第2章 官能团与有机化学反应 烃的衍生物 整理与提升(课件 学案,共2份)鲁科版(2019)选择性必修3

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第2章 官能团与有机化学反应 烃的衍生物 整理与提升(课件 学案,共2份)鲁科版(2019)选择性必修3

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整理与提升
一、体系构建
1.
2.重要有机化合物之间的转化关系
(1)烃及其衍生物之间的转化关系
(2)糖类之间的转化关系
(3)氨基酸、蛋白质之间的转化关系
二、真题导向
考向一 多官能团有机物的结构与性质
1.(2023·全国甲卷,8)藿香蓟具有清热解毒功效,其有效成分结构如图。下列有关该物质的说法错误的是(  )
A.可以发生水解反应
B.所有碳原子处于同一平面
C.含有2种含氧官能团
D.能与溴水发生加成反应
2.(2023·山东,7)抗生素克拉维酸的结构简式如图所示,下列关于克拉维酸的说法错误的是(  )
A.存在顺反异构
B.含有5种官能团
C.可形成分子内氢键和分子间氢键
D.1 mol该物质最多可与1 mol NaOH反应
3.(2024·吉林,7)如下图所示的自催化反应,Y作催化剂。下列说法正确的是(  )
A.X不能发生水解反应
B.Y与盐酸反应的产物不溶于水
C.Z中碳原子均采用sp2杂化
D.随c(Y)增大,该反应速率不断增大
考向二 糖类、油脂、蛋白质
4.(2023·北京,3)下列过程与水解反应无关的是(  )
A.热的纯碱溶液去除油脂
B.重油在高温、高压和催化剂作用下转化为小分子烃
C.蛋白质在酶的作用下转化为氨基酸
D.向沸水中滴入饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体
5.(2023·海南,2)化学实验中的颜色变化,可将化学抽象之美具体为形象之美。下列叙述错误的是(  )
A.土豆片遇到碘溶液,呈蓝色
B.蛋白质遇到浓硫酸,呈黄色
C.CrO3溶液(0.1 mol·L-1)中滴加乙醇,呈绿色
D.苯酚溶液(0.1 mol·L-1)中滴加FeCl3溶液(0.1 mol·L-1),呈紫色
6.(2023·湖南,8)葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂,工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料,在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙,其阳极区反应过程如下:
下列说法错误的是(  )
A.溴化钠起催化和导电作用
B.每生成1 mol葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了2 mol电子
C.葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物
D.葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应
7.(2023·湖北,7)中科院院士研究发现,纤维素可在低温下溶于NaOH溶液,恢复至室温后不稳定,加入尿素可得到室温下稳定的溶液,为纤维素绿色再生利用提供了新的解决方案。下列说法错误的是(  )
A.纤维素是自然界分布广泛的一种多糖
B.纤维素难溶于水的主要原因是其链间有多个氢键
C.NaOH提供OH-破坏纤维素链之间的氢键
D.低温降低了纤维素在NaOH溶液中的溶解性
考向三 限定条件下同分异构体数目的判断及书写
8.[2023·全国甲卷,36(7)]具有相同官能团的的芳香同分异构体还有   种(不考虑立体异构,填标号)。
a.10 b.12
c.14 d.16
其中,核磁共振氢谱显示4组峰,且峰面积比为2∶2∶1∶1的同分异构体结构简式为____________________________。
9.[2023·全国乙卷,36(7)]在的同分异构体中,同时满足下列条件的共有  种;
①能发生银镜反应;②遇FeCl3溶液显紫色;③含有苯环。
其中,核磁共振氢谱显示为五组峰、且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为____________________________。
10.[2023·湖南,18(6)](呋喃)是一种重要的化工原料,其能够发生银镜反应的同分异构体中,除H2CCCH—CHO外,还有     种。
11.[2023·河北12(5)]写出一种能同时满足下列条件的G()的同分异构体的结构简式:         。
(a)核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为3∶2;
(b)红外光谱中存在CO吸收峰,但没有O—H吸收峰;
(c)可与NaOH水溶液反应,反应液酸化后可与FeCl3溶液发生显色反应。
12.[2023·海南,18(5)]与互为同分异构体之一的X,满足条件①含有苯环②核磁共振氢谱只有1组吸收峰,则X的结构简式为       (任写一种)。
答案精析
