2017届高考化学一轮复习 第十章 有机化学基础解析

第十章 有机化学基础第1节认识有机化合物高考导航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的化学方法和某些物理方法。4了解有机化合物存在异构现象，能判断简单有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体)。5能根据有机化合物命名规则命名简单的有机化合物。1按碳的骨架分类 2.按官能团分类(1)官能团：决定化合物特殊性质的原子或原子团。(2)有机物的主要类别、官能团和典型代表物类别官能团代表物名称、结构简式烷烃甲烷CH4烯烃 (碳碳双键)乙烯H2C=CH2炔烃CC(碳碳三键)乙炔HCCH芳香烃苯 卤代烃X (卤素原子)溴乙烷C2H5Br醇OH (羟基)乙醇C2H5OH酚苯酚醚(醚键)乙醚CH3CH2OCH2CH3醛(醛基)乙醛CH3CHO酮(羰基)丙酮羧酸(羧基)乙酸CH3COOH酯(酯基)乙酸乙酯CH3COOCH2CH3角度一有机物的分类1下列对有机化合物的分类结果正确的是()A乙烯CH2=CH2、苯、环己烷都属于脂肪烃B苯、环戊烷、环己烷都属于芳香烃C乙烯CH2=CH2、乙炔CHCH都属于烯烃D.、都属于环烷烃解析：选D烷烃、烯烃、炔烃都属于脂肪烃，而苯、环己烷、环戊烷都属于环烃，且苯是环烃中的芳香烃。环戊烷、环丁烷及乙基环己烷均是环烃中的环烷烃。2按官能团的不同，可以对有机物进行分类，请指出下列有机物的种类，填在横线上。(1)CH3CH2CH2OH_；(2)_；(3)_；(4)_；(5)_；(6)_；(7)_；(8)_。解析：(1)和(2)中官能团均为OH，(1)中OH与链烃基直接相连，则该物质属于醇类；(2)中OH与苯环直接相连，故该物质属于酚类；酚和醇具有相同的官能团，根据OH 连接基团的不同确定有机物的类别。(3)为仅含苯环的碳氢化合物，故属于芳香烃(或苯的同系物)。(4)中官能团为酯基，则该有机物属于酯。(5)中官能团为Cl，则该物质属于卤代烃。(6)中官能团为碳碳双键，则该物质属于烯烃。(7)中官能团为COOH，故该物质属于羧酸。(8)中官能团为CHO，故该物质属于醛。答案：(1)醇(2)酚(3)芳香烃(或苯的同系物)(4)酯(5)卤代烃(6)烯烃(7)羧酸(8)醛角度二有机物官能团的识别3某有机物结构简式如下：(1)该物质的分子式为_。(2)该物质含有的官能团为_。答案：(1)C11H12O3(2)碳碳双键、羧基、羟基4工业上用甲苯生产一种化妆品防腐剂的生产过程如图所示：(1)写出A、B的结构简式_。(2)从的整个过程中所生成的各种主要产物中共有_种官能团。(3)若将流程简化为是否合理并说明理由_。答案：(1) (2)5(3)不合理，酚羟基易被氧化 1有机化合物中碳原子的成键特点2有机化合物的同分异构现象同分异构现象化合物具有相同的分子式，但结构不同，因而产生性质上的差异的现象同分异构体具有同分异构现象的化合物互为同分异构体类型碳链异构碳链骨架不同如：CH3CH2CH2CH3和位置异构官能团位置不同如：CH2=CHCH2CH3和 CH3CH=CHCH3官能团异构官能团种类不同如：CH3CH2OH和 CH3OCH33.同系物结构相似，分子组成上相差一个或若干个 CH2原子团的化合物互称同系物。如CH3CH3和CH3CH2CH3，CH2=CH2 和CH2=CHCH3。4有机化合物的命名(1)烷烃的命名烷烃的习惯命名法如C5H12的同分异构体有3种，其结构简式分别为CH3CH2CH2CH2CH3、，用习惯命名法分别为正戊烷、异戊烷、新戊烷。烷烃的系统命名法a几种常见烷基的结构简式甲基：CH3；乙基：CH2CH3；丙基：CH2CH2CH3、 ；丁基：CH2CH2CH2CH3、。b命名步骤如命名为 3甲基己烷。(2)烯烃和炔烃的命名 (3)苯及其同系物的命名苯作为母体，其他基团作为取代基。例如：苯分子中的氢原子被甲基取代后生成甲苯，被乙基取代后生成乙苯，如果两个氢原子被两个甲基取代后生成二甲苯。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甲基编号。邻二甲苯(1,2二甲苯)间二甲苯(1,3二甲苯)对二甲苯(1,4二甲苯)(4)多官能团物质的命名命名含有多个不同官能团化合物的关键在于要选择优先的官能团作为母体。官能团作为母体的优选顺序为(以“”符号表示优先)：羧酸酯醛酮醇胺，如：名称为聚甲基丙烯酸甲酯。问题1同分异构体的书写及数目判断1同分异构体的书写(1)烷烃烷烃只存在碳链异构，书写时要注意全面而不重复，具体规则如下：成直链，一条线；摘一碳，挂中间；往边移，不到端；摘两碳，成乙基；二甲基，同邻间；不重复，要写全。以C6H14为例说明(只写出碳骨架)因此，C6H14有5种同分异构体。