江蘇2022屆高考化學(xué)二輪：有機(jī)化學(xué) 突破(一)由“濃度不同功用不同的乙醇”深研有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

微點(diǎn)突破課(一)|由“濃度不同功用不同的乙醇”深研有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)課題探究——不同濃度的乙醇—————(體現(xiàn)知識的轉(zhuǎn)化，強(qiáng)化遷移應(yīng)用能力)“乙醇”戰(zhàn)“疫”，你知道不同濃度酒精的用途嗎？日常生活中，在藥店可以買到75%和95%(體積分?jǐn)?shù))2種濃度的酒精，不同濃度的酒精在生活中的用途是不一樣的。25%～50%的酒精可用于物理退熱；40%～50%的酒精可預(yù)防褥瘡，按摩時使用40%～50%的酒精擦拭患者受壓部位，能達(dá)到促進(jìn)局部血液循環(huán)，防止褥瘡形成的目的；70%～75%的酒精用于消毒，其中75%的酒精消毒效果最好；95%的酒精在醫(yī)院常用于擦拭紫外線燈，家庭中則可用于相機(jī)鏡頭的清潔。為什么采用70%～75%的酒精消毒呢？酒精之所以能消毒是因?yàn)橐掖加蟹浅?qiáng)的吸水力，能夠吸收細(xì)菌蛋白的水分，使其因脫水變性凝固，從而達(dá)到殺滅細(xì)菌的目的。濃度越高，吸水力越強(qiáng)，使蛋白凝固的作用越強(qiáng)。體積分?jǐn)?shù)為75%的醫(yī)用酒精正好與細(xì)菌的滲透壓相近，不會形成包膜，可以在細(xì)菌表面蛋白未變性前就很好地向細(xì)菌體內(nèi)部滲入，使所有細(xì)菌蛋白脫水后變性凝固，最終殺死細(xì)菌，因此殺菌效果最好。[問題設(shè)計(jì)]1．為什么酒精具有強(qiáng)吸水性？提示：乙醇分子結(jié)構(gòu)中存在極性親水基團(tuán)——羥基(—OH)，與水分子之間易形成氫鍵，增強(qiáng)乙醇分子的吸水性。2．其他具有極性基團(tuán)的分子都具有吸水性嗎？提示：具有極性基團(tuán)的分子都有一定的吸水性，但分子中還有其他疏水基團(tuán)(又叫憎水基團(tuán)，如烴基)，分子吸水性的強(qiáng)弱與疏水基團(tuán)、親水基團(tuán)的相對大小(或多少)有關(guān)。3．有機(jī)物分子中哪些基團(tuán)是極性親水基團(tuán)？哪些基團(tuán)是疏水基團(tuán)(憎水基團(tuán))?提示：親水基團(tuán)有羥基(—OH)、羧基(—COOH)、酰胺基、氨基(—NH2)、醛基(—CHO)、羰基(—CO)。憎水基團(tuán)有烴基、—X(鹵素原子)、—NO2等。4．不同溫度下，乙醇在濃硫酸作用下，生成的物質(zhì)是否相同？給我們化工生產(chǎn)的啟示是什么？請寫出相應(yīng)的方程式并標(biāo)注反應(yīng)類型。5．以乙醇和苯酚為例分析醇羥基與酚羥基的區(qū)別與聯(lián)系。提示：乙醇中羥基與乙基相連，而苯酚中羥基與苯環(huán)相連，受苯環(huán)對羥基的影響而使酚羥基中H＋的活動性大于醇羥基中H＋的活動性，使苯酚顯弱酸性，能與NaOH溶液反應(yīng)，乙醇不能與NaOH溶液反應(yīng)。6．有機(jī)物的性質(zhì)由什么因素決定？提示：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，有機(jī)物的性質(zhì)由有機(jī)物分子內(nèi)所含官能團(tuán)決定。[思維腦圖]有機(jī)物中結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系命題點(diǎn)(一)從有機(jī)物的成鍵特點(diǎn)看分子中的原子共線、共面1．有機(jī)化合物中大π鍵理論初探在多原子間形成的多電子的π鍵稱為大π鍵，可表示為Π。其中a表示為平行的p軌道數(shù)，b表示在平行p軌道中的電子總數(shù)。分子內(nèi)形成大π鍵后能量降低，變得更穩(wěn)定。2．C、N原子雜化類型的判斷技巧C或N雜化軌道類型的判斷是高考的常見考點(diǎn)，在此類化合物中中心原子不止一個，按正常的價層電子對互斥模型(VSEPR模型)計(jì)算中心原子的價層電子對數(shù)比較繁瑣，此時靈活運(yùn)用結(jié)構(gòu)式相關(guān)知識能起到奇效。C、N的成鍵特點(diǎn)相似，可以把N上的一對孤電子對看成一對共用電子對。現(xiàn)簡單歸納如表所示(鏈狀結(jié)構(gòu))。另外，C族、N族、O族、鹵素原子與其他原子全部成單鍵時，中心原子均為sp3雜化。3．四種典型物質(zhì)的結(jié)構(gòu)模型4.判斷共線、共面問題思考的角度(1)展開空間構(gòu)型其他有機(jī)物可看作甲烷、乙烯、苯三種典型分子中的氫原子被其他原子或原子團(tuán)代替后的產(chǎn)物，但這三種分子的空間結(jié)構(gòu)基本不變，如CH2===CHCl，可看作氯原子代替了原有乙烯分子中氫原子的位置。(3)定平面規(guī)律共平面的不在同一直線上的3個原子處于另一平面時，兩平面必定重疊，兩平面內(nèi)的所有原子必定共平面。(4)定直線規(guī)律直線形分子中有2個原子處于某一平面內(nèi)時，該分子中的所有原子也必在此平面內(nèi)。[提醒]

