大單元六有機化學基礎第23講有機化合物的研究備考導航復習目標1.能辨識有機化合物分子中的官能團，判斷有機化合物分子中碳原子的飽和程度、鍵的類型，分析鍵的極性；能依據有機化合物分子的結構特征分析簡單有機化合物的某些化學性質。2.能辨識同分異構現象，能寫出符合特定條件的同分異構體，能舉例說明立體異構現象。3.能說出測定有機化合物分子結構的常用儀器分析方法，能結合簡單圖譜信息分析判斷有機化合物的分子結構。熟記網絡?課前思考

穩定易斷裂，易發生加成反應。【答案】CH3COOH、羧基、羧酸；HCOOCH3、酯基、酯類；HOCH2CHO、羥基、醛基、醛類。1.（2021·廣州期中）下列有機化合物的分類及所含官能團都正確的是（

D

）A.?醛類?B.?酚類—OHC.?醛類?D.CH3COOH羧酸類?D【解析】醛的官能團為—CHO，則HCHO為醛類物質，A不選；—OH與苯環直接相連的為酚，則?為醇類，B不選；?為酯基，則?為酯類物質，C不選；含—COOH，則CH3COOH為羧酸，D選。2.（2022·河南期中）下列對乙烯分子中化學鍵的分析正確的是（

A

）A.雜化軌道形成σ鍵、未雜化的2p軌道形成π鍵B.sp2雜化軌道形成π鍵、未雜化的2p軌道形成σ鍵C.C、H之間是sp2雜化軌道形成的σ鍵，C、C之間是未參加雜化的2p軌道形成的π鍵D.C、C之間是sp2雜化軌道形成的σ鍵，C、H之間是未參加雜化的2p軌道形成的π鍵A【解析】雜化軌道用于形成σ鍵或接受孤電子對、未雜化的2p軌道用于形成π鍵，A正確；sp2雜化軌道形成σ鍵、未雜化的2p軌道形成π鍵，B錯誤；C、H之間是sp2雜化軌道形成的σ鍵，C、C之間包含sp2雜化軌道與sp2雜化軌道之間形成的σ鍵和未參加雜化的2p軌道之間形成的π鍵，C錯誤；C、H之間是sp2雜化軌道形成的σ鍵，D錯誤。3.（2022·廣州期末）下列化合物中，核磁共振氫譜只出現兩組峰且峰面積之比為3∶1的是（

C

）A.?B.?C.?D.?C【解析】有機物的核磁共振氫譜中出現兩組峰，說明該有機物中含有2種類型的氫原子，且原子數目之比為3∶1。?中含有三種等效氫原子，應出現三種峰值，A錯誤；?中含有兩種等效氫，出現兩組峰值，且不同峰值的氫原子個數比為6∶4＝3∶2，B錯誤；?中含有兩種等效氫，出現兩組峰值，且不同峰值的氫原子個數比為3∶1，C正確；?中含有兩種等效氫，出現兩組峰值，且不同峰值的氫原子個數比為6∶4＝3∶2，D錯誤。4.（2022·高州期末）將6.8

g的X完全燃燒生成3.6

g的H2O和8.96

L（標準狀況）的CO2，X的核磁共振氫譜有4組峰且面積之比為3∶2∶2∶1。X分子中只含一個苯環且苯環上只有一個取代基，其質譜圖、核磁共振氫譜與紅外光譜如圖所示，關于X的下列敘述正確的是（

C

）A.化合物X的分子式為C8H10O2B.由核磁共振氫譜可知，X分子中有3種不同化學環境的氫原子C.符合題中X分子結構特征的有機物有1種D.X分子中所有的原子在同一個平面上C

考點1有機化合物概述知

識

梳

理?

有機化合物定義說明含

碳元素

?的化合物叫作有機化合物（簡稱有機物）

CO、CO2、H2CO3、碳酸鹽、金屬碳化物、KSCN、KCN等雖含有碳元素，但組成和性質更接近無機物，一般作為

無機物

?處理

碳元素無機物?

