（讲解练）高考化学一轮复习 专题11《有机物的推断与合成》.doc

专题十一 有机物的推断与合成【主干知识整合】一、有机物的推断有机推断的常见突破口：解题的突破口也叫做题眼，题眼可以是一种特殊的现象、反应、性质、用途或反应条件，或在框图推断试题中，有几条线同时经过一种物质，往往这就是题眼。根据有机的知识，突破口可从下列几方面寻找：1 特殊的结构或组成（1）分子中原子处于同一平面的物质乙烯、苯、甲醛、乙炔、cs2（后二者在同一直线）。（2）一卤代物只有一种同分异构体的烷烃（c10）甲烷、乙烷、新戊烷、还有2，2，3，3四甲基丁烷（3）烃中含氢量最高的为甲烷，等质量的烃燃烧耗氧量最多的也是甲烷（4）常见的有机物中c、h个数比ch=11的有：乙炔、苯、苯酚、苯乙烯ch=12的有：烯烃、甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖ch=14的有：甲烷、尿素、乙二胺2特殊的现象和物理性质（1）特殊的颜色：酚类物质遇fe3+呈紫色；淀粉遇碘水呈蓝色；蛋白质遇浓硝酸呈黄色；多羟基的物质遇新制的cu(oh)2悬浊液呈绛蓝色溶液；苯酚无色，但在空气中因部分氧化而显粉红色。（2）特殊的气味：硝基苯有苦杏仁味；乙醇和低级酯有香味；甲醛、乙醛、甲酸、乙酸有刺激性味；乙二醇、丙三醇、蔗糖、葡萄糖有甜味；苯及其同系物、苯酚、石油、萘有特殊气味；乙炔（常因混有h2s、ph3等而带有臭味）、甲烷无味。（3）特殊的水溶性、熔沸点等：苯酚常温时水溶性不大，但高于65以任意比互溶；常温下呈气态的物质有：碳原子小于4的烃类、甲烷、甲醛、新戊烷、ch3cl、ch3ch2cl等。（4）特殊的用途：甲苯、苯酚、甘油、纤维素能制备炸药；乙二醇可用做防冻液；甲醛的水溶液可用来消毒、杀菌、浸制生物标本；葡萄糖或醛类物质可用于制镜业。3. 特殊的化学性质、转化关系和反应（1）与银氨溶液或新制cu(oh)2悬浊液反应的物质有：醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、果糖、麦芽糖。（2）使溴水褪色的物质有：含碳碳双键或碳碳三键的物质因加成而褪色；含醛基的物质因氧化而褪色；酚类物质因取代而褪色；液态饱和烃、液态饱和酯、苯及其同系物、氯仿、四氯化碳因萃取而褪色。（3）使高锰酸钾溶液褪色的物质有：含碳碳双键或碳碳三键的物质、醛类物质、酚类物质、苯的同系物、还原性糖，都是因氧化而褪色。o2o2o2o2（4）直线型转化：（与同一物质反应）加h2加h2醇 醛 羧酸 乙烯 乙醛 乙酸炔烃 稀烃 烷烃 醇酯羧酸醛卤代烃烯烃醇（5）交叉型转化 淀粉葡萄糖麦芽糖蛋白质氨基酸二肽（6）能形成环状物质的反应有：多元醇（大于或等于二元，以下同）和多元羧酸酯化反应、羟基羧酸分子间或分子内酯化反应、氨基酸分子间或分子内脱水、多元醇分子内或分子间脱水、多元羧酸分子间或分子内脱水。（7）数据的应用：应用好数据可以为解推断题提供很多捷径。如一元醇与醋酸酯化反应，每反应1mol醋酸，产物质量增加42g；能与钠反应产生h2的物质可以是醇、酚或羧酸，且根据有机物与产生h2的物质的量之比，可以确定原物质含官能团的数目。等等。二、有机合成中官能团的引入方法(1)引入cc：cc或cc与h2加成；(2)引入cc或cc：卤代烃或醇的消去；(3)苯环上引入(4)引入x：在饱和碳原子上与x2（光照）取代；不饱和碳原子上与x2或hx加成；醇羟基与hx取代。(5)引入oh：卤代烃水解；醛或酮加氢还原；cc与h2o加成。(6)引入cho或酮：醇的催化氧化；cc与h2o加成。(7)引入cooh：醛基氧化；cn水化；羧酸酯水解。(8)引入coor：醇酯由醇与羧酸酯化；酚酯由酚与羧酸酐取代。(9)引入高分子：含cc的单体加聚；酚与醛缩聚、二元羧酸与二元醇（或羟基酸）酯化缩聚、二元羧酸与二元胺（或氨基酸）酰胺化缩聚。三、有机合成中官能团的消除方法(1)通过加成反应可以消除cc或cc。如ch2ch2 h2 ch3ch3(2)通过消去、氧化可消除oh。如ch3ch2ohch2ch2 h2o 、2ch3ch2oh o22ch3cho 2h2o(3)通过加成或氧化可消除cho。如2ch3cho o2 2ch3cooh 、ch3cho h2 ch3ch2oh (4)通过水解反应消除coo。如ch3cooc2h5 h2o ch3cooh c2h5oh。四、有机合成中官能团位置和数目1官能团数目的改变：如(1)ch3ch2ohch2ch2 x-ch2ch2-xho-ch2ch2oh 。