2019屆高考化學二輪復習 第14講 有機化學基礎學案.docx
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第14講有機化學基礎(選修5)考綱要求1有機化合物的組成與結(jié)構(gòu)(1)能根據(jù)有機化合物的元素含量、相對分子質(zhì)量確定有機化合物的分子式。(2)了解常見有機化合物的結(jié)構(gòu)。了解有機物分子中的官能團,能正確地表示它們的結(jié)構(gòu)。(3)了解確定有機化合物結(jié)構(gòu)的化學方法和物理方法。(如質(zhì)譜、紅外光譜、核磁共振氫譜等)(4)了解有機化合物存在異構(gòu)現(xiàn)象,能正確書寫有機化合物的同分異構(gòu)體。(5)能根據(jù)有機化合物命名規(guī)則命名簡單的有機化合物。(6)了解有機分子中基團之間存在相互影響。2烴及其衍生物的性質(zhì)與應用(1)掌握烷、烯、炔和芳香烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。(2)掌握鹵代烴、醇、酚、醛、羧酸、酯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。以及它們之間的相互轉(zhuǎn)化,了解某些有機化合物對環(huán)境和健康可能產(chǎn)生影響。(3)了解烴類及衍生物的重要反應及烴的衍生物的合成方法。(4)設計有機化合物的合成路線。3合成高分子化合物(1)了解合成高分子的組成與結(jié)構(gòu)特點,能根據(jù)簡單合成高分子的結(jié)構(gòu)分析其鏈節(jié)和單體。(2)了解加聚反應和縮聚反應的特點。(3)了解新型高分子材料的性能及其在高新技術(shù)領域中的應用。(4)了解合成高分子化合物在發(fā)展經(jīng)濟、提高生活質(zhì)量方面的貢獻。學科素養(yǎng)1宏觀辨識與微觀探析:能從有機化合物的組成、結(jié)構(gòu)等不同層次認識有機化合物的多樣性并對其進行分類,從官能團的角度認識有機化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其衍變關系,形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念,從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實際問題。2變化觀念:認識烴及烴的衍生物之間的衍變關系及轉(zhuǎn)化規(guī)律,認識有機化合物轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。3證據(jù)推理與模型認知:掌握官能團對有機化合物性質(zhì)的決定作用及有機合成中官能團之間的衍變,知道通過分析、推理等方法研究不同有機化合物的本質(zhì)特征及其相互衍變關系,建立推斷分析的思維模型并據(jù)此揭示合成有機化合物的規(guī)律。4社會責任:能對與有機化合物的性質(zhì)、用途有關的社會熱點問題(如新材料、新藥物等),從可持續(xù)發(fā)展和綠色化學等角度做出正確的價值判斷。網(wǎng)絡構(gòu)建核心強化1記住幾種常見的異構(gòu)體數(shù)(1)凡只含一個碳原子的分子均無同分異構(gòu)體;(2)丁烷、丙基有2種;(3)戊烷有3種;(4)丁基、丁烯(包括順反異構(gòu))、C8H10(芳香烴)有4種;(5)己烷、C7H8O(含苯環(huán))有5種;(6)C8H8O2的芳香酯有6種;(7)戊基、C9H12(芳香烴)有8種。2掌握幾個重要化學反應方程式的書寫(1)鹵代烴的水解和消去反應,正確書寫反應條件,正確區(qū)分醇類和鹵代烴消去反應的條件;(2)酯化反應和酯的水解反應,書寫時切勿漏掉酯化反應生成的水,定量理解酯水解消耗的NaOH的物質(zhì)的量,特別是酚酯。3了解有機合成“三路線”(1)一元合成路線:RCH=CH2鹵代烴一元醇一元醛一元羧酸酯。(2)二元合成路線:CH2=CH2XCH2CH2X二元醇二元醛二元羧酸酯(鏈酯、環(huán)酯、聚酯)。(3)芳香族化合物的合成路線:4明確五種官能團的引入方法(1)引入鹵素原子的方法。烴、酚的取代;不飽和烴與HX、X2的加成;醇與氫鹵酸(HX)的取代反應。(2)引入羥基的方法。烯烴與水加成;醛、酮與氫氣加成;鹵代烴在堿性條件下水解;酯的水解;葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生乙醇。(3)引入碳碳雙鍵的方法。某些醇或鹵代烴的消去;炔烴不完全加成;烷烴裂化。(4)引入碳氧雙鍵的方法。醇的催化氧化;連在同一個碳上的兩個鹵素原子水解;含碳碳叁鍵的物質(zhì)與水加成(5)引入羧基的方法。醛基氧化;酯、肽、蛋白質(zhì)、羧酸鹽的水解。5熟記官能團消除“四方法”(1)通過加成反應消除不飽和鍵(雙鍵、叁鍵、苯環(huán))。(2)通過消去、氧化、酯化反應消除羥基。(3)通過加成或氧化反應消除醛基。(4)通過水解反應消除酯基、肽鍵、鹵素原子。6官能團改變“三路徑”(1)通過官能團之間的衍變關系改變官能團,如醇醛酸。(2)通過某些化學途徑使一個官能團變成兩個,如CH3CH2OHCH2=CH2CH2XCH2XCH2OHCH2OH。CH2=CHCH2CH3CH3CHXCH2CH3CH3CH=CHCH3CH3CHXCHXCH3CH2=CHCH=CH2。