1、1第一节 认识有机化合物考点(一) 有机物的分类与命名 【精讲精练快冲关】知能学通(一)有机化合物的分类1.按元素组成分类:烃和烃的衍生物。2按碳的骨架分类3按官能团分类(1)官能团:决定化合物特殊性质的原子或原子团。(2)有机物的主要类别、官能团和典型代表物类别 官能团 代表物名称、结构简式烷烃 甲烷 CH4烯烃 (碳碳双键) 乙烯 CH2=CH2炔烃 (碳碳三键) 乙炔 芳香烃 苯 卤代烃 X (卤素原子) 溴乙烷 CH3CH2Br醇 乙醇 CH3CH2OH酚 OH (羟基) 苯酚醚 (醚键 ) 乙醚 CH3CH2OCH2CH3醛 (醛基) 乙醛 CH3CHO酮 (羰基) 丙酮羧酸 (羧基
2、 ) 乙酸 CH3COOH酯 (酯基) 乙酸乙酯 CH 3COOCH2CH32(二)有机化合物的命名1.烷烃的习惯命名法2.烷烃的系统命名法(1)几种常见烷基的结构简式甲基:CH 3;乙基: CH2CH3;丙基:CH 2CH2CH3、 。(2)命名步骤如 命名为 3甲基己烷。3烯烃和炔烃的命名如 命名为 4甲基1戊炔。4苯的同系物的命名(1)习惯命名法如 称为甲苯, 称为乙苯,二甲苯有三种同分异构体,分别为(邻二甲苯)、 (间二甲苯)、 (对二甲苯)。(2)系统命名法将苯环上的 6个碳原子编号,以某个甲基所在的碳原子的位置为 1号,选取最小位次号给另一甲基编号。如邻二甲苯也可叫作 1,2二甲苯
3、,间二甲苯也叫作 1,3二甲苯,对二甲苯也叫作 1,4二甲苯。5烃的含氧衍生物的命名(1)醇、醛、羧酸的命名3(2)酯的命名合成酯时需要羧酸和醇发生酯化反应,命名酯时“先读酸的名称,再读醇的名称,后将醇改酯即可” 。如甲酸与乙醇形成酯的名称为甲酸乙酯。题点练通 1.S诱抗素制剂能保持鲜花盛开。S诱抗素的分子结构如图,下列关于该分子说法正确的是( )A含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基B含有苯环、羟基、羰基、羧基C含有羟基、羰基、羧基、酯基D含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基解析:选 A 根据 S诱抗素的分子结构可知含有碳碳双键( )、羟基(OH)、羰基( )、羧基(COOH) 。2对下列物质的类别与所
4、含官能团的判断中不正确的是( )A 醇类 OHBCH 3CH2COOH 羧酸类 COOHC 酮类 CHODCH 3CH2Br 卤代烃类 Br解析:选 C 含有OH,且OH 不与苯环直接相连,属于醇,故 A正确;含有羧基,属于羧酸类,故 B正确;含有醛基,属于醛类,故 C错误;含有溴原子,属于卤代烃类,故 D正确。3(1) 中的官能团名称是_。(2) 中的含氧官能团名称是_。4(3) 中的官能团名称是_。答案:(1)(醇)羟基、酯基、醛基、溴原子(2)(酚)羟基、酯基(3)(酚)羟基、羧基、酯基、碳碳双键4请指出下列有机物的种类,填在横线上。答案:(1)醇 (2)酚 (3)芳香烃(或苯的同系物)
5、 (4)酯(5)卤代烃 (6)炔烃 (7)羧酸 (8)醛归 纳 拓 展 (1)官能团相同的物质不一定是同一类物质,如醇和酚官能团均为羟基(OH)。(2)含有醛基的物质不一定是醛类,如甲酸( )和甲酸某酯( )。5.下列有机化合物的命名正确的是( )解析:选 D A 项的名称为 1,3丁二烯,错误;B 项的名称为 2甲基丁醛,错误;C 项的名称为邻甲基苯酚,错误。6下列有机物的命名错误的是( )5A B C D解析:选 B 根据有机物的命名原则判断的名称应为 3甲基1戊烯,的名称应为2丁醇。7根据有机化合物的命名原则,下列命名正确的是( )A 2甲基3戊烯B 异丁烷CCH 3CH(C2H5)CH
