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第五节 突破高考中的有机题(考点考法剖析)-【高考引领教学】2023届高考化学一轮针对性复习方案(全国通用)(原卷版)
展开第五节 高考中的有机题
【关键能力及高考要求】
关键能力要求:理解辨析能力、分析推理能力、探究创新能力。
高考要求:高考考查本节主要从两方面的能力入手:1.掌握有机选择题中涉及的有机化合物的结构、空间构型、性质及应用。
2.掌握有机综合题中涉及的有机化合物的结构、空间构型、性质及应用。
【学科核心素养解析】
1.宏观辨识与微观探析:认识生命中的基础有机物和生活中的高分子材料的性质和应用,形成“性质決定应用”的观念。从组成、结构认识营养物质、高分子化合物的微观结构且理解它们的性质,形成“结构决定性质”和“性质反映结构”的观念。
2.证据推理与模型认知:根据不同的数据条件推测有机物的结构。根据不同的结构判断性质,建立典型的同分异构体的书写模型和同分异构体的数目判断,能运用模型书写和判断同分异构体,揭示同分异构体的本质和规律。
3.科学态度与社会责任:通过高分子材料的合成等了解化学对社会发展的重大贡献;通过分析高分子材料的利弊建立可持续发展意识和绿色化学观念,并能对与此有关的社会热点问题做出正确的价值判断。
高频考点1选择题中的有机化学
一.选择题中的有机的考题情景
1.已知有机物的结构简式,判断选项中的表述正误
2.已知有机物的合成流程,判断选项中的表述正误
3.以文字表述,判断正误
二、判断正误的有机化学问题
1.有机物的组成和结构:如:手性碳原子数,共线、共面的原子数,分子式的书写。
2.同分异构体数目判断,一卤代物种类判断
3.官能团的性质
4.同系物的判断
5.有机物的用途
【高考实例】
例1.(2021·全国乙卷试题)一种活性物质的结构简式为,下列有关该物质的叙述正确的是
A.能发生取代反应,不能发生加成反应
B.既是乙醇的同系物也是乙酸的同系物
C.与互为同分异构体
D.该物质与碳酸钠反应得
【考点演练】
1.(2020·全国高考试题)紫花前胡醇可从中药材当归和白芷中提取得到,能提高人体免疫力。有关该化合物,下列叙述错误的是
A.分子式为C14H14O4
B.不能使酸性重铬酸钾溶液变色
C.能够发生水解反应
D.能够发生消去反应生成双键
【高考实例】
例2.(2021·湖南试题)已二酸是一种重要的化工原料,科学家在现有工业路线基础上,提出了一条“绿色”合成路线:
下列说法正确的是
A.苯与溴水混合,充分振荡后静置,下层溶液呈橙红色
B.环己醇与乙醇互为同系物
C.已二酸与溶液反应有生成
D.环己烷分子中所有碳原子共平面
【考点演练】
2.(2020·全国高考试题)吡啶()是类似于苯的芳香化合物,2-乙烯基吡啶(VPy)是合成治疗矽肺病药物的原料,可由如下路线合成。下列叙述正确的是
A.Mpy只有两种芳香同分异构体 B.Epy中所有原子共平面
C.Vpy是乙烯的同系物 D.反应②的反应类型是消去反应
【高考实例】
例3.(2020·浙江高考试题)下列说法不正确的是( )
A.相同条件下等质量的甲烷、汽油、氢气完全燃烧,放出的热量依次增加
B.油脂在碱性条件下水解生成的高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分
C.根据纤维在火焰上燃烧产生的气味,可以鉴别蚕丝与棉花
D.淀粉、纤维素、蛋白质都属于高分子化合物
【考点演练】
3.(2018·全国高考试题)苯乙烯是重要的化工原料。下列有关苯乙烯的说法错误的是
A.与液溴混合后加入铁粉可发生取代反应
B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯
D.在催化剂存在下可以制得聚苯乙烯
高频考点2综合题中的有机化学
一、综合题的命题
1.题设情境:题供由某些有机原料合成某产物的工艺流程
2.题设信息:
(1)物质经过一系列的化学反应,来合成。这些反应有两类:
有些反应是中学已知的,学生要熟悉这些反应及反应条件
