年高考有机化学专题

第页共18页12013年有机化学专题Ⅰ.官能团与有机物性质的关系有机物的化学性质是有机化学学习的重点，而要掌握有机物的化学性质，就必须抓住官能团与性质的关系。官能团决定化学性质；化学性质反映官能团，当然其他基团的影响不能忽视。一、官能团与有机物性质的关系官能团化学性质－C＝C－1.加成反应：（与H2、X2、HX、H2O等）CH2＝CH2＋Br2→CH2Br－CH2Br(乙烯使溴水褪色)2．氧化反应：能燃烧、使酸性KMnO4褪色3．加聚反应：ab催化剂abnC＝C[C－C]ncdcd－C≡C－1．加成反应：（与H2、X2、HX、H2O等）如：乙炔使溴水褪色CH≡CH+Br2→CHBr=CHBrCHBr=CHBr+Br2→CHBr2—CHBr22．氧化反应：能燃烧、使酸性KMnO4褪色醇－OH1．与活泼金属（Al之前）的反应如：2R－OH+2Na→2RONa+H2↑2．取代反应：（1）与HXROH＋HX△RX＋H2O（2）分子间脱水：2R－OHROR＋H2O3．氧化反应：①燃烧：C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O（淡蓝色火焰）②催化氧化：2C2H5OH+O2催化剂△2CH3CHO＋2H2O4．消去反应：C2H5OHCH2＝CH2＋H2O5．酯化反应：C2H5OH＋CH3COOHCH3COOC2H5＋H2O注意：醇氧化规律（1）R－CH2OH→R－CHO（2）－OH所连碳上连两个烃基，氧化得酮（3）－OH所连碳上连三个烃基，不能被氧化（不完全氧化）但可燃烧。酚－OH1．弱酸性：（1）与活泼金属反应放H2（2）与NaOH：OHONaNaOHOH2322NaHCOOHCOOHONa（酸性：H2CO3＞酚－OH）2．取代反应：能与卤素、硝酸、硫酸等发生取代反应。如苯酚与过量溴水得到三溴苯酚白色沉淀。3．与FeCl3的显色反应：苯酚溶液遇FeCl3显紫色。官能团化学性质－X1．取代反应：NaOH的水溶液得醇C2H5X＋NaOH→C2H5OH＋浓H2SO41400C浓H2SO41700C浓H2SO4△〔O〕第页共18页2NaX2．消去反应：NaOH的醇溶液C2H5X＋NaOHCH2＝CH2＋NaX＋H2O－CHO1．加成反应：R－CHO＋H2RCH2OH（制得醇）2．氧化反应：（1）能燃烧（2）催化氧化：2R－CHO＋O22RCOOH（制得羧酸）（3）被新制Cu(OH)2、银氨溶液氧化。－COOH1．弱酸性：（酸性：R－COOH＞H2CO3＞酚－OH＞HCO3－）RCOOHRCOO－＋H＋具有酸的通性。2．酯化反应：R－OH＋R，－COOH催化剂加热R，COOR＋H2O－COO－C水解反应：R，COOR＋H2OR－OH＋R，－COOHR，COOR＋NaOH→R－OH＋R，－COONa二、几类重要的有机物1．糖类：又叫碳水化合物，一般符合Cn(H2O)m的通式，但是符合该通式的不一定就属于糖类，不符合该通式的也可以属于糖类。葡萄糖：CH2OH(CHOH)4CHO既含醛基，又含多个羟基。故葡萄糖既有醛的通性，又有多元醇的通性：1）氧化反应：能发生银镜单糖反应和与新制Cu(OH)2反应，也能在体内完全氧化（2）醛基发生与H2发生加成反应3）酯化反应4）分解制乙醇（C6H12O6）糖果糖：结构、性质不要求，但葡萄糖与果糖互为同分异构体。蔗糖：(1)非还原性糖，即不含醛基（2）水解得到一葡一果类二糖（C12H22O11）：蔗糖和麦芽糖互为同分异构体。麦芽糖：（1）还原性糖，即含有醛基（2）水解得到两分子葡萄糖。淀粉：（1）非还原性糖（2）水解最终得到葡萄糖（3）遇I2变蓝色多糖(C6H10O5)n淀粉、纤维素的通式都为(C6H10O5)n，但两者并非同分异构体纤维素：含有几千个单糖单元，每个单糖单元含有三个醛基。（1）非还原性糖（2）水解最终得到葡萄糖，但水解比淀粉困难。（3）酯化2．