專題突破(四)　有機物的推斷與合成路線解題突破 教學(xué)設(shè)計

一、有機物推斷的突破方法1．根據(jù)有機化合物的性質(zhì)進(jìn)行突破(1)能使溴水褪色的有機物通常含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵或—CHO。(2)能使酸性KMnO4溶液褪色的有機物通常含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵、—CHO或為苯的同系物。(3)能發(fā)生加成反應(yīng)的有機物通常含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵、—CHO、或苯環(huán)，其中—CHO、和苯環(huán)一般只與H2發(fā)生加成反應(yīng)。(4)能發(fā)生銀鏡反應(yīng)或與新制氫氧化銅反應(yīng)生成磚紅色沉淀的有機物必含—CHO。(5)能與Na或K反應(yīng)放出H2的有機物含有—OH（醇羥基或酚羥基）或—COOH。(6)能與Na2CO3或NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2或使紫色石蕊溶液變紅的有機物必含—COOH。(7)遇FeCl3溶液顯紫色的有機物含酚羥基。(8)能發(fā)生消去反應(yīng)的有機物為醇或鹵代烴。(9)能發(fā)生連續(xù)氧化的有機物具有—CH2OH結(jié)構(gòu)。(10)能發(fā)生水解反應(yīng)的有機物有鹵代烴、酯等。2．根據(jù)有機物推斷中的定量關(guān)系進(jìn)行突破(1)相對分子質(zhì)量增加16，可能是加進(jìn)了一個氧原子。(2)根據(jù)發(fā)生酯化反應(yīng)生成物（有機物）減輕的質(zhì)量就可以求出羥基或羧基的個數(shù)。(3)由生成Ag的質(zhì)量可確定醛基的個數(shù)：—CHO～2Ag。(4)由有機物與Na反應(yīng)生成H2的量可以求出—OH或—COOH的個數(shù)：2—OH～H2、2—COOH～H2。3．根據(jù)有機物間轉(zhuǎn)化時的反應(yīng)條件進(jìn)行突破反應(yīng)條件常見結(jié)構(gòu)及反應(yīng)濃H2SO4，加熱①醇的消去反應(yīng)(—OH)②羧酸和醇的酯化反應(yīng)（—COOH和—OH）NaOH的乙醇溶液，加熱鹵代烴的消去反應(yīng)()NaOH水溶液，加熱①鹵代烴的水解反應(yīng)()②酯的水解反應(yīng)()Cu/Ag，O2，△醇的催化氧化反應(yīng)()光照烷烴或苯環(huán)側(cè)鏈的取代反應(yīng)Fe/FeX3作催化劑苯環(huán)與鹵素單質(zhì)的取代反應(yīng)銀氨溶液或新制Cu(OH)2醛、甲酸、甲酸某酯的氧化反應(yīng)針對練1.某有機物經(jīng)加氫還原所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為，該有機物不可能是()答案：D解析：CH3CH2CH2CHO與氫氣加成后的產(chǎn)物為CH3CH2CH2CH2OH，D錯誤。針對練2.（2023·遼寧錦州高二期末）化合物A經(jīng)李比希法和質(zhì)譜法分析得知其相對分子質(zhì)量為136，分子式為C8H8O2。A的核磁共振氫譜有4個峰且面積之比為1∶2∶2∶3，A分子中只含一個苯環(huán)且苯環(huán)上只有一個取代基，其紅外光譜與核磁共振氫譜如圖所示。下列關(guān)于A的說法正確的是()A．A屬于酯類化合物，在一定條件下能發(fā)生銀鏡反應(yīng)B．A在一定條件下可與4molH2發(fā)生加成反應(yīng)C．符合題中A分子結(jié)構(gòu)特征的有機物只有1種D．與A屬于同類化合物的同分異構(gòu)體只有2種答案：C解析：有機物A的分子式為C8H8O2，不飽和度為5，A分子中只含一個苯環(huán)且苯環(huán)上只有一個取代基，A的核磁共振氫譜有4個峰且面積之比為1∶2∶2∶3，說明A含有四種氫原子且其原子個數(shù)之比為1∶2∶2∶3，結(jié)合紅外光譜可知，分子中存在酯基等基團，故有機物A的結(jié)構(gòu)簡式為。A.A屬于酯類化合物，但A中沒有醛基，不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，A項錯誤。B.A的結(jié)構(gòu)簡式中只有苯環(huán)可以和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，在一定條件下可與3mol氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，B項錯誤。C.符合題中A分子結(jié)構(gòu)特征的有機物只有1種，C項正確。D.屬于同類化合物，應(yīng)含有酯基、苯環(huán)，若為羧酸與醇形成的酯有：甲酸苯甲酯1種；若為羧酸與酚形成的酯，可以是乙酸酚酯1種；可以是甲酸與酚形成的酯，甲基有鄰、間、對三種位置3種，共5種同分異構(gòu)體，D項錯誤。針對練3.某物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，下列有關(guān)說法不正確的是()A．化合物A中一定含有的官能團是醛基、羧基和碳碳雙鍵B．