1、2023-5-72023-5-7第1讲有机化学基础(选修5)2023-5-72023-5-7 考纲解读 1能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式。2了解常见有机化合物的结构。了解有机物分子中的官能团，能正确地表示它们的结构。3了解确定有机化合物结构的化学方法和某些物理方法。4了解有机化合物存在异构现象，能判断简单有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体)2023-5-7 5能根据有机化合物命名规则命名简单的有机化合物。6能列举事实说明有机分子中基团之间存在相互影响。7以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例，比较它们的组成、结构、性质上的差异 8了解天然气、石油液化气和汽油的主
2、要成分及其应用。9能举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。2023-5-7 10了解卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点以及它们的相互联系。11了解加成反应、取代反应和消去反应。12结合实际了解某些有机化合物对环境和健康可能产生的影响，关注有机化合物的安全使用问题。13了解糖类的组成和性质特点，能举例说明糖类在食品加工和生物能源开发上的应用。14了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质。了解氨基酸与人体健康的关系。15了解蛋白质的组成、结构和性质。2023-5-7 16了解化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。17了解合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成
3、高分子的结构分析其链节和单体。18了解加聚反应和缩聚反应的特点。19了解新型高分子材料的性能及其在高新技术领域中的应用。20了解合成高分子化合物在发展经济、提高生活质量方面的贡献。2023-5-7 考情探究 近五年来，对有机物结构、性质、应用的考查共计20次，同分异构体的考查共计4次，有机合成与推断考查共计4次。例如2011江苏单科11题和17题。其它课标地区2011年考查有机物结构、性质、应用的共有7道题，考查同分异构体的共有3道题，考查有机合成推断的共有4道题。高考对本模块的考查主要以有机综合题出现，分值约8分。2023-5-7 高考对本模块的考查为理解和综合应用，试题难度为较难或难，考查
4、的形式选择题以有机物的结构或有机反应为背景考查有机基础知识，有机综合题以药物合成为背景考查综合应用能力。预测2012年仍将以选择题和一道有机综合题进行考查。有机综合题可能以医药合成为载体变为以新材料的合成为载体。2023-5-72023-5-7 真题链接高考真题有灵性，课前饭后碰一碰 1(2011福建理综)下列关于有机化合物的认识不正确的是()A油脂在空气中完全燃烧转化为水和二氧化碳 B蔗糖、麦芽糖的分子式都是C12H22O11，二者互为同分异构体 C在水溶液里，乙酸分子中的CH3可以电离出H D在浓硫酸存在下，苯与浓硝酸共热生成硝基苯的反应属于取代反应。答案：C2023-5-7 点拨：CH3
5、COOH分子中的氢氧键断裂而电离出H，CH3不能电离。2023-5-7 2(2011山东理综)美国化学家R.F.Heck因发现如下Heck反应而获得2010年诺贝尔化学奖。2023-5-7 回答下列问题：(1)M可发生的反应类型是_。a取代反应b酯化反应 c缩聚反应 d加成反应(2)C与浓H2SO4共热生成F，F能使酸性KMnO4溶液褪色，F的结构简式是_。D在一定条件下反应生成高分子化合物G，G的结构简式是_。2023-5-7(3)在AB的反应中，检验A是否反应完全的试剂是_。(4)E的一种同分异构体K符合下列条件：苯环上有两个取代基且苯环上只有两种不同化学环境的氢，与FeCl3溶液作用显紫
6、色。K与过量NaOH溶液共热，发生反应的方程式为_。2023-5-72023-5-72023-5-7(3)A中有CHO，检验其是否存在即可。(4)由于K有两个取代基且苯环上只有两种不同化学环境的氢，且有酚羟基，另一取代基只能是CH2X，且处于酚羟基的对位。2023-5-7 思维激活名校模拟可借鉴，抽空一定看一看 3(2011河北衡水统考)央视焦点访谈节目在2010年10月报道，俗称“一滴香”的有毒物质被人食用后会损伤肝脏，还能致癌。“一滴香”的分子结构如下图所示，下列说法正确的是()2023-5-7 A该有机物遇FeCl3溶液显紫色 B1 mol该有机物最多能与3 molH2发生加成反应 C该
