化学高考总复习(有机推断与合成).ppt

专题 有机推断与合成 高考复习要求 进一步加深和掌握有机化学中重要官能团的结构 性质 基本有机反应 同分异构体等有机化学的主干知识 能够根据已知的知识和相关信息 对有机物进行逻辑推理和论证 得出正确的结论或作出正确的判断 并能把推理过程正确地表达出来 通过典型例题的分析 了解高考 有机推断和信息题 的题型特点 试题的难度及信息迁移的方式 学会分析解决这类问题的方法 1 已知有机物的结构简式为 下列性质中该有机物不具有的是 1 加聚反应 2 加成反应 3 使酸性高锰酸钾溶液褪色 4 与NaHCO3溶液反应放出CO2气体 5 与KOH溶液反应A 1 3 B 2 4 C 4 D 4 5 C 课前思考 2 某有机化合物A的相对分子质量大于110 小于150 经分析得知 其中碳和氢的质量分数之和为52 24 其余为氧 请回答 1 该化合物分子中含有几个氧原子 为什么 2 该化合物的相对分子质量 3 该化合物的分子式是 4 该化合物分子中最多含 个羰基 答案 1 4110 47 76 n 16 150 47 76 2 134 3 C5H10O4 4 1 一 有机物分子结构剖析 烃的衍生物和烃的关系 烃 分子式为CxHy 若烃的相对分子质量M 则通过M 12 初步确定碳原子数 在y 2x 2的前提下 然后依次增加12个氢 减少一个碳原子 同时结合常见的烃和题意进行分析 醇 酚与烃的比较 多一个羟基 实质上就是在碳氢键之间插入氧原子 O 醚与烃相比较 醚可看作在烃的碳碳之间插入氧原子 O 一 有机物分子结构剖析 烃的衍生物和烃的关系 醛与烃相比较 在碳氢之间插入羰基 碳氧双键 羧酸 酯与烃相比较 分别是在碳氢和碳碳之间插入一个 COO 卤代烃 其实是卤素原子取代了烃分子中的氢原子 二 有机物结构与性质梳理1 物理性质 1 状态固态 气态 液态 油状 硝基苯 溴乙烷 乙酸乙酯 油酸 粘稠状 石油 乙二醇 丙三醇 饱和高级脂肪酸 脂肪 萘 蒽 葡萄糖 果糖 麦芽糖 淀粉 纤维素 醋酸 16 6 以下 针状的TNT C4以下烷 烯 炔 甲醛 一氯甲烷 2 气味无味 稍有气味 特殊气味 刺激性 甜味 香味 苦杏仁味 甲烷 乙炔 常因混有PH3 H2S和AsH3而带有臭味 乙烯 苯及同系物 萘 石油 苯酚 甲醛 甲酸 乙酸 乙醛 乙二醇 丙三醇 蔗糖 葡萄糖 麦芽糖 乙醇 低级酯 硝基苯 3 颜色白色 淡黄色 黑色或深棕色 4 密度比水轻的 比水重的 葡萄糖 多糖 TNT 不纯的硝基苯 石油 苯及其同系物 一氯代烃 乙醇 乙醛 低级酯 汽油 硝基苯 溴苯 乙二醇 丙三醇 CCl4 氯仿 溴代烃 碘代烃 二硫化碳 5 挥发性 6 升华性 7 水溶性不溶 微溶 易溶 与水混溶 乙醇 乙酸 乙醛 高级脂肪酸 酯 烃 甲烷 乙烯 苯及同系物 萘 蒽 石油等 卤代烃 如溴苯 硝基苯 TNT 苯酚 乙炔 苯甲酸 甲醛 乙酸 乙二醇 苯磺酸 乙醇 苯酚 70 以上 乙醛 甲酸 丙三醇 萘 蒽 二 有机物结构与性质梳理2 通式 1 符合CnH2n 2为烷烃 符合CnH2n为烯烃 符合CnH2n 2为炔烃 符合CnH2n 6为苯的同系物 符合CnH2n 2O为醇或醚 符合CnH2nO为醛或酮 符合CnH2nO2为一元饱和脂肪酸或其与一元饱和醇生成的酯 2 C H 1 1 3 C H 1 2 4 C H 1 4 乙炔 苯 苯酚 苯乙烯 立方烷 烯烃 环烷烃 饱和一元醛 饱和一元酸 普通酯 葡萄糖等 CH4 CH3OH CO NH2 2 二 有机物结构与性质梳理3 结构 