2017屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題17 有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)(教案+學(xué)案+課件+試題)(打包4套)魯科版
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專題十七 有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)(選修)
教學(xué)目標(biāo):
1、掌握烴(烷烴、烯烴、炔烴和芳香烴)及其衍生物(鹵代烴、醇、酚、醛、羧酸、酯)的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性質(zhì)。
2、了解糖類、油脂、氨基酸和蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用。
2、了解有機(jī)化學(xué)反應(yīng)類型,認(rèn)識(shí)不同類型化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,能設(shè)計(jì)合理路線合成有機(jī)化合物。
3、了解有機(jī)化合物碳原子的成鍵特征,了解同系物的概念和同分異構(gòu)現(xiàn)象,能正確判斷和書(shū)寫(xiě)有機(jī)化合物的同分異構(gòu)體。
教學(xué)重點(diǎn):
1、 烴及其衍生物的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性質(zhì)。
2、 正確判斷和書(shū)寫(xiě)有機(jī)化合物的同分異構(gòu)體。
3、 有機(jī)化學(xué)反應(yīng)類型,設(shè)計(jì)合理路線合成有機(jī)化合物
教學(xué)難點(diǎn):
設(shè)計(jì)合理路線合成有機(jī)化合物
教學(xué)過(guò)程:
考點(diǎn)一:同分異構(gòu)體
【知識(shí)精講】
1.同分異構(gòu)體的種類
(1)碳鏈異構(gòu)
(2)官能團(tuán)位置異構(gòu)
(3)類別異構(gòu)(官能團(tuán)異構(gòu))
有機(jī)物分子通式與其可能的類別如下表所示:
組成通式
可能的類別
典型實(shí)例
CnH2n
烯烴、環(huán)烷烴
CnH2n-2
炔烴、二烯烴
CH≡C—CH2CH3與CH2===CHCH===CH2
CnH2n+2O
飽和一元醇、醚
C2H5OH與CH3OCH3
CnH2nO
醛、酮、烯醇、環(huán)醚、環(huán)醇
CnH2nO2
羧酸、酯、羥基醛
CH3COOH、HCOOCH3與HO—CH2—CHO
CnH2n-6O
酚、芳香醇、芳香醚
CnH2n+1NO2
硝基烷、氨基酸
CH3CH2—NO2與H2NCH2—COOH
Cn(H2O)m
單糖或雙糖
葡萄糖與果糖(C6H12O6)、蔗糖與麥芽糖(C12H22O11)
2.同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)規(guī)律
書(shū)寫(xiě)時(shí),要盡量把主鏈寫(xiě)直,不要寫(xiě)得歪扭七八的,以免干擾自己的視覺(jué);思維一定要有序,可按下列順序考慮:
(1)主鏈由長(zhǎng)到短,支鏈由整到散,位置由心到邊,排列鄰、間、對(duì)。
(2)按照碳鏈異構(gòu)→位置異構(gòu)→官能團(tuán)異構(gòu)的順序書(shū)寫(xiě),也可按官能團(tuán)異構(gòu)→碳鏈異構(gòu)→位置異構(gòu)的順序書(shū)寫(xiě),不管按哪種方法書(shū)寫(xiě)都必須防止漏寫(xiě)和重寫(xiě)。(書(shū)寫(xiě)烯烴同分異構(gòu)體時(shí)要注意是否包括“順?lè)串悩?gòu)”)
(3)若遇到苯環(huán)上有三個(gè)取代基時(shí),可先定兩個(gè)的位置關(guān)系是鄰或間或?qū)Γ缓笤賹?duì)第三個(gè)取代基依次進(jìn)行定位,同時(shí)要注意哪些是與前面重復(fù)的。
【題組集訓(xùn)】
1.分子式為C5H12O的醇與和它相對(duì)分子質(zhì)量相等的一元羧酸進(jìn)行酯化反應(yīng),生成的酯共有(不考慮立體異構(gòu))( )
A.15種 B.16種 C.17種 D.18種
【答案】B
【解析】飽和一元羧酸和多一個(gè)碳原子的飽和一元醇的相對(duì)分子質(zhì)量相同,C5H12O屬于醇的同分異構(gòu)體共有8種,C4H8O2屬于羧酸的同分異構(gòu)體共有2種,所以符合條件的同分異構(gòu)體共有16種。
2.分子式為C9H18O2的有機(jī)物A有下列轉(zhuǎn)化關(guān)系
其中B、C的相對(duì)分子質(zhì)量相等,則A的可能結(jié)構(gòu)有( )
A.8種 B.10種 C.16種 D.6種
【答案】A
【解析】B的分子式為C5H12O,C的分子式為C4H8O2,符合條件的B有CH3—CH2—CH2—CH2—CH2OH,,,共4種,而羧酸有兩種,所以A的同分異構(gòu)體共有8種。
3.分子式為C5H10O3的有機(jī)物與NaHCO3溶液反應(yīng)時(shí),生成C5H9O3Na;而與金屬鈉反應(yīng)時(shí)生成C5H8O3Na2。則該有機(jī)物的同分異構(gòu)體有______種。(不考慮立體異構(gòu))
A.10 B.11 C.12 D.13
【答案】C
【解析】該有機(jī)物含有一個(gè)羧基和一個(gè)羥基,符合條件的同分異構(gòu)體有 (注:標(biāo)號(hào)為—OH所處的位置,下同),
【方法技巧】同分異構(gòu)體的判斷方法
1.記憶法:記住已掌握的常見(jiàn)的異構(gòu)體數(shù)。例如:
(1)凡只含一個(gè)碳原子的分子均無(wú)同分異構(gòu);
(2)丁烷、丁炔、丙基、丙醇有2種;
(3)戊烷、戊炔有3種;
(4)丁基、丁烯(包括順?lè)串悩?gòu))、C8H10(芳香烴)有4種;
(5)己烷、C7H8O(含苯環(huán))有5種;
(6)C8H8O2的芳香酯有6種;
(7)戊基、C9H12(芳香烴)有8種。
2.基元法:例如:丁基有4種,丁醇、戊醛、戊酸都有4種。
3.替代法:例如:二氯苯C6H4Cl2有3種,四氯苯也有3種(Cl取代H);又如:CH4的一氯代物只有一種,新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有一種。(稱互補(bǔ)規(guī)律)
4.對(duì)稱法(又稱等效氫法)
等效氫法的判斷可按下列三點(diǎn)進(jìn)行:
(1)同一碳原子上的氫原子是等效的;
(2)同一碳原子所連甲基上的氫原子是等效的;
(3)處于鏡面對(duì)稱位置上的氫原子是等效的(相當(dāng)于平面成像時(shí)物與像的關(guān)系)。
(一元取代物數(shù)目等于H的種類數(shù);二元取代物數(shù)目可按“定一移一,定過(guò)不移”判斷)
考點(diǎn)二:官能團(tuán)與性質(zhì)
【知識(shí)精講】
類別
