高中化学专题4烃的衍生物第三单元第3课时重要有机物之间的转化课件苏教版选修5

核心素养发展目标HEXINSUYANGFAZHANMUBIAO1.宏观辨识与微观探析：根据有机物分子中的化学键和官能团，理解碳骨架的变化及官能团衍变的反应规律，掌握官能团引入、转化及消除的方法。2.证据推理与模型认知：形成对有机反应多角度认识的基本思路；建立分析有机物分子结构的思维模型，并利用模型进一步掌握有机合成和推断的基本方法和步骤。新知导学启迪思维探究规律达标检测检测评价达标过关内容索引NEIRONGSUOYIN01新知导学1.常见有机物的转化关系若以乙醇为原料合成乙二酸(HOOC—COOH)，则依次发生反应的类型是

、____

、

、__

、

。一、重要有机物之间的转化消去反应加成反应水解(或取代)反应氧化反应氧化反应2.有机物转化过程中官能团引入和消除的方法(1)有机分子中官能团的引入和转化①引入或转化为碳碳双键的三种方法卤代烃的消去反应，醇的消去反应，炔烃与H2、HX、X2的不完全

反应。②引入卤素原子的三种方法不饱和烃与卤素单质(或卤化氢)的加成反应，烷烃、苯及其同系物与卤素单质发生

反应，醇与

的取代反应。③在有机物中引入羟基的三种方法卤代烃的

反应，醛、酮与H2的加成反应，酯的

反应。④在有机物中引入醛基的两种方法

的氧化反应、烯烃的氧化反应。加成取代氢卤酸水解水解醇(2)有机物分子中官能团的消除①消除不饱和双键或叁键，可通过

反应。②经过

、

、与氢卤酸取代、

等反应，都可以消除—OH。③通过

、

反应可消除—CHO。④通过

反应可消除酯基。加成酯化氧化消去加成氧化水解例1可在有机物中引入羟基的反应类型是①取代②加成③消去④酯化⑤还原A.①② B.①②⑤ C.①④⑤ D.①②③√解析卤代烃或酯的水解(取代)，烯烃与H2O(加成)，醛或酮和H2(加成或还原)，均能引入羟基。消去是从分子中消去—X或—OH形成不饱和键，酯化是酸与醇形成酯(减少—OH)，这些都不能引入—OH。例2已知：①环己烯可以通过丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到：(也可表示为

)②实验证明，下列反应中反应物分子的环外双键比环内双键更容易被氧化：③R—CHO＋H2―→R—CH2OH现仅以丁二烯为有机原料，无机试剂任选，按下列途径合成甲基环己烷：C7H14O

甲基环己烷(1)A的结构简式是___________________；B的结构简式是__________________。请按要求填空：解析理解题给信息是解决本题的关键，因为原料是丁二烯，通过碳碳双键之间的环化加成反应可以得到六元碳环。目标产物的六元环的支链为甲基，由信息②及C的分子式知，可先将支链中的碳碳双键氧化，得到醛基，从醛基得到甲基的理想途径是醛基被还原得到醇羟基，通过醇的消去反应得到碳碳双键，再与氢气加成得到甲基。故其合成路线如下：(2)写出下列反应的化学方程式和反应类型：反应④____________________________________________________________，反应类型__________。反应⑤____________________________________________________，反应类型__________。消去反应加成反应思维启迪通过有机物分子碳架结构的改变以及分子中官能团的衍变，进一步体会有机物分子中化学键、官能团与有机物化学性质之间的关系，促进“微观探析与宏观辨析”化学学科素养的发展。改变碳架结构的常用方法1.增长碳链(1)卤代烃与NaCN的反应CH3CH2Cl＋NaCN―→CH3CH2CN(丙腈)＋NaCl相关链接(2)醛、酮与氢氰酸的加成反应(3)卤代烃与炔钠的反应CH3C≡CNa＋CH3CH2Cl―→CH3C≡CCH2CH3＋NaCl(4)羟醛缩合反应2.缩短碳链(1)脱羧反应：(2)氧化反应：；(3)水解反应：主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。(4)烃的裂化或裂解反应：3.成环(1)二烯烃成环反应(2)形成环酯(3)形成环醚4.开环(1)环酯水解开环(2)环烯烃氧化开环二、有机合成1.常见的有机合成路线(1)一元化合物合成路线：(2)二元化合物合成路线：(3)芳香化合物合成路线2.有机合成中常见官能团的保护(1)酚羟基的保护：因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH溶液反应，把—OH变为—ONa(或使其与ICH3反应，把—OH变为—OCH3)将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为—OH。(2)碳碳双键的保护：碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。(3)氨基(—NH2)的保护：如在对硝基甲苯

