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高中化学-有机物的推断汇总

来源:五一七教育网
高中化学58个考点精讲

考点52、(习题课)有机物的推断

1.复习重点

为了适应高考的新趋势,在有机化学复习中应立足课本,发展智力,培养能力,必须向能力 (观察能力、实验能力、思维能力和自学能力)测试倾斜具体讲,应做到:

1.对中学化学应掌握的内容能融会贯通,将知识横向和纵向统摄整理,使之网络化,有序地贮存,作“意义记忆”和抽象的“逻辑记忆”,有正确复述,再现、辨认的能力。

2.在复习中要培养自我获取知识、自我加工、贮存知识,并能随时调用这些知识解决问题的能力。 3.把握各种官能团的结构特点和性质特征,并懂得官能团决定性质、性质反映官能团,不同官能团可以相互影响,并且在一定条件下可以相互转化的辩证关系,培养自己的逻辑思维能力和应用理论解决实际问题的能力。

4.要重视有机化学实验的复习,不仅要掌握“规定实验”的原理、药品、装置和操作步骤, 还要具有观察、记录实验现象、分析实验结果、得出正确结论的能力;初步处理实验中有关安全问题的能力;识别和绘制典型实验仪器装置图的能力以及根据试题要求,设计简单实验方案的能力。

5.将化学问题抽象成数学问题,利用数学工具,通过计算(结合化学知识)解决化学问题的能力。 2.难点聚焦 规律总结(1) 一、综观近几年来的高考有机化学试题中有关有机物组成和结构部分的题型,其共同特点是:通过题给某一有机物的化学式或式量,结合该有机物性质,对该有机物的结构进行发散性的思维和推理,从而考查“对微观结构的一定想象力”。为此,必须对有机物的化学式或式量具有一定的结构化处理的本领,才能从根本上提高自身的“空间想象能力”。

1.式量相等下的化学式的相互转化关系:

一定式量的有机物若要保持式量不变,可采用以下方法: 1 若少1个碳原子,则增加12个氢原子。 2 若少1个碳原子,4个氢原子,则增加1个氧原子。 3 若少4个碳原子,则增加3个氧原子。

2.有机物化学式结构化的处理方法

若用CnHmOz m≤2n+2,z≥0,m、n N,z属非负整数表示烃或烃的含氧衍生物,则可将其与CnH2n+2Ozz≥0相比较,若少于两个H原子,则相当于原有机物中有一个C=C,不难发现,有机物CnHmOz分子结构中C=C数目为

2n2m个,然后以双键为基准进行以下处理: 2 1 一个C=C相当于一个环。 2 一个碳碳叁键相当于二个碳碳双键或一个碳碳双键和一个环。 3 一个苯环相当于四个碳碳双键或两个碳碳叁键或其它见2。 4 一个羰基相当于一个碳碳双键。 二、有机物结构的推断是高考常见的题型,学习时要掌握以下规律: 1.不饱和键数目的确定 1 有机物与H2或X2完全加成时,若物质的量之比为1∶1,则该有机物含有一个双键;1∶2时,则该有机物含有一个叁键或两个双键;1∶3时,则该有机物含有三个双键或一个苯环或其它等价形式。

2 由不饱和度确定有机物的大致结构:

对于烃类物质CnHm,其不饱和度=① C=C:=1; ② CC:=2; ③ 环:=1; ④ 苯:=4; ⑤ 萘:=7;

