【全程復(fù)習(xí)方略】(教師用書(shū))高考化學(xué)微型專(zhuān)題突破系列(十三)課件

微型專(zhuān)題突破系列(十三)有機(jī)合成與推斷【考情播報(bào)】有機(jī)框圖推斷與有機(jī)合成題是高考必考試題，也是高考試題中最具有選拔性功能的題目之一。考查的知識(shí)點(diǎn)包括有機(jī)物分子式的確定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的書(shū)寫(xiě)，官能團(tuán)種類(lèi)、反應(yīng)類(lèi)型的判斷，反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)、同分異構(gòu)體問(wèn)題的分析等，其命題角度有如下幾種：(1)根據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系進(jìn)行推斷。(2)根據(jù)計(jì)算進(jìn)行推斷?！敬痤}必備】1.根據(jù)試劑或特征現(xiàn)象推知官能團(tuán)的種類(lèi)：(1)使溴水褪色，則表示該物質(zhì)中可能含有或—C≡C—結(jié)構(gòu)。使KMnO4(H+)溶液褪色，則該物質(zhì)中可能含有、—C≡C—或—CHO等結(jié)構(gòu)或?yàn)楸降耐滴铩?2)遇FeCl3溶液顯紫色，或加入溴水出現(xiàn)白色沉淀，則該物質(zhì)中含有酚羥基。(3)遇濃硝酸變黃，則表明該物質(zhì)是含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。(4)遇I2變藍(lán)則該物質(zhì)為淀粉。(5)加入新制的Cu(OH)2懸濁液，加熱煮沸有紅色沉淀生成或加入銀氨溶液加熱有銀鏡生成，表示含有—CHO。加入Na放出H2，表示含有—OH或—COOH。加入NaHCO3溶液產(chǎn)生氣體，表示含有—COOH。

2.根據(jù)數(shù)據(jù)確定官能團(tuán)的數(shù)目：(1)與銀氨溶液反應(yīng)，若1mol有機(jī)物生成2mol銀，則該有機(jī)物分子中含有一個(gè)醛基；若生成4mol銀，則含有兩個(gè)醛基或該物質(zhì)為甲醛。(2)與金屬鈉反應(yīng)，若1mol有機(jī)物生成0.5molH2，則其分子中含有一個(gè)活潑氫原子，或?yàn)橐粋€(gè)醇羥基，或酚羥基，也可能為一個(gè)羧基。(3)與碳酸氫鈉反應(yīng)，若1mol有機(jī)物生成1molCO2，則說(shuō)明其分子中含有一個(gè)羧基。某有機(jī)物與醋酸反應(yīng)，相對(duì)分子質(zhì)量增加42，則含有1個(gè)—OH；增加84，則含有2個(gè)—OH。3.根據(jù)性質(zhì)確定官能團(tuán)的位置：(1)若醇能氧化為醛或羧酸，則醇分子中應(yīng)含有結(jié)構(gòu)—CH2OH；若能氧化成酮，則醇分子中應(yīng)含有結(jié)構(gòu)—CHOH—。(2)由消去反應(yīng)的產(chǎn)物可確定—OH或—X的位置。(3)由一鹵代物的種類(lèi)可確定碳骨架結(jié)構(gòu)。由加氫后的碳骨架結(jié)構(gòu)，可確定或—C≡C—的位置。(4)由有機(jī)物發(fā)生酯化反應(yīng)能生成環(huán)酯或聚酯，可確定有機(jī)物是羥基酸，并根據(jù)環(huán)的大小，可確定—OH與—COOH的相對(duì)位置。4.根據(jù)核磁共振氫譜推斷有機(jī)物的結(jié)構(gòu)：有機(jī)物的分子中有幾種氫原子，在核磁共振氫譜中就出現(xiàn)幾種峰，峰面積的大小和氫原子個(gè)數(shù)成正比。5.依據(jù)有機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系推斷有機(jī)物的類(lèi)別：醇、醛、羧酸、酯之間的相互衍變關(guān)系是有機(jī)結(jié)構(gòu)推斷的重要突破口，它們之間相互轉(zhuǎn)化關(guān)系可用下圖表示：上圖中，A能連續(xù)氧化生成C，且A、C在濃硫酸存在下加熱生成D，則：①A為醇、B為醛、C為羧酸、D為酯；②A、B、C三種物質(zhì)中碳原子數(shù)相同，碳骨架結(jié)構(gòu)相同；③A分子中含—CH2OH結(jié)構(gòu)；④若D能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則A為CH3OH，B為HCHO、C為HCOOH，D為HCOOCH3?！镜漕}示例】角度一根據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系進(jìn)行推斷(2014·大綱版全國(guó)卷)“心得安”是治療心臟病的藥物，下面是它的一種合成路線(具體反應(yīng)條件和部分試劑略)：回答下列問(wèn)題：(1)試劑a是______，試劑b的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______，b中官能團(tuán)的名稱(chēng)是________。(2)③的反應(yīng)類(lèi)型是___________。(3)心得安的分子式為_(kāi)_______。