高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)講義有機(jī)化合物

有機(jī)化合物—2024屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)一有機(jī)物組成、結(jié)構(gòu)1.C、H、O、N、X(X=F、Cl、Br、I)等常見原子成鍵特點(1)碳原子成鍵特點C最外層4個電子，差4個達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以C形成4個共價鍵；具體類型有①四個單鍵：(烷烴與環(huán)烷烴均為此結(jié)構(gòu))，②兩個單鍵+一個雙鍵：(烯烴為此種結(jié)構(gòu))，③一個單鍵+一個三鍵：(炔烴為這種結(jié)構(gòu))，④兩個雙鍵：C(CO2為此結(jié)構(gòu)、有機(jī)物中這種結(jié)構(gòu)一般不穩(wěn)定)，⑤三個單鍵+16大π鍵：(芳香烴及其衍生物為此結(jié)構(gòu))。(2)氫原子及鹵素原子(X)成鍵特點：H差1個電子達(dá)2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，X是第ⅦA族，差1個電子達(dá)8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以H、X一般只能形成單鍵，也就是—H和—X，所以H、X只能處在分子的“端位”一般不能成環(huán)。(3)O原子成鍵特點：O是第ⅥA族，最外層6個電子，差2個電子達(dá)8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以一般可以形成2個共價鍵，也就是O或—O—。(4)N原子成鍵特點N是第ⅤA族，最外層5個電子，差3個電子達(dá)8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以N一般可以形成3個共價鍵，也就是①一個三鍵：≡N(N2或氰基就是此結(jié)構(gòu))，②一個單鍵+一個雙鍵：—N(嘧啶、嘌呤含有此結(jié)構(gòu))，③三個單鍵：(氨氣、氨基有此結(jié)構(gòu))，注意銨根結(jié)構(gòu)較特殊：[]+存在一個“配位鍵”所以形成4個共價鍵。(5)C、N、O均可成環(huán)，也可以成鏈，但H、X不能成環(huán)。2.有機(jī)物原子共線、共面問題(1)數(shù)學(xué)背景知識①某條直線與某個平面有兩個公共點，則該直線屬于該平面。②兩個平面若存在三個不共線的公共點，則兩個平面是同一個平面。③若兩個平面具有兩個公共點(或三個共線的公共點)，則兩平面相交或是同一個平面。(2)化學(xué)背景知識①結(jié)構(gòu)屬于四面體構(gòu)型(若四個成鍵原子相同一般為正四面體，不同則為變形四面體)，一旦出現(xiàn)此種結(jié)構(gòu)則所有原子不可能共線，也不可能共面。②凡是雙鍵(或)部位一定屬于平面構(gòu)型。③凡是三鍵(—C≡C—或—C≡N)部位一定屬于直線構(gòu)型。④凡是苯環(huán)()部位所有原子一定共平面；另外苯環(huán)“對位”的2個C和2個H一定共直線。⑤鏈狀化合物中所有碳原子一定不共線，因為鍵角為109.5°，所以排列是鋸齒狀的。(3)解題技巧一要注意：是什么原子(C還是H或O等)共線或共面；是可能還是一定；是最多還是最少。二要注意：單鍵可以旋轉(zhuǎn)(繞鍵軸旋轉(zhuǎn))，這個就像方向盤，比如CH4的結(jié)構(gòu)，注意環(huán)狀結(jié)構(gòu)的單鍵旋轉(zhuǎn)不會造成構(gòu)型改變。三要注意：分析共線、共面問題時要找到上述共線、共面的典型結(jié)構(gòu)，并整理成與真實結(jié)構(gòu)一樣的形式。比如結(jié)構(gòu)要整理成正四面體形“”(注意為了看出四面體立體結(jié)構(gòu)，所以加了虛線輪廓)；雙鍵整理成，；三鍵整理成—C≡C—或—C≡N；苯環(huán)共線部分(對位)整理成。