第14讲 有机选择题的解法策略(课件 讲义)(共2份打包)

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第14讲 有机选择题的解法策略(课件 讲义)(共2份打包)

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(共47张PPT)
2025新高考化学二轮重点专题
第14讲
有机选择题的解法策略
contents
目录
01
考向分析
01
02
03
知识重构
重温经典
04
模型建构
考向分析
PART 01
01
考点统计
卷别 呈现 形式 考查形式 考点分布
物质类别 物质性质 物质 名称 官能团识别 共线共面 反应类型 产物判断 同分异构 同系物 杂化方式 化学键类型
河北 文字叙述、图文结合 分析生活中有机物、 给出结构简式分析 √ √ √ √
全国甲卷 图文结合 以合成路线图示给出研究对象 √ √ √ √
新课标卷 图文结合 以合成路线图示给出研究对象 √ √ √ √
山东 文字叙述、图文结合 有机实验、给出结构简式分析 √ √ √
北京 文字叙述、图文结合 分析生活中有机物、 以合成路线图示给出研究对象 √ √ √ √
江苏 文字叙述、图文结合 分析反应机理、 以合成路线图示给出研究对象 √ √ √ √ √
广东 文字叙述、图文结合 分析生活中有机物、 给出结构简式分析 √ √ √ √
浙江6月 图文结合 图谱分析、 以合成路线图示给出研究对象 √ √ √ √
官能团识别;
结构特点;
化学性质;
反应类型;
同分异构……
考向分析
官能团的结构、性质和反应
在有机选择题中,很多题目都是围绕官能团的结构、性质和反应展开的。
根据结构简式分析判断;
根据合成路线图示分析判断。
试题考向
知识重构
PART 02
02
1 官能团类别
官能团是决定有机化合物化学性质的原子或原子团。
知识重构,梳理脉络
官能团符号 官能团名称 官能团符号 官能团名称 官能团符号 官能团名称
碳碳双键 羧基 碳卤键
-C≡C- 碳碳三键 酯基 -NH2 氨基
-OH 羟基 醚键 酰胺基
-CHO 醛基 (酮)羰基 -NO2 硝基
=
O
-C-O-
-C-O-C-
-
-
-
-
-C-
O
=
-C-OH
O
=
-C-NH-
O
=
-C-X
-
-
1 官能团类别
知识重构,梳理脉络
例 (2023年全国甲卷,2)藿香蓟具有清热解毒功效,其有效成分结构如下。
下列有关该物质的说法错误的是 ( )
C. 含有2种含氧官能团
醚键
酯基
复习建议:
熟记各种官能团,尤其是以键线式形式呈现时,一定要注意辨认。
2 官能团结构特点
知识重构,梳理脉络
官能团 代表物质 碳原子 杂化方式 空间构型 共线共面
无 甲烷(CH4) sp3 正四面体型 3原子共面
乙烯(C2H4) sp2 平面型 6原子共面
-C≡C- 乙炔(C2H2) sp 直线形 4原子共面且共线
无 苯(C6H6) sp2 平面正六边形 12原子共面、4原子共线
-CHO 甲醛(HCHO) sp2 平面三角形 4原子共面
方法导引:有机物结构中凡是出现饱和碳原子,则所有原子不可能共平面。
2 官能团结构特点
知识重构,梳理脉络
例 (2024年天津,4)柠檬烯是芳香植物和水果中的常见组分。
下列有关它的说法错误的是 ( )
A.属于不饱和烃
B.所含碳原子采取sp2或sp3 杂化
碳碳双键
3 官能团与物质化学性质
知识重构,梳理脉络
官能团 物质类别 主要化学性质
烯烃
①与卤素、氢气、卤化氢等发生加成反应,
②能被酸性高锰酸钾溶液氧化,
③在一定条件下还能发生加聚反应
-C≡C-
炔烃
-OH
①与卤素、氢气、卤化氢等发生加成反应,
②能被酸性高锰酸钾溶液氧化,
③在一定条件下还能发生加聚反应
①与钠反应产生氢气,
②发生消去反应生成不饱和烃(β-碳上要有氢),
③催化氧化成醛或酮(α-碳上要有氢),
④与羧酸及无机含氧酸发生酯化(取代)反应
⑤跟卤化氢或浓氢卤酸反应取代反应生成卤代烃
⑥能分子间脱水成醚
⑦多元醇与多元酸能发生缩聚反应

3 官能团与物质化学性质
知识重构,梳理脉络
官能团 物质类别 主要化学性质
-OH

①弱酸性(不能使石蕊试液变红),
②遇浓溴水生成白色沉淀,
③遇FeCl3溶液显紫色,
④易氧化,
⑤与醛发生缩聚反应
-CHO

①能与H2、HCN等发生加成反应,
②能被氧化剂(如O2、新制银氨溶液、
新制Cu(OH)2悬浊液等)氧化为羧酸
-C-OH
O
=
羧酸
①具有酸的通性,可以和NaHCO3反应
②能与醇发生酯化(取代)反应,
③能与含 -NH2的物质加热脱水生成酰胺
④多元醇与多元酸能发生缩聚反应
3 官能团与物质化学性质
知识重构,梳理脉络
官能团 物质类别 主要化学性质

-C-O-
O
=
能发生水解反应,
①在碱性条件下水解彻底生成羧酸钠和醇(或酚钠),
②酸性条件下水解生成羧酸和醇(或酚)
-C-
O
=

能与H2发生加成反应生成醇
