新課標(biāo)2022屆高三化學(xué)復(fù)習(xí)專題學(xué)案16《有機(jī)物的結(jié)構(gòu)組成和分類》

學(xué)案有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、組成和分類【例1】莽草酸是一種合成治療禽流感藥物達(dá)菲的原料，鞣酸存在于蘋果、石榴等植物中。下列關(guān)于這兩種有機(jī)化合物（結(jié)構(gòu)如下圖）的說法正確的是 （ ）要點(diǎn)一有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系A(chǔ).兩種酸都能與溴水反應(yīng)B.兩種酸遇FeCl3溶液都顯色C.鞣酸分子與莽草酸分子相比多了兩個(gè)碳碳雙鍵D.等物質(zhì)的量的兩種酸與足量金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的量相同解析

莽草酸有碳碳雙鍵，能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，鞣酸分子中有酚羥基，能與溴水發(fā)生取代反應(yīng)，A項(xiàng)正確；莽草酸中不含酚羥基，不能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)錯(cuò)誤地把苯環(huán)結(jié)構(gòu)描述為由三個(gè)雙鍵、三個(gè)單鍵構(gòu)成；醇羥基、酚羥基、羧基均能與Na反應(yīng)，故兩種酸與Na反應(yīng)所生成的氫氣的物質(zhì)的量之比為1∶1，D項(xiàng)正確。答案

AD變式訓(xùn)練1

磷酸毗醛素是細(xì)胞的重要組成部分，可視為由磷酸形成的酯，其結(jié)構(gòu)簡式如下圖所示，下列有關(guān)敘述正確的是 （ ）A.該物質(zhì)的分子式為C8H9O6NPB.該物質(zhì)能與金屬鈉反應(yīng)，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，還能發(fā)生水解反應(yīng)C.該物質(zhì)為芳香族化合物D.1mol該酯與NaOH溶液反應(yīng)，最多消耗4molNaOH解析該酯的分子式是C8H10O6NP,屬于酯類,可以發(fā)生水解反應(yīng)，含有羥基和醛基，可以與鈉反應(yīng)和發(fā)生銀鏡反應(yīng)；其結(jié)構(gòu)中雖含有環(huán)，但不是苯環(huán)，不屬于芳香族化合物；水解得到的產(chǎn)物只有磷酸可以和NaOH溶液反應(yīng)，另一產(chǎn)物雖然羥基與環(huán)直接相連，但不是酚類不消耗NaOH，即1mol該酯與NaOH溶液反應(yīng)，最多消耗3molNaOH。答案

B【例2】有機(jī)物A、B、C都是僅含C、H、O三種元素的羧酸酯，它們的水解產(chǎn)物分子中全都含有苯環(huán)。

A的水解混合液不能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，

B和C的水解混合液分別都能使FeCl3溶液呈紫色。

A的相對(duì)分子質(zhì)量是其同系列中最小的。

(1)A的相對(duì)分子質(zhì)量是

，其結(jié)構(gòu)簡式為

;要點(diǎn)二同分異構(gòu)體的判斷與限定條件的同分異構(gòu)體的書寫212(2)B的相對(duì)分子質(zhì)量比A少14，則B的結(jié)構(gòu)簡式為

；(3)C的相對(duì)分子質(zhì)量和A相等，則C的可能結(jié)構(gòu)有（填數(shù)字）種，寫出其中的一種結(jié)構(gòu)簡式：

、

。7解析題目中“它們的水解產(chǎn)物分子中全都含有苯環(huán)”是解題的重要信息。A的水解混合液不能使FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，說明A的水解產(chǎn)物中無酚類物質(zhì)，又知A是同系列中相對(duì)分子質(zhì)量最小的物質(zhì)，可以推斷,A的水解產(chǎn)物為苯甲酸和苯甲醇,A的結(jié)構(gòu)簡式為：