7、有机物能发生取代、加成、氧化和消去反应 D该有机物的一种芳香族同分异构体能发生银镜反应 答案：B 点拨：分子中无酚羟基，遇FeCl3溶液不显色，A项错误；碳碳双键和羟基均能与氢气加成，共消耗3 mol H2，B项正确；该有机物不能发生消去反应，C项错误；该有机物的芳香族同分异构体中无醛基，不能发生银镜反应，D项错误。2023-5-7 4(2011湖北八市联考)X、Y都是芳香族化合物，均为常见食用香精，广泛用于化妆品、糖果及调味品中。1 molX水解得到1 mol Y和1 molCH3CH2OH，X、Y的相对分子质量都不超过200，完全燃烧都只能生成CO2和H2O。且X分子中碳和氢元素总的质量百
8、分含量约为81.8%。(1)X、Y相对分子质量之差为_。(2)1个Y分子中应该有_个氧原子。(3)X的分子式是_。(4)G和X互为同分异构体，且具有相同的官能团，用芳香烃A合成G的路线如下：2023-5-72023-5-7 写出A的结构简式 。EF的反应类型是 反应，该反应的化学方程式为 。写出所有符合下列条件的F的同分异构体的结构简式：。()分子内除了苯环无其他环状结构，且苯环上有2个对位取代基。（）一定条件下该物质既能与银氨溶液发生银镜反应 又能和FeCl3溶液发生显色反应。2023-5-72023-5-72023-5-72023-5-72023-5-72023-5-7 网控全局知识网络优
9、化记忆2023-5-7 考点整合高效提升触类旁通 1同分异构现象、同分异构体(1)同分异构现象可分为三类 碳链异构(或称碳骨架异构)：如乙苯和二甲苯、丁酸和异丁酸。相同官能团的位置异构：如1-丁烯和2-丁烯。官能团的种类异构2023-5-7官能团异构类型分子组成通式烯烃环烷烃n3炔烃二烯烃n4醇类醚类n2酚类芳香醇芳香醚n7醛类酮类n3羧酸酯类n2硝基化合物氨基酸n22023-5-7(2)同分异构体的书写规律 具有官能团的有机物 一般的书写顺序：碳链异构官能团位置异构官能团类别异构。芳香族化合物同分异构体 a烷基的类别与个数，即碳链异构。b若有2个侧链，则存在邻、间、对三种位置异构。2023-
10、5-72023-5-7(3)同分异构体数目的判断方法 基元法 例如，丁基有4种同分异构体，则丁醇、戊醛、戊酸等都有4种同分异构体(碳链异构)。等效氢原子法判断一元取代物数目 a同一碳原子上的氢原子是等效的。b同一碳原子上所连甲基上的氢原子是等效的。c处于对称位置上的氢原子是等效的。等效氢原子上的一元取代物只计1种，分子中有几种不等效氢原子，一元取代物就有几种同分异构体。2023-5-7 替代法 例如，二氯苯(C6H4Cl2)有3种同分异构体，四氯苯也有3种(将H替代Cl)；又如CH4的一氯代物只有1种，新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有1种。2023-5-7(4)同分异构体的常见题型及解法
11、对同分异构体的考查，题目类型多变。常见题型有：限定范围书写或补写，解题时要看清所限范围，分析已知的几个同分异构体的结构特点，对比联想找出规律补写，同时注意碳的四价原则和官能团存在位置要求。判断是否同分异构体。对结构不同要从两个方面来考查：一是原子或原子团连接顺序；二是原子的空间位置。判断取代产物同分异构体种类的数目。其分析方法是分析有机物的结构特点，确定不同位置的氢原子种数，再确定取代产物同分异构体数目；或者依据烃基的同分异构体数目进行判断。2023-5-7 2重要的有机反应类型反应类型概念实例有机四大基本反应取代反应卤代反应有机物中的某些原子(或原子团)被卤素原子替代的反应烷烃的卤代苯及其同
12、系物的卤代苯酚与浓溴水的反应酯化反应羧酸与醇作用生成酯和水的反应酸(含无机含氧酸)与醇的酯化葡萄糖与乙酸的酯化水解反应有机物与水反应，分解成两种或多种物质酯的水解卤代烃的水解二糖、多糖的水解蛋白质的水解其他反应苯的硝化醇分子间脱水成醚2023-5-7反应类型概念实例有机四大基本反应加成反应有机物中不饱和碳原子跟其他原子(或原子团)直接结合生成新物质的反应烯烃、炔烃与H2加成苯及苯的同系物与H2加成醛或酮与H2加成油脂的氢化消去反应有机物从一个分子中脱去一个小分子(如H2O、HX)生成不饱和化合物的反应醇分子内脱水生成烯烃卤代烃消去聚合反应加聚反应不饱和烃及其衍生物的单体通过加成反应生成高分子化
