2022届高考化学一轮复习讲义学案（新教材人教版）第九章 第46讲 认识有机化合物

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复习目标 1.能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式。2.了解常见有机化合物的结构；了解有机物分子中的官能团，能正确地表示它们的结构。3.了解确定有机化合物结构的化学方法和物理方法(如质谱、红外光谱、核磁共振氢谱等)。4.能正确书写有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体)。5.能够正确命名简单的有机化合物。
考点一 有机物的官能团和分类
1．根据元素组成分类
有机化合物eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(烃：烷烃、烯烃、炔烃、苯及其同系物等,烃的衍生物：卤代烃、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯等))
2．按碳的骨架分类
(1)有机化合物eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(链状化合物如CH3CH2CH3,环状化合物\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(脂环化合物如 ,芳香族化合物如 ))))
(2)烃eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(链状烃脂肪烃，如烷烃、烯烃、炔烃,环烃\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(脂环烃，如环己烷 ,芳香烃，如苯及其同系物，苯乙烯、,萘 等))))
3．按官能团分类
(1)官能团：决定化合物特性的原子或原子团。
(2)有机物的主要类别、官能团和典型代表物
(1)含有苯环的有机物属于芳香烃(×)
错因：芳香烃只含C、H两种元素，含有苯环的有机物可能还含有其他元素。
(2)有机物一定含碳、氢元素(×)
错因：四氯化碳不含H元素，但属于有机物。
(3)醛基的结构简式为“—COH”(×)
错因：醛基的结构简式应写成—CHO。
(4)和都属于酚类(×)
错因：前者属于酚类，后者为芳香醇。
(5)含有醚键和醛基(×)
错因：该有机物的结构为，不含醚键。
特别提醒 (1)官能团的书写必须注意规范性，常出现的错误有把“”错写成“C==C”，“—CHO”错写成“CHO—”或“—COH”。
(2)苯环不属于官能团，但是芳香化合物与链状有机物或脂环有机物相比，有明显不同的化学特征，这是由苯环的特殊结构所决定的。
(3)官能团相同不一定属于同一物质，如醇类和酚类物质的官能团都是羟基。
(4)含有醛基的有机物不一定属于醛类，如甲酸、甲酸盐、甲酸某酯等，虽然有醛基，但不与烃基相连，不属于醛类。
题组一 有机物的分类方法
1．现代家居装修材料中，普遍存在着甲醛、苯等有毒物质，如果不注意处理就会对人体产生极大的危害。按照有机物的分类，甲醛属于醛。下列各项对有机物的分类方法与此方法相同的是( )
①属于环状化合物
②属于卤代烃
③属于醚
④属于链状化合物
A．①② B．②③ C．②④ D．①④
答案 B
解析 按官能团分类方法，甲醛属于醛类。①④为按碳骨架分类，②③均为按官能团分类。
2．(2020·南阳模拟)下列叙述正确的是( )
A．和均是芳香烃，既是芳香烃又是芳香化合物
B．和分子组成相差一个CH2原子团，因此是同系物关系
C．含有羧基，所以属于羧酸类
D．分子式为C4H10O的物质，可能属于醇类或醚类
答案 D
解析 B项，两物质不属于同类物质，一定不互为同系物；C项，有机物含有羧基和氨基，属于氨基酸。
题组二 有机物中官能团名称的识别与规范书写
3．按要求解答下列各题
(1)化合物是一种取代有机氯农药DDT的新型杀虫剂，它含有的官能团为__________________(写名称)，它属于______________(填“脂环”或“芳香”)化合物。
(2)中含氧官能团的名称是_____________________________________。
(3)HCCl3的类别是________，C6H5CHO中的官能团名称是________。
(4)中官能团的名称是________、________。
(5)治疗冠心病的药物心酮胺()中含有的官能团名称是______________________________。
答案 (1)羟基、醛基、碳碳双键 脂环
(2)(酚)羟基、酯基
(3)卤代烃 醛基
(4)羧基 氨基
(5)醚键、酮羰基、氨基、(醇)羟基
解析 (2)—OH直接连在苯环上，为酚羟基，为酯基。
(3)HCCl3中含有氯原子，属于卤代烃，—CHO为醛基。
考点二 有机物的表示方法及命名
1．有机物常用的表示方法
2．烃基
烃分子失去一个氢原子所剩余的原子团。常见的烃基：甲基—CH3，乙基—CH2CH3，正丙基—CH2CH2CH3，异丙基。
3．有机化合物的命名
(1)烷烃
①习惯命名法：
当碳原子数n≤10时，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示；当n＞10时，用汉字数字表示。
当碳原子数n相同时，用正、异、新来区别。
如：CH3CH2CH2CH2CH3称为正戊烷，(CH3)2CHCH2CH3称为异戊烷，C(CH3)4称为新戊烷。
②系统命名法
(2)含官能团的有机物的系统命名与烷烃类似
注意 卤代烃中卤素原子作为取代基看待。酯是由对应的羧酸与醇(或酚)的名称组合，即某酸某酯。聚合物：在单体名称前面加“聚”。
