高考化学复习 常见问题剖析专题 第12讲 常见有机化合物中的常考问题

第十二讲　常见有机化合物中的常考问题1．(2011·山东理综，11)下列与有机物结构、性质相关的叙述错误的是(　　)。A．乙酸分子中含有羧基，可与NaHCO3溶液反应生成CO2B．蛋白质和油脂都属于高分子化合物，一定条件下都能水解C．甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同D．苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的碳碳双键2．(2011·全国新课标理综，9)下列反应中，属于取代反应的是(　　)。①CH3CHCH2＋Br2CH3CHBrCH2Br②CH3CH2OHCH2CH2↑＋H2O③CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O④C6H6＋HNO3C6H5NO2＋H2O　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．①②B．③④C．①③D．②④3．(2012·北京理综，11)下列说法正确的是(　　)。A．天然植物油常温下一般呈液态，难溶于水，有恒定的熔点、沸点B．麦芽糖与蔗糖的水解产物均含葡萄糖，故二者均为还原型二糖C．若两种二肽互为同分异构体，则二者的水解产物不一致D．乙醛、氯乙烯和乙二醇均可作为合成聚合物的单体4．(2012·新课标全国理综，12)分析下表中各项的排布规律，按此规律排布第26项应为(　　)。12345C2H4C2H6C2H6OC2H4O2C3H6678910C3H8C3H8OC3H6O2C4H8C4H10A.C7H16B．C7H14O2C．C8H18D．C8H18O考查形式选择题、填空题考向曝光高考命题中，主要以常见有机化合物的主要性质和重要用途为主体，涵盖有机物的组成、结构和反应类型等基础知识，考查有机物与社会、生活中的实际问题的联系。以信息为知识铺垫，考查学生运用有机物结构与性质的关系分析和解决问题的能力。考查形式简单，内容相对单一，综合性不是很强。预计2013年的命题特点：①将有机物分子式、结构式与同分异构体的推导、书写结合在一起；②结合相关事件，考查主要官能团的性质。1．了解有机化合物中碳的成键特征；了解有机化合物的同分异构现象。2．了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质。3．了解乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要应用。4．了解乙醇、乙酸的组成和主要性质及重要应用。5．了解上述有机化合物发生反应的类型。6．了解糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质及重要应用。-10-\n7．了解常见高分子材料的合成反应及重要应用。8．以上各部分知识的综合运用。知识必记1．几种重要烃的比较物质甲烷乙烯苯结构简式______________________或________结构特点________结构，C原子居正四面体的中心，分子中的5个原子没有任何4个原子处于同一平面内________结构，分子中的6个原子都处于同一平面内，键角都约为120°________结构，分子中的12个原子都处于同一平面内空间构型CHHCHH物理性质无色气体，难溶于水无色气体，难溶于水无色液体，不溶于水化学性质易燃，完全燃烧生成CO2和H2O发生取代反应：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl①加成反应：与溴(在四氯化碳中)、氢气、氯化氢、水等发生加成反应②加聚反应：得到聚乙烯③氧化反应：被酸性高锰酸钾溶液氧化①取代反应：在催化剂作用下，与溴、浓硝酸等发生取代反应②加成反应：在镍作催化剂时，与氢气发生加成反应2.几种重要烃的衍生物的比较-10-\n3.加成反应、取代反应和聚合反应的比较加成反应取代反应聚合反应定义有机物分子中的不饱和键(双键或三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应由相对分子质量小的小分子相互结合成相对分子质量大的高分子的反应生成物一步反应中只有一种一步反应中至少有两种有高分子生成实例CH2===CH2＋H2OCH3CH2OHCH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HClnCH2===CH2CH2—CH24.