2019届高考化学二轮复习第14讲　常见有机物及其应用学案

第14讲　常见有机物及其应用

最新考纲
考向分析
1.有机物分子的组成和结构。
2．有机物的同分异构体。
3．有机物的性质及反应类型。
客观题：必修2部分的有机内容全部以选择题形式进行考查。考查同分异构体分析判断、有机反应基本类型、典型有机物的组成、结构和性质、以及根据陌生有机化合物的结构简式推断其相应的性质。

考点一　有机物的组成、结构和性质
Z (课前)
1．(2017·全国Ⅱ·10)下列由实验得出的结论正确的是(　A　)

实验
结论
A
将乙烯通入溴的四氯化碳溶液，溶液最终变为无色透明
生成的1,2－二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳
B
乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体
乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性
C
用乙酸浸泡水壶中的水垢，可将其清除
乙酸的酸性小于碳酸的酸性
D
甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红
生成的氯甲烷具有酸性
[解析]　乙烯与溴发生加成反应生成的1,2—二溴乙烷是一种无色、可溶于CCl4的有机物，A项正确。
乙醇和水均能与Na反应生成H2，但Na与水反应更剧烈，故水分子中氢的活性强于乙醇分子中氢的活性，需要注意的是乙醇分子中只有—OH中的H能与Na反应，乙醇分子中氢的活性不完全相同，B项错误；乙酸能除去水垢，说明酸性：乙酸>碳酸，C项错误；CH4与Cl2发生取代反应生成的CH3Cl不具有酸性，但生成的HCl能使湿润的石蕊试纸变红，D项错误。
2．(2017·全国Ⅲ·8)下列说法正确的是(　A　)
A．植物油氢化过程中发生了加成反应
B．淀粉和纤维素互为同分异构体
C．环己烷与苯可用酸性KMnO4溶液鉴别
D．水可以用来分离溴苯和苯的混合物
[解析]　植物油氢化过程中发生了油脂与氢气的加成反应，A项正确。淀粉和纤维素的通式均为(C6H10O5)n，但由于二者n值不同，所以不互为同分异构体，B项错误；环己烷与苯都不能与酸性KMnO4溶液反应，所以不能用酸性KMnO4溶液鉴别环己烷与苯，C项错误；溴苯与苯互溶，且二者均不溶于水，所以不能用水分离溴苯和苯的混合物，D项错误。
3．(2018·全国Ⅰ·8)下列说法错误的是(　AB　)
A．蔗糖、果糖和麦芽糖均为双糖
B．酶是一类具有高选择催化性能的蛋白质
C．植物油含不饱和脂肪酸酯，能使Br2/CCl4褪色
D．淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖
[解析]　果糖属于单糖。
4．(2016·上海·6)乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业，中学化学实验常用a装置来制备。

完成下列填空：
(1)实验时，通常加入过量的乙醇，原因是_增大反应物浓度，使平衡向生成酯的方向移动，提高酯的产率(合理即给分)__。加入数滴浓硫酸即能起催化作用，但实际用量多于此量，原因是_浓H2SO4能吸收生成的水，使平衡向生成酯的方向移动，提高酯的产率__；浓硫酸用量又不能过多，原因是_浓H2SO4具有强氧化性和脱水性，会使有机物炭化，降低酯的产率__。
(2)饱和Na2CO3溶液的作用是_中和乙酸__、_溶解乙醇__、_减少乙酸乙酯在水中的溶解__。
(3)反应结束后，将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中，_振荡__、_静置__，然后分液。
(4)若用b装置制备乙酸乙酯，其缺点有 原料损失较大　、_易发生副反应__。由b装置制得的乙酸乙酯粗产品经饱和碳酸钠溶液和饱和食盐水洗涤后，还可能含有的有机杂质是_乙醚__，分离乙酸乙酯与该杂质的方法是_蒸馏__。
R (课堂)

知能补漏
1．必记的八个重要方程式：
(1)CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl
(2)CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br
(3)CH2===CH2＋H2OCH3CH2OH

