聚焦热点 把握考向——有机化学中几个重要核心知识复习对策

河北 颜建河

聚焦热点 把握考向
——有机化学中几个重要核心知识复习对策

河北 颜建河

有机化学的重要核心知识，是高考必考内容之一。烃是一切有机物的母体，卤代烃在有机合成中“承上启下”，同分异构体体现了有机化合物的多样性，官能团对有机物的性质起决定作用，官能团的引入、消除和转化方法是有机合成中的重中之重，其作用不言而喻，都是高考考查绕不开的核心内容。结合近年高考试题分析，不难发现这些核心考点常以载体的形式渗透到各有机考题的方方面面，且频繁出现，是解答各类有机试题的基础和着眼点。为此，在复习中，要求学生学会从特殊到一般的研究方法，把握对基础知识的掌握和运用能力，才能做到追寻解决问题的对策。

知识点1全面突破有机化合物的命名

例1 根据有机化合物的命名原则，下列命名正确的是（ ）

A.CH2CHC（CH3）CH23－甲基－1，3－丁二烯

B.CH3CH（OH）CH2CH32－羟基丁烷

C.CH3CH（C2H5）CH2CH2CH32－乙基戊烷

D.CH3CH（NH2）CH2C O OH 3－氨基丁酸

【分析与解答】本题考查有机化合物的命名，根据有机化合物命名原则，A选项编号有误，正确命名应为2－甲基－1，3－丁二烯；B选项正确命名为2－丁醇；C选项主链选错，正确命名为3－甲基己烷。

【答案】D

【复习对策】有机化合物的命名是以烷烃的命名为基础的，简单来说，烷烃的命名需要经过选主链、编序号、写名称三步。在给其他有机化合物命名时，一般也需要经过选母体、编序号、写名称三个步骤，卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯等的命名，因为在这些有机物中，都含有官能团，所以在选母体时，如果官能团中没有碳原子（如—OH），则母体的主链必须尽可能多地包含与官能团相连的碳原子；如果官能团含有碳原子（如—CHO），则母体的主链必须尽可能多地包含这些官能团上的碳原子，在编号时，应尽可能让官能团或取代基的位次最小。

【变式1】某有机物的分子式为C3H6O，通过核磁共振氢谱分析有3个吸收峰，且峰面积比为3∶2∶1，则该物质的结构简式可能是（ ）

【解析】据有机结构中等效氢的相关知识，结合选项进行分析可知，A选项有机物分子中只有一种等效氢原子；B选项有机物分子中有3种等效氢原子，吸收峰的面积之比为6∶1∶1；C选项有机物分子中有4种等效氢原子，吸收峰的面积之比为2∶2∶1∶1；D选项有物分子中有3种等效氢原子，吸收峰的面积之比为3∶2∶1。

【答案】D

知识点2同分异构体书写及数目确定

例2 根据下表中烃的分子式排列规律，判断空格中烃的同分异构体数目是（ ）

__1 2 3 4 5 6 7 8 CH4C2H4C3H8C4H8C6H12C7H16C8H16

A.3 B.4 C.5 D.6

【分析与解答】本题涉及不同烃的结构及同分异构体确定。认真观察表格中各烃的分子式的排布规律会发现：相邻两烃的分子式相差C或CH4原子团（或分成1和2、3和4、5和6、7和8小组进行比较）。从而得出第5个烃的分子式为C5H12，共有3种同分异构体：正戊烷、异戊烷、新戊烷，正确选项为A。

【答案】A

【复习对策】明确同分异构体书写原则是解答这类问题的关键所在，同分异构体书写及数目确定方法是：

（1）烷烃（只可能存在碳链异构），书写时应注意全而不重，规则如下：成直链，一条线；摘一碳，挂中间；往边移，不到端；摘两碳，乙基安；二甲基，同、邻、间；不重复，要写全。

（2）具有官能团的化合物如烯烃、炔烃、卤代烃、醇、醛、酸等，它们有官能团位置异构、类别异构、碳架异构，书写要按顺序考虑。一般情况是：碳架异构→位置异构→类别异构。

（3）芳香族化合物：取代基在苯环上的相对位置具有邻、间、对3种。

（4）确定同分异构体数目：烃基数目法（即甲基、乙基、丙基分别有1、1、2种结构，丁基有4种结构，则丁醇、戊醛、戊酸、一氯丁烷等有4种同分异构体）和替代法［即若烃分子中有n个氢原子，则其m元氯代物与（n－m）元氯代物的同分异构体数目相同］。

【变式2】化合物A经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为1 3 6，分子式为C8H8O2。A的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为1∶2∶2∶3，A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其核磁共振氢谱与红外光谱如下图。关于A的下列说法正确的是（ ）

