高三化學高考一輪復習有機物的性質推斷鑒別與合成doc高中化學

14/14高三化學第一輪復習：有機物的性質、推斷、鑒別與合成蘇教版【本講教育信息】一.教學內容：有機物的性質、推斷、鑒別與合成二.教學目標：掌握有機合成的關鍵：碳骨架構建和官能團的引入及轉化；熟練應用有關反響類型的知識推測有機物的構造、性質，并能進展有機合成；掌握高分子化合物的構造、合成方法和單體的推斷了解有機合成的意義及應用.三.教學重點、難點：有機物構造與性質的推斷、有機合成方法四.教學過程：1.各類烴的代表物的構造、特性烷烴烯烴炔烴苯及同系物代表物構造式H—C≡C—H碳碳鍵長（×10－10m）1.541.331.201.40鍵角109°28′約120°180°120°分子形狀正四面體平面型直線型平面六邊形主要化學性質光照下的鹵代；裂化；不使酸性KMnO4溶液褪色跟X2、H2、HX、H2O的加成，易被氧化；可加聚跟X2、H2、HX加成；易被氧化跟H2加成；Fe催化下的鹵代；硝化、碘化反響高分子化合物的合成反響：高分子的合成反響有兩類，即加聚反響和縮聚反響，其比較見表類別加聚反響縮聚反響反響物特征含不飽和鍵（如C＝C）含特征官能團（如—OH、—COOH等）產物特征高聚物與單體具有相同的組成高聚物和單體有不同的組成產物種類只產生高聚物高聚物和小分子反響種類單烯、雙烯加聚酚醛、酯、肽鍵類2.烴的衍生物的重要類別和各類衍生物的重要化學性質類別通式官能團代表物分子結構特點主要化學性質鹵代烴R—X—XC2H5Br鹵素原子直接與烴基結合1.與NaOH溶液共熱發(fā)生取代反響2.與NaOH醇溶液共熱發(fā)生消去反響醇R—OH—OHC2H5OH羥基直接與鏈烴基結合，—O—H及C—O均有極性1.跟活潑金屬反響產生H22.跟氫鹵酸反響生成鹵代烴3.脫水反響生成烯4.催化氧化為醛5.與羧酸及無機含氧酸反響生成酯酚—OH—OH直接與苯環(huán)上的碳相連1.弱酸性2.與濃溴水發(fā)生取代反響3.遇FeCl3呈紫色醛有極性和不飽和性1.與H2加成為醇2.被氧化劑氧化為酸（如Ag（NH3）2＋、Cu（OH）2、O2等）羧酸受羧基影響，O—H能電離出H＋1.具有酸的通性2.酯化反響酯分子中RCO—和—OR′之間的C—O鍵易斷裂發(fā)生水解反響生成羧酸和醇［說明］一、有機物的推斷突破口1.根據物質的性質推斷官能團，如：能使溴水變成褐色的物質含有“C═C”或“C≡C”；能發(fā)生銀鏡反響的物質含有“－CHO”；能與鈉發(fā)生置換反響的物質含有“－OH”或“－COOH”；能與碳酸鈉溶液作用的物質含有“－COOH”；能水解產生醇和羧酸的物質是酯等。2.根據性質和有關數據推知官能團個數。如－CHO——2Ag——Cu2O；2－OH——H2；2－COOHCO2；－COOHCO23.根據某些反響的產物推知官能團的位置。如：（1）由醇氧化得醛或羧酸，－OH一定連接在有2個氫原子的碳原子上；由醇氧化得酮，－OH接在只有一個氫原子的碳原子上。（2）由消去反響產物可確定“－OH”或“－X”的位置。（3）由取代產物的種類可確定碳鏈構造。（4）由加氫后碳的骨架，可確定“C═C”或“C≡C”的位置。二、有機物的鑒別鑒別有機物，必須熟悉有機物的性質（物理性質、化學性質），要抓住某些有機物的特征反響，選用適宜的試劑，一一鑒別它們。常用的試劑及某些可鑒別物質種類和實驗現象歸納如下：試劑名稱酸性高錳酸鉀溶液溴水銀氨溶液新制Cu(OH)2FeCl3溶液碘水酸堿指示劑少量過量、飽和被鑒別物質種類含的物質；烷基苯含的物質苯酚溶液含醛基化合物及葡萄糖、果糖、麥芽糖含醛基化合物及葡萄糖、果糖、麥芽糖苯酚溶液淀粉羧酸現象高錳酸鉀紫紅色褪色溴水褪色出現白色沉淀出現銀鏡出現紅色沉淀呈現紫色呈現藍色使石蕊或甲基橙變紅三、有機物的合成：1、合成有機高分子化合物的方法主要有兩種：加聚和縮聚反響。