第一部分 主题五 高频考点1 有机物的空间结构-【金版教程】2026年高考化学大二轮专题复习冲刺方案全书word

大二轮专题复习冲刺方案　化学 有机物的空间结构 一、有机物的空间结构 1．有机物分子中原子共线、共面数目的确定 (1)有机物分子中原子共面情况 ①含饱和碳原子()的有机物，C原子为sp3杂化，所有原子不可能都共面。 ②双键上C原子为sp2杂化，碳碳双键上的6个原子一定共面。 ③苯环上C原子为sp2杂化，苯环上的12个原子一定共面。 ④通过单键连接的两个平面，可能共面，可能不共面，如：。 ⑤中C原子为sp2杂化，含有结构，至少4个原子一定共平面，则甲醛分子中所有原子一定共平面，若用其他原子代替其中的任何氢原子，所有原子仍然共面，如COCl2。 (2)有机物分子中原子共线情况 ①三键上的C原子为sp杂化，碳碳三键上的4个原子一定共线。 ②苯环对位上的4个原子一定共线。 (3)分子式为AB2C2型分子的空间结构 ①四面体结构：没有同分异构体。 ②正方形结构：有两种同分异构体。 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键轴旋转。 (2)若平面间靠单键相连，所连平面可以绕键轴旋转，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，一定共平面。如分子中所有原子一定共面。 二、手性分子的判断 手性碳原子：连有四个不同的原子或原子团的碳原子。 手性分子：有手性异构体的分子。 强调：含有一个手性碳原子的分子是手性分子，含有多个手性碳原子的分子不一定是手性分子。 三、同分异构体数目的判断 基元法 将有机物看作由不同基团连接而成，由基团的异构体数目可推断有机物的异构体数目。如丁基有四种，丁醇(C4H9—OH)、C4H9—Cl分别有四种 换位思考法 将有机物分子中的不同原子或基团进行换位思考。如：乙烷分子中共有6个H原子，若有一个H原子被Cl原子取代所得一氯乙烷只有一种结构，那么五氯乙烷也只有一种结构 等效氢法 分子中等效H原子有如下情况： ①同一碳原子上的氢原子等效； ②同一碳原子上的甲基上的氢原子等效； ③位于对称位置的碳原子上的氢原子等效 定一移一法 判断二元取代物数目的方法，如分析C3H6Cl2的同分异构体，先固定其中一个Cl的位置，移动另外一个Cl 组合法 饱和一元酯R1COOR2，R1—有m种，R2—有n种，共有m×n种酯 记忆法 4个碳原子的链状烷烃有2种，5个碳原子的链状烷烃有3种，6个碳原子的链状烷烃有5种 1．不饱和度比较法，速判分子式正误 第一步：①根据结构简式计算：Ω＝双键数＋三键数×2＋环(除苯环)数＋苯环数×4。 ②根据分子式计算：若分子式是CxHyOm，则Ω＝x＋1－； 若分子式是CxHyOmXn(X＝F、Cl、Br、I)，则Ω＝x＋1－； 若分子式是CxHyOmNn，则Ω＝x＋1－。 第二步：①若不饱和度相等且原子种类相同，则选项分子式大概率正确。 ②若不饱和度不同，则选项分子式一定错误。 ③若不饱和度不同，则两物质一定不互为同系物或同分异构体。 2．先拆分再旋转，巧析原子共线、共面问题 第一步：观察有机物的结构，根据官能团及特殊结构进行拆分，套用以下常用共线、共面模型进行分析。 ①共线问题：乙炔分子模型(4个原子共线)、HCN分子模型(3个原子共线)、苯分子对位模型(4个原子共线)。 ②共面问题：甲烷分子模型(有且只有3个原子共面)、乙烯分子模型(6个原子共面)、苯分子模型(12个原子共面)、甲醛分子模型(4个原子共面)。 第二步：有机物分子结构中的单键均可自由旋转，可将原子转到不同的位置，结合分子结构模型及简单的立体几何知识，将不同的结构单元进行合并，整体考虑共线或共面的原子个数，注意问题中的限定性词语，如“可能”“一定”“最多”“最少”“共面”“共线”等，以免出错。 1.(2025·甘肃卷，3)苦水玫瑰是中国国家地理标志产品，可从中提取高品质的玫瑰精油。玫瑰精油成分之一的结构简式如图，下列说法错误的是(　　) A．该分子含1个手性碳原子 B．该分子所有碳原子共平面 C．该物质可发生消去反应 D．该物质能使溴的四氯化碳溶液褪色 答案：B 2．(2025·河北卷，6)丁香挥发油中含丁香色原酮(K)、香草酸(M)，其结构简式如下： 下列说法正确的是(　　) A．K中含手性碳原子 B．M中碳原子都是sp2杂化 C．K、M均能与NaHCO3反应 D．K、M共有四种含氧官能团 答案：D 3．(2024·广东卷，9)从我国南海的柳珊瑚中分离得到的柳珊瑚酸(如图)，具有独特的环系结构。