-C-X
-
-
卤代烃
①与NaOH溶液共热发生取代(水解)反应,
②与NaOH醇溶液共热发生消去反应(β-碳上要有氢)
-NH2

①具有碱性能与酸发生中和反应,
②加热条件可与酸脱水生成酰胺
-C-NH-
O
=
酰胺
在酸性或碱性条件下加热发生水解反应
3 官能团与物质化学性质
知识重构,梳理脉络
(1)重要的反应及反应现象
①与溴水、酸性高锰酸钾溶液反应
官能团 无
类别 烯烃 炔烃 苯 苯的同系物 醇 酚 醛
溴水 加成 褪色 加成 褪色 萃取 褪色 萃取 褪色 不褪色 取代 沉淀 氧化
褪色
KMnO4 (H+) 氧化 褪色 氧化 褪色 不褪色 α-碳上有氢 褪色 氧化 褪色 氧化 褪色 氧化
褪色
-C≡C-
-OH
-CHO
C=C
3 官能团与物质化学性质
知识重构,梳理脉络
例(2022年河北,2)茯苓新酸DM是从中药茯苓中提取的一种化学物质,具有一定生理活性,其结构简式如图。关于该化合物,下列说法错误的是 ( )
A.可使酸性KMnO4溶液褪色反应
注意:
醇羟基α-碳上要有氢才能使酸性KMnO4溶液褪色。
羟基(醇)
碳碳双键
3 官能团与物质化学性质
知识重构,梳理脉络
(1)重要的反应及反应现象
②与Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3反应
官能团
类别 醇 酚 羧酸 酯 酰胺 卤代烃
与Na 反应放出H2 反应放出H2 反应放出H2 不反应 不反应 不反应
与NaOH 不反应 反应 反应 反应 反应 反应
与Na2CO3 不反应 反应生成NaHCO3 反应能生成CO2 不反应 不反应 不反应
与NaHCO3 不反应 不反应 反应能生成CO2 不反应 不反应 不反应
-OH
-C-OH
O
=
-C-O-
O
=
-C-NH-
O
=
-C-X
-
-
3 官能团与物质化学性质
知识重构,梳理脉络
例(2024年山东,8)植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性,其结构简式如图所示。下列关于阿魏萜宁的说法错误的是 ( )
A.可与Na2CO3溶液反应
羟基(酚)
注意:
酚与Na2CO3溶液反应只能生成NaHCO3。
3 官能团与物质化学性质
知识重构,梳理脉络
(1)重要的反应及反应现象
③与银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液反应
含有-CHO(醛基)结构的物质
R-CHO

HCOOH
甲酸
HCOOR
甲酸酯
HCOO-
甲酸盐
还原性糖
葡萄糖、麦芽糖等
3 官能团与物质化学性质
知识重构,梳理脉络
例(2023年江苏,9)化合物Z是合成药物非奈利酮的重要中间体,其合成路线如下,
下列说法正确的是( )
D.X、Y、Z可用饱和NaHCO3溶液和2%银氨溶液进行鉴别
羧基,可与饱和NaHCO3溶液放出气体
醛基,可2%银氨溶液反应生成光亮的银镜
3 官能团与物质化学性质
知识重构,梳理脉络
(2)官能团反应中的定量关系
①与H2反应
-C≡C-
-CHO
-C-
O
=
②与溴水反应
C=C
C=C
-C≡C-
注意:苯环不是官能团
注意:酚类物质与溴取代时,若(酚)羟基邻对位没有氢,则不取代
3 官能团与物质化学性质
知识重构,梳理脉络
(2)官能团反应中的定量关系
③与NaOH溶液反应
-C≡C-
-CHO
-C-
O
=
C=C
-C-O-
O
=
注意: 中-R为苯环结构时属于酚酯,否则为醇酯,酚酯水解生成羧酸钠和酚钠,消耗2molNaOH,醇酯水解生成羧酸钠和醇,消耗1molNaOH。
-C-OR
O
=
3 官能团与物质化学性质
知识重构,梳理脉络
(2)官能团反应中的定量关系
⑤与Na2CO3溶液反应
-C≡C-
-CHO
-C-
O
=
④与Na反应
C=C
-C-O-
O
=
3 官能团与物质化学性质
知识重构,梳理脉络
(2)官能团反应中的定量关系
-CHO
-C-
O
=
⑥与NaHCO3溶液反应
C=C
-C-O-
O
=
规律总结:
a.醇、酚、羧酸中羟基氢原子活泼性依次增强;
b.酸性:羧酸>碳酸>酚>醇(中性);
c.只有羧酸能与NaHCO3反应,可用来检验羧基。
3 官能团与物质化学性质
知识重构,梳理脉络
(2)官能团反应中的定量关系
-C≡C-
-CHO
-C-
O
=
⑦与Ag(NH3)2OH溶液或Cu(OH)2悬浊液反应
-C-O-
O
=
注意:若为甲醛,可最多消耗4mol Ag(NH3)2OH或4mol Cu(OH)2。
3 官能团与物质化学性质
知识重构,梳理脉络
例(2024年江苏,9)化合物Z是一种药物的重要中间体,部分合成路线如下:
下列说法正确的是 ( )
B.1molY最多能与1mol H2发生加成反应
(酮)羰基、碳碳双键
1molY有1mol (酮)羰基、1mol 碳碳双键,最多与2mol H2反应。
3 官能团与物质化学性质
知识重构,梳理脉络