6、2CH2CH3 2乙基戊烷DCH 3CH(NO2)CH2COOH 3硝基丁酸解析:选 D A 项,甲基和双键位置编号错误,正确命名应该为 4甲基2戊烯,错误;B项,该有机物有 5个碳,为戊烷,正确命名应该为异戊烷,错误;C 项,烷烃的命名中出现 2乙基,说明选取的主链不是最长碳链,该有机物正确命名应该为 3甲基己烷,错误;D项,该有机物分子中含有硝基和羧基,属于硝基羧酸,编号从距离羧基最近的一端开始,该有机物命名为 3硝基丁酸,正确。8给下列有机物进行命名:(1) :_ 。(2) :_。(3) :_ 。(4) :_。(5) :_。(6)HCOOCH2CH3:_。(7) :_。答案:(1)2甲基
7、1,3丁二烯 (2)2甲基1戊炔(3)3甲基2丁醇 (4)苯甲醛 (5)己二酸(6)甲酸乙酯 (7)丙烯酸甲酯归 纳 拓 展 1有机物系统命名中常见的错误(1)主链选取不当(不包含官能团,不是主链最长、支链最多)。(2)编号错(官能团的位次不是最小,取代基位次之和不是最小)。(3)支链主次不分(不是先简后繁)。(4)“” “, ”忘记或用错。2系统命名法中四种字的含义(1)烯、炔、醛、酮、酸、酯指官能团。6(2)二、三、四指相同取代基或官能团的个数。(3)1、2、3指官能团或取代基的位置。(4)甲、乙、丙、丁指主链碳原子个数分别为 1、2、3、4。 考点(二) 有机化合物的结构 【点多面广精细
8、研】1有机化合物中碳原子的成键特点2有机物结构的表示方法名称 结构式 结构简式 键线式丙烯乙醇 CH3CH2OH乙酸 CH3COOH3.同分异构现象和同分异构体同分异构现象 化合物具有相同的分子式,但结构不同,而产生性质差异的现象碳链异构碳骨架不同如 CH3CH2CH2CH3和位置异构官能团位置不同如 CH2=CHCH2CH3和 CH3CH=CHCH3类型官能团异构官能团种类不同如 CH3CH2OH和 CH3OCH34同系物结构相似,分子组成上相差一个或若干个 CH2原子团的化合物互称为同系物。如CH3CH3和 CH3CH2CH3、CH 2=CH2和 CH3CH=CH2。小题练微点1按要求填空
9、。(1)下列原子在有机化合物中的成键特点:X(卤素原子)形成_个共价键,H 原子形成_个共价键,S 原子形成_个共价键,N 原子形成_个共价键。(2)写出下列物质的结构式:7C2H5SH:_,甘氨酸:_。答案:(1)1 1 2 3(2) 2写出下列物质的电子式。(1)丙烯:_。(2)乙醇:_。(3)乙酸:_。(4)乙醛:_。(5)甲酸甲酯:_。答案:3有下列各组物质:CH 3CH2CH2CH(CH3)2、 、HCOOCH 2CH3、CH 3CH2COOH 、互为同分异构体的是_,属于同系物的是_,属于同一种物质的是_。答案: 1.(2016全国卷)分子式为 C4H8Cl2的有机物共有(不含立体
10、异构)( )A7 种 B8 种C9 种 D10 种解析:选 C 有机物 C4H8Cl2的碳骨架有两种结构:8(1)碳骨架为 CCCC的同分异构体有(2)碳骨架为 的同分异构体有则 C4H8Cl2的同分异构体共有 9种。2分子式为 C6H12O2的有机物 A,能发生银镜反应,且在酸性条件下水解生成有机物 B和 C,其中 C能被催化氧化成醛,则 A可能的结构共有( )A3 种 B4 种C5 种 D6 种解析:选 B 能发生银镜反应,且在酸性条件下能发生水解反应,说明有机物 A为甲酸戊酯( ), C能被催化氧化为醛,则 B为 ,C 为 C5H11OH,且 C的结构符合 C4H9CH2OH,C 4H9