有機化合物的物理性質溶解性狀態熔、沸點一般難溶于水（低級的醇、醛和羧酸易溶于水）易溶于有機溶劑氣態（烴：C≤4）、液態、固態較低?

有機化合物中共價鍵特點1.共價鍵的類型

（1）

σ鍵和π鍵σ

鍵π

鍵原子軌道重疊方式沿鍵軸方向以

“頭碰頭

?形式重疊

以

“肩并肩”

?形式重疊

重疊程度π鍵的軌道重疊程度比σ鍵的小可否繞鍵軸旋轉能，化學鍵

不會

?斷裂

否

?活潑性

π

?鍵的軌道重疊程度比

σ

?鍵的小，比較容易

斷裂

?，π鍵更

活潑

“頭碰頭“肩并肩”不會否

πσ斷裂活潑

（2）

單鍵、雙鍵、三鍵與σ鍵和π鍵的關系①單鍵只含σ鍵。②雙鍵中含有一個σ鍵和一個π鍵。③三鍵中含有一個σ鍵和兩個π鍵。2.共價鍵的極性由于不同的成鍵原子間

電負性

?的差異，共用電子對會發生偏移。偏移的程度

越大

?，共價鍵極性

越強

?，越容易

斷裂

?。

因此有機化合物的

官能團

?及其

鄰近的化學鍵

?往往是發生化學反應的活性部位。

電負性越大越強斷裂官能團鄰近的化學鍵（1）

乙醇、水分別與鈉反應的比較實驗裝置??實驗現象金屬鈉

浮在水面上

?，反應

劇烈

金屬鈉

沉在乙醇底

?，

反應平緩浮在水面上劇烈沉在乙醇底化學方程式實驗結論CH3CH2—OH中氫氧鍵的極性比H—OH中氫氧鍵的極性

弱

?，基團之間的相互影響使官能團中化學鍵的極性發生變化，從而影響官能團和物質的性質

弱（2）

乙醇與氫溴酸的反應斷鍵位置化學方程式??

有機化合物的分類及常見官能團1.有機化合物的分類（1）

依據碳骨架分類（2）

依據官能團分類有機化合物類別通式代表物（名稱和結構簡式）烴烷烴CnH2n＋2（n≥1）（鏈狀烷烴）甲烷CH4烯烴CnH2n（n≥2）（單烯烴）炔烴CnH2n－2（n≥2）（含一個碳碳三鍵）乙炔CH≡CH芳香烴CnH2n－6（n≥6）（苯和苯的同系物）苯?有機化合物類別通式代表物（名稱和結構簡式）烴的衍生物鹵代烴飽和一鹵代烴：CnH2n＋1X溴乙烷CH3CH2Br醇飽和一元醇：CnH2n＋1OH或CnH2n＋2O乙醇CH3CH2OH酚—苯酚?醚—乙醚CH3CH2OCH2CH3有機化合物類別通式代表物（名稱和結構簡式）烴的衍生物醛飽和一元醛：CnH2nO乙醛CH3CHO酮—丙酮CH3COCH3羧酸飽和一元羧酸：CnH2nO2乙酸CH3COOH酯飽和酯：CnH2nO2乙酸乙酯CH3COOCH2CH3胺—甲胺CH3NH2酰胺?乙酰胺?2.常見的官能團官能團名稱官能團符號代表物碳碳雙鍵?碳碳三鍵—C≡C—乙炔HC≡CH碳鹵鍵（或鹵素原子）?（或－X）溴乙烷C2H5Br（醇）羥基—OH乙醇C2H5OH（酚）羥基—OH苯酚?醚鍵?乙醚

C2H5OC2H5官能團名稱官能團符號代表物醛基?乙醛?酮羰基?丙酮?羧基?乙酸?酯基?乙酸乙酯?氨基—NH2氨基乙酸H2NCH2COOH酰胺基?乙酰胺?硝基—NO2硝基乙烷C2H5NO2?

有機物的命名1.烷烴的習慣命名2.烷烴的系統命名3.烯烴和炔烴4.苯的同系物的命名5.烴的衍生物的命名?有機分子中原子共線、共面判斷1.