B的分子組成比A少1個(gè)-CH2-

，且其水解產(chǎn)物能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，故B的結(jié)構(gòu)簡式為：。。根據(jù)題目條件可知，A和C互為同分異構(gòu)體，同時(shí)要滿足C的水解產(chǎn)物也能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，所以C的水解產(chǎn)物可能為甲基苯甲酸與苯酚、苯乙酸與苯酚、苯甲酸與甲基苯酚。其中，甲基苯甲酸、甲基苯酚各具有3種結(jié)構(gòu)，故C的結(jié)構(gòu)可能有7種。變式訓(xùn)練2300多年前，著名化學(xué)家波義耳發(fā)現(xiàn)了鐵鹽與沒食子酸的顯色反應(yīng)，并由此發(fā)明了藍(lán)黑墨水。沒食子酸的結(jié)構(gòu)式為：

(1)用沒食子酸制造墨水主要利用了

類化合物的性質(zhì)（填代號(hào)）。A.醇B.酚C.油脂D.羧酸B

(2)沒食子酸丙酯具有抗氧化作用，是目前廣泛應(yīng)用的食品添加劑,其結(jié)構(gòu)簡式為

。(3)尼泊金酯是對(duì)羥基苯甲酸與醇形成的酯類化合物，是國家允許使用的食品防腐劑。尼泊金丁酯的分子式為

，其苯環(huán)只與-OH和-COOR兩類取代基直接相連的同分異構(gòu)體有

種。C11H14O312解析考慮C11H14O3的同分異構(gòu)體個(gè)數(shù)時(shí)，若填4，是因?yàn)槲纯紤]兩個(gè)取代基在苯環(huán)上有三種位置；填48種,是未注意到對(duì)酯基的限制,必需是苯甲酸酯，而非

，因-C4H9只有4種結(jié)構(gòu)，故-COOC4H9只有4種結(jié)構(gòu)，每種-COOC4H9和-OH在苯環(huán)上有3種不同位置，故一共有12種同分異構(gòu)體?！纠?】

奶油中有一種只含C、H、O的化合物A。A

可用作香料，其相對(duì)分子質(zhì)量為88，分子中C、

H、O原子個(gè)數(shù)比為2∶4∶1。

（1）A的分子式為

。

（2）寫出與A分子式相同的所有酯的結(jié)構(gòu)簡式

。要點(diǎn)三有機(jī)化學(xué)反應(yīng)類型的判斷C4H8O2CH3CH2COOCH3,CH3COOCH2CH3,HCOOCH(CH3)2,HCOOCH2CH2CH3(3)寫出A→E，E→F的反應(yīng)類型：A→E

、E→F

。（4）寫出A、C、F的結(jié)構(gòu)簡式：A

、C

、F

。（5）寫出B→D反應(yīng)的化學(xué)方程式：

。（6）在空氣中長時(shí)間攪拌奶油，A可轉(zhuǎn)化為相對(duì)分子質(zhì)量為86的化合物G，G的一氯代物只有一種，寫出G的結(jié)構(gòu)簡式：

。A→G的反應(yīng)類型為

。氧化反應(yīng)變式訓(xùn)練3

感光性高分子又稱“光敏高分子”，是一種在彩色熒屏及大規(guī)模集成電路制造中應(yīng)用較廣的新型高分子材料。其結(jié)構(gòu)簡式為：試回答下列問題：(1)在一定條件下，該高聚物可發(fā)生的反應(yīng)有（填編號(hào)）。①加成反應(yīng)②氧化反應(yīng)③消去反應(yīng)④酯化反應(yīng)⑤硝化反應(yīng)①②⑤