下列关于柳珊瑚酸的说法不正确的是(　　) A．能使溴的四氯化碳溶液褪色 B．能与氨基酸的氨基发生反应 C．其环系结构中3个五元环共平面 D．其中碳原子的杂化方式有sp2和sp3 答案：C 解析：，如图中圈画所示C为sp3杂化，具有类似甲烷的四面体结构，即环系结构中3个五元环不可能共平面，C错误。 4．(2024·湖北卷，6)鹰爪甲素(如图)可从治疗疟疾的有效药物鹰爪根中分离得到。下列说法错误的是(　　) A．有5个手性碳 B．在120 ℃条件下干燥样品 C．同分异构体的结构中不可能含有苯环 D．红外光谱中出现了3000 cm－1以上的吸收峰 答案：B 解析：分子中有5个手性碳原子，如图中用星号标记的碳原子：，A正确；由鹰爪甲素的结构简式可知，其分子中有过氧键，过氧键热稳定性差，所以不能在120 ℃条件下干燥样品，B错误；鹰爪甲素的分子式为C15H26O4，其不饱和度为3，则其同分异构体的结构中不可能含有苯环，C正确；由鹰爪甲素结构简式可知，其分子中含羟基，所以其红外光谱图中会出现3000 cm－1以上的吸收峰，D正确。 高频考点作业 [三年真题集训] 1．(2025·安徽卷，4)一种天然保幼激素的结构简式如下： 下列有关该物质的说法，错误的是(　　) A．分子式为C19H32O3 B．存在4个C—O σ键 C．含有3个手性碳原子 D．水解时会生成甲醇 答案：B 解析：醚键含有2个C—O σ键，酯基中含有3个C—O σ键，如图，则1个分子中含有5个C—O σ键，B错误。 2．(2025·北京卷，4)物质的微观结构决定其宏观性质。乙腈(CH3CN)是一种常见的有机溶剂，沸点较高，水溶性好。下列说法不正确的是(　　) A．乙腈的电子式： B．乙腈分子中所有原子均在同一平面 C．乙腈的沸点高于与其分子量相近的丙炔 D．乙腈可发生加成反应 答案：B 解析：乙腈分子中含有甲基，结合甲烷的四面体结构可知，所有原子不可能共面，B错误。 3．(2025·江苏卷，9)化合物Z是一种具有生理活性的多环呋喃类化合物，部分合成路线如下： 下列说法正确的是(　　) A．1 mol X最多能和4 mol H2发生加成反应 B．Y分子中sp3和sp2杂化的碳原子数目比为1∶2 C．Z分子中所有碳原子均在同一个平面上 D．Z不能使Br2的CCl4溶液褪色 答案：B 解析：X中不饱和键均可以与H2发生加成反应，1 mol X中苯环与3 mol H2发生加成反应、碳碳双键与1 mol H2发生加成反应、酮羰基与2 mol H2发生加成反应，则1 mol X最多能和6 mol H2发生加成反应，A错误；中1号碳原子为饱和碳原子，与2、3、4号碳原子直接相连，这4个碳原子不可能全部共平面，C错误；Z分子中含有碳碳双键，能使Br2的CCl4溶液褪色，D错误。 4．(2024·重庆卷，7)橙花和橙叶经水蒸气蒸馏可得精油，X和Y是该精油中的两种化学成分。下列说法错误的是(　　) A．X存在2个手性碳原子 B．X的脱水产物中官能团种类数大于2 C．Y不存在顺反异构体 D．Y在酸性条件下的水解产物属于羧酸和醇 答案：B 5．(2024·贵州卷，4)贵州盛产灵芝等中药材。灵芝酸B是灵芝的主要活性成分之一，其结构简式如图。下列说法错误的是(　　) A．分子中只有4种官能团 B．分子中仅含3个手性碳原子 C．分子中碳原子的杂化轨道类型是sp2和sp3 D．该物质可发生酯化反应、加成反应和氧化反应 答案：B 解析：分子中的手性碳原子共9个，如图中“*”标注所示：，B错误。 6．(2024·福建卷，2)药物X与病毒蛋白对接的原理如图。下列说法错误的是(　　) A．Ⅰ为加成反应 B．X中参与反应的官能团为醛基 C．Y无手性碳原子 D．Z中虚框内所有原子可能共平面 答案：C 解析：由Y的结构简式可知，亚氨基所连碳原子为手性碳原子，C错误。 7．(2024·辽宁卷，7)如下图所示的自催化反应，Y作催化剂。下列说法正确的是(　　) A．X不能发生水解反应 B．Y与盐酸反应的产物不溶于水 C．Z中碳原子均采用sp2杂化 D．随c(Y)增大，该反应速率不断增大 答案：C 解析：根据X的结构简式可知，其结构中含有，因此可以发生水解反应，A错误；有机物Y中含有，可以与盐酸发生反应生成盐，生成的盐在水中的溶解性较好，B错误；随着体系中c(Y)增大，Y在反应中起催化作用，反应初始阶段化学反应会加快，但随着反应的不断进行，反应物X的浓度不断减小，且浓度的减小占主要因素，反应速率又逐渐减小，D错误。 8．