1、第十二章 有机化学基础第1节认识有机化合物考试要求1.能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式。2.了解常见有机化合物的结构，了解有机物分子中的官能团，能正确表示它们的结构。3.了解测定有机化合物结构的化学方法和某些物理方法(如质谱、红外光谱、核磁共振氢谱等)。4.能正确书写有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体)。5.能够正确命名简单的有机化合物。命题预测本节内容是高考化学的必考点，考点如下：一是判断有机分子中的官能团并书写其结构简式或名称；二是由有机化合物的结构推测其可能具有的性质；三是同分异构体的书写及数目判断；四是有机化合物分子式及结构的确定，特别是确定分子结构
2、的物理方法，如红外光谱和核磁共振氢谱。考点1有机化合物的分类及官能团知识梳理1按元素组成分类(1)有机化合物：是指含碳元素的化合物，但含碳化合物CO、CO2、碳酸及碳酸盐属于无机物。(2)根据分子组成中是否有C、H以外的元素，把有机物分为烃和烃的衍生物。烃：仅含有C和H两种元素的有机物。烃的衍生物：烃分子里的氢原子被其他原子或原子团取代后的产物。2按碳的骨架分类3按官能团分类(1)官能团：决定有机化合物特殊性质的原子或原子团。(2)有机物的主要类别、官能团和典型代表物类别官能团代表物名称、结构简式烷烃甲烷CH4烯烃 (碳碳双键)乙烯CH2=CH2炔烃CC(碳碳三键)乙炔CHCH芳香烃苯卤代烃X
3、(卤素原子)溴乙烷C2H5Br醇OH(羟基)乙醇C2H5OH酚苯酚C6H5OH醚 (醚键)乙醚CH3CH2OCH2CH3醛CHO(醛基)乙醛CH3CHO酮 (羰基)丙酮CH3COCH3羧酸COOH(羧基)乙酸CH3COOH酯 (酯基)乙酸乙酯CH3COOCH2CH3氨基酸NH2(氨基)COOH(羧基)氨基乙酸(1)可以根据碳原子是否达到饱和，将烃分为饱和烃和不饱和烃，如烷烃、环烷烃属于饱和烃，烯烃、炔烃、芳香烃属于不饱和烃。(2)官能团的书写必须注意规范性，例如碳碳双键为“”，而不能写成“”，碳碳三键为“CC”，而不能写成“CC”，醛基应为“CHO”，而不能写成“COH”。(3)苯环不属于官能
4、团。(4)醇和酚：这两类有机物都含有羟基。这两类的区分就是羟基是否直接连在苯环碳原子上，如属于醇类，则属于酚类。(5)醛和酮：这两类有机物中都含有。当与H相连时(即分子中含有)形成的化合物属于醛；当两端均与烃基相连时(即分子中含有)形成的化合物属于酮。(6)羧酸和酯：这两类有机物中都含有。当与H相连时(即分子中含有)形成的化合物属于羧酸；当与烃基相连时(即分子中含有)形成的化合物属于酯。(7)芳香化合物、芳香烃和苯及其同系物的关系可表示为下图。(8)含醛基的物质不一定为醛类，如HCOOH、HCOOCH3、葡萄糖等。1判断正误，正确的画“”，错误的画“”，错误的指明错因。(1) 的官能团是苯环与
5、羧基。()错因：苯环不属于官能团。(2)官能团相同的物质一定是同一类物质。()错因：官能团相同也不一定是同类物质。如：。(3) 属于苯的同系物、芳香烃和芳香族化合物。()错因：苯的同系物仅含一个苯环、侧链必须为烷基。(4) 含有醛基，属于醛类。()错因：属于酯类。(5)乙烯、环己烷、乙炔、苯乙烯都属于脂肪烃。()错因：苯乙烯属于芳香烃。(6)分子式为C4H10O的物质，一定属于醇类。()错因：也可能是醚。2教材改编题。(据人教选修五P6 T3)请写出官能团的名称，并按官能团的不同对下列有机物进行分类。(1)CH3CH=CH2_；_(2)CHCCH2CH3_；_(4)CH3CH2CH2CHO_；
6、_(6)CCl4_；_答案(1)碳碳双键烯烃(2)碳碳三键炔烃(3)羟基酚(4)醛基醛(5)酯基酯(6)氯原子卤代烃题组训练题组一 官能团的识别1对下列物质的类别与所含官能团的判断中，不正确的是()答案C2北京奥运会期间对大量盆栽鲜花施用了S诱抗素制剂，以保持鲜花盛开。S诱抗素的分子结构如图，下列关于该分子说法正确的是()A含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基B含有苯环、羟基、羰基、羧基C含有羟基、羰基、羧基、酯基D含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基答案A题组二 有机物的分类3下列物质的分类中，所属关系不符合“X包含Y、Y包含Z”的是()选项XYZA芳香族化合物芳香烃的衍生物B脂肪族化合物链状烃的衍生物