由A生成E發(fā)生還原反應(yīng)C．F的結(jié)構(gòu)簡式可表示為D．由B生成D發(fā)生加成反應(yīng)答案：A解析：根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系，可知A與NaHCO3反應(yīng)，則A中一定含有—COOH；A與銀氨溶液反應(yīng)生成B，則A中一定含有—CHO或；B能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，則B可能含有或—C≡C—；A與H2加成生成E，E在濃H2SO4、加熱條件下生成的F是環(huán)狀化合物，應(yīng)該是發(fā)生分子內(nèi)酯化反應(yīng)；推斷A可能是OHC—CH=CH—COOH或OHC—C≡C—COOH，故A項不正確。針對練4.（2023·河南南陽高二期中）一定質(zhì)量的某有機物和足量Na反應(yīng)可得到VAL氣體，同質(zhì)量的該有機物與足量碳酸氫鈉反應(yīng)，可得到相同條件下VBL氣體，若VA<VB，則該有機物可能是()A．HO—CH2—COOHC．HOOC—COOH答案：C解析：—OH、—COOH都能與金屬鈉反應(yīng)生成H2，1mol—OH或1mol—COOH與鈉反應(yīng)可產(chǎn)生0.5molH2，羥基不與碳酸氫鈉反應(yīng)，只有—COOH與NaHCO3反應(yīng)生成CO2，1mol—COOH與NaHCO3反應(yīng)可產(chǎn)生1molCO2，若同溫同壓下VA<VB，說明有機物與金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生的氣體的體積小于與碳酸氫鈉反應(yīng)產(chǎn)生的氣體的體積。A.HO—CH2—COOH含1個羥基和1個羧基，產(chǎn)生氣體一樣多，故A錯誤；B.含2個羥基和1個羧基，與金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣多于與NaHCO3反應(yīng)生成的二氧化碳，故B錯誤；C.HOOC—COOH含2個羧基，1mol乙二酸標(biāo)準(zhǔn)狀況下與金屬鈉反應(yīng)生成1mol氫氣，與NaHCO3反應(yīng)生成2mol二氧化碳，故C正確；D.含1個酚羥基和1個羧基，產(chǎn)生氣體一樣多，故D錯誤。二、有機合成路線設(shè)計的思路1．思維途徑(1)總結(jié)思路：根據(jù)目標(biāo)分子與原料分子的差異構(gòu)建碳骨架和實現(xiàn)官能團轉(zhuǎn)化。(2)設(shè)計關(guān)鍵：信息及框圖流程的運用。(3)有機合成路線設(shè)計試題最多不超過五步，設(shè)計路線的基本要求如下：①步驟最簡單，即一步能完成就不能用兩步，如乙烯變溴乙烷，應(yīng)采用乙烯與溴化氫加成得溴乙烷，不能采用乙烯先變乙醇再變溴乙烷；②題目中明確給出的有機反應(yīng)原理可以直接利用，高中化學(xué)教材上直接呈現(xiàn)的有機化學(xué)反應(yīng)原理可以直接套用，如甲苯變苯甲酸，甲苯被酸性高錳酸鉀溶液直接氧化，此設(shè)計最優(yōu)，不宜設(shè)計為：甲苯→③題目限定的有機物原料可以直接利用，未給出的則不能直接利用，如乙醇→乙酸乙酯，若原料只給出乙醇，則應(yīng)先由乙醇制備乙酸，再由乙醇和乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)制備乙酸乙酯。2．關(guān)注信息型合成路線的設(shè)計思路：根據(jù)待設(shè)計路線的原料試劑、最終產(chǎn)物，尋找題干中與原料試劑、最終產(chǎn)物相似的基團，確定待設(shè)計路線的原理、條件和中間產(chǎn)物，最后完成整體設(shè)計路線。3．表達(dá)方式：合成路線圖（一般三步至五步）Aeq\o(→,\s\up7(反應(yīng)物),\s\do5(反應(yīng)條件))Beq\o(→,\s\up7(反應(yīng)物),\s\do5(反應(yīng)條件))C……→D針對練5.以煤、天然氣和生物質(zhì)為原料合成有機化合物日益受到重視。其中一種轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：(1)E是兩種含碳碳雙鍵的酯的混合物，C與D反應(yīng)得到E的化學(xué)方程式是(寫出一個即可)。(2)以A為原料可以合成D的過程如下：Aeq\o(→,\s\up7(500℃))CH2=CH—CH2Cleq\o(→,\s\up10(\x()),\s\do5())eq\x()eq\o(→,\s\up10(\x()),\s\do5())D上述轉(zhuǎn)化過程中方框里的物質(zhì)或條件分別是：、、。H2O(2)Cl2ClCH2CHClCH2ClNaOH水溶液、加熱解析：(1)E是兩種含碳碳雙鍵的酯的混合物，其可能為或，得到E的化學(xué)方程式是CH2=CHCOOH＋(或)＋H2O。(2)CH2=CHCH3在500℃的條件下與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)生成CH2=CHCH2Cl，再與Cl2發(fā)生加成反應(yīng)生成ClCH2CHClCH2Cl，最后在NaOH水溶液、加