通式
官能團(tuán)
代表物
分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
主要化學(xué)性質(zhì)
鹵代烴
一鹵代烴:R—X多元飽和鹵代烴:CnH2n+2-mXm
鹵原子—X
C2H5Br(Mr:109)
鹵素原子直接與烴基結(jié)合
β-碳上要有氫原子才能發(fā)生消去反應(yīng),且有幾種H生成幾種烯
(1)與NaOH水溶液共熱發(fā)生取代反應(yīng)生成醇
(2)與NaOH醇溶液共熱發(fā)生消去反應(yīng)生成烯
醇
一元醇:R—OH
飽和多元醇:CnH2n+2Om
醇羥基—OH
CH3OH(Mr:32)
C2H5OH(Mr:46)
羥基直接與鏈烴基結(jié)合,O—H及C—O均有極性
β-碳上有氫原子才能發(fā)生消去反應(yīng);有幾種H就生成幾種烯
α-碳上有氫原子才能被催化氧化,伯醇氧化為醛,仲醇氧化為酮,叔醇不能被催化氧化
(1)跟活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2
(2)跟鹵化氫或濃氫鹵酸反應(yīng)生成鹵代烴
(3)脫水反應(yīng):
乙醇
(4)催化氧化為醛或酮
(5)一般斷O—H鍵,與羧酸及無(wú)機(jī)含氧酸反應(yīng)生成酯
醚
R—O—R
醚鍵
C2H5O C2H5(Mr:74)
C—O鍵有極性
性質(zhì)穩(wěn)定,一般不與酸、堿、氧化劑反應(yīng)
酚
酚羥基—OH
—OH直接與苯環(huán)上的碳相連,受苯環(huán)影響能微弱電離
(1)弱酸性
(2)與濃溴水發(fā)生取代反應(yīng)生成沉淀
(3)遇FeCl3呈紫色
(4)易被氧化
醛
醛基
HCHO相當(dāng)于兩個(gè)—CHO,
有極性、能加成
(1)與H2加成為醇
(2)被氧化劑(O2、多倫試劑、斐林試劑、酸性高錳酸鉀等)氧化為羧酸
酮
羰基
有極性、能加成
(1)與H2加成為醇
(2)不能被氧化劑氧化為羧酸
羧酸
羧基
受羰基影響,O—H能電離出H+,受羥基影響不能被加成
(1)具有酸的通性
(2)酯化反應(yīng)時(shí)一般斷裂羧基中的碳氧單鍵,不能被H2加成
(3)能與含—NH2的物質(zhì)縮去水生成酰胺(肽鍵)
酯
酯基
酯基中的碳氧單鍵易斷裂
(1)發(fā)生水解反應(yīng)生成羧酸和醇
(2)也可發(fā)生醇解反應(yīng)生成新酯和新醇
氨基酸
RCH(NH2)COOH
氨基—NH2
羧基—COOH
H2NCH2COOH
(Mr:75)
—NH2能以配位鍵結(jié)合H+;—COOH能部分電離出H+
兩性化合物,能形成肽鍵
蛋白質(zhì)
結(jié)構(gòu)復(fù)雜不可用通式表示
肽鍵氨基—NH2羧基—COOH
酶
多肽鏈間有四級(jí)結(jié)構(gòu)
(1)兩性
(2)水解
(3)變性(記條件)
(4)顏色反應(yīng)(鑒別)(生物催化劑) (5)灼燒分解
糖
多數(shù)可用下列通式表示:Cn(H2O)m
羥基—OH
醛基—CHO
羰基
葡萄糖CH2OH(CHOH)4CHO淀粉(C6H10O5)n纖維素[C6H7O2(OH)3]n
多羥基醛或多羥基酮或它們的縮合物
(1)氧化反應(yīng)(鑒別)(還原性糖)
(2)加氫還原
(3)酯化反應(yīng)
(4)多糖水解
(5)葡萄糖發(fā)酵分解生成乙醇
油脂
R′COOCHRCOOCH2R″COOCH2
酯基,可能有碳碳雙鍵
酯基中的碳氧單鍵易斷裂
烴基中碳碳雙鍵能加成
(1)水解反應(yīng)(堿中稱皂化反應(yīng))
(2)硬化反應(yīng)
【題組集訓(xùn)】
1.從香莢蘭豆中提取的一種芳香化合物,其分子式為C8H8O3,遇FeCl3溶液會(huì)呈現(xiàn)特征顏色,能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。該化合物可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是( )
【答案】A
【解析】遇FeCl3溶液顯特征顏色,說(shuō)明該物質(zhì)含有酚羥基,B項(xiàng)錯(cuò)誤;能發(fā)生銀鏡反應(yīng),則說(shuō)明有—CHO或者是甲酸某酯,故A項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤;而D項(xiàng)中,其分子式為C8H6O3,與題意不符,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.去甲腎上腺素可以調(diào)控動(dòng)物機(jī)體的植物性神經(jīng)功能,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )
A.每個(gè)去甲腎上腺素分子中含有3個(gè)酚羥基
B.每個(gè)去甲腎上腺素分子中含有2個(gè)手性碳原子
C.1 mol去甲腎上腺素最多能與2 mol Br2發(fā)生取代反應(yīng)
D.去甲腎上腺素既能與鹽酸反應(yīng),又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)
【答案】D
【解析】A項(xiàng),和苯環(huán)直接相連的羥基才是酚羥基,每個(gè)去甲腎上腺素分子中含有2個(gè)酚羥基,不正確;B 項(xiàng),一個(gè)碳原子連有4個(gè)不同的原子或原子團(tuán),這樣的碳原子是手性碳原子,只有和苯環(huán)直接相連的碳原子為手性碳原子,錯(cuò)誤;C項(xiàng),溴水能和酚羥基的鄰對(duì)位上的H原子發(fā)生取代反應(yīng),且 1 mol Br2取代1 mol H原子,苯環(huán)上有3個(gè)位置可以被取代,不正確;D項(xiàng),去甲腎上腺素分子中既有酚羥基又有—NH2,因此既能和鹽酸反應(yīng),又能和氫氧化鈉溶液反應(yīng),正確。
3.孔雀石綠是化工產(chǎn)品,具有較高毒性,高殘留,容易致癌、致畸。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。下列關(guān)于孔雀石綠的說(shuō)法正確的是( )
A.孔雀石綠的分子式為C23H25N2
B.1 mol孔雀石綠在一定條件下最多可與6 mol H2發(fā)生加成反應(yīng)
C.孔雀石綠屬于芳香烴
D.孔雀石綠苯環(huán)上的一氯取代物有5種
【答案】D
【解析】A項(xiàng),分子式應(yīng)為C23H26N2;B項(xiàng),1 mol孔雀石綠在一定條件下最多可與9 mol H2發(fā)生加成反應(yīng);C項(xiàng),在該物質(zhì)中除C、H外,還有氮元素,不屬于芳香烴;D項(xiàng),上面苯環(huán)有3種,左邊苯環(huán)有2種,應(yīng)特別注意右邊不是苯環(huán)。
4.美國(guó)梅奧診所的研究人員發(fā)現(xiàn),綠茶中含有EGCG(表示沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯)物質(zhì)具有抗癌作用,能使血癌(白血病)中癌細(xì)胞發(fā)生自殺性死亡,已知EGCG的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示,有關(guān)EGCG的說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.EGCG的分子式為C22H18O11
