2024屆高考化學(xué)總復(fù)習(xí)課件第九章有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)課件_第1頁
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第一節(jié)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與研究方法

1.認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)決定于原子間的連接順序、成鍵方式和空間排布,認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物存在碳架異構(gòu)、位置異構(gòu)和官能團(tuán)異構(gòu)等同分異構(gòu)現(xiàn)象。知道紅外光譜、核磁共振氫譜等現(xiàn)代儀器分析方法在有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用。2.認(rèn)識(shí)官能團(tuán)的種類(碳碳雙鍵、碳碳三鍵、羥基、碳鹵鍵、醛基、酮羰基、羧基、酯基等),從官能團(tuán)的視角認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物的分類。目錄CONTENTS1.夯實(shí)·必備知識(shí)2.突破·關(guān)鍵能力3.形成·學(xué)科素養(yǎng)4.體現(xiàn)·核心價(jià)值5.評(píng)價(jià)·核心素養(yǎng)01夯實(shí)·必備知識(shí)

考點(diǎn)一

有機(jī)化合物的分類方法

1.依據(jù)元素組成分類

2.依據(jù)碳骨架分類

—3.依據(jù)官能團(tuán)分類(1)官能團(tuán):決定有機(jī)化合物特性的

原子或原子團(tuán)

?。原子或原子團(tuán)

(2)有機(jī)化合物的主要類別與其官能團(tuán)類別官能團(tuán)代表物名稱、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式烷烴—甲烷

CH4烯烴

(碳碳雙鍵)炔烴—C≡C—(碳碳三鍵)乙炔

HC≡CH鹵代烴

(碳鹵鍵)溴乙烷CH3CH2Br類別官能團(tuán)代表物名稱、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式醇

—OH

?(羥基)乙醇

CH3CH2OH苯酚

酚醚

(醚鍵)乙醚

CH3CH2OCH2CH3醛

)乙醛

CH3CHO酮

(酮羰基)丙酮

CH3COCH3—OH

醛基

類別官能團(tuán)代表物名稱、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式羧酸

羧基

?)乙酸

CH3COOH酯

?)乙酸乙酯

CH3COOCH2CH3胺—NH2(氨基)甲胺

CH3NH2酰胺

(酰胺基)

乙酰胺

羧基

酯基

1.正誤判斷(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。(1)含有苯環(huán)的有機(jī)化合物屬于芳香烴。(

)答案:×

(2)含有醛基的有機(jī)化合物一定屬于醛類。(

)答案:×

(3)

、—COOH的名稱分別為苯、酸基。(

)答案:×

(4)醛基的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為—COH。(

)答案:×

(6)

含有醚鍵和醛基。(

)答案:×(5)

都屬于酚類。(

)答案:×

2.下列有機(jī)化合物中:A.

B.

C.

E.

D.(1)從官能團(tuán)的角度看,可以看作醇類的是(填字母,下同)

?;可以看作酚類的是

?;可以看作羧酸類的是

?;可以看作酯類的是

?。

答案:BD

ABC

BCD

E

(2)從碳骨架看,屬于鏈狀化合物的是

?(填字母,下同);屬于脂肪族化合物的是

?;屬于芳香族化合物的是

?。

答案:E

DE

ABC3.按要求解答下列各題。(1)化合物

是一種取代有機(jī)氯農(nóng)藥DDT的新型殺蟲劑,它含有的官能團(tuán)為

?(寫名稱),它屬于

?(填“脂環(huán)”或“芳香族”)化合物。

答案:羥基、醛基、碳碳雙鍵

脂環(huán)

(2)

中含氧官能團(tuán)的名稱是

?。

答案:(酚)羥基、酯基

(3)

中含有的官能團(tuán)名稱是

?。

答案:碳碳雙鍵、酯基、酮羰基1.同系物考點(diǎn)二

有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及同分異構(gòu)體

2.同分異構(gòu)現(xiàn)象、同分異構(gòu)體(1)概念化合物分子式相同、結(jié)構(gòu)不同的現(xiàn)象稱為同分異構(gòu)現(xiàn)象。具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互為同分異構(gòu)體。有機(jī)化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象主要有構(gòu)造異構(gòu)和立體異構(gòu)。(2)有機(jī)化合物的構(gòu)造異構(gòu)現(xiàn)象異構(gòu)類別特點(diǎn)及實(shí)例碳架異構(gòu)碳骨架不同,如:CH3—CH2—CH2—CH3和

位置異構(gòu)官能團(tuán)異構(gòu)官能團(tuán)種類不同,如:CH3CH2OH和

CH3OCH3

?,常見的官能團(tuán)異構(gòu)有醇、酚、醚;醛與酮;羧酸與酯等CH3OCH3

(3)常見的官能團(tuán)異構(gòu)舉例組成通式可能的類別及典型實(shí)例CnH2nCnH2n-2CnH2n+2O醇(C2H5OH)、醚(CH3OCH3)(3)常見的官能團(tuán)異構(gòu)舉例組成通式可能的類別及典型實(shí)例CnH2nOCnH2nO2羧酸(CH3CH2COOH)、酯(HCOOCH2CH3、CH3COOCH3)、羥基醛(HO—CH2CH2—CHO)、羥基酮(

)CnH2n-6O酚(

)、芳香醚(

)、芳香醇(

1.正誤判斷(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。(1)相對(duì)分子質(zhì)量相同的有機(jī)物一定是同分異構(gòu)體。(

)答案:×

(2)同分異構(gòu)體和同系物一定屬于同類有機(jī)物。(

)答案:×

(3)CH3CH2OH與CH2OHCH2OH是同系物。(

)答案:×

(4)

互為官能團(tuán)異構(gòu)。(

)答案:×

答案:×

答案:√

(7)C4H8與C3H6可能互為同系物。(

)答案:√2.下列有關(guān)同分異構(gòu)體數(shù)目的敘述中,正確的是(

)A.C5H12有兩種同分異構(gòu)體B.C8H10只有三種屬于芳香烴的同分異構(gòu)體C.CH3CH2CH2CH3在光照條件下與氯氣反應(yīng),只生成一種一氯代烴D.甲苯苯環(huán)上的一個(gè)氫原子被含三個(gè)碳原子的烷基取代,所得產(chǎn)物有六種解析:D

A項(xiàng),C5H12有三種同分異構(gòu)體,錯(cuò)誤;B項(xiàng),C8H10屬于芳香烴的同分異構(gòu)體有

、

、

,共四種,錯(cuò)誤;C項(xiàng),CH3CH2CH2CH3的一氯代烴有兩種,錯(cuò)誤;D項(xiàng),正丙基取代甲苯苯環(huán)上的氫原子與甲基有鄰、間、對(duì)三種位置關(guān)系,同理異丙基與甲基也有三種位置關(guān)系,故其所得產(chǎn)物有六種,正確。3.某有機(jī)物X的化學(xué)式為C5H12O,能與鈉反應(yīng)放出氫氣。X被氧化最終能生成羧酸Y(C5H10O2),若不考慮立體結(jié)構(gòu),X和Y組合生成的酯最多有(

)A.4種B.8種C.16種D.32種解析:C

某有機(jī)物X的化學(xué)式為C5H12O,能與鈉反應(yīng)放出氫氣,X被氧化最終能生成羧酸Y(C5H10O2),則X是醇,X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能是CH3CH2CH2CH2CH2OH、CH3CH2CH(CH3)CH2OH、(CH3)2CHCH2CH2OH、(CH3)3CCH2OH,Y可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式有CH3CH2CH2CH2COOH、CH3CH2CH(CH3)COOH、(CH3)2CHCH2COOH、(CH3)3CCOOH,X和Y組合生成的酯最多有16種。4.下列各組物質(zhì)不屬于同分異構(gòu)體的是(

)A.

B.

C.

和CH3CH2CH2CH2CH3D.