(3)通過某些手段改變官能團的位置。如CH3CHXCHXCH3CH2=CHCH=CH2CH2XCH2CH2CH2X。考點一有機物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)解析螺2.2戊烷的分子式為C5H8,環(huán)戊烯的分子式為C5H8,二者分子式相同,結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體,A項正確;該有機物的二氯代物有4種,2個氯原子位于同一個碳原子上時有1種,位于2個碳原子上時分兩種情況:同環(huán)上只有1種,異環(huán)上有2種,B項正確;螺2.2戊烷中每個碳原子形成4個單鍵,而每個碳原子與4個原子構(gòu)成四面體形,所以連接兩個環(huán)的碳原子至少和直接相連的兩個碳原子不共平面,C項錯誤;該有機物含2個三元環(huán),在一定條件下具有類似烯烴的性質(zhì),且與氫氣發(fā)生加成反應的轉(zhuǎn)化率不大于1,則由1 mol C5H8生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2,D項正確。答案C分點突破角度一:有機物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1(2017天津卷)漢黃芩素是傳統(tǒng)中草藥黃芩的有效成分之一,對腫瘤細胞的殺傷有獨特作用。下列有關漢黃芩素的敘述正確的是()漢黃芩素A漢黃芩素的分子式為C16H13O5B該物質(zhì)遇FeCl3溶液顯色C1 mol該物質(zhì)與溴水反應,最多消耗1 mol Br2D與足量H2發(fā)生加成反應后,該分子中官能團的種類減少1種解析該物質(zhì)中含有酚羥基,遇FeCl3溶液顯色,B項正確。根據(jù)有機物中碳的價鍵總數(shù)為4,可得出漢黃芩素分子中的氫原子數(shù),可知其分子式為C16H12O5,A項錯誤;該物質(zhì)中含有酚羥基,可與濃溴水發(fā)生取代反應,含有碳碳雙鍵,可與Br2發(fā)生加成反應,故1 mol該物質(zhì)與溴水反應時,最多消耗2 mol Br2,C項錯誤;該物質(zhì)中的碳碳雙鍵、羰基均能與H2發(fā)生加成反應,反應后該分子中官能團的種類減少2種,D項錯誤。答案B2.變質(zhì)大米中存在有機物黃曲霉素,能使人體中的特殊基因發(fā)生突變從而致癌,其結(jié)構(gòu)如圖,與1 mol黃曲霉素反應消耗的H2、NaOH的物質(zhì)的量的最大值分別是()A6 mol、2 mol B7 mol、2 molC6 mol、1 mol D7 mol、1 mol答案A3(2018廣西重點高中模擬)辣椒素是辣椒的活性成分,具有降血脂和膽固醇功能。辣椒素酯類化合物M的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列說法正確的是()AM屬于芳香烴BM能發(fā)生水解、加成反應CM不能與鈉反應DM的苯環(huán)上一氯代物有2種答案B(1)官能團的位置與有機物的性質(zhì)羥基連在脂肪烴基或苯環(huán)側(cè)鏈上的為醇,而直接連在苯環(huán)上的為酚。醇不與NaOH反應,而酚則與NaOH反應。醇羥基(或鹵素原子)所連碳原子的鄰位碳原子上沒有氫原子,則不能發(fā)生消去反應。伯醇(含CH2OH)氧化生成醛(進一步氧化生成羧酸),仲醇(含有)氧化生成酮,叔醇(含有)很難被氧化。中,當R為H,R為烴基時,具有醛和酯的性質(zhì);當R和R均為烴基時,只具有酯的性質(zhì);當R和R均為H時,為甲酸,具有羧酸和醛的性質(zhì);當R為烴基,R為H時,只具有羧酸的性質(zhì)。(2)有機反應中反應物用量的判斷方法H2用量的判斷有機物分子中的CHO、 (羰基)都能在一定條件下與H2發(fā)生加成反應,且加成比(設有機物分子中基團均為1 mol)依次為12311。特別注意COOH、COOR(酯基)中的C=O通常不與H2發(fā)生加成反應。NaOH用量的判斷COOH、OH(酚羥基)、酯類物質(zhì)、鹵代烴能與NaOH溶液發(fā)生反應,特別要注意,水解產(chǎn)物可能與NaOH溶液發(fā)生反應。如1 mol 與NaOH溶液發(fā)生反應時最多消耗3 mol NaOH。Br2用量的判斷a烷烴:光照下1 mol Br2可取代1 mol H原子。b苯:FeBr3催化下1 mol Br2可取代1 mol H原子。c酚類:1 mol Br2可取代與OH處于鄰位或?qū)ξ簧系? mol H原子。角度二:有機反應類型的判斷4下列兩組反應,反應類型相同的是()組別A常溫下,乙烯和氯氣混合乙烷和氯氣混合光照B乙酸、乙醇、濃硫酸混合,加熱在FeBr3催化下,苯與液溴反應C苯和濃硫酸、濃硝酸混合,加熱到5060 乙烯在一定條件下與水反應D由乙烯制取聚乙烯蔗糖與稀硫酸混合,加熱答案B5.(2018廣東五校協(xié)作體診斷)俗稱“一滴香”的有毒物質(zhì)被人食用后會損傷肝臟,還能致癌,“一滴香”的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,下列說法正確的是()A1 mol該有機物最多能與3 mol H2發(fā)生加成反應B該有機物的一種芳香族同分異構(gòu)體能發(fā)生銀鏡反應C該有機物的分子式為C7H6O3D該有機物能發(fā)生取代、加成和水解反應答案A6(1)(2017全國卷)化合物H是一種有機光電材料中間體。