1、学案16 有机化学基础专题6 选考部分1.结构简式、同分异构体的数目。2.重要有机物的类别：饱和烃(烷)、不饱和烃(烯、炔)、芳香烃、烃的衍生物(卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯)。高考 关键词 高考 关键词 3.官能团与性质特点：双键、三键、羟基、醛基、羧基、酯基。4.反应类型：氧化反应、还原反应、取代反应、酯化反应、水解反应、加成反应、消去反应、加聚反应、缩聚反应。5.推断、流程设计。核心考点回扣 高考题型1 有机物的结构特点及同分异构体高考题型2 有机综合推断高考题型3 有机合成路线的分析与设计内容索引 核心考点回扣 1.按要求回答下列问题。(1)写出下列有机物的名称：_；_ _。1,2-二
2、溴丙烷苯甲醇(2)写出下列物质的化学式：_；_ _。C4H8OC9H6O2(3)有机物中：含有的官能团为_；1 mol该有机物最多能消耗_mol NaOH。醛基、羟基、酯基、碳碳双键12.写出 中含有苯环的所有同分异构体_。3.完成下列转化关系中标号反应的化学方程式，并指出反应类型。_，_；_，_；_，_；CH2=CH2HBr催化剂 CH3CH2Br加成反应CH3CH2BrNaOH乙醇CH2=CH2NaBrH2O消去反应CH3CH2BrNaOHH2OCH3CH2OHNaBr取代反应_，_；_，_；_，_。CH3CHO 2Cu(OH)2 NaOH CH3COONa Cu2O3H2O氧化反应CH3
3、CHOHCN加成反应CH3CH2OHCH2=CHCOOH浓H2SO4CH2=CHCOOCH2CH3H2O酯化反应(或取代反应)真题调研 高考题型1 有机物的结构特点及同分异构体1.2015全国卷，38(5)节选D(HOOCCH2CH2CH2COOH)的同分异构体中能同时满足下列条件的共有_种(不含立体异构)；能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体 既能发生银镜反应，又能发生皂化反应 其中核磁共振氢谱显示为3组峰，且峰面积比为611的是_(写结构简式)。解析 D的结构简式为HOOCCH2CH2CH2COOH，其同分异构体能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体，说明含有羧基；能发生银镜反应和皂化反应，
4、说明含有醛基和酯基，因此为HCOOR 结 构，所 以 可 能 的 结 构 简 式 为HCOOCH2CH2CH2COOH、HCOOCH2CH(COOH)CH3、HCOOCH(COOH)CH2CH3、HCOOCH(CH3)CH2COOH、HCOOC(CH3)2COOH，共5种。其中核磁共振氢谱显示为3组峰，且峰面积比为611的是。答案 5 2.2015天津理综，8(4)节选写出符合下列条件的F()的所有同分异构体(不考虑立体异构)结构简式：_。属于一元酸类化合物 苯环上只有2个取代基且处于对位，其中一个是羟基 解析 由条件可知F的同分异构体中含有COOH，由条件可知结构中含有 ，则剩余的只有两个碳
5、原子、一个溴原子和三个氢原子，可通过移动COOH与Br 书写出符合要求的F的同分异构体。答案 3.(2014上海，13)催化加氢可生成3-甲基己烷的是()解析 本题考查烷烃的命名，先把选项中不饱和的碳碳键全变成饱和的烷烃，找出最长的主链为6个碳原子的，即为某己烷；然后确定取代基(即甲基)的位置是在三号位，不难选出C。答案 C 4.(2014高考同分异构片段)(1)2014江苏，17(4)B()的一种同分异构体满足下列条件：.能发生银镜反应，其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应。.分子中有6种不同化学环境的氢，且分子中含有两个苯环。写出该同分异构体的结构简式：_。解析 该物质与 互为同分
