高三化学有机推断人教版

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高三化学有机推断人教版

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高三化学有机推断人教版
【同步教育信息】
一. 本周教学内容:
有机推断
二. 重点、难点:
有机推断的思路
三. 具体内容:
有机推断题的一般形式是:推有机物质,写用语,判性质。当然,有的只要求推出有机物,有的则要求根据分子式推同分异构体,确定物质的结构;有的还要求写出有机化学方程式。由于有机化学中普遍存在同分异构现象,而有机物的分子式不能表示具体的物质,因此用语中特别强调写出有机物质的结构简式。
有机推断题所提供的条件有两类,一类是有机物的性质及相互关系(也可能有数据),这类题要求直接推断物质的名称,并写出结构简式;另一类则通过化学计算(也告诉一些物质性质)进行推断,一般是先求出相对分子质量,再求分子式,根据性质确定物质,最后写化学用语。其模式如下:
因此,要熟练地掌握求相对分子质量的公式和求有机物分子式的方法。
解推断题的特点是:抓住问题的突破口,即抓住特征条件(即特殊性质或特征反应),如碱石灰和无水醋酸钠反应产生的气体是CH4。苯酚与浓溴水的反应和显色反应,醛基的氧化反应等。但有机物的特征条件不多,因此还应抓住题给的关系条件和类别条件。关系条件能告诉有机物间的联系,如A氧化为B,B氧化为C,则A、B、C必为醇、醛,羧酸类;又如烯醇醛酸酯的有机物的衍变关系,能给你一个整体概念。类别条件可给出物质的范围和类别.如气态烃为碳原子数小于5的烃,果香味的液体为酯等。关系条件和类别条件不但为解题缩小了推断的物质范围,形成了解题的知识结构,而且几个关系条件和类别条件的组合就相当于特征条件,这是不可忽视的。总之,抓住了突破口,按照已知条件建立的知识结构,顺藤摸瓜,问题就迎刃而解了。
重要知识点:
1. 烃类中以烯烃(碳碳双键加成)和芳香烃(苯环上的取代)的化学性质为主
2. 烃的衍生物中以乙醇(醇羟基的氧化、消去、酯化)、溴乙烷(水解、消去)、苯酚(取代、加成)、乙醛(加氢还原、特殊氧化)、乙酸(酯化)、乙酸乙酯(水解)等所代表的官能团的化学性质为主
3. 化学用语中以分子式、结构简式、化学方程式的书写表达(规范)为主
4. 有机概念中以同分异构体的书写(附加条件)、有机反应类型(取代、加成、消去、酯化、水解等)为主
(一)推断有机物的基本依据
1. 根据反应类型来推断官能团:
反应类型 可能官能团
加成反应 C=C、C≡C、-CHO、羰基、苯环
加聚反应 C=C、C≡C
酯化反应 羟基或羧基
水解反应 -X、酯基、肽键 、多糖等
单一物质能发生缩聚反应 分子中同时含有羟基和羧基或羧基和氨基
2. 根据反应条件确定官能团 :
反应条件 可能官能团
浓硫酸 ① 醇的消去(醇羟基)② 酯化反应(含有羟基、羧基)
稀硫酸 ① 酯的水解(含有酯基) ② 二糖、多糖的水解
NaOH水溶液 ① 卤代烃的水解 ② 酯的水解
NaOH醇溶液 卤代烃消去(-X)
H2、催化剂 加成(碳碳双键、碳碳叁键、醛基、羰基、苯环)
O2/Cu、加热 醇羟基 (R—OH)
Cl2(Br2)/Fe 苯环
Cl2(Br2)/光照 烷烃或苯环上烷烃基
※ 碱石灰/加热 R-COONa
3. 根据反应物性质确定官能团:
反应条件 可能官能团
能与NaHCO3反应的 羧基
能与Na2CO3反应的 羧基、酚羟基
能与Na反应的 羧基、酚羟基、醇羟基
与银氨溶液反应产生银镜 醛基
与新制氢氧化铜产生砖红色沉淀(溶解) 醛基 (羧基)
使溴水褪色 C=C、C≡C
加溴水产生白色沉淀、遇Fe3+显紫色 酚

