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第14講 有機選擇題的解法策略(課件 講義)(共2份打包)

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第14講 有機選擇題的解法策略(課件 講義)(共2份打包)

資源簡介

(共47張PPT)
2025新高考化學二輪重點專題
第14講
有機選擇題的解法策略
contents
目錄
01
考向分析
01
02
03
知識重構
重溫經典
04
模型建構
考向分析
PART 01
01
考點統計
卷別 呈現 形式 考查形式 考點分布
物質類別 物質性質 物質 名稱 官能團識別 共線共面 反應類型 產物判斷 同分異構 同系物 雜化方式 化學鍵類型
河北 文字敘述、圖文結合 分析生活中有機物、 給出結構簡式分析 √ √ √ √
全國甲卷 圖文結合 以合成路線圖示給出研究對象 √ √ √ √
新課標卷 圖文結合 以合成路線圖示給出研究對象 √ √ √ √
山東 文字敘述、圖文結合 有機實驗、給出結構簡式分析 √ √ √
北京 文字敘述、圖文結合 分析生活中有機物、 以合成路線圖示給出研究對象 √ √ √ √
江蘇 文字敘述、圖文結合 分析反應機理、 以合成路線圖示給出研究對象 √ √ √ √ √
廣東 文字敘述、圖文結合 分析生活中有機物、 給出結構簡式分析 √ √ √ √
浙江6月 圖文結合 圖譜分析、 以合成路線圖示給出研究對象 √ √ √ √
官能團識別;
結構特點;
化學性質;
反應類型;
同分異構……
考向分析
官能團的結構、性質和反應
在有機選擇題中,很多題目都是圍繞官能團的結構、性質和反應展開的。
根據結構簡式分析判斷;
根據合成路線圖示分析判斷。
試題考向
知識重構
PART 02
02
1 官能團類別
官能團是決定有機化合物化學性質的原子或原子團。
知識重構,梳理脈絡
官能團符號 官能團名稱 官能團符號 官能團名稱 官能團符號 官能團名稱
碳碳雙鍵 羧基 碳鹵鍵
-C≡C- 碳碳三鍵 酯基 -NH2 氨基
-OH 羥基 醚鍵 酰胺基
-CHO 醛基 (酮)羰基 -NO2 硝基
=
O
-C-O-
-C-O-C-
-
-
-
-
-C-
O
=
-C-OH
O
=
-C-NH-
O
=
-C-X
-
-
1 官能團類別
知識重構,梳理脈絡
例 (2023年全國甲卷,2)藿香薊具有清熱解毒功效,其有效成分結構如下。
下列有關該物質的說法錯誤的是 ( )
C. 含有2種含氧官能團
醚鍵
酯基
復習建議:
熟記各種官能團,尤其是以鍵線式形式呈現時,一定要注意辨認。
2 官能團結構特點
知識重構,梳理脈絡
官能團 代表物質 碳原子 雜化方式 空間構型 共線共面
無 甲烷(CH4) sp3 正四面體型 3原子共面
乙烯(C2H4) sp2 平面型 6原子共面
-C≡C- 乙炔(C2H2) sp 直線形 4原子共面且共線
無 苯(C6H6) sp2 平面正六邊形 12原子共面、4原子共線
-CHO 甲醛(HCHO) sp2 平面三角形 4原子共面
方法導引:有機物結構中凡是出現飽和碳原子,則所有原子不可能共平面。
2 官能團結構特點
知識重構,梳理脈絡
例 (2024年天津,4)檸檬烯是芳香植物和水果中的常見組分。
下列有關它的說法錯誤的是 ( )
A.屬于不飽和烴
B.所含碳原子采取sp2或sp3 雜化
碳碳雙鍵
3 官能團與物質化學性質
知識重構,梳理脈絡
官能團 物質類別 主要化學性質
烯烴
①與鹵素、氫氣、鹵化氫等發生加成反應,
②能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,
③在一定條件下還能發生加聚反應
-C≡C-
炔烴
-OH
①與鹵素、氫氣、鹵化氫等發生加成反應,
②能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,
③在一定條件下還能發生加聚反應
①與鈉反應產生氫氣,
②發生消去反應生成不飽和烴(β-碳上要有氫),
③催化氧化成醛或酮(α-碳上要有氫),
④與羧酸及無機含氧酸發生酯化(取代)反應
⑤跟鹵化氫或濃氫鹵酸反應取代反應生成鹵代烴
⑥能分子間脫水成醚
⑦多元醇與多元酸能發生縮聚反應

3 官能團與物質化學性質
知識重構,梳理脈絡
官能團 物質類別 主要化學性質
-OH

①弱酸性(不能使石蕊試液變紅),
②遇濃溴水生成白色沉淀,
③遇FeCl3溶液顯紫色,
④易氧化,
⑤與醛發生縮聚反應
-CHO

①能與H2、HCN等發生加成反應,
②能被氧化劑(如O2、新制銀氨溶液、
新制Cu(OH)2懸濁液等)氧化為羧酸
-C-OH
O
=
羧酸
①具有酸的通性,可以和NaHCO3反應
②能與醇發生酯化(取代)反應,
③能與含 -NH2的物質加熱脫水生成酰胺
④多元醇與多元酸能發生縮聚反應
3 官能團與物質化學性質
知識重構,梳理脈絡
官能團 物質類別 主要化學性質