(2)具有官能团的有机物按碳链异构位置异构官能团异构的顺序书写。实例：(以C4H8O为例且只写出骨架与官能团)2同分异构体数目的判断(1)一取代产物数目的判断等效氢法：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。烷基种数法：烷基有几种，其一取代产物就有几种。如CH3、C2H5各有1种，C3H7有2种，C4H9有4种。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H替代Cl)。(2)二取代或多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。3常见的官能团异构组成通式可能的类别及典型实例CnH2n烯烃(CH2CHCH3)、环烷烃()CnH2n2炔烃()、二烯烃()、环烯烃()CnH2n2O醇(C2H5OH)、醚(CH3OCH3)CnH2nO醛(CH3CH2CHO)、酮()、烯醇(CH2CHCH2OH)、环醚()、环醇()CnH2nO2羧酸(CH3COOH)、酯(HCOOCH3)、羟基醛(HOCH2CHO)CnH2n6O酚()、芳香醚()、芳香醇()对点练1C5H11Cl的同分异构体有_种，结构简式分别为_。2的一氯代物有_种，结构简式分别为_；二氯代物有_种，结构简式分别为_。3某单官能团有机化合物，只含碳、氢、氧三种元素，相对分子质量为58，完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O。它可能的结构共有(不考虑立体异构)_种，结构简式分别为_。答案：1.8CH3CH2CH2CH2CH2ClCH3CH2CH2CHClCH3CH3CH2CHClCH2CH3问题2有机物的共线共面问题以下几个基本规律：单键是可旋转的，是造成有机物原子不在同一平面上最主要的原因。(1)结构中每出现一个饱和碳原子，则整个分子不再共面。(2)结构中每出现一个碳碳双键，至少有6个原子共面。(3)结构中每出现一个碳碳三键，至少有4个原子共线。(4)结构中每出现一个苯环，至少有12个原子共面。(5)正四面体结构：甲烷；平面结构：乙烯、苯、萘()、蒽()、甲醛()；直线结构：乙炔。与饱和碳(CH4型)直接相连的原子既不共线也不共面；与或或或直接相连的原子共面；与CC直接相连的原子共线。碳碳单键可任意旋转，而双键或三键均不能旋转。对点练4(2015新课标全国卷节选)异戊二烯分子中最多有_个原子共平面，顺式聚异戊二烯的结构简式为_。答案：115下列化合物的分子中，所有原子都处于同一平面的有()A乙烷B甲苯C氟苯D丙烯答案：C角度一同分异构体数目的判断1乙烷在光照条件下与氯气发生取代反应，理论上得到的氯代物最多有()A5种B6种C8种D9种解析：选D乙烷与氯气发生取代反应，可生成各种氯乙烷，其中不同的氯乙烷种类如表所示：氯乙烷一氯乙烷二氯乙烷三氯乙烷四氯乙烷五氯乙烷六氯乙烷种类122211最多有9种。2主链含5个碳原子，有3个甲基支链的烷烃有()A2种 B3种 C4种 D5种解析：选C该烷烃可分为两种情况：主链中间3个碳原子上各有1个甲基，则碳链结构为；主链中间3个碳原子中两个碳原子上分别有1、2个甲基，则碳链结构有，因此共有4种结构。3(2016武汉模拟)下列说法正确的是()A分子式为C10H12O2的有机物，苯环上有两个取代基，能与NaHCO3反应生成气体，满足以上2个条件的该有机物的同分异构体有15种B对苯二甲酸( )与乙二醇(HOCH2CH2OH)能通过加聚反应制取聚酯纤维( )C分子式为C5H12O的醇，能在铜催化下被O2氧化为醛的同分异构体有5种D分子中的所有原子有可能共平面解析：选AB项为缩聚反应，C项有4种，D项甲基所在的3个氢原子不可能共面。角度二限定条件的同分异构体的书写4C9H10O2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：_。含有苯环且苯环上只有一个取代基；分子结构中含有甲基；能发生水解反应。5(1)分子式为C4H10O并能与金属Na反应放出H2的有机化合物有_种。(2)与化合物C7H10O2互为同分异构体的物质不可能为_。A醇B醛C羧酸D酚(3)与具有相同官能团的同分异构体的结构简式为_(写出一种即可)。(4)苯氧乙酸()有多种酯类的同分异构体。其中能与FeCl3溶液发生显色反应，且苯环上有 2种一硝基取代物的同分异构体是_(写出任意两种的结构简式)。(5)分子式为C5H10的烯烃共有(不考虑顺反异构)_种。解析：(1)分子式为C4H10O并能与Na反应放出H2，符合饱和一元醇的通式和性质特点，应为一元醇C4H9OH，因C4H9有4种，则C4H9OH也有4种。(2)C7H10O2若为酚类物质，则应含有苯环，7个C最多需要8个H，故不可能为酚。