高考化学 专题六 有机化学基础课件.ppt

专题六有机化学基础 一 有机物的组成 结构与性质1 官能团与有机物的性质有如图所示某有机物 根据该有机物的结构回答 1 该物质中的含氧官能团有 此外还有 2 该物质既可以与溴水发生 反应和 反应 也可以与酸性kmno4溶液因发生 反应而褪色 当遇到fecl3溶液时发生 反应而呈 3 若1mol该物质与足量h2反应 消耗h2的物质的量为 若与足量溴水反应 消耗br2的物质的量为 若与足量氢氧化钠溶液反应 消耗naoh的物质的量为 酚羟基 酯基 碳碳双键 加成 取代 氧化 显色 紫色 4mol 3mol 4mol 2 同分异构现象 1 化合物有多种同分异构体 写出符合下列条件的所有同分异构体的结构简式 能发生银镜反应 含苯环且苯环上只有两种不同化学环境的氢原子 2 相对分子质量比小90 5的有机物的同分异构体有多种 写出三种具有下列要求的该有机物的同分异构体的结构简式 芳香族化合物 能与fecl3溶液发生显色反应 能发生银镜反应 二 有机物的推断 1 反应条件水解反应 需要的条件是 ch3ch2cl若发生消去反应 则其需要的条件为 生成物是 2 数量关系将反应 中的乙醇改为相对分子质量为m的某一元醇r oh 则生成酯的相对分子质量应该为 若将乙酸改为相对分子质量为n的某一元酸r cooh 则生成酯的相对分子质量为 强碱的水溶液 加热 强碱的醇溶液 加热 ch2 ch2 m 42 n 28 3 结构确定若将反应 中的无机试剂改为cl2 最终酯化反应时生成的环状二酯的结构简式为 生成的高分子酯的结构简式为 三 有机物的合成 以下是常见的合成路线 根据相关提示完成下列内容1 一元合成路线r ch ch2 一元醇 一元醛 一元羧酸 酯2 二元合成路线 卤代烃 3 芳香化合物合成路线 4 改变官能团位置的方法 一 有机反应类型中的断键方式1 取代反应 1 烷烃的卤代反应 断c h键 2 酯化反应 羧酸断c o键 醇断o h键 3 醇分子间脱水反应 一分子醇断c o键 另一分子醇断o h键 4 酯水解反应 断酯基中的c o键 5 卤代烃与水反应 断c x 6 烯烃的取代 断开 h 2 加成反应 1 烯烃的加成反应 断裂中的一个碳碳键 2 炔烃的加成反应 断裂 c c 中的一个或两个碳碳键 3 醛或酮的加成反应 断裂中的一个碳氧键 3 消去反应 1 卤代烃的消去反应 卤代烃的消去 断开c x键和与卤素原子相连碳的邻位碳原子上的h 如 断开邻位的两个c x键 如 2 醇的消去反应 断开c o键和与羟基相连碳的邻位碳原子上的h 如 4 氧化 还原反应 1 醇的去h氧化 断开o h键和 h 去掉两个氢原子 2 醛的加氧氧化 中的c h键断开加氧 3 加h还原 不饱和的 c c 或断开 与h2加成 二 官能团与参与反应物质的定量关系1 与x2 hx h2的反应 1 取代 1molh 1molx2 酚类只有羟基的邻 对位上的氢原子可以被取代 2 加成 1mol 1molx2或1molhx或1molh2 1mol c c 2molx2或2molhx或2molh2 1mol 3molh2 2 银镜反应1mol cho 2molag 注意 1molhcho 4molag 3 与新制cu oh 2的反应1mol cho 2molcu oh 2 1mol cooh molcu oh 2 4 与钠的反应1mol cooh molh2 1mol oh molh2 5 与naoh的反应 三 同分异构体常见的三种异构类型 四 有机推断题的突破口1 特殊条件 2 特征产物 1 醇的氧化产物与结构的关系 2 由消去反应的产物确定 oh x的位置 如某醇 或一卤代烃 发生消去反应仅生成惟一的一种产物ch2 ch ch2 ch3 则醇为 ch2ohch2ch2ch3 或一卤代烃为ch2xch2ch2ch3 3 由取代产物确定碳链结构 