2020浙江高考化学二轮讲义：专题七第2讲　有机物的结构、分类和命名

第2讲　有机物的结构、分类和命名

[考试说明]

续　表

　有机物的结构与分类　同分异构体[学生用书P59]

1．有机物的主要类别、官能团和典型代表物

2.同分异构体的常见类型

3．掌握以下几种烷烃的同分异构体

4．同系物

(1)概念：结构相似，分子组成上相差一个或若干个 CH2原子团的化合物互称同系物，如CH3CH3和CH3CH2CH3，CH2===CH2和 CH2===CH—CH3。

(2)性质：同系物的化学性质相似，物理性质呈现一定的递变规律。

(1)一种有机物中可能同时含有多种官能团，从而使一种有机物可以同时有多方面的化学性质。

(2)官能团的书写必须注意规范性，常出现的错误：把“CC”错写成“C===C”，“—C≡C—”错写成“C≡C”，“—CHO”错写成“CHO—”或“—COH”。

题组一　有机物的结构与分类

1．下列各有机化合物中，均有多个官能团。

(1)可以看作醇类的是________(填字母，下同)；

(2)可以看作酚类的是________；

(3)可以看作羧酸类的是________；

(4)可以看作酯类的是________。

答案：(1)BD　(2)ABC　(3)BCD　(4)E

2．迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性物质，其结构如图所示。该物质中含有的官能团有________________________________________________________________________

(填名称)。

解析：根据图中所示结构，可以看出该物质含有的官能团为羧基、酯基、(酚)羟基、碳碳双键。

答案：羧基、酯基、(酚)羟基、碳碳双键

结构决定性质。官能团的多样性，决定了有机物性质的多样性，如

具有醇、醛、酸的性质。

题组二　同分异构体种类的判断与书写

3．分子式为C9H12，且苯环上有两个取代基的有机化合物，其苯环上的一氯代物的同分异构体共有(不考虑立体异构)(　　)

A．6种  B．7种

C．10种  D．12种

解析：选C。苯环上有两个取代基的化合物共有

3种，其苯环上的一氯代物分别有4种、4种、2种，故总共有10种。

4．某单官能团有机化合物只含碳、氢、氧三种元素，相对分子质量为88，完全燃烧时产生的CO2和H2O的物质的量之比为5∶6。该有机物能被氧化为对应的羧酸，它可能的结构共有(　　)

A．4种  B．5种

C．6种  D．7种

解析：选A。根据题中信息可推出该有机物的分子式为C5H12O，由于它能被氧化为相应的羧酸，故其分子式可表示为C4H9—CH2OH。因为—C4H9有4种结构，所以符合要求的该有机物的结构有4种。

5．分子式为C8H16O2的有机物A，能在酸性条件下水解生成B和C，且B在一定条件下能转化成C。则A的结构简式可能是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：A能水解生成B和C，且B能转化成C，则B、C为具有相同碳原子数的醇和羧酸，故B的结构简式为

CH3CH2CH2CH2OH或，C为

CH3CH2CH2COOH或，所以A的结构简式为

或

答案：

一元取代物同分异构体数目的判断——等效氢法

(1)有机物中位置等同的氢原子叫等效氢原子，烃的分子中等效氢原子的种类有多少，则其一元取代物数目就有多少。

(2)等效氢原子的数目的判断通常有如下三个原则：

①同一碳原子上的氢原子是等效的。

例如：分子中—CH3上的3个氢原子是等效的。

②同一碳原子所连的甲基上的氢原子是等效的。

例如：C(CH3)4分子中4个甲基上所有氢原子都是等效的。

③分子中处于对称位置上的氢原子是等效的。

例如：分子中苯环上的所有氢原子是等效的。

　有机物的命名[学生用书P61]

1．烷烃的习惯命名法

2．烷烃的系统命名法

烷烃系统命名法的基本步骤是

⇨⇨⇨⇨⇨

(1)最长、最多定主链

①选择最长碳链作为主链。

②当有几个等长的不同的碳链时，选择含支链最多的一个作为主链。

(2)编号位要遵循“近”“简”“小”

①首先要考虑“近”

以离支链较近的主链一端为起点编号。

②同“近”考虑“简”

有两个不同的支链，且分别处于距主链两端同近的位置，则应从较简单的支链一端开始编号。

③同“近”同“简”考虑“小”