(3)该化合物中有和COOH两种官能团，由于官能团不变，只将官能团的位置移动即可得其同分异构体：CH2=CHCH2COOH或CH3CH=CHCOOH。(4)根据题意，符合条件的同分异构体满足：属于酯类即含有酯基，含酚羟基，苯环上有两种一硝基取代物。角度三有机物的命名6判断下列命名是否正确，不正确的写出正确的命名。(1)3,3二甲基丁烷_(2)2,3二甲基戊烯_(3) 2,4,4三甲基戊烷_(4) 2甲基4戊烯_(5)CH2=CHCH=CHCH=CH21,3,5三己烯_(6) 2甲基3丁醇_(7) 二溴乙烷_ (8) 3乙基1丁烯_解析：(1)先根据名称写出碳链结构：，再根据系统命名法得出正确的名称为2,2二甲基丁烷，编号错误。(2)没有指明双键位置。(3)对碳链进行编号时，还需遵守取代基位次之和最小，所以正确名称为2,2,4三甲基戊烷。(4)对烯烃、炔烃命名时，应从离双键或三键较近的一端开始编号，正确名称为4甲基1戊烯。答案：(1)不正确，2,2二甲基丁烷(2)不正确(3)不正确，2,2,4三甲基戊烷(4)不正确，4甲基1戊烯(5)不正确，1,3,5己三烯(6)不正确，3甲基2丁醇(7)不正确，1,2二溴乙烷(8)不正确，3甲基1戊烯7(1)(2014全国新课标卷节选) 的名称为_，由生成的化学方程式为_。(2)(2014天津高考节选)CH2=CHCOONa发生聚合反应可得到一种高吸水性树脂，该树脂名称为_。(3)CH2=CHCH2Cl的名称(系统命名)为_。答案：(1)乙苯HNO3 H2O(2)聚丙烯酸钠 (3)3氯1丙烯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：适用条件实验要求蒸馏常用于分离、提纯液态有机物该有机物热稳定性较强；该有机物与杂质的沸点相差较大重结晶常用于分离、提纯固态有机物杂质在所选溶剂中溶解度很小或很大；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：类型原理液液萃取利用有机物在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同，将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程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(1)元素分析：(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(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。(2)物理方法：红外光谱：分子中化学键或官能团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，从而获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。核磁共振氢谱： 问题确定有机物分子式和结构式的规律(1)最简式规律：最简式对应物质CH乙炔、苯CH2烯烃、环烷烃CH2O甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖 (2)常见相对分子质量相同的有机物：同分异构体相对分子质量相同。含有n个碳原子的醇与含(n1)个碳原子的同类型羧酸和酯相对分子质量相同。含有n个碳原子的烷烃与含(n1)个碳原子的饱和一元醛(或酮)相对分子质量相同，均为14n2。常见相对分子质量相同的有机物相对分子质量28304446对应物质C2H4C2H6、HCHOC3H8、CH3CHOC2H5OH、HCOOH(3)“商余法”推断烃的分子式(设烃的相对分子质量为M )：的余数为0或碳原子数大于或等于氢原子数时，将碳原子数依次减少1个，每减少1个碳原子即增加12个氢原子，直到饱和为止。(4)确定有机物结构式的方法根据化学性质；根据价键规律；红外光谱；核磁共振氢谱。对点练有机物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OH键和位于分子端的CC键，核磁共振氢谱上有三个峰，峰面积之比为611。(1)A的分子式是_。(2)下列物质中，一定条件下能与A发生反应的是_(填字母)。AH2BNaC酸性KMnO4溶液DBr2(3)A的结构简式是_。(4)有机物B是A的同分异构体，1 mol B可与1 mol Br2加成。该有机物中所有碳原子在同一个平面上，没有顺反异构现象。B的结构简式是_。解析：(1)16.8 g有机物A中m(C)44.0 g12 g，m(H)14.4 g1.6 g，则m(O)16.8 g12 g1.6 g3.2 g，故A中N(C)N(H)N(O)581，则其最简式为C5H8O，由题意知A的相对分子质量为84，则其分子式为C5H8O。