-C-O-
O
=
能發生水解反應,
①在堿性條件下水解徹底生成羧酸鈉和醇(或酚鈉),
②酸性條件下水解生成羧酸和醇(或酚)
-C-
O
=

能與H2發生加成反應生成醇
-C-X
-
-
鹵代烴
①與NaOH溶液共熱發生取代(水解)反應,
②與NaOH醇溶液共熱發生消去反應(β-碳上要有氫)
-NH2

①具有堿性能與酸發生中和反應,
②加熱條件可與酸脫水生成酰胺
-C-NH-
O
=
酰胺
在酸性或堿性條件下加熱發生水解反應
3 官能團與物質化學性質
知識重構,梳理脈絡
(1)重要的反應及反應現象
①與溴水、酸性高錳酸鉀溶液反應
官能團 無
類別 烯烴 炔烴 苯 苯的同系物 醇 酚 醛
溴水 加成 褪色 加成 褪色 萃取 褪色 萃取 褪色 不褪色 取代 沉淀 氧化
褪色
KMnO4 (H+) 氧化 褪色 氧化 褪色 不褪色 α-碳上有氫 褪色 氧化 褪色 氧化 褪色 氧化
褪色
-C≡C-
-OH
-CHO
C=C
3 官能團與物質化學性質
知識重構,梳理脈絡
例(2022年河北,2)茯苓新酸DM是從中藥茯苓中提取的一種化學物質,具有一定生理活性,其結構簡式如圖。關于該化合物,下列說法錯誤的是 ( )
A.可使酸性KMnO4溶液褪色反應
注意:
醇羥基α-碳上要有氫才能使酸性KMnO4溶液褪色。
羥基(醇)
碳碳雙鍵
3 官能團與物質化學性質
知識重構,梳理脈絡
(1)重要的反應及反應現象
②與Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3反應
官能團
類別 醇 酚 羧酸 酯 酰胺 鹵代烴
與Na 反應放出H2 反應放出H2 反應放出H2 不反應 不反應 不反應
與NaOH 不反應 反應 反應 反應 反應 反應
與Na2CO3 不反應 反應生成NaHCO3 反應能生成CO2 不反應 不反應 不反應
與NaHCO3 不反應 不反應 反應能生成CO2 不反應 不反應 不反應
-OH
-C-OH
O
=
-C-O-
O
=
-C-NH-
O
=
-C-X
-
-
3 官能團與物質化學性質
知識重構,梳理脈絡
例(2024年山東,8)植物提取物阿魏萜寧具有抗菌活性,其結構簡式如圖所示。下列關于阿魏萜寧的說法錯誤的是 ( )
A.可與Na2CO3溶液反應
羥基(酚)
注意:
酚與Na2CO3溶液反應只能生成NaHCO3。
3 官能團與物質化學性質
知識重構,梳理脈絡
(1)重要的反應及反應現象
③與銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液反應
含有-CHO(醛基)結構的物質
R-CHO

HCOOH
甲酸
HCOOR
甲酸酯
HCOO-
甲酸鹽
還原性糖
葡萄糖、麥芽糖等
3 官能團與物質化學性質
知識重構,梳理脈絡
例(2023年江蘇,9)化合物Z是合成藥物非奈利酮的重要中間體,其合成路線如下,
下列說法正確的是( )
D.X、Y、Z可用飽和NaHCO3溶液和2%銀氨溶液進行鑒別
羧基,可與飽和NaHCO3溶液放出氣體
醛基,可2%銀氨溶液反應生成光亮的銀鏡
3 官能團與物質化學性質
知識重構,梳理脈絡
(2)官能團反應中的定量關系
①與H2反應
-C≡C-
-CHO
-C-
O
=
②與溴水反應
C=C
C=C
-C≡C-
注意:苯環不是官能團
注意:酚類物質與溴取代時,若(酚)羥基鄰對位沒有氫,則不取代
3 官能團與物質化學性質
知識重構,梳理脈絡
(2)官能團反應中的定量關系
③與NaOH溶液反應
-C≡C-
-CHO
-C-
O
=
C=C
-C-O-
O
=
注意: 中-R為苯環結構時屬于酚酯,否則為醇酯,酚酯水解生成羧酸鈉和酚鈉,消耗2molNaOH,醇酯水解生成羧酸鈉和醇,消耗1molNaOH。
-C-OR
O
=
3 官能團與物質化學性質
知識重構,梳理脈絡
(2)官能團反應中的定量關系
⑤與Na2CO3溶液反應
-C≡C-
-CHO
-C-
O
=
④與Na反應
C=C
-C-O-
O
=
3 官能團與物質化學性質
知識重構,梳理脈絡
(2)官能團反應中的定量關系
-CHO
-C-
O
=
⑥與NaHCO3溶液反應
C=C
-C-O-
O
=
規律總結:
a.醇、酚、羧酸中羥基氫原子活潑性依次增強;
b.酸性:羧酸>碳酸>酚>醇(中性);
c.只有羧酸能與NaHCO3反應,可用來檢驗羧基。
3 官能團與物質化學性質
知識重構,梳理脈絡
(2)官能團反應中的定量關系
-C≡C-
-CHO
-C-
O
=
⑦與Ag(NH3)2OH溶液或Cu(OH)2懸濁液反應
-C-O-
O
=
注意:若為甲醛,可最多消耗4mol Ag(NH3)2OH或4mol Cu(OH)2。
3 官能團與物質化學性質
知識重構,梳理脈絡
例(2024年江蘇,9)化合物Z是一種藥物的重要中間體,部分合成路線如下:
下列說法正確的是 ( )
B.1molY最多能與1mol H2發生加成反應
(酮)羰基、碳碳雙鍵
1molY有1mol (酮)羰基、1mol 碳碳雙鍵,最多與2mol H2反應。
3 官能團與物質化學性質
知識重構,梳理脈絡
例(2023年湖北,4)湖北蘄春李時珍的《本草綱目》記載的中藥丹參,其水溶性有效成分之一的結構簡式如圖。下列說法正確的是 ( )
D.1mol該物質最多消耗9mol NaOH
1mol該物質能與NaOH反應的官能團有:
7mol(酚)羥基、2mol羧基、2mol(醇)酯基、
共消耗11mol NaOH。
4 官能團與反應類型
知識重構,梳理脈絡
官能團 物質類別 主要反應類型
烯烴
①加成反應,②氧化反應,③加聚反應
-C≡C-
炔烴
-OH


