新教材2023年高中化學(xué)第7章有機(jī)化合物第4節(jié)基本營養(yǎng)物質(zhì)第3課時(shí)從碳骨架官能團(tuán)有機(jī)反應(yīng)有機(jī)轉(zhuǎn)化四個(gè)角度認(rèn)識(shí)常見的有機(jī)化合物(微專題三)提能作業(yè)新人教版必修第二冊

第七章第4節(jié)第3課時(shí)基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)一、選擇題(每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．昆蟲信息素是昆蟲之間傳遞信號(hào)的化學(xué)物質(zhì)。人工合成信息素可用于誘捕害蟲、測報(bào)蟲情等。一種信息素的分子結(jié)構(gòu)簡式如圖所示，關(guān)于該化合物說法不正確的是(A)A．屬于烷烴 B．可發(fā)生水解反應(yīng)C．可發(fā)生加聚反應(yīng) D．具有一定的揮發(fā)性解析：根據(jù)結(jié)構(gòu)簡式可知，分子中含C、H、O，含碳碳雙鍵和酯基，不屬于烷烴，A錯(cuò)誤；分子中含酯基，在酸性條件或堿性條件下可發(fā)生水解反應(yīng)，B正確；分子中含碳碳雙鍵，可發(fā)生加聚反應(yīng)，C正確；該信息素“可用于誘捕害蟲、測報(bào)蟲情”，可推測該有機(jī)物具有一定的揮發(fā)性，D正確。2．下列有機(jī)物按碳的骨架進(jìn)行分類，其中與其他三種有機(jī)物屬于不同類別的是(C)3．科學(xué)家在－100℃的低溫下合成了一種烴X，此分子的結(jié)構(gòu)如圖所示(圖中的連線表示化學(xué)鍵)。下列說法不正確的是(C)A．X在常溫下不能穩(wěn)定存在B．X的性質(zhì)與烯烴類似，容易發(fā)生加成反應(yīng)C．X不能使酸性KMnO4溶液褪色D．充分燃燒等質(zhì)量的X和甲烷，X消耗氧氣比甲烷少4．下列物質(zhì)中，碳碳間成鍵方式與其他不同的是(B)A．C2H6 B．苯C. D．聚乙烯5．“化學(xué)是五顏六色的”是指在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有著豐富多彩的顏色變化。下列有關(guān)反應(yīng)獲得的顏色不正確的是(A)①紅②橙③黃④綠⑤青⑥藍(lán)⑦紫A．乙烯氣體通入酸性高錳酸鉀溶液中：⑦B．淀粉遇碘：⑥C．蛋白質(zhì)遇濃硝酸：③D．熱的氧化銅遇酒精：①6．下表為某有機(jī)物與各種試劑的反應(yīng)現(xiàn)象，則這種有機(jī)物可能是(C)試劑鈉溴水NaHCO3溶液現(xiàn)象放出氣體褪色放出氣體解析：A項(xiàng)中的物質(zhì)不與NaHCO3反應(yīng)，B項(xiàng)中的物質(zhì)不與Na、NaHCO3反應(yīng)，D項(xiàng)中的物質(zhì)不與溴反應(yīng)。二、非選擇題7．100多年前，“化學(xué)守護(hù)神”德國化學(xué)家李比希發(fā)現(xiàn)了一種至今仍在臨床使用的催眠藥(化合物Ⅳ)。由源自石油的基本化工原料Ⅰ合成化合物Ⅳ的一種途徑為(1)由化合物Ⅰ合成化合物Ⅱ的反應(yīng)類型為加成反應(yīng)。(2)下列關(guān)于化合物Ⅰ和化合物Ⅱ的說法正確的有A、C(填字母)。A．化合物Ⅰ可以作為植物生長調(diào)節(jié)劑B．化合物I能發(fā)生加聚反應(yīng)，不能使酸性KMnO4溶液褪色C．化合物Ⅱ能發(fā)生酯化反應(yīng)D．化合物Ⅱ不能與金屬Na反應(yīng)(3)由化合物Ⅲ合成化合物Ⅳ的反應(yīng)的原子利用率為100%，則除化合物Ⅲ外，另一種反應(yīng)物是水。(4)化合物Ⅰ含有的官能團(tuán)是碳碳雙鍵(填名稱)，化合物Ⅱ與Ⅳ都含有的官能團(tuán)是羥基(填名稱)，化合物Ⅳ的分子式為C2H3O2Cl3。解析：(1)由化合物Ⅰ(CH2=CH2)合成化合物Ⅱ(CH3CH2OH)，應(yīng)與水發(fā)生加成反應(yīng)；(2)化合物Ⅰ(CH2=CH2)是植物果實(shí)的催熟劑，所以可以作為植物生長調(diào)節(jié)劑，A正確；化合物Ⅰ分子中含有碳碳雙鍵，能還原酸性KMnO4溶液并使之褪色，B不正確；化合物Ⅱ?yàn)橐掖迹写剂u基，能與酸發(fā)生酯化反應(yīng)，C正確；化合物Ⅱ?yàn)橐掖迹谢顫姎湓?，能與金屬Na發(fā)生反應(yīng)，D不正確；(3)由化合物Ⅲ合成化合物Ⅳ的反應(yīng)的原子利用率為100%，由[Cl3CCH(OH)2]－[Cl3CCHO]＝H2O可知，除化合物Ⅲ外，另一種反應(yīng)物是水；(4)化合物Ⅰ為CH2=CH2，含有的官能團(tuán)是碳碳雙鍵，化合物Ⅱ(CH3CH2OH)與Ⅳ[Cl3CCH(OH)2]都含有的官能團(tuán)是羥基，化合物Ⅳ的分子式為C2H3O2Cl3。