(2)A分子中含有CC键，能与H2、Br2发生加成反应，能与酸性KMnO4溶液发生氧化反应；含有羟基，能与Na发生置换反应。(3)根据A的核磁共振氢谱上有三个峰，峰面积之比为 611，说明A中有3种类型的氢原子，个数之比为 611，再结合A中含有OH键和位于分子端的CC 键，则其结构简式为。(4)根据1 mol B可与1 mol Br2加成，可以推断B中含有1个碳碳双键，再结合B没有顺反异构现象，则其结构简式为。答案：(1)C5H8O(2)A、B、C、D(3) (4) 角度一有机物的分离提纯1(2016桂林模拟)在实验室中，下列除杂的方法正确的是()A溴苯中混有溴，加入KI溶液，振荡，用汽油萃取出溴B乙烷中混有乙烯，通H2在一定条件下反应，使乙烯转化为乙烷C硝基苯中混有浓硫酸和浓硝酸，将其倒入NaOH溶液中，静置，分液D乙烯中混有CO2和SO2，将其通过盛有NaHCO3溶液的洗气瓶解析：选C溴和KI发生反应生成I2，虽然除去了溴，但是引进了杂质I2，且溴苯和汽油互溶，无法萃取，A错误；通入H2的量不好控制，少量时，不能将乙烯全部除去，过量时，就会使乙烷中混有H2，而且反应条件要求高，B错误；因为浓硫酸、浓硝酸与NaOH溶液反应可生成易溶于水而不溶于硝基苯的盐，C正确；NaHCO3溶液只能除去SO2，不能除去CO2，D错误。2如图所示是分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图。在上述实验过程中，所涉及的三次分离操作分别是()A蒸馏过滤分液B分液蒸馏蒸馏C蒸馏分液分液D分液蒸馏结晶、过滤解析：选B乙酸乙酯是一种不溶于水的有机物，乙酸与饱和碳酸钠溶液反应生成乙酸钠，易溶于水，乙醇与水可以任意比互溶，所以操作是分液；甲是乙酸钠和乙醇，乙醇易挥发，所以操作是蒸馏；乙是乙酸钠溶液，加入硫酸生成了乙酸和硫酸钠，乙酸易挥发，所以操作是蒸馏。角度二核磁共振氢谱确定分子结构3分子式为C8H8的两种同分异构体X和Y。Y是一种芳香烃，分子中只有一个环；X俗称立方烷，其核磁共振氢谱显示只有一个吸收峰。下列有关说法错误的是()AX、Y均能燃烧，都有大量浓烟产生BX既能使酸性KMnO4溶液褪色，也能使溴水褪色，还能发生加聚反应CY属于不饱和烃DX的二氯代物有三种解析：选BA项，分子式为C8H8的烃含碳量非常高，所以燃烧时有大量浓烟产生，正确；B项，立方烷的结构简式为，不含不饱和键，所以不能使酸性KMnO4溶液褪色、不能使溴水褪色，也不能发生加聚反应，错误；C项，分子式为C8H8只含有一个环的芳香烃结构简式为CHCH2，含有碳碳双键，属于不饱和烃，正确；D项，立方烷的结构简式为，二氯代物的同分异构体有三种，正确。4已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图所示，下列说法中不正确的是()A由红外光谱可知，该有机物中至少有三种不同的化学键B由核磁共振氢谱可知，该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子C仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数D若A的化学式为C2H6O，则其结构简式为CH3OCH3解析：选D红外光谱给出的是化学键和官能团，从图上看出，已给出CH、OH和CO三种化学键，A项正确；核磁共振氢谱图中，峰的个数即代表氢的种类，B项正确；峰的面积比表示氢的数目比，在未知化学式的情况下是无法得知其H原子总数的，C项正确；CH3OCH3中不含有OH键，另外其核磁共振氢谱图应只有一个峰，因为分子中两个甲基上氢的化学环境是相同的，D项错误。角度三综合确定有机物的分子式、结构式53.1 g某有机样品完全燃烧，燃烧后的气体混合物通入过量的澄清石灰水中，石灰水共增重7.1 g，然后过滤得到10 g 沉淀。该有机样品可能是()A乙二酸B乙醇C乙醛 D甲醇和丙三醇的混合物解析：选D3.1 g有机样品燃烧生成CO2、H2O的总质量为7.1 g，与过量Ca(OH)2反应生成10 g CaCO3，则其中CO2为0.1 mol，即n(C)0.1 mol，m(C)0.1 mol12 gmol11.2 g，故m(H2O)7.1 g0.1 mol44 gmol12.7 g，即n(H2O)0.15 mol，n(H)0.3 mol，m(H)0.3 g，故该有机样品中氧的质量：m(O)3.1 g1.2 g0.3 g1.6 g，即n(O)0.1 mol，则该有机样品中n(C)n(H)n(O)0.1 mol0.3 mol0.1 mol131，即最简式为CH3O，设其分子式为(CH3O)n。选项A、B、C不符合，选项D中当甲醇和丙三醇按物质的量之比为 11 混合时符合。