(3)苯的同系物：苯环作为母体，其他基团作为取代基。
①习惯命名，用邻、间、对。
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。
题组一 判断下列有机物命名是否正确
1．烷烃命名判断
(1) 异丁烷( )
(2)CH3CH(C2H5)CH2CH2CH3 2­乙基戊烷( )
(3) 2­乙基丁烷( )
答案 (1)× (2)× (3)×
2．烯烃命名判断
(1) 2­甲基­3­戊烯( )
(2)CH2==CH—CH==CH—CH==CH2 1,3,5­三己烯( )
(3) 3­乙基­1­丁烯( )
(4) 2­甲基­2,4­己二烯( )
(5) 1,3­二甲基­2­丁烯( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×
3．烃的衍生物命名判断
(1) 2­羟基丁烷( )
(2)CH2Cl—CH2Cl 二氯乙烷( )
(3)CH3CH(NO2)CH2COOH 3­硝基丁酸( )
(4) 3­己酸( )
(5)CH3CH2OOCCOOCH2CH3 酯( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
题组二 规范书写有机物的名称
4．按要求写出下列烃的名称
(1) 2,5­二甲基­3­乙基己烷。
(2) 4­甲基­1­戊炔。
(3) 3­甲基­1­丁烯。
(4) 1,3,5­三甲基苯(均三甲苯)。
(5) 3,3,4­三甲基己烷。
(6)CH2==CHCH2Cl 3­氯丙烯。
(7) 2­乙基­1,3­丁二烯。
5．规范写出烃的衍生物的名称
(1)HO—CH2CH==CH2 丙烯醇。
(2) 1,2­丙二醇。
(3) 对苯二甲酸。
(4)C4H9Cl的核磁共振氢谱表明其只有一种化学环境的氢，则其化学名称为2­甲基­2­氯丙烷。
(5)CH2==CHCOONa发生聚合反应可得到一种高吸水性树脂，该树脂的名称为聚丙烯酸钠。
题组三 根据有机物的名称规范书写结构简式
6.(1)4,4­二甲基­2­戊醇的结构简式为______________________。
(2)2,4,6­三甲基苯酚的结构简式为__________________________。
(3)乙二酸二乙酯的键线式为_______________________________。
(4)苯乙炔的结构简式为___________________________________。
(5)丙二醛的结构简式为___________________________________。
答案 (1)
(2) (3)
(4)(5)OHCH2CHO
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，取代基位号之和不是最小)。
(3)支链主次不分(不是先简后繁)。
(4)“­”“，”忘记或用错。
2．弄清系统命名法中四种字的含义
(1)烯、炔、醛、酮、酸、酯……指官能团。
(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……
考点三 有机物的空间结构 同分异构体 同系物
1．判断有机化合物中原子共线与共面的基本类型
(1)熟练掌握四种典型结构
①甲烷型：四面体结构，碳原子与四个原子形成四个共价键时，空间结构都是四面体结构，五个原子中最多有三个原子共平面。
②乙烯型：平面结构，位于乙烯型结构上的六个原子一定共平面。
③乙炔型：直线形结构，位于乙炔型结构上的四个原子一定在一条直线上，也一定共平面。
④苯型：平面六边形结构，位于苯环上的十二个原子一定共平面，并且处于对角线的四个原子共线。
(2)注意键的旋转
①在分子中，形成单键的原子可以绕键轴旋转，而形成双键、三键等其他键的原子不能绕轴旋转。
②若平面间靠单键相连，所连平面可以绕轴旋转，可能旋转到同一平面上，也可能旋转后不在同一平面上。
③若平面间被多个点固定，则不能旋转，一定共面。如分子中所有环一定共面。
(3)恰当地拆分复杂分子
观察复杂分子的结构，先找出类似于甲烷、乙烯、乙炔和苯分子的结构，再将对应的空间结构及键的旋转等知识进行迁移即可解决有关原子共面、共线的问题。
特别要注意的是，苯分子中处于对位的两个碳原子以及它们所连的两个氢原子，这四个原子是在一条直线上的。
(4)把握“三步”解题策略
[典例] 有机物分子中最多有________个碳原子在同一平面内，最多有________个原子在同一条直线上，与苯环共面的碳原子至少有________个。
答案 11 6 9
解析 以碳碳双键为中心，根据乙烯、苯、乙炔、甲烷的结构，可以画出如图所示结构。
由于碳碳单键可以绕轴自由旋转，炔直线一定在苯平面内，苯平面和烯平面可能共面，也可能不共面。因而该有机物分中的所有碳原子均可能共面，最多有5＋6＝11个碳原子共面，至少有6＋2＋1＝9个碳原子在苯平面内。由于苯分子、乙烯分子的键角均为120°，炔直线所在苯环正六边形对角线上的碳原子共线，因而5个碳原子和炔基上的1个氢原子共线，即5＋1＝6。
2．同分异构现象、同分异构体
(1)概念
化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象叫同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。
(2)同分异构体类型
(3)常见的官能团异构举例
3.同系物
(1)SiH2==CH2中所有原子不可能共面(×)
错因：类比乙烯的结构，所有原子一定共面。
(2)同分异构体和同系物一定属于同类有机物(×)
错因：有机物的同分异构体中存在官能团异构，可能属于不同类物质，同系物一定属于同类物质。
(3)与互为官能团异构(×)