(4)試劑b可由丙烷經(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的反應(yīng)類(lèi)型是_____________。(其他合理答案也可)(5)芳香化合物D是1-萘酚的同分異構(gòu)體，其分子中有兩個(gè)官能團(tuán)，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，D能被KMnO4酸性溶液氧化成E(C2H4O2)和芳香化合物F(C8H6O4)④，E和F與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)均能放出CO2氣體，F(xiàn)芳環(huán)上的一硝化產(chǎn)物只有一種⑤。D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______；由F生成一硝化產(chǎn)物的化學(xué)方程式為_(kāi)__________，該產(chǎn)物的名稱(chēng)是________?！镜漕}剖析】抽絲剝繭溯本求源關(guān)鍵信息信息分析與遷移信息①根據(jù)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可推知b是含有碳碳雙鍵的氯代烴信息②加氧為氧化，去氧為還原信息③C3H8→ClCH2CH＝CH2既要引入Cl，又要引入碳碳雙鍵信息④D分子含兩個(gè)官能團(tuán)，且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則必含醛基，根據(jù)不飽和度可知，另一官能團(tuán)必為碳碳三鍵信息⑤F為對(duì)位結(jié)構(gòu)，且對(duì)位取代基相同，應(yīng)為羧基【嘗試解答】(1)反應(yīng)①是酚羥基→酚鈉，因此a是氫氧化鈉或碳酸鈉，不是碳酸氫鈉，根據(jù)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知b是ClCH2CH＝CH2，含碳碳雙鍵、氯原子。(2)B→C是加氧，因此是氧化反應(yīng)。(3)根據(jù)心得安的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可得其分子式為C16H21O2N。(4)通過(guò)3步反應(yīng)由CH3CH2CH3→ClCH2CH＝CH2，涉及取代、消去反應(yīng)，具體是CH3CH2CH3與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)生成鹵代烴，然后發(fā)生消去反應(yīng)形成碳碳雙鍵，再取代，即反應(yīng)1的試劑與條件是氯氣、光照，產(chǎn)物為CH3CH(Cl)CH3或ClCH2CH2CH3，反應(yīng)2是鹵代烴的消去反應(yīng)，如

+NaOHCH2＝CH—CH3+NaCl+H2O。然后丙烯中的甲基上的H被Cl取代。(5)根據(jù)題意E為乙酸，F(xiàn)為對(duì)苯二甲酸，D含醛基，因此D一定有苯環(huán)，而且有2個(gè)對(duì)位取代基，不飽和度為7，苯環(huán)有4個(gè)不飽和度，醛基有1個(gè)不飽和度，因此余下的2個(gè)不飽和度在另外一個(gè)側(cè)鏈上，結(jié)合D被高錳酸鉀氧化生成乙酸知應(yīng)該是碳碳三鍵，故D為，F(xiàn)的硝化反應(yīng)為+HNO3(濃)+H2O，硝化產(chǎn)物名稱(chēng)為2-硝基-1，4-苯二甲酸或硝基對(duì)苯二甲酸。答案：(1)NaOH(或Na2CO3)

ClCH2CH＝CH2氯原子、碳碳雙鍵(2)氧化反應(yīng)(3)C16H21O2N(4)Cl2/光照取代反應(yīng)角度二根據(jù)計(jì)算進(jìn)行推斷某有機(jī)物A由C、H、O三種元素組成，其蒸氣密度是相同條件下的氫氣密度的60倍①，0.1molA在足量的氧氣中充分燃燒后生成0.8molCO2和7.2gH2O；A可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)，其苯環(huán)上的一鹵代物有三種②?，F(xiàn)有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：其中D能使溴的四氯化碳溶液褪色④，F(xiàn)繼續(xù)被氧化成G，G的相對(duì)分子質(zhì)量為90⑤。(1)A中含氧官能團(tuán)的名稱(chēng)是________，A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______。(2)C可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有________(填選項(xiàng))。A.能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)B.能在堿性溶液中發(fā)生水解反應(yīng)C.能與甲酸發(fā)生酯化反應(yīng)D.能與Ag(NH3)2OH發(fā)生銀鏡反應(yīng)E.能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)(3)C→D的反應(yīng)類(lèi)型為_(kāi)_______，G與足量小蘇打溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________。