加聚反響是含有不飽和C＝C、C＝O或C≡C的物質在一定條件下發(fā)生聚合反響生成的有機高分子化合物，此時，不飽和有機物：“雙鍵變單鍵，組成不改變；兩邊伸出手，彼此連成鏈”發(fā)生加聚反響的有機物必含有不飽和鍵，構造中主鍵原子數必為偶數；而縮聚反響那么是由含有兩個官能團的有機物通過縮合脫水所生成的有機高分子化合物，一般為含有兩個官能團的二元羧酸和二元醇，也可以是既有羥基又有羧基的羥基酸或氨基酸等含有兩個官能團的有機物。2、有機合成的常規(guī)方法Ⅰ、官能團的引入①引入羥基（—OH）：a.烯烴與水加成；b.醛（酮）與氫氣加成；c.鹵代烴堿性水解；d.酯的水解等。②引入鹵原子（—X）：a.烴與X2取代；b.不飽和烴與HX或X2加成；c.醇與HX取代等。③引入雙鍵：a.某些醇或鹵代烴的消去引入C＝C；b.醇的氧化引入C＝O等。Ⅱ、官能團的消除：①通過加成消除不飽和鍵。②通過消去或氧化或酯化等消除羥基（—OH）。③通過加成或氧化等消除醛基（—CHO）。Ⅲ、官能團的衍變：根據合成需要（有時題目信息中會明示某些衍變途徑），可進展有機物的官能團衍變，以使中間物向產物遞進。常見的有三種方式：①利用官能團的衍生關系進展衍變，如伯醇醛羧酸；②通過某種化學途徑使一個官能團變?yōu)閮蓚€，如CH3CH2OHCH2＝CH2Cl—CH2—CH2—ClHO—CH2—CH2—OH;③通過某種手段，改變官能團的位置。Ⅳ、碳骨架的增減、閉環(huán)與開環(huán)：①增長：有機合成題中碳鏈的增長，一般會以信息形式給出，常見方式為有機物與HCN反響以及不飽和化合物間的加成、聚合等。②變短：如烴的裂化裂解，某些烴（如苯的同系物、烯烴）的氧化、羧酸鹽脫羧反響等。3、有機合成題的解題思路解答有機合成題目的關鍵在于：①選擇出合理簡單的合成路線；②熟練掌握好各類有機物的組成、構造、性質、相互衍生關系以及重要官能團的引進和消去等根底知識。有機合成路線的推導，一般有兩種方法：一是“直導法”；二是“反推法”。比較常用的是“反推法”，該方法的思維途徑是：（1）首先確定所要合成的有機產物屬何類別，以及題中所給定的條件與所要合成的有機物之間的關系。（2）以題中要求最終產物為起點，考慮這一有機物如何從另一有機物甲經過一步反響而制得。如果甲不是所給的已知原料，再進一步考慮甲又是如何從另一有機物乙經一步反響而制得，一直推導到題目中給定的原料為終點。（3）在合成某一種產物時，可能會產生多種不同的方法和途徑，應當在兼顧原料省、產率高的前提下選擇最合理、最簡單的方法和途徑?！镜湫屠}】例1.某烴類化合物A的質譜圖說明其相對分子質量為84，紅外光譜說明分子中含有碳碳雙鍵，核磁共振氫譜說明分子中只有一種類型的氫。（1）A的構造簡式為_______________________；（2）A中的碳原子是否都處于同一平面？_________（填“是”或者“不是”）；（3）在以以下圖中，D1、D2互為同分異構體，E1、E2互為同分異構體。反響②的化學方程式為_______________________________________；C的化學名稱是__________；E2的構造簡式是______________；④、⑥的反響類型依次是__________。