确定有机物分子式和结构式的常用途径-10-\n技能必备1．同分异构体的书写与判断方法(1)书写步骤①根据分子式书写同分异构体时，首先判断该有机物是否有类别异构。②就每一类物质，写出官能团的位置异构体。③碳链异构体按“主链由长到短，支链由简到繁，位置由心到边”的规律书写。④检查是否有书写重复或书写遗漏，根据“碳四价”原理检查是否有书写错误。(2)判断方法(Ⅰ)等效氢法判断一元取代物种类有机物分子中，位置等同的氢原子叫等效氢，有多少种等效氢，其一元取代物就有多少种。等效氢的判断方法：①同一个碳原子上的氢原子是等效的。如H3C分子中—CH3上的3个氢原子是等效的。②同一分子中处于轴对称位置或镜面对称位置上的氢原子是等效的。如H3C--CH3分子中，在苯环所在的平面内有两条互相垂直的对称轴，故有两类等效氢。(Ⅱ)换元法判断多元取代产物对多元取代产物的种类判断，要把多元换为一元或二元再判断，它是从不同视角去想问题，思维灵活，答题简便，如二氯苯和四氯苯的同分异构体都为3种。2．有机物燃烧规律(1)烃完全燃烧前后气体体积的变化CxHy＋O2xCO2＋H2O①燃烧后温度高于100℃时，水为气态：ΔV＝V后－V前＝－1y＝4时，ΔV＝0，体积不变，对应有机物有CH4、C2H4和C3H4。y＞4时，ΔV＞0，体积增大。y＜4时，ΔV＜0，体积减小，对应有机物只有CH≡CH。②燃烧后温度低于100℃，水为液态：ΔV＝V前－V后＝1＋，体积总是减小。③无论水为气态还是液态，燃烧前后气体体积的变化都只与烃分子中的氢原子数有关，而与烃分子中的碳原子数无关。(2)烃及其含氧衍生物的燃烧通式烃：CxHy＋O2xCO2＋H2O。烃的含氧衍生物：CxHyOz＋O2xCO2＋H2O。(3)耗氧量大小的比较①等质量的烃完全燃烧的耗氧量取决于含碳量(即CHy/x中y/x值)，含碳量越高(y/x-10-\n值越小)，耗氧越小。②等物质的量的烃(CxHy)及其含氧衍生物(CxHyOz)完全燃烧时的耗氧量取决于值的大小，其值越大，耗氧量越多。③等物质的量有机物其耗氧量大小的比较：可先把分子里的O按CO2或H2O(按一个C耗两个O生成一个CO2或2个H耗一个氧生成H2O)处理以后，再比较剩余的C原子和H原子的总耗氧量的大小。常考问题31　有机化合物的结构特点及　　　　同分异构现象【题型1】(2012·淄博质检)由乙烯推测丙烯的结构或性质，正确的是(　　)。A．分子中三个碳原子在同一直线上B．分子中所有原子都在同一平面上C．与HCl加成只生成一种产物D．由丙烯之间的相互加成可得聚丙烯破题关键　已知乙烯是平面形分子，四个氢原子和碳原子都在同一平面上，且CH键与碳碳双键之间有夹角。丙烯可看作是CH3取代乙烯分子上的一个氢原子的产物，因而三个碳原子不在同一直线上。因甲基为四面体形，故所有原子一定不在同一平面上，另外甲基引入后，双键两侧碳原子所处位置不同，与HCl加成产物应有两种情况：答案　D——常见共线、共面问题判断【提升1】(2012·浙江联考)M是一种治疗艾滋病的新药(结构简式如图所示)，已知M分子中—NH—COO—基团(除H外)与苯环在同一平面内，关于M的以下说法正确的是(　　)。A．该物质易溶于水B．M能发生加聚反应-10-\nC．M的分子式为C13H12O2NF4D．M分子内至少有13个碳原子在同一平面内【题型2】(2012·新课标全国理综，10)分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有(不考虑立体异构)(　　)。　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．5种B．6种C．7种D．8种破题关键　与金属钠反应生成氢气，说明该化合物一定含有—OH，所以此有机物的结构符合C5H11—OH，首先写出碳链异构有三种：①C—C—C—C—C、再分别加上—OH，①式有3种结构，②式有4种结构，③式有1种结构，共8种。答案　D——同分异构体的书写规律(1)烷烃：烷烃只存在碳链异构，书写时应注意要全而不重复，具体规则如下：成直链，一条线；摘一碳，挂中间，往边移，不到端；摘二碳，成乙基；二甲基，同、邻、间。