6、异构体，水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应，则说明有酚羟基生成的酯基，能发生银镜反应，则说明是甲酸生成的酯，分子中有2个苯环，且只有6种不同化学环境的H原子，则说明该物质的结构非常对称，因此可推断该有机物的结构简式为 。答案(2)2014安徽理综，26(4)TMOB是 的同分异构体，具有下列结构特征：核磁共振氢谱除苯环吸收峰外仅有1个吸收峰；存在甲氧基(CH3O)。TMOB的结构简式是_。解析 TMOB的核磁共振氢谱除苯环吸收峰外仅有1个吸收峰，且含有OCH 3，说明其分子中含有苯环，且OCH3所处的化学环境相同，即连接在同一碳原子上或处于苯环上对称位置的碳原子上，结合其分子式，可知T
7、MOB的结构简式为 。答案(3)2014新课标全国卷，38(4)F()的同分异构体中含有苯环的还有_种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱为4组峰，且面积比为6221的是_(写出其中一种的结构简式)。解析 含有苯环的同分异构体还有：，共8种，同时NH2还可连在 CH3或 CH2CH3上，CH3、CH2CH3也可连在NH2上。因此符合条件的同分异构体共有19种。其中核磁共振氢谱为4组峰，且面积比为6221的是 。答案 19 规律方法 1.同分异构体的常见题型(1)限定范围书写和补写，解题时要看清所限范围，分析已知几个同分异构体的特点，对比联想找出规律补写，同时注意碳的四价原则和官能团存在位置的要
8、求。(2)对“结构不同”要从两个方面考虑：一是原子或原子团的连接顺序；二是原子的空间位置。(3)判断取代产物同分异构体种类的数目。其分析方法是分析有机物的结构特点，确定不同位置的氢原子种类，再确定取代产物同分异构体的数目。2.同分异构体的种类、书写思路 3.常用的同分异构体的推断方法(1)由烃基的异构体数推断 判断只有一种官能团的有机物的同分异构体的种数时，根据烃基的异构体数判断较为快捷。如判断丁醇的同分异构体时，根据组成丁醇可写成C4H9OH，由于丁基有4种结构，故丁醇有4种同分异构体。(2)由等效氢原子推断 碳链上有几种不同的氢原子，其一元取代物就有几种同分异构体。一般判断原则：同一种碳原
9、子上的氢原子是等效的；同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的；处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。(3)用替换法推断 如一个碳碳双键可以用环替换；碳氧双键可以用碳碳双键替换并将氧原子移到他处；又如碳碳三键相当于两个碳碳双键，也相当于两个环。不同原子间也可以替换，如二氯苯C6H4Cl2有3种同分异构体，四氯苯C6H2Cl4也有3种同分异构体。(4)用定一移一法推断 对于二元取代物同分异构体的判断，可固定一个取代基的位置，再改变另一个取代基的位置以确定同分异构体的数目。对点模拟 1.C7H5O2Cl的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应的共有_种，其中核磁共振氢谱有三种不同化 学 环 境 的 氢，且
10、 峰 面 积 比 为 221 的 是_(写结构简式)。解析 能发生银镜反应说明含有 CHO，含有苯环的C7H5O2Cl的同分异构体有如下两种情况：苯环上有两个取代基：Cl和OCHO，苯环上有三个取代基：Cl、CHO和OH，前者因两个取代基在苯环上的相对位置不同有邻、间、对3种同分异构体，后者因3个不同取代基在苯环上位置不同有10种同分异构体，故同分异构体的总数为13种。在上述同分异构体中，有三种不同化学环境的氢，且个数比为221的是 。答案 132.如下图转化关系(Ph表示苯基C6H5)：E有多种同分异构体，写出符合下列条件的E的两种同分异构体的结构简式_。分子中含有2个苯环且每个苯环上都有2
