键特点（碳单质与含碳无机化合物）二、有机化合物分子的空间结构 的原子在空间的构型）三、表示有机化合物结构的式子三、有机化合物的同分异构体1、概念剖析（单键碳原子、双键碳原子、叁键碳原子及与之

9、相连名师归纳总结 “ 同分”分子式相同第 3 页,共 13 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载相对分子质量相同,分子中各元素的质量分数相同“ 异构”必需具备空间想象才能明确单键碳原子与四个原子连接后所形成的空间构型是四周体结构；明确单键连接的两个原子沿键轴可以自由旋转,而碳碳双键的两个碳原子（或环状结构）不能旋转；2、同分异构体的类型碳链异构 由于碳链骨架不同而产生的异构现象构造异构（因分子中原位置异构由于官能团位置不同而产生的异构现象子或原子团连接方式不同所官能团异构由于官能团不同而产生的异构现象造成） 立体异构顺反异构由于碳碳双

10、键（或环状）不能旋转而产生的异构现象（因原子或原子团在空间排列方对映异构由于单键碳原子连接的四个原子或式不同所造成）原子团不同而形成的互为实物与镜像的异构现象（1）顺反异构a af 凡具有 C=C 结构的烯烃（或环状结构的子）,bd be 其中 a、b、d、e、（f）为不同的原子或原子团,因碳碳双键（或环状结构）不能旋转所产生的同分异构体；（2）对映异构单键碳原子与四个不同的原子或原子团 a、b、d、e 相连；a a b C C b e d d e 镜面【例 3】写出分子式为 C5H10 的全部同分异构体； 烯烃的同分异构体：CH2=CHCH2CH2CH3 1-戊烯CH3CH=CHCH2CH2

11、CH3 2-戊烯CH2=CCH2CH3 2-甲基 -1-丁烯CH3 CH2=CHCHCH3 3-甲基 -1-丁烯CH3 CH3C=CHCH3 2-甲基 -2-丁烯CH3 名师归纳总结 环烷烃的同分异构体（键线式）：第 4 页,共 13 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 环戊烷甲基环丁烷学习必备欢迎下载乙基环丙烷1,1-二甲基环丙烷顺-1, 2-二甲基环丙烷 反-1,2-二甲基环丙烷3、书写同分异构体或确定同分异构体数目的方法（1）书写烷烃同分异构体的方法成直线,一线串；从头摘,挂中间；往边靠,不到端；先分散,后集中；“ 成直线,一线串”把所给的烷烃分

12、子式的碳原子先排成一条直链；“ 从头摘,挂中间”再从直链的一端依次摘下 1 个、 2 个等碳原子,挂在链中间,直到 摘下的碳原子数分子式中碳原子数的一半时为止；“ 往边靠,不到端”从中间往边排,但不能连到链端碳原子上；如摘下的碳原子作正烃 基时,就链端留下的碳原子数等于此烃基碳原子数；“ 先分散,后集中”先将摘下的碳原子分散连接在不同碳原子上,后集中连接在链中间 碳原子上；【例 4】写出分子式为C8H18 的同分异构体；C-C-C-C-C-C-C C C C-C-C-C-C-C-C-C 辛烷C-C-C-C-C-C-C C-C-C-C-C-C-C C C 2-甲基庚烷4-甲基庚烷3-甲基庚烷C-

13、C-C-C-C-C C-C-C-C-C-C C-C-C-C-C-C C C C C C 3,4-二甲基己烷2,3-二甲基己烷2,4-二甲基己烷（内消旋体）C-C-C-C-C-C C C C C C C-C-C-C-C-C C-C-C-C-C-C 2,5-二甲基己烷C 2,2-二甲基己烷3,3-二甲基己烷C-C-C-C-C-C C-C 2-乙基己烷名师归纳总结 C-C-C-C-C C C 第 5 页,共 13 页C C C C-C-C-C-C C-C-C-C-C 2,3,4-三甲基戊烷C C C C 2, 3,3-三甲基戊烷2,2,3-三甲基戊烷C C-C C-C C-C-C-C-C C-C-C

14、-C-C C-C-C-C-C - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - C C 学习必备C 欢迎下载C 2,2,4-三甲基戊烷2-甲基 -3-乙基戊烷3-甲基 -3-乙基戊烷C C C8H18 共有 18 种同分异构体C-C-C-C 红字碳原子为手性碳原子,C C 考虑对映异构体就有22 种2,2,3,3-四甲基丁烷（ 2）利用等效氢原子法确定同分异构体的数目【例 5】 如何确定烃的一元取代物和二元（两个取代基相同）取代物的种数（不考虑立体 异构）；【解析】A 等效氢原子法在有机分子的结构中化学环境完全相同的氢原子称为等效氢原 子； 等效氢原子的判定 同一碳原

