2019年高考化学二轮复习 专题19 有机化学基础（讲）（含解析）（选修）.doc

专题19 有机化学基础（1）考纲要求（一）有机化合物的组成与结构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。6能列举事实说明有机分子中基团之间存在相互影响。（二）烃及其衍生物的性质与应用1以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例，比较它们在组成、结构、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、醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点以及它们的相互联系。5了解加成反应、取代反应和消去反应。6结合实际了解某些有机化合物对环境和健康可能产生影响，关注有机化合物的安全使用问题。（三）糖类、氨基酸和蛋白质1了解糖类的组成和性质特点，能举例说明糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。2了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，氨基酸与人体健康的关系。3了解蛋白质的组成、结构和性质。4了解化 （1）葡萄糖的分子式为_。（2）A中含有的官能团的名称为_。（3）由B到C的反应类型为_。（4）C的结构简式为_。（5）由D到E的反应方程式为_。（6）F是B的同分异构体，7.30 g的F与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出2.24 L二氧化碳（标准状况），F的可能结构共有_种（不考虑立体异构），其中核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为311的结构简式为_。【答案】 C6H12O6 羟基 取代反应 9 【解析】分析：葡萄糖在催化剂作用下与氢气发生醛基的加成反应生成A，A在浓硫酸的作用下发生分子体异构），即、。其中核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为311的结构简式为。点睛：高考化学试题中对有机化学基础的考查题型比较固定，通常是以生产、生活的陌生有机物的合成工艺流程为载体考查有机化学的核心知识，涉及常见有机物官能团的结构、性质及相互转化关系，涉及有机物结构简式的确定、反应类型的判断、化学方程式的书写、同分异构体的识别和书写等知识的考查。它要求学生能够通过题给情境中适当迁移，运用所学知识分析、解决实际问题，这高考有机化学复习备考的方向。本题的难点是同分异构体数目判断，同分异构体类型通常有：碳链异构、官能团异构、位置异构等，有时还存在空间异构，要充分利用题目提供的信息来书写符合题意的同分异构体。对于二元取代物同分异构体的数目判断，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，本题就是采用这种方法。 1官能团与有机物的性质官能团主要化学性质烷烃在光照下发生卤代反应；不能使酸性KMnO4溶液褪色；高温分解不饱和烃烯烃跟X2、H2、HX、H2O等发生加成反应；加聚；易被氧化，可使酸性KMnO4溶液褪色炔烃CC跟X2、H2、HX、H2O等发生加成反应；易被氧化，可使酸性KMnO4溶液褪色；加聚苯取代硝化反应、磺化反应、卤代反应(Fe或Fe3作催化剂)；与H2发生加成反应苯的同系物取代反应；使酸性KMnO4溶液褪色卤代烃X与NaOH溶液共热发生取代反应；与NaOH醇溶液共热发生消去反应醇OH跟活泼金属Na等反应产生H2；消去反应，加热时，分子内脱水生成烯烃；催化氧化；与羧酸及无机含氧酸发生酯化反应酚OH弱酸性；遇浓溴水生成白色沉淀；遇FeCl3溶液呈紫色醛与H2加成为醇；被氧化剂(如O2、Ag(NH3)2、Cu(OH)2等)氧化为羧酸羧酸 酸的通性；酯化反应酯发生水解反应，生成羧酸(盐)和醇2.常见重要官能团的检验方法官能团种类试剂判断依据碳碳双键或碳碳三键溴的CCl4溶液橙红色褪去酸性KMnO4溶液紫红色褪去卤素原子NaOH溶液、稀硝酸、AgNO3溶液有沉淀生成醇羟基钠有H2放出酚羟基FeCl3溶液显紫色浓溴水有白色沉淀产生醛基银氨溶液有银镜生成新制Cu(OH)2悬浊液有砖红色沉淀产生羧基NaHCO3溶液有CO2气体放出3.