①置換反應,②消去反應,③氧化反應,
④酯化反應,⑤取代反應,⑥縮聚反應
①取代反應,②顯色反應,③氧化反應,
④縮聚反應
①加成(還原)反應,②氧化反應
-CHO

①加成反應,②氧化反應,③加聚反應
4 官能團與反應類型
知識重構,梳理脈絡
官能團 物質類別 主要反應類型
①中和反應,②酯化反應,③縮聚反應
水解反應
-C-OH
O
=
-C-O-
O
=
-C-
O
=
-C-X
-
-
-NH2
-C-NH-
O
=
羧酸


鹵代烴

酰胺
加成反應
①取代反應,②消去反應
①中和反應,②取代反應,③縮聚反應
水解反應
知識重構,梳理脈絡
例(2024年河北,5)化合物X是由細菌與真菌共培養得到的一種天然產物,結構簡式如圖。下列相關表述錯誤的是 ( )
A.可與Br2發生加成反應和取代反應
4 官能團與反應類型
碳碳雙鍵、(酚)羥基
5 官能團與同分異構
知識重構,梳理脈絡
(1)與官能團有關的立體異構
①順反異構
當碳碳雙鍵的碳原子上連有不同的原子或原子團時,存在順反異構現象。
順式結構:兩個相同的基團在雙鍵的同側。
反式結構:兩個相同的基團在雙鍵的異側。
5 官能團與同分異構
知識重構,梳理脈絡
(1)與官能團有關的立體異構
②對映異構
當有機物分子中有連接著4個不同的原子或原子團的碳原子(又叫手性碳原子)時,存在對映異構現象。
乳酸的兩種對映異構體
知識重構,梳理脈絡
例(2024年河北,5)化合物X是由細菌與真菌共培養得到的一種天然產物,結構簡式如圖。下列相關表述錯誤的是 ( )
D.存在順反異構
5 官能團與同分異構
碳碳雙鍵
碳碳雙鍵其中一個雙鍵碳原子連接的2個原子團都是甲基,所以不存在順反異構。
5 官能團與同分異構
知識重構,梳理脈絡
(2)官能團種類差異引起的同分異構
①羥基(醇)與醚鍵(醚)
以C2H6O為例,當官能團為羥基時,形成乙醇(CH3CH2OH),而當官能團為醚鍵時,則得到甲醚(CH3OCH3)。
②醛基(醛)與羰基(酮)
以C3H6O為例,當官能團為醛基時,形成丙醛(CH3CH2CHO),而當官能團為羰基時,則得到丙酮(CH3COCH3)。
③羧基(羧酸)與酯基(酯)
以C3H6O2為例,當官能團為羧基時,對應的是丙酸(CH3CH2COOH),而當官能團為酯基時,可形成甲酸乙酯(HCOOCH2CH3)和乙酸甲酯(CH3COOCH3)。
5 官能團與同分異構
知識重構,梳理脈絡
(3)官能團位置變化引起的同分異構
①碳碳雙鍵的位置異構
在C4H8的烯烴同分異構中,若碳碳雙鍵位于 1 號和 2 號碳原子之間,得到
1 -丁烯 (CH2=CHCH2CH3);若碳碳雙鍵在 2 號和 3 號碳原子之間,則是 2 - 丁烯(CH3CH=CHCH3)。
②碳鹵鍵的位置異構
以C3H7Cl為例,若氯原子位于 1 號碳,得到 1 -氯丙烷 (CH3CH2CH2Cl);
若氯原子在 2 號碳,則是 2 - 氯丙烷(CH3CHClCH3)。
③芳香族化合物的位置異構
如二甲苯,有鄰二甲苯、間二甲苯和對二甲苯三種同分異構體。
知識重構,梳理脈絡
例(2024年全國甲卷,3)我國化學工作者開發了一種回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其轉化路線如下所示。
下列敘述錯誤的是( )
C.MP的同分異構體中含羧基的有3種
5 官能團與同分異構
MP的同分異構體中,含有羧基的有2種,分別為正丁酸和異丁酸。
重溫經典
PART 03
03
重溫經典,感悟高考
【例1】(2024年河北,5)化合物X是由細菌與真菌共培養得到的一種天然產物,結構簡式如圖。
下列相關表述錯誤的是 ( )
A.可與Br2發生加成反應和取代反應
B.可與FeCl3溶液發生顯色反應
C.含有4種含氧官能團
D.存在順反異構
D
碳碳雙鍵
(酚)羥基
碳碳雙鍵能加成,酚羥基鄰位碳上有氫可取代
酚羥基
醚鍵
羰基
醛基
羥基、醚鍵、羰基、醛基,共4種含氧官能團
·
·
其中一個雙鍵碳上連有兩個甲基,不存在順反異構
結構簡式
重溫經典,感悟高考
【例2】(2024年山東,8)植物提取物阿魏萜寧具有抗菌活性,其結構簡式如圖所示。
下列關于阿魏萜寧的說法錯誤的是( )
A.可與Na2CO3溶液反應
B.消去反應產物最多有2種
C.酸性條件下的水解產物均可生成高聚物
D.與Br2反應時可發生取代和加成兩種反應
含有(酚)羥基,可與Na2CO3溶液反應。
(醇)羥基有三種化學環境不同的α-C,且3個碳上均有氫原子,消去產物有3種。
·
·
·
·
·
水解后生成兩種產物,其中一種有碳碳雙鍵和兩個羥基,可發生加聚和縮聚,另外一種有(酚)羥基且鄰位碳上有氫,可發生縮聚生成高聚物
含有碳碳雙鍵和(酚)羥基,與Br2反應時可發生取代和加成兩種反應。
B
結構簡式
重溫經典,感悟高考