(2)具有官能团的有机物，一般书写的顺序：碳链异构→位置异构→官能团异构。(3)芳香族化合物：取代基在苯环上的相对位置具有邻、间、对3种。【提升2】“神舟”七号使用偏二甲肼和四氧化二氮作火箭燃料。偏二甲肼的分子式为C2H8N2，则C2H8N2不含碳碳键的同分异构体有(　　)。A．2种B．3种C．5种D．6种常考问题32　常见有机化合物的性质及　　　　应用【题型3】(高考题选编)下列说法正确的是________。　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．乙烯和乙烷都能发生加聚反应B．蛋白质水解的最终产物是多肽C．米酒变酸的过程涉及了氧化反应D．石油裂解和油脂皂化都是由高分子生成小分子的过程E．聚乙烯可发生加成反应F．石油干馏可得到汽油、煤油等G．淀粉、蛋白质完全水解的产物互为同分异构体H．乙酸乙酯、油脂与NaOH溶液反应均有醇生成破题关键　乙烷是饱和烃，不能发生加聚反应，A错；蛋白质水解的最终产物是氨基酸，故B错；酒精生成酸的过程发生了氧化反应，故C正确；石油、油脂都不是高分子化合物，故D错。E.乙烯加聚反应生成聚乙烯后，双键变单键不能发生加成反应；F.石油分馏可得汽油和煤油，属于物理变化过程，干馏是指隔绝空气加强热，属于化学变化；G.淀粉属于糖类，完全水解生成葡萄糖，蛋白质完全水解生成氨基酸，两者的产物不可能是同分异构体；H.乙酸乙酯和油脂都属于酯类，与氢氧化钠溶液反应后均生成醇，前者生成乙醇，后者生成甘油。答案　CH高考中对必修部分中的有机化学知识考查很浅，解题的关键是掌握书中的代表性有机物的结构与性质，特别是甲烷、乙烯、苯、蛋白质等物质的一些反应特性。【提升3】-10-\n(2012·厦门模拟)下面是生产生活中的常见有机物的分子式、结构式、结构简式或名称：⑤CH3CH2OH、⑥C6H12O6、⑦CH3COOH、⑧硬脂酸甘油酯、⑨蛋白质、聚乙烯。有关说法正确的是(　　)。A．能跟溴的四氯化碳溶液发生加成反应并使之褪色的有①②④B．投入钠能产生H2的是⑤⑦⑧⑨C．属于高分子材料的是⑧⑨D．含碳量最高、有毒、常温下为液体且点燃时有浓烟的是①常考问题33　有机物分子式和结构式的　　　　确定【题型4】某含苯环的化合物A，其相对分子质量为104，碳的质量分数为92.3%。(1)A的分子式为______________；(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为________________，反应类型是________________；请写出A与稀、冷的KMnO4溶液在碱性条件下反应的化学方程式：________________________________________________________________________；(4)一定条件下，A与氢气反应，得到的化合物中碳的质量分数为85.7%，写出此化合物的结构简式：________________________________________________________________________；(5)在一定条件下，由A聚合得到的高分子化合物的结构简式为______________。破题关键　(1)A分子中含碳原子个数：104×92.3%÷12≈8，含其他元素的相对原子质量：104－12×8＝8，故只能含C、H两种元素，且分子中有8个H原子，A的分子式为C8H8。(4)A与H2反应后C、H的原子个数比为：∶≈1∶2，故最简式为CH2，分子式为C8H16，为乙基环己烷。答案　(1)C8H8-10-\n——确定分子式的常用方法(1)直接法：密度(相对密度)→摩尔质量→1mol分子中各元素原子的物质的量→分子式。(2)最简式法：元素的质量分数→最简式→结合Mr确定分子式。或由Mr和元素的质量分数直接确定分子中各原子的数目，进而确定分子式。(3)平均分子式法：当烃为混合物时，先求出平均分子式，再利用平均值，确定各种可能混合烃的分子式。(4)化学方程式法：根据化学方程式计算，确定有机物的分子式。利用燃烧反应方程式时，要抓住以下关键点：①气体体积变化；②气体压强变化；③气体密度变化；④混合物平均相对分子质量等。