(2)該高聚物在催化劑的作用下，水解后得到相對(duì)分子質(zhì)量較小的產(chǎn)物A，則：①A的分子式是

。②A在一定條件下與乙醇反應(yīng)的化學(xué)方程式是。C9H8O2③A的同分異構(gòu)體有多種,其中含有苯環(huán)、、

,且苯環(huán)上有兩個(gè)對(duì)位取代基的結(jié)構(gòu)簡式是。1.下列關(guān)于常見有機(jī)物的說法不正確的是（ ）

A.乙醇和乙酸都可以與鈉反應(yīng)生成氫氣

B.乙烯是一種重要的化工原料，也可以作為果實(shí)的催熟劑

C.甲苯和乙烯都能使酸性KMnO4溶液褪色

D.苯酚與NaOH溶液可以發(fā)生中和反應(yīng)，故苯酚屬于羧酸D2.下列有關(guān)說法正確的是 （ ）

A.石油的分餾、裂化、裂解都是化學(xué)變化

B.向雞蛋清溶液中加入CuSO4溶液會(huì)發(fā)生蛋白質(zhì)的鹽析

C.油脂在酸性或堿性條件下水解都能得到甘油

D.蔗糖和麥芽糖的水解產(chǎn)物都是葡萄糖C3.下列各組物質(zhì)不屬于同系物的是 （ ）①丙烯酸和油酸②乙二醇和甘油③正丁烷和

2,2-二甲基丙烷④丙醛和

A.①③B.①④C.②③D.②④

解析同系物必須含有相同種類的官能團(tuán)，且每種官能團(tuán)的個(gè)數(shù)必須相同。②中乙二醇含2個(gè)—OH，而甘油中含3個(gè)—OH，二者不是同分異構(gòu)體；④中二者官能團(tuán)不同，故答案為D項(xiàng)。

D4.下列分子中所有原子一定不在同一平面的是（ ）

A.乙烯B.新戊烷C.溴苯D.苯乙烯

解析解答這類問題要熟悉常見物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，本題主要考查對(duì)知識(shí)的遷移應(yīng)用能力。乙烯為平面分子；新戊烷可以看成是甲烷中的4個(gè)氫原子分別被4個(gè)甲基取代得到的有機(jī)物，故新戊烷內(nèi)所有原子一定不在同一平面；苯是平面分子，溴苯是溴原子取代氫原子而形成的，故溴苯仍是平面結(jié)構(gòu)；苯乙烯是苯基取代了乙烯中的氫原子而形成的，則苯乙烯中所有原子可能共面。

B解析由能量關(guān)系圖知，不飽和烴加成屬于放熱反應(yīng)，由表中數(shù)據(jù)知2-丁炔本身具有的能量高于其同分異構(gòu)體二烯烴具有的能量，而化學(xué)反應(yīng)易向能量降低的方向進(jìn)行，故A中應(yīng)該是碳碳三鍵與氫氣加成生成二烯烴，A錯(cuò)；CH3CHBrCHBrCH3消去時(shí)更易生成二烯烴，即N的能量高于M，B、C、D對(duì)。答案

A6.下列有機(jī)物中既能發(fā)生加成反應(yīng)，又能發(fā)生取代、氧化、酯化、消去反應(yīng)的是 （ ）

A7.奧運(yùn)會(huì)嚴(yán)格禁止運(yùn)動(dòng)員服用興奮劑。關(guān)于某種興奮劑（結(jié)構(gòu)簡式如圖所示）的說法正確的是（ ）A.該物質(zhì)屬于芳香烴B.該物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中存在7個(gè)碳碳雙鍵C.該物質(zhì)的分子式為C20H25O3D.1mol該物質(zhì)最多能與7molH2加成解析所給結(jié)構(gòu)中含有氧元素，則A不正確；苯環(huán)中不存在簡單的“

”，而是介于單鍵與雙鍵之間的特殊鍵，故B項(xiàng)不正確；由所給結(jié)構(gòu)可知該物質(zhì)的化學(xué)式為C20H24O3，C項(xiàng)不正確；2個(gè)苯環(huán)可與6個(gè)H2分子加成，1mol“

”可消耗1molH2，故1mol所給有機(jī)物共消耗7molH2。答案

D8.某有機(jī)物具有廣泛的用途，其分子中含有8個(gè)碳原子，結(jié)構(gòu)簡式可表示為。進(jìn)一步測(cè)定其分子結(jié)構(gòu)可知，分子中含有3種化學(xué)環(huán)境不同的氫原子，且原子數(shù)之比為1∶1∶1。下列關(guān)于該有機(jī)物的說法錯(cuò)誤的是 （ ）