【例3】(2024年天津,4)檸檬烯是芳香植物和水果中的常見組分。下列有關它的說法錯誤的是( )
A.屬于不飽和烴
B.所含碳原子采取sp2或sp3 雜化
C.與氯氣能發生1,2-加成和1,4-加成
D.可發生聚合反應
C
結構簡式
碳碳雙鍵
有碳碳雙鍵,屬于不飽和烴。
飽和碳原子為sp3雜化,形成雙鍵的碳原子為sp2雜化。
不是共軛二烯烴,不能發生1,4-加成。
有碳碳雙鍵,可發生加聚反應。
重溫經典,感悟高考
【例4】(2024年廣東,9)從我國南海的柳珊瑚中分離得到的柳珊瑚酸(下圖),具有獨特的環系結構。
下列關于柳珊瑚酸的說法不正確的是( )
A.能使溴的四氯化碳溶液褪色
B.能與氨基酸的氨基發生反應
C.其環系結構中3個五元環共平面
D.其中碳原子的雜化方式有sp2和sp3
C
結構簡式
有碳碳雙鍵,能與Br2的CCl4溶液發生加成反應。
碳碳雙鍵
羧基
有羧基,能與氨基酸的氨基發生反應。
·
sp3
該飽和碳原子采用sp3雜化,為四面體構型,最多三原子共面。
該物質飽和的碳原子為sp3雜化,形成雙鍵的碳原子為sp2雜化。
重溫經典,感悟高考
【例5】(2024年江蘇,9)化合物Z是一種藥物的重要中間體,部分合成路線如下:
下列說法正確的是( )
A.X分子中所有碳原子共平面
B.1mol Y最多能與1mol H2發生加成反應
C.Z不能與Br2的CCl4溶液反應
D.Y、Z均能使酸性KMnO4溶液褪色
X中該碳形成四根單鍵,采用sp3雜化,為四面體構型,最多三原子共面。
D
合成路線
·
1mol Y中有1mol羰基、1mol碳碳雙鍵,最多與2mol H2加成。
sp3
羰基、碳碳雙鍵
碳碳雙鍵
Z有碳碳雙鍵,能與Br2的CCl4溶液發生加成反應。
Y、Z均有碳碳雙鍵,均能使酸性KMnO4溶液褪色。
重溫經典,感悟高考
【例6】(2024年全國甲卷,3)我國化學工作者開發了一種回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,
其轉化路線如下所示。
下列敘述錯誤的是( )
A.PLA在堿性條件下可發生降解反應
B.MP的化學名稱是丙酸甲酯
C.MP的同分異構體中含羧基的有3種
D.MMA可加聚生成高分子
C
由PLA結構可知,其羧基脫去羥基,羥基脫去氫形成酯基結構,在堿性條件下可降解。
MP可視為丙酸與甲醇酯化反應得到的,故其化學名稱是丙酸甲酯。
MP含有4個碳原子,2個氧原子,1個不飽和度,含有羧基的結構有CH3CH2CH2COOH和(CH3)2CHCOOH,共兩種。
MMA含有碳碳雙鍵,發生加聚反應生成高分子 。
合成路線
重溫經典,感悟高考
【例7】(2024年北京,11)CO2的資源化利用有利于實現“碳中和”。利用為CO2原料可以合成新型可降解高分子P,其合成路線如下。已知:反應①中無其他產物生成。下列說法不正確的是( )
A.CO2與X的化學計量比為1:2
B.P完全水解得到的產物的分子式和Y的分子式相同
C.P可以利用碳碳雙鍵進一步交聯形成網狀結構
D.Y通過碳碳雙鍵的加聚反應生成的高分子難以降解
B
根據Y的結構可知CO2與X的化學計量比為1:2。
P完全水解得到的產物結構簡式為 ,分子式為C9H14O3,Y的分子式為C9H12O2,二者分子式不相同。
P的支鏈上有碳碳雙鍵,可進一步交聯形成網狀結構。
Y形成的聚酯類高分子主鏈上含有大量酯基,易水解,而Y通過碳碳雙鍵加聚得到的高分子主鏈主要為長碳鏈,與聚酯類高分子相比難以降解。
HO
H
合成路線
重溫經典,感悟高考
【例8】(2024年浙江,12)丙烯可發生如下轉化(反應條件略),下列說法不正確的是 ( )
A.產物M有2種且互為同分異構體(不考慮立體異構)
B.H+可提高Y→Z轉化的反應速率
C.Y→Z過程中,a處碳氧鍵比b處更易斷裂
D.Y→P是縮聚反應,該工藝有利于減輕溫室效應
D
合成路線
丙烯與HOCl發生加成反應得到M,M有CH3CHClCH2OH和CH3CHOHCH2Cl兩種可能的結構。
Y→Z先加H+再脫H+,H+是催化劑,可提高反應速率。
從路線可知,是a處碳氧鍵斷裂,故a處碳氧鍵比b處更易斷裂。
O=C=O
Y→P是加聚反應。
模型建構
PART 04
04
模型建構
有機選擇題的呈現方式主要有三種:
①生活中的有機物分析②結合結構簡式分析③結合合成路線分析。
具體解題思路為:
結合題目→關注結構→確定官能團→聯想官能團性質→結合選項進行分析
其中②和③中官能團是解題的核心線索。
準確識別有機物中的官能團,然后根據官能團的性質判斷有機物的性質和反應類型,是快速準確解答題目的關鍵。
備考建議
有機選擇題常常涉及復雜的有機物結構和多種官能團,多官能團有機物中,不同官能團之間可能會相互影響。對于同時含有多個官能團的有機物,學生需要綜合考慮各個官能團的性質以及它們之間的相互作用,這對學生的綜合分析能力提出了較高的要求。在備考中應注意以下幾點:
1.深入理解官能團概念。
2.分類記憶性質。
3.對比相似官能團:對比有利于清晰掌握性質差異。
4.構建知識網絡:梳理不同官能團之間的轉化關系。
5.結合實際題目:多做有機選擇題,在題目中加深對官能團性質的理解。第14講 有機選擇題的解法策略
一、考向分析
在有機選擇題中,很多題目都是圍繞官能團的結構、性質和反應展開的。
試題中涉及到的官能團識別、結構特點、化學性質、反應類型及同分異構等都是官能團結構、性質和反應設問的,試題的呈現形式主要是①根據結構簡式分析判斷和②根據合成路線圖示分析判斷。
二、知識重構
1 官能團類別
官能團符號 官能團名稱 官能團符號 官能團名稱 官能團符號 官能團名稱
碳碳雙鍵 羧基 碳鹵鍵
—C≡C— 碳碳三鍵 酯基 氨基
—OH 羥基 醚鍵 酰胺基
—CHO 醛基 (酮)羰基 硝基
復習建議:熟記各種官能團,尤其是以鍵線式形式呈現時,一定要注意辨認。
例 (2023年全國甲卷,2)藿香薊具有清熱解毒功效,其有效成分結構如下。
下列有關該物質的說法錯誤的是 ( )
C.含有2種含氧官能團
【解析】藿香薊的分子結構中含有酯基和醚鍵,因此其含有2種含氧官能團,正確。
2 官能團結構特點
官能團 代表物質 碳原子 雜化方式 空間構型 共線共面
無 甲烷(CH4) sp3 正四面體 3原子共面
乙烯(C2H4) sp2 平面型 6原子共面
—C≡C— 乙炔(C2H2) sp 直線形 4原子共面且共線
無 苯(C6H6) sp2 平面正六邊形 12原子共面, 4原子共線
—CHO 甲醛(HCHO) sp2 平面三角形 4原子共面
方法導引:有機物結構中凡是出現飽和碳原子,則所有原子不可能共平面。
例 (2024年天津,4)檸檬烯是芳香植物和水果中的常見組分。
下列有關它的說法錯誤的是 ( )
A.屬于不飽和烴
B.所含碳原子采取sp2或sp3雜化
【解析】含有碳碳雙鍵,屬于不飽和烴,A正確;飽和碳原子采用sp3雜化,雙鍵碳采用sp2雜化,B正確。
3 官能團與物質化學性質
官能團 物質類別 主要化學性質
烯烴 ①與鹵素、氫氣、鹵化氫等發生加成反應, ②能被酸性高錳酸鉀溶液氧化, ③在一定條件下還能發生加聚反應
-C≡C- 炔烴 ①與鹵素、氫氣、鹵化氫等發生加成反應, ②能被酸性高錳酸鉀溶液氧化, ③在一定條件下還能發生加聚反應
—OH 醇 ①與鈉反應產生氫氣, ②發生消去反應生成不飽和烴(β-碳上要有氫), ③催化氧化成醛或酮(α-碳上要有氫), ④與羧酸及無機含氧酸發生酯化(取代)反應 ⑤跟鹵化氫或濃氫鹵酸反應取代反應生成鹵代烴 ⑥能分子間脫水成醚 ⑦多元醇與多元酸能發生縮聚反應
—OH 酚 ①弱酸性(不能使石蕊試液變紅), ②遇濃溴水生成白色沉淀, ③遇FeCl3溶液顯紫色, ④易氧化, ⑤與醛發生縮聚反應
—CHO 醛 ①能與H2、HCN等發生加成反應, ②能被氧化劑(如O2、新制銀氨溶液、 新制Cu(OH)2懸濁液等)氧化為羧酸
羧酸 ①具有酸的通性,可以和NaHCO3反應 ②能與醇發生酯化(取代)反應, ③能與含 -NH2的物質加熱脫水生成酰胺 ④多元醇與多元酸能發生縮聚反應
酯 能發生水解反應, ①在堿性條件下水解徹底生成羧酸鈉和醇(或酚鈉), ②酸性條件下水解生成羧酸和醇(或酚)
酮 能與H2發生加成反應生成醇
鹵代烴 ①與NaOH溶液共熱發生取代(水解)反應, ②與NaOH醇溶液共熱發生消去反應(β-碳上要有氫)
胺 ①具有堿性能與酸發生中和反應, ②加熱條件可與酸脫水生成酰胺
酰胺 在酸性或堿性條件下加熱發生水解反應
(1)重要的反應及反應現象
①與溴水、酸性高錳酸鉀溶液反應
官能團 -C≡C- 無 —OH —CHO
物質類別 烯烴 炔烴 苯 苯的同系物 醇 酚 醛
溴水 加成 褪色 加成褪色 萃取 褪色 萃取 褪色 不褪色 取代 沉淀 氧化 褪色
KMnO4 (H+) 氧化 褪色 氧化褪色 不褪色 氧化褪色 氧化褪色 氧化 褪色 氧化 褪色
注意:α-碳上要有氫的苯的同系物和醇才能使KMnO4(H+)褪色。
例(2022年河北,2)茯苓新酸DM是從中藥茯苓中提取的一種化學物質,具有一定生理活性,其結構簡式如圖。關于該化合物,下列說法錯誤的是 ( )
可使酸性KMnO4溶液褪色反應
【解析】DM中含有碳碳雙鍵和醇羥基(α-碳上有氫),可使酸性KMnO4溶液褪色反應。
②與Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3反應
官能團 —OH
物質類別 醇 酚 羧酸 酯 酰胺 鹵代烴
與Na 反應放出H2 反應放出H2 反應放出H2 不反應 不反應 不反應
與NaOH 不反應 反應 反應 反應 反應 反應
與Na2CO3 不反應 反應 反應 不反應 不反應 不反應
