“有机化学基本概念及基础”突破与点津
2015-05-30龙威
龙威
【最新考试提纲】
最新的《考试标准》中对有机化学基本概念的要求主要有以下几点：
（1）理解有机物的官能团、同分异构、同系物的概念。
（2）了解常见简单烷烃、烯烃、炔烃等常见有机物的命名方法，了解有机物的基本分类方法。
近几年高考试题关于有机物基本概念的考查主要有以下几种常见题型：
（1）关于有机物的分类。根据组成元素将有机物分成烃、烃的衍生物两大类。烃可以分成饱和烃与不饱和烃两类，也可根据烃分子中碳碳键特征分成烷、烯、炔、芳香烃等。烃的衍生物可以根据其中所含的官能团分成酚、醇、醛、酸等几大类。还可以分成合成有机物、天然有机物等。高考试题常会列出一些生活中常见的有机物、中学化学未出现过的有机物等，要求考生判断其类别。
（2）有机物与生活常识问题的联系。联系实际、联系生活是新课程改革的一个重要导向，分省命题后的高考中可能会更加强调联系生活实际问题。
（3）有机物命名。有机物命名是一个重要基础知识，往年高考也出现过考查有机物命名的试题。只要平时复习中整理过这类知识，遇到这类试题就较容易解答，所以复习中对这类知识要加以重视，不要留下盲点。
（4）有机反应类型的判断。判断有机反应类型是高考试题必考内容之一，常以选择题、有机推断题等题型来考查这些知识点。
【知识体系框架】
（1）根据官能团去理解有机物的分类方法。
（2）主要掌握简单的烷烃、烷基的命名方法，简单的烯、炔的命名方法，苯及其衍生物的命名，简单的醇、醛、酸、酯的命名等。理解基、官能团、同系物等概念。还要注意归纳课本出现过的一些反应产物的名称。如，纤维素跟硝酸反应的产物叫“三硝酸纤维素酯”，甘油跟硝酸反应的产物叫“三硝酸甘油酯”（俗名也叫“硝化甘油”），苯跟浓硫酸反应的产物叫苯磺酸。复习中要重视某些有机物的俗名，能够根据俗名判断有机物的结构。
【典型例题及指南】
例1 下列物质一定不是天然高分子的是（ ）。
A.橡胶 B.蛋白质 C.尼龙 D.纤维素
解析：本题主要考查有机物的分类。有机物的分类是研究有机物必须具备的最基础的知识，每年的高考中都会有涉及有机物分类的试题。题中的四种物质都是高分子化合物，要注意橡胶有天然橡胶和人工合成橡胶两类。
答案：C
例2 橡胶属于重要的工业原料。它是一种有机高分子化合物，具有良好的弹性，但强度较差。为了增加某些橡胶制品的强度，加工时往往需进行硫化处理，即将橡胶原料与硫磺在一定条件下反应，橡胶制品硫化程度越高，强度越大，弹性越差。下列橡胶制品中，加工时硫化程度较高的是（）。
A.橡皮筋
B.汽车外胎
C.普通气球
D.医用乳胶手套
解析：本题主要考查用有机化学基础知识解决实际问题的能力。橡皮筋、汽车外胎、普通气球、乳胶手套等都是生活中常见的物品，橡胶的合成、橡胶的硫化是化学基础知识。试题中给予一定的提示，可以测试考生接受提示信息、运用信息的敏捷性。“橡胶本身的弹性很好，但强度较差”，“硫化程度越高，强度越大，但弹性越差”，这些都是试题中给出的重要信息。再从生活经验可知，乳胶手套的弹性最好，汽车外胎需要有很高的强度，所以硫化程度较高的应是汽车外胎。
答案：B
例3 下列5个有机化合物中，能够发生酯化、加成和氧化三种反应的是（ ）。
A.①③④
B.②④⑤
C.①③⑤
D.①②⑤
解析：本题主要考查常见官能团的性质。碳碳双键、醇羟基、醛基、羧基等都是中学化学中常见的官能团，了解这些官能团的结构和特性是有机化学学习的起码要求。所以高考试题经常会考到这类试题。醇羟基跟羧基能发生酯化反应，碳碳双键、醛基等能发生加成反应，碳碳双键、醇羟基、醛基等能被氧化。①③⑤等三种有机物都符合题设条件。
答案：C
例4 中科院蒋锡夔院士和中科院上海有机化学所计国桢研究员曾因在有机分子簇集和自由基化学研究领域取得重大成果，而荣获国家自然科学一等奖。据悉，他们在研究过程中曾涉及如下一种有机物：
请根据该化合物的结构简式回答问题：
（1）该化合物中，官能团⑦的名称是
，官能团①的电子式是
。该化合物是由
个氨基酸分子脱水形成的。该化合物水解生成的氨基酸的结构简式为（任写一种）
