2018届二轮复习有机化学基础课件（106张）（全国通用）

2018届二轮复习有机化学基础课件（106张）（全国通用）

第 17 讲　有机化学基础 [ 最新考纲 ] 1 ．有机化合物的组成与结构 (1) 能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式。 (2) 了解常见有机化合物的结构。了解有机化合物分子中的官能团，能正确地表示它们的结构。 (3) 了解确定有机化合物结构的化学方法和物理方法 ( 如质谱、红外光谱、核磁共振氢谱等 ) 。 (4) 能正确书写有机化合物的同分异构体 ( 不包括手性异构体 ) 。 (5) 能够正确命名简单的有机化合物。 (6) 了解有机分子中官能团之间的相互影响。 2 ．烃及其衍生物的性质与应用 (1) 掌握烷、烯、炔和芳香烃的结构与性质。 (2) 掌握卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的结构与性质，以及它们之间的相互转化。 (3) 了解烃类及衍生物的重要应用以及烃的衍生物合成方法。 (4) 根据信息能设计有机化合物的合成路线 3 ．糖类、氨基酸和蛋白质 (1) 了解糖类、氨基酸和蛋白质的组成、结构特点、主要化学性质及应用。 (2) 了解糖类、氨基酸和蛋白质在生命过程中的作用。 4 ．合成高分子 (1) 了解合成高分子的组成与结构特点。能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。 (2) 了解加聚反应和缩聚反应的含义。 (3) 了解合成高分子在高新技术领域的应用以及在发展经济、提高生活质量方面中的贡献。 1 ． (2017· 课标全国 Ⅰ ， 36) 化合物 H 是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物 A 制备 H 的一种合成路线如下： 回答下列问题： (1)A 的化学名称为 ________ 。 [ 命题点：结构推断与命名 ] (2) 由 C 生成 D 和 E 生成 F 的反应类型分别为 ________ 、 ________ 。 [ 命题点：有机反应类型 ] (3)E 的结构简式为 ________________ 。 [ 命题点：结构推断 ] (4)G 为甲苯的同分异构体，由 F 生成 H 的化学方程式为 ____________________________________________________ 。 [ 命题点：有机反应方程式书写 ] (5)F 除苯环外还有 5 个碳原子， 2 个氧原子， 3 个不饱和度。由限制条件可知含有 —COOH ，另外还有 4 个碳原子， 2 个不饱和度。由于只有 4 种氢，为对称结构，其中有 6 个氢原子相同，即有 2 个对称 —CH 3 结构，另外 2 个碳原子组成碳碳三键。 (6) 要将两种物质组合在一起，由题给信息，一种含有碳碳三键 (2 －丁炔 ) ，另一种有碳碳双键。环戊烷先与氯气取代生成一氯环戊烷，再在 NaOH 醇溶液、加热条件下消去，生成环戊烯，再与 2 －丁炔发生反应，最后与溴加成。 (6) 2 ． (2017· 课标全国 Ⅱ ， 36) 化合物 G 是治疗高血压的药物 “ 比索洛尔 ” 的中间体，一种合成 G 的路线如下： 已知以下信息： ① A 的核磁共振氢谱为单峰； B 的核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为 6 ∶ 1 ∶ 1 。 ② D 的苯环上仅有两种不同化学环境的氢； 1 mol D 可与 1 mol NaOH 或 2 mol Na 反应。 回答下列问题： (1)A 的结构简式为 ________________ 。 [ 命题点：结构推断 ] (2)B 的化学名称为 ________________ 。 [ 命题点：有机物命名 ] (3)C 与 D 反应生成 E 的化学方程式为 ______________________ ____________________________________________________ 。 [ 命题点：有机方程式书写 ] (4) 由 E 生成 F 的反应类型为 ________________ 。 [ 命题点：有机反应类型 ] (5)G 的分子式为 ________________ 。 [ 命题点：有机结构推断 ] (6)L 是 D 的同分异构体，可与 FeCl 3 溶液发生显色反应， 1 mol 的 L 可与 2 mol 的 Na 2 CO 3 反应， L 共有 ________ 种；其中核磁共振氢谱为四组峰，峰面积比为 3 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1 的结构简式为 ____________________ 、 ____________________ 。 [ 命题点：同分异构体的推断与书写 ] 已知： ① A 的相对分子质量为 58 ，氧元素质量分数为 0.276 ，核磁共振氢谱显示为单峰 回答下列问题： (1)A 的化学名称为 ________ 。 [ 命题点：结构推断与命名 ] (2)B 的结构简式为 ________ ，其核磁共振氢谱显示为 ________ 组峰，峰面积比为 ________ 。 [ 命题点：有机物结构的测定 ] (3) 由 C 生成 D 的反应类型为 ________ 。 [ 命题点：有机反应类型 ] (4) 由 D 生成 E 的化学方程式为 _____________________________ ____________________________________________________ 。 [ 命题点：化学方程式 ] (5)G 中的官能团有 ________ 、 ________ 、 ________ 。 ( 填官能团名称 ) [ 命题点：官能团名称 ] (6)G 的同分异构体中，与 G 具有相同官能团且能发生银镜反应的共有 ________ 种。 ( 不含立体异构 ) [ 命题点：同分异构体 ] (5) 碳碳双键　酯基　氰基　 (6)8 分析评价 题型：选修　填空题 评价：有机化学选修：考查角度一般为依据给定的合成路线及路线图中的原料和一些反应信息，要求考生推断出合成路线中的一些未知物，然后以推断出的未知物为载体考查有机化学基础知识。这类试题一般考查考生获取信息和应用信息的能力，以及灵活运用教材中知识的能力。 启示 ： ① 注意给定信息的理解与应用； ② 官能团的特征反应在合成推断中的应用。 [ 考点精要 ] 1 ． 常见官能团的结构及其特征性质   官能团 主要化学性质 烷烃   ① 在光照下发生卤代反应； ② 不能使酸性 KMnO 4 溶液褪色； ③ 高温分解 不饱和烃 烯烃 ① 跟 X 2 、 H 2 、 HX 、 H 2 O 等发生加成反应； ② 加聚； ③ 易被氧化，可使酸性 KMnO 4 溶液褪色 炔烃 ① 跟 X 2 、 H 2 、 HX 、 H 2 O 等发生加成反应； ② 易被氧化，可使酸性 KMnO 4 溶液褪色； ③ 加聚 苯   ① 取代 —— 硝化反应、磺化反应、卤代反应 (Fe 或 Fe 3 ＋ 作催化剂 ) ； ② 与 H 2 发生加成反应 苯的同系物   ① 取代反应； ② 使酸性 KMnO 4 溶液褪色 卤代烃 —X ① 与 NaOH 溶液共热发生取代反应； ② 与 NaOH 醇溶液共热发生消去反应 醇 —OH ① 跟活泼金属 Na 等反应产生 H 2 ； ② 消去反应，加热时，分子内脱水生成烯烃； ③ 催化氧化； ④ 与羧酸及无机含氧酸发生酯化 ( 取代 ) 反应 酚 —OH ① 弱酸性； ② 遇浓溴水生成白色沉淀； ③ 遇 FeCl 3 溶液呈紫色 醛 ① 与 H 2 加成为醇； ② 被氧化剂 ( 如 O 2 、 [Ag(NH 3 ) 2 ] ＋ 、 Cu(OH) 2 等 ) 氧化为羧酸 羧酸 ① 酸的通性； ② 酯化反应 酯 发生水解反应，生成羧酸 ( 盐 ) 和醇 2. 有机物的命名 3 ． 有机反应基本类型与有机物类型的关系 有机反应基本类型 有机物类型 取代 反应 卤代反应 饱和烃、苯和苯的同系物等 酯化反应 醇、羧酸、纤维素等 水解反应 卤代烃、酯等 硝化反应 苯和苯的同系物等 磺化反应 加成反应 烯烃、炔烃、苯和苯的同系物、醛等 消去反应 卤代烃、醇等 氧化 反应 燃烧 绝大多数有机物 酸性 KMnO 4 溶液 烯烃、炔烃、苯的同系物、醇、醛、酚等 直接 ( 或催化 ) 氧化 醇、醛、葡萄糖等 新制 Cu(OH) 2 悬浊液、新制银氨溶液 醛 还原反应 醛、酮、葡萄糖等 聚合 反应 加聚反应 烯烃、炔烃等 缩聚反应 苯酚与甲醛、多元醇与多元羧酸、氨基酸等 与 FeCl 3 溶液显色反应 酚类 4. 限定条件下的同分异构体数目判定方法 (1) 思维流程 (3) 判断多元取代物的同分异构体的 2 种方法 ① 定一移一法 对于二元取代物同分异构体的判断，可固定一个取代基的位置，再改变另一个取代基的位置以确定同分异构体的数目。如分析 C 3 H 6 Cl 2 的同分异构体，先固定其中一个 Cl 的位置，移动另外一个 Cl 。 ② 定二移一法 对于芳香化合物中若有 3 个取代基，可以固定其中 2 个取代基的位置为邻、间、对的位置，然后移动另一个取代基的位置以确定同分异构体的数目。 