江西省乐安一中高三化学 32有机化合物（二）培优教案.doc

有机化合物（二）一基础知识有机反应关系图超级链接重要的有机反应归类：1.取代反应：(1)卤化： 烷烃+混合物+hx 苯+ -x+hx br 苯酚+浓溴水br- oh +hbr br(2)硝化： 苯+浓hno3 -no2+h2o no2 甲苯+浓hno3o2n- ch3+h2o no2 no2 苯酚+浓hno3 o2n- oh+h2o no2(3)磺化：苯+浓h2so4 -so3h+h2o(4)醇+hx卤代烃+水浓h2so4 (5)醇分子间脱水醚+h2o(6)酯化反应: 酸+醇 酯+水（酸，醇可以是一元的，也可以是多元的，可以形成环状或聚合物，取决于物质的量不同） 酚+酰卤或酸酐 酚酯+水稀酸或naoh(7)水解反应 酯+水 酸+醇（酚） （油脂在naoh条件下水解称皂化反应） 卤代烃+水醇+hx 糖类 蔗糖+水葡萄糖+果糖 麦芽糖+水葡萄糖 淀粉（纤维素）+水葡萄糖2.加成反应：(1)不饱和烃加成：h2，x2，hx，h2oh21，2加成 h21，4加成 共轭二烯烃含（ c=c-c=c 体系的二烯烃）加成 ch3-ch2-ch=ch2ch2=ch-ch=ch2 ch3-ch=ch-ch3(2)芳香烃加成： +3h2 -ch3+3h2 -ch3(3)羰基加成：醛（酮）+h2醇(4)加聚反应：例如：异戊二烯的聚合反应： nch2=c-ch=ch2ch2-c=ch-ch2n ch3 ch33.消去反应：(1)醇分子内脱水：醇烯烃+水 与-oh（-x）相连的 邻位c原子上有h原子(2)卤代烃消去：卤代烃烯烃+水 的醇和卤代烃才能消去4.聚合反应：(1)加聚反应: (2)缩聚反应：特征是同时生成小分子 oh oh制酚醛树脂：n +nch2o -ch2n+nh2o二元醇分子间脱水：nch2-ch2 ch2-ch2-on +nh2o oh o-h酸和醇生成聚酯: o o o o nch2-ch2+nc-（ch2）4-co-ch2-ch2-o-c-（ch2）4-cn+2nh2o h-o o-h oh oh酸和胺: cooh nh2 n +n c- -c-nh- -nhn+2nh2o cooh nh2 o o5.氧化反应:(1)被强氧化剂氧化：燃烧催化氧化： 2c2h5oh+o22ch3cho+2h2o与-oh相连的c原子上有h的醇 2ch3cho+o22ch3cooh酸性kmno4溶液氧化烯烃、炔烃、苯的同系物。(2)被弱氧化剂氧化： o含有醛基（-c-h）的物质能被银氨溶液，新制的cu(oh)2氧化。6.还原反应：烯烃，炔烃、醛、酮与h2的加成反应。二.学习指导1.有机物的通式，相对分子质量之间有何联系？（1）烃： 通式 相对分子质量 含碳量 烷烃 cnh2n+2（n1） m=14n+2 随c个数增加，c%增大， c%最小为ch4=75% 烯烃 cnh2n （n2） m=14n c%为定值85.7% 炔烃 cnh2n-2（n2） m=14n-2 随c个数增加，c%减小， c%最高为c2h2=92.3% 苯及其同系物cnh2n-6（n6） m=14n-6 最高为苯c%为92.3%烃的含碳量关系图：（2）烃的衍生物：（饱和） 通式 相对分子质量醇与醚cnh2n+2om=14n+18醛与酮cnh2nom=14n+16酸与酯cnh2no2m=14n+32 （3）当碳原子个数差1时，烷烃与醛，醇与羧酸的式量相等。如m（丙烷）=m（乙醛）=44；m（乙醇）=m（甲酸）=46。 2.有机物燃烧有哪些基本规律？