6(2016辽宁盘锦模拟)为了测定某有机物A的结构，做如下实验：将2.3 g该有机物完全燃烧，生成0.1 mol CO2和2.7 g 水；用质谱仪测定其相对分子质量，得如图1所示的质谱图；用核磁共振仪处理该化合物，得到如图2所示图谱，图中三个峰的面积之比是123。 试回答下列问题：(1)有机物A的相对分子质量是_。(2)有机物A的实验式是_。(3)能否根据A的实验式确定其分子式_(填“能”或“不能”)，若能，则A的分子式是_(若不能，则此空不填)。(4)写出有机物A可能的结构简式：_。解析：(1)在A的质谱图中，最大质荷比为46，所以其相对分子质量也是46。(2)在2.3 g该有机物中，n(C)0.1 mol，m(C)1.2 g，n(H)20.3 mol，m(H)0.3 g，m(O)2.3 g1.2 g0.3 g0.8 g，n(O)0.05 mol。所以n(C)n(H)n(O)0.1 mol0.3 mol0.05 mol261，A的实验式是C2H6O。(3)因为未知物A的相对分子质量为46，实验式C2H6O的式量是46，所以其实验式即为分子式。(4)A有如下两种可能的结构：CH3OCH3或CH3CH2OH；若为前者，则在核磁共振氢谱中应只有一个峰；若为后者，则在核磁共振氢谱中应有三个峰，而且三个峰的面积之比是123。显然后者符合题意，所以A为乙醇。答案：(1)46(2)C2H6O(3)能C2H6O(4)CH3CH2OH 全 国 卷1(2015新课标全国卷)分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(不含立体异构)()A3种B4种C5种D6种解析：选B分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物属于羧酸，其官能团为，将该有机物看作C4H9COOH，而丁基(C4H9)有4种不同的结构，分别为CH3CH2CH2CH2、(CH3)2CHCH2、(CH3)3C、，从而推知该有机物有4种不同的分子结构。2(2014新课标全国卷)四联苯的一氯代物有()A3种B4种C5种D6种解析：选C推断有机物一氯代物的种数需要找中心对称线，四联苯是具有两条对称轴的物质，即，在其中的一部分上有几种不同的氢原子(包括对称轴上的氢原子)，就有几种一氯代物，四联苯有5种不同的氢原子，故有5种一氯代物。3(2014新课标全国卷)下列化合物中同分异构体数目最少的是()A戊烷 B戊醇 C戊烯 D乙酸乙酯解析：选AA项，戊烷存在正戊烷、异戊烷和新戊烷3种异构体；B项，戊醇可看成戊烷的3种异构体中的1个H被OH 取代得到的产物，有8种醇类异构体，另外戊醇还有多种醚类异构体；C项，戊烯的烯烃类同分异构体主链可以含5个碳原子或4个碳原子，再结合双键位置可得出5种异构体，另外戊烯还存在环烷烃类的同分异构体；D项，乙酸乙酯的异构体中，甲酸酯有2种，丙酸酯有1种，羧酸有2种，另外还有羟基醛、酮等多种同分异构体。4(2013新课标全国卷)分子式为C5H10O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇，若不考虑立体异构，这些醇和酸重新组合可形成的酯共有()A15种 B28种 C32种 D40种解析：选D分子式为C5H10O2的酯可能是HCOOC4H9、CH3COOC3H7、C2H5COOC2H5、C3H7COOCH3，其水解得到的醇分别是C4H9OH(有4种)、C3H7OH(有2种)、C2H5OH、CH3OH，水解得到的酸分别是HCOOH、CH3COOH、CH3CH2COOH、C3H7COOH(有2种)。C4H9OH与上述酸形成的酯有20种；C3H7OH与上述酸形成的酯有10种；C2H5OH、CH3OH与上述酸形成的酯都是5种，以上共有40种。5(2013全国高考)某单官能团有机化合物，只含碳、氢、氧三种元素，相对分子质量为58，完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O。它可能的结构共有(不考虑立体异构)()A4种 B5种 C6种 D7种解析：选B由于该有机物完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O，所以分子中C和H的原子个数比为12，再结合该分子的相对分子质量可得其分子式为C3H6O。又由于是单官能团有机化合物，所以它可能的结构有CH3CH2CHO、CH3COCH3、，共5种。6(2012新课标全国卷)分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有(不考虑立体异构)()A5种 B6种 C7种 D8种解析：选D分子式为C5H12O且可与钠反应放出氢气的有机物是醇，可表示为C5H11OH，由于C5H11 有3种结构，再结合 OH的取代位置可知，符合题意的同分异构体有8种。