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【命题趋向】 综观近几年化学高考试题,作为高考化学理综命题不可缺少的有机化学而言,其命题呈现如下趋势:①是
以烃及烃的衍生物的转化关系为内容的传统考查方式仍将继续,②是有机推断中渗透有机实验、有机计算等其它有机综
合性问题、开放性的考查形式。
一、知识网络
知识网1(单官能团)
1、
知识网2(双官能团)
2、
二、知识要点归纳
1、由反应条件确定官能团 :
反应条件 可能官能团
①醇的消去(醇羟基)②酯化反应(含有羟基、羧
浓硫酸△
基)
稀硫酸△ ①酯的水解(含有酯基) ②二糖、多糖的水解
NaOH水溶液△ ①卤代烃的水解 ②酯的水解
NaOH醇溶液△ 卤代烃消去(-X)H2、催化剂 加成(碳碳双键、碳碳叁键、醛基、羰基、苯环)
O2/Cu、加热 醇羟基 (-CH OH、-CHOH)
2
Cl2(Br2)/Fe 苯环
烷烃或苯环上烷烃基
Cl2(Br2)/光照
碱石灰/加热 R-COONa
2、根据反应物性质确定官能团 :
反应条件 可能官能团
能与NaHCO 反应的 羧基
3
能与NaCO 反应的 羧基、酚羟基
2 3
能与Na反应的 羧基、(酚、醇)羟基
与银氨溶液反应产生银镜 醛基
与新制氢氧化铜产生砖红色沉淀 (溶解) 醛基 (若溶解则含—COOH)
使溴水褪色 C=C、C≡C或—CHO
加溴水产生白色沉淀、遇Fe3+显紫色 酚
使酸性KMnO 溶液褪色
4
C=C、C≡C、酚类或—CHO、苯的同系物等
A是醇(-CHOH)
2
33、、根根据据反反
应应类类型型来来推推断官能团:
反应类型 可能官能团
加成反应 C=C、C≡C、-CHO、羰基、苯环
加聚反应 C=C、C≡C酯化反应 羟基或羧基
水解反应 -X、酯基、肽键 、多糖等
单一物质能发生缩聚
分子中同时含有羟基和羧基或羧基和胺基
反应
55 、、注注意意有有机机反反应应中中量量的的关关系系
⑴烃和氯气取代反应中被取代的H和被消耗的Cl 之间的数量关系;
2
⑵不饱和烃分子与H、Br、HCl等分子加成时,C=C、C≡C与无机物分子个数的关系;
2 2
⑶含-OH有机物与Na反应时,-OH与H 个数的比关系;
2
⑷-CHO与Ag或CuO的物质的量关系;
2
⑸ RCH OH → RCHO → RCOOH
2
M M-2 M+14
⑹RCHOH → CHCOOCHR
2 3 2
M M+42
(7)RCOOH →RCOOCHCH (酯基与生成水分子个数的关系)
2 3
M M+28
(关系式中M代表第一种有机物的相对分子质量)
三、注意问题
11..官官能能团团引引入入:: 官官能能团团的的引引入入::
引入官能团 有关反应
羟基-OH 烯烯烃烃与与水水加加成成,,醛醛//酮酮加加氢氢,,卤卤代代烃烃水水解解,,酯酯的的水水解解,,葡葡萄萄糖糖分分解解
卤素原子(-X) 烃烃与与XX22 取取代代,,不不饱饱和和烃烃与与HHXX或或XX22 加加成成,,((醇醇与与HHXX取取代代))
碳碳双键C=C 某某些些醇醇或或卤卤代代烃烃的的消消去去,,炔炔烃烃加加氢氢
醛基-CHO 某某些些醇醇((--CCHH22OOHH))氧氧化化,,烯烯氧氧化化,,糖糖类类水水解解,,((炔炔水水化化))
羧基-COOH 醛醛氧氧化化,, 酯酯酸酸性性水水解解,, 羧羧酸酸盐盐酸酸化化,,((苯苯的的同同系系物物被被强强氧氧化化剂剂氧氧化化))
酯基-COO- 酯酯化化反反应应
其中苯环上引入基团的方法:2、有机合成中的成环反应
类型 方式
二元酸和二元醇的酯化成环
酯成环(—COO—)
酸醇的酯化成环
二元醇分子内成环
醚键成环(— O —)
二元醇分子间成环
肽键成环 二元酸和二氨基化合物成环
氨基酸成环
不饱和烃 单烯和二烯
2.合成方法:
①识别有机物的类别,含何官能团,它与何知识信息有关
②据现有原料,信息及反应规律,尽可能合理把目标分子分成若干片断,或寻求官能团的引入、转换,保护方法或设法将
各片断拼接衍变
③正逆推,综合比较选择最佳方案
3.合成原则:
①原料价廉,原理正确②路线简捷,便于操作,条件适宜③易于分离,产率高
4.解题思路:
①剖析要合成的物质(目标分子),选择原料,路线(正向、逆向思维,结合题给信息)
②合理的合成路线由什么基本反应完全,目标分子骨架
③目标分子中官能团引入