(6)_2__CH3CH2OH＋_2__Na―→_2CH3CH2ONa＋H2↑__
(7)_2__CH3CH2OH＋O2_2CH3CHO＋2H2O__
(8)CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O
2．常考的三种烷烃及其衍生物的同分异构体：
(1)丙烷不存在同分异构体，其一元取代产物有2种，如C3H7Cl、C3H7OH(醇)、C3H7COOH(羧酸)均有2种。
(2)丁烷有2种同分异构体，其一元取代产物有4种，如C4H9Cl、C4H9OH(醇)、C4H9COOH(羧酸)均有4种。
(3)戊烷有3种同分异构体，其一元取代产物有8种，如C5H11Cl、C5H11OH(醇)均有8种。
3．常考的五种烃：
①甲烷　②戊烷　③乙烯　④苯　⑤聚乙烯
(1)天然气的主要成分是_①__，石油裂解主要得到_③__，从煤中提炼得到的是_④__，属于高分子材料的是_⑤__。
(2)分子结构呈正四面体的是_①__，呈平面形结构的是_③、④__。
(3)能与Cl2在光照条件下发生取代反应的是_①、②__；能与液溴在FeBr3的催化作用下发生取代反应的是_④__；能与H2发生加成反应的是_③、④__。
(4)因加成反应而使溴水褪色的是_③__。
4．高考必考的四种官能团的主要性质：
(1)碳碳双键：_加成__反应、_加聚__反应、氧化反应(使酸性高锰酸钾溶液褪色)。
(2)羟基：_酯化__反应、与钠反应、氧化反应(催化氧化、使酸性高锰酸钾溶液褪色)。
(3)羧基：_酯化__反应，与钠反应，与Na2CO3、NaHCO3反应。
(4)酯基：水解反应(可在酸性或碱性条件下水解)。
5．牢记三种物质的特征反应：
(1)葡萄糖：在碱性、加热条件下与_银氨溶液__反应析出银；在碱性、加热条件下与新制氢氧化铜悬浊液反应产生_红色__沉淀。
(2)淀粉：在常温下遇碘变_蓝__。
(3)蛋白质：浓硝酸可使蛋白质变_黄__，发生颜色反应。
6．常见有机物的除杂方法
(1)乙烷中的乙烯可通过溴水而除去，因乙烯与溴水发生加成反应。
(2)溴苯中的溴可与NaOH溶液发生反应生成易溶于水的NaBr和NaBrO而分液除去。
(3)硝基苯中溶解的NO2可与NaOH反应生成易溶于水的NaNO3与NaNO2而除去。
(4)硝基苯与苯沸点不同且互溶，应采用蒸馏法分离。

易错辨析
判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
1．聚氯乙烯分子中含碳碳双键。(×)
2．己烷共有4种同分异构体，它们的熔点、沸点各不相同。(×)
3．饱和Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀，但原理不同。(√)
4．在一定条件下，苯与液溴、硝酸作用生成溴苯、硝基苯的反应都属于取代反应。(√)
5．煤的干馏和石油的分馏均属化学变化。(×)
6．蛋白质和油脂都属于高分子化合物，一定条件下能水解。(×)
7．食用大豆油和羊毛都能发生水解反应。(√)
8．在水溶液里，乙酸分子中的—CH3可以电离出H＋。(×)
9．油脂的皂化反应为加成反应。(×)
B (课后)
1．(2018·银川二模)脱落酸具有催熟作用，可延长鲜花盛开时间，脱落酸的结构简式如图所示，下列说法不正确的是(　C　)

A．脱落酸在一定条件下能和乙酸发生酯化反应
B．脱落酸分子中含有4个甲基
C．等量脱落酸与足量的NaHCO3、Na反应，放出CO2与H2的物质的量之比为n(CO2)∶n(H2)＝2∶1
D．脱落酸能使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色
[解析]　脱落酸结构中含有醇羟基，在一定条件下能和乙酸发生酯化反应，A正确；由脱落酸的键线式可看出，脱落酸分子中含有4个甲基，B正确；1个脱落酸分子中含有1个羧基和1个醇羟基，与足量的NaHCO3、Na反应，放出CO2与H2的物质的量之比为n(CO2)∶n(H2)＝1∶1，C错误；脱落酸分子中含有碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色，D正确。
2．(2018·宜宾二模)下列有关反应，说法不正确的是(　B　)
A．苯与硝酸的反应属于取代反应
B．乙酸乙酯既能发生加成反应又能发生水解反应
C．有机物可以发生氧化反应和酯化反应
D．可与Br2发生加成反应
[解析]　苯与硝酸的反应，苯环上的氢原子被硝基代替，属于取代反应，A正确；乙酸乙酯可发生水解反应，不能加成，B错误；分子中含有醇羟基，能被氧化成醛基，再者该有机物只含碳、氢、氧三种元素，可以燃烧，燃烧属于氧化反应；醇羟基和羧基都能发生酯化反应，C正确；分子中有碳碳双键，可与Br2发生加成反应，D正确。
3．(2018·济南二模)忍冬花又名金银花，其有效活性成分具有广泛的杀菌消炎功效，结构如图所示，下列有关该有机物的说法正确的是(　A　)

