2025届高考化学一轮复习 课件 专题九 有机化学基础

有机化学基础 专题九 1   考题命题探究 真题考向分析 命 题 特 色 　高考对于有机部分的考查,选择题通常会结合陌生有机物的结构简式或有机物转化关系,以此为命题载体考查有机物中原子的杂化方式、典型性质、共线共面问题、同分异构体等,难度相对较小;非选择题侧重考查学生对有机合成路线综合分析,判断路线中某些有机物的性质,书写反应的化学方程式,同分异构体数目与特定结构的书写、迁移题干路线或新信息设计合成路线等,试题综合性强,对学生能力要求高 　(1)多官能团陌生有机物的结构与性质: 　湖北卷(2023、2022、2021),辽宁卷(2023、2022、2021),湖南卷(2023、2022、2021),河北卷(2022、2021),广东卷(2023、2022、2021),新课标全国卷(2023) 　   考题命题探究 真题考向分析 能 力 素 养 　理解与辨析能力、分析与推测能力:引导学生建立“组成、结构决定性质”的基本观念,形成基于官能团、化学键与反应类型认识有机化合物的一般思路,了解测定有机化合物结构、探究性质、设计合成路线的相关知识,提升有机化学学习素养 　(2)有机合成与推断: 　湖北卷(2023、2022、2021),辽宁卷(2023、2022、2021),河北卷(2022、2021),湖南卷(2023、2022、2021),广东卷(2023、2022、2021)  微专题20　多官能团陌生有机物 的结构与性质 高考怎么考 高考考什么 命题角度一 有机化合物的分类、结构与同分异构体 命题角度二 有机化合物的性质 反应类型 高考精准练 4 高考怎么考 1. [2023•辽宁卷] 在光照下,螺吡喃发生开、闭环转换而变色,过程如下。下列关于开、闭环螺吡喃说法正确的是 (　 ) A.均有手性 B.互为同分异构体 C.N原子杂化方式相同 D.闭环螺吡喃亲水性更好 B [解析]闭环螺吡喃含有1个手性碳原子,如图中*标注: ,有手性异构体,是手性分子,开环螺吡喃不含手性碳原子,也没有手性异构体,不是手性分子,故A错误; 根据它们的结构简式可知,分子式均为C19H19NO,它们结构不同,因此互为同分异构体,故B正确; 高考怎么考 1. [2023•辽宁卷] 在光照下,螺吡喃发生开、闭环转换而变色,过程如下。下列关于开、闭环螺吡喃说法正确的是 (　 ) A.均有手性 B.互为同分异构体 C.N原子杂化方式相同 D.闭环螺吡喃亲水性更好 B 闭环螺吡喃中N原子杂化方式为sp3,开环螺吡喃中N原子杂化方式为sp2,故C错误; 开环螺吡喃中氧原子显负价,电子云密度大,容易与水分子形成分子间氢键,水溶性增大,因此开环螺吡喃亲水性更好,故D错误。 高考怎么考 2. [2023•湖北卷] 湖北蕲春李时珍的《本草纲目》记载的中药丹参,其水溶性有效成分之一的结构简式如图。下列说法正确的是 (　 ) A.该物质属于芳香烃 B.可发生取代反应和氧化反应 C.分子中有5个手性碳原子 D.1 mol该物质最多消耗9 mol NaOH B 高考怎么考 [解析]该有机物中含有氧元素,不属于烃,A错误; 该有机物中含有羟基和羧基,可以发生酯化反应,酯化反应属于取代反应,酚羟基的邻对位也可发生取代反应,含有的酯基可发生水解反应,水解反应属于取代反应,含有碳碳双键,可发生氧化反应,B正确; 将连有四个不同原子或基团的碳原子称为手性碳原子,如图标“*”所示: ,则一共有4个手性碳原子,C错误; 该物质中含有7个酚羟基、2个羧基、2个酯基,则1 mol 该物质最多消耗11 mol NaOH,D错误。 高考怎么考 3. [2023•辽宁卷] 冠醚因分子结构形如皇冠而得名,某冠醚分子c可识别K+,其合成方法如下。下列说法错误的是 ( 　) A.