2022屆新高考化學二輪復習有機化學基礎(選修)學案

有機化學基礎（選修）[考綱要求]1.有機化合物的組成與結構(1)能根據有機化合物的元素含量、相對分子質量確定有機化合物的分子式。(2)了解常見有機化合物的結構。了解有機化合物分子中的官能團，能正確地表示它們的結構。(3)了解確定有機化合物結構的化學方法和物理方法(如質譜、紅外光譜、核磁共振氫譜等)。(4)能正確書寫有機化合物的同分異構體(不包括手性異構體)。(5)能夠正確命名簡單的有機化合物。(6)了解有機分子中官能團之間的相互影響。2.烴及其衍生物的性質與應用(1)掌握烷、烯、炔和芳香烴的結構與性質。(2)掌握鹵代烴、醇、酚、醛、羧酸、酯的結構與性質以及它們之間的相互轉化。(3)了解烴類及其衍生物的重要應用以及烴的衍生物的合成方法。(4)根據信息能設計有機化合物的合成路線。3.油脂、糖類和蛋白質(1)了解油脂、糖類和蛋白質的組成、結構特點、主要化學性質及應用。(2)了解油脂、糖類和蛋白質在生命過程中的作用。4.合成高分子(1)了解合成高分子的組成與結構特點。能依據簡單合成高分子的結構分析其鏈節(jié)和單體。(2)了解加聚反應和縮聚反應的含義。(3)了解合成高分子在高新技術領域中的應用以及在發(fā)展經濟、提高生活質量方面中的貢獻。[再研真題]1．(2021·河北高考)丁苯酞(NBP)是我國擁有完全自主知識產權的化學藥物，臨床上用于治療缺血性腦卒中等疾病。ZJM-289是一種NBP開環(huán)體(HPBA)衍生物，在體內外可經酶促或化學轉變成NBP和其他活性成分，其合成路線如下：已知信息：回答下列問題：(1)A的化學名稱為________。(2)D有多種同分異構體，其中能同時滿足下列條件的芳香族化合物的結構簡式為________、________。①可發(fā)生銀鏡反應，也能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應；②核磁共振氫譜有四組峰，峰面積比為1∶2∶2∶3。(3)E→F中步驟1)的化學方程式為_________________________________________。(4)G→H的反應類型為________。若以NaNO3代替AgNO3，則該反應難以進行，AgNO3對該反應的促進作用主要是因為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)HPBA的結構簡式為________。通常酯化反應需在酸催化、加熱條件下進行，對比HPBA和NBP的結構，說明常溫下HPBA不穩(wěn)定、易轉化為NBP的主要原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)W是合成某種抗瘧疾藥物的中間體類似物。設計由2，4-二氯甲苯()和對三氟甲基苯乙酸()制備W的合成路線：_____________________________________________________________________。(無機試劑和四個碳以下的有機試劑任選)解析：(1)由B的結構簡式和A的分子式可知A的結構簡式為，所以其化學名稱為鄰二甲苯或1，2-二甲苯。(2)由題意可知D的同分異構體為芳香族化合物，則其分子中含有苯環(huán)；D的同分異構體可以發(fā)生銀鏡反應，也能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應，則其分子中含醛基、酚羥基；核磁共振氫譜有四組峰，峰面積之比為1∶2∶2∶3，說明其分子結構對稱，由此可知其結構簡式為(3)酚羥基和羧基均能與NaOH反應，所以E→F中步驟1)反應的化學方程式為＋3NaOH→＋CH3COONa＋2H2O。(4)由G和H的結構簡式可知該反應為取代反應。選用AgNO3而不選用NaNO3的原因為AgNO3和G反應生成AgBr沉淀，促進反應的進行。(5)由NBP和C的結構簡式可推斷HPBA的結構簡式為，HPBA具有較強的酸性，可以促使其發(fā)生分子內酯化反應生成NBP。(6)由題意可知W的合成路線為。答案：(1)鄰二甲苯(或1，2-二甲苯)(4)取代反應生成AgBr沉淀，促進反應的進行(5)HPBA具有較強的酸性，可以促使其發(fā)生分子內酯化反應生成NBP(答案合理即可)(6)2．(2021·湖南高考)葉酸拮抗劑Alimta(M)是一種多靶向性抗癌藥物。