專題二有機(jī)五的合成與推斷_第1頁
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文檔簡介

專題二有機(jī)五的合成與推斷第1頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月考綱要求:綜合應(yīng)用各類有機(jī)化合物的不同性質(zhì),進(jìn)行區(qū)別、鑒定、分離、提純或推導(dǎo)未知物的結(jié)構(gòu)簡式。組合多個(gè)化合物的化學(xué)反應(yīng),合成具有指定結(jié)構(gòu)簡式的產(chǎn)物。題型特征:有機(jī)合成推斷題是高考考查的熱點(diǎn)題型;著眼于主要官能團(tuán)性質(zhì)

立意,結(jié)合生活、生產(chǎn)中常見物質(zhì);根據(jù)有機(jī)物的衍變關(guān)系立意,

以新藥、新材料的合成為情景,引入新信息,組合多個(gè)化學(xué)反應(yīng),設(shè)計(jì)成合成路線框圖題,組成綜合性有機(jī)化學(xué)題,融計(jì)算、分析、推斷為一體。解題思路:找出解題的關(guān)鍵(突破口),結(jié)合順推法、逆推法、綜合比較法猜測驗(yàn)證法等常見題型:敘述性質(zhì)式、框架圖式第2頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月

突破口一:物質(zhì)的特征性質(zhì)

突破口二:反應(yīng)的特征條件

突破口三:物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系突破口四:物質(zhì)化學(xué)式展開突破口五:物質(zhì)式量等數(shù)據(jù)突破口六:題目所給的信息之有機(jī)推斷有機(jī)專題第3頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月(2006年理綜)29(21分)薩羅(Salol)是一種消毒劑,它的分子式為C10H10O3,其分子模型如下圖所示(圖中球與球之間的連線代表化學(xué)鍵,如單鍵、雙鍵等):(1)根據(jù)右圖模型寫出薩羅的結(jié)構(gòu)簡式:

。(2)薩羅經(jīng)水解、分離、提純可得到純凈的苯酚和水楊酸(鄰羥基苯甲酸)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)方案,說明苯酚、碳酸、水楊酸的酸性依次增強(qiáng)(用化學(xué)方程式表示)。(3)同時(shí)符合下列四個(gè)要求的水楊酸的同分異構(gòu)體共有種。①含有苯環(huán);②能發(fā)生銀鏡反應(yīng),不能發(fā)生水解反應(yīng);③在稀NaOH溶液中,1mol該同分異構(gòu)體能與2molNaOH發(fā)生反應(yīng);④只能生成兩種一氯代物。第4頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月(4)從(3)確定的同分異構(gòu)體中任選一種,指定為下列框圖中的A。

寫出下列兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式(有機(jī)物用結(jié)構(gòu)簡式表示),并指出相應(yīng)的反應(yīng)類型。①AB

。反應(yīng)類型:

。②B+DE

。反應(yīng)類型:

。(5)現(xiàn)有水楊酸和苯酚的混合物,它們的物質(zhì)的量之和為nmol。該混合物完全燃燒消耗aLO2,并生成bgH2O和cLCO2(氣體體積均為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)。①分別寫出水楊酸和苯酚完全燃燒的化學(xué)方程式(有機(jī)物可用分子式表示)。②設(shè)混合物中水楊酸的物質(zhì)的量為xmol,列出x的計(jì)算式。第5頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月解析:

還原反應(yīng)(加成反應(yīng))還原反應(yīng)(加成反應(yīng))如選用+H2O作為A寫入方程式同樣給分。酯化反應(yīng)(寫取代反應(yīng)同樣給分)第6頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月(5)①C7H6O3+7O2=7CO2+3H2OC6H6O+7O2=6CO2+3H2O②由7x+6(n-x)=,解得x=-6n(或x=-或x=-)?!驹u(píng)說】