和HCOOCH2CH2CH3解析:D

A、B、C三個(gè)選項(xiàng)中兩種化合物的分子式相同、結(jié)構(gòu)不同,均互為同分異構(gòu)體;而D項(xiàng)中前者

的分子式為C4H6O2,后者HCOOCH2CH2CH3的分子式為C4H8O2,二者分子式不同,不互為同分異構(gòu)體??键c(diǎn)三

研究有機(jī)化合物的一般步驟和方法

1.研究有機(jī)化合物的基本步驟2.分離、提純(1)蒸餾和重結(jié)晶適用對(duì)象要求蒸餾常用于分離、提純互溶的液態(tài)有機(jī)物①該有機(jī)物熱穩(wěn)定性較高②該有機(jī)物與雜質(zhì)的

沸點(diǎn)

?相差較大重結(jié)晶常用于分離、提純固態(tài)有機(jī)物①雜質(zhì)在所選溶劑中

溶解度

?很小或很大②被提純的有機(jī)物在此溶劑中溶解度受

溫度

?的影響較大沸點(diǎn)

溶解度

溫度

(2)萃取分液①液—液萃取利用待分離組分在兩種

不互溶的溶劑

?中的溶解性不同,將其從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑的過程。②固—液萃?。河萌軇墓腆w物質(zhì)中溶解出待分離組分的過程。不互溶的溶劑

3.有機(jī)化合物分子式的確定(1)元素分析4.確定分子結(jié)構(gòu)——波譜分析(1)紅外光譜原理不同的化學(xué)鍵或官能團(tuán)的

吸收頻率

?不同,在紅外光譜圖上將處于不同的位置作用獲得分子中所含的

化學(xué)鍵

?或

官能團(tuán)

?的信息吸收頻率

化學(xué)鍵

官能團(tuán)

(2)相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定——質(zhì)譜法質(zhì)荷比(分子離子、碎片離子的

相對(duì)質(zhì)量

?與其

電荷數(shù)

?的比值)

最大

?值即為該有機(jī)化合物的相對(duì)分子質(zhì)量。相對(duì)質(zhì)量

電荷數(shù)

最大

(2)核磁共振氫譜原理處于不同化學(xué)環(huán)境中的氫原子因產(chǎn)生共振時(shí)吸收電磁波的頻率不同,相應(yīng)的信號(hào)在譜圖上出現(xiàn)的位置也不同,具有不同的化學(xué)位移作用獲得有機(jī)物分子中氫原子的種類及相對(duì)數(shù)目,吸收峰數(shù)目=

氫原子種類

?,吸收峰面積比=

各類氫原子數(shù)目比

?舉例分子式為C2H6O的有機(jī)物A,其核磁共振氫譜圖如下,則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

CH3CH2OH

?

氫原子種類

各類氫原子數(shù)目比

CH3CH2OH

(3)X射線衍射①原理:X射線和晶體中的原子相互作用可以產(chǎn)生衍射圖。②作用:獲得分子結(jié)構(gòu)的有關(guān)數(shù)據(jù),包括鍵長(zhǎng)、鍵角等分子結(jié)構(gòu)信息。1.正誤判斷(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。(1)碳?xì)滟|(zhì)量比為3∶1的有機(jī)物一定是CH4。(

)答案:×

(2)CH3CH2OH與CH3OCH3互為同分異構(gòu)體,核磁共振氫譜相同。(

)答案:×

(3)乙醇是良好的有機(jī)溶劑,根據(jù)“相似相溶”的規(guī)律用乙醇從水溶液中萃取有機(jī)物。(

)答案:×

(5)有機(jī)物

的核磁共振氫譜圖中有4組吸收峰。(

)答案:√

(6)有機(jī)物

的核磁共振氫譜中會(huì)出現(xiàn)三組峰,且峰面積之比為3∶4∶1。(

)答案:×(4)質(zhì)譜法可以測(cè)定有機(jī)物的摩爾質(zhì)量,而紅外光譜和核磁共振氫譜圖可以確定有機(jī)物的官能團(tuán)類型。(

)答案:×

2.下列實(shí)驗(yàn)中,所采取的分離方法與對(duì)應(yīng)原理都正確的是(

)選項(xiàng)目的分離方法原理A分離溶于水的碘乙醇萃取碘在乙醇中的溶解度較大B分離乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同C除去KNO3固體中混雜的NaCl重結(jié)晶NaCl在水中的溶解度很大D除去丁醇中的乙醚蒸餾丁醇與乙醚的沸點(diǎn)相差較大解析:D

分離溶于水的碘用萃取方法,但不能用乙醇作萃取劑,因?yàn)橐掖己退ト埽珹項(xiàng)錯(cuò)誤;分離不互溶的液體混合物用分液法,乙酸乙酯和乙醇是相溶的,不能用分液法分離,B項(xiàng)錯(cuò)誤;除去KNO3固體中混雜的NaCl,用重結(jié)晶的方法,原理是硝酸鉀在水中的溶解度隨溫度的變化較大,C項(xiàng)錯(cuò)誤;除去丁醇中的乙醚,利用二者沸點(diǎn)不同用蒸餾法進(jìn)行分離,D項(xiàng)正確。3.有機(jī)物A可由葡萄糖發(fā)酵得到,也可從酸牛奶中提取。純凈的A為無色黏稠液體,易溶于水。為研究A的組成與結(jié)構(gòu),進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn),試通過計(jì)算填空:實(shí)驗(yàn)步驟解釋或?qū)嶒?yàn)結(jié)論(1)稱取A9.0g,升溫使其氣化,測(cè)其密度是相同條件下H2的45倍(1)A的相對(duì)分子質(zhì)量為

(2)將此9.0gA在足量純O2中充分燃燒,并使其產(chǎn)物依次緩緩?fù)ㄟ^濃硫酸、堿石灰,發(fā)現(xiàn)兩者分別增重5.4g和13.2g(2)A的分子式為

實(shí)驗(yàn)步驟解釋或?qū)嶒?yàn)結(jié)論(3)另取A9.0g,跟足量的NaHCO3

粉末反應(yīng),生成2.24LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),若與足量金屬鈉反應(yīng)則生成2.24LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)(3)用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示A中含有的官能團(tuán):

?、

(4)A的核磁共振氫譜如圖:

(4)A中含有

?種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子

(5)綜上所述,A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

(3)0.1

mol

A能與NaHCO3反應(yīng)生成0.1

mol

CO2,則A分子中含有一個(gè)—COOH,能與鈉反應(yīng)生成0.1

mol

H2,則A分子中還含有一個(gè)—OH。答案:(1)90

(2)C3H6O3

(3)—COOH—OH

(4)4

(5)

有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)式的確定流程02突破·關(guān)鍵能力

限定條件下同分異構(gòu)體的判斷與書寫

1.在E(

)的同分異構(gòu)體中,同時(shí)滿足下列條件的總數(shù)為

?種。

①含有一個(gè)苯環(huán)和三個(gè)甲基;②與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳;③能發(fā)生銀鏡反應(yīng),不能發(fā)生水解反應(yīng)。上述同分異構(gòu)體經(jīng)銀鏡反應(yīng)后酸化,所得產(chǎn)物中,核磁共振氫譜顯示有四組氫(氫原子數(shù)量比為6∶3∶2∶1)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

?。

解析:E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

,E的分子式為C11H12O3,不飽和度為6;E的同分異構(gòu)體與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生CO2,結(jié)合分子式中O原子的個(gè)數(shù),說明含1個(gè)羧基,能發(fā)生銀鏡反應(yīng)、不能發(fā)生水解反應(yīng)說明還含1個(gè)醛基;若3個(gè)甲基在苯環(huán)上的位置為

時(shí),羧基、醛基在苯環(huán)上有3種位置;若3個(gè)甲基在苯環(huán)上的位置為

時(shí),羧基、醛基在苯環(huán)上有6種位置;若3個(gè)甲基在苯環(huán)上的位置為

時(shí),羧基、醛基在苯環(huán)上有1種位置;故符合題意的同分異構(gòu)體共有3+6+1=10種;上述同分異構(gòu)體經(jīng)銀鏡反應(yīng)后酸化所得產(chǎn)物中核磁共振氫譜顯示有4組氫且氫原子數(shù)量比為6∶3∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

。答案:10

2.化合物I(

)的同分異構(gòu)體滿足以下條件的有

?種(不考慮立體異構(gòu))。

ⅰ.含苯環(huán)且苯環(huán)上只有一個(gè)取代基ⅱ.紅外光譜無醚鍵吸收峰其中,苯環(huán)側(cè)鏈上有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,且個(gè)數(shù)比為6∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