與NaHCO3 不反應 不反應 反應 不反應 不反應 不反應
例(2024年山東,8)植物提取物阿魏萜寧具有抗菌活性,其結構簡式如圖所示。
下列關于阿魏萜寧的說法錯誤的是 ( )
A.可與Na2CO3溶液反應
【解析】阿魏萜寧中含有(酚)羥基,可與Na2CO3溶液反應。
注意:酚與Na2CO3溶液反應只能生成NaHCO3。
③與銀氨溶液或與新制Cu(OH)2懸濁液反應
含有-CHO(醛基)結構的物質
CHO H-COOH H-COO- 還原性糖
醛 甲酸 甲酸鹽 葡萄糖、麥芽糖等
例(2023年江蘇,9)化合物Z是合成藥物非奈利酮的重要中間體,其合成路線如下,
下列說法正確的是( )
D.X、Y、Z可用飽和NaHCO3溶液和2%銀氨溶液進行鑒別
【解析】X有羧基,可與飽和NaHCO3溶液反應放出H2,Z有醛基,可與2%銀氨溶液反應生成光亮的銀鏡,Y無次現象,可鑒別。
(2)官能團反應中的定量關系
①與H2反應
1mol官能團
消耗H2 1mol 2mol 3mol 1mol 1mol
注意:苯環不是官能團。
②與溴水反應
1mol官能團 -OH(酚)
消耗Br2 1mol 2mol 鄰對位取代
注意:酚類物質與溴取代時,若(酚)羥基鄰對位沒有氫,則不取代。
③與NaOH溶液反應
1mol官能團 -OH(酚) -COOH
消耗NaOH 1mol 1mol 醇酯1mol 酚酯2mol 1mol 1mol
注意:中-R為苯環結構時屬于酚酯,否則為醇酯,酚酯水解生成羧酸鈉和酚鈉,消耗2molNaOH,醇酯水解生成羧酸鈉和醇,消耗1molNaOH。
④與Na反應
1mol官能團 -COOH -OH
消耗Na 1mol,生成0.5mol H2 1mol,生成0.5mol H2
⑤與Na2CO3溶液反應
1mol官能團 -COOH -OH
消耗Na2CO3 0.5mol,生成0.5mol CO2 1mol,生成酚鈉和NaHCO3
⑥與NaHCO3溶液反應
1mol官能團 -COOH
消耗NaHCO3 1mol,生成1 mol CO2
規律總結:
a.醇、酚、羧酸中羥基氫原子活潑性依次增強;
b.酸性:羧酸>碳酸>酚>醇(中性);
c.只有羧酸能與NaHCO3反應,可用來檢驗羧基。
⑦與Ag(NH3)2OH溶液或Cu(OH)2懸濁液反應
1mol官能團 -CHO
消耗Ag(NH3)2OH 2mol,生成2mol Ag、1mol H2O、3mol NH3
消耗Cu(OH)2 2mol,生成1mol Cu2O、2mol H2O
注意:若為甲醛,可最多消耗4mol Ag(NH3)2OH或4mol Cu(OH)2。
例(2024年江蘇,9)化合物Z是一種藥物的重要中間體,部分合成路線如下:
下列說法正確的是 ( )
B.1molY最多能與1mol H2發生加成反應
【解析】1molY有1mol (酮)羰基、1mol 碳碳雙鍵,最多與2mol H2反應。
例(2023年湖北,4)湖北蘄春李時珍的《本草綱目》記載的中藥丹參,其水溶性有效成分之一的結構簡式如圖。下列說法正確的是 ( )
D.1mol該物質最多消耗9mol NaOH
【解析】1mol該物質能與NaOH反應的官能團有:7mol(酚)羥基、2mol羧基、2mol(醇)酯基、共消耗11mol NaOH。
4 官能團與反應類型
官能團 物質類別 主要反應類型
烯烴 ①加成反應,②氧化反應,③加聚反應
-C≡C- 炔烴 ①加成反應,②氧化反應,③加聚反應
—OH 醇 ①置換反應,②消去反應,③氧化反應, ④酯化反應,⑤取代反應,⑥縮聚反應
—OH 酚 ①取代反應,②顯色反應,③氧化反應,④縮聚反應
—CHO 醛 ①加成(還原)反應,②氧化反應
羧酸 ①中和反應,②酯化反應,③縮聚反應
酯 水解反應
酮 加成反應
鹵代烴 ①取代反應,②消去反應
胺 ①中和反應,②取代反應,③縮聚反應
酰胺 水解反應
例(2024年河北,5)化合物X是由細菌與真菌共培養得到的一種天然產物,結構簡式如圖。下列相關表述錯誤的是 ( )
A.可與Br2發生加成反應和取代反應
【解析】X有碳碳雙鍵,可與Br2發生加成反應,X有(酚)羥基,且鄰位碳上有氫,可與Br2發生取代反應。
5 官能團與同分異構
(1)與官能團有關的立體異構
①順反異構
當碳碳雙鍵的碳原子上連有不同的原子或原子團時,存在順反異構現象。
順式結構:兩個相同的基團在雙鍵的同側。
反式結構:兩個相同的基團在雙鍵的異側。
②對映異構
當有機物分子中有連接著4個不同的原子或原子團的碳原子(又叫手性碳原子)時,存在對映異構現象。
例(2024年河北,5)化合物X是由細菌與真菌共培養得到的一種天然產物,結構簡式如圖。下列相關表述錯誤的是 ( )
D.存在順反異構
【解析】碳碳雙鍵其中一個雙鍵碳原子連接的2個原子團都是甲基,所以不存在順反異構。
(2)官能團種類差異引起的同分異構