错因：属于同一种物质。
(4)CH2==CH2和在分子组成上相差一个CH2原子团，两者互为同系物(×)
错因：两种物质属于不同类物质。
题组一 有机物分子中原子的空间位置判断
1．下列有关说法正确的是( )
A．CH3CH==CHCH3分子中的4个碳原子可能在同一直线上
B．苯乙烯()分子的所有原子可能在同一平面上
C.分子中的所有原子都在同一平面上
D．的名称为3­甲基­4­异丙基己烷
答案 B
解析 A项，以“”为中心，联想乙烯分子中的键角为120°，该分子中4个碳原子不可能共线；B项，单键可绕轴旋转，烯平面与苯平面可能共面，因而所有原子可能共面；C项，含有饱和碳，所有原子不可能共面；D项，应选含支链最多的碳链为主链，正确的名称为：2,4­二甲基­3­乙基己烷。
2．(1)分子中最多有________个碳原子在同一平面内，最多有________个碳原子在同一条直线上。
(2)已知为平面结构，则HOOC—CH==CH—CH==CH—COOH分子中最多有________个原子在同一平面内。
答案 (1)11 4 (2)16
题组二 同系物的判断
3．下列叙述正确的是( )
A．若烃中碳、氢元素的质量分数相同，则为同系物
B．CH2==CH2和CH2==CH—CH==CH2互为同系物
C．和互为同分异构体
D．同分异构体的化学性质可能相似
答案 D
解析 同系物中碳、氢元素的质量分数不一定对应相同，如甲烷与乙烷，碳、氢元素的质量分数对应相同的烃也不一定是同系物，如乙炔与苯，故A错误；CH2==CH2和CH2==CH—CH==CH2碳碳双键数不同，不互为同系物，故B错误；和分子式不同，故C错误；互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别，化学性质可能相似，如正丙烷和异丙烷，也可能不同，如乙酸与甲酸甲酯性质不同，故D正确。
4．下列物质一定属于同系物的是________(填序号)。
① ② ③
④C4H8 ⑤CH2==CH—CH==CH2 ⑥C3H6
⑦ ⑧
答案 ⑤⑦
题组三 同分异构体的判断与书写
5．下列说法正确的是( )
A．分子式为C3H6O2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5种
B．四联苯的一氯代物有4种
C．与具有相同官能团的同分异构体的结构简式为CH2==CHCH2COOH、CH3CH==CHCOOH
D．兴奋剂乙基雌烯醇()可能有属于芳香族的同分异构体
答案 CD
解析 分子式为C3H6O2的酯可能是HCOOC2H5、CH3COOCH3，水解得到的醇分别是C2H5OH、CH3OH，得到的酸分别是HCOOH、CH3COOH。C2H5OH、CH3OH与HCOOH、CH3COOH形成的酯共有4种，A项错误；四联苯是具有两条对称轴的物质，即，有5种不同化学环境的氢原子，故有5种一氯代物，B项错误；中有和—COOH两种官能团，由于官能团不变，只将官能团的位置移动即可得其同分异构体：CH2==CHCH2COOH、CH3CH==CHCOOH，C项正确；该有机物含有4个环和1个碳碳双键，不饱和度为5，苯环的不饱和度为4，所以可能有属于芳香族的同分异构体，D项正确。
6．(1)与CH2==CHOC2H5具有完全相同的官能团的同分异构体有________种(注：考虑顺反异构)，写出所有可能的结构简式：_________________________________。
(2)分子式为C9H10O符合下列条件的B的同分异构体有________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱为4组峰，且面积之比为6∶2∶1∶1的是________(写出其中一种的结构简式)。
①属于芳香化合物
②能发生银镜反应
答案 (1)4 CH2==CHCH2OCH3、、、
(2)14 (或)
解析 (2)根据化学式可知该有机物的不饱和度为5，由条件①可知同分异构体结构中含有苯环，条件②说明同分异构体结构中含有—CHO，除此之外，还有2个C原子且通过单键连接在分子中，这2个C原子可能全部或部分与醛基连接后连接在苯环上，也可能组合或单独连接在苯环上。根据这2个C原子上述不同方式的连接，部分同分异构体罗列如下：、、(存在苯环上邻、间、对共3种异构)、(存在苯环上邻、间、对共3种异构)、(存在苯环上位置不同的6种异构)，共计14种。
根据峰面积之比为6∶2∶1∶1可知该有机物中的10个氢原子分别在两个对称的甲基上，苯环上必须有两个对称的氢原子，另两个氢原子分别在醛基上和苯环上，由此可确定其结构是：或。
有限定条件的同分异构体书写的关键——思维有序
(1)观察分子或者研究对象确定不饱和度
2审限制条件eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(性质特征限制\(――→,\s\up7(确定))官能团及数目,结构特征限制\(――→,\s\up7(确定))\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(碳骨架、是否含,有苯环,支链的位置、结,构是否对称)),核磁共振氢谱的峰面积之比\(――→,\s\up7(确定))\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(等效氢原子、,结构是否对称))))
(3)做减法，巧组合：移动或插入官能团，书写位置异构
考点四 研究有机物的一般步骤和方法
1．研究有机化合物的基本步骤
eq \x(分离提纯)―→eq \x(元素定量分析)―→eq \x(测定相对分子质量)―→eq \x(波谱分析)
↓ ↓ ↓ ↓
纯净物 确定实验式 确定分子式 确定结构式
2．分离提纯有机物常用的方法