对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2还原为—NH2。防止当KMnO4氧化—CH3时，—NH2(具有还原性)也被氧化。3.有机合成的常用方法——逆合成分析法(1)逆向合成分析法从目标化合物的组成、结构、性质入手，找出合成所需的直接或间接的中间体，逐步推向已知原料，其合成示意图为(2)逆向合成分析法应用例析由“逆合成分析法”分析由乙烯合成草酸二乙酯①具体步骤如下：根据以上逆合成分析，可以确定合成草酸二乙酯的有机基础原料为乙烯(CH2==CH2)，通过五步反应进行合成，写出反应的化学方程式：(Ⅰ)______________________________________，(Ⅱ)_____________________________________________，(Ⅲ)__________________________________，(Ⅳ)__________________________________，(Ⅴ)______________________________________________________________。②根据以上逆合成分析，合成步骤如下：逆合成分析法设计有机合成路线的思维程序(1)观察目标分子结构，即目标分子的碳架特征，以及官能团的种类和位置。(2)由目标分子逆推原料分子，并设计合成路线，即目标分子碳架的构建，以及官能团引入和转化。(3)依据绿色合成的思想，对不同的合成路径进行优选。归纳总结例3由CH3CH==CH2合成CH2(OOCCH3)CH(OOCCH3)CH2(OOCCH3)时，需要经过的反应是A.加成→取代→取代→取代

B.取代→加成→取代→取代C.取代→取代→加成→取代

D.取代→取代→取代→加成√解析考查有机物的合成，一般采用逆推法。根据有机物的结构简式可知，化合物是由丙三醇和乙酸通过酯化反应生成的；要生成丙三醇，需要利用1,2,3-三氯丙烷通过水解反应生成；生成1,2,3-三氯丙烷需要利用CH2ClCH==CH2和氯气通过加成反应生成；丙烯通过取代反应即生成CH2ClCH==CH2，所以答案选B。例4以

和

为原料合成

，请用合成反应的流程图表示出最合理的合成方案(注明必要的反应条件)。提示：①③合成反应流程图示例如下(无机试剂可任选)：答案解析本题可用逆合成法解答，其思维过程为：其逆合成分析思路为：由此确定可按以上6步合成

。有机合成中常见的新信息1.苯环侧链引羧基相关链接如

(R代表烃基)被酸性KMnO4溶液氧化生成

，此反应可缩短碳链。2.卤代烃跟氰化钠溶液反应再水解可得到羧酸卤代烃与氰化物发生取代反应后，再水解得到羧酸，这是增加一个碳原子的常用方法。3.烯烃通过臭氧氧化，再经过锌与水处理得到醛或酮如

CH3CH2CHO＋

；RCH==CHR′(R、R′代表H或烃基)与碱性KMnO4溶液共热后酸化，发生双键断裂生成羧酸，通过该反应可推断碳碳双键的位置。4.双烯合成如1,3-丁二烯与乙烯发生环化加成反应得到环己烯，，这是著名的双烯合成，也是合成六元环的首选方法。5.羟醛缩合有α-H的醛在稀碱(10%NaOH)溶液中能和另一分子醛相互作用，生成β-羟基醛，称为羟醛缩合反应。6.格林试剂延长碳链卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应，可得格林试剂R—MgX，它可与醛、酮等羰基化合物加成：学习小结XUEXIXIAOJIE02达标检测1.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)取代反应、加成反应、消去反应都能引入卤素原子(

