第十六章 合成材料.doc

沁阳市高中化学第一轮复习教案 审定 邵周平 2008年12月16日第十六章 合成材料第一课时 有机反应规律【考纲要求】掌握各种类型的有机反应的反应方式、反应条件、反应产物的结构和反应方程式的书写方法。2能熟练应用有关反应类型的知识推测有机物的结构、性质，并能进行有机合成。 教与学方案 【自学反馈】 1. 有机化学基本反应类型类型反应物质类别反应条件举 例取代反应烷烃光照苯及其同系物苯环卤代：催化剂 硝化：浓硫酸加热磺化：加热侧链卤代：光照醇加热、浓硫酸卤代烃氢氧化钠水溶液羟基酸加热、浓硫酸加成反应烯 除与卤素单质可直接反应外，其它反应条件均需催化剂、加热。炔苯及其同系物醛和酮不饱和酸消去反应醇加热、浓硫酸卤代烃氢氧化钠醇溶液水解反应卤代烃氢氧化钠水溶液酯酸或碱、加热糖加热、硫酸蛋白质 酶略缩聚反应酚、醛催化剂、加热 氨基酸催化剂羟基酸催化剂加聚反应烯催化剂不饱和酸催化剂氧化反应大多数有机物燃烧点燃催化氧化醇催化剂、加热烯催化剂、加热烷催化剂、加热强氧化剂氧化烯、炔无条件乙烯、乙炔均能使酸性高锰酸钾溶液褪色弱氧化剂氧化醛加热还原反应烯、炔、醛加氢催化剂、加热酯化反应醇与酸加热、浓硫酸显色反应酚与氯化铁无条件苯酚与氯化铁溶液反应显紫色脱水反应醇分子内加热、浓硫酸醇分子间加热、浓硫酸2.三大有机反应类型比较 类 型 取 代 反 应 加 成 反 应 消 去 反 应反应物种类有机反应种类或结构特征 生 成 物碳 碳 键 变 化 情 况不 饱 和 度 结 构 变 化 形 式3.通常发生取代反应的物质有机物无机物/有机物反应名称烷,芳烃,酚 X2苯的同系物 HNO3苯的同系物 H2SO4 醇 醇 酸 醇 酯/卤代烃酸溶液或碱溶液 羧 酸 盐 碱 石 灰 醇 HX4. 发生水解反应的基或官能团官能团 -X -COO- RCOO-C6H5O- 二 糖 多 糖代表物溴乙烷乙酸乙酯醋酸钠苯酚钠蔗糖淀粉 纤维素反应条件5.发生加成反应的基/官能团基/官能团 C=C C C C6H5- C=O -CHO代 表 物乙烯乙炔甲苯丙酮乙醛无 机 物卤素、氢气、水等氢气等氢气等氢气等6.发生氧化反应的官能团（不含燃烧）C=CC CC-OH-CHOC6H5-RCH3CH2-CH2CH3代表物乙烯乙炔乙醇乙醛甲苯丁烷KMnO4褪色褪色褪色褪色褪色不褪色催化氧化与O2生成乙醛-与O2生成乙醛与O2生成乙酸-与O2生成乙酸7.各类反应条件 反 应 条 件 常 见 反 应催化剂.加热.加压水浴加热只用催化剂只需加热不需外加条件8.有机物间的相互关系【例题解析】【例1】香豆素是一种香料，常用于皂用香精和其它日用化工行业中。香豆素的分子式是，分子中除有一个苯环外，还有一个六元环。已知有机物和乙酸酐经下面一系列反应可制得香豆素：（1）试确定下列有机物的结构简式：A _，C _，D _，香豆素_。（2）判断反应、的反应类型： _， _。解题思路: 。易错点: 。【考题再现】1.有以下一系列反应，终产物为草酸。 已知B的相对分子质量比A的大79，请推测用字母代表的化合物的结构式。 C是_，F是_。思维方法: 。展望高考:【针对训练】A基础训练1.下列各化合物的命名中正确的是2.霉酚酸酯(MMF)是器官移植中抑制细胞增殖最常用的药物。下列关于MMF的说法正确的是 AMMF能溶于水BMMF能发生取代反应和消去反应C1molMMF能与6mol氢气发生加成反应D1molMMF能与含3molNaOH溶液完全反应3.食品香精菠萝酯的生产路线（反应条件略去）如下：下列叙述错误的是A步骤（1）产物中残留的苯酚可用FeCl3溶液检验B苯酚和菠萝酯均可与酸性KMnO4溶液发生反应C苯氧乙酸和菠萝酯均可与NaOH溶液发生反应D步骤（2）产物中残留的烯丙醇可用溴水检验4.维生素C和食盐都是人体所需要的重要物质，下列说法正确的是（ ）A 维生素C和食盐都是强电解质B 维生素C和食盐都是供能物质C 维生素C具有还原性，在空气中易被氧化D 等物质的量的维生素C和食盐溶于水，其溶质质量相同B提高训练5.