高考试题中的有机化学基础考点探析

童建军

广东

对比2016年、2017年的全国卷Ⅰ化学试卷，在选择题上第8题常识考查、第9题实验素养考查时都采用了有机化学的素材，再加上第11题对有机物质基本结构和性质的考查，化学选择题的42分中，有机化学就占据了18分，明显比往年在有机考查上的力度加强。同样2017年和 2018年的全国卷Ⅱ和Ⅲ化学试卷都出现了两道以上的有机化学素材的试题，这些命题既有有机化学基础知识的考查，也有从定性考查向定量考查的转化，还有向实验设计转化的倾向，这些信息释放了命题组提醒高中化学，在教学中需进一步加强有机化学比重的信息。

考点一、化学与生活中的有机素材

[例题1](2018年全国卷Ⅰ·8题)下列说法错误的是

( )

A.蔗糖、果糖和麦芽糖均为双糖

B.酶是一类具有高选择催化性能的蛋白质

C.植物油含不饱和脂肪酸酯，能使Br2/CCl4褪色

D.淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖

解析：本题考查有机物的结构和性质。果糖为单糖，A错误；酶是生物催化剂，其本质是蛋白质，B正确；植物油是不饱和高级脂肪酸的甘油酯，能够和溴的四氯化碳溶液发生加成反应，使溴的四氯化碳溶液褪色，C正确；淀粉和纤维素都能发生水解反应，水解的最终产物都是葡萄糖，D正确。

参考答案：A

[例题2](2017年全国卷Ⅱ·7题)下列说法错误的是

( )

A．糖类化合物也可称为碳水化合物

B．维生素D可促进人体对钙的吸收

C．蛋白质是仅由碳、氢、氧元素组成的物质

D．硒是人体必需的微量元素，但不宜摄入过多

解析：本题考查化学与生活的联系。A．糖类化合物符合通式Cn(H2O)m，故称为碳水化合物，故A正确；B．维生素D可促进人体对钙的吸收，故B正确；C．蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N四种元素，故仅由碳、氢、氧元素不正确，C错误；D．硒是人体必需的微量元素，但不宜摄入过多，故D正确。

答案：C

【点评】化学是一门实用性的学科，在日常生活及工农业生产和科学技术中应用十分广泛。我们生活就要吃饭、穿衣，在生活过程中在与周围环境接触的过程中，往往会接触微生物，因注意不当而患有疾病，消毒、治疗或用一定的物质进行处理，这些都与化学知识有关。化学与生活试题一般考查知识点较多，难度不大，但大多属于记忆性的知识点，大多数是《必修2》教材要求的典型化合物甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质、石油和煤在工农业生产中的实际应用，如了解蛋白质的变性、各种纤维材料的主要成分等，学习时注意理论与实际相结合，多注意社会热点问题来分析即可。

考点二、有机物的结构与性质

( )

A. 与环戊烯互为同分异构体

B. 二氯代物超过两种

C. 所有碳原子均处同一平面

D. 生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2

解析：本题考查有机物的结构和性质。螺[2,2]戊烷和环戊烯的分子式均为C5H8，不饱和度均为2，A正确；螺[2,2]戊烷分子中只含有一类氢原子，一氯代物只有一种，一氯代物的分子中含有4类氢原子，则二氯代物有四种，B正确；螺[2,2]戊烷分子中碳原子均为饱和碳原子，则所有碳原子一定不在同一平面上，C错误；螺[2,2]戊烷的分子式为C5H8，由质量守恒定律可知，生成1 mol C5H12至少需要 2 mol氢气，D正确。

答案：C

( )

A.b的同分异构体只有d和p两种

B.b、d、p的二氯代物均只有三种

C.b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应

D.b、d、p中只有b的所有原子处于同一平面

解析：本题考查有机物的结构与性质。b的同分异构体除d和p外，还有链状二炔烃(三键不同有位置异构，碳链异构)、含有一个三键和二个双键(三键、双键有位置异构，碳链异构)、四元环(环内一个双键，环上有乙炔基)、棱晶烷盆烯等，A错误； d的二氯代物只有2种，B错误；b、d不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，C错误；d、p均存在饱和碳原子，所有原子不可能共平面，b分子所有原子在同一平面，D正确。

答案：D

【点评】试题通常以有机物的结构简式考查有机物的结构、性质、转化、反应类型、化学方程式和同分异构体的书写。

(1)分子中原子共面的问题判断依据是乙烯的平面结构、甲烷的正面体结构、苯环的平面结构进行分析，分析时注意单键可以旋转，双键不能旋转，分子中任意三个原子一定共平面。

