最新高考化学二轮复习讲练测 专题10 常见有机化合物(讲)
展开一、对知识进行层级化的框架梳理:生物知识点比较多,我们可以引导学生以逻辑关系对知识进行层级化的“知识框架”梳理,以便让学生更牢固地掌握基础知识, 从而能够更好地把知识融会贯通。
二、回归教材,注重教材细节:新课标I卷的题“不偏”“不怪”“不坑”,不会在题目中设“语言陷阱”,大多数题考查的内容直接或改编至教材。
三、帮助学生进行“方法类知识”的梳理,深入理解生物学研究方法
四、掌握生物学实验的两大要素:自变量和对照。
自变量保证了实验设计的逻辑正确,对照保证实验在特定条件下进行。所有的实验设计题都是由自变量得到的因变量(实验结论),因此在做实验题时首先要找准自变量。
五、帮助学生总结一些答题技巧
做选择题把握住(1)高考题往往有非常明确的选项,比我们平时的模拟题要简单。(2)对于重要概念不能过于死记硬背,要理解。(3)生物不是数学,不考复杂的计算,数字越复杂,答案可能越简单。所以要善于运用倒推法、排除法来做选择题。做好以上几点,相信二轮复习后学生会有一个很大的提升。
专题10 常见有机化合物
1.了解有机化合物中碳的成键特征。
2.了解有机化合物的同分异构现象,能正确书写简单有机化合物的同分异构体。
3.掌握常见有机反应类型。
4.了解甲烷、乙烯、苯等有机化合物的主要性质及应用。
5.了解氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。
6.了解乙醇、乙酸的结构和主要性质及重要应用。
7.了解糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质及重要应用。
8.了解常见高分子材料的合成及重要应用。
高频考点一 有机物的结构与同分异构现象
1.典型有机物的分子结构特征、球棍模型、比例模型,会“拆分”比对结构模板,“合成”确定共线、共面原子数目。
(1)常见的三类结构
(2)确定共线、共面原子数目
需要结合相关的几何知识进行分析:如不共线的任意三点可确定一个平面;若一条直线与某平面有两个交点时,则这条直线上的所有点都在该平面内;同时要注意问题中的限定性词语(如最多、至少)。
(3)“还原”氢原子,根据规律直接判断
如果题中给出有机物的结构是键线式结构,首先“还原”氢原子,避免忽略饱和碳原子,然后根据规律进行判断:
①结构中出现1个饱和碳原子,则分子中所有原子不可能共面;
②结构中出现1个碳碳双键,则分子中至少有6个原子共面;
③结构中出现1个碳碳三键,则分子中至少有4个原子共线;
④结构中出现1个苯环,则分子中至少有12个原子共面。
如:某有机物结构为
以碳碳双键为中心,根据乙烯、苯、乙炔、甲烷的结构,可以画出如图所示结构
可以得出结论:
①最多有4个碳原子在同一条直线上;
②最多有13个碳原子在同一平面上;
③最多有21个原子在同一平面上。
2.学会用等效氢法判断一元取代物的种类
有机物分子中,位置等同的氢原子叫等效氢,有多少种等效氢,其一元取代物就有多少种。
等效氢的判断方法:
(1)同一个碳原子上的氢原子是等效的。
如分子中—CH3上的3个氢原子。
(2)同一分子中处于轴对称位置或镜面对称位置上的氢原子是等效的。
如分子中,在苯环所在的平面内有两条互相垂直的对称轴,故该分子有两类等效氢。
3.注意简单有机物的多元取代物
(1)CH3CH2CH3的二氯代物有、、、四种。
(2) 的二氯代物有、、三种。
(3) 的三氯代物有、、三种。
高频考点二 有机物的性质、反应类型及应用
1.有机物的重要物理性质
(1)常温常压下,分子中碳原子个数不多于4的烃是气体,烃的密度都比水小。
(2)烃、烃的卤代物、酯类物质均不溶于水,低级醇、酸溶于水。
(3)随分子中碳原子数目的增多,各类有机物的同系物熔点、沸点升高,同分异构体的支链越多,熔点、沸点越低。
2.有机物的结构特点及主要化学性质
3.基本营养物质的性质突破
(1)糖类性质巧突破
①葡萄糖分子含有羟基、醛基两种官能团,因此它具有醇、醛两类物质的化学性质,利用此规律就能轻松“吃掉”葡萄糖的化学性质。
②单糖、二糖、多糖的核心知识可用如下网络表示出来。
C12H22O11+H2Oeq \(――→,\s\up7(稀H2SO4))C6H12O6+C6H12O6eq \(,\s\d4())
蔗糖 葡萄糖 果糖
(2)油脂性质轻松学
①归类学性质:油脂是酯,可看作是高级脂肪酸与甘油反应形成的酯,因此纯净的油脂无色且不溶于水(常见食用油脂有香味),密度比水的密度小;能发生水解反应(若烃基部分存在不饱和键,则还具有不饱和烃的性质)。
