有机物结构的分析与判断

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1、高考化学专题复习-有机物结构的分析与判断金点子：有机结构的分析包括：空间结构的分析；结构简式的分析。（1）空间结构的分析此类试题主要考查考生对原子共平面或共直线的分析与判断。所采用的方 法主要是迁移类比法，也即将甲烷、乙烯、乙炔、苯等有机物的结构迁移到新 的物质中。（2）结构简式的分析。主要为判断及书写结构简式。要求考生能将题中碳链或官能团通过互换位置来确定新的 结构，有时还会涉及到利用官能团所发生的化学反应来确定结构的问题。经典题：例题1 ： 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：天 44是拜，环用示，C. H原子都末画出据此，可判断1,2,

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方法：空间结构比较分析。捷径：根据题意：五个氯原子在环戊烷平面上可分成五上（或五下），四上一下（或四 下一上），三上二下（或三下二上）三种情况。其中前两种情况，分别只有一种结构，而三 上二下有两种同分异构体。所以共有四种同分异构体。显然答案为A。总结：在解题时要充分考虑到三上二下有两种同分异构体，必要时可画出草图分析。例题2 :描述CH3 CH=CHC三CCF3分子结构的下列叙述中，正确的是（）A. 6个碳原子有可能都在一条直线上B. 6个碳原子不可能都在一条直线上C. 6个碳原子有可

3、能都在同一平面上D. 6个碳原子不可能都在同一平面上方法：将甲烷、乙烯、乙焕的结构迁移到题示物质，画出结构图示进行分析即可。捷径：已知乙烯结构中两个碳原子和四个氢原子在同一平面上，不在同一直线上。若将 CH3代替乙烯中的某个氢原子，则这三个碳原子必然不在同一直线上。所以A必错，B 正确。若上述替换后，其键角仍能保持120，则CH3CH=CHC三CCF3中四个碳原 子在同一平面内（根据乙烯的结构作出的判断）。同理根据乙焕中两个碳原子与两个氢原子 在同一直线上，可认为CH3CH=CHC三CCF3中四个碳原子在同一直线上。根据立体 几何原理，这六个碳原子应在同一平面内。若这种替代后，键角发生改变，则

4、六个碳原子形 成立体结构，至于键角能否改变，已超出中学生的能力，所以有“可能”两字。败正确， D错误。总结：立体几何知识：如果直线上有二个点在某平面内，则这一条直线一定在这平面 内，由于CH3CH=*CH*C三CCF3中带“*”的碳原子在CH3CH=CHC所在的平 面内，所以=CHC三CCF，这四个碳原子（直线型）在CH3CH=CHC所在平面内。这是用数学知识讨论物质结构的又一例证。把乙烯的结构和乙炔的结构巧妙地联系在 起，用空间想象和数学知识确定直线与平面的关系。例题3 :如果定义有机物的同系列是一系列结构式符合A4H.B（其中0=0,1, 2, 3,的化合物.式中A、 B是任意一种基团（或

5、氢原子）,W为2价的有机基团，又称为该同系列的系差.同系列化合物的性质往往呈现规律性变化.下列四组化合物中,予项称为同系列的是（）A. CH CH CH CH CH CH CH CH CH CH CH CH CH CH CH.322332223322223B. CH3CH=CHCHO CH3CH=CHCH=CHCHOCH3（CH=CH）3CH。C. CH CH CH CH CHClCH CHCH CHClCH CHClCH.323323323D. ClCH2CHClCCl3 ClCH2CHClCH2CHCICCl3ClCH2CHClCH2CHClCH2CHClCCl3方法：通过信息比较获得结果

6、。捷径：题给信息同系列结构可用通式A fW匚B表示；W为2价基团，即是系差； 因此在给出的选项中能找到系差W,可用通式表示的即可称为同系列，否则为此题答案。 其中选项A、B、D的W和通式分别为：A:CH2一、C% 吒 CA葛 C%B：CH=CH、CH3 丁 CH=CHTnCHOD：CH2CHCl、Cl TCH2CHCFfn CCl3；而C中，第一项无Cl原子，后两项有，不 能称为同系列。以此得答案为c。n总结：考生往往对W为2价的有机基团不理解。其实只要满足一W一两端都以单键相 连即可。例题4 :化合物的一COOH中的OH被卤原子取代所得的化合物称为酰卤，下列化合物 中可以看作酰卤的是（）A.