1.B [藿香蓟的分子结构中含有酯基,因此其可以发生水解反应,A说法正确;分子结构中的右侧有一个饱和碳原子连接着两个甲基,所有碳原子不可能处于同一平面,B说法错误;分子中含有酯基和醚键2种含氧官能团,C说法正确;分子中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应,D说法正确。]
2.D [该有机物存在碳碳双键,且双键两端的碳原子分别连有不同的原子或原子团,故该有机物存在顺反异构,A正确;该有机物含有羟基、羧基、碳碳双键、醚键和酰胺基5种官能团,B正确;该有机物中含有羧基、羟基,可形成分子内氢键和分子间氢键,C正确;1 mol该有机物含有羧基和酰胺基各1 mol,这两种官能团都能与强碱反应,故1 mol该物质最多可与2 mol NaOH反应,D错误。]
3.C [根据X的结构简式可知,其结构中含有酯基和酰胺基,因此可以发生水解反应,A错误;有机物Y中含有亚氨基,其水溶液呈碱性,可以与盐酸发生反应生成盐,在水中的溶解性较好,B错误;有机物Z中含有苯环和碳碳双键,无饱和碳原子,其所有的碳原子均为sp2杂化,C正确;Y在反应中起催化作用,随着体系中c(Y)增大,反应初始阶段化学反应速率会加快,但随着反应的不断进行,反应物X的浓度不断减小,且浓度的减小占主要因素,反应速率又逐渐减小,即不会一直增大,D错误。]
4.B [热的纯碱溶液因碳酸根离子水解显碱性,油脂在碱性条件下能水解生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油,故可用热的纯碱溶液去除油脂,A不符合题意;重油在高温、高压和催化剂作用下发生裂化或裂解反应生成小分子烃,与水解反应无关,B符合题意;蛋白质在酶的作用下可以发生水解反应生成氨基酸,C不符合题意; Fe3+能发生水解反应生成 Fe(OH)3,加热能增大Fe3+ 的水解程度,D不符合题意。]
5.B [土豆片中含有淀粉,淀粉遇到碘单质会变蓝,A正确;结构中含苯环的蛋白质遇到浓硝酸,呈黄色,B错误;CrO3中+6价的Cr会被乙醇还原为+3价的Cr,呈绿色,C正确;苯酚遇到氯化铁会有显色反应,生成紫色的配合物,D正确。]
6.B [由图中信息可知,溴化钠是电解装置中的电解质,其电离产生的离子可以起导电作用,且Br-在阳极上被氧化为Br2,然后Br2与H2O反应生成HBrO和Br-,HBrO再和葡萄糖反应生成葡萄糖酸和Br-,溴离子在该过程中的质量和性质保持不变,因此,溴化钠在反应中起催化和导电作用,A说法正确;1 mol葡萄糖转化为1 mol葡萄糖酸,转移2 mol电子,而生成1 mol葡萄糖酸钙需要2 mol葡萄糖酸,因此,每生成1 mol葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了4 mol电子,B说法不正确;葡萄糖酸分子内既有羧基又有羟基,因此,其能通过分子内酯化反应生成六元环状结构的酯,C说法正确;葡萄糖分子中含有醛基,能发生氧化、还原、加成反应,含有羟基,能发生酯化(取代)反应,与羟基相连的C原子的邻位C原子上有H原子,能发生消去反应,D说法正确。]
7.D [纤维素分子中含羟基,羟基之间形成氢键,导致纤维素难与水形成氢键,B正确;氢氧化钠中的OH-主要破坏纤维素分子内和分子间的氢键,促进其溶解,C正确;低温下纤维素可溶于氢氧化钠溶液,而恢复至室温后不稳定,所以低温增强了纤维素在氢氧化钠溶液中的溶解度,D错误。]
8.d 
解析 分子式为C7H6ClNO2且含有—Cl、—NO2两种官能团的芳香同分异构体共有17种,分别为(有机物B)、、、、、、、、、、、、、、、、,除有机物B外,其同分异构体的个数为16个;其中核磁共振氢谱的峰面积比为2∶2∶1∶1,说明其结构中有4种不同化学环境的H原子,该物质应为一种对称结构,其结构简式为。
9.13 
解析 能发生银镜反应说明该结构中含有醛基,能遇FeCl3溶液显紫色说明该结构中含有酚羟基,还含有苯环,则满足这三个条件的同分异构体有13种。其中,核磁共振氢谱显示为五组峰,且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1,说明同分异构体中不能含有甲基且结构为一种对称结构,因此,这种同分异构体的结构简式为。
10.4
11.
解析 G的同分异构体的红外光谱中存在CO吸收峰,但没有O—H吸收峰,能与NaOH水溶液反应,反应液酸化后可与FeCl3溶液发生显色反应,G的同分异构体中含有,不含—OH,G的同分异构体的核磁共振氢谱有两组峰、且峰面积比为3∶2,则符合条件的G的同分异构体的结构简式为。
12.
解析 的同分异构体满足①含有苯环,②核磁共振氢谱只有1组吸收峰,说明结构高度对称,则X的一种结构简式为。(共37张PPT)
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第2章
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真题导向
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考向一 多官能团有机物的结构与性质
1.(2023·全国甲卷,8)藿香蓟具有清热解毒功效,其有效成分结构如图。下列有关该物质的说法错误的是
A.可以发生水解反应
B.所有碳原子处于同一平面
C.含有2种含氧官能团
D.能与溴水发生加成反应
二、真题导向

