4-1 杂环化合物 同步作业 《化学（农林牧渔）》同步教学 高教版

专题四 第一节 杂环化合物 同步作业 《化学（农林牧渔）》同步教学 高教版 一、选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个正确答案） 1.下列关于杂环化合物的说法，正确的是（ ） A. 仅由碳元素组成的环状化合物 B. 环中至少含有一种非碳元素的环状化合物 C. 杂环化合物都具有毒性 D. 杂环化合物均为液态 2.农林生产中常用的杀虫剂吡虫啉，其分子结构中含有的杂环类型是（ ） A. 呋喃环 B. 吡啶环 C. 噻吩环 D. 吡咯环 3.下列化合物中，属于杂环化合物的是（ ） A. 苯 B. 环己烷 C. 吡啶 D. 乙烷 4.杂环化合物的分类主要依据是（ ） A. 环的大小和杂原子种类 B. 熔点高低 C. 溶解度大小 D. 密度大小 5.在兽药领域，用于治疗动物肠道感染的甲硝唑，其分子中含有的杂原子是（ ） A. 仅氧原子 B. 仅氮原子 C. 氧和氮原子 D. 硫和氮原子 6.关于六元杂环化合物的说法，错误的是（ ） A. 吡啶是典型的六元杂环化合物 B. 环中杂原子多为氮原子 C. 化学性质与苯完全相同 D. 部分六元杂环化合物可作为农药中间体 7.下列杂环化合物中，常用于制备农林用除草剂的是（ ） A. 呋喃 B. 噻唑 C. 嘧啶 D. 吡咯 8.杂环化合物具有广泛生物活性的主要原因是（ ） A. 分子结构稳定 B. 易溶于水 C. 能与生物大分子特异性结合 D. 熔点较低 9.下列关于五元杂环化合物的说法，正确的是（ ） A. 环中只含一个杂原子 B. 呋喃、噻吩、吡咯均为五元杂环 C. 都不具有芳香性 D. 不能用于农林生产领域 10.农林牧渔生产中，杂环化合物作为饲料添加剂的作用是（ ） A. 提高饲料成本 B. 促进动物生长 C. 降低动物免疫力 D. 污染饲料 二、填空题（本大题共5小题，每空1分，共15分） 1.杂环化合物分子中的杂原子常见的有______、______和______；根据环的数目，可将杂环化合物分为______和______两类。 2.吡啶的分子结构为______元杂环，环中含有______个氮原子，其化学性质比苯更______（填“活泼”或“稳定”），易发生______反应。 3.农林用杀菌剂多菌灵的分子结构中含有的杂环是______；该类杂环化合物的特点是______，因此具有良好的杀菌效果。 4.噻吩的环中杂原子是______，其存在于______中，是重要的农林化工原料；吡咯的环中杂原子是______，其衍生物在兽药中可用于______。 5.杂环化合物在农林牧渔领域的应用十分广泛，如作为______、______、______和饲料添加剂等，其中______是用量最大的应用类型。 三、判断题（本大题共5小题，每小题2分，共10分。正确的打“√”，错误的打“×”） 1.所有杂环化合物都具有芳香性。（ ） 2.杂环化合物中的杂原子通过配位键参与成环。（ ） 3.农林生产中使用的杂环农药都对环境有污染。（ ） 4.吡啶和苯的分子结构相似，都能发生取代反应。（ ） 5.杂环化合物的生物活性与其杂原子种类和环结构密切相关。（ ） 四、命名题（本大题共4小题，每小题3分，共12分。根据要求完成命名或判断） 1.根据杂环结构及应用，命名下列化合物：分子结构为五元杂环，含一个硫原子，是制备农林杀虫剂的重要原料的是______。 2.指出下列杂环化合物的类型及应用领域：“嘧啶”属于______元杂环化合物，应用领域为______；“呋喃”属于______元杂环化合物，应用领域为______。 