常見幾種分子的結構模型類型結構式結構特點甲烷型?正四面體結構，5個原子最多有3個原子共平面；?中不可能所有原子共平面乙烯型?6個原子共平面，與碳碳雙鍵直接相連的4個原子與2個碳原子共平面苯型?12個原子共平面，位于對角線位置的4個原子共直線乙炔H—C≡C—H4個原子都在同一條直線上2.結構不同的基團連接后的原子共面分析（1）

直線與平面連接。如：苯乙炔?①所有原子共平面；②6個原子在一條直線上。（2）

平面與平面、直線、立體結構連接。如：?“模型法”變換后如圖所示。①把它拆成簡單的模型，與“?、?”直接相連的原子在同一個平面上，與“—C≡C—”直接相連的原子在同一條直線上，“—CH3”飽和碳最多有3個原子在同一個平面上；②單鍵可以旋轉，雙鍵、三鍵不能旋轉，最多有21個原子共平面。典

題

悟

法?

有機物中的共價鍵?在乙烯分子中有5個σ鍵、1個π鍵，它們分別是（

A

）A.碳原子sp2雜化軌道形成σ鍵、未雜化的2p軌道形成π鍵B.碳原子sp2雜化軌道形成π鍵、未雜化的2p軌道形成σ鍵C.C、H之間是sp2雜化軌道形成的σ鍵，C、C之間是未參加雜化的2p軌道形成的π鍵D.C、C之間是sp2雜化軌道形成的σ鍵，C、H之間是未參加雜化的2p軌道形成的π鍵A

?關于幾種分子中的化學鍵描述不正確的是（

B

）A.苯分子中六個碳原子的未參加雜化的2p軌道形成大π鍵B.CH4分子中的4個C—H都是H原子的1s軌道與C原子的2p軌道形成的s－p

σ鍵C.C2H4分子中，每個碳原子的sp2

雜化軌道形成σ鍵、未雜化的2p軌道形成π鍵D.乙炔分子中，每個碳原子都有兩個未雜化的2p軌道形成π鍵B

?

官能團?（1）

（2022·江蘇卷）?中的官能團名稱為

碳溴鍵

?。

（2）

（2021·江蘇卷）?中的官能團名稱為

醚鍵、醛基、碳氟鍵

?。

碳溴鍵醚鍵、醛基、碳氟鍵（3）

（2020·江蘇卷）?中的含氧官能團名稱為

硝基、醛基、（酚）羥基

?。

（4）

（2019·江蘇卷）?中含氧官能團的名稱為

（酚）羥基

?和

羧基

?。

硝基、醛基、（酚）羥基（酚）羥基羧基?（2021·禪城區期末）下列有機物的官能團名稱和分類錯誤的是（

B

）A.CH3C≡CH，碳碳三鍵，炔烴B.?，羥基，二元醇C.CH3CH2OOCH，酯基，酯類D.CH2OH（CHOH）4CHO，羥基、醛基，單糖【解析】CH3C≡CH為丙炔，官能團為碳碳三鍵，屬于炔烴，A正確；?中羥基與苯環直接相連，為對苯二酚，官能團為酚羥基，屬于酚類物質，B錯誤；CH3CH2OOCH為甲酸乙酯，官能團為酯基，屬于酯類物質，C正確；CH2OH（CHOH）4CHO為葡萄糖，官能團為羥基、醛基，屬于單糖，D正確。B?