A是醇(-CH2OH)或乙烯
(二)有机推断的一般模式:
(三)有机推断题常见的“突破口”
1. 以有机物的反应条件作“突破口”(请同学们自己写相应的方程式对照)
反应条件 有机反应
(1)X2, 光照 烷烃或芳香烃的烷基上的卤代
(2)X2, 催化剂(或铁粉) 苯环上的卤代
(3)浓硝酸、浓硫酸 苯环上的硝化
(4)浓溴水 苯酚的溴代
(5)浓硫酸,170℃ 醇的消去反应
(6)浓硫酸,加热 酯化反应
(7)NaOH溶液,加热 酯或卤代烃的水解
(8)NaOH醇溶液,加热 卤代烃的消去反应
(9)Cu,O2,加热 醇催化氧化成醛或酮
(10)H2,催化剂 不饱和有机物的加成(C=C,C=O或碳碳三键)
(11)KMnO4(H+) 苯的同系物或不饱和有机物的氧化
(12)溴水 不饱和有机物的加成
2. 以有机物的特定衍变关系作“突破口”
烯烃醛羧酸; 醇醛羧酸; 醇醛羧酸
3. 以有机物的结构关系作“突破口”
R—CH2OH → R—CHO R1—CHOH—R2 → R1—CO—R2
4. 以一些特定的反应现象作“突破口”
例:加FeCl3溶液发生显色反应, 可能为酚类;能够起银镜反应则有醛基;能使新制溶解或能与Na2CO3溶液反应生成气体则有羧基; 与新制加热出现红色沉淀则有醛基。
5. 以特定的量变为“突破口”
例:相对分子质量增加16,则可能加进了1个氧原子;相对分子质量增加42, 则可能是乙酸与醇反应生成了乙酸酯。
常用的有机合成路线
(1)一元合成路线:


(2)二元合成路线:
(3)芳香族化合物合成路线:


(四)有机反应机理
1. 双键的加成: 双键之一断裂, 加上其它原子或原子团
加聚: 双键之一断裂, 断开的键相互连成长链
2. 醇的消去反应: 总是消去和羟基所在碳原子相邻的碳原子上的H, 若没有相邻的碳
原子(CH3OH)或相邻的碳原子上没有H[如:(CH3)3CCH2OH]的醇则不能发生消去反应
3. 醇的氧化反应: 和羟基相连的碳原子上若有二个或三个H,被氧化为醛;若有一个H则被氧化为酮,若没有H,一般不被氧化。
4. 酯的生成和水解及肽键的生成和水解 (虚线为断键处)
5. 有机物成环反应:① 二元醇脱水 ② 羟基羧酸的酯化 ③ 氨基酸的脱水
【典型例题】
[例1] 有甲、乙两种有机物,可发生如下反应:
(1)写出有关的有机物的结构简式及无机物的化学式。
甲 ,乙 ,A ,B ,
C ,D ,E 。
(2)写出①②③④的化学方程式。
解析:本题已知条件表示在两个反应图中,C5H10O2具果香味,应为酯;B氧化为E,E氧化为C应是醇、醛、酸的关系;D能发生银镜反应,应有醛基;A焰色反应呈黄色,应含Na+,但是由这些条件并不能得出具体的结论。突破口在哪里呢?甲、乙和盐酸反应都能生成C,并能判断C是羧酸。C与比B沸点高且相邻的同系物(应是醇)反应生成酯C5H10O2。显然B与C碳原子数同,与C反应的醇要多一个碳原子,而生成C5H10O2只能有两种可能:甲酸与丁醇,乙酸和丙醇。后者符合题意,因此C是乙酸(CH3COOH),由此可推出其它物质,这里,还可知能与盐酸反应的是羧酸盐和酯(酯在酸性条件下能水解。)
答案:甲:CH3COONa 乙:HCOOC2H5 A:NaCl B:C2H5OH C:CH3COOH
D:HCOOH E:CH3CHO
① CH3COONa+HCl CH3COOH+NaCl