A．该有机物能发生取代、加成、聚合、氧化、还原等反应
B．分子式为C16H8O9
C．1 mol该有机物最多与7 mol NaOH反应
D．该分子中有4种化学环境不同的氢原子
[解析]　该有机物分子中含有羟基、羧基、酯基、碳碳双键等官能团，能发生取代、加成、聚合、氧化、还原等反应；该有机物的分子式为C16H18O9；该有机物最多和4 mol NaOH反应；该分子中有16种氢原子。
4．下列说法正确的是(　A　)
A．异戊烷的系统命名为2－甲基丁烷
B．二氧化碳和乙酸均不能发生氧化反应
C．糖类、油脂和蛋白质在一定条件下能发生水解反应
D．只用一种试剂无法区分苯、硝基苯、乙醇和乙酸四种物质
[解析]　异戊烷结构简式为CH3CH(CH3)CH2CH3，系统命名为2－甲基丁烷，A正确；乙酸可燃烧生成水和二氧化碳，属于氧化反应，B错误；单糖如葡萄糖不能水解，C错误；用NaHCO3溶液就能鉴别题述4种物质，因为NaHCO3溶液中有水，苯的密度比水小，硝基苯的密度比水大，乙醇和水互溶，乙酸与NaHCO3溶液反应产生醇和水互溶，乙酸与NaHCO3溶液反应产生二氧化碳气体，现象各不相同，D错误。
考点二　有机物的空间结构和同分异构现象
Z (课前)
1．(2017·全国Ⅰ·9)、(p)的分子式均为C6H6，下列说法正确的是(　D　)
A．b的同分异构体只有d和p两种
B．b、d、p的二氯代物均只有三种
C．b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应
D．b、d、p中只有b的所有原子处于同一平面
[解析]　只有苯分子中所有原子共平面，d、p中均有碳原子与其他四个原子形成共价单键，不能共平面，D项正确。苯的同分异构体还有链状不饱和烃，如CH≡C—C≡CH2CH2CH3、CH≡C—CH===CH—CH===CH2等，A项错误；d的二氯代物有6种，结构简式如下：，B项错误；b为苯，不能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，p是环烷烃，属于饱和有机物，不能与酸性高锰酸钾溶液反应，C项错误。
2．(2016·全国Ⅱ·10)分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构)(　C　)
A．7种 B．8种
C．9种 D．10种
[解析]　C4H8Cl2可看做C4H10中的2个H被2个Cl取代得到的产物，C4H10有CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2两种异构体；2个Cl取代CH3CH2CH2CH3中同一碳原子和不同碳原子上的2个H分别有2种和4种不同结构；2个Cl取代CH3CH(CH3)2中同一碳原子和不同碳原子上的2个H分别有1种和2种不同结构。即符合条件的有机物共有9种。
3．(2017·北京)聚维酮碘的水溶液是一种常见的碘伏类缓释消毒剂，聚维酮通过氢键与HI3形成聚维酮碘，其结构表示如下： (图中虚线表示氢键)
下列说法不正确的是(　B　)
A．聚维酮的单体是
B．聚维酮分子由(m＋n)个单体聚合而成
C．聚维酮碘是一种水溶性物质
D．聚维酮在一定条件下能发生水解反应
[解析]　由聚维酮碘的分子结构知，聚维酮由加聚反应制得，其单体为，A项正确；由聚维酮碘的分子结构知，聚维酮分子中左侧链节由2个单体构成，因此，聚维酮分子由(2m＋n)个单体聚合而成，B项错误；由题干信息“聚维酮碘的水溶液”知，聚维酮碘溶于水，C项正确；聚维酮分子中含有肽键，因此在一定条件下能够发生水解反应，D项正确。
R (课堂)