该反应为取代反应 B.a、b均可与NaOH溶液反应 C.c核磁共振氢谱有3组峰 D.c可增加KI在苯中的溶解度 C [解析]根据a和c的结构简式可知,a与b发生取代反应生成c和HCl,A正确; a中含有酚羟基,酚羟基呈弱酸性,能与NaOH反应,b可在NaOH溶液中发生水解反应,生成醇类,B正确; 根据c的结构简式可知,该冠醚中有4种不同化学环境的氢原子,如图所示: ,核磁共振氢谱有4组峰,C错误; 高考怎么考 3. [2023•辽宁卷] 冠醚因分子结构形如皇冠而得名,某冠醚分子c可识别K+,其合成方法如下。下列说法错误的是 ( 　) A.该反应为取代反应 B.a、b均可与NaOH溶液反应 C.c核磁共振氢谱有3组峰 D.c可增加KI在苯中的溶解度 C c可识别K+,形成 ,该物质在苯中溶解度较大,因此c可增加KI在苯中的溶解度,D正确。 高考怎么考 4. [2023•湖北卷] 下列事实不涉及烯醇式与酮式互变异构原理的是 (　 ) ⇌ (R为烃基或氢) A.HC≡CH能与水反应生成CH3CHO B. 可与H2反应生成 C. 水解生成 D. 中存在具有分子内氢键的异构体 B　 高考怎么考 [解析]根据图示的互变原理,酮式结构可以发生互变异构转化为烯醇式,烯醇式具有的特点为与羟基相连的碳原子必须连接双键。 水可以写成H—OH的形式,与CH≡CH发生加成反应生成CH2=CHOH,烯醇式的 CH2=CHOH不稳定,转化为酮式的乙醛,A不符合题意; 产物3-羟基丙烯中,与羟基相连的碳原子未连接双键,不会发生烯醇式与酮式的互变异构,B符合题意; 中酯基水解生成 和CH3OCOOH, 可以发生互变异构转化为 ,C不符合题意; 可以发生互变异构转化为 ,从而可形成分子内氢键,D不符合题意。 高考怎么考 5. [2023•湖南卷] 葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂,工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料,在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙,其阳极区反应过程如下: 下列说法错误的是 (　 ) A.溴化钠起催化和导电作用 B.每生成1 mol葡萄糖酸钙,理论上电路中 转移了2 mol电子 C.葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元 环状结构的产物 D.葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应 B 高考怎么考 [解析]由图中信息可知,溴化钠是电解装置中的电解质,其电离产生的离子可以起导电作用,且Br-在阳极上被氧化为Br2,然后Br2与H2O反应生成HBrO和Br-,HBrO再和葡萄糖反应生成葡萄糖酸和Br-,溴离子在该过程中的质量和化学性质保持不变,因此,溴化钠在反应中起催化和导电作用,A正确; 2 mol Br-在阳极上失去2 mol电子后生成1 mol Br2,由转化关系可知,2Br2~2HBrO~2葡萄糖~2葡萄糖酸~葡萄糖酸钙,因此,每生成1 mol葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了4 mol电子,B错误; 高考怎么考 葡萄糖酸分子内既有羧基又有羟基,能通过分子内酯化 反应生成六元环状结构的酯: ,C正确; 葡萄糖分子中含有醛基、羟基,醛基上既能发生氧化反应生成羧基,也能在一定条件下与氢气发生加成反应生成醇,该加成反应也是还原反应,羟基能与羧酸发生酯化反应,酯化反应也是取代反应,与羟基相连的C原子的邻位C原子上有H原子,能发生消去反应,D正确。 整合要点·夯实必备 高考考什么 1. 