2019-2020年高考化學二輪復習 專題19 有機化學基礎（選修）（講）（含解析）.doc

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2019-2020年高考化學二輪復習 專題19 有機化學基礎（選修）（講）（含解析） （1）考綱要求 （一）有機化合物的組成與結構 1．能根據有機化合物的元素含量、相對分子質量確定有機化合物的分子式。 2．了解常見有機化合物的結構。了解有機物分子中的官能團，能正確地表示它們的結構。 3．了解確定有機化合物結構的化學方法和某些物理方法。 4．了解有機化合物存在異構現象，能判斷簡單有機化合物的同分異構體（不包括手性異構體）。 5．能根據有機化合物命名規(guī)則命名簡單的有機化合物。 6．能列舉事實說明有機分子中基團之間存在相互影響。 （二）烴及其衍生物的性質與應用 1．以烷、烯、炔和芳香烴的代表物為例，比較它們在組成、結構、性質上的差異。 2．了解天然氣、石油液化氣和汽油的主要成分及其應用。 3．舉例說明烴類物質在有機合成和有機化工中的重要作用。 4．了解鹵代烴、醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的組成和結構特點以及它們的相互聯系。 5．了解加成反應、取代反應和消去反應。 6．結合實際了解某些有機化合物對環(huán)境和健康可能產生影響，關注有機化合物的安全使用問題。 （三）糖類、氨基酸和蛋白質 1．了解糖類的組成和性質特點，能舉例說明糖類在食品加工和生物質能源開發(fā)上的應用。 2．了解氨基酸的組成、結構特點和主要化學性質，氨基酸與人體健康的關系。 3．了解蛋白質的組成、結構和性質。 4．了解化學科學在生命科學發(fā)展中所起的重要作用。 （四）合成高分子化合物 1．了解合成高分子的組成與結構特點，能依據簡單合成高分子的結構分析其鏈節(jié)和單體。 2．了解加聚反應和縮聚反應的特點。 3．了解新型高分子材料的性能及其在高新技術領域中的應用。 4．了解合成高分子化合物在發(fā)展經濟、提高生活質量方面的貢獻。 （2）命題規(guī)律 試題通常以框圖題的形式出現，在高科技新信息的框架中考查有機化學的基礎知識，還特別注重對設計合成線路的考查。所以必須熟練掌握碳碳雙鍵、碳碳叁鍵、鹵代烴中的鹵原子、醇羥基、酚羥基、醛基、羧基及酯基的結構及性質，延伸的還有苯環(huán)結構的特殊性、醚、酮等。在掌握了上述結構的特點后，就可以綜合運用于多官能團化合物上，如課本上介紹的糖類、油脂、蛋白質等。另外，對于生產、生活中的較復雜的化合物，也可根據其結構中所含的特殊官能團，推斷其主要性質。 【例1】【xx年高考新課標Ⅰ卷】化學——選修5：有機化學基礎]（15分） 秸稈（含多糖物質）的綜合應用具有重要的意義。下面是以秸稈為原料合成聚酯類高分子化合物的路線： 回答下列問題： （1）下列關于糖類的說法正確的是______________。（填標號） a.糖類都有甜味，具有CnH2mOm的通式 b.麥芽糖水解生成互為同分異構體的葡萄糖和果糖 c.用銀鏡反應不能判斷淀粉水解是否完全 d.淀粉和纖維素都屬于多糖類天然高分子化合物 （2）B生成C的反應類型為______。 （3）D中官能團名稱為______，D生成E的反應類型為______。 （4）F 的化學名稱是______，由F生成G的化學方程式為______。 （5）具有一種官能團的二取代芳香化合物W是E的同分異構體，0.5 mol W與足量碳酸氫鈉溶液反應生成44 gCO2，W共有______種（不含立體結構），其中核磁共振氫譜為三組峰的結構簡式為_________。 （6）參照上述合成路線，以（反，反）-2，4-己二烯和C2H4為原料（無機試劑任選），設計制備對二苯二甲酸的合成路線_______________________。 【答案】（1）cd； （2）取代反應（或酯化反應）； （3）酯基、碳碳雙鍵；消去反應； （4）己二酸 ； nHOOC(CH2)4COOH+nHOCH2CH2CH2CH2OH+(2n-1)H2O； （5）12； ； （6）。 【例2】【xx年高考新課標Ⅲ卷】化學——選修5：有機化學基礎]（15分） 端炔烴在催化劑存在下可發(fā)生偶聯反應，成為Glaser反應。 2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R+H2 該反應在研究新型發(fā)光材料、超分子化學等方面具有重要價值。下面是利用Glaser反應制備化合物E的一種合成路線： 回答下列問題： （1）B的結構簡式為______，D 的化學名稱為______，。 （2）①和③的反應類型分別為______、______。 （3）E的結構簡式為______。用1 mol E合成1,4-二苯基丁烷，理論上需要消耗氫氣_______mol。 （4）化合物（）也可發(fā)生Glaser偶聯反應生成聚合物，該聚合反應的化學方程式為_____________________________________。 （5）芳香化合物F是C的同分異構體，其分子中只有兩種不同化學環(huán)境的氫，數目比為3:1，寫出其中3種的結構簡式_______________________________。 （6）寫出用2-苯基乙醇為原料（其他無機試劑任選）制備化合物D的合成路線___________。 【答案】（1） ；苯乙炔；（2）取代；消去；（3），4； （4）+(n-1)H2； （5）、、、；（6） 。 1．官能團與有機物的性質 官能團 主要化學性質 烷烴 ①在光照下發(fā)生鹵代反應；②不能使酸性KMnO4溶液褪色；③高溫分解 不飽和烴 烯烴 ①跟X2、H2、HX、H2O等發(fā)生加成反應；②加聚；③易被氧化，可使酸性KMnO4溶液褪色 炔烴 —C≡C— ①跟X2、H2、HX、H2O等發(fā)生加成反應；②易被氧化，可使酸性KMnO4溶液褪色；③加聚 苯 ①取代——硝化反應、磺化反應、鹵代反應(Fe或Fe3＋作催化劑)；②與H2發(fā)生加成反應 苯的 同系物 ①取代反應；②使酸性KMnO4溶液褪色 續(xù)表 鹵代烴 —X ①與NaOH溶液共熱發(fā)生取代反應；②與NaOH醇溶液共熱發(fā)生消去反應 醇 —OH ①跟活潑金屬Na等反應產生H2；②消去反應，加熱時，分子內脫水生成烯烴；③催化氧化；④與羧酸及無機含氧酸發(fā)生酯化反應 酚 —OH ①弱酸性；②遇濃溴水生成白色沉淀；③遇FeCl3溶液呈紫色 醛 ①與H2加成為醇；②被氧化劑(如O2、Ag(NH3)2]＋、Cu(OH)2等)氧化為羧酸 羧酸 ① 酸的通性；②酯化反應 酯 發(fā)生水解反應，生成羧酸(鹽)和醇 2.常見重要官能團的檢驗方法 官能團種類 試劑 判斷依據 碳碳雙鍵或 碳碳三鍵 溴的CCl4溶液 橙紅色褪去 酸性KMnO4溶液 紫紅色褪去 鹵素原子 NaOH溶液、稀硝酸、AgNO3溶液 有沉淀生成 醇羥基 鈉 有H2放出 酚羥基 FeCl3溶液 顯紫色 濃溴水 有白色沉淀產生 醛基 銀氨溶液 有銀鏡生成 新制Cu(OH)2懸濁液 有磚紅色沉淀產生 羧基 NaHCO3溶液 有CO2氣體放出 3.