以苯和丁二酸酐為原料合成該化合物的路線如下：已知：回答下列問題：(1)A的結構簡式為________；(2)A→B，D→E的反應類型分別是________，________；(3)M中虛線框內官能團的名稱為a________________，b______________；(4)B有多種同分異構體，同時滿足下列條件的同分異構體有________種(不考慮立體異構)；①苯環(huán)上有2個取代基②能夠發(fā)生銀鏡反應③與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應其中核磁共振氫譜有五組峰，且峰面積之比為6∶2∶2∶1∶1的結構簡式為__________________；(5)結合上述信息，寫出丁二酸酐和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯的反應方程式：________________________________________________________________________；(6)參照上述合成路線，以乙烯和為原料，設計合成的路線：________________________________________________________________________(其他試劑任選)。解析：(1)結合“已知①”分析生成A的反應物與反應條件可知，該反應與“已知①”類似，則A為。(2)A生成B是失去羰基上的氧原子的反應，故該反應為還原反應。對比D、E的結構簡式，E相對于D，醛基鄰位碳原子上的氫原子被Br原子取代，故該反應為取代反應。(3)a是肽鍵(或酰胺鍵)，b是羧基。(4)由信息②可知，該同分異構體含醛基；由信息③可知，該同分異構體含酚羥基。因信息①提示苯環(huán)上有2個取代基，則分別為—OH和—CH2CH2CH2CHO、—CH2CH(CHO)CH3、—CH(CHO)CH2CH3、—C(CH3)2CHO、—CH(CH3)CH2CHO，又苯環(huán)上有兩個取代基時存在鄰、間、對三種位置關系，則同分異構體共有5×3＝15(種)，其中核磁共振氫譜中有五組峰，且峰面積之比為6∶2∶2∶1∶1的結構簡式是。(5)根據“已知②”，丁二酸酐和乙二醇合成聚丁二酸乙二醇酯的反應方程式為(6)乙烯與水通過加成反應合成乙醇，乙醇氧化生成乙醛，乙醛發(fā)生流程D→E的反應，再與發(fā)生流程E→G的反應，即CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(H2O))CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(O2/Cu),\s\do5(△))CH3CHOeq\o(→,\s\up7(DBBA（溴化劑）),\s\do5(CH2Cl2))BrCH2CHOeq\o(→,\s\up7())。答案：(1)(2)還原反應取代反應(3)肽鍵(或酰胺鍵)羧基(4)15(5)＋nHOCH2CH2OHeq\o(→,\s\up7(H＋))(6)CH2=CH2eq\o(→,\s\up7(H2O))CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(O2/Cu),\s\do5(△))CH3CHO[考情分析]有機物的合成與推斷是選考的兩個大題之一，題目常以最新的科研成果，如一些新藥物或新材料為素材，圍繞其合成路線考查有機物的命名、反應類型的判斷、官能團的名稱、結構簡式和化學方程式的書寫、反應試劑和反應條件的判斷、限定條件下同分異構體的書寫及種數(shù)的判斷、指定條件下有機合成路線的設計(該問題屬于全國Ⅰ卷考查的熱點)等，問題設置由易到難，其中限定條件下同分異構體的書寫和合成路線的設計是難點。推斷有機物的結構是解答上述問題的關鍵，解題時要善于利用題目提供的信息，這類信息一般包括兩個方面：一是框圖中物質的基本結構及轉化條件，可以通過這些信息判斷相關物質的結構簡式；二是在框圖之后題目提供的新信息，解題時需要對這些新信息進行加工，通過這些信息反映出反應的特點，分析框圖中的反應過程并判斷出反應物和生成物。充分利用題給信息，找到有機合成與推斷的“題眼”，快速破題?？键c一有機物的命名與有機反應方程式的書寫[必備知識]1．常見有機物的命名(1)弄清系統(tǒng)命名法中四種字的含義①烯、炔、醛、酮、酸、酯……指官能團。②二、三、四……指相同取代基或官能團的個數(shù)。③1，2，3……指官能團或取代基的位置。④甲、乙、丙……指主鏈碳原子個數(shù)分別為1，2，3……(2)含苯環(huán)的有機物的命名①苯環(huán)作母體的有苯的同系物、鹵代苯、硝基取代物等。如：的名稱為鄰二甲苯或1，2-二甲苯。的名稱為間二氯苯或1，3-二氯苯。②苯環(huán)作取代基，有機物除苯環(huán)外，還含有其他官能團。如：的名稱為苯甲醇。的名稱為對苯二甲酸或1，4-苯二甲酸。(3)多官能團物質的命名命名含有多個不同官能團的有機物的關鍵在于選擇優(yōu)先的官能團作母體。官能團作為母體的優(yōu)先順序為(以“>”表示優(yōu)先)羧酸>酯>醛>酮>醇>烯。如的名稱為甲基丙烯酸甲酯。的名稱為鄰羥基苯甲酸或2-羥基苯甲酸。