7、CH3CH2CHO(丙醛)C芳香烃苯的同系物D不饱和烃烯烃答案D考点2有机化合物的结构特点、同分异构体知识梳理1有机物分子中碳原子的成键特征(1)碳原子的最外层有4个电子，可与其他原子形成4个共价键，而且碳原子之间也能相互形成共价键。(2)碳原子之间不仅可以形成单键，还可以形成双键和三键及苯环中的特殊键。(3)多个碳原子可以相互结合形成碳链，也可以形成碳环，碳链或碳环上还可以连有支链。2有机物组成和结构的表示方法(1)以乙烷为例种类实例含义和书写方法化学式(分子式)C2H6用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映出一个分子中原子的种类和数目最简式(实验式)CH3表示物质组成的各元素原子最简整数
8、比的式子电子式用小黑点等记号代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子结构式表示分子中原子的结合或排列顺序的式子，但不表示空间构型具有化学式所能表示的意义，能反映物质的结构续表种类实例含义和书写方法结构简式CH3CH3结构式的简便写法，着重突出结构特点(官能团)表示单键的“”可以省略，将与碳原子相连的其他原子写在其旁边，并在右下角注明其个数表示碳碳双键、碳碳三键的“=”“”不能省略球棍模型用来表现分子的三维空间分布。棍代表共价键，球表示构成有机物分子的原子空间充填模型是一种用来表现分子三维空间分布的分子模型。球代表原子，球的大小代表原子直径的相对大小，球和球紧靠在一起(2)键线式的表示方法碳碳
9、键用线段来体现。拐点或端点表示碳原子，碳原子上的氢原子不必标出，其他原子及其他原子上的氢原子都要指明。例如：丙烯、正丙醇的键线式分别为、。3同系物(1)定义：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。(2)烷烃同系物：分子式都符合CnH2n2_，如CH4、CH3CH3、互为同系物。(3)同系物的化学性质相似，物理性质呈现一定的递变规律。4有机化合物的同分异构现象同分异构现象化合物具有相同的分子式，但结构不同的现象同分异构体具有同分异构现象的化合物互为同分异构体类型碳链异构碳骨架不同，如CH3CH2CH2CH3和位置异构官能团位置不同，如CH2=CHCH2CH3和CH
10、3CH=CHCH3官能团异构官能团种类不同，如CH3CH2OH和CH3OCH3(1)同系物的判断方法“一差”分子组成上相差一个或若干个CH2原子团“二同”通式相同；所含官能团的种类、数目都要相同(若有环，必须满足环的种类和数量均相同)“三注意”同系物必须为同一类物质；同系物的结构相似；属于同系物的物质，物理性质不同，但化学性质相似如：CH2=CH2与通式相同，但结构不相似，二者不是同系物。CH3CH2CH2CH3与二者不相差一个或若干个CH2，不是同系物。的环数不同，且不相差n个CH2原子团，不是同系物。 (苯甲醇)不是同一类物质，二者不是同系物。(2)同分异构体的分子式相同，相对分子质量相同
11、。但相对分子质量相同的化合物不一定是同分异构体，如C2H6与HCHO，C2H5OH与HCOOH不是同分异构体。(3)“异构”是指结构不同，主要包括碳链异构(碳骨架不同)、位置异构(官能团在碳链上的位置不同)和官能团异构(官能团的种类不同，属于不同类物质)。(4)烷烃同分异构体的书写碳链异构方法：烷烃只存在碳骨架异构，书写时应注意要全面但是不重复，一般采用“减碳法”。实例：以C6H14为例(为了简便易看，在所写结构中省去了H原子)第一步：将分子中全部碳原子连成直链作为母链CCCCCC第二步：从母链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基)，依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上，此时碳骨架结构有两种