11、有 4种结构,所以 A可能的结构有 4种。3.青蒿素是抗疟特效药,属于萜类化合物,如图所示有机物也属于萜类化合物,该有机物的一氯取代物有(不含立体异构)( )A5 种 B6 种C7 种 D8 种解析:选 C 该有机物的一氯取代物的种类如图, 共 7种,C 正确。4有机物 有多种同分异构体,其中属于酯类且氯原子直接连接在苯环上的同分异构体有(不考虑立体异构)( )A19 种 B9 种C15 种 D6 种解析:选 A 有多种同分异构体,如果苯环上有 2个取代基,可以为Cl、OOCCH 3,Cl、CH 2OOCH 或Cl、COOCH 3,2个取代基分别有邻、间、对三种位置关系,所以共有 9种结构;如
12、果苯环上有 3个取代基,则为Cl、OOCH、CH 3,三个不同取代基有 10种位置关系,故符合条件的同分异构体共有 19种。5(1)C 5H11Cl的同分异构体有_种,结构简式分别为_9_。(2)CH3的一氯代物有_种,结构简式分别为_;二氯代物有_种,结构简式分别为_。(3)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 58,完全燃烧时产生等物质的量的 CO2和 H2O。它可能的结构共有(不考虑立体异构)_种,结构简式分_。答案:(1)8 CH 3CH2CH2CH2CH2Cl、CH 3CH2CH2CHClCH3、CH 3CH2CHClCH2CH3、101烷烃同分异构体的书写步
13、骤2同分异构体数目的判断方法(1)记忆法:记住一些常见有机物同分异构体数目,如凡只含一个碳原子的分子均无同分异构体。乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、乙炔、丙炔无同分异构体。4 个碳原子的烷烃有 2种同分异构体,5 个碳原子的烷烃有 3种同分异构体,6 个碳原子的烷烃有 5种同分异构体。(2)基元法:如丁基有 4种,则丁醇、戊醛、戊酸都有 4种同分异构体。(3)替代法:如二氯苯(C 6H4Cl2)有 3种同分异构体,四氯苯也有 3种同分异构体(将 H和 Cl互换)。(4)等效氢法:等效氢法是判断同分异构体数目的重要方法,其规律有:同一碳原子上的氢原子等效。同一碳原子上的甲基上的氢原子等效。位于对称位置上
14、的碳原子上的氢原子等效。(5)定一移一(或定二移一)法:对于二元(或多元)取代物同分异构体的数目判断,可固定一取代基的位置,再移动另一取代基的位置以确定同分异构体的数目。3常见的官能团异构组成通式 可能的类别及典型实例CnH2n烯烃(CH 2=CHCH3)、环烷烃( )CnH2n2 炔烃( )、二烯烃(CH 2=CHCH=CH2)、环烯烃( )CnH2n2 O 醇(C 2H5OH)、醚(CH 3OCH3)CnH2nO醛(CH 3CH2CHO)、酮( )、烯醇(CH 2=CHCH2OH)、11环醚 ( )、环醇( )CnH2nO2 羧酸(CH 3COOH)、酯(HCOOCH 3)、羟基醛(HOC
15、H 2CHO)CnH2n6 O具有官能团的有机物同分异构体的书写顺序:一般按碳链异构位置异构官能团异构的顺序书写。判断同分异构体数目时,为了防止出现重复书写,可对其进行命名,若名称相同,则书写重复。6.(1)分子式为 C4H10O并能与金属 Na反应放出 H2的有机化合物有_种。(2)与化合物 C7H10O2互为同分异构体的物质不可能为_。A醇 B醛 C羧酸 D酚(3)苯氧乙酸( )有多种酯类的同分异构体。其中能与 FeCl3溶液发生显色反应,且苯环上有 2种一硝基取代物的同分异构体是_(写出任意两种的结构简式)。解析:(1)分子式为 C4H10O并能与 Na反应放出 H2,符合饱和一元醇的通