具有4原子共线的可能含碳碳叁键 具有4原子共面的可能含醛基 具有6原子共面的可能含碳碳双键 具有12原子共面的应含有苯环 二 有机物结构与性质梳理4 不饱和度的推算一个双键或一个环 不饱和度均为1 一个叁键不饱和度为2 一个苯环 可看作是一个环加三个叁键 不饱和度为4 不饱和度为1 与相同碳原子数的有机物相比 少两个H 不饱和度为2 少四个H 依此类推 5 有机反应条件 NaOH醇溶液并加热 卤代烃的消去反应 NaOH水溶液并加热 卤代烃或酯的水解反应 浓H2SO4并加热 醇脱水生成醚或不饱和化合物 醇与酸的酯化反应 纤维素水解 稀酸并加热 酯或淀粉的水解反应 催化剂并有氧气 醇氧化为醛或醛氧化为酸 催化剂并有氢气 碳碳双键 碳碳叁键 苯环或醛基的加成反应 催化剂并有X2 苯环上的H原子直接被取代 光照并有X2 X2与烷或苯环侧链烃基上的H原子发生的取代反应 6 有特殊性的有机物归纳 醇羟基 跟钠发生置换反应 可能脱水成烯 可能氧化成醛或酮 酯化反应 酚羟基 弱酸性 易被氧气氧化成粉红色物质 显色反应 与浓溴水发生取代反应 醛基 可被还原或加成 与H2反应生成醇 可被氧化 银镜反应 与新制Cu OH 2悬浊液 能使酸性KMnO4溶液 溴水褪色 羧基 具有酸的通性 能发生酯化反应 碳碳双键和碳碳叁键 能使溴水 酸性KMnO4溶液褪色 能发生加成和加聚反应 酯基 能发生水解反应 二 有机物结构与性质梳理7 重要的有机反应规律 双键的加成和加聚 双键之一断裂 加上其它原子或原子团或断开键相互连成链 醇或卤代烃的消去反应 总是消去与羟基或卤原子所在碳原子相邻的碳原子上的氢原子上 若没有相邻的碳原子 如CH3OH 或相邻的碳原子上没有氢原子 如 CH3 3CCH2OH 的醇不能发生反应 醇的催化反应 和羟基相连的碳原子上若有二个或三个氢原子 被氧化成醛 若有一个氢原子被氧化成酮 若没有氢原子 一般不会被氧化 7 重要的有机反应规律 酯的生成和水解及肽键的生成和水解 有机物成环反应 a二元醇脱水 b羟基的分子内或分子间的酯化 c氨基的脱水 d二元羟基酸脱水 二 有机物结构与性质梳理8 有机反应现象归类 能发生银镜反应或新制的Cu OH 2悬浊液反应的 醛类 甲酸 甲酸某酯 葡萄糖 麦芽糖 与钠反应产生H2的 醇 酚 羧酸 与NaOH等强碱反应的 酚 羧酸 酯 卤代烃 与NaHCO3溶液反应产生气体的有机物 羧酸 能氧化成醛或羧酸的醇必有 CH2OH结构 能氧化成酮的醇必有 CHOH结构 8 有机反应现象归类 能使溴水因反应而褪色的 烯烃 炔烃 苯酚 醛及含醛基的物质 能使酸性KMnO4溶液褪色的 烯烃 炔烃 醇 苯的同系物 苯酚 醛及含醛基的物质如甲酸 甲酸盐 甲酸酯 葡萄糖 麦芽糖等 能发生显色反应的 苯酚与FeCl3 蛋白质与浓硝酸 淀粉与碘单质 能发生水解反应的有机物 卤代烃 酯 糖或蛋白质 8 有机反应现象归类 含氢量最高的有机物 一定质量的有机物燃烧 消耗量最大的是 CH4 完全燃烧时生成等物质的量的CO2和H2O的是 烯烃 环烷烃 饱和一元醛 酸 酯 通式符号CnH2nOx的物质 X 0 1 2 二 有机物结构与性质梳理9 重要有机物间的相互转变关系 1 烃的重要性质 15 2 烃的衍生物重要性质 3 芳香族化合物的重要性质 4 有机反应类型 4 有机反应类型 5 有机物的重要性质 二 有机物结构与性质梳理10 有机反应中的定量关系 1 烃和氯气的取代反应 被取代的H原子和被消耗的分子之间的数值关系为1 1 2 不饱和烃分子与H2 Br2 HCl等分子加成反应中 键与无机物分子的个数比关系分别为1 