12、：不能连在位和位上，否则会使碳链变长，位和位等效，只能用一个，否则重复。第三步：从母链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即2个甲基)依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上，两甲基的位置依次相同、相邻，此时碳骨架结构有两种：位或位上不能连乙基，否则会使主链上有5个碳原子，使主链变长。所以C6H14共有5种同分异构体。(5)常见的几种烃基的同分异构体数目丙基(C3H7)有两种同分异构体；丁基(C4H9)有四种同分异构体；戊基(C5H11)有八种同分异构体。(6)常见官能团类别异构组成通式可能的类别及典型实例CnH2n烯烃(CH2=CHCH3)、CnH2n2CnH2n2O醇(C2H
13、5OH)、醚(CH3OCH3)CnH2nO醛(CH3CH2CHO)、酮(CH3COCH3)、烯醇(CH2=CHCH2OH)、CnH2nO2羧酸(CH3COOH)、酯(HCOOCH3)、羟基醛(HOCH2CHO)CnH2n6OCnH2n1O2N氨基酸(H2NCH2COOH)、硝基烷(CH3CH2NO2)(7)含官能团的有机物同分异构体书写的一般步骤按碳链异构位置异构官能团异构的顺序书写。实例：(以C4H10O为例且只写出骨架与官能团)(8)限制条件下的同分异构体书写步骤根据限定条件确定同分异构体中所含官能团。结合所给有机物有序思维：碳链异构官能团位置异构官能团类别异构。确定同分异构体种数或根据性
14、质书写结构简式。1判断正误，正确的画“”，错误的画“”，错误的指明错因。(1)CH3CH2OH与CH2OHCH2OH是同系物。()错因：同系物是结构相似、分子组成差一个或若干个CH2原子团。(2)分子中碳原子数小于4的烃无同分异构体。()错因：CH3CH=CH2与互为同分异构体。(3)丙基(C3H7)结构仅有一种。()错因：丙基结构有两种，即CH2CH2CH3和。(4)C(CH3)4的一氯代物只有两种。()错因：C(CH3)4分子中H的种类只有一种，故一氯代物只有一种。(5)相同碳原子数的饱和一元醛和饱和一元醇互为同分异构体。()错因：相同碳原子数的饱和一元醛和饱和一元酮互为同分异构体。(6)
15、红磷、白磷属于同分异构体，它们之间的转化属于物理变化。()错因：白磷与红磷属于同素异形体，相互之间的转化属于化学反应。(7) 互为同分异构体。()错因：题中二者属于同种物质。(8)CH4、C2H6、C3H8互为同系物，都能与氯气发生加成反应。()错因：烷烃均能与氯气发生取代反应。(9) 的一氯代物有4种。()错因：的一氯代物有5种，因为结构中等效氢有5种。2对于分子式为C4H8O2的有机物：(1)属于酯类的有_种。(2)属于羧酸类的有_种。(3)既含有羟基又含有醛基的有_种。答案(1)4(2)2(3)5解析(1)分子式为C4H8O2且属于酯类的同分异构体有：共计4种。(2)属于羧酸类的同分异构
16、体有：CH3CH2CH2COOH、，共计2种。(3)既含有羟基又含有醛基的同分异构体有：HOCH2CH2CH2CHO、CH3CH(OH)CH2CHO、CH3CH2CH(OH)CHO、(CH3)2C(OH)CHO、HOCH2CH(CH3)CHO，共计5种。题组训练题组一 有机物结构的表示方法1下列化学用语表达不正确的是()CH4的空间充填模型为乙醇分子的空间充填模型为丙烯的结构简式为CH3CHCH2与(立方烷)互为同分异构体(环丙烷)与乙烯互为同系物聚丙烯的结构简式为CH2CHCH3ABCD答案B解析图为乙醇的球棍模型；丙烯的结构简式中不能忽略双键；与乙烯的结构不相似，不能称为同系物；聚丙烯的结
17、构简式为。题组二 同系物2下列有关描述正确的是()A分子组成符合CnH2n2(n2)的烃，一定是CH4的同系物B分子组成符合CnH2n(n2)的烃，一定是C2H4的同系物D同系物的最简式相同，分子间相差n个CH2(n1)原子团，化学性质相似答案A解析分子组成符合CnH2n的烃，可能是环烷烃或烯烃，B错误；同系物的最简式不一定相同，D错误。3下列物质一定属于同系物的是()A和B和C和D和答案C题组三 同分异构体的判断与书写4下列物质的同分异构体数目最多的是(不考虑立体异构)()AC4H8与HCl的加成产物C分子式为C4H8O2能与NaOH溶液反应的有机物D分子式为C6H14含有3个甲基的有机物答