本題比較新穎別致,考查的知識(shí)面也比較廣闊,充分體現(xiàn)了“基礎(chǔ)與能力的融合”。今年的化學(xué)試題主要是通過創(chuàng)新試題的設(shè)計(jì)形式來考查能力。第7頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月中學(xué)有機(jī)化學(xué)內(nèi)容1.有機(jī)基本概念和理論包括基團(tuán)、官能團(tuán)、同分異構(gòu)體、同系物、反應(yīng)類型、有機(jī)命名、化學(xué)鍵(單鍵、雙鍵、叁鍵)、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式、同位素示蹤法等。2.有機(jī)化合物包括烴、烴的衍生物、糖類油脂蛋白質(zhì)、合成材料四塊。3.化學(xué)實(shí)驗(yàn)包括乙烯和乙炔的實(shí)驗(yàn)室制備、石油的蒸餾、鹵代烴的水解、乙醇與鈉的反應(yīng)、乙醇的催化氧化、乙醛的銀鏡反應(yīng)、乙醛與新制Cu(OH)2的反應(yīng)、乙酸的酯化反應(yīng)、酯的水解反應(yīng)、葡萄糖與銀氨溶液和新制Cu(OH)2反應(yīng)、蔗糖的水解反應(yīng)、淀粉和纖維素的水解反應(yīng)、蛋白質(zhì)的鹽析變性實(shí)驗(yàn)等。4.與生活、化工、生產(chǎn)相關(guān)內(nèi)容包括石油、塑料、合成橡膠、合成纖維、肥皂和洗滌劑、有機(jī)溶劑、食品添加劑等。5.有機(jī)計(jì)算包括有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算、有機(jī)物燃燒耗氧量計(jì)算、含碳量計(jì)算、平均值法應(yīng)用、有機(jī)分子組成和結(jié)構(gòu)的確定等。其中有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算和有機(jī)物組成和結(jié)構(gòu)的確定是重點(diǎn)。第8頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月有機(jī)復(fù)習(xí)策略淺析1、把握“一個(gè)衍變”,即有機(jī)物之間相互衍生關(guān)系。進(jìn)行綜合分析并加以推斷,關(guān)鍵是掌握如下重要的烴與烴的衍生物之間的知識(shí)鏈。乙烯輻射一大片,醇醛酸酯一條線

第9頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月關(guān)注:①一個(gè)“有機(jī)三角”

“有機(jī)三角”不僅可以實(shí)現(xiàn)官能團(tuán)的轉(zhuǎn)換(即有機(jī)物類別的轉(zhuǎn)換)而且可以增加或減少官能團(tuán)的數(shù)目,在有機(jī)推斷中占有特殊的位置。

②一條“氧化鏈”存在這樣氧化關(guān)系的是:

在此變化的過程中,碳數(shù)是不變,而官能團(tuán)在衍變。第10頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月2、用活“兩個(gè)量”,即分子式與分子量

(1)用活分子式

通過觀察分子式變化,尤其是碳數(shù)的變化,可以推斷有機(jī)物可能發(fā)生的反應(yīng):a、C數(shù)不變,則只是官能團(tuán)之間的相互轉(zhuǎn)化,如:CH2=CH2→CH3CH2OH→CH3CHO→CH3COOHb、C數(shù)增加,則可能發(fā)生的是酯化反應(yīng)等c、C數(shù)減少,則可能是酯的水解、脫酸反應(yīng)等第11頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月例題2:(2002全國理綜)如圖所示:淀粉水解可產(chǎn)生某有機(jī)化合物A,A在不同的氧化劑作用下,可以生成B(C6H12O7)或C(C6H10O8),B和C都不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。A、B、C都可以被強(qiáng)還原劑還原成為D(C6H14O6),B脫水可得到五元環(huán)的酯類化合物E或六元環(huán)的酯類化合物F。已知,相關(guān)物質(zhì)被氧化的難易次序是:RCHO最易;RCH2OH次之;最難。

請(qǐng)推斷A、B、C、D、E、F的結(jié)構(gòu)簡式。第12頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月[解析]:此題材突破口在運(yùn)用分子式中碳數(shù)守恒及特殊反應(yīng)來解題。

①由淀粉水解產(chǎn)物為A可知,A可能為單糖或二糖。又由A氧化生成生成B或C的分子式可知A中含有6個(gè)C(C數(shù)守恒),所以A為單糖,其分子式為C6H1206。

②A(C6H1206)B(C6H12O7)可知氧化增加一個(gè)氧原子,而且B不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),可推知A中含有—CHO。由此可推知A分子式HOCH2(CHOH)4CHO,其它可迎難而解。答案:A.HOCH2(HOH)4CHOB.HOCH2(CHOH)4COOHC.HOOCH2(CHOH)4COOHD.HOCH2(CHOH)4CH2OH第13頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月(2)用活分子量關(guān)系如下:有機(jī)物若為烴與烴的衍生物時(shí),根據(jù)C、H、O的原子量有如下等量關(guān)系:

C~12H、O~CH4如:C3H8C2H4O(CH3CHO)結(jié)論:含n個(gè)碳的飽和烷烴與含(n-1)個(gè)碳飽和一元醛的分子量相等C3H8O(CH3CH2CH2OH)C2H4O2(CH3COOH)結(jié)論:含n個(gè)碳的飽和一元醇與含(n-1)個(gè)碳飽和一元羧酸的分子量相等

①若有機(jī)物分子量相同,根據(jù)“等量代換法”來解題。

CH4~OCH4~O第14頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月例題3:某有機(jī)物的分子量為58,根據(jù)下列條件回答問題:⑴若有機(jī)物只由碳、氫組成,則可能的結(jié)構(gòu)簡式:

⑵若為含氧衍生物,且分子中有—CH3,則可能的結(jié)構(gòu)簡式:

⑶若分子中無—CH3,又無—OH,但能發(fā)生銀鏡反應(yīng),則結(jié)構(gòu)簡式:⑷分子中有—OH,無C=C,則結(jié)構(gòu)簡式:第15頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月[解析]:

①有機(jī)物為烴類,可根據(jù)所學(xué)烴類通式,用商余法求其分子式:58/14=4余2,符合CnH2n+2通式,則其分子式為C4H10,結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH2CH3或(CH3)2CHCH3②若有機(jī)物為烴的含氧衍生物,根據(jù)C、H、O的原子量有如下等量關(guān)系:C~12H、O~CH4,依據(jù)這些等量關(guān)系進(jìn)行代換,則有:

C4H8C3H6OC2H2O2由分子式C3H6O,且分子中有—CH3,可推知⑵的答案為:CH3CH2CHO或CH3COCH3③能發(fā)生銀鏡反應(yīng),可推知:該分子中含有—CHO,又因?yàn)闊o—CH3和—OH,則分子式C2H2O2可推知:OHC—CHO④由題意可知:分子中有—OH,無C=C而分子式為:C3H6O或C2H2O2,則可推知其結(jié)構(gòu)簡式為:

CH2—CH—OHCH2CH4~OCH4~O第16頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月②若有機(jī)物分子量不同,根據(jù)有機(jī)物的分子量的“差量的規(guī)律”來解題。其規(guī)律如下:Ⅰ、酯化反應(yīng)若用乙醇酯化:RCOOH+HOCH2CH3→RCOOC2H5+H2O,則RCOOC2H5和RCOOH分子量相差:28若用乙酸酯化:RCH2OH+HOOCCH3→RCH2OOCCH3+H2OⅡ、氧化反應(yīng)即從醇→醛△M=2從醛→羧酸△M=16從醇→羧酸△M=14Ⅲ、取代反應(yīng)RCH3RCH2Cl△M=35.5-1

根據(jù)有機(jī)物分子量變化并結(jié)合反應(yīng)條件來推出框圖間發(fā)生的反應(yīng)類型,也可推究有機(jī)物的結(jié)構(gòu)變化。Cl2則RCH2OOCCH3和RCH2OH分子量相差:42第17頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月突破口一:物質(zhì)的特征性質(zhì)第18頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月突破口一:物質(zhì)的特征性質(zhì)1、物理性質(zhì)有特殊性質(zhì)的有機(jī)物:2、化學(xué)性質(zhì)1、能溶于水的:低碳的醇、醛、酸、鈉鹽,如乙(醇、醛、酸)乙二醇、丙三醇、苯酚鈉2、難溶于水的:烴,鹵代烴,酯類,硝基化合物比水輕:烴(汽油、苯及其同系物、己烷、己烯)酯(如乙酸乙酯)、油脂比水重:硝基苯,溴苯CCl4,(二)溴乙烷、液態(tài)苯酚3、微溶于水:苯酚、苯甲酸4、苯酚溶解的特殊性:常溫微溶,65℃以上任意溶5.常溫下為氣體的有機(jī)物:烴(C<4)甲醛6、有毒物質(zhì):涂料油漆中的苯、硝基苯,假酒中的甲醇,居室裝修產(chǎn)生的甲醛氣體1.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的物質(zhì):2.能使高錳酸鉀酸性溶液褪色的物質(zhì):3.能使溴水褪色的物質(zhì):4.能被氧化的物質(zhì):5.顯酸性的有機(jī)物:6.能使蛋白質(zhì)變性的物質(zhì):7.既能與酸又能與堿反應(yīng)的有機(jī)物:8.能與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的有機(jī)物:9、有明顯顏色變化的有機(jī)反應(yīng):練習(xí)1第19頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月3、根據(jù)典型反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)可能官能團(tuán)能與NaHCO3反應(yīng)的羧基能與Na2CO3反應(yīng)的羧基、酚羥基能與Na反應(yīng)的羧基、酚羥基、醇羥基與銀氨溶液反應(yīng)產(chǎn)生銀鏡醛基含有-CHO且-CHO~2Ag,如醛類、甲酸、甲酸鹽、甲酸酯、葡萄糖、果糖等。與新制氫氧化銅產(chǎn)生磚紅色沉淀(溶解)含有—CHO且—CHO~Cu2O,如甲酸、甲酸鹽、甲酸酯、葡萄糖、果糖等。(若溶解則含—COOH)使溴水褪色含有C=C、C≡C、或—CHO加溴水產(chǎn)生白色沉淀或遇Fe3+顯紫色酚類能使酸性KMnO4溶液褪色C=C、C≡C、酚類或—CHO、苯的同系物等第20頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月第21頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月第22頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月第23頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月突破口一:物質(zhì)的特征性質(zhì)第24頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月突破口二:反應(yīng)的特征條件第25頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月第26頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月1、能與NaOH反應(yīng):[酚-OH;羧酸;酯鍵(-COO-)水解;肽鍵的水解]NaOH的醇溶液加熱----鹵代烴的消去2、H2SO4