1 1 2 3 含 OH的有机物与Na的反应中 OH与H2分子的个数比关系为2 1 4 CHO与Ag或Cu2O的物质的量比关系为1 2 1 1 5 醇被氧化成醛或酮的反应中 被氧化的 OH和消耗的O2的个数比关系为2 1 6 酯化反应或形成肽中酯基或肽键与生成的水分子的个数比关系为1 1 7 1mol一元醇与足量乙酸反应生成1mol酯时 其相对分子质量将增加42 1mol二元醇与足量乙酸反应生成酯时 其相对分子质量将增加84 8 1mol某酯A发生水解反应生成B和乙酸时 若A与B的相对分子质量相差42 则生成1mol乙酸 若A与B的相对分子质量相差84时 则生成2mol乙酸 三 有机物推断一般方法 1 根据某物质的组成和结构推断同分异构体的结构 2 根据相互转变关系和性质推断物质结构 3 根据反应规律推断化学的反应方程式 4 根据物质性质和转化关系推断反应的条件和类型 5 根据高聚物结构推断单体结构 6 根据实验现象推断物质 7 根据有机物用途推断物质 1 某有机物的相对分子质量为58 根据下列条件回答问题 若该有机物只由碳 氢组成 则可能的结构简式为 若为含氧衍生物 且分子中有 CH3 则可能的结构简式为 若分子中无 CH3 又无 OH 但能发生银镜反应 则结构简式为 1 C4H10CH3CH2CH2CH3 CH CH3 3 2 C3H6OCH3CH2CHO CH3COCH3 3 C2H2O2OHCCHO A CH2 CH2B CH3CH2CH2CHOX CH3CH2CH2COOCH2CH3Y CH3COOCH2CH2CH2CH3 3 有机物A是一种含溴的酯 分子式为C6H9O2Br 已知有下列转化关系 B C D E均含有相同的碳原子数 B既能使溴水褪色 又能与Na2CO3反应放出CO2 D先进行氧化再消去即能转化为B 经测定E是一种二元醇 A 稀H2SO4 B D NaOH溶液 C E NaOH溶液 则A B C D E可能的结构简式为 A CH2 CHCOOCH2CH2CH2Br或CH2 CHCOOCH2CHCH3 BrB CH2 CHCOOHC CH2 CHCOONaD CH2CH2 CH2OH或CH3CH CH2OHE CH2 CH CH3 BrBrOHOH或CH2 CH2 CH2 OHOH 小结 1 有机推断题中审题的要点 文字 框图及问题要全面浏览 化学式 结构式要看清 隐含信息要善于发现 2 有机推断题的突破口信息的充分挖掘 抓住有机物间的衍生关系 3 解答问题中注意要点结构简式 分子式 方程式等书写要规范 做好有机推断题的3个 三 审题做好三审 1 文字 框图及问题信息2 先看结构简式 再看化学式3 找出隐含信息和信息规律找突破口有三法 1 数字2 官能团3 衍变关系答题有三要 1 要找关键字词2 要规范答题3 要找得分点 解题思路 一是剖析题意 分析已知条件和推断内容 弄清被推断物和其它有机物关系 二是抓好解题关键 找出解题突破口 然后联系信息和有关知识 应用规律进行逻辑推理或计算分析 作出正确的推断 练习1 有机物A B C都是仅含C H O三种元素的羧酸酯 它们的水解产物分子中全都含有苯环 A的水解混合液不能与FeCl3溶液发生显色反应 B和C的水解混合液分别都能使FeCl3溶液呈紫色 A的相对分子质量是其同系列中最小的 1 A的相对分子质量是 其结构简式为 2 B的相对分子质量比A少14 则B的结构简式为 3 C的相对分子质量和A相等 则C的可能结构有 填数字 种 写出其中的一种结构简式 1 212 2 3 7 2分 答案 2 