解析：根據題給信息：A的相對分子質量為84，分子中所有H原子呈對稱構造且存在雙鍵，那么A的構造為：，由于雙鍵屬于sp2雜化，與C＝C雙鍵直接相連的原子處于同一平面，故A中碳原子全部共面。根據上述框圖可知：A與Cl2發(fā)生加成反響后，在作用下發(fā)生消去反響生成，然后，C與Br2在一定條件下發(fā)生1,2加成或1,4加成，產物在堿的水溶液作用下發(fā)生水解反響生成二元醇。答案：（1）。（2）是。（3）＋2NaOH＋2NaCl＋2H2O；2,3－二甲基－1,3－丁二烯；；1,4－加成反響、取代反響。例2.酚酞是常用的酸堿指示劑，其構造如以以下圖，其生產過程是（1）在加熱和催化劑作用下，用空氣氧化鄰二甲苯得鄰苯二甲酸。（2）鄰苯二甲酸加熱到200℃時脫水得鄰苯二甲酸酐。（3）鄰苯二甲酸酐在ZnCl2存在時與苯酚縮合成酚酞。請寫出以苯、氯氣、鄰二甲苯、水、空氣為原料，在一定條件下制取酚酞的化學方程式。解析：首先應分析酚酞的分子構造，它是由鄰苯二甲酸酐翻開一個與兩分子苯酚對位上氫原子縮合一分子水而成。然后分別制取苯酚和鄰苯二甲酸酐。由苯制取氯苯，氯苯水解得苯酚；制鄰苯二甲酸酐的反響雖在中學未學到，但可由題目所給予的信息提示而解。答案：例3.以為原料，并以Br2等其他試劑制取，寫出有關反響的化學方程式，并注明反響條件（注，已知碳鏈末端的羥基能轉化為羧基）。解析：1.原料要引入—COOH，從提示可知，只有碳鏈末端的—OH（伯醇）可氧化成—COOH，所以首先要考慮在引入—OH。2.引入—OH的方法：①與H2O加成；②轉化成鹵代烴，由鹵代烴水解。在中，由于碳碳雙鍵不對稱，與H2O加成得到的是（叔醇），叔醇中—OH不能氧化成—COOH，所以應采用方法②。假設將先脫水成再氧化的話，會使和—OH同時氧化，所以必須先氧化后脫水。多官能團化合物中，在制備過程中要考慮到官能團之間互相影響，互相制約。此題中，在制備—COOH時，先將以形式保護、掩蔽起來，待末端碳鏈上—OH氧化成—COOH后，再用脫水方法將演變過來。答案：例4.在醛、酮中，其它碳原子按與羰基相連的順序，依次叫，，…碳原子，如：…。在稀堿或稀酸的作用下，2分子含有－碳原子的醛能自身加成生成1分子－羥基醛，如：巴豆酸（CH3—CH＝CH—COOH）主要用于有機合成中制合成樹脂或作增塑劑?，F應用乙醇和其它無機原料合成巴豆酸。請寫出各步反響的化學方程式。（西安市模擬題）解析：用反推法思考：此題合成涉及官能團的引入、消除、衍變及碳骨架增長等知識，綜合性強，需要熟練掌握好各類有機物性質、相互衍變關系以及官能團的引進和消去等知識。答案：例5.為擴大現有資源的使用效率，在一些油品中參加降凝劑J，以降低其凝固點，擴大燃料油品的使用范圍。J是一種高分子聚合物，它的合成路線可以設計如下，其中A的氧化產物不發(fā)生銀鏡反響：試寫出：（l）反響類型；a、b、p（2）構造簡式；F、H（3）化學方程式：D→EE＋K→J解析：根據產物J的構造特點，說明J是兩個烯烴間通過加聚反響得到的高分子化合物。采用逆推的方法得到K、H、G、F中含有碳碳雙鍵，所以F為1，4加成產物。即：E為：CH2＝C（CH3）－COOC16H33，D為：CH2＝C（CH3）－COOH；K為：，H為：HOOC－CH＝CH－COOH，G為：HO－CH2CH＝CHCH2OH，F為：Cl－CH2CH＝CHCH2－Cl,那么A為：CH3CH（OH）CH3。