(4)C的同分異構(gòu)體有多種，寫(xiě)出符合下列條件的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：________________________________。①屬于酯類(lèi)化合物②遇三氯化鐵溶液顯紫色③與新制氫氧化銅懸濁液共熱可生成紅色沉淀④苯環(huán)上的一鹵代物只有一種【典題剖析】抽絲剝繭溯本求源關(guān)鍵信息信息分析與遷移信息①密度之比為相對(duì)分子質(zhì)量之比信息②苯環(huán)上有醛基且只有一個(gè)支鏈信息③信息Ⅰ的應(yīng)用信息④D含有不飽和鍵，可知C→D加入濃硫酸為消去反應(yīng)信息⑤由G確定F【嘗試解答】有機(jī)物A由C、H、O三種元素組成，其蒸氣密度是相同條件下的氫氣密度的60倍，則A的相對(duì)分子質(zhì)量是120，0.1molA的質(zhì)量是12g。0.8molCO2中m(C)＝0.8mol×12g·mol-1＝9.6g，7.2gH2O的物質(zhì)的量為7.2g÷18g·mol-1＝0.4mol，m(H)＝0.4mol×2×1g·mol-1＝0.8g，故12g有機(jī)物A中m(O)＝12g-9.6g-0.8g＝1.6g，故n(O)＝1.6g÷16g·mol-1＝0.1mol，故有機(jī)物A分子中碳原子數(shù)目為0.8mol÷0.1mol＝8、氫原子數(shù)目為0.8mol÷0.1mol＝8、氧原子數(shù)目為0.1mol÷0.1mol＝1，故A的分子式為C8H8O。有機(jī)物A可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)，分子中含有—CHO，苯環(huán)上的一鹵代物有三種，說(shuō)明苯環(huán)含有1個(gè)支(1)由上述分析可知，A中含氧官能團(tuán)的名稱(chēng)是醛基，A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為；(2)C是，含有苯環(huán)，可以與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，含有羥基，可以與甲酸發(fā)生酯化反應(yīng)，不能在堿性溶液中發(fā)生水解反應(yīng)，不能與Ag(NH3)2OH溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)，含有羧基能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，故答案為A、C、E；(3)在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成，因此C→D的反應(yīng)類(lèi)型為消去反應(yīng)；G分子中含有2個(gè)羧基，因此與足量小蘇打溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為HOOC—COOH+2NaHCO3NaOOC—COONa+2H2O+2CO2↑。(4)的同分異構(gòu)體有多種，其中符合下列要求①屬于酯類(lèi)化合物，說(shuō)明含有酯基；②遇三氯化鐵溶液顯紫色，說(shuō)明含有酚羥基；③與新制氫氧化銅懸濁液共熱可生成紅色沉淀，說(shuō)明含有醛基；④苯環(huán)上的一鹵代物只有一種，說(shuō)明結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，所以符合條件的有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為、。答案：(1)醛基(2)A、C、E(3)消去反應(yīng)HOOC—COOH+2NaHCO3NaOOC—COONa+2H2O+2CO2↑【類(lèi)題通法】“四招”突破有機(jī)合成題(1)全面獲取有效信息，題干中、轉(zhuǎn)化關(guān)系圖中有關(guān)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)化路徑均是解決問(wèn)題必不可少的信息，在審題階段必須弄清楚。(2)確定官能團(tuán)的變化，有機(jī)合成題目一般會(huì)給出產(chǎn)物、反應(yīng)物或某些中間產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)等，在解題過(guò)程中應(yīng)抓住這些信息，對(duì)比物質(zhì)轉(zhuǎn)化中官能團(tuán)的種類(lèi)變化、位置變化等，掌握其反應(yīng)實(shí)質(zhì)。(3)熟練掌握經(jīng)典合成路線，在合成某一種產(chǎn)物時(shí)，可能會(huì)存在多種不同的方法和途徑，應(yīng)當(dāng)在節(jié)省原料、產(chǎn)率高的前提下，選擇最合理、最簡(jiǎn)單的方法和途徑。(4)規(guī)范表述，即應(yīng)按照題目要求的方式將分析結(jié)果表達(dá)出來(lái)，力求避免書(shū)寫(xiě)官能團(tuán)名稱(chēng)時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)別字、書(shū)寫(xiě)物質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式時(shí)出現(xiàn)碳原子成鍵數(shù)目不為4等情況，確保答題正確?！