有些反应是未知的,未知反应题目会提供新信息,新信息一定会起作用。
(2)题中会设置一些化合物,有的已知分子式,有的已知结构简式,学生要通过分子式结构简式的变化,推导出分子的结构简式。
3.设问:
(1)命名:有机物的命名、官能的命名。
(2)反应类型的判断
(3)书写化学反应方程式
(4)合成中,几步反应的作用
(5)结构简式的推断和书写
(6)条件同分异构体的种类判断和书写
(7)手性碳原子数的判断和书写
(8)合成流程设计
二、综合题的解法
1.以上八个“设问”中所需要的知识,学生都要熟练掌握
2.要掌握有机合成中官能团的衍变和化学反应的变化。
3.要利用已知流程中的转化步骤,来实现合成流程设计
三.有机合成中官能团的衍变
1、官能团的引入(或转化)方法
(1)引入或转化为碳碳双键的三种方法
① | 醇的消去反应引入 | CH3CH2OHCH2==CH2↑+H2O |
② | 卤代烃的消去反应引入 | CH3CH2Br+NaOHCH2==CH2↑+NaBr+H2O |
③ | 炔烃与H2、HX、X2的不完全加成反应 | CH≡CH+H2CH2==CH2,CH≡CH+Br2―→CHBr==CHBr CH≡CH+HClCH2==CHCl |
(2)引入卤素原子的三种方法
① | 烷烃、苯及其同系物与卤素单质发生取代反应 | CH3CH3+Cl2HCl+CH3CH2Cl(还有其他的卤代烃) , |
② | 不饱和烃与卤素单质、卤化氢的加成反应 | CH2==CHCH3+Br2―→CH2Br—CHBrCH3 CH≡CH+HClCH2==CHCl CH2==CHCH3+HBrCH3—CHBrCH3 |
③ | 醇与氢卤酸的取代反应 | R—OH+HXR—X+H2O |
(3)引入羟基的四种方法
① | 烯烃与水加成生成醇 | CH2==CH2+H2OCH3CH2—OH |
② | 卤代烃的碱性水解成醇 | CH3CH2—Br+NaOHCH3CH2—OH+NaBr |
③ | 醛或酮与氢气加成生成醇 | CH3CHO+H2CH3CH2—OH,CH3COCH3+H2 |
④ | 酯水解生成醇 | CH3COOCH2CH3+H2OCH3COOH+CH3CH2OH |
(4)引入醛基(或羰基)的方法
① | 醇的催化氧化 | 2RCH2OH+O22RCHO+2H2O |
(5)引入羧基的四种方法
① | 醛被氧化成酸 | 2CH3CHO+O22CH3COOH |
② | 酯在酸性条件下水解 | CH3COOCH2CH3+H2OCH3COOH+CH3CH2OH |
③ | 含侧链的芳香烃被强氧化剂氧化 | |
④ | 醇被强氧化剂氧化 | CH3CH2OHCH3COOH+H2O |
⑤ | 羧酸盐酸化 | CH3COONH4+HCl―→CH3COOH+NH4Cl |
2、官能团的消除
(1)通过加成消除不饱和键的双键或三键
(2)通过加成或氧化等消除醛基(—CHO)
(3)通过消去、氧化、与氢卤酸取代或酯化反应等消除羟基(—OH)
(4)通过水解反应消除酯基、肽键、卤素原子
3、官能团的保护:在引入一个新官能团或将某一官能团加以转换时,若反应会影响分子中原有的官能团,则应对这一官能团进行保护。
如:在含有碳碳双键的分子中,欲将羟基氧化时,应先把碳碳双键保护起来,以防被破坏。为了保护其他官能团而人为引入的基团,称为保护基。
保护基的选择应满足以下条件:①易于引入且不影响分子中其他部位结构;②形成的保护基在后续反应中保持稳定;③在保持分子其他部位结构不被破坏的情况下易于除去。有时在引入多官能团时,还需要选择恰当的顺序保护特定官能团
被保护的官能团 | 被保护的官能团性质 | 保护方法 |
酚羟基 | 易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化 | ①用NaOH溶液先转化为酚钠,后酸化重新转化为酚:
②用碘甲烷先转化为苯甲醚,后用氢碘酸酸化重新转化为酚:
|
碳碳双键 | 易与卤素单质加成,易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化 | 用氯化氢先通过加成转化为氯代物,后用NaOH醇溶液通过消去重新转化为碳碳双键 |