例如，整理成，在此結(jié)構(gòu)中包括兩個平面結(jié)構(gòu)，一個四面體結(jié)構(gòu)和一個共線結(jié)構(gòu)。如圖：二、同分異構(gòu)體數(shù)目判斷1.基本思路(1)首先觀察C、H數(shù)量關(guān)系大致判斷結(jié)構(gòu)有無雙鍵、三鍵、環(huán)狀結(jié)構(gòu)或苯環(huán)。(2)分鏈狀結(jié)構(gòu)和環(huán)狀結(jié)構(gòu)分別考慮異構(gòu)①鏈狀：先分析碳鏈異構(gòu)，再分析官能團(tuán)位置異構(gòu)，最后分析官能團(tuán)種類異構(gòu)。②環(huán)狀：先分析3元環(huán)，再分析4元環(huán)……一般最多6元環(huán)。把其他原子連到環(huán)上。③苯環(huán)結(jié)構(gòu)：要一個側(cè)鏈，兩個側(cè)鏈，三個側(cè)鏈分別考慮；兩個側(cè)鏈要考慮鄰、間、對異構(gòu)；三個側(cè)鏈要運(yùn)用先定后動法來考慮。(3)要注意結(jié)構(gòu)簡式盡量整理成對稱結(jié)構(gòu)，要注意等效H和等效C取代不會產(chǎn)生同分異構(gòu)，要注意H一般不會造成異構(gòu)，可以先把H刪除只分析C骨架構(gòu)造，最后根據(jù)C的4鍵結(jié)構(gòu)補(bǔ)H(規(guī)律：鍵不夠H來湊)。(4)等效氫：同一個C上的H或處于對稱位置的不同C上的H稱為等效氫，注意分析等效H時，單鍵可以旋轉(zhuǎn)，雙鍵不可以旋轉(zhuǎn)，要運(yùn)用空間想象能力去分析，不能在平面上考慮問題。2.取代法和插入法的運(yùn)用(1)形如—X、—OH、—CHO、—COOH、—NH2、—NO2等結(jié)構(gòu)運(yùn)用取代法。例如：分析C5H10O屬于醛的同分異構(gòu)體，首先拿出一個醛基—CHO。那么剩余C4結(jié)構(gòu)有兩種碳鏈異構(gòu)：醛基取代左側(cè)碳鏈1、2號位的H得到兩種異構(gòu)(1、4，2、3對稱，屬于等效取代)醛基取代右側(cè)碳鏈1、3號位的H得到兩種異構(gòu)(1、2、4對稱，屬于等效取代)寫出具體的結(jié)構(gòu)簡式(完整的，不能只寫碳架結(jié)構(gòu))。(2)形如、—C≡C—、、、等結(jié)構(gòu)運(yùn)用插入法，前四者插入部分為、≡、、—O—，均為對稱結(jié)構(gòu)，最后一個酯基插入部分為(注意此基團(tuán)左右不對稱，所以有正插、反插兩種形式，當(dāng)插入位置是左右對稱的話只有一種插入形式)，另外酯基還要進(jìn)行取代法分析，把C那一端連接H后，即變?yōu)榧姿狨セ?HCOO—)這種結(jié)構(gòu)，用O另一端的半鍵去取代不同H。例如：分析C4H8屬于烯烴的同分異構(gòu)體，首先碳鏈異構(gòu)是雙鍵()插入左側(cè)碳鏈1、2號間與2、3號間(1、2號與3、4號等效)得到2種異構(gòu)體；然后插入右側(cè)碳鏈1、3號間(2、3號，4、3號與1、3號等效)又得到1種同分異構(gòu)體。所以共3種異構(gòu)體：再例如：C5H10O2屬于酯的同分異構(gòu)體，首先取出1個酯基，剩余C4結(jié)構(gòu)，其碳鏈有2種結(jié)構(gòu)：再把酯基()插入左側(cè)碳鏈1、2號間(正、反各1種)；插入2、3號間只有1種(3、4號與1、2號等效)；再把酯基插入右側(cè)碳鏈1、3號間(正、反各1種)(2、3號、4、3號與1、3號等效)；最后考慮取代法，把甲酸酯基(HCOO—)連在左側(cè)碳鏈1號、2號各得1種異構(gòu)體(1、4等效，2、3等效)，再連在右側(cè)碳鏈1號、3號又得2種異構(gòu)體(1、2、4等效)?？偣?種異構(gòu)體。3.替代法的運(yùn)用對于多元取代物(三種以上)同分異構(gòu)體種類分析一般用“替代法”。例如：苯環(huán)上有“6個取代位置(即6個H)”，那么一取代物種類=五取代物種類，二取代物種類=四取代物種類，所以分析五取代物或四取代物時可以分析其一取代物種類或二取代物種類來達(dá)到化繁為簡的目的。