绢?lèi)題備選】1.(2015·哈爾濱模擬)已知化合物G的合成路線如下：(1)反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)類(lèi)型為_(kāi)_______，反應(yīng)Ⅵ的反應(yīng)類(lèi)型為_(kāi)_______。(2)寫(xiě)出反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式：_____________________________。寫(xiě)出反應(yīng)Ⅲ的化學(xué)方程式：______________________________。(3)已知麥克爾反應(yīng)：，反應(yīng)Ⅵ屬于上面列出的麥克爾反應(yīng)類(lèi)型，且F的核磁共振氫譜有兩個(gè)吸收峰，面積比為3∶1，則F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)________________。(4)寫(xiě)出檢驗(yàn)C物質(zhì)中官能團(tuán)的方法和現(xiàn)象__________________。(5)比G少2個(gè)氫原子的物質(zhì)具有下列性質(zhì)：①遇FeCl3溶液顯紫色；②苯環(huán)上的一氯取代物只有一種；③1mol物質(zhì)最多可消耗1molNaOH；④不考慮氧原子連接在一起的情況。符合該要求的有機(jī)物有________種，任寫(xiě)兩種該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式______________________________________________________。【解析】(1)由合成路線可知，C為CH2＝CHCHO，B為CH2＝CHCH2OH，則A為CH2＝CHCH2Cl，因此推斷，由C3H6到A的反應(yīng)類(lèi)型為取代反應(yīng)，對(duì)比前后結(jié)構(gòu)可知反應(yīng)Ⅵ為加成反應(yīng)。(2)反應(yīng)Ⅱ?yàn)樯纱嫉姆磻?yīng)，發(fā)生反應(yīng)的方程式為CH2＝CHCH2Cl+NaOHCH2＝CHCH2OH+NaCl，注意反應(yīng)條件，反應(yīng)Ⅲ為醇的催化氧化，發(fā)生反應(yīng)的方程式為2CH2＝CHCH2OH+O22CH2＝CHCHO+2H2O。(3)對(duì)比前后結(jié)構(gòu)即可推出F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3COCH2COCH3，結(jié)合F的核磁共振氫譜有兩個(gè)吸收峰，面積比為3∶1，更加確定了F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3COCH2COCH3。(4)C的官能團(tuán)為碳碳雙鍵及醛基，方法為取適量丙烯醛(C)于試管中，加入新制的銀氨溶液，水浴加熱(或新制的氫氧化銅懸濁液，直接加熱)。若形成光亮的銀鏡(或產(chǎn)生紅色沉淀)，證明有醛基。取銀鏡反應(yīng)后的溶液加足量的硫酸酸化后，加入幾滴溴水(或酸性高錳酸鉀溶液)，褪色，證明有碳碳雙鍵。注意檢驗(yàn)官能團(tuán)的順序，應(yīng)先檢驗(yàn)醛基，再檢驗(yàn)碳碳雙鍵。(5)能與氯化鐵發(fā)生顯色反應(yīng)，說(shuō)明結(jié)構(gòu)中存在酚羥基，苯環(huán)上的一氯取代物只有一種，說(shuō)明苯環(huán)上的取代基為高度對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，1mol該物質(zhì)最多可消耗1molNaOH，這1molNaOH被酚羥基消耗，說(shuō)明結(jié)構(gòu)中沒(méi)有羧基，結(jié)合以上分析，符合以上結(jié)構(gòu)的有機(jī)物共8種：答案：(1)取代反應(yīng)加成反應(yīng)(2)CH2＝CHCH2Cl+NaOHCH2＝CHCH2OH+NaCl2CH2＝CHCH2OH+O22CH2＝CHCHO+2H2O(3)CH3COCH2COCH3

(4)取適量丙烯醛(C)于試管中，加入新制的銀氨溶液，水浴加熱(或新制的氫氧化銅懸濁液，直接加熱)。若形成光亮的銀鏡(或產(chǎn)生紅色沉淀)，證明有醛基。取銀鏡反應(yīng)后的溶液加足量的硫酸酸化后，加入幾滴溴水(或酸性高錳酸鉀溶液)，褪色，證明有碳碳雙鍵。(5)82.某重要香料F的合成路線有多條，其中一條合成路線如下：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)在(a)～(e)的反應(yīng)中，屬于取代反應(yīng)的是________(填編號(hào))。(2)化合物C中含有的官能團(tuán)的名稱(chēng)為_(kāi)_______。(3)化合物F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是________。(4)在上述轉(zhuǎn)化過(guò)程中，步驟