涉及到的有機(jī)反應(yīng)[濃H2SO4——醇的消去(170℃)、硝化(50—60℃)、酯化(△)、;稀H2SO4——

酯的水解(△),淀粉的水解(△)]3、[Ag(NH3)2]OH銀銨溶液和Cu(OH)2懸濁液的反應(yīng)[醛、甲酸類物質(zhì)(包括甲酸、甲酸鹽、甲酸酯)、單糖、麥芽糖、其他含醛基的物質(zhì)]4、溴水或溴的CCl4溶液---烯烴、炔烴的加成;酚的取代。5、其他:O2/Cu(△)醇的催化氧化,液溴/Fe(苯及其同系物的取代),Cl2光照(鏈烴基上的取代)。6、H2、催化劑加成:----烯烴、炔烴的加成;芳香烴的加成;醛基(酮基)還原成醇。突破口二:反應(yīng)的特征條件第27頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月練習(xí)2:芳香化合物A、B互為同分異構(gòu)體,B的結(jié)構(gòu)簡式是

。A經(jīng)①、②兩步反應(yīng)得C、D和E。B經(jīng)①、②兩步反應(yīng)得E、F和H。上述反應(yīng)過程、產(chǎn)物性質(zhì)及相互關(guān)系如圖所示。突破口二:反應(yīng)的特征條件第28頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月(1)寫出E的結(jié)構(gòu)簡式

。(2)A有2種可能的結(jié)構(gòu),寫出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡式

(3)F和小粒金屬鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式是

,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

,反應(yīng)類型是

。(4)寫出F在濃H2SO4作用下在170℃發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

,反應(yīng)類型是

。(5)寫出F與H在加熱和濃H2SO4催化作用下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

______________________實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

,反應(yīng)類型是

。(6)在B、C、D、F、G、I化合物中,互為同系物的是

[答案]

32C2H5OH+2Na2C2H5ONa+H2;有氣體產(chǎn)生,置換反應(yīng)6C和F04海南突破口二:反應(yīng)的特征條件第29頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月突破口三:物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系例1、含有苯環(huán)的化合物A有下列一系列變化關(guān)系,其中D能使FeCl3顯紫色,E、F、G能發(fā)生銀鏡反應(yīng):且知,A在苯環(huán)上一溴代物只有二種1)A的結(jié)構(gòu)簡式________________________2)反應(yīng)①—⑤中可看成取代反應(yīng)的有________3)寫出下列反應(yīng)方程式

B→D:

C+F→H:第30頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月突破口三:物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系

某些反應(yīng)類型是一些有機(jī)物所特有的,只要抓住這些特征轉(zhuǎn)化關(guān)系,也就找到了解決問題的突破口。例如:上題中重要的轉(zhuǎn)化關(guān)系第31頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月突破口三:物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系第32頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月突破口三:物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系

重要的轉(zhuǎn)化關(guān)系(1)重要的中心物質(zhì):烯烴(2)一個(gè)重要轉(zhuǎn)化關(guān)系:(3)重要的中心反應(yīng):

酯的生成和水解及肽鍵的生成和水解(4)高分子化合物的形成:

加聚反應(yīng),縮聚反應(yīng)(羥基酸的酯化,氨基酸脫水)(5)有機(jī)物成環(huán)反應(yīng):

a.二元醇與二元羧酸的酯化,

b.羥基酸的分子內(nèi)或分子間酯化,

c.氨基酸脫水,第33頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月突破口四:物質(zhì)化學(xué)式的展開例4、(05年江蘇一模)某制糖廠以甘蔗為原料制糖,同時(shí)得到大量的甘蔗渣,對(duì)甘蔗進(jìn)行綜合利用,不僅可以提高經(jīng)濟(jì)效益,而且還能防止環(huán)境污染,現(xiàn)按以下方式進(jìn)行:

已知F、H均是具有香味的液體,F(xiàn)為E的三聚合物,并具有特殊的6元環(huán)狀對(duì)稱結(jié)構(gòu),試填空:(1)A的名稱

;H的名稱

;(2)D—E的化學(xué)方程式

;(3)G—H的化學(xué)方程式

;(4)F的結(jié)構(gòu)簡式:

。第34頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月1、常見有機(jī)化合物的通式:(重視常見)①CnH2n(n≥3),單烯烴與環(huán)烷烴②CnH2n-2(n≥3),單炔烴、二烯烴、環(huán)單烯烴③CnH2n-6(n≥6),苯及其同系物與多烯④CnH2n+2O(n≥2),飽和一元醇和醚⑤CnH2nO(n≥3),飽和一元醛、酮和烯醇⑥CnH2nO2(n≥2),飽和一元羧酸、酯、羥基醛⑦CnH2n-6O(n>6),一元酚、芳香醇、芳香醚⑧CnH2n+1NO2,氨基酸和一硝基化合物⑨C6H12O6,葡萄糖和果糖,⑩C12H22O11,蔗糖和麥芽糖2、重視化學(xué)式的缺H數(shù):猜測可能官能團(tuán)(還需驗(yàn)證)突破口四:物質(zhì)化學(xué)式的展開練習(xí)第35頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月由式量→分子式物質(zhì)特征性質(zhì)→結(jié)構(gòu)1、已知式量的處理方法:(1)結(jié)合實(shí)驗(yàn)式,確定分子式。(2)結(jié)合有機(jī)物通式,判斷可能的官能團(tuán)。(3)(式量-n×16)÷12=最大C個(gè)數(shù)(烴及烴的含氧衍生物)(式量-n×16)÷14=最大CH2個(gè)數(shù)±余或缺H數(shù)(烴及烴的含氧衍生物)2、重要的數(shù)據(jù)關(guān)系:符合一定碳?xì)浔?物質(zhì)的量比)的有機(jī)物C:H=1:1的有乙炔、苯、苯乙烯、苯酚等C:H=1:2的有甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖、單烯烴等。C:H=1:4的有甲烷、甲醇、尿素等突破口五:物質(zhì)式量等數(shù)據(jù)第36頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月(3)式量相同的有機(jī)物和無機(jī)物(常見物質(zhì))

①式量為28的有:C2H4、N2、CO②式量為30的有:C2H6、NO、HCHO③式量為44的有:C3H8、CH3CHO、CO2、N2O④式量為46的有:C2H5OH、HCOOH,NO2⑤式量為60的有:C3H7OH、CH3COOH、HCOOCH3、SiO2

⑥式量為74的有:C4H9OH、C2H5COOH、C2H5OC2H5、Ca(OH)2、HCOOC2H5、CH3COOCH3(4)有特殊數(shù)據(jù)的有機(jī)物歸納(1)含氫量最高的有機(jī)物是:CH4(2)一定質(zhì)量的有機(jī)物燃燒,耗氧氣量最大的是:CH4(3)完全燃燒時(shí)生成等物質(zhì)的量的CO2和H2O的:烯烴、環(huán)烷烴、飽和一元醛、酮、酸、酯;(符合通式CnH2nOx的物質(zhì),x=0,1,2…

(4)M增加16則引入一個(gè)O;M增加42則一元醇與乙酸反應(yīng)生成酯...(5)重要的數(shù)據(jù)關(guān)系:M[C(n+1)H2(n+1)+2O]=M[CnH2nO2]突破口五:物質(zhì)式量等數(shù)據(jù)練習(xí)第37頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月突破口五:物質(zhì)式量等數(shù)據(jù)(1)1mol—CHO2molAg或2molCu2O(2)RCH2OHRCHORCOOHM(M-2)(M+14)(3)RCH2OHCH2COOCH2R(M)(M+42)(4)RCOOHRCOOC2H5

(M)

(M+28)(5)質(zhì)量:m(酯)=m(酸)+m(醇)-m(水)碳原子數(shù):N(酯)=N(酸)+N(醇)

氫原子數(shù):N(酯)=N(酸)+N(醇)-2

O2催化劑O2催化劑CH3COOH濃硫酸CH3CH2OH催化劑第38頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月例題4:

(1996年全國統(tǒng)一)已知:乙酸CH3CH2OHCH3COOC2H5

(分子量46)(分子量88)乙酸酐R—CH—OHR—CH=O+H2O(不穩(wěn)定,R代表烴基)自動(dòng)失水現(xiàn)有只含有C、H、O的化合物A~F,有關(guān)它們的某些信息,已注明下圖所示的方框內(nèi)。①在化合物A~F中有酯的結(jié)構(gòu)的化合物是(填寫字母代號(hào))

②寫出A和F的結(jié)構(gòu)簡式:A

;F

。OH第39頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月[解析]:

本題考查了有機(jī)化學(xué)醇、醛、羧酸和酯等多種烴的衍生物及相關(guān)官能團(tuán)的性質(zhì),也考查了考生應(yīng)用新信息的自學(xué)能力(即由式量變化推測結(jié)構(gòu)),將知識(shí)統(tǒng)攝成規(guī)律進(jìn)行創(chuàng)造性思維的能力。

本題給予的信息,是乙醇+乙酸(乙酸酐)→乙酸乙酯,特別標(biāo)明了分子量的變化。一個(gè)醇羥基(—OH)變?yōu)橐宜狨H3COO—),分子量增加42,分子量的變化可以提供推結(jié)構(gòu)的補(bǔ)充信息。