四、重要的图式
C
稀硫酸
氧
X
化
△
A 氧化 B
试分析各物质的类别
X属于 ,A属于 B属于 ,C属于 。
〖若变为下图呢?〗
稀硫酸
D C
NaOH溶液
氧
X
化
△
氧化
A B
〗有机物 X 能在稀硫酸中发生水解反应,且能与 NaHCO 反应。其变化
〖练 3
如图所示:B
NaOH溶液
O
稀硫酸 2
X D
CC
Cu,△
C H O Br 可发生
6 9 4 △
A 银镜反应
NaOH溶液
试写出X的结构简式
写出D发生银镜反应的方程式:
〖变化〗有机物X能在稀硫酸中发生水解反应,且能与NaHCO 反应。其变化如图所示:
3
试写出X和E的结构简式 N a O H 溶 液
B
典型例题
例1:(14分)(08年西城)有机物A可发生如下转化,其中C能与FeCl 溶液发生显色反应。
稀硫酸 浓硫3 酸
X 稀硫酸 CC DD EE
C 6 H 9 O 4 Br B C 2 H 5 OH 浓硫酸 △ 六六元元环环
△ 相对分子质量:60 E
A 稀硫酸 △ NaOH溶液 反应②
A
C 9 H 8 O 4 反应① NaHCO
3
C D
反应③
(1)化合物A是一种邻位二取代苯,其中一个取代基是羧基,则A的结构简式是
______________________________。
(2)反应①、②都属于取代反应。取代反应包括多种类型,其中①属于___________反应,
②属于___________反应。
(3)反应③的化学方程式是___________________________________________________。
(4)与A具有相同官能团(—COOH和—COO—)的A的同分异构体很多,请写出其
中三种邻位二取代苯的结构简式___________________,___________________, ___________________。
例2:(08北京顺义)下图中 A、B、C、D、E均为有机化合物。已知:C能跟NaHCO 发生反应;C和D的相对分子质量相
3
等,且E为无支链的化合物。
根据上图回答问题:
(1)C分子中的官能团名称是 ______________;
化合物B不能发生的反应是 (填字母序号):
a 加成反应 b取代反应 c消去反应 d酯化反应 e水解反应 f 置换反应
(2)反应②的化学方程式是_________________ _。(3)反应②实验中加热的目的是:
Ⅰ. ;
Ⅱ. 。
(4)A的结构简式是 __________________ 。
(5)同时符合下列三个条件的B的同分异构体的数目有 个。
Ⅰ.含有间二取代苯环结构 Ⅱ.属于非芳香酸酯
Ⅲ.与 FeCl 溶液发生显色反应。
3
写出其中任意一个同分异构体的结构简式 。
(6)常温下,将C溶液和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH
如下表:
实验 C 物 质 的 量 浓 度 NaOH 物 质 的 量 浓 度 混合溶液的
编号 (mol·L-1) (mol·L-1) pH
m 0.1 0.1 pH=9
n 0.2 0.1 pH<7
从m组情况分析,所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)= mol·L-1。
n组混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
强化训练:
1、(09年北京崇文)某有机物A只含C、H、O三种元素,可用作染料、医药的中间体,具有抗菌、祛痰、平喘作用。A的蒸
气密度为相同状况下氢气密度的77倍,有机物A中氧的质量分数约为41.6%,请结合下列信息回答相关问题。
① A可与NaHCO 溶液作用,产生无色气体;
3
② 1 mol A与足量金属钠反应生成H 33.6L(标准状况);
2
③ A可与FeCl 溶液发生显色反应;
3
④ A分子苯环上有三个取代基,其中相同的取代基相邻,不同的取代基不相邻。
请回答:(1)A的分子式是 ;A中含氧官能团的名称是 。
(2)按要求写出下面反应的化学方程式:
A + NaHCO (溶液): 。
3
(3)已知:
ⅰ. — ONa + —OCH + NaI
3
CH I
3
ⅱ. —OCH 3 + HI — OH +
CH I
3
O
KMnO (H+)