7(2011新课标全国卷)分子式为C5H11Cl 的同分异构体共有(不考虑立体异构)()A6种B7种C8种D9种解析：选C戊烷的一氯取代物有8种，方式如下：。8(2013新课标全国卷节选) 的同分异构体中，既能发生银镜反应，又能与FeCl3溶液发生显色反应的共有_种，其中核磁共振氢谱为 5组峰，且峰面积比为22211的为_(写结构简式)。解析：该有机物的同分异构体中能发生银镜反应则有CHO，能与FeCl3发生显色反应，则有酚羟基(OH)，其中肯定还有一个 CH3，所以该有机物的同分异构体确定方法是先定官能团，再定最后一个饱和碳原子的位置，如图所示。符合条件的同分异构体有13种，其中核磁共振氢谱为5组峰且峰面积之比为22211的只有。答案：13 地 方 卷9(2015海南高考)分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机物有(不含立体异构)()A3种 B4种 C5种 D6种解析：选B分子式是C4H10O是醇或醚。若物质可以与金属Na发生反应放出氢气，则该物质是醇，C4H10O可以看作是C4H10的分子中的1个H原子被 OH取代产生的，C4H10有CH3CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH3 2种不同的结构，前者有2种不同的H原子，后者也有2种不同的H原子，它们分别被羟基取代，就得到4种醇，因此符合该条件的醇的种类是4种。10(2014北京高考)下列说法正确的是()A室温下，在水中的溶解度：丙三醇苯酚1氯丁烷B用核磁共振氢谱不能区分HCOOCH3和HCOOCH2CH3C用Na2CO3溶液不能区分CH3COOH和CH3COOCH2CH3D油脂在酸性或碱性条件下均可发生水解反应，且产物相同解析：选A室温下，丙三醇能与水以任意比混溶，苯酚微溶于水，1氯丁烷难溶于水，A项正确；核磁共振氢谱图中，吸收峰的数目反映了有机物分子中氢原子的种类，B项中两种有机物的吸收峰分别有2种和3种，可以区分，B项错误；NaCO3溶液与CH3COOH发生反应，放出CO2，Na2CO3溶液与CH3COOCH2CH3混合会出现分层现象，C项错误；油脂在酸性条件下与碱性条件下均能发生水解反应，在酸性条件下生成高级脂肪酸和甘油，在碱性条件下生成高级脂肪酸盐和甘油，两种条件下产物不同，D项错误。(限时：45分钟)一、选择题1下列化学用语使用正确的是()A硝基苯的结构简式为 B乙炔的电子式为C乙醚分子的球棍模型为D甲酸中存在CHO和COOH两种官能团解析：选D硝基苯的结构简式应为；乙炔的电子式应为；乙醚分子的球棍模型中C、H、O的大小比例错误。2下列物质的分类中，所属关系不符合“X包含Y、Y包含Z”的有()选项XYZA芳香族化合物芳香烃的衍生物(苯酚)B脂肪族化合物链状烃的衍生物CH3COOH(乙酸)C环状化合物芳香族化合物苯的同系物D不饱和烃芳香烃(苯甲醇)解析：选D芳香族化合物包含芳香烃、芳香烃的衍生物(X包含Y)，含苯环的物质中只要含有除C、H之外的第三种元素，就是芳香烃的衍生物(Z属于Y)，A项正确；脂肪族化合物包含链状的(X包括Y)、也包含环状的，而CH3COOH是链状烃的衍生物(Z属于Y)，B项正确；芳香族化合物是一种环状化合物，且苯的同系物属于芳香族化合物，C项正确；D项，X包含Y，但苯甲醇是芳香烃的衍生物，不属于芳香烃，Y不包含Z，错误。3双选(2015海南高考)下列有机物的命名错误的是() A1,2,4三甲苯B3甲基戊烯 C2甲基1丙醇 D1,3二溴丙烷解析：选B、CB的名称为3甲基1戊烯，C的名称为 2丁醇。 4.A和B两种有机物可以互溶，其有关性质如表所示：密度(20 )溶点沸点溶解性A0.713 7 gcm3116.6 34.5 不溶于水B0.789 3 gcm3117.3 78.5 与水以任意比 混溶要除去A和B的混合物中的少量A得到B，可采用的方法是()A蒸馏 B重结晶C萃取 D加水充分振荡，分液解析：选A因A、B两种物质的沸点不同，故可用蒸馏法分离；A、B两种物质，加水充分振荡，分液后，B与水仍不易分离。5如图所示是一个有机物的核磁共振氢谱图，请你观察图谱，分析其可能是下列物质中的()ACH3CH2CH2CH3 B(CH3)2CHCH3CCH3CH2CH2OH DCH3CH2COOH解析：选C由核磁共振氢谱的定义可知，在氢谱图中从峰的个数即可推知有几种化学环境不同的氢原子，由图可知该有机物分子中有4种不同化学环境的氢原子。分析选项可知A项有2种不同化学环境的氢原子，B项有2种不同化学环境的氢原子，C项有4种不同化学环境的氢原子，D项有3种不同化学环境的氢原子。