5 ． 官能团保护 3 情况 6 ． 自行设计合成路线 [ 示例 ] 苯乙酸乙酯是一种常见的合成香料。请设计合理方案以苯甲醛和乙醇为原料合成苯乙酸乙酯 ( 用合成路线流程图表示，并注明反应条件 ) 。 提示： ① R—Br ＋ NaCN ―→ R—CN ＋ NaBr ； ② 合成过程中无机试剂任选； ③ 合成路线流程图示例如下： [ 考法指导 ] 【典例演示 1 】 (2017· 课标全国 Ⅲ ， 36 ) 氟他胺 G 是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃 A 制备 G 的合成路线如下： 以推断为背景合成有确定结构简式有机物 ( 难度系数 ☆☆☆ ) 回答下列问题： (1)A 的结构简式为 ________ 。 C 的化学名称是 ________ 。 (2) ③ 的反应试剂和反应条件分别是 _______________________ ， 该反应的类型是 ________ 。 (3) ⑤ 的反应方程式为 ___________________________________ 。 吡啶是一种有机碱，其作用是 ___________________________ 。 (4)G 的分子式为 _______________________________________ 。 (5)H 是 G 的同分异构体，其苯环上的取代基与 G 的相同但位置不同，则 H 可能的结构有 ________ 种。 (6)4 －甲氧基乙酰苯胺 ( ) 是重要的精细化工中间体，写出由苯甲醚 ( ) 制备 4 －甲氧基乙酰苯胺的合成路线 ( 其他试剂任选 ) 。 解析　 (1) 由反应 ① 的条件、产物 B 的分子式及 C 的结构简式，可逆推出 A 为甲苯； C 可看作甲苯中甲基中的三个氢原子全部被氟原子取代，故其化学名称为三氟甲 ( 基 ) 苯； (2) 对比 C 与 D 的结构，可知反应 ③ 为苯环上的硝化反应，故反应试剂和反应条件分别是浓 HNO 3 / 浓 H 2 SO 4 ，加热，反应类型为取代反应； 对于给定结构简式的有机合成题，一般根据最终合成物质进行逆向推断，题目设置往往围绕有机物的组成、结构、性质和用途等主干知识，设计问题考查考生对有机化学知识的理解和掌握情况。对于考生学习中未接触的知识，多以信息的形式给出，来考查考生接受新信息和处理信息的能力。在解题过程中要求考生紧紧抓住新信息或新问题与已学知识的联系，熟练掌握各类有机物的衍变关系，运用联想、类比、迁移和演绎的方法，加强起始反应物、中间产物、最终产物之间的联系，在思维上要做到左右逢源、灵活自如，在方法上可采用逆推法和综合法进行解题。 【当堂指导】 【考法训练 1 】 某抗结肠炎药物有效成分的合成路线如下 ( 部分反应略去试剂和条件 ) ： 请回答下列问题： (1) 抗结肠炎药物有效成分的分子式是 ________________ ；烃 A 的名称为 ________ 。反应 ② 的反应类型是 ________ 。 (2) ① 下列对该抗结肠炎药物有效成分可能具有的性质的推测正确的是 ________ 。 A ．水溶性比苯酚好 B ．能发生消去反应也能发生聚合反应 C ． 1 mol 该物质最多可与 4 mol H 2 发生反应 D ．既有酸性又有碱性 ② E 与足量 NaOH 溶液反应的化学方程式是 _____________________________________________________ 。 (3) 符合下列条件的抗结肠炎药物有效成分的同分异构体有 ________ 种。 A ．遇 FeCl 3 溶液有显色反应； B ．分子中甲基与苯环直接相连； C ．苯环上共有三个取代基。 (4) 已知：苯环上连有烷基时再引入一个取代基，常取代在烷基的邻对位，而当苯环上连有羧基时则取代在间位。据此按先后顺序写出以 A 为原料合成邻氨基苯甲酸 ( ) 合成路线中两种中间产物的结构简式 ( 部分反应条件已略去 ) 。 解析 　 (1) 根据抗结肠炎药物有效成分的结构简式可知，其分子式是 C 7 H 7 O 3 N ；根据综合推断知， A 是甲苯；反应 ② 为取代反应。 (2) ① 该有机物中含有亲水基酚羟基、羧基和氨基，所以水溶性比苯酚好， A 项正确；该有机物不能发生消去反应， B 项错误；该有机物中只有苯环能与氢气发生加成反应，故 1 mol 该有机物最多可与 3 mol H 2 发生反应， C 项错误；酚羟基和羧基具有酸性，氨基具有碱性，所以该有机物既有酸性又有碱性， D 项正确。 