2017屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題十三 常見有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（學(xué)案+課件+試題）（打包3套）新人教版,2017屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí),專題十三,常見有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（學(xué)案+課件+試題）（打包3套）新人教版,2017,高考,化學(xué),二輪,復(fù)習(xí),專題,十三,常見,有機(jī)物,結(jié)構(gòu),性質(zhì),課件,試題,打包,新人 專題十三 常見有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 考點(diǎn)一　有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與同分異構(gòu)現(xiàn)象 1．有機(jī)物的結(jié)構(gòu) 教材中典型有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)特征，識(shí)記典型有機(jī)物的球棍模型、比例模型，會(huì)“分拆”比對(duì)結(jié)構(gòu)模板，“合成”確定共線、共面原子數(shù)目。 （1）明確三類結(jié)構(gòu)模板 結(jié)構(gòu) 正四面體形 平面形 直線形 模板 甲烷分子為正四面體結(jié)構(gòu)，最多有3個(gè)原子共平面，鍵角為109°28′ 乙烯分子中所有原子(6個(gè))共平面，鍵角為120°。苯分子中所有原子(12個(gè))共平面，鍵角為120°。甲醛分子是三角形結(jié)構(gòu)，4個(gè)原子共平面，鍵角約為120° 乙炔分子中所有原子(4個(gè))共直線，鍵角為180° （2）對(duì)照模板定共線、共面原子數(shù)目 需要結(jié)合相關(guān)的幾何知識(shí)進(jìn)行分析：如不共線的任意三點(diǎn)可確定一個(gè)平面、一條直線與某平面有兩個(gè)交點(diǎn)時(shí)，則這條直線上的所有點(diǎn)都在該相應(yīng)的平面內(nèi)；同時(shí)要注意問題中的限定性詞語(如最多、至少)。 2．同分異構(gòu)現(xiàn)象 （1）同分異構(gòu)體的種類 ①碳鏈異構(gòu) ②官能團(tuán)位置異構(gòu) ③類別異構(gòu)(官能團(tuán)異構(gòu)) 有機(jī)物分子通式與其可能的類別如下表所示： 組成通式 可能的類別 典型實(shí)例 CnH2n 烯烴、環(huán)烷烴 CnH2n－2 炔烴、 二烯烴 CH≡C—CH2CH3與 CH2===CHCH===CH2 CnH2n＋2O 飽和一元醇、 醚 C2H5OH與CH3OCH3 CnH2nO 醛、酮、烯醇、 環(huán)醚、環(huán)醇 CnH2nO2 羧酸、酯、 羥基醛、 羥基酮 CnH2n－6O 酚、芳香醇、 芳香醚 CnH2n＋1NO2 硝基烷、 氨基酸 CH3CH2—NO2與 H2NCH2—COOH Cn(H2O)m 單糖或雙糖 葡萄糖與果糖(C6H12O6)、 蔗糖與麥芽糖(C12H22O11) （2）同分異構(gòu)體的書寫規(guī)律 書寫時(shí)，要盡量把主鏈寫直，不要寫得歪扭七八的，以免干擾自己的視覺；思維一定要有序，可按下列順序考慮： ①主鏈由長(zhǎng)到短，支鏈由整到散，位置由心到邊，排列鄰、間、對(duì)。 ②按照碳鏈異構(gòu)→位置異構(gòu)→官能團(tuán)異構(gòu)的順序書寫，也可按官能團(tuán)異構(gòu)→碳鏈異構(gòu)→位置異構(gòu)的順序書寫，不管按哪種方法書寫都必須防止漏寫和重寫。 ③若遇到苯環(huán)上有三個(gè)取代基時(shí)，可先定兩個(gè)的位置關(guān)系是鄰或間或?qū)?，然后再?duì)第三個(gè)取代基依次進(jìn)行定位，同時(shí)要注意哪些是與前面重復(fù)的。 （3）學(xué)會(huì)等效氫法判斷一元取代物的種類。 【例1】下列關(guān)于的說法正確的是(　　) A．所有原子都在同一平面上 B．最多只能有9個(gè)碳原子在同一平面上 C．有7個(gè)碳原子可能在同一直線上 D．