實驗室由芳香化合物A制備H的一種合成路線如下:已知:RCHOCH3CHORCH=CHCHOH2O;和的反應類型分別為_、_。(3)(2015全國卷)聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一種可降解的聚酯類高分子材料,在材料的生物相容性方面有很好的應用前景。PPG的一種合成路線如下:已知:烴A的相對分子質(zhì)量為70,核磁共振氫譜顯示只有一種化學環(huán)境的氫;化合物B為單氯代烴;化合物C的分子式為C5H8;E、F為相對分子質(zhì)量差14的同系物,F(xiàn)是福爾馬林的溶質(zhì);根據(jù)上述物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化條件,指出下列轉(zhuǎn)化的反應類型。AB_;BC_;CD_;GH_。答案(1)加成反應取代反應(2)取代反應消去反應(3)取代反應消去反應氧化反應加成反應(1)從常見官能團的視角判斷反應類型(2)由反應條件推測反應類型。有機反應的重要條件總結(jié)如下:角度三:有機物原子共線、共面問題的判斷7在下列有機物的分子中,處于同一平面內(nèi)的原子數(shù)最多的是()A苯甲醛B甲苯C乙烯DCH2=CHCCH解析通過碳碳單鍵的旋轉(zhuǎn),苯環(huán)所在的平面與醛基所在的平面可以重疊,有14個原子共平面;甲苯中通過旋轉(zhuǎn)甲基與苯環(huán)相連的碳碳單鍵,可使甲基中的一個H原子位于苯環(huán)所在的平面上,故最多有13個原子在同一平面內(nèi);乙烯為平面結(jié)構(gòu),6個原子位于同一平面;由于雙鍵決定了平面結(jié)構(gòu),叁鍵決定了直線結(jié)構(gòu),故中8個原子位于同一平面。答案A解析b、d、p的分子式不同,故三者不互為同分異構(gòu)體,A項錯誤;b分子結(jié)構(gòu)中不含碳碳雙鍵或碳碳叁鍵,故不能與Br2發(fā)生加成反應,B項錯誤;CH2CH3中與苯環(huán)相連的碳原子位于苯環(huán)所確定的平面上,通過乙基中CC鍵的旋轉(zhuǎn),可使乙基中的另一個碳原子位于苯環(huán)所確定的平面上,故最多可達到8個碳原子共面,同理CH=CH2通過CC鍵旋轉(zhuǎn),也可以使乙烯平面與苯環(huán)平面重合,即可達到8個碳原子共面,中8個碳原子一定共平面,C項正確;b分子中,因亞甲基(CH2)的四面體結(jié)構(gòu),決定了苯環(huán)上與乙基(CH2CH3)相連的碳原子不可能與乙基中的兩個碳原子在一條直線上,D項錯誤。答案C9(2018西安鐵一中三模改編)分子中共平面的原子最多有_個。解析該分子中苯環(huán)決定一個平面,雙鍵決定一個平面,通過旋轉(zhuǎn)碳碳單鍵,可使兩個平面重合;通過旋轉(zhuǎn)碳碳單鍵,可使CH3和CH2Cl中的各一個H原子落在平面內(nèi),故最多有18個原子共平面。答案18有機物分子中原子共面、共線的判斷方法考點二限定條件同分異構(gòu)體的書寫與推斷解析(1)B的分子式為C6H10O4,即F的分子式也為C6H10O4,其摩爾質(zhì)量為146 gmol1,7.30 g F的物質(zhì)的量為0.05 mol,結(jié)合0.05 mol F與飽和NaHCO3溶液反應生成2.24 L (0.1 mol) CO2可知1 mol F中含2 mol COOH,則F的結(jié)構(gòu)中,主鏈上含有4個碳原子時有6種情況,即 (數(shù)字表示另一個COOH的位置,下同)和;主鏈上含3個碳原子時有3種情況,即,則符合條件的F有9種可能結(jié)構(gòu)。其中核磁共振氫譜中吸收峰的峰面積之比為311的結(jié)構(gòu)簡式為。(3)L的分子式為C7H8O2,可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應,1 mol的L可與2 mol的Na2CO3反應,說明L的分子結(jié)構(gòu)中含有2個酚羥基和一個甲基,當2個酚羥基在鄰位時,苯環(huán)上甲基的位置有2種,當2個酚羥基在間位時,苯環(huán)上甲基的位置有3種,當2個酚羥基在對位時,苯環(huán)上甲基的位置有1種,滿足條件的L共有6種;其中核磁共振氫譜為四組峰,峰面積比為3221的結(jié)構(gòu)簡式為限定條件下的同分異構(gòu)體書寫和判斷技巧(1)思路:明確書寫什么物質(zhì)的同分異構(gòu)體,該物質(zhì)的組成情況怎樣。(題目直接給出或聯(lián)系上下文推出)從有機物性質(zhì)聯(lián)想官能團或結(jié)構(gòu)特征。官能團異構(gòu)a.羧基、酯基和羥基醛;b.醛與酮、烯醇;c.芳香醇與酚、醚;d.氨基酸和硝基化合物等。結(jié)合結(jié)構(gòu)限定條件考慮官能團的位置異構(gòu)(苯環(huán)上位置異構(gòu)、碳鏈異構(gòu)等)。(2)策略:先弄清限制條件下的官能團類別,再分析可能的位置異構(gòu)和碳鏈異構(gòu)。