18、案C解析选项A，C4H8与HCl加成生成的C4H9Cl共有4种同分异构体；选项B，题给有机物结构对称，其一硝基取代物有3种；选项C，符合要求的有机物是酯或羧酸，其中酯有4种，羧酸有2种，共6种；选项D，该有机物只能含有一个支链且该支链为甲基，只有2种不同的结构。5分子式为C5H10且含有碳碳双键的有机物共有(不考虑顺反异构)()A2种B3种C4种D5种答案D解析当主链为5个碳原子且有碳碳双键时，符合题述条件的有机物的碳骨架结构为C=CCCC、CC=CCC；当主链为4个碳原子且有碳碳双键时，符合题述条件的有机物的碳骨架结构为共有5种，D正确。6有机物有多种同分异构体，其中属于酯类且氯原子直接连接
19、在苯环上的同分异构体有(不考虑立体异构)()A19种B9种C15种D6种答案A解析有多种同分异构体，如果苯环上有2个取代基，可以为Cl、OOCCH3，Cl、CH2OOCH或Cl、COOCH3,2个取代基分别有邻、间、对三种位置关系，所以共有9种结构；如果苯环上有3个取代基，则为Cl、OOCH、CH3，三个不同取代基有10种位置关系，故符合条件的同分异构体共有19种。判断同分异构体数目的常用方法和思路基团连接法将有机物看作由基团连接而成，由基团的异构体数目可推断有机物的异构体数目。如丁基有四种，丁醇(C4H9OH)、C4H9Cl分别有四种换位思考法将有机物分子中的不同原子或基团换位进行思考。如乙
20、烷分子中共有6个H原子，若有一个氢原子被Cl原子取代所得一氯乙烷只有一种结构，那么五氯乙烷也只有一种结构等效氢原子法(又称对称法)分子中等效氢原子有如下情况：分子中同一个碳上的氢原子等效；同一个碳的甲基氢原子等效；分子中处于镜面对称位置(相当于平面镜成像时)上的氢原子等效定一移一法分析二元取代物的方法，如分析C3H6Cl2的同分异构体，先固定其中一个Cl原子的位置，移动另外一个Cl原子考点3有机化合物的命名知识梳理1烷烃的命名(1)习惯命名法(2)系统命名法命名为5甲基3,6二乙基壬烷。2烯烃和炔烃的命名3苯的同系物的命名(1)苯作为母体，其他基团作为取代基。例如：苯分子中的氢原子被甲基取代后
21、生成甲苯，被乙基取代后生成乙苯，如果两个氢原子被两个甲基取代后生成二甲苯，其有三种同分异构体，可分别用邻、间、对表示。(2)将某个甲基所在的碳原子的位置编为1号，选取最小位次给另一个甲基编号。邻二甲苯间二甲苯对二甲苯(1,2二甲苯)(1,3二甲苯)(1,4二甲苯)4含官能团有机物的命名如的名称为3甲基2丁醇。(1)烷烃的系统命名法给主链碳原子编号时的三原则原则解释首先要考虑“近”以离支链较近的主链一端为起点编号同“近”考虑“简”有两个不同的支链，且分别处于距主链两端同近的位置，则从较简单的支链一端开始编号同“近”、同“简”，考虑“小”若有两个相同的支链，且分别处于距主链两端同近的位置，而中间还
22、有其他支链，从主链的两个方向编号，可得到两种不同的编号系列，两系列中各位次之和最小者即为正确的编号(2)含有两个或以上相同官能团的有机物命名要命之为“某二”不能命之为“二某”如：叫“乙二醇”不能叫“二乙醇”；再如CH2=CHCH=CH2叫“1,3丁二烯”不能命之为“1,3二丁烯”。(3)带官能团有机物系统命名时，选主链、编号位要围绕官能团进行，且要注明官能团的位置及数目。(4)书写有机物名称时不要遗漏阿拉伯数字之间的逗号及与汉字之间的短线。(5)烷烃系统命名中不能出现“1甲基”“2乙基”的名称，若出现，则是选取主链错误。1判断正误，正确的画“”，错误的画“”，错误的指明错因。(1) 1,4二甲
23、基丁烷。()错因：主链选择错误，正确命名为2甲基戊烷。(2) 1,3,5三己烯。()错因：主链名称错误，应为：1,3,5己三烯。(3) 的名称为2甲基硝基苯()错因：应为2硝基甲苯(邻硝基甲苯)。(4) 2甲基3丁醇。()错因：编号时应让官能团的位号较小，正确名称应为：3甲基2丁醇。(5) 二溴乙烷。()错因：官能团溴原子的位号没有标明。应为：1,2二溴乙烷。(6) 2甲基2,4二己烯。()错因：应命名为：2甲基2,4己二烯。2用系统命名法给有机物命名。(4)CH2=CHCH2Cl的名称为_。(7)C4H9Cl的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢，则其化学名称为_。(8)CH2=CHCOO