若有两个相同的支链，且分别处于距主链两端同近的位置，而中间还有其他支链，从主链的两个方向编号，可得两种不同的编号系列，则两系列中各位次和最小者即为正确的编号。

(3)写名称

按主链的碳原子数称为相应的某烷，在其前写出支链的位号和名称。原则是先简后繁，相同合并，位号指明。阿拉伯数字用“，”相隔，汉字与阿拉伯数字用“­”连接。

3．烯烃和炔烃的命名

例如：命名为4­甲基­1­戊炔。

4．苯的同系物的命名

(1)苯作为母体，其他基团作为取代基。例如：苯分子中的氢原子被甲基取代后生成甲苯，被乙基取代后生成乙苯。

(2)如果苯分子中的两个氢原子被两个甲基取代后生成二甲苯，其有三种同分异构体，可分别用邻、间、对表示；也可将某个甲基所在的碳原子的位置编为1号，选取最小位次给另一个甲基编号。

(1)有机物的系统命名中，“1、2、3”“二、三、四”及“，”“­”等的应用容易出现混淆、漏写、颠倒等错误，书写名称时要特别注意规范使用。

(2)烷烃系统命名中，不能出现“1­甲基”“2­乙基”等名称，若出现则是选取主链错误。

题组一　常见有机物的命名

1．有A、B、C三种烃，它们的结构简式如下所示：

A的名称是__________________；B的名称是__________________________________；

C的名称是______________。

解析：三种物质互为同分异构体，看起来很相似，但要注意官能团的位置。

答案：2­甲基­1­丁烯　2­甲基­2­丁烯　 3­甲基­1­丁烯

2．某烷烃的相对分子质量为128，其化学式为_________________________________。

请根据下面给出的有关信息分析该烷烃的分子结构：

(1)若该烷烃不能由任何一种烯烃与H2加成反应而得到，则该烷烃的结构简式为________________________________________________________________________。

(2)根据(1)所得有机物的系统命名为________________________________，该烃的一氯取代物有________________________________________________________________________种。

解析：根据烷烃的通式，结合相对分子质量为128可以确定该烷烃的分子式为C9H20。

答案：C9H20　(1)(CH3)3CCH2C(CH3)3

(2)2，2，4，4­四甲基戊烷　2

有机化合物的命名规律

续　表

题组二　有机物命名的正误判断

3．判断下列有关烯烃、卤代烃、醇的命名是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)CH2===CH—CH===CH—CH===CH2　1，3，5­三己烯(　　)

(2) 　2­甲基­3­丁醇(　　)

(3) 　二溴乙烷(　　)

(4) 　3­乙基­1­丁烯(　　)

(5) 　2­甲基­2，4­己二烯(　　)

解析：(1)应为1，3，5­己三烯。(2)应为3­甲基­2­丁醇。(3)应为1，2­二溴乙烷。(4)应为3­甲基­1­戊烯。

答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√

4．根据有机化合物的命名原则，下列命名正确的是(　　)

C．CH3CH(C2H5)CH2CH2CH3　2­乙基戊烷

D．CH3CH(NH2)CH2COOH　3­氨基丁酸

解析：选D。A项中的物质应称为2­甲基­1，3­丁二烯，A项错误；B项中的物质应称为2­丁醇，B项错误；C项中的物质应称为3­甲基己烷，C项错误。

(1)有机物名称中出现“正”“异”“新”“邻”“间”“对”，说明采用的是习惯命名法而不是系统命名法。

(2)烷烃系统命名常见错误

①主链选取不当(不是主链最长，支链最多)；

②支链编号过大(位号代数和不是最小)；

③支链主次不分(不是先简后繁)；

④忘记使用“­”“，”或用错。

　常见有机反应类型的判断[学生用书P62]

