新教材2023年高中化學第7章有機化合物第4節(jié)基本營養(yǎng)物質第3課時從碳骨架官能團有機反應有機轉化四個角度認識常見的有機化合物(微專題三)提能作業(yè)新人教版必修第二冊

第七章第4節(jié)第3課時基礎達標一、選擇題(每小題只有一個選項符合題意)1．昆蟲信息素是昆蟲之間傳遞信號的化學物質。人工合成信息素可用于誘捕害蟲、測報蟲情等。一種信息素的分子結構簡式如圖所示，關于該化合物說法不正確的是(A)A．屬于烷烴 B．可發(fā)生水解反應C．可發(fā)生加聚反應 D．具有一定的揮發(fā)性解析：根據結構簡式可知，分子中含C、H、O，含碳碳雙鍵和酯基，不屬于烷烴，A錯誤；分子中含酯基，在酸性條件或堿性條件下可發(fā)生水解反應，B正確；分子中含碳碳雙鍵，可發(fā)生加聚反應，C正確；該信息素“可用于誘捕害蟲、測報蟲情”，可推測該有機物具有一定的揮發(fā)性，D正確。2．下列有機物按碳的骨架進行分類，其中與其他三種有機物屬于不同類別的是(C)3．科學家在－100℃的低溫下合成了一種烴X，此分子的結構如圖所示(圖中的連線表示化學鍵)。下列說法不正確的是(C)A．X在常溫下不能穩(wěn)定存在B．X的性質與烯烴類似，容易發(fā)生加成反應C．X不能使酸性KMnO4溶液褪色D．充分燃燒等質量的X和甲烷，X消耗氧氣比甲烷少4．下列物質中，碳碳間成鍵方式與其他不同的是(B)A．C2H6 B．苯C. D．聚乙烯5．“化學是五顏六色的”是指在化學實驗中有著豐富多彩的顏色變化。下列有關反應獲得的顏色不正確的是(A)①紅②橙③黃④綠⑤青⑥藍⑦紫A．乙烯氣體通入酸性高錳酸鉀溶液中：⑦B．淀粉遇碘：⑥C．蛋白質遇濃硝酸：③D．熱的氧化銅遇酒精：①6．下表為某有機物與各種試劑的反應現(xiàn)象，則這種有機物可能是(C)試劑鈉溴水NaHCO3溶液現(xiàn)象放出氣體褪色放出氣體解析：A項中的物質不與NaHCO3反應，B項中的物質不與Na、NaHCO3反應，D項中的物質不與溴反應。二、非選擇題7．100多年前，“化學守護神”德國化學家李比希發(fā)現(xiàn)了一種至今仍在臨床使用的催眠藥(化合物Ⅳ)。由源自石油的基本化工原料Ⅰ合成化合物Ⅳ的一種途徑為(1)由化合物Ⅰ合成化合物Ⅱ的反應類型為加成反應。(2)下列關于化合物Ⅰ和化合物Ⅱ的說法正確的有A、C(填字母)。A．化合物Ⅰ可以作為植物生長調節(jié)劑B．化合物I能發(fā)生加聚反應，不能使酸性KMnO4溶液褪色C．化合物Ⅱ能發(fā)生酯化反應D．化合物Ⅱ不能與金屬Na反應(3)由化合物Ⅲ合成化合物Ⅳ的反應的原子利用率為100%，則除化合物Ⅲ外，另一種反應物是水。(4)化合物Ⅰ含有的官能團是碳碳雙鍵(填名稱)，化合物Ⅱ與Ⅳ都含有的官能團是羥基(填名稱)，化合物Ⅳ的分子式為C2H3O2Cl3。解析：(1)由化合物Ⅰ(CH2=CH2)合成化合物Ⅱ(CH3CH2OH)，應與水發(fā)生加成反應；(2)化合物Ⅰ(CH2=CH2)是植物果實的催熟劑，所以可以作為植物生長調節(jié)劑，A正確；化合物Ⅰ分子中含有碳碳雙鍵，能還原酸性KMnO4溶液并使之褪色，B不正確；化合物Ⅱ為乙醇，含有醇羥基，能與酸發(fā)生酯化反應，C正確；化合物Ⅱ為乙醇，含有活潑氫原子，能與金屬Na發(fā)生反應，D不正確；(3)由化合物Ⅲ合成化合物Ⅳ的反應的原子利用率為100%，由[Cl3CCH(OH)2]－[Cl3CCHO]＝H2O可知，除化合物Ⅲ外，另一種反應物是水；(4)化合物Ⅰ為CH2=CH2，含有的官能團是碳碳雙鍵，化合物Ⅱ(CH3CH2OH)與Ⅳ[Cl3CCH(OH)2]都含有的官能團是羥基，化合物Ⅳ的分子式為C2H3O2Cl3。8．石油是工業(yè)的血液，與我們的生產、生活息息相關，乙烯的產量通常用來衡量一個國家的石油化工水平。根據圖示轉化關系回答下列問題：(1)乙烯的結構簡式為CH2=CH2。(2)寫出乙烯和水反應生成B的反應③的方程式(注明條件)：CH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))CH3CH2OH；反應類型為加成反應。寫出反應⑥的化學方程式(注明條件)：CH3CH3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3CH2Cl＋HCl。(3)物質C的沸點為12.27℃，常用于局部冷凍麻醉應急處理。