答案：（l）加成、消去、取代（水解）（2）F：Cl－CH2CH＝CHCH2－Cl、H：HOOC－CH＝CH－COOH（3）D→E：CH2＝C(CH3)－COOH＋C16H33OH→CH2＝C(CH3)－COOC16H33＋H2OE＋K→J：nCH2＝C（CH3）－COOC16H33＋n【模擬試題】1、有機物①CH2OH（CHOH）4CHO②CH3CH2CH2OH③CH2＝CH—CH2OH④CH2＝CH—COOCH3⑤CH2＝CH—COOH中，既能發(fā)生加成反響和酯化反響，又能發(fā)生氧化反響的是：A.③⑤B.①③⑤C.②④D.①③2、花青苷是引起花果呈現顏色的一種花色素，廣泛存在于植物中。它的主要構造在不同pH條件下有以下存在形式：（GIC——葡萄糖基）以下有關花青苷說法不正確的選項是：A.花青苷可作為一種酸堿指示劑B.I和II中均含有二個苯環(huán)C.I和II中除了葡萄糖基外，所有碳原子可能共平面D.I和II均能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反響3、從甜橙的芳香油中可別離得到如下構造的化合物：現在試劑：①KMnO4酸性溶液；②H2/Ni；③Ag（NH3）2OH；④新制Cu（OH）2，能與該化合物中所有官能團都發(fā)生反響的試劑有：A.①②B.②③C.③④D.①④4、咖啡鞣酸具有較廣泛的抗菌作用，其構造簡式如下所示：咖啡鞣酸的以下表達不正確的選項是：A.分子式為C16H18O9B.與苯環(huán)直接相連的原子都在同一平面上C.1mol咖啡鞣酸水解時可消耗8molNaOHD.與濃溴水既能發(fā)生取代反響又能發(fā)生加成反響5、氧氟沙星是常用抗菌藥，其構造簡式如以下圖，以下對氧氟沙星表達錯誤的選項是：A.能發(fā)生加成、取代反響B(tài).能發(fā)生復原、酯化反響C.分子內共有19個氫原子D.分子內共平面的碳原子多于6個6、化合物C和E都是醫(yī)用功能高分子材料，且有相同的元素質量分數，均可由化合物A（C4H8O3）制得，如以以下圖所示。B和D互為同分異構體。試寫出：（1）化學方程式：A→D。B→C。（2）反響類型：A→B；B→C；A→E。（3）E的構造簡式；A的同分異構體（同類別且有支鏈）的構造簡式：。7、已知有機物分子的烯鍵可發(fā)生臭氧分解反響，例如：R—CH＝CH—CH2OHR—CH＝O＋O＝CH—CH2OH有機物A的分子式是C20H26O6，它可在一定條件下發(fā)生縮聚反響合成一種感光性高分子B，B在微電子工業(yè)上用作光刻膠。A的局部性質如以下圖：試根據上述信息結合所學知識，答復：（1）化合物（A）、（C）、（E）中具有酯的構造的是。（2）寫出化合物的構造簡式：C：D：E：B：（3）寫出反響類型：反響Ⅱ反響Ⅲ（4）寫出反響Ⅱ的化學方程式（有機物要寫構造簡式）。8、克矽平是一種治療矽肺病的藥物，其合成路線如下（反響均在一定條件下進展）：（1）化合物I的某些化學性質類似于苯。例如，化合物I可以一定條件下與氫氣發(fā)生加成反響生成，其反響方程式為__________________________（不要求標出反響條件）（2）化合物I生成化合物Ⅱ是原子利用率100%的反響，所需另一種反響物的分子式為____。（3）以下化合物II和化合物III的化學性質，說法正確的選項是_____________（填字母）A.化合物II可以與CH3COOH發(fā)生酯化反響B(tài).化合物II不可以與金屬鈉生成氫氣C.化合物III可以使溴的四氯化碳溶液褪色D.化合物III不可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色（4）化合物III生成化合物IV的反響方程式為_______________________________（不要求標出反響條件）（5）用氧化劑氧化化合物IV生成克矽平和水，那么該氧化劑為_______________。