16、式和性质特点,应为一元醇 C4H9OH,因C 4H9有 4种,则 C4H9OH也有 4种。(2)C 7H10O2若为酚类物质,则应含有苯环,7 个 C最多需要 8个 H,故不可能为酚。(3)根据题意,符合条件的同分异构体满足:属于酯类即含有酯基,含酚羟基,苯环上有两个处于对位的取代基。答案:(1)4 (2)D(3) (任写两种即可)7(1)(2017全国卷节选)化合物 H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物 A制备 H的一种合成路线如图:已知:RCHOCH 3CHO RCH=CHCHOH 2O;| 。 催 化 剂 芳香化合物 X是 F的同分异构体,X 能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出 CO
17、2,其核磁共振氢谱显示有 4种不同化学环境的氢,峰面积比为 6211。写出 2种符合要求的 X的结构简式_。(2)(2016全国卷 节选)E 为 ,具有一种官能团的二取代芳香化合物 W是 E的同分异构体,0.5 mol W与足量碳酸氢钠溶液反应生成 44 g CO2,W共有_种(不含立体结构),其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为_。12答案:(1) (任选 2种)(2)12 限定条件下同分异构体的书写(1)思维流程根据限定条件确定同分异构体中所含官能团。结合所给有机物有序思维:碳链异构官能团位置异构官能团类别异构。确定同分异构体种数或根据性质书写结构简式。(2)注意事项限定范围书写和补写同分
18、异构体,解题时要看清所限范围,分析已知几个同分异构体的结构特点,对比联想找出规律补写,同时注意碳的四价原则和官能团存在位置的要求。芳香族化合物同分异构体a烷基的类别与个数,即碳链异构。b若有 2个侧链,则存在邻、间、对三种位置异构。具有官能团的有机物一般的书写顺序:碳链异构官能团位置异构官能团类别异构。书写要有序进行,如书写酯类物质的同分异构体时,可采用逐一增加碳原子的方法。如 C8H8O2含苯环的属于酯类的同分异构体为甲酸某酯: 、 (邻、间、对);乙酸某酯: ;苯甲酸某酯: 。8.判断下列说法的正误(正确的打“” ,错误的打“”)及填空。(1)(2017全国卷)化合物 、 、 的分子式均为
19、 C6H6,其中只有的所有原子处于同一平面( )(2)(2017江苏高考) 和 分子中所有碳原子均处于同一平面上( )(3)(2016全国卷)异丙苯( )中碳原子可能都处于同一平面( )(4)(2016浙江高考)CH 3CH=CHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上( )(5)(2015全国卷)异戊二烯分子中最多有_个原子共平面。答案:(1) (2) (3) (4) (5)119下列有机物中,对于可能在同一平面上的最多原子数的判断正确的是( )A丙烷最多有 6个原子处于同一平面上13B甲苯最多有 12个原子处于同一平面上C苯乙烯最多有 14个原子处于同一平面上D 最多有 10个原子处于同一平面
20、上解析:选 D 根据甲烷空间构型为正四面体,以及三点确定一个平面,可知 3个碳原子及两端甲基上各 1个氢原子可共面,故丙烷中最多有 5个原子共面,故 A错误;苯环是平面正六边形,苯上的 6个碳原子和 6个氢原子共面,甲基取代苯环上的 1个氢原子,以及三点确定一个平面,因此甲苯最多有 13个原子共面,故 B错误;乙烯是平面结构,2 个碳原子和 4个氢原子共面,苯环取代乙烯上的 1个氢原子,通过碳碳单键旋转,苯乙烯中最多有 16个原子共面,故 C错误;乙炔是直线形,因此该有机物中最多有 10个原子共面,故 D正确。有机物分子中原子共面、共线的判断方法(1)模型思想甲烷正四面体结构;乙烯平面结构;乙
