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苏教版高二化学有机物专题复习
教学目标：
把握有机物间的性质及相互转化关系；
有机化学反应类型及特征
教学重点、难点：
重点：有机物间的性质及相互转化关系
难点：有机化学反应类型及特征。
知识分析：
（一）有机物的性质及相互转化关系：
说明：
1、官能团决定了有机物的结构与性质，研究有机物的性质，就是分析有机物官能团的性质，具有相同官能团的有机物具有相似的化学性质，具有多个官能团的有机物同时具有各个官能团的特性。
2、有机物之间的相互转化关系，实际上就是官能团之间的转化，可通过取代、加成、消去、水解、氧化和还原等实现官能团之间的转化。如烯烃加成可得到卤代烃或醇，卤代烃和醇的消去可得到不饱和有机化合物等。
3、理解和把握有机物性质时，一定要从结构上分析，如：醇羟基能发生取代、消去、氧化、酯化等反应。
4、烯烃可直接水化生成醇，也可以直接氧化生成醛，而炔烃则可以与水化合生成醛，如乙烯水化法制取乙醇，乙烯氧化法和乙炔水化法制取乙醛等。
5、能够连续氧化的有机物有烯烃和醇，其中醇发生氧化反应的条件是与羟基相连的碳原子必须有氢存在，而连续氧化时醇羟基必须连在1号位，氧化时先氧化成醛再氧化成酸。
6、既能被氧化又能被还原的物质一般为醛，醛被还原为醇，而被氧化为酸。醛具有较强的还原性，能被新配制的银氨溶液、氢氧化铜悬浊液等所氧化生成相应的羧酸，可利用醛的这一性质鉴别醛基的存在。
7、能发生消去反应的物质是卤代烃和醇，发生消去反应的条件是：与官能团所连碳原子相邻碳原子上有氢存在，发生消去反应后生成不饱和双键或叁键。
8、卤代烃在氢氧化钠水溶液中发生水解反应，而在氢氧化钠醇溶液中则发生消去反应；酯可以在酸性条件下水解，也可以在碱性条件下水解，但产物不完全相同，水解程度也不一样。
9、醇羟基、酚羟基以及羧酸羟基性质比较：醇羟基显中性，能与活泼金属反应，但不与氢氧化钠和碳酸盐等反应；酚羟基显弱酸性，其酸性比碳酸的酸性弱，可与活泼金属和氢氧化钠反应，也可与碳酸盐反应，但无气体放出；羧酸羟基显酸性，低碳原子的酸性比碳酸强，可与活泼金属和氢氧化钠反应，也可与碳酸盐、碳酸氢盐等反应放出二氧化碳气体。可利用这些性质判定有机物结构中羟基的类别和个数。
10、苯酚俗称石炭酸，可与浓溴水发生取代反应生成三溴苯酚白色沉淀，也可和浓硝酸发生取代反应生成三硝基苯酚，还能和三氯化铁作用显紫色，利用这一性质可检验苯酚或三氯化铁的存在。
（二）有机化学反应：
有机化学反应种类较多，一般分为取代反应、消去反应、加成反应、氧化反应、还原反应、聚合反应等。这其中有些反应还包含了许多反应。
说明：
1、取代反应是指有机物分子中的原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应，其产物一般为两种物质，能发生取代反应的物质有：烷烃、苯及其同系物、卤代烃、醇、羧酸和酯等，有时在题目中也会出现一些反应，符合取代反应的特征，也应归纳为取代反应。
2、加成反应：有机物分子中不饱和的碳原子跟其他原子或原子团结合生成新的物质的反应，能发生加成反应的官能团有：碳碳双键、碳碳叁键、碳氧双键等，可以加成的物质有：H2、X2、HX、H2O和HCN等，极性分子和不对称烯烃发生加成反应时，应遵循马氏规则，即带负电荷部分总是加在含氢较少的碳原子上。在信息题中，往往还考虑醛与醛之间的加成反应生成羟醛类物质。
3、消去反应：有机物分子在一定条件下从一个分子中脱去一个或几个小分子物质（如：HX、H2O等）生成不饱和双键或叁键，如卤代烃和醇。
4、氧化反应和还原反应：在有机物反应中，有机物加氧去氢的反应是氧化反应，有机物加氢去氧的反应是还原反应．氧化反应如：有机物的燃烧；烯、炔等含双键、叁键等不饱和键的物质被酸性KMnO4等强氧化剂氧化；烯烃、醇、醛的催化氧化、烷烃的催化氧化生成酸等．都属于有机物的氧化反应．而含有不饱和键的有机物与氢气的加成反应都可以看成是还原反应．