1．取代反应

(1)卤代反应。例如：烷烃与氯气在光照条件下、苯与液溴在FeBr3作催化剂条件下发生的反应。

(2)硝化反应。例如：苯与浓硝酸在浓硫酸作催化剂条件下发生的反应。

(3)酯化反应。例如：乙酸与乙醇在浓硫酸作催化剂条件下发生的反应。

(4)水解反应。例如：酯、油脂、糖类(除单糖外)、蛋白质的水解。

2．加成反应

(1)烯烃：使Br2的CCl4溶液褪色，与H2、H2O、HX在一定条件下发生加成反应，自身在一定条件下发生加聚反应。

(2)苯与H2在一定条件下发生加成反应。

3．氧化反应

(1)燃烧，绝大多数有机物能燃烧，所以大多数有机物均能被氧化。

(2)被酸性高锰酸钾溶液氧化，如烯烃、醇等。

(3)催化氧化，如乙醇与O2在Cu或Ag作催化剂的条件下被氧化生成乙醛。

(4)葡萄糖被银氨溶液、新制氢氧化铜等弱氧化剂氧化。

1．下列各组中的反应，属于同一反应类型的是 (　　)

A．苯的硝化反应；乙烯使溴水褪色

B．葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液共热；蛋白质在酶的作用下生成氨基酸

C．乙醇和乙酸制乙酸乙酯；乙烷和氯气制氯乙烷

D．乙醇和氧气制乙醛；苯和氢气制环己烷

解析：选C。苯的硝化反应为取代反应，乙烯与溴水反应为加成反应，A错误。葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液共热发生氧化反应，蛋白质在酶的作用下生成氨基酸是水解反应，B错误。乙醇和乙酸制乙酸乙酯、乙烷和氯气制氯乙烷均为取代反应，C正确。乙醇和氧气制乙醛为氧化反应，苯和氢气制环己烷为加成(或还原)反应，D错误。

2．下列反应中，属于取代反应的是(　　)

①CH3CH=== CH2＋Br2CH3CHBrCH2Br

②CH3CH2OH CH2=== CH2↑＋H2O

③CH3COOH＋CH3CH2OH

CH3COOCH2CH3＋H2O

④C6H6＋HNO3C6H5NO2＋H2O

A．①②　　　　　　　 B．③④

C．①③  D．②④

解析：选B。反应①为加成反应，反应②为消去反应，反应③为酯化反应，反应④为硝化反应，酯化反应和硝化反应都属于取代反应，B正确。

3．由反应条件推测有机反应类型。

(1)当反应条件为NaOH的醇溶液并加热时，必定为卤代烃的________反应。

(2)当反应条件为NaOH的水溶液并加热时，通常为卤代烃或酯的________反应。

(3)当反应条件为浓硫酸并加热时，通常为醇脱水生成醚或不饱和化合物，或者是醇与酸的________反应。

(4)当反应条件为稀酸并加热时，通常为酯或淀粉的________反应。

(5)当反应条件为催化剂存在并有氧气时，通常是醇氧化为________或醛氧化为________。

(6)当反应条件为催化剂存在且有氢气参与反应时，通常为碳碳双键、碳碳叁键、苯环或醛基的________反应。

(7)当反应条件为光照且与X2(X为卤素原子)反应时，通常是X2与烷烃或苯环侧链烷基上的氢原子发生的________反应，而当反应条件为催化剂存在且与X2反应时，通常是X2与苯环上的氢原子发生的________反应。

答案：(1)消去　(2)水解　(3)酯化　(4)水解

(5)醛　酸　(6)加成　(7)取代　取代

根据反应特点快速判断取代反应和加成反应

(1)取代反应的特点是“上一下一，有进有出”。其中苯及苯的同系物的硝化反应、卤代反应，醇与羧酸的酯化反应，卤代烃的水解，酯的水解，糖类、油脂、蛋白质的水解均属于取代反应。

(2)加成反应的特点是“断一加二，都进来”。“断一”是指双键中的一个键断裂，“加二”是指加两个其他原子或原子团，每一个不饱和碳原子上各加上一个。主要是烯烃、炔烃、苯或苯的同系物的加成反应。

课后达标检测[学生用书P124(单独成册)]

一、选择题

1．下列物质分类正确的是(　　)

解析：选B。A项，分子结构中不含苯环，不属于芳香族化合物，错误；C项，含有羰基，属于酮类物质，不属于醛，错误；D项，羟基没有直接连接苯环，与侧链的烃基相连，属于芳香醇，错误。

2．下列说法不正确的是(　　)

A.6C表示质子数为6，中子数为8的核素

B．甲醇(CH3OH)和甘油互为同系物

C．C5H12的同分异构体有3种，其沸点各不相同

D．CH3CH2CH2CH(CH3)2的名称是2­甲基戊烷

解析：选B。甲醇含1个羟基，甘油含3个羟基，结构不相似，不互为同系物。

3．下列各有机化合物的命名正确的是(　　)