(2023·辽宁卷，6)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 答案：B 解析：开环螺吡喃中无手性碳原子，分子不具有手性，A错误；闭环螺吡喃中N原子形成3个单键，还有一个孤电子对，为sp3杂化，开环螺吡喃中N原子形成2个单键，1个双键，为sp2杂化，C错误；开环螺吡喃分子极性更强，亲水性更好，D错误。 9．(2023·全国甲卷，8)藿香蓟具有清热解毒功效，其有效成分结构如图。下列有关该物质的说法错误的是(　　) A．可以发生水解反应 B．所有碳原子处于同一平面 C．含有2种含氧官能团 D．能与溴水发生加成反应 答案：B [一年模拟演练] 10.(2025·南昌市高三模拟测试)拉诺康唑是一种新型抗真菌药，如图是合成拉诺康唑的一种中间体。下列有关说法错误的是(　　) A．该物质分子式为C9H8O2Cl2 B．该物质所有碳原子可能共面 C．1 mol该物质最多可以消耗3 mol NaOH D．该物质与足量H2加成后的产物有3个手性碳 答案：C 解析：1 mol该物质含有2 mol —Cl、1 mol —COO—，且水解后得到1 mol酚羟基，则1 mol该物质最多可消耗4 mol NaOH，C错误。 11．(2025·武汉市武昌区高三质量检测)利特昔替尼(如图)是一种激酶抑制剂，适用于治疗成人重度斑秃。已知虚线框内原子共平面。下列有关利特昔替尼的说法错误的是(　　) A．有2个手性碳原子 B．化学式为C15H19N5O C．可以形成分子间氢键 D．①号N原子采用sp3杂化 答案：D 解析：根据虚线框内原子共平面可知，①号氮原子与其连接的3个原子共平面，故①号氮原子不可能为sp3杂化，D错误。 12．(2025·南京六校联合调研)化合物Z是合成维生素E的一种中间体，其合成路线如图，下列说法正确的是(　　) A．X分子中所有碳原子不可能共平面 B．1 mol Y最多能与4 mol H2发生加成反应 C．Y分子中含有2个手性碳原子 D．X、Y、Z均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 答案：D 解析：X分子中苯环和碳碳双键为平面结构，碳碳三键为直线形结构，结合单键可以旋转，当碳碳双键所确定的平面与苯环所确定的平面重合时，X分子中所有的碳原子可以共平面，A错误；Y中苯环和碳碳三键均能与H2发生加成反应，1 mol苯环最多能与3 mol H2发生加成反应，1 mol碳碳三键最多能与2 mol H2发生加成反应，故1 mol Y最多能与5 mol H2发生加成反应，B错误；Y分子中只有与—OH和—CH3同时相连的碳原子为手性碳原子，C错误；X、Y分子中均含碳碳三键，Z分子中含羟基，故三者均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D正确。 13．(2025·四川省高三年级联合诊断)氟[18F]多巴是一种用于PET成像的放射性诊断剂，其分子结构如图所示。下列有关氟多巴的说法错误的是(　　) A．其放射性与18F有关 B．所有碳原子一定处于同一平面 C．属于α­氨基酸，含有手性碳原子 D．能发生取代、氧化、缩聚等反应 答案：B 解析：氟多巴分子中苯环的含碳侧链上的碳原子，从左到右杂化方式依次是sp3、sp3、sp2，单键可以旋转，故分子中所有碳原子不一定处于同一平面，B错误。 14．(2025·广东省普通高中毕业班调研考试)脱氢乙酸对霉菌具有抑制作用，是一种低毒、高效的抗菌剂，其结构如图所示。关于该化合物，下列说法不正确的是(　　) A．所有原子不可能共平面 B．含有四种官能团 C．碳原子杂化轨道类型为sp2和sp3 D．能使溴的四氯化碳溶液褪色 答案：B 解析：该化合物中含有碳碳双键、酮羰基、酯基三种官能团，B错误。 15．(2025·长春市高三质量监测)一种药物的重要中间体的合成方法如图。下列说法正确的是(　　) A．X和氢气完全加成后的分子中有3个手性碳 B．X与稀硫酸反应只有一个官能团发生变化 C．Y分子中所有原子可能共面 D．Y分子中碳原子的杂化类型有sp2、sp3两种 答案：A 解析：X与氢气完全加成的产物为，分子中有如图“*”标记的3个手性碳原子：，A正确；X与稀硫酸反应，—NH2为碱性基团，会与H＋结合转化为—NH，—CN会在酸性条件下转化为—COOH，有两个官能团发生变化，B错误；Y分子中存在的—CH3为四面体结构，所有原子不可能共面，C错误；Y分子中—CN中的C采取sp杂化，D错误。 1 学科网（北京）股份有限公司 $