有機物命名?下列有機物的系統命名正確的是（

B

）A.二溴乙烷：?B.3－甲基－1－戊烯：?C.2－羥基戊烷：?D.2，2，3－三甲基戊烷：?B【解析】A名稱為1，2－二溴乙烷，A錯誤；B名稱為3－甲基－1－戊烯，B正確；C名稱為2－戊醇，C錯誤；D名稱為2，2，4－三甲基戊烷，D錯誤。?給下列有機物命名：（1）

（2022·全國甲卷）

?的化學名稱是

苯甲醇

?。

（2）

?的化學名稱是

3－氯－1－丙烯

?。

（3）

（2021·全國乙卷）?的化學名稱是

鄰氟甲苯（或2－氟甲苯）

?。

（4）

（2020·新課標Ⅱ卷）?的化學名稱為

3－甲基苯酚（或間甲基苯酚）

?。

（5）

（2020·新課標Ⅲ卷）?的化學名稱為

2－羥基苯甲醛

?。

苯甲醇3－氯－1－丙烯鄰氟甲苯（或2－氟甲苯）3－甲基苯酚（或間甲基苯酚）2－羥基苯甲醛（6）

（2019·全國Ⅱ卷）C3H6是一種烯烴，化學名稱為

丙烯

?。

（7）

（2019·天津卷）HOC（CH3）3的系統命名為

2－甲基－2－丙醇

?。

（8）

（2019·全國Ⅲ卷）?的化學名稱為

間苯二酚（或1，3－苯二酚）

?。

丙烯2－甲基－2－丙醇間苯二酚（或1，3－苯二酚）?

有機物結構式、結構簡式及共平面?下列說法正確的是（

B

）A.乙酸甲酯的結構簡式：HCOOC2H5B.2－溴丙烷的結構簡式：（CH3）2CHBrC.甲醇的結構式：CH4OD.對羥基苯甲醛的結構簡式：?B?（2022·江蘇南京期末）下列說法中，正確的是（

D

）A.丙烷是直鏈烴，所以分子中3個碳原子也在一條直線上B.丙烯所有原子均在同一平面上C.?分子中所有碳原子一定在同一平面上D【解析】丙烷分子中3個碳原子可能共面，但一定不在同一條直線上，A錯誤；丙烯中含甲基，甲基為四面體結構，則所有原子一定不能共面，B錯誤；環上含4個四面體結構的碳原子，所有碳原子一定不在同一平面上，C錯誤；碳碳雙鍵為平面結構、碳碳三鍵為直線結構，且直接相連，則所有碳原子一定在同一平面上，D正確。考點2同分異構體與同分異構現象知

識

梳

理?

同分異構現象類型舉例構造異構（原子之間的連接方式不同）碳鏈異構碳鏈骨架不同，如?和CH3—CH2—CH2—CH3位置異構官能團異構官能團種類不同，常見物質有醇與醚、羧酸與酯、醛與酮、芳香醇與酚、硝基化合物與氨基酸，如?和?類型舉例立體異構順反異構?反式?順式手性異構含有手性碳原子的化合物存在對映異構，如??

有機物通式與類別異構組成通式不飽和度（Ω）類型舉例CnH2n（n≥3）1CnH2n－2（n≥4）2二烯烴（?）、炔烴（?）、環烯烴（?）CnH2n＋2O（n≥2）0飽和一元醇（C2H5OH）、醚（CH3OCH3）CnH2nO（n≥3）1組成通式不飽和度（Ω）類型舉例CnH2nO2（n≥2）1飽和一元羧酸（CH3CH2COOH）、飽和一元酯（HCOOCH2CH3）、羥基醛（HO—CH2CH2—CHO）、羥基酮（?）CnH2n－6O（n≥7）4酚（?）、芳香醇（?）、芳香醚（?）CnH2n＋1NO2（n≥2）1硝基乙烷（CH3CH2NO2）、氨基乙酸（H2NCH2COOH）?不飽和度（Ω）不飽和度舉例不飽和度計算方法Ω＝1一個碳碳雙鍵、一個碳氧雙鍵、一個環（無論幾元環）、—NO2Ω＝2一個碳碳三鍵，—CN（氰基）Ω＝4苯環典

題

悟

法?（2022·東莞期末）甲基環己烷（?）的一氯代物有（

C

）A.3種B.4種C.5種D.6種【解析】甲基環己烷中環上含有4種處于不同環境的氫原子，甲基上有一種，則甲基環己烷共有5種處于不同環境的氫原子，一氯取代物共有5種，C正確。C?（2022·荔灣區期末）下列屬于位置異構的是（