(4)含官能團的有機物命名與烷烴命名的比較無官能團有官能團類別烷烴烯烴、炔烴、鹵代烴、烴的含氧衍生物主鏈條件碳鏈最長，同碳數(shù)支鏈最多含官能團的最長碳鏈編號原則取代基最近(小)官能團最近、兼顧取代基盡量近名稱寫法支位—支名—母名支名同，要合并支名異，簡在前支位—支名—官位—母名符號使用阿拉伯數(shù)字與阿拉伯數(shù)字間用“，”，阿拉伯數(shù)字與中文數(shù)字間用“-”，文字間不用任何符號2.有機反應方程式的書寫按要求書寫下列反應的化學方程式，并指出部分反應的反應類型。(1)CH3CH2CH2Br①NaOH的水溶液、加熱CH3CH2CH2Br＋NaOHeq\o(→,\s\up7(水),\s\do5(△))CH3CH2CH2OH＋NaBr；取代反應。②NaOH的乙醇溶液、加熱CH3CH2CH2Br＋NaOHeq\o(→,\s\up7(乙醇),\s\do5(△))CH3CH=CH2↑＋NaBr＋H2O；消去反應。(2)向溶液中通入CO2氣體：。(3)與足量NaOH溶液反應：CH3OH＋2H2O；取代反應。(4)發(fā)生銀鏡反應：＋2Ag(NH3)2OHeq\o(→,\s\up7(△),\s\do5())＋2Ag↓＋3NH3＋H2O；氧化反應。(5)與新制的Cu(OH)2反應：＋2Cu(OH)2＋NaOHeq\o(→,\s\up7(△),\s\do5())＋Cu2O↓＋3H2O。(6)①在濃H2SO4的作用下加熱到170℃時生成烯烴：＋H2O；消去反應。②在濃H2SO4的作用下加熱到140℃時生成醚：＋H2O；取代反應。(7)①與足量溴水反應：；取代反應。②與足量H2反應：；加成反應。(8)①2分子間脫水生成環(huán)酯：＋2H2O；取代反應。②生成聚酯eq\a\vs4\al(＋（n－1）H2O)；縮聚反應。有機反應方程式的書寫要求(1)反應箭頭和配平：書寫有機反應方程式時應注意反應物和產物之間用“→”連接，有機物用結構簡式(或用鍵線式，但不能用分子式)表示，并遵循原子守恒進行配平。(2)反應條件：有機物反應條件不同，所得產物不同，故要指明具體的反應條件。(3)有些有機物因結構復雜，不易書寫，須用中文標明，如淀粉、麥芽糖的水解反應等。[題組訓練]類型一有機物的命名1．寫出下列有機物的名稱答案：(1)鄰硝基甲苯(2)環(huán)戊烯(3)乙二醇(4)苯甲醛(5)對苯二酚(或1，4-苯二酚)(6)2-氯丙酸2．寫出下列有機物的名稱(1)ClCH=CCl2__________。答案：(1)三氯乙烯(2)間甲基苯酚(或3-甲基苯酚)(3)鄰羥基苯甲醛(或2-羥基苯甲醛)(4)間苯二酚(或1，3-苯二酚)(5)2-甲基-3-氯-1-丁烯(6)聚甲基丙烯酸甲酯類型二有機反應方程式的書寫3．芳香烴A經過如圖所示的轉化關系可制得樹脂B與兩種香料G、I，且知有機物E與D互為同分異構體。請回答下列問題：(1)A→B、A→C、C→E、D→A、D→F的反應類型分別為________、________、________、________、________。(2)A的結構簡式為__________________________；G的結構簡式為____________。(3)寫出下列反應的化學方程式：①C→A：__________________________________________________________________________________________________________________________________。②F與銀氨溶液：_________________________________________________________________________________________________________________________________。③D＋H→I：_____________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：由圖可知A發(fā)生加聚反應生成B[(C8H8)n]，故A的分子式為C8H8，其不飽和度為5，由于A為芳香烴，結合苯環(huán)的不飽和度為4，可知A分子側鏈上含有一個碳碳雙鍵，可推知A、B的結構簡式分別為、；由D→F→H(連續(xù)氧化)，可知D為醇，F(xiàn)為醛，H為羧酸，所以D、F、H的結構簡式分別為；由A與HBr發(fā)生加成反應生成C，C發(fā)生水解反應生成E可知，C為溴代烴，E為醇，由E與D互為同分異構體，可推知E的結構簡式為，進一步可推知C、G的結構簡式分別為答案：(1)加聚反應加成反應取代反應(或水解反應)消去反應氧化反應[規(guī)律方法]有機物與NaOH溶液反應方程式的書寫方法常見官能團消耗NaOH的量見下表：考點二限定條件下同分異構體的書寫與數(shù)目判斷[必備知識]1．