氨基酸和蛋白质（1）两性两性←氨基酸蛋白质（2）盐析（可逆）（含－COOH、（3）变性（不可逆）－NH2）含肽键（4）颜色反应（5）灼烧有烧焦羽毛气味（6）水解得氨基酸1．烷烃醇△催化剂△催化剂△无机酸－H2O（缩聚）＋H2O（水解）第页共18页3（1）稳定性（2）取代反应：与X2光照分步反应（3）高温分解：（4）氧化反应：可以燃烧，但不能使酸性KMnO4溶液褪色。2．苯及其同系物苯：（1）苯不能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色；可燃烧。（2）取代反应：①卤代HBrBrBr催化剂2②硝化OHNONOHOSOH22242浓③磺化：OHHSOHSOHO233（3）加成反应：苯与H2加成得到环己烷。苯的同系物：含一个苯环，其余是烷基，符合通式：CnH2n－6n≥6以甲苯为例：（1）甲苯不能使溴水褪色，但能使酸性KMnO4溶液褪色；可燃烧。（2）同样能发生取代反应：①卤代②硝化③磺化（3）加成反应：即苯环能与H2加成。三．典型例题例1、（上海）维生素C的结构简式为HO－C＝C－OH,有关它的叙述错误的是HO－CH2－CH－CHC=OHOOA.是一个环状的酯类化合物B.易起氧化及加成反应C.可以溶解于水D.在碱性溶液中能稳定地存在解析：分析维生素C的官能团，发现酯基－COO－C处于环状上，故A对；分子结构中含有碳碳双键，能发生氧化和加成反应，故B对；分子结构中含多个－OH，故可溶于水，C对；由于酯基的存在，在碱性条件下会水解，故维生素C在碱性溶液中不能稳定的存在，D错。答案选D例2、（广东）某种解热镇痛药的结构简式如右图所示，当它完全水解时，可得到的产物有A.2种B.3种C.4种D.5种解析：分析该有机物含有两个酯基、一个肽键、水解时，这三处断裂得四种产物，答案选C。四、题型分析：在理综化学部分，可能出一道选择题，直接分析有机物的官能团判断化学性质，或利用化学性质直接解题，题目难度不大，但也应该重视。本专题的知识是有机化学的核心，主要用于有机推断上。Ⅱ.同系物同分异构体一、化学中的“四同”比较概念同位素同素异形体同系物同分异构体第页共18页4研究范围原子单质化合物化合物限制条件质子数相同，中子数不同。同一元素形成的不同种单质结构相似，分子组成相差若干CH2原子团分子式相同，结构不同物理性质物理性质不同物理性质不同物理性质递变物理性质不同化学性质化学性质相同化学性质相同化学性质相似化学性质相似或不同二、同系物的判断抓住定义，结构相似应该理解为同一类物质；再看分子间是否相差若干个CH2原子团，两条结合就能判断。例1、下列物质中，一定与CH2=CH(CH2)3CH3互为同系物的是（）A．C2H4B．C4H8C．(CH3)2C=CHCH2CH3D．CH2=CHCH2CH=CH2解析：CH2=CH(CH2)3CH3属于单烯烃，A选项C2H4只能表示乙烯，与所给物质是同一类物质，且分子组成相差4个CH2，A对；B选项C4H8可表示烯烃或环烷烃，不一定与所给物质为同一类，B不对；C选项与所给物质分子式相同，不是同系物而是同分异构体；D选项中含两个碳碳双键，与所给物质不属于同一类物质，再说分子式相差也不是若干个CH2，选A。注意：同一类物质要符合同一通式，但符合同一通式的物质不一定属于同一类。三、同分异构体1．概念理解：同分：指分子式相同，而不是分子量相同。分子量相同，分子式不一定相同。异构：指结构不同，结构不同在中学阶段又指三方面：（1）碳链异构：碳链骨架不同（2）位置异构：官能团在碳链上的位置不同（3）类别异构：官能团的种类不同，属于不同类物质2．同分异构体的判断：依据定义例2（江浙理综）下列各对物质中属于同分异构体的是（）A．612C与613CB．O2与O3解析：根据定义，易判断：A之间为同位素，B之间为同素异形体，C之间为同一物质，D之间为同分异构体，D为答案。注意：同分异构体主要存在有机物中，但无机物中也有，要依据定义来判断。3．同分异构体的书写：（1）常规的书写方法：碳链异构→位置异构→类别异构要求：能熟练书写1－6个碳的碳链异构；能清楚常见的类别异构。