分點突破角度:限定條件同分異構(gòu)體的書寫與數(shù)目判斷1(2018長春質(zhì)量監(jiān)測)下列物質(zhì)在給定條件下的同分異構(gòu)體數(shù)目(不包括立體異構(gòu))正確的是()A的一溴代物有4種B分子式為C4H8O2且屬于酯的同分異構(gòu)體有6種C分子式為C4H8且屬于烯烴的同分異構(gòu)體有4種DC5H12O屬于醇的同分異構(gòu)體有8種解析中有5種氫原子,故其一溴代物有5種,A項錯誤;分子式為C4H8O2且屬于酯的同分異構(gòu)體有HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3COOC2H5、CH3CH2COOCH3 4種,B項錯誤;分子式為C4H8且屬于烯烴的同分異構(gòu)體有CH3CH2CH=CH2、CH3C(CH3)=CH2、CH3CH=CHCH3 3種,C項錯誤;C5H12O屬于醇的同分異構(gòu)體是由戊基與羥基構(gòu)成的,C5H11有8種結(jié)構(gòu),故C5H12O屬于醇的同分異構(gòu)體有8種,D項正確。答案D2(1)(2018成都一模)芳香族化合物Q是的同分異構(gòu)體,與M具有相同官能團,且水解可以生成2丙醇,則Q的種類有_種(不考慮立體異構(gòu))。(2)(2018昌平區(qū)二模)有多種同分異構(gòu)體,滿足下列條件的有_種,寫出其中任意一種_。a能發(fā)生銀鏡反應b結(jié)構(gòu)為六元環(huán)狀c環(huán)上有3種氫原子3(2018濰坊二模)鄰甲基苯甲酸有多種同分異構(gòu)體,其中屬于酯類,但分子結(jié)構(gòu)中含有甲基和苯環(huán)的同分異構(gòu)體有_種;寫出能發(fā)生銀鏡反應的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:_。4(1)(2018荊門一模)滿足下列條件的的同分異構(gòu)體有_種(不考慮立體異構(gòu))。能發(fā)生銀鏡反應能發(fā)生水解反應屬于芳香族化合物其中核磁共振氫譜中有5組峰,且峰面積之比為12223的結(jié)構(gòu)簡式為_。(2)(2018六盤山一模)芳香族化合物I是的同分異構(gòu)體,與G具有相同的官能團,則I的結(jié)構(gòu)可能有_種(不包括順反異構(gòu));其中苯環(huán)上的一氯代物有2種的I的結(jié)構(gòu)簡式是_。解析(1)能發(fā)生銀鏡反應,說明含有醛基,能發(fā)生水解反應,說明含有甲酸形成的酯基,屬于芳香族化合物,含有苯環(huán),含有一個取代基為CH2CH2OOCH,或者為CH(CH3)OOCH,含有2個取代基為CH3、CH2OOCH,或者為CH2CH3、OOCH,各有鄰、間、對3種,可以含有3個取代基為2個CH3、1個OOCH,2個CH3,有鄰、間、對3種,對應的OOCH分別有2種、3種、1種位置,故符合條件的同分異構(gòu)體共有14種,其中核磁共振氫譜中有5組峰,且峰面積之比為12223的結(jié)構(gòu)簡式為(2)芳香族化合物I是G的同分異構(gòu)體,與G具有相同的官能團,如果取代基為CH=CH2和COOH,有鄰、間、對三種同分異構(gòu)體;如果取代基為C(COOH)=CH2,有一種結(jié)構(gòu),所以符合條件的有4種,其中苯環(huán)上的一氯代物有2種的I的結(jié)構(gòu)簡式是同分異構(gòu)體的判斷方法考點三有機推斷與合成解析(1)CCH3CH的名稱為丙炔。(2)CCH3CH與Cl2在光照條件下發(fā)生取代反應生成ClCH2CCH(B),ClCH2CCH與NaCN在加熱條件下發(fā)生取代反應生成HCCCH2CN(C),即BC的化學方程式為ClCH2CCHNaCNHCCCH2CNNaCl。(3)A生成B的反應為取代反應,結(jié)合已知信息可推出G生成H的反應為加成反應。(4)HCCCH2CN水解后生成HCCCH2COOH,HCCCH2COOH與CH3CH2OH發(fā)生酯化反應生成HCCCH2COOC2H5(D)。(5)根據(jù)Y的結(jié)構(gòu)簡式可知,Y中含有酯基和羥基兩種含氧官能團。答案(1)丙炔分點突破角度:有機推斷1(2018石景山區(qū)一模)“張烯炔環(huán)異構(gòu)化反應”被Name Reactions收錄。該反應可高效合成五元環(huán)狀化合物:(R1代表氫原子或烴基,X代表氧原子或氮原子)某五元環(huán)狀化合物I()的合成路線如下:(1)烴的含氧衍生物A的相對分子質(zhì)量為44,核磁共振氫譜顯示分子中含有兩種氫,則A的名稱為_。(2)AB的化學方程式為_。(3)寫出D順式結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡式_,BC的反應類型為_。(4)寫出H的結(jié)構(gòu)簡式_。(5)的化學試劑是_。(6)寫出的化學方程式_。(7)下列說法正確的是_。aHI的過程中涉及單鍵、雙鍵和叁鍵的斷裂以及單鍵和雙鍵的形成bC、D、E、F均能使溴的四氯化碳溶液褪色c與F含有相同官能團的同分異構(gòu)體有8種(不含F(xiàn)本身)答案(1)乙醛(2)2CH3CHOCH3CH=CHCHOH2O(5)銀氨溶液或新制氫氧化銅懸濁液(6)CH3CHClCHClCOOH3NaOH(7)ac2有機物A有如圖所示的轉(zhuǎn)化關系G分子結(jié)構(gòu)中含有3個六元環(huán)根據(jù)以上信息,回答下列問題:(1)有機物F中官能團的名稱是_。