②对比明“三化”:油脂中的“三化”指的是氢化、硬化、皂化,氢化指的是不饱和油脂与氢气发生加成反应生成饱和油脂;通过氢化反应,不饱和的液态油转化为常温下为固态的脂肪的过程称为硬化;皂化指的是油脂在碱性条件下发生水解生成高级脂肪酸盐与甘油的反应。
③口诀助巧记:有三种较重要的高级脂肪酸需要熟记,油酸(C17H33COOH)、软脂酸(C15H31COOH)、硬脂酸(C17H35COOH),其中油酸分子中含有一个碳碳双键,后两种则是饱和脂肪酸,可用顺口溜帮助记忆:软十五、硬十七,油酸不饱(和)十七烯,另外均有一羧基。
(3)盐析、变性辨异同
4.有机反应类型归纳
5.化学“三馏”把握准
(1)蒸馏是将液态物质加热到沸腾变为蒸气,又将蒸气冷却为液态这两个过程的联合操作。用这一操作可分离、除杂、提纯物质。
(2)对于沸点比较接近的多种液态物质组成的混合物,用蒸馏方法难以单一蒸出分离,这就要借助于分馏。
分馏和蒸馏一样,也是利用混合物中各物质的沸点不同,严格控制温度,进行分离或提纯的操作。但分馏要安装一个分馏柱(工业装置为分馏塔)。混合物的蒸气进入分馏柱时,由于柱外空气的冷却,蒸气中高沸点的组分被冷凝回流入烧瓶中,故上升的蒸气中含沸点低的组分的相对量较多,从而达到分离、提纯的目的。
(3)干馏是把固态有机物(煤炭)放入密闭的容器中,隔绝空气加强热使之分解的过程,工业上炼焦就属于干馏。干馏属于化学变化,蒸馏与分馏属于物理变化。
6.三个制备实验的比较
【题型突破】
题型一 有机物结构判断
例1.(2022·辽宁卷)下列关于苯乙炔()的说法正确的是
A. 不能使酸性溶液褪色B. 分子中最多有5个原子共直线
C. 能发生加成反应和取代反应D. 可溶于水
【变式探究】(2022·全国甲卷)辅酶具有预防动脉硬化的功效,其结构简式如下。下列有关辅酶的说法正确的是
A.分子式为B.分子中含有14个甲基
C.分子中的四个氧原子不在同一平面D.可发生加成反应,不能发生取代反应
【举一反三】(2022·浙江卷)关于化合物,下列说法正确的是
A.分子中至少有7个碳原子共直线B.分子中含有1个手性碳原子
C.与酸或碱溶液反应都可生成盐D.不能使酸性KMnO4稀溶液褪色
题型二 同分异构体的判断
例2. (2022·河北卷)在EY沸石催化下,萘与丙烯反应主要生成二异丙基萘M和N。
下列说法正确的是
A. M和N互为同系物B. M分子中最多有12个碳原子共平面
C. N的一溴代物有5种D. 萘的二溴代物有10种
【变式探究】(2021·河北卷)苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体,结构简式如图。关于该化合物,下列说法正确的是( )
A. 是苯的同系物 B. 分子中最多8个碳原子共平面
C. 一氯代物有6种(不考虑立体异构) D. 分子中含有4个碳碳双键
题型三 有机物官能团性质的判断
例3.(2022·山东卷)崖柏素具天然活性,有酚的通性,结构如图。关于崖柏素的说法错误的是
A. 可与溴水发生取代反应
B. 可与NaHCO3溶液反应
C. 分子中的碳原子不可能全部共平面
D. 与足量H2加成后,产物分子中含手性碳原子
【变式探究】(2022·河北卷)茯苓新酸DM是从中药茯苓中提取的一种化学物质,具有一定生理活性,其结构简式如图。关于该化合物,下列说法不正确的是
A. 可使酸性高锰酸钾溶液褪色B. 可发生取代反应和加成反应
C. 可与金属钠反应放出H2D. 分子中含有3种官能团
【举一反三】(2021·北京卷)我国科研人员发现中药成分黄芩素能明显抑制新冠病毒的活性。下列关于黄芩素的说法不正确的是
A.分子中有3种官能团B.能与Na2CO3溶液反应
C.在空气中可发生氧化反应D.能和Br2发生取代反应和加成反应
题型四 陌生有机物性质判断及计算
例4.(2022·海南卷)化合物“E7974”具有抗肿痛活性,结构简式如下,下列有关该化合物说法正确的是
A. 能使的溶液褪色 B. 分子中含有4种官能团
C. 分子中含有4个手性碳原子 D. 1ml该化合物最多与2mlNaOH反应
【变式探究】(2022·浙江卷)染料木黄酮的结构如图,下列说法正确的是
A.分子中存在3种官能团
B.可与HBr反应
C.1ml该物质与足量溴水反应,最多可消耗4mlBr2
D.1ml该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2mlNaOH
【举一反三】(2021·河北卷)番木鳖酸具有一定的抗炎、抗菌活性,结构简式如图。下列说法错误的是( )