3.根据杂环化合物的生物活性，命名一种用于兽药的杂环化合物______，其主要作用是______。 4.判断下列杂环化合物命名与应用的对应关系是否正确：“吡虫啉是含吡啶环的除草剂”（ ），若错误请改正______。 五、简答题（本大题共2小题，每小题8分，共16分） 1.简述杂环化合物在农林牧渔领域应用的优势，结合具体例子说明其在农药和兽药中的应用价值。 2.对比吡啶和苯的结构与化学性质差异，说明这些差异对吡啶在农林化工中应用的影响。 六、推断题（本大题共2小题，每小题8.5分，共17分） 1.某农林化工产品A，具有如下性质：① 常温下为白色晶体，难溶于水，易溶于有机溶剂；② 分子结构中含有一个六元环，环内有两个氮原子；③ 能抑制农作物病原菌的生长，可作为杀菌剂使用；④ 其衍生物在土壤中降解速度较快，对环境友好。 请回答：（1）推断A所属的化合物类型及可能的杂环结构；（2）分析A能作为杀菌剂的原因及对环境友好的特点；（3）列举出与A同类的另一种农林用化合物及其应用。 2.某兽药B，实验分析如下：① 分子结构为五元杂环，含一个氮原子，环上连接有氨基；② 能与动物体内的特定酶结合，抑制有害微生物代谢；③ 对家禽的大肠杆菌感染有良好治疗效果；④ 口服后易被吸收，且毒副作用小。 请回答：（1）推断B可能的杂环名称及所属化合物类别；（2）说明B治疗大肠杆菌感染的作用机制；（3）结合B的性质，分析其作为兽药的优势。 参考答案 一、选择题 1. B 2. B 3. C 4. A 5. B 6. C 7. C 8. C 9. B 10. B 二、填空题 1. 氮；氧；硫；单杂环；稠杂环 2. 六；1；活泼；取代 3. 苯并咪唑环；生物活性强 4. 硫；煤焦油；氮；治疗寄生虫病 5. 农药；兽药；杀菌剂；农药 三、判断题 1. × 2. × 3. × 4. √ 5. √ 四、命名题 1. 噻吩 2. 六；农林农药（杀菌剂/除草剂）；五；农林化工原料 3. 甲硝唑；治疗动物肠道感染 4. ×；吡虫啉是含吡啶环的杀虫剂 五、简答题 1. 应用优势：生物活性高、针对性强、用量少、易修饰优化。农药应用：如吡虫啉（含吡啶环），能特异性作用于害虫神经系统，高效防治蚜虫等农林害虫，减少作物损失；兽药应用：如甲硝唑（含咪唑环），可精准抑制动物体内厌氧菌和原虫的代谢，治疗家禽、家畜的肠道感染，且毒副作用小。 结构差异：吡啶环中含一个氮原子，氮原子电负性大于碳，使环上电子云密度降低，且氮原子有孤对电子；苯环为纯碳环，电子云密度均匀。化学性质差异：吡啶比苯更易发生亲电取代反应和氧化反应，且氮原子可发生质子化反应。应用影响：吡啶的活泼性使其易衍生化，可通过结构修饰制备多种农林农药（如杀虫剂、除草剂），其质子化特性还能增强与生物靶点的结合能力，提高药效。 六、推断题 1. （1）化合物类型：杂环化合物；可能的杂环结构：嘧啶环（或苯并嘧啶环）。（2）杀菌原因：分子中的杂环结构能与病原菌的关键蛋白质或酶结合，抑制其生长繁殖；环境友好原因：在土壤中降解快，不会长期残留造成污染。（3）同类化合物及应用：多菌灵，用于防治小麦白粉病、水稻纹枯病等。 2. （1）杂环名称：吡咯环；化合物类别：吡咯类杂环化合物。（2）作用机制：B分子中的杂环结构及氨基能与大肠杆菌的特定代谢酶结合，抑制酶的活性，阻止大肠杆菌的物质代谢和繁殖，从而达到治疗感染的效果。（3）兽药优势：① 针对性强，对大肠杆菌感染疗效好；② 口服易吸收，用药方便；③ 毒副作用小，对家禽安全性高。 学科网（北京）股份有限公司 $