(1)蒸馏和重结晶
(2)萃取和分液
①常用的萃取剂：苯、CCl4、乙醚、石油醚、二氯甲烷等。
②液—液萃取：利用有机物在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同，将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂中的过程。
③固—液萃取：用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程。
3．有机物分子式的确定
(1)元素分析
(2)相对分子质量的确定
①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计算气体相对分子质量的常用方法
a．M＝eq \f(m,n)
b．M＝22.4ρ(标准状况)
c．阿伏加德罗定律，同温同压下eq \f(M1,M2)＝eq \f(ρ1,ρ2)，则M1＝eq \f(ρ1,ρ2)M2＝DM2
4．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。
常见官能团特征反应如下：
(2)物理方法
①红外光谱
分子中化学键或官能团可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，从而可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。
②核磁共振氢谱
③X射线衍射
X射线和晶体中的原子相互作用可以产生衍射图。经过计算可以从中获得键长、键角等分子结构信息。
(3)有机物分子中不饱和度的确定
(1)碳氢质量比为3∶1的有机物一定是CH4(×)
错因：甲醇(CH4O)分子的碳氢质量比也为3∶1。
(2)CH3CH2OH与CH3OCH3互为同分异构体，核磁共振氢谱相同(×)
错因：前者有三种不同化学环境的氢原子，峰面积之比为3∶2∶1，后者只有一种氢原子。
(3)乙醇是良好的有机溶剂，根据相似相溶原理，用乙醇从水溶液中萃取有机物(×)
错因：乙醇与水互溶。
(4)用元素分析仪和红外光谱相结合即可确定有机物的结构(×)
错因：元素分析仪只能确定元素的种类，红外光谱只能确定化学键、官能团的类型，不能确定官能团的数目和位置。
用燃烧法测定某固体有机物A的分子组成，测定装置如图所示(夹持装置和加热装置未画出)：
取9.0 g A放入B装置中，通入过量O2燃烧，生成CO2和H2O，请回答下列有关问题：
(1)有同学认为该套装置有明显的缺陷，该同学判断的理由是________________________。
(2)用改进后的装置进行试验，反应结束后，C装置增重5.4 g，D装置增重13.2 g，则A的实验式为________。
(3)通过质谱法则得其相对分子质量为180，则A的分子式为________。
(4)计算该分子的不饱和度为________，推测该分子中是否含有苯环________(填“是”或“否”)。
(5)经红外光谱分析，有机物A中含有两种官能团，为进一步确定其结构，某研究小组进行如下实验：
①A能发生银镜反应；
②在一定条件下，1 ml A可以与1 ml H2加成还原生成直链的己六醇；
③在一定条件下，18 g有机物A与足量的Na反应产生标准状况下的H2 5.6 L。
已知：一个碳原子上连有2个羟基是不稳定结构，则A的结构简式是________。
答案 (1)D能够吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，造成实验误差 (2)CH2O (3)C6H12O6 (4)1 否 (5)CH2OH(CHOH)4CHO
解析 (2)C装置的增重即为A燃烧时生成水的质量，n(H2O)＝eq \f(5.4 g,18 g·ml－1)＝0.3 ml，所以A中n(H)＝0.6 ml，m(H)＝0.6 g；D装置的增重即为A燃烧时生成CO2的质量，n(CO2)＝eq \f(13.2 g,44 g·ml－1)＝0.3 ml，所以A中n(C)＝0.3 ml，m(C)＝3.6 g；m(H)＋m(C)＝4.2 g，所以A中含有O元素，且m(O)＝9.0 g－4.2 g＝4.8 g，n(O)＝eq \f(4.8 g,16 g·ml－1)＝0.3 ml；A中n(C)∶n(H)∶n(O)＝1∶2∶1，A的实验式为CH2O。(3)通过质谱法测得其相对分子质量为180，所以A中CH2O的个数为eq \f(180,12＋2＋16)＝6，所以分子式为C6H12O6。(5)①A能发生银镜反应，所以A中含有醛基；根据②实验及分子的不饱和度、已知信息综合分析可知A分子为直链结构，含有5个羟基。根据③实验进一步验证，A分子中含有5个羟基。
确定有机化合物结构式的基本思路
题组一 仪器分析在有机物结构确定中的应用
1．某小组在实验室研究一种有机物，按顺序采取以下步骤确定其结构，采用的方法不正确的是( )
A．利用沸点不同蒸馏提纯该有机物
B．利用燃烧法确定该有机物的实验式为C2H6O
C．利用核磁共振氢谱确定该有机物的相对分子质量为46
D．利用红外光谱图确定该有机物分子中含O—H键
答案 C
解析 蒸馏是利用物质的沸点不同分离提纯的方法，故A正确；利用燃烧法可以确定生成的二氧化碳和水的量，从而确定碳氢比，根据质量守恒确定是否含有O，因此可以得到该有机物的实验式C2H6O，故B正确；利用核磁共振氢谱可以确定该有机物中氢原子的化学环境和个数比，不能确定相对分子质量，故C错误；利用红外光谱图可以确定有机物分子中的化学键类型和官能团，因此可以确定是否含O—H键，故D正确。
2．某化合物由碳、氢、氧三种元素组成，其红外光谱图表明有C—H键、O—H键、C—O键的红外吸收峰，该有机物的相对分子质量是60，其核磁共振氢谱只有3组峰，则该有机物的结构简式是( )
