桑建强：2010年高考二轮复习之教案专题十三 有机物的推断与合成

专题十三 有机物的推断与合成 化学高级教师：桑建强 【专题要点】 有机合成与推断是目前高考命题中《有机化学基础》的最佳命题点，通过该题型既能与最新科技联系起来，也可考查该模块知识的融会贯通能力。命题导向主要是针对以下常见知识点提问： 1. 复杂物质的化学式书写； 2. 有机基本反应类型的确认 3. 通过框图的分析推导物质后考查常见官能团的性质，进行有机反应方程式的书写 4. 同分异构体数目的确认或者是在给出部分同分异构体的基础上进行补充 5. 利用有机物质中最常见的基础物质合成某有机物 其他的一些如有机实验的考查也会穿插其中。无论考查有机部分的什么知识点，最终的落脚点是要求学生能够推断出框图中的有机物质21世纪教育网 【考纲要求】 1. 了解烃(烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃)及其衍生物(卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯)的组成、结构特点和性质21世纪教育网 2. 认识不同类型化合物之间的转化关系，能 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 合理路线合成简单有机化合物 【教法指引】 复习该专题时可以从以下几个方面入手 1． 以官能团为中心让学生思考和回忆常见官能团之间的相互转化；要求学生能够准确书写化学反应方程式，特别是有些有机反应的条件很特殊，要能准确书写。 2． 加强对官能团的引入和消除的基本方法的教学21世纪教育网 3． 注重培养学生对新信息的分析和处理能力21世纪教育网 4． 注重培养学生的推断能力和技巧，通过强化训练使能力和技巧得到进一步提升。 【知识网络】 一． 网络构建 1.推断有机物化学式的一般方法 2.重要有机物之间的转化关系 各类烃的衍生物的相互转化，其实质是官能团之间的互换和变化，一般来说有以下几种情况 (1)相互取代关系：如卤代烃与醇的关系，R—XR—OH，实际上是卤素原子与羟基的相互取代21世纪教育网 (2)氧化还原关系：如醇与醛、酸之间的相互转化，实际上是醇中的—CH2OH —CHO —COOH (3)消去加成关系：如CH3CH2OH与浓硫酸共热170 ℃发生消去反应生成乙烯和水，而乙烯在催化剂、加热、加压条件下与水发生加成反应生成乙醇，实际上是前者消去羟基和H原子形成新的官能团不饱和键，后者则是打开不饱和键结合水中的—H和—OH形成具有官能团—OH的醇的过程21世纪教育网 (4)结合重组关系：如醇与羧酸的酯化反应以及酯的水解RCOOH＋R′—OHR—COOR′＋H2O，酯化反应实际上是醇中—OH与羧酸中—COOH相互作用，重新组合生成—COO—和H—OH的过程，而酯的水解实际上是酯中—COO—和H—OH相互作用，重新组合形成具有官能团—OH的醇和—COOH的羧酸的过程。 二．有机物的推断 1.有机推断的基本方法 有机推断题属于综合运用各类有机物官能团性质、相互衍变关系的知识，结合有关计算的能力题。熟练掌握各类有机物的性质及其转化关系，是推断未知物的前提。分析有机物推断题常用的方法有： （1）顺推法：抓住有机物的结构、性质和实验现象这条主线，由已知逐步推向未知，最后得出正确的结论21世纪教育网 （2）逆推法：从最终的生成物逐步推测各步所需的反应物，再把整个题中各物质联系起来，从而得出正确的结论。 （3）剥离法：先把明显的未知物剥离出来，然后根据已知物逐步推测未知物的结构，得出正确的结论21世纪教育网 （4）分步推理法：先根据题意进行分步推理，然后再将各步反应物（或生成物）的结构进行综合，最后得出正确的结论。 2．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（C＜10） 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 C∶H=1∶1的有：乙炔、苯、苯酚、苯乙烯 C∶H=1∶2的有：烯烃、甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖 C∶H=1∶4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21世纪教育网 （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21世纪教育网 （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。 （4）直线型转化：（与同一物质反应） 醇 醛 羧酸 乙烯 乙醛 乙酸 炔烃 稀烃 烷烃 （5）交叉型转化 （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21世纪教育网 （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。 三．有机合成中官能团的引入方法 (1)引入C─C：C═C或C≡C与H2加成； (2)引入C═C或C≡C：卤代烃或醇的消去； (3)苯环上引入 (4)引入─X：①在饱和碳原子上与X2（光照）取代；②不饱和碳原子上与X2或HX加成；③醇羟基与HX取代。 (5)引入─OH：①卤代烃水解；②醛或酮加氢还原；③C═C与H2O加成。 (6)引入─CHO或酮：①醇的催化氧化；②C≡C与H2O加成。 (7)引入─COOH：①醛基氧化；②─CN水化；③羧酸酯水解。 (8)引入─COOR：①醇酯由醇与羧酸酯化；②酚酯由酚与羧酸酐取代。 (9)引入高分子：①含C═C的单体加聚；②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21世纪教育网 四．有机合成中官能团的消除方法 (1)通过加成反应可以消除C＝C或C≡C。如CH2＝CH2 ＋ H2 CH3CH3 (2)通过消去、氧化可消除－OH。如CH3CH2OHCH2＝CH2↑ ＋ H2O 、2CH3CH2OH ＋ O2 2CH3CHO ＋ 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。 五．有机合成中官能团位置和数目 1．官能团数目的改变：如(1)CH3CH2OHCH2＝CH2 X－CH2CH2－XHO－CH2CH2－OH 。 (2)。 2．官能团位置的改变：如(1)CH3CH2CH2Cl CH3CH＝CH2CH3CHClCH3 (2)CH3CH2CH2OH CH3CH＝CH2 CH3CHClCH3CH3CH(OH)CH3。 21世纪教育网 www.ks5u.com w.w.w.k.s.5.u.c.o.m www.ks5u.com 麦芽糖 葡萄糖 淀粉 醇 烯烃 卤代烃 二肽 氨基酸 蛋白质 醛 羧酸 酯� 醇 加H2 加H2 O2 O2 O2 O2 1