最多有5個(gè)碳原子在同一直線上 【答案】D 【解析】此有機(jī)物的空間結(jié)構(gòu)以苯的結(jié)構(gòu)為中心，首先聯(lián)想苯分子是6個(gè)碳原子與6個(gè)氫原子在同一平面上，一條直線上有兩個(gè)碳原子和兩個(gè)氫原子；其次根據(jù)乙烯的平面結(jié)構(gòu)與甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)；最后根據(jù)共價(jià)單鍵可以旋轉(zhuǎn)，乙烯平面可以與苯平面重合，從而推出最多有11個(gè)碳原子在同一平面上，最多有5個(gè)碳原子在同一直線上。 【例2】 (2014·新課標(biāo)全國卷Ⅰ，7)下列化合物中同分異構(gòu)體數(shù)目最少的是(　　) A．戊烷 B．戊醇 C．戊烯 D．乙酸乙酯 【答案】A 【解析】A項(xiàng)，戊烷有3種同分異構(gòu)體：CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3和(CH3)4C；B項(xiàng)，戊醇可看作C5H11—OH，而戊基(—C5H11)有8種結(jié)構(gòu)，則戊醇也有8種結(jié)構(gòu)，屬于醚的還有6種；C項(xiàng)，戊烯的分子式為C5H10，屬于烯烴類的同分異構(gòu)體有5種：CH2===CHCH2CH2CH3、CH3CH===CHCH2CH3、CH2===C(CH3)CH2CH3、CH2===CHCH(CH3)2、，屬于環(huán)烷烴的同分異構(gòu)體有5種：、、、、；D項(xiàng)，乙酸乙酯的分子式為C4H8O2，其同分異構(gòu)體有6種：HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3、CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH。 【方法技巧】 同分異構(gòu)體的判斷方法 1．記憶法：記住已掌握的常見的同分異構(gòu)體數(shù)。例如： （1）凡只含一個(gè)碳原子的分子均無同分異構(gòu)； （2）丁烷、丁炔、丙基、丙醇有2種； （3）戊烷、戊炔有3種； （4）丁基、丁烯(包括順反異構(gòu))、C8H10(芳香烴)有4種； （5）己烷、C7H8O(含苯環(huán))有5種； （6）C8H8O2的芳香酯有6種； （7）戊基、C9H12(芳香烴)有8種。 2．基元法：例如：—C4H9有4種，則丁醇、戊醛、戊酸都有4種?！狢5H11有8種，則己醇、己醛、己酸各有8種。 3．替代法：例如：二氯苯C6H4Cl2有3種，四氯苯也有3種(Cl取代H)；又如：CH4的一氯代物只有一種，新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有一種。(稱互補(bǔ)規(guī)律) 4．對(duì)稱法(又稱等效氫法) 等效氫法的判斷可按下列三點(diǎn)進(jìn)行： （1）同一碳原子上的氫原子是等效的； （2）同一碳原子所連甲基上的氫原子是等效的； （3）處于鏡面對(duì)稱位置上的氫原子是等效的(相當(dāng)于平面成像時(shí)物與像的關(guān)系)。 (一元取代物數(shù)目等于H的種類數(shù)；二元取代物數(shù)目可按“定一移一，定過不移”判斷) 考點(diǎn)二　有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1．烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) （1）烷烴結(jié)構(gòu)、性質(zhì)巧區(qū)分 ①必須掌握飽和烷烴的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：a.一般碳原子連接成鏈狀，但不是直線形；b.碳原子跟碳原子之間以單鍵連接；c.碳原子其余的價(jià)鍵全部被氫原子飽和。 ②必須掌握烷烴的性質(zhì)：a.含碳原子個(gè)數(shù)越多的烷烴，熔、沸點(diǎn)越高；常溫下，一般碳原子個(gè)數(shù)為1～4的烷烴是氣體，碳原子個(gè)數(shù)為5～16的烷烴是液體，碳原子個(gè)數(shù)大于16的烷烴是固體；b.含碳原子個(gè)數(shù)相同的烷烴，支鏈越多，熔、沸點(diǎn)越低；c.烷烴的化學(xué)性質(zhì)與甲烷相似，除能發(fā)生燃燒和取代反應(yīng)外，與酸、堿和其他氧化劑一般不反應(yīng)。 （2）不飽和烴性質(zhì)對(duì)比一覽表 烯烴、炔烴 芳香烴 加成 反應(yīng) X2(混合即可)、H2(催化劑)、HX(催化劑)、H2O(催化劑、加熱)(X＝Cl、Br，下同) H2(催化劑、加熱) 取代 反應(yīng) X2(Fe)、濃HNO3(濃硫酸、加熱) 氧化 反應(yīng) 使酸性KMnO4溶液褪色；其中R—CH===CH2、R—C≡CH會(huì)被氧化成R—COOH 苯的同系物(與苯環(huán)直接相連的碳原子上必須連有氫原子)可使酸性KMnO4溶液褪色 加聚 反應(yīng) 在催化劑存在下生 成高分子化合物 2.官能團(tuán)與有機(jī)物的性質(zhì) 類別 通式 官能團(tuán) 代表物 分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 主要化學(xué)性質(zhì) 鹵代烴 一鹵代烴：R—X 多元飽和鹵代烴： CnH2n＋2－mXm 鹵原子—X C2H5Br(Mr：109) 鹵素原子直接與烴基結(jié)合 β碳上要有氫原子才能發(fā)生消去反應(yīng)，且有幾種H生成幾種烯 （1）與NaOH水溶液共熱發(fā)生取代反應(yīng)生成醇 （2）與NaOH醇溶液共熱發(fā)生消去反應(yīng)生成烯 醇 一元醇：R—OH 飽和多元醇： CnH2n＋2Om 醇羥基—OH CH3OH(Mr：32) C2H5OH(Mr：46) 羥基直接與鏈烴基結(jié)合，O—H及C—O均有極性 β碳上有氫原子才能發(fā)生消去反應(yīng)；有幾種H就生成幾種烯 α碳上有氫原子才能被催化氧化，伯醇氧化為醛，仲醇氧化為酮，叔醇不能被催化氧化 （1）跟活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2 （2）跟鹵化氫或濃氫鹵酸反應(yīng)生成鹵代烴 （3）脫水反應(yīng)： 乙醇 （4）催化氧化為醛或酮 （5）一般斷O—H鍵，與羧酸及無機(jī)含氧酸反應(yīng)生成酯 醚 R—O—R 醚鍵 C2H5OC2H5(Mr：74) C—O鍵有極性 性質(zhì)穩(wěn)定，一般不與酸、堿、氧化劑反應(yīng) 酚 酚羥基—OH —OH直接與苯環(huán)上的碳相連，受苯環(huán)影響能微弱電離 （1）弱酸性 （2）與濃溴水發(fā)生取代反應(yīng)生成沉淀 （3）遇FeCl3呈紫色 （4）易被氧化 醛 HCHO相當(dāng)于兩個(gè)—CHO，有極性、能加成 （1）與H2加成為醇 （2）被氧化劑(O2、多倫試劑、斐林試劑、酸性高錳酸鉀等)氧化為羧酸 酮 有極性、能加成 （1）與H2加成為醇 （2）不能被氧化劑氧化為羧酸 羧酸 受羰基影響，O—H能電離出H＋，受羥基影響不能被加成 （1）具有酸的通性 （2）酯化反應(yīng)時(shí)一般斷裂羧基中的碳氧單鍵，不能被H2加成 （3）能與含 —NH2的物質(zhì)縮去水生成酰胺(肽鍵) 酯 酯基中的碳氧單鍵易斷裂 （1）發(fā)生水解反應(yīng)生成羧酸和醇 （2）也可發(fā)生醇解反應(yīng)生成新酯和新醇 氨基酸 RCH(NH2)COOH 氨基—NH2 羧基—COOH H2NCH2COOH (Mr：75) —NH2能以配位鍵結(jié)合H＋；—COOH能部分電離出H＋ 兩性化合物，能形成肽鍵 蛋白質(zhì) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜不可用通式表示 肽鍵 氨基—NH2 羧基—COOH 酶 多肽鏈間有四級(jí)結(jié)構(gòu) （1）兩性 （2）水解 （3）變性(記條件) （4）顏色反應(yīng)(鑒別)(生物催化劑) （5）灼燒分解 糖 多數(shù)可用下列通式表示：Cn(H2O)m 羥基—OH 醛基—CHO 葡萄糖 CH2OH(CHOH)4CHO 淀粉(C6H10O5)n 纖維素 [C6H7O2(OH)3]n 多羥基醛或多羥基酮或它們的縮合物 （1）氧化反應(yīng)(鑒別)(還原性糖) （2）加氫還原 （3）酯化反應(yīng) （4）多糖水解 （5）葡萄糖發(fā)酵分解生成乙醇 油脂 ，可能有碳碳雙鍵 酯基中的碳氧單鍵易斷裂 烴基中碳碳雙鍵能加成 （1）水解反應(yīng)(堿中稱皂化反應(yīng)) （2）硬化反應(yīng) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 【例3】(2015·上海，9)已知咖啡酸的結(jié)構(gòu)如右圖所示。關(guān)于咖啡酸的描述正確的是(　　) A．分子式為C9H5O4 B．1 mol 咖啡酸最多可與5 mol氫氣發(fā)生加成反應(yīng) C．與溴水既能發(fā)生取代反應(yīng)，又能發(fā)生加成反應(yīng) D．