，写出此氨基酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：
。
（2）上海有机化学研究所在我国氟化学理论研究和氟产品以及核化学工业等方面作出过重大贡献，如F46就是用四氟乙烯与全氟丙烯共聚得到的，若两种单体物质的量之比为1：1，试写出这种高聚物的结构简式：
。已知三氟苯乙烯（三个氟均连在苯环上）的分子式为C8H5F3，则它的
解析：这是一道有机化合物基本知识题，对有机化学基础知识掌握比较全面的考生来说，其难度并不大。（1）官能团⑦的名称是羧基，氨基的电子式主要利用电子式书写的规则来写。氨基酸彼此之间形成肽键，考生可以寻找具有O-C-NH-的结构一共是3个，所以是4个氨基酸分子。有机物水解得到的氨基酸，O=C对应变成-COOH，-NH-对应变成-NH2，所以书写也较为简单。氨基酸与氢氧化钠反应主要是指羧基与NaOH发生酸碱中和反应生成盐和水。（2）无论是四氟乙烯还是全氟丙烯，它们各只含有一个双键，而两种单体物质的量之比为1：1，故它们就是将双键打开，两个分子相连，而全氟丙烯中没有双键的碳原子应该变为高聚物的支链，这样结构简式就写出来了。对于同分异构体的书写是有机化学里经典的永恒主题，这个分子以苯环为主体，还含有2个碳原子、5个氢原子、3个氟原子，由于支链中碳碳键是双键，所以不必考虑两个甲基的情况，只需考虑定位H原子和F原子的位置不同，从而写出其他5个异构体的结构。
答案：（1）羧基 4 H2NCH2COOHH2NCH2COOH+NaOH→H2NCH2COONa+H20（或另外三种氨基酸及对应的反应式）
评注：本题起点虽高，但落点还是在高中有机化学基础知识范围内。这道题较好地考查了考生对有机物结构简式的观察能力、对简单有机化学方程式和同分异构体的书写能力。
【高考题再现】
（一）考查有机物的常规性质及生活中的应用。
1.化学与生活密切相关。下列说法不正确的是（）。
A.乙烯可作水果的催熟剂
B.硅胶可作袋装食品的干燥剂
C.福尔马林可作食品的保鲜剂
D.氢氧化铝可作胃酸的中和剂
解析：此题的难度不大，主要考查了物质的一些简单性质。C选项中福尔马林的主要成分有甲醛，虽然能起到保鲜食物的作用，但对人的身体有害，所以不正确，其他选项是正确的。
答案：C
2.生活处处有化学，下列说法正确的是（ ）。
A.制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金
B.做衣服的棉和麻均与淀粉互为同分异构体
C.煎炸食物的花生油和牛油都是可皂化的饱和酯类
D.磨豆浆的大豆富含蛋白质，豆浆煮沸后蛋白质变成了氨基酸
解析：此题是对物质性质的总结，特别是有机物的性质。B选项中提到的棉、麻、淀粉是高分子化合物，分子式都无法确定，所以不能说是同分异构体；C选项中提到的花生油是不饱和酯；D选项中豆浆煮沸，蛋白质将变性，不是水解反应，所以说法错误，只有A选项是正确的。
答案：A
（二）考查有机物的结构及性质的关系。
3.对右图两种化合物的结构 或性质描述正确的是（ ）。
A.不是同分异构体
B.分子中共平面的碳原子个数相同
C.均能与溴水反应
D.可用红外光谱区分，但不能用核磁共振氢谱区分
解析：已知结构推断有机物的性质，是有机化学试题的一种基本类型。认真观察两种化合物的结构可发现均有14个H原子，所以它们是同分异构体，A项错误。左边分子有苯环结构，其至少有8个碳原子（有可能是10个）共平面，而右边分子没有苯环结构，最多有6个碳原子共平面，所以B项说法错误。C选项的说法正确，左边分子是酚，可以与溴水发生取代反应，右边分子有碳碳双键，可以与溴水发生加成反应。D选项的说法不准确，左边分子是酚，右边分子是醛，用红外光谱能够区分，虽然两种分子都有7种H原子，但左边分子有酚的H原子，右边分子有醛的H原子，两者的位置是明显不同的，故也可以用核磁共振氢谱加以区分。
答案：C
4.某天然拒食素具有防御非洲大群蚯蚓的作用，其结构简式如右图（未表示出原子或原子团的空间排列）。该拒食素与下列某试剂充分反应，所得有机物分子的官能团数目增加，则该试剂是（ ）。