提纯常见有机物的方法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KMnO4溶液，NaOH溶液分液分液漏斗溴乙烷(乙醇)水分液分液漏斗苯(苯酚)NaOH溶液分液分液漏斗硝基苯(苯)蒸馏蒸馏烧瓶乙醇(H2O)新制生石灰蒸馏蒸馏烧瓶乙酸乙酯(乙酸、乙醇)饱和Na2CO3溶液分液分液漏斗乙醇(乙酸)NaOH溶液蒸馏蒸馏烧瓶乙烷(乙炔)酸性KMnO4溶液、NaOH溶液洗气洗气瓶4.有机反应类型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、纤维素等水解反应卤代烃、酯等硝化反应苯和苯的同系物等磺化反应 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、酚等直接 (或催化)氧化醇、醛、葡萄糖等新制Cu(OH)2悬浊液、新制银氨溶液醛还原反应醛、酮、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 5.有机合成（1）原则基础原料要价廉、易得、低毒性、低污染；产品易于分离、产率较高；合成线路简捷，操作简便，能耗低，易于实现。（2）方法正合成分析法：从基础原料入手，找出合成所需的直接或间接的中间体，逐步推向合成的目标有机物，其合成示意图：基础原料中间体1中间体2目标有机物。逆合成分析法：设计复杂有机物的合成路线时常用的方法。它是由目标有机物倒推寻找上一步反应的中间体n，而中间体n又可以由中间体(n1)得到，依次倒推，最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线，其合成示意图：目标有机物中间体n中间体(n1)基础原料。（3）官能团的引入引入官能团有关反应羟基(OH)烯烃与水加成、醛(酮)加氢、卤代烃水解、酯的水解卤素原子(X)烃与X2取代、不饱和烃与HX或X2加成、醇与HX取代碳碳双键()某些醇或卤代烃的消去、炔烃不完全加氢醛基(CHO)某些醇(含有CH2OH)的氧化、烯烃的氧化羧基(COOH)醛的氧化、酯的酸性水解、羧酸盐的酸化、苯的同系物(侧链上与苯环相连的碳原子上有氢原子)被强氧化剂氧化酯基(COO)酯化反应（4）官能团的消除通过加成消除不饱和键(碳碳双键、碳碳三键等)；通过加成或氧化等消除醛基(CHO)；通过消去、氧化或酯化反应等消除羟基(OH)；通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子。（5）官能团的改变通过官能团之间的衍变关系改变。如：醇醛羧酸。通过某些化学方法改变官能团个数或位置。如：CH3CH2OHCH2=CH2XCH2CH2XHOCH2CH2OH，CH3CH2CH=CH2CH3CH2CHXCH3CH3CH=CHCH3。有机合成中常见官能团的保护A、酚羟基的保护：因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH(或羧酸)反应，把OH变为ONa(或酯基)将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为OH。B、碳碳双键的保护：碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。C、氨基(NH2)的保护：如对硝基甲苯对氨基苯甲酸的过程中应先把CH3氧化成COOH之后，再把NO2还原为NH2。防止当KMnO4氧化CH3时，NH2(具有还原性)也被氧化。【例1】【四川绵阳市2019届高三1月诊断】2018年报道了使用-溴代羰基化合物合成大位阻醚和硫醚的有效方法，可用于药物化学和化学生物学领域。用此法合成化合物J的路线如下：已知： 回答下列问题：（1）A的结构简式为_。D中含有的官能团名称是_。（2）由B生成C的化学方程式是_。（3）CD所需试剂和反应条件为_。（4）G的化学名称为_，FHJ的反应类型是_。（5）F与C在CuBr和磷配体催化作用下也可合成大位阻醚，写出一种有机产物的结构简式：_。（6）化合物X是E的同分异构体，分子中不含羧基，既能发生水解反应，又能与金属钠反应。符合上述条件的X的同分异构体有_种（不考虑立体异构），其中能发生银镜反应，核磁共振氢谱有3组峰，峰面积之比为1:1:6的结构简式为_。