7、 HCOFB. CCl4C. COCl2D. CH2ClCOOH方法：根据题示酰卤结构分析。捷径：HCOF的结构式是：HcF ， COCl2的结构式是：CCci，CCl4中无氧原子，不可能是酰卤。CH2ClCOOH为氯乙酸。从结构分析得答案为A Co总结：酰卤组成的特点是：Jt，即在羰基的一端连有卤原子，另一端连着其他原子（也可以是卤原子）或原子团。例题5 :有三个只含C、H、O的有机化合物A1、A2、A3，它们互为同分异构体。室温 时A1为气态，A2、A3是液态。分子中C与H的质量分数是73.3%o在催化剂（Cu、Ag等） 存在下，A1不起反应。A2、A3分别氧化得到B2、B3o B2可以被

8、硝酸银的氨水溶液氧化得到 C2，而B3则不能。上述关系也可以表示如下图：a3J氐乂请用计算、推理，填写下列空白：（1） A2的结构简 ；（2） B3的结构简式 ;（3） A3和C2的反应产物。方法：假想分析法。捷径：化合物气、A2、A3互为同分异构体，且分子中C与H的质量分数是73.3%，O 的质量分数即为26.7%。因室温时A1为气态，故三种有机物的分子量不会很大。假设有机 物只含有一个O原子，根据O的质量分数可求得其分子量为60，分子式为C3H8O。又因室 温时A1为气态，故可得A1为CH3-O-CH2CH3 （甲乙醚），符合题意。又从图示知，A2 可通过氧化得到羧酸，A2为CH3CH2C

9、H2OH。A3为CH3CHOH CH3，进一步反应得B3为： CH COCH，A 和 C 的反应产物为：CHCHcCOOCH（CH。总结：在一定条件下，伯醇氧化可得醛，进一步氧化可得羧酸；仲醇氧化可得酮，不能 进一步氧化得羧酸；叔醇很难被氧化。例题6 :请阅读下列短文：在含羰基工=。的化合物中，羰基碳原子与两个烃基直接相连时，叫做酮。当两个烃基 都是脂肪烃基时，叫脂肪酮，如甲基酮h：X=。；都是芳香烃基时，叫芳香酮；如两个烃 基是相互连接的闭合环状结构时，叫环酮，如环己酮厂*。像醛一样，酮也是一类化学性质活泼的化合物，如羰基也能进行加成反应。加成时试剂 的带负电部分先进攻羰基中带正电的碳，而后

10、试剂中带正电部分加到羰基带负电的氧上，这 类加成反应叫亲核加成。但酮羰基的活泼性比醛羰基稍差，不能被弱氧化剂氧化。许多酮都是重要的化工原料和优良溶剂，一些脂环酮还是名贵香料。试回答：（1）写出甲基酮与氢氰酸（HCN）反应的化学方程 （2）下列化合物中不能和银氨溶液发生反应的是。（多选扣分）（a） HCHO（b） HCOOH 。CIIlC犬CH，CH一（d） HCOOCH3CH（如小、（3） 有一种名贵香料灵猫香酮II、一0是属于 （多选扣分）chTch由 /（a）脂肪酮 （b）脂环酮（c）芳香酮（4）樟脑也是一种重要的酮Q F，它不仅是一种家用杀虫剂，且是香料、塑料、医药工业重要原料，它的分子