有機物同分異構體數(shù)目的判斷方法(1)常用的五種方法①取代法(適用于醇、鹵代烴同分異構體的書寫)。書寫時先碳鏈異構，后位置異構。②插入法(適用于烯烴、炔烴等同分異構體的書寫)。先根據給定的碳原子數(shù)寫出烷烴的同分異構體的碳鏈骨架，再將官能團(碳碳雙鍵、碳碳三鍵)插入碳鏈中。③定一移一法(適用于二元取代物的同分異構體的書寫)。對于二元取代物的同分異構體的書寫，可先固定一個取代基的位置不動，再移動另一個取代基，以確定同分異構體的數(shù)目。④換元法(即改變觀察的對象)。換元法是一種技巧，因此必須在一定情況下才能使用。設烴的分子式為CxHy，對于分子式分別為CxHy－aCla與CxHy－bClb的同分異構體數(shù)目判定，只有滿足a＋b＝y(tǒng)時才能應用換元法確定二者的同分異構體的數(shù)目相同。⑤等效氫法。等效氫法用于判斷烷烴一元取代物的種數(shù)?！暗刃湓印敝傅氖牵篴.同一碳原子上的氫原子是等效的；b.同一碳原子相同取代基上的氫原子是等效的；c.處于軸對稱位置或鏡面對稱位置上的氫原子是等效的。(2)判斷一元、二元取代物的種數(shù)①CH3CH2CH3的一氯代物有eq\a\vs4\al(2)種，二氯代物有eq\a\vs4\al(4)種。②C4H10的一氯代物有eq\a\vs4\al(4)種，二氯代物有eq\a\vs4\al(9)種，一氯一溴代物有eq\a\vs4\al(12)種。③甲苯的一氯代物有eq\a\vs4\al(4)種，甲苯苯環(huán)上的二氯代物有eq\a\vs4\al(6)種。(3)含苯環(huán)同分異構體數(shù)目的確定①若苯環(huán)上連有2個取代基，其結構有鄰、間、對eq\a\vs4\al(3)種。②若苯環(huán)上連有3個相同的取代基，其結構有eq\a\vs4\al(3)種。③若苯環(huán)上連有—X、—X、—Y3個取代基，其結構有eq\a\vs4\al(6)種。④若苯環(huán)上連有—X、—Y、—Z3個不同的取代基，其結構有eq\a\vs4\al(10)種。2．限定條件下同分異構體的書寫(1)常見限定條件與結構關系(2)常見限定條件的結構分析常見限定條件對應的官能團或結構能與NaHCO3或Na2CO3反應放出氣體—COOH能與鈉反應產生H2—OH或—COOH能與Na2CO3反應—OH(酚)或—COOH能與NaOH溶液反應—OH(酚)或—COOH或—COOR或—X能發(fā)生銀鏡反應[或與新制Cu(OH)2反應]—CHO(包括HCOOR、HCOOH)能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應—OH(酚)能發(fā)生水解反應—COOR或—X或—CONH—既能發(fā)生水解反應又能發(fā)生銀鏡反應(或水解產物能發(fā)生銀鏡反應)HCOOR苯環(huán)上的一溴代物有一種3．酯類物質同分異構體的書寫方法(逐一增碳法)(1)C5H10O2屬于酯的結構(共eq\a\vs4\al(9)種)甲酸某酯：(4種；—C4H9的結構有4種)乙酸某酯：(2種；—C3H7的結構有2種)丙酸某酯：(1種)丁酸某酯：(2種)(2)C8H8O2含苯環(huán)屬于酯的結構(共eq\a\vs4\al(6)種)甲酸某酯：(1種)[題組訓練]類型一限定條件下同分異構體種數(shù)判斷1．X是B()的同分異構體，X同時滿足下列條件的結構共有________種(不考慮立體異構)，其中核磁共振氫譜有五組峰的結構簡式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。①可與碳酸氫鈉溶液反應生成二氧化碳；②遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應；③除苯環(huán)外不含其他環(huán)。解析：B為，X是B的同分異構體，X同時滿足①可與碳酸氫鈉溶液反應生成二氧化碳，說明含有羧基；②遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應，說明含有酚羥基；③除苯環(huán)外不含其他環(huán)。如含有兩個取代基，則可為—OH、CHCHCOOH或C(COOH)CH2，各有鄰、間、對3種結構；如含有3個取代基，可為—OH、—CH=CH2、—COOH，共10種結構，則X共有15種同分異構體，其中核磁共振氫譜有五組峰的結構簡式為。答案：152．(2021·河北石家莊聯(lián)考)化合物C()的同分異構體W能同時滿足以下三個條件的可能結構有________種(不考慮立體異構)。ⅰ.為芳香族化合物且兩個苯環(huán)直接相連ⅱ.含有兩個取代基且不位于同一苯環(huán)上ⅲ.1molW最多可與3molNaOH