8．石油是工業(yè)的血液，與我們的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，乙烯的產(chǎn)量通常用來衡量一個(gè)國家的石油化工水平。根據(jù)圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系回答下列問題：(1)乙烯的結(jié)構(gòu)簡式為CH2=CH2。(2)寫出乙烯和水反應(yīng)生成B的反應(yīng)③的方程式(注明條件)：CH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))CH3CH2OH；反應(yīng)類型為加成反應(yīng)。寫出反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式(注明條件)：CH3CH3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3CH2Cl＋HCl。(3)物質(zhì)C的沸點(diǎn)為12.27℃，常用于局部冷凍麻醉應(yīng)急處理。物質(zhì)C可通過反應(yīng)④和反應(yīng)⑥制得，其中最好的方法是反應(yīng)④(填“④”或“⑥”)，理由為乙烷與氯氣反應(yīng)將得到多種氯代物的混合物，產(chǎn)物不純。解析：(1)乙烯為平面結(jié)構(gòu)，官能團(tuán)為碳碳雙鍵，結(jié)構(gòu)簡式為CH2=CH2。(2)乙烯和水發(fā)生反應(yīng)生成乙醇，化學(xué)方程式為CH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))CH3CH2OH，該反應(yīng)為加成反應(yīng)；⑥為乙烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成氯乙烷，反應(yīng)方程式為CH3CH3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3CH2Cl＋HCl。(3)氯乙烷可通過乙烯與氯化氫發(fā)生加成反應(yīng)和乙烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)制得，最好的方法是加成反應(yīng)④，因?yàn)橐彝榕c氯氣反應(yīng)將得到多種氯代物的混合物，產(chǎn)物不純。能力提升一、選擇題(每小題有1個(gè)或2個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．香葉醇是合成玫瑰香油的主要原料，其結(jié)構(gòu)簡式為，下列有關(guān)香葉醇的敘述正確的是(BD)A．香葉醇的分子式為C10H16OB．能使溴的四氯化碳溶液褪色C．不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色D．能發(fā)生加成反應(yīng)，也能發(fā)生氧化反應(yīng)解析：由香葉醇的結(jié)構(gòu)簡式可得出其分子式為C10H18O，A錯(cuò)誤；香葉醇中含有碳碳雙鍵，具有跟乙烯類似的性質(zhì)，故該物質(zhì)能使溴的四氯化碳溶液及酸性高錳酸鉀溶液褪色，B正確、C錯(cuò)誤；香葉醇分子中含有羥基、碳碳雙鍵，能夠發(fā)生氧化反應(yīng)，含有碳碳雙鍵，能發(fā)生加成反應(yīng)，D正確。2．已知1mol鏈烴CxHy可以發(fā)生如下系列轉(zhuǎn)化：CxHyeq\o(→,\s\up7(HCl),\s\do5(催化劑))Qeq\o(→,\s\up7(nCl2),\s\do5(光照))CxCl12(無機(jī)試劑是足量的)，下列說法錯(cuò)誤的是(D)A．x＝5、n＝11B．用酸性高錳酸鉀溶液可以區(qū)分CxHy和QC．上述轉(zhuǎn)化過程中依次發(fā)生了加成反應(yīng)和取代反應(yīng)D．CxCl12可能的結(jié)構(gòu)有三種解析：由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，CxHy為烯烴，Q為一氯代物，1molQ與nmolCl2發(fā)生取代反應(yīng)生成CxCl12，由CxCl12中Cl原子個(gè)數(shù)可知n為11，再由2x＋2＝12可得x為5，即CxHy為C5H10，Q為C5H11Cl，CxCl12為C5Cl12。