?(任寫一種)。

解析:化合物I的分子式為C10H14O,計(jì)算可得不飽和度為4,根據(jù)題目所給信息,化合物I的同分異構(gòu)體分子中含有苯環(huán)(已占據(jù)4個(gè)不飽和度),則其余C原子均為飽和碳原子(單鍵連接其他原子);又由紅外光譜無醚鍵吸收峰,可得苯環(huán)上的取代基中含1個(gè)羥基;再由分子中苯環(huán)上只含有1個(gè)取代基,可知該有機(jī)化合物的碳鏈結(jié)構(gòu)有如下四種:

、

、

、

(1、2、3、4均表示羥基的連接位置),所以滿足條件的化合物I的同分異構(gòu)體共有12種;其中,苯環(huán)側(cè)鏈上有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,且個(gè)數(shù)比為6∶2∶1的同分異構(gòu)體應(yīng)含有兩個(gè)等效的甲基,則其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

。答案:12

(或

1.明確三個(gè)關(guān)系(1)不飽和度(Ω)與結(jié)構(gòu)關(guān)系不飽和度思考方向Ω=11個(gè)雙鍵或1個(gè)環(huán)Ω=21個(gè)三鍵或2個(gè)雙鍵Ω=33個(gè)雙鍵或1個(gè)雙鍵和1個(gè)三鍵(或考慮環(huán)結(jié)構(gòu))Ω>4考慮可能含有苯環(huán)(2)化學(xué)性質(zhì)與結(jié)構(gòu)關(guān)系化學(xué)性質(zhì)思考方向能與金屬鈉反應(yīng)羥基、羧基能與碳酸鈉溶液反應(yīng)酚羥基、羧基與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)酚羥基發(fā)生銀鏡反應(yīng)醛基發(fā)生水解反應(yīng)碳鹵鍵、酯基(3)核磁共振氫譜與結(jié)構(gòu)的關(guān)系①確定有多少種不同化學(xué)環(huán)境的氫。②判斷分子的對(duì)稱性。2.掌握六種方法記憶法記住一些常見有機(jī)物的同分異構(gòu)體數(shù)目,如:4碳烷烴有2種,5碳烷烴有3種,6碳烷烴有5種基團(tuán)連接法將有機(jī)化合物看作由基團(tuán)連接而成,由基團(tuán)的異構(gòu)數(shù)目可推斷有機(jī)化合物的異構(gòu)體數(shù)目。如丁基有4種,則C4H9Cl、C4H9OH、C4H9COOH均有4種等效氫法分子中等效氫原子有如下情況:分子中同一個(gè)碳原子上連接的氫原子等效;同一個(gè)碳原子上所連接的甲基上的氫原子等效;分子中處于對(duì)稱位置上的氫原子等效定一移一法分析二元取代產(chǎn)物的方法:如分析C3H6Cl2的同分異構(gòu)體數(shù)目,可先固定其中一個(gè)氯原子位置,然后移動(dòng)另一個(gè)氯原子換位思考法將有機(jī)化合物分子中的不同原子或原子團(tuán)換位進(jìn)行思考。如乙烷分子中共有6個(gè)H,若有一個(gè)氫原子被Cl取代所得一氯乙烷只有一種結(jié)構(gòu),那么五氯乙烷也只有一種。假設(shè)把五氯乙烷分子中的Cl看作H,而H看作Cl,其情況跟一氯乙烷完全相同,故五氯乙烷也有一種結(jié)構(gòu)。同理二氯乙烷和四氯乙烷均有2種,二氯苯和四氯苯均有3種組合法一元酯R1COOR2,—R1有m種,—R2有n種,則一元酯共有m×n種

1.M為甲苯的同分異構(gòu)體,符合下列條件的M的結(jié)構(gòu)有

?種,其中有6個(gè)碳原子在一條直線上的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

?。

a.屬于鏈狀烴b.分子中只有碳碳三鍵一種官能團(tuán)解析:甲苯的不飽和度為4,M為甲苯的同分異構(gòu)體,滿足屬于鏈狀烴,分子中只有碳碳三鍵一種官能團(tuán),則為二炔烴,可能的結(jié)構(gòu)有(只畫C骨架):C≡C—C≡C—C—C—C、C≡C—C—C≡C—C—C、C≡C—C—C—C≡C—C、C≡C—C—C—C—C≡C、C—C≡C—C≡C—C—C、C—C≡C—C—C≡C—C、

、

、

共10種,其中有6個(gè)碳原子在一條直線上的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

。答案:10

2.F是B(

)的同分異構(gòu)體。7.30g的F與足量飽和碳酸氫鈉反應(yīng)可釋放出2.24L二氧化碳(標(biāo)準(zhǔn)狀況),F(xiàn)的可能結(jié)構(gòu)共有

?種(不考慮立體異構(gòu));其中核磁共振氫譜為三組峰,峰面積比為3∶1∶1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

?。

解析:B的分子式為C6H10O4,其相對(duì)分子質(zhì)量為146,F(xiàn)是B的同分異構(gòu)體,則7.30

g

F的物質(zhì)的量為0.05

mol,生成的二氧化碳的物質(zhì)的量為0.1

mol,因此F分子中含有兩個(gè)羧基,剩余基團(tuán)為—C4H8,根據(jù)同分異構(gòu)體的書寫方法可判斷符合要求的F的可能結(jié)構(gòu)有9種,其中滿足核磁共振氫譜有三組峰,且峰面積比為3∶1∶1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

。答案:9

3.芳香族化合物X是E(

)的同分異構(gòu)體,X能與熱的NaOH溶液反應(yīng)生成穩(wěn)定化合物,0.1molX消耗NaOH0.2mol,化合物X共有

?種(不考慮立體異構(gòu))。其中核磁共振氫譜顯示有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫,峰面積比為2∶2∶2∶1∶1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

?。

答案:10

4.

有多種同分異構(gòu)體,同時(shí)滿足下列條件的同分異構(gòu)體有

?種(不考慮立體異構(gòu));①苯環(huán)上有2個(gè)取代基

②能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng)

③與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)

其中核磁共振氫譜有五組峰,且峰面積之比為6∶2∶2∶1∶1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

?。

解析:

的同分異構(gòu)體滿足:①能發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明結(jié)構(gòu)中存在醛基,②與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),說明含有酚羥基,同時(shí)滿足苯環(huán)上有2個(gè)取代基,酚羥基需占據(jù)苯環(huán)上的1個(gè)取代位置,另一取代基的結(jié)構(gòu)(序號(hào)表示—CHO的位置):

,共5種,因此一共有5×3=15種結(jié)構(gòu);其中核磁共振氫譜有五組峰,因酚羥基和醛基均無對(duì)稱結(jié)構(gòu),因此峰面積之比為6∶2∶2∶1∶1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式一定具有對(duì)稱性(否則苯環(huán)上的氫原子不等效),即苯環(huán)上取代基位于對(duì)位,核磁共振氫譜中峰面積比為6的氫原子位于與同一碳原子相連的兩個(gè)甲基上,因此該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

。答案:15

03形成·學(xué)科素養(yǎng)1.玫瑰精油是制造高級(jí)名貴香水既重要又昂貴的原料,不但用來制造美容、護(hù)膚、護(hù)發(fā)等化妝品,還廣泛用于醫(yī)藥和食品。它能刺激和協(xié)調(diào)人的免疫和神經(jīng)系統(tǒng),同時(shí)有助于改善內(nèi)分泌腺的分泌,去除器官硬化,修復(fù)細(xì)胞等。玫瑰精油的成分之一是乙酸橙花醇酯,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖:(1)該物質(zhì)的分子式是什么?答案:C12H20O2。(2)該物質(zhì)的核磁共振氫譜含有幾組吸收峰?峰面積之比是多少?答案:該物質(zhì)含有8種不同化學(xué)環(huán)境的H原子,有8組吸收峰,其峰面積之比為3∶2∶1∶3∶2∶2∶1∶6。

(3)若用乙酸與橙花醇來制備乙酸橙花醇酯,如何除去乙酸橙花醇酯中的乙酸和橙花醇?答案:加入飽和碳酸鈉溶液再分液。(4)1mol乙酸橙花醇酯充分燃燒可消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下O2的體積是多少?

