2021年高考化学二轮复习核心考点专项突破有机化学基础练习含解析.docx
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1、有机化学基础知识点一、有机物的组成、结构和性质 1常见官能团的特征反应(1)能使溴水褪色的有机物通常含有、或CHO。(2)能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物通常含有、CHO或苯的同系物。(3)能发生加成反应的有机物通常含有、CHO或苯环,其中CHO和苯环一般只能与H2发生加成反应。(4)能发生银镜反应或能与新制Cu(OH)2悬浊液反应的有机物必含有CHO。(5)能与钠反应放出H2的有机物必含有OH或COOH。(6)能与Na2CO3或NaHCO3溶液反应放出CO2或使石蕊溶液变红的有机物必含有COOH。(7)能发生消去反应的有机物为醇或卤代烃等。(8)能发生水解反应的有机物为卤代烃、酯(油脂)、糖
2、或蛋白质等。(9)遇FeCl3溶液显紫色的有机物必含有酚羟基。(10)能发生连续氧化的有机物是伯醇或烯烃。2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C4H9OH,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:同一种碳原子上的氢原子是等效的;同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的;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
3、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。知识点二、有机物的推断1.根据反应条件推断反应物或生成物(1)“光照”为烷烃的卤代反应。(2)“NaOH水溶液、加热”为RX的水解反应,或酯()的水解反应。(3)“NaOH醇溶液、加热”为RX的消去反应。(4)“HNO3(H2SO4)”为苯环上的硝化反应。(5)“浓H2SO4、加热
4、”为ROH的消去或酯化反应。(6)“浓H2SO4、170 ”是乙醇消去反应的条件。2根据有机反应的特殊现象推断有机物的官能团(1)使溴水褪色,则表示有机物分子中可能含有碳碳双键、碳碳三键或醛基。(2)使酸性KMnO4溶液褪色,则该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基或苯的同系物(连接苯环的碳上含有氢原子)。(3)遇FeCl3溶液显紫色或加入浓溴水出现白色沉淀,表示该物质分子中含有酚羟基。(4)加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热,有砖红色沉淀生成(或加入银氨溶液并水浴加热有银镜出现),说明该物质中含有CHO。(5)加入金属钠,有H2产生,表示该物质分子中可能有OH或COOH。(6)加入NaHC
5、O3溶液有气体放出,表示该物质分子中含有COOH。3以特征产物为突破口来推断碳架结构和官能团的位置(1)醇的氧化产物与结构的关系(2)由消去反应的产物可确定“OH”或“X”的位置。(3)由取代产物的种类或氢原子环境可确定碳架结构。有机物取代产物越少或相同环境的氢原子数越多,说明此有机物结构的对称性越高,因此可由取代产物的种类或氢原子环境联想到此有机物碳架结构的对称性而快速进行解题。(4)由加氢后的碳架结构可确定碳碳双键或碳碳三键的位置。(5)由有机物发生酯化反应能生成环酯或高聚酯,可确定该有机物是含羟基的羧酸;根据酯的结构,可确定OH与COOH的相对位置。4根据关键数据推断官能团的数目(1)C
