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1、专题四有机化学基础专题四有机化学基础第第2323讲认识有机化合物讲认识有机化合物 有机物的结构与分类有机物的结构与分类-3-4-5-基础梳理感悟选考对点训练1.有机物的分类(1)按碳的骨架分类:-6-基础梳理感悟选考对点训练-7-基础梳理感悟选考对点训练(2)按官能团分类:相关概念。烃的衍生物:烃分子里的氢原子被其他原子或原子团所代替,衍生出一系列新的化合物。官能团:决定化合物特殊性质的原子或原子团。有机物的主要类别、官能团。-8-基础梳理感悟选考对点训练-9-基础梳理感悟选考对点训练2.烷烃的命名(1)习惯命名法。碳原子数在十以内:依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。碳原子数
2、在十以上:用十一、十二、十三数字表示。为了区分同分异构体,在名称前面加一些词头表示:用“正”“异”“新”来区别。(2)系统命名法。选主链(最长碳链),称某烷。编碳位(最小定位),定支链。取代基,写在前,注位置,短线连。-10-基础梳理感悟选考对点训练不同基,简到繁,相同基,合并算。另外,常用甲、乙、丙、丁表示主链碳原子数,用一、二、三、四表示相同取代基的数目,用1、2、3、4表示取代基所在的碳原子位次。-11-基础梳理感悟选考对点训练3.有机物的结构特点.有机化合物中碳的成键特征:(1)有机化合物分子中都含有碳原子,碳原子的最外层有四个电子,可以与其他原子形成四个共价键。(2)碳原子还可以彼此
3、间以共价键构成碳链或碳环。(3)碳原子之间可以是单键(),也可以是双键()或叁键(CC)。.有机化合物的同分异构现象和同分异构体:(1)同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但原子排列方式不同,因而产生了结构上差异的现象。(2)同分异构体是具有同分异构现象的化合物。-12-基础梳理感悟选考对点训练(3)同分异构体的类别:碳链异构:指分子中碳原子的结合次序不同而引起的异构现象,如C5H12有三种同分异构体,即正戊烷、异戊烷和新戊烷。位置异构:指因分子中取代基或官能团在碳链(或碳环)上的位置不同而引起的异构现象,如邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯。官能团异构:指分子中由于官能团不同而分属不同类物质的异
4、构体。常见的如下表:-13-基础梳理感悟选考对点训练-14-基础梳理感悟选考对点训练.手性碳原子和手性分子:(1)手性碳原子:与四个不同原子或原子团相连的碳原子称为手性碳原子(常以*标记手性碳原子)。如:丙氨酸分子中含有一个手性碳原子。-15-基础梳理感悟选考对点训练(2)手性分子:分子组成和原子连接方式完全相同的两种分子,由于分子中的原子在空间排列方式不同,而互为同分异构体,它们犹如一个人的左右手,互为镜像且不能重叠。分子不能与其镜像重叠者,称为手性分子。两个互为镜像且不能重叠的异构体称为对映异构体。注意:1、2、3、4四个基团不一样。-16-基础梳理感悟选考对点训练4.同分异构体的书写与判
5、断.同分异构体的书写规律:(1)烷烃:烷烃只有碳链异构,书写时要注意写全而不要写重复,一般可按下列规则书写: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。(2)具有官能团的有机物,如:烯烃、炔烃、芳香族化合物、卤代烃、醇、醛、酸、酯等,书写时要注意它们存在官能团位置异构、官能团类别异构和碳链异构。一般书写顺序是:碳链异构官能团位置异构官能团类别异构,这样一一考虑,可以避免重写或漏写。-17-基础梳理感悟选考对点训练.同分异构体数目的判断方法:(1)记忆法。记住已掌握的常见物质的异构体数目。例如:凡只含一个碳原子的分子均无异构体;甲烷、乙烷、新戊