5、聚合反应：聚合反应也可以分为两类，其主要特点是通过小分子物质间的相互作用，生成有机高分子化合物，按照其反应特征及产物类型可分为：加聚反应和缩聚反应．加聚反应：相对分子质量较小的化合物通过加成反应互相结合成高分子化合物，其产物中只有高聚物，无其他小分子物质，但生成的高聚物由于n值不同，所以一般为混合物，加聚反应的单体一般为烯烃、炔烃（二烯烃）、醛等含有不饱和双键或叁键的物质．缩聚反应是单体间生成高分子化合物，同时还生成小分子物质，这种反应的特点是生成的链节的组成与单体的组成略有不同，常见的缩聚反应有：生成聚酯的酯缩聚、生成蛋白质的肽缩聚、酚醛缩聚等．
6、显色反应：某些有机物跟某些试剂作用而产生特征颜色，如：苯酚遇三氯化铁溶液显紫色；淀粉与碘显蓝色；某些蛋白质遇浓硝酸显黄色等．
7、裂化：多碳原子的烷烃在高温或催化剂存在的条件下可以把相对分子质量大，沸点高的烃断裂成相对分子质量小，沸点低的烃，从而提高汽油的产量和质量．
（三）有机合成路线的推导：
一般有三种方法：一是“直推法”；二是“反推法”；三是“直推法”和“逆推法”相结合的方法。比较常用的是“逆推法”。
说明：
1、有机合成是运用有机物之间的相互转化关系，通过有机化学反应，结合不同的有机物质的特征性质来分析判定有机物质的组成结构和性质，从而合成我们所需要的物质的一种题型，解答有机合成题的方法有：一是“直推法”；二是“反推法”；三是“直推法”和“逆推法”相结合的方法。比较常用的是“逆推法”。
2、“直推法”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和间接的中间产物，逐步推向目标合成有机物。
由“基础原料”→“中间产物” →“中间产物” →“目标生成物”
3、柯里于1964年首先提出“逆推法”合成思想。所谓“逆推法”就是采取从产物逆推出原料，设计合理的合成路线的方法。基本原则是：
“目标生成物”→“中间产物” →“中间产物” →“基础原料”
4、运用逆推法合成时，要根据合成路线中各步反应的利用率计算总产率。多步递进反应的总产率等于各步反应的利用率的乘积。
有机合成路线设计的一般程序：
①观察目标分子的结构：目标分子的骨架特征，以及官能团的种类和位置。
②由目标分子逆推出原料分子，并由目标分子碳骨架的构建、官能团的引入或转化设计合成路线。
③以绿色合成为指导思想，原子经济性为原则，对不同的合成路线进行优选。
【典型例题】
例1、用丙醛(CH3－CH2－CHO)制取聚丙烯 [ CH2－CH(CH3)]n的过程中发生的反应类型为（ ）
①取代 ②消去 ③加聚 ④缩聚 ⑤氧化 ⑥还原
A、①④⑥ B、⑤②③ C、⑥②③ D、②④⑤
解析：本题考查的是各种有机物之间的相互转化关系，官能团的引入与消去。醛基还原（也可称为与氢气加成）可得到醇羟基，醇羟基在一定条件下发生消去反应可生成烯烃，烯烃发生加聚反应生成聚丙烯。则形成过程中可能用到的反应类型有：加成（还原）、消去、加聚等反应类型。
答案：C
例2、分子式为C3H6O3的物质有多种同分异构体，请写出符合下列要求的各种同分异构体的结构简式。说明：①不考虑同一碳原子上连两个羟基；②乙炔、苯等分子中同类原子化学环境相同，丙烷、丁烷等分子中同类原子化学环境有两种。
（1）甲分子中没有甲基，且1 mol甲与足量金属Na反应生成1mol H2，若甲还能与NaHCO3溶液反应，则甲的结构简式为 ；若甲还能发生银镜反应，则甲的结构简式为 。
（2）乙分子中所有同类原子的化学环境相同，且不与金属Na反应，则乙结构简式为： 。
（3）丙分子中碳与氧分别有两种化学环境，氢的化学环境相同，且丙与金属Na不反应，则丙的结构简式为 。
解析：本题考查的是有机物同分异构体的书写与判定，同分异构体分子式相同而结构不同，因此，在解题时要围绕结构不同加以分析。（1）问中1 mol甲与足量金属Na反应生成1mol H2，说明有两个羟基（醇羟基或羧酸羟基），又因为甲还能与NaHCO3溶液反应，故，原结构中含有一个醇羟基和一个羧酸羟基，则结构简式为：CH2(OH)CH2COOH；若甲能发生银镜反应，则说明甲中含有醛基，则其结构简式为：CH2(OH)CH(OH)CHO。