藿香蓟的分子结构中含有酯基,因此其可以发
生水解反应,A说法正确;
分子结构中的右侧有一个饱和碳原子连接着两
个甲基,所有碳原子不可能处于同一平面,B说法错误;
分子中含有酯基和醚键2种含氧官能团,C说法正确;
分子中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应,D说法正确。
2.(2023·山东,7)抗生素克拉维酸的结构简式如图所示,下列关于克拉维酸的说法错误的是
A.存在顺反异构
B.含有5种官能团
C.可形成分子内氢键和分子间氢键
D.1 mol该物质最多可与1 mol NaOH反应

该有机物存在碳碳双键,且双键两端的碳原子分别
连有不同的原子或原子团,故该有机物存在顺反异
构,A正确;
该有机物含有羟基、羧基、碳碳双键、醚键和酰胺基5种官能团,B正确;
该有机物中含有羧基、羟基,可形成分子内氢键和分子间氢键,C正确;
1 mol该有机物含有羧基和酰胺基各1 mol,这两种官能团都能与强碱反应,故1 mol该物质最多可与2 mol NaOH反应,D错误。
3.(2024·吉林,7)如下图所示的自催化反应,Y作催化剂。下列说法正确的是
A.X不能发生水解反应
B.Y与盐酸反应的产物不溶于水
C.Z中碳原子均采用sp2杂化
D.随c(Y)增大,该反应速率不断增大

根据X的结构简式可知,其结构中含
有酯基和酰胺基,因此可以发生水
解反应,A错误;
有机物Y中含有亚氨基,其水溶液呈碱性,可以与盐酸发生反应生成盐,在水中的溶解性较好,B错误;
有机物Z中含有苯环和碳碳双键,无饱和碳原子,其所有的碳原子均为sp2杂化,C正确;
Y在反应中起催化作用,随着体系中
c(Y)增大,反应初始阶段化学反应速
率会加快,但随着反应的不断进行,
反应物X的浓度不断减小,且浓度的减小占主要因素,反应速率又逐渐减小,即不会一直增大,D错误。
考向二 糖类、油脂、蛋白质
4.(2023·北京,3)下列过程与水解反应无关的是
A.热的纯碱溶液去除油脂
B.重油在高温、高压和催化剂作用下转化为小分子烃
C.蛋白质在酶的作用下转化为氨基酸
D.向沸水中滴入饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体

热的纯碱溶液因碳酸根离子水解显碱性,油脂在碱性条件下能水解生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油,故可用热的纯碱溶液去除油脂,A不符合题意;
重油在高温、高压和催化剂作用下发生裂化或裂解反应生成小分子烃,与水解反应无关,B符合题意;
蛋白质在酶的作用下可以发生水解反应生成氨基酸,C不符合题意;
Fe3+能发生水解反应生成 Fe(OH)3,加热能增大Fe3+ 的水解程度,D不符合题意。
5.(2023·海南,2)化学实验中的颜色变化,可将化学抽象之美具体为形象之美。下列叙述错误的是
A.土豆片遇到碘溶液,呈蓝色
B.蛋白质遇到浓硫酸,呈黄色
C.CrO3溶液(0.1 mol·L-1)中滴加乙醇,呈绿色
D.苯酚溶液(0.1 mol·L-1)中滴加FeCl3溶液(0.1 mol·L-1),呈紫色

土豆片中含有淀粉,淀粉遇到碘单质会变蓝,A正确;
结构中含苯环的蛋白质遇到浓硝酸,呈黄色,B错误;
CrO3中+6价的Cr会被乙醇还原为+3价的Cr,呈绿色,C正确;
苯酚遇到氯化铁会有显色反应,生成紫色的配合物,D正确。
6.(2023·湖南,8)葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂,工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料,在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙,其阳极区反应过程如右:
下列说法错误的是
A.溴化钠起催化和导电作用
B.每生成1 mol葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了2 mol电子
C.葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物
D.葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应