A．CH3CH2OCH3 B．CH3CH(OH)CH3
C．CH3CH2CH2OH D．CH3CH2CHO
答案 B
解析 CH3CH2OCH3结构中不含O—H键，A错误；CH3CH(OH)CH3相对分子质量为60，分子中含有C—H键、O—H键、C—O键，有3种不同化学环境的氢原子，满足条件，B正确；CH3CH2CH2OH有4种不同化学环境的氢原子，C错误；CH3CH2CHO相对分子质量为58，有C—H键、C==O键，不含O—H键、C—O键，D错误。
题组二 有机物分子式、结构式的确定
3．靛青是一种染料，利用元素分析仪分析其样品，发现它只含碳、氢、氧、氮四种元素，四种元素的质量分数分别如下：碳为73.3%、氢为3.8%、氮为10.7%、氧为12.2%，则靛青的最简式为( )
A．C8H5NO B．C4H6NO
C．C2H2NO D．C7H8NO
答案 A
解析 N(C)∶N(H)∶N(N)∶N(O)＝eq \f(73.3,12)∶eq \f(3.8,1)∶eq \f(10.7,14)∶eq \f(12.2,16)≈6.11∶3.8∶0.76∶0.76
≈8∶5∶1∶1。
4．某有机物X含C、H、O三种元素，现已知下列条件：①碳的质量分数 ②氢的质量分数 ③X蒸气的摩尔体积(STP) ④X对H2的相对密度 ⑤X的质量。确定X的分子式需要的最少条件是( )
A．①② B．①③⑤
C．①②④ D．①②③④⑤
答案 C
解析 根据①碳的质量分数、②氢的质量分数可以确定氧元素的质量分数，进一步可以确定该有机物的实验式，由④X对氢气的相对密度可以确定有机物分子的相对分子质量，综上所述，最终可以确定有机物的分子式的最少组合是①②④。
5．胡椒酚A是植物挥发油中的一种成分。某研究性学习小组对其分子组成结构的研究中发现：A的相对分子质量不超过150；A中C、O的质量分数分别为w(C)＝80.60%，w(O)＝11.94%，完全燃烧后产物只有CO2和H2O。根据以上信息，填写下列内容：
(1)A的摩尔质量为________。
(2)光谱分析发现A中不含甲基(—CH3)，苯环上的一氯取代物只有2种；1 ml A与足量饱和溴水反应，最多消耗3 ml Br2，则A的结构简式为_____________________________
________________________________________________________________________。
(3)A的一种同分异构体中，苯环上含有两个取代基，取代基位置与A相同，且能发生银镜反应。
符合条件的A的同分异构体的结构简式为______________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)134 g·ml－1
(2)
(3)、
解析 由题意知胡椒酚A中至少含有一个羟基，A的摩尔质量M＝eq \f(16n,11.94%)，由于M≤150，可知n只能取1，解得M≈134 g·ml－1，A中含有的碳原子数为eq \f(134×80.60%,12)≈9，氢原子数为eq \f(134×1－80.60%－11.94%,1)≈10，因此A的化学式为C9H10O。A分子的不饱和度为5，含有一个苯环(不饱和度为4)，说明A中还含有一个碳碳双键，且A中不含甲基，因此双键在末端，A中苯环上的一氯取代物只有2种，说明酚羟基和烃基在对位上，从而可确定胡椒酚A的结构简式为。
题组一 有机物的命名
1．(2020·山东等级模拟考，2)某烯烃分子的结构简式为，用系统命名法命名其名称为( )
A．2,2,4­三甲基­3­乙基­3­戊烯
B．2,4,4­三甲基­3­乙基­2­戊烯
C．2,2,4­三甲基­3­乙基­2­戊烯
D．2­甲基­3­叔丁基­2­戊烯
答案 B
2．写出下列有机物的名称。
(1)[2020·全国卷Ⅲ，36(1)]A()的化学名称为________。
(2)[2019·全国卷Ⅲ，36(1)]A()的化学名称为________。
(3)[2020·全国卷Ⅰ，36(1)]A()的化学名称为________。
(4)[2018·全国卷Ⅰ，36(1)]ClCH2COOH的化学名称为________。
(5)[2017·全国卷Ⅰ，36(1)]的化学名称是________。
(6)[2017·全国卷Ⅱ，36(2)]CH3CH(OH)CH3的化学名称为________。
(7)[2017·全国卷Ⅲ，36(1)]的化学名称是________。
答案 (1)2­羟基苯甲醛(水杨醛) (2)间苯二酚(1,3­苯二酚) (3)三氯乙烯 (4)氯乙酸 (5)苯甲醛 (6)2­丙醇(或异丙醇) (7)三氟甲苯
题组二 官能团的辨识
3．(2020·海南，10)姜黄素是我国古代劳动人民从姜黄根茎中提取得到的一种黄色食用色素。下列关于姜黄素说法正确的是( )
A．分子式为C21H22O6
B．分子中存在手性碳原子
C．分子中存在3种含氧官能团
D．既能发生取代反应，又能发生加成反应
答案 CD
解析 由结构式可知，姜黄素的分子式为C21H20O6，故A错误；手性碳原子所连接的四个基团是不同的，并且是饱和的，姜黄素分子中不存在手性碳原子，故B错误；姜黄素中存在羟基、醚键和酮羰基3种含氧官能团，故C正确；姜黄素中存在甲基，可以发生取代反应；存在碳碳双键，可以发生加成反应，故D正确。
4．按要求写出下列各有机物中官能团的名称。
(1)[2020·江苏，17(1)改编]中的含氧官能团名称为________、________和________。