B.EGCG在空氣中易氧化,也能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)
C.1 mol EGCG最多可與含9 mol氫氧化鈉的溶液完全作用
D.EGCG能與碳酸鈉溶液反應(yīng),但不能放出二氧化碳
【答案】B
【解析】B項(xiàng),EGCG在空氣中易被氧化,但不能與溴水發(fā)生加成反應(yīng),應(yīng)發(fā)生取代反應(yīng);C項(xiàng),所有酚—OH和酯基均能和NaOH反應(yīng);D項(xiàng),酚—OH能和Na2CO3溶液反應(yīng),但由于酸性小于H2CO3,所以不會(huì)放出CO2氣體。
【題后歸納】記準(zhǔn)幾個(gè)定量關(guān)系
1.1 mol醛基消耗2 mol Ag(NH3)2OH生成2 mol Ag單質(zhì)、1 mol H2O、3 mol NH3;1 mol甲醛消耗4 mol Ag(NH3)2OH。
2.1 mol醛基消耗2 mol Cu(OH)2生成1 mol Cu2O沉淀、2 mol H2O。
3.和NaHCO3反應(yīng)生成氣體:1 mol—COOH生成1 mol CO2氣體。
4.和Na反應(yīng)生成氣體:1 mol —COOH生成0.5 mol H2;1 mol —OH生成0.5 mol H2。
5.和NaOH反應(yīng)
1 mol —COOH(或酚—OH,或—X)消耗1 mol NaOH;
1 mol (R為鏈烴基)消耗1 mol NaOH;
1 mol消耗2 mol NaOH。
考點(diǎn)三:有機(jī)物的性質(zhì)及有機(jī)反應(yīng)類型
【知識(shí)精講】
1.取代反應(yīng)
有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)叫取代反應(yīng)。
(1)酯化反應(yīng):醇、酸(包括有機(jī)羧酸和無(wú)機(jī)含氧酸)
(2)水解反應(yīng):鹵代烴、酯、油脂、糖類、蛋白質(zhì),水解條件應(yīng)區(qū)分清楚。如:鹵代烴——強(qiáng)堿的水溶液;糖類——強(qiáng)酸溶液;酯——無(wú)機(jī)酸或堿(堿性條件水解反應(yīng)趨于完全);油脂——無(wú)機(jī)酸或堿(堿性條件水解反應(yīng)趨于完全);蛋白質(zhì)——酸、堿、酶。
(3)硝化(磺化)反應(yīng):苯、苯的同系物、苯酚。
(4)鹵代反應(yīng):烷烴、苯、苯的同系物、苯酚、醇、飽和鹵代烴等。
特點(diǎn):每取代一個(gè)氫原子,消耗一個(gè)鹵素分子,同時(shí)生成一個(gè)鹵化氫分子。
(5)其他:C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O
2.加成反應(yīng)
有機(jī)物分子中的不飽和碳原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新化合物的反應(yīng)叫加成反應(yīng)。如烯烴與鹵素、鹵化氫或氫氣、水的反應(yīng);炔烴與鹵素、鹵化氫或氫氣、水的反應(yīng);苯與氫氣的反應(yīng)等。
3.氧化反應(yīng)
(1)與O2反應(yīng)
①點(diǎn)燃:有機(jī)物燃燒的反應(yīng)都是氧化反應(yīng)。
②催化氧化:如醇―→醛(屬去氫氧化反應(yīng));醛―→羧酸(屬加氧氧化反應(yīng))
(2)使酸性高錳酸鉀溶液褪色的反應(yīng)
在有機(jī)物中,如:R—CH===CH2、R—C≡CH、ROH(醇羥基)、R—CHO、苯的同系物等都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,發(fā)生的反應(yīng)都屬氧化反應(yīng)。
(3)銀鏡反應(yīng)和使Cu(OH)2轉(zhuǎn)變成Cu2O的反應(yīng)
實(shí)質(zhì)上都是有機(jī)物分子中的醛基(—CHO)加氧轉(zhuǎn)變?yōu)轸然?—COOH)的反應(yīng)。因此凡是含有醛基的物質(zhì)均可發(fā)生上述反應(yīng)(堿性條件)。
含醛基的物質(zhì):醛、甲酸(HCOOH)、甲酸酯(HCOOR)、甲酸鹽、葡萄糖、麥芽糖。
4.還原反應(yīng)
主要是加氫還原反應(yīng)。能發(fā)生加氫還原反應(yīng)的物質(zhì)在結(jié)構(gòu)上有共性,即都含有不飽和鍵。如:烯烴、炔烴、苯及苯的同系物、苯酚、醛、酮、油酸、油酸甘油酯等。
CH3CHO+H2CH3CH2OH
NO2+3Fe+6HCl―→NH2+3FeCl2+2H2O
5.消去反應(yīng)
有機(jī)化合物在一定條件下,從一個(gè)分子中脫去一個(gè)或幾個(gè)小分子(如H2O、HX等),而生成含不飽和鍵(碳碳雙鍵或三鍵)化合物的反應(yīng),叫做消去反應(yīng)。如:鹵代烴、醇等。鹵代烴消去反應(yīng)條件:強(qiáng)堿的醇溶液、共熱;醇消去反應(yīng)條件:濃硫酸加熱(170 ℃)。
滿足條件:①鹵代烴或醇分子中碳原子數(shù)≥2;②鹵代烴或醇分子中與—X(—OH)相連的碳原子的鄰位碳上必須有H原子。
C2H5OHCH2===CH2↑+H2O
CH3—CH2—CH2Br+KOHCH3—CH===CH2↑+KBr+H2O
6.顯色反應(yīng)
含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)與濃HNO3作用呈白色,加熱變黃色。
7.聚合反應(yīng)
含碳碳雙鍵、碳碳叁鍵的烯烴、炔烴加聚,含—OH、—COOH、—NH2官能團(tuán)的物質(zhì)間的縮聚
加聚:
該考點(diǎn)在非選擇題上的命題形式一直是以框圖形式給出,主要考查化學(xué)反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)、反應(yīng)類型的判斷、官能團(tuán)的類別、判斷或書(shū)寫(xiě)同分異構(gòu)體。
【題組集訓(xùn)】
題組一 有機(jī)物性質(zhì)推斷類
1.3-對(duì)甲苯丙烯酸甲酯(E)是一種用于合成抗血栓藥的中間體,其合成路線如下:
已知:HCHO+CH3CHOCH2===CHCHO+H2O
(1)遇FeCl3溶液顯紫色且苯環(huán)上有兩個(gè)取代基的A的同分異構(gòu)體有________種。B中含氧官能團(tuán)的名稱為_(kāi)_______。
(2)試劑C可選用下列中的________。
a.溴水
b.銀氨溶液
c.酸性KMnO4溶液
d.新制Cu(OH)2懸濁液
(3) 是E的一種同分異構(gòu)體,該物質(zhì)與足量NaOH溶液共熱的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________。