13、合物乙烯、氯乙烯、苯乙烯的加聚等缩聚反应单体间相互反应生成高分子，同时还生成小分子(如H2O、HX等)的反应多元醇与多元羧酸反应生成聚酯氨基酸反应生成多肽2023-5-7反应类型概念实例氧化还原反应氧化反应有机物分子中加氧或去氢的反应与O2反应使KMnO4酸性溶液褪色的反应RCHO发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液的反应还原反应有机物分子中加氢或去氧的反应烯、炔及其衍生物加氢醛催化加氢生成醇油脂的硬化2023-5-7 3.有机化合物结构的确定 有机化合物结构的确定，过去常通过利用有机化合物的化学性质，确定分子中所含的官能团，再确定其所在的位置；现代化学确定有机化合物的结构可用现代化的物理
14、方法，如核磁共振谱和红外光谱等。(1)确定有机化合物的官能团 官能团决定有机化合物的特殊化学性质，通过一些特殊的化学反应和实验现象，我们可以确定有机化合物中含有何种官能团。2023-5-7 常见重要官能团的检验方法 官能团种类试剂判断依据碳碳双键或碳碳三键溴的CCl4溶液红棕色褪去酸性KMnO4溶液紫色褪去卤素原子NaOH溶液，AgNO3和稀硝酸的混合液有沉淀产生醇羟基钠有氢气放出酚羟基FeCl3溶液显紫色浓溴水有白色沉淀产生醛基银氨溶液有银镜生成新制Cu(OH)2悬浊液有砖红色沉淀产生羧基NaHCO3溶液有CO2气体放出2023-5-7(2)核磁共振谱和红外光谱 分子在特定频率光的照射下，吸
15、收一定的能量，引起分子结构中电子能级的跃迁或分子中原子间价键振动频率的变化等，产生不同的吸收光谱，这些光谱反映了分子结构的某些特征。利用这一原理，可以对有机化合物分子结构进行确定。现代化学确定有机化合物结构的方法比较多，经常采用的是核磁共振谱和红外光谱。2023-5-7 核磁共振谱(NMR)核磁共振谱分为氢谱(1H核磁共振)和碳谱两类，其中比较常用的是氢谱。氢谱能够确定有机化合物分子中氢原子在碳骨架上的位置和数目，进而推断出有机化合物的碳骨架结构。红外光谱(IR)每种官能团在红外光谱中都有一个特定的吸收区域，因此从一未知物的红外光谱就可以准确判断该有机化合物中含有哪些官能团。红外光谱不仅可以用
16、于定性鉴定，还可以定量算出样品的浓度。2023-5-7 例如，在乙醇分子的核磁共振谱图中出现了三个不同的峰，且峰的面积之比是1 2 3，这说明乙醇分子中存在三种不同化学环境的氢原子，它们的个数比为1 2 3。2023-5-7 由乙醇的红外光谱图可知，乙醇分子中含有的化学键为OH、CH和CO。2023-5-7 根据乙醇的核磁共振谱图和红外光谱得到乙醇的结构：2023-5-72023-5-72023-5-7 在碳链上引入羟基的途径 a烯烃与水加成，b.醛(酮)与氢气加成，c.卤代烃碱性水解，d.酯的水解，e.醛氧化成羧酸等，最重要的是卤代烃水解。引入卤原子(X)的途径：烃与X2取代，不饱和烃与HX
17、或X2加成，醇与HX取代等，最主要的是不饱和烃的加成。2023-5-7(2)碳骨架的构建 碳骨架的构建主要是指在原分子及中间体(中间化合物分子)的碳骨架上增长或减短碳链、成环或开环，题目中一般会告诉相关信息。碳骨架的增减 增长：有机合成题中碳链的增长。a.醛、酮与HCN的加成；b.醛、酮与格氏试剂反应；c.羟醛缩合。变短：如烃的裂化裂解，某些烃(如苯的同系物、烯烃)的氧化，羧酸钠盐在碱石灰条件下的脱羧反应等。2023-5-72023-5-72023-5-7 方法归纳拓展思维活学活用 1烃分子式的确定方法2023-5-7(1)若题目给出元素的质量分数、相对密度等，可先求最简式，再根据相对分子质量
18、，确定分子式；也可先求相对分子质量，再确定分子中各元素的原子个数，求出分子式。(2)若题目给出燃烧产物的质量，可通过烃燃烧通式或体积差量法求出分子式。2023-5-72023-5-7 2研究有机化合物的方法(1)研究有机化合物的基本步骤2023-5-7(2)分离和提纯有机物的常用方法 蒸馏：当液态有机物的沸点相差较大时(一般约大于30)，可以用蒸馏法提纯此液态有机物。条件：热稳定性较强，与杂质的沸点相差较大。实验中注意以下几点：蒸馏实验中的温度计下端位置；冷却水的流向；防止沸腾时液体剧烈跳动的方法。萃取：是利用有机化合物在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同，将有机化合物从一种溶剂转移到另一种溶剂