氨基 | 易被氧气、臭氧、双氧水、酸性高锰酸钾溶液氧化 | 先用盐酸转化为盐,后用NaOH溶液重新转化为氨基 |
醛基 | 易被氧化 | 乙醇(或乙二醇)加成保护: |
四、有机合成中用到的反应
1、使有机物碳链增长的反应
①乙炔自身加成 | 2CH≡CH―→CH2==CH—C≡CH |
②卤代烃与NaCN的反应 | CH3CH2Cl+NaCN―→CH3CH2CN(丙腈)+NaCl CH3CH2CNCH3CH2COOH |
③卤代烃与炔钠的反应 | 2CH3C≡CH+2Na2CH3C≡CNa+H2 CH3C≡CNa+CH3CH2Cl―→CH3C≡CCH2CH3+NaCl |
④卤代烃和钠反应 | 2R—Cl+2Na―→R—R+2NaCl |
⑤醛、酮与氢氰酸的加成反应 | CH3CHO |
⑥醛、酮与格氏试剂反应 | CH3CHOCH2CH3 |
⑦羟醛缩合反应 | |
⑧烯烃、炔烃加聚反应 | nCH2==CH2 |
⑨苯环与卤代烃反应(傅克反应) | +R—Cl+HCl |
⑩苯环与酰卤反应 | ++HCl |
⑪缩聚反应 | +(n-1)H2O n+n+nH2O
|
2、使有机物碳链缩短的反应
①脱羧反应 | R—COONa+NaOHR—H+Na2CO3 |
②氧化反应 | R—CH==CH2RCOOH+CO2↑ R1—CH==CH—R2R1CHO+R2CHO |
③水解反应 | 酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解 |
④烃的裂化或裂解反应 | C16H34C8H18+C8H16;C8H18C4H10+C4H8 |
3、使有机物碳链的成环的反应
①二烯烃成环反应(双烯合成) | |
②羟基酸酸的酯化成环 | +H2O |
③多元羧酸与多元醇的酯化成环 | |
④氨基酸的成环 | , |
⑤二元羧酸与二氨基化合物成环 |
++2H2O |
⑥形成环醚 |
4、使有机物碳链的开环的反应
①环酯水解开环 | |
②环烯烃氧化开环 | |
开环聚合 | n |
五1.醇、酚的取代反应
羟基与羟基之间可以脱去一个水成醚,这是个取代反应,如果分子中有两个羟基,这反应就有了变化
(1)两个分子脱一个水成单醚:2CH2(OH)CH2(OH)CH2(OH)CH2OCH2CH2(OH)+H2O
(2)两个分子脱两个水成环醚:2CH2(OH)CH2(OH)+2H2O
(3)n个分子脱n-1个水缩聚成聚醚:
nHOCH2CH2OH+(n-1)H2O
nHOCH2CH2CH2CH2OHH2O
2.酯化反应:
(1)一个羟基和一个羧基脱去一个水生成酯,如果分子中有两个官能团,就有了变化.
二元醇和二元酸,醇酸(即羟基酸)
两个分子脱一个水成一元酯:
+H2O
HOOC—COOCH2CH2OH+H2O
两个分子脱两个水成酯:
+2H2O
n个分子脱n-1或2n-1个水缩聚成聚酯:
n+(n-1)H2O
n +(n-1)H2O
n+nHOCH2CH2OH+(2n-1)H2O
(2)酚(或醇)与酸酐生成酯的反应:
+(CH3CO)2O+CH3COOH
CH2(OH)CH(OH)4CHO+5(CH3CO)2OCH2(OOCCH3)CH(OOCCH3)4CHO+CH3COOH
(3)醇酚中的氧O变为硫S:
+H2O。
CH3CH2SH+(CH3CO)2OCH3CH2SOCCH3+CH3COOH
3.加成反应:
或不是简单的催化加氢或加溴、溴化氢等,而是和一些复杂的分子加成
(1)乙酸与炔加成 :CH3COOH+CH≡CHCH2
(2)甲醛或乙醛的加成成环:3HCHO
3CH3CHO
(3)羟醛缩合:+
3HCHO+CH3CHO
(4)苯酚和醛酮的加成:
+
+
(5)复杂分子的加聚:
n+nHOCH2CH2OH+nH2O
n
(6)分子内的加成:
4.酚醛缩聚的变化:
这个反应的原理是先加成后取代,苯酚的邻对位上的氢可以与碳氧双键加成,然后再脱水取代,一至循环进行.