第页共18页5如：烯烃与环烷烃；醇与醚；芳香醇、芳香醚与酚；羧酸、酯与羟醛结构等。（2）限制条件的同分异构体的书写：例3、（1993．36）液晶是一类新型材料。MBBA是一种研究得较多的液晶化合物。它可以看作是由醛A和胺B去水缩合的产物。(1)对位上有—C4H9的苯胺可能有4个异构体，它们是：、。(2)醛A的异构体甚多，其中属于酯类化合物，而且结构式中有苯环结构的异构体就有6个，它们是：解析：在本例中（1）问，写处于对位－C4H9的同分异构体，就是写丁基（－C4H9）的四种异构，不难得出。（2）问中给出四个写两个，抓住四个所给的提示如：（HCOO－）与（－CH3）处于对位、间位，就应该得出还有一种处于邻位；有苯甲酸甲酯（第一个），就应该有甲酸苯甲酯。答案：（1）CH3CH2CH－－NH2，(CH3)3C－－NH2CH3CH3（2）HCOOCH2－OOCH注意：在理综考试化学部分，同分异构体的考查主要出在有机推断题中的一个小问，一般都是限制一定条件的同分异构体的书写，比如03年理综就是这样。一般要求书写同类别或具有相同官能团或处于什么相对位置等等。在解答时一定要看清题意，按要求书写，对于补充部分异构，要注意所给部分的提示作用。4．同分异构体数目的判断（1）一取代产物种数的判断①等效氢法：分析处于不同位置的氢原子数目。a．连在同一碳原子上的氢原子等效；如甲烷中的4个氢原子等同。b．连在同一碳原子上的甲基上的氢原子等效；c．处于对称位置上的氢原子是等效。第页共18页6如：CH3CH3有两种等效氢，一取代产物有两种。CH3－CH－CH－CH3结论：有几种等效氢，就有几种一取代产物。例4、（1996全国15）某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物,该烃的分子式可以是()A．C3H8B．C4H10C．C5H12D．C6H14解析：一氯代物只有一种，说明该结构高度对称，写出高度对称的一种碳骨架，分析就得结果。当C为新戊烷，只有一种等效H，C为答案。②烷基种数法：烷基有几种，一取代产物就有几种。例5、（1992全国21）已知丁基共有四种。不必试写，立即可断定分子式为C5H10O的醛应有（）A．3种B．4种C．5种D．6种解析：C5H10O的醛可表示为C4H9－CHO，－C4H9叫做丁基，已知丁基有4种结构，C5H10O的醛就有四种。类似的C5H10O2的羧酸有四种，C4H9－Cl有四种。应该知道：－CH3、－C2H5各有一种，－C3H7有两种、－C4H9有四种，并且会写。5．二取代或多取代产物种数的判断。①定一移二法：对于二元取代物的同分异构体的判断，可固定一个取代基位置，再移动另一取代基位置以确定同分异构体数目。注意防重复和防遗漏。例6（2001上海17）2001年9月1日将执行国家食品卫生标准规定，酱油中3一氯丙醇（ClCH2CH2CH2OH）含量不得超过1ppm。相对分子质量为94.5的氯丙醇（不含主结构）共有（）A．2种B．3种C．4种D．5种解析：本例属于二取代种数的判断，可先固定（－Cl）或（－OH）的位置，另一取代基移动。如：C－C－C，移动羟基有两种；C－C－C移动羟基有一种。共有三种。选B②替换法：例7．已知二氯苯的同分异构体有三种，从而可以推知四氯苯的同分异构体数目是（）A．2种B．3种C．4种D．5种解析：二氯苯的同分异构体，实际考虑到两个氯处于邻、间、对的位置上，故有三种；四氯苯就要替换为考虑两个H处于邻、间、对的位置，故也是三种。6．信息题例8（1998全国24）1,2,3-三苯基环丙烷的三个苯基可以分布在环丙烷环平面的上下，因此有如下两个异构体：据此，可判断1,2,3,4,5-五氯环戊烷（假定五个碳原子也处于同一平面上）的异构体数目是（）A.4B.5C.6D.7第页共18页7解析：对于信息题，先要读懂信息并能理解，做到“神似模仿”。本例中根据信息说明三个苯基都在上或都在下是一样的，两个在上或两个在下也是一样的。再分析1,2,3,4,5-五