15、子上的氢原子； 同一碳原子所连接的甲基上的氢原子； 镜面对称位置上的氢原子；3 2 1 CH3-CH-CH2-CH-CH3 CH3 CH3 （蒽）A B B 同分异构体数目的确定 一取代物的同分异构体数目 = 等效氢原子的种数 二取代物（相同取代基,以-X 表示）同分异构体的数目确定：a、将一个-X 取代“1-”或“ -” 上的氢原子,另一个-X 依次取代“1-” 或其它碳原子上的氢原子,故此种情形下A 、B 分别有 6 种和 9 种异构体；b、再将一个-X 取代“2-” 或“ -” 上的氢原子,另一个-X 依次取代除“1-”“ -”外其它碳原子上的氢原子,故此种情形下A 、B 又分别有 3

16、种和 5 种异构体；C、最终再将一个-X 只取代“3-” 或“ -” 上的氢原子,A、 B 又各有 1 种异构体；综合上述分析：A 共有 10（ 6 + 3 + 1）种同分异构体B 共有 15（ 9 + 5 + 1 ）种同分异构体3、转换法如已知某有机化合物某种取代物的同分异构体数目可以推得其另一种同类型取代物的数目【例 6】已知丙烷的二氯代物有 解 二氯代物4 种,那么丙烷的六氯代物有多少种？C3H8 C3H6Cl2 4 种同分异构体（已知）转名师归纳总结 C3Cl8 二氢代物4 种同分异构体（答案）换第 6 页,共 13 页C3H2Cl6 - - - - - - -精选学习资料 - - -

17、 - - - - - - 学习必备 欢迎下载【例 7】已知丁基有 4 种,就分子式为 C5H10O 的醛有多少种？解 从分子式 C5H10O 中取下一个醛基（-CHO ）,剩余部分为丁基（-C4H9 ）,丁基与醛基连接即为听从分子式 C5H10O 的醛,丁基有 4 种,就分子式为 C5H10O 的醛就有 4 种；4、书写限定条件下的同分异构体书写限定条件下的同分异构体是高考的常见题型,肯定要审清题意,按要求书写；【例 8】写出分子式为C8H18 且放在主链上只有5 个或 6 个碳原子的同分异构体的结构简式；分析见例 4 【例 9】（1）写出分子式为 C9H10O3 且同时符合以下 2 个条件的

18、同分异构体的结构简式：化合物是 1,3,5-三取代苯苯环上的三个取代基分别为甲基、羟基和含有-C-O- 结构的基团由 20XX 年高考题改编O （2）写出分子式为C6H6O3 且且同时符合以下4 个条件的同分异构体的结构简式：含有苯环；能发生银镜反应,不能发生水解反应；在稀 NaOH 溶液中, 1 mol 该同分异构体能与2 mol NaOH 发生反应；只能生成两种一氯代产物由 20XX 年高考题改编（ 3）写出分子式为 C9H10O3 且同时符合以下 3 个条件的同分异构体的结构简式： 含有邻二取代苯环结构；具有羧基和羟基；不与FeCl3 溶液发生显色反应由 2007 高考题改编；【答案】（

19、1）（2）OH CH3 OCCH3 O OH CH3 COOCH3 OH CH3 OH CH3 CH2OCH CH2COOH 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载O OH OH OH OH CHO CHO （ 3）前两者红色的碳原子为手性碳原子,它们各有一对对映异构体；从中可以看出：20XX 年与 20XX 年在考查限定条件下书写同分异构体何其相像；COOH CHCH3 CH3 OH CHCOOH OH COOH CH2CH2OH 本节小结同分异构体一、概念剖析 二、同分异构体的类型 三、书写同分异

20、构体或确定同分异构体的方法（1）书写烷烃同分异构体的方法（2）利用等效氢原子法确定同分异构体的数目（3）利用转化法确定同分异构体的数目 四、书写限定条件下的同分异构体有 机 反 应 类 型有机反应往往副反应多,反应速率慢,一般是在有机溶剂中进行；（一）有机反应类型 1、取代反应有机化合物分子中的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反 应；卤代反应烷烃、芳香烃、 含 -H 的有机物与X2 的反应；含醇羟基的有机化合物与HX 的反应名师归纳总结 水解反应卤代烃与碱溶液的反应；酯类物质在酸或碱的催化作用下与水的反应；低聚第 8 页,共 13 页糖、多糖在酸或酶的催化作用下与水的反应；多肽、 蛋

21、白质在酸或碱或酶的催化作用下与水- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载的反应；R-CN 在酸的作用下与水的反应； 酰卤、酰胺、酸酐等与水的反应 硝化反应 磺化反应酯化反应 形成醚、酸酐、酰卤、酰胺等的反应；酸酐、酰卤、酰胺的氨解、醇解；酯交换等2、加成反应有机化合物分子中的不饱和键 C=C 、-CC-、C=O（低级醛、酮） 两端的原子与其它原子或原子团相互结合生成新化合物的反应；C=C 、-CC- 与单质如H2、X2 的加成；与化合物如HX 、H2O、H2SO4、HCN 等的加成 活泼氢如含 -H 的有机物、RO-H 、H-CN 等与 C