6、HO(5)RCH2OHCH3COOCH2R(Mr)(Mr42)5高考常见的新信息反应总结(1)丙烯H被取代的反应:CH3CHCH2Cl2ClCH2CHCH2HCl。(2)共轭二烯烃的1,4加成反应:。(3)烯烃被O3氧化: (4)苯环侧链的烃基(与苯环相连的碳上含有氢原子)被酸性KMnO4溶液氧化:。(5)苯环上硝基被还原:。(6)醛、酮的加成反应(加长碳链,CN水解得COOH):;(8)醛或酮与格氏试剂(RMgX)发生加成反应,所得产物经水解可得醇:(10)羧酸用LiAlH4还原时,可生成相应的醇:RCOOHRCH2OH。(11)酯交换反应(酯的醇解):R1COOR2R3OHR1COOR3R
7、2OH。知识点三、有机合成1官能团的引入引入官能团引入方法卤素原子烃、酚的取代;不饱和烃与HX、X2的加成;醇与氢卤酸(HX)取代羟基烯烃与水加成;醛、酮与氢气加成;卤代烃在碱性条件下水解;酯的水解;葡萄糖发酵产生乙醇碳碳双键某些醇或卤代烃的消去;炔烃不完全加成;烷烃裂化碳氧双键醇的催化氧化;连在同一个碳上的两个卤素原子水解;含碳碳三键的物质与水加成羧基醛基氧化;酯、肽、蛋白质、羧酸盐的水解其中苯环上引入基团的方法:2官能团的消除(1)通过加成消除不饱和键。如CH2=CH2H2CH3CH3。(2)通过消去或氧化或酯化消除羟基(OH)。如CH3CH2OHCH2=CH2H2O;2CH3CH2OHO
8、22CH3CHO2H2O。(3)通过加成或氧化等消除醛基(CHO)。如2CH3CHOO22CH3COOH;CH3CHOH2CH3CH2OH。(4)通过水解反应消除COO。如CH3COOC2H5H2OCH3COOHC2H5OH。3官能团的衍变根据合成需要(有时题目信息中会明示某些衍变途径),可进行有机物的官能团衍变,以使中间产物向产物递进。常见的有三种方式:(1)利用官能团的衍变关系进行衍变。如RCH2OH醛羧酸。(2)通过某种化学途径使一个官能团变为两个。(3)通过某种手段,改变官能团的位置。4官能团的保护被保护的官能团被保护的官能团性质保护方法酚羟基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧
9、化用NaOH溶液先转化为酚钠,后酸化重新转化为酚:用碘甲烷先转化为苯甲醚,后用氢碘酸酸化重新转化为酚:氨基易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化先用盐酸转化为盐,后用NaOH溶液重新转化为氨基碳碳双键易与卤素单质加成,易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化用氯化氢先通过加成转化为氯代物,后用NaOH醇溶液通过消去重新转化为碳碳双键5.碳骨架的增减,一般会以信息形式给出(1)增长:有机合成中碳链的增长。2CH3CH2Br2NaCH3CH2CH2CH32NaBr。另:常见方式为有机物与HCN反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。(2)变短:如烃的裂化,某些烃(如苯的同系物、烯烃)的氧化
10、,羧酸盐脱羧反应等。6掌握几个重要化学反应方程式的书写(1)卤代烃的水解和消去反应,正确书写反应条件,正确区分醇类和卤代烃消去反应的条件;(2)酯化反应和酯的水解反应,书写时切勿漏掉酯化反应生成的水,定量理解酯水解消耗的NaOH的物质的量,特别是酚酯。7有机合成中官能团的保护在有机合成,尤其是含有多个官能团的有机物的合成过程中,多个官能团之间相互影响、相互制约。当需要某一官能团反应或拼接碳链时,其他官能团或者被破坏或者首先反应,造成合成困难甚至失败。因此,在合成过程中要把分子中某些官能团用恰当的方法保护起来,在适当的时候再将其转变回来,从而达到有机合成的目的。高频考点一有机物的结构和性质例12