)(2)酯化反应、加聚反应都能增长碳链(

)(3)利用溴乙烷与液溴在光照条件反应制备1,2-二溴乙烷(

)(4)醇被氧化、酯的水解和苯的侧链被氧化等都能引入羧基(

)(5)多元醇与多元羧酸反应可形成链状或环状有机化合物(

)(6)醛、酮与H2反应，可转化为羟基(

)123456×√×√√√2.由石油裂解产物乙烯制取HOCH2COOH，需要经历的反应类型有A.氧化——氧化——取代——水解B.加成——水解——氧化——氧化C.氧化——取代——氧化——水解D.水解——氧化——氧化——取代√解析由乙烯CH2==CH2合成HOCH2COOH的步骤：123456下列说法不正确的是的结构简式为CH3COOCH2CH3能使酸性高锰酸钾溶液褪色与乙酸发生了取代反应D.可用B萃取碘水中的碘单质3.已知：含C==C的物质(烯烃)一定条件下能与水发生加成反应，生成醇(含羟基的烃的衍生物)；有机物A～D间存在图示的转化关系：√123456解析C被氧化生成乙酸，则C为CH3CHO，B在加热条件下和氧化铜发生氧化反应生成C，则B为CH3CH2OH，A和水发生加成反应生成B，则A为CH2==CH2，乙酸和乙醇发生酯化反应生成D，D为CH3COOCH2CH3。1234561234564.已知苯与一卤代烷在催化剂作用下发生反应生成苯的同系物

＋CH3X

＋HX。在催化剂存在的条件下，应选择苯和下列哪组物质为原料合成乙苯A.CH3—CH3和Cl2 B.CH2==CH2和Cl2C.CH2==CH2和HCl D.CH3—CH3和HCl√123456解析根据题给信息，合成乙苯应该选择的原料是苯和氯乙烷。乙烷与氯气在光照下发生取代反应，生成一氯乙烷、二氯乙烷等多种取代产物，既难得到纯净的乙苯，又浪费了原料，A项错误；乙烯与氯气反应生成1,2-二氯乙烷，与苯反应不能得到乙苯(产物比较复杂)，B项错误；乙烯与氯化氢反应生成一氯乙烷，它与苯反应只能生成乙苯和氯化氢，合成过程中，氯化氢可以循环使用，C项正确；乙烷与氯化氢不反应，得不到氯乙烷，D项错误。中含有的官能团有溴原子、碳碳双键的结构简式是CH2==CHCH2CH3C.该有机烯醚不能发生加聚反应D.①②③的反应类型分别为加成反应、取代反应、消去反应5.(2018·桂林联考)是一种有机烯醚，可由链烃A通过下列路线制得，下列说法正确的是√123456解析由题述分析可知，A为CH2==CHCH==CH2，B为BrCH2CH==CHCH2Br，C为HOCH2CH==CHCH2OH。B中含有的官能团有溴原子、碳碳双键，故A正确；A为CH2==CHCH==CH2，故B错误；该有机烯醚含有碳碳双键，能发生加聚反应，故C错误；①②③的反应类型分别为加成、水解(取代)、取代，故D错误。1234566.香豆素是广泛存在于植物中的一类芳香族化合物，大多具有光敏性，有的还具有抗菌和消炎作用。它的核心结构是芳香内酯A，其分子式为C9H6O2，该芳香内酯A经下列步骤转变为水杨酸和乙二酸。123456123456请回答下列问题：(1)写出化合物C的结构简式：____________________。123456123456简式为

；从而推出水解产物B的结构简式为

；由C的解析A是芳香内酯，其分子式为C9H6O2。由A―→B是酯的水解(开环)