【考向分析】对比2016年、2017年的全国卷1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2和3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,在教学中须进一步加强有机化学比重的信息。 【考点分析】
考点一、化学与生活中的有机素材
[例题1](2018年全国卷1)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
[例题2](2017年全国卷2)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四中元素,故仅由碳、氢、氧元素不正确,故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
[例题3](2018年全国卷1)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[2,2]戊烷(最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是 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 molC5H12至少需要2 molH2
)是
[例题4](2017年全国卷1)已知是
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
(b)、(d)、(p)的分子式均为C6H6,下列说法正确的
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,碳连异构)、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 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,那么五氯乙烷也换位法 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 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;等效氢法 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 组合法 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 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 还原反应 定义 有机物分子得到氢原子或失去氧原子的反应 有机物分子得到氧原子或失去氢原子的反应 氧化反应 举例 乙烯等烯烃、苯及其同系物与氢气的加成反应 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 有机物分子中的不饱和碳原子加成反应 与其他原子或原子团相互结合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 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(只上不下) 生成新化合物的反应 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 溴水 —OH—COOH 酸性KMnO4溶液 金属钠 产生无色 无味的气体 酸碱指示剂 —COOH 新制Cu(OH)2 变色 常温下沉淀溶解,溶液呈蓝色 葡萄糖 淀粉 蛋白质 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3)1 mol乙烷和1 mol乙烯中,化学键数相同
B.(2018年全国卷2)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1)92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA
D.(2018年全国卷1)1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA
银氨溶液 新制Cu(OH)2 碘水 浓硝酸 灼烧 水浴加热生成银镜 煮沸生成红色沉淀 呈蓝色 呈黄色 有烧焦羽毛的气味 常用试剂 褪色 反应现象 [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1)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3)2.24L(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)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1)标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA
【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,更凸显了化学科学特点和化学研究基本方法,能较好的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1)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2)下列由实验得出的结论正确的是 A 实验 将乙烯通入溴的四氧化碳溶液,溶液结论 生成的1,2—二溴乙烷无色、可溶于四最终变为无色透明 B 乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体 C 用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清氧化碳 乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性 乙酸的酸性小于碳酸的酸性 除 D 甲烷与氯气在光源下反应后的混合生成的氯甲烷具有酸性 气体能使湿润的石蕊试纸变红 【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 含有溴、FeBr3等,用氢氧化钠溶液处理后溴苯 可能含有未反应完的苯、硝酸、硫酸,用硝基苯 氢氧化钠溶液中和酸,分液,然后用蒸 馏的方法除去苯 分液、然后蒸馏 注意事项 ①催化剂为FeBr3 ②长导管的作用冷凝回流、导气 ③右侧导管不能(填“能”或“不能”)伸入溶液中 ④右侧锥形瓶中有白雾 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 含有乙酸、乙醇,用饱和Na2CO3溶液处理乙酸乙酯 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(填“能”或“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,要求考生在平时学习中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2)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.(2017年全国卷1)下列生活用品中主要由合成纤维制造的是 A.尼龙绳 B.宣纸 C.羊绒衫 D.棉衬衣
解析:本题考查有机物的组成。宣纸、棉衬衣的主要成分是纤维素,羊绒衫的主要成分是蛋白质。答案:A 3.(2018年全国卷3)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
4.(2017年全国卷2)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四中元素,故仅由碳、氢、氧元素不正确,故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 5.(2017年全国卷3)下列说法正确的是
A.植物油氢化过程中发生了加成反应 B.淀粉和纤维素互为同分异构体 C.环己烷与苯可用酸性KMnO4溶液鉴别 D.水可以用来分离溴苯和苯的混合物
解析:有机物的结构和性质。A.植物油氢化过程为与氢气发生加成反应的过程,由不饱和烃基变为饱和烃基,故A正确;B.淀粉和纤维素都为高分子化合物,聚合度介于较大范围之间,没有具体的值,则二者的分子式不同,不是同分异构体,故B错误;C.环己烷为饱和烃,苯性质稳定,二者与高锰酸钾都不反应,不能鉴别,故C错误;D.溴苯和苯混溶,且二者都不溶于水,不能用水分离,故D错误。答案:A 6.(2016年全国卷1)化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是 A.用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维 B.食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质 C.加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性 D.医用消毒酒精中乙醇的浓度(体积分数)为95%
7.(2016年全国卷1)下列关于有机化合物的说法正确的是 A.2-甲基丁烷也称为异丁烷 B.由乙烯生成乙醇属于加成反应 C.C4H9Cl有3种同分异构体
D.油脂和蛋白质都属于高分子化合物
解析:有机物的结构和性质。A.2-甲基丁烷分子中含有5个C原子,系统命名方法是2-甲基丁烷,习惯命名方法命名是异戊烷,错误;B.乙烯与水发生反应,断裂碳碳双键中较活泼的一个键,在两个不饱和的碳原子上分别添加H、OH,形成乙醇,发生反应类型是加成反应,正确;C.C4H9Cl有4种不同位置的H原子,它们分别被Cl原子取代,就得到4种同分异构体,错误;D.油脂不是高分子化合物,错误。答案:B 8.(2016年全国卷2)下列各组中的物质均能发生加成反应的是
A.乙烯和乙醇 B.苯和氯乙烯 C.乙酸和溴乙烷 D.丙烯和丙烷
解析:有机物的结构和性质。苯和氯乙烯中均含有不饱和键,能与氢气发生加成反应,乙醇、溴乙烷和丙烷分子中均是饱和键,只能发生取代反应,不能发生加成反应,答案选B。答案:B 10.(2016年全国卷2)分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构) A.7种 B.8种 C.9种 D.10种
11.(2016年全国卷3)下列说法错误的是( ) A.乙烷室温下能与浓盐酸发生取代反应 B.乙烯可以用作生产食品包装材料的原料
C.乙醇室温下在水中的溶解度大于溴乙烷 D.乙酸与甲酸甲酯互为同分异构体
解析:有机物的结构和性质。A、乙烷和浓盐酸不反应,故说法错误;B、乙烯可以制成聚乙烯,聚乙烯用于食品包装,故说法正确;C、乙醇含有亲水基羟基,能溶于水,而溴乙烷不溶于水,故说法正确;D、乙酸和甲酸甲酯的分子式相同,结构不同,是同分异构体,故说法正确。答案:A 10.(2016年全国卷3)已知异丙苯的结构简式如下,下列说法错误的是( )
A.异丙苯的分子式为C9H12 B.异丙苯的沸点比苯高
C.异丙苯中碳原子可能都处于同一平面 D.异丙苯和苯为同系物
解析:有机物的结构和性质。A、根据有机物碳原子的特点,分子式为C9H12,故正确;B、碳原子数越多,熔沸点越高,故沸点比苯高,故正确;C、苯环是平面结构,当异丙基中“CH2”的碳原子形成四个单键,碳原子不都在一个平面,故错误;D、异丙苯和苯结构相似,在分子组成上相差3个CH2原子团,属于同系物,故正确。答案:C
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