烃：cxhy+（x+）o2xco2+h2o烃的衍生物：cxhyoz+（）o2xco2+h2o（1）烃完全燃烧后，体积比较：燃烧后，生成的水和co2的物质的量关系： 烷烃：n（h2o）n（co2） n（烷烃）=n（h2o）-n（co2） 烯烃：n（h2o）=n（co2） 炔烃：n（h2o）100， b常温：，体积始终减小，减小值只与氢原子个数有关（2）完全燃烧时，耗氧量比较： 有机物物质的量相同：a取决于，对烃来说，取决于。 bcxhyoz，若cahb相同，则耗氧量相同。有机物的质量相同： a最简式相同，耗氧量相同 ch：c2h2，c6h6，c8h8 ch2：烯烃，环烷烃 ch2o：甲醛、乙酸（甲酸甲酯），葡萄糖（果糖） cnh2no：c原子数为n的醛（酮），c原子数为2n的羧酸（酯） b对烃来说，质量相同时，越大，耗o2越多。（3）完全燃烧，生成co2及h2o的关系：有机物的物质的量相同： a生成的h2o相同，则有机物中h个数相同 b生成的co2相同，则有机物中c个数相同 c耗o2，生成h2o，co2均不变，则有机物分子式相同有机物的质量相同： a.生成的h2o相同，则有机物中h%相同。 b.生成的co2相同，则有机物中c%相同。 c.c耗o2，生co2，h2o均相同，则有机物最简式相同。生成co2和h2o的物质的量（体积）比：a 通式为cnh2n+2oz 即： n越大，越接近于1b 通式为cnh2nozc c通式为cnh2n-2oz 2 n越大，越接近于1三.例题精析 例1 这系列化合物中碳元素质量分 a b c数的最大值是多少？ 分析解答此题的关键是求出该系列化合物的通式，然后根据通式和极值原理求出c的质量分数的最大值。分别写出其分子式：a为c10h8，b为c16h10，c为c22h12，则推出通式为c6n+4h2n+6 解答由题推出通式为c6n+4h2n+6 则解题后点拔如果用观察法推导有机物通式，则费时易错，可用下列步骤推导： （1）同系列物质用a w nb表示，-w-为重复出现的部分，如本题中主复出现部分为c6h2（用b的分子式减去a的分子式），可表示为a c6h2 nb。 （2）把该式与该类物质的一个分子比较，得a、b。如本题中将c10h8与a c6h2nb.得c4 c6h2 nh6. （3）整理得通式。本题上式整理后得c6n+4h2n+6。 例2150时，1l混合烃与9l氧气混合，在密闭容器中充分燃烧，当恢复150时，容器内压强增大8%，则该烃可能的体积组成是（ ） a甲烷与乙烯1:1b丙炔与乙炔1:4 c乙烯与丁烷1:4d乙烯与丁烯1:4分析燃烧后压强增大8%，说明体积增大0.8l。而甲烷，乙烯，乙炔燃烧后体积不变，乙炔燃烧后体积减小（见学习指导2），故a、b排除。c中乙烯v=0，而丁烷方程式c4h10v，由十字交叉法： 1 1.5 乙烯0 0.7 0.8 _,不符合。 丁烷1.5 0.8由于烯的燃烧方程式c4h8v，则十字交叉乙烯0 0.2 1 1 0.8 _故d正确。 丁烷1 0.8答案d解题后点拨十字交叉法在有机计算中经常使用，当求算两种组分的量的关系时可快速求解。如本题中利用混合气体的体积差，还可用混合气体的平均分子量，或混合气体的耗氧量等等。在使用时要注意十字交叉后的比值为物质的量之比或同温同压下的体积比，决不是质量比。例3c2h4，浓h2so4，食盐，水为原料制备分析本题要合成环状物,首先要找到成环的两种物质,则将该物质断键 ch2-oh cooh 方式为: ,ch2-oh和 cooh。