常见简单分子的共价键、杂化方式、空间结构 命题角度一 有机化合物的分类、结构与同分异构体 代表物质 共价键类型及数目 C的杂化方式 共面原子数 空间结构 甲烷 σ键(4个) sp3 3 正四面体 乙烯 σ键(5个)π键(1个) sp2 6 平面结构 乙炔 σ键(3个)π键(2个) sp 4 直线形 苯 σ键 (12个)大π键(1个) sp2 12 平面结构 甲醛 σ键(3个)π键(1个) sp2 4 平面结构 2. 同分异构体数目的判断(不考虑立体异构) 整合要点·夯实必备 高考考什么 探究典例·提升能力 高考考什么 例1 [2022•河北卷改编] 在HY沸石催化下,萘与丙烯反应主要生成二异丙基萘M和N。   +CH3CH CH3 + 下列说法正确的是 (　 ) A.M和N互为同系物 B.M分子中最多有12个碳原子共平面 C.N的一溴代物有4种 D.萘的二溴代物有10种 D　 探究典例·提升能力 高考考什么 [解析] M和N具有相同的分子式,但结构不同,二者互为同分异构体,A错误; M分子中萘环上的10个碳原子、与萘环直接相连的碳原子一定共面,碳碳单键可以 旋转,每个异丙基上最多有1个甲基碳原子在萘环平面内,则最多有14个碳原子共平面,B错误; N分子为中心对称结构,所以N分子中等效氢原子只考虑一侧即可,如图 ,有5种氢原子,则一溴代物有5种,C错误; 采用“定一移一”法确定萘的二溴代物数目,萘分子有两条对称轴,则一溴代物有两 种( ),当一个溴原子在a位时,另一个溴原子的位置有7种( ),当一个溴原子在b位时,另一个溴原子的位置有3种( ),共10种,D正确。 探究典例·提升能力 高考考什么 迁移应用1 [2022•重庆卷] 关于M的说法正确的是 ( 　) A.分子式为C12H16O6 B.含三个手性碳原子 C.所有氧原子共平面 D.与(CH3)2C=O互为同系物 B　 [解析]由题干M的结构简式可知,其分子式为C12H18O6,A错误; 同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,故M中含三个手性 碳原子,如图中“*”所示: ,B正确; 由题干M的结构简式可知,形成醚键的氧原子和碳原子均采用sp3杂化,故不可能所有氧原子共平面,C错误; 同系物是指结构相似(官能团的种类和数目分别相同),组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,故M与(CH3)2C=O不互为同系物,D错误。 探究典例·提升能力 高考考什么 迁移应用2 [2023•湖北武汉模拟] 东莨菪碱为我国东汉 名医华佗创制的麻醉药“麻沸散”中的有效成分之一,其结构 简式如图所示。下列有关该有机物的说法正确的是(　 ) A.分子式为C17H22NO4 B.分子中含有3种官能团 C.分子中所有碳原子可能共平面 D.与强酸或强碱反应均能生成盐 D　 [解析]由结构简式可知,该有机物的分子式为C17H21NO4,故A错误; 该有机物中含有醚键、酯基、羟基和次氨基,共4种官能团,故B错误; 该有机物中与苯环相连的碳原子是sp3杂化,该碳原子连接3个碳原子,分子中所有碳原子不可能共平面,故C错误; 该有机物中含有酯基,可以和强碱发生水解反应生成盐,该有机物中还含有次氨基,可以和强酸反应生成盐,故D正确。 整合要点·夯实必备 高考考什么 1. 常考有机化合物的重要物理性质 (1)常温常压下,分子中碳原子个数不多于4的烃是气体。(注:新戊烷常温、常压下呈气态) (2)烃、卤代烃、酯类物质均难溶于水;低级醇、低级羧酸易与水形成氢键,故都易溶于水。 (3)烃、一氯代烃、酯类的密度小于水,碳原子数较少时,多氯代烃、多溴代烃、碘代烃、硝基苯等密度大于水。   (4)随分子中碳原子数目的增多,各类有机化合物的同系物的熔、沸点升高;烃分子的同分异构体的支链越多,熔点、沸点越低。 命题角度二 有机化合物的性质　反应类型 整合要点·夯实必备 高考考什么 2. 