(2)A的名稱是_。(3)條件為_,F(xiàn)G的反應類型為_,G的結(jié)構(gòu)簡式為_。(4)寫出一種檢驗M中官能團的化學方程式_。(5)R是N的同系物,相對分子質(zhì)量比N大14,R有多種同分異構(gòu)體,則同時符合下列條件的同分異構(gòu)體有_種,其中核磁共振氫譜為4組峰,且峰面積之比為3221的有機物結(jié)構(gòu)簡式為_。a含有苯環(huán)b能發(fā)生銀鏡反應c遇FeCl3溶液不顯紫色d不含醚鍵(6)寫出FE的化學方程式:_。解析(6)F發(fā)生消去反應生成E,化學方程式為答案(1)羥基、羧基(2)苯丙酸苯甲酯(3)濃硫酸、加熱酯化(取代)反應有機推斷題的三個突破口(1)以反應現(xiàn)象為突破口(2)以反應條件為突破口(3)以反應的定量關系為突破口類型二有機合成答案(2)有機合成路線的解題思路(1)有機物合成步驟的選擇:要充分考慮官能團間的相互影響。如涉及合成過程中物質(zhì)的氧化,還要考慮部分官能團(如碳碳雙鍵、酚羥基)的保護。(2)官能團特征反應的分析與判斷:在有機物的推斷中,要充分依靠其特征反應的特殊現(xiàn)象(如與FeCl3溶液顯紫色的物質(zhì)含有酚羥基等)。(3)題示信息的準確把握:有機合成與有機推斷題中,大多是以信息給予題的形式出現(xiàn),因此要求考生在分析試題時,要找出題中的兩類信息,即有效信息和隱含信息,剔除無效信息和干擾信息。分點突破角度:有機合成3(2018山西康杰中學六模)香料G的一種合成工藝如圖所示:已知:核磁共振氫譜顯示A有兩組峰,且峰面積之比為11;請回答下列問題:(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為_,M中官能團的名稱為_。(2)有學生建議,將MN的轉(zhuǎn)化用KMnO4(H、aq)代替O2,老師認為不合理,原因是_。(3)DE的化學方程式為_,反應類型為_。(4)M的同分異構(gòu)體有多種,滿足下列條件的M的同分異構(gòu)體有_種(不考慮立體異構(gòu)),并寫出核磁共振氫譜中峰面積之比為12223的結(jié)構(gòu)簡式_。能發(fā)生銀鏡反應;能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應;苯環(huán)上有2個對位取代基。(5)以丙烯和NBS試劑為原料制備甘油(丙三醇),請設計合成路線(其他無機原料任選)。用以下方式表示:AB目標產(chǎn)物。_。答案(1)碳碳雙鍵、醛基4(2018安徽皖北協(xié)作區(qū)3月聯(lián)考)香草醇酯能促進能量消耗及代謝,抑制體內(nèi)脂肪累積,并且具有抗氧化、抗炎和抗腫瘤活性等特性,有廣泛的開發(fā)前景。如圖為一種香草醇酯的合成路線:已知:香草醇酯的結(jié)構(gòu)通式為回答下列有關問題:(1)B的名稱是_,含有的官能團名稱是_。(2)C生成D的反應類型是_。(3)E的結(jié)構(gòu)簡式為_,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡式為_。(4)H生成I的化學方程式為_。(5)I的同分異構(gòu)體中符合下列條件的有_種(不考慮立體異構(gòu)),其中核磁共振氫譜中有四組峰的有機物的結(jié)構(gòu)簡式為_。含有苯環(huán);只含一種含氧官能團。(6)參照上述合成路線,設計一條以乙醛為原料(無機試劑任選)合成乙酸正丁酯(CH3COOCH2CH2CH2CH3)的合成路線。解析由J的分子式及題目信息中香草醇酯的結(jié)構(gòu)通式可逆推出I為,F(xiàn)為羧酸(C7H14O2)。結(jié)合G生成H的條件,可推出H為。由D生成E、E生成F的反應條件可知,E為醛(C7H14O),D為醇(C7H16O),故C中應有7個碳原子,根據(jù)A的結(jié)構(gòu)簡式及已知信息可知B中有2個碳原子,為CH3CHO,則C為(CH3)3CCH=CHCHO,D為(CH3)3CCH2CH2CH2OH;E為(CH3)3CCH2CH2CHO,F(xiàn)為(CH3)3CCH2CH2COOH。答案(1)乙醛醛基(2)加成反應有機合成路線的設計(1)有機合成中官能團的引入與轉(zhuǎn)化引入碳碳雙鍵a鹵代烴的消去反應:CH3CH2BrNaOHCH2=CH2NaBrH2Ob醇的消去反應:CH3CH2OHCH2=CH2H2O c炔烴的加成反應:HCCHHClCH2=CH2Cl引入鹵素原子a烴的取代反應:CH3CH3Cl2CH3CH2ClHClb烯烴、炔烴與鹵素單質(zhì)的加成反應:CH3CH=CH2Br2CH3CHBrCH2Brc烯烴、炔烴與鹵化氫的加成反應:CH3CH=CH2HBrCH3CHBrCH3d先與氫氣進行加成反應,然后與鹵素單質(zhì)進行取代反應:CH3CH=CH2CH3CH2CH3CH3CH2CH2Cle醇與氫鹵酸的取代反應:CH3CH2OHHBrCH3CH2BrH2O引入羥基a烯烴與水的加成反應:CH3CH=CH2H2OCH3CHOHCH3b鹵代烴的水解反應:CH3CH2CH2ClNaOHCH3CH2CH2OHNaClc醛、酮的還原反應:CH3CHOH2CH3CH2OHd羧酸的還原反應:CH3COOHCH3CH2OHe酯的水解反應:CH3COOCH2CH3NaOHCH3COONaCH3CH2OH引入羰基a醇(羥基碳原子上有2個H)的催化氧化引入醛羰基:2CH3CH2CH2OHO22CH3CH2CHO2H2Ob醇(羥基碳原子上有1個H)的催化氧化引入酮羰基:2CH3CHOHCH3O22H2Oc某些烯烴被酸性高錳酸鉀溶液氧化:(CH3)2C=C(CH3)22(CH3)2C=O引入羧基a醛的氧化:2CH3CHOO22CH3COOHb醇的氧化:CH3CH2CH2OH酸性KMnO4溶液或酸性K2Cr2O7溶液,CH3CH2COOHc某些烯烴、苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化:CH3CH=CHCH32CH3COOH, (2)有機合成中碳鏈的增長或縮短增長碳鏈b鹵代烴與炔鈉反應可使碳鏈增加2個以上的碳原子。