6有关分子结构的下列叙述中，正确的是 ()A除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上B所有的原子都在同一平面上C12个碳原子不可能都在同一平面上D12个碳原子有可能都在同一平面上解析：选D空间结构可简单表示为下图所示： 由图形可以看到，直线l一定在平面N中，甲基上3个氢原子只有一个可能在这个平面内；CHF2基团中的两个氟原子和一个氢原子，最多只有一个在双键决定的平面M中；平面M和平面N一定共用两个碳原子，可以通过旋转碳碳单键，使两平面重合，此时仍有CHF2中的两个原子和CH3 中的两个氢原子不在这个平面内。要使苯环外的碳原子共直线，必须使双键部分键角为180。但烯烃中键角为120，所以苯环以外的碳不可能共直线。7下列化合物在核磁共振氢谱中能出现两组峰，且其峰面积之比为31的有()乙酸异丙酯乙酸叔丁酯对二甲苯均三甲苯ABCD解析：选D核磁共振氢谱的峰面积之比即为不同种类的氢原子个数之比。中有三种氢；中有两种氢，个数比为93；中有两种氢，个数比为64，中有两种氢，个数比为93。8研究发现，烯烃在合适催化剂作用下可以双键断裂、两端基团重新组合成新烯烃。若CH2=C(CH3)CH2CH3与CH2=CHCH2CH3 的混合物发生该类反应，则新生成烯烃中共平面的碳原子数可能为()A2,3,4 B3,4,5 C4,5,6 D5,6,7答案：C9(2016三门峡模拟)苯环上有两个取代基的C9H12，其苯环上的一氯代物的同分异构体共有(不考虑立体异构)()A6种 B7种 C10种 D12种解析：选C苯环上有两个取代基的C9H12共有 3种，其苯环上的一氯代物分别有4种、4种、2种，故总共有10种。10(2016鄂尔多斯模拟)关于有机物的叙述正确的是()A丙烷的二卤代物是4种，则其六卤代物是2种B对二甲苯的核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢C甲苯苯环上的一个氢原子被含3个碳原子的烷基取代，所得产物有3种D某烃的同分异构体只能形成1种一氯代物，其分子式可能为C5H12解析：选D丙烷的二卤代物和六卤代物均是4种，A错误；对二甲苯为对称结构()，分子中只含有2种不同化学环境的氢，B错误；含有3个碳原子的烷基为丙基、异丙基2种，甲苯苯环上有3种氢原子，分别处于甲基的邻、间、对位位置上，故最多有326种同分异构体，C错误；只能形成1种一氯代物，说明结构中只存在1种化学环境的氢，如CH4、C(CH3)4、(CH3)3CC(CH3)3等，故可能为C5H12，D正确。二、非选择题11按要求回答下列问题：(1) 的系统命名为_。(2)3甲基2戊烯的结构简式为_。(3) 的分子式为_。(4)某烃的分子式为C4H4，它是合成橡胶的中间体，它有多种同分异构体。试写出它的一种链式结构的同分异构体的结构简式_。它有一种同分异构体，每个碳原子均达饱和，且碳与碳的夹角相同，该分子中碳原子形成的空间构型为_形。答案：(1)2,3二甲基丁烷(2) (3)C4H8O(4)CHCCH=CH2正四面体12有机物A可由葡萄糖发酵得到，也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色粘稠液体，易溶于水。为研究A的组成与结构，进行实验如表所示：实验步骤解释或实验结论(1)称取A 9.0 g，升温使其汽化，测其密度是相同条件下H2的45倍A的相对分子质量为_(2)将此9.0 g A在足量纯O2中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4 g和13.2 gA的分子式为_(3)另取A 9.0 g，与足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24 L CO2(标准状况)，若与足量金属钠反应则生成2.24 L H2(标准状况)用结构简式表示A中含有的官能团：_、_(4)A的核磁共振氢谱如图：A中含有_种氢原子(5)综上所述，A的结构简式为_解析：(1)A的密度是相同条件下H2密度的45倍，则A的相对分子质量为45290,9.0 g A的物质的量为0.1 mol。(2)燃烧产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4 g和13.2 g，说明0.1 mol A燃烧生成0.3 mol H2O和0.3 mol CO2，则0.1 mol A中m(C)3.6 g，m(H)0.6 g，m(O)9.0 g3.6 g0.6 g4.8 g，n(O)0.3 mol。A中n(C)n(H)n(O)0.3 mol0.6 mol0.3 mol121。因为A的相对分子质量为90，所以A的分子式为C3H6O3。(3)0.1 mol A与足量的NaHCO3粉末反应，生成 2.24 L(标准状况)CO2，若与足量金属钠反应则生成 2.24 L(标准状况下)H2，说明分子中含有一个 COOH和一个 OH。