A.A分子属于酯类化合物，在一定条件下不能发生水解反应

B.A在一定条件下可与4m o l H2发生加成反应

C.符合题中A分子结构特征的有机物只有1种

D.与A属于同类化合物的同分异构体只有2种

【答案】C

知识点3 突破有机物分子结构的考查（共线、共面问题）

例3 下列关于①丙烯、②丙炔、③氯乙烯、④苯、⑤甲苯5种有机物分子中，所有原子均在同一平面内的是（ ）

A.①②③④B.①②④

C.③④⑤D.③④

【分析与解答】本题考查烃及卤代烃的结构知识，要求学生明确甲烷、乙烯、乙炔、苯等几个重要代表物的结构，特别是空间结构。据题意所给有机物进行分析可知，烯烃中与C C所连的原子、炔烃中与C≡C所连的原子、与苯环相连的原子，均在同一平面内，丙烯、丙炔、甲苯中的—CH3中的C与H原子之间不可能同在一平面内。据此推断丙烯、丙炔、甲苯中均含有—CH3，分子中所有原子均不可能在同一平面内，只有氯乙烯、苯符合题意，选项为D。

【答案】D

【变式3】香兰素是重要的香料之一，它可由丁香酚经多步反应合成。

有关上述两种化合物的说法正确的是（ ）

A.常温下，1m o l丁香酚只能与1m o l B r2反应

B.丁香酚不能Fe C l3溶液发生显色反应

C.1m o l香兰素最多能与3m o l氢气发生加成反应

D.香兰素分子中至少有1 2个原子共平面

【解析】据题给化合物分析，处于酚羟基的邻对位的H原子均可与B r2发生取代反应，选项A中的—C H2—C H C H2含有一个C C，所以1m o l丁香酚可与2m o l B r2发生反应；选项B中丁香酚中含有酚羟基，能与Fe C l3发生显色反应；选项C中含有苯环（相当于3个C C）和一个C O，所以1m o l的香兰素可与4m o l H2发生加成反应；选项D中和苯环相连接的原子均在同一平面内，—C HO的H和O原子也与它共面，所以香兰素分子中至少有1 2个原子共平面。

【答案】D

知识点4 洞悉官能团与有机物的性质

例4 膳食纤维具有突出的保健功能，是人体的“第七营养素”。木质素是一种非糖类膳食纤维，其单体之一——芥子醇键线结构如下图所示（未表示出原子或原子团的空间排列）。下列有关芥子醇的说法正确的是（）

A.芥子醇分子中有两种含氧官能团

B.芥子醇分子中所有碳原子不可能在同一平面上

C.芥子醇与足量浓溴水反应，最多消耗3m o l B r2

D.芥子醇能发生的反应类型有氧化、取代、加成

【分析与解答】本题主要涉及有关醇、酚、不饱和烃官能团的结构，着力考查学生对多官能团性质掌握情况，注重观察能力的培养。据题给结构分析，芥子醇分子中的含氧官能团分别为醚键、酚羟基和醇羟基，选项A不正确；苯和乙烯都是平面结构，通过单键的旋转，可以使所有碳原子处于同一平面上，选项B不正确；酚类与溴水反应通常在酚羟基的邻、对位上，但芥子醇中这些位置均被其他基团所占据，则只有碳碳双键与溴水发生反应，选项C不正确；芥子醇分子结构中含有碳碳双键和醇羟基，则能发生加成、取代和氧化反应，选项D正确。

【答案】D

【复习对策】解答这类问题的关键：第一，能根据羟基（—OH）所连烃基的不同准确判断有机物的类别；第二，掌握醇、酚重要代表物的结构和性质（醇发生酯化、消去等反应；酚发生加成、取代等反应）；第三，明确醇、酚、羧酸的结构中都含有羟基，由于这些羟基相连的基团不同，使这些羟基中氢原子的活泼性也有所不同，表现在性质上也有明显差异：①氢原子的活泼性：醇羟基＜酚羟基＜羧羟基；②电离能力：醇羟基＜酚羟基＜羧羟基；③酸性：醇羟基＜酚羟基＜羧羟基；④与N a反应均产生氢气；⑤与N a OH溶液：醇羟基不反应，酚羟基、羧羟基反应生成盐；⑥与N a HC O3溶液：醇羟基和酚羟基不反应，羧羟基反应产生C O2气体。