(2)[2019·全国卷Ⅱ，36(1)]eq \x(\a\vs4\al\c1( A,C3H6))eq \(――→,\s\up7(Cl2),\s\d5(光照))eq \x(\a\vs4\al\c1( B,C3H5Cl))eq \(――→,\s\up7(HOCl))eq \x(\a\vs4\al\c1( C,C3H6OCl2))。A是一种烯烃，化学名称为____，C中官能团的名称为________、________。
(3)[2018·全国卷Ⅰ，36(5)]中含氧官能团的名称是______________。
(4)[2017·天津，8(5)改编]中含有的官能团的名称为________。
(5)[2019·天津，8(1)改编]茅苍术醇()所含官能团名称为__________。
答案 (1)硝基 醛基 (酚)羟基 (2)丙烯 碳氯键 羟基 (3)羟基、醚键 (4)羧基、氨基、碳氯键 (5)碳碳双键、羟基
解析 (2)含3个碳原子的烯烃A是丙烯。由合成路线图知，丙烯与氯气在光照条件下发生甲基上的取代反应，生成的B为CH2==CHCH2Cl，B再与HOCl发生碳碳双键上的加成反应，生成的C为或，C中官能团为羟基和碳氯键。
题组三 有机物分子结构的确定及同分异构体数目的判断
5．[2020·新高考全国卷Ⅰ(山东)，12]α­氰基丙烯酸异丁酯可用作医用胶，其结构简式如下。下列关于α­氰基丙烯酸异丁酯的说法错误的是( )
A．其分子式为C8H11NO2
B．分子中的碳原子有3种杂化方式
C．分子中可能共平面的碳原子最多为6个
D．其任一含苯环的同分异构体中至少有4种不同化学环境的氢原子
答案 C
解析 A项，由结构简式可知，其分子式为C8H11NO2，正确；B项，分子中的碳原子含有sp、sp2、sp3 3种杂化方式，正确；C项，根据乙烯及酯基的结构分析可知，共面的碳原子最多为7个，错误；D项，该分子含苯环的同分异构体中，等效氢原子种类最少的应具有对称结构，此对称结构的结构简式可为，该分子的等效氢为4种，正确。
6．[2020·天津，14(1)(2)]
(1)A的链状同分异构体可发生银镜反应，写出这些同分异构体所有可能的结构：________________。
(2)在核磁共振氢谱中，化合物B有________组吸收峰。
答案 (1)、、、H2C==CHCH2CHO (2)4
7．[2020·全国卷Ⅱ，36(6)]化合物C(C6H10O)的同分异构体中能同时满足以下三个条件的有________个(不考虑立体异构体，填标号)。
(ⅰ)含有两个甲基；
(ⅱ)含有酮羰基(但不含C==C==O)；
(ⅲ)不含有环状结构。
(a)4 (b)6 (c)8 (d)10
其中，含有手性碳(注：连有四个不同的原子或基团的碳)的化合物的结构简式为_________________________。
答案 (c)
8．[2019·全国卷Ⅰ，36(3)]写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B()的同分异构体的结构简式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(不考虑立体异构，只需写出3个)
答案 、、、、(任意写出其中3个即可)
9．(2019·浙江4月选考，29)由C、H、O三种元素组成的链状有机化合物X，只含有羟基和羧基两种官能团，且羟基数目大于羧基数目。称取2.04 g纯净的X，与足量金属钠充分反应，生成672 mL氢气(标准状况)。请确定摩尔质量最小的X分子中羟基、羧基数目及该X的相对分子质量(要求写出简要推理过程)。
答案 n(H2)＝eq \f(672×10－3L,22.4 L·ml－1)＝0.03 ml，设X中羟基和羧基的总数为m个(m>2)
则n(X)＝eq \f(0.03×2,m)ml＝eq \f(0.06,m)ml，M(X)＝eq \f(2.04m,0.06)g ·ml－1＝34m g·ml－1
m＝4，M(X)＝136 g·ml－1，含有3个羟基和1个羧基，相对分子质量为136。
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1．鉴别环己醇()和3,3­二甲基丁醛，可采用化学方法或物理方法，下列方法中不能对二者进行鉴别的是( )
A．利用金属钠或金属钾 B．利用质谱法
C．利用红外光谱法 D．利用核磁共振氢谱
答案 B
解析 二者互为同分异构体，相对分子质量相同，无法利用质谱法鉴别。
2．(2019·青岛质检)下列物质的类别与所含官能团都正确的是( )
A． 酚 —OH
B． 羧酸 —COOH
C． 醛 —CHO
D．CH3—O—CH3 酮
答案 B
解析 —OH未直接与苯环相连，属于醇，A项错误；属于酯，官能团为酯基()，C项错误；CH3—O—CH3属于醚，官能团为，D项错误。
3．有机物虽然种类繁多，但其命名是有规则的。下列有机物的命名正确的是( )
A．1,3,5­三溴苯酚
B．2­丁醇
C．3­甲基丁烯
D． 2,6­二甲基­5­乙基庚烷
答案 B
解析 A项，羟基应是1号位，故正确的命名应是：2,4,6­三溴苯酚；D项，有机物的名称为2,6­二甲基­3­乙基庚烷。
4．某研究小组利用“钯催化交叉偶联反应”合成了有机物丙，合成路线如下：
下列分析判断正确的是( )
A．分离提纯有机物丙宜在NaOH热溶液中进行
B．利用NaOH溶液、AgNO3溶液即可确定有机物甲中含有溴元素
C．可用酸性KMnO4溶液检验有机物丙中是否含有机物乙
D．PdCl2的作用是提高反应物的活性，加快反应速率
答案 D
解析 根据有机物的结构简式可知，丙中含有酯基，在氢氧化钠溶液中发生水解反应，所以分离提纯有机物丙不宜在NaOH热溶液中进行，A错误；溴代烃在碱性条件下水解，水解后需要加入硝酸酸化，否则生成氢氧化银沉淀，影响实验结论，故B错误；丙和乙分子中都含有碳碳双键，都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能鉴别，故C错误；PdCl2为反应的催化剂，可降低反应的活化能，加快反应速率，故D正确。