19、的过程。主要仪器是分液漏斗。常见有机物的提纯方法如下：2023-5-7混合物试剂 分离方法主要仪器甲烷(乙烯)溴水洗气洗气瓶苯(乙苯)酸性KMnO4溶液，NaOH分液分液漏斗溴乙烷(乙醇)水分液分液漏斗苯(苯酚)NaOH溶液分液分液漏斗硝基苯(苯)蒸馏蒸馏烧瓶2023-5-7 3.有机实验中常用的鉴别法(1)溴水2023-5-7 注意区分：2023-5-7(2)酸性高锰酸钾溶液2023-5-7(3)新制Cu(OH)2悬浊液2023-5-72023-5-7(7)显色反应2023-5-7 4重要有机物的制取方法：实验操作中应引起注意的是：(1)乙烯 V(乙醇)V(浓硫酸)1 3；温度计水银球应插入
20、液面以下，保持170(控制反应温度得到C2H4)；加沸石(防止暴沸)。2023-5-7(2)乙炔 不用启普发生器(反应放热，CaC2遇水会粉化，从而堵住管口)；注意水的流速(CaC2与水反应剧烈，为得到平稳的C2H2气流，可用饱和食盐水代替水)；试管口塞一团疏松的棉花(避免生成的泡沫从导管喷出)。2023-5-7(3)硝基苯 使用长直导管(冷凝、回流)；温度计水银球插入水浴中，保持60左右(控制反应条件)；混合酸冷却后缓慢滴入苯(防止苯挥发)。2023-5-7(4)石油分馏 冷凝水下进上出(逆流原理)；温度计水银球插在蒸馏烧瓶的支管口略低处(以测定生成物沸点)；加沸石(防止暴沸)。(5)乙酸乙
21、酯 小火加热(保证与CH3COOC2H5沸点接近的CH3COOH、C2H5OH能充分利用)；用饱和Na2CO3溶液吸收(便于CH3COOC2H5分层析出，且与CH3COOH反应并能溶解乙醇)；导管不插入液面下(防止倒吸)。2023-5-7 5有机合成题的解题方法 解答有机合成题时，首先要正确判断合成的有机物属于哪一类有机物，带有何种官能团，然后结合所学过的知识或题给信息，寻找官能团的引入、转换、保护或消去的方法，尽快找出合成目标有机物的关键和突破点。基本方法有：(1)正向合成法：此法采用正向思维方法，从已知原料入手，找出合成所需要的直接或间接的中间产物，逐步推向目标合成有机物，其思维程序是：原
22、料中间产物产品。2023-5-7(2)逆向合成法：此法采用逆向思维方法，从目标合成有机物的组成、结构、性质入手，找出合成所需的直接或间接的中间产物，逐步推向已知原料，其思维程序是：产品中间产物原料。(3)综合比较法：此法采用综合思维的方法，将正向或逆向推导出的几种合成途径进行比较，得出最佳合成路线。2023-5-7 6有机合成路线的选择方法 有机合成往往要经过多步反应才能完成，因此在确定有机合成的途径和路线时，就要进行合理选择。选择的基本要求是原料廉价、原理正确、路线简捷、便于操作、条件适宜、易于分离、产率高、成本低。2023-5-72023-5-7 例1(2011安徽理综)室安卡因(G)是一
23、种抗心律失常药物，可由下列路线合成；2023-5-72023-5-72023-5-7(4)FG的反应类型是_。(5)下列关于室安卡因(G)的说法正确的是_。a能发生加成反应 b能使酸性高锰酸钾溶液褪色 c能与盐酸反应生成盐 d属于氨基酸2023-5-72023-5-72023-5-7(4)FG显然是NH2取代了F分子中的溴原子。(5)G中含有苯环，能与H2发生加成反应，故a正确；G中苯环上的两个CH3可被酸性KMnO4溶液氧化成COOH，故b正确；G中含有NH2，能与盐酸反应生成盐，故c正确；G中不含COOH，显然不是氨基酸，故d错误。2023-5-72023-5-7 例2(2011课标)分子
24、式为C5H11Cl的同分异构体共有(不考虑立体异构)()A6种 B7种 C8种 D9种2023-5-7答案：答案：C 2023-5-7 例3(2011广东理综)直接生成碳碳键的反应是实现高效、绿色有机合成的重要途径，交叉脱氢偶联反应是近年倍受关注的一类直接生成碳碳单键的新型反应，例如：2023-5-72023-5-72023-5-7(3)化合物没有酸性，其结构简式为_；的一种同分异构体V能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2，化合物V的结构简式为_。(4)反应中1个脱氢剂(结构简式见下图)分子获得2个氢原子后，转变成1个芳香族化合物分子，该芳香族化合物分子的结构简式为_。2023-5-72023-5-72023-5-72023-5-72023-5-72023-5-7