物質C可通過反應④和反應⑥制得，其中最好的方法是反應④(填“④”或“⑥”)，理由為乙烷與氯氣反應將得到多種氯代物的混合物，產物不純。解析：(1)乙烯為平面結構，官能團為碳碳雙鍵，結構簡式為CH2=CH2。(2)乙烯和水發(fā)生反應生成乙醇，化學方程式為CH2=CH2＋H2Oeq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))CH3CH2OH，該反應為加成反應；⑥為乙烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應生成氯乙烷，反應方程式為CH3CH3＋Cl2eq\o(→,\s\up7(光))CH3CH2Cl＋HCl。(3)氯乙烷可通過乙烯與氯化氫發(fā)生加成反應和乙烷與氯氣發(fā)生取代反應制得，最好的方法是加成反應④，因為乙烷與氯氣反應將得到多種氯代物的混合物，產物不純。能力提升一、選擇題(每小題有1個或2個選項符合題意)1．香葉醇是合成玫瑰香油的主要原料，其結構簡式為，下列有關香葉醇的敘述正確的是(BD)A．香葉醇的分子式為C10H16OB．能使溴的四氯化碳溶液褪色C．不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色D．能發(fā)生加成反應，也能發(fā)生氧化反應解析：由香葉醇的結構簡式可得出其分子式為C10H18O，A錯誤；香葉醇中含有碳碳雙鍵，具有跟乙烯類似的性質，故該物質能使溴的四氯化碳溶液及酸性高錳酸鉀溶液褪色，B正確、C錯誤；香葉醇分子中含有羥基、碳碳雙鍵，能夠發(fā)生氧化反應，含有碳碳雙鍵，能發(fā)生加成反應，D正確。2．已知1mol鏈烴CxHy可以發(fā)生如下系列轉化：CxHyeq\o(→,\s\up7(HCl),\s\do5(催化劑))Qeq\o(→,\s\up7(nCl2),\s\do5(光照))CxCl12(無機試劑是足量的)，下列說法錯誤的是(D)A．x＝5、n＝11B．用酸性高錳酸鉀溶液可以區(qū)分CxHy和QC．上述轉化過程中依次發(fā)生了加成反應和取代反應D．CxCl12可能的結構有三種解析：由轉化關系可知，CxHy為烯烴，Q為一氯代物，1molQ與nmolCl2發(fā)生取代反應生成CxCl12，由CxCl12中Cl原子個數(shù)可知n為11，再由2x＋2＝12可得x為5，即CxHy為C5H10，Q為C5H11Cl，CxCl12為C5Cl12。結合上述分析，A正確；CxHy含碳碳雙鍵能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，而Q為飽和結構，可用酸性KMnO4溶液鑒別二者，B正確：結合分析可知轉化時依次發(fā)生加成反應和取代反應，C正確；新戊烷不存在對應烯烴，不可能通過上述轉化生成與新戊烷對應的C5Cl12，即C5Cl12可能的結構只可能有兩種，D錯誤。3．我國科學家屠呦呦因為發(fā)現(xiàn)青蒿素而獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。已知二羥甲戊酸是生物合成青蒿素的原料之一，下列關于二羥甲戊酸的說法中正確的是(BC)A．與乙醇發(fā)生酯化反應生成產物的分子式為C8H18O4B．不能發(fā)生加成反應，能發(fā)生取代反應C．在銅的催化下與氧氣反應的產物含有醛基D．標準狀況下，1mol該有機物可以與足量金屬鈉反應產生22.4LH2解析：二羥甲戊酸與乙醇發(fā)生酯化反應生成產物的分子式應為C8H16O4，A錯誤；二羥甲戊酸不能發(fā)生加成反應，可以發(fā)生取代反應，B正確；二羥甲戊酸在銅的催化下與氧氣反應，其中一個羥基被氧化成醛基，C正確；1mol該有機物可以與足量金屬鈉反應生成標準狀況下的H233.6L，D錯誤。二、非選擇題4．按照組成元素可將有機物分為烴和烴的衍生物。Ⅰ.丙烯(CH3CH=CH2)是一種重要的化工原料，它存在如下轉化關系：eq\x(丙烷)eq\o(→,\s\up7(H2),\s\do5(①))eq\x(CH3CH=CH2)eq\o(→,\s\up7(HBr),\s\do5(②))eq\x(CH3CHBrCH3)(1)等質量的甲烷、丙烷和丙烯，完全燃燒時耗氧量最多的物質是甲烷。(2)在120℃、1.01×105Pa條件下，取一定體積的丙烯和足量的氧氣混合點燃，相同條件下測得反應后氣體體積將變大(填“變大”“變小”或“不變”)。