21、炔直线结构;苯平面结构;甲醛平面结构。(2)单键旋转思想有机物分子中的单键,包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等均可旋转。但是碳碳双键和碳碳三键等不能旋转,对原子的空间位置具有“定格”作用。如结构简式为的有机化合物,其空间结构如图所示,转动处 CC键可使两平面 M1和 M2重合为同一平面,炔直线位于醛平面上,但甲基上的 H原子都不在炔直线上,转动处 CC键,可使甲基的一个 H原子位于醛平面上。(3)定平面规律共平面的不在同一直线上的 3个原子处于另一平面时,两平面必定重叠,两平面内的所有原子必定共平面。(4)定直线规律直线形分子中有 2个原子处于某一平面内时,该分子中的所有原子也必在此平面内。注
22、意题目中的隐含条件和特殊规定(如题目中的“碳原子” “所有原子” “可能” “一定”“最少” “最多” “共线”和“共面”等)在判断中的应用。1下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是( )A(CH 3)3COH的名称:2,2二甲基乙醇B乙醛的结构式:CH 3CHOCCH 4分子的比例模型:D丙烯分子的结构简式:CH 3CHCH2解析:选 C (CH 3)3COH的名称为 2甲基2丙醇,故 A错误;乙醛的结构简式为CH3CHO,故 B错误;丙烯分子的结构简式为 CH3CH=CH2,故 D错误。2. 2018年 11月 28日警方通报,著名歌手陈某因吸食冰毒让红遍华语乐坛 20年的“最美”组合凋
23、零。研究可知冰毒的主体成分是苯丙胺类物质,代表品种甲基苯丙胺是最普遍滥用的品种之一。下列说法不正确的是( )14A甲基苯丙胺的分子式为 C10H15N B甲基苯丙胺有多种同分异构体,其中 2甲基苯丙胺的结构简式为C苯丙胺类物质中含有官能团NH 2 ,故能与盐酸发生反应生成甲基苯丙胺盐酸盐D冰毒是一种无味或微有苦味的透明结晶体,纯品很像冰糖,形似冰,其熔点为 0 解析:选 D 冰毒虽然形似冰,但属于混合物,没有固定的熔沸点,其熔点也不是 0 ,D 错误。3下列关于同分异构体数目的叙述不正确的是( )A甲苯苯环上的 1个氢原子被含 3个碳原子的烷基取代,所得产物有 6种B已知丙烷的二氯化物有 4种
24、异构体,则其六氯代物的异构体数目也为 4种C含有 5个碳原子的某饱和链烃,其一氯代物有 3种D菲的结构为 ,它与硝酸反应,可生成 5种一硝基取代物做 一 当 十 熟记常见烷烃或烃基的同分异构体数目烷烃 数目 烃基 数目CH4、C 2H6、C 3H8 0 CH3、C 2H5 0C4H10 2 C3H7 2C5H12 3 C4H9 4C5H11 8解析:选 C 甲苯苯环上共有 3种氢原子,含 3个碳原子的烷基共有 2种CH2CH2CH3(丙基)、CH(CH 3)2(异丙基),故甲苯苯环上的 1个氢原子被含 3个碳原子的烷基取代,所得产物有 326 种,A 正确;采用换元法,用氯原子代替氢原子,氢原