11、个互为对位的取代基；能发生水解反应，且水解产物都能与FeCl3溶液发生显色反应。解析 利用官能团的性质可知，中“能发生水解反应”，说明含有酯基；“水解产物都能与FeCl3溶液发生显色反应”，说明两个苯环上分别连有1个酚羟基，一个是原有的酚羟基，另一个是水解生成的酚羟基，即该物质中含有酚羟基和水解生成酚羟基的酯基。最后根据的要求，可写出其同分异构体。答案 3.分子式为C8H8O的F是高分子光阻剂生产中的主要原料。F具有如下特点：能与FeCl3溶液发生显色反应；能发生加聚反应；苯环上的一氯代物只有2种。(1)F在一定条件下发生加聚反应的化学方程式为 _。(2)化合物G是F的同分异构体，属于芳香族化
12、合物，能发生银镜反应。G有多种结构，写出其中一种的结构简式_。.芳香族化合物E的分子式是C8H8Cl2。E的苯环上的一溴取代物只有一种，则E的所有可能的结构简式是_。.分子式C4H8O2的同分异构体中，能与NaHCO3溶液反应放 出 CO2 的 有 _ 种，其 相 应 的 结 构 简 式 是_。CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH 2高考题型2 有机综合推断真题调研 1.2015福建理综，32(2)肉桂酸是合成M的中间体，其一种合成路线如下：已知：烃A的名称为_。步骤中B的产率往往偏低，其原因是_。解析 由B的分子式为C7H6Cl2，且A为烃类物质可知A的名称为甲苯，结构简式为
13、 ；烃的取代反应是连续发生的，由于甲基上有3个氢原子，因此在光照射下可能发生一氯取代、二氯取代及三氯取代反应，能生成三种含氯有机物，因此步骤中B的产率偏低。答案 甲苯 反应中还有一氯代物和三氯代物生成 步骤反应的化学方程式为_。解析 根据已知反应信息卤代烃B在NaOH的水溶液中及加热条件下发生水解反应的化学方程式为 2NaClH2O。步骤的反应类型是_。解析 依据反应物分子结构特点，可推断反应为醛基的加成反应。加成反应肉桂酸的结构简式为_。解析 物质C的分子式为C9H10O2，D的分子式为C9H8O，说明C发生消去反应生成了D，D的化学式：，被银氨溶液氧化生成肉桂酸，故肉桂酸的结构简式为 。C
14、的同分异构体有多种，其中苯环上有一个甲基的酯类化合物有_种。解析 C的分子式为C9H10O2，若含有一个苯环，且苯环上有一个甲基，则剩余的取代基化学式为C2H3O2，又为酯类 化 合 物，则 取 代 基 为 HCOOCH2、CH3COO、CH3OOC三种结构，它们与甲基在苯环上分别有邻位、间位与对位三种位置关系，因此符合条件的物质共有9种。92.2015北京理综，25(1)(2)(3)(4)(5)“张-烯炔环异构化反应”被Name Reactions收录，该反应可高效构筑五元环状化合物：(R、R、R表示氢、烷基或芳基)合成五元环有机化合物J的路线如下：已知：H2O(1)A属于炔烃，其结构简式是
15、_。解析 A是分子式为C3H4的炔烃，故A的结构简式为CH3CCH。CH3CCH(2)B由碳、氢、氧三种元素组成，相对分子质量是30。B的结构简式是_。解析 B所含元素为C、H、O，且相对分子质量为30，则B为甲醛。HCHO(3)C、D含有与B相同的官能团，C是芳香族化合物。E中含有的官能团是_。解析 根据“”知，C、D分子中均含有醛基，又C是分子式为C7H6O的芳香族化合物，故C为，D为CH3CHO，故E为 ，E中含有碳碳双键和醛基。碳碳双键、醛基(4)F与试剂a反应生成G的化学方程式是_，试剂b是_。解析 由 EO F(C9H8O2)，则 F 为又由 F试剂a G.试剂b.H H，结合信息