(4)E在一定條件下可以生成高聚物F,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______________________________。
【答案】(1)3 醛基 (2)bd
【解析】新信息中發(fā)生的反應(yīng)是甲醛斷開(kāi)碳氧雙鍵,乙醛斷開(kāi)α C—H鍵發(fā)生了加成反應(yīng),后再發(fā)生消去反應(yīng)。由此可知B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,所含官能團(tuán)為醛基和碳碳雙鍵;B→D是—CHO生成了—COOH,D→E是發(fā)生了酯化反應(yīng)。
(1)“遇FeCl3溶液顯紫色”說(shuō)明含有酚羥基;A中的醛基是不飽和的,故結(jié)構(gòu)中應(yīng)該還含有—CH===CH2,在苯環(huán)上有鄰、間、對(duì)3種同分異構(gòu)體。
(2)將—CHO氧化成—COOH的試劑可以是銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液,但不能用酸性KMnO4溶液,它能將碳碳雙鍵也氧化;也不能用溴水,它能與碳碳雙鍵加成。
(3)水解時(shí)消耗 1 mol H2O,生成的酚和羧酸消耗2 mol NaOH的同時(shí)生成2 mol H2O,故反應(yīng)方程式為
(4)E中含有碳碳雙鍵,能夠發(fā)生加聚反應(yīng)生成
題組二 有機(jī)物合成題
2.立方烷()具有高度對(duì)稱性、高致密性、高張力能及高穩(wěn)定性等特點(diǎn),因此合成立方烷及其衍生物成為化學(xué)界關(guān)注的熱點(diǎn)。下面是立方烷衍生物I的一種合成路線:
回答下列問(wèn)題:
(1)C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______________,E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______________。
(2)③的反應(yīng)類型為_(kāi)_______________,⑤的反應(yīng)類型為_(kāi)_______________。
(3)化合物A可由環(huán)戊烷經(jīng)三步反應(yīng)合成:
反應(yīng)1的試劑與條件為_(kāi)_______________;反應(yīng)2的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________;
反應(yīng)3可用的試劑為_(kāi)_____________________。
(4)在I的合成路線中,互為同分異構(gòu)體的化合物是________________(填化合物代號(hào))。
(5)I與堿石灰共熱可轉(zhuǎn)化為立方烷。立方烷的核磁共振氫譜中有________個(gè)峰。
(6)立方烷經(jīng)硝化可得到六硝基立方烷,其可能的結(jié)構(gòu)有________種。
【答案】(1)
(2)取代反應(yīng) 消去反應(yīng)
(3)Cl2/光照 O2/Cu(其他合理答案也可)
(4)G和H (5)1 (6)3
【解析】(1)(2)由流程,及兩種物質(zhì)結(jié)構(gòu)上的變化推知該反應(yīng)為取代反應(yīng),B屬于鹵代物,在堿的乙醇溶液中會(huì)發(fā)生消去反應(yīng),生成,故C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,由C→D,按取代反應(yīng)定義可知③為取代反應(yīng);D中含有,可以與Br2發(fā)生加成反應(yīng)生成;由E與F的結(jié)構(gòu)比較可知⑤為消去反應(yīng)。(3)化合物A可由合成,合成路線為,故反應(yīng)1的試劑與條件為Cl2/光照,反應(yīng)3可用的試劑為O2/Cu(或其他合理答案)。
(4)根據(jù)同分異構(gòu)體的概念,具有相同分子式和不同結(jié)構(gòu)的物質(zhì)互為同分異構(gòu)體,觀察G與H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知兩者互為同分異構(gòu)體。
(5)立方烷的8個(gè)頂點(diǎn)各有1個(gè)H,完全相同,即只有1種H,故核磁共振氫譜中譜峰個(gè)數(shù)為1。
(6)立方烷中有8個(gè)H,根據(jù)換元法,可知六硝基立方烷的種數(shù)與二硝基立方烷的種數(shù)相同,而二硝基立方烷可能的結(jié)構(gòu)共有3種,如下所示:
故六硝基立方烷可能的結(jié)構(gòu)也有3種。
3.非諾洛芬是一種治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的藥物,可通過(guò)以下方法合成:
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)非諾洛芬中的含氧官能團(tuán)為_(kāi)_______和________(填名稱)。
(2)反應(yīng)①中加入的試劑X的分子式為C8H8O2,X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______________。
(3)在上述五步反應(yīng)中,屬于取代反應(yīng)的是________(填序號(hào))。
(4)B的一種同分異構(gòu)體滿足下列條件:
Ⅰ.能發(fā)生銀鏡反應(yīng),其水解產(chǎn)物之一能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。
Ⅱ.分子中有6種不同化學(xué)環(huán)境的氫,且分子中含有兩個(gè)苯環(huán)。
寫(xiě)出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:____________________________________________。
(5)根據(jù)已有知識(shí)并結(jié)合相關(guān)信息,寫(xiě)出以為原料制備的合成路線流程圖(無(wú)機(jī)試劑任用)。合成路線流程圖示例如下:
CH3CH2BrCH3CH2OHCH3COOCH2CH3
【答案】 (1)醚鍵 羧基
【解析】(1)—O—為醚鍵、—COOH為羧基。(2)根據(jù)A()到
B()的轉(zhuǎn)化,再結(jié)合X的分子式C8H8O2,可推得X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。(3)第①步—Br被取代,第②步屬于加成或者還原反應(yīng),第③步—OH被取代,第④步—Br被取代,第⑤步酸性條件下—CN轉(zhuǎn)化為—COOH,反應(yīng)方程式:R—CN+3H2O―→R—COOH+NH3·H2O,很顯然不屬于取代反應(yīng)。(4)該物質(zhì)與B