由图中信息可知,溴化钠是电解
装置中的电解质,其电离产生的
离子可以起导电作用,且Br-在阳
极上被氧化为Br2,然后Br2与H2O
反应生成HBrO和Br-,HBrO再和葡萄糖反应生成葡萄糖酸和Br-,溴离子在该过程中的质量和性质保持不变,因此,溴化钠在反应中起催化和导电作用,A说法正确;
1 mol葡萄糖转化为1 mol葡萄糖
酸,转移2 mol电子,而生成1 mol
葡萄糖酸钙需要2 mol葡萄糖酸,
因此,每生成1 mol葡萄糖酸钙,
理论上电路中转移了4 mol电子,B说法不正确;
葡萄糖酸分子内既有羧基又有羟基,因此,其能通过分子内酯化反应生成六元环状结构的酯,C说法正确;
葡萄糖分子中含有醛基,能发生氧化、还原、加成反应,含有羟基,能发生酯化(取代)反应,与羟基相连的C原子的邻位C原子上有H原子,能发生消去反应,D说法正确。
7.(2023·湖北,7)中科院院士研究发现,纤维素可在低温下溶于NaOH溶液,恢复至室温后不稳定,加入尿素可得到室温下稳定的溶液,为纤维素绿色再生利用提供了新的解决方案。下列说法错误的是
A.纤维素是自然界分布广泛的一种多糖
B.纤维素难溶于水的主要原因是其
 链间有多个氢键
C.NaOH提供OH-破坏纤维素链之间的氢键
D.低温降低了纤维素在NaOH溶液中的溶解性

纤维素分子中含羟基,羟基之间
形成氢键,导致纤维素难与水形
成氢键,B正确;
氢氧化钠中的OH-主要破坏纤维素分子内和分子间的氢键,促进其溶解,C正确;
低温下纤维素可溶于氢氧化钠溶液,而恢复至室温后不稳定,所以低温增强了纤维素在氢氧化钠溶液中的溶解度,D错误。
考向三 限定条件下同分异构体数目的判断及书写
8.[2023·全国甲卷,36(7)]具有相同官能团的    的芳香同分异构体
还有  种(不考虑立体异构,填标号)。
a.10 b.12
c.14 d.16
d
其中,核磁共振氢谱显示4组峰,且峰面积比为2∶2∶1∶1的同分异构体
结构简式为      。
分子式为C7H6ClNO2且含有—Cl、—NO2两种官能团的芳香同分异构
体共有17种,分别为    (有机物B)、    、     、 
     、     、     、      、     、   
      、     、    、    、       、
      、     、     、     ,除有机物B外,
其同分异构体的个数为16个;其中核磁共振氢谱的峰面积比为2∶2∶
1∶1,说明其结构中有4种不同化学环境的H原子,该物质应为一种对
称结构,其结构简式为     。
其中,核磁共振氢谱显示为五组峰、且峰面积
比为2∶2∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式为     。
9.[2023·全国乙卷,36(7)]在     的同分异构体中,同时满足下列条件的共有  种;
①能发生银镜反应;②遇FeCl3溶液显紫色;③含有苯环。
13
能发生银镜反应说明该结构中含有醛基,能遇FeCl3溶液显紫色说明该结构中含有酚羟基,还含有苯环,则满足这三个条件的同分异构体有13种。其中,核磁共振氢谱显示为五组峰,且峰面积比为2∶2∶2∶1∶1,说明同分异构体中不能含有甲
基且结构为一种对称结构,因此,这种同分异构体的结构简式为    。
10.[2023·湖南,18(6)]  (呋喃)是一种重要的化工原料,其能够发生银
镜反应的同分异构体中,除H2C==C==CH—CHO外,还有  种。
4
11.[2023·河北12(5)]写出一种能同时满足下列条件的G(          )
的同分异构体的结构简式:     。
(a)核磁共振氢谱有两组峰,且峰面积比为3∶2;
(b)红外光谱中存在C==O吸收峰,但没有O—H吸收峰;
(c)可与NaOH水溶液反应,反应液酸化后可与FeCl3溶液发生显色反应。
G的同分异构体的红外光谱中存在C==O吸收峰,但没有O—H吸收峰,能与NaOH水溶液反应,反应液酸化后可与FeCl3溶液发生显色反应,
G的同分异构体中含有      ,不含—OH,G的同分异构体的核磁共振氢谱有两组峰、且峰面积比为3∶2,则符合条件的G的同分异
构体的结构简式为             。
12.[2023·海南,18(5)]与       互为同分异构体之一的X,满足
条件①含有苯环②核磁共振氢谱只有1组吸收峰,则X的结构简式为
       (任写一种)。
      的同分异构体满足①含有苯环,②核磁共振氢谱只有
1组吸收峰,说明结构高度对称,则X的一种结构简式为      。
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