- 2021-07-09 发布 |
- 37.5 KB |
- 78页
申明敬告: 本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。
文档介绍
2018届一轮复习苏教版专题十一有机化学基础学案
专题十一有机化学基础 第三十二单元认识有机化合物 考试说明 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;了解有机物分子中的官能团,能正确表示它们的结构。 3.了解确定有机化合物结构的化学方法和某些物理方法。 4.了解有机化合物存在同分异构现象,能判断简单有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体)。 5.能根据有机化合物命名规则命名简单的有机化合物。 【考点互动探究】 考点一有机化合物的分类及官能团 知识梳理 1.根据分子组成中是否有C、H以外的元素,分为烃和 。 2.按碳的骨架分类 (1)有机化合物 (2)烃的分类 3.按官能团分类 (1)相关概念 烃的衍生物:烃分子里的__________被其他____________所代替,衍生出一系列新的有机化合物。 官能团:决定化合物________性质的原子或原子团。 (2)有机物的主要类别、官能团 有机物 类别 官能团名称 官能团结构 典型代表物 (结构简式) 烯烃 碳碳双键 ________ CH2===CH2 炔烃 碳碳三键 ________ CH≡CH 卤代烃 卤素原子 —X CH3CH2Cl 醇 (醇)羟基 ________ CH3CH2OH 酚 (酚)羟基 ________ 醚 醚键 CH3CH2OCH2CH3 醛 ________ CH3CHO、HCHO 酮 ________ 羧酸 ________ 酯 ________ 氨基酸 氨基、羧基 —NH2 —COOH 题组训练 1.图11321是某有机物分子的比例模型,有关该物质的推断不正确的是( ) 图11321 A.分子中含有羟基 B.分子中含有羧基 C.分子中含有氨基 D.该物质的分子式为C3H6O3 2.(1)【2016·全国卷Ⅱ】CH2===C(CN)COOCH3中的官能团有__________、__________、__________。(填官能团名称) (2)【2016·全国卷Ⅰ】中官能团名称为____________。 (3)【2016·天津卷】中含氧官能团的名称是__________。 (4)【2015·江苏卷节选】化合物D可以通过以下方法合成: C14H14O2 A B C D 化合物A中的含氧官能团为________和________。(填官能团名称) (5)【2015·山东卷】中所含官能团的名称是__________。 3.完成下列填空: (1)绿原酸()是注射用双黄连的主要成分。 ①绿原酸中含有________种官能团,分别是______________________________________ ___________________________________________________________________(写名称); ②根据含氧官能团的性质,绿原酸可以属于__________________类有机物。 (2)以下有机化合物属于烷烃的是________(填序号,下同);属于烯烃的是________;属于芳香烃的是________;属于卤代烃的是________;属于醇的是________;属于醛的是________;属于羧酸的是________;属于酯的是________;属于酚的是________。 ①CH3CH2CH2CH2CH3 ②C2H5OH ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧⑨ ⑩ ⑪ ⑫ CH3CHBrCH3 ⑬ ⑭⑮ 易错警示 脂环化合物与芳香化合物、醇与酚的区别 (1)芳香化合物与脂环化合物的主要区别在于是否含有苯环等芳香环。芳香化合物是指含有苯环或其他芳香环(如萘环)的化合物;脂环化合物是指碳原子之间连接成环状且不是芳香环的化合物,如环己烯()、环戊烷()等。 (2)醇和酚的官能团均为羟基(—OH),区别在于羟基是否与苯环直接相连。羟基与苯环直接相连的有机物属于酚;羟基与链烃基、脂环烃基、苯环侧链相连形成的有机物均为醇。如:为酚类,而为醇类。 考点二 有机化合物的表示方法和同分异构体 知识梳理 1.有机化合物中碳原子的成键特点 2.有机物组成和结构的几种表示方法 表示方法 实例 含义 分子式 C2H4 用元素符号表示物质分子组成的式子,可反映出一个分子中原子的种类和数目 最简式 CH2 ① (实验式) 表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子;②由最简式可求出最简式的相对分子质量;③分子式是最简式的整数倍 电子式 用“·”或“×”表示原子最外层电子成键情况的式子 结构式 ①具有化学式所能表示的意义,能反映物质的结构;②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子,但不表示空间构型 结构简式 CH2===CH2 结构式的简便写法,着重突出结构特点(官能团) 键线式 以线示键,每个折点和线端点处表示有一个碳原子,并以氢补足四价 球棍模型 小球表示原子,短棍表示价键(单键、双键或三键) 比例模型 用不同体积的小球表示不同大小的原子 3.有机化合物的同分异构现象 同分异构现象 化合物具有相同的________,但________不同,而产生性质差异的现象 同分异构体 具有同分异构现象的化合物互为同分异构体 类 型 碳链异构 碳链骨架不同,如CH3—CH2—CH2—CH3和________ 位置异构 官能团位置不同,如:CH2===CH—CH2—CH3和________ 官能团异构 官能团种类不同,如:CH3CH2OH和____________________________________, 常见的官能团异构有醇、酚、醚;醛与酮;羧酸与酯等。 4.同分异构体的书写规律 (1)烷烃只有碳链异构,一般可按下列规则书写: 成直链,一条线;摘一碳,挂中间;往边移,不到端;摘两碳,成乙基;二甲基,同邻间;不重复,要写全。 (2)具有官能团的有机物,如烯烃、炔烃、卤代烃、醇、醛、羧酸、酯等,存在官能团位置异构、官能团类别异构和碳链异构三种异构方式。一般书写顺序为碳链异构→官能团位置异构→官能团类别异构,一一考虑,这样可以避免重写或漏写。 (3)限制条件的同分异构体的书写,如写出分子式为C8H8O2结构中含苯环且属于酯类的同分异构体,从酯的组成考虑,形成酯的羧酸中至少含一个碳原子,醇中也至少含一个碳原子,则酸只可能为甲酸、乙酸、苯甲酸;醇只可能为甲醇、苯甲醇,此外不要漏写苯酚。符合题目要求的物质结构共有以下6种: 、 (邻、间、对三种)、、 题组训练 题组一 有机物结构的表示方法 1.【2016·长沙模拟】下列化学用语正确的是( ) A.结构简式(CH3)2CHCH3既可以表示正丁烷,也可以表示异丁烷 B.丙烷分子的比例模型: C.甲烷分子的球棍模型: D.乙烷的电子式: 2.【2016·黄冈质检】有机物的结构可用“键线式”表示,如: CH3—CH===CH—CH3可简写为,有机物X的键线式为。 下列说法不正确的是( ) A.X的分子式为C8H8 B.有机物Y是X的同分异构体,且属于芳香烃,则Y的结构简式为 C.X能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.X与足量的H2在一定条件下反应可生成环状的饱和烃Z,Z的一氯代物有4种 题组二 有机物同分异构体 1.完成下列同分异构体的填空: (1)【2016·全国卷Ⅱ】CH2===C(CN)COOCH3的同分异构体中,与其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) (2)【2016·全国卷Ⅲ】芳香化合物F是的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为3∶1,写出其中3种的结构简式:________________________________________________________________________。 (3)【2016·上海卷】写出一种满足下列条件的丁醛的同分异构体的结构简式。________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ①不含羰基 ②含有3种不同化学环境的氢原子(已知:双键碳上连有羟基的结构不稳定) (4)【2016·天津卷】CH2===CHOC2H5的同分异构体F与其有完全相同的官能团,写出F所有可能的结构:________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 2.某分子式为C10H20O2的酯,在一定条件下可发生如图11322所示的转化过程,则符合条件的酯的结构可能有( ) 图11322 A.2种 B.4种 C.6种 D.8种 规律小结 同分异构体数目的判断 (1)一取代产物数目的判断:①等效氢法:连在同一碳原子上的氢原子等效;连在同一碳原子上的甲基上的氢原子等效;处于对称位置的氢原子等效。②烷基种数法:烷基有几种,其一取代产物就有几种。如—CH3、—C2H5各有1种,—C3H7有2种,—C4H9有4种。③替代法:如二氯苯C6H4Cl2的同分异构体有3种,则四氯苯的同分异构体也有3种(将H替代Cl)。 (2)二取代或多取代产物数目的判断:定一移一或定二移一法:对于二元取代物同分异构体数目的判断,可固定一个取代基的位置,再移动另一取代基的位置以确定同分异构体的数目。 考点三 有机物的命名 知识梳理 1.烃的命名 (1)烷烃的命名 ①烷烃的习惯命名法 如C5H12的同分异构体有3种,其结构简式分别为 CH3CH2CH2CH2CH3、、,用习惯命名法分别为________、________、________。 ②烷烃的系统命名法 a.几种常见烷基的结构简式 甲基:________;乙基:________;丙基:____________、____________;丁基: ______________、______________、______________、______________。 b.命名步骤 如命名为___________________________________________。 (2)烯烃和炔烃的命名 如命名为4甲基1戊炔。 (3)苯及其同系物的命名 ①苯作为母体,其他基团作为取代基。 例如:苯分子中的氢原子被甲基取代后生成甲苯,被乙基取代后生成乙苯,如果两个氢原子被两个甲基取代后生成二甲苯。 ②将某个甲基所在的碳原子的位置编为1号,选取最小位次给另一个甲基编号。 ________ ________ ________ 2.烃的衍生物的命名注意事项 ①烯、炔、醛、酸、酯……指的是官能团; ②二、三、四……是指官能团的个数; ③1、2、3……指官能团或取代基的位置; ④甲、乙、丙、丁……是指碳原子数。 ⑤含有官能团的有机物在命名时,都要选择含有该官能团的最长链为主链,且编号时应使该官能团的位次最小,且要点明所含官能团的数目。 3.多官能团物质的命名 命名含有多个不同官能团化合物的关键在于要选择优先的官能团作为母体。官能团作为母体的优选顺序为(以“>”符号表示优先):羧酸>酯>醛>酮>醇>胺,如:名称为聚甲基丙烯酸甲酯。 题组训练 1.下列有机物命名正确的是( ) A.3,3二甲基丁烷 B.3甲基2乙基戊烷 C.2,3二甲基戊烯 D.3甲基1戊烯 2.【2016·沈阳模拟】根据有机化合物的命名原则,下列命名错误的是( ) A.