A. 1ml该物质与足量饱和NaHCO3溶液反应,可放出22.4L(标准状况)CO2
B. 一定量该物质分别与足量Na、NaOH反应,消耗二者物质的量之比为5:1
C. 1ml该物质最多可与2mlH2发生加成反应
D. 该物质可被酸性KMnO4溶液氧化
题型五 糖类、油脂、蛋白质性质
例5.(2022·浙江卷)下列说法不正确的是
A.油脂属于高分子化合物,可用于制造肥皂和油漆
B.福尔马林能使蛋白质变性,可用于浸制动物标本
C.天然气的主要成分是甲烷,是常用的燃料
D.中国科学家在世界上首次人工合成具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素
【变式探究】(2022·广东卷)我国科学家进行了如图所示的碳循环研究。下列说法正确的是
A. 淀粉是多糖,在一定条件下能水解成葡萄糖
B. 葡萄糖与果糖互为同分异构体,都属于烃类
C. 中含有个电子
D. 被还原生成
【举一反三】(2022·江苏卷)我国为人类科技发展作出巨大贡献。下列成果研究的物质属于蛋白质的是
A. 陶瓷烧制B. 黑火药C. 造纸术D. 合成结晶牛胰岛素
结构
正四面体形
平面形
直线形
模板
甲烷分子为正四面体结构,最多有3个原子共平面,键角为109°28′
乙烯分子中所有原子(6个)共平面,键角为120°;苯分子中所有原子(12个)共平面,键角为120°;甲醛分子是三角形结构,4个原子共平面,键角约为120°
乙炔分子中所有原子(4个)共直线,键角为180°
物质
结构特点
主要化学性质
烃
甲烷
只有C—H键,正四面体分子
在光照条件下发生取代反应
乙烯
平面分子,官能团是
与X2、H2、H2O、HX加成;被酸性KMnO4溶液或酸性K2Cr2O7溶液氧化;发生加聚反应
苯
平面分子,碳碳键性质相同
在催化剂存在下:与X2、HNO3发生取代反应;与H2发生加成反应
烃的衍生物
乙醇
官能团为—OH
与活泼金属发生置换反应,被催化氧化生成醛、酸;与羧酸发生酯化反应
乙酸
官能团为—COOH
具有酸的通性;能与醇发生酯化反应
盐析
变性
不同点
方法
在轻金属盐作用下,蛋白质从溶液中凝聚成固体析出
在重金属盐、受热、紫外线、甲醛、酒精等作用下蛋白质凝聚成固体析出
特征
过程可逆,即加水后仍可溶解
不可逆
实质
溶解度降低,物理变化
结构、性质发生变化,化学变化
结果
仍保持原有的生理活性
失去原有的生理活性
相同点
均是一定条件下,蛋白质凝聚成固体的过程
反应类型
反应部位、反应试剂或条件
加成反应
与X2(混合即可反应);碳碳双键与H2、HBr、H2O,以及与H2均需在一定条件下进行
加聚反应
单体中有或—C≡C—等不饱和键
取代反应
烃与卤素单质
饱和烃与X2反应需光照
苯环上氢原子可与X2(催化剂)或HNO3(浓硫酸催化)发生取代
酯水解
酯基水解成羧基和羟基
酯化型
按照“酸失羟基、醇失氢”原则,在浓硫酸催化下进行
氧化反应
与O2 (催化剂)
—OH(—CH2OH氧化成醛基、氧化成羰基)
酸性K2Cr2O7、酸性KMnO4溶液
、苯环上的烃基、—OH、—CHO都可被氧化
银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液
—CHO被氧化成—COOH
燃烧型
多数有机物能燃烧,完全燃烧生成CO2和水
还原反应
得氢型
烯烃、炔烃、苯及其同系物或部分芳香族化合物和H2的加成反应
去氧型
R—NO2eq \(――→,\s\up7(Fe/HCl))R—NH2
置换反应
羟基、羧基可与活泼金属反应生成H2
制取物质
仪器
除杂及收集
注意事项
溴苯
含有溴、FeBr3等,用氢氧化钠溶液处理后分液,然后蒸馏
①催化剂为FeBr3
②长导管的作用:冷凝回流、导气
③右侧导管不能(填“能”或“不能”)伸入溶液中
④右侧锥形瓶中有白雾
硝基苯
可能含有未反应完的苯、硝酸、硫酸,用氢氧化钠溶液中和酸,分液,然后用蒸馏的方法除去苯
①导管1的作用:冷凝回流
②仪器2为温度计
③用水浴控制温度为50~60 ℃
④浓硫酸的作用:催化剂和吸水剂
乙酸乙酯
含有乙酸、乙醇,用饱和Na2CO3溶液处理后,分液
①浓硫酸的作用:催化剂和吸水剂
②饱和碳酸钠溶液溶解乙醇、中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度
③右边导管不能(填“能”或“不能”)接触试管中的液面
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