6、烷(看作CH4的四甲基取代物)、2,2,3,3-四甲基丁烷(看作乙烷的六甲基取代物)、苯、环己烷、C2H2、C2H4等分子的一卤代物只有一种。丙基、丁烷有两种;戊烷、二甲苯有三种。(2)基元法。例如:丁基(C4H9)有4种,则丁醇(C4H9OH)、一氯丁烷(C4H9Cl)或C4H10的一氯代物、戊醛(C4H9CHO)、戊酸(C4H9COOH)等都有4种(均指同类有机物)。(3)替代法。例如:二氯苯C6H4Cl2有3种,四氯苯也有3种;又如CH4的一卤代物只有一种,新戊烷C(CH3)4的一卤代物也只有一种。-18-基础梳理感悟选考对点训练(4)判断有机物发生取代反应后,能形成几种同分异构体的规律
7、,可通过分析有几种等效氢原子法(又称对称法)来得出结论。同一碳原子上的氢原子是等效的。同一碳原子上所连甲基上的氢原子是等效的。处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。(相当于平面镜成像时,物与像的关系)-19-基础梳理感悟选考对点训练5.有机物分子式、结构式的确定.元素分析:(1)碳、氢元素质量分数的测定。最常用的是燃烧分析法。将样品置于氧气流中燃烧,燃烧后生成的水和二氧化碳分别用吸水剂和碱液或碱石灰吸收,称量增重后即可分别计算出样品中碳、氢的质量分数。(2)氧元素质量分数的确定。-20-基础梳理感悟选考对点训练.有机物分子式的确定:-21-基础梳理感悟选考对点训练.确定有机物分子式的规律:(1)
8、最简式法:最简式相同的有机物,无论多少种,以何种比例混合,混合物中各元素质量比相同。要注意的是:分子中含有n个碳原子的饱和一元醛与分子中含有2n个碳原子的饱和一元羧酸及饱和一元羧酸与饱和一元醇形成的酯具有相同的最简式。分子中含有n个碳原子的炔烃与分子中含有3n个碳原子的苯及其同系物具有相同的最简式。-22-基础梳理感悟选考对点训练(2)相对分子质量相同的有机物:分子中含有n个碳原子的饱和一元醇与分子中含有(n-1)个碳原子的饱和一元羧酸、饱和一元羧酸与饱和一元醇形成的酯。分子中含有n个碳原子的烷烃与分子中含(n-1)个碳原子的饱和一元醛。(3)“商余法”确定烃的分子式(设烃的相对分子质量为Mr
9、): 得整数商和余数,商为可能的最大碳原子数,余数为最小氢原子数。 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一个,每减少一个碳原子即增加12个氢原子,直到符合题意为止。-23-基础梳理感悟选考对点训练.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。常见有机物官能团的检验:-24-基础梳理感悟选考对点训练-25-基础梳理感悟选考对点训练(2)物理方法:红外光谱(IR):当用红外线照射有机物分子时,不同官能团或化学键吸收频率不同,在红外光谱图中处于不同的位置。从而可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。1H核磁共振谱:a.处于不同环境
10、中的氢原子在谱图上出现的位置不同;b.吸收峰的面积与氢原子数成正比。-26-基础梳理感悟选考对点训练6.研究有机物的一般方法(1)用蒸馏、结晶、萃取等方法对有机物进行分离、提纯。(2)对纯净的有机物进行元素定量分析确定实验式。(3)可用质谱法测定相对分子质量,确定分子式。(4)可用波谱分析确定有机物中的官能团和各类氢原子的数目,确定结构式。-27-基础梳理感悟选考对点训练难点释疑有机物化学式的确定步骤有哪些?提示:有机物化学式的确定步骤:-28-基础梳理感悟选考对点训练1.(201610浙江选考)下列说法正确的是()A.甲烷分子的比例模型为,其二氯取代物有2种结构B.苯和乙烯都能使溴水褪色,其
11、褪色原理相同C.相同质量的乙炔与苯分别在足量的氧气中完全燃烧,消耗氧气的物质的量相同D.在一定条件下,苯与氯气生成氯苯的反应类型是加成反应 答案 答案关闭C-29-基础梳理感悟选考对点训练2.(20164浙江选考)下列说法正确的是()A.煤是无机化合物,天然气和石油是有机化合物B.利用化石燃料燃烧放出的热量使水分解产生氢气,是氢能开发的研究方向C.化学电源放电、植物光合作用都发生化学变化,并伴随能量的转化D.若反应过程中断开化学键放出的能量大于形成化学键所吸收的能量,则反应放热 答案 答案关闭C-30-基础梳理感悟选考对点训练1.(2016浙江理综)下列说法正确的是() 答案解析解析关闭甲苯有