2.我國(guó)科學(xué)家屠呦呦因成功提取青蒿素而獲得2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。青蒿素是治療瘧疾的有效藥物,它的使用在全世界“拯救了幾百萬人的生命”??茖W(xué)家研究確認(rèn)青蒿素分子結(jié)構(gòu)如圖所示,請(qǐng)據(jù)此回答下列問題。(1)按碳骨架分類,青蒿素屬于鏈狀化合物還是環(huán)狀化合物?寫出它的分子式以及分子中所含官能團(tuán)的名稱。答案:環(huán)狀化合物。C15H22O5。酯基、醚鍵。(2)青蒿素分子中碳原子的雜化方式有哪些?是否存在非極性鍵?答案:sp2

、sp3。存在O—O、C—C非極性鍵。(3)青蒿素可以用有機(jī)溶劑A從中藥中提取,使用現(xiàn)代分析儀器對(duì)有機(jī)化合物A的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)定,相關(guān)結(jié)果如下:①根據(jù)圖1,A的相對(duì)分子質(zhì)量為多少?②根據(jù)圖2,推測(cè)A可能所屬的有機(jī)化合物類別和其分子式。③根據(jù)以上結(jié)果和圖3(兩組峰的面積比為2∶3),推測(cè)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。答案:①74。②醚。C4H10O。③CH3CH2OCH2CH3。(4)青蒿素需采用低溫、冷浸等方法才能成功提取,這是因?yàn)榍噍锼胤肿又械哪硞€(gè)基團(tuán)在提取過程中對(duì)熱不穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)證明,該基團(tuán)還能與碘化鈉作用生成碘單質(zhì)。推測(cè)寫出該基團(tuán)的結(jié)構(gòu)式,并說明理由。答案:O—O。具有強(qiáng)氧化性。04體現(xiàn)·核心價(jià)值

1.(2022·浙江6月選考)下列說法不正確的是(

)A.乙醇和丙三醇互為同系物B.35Cl和37Cl互為同位素C.O2和O3互為同素異形體D.丙酮(

)和環(huán)氧丙烷(

)互為同分異構(gòu)體解析:A

同系物是指結(jié)構(gòu)相似、分子組成相差一個(gè)或若干個(gè)“CH2”原子團(tuán)的有機(jī)化合物,乙醇中含有一個(gè)羥基,丙三醇中含有三個(gè)羥基,二者結(jié)構(gòu)不相似,不互為同系物,A項(xiàng)錯(cuò)誤;同位素是指質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的不同核素,35Cl和37Cl互為同位素,B項(xiàng)正確;同素異形體是指同一種元素形成的不同單質(zhì),O2和O3互為同素異形體,C項(xiàng)正確;同分異構(gòu)體是指分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物,丙酮和環(huán)氧丙烷分子式相同,結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體,D項(xiàng)正確。2.(2022·河北高考·改編)在EY沸石催化下,萘與丙烯反應(yīng)主要生成二異丙基萘M和N。

下列說法正確的是(

)A.M和N互為同系物B.M分子中最多有12個(gè)碳原子共平面C.N的一溴代物有4種D.萘的二溴代物有10種解析:D

由題中信息可知,M和N均屬于二異丙基萘,兩者分子式相同,但是其結(jié)構(gòu)不同,故兩者互為同分異構(gòu)體,不互為同系物,A不正確;萘分子中的10個(gè)碳原子是共面的,由于單鍵可以旋轉(zhuǎn),異丙基中最多可以有2個(gè)碳原子與苯環(huán)共面,因此,M分子中最多有14個(gè)碳原子共平面,B不正確;N分子中有5種不同化學(xué)環(huán)境的H,因此其一溴代物有5種,C不正確;萘分子中有8個(gè)H,但是只有兩種不同化學(xué)環(huán)境的H(分別用α、β表示,其分別有4個(gè)),根據(jù)定一移一法可知,若先取代α,則取代另一個(gè)H的位置有7個(gè);然后先取代1個(gè)β,然后再取代其他β,有3種,因此,萘的二溴代物有10種,D正確。3.(2022·山東高考)已知苯胺(液體)、苯甲酸(固體)微溶于水,苯胺鹽酸鹽易溶于水。實(shí)驗(yàn)室初步分離甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列說法正確的是(

)A.苯胺既可與鹽酸也可與NaOH溶液反應(yīng)B.由①、③分別獲取相應(yīng)粗品時(shí)可采用相同的操作方法C.苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③獲得D.①、②、③均為兩相混合體系解析:C

苯胺分子中含有的氨基能與鹽酸反應(yīng),但不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),A錯(cuò)誤;得到苯胺粗品①的分離方法為分液,得到苯甲酸粗品③的分離方法為結(jié)晶或重結(jié)晶、過濾、洗滌,獲取兩者的操作方法不同,B錯(cuò)誤;苯胺粗品、甲苯粗品、苯甲酸粗品依次由①、②、③獲得,C正確;①、②為液相,③為固相,都不是兩相混合體系,D錯(cuò)誤。4.(2021·山東高考)

立體異構(gòu)包括順反異構(gòu)、對(duì)映異構(gòu)等。有機(jī)物M(2-甲基-2-丁醇)存在如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系,下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.N分子可能存在順反異構(gòu)B.L的任一同分異構(gòu)體最多有1個(gè)手性碳原子C.M的同分異構(gòu)體中,能被氧化為酮的醇有3種D.L的同分異構(gòu)體中,含兩種化學(xué)環(huán)境氫的只有1種解析:A

M(

)在濃硫酸作催化劑并加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成

,N與HCl發(fā)生加成反應(yīng)生成L,L能發(fā)生水解反應(yīng)生成M,則L的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

。

、都不存在順反異構(gòu),A錯(cuò)誤;手性碳原子是指與四個(gè)各不相同的原子或原子團(tuán)相連的碳原子,L的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)及手性碳原子(用*標(biāo)記)為

、

、

、

、

、

,任一同分異構(gòu)體中最多含有1個(gè)手性碳原子,B正確;當(dāng)與羥基相連的碳原子上只有1個(gè)氫原子時(shí),醇能發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成酮,羥基取代亞甲基上1個(gè)氫原子即滿足條件,則滿足條件的結(jié)構(gòu)有

、

、

,共3種,C正確;連接在同一碳原子上的氫原子等效,連接在同一碳原子上的甲基上的等效,由B項(xiàng)解析可知,L的同分異構(gòu)體中,含有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子的結(jié)構(gòu)為

,D正確。5.(2022·浙江6月選考)寫出同時(shí)符合下列條件的化合物F(

)的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

?。

①1H-NMR譜和IR譜檢測(cè)表明:分子中共有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,有N—H鍵。②分子中含一個(gè)環(huán),其成環(huán)原子數(shù)≥4。解析:化合物F的同分異構(gòu)體,則有1個(gè)不飽和度,其有3種等效氫,含有N—H鍵,且分子中含一個(gè)環(huán),其成環(huán)原子數(shù)≥4,則結(jié)構(gòu)有

、

、

、

。答案:

、

、

05評(píng)價(jià)·核心素養(yǎng)一、選擇題:本題包括12個(gè)小題,每小題僅有1個(gè)選項(xiàng)符合題意。1.研究有機(jī)物一般經(jīng)過以下幾個(gè)基本步驟:分離、提純→確定實(shí)驗(yàn)式→確定分子式→確定結(jié)構(gòu)式。以下用于研究有機(jī)物的方法正確的是(

)A.通常用過濾來分離、提純液態(tài)有機(jī)混合物B.質(zhì)譜儀可以用于確定有機(jī)物中氫原子的種類C.核磁共振氫譜可以用于確定有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量D.紅外光譜可以用于確定有機(jī)物分子中的基團(tuán)解析:D

分離、提純液態(tài)有機(jī)混合物,常根據(jù)有機(jī)物的沸點(diǎn)不同,用蒸餾的方法分離,而過濾不能達(dá)到分離的目的,A錯(cuò)誤;核磁共振氫譜用于測(cè)定有機(jī)物分子中氫原子的種類和數(shù)目,質(zhì)譜儀用于測(cè)定有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量,B、C錯(cuò)誤;紅外光譜可以用于確定有機(jī)物分子中的基團(tuán),D正確。