甲酸苯酚酯 B.甲苯醚 C.1,2二甲苯 D.苯甲酸甲酯 3.(1)【2016·全国卷Ⅲ】的化学名称为________。 (2)【2016·天津卷】CH3CH2CH2CHO的名称是__________。 (3)【(双选)2015·海南卷】下列有机物的命名错误的是________。 A.1,2,4三甲苯 B.3甲基戊烯 C.2甲基1丙醇 D.1,3二溴丙烷 (4)的名称为__________,由生成的化学方程式为_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)CH2===CHCOONa发生聚合反应可得到一种高吸水性树脂,该树脂名称为________________________________________________________________________。 (6)CH2===CHCH2Cl的名称(系统命名)为_________________________________________。 考点四 研究有机化合物的一般步骤和方法 知识梳理 1.研究有机化合物的基本步骤 ―→―→―→ 纯净物 确定______ 确定______ 确定______ 2.分离提纯有机物的常用方法 (1)蒸馏和重结晶 适用对象 要求 蒸馏 常用于分离、提纯液态有机物 ①该有机物热稳定性较强 ②该有机物与杂质的________相差较大 重结晶 常用于分离、提纯固态有机物 ①杂质在所选溶剂中________很小或很大 ②被提纯的有机物在此溶剂中________受温度影响较大 (2)萃取、分液: 类型 原理 液液萃取 利用有机物在____________________________不同,将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程 固液萃取 用有机溶剂从固体物质中溶解有机物的过程 3.有机物分子式和结构式的确定流程 (1)元素分析 (2)相对分子质量的测定——质谱法 质荷比(分子离子、碎片离子的________与其________的比值)________即为该有机物的相对分子质量。 (3)有机分子结构式的鉴定 ①物理方法: a.红外光谱(IR)法:不同的化学键或官能团________不同,在红外光谱图中处于不同的位置,从而获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。 b.核磁共振氢谱法:氢原子种数=______________,每种氢原子个数与______________成正比。 ②化学方法:利用特征反应鉴定出________,再进一步确认。常见官能团的检验方法如下: 官能团种类 试剂 判断依据 碳碳双键 或碳碳三键 溴的四氯化碳溶液 ________ 酸性高锰酸钾溶液 ________ 卤素原子 氢氧化钠溶液、硝酸 银溶液、稀硝酸 ________ 酚羟基 三氯化铁溶液 ________ 浓溴水 ________ 醛基 银氨溶液 ________ 新制氢氧化铜悬浊液 ________ 羧基 碳酸钠溶液 ________ 碳酸氢钠溶液 石蕊试液 ________ 题组训练 题组一 有机物的分离提纯 1.【2016·桂林模拟】在实验室中,下列除杂的方法正确的是( ) A.溴苯中混有溴,加入KI溶液,振荡,用汽油萃取出溴 B.乙烷中混有乙烯,通入H2在一定条件下反应,使乙烯转化为乙烷 C.硝基苯中混有浓硫酸和浓硝酸,将其倒入NaOH溶液中,静置,分液 D.乙烯中混有CO2和SO2,将其通过盛有NaHCO3溶液的洗气瓶 2.下列分离或提纯有机物的方法正确的是( ) 选项 待提纯物质 杂质 除杂试剂及主要操作方法 A 乙烷 乙烯 酸性KMnO4溶液,洗气 B MgCl2溶液 FeCl3 MgO,过滤 C HCl气体 Cl2 饱和食盐水,洗气 D 乙醇 水 生石灰,过滤 易错警示 烯烃和苯的同系物都可以使酸性高锰酸钾褪色,但是鉴别时不能先加酸性高锰酸钾溶液,这样不能鉴别出苯的同系物存在,所以要根据烯烃和苯的同系物的性质上的区别先排除烯烃的干扰,可加溴水除去烯烃,再鉴别苯的同系物。 题组二 有机物分子结构的确定 1.分子式为C8H8的两种同分异构体X和Y。Y是一种芳香烃,分子中只有一个环;X俗称立方烷,其核磁共振氢谱显示只有一个吸收峰。下列有关说法错误的是( ) A.X、Y均能燃烧,都有大量浓烟产生 B.X既能使酸性KMnO4溶液褪色,也能使溴水褪色,还能发生加聚反应 C.Y属于不饱和烃 D.X的二氯代物有三种 2.已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图11323所示,下列说法中不正确的是( ) 图11323 A.由红外光谱可知,该有机物中至少有三种不同的化学键 B.由核磁共振氢谱可知,该有机物分子中有三种不同化学环境的氢原子 C.仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数 D.若A的化学式为C2H6O,则其结构简式为CH3—O—CH3 3.【2016·辽宁盘锦模拟】为了测定某有机物A的结构,做如下实验: ①将 2.3 g 该有机物完全燃烧,生成 0.1 mol CO2和 2.7 g 水; ②用质谱仪测定其相对分子质量,得如图11324甲所示的质谱图; ③用核磁共振氢谱仪处理该化合物,得到如图乙所示图谱,图中三个峰的面积之比是1∶2∶3。 图11324 试回答下列问题: (1)有机物A的相对分子质量是________。 (2)有机物A的实验式是________。 (3)能否根据A的实验式确定其分子式________(填“能”或“不能”),若能,则A的分子式是________(若不能,则此空不填)。 (4)写出有机物A可能的结构简式:________________________________________________________________________。 1.【2016·上海卷】轴烯是一类独特的星形环烃。三元轴烯()与苯( ) A.均为芳香烃 B.互为同素异形体 C.互为同系物 D.互为同分异构体 2.【2016·上海卷】烷烃的命名正确的是( ) A.4甲基3丙基戊烷 B.3异丙基己烷 C.2甲基3丙基戊烷 D.2甲基3乙基己烷 3.(1)【2014·江苏卷】非诺洛芬的结构简式为,其含有的含氧官能团是________和________(填官能团名称)。 (2)【2013·江苏卷】是常用指示剂酚酞。写出其中含氧官能团的名称:________和________。 第三十三单元 烃和卤代烃 考试说明 1.以烷、烯、炔和芳香烃的代表物为例,比较它们在组成、结构、性质上的差异。 2.了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及其应用。 3.能举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用。 4.了解卤代烃的典型代表物的组成和结构特点以及与其他有机物的相互联系。 5.了解加成反应、取代反应和消去反应。 6.结合实际了解某些有机化合物对环境和健康可能产生影响,关注有机化合物的安全使用问题。 【考点互动探究】 考点一 烷烃、烯烃、炔烃的组成、结构和性质 知识梳理 1.烷烃、烯烃、炔烃的组成、结构特点和通式 2.烷烃、烯烃、炔烃的物理性质 性质 变化规律 状态 常温下含有________个碳原子的烃都是气态,随着碳原子数的增多,逐渐过渡到________、________ 沸点 随着碳原子数的增多,沸点逐渐________;同分异构体之间,支链越多,沸点________ 相对密度 随着碳原子数的增多,相对密度逐渐________,密度均比水________ 水溶性 ________溶于水 3.脂肪烃的组成和结构 (1)甲烷、乙烯、乙炔的组成和结构 名称 分子式 结构式 结构简式 空间构型 甲烷 CH4 CH4 ________ 乙烯 C2H4 CH2===CH2 ________ 乙炔 C2H2 ________ ________ ________ (2)烯烃的顺反异构 因为不能旋转而导致分子中原子或原子团在空间的排列方式不同的现象,称为烯烃的顺反异构。相同原子或原子团排列在碳碳双键的同一侧称为________式,排列在碳碳双键两侧的称为________式。 4.脂肪烃的化学性质 (1)氧化反应 ①燃烧现象:甲烷产生________火焰,乙烯产生________的火焰,并伴有________,乙炔火焰明亮,产生________。 ②被酸性KMnO4溶液氧化:烷烃性质稳定,________酸性高锰酸钾溶液褪色,烯烃、炔烃________酸性KMnO4溶液褪色。 (2)烷烃的取代反应 (3)烯烃、炔烃的加成反应 ①烯烃的加成反应 CH2===CH—CH3+Br2―→____________ CH2===CH—CH3+H2OHOCH2CH2CH3或____________________ CH2===CH—CH===CH2+2Br2―→__________________________________________ CH2===CH—CH===CH2+Br2―→____________________________________________ (1,4加成)或________________(1,2加成) ②乙炔的加成反应 (4)加聚反应 ①乙烯的加聚反应:__________________________________________________________ ②乙炔的加聚反应:__________________________________________________________ 5.乙炔的实验室制取原理 乙炔的实验室制取原理:_________________________________________________ ____________________________________________________。CaC2又叫________。 题组训练 题组一 烃的结构与性质 1.【2016·莆田二十四中上学期期末】下列关于乙烯和乙烷的说法中,不正确的是( ) A.乙烯属于不饱和链烃,乙烷属于饱和链烃 B .乙烯分子中所有原子处于同一平面上,乙烷分子则为立体结构,所有原子不在同一平面上 C.乙烯分子中的双键和乙烷分子中的C—C单键相比较,双键的键能大,键长长 D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色,乙烷不能 2.下列关于4溴环己烯的说法中,正确的是( ) A.4溴环己烯是一种不饱和烃 B.4溴环己烯可由环己烯与溴水反应制得 C.4溴环己烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色 D.4溴环己烯的分子式为C6H10Br 3.【2016·宁夏银川第九中学高三第三次模拟】下列与有机物的结构、性质有关的叙述正确的是( ) A.苯和乙烯都能使溴水褪色,且褪色原理相同 B.乙炔和苯均为不饱和烃,都只能发生加成反应 C.分子式为C10H14苯环上只有一个取代基的芳香烃,其可能的结构有3种 D.乙烯和氯乙烯都可以通过聚合反应得到高分子材料 题组二 烃的取代反应和加成反应 1.【2016·哈尔滨六中期末】实现下列变化的有机反应的类型,不正确的是( ) A.CH3CH3―→CH3CH2Cl 取代反应 B.CH2===CH2―→CH2BrCH2Br 加成反应 C.CH2===CH2―→CH3CH2OH 取代反应 D.CH≡CH―→CHBr===CHBr 加成反应 2.【2016·南京模拟】下列现象因为发生加成反应而产生的是( ) A.