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2n2m 2⑥ 复杂的环烃的不饱和度等于打开碳碳键形成开链化合物的数目。 2.符合一定碳、氢之比的有机物 C∶H=1∶1的有:乙炔、苯、苯乙烯、苯酚等; C∶H=1∶2的有:甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖、单烯烃、环烷烃等; C∶H=1∶4的有:甲烷、甲醇、尿素等。 近几年有关推测有机物结构的试题,有这样几种题型: 1.根据加成及其衍变关系推断 这类题目的特点是:通过有机物的性质推断其结构。解此类题目的依据是:烃、醇、醛、羧酸、酯的化学性质,通过知识串联,综合推理,得出有机物的结构简式。具体方法是:① 以加成反应判断有机物结构,用H2、Br2等的量确定分子中不饱和键类型双键或叁键和数目;或以碳的四价及加成产物的结构确定不饱和键位置。② 根据有机物的衍变关系推断有机物的结构,要找出衍变关系中的突破口,然后逐层推导得出结论。 2.根据高聚物或单体确定单体或高聚物 这类题目在前几年高考题中经常出现,其解题依据是:加聚反应和缩聚反应原理。方法是:按照加聚反应或缩聚反应原理,由高分子的键节,采用逆向思维,反推单体的结构。由加聚反应得到的高分子求单体,只要知道这个高分子的键节,将链节端点的一个价键向括号内作顺次间隔转移,即可得到单体的结构简式; 1 常见加聚反应的类型有: ① 同一种单体加聚,该单体一般是单烯烃或共轭二烯烃。 ② 由不同单体加聚,单体一般为烯烃。 2 常见缩聚反应的类型有: ① 酚醛缩聚。 ② 氨基酸缩聚。 由高聚物找单体,一般将高聚物主链上的碳原子以偶数个断裂;若按此断裂写不出单体,一般此高聚物为缩聚反应得到的高聚物,要补充消去的小分子物质。

3.由有机物完全燃烧确定有机物结构

通过完全燃烧有机物,根据CO2和H2O的量,推测有机物的结构,是前几年高考试题的热点题。有以下几种方法。 1 有机物分子组成通式的应用 这类题目的特点是:运用有机物分子组成的通式,导出规律。再由规律解题,达到快速准确的目的。 规律1:最简式相同的有机物,无论多少种,以何种比例混合,混合物中元素质量比值相同。要注意:① 含有n个碳原子的饱和一元醛或酮与含有2n个碳原子的饱和一元羧酸和酯具有相同的最简式;② 含有n个碳原子的炔烃与含有3n个碳原子的苯及其同系物具有相同的最简式。 规律2:具有相同的相对分子质量的有机物为:① 含有n个碳原子的醇或醚与含有n-1个碳原子的同类型羧酸和酯。② 含有n个碳原子的烷烃与含有n-1个碳原子的饱和一元醛或酮。此规律用于同分异构体的推断。

规律3:由相对分子质量求有机物的分子式设烃的相对分子质量为M ①

M的余数为0或碳原子数≥ 12M得整数商和余数,商为12可能的最大碳原子数,余数为最小氢原子数。②

6时,将碳原子数依次减少一个,每减少一个碳原子即增加12个氢原子,直到饱和为止。 2 有机物燃烧通式的应用 解题的依据是烃及其含氧衍生物的燃烧通式。 烃:4CxHy+(4x+y)O2  4xCO2+2yH2O