2.下列物質(zhì)的分類中,所屬關(guān)系不符合“X包含Y、Y包含Z”的是(

)選項(xiàng)XYZA芳香族化合物芳香烴的衍生物

(苯酚)B脂肪族化合物鏈狀烴的衍生物CH3COOH(乙酸)C環(huán)狀化合物芳香族化合物苯的同系物D不飽和烴芳香烴

(苯甲醇)解析:D

芳香族化合物包含芳香烴、芳香烴的衍生物(X包含Y),苯酚屬于芳香烴的衍生物(Y包含Z),A項(xiàng)正確;脂肪族化合物包含鏈狀烴的衍生物(X包含Y),而CH3COOH屬于鏈狀烴的衍生物(Y包含Z),B項(xiàng)正確;芳香族化合物是一種環(huán)狀化合物(X包含Y),且苯的同系物屬于芳香族化合物(Y包含Z),C項(xiàng)正確;芳香烴屬于不飽和烴(X包含Y),但苯甲醇是芳香烴的衍生物,不屬于芳香烴(Y不包含Z),D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.2022年國(guó)慶節(jié)期間,為了保持鮮花盛開,對(duì)大量盆栽鮮花施用了S-誘抗素制劑。S-誘抗素的分子結(jié)構(gòu)如圖,下列關(guān)于該分子說法正確的是(

(提示:

是酮羰基)A.含有碳碳雙鍵、羥基、酮羰基、羧基B.含有苯環(huán)、羥基、酮羰基、羧基C.含有羥基、酮羰基、羧基、酯基D.含有碳碳雙鍵、苯環(huán)、羥基、酮羰基解析:A

從圖示可知,該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)中存在3個(gè)碳碳雙鍵、1個(gè)酮羰基、1個(gè)醇羥基、1個(gè)羧基,A項(xiàng)正確。4.下列有關(guān)有機(jī)物同分異構(gòu)體(均不考慮立體異構(gòu))數(shù)目的判斷中,不正確的是(

)選項(xiàng)有機(jī)物同分異構(gòu)體數(shù)目A分子式為C4H10O且能與金屬鈉反應(yīng)的有機(jī)物

3種B相對(duì)分子質(zhì)量為86的烷烴5種C甲苯的一氯代物4種D含有2個(gè)甲基的分子式為C4H8Cl2的有機(jī)物4種解析:A

C4H10O能與鈉反應(yīng),說明其是丁醇C4H9OH,丁基有4種,故相應(yīng)的醇有4種,A項(xiàng)錯(cuò)誤;相對(duì)分子質(zhì)量為86的烷烴為C6H14,其同分異構(gòu)體有5種,B項(xiàng)正確;甲苯的苯環(huán)上的一氯代物有3種、甲基上的一氯代物有1種,共有4種同分異構(gòu)體,C項(xiàng)正確;D項(xiàng)中相應(yīng)的同分異構(gòu)體有如下4種:

、

、

,D項(xiàng)正確。5.只含有C、H、O、N的某有機(jī)物的簡(jiǎn)易球棍模型如圖所示,下列關(guān)于該有機(jī)物的說法不正確的是(

)A.該有機(jī)物屬于氨基酸B.該有機(jī)物的分子式為C3H7NO2C.該有機(jī)物與CH3CH2CH2NO2互為同系物D.該有機(jī)物的一氯代物有2種解析:C

根據(jù)有機(jī)物的成鍵特點(diǎn),該有機(jī)物為

,含有氨基和羧基,屬于氨基酸,A正確;其分子式為C3H7NO2,與CH3CH2CH2NO2互為同分異構(gòu)體,B正確,C錯(cuò)誤;該有機(jī)物的一氯代物有2種,D正確。6.如圖所示的有機(jī)物是制備青蒿素的重要原料,下列有關(guān)該有機(jī)物的說法不正確的是(

)A.分子式為C21H28O2B.能溶于水,屬于芳香烴C.可使酸性高錳酸鉀溶液褪色D.苯環(huán)上的一氯取代物有3種解析:B

由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知其分子式為C21H28O2,A正確;含有O元素,則屬于烴的衍生物,B錯(cuò)誤;含有碳碳雙鍵,可使酸性高錳酸鉀溶液褪色,C正確;分子中只有一個(gè)苯環(huán),則苯環(huán)上的一氯取代物有3種,D正確。7.為提純下列物質(zhì)(括號(hào)內(nèi)的物質(zhì)是雜質(zhì)),所選用的除雜試劑和分離方法都正確的是(

)選項(xiàng)被提純的物質(zhì)除雜試劑分離方法A甲烷(乙烯)酸性高錳酸鉀溶液洗氣B苯(苯酚)氫氧化鈉溶液分液C乙酸乙酯(乙酸)氫氧化鈉溶液分液D乙醇(水)氯化鈣蒸餾解析:B

A項(xiàng),甲烷與酸性高錳酸鉀溶液不反應(yīng),乙烯與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w,引入新的雜質(zhì),錯(cuò)誤;B項(xiàng),苯與氫氧化鈉溶液不反應(yīng),苯酚具有弱酸性,與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成苯酚鈉,苯與水分層,用分液方法分離,正確;C項(xiàng),用飽和碳酸鈉溶液與乙酸反應(yīng),降低乙酸乙酯溶解度,再用分液方法分離,錯(cuò)誤;D項(xiàng),生石灰與水反應(yīng)生成氫氧化鈣,可增大混合物的熔、沸點(diǎn)差異,再蒸餾得到乙醇,不能使用氯化鈣,錯(cuò)誤。8.下列關(guān)于有機(jī)物結(jié)構(gòu)的說法錯(cuò)誤的是(

)A.環(huán)己烷中所有C—C—C鍵角不是120°B.CnH2n+1Cl與CnHCl2n+1同分異構(gòu)體數(shù)目相同C.C原子與N原子之間可形成單鍵、雙鍵和三鍵D.含有手性碳原子的飽和鏈烴中,碳原子數(shù)最少的一定是3-甲基己烷解析:D

環(huán)己烷中所有C原子與其所連原子構(gòu)成四面體結(jié)構(gòu),鍵角不是120°,A正確;CnH2n+1Cl的等效氫原子與CnHCl2n+1的等效氯原子數(shù)目相同,則同分異構(gòu)體數(shù)目相同,B正確;C原子與N原子之間可形成單鍵、雙鍵和三鍵,C正確;含有手性碳原子的飽和鏈烴中,碳原子數(shù)最少的可能是3-甲基己烷,也可能是2,3-二甲基戊烷,D錯(cuò)誤。9.科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),具有高度對(duì)稱的有機(jī)分子具有致密性高、穩(wěn)定性強(qiáng)、張力能大等特點(diǎn),因此這些分子成為化學(xué)界關(guān)注的熱點(diǎn)。立體烷烴中有一系列對(duì)稱結(jié)構(gòu)的烴,如:

(正四面體烷C4H4)、

(棱晶烷C6H6)、

(立方烷C8H8)等,下列有關(guān)說法正確的是(

)A.立體烷烴的C原子都形成4個(gè)單鍵,因此它們都屬于烷烴B.上述一系列物質(zhì)互為同系物,它們的通式為C2nH2n(n≥2)C.棱晶烷與立方烷中碳原子均為飽和碳原子,其二氯代物的種數(shù)不同D.苯、盆烯(

)與棱晶烷互為同分異構(gòu)體解析:D

A項(xiàng),立體烷烴的一個(gè)碳原子與其他三個(gè)碳原子之間都形成單鍵,還與H原子之間形成一個(gè)共價(jià)鍵,它們都屬于環(huán)烷烴,錯(cuò)誤;B項(xiàng),

(正四面體烷C4H4)、

(棱晶烷C6H6)、

(立方烷C8H8),它們不互為同系物,通式為C2nH2n(n≥2),錯(cuò)誤;

C項(xiàng),棱晶烷二氯代物的同分異構(gòu)體有三種,立方烷的二氯代物的同分異構(gòu)體也有三種,所以棱晶烷與立方烷中碳原子均為飽和碳原子,其二氯代物的種數(shù)相同,錯(cuò)誤;D項(xiàng),苯分子式為C6H6、盆烯(

)分子式為C6H6、棱晶烷分子式為C6H6,所以它們互為同分異構(gòu)體,正確。10.環(huán)己醇(沸點(diǎn)161.0℃)可在濃磷酸催化下脫水制備環(huán)己烯(沸點(diǎn)83.0℃),實(shí)驗(yàn)過程如下:將一定量的環(huán)己醇和濃磷酸混合加熱蒸餾,收集85℃以下的蒸出液。蒸出液中加入NaCl使水層飽和,然后加入少量Na2CO3溶液,分液,向有機(jī)相加適量無水CaCl2干燥、過濾、加熱蒸餾,收集82~84℃的餾分。下列說法中錯(cuò)誤的是(