（2）乙分子中所有同类原子的化学环境相同，且不与金属Na反应，说明乙分子中碳原子和氢原子都是等效的，且没有羟基的存在。具有对称性。故结构为：
（3）丙分子中碳与氧分别有两种化学环境，氢的化学环境相同，说明氢原子呈对称结构，而碳和氧原子则有两种排列方式，三个氧原子有两种排列方式，则必有一种是C=O双键，另一类为碳氧单键。由此可得结构为： 
答案：
（1） 
例3、我国第二代身份证采用的是具有绿色环保性能的PETG新材料，PETG新材料可以回收再利用，而且对周边环境不构成任何污染。PETG的结构简式如下：
这种材料可采用如下图所示的合成路线
（1） 
（2）RCOORl R2OH→RCOOR2 R1OH(R、R1、R2表示烃基)
试回答下列问题：
（1）⑦的反应类型是 。
（2）写出I的结构简式： 。
（3）合成时应控制的单体的物质的量：n(H)：n(E)： n (D)＝ （用m、n表示）。
（4）写出反应②的化学方程式：
（5）写出同时符合下列两项要求的E的所有同分异构体的结构简式。
①该同分异构体的苯环上相邻的三个碳原子上都连有取代基。
②该同分异构体在一定条件下能发生银镜反应和水解反应，碰到FeCl3溶液显紫色。
解析：本题属于信息题，和有机合成题。根据题给信息和有机物官能团的性质，官能团的引入和消去合成有机化合物PETG。所包含的反应有取代、加成、酯化、氧化和缩聚反应等。其中①属于乙烯和卤素单质、⑤属于苯与氢气的加成反应，③属于甲苯侧链上的取代反应，②和④属于卤代烃在氢氧化钠水溶液作用下的水解反应，⑥属于酯化和缩聚反应，⑦属于聚酯在醇作用下的醇解反应（由信息可知），而烃B则是经过氧化反应可得对苯二甲酸，属于氧化反应。而问题（5）则是有机物的特征性质和同分异构体的考查，含相同碳原子的羧酸和酯以及羟醛类化合物互为同分异构体，而能与FeCl3溶液作用显紫色，则肯定含有酚羟基。由此可得。
答案：
【模拟试题】
1、有机物  的正确命名为 （ ）
A、2－乙基－3，3－二甲基－4－乙基戊烷 B、3，3－二甲基－4－乙基戊烷
C、3，3，4－三甲基己烷 D、2，3，3－三甲基己烷
2、下列各选项中两种粒子所含电子数不相等的是 （ ）
A、羟甲基（－CH2OH）和甲氧基（CH3O－）B、亚硝酸（HNO2）和亚硝酸根（NO  ）
C、硝基（－NO2）和二氧化氮（NO2） D、羟基（－OH）和氢氧根（OH－）
3、若液氨相当于地球上的水，它可满足木星上生物生存的需要，那么木星上生物体内与地球上生物体内葡萄糖的分子结构相当的化合物是 （ ）
A、CH2OH—(CHOH)4CHO B、CH2NH2—(CHNH2)4CHO
C、CH2NH2—(CHNH2)4CH=NH D、CH2OH—(CHOH)4CH=NH
4、一些治感冒的药物含有PPA成分，PPA对感冒有比较好的对症疗效，但也有较大的副作用，2000年11月，我国药监局紧急通知，停止使用含有PPA成分的感冒药，PPA是盐酸苯丙醇胺（pheng propanolamine的缩写），从其名称看，其有机成份的分子结构中肯定不含下列中的 （ ）
A、—OH B、—COOH C、—   D、— 
5、应用纳米新材料能给人民币进行杀菌、消毒。我国纳米专家王雪平发明的“WXP复合纳米材料”的主要化学成份是氨基二氯代戊二醛的含硅衍生物，它能保持长期杀菌作用。有鉴于此，35位人大代表联名提交了一份议案，要求加快将此新技术应用到人民币制造中去。若戊二醛是直链的，请你根据所学的知识推断沸点不同的氨基二氯代戊二醛的同分异构体可能有 （ ）
A、4种 B、5 种 C、6种 D、8种
6、有机物A和B，只由C、H、O两种或三种元素组成，相同物质的量的A和B完全燃烧时，消耗氧气的物质的量相等，下列对A、B的判定错误的是 （ ）
A、A与B互为同分异构体 B、A与B的分子组成相差n个“CH2”
C、A与B的分子组成相差n个“CO2” D、A与B的分子组成相差n个“H2O”