提純常見有機物的方法 混合物 試劑 分離方法 主要儀器 甲烷(乙烯) 溴水 洗氣 洗氣瓶 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) —— 蒸餾 蒸餾燒瓶 乙醇(H2O) 新制生石灰 蒸餾 蒸餾燒瓶 乙酸乙酯(乙酸、乙醇) 飽和Na2CO3溶液 分液 分液漏斗 乙醇(乙酸) NaOH溶液 蒸餾 蒸餾燒瓶 乙烷(乙炔) 酸性KMnO4溶液、NaOH溶液 洗氣 洗氣瓶 4.有機合成思路 （1）原則 基礎原料要價廉、易得、低毒性、低污染；產品易于分離、產率較高；合成線路簡捷，操作簡便，能耗低，易于實現。 （2）方法 ①正合成分析法：從基礎原料入手，找出合成所需的直接或間接的中間體，逐步推向合成的目標有機物，其合成示意圖：基礎原料→中間體1→中間體2……→目標有機物。 ②逆合成分析法：設計復雜有機物的合成路線時常用的方法。它是由目標有機物倒推尋找上一步反應的中間體n，而中間體n又可以由中間體(n－1)得到，依次倒推，最后確定最適宜的基礎原料和最終的合成路線，其合成示意圖：目標有機物→中間體n→中間體(n－1)……→基礎原料。 （3）官能團的引入 引入官能團 有關反應 羥基(—OH) 烯烴與水加成、醛(酮)加氫、鹵代烴水解、酯的水解 鹵素原子(—X) 烴與X2取代、不飽和烴與HX或X2加成、醇與HX取代 碳碳雙鍵() 某些醇或鹵代烴的消去、炔烴不完全加氫 醛基(—CHO) 某些醇(含有—CH2OH)的氧化、烯烴的氧化 羧基(—COOH) 醛的氧化、酯的酸性水解、羧酸鹽的酸化、苯的同系物(側鏈上與苯環(huán)相連的碳原子上有氫原子)被強氧化劑氧化 酯基(—COO—) 酯化反應 （4）官能團的消除 ①通過加成消除不飽和鍵(碳碳雙鍵、碳碳三鍵等)； ②通過加成或氧化等消除醛基(—CHO)； ③通過消去、氧化或酯化反應等消除羥基(—OH)； ④通過水解反應消除酯基、肽鍵、鹵素原子。 （5）官能團的改變 ①通過官能團之間的衍變關系改變。如：醇醛羧酸。 ②通過某些化學方法改變官能團個數或位置。 如：CH3CH2OHCH2===CH2XCH2CH2XHOCH2CH2OH，CH3CH2CH===CH2CH3CH2CHXCH3CH3CH===CHCH3。 【例1】【xx屆邯鄲一?！俊净瘜W選修5：有機化學基礎】(15分) 以烴A或苯合成高分子化合物PMLA的路線如下： 已知： （1）A的化學式為C4H6，其核磁共振氫譜只出現兩組峰且峰面積之比為2:1， A的名稱為_____，A的鏈狀同分異構體有_____種(不包括A)。 （2）由F轉化為H2MA的反應類型是________________-。 （3）1mol有機物F與足量NaHCO3溶液反應生成標準狀況下的CO244.8L，F有順反異構，其反式結構簡式是__________ （4）C的結構簡式是_____________。 （5）E與NaOH溶液在加熱條件下反應的化學方程式是_____________。 （6）聚酯PMLA有多種結構，寫出由H2MA制PMLA的化學方程式_____________。(任寫一種) 【答案】（15分）（1）1，3—丁二烯（2分） 2（2分） （2）加成反應（2分） （3）（2分） （4）（2分） （5）（2分） （6） 或（3分，其它合理答案也給分） 。 考點：考查有機物的推斷與合成，涉及常見有機官能團的性質及轉化。 【趁熱打鐵】【xx屆唐山二?！炕瘜W選修5有機化學基礎]（15分） 有機物F是一種重要的醫(yī)藥中間體，以化合物A（相對分子質量為126.5）為原料合成F的工藝流程如下： 已知： （1）A的結構簡式為 ，D分子中含氧官能團的名稱為_______，反應B→C的反應類型為 。 （2）1molC在一定條件下最多能與______mol NaOH反應。 （3）已知D與SOCl2反應除生成E外還有兩種易溶于水的氣體生成，反應的化學方程式為 。 （4）滿足下列條件的有機物D的同分異構體有______種。 ①屬于1，3，5—三取代苯； ②能發(fā)生銀鏡反應； ③能與氯化鐵溶液顯紫色 (5)B在生成D反應過程還可得到另一種副產物G（），下列有關G的敘述正確的是 。（填選項） A．能與乙二醇通過加聚反應得到高分子材料 B．能發(fā)生取代反應和加成反應 C．該分子中最多有8個碳原子共平面 D．該分子中最多有1個手性碳原子 （6）根據已有知識并結合相關信息，寫出以化合物CH2(COOC2H5)2為有機反應原料制備CH3OCOCH2CH2CH2CH2COOCH3的合成路線流程圖(注明反應條件，無機試劑任選)。合成路線流程圖示例如下： 【答案】 （1） (2分)； 羧基；取代反應 (各1分) （2）4 (2分) （3）+SOCl2+SO2+HCl； (2分) （4） 6 (2分) （5）B (2分) （6） 中含有2個羧基，能與乙二醇通過縮聚反應得到高分子材料，錯誤；B．該物質含有羧基能發(fā)生取代反應，含有苯環(huán)，可以發(fā)生加成反應，正確；C．由于與苯環(huán)連接的碳原子屬于苯環(huán)的平面結構，在該平面上，這兩個碳原子都是飽和碳原子，根據飽和碳原子的四面體結構可知，另外的兩個碳原子也可以在苯環(huán)的平面上，屬于該分子中最多有10個碳原子共平面，錯誤；D．根據手性碳原子的定義可知在該分子中沒有手性碳原子，錯誤；（6）結合題意，以化合物CH2(COOC2H5)2為有機反應原料制備CH3OCOCH2CH2CH2CH2COOCH3的合成路線流程圖是。 考點：考查 有機物的結構、性質、轉化、反應類型、化學方程式和同分異構體的書寫的知識。 【例2】【xx屆北京朝陽一?！浚?7 分）有機物A為緩釋阿司匹林的主要成分。用于內燃機潤滑油的有機物Y 和用于制備水凝膠的聚合物P 的合成路線如下。 已知： （1）D 的分子式為C7H6O3，D 中所含的官能團是　　　。 （2） D→Y的化學方程式是　　　。 （3） 反應Ⅰ的另一種產物是M，其相對分子質量是60，B 、M 均能與NaHCO3反應產生CO2。 ①M 是　　　。 ②B→D的化學方程式是　　　。 （4） 下列說法正確的是　　　。 a.B、C、D中均含有酯基 b.乙二醇可通過的路線合成 c.C能與飽和溴水反應產生白色沉淀 （5） 紅外光譜測定結果顯示，E 中不含羥基。 ①X→E的反應類型是　　　。 ② E的結構簡式是　　　。 （6） 若X的聚合度n＝1，有機物A 只存在一種官能團，A 的結構簡式是　　　。 （7）聚合物P的結構簡式是　　　。 【答案】（1）羥基、羧基； (2) ；(3)①CH3COOH；② （4）b （5）①酯化反應（答“取代反應”也可） +H2O ； (6) ； （7）或或 【解析】 。（6） 若X的聚合度n＝1，有機物A 只存在一種官能團，A 的結構簡式是；（7）E與2-甲基丙烯酸發(fā)生反 考點：考查有機物的結構、性質、轉化、反應類型、化學方程式的書寫的知識。 【趁熱打鐵】【xx屆北京延慶一模】（16分)口服抗菌藥利君沙的制備原料G和某種高分子化合物K的合成路線如下： 已知：①R-CH2-CH=CH2 R-CH-CH=CH2 ②R-CH2-CH=CH2 R-CH2CH2CH2CH ③RCOOR’ +R”18OH RCO18OR”+R’OH (以上R、R’、R”代表H或有機基團) （1）F中官能團的名稱是________。 （2）B→ C的反應類型是 ________。 （3）A 的結構簡式是 ________。 （4）B的一種同分異構體具有順反異構，寫出其中反式的結構簡式____。 （5）D的結構簡式________。 （6）關于E、F、G的說法中正確的是________(填序號)： ① G可以發(fā)生氧化、還原、縮聚反應 ② E、1-丁醇、丁烷中E的沸點最高 ③ E與乙二醇、丙三醇互為同系物 ④ G分子中有4種不同環(huán)境的氫原子 ⑤ 1molF與足量銀氨溶液反應生成4 molAg （7）H的分子式為C8H6O4，其一氯取代物只有一種，能與碳酸氫鈉溶液反應放出氣體，寫出 H→I的化學方程式：__________________________________。 （8）寫出J生成高聚物K的化學方程式 ___________________________。 【答案】25.（16分）（1）醛基 （2）水解（或取代）反應 （3）CH2=CH-CH3 (4) (5) ＨＯＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨＯ （6） ② ⑤ （7） （8） 考點：考查有機物的推斷，有機物的結構與性質，有機反應類型等知識。 1．有機合成的解題思路 2．有機推斷的解題技能 【例】【xx屆天津市河西區(qū)一模】（18分）聚甲基丙烯酸酯纖維廣泛用于制作光導纖維。已知A為某種聚甲基丙烯酸酯纖維的單體，其轉化關系如下： 請按要求回答下列問題： （1）反應①、②的反應類型分別為__________、_________。 （2）B所含官能團的結構簡式：______________________；檢驗其官能團所用化學試劑有______________。 （3）H是C的同系物，比C的相對分子質量大14，其核磁共振氫譜僅有2個吸收峰，H的名稱（系統(tǒng)命名）為_________________。 （4）寫出下列反應的化學方程式： ④：___________________________________。⑦：_____________________________________。 （5）寫出同時符合下列條件的B的同分異構體的結構簡式：__________________________。 ①能與NaOH水溶液反應； ②能發(fā)生銀鏡反應； ③核磁共振氫譜有三組吸收峰，且峰面積之比為1：1：4。 （6）已知： 請以甲苯為原料（其它原料任選）合成聚酯G即，方框內寫中間體的結構簡式，在“→”上方或下方寫反應所需條件或試劑。 【答案】（18分）（1）加聚反應(1分) ；取代反應（1分）； （2）—COOH、（2分）；溴的四氯化碳（或酸性高錳酸鉀溶液）、碳酸氫鈉溶液（或石蕊試劑）（2分，合理即可給分） （3）2，2一二甲基丙酸 （2分）； （4）（2分） (CH3)2CHCOOH+CH3CH2OH (CH3)2CHCOOCH2CH3+H2O （5）（2分） （6）（4分） 考點：考查有機物的結構、性質、轉化、化學方程式和同分異構體的書寫的知識。 誤區(qū)警示：有關官能團性質的易混點： 1．注意苯環(huán)的結構與六元環(huán)的區(qū)別，不要看到含雙鍵的六元環(huán)就認為是苯環(huán)。 2．注意酚羥基的性質與醇羥基的區(qū)別。注意酚羥基與苯環(huán)的相互影響，如苯環(huán)鄰對位氫易取代、酚羥基易電離等。 3．注意醇的催化氧化規(guī)律，伯醇氧化為醛、仲醇氧化為酮，叔醇不能氧化。 4．不是所有的醇或鹵代烴都能發(fā)生消去反應的，與連有醇羥基(或鹵素原子)的碳原子相鄰的碳原子上沒有氫原子，則不能發(fā)生消去反應。 5．酚酯與普通酯的區(qū)別，1 mol酚酯(如HCOOC6H5)水解時耗2 mol NaOH；1 mol普通酯(如CH3COOC2H5)水解時耗1 mol NaOH。 6．能與Na2CO3溶液發(fā)生反應的有：羧酸、苯酚，但苯酚與Na2CO3溶液反應生成NaHCO3而得不到CO2。