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色 B.苯通入溴水中,振荡后水层接近无色 C.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 D.甲烷与氯气混合,光照一段时间后黄绿色消失 3.【2016·上海理工大附中期末】据报道,近来发现了一种新的星际分子氰基辛炔,其结构简式为 HC≡C—C≡C—C≡C—C≡C—C≡N 对该物质判断正确的是( ) A.晶体的硬度与金刚石相当 B.能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.不能发生加成反应 D.可由乙炔和含氮化合物加聚制得 方法技巧 取代反应、加成反应、加聚反应比较 名称 比较 取代反应 加成反应 加聚反应 概念 有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应 有机物分子中双键(或三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应 由不饱和的相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量大的化合物分子的反应 反应前后 分子数目 一般相等 减少 减少 反应特点 可发生分步取代反应 有时只有一种加成方式,有时也有多种加成方式 反应一般为单方向进行,一般不可逆 实例 考点二 芳香烃 知识梳理 1.苯及苯的同系物 苯 苯的同系物 化学式 C6H6 CnH2n-6(通式,n>6) 结构 特点 ①苯环上的碳碳键是介于________和________之间的一种独特的化学键 ②分子中所有原子________(填“一定”或“不一定”)在同一平面内 ①分子中含有一个________;与苯环相连的是________基 ②与苯环直接相连的原子在苯环平面内,其他原子________(填“一定”或“不一定”)在同一平面内 主要化 学性质 (1)取代: ①硝化:_________________________ __________________________________ ②卤代:+Br2____________ (2)加成:+3H2____________ (3)可燃烧,难氧化,不能使酸性KMnO4溶液褪色 (1)取代: ①硝化:+3HNO3________________ ②卤代:+Br2________________ +Cl2________________ (2)加成 (3)可燃烧,易氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色 ____________ 2.烃与液溴、溴水、溴的四氯化碳溶液,酸性高锰酸钾溶液反应 烃 单质溴 溴水 溴的四氯 化碳溶液 酸性高锰 酸钾溶液 烷烃 不反应 与溴蒸气在光照条件下发生取代反应 不反应,液态烷烃与溴水可以发生萃取从而使溴水层褪色 不反应,溶解不褪色 烯烃 常温加成褪色 常温加成褪色 常温加成褪色 氧化褪色 炔烃 常温加成褪色 常温加成褪色 常温加成褪色 氧化褪色 苯 催化条件下可取代 不反应,发生萃取而使溴水层褪色 不反应,互溶不褪色 不反应 苯的同 系物 光照条件下发生侧链上的取代,催化条件下发生苯环上的取代 不反应,发生萃取而使溴水层褪色 不反应,互溶不褪色 氧化褪色 鉴别甲烷和乙烯可用溴水或酸性KMnO4溶液,但除去甲烷中的乙烯杂质只能用溴水,因酸性KMnO4溶液氧化乙烯生成CO2,会引入新的杂质。 题组训练 题组一 芳香烃的结构与性质 1.【2016·昆明三中期末】分子式为C10H14的单取代芳香烃,其可能的结构有( ) A.2种 B.3种 C.4种 D.5种 2.下列化合物在核磁共振氢谱中能出现两组峰,且其峰面积之比为3∶1的有( ) ①乙酸异丙酯 ②乙酸叔丁酯 ③对二甲苯 ④均三甲苯 A.①② B.②③ C.①③ D.②④ 题组二 烃的空间结构 1.【2016·松滋模拟】在下列分子中,能够在同一个平面内的原子数最多的是( ) A.甲烷(CH4) B.一溴甲烷(CH3Br) C.乙烯(CH2===CH2) D.CH2===CH—C≡CH 2.【2016·南昌三校联考】有人设想合成具有以下结构的四种烃分子,下列有关说法不正确的是( ) 图11331 A.1 mol 甲分子内含有 10 mol 共价键 B.由乙分子构成的物质不能发生氧化反应 C.丙分子的二氯取代产物只有三种 D.丁分子显然是不可能合成的 3.【2016·中山模拟】关于下列结论正确的是( ) A.该有机物分子式为C13H16 B.该有机物属于苯的同系物 C.该有机物分子至少有4个碳原子共直线 D.该有机物分子最多有13个碳原子共平面 规律小结 有机分子中原子的共面、共线的一般规律 (1)有机分子中原子共面的一般规律 ①饱和碳原子为中心的四个价键上所连接的其他原子,与中心碳原子构成正四面体结构,含有饱和碳原子的物质不可能所有原子共面。 ②具有结构的分子,以为中心,与周围4个价键所连接的其他原子共处在同一平面上,键角等于120°。 ③具有—C≡C—结构的有机物分子,与碳碳三键上两个碳原子相连接的其他两个原子共处在一条直线上。 ④具有苯环结构的6个碳原子与周围直接相连接的其他原子共12个原子共处在一个平面上。 (2)有机分子中原子共线的一般规律 ①任何两个直接相连的原子一定在同一直线上。 ②碳碳三键两端原子及其直接相连的原子一定在同一直线上。 ③有机物分子中的单键,包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等都可旋转。常见的有机物中,所有的原子一定共平面的有:CH2===CH2、CH≡CH、C6H6、。 题组三 烃的检验与鉴别 1.【2016·山东泰安调研】将下列液体分别与溴水混合并振荡,静置后混合液分为两层,水层几乎无色的是( ) A.NaOH溶液 B.乙酸 C.苯 D.碘化钾溶液 2.只用一种试剂,区别甲苯、四氯化碳、己烯、乙醇、碘化钾溶液、亚硫酸六种无色液体,应选用( ) A.KMnO4酸性溶液 B.溴水 C.碘水 D.硝酸银溶液 考点三 卤代烃 知识梳理 1.溴乙烷 (1)分子式与物理性质 分子式 结构简式 色、态 沸点 密度 溶解性 ______ CH3CH2Br 或________ 无色、 液体 较低 比水____ ________溶于水,________溶于多种有机溶剂 (2)化学性质 ①取代反应:CH3CH2Br与NaOH水溶液反应,化学方程式为 ________________________________________________________________________。 该反应又称为溴乙烷的________反应。 ②消去反应 溴乙烷与强碱(NaOH或KOH)的乙醇溶液共热发生消去反应,化学方程式为 ________________________________________________________________________。 在一定条件下,从________分子中脱去一个或几个小分子(如________、HX等),而生成含________化合物的反应,叫作消去反应。 2.卤代烃 (1)概念:烃分子里的氢原子被________取代后生成的产物。官能团为____________,饱和一元卤代烃的通式为____________。 (2)物理性质 (3)化学性质 ①水解反应 R—X+NaOH________________(R—代表烃基); R—CHX—CH2X+2NaOH_________________________________________。 ②消去反应 R—CH2—CH2—X+NaOH________________________________________________; 或R—CH2—CH2—X___________________________________________________; +2NaOH______________________________________________。 ③卤代烃水解反应和消去反应的比较 反应类型 水解反应(取代反应) 消去反应 反应条件 强碱的水溶液、加热 强碱的醇溶液、加热 断键方式 反应本质 和通式 卤代烃分子中—X被水中的—OH所取代,生成醇。__________________________________ 相邻的两个碳原子间脱去小分子HX。___________________ 产物 特征 引入—OH,生成含—OH的化合物 消去HX,生成含碳碳双键或碳碳三键的不饱和化合物 反应规律 ①卤代烃在NaOH的水溶液中均能发生水解反应。 ②多卤代烃水解可生成多元醇,如BrCH2CH2Br+2NaOHHOCH2—CH2OH+2NaBr ①卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子连有氢原子的卤代烃在NaOH的醇溶液中能发生消去反应。 ②有两种或三种邻位碳原子,且碳原子上均带有氢原子时,发生消去反应可生成不同的产物。 (4)卤代烃中卤素原子的检验 ①实验原理 R—X+H2O________+HX HX+NaOHNaX+H2O HNO3+NaOHNaNO3+H2O AgNO3+NaXAgX↓+NaNO3 根据沉淀(AgX)的颜色(________、________、________)可确定卤素(氯、溴、碘)。 ②实验步骤 取少量卤代烃→加入NaOH溶液→加热煮沸(或水浴加热)→冷却→加入稀硝酸酸化至溶液呈酸性→加入硝酸银溶液。 (5)卤代烃的获取方法 ①不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应,如 CH3—CH===CH2+Br2―→CH3CHBrCH2Br; CH3—CH===CH2+HBrCH3—CH—CH3Br(主要产物); CH≡CH+HClCH2===CHCl。 ②取代反应 如乙烷与Cl2:_______________________________________________________________。 苯与Br2:______________________________________________________________。 C2H5OH与HBr:_____________________________________________________________。 (6)应用与危害 ①在日常生活中的应用:卤代烃还可以作溶剂、农药、制冷剂、灭火剂等。 ②主要危害:氟氯烃破坏________。 题组训练 题组一 卤代烃的消去反应与水解反应 1.【2016·安徽芜湖一中期中】有机物CH3—CH===CH—Cl能发生的反应有( ) ①取代反应 ②加成反应 ③消去反应 ④使溴水褪色 ⑤使酸性KMnO4溶液褪色 ⑥与AgNO3溶液生成白色沉淀 ⑦聚合反应 A.以上反应均可发生 B.只有⑥不能发生 C.只有⑦不能发生 D.只有②不能发生 2.已知1,2二氯乙烷常温下为无色液体,沸点为 83.5 ℃,密度为 1.23 g/mL,难溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。乙醇的沸点为 78.5 ℃。某化学课外活动小组为探究1,2二氯乙烷的消去反应,设计了如图11332所示的实验装置。请回答下列问题。 图11332 (1)如何检查装置的气密性?_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)向装置A中先加入1,2二氯乙烷和NaOH的乙醇溶液,再加入________,目的是____________,并向装置C中加入适量稀溴水。 (3)为了使反应在 75 ℃左右进行,常用的方法是_________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)与装置A相连接的长玻璃管的作用是________________________________________________________________________, 装置B的作用是_____________________________________________________________。 (5)证明1,2二氯乙烷已发生消去反应的现象是____________,请写出装置A、C中发生反应的化学方程式: 装置A:___________________________________________________________________ ________________________________________________________________________, 装置C:____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 易错警示 卤代烃发生消去反应的条件及注意事项 (1)卤代烃发生消去反应的结构条件是。 (2)两类卤代烃不能发生消去反应: ①与卤素原子相连的碳没有邻位碳原子;②与卤素原子相连的碳有邻位碳原子,但邻位碳原子上无氢原子。 (3)有两种或三种邻位碳原子,且碳原子上均带有氢原子时,发生消去反应可生成不同的产物。 (4)卤代烃是非电解质,检验卤素种类时,应先让其发生水解反应,然后用稀硝酸中和溶液呈酸性才能加硝酸银溶液。不可忽视加硝酸中和碱这个环节。 题组二 卤代烃中卤素元素检验的实验探究 1.证明溴乙烷中溴元素的存在,有下列几步,其正确的操作顺序是______________________。 ①加入硝酸银溶液 ②加入氢氧化钠溶液 ③加热 ④加入蒸馏水 ⑤加入稀硝酸至溶液呈酸性 ⑥加入氢氧化钠醇溶液 2.在与NaOH的醇溶液共热一段时间后,要证明 已发生反应,甲、乙、丙三名学生分别选用了不同的试剂和方法,都达到了预期的目的。请写出这三组不同的试剂名称和每种试剂的作用。 (1)第一组试剂名称__________,作用_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)第二组试剂名称__________,作用__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)第三组试剂名称__________,作用___________________________________________ ________________________________________________________________________。 3.如图11333所示,将1溴丙烷与NaOH的乙醇溶液混合,在容器A中加热使之反应,反应后让生成的蒸气通过B(内盛少量的水),最后在C中可以收集到一种无色气体X。 图11333 (1)写出生成气体X的化学方程式:_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)如果在C中先盛放酸性KMnO4溶液,产生的现象为______________________________ ________________________________________________________________________; 没有B装置,能否用酸性KMnO4溶液检验X气体的生成?________________。 (3)如果在C中先盛放少量溴的四氯化碳溶液,再通入气体X,现象为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________, 写出反应的化学方程式:_____________________________________________ ________________________________________________________________________, 如果没有B,可以检验出X气体吗?____________________________________________。 规律小结 卤代烃分子中卤素的检验原理 题组三 卤代烃在有机合成中的应用 1.立方烷()具有高度对称性、高致密性、高张力能及高稳定性等特点,因此合成立方烷及其衍生物成为化学界关注的热点。图11334是立方烷衍生物Ⅰ的一种合成路线: 图11334 回答下列问题: (1)C的结构简式为______________,E的结构简式为______________。 (2)③的反应类型为______________,⑤的反应类型为______________。 (3)化合物A可由环戊烷经三步反应合成: 反应1的试剂与条件为________;反应2的化学方程式为________________________________________;反应3可用的试剂为________。 (4)在I的合成路线中,互为同分异构体的化合物是____________(填化合物代号)。 (5)I与碱石灰共热可转化为立方烷。立方烷的核磁共振氢谱中有________个峰。 (6)立方烷经硝化可得到六硝基立方烷,其可能的结构有________种。 2.已知(主要产物),1mol某烃A充分燃烧后可以得到8molCO2和4molH2O。该烃A在不同条件下能发生如图11-33-5所示的一系列变化。 , 图11335 (1)A的分子式:__________________________________,A的结构简式:__________。 (2)上述反应中,①是________反应,⑦是________反应。(填反应类型) (3)写出C、D、E、H物质的结构简式:C________________________________________________________________________,D________________________________________________________________________,E________________________________________________________________________,H________________________________________________________________________。 (4)写出D→F反应的化学方程式:_______________________________________________________________________________。 方法技巧 卤代烃在有机合成中的应用 (1)联系烃和烃的衍生物的桥梁。 (2)改变官能团的个数。如CH3CH2BrCH2===CH2CH2BrCH2Br。 (3)改变官能团的位置。如CH2BrCH2CH2CH3CH2===CHCH2CH3。 (4)进行官能团的保护。如乙烯中的碳碳双键易被氧化,常采用以下两步保护碳碳双键,CH2===CH2CH3CH2BrCH2===CH2。 【考例考法直击】 1.【(双选)2016·海南卷】工业上可由乙苯生产苯乙烯:,下列说法正确的是( ) A.该反应的类型为消去反应 B.乙苯的同分异构体共有三种 C.可用Br2/CCl4鉴别乙苯和苯乙烯 D.乙苯和苯乙烯分子内共平面的碳原子数均为7 2.【2016·全国卷Ⅱ】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 3.【2016·全国卷Ⅰ】下列关于有机化合物的说法正确的是( ) A.2甲基丁烷也称异丁烷 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 4.【2016·上海卷】异戊二烯是重要的有机化工原料,其结构简式为CH2===C(CH3)CH===CH2。 完成下列填空: (1)化合物X与异戊二烯具有相同的分子式,与Br2/CCl4反应后得到3甲基1,1,2,2四溴丁烷。X的结构简式为________________。 (2)异戊二烯的一种制备方法如下图所示: A能发生的反应有____________________________。(填反应类型) B的结构简式为________________________________。 (3)设计一条由异戊二烯制得有机合成中间体的合成路线。 (合成路线常用的表示方式为AB……目标产物) 第三十四单元 烃的含氧衍生物 考试说明 1. 掌握醇、酚、醛、羧酸、酯的结构与性质,以及它们之间的相互转化。 2.了解烃的衍生物的重要应用及合成方法。 3.根据信息能设计有机化合物的合成路线。 【考点互动探究】 考点一 醇的结构与性质 知识梳理 1.概念 羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物称为醇,饱和一元醇的组成通式为____________或____________。 2.分类 3.醇类物理性质的变化规律 4.化学性质 (1)醇分子发生反应的部位及反应类型如下: 图11341 条件 断键位置 反应类型 化学方程式 (以乙醇为例) Na ________ 置换 ___________________ HBr,△ ________ 取代 ___________________ O2(Cu),△ ________ 氧化 ___________________ 浓硫酸,170 ℃ ________ 消去 ___________________ 浓硫酸,140 ℃ ①或② 取代 2CH3CH2OHC2H5-O-C2H5+H2O CH3COOH (浓硫酸) ________ 取代 (酯化) CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOC2H5+H2O (2)醇的催化氧化规律 (3)醇的消去反应的规律 能发生消去反应的醇分子中,连有羟基的碳原子必须有相邻的碳原子,且该相邻的碳原子上必须连有氢原子。反应可表示为 CH3OH、、等结构的醇不能发生消去反应。 5.几种常见的醇 名称 甲醇 乙二醇 丙三醇 俗称 木精、木醇 甘油 结构简式 ________ ________ ________ (续表) 名称 甲醇 乙二醇 丙三醇 状态 液体 液体 液体 溶解性 易溶于水和乙醇 题组训练 1.下列4种有机物的分子式皆为C4H10O,其中能被氧化为含相同碳原子数的醛的是( ) ① ② ③ ④ A.①② B.只有② C.②③ D.③④ 2.下列醇类能发生消去反应的是( ) ①甲醇 ②1丙醇 ③1丁醇 ④2丁醇 ⑤2,2二甲基1丙醇 ⑥2戊醇 ⑦环己醇 A.①⑤ B.②③④⑥⑦ C.②③④⑥ D.②③④ 3.一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧,得CO、CO2和水的总质量为 27.6 g。若其中水的质量为 10.8 g,则CO的质量为( ) A.4.4 g B.2.2 g C.1.4 g D.在 2.2 g 与 4.4 g 之间 4.有下列几种醇: ①CH3CH2CH2OH ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ (1)其中能被催化氧化生成醛的是________(填编号,下同),其中能被催化氧化,但不能生成醛的是________,其中不能被催化氧化的是________。 (2)与浓H2SO4共热发生消去反应只生成一种烯烃的是________________________________________________________________________________, 能生成三种烯烃的是_________________________________________________________, 不能发生消去反应的是_______________________________________________________。 考点二 酚的结构与性质 知识梳理 1.酚的概念 羟基与________________而形成的化合物称为酚。苯酚是最简单的酚类物质,苯酚的分子式为__________,结构简式为______________或C6H5OH。 2.苯酚的物理性质 3.化学性质 (1)与酚羟基中氢原子有关的性质 ①弱酸性:电离方程式为___________________________________________________, 俗称________,但酸性比碳酸的酸性________,________使紫色石蕊溶液变红。 ②与活泼金属反应:与Na反应的化学方程式为___________________________________ ________________________________________________________________________。 ③与碱的反应:苯酚的浑浊液________________。该过程中发生反应的化学方程式分别为__________________________________________________________, ________________________________________________________________________。 (2)苯环上氢原子的取代反应 苯酚与浓溴水反应的化学方程式为_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 此反应常用于苯酚的定性检验和定量测定。 (3)显色反应:苯酚跟FeCl3溶液作用显________,利用这一反应可以检验苯酚的存在。 (4)加成反应:与H2加成的化学方程式为_____________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)氧化反应:苯酚易被空气中的氧气氧化而显________ 色;易被酸性高锰酸钾溶液氧化;容易燃烧。 (6)缩聚反应:+nHCHO________________+(n-1)H2O。 题组训练 1.关于图11342所示化合物的说法正确的是( ) 图11342 A.分子中所有的原子共平面 B.既可以与FeCl3溶液发生显色反应,又可以与NaHCO3溶液反应放出CO2气体 C.1 mol 该化合物最多可以与 9 mol H2发生加成反应 D.该物质能发生取代反应、氧化反应、加成反应 2.从葡萄籽中提取的原花青素结构如图11343。原花青素具有生物活性,如抗氧化和自由基清除能力等,可防止机体内脂质氧化和自由基的产生而引发的肿瘤等多种疾病。有关原花青素的下列说法不正确的是( ) 图11343 A.该物质既可看作醇类,也可看作酚类 B.1 mol 该物质可与 4 mol Br2反应 C.1 mol 该物质可与 7 mol NaOH反应 D.1 mol 该物质可与 7 mol Na反应 3.【2015·江苏卷改编】己烷雌酚的一种合成路线如图11344所示: XY(己烷雌酚) 图11344 下列叙述正确的是( ) A.在NaOH水溶液中加热,化合物X可发生消去反应 B.在一定条件,化合物Y不可与HCHO发生缩聚反应 C.用FeCl3溶液可鉴别化合物X和Y D.化合物Y中不含有手性碳原子 4.实验室回收废水中苯酚的过程如图11345所示。下列分析错误的是( ) 图11345 A.操作Ⅰ中苯作萃取剂 B.苯酚钠在苯中的溶解度比在水中的大 C.通过操作Ⅱ苯可循环使用 D.三步操作均需要分液漏斗 规律小结 醇和酚的性质比较 类别 脂肪醇 芳香醇 苯酚 实例 CH3CH2OH 官能团 醇羟基—OH 醇羟基—OH 酚羟基—OH 结构 特点 —OH与脂肪烃基相连 —OH与苯环侧链碳原子相连 —OH与苯环直接相连 (续表) 类别 脂肪醇 芳香醇 苯酚 化学 (1)与活泼金属反应;(2)取代反应(与氢卤酸);(3) (1)弱酸性;(2) 性质 消去反应(与—OH相连的碳原子邻位碳原子上有H);(4)燃烧;(5)催化氧化反应和被酸性高锰酸钾(或重铬酸钾)溶液氧化;(6)酯化反应 取代反应(与浓溴水);(3)显色反应;(4)燃烧、被空气中的氧气、酸性高锰酸钾(或重铬酸钾)溶液氧化;(5)加成反应 特性 将灼热铜丝插入醇中有刺激性气味的气体生成 与FeCl3溶液反应显紫色 考点三 醛的结构与性质 知识梳理 1.概念 醛是由烃基(或氢原子)与醛基相连而构成的化合物,可表示为R—CHO,官能团为________。饱和一元醛的通式为________。 2.常见醛的物理性质 颜色 状态 气味 溶解性 甲醛(HCHO) 无色 ____ ____ 易溶于水 乙醛(CH3CHO) 无色 ____ ____ 与H2O、C2H5OH互溶 3.化学性质(以乙醛为例) 醛类物质既有氧化性又有还原性,其氧化还原关系为醇醛羧酸。 4.在生产、生活中的作用和影响 (1)35%~40%的甲醛水溶液称为__________,具有杀菌消毒作用和防腐性能。 (2)劣质的装饰材料中挥发出的甲醛是室内主要污染物之一。 题组训练 1.橙花醛是一种香料,其结构简式为。下列说法正确的是 ( ) A.橙花醛不能与Br2发生加成反应 B.橙花醛能发生银镜反应 C.1 mol 橙花醛最多可以与 2 mol H2发生加成反应 D.橙花醛与乙醛是同系物 2.肉桂醛是一种食用香精,广泛应用于牙膏、糖果及调味品中。工业上可以通过下列反应制得: 下列说法不正确的是 ( ) A.检验肉桂醛中是否残留有苯甲醛:加入酸性KMnO4溶液,看是否褪色 B.1 mol 肉桂醛在一定条件下与H2加成,最多消耗 5 mol H2 C.肉桂醛中所以原子可能在同一平面上 D.肉桂醛的分子式为C9H8O 规律小结 检验醛基的两种方法 考点四 羧酸 酯 知识梳理 1.羧酸 (1)概念:由________________相连构成的有机化合物。 (2)官能团:________________。 (3)通式:饱和一元羧酸的分子式为______________,通式可表示为R—COOH。 (4)化学性质(以乙酸为例) ①酸的通性:乙酸是一种弱酸,其酸性比碳酸_____________,在水溶液里的电离方程式为。请写出乙酸表现酸性的主要的现象及化学反应方程式: ②酯化反应:CH3COOH和CH3CHOH发生酯化反应的化学方程式为__________________________________________。 酯化反应的装置图(夹持装置已省略): 图11346 注意:甲酸俗称蚁酸,是最简单的饱和一元羧酸,其分子结构式为,甲酸分子中既含有羧基,又含有醛基,因而甲酸既能表现出羧酸的性质,又能表现出醛的性质。既能发生酯化反应,又能发生银镜反应及与新制的Cu(OH)2悬浊液反应。 2.酯类 (1)概念:羧酸分子羧基中的________被—OR′取代后的产物。可简写为____________。 (2)官能团:。 (3)物理性质:低级酯的物理性质。 (4)酯的水解反应原理 ①酸性条件下的水解 ______________________________________________。 ②碱性条件下的水解 _______________________________________________。 ③皂化反应:皂化反应通常指的是碱(通常为强碱)和酯反应,而生产出醇和羧酸盐,尤指油脂和碱反应。狭义的讲,皂化反应仅限于油脂与氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液混合,得到高级脂肪酸的钠(钾)盐和甘油的反应。 题组训练 题组一 羧酸、酯的性质 1.过量的下列溶液与水杨酸()反应能得到化学式为C7H5O3Na的是( ) A.NaHCO3溶液 B.Na2CO3溶液 C.NaOH溶液 D.NaCl溶液 2.在同温同压下,某有机物和过量Na反应得到V1 L氢气,另一份等量的该有机物和足量的NaHCO3溶液反应得到V2 L二氧化碳,若V1=V2≠0,则该有机物可能是( ) A.CH3CH(OH)COOH B.HOOC—COOH C.HOCH2CH2OH D.CH3COOH 3.许多有机化合物具有酸碱性。完成下列填空: (1)苯酚、苯甲醇、苯甲酸、碳酸的酸性由强到弱的顺序为________________________________________________________________________________。 (2)常常利用物质的酸碱性分离混合液。某一混合液含苯酚、苯甲醇、苯甲酸和苯胺四种物质,其分离方案如图11347所示: 图11347 已知:苯甲醇、苯甲酸、苯胺微溶于水。 A、B、C分别是A__________;B__________;C__________________________。 上述方案中,若首先仅仅将苯甲酸与其他三种物质分开,则应加入____________。 (3)欲将转化为,则应加入__________。 方法技巧 有机物中羟基(—OH)上的氢电离难易程度:羧酸>酚>醇 Na NaOH Na2CO3 NaHCO3 醇C2H5OH 生成H2 不反应 不反应 不反应 酚 生成H2 中和反应 反应,不 生成CO2 不反应 羧酸 CH3COOH 生成H2 中和反应 反应 生成CO2 反应 生成CO2 题组二 酯化反应和水解反应的应用 1.【2016·海南卷】乙二酸二乙酯(D)可由石油气裂解得到的烯烃合成。回答下列问题: (1)B和A为同系物,B的结构简式为____________。 (2)反应①的化学方程式为____________________________________,其反应类型为____________。 (3)反应③的反应类型为__________________。 (4)C的结构简式为__________________。 (5)反应②的化学方程式为____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 2.苯乙酸甲酯是一种常见的合成香料。其合成路线的流程示意图如下: 请根据上述信息回答: (1)写出X的结构简式:______________________;反应②的反应类型是__________。 (2)D中含氧官能团的名称是________;用一种试剂即可鉴别A、X、D,则该试剂是________。 (3)F与E互为同分异构体,其苯环上只有一个取代基,在酸性条件下F水解的产物之一能够与FeCl3溶液发生显色反应,F的结构简式为______________________,写出F与足量NaOH溶液共热反应的化学方程式:_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 规律小结 酯化反应类型和酯的水解规律 1.羧酸与醇发生酯化反应的类型 (1)一元羧酸与一元醇之间的酯化反应 ,如 CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O (2)一元羧酸与多元醇之间的酯化反应,如 2CH3COOH++2H2O (3)多元羧酸与一元醇之间的酯化反应,如 +2H2O (4) 多元羧酸与多元醇之间的酯化反应,此类反应有三种情形,可得普通酯、环酯和高聚酯。如 (5)羟基酸自身的酯化反应,此类反应有三种情形,可得到普通酯、环状交酯和高聚酯。