或CxHy+(x+

yy)O2  xCO2+H2O 42第 2 页 共 12 页

烃的含氧衍生物:4CxHyOz+(4x+y-2z)O2  4xCO2+2yH2O 或CxHyOz+(x+由此可得出三条规律: 规律1:耗氧量大小的比较

1 等质量的烃CxHy完全燃烧时,耗氧量及生成的CO2和H2O的量均决定于

y的比值大小。比值越xzyy-)O2  xCO2+H2O 422

大,耗氧量越多。

2 等质量具有相同最简式的有机物完全燃烧时,其耗氧量相等,燃烧产物相同,比例亦相同。

3 等物质的量的烃CxHy及其含氧衍生物CxHyOz完全燃烧时的耗氧量取决于x+

yz-,其值越大,24耗氧量越多。

4 等物质的量的不饱和烃与该烃和水加成的产物如乙烯与乙醇、乙炔与乙醛等或加成产物的同分异构完全燃烧,耗氧量相等。即每增加一个氧原子便内耗两个氢原子。 规律2:气态烃CxHy在氧气中完全燃烧后反应前后温度不变且高于100℃: 若y=4,V总不变;有CH4、C2H4、C3H4、C4H4 若y<4,V总减小,压强减小;只有乙炔 若y>4,V总增大,压强增大。 规律3:1 相同状况下,有机物燃烧后 <1 时为醇或烷; nCO2∶nH2O =1为符合CnH2nOx的有机物; >1时为炔烃或苯及其同系物。 2 分子中具有相同碳或氢原子数的有机物混合,只要混合物总物质的量恒定,完全燃烧后产生的CO2或H2O的量也一定是恒定值。 解有机物的结构题一般有两种思维程序:

程序一:有机物的分子式—已知基团的化学式=剩余部分的化学式 该有机物的结构简式 结合其它已知条件

程序二:有机物的分子量—已知基团的式量=剩余部分的式量剩余部分的化学式推断该有机物的结构简式。

规律总结(2) 一、有机物的衍变关系:

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二、重要的有机物反应及类型 1. 取代反应

Cl卤代:

+Cl2Fe△+H2SO4(浓)△HCl

NO2硝化:

+HONO2(浓)+SO3HH2O

磺化:

+HOSO3H(浓)△+H2O

其它:2. 加成反应

H3CCHCH2

+HClNi△H3CHCCH3CH3

+3H2HCCH

O汞盐HCOHCHOH+H2OH3CCH

OH3CCH+NiH2△CH3CH2OH

3. 氧化反应

H3COCOH+3OKMnO4+

2H2O

4. 还原反应

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NO2+5. 消去反应

3Fe+6HClNH2+3FeCl2+2H2O

6. 酯化反应

OH3CCOHOOC2H5+浓H2SO4C2H5OHH3CC△+H2O

+3nH2O

OH(O2H7C6)OHOH+n3nHONO浓H2SO42OH(O2H7C6)OHOHn7. 水解反应

(C6H10O5)n+nH2O酸或酶△nC6H12O6

8. 聚合反应

加聚:

nH2CCHCHCH2+nH2CCH一定条件下H2CCHCHCH2CH2CH2

缩聚:

COOHO一定条件下COOCH2CH2O+nHOCH2CH2OHCOOH+2nH2O

9. 热裂化反应

10. 烷基化反应

CH2CH3H3CCHCH3+H2CCH2无水AlCl3+H3CCCH无水AlCl395OC

11. 显色反应

3+3-+

6C6H5OH+Fe→[Fe(C6H5O)6](紫色)+6H

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CH2CHCH2OHOHOH+Cu(OH)新制2绛蓝

(C6H10O5)n(淀粉)+I2→蓝色

有些蛋白质与浓HNO3作用而呈黄色 12. 中和反应

OHONa+NaOH+H2O

三、一些典型有机反应的比较 1. 反应机理的比较

①醇去氢:脱去与羟基相连接碳原子上的氢和羟基中的氢,形成CO。例如:

O2H3CCH2CH2CHOHH+O2O2Cu△2H3CCHCH3CH2H+H2O2H3CCHCHCH3+Cu△2H3CCHH3CCCH3O+H2O

CH3OHCH3H3CCOHCH2CH3+O2羟基所连碳原子上没有氢,不能形成CO,所以不发生去

氢(氧化)反应。

②消去反应:脱去─X(或─OH)及相邻原子上的氢,形成不饱和键。例如:

CH3H3CCCH2CH2OHHH2SO4浓△H3CCH3CHCH3CH2+H2O

H3CCH3H3CCCH2Br与Br原子相邻碳原子上没有氢,所以不能发生消去反应。

H3C③酯化反应:羧酸分子中的羟基跟醇分子羟基中的氢原子结合成水,其余部分互相结合成酯。例如:

OCH3COHO+HOC2H5H3CCOC2H5+H2O

2. 反应现象比较

例如:

与新制Cu(OH)2悬浊液反应现象:

沉淀溶解,出现深蓝色溶液——→多羟基存在;

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沉淀溶解,出现蓝色溶液——→羧基存在; 加热后,有红色沉淀出现——→醛基存在; 3. 反应条件比较

同一化合物,反应条件不同,产物不同。例如:

(分子内脱水)

(分子间脱水)

(取代)

(消去)

4. 一些有机物与溴反应的条件不同,产物不同。

CH3H2CBrBr2(蒸气)光+CH3+HBr(取代)CH3CH3+OHBr2(液溴)FeBrBrCH3+HBr(取代)+3Br2(浓溴水)BrBrBr+HBr(取代)

高中化学有机推断题的常用方法

解答有机推断题的常用方法有:

1.根据物质的性质推断官能团,如:能使溴水反应而褪色的物质含碳碳双双键、三键“-CHO”和酚羟基;能发生银镜反应的物质含有“-CHO”;能与钠发生置换反应的物质含有“-OH”;能分别与碳酸氢钠镕液和碳酸钠溶液反应的物质含有“-COOH”;能水解产生醇和羧酸的物质是酯等。

2.根据性质和有关数据推知官能团个数,如:-CHO→2Ag→Cu20;2-0H→H2;2-COOH(CO32-)→CO2 3.根据某些反应的产物推知官能团的位置,如:

(1)由醇氧化得醛或羧酸,-OH一定连接在有2个氢原子的碳原子上;由醇氧化得酮,-OH接在只有一个氢原子的碳原子上。

(2)由消去反应产物可确定“-OH”或“-X”的位置。 (3)由取代产物的种数可确定碳链结构。

(4)由加氢后碳的骨架,可确定“C=C”或“C≡C”的位置。

能力点击: 以一些典型的烃类衍生物(溴乙烷、乙醇、乙酸、乙醛、乙酸乙酯、脂肪酸、甘油酯、多羟基醛酮、氨基酸等)为例,了解官能团在有机物中的作用.掌握各主要官能团的性质和主要化学反应,并能结合同系列原理加以应用.

注意:烃的衍生物是中学有机化学的核心内容,在各类烃的衍生物中,以含氧衍生物为重点.教材在介绍每一种代表物时,一般先介绍物质的分子结构,然后联系分子结构讨论其性质、用途和制法等.在学习这一章时首先掌握同类衍生物的组成、结构特点(官能团)和它们的化学性质,在此基础上要注意各类官能团之间的衍变关系,熟悉官能团的引入和转化的方法,能选择适宜的反应条件和反应途径合成有机物.

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有机化学知识点总结

1.需水浴加热的反应有:

(1)、银镜反应(2)、乙酸乙酯的水解(3)苯的硝化(4)糖的水解 (5)、酚醛树脂的制取(6)固体溶解度的测定

凡是在不高于100℃的条件下反应,均可用水浴加热,其优点:温度变化平稳,不会大起大落,有利于反应的进行。

2.需用温度计的实验有:

(1)、实验室制乙烯(170℃) (2)、蒸馏 (3)、固体溶解度的测定 (4)、乙酸乙酯的水解(70-80℃) (5)、中和热的测定 (6)制硝基苯(50-60℃) 〔说明〕:(1)凡需要准确控制温度者均需用温度计。(2)注意温度计水银球的位置。

3.能与Na反应的有机物有: 醇、酚、羧酸等——凡含羟基的化合物。

4.能发生银镜反应的物质有:

醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖——凡含醛基的物质。

5.能使高锰酸钾酸性溶液褪色的物质有:

(1)含有碳碳双键、碳碳叁键的烃和烃的衍生物、苯的同系物 (2)含有羟基的化合物如醇和酚类物质 (3)含有醛基的化合物

(4)具有还原性的无机物(如SO2、FeSO4、KI、HCl、H2O2等)