答案 　 (1)C 7 H 7 O 3 N 　甲苯　取代反应 【典例演示 2 】 芳香酯 I 的合成路线如下： 已知以下信息： ① A ～ I 均为芳香化合物， A 的苯环上只有一个取代基， B 能发生银镜反应， D 的相对分子质量比 C 大 4 ， E 的核磁共振氢谱有 3 组峰。 以推断为背景合成未知结构有机物 ( 难度系数 ☆☆☆ ) 请回答下列问题： (1)A → B 的反应类型为 ________ ， G 所含官能团的名称为 ________ 。 (2) 步骤 E → F 与 F → G 的顺序能否颠倒？ ________( 填 “ 能 ” 或 “ 否 ” ) ，理由： ______________________________________ ____________________________________________________ 。 (3)B 与银氨溶液反应的化学方程式为 _______________________ ____________________________________________________ 。 (4)I 的结构简式为 _____________________________________ 。 (5) 符合下列要求的 A 的同分异构体有 ________ 种。 ① 遇氯化铁溶液显紫色　 ② 属于芳香化合物 充分利用已知信息和框图信息 ① 提炼信息：对新信息进行提炼，找出与所学知识的相似之处，通过联想，将陌生信息转化为熟悉的信息。 ② 联系信息：联想已有知识，将所提炼的信息纳入已有知识体系中，从反应条件以及部分有机物的结构中找出关联信息。 ③ 应用信息：一般题目中给出的新信息都会用到，根据框图中提示的 “ 试剂 ” 和 “ 反应条件 ” ，判断并应用新信息。 【当堂指导】 【考法训练 2 】 有机化合物 K 是一种治疗心脏病药物的中间体，其合成路线如图所示： 回答以下问题： (1) 已知 A 为最简单的烯烃， A 的名称为 ________ 。 (2)B 的结构简式为 ________________ ， C 的结构简式为 ________________ 。 (3)D 的核磁共振氢谱有 4 组峰，且峰面积之比为 1 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1 ； D 能与新制的 Cu(OH) 2 在加热条件下反应生成砖红色沉淀，且能与 FeCl 3 溶液发生显色反应。则 D 的结构简式为 ________________ ，其分子中的含氧官能团名称为 ________ 。 (4)F 生成 G 的反应类型为 ________ ， G 生成 H 的反应类型为 ________ 。 (5) 能满足下列条件的 E 的同分异构体的结构简式为 ________ 。 ① 苯环上只有两个对位取代基； ② 能发生银镜反应； ③ 与 FeCl 3 溶液发生显色反应； ④ 能发生水解反应。 【典例演示 3 】 A(C 2 H 2 ) 是基本有机化工原料。由 A 制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯的合成路线 ( 部分反应条件略去 ) 如下所示： 以推断为背景合成有机高分子化合物 ( 难度系数 ☆☆☆ ) 回答下列问题： (1)A 的名称是 ________ ， B 含有的官能团是 __________________________________________________ 。 (2) ① 的反应类型是 _________________________________ ， ⑦ 的反应类型是 ____________________________________ 。 (3)C 和 D 的结构简式分别为 ________ 、 ________ 。 (4) 异戊二烯分子中最多有 ________ 个原子共平面，顺式聚异戊二烯的结构简式为 ___________________________________ 。 (5) 写出与 A 具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体 _________________________________________________( 填结构简式 ) 。 答案　 (1) 乙炔　碳碳双键和酯基 (2) 加成反应　消去反应 高聚物的合成往往以有机小分子物质为起始物，以合成某药物或药物中间体为命题素材。合成路线主要以官能团变化为主线，通过反应试剂及条件引导考生逐步推断物质的结构简式。对于物质转化中涉及的陌生的化学反应，往往以新信息的形式给出。