例(2023年湖北,4)湖北蕲春李时珍的《本草纲目》记载的中药丹参,其水溶性有效成分之一的结构简式如图。下列说法正确的是 ( )
D.1mol该物质最多消耗9mol NaOH
1mol该物质能与NaOH反应的官能团有:
7mol(酚)羟基、2mol羧基、2mol(醇)酯基、
共消耗11mol NaOH。
4 官能团与反应类型
知识重构,梳理脉络
官能团 物质类别 主要反应类型
烯烃
①加成反应,②氧化反应,③加聚反应
-C≡C-
炔烃
-OH


①置换反应,②消去反应,③氧化反应,
④酯化反应,⑤取代反应,⑥缩聚反应
①取代反应,②显色反应,③氧化反应,
④缩聚反应
①加成(还原)反应,②氧化反应
-CHO

①加成反应,②氧化反应,③加聚反应
4 官能团与反应类型
知识重构,梳理脉络
官能团 物质类别 主要反应类型
①中和反应,②酯化反应,③缩聚反应
水解反应
-C-OH
O
=
-C-O-
O
=
-C-
O
=
-C-X
-
-
-NH2
-C-NH-
O
=
羧酸


卤代烃

酰胺
加成反应
①取代反应,②消去反应
①中和反应,②取代反应,③缩聚反应
水解反应
知识重构,梳理脉络
例(2024年河北,5)化合物X是由细菌与真菌共培养得到的一种天然产物,结构简式如图。下列相关表述错误的是 ( )
A.可与Br2发生加成反应和取代反应
4 官能团与反应类型
碳碳双键、(酚)羟基
5 官能团与同分异构
知识重构,梳理脉络
(1)与官能团有关的立体异构
①顺反异构
当碳碳双键的碳原子上连有不同的原子或原子团时,存在顺反异构现象。
顺式结构:两个相同的基团在双键的同侧。
反式结构:两个相同的基团在双键的异侧。
5 官能团与同分异构
知识重构,梳理脉络
(1)与官能团有关的立体异构
②对映异构
当有机物分子中有连接着4个不同的原子或原子团的碳原子(又叫手性碳原子)时,存在对映异构现象。
乳酸的两种对映异构体
知识重构,梳理脉络
例(2024年河北,5)化合物X是由细菌与真菌共培养得到的一种天然产物,结构简式如图。下列相关表述错误的是 ( )
D.存在顺反异构
5 官能团与同分异构
碳碳双键
碳碳双键其中一个双键碳原子连接的2个原子团都是甲基,所以不存在顺反异构。
5 官能团与同分异构
知识重构,梳理脉络
(2)官能团种类差异引起的同分异构
①羟基(醇)与醚键(醚)
以C2H6O为例,当官能团为羟基时,形成乙醇(CH3CH2OH),而当官能团为醚键时,则得到甲醚(CH3OCH3)。
②醛基(醛)与羰基(酮)
以C3H6O为例,当官能团为醛基时,形成丙醛(CH3CH2CHO),而当官能团为羰基时,则得到丙酮(CH3COCH3)。
③羧基(羧酸)与酯基(酯)
以C3H6O2为例,当官能团为羧基时,对应的是丙酸(CH3CH2COOH),而当官能团为酯基时,可形成甲酸乙酯(HCOOCH2CH3)和乙酸甲酯(CH3COOCH3)。
5 官能团与同分异构
知识重构,梳理脉络
(3)官能团位置变化引起的同分异构
①碳碳双键的位置异构
在C4H8的烯烃同分异构中,若碳碳双键位于 1 号和 2 号碳原子之间,得到
1 -丁烯 (CH2=CHCH2CH3);若碳碳双键在 2 号和 3 号碳原子之间,则是 2 - 丁烯(CH3CH=CHCH3)。
②碳卤键的位置异构
以C3H7Cl为例,若氯原子位于 1 号碳,得到 1 -氯丙烷 (CH3CH2CH2Cl);
若氯原子在 2 号碳,则是 2 - 氯丙烷(CH3CHClCH3)。
③芳香族化合物的位置异构
如二甲苯,有邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯三种同分异构体。
知识重构,梳理脉络
例(2024年全国甲卷,3)我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其转化路线如下所示。
下列叙述错误的是( )
C.MP的同分异构体中含羧基的有3种
5 官能团与同分异构
MP的同分异构体中,含有羧基的有2种,分别为正丁酸和异丁酸。
重温经典
PART 03
03
重温经典,感悟高考
【例1】(2024年河北,5)化合物X是由细菌与真菌共培养得到的一种天然产物,结构简式如图。
下列相关表述错误的是 ( )
A.可与Br2发生加成反应和取代反应
B.可与FeCl3溶液发生显色反应
C.含有4种含氧官能团
D.存在顺反异构
D
碳碳双键
(酚)羟基
碳碳双键能加成,酚羟基邻位碳上有氢可取代
酚羟基
醚键
羰基
醛基
羟基、醚键、羰基、醛基,共4种含氧官能团
·
·
其中一个双键碳上连有两个甲基,不存在顺反异构
结构简式
重温经典,感悟高考
【例2】(2024年山东,8)植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性,其结构简式如图所示。
下列关于阿魏萜宁的说法错误的是( )
A.可与Na2CO3溶液反应
B.消去反应产物最多有2种
C.酸性条件下的水解产物均可生成高聚物