如c5h12的一取代物仅一种 则其结构为c ch3 4 4 由加h2后的碳的骨架确定碳碳双键或碳碳三键的位置 如 ch3 3cch2ch3对应的烯烃为 ch3 3cch ch2 炔烃为 ch3 3cc ch 5 由有机物发生酯化反应生成酯的结构 可以推断反应物中羧基和羟基的位置 由有机物发生成肽反应生成肽的结构 可以推断反应物中羧基和氨基的位置 五 有机合成中官能团的 三个变化 1 官能团的消除 1 通过加成反应消除不饱和键 双键 三键 苯环 2 通过消去 氧化 酯化反应消除羟基 3 通过加成或氧化反应消除醛基 4 通过水解反应消除酯基 肽键 卤素原子 2 官能团的改变 1 通过官能团之间的衍变关系改变官能团 如醇 醛 酸 2 通过某些化学途径使一个官能团变成两个 3 通过某些手段改变官能团的位置 3 官能团的保护在有机合成 尤其是含有多个官能团的有机物的合成过程中 多个官能团之间相互影响 相互制约 当需要某一官能团反应或拼接碳链时 其他官能团或者被破坏或者首先反应 造成制备困难甚至失败 因此 在制备过程中要把分子中某些官能团用恰当的方法保护起来 在适当的时候再将其转变回来 从而达到有机合成的目的 根据要求 完成下列内容有机物合成与推断高考频次 1 考查合成信息的提取 1 2012 北京高考 有如下转化关系 已知芳香化合物苯环上的氢原子可被卤代烷中的烷基取代 如 rx hx r为烷基 x为卤原子 其中b为芳香烃 完成以下问题 由b生成对孟烷的反应类型是 ch3 2chcl与a反应生成b的化学方程式是 a的同系物中相对分子质量最小的物质是 分析 依据题中信息 结合对孟烷的结构和转化流程逆推 可知a应为 b为 所以由b生成对孟烷是芳香烃的加成 还原 反应 生成b的反应方程式为 clch ch3 2 hcl a是甲苯 同系物中相对分子质量最小的是苯 2 pet 的水解产物eg是重要的有机化工原料 eg和有机物甲 乙 丙间存在如下的转化关系 无机反应物 生成物均已略去 丙的分子式为c4h4o4 甲 乙 丙分子内均只含一种官能团 则 乙 eg 丙反应类型是 甲 乙 丙中的一种可以发生银镜反应 写出它与足量银氨溶液反应的化学方程式 分析 根据丙的分子式为c4h4o4推出eg的结构简式应为 由转化关系可推出各物质 甲为 乙为 丙为 酯化反应 或取代反应 4ag nh3 2oh 4ag 6nh3 2h2o 2 考查合成路线的设计 3 2012 上海高考 以下是由a制备工程塑料pbt的原料之一1 4 丁二醇 bdo 的合成路线 写出上述由a制备bdo的化学反应方程式 4 化合物a可通过以下步骤合成 ch2 ch2ch2clch2clch2ohch2oh a写出反应 的化学方程式 该反应属于反应 反应类型 分析 比较反应 的反应物和产物 可知反应 是卤代烃的水解反应 或取代反应 化学方程式为 2naoh 2nacl 热点考向1结构 官能团 性质为主线的推断 典题训练 1 2012 福建高考 对二甲苯 英文名称p xylene 缩写为px 是化学工业的重要原料 1 写出px的结构简式 2 px可发生的反应有 填反应类型 3 增塑剂 dehp 存在如图所示的转化关系 其中a是px的一种同分异构体 b的苯环上存在2种不同化学环境的氢原子 则b的结构简式是 d分子所含官能团是 填名称 c分子有1个碳原子连接乙基和正丁基 dehp的结构简式是 4 f是b的一种同分异构体 具有如下特征 a 是苯的邻位二取代物 b 遇fecl3溶液显示特征颜色 c 能与碳酸氢钠溶液反应 写出f与nahco3溶液反应的化学方程式 解题指导 解答本题要明确以下三点 1 熟悉各类官能团的化学性质 2 醛基的特征反应是 能够发生银镜反应 能够与新制氢氧化铜悬浊液反应生成红色沉淀 酚的特征反应是 能够与fecl3溶液发生显色反应 能够和浓溴水反应生成白色沉淀 羧基能够和碳酸氢钠溶液反应 3 