①羥基(醇)與醚鍵(醚)
以C2H6O為例,當官能團為羥基時,形成乙醇(CH3CH2OH),而當官能團為醚鍵時,則得到甲醚(CH3OCH3)。
②醛基(醛)與羰基(酮)
以C3H6O為例,當官能團為醛基時,形成丙醛(CH3CH2CHO),而當官能團為羰基時,則得到丙酮(CH3COCH3)。
③羧基(羧酸)與酯基(酯)
以C3H6O2為例,當官能團為羧基時,對應的是丙酸(CH3CH2COOH),而當官能團為酯基時,可形成甲酸乙酯(HCOOCH2CH3)和乙酸甲酯(CH3COOCH3)。
(3)官能團位置變化引起的同分異構
①碳碳雙鍵的位置異構
在C4H8的烯烴同分異構中,若碳碳雙鍵位于1號和2號碳原子之間,得到 1-丁烯 (CH2=CHCH2CH3);若碳碳雙鍵在2號和3號碳原子之間,則是2 -丁烯(CH3CH=CHCH3)。
②碳鹵鍵的位置異構
以C3H7Cl為例,若氯原子位于1號碳,得到 1-氯丙烷(CH3CH2CH2Cl);若氯原子在2號碳,則是2-氯丙烷(CH3CHClCH3)。
③芳香族化合物的位置異構
如二甲苯,有鄰二甲苯、間二甲苯和對二甲苯三種同分異構體。
例(2024年全國甲卷,3)我國化學工作者開發了一種回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其轉化路線如下所示。
下列敘述錯誤的是( )
C.MP的同分異構體中含羧基的有3種
【解析】MP的同分異構體中,含有羧基的有2種,分別為正丁酸和異丁酸。
三、重溫經典
對經典試題,特別是高考真題,進行解析。
【例1】(2024年河北,5)化合物X是由細菌與真菌共培養得到的一種天然產物,結構簡式如圖。下列相關表述錯誤的是 ( )
A.可與Br2發生加成反應和取代反應 B.可與FeCl3溶液發生顯色反應
C.含有4種含氧官能團 D.存在順反異構
【答案】D
【解析】A.化合物X中存在碳碳雙鍵,能和Br2發生加成反應,苯環連有酚羥基,下方苯環上酚羥基鄰位有氫原子,可以與Br2發生取代反應,A正確;B.化合物X中有酚羥基,遇FeCl3溶液會發生顯色反應,B正確;C.化合物X中含有酚羥基、醛基、酮羰基、醚鍵4種含氧官能團,C正確;D.該化合物中只有一個碳碳雙鍵,其中一個雙鍵碳原子連接的2個原子團都是甲基,所以不存在順反異構,D錯誤;故選D。
【例2】(2024年山東,8)植物提取物阿魏萜寧具有抗菌活性,其結構簡式如圖所示。
下列關于阿魏萜寧的說法錯誤的是( )
A.可與Na2CO3溶液反應
B.消去反應產物最多有2種
C.酸性條件下的水解產物均可生成高聚物
D.與Br2反應時可發生取代和加成兩種反應
【答案】B
【解析】A.該有機物含有酚羥基,故又可看作是酚類物質,酚羥基能顯示酸性,且酸性強于;Na2CO3溶液顯堿性,故該有機物可與Na2CO3溶液反應,A正確;B.由分子結構可知,與醇羥基相連的C原子共與3個不同化學環境的C原子相連,且這3個C原子上均連接了H原子,因此,該有機物發生消去反應時,其消去反應產物最多有3種,B不正確;C.該有機物酸性條件下的水解產物有2種,其中一種含有碳碳雙鍵和2個醇羥基,這種水解產物既能通過發生加聚反應生成高聚物,也能通過縮聚反應生成高聚物;另一種水解產物含有羧基和酚羥基、且羥基的兩個鄰位上均有氫原子,其可以發生縮聚反應生成高聚物,C正確;D.該有機物分子中含有酚羥基且其鄰位上有H原子,故其可與濃溴水發生取代反應;還含有碳碳雙鍵,故其可Br2發生加成,因此,該有機物與Br2反應時可發生取代和加成兩種反應,D正確;綜上所述,本題選B。
【例3】(2024年天津,4)檸檬烯是芳香植物和水果中的常見組分。下列有關它的說法錯誤的是( )
A.屬于不飽和烴 B.所含碳原子采取sp2或sp3雜化
C.與氯氣能發生1,2-加成和1,4-加成 D.可發生聚合反應
【答案】C
【詳解】A.如圖,檸檬烯中含有碳碳雙鍵,屬于不飽和烴,A正確;B.如圖,檸檬烯中含有碳碳雙鍵和單鍵,碳碳雙鍵上的碳原子為sp2雜化,單鍵上的碳原子為sp3雜化,B正確;C.如圖,檸檬烯不是共軛二烯烴,不能發生1,4-加成,C錯誤;D.如圖,檸檬烯中含有碳碳雙鍵,能發生加聚反應,D正確; 故選C。
【例4】(2024年廣東,9)從我國南海的柳珊瑚中分離得到的柳珊瑚酸(下圖),具有獨特的環系結構。下列關于柳珊瑚酸的說法不正確的是( )
A.能使溴的四氯化碳溶液褪色 B.能與氨基酸的氨基發生反應
C.其環系結構中3個五元環共平面 D.其中碳原子的雜化方式有sp2和sp3
【答案】C
【詳解】A.該物質含有碳碳雙鍵,能使溴的四氯化碳溶液褪色,故A正確;B.該物質含有羧基,能與氨基酸的氨基發生反應,故B正確;C.如圖:,圖中所示C為sp3雜化,具有類似甲烷的四面體結構,即環系結構中3個五元環不可能共平面,故C錯誤;D.該物質飽和的碳原子為sp3雜化,形成雙鍵的碳原子為sp2雜化,故D正確;