注意題目中的隱含條件和特殊規(guī)定(如題目中的“碳原子”“所有原子”“可能”“一定”“最少”“最多”“共線”和“共面”等)在判斷中的應(yīng)用。[遷移應(yīng)用]1.(2021·湖北部分重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)科學(xué)家合成的一種納米小人結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于該化合物的說法正確的是

(

)A．易溶于水B．一氯代物有14種(不考慮空間異構(gòu))C．所有原子處于同一平面D．1mol該物質(zhì)最多可與16molH2發(fā)生加成反應(yīng)答案：D

2．(2021·遼寧六校聯(lián)考)魯米諾因能快速鑒定衣物等表面是否存在血跡而被稱為“血跡檢測小王子”，其一種合成路線如圖所示。下列說法正確的是

(

)A．魯米諾的分子式為C8H6N3O2B．魯米諾中最多12個原子位于同一平面C．甲可以與Na2CO3溶液反應(yīng)生成CO2D．反應(yīng)①是取代反應(yīng)，反應(yīng)②是氧化反應(yīng)解析：根據(jù)魯米諾的結(jié)構(gòu)簡式，可推知其分子式為C8H7N3O2，A項(xiàng)錯誤；魯米諾中一定有12個原子共同位于苯環(huán)形成的平面，兩個酰胺鍵中碳原子均為sp2雜化，則與酰胺鍵中碳原子直接相連的原子與其共平面，結(jié)合單鍵可以旋轉(zhuǎn)知，魯米諾中最少有12個原子位于同一平面，B項(xiàng)錯誤；甲含有羧基，能與Na2CO3溶液反應(yīng)生成CO2，C項(xiàng)正確；反應(yīng)①中羧基轉(zhuǎn)化為酰胺鍵，為取代反應(yīng)，反應(yīng)②中—NO2轉(zhuǎn)化為—NH2，為還原反應(yīng)，D項(xiàng)錯誤。答案：C

命題點(diǎn)(二)陌生多官能團(tuán)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．常見官能團(tuán)的性質(zhì)2．常見有機(jī)反應(yīng)類型反應(yīng)類型官能團(tuán)種類、試劑、反應(yīng)條件實(shí)質(zhì)或結(jié)果取代反應(yīng)飽和烴：X2(光照)；苯環(huán)上的氫：X2(催化劑)、濃硝酸(濃硫酸)；酚中的苯環(huán)：溴水(主要取代—OH鄰、對位上的氫原子)；ROH～HX—X、—NO2取代碳上的氫原子(ROH則是—X取代—OH)水解型酯基、肽鍵～H2O(酸作催化劑)酯基、肽鍵～NaOH(堿溶液作催化劑)引入—COOH、—OH(或—NH2)

引入—COONa、—OH(或—NH2)酯化型，肽鍵型—OH～—COOH(濃硫酸加熱)；—COOH～—NH2(稀硫酸)酸脫羥基，醇(或—NH2)脫氫[典例]

(2021·遼寧等級考)我國科技工作者發(fā)現(xiàn)某“小分子膠水”(結(jié)構(gòu)如圖)能助力自噬細(xì)胞“吞沒”致病蛋白。下列說法正確的是