常见有机化合物的官能团及其性质 种类 官能团 主要化学性质 烷烃 — 　①在光照下发生卤代反应;②不能使酸性KMnO4溶液褪色; ③高温分解 烯烃 　①与X2、H2、HX、H2O等发生加成反应;②加聚反应;③易被氧化,可使酸性KMnO4溶液褪色 苯 — 　①取代反应[如硝化反应、卤代反应(FeX3作催化剂)];②与H2发生加成反应;③不能使酸性KMnO4溶液褪色 甲苯 — 　①取代反应;②可使酸性KMnO4溶液褪色 整合要点·夯实必备 高考考什么 种类 官能团 主要化学性质 醇 —OH 　①与活泼金属Na反应产生H2;②催化氧化生成醛或酮;③与羧酸及无机含氧酸发生酯化反应 乙醛、 葡萄糖 　①与H2加成生成醇;②加热时,被氧化剂{如O2、[Ag(NH3)2]+、Cu(OH)2等}氧化为羧酸(盐) 羧酸 　①酸的通性;②酯化反应 酯 　发生水解反应,生成羧酸(盐)和醇 整合要点·夯实必备 高考考什么 种类 官能团 主要化学性质 油脂 　可发生水解反应,碱性条件下的水解彻底,被称为皂化反应 淀粉 — 　①遇碘变蓝;②在稀酸或淀粉酶催化下,最终被水解成葡萄糖 蛋白质 　①发生水解反应生成氨基酸;②两性;③变性;④盐析;⑤显色反应;⑥灼烧产生特殊气味 整合要点·夯实必备 高考考什么 [微点拨] ①分析有机化合物是否发生氧化反应,要考虑有机化合物的燃烧反应、催化氧化反应(O2/Cu或Ag)、酸性KMnO4溶液的氧化反应等。 ②一般情况下,酯基(—COOR)、羧基(—COOH)不能与H2发生加成反应,但在强还原剂(如LiAlH4等)作用下,—COOR、—COOH可被直接还原为 —CH2OH。 整合要点·夯实必备 高考考什么 3. 有机反应类型 探究典例·提升能力 高考考什么 例2 [2023•广东卷] 2022年诺贝尔化学奖授予研究“点击化学”的科学家。如图所示化合物是“点击化学”研究中的常用分子。关于该化合物,说法不正确的是 (　 ) A.能发生加成反应 B.最多能与等物质的量的NaOH反应 C.能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色 D.能与氨基酸和蛋白质中的氨基反应 B　 [解析]该化合物含有苯环、碳碳三键,都能和氢气发生加成反应,因此该物质能发生加成反应,故A正确; 该物质含有羧基和 ,因此1 mol该物质最多能与2 mol NaOH反应,故B错误; 该物质含有碳碳三键,因此能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,故C正确; 该物质含有羧基,因此能与氨基酸和蛋白质中的氨基反应,故D正确。 迁移应用1 [2023•湖北荆门二模] 某有机物的结构简式如图所示,下列说法正确的是 (　 ) A.该物质与H2加成的产物中含有3个手性碳原子,有光学活性 B.该物质与碳酸钠、碳酸氢钠、钠都能反应 C.1 mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗4 mol Br2 D.1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗4 mol NaOH D 探究典例·提升能力 高考考什么 [解析]该物质与足量H2加成的产物有2个手性碳原子,结构如图: (*号标出), A错误; 该物质不含羧基,不能与碳酸氢钠反应,B错误; 迁移应用1 [2023•湖北荆门二模] 某有机物的结构简式如图所示,下列说法正确的是 (　 ) A.该物质与H2加成的产物中含有3个手性碳原子,有光学活性 B.该物质与碳酸钠、碳酸氢钠、钠都能反应 C.1 mol该物质与足量溴水反应,最多可消耗4 mol Br2 D.1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗4 mol NaOH D 探究典例·提升能力 高考考什么 酚羟基邻位H与溴发生取代反应,碳碳双键能和溴水发生加成反应,所以最多消耗单质溴3 mol,C错误; 分子中含酰胺基、碳溴键、酚羟基,均能和氢氧化钠反应,1 mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗4 mol NaOH,D正确。 迁移应用2 [2023•辽宁葫芦岛二模] 茶叶主要产自我国的南方,茶叶中的儿茶素类化合物是重要成分,其中没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)结构简式如图所示。下列有关该物质的说法不正确的是 (　 ) A.能发生氧化反应、取代反应 B.遇FeCl3溶液发生显色反应 C.该有机物中碳原子的杂化方式为sp2、sp3 D.1 mol该物质最多消耗8 mol NaOH D 探究典例·提升能力 高考考什么 [解析]该有机物分子中含有酚羟基,能发生氧化反应、取代反应,另外,酯基也能发生取代反应,A正确; 该有机物分子中含有8个酚羟基,具有酚的性质,遇FeCl3溶液发生显色反应,B正确; 迁移应用2 [2023•辽宁葫芦岛二模] 茶叶主要产自我国的南方,茶叶中的儿茶素类化合物是重要成分,其中没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)结构简式如图所示。下列有关该物质的说法不正确的是 (　 ) A.能发生氧化反应、取代反应 B.遇FeCl3溶液发生显色反应 C.该有机物中碳原子的杂化方式为sp2、sp3 D.1 mol该物质最多消耗8 mol NaOH D 探究典例·提升能力 高考考什么 该有机物中苯环和酯基上的碳原子,其价层电子对数都为3,杂化方式为sp2,有3个饱和碳原子,其价层电子对数为4,杂化方式为sp3,C正确; 1个该物质分子中,8个酚羟基和1个酯基都能与NaOH发生反应,则1 mol该物质最多消耗9 mol NaOH,D不正确。 1. [2022•辽宁卷] 下列关于苯乙炔( )的说法正确的是 (　 ) A.不能使酸性KMnO4溶液褪色 B.分子中最多有5个原子共直线 C.能发生加成反应和取代反应 D.可溶于水 C　　　 高考精准练 [解析]苯乙炔分子中含有碳碳三键,能使酸性KMnO4溶液褪色,A错误; 如图 ,苯乙炔分子中最多有6个原子共直线,B错误; 苯乙炔分子中含有苯环和碳碳三键,能发生加成反应,苯环上的氢原子能被取代, 能发生取代反应,C正确; 苯乙炔属于烃,难溶于水,D错误。 33 2. [2022•湖北卷] 莲藕含多酚类物质,其典型结构简式如图所示。下列有关该类物质的说法错误的是 (　 ) A.不能与溴水反应 B.可用作抗氧化剂 C.有特征红外吸收峰 D.能与Fe3+发生显色反应 A　　　 高考精准练 [解析]苯酚可以和溴水发生取代反应,取代位置在酚羟基的邻、对位,同理该物质也能和溴水发生取代反应,A错误; 该物质含有酚羟基,酚羟基容易被氧化,故可以用作抗氧化剂,B正确; 该物质红外光谱能看到苯环、C=O、O—H等特征吸收峰,C正确; 该物质含有酚羟基,能与铁离子发生显色反应,D正确。 34 3. [2023•山东卷] 抗生素克拉维酸的结构简式如图所示,下列关于克拉维酸的说法错误的是 (　 ) A.存在顺反异构 B.含有5种官能团 C.可形成分子内氢键和分子间氢键 D.1 mol该物质最多可与1 mol NaOH反应 D　　　 高考精准练 [解析]由题干有机物结构简式可知,该有机物存在碳碳双键,且双键两端的碳原子分别连有不同的原子或原子团,故该有机物存在顺反异构,A正确; 由题干有机物结构简式可知,该有机物含有羟基、羧基、碳碳双键、醚键和酰胺基共5种官能团,B正确; 35 3. [2023•山东卷] 抗生素克拉维酸的结构简式如图所示,下列关于克拉维酸的说法错误的是 (　 ) A.