12、4种氢原子,分别是甲基上的氢和苯环上甲基的邻、间、对位上的氢,2-甲基丁烷也有4种氢原子,它们的一溴代物都有4种,A项正确;乙烯是平面形分子,键角为120,甲基取代乙烯碳碳双键两侧碳原子上的氢原子,所以四个碳原子一定不在同一直线上,B项错误;按照系统命名法,选择最长的碳链为主链,C项中化合物名称是2,3,4,4-四甲基己烷,C项错误;D项中这两种有机物分子结构不相似,不能互为同系物,D项错误。 答案解析关闭A-31-基础梳理感悟选考对点训练2.(2016课标全国)下列各组中的物质均能发生加成反应的是()A.乙烯和乙醇B.苯和氯乙烯C.乙酸和溴乙烷D.丙烯和丙烷 答案解析解析关闭苯和氯乙烯中均含
13、有不饱和键,能与氢气等发生加成反应,乙醇、溴乙烷和丙烷分子中均是饱和键,只能发生取代反应,不能发生加成反应,答案选B。 答案解析关闭B-32-基础梳理感悟选考对点训练3.(2016海南化学)在一定条件下,甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下:下列说法不正确的是()A.该反应属于取代反应B.甲苯的沸点高于144C.用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来D.从二甲苯混合物中,用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来 答案解析解析关闭A项,甲苯变二甲苯是甲苯的苯环上的氢被甲基代替,属于取代反应,故正确;B项,甲苯的相对分子质量比二甲苯小,故沸点比二甲苯低,故错误;C项,苯的沸点与
14、二甲苯的沸点相差较大,可以用蒸馏的方法分离,故正确;D项,因为对二甲苯的熔点较高,冷却后容易形成固体,所以能用冷却结晶的方法分离出来,故正确。 答案解析关闭B-33-基础梳理感悟选考对点训练4.F()的同分异构体中含有苯环(不考虑立体异构),1H核磁共振谱中有4组峰,且面积比为6221的有(写出其中一种的结构简式)。 答案解析解析关闭 答案解析关闭-34-基础梳理感悟选考对点训练5.分子式为C4H8O2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,符合条件的有机物共有()A.3种 B.4种C.5种 D.6种 答案解析解析关闭 答案解析关闭-35-基础梳理感悟选考对点训练6.有机物A的相
15、对分子质量为128,燃烧只生成CO2和H2O,若A含一个六元碳环且可与NaHCO3溶液反应,则该有机物环上一氯代物的数目为()A.5B.4C.3D.2 答案解析解析关闭 答案解析关闭-36-忽视细节,不能精准审题乙烯产量通常用来衡量一个国家石油化工水平,用乙烯为原料可以合成很多有机产品。下图是相关物质间的转化关系:-37-请回答:(1)B中官能团的名称是。(2)DE的反应类型是。(3)H与G有相同的官能团,H的结构简式为。(4)G是一种具有甜橙和葡萄香味的无色至淡黄色液体,在光和热作用下易产生白色粉末。下列说法正确的是。A.F与G相差2个CH2原子团,属于同系物B.G能使Br2/CCl4溶液褪
16、色D.G经光照产生白色粉末一定是因为发生了氧化反应(5)FG的化学方程式是。-38-错因剖析:本题虽较容易,但由于粗心或审题不够仔细,导致对有机化学的基本概念辨析和表达不过关。如:第(3)小题,只考虑官能团与G相同,而忽略了乙烯与乙酸的反应原理,也有将“COO”与“OOC”,书写随意。第(5)小题书写酯化反应方程式时将产物水漏掉等。正确解答:乙烯与水反应生成A为乙醇,乙醇催化氧化生成B为乙醛,乙醛继续氧化成C为乙酸。H与G具有相同的官能团,结合乙烯、乙酸和H的分子式可知H为CH3COOCHCH2。(1)B为乙醛,官能团名称为醛基。(2)依据D和E的分子式和结构分析,D生成E发生了加成反应。(3