故選C。
【例5】(2024年江蘇,9)化合物Z是一種藥物的重要中間體,部分合成路線如下:
下列說法正確的是( )
A.X分子中所有碳原子共平面 B.1mol Y最多能與1mol H2發生加成反應
C.Z不能與Br2的CCl4溶液反應 D.Y、Z均能使酸性KMnO4溶液褪色
【答案】D
【詳解】A.X中飽和的C原子sp3雜化形成4個單鍵,具有類似甲烷的四面體結構,所有碳原子不可能共平面,故A錯誤;B.Y中含有1個羰基和1個碳碳雙鍵可與H2加成,因此1molY最多能與2molH2發生加成反應,故B錯誤;C.Z中含有碳碳雙鍵,可以與Br2的CCl4溶液反應,故C錯誤;D.Y、Z中均含有碳碳雙鍵,可以使酸性KMnO4溶液褪色,故D正確;故選D。
【例6】(2024年全國甲卷,3)我國化學工作者開發了一種回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其轉化路線如下所示。
下列敘述錯誤的是( )
A.PLA在堿性條件下可發生降解反應 B.MP的化學名稱是丙酸甲酯
C.MP的同分異構體中含羧基的有3種 D.MMA可加聚生成高分子
【答案】C
【詳解】A.根據PLA的結構簡式,聚乳酸是其分子中的羧基與另一分子中的羥基發生反應聚合得到的,含有酯基結構,可以在堿性條件下發生降解反應,A正確;B.根據MP的結果,MP可視為丙酸和甲醇發生酯化反應得到的,因此其化學名稱為丙酸甲酯,B正確;C.MP的同分異構體中,含有羧基的有2種,分別為正丁酸和異丁酸,C錯誤;D.MMA中含有雙鍵結構,可以發生加聚反應生成高分子,D正確;故答案選C。
【例7】(2024年北京,11)CO2的資源化利用有利于實現“碳中和”。利用為CO2原料可以合成新型可降解高分子P,其合成路線如下。已知:反應①中無其他產物生成。下列說法不正確的是( )
A.CO2與X的化學計量比為1:2
B.P完全水解得到的產物的分子式和Y的分子式相同
C.P可以利用碳碳雙鍵進一步交聯形成網狀結構
D.Y通過碳碳雙鍵的加聚反應生成的高分子難以降解
【答案】B
【詳解】A.結合已知信息,通過對比X、Y的結構可知CO2與X的化學計量比為1:2,A正確;B.P完全水解得到的產物結構簡式為,分子式為C9H14O3,Y的分子式為C9H12O2,二者分子式不相同,B錯誤;C.P的支鏈上有碳碳雙鍵,可進一步交聯形成網狀結構,C正確;D.Y形成的聚酯類高分子主鏈上含有大量酯基,易水解,而Y通過碳碳雙鍵加聚得到的高分子主鏈主要為長碳鏈,與聚酯類高分子相比難以降解,D正確;故選B。
【例8】(2024年浙江,12)丙烯可發生如下轉化(反應條件略),下列說法不正確的是 ( )
A.產物M有2種且互為同分異構體(不考慮立體異構)
B.H+可提高Y→Z轉化的反應速率
C.Y→Z過程中,a處碳氧鍵比b處更易斷裂
D.Y→P是縮聚反應,該工藝有利于減輕溫室效應
【答案】D
【分析】丙烯與HOCl發生加成反應得到M,M有CH3CHClCH2OH和CH3CHOHCH2Cl兩種可能的結構,在Ca(OH)2環境下脫去HCl生成物質Y(),Y在H+環境水解引入羥基再脫H+得到主產物Z;Y與CO2可發生反應得到物質P()。
【詳解】A. 據分析,產物M有2種且互為同分異構體(不考慮立體異構),A正確;B. 據分析,促進Y中醚鍵的水解,后又脫離,使Z成為主產物,在該過程中,是催化劑,故其可提高Y→Z轉化的反應速率,B正確;C.從題干部分可看出,是a處碳氧鍵斷裂,故a處碳氧鍵比b處更易斷裂,C正確;D.Y→P是CO2與Y發生加聚反應,沒有小分子生成,不是縮聚反應,該工藝有利于消耗CO2,減輕溫室效應,D錯誤;故選D。
模型建構
有機選擇題的呈現方式主要有三種:
①生活中的有機物分析②結合結構簡式分析③結合合成路線分析。
其中②和③中官能團是解題的核心線索。
準確識別有機物中的官能團,然后根據官能團的性質判斷有機物的性質和反應類型,是快速準確解答題目的關鍵。
具體解題思路為:
結合題目→關注結構→確定官能團→聯想官能團性質→結合選項進行分析。
備考建議:
有機選擇題常常涉及復雜的有機物結構和多種官能團,多官能團有機物中,不同官能團之間可能會相互影響。對于同時含有多個官能團的有機物,學生需要綜合考慮各個官能團的性質以及它們之間的相互作用,這對學生的綜合分析能力提出了較高的要求。在備考中應注意以下幾點:
1.深入理解官能團概念。
2.分類記憶性質。
3.對比相似官能團:對比有利于清晰掌握性質差異。
4.構建知識網絡:梳理不同官能團之間的轉化關系。
5.結合實際題目:多做有機選擇題,在題目中加深對官能團性質的理解。

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