()互為同分異構(gòu)體,水解產(chǎn)物之一能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),則說(shuō)明有酚羥基生成的酯基,能發(fā)生銀鏡反應(yīng),則說(shuō)明是甲酸生成的酯,分子中有2個(gè)苯環(huán),且只有6種不同化學(xué)環(huán)境的H原子,則說(shuō)明該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)非常對(duì)稱,因此可推斷該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。(5)根據(jù)上述合成非諾洛芬的流程,采用逆推法,可得到答案。根據(jù)上述第②步反應(yīng),—CHO在NaBH4作用下,生成—CH2OH,根據(jù)上述反應(yīng)第③步可知引入—Br,醇在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應(yīng),得到碳碳雙鍵,再與HBr發(fā)生加成反應(yīng),得到,再經(jīng)過(guò)上述第④步反應(yīng),在NaCN作用下生成,最后再發(fā)生上述第⑤步反應(yīng),得到最終的物質(zhì)。
專題十七十七 有機(jī)化學(xué)基有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)(選修)修)知識(shí)精講考點(diǎn)一同分異構(gòu)體 1.同分異構(gòu)體的種類(1)碳鏈異構(gòu)(2)官能團(tuán)位置異構(gòu)(3)類別異構(gòu)(官能團(tuán)異構(gòu))有機(jī)物分子通式與其可能的類別如下表所示:組成通式可能的類別典型實(shí)例CnH2n烯烴、環(huán)烷烴CnH2n2炔烴、二烯烴CHCCH2CH3與CH2=CHCH=CH2CnH2n2O飽和一元醇、醚C2H5OH與CH3OCH3CnH2nO醛、酮、烯醇、環(huán)醚、環(huán)醇CnH2nO2羧酸、酯、羥基醛CH3COOH、HCOOCH3與HOCH2CHOCnH2n6O酚、芳香醇、芳香醚CnH2n1NO2硝基烷、氨基酸CH3CH2NO2與H2NCH2COOHCn(H2O)m單糖或雙糖葡萄糖與果糖(C6H12O6)、蔗糖與麥芽糖(C12H22O11)2.同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)規(guī)律書(shū)寫(xiě)時(shí),要盡量把主鏈寫(xiě)直,不要寫(xiě)得歪扭七八的,以免干擾自己的視覺(jué);思維一定要有序,可按下列順序考慮:(1)主鏈由長(zhǎng)到短,支鏈由整到散,位置由心到邊,排列鄰、間、對(duì)。(2)按照碳鏈異構(gòu)位置異構(gòu)官能團(tuán)異構(gòu)的順序書(shū)寫(xiě),也可按官能團(tuán)異構(gòu)碳鏈異構(gòu)位置異構(gòu)的順序書(shū)寫(xiě),不管按哪種方法書(shū)寫(xiě)都必須防止漏寫(xiě)和重寫(xiě)。(書(shū)寫(xiě)烯烴同分異構(gòu)體時(shí)要注意是否包括“順?lè)串悩?gòu)”)(3)若遇到苯環(huán)上有三個(gè)取代基時(shí),可先定兩個(gè)的位置關(guān)系是鄰或間或?qū)?,然后再?duì)第三個(gè)取代基依次進(jìn)行定位,同時(shí)要注意哪些是與前面重復(fù)的。題組集訓(xùn)1.分子式為C5H12O的醇與和它相對(duì)分子質(zhì)量相等的一元羧酸進(jìn)行酯化反應(yīng),生成的酯共有(不考慮立體異構(gòu))()A.15種 B.16種 C.17種 D.18種解析飽和一元羧酸和多一個(gè)碳原子的飽和一元醇的相對(duì)分子質(zhì)量相同,C5H12O屬于醇的同分異構(gòu)體共有8種,C4H8O2屬于羧酸的同分異構(gòu)體共有2種,所以符合條件的同分異構(gòu)體共有16種。B 2.分子式為C9H18O2的有機(jī)物A有下列轉(zhuǎn)化關(guān)系 其中B、C的相對(duì)分子質(zhì)量相等,則A的可能結(jié)構(gòu)有()A.8種 B.10種 C.16種 D.6種解析B的分子式為C5H12O,C的分子式為C4H8O2,符合條件的B有CH3CH2CH2CH2CH2OH,共4種,而羧酸有兩種,所以A的同分異構(gòu)體共有8種。A 3.分子式為C5H10O3的有機(jī)物與NaHCO3溶液反應(yīng)時(shí),生 成 C5H9O3Na;而 與 金 屬 鈉 反 應(yīng) 時(shí) 生 成C5H8O3Na2。則該有機(jī)物的同分異構(gòu)體有_種。(不考慮立體異構(gòu))A.10 B.11 C.12 D.13解析該有機(jī)物含有一個(gè)羧基和一個(gè)羥基,符合條件的同分異構(gòu)體有 (注:標(biāo)號(hào)為OH所處的位置,下同),共12種。C反思?xì)w納同分異構(gòu)體的判斷方法同分異構(gòu)體的判斷方法1.記憶法:記住已掌握的常見(jiàn)的異構(gòu)體數(shù)。例如:記憶法:記住已掌握的常見(jiàn)的異構(gòu)體數(shù)。例如:(1)凡只含一個(gè)碳原子的分子均無(wú)同分異構(gòu);凡只含一個(gè)碳原子的分子均無(wú)同分異構(gòu);(2)丁烷、丁炔、丙基、丙醇有丁烷、丁炔、丙基、丙醇有2種;種;(3)戊烷、戊炔有戊烷、戊炔有3種;種;(4)丁基、丁烯丁基、丁烯(包括順?lè)串悩?gòu)包括順?lè)串悩?gòu))、C8H10(芳香烴芳香烴)有有4種;種;(5)己烷、己烷、C7H8O(含苯環(huán)含苯環(huán))有有5種;種;(6)C8H8O2的芳香酯有的芳香酯有6種;種;(7)戊基、戊基、C9H12(芳香烴芳香烴)有有8種。種。反思?xì)w納2.基元法:例如:丁基有基元法:例如:丁基有4種,丁醇、戊醛、戊酸都有種,丁醇、戊醛、戊酸都有4種。種。3.替替代代法法:例例如如:二二氯氯苯苯C6H4Cl2有有3種種,四四氯氯苯苯也也有有3種種(Cl取取代代H);又又如如:CH4的的一一氯氯代代物物只只有有一一種種,新新戊戊烷烷C(CH3)4的一氯代物也只有一種。的一氯代物也只有一種。(稱互補(bǔ)規(guī)律稱互補(bǔ)規(guī)律)4.對(duì)稱法對(duì)稱法(又稱等效氫法又稱等效氫法)等效氫法的判斷可按下列三點(diǎn)進(jìn)行:等效氫法的判斷可按下列三點(diǎn)進(jìn)行:(1)同一碳原子上的氫原子是等效的;同一碳原子上的氫原子是等效的;(2)同一碳原子所連甲基上的氫原子是等效的;同一碳原子所連甲基上的氫原子是等效的;反思?xì)w納(3)處處于于鏡鏡面面對(duì)對(duì)稱稱位位置置上上的的氫氫原原子子是是等等效效的的(相相當(dāng)當(dāng)于于平平面面成成像像時(shí)時(shí)物與像的關(guān)系物與像的關(guān)系)。