三、有機(jī)物的性質(zhì)1.有機(jī)物的物理性質(zhì)(1)常見親水基：羥基、醛基、羧基、氨基；常見憎水基：烴基、鹵素原子、硝基、酯基等。凡是含有親水基且憎水基相對質(zhì)量較小(比如甲基、乙基等)的有機(jī)物一般都易溶于水。(2)通常烴類、酯類、一元脂肪醇類、常見醛類密度小于水；硝基苯、四氯化碳、溴苯、苯酚、乙酸等密度大于水。(3)C4以下的烴通常條件下為氣體(新戊烷為氣體)，隨著分子中碳原子數(shù)目的增多，各類有機(jī)物的同系物熔點、沸點逐漸升高。同分異構(gòu)體的支鏈越多，熔點、沸點越低。2.有機(jī)物的化學(xué)性質(zhì)(1)能與酸性高錳酸鉀反應(yīng)的有機(jī)物：含碳碳雙鍵、碳碳三鍵的有機(jī)物，一級醇、二級醇，苯環(huán)側(cè)鏈α碳連接H原子的有機(jī)物，醛基化合物，酚類。(2)能與溴反應(yīng)的有機(jī)物：烴類與溴蒸氣光照取代，苯及其同系物與液溴在鐵粉催化下可以取代苯環(huán)上的氫原子，酚羥基鄰、對位碳原子上的氫原子與濃溴水發(fā)生取代，碳碳雙鍵和碳碳三鍵與溴(溴水或溴的四氯化碳均可)發(fā)生加成反應(yīng)，溴水可以把醛基氧化為羧基。(3)有機(jī)氧化反應(yīng)①劇烈氧化：即與O2發(fā)生燃燒，除了多數(shù)鹵代烴之外，大多數(shù)有機(jī)物均能燃燒；②催化氧化：一級醇催化氧化為醛，二級醇催化氧化為酮，三級醇不能催化氧化，醛催化氧化為羧酸；③弱氧化劑氧化：含有醛基的物質(zhì)一般能被新制氫氧化銅懸濁液或銀氨溶液氧化為羧基；④強(qiáng)氧化劑氧化：酸性高錳酸鉀或重鉻酸鉀氧化(上面已總結(jié))。(4)能與氫氧化鈉反應(yīng)的有機(jī)物含有的官能團(tuán)：酯基，羧基，酚羥基，鹵素原子(普通酯基、羧基、酚羥基、鹵素原子一般與NaOH按物質(zhì)的量之比1∶1反應(yīng)，特殊的酚酯及連在苯環(huán)上的鹵素原子與NaOH按1∶2反應(yīng))。(5)能與Na2CO3反應(yīng)的有機(jī)物含有的官能團(tuán)：羧基(生成二氧化碳，羧基不足產(chǎn)生NaHCO3)、酚羥基(僅能生成NaHCO3)。(6)能與NaHCO3反應(yīng)的有機(jī)物含有的官能團(tuán)：僅羧基(產(chǎn)生二氧化碳)。(7)能與Na反應(yīng)的有機(jī)物含有的官能團(tuán)：醇羥基、酚羥基、羧基均可(產(chǎn)生H2)。(8)能與H2反應(yīng)的有機(jī)物含有的官能團(tuán)：碳碳雙鍵(1∶1加H2)、碳碳三鍵(1∶2加H2)、苯環(huán)(1∶3加H2)、醛基(1∶1加H2生成一級醇)、酮羰基(1∶1加H2生成二級醇)[注意：酯基和羧基中碳氧雙鍵一般不能與氫氣加成]。(9)有機(jī)反應(yīng)類型①取代反應(yīng)：幾乎所有有機(jī)物均能發(fā)生取代反應(yīng)；②加成反應(yīng)：烯烴、炔烴、苯環(huán)、醛基、酮羰基可以發(fā)生加成反應(yīng)；③消去反應(yīng)：鹵代烴和醇類可以發(fā)生消去反應(yīng)(必須有βH)；④聚合反應(yīng)：含有雙官能團(tuán)(且可反應(yīng))的有機(jī)物一般發(fā)生“縮聚反應(yīng)”，含有碳碳雙鍵或碳碳三鍵的有機(jī)物(某些羰基也可以)可以發(fā)生“加聚反應(yīng)”，共軛二烯烴還可以發(fā)生1，2加聚和1，4加聚?！踞槍τ?xùn)練】1.2022年，科學(xué)家在光驅(qū)動分子馬達(dá)的研究上又有了新突破，實現(xiàn)了運(yùn)動和熒光雙功能。如圖是一種光驅(qū)動分子馬達(dá)的合成反應(yīng)。下列說法正確的是()A.化合物X可以發(fā)生水解、加成、氧化反應(yīng)B.化合物X分子中不存在手性碳原子C.化合物X、Y和光驅(qū)動分子馬達(dá)含有相同的官能團(tuán)D.該合成反應(yīng)還可能生成光驅(qū)動分子馬達(dá)的同分異構(gòu)體2.