D.与Br2反应时可发生取代和加成两种反应
含有(酚)羟基,可与Na2CO3溶液反应。
(醇)羟基有三种化学环境不同的α-C,且3个碳上均有氢原子,消去产物有3种。
·
·
·
·
·
水解后生成两种产物,其中一种有碳碳双键和两个羟基,可发生加聚和缩聚,另外一种有(酚)羟基且邻位碳上有氢,可发生缩聚生成高聚物
含有碳碳双键和(酚)羟基,与Br2反应时可发生取代和加成两种反应。
B
结构简式
重温经典,感悟高考
【例3】(2024年天津,4)柠檬烯是芳香植物和水果中的常见组分。下列有关它的说法错误的是( )
A.属于不饱和烃
B.所含碳原子采取sp2或sp3 杂化
C.与氯气能发生1,2-加成和1,4-加成
D.可发生聚合反应
C
结构简式
碳碳双键
有碳碳双键,属于不饱和烃。
饱和碳原子为sp3杂化,形成双键的碳原子为sp2杂化。
不是共轭二烯烃,不能发生1,4-加成。
有碳碳双键,可发生加聚反应。
重温经典,感悟高考
【例4】(2024年广东,9)从我国南海的柳珊瑚中分离得到的柳珊瑚酸(下图),具有独特的环系结构。
下列关于柳珊瑚酸的说法不正确的是( )
A.能使溴的四氯化碳溶液褪色
B.能与氨基酸的氨基发生反应
C.其环系结构中3个五元环共平面
D.其中碳原子的杂化方式有sp2和sp3
C
结构简式
有碳碳双键,能与Br2的CCl4溶液发生加成反应。
碳碳双键
羧基
有羧基,能与氨基酸的氨基发生反应。
·
sp3
该饱和碳原子采用sp3杂化,为四面体构型,最多三原子共面。
该物质饱和的碳原子为sp3杂化,形成双键的碳原子为sp2杂化。
重温经典,感悟高考
【例5】(2024年江苏,9)化合物Z是一种药物的重要中间体,部分合成路线如下:
下列说法正确的是( )
A.X分子中所有碳原子共平面
B.1mol Y最多能与1mol H2发生加成反应
C.Z不能与Br2的CCl4溶液反应
D.Y、Z均能使酸性KMnO4溶液褪色
X中该碳形成四根单键,采用sp3杂化,为四面体构型,最多三原子共面。
D
合成路线
·
1mol Y中有1mol羰基、1mol碳碳双键,最多与2mol H2加成。
sp3
羰基、碳碳双键
碳碳双键
Z有碳碳双键,能与Br2的CCl4溶液发生加成反应。
Y、Z均有碳碳双键,均能使酸性KMnO4溶液褪色。
重温经典,感悟高考
【例6】(2024年全国甲卷,3)我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,
其转化路线如下所示。
下列叙述错误的是( )
A.PLA在碱性条件下可发生降解反应
B.MP的化学名称是丙酸甲酯
C.MP的同分异构体中含羧基的有3种
D.MMA可加聚生成高分子
C
由PLA结构可知,其羧基脱去羟基,羟基脱去氢形成酯基结构,在碱性条件下可降解。
MP可视为丙酸与甲醇酯化反应得到的,故其化学名称是丙酸甲酯。
MP含有4个碳原子,2个氧原子,1个不饱和度,含有羧基的结构有CH3CH2CH2COOH和(CH3)2CHCOOH,共两种。
MMA含有碳碳双键,发生加聚反应生成高分子 。
合成路线
重温经典,感悟高考
【例7】(2024年北京,11)CO2的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用为CO2原料可以合成新型可降解高分子P,其合成路线如下。已知:反应①中无其他产物生成。下列说法不正确的是( )
A.CO2与X的化学计量比为1:2
B.P完全水解得到的产物的分子式和Y的分子式相同
C.P可以利用碳碳双键进一步交联形成网状结构
D.Y通过碳碳双键的加聚反应生成的高分子难以降解
B
根据Y的结构可知CO2与X的化学计量比为1:2。
P完全水解得到的产物结构简式为 ,分子式为C9H14O3,Y的分子式为C9H12O2,二者分子式不相同。
P的支链上有碳碳双键,可进一步交联形成网状结构。
Y形成的聚酯类高分子主链上含有大量酯基,易水解,而Y通过碳碳双键加聚得到的高分子主链主要为长碳链,与聚酯类高分子相比难以降解。
HO
H
合成路线
重温经典,感悟高考
【例8】(2024年浙江,12)丙烯可发生如下转化(反应条件略),下列说法不正确的是 ( )
A.产物M有2种且互为同分异构体(不考虑立体异构)
B.H+可提高Y→Z转化的反应速率
C.Y→Z过程中,a处碳氧键比b处更易断裂
D.Y→P是缩聚反应,该工艺有利于减轻温室效应
D
合成路线
丙烯与HOCl发生加成反应得到M,M有CH3CHClCH2OH和CH3CHOHCH2Cl两种可能的结构。
Y→Z先加H+再脱H+,H+是催化剂,可提高反应速率。
从路线可知,是a处碳氧键断裂,故a处碳氧键比b处更易断裂。
O=C=O
Y→P是加聚反应。
模型建构
PART 04
04
模型建构
有机选择题的呈现方式主要有三种:
①生活中的有机物分析②结合结构简式分析③结合合成路线分析。
具体解题思路为:
结合题目→关注结构→确定官能团→联想官能团性质→结合选项进行分析