)A.本實(shí)驗(yàn)可用硫酸代替磷酸作催化劑,但使用硫酸時(shí)常常產(chǎn)生黑色物質(zhì)B.加入NaCl的目的是降低環(huán)己烯的溶解度,增加水層密度使有機(jī)層易于分離C.分液時(shí),打開活塞將有機(jī)層從分液漏斗下口放出D.第一次蒸餾中邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物,可以使反應(yīng)更完全、提高轉(zhuǎn)化率解析:C

本實(shí)驗(yàn)可用硫酸代替磷酸作催化劑,由于濃硫酸具有脫水性,能使有機(jī)物炭化,所以使用硫酸時(shí)常常產(chǎn)生黑色物質(zhì),A正確;加入NaCl可以降低環(huán)己烯的溶解度,增加水層密度使有機(jī)層易于分離,類似于鹽析,B正確;環(huán)己烯的密度小于水的,分液時(shí),打開活塞將水層從分液漏斗下口放出,然后關(guān)閉活塞,將上層液體即有機(jī)層從上口倒出,C錯(cuò)誤;第一次蒸餾中邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物,降低生成物濃度,促使平衡正向進(jìn)行,可以使反應(yīng)更完全、提高轉(zhuǎn)化率,D正確。11.有機(jī)物R(

)是一種重要的有機(jī)中間體。下列有關(guān)說法正確的是(

)A.R與M(

)互為同分異構(gòu)體B.R的六元環(huán)上的一氯代物有4種D.R能發(fā)生取代、加成、氧化反應(yīng)C.R中所有碳原子一定處于同一平面解析:D

R的分子式為C8H8O4,M的分子式為C8H6O4,二者分子式不同,不互為同分異構(gòu)體,A項(xiàng)錯(cuò)誤;R的六元環(huán)上有5種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,所以R的六元環(huán)上的一氯代物有5種,B項(xiàng)錯(cuò)誤;R的結(jié)構(gòu)中含有“

”,因此所有碳原子不能處于同一平面,C項(xiàng)錯(cuò)誤;R中含有碳碳雙鍵、羧基,可以發(fā)生取代、加成、氧化反應(yīng),D項(xiàng)正確。12.某化合物的結(jié)構(gòu)式(鍵線式)及球棍模型如圖:該有機(jī)物分子的核磁共振氫譜圖如下(單位是ppm)。下列關(guān)于該有機(jī)物的敘述不正確的是(

)A.該有機(jī)物不同化學(xué)環(huán)境的氫原子有8種B.該有機(jī)物屬于芳香族化合物C.鍵線式中的Et代表的基團(tuán)為—CH2CH3D.該有機(jī)物的分子式為C9H12O4解析:B

根據(jù)該物質(zhì)的核磁共振氫譜圖及球棍模型判斷,不同化學(xué)環(huán)境的H原子有8種,A項(xiàng)正確;該有機(jī)物中不含苯環(huán),所以不屬于芳香族化合物,B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)該有機(jī)物球棍模型判斷Et為乙基,C項(xiàng)正確;根據(jù)球棍模型可知,該物質(zhì)的化學(xué)式是C9H12O4,D項(xiàng)正確。13.化合物A經(jīng)李比希法測(cè)得其中含C72.0%、H6.67%,其余為氧,質(zhì)譜法分析得知A的相對(duì)分子質(zhì)量為150?,F(xiàn)代儀器分析有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)有以下兩種方法。方法一:核磁共振儀可以測(cè)定有機(jī)化合物分子里不同化學(xué)環(huán)境的氫原子及其相對(duì)數(shù)量。如乙醇(CH3CH2OH)的核磁共振氫譜有3組峰,其面積之比為3∶2∶1,如圖1所示。現(xiàn)測(cè)出A的核磁共振氫譜有5組峰,其面積之比為1∶2∶2∶2∶3。二、非選擇題:本題包括3個(gè)小題。方法二:利用紅外光譜儀可初步檢測(cè)有機(jī)化合物中的某些基團(tuán),現(xiàn)測(cè)得A分子的紅外光譜如圖2所示。已知:A分子中只含一個(gè)苯環(huán),且苯環(huán)上只有一個(gè)取代基。試回答下列問題:(1)A的分子式為

?。

(2)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

?(任寫一種,下同)。

(3)A的芳香類同分異構(gòu)體有多種,請(qǐng)按要求寫出所有符合條件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:①分子中不含甲基的芳香酸:

?;

②遇FeCl3溶液顯紫色且苯環(huán)上只有兩個(gè)對(duì)位取代基的芳香醛:

?。

解析:(3)①A的芳香類同分異構(gòu)體中不含甲基的芳香酸是

;②遇FeCl3溶液顯紫色,說明含酚羥基,又因?yàn)楹┗冶江h(huán)上只有兩個(gè)對(duì)位取代基,符合條件的芳香醛是

。答案:(1)C9H10O2(2)

(或

)(3)①

、

14.青蒿素是烴的含氧衍生物,為無色針狀晶體,易溶于丙酮、氯仿和苯中,在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中幾乎不溶,熔點(diǎn)為156~157℃,熱穩(wěn)定性差,青蒿素是高效的抗瘧藥。已知:乙醚沸點(diǎn)為35℃。從青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理為基礎(chǔ)的,主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工藝為(2)操作Ⅰ需要的玻璃儀器主要有:燒杯、玻璃棒、

?,操作Ⅱ的名稱是

?。

解析:分離提取液與殘?jiān)赏ㄟ^過濾來完成,所以操作Ⅰ還需要的玻璃儀器是漏斗;操作Ⅱ要分離乙醚和青蒿素的混合液,故操作名稱為蒸餾。答案:漏斗

蒸餾

請(qǐng)回答下列問題:(1)對(duì)青蒿進(jìn)行干燥破碎的目的是

?。

答案:增大青蒿與乙醚的接觸面積,提高青蒿素的浸取率

(3)操作Ⅲ的主要過程可能是

?(填字母)。

A.加水溶解,蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶B.加95%的乙醇,濃縮、結(jié)晶、過濾C.加入乙醚進(jìn)行萃取分液解析:青蒿素在水中幾乎不溶,A項(xiàng)錯(cuò)誤;青蒿素在乙醇中可溶解,加95%的乙醇,濃縮、結(jié)晶、過濾可提純青蒿素,B項(xiàng)正確;青蒿素在乙醚中溶解,無法用乙醚進(jìn)行萃取分液實(shí)現(xiàn)提純,C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:B

(4)用下列實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定青蒿素分子式的方法:將28.2g青蒿素樣品放在硬質(zhì)玻璃管中,緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘后,再充分燃燒,精確測(cè)定裝置E和F實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量,根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算。①裝置E中盛放的物質(zhì)是

?(填字母,下同),裝置F中盛放的物質(zhì)是

?。

a.濃硫酸 b.無水硫酸銅c.無水CaCl2 d.堿石灰③用合理改進(jìn)后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),稱得:裝置實(shí)驗(yàn)前/g實(shí)驗(yàn)后/gE22.642.4F80.2146.2則測(cè)得青蒿素的最簡(jiǎn)式是

?。

②該實(shí)驗(yàn)裝置可能會(huì)產(chǎn)生誤差,造成測(cè)定含氧量偏低,改進(jìn)方法是

?。

答案:①c

d

②在裝置F后連接一個(gè)防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入F的裝置

③C15H22O515.苯甲酸廣泛應(yīng)用于制藥和化工行業(yè)。某同學(xué)嘗試用甲苯的氧化反應(yīng)制備苯甲酸。

實(shí)驗(yàn)方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反應(yīng)一段時(shí)間后停止反應(yīng),按如下流程分離出苯甲酸和回收未反應(yīng)的甲苯。已知:苯甲酸的相對(duì)分子質(zhì)量為122,熔點(diǎn)為122.4℃,在25℃和95℃時(shí)溶解度分別為0.3g和6.9g;純凈固體有機(jī)物一般都有固定熔點(diǎn)。(1)操作Ⅰ為