仍用類似于題目的框圖,將有的信息轉(zhuǎn)變?yōu)椴糠纸Y(jié)構(gòu)。A、B有銀鏡反應(yīng),就寫它們有醛基,可以被中和,就寫它們有羧基等,得下圖,乙酸、乙酸酐用來跟醇生成酯。第40頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月而A→B、A→D都是—H轉(zhuǎn)變?yōu)椤狾OCCH3,已知分子量增加42,現(xiàn)在我們比較A→D和A→B→C,D和C都是經(jīng)過氧化的,但C多了一步酯化,但C多了一步酯化,用乙酸酯化分子量應(yīng)增加42,而C比D卻多了84(190–106),因此,可推知A中有2個(gè)—OH。

再模仿題目教給的方法,可以從分子量的變化來推究有機(jī)物的結(jié)構(gòu)變化:一個(gè)—CHO轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)—COOH,分子量應(yīng)增加16,D是A的氧化產(chǎn)物,A的分子量應(yīng)該比D小16,所以A的分子量是106-16=90。【注:若A含2個(gè)或2個(gè)以上的—CHO,則A的分子量至少應(yīng)大于4×29=116,這與106相比較可知為不可能?!?/p>

綜合A的信息:分子量為90,有1個(gè)CHO(29),2個(gè)—OH(2×17=34),則殘基的式量為90-29-34=27。它必須有2個(gè)碳原子(這樣才能各連一個(gè)—OH),所以得A的結(jié)構(gòu)簡式:CH2(OH)CH(OH)CHO

。有了A的結(jié)構(gòu),其它B~F的結(jié)構(gòu)就迎刃而解了。第41頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月③若有機(jī)物的分子量不能確定,采用討論與必然分析相結(jié)合法來解題。例題5:(97全國高考)A和B都是芳香族化合物,1molA水解得到1molB和1mol醋酸。A、B的式量都不超過200,完全燃燒都只生成CO2和H2O。且B分子中碳和氫總的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65.2%。A溶液具有酸性,不使三氯化鐵溶液顯色。(

1)A、B式量之差為

(2)1個(gè)B中應(yīng)有

個(gè)氧原子(3)A的分子式

(4)B可能的三種結(jié)構(gòu)簡式是

,

,

。[解析]:本題借助不完全的數(shù)據(jù),推導(dǎo)有機(jī)物分子量,由此再來推導(dǎo)可能的分子式和結(jié)構(gòu)簡式,考查有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和邏輯思維能力,幾個(gè)小問是引導(dǎo)答題的臺(tái)階。第42頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月①A水解后得到B和醋酸,從酯的水解通式A+H2O→B+CH3COOH,可以看出A與B的式量之差為60=42。②∵A、B的式量都不超過200,∴B的式量不超過200–42=158,又因?yàn)锳分子中有羧酸(由A溶液顯酸性,但不能使FeCl3溶液顯色推知),則B分子中也應(yīng)含有—COOH,且B是A的水解產(chǎn)物且B屬醇類應(yīng)含有一個(gè)—OH,這樣B分子中至少含有3個(gè)氧原子,以此為突破口,采用討論與必然分析相結(jié)合法求B的分子量。③∵B分子中碳和氫總的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65.2%,∴B中含氧量為1–65.2%=34.8%,若B中含有3個(gè)氧原子,可計(jì)算B的分子量=16×3/0.348=138<158,若B中含有4個(gè)氧原子,其式量應(yīng)為164/0.348=184>158,應(yīng)舍去,從而確定B中含有的氧原子數(shù)必須小于4而大于或等于3,由此可確定B中必含有3個(gè)O,所以B的式量為138。④綜合B的信息:式量為138,其中含有1個(gè)—COOH(45),還有1個(gè)—OH(17),由此可確定殘基的式量為138–45–17=76,其分子式為—C6H4—,應(yīng)為苯環(huán),從而確定B的分子式為C7H6O3,相應(yīng)A的分子式為C9H8O4。既然B有—COOH、—OH和苯環(huán),就可寫出鄰、間、對(duì)位羥基苯甲酸的3種結(jié)構(gòu)簡式。答案:⑴42;⑵3;⑶C9H8O4;(4)第43頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月練習(xí):某有機(jī)化合物A的相對(duì)分子質(zhì)量(分子量)大于110,小于150。經(jīng)分析得知,其中碳和氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和為52.24%,其余為氧。請(qǐng)回答:⑴該化合物分子中含有幾個(gè)氧原子,為什么?⑵該化合物的相對(duì)分子質(zhì)量(分子量)是