16、“”及“HN(C4H8O)酯化反应催化剂 I”推测出 H 为，N为CH3CH=CHCH2OH，I为，故“F试剂aG.试剂b.HH”这个过程就是由碳碳双键转化为碳碳三键的过程，再结合反应条件知，G为，试剂a为溴的四氯化碳溶液(或溴水)，F与溴发生加成反应生成G，然后G在NaOH醇溶液(试剂b)的作用下发生消去反应生成 ，酸化生成H()。答案 NaOH醇溶液(5)M和N均为不饱和醇。M的结构简式是_。解 析 由(4)知 N 为 CH3 CH=CH CH2OH，再 结 合A(CH3CCH)和B(HCHO)发生加成反应生成M，MN(CH3CH=CHCH2OH)，得出M为CH3CCCH2OH。H2催化剂
17、CH3CCCH2OH规律方法 有机物推断题的突破方法(1)根据反应条件推断某一反应的反应物或生成物，如反应条件为“NaOH的醇溶液，加热”，则反应物必是含卤原子的有机物，生成物中肯定含不饱和键。(2)根据有机反应的特殊现象推断有机物的官能团 使溴水褪色，则表示有机物分子中可能含有碳碳双键、碳碳三键或醛基。使酸性KMnO4溶液褪色，则该物质中可能含有碳碳双键、碳碳三键、醛基或苯的同系物。遇FeCl3溶液显紫色或加入浓溴水出现白色沉淀，表示该物质分子中含有酚羟基。加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热，有砖红色沉淀生成(或加入银氨溶液并水浴加热有银镜出现)，说明该物质中含有CHO。加入金属钠，有H2产
18、生，表示该物质分子中可能有OH 或COOH。加入NaHCO3溶液有气体放出，表示该物质分子中含有COOH。(3)以特征的产物为突破口来推断碳架结构和官能团的位置 醇的氧化产物与结构的关系 由消去反应的产物可确定“OH”或“X”的位置。由取代产物的种类或氢原子环境可确定碳架结构。有机物取代产物越少或相同环境的氢原子数越多，说明此有机物结构的对称性越高，因此可由取代产物的种类或氢原子环境联想到此有机物碳架结构的对称性而快速进行解题。由加氢后的碳架结构可确定碳碳双键或碳碳三键的位置。由有机物发生酯化反应能生成环酯或高聚酯，可确定该有机物是含羟基的羧酸；根据酯的结构，可确定OH与COOH 的相对位置。
19、1.吡氟氯禾灵是一种禾本科杂草除草剂，其选择性强、药效稳定、对人畜无毒，吡氟氯禾灵的一种合成路线如下：对点模拟 已知：RCNRCOOH。试回答下列问题：(1)写出有机物A中含有的所有官能团的名称：_。(2)在图示反应中，属于加成反应的有_(填反应的序号)。(3)有机物B的结构简式为_。(4)1 mol有机物C与足量的NaOH溶液充分反应，最多可消耗_mol NaOH。H/H2O羟基、羧基CH3CH(OH)COOCH32(5)写出反应的化学方程式_。(6)同时满足下列两个条件的吡氟氯禾灵的同分异构体共有_种。含有“”能与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳 52.PET为聚合物，用于生产矿泉水塑料瓶。P
20、ET生产流程如下图：已知：A、B、C、D、E都是苯的对位二元取代物，A为烃，E与邻苯二甲酸互为同分异构体。(1)BC的反应类型为_。解析 符合题意的A是 ，B是，C是 ,D是 ,E是。BC是取代反应。取代反应(2)能鉴别C和D的试剂是_。解析 C中有醇羟基，D中有醛基，可以用银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液鉴别。新制氢氧化铜悬浊液或银氨溶液(3)E与乙二醇反应生成PET的化学方程式为_。解析 与乙二醇发生缩聚反应生成PET。答案 3.已知：现将A进行如下图所示反应。已知：D的相对分子质量比E小；B不能发生银镜反应；F使溴水褪色，且其中含甲基。试回答下列问题：(1)写出下列物质的结构简式：A_