(2)同分异构体数目的判断方法：

基团法将有机物看作由基团连接而成,由基团的异构数目可推断有机物的异构体数目。如:丁基有4种,C4H9Cl、C4H9OH、C4H9COOH均为4种换位法将有机物分子中的不同原子或基团换位进行思考。如:乙烷分子中共有6个H,若有一个氢原子被Cl取代所得一氯乙烷只有一种结构,那么五氯乙烷也只有一种。假设把五氯乙烷分子中的Cl看作H,而H看成Cl,其情况跟一氯乙烷完全相同,故五氯乙烷也有一种结构。同理二氯乙烷和四氯乙烷均有2种,二氯苯和四氯苯均有3种等效氢法分子中等效氢原子有如下情况:分子中同一个碳原子上连接的氢原子等效;同一个碳原子上所连接的甲基氢原子等效;分子中处于对称位置上的氢原子等效定一动一法分析二元取代产物的方法:如分析C3H6Cl2的同分异构体数目,可先固定其中一个氯原子位置,然后移动另一个氯原子组合法饱和酯R1COOR2,—R1有m种,—R2有n种,则酯共有m×n种

(3)有机反应类型的判断方法：

反应类型定义举例还原反应有机物分子得到氢原子或失去氧原子的反应乙烯等烯烃、苯及其同系物与氢气的加成反应氧化反应有机物分子得到氧原子或失去氢原子的反应①燃烧;②被空气中的O2氧化;③乙醇的催化氧化;④乙烯、乙醇使酸性KMnO4溶液褪色;⑤葡萄糖的银镜反应;⑥葡萄糖与新制的Cu(OH)2悬浊液产生砖红色沉淀的反应取代反应(有上有下)有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应①烃的卤代;②芳香烃的硝化;③酯化反应;④酯的水解;⑤蛋白质的水解;⑥双糖、多糖的水解加成反应(只上不下)有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团相互结合生成新化合物的反应①能与分子中含碳碳双键、碳碳三键等的有机物发生加成反应的试剂有氢气、卤素单质、卤化氢、水等;②苯环的加氢颜色反应①淀粉遇碘单质显蓝色;②某些蛋白质遇浓硝酸显黄色

(4)常见有机物或官能团的特征反应判断：

有机物或官能团常用试剂反应现象CC溴水酸性KMnO4溶液褪色—OH、—COOH金属钠产生无色无味的气体—COOH酸碱指示剂变色新制Cu(OH)2常温下沉淀溶解,溶液呈蓝色葡萄糖银氨溶液水浴加热生成银镜新制Cu(OH)2煮沸生成红色沉淀淀粉碘水呈蓝色蛋白质浓硝酸呈黄色灼烧有烧焦羽毛的气味

考点三、阿伏加德罗常数中的有机素材

[例题5]NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

( )

A.(2018年全国卷Ⅲ·8题D选项)1 mol乙烷和 1 mol 乙烯中，化学键数相同

B.(2018年全国卷Ⅱ·11题C选项)标准状况下，11.2 L 甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA

C.(2018年全国卷Ⅰ·10题C选项)92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA

D.(2018年全国卷Ⅰ·10题D选项)1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA

解析：本题考查阿伏加德罗正误判断。1 mol乙烷含有7 mol共价键，1 mol乙烯含有6 mol共价键，A错误；甲烷和乙烯分子均含有4个氢原子，标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量是0.5 mol，其中含氢原子数目为2NA，B正确；92.0 g甘油的物质的量为1 mol，则含有的羟基数目为3NA，C错误；甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应得到的是混合物，不可能完全转化为三氯甲烷，D错误。

答案：B

[例题6]设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是

( )

A．(2016年全国卷Ⅰ·8题A选项)14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA

B．(2017年全国卷Ⅲ·10题C选项)2.24 L(标准状况)苯在O2中完全燃烧，得到0.6NA个CO2分子

C．(2016年四川卷·4题C选项)氢原子数为0.4NA的甲醇分子中含有的σ键数为0.4NA

D．(2016年全国卷Ⅰ·8题D选项)标准状况下，2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA

解析：本题考查阿伏加德罗正误判断。A．乙烯和丙烯的最简式都是CH2，14 g乙烯和丙烯混合气体中含有的最简式的物质的量是n(CH2)=m÷M=14 g÷14 g/mol=1 mol，所以其中含有的氢原子数为N(H)=1 mol×2×NA=2NA，正确；B．标准状况下苯是液体，不能利用气体摩尔体积计算2.24 L苯的物质的量，则无法判断其完全燃烧产生的CO2分子数目，错误；C．甲醇的结构为CH3OH，氢原子数为0.4NA的甲醇分子为0.1 mol，含有5 mol σ键，错误；D．在标准状况下四氯化碳是液态，不能用气体摩尔体积进行有关物质的量的计算，错误。

