2019高考化学专题46有机化学基础(一)考点讲解.doc
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1、1专题 46 有机化学基础(一)【考情报告】考查角度 考查内容 命题特点以物质制备为线索的有机推断题反应条件、官能团及其性质、命名、结构简式、方程式的书写、同分异构体推断及书写等有机合成与推断 反应类型、命名、同分异构体、结构简式、方程式、反应条件等有机合成与推断 结合分子式、反应条件推断,官能团名称与性质、有机命名、结构简式和方程式书写、同分异构体判断和书写等纵观近几年化学试题有机部分考察大多采取“1+1”模式,即一个选择题和一个填空题,填空题基本是以新材料或新药物等有机合成和推断方式呈现,由于此类题目综合性较强、难度较大,考察范围广,区分度高,所以深受命题中心的喜爱。试题中往往涉及有机物主
2、要官能团的判断和性质、有机反应类型判断、简单有机物的命名、有机物分子式和结构简式的书写、重要反应方程式的书写,最后加上有限制条件的同分异构体的判断和书写。【考向预测】高中有机化学知识主要集中在必修二和选修五中,其中有机化学基础是对必修二中有机物知识的升华和融合。纵观近十年高考,有机化合物知识的综合应用是高考必考试题。而最终呈现的有机合成与推断以灵活多变、立足基础、侧重能力等特点成为高校选拔考试的“拉分题” 。有机合成与推断是将各种有机物官能团的性质以及各种转化关系综合应用并结合计算在新情境下加以迁移的能力题,此类题目综合性强、难度大、情境新、要求高,只有在熟练掌握各种有机物的结构和性质及其相互
3、转化关系的基础上,结合具体的实验现象和数据,综合分析才能做出正确、合理的推断。试题常给出一些新信息,要求考生具备一定的自学能力,能迅速捕捉有效信息,并使新旧信息产生联系,将新信息分解、转换、重组,从而解决题目要求的问题。分析各地高考试卷,我们发现有机化学试题一直非常稳定,考察多为“1+1”模式,即一道选择题一道有机综合推断题。通常涉及的考点有基本概念、同系物的判断、同分异构体的书写和数目的确定、官能团的类别和性质、有机物分子式和结构式的确定、常见有机物的结构和性质、有机反应类型、有机化学实验、有机反应方程式的书写及简单有机物命名等,分值一般为 20 分左右。其考查的主要内容有:根据有机物的组成
4、和结构推断同分异构体的结构;根据相互衍生关系和性质推断有机物的结构或反应条件和反应类型;根据实验现象(或典型用途)推断有机物的组成或结构;根据反应规律推断化学反应方式。考查特点有:与生活、生产广泛联系,用有机化学知识分析生活中常见问题。综合性强,注重了模块知识的综合,其考查内容主要有有机物的组成、结构、性质和分类;官能团及其转化;有机物分子式和结构式的2确定;同分异构体的书写;高分子化合物与单体的相互判断;有机反应类型的判断。以有机物的推断和合成为主要题型,考查推理、分析和综合能力 从高考的命题走向来看,这类试题向着综合型、信息化、能力型方向发展,常常以新材料、新药物、新科技及社会热点为题材来
5、综合考查学生的有机知识技能和能力,但是无论这些试题有多狡猾,但都是将典型的有机官能团之间的转化与信息背景整合在一起,为此,同学们在复习时对典型的有机代表物的性质一定要熟练掌握。预计在 2019 年高考命题中,还要以根据有机物的衍变关系,以新药、新材 料的合成为背景,同时引入新信息,设计成合成路线框图,组成综合性试题是一种重要的命题方式,还可能出现陌生度高、联系生产实际和科技成果的实际应用题目。【经典在线】1.知识梳理一、常见官能团与有机物的性质:官能团 主要化学性质烷烃 在光照下发生卤代反应;不能使酸性 KMnO4溶液褪色;高温分解不饱和烃 、CC 与 X2、H 2、HX、H 2O 发生加成反
6、应;加聚;易被氧化,可使酸性 KMnO4溶液褪色苯及其同系物取代硝化反应、磺化反应、卤代反应(Fe 或 Fe3 作催化剂);与 H2发生加成反应;苯的同系物使酸性 KMnO4溶液褪色卤代烃 X与 NaOH 溶液共热发生取代反应;与NaOH 醇溶液共热发生消去反应醇 OH与活泼金属 Na 等反应产生 H2;消去反应,170 时,分子内脱水生成烯烃;催化氧化;与羧酸及无机含氧酸发生酯化反应酚 OH弱酸性;遇浓溴水生成白色沉淀;遇 FeCl3溶液呈紫色醛与 H2加成为醇;被氧化剂如O2、Ag(NH 3)2 、新制的 Cu(OH)2等氧化羧酸酸的通性;酯化反应3酯 发生水解反应,生成羧酸和醇二、同分异