(一一元元取取代代物物數(shù)數(shù)目目等等于于H的的種種類類數(shù)數(shù);二二元元取取代代物物數(shù)數(shù)目目可可按按“定定一移一,定一移一,定過(guò)過(guò)不移不移”判斷判斷)考點(diǎn)二官能團(tuán)與性質(zhì) 知識(shí)精講類別通式官能團(tuán)代表物分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要化學(xué)性質(zhì)鹵代烴一鹵代烴:RX多元飽和鹵代烴:CnH2n2mXm鹵原子X(jué)C2H5Br(Mr:109)鹵素原子直接與烴基結(jié)合碳上要有氫原子才能發(fā)生消去反應(yīng),且有幾種H生成幾種烯(1)與 NaOH水 溶液共熱發(fā)生取代反應(yīng)生成醇(2)與 NaOH醇 溶液共熱發(fā)生消去反應(yīng)生成烯醇一元醇:ROH飽和多元醇:CnH2n2Om醇羥基OHCH3OH(Mr:32)C2H5OH(Mr:46)羥基直接與鏈烴基結(jié)合,OH及CO均有極性碳上有氫原子才能發(fā)生消去反應(yīng);有幾種H就生成幾種烯碳上有氫原子才能被催化氧化,伯醇氧化為醛,仲醇氧化為酮,叔醇不能被催化氧化(1)跟活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2(2)跟鹵化氫或濃氫鹵酸反應(yīng)生成鹵代烴(3)脫水反應(yīng):乙醇(4)催化氧化為醛或酮(5)一般斷OH鍵,與羧酸及無(wú)機(jī)含氧酸反應(yīng)生成酯醚ROR醚鍵C2H5O C2H5(Mr:74)CO鍵有極性性質(zhì)穩(wěn)定,一般不與酸、堿、氧化劑反應(yīng)酚酚羥基OHOH直接與苯環(huán)上的碳相連,受苯環(huán)影響能微弱電離(1)弱酸性(2)與濃溴水發(fā)生取代反應(yīng)生成沉淀(3)遇FeCl3呈紫色(4)易被氧化醛醛基HCHO相 當(dāng) 于兩個(gè)CHO,有極性、能加成(1)與H2加成為醇(2)被氧化劑(O2、多倫試劑、斐林試劑、酸性高錳酸鉀等)氧化為羧酸酮羰基 有 極性、能加成(1)與H2加成為醇(2)不能被氧化劑氧化為羧酸羧酸羧基 受羰基影響,OH能 電離出H,受羥基影響不能被加成(1)具有酸的通性(2)酯化反應(yīng)時(shí)一般斷裂羧基中的碳氧單鍵,不能被H2加成(3)能與含NH2的物質(zhì)縮去水生成酰胺(肽鍵)酯酯基 酯基中的碳氧單鍵易斷裂(1)發(fā)生水解反應(yīng)生成羧酸和醇(2)也可發(fā)生醇解反應(yīng)生成新酯和新醇氨基酸RCH(NH2)COOH氨基NH2羧基COOHH2NCH2COOH(Mr:75)NH2能以配位鍵結(jié)合H;COOH能部分電離出H兩性化合物,能形成肽鍵蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜不可用通式表示肽鍵氨基NH2羧基COOH酶多肽鏈間有四級(jí)結(jié)構(gòu)(1)兩性(2)水解(3)變性(記條件)(4)顏色反應(yīng)(鑒別)(生物催化劑)(5)灼燒分解糖多數(shù)可用下列通式表示:Cn(H2O)m羥基OH醛基CHO羰基 葡萄糖CH2OH(CHOH)4CHO淀粉(C6H10O5)n纖維素C6H7O2(OH)3n多羥基醛或多羥基酮或它們的縮合物(1)氧化反應(yīng)(鑒別)(還原性糖)(2)加氫還原(3)酯化反應(yīng)(4)多糖水解(5)葡萄糖發(fā)酵分解生成乙醇油脂酯基 ,可能有碳碳雙鍵酯基中的碳氧單鍵易斷裂烴基中碳碳雙鍵能加成(1)水 解 反應(yīng)(堿 中 稱皂化反應(yīng))(2)硬 化 反應(yīng)題組集訓(xùn) 1.從香莢蘭豆中提取的一種芳香化合物,其分子式為C8H8O3,遇FeCl3溶液會(huì)呈現(xiàn)特征顏色,能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。該化合物可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是()解析遇FeCl3溶液顯特征顏色,說(shuō)明該物質(zhì)含有酚羥基,B項(xiàng)錯(cuò)誤;能發(fā)生銀鏡反應(yīng),則說(shuō)明有CHO或者是甲酸某酯,故A項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤;而D項(xiàng)中,其分子式為C8H6O3,與題意不符,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案A 2.去甲腎上腺素可以調(diào)控動(dòng)物機(jī)體的植物性神經(jīng)功能,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。下列說(shuō)法正確的是 ()A.每個(gè)去甲腎上腺素分子中含有3個(gè)酚羥基B.每個(gè)去甲腎上腺素分子中含有2個(gè)手性碳原子C.1 mol去甲腎上腺素最多能與2 mol Br2發(fā)生取代反應(yīng)D.去甲腎上腺素既能與鹽酸反應(yīng),又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)解析A項(xiàng),和苯環(huán)直接相連的羥基才是酚羥基,每個(gè)去甲腎上腺素分子中含有2個(gè)酚羥基,不正確;B項(xiàng),一個(gè)碳原子連有4個(gè)不同的原子或原子團(tuán),這樣的碳原子是手性碳原子,只有和苯環(huán)直接相連的碳原子為手性碳原子,錯(cuò)誤;C項(xiàng),溴水能和酚羥基的鄰對(duì)位上的H原子發(fā)生取代反應(yīng),且 1 mol Br2取代1 mol H原子,苯環(huán)上有3個(gè)位置可以被取代,不正確;D項(xiàng),去甲腎上腺素分子中既有酚羥基又有NH2,因此既能和鹽酸反應(yīng),又能和氫氧化鈉溶液反應(yīng),正確。答案D 3.孔雀石綠是化工產(chǎn)品,具有較高毒性,高殘留,容易致癌、致畸。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。下列關(guān)于孔雀石綠的說(shuō)法正確的是()A.孔雀石綠的分子式為C23H25N2B.1 mol孔雀石綠在一定條件下最多可與6 mol H2發(fā)生加成反應(yīng)C.孔雀石綠屬于芳香烴D.孔雀石綠苯環(huán)上的一氯取代物有5種解析A項(xiàng),分子式應(yīng)為C23H26N2;B項(xiàng),1 mol孔雀石綠在一定條件下最多可與9 mol H2發(fā)生加成反應(yīng);C項(xiàng),在該物質(zhì)中除C、H外,還有氮元素,不屬于芳香烴;D項(xiàng),上面苯環(huán)有3種,左邊苯環(huán)有2種,應(yīng)特別注意右邊不是苯環(huán)。答案D4.美國(guó)梅奧診所的研究人員發(fā)現(xiàn),綠茶中含有EGCG(表示沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯)物質(zhì)具有抗癌作用,能使血癌(白血病)中癌細(xì)胞發(fā)生自殺性死亡,已知EGCG的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示,有關(guān)EGCG的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.EGCG的分子式為C22H18O11B.EGCG在空氣中易氧化,也能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)C.1 mol EGCG最多可與含9 mol氫氧化鈉的溶液完全作用D.EGCG能與碳酸鈉溶液反應(yīng),但不能放出二氧化碳解析B項(xiàng),EGCG在空氣中易被氧化,但不能與溴水發(fā)生加成反應(yīng),應(yīng)發(fā)生取代反應(yīng);C項(xiàng),所有酚OH和酯基均能和NaOH反應(yīng);D項(xiàng),酚OH能和Na2CO3溶液反應(yīng),但由于酸性小于H2CO3,所以不會(huì)放出CO2氣體。