苯佐卡因（物質(zhì)?。┑南鄬Ψ肿淤|(zhì)量為165，是一種局部麻醉藥，具有止痛、止癢的作用，其一種合成方法如下。下列說法正確的是()A.化合物甲可以發(fā)生加成、消去、氧化、還原等反應(yīng)B.Et為乙基，化合物丙與乙互為同系物C.化合物丁分子中碳原子一定全部共面D.化合物丙苯環(huán)上的二氯代物有4種3.有機(jī)物N是合成解痙藥奧昔布寧的前體，可由M轉(zhuǎn)化生成。下列說法正確的是()A.M分子中含有2個手性碳原子B.M可與NaOH溶液在加熱的條件下發(fā)生水解反應(yīng)生成NC.N能發(fā)生消去反應(yīng)，且生成的有機(jī)物能和溴發(fā)生加成反應(yīng)D.N能和氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)4.酚酞是一種常用的酸堿指示劑，其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。有關(guān)該化合物的敘述正確的是()A.分子中所有碳原子可能共平面B.1mol酚酞與溴水反應(yīng)，最多消耗C.分子中有1個手性碳原子D.一定條件下，酚酞可以用作合成高分子材料的單體5.化合物Z是一種治療肥胖癥藥物的中間體，其合成方法如圖。下列說法正確的是()A.X分子中除氫原子外的其他所有原子可能處于同一平面B.1molY分子中含3mol碳氧鍵C.Z不能和NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)D.Z分子中含有2個手性碳原子6.科學(xué)家認(rèn)為鳥類利用隱花色素（或者稱為CRY蛋白）感應(yīng)地磁場的方向，隱花色素的內(nèi)部結(jié)合了FAD分子是CRY蛋白感光的重要原因。FAD在催化劑作用下分解可產(chǎn)生物質(zhì)M和X，過程如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是()A.X的分子式為B.M分子中苯環(huán)上的一氯代物只有1種C.FAD分子可以發(fā)生水解反應(yīng)、加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)D.X分子中有4個手性碳原子7.POC材料可用于制備超薄膜以減少電池系統(tǒng)中電解液的用量，保證鋰硫電池的高能量密度，其制備反應(yīng)如圖（）。下列關(guān)于X、Y、POC的說法錯誤的是()A.1molX分子中含有18mol鍵B.1molY分子中有2mol手性碳原子C.在水中的溶解性：POC>XD.X能與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)使其褪色8.有機(jī)化合物W是一種光電材料中間體，其結(jié)構(gòu)如圖。下列有關(guān)W的說法正確的是()A.分子式為，且只含有兩種官能團(tuán)B.其酸性條件下水解產(chǎn)物之一能與反應(yīng)C.1mol該有機(jī)物能與6mol發(fā)生加成反應(yīng)D.W、糖類、油脂、蛋白質(zhì)均能發(fā)生水解反應(yīng)9.N異丙基丙烯酰胺可形成一種高分子膜，在一定溫度范圍內(nèi)有溫敏特性（如圖所示），其結(jié)構(gòu)中具有親水性的酰胺基和疏水性的異丙基。下列有關(guān)說法不正確的是()A.可通過加聚反應(yīng)合成高分子膜B.升溫時高分子膜中有O—H鍵的形成C.高分子膜在低溫時以親水作用為主D.高分子膜在高溫時會發(fā)生體積收縮10.實驗室可利用乙醛和苯甲醛為原料，在無水醋酸鈉催化下通過羥醛縮合反應(yīng)合成肉桂醛。其反應(yīng)機(jī)理如圖，有關(guān)說法錯誤的是()A.1mol肉桂醛最多可與加成B.受—CHO的影響，乙醛中上的氫原子具有一定的酸性C.對于此反應(yīng)，無水碳酸鈉比無水醋酸鈉有更好的催化活性D.在水中的溶解性：乙醛<苯甲醛<肉桂醛