[例2] 某有机物A在不同条件下反应,分别生成B1+C1和B2+C2,C1又能分别转化为B1或C2,C2能进一步氧化,反应如所示,其中只有B 1既能使溴水退色又能和Na2CO3反应放出CO2。回答并填空:
(1)B2、C1分别属于哪一类化合物?
① 溴代饱和一元醇 ② 溴代不饱和一元醇 ③ 饱和一元醇 ④ 不饱和一元醇 ⑤ 溴代饱和羧酸盐 ⑥ 溴代不饱和羧酸盐 ⑦ 饱和羧酸盐 ⑧ 不饱和羧酸盐
B2属于 ,C1属于 (填编号)。
(2)反应类型X属于 反应,Y属于 反应,Z属于 反应。
(3)有机化合物的结构简式:A ,B1 ,C2 。
解析:本题解题思路如下:① A既可以在酸性条件下水解,又可在碱性条件下水解,可推知A是一种酯。② 因为“B1既能使溴水褪色,又能和Na2CO3溶液反应放出CO2”,可推知B1是一种不饱和羧酸,C1是一种醇。③ 根据C1可以氧化,再与NaOH醇溶液共热,即发生消去反应后生成B1,可以推知B1与C1分子都含有4个碳原子。④ 从C1跟NaOH水溶液共热(即发生水解)生成C2,C2氧化后生成HOOCCH(CH3)COOH,可推知C2是HO—CH2—CH(CH3)—CH2OH。⑤ 此题的难点是推测溴原子所在的位置。根据C1可发生水解和消去反应,推知C1是溴代醇。A酯在碱性条件下水解时,既发生醇的水解反应,又发生碳链上溴原子水解为羟基的反应。综上即可解答:
答案:
(1)⑧;①
(2)消去反应;碱性水解;中和反应
(3)答案略
[例3] 某有机物在标准状况下的密度为321 g / L,经充分燃烧,只生成二氧化碳和水蒸气两种物质,其二氧化碳和水蒸气的体积比是3∶2。取18 g该有机物,充分燃烧后,把燃烧产物通过装有碱石灰的干燥管,结果干燥管的质量增加了42 g。又知该有机物能使溴水褪色,能与碳酸钠反应放出气体。
(1)求该有机物的相对分子质量和分子式;
(2)试确定有机物的结构,写出结构简式并命名。
(3)写出有关的化学方程式。
分析:本题应按求分子式的方法求出分子式,再根据有关性质确定该物质,最后写出化学方程式。这里要注意的是碱石灰同时吸收了CO2和水蒸气。
解:
(1)M=321 g / L×224 L / mol=72 g / mol
即该有机物的相对分子质量为72。
n(有机物)==0025 mol
若该有机物的分子式为CxHyOz,
CxHyOz + kO2 xCO2 + H2O
0025 0025x 0025
=,=,x=y
0025 mol×y×44 g / mol+00125 y×18 g / mol=42 g,
解得:y=4,故x=3,
z==2,
即该有机物分子式为C3H4O2。
(2)按题意,该有机物具有酸性,应有羧基,还含有不饱和的碳碳双键,因此,它是丙稀酸,结构简式为CH2=CHCOOH,
(3)C3H4O2+3O2 3CO2+2H2O
CH2=CHCOOH+Br2 CH2BrCHBrCOOH
2CH2=CHCOOH+Na2CO3 2CH2=CHCOONa+H2O+CO2
[例4] 已知:
某有机物A的分子量为1985,A跟氯气反应,在铁粉存在下只有1个氢原子被取代时能得到两种有机产物,而在光照下1个氢原子被取代时,只能得到一种有机产物;A跟NaHCO3反应,产生使石灰水变浑浊的无色气体;A在NaOH存在下水解后的溶液用硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,会立即生成白色沉淀。
A在一定条件下可以生成一系列反应,最终生成D和F:
(1)写出下列物质的结构简式:
A ,C ,
D ,F 。
(2)指出下列反应的反应类型:
A B ,C D ,C E 。
(3)E分子中所有碳原子是否可能在同一平面上 (答“是”或“否”)。
解析:由相对分子质量中有05,可知应含有1个氯原子。这可由“A在NaOH存在下水解后的溶液用硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,会立即生成白色沉淀”加以证实。A在铁粉下发生取代反应,说明有苯环。A能与NaHCO3反应产生CO2,说明含有羧基。由C D失水,应是发生缩聚反应;C E失水后再聚合,说明是成C=C双键后再发生加聚反应。由1985-45-76-355=42,知只能有一个羧基,余下的部分应是C3H6。因A跟氯气反应,在铁粉存在下只有1个氢原子被取代时能得到两种有机产物,而在光照下1个氢原子被取代时,只能得到一种有机产物。故应有两个侧链,且处于对位;这两个侧链一个是羧基,另一个是氯代烃基,且一个碳原子上连有两个甲基,一个氯原子。由此可得出A。
[例5] 烯烃A在一定条件下可以按下框图进行反应:
已知:CH2=CH—CH=CH2+Br2 → CH2Br—CHBr—CH=CH2+CH2Br—CH=CH—CH2Br
(1,2—加成) (1,4—加成)
请填空:
(1)A的结构简式是__________________。
(2)框图中属于取代反应的是(填数字代号)_________________。
(3)框图中①、③、⑥属于__________反应。
(4)G1的结构简式是_________________。
答案:
(1)
(2)②。
(3)加成反应。
(4)
【模拟试题】(答题时间:60分钟)
1.(4分)某有机物含有C、H、O、N四种元素,下图为该有机物的球棍模型。