答案B最后歸納記準(zhǔn)幾個(gè)定量關(guān)系記準(zhǔn)幾個(gè)定量關(guān)系1.1 mol醛醛基基消消耗耗2 mol Ag(NH3)2OH生生成成2 mol Ag單單質(zhì)質(zhì)、1 mol H2O、3 mol NH3;1 mol甲醛消耗甲醛消耗4 mol Ag(NH3)2OH。2.1 mol醛基消耗醛基消耗2 mol Cu(OH)2生成生成1 mol Cu2O沉淀、沉淀、2 mol H2O。3.和和NaHCO3反應(yīng)生成氣體:反應(yīng)生成氣體:1 molCOOH生成生成1 mol CO2氣體。氣體。4.和和Na反應(yīng)生成氣體:反應(yīng)生成氣體:1 mol COOH生成生成0.5 mol H2;1 mol OH生成生成0.5 mol H2。最后歸納5.和NaOH反應(yīng)1 mol COOH(或酚OH,或X)消耗1 mol NaOH;1 mol (R為鏈烴基)消耗1 mol NaOH;1 mol 消耗2 mol NaOH??键c(diǎn)三有機(jī)物的性質(zhì)及有機(jī)反應(yīng)類型 知識(shí)精講1.取代反應(yīng)有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)叫取代反應(yīng)。(1)酯化反應(yīng):醇、酸(包括有機(jī)羧酸和無(wú)機(jī)含氧酸)(2)水解反應(yīng):鹵代烴、酯、油脂、糖類、蛋白質(zhì),水解條件應(yīng) 區(qū)分清楚。如:鹵代烴強(qiáng)堿的水溶液;糖類強(qiáng)酸溶 液;酯無(wú)機(jī)酸或堿(堿性條件水解反應(yīng)趨于完全);油脂無(wú)機(jī)酸或堿(堿性條件水解反應(yīng)趨于完全);蛋白質(zhì)酸、堿、酶。(3)硝化(磺化)反應(yīng):苯、苯的同系物、苯酚。(4)鹵代反應(yīng):烷烴、苯、苯的同系物、苯酚、醇、飽和鹵代烴等。特點(diǎn):每取代一個(gè)氫原子,消耗一個(gè)鹵素分子,同時(shí)生成一個(gè)鹵化氫分子。(5)其他:C2H5OHHBr C2H5BrH2O 2.加成反應(yīng) 有機(jī)物分子中的不飽和碳原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新化合物的反應(yīng)叫加成反應(yīng)。如烯烴與鹵素、鹵化氫或氫氣、水的反應(yīng);炔烴與鹵素、鹵化氫或氫氣、水的反應(yīng);苯與氫氣的反應(yīng)等。3.氧化反應(yīng) (1)與O2反應(yīng)點(diǎn)燃:有機(jī)物燃燒的反應(yīng)都是氧化反應(yīng)。催化氧化:如醇醛(屬去氫氧化反應(yīng));醛羧酸(屬加氧氧化反應(yīng))(2)使酸性高錳酸鉀溶液褪色的反應(yīng)在有機(jī)物中,如:RCH=CH2、RCCH、ROH(醇羥基)、RCHO、苯的同系物等都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,發(fā)生的反應(yīng)都屬氧化反應(yīng)。(3)銀鏡反應(yīng)和使Cu(OH)2轉(zhuǎn)變成Cu2O的反應(yīng)實(shí)質(zhì)上都是有機(jī)物分子中的醛基(CHO)加氧轉(zhuǎn)變?yōu)轸然?COOH)的反應(yīng)。因此凡是含有醛基的物質(zhì)均可發(fā)生上述反應(yīng)(堿性條件)。含醛基的物質(zhì):醛、甲酸(HCOOH)、甲酸酯(HCOOR)、甲酸鹽、葡萄糖、麥芽糖。CH3CHO2Ag(NH3)2OH CH3 2Ag3NH3H2O 4.還原反應(yīng) 主要是加氫還原反應(yīng)。能發(fā)生加氫還原反應(yīng)的物質(zhì)在結(jié)構(gòu)上有共性,即都含有不飽和鍵。如:烯烴、炔烴、苯及苯的同系物、苯酚、醛、酮、油酸、油酸甘油酯等。CH3CHOH2 CH3CH2OH 5.消去反應(yīng) 有機(jī)化合物在一定條件下,從一個(gè)分子中脫去一個(gè)或幾個(gè)小分子(如H2O、HX等),而生成含不飽和鍵(碳碳雙鍵或三鍵)化合物的反應(yīng),叫做消去反應(yīng)。如:鹵代烴、醇等。鹵代烴消去反應(yīng)條件:強(qiáng)堿的醇溶液、共熱;醇消去反應(yīng)條件:濃硫酸加熱(170)。滿足條件:鹵代烴或醇分子中碳原子數(shù)2,鹵代烴或醇分子中與X(OH)相連的碳原子的鄰位碳上必須有H原子。6.顯色反應(yīng)含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)與濃HNO3作用呈白色,加熱變黃色。7.聚合反應(yīng) 含碳碳雙鍵、碳碳叁鍵的烯烴、炔烴加聚,含OH、COOH、NH2官能團(tuán)的物質(zhì)間的縮聚該考點(diǎn)在非選擇題上的命題形式一直是以框圖形式給出,主要考查化學(xué)反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)、反應(yīng)類型的判斷、官能團(tuán)的類別、判斷或書(shū)寫(xiě)同分異構(gòu)體。1.3對(duì)甲苯丙烯酸甲酯(E)是一種用于合成抗血栓藥的中間體,其合成路線如下:已知:HCHOCH3CHO CH2=CHCHOH2O(1)遇FeCl3溶液顯紫色且苯環(huán)上有兩個(gè)取代基的A的同分異構(gòu)體有_種。B中含氧官能團(tuán)的名稱為_(kāi)。(2)試劑C可選用下列中的_。a.溴水 b.銀氨溶液 c.酸性KMnO4溶液 d.新制Cu(OH)2懸濁液(3)是E的一種同分異構(gòu)體,該物質(zhì)與足量NaOH溶液共熱的化學(xué)方程式為_(kāi)。(4)E在一定條件下可以生成高聚物F,F(xiàn)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)。解析新信息中發(fā)生的反應(yīng)是甲醛斷開(kāi)碳氧雙鍵,乙醛斷開(kāi) CH鍵發(fā)生了加成反應(yīng),后再發(fā)生消去反應(yīng)。由此可知B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ,所含官能團(tuán)為醛基和碳碳雙鍵;BD是CHO生成了COOH,DE是發(fā)生了酯化反應(yīng)。(1)“遇FeCl3溶液顯紫色”說(shuō)明含有酚羥基;A中的醛基是不飽和的,故結(jié)構(gòu)中應(yīng)該還含有CH=CH2,在苯環(huán)上有鄰、間、對(duì)3種同分異構(gòu)體。