25、子代替氯原子,丙烷的二氯代物有 4种同分异构体,则其六氯代物也有 4种同分异构体,B 正确;含 5个碳原子的饱和链烃有以下几种情况:正戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3有 3种一氯代物,异戊烷(CH 3)2CHCH2CH3有 4种一氯代物,新戊烷 C(CH3)4有 1种一氯代物,选项中未指明是哪一种链烃,C 不正确;菲的结构中硝基可以取代的位置如图: ,共 5种一硝基取代物,D 正确。4某烃的结构简式为 ,分子中含有四面体结构的碳原子数为 a,一定在同一直线上的碳原子数为 b,一定在同一平面内的碳原子数为 c,则a、 b、 c分别为( )A4、3、5 B4、3、6C2、5、4 D4、6、41
26、5解析:选 B 该有机物结构为 若碳原子同时连有 4个其他原子或基团,则该碳原子就是具有四面体结构的碳原子,这样的碳原子共有 4个,分别是 5、6、7、8 号;由乙炔结构可知,1、2、3 号碳原子在同一条直线上,共 3个;由乙烯结构可知,2、3、4、5、7 号碳原子一定在同一平面内,再结合 1、2、3 号碳原子在同一直线上,得 1、2、3、4、5、7 号碳原子一定在同一平面内,共 6个。5下列说法正确的是( )A分子式为 C7H16的烃,分子中有 4个甲基的同分异构体有 4种(不考虑立体异构)B 的名称为 2,2,4三甲基4戊烯C化合物 是苯的同系物D. 与乙苯互为同分异构体做 一 当 十 掌
27、握判断同系物的必要条件四同 组成元素、物质类别、通式、官能团种类及数目一差 分子组成必相差一个或若干个 CH2,即分子式(或相对分子质量)一定不相同一相似 同类物质结构相似,性质相似解析:选 A 该烃含有 4个甲基的同分异构体的主链中碳原子数目只能为 5,相当于CH3CH2CH2CH2CH3分子中中间 C原子上的 H原子被 2个甲基取代,若取代的是同一碳原子上的 2个 H原子,有 2种情况,若取代的是不同 C原子上的 H原子,有 2种情况,故符合条件的该烃的同分异构体有 4种,故 A正确;该有机物为烯烃,含有碳碳双键的最长碳链含有 5个 C,主链为戊烯,编号从距离碳碳双键最近的一端开始,碳碳双
28、键在 1号 C,在2、4 号 C上都连有甲基,则该有机物命名为 2,4,4三甲基1戊烯,故 B错误;分子不符合通式 CnH2n6 (n6),不属于苯的同系物,故 C错误; 分子式为 C8H8,乙苯分子式为 C8H10,故 D错误。6写出下列特定有机物的结构简式。(1)(2017全国卷节选)L 是 的同分异构体,可与 FeCl3溶液发生显色反应,1 mol的 L可与 2 mol ,L 共有 _种;其中核磁共振氢谱为四的 Na2CO3反 应组峰,峰面积比为 3221 的结构简式为_、_。(2)(2015全国卷节选)HOOCCH 2CH2CH2COOH的同分异构体中能同时满足下列条件的共有_种(不含
29、立体异构);能与饱和 NaHCO3溶液反应产生气体既能发生银镜反应,又能发生皂化反应其中核磁共振氢谱显示为 3组峰,且峰面积比为 611 的是_(写结构简式)。(3)写出同时满足下列条件的 的同分异构体的结构简式:_。分子中含有苯环,且苯环上的一氯代物有两种16与 FeCl3溶液发生显色反应能发生银镜反应(4)写出同时满足下列条件的 的一种同分异构体的结构简式:_。苯环上有两个取代基分子中有 6种不同化学环境的氢既能与 FeCl3溶液发生显色反应,又能发生银镜反应,水解产物之一也能发生银镜反应(5) 的一种同分异构体满足下列条件:.能发生银镜反应,其水解产物之一能与 FeCl3溶液发生显色反应