5．(2020·山东5月等级模拟考，4)中医药是中华民族的瑰宝，厚朴酚是一种常见中药的主要成分之一，有抗菌、消炎等功效，其结构简式如图a所示。下列说法错误的是( )
A．厚朴酚与溴水既可发生加成反应又可发生取代反应
B．图b所示为厚朴酚的一种同分异构体
C．厚朴酚分子中所有碳原子可能共平面
D．厚朴酚分子中不含手性碳原子
答案 B
解析 厚朴酚含有酚羟基、碳碳双键，既可与溴水发生加成反应又可发生取代反应，故A正确；图b结构与厚朴酚相同，和厚朴酚为同一物质，故B错误；厚朴酚分子中苯环中所有原子共面，碳碳双键中所有原子共面，则所有碳原子可能共面，故C正确；手性碳原子是指与四个各不相同原子或原子团相连的碳原子，由结构图可知厚朴酚分子中不含手性碳原子，故D正确。
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
6．(2020·泰安市高三模拟)已知：，下列关于M、N两种有机物的说法正确的是( )
A．M、N均可以用来萃取溴水中的溴
B．M、N分子中所有原子均可能处于同一平面
C．M、N均可发生加聚反应
D．M、N的一氯代物均只有4种(不考虑立体异构)
答案 D
7．(2020·山东5月等级模拟考，11)下列关于有机物结构的说法错误的是( )
A．环己烷中所有C—C—C键角均为120°
B．CnH2n＋1Cl与CnHCl2n＋1同分异构体数目相同
C．C原子与N原子之间可形成单键、双键和三键
D．含有手性碳原子的饱和链烃中，碳原子数最少的一定是3­甲基己烷
答案 AD
解析 环己烷中所有碳原子均饱和，饱和碳原子为四面体结构，键角不是120°，故A错误；CnH2n＋1Cl与CnHCl2n＋1用换元法思考，则同分异构体数目相同，故B正确；C原子与N原子之间可形成单键、双键和三键，故C正确；含有手性碳原子的饱和链烃中，碳原子数最少的可能是3­甲基己烷，也可能是2,3­二甲基戊烷，故D错误。
8．502胶水是一种强力粘胶剂，其主要成分的结构为。下列有关说法正确的是( )
A．分子式为C6H7O2N
B．含有碳碳双键、氰基和酯基三种官能团
C．分子中所有原子可能都共面
D．在微量水汽催化下发生缩聚反应固化粘着
答案 AB
解析 题给分子的分子式为C6H7O2N，A正确；分子中含有饱和碳原子，则所有原子不可能都共面，C错误；502胶水是液态单体，其主要成分发生加聚反应生成固态聚合物，D错误。
三、非选择题
9．按要求回答下列问题：
(1)的系统命名为___________________________。
(2)3­甲基­2­戊烯的结构简式为________________________________。
(3)的分子式为________。
(4)某烃的分子式为C4H4，它是合成橡胶的中间体，它有多种同分异构体。
①试写出它的一种链式结构的同分异构体的结构简式：____________________。
②它有一种同分异构体，每个碳原子均达饱和，且碳与碳的夹角相同，该分子中碳原子形成的空间结构为____________形。
(5)化合物A是合成天然橡胶的单体，分子式为C5H8。A的结构简式为____________，化学名称是____________。
答案 (1)2,3­二甲基丁烷
(2)
(3)C4H8O
(4)①CH2==CH—C≡CH ②正四面体
(5) 2­甲基­1,3­丁二烯
10．按要求写出下列有机物的结构简式：
(1)[2019·北京，25(5)]M是J
()的同分异构体，符合下列条件的M的结构简式是________________________________________________________________________。
①包含2个六元环；
②M可水解，与NaOH溶液共热时，1 ml M最多消耗2 ml NaOH。
(2)[2019·江苏，17(4)]C()的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：________________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应；
②碱性水解后酸化，含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶1。
(3)[2019·浙江4月选考，32(4)]写出C6H13NO2同时符合下列条件的同分异构体的结构简式：________。
①分子中有一个六元环，且成环原子中最多含2个非碳原子；
②1H­NMR谱和IR谱检测表明分子中有4种化学环境不同的氢原子；有N—O键，没有过氧键(—O—O—)。
答案 (1)
(2)
(3)、、、
11．奶油中有一种只含C、H、O的化合物A，其相对分子质量为88，分子中C、H、O原子个数比为2∶4∶1，且分子中不含碳碳双键。请回答下列问题：
(1)A的分子式为______________。
(2)A的某一同分异构体属于酯类且核磁共振氢谱存在4种峰，面积之比为1∶2∶2∶3，其结构简式为_________________________________。
(3)在空气中长时间搅拌奶油，A可转化为相对分子质量为86的化合物B，B的一氯代物只有一种，写出B的结构简式：___________________________________，A→B的反应类型为________________________________________________________________________。
答案 (1)C4H8O2 (2)HCOOCH2CH2CH3
(3) 氧化反应
12．有机物I是合成药物的中间体，以有机物A为原料制备I的路线如下：