其中②和③中官能团是解题的核心线索。
准确识别有机物中的官能团,然后根据官能团的性质判断有机物的性质和反应类型,是快速准确解答题目的关键。
备考建议
有机选择题常常涉及复杂的有机物结构和多种官能团,多官能团有机物中,不同官能团之间可能会相互影响。对于同时含有多个官能团的有机物,学生需要综合考虑各个官能团的性质以及它们之间的相互作用,这对学生的综合分析能力提出了较高的要求。在备考中应注意以下几点:
1.深入理解官能团概念。
2.分类记忆性质。
3.对比相似官能团:对比有利于清晰掌握性质差异。
4.构建知识网络:梳理不同官能团之间的转化关系。
5.结合实际题目:多做有机选择题,在题目中加深对官能团性质的理解。第14讲 有机选择题的解法策略
一、考向分析
在有机选择题中,很多题目都是围绕官能团的结构、性质和反应展开的。
试题中涉及到的官能团识别、结构特点、化学性质、反应类型及同分异构等都是官能团结构、性质和反应设问的,试题的呈现形式主要是①根据结构简式分析判断和②根据合成路线图示分析判断。
二、知识重构
1 官能团类别
官能团符号 官能团名称 官能团符号 官能团名称 官能团符号 官能团名称
碳碳双键 羧基 碳卤键
—C≡C— 碳碳三键 酯基 氨基
—OH 羟基 醚键 酰胺基
—CHO 醛基 (酮)羰基 硝基
复习建议:熟记各种官能团,尤其是以键线式形式呈现时,一定要注意辨认。
例 (2023年全国甲卷,2)藿香蓟具有清热解毒功效,其有效成分结构如下。
下列有关该物质的说法错误的是 ( )
C.含有2种含氧官能团
【解析】藿香蓟的分子结构中含有酯基和醚键,因此其含有2种含氧官能团,正确。
2 官能团结构特点
官能团 代表物质 碳原子 杂化方式 空间构型 共线共面
无 甲烷(CH4) sp3 正四面体 3原子共面
乙烯(C2H4) sp2 平面型 6原子共面
—C≡C— 乙炔(C2H2) sp 直线形 4原子共面且共线
无 苯(C6H6) sp2 平面正六边形 12原子共面, 4原子共线
—CHO 甲醛(HCHO) sp2 平面三角形 4原子共面
方法导引:有机物结构中凡是出现饱和碳原子,则所有原子不可能共平面。
例 (2024年天津,4)柠檬烯是芳香植物和水果中的常见组分。
下列有关它的说法错误的是 ( )
A.属于不饱和烃
B.所含碳原子采取sp2或sp3杂化
【解析】含有碳碳双键,属于不饱和烃,A正确;饱和碳原子采用sp3杂化,双键碳采用sp2杂化,B正确。
3 官能团与物质化学性质
官能团 物质类别 主要化学性质
烯烃 ①与卤素、氢气、卤化氢等发生加成反应, ②能被酸性高锰酸钾溶液氧化, ③在一定条件下还能发生加聚反应
-C≡C- 炔烃 ①与卤素、氢气、卤化氢等发生加成反应, ②能被酸性高锰酸钾溶液氧化, ③在一定条件下还能发生加聚反应
—OH 醇 ①与钠反应产生氢气, ②发生消去反应生成不饱和烃(β-碳上要有氢), ③催化氧化成醛或酮(α-碳上要有氢), ④与羧酸及无机含氧酸发生酯化(取代)反应 ⑤跟卤化氢或浓氢卤酸反应取代反应生成卤代烃 ⑥能分子间脱水成醚 ⑦多元醇与多元酸能发生缩聚反应
—OH 酚 ①弱酸性(不能使石蕊试液变红), ②遇浓溴水生成白色沉淀, ③遇FeCl3溶液显紫色, ④易氧化, ⑤与醛发生缩聚反应
—CHO 醛 ①能与H2、HCN等发生加成反应, ②能被氧化剂(如O2、新制银氨溶液、 新制Cu(OH)2悬浊液等)氧化为羧酸
羧酸 ①具有酸的通性,可以和NaHCO3反应 ②能与醇发生酯化(取代)反应, ③能与含 -NH2的物质加热脱水生成酰胺 ④多元醇与多元酸能发生缩聚反应
酯 能发生水解反应, ①在碱性条件下水解彻底生成羧酸钠和醇(或酚钠), ②酸性条件下水解生成羧酸和醇(或酚)
酮 能与H2发生加成反应生成醇
卤代烃 ①与NaOH溶液共热发生取代(水解)反应, ②与NaOH醇溶液共热发生消去反应(β-碳上要有氢)
胺 ①具有碱性能与酸发生中和反应, ②加热条件可与酸脱水生成酰胺
酰胺 在酸性或碱性条件下加热发生水解反应
(1)重要的反应及反应现象
①与溴水、酸性高锰酸钾溶液反应
官能团 -C≡C- 无 —OH —CHO
物质类别 烯烃 炔烃 苯 苯的同系物 醇 酚 醛
溴水 加成 褪色 加成褪色 萃取 褪色 萃取 褪色 不褪色 取代 沉淀 氧化 褪色
KMnO4 (H+) 氧化 褪色 氧化褪色 不褪色 氧化褪色 氧化褪色 氧化 褪色 氧化 褪色
注意:α-碳上要有氢的苯的同系物和醇才能使KMnO4(H+)褪色。
例(2022年河北,2)茯苓新酸DM是从中药茯苓中提取的一种化学物质,具有一定生理活性,其结构简式如图。关于该化合物,下列说法错误的是 ( )
可使酸性KMnO4溶液褪色反应
【解析】DM中含有碳碳双键和醇羟基(α-碳上有氢),可使酸性KMnO4溶液褪色反应。
②与Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3反应
官能团 —OH
物质类别 醇 酚 羧酸 酯 酰胺 卤代烃