(2)。2官能团位置的改变：如(1) ch3ch2ch2clch3chch2ch3chclch3(2) ch3ch2ch2oh ch3ch=ch2ch3chclch3ch3ch(oh)ch3。【典例精析】例1.已知两个羟基同时连在同一碳原子上的结构是不稳定的，它要发生脱水反应：现有分子式为c9h8o2x2（x为一未知元素）的物质m，可在一定条件下发生下述一系列反应。试回答下列问题： x为 （填元素符号）； a中所含的官能团为 ，上述转化中其中属于氧化反应的共有_步（填数字）；m与naoh溶液共热反应的所属类型是 反应。 m的结构简式为 。写出下列反应的化学方程：bd ；e和银氨溶液反应的化学方程式： 。【答案】（1）br （2）醛基 4 取代（或水解） （3） （4） 2 ch3oho2 2hcho 2h2o hcooh2ag(nh3)2oh (nh4)2co32ag2nh3h2o【解析】本题中给出的新信息是：当两个羟基连在同一个碳上时不稳定易脱水，所以在卤代烃水解后能直接生成醛，这样的卤代烃应是在一个碳原子上有两个卤原子。不少学生由于在阅读新信息时不能正确的转化而进入死胡同，无法再接下去进行思考。根据反应可以判断a中有醛基和羧酸钠，b为醇，由于醇b经两步氧化得到的羧酸也能发生银镜反应，说明e是甲酸，则b为甲醇。进而推断m中存在一个酯基，两个溴原子（在氢氧化钠溶液作用下发生水解反应转化为两个羟基，进而转化为醛基存在于a中），再加上f与盐酸反应的产物结构，可得到a和m的结构简式。【考点分析】本题以信息为载体考查学生对信息的分析和处理能力，在此基础上考查学生对元素推断、反应类型的判断、以及基本有机反应的书写能力。例2请仔细阅读以下转化关系：a是从蛇床子果实中提取的一种中草药有效成分，是由碳、氢、氧元素组成的酯类化合物；b称作冰片，可用于医药和制香精，樟脑等；c.的核磁共振氢谱显示其分子中含有4种氢原子；d中只含一个氧原子，与na反应放出h2 ；f.为烃。 请回答下列问题：（1）b的分子式为_。（2）b不能发生的反应是（填序号）_。a.氧化反应b.聚合反应c.消去反应d取代反应e.br2加成反应.（3）写出de、ef的反应类型：de_、ef_。（4）f的分子式为_。 化合物h是f的同系物，相对分子质量为56，写出h所有可能的结构；_。（5）写出a、c的结构简式并用系统命名法给f命名：a:_c:_ _,f的名称：_。（6）写出ed的化学方程式_。【答案】（1）c10h18o (2)b e (3)取代反应 消去反应 （4）c5h10 ch2=chch2ch3 ,ch2=c(ch3) 2 ,ch3ch=chch3 （ch3）2chch2cooh 3-甲基-1-丁烯(6)【解析】（1）根据碳价键规律不难的得到b的分子式为c10h18o；（2）再根据b中官能团的性质可得be不能发生。（3）由c相对分子质量为102以及c中有羧基这样的前提，可推得c的分子式为c5h12o2 ，再由ef肯定是消去，可得f为c5h10，e为c5h11br.再根据c的核磁共振氢谱显示其分子中含有4种氢原子，可得c为（ch3）2chch2cooh ,再根据 d中只含一个氧原子，与na反应放出h2，d为（ch3）2chch2c h2oh。因此de为取代反应，ef是消去。（4）前一小题已经得到f的分子式为c5h10，通式为cnh2n,则相对分子质量为56的单烯烃为c4h8,它的同分异构体有以下四种：ch2=chch2ch3 ,ch2=c(ch3) 2 ,ch3ch=chch3 (顺反)。（4）第（3）小题已经得到了c的结构简式，与b结合成酯的结构就是a。f的结构简式为（ch3）2chch=c h2，应命名为3-甲基-1-丁烯；（5）其实就是卤代烃的水解。【考点分析】本题考查有机的知识点很多，如化学式的确定、物质的性质、反应类型、有机物的命名等，题目新颖，不偏不怪。主要考查考生平时的基本功。【专题训练】1 已知：有机物af中，a 是链烃，a 与 h2 加成得到烷烃，经测定，该烷烃分子中只有两个ch3， 其一卤代物有两种同分异构体，c 与x 反应生成d。各物质之间的转化关系如下图所示：(1)写出 x的结构简式： 。 (2)写出化合物 a、e 的结构简式：a ，e 。 (3)指出下列反应的类型：cd ，ef 。 (4)写出 b与足量新制氢氧化铜悬浊液共热时发生反应的化学方程式： 。 (5)有机物g是有机物c不同类型的同分异构体，并且g能与金属钠发生反应放出无色气体， 又能发生银镜反应；又知g的同一类型的同分异构体共有多种，则其中只含有一个甲基的同分异构体的结构简式有 、 、 。2分子式为c12h14o2的f有机物广泛用于香精的调香剂。已知： r-ch2x + naoh r-ch2oh + nacl （x代表卤素原子）氧化为了合成该物质，某实验室的科技人员设计了下列合成路线：试回答下列问题：（1）a物质在核磁共振氢谱中能呈现 种峰；（即a中有几类氢原子）c物质的官能团名称_；e物质的结构简式_ ；（2）上述合成路线中属于取代反应的是 (填编号)；（3）反应的化学方程式为 ；（4）写出e属于芳香族化合物所有的同分异构体 。3根据图示填空化合物a含有的官能团是 。1mol a与2mol h2反应生成1mole，其反应方程式是 。与a具有相同官能团的a的同分异构体的结构简式是 。b在酸性条件下与br2反应得到d，d的结构简式是 。由e生成f的反应类型是 。 4有机化合物a只含c、h两种元素，且其相对分子质量为56，与a相关的反应如下：指出反应类型：ab ef gh 写出和e同类别的所有同分异构体： 写出反应方程式：(要求注明反应的条件)eg ef c与足量的 cooh 在g中最多有 个原子处在同一个平面.5苯的含氧衍生物a的相对分子质量为180，其中碳元素的质量分数为60，a完全燃烧消耗o2的物质的量与生成co2的物质的量相等。请回答下列问题：(1)a的分子式为_。(2)a的苯环上取代基彼此相间，a能发生银镜反应，也能与nahco3溶液反应产生co2，还能与fecl3溶液发生显色反应，则a含有的官能团名称是_，写出a可能的两种结构简式： _、_。(3)a的一种同分异构体b是邻位二取代苯，其中一个取代基是羧基，b能发生右图所示转化：f的结构简式是_；写出下列反应的化学方程式：ce_d与浓溴水反应_b与足量naoh溶液共热_ 6以 hcho 和 c2h2为有机原料，经过下列反应可得化合物 n ( c4h8o2 ）。反应 1 的反应类型为_。 hoch2ccch2oh 分子中，在同一个平面的原子最多有_个。 化合物 m 不可能发生的反应是_（填序号）。 a氧化反应 b取代反应 c消去反应 d加成反应 e还原反应 n 的同分异构体中，属于酯类的有_种。 a 与 m 互为同分异构体，有如下转化关系。填写下列空白： a 的结构简式为_, b 中的官能团名称是_ d 的化学式为_ 写出 b 与银氨溶液反应的化学方程式： _ 在 120 时，由 a 、 b 、 e 组成的混合物 wg 与氧气充分反应，生成产物全部为气体时，消耗氧气m(o2)的质量范围为_。7相对分子质量为92的某芳香烃x是一种重要的有机化工原料，研究部门以它为初始原料设计出如下转化关系图（部分产物、合成路线、反应条件略去）。其中a是一氯代物，h是一种功能高分子，链节组成为c7h5no。 已知： （苯胺，易被氧化）请根据所学知识与本题所给信息回答下列问题：h的结构简式是_； x到a的反应条件是 和有一步是氧化反应，有一步是还原反应，则是 反应，并说明理由 反应的化学方程式是_；有多种同分异构体，其中含有1个醛基和2个羟基的芳香族化合物共有_种；8据报道某些简单的不饱和有机物与co在低温、低压及催化条件下可以转变为其它有机物，如：工业上以a及co等为原料经如下的反应，可以制取具有优良性能的合成树脂及涂料黏和剂等高分子材料。反应过程如下图所示：其中a气体在工业上用于焊接或切割金属；饮用了含有d的假酒，可能引起失明或死亡；f是一种合成树脂，用于制备塑料和合成纤维。回答下列问题：（1）f的结构简式是 。（2）b分子中含氧官能团的名称_。（3）b+dg 的反应类型是 。（4）写出反应ii的化学方程式 。（5）已知g的一类同分异构体能发生银镜反应，现取0.5mol 该类同分异构体中能产生银最多的一种，与足量的银氨溶液充分反应，生成银的质量最多为 g。9 碳、氢、氧3种元素组成的有机物a，相对分子质量为152，其分子中c、h原子个数比为1:1，含氧元素的质量分数为31.58%。a遇fecl3溶液显紫色，且能与nahco3反应，其苯环上的一氯取代物有两种，请回答下列问题：（1）a的分子式是 。（2）a与nahco3溶液反应的化学方程式 。（3）写出符合下列要求的a的同分异构体的结构简式（只需写出两种即可） 苯环上取代基数目与a相同 属于酯类 1mol该同分异构体与浓溴水发生取代反应可消耗含2mol br210(13分) 在实验室可