6.能使溴水褪色的物质有:

(1)含有碳碳双键和碳碳叁键的烃和烃的衍生物(加成) (2)苯酚等酚类物质(取代) (3)含醛基物质(氧化)

(4)碱性物质(如NaOH、Na2CO3)(氧化还原――歧化反应) (5)较强的无机还原剂(如SO2、KI、FeSO4等)(氧化)

(6)有机溶剂(如苯和苯的同系物、四氯甲烷、汽油、已烷等,属于萃取,使水层褪色而有机层呈橙红色。)

7.密度比水大的液体有机物有:溴乙烷、溴苯、硝基苯、四氯化碳等。 8、密度比水小的液体有机物有:烃、大多数酯、一氯烷烃。

9.能发生水解反应的物质有: 卤代烃、酯(油脂)、二糖、多糖、蛋白质(肽)、盐。 10.不溶于水的有机物有: 烃、卤代烃、酯、淀粉、纤维素

11.常温下为气体的有机物有:

分子中含有碳原子数小于或等于4的烃(新戊烷例外)、一氯甲烷、甲醛。

12.浓硫酸、加热条件下发生的反应有:

苯及苯的同系物的硝化、磺化、醇的脱水反应、酯化反应、纤维素的水解

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13.能被氧化的物质有:

含有碳碳双键或碳碳叁键的不饱和化合物(KMnO4)、苯的同系物、醇、醛、酚。 大多数有机物都可以燃烧,燃烧都是被氧气氧化。

14.显酸性的有机物有:含有酚羟基和羧基的化合物。

15.能使蛋白质变性的物质有:强酸、强碱、重金属盐、甲醛、苯酚、强氧化剂、浓的酒精、双氧水、碘酒、三氯乙酸等。

16.既能与酸又能与碱反应的有机物:具有酸、碱双官能团的有机物(氨基酸、蛋白质等)

17.能与NaOH溶液发生反应的有机物: (1)酚: (2)羧酸:

(3)卤代烃(水溶液:水解;醇溶液:消去) (4)酯:(水解,不加热反应慢,加热反应快) (5)蛋白质(水解)

18、有明显颜色变化的有机反应: 1.苯酚与三氯化铁溶液反应呈紫色; 2.KMnO4酸性溶液的褪色; 3.溴水的褪色;

4.淀粉遇碘单质变蓝色。

5.蛋白质遇浓呈黄色(颜色反应

常用的试剂及某些可鉴别物质种类和实验现象归纳如下: 试剂 名称 被鉴别物质种类 酸性高锰 酸钾溶液 溴 水 少量 过量 饱和 银氨 溶液 含醛基化合物苯酚 溶液 及葡萄糖、果糖、麦芽糖 出现白色沉淀 出现银镜 新制 Cu(OH)2 含醛基化合物及葡萄糖、果糖、麦芽糖 苯酚 溶液 FeCl3 溶液 碘水 酸碱 指示剂 NaHCO3 含碳碳双键、三键的物质、烷基含碳碳双键、三键的物质。羧酸 (酚不能淀粉 使酸碱指示剂变色) 使石蕊或甲基橙变红 放出无色无味气体 羧酸 苯。但醇、但醛有干醛有干扰。 扰。 酸性高锰现象 酸钾紫红色褪色 溴水褪色且分层 出现红 色沉淀 呈现 紫色 呈现蓝色

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方法一、利用条件的正推法:前面是已知物,后面是未知物,利用反应条件,推出后面的未知物。