与Na 反应放出H2 反应放出H2 反应放出H2 不反应 不反应 不反应
与NaOH 不反应 反应 反应 反应 反应 反应
与Na2CO3 不反应 反应 反应 不反应 不反应 不反应
与NaHCO3 不反应 不反应 反应 不反应 不反应 不反应
例(2024年山东,8)植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性,其结构简式如图所示。
下列关于阿魏萜宁的说法错误的是 ( )
A.可与Na2CO3溶液反应
【解析】阿魏萜宁中含有(酚)羟基,可与Na2CO3溶液反应。
注意:酚与Na2CO3溶液反应只能生成NaHCO3。
③与银氨溶液或与新制Cu(OH)2悬浊液反应
含有-CHO(醛基)结构的物质
CHO H-COOH H-COO- 还原性糖
醛 甲酸 甲酸盐 葡萄糖、麦芽糖等
例(2023年江苏,9)化合物Z是合成药物非奈利酮的重要中间体,其合成路线如下,
下列说法正确的是( )
D.X、Y、Z可用饱和NaHCO3溶液和2%银氨溶液进行鉴别
【解析】X有羧基,可与饱和NaHCO3溶液反应放出H2,Z有醛基,可与2%银氨溶液反应生成光亮的银镜,Y无次现象,可鉴别。
(2)官能团反应中的定量关系
①与H2反应
1mol官能团
消耗H2 1mol 2mol 3mol 1mol 1mol
注意:苯环不是官能团。
②与溴水反应
1mol官能团 -OH(酚)
消耗Br2 1mol 2mol 邻对位取代
注意:酚类物质与溴取代时,若(酚)羟基邻对位没有氢,则不取代。
③与NaOH溶液反应
1mol官能团 -OH(酚) -COOH
消耗NaOH 1mol 1mol 醇酯1mol 酚酯2mol 1mol 1mol
注意:中-R为苯环结构时属于酚酯,否则为醇酯,酚酯水解生成羧酸钠和酚钠,消耗2molNaOH,醇酯水解生成羧酸钠和醇,消耗1molNaOH。
④与Na反应
1mol官能团 -COOH -OH
消耗Na 1mol,生成0.5mol H2 1mol,生成0.5mol H2
⑤与Na2CO3溶液反应
1mol官能团 -COOH -OH
消耗Na2CO3 0.5mol,生成0.5mol CO2 1mol,生成酚钠和NaHCO3
⑥与NaHCO3溶液反应
1mol官能团 -COOH
消耗NaHCO3 1mol,生成1 mol CO2
规律总结:
a.醇、酚、羧酸中羟基氢原子活泼性依次增强;
b.酸性:羧酸>碳酸>酚>醇(中性);
c.只有羧酸能与NaHCO3反应,可用来检验羧基。
⑦与Ag(NH3)2OH溶液或Cu(OH)2悬浊液反应
1mol官能团 -CHO
消耗Ag(NH3)2OH 2mol,生成2mol Ag、1mol H2O、3mol NH3
消耗Cu(OH)2 2mol,生成1mol Cu2O、2mol H2O
注意:若为甲醛,可最多消耗4mol Ag(NH3)2OH或4mol Cu(OH)2。
例(2024年江苏,9)化合物Z是一种药物的重要中间体,部分合成路线如下:
下列说法正确的是 ( )
B.1molY最多能与1mol H2发生加成反应
【解析】1molY有1mol (酮)羰基、1mol 碳碳双键,最多与2mol H2反应。
例(2023年湖北,4)湖北蕲春李时珍的《本草纲目》记载的中药丹参,其水溶性有效成分之一的结构简式如图。下列说法正确的是 ( )
D.1mol该物质最多消耗9mol NaOH
【解析】1mol该物质能与NaOH反应的官能团有:7mol(酚)羟基、2mol羧基、2mol(醇)酯基、共消耗11mol NaOH。
4 官能团与反应类型
官能团 物质类别 主要反应类型
烯烃 ①加成反应,②氧化反应,③加聚反应
-C≡C- 炔烃 ①加成反应,②氧化反应,③加聚反应
—OH 醇 ①置换反应,②消去反应,③氧化反应, ④酯化反应,⑤取代反应,⑥缩聚反应
—OH 酚 ①取代反应,②显色反应,③氧化反应,④缩聚反应
—CHO 醛 ①加成(还原)反应,②氧化反应
羧酸 ①中和反应,②酯化反应,③缩聚反应
酯 水解反应
酮 加成反应
卤代烃 ①取代反应,②消去反应
胺 ①中和反应,②取代反应,③缩聚反应
酰胺 水解反应
例(2024年河北,5)化合物X是由细菌与真菌共培养得到的一种天然产物,结构简式如图。下列相关表述错误的是 ( )
A.可与Br2发生加成反应和取代反应
【解析】X有碳碳双键,可与Br2发生加成反应,X有(酚)羟基,且邻位碳上有氢,可与Br2发生取代反应。
5 官能团与同分异构
(1)与官能团有关的立体异构
①顺反异构
当碳碳双键的碳原子上连有不同的原子或原子团时,存在顺反异构现象。
顺式结构:两个相同的基团在双键的同侧。
反式结构:两个相同的基团在双键的异侧。
②对映异构
当有机物分子中有连接着4个不同的原子或原子团的碳原子(又叫手性碳原子)时,存在对映异构现象。
例(2024年河北,5)化合物X是由细菌与真菌共培养得到的一种天然产物,结构简式如图。下列相关表述错误的是 ( )
D.存在顺反异构