7、构体1.同分异构体的判断:判断同分异构体一定要紧扣定义。(1)一看“同分”分子式一定相同:“同分”相对分子质量一定相同,但相对分子质量相同的物质,不一定“同分” ;原子个数及元素种类相同。(2)二看“异构”是结构一定不同:“异构”包括碳链骨架不同、官能团种类不 同、官能团在碳链的位置不同。2同分异构体数目的判断:(1)识记法:记住已掌握的常见有机物的同分异构体数。例如:甲烷、乙烷、丙烷均无同分异构体,丁烷有 2 种、戊烷有 3 种、己烷有 5 种、庚烷有 9 种。(2)替代法:如 C5H11Cl 的同分异构体共有 8 种,分子式为 C5H11OH 的醇也有 8 种;二氯苯 C6H4Cl2的同分
8、异构体有 3 种,四氯苯的也有 3 种。(3)等效氢法:根据氢原子的种类直接判断取代产物的种类。 同一碳原子上的氢原子是等效的。同一碳原子上所连甲基上的氢原子是等效的。处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。(4)基元法:甲基、乙基一种、丙基两种、丁基 4 种、戊基 8 种。(5)一般步骤:先碳干、后位置(定一议二再看三) 。如书写分子式为 C5H11OH 的醇的同分异构体。第一步,写出 C5H12的同分异构体,共三种;第二步,写出上述同分异构体分子中的一个氢原子被OH 取代得出的分子式为 C5H11OH 的醇的同分异构体。3限定范围的同分异构体的书写方法高考题经常给出信息,根据信息限定范围书写或
9、补写同分异构体,解题时要看清所限定范围,分析已知的几个同分异构体的结构特点,对比联想找出规律补写,书写时只考虑碳链异构、官能团种类及位置异构,并注意对称性和有序性,最后根据价键特点补上氢原子,三、有机反应类型的判断有机化学反应间有包含与被包含、交叉、并列的关系。高考中常常考查的有以下两种反应类型:(1)取代反应:概念的主线为“某些被其他代替” ,其中“某些”不仅仅是“某一个” 。常见的取代反应有:饱和烃、苯和苯的同系物等的“卤代反应” ,醇、羧酸、糖类等的“酯化反应” ,醇在浓硫酸和 140 的分子间脱水成醚的反应,卤代烃、酯、糖类、蛋白质等的“水解反应” ,苯和苯的同系物等的“硝化反应” ,
10、苯和苯的同系物等的“磺化反应” ,“缩聚反应”也属于取代反应。(2)加成反应:加成反应的特征是不饱和碳原子直接结合其他原子或原子团。常见的加成反应有:烯烃、炔烃、苯和苯的同系物、醛等的加成反应,相同分子间的加聚反应。在高考题的处理 中,可以根据反应中的特殊条件推断反应的类型:NaOH 水溶液、加热卤代烃、酯类4的水解反应;NaOH 醇溶液、加热卤代烃的消去反应;浓 H2SO4、加热醇消去、酯化、苯环的硝化等;溴水或溴的 CCl4溶液烯烃、炔烃的加成反应;O 2/Cu 或 Ag醇的氧化反应;新制Cu(OH)2或银氨溶液醛氧化成羧酸;稀 H2SO4酯的水解、淀粉的水解等;H 2、催化剂烯烃四、常见
11、反应条件有机反应往往各有特定的条件,因此反应的特定条件可以是有机推断与合成的突破口。反应条件 类型实例X2、光照 烷烃、不饱和烃(或芳香烃)烷基上的卤代反应Br2、Fe 粉(FeBr 3) 苯环上的取代反应溴水或 Br2的 CCl4溶液含碳碳双键或碳碳三键的不饱和有机物的加成反应浓溴水 苯酚的取代反应H2、催化剂(如 Ni)不饱和有机物的加成反应(含碳碳双键、碳碳三键、苯环、醛基、羰基的物质,注意羧基和酯基不能与 H2加成 )浓 H2SO4、加热 酯化反应或苯环上硝化、磺化反应浓 H2SO4、170 醇的消去反应浓 H2SO4、140 醇生成醚的取代反应稀 H2SO4、加热 酯的可逆水解或二糖
12、、多糖的水解反应NaOH 水溶液、加热卤代烃或酯类的水解反应NaOH 醇溶液、加热卤代烃的消去反应铁、盐酸 硝基还原为氨基O2、Cu 或 Ag、加热醇的催化氧化反应银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液醛的氧化反应水浴加热 苯的硝化、 银镜反应、制酚醛树脂、酯类和二糖的水解2.经典精讲例 1.莽草酸可用于合成药物达菲,其结构简式如图,下列关于莽草酸的说法正确的是5A分子式为 C7H6O5B分子中含有两种官能团C可发生加成和取代反应 zxxkD在水溶液中羟基和羧基均能电离出氢离子【答案】C例 2.下列说法正确的是A糖类化合物都具有相同的官能团 B.酯类物质是形成水果香味的主要成分C油脂的皂化反应生成