ⅲ. —CH 4 C OH
3有机物B的分子式为C HO,在一定条件下,存在如下转化,可最终生成A:
7 8 2
请回答:
①反应Ⅱ的化学方程式是 。
②上述转化中,反应Ⅰ、Ⅱ两步的作用是 。
③B可发生的反应有 (填字母)。
a. 取代反应 b. 加成反应 c. 消去反应 d. 水解反应
(4)芳香族化合物F与A互为同分异构体,可发生银镜反应,1 mol F可与含3 mol溶质的NaOH溶液作用,其苯环上的
一卤代物只有一种。写出符合要求的F的一种可能的结构简式 。
2、(09北京宣武)有机物A(C H O )可调配果味香精。用含碳、氢、氧三种元素的有机物B和C为原料合成A。
11 12 2
(1)有机物B的蒸汽密度是同温同压下氢气密度的23倍,分子中碳、氢原子个数比为
1:3 有机物B的分子式为
(2)有机物C的分子式为C HO,C能与钠反应,不与碱反应,也不能使Br (CCl )褪色。C的结构简式为
7 8 2 4
。
(3)已知两个醛分子间能发生如下反应:
(﹣R、﹣R’表示氢原子或烃基)
用B和C为原料按如下路线合成A:
(C H O )
11 12 2
① 上述合成过程中涉及的反应类型有: (填写序号)
a取代反应;b 加成反应;c 消去反应;d 氧化反应;e 还原反应
② B转化D的化学方程式:________________
③ F的结构简式为: 。
④ G和B反应生成A的化学方程式:_________________________
(4)F的同分异构体有多种,写出既能发生银镜反应又能发生水解反应,且苯环上只有一个取代基的所有同分异构
体的结构简式3、(09北京西城)A与芳香族化合物B在一定条件下反应生成C,进一步反应生成抗氧化剂阿魏酸。A的相对分子质量
是104,1 mol A与足量NaHCO 反应生成2 mol气体。已知:
3
RCHO+CH (COOH) RCH=C(COOH) +H O,
2 2 2 2
一定条件
RCH=C(COOH) RCH=CHCOOH+CO
2一定条件 2
A
C
阿魏酸
一定条件 一定条件
B ① ②
(C
10
H
10
O
4
)
(含醛基)
(1)C可能发生的反应是____________(填序号)。
a.氧化反应 b.水解反应 c.消去反应 d.酯化反应
(2)等物质的量的C分别与足量的Na、NaHCO 、NaOH反应时消耗Na、NaHCO 、NaOH的物质的量之比是___________。
3 3
(3)A的分子式是____________。
(4)反应①的化学方程式是_________________________________________________。
(5)符合下列条件的阿魏酸的同分异构体有_____种,写出其中任意一种的结构简式。
①在苯环上只有两个取代基;②在苯环上的一氯取代物只有两种;③1 mol该同分异构体与足量NaHCO 反应生
3
成2 molCO 。
2
4、(08北京西城)丁子香酚可用于配制康乃馨型香精及制作杀虫剂和防腐剂,结构简式如图。
(1)丁子香酚分子式为 。
(2)下列物质在一定条件下能跟丁子香酚反应的是 。
a.NaOH溶液 b.NaHCO 溶液 c.FeCl 溶液 d.Br 的CCl 溶液
3 3 2 4
(3)符合下述条件的丁子香酚的同分异构体共有_____种,写出其中任意两种的结构简式。
① 与NaHCO 溶液反应 ② 苯环上只有两个取代基
3
③ 苯环上的一氯取代物只有两种
___________________________________、_________________________________。
(4)丁子香酚的某种同分异构体A可发生如下转化(部分反应条件已略去)。
提示:RCH=CHR’ RCHO+R’CHO
一定条件
A→B的化学方程式为_______________________________________________,A→B的反应类型为______________________。
6、(08海淀一模-25).(18分)A为药用有机物,从A出发可发生下图所示的一系列反应。已知A在一定条件下能跟醇发
生酯化反应,A分子中苯环上的两个取代基连在相邻的碳原子上;D不能跟NaHCO 溶液反应,但能跟NaOH溶液反应。
3
请回答:
(1)A转化为B、C时,涉及到的反应类型有______________、_______________。