22、=O（低级醛、酮）的加成3、 消去反应肯定条件下,有机化合物脱去小分子（如 分子中含有双键或叁键的化合物的反应；凡具有 -CH-CH- 结构的醇在浓硫酸和加热 OH 条件下脱水的反应；凡具有 -CH-CH- 结构的卤代烃在的强碱醇 X H（或 X）H2O、HCl 、HBr 等）生成溶液或金属锌和加热条件下脱去 HX 或 2 个 X 生成 -CH=CH- 的反应；4 、氧化反应与仍原反应（1）氧化反应通常是在有机化合物分子中加入氧原子或脱去氢原子的反应；常用的氧化剂有：的氢氧化铜悬浊液等；O2、O3、KMnO4 、K2Cr2O7 、过氧化物和银氨溶液、新制（2）仍原反应通常是在有机化合物分子中加

23、入氢原子或脱去氧原子的反应；常用的仍原剂有：H2（催化加氢） 、 FeZn-HCl 、氢化铝锂（ LiAlH4 ）、硼氢化钠（ NaBH4 ） 等；（3）有机化合物中元素氧化数的确定： 相同原子间共用电子对的元素氧化数为 0；不同原子间共用电子对的元素氧化数要依据两种元素的非金属性（电负性）来判定：共用电子对偏进为负,偏出为正；其数值按共用电子对数来确定如分别偏进（或偏出）1 对、 2 对或 3 对,就该元素的氧化数分别为 最终求出该元素的总的氧化数；-1、-2 或-3 价（或 +1、+2 或+3 价）；如：过氧丙酸各元素的氧化数如下：H+1H+1O-2 H+1-C-3-C-2-C+3-O-1

24、-O-1-H+1 H+1H+1 （ 4）几点说明：1、碳碳不饱和键、醛或酮分子中的羰基（氢,但羧酸及酯分子中的羰基通常不能催化加氢；C=O）及腈类（ R-CN）可以催化加2、氢化铝锂（ LiAlH4 ）、硼氢化钠（ NaBH4 ）是特效仍原剂,它们不能仍原碳碳不饱和键,可以仍原醛或酮分子中的羰基,氢化铝锂（的羰基；LiAlH4 ）仍可以仍原羧酸及酯分子中名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3、硝基化合物学习必备欢迎下载胺类R-CH 4、臭氧化分两步：R-CH=C-R C Fe（ Zn）-HCl O3 O-O O Zn

25、-H2O 仍原性水解RCHO RR（H）+ RC=O RH R（H）5、聚合反应由小分子（单体）合成高分子化合物（也称高聚物）的化学反应；聚合 反应有加聚反应和缩聚反应 高聚物 一种或两种以上的单体 加聚产物 缩聚产物 一种或两种以上的单体 加聚 缩聚 解聚 解聚 产物中无小分子生成 产物中有小分子生成分子中通常含 有 C=C 、-C C-、 C=O 或活性环（如 CH2CH2 ）分子中通常带有 两个或两个以上的-OH 、 -NH2 、-COOH、 -X 或含活泼氢（如苯酚）O 此外,仍有分解反应、裂化（裂解）反应等；（二）条件对反应产物的影响（ 1）温度CH3CH2OH （ 2）催化剂名师归

26、纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载CH2=CH2+O2 170140CH2=CH2 CH3CH2-O-CH2CH3 Ag 200300CH2-CH2 O PdCl2-CuCl2 100125CH3CHO 浓 H2SO4 3 溶剂与温度CH2=CH-CH=CH2+Br2 4 光照与催化剂极性溶剂, 41,4-加成 非极性溶剂, -151,2-加成 CH2-CH=CH-CH2 Br Br CH2-CH-CH=CH2 Br Br 70% 62% CH3 +Cl2 光照 无水 FeCl3 CH2Cl CHCl

27、2 CCl3 CH3 CH3 Cl 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载Cl + + + （ 5）反应试剂（6）点燃与催化剂（7）溶液的酸碱性CH2=CH2 +H2 催化剂,CH3CH2CH2OH LiAlH4 或 NaBH4 CH2=CH-CH2OH 点燃Cu 或 Ag CO2+H2O R-C=O R（H）CH2=CH-CHO R-CH-OH+O2 R（H）MnO4- 中性或弱碱性 酸性CH2-CH2 OH OH CO2 +H2O （三）条件不同引起反应机理不同R-CH=CH2 + HBr 名师

28、归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载前面所提及的甲苯与氯气的反应也是如此,侧链上是自由基取代；苯环上是亲电（离子型）取代；离子型加成 自由基加成-O-O- R-CH-CH3 Br R-CH2-CH2 Br CH3-CH=CH2 +Cl2 自由基取代400500离子型加成 溶剂,常温CH3-CH-CH2 Cl Cl CH2-CH=CH2 Cl 本节小结有机反应类型一、重要的有机反应类型取代（水解、硝化、磺化、酯化等）仍原；聚合（加聚与缩聚）等；加成；消去；氧化；二、条件对反应产物的影响温度、催化剂、溶剂、溶液的酸碱性等 三、条件不同引起反应机理不同离子型反应、自由基型反应 再见 感谢名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 13 页