17、)H的结构简式为CH3COOCHCH2。-39-(4)F与G虽然相差2个CH2原子团,但F含有羧基,G含有酯基,不属于同系物。G中含有碳碳双键,能使Br2/CCl4溶液褪色。与G分子式相同,结构不同,互为同分异构体。G中含有碳碳双键可以发生加聚反应产生固体(白色粉末)。故选B、C。(5)按照酯化反应原理规范书写。答案:(1)醛基(2)加成反应-40-纠错笔记解答有机题,一定要关注细节,不要答非所问。同时还要书写规范。-41-234167 851.(20169镇海中学、学军中学名校协作体联考)下列说法正确的是()A.裂化可以提高汽油等轻质油的产量和质量B.硬脂酸甘油酯皂化反应后得到的主要产品是硬
18、脂酸和甘油C.乙醇、乙酸、乙酸乙酯分子中均存在OHD.向2mL苯中加入1mL碘的CCl4溶液,振荡后静置,上层呈紫红色 答案解析解析关闭裂化可以提高汽油等轻质油的产量和质量,A项正确;硬脂酸甘油酯皂化反应后得到的主要产品是硬脂酸盐和甘油,B项错误;乙酸乙酯分子中不存在OH,C项错误;由于苯与CCl4互溶,向苯中加入碘的CCl4溶液,振荡后静置,不会出现分层,D项错误。 答案解析关闭A-42-234167 852.(201610稽阳联考)下列说法正确的是()A.煤、石油、天然气均为化石燃料,它们属于可再生资源B.大自然利用太阳能最成功的是植物的光合作用C.石油的分馏、催化裂化、裂解等石油加工方法
19、,其目的均为得到更多的汽油D.化肥的大量使用不会造成环境污染 答案解析解析关闭化石燃料都是不可再生资源,A项错误;裂解是为了得到乙烯等气态烃,C项错误;化肥的大量使用会造成土壤板结等问题,D项错误。 答案解析关闭B-43-234167 853.S-诱抗素的分子结构如图,下列关于该分子说法正确的是()A.含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基B.含有苯环、羟基、羰基、羧基C.含有羟基、羰基、羧基、酯基D.含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基 答案解析解析关闭分子中含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基,不含有苯环和酯基,故B、C、D错误,A正确。 答案解析关闭A-44-234167 854.下列化合物的1H核磁共振谱
20、图中出现三组峰的是()A.2,2,3,3-四甲基丁烷B.2,3,4-三甲基戊烷C.3,4-二甲基己烷D.2,5-二甲基己烷 答案 答案关闭D-45-234167 855.分子式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构)()A.6种B.7种 C.8种D.9种 答案 答案关闭C-46-234167 856.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)()A.3种B.4种C.5种D.6种 答案解析解析关闭分子式为C5H10O2并能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体,所以该有机物分子中应含COOH,即分子组成为C4H9COOH,又因丁基有4种,所以符合
21、条件的有机物应为4种,选B。 答案解析关闭B-47-234167 857.叶酸是维生素B族之一,可以由下列甲、乙、丙三种物质合成。(1)甲中显酸性的官能团是(填名称)。-48-234167 85(2)下列关于乙的说法正确的是(填序号)。a.分子中碳原子与氮原子的个数比是75b.属于芳香族化合物c.既能与盐酸又能与氢氧化钠溶液反应d.属于苯酚的同系物(3)丁是丙的同分异构体,且满足下列两个条件,丁的结构简式为。a.含有b.在稀硫酸中水解有乙酸生成 答案 答案关闭-49-234167 858.根据以下有关信息确定某有机物的组成。(1)测定实验式:某含C、H、O三种元素的有机物,经燃烧实验测得其碳的质量分数为64.86%,氢的质量分数为13.51%,则其实验式是。(2)若该有机物的相对分子质量为74,且能与金属钠反应放出H2,1H核磁共振氢谱中出现两组峰,比例为91。则该有机物的结构简式为。 答案 答案关闭