24、Na发生聚合反应可得到一种高吸水性树脂，该树脂名称为_。答案(1)3,3,4三甲基己烷(2)2甲基2戊烯(3)乙苯苯乙烯(4)3氯1丙烯(5)4甲基2戊醇(6)2乙基1,3丁二烯(7)2甲基2氯丙烷(8)聚丙烯酸钠(9)2甲基3乙基己烷解析(7)核磁共振氢谱表明C4H9Cl只有一种化学环境的氢，说明该分子的结构简式为，其系统命名为2甲基2氯丙烷。(8)CH2=CHCOONa聚合后的产物为其名称为聚丙烯酸钠。题组训练1下列有机物的命名正确的是()A3,3二甲基4乙基戊烷B3,3,4三甲基己烷C2甲基4乙基1戊烯D2,2二甲基3戊炔答案B解析3,3二甲基4乙基戊烷的结构简式是，选错了主链，正确命名
25、应是3,3,4三甲基己烷，A错误，B正确；主链不是最长，依据系统命名法得到名称为2,4二甲基1己烯，C错误；从离三键近的一端开始编号，依据系统命名法得到名称为4,4二甲基2戊炔，D错误。2写出下列化合物的名称或结构简式：(1)结构简式为此烃的名称为_。(2)结构简式为，此烃的名称为_。(3)2,4二甲基己烷的结构简式为_。答案(1)3甲基2乙基1戊烯(2)1,2二甲基4乙基苯考点4研究有机物的一般步骤和方法知识梳理1研究有机化合物的基本步骤2分离、提纯有机化合物的常用方法(1)蒸馏和重结晶适用对象要求蒸馏常用于分离、提纯液态有机物该有机物热稳定性较强该有机物与杂质的沸点相差较大重结晶常用于分离
26、、提纯固态有机物杂质在所选溶剂中溶解度很小或很大被提纯的有机物在此溶剂中溶解度受温度影响较大(2)萃取分液常用的萃取剂：苯、CCl4、乙醚、石油醚、二氯甲烷等。液液萃取：利用有机物在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同，将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂中的过程。固液萃取：用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程。3有机物分子式的确定(1)元素分析(2)相对分子质量的测定质谱法质荷比的最大值即为该有机物的相对分子质量。如图所示为戊烷的质谱图。4鉴定有机物分子结构的方法(1)物理方法红外光谱分子中化学键或官能团可对红外线发生振动吸收，不同化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置，从
27、而可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。例如：某未知物(C2H6O)的红外光谱图(如图所示)上发现有OH键、CH键和CO键的振动吸收。因此，可以初步推测该未知物是含羟基的化合物，结构简式可写为C2H5OH。核磁共振氢谱每种个数：与吸收峰的面积成正比例如：未知物C2H6O的核磁共振氢谱若如图甲所示，则结构简式为：CH3CH2OH；若如图乙所示，则结构简式为：CH3OCH3。(2)化学方法：利用特征反应鉴定出官能团，再制备它的衍生物进一步确认。常见官能团的检验方法如下：官能团种类试剂判断依据碳碳双键或碳碳三键溴的四氯化碳溶液橙色褪去酸性高锰酸钾溶液紫色褪去卤素原子氢氧化钠溶液、硝酸银溶液、稀
28、硝酸有沉淀产生酚羟基三氯化铁溶液显紫色浓溴水有白色沉淀产生醛基银氨溶液有银镜产生新制氢氧化铜有砖红色沉淀产生羧基碳酸钠溶液有二氧化碳气体产生碳酸氢钠溶液石蕊试液溶液变红色(1)确定有机物分子式的实验方法(2)确定有机物分子式的一般规律最简式规律最简式对应物质CH乙炔、苯、苯乙烯CH2烯烃、环烷烃CH2O甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖若实验式中氢原子已经达到饱和，则该物质的实验式就是分子式，如实验式为CH4O，则分子式必为CH4O，结构简式为CH3OH。实验式通过扩大整数倍时，氢原子数达到饱和，则该式即为分子式，如实验式为C2H5的有机物，扩大2倍为C4H10为丁烷。“商余法”推断烃的分子式
29、(设烃的相对分子质量为M)的余数为0或碳原子数大于或等于氢原子数时，将碳原子数依次减少一个，每减少一个碳原子即增加12个氢原子，直到合适为止。(3)常见有机物的分离、提纯的方法混合物试剂分离方法主要仪器甲烷(乙烯)溴水洗气洗气瓶苯(乙苯)酸性高锰酸钾溶液、NaOH溶液分液分液漏斗乙醇(水)CaO蒸馏蒸馏烧瓶、冷凝管溴乙烷(乙醇)水分液分液漏斗醇(酸)NaOH溶液蒸馏蒸馏烧瓶、冷凝管硝基苯(NO2)NaOH溶液分液分液漏斗苯(苯酚)NaOH溶液分液分液漏斗酯(酸)饱和Na2CO3溶液分液分液漏斗1判断正误，正确的画“”，错误的画“”，错误的指明错因。(1)某物质完全燃烧生成CO2和H2O，则该有