【答案】 羟基、醛基 O2，Cu或Ag作催化剂，加热 苯酚 取代反应 或或 11 【解析】由合成流程可知，A、C的碳链骨架相同，A发生加成反应生成B，B水解生成C，则A为CH2=C(CH3)2，或或；（6）E为(CH3)2C(OH)COOH，化合物X是E的同分异构体，分子中不含羧基，既能发生水解反应，又能与金属钠反应，则含有酯基COO及羟基OH，若为甲酸丙酯，OH有3种位置；若为甲酸异丙酯，OH有2种位置；如为乙酸乙酯，OH有3种位置；若为丙酸甲酯，OH有3种位置，所以共11种不同结构，其中能发生银镜反应，核磁共振氢谱有3组峰，峰面积之比为1：1：6的结构简式为。【趁热打铁】【湖南永州市2019年第二次模拟】X是合成一种新型抗肝炎药的中间体，其生产路线如下：回答下列问题：（1）反应的反应类型为_。（2）反应的化学方程式为_。（3）反应生成C的结构简式为_，无机产物为_（填化学式）。（4）A有多种同分异构体，同时符合下列条件的有_种(不考虑立体异构)。请写出其中一种核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为2211的结构简式_。a.苯环上有4个取代基；b.与FeCl3溶液发生显色反应；c.能发生水解反应。（5）参照上述合成路线及信息，以氯气、苯和一氯乙烯为原料（其它试剂任选），设计制备聚苯乙烯的合成路线_。【答案】取代反应（酯化反应） Br2 HBr HI 6 或 【解析】由已知结合流程可得，A：与CH3OH发生酯化反应（取代反应），生成；（3）反应为与CH2I2发生取代反应，生成C为：，无机产物为HI，故答案为：；HI；（4）A为，其同分异构体：“a.苯环上有4个取代基”，“b.与FeCl3溶液发生显色反应”， 【例2】【北京海淀区2019届高三上学期期末】香豆素类化合物M具有抗病毒、抗癌等多种生物活性。下图是M和聚合物E的合成路线。 已知： （1）A中官能团是_。（2）B的反应类型是_。（3）化合物F能与FeCl3溶液发生显色反应，其结构简式是_。F有多种同分异构体，其中属于芳香族化合物、且为醇类物质的结构简式是_。（4）G的结构简式是_。（5）D聚合物E的化学方程式是_。（6）已知，将下列GK的流程图补充完整：_【答案】羧基(或COOH) 取代反应 I为： J为： K为： 【解析】根据A的分子式，以及A与Cl2反应生成的产物，推出A结构简式为CH3COOH，CH2ClCOOH与，根据问题（3），F能与FeCl3溶液发生显色反应，说明F中含有酚羟基，根据流程中F的生成的产物，推出F中含有甲基，且酚羟基和甲基邻位，F的结构简式为，根据信息，推出G的结构简式为，根据M的结构简式，推出K的结构简式为；（1）根据上述分析，以及A的结构简式，推出A中官能团是羧基；（2）根据上述分析，B与NaCN发生反应类型为取代反应；（3）F的结构简式为，同分异构体符合的条件是属于芳香族化合物和醇，因此符合条件【趁热打铁】【浙江嘉兴市一中2019届高三上学期期末】有机物Y（）是一种治疗心血管和高血压的药物，某研究小组以甲苯、乙烯等物质为主要原料，通过以下路线合成：已知：RX+NaCNRCNRCOOH请回答：（1）写出化合物H的结构简式_。（2）下列说法不正确的是_。A反应的试剂与条件为Cl2/光照 B化合物E能发生银镜反应C化合物GY的转化过程中，涉及的反应类型有取代反应、加成反应 DY的分子式为C11H13NCl （3）写出反应的化学方程式_。（4）芳香族化合物M是B的同分异构体，M含有二个六元环，则M可能的结构有_。（5）已知一个碳原子上连有两个羟基是不稳定的，会脱水转化为羰基。试写出由C的一种同分异构体制备合成的线路图。_【答案】 BCD 【解析】甲苯发生反应生成A，A和NaCN反应后再水解生成B，B发生取代反应生成C，结合C的结构的转化过程中，设计到的反应类型有还原反应、取代反应，C错误；DY的分子式为C11H14NCl，D错误。故答案为：BCD ；（3）反应是氯原子被取代，反应的化学方程式为：，故答案为：；为，故答案为：。1有机合成的解题思路2有机推断的解题技能3共线、共面问题判断（1）代表物：甲烷、正四面体，乙烯：同一平面，乙炔：同一直线，苯：同一平面。（2）注意审题看准关键词：“可能”、“一定”、“最多”、“最少”、“共面”、“共线”等，以免出错。