(4)A的核磁共振氢谱中有4个峰，说明分子中含有4种处于不同化学环境的氢原子。(5)综上所述，A的结构简式为。答案：(1)90(2)C3H6O3(3)COOHOH(4)4(5) 13化合物A经李比希法测得其中含C 72.0%、H 6.67%，其余为氧，质谱法分析得知A的相对分子质量为150。现代仪器分析有机化合物的分子结构有以下两种方法：方法一：核磁共振仪可测定有机物分子里不同化学环境的氢原子及其相对数量。如乙醇(CH3CH2OH)的核磁共振氢谱有3个峰，其面积之比为321，如图1所示。现测出A的核磁共振氢谱有5个峰，其面积之比为12223。方法二：利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团，现测得A分子的红外光谱如图2所示。已知：A分子中只含有一个苯环，且苯环上只有一个取代基，A与NaOH溶液共热的两种生成物均用于食品工业，试回答下列问题：(1)A的分子式为_。(2)判断出A的分子结构中只含有一个甲基的依据是_(填序号)。aA的相对分子质量bA的分子式cA的核磁共振氢谱图 d分子的红外光谱图(3)A的结构简式为_。(4)A的芳香类同分异构体有多种，其中符合下列条件：分子结构中只含有一个官能团；分子结构中含有一个甲基；苯环上只有一个取代基，则A的芳香类同分异构体共有_种，其中水解产物能使FeCl3溶液变紫色的结构简式为_。解析：由相对分子质量及C、H、O的比例可得出：N(C)9，N(H)10，N(O)2。分子式为C9H10O2。由核磁共振谱可知，分子中含有5种不同化学环境的氢，原子个数分别为1、2、2、2、3。由红外光谱可知分子中有CH、C=O、COC、CC、结构且苯上只有一个取代基，可知苯环上的5个氢原子分成了3种，个数分别为1、2、2，另外5个氢原子分成2类，个数分别是2、3，取代基上3个C,5个H，再结合红外光谱结构可知分子中有答案：(1)C9H10O2(2)b、c(3) (4)5第2节烃和卤代烃高考导航1以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例，比较它们在组成、结构和性质上的差异。2了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及其应用。3能举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。4了解卤代烃的典型代表物的组成和结构特点以及它们与其他有机物的相互联系。5了解加成反应、取代反应和消去反应。1烷烃、烯烃、炔烃的组成、结构特点和通式2脂肪烃的物理性质性质变化规律状态常温下含有 14个碳原子的烃都是气态，随着碳原子数的增多，逐渐过渡到液态、固态沸点随着碳原子数的增多，沸点逐渐升高；同分异构体之间，支链越多，沸点越低密度随着碳原子数的增多，密度逐渐增大，液态烃密度均比水小水溶性均难溶于水3.脂肪烃的化学性质(1)烷烃的化学性质：取代反应：如乙烷和氯气生成一氯乙烷的化学方程式为CH3CH3Cl2CH3CH2ClHCl。分解反应。燃烧反应：燃烧通式为CnH2n2O2nCO2(n1)H2O。(2)烯烃的化学性质与酸性KMnO4溶液的反应：能使酸性KMnO4溶液褪色，发生氧化反应。思考：利用酸性KMnO4溶液能否鉴别乙烷和乙烯？能否除去乙烷中的乙烯杂质？提示：酸性KMnO4溶液可鉴别乙烷和乙烯，但不能用来除去乙烷中的乙烯，因为酸性KMnO4溶液可把乙烯氧化成CO2气体混入乙烷中，在除去乙烯的同时，又引入了其他杂质。燃烧反应：燃烧通式为CnH2nO2nCO2nH2O。加成反应：， ，2Br2，Br2 (1,4加成)。 加聚反应如 。(3)炔烃的化学性质与酸性KMnO4溶液的反应：能使酸性KMnO4溶液褪色，发生氧化反应。如(主要产物)。燃烧反应：燃烧通式为CnH2n2O2nCO2(n1)H2O。加成反应：2H22Br2 CH2CHCl ，反应的化学方程式：HCl 。反应的化学方程式：nCH2CHCl 。4天然气、液化石油气和汽油的主要成分及应用主要成分应用天然气甲烷燃料、化工原料液化石油气丙烷、丁烷、丙烯、丁烯燃料汽油C5C11的烃类混合物汽油发动机燃料问题加成反应和取代反应的比较与应用取代反应加成反应概述有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应 有机物分子中不饱和键两端的原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应特点有上有下或断一下一上(断了一个化学键，下来一个原子或原子团，上去一个原子或原子团)只上不下或断一加二，从哪里断从哪里加(断了一个化学键，加上两个原子或原子团，应该加在断键两端的不饱和碳原子上)反应