(3)水解時(shí)消耗 1 mol H2O,生成的酚和羧酸消耗2 mol NaOH的同時(shí)生成2 mol H2O,故反應(yīng)(2)將CHO氧化成COOH的試劑可以是銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液,但不能用酸性KMnO4溶液,它能將碳碳雙鍵也氧化;也不能用溴水,它能與碳碳雙鍵加成。方程式為(4)E中含有碳碳雙鍵,能夠發(fā)生加聚反應(yīng)生成 。答案(1)3醛基(2)bd(3)H2O(配平不作要求)(4)題組二有機(jī)物合成題 2.立方烷()具有高度對(duì)稱性、高致密性、高張力能及高穩(wěn)定性等特點(diǎn),因此合成立方烷及其衍生物成為化學(xué)界關(guān)注的熱點(diǎn)。下面是立方烷衍生物I的一種合成路線:回答下列問(wèn)題:(1)C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi),E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)。(2)的反應(yīng)類型為_(kāi),的反應(yīng)類型為_(kāi)。(3)化合物A可由環(huán)戊烷經(jīng)三步反應(yīng)合成:反應(yīng)1的試劑與條件為_(kāi);反應(yīng)2的化學(xué)方程式為_(kāi);反應(yīng)3可用的試劑為_(kāi)。(4)在I的合成路線中,互為同分異構(gòu)體的化合物是 _(填化合物代號(hào))。(5)I與堿石灰共熱可轉(zhuǎn)化為立方烷。立方烷的核磁共振氫譜中有_個(gè)峰。(6)立方烷經(jīng)硝化可得到六硝基立方烷,其可能的結(jié)構(gòu)有_種。解析(1)(2)由流程 ,及兩種物質(zhì)結(jié)構(gòu)上的變化推知該反應(yīng)為取代反應(yīng),B屬于鹵代物,在堿的乙醇溶液中會(huì) 發(fā)生消去反應(yīng),生成 ,故C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 ,由CD,按取代反應(yīng)定義可知為取代反應(yīng) ;D中 含 有 ,可 以 與 Br2發(fā) 生 加 成 反 應(yīng) 生 成 ;由 E與F的結(jié)構(gòu)比較可知為消去反應(yīng)。(3)化合物A可由 合成,合成路線為 ,故反應(yīng)1的試劑與條件為Cl2/光照,反應(yīng)3可用的試劑為O2/Cu(或其他合理答案)。(4)根據(jù)同分異構(gòu)體的概念,具有相同分子式和不同結(jié)構(gòu)的物質(zhì)互為同分異構(gòu)體,觀察G與H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知兩者互為同分異構(gòu)體。(5)立方烷的8個(gè)頂點(diǎn)各有1個(gè)H,完全相同,即只有1種H,故核磁共振氫譜中譜峰個(gè)數(shù)為1。(6)立方烷中有8個(gè)H,根據(jù)換元法,可知六硝基立方烷 的種數(shù)與二硝基立方烷的種數(shù)相同,而二硝基立方烷可能的結(jié)構(gòu)共有3種,如下所示:故六硝基立方烷可能的結(jié)構(gòu)也有3種。答案(1)(2)取代反應(yīng)消去反應(yīng)(3)Cl2/光照 O2/Cu(其他合理答案也可)(4)G和H(5)1(6)33.非諾洛芬是一種治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的藥物,可通過(guò)以下方法合成:請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)非諾洛芬中的含氧官能團(tuán)為_(kāi)和_(填名稱)。(2)反應(yīng)中加入的試劑X的分子式為C8H8O2,X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)。(3)在上述五步反應(yīng)中,屬于取代反應(yīng)的是_(填序號(hào))。(4)B的一種同分異構(gòu)體滿足下列條件:.能發(fā)生銀鏡反應(yīng),其水解產(chǎn)物之一能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。.分子中有6種不同化學(xué)環(huán)境的氫,且分子中含有兩 個(gè)苯環(huán)。寫(xiě)出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:_。(5)根據(jù)已有知識(shí)并結(jié)合相關(guān)信息,寫(xiě)出以 為原料制備 的合成路線流程圖(無(wú)機(jī)試劑任用)。合成路線流程圖示例如下:解析(1)O為醚鍵、COOH為羧基。(2)根據(jù)A()到B()的轉(zhuǎn)化,再結(jié)合X的分子式C8H8O2,可推得X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。(3)第步Br被取代,第步屬于加成或者還原反應(yīng),第步OH被取代,第步Br被取代,第步酸性條件下CN轉(zhuǎn)化為COOH,反應(yīng)方程式:RCN3H2ORCOOHNH3H2O,很顯然不屬于取代反應(yīng)。(4)該物質(zhì)與B()互為同分異構(gòu)體,水解產(chǎn)物之一能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),則說(shuō)明有酚羥基生成的酯基,能發(fā)生銀鏡反應(yīng),則說(shuō)明是甲酸生成的酯,分子中有2個(gè)苯環(huán),且只有6種不同化學(xué)環(huán)境的H原子,則說(shuō)明該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)非常對(duì)稱,因此可推斷該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。(5)根據(jù)上述合成非諾洛芬的流程,采用逆推法,可得到答案。根據(jù)上述第步反應(yīng),CHO在NaBH4作用下,生成CH2OH,根據(jù)上述反應(yīng)第步可知引入Br,醇在濃硫酸作用下發(fā)生 消 去 反 應(yīng),得 到 碳 碳 雙 鍵,再 與 HBr發(fā) 生 加 成 反 應(yīng),得 到 ,再經(jīng)過(guò)上述第步反應(yīng),在NaCN作用下生成,最后再發(fā)生上述第步反應(yīng),得到最終的物質(zhì) 。答案(1)醚鍵羧基
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2017屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)
專題17
有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)(教案+學(xué)案+課件+試題)(打包4套)魯科版
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