30、.分子中有 6种不同化学环境的氢,且分子中含有两个苯环写出该同分异构体的结构简式:_。做 一 当 十 点拨:L 可与 FeCl3溶液发生显色反应,说明 L的结构中含有酚羟基,L 一共含有 2个O原子,且 1 mol L可与 2 mol Na2CO3反应,则 L只能含有 2个酚羟基。解析:(1)L 是 的同分异构体,可与 FeCl3溶液发生显色反应,1 mol的 L可与 2 mol的 Na2CO3反应,说明 L的分子结构中含有两个酚羟基和一个甲基。当两个酚羟基在邻位时,苯环上甲基的位置有 2种,当两个酚羟基在间位时,苯环上甲基的位置有 3种,当两个酚羟基在对位时,苯环上甲基的位置有 1种,故满足
31、条件的 L共有 6种;其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积比为 3221 的结构简式为(2)能与饱和 NaHCO3溶液反应产生气体,说明含有羧基;既能发生银镜反应,又能发生皂化反应,说明含有醛基和酯基,因此是甲酸酯,所以可能的结构简式为 HCOO(CH2)3COOH、HCOOCH 2CH(COOH)CH3、HCOOCH(COOH)CH 2CH3、HCOOCH(CH 3)CH2COOH、HCOOC(CH 3)2COOH,共计 5种。其中核磁共振氢谱显示为 3组峰,且峰面积比为611 的是 。(3)根据可知含有酚羟基,根据可知含有醛基,根据可知分子对称,采用对位结构,故其结构简式是 。(4)根据可知含
32、有酚羟基、甲酸酯基,根据残基法,还剩余 2个 C原子,再根据可知其结构简式是或 。(5)该有机物除苯环外还有 2个碳原子、2个氧原子及 1个不饱和度,能发生银镜反应,能水解,说明存在甲酸酚酯结构;另外还有一个饱和碳原子、1 个苯环,结合分子中有 6种不同化学环境的氢原子可写出其结构简式。17答案:(1)6 (2)5 (3) (4) (或 )(5) 考点(三) 研究有机化合物的一般步骤和方法 【精讲精练快冲关】知能学通1有机物分子式的确定(1)元素分析定性分析 用化学方法鉴定有机物的组成元素,如燃烧后 CCO 2,HH 2O定量分析 将一定量有机物燃烧后分解为简单无机物;并测定各产物的量,从而推
33、算出 有机物分子中所含元素原子最简单整数比,即确定其实验式实验方法李比希氧化产物吸收法:计算出分子中碳、氢原子的含量,剩余的为氧原子的含量;现代元素定量分析法(2)相对分子质量的测定质谱法质荷比(分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷的比值)最大值即为该有机物的相对分子质量。2分子结构的鉴定(1)化学方法利用特征反应鉴定出官能团,再制备它的衍生物进一步确认。(2)物理方法红外光谱:分子中化学键或官能团对红外线发生振动吸收,不同化学键或官能团吸收频率不同,在红外光谱图上将处于不同的位置,从而获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。核磁共振氢谱:3有机物所含官能团的判断官能团种类 试剂 判断依据溴的
34、 CCl4溶液 红棕色褪去碳碳双键或碳碳三键 酸性 KMnO4溶液 紫色褪去卤素原子 NaOH溶液,AgNO 3和稀硝酸的混合液 有沉淀产生18醇羟基 钠 有氢气放出FeCl3溶液 显紫色酚羟基浓溴水 有白色沉淀产生银氨溶液 有银镜生成醛基新制 Cu(OH)2悬浊液 有砖红色沉淀产生羧基 NaHCO3溶液 有 CO2气体放出题点练通1(2019天津静海质检)有机物 A只由 C、H、O 三种元素组成,常用作有机合成的中间体,测得 8.4 g该有机物经燃烧生成 22.0 g CO2和 7.2 g水。质谱图表明其相对分子质量为 84;红外光谱分析表明 A中含有OH 和位于分子端的 ,其核磁共振氢谱显
