1、- 1 -专题 08 有机化学基础一、知识梳理1、甲烷、乙烯、苯的分子结构与性质：项目 甲烷 乙烯 苯分子式 CH4 C2H4 C6H6结构式电子式构型 正四面体 平面 平面物理性质 无色无味气体、密度比空气小，难溶于水无色无味气体、密度比空气略小，难溶于水无色油状液体，有特殊气味，密度比水小，难溶于水化学性质 氧化反应（燃烧）CH4+2O2 点 燃 CO2 +2H2O 取代反应光照条件下与 Cl2反应：CH4+Cl2 光 CH3Cl+HCl，依次又生成了CH2Cl2、CHCl 3、CCl 4，其中CH3Cl 为气体，CH2Cl2、CHCl 3、CCl 4为油状液体。 高温分解CH4 C+ 2
2、H2高 温 = = = = = 氧化反应C2H43O 2 2CO22H 2O 点 燃 使酸性高锰酸钾溶液褪色 加成反应CH2=CH2+Br2 CH 2BrCH2BrCH2=CH2H 2 催 化 剂 CH3CH3 加聚反应nCH2CH2 催 化 剂 氧化反应2C6H6+15O2 点 燃 12CO2 +6H2O 取代反应+Br2 3FeBr Br+HBr+ HNO3（浓） 24HSO A浓+H2O 加成反应+3H2 NiV （环己烷）2、乙醇、乙酸、乙酸乙酯的分子结构与性质：- 2 -物质名称乙醇 乙酸 乙酸乙酯分子式 C2H6O C2H4O2 C4H8O2结构简式CH3CH2OH CH3COOH
3、 CH3COOCH2CH3物理性质乙醇，俗称酒精，是无色、具有特殊香味的液体，密度比水小，与水以任意比例互溶，能溶解多种无机物和有机物，是良好的有机溶剂，易挥发。工业酒精 95% 医用酒精75% 乙酸是一种有强烈刺激性气味的无色液体，是调味品食醋的主要成分，俗称醋酸。当温度低于 16.6 时，乙酸就凝结成像冰一样的晶体，所以纯净的乙酸又称冰醋酸，乙酸易溶于水和乙醇。无色油状液体，有香味，难溶于水，密度比水小。化学性质1乙醇与钠的反应2Na2CH 3CH2OH H 22CH 3CH2ONa2乙醇的氧化反应2CH3CH2OHO 22CH3CHO2H 2 Cu(或 Ag) O3消去反应C2H5OH
4、CH2=CH2+ H 2O1弱酸性乙酸是一种弱酸，其酸性比碳酸强，其水溶液具有酸的通性： -+33CHOCOHA2CH3COOHCaCO 3=(CH3COO)2CaCO 2H 2O2酯化反应CH3COOHCH 3CH2OHCH3COOCH2CH3H 2O水解反应：酸性条件下水解生成乙酸和乙醇；碱性条件下水解生成醋酸钠和乙醇。例 1 下述实验方案能达到实验目的的是（ ）- 3 -编号A B C D实验方案实验目的实验室制备乙酸乙酯分离乙酸和水验证溴乙烷在氢氧化钠乙醇溶液中发生消去反应产生的乙烯收集乙烯并验证它与溴水发生加成反应【答案】C例 2 下列与有机物结构、性质相关的叙述错误的是A 乙酸分子
5、中含有羧基,可与饱和 NaHCO 3 溶液反应生成 CO 2B 等质量的乙烯和聚乙烯完全燃烧消耗氧气的物质的量相等C 苯能与氢气发生加成反应生成环己烷， 说明苯分子中含有碳碳双键D 甲烷和氯气反应生成一氯甲烷， 与苯和浓硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同【答案】C【解析】A、乙酸的酸性强于碳酸，所以能与饱和 NaHCO3溶液反应生成 CO2，故 A 正确；B、乙烯和聚乙烯的最简式都是 CH2，所以等质量时完全燃烧消耗氧气的物质的量相等，则 B正确；C、苯能与氢气发生加成反应生成环己烷，说明苯分子的碳原子不饱和，而不能说明含有碳碳双键，则 C 错误；D、甲烷和氯气反应生成一氯甲烷，是氯原子取代了甲
6、烷中一个氢原子，苯和浓硝酸反应生成硝基苯是硝基取代了苯环中氢原子，二者都是取代反应，故 D- 4 -正确。例 33，5-二羟基-1-环己烯-1-羧酸是一种重要 的化工原料，其结构简式如图所示：下列有关该有机物的叙述正确的是A 该有机物的分子式为 C7H6O4B 能使溴的 CCl4溶液、酸性 KMnO4溶液褪色C 能发生酯化反应和水解反应D 1mol 该有机物与 NaOH 溶液反应时，消耗 1.5moINaOH【答案】B二、有机分子空间分布判断技巧：明确二类结构模板：结构 四面体型 平面型模板：碳原子形成的全部是单键，共五个原子构成四面体。：6 原子共面，键与键之间的夹角约为 120 ；：12