存在顺反异构 B.含有5种官能团 C.可形成分子内氢键和分子间氢键 D.1 mol该物质最多可与1 mol NaOH反应 D　　　 高考精准练 由题干有机物结构简式可知,该有机物中的羧基、羟基、酰胺基等官能团具有形成氢键的能力,故其分子间可以形成氢键,其中距离较近的某些官能团之间还可以形成分子内氢键,C正确; 由题干有机物结构简式可知,1 mol该有机物含有羧基和酰胺基各1 mol,这两种官能团都能与强碱反应,故1 mol该物质最多可与2 mol NaOH反应,D错误。 36 4. [2023•新课标全国卷] 光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。 下列说法错误的是 (　 ) A.该高分子材料可降解 B.异山梨醇分子中有3个手性碳 C.反应式中化合物X为甲醇 D.该聚合反应为缩聚反应 B　　　 高考精准练 [解析]该高分子中含有酯基,可以降解,故A项正确; 如图所示: ,1个异山梨醇分子中有4个手性碳,故B项错误; 37 4. [2023•新课标全国卷] 光学性能优良的高分子材料聚碳酸异山梨醇酯可由如下反应制备。 下列说法错误的是 (　 ) A.该高分子材料可降解 B.异山梨醇分子中有3个手性碳 C.反应式中化合物X为甲醇 D.该聚合反应为缩聚反应 B　　　 高考精准练 根据质量守恒定律可知X为甲醇,故C项正确; 该聚合反应过程中有小分子甲醇生成,属于缩聚反应,故D项正确。 38 5. [2023•辽宁抚顺二模] 罗宾逊成环反应是合成多环化合物的重要方法,例如: 下列说法中正确的是 (　 ) A.有机物M、P、Q属于同系物 B.有机物M、P、Q均含有手性碳原子 C.有机物N中所有原子可能在同一平面内 D.有机物N完全氢化后的名称为2-丁醇 D　　　 高考精准练 [解析]有机物M与P、Q所含官能团种类、数目或环不相同,结构不相似,不属于同系物,A项错误; 有机物M、P不含手性碳原子,B项错误; 39 5. [2023•辽宁抚顺二模] 罗宾逊成环反应是合成多环化合物的重要方法,例如: 下列说法中正确的是 (　 ) A.有机物M、P、Q属于同系物 B.有机物M、P、Q均含有手性碳原子 C.有机物N中所有原子可能在同一平面内 D.有机物N完全氢化后的名称为2-丁醇 D　　　 高考精准练 有机物N分子中含有甲基,甲基中最多三个原子共平面,C项错误; 有机物N完全氢化后的结构简式为 ,名称为2-丁醇,D项正确。 40 6. [2023•辽宁沈阳实验中学模拟] 戴维·朱利叶斯因 用辣椒素识别了辣椒素受体而获得2021年诺贝尔 生理学或医学奖。辣椒素的键线式如图所示, 下列说法正确的是 (　 ) A.辣椒素的分子式为C18H27NO3 B.辣椒素可发生取代、水解、加成、消去反应 C.辣椒素含3种官能团 D.辣椒素中C元素的杂化形式有3种 A　　　 高考精准练 [解析] 1个该分子中C、H、N、O原子个数依次是18、27、1、3,分子式为C18H27NO3,故A正确; 辣椒素具有酚、醚、苯、酰胺和烯烃的性质,酰胺基和酚羟基都能发生取代反应,酰胺基能发生水解反应,碳碳双键和苯环都能发生加成反应,该物质不能发生消去反应,故B错误; 41 6. [2023•辽宁沈阳实验中学模拟] 戴维·朱利叶斯因 用辣椒素识别了辣椒素受体而获得2021年诺贝尔 生理学或医学奖。辣椒素的键线式如图所示, 下列说法正确的是 (　 ) A.辣椒素的分子式为C18H27NO3 B.辣椒素可发生取代、水解、加成、消去反应 C.辣椒素含3种官能团 D.辣椒素中C元素的杂化形式有3种 A　　　 高考精准练 辣椒素中官能团有酚羟基、醚键、酰胺基、碳碳双键,共有4种官能团,故C错误; 分子中苯环、连接双键的碳原子都采用sp2杂化,饱和碳原子采用sp3杂化,所以碳原子有2种杂化类型,故D错误。 42 $$