(

)A．該分子中所有碳原子一定共平面B．該分子能與蛋白質(zhì)分子形成氫鍵C．1mol該物質(zhì)最多能與3molNaOH反應(yīng)D．該物質(zhì)能發(fā)生取代、加成和消去反應(yīng)[解析]

該分子中存在2個苯環(huán)、碳碳雙鍵所在的三個平面，平面間單鍵連接可以旋轉(zhuǎn)，故所有碳原子可能共平面，A錯誤；由題干信息可知，該分子中有羥基，能與蛋白質(zhì)分子中的氨基之間形成氫鍵，B正確；

由題干信息可知，1mol該物質(zhì)含有2mol酚羥基，可以消耗2molNaOH，1mol酚酯基可以消耗2molNaOH，故最多能與4molNaOH反應(yīng)，C錯誤；該物質(zhì)中含有酚羥基且鄰對位上有H，能發(fā)生取代反應(yīng)，含有苯環(huán)和碳碳雙鍵，能發(fā)生加成反應(yīng)，但沒有鹵素原子和醇羥基，不能發(fā)生消去反應(yīng)，D錯誤。[答案]

B[題型技法]確定多官能團(tuán)有機(jī)物性質(zhì)的三步驟[注意]

有些官能團(tuán)性質(zhì)會交叉。例如，碳碳三鍵與醛基都能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，也能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)等。[遷移應(yīng)用]1．辣椒素是辣椒辣味來源，其結(jié)構(gòu)簡式如下。下列有關(guān)辣椒素的說法錯誤的是(

)A．分子式為C18H27NO3B．既存在順反異構(gòu)又存在對映異構(gòu)C．其酸性水解產(chǎn)物均可與Na2CO3溶液反應(yīng)D．1mol辣椒素與足量的濃溴水反應(yīng)最多能消耗2molBr2解析：由辣椒素的結(jié)構(gòu)簡式可知，辣椒素的分子式為C18H27NO3，故A正確；由辣椒素的結(jié)構(gòu)簡式可知，分子中不存在連有4個不同原子或原子團(tuán)的手性碳原子，不存在對映異構(gòu)，故B錯誤；酸性條件下，辣椒素的水解產(chǎn)物中一個含有羧基、一個含有酚羥基，都能與碳酸鈉溶液反應(yīng)，故C正確；由辣椒素的結(jié)構(gòu)簡式可知，分子中的碳碳雙鍵能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，酚羥基鄰位上的氫原子能與溴水發(fā)生取代反應(yīng)，則1mol辣椒素與足量的濃溴水反應(yīng)最多能消耗2molBr2，故D正確。答案：B

2．有機(jī)物M具有鎮(zhèn)痛、消炎等藥理作用，結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列說法錯誤的是(

)A．可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)B．該分子中含有5種官能團(tuán)C．1mol該分子最多能與2molNaOH發(fā)生反應(yīng)D．M與溴水既可發(fā)生加成反應(yīng)又可發(fā)生取代反應(yīng)解析：含有酚羥基，可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，A正確；含有酚羥基、醚鍵、酰胺鍵、碳碳雙鍵4種官能團(tuán)，B錯誤；1molM含有1mol酚羥基、1mol酰胺鍵，能消耗2molNaOH，C正確；含酚羥基可與濃溴水發(fā)生鄰、對位取代，含碳碳雙鍵可與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，D正確。答案：B

3．(2020·山東等級考)從中草藥中提取的calebinA(結(jié)構(gòu)簡式如圖)可用于治療阿爾茨海默癥。下列關(guān)于calebinA的說法錯誤的是

(

)A．可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)B．其酸性水解的產(chǎn)物均可與Na2CO3溶液反應(yīng)C．苯環(huán)上氫原子發(fā)生氯代時，一氯代物有6種D．1mol該分子最多與8molH2發(fā)生加成反應(yīng)4．(2021年1月新高考8省聯(lián)考·江蘇卷)奧昔布寧具有解痙和抗膽堿作用，其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列關(guān)于奧昔布寧的說法正確的是

(

)A．分子中的含氧官能團(tuán)為羥基和羧基B．分子中碳原子軌道雜化類型有2種C．奧昔布寧不能使溴的CCl4溶液褪色D．奧昔布寧能發(fā)生消去反應(yīng)解析：奧昔布寧分子中的含氧官能團(tuán)為羥基和酯基，不含有羧基，A不正確；奧昔