結(jié)合上述分析，A正確；CxHy含碳碳雙鍵能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，而Q為飽和結(jié)構(gòu)，可用酸性KMnO4溶液鑒別二者，B正確：結(jié)合分析可知轉(zhuǎn)化時(shí)依次發(fā)生加成反應(yīng)和取代反應(yīng)，C正確；新戊烷不存在對應(yīng)烯烴，不可能通過上述轉(zhuǎn)化生成與新戊烷對應(yīng)的C5Cl12，即C5Cl12可能的結(jié)構(gòu)只可能有兩種，D錯(cuò)誤。3．我國科學(xué)家屠呦呦因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)青蒿素而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。已知二羥甲戊酸是生物合成青蒿素的原料之一，下列關(guān)于二羥甲戊酸的說法中正確的是(BC)A．與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成產(chǎn)物的分子式為C8H18O4B．不能發(fā)生加成反應(yīng)，能發(fā)生取代反應(yīng)C．在銅的催化下與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物含有醛基D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol該有機(jī)物可以與足量金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生22.4LH2解析：二羥甲戊酸與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成產(chǎn)物的分子式應(yīng)為C8H16O4，A錯(cuò)誤；二羥甲戊酸不能發(fā)生加成反應(yīng)，可以發(fā)生取代反應(yīng)，B正確；二羥甲戊酸在銅的催化下與氧氣反應(yīng)，其中一個(gè)羥基被氧化成醛基，C正確；1mol該有機(jī)物可以與足量金屬鈉反應(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H233.6L，D錯(cuò)誤。二、非選擇題4．按照組成元素可將有機(jī)物分為烴和烴的衍生物。Ⅰ.丙烯(CH3CH=CH2)是一種重要的化工原料，它存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：eq\x(丙烷)eq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(①))eq\x(CH3CH=CH2)eq\o(→,\s\up7(HBr),\s\do5(②))eq\x(CH3CHBrCH3)(1)等質(zhì)量的甲烷、丙烷和丙烯，完全燃燒時(shí)耗氧量最多的物質(zhì)是甲烷。(2)在120℃、1.01×105Pa條件下，取一定體積的丙烯和足量的氧氣混合點(diǎn)燃，相同條件下測得反應(yīng)后氣體體積將變大(填“變大”“變小”或“不變”)。(3)丙烯能使溴水褪色，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為，反應(yīng)類型為加成反應(yīng)。(4)CH3CHBrCH3的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH2Br。Ⅱ.由丙烯可以制得多種重要的衍生物，如丙烯酸(CH2=CHCOOH)，乳酸[CH3CH(OH)COOH]等。(1)丙烯酸中含有的官能團(tuán)的名稱是碳碳雙鍵、羧基。(2)丙烯酸與CHeq\o\al(18,3)OH發(fā)生酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH2=CHCOOH＋CHeq\o\al(18,3)OHeq\o(,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(△))CH2=。(3)0.2mol乳酸與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)，能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CO24.48L。解析：Ⅰ.(1)由C～O2～CO2，4H～O2～2H2O可知，等質(zhì)量的烴完全燃燒時(shí)，烴中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，耗氧量越多，等質(zhì)量的甲烷、丙烷和丙烯在氧氣中完全燃燒，甲烷的耗氧量最高。