A. Br2的CCl4溶液
B.[Ag（NH3）2]OH溶液
C.HBr
D.H2
解析：此分子有双键、醛基、碳环等官能团，所以具有多种不同的性质。该分子与溴的CCl4溶液反应，双键将会打开，官能团增加1个；该分子与银氨溶液反应，醛基被氧化成羧基，官能团数量不变；该分子与HBr不反应，官能团数目不变；该分子与H2发生加成反应，官能团数目减少1个。
答案：A
太空电梯还能作为一个发射系统，因为太空电梯必然被地球带动旋转，而越高的地方速度越快，所以将飞船从地面运送到大气层外足够高的地方（或者用太空电梯把零部件带上太空站，在那里组装），只要一点加速度就可以起航了。
（三）考查有机物的反应及反应类型。
5.下表中对应关系正确的是（ ）。
解析：A选项中第1个反应为取代反应，第2个反应为加成反应，所以A的说法错误；B选项是正确的；C选项中第2个反应是单质被氧化的反应；D选项中第1个反应中的水不是还原剂，第2个反应中的水既不作氧化剂也不作还原剂。
答案：B
（四）考查有机物的同分异构体知识。
6.下列关于乙醇的说法不正确的是（
）。
A.可用纤维素的水解产物制取
B.可由乙烯通过加成反应制取
C.与乙醛互为同分异构体
D.通过取代反应可制取乙酸乙酯
解析：乙醇是最常见的有机物，化学式为CH3CH2OH，而乙醛的化学式为CH3CHO，这两种分子的H原子个数有差异，所以C选项的说法不正确。
答案：C
7.四联苯 的一氯代物有（ ）。
A.3种
B.4种
C.5种
D.6种
解析：此题可以看成是四联苯分子的一氯代物的同分异构体的考查，这就需要我们对这个分子的结构进行剖析并探讨有多少个相同位置的H原子。这个分子是左右对称的，所以只要考虑左边2个苯环上的9个H原子位置，其中左边第一个苯环上5个H原子有3种不同的位置，左边第2个苯环上4个H原子有2种不同的位置，所以一共是5种不同位置的H原子可被氯原子取代生成5种不同的一氯代物。
答案：C
（五）考查有机高分子聚合物的单体知识。
8.结构为…-CH=CH-CH=CH-CH=CH-…的高分子化合物用碘蒸气处理后，其导电能力大幅度提高。上述高分子化合物的单体是（ ）。
A.乙炔
B.乙烯
C.丙烯 D.1，3-丁二烯
解析：我们知道单体合成高分子聚合物的主要途径是打开不饱和键变成2个半键再彼此相连，而此高分子化合物是聚合后还含有碳碳双键，故单体应该是碳碳叁键。分子形成的过程是单体分子打开一个键彼此相连，所以只能选择答案A。
答案：A
（六）综合考查有机化合物的性质及反应。
9.下列说法正确的是（ ）。
A.乳酸薄荷醇酯（）仅能发生水解、氧化、消去反应
B.乙醛和丙烯醛（）不是同系物，它们与氢气充分反应后的产物也不是同系物
C.淀粉和纤维素在酸催化下完全水解后的产物都是葡萄糖
D. CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3互为同分异构体，1H-NMR谱显示两者均有三种不同的氢原子且三种氢原子的比例相同，故不能用1H-NMR来鉴别
解析：A选项中要分析乳酸薄荷醇酯的结构，我们不难发现它含有酯基、羟基，所以能发生水解和氧化反应，且羟基所连碳原子右边碳原子上有3个H原子，这就为消去反应提供条件，但这个分子还可以发生取代反应，所以A选项的说法是错误的。B选项中乙醛的化学式是C2H40，丙烯醛的化学式是C3H40，分子组成上没有相差CH2的整数倍，所以不是同系物，但是它们与氢气发生加成反应的产物分别是C2H5O、C3H80，所以加氢后产物属于同系物。D选项提到的CH3COOCH2CH3与CH3CH2COOCH3分子的原子种类及数目均相同，但结构不同，故互为同分异构体。它们各自含有3种H原子，但这些H原子种类是不同的，具体来说CH3COOCH2CH3分子中，靠近C=O的H原子有3个，靠近C-O的H原子有2个，靠近C-H的H原子有3个，而CH3CH2COOCH3分子中，靠近C=O的H原子有2个，靠近C-O的H原子有3个，靠近C-H的H原子有3个，所以H原子种类及数目还是有区别的，故D选项的说法是错误的。
答案：C