9、已知苯甲醛在一定條件下可以通過Perkin反響生成肉桂酸（產率45%～50%），另一個產物A也呈酸性，反響方程式如下：C6H5CHO＋（CH3CO）2OC6H5CH＝CHCOOH＋A苯甲醛肉桂酸（1）Perkin反響合成肉桂酸的反響式中，反響物的物質的量之比為1:1，產物A的名稱是__________________________。（2）一定條件下，肉桂酸與乙醇反響生成香料肉桂酸乙酯，其反響方程式為_______________________________________（不要求標出反響條件）。（3）取代苯甲醛也能發(fā)生Perkin反響，相應產物的產率如下：取代苯甲醛產率（%）1523330取代苯甲醛產率（%）71635282可見，取代基對Perkin反響的影響有（寫出3條即可）：①__________________________________________________________②___________________________________________________________③___________________________________________________________（4）溴苯（C6H5Br）與丙烯酸乙酯（CH2＝CHCOOC2H5）在氯化鈀催化下可直接合成肉桂酸乙酯，該反響屬于Beck反響，是芳香環(huán)上的一種取代反響，其反響方程式為_______________________________________________（不要求標出反響條件）。（5）Beck反響中，為了促進反響的進展，通?？蓞⒓右环N顯__________（填字母）的物質。A.弱酸性B.弱堿性C.中性D.強酸性10、以石油裂解氣為原料，通過一系列化學反響可得到重要的化工產品增塑劑G。請完成以下各題：（1）寫出反響類型：反響①反響④。（2）寫出反響條件：反響③反響⑥。（3）反響②③的目的是：。（4）寫出反響⑤的化學方程式：。（5）B被氧化成C的過程中會有中間產物生成，該中間產物可能是__________________（寫出一種物質的構造簡式），檢驗該物質存在的試劑是。（6）寫出G的構造簡式。11、以以下圖中A、B、C、D、E、F、G均為有機化合物。根據上圖答復以下問題：（1）D的化學名稱是_____________。（2）反響③的化學方程式是_______________________________（有機物須用構造簡式表示）（3）B的分子式是____________。A的構造簡式是_______________________。反響①的反響類型是_____________。（4）符合以下3個條件的B的同分異構體的數目有_______個。①含有鄰二取代苯環(huán)構造；②與B有相同官能團；③不與FeCl3溶液發(fā)生顯色反響。寫出其中任意一個同分異構體的構造簡式___________________________________。（5）G是重要的工業(yè)原料，用化學方程式表示G的一種重要的工業(yè)用途。___________。12、乙基香草醛（）是食品添加劑的增香原料，其香味比香草醛更加濃郁。（1）寫出乙基香草醛分子中兩種含氧官能團的名稱_______________________。（2）乙基香草醛的同分異構體A是一種有機酸，A可發(fā)生以下變化：提示：①RCH2OHRC