答案以及解析1.答案：D解析：化合物X分子中含有羰基和苯環(huán)，可以發(fā)生加成反應(yīng)，一定條件下可以發(fā)生氧化反應(yīng)，但不能發(fā)生水解反應(yīng)，A錯誤；化合物X分子中連接甲基的碳原子為手性碳原子，B錯誤；化合物X分子中含有的官能團(tuán)為羰基，化合物Y分子中含有的官能團(tuán)為酯基，光驅(qū)動分子馬達(dá)含有的官能團(tuán)為酯基和碳碳雙鍵，C錯誤；根據(jù)題給反應(yīng)和反應(yīng)物結(jié)構(gòu)的變化可以推出，光驅(qū)動分子馬達(dá)中碳碳雙鍵形成時，可能形成順反異構(gòu)體，D正確。2.答案：D解析：甲分子中連有—OH的碳原子的鄰位碳原子上無氫原子，不能發(fā)生消去反應(yīng)，A錯誤；根據(jù)苯佐卡因的相對分子質(zhì)量，結(jié)合乙→丙的反應(yīng)可得“Et”為“”，乙與丙分子中所含官能團(tuán)不完全相同，不屬于同類物質(zhì)，不互為同系物，B錯誤；化合物丁的結(jié)構(gòu)簡式為，由于2、3號碳原子為飽和碳原子，故1、2、3號碳原子不一定在同一個平面內(nèi)，C錯誤；由題意知丙的結(jié)構(gòu)簡式為，苯環(huán)上氯原子可以取代的位置有4個，若固定1個氯原子位置在1號碳上，則第2個氯原子可以在2、3、4號碳上，若固定1個氯原子位置在2號碳上，則第2個氯原子可以在3號碳上，化合物丙苯環(huán)上的二氯代物有4種，D正確。3.答案：C解析：連接4個不同的原子或原子團(tuán)的碳原子叫手性碳原子，M分子中只有一個手性碳原子（用“*”標(biāo)注）：，A錯誤；M中含有酯基，可在酸溶液和加熱條件下發(fā)生水解反應(yīng)生成N，NaOH溶液呈堿性，酯基水解后會生成鈉鹽，B錯誤；N分子中與羥基所連C原子相連的右側(cè)六元環(huán)上的C原子上含有H原子，能夠發(fā)生消去反應(yīng)，生成物中含有不飽和的碳碳雙鍵，因此該生成物可以與溴發(fā)生加成反應(yīng)，C正確；N分子中含有的是醇羥基，不含酚羥基，因此不能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，D錯誤。4.答案：D解析：1個酚酞分子中含有1個飽和碳原子，該碳原子與所連的3個碳原子構(gòu)成四面體結(jié)構(gòu)，則分子中所有碳原子一定不共平面，A錯誤；酚羥基鄰、對位上的氫原子可與發(fā)生取代反應(yīng)，同時生成HBr，1mol酚酞含有4mol酚羥基鄰位氫原子，與溴水反應(yīng)最多消耗，B錯誤；手性碳原子是連有4個不同的原子或原子團(tuán)的飽和碳原子，酚酞分子中只有一個飽和碳原子但連有兩個相同的結(jié)構(gòu)，則分子中不含手性碳原子，C錯誤；酚酞分子中含酚羥基且其鄰位上有氫原子，一定條件下，可與醛在催化劑作用下縮合成酚醛樹脂，D正確。5.答案：D解析：X分子中連有溴原子的碳原子為飽和碳原子，與之相連的2個碳原子、1個溴原子與該碳原子不可能處于同一平面，A項錯誤；1molY分子中含有4mol碳氧鍵，B項錯誤；Z分子中含有酯基和氯原子，可以與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)，C項錯誤；連有4種不同的原子或原子團(tuán)的飽和碳原子為手性碳原子，Z分子中含有2個手性碳原子，D項正確。6.答案：B解析：由題圖可知，X的分子式為，A項正確；M分子不具有對稱性，故分子中苯環(huán)上的一氯代物有2種，B項錯誤；FAD分子中的酰胺鍵可發(fā)生水解反應(yīng)，苯環(huán)可發(fā)生加成反應(yīng)，苯環(huán)上的甲基、醇羥基等均可發(fā)生氧化反應(yīng)，C項正確；手性碳原子是指連有四種不同的原子或原子團(tuán)的飽和碳原子，X分子中含有4個手性碳原子（“*”標(biāo)注）如圖：，D項正確。7.答案：C解析：由題給X的結(jié)構(gòu)可知，1molX分子中含有18mol鍵，A正確；Y分子中含，故1molY分子中有2個手性碳原子，如圖（*表