分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机化合物有：A3种B4种C5种D6种6.1mo1X能与足量碳酸氢钠溶液反应放出44.8LCO2(标准状况)，则X的分子式是：AC5H10O4BC4H8O4CC3H6O4DC2H2O4C能力训练7.某高校曾以下列路线合成药物心舒宁（又名冠心宁），它是一种有机酸盐。 心舒宁注：（）（）心舒宁结构式中间的圆点表示形成盐。 心舒宁的分子式为_。 中间体（1）的结构简式是_。 反应中属于加成反应的是_（填反应代号）。 如果将、两步颠倒，则最后得到的是：（写结构简式）。8. 烷烃A只可能有三种一氯取代产物B、C和D。C的结构简式B和D分别与强碱的醇溶液共热，都只能得到有机化合物E。以上反应及B的进一步反应如下图所示。 请回答：（1）A的结构简式是 。（2）H的结构简式是 。（3）B转变为F的反应属于 反应（填反应类型名称）。（4）B转变为E的反应属于 反应（填反应类型名称）。（5）1.16gH与足量NaHCO3作用，标装饰品下可得CO2的体积是 mL。第二课时 有机合成方法【考纲要求】1.掌握高分子化合物的结构、合成方法和单体的推断。2.掌握有机官能团间的衍变关系,并能熟练进行有机合成。 教与学方案 【自学反馈】 1. 有机推断题解题思路： 有机推断题解题方法(1)顺推法： 。（2）逆推法： 。（3）猜测论证法： 。3.题眼小汇(1)烃和烃的含氧衍生物中,氢原子个数一定为偶数,相对分子质量也一定是偶数。（2）烷烃与比它少一个碳原子的的饱和一元醛相对分子质量，饱和一元醇与比它少一个碳原子的饱和一元羧酸相对分子质量相等。(3)常见的有机物中,最简式是CH的是乙炔、苯、苯乙烯；最简式为CH2的是单烯烃和环烷烃。最简式为CH2O的是甲醛、乙酸、甲酸甲基酯、葡萄糖、果糖等。（4）通常情况下是气体的烃是少于等于四个碳原子的烃，含氧衍生物是甲醛等。（5）若混合烃的平均相对分子质量小于26，或平均碳原子数小于2，则有定含有甲烷。（6）与新制氢氧化铜反应的有：羧酸（溶解），含有醛基的化合物（加热时，有红色沉淀产生），多羟基物质（绛蓝色）。4确定有机高分子化合物单体的方法 【例题解析】【例1】请认真阅读下列3个反应： 利用这些反应，按以下步骤可从某烃A合成一种染料中间体DSD酸。试剂和条件已略去，请写出（A）（B）（C）（D）的结构简式。解题思路： 。易错点： 。【例2】化合物A(C4H10O)是一种有机溶剂。A可以发生以下变化：A分子中的官能团名称是 ；A只有一种一氯取代物B。写出由A转化为B的化学方程式 ；A的同分异构体F也可以有框图内A的各种变化，且F的一氯取代物有三种。F的结构简式是 。（2）化合物“HQ”(C6H6O2)可用作显影剂，“HQ”可以与氯化铁溶液发生显色反应。“HQ”还能发生的反应是（选填序号） 。加成反应 氧化反应 加聚反应 水解反应“HQ”的一硝基取代物只有一种。“HQ”的结构简式是 。（3）A与“HQ”在一定条件下相互作用形成水与一种食品抗氧化剂“TBHQ”。“TBHQ”与氢氧钠溶液作用到化学式为C10H12O2Na2的化合物。“TBHQ”的结构简式是 。【考题再现】1.科学家发现某药物M能治疗心血管疾病是因为它在人体内能释放出一种“信使分子”D，并阐明了D在人体内的作用原理。为此他们荣获了1998年诺贝尔生理学或医学奖。请回答下列问题：（1）已知M的分子量为227，由C、H、O、N四种元素组成，C、H、N的质量分数依次为15.86%、2.20%和18.50%。则M的分子式是_。D是双原子分子，分子量为30，则D的分子式为_。A脂肪酸BM（2）油脂A经下列途径可得到M。图中的提示：浓硫酸C2H5OHHONO2 C2H5ONO2H2O 硝酸 硝酸乙酯 反应的化学方程式是_。反应的化学方程式是_。（3）C是B和乙酸在一定条件下反应生成的化合物，分子量为134，写出C所有可能的结构简式_。（4）若将0.1mol B与足量的金属钠反应，则需消耗_g金属钠。思维方法： 。