?,操作Ⅱ?yàn)?/p>

?。

(2)無色液體A是

?,定性檢驗(yàn)A的試劑是

?,現(xiàn)象是

?。

(3)測(cè)定白色固體B的熔點(diǎn),發(fā)現(xiàn)其在115℃開始熔化,達(dá)到130℃時(shí)仍有少量不熔。該同學(xué)推測(cè)白色固體B是苯甲酸與KCl的混合物,設(shè)計(jì)了如下方案進(jìn)行提純和檢驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明推測(cè)正確,請(qǐng)完成表中內(nèi)容。序號(hào)實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論①將白色固體B加入水中,加熱溶解,

得到白色晶體和無色濾液—②取少量濾液于試管中,

生成白色沉淀濾液含Cl-③干燥白色晶體,

白色晶體是苯甲酸(4)純度測(cè)定:稱取1.220g產(chǎn)品,配成100mL苯甲酸溶液,移取25.00mL溶液,滴定,消耗KOH的物質(zhì)的量為2.40×10-3mol,產(chǎn)品中苯甲酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算表達(dá)式為

?,計(jì)算結(jié)果為

?(保留兩位有效數(shù)字)。

解析:由流程圖可知操作Ⅰ為分離有機(jī)相和水相的操作,應(yīng)采用分液的操作方法;要從混合物中得到有機(jī)物A,應(yīng)通過蒸餾的方法,故操作Ⅱ?yàn)檎麴s;由反應(yīng)原理和流程可知無色液體A是甲苯,檢驗(yàn)甲苯是利用甲苯可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色的原理進(jìn)行。因苯甲酸的熔點(diǎn)是122.4

℃,而氯化鉀的熔點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于苯甲酸的熔點(diǎn),所以可根據(jù)已知條件先分離苯甲酸和氯化鉀,然后再確定白色晶體就是苯甲酸。對(duì)于第(4)問中的計(jì)算要注意移取的量是總量的四分之一。

感謝您的觀看!第二節(jié)烴化石燃料的綜合利用

1.以甲烷、乙烯、乙炔、苯為例認(rèn)識(shí)碳原子的成鍵特點(diǎn),認(rèn)識(shí)它們的官能團(tuán)和性質(zhì)及應(yīng)用,知道氧化、加成、取代、聚合等有機(jī)反應(yīng)類型,知道有機(jī)物在一定條件下是可以轉(zhuǎn)化的。2.認(rèn)識(shí)烷烴、烯烴、炔烴和芳香烴的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),比較這些有機(jī)化合物的組成和性質(zhì)的差異。了解烴類在日常生活、有機(jī)合成和化工生產(chǎn)中的重要作用。3.結(jié)合石油化工了解化學(xué)在生產(chǎn)中的具體應(yīng)用,以煤、石油的開發(fā)利用為例,了解依據(jù)物質(zhì)性質(zhì)及其變化綜合利用資源和能源的方法。目錄CONTENTS1.夯實(shí)·必備知識(shí)2.突破·關(guān)鍵能力3.形成·學(xué)科素養(yǎng)4.體現(xiàn)·核心價(jià)值5.評(píng)價(jià)·核心素養(yǎng)01夯實(shí)·必備知識(shí)1.脂肪烴脂肪烴的組成和結(jié)構(gòu)

考點(diǎn)一

脂肪烴

2.脂肪烴的物理性質(zhì)性質(zhì)變化規(guī)律狀態(tài)常溫下含有

1~4

?個(gè)碳原子的烴都是氣態(tài),隨著碳原子數(shù)的增多,逐漸過渡到液態(tài)、固態(tài)沸點(diǎn)隨著碳原子數(shù)的增多,沸點(diǎn)逐漸

升高

?;同分異構(gòu)體之間,支鏈越多,沸點(diǎn)

越低

?相對(duì)密度隨著碳原子數(shù)的增多,相對(duì)密度逐漸增大,密度均比水小水溶性均難溶于水1~4

升高

越低

3.脂肪烴的化學(xué)性質(zhì)(典型代表物)4.乙烯和乙炔的實(shí)驗(yàn)室制法乙烯乙炔原理反應(yīng)裝置收集方法排水集氣法排水集氣法CH3CH2OH

+H2O

HC≡CH↑

1.正誤判斷(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。(1)符合通式CnH2n+2的烴一定是烷烴。(

)答案:√

(2)丙烷分子中的碳原子在同一條直線上。(

)答案:×

(3)乙烯和乙炔可用酸性KMnO4溶液鑒別。(

)答案:×

(4)烷烴同分異構(gòu)體之間,支鏈越多,沸點(diǎn)越高。(

)答案:×

答案:×(5)順-2-丁烯和反-2-丁烯均能使溴水褪色。(

)答案:√

2.化學(xué)小組設(shè)計(jì)在實(shí)驗(yàn)室中制取乙烯并驗(yàn)證乙烯的不飽和性。利用如圖所示裝置(部分夾持裝置略去)不能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵?/p>

)A.利用裝置Ⅰ制取乙烯B.利用裝置Ⅱ除去乙烯中的CO2和SO2C.利用裝置Ⅲ收集乙烯D.利用裝置Ⅳ驗(yàn)證乙烯的不飽和性解析:C

濃硫酸具有脫水性和強(qiáng)氧化性,生成的乙烯中混有CO2和SO2,可用NaOH溶液除去;乙烯難溶于水,可用排水法收集乙烯,但裝置中導(dǎo)管應(yīng)短進(jìn)長(zhǎng)出。3.如圖為實(shí)驗(yàn)室制取乙炔并驗(yàn)證其性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置(夾持裝置已略去)。下列說法不正確的是(

)A.用飽和食鹽水替代水的目的是減緩反應(yīng)速率B.CuSO4溶液的作用是除去雜質(zhì)C.酸性KMnO4溶液褪色說明乙炔具有還原性D.可用向上排空氣法收集乙炔解析:D

電石與水反應(yīng)非常劇烈,常用飽和食鹽水代替水以減緩反應(yīng)速率,A項(xiàng)正確;電石不純,生成的乙炔中常含有H2S等雜質(zhì),可用CuSO4溶液除去,B項(xiàng)正確;乙炔具有還原性,可被酸性KMnO4

溶液氧化,C項(xiàng)正確;乙炔與空氣的密度相近,不能用排空氣法收集乙炔,D項(xiàng)不正確。4.下列各組有機(jī)物中,只需加入溴水就能一一鑒別的是(

)A.己烯、苯、四氯化碳B.苯、己炔、己烯C.己烷、苯、環(huán)己烷D.甲苯、己烷、己烯解析:A

己烯能使溴水褪色,苯、四氯化碳均能萃取溴水中的溴,苯的密度比水小,油狀液體在上層,四氯化碳的密度比水大,油狀液體在下層,A正確;己炔、己烯均能使溴水褪色,B錯(cuò)誤;己烷、苯、環(huán)己烷均不與溴水反應(yīng),且三種物質(zhì)的密度均比水小,油狀液體均在上層,C錯(cuò)誤;同理甲苯和己烷的密度均比水小且不與溴水反應(yīng),油狀液體在上層,無法鑒別,D錯(cuò)誤。1.芳香烴分子里含有一個(gè)或多個(gè)

苯環(huán)

?的烴。

苯環(huán)

考點(diǎn)二

芳香烴

2.苯的化學(xué)性質(zhì)(1)氧化反應(yīng):燃燒時(shí)火焰明亮,有濃煙,反應(yīng)方程式為

2C6H6+15O2

12CO2+6H2O

?。(2)取代反應(yīng)苯與液溴的反應(yīng):

+Br2

+HBr↑

?;苯的硝化反應(yīng):

+HNO3

+H2O

?。(3)加成反應(yīng)一定條件下與H2加成:

+3H2

?。2C6H6+15O212CO2+6H2O

+Br2+HBr↑

+HNO3+H2O

+3H2|注意|

苯的同系物或芳香烴側(cè)鏈為烴基時(shí),不管烴基碳原子數(shù)為多少,只要直接與苯環(huán)相連的碳原子上有氫原子,均能被酸性KMnO4溶液氧化為羧基,且羧基直接與苯環(huán)相連。若直接與苯環(huán)相連的碳原子上無氫原子,則不能使酸性KMnO4溶液褪色。3.苯的同系物的化學(xué)性質(zhì)(1)氧化反應(yīng):可燃燒,與苯類似;能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,但苯不能。(2)取代反應(yīng)硝化:

+3HNO3

+3H2O

?。鹵代:

+Br2

+HBr↑

?;