如: 2.酯的水解规律 (1)反应原理(酯水解时断裂下式中虚线所示的键) (2)无机酸只起催化剂作用。 (3)酯在碱性条件下的水解,是生成的酸与碱反应生成羧酸盐,使水解平衡正向移动,能够使水解反应进行完全。 题组三 烃的含氧衍生物的同分异构体 1.已知C4H9—有4种同分异构体,不必写出C4H10O的结构简式,试说明其作为醇的同分异构体的数目( ) A.2种 B.4种 C.3种 D.5种 2.化合物有多种同分异构体,其中一类同分异构体是苯的二取代物,且水解后生成的产物之一能发生银镜反应。这类同分异构体共有( ) A.8 B.9 C.10 D.11 方法技巧 烃的衍生物的同分异构体 (1)链状一元取代物的同分异构体数目确定 链状一元取代物可视为由烃基(—R)与相对官能团(—A)构成(R—A),它们的同分异构体的数目均与相应的烃基数目相同。 (2)酯类同分异构体数目的确定 将酯分解为RCOO—与R′—两部分,再按(2)中介绍的方法确定酸与醇各自的同分异构体数目,最后二者相乘得出酯类同分异构体数目。 (3)常见的互为同分异构体的有机物 ①单烯烃、环烷烃;②二烯烃、单环烯烃、炔烃;③饱和一元醇、烷基醚;④酚、芳香醇、芳香醚;⑤饱和一元醛、酮;⑥饱和一元羧酸、饱和酯;⑦硝基烷、氨基酸 题组四 常见官能团的检验 1.【2016·东北师大附中期末】下列叙述错误的是( ) A.用金属钠可区分乙醇和乙醚 B.用高锰酸钾酸性溶液可区分己烷和3己烯 C.用水可区分苯和溴苯 D.用新制的银氨溶液可区分甲酸甲酯和乙醛 2.【2016·长沙模拟】鉴别苯酚溶液、己烷、己烯、乙酸溶液和乙醇5种无色液体,可选用的最佳试剂是( ) A.酸性KMnO4溶液、新制的Cu(OH)2悬浊液 B.FeCl3溶液、金属钠、溴水、石蕊试液 C.石蕊试液、溴水 D.酸性KMnO4溶液、石蕊试液 3.【2016·湖南省师大附中第一次模拟】有机物A是合成二氢荆芥内酯的主要原料,其结构简式为,下列检验A中官能团的试剂和顺序正确的是( ) A.先加酸性高锰酸钾溶液,后加银氨溶液,微热 B.先加溴水,后加酸性高锰酸钾溶液 C.先加银氨溶液,微热,再加入溴水 D.先加入新制氢氧化铜悬浊液,微热,酸化后再加溴水 规律小结 有机物检验与鉴别的方法 试剂 银氨溶液 新制氢氧化铜悬浊液 酸性高锰酸钾溶液 溴水 三氯化铁溶液 饱和碳酸钠溶液 少量 浓、过量 被鉴别的物质 醛、还原性糖、甲酸等含醛基的物质 含碳碳双键或碳碳三键的物质及苯的同系物 含碳碳双键或碳碳三键的物质 酚类物质 酚类物质 羧酸 实验现象 出现银镜 产生砖红色沉淀 酸性高锰酸钾溶液紫色褪去 溴水褪色 产生白色沉淀 呈紫色 产生气泡 【考例考法直击】 1.【2016·全国卷Ⅲ】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 2.(双选)【2016·海南卷】下列化合物在核磁共振氢谱中能出现两组峰,且其峰面积之比为2∶1的有( ) A.乙酸甲酯 B.对苯二酚 C.2甲基丙烷 D.对苯二甲酸 3.【2015·重庆卷】某化妆品的组分Z具有美白功效,原从杨树中提取,现可用如下反应制备: 下列叙述错误的是( ) A.X、Y和Z均能使溴水褪色 B.X和Z均能与NaHCO3溶液反应放出CO2 C.Y既能发生取代反应,也能发生加成反应 D.Y可作加聚反应单体,X可作缩聚反应单体 4.【2016·天津卷】反2己烯醛(D)是一种重要的合成香料,下列合成路线是制备D的方法之一。根据该合成路线回答下列问题: 已知: (1)A的名称是________;B分子中的共面原子数目最多为________;C分子中与环相连的三个基团中,不同化学环境的氢原子共有________种。 (2)D中含氧官能团的名称是________,写出检验该官能团的化学反应方程式:______________________________________________________________________________。 (3)E为有机物,能发生的反应有:________。 a.聚合反应 b.加成反应 c.消去反应 d.取代反应 (4)B的同分异构体F与B有完全相同的官能团,写出F所有可能的结构:________________________________。 (5)以D为主要原料制备己醛(目标化合物),在方框中将合成路线的后半部分补充完整。 (6)问题(5)的合成路线中第一步反应的目的是________________________________________ ________________________________________________________________________。 5.【2016·海南卷】富马酸(反式丁烯二酸)与Fe2+形成的配合物——富马酸铁又称“富血铁”,可用于治疗缺铁性贫血。以下是合成富马酸铁的一种工艺路线: 图11348 回答下列问题: (1)A的化学名称为______________;由A生成B的反应类型为__________________。 (2)C的结构简式为__________________。 (3)富马酸的结构简式为__________________。 (4)检验富血铁中是否含有Fe3+的实验操作步骤是__________________________________________________。 (5)富马酸为二元羧酸,1 mol富马酸与足量饱和NaHCO3溶液反应可放出________L CO2(标况);富马酸的同分异构体中,同为二元羧酸的还有____________________( 写出结构简式)。 6.【2016·浙江卷】化合物X是一种有机合成中间体,Z是常见的高分子化合物,某研究小组采用如下路线合成X和Z: 图11349 已知:①化合物A的结构中有2个甲基 ②RCOOR′+R″CH2COOR′ 请回答: (1)写出化合物E的结构简式______________________,F中官能团的名称是________。 (2)Y→Z的化学方程式是______________________________________________________。 (3)G→X的化学方程式是____________________________________________________,反应类型是________。 (4)若C中混有B,请用化学方法检验B的存在(要求写出操作、现象和结论)____________________________________________________________________________________________________________________。 第三十五单元 生命中的基础有机化合物 合成有机高分子化合物 考试说明 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。 3. 了解常见高分子材料的合成及重要应用。 4. 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。 5. 了解加聚反应和缩聚反应的含义。 1. 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。 考点一 糖类、油脂、蛋白质的组成、结构和性质 【考点互动探究】 知识梳理 1.糖类、油脂、蛋白质的化学组成 元素组成 代表物 水溶性 糖类 单糖 ____________ 葡萄糖、果糖 易溶 双糖 蔗糖、麦芽糖 易溶 多糖 淀粉、纤维素 油脂 油 ____________ 植物油 不溶 脂肪 动物脂肪 不溶 蛋白质 ____________、S、P等 酶、肌肉、毛发等 2.糖类、油脂、蛋白质、氨基酸的性质 有机物 特征反应 水解反应 糖类 葡萄糖 被新制Cu(OH)2悬浊液(或银氨溶液)氧化 蔗糖 产物为________与________ 淀粉 遇碘单质(I2)变蓝色 最终产物为________ 油脂 酸性条件下:产物为________、甘油; 碱性条件下(皂化反应):产物为甘油、________ 蛋白质 ①遇浓硝酸变黄色 ②灼烧有烧焦羽毛气味 ③在强酸、强碱、重金属盐作用下变性 ④两性 酶作催化剂,生成氨基酸 氨基酸 ①两性 ②成肽反应,3.糖类、油脂、蛋白质的用途 3.糖类、油脂、蛋白质的用途 题组训练 题组一 油脂的性质 1.所谓“地沟油”是从一些饭店、酒店的下水道里捞出来的残油剩渣、饭店的“泔水油”以及垃圾猪肉加工成的“食用油”。制作过程:①捞去废油中的悬浮杂质;②加入双氧水进行漂白;③加入工业消泡剂(内含铅、砷等元素及苯环、杂环等化合物);④高温炼制;⑤包装成成品油出售到不法的火锅店、饭店、工厂和学校餐厅。以下判断正确的是( ) A.“地沟油”外观与普通食用油一样,经过以上处理的“地沟油”具有固定的熔、沸点 B.“地沟油”可用来作化工原料,如制作肥皂等产品 C.“地沟油”在加入消泡剂后,消除对人体健康的影响 D.“地沟油”中主要成分是蛋白质,还含有较多微量元素 2.油脂既是重要的食物,又是重要的化工原料。油脂的以下性质和用途与其含有的不饱和碳碳双键有关的是( ) A.适量摄入油脂,有助于人体吸收多种脂溶性维生素和胡萝卜素 B.利用油脂在碱性条件下水解,可以生产甘油和肥皂 C.植物油通过氢化,即与氢气发生加成反应,可以制造植物奶油(人造奶油) D.油脂没有固定的熔、沸点 3.直链型的不饱和油酸(C17H33COOH)与蔗糖反应可以制得非天然油脂,其反应示意图如图11351所示(注:图的反应式不完整): 图11351 则下列说法不正确的是( ) A.甘油和蔗糖在一定条件下都可以发生消去反应 B.天然油脂、蔗糖、非天然油脂都能发生水解反应 C.该非天然油脂与氢氧化钠溶液共热,可以发生皂化反应,水解后的产物可与溴的四氯化碳溶液反应 D.植物油、该非天然油脂都可以与H2发生加成反应 规律小结 油脂和矿物油的辨析 油脂 矿物油 脂肪 油 多种烃(石油及其分馏产品) 组成 多种高级脂肪酸甘油酯 含饱和烃基多 含不饱和烃基多 性质 具有酯类的性质,能水解,油兼有烯烃的性质 具有烃的性质,不能水解 鉴别 加入含酚酞的NaOH溶液,加热,红色变浅 加入含酚酞的NaOH溶液,加热,无明显变化 题组二 蛋白质的性质 1.下列关于蛋白质的叙述中,不正确的是( ) ①蛋白质溶液里加入饱和硫酸铵溶液,有沉淀析出,再加入蒸馏水,沉淀不溶解 ②人工合成的具有生命活性的蛋白质——结晶牛胰岛素是我国科学家在1965年首次合成的 ③重金属盐能使蛋白质变性,所以误食重金属盐会中毒 ④浓硝酸溅在皮肤上,使皮肤呈黄色是由于浓硝酸与蛋白质发生了显色反应 ⑤蛋白质溶液里的蛋白质能透过半透膜 A.①④ B.①④⑤ C.①⑤ D.④⑤ 2.下列有关蛋白质的说法正确的是( ) ①氨基酸、淀粉均属于高分子化合物 ②蛋白质是结构复杂的高分子化合物,分子中都含有C、H、O、N ③若两种二肽互为同分异构体,则二者的水解产物一定不同 ④用甘氨酸()和丙氨酸()缩合最多可形成四种二肽 A.② B.②③ C.①② D.②④ 规律小结 糖类和蛋白质的特征反应 (1)葡萄糖的特征反应: ①加热条件下,与新制的氢氧化铜悬浊液产生砖红色沉淀; ②碱性、加热条件下,与银氨溶液发生银镜反应。 (2)淀粉的特征反应:常温下,淀粉遇碘变蓝色。 (3)蛋白质的特征反应: ①浓硝酸可以使蛋白质变黄,也称为蛋白质的颜色反应; ②灼烧时,有烧焦羽毛的气味。 题组三 糖类、蛋白质、油脂的性质及应用 1.【2016·南京模拟】糖类、油脂和蛋白质是维持人体生命活动所必需的三大营养物质。下列说法正确的是( ) A.利用淀粉可直接检验食盐中是否含有碘酸钾 B.淀粉和蛋白质水解的最终产物都能发生银镜反应 C.植物油能使溴的四氯化碳溶液褪色 D.