n +n+(n-1)H2O
5.酯交换反应的变化 :R1COOR2+R3OHR1COOR3+R2OH;
碳酸亚乙酯与甲醇反应:+2CH3OH+。
+(2n-1)CH3OH
n+n+(2n-1)CH3OH。
6.醛的氧化的变化:
HCHO+4Ag(NH3)2OH4Ag+(NH4)2CO3+6NH3+2H2O
HCHO+4Cu(OH)2 +NaOH2Cu2O↓+Na2CO3+6H2O
OHCCHO+4Ag(NH3)2OH4Ag+(NH4)2C2O4+6NH3+2H2O
OHCCHO+4Cu(OH)2 +NaOH2Cu2O↓+Na2C2O4+6H2O
7.一个碳原子上连接多个-X的变化
+2NaOH+2NaCl+H2O
+4NaOH+3NaCl+2H2O
8.反应类型的叠加变化
(1)加成-取代:
n +n+(n-1)H2O
(2)加成-消去
+CH3CHO+H2O
【高考实例】
例4 (2022年普通高等学校招生全国统一考试(全国乙卷))左旋米那普伦是治疗成人重度抑郁症的药物之一,以下是其盐酸盐(化合物K)的一种合成路线(部分反应条件已简化,忽略立体化学):
已知:化合物F不能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳。
回答下列问题:
(1)A的化学名称是_______。
(2)C的结构简式为_______。
(3)写出由E生成F反应的化学方程式_______。
(4)E中含氧官能团的名称为_______。
(5)由G生成H的反应类型为_______。
(6)I是一种有机物形成的盐,结构简式为_______。
(7)在E的同分异构体中,同时满足下列条件的总数为_______种。
a)含有一个苯环和三个甲基;
b)与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳;
c)能发生银镜反应,不能发生水解反应。
上述同分异构体经银镜反应后酸化,所得产物中,核磁共振氢谱显示有四组氢(氢原子数量比为6:3:2:1)的结构简式为_______。
【考点演练】
4. (2022年普通高等学校招生全国统一考试(全国甲卷))用N-杂环卡其碱(NHC base)作为催化剂,可合成多环化合物。下面是一种多环化合物H的合成路线(无需考虑部分中间体的立体化学)。
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______。
(2)反应②涉及两步反应,已知第一步反应类型为加成反应,第二步的反应类型为_______。
(3)写出C与/反应产物的结构简式_______。
(4)E的结构简式为_______。
(5)H中含氧官能团的名称是_______。
(6)化合物X是C的同分异构体,可发生银镜反应,与酸性高锰酸钾反应后可以得到对苯二甲酸,写出X的结构简式_______。
(7)如果要合成H的类似物H′(),参照上述合成路线,写出相应的D′和G′的结构简式_______、_______。H′分子中有_______个手性碳(碳原子上连有4个不同的原子或基团时,该碳称为手性碳)。
第五节 突破高考中的有机题(考点考法剖析)-【高考引领教学】2023届高考化学一轮针对性复习方案(全国通用)(解析版): 这是一份第五节 突破高考中的有机题(考点考法剖析)-【高考引领教学】2023届高考化学一轮针对性复习方案(全国通用)(解析版),共21页。
第五节 突破高考中的有机题 课时作业(实战演练)-【高考引领教学】2023届高考化学一轮针对性复习方案(全国通用)(原卷版): 这是一份第五节 突破高考中的有机题 课时作业(实战演练)-【高考引领教学】2023届高考化学一轮针对性复习方案(全国通用)(原卷版),共10页。试卷主要包含了1mlX消耗NaOH0等内容,欢迎下载使用。
第四节 突破高考中的物质结构和性质(考点考法剖析)-【高考引领教学】2023届高考化学一轮针对性复习方案(全国通用)(原卷版): 这是一份第四节 突破高考中的物质结构和性质(考点考法剖析)-【高考引领教学】2023届高考化学一轮针对性复习方案(全国通用)(原卷版),共9页。