【解析】碳碳双键其中一个双键碳原子连接的2个原子团都是甲基,所以不存在顺反异构。
(2)官能团种类差异引起的同分异构
①羟基(醇)与醚键(醚)
以C2H6O为例,当官能团为羟基时,形成乙醇(CH3CH2OH),而当官能团为醚键时,则得到甲醚(CH3OCH3)。
②醛基(醛)与羰基(酮)
以C3H6O为例,当官能团为醛基时,形成丙醛(CH3CH2CHO),而当官能团为羰基时,则得到丙酮(CH3COCH3)。
③羧基(羧酸)与酯基(酯)
以C3H6O2为例,当官能团为羧基时,对应的是丙酸(CH3CH2COOH),而当官能团为酯基时,可形成甲酸乙酯(HCOOCH2CH3)和乙酸甲酯(CH3COOCH3)。
(3)官能团位置变化引起的同分异构
①碳碳双键的位置异构
在C4H8的烯烃同分异构中,若碳碳双键位于1号和2号碳原子之间,得到 1-丁烯 (CH2=CHCH2CH3);若碳碳双键在2号和3号碳原子之间,则是2 -丁烯(CH3CH=CHCH3)。
②碳卤键的位置异构
以C3H7Cl为例,若氯原子位于1号碳,得到 1-氯丙烷(CH3CH2CH2Cl);若氯原子在2号碳,则是2-氯丙烷(CH3CHClCH3)。
③芳香族化合物的位置异构
如二甲苯,有邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯三种同分异构体。
例(2024年全国甲卷,3)我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其转化路线如下所示。
下列叙述错误的是( )
C.MP的同分异构体中含羧基的有3种
【解析】MP的同分异构体中,含有羧基的有2种,分别为正丁酸和异丁酸。
三、重温经典
对经典试题,特别是高考真题,进行解析。
【例1】(2024年河北,5)化合物X是由细菌与真菌共培养得到的一种天然产物,结构简式如图。下列相关表述错误的是 ( )
A.可与Br2发生加成反应和取代反应 B.可与FeCl3溶液发生显色反应
C.含有4种含氧官能团 D.存在顺反异构
【答案】D
【解析】A.化合物X中存在碳碳双键,能和Br2发生加成反应,苯环连有酚羟基,下方苯环上酚羟基邻位有氢原子,可以与Br2发生取代反应,A正确;B.化合物X中有酚羟基,遇FeCl3溶液会发生显色反应,B正确;C.化合物X中含有酚羟基、醛基、酮羰基、醚键4种含氧官能团,C正确;D.该化合物中只有一个碳碳双键,其中一个双键碳原子连接的2个原子团都是甲基,所以不存在顺反异构,D错误;故选D。
【例2】(2024年山东,8)植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性,其结构简式如图所示。
下列关于阿魏萜宁的说法错误的是( )
A.可与Na2CO3溶液反应
B.消去反应产物最多有2种
C.酸性条件下的水解产物均可生成高聚物
D.与Br2反应时可发生取代和加成两种反应
【答案】B
【解析】A.该有机物含有酚羟基,故又可看作是酚类物质,酚羟基能显示酸性,且酸性强于;Na2CO3溶液显碱性,故该有机物可与Na2CO3溶液反应,A正确;B.由分子结构可知,与醇羟基相连的C原子共与3个不同化学环境的C原子相连,且这3个C原子上均连接了H原子,因此,该有机物发生消去反应时,其消去反应产物最多有3种,B不正确;C.该有机物酸性条件下的水解产物有2种,其中一种含有碳碳双键和2个醇羟基,这种水解产物既能通过发生加聚反应生成高聚物,也能通过缩聚反应生成高聚物;另一种水解产物含有羧基和酚羟基、且羟基的两个邻位上均有氢原子,其可以发生缩聚反应生成高聚物,C正确;D.该有机物分子中含有酚羟基且其邻位上有H原子,故其可与浓溴水发生取代反应;还含有碳碳双键,故其可Br2发生加成,因此,该有机物与Br2反应时可发生取代和加成两种反应,D正确;综上所述,本题选B。
【例3】(2024年天津,4)柠檬烯是芳香植物和水果中的常见组分。下列有关它的说法错误的是( )
A.属于不饱和烃 B.所含碳原子采取sp2或sp3杂化
C.与氯气能发生1,2-加成和1,4-加成 D.可发生聚合反应
【答案】C
【详解】A.如图,柠檬烯中含有碳碳双键,属于不饱和烃,A正确;B.如图,柠檬烯中含有碳碳双键和单键,碳碳双键上的碳原子为sp2杂化,单键上的碳原子为sp3杂化,B正确;C.如图,柠檬烯不是共轭二烯烃,不能发生1,4-加成,C错误;D.如图,柠檬烯中含有碳碳双键,能发生加聚反应,D正确; 故选C。
【例4】(2024年广东,9)从我国南海的柳珊瑚中分离得到的柳珊瑚酸(下图),具有独特的环系结构。下列关于柳珊瑚酸的说法不正确的是( )
A.能使溴的四氯化碳溶液褪色 B.能与氨基酸的氨基发生反应
C.其环系结构中3个五元环共平面 D.其中碳原子的杂化方式有sp2和sp3
【答案】C