（3）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。结构中每出现一个饱和碳原子，则整个分子不再共面。结构中每出现一个碳碳双键，至少有6个原子共面。结构中每出现一个碳碳三键，至少有4个原子共线。结构中每出现一个苯环，至少有12个原子共面。4对于有机合成和推断题的解法，可概括为“前推后，后推前，两边推中间，关键看条件、信息、官能团”，解题的关键是快速提取有效信息，具体可从以下三点切入：从有机物转化图的连接线上可提取反应试剂及条件：如“NaOH溶液/”为卤代物的取代反应条件、“NaOH、乙醇/”为卤代物的消去反应条件，“浓硫酸/”为酯化反应或醇的消去反应条件、“引发剂”为加聚反应条件、“Ag(NH3)2OH/”或“Cu(OH)2/”为醛的氧化反应条件、“Cu(或Ag)、O2/”为醇氧化为醛的条件等。在信息给予题中，若遇到不常见的反应试剂及条件，一般可以从题给已知化学方程式中找到提示，进而可判断转化图中物质间发生的反应及官能团变化。若反应试剂及条件没有给出，也没有新信息给予时，可以从物质转化图中相邻物质的结构简式的细微变化或官能团变化来判断有机物间发生的反应。5解题程序（1）审题正确解题的基础看清题中已知信息和框图信息，综合已知信息和框图信息，理解物质的转化过程。（2）析题正确解题的关键运用“三看”突破物质间的变化：看碳链结构变化。根据已知物质的结构简式，确定反应前后碳链的增减，形状的变化(如链状变为环状)，确定反应的过程。看官能团的变化。如果反应中已经给出了部分物质的结构简式，可对比这些物质的结构简式，确定未知物质的结构和反应过程。看反应条件。 观察反应过程的反应条件，可推断物质变化过程中可能发生的反应，以及反应类型。（3）解题正确解题的步骤有机推断的过程完成后，分析题中问题，确定所要书写的有机物的结构、重要的反应等。解答时要注意规范书写有机物的结构简式，特别注意氢原子数的书写；正确书写有机物反应，注意不要漏掉水等。有些题目解答过程可能和析题过程交替进行，从而使解题过程不断深入，此外有些题目的问题中也蕴含着解题的信息，应注意合理运用。（4）检查正确解题的保证最后要对照试题进行认真的检查核对，避免失误。【例】【江西赣州南康中学2019届高三上学期第五次月考】芳香族化合物 A(C9H12O)常用于药物及香料的合成，A 有如下转化关系:已知以下信息：A 是芳香族化合物且分子侧链上有处于两种不同环境下的氢原子；回答下列问题:（1）B 生成 D 的反应类型为_，由 D 生成 E 的反应所需的试剂及反应条件为_。（2）A 中含有的官能团名称为_。（3）K 的结构简式为_。（4）由 F 生成 H 的反应方程式为_。（5）F 有多种同分异构体,符合下列条件的同分异构体有_种。属于芳香族化合物 能发生水解反应和银镜反应（6）糠叉丙酮()是一种重要的医药中间体,请参考上述合成路线，设计一条由叔丁醇(CH3)3COH和糠醛()为原料制备糠叉丙酮的合成路线(无机试剂任用，用结构简式表示有机物)，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)。_【答案】加成反应 NaOH 水溶液、加热 羟基 14 种 【解析】A(C9H12O)是芳香族化合物且分子侧链上有处于两种不同环境下的氢原子，B是烃，D为，逆推可知A为；A与浓硫酸混合加热发生消去反应产生B；B与Br2发生加成反应产生D，D与NaOH的水溶液在加热时（1）B与Br2发生加成反应产生D，D与NaOH的水溶液在加热时发生取代反应产生E，故答案为：加成反应，NaOH水溶液、加热。（2）A为，含有的官能团名称为羟基，故答案为：羟基。（3）与反应脱去一个水分子得到K，K的分子式为C15H12O，K的结构简式为，故答案为：。误区警示：在有机合成与推断题目上，学生易出现以下错误：（1）解答有机推断题欠规范：主要表现为思维定势，观察不仔细，分析不透彻，表达不规范。写有机化学方程式未用“”，而用了“=”，漏写反应条件。酯化反应的生成物漏写“H2O”，缩聚反应的生成物漏写小分子、反应条件和“n”。醛基、酯基、羧基的书写不规范：如醛基写成“COH”。有机分子结构式中有几个苯环看不清楚，常认为六边形是苯环。（2）不理解某些有机合成路线设计的意图，忽视官能团保护原理。（3）同化新信息能力差，不能有效利用题目给出的有机原理。如果对题目所提示的信息利用或提取不准确则易导致不能顺利推断物质或者无法解题。