。⑶該化合物的化學(xué)式(分子式)是

。⑷該化合物分子中最多含

個(gè)官能團(tuán)。

[答案]⑴4個(gè)氧原子。因?yàn)椋?10<A的相對(duì)分子質(zhì)量<150氧在分子中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-52.24%=47.76%所以52.5<分子中氧原子的相對(duì)原子質(zhì)量之和<71.6又因?yàn)橹挥?個(gè)氧原子的相對(duì)原子質(zhì)量之和(64)符合上述不等式,所以化合物A中含4個(gè)氧原子。⑵134⑶C5H10O4⑷1(05全國卷Ⅱ)突破口五:物質(zhì)式量等數(shù)據(jù)第44頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月突破口六:題目所給的信息例6、法國伊夫·肖萬和美國羅伯特·格拉布及理查德·施羅克因在烯烴的復(fù)分解方法方面所取得的成就而獲得2005年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。金屬卡賓是指一類有機(jī)分子,其中有一個(gè)碳原子與一個(gè)金屬原子以雙鍵連接,它們也可以看做一對(duì)拉著雙手的舞伴,在與烯烴分子相遇后,兩對(duì)舞伴會(huì)暫時(shí)組合起來;手拉手跳起四人舞蹈,隨后它們“交換舞伴”,組合成兩個(gè)新分子,其中一個(gè)是新的烯烴分子,另一個(gè)是金屬原子和它的新舞伴;后者會(huì)繼續(xù)尋找下一個(gè)烯烴分子,再次“交換舞伴”。以下是利用烯烴復(fù)分解反應(yīng)進(jìn)行的合成,其中M==CH2為金屬卡賓(Grubbs)。(1)寫出(a)、(b)反應(yīng)的化學(xué)方程式

;

。(2)從整個(gè)過程來看,金屬卡賓的作用是

。(3)寫出卡賓在一定條件下可形成的CH2的電子式

。第45頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月利用信息進(jìn)行有機(jī)物結(jié)構(gòu)推斷:閱讀和理解——信息的內(nèi)容

信息與問題間的關(guān)系分析——

挖掘信息中的隱含條件處理信息要充分、細(xì)微表述——準(zhǔn)確的化學(xué)語言機(jī)械性——定勢(shì)敏捷、聯(lián)系性——與已知知識(shí)聯(lián)系應(yīng)用——突破口六:題目所給的信息第46頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月突破口六:題目所給的信息(06全國Ⅱ)(15分)莽草酸是合成治療禽流感的藥物——達(dá)菲(Tamiflu)的原料之一。莽草酸是A的一種異構(gòu)體。A的結(jié)構(gòu)簡式如下:(1)A的分子式是

。(2)A與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式(有機(jī)物用結(jié)構(gòu)簡式表示)是(3)A與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式(有機(jī)物用結(jié)構(gòu)簡式表示)是(4)17.4克A與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng),計(jì)算生成二氧化碳的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(5)A在濃硫酸作用下加熱可得到B(B的結(jié)構(gòu)簡式為),其反應(yīng)類型

。(6)B的同分異構(gòu)體中既含有酚羥基又含有酯基的共有

種,寫出其中一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式

。

練習(xí)第47頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月練習(xí).蘇丹紅一號(hào)(sudanⅠ)是一種偶氮染料,不能作為食品添加劑使用。它是由苯胺和2-萘酚為主要原料制備的,它們的結(jié)構(gòu)簡式如下所示:(1)蘇丹紅一號(hào)的化學(xué)式(分子式)為

(2)在下面化合物(A)~(D)中,與2-萘酚互為同分異構(gòu)體的有(填字母代號(hào))

(3)上述化合物(C)含有的官能團(tuán)是

(4)在適當(dāng)?shù)臈l件下,2-萘酚經(jīng)反應(yīng)可得到芳香化合物E(C8H6O4),1molE與適量的碳酸氫鈉溶液反應(yīng)可放出二氧化碳44.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),E與溴在有催化劑存在時(shí)反應(yīng)只能生成兩種一溴取代物,兩種一溴取代物的結(jié)構(gòu)簡式分別是

,E與碳酸氫鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式是

。(5)若將E與足量乙醇在濃硫酸作用下加熱,可以生成一個(gè)化學(xué)式(分子式)為C12H14O4的新化合物,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是

反應(yīng)類型是

。突破口六:題目所給的信息第48頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月第49頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月第50頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月第51頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月第52頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月第53頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月第54頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月第55頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月第56頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月第57頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月第58頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月第59頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月

有機(jī)合成題是高考考查的熱點(diǎn)題型,大都以信息給予題的形式出現(xiàn)。有機(jī)物的合成實(shí)質(zhì)上是官能團(tuán)的轉(zhuǎn)變,主要利用有機(jī)反應(yīng)規(guī)律,據(jù)所給原料和條件,采用使有機(jī)物的碳鏈增長或縮短,鏈狀結(jié)構(gòu)變成環(huán)狀結(jié)構(gòu),官能團(tuán)的引入、保護(hù)或轉(zhuǎn)換等方法達(dá)到合成指定有機(jī)物的目的,從而考查學(xué)生的綜合素質(zhì)。有機(jī)合成第60頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月一、有機(jī)合成路線選擇的基本要求