30、机物中一定有C、H、O三种元素。()错因：烃及烃的含氧衍生物完全燃烧的产物均为CO2和H2O。(2)碳氢质量比为31的有机物一定是CH4。()错因：不一定，如CH3OH中碳氢质量比也为31。(3)质谱法可以测定有机物的摩尔质量，而红外光谱和核磁共振氢谱图可以确定有机物的官能团类型。()错因：核磁共振氢谱图确定有机物中等效氢的种数。(4)有机物核磁共振氢谱中会出现三组峰，且峰面积之比为341。()错因：该有机物中有4种氢原子，峰面积之比为3221。(5)用核磁共振氢谱不能区分HCOOCH3和HCOOCH2CH3。()错因：核磁共振氢谱中HCOOCH3共2种峰且面积之比为13，而HCOOCH2CH
31、3共3种峰，峰面积之比为123，所以可以区分。2有机物A可由葡萄糖发酵得到，也可以从牛奶中提取。纯净的A为无色黏稠液体，易溶于水。为研究A的组成与结构，进行了如下实验：实验步骤解释或实验结论称取A 9.0 g，升温使其汽化，测其密度是相同条件下H2的45倍(1)A的相对分子质量为_将9.0 g A在足量纯O2中充分燃烧，并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰，发现两者分别增重5.4 g和13.2 g(2)A的分子式为_另取A 9.0 g，跟足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24 L CO2(标准状况)，若与足量金属钠反应则生成2.24 L H2(标准状况)(3)用结构简式表示A中含有的官能团：
32、_、_A的核磁共振氢谱如图：(4)A中含有_种氢原子(5)综上所述，A的结构简式为_答案(1)90(2)C3H6O3(3)COOHOH(4)4(5) 解析(1)A的密度是相同条件下H2密度的45倍，则其相对分子质量为45290。(2)0.1 mol A燃烧生成0.3 mol H2O和0.3 mol CO2，即1 mol A中含有6 mol H (6 g)、3 mol C (36 g)，则含有(90636) g48 g O，即3 mol，所以A的分子式为C3H6O3。(3)0.1 mol A跟足量的NaHCO3粉末反应，生成2.24 L CO2(标准状况)，若与足量金属钠反应则生成2.24 L
33、H2(标准状况)，说明分子中含有一个COOH和一个OH。题组训练题组一 有机物的分离提纯1工业上或实验室提纯以下物质的方法中不合理的是(括号内为杂质)()A苯(溴)：加NaOH溶液，分液B苯(苯酚)：加入浓溴水，分液C乙醇(水)：加新制生石灰，蒸馏D乙酸乙酯(乙酸、乙醇)：加饱和碳酸钠溶液，分液答案B解析溴易溶于苯，溴与苯酚生成的三溴苯酚也易溶于苯，B错误。2下列所采取的分离方法正确的是()A由于碘在酒精中的溶解度大，所以可用酒精将碘水中的碘萃取出来B水的沸点是100 ，酒精的沸点是78.5 ，所以可用直接加热蒸馏法使含水酒精变为无水酒精C分离苯和硝基苯的混合物可用蒸馏法D可用苯将溴从溴苯中萃
34、取出来答案C解析酒精与水互溶，故不能用作萃取剂，A错误；水与酒精到一定浓度会形成共沸物，不能直接用蒸馏法得到无水酒精，应先加入生石灰，再进行蒸馏，B错误；苯与硝基苯的沸点相差较大，可用蒸馏法将两者分离，C正确；苯与溴苯互溶，因此不能用苯作萃取剂将溴从溴苯中萃取出来，D错误。题组二 有机物分子式的确定3(1)有机物A中只含C、H、O三种元素，A的蒸气密度是相同状况下氢气密度的83倍，分子中碳原子总数是氧原子总数的3倍，则A的分子式为_。(2)芳香烃B的相对分子质量在100110之间，1 mol B充分燃烧可生成72 g水，则B的分子式是_。(3)某含C、H、O三种元素的有机物，经燃烧分析实验测定
35、其碳的质量分数是64.86%，氢的质量分数是13.51%，则其实验式是_，通过质谱仪测定其相对分子质量为74，则其分子式为_。答案(1)C9H10O3(2)C8H8(3)C4H10OC4H10O解析(1)A的相对分子质量283166，设A的分子式为C3xHyOx，当x3时，y10，则A的分子式为C9H10O3。(2)72 g水为72 g18 gmol14 mol,1个B分子中含有8个氢原子，B分子中碳原子的相对原子质量之和介于92102之间，92127余8,102128余6，因碳原子个数为整数，故为8，即B的分子式为C8H8。(3)有机物中C、H、O的原子个数比为N(C)N(H)N(O)410