A

）B.CH3CH2CH2CH3和

CH3CH（CH3）2C.CH3CH2OH和CH3OCH3D.CH3CH2CH2COOH

和CH3COOCH2CH3【解析】CH3CH2CH2CH3和CH3CH（CH3）2屬于同分異構體，二者主鏈上的碳原子數不同，屬于碳鏈異構，B錯誤；CH3CH2OH和CH3OCH3的官能團不同，屬于官能團異構，不是位置異構，C錯誤；CH3CH2CH2COOH

和CH3COOCH2CH3的官能團不同，屬于官能團異構，不是位置異構，D錯誤。A?（1）

（2022·江蘇卷）D（?）的一種同分異構體同時滿足下列條件，寫出該同分異構體的結構簡式：?

?

?。

①分子中含有4種不同化學環境的氫原子；②堿性條件水解，酸化后得2種產物，其中一種含苯環且有2種含氧官能團，2種產物均能被銀氨溶液氧化。【解析】（1）

D的分子式為C12H14O3，其一種同分異構體在堿性條件水解，酸化后得2種產物，其中一種含苯環且有2種含氧官能團，2種產物均能被銀氨溶液氧化，說明該同分異構體為酯，且水解產物都含有醛基，則水解產物中，有一種是甲酸，另外一種含有羥基和醛基，該同分異構體屬于甲酸酯；同時，該同分異構體分子中含有4種不同化學環境的氫原子，則該同分異構體的結構簡式為?。（2）

（2021·江蘇卷）B（?）的一種同分異構體同時滿足下列條件，寫出該同分異構體的結構簡式：??

?（或

?）

?。

①分子中不同化學環境的氫原子個數之比是2∶2∶2∶1；②苯環上有4個取代基，且有兩種含氧官能團。?（或

?）【解析】（2）

B的一種同分異構體分子中不同化學環境的氫原子個數之比是2∶2∶2∶1，說明存在對稱結構，且苯環上有4個取代基，且有兩種含氧官能團，4個取代基為—NH2、—CHO、2個—OH，符合條件的同分異構體為?或?。?（1）

?的一種同分異構體同時滿足下列條件，寫出該同分異構體的結構簡式：?

?

?。

①與FeCl3溶液發生顯色反應；②能發生水解反應，水解產物之一是α－氨基酸，另一產物分子中不同化學環境的氫原子數目之比為1∶1且含苯環。【解析】（1）

分子中除了苯環外有1個N原子、2個C原子、4個O原子、1個不飽和度，能與氯化鐵發生顯色反應，則含有酚羥基；能發生水解反應且水解產物之一是α－氨基酸，則含有?，另一產物分子中不同化學環境的氫原子數目比為1∶1且含有苯環，則要求結構對稱，寫出結構簡式。（2）

?的一種同分異構體同時滿足下列條件，寫出該同分異構體的結構簡式：?

?

?。

①能與FeCl3溶液發生顯色反應；②堿性條件水解后酸化，含苯環的產物分子中不同化學環境的氫原子數目之比為1∶1。【解析】（2）

能與FeCl3溶液發生顯色反應說明有酚羥基；堿性水解（說明一般有酯的結構）后酸化，含苯環的產物分子中不同化學環境的氫原子數目比為1∶1，說明水解后含苯環的產物高度對稱，而且只能有兩種不同環境的氫原子，據此寫出符合條件的同分異構體。（3）

?的一種同分異構體同時滿足下列條件，寫出該同分異構體的結構簡式：?

?