(2)E的两种同分异构体Q、R都能在一定条件下发生银镜反应,R能与Na反应放出H,而Q不能。Q、R的结构简式为
2
Q__________________、R______________________。
(3)D的结构简式为__________________。
(4)A在加热条件下与NaOH溶液反应的化学方程式为
_____________________________________________________________________。
(5)已知:酰氯能与含有羟基的物质反应生成酯类物质。例如:
。写出草酰氯(分子式 C OCl ,分子结构式:
2 2 2
O Cl
C C )与足量有机物D反应的化学方程式
Cl
O
________________________________________________________________________。
(6)已知:
请选择适当物质设计一种合成方法,用邻甲基苯酚经两步反应合成有机物A,在方框中填写有机物的结构简式。
有机物A
(中间产物)
(邻甲基苯酚)
7、(08宣武适应-25).(16分)有机物A(C HO)为化工原料, 转化关系如下图所示:
9 8 2
D Br/CCl 溶液 A 足量NaHCO 溶液 B
2 4 3
① ②
H O
③ 2
催化剂
C 浓硫酸
△ ④(1)有机物A中含有的官能团的名称为_________________________________。
(2)有机物C可以发生的反应是____________________________________(填写序号)。①水解反应 ②加成反应
③酯化反应 ④加聚反应 ⑤消去反应
(3)写出反应③的化学方程式________________________________________。
(4)写出两种既可以看做酯类又可以看做酚类,且分子中苯环上连有三种取代基的C的同分异构体的结构简式(要
求这两种同分异构体中苯环上的取代基至少有一种不同)
; 。
(5)如何通过实验证明D分子中含有溴元素,简述实验操作。
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
8、(09北京丰台)乙偶姻是一个极其重要的香料品种,主要用于配制奶香型、肉香型、草莓香型香精,也可用于合成其他
精细化学品。已知乙偶姻中只含有C、H、O三种元素,其相对分子质量为88,分子中C、H、O原子个数比为2:4:1 。请回
答:
(1)乙偶姻的分子式为___________。
(2)X是乙偶姻的同分异构体,属于酯类,写出其结构简式(两种即可)
__________________________________ ,__________________________________。
已知:
乙偶姻中含有碳氧双键,与乙偶姻有关的反应如下:
(3)写出反应①、②的反应类型:反应① ___________、反应② ___________。
(4)A的一氯代物只有一种。写出A、乙偶姻、C的结构简式:A ___________________、乙偶姻 __________________、C_________________。
(5)写出D → E反应的化学方程式
__________________________________________________________________________。
(6)设计实验方案。
I.检验F中的官能团
,
II.完成反应③的转化
。
9、(09北京西城)某链烃A的分子式为C H ,已知其分子中所有的碳原子共平面,且该分子的一氯取代物只有一种,回
6 12
答下列问题:
(1)A的结构简式为 ;下列物质与A以任意比例混合,若总物质的量一定,充分燃烧消
耗氧气的量相同的是(填序号) 。
a.C H O b.C H c.C H O d.C H O
7 12 2 6 14 6 14 7 14 3
(2)A与Br 的CCl 溶液反应生成B, B与NaOH的醇溶液共热可得到D,D分子中无溴原子。请写出由B制备D
2 4
的化学反应方程式: 。
(3)B与足量NaOH水溶液完全反应,生成有机物E。
①E可能发生的反应类型有(填序号) 。
a.取代反应 b.消去反应 c.加聚反应 d.还原反应
②E与乙二醇的关系是(填序号) 。