11、019新课标 关于化合物2苯基丙烯(),下列说法正确的是A不能使稀高锰酸钾溶液褪色B可以发生加成聚合反应 C分子中所有原子共平面 D易溶于水及甲苯【答案】B【解析】2-苯基丙烯的官能团为碳碳双键,能够与高锰酸钾溶液发生氧化反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A错误;2-苯基丙烯的官能团为碳碳双键,一定条件下能够发生加聚反应生成聚2-苯基丙烯,故B正确;有机物分子中含有饱和碳原子,所有原子不可能在同一平面。2-苯基丙烯中含有甲基,所有原子不可能在同一平面上,故C错误;2-苯基丙烯为烃类,分子中不含羟基、羧基等亲水基团,难溶于水,易溶于有机溶剂,则2-苯基丙烯难溶于水,易溶于有机溶剂甲苯,故D错误。【
12、举一反三】(2018年江苏卷)化合物Y 能用于高性能光学树脂的合成,可由化合物X与2 甲基丙烯酰氯在一定条件下反应制得:下列有关化合物X、Y 的说法正确的是A. X 分子中所有原子一定在同一平面上B. Y与Br2的加成产物分子中含有手性碳原子C. X、Y均不能使酸性KMnO4溶液褪色D. XY的反应为取代反应【答案】BD【解析】X中与苯环直接相连的2个H、3个Br、1个O和苯环碳原子一定在同一平面上,由于单键可以旋转,X分子中羟基氢与其它原子不一定在同一平面上,A错误;Y与Br2的加成产物为,中“*”碳为手性碳原子,B正确;X中含酚羟基,X能与酸性KMnO4溶液反应,Y中含碳碳双键,Y能使酸性
13、KMnO4溶液褪色,C错误;对比X、2-甲基丙烯酰氯和Y的结构简式,X+2 甲基丙烯酰氯Y+HCl,反应类型为取代反应,D正确;答案选BD。【变式探究】【2017天津卷】汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一,对肿瘤细胞的杀伤有独特作用。下列有关汉黄芩素的叙述正确的是A汉黄芩素的分子式为C16H13O5B该物质遇FeCl3溶液显色C1 mol该物质与溴水反应,最多消耗1 mol Br2D与足量H2发生加成反应后,该分子中官能团的种类减少1种【答案】B【解析】汉黄岑素的分子式为C16H12O5,A错误;该物质中含有酚羟基,能与FeCl3溶液反应呈紫色,B正确;该物质酚羟基的邻、对位还可以与1 m
14、ol Br2反应,碳碳双键可以与1 mol Br2发生加成反应,故1 mol该物质最多可以消耗2 mol Br2,C错误;该物质中含有羟基、羰基、碳碳双键、醚键,与足量氢气加成后只剩余羟基和醚键,官能团种类减少2种,D错误。【感悟提升】1.官能团的位置与有机物的性质(1)羟基连在脂肪烃基或苯环侧链上的为醇,而直接连在苯环上的为酚。醇不与NaOH反应,而酚则与NaOH反应。(2)醇羟基(或卤素原子)所连碳原子的邻位碳原子上没有氢原子,则不能发生消去反应。(3)伯醇(含)氧化生成醛(进一步氧化生成羧酸),仲醇(含有)氧化生成酮,叔醇(含有)很难被氧化。(4) 中,当R为H,R为烃基时,具有醛和酯的
15、性质;当R和R均为烃基时,只具有酯的性质;当R和R均为H时,为甲酸,具有羧酸和醛的性质;当R为烃基,R为H时,只具有羧酸的性质。2有机反应中反应物用量的判断方法(1)H2用量的判断(2)NaOH用量的判断COOH、OH (酚羟基)、酯类物质、卤代烃能与NaOH溶液发生反应,特别要注意,水解产物可能与NaOH溶液发生反应。如1 mol 与NaOH溶液发生反应时最多消耗3 mol NaOH。(3)Br2用量的判断烷烃:光照下1 mol Br2可取代1 mol H原子。苯:FeBr3催化下1 mol Br2可取代1 mol H原子。酚类:1 mol Br2可取代与OH处于邻、对位上的1 mol H
16、原子。:1 mol双键可与1 mol Br2发生加成反应。:1 mol三键可与2 mol Br2发生加成反应。 【变式探究】(双选)己烷雌酚的一种合成路线如下:下列叙述正确的是()A在NaOH水溶液中加热,化合物X可发生消去反应B在一定条件下,化合物Y可与HCHO发生缩聚反应C用FeCl3溶液可鉴别化合物X和YD化合物Y中不含有手性碳原子【答案】BC。A选项,化合物X在氢氧化钠水溶液作用下,只能发生取代反应,在氢氧化钠醇溶液作用下才能发生消去反应,所以错误;B选项,Y分子中含有酚羟基,因此可以与甲醛发生缩聚反应,所以正确;C选项,X分子中没有酚羟基,Y分子中有酚羟基,因此可以用氯化铁溶液来鉴别