苯环上有2个取代基 其同分异构体有 邻 间 对 三种 解析 2 对二甲苯的结构简式为 可以和卤素单质发生取代反应 可以和浓硝酸发生硝化反应 能够燃烧 能够被酸性高锰酸钾溶液氧化成 同时也能与氢气在一定条件下发生加成反应 因为b的苯环上存在2种不同化学环境的氢原子 所以b为邻二苯甲酸 a为邻二甲苯 cho可以发生银镜反应 c为醇 含乙基和正丁基 其结构简式为 4 f是邻二苯甲酸的同分异构体 能够与fecl3溶液发生显色反应 说明含酚羟基 能与碳酸氢钠溶液反应 说明含羧基 还差1个不饱和结构 应该为 其结构简式为 答案 1 2 取代反应氧化反应 或其他合理答案 3 醛基 4 nahco3 co2 h2o 2 2013 新课标全国卷 查尔酮类化合物g是黄酮类药物的主要合成中间体 其中一种合成路线如下 已知以下信息 芳香烃a的相对分子质量在100 110之间 1mola充分燃烧可生成72g水 c不能发生银镜反应 d能发生银镜反应 可溶于饱和na2co3溶液 核磁共振氢谱显示其有4种氢 rch2i rcoch3 r chorcoch chr 回答下列问题 1 a的化学名称为 2 由b生成c的化学方程式为 3 e的分子式为 由e生成f的反应类型为 4 g的结构简式为 5 d的芳香同分异构体h既能发生银镜反应 又能发生水解反应 h在酸催化下发生水解反应的化学方程式为 6 f的同分异构体中 既能发生银镜反应 又能与fecl3溶液发生显色反应的共有种 其中核磁共振氢谱为5组峰 且峰面积比为2 2 2 1 1的为 写结构简式 解题探究 1 如何计算a的分子式 确定a的结构 提示 根据 1mola充分燃烧可生成72g水 可以确定a中氢原子数为8 根据相对分子质量计算a中碳原子数 可以确定a的分子式为c8h8 a中含有5个不饱和度 与h2o加成得到b b可氧化得到c 说明a中除苯环外还含有一个碳碳双键 因此a为苯乙烯 2 如何确定d的结构简式 提示 d的分子式为c7h6o2 分子中含有5个不饱和度 可能含有苯环 能发生银镜反应说明分子中含有醛基 可溶于饱和na2co3溶液 则d中含有羧基或酚羟基 根据d中碳原子数和不饱和度 分子除一个醛基外 只能含有一个酚羟基 d的核磁共振氢谱显示其有4种氢 则分子中除醛基 羟基各有一类氢外 苯环上只有两类氢原子 因此d中醛基 羟基处于苯环的对位 解析 1 72 18 4 可知一个a分子有8个氢原子 110 8 12 8余6 所以一个a中有8个碳原子 所以a的分子式为c8h8 有 18 8 2 5个不饱和度 所以a结构中含有一个碳碳双键 所以a的名称为苯乙烯 2 4 a b为加成反应 b为醇 b c为醇的催化氧化 c不能发生银镜反应 则c为酮 b为仲醇 a b c的结构简式分别为 由b生成c的化学方程式为2 o22 2h2o d c7h6o2 能发生银镜反应 可溶于饱和na2co3溶液 核磁共振氢谱显示其有4种氢 苯环上对二取代 或苯环上一取代 结合信息 和反应条件 可推知d的结构简式为 e的结构简式为 e的分子式为c7h5o2na 结合信息 推断f的结构简式为 e到f的反应为取代反应 根据信息 可知g的结构简式为 5 d的芳香同分异构体h既能发生银镜反应 又能发生水解反应 说明h是酯 即甲酸苯酚酯 结构简式为 h在酸催化下发生水解反应的化学方程式为 h2o hcooh 6 f的同分异构体中 既能发生银镜反应 又能与fecl3溶液发生显色反应 则其结构中有醛基和酚羟基 分两种情况 苯环上有 ch2cho和 oh 有邻位 间位和对位3种情况 苯环上有 ch3 cho和 oh 有10种情况 共13种 其中核磁共振氢谱为5组峰 且峰面积比为2 2 2 1 1的结构简式为 答案 1 苯乙烯 2 2 o22 2h2o 3 c7h5o2na取代反应 4 5 h2o hcooh 6 13 方法总结 有机合成的解题思路与方法1 解题思路 