7、在由5种基团－CH3、－OH、－CHO、－C6H5、－COOH两两组成的物质中，能与NaOH反应的有机物有 （ ）
A、4种 B、5种 C、6种 D、7种
8、按反应特征与产物的结构关系，有机反应大致可分为：取代反应、消去反应、加成反应三种，下列反应中属于加成反应的是 （ ）
A、C6H5CH2Cl NaCN —→ C6H5CH2CN NaCl
B、C6H5Li CO2 —→ C6H5COOLi
C、CH3CH2CHO＋HCN —→ CH3CH2CH(CN)OH
D、CH3COOH C2H5OH —→ CH3COOC2H5＋H2O
9、环丙烷的结构简式可表示为△，而环己烷因碳原子在空间排列方式不同，有两种空间异构体(如图)a为船式，b为椅式的结构，当环己烷的不同碳原子上连有两个重氢(D)原子时，包括重氢在六个碳环上位置不同与空间异构在内的异构体共有（ ）
A、6种 B、12种 C、16种 D、10种
10、最近，媒体报道不法商贩销售“致癌大米”，已验证这种大米中含有黄曲霉毒素（AFTB），其分子结构式为如下图所示，人体的非凡基因在黄曲霉素的作用下会发生突变，有转变为肝癌的可能。一般条件下跟1mol AFTB起反应的  或NaOH的最大量分别是（ ）
A、6mol；1mol B、5mol；1mol
C、6mol；2mol D、5mol；2mol
11、据最近的美国《农业研究》杂志报道，美国的科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病毒感染者的免疫力，对控制艾滋病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的结构简式为  ，则下列说法错误的是 （ ）
A、半胱氨酸，属于a－氨基酸
B、半胱氨酸是一种两性物质
C、两分子半胱氨酸，脱水形成的二肽结构简式为：
D、HS—  — —  可与NaOH溶液反应放出一种碱性气体
12、己烯雌酚是一种激素类药物，结构如下。下列有关叙述中不正确的是 （ ）
A、它易溶于有机溶剂
B、可与NaOH和NaHCO3发生反应
C、1mol该有机物可以与5mol Br2发生反应
D、该有机物分子中，一定有14个碳原子共平面
13、我国科学工作者合成了许多结构复杂的天然有机化合物，如叶绿素、血红素、维生素B12等。叶绿素的结构如下图。下列有关说法中正确的是 （ ）
A、叶绿素属于高分子化合物
B、在一定条件下，叶绿素能发生加成、水解、酯化等反应
C、叶绿素不属于芳香族化合物
D、叶绿素分子中含有两种类型的双键
14、将  和  （甘油）以一定比例混合，测得混合物含碳51.3%，那么氧元素的质量分数是 （ ）
A、40% B、35% C、30% D、无法计算
15、I、中学课本中介绍了如下实验：把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯外焰加热，待铜丝表面变黑后立即把它插入盛有约2 mL乙醇的试管里，反复操作几次。
请你评价若用上述方法制取乙醛存在哪些不足（写出两点）。
II、某课外活动小组利用下图装置进行乙醇的催化氧化实验并制取乙醛，图中铁架台等装置已略去，粗黑线表示乳胶管。请填写下列空白：
（1）甲装置经常浸在70～80℃的水浴中，目的是 。
（2）实验时，先加热玻璃管乙中的镀银铜丝，约1分钟后鼓入空气，此时铜丝即呈红热状态。若把酒精灯撤走，控制一定的鼓气速度，铜丝能长时间保持红热直到实验结束。
①乙醇的催化氧化反应是________反应（填“放热”或“吸热”），该反应的化学方程式为 。
②控制鼓气速度的方法是 ，若鼓气速度过快则会 ，若鼓气速度过慢则会 。
（3）若试管丁中用水吸收产物，则要在导管乙、丙之间接上戊装置，其连接方法是（填戊装置中导管代号）：乙接 、_______接丙；若产物不用水吸收而是直接冷却，应将试管丁浸在 _____ 中。
16、在有机物分子中，若碳原子连接四个不同的原子或原子团，该碳原子称为不对称碳原子（或手性碳原子），以*C表示。具有手性碳原子的有机物具有光学活性。