13、脂肪酸和丙醇 D.蛋白质的水解产物都含有羧基和羟基【答案】【解析】葡萄糖的官能团是羟基和醛基,而果糖的官能团是羟基和羰基,A 错误;酯类一般都是易挥发具有芳香气味的物质,正确;油脂在碱性条件水解生成高级脂肪酸盐和甘油,称之为皂化反应,错误;蛋白质的水解产物是氨基酸,氨基酸的官能团是羧基和氨基,错误。 例 3.分子式为 C5H10O2的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇,若不考虑立体异构,这些醇和酸重新组合可形成的酯共有 A、15 种 B、28 种 C、32 种 D、40 种 【答案】D 【解析】此题有两处转折,因为其最终问的是能形成 C5H10O2的化合物的酸与醇,最终重新组成形成的酯有多 少种
14、。我们先谈论酸和醇的数目: 酯 酸的数目 醇的数目 H-COO-C4H9 1 种 4 种 CH3-COO-C3H7 1 种 2 种 C2H5-COO-C2H5 1 种 1 种 C3H7-COO-CH3 2 种 1 种 共计 5 种 8 种 从上表可知,酸一共 5 种,醇一共 8 种,因此可组成形成的酯共计:58=40 种。例 4.(2018 新课标 1 卷)化合物 W 可用作高分子膨胀剂,一种合成 路线如下:6回答下列问题:(1)A 的化学名称为_。(2)的反应类型是_。(3)反应所需试剂,条件分别为_。(4)G 的分子式为_。(5)W 中含氧官能团的名称是_。(6)写出与 E 互为同分异构体
15、的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为11)_。(7)苯乙酸苄酯( )是花香型香料,设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线_(无机试剂任选) 。【答案】氯乙酸 取代反应 乙醇/浓硫酸、加热 C 12H18O3 羟基、醚键 、【解析】A 是氯乙酸与碳酸钠反应生成氯乙酸钠,氯乙酸钠与 NaCN 发生取代反应生成 C,C 水解又引入 17个。点睛:本题考查有机物的推断和合成,涉及官能团的性质、有机物反应类型、同分异构体的书写、合成路线设计等知识,利用已经掌握的知识来考查有机合成与推断、反应条件的选择、物质的结构简式、化学方程式、同分异构体的书写的知识。考查学生对知识的掌握程
16、度、自学能力、接受新知识、新信息的能力;考查了学生应用所学知识进行必要的分析来解决实际问题的能力。有机物的结构、性质、转化、反应类型的判断、化学方程式和同分异构体结构简式的书写及物质转化流程图的书写是有机化学学习中经常碰到的问题,掌握常见的有机代表物的性质、各类官能团的性质、化学反应类型、物质反应的物质的量关系与各类官能团的数目关系,充分利用题目提供的信息进行分析、判断是解答的关键。难点是设计合成路线图时有关信息隐含在题干中的流程图中,需要学生自行判断和灵活应用。例 5.脱水偶联反应是一种新型的直接烷基化反应,例如:(1 ) 化合物的分子式为 ,1mol 该物质完全燃烧最少需要消耗 molO
17、2。8(2 ) 化合物可使 溶液(限写一种)褪色;化合物 (分子式为 C10H11C1)可与NaOH 水溶液共热生成化合物,相应的化学方程式为_。(3 ) 化合物与 NaOH 乙醇溶液共热生成化合物,的核磁共振氢谱除苯环峰外还有四组峰,峰面积之比为为 1:1:1:2,的结构简式为_。(4 ) 由 CH3COOCH2CH3可合成化合物。化合物是 CH3COOCH2CH3的一种无支链同分异构体,碳链两端呈对称结构,且在 Cu 催化下与过量 O2反应生成能发生银镜反应的化合物。的结构简式为_,的结构简式为_。(5 ) 一定条件下, 也可以发生类似反应的反应,有机产物的结构简式为 。【答案】 (1)C
18、 6H10O3,7mol(2)酸性高锰酸钾溶液, (3) (4) ,(5) 【解析】 (1)通过观察可知,化合物¥ 分子中含有 6 个碳、10 个氢、3 个氧,分子式为 C6H10O3,1mol 该物质完全燃烧生成 6molCO2、5molH 2O,所以其耗氧量为(26+153) 2=7mol。 (2)化合物 中含有的官能团为碳碳双键(可以使溴水、溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色)和羟基(可以使酸性高锰酸钾溶液褪色) 。化合物与水溶液共热生成化合物 ,结合卤代烃的水解规律可知化合物的结构简式为,反应的方程式为: 。9例 6.(2018 新课标 2 卷)以葡萄糖为原料制得的山梨醇(A)和异
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