?。

①分子中含有苯環，能與FeCl3溶液發生顯色反應，不能發生銀鏡反應；②堿性條件水解生成兩種產物，酸化后分子中均只有2種不同化學環境的氫原子。【解析】（3）

該分子式為C9H6O3，不飽和度為7；其同分異構體含苯環（6個碳原子，不飽和度為4），能與FeCl3發生顯色反應，含酚羥基；不能發生銀鏡反應，不含醛基；堿性條件下水解生成兩種產物，酸化后分子中均只含兩種不同化學環境的氫原子，則含酯基，且水解后含苯環的物質結構高度對稱；分子中含3個氧原子，則有1個酚羥基和1個酯基（1個碳原子，不飽和度為1），還差2個碳原子和2個不飽和度，則含碳碳三鍵，據此寫出符合條件的同分異構體。考點3研究有機物的一般方法知

識

梳

理1.分離與提純適用對象要求蒸餾常用于分離、提純液態有機物①該有機物熱穩定性較高②該有機物與雜質的

沸點

?相差較大

重結晶常用于分離、提純固態有機物①雜質在所選溶劑中

溶解度

?很小或很大

②被提純的有機物在此溶劑中

溶解度

?受溫度影響

較大

沸點溶解度溶解度較大適用對象要求萃取和分液混合物中各組分在萃取劑中溶解度不同①溶質在萃取劑中的溶解度大于在原溶劑中的溶解度②萃取劑與原溶劑互不相溶，萃取劑與溶質不反應（2）

確定實驗式李比希法分析思路：C、H、O的質量分數?C、H、O的原子個數比?實驗式2.結構研究（1）

確定有機物組成元素現代元素分析儀分析組成元素的精確度和分析速度都達到很高的水平。（3）

確定分子式①質譜法?質譜法通過測量離子質荷比（質量—電荷比），可用于發現同位素和測定生物大分子的相對分子質量。例如，某物質的質譜如圖，確定其相對分子質量為46②標況密度法已知標準狀況下氣體的密度ρ，則該氣體摩爾質量M＝ρ×22.4

L/mol③相對密度法混合氣體平均摩爾質量④混合氣體平均摩爾質量（4）

確定分子結構（紅外光譜、核磁共振氫譜、X射線衍射實驗）圖像說明?未知物A的紅外光譜紅外光譜法是一種根據分子內基團的相對振動產生的特征頻率吸收峰等信息來確定物質分子結構和鑒別化合物的分析方法，主要用于

鑒定官能團

?。例如，未知物A的紅外光譜如圖，確定其官能團為醇羥基—OH。

鑒定官能團圖像說明?未知物A的核磁共振氫譜判斷分子中有

幾種不同類型的氫原子及它們的相對數目

?。吸收峰個數為等效氫原子種數，吸收峰面積之比為各種等效氫原子個數的最簡整數比。例如，未知物A的分子式是C2H6O，核磁共振氫譜如圖，則確定為CH3CH2OH

X射線衍射：X射線是一種波長很短的電磁波，它和晶體中的原子相互作用產生衍射圖：可得到鍵長、鍵角等分子結構信息；用于有機物（特別是復雜的生物大分子）晶體結構的測定，可以獲得更為直接詳盡的結構信息。幾種不同類型的氫原子及它們的相對數目典

題

悟

法?（2022·廣州期末）下列化合物在核磁共振氫譜中出現兩組峰且峰面積之比為3∶2的是（

B

）A.2，3－二甲基丁烷B.對二甲苯C.2－甲基丙烯D.乙酸甲酯B

考點4有機化學反應的研究知

識

梳

理?

甲烷與氯氣取代反應的反應機理

其中Cl2、CH4為反應物，·Cl、·CH3為自由基，HCl、CH3Cl為生成物。反應機理說明?

同位素示蹤法研究酯的水解反應

典

題

悟

法?（2021·中山期末）烷烴與氯氣的取代反應屬于常見的自由基反應，其中甲烷反應的部分歷程如下：①引發Cl2→Cl·＋Cl·等②鏈反應Cl·＋CH4→CH3·＋HCl、CH3·＋Cl2→Cl·＋CH3Cl等③終止Cl·＋Cl·→Cl2

Cl·＋CH3·→CH3Cl等以下說法不正確的是（

C

）A.引發時可以通過熱輻射、光照等條件B.鏈反應可以反復進行C.反應產物只有四種D.產物中將出現CH3CH3C【解析】烷烴發生鹵代反應條件為光照，所以引發時可以通過熱輻射、光照等條件，A正確；依據反應歷程可知Cl·在鏈反應中先消耗后生成，所以