a.同分异构体 b.同系物 c.同一物质 d.同素异形体
(4)E与乙二酸在一定条件下生成分子式为C H O 的有机物,请写出该反应的化学反应方程式
8 12 4
。
R R R O
H+
(5)已知:R C C R R C C R + H 2 O (-R为烃基),请写出E在酸性条件下生成G的化学
OH OH R
反应方程式: 。与G分子式相同,能发生银镜反应,且结构中有两个甲基
的异构体共有 种。
10、(08北京模拟)有机物A(C H O)具有兰花香味,可用作香皂、洗发香波的芳香赋予剂。
10 20 2
已知:
①B分子中没有支链。
②D能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳。
③D、E互为具有相同官能团的同分异构体。E分子烃基上的氢若被Cl取代,其一氯代物只有一种。
④F可以使溴的四氯化碳溶液褪色。
(1)B可以发生的反应有 (选填序号)。
①取代反应 ②消去反应 ③加聚反应 ④氧化反应(2)D、F分子所含的官能团的名称依次是 、 。
(3)写出与D、E具有相同官能团的同分异构体的可能结构简式:
。
(4)E可用于生产氨苄青霉素等。已知E的制备方法不同于其常见的同系物,据报道,可由2—甲基—1—丙醇和甲酸在一
定条件下制取E。该反应的化学方程式是
。
(5)某学生检验C的官能团时,取1mol/LCuSO 溶液和2mol/LNaOH溶液各1mL,在一支洁净的试管内混合后,向其中又加
4
入0.5mL40%的C,加热后无红色沉淀出现。该同学实验失败的原因可能是 。(选填序号)
①加入的C过多 ②加入的C太少
③加入CuSO 溶液的量过多 ④加入CuSO 溶液的量不够
4 4
11、(08石景山一模-25).(16分)A、B、C、D四种芳香族化合物都是某些植物挥发油中的主要成分,有的是药物,有的是
香料。它们的结构简式如下所示:
A B C D
A B C D
请回答下列问题:
(1)写出B中无氧官能团的名称 ,C中含氧官能团的符号 。
(2)用A、B、C、D填空:
①能发生银镜反应的有 。
②既能使FeCl 溶液显紫色又能和NaHCO 反应放出气体的有 。
3 3
(3)按下图C经一步反应可生成E,E是B的同分异构体,则反应①属于 反应
(填反应类型名称),写出反应②的化学方程式:
。
(4)同时符合下列两项要求的D的同分异构体有4种:
① 化合物是1,2—二取代苯;
② 苯环上的两个取代基分别为羟基和含有-COO-结构的基团。
其中两种(G和H)结构简式如下图所示,请补充另外两种。
、
。
写出H与足量NaOH溶液反应的化学方程式:
12、(08东城一模-25)、(16分)市场上销售的某种洗手液中含有PCMX,对革兰氏阳性和阴性菌及霉菌具有极好的杀灭效果。
(1)PCMX分子中含有苯环,相对分子质量为156.5,该有机物含有碳、氢、氧、氯四种
元素,其中氯和氧元素的质量比为35.5︰16,则有机物的分子式是____________________。
(2)PCMX分子的苯环上含有四个取代基,其中相同的两个取代基处于间位,另外两个不同的取代基处于对位;该有机
物在一定条件下能跟浓溴水发生苯环上的取代反应,且 PCMX与Br 的物质的量之比为1︰2。PCMX结构简式是
2
__________________________,其中含氧官能团名称是_____________________。
(3)PCMX在光照的条件下,跟氯气反应生成一氯代物的化学方程式是
______________________________________________________________________________。
(4)已知
,
PCMX与 反应的化学方程式是
_____________________________________________________________________________。
(5)PCMX的同分异构体中,有两个取代基,且能跟FeCl 溶液发生显色反应的有_____种,
3
写出其中两种的结构简式_________________________,_____________________________。
参考答案:
典型例题:
例1:(14分)
COOH
OOCCH
(1) 3 (2分)
(2)水解(1分);酯化(1分)