能與Na2CO3溶液反應(yīng)，但不能與NaHCO3溶液反應(yīng) 【答案】C 【解析】A項(xiàng)，根據(jù)咖啡酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知其分子式為C9H8O4，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，苯環(huán)和碳碳雙鍵能夠與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，而羧基有獨(dú)特的穩(wěn)定性，不能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，所以1 mol咖啡酸最多可與4 mol氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，咖啡酸含有碳碳雙鍵，可以與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，含有酚羥基，可以與溴水發(fā)生取代反應(yīng)，正確；D項(xiàng)，咖啡酸含有羧基，能與Na2CO3溶液、NaHCO3溶液反應(yīng)，錯(cuò)誤。 【題后歸納】 記準(zhǔn)幾個(gè)定量關(guān)系 1．1 mol醛基消耗2 mol Ag(NH3)2OH生成2 mol Ag單質(zhì)、1 mol H2O、3 mol NH3；1 mol甲醛消耗4 mol Ag(NH3)2OH。 2．1 mol醛基消耗2 mol Cu(OH)2生成1 mol Cu2O沉淀、2 mol H2O。 3．和NaHCO3反應(yīng)生成氣體：1 mol —COOH生成1 mol CO2氣體。 4．和Na反應(yīng)生成氣體：1 mol —COOH生成0.5 mol H2； 1 mol —OH生成0.5 mol H2。 5．和NaOH反應(yīng) 1 mol —COOH(或酚—OH，或—X)消耗1 mol NaOH； 1 mol (R為鏈烴基)消耗1 mol NaOH； 1 mol 消耗2 mol NaOH。 考點(diǎn)三　有機(jī)物的性質(zhì)及有機(jī)反應(yīng)類型 1．取代反應(yīng) 有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)叫取代反應(yīng)。 （1）酯化反應(yīng)：醇、酸(包括有機(jī)羧酸和無機(jī)含氧酸) （2）水解反應(yīng)：鹵代烴、酯、油脂、糖類、蛋白質(zhì)，水解條件應(yīng)區(qū)分清楚。如：鹵代烴——強(qiáng)堿的水溶液；糖類——強(qiáng)酸溶液；酯——無機(jī)酸或堿(堿性條件水解反應(yīng)趨于完全)；油脂——無機(jī)酸或堿(堿性條件水解反應(yīng)趨于完全)；蛋白質(zhì)——酸、堿、酶。 C2H5Cl＋H2OC2H5OH＋HCl CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋C2H5OH (C6H＋nH2OnC6H 蛋白質(zhì)＋水多種氨基酸 （3）硝化(磺化)反應(yīng)：苯、苯的同系物、苯酚。 （4）鹵代反應(yīng)：烷烴、苯、苯的同系物、苯酚、醇、飽和鹵代烴等。 特點(diǎn)：每取代一個(gè)氫原子，消耗一個(gè)鹵素分子，同時(shí)生成一個(gè)鹵化氫分子。 （5）其他：C2H5OH＋HBrC2H5Br＋H2O 2．加成反應(yīng) 有機(jī)物分子中的不飽和碳原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新化合物的反應(yīng)叫加成反應(yīng)。如烯烴與鹵素、鹵化氫或氫氣、水的反應(yīng)；炔烴與鹵素、鹵化氫或氫氣、水的反應(yīng)；苯與氫氣的反應(yīng)等。 3．氧化反應(yīng) （1）與O2反應(yīng) ①點(diǎn)燃：有機(jī)物燃燒的反應(yīng)都是氧化反應(yīng)。 ②催化氧化：如醇―→醛(屬去氫氧化反應(yīng))；醛―→羧酸(屬加氧氧化反應(yīng)) 2C2H2＋5O24CO2＋2H2O 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O （2）使酸性高錳酸鉀溶液褪色的反應(yīng) 在有機(jī)物中，如：R—CH===CH2、R—C≡CH、ROH(醇羥基)、R—CHO、苯的同系物等都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，發(fā)生的反應(yīng)都屬氧化反應(yīng)。 （3）銀鏡反應(yīng)和使Cu(OH)2轉(zhuǎn)變成Cu2O的反應(yīng) 實(shí)質(zhì)上都是有機(jī)物分子中的醛基(—CHO)加氧轉(zhuǎn)變?yōu)轸然?—COOH)的反應(yīng)。因此凡是含有醛基的物質(zhì)均可發(fā)生上述反應(yīng)(堿性條件)。 含醛基的物質(zhì)：醛、甲酸(HCOOH)、甲酸酯(HCOOR)、甲酸鹽、葡萄糖、麥芽糖。 4．還原反應(yīng) 主要是加氫還原反應(yīng)。能發(fā)生加氫還原反應(yīng)的物質(zhì)在結(jié)構(gòu)上有共性，即都含有不飽和鍵。如：烯烴、炔烴、苯及苯的同系物、苯酚、醛、酮、油酸、油酸甘油酯等。 CH3CHO＋H2CH3CH2OH 5．消去反應(yīng) 有機(jī)化合物在一定條件下，從一個(gè)分子中脫去一個(gè)或幾個(gè)小分子(如H2O、HX等)，而生成含不飽和鍵(碳碳雙鍵或三鍵)化合物的反應(yīng)，叫做消去反應(yīng)。如：鹵代烴、醇等。鹵代烴消去反應(yīng)條件：強(qiáng)堿的醇溶液、共熱；醇消去反應(yīng)條件：濃硫酸加熱(170 ℃)。 滿足條件：①鹵代烴或醇分子中碳原子數(shù)≥2；②鹵代烴或醇分子中與—X(—OH)相連的碳原子的鄰位碳上必須有H原子。 C2H5OHCH2===CH2↑＋H2O CH3—CH2—CH2Br＋KOHCH3—CH===CH2↑＋KBr＋H2O 6．顯色反應(yīng) 7．顏色反應(yīng) 含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)與濃HNO3作用呈白色，加熱變黃色。 8．聚合反應(yīng) 含碳碳雙鍵、碳碳三鍵的烯烴、炔烴加聚，含—OH、—COOH、—NH2官能團(tuán)的物質(zhì)間的縮聚。 該考點(diǎn)在非選擇題上的命題形式一直是以框圖形式給出，主要考查化學(xué)方程式的書寫、反應(yīng)類型的判斷、官能團(tuán)的類別、判斷或書寫同分異構(gòu)體。 【例5】 (2015·海南，9)下列反應(yīng)不屬于取代反應(yīng)的是(　　) A．淀粉水解制葡萄糖 B．石油裂解制丙烯 C．乙醇與乙酸反應(yīng)制乙酸乙酯 D．油脂與濃NaOH反應(yīng)制高級(jí)脂肪酸鈉 【答案】B 【解析】A項(xiàng)，淀粉發(fā)生水解反應(yīng)生成葡萄糖，該反應(yīng)是取代反應(yīng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，石油裂解制丙烯的反應(yīng)屬于分解反應(yīng)，不是取代反應(yīng)，正確；C項(xiàng)，乙醇與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯和水，該反應(yīng)是取代反應(yīng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，油脂與濃NaOH發(fā)生皂化反應(yīng)生成高級(jí)脂肪酸鈉和甘油，該反應(yīng)屬于取代反應(yīng)，錯(cuò)誤。 【知識(shí)歸納】 反應(yīng)條件與反應(yīng)類型的關(guān)系 1．在NaOH的水溶液中發(fā)生水解反應(yīng)，可能是酯的水解反應(yīng)或鹵代烴的水解反應(yīng)。 2．在NaOH的醇溶液中并加熱，發(fā)生鹵代烴的消去反應(yīng)。 3．在濃H2SO4和加熱條件下，可能發(fā)生醇的消去反應(yīng)、酯化反應(yīng)或硝化反應(yīng)等。 4．與溴水或溴的CCl4溶液反應(yīng)，可能發(fā)生的是烯烴、炔烴的加成反應(yīng)。 5．與H2在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)，則發(fā)生的是烯烴、炔烴、芳香烴或醛的加成反應(yīng)或還原反應(yīng)。 6．在O2、Cu(或Ag)、加熱或CuO、加熱條件下，發(fā)生醇的催化氧化反應(yīng)。 7．與新制Cu(OH)2懸濁液或銀氨溶液反應(yīng)，則發(fā)生的是—CHO的氧化反應(yīng)。 8．在稀H2SO4、加熱條件下發(fā)生酯、低聚糖、多糖等的水解反應(yīng)。 9．在光照、X2(表示鹵素單質(zhì)，下同)條件下發(fā)生烷基上的取代反應(yīng)；在鐵粉、X2條件下發(fā)生苯環(huán)上的取代反應(yīng)。 12