棉花、羊毛、蚕丝等天然纤维的成分都是纤维素 2.【2016·长沙模拟】下列说法正确的是( ) A.酯类物质不能使溴水褪色 B.用酸性KMnO4溶液能鉴别乙烷和乙烯 C.(NH4)2SO4能使蛋白质变性 D.与新制的Cu(OH)2悬浊液在加热条件下反应生成砖红色沉淀的一定是醛类物质 3.下列实验方案不合理的是( ) A.鉴定蔗糖水解产物中有葡萄糖:直接在水解液中加入新制Cu(OH)2悬浊液 B.鉴别织物成分是真丝还是人造丝:用灼烧的方法 C.鉴定苯中无碳碳双键:加入酸性高锰酸钾溶液 D.鉴别苯乙烯()和苯:将溴的四氯化碳溶液分别滴加到少量苯乙烯和苯中 易错警示 (1)检验蔗糖、淀粉水解产物时,必须先加入NaOH溶液中和作为催化剂的硫酸,再加入银氨溶液或新制 Cu(OH)2悬浊液进行检验,因为这两个反应都是在碱性条件下进行的。(2)淀粉遇碘变蓝的“碘”是指碘单质,化合态的碘不能使淀粉变色,故在检验是否有淀粉存在时,不能在碱性条件下进行,否则因发生I2+2OH-===I-+IO-+H2O而使实验失败。 考点二 合成有机高分子化合物 知识梳理 1.高分子化合物的组成和结构 (1)单体:能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。 (2)链节:高分子化合物中化学组成相同、可重复的__________单位。 (3)聚合度:高分子链中含有链节的________。 如合成聚乙烯的单体为CH2===CH2,链节为____________,聚合度为__________。 2.合成方法 (1)加聚反应 由单体通过加成反应的方式生成高分子化合物,既属于__________反应,又属于聚合反应,如合成聚异戊二烯的化学方程式为______________________________________________。 (2)缩聚反应 单体通过分子间的________而生成高分子化合物,反应过程中伴随__________(如H2O、HX等)的生成。如对苯二甲酸与乙二醇发生缩聚反应的化学方程式为_____________________ ________________________________________________________________________。 (3)常见高分子化合物的单体和结构简式 名称 单体 结构简式 涤纶 ________________________、 _________________________ 腈纶 _________________________ 聚丙烯腈 顺丁橡胶 CH2===CH—CH===CH2 ______________________ 丁苯橡胶 (SBR) ______________________、 ______________________ 氯丁橡胶 _________________________ 3.高分子材料的分类及性质 (1) (2)高分子材料 题组训练 题组一 合成有机高分子化合物的性质和用途 1.【2015·北京卷】合成导电高分子材料PPV的反应: 下列说法中正确的是( ) A.合成PPV的反应为加聚反应 B.PPV与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元 C.和苯乙烯互为同系物 D.通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量,可得其聚合度 2.化学在不断为改善我们的生活作贡献。在高分子化合物的合成方面,人类已经超越了最初对天然产物的仿制阶段,现已能够根据物质的结构与性质的关系,合成出满足需要的具有各种特殊功能的高分子化合物。有关下列高分子化合物的判断不正确的是( ) 图11352 A.医药级聚乙烯醇(如图a)是一种常用的安全性成膜剂,可用于化妆品中的面膜、洁面膏及乳液中 B.聚丙烯(如图b)化学稳定性好,可用来制作食具,但会造成白色污染 C.用二氧化碳与甲基环氧乙烷生产的高聚物(如图c)具有可降解性,该生产有利于改善环境问题 D.聚乙炔(如图d)不可燃,耐腐蚀,经掺杂后导电性可达到金属水平 3.【2016·天津静海一中能力调研】工程塑料PBT的结构简式为 下列有关PBT的说法正确的是( ) A.PBT是加聚反应得到的高分子化合物 B.PBT分子中含有羧基、羟基和酯基 C.PBT的单体中有芳香烃 D.PBT的单体均能与Na、NaOH、Na2CO3反应 规律小结 (1)加聚反应的特点:①单体往往是带有双键或三键的不饱和有机物(如乙烯、氯乙烯、甲基丙烯酸、异戊二烯等);②高分子链节与单体的化学组成相同;③ 生成物只有高分子化合物,一般形成线型结构。(2)缩聚反应的特点:①单体不一定含有不饱和键,但必须含有两个或两个以上的反应基团(如—OH、—COOH、—NH2、—X等);②缩聚反应不仅生成高聚物,而且还生成小分子;③所得高分子化合物的组成跟单体的化学组成不同。 题组二 高聚物单体的判断 1.DAP是电表和仪表部件中常用的一种高分子化合物,其结构简式为 则合成它的单体可能有:①邻苯二甲酸;②丙烯醇(CH2===CH—CH2—OH);③丙烯;④乙烯;⑤邻苯二甲酸甲酯,下列选项正确的是( ) A.①② B.④⑤ C.①③ D.③④ 2.Nomex纤维是一种新型阻燃纤维,其结构简式为,据此可以推知在一定条件下,以等物质的量发生缩聚反应生成该物质的两种单体是( ) A.间苯二甲酸和邻苯二胺 B.间苯二甲酸和间苯二胺 C.间苯二甲酸和对苯二胺 D.对苯二甲酸和对苯二胺 3.(1)_______________________________________________________________的单体是 。 (2)的单体是____________和____________。 (3)的单体是__________________________________________。 (4)的单体是____________和____________。 (5)的单体是____________和____________。 规律小结 方法 高聚物 单体 加聚产物单体的判断方法 凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的高聚物,其单体为一种,将两个半键闭合即可。 凡链节主链有四个碳原子(无其他原子),且链节无双键的高聚物,其单体为两种,在正中央划线断开,然后两个半键闭合即可。 CH2==CH2、 CH3—CH==CH2 凡链节主链中只有碳原子,并存在碳碳双键结构的高聚物,其规律是“凡双键,四个碳;无双键,两个碳”划线断开,然后将两个半键闭合,即单双键互换。 CH2==CH—CH==CH2和 缩聚产物单体的判断方法 凡链节为HNH—R—COOH结构的高聚物,其合成单体必为一种。在亚氨基(—NH—)上加氢,在羰基碳上加羟基,即得高聚物的单体 凡链节中间(不在端上) 含有肽键的高聚物,从肽键中间断开,两侧为不对称结构的,其单体为两种;在亚氨基上加氢,羰基碳原子上加羟基,即得高聚物单体。 考点三 有机综合推断 知识梳理 1.官能团的确定和推断 (1)根据反应条件确定官能团 反应条件 反应类型和可能的官能团(或基团) 浓硫酸、△ ①醇的消去(醇羟基);②酯化反应(含有羟基或羧基) 稀硫酸、△ ①酯的水解(含有酯基);②二糖、多糖的水解 NaOH 水溶液、△ ①卤代烃的水解(—X);②酯的水解(含有酯基) NaOH 醇溶液、△ 卤代烃的消去(—X) H2/催化剂 加成(碳碳双键、碳碳三键、醛基、羰基、苯环) O2/Cu、△ 醇羟基催化氧化() (续表) 反应条件 反应类型和可能的官能团(或基团) Cl2(Br2)/Fe 苯环上卤代 Cl2(Br2)、 光照 烷烃或苯环上烷烃基卤代 碱石灰、△ R—COONa (2)根据反应物性质确定官能团 反应条件 可能的官能团(或基团) 能与NaHCO3反应 羧基 能与Na2CO3反应 羧基、酚羟基 能与Na反应 羧基、(酚、醇)羟基 与银氨溶液反应产生银镜 醛基 与新制氢氧化铜悬浊液反应产生砖红色沉淀(溶解) 醛基(若溶解则含—COOH) (续表) 反应条件 可能的官能团(或基团) 使溴水褪色 加溴水产生白色沉淀、遇Fe3+显紫色 酚 使酸性KMnO4溶液褪色 、—C≡C—、(醇、酚)羟基、—CHO、苯的同系物等 ABC A是醇(—CH2OH)或乙烯 (3)根据反应类型推断官能团 反应类型 可能的官能团(或基团) 加成反应 、—C≡C—、—CHO、羰基、苯环 加聚反应 、—C≡C— 酯化反应 羟基或羧基 水解反应 —X、酯基、肽键、二糖、多糖等 单一物质能 发生缩聚反应 分子中同时含有羟基和羧基或羧基和氨基 (4)官能团的保护:如双键、酚羟基等在转化中的保护。 2.有机合成中的成环反应 3.依据有机物之间的转化关系推断有机物的类别:醇、醛、羧酸、酯之间的相互衍变关系是有机结构推断的重要突破口,它们之间相互转化关系可用图11353表示: 图11353 上图中,A能连续氧化生成C,且A、C在浓硫酸存在下加热生成D,则: ①A为醇、B为醛、C为羧酸、D为酯; ②A、B、C三种物质中碳原子数相同,碳骨架结构相同; ③A分子中含__________结构; ④若D能发生银镜反应,则A为__________,B为__________,C为__________,D为__________。 题组训练 题组一 官能团的引入与消除 1.【2016·江苏盐城第二次学情调研】可在有机物中引入羟基的反应类型是( ) ①取代 ②加成 ③消去 ④酯化 ⑤氧化 ⑥还原 A.①②⑥ B.①②⑤⑥ C.①④⑤⑥ D.①②③⑥ 2 .在有机合成中,常会将官能团消除或增加,下列相关过程中反应类型及相关产物不合理的是( ) A.乙烯→乙二醇: B.溴乙烷→乙醇: CH3CH2BrCH2==CH2CH3CH2OH C.1溴丁烷→1丁炔: CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH==CH2 D.乙烯→乙炔: CH2==CH2CH≡CH 3.下图中四位同学对由乙炔为原料制取CHClBr—CH2Br的认识中最可行的是( ) 规律小结 碳骨架的增减,一般会以信息形式给出。①增长:常见方式还有有机物与HCN反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。②缩短:如烃的裂化,某些烃(如苯的同系物、烯烃)的氧化,羧酸盐脱羧反应等。 题组二 有机物结构的推断 1.【2016·吉林实验中学期中】链状高分子化合物可由有机化工原料R和其他有机试剂,通过加成、水解、氧化、缩聚反应得到,则R是( ) A.1丁烯 B.2丁烯 C.1,3丁二烯 D.乙烯 2.为防治“白色污染”,有一条重要途径是将合成高分子化合物重新变为小分子化合物。目前对结构简式为的化合物已成功实现这种处理,其运用的原理是酯交换反应(即酯与醇在酸或碱的催化下生成一个新酯和一个新醇的反应)。试分析若用CH3OH来处理这种化合物能得到的有机物可能是( ) A.①② B.②③ C.②④ D.②③④ 3.根据图11354回答下列问题: 图11354 (1)写出结构简式:E__________,G__________。 (2)写出反应类型:①__________;⑤__________。 (3)写出化学方程式: ②________________________________________________________________________; ④________________________________________________________________________。 易错警示 有机化学反应类型判断的基本思路 考点四 有机合成思路与方法 知识梳理 1.