(2)丙烯在氧氣中完全燃燒生成二氧化碳和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2C3H6＋9O2eq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))6CO2＋6H2O，由化學(xué)方程式可知，在120℃、1.01×105Pa條件下，反應(yīng)前的氣體體積小于反應(yīng)后氣體體積，則丙烯完全燃燒后，氣體體積變大。(3)丙烯含有碳碳雙鍵，能與Br2發(fā)生加成反應(yīng)，使溴水褪色，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3—CH=CH2＋Br2→。(4)丙烷分子中含有2種氫原子，一溴代物有2種，則CH3CHBrCH3的同分異構(gòu)體為CH3CH2CH2Br。Ⅱ.(1)丙烯酸的結(jié)構(gòu)簡式為CH2=CHCOOH，官能團(tuán)為碳碳雙鍵和羧基。(2)在濃硫酸作用下，丙烯酸與CHeq\o\al(18,3)OH共熱發(fā)生酯化反應(yīng)生成和H2O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH2=CHCOOH＋(3)CH3CH(OH)COOH的1個(gè)分子中含有1個(gè)羧基和1個(gè)羥基，羧基能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)，羥基與碳酸氫鈉溶液不反應(yīng)，則0.2mol乳酸與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成0.2mol二氧化碳，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.2mol×22.4L·mol－1＝4.48L。5．如圖是乙酸乙酯的綠色合成路線之一：(1)M的分子式為C6H12O6。(2)下列說法不正確的是C(填字母)。A．淀粉和纖維素都屬于天然高分子化合物B．M可與新制的氫氧化銅在加熱條件下反應(yīng)生成磚紅色沉淀C．所有的糖類都有甜味，都可以發(fā)生水解反應(yīng)D．用飽和碳酸鈉溶液可以鑒別乙醇、乙酸和乙酸乙酯(3)乙醇分子結(jié)構(gòu)中的化學(xué)鍵如圖所示：乙醇與乙酸反應(yīng)時(shí)，斷裂的化學(xué)鍵是a(填字母)；乙醇在銅作催化劑時(shí)與氧氣反應(yīng)，斷裂的化學(xué)鍵是ad(填字母)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O。(4)乙醇和乙酸在一定條件下制備乙酸乙酯。①乙酸中官能團(tuán)的名稱是羧基。②生成乙酸乙酯的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，下列能說明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是BD(填字母)。A．單位時(shí)間里，生成1mol乙酸乙酯，同時(shí)生成1mol水B．單位時(shí)間里，生成1mol乙酸乙酯，同時(shí)生成1mol乙酸C．單位時(shí)間里，消耗1mol乙醇，同時(shí)消耗1mol乙酸D．正反應(yīng)的速率與逆反應(yīng)的速率相等E．混合物中各物質(zhì)的物質(zhì)的量相等(5)乙酸乙酯和丁酸互為同分異構(gòu)體，丁酸有2種結(jié)構(gòu)。解析：淀粉或纖維素完全水解得到的M為葡萄糖，葡萄糖在酒化酶作用下得到CH3CH2OH，CH3CH2OH發(fā)生氧化反應(yīng)得到CH3COOH，CH3COOH與CH3CH2OH發(fā)生酯化反應(yīng)得到CH3COOCH2CH3。(1)葡萄糖的分子式為C6H12O6。(2)淀粉和纖維素的化學(xué)式均可表示為(C6H10O5)n，都屬于天然高分子化合物，A正確；M為葡萄糖，含有醛基，可與新制氫氧化銅在加熱條件下反應(yīng)生成磚紅色沉淀，B正確；糖類分為單糖、二糖、多糖，單糖不能發(fā)生水解反應(yīng)，并不是所有的糖都有甜味，C錯(cuò)誤；乙酸乙酯與碳酸鈉溶液混合后分層，乙醇、乙酸均與碳酸鈉溶液互溶，且乙酸與碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳，現(xiàn)象各不相同，可以進(jìn)行鑒別，D正確。(3)乙醇、乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯，乙酸失去羥基，醇失去羥基上的氫原子，乙醇中O—H鍵斷裂。乙醇發(fā)生催化氧化生成乙醛，化學(xué)方程式為2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H