已知醛在一定条件下可以发生如下转化 物质B是一种可以作为药物的芳香族化合物 请根据下图 所有无机产物均已略去 中各有机物的转变关系回答问题 1 A B的结构简式为 A B 2 一定条件下 能够与1molF发生反应的H2的最大用量是 3 G有多种同分异构体 其中能与金属反应且苯环上只有一个取代基的同分异构体的结构简式为 1 2 5 3 四 有机合成的常规方法1 引入官能团 引入 X的方法 烯 炔的加成 烷 苯及其同系物 醇的取代 引入 OH的方法 烯加水 醛 酮加氢 酯的水解 卤代烃的水解 糖分解为乙醇和CO2 引入C C的方法 醇 卤代烃的消去 炔的不完全加成 醇氧化引入C O 四 有机合成的常规方法2 消除官能团 消除双键方法 加成反应 消除羟基方法 消去 氧化 酯化 消除醛基方法 还原和氧化 四 有机合成的常规方法3 增长碳链 酯化 炔 烯加HCN 聚合等4 缩短碳链 酯水解 裂化或裂解 烯催化氧化 脱羧5 有机合成中的成环反应规律a 有机成环方式一种是通过加成 聚合反应来实现的 另一种是至少含有两个相同或不同官能团的有机分子 如多元醇 羟基酸 氨基酸通过分子内或分子间脱去小分子的成环 b成环反应生成的环上应至少含有3个原子 其中以形五员环或六员环比较稳定 5 有机合成中的成环反应规律 类型 加成成环醇分子间脱水成环醇分子内脱水成环醇与酸酯化成环 氨基和羧基同 CH2 OH CH2OH 2H2O HOCH2CH2CH2CH2OH H2O CH2 CHCH CH2 CH2 CH2 HOCH2CH2OH HOOCCOOH 2H2O HOCH2CH2CH2CH2COOH H2O 四 有机合成的常规方法6 关注外界条件对有机反应的影响 反应物相同 但反应条件 温度 浓度 用量 催化剂 反应介质和操作顺序 不同而导致生成物不同 温度的影响乙醇与浓H2SO4HCOOH Cu OH 2 常温蓝色沉淀 少量溶解 先常温后煮沸Cu2O沉淀 催化剂的影响 四 有机合成的常规方法6 关注外界条件对有机反应的影响 反应介质的影响R X与NaOH H2O水解成 醇消去成烯 四 有机合成的常规方法7 深刻理解醇的催化氧化 卤代烃及醇的消去反应 酯化反应等重要反应类型的实质 能够举一反三 触类旁通 联想发散 由乙醇的催化氧化 可推测 由乙醇的消去反应 可推测 四 有机合成的常规方法7 深刻理解醇的催化氧化 卤代烃及醇的消去反应 酯化反应等重要反应类型的实质 能够举一反三 触类旁通 联想发散 3 乙醇的脱水生成乙醚 4 酯化反应原理 五 有机合成的一般思路不论是自选原料还是利用指定原料 在进行化学合成时 都要有一条合理的合成路线 所谓合理的路线就是应使我们设计合成途径符合以下要求 1 以尽量少的步骤实现原料到产品的转化 2 反应条件低 容易实现 3 用廉价原料制贵重产品 4 反应无可逆性 反应物充分利用 产物产量高且无副反应发生 5 产品容易分离 2006江苏 23 香豆素是广泛存在于植物中的一类芳香族化合物 大多具有光敏性 有的还具有抗菌和消炎作用 它的核心结构是芳香内酯A 其分子式为C9H6O2 该芳香内酯A经下列步骤转变为水杨酸和乙二酸 请回答下列问题 1 写出化合物C的结构简式 2 化合物D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 种 3 在上述转化过程中 反应步骤B C的目的是 4 请设计合理方案从 合成 用反应流程图表示 并注明反应条件 例 由乙醇合成聚乙烯的反应流程图可表示为 答案 1 2 9种 3 保护酚羟基 使之不被氧化 4