答案：A

【点评】阿伏加德罗常数的考题充分体现了化学研究从定性到定量、从宏观到微观的特点，更凸显了化学学科特点和化学研究基本方法，能较好地考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。阿伏加德罗常数的考查，几乎可以将中学化学计算兼容到一个题中，所以几乎是高考必考题。本类题的解题策略是掌握基本概念，找出各化学量之间的关系；加强与原子结构、元素化合物性质、有机物结构性质等相关知识的横向联系；找出解题的突破口，在常规解法和计算技巧中灵活选用。顺利解答该类题目的关键是一方面要仔细审题，注意关键字词，熟悉常见的“陷阱”；另一方面是要把各种量转化为物质的量，以此为中心进行计算。

考点四、化学实验基础中的有机素材

[例题7](2018年全国卷Ⅰ·9题)在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中，下列操作未涉及的是

( )

解析：本题考查化学实验方案的设计与评价。A为乙酸乙酯的制备装置，A正确；B为乙酸乙酯的吸收装置，B正确；C为乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液的分离装置，C正确；D为蒸发装置，与乙酸乙酯的生成和纯化无关，D错误。

答案：D

[例题8](2017年全国卷Ⅱ·10题)下列由实验得出的结论正确的是

( )

实验结论A将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明生成的1,2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳B乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性C用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清除乙酸的酸性小于碳酸的酸性D甲烷与氯气在光源下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红生成的氯甲烷具有酸性

解析：本题化学实验方案设计与评价，侧重考查有机物的性质。A．乙烯含有碳碳双键，可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，生成1，2-二溴乙烷，溶液最终变为无色透明，故A正确；B．乙醇的结构简式为CH3CH2OH，只有羟基可与钠反应，且—OH中H的活性比水弱，故B错误；C．用乙酸浸泡水壶中的水垢，可将其清除，说明醋酸可与碳酸钙等反应，从强酸制备弱酸的角度判断，乙酸的酸性大于碳酸，故C错误；D．甲烷与氯气在光照条件下反应生成的气体有一氯甲烷和氯化氢，使湿润的石蕊试纸变红的气体为氯化氢，一氯甲烷为非电解质，不能电离，故D错误。

答案：A

【点评】化学是一门以实验为基础的科学，化学实验的考查是高考命题的一个重点。该题型是选择题中化学实验考查的常见题型，解答此类题目注意逐项分析化学实验基本操作、实验方案的科学性、简约性和环保性；实验现象和实验结论的科学性；还要注意分析实验操作、现象和实验结论是否存在逻辑关系。平时学习中要注意教材中的演示实验要分析、理解到位，包括实验操作、现象和结论。《必修2》教材中与有机物制备有关的实验如下：

物质仪器除杂及收集注意事项溴苯含有溴、FeBr3等,用氢氧化钠溶液处理后分液、然后蒸馏①催化剂为FeBr3②长导管的作用冷凝回流、导气③右侧导管不能伸入溶液中④右侧锥形瓶中有白雾硝基苯可能含有未反应完的苯、硝酸、硫酸,用氢氧化钠溶液中和酸,分液,然后用蒸馏的方法除去苯①导管1的作用冷凝回流②仪器2为温度计③用水浴控制温度为 50～60 ℃④浓硫酸的作用:催化剂和脱水剂乙酸乙酯含有乙酸、乙醇,用饱和Na2CO3溶液处理后,分液①浓硫酸的作用:催化剂和吸水剂②饱和碳酸钠溶液溶解乙醇、中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度③右边导管不能接触试管中的液面

由以上分析可知，高考试题对有机化学基础的考查主要集中在对有机物基础知识的掌握，涉及有机物中碳原子的特点、官能团的性质、有机物熔沸点高低判断、共面、同系物和同分异构体等知识，属于简单的一类题目，要求考生在平时的学习中注意概念的内涵和延伸，反应条件等，夯实基础知识，能够对知识做到灵活运用。

【过关演练】

1.(2018年全国卷Ⅱ·9题)实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。

光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是

( )

解析：在光照条件下氯气与甲烷发生取代反应生成氯化氢和四种氯代烃，氯化氢极易溶于水，所以液面会上升。但氯代烃是不溶于水的气体或油状液体，所以最终水不会充满试管。

答案：D

2．(2018年全国卷Ⅲ·9题)苯乙烯是重要的化工原料。下列有关苯乙烯的说法错误的是

( )

A．与液溴混合后加入铁粉可发生取代反应

B．能使酸性高锰酸钾溶液褪色

C．与氯化氢反应可以生成氯代苯乙烯

D．在催化剂存在下可以制得聚苯乙烯

解析：本题考查有机物的结构与性质。苯乙烯与液溴在铁作催化剂时发生取代反应，溴原子取代苯环上的氢原子得到溴代苯乙烯，A正确；苯乙烯中含有碳碳双键，能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应，使酸性高锰酸钾溶液褪色，B正确；苯乙烯中含有碳碳双键，能与氯化氢发生加成反应，C错误；苯乙烯中含有碳碳双键，能够发生加聚反应生成聚苯乙烯，D正确。