已知：①有机物A的相对分子质量为88，其核磁共振氢谱为三组峰，峰面积之比为1∶2∶1；8.8 g A完全燃烧只生成体积比为1∶1(同温同压)的CO2和H2O(g)，若把它们通过碱石灰，碱石灰质量增加24.8 g；等质量的有机物A能与0.2 ml乙酸发生酯化反应；
②Diels­Alder反应：。
请回答下列问题：
(1)F的系统命名是______________。
(2)E的结构简式是______________。
(3)下列关于有机物A的说法正确的是______________(填序号)。
①不存在顺反异构体
②所有碳原子一定共平面
③能使紫色石蕊溶液变红
④1 ml A能消耗1 ml H2
(4)B→C、C→D的①的反应类型分别为______、______。
(5)写出H→I的化学方程式：__________________。
(6)D中含氧官能团的名称是__________________。
(7)化合物W是G的同分异构体，可与FeCl3溶液发生显色反应，且能与NaHCO3溶液反应放出CO2，核磁共振氢谱为五组峰，峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1，则W的结构简式为________________________________________________________________________。
答案 (1)1,3­丁二烯
(2)
(3)②④
(4)氧化反应 消去反应
(5)
(6)羧基
(7)
解析 由题意可知，A的相对分子质量为88，完全燃烧生成的二氧化碳和水的物质的量相等，通过碱石灰增重24.8 g，即二氧化碳和水各为0.4 ml，从而推得A的分子式为C4H8O2，其核磁共振氢谱为三组峰，峰面积之比为1∶2∶1，故A的结构简式为HOCH2CH==CHCH2OH，则B的结构简式是HOCH2CH2CHClCH2OH，C的结构简式为HOOCCH2CHClCOOH，D的结构简式为HOOCCH==CHCOOH，再采用逆推法，H的结构简式为，G为，根据Diels­Alder反应可知E为。
13．利用基本有机化工原料A(C2H4)制备1,6­己二酸(H)，并进一步合成尼龙的合成路线(部分反应条件略去)如图所示：
回答下列问题：
(1)A的名称是________，C含有的官能团是________。
(2)G的结构简式为____________________。
(3)反应⑧的化学方程式是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)W是H的同分异构体，7.30 g的W与足量饱和碳酸氢钠溶液反应可释放出2.24 L(标准状况)二氧化碳。W的可能结构共有________种(不考虑立体异构)；其中核磁共振氢谱为三组峰，且峰面积之比为3∶1∶1的结构简式为_______________________________。
答案 (1)乙烯 醚键
(2)
(3)nHOOC(CH2)4COOH＋nH2NRNH2eq \(――→,\s\up7(催化剂))＋(2n－1)H2O
(4)8
解析 (4)根据7.30 g的W与足量饱和碳酸氢钠溶液反应可释放出2.24 L(标准状况)二氧化碳，可推出一个W分子中含有2个—COOH，W可能的结构简式分别是、、、、、、、，共8种。类别
官能团
典型代表物
名称、结构简式
烷烃
－
甲烷CH4
烯烃
(碳碳双键)
乙烯H2C==CH2
炔烃
—C≡C—(碳碳三键)
乙炔CH≡CH
芳香烃
－
苯
卤代烃
(碳卤键)
溴乙烷CH3CH2Br
醇
—OH(羟基)
乙醇CH3CH2OH
酚
苯酚
醚
(醚键)
乙醚
CH3CH2OCH2CH3
醛
(醛基)
乙醛CH3CHO
酮
(酮羰基)
丙酮CH3COCH3
羧酸
(羧基)
乙酸CH3COOH
酯
(酯基)
乙酸乙酯
CH3COOCH2CH3
胺
—NH2(氨基)
甲胺CH3NH2
酰胺
(酰胺基)
乙酰胺
CH3CONH2
氨基酸
—NH2(氨基)、
—COOH(羧基)
甘氨酸
有机物名称
结构式
结构简式
键线式
2­甲基­1­丁烯
2­丙醇
或
CH3CH(OH)CH3
碳架异构
碳链骨架不同，如CH3—CH2—CH2—CH3和
位置异构
官能团位置不同，如：CH2==CH—CH2—CH3和CH3CH==CHCH3
官能团
异构
官能团种类不同，如：CH3CH2OH和CH3OCH3，常见的官能团异构有醇、酚、醚；醛与酮；羧酸与酯等
组成通式
可能的类别及典型实例
CnH2n
烯烃(CH2==CHCH3)、
环烷烃()
CnH2n－2
炔烃(CH≡C—CH2CH3)、
二烯烃(CH2==CHCH==CH2)、
环烯烃()
CnH2n＋2O
醇(C2H5OH)、醚(CH3OCH3)
CnH2nO
醛(CH3CH2CHO)、
酮()、
烯醇(CH2==CHCH2OH)、
环醚()、
环醇()
CnH2nO2
羧酸(CH3CH2COOH)、
酯(HCOOCH2CH3、CH3COOCH3)、
羟基醛(HO—CH2CH2—CHO)、
羟基酮()
CnH2n－6O
酚()、
芳香醚()、
芳香醇()
适用对象
要求
蒸馏
常用于分离、提纯液态有机物
①该有机物热稳定性较强
②该有机物与杂质的沸点相差较大
重结晶
常用于分离、提纯固态有机物
①杂质在所选溶剂中溶解度很小或很大
②被提纯的有机物在此溶剂中溶解度受温度影响较大
特征反应
有机分子的官能团
能与NaHCO3反应产生CO2
含—COOH
能与金属钠反应产生H2
含—OH或—COOH
能与NaOH溶液反应或水解反应
含酚羟基、羧基、酯基、—X
能发生银镜反应或能与新制Cu(OH)2在加热条件下产生砖红色沉淀
含醛基、甲酸酯
与FeCl3发生显色反应
含酚羟基