此种方法需要记住常见有机反应的反应条件,特别是特殊反应条件。 前面的物质 反应物或条件 反应类型 后面的物质 带烷基的 光照或hv 烷与氯气或溴的取代反应 卤代烃 芳香烃 FeBr3或Fe 苯环上的卤代反应 卤代芳香烃 醇 Cu和加热 醇氧化为醛 醛 醛 银氨溶液或氢氧化铜 醛氧化为酸 酸 卤代烃 NaOH的乙醇溶液 卤代烃的消去 烯或二烯或炔 酯或卤代烃 NaOH溶液 酯或卤代烃的水解 盐和醇或醇 酸和醇或醇 浓硫酸和加热 酯化反应或醇的消去反应 酯或烯 酯 稀硫酸和加热 酯的水解反应 酸和醇 带不饱和键的 H2 、Ni和加热 氢气的加成 饱和键的 示例

在上面的流程中,利用条件可以推理A为醇,从而是苯甲醇,B为醛,从而为苯甲醛。利用条件也可以推理D为醛,E为酸。

方法二、利用条件的逆推法:前面是未知物,后面是已知物,利用反应条件,推出前面的未知物。 逆推法不仅可以推出前一个物质,也可以推出隔几个物质以前的物质。

示例1

Cl2 HCl Fe A 试剂 B NaOH/H2O C E D FeCl3 HCl

F

C7H6O3 C—NH— OH

O

OH

如:利用上面的流程中最后的生成物,可以很容易的推理出E和F的结构简式。

示例2

在这个流程中,可以根据C之后的物质,推出A的结构为C6H5-CH2CH2OH

方法三、利用题干中的已知条件或已知方程式。

示例1

已知:

为合成某种液晶材料的中间体M,有人提出如下不同的合成途径

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在上面的流程中,利用已知中给的方程式,很容易就能判断出C的结构简式。

示例2

在上面的流程中,利用已知提供的两个反应,很容易推理出F和G的结构简式。

方法四、利用分子式的变化进行推理。 示例 C7H7NO2 C7H8 C7H7NO2 C7H5NO4 反应④ 反应⑤ A 反应③ 反应① 反应② BrCH2ClOC C7H7NOBr2 HCCH沐舒坦 汞盐HCCHH2OH3CCB NH2反应⑥

+OHOHH

在上面这个流程中,前四种物质都给了分子式。利用C7H8可以推理它是甲苯,利用C7H7NO2可以推理反应①发生了苯环的硝化反应,利用C7H5NO4可以推理反应②发生了甲基的氧化反应生成了羧基,利用C7H7NO2可以推理反应③了硝基的还原反应生成了氨基。

方法五、利用暗示进行复杂的逆推。

在方法四的流程中,利用分子式可以判断反应①、反应②、反应③的产物类型,但并不一定知道官能团的位置,还有反应④和反应⑤都不好判断发生了什么反应。

BrOHCCHH2O 所以利用生成物

位置的判断,就很重要。

+汞盐HCCHOHOHH3CCH对前面五个反应的位置判断,和反应④和反应⑤的反应类型及

方法六、利用猜测和验证。 示例

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G的结构简式为。

已知:。

上面的流程中,在用F逆推E时,就可以猜测的E的结构可能,并且利用已知条件和前面反应可能,从而确定E的结构的正确性。

方法七、利用问题中的提示进行判断。

也有个别物质的结构判断,需要看回答问题过程中的一些提示信息才能判断出来。

高中阶段,碳碳双键、碳碳叁键的氧化,主要是被酸性KMnO4溶液氧化 碳碳双键:

CR2=CR2被氧化成RCOR,即酮

CHR=CHR可以被氧化成RCHO,即醛,再继续被氧化成RCOOH,即酸 CH2=CH2可以被氧化成HCHO,再被氧化成HCOOH,再被氧化成CO2 碳碳叁键:

RC三CR则被氧化成RCOOH,即酸

你可以注意到,一般都是碳碳双键、碳碳叁键断裂,连上O,形成C=O碳氧双键,若是酮,就是稳定产物了 若是醛,则还能继续被氧化成酸 若是甲酸,则继续被氧化成CO2

此外,在某些信息题中,还可能遇到O3氧化,一般产物只到醛或酮,不发生后面的氧化

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