(1)该有机物的结构简式为________________。
(2)该有机物不可能发生的化学反应有________(填序号)。
① 水解 ② 加聚 ③ 取代 ④ 消去 ⑤ 酯化 ⑥ 缩聚
2. 300多年前,著名化学家波义耳发现了铁盐与没食子酸的显色反应,并由此发明了蓝黑墨水。没食子酸的结构式为:


(1)用没食子酸制造墨水主要利用了___________________类化合物的性质(填代号)。
A. 醇 B. 酚 C. 油脂 D. 羧酸
(2)没食子酸丙酯且有抗氧化作用,是目前广泛应用的食品添加剂,其结构简式为____________。
(3)尼泊金酯是对羟基苯甲酸与乙醇形成的酯类化合物,是国家允许使用的食品防腐剂。尼泊金丁酯的分子式为_________________________,其苯环只与—OH和—COOR两类取代基直接相连的同分异构体有___________种。
(4)写出尼泊金乙酯与氢氧化钠溶液加热反应的化学方程式:
____
3.(1)下表为烯类化合物与溴发生加成反应的相对速率(以乙烯为标准)。
烯类化合物 相对速率
(CH3)2C=CHCH3 10.4
CH3CH=CH2 2.03
CH2=CH2 1.00
CH2=CHBr 0.04
据表中数据,总结烯类化合物加溴时,反应速率与C=C上取代基的种类、个数间的关系:。
(2)下列化合物与氯化氢加成时,取代基对速率的影响与上述规律类似,其中反应速率最慢的是______________(填代号)。
A.(CH3)2C=C(CH3)2 B. CH3CH=CH CH3
C. CH2=CH2 D. CH2=CHCl
(3)烯烃与溴化氢、水加成时,产物有主次之分,例如:
CH2=CHCH3 + HBr → CH3CHBrCH3 + CH3CH2CH2Br
(主要产物) (次要产物)
CH2=CH CH2CH3 + H2O → CH3CH(OH)CH2CH3 + CH3CH2CH2 CH2 OH
(主要产物) (次要产物)
下列框图中B、C、D都是相关反应中的主要产物(部分条件、试剂被省略),且化合物B中仅有4个碳原子、1个溴原子、1种氢原子。


上述框图中,B的结构简式为______________;属于取代反应的有________(填框图中序号),属于消去反应的有__________(填序号);写出反应④的化学方程式(只写主要产物,标明反应条件): ____________________________。
4. 在一定条件下,烯烃可发生臭氧化还原水解反应,生成羰基化合物,该反应可表示为:


已知:
① 化合物A,其分子式为C9H10O,它既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能与FeCl3溶液发生显色反应,且能与金属钠或NaOH溶液反应生成B;
② B发生臭氧化还原水解反应生成C,C能发生银镜反应;
③ C催化加氢生成D,D在浓硫酸存