【变式4】双酚A作为食品、饮料包装和奶瓶等塑料制品的添加剂，能导致人体内分泌失调，对儿童的健康危害很大。下列有关双酚A的叙述不正确的是（ ）

A.双酚A的分子式是C15H16O2

B.双酚A的核磁共振氢谱显示氢原子数之比是1∶2∶2∶3

C.反应①的产物中只有一种官能团

D.反应②中，1m o l双酚A最多消耗2m o l N a OH溶液

【解析】本题着力考查有机物的结构及其性质，试题立足基础，能力层次高。据题给信息，结合选项分析可知，双酚A的分子式为C15H16O2，选项A正确；双酚A中不等效氢原子有4种，其个数分别为2、4、4、6，则核磁共振氢谱显示氢原子数之比1∶2∶2∶3，选项B正确；酚与溴发生取代反应是邻、对位上的氢原子被取代，双酚A按①反应后的产物中有两种官能团，选项C错误；双酚中有2个羟基（—OH），则1m o l双酚A最多消耗2m o l N a OH溶液，选项D正确。

【答案】C

知识点5 久考不衰的卤代烃结构及性质

例5 下列烷烃在光照下与氯气反应，所能生成的一氯代烃最多的是（ ）

【分析与解答】本题考查烃的命名规律及等效氢的相关知识。据此从题给选项分析，按照烷烃的命名方法，给碳原子进行编号，等效碳上的氢成为等效氢，则其一氯取代效果相同，D选项中不等效最多，正确选项为D。

【答案】D

【变式5】卤代烃是一种非常重要的有机物，在有机合成中“承上启下”。已知卤代烃可与金属钠反应，生成碳链较长的烃。例如，R—X＋2 N a＋R′—X →R—R′＋2 N a X。现有碘乙烷和碘丙烷的混合物，与金属钠反应后，不可能生成的烃是（ ）

A.戊烷B.丁烷C.2－甲基丁烷D.己烷

【解析】本题考查卤代的结构及性质，注重结构的多样性，试题立足基础，着重基础知识的掌握和迁移。据题中所给信息分析，碘乙烷和碘丙烷与钠反应时，会出现4种情况：即有同种碘代烷分子内的反应，也有异种碘代烷分子间的反应。结合题给选项A，戊烷是由碘乙烷与碘丙烷反应生成的，正确；选项B，丁烷是由两种碘乙烷反应生成的，正确；选项C，2－甲基丁烷是由碘乙烷与碘丙烷的同分异构体反应生成的，错误；选项D，己烷是由两种碘丙烷反应生成的，正确。

【答案】C

知识点6有机推断及合成

例6 迷迭香酸具有抗氧化、延缓衰老、减肥降脂等功效，它的结构简式为：

以邻苯二酚为原料合成迷迭香酸的路线为：

下列说法不正确的是（ ）

A.有机物A分子中所有原子可能在同一平面上

B.有机物B可以发生取代、加成、消去、氧化反应

C.有机物C在浓硫酸催化下水解的一种产物是B

D.1m o l C与足量的N a OH溶液反应，最多可消耗6m o l N a OH

【分析与解答】据题给信息分析可知，有机物A为酚类，分子中的羟基可以旋转，羟基氢有可能在苯环内，选项A正确；有机物B有酚羟基、羧基、羟基（羟基相连的碳上含有氢原子），可发生取代、加成、消去、氧化反应，选项B正确；有机物C中含有酯基，在浓硫酸催化水解后得到的产物为有机物B的同分异构体，选项C错误；有机物B含有酚羟基、羧基、羟基（羟基相连的碳上含有氢原子），每个C分子中含有4个酚羟基、1个羧基、1个酯基，1m o l C与足量的N a OH溶液反应，最多可消耗6 m o l N a OH，选项D正确。

【答案】C

【复习对策】醇、酚、羧酸中均含有羟基，这些羟基的引入方法实质上就是各类有机物之间衍变关系的综合运用，在解决有机合成问题中起着重要的作用，必须牢固掌握，学以致用。同时，还必须注意以下几点：

（1）明确醇、醛、酸、酯的转化关系：

（2）明确醇、醛、羧酸转化时碳链结构一般不变化，不增长碳链。

（3）能发生银镜反应的物质一般含有醛基，但含醛基的物质不一定是醛类。

（4）饱和一元羧酸CnH2nO2与饱和一元醇Cn＋1H2（n＋1）O的相对分子质量相等。

【变式6】有机化合物A是一种农药生产的中间体，

A在一定条件下可发生下列转化：

请回答下列问题：

（1）A分子中不含氧官能团的名称为________，不能发生反应的类型有________。（填字母）

a.取代b.消去

c.加成d.氧化

e.加聚

（2）反应④的化学方程式为________________________。

（3）F可能的结构简式为_________________。（写两种）

（4）写出B到C的离子方程式：____________________。

（5）反应①所发生的化学反应最多消耗氢氧化钠的物质的量为________。（填字母）

a.1m o l b.2m o l

c.3m o l d.4m o l

（作者单位：河北省衡水市故城县教育局教研室）