2 解题方法 1 顺向合成法 此法要点是采用正向思维方法 其思维程序为 原料 中间产物 产品 2 逆向合成法 此法要点是采用逆向思维方法 其思维程序为 产品 中间产物 原料 3 类比分析法 此法要点是采用综合思维的方法 其思维程序为 比较题目所给知识 找出原料与合成物质的内在联系 确定中间产物 产品 热点考向2以新物质的合成为背景的推断 典题训练 3 2013 福建高考 已知 为合成某种液晶材料的中间体m 有人提出如下不同的合成途径 1 常温下 下列物质能与a发生反应的有 填序号 a 苯b br2 ccl4c 乙酸乙酯d kmno4 h 溶液 2 m中官能团的名称是 由c b的反应类型为 3 由a催化加氢生成m的过程中 可能有中间生成物和 写结构简式 生成 4 检验b中是否含有c可选用的试剂是 任写一种名称 5 物质b也可由c10h13cl与naoh水溶液共热生成 c10h13cl的结构简式为 6 c的一种同分异构体e具有如下特点 a 分子中含 och2ch3b 苯环上只有两种化学环境不同的氢原子写出e在一定条件下发生加聚反应的化学方程式 解题指导 1 切入点 抓住a中所含官能团 和 判断 1 根据b d的结构简式以及d c的反应条件可确定c 卤代烃与naoh水溶液共热发生取代反应 2 关注点 官能团的性质和官能团转化时的反应条件 解析 1 a中含有双键 醛基两种官能团 因此能够与br2 ccl4 kmno4 h 溶液反应 2 m中官能团的名称为羟基 根据题目提供的信息 c的结构简式为 由c生成b 醛基加氢还原成了羟基 发生了还原反应 或加成反应 3 a中含有双键 醛基两种官能团 与氢气发生加成反应时双键 醛基既能单独与氢气加成 也可以全部与氢气发生加成反应 4 与b相比较c中含有醛基 因此可用银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液检验c是否存在 5 由c10h13cl与氢氧化钠溶液反应生成 根据卤代烃反应的特点可推断b是由c10h13cl中氯原子被羟基取代而生成的 即c10h13cl的结构简式为 6 根据题目要求 e是c的一种同分异构体 e中含有 och2ch3 苯环上只有两种化学环境不同的氢原子 所以e的结构简式为 答案 1 b d 2 羟基还原反应 或加成反应 3 4 银氨溶液 或新制氢氧化铜悬浊液 5 6 n 4 2012 江苏高考 化合物h是合成药物盐酸沙格雷酯的重要中间体 其合成路线如下 1 化合物a中的含氧官能团为和 填官能团名称 2 反应 中 属于取代反应的是 填序号 3 写出同时满足下列条件的b的一种同分异构体的结构简式 分子中含有两个苯环 分子中有7种不同化学环境的氢 不能与fecl3溶液发生显色反应 但水解产物之一能发生此反应 4 实现d e的转化中 加入的化合物x能发生银镜反应 x的结构简式为 5 已知 化合物是合成抗癌药物美法伦的中间体 请写出以和为原料制备该化合物的合成路线流程图 无机试剂任用 合成路线流程图示例如下 h2c ch2ch3ch2brch3ch2oh 解题指导 解答本题时应抓住流程图和物质结构 对比相关物质的结构进行推断 有机合成应从有机物骨架和官能团变化两个方面对比原料和目标产物 结合题给其他信息 分析合成路线 解析 1 分析a的结构 判断a中所含有的含氧官能团 2 对照反应物和生成物的结构 确定反应类型 3 b的同分异构体 不与氯化铁发生显色反应 但水解产物能与氯化铁发生显色反应 说明该有机物中含有酯基 且水解产生酚羟基 结合该有机物中含两个苯环和7种不同化学环境下的氢推断该有机物结构 5 从有机物骨架和官能团变化对比原料和目标产物 结合题给信息 应先将苯转化为硝基苯 再转化为苯胺 进一步利用类似流程图中g转化为h c转化为d的反应合成目标化合物 答案 1 羟基醛基 2 3 或 4 5 误区警示 有机合成与推断题中的易错点1 