（1）下列分子中，没有光学活性的是 ，含有两个手性碳原子的是 。
A、乳酸  —CHOH—COOH
B、甘油  —CHOH—
C、脱氧核糖 —CHOH—CHOH—  —CHO
D、核糖 —CHOH—CHOH—CHOH—CHO
（2）有机物X的结构简式为  ，若使X通过化学变化失去光学活性，可能发生的反应类型有 。
A、酯化 B、水解 C、氧化 D、还原 E、消去
（3）有机物Y分子式为  ，它有多种同分异构体、其中属于多羟基醛，且分子中只有一个手性碳原子的异构体有数种，请写出它们的结构简式，并标出手性碳原子。______________________。
17、已知：①R—  — 
②苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著影响。
以下是用苯作原料制备一系列化合物的转化关系图：
（1）A转化为B的化学方程式是_______________________________________。
（2）图中“苯→①→②”省略了反应条件，请写出①、②物质的结构简式：
①________________________，②____________________________。
（3）B在苯环上的二氯代物有 种同分异构体。
（4）有机物  的所有原子 （填“是”或“不是”）在同一平面上。
18、在烃的分子结构中，若每减少2个氢原子，则相当于碳碳间增加一对共用电子对。
试回答：
（1）分子式为CnH2n 2的烃分子中碳碳间共有电子对数为 _。
（2）分子式为CnH2n－6的烃分子中碳碳间共用电子对数为 ___ __。
（3）Cx可看做是烃减氢后的产物，若某物质分子中碳碳间的共用电子对数为160，则符合该条件的碳单质的分子式为 ；符合该条件的单烯烃的分子式为 。
（4）目前，化学家们已经找到十余种富勒烯家族的Cx，它们分子结构中都有由正五边形和正六边形构成的封闭的凸多面体，C60就是其中的一种富勒烯，其结构如图所示。第(3)小题中的Cx也是其中一种富勒烯，则第(3)小题Cx结构中五边形和六边形的个数分别是____________和 。（提示：欧拉定理：顶点数 面数－棱数=2）
19、软性隐形眼镜可由聚甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)制成超薄镜片，其合成路线可以是：
已知⑴ 
⑵CH3COOCH2CH2OH的名称为乙酸羟乙酯
试写出：
（1）A、E的结构简式分别为：A 、E 。
（2）写出下列反应的反应类型：C→D ，E→F 。
（3）写出下列转化的化学方程式：
I→G ；
G F→H 。
【试题答案】
1、C 2、D 3、C 4、B 5、D 6、B 7、B
8、BC 9、B 10、C 11、C 12、BD 13、C 14、A
15、
Ⅰ、操作麻烦、乙醇转化率低（其它合理答案均可）
Ⅱ、（1）使生成乙醇蒸气的速率加快
（2）①放热 2CH3CH2OH O2  2CH3CHO 2H2O
②控制甲中单位时间内的气泡数 带走过多热量，难以保证反应所需温度 反应放热太少，不能达到反应所需温度
（3） b a 冰水
16、
（1）B；C
（2）A、B、E
17、
（3）6 （4）不是
18、（1）碳成键电子数有4个，所有碳成键电子总数减去与氢成键的电子数，剩余的电子数为碳碳成键的电子数： 
（2）同理可计算： 
（3）  ，C80；
又因单烯烃的通式为  ，所以  ，
单烯烃的分子式为C160H320
（4）设五边形和六边形的个数分别为  。则有
解之得 
19、
⑴CH2=CHCH3 (CH3)2C(OH)COOH
⑵氧化 消去
⑶CH2ClCH2Cl＋2H2O  HOCH2CH2OH＋2HCl
HOCH2CH2OH CH2=C(CH3)COOH  CH2=C(CH3)COOCH2CH2OH H2O
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