條件合適、操作方便原理正確、步驟簡單(產(chǎn)率高)原料豐富、價(jià)格低廉產(chǎn)物純凈、污染物少(易分離)第61頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月二、有機(jī)合成題的解題思路首先確定要合成的有機(jī)物含什么官能團(tuán),它屬于哪一類有機(jī)物。然后對(duì)比原料,看是否有官能團(tuán)的引入、消除、衍變及碳鏈增減。據(jù)有機(jī)物結(jié)構(gòu)將其劃分為“若干部分”,據(jù)此確定合成原料——反應(yīng)物。

CH3COOCH2CH2OOCH3

讀懂并利用信息,據(jù)1、2選擇正確的么應(yīng)及合成步驟。第62頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月三、有機(jī)合成題的常規(guī)解題方法1順合成法:即正向思維法,從已知原料入手,找出合成所需的中間產(chǎn)物,逐步推向待合成的有機(jī)物。其思維程序是:原料中間產(chǎn)物產(chǎn)品2逆合成法:即采用逆向思維方法,從產(chǎn)品組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)入手,逆推出合成該物質(zhì)的前一步有機(jī)物X,若X不是原料,再進(jìn)一步逆推出X又是如何從另一有機(jī)物Y經(jīng)一步反應(yīng)而制得,如此至推到題目給定的原料。產(chǎn)物XY原料一步一步3綜合比較法:此法是采用綜合思維的方法,將正向思維或逆向推導(dǎo)出的幾種合成途徑進(jìn)行比較,從而得出最佳合成路線。第63頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月四、有機(jī)合成相關(guān)知識(shí)歸納1官能團(tuán)的引入:(1)引入羥基——OHa.烯烴與水加成;b.醛、酮與H2加成;c.鹵代烴堿性水解;d.酯的水解(2)引入鹵原子——Xa.烴與X2取代;b.不飽和烴與HX或X2加成;c.醇與HX取代等。第64頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月

(3)引入雙鍵a.某些醇的消去;b.鹵代烴的消去;c.某些醇的催化氧化。2官能團(tuán)的消去:a.通過加成消去不飽和鍵。b.通過消去或氧化或酯化等消去羥基(——OH)c.通過加成或氧化等消去醛基(——CHO)d.通過與堿石灰共熱消去羧基(制CH4)第65頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月

根據(jù)合成需要(有時(shí)題目信息會(huì)明示某些衍變途徑),可進(jìn)行有機(jī)物的官能團(tuán)衍變,以使中間物向產(chǎn)物遞進(jìn)。常見的有三種方式。3官能團(tuán)的衍變:①利用官能團(tuán)的衍生關(guān)系進(jìn)行衍變,如:伯醇醛羧酸[O]+H2[O]②通過某種化學(xué)途徑使一個(gè)官能團(tuán)變?yōu)閮蓚€(gè),如:CH3CH2OHCH2=CH2CH2—CH2CH2—CH2

ClClOHOH消去-H2O加成Cl2水解NaOH③通過某種手段,改變官能團(tuán)的位置。CH3CH2CH2CH3CHCH3

OHOHCH3CH=CH2CH3CHCH3

Cl消去HCl加成水解第66頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月4碳骨架的增減①增長:有機(jī)合成中碳鏈增長,一般會(huì)以信息形式給出,常見方式為有機(jī)物與HCN反應(yīng)以及不飽和化合物間的加成、聚合等。如:羥醛縮合、羰基與格林試劑加成等。②變短:烷烴的裂化、裂解,烯烴及苯的同系物的氧化,羧酸鹽脫羧反應(yīng)等。第67頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月例2已知①溴單質(zhì)通常與C=C起加成反應(yīng),但在高溫下溴易取代與C=C直接相連的碳原子上的氫原子R1—C=C—CH2—R4+Br2R1—C=C——CH—R4+

HBrR2R3R2R3Br②與苯環(huán)直接相連的側(cè)鏈碳原子上的氫原子在光照下也易被溴取代

R1R1—CH—R2+Br2—C—R2+HBrBr據(jù)以上信息:由正丙苯—CH2CH2CH3合成—CH2—CH—CH2

OHOHOH400℃光第68頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月解析:—CH—CH—CH2BrBrBr—CH=CH—CH3—CH=CH—CH2Br—CH—CH2—CH3Br—CH—CH—CH2OHOHOH—CH2CH2CH3

第69頁,課件共77頁,創(chuàng)作于2023年2月例3:已知:①R——x+MgR——Mgx(格林試劑)無水乙醚OOMgXOH②R1—C—R2+R—MgxR1—C—R2R1—C—R2RRH2O據(jù)以上信息,以苯、溴

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