17、,所以正确;D选项,Y分子中苯环中间的两个碳原子均为手性碳原子,所以错误。【变式探究】对下列两种化合物的结构或性质描述正确的是()A不是同分异构体B分子中共平面的碳原子数相同C均能与溴水反应D可用红外光谱区分,但不能用核磁共振氢谱区分【答案】C【解析】两种有机物的分子式均为C10H14O,但二者的分子结构不同,二者互为同分异构体,A错误。根据、和的结构特点,可知两种化合物的分子中共平面的碳原子数不相同,B错误。前一种有机物分子中含有酚羟基,苯环上酚羟基的邻、对位H原子与溴水发生取代反应;后一种有机物分子中含有,可与溴水发生加成反应,C正确。两种有机物的分子结构不同,H原子所处的化学环境也不同,
18、可以采用核磁共振氢谱进行区分,D错误。高频考点二同分异构体及其判断例22019新课标 分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构)A8种B10种C12种D14种【答案】C【解析】C4H8ClBr可以看成丁烷中的2个H原子分别被1个Cl、1个Br原子取代,丁烷只有2种结构,氯原子与溴原子可以取代同一碳原子上的H原子,可以取代不同碳原子上的H原子,据此书写判断。先分析碳骨架异构,分别为 C-C-C-C 与2种情况,然后分别对 2 种碳骨架采用“定一移一”的方法分析,其中骨架 C-C-C-C 有、共 8 种,骨架有和, 4 种,综上所述,分子式为C4H8BrCl的有机物种类共8+4=12种,
19、C项正确。【举一反三】(2018年全国卷)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 molC5H12至少需要2 molH2【答案】C【解析】螺2,2戊烷的分子式为C5H8,环戊烯的分子式也是C5H8,结构不同,互为同分异构体,A正确;分子中的8个氢原子完全相同,二氯代物中可以取代同一个碳原子上的氢原子,也可以是相邻碳原子上或者不相邻的碳原子上,因此其二氯代物超过两种,B正确;由于分子中4个碳原子均是饱和碳原子,而与饱和碳原子相连的4个原子一
20、定构成四面体,所以分子中所有碳原子不可能均处在同一平面上,C错误;戊烷比螺2,2戊烷多4个氢原子,所以生成1 molC5H12至少需要2 molH2,D正确。答案选C。【变式探究】【2017新课标1卷】已知(b)、(d)、(p)的分子式均为C6H6,下列说法正确的是Ab的同分异构体只有d和p两种Bb、d、p的二氯代物均只有三种Cb、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应Db、d、p中只有b的所有原子处于同一平面【答案】D【解析】b是苯,其同分异构体有多种,不止d和p两种,A错误;d分子中氢原子分为2类,根据定一移一可知d的二氯代物是6种,B错误;b、p分子中不存在碳碳双键,不与酸性高锰酸钾溶液发生反
21、应,C错误;苯是平面形结构,所有原子共平面,d、p中均含有饱和碳原子,所有原子不可能共平面,D正确。【感悟提升】1.同分异构体的书写方法(1)书写思路(2)书写方法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。芳香族化合物同分异构体的书写要注意三个方面:a烷基的类别与个数,即碳链异构。b若有2个侧链,则存在邻、间、对三种位置异构。c若苯环上有三个取代基时,可先定两个取代基的位置关系是邻或间或对,然后再对第三个取代基依次进行定位,同时要注意哪些是与前面重复的。酯():按R中所含碳原子数由少到多,R中所含碳原子数由多到少的顺序书写。(3)注意事项在书写同分异构体时务必注
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