【详解】A.该物质含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,故A正确;B.该物质含有羧基,能与氨基酸的氨基发生反应,故B正确;C.如图:,图中所示C为sp3杂化,具有类似甲烷的四面体结构,即环系结构中3个五元环不可能共平面,故C错误;D.该物质饱和的碳原子为sp3杂化,形成双键的碳原子为sp2杂化,故D正确;
故选C。
【例5】(2024年江苏,9)化合物Z是一种药物的重要中间体,部分合成路线如下:
下列说法正确的是( )
A.X分子中所有碳原子共平面 B.1mol Y最多能与1mol H2发生加成反应
C.Z不能与Br2的CCl4溶液反应 D.Y、Z均能使酸性KMnO4溶液褪色
【答案】D
【详解】A.X中饱和的C原子sp3杂化形成4个单键,具有类似甲烷的四面体结构,所有碳原子不可能共平面,故A错误;B.Y中含有1个羰基和1个碳碳双键可与H2加成,因此1molY最多能与2molH2发生加成反应,故B错误;C.Z中含有碳碳双键,可以与Br2的CCl4溶液反应,故C错误;D.Y、Z中均含有碳碳双键,可以使酸性KMnO4溶液褪色,故D正确;故选D。
【例6】(2024年全国甲卷,3)我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其转化路线如下所示。
下列叙述错误的是( )
A.PLA在碱性条件下可发生降解反应 B.MP的化学名称是丙酸甲酯
C.MP的同分异构体中含羧基的有3种 D.MMA可加聚生成高分子
【答案】C
【详解】A.根据PLA的结构简式,聚乳酸是其分子中的羧基与另一分子中的羟基发生反应聚合得到的,含有酯基结构,可以在碱性条件下发生降解反应,A正确;B.根据MP的结果,MP可视为丙酸和甲醇发生酯化反应得到的,因此其化学名称为丙酸甲酯,B正确;C.MP的同分异构体中,含有羧基的有2种,分别为正丁酸和异丁酸,C错误;D.MMA中含有双键结构,可以发生加聚反应生成高分子,D正确;故答案选C。
【例7】(2024年北京,11)CO2的资源化利用有利于实现“碳中和”。利用为CO2原料可以合成新型可降解高分子P,其合成路线如下。已知:反应①中无其他产物生成。下列说法不正确的是( )
A.CO2与X的化学计量比为1:2
B.P完全水解得到的产物的分子式和Y的分子式相同
C.P可以利用碳碳双键进一步交联形成网状结构
D.Y通过碳碳双键的加聚反应生成的高分子难以降解
【答案】B
【详解】A.结合已知信息,通过对比X、Y的结构可知CO2与X的化学计量比为1:2,A正确;B.P完全水解得到的产物结构简式为,分子式为C9H14O3,Y的分子式为C9H12O2,二者分子式不相同,B错误;C.P的支链上有碳碳双键,可进一步交联形成网状结构,C正确;D.Y形成的聚酯类高分子主链上含有大量酯基,易水解,而Y通过碳碳双键加聚得到的高分子主链主要为长碳链,与聚酯类高分子相比难以降解,D正确;故选B。
【例8】(2024年浙江,12)丙烯可发生如下转化(反应条件略),下列说法不正确的是 ( )
A.产物M有2种且互为同分异构体(不考虑立体异构)
B.H+可提高Y→Z转化的反应速率
C.Y→Z过程中,a处碳氧键比b处更易断裂
D.Y→P是缩聚反应,该工艺有利于减轻温室效应
【答案】D
【分析】丙烯与HOCl发生加成反应得到M,M有CH3CHClCH2OH和CH3CHOHCH2Cl两种可能的结构,在Ca(OH)2环境下脱去HCl生成物质Y(),Y在H+环境水解引入羟基再脱H+得到主产物Z;Y与CO2可发生反应得到物质P()。
【详解】A. 据分析,产物M有2种且互为同分异构体(不考虑立体异构),A正确;B. 据分析,促进Y中醚键的水解,后又脱离,使Z成为主产物,在该过程中,是催化剂,故其可提高Y→Z转化的反应速率,B正确;C.从题干部分可看出,是a处碳氧键断裂,故a处碳氧键比b处更易断裂,C正确;D.Y→P是CO2与Y发生加聚反应,没有小分子生成,不是缩聚反应,该工艺有利于消耗CO2,减轻温室效应,D错误;故选D。
模型建构
有机选择题的呈现方式主要有三种:
①生活中的有机物分析②结合结构简式分析③结合合成路线分析。
其中②和③中官能团是解题的核心线索。
准确识别有机物中的官能团,然后根据官能团的性质判断有机物的性质和反应类型,是快速准确解答题目的关键。
具体解题思路为:
结合题目→关注结构→确定官能团→联想官能团性质→结合选项进行分析。
备考建议:
有机选择题常常涉及复杂的有机物结构和多种官能团,多官能团有机物中,不同官能团之间可能会相互影响。对于同时含有多个官能团的有机物,学生需要综合考虑各个官能团的性质以及它们之间的相互作用,这对学生的综合分析能力提出了较高的要求。在备考中应注意以下几点:
1.深入理解官能团概念。
2.分类记忆性质。
3.对比相似官能团:对比有利于清晰掌握性质差异。
4.构建知识网络:梳理不同官能团之间的转化关系。
5.结合实际题目:多做有机选择题,在题目中加深对官能团性质的理解。

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