其中，对信息的迁移应用和对合成路线的设计 ( 大多为 4 步以内的路线设计 ) 是考查重点。 【当堂指导】 【考法训练 3 】 (2016· 北京高考， 25) 功能高分子 P 的合成路线如下： (1)A 的分子式是 C 7 H 8 ，其结构简式是 _______________________________ 。 (2) 试剂 a 是 ________________ 。 (3) 反应 ③ 的化学方程式： ______________________________ ___________________________________________________ 。 原创总结 有机合成路线设计思维导图 (2016· 江苏， 20(5)) 化合物 H 是合成抗心律失常药物的一种中间体，可通过以下方法合成： 已知： 1. 苯胺易被氧化 通过分析构想图，发现在有机合成第二步就出现了与已知相矛盾的错误，且在后面的步骤中也出现了残缺的部分 ( 在教材中没有学习过的有机化学反应 ) 。错误的地方需要否定且进行修正，即苯甲酸不能在邻位取代上硝基，而甲苯可以在邻位取代上硝基，因此第一步应该进行修正。残缺的部分需要继续获取信息，仔细观察题目给出的化合物 H 的合成方法中 A → B ， B → C 的反应条件，即可以解决— NO 2 最终到 —NHCOCH 3 的问题。兼顾考虑已知 1 ，利用思维导图的直观性和递进性可以轻松地得出正确的合成路线。 ② 正确合成路线思维导图 [ 模型示例 ] 菠萝酯 F 是一种具有菠萝香味的赋香剂，其合成路线如下： [ 分析建模 ] 1 ． 审题 —— 正确解题的基础 看清题中已知信息和框图信息，综合已知信息和框图信息，理解物质的转化过程。 2 ． 析题 —— 正确解题的关键 运用 “ 三看 ” 突破物质间的变化： (1) 看碳链结构变化。 根据已知物质的结构简式，确定反应前后碳链的增减，形状的变化 ( 如链状变为环状 ) ，确定反应的过程。 (2) 看官能团的变化。 如果反应中已经给出了部分物质的结构简式，可对比这些物质的结构简式，确定未知物质的结构和反应过程。 (3) 看反应条件。 观察反应过程的反应条件，可推断物质变化过程中可能发生的反应，以及反应类型。 3 ． 解题 —— 正确解题的步骤 有机推断的过程完成后，分析题中问题，确定所要书写的有机物的结构、重要的反应等。解答时要注意规范书写有机物的结构简式，特别注意氢原子数的书写；正确书写有机物反应，注意不要漏掉水等。有些题目解答过程可能和析题过程交替进行，从而使解题过程不断深入，此外有些题目的问题中也蕴含着解题的信息，应注意合理运用。 4 ． 检查 —— 正确解题的保证 最后要对照试题进行认真的检查核对，避免失误。 易错警示：酯化反应不要漏掉小分子 “ H 2 O ” 迁移应用下列变化： 即可完成合成路线图的设计 有机合成推断思维模式归纳 【当堂指导】 【应用】 (2017· 北京理综， 25) ) 羟甲香豆素是一种治疗胆结石的药物，合成路线如下图所示： [ 当堂应用 ] 已知： (1)A 属于芳香烃，其结构简式是 _______________________ 。 B 中所含的官能团是 ___________________________________ 。 (2)C → D 的反应类型是 _________________________________ 。 (3)E 属于酯类。仅以乙醇为有机原料，选用必要的无机试剂合成 E ，写出有关化学方程式： ___________________________ _____________________________________________________ 。 解析　 (1) 根据 A 到 B 的条件，确定是硝化反应， B 到 C 是硝基发生还原反应，都不影响碳原子数，所以 A 碳原子数为 6 ，故 A 为苯； B 的官能团为硝基； (2) 根据 D 的分子式 C 6 H 6 O 2 ，不饱和度为 4 的芳香化合物，即苯环上有两个羟基的结构，而 C 中有两个氨基，故可以确定是氨基被羟基所取代，故为取代反应类型； (3)E 是分子式为 C 4 H 8 O 2 的酯类物质，仅以乙醇为有机原料制备得到，只能是乙醇发生连续氧化先制乙酸，然后发生酯化反应，制得乙酸乙酯； (4)2E 到 F 属于陌生信息推导，直接推出 F 的准确结构有一定难度，但是根据断键方式，从 2 分子乙酸乙酯中脱出 1 分子乙醇，说明必须断开一个乙酸乙酯的碳氧单键，得到 —OC 2 H 5 ，到乙醇必须还有一个 H ，故另一个酯只需要断碳氢单键，剩余两部分拼接在一起，第一个乙酸乙酯保留羰基，第二个乙酸乙酯保留酯基，故答案为酯基；