确定官能团的方法 (1)根据试剂或特征现象推知官能团的种类 ①使溴水褪色,则表示该物质中可能含有“”或“____________”结构。 ②使KMnO4(H+)溶液褪色,则该物质中可能含有 “”“____________’’或“____________”等结构或为苯的同系物。 ③遇FeCl3溶液显紫色,或加入浓溴水出现白色沉淀,则该物质中含有____________。 ④遇浓硝酸变黄,则表明该物质是____________的蛋白质。 ⑤遇I2变蓝则该物质为____________。 ⑥加入新制的Cu(OH)2悬浊液,加热煮沸有红色沉淀生成或加入银氨溶液加热有银镜生成,表示含有______________。 ⑦加入Na放出H2,表示含有____________或____________。 ⑧加入NaHCO3溶液产生气体,表示含有____________。 (2)根据数据确定官能团的数目 ① ②2—OH(醇、酚、羧酸) H2 ③2—COOHCO2,—COOHCO2 ④—C≡C—(或二烯、烯醛)—CH2CH2— ⑤某有机物与醋酸反应,相对分子质量增加42,则含有 1个—OH;增加84,则含有2个—OH。即—OH转变为—OOCCH3。 ⑥由—CHO转变为—COOH,相对分子质量增加16;若增加32,则含2个—CHO。 ⑦当醇被氧化成醛或酮后,相对分子质量减小2,则含有 1个—OH;若相对分子质量减小4,则含有2个—OH。 (3)根据性质确定官能团的位置 ①若醇能氧化为醛或羧酸,则醇分子中应含有结构“____________”;若能氧化成酮,则醇分子中应含有结构“____________”。 ②由消去反应的产物可确定“____________”或“____________”的位置。 ③由一卤代物的种类可确定碳架结构。 ④由加氢后的碳架结构,可确定“”或 “—C≡C—”的位置。 ⑤由有机物发生酯化反应能生成环酯或聚酯,可确定有机物是羟基酸,并根据环的大小,可确定“—OH”与“—COOH”的相对位置。 2.正向、逆向推断法 (1)正向推断法: 正向推断法是从已知原料入手,找出合成所需的直接或间接的中间体,逐步推向目标有机物。其基本思路:原料→中间产物→目标产物。 例如:在醛、酮中,其他碳原子按与羰基相连的顺序,依次叫α、β、γ原子,如: 在稀碱或稀酸的作用下,含有α氢原子的醛能自身加成生成β羟基醛,如R—CH2—CHO+R—CH2—CHO;用乙醇和其他无机原料合成巴豆酸(CH3—CH===CH—COOH)的合成路线,就可从乙醇出发:CH3CH2OH―→CH3CHO―→―→巴豆酸。 (2)逆向推断法: 其基本思路:目标产物―→中间产物―→原料。 ①首先确定所要合成的有机物属于何种类别,以及题中所给物质与所要合成的有机物之间的关系。 ②以题中要求的最终产物为起点,考虑这一有机物是如何从另一有机物甲经过一步反应而制得的,若甲不是所给已知原料,需要进一步考虑甲又是如何从另一有机物乙经过一步反应制得的,一直推导到题目中给定的原料。 ③在合成某种产物时,可能会产生多种不同的方法和途径,应在兼顾原料省、副产物少、产率高、环保的前提下选择最合理、最简单的方法和途径。 如:已知,设计合理方案从 合成。 合成路线为: 题组训练 题组一 有机合成路线的选择与设计 1.由CH3CH2CH2OH制备,所发生的化学反应至少有下列中的( ) ①取代反应 ②消去反应 ③加聚反应 ④酯化反应 ⑤还原反应 ⑥水解反应 A.①④ B.②③ C.②③⑤ D.②④ 2.已知CH3CH2OH+HOCH2CH3 CH3CH2—O—CH2CH3+H2O,以乙醇、浓硫酸、溴水、水、氢氧化钠为主要原料合成。最简便的合成路线需要下列反应的顺序是( ) ①氧化 ②还原 ③取代 ④加成 ⑤消去 ⑥中和 ⑦水解 ⑧酯化 ⑨加聚 A.⑤④⑥⑧ B.⑤④⑦③ C.②⑤④⑧ D.②④⑥⑧ 3.已知:乙醇可被强氧化剂氧化为乙酸。可经三步制得,发生反应的类型依次是( ) A.水解反应、加成反应、氧化反应 B.加成反应、水解反应、氧化反应 C.水解反应、氧化反应、加成反应 D.加成反应、氧化反应、水解反应 规律小结 有机合成题的解题思维模式 题组二 有机合成与推断 1.【2016·湖北八市联考】以下是某课题组设计的合成聚酯类高分子材料的路线: 图11355 已知:同一碳原子上连两个羟基时结构不稳定,易脱水生成醛或酮。 请根据以上信息回答下列问题: (1)烃A的分子式为__________,A的化学名称为__________。 (2)由B生成C的化学方程式为_________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)C的同分异构体中,既能与FeCl3溶液发生显色反应,又能发生银镜反应的有机物共有________种,其中在核磁共振氢谱中出现五组峰的有机物的结构简式为________________________。 (4)D的结构简式为______________,D的某同分异构体中含有苯环的碳酸二酯在酸性条件下发生水解反应的化学方程式为__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 2.【2015·重庆卷】某“化学鸡尾酒”通过模拟臭虫散发的聚集信息素可高效诱捕臭虫,其中一种组分T可通过如图 11356所示路线合成(部分反应条件略)。 图11356 (1)A的化学名称是________,A→B新生成的官能团是 ________。 (2)D的核磁共振氢谱显示峰的组数为________。 (3)D→E的化学方程式为____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)G与新制的Cu(OH)2发生反应,所得有机物的结构简式为________________。 (5)L可由B与H2发生加成反应而得,已知R1CH2Br+NaC≡CR2→R1CH2C≡CR2+NaBr,则M的结构简式为________。 (6)已知,则T的结构简式为________________。 规律小结 【考例考法直击】 1.【2016·天津卷】下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是( ) A.蛋白质水解的最终产物是氨基酸 B.氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性 C.α氨基丙酸与α氨基苯丙酸混合物脱水成肽,只生成2种二肽 D.氨基酸溶于过量氢氧化钠溶液中生成的离子,在电场作用下向负极移动 2.【2016·上海卷】合成导电高分子化合物PPV的反应为 下列说法正确的是( ) A.PPV是聚苯乙炔 B.该反应为缩聚反应 C.PPV与聚苯乙烯的最小结构单元组成相同 D.1 mol 最多可与2 mol H2发生反应 3.【2016·浙江卷】下列说法正确的是( ) A.的一溴代物和的一溴代物都有4种(不考虑立体异构) B.CH3CH===CHCH3分子中的四个碳原子在同一直线上 C.按系统命名法,化合物的名称是2,3,4三甲基2乙基戊烷 D.与都是α氨基酸且互为同系物 4.【2016·北京卷】功能高分子P的合成路线如下: 图11357 (1)A的分子式是C7H8,其结构简式是______________。 (2)试剂a是____________________。 (3)反应③的化学方程式:____________________________________________。 (4)E的分子式是C6H10O2。E中含有的官能团:__________________________。 (5)反应④的反应类型是____________。 (6)反应⑤的化学方程式:______________________________________________。 (7)已知:。 以乙烯为起始原料,选用必要的无机试剂合成E,写出合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。 5.【2016·上海卷】M是聚合物胶黏剂、涂料等的单体,其一条合成路线如下(部分试剂及反应条件省略): 图11358 完成下列填空: (1)反应①的反应类型是________。反应④的反应条件是________________。 (2)除催化氧化法外,由A得到所需试剂为__________________________。 (3)已知B能发生银镜反应。由反应②、反应③说明:在该条件下,____________________________________。 (4)写出结构简式。C________________________ M____________________________ (5)D与1丁醇反应的产物与氯乙烯共聚可提高聚合物性能,写出该共聚物的结构简式。________________________________________________________________________ (6)写出一种满足下列条件的丁醛的同分异构体的结构简式。__________________________________________ ①不含羰基 ②含有3种不同化学环境的氢原子 已知:双键碳上连有羟基的结构不稳定。 6.【2016·全国卷Ⅱ】氰基丙烯酸酯在碱性条件下能快速聚合为,从而具有胶黏性。某种氰基丙烯酸酯(G)的合成路线如下: 图11359 已知: ①A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 ② 回答下列问题: (1)A 的化学名称为________。 (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________。 (3)由C生成D的反应类型为__________________。 (4)由D生成E的化学方程式为____________________________________________。 (5)G中的官能团有____________、________、________。(填官能团名称) (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) 7.【2016·全国卷Ⅲ】端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应,称为Glaser反应。 2R—C≡C—HR—C≡C—C≡C—R+H2 该反应在研究新型发光材料、超分子化学等方面具有重要价值。下面是利用Glaser反应制备化合物E的一种合成路线: 回答下列问题: (1)B的结构简式为________________,D 的化学名称为________________。 (2)①和③的反应类型分别为______________________、____________。 (3)E的结构简式为______________________________。用1 mol E合成1,4二苯基丁烷,理论上需要消耗氢气________mol。 (4)化合物()也可发生Glaser偶联反应生成聚合物,该聚合反应的化学方程式为_________________________________________________________________。 (5)芳香化合物F是C的同分异构体,其分子中只有两种不同化学环境的氢,数目比为3∶1,写出其中3种的结构简式________________________________________。 (6)写出用2苯基乙醇为原料(其他无机试剂任选)制备化合物D的合成路线________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 查看更多