35、示有 3组峰,且峰面积之比为 611。(1)写出 A的分子式:_。(2)写出 A的结构简式:_。(3)下列物质一定能与 A发生反应的是_(填标号)。a氢溴酸 b酸性高锰酸钾溶液c溴的四氯化碳溶液 dNa(4)有机物 B是 A的同分异构体,1 mol B可以与 1 mol Br2加成,B 分子中所有碳原子在同一平面上,核磁共振氢谱显示有 3组峰,且峰面积之比为 611。则 B的结构简式是_。解析:(1)有机物 A只含有 C、H、O 三种元素,质谱图表明其相对分子质量为 84,8.4 g有机物 A的物质的量为 0.1 mol,经燃烧生成 22.0 g CO2,物质的量为8.4 g84 gmol 1
36、0.5 mol,生成 7.2 g H2O,物质的量为 0.4 mol,故一个22.0 g44 gmol 1 7.2 g18 gmol 1有机物 A分子中含有 N(C) 5, N(H) 8,故 N(O)0.5 mol10.1 mol 0.4 mol20.1 mol1,故 A的分子式为 C5H8O。(2)不饱和度为 2,红外光谱84 125 816 25 2 82分析表明 A分子中含有OH 和位于分子端的 ,核磁共振氢谱有 3组峰,峰面积之比为 611,故分子中含有 2个 CH3且连接在同一个 C原子上,所以 A的结构简式为。(3)A 中含有羟基,能与钠反应,含有 键,能与酸性高锰酸钾发生氧化反应
37、,能与溴发生加成反应,能与氢溴酸发生加成反应,故答案为 abcd。(4)有机物 B是 A的同分异构体,1 mol B可与 1 mol Br2加成,故分子中含有 1个 C=C键,B分子中所有碳原子在同一平面上,则其余的碳原子连接在 C=C键上,核磁共振氢谱有 3组峰,且峰面积之比为 611,可知含有两个甲基且连接在同一碳原子上,结合 A的结构简式可知,B 中还含有CHO,故 B的结构简式为 。答案:(1)C 5H8O (2) (3)abcd(4)(CH3)2C=CHCHO192(2016全国卷)氰基丙烯酸酯在碱性条件下能快速聚合为 ,从而具有胶黏性。某种氰基丙烯酸酯(G)的合成路线如图:已知:A
38、 的相对分子质量为 58,氧元素质量分数为 0.276,核磁共振氢谱显示为单峰;回答下列问题:(1)A的化学名称为_。(2)B的结构简式为_,其核磁共振氢谱显示为_组峰,峰面积比为_。(3)由 C生成 D的反应类型为_。(4)由 D生成 E的化学方程式为_。(5)G中的官能团有_、_、_。(填官能团名称)(6)G的同分异构体中,与 G具有相同官能团且能发生银镜反应的共有_种。(不含立体异构)解析:(1)经计算知 A中只含一个氧原子,结合已知信息知 A为 ,名称为丙酮。(2)根据信息可知,B 的结构简式为 ,分子中含有 2种氢原子,故核磁共振氢谱显示为 2组峰,且峰面积比为 61。(3)由 B的
39、结构简式及 C的分子式可推知 C为 ,在光照条件下 C与 Cl2应发生 CH3上的取代反应。(4)由反应条件可知,D 生成 E的反应为氯原子的水解反应,由 E的分子式为 C4H5NO可推知,D 为,该反应的化学方程式为 NaOH H2O NaCl。(5) 由 EFG 的反应条件可推知,G 为 ,分子中含有碳碳双键、酯基、氰基 3种官能团。(6)能发生银镜反应,则分子中含有醛基,且与 G含有相同的官能团,符合条件的 G的同分异构体应为甲酸酯类,分别为20,共 8种。答案:(1)丙酮 (2) 2 61 (3)取代反应(4) NaOH NaCl H2O (5)碳碳双键 酯基 氰基 (6)8方 法 规 律 利用“商余法”求分子式设烃的相对分子质量为 M,则的余数为 0或碳原子数大于或等于氢原子数时,将碳原子数依次减少一个,每减少M12一个碳原子即增加 12个氢原子,直到饱和为止。 21