解析：选D。A项，应命名为1，3­丁二烯，错误；B项，应命名为2­甲基­2­丁醇，错误；C项，应命名为邻甲基苯酚，错误。

4．(2018·浙江11月选考，T11)下列说法不正确的是(　　)

A．18O和16O是质子数相同的两种核素

B．戊烷的一种同分异构体可命名为2­乙基丙烷

C．丙烷的一氯代物和正丁烷的一氯代物数目相同

D．金刚石和石墨在氧气中 完全燃烧均只生成二氧化碳气体

解析：选B。A.18O和16O都是氧元素的核素，其质子数相同，故A正确；B.戊烷的同分异构体的结构是CH3CH2CH2CH2CH3、、

，根据系统命名法2号位不应该出现乙基，故B不正确；C.丙烷的一氯代物有两种，正丁烷的一氯代物也有两种，故C正确；D.金刚石和石墨是碳元素的同素异形体，所以在氧气中完全燃烧均只生成二氧化碳气体，故D正确。

5．1 mol某烷烃完全燃烧消耗11 mol O2，则其主链上含有5个碳原子的同分异构体(不考虑立体异构)有(　　)

A．4种  B．5种

C．6种  D．7种

解析：选B。设该烷烃的分子式为CmH2m＋2，则m＋＝11，解得m＝7，所以该烷烃的分子式为C7H16。主链上有5个碳原子，剩下的2个碳原子可以作为一个乙基连在主链上，这样的同分异构体有1种，也可以作为2个甲基连在主链上，这样的同分异构体有4种，所以该烷烃的同分异构体共有5种。

6．(2019·浙江名校联考)下列说法不正确的是(　　)

A．C6H14的所有同分异构体中主链为4个碳的只有2种

B．CH3CO18OCH2CH3在酸性条件下水解能得到CH3CHOH

解析：选C。根据同分异构体支链由整到散的规律可知，C6H14所有的同分异构体中主链为4个碳的骨架分别为共2种，A项正确；CH3CO18OCH2CH3在酸性条件下发生水解，断开碳氧单键()，其相应的化学方程式为

CH3CO18OCH2CH3＋H2OCH3COOH＋CH3CHOH，B项正确；根据系统命名法的原则可知，的名称为2，2­二甲基丁烷，C项错误；分子式相同，结构相同，是同一种物质，D项正确。

7．下列叙述中，错误的是(　　)

A．苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持50～60 ℃反应生成硝基苯

B．苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷

C．乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1，2­二溴乙烷

D．甲苯与氯气在光照下反应主要生成2，4­二氯甲苯

解析：选D。根据苯、苯乙烯、乙烯和甲苯的性质分析各选项。A项，苯与浓硝酸在浓硫酸作用下发生取代反应，生成硝基苯；B项，苯乙烯的结构简式为，故可以在合适条件下与氢气发生加成反应生成；C项，乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成Br—CH2—CH2—Br；D项，甲苯与氯气在光照条件下主要发生甲基上的取代反应。

8．(2018·浙江4月选考，T11)下列说法正确的是(　　)

答案：C

二、非选择题

9．在下列五种物质中：

(1)属于高分子化合物的是________(填序号，下同)；

(2)能使Br2的CCl4溶液褪色的是________；

(3)能与Na2CO3溶液反应的是________；

(4)能发生酯化反应的是________。

答案：(1)⑤　(2)①　(3)④　(4)③④

10．由反应试剂推测有机反应物类型。

(1)可与溴水(或溴的四氯化碳溶液)发生加成反应的有________，可与溴水发生取代反应的有________(邻、对位)。

(2)可与氢氧化钠溶液反应的有________、________、________、________、________等。

(3)可被酸性KMnO4溶液氧化的有____________________________等。

(4)可与碳酸钠溶液反应的有________、________，但可以生成CO2气体的只有________。

(5)可与H2发生加成反应的有______________________________________等。

(6)可与金属钠反应的有________、________、________。

答案：(1)烯烃、炔烃　酚

(2)卤代烃　酚　羧酸　酯　氨基酸

(3)烯烃、炔烃、带侧链的芳香烃、醇、醛

(4)酚　羧酸　羧酸

(5)烯烃、炔烃、芳香烃、醛、酮

(6)醇　酚　羧酸