36、1，该有机物的实验式为C4H10O。因其相对分子质量为74，则分子式为C4H10O。题组三 有机物结构式的确定4某化学式为C3H6O2的有机物的核磁共振氢谱有三个信号峰，其强度比为321，则该有机物的结构简式不可能是()ACH3CH2COOHBCH3COOCH3CHCOOCH2CH3DCH3COCH2OH答案B5为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验：(1)将一定量的有机物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得：生成5.4 g H2O和8.8 g CO2，消耗氧气6.72 L(标准状况下)，则该物质的实验式是_。(2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量，得到如图所示的质谱图，则其相对分子质量为
37、_，该物质的分子式是_。(3)根据价键理论，预测A的可能结构并写出结构简式：_。(4)核磁共振氢谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的峰值(信号)，根据峰值(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如，甲基氯甲基醚(ClCH2OCH3，有2种氢原子)的核磁共振氢谱如图甲所示。经测定，有机物A的核磁共振氢谱如图乙所示，则A的结构简式为_。答案(1)C2H6O(2)46C2H6O(3)CH3CH2OH、CH3OCH3(4)CH3CH2OH解析(1)根据题意有n(H2O)0.3 mol，则n(H)0.6 mol；n(CO2)0.2 mol，则n(C)0.2 mol。根据氧原子守恒有n(O)n
38、(H2O)2n(CO2)2n(O2)0.3 mol20.2 mol20.1 mol，则N(C)N(H)N(O)n(C)n(H)n(O)261，其实验式为C2H6O。高考真题实战1(2019全国卷)分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构)()A8种B10种C12种D14种答案C解析可利用“定一移一”法，正丁烷有两种等效氢，Br定位1号碳原子时，有，Br定位2号碳原子时，有 ，异丁烷有两种等效氢，Br定位1号碳原子时，有，Br定位2号碳原子时，有，共443112(种)，所以选C。2(2018全国卷)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物，螺2,2戊烷()是最简单的一种。下列关于该化
39、合物的说法错误的是()A与环戊烯互为同分异构体B二氯代物超过两种C所有碳原子均处同一平面D生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2答案C解析螺 2,2戊烷的分子式为C5H8，环戊烯的分子式也是C5H8，二者分子式相同，结构不同，互为同分异构体，A正确；分子中的8个氢原子完全相同，二氯代物中可以取代同一个碳原子上的氢原子，也可以是相邻碳原子上或者不相邻的碳原子上的氢原子，因此其二氯代物超过两种，B正确；由于分子中5个碳原子均是饱和碳原子，而与饱和碳原子相连的4个原子一定构成四面体，所以分子中所有碳原子不可能均处在同一平面上，C错误；戊烷比螺2,2戊烷多4个氢原子，所以生成1 mol C
40、5H12至少需要2 mol H2，D正确。3(2017北京高考)我国在CO2催化加氢制取汽油方面取得突破性进展，CO2转化过程示意图如下：下列说法不正确的是()A反应的产物中含有水B反应中只有碳碳键形成C汽油主要是C5C11的烃类混合物D图中a的名称是2甲基丁烷答案B解析根据原子守恒，CO2和H2反应生成CO，同时还有H2O生成，A正确；由图可知，反应中除有碳碳键形成外，还有碳氢键形成，B错误；汽油主要是C5C11的烃的混合物，C正确；由图中a的球棍模型可知，a的结构简式为，名称为2甲基丁烷，D正确。4(2017全国卷)化合物(b)、(d)、(p)的分子式均为C6H6，下列说法正确的是()Ab