如溴乙烷與丙炔鈉的反應:CH3CH2BrCH3CCNaCH3CCCH2CH3NaBr。c羥醛縮合反應實際上是醛自身的加成反應,醛基鄰位碳原子上的氫原子(H)較活潑,能與另外一分子的醛基發(fā)生加成反應:縮短碳鏈a不飽和烴的氧化反應。如烯烴、炔烴在酸性高錳酸鉀溶液的作用下不飽和鍵發(fā)生斷裂:b某些苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化為苯甲酸:c羧酸或羧酸鹽的脫羧反應。如CH3COONaNaOHCH4Na2CO3。(3)有機合成路線的設計方法正推法。即從某種原料分子開始,對比目標分子與原料分子的結(jié)構(gòu)(碳骨架及官能團),對該原料分子進行碳骨架的構(gòu)建和官能團的引入(或者官能團的轉(zhuǎn)化),從而設計出合理的合成路線。如利用乙烯為原料合成乙酸乙酯,可采用正推法:逆推法。即從目標分子著手,分析目標分子的結(jié)構(gòu),然后由目標分子逆推出原料分子,并進行合成路線的設計。如采用逆推法,通過對苯甲酸苯甲酯()的結(jié)構(gòu)分析可知合成該有機化合物的是苯甲醇與苯甲酸,繼續(xù)逆推可得出原料分子為甲苯,如圖所示:1(2018江蘇卷)丹參醇是存在于中藥丹參中的一種天然產(chǎn)物。合成丹參醇的部分路線如下:(1)A中的官能團名稱為_(寫兩種)。(2)DE的反應類型為_。命題點:官能團名稱(3)B的分子式為C9H14O,寫出B的結(jié)構(gòu)簡式:_。命題點:結(jié)構(gòu)推斷(4)的一種同分異構(gòu)體同時滿足下列條件,寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:_。命題點:同分異構(gòu)體的推斷與書寫分子中含有苯環(huán),能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應,不能發(fā)生銀鏡反應;堿性條件水解生成兩種產(chǎn)物,酸化后分子中均只有2種不同化學環(huán)境的氫。 解析(1)A中含有2個碳碳雙鍵、1個羰基(也稱為酮羰基)。(2)仔細觀察對比D和E的結(jié)構(gòu)簡式可知,從D生成E,發(fā)生的是分子內(nèi)的脫水反應,屬于消去反應。(3)A中含有8個碳原子、不飽和度為4,B中含有9個碳原子,不飽和度為3。說明從A到B,總的結(jié)果是發(fā)生了加成反應。具體反應過程是:羰基與CH3MgBr發(fā)生加成反應,MgBr加到羰基氧原子上生成OMgBr,而CH3加到羰基碳原子上,OMgBr經(jīng)過水解得到OH。據(jù)此不難得到B的結(jié)構(gòu)簡式。(4)中含有9個碳原子、3個氧原子,且不飽和度為7。其同分異構(gòu)體中含有苯環(huán),能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應,即含有酚羥基;堿性條件下能發(fā)生水解,說明含有酯基,由于一個苯環(huán)的不飽和度為4,一個酯基的不飽和度是1,說明該同分異構(gòu)體中還含有碳碳不飽和鍵。2個碳原子擁有2個不飽和度,只能是存在碳碳叁鍵,即同分異構(gòu)體中含有CHC結(jié)構(gòu)。如果是CHCCOO,堿性條件下水解后酸化得到CHCCOOH,該分子中含有2種不同化學環(huán)境的氫,符合題意。結(jié)合條件“酸化后分子中均只有2種不同化學環(huán)境的氫”,推出該同分異構(gòu)體中含有的是酚酯基,且酚酯基與酚羥基處于苯環(huán)的對位,綜合上述分析可知符合要求的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為HOOCOCCH。 答案(1)碳碳雙鍵、羰基(2)消去反應2(2017全國卷)化合物G是治療高血壓的藥物“比索洛爾”的中間體,一種合成G的路線如下:已知以下信息:A的核磁共振氫譜為單峰;B的核磁共振氫譜為三組峰,峰面積比為611。D的苯環(huán)上僅有兩種不同化學環(huán)境的氫;1 mol D可與1 mol NaOH或2 mol Na反應?;卮鹣铝袉栴}:(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為_。命題點:結(jié)構(gòu)推斷(2)B的化學名稱為_。命題點:有機物命名(3)C與D反應生成E的化學方程式為_。命題點:有機方程式書寫(4)由E生成F的反應類型為_。命題點:有機反應類型(5)G的分子式為_。