【提升4】(2012·试题调研)将一定量有机物充分燃烧后的产物通入足量石灰水中完全吸收，经过滤得到沉淀20g，滤液质量比原石灰水减少5.8g，该有机物可能是(　　)。①乙烯　②乙二醇　③乙醇　④甲酸甲酯A．①②B．①④C．②③D．②④同分异构体的书写与判断，在高考中经常考查，学生往往判断不准确，书写重复、混乱，造成失分。在回答此类问题时，要注意抓住审题和答题两个环节。审题指导：(1)紧扣定义。①“同分”指的是分子式必须相同，而不是相对分子质量相同，相对分子质量相同而结构不同的化合物不一定是同分异构体；②“结构不同”指的是碳链骨架不同，或官能团在碳链上的位置不同，或官能团种类不同。在解题时对“结构不同”的判断更为关键。(2)注意三看。①先看除碳、氢以外其他元素的原子个数是否相等(如O、N、S等)；若不相等，一定不是同分异构体；②若①中的元素原子个数相等，再看碳原子数是否相同，若碳原子数不同，则一定不是同分异构体；③当分子式相同时，再看官能团的类别，若有机物含有的官能团类别不同，则一定是同分异构体。-10-\n答题指导：书写同分异构体的关键是不重复、不遗漏，巧抓“对称性”，同时还要注意限制条件。常见的书写同分异构体的方法有两种：(1)顺序思维法：对含多官能团的有机物，可以采用顺序思维法确定其同分异构体数目。例如，丙烷上三个氢原子分别被一个—NH2、一个—OH、一个苯基取代，先写出被—NH2取代的同分异构体，接着写出被—OH取代的同分异构体，最后写出被苯基取代的同分异构体(顺序可以颠倒)，这样不会多写，也不会少写；(2)分合思维法：例如，书写C5H11OH的同分异构体，第一步，写出C5H12的同分异构体；第二步，写出上述同分异构体分子中的一个氢原子被—OH取代得出的C5H11OH的同分异构体。案例导析下列各组有机物的结构表达式中互为同分异构体的是(　　)。(2012·新乡质检)B参考答案第一部分　高频考点及重点题型突破第十二讲　常见有机化合物中的常考问题【细研考题】1．B　[油脂能水解，但不属于有机高分子化合物。]2．B3．D　[植物油是混合物，没有固定的熔、沸点，A错误；蔗糖是非还原性糖，B错误；甘氨酸和丙氨酸之间缩水可以形成两种二肽，这两种二肽互为同分异构体，但水解产物相同，C错误。]4．C　[分析规律可知4项为一组，第26项为第7组的第二项，第7组的碳原子数为7＋1＝8，由规律可知第7组的第二项为碳原子数为8的烷烃，氢原子个数为2×8＋2＝18，无氧原子，C选项正确。]【细研考纲】知识必记1．CH4　CH2===CH2　　　正四面体　平面形　平面形2．氢气　乙醛　乙酸　单质银　红　蓝　葡萄糖　高级脂肪酸　高级脂肪酸盐　黄【细研考点】提升1．B　[M分子中不含亲水基团，难溶于水，A错；M分子中含有碳碳双键，能发生加聚反应，B对；M的分子式为C14H11O2NF4，C错；M分子内至少有8个碳原子在同一平面内。]2．B　[本题考查根据分子式书写同分异构体的知识。根据化学键连接方式，C2H8N2可能有6种结构：CH3NH—NHCH3，CH3CH2NHNH2，(CH3)2N－NH2，NH2CH2CH2NH2，-10-\nCH3CH(NH2)2，CH3NHCH2NH2，其中不含碳碳键的同分异构体只有3种。]3．D　[能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应说明分子中含有等不饱和键；能与Na反应生成H2说明分子中含有—OH或—COOH；⑧不属于高分子化合物；含碳量最高、有毒、常温下为液体、点燃有浓的黑烟的是苯。]4．C　[解法一：有机物燃烧的产物CO2和H2O都被石灰水吸收，但由于CO2　＋　Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O0．2mol　0.2mol　　0.2mol生成的CaCO3从溶液中析出，则对原石灰水来说减少的质量相当于CaO的质量，即11.2(56×0.2)g。相对后来的滤液，增加了有机物生成的水(m水)，但减少了CaO(11.2g)，故m水＋5.8g＝11.2g，m水＝5.4g，n水＝0.3mol，故n(C)∶n(H)＝1∶3。解法二：从整体考虑，溶液中通入CO2，析出CaCO3，总质量减少，故有m(沉淀)－[m(H2O)＋m(CO2)]＝m(溶液减少)，即20g－m(H2O)－8.8g＝5.8g，求m(H2O)，其余方法同上。]-10-