展望高考： 2.（04年理综高考题）芳香化合物A、B互为同分异构体，B的结构简式是 。A经、两步反应得C、D和E。B经、两步反应得E、F和H。上述反应过程、产物性质及相互关系如图所示。（1）写出E的结构简式 。（2）A有2种可能的结构，写出相应的结构简式 。（3）F和小粒金属钠反应的化学方程式是 ，实验现象是 ，反应类型是 。（4）写出F在浓H2SO4作用下在170发生反应的化学方程式： ，实验现象是 ，反应类型是 。（5）写出F与H在加热和浓H2SO4催化作用下发生反应的化学方程式 ，实验现象是 ，反应类型是 。（6）在B、C、D、F、G、I化合物中，互为同系物的是 。思维方法： 。展望高考：【针对训练】A . 基础训练1.“垃圾是放错了位置的资源”，应该分类回收利用。生活中废弃的塑料袋、医院的废输液管、废旧轮胎等可以归为一类加以回收利用。它们属于A.糖类 B.有机物 C.氧化物 D.盐2.维通橡胶是一种耐腐蚀、耐油、耐高温、耐寒性能都特别好的氟橡胶。它的结构简式如图所示。合成它的单体为A.氟乙烯和全氟异丙烯 B.1，1二氟乙烯和全氟丙烯C.1三氟甲基1，3丁二烯 D.全氟异戊二烯3.现代以石油化工为基础的三大合成材料是合成氨 塑料 合成盐酸 合成橡胶 合成尿素 合成纤维 合成洗涤剂A.B. C.D.B.提高训练4.某药物结构简式为该物质1 mol与足量NaOH溶液反应，消耗NaOH的物质的量为A.3 mol B.4 mol C.3n mol D.4n mol5.高分子分离膜可以让某些物质有选择地通过而将物质分离，下列应用不属于高分子分离膜的应用范围的是A.分离工业废水，回收废液中有用成分B.食品工业中，浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒C.将化学能转换成电能，将热能转换成电能D.海水的淡化6.以农副产品为原料可制得高分子材料它能在乳酸作用下迅速降解，有希望用于制造一次性饭盒，有关该高分子的判断正确的是A.相对分子质量一定是偶数B.相对分子质量一定为奇数C.由单体通过加聚反应制得D.其单体为C.能力训练7.工程塑料ABS树脂(结构简式如下),合成时用了三种单体。式中C6H5为苯基。这三种单体的结构简式分别是：_ 、_ 、_ .8.下面是一种线型高分子链的一部分：分析此结构，可推知此高聚物的单体最少有 种，写出这些单体的结构简式： 。9.(04年理综高考题)烯烃通过臭氧化并经锌和水处理得到醛或酮。例如：已知丙醛的燃烧热为，丙酮的燃烧热为，试写出丙醛燃烧的热化学方程式 。上述反应可用来推断烯烃的结构。一种链状单烯烃A通过臭氧化并经锌和水处理得到B和C。化合物B含碳69.8%，含氢11.6%，B无银镜反应，催化加氢生成D。D在浓硫酸存在下加热，可得到能使溴水褪色且只有一种结构的物质E。反应图示如下：回答下列问题：B的相对分子质量是 ；CF的反应类型为 ；D中含有官能团的名称 。的化学方程式是： 。A的结构简式为 。化合物A的某种同分异构体通过臭氧化并经锌和水处理只得到一种产物，符合该条件的异构体的结构简式有 种。10.已知CH3CH2OH CH3C OO CH2 CH3 R CHOH RCH=O+H2O(相对分子质量46) (相对分子质量88) OH现在只含C、H、O的化合物AF，有关它们的某些信息，已注明在下面的方框内。（1）在AF化合物中，含有酯的结构的化合物是 （2）写出化合物A和F结构简式 第十六章 合成材料第一课时 有机反应规律【例题解析】1. 【解析】充分熟悉题目之后，仔细观察，发现只有物质B给出了结构简式，故必须从研究B入手。B是A与乙酐反应的产物，其中 部分仅由乙酸酐的一个碳上去掉一个氢原子，其余 部分必来源于A，此部分化学式为，比A多一个H。 两者相比较，必有乙酸酐中的一个H原子转移到A上，根据B的结构判断，此H原子只能是醇上的H原子，据此可推测在反应（）中，乙酸酐分为两个部分，即一个H原子和乙酸酐基与A发生加成反应，说明A中存在，故A的结构式应为 ， 分子组成为，符合题意，反应（）属于加成反应。