COONa
COOH
(3) OH +NaHCO3→ OH +H2O+CO2↑(4分)
(4) (2分), (2分), (2分)
例2(1)羧基 (1分); e (2分)
(2)CHCOOH + CH CHCHOH CH COOCH CHCH + H O (2分)
3 3 2 2 3 2 2 3 2(3) ①加快反应速率 (1分)
②及时将产物乙酸丙酯蒸出,以利于平衡向生成乙酸丙酯的方向移动 (2分)
(4)
(2分)
或
(5)4 (2分);
强化训练:
1、(1)C HO 羟基、羧基 (3分)
7 6 4
(2)
O O
C OH C ONa
+ NaHCO 3 + H O + CO ↑ (2分)
2 2
—OH —OH
OH OH
CH CH
3 3
(3)
① — ONa + 2 — OCH + 2 (2分)
3
CH I
3 NaI
ONa OCH
3
② 保护酚羟基,防止其被氧化,若酚羟基被氧化,则不能按要求得到A (1分)
③ a、b (2分)
(4)
(2分)
2、(1)C HO
2 6
(2)(3)① a b c d
Cu
② 2CHCHOH + O △ 2CHCHO + 2HO
3 2 2 3 2
③
④
(4)
3、(1)a、d(1分); (2)3:2:3(1分); (3)C HO(1分);
3 4 4
(4) + CH(COOH) +H O(2分)
2 2 一 定 条 件 2
(5)4种 (2分) (写出下列四种结构中的任意一种均可得2分)
COOH COOH CH
3
CH COOH
2
CH COOH
2
CH 2 CH 2 COOH CH 3 CHCOOH HOOCCHCOOH
4、(1)C H O(2分);
10 12 2
(2) a、c、d (完全正确得2分,选1~2个且正确得1分,错选1个扣1分);
(3)5(2分);
评分:每答对1个得2分,共4分。错答1个该空为0分。
(4)评分:未注明条件扣1分,共2分。 取代反应(2分,其他答案不得分)
5、答案:⑴.CHO (2分)
4 8 2
⑵.CHCHCOOCH CHCOOCHCH
3 2 3 3 2 3
HCOOCH(CH) HCOOCHCHCH (各1分,共4分)
3 2 2 2 3
⑶.取代反应 消去反应 (各1分,共2分)
⑷. CHCHO
(各2分,共6分)
3
⑸.
(2分)
⑹. (2分)氧化反应 (1分)
6(1)取代反应(或水解反应)、中和反应 4分
(2)HCOOCH HOCH CHO 4分
3 2
COONa
OH
(3) 2分
O
(4) O C CH 3 ONa 2分
+ 3NaOH + CHCOONa
COOH COONa 3
+ 2H O
2
O O
O Cl
O C C O
(5) C C + 2 COONa +2 HCl 2分
Cl O OH
COONa NaOOC
或
O
(6) OH O C CH 4分
3
CH CH
3 3
7(16分)(1) 碳碳双键 羧基
(2)② ③ ⑤(3)
(4)
(5)取D跟NaOH反应后的水层溶液;加入过量稀HNO;滴加AgNO 溶液有浅黄色
3 3
沉淀生成;说明A中含有溴元素。(其他正确结果参照本标准给分)。
8、(1)C HO (2分)
4 8 2
(2)HCOOCH CHCH CHCOOCH CH CH CHCOOCH (各2分)
2 2 3 3 2 3 3 2 3
(3)消去反应(1分) 加聚反应 (1分)
(4) (各2分)
(5) (2分)
(6)取少量乙醛溶液置于试管中,加入新制的氢氧化铜悬浊液,加热,产生红色沉淀。(2分) 取一根一端绕成螺旋状的
光洁铜丝,放在酒精灯外焰加热,观察到铜丝表面由红变黑,立即把它伸入盛有乙醇的试管中,反复几次,并闻到液体有
刺激性气味,观察到铜丝表面变红。(2分)
9、10、答案(1)①②④(3分)
(2)羧基(2分)、碳碳双键(2分)
(2分) (2分)
(2分)
(5)③(2分)
11、(1)碳碳双键,―CHO(各1分)
(2)①A、C ② D (2分,1分)
浓硫酸
(3)氧化, △
(1分,3分)
(4) , (各2分)
(5) (3分)
△
12、(16分,每空2分)(1)C HClO(2) , 羟基
8 9(3)
(4)
(5)6
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