41、的同分异构体只有d和p两种Bb、d、p的二氯代物均只有三种Cb、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应Db、d、p中只有b的所有原子处于同一平面答案D解析A错：苯的同分异构体还有CH3CCCCCH3等。B错：b的二氯代物有3种，d的二氯代物有6种，p的二氯代物有3种。C错：b、p不能与酸性高锰酸钾溶液反应。D对：d、p中都存在类似甲烷的四面体结构，所有原子不可能处于同一平面。5(2016北京高考)在一定条件下，甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下：对二甲苯邻二甲苯间二甲苯苯沸点/13814413980熔点/1325476下列说法不正确的是()A该反应属于取代反应B甲苯的沸点高于144
42、 C用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来D从二甲苯混合物中，用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来答案B解析B项，甲苯的沸点应比苯的高，比对二甲苯的低；D项，由于对二甲苯的熔点最高，冷却时对二甲苯先结晶析出。6(2016上海高考)轴烯是一类独特的星形环烃。三元轴烯()与苯()A均为芳香烃B互为同素异形体C互为同系物D互为同分异构体答案D解析轴烯与苯的分子式都是C6H6，二者分子式相同，结构不同，互为同分异构体，D正确。7(2016上海高考)烷烃的命名正确的是()A4甲基3丙基戊烷B3异丙基己烷C2甲基3丙基戊烷D2甲基3乙基己烷答案D8(2016海南高考)(双选)下列化合物在核磁共振氢
43、谱中能出现两组峰，且其峰面积之比为21的有()A乙酸甲酯B对苯二酚C2甲基丙烷D对苯二甲酸答案BD9(2019高考题组合)(1)(全国卷) 的化学名称为_。X为的同分异构体，写出满足如下条件的X的结构简式：_。a含有苯环；b.有三种不同化学环境的氢，个数比为621；c.1 mol的X与足量金属Na反应可生成2 g H2。(2)(天津高考)茅苍术醇()的分子式为_，所含官能团名称为_，分子中手性碳原子(连有四个不同的原子或原子团)的数目为_。化合物CH3CCCOOC(CH3)3的核磁共振氢谱中有_个吸收峰；其满足以下条件的同分异构体(不考虑手性异构)数目为_。a分子中含有碳碳三键和乙酯基(COO
44、CH2CH3)b分子中有连续四个碳原子在一条直线上写出其中碳碳三键和乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式_。答案(1)间苯二酚(1,3苯二酚)羧基、碳碳双键C14H12O4 。(2)C15H26O碳碳双键、羟基325CH3CH2CH2CCCOOCH2CH3解析(1)由限定条件可知，X分子中含有苯环；由1 mol X与足量钠反应可生成1 mol氢气可知，X分子中含有2个OH；由分子中有三种不同化学环境的氢，说明分子结构对称，结合分子中三种氢原子的个数比可写出X的结构简式为(2)由茅苍术醇分子中的手性碳原子数目为3个(带*C原子)：。CH3CCCOOC(CH3)3中有2种等效H原子，所以其核磁共振
45、氢谱中有2个吸收峰；符合条件a、b的同分异构体有：，共5种；其中碳碳三键与乙酯基直接相连的同分异构体的结构简式为10(2017高考题组合)(1)(全国卷)A(C2H4O)的核磁共振氢谱为单峰；B(C3H8O)的核磁共振氢谱为三组峰，峰面积之比为611，则A的结构简式为_，B的化学名称为：_。(2)(天津高考) 分子中不同化学环境的氢原子共有_种，共面原子数目最多为_；的名称为：_。(3)(江苏高考) 中的含氧官能团名称为_和_。答案(1)2丙醇(或异丙醇)(2)4132硝基甲苯(或邻硝基甲苯)(3)醚键酯基解析(1)由A中碳、氢原子个数关系可知，A分子中可能有一个双键或一个环；由题给信息“A的核磁共振氢谱为单峰”可知，A分子有对称性，由此可写出A的结构简式为；由“B的核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为611”可知，B为CH3CH(OH)CH3，化学名称为2丙醇(或异丙醇)。(2)甲苯分子中共有4种氢原子；苯环上的原子及与苯环直接相连的原子共12个原子一定共面，又因CC键可旋转，因此CH3上最多有1个氢原子与苯环共面，故共面的原子最多有13个。