A.若M中的原子數(shù)≤6，該有機(jī)物中不可能含有氧

B.該有機(jī)物可能含有氨基

C.該有機(jī)物可能具有堿性

D.該有機(jī)物燃燒時(shí)只生成CO2和H2O解析由分子中氫原子的化學(xué)環(huán)境可推知，M中應(yīng)該含有1個(gè)碳原子和2種化學(xué)環(huán)境不相同的4個(gè)氫原子，在此情況下，分子中一定含有N（或P）原子，若M中的原子數(shù)≤6，則M為—CH2NH2，不可能有氧原子存在，所以A、B、C的說法正確；D的說法錯(cuò)誤，燃燒產(chǎn)物至少還有N2。答案

D9.聚乙炔導(dǎo)電聚合物的合成使高分子材料進(jìn)入“合成金屬”和塑料電子學(xué)時(shí)代，當(dāng)聚乙炔分子帶上藥物、氨基酸、糖基等分子片后，就具有一定的生物活性。以下是我國化學(xué)家近年來合成的一些聚乙炔衍生物分子的結(jié)構(gòu)簡式（Me指甲基）：下列關(guān)于上述高分子的說法正確的是 （ ）A.Ⅰ水解得到的藥物小分子羧酸的分子式為C16H18O4B.Ⅱ分子一個(gè)鏈節(jié)的化學(xué)式為C14H16NO3C.Ⅰ和Ⅱ均能在一定條件下水解，水解產(chǎn)物均為高分子化合物D.Ⅰ和Ⅱ各1mol與熱堿溶液反應(yīng)，均最多消耗

2nmolNaOHD已知：①X在足量的氫氧化鈉水溶液中加熱，可得到A、B、C三種有機(jī)物。②C中只有一種位置的氫原子。③室溫下A經(jīng)鹽酸酸化可得到蘋果酸E，E的結(jié)構(gòu)簡式為

10.某有機(jī)物X（C12H13O6Br）遇FeCl3溶液顯紫色，其部分結(jié)構(gòu)簡式如下：試回答下列問題：(1)E中含有的官能團(tuán)是

；(2)C經(jīng)酸化可得到有機(jī)物G，G可以發(fā)生的反應(yīng)類型有

(填序號(hào))；①加成反應(yīng)②消去反應(yīng)③氧化反應(yīng)④取代反應(yīng)(3)B的結(jié)構(gòu)簡式為

；(4)E的一種同分異構(gòu)體F有如下特點(diǎn)：1molF可以和3mol金屬鈉發(fā)生反應(yīng)，放出33.6LH2（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），1molF可以和足量NaHCO3溶液反應(yīng)，生成1molCO2，1molF還可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)，生成2molAg。則F的結(jié)構(gòu)簡式可能是（只寫一種）羥基、羧基①③④HOCH2CH2OH（5）在一定條件下兩分子E可生成六元環(huán)酯，寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式：11.有機(jī)物A(C6H8O4)為食品包裝紙的常用防腐劑。

A可以使溴水褪色，且難溶于水，但在酸性條件下可發(fā)生水解反應(yīng)，得到B(C4H4O4)和甲醇。通常狀況下B為無色晶體，能與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)。

(1)A可以發(fā)生的反應(yīng)有

(選填序號(hào))。①加成反應(yīng)②酯化反應(yīng)③加聚反應(yīng)④氧化反應(yīng)

(2)B分子所含官能團(tuán)的名稱是

、

。

(3)B分子中沒有支鏈，其結(jié)構(gòu)簡式是

,B的具有相同官能團(tuán)的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式是

。①③④碳碳雙鍵羧基

(4)由B制取A的化學(xué)方程式是

。(5)天門冬氨酸（C4H7NO4）是組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸之一，可由B通過以下反應(yīng)制取天門冬氨酸。天門冬氨酸的結(jié)構(gòu)簡式是

。12.某有機(jī)物J(C19H20O4)不溶于水，毒性低，與聚氯乙烯、聚乙烯等樹脂具有良好相容性，是塑料工業(yè)主要增塑劑，可以用下列方法合成：

已知：(Ⅰ)

（Ⅱ）下述流程中：反應(yīng)A→B僅發(fā)生中和反應(yīng)；F與濃溴水混合不產(chǎn)生白色沉淀。合成路線：

(1)指出反應(yīng)類型：反應(yīng)②