11、式为方法：根据信息通过结构分析。捷径：（1）甲基酮的化学式在短文中已提供，当甲基酮与HCN发生反应时，带负电荷 的一CN与羰基中的碳原子结合，而HCN中带正电荷中的氢与羰基中的氧原子结合形成羟?h基，所以反应式为：CHj C迂+HCNf。（2）银氨溶液是弱氧化剂也包括新制的Cu （OH） 2悬浊液等能氧化醛基但不能氧 化羰基。选项a为甲醛，b甲酸，d为甲酸甲酯，均含有醛基，而选项c为丁酮，不含醛基， 以此得答案为c。（3）灵猫香酮的结构中既含脂肪烃基，为脂肪酮，且两个烃基相互连接成闭合环状结 构，所以又称环酮，综上所述，该物属脂环酮。（4）樟脑的分子式可通过不饱和度求得为：C10H16O。总结

12、：对于第（4）问，也可通过结构简式数出碳氢氧。例题7 :根据以下叙述，回答第（1）和（2）题蔡分子的结构式可以表示为C或CC1，两者是等同的苯并的花 是强致癌物质侪在于烟囱灰、煤焦油r燃烧烟草的烟雾和内燃机的尾气中） 它的分子由五个苯环并合而成，其结构式可以表示（I ）或（II 这两者也是 等同的-现有结构式（TO,其中(B)(C)(D)（1）跟（I）、（II）式等同的结构式是.（2）跟（I ）、（II）式是同分异构体的是.方法：通过“翻转重叠法”求解。捷径：本题物质结构较复杂，若凭估猜既费时又易错，但采用“翻转重叠法”既快又准。 根据苯环是一种高度对称的平面结构，可推出该题中五种苯环并合形成

13、的物质也必为平面结 构，因此可进行任意翻转，并不产生新的结构。这里可将（I）、（I）翻转，看是否与之 重合，重合的必为同种物质。以此得答案为AD。（2）B与（I）或（II）分子式均为C20H12,结构不同。而C分子式为C19H12,与（I） 的分子式不同，结构式当然也不同，故只能选B。总结：不能凭主观想象，形状差不多，又不能重合者一定是（I）的同分异构体。而要 检查其分子式是否相同。例题8 : 2000年，国家药品监督管理局发布通告暂停使用和销售含苯丙醇胺的药品制巾一CHCHCH,剂。苯丙醇胺（英文缩写为PPA）结构简式如下:CH-CHCH3其中一代表苯基。苯丙醇胺是一种一取代苯，取代基是 H

14、。（1） PPA的分子式是： 。（2） 它的取代基中有两个官能团，名称是 和 （请填写汉字）。（3）将一、H2N一、HO一在碳链上的位置作变换，可以写出多种同分异构体，其中 5种的结构简式是：I巾一CHg 击一HC%CH】一NH2 小一 HCH2OH NH2ohOH NH2I4CH-CHCH3CH.OHOHnh3请写出另外4种同分异构体的结构简式（不要写出一OH和一NH2连在同一个碳原子上 的异构体；写出多于4种的要扣分）：、 方法：结构与组成合并分析。捷径：（1） PPA的分子式的求解：只要把一写成一C6H5，再和侧链结合起来即得其 分子式为c9h13no。（2）本题考查官能团的命名。尤其是

15、氨基，因为很容易写成胺基或铵基。其基团名称 为羟基、氨基。（3）苯的侧链是丙基（先不考虑侧链上的官能团），而丙基就有两种同分异构体，即I祖一c_C1（异丙苯）。第二步，分别对丙苯、异丙苯中的氢原子被一OH，NH2取代。如丙苯中一OH在邻近苯环的碳原子上有两种结构式:CHCHCH34）CHch CH2NH2Ah 扁卫，Ah，再考虑一OH右移至中间碳原子，也有两种结构式：|（bCHCH CH3bCH2CHCH2NH2nh2 .h扁最后考虑一OH在末端，有|由一CH一CH 厂 CH 拦 H小一CH2CHCHQH虹，扁a（必须说明，不需要考虑用一NH2代替一OH再重新考虑一遍。因为当一OH固定在某一 位置上一nh2可以在其余碳原子的任一位置上，如再考虑一遍，一定造成重复。）所以对丙苯来说，符合要求的同分异构体有6个，对异丙苯来说，由于侧