知能补漏
1．有机物分子中原子能否共平面的判断方法
(1)有机物分子的三个基本结构：
①甲烷

②乙烯

③苯

(2)判断方法：
①复杂有机物分子的共面问题可视为以上三个基本结构的组合。
如甲苯为①与③的组合。
②碳碳单键能旋转，而碳碳双键不能旋转。
③凡有机物分子结构中有碳的4条单键结构(如—CH3、—CH2—等)，则所有原子一定不在同一平面上。
(3)仔细审题、看清要求：
看题目要求是“一定共平面”，还是“最多共平面”。
如一定共平面的原子有12个，最多共平面的原子有16个。
2．判断同分异构体数目的常见方法和思路
基团连接法
将有机物看作由基团连接而成，由基团的异构数目可推断有机物的异构体数目。如：丁基有4种，C4H9Cl、C4H9OH、C4H9COOH均为4种
换位思考法
将有机物分子中的不同原子或基团换位进行思考。如：乙烷分子中共有6个H，若有一个氢原子被Cl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。假设把五氯乙烷分子中的Cl看作H，而H看成Cl，其情况跟一氯乙烷完全相同，故五氯乙烷也有一种结构。同理二氯乙烷和四氯乙烷均有2种，二氯苯和四氯苯均有3种
等效氢法
分子中等效氢原子有如下情况：①分子中同一个碳原子上连接的氢原子等效；②同一个碳原子上所连接的甲基氢原子等效；③分子中处于对称位置上的氢原子等效
定一动一法
分析二元取代产物的方法：如分析C3H6Cl2的同分异构体数目，可先固定其中一个氯原子位置，然后移动另一个氯原子
组合法
饱和酯R1COOR2，—R1有m种，—R2有n种，则酯共有m×n种
3．二元取代物的确定方法——先定后动法
(1)烷烃二氯代物种数的确定方法：
如分析丙烷(CH3CH2CH3)的二氯代物种数时，需先确定一氯代物的种数有两种：
CH3CH2CH2Cl、。
若两个Cl在同一碳原子上，则其结构有2种：
。
若两个Cl不在同一碳原子上，先固定一个Cl，移动另一个Cl可得2种结构：
。
因此，C3H6Cl2有4种同分异构体。
(2)苯环上二氯代物种数的确定方法：
如分析甲苯苯环上的二氯代物种数时，需先确定一氯代物的种数有三种：
。
若先固定一个Cl在甲基的邻位，移动另一个Cl可得4种结构：。
再固定一个Cl在甲基的间位，移动另一个Cl(注意另一个Cl不能连接甲基的邻位)可得2种结构：。
当最后再固定一个Cl在甲基的对位时，无法形成二氯代物。因此，甲苯苯环上的二氯代物有6种。
B (课后)
1．(2018·衡水二模)[18]－轮烯是一种大环轮烯，其结构简式如图，有关它的说法正确的是(　C　)

A．[18]－轮烯分子中所有原子不可能处于同一平面
B．[18]－轮烯的分子式为C18H12
C．1 mol [18]－轮烯最多可与9 mol氢气发生加成反应生成环烷烃
D．[18]－轮烯与乙烯互为同系物
[解析]　[18]－轮烯分子具有乙烯的基本结构，其中所有原子可能处于同一平面，A错误；[18]－轮烯的分子式为C18H18，B错误；1 mol [18]－轮烯有9 mol碳碳双键，最多可与9 mol氢气发生加成反应生成环烷烃，C正确；[18]－轮烯与乙烯含有的官能团的数目不一样，不能互为同系物，D错误。
2．(2018·合肥二模)某种医药中间体X，其结构简式如图。下列有关该化合物说法正确的是(　D　)

化合物X
A．X的分子式为C16H11O4
B．X分子中有3种不同的官能团
C．X分子中3个六元环可能处于同一平面
D．既能发生酯化反应，又能发生水解反应
[解析]　A项，X的分子式为C16H12O4，A错误；B项，X分子中有羧基和酯基两种不同的官能团，B错误；C项，连接两个苯环的碳原子与其周围的3个碳原子构成四面体结构，一定不共面，C错误；D项，X分子中有羧基和酯基两种不同的官能团，既能发生酯化反应，又能发生水解反应，D正确。
3．(新题预测)已知化合物A(C4Si4H8)的分子结构如图所示，则C4Si4H8的六硝基取代物的同分异构体数目为(　C　)

A．1种 B．3种
C．4种 D．6种
[解析]　分子中共有8个氢原子，六取代物种数和二取代物种数相同，二取代情况如下：取代2个C上的H，取代2个Si上的H，取代对角线上的C和Si上的H，C4Si4H8的二取代物的同分异构体有同一条棱上的二取代物1种、面对角线上的二取代物2种、体对角线上的二取代物1种，共4种。
4．(2018·泰安一模)下列有关有机物的说法不正确的是(　C　)
A．用碳酸钠溶液可一次性鉴别乙酸、苯和乙醇三种无色液体
B．中所有原子可能共平面
C．1 mol苹果酸(HOOCCHOHCH2COOH)可与3 mol NaHCO3发生反应
D．—C3H7和—C2H5O各取代苯分子中的一个氢原子形成的二元取代物的同分异构体有24种
[解析]　碳酸钠溶液与乙酸溶液反应产生气泡，与乙醇不反应但混溶，与苯不反应但溶液分层，现象各不相同，可鉴别，A正确；苯环和碳碳双键均是平面形结构，则中所有原子可能共平面，B正确；羟基和碳酸氢钠溶液不反应，1 mol苹果酸可与2 mol NaHCO3发生反应，C错误；—C3H7有两种结构：—CH2CH2CH3和—CH(CH3)2，—C2H5O有4中结构：—CH2CH2OH、—CHOHCH3、—OCH2CH3、—CH2OCH3，各取代苯分子中的一个氢原子形成的二元取代物均有邻、间、对三种，其同分异构体有2×4×3＝24种，D正确。