命題點:有機結(jié)構(gòu)推斷(6)L是D的同分異構(gòu)體,可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應,1 mol的L可與2 mol的Na2CO3反應,L共有_種;其中核磁共振氫譜為四組峰,峰面積比為3221的結(jié)構(gòu)簡式為_、_。命題點:同分異構(gòu)體的推斷與書寫解析 答案已知:A的相對分子質(zhì)量為58,氧元素質(zhì)量分數(shù)為27.6%,核磁共振氫譜顯示為單峰回答下列問題:(1)A的化學名稱為_。命題點:結(jié)構(gòu)推斷與命名(2)B的結(jié)構(gòu)簡式為_,其核磁共振氫譜顯示為_組峰,峰面積比為_。命題點:有機物結(jié)構(gòu)的測定(3)由C生成D的反應類型為_。命題點:有機反應類型(4)由D生成E的化學方程式為_。命題點:化學方程式(5)G中的官能團有_、_、_。(填官能團名稱)命題點:官能團名稱(6)G的同分異構(gòu)體中,與G具有相同官能團且能發(fā)生銀鏡反應的共有_種。(不含立體異構(gòu))命題點:同分異構(gòu)體解析(1)A的相對分子質(zhì)量為58,氧元素質(zhì)量分數(shù)為27.6%,經(jīng)計算知A中只含一個氧原子,結(jié)合信息知A是一種酮或醛,因A的核磁共振氫譜顯示為單峰,即分子中只有1種氫原子,則A為,名稱為丙酮。(2)根據(jù)信息可知,B的結(jié)構(gòu)簡式為,分子中含有2種氫原子,故核磁共振氫譜顯示為2組峰,且峰面積比為61。(3)由B的結(jié)構(gòu)簡式及C的分子式可推知C為,在光照條件下C與Cl2應發(fā)生CH3上的取代反應。 答案題型特點:選修填空題考向評析:有機化學選修:考查角度一般為依據(jù)給定的合成路線及路線圖中的原料和一些反應信息,要求考生推斷出合成路線中的一些未知物,然后以推斷出的未知物為載體考查有機化學基礎知識。這類試題一般考查考生獲取信息和應用信息的能力,以及靈活運用教材中知識的能力。答題啟示:注意給定信息的理解與應用;官能團的特征反應在合成推斷中的應用。專題跟蹤訓練(十四)能力練(20分鐘30分)非選擇題(共30分)1(15分)(2018江西名校聯(lián)考)以石油化工產(chǎn)品為原料合成聚酯類功能高分子材料R及某藥物合成原料F的一種合成路線如下(部分反應條件和產(chǎn)物略去):回答下列問題:(1)Y的名稱是_;C的官能團名稱是_。(2)反應的反應類型是_;A的結(jié)構(gòu)簡式為_。(3)寫出反應的化學方程式:_。(4)G是C的同分異構(gòu)體,G同時滿足下列條件的結(jié)構(gòu)有_(不考慮立體結(jié)構(gòu))種。其中,在核磁共振氫譜上有3組峰且峰面積比為113的結(jié)構(gòu)簡式為_。(a)既能發(fā)生水解反應,又能發(fā)生銀鏡反應;(b)只有一種官能團。解析(4)依題意,G含有的官能團為HCOO且含2個甲酸酯基,相當于丁烷分子中2個氫原子被兩個甲酸酯基取代,有9種同分異構(gòu)體。其中,在核磁共振氫譜上有3組峰且峰面積比為113,說明G分子結(jié)構(gòu)對稱、含2個甲基,它的結(jié)構(gòu)簡式為。(5)設計合成路線:要先制備乙酸乙酯、苯甲酸乙酯,然后二者發(fā)生取代反應。答案(1)1,2二溴丙烷羧基2(15分)(2018吉林東北師大附中模擬)有機物F(Bisphenol A dimethacrylate)是一種交聯(lián)單體。合成F的一種路線如下:已知:B不能發(fā)生銀鏡反應。C能與FeCl3發(fā)生顯色反應,核磁共振氫譜顯示有4種不同化學環(huán)境的氫。E既能使溴水褪色又能使石蕊溶液顯紅色。1 mol F最多可與4 mol NaOH反應。回答下列問題:(1)A與B反應的化學方程式為_。(2)BD的反應類型為_,E的結(jié)構(gòu)簡式為_。(3)F的結(jié)構(gòu)簡式為_。(4)C的同分異構(gòu)體中含有萘環(huán)()結(jié)構(gòu),萘環(huán)上只有1個取代基,且水解產(chǎn)物之一能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應的同分異構(gòu)體共有_(不考慮立體異構(gòu))種,其中核磁共振氫譜有8組峰的是_(寫出其中一種的結(jié)構(gòu)簡式)。(5)A經(jīng)如下步驟可合成環(huán)己烯甲酸:反應條件1為_;反應條件2為_;反應條件3所選擇的試劑為_;I的結(jié)構(gòu)簡式為_。解析根據(jù)分子式知,A為,B中不飽和度1,B不能發(fā)生銀鏡反應,則B為CH3COCH3,根據(jù)信息知,C中含酚羥基且有4種氫原子,結(jié)合A與B結(jié)構(gòu)簡式知,C結(jié)構(gòu)簡式為,根據(jù)信息知,D結(jié)構(gòu)簡式為(CH3)2C(OH)CN,根據(jù)信息知,E結(jié)構(gòu)簡式為CH2=C(CH3)COOH,根據(jù)信息知,F(xiàn)為。(4)C的同分異構(gòu)體中含有萘環(huán)()結(jié)構(gòu),萘環(huán)上只有1個取代基,且水解產(chǎn)物之一能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應,說明含有酯基且酯基水解生成酚羥基,則取代基可能為OOCCH2CH2CH2CH3、OOCCH2CH(CH3)2、OOCCH(CH3)CH2CH3、OOCC(CH3)3,又因為萘環(huán)上取代基的位置有2種,所以符合條件的一共有8種;其中核磁共振氫譜有8組峰,說明取代基上只有1種化學環(huán)境的氫原子。