故合成思路为：ch2=ch2cl2nacl电解 ch2-ch2 cooh ch2oh o o cooh ch2oh c-c ch2oh ch2-cl o o ch2oh ch2-cl解答2nacl+2h2o2naoh+cl2+h2 ch2=ch2+cl2ch2-ch2 cl clch2-ch2 ch2-ch2cl cl +2h2o oh oh +2hclch2-ch2 coohoh oh +2o2 cooh +2h2o浓h2so4 ch2-ch2 cooh ch2-ch2oh oh + cooh o o +2h2o c-c o o 解题后的点拨在有机合成时，一定要熟悉各种反应类型，特别是官能团的引入方法： （1）引入双键的方法 （2）引入的方法 （3）引入的方法 四.巩固提高1.某乙酸和乙酸甲酯的混合物，测得该混合物的含碳量为（质量分数），则含氢量为（ ）abcdohcoohoh2.一定质量的某有机物与足量的金属钠反应,可得val气体,等质量的该有机物与足量的na2co3反应,可得vbl气体(同温同压), 若vavb,则该有机物可能是ach3chcoohbch2ch2choccoohdhooc oh3.下列各组反应,实质都是取代反应的是( ) a酯的水解,酯化反应,乙醇和氢卤酸反应,乙醇和浓h2so4在140共热 b乙烯水化,苯硝化,苯酚与溴水反应,皂化反应 c卤代烃水解,卤代烃消去,醛的氧化或还原 d纤维素水解,浓h2so4和乙醇在170共热,磺化反应,蛋白质水解.4.某脂肪酸分子的化学式为cmhncooh,当0.01该有机物与碱加成时,需碘5.08,当0.1该酸完全燃烧时,生成co2和h2o的物质的量之和为3.4,则该酸值为( )ab cd5.某醇和醛的混合物0.05,能从足量的银氨溶液中还原出16.2银.已知该醇为饱和一元醇,该醛的组成符合.下列结论正确的是( ) a此混合物中的醛一定甲醛 b此混合物中的醛,醇可以是任意比 c此混合物中的醇,醛的物质的量之比是1:1 d此混合物中醇,醛的物质的量之比是3:1.6.氨基酸能与hno2反应得羟基酸，如：nh2ohr-ch-cooh+hno2r-ch-cooh+n2+h2o，试写出下列各变化的四种有机物的结构简式： 7.常温常压下,某气态烃与o2混合气体共al,完全燃烧后将生成物通过浓h2so4后,恢复到原状态, 体积变为则该气态烃是哪几种?写出其结构简式.8.茚是一种碳氢化合物,其结构为 ,茚有一种同分异构体a,a分子中含有一个苯环,且苯环上只有一个侧链,a能发生如下反应:naoh(aq)已知： 原子上不稳定：若分子中均有一个苯环，根据反应关系图和已知条件，请回答（均用结构简式表示）：（1）a是_， b是_（2）写出下列反应方程式（不必写条件，但要配平） e经缩聚生成高聚物_ f经加聚生成高聚物_9.下面是一个四肽，它可以看作是4个氨基酸合掉3个分子水而得。|roroooh2nchcnhchcnhchcnhchcoh式中，可能是相同的或不同的烃基，或有取代基的烃基。onhc 称为肽键。 nh2nh2nh2今有一个“多肽”，其分子式是c55h70o19n10,已知将它彻底水解后只得到下列四种氨基酸：ch2cooh ch3chcooh ch2chcooh甘氨酸 丙氨酸 苯丙氨酸 谷氨酸 （c2h5no2） （c3h7no2） （c9h11no2） （c5h9no4）问：（1）这个“多肽”是几肽？ （2）该多肽水解后，有几个谷氨酸？ （3）该多肽水解后，有几个苯丙氨酸？五.自我反馈 1答案 a 分析 乙酸分子式为c2h4o2，乙酸甲酯为c3h6o2，则它们可写为cnh2no2，m(c:h)=6:1,2. 答案 a、d 分析三类oh均与na反应放出h2，而只有-cooh与na2co3，反应放出co2（酚-oh与na2co3反应生成nahco3，不放出co2）故a、d正确；b,c中va=vb。3答案 a 分析 b中乙烯水化为加成反应；c中卤代烃消去反应，醛的氧化与还原为氧化反应或还原反应；d中浓h2so4与乙烯170c共热为消去反应。