+Cl2

+HCl

?。(3)加成反應(yīng):苯的同系物能在一定條件下與H2發(fā)生加成反應(yīng),與苯類似。

+3H2O

+HBr↑

+HCl

1.正誤判斷(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。(1)苯不具有典型的雙鍵所具有的加成反應(yīng)的性質(zhì),故不可能發(fā)生加成反應(yīng)。(

)答案:×

(2)苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,因此苯不能發(fā)生氧化反應(yīng)。(

)答案:×

(3)用溴水鑒別苯和戊烷。(

)答案:×

(4)甲苯與氯氣在光照條件下反應(yīng),主要產(chǎn)物是2,4-二氯甲苯。(

)答案:×

(5)苯的二氯代物有三種。(

)答案:√(6)己烯中混有少量甲苯,先加入足量溴水,然后加入酸性高錳酸鉀溶液,若溶液褪色,則證明己烯中混有甲苯。(

)答案:√

(7)C2H2與

的最簡(jiǎn)式相同。(

)答案:√2.已知往溴的苯溶液中加入少量鐵屑能迅速反應(yīng),其過程如下:

A.上述反應(yīng)過程中,第二步為置換反應(yīng)B.裝置乙能吸收反應(yīng)過程中揮發(fā)出來的溴蒸氣C.裝置甲中生成溴苯的化學(xué)方程式為

+Br2D.裝置丙中導(dǎo)管口有白霧生成,溶液中有白色沉淀生成實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置制取少量溴苯,下列有關(guān)判斷正確的是(

3.苯的同系物中,有的側(cè)鏈能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,生成芳香酸,反應(yīng)如下:

(R、R'表示烷基或氫原子)(1)現(xiàn)有苯的同系物甲、乙,分子式都是C10H14。甲不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化為芳香酸,它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是

?;乙能被酸性高錳酸鉀溶液氧化為分子式為C8H6O4的芳香酸,則乙可能的結(jié)構(gòu)有

?種。

解析:若苯的同系物乙能被氧化為分子式為C8H6O4的芳香酸(二元酸),說明苯環(huán)上有兩個(gè)側(cè)鏈,可能是兩個(gè)乙基,也可能是一個(gè)甲基和一個(gè)丙基,而丙基又有兩種結(jié)構(gòu)(—CH2CH2CH3和

),兩個(gè)側(cè)鏈在苯環(huán)上的位置又有鄰、間、對(duì)3種,故乙可能的結(jié)構(gòu)有3×3=9種。答案:

9(2)有機(jī)物丙也是苯的同系物,分子式也是C10H14,它的苯環(huán)上的一溴代物只有一種,試寫出丙所有可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

?。

解析:分子式為C10H14的苯的同系物苯環(huán)上的一溴代物只有一種,其苯環(huán)上可能只有2個(gè)相同的側(cè)鏈且位于對(duì)位,或4個(gè)相同的側(cè)鏈,且兩兩處于對(duì)稱位置。答案:

、

、

選主鏈稱某烷

?編號(hào)位定支鏈

?取代基寫在前

?標(biāo)位置短線連

?

不同基簡(jiǎn)到繁

?相同基合并算

1.烷烴考點(diǎn)三

脂肪烴和芳香烴的命名2.烯烴和炔烴3.苯的同系物(1)習(xí)慣命名法如

稱為

甲苯

?,

稱為

乙苯

?,二甲苯有三種同分異構(gòu)體,其名稱分別為

鄰二甲苯

?、

間二甲苯

?、

對(duì)二甲苯

?。(2)系統(tǒng)命名法將苯環(huán)上的6個(gè)碳原子編號(hào),以某個(gè)甲基所在的碳原子的位置為1號(hào),選取最小位次號(hào)給另一甲基編號(hào),則鄰二甲苯也可叫做

1,2-二甲苯

?,間二甲苯叫做1,3-二甲苯,對(duì)二甲苯叫做

1,4-二甲苯

?。甲苯

乙苯

鄰二甲苯

間二甲苯

對(duì)二甲苯

1,2-二甲苯

1,4-二甲苯

1.下列有機(jī)物的命名正確的是(

)B.CH3CH2CH(CH3)OH

2-甲基-1-丙醇C.

2-甲基-3-丁炔D.

3,3,4-三甲基己烷解析:D

該物質(zhì)是二烯烴,兩個(gè)雙鍵的位置在1,2號(hào)C原子和3,4號(hào)碳原子之間,因此名稱為1,3-丁二烯,A項(xiàng)錯(cuò)誤;CH3CH2CH(CH3)OH的主鏈有4個(gè)碳,2號(hào)為羥基,因此名稱為2-丁醇,B項(xiàng)錯(cuò)誤;

屬于炔烴,最長(zhǎng)碳鏈含有4個(gè)碳原子,離碳碳三鍵最近一端編號(hào),甲基在3號(hào)碳上,因此名稱為3-甲基-1-丁炔,C項(xiàng)錯(cuò)誤;

屬于烷烴,主鏈有6個(gè)碳,2個(gè)甲基位于3號(hào)碳原子上,1個(gè)甲基位于4號(hào)碳原子上,因此其名稱為3,3,4-三甲基己烷,D項(xiàng)正確。2.用系統(tǒng)命名法給下列有機(jī)物命名:(1)

的名稱為

?。

(2)

的名稱為

?。

(3)

的名稱為

?。

(4)

的名稱為

?

(6)

的名稱為

?。

(7)

的名稱為

?。

(8)C4H9Cl的核磁共振氫譜表明其只有一種化學(xué)環(huán)境的氫,則其化學(xué)名稱為

?。

(5)

的名稱為

?。

解析:(8)核磁共振氫譜表明C4H9Cl只有一種化學(xué)環(huán)境的氫,說明該分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

,其系統(tǒng)命名為2-甲基-2-氯丙烷。答案:(1)3,3,4-三甲基己烷

(2)2-甲基-2-戊烯(3)乙苯

(4)苯乙烯

(5)3-氯-1-丙烯(6)4-甲基-2-戊醇

(7)2-乙基-1,3-丁二烯(8)2-甲基-2-氯丙烷

1.注意系統(tǒng)命名中常見的錯(cuò)誤(1)主鏈選取不當(dāng)(不包含官能團(tuán),不是主鏈最長(zhǎng)、支鏈最多)。(2)編號(hào)錯(cuò)(官能團(tuán)的位次號(hào)不是最小,取代基位次號(hào)之和不是最?。#?)支鏈主次不分(不是先簡(jiǎn)后繁)。(4)“-”“,”忘標(biāo)或用錯(cuò)。2.弄清系統(tǒng)命名法中四種字的含義(1)烯、炔、醛、酮、酸、酯……指官能團(tuán)。(2)二、三、四……指相同取代基或官能團(tuán)的個(gè)數(shù)。(3)1、2、3……指官能團(tuán)或取代基的位置。(4)甲、乙、丙、丁……指主鏈碳原子個(gè)數(shù)分別為1、2、3、4……考點(diǎn)四

煤、石油、天然氣的綜合利用

1.煤的綜合利用煤是由

有機(jī)物

?和少量

無機(jī)物

?組成的復(fù)雜混合物,主要含有碳元素,還含有少量氫、氧、氮、硫等元素。(1)煤的干餾①概念:將煤

隔絕空氣加強(qiáng)熱使之分解

?的過程。有機(jī)物

無機(jī)物

隔絕空氣加強(qiáng)熱使之分解

②煤的干餾(2)煤的氣化

2.天然氣的綜合利用(1)天然氣的主要成分是

甲烷

?,它是一種清潔的化石燃料,更是一種重要的化工原料。(2)天然氣與水蒸氣反應(yīng)制取H2的原理:

甲烷

(3)煤的液化①直接液化:煤+氫氣

液體燃料;

3.石油的綜合利用(1)石油的成分石油是由多種

碳?xì)浠衔?/p>

?組成的混合物。(2)石油的加工方法過程目的分餾利用原油中各組分沸點(diǎn)的不同進(jìn)行分離獲得各種燃料用油裂化把相對(duì)分子質(zhì)量大的烴斷裂成相對(duì)分子質(zhì)量小的烴提高

汽油等輕質(zhì)油

?的質(zhì)量和產(chǎn)量裂解深度裂化,產(chǎn)物呈氣態(tài)得到

乙烯、丙烯、甲烷

?等化工原料碳?xì)浠衔?/p>

汽油等輕質(zhì)油

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