(3)丙烯能使溴水褪色，其反應的化學方程式為，反應類型為加成反應。(4)CH3CHBrCH3的同分異構體的結構簡式為CH3CH2CH2Br。Ⅱ.由丙烯可以制得多種重要的衍生物，如丙烯酸(CH2=CHCOOH)，乳酸[CH3CH(OH)COOH]等。(1)丙烯酸中含有的官能團的名稱是碳碳雙鍵、羧基。(2)丙烯酸與CHeq\o\al(18,3)OH發(fā)生酯化反應的化學方程式為CH2=CHCOOH＋CHeq\o\al(18,3)OHeq\o(,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(△))CH2=。(3)0.2mol乳酸與足量碳酸氫鈉溶液反應，能生成標準狀況下的CO24.48L。解析：Ⅰ.(1)由C～O2～CO2，4H～O2～2H2O可知，等質量的烴完全燃燒時，烴中氫元素的質量分數(shù)越大，耗氧量越多，等質量的甲烷、丙烷和丙烯在氧氣中完全燃燒，甲烷的耗氧量最高。(2)丙烯在氧氣中完全燃燒生成二氧化碳和水，反應的化學方程式為2C3H6＋9O2eq\o(→,\s\up7(點燃))6CO2＋6H2O，由化學方程式可知，在120℃、1.01×105Pa條件下，反應前的氣體體積小于反應后氣體體積，則丙烯完全燃燒后，氣體體積變大。(3)丙烯含有碳碳雙鍵，能與Br2發(fā)生加成反應，使溴水褪色，反應的化學方程式為CH3—CH=CH2＋Br2→。(4)丙烷分子中含有2種氫原子，一溴代物有2種，則CH3CHBrCH3的同分異構體為CH3CH2CH2Br。Ⅱ.(1)丙烯酸的結構簡式為CH2=CHCOOH，官能團為碳碳雙鍵和羧基。(2)在濃硫酸作用下，丙烯酸與CHeq\o\al(18,3)OH共熱發(fā)生酯化反應生成和H2O，反應的化學方程式為CH2=CHCOOH＋(3)CH3CH(OH)COOH的1個分子中含有1個羧基和1個羥基，羧基能與碳酸氫鈉溶液反應，羥基與碳酸氫鈉溶液不反應，則0.2mol乳酸與足量碳酸氫鈉溶液反應生成0.2mol二氧化碳，標準狀況下的體積為0.2mol×22.4L·mol－1＝4.48L。5．如圖是乙酸乙酯的綠色合成路線之一：(1)M的分子式為C6H12O6。(2)下列說法不正確的是C(填字母)。A．淀粉和纖維素都屬于天然高分子化合物B．M可與新制的氫氧化銅在加熱條件下反應生成磚紅色沉淀C．所有的糖類都有甜味，都可以發(fā)生水解反應D．用飽和碳酸鈉溶液可以鑒別乙醇、乙酸和乙酸乙酯(3)乙醇分子結構中的化學鍵如圖所示：乙醇與乙酸反應時，斷裂的化學鍵是a(填字母)；乙醇在銅作催化劑時與氧氣反應，斷裂的化學鍵是ad(填字母)，反應的化學方程式為2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O。(4)乙醇和乙酸在一定條件下制備乙酸乙酯。①乙酸中官能團的名稱是羧基。②生成乙酸乙酯的反應是可逆反應，下列能說明該反應已達到化學平衡狀態(tài)的是BD(填字母)。A．單位時間里，生成1mol乙酸乙酯，同時生成1mol水B．單位時間里，生成1mol乙酸乙酯，同時生成1mol乙酸C．單位時間里，消耗1mol乙醇，同時消耗1mol乙酸D．正反應的速率與逆反應的速率相等E．混合物中各物質的物質的量相等(5)乙酸乙酯和丁酸互為同分異構體，丁酸有2種結構。解析：淀粉或纖維素完全水解得到的M為葡萄糖，葡萄糖在酒化酶作用下得到CH3CH2OH，CH3CH2OH發(fā)生氧化反應得到CH3COOH，CH3COOH與CH3CH2OH發(fā)生酯化反應得到CH3COOCH2CH3。(1)葡萄糖的分子式為C6H12O6。(2)淀粉和纖維素的化學式均可表示為(C6H10O5)n，都屬于天然高分子化合物，A正確；M為葡萄糖，含有醛基，可與新制氫氧化銅在加熱條件下反應生成磚紅色沉淀，B正確；糖類分為單糖、二糖、多糖，單糖不能發(fā)生水解反應，并不是所有的糖都有甜味，C錯誤；乙酸乙酯與碳酸鈉溶液混合后分層，乙醇、乙酸均與碳酸鈉溶液互溶，且乙酸與碳酸鈉反應生成二氧化碳，現(xiàn)象各不相同，可以進行鑒別，D正確。(3)乙醇、乙酸發(fā)生酯化反應生成乙酸乙酯，乙酸失去羥基，醇失去羥基上的氫原子，乙醇中O—H鍵斷裂。乙醇發(fā)生催化氧化生成乙醛，化學方程式為2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H