4答案 b 分析加成时需碘0.02mol，说明含两个双键或一个叁键，则有n=2m-3。再根据co2和h2o的量，有,解n，和m得答案。5答案 a 分析还原出。由方程式知1mol醛基得2molag。若0.05mol全为醛（不包括甲醛）才得ag 0.10mol。故必为甲醛，则1mol甲醛还原4molag，所以混合物中含甲醛0.0375mol，则醇0.0125mol，故醇醛物质的量之比为1:3。6答案a ch3 ch coona | nh2b ch3 ch cooh | oh c ch3 ch c - nh | | nh c ch ch3oo d ch3 ch c - o | | o c ch ch3oo 分析此题的关键是研究题目中所给的信息，即-氨基酸与hno2反应，氨基酸中的-nh2被-oh替代。7答案ch4，ch2=ch2，ch3-ch3，ch3ch2ch3。 分析 y=4 x=2 气态烃是c2h4x=1 气态烃是ch4 y=6 x=2 气态烃是c2h6ch2 c chch2 cbr2 cbr2 b y=8 x=3气态烃是c3h8 8答案（1）a： （2） o n -ch-ch-cooh o-ch-cn+nh2o oh ch2- n -ch=ch-cooh ch-ch-n cooh分析由茚的结构式和a含一个苯环，可推知a为 -c3h3，故a为 -cc-ch3或 -ch2-cch。由a转化为c可与新制的cu(oh)2反应知a br br的结构确为 -ch2-cch。再根据条件分析b为 -ch2-cch，c为 br br -ch2-c-c-h；d为 -ch2-c-cooh；e为 -ch-ch-cooh；f为 -ch=c-cooh o o o oh9.答案(1) 十 (2) 4 (3) 3分析仔细观察4种氨基酸的分子式,它们都各含1个n原子.除谷氨酸外,又各含2个氧原子,只有谷氨酸有4个氧原子.它们的碳氢原子比最大的是苯丙氨酸,高达9:11.由题设该多肽有10个n.所以应是十肽(答案1)形成十肽时曾消去了9分子水,因此这个十肽彻底水解所得到10个氨基酸的总和应是.o数折半后去n数即谷氨酸的个数4(答2).将分子式总和减去这4个谷氨酸余,即,可见还有6个氨基酸而且碳氢比很高,推测这是由于苯丙氨酸的存在所引起.最多可能有几个苯丙氨酸()呢?将35除以9得3余8.可见有3个苯丙氨酸(答3)以外还有2个丙氨酸1个甘氨酸.本题可以用观察与思考求解,巧解要求的技巧较高.当然,本题也可以用c, h, o, n原子的总数守恒和假设4个氨基酸的个数分别为a, b, c, d列出4元一次联立方程式求解.但是,关键还在于,必须将题设的十肽分子式加上9分子水,才是十个氨基酸的分子式总和,如果不加9个水分子,则解题将出现错误.设甘氨酸,丙氨酸,苯丙氨酸,及谷氨酸分别为a, b, c, d个.由c数 2a+3b+9c+5d=55h数 5a+7b+11c+9d=88o数 2(a+b+c+2d)=28n数 a+b+c+d=10解之 a=1, b=2,c=3,d=4.六.走向高考1.(99全国)紫杉醇是一种新型抗癌药,其分子式为,这是由如下的a酸和b醇生成的一种酯.a.chnhco hochcooh（是苯基）broh（r是一个含c、h、o的基团）(1)a可在无机酸催化下水解,其反应方程式是_.(2)a水解所得的氨基酸不是天然蛋白质水解产物,因为氨基不在(填希腊字母)_位.(3)写出roh的分子式:_.2.(99全国)提示:通常,溴代烃既可以水解生成醇,也可以消去溴化氢生成不饱和烃.如:c c c c , c c h br h oh h br c c请观察下列化合物ah的转换反应的关系图（图中副产物均未写出），并填写空白：a c e