21、；C_；G_。HOOCCH2COOH(2)写出下列变化的化学方程式：AB：_；AH：_；E与邻苯二胺()在一定条件下聚合生成一种合成纤维：_。一定条件(3)已知有机分子中同一碳原子上接两个羟基是不稳定的，会自动脱水。A的能发生银镜反应属于酯类且能与钠反应放出H2的同分异构体有_种。写出其中在核磁共振氢谱中有三组峰的物质，在碱性条件下水解的化学方程式：_。答案 5 NaOHHCOONa H2O 4.化合 物 A(C 1 2H 1 6 O 2)经碱性 水解、酸 化后 得到 B 和C(C8H8O2)。C的核磁共振氢谱表明含有苯环，且苯环上有2种氢原子。B经过下列反应后得到G，G由碳、氢、氧三种元素组
22、成，相对分子质量为172，元素分析表明，含氧37.2%、含氢7.0%、核磁共振氢谱显示只有一个峰。已知：请回答下列问题：(1)写出E的分子式：_。(2)写出A的结构简式：_。(3)写出FG反应的化学方程式：_，该反应属于_(填反应类型)。C4H7BrO2 取代反应(或酯化反应)(4)写出满足下列条件的C的所有同分异构体：_。是苯的对位二取代化合物 能与FeCl3溶液发生显色反应 不考虑烯醇()结构(5)在G的粗产物中，经检测含有聚合物杂质。写出聚合物杂质可能的结构简式(仅要求写出1种)：_。高考题型3 有机合成路线的分析与设计真题调研(2015全国卷，38)A(C2H2)是基本有机化工原料。由
23、A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如下所示：回答下列问题：(1)A的名称是_，B含有的官能团是_。(2)的反应类型是_，的反应类型是_。(3)C 和 D 的 结 构 简 式 分 别 为 _、_。解析 A为乙炔；B的分子式为C4H6O2，由B发生加聚反应生成，可知B的结构简式为CH2=CHOOCCH3，含有碳碳双键和酯基，由此说明CHCH与CH3COOH发生了加成反应。水解生成C，C的结构简式为。答案(1)乙炔 碳碳双键和酯基(2)加成反应 消去反应(3)CH3CH2CH2CHO由聚乙烯醇缩丁醛的结构，可知该化合物是聚乙烯醇与 丁 醛 的 反 应 获 得 的，故
24、D 为 丁 醛(CH3CH2CH2CHO)。反应是羟基发生消去反应生成碳碳双键。(4)异戊二烯分子中最多有_个原子共平面，顺式聚异戊二烯的结构简式为_。解析 碳碳双键及其所连的原子共平面，通过CC单键的旋转可以使两个双键结构共平面，CH3上的3个氢原子，最多1个与双键共平面，有2个氢原子不共平面，故最多11个原子共平面。11(5)写出与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体_(填结构简式)。解析 异戊二烯含有5个碳原子，2个不饱和度，含有碳碳三键的同分异构体的碳架结构，有 、共3种结构(其中标处可为碳碳三键)。(6)参照异戊二烯的上述合成路线，设计一条由A和乙醛为起始原料制备1,3-丁二烯
25、的合成路线_。解析 由反应、的反应信息可以写出由CHCH和CH3CHO为起始原料制备1,3-丁二烯的合成路线。答案规律方法 1.有机合成的解题思路(1)剖析要合成的物质(目标分子)、选择原料、路线(正向、逆向思维，结合题给信息)。(2)合理的合成路线由什么基本反应合成，分析目标分子骨架。(3)目标分子中官能团引入。2.有机合成的常用方法(1)官能团的引入官能团的引入 OH H2O；RXH2O；RCHOH2；RCORH2；RCOORH2O；多糖发酵 X 烷烃X2；烯(炔)烃X2或HX；ROHHX ROH和RX的消去；炔烃不完全加氢 官能团的引入 CHO 某些醇氧化；烯烃氧化；炔烃水化；糖类水解