(5)苯酚合成環(huán)己烯甲酸,根據(jù)題干流程圖中BDE的原理可知,要合成,可以首先合成,因此需要先合成環(huán)己酮,合成環(huán)己酮可以由苯酚和氫氣在催化劑、加熱、加壓條件下發(fā)生加成反應生成環(huán)己醇,環(huán)己醇在Cu作催化劑、加熱條件下被氧化生成環(huán)己酮。答案拔高練(25分鐘30分)非選擇題(共30分)1(15分)(2018黑龍江五校聯(lián)考)對乙酰氨基酚()有解熱鎮(zhèn)痛作用,用于感冒發(fā)燒、關節(jié)痛、神經(jīng)痛、偏頭痛、癌痛及手術(shù)后止痛等。下圖是以乙烯和苯為原料合成對乙酰氨基酚的路線:B能發(fā)生酯化反應?;卮鹣铝袉栴}:(1)下列關于酚類物質(zhì)的說法正確的是_(填序號)。a含有苯環(huán)和羥基的有機化合物是酚類物質(zhì)b酚類物質(zhì)具有還原性,部分酚類物質(zhì)在空氣中即被氧化c苯酚具有酸性,但其酸性比碳酸弱(2)A為環(huán)狀化合物,則A的結(jié)構(gòu)簡式為_。(3)B生成C的化學方程式為_,反應類型是_。(4)反應的反應條件是_,D的化學名稱是_。(5)反應除生成外,還生成另外一種常見的有機物,該有機物的結(jié)構(gòu)簡式為_。(6)的同分異構(gòu)體中含有NO2且NO2連在苯環(huán)上的有_種(不考慮立體異構(gòu)),其中核磁共振氫譜為3組峰的是_(寫結(jié)構(gòu)簡式)。解析(1)a項,酚類物質(zhì)中的羥基必須和苯環(huán)直接相連,錯誤;b項,苯酚在空氣中變紅即被氧化,正確;c項,CO2通入苯酚鈉溶液中可生成苯酚,即碳酸的酸性比苯酚強,正確。(2)由反應條件為催化加氧、A的分子式及A為環(huán)狀結(jié)構(gòu)可推知A為。(3)C為乙酸酐,B為乙酸,故B生成C的化學方程式為2CH3COOHH2O,該反應為取代反應。(4)苯與濃硝酸在濃硫酸作催化劑及5060 的溫度條件下反應生成硝基苯。(5)反應為取代反應,對比反應物及生成物的結(jié)構(gòu)可知另外一種生成物為CH3COOH。(6)符合條件的同分異構(gòu)體除含NO2外,苯環(huán)上還有1個CH2CH3或2個CH3。若為NO2和CH2CH3,則這兩個取代基在苯環(huán)上有鄰、間、對3種排列方式;若為NO2和2個CH3,則在苯環(huán)上有6種排列方式,共9種。其中、均有3種不同環(huán)境的H原子。答案(1)bc(3)2CH3COOHH3COOOCH3H2O取代反應(4)濃硫酸作催化劑和加熱(或“濃硝酸、水浴”或“濃硫酸、濃硝酸、加熱”等均正確)硝基苯(5)CH3COOH2(15分)(2018廣東揭陽一模)對氨基苯甲酸酯類是一類局部麻醉藥,化合物M是該類藥物之一。合成M的一種路線如下:已知以下信息:核磁共振氫譜顯示B只有一種化學環(huán)境的氫,H的苯環(huán)上有兩種化學環(huán)境的氫。回答下列問題:(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為_,其化學名稱是_。(2)由E生成F的化學方程式為_。(3)由G生成H的反應類型為_,H在一定條件下可以發(fā)生聚合反應,寫出該聚合反應的化學方程式:_。(4)M的結(jié)構(gòu)簡式為_。(5)D的同分異構(gòu)體中不能與金屬鈉反應生成氫氣的共有_種(不考慮立體異構(gòu)),其中核磁共振氫譜只有兩組峰,且峰面積之比為61的是_(寫結(jié)構(gòu)簡式)。(6)參照上述合成路線,以乙烯和環(huán)氧乙烷為原料(無機試劑任選)制備1,6己二醛,設計合成路線。解析A與溴化氫發(fā)生加成反應生成B,核磁共振氫譜顯示B只有一種化學環(huán)境的氫,則B的結(jié)構(gòu)簡式為CBr(CH3)3,則A的結(jié)構(gòu)簡式為CH2=C(CH3)2。根據(jù)已知信息可知C與環(huán)氧乙烷反應生成D,則D的結(jié)構(gòu)簡式為(CH3)3CCH2CH2OH。E為芳香烴,其相對分子質(zhì)量為92,則E是甲苯,甲苯發(fā)生硝化反應生成F,由于H的苯環(huán)上有兩種化學環(huán)境的氫,這說明硝基在甲基的對位,即F的結(jié)構(gòu)簡式為。由于氨基易被氧化,所以F生成G是甲基的氧化反應,引入羧基,即G的結(jié)構(gòu)簡式為。G中的硝基被還原轉(zhuǎn)化為氨基,則H的結(jié)構(gòu)簡式為。H和D發(fā)生酯化反應生成M,則M的結(jié)構(gòu)簡式為。(5)D的同分異構(gòu)體中不能與金屬鈉反應生成氫氣,說明含有醚鍵,可以是甲醇和戊醇形成,戊基有8種,相應的醚有8種;也可以是乙醇和丁醇形成,丁醇有4種,相應的醚有4種;還可以是2分子丙醇形成,丙醇有2種,相應的醚類有3種,共計15種(不考慮立體異構(gòu)),其中核磁共振氫譜只有兩組峰,且峰面積之比為61的是。答案(1)2甲基丙烯(2)CH3HNO3(濃)NO2CH3H2O(3)還原反應- 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