7、原子共面，键与键之间的夹角为 120 。对照模板定共线、共面原子数目：此过程中需要结合相关几何知识进行分析：如任意三点可确定一个平面，一条直线与某平面有两个交点时，则这条直线上所有点都在相应的平面内，另外还应考虑不同的平面有可能重合的问题；分子中只要有一个碳原子形成四个共价键，所有原子肯定不在同一平面内。审题时要注意关键词：如“最少或肯定”，“最多或可能”共平面（共直线）的原子数目，特别要注意苯环的对角线上的原子共直线。- 5 -3、同分异构体的写法思路方法1. 列出有机物的分子式。2. 根据分子式找出符合的通式，由通式初步确定该化合物为烷烃、 ；烯烃或环烷烃、 ；炔烃、二烯烃或环烯烃；芳香烃
8、及烃的衍生物等。3. 书写顺序：先写碳链异构，再写位置异构，最后写官能团异构记住烃基种数丙基 2 种： 、 ；丁基 4 种：、 、 、；戊基 8 种；苯环上有 2 个取代基的同分异构体有 3 种：邻、间、对；苯环上连有 3 个不同取代基的同分异构体有 10 种：定 X、移 Y、转 Z、 、 。4、限定条件下同分异构体的书写已知有机物的分子式或结构简式，书写在限定条件下的同分异构体或判断同分异构体的种数，是高考的热点和难点。解答这类题目时，要注意分析限定条件的含义，弄清楚在限定条件下可以确定是什么官能团，再根据分子式并针对可变因素书写各种符合要求的同分异构体。近年高考题有机物同分异构体的命题特点
9、： 通常是多官能团化合物，一般含有苯环。 有限制条件，信息量较大。 问题一般是推断符合限制条件的同分异构体数目或写出符合条件的一种或几种结构简式。- 6 - 具体有下列限制条件：常见限制性条件 有机物分子中的官能团或结构特征与足量碳酸氢钠溶液反应生成 CO 2 含-COOH能发生银镜反应或能与新制 Cu(OH)2反应 含-CHO, 可以是醛类或甲酸或甲酸盐或甲酸酯能发生水解反应 是酯或卤代烃水解后的产物与 FeCl3 溶液发生显色反应 含酚酯结构能与 NaOH 溶液反应 含酚-OH、-COOH -COO -、 -X 等具有两性 说明有羧基和氨基水解产物能氧化为酸 伯醇 特殊反应中的定量关系 2
10、OH（醇、酚） （或COOH） （羧酸） H2（3）既能发生水解反应又能发生银镜反应的官能团是甲酸酯。例 4 化合物 (b)、 (d)、CHC-CH=CH 2(p)的分子式均为 C4H4。下列说法正确的是A b 的同分异构体只有 d 和 p 两种B 只有 b 的所有原子处于同一平面C b、d、p 均可与酸性高锰酸钾溶液反应D d 的一氯代物和二氯代物均只有一种【答案】D- 7 -例 5 Yohiaki Nakao 报道 (b)在 Pd 催化下可发生 Buchwald-Hartwig 偶联反应。下列说法不正确的是A b 的分子式为 C18H12N2O2B b 的一氯代物有 4 种C b 可发生取
11、代反应D b 的所有原子不一定共平面【答案】B例 6 有机物 Z 常用于治疗心律失常，Z 可由有机物 X 和 Y 在一定条件下反应制得：下列叙述正确的是A X 的分子式为 C8H10O2B X 的同分异构体中含苯环且能水解的共有 6 种C Y 可以发生取代反应和加成反应D Z 中所有原子有可能在同一平面内【答案】B【解析】A物质 X 的分子式为 C8H8O2，故 A 错误；B由题目要求可知该有机物的同分异构体中应具有 CH3-C6H4-OOCH(-C6H4-为苯环)的结构，应有邻、间、对三种同分异构体或C6H5-OOCCH3或 C6H5-COOCH3或 C6H5-CH2OOCH 共 6 种，故 B 正确；CY 含有酯基、溴原子，可- 8 -发生水解反应，水解反应属于取代反应，不能发生加成反应，故 C 错误；DZ 含有饱和碳原子，具有甲烷的结构特点，则所有原子不可能在同一个平面上，故 D 错误。