26、COOH RCHOO2；苯的同系物被强氧化剂氧化；羧酸盐酸化；RCOORH2O COO 酯化反应(2)官能团的消除 消除双键：加成反应。消除羟基：消去、氧化、酯化反应。消除醛基：还原和氧化反应。(3)官能团的转化 利用官能团的衍生关系进行转化。增加官能团的个数(一元衍生到二元衍生)，如 CH3CH2OH消去 CH2=CH2加成改变官能团的位置，如CH3CH2CH2OH消去 CH3CH=CH2 HCl加成水解3.有机合成路线设计的几种常见类型 根据目标分子与原料分子在碳骨架和官能团两方面变化的特点，我们将合成路线的设计分为(1)以熟悉官能团的转化为主型 如：请设计以CH2=CHCH3为主要原料(
27、无机试剂任用)制备CH3CH(OH)COOH的合成路线流程图(须注明反应条件)。(2)以分子骨架变化为主型 如：请以苯甲醛和乙醇为原料设计苯乙酸乙酯()的合成路线流程图(注明反应条件)。提示：RBrNaCN RCNNaBr(3)陌生官能团兼有骨架显著变化型(多为考查的重点)要注意模仿题干中的变化，找到相似点，完成陌生官能团及骨架的变化。如：模仿 设计以苯甲醇、硝基甲烷为主要原料制备苯乙胺()的合成路线流程图。关键是找到原流程中与新合成路线中的相似点。(碳架的变化、官能团的变化；硝基引入及转化为氨基的过程)对点模拟 1.写出以苯甲醛和氯乙烷为原料，制备苄基乙醛 的合成路线流程图。无机试剂任用，合
28、成路线流程图示例如下，并注明反应条件。CH3CH2OH浓硫酸170 CH2=CH2催化剂CH2CH2已知：羰基H可发生反应：CH3CH2ClNaOHCH3CH2OHCH3CHO答案浓硫酸170 一定条件Cu、O22.请设计合理方案从 合成(无机试剂任用，用反应流程图表示，并注明反应条件)。例：由乙醇合成聚乙烯的反应流程图可表示为 CH3CH2OH浓硫酸170 CH2=CH2高温高压催化剂CH2CH2提示：RCH=CH2 HBr过氧化物 RCH2CH2Br答案 NaOH/醇HBr过氧化物NaOH/水浓硫酸3.请设计合理方案以乙二醇和 为原料合成 (无机试剂任选，用反应流程图表示，并注明反应条件)
29、。如AB CH 反应物反应条件反应物反应条件已知：答案4.美托洛尔是一种治疗高血压药物的中间体，可以通过以下方法合成：根据已有知识并结合题目所给相关信息，写出以CH3OH和 为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下：CH2CH2 HBr CH3CH2BrNaOH溶液CH3CH2OH答案 CH3OHNa CH3ONa5.胡椒醛衍生物在香科、农药、医药等领域有着广泛用途，以香草醛(A)为原料合成5三氟甲基胡椒醛(E)的路线如图所示：已知：.酚羟基能与CH2I2发生反应，而醇羟基则不能。.。以香草醛和2-丙醇为原料，可合成香草醛缩丙二醇()；1反应条件1 F反应条件2 G反
30、应条件3H反应条件2所选用的试剂为_，反应条件3所选用的试剂为_，F的结构简式为_。解析 要得到目标物香草醛缩丙二醇()，由此进行逆推，首先要得到和香草醛，而这两种物质的反应类似于信息中的反应。再由反推得到上一步物质，再反推得上一步物质为CH3CH=CH2，继续推得原料物2-丙醇。结合物质转化关系得到完整合成流程图为 浓硫酸CH3CH=CH2Br2NaOH溶液答案 Br2(液溴)NaOH溶液 CH3CH=CH2 6.相对分子质量为92的某芳香烃X是一种重要的有机化工原料，研究部门以它为初始原料设计出如下转化关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去)。其中A是一氯代物，H是一种功能高分子，链节组成为C7H5NO。已知：(苯胺，易被氧化)请根据所学知识与本题所给信息回答下列问题：(1)X的分子式是_；(2)H的结构简式是_；C7H8(3)反应的化学方程式是_；2Ag3NH3H2O(4)请用合成反应流程图表示出由 和其他无机物合成 最合理的方案(不超过4步)。例：答案