在酸性条件下B与反应生成乙酸和C，则可推测反应（）是酸酐的水解，属于取代反应。根据酯水解规律，易知C的结构简式为 ，C的分子组成是。 CD是脱水的消去反应，必定有醇参与脱水。由此可推知D的结构简式为： ，D的分子组成是。从原题得知，香豆素中除含有一个苯环外，还有一个六元环，观察D的结构中存在一个，一个，结合反应条件是加热脱水，显然，D发生的是分子内的酯化反应，生成物香豆素的结构简式为：，其分子组成是，符合题意。【答案】 （2）（）加成反应（）取代反应。考题再现1.C为，F为【针对训练】1.解析：选项A应命名为1、3丁二烯；选项B应命名为2丁醇；选项C应命名为邻甲基苯酚。答案：D 2.解析：选项A中由于分子中除OH外，其它均为非极性基团，所以它不溶于水；选项B中可以发生取代反应，但不会发生消去反应；选项C中CC有4个，CO有2个，但COO中的CO不会发生加成反应，所以只能与4molH2发生加成反应；选项D中含有一个酚羟基，同时含有2个可以水解的酯的结构，所以可以和3molNaOH溶液完全反应。答案：D 3.【标准答案】D【试题分析】A项苯酚与ClCH2COOH反应生成的苯氧乙酸不含有酚羟基，故残留物中若含有苯酚可以与FeCl3显紫色；B项苯酚可以被O2所氧化而呈粉红色，当然也可以被KMnO4所氧化，菠萝酯含有碳碳双键，故也可被KMnO4氧化；苯氧乙酸中含有羧酸可与碱反生中和反应，菠萝酯属于酯可以在碱性条件下发生水解；由于菠萝酯含有碳碳双键也可以使溴水褪色，故不能用来检验残留的烯丙醇。【高考考点】有机物中官能团的性质检验【易错提醒】理不清在多重官能团时检验的相互干扰。【备考提示】学习有机，官能团的性质能重要。4.解析：A维生素C是一种水溶性维生素，溶液显酸性，具有可口的酸味，广泛存在于水果和蔬菜中，人体不能合成维生素C，必须从食物中获得。维生素C属于弱电解质；食盐属于强电解质。B维生素在人体内的主要作用是参与生长发育和新陈代谢；维生素C和食盐都不是供能物质；功能物质主要是糖类，其次是油脂。C维生素C的化学特性是容易失去电子，是一种较强的还原剂，在水溶液中或受热时很容易被氧化，在碱性溶液中更容易被氧化，因此生吃新鲜蔬菜要比熟吃时维生素C的损失小。D等物质的量的维生素C和食盐，其质量不相同，等物质的量的维生素C和食盐溶于水，其溶质质量不相同。5.解析: 分子式为C4H10O并能与金属钠反应说明它是一种醇，而C4H10O的醇只有四种同分异构体，所以答案是B6.D7.（1） ； （2） ；（3）、 ；（4） 8. (1)(CH3)3CCH2CH3(2)(CH3)3CCH2COOH(3)取代或水解(4)消去(5)2249.解析: 具核磁共振氢谱中出现两组峰的情况分析A中氢原子数之比为3：1，B中氢谱中出现的是三组峰，C中氢原子数之比为3：4，D对。 10.答案：（1）C5H10O(2）HOOCCH2COOH，HOOCCH2COOH + 2C2H5OHC2H5OOCCH2COOC2H5 +2H2O；酯化反应（或取代反应）(3）HOCH2CH2CH=CHCH3(4）2；CH3CH2CH2COOH、CH3CH(CH3)COOH第二课时 有机合成方法【例题解析】1. 【解析】本题是含有新信息的有机合成题，考查考生运用已学过的知识阅读、理解有机合成反应的能力。求解本题必须透彻理解给出的所有信息，包括文学说明，进行严密的逻辑推理。反应是磺化反应，在苯环上引入，反应是还原反应，把硝基还原成，反应则是脱氢反应（氧化反应）。根据这三个反应均不能引入，且DSD酸含有两个苯环，所以可认为A为 ， 再运用正推法，A经硝化反应变为 （B），再往前推，B经磺化反应变成 （C），至于应连在哪个碳原子，可以根据DSD酸而定。 从（C）推出（D）则需正推逆推相结合，根据是反应两个条件，若（C）（D）的条件与同，则（D）是 ，那么，它所含最后会被氧化剂所氧化，而得不到DSD酸，故（C）应先在作用下脱氢变成 （D），它再被（）还原成DSD酸。【答案】2.【解析】由有机物A的分子式C4H10O推