解答有机推断题欠规范主要表现为 思维定势 观察不仔细 分析不透彻 表达不规范 1 写有机化学方程式未用 而用了 漏写反应条件 2 酯化反应的生成物漏写 水 缩聚反应的生成物漏写 小分子 反应条件和 n 3 醛基 酯基 羧基的书写不规范 如醛基写成 coh 4 有机分子结构式中有几个苯环看不清楚 常认为六边形是苯环 2 不理解有机合成路线设计 忽视官能团保护原理易忽视叔醇 不能被氧化 而碳碳双键在醇催化氧化过程中 也能被氧化 因此在氧化过程中必要时需要保护某些官能团 在有机合成中 官能团保护就是设计路线使指定官能团反应 避免某官能团反应 例如 利用烯醇制烯醛 先利用烯醇与hx反应 后催化氧化制醛 最后消去得烯醛 与hx加成 消去的目的是保护碳碳双键 3 同化新信息能力差 不能有效利用题目给出的有机原理如果对题目所提示的信息利用或提取不准确则易导致不能顺利推断物质或者无法解题 1 2013 厦门质检 下列说法不正确的是 a 汽油可由石油分馏和石油的催化裂化获得 可用作燃料b 乙烯 丙烯酸 ch2 chcooh 醋酸乙烯酯 ch3cooch ch2 均可作为合成聚合物的单体c 蔗糖及其水解产物均能与新制氢氧化铜反应生成红色沉淀d 谷氨酸分子 缩合最多可形成2种二肽 解析 选c 汽油可以由石油分馏和石油裂化得到 故a正确 乙烯 丙烯酸 醋酸乙烯酯均含有不饱和的碳碳双键 可发生加聚反应 故b正确 蔗糖为非还原性糖 故c错误 谷氨酸分子不对称 缩合最多可形成2种二肽 d正确 2 2013 宁德质检 某有机物m的结构简式如图所示 下列叙述正确的是 a m的分子式为c11h9o5b m不能发生银镜反应c m遇fecl3溶液显紫色d 1molm与足量naoh溶液反应时 最多消耗3molnaoh 解析 选c 根据结构简式可知m的分子式为c11h8o5 a项不正确 m分子中含有醛基 可发生银镜反应 b项不正确 m分子中含有酚羟基 遇fecl3溶液显紫色 c项正确 1molm与足量naoh溶液反应时 其中的2mol酯基水解各消耗1molnaoh 水解生成的酚羟基和原有的酚羟基各消耗1molnaoh 共消耗4molnaoh d项不正确 3 普罗帕酮为广谱高效抗心律失常药 下列说法正确的是 a 可用溴水或fecl3溶液鉴别x和yb 反应物x与中间体y互为同系物c 普罗帕酮分子中有2个手性碳原子d x y和普罗帕酮都能发生加成 水解 氧化反应 解析 选a y中含有酚羟基而x中没有 因此可用溴水或fecl3溶液鉴别 a正确 x y中官能团不同 b错 普罗帕酮分子中只有与羟基相连的碳原子属于手性碳原子 c错 普罗帕酮和y不能发生水解反应 d错 4 某有机化合物x c10h10o2 常用于调制具有草莓 葡萄 樱桃 香子兰等香味的食用香精 1 x是下列化合物之一 已知x不能与fecl3溶液发生显色反应 则x是 填字母 a b c d 2 下列有关x的叙述中正确的是 填字母 a 能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应b 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色c 在碱性条件下能发生水解反应d 不可能发生加聚反应 3 g为x的一种同分异构体 其分子结构模型如图所示 图中 表示不同的原子 连结短线表示原子间的共价键 则g的结构简式为 4 用芳香烃a为原料合成g的路线如下 请根据合成g的路线回答下列问题 e中的官能团有 填名称 b c的反应类型是 写出f g反应的化学方程式 写出符合下列条件的f的同分异构体的结构简式 a 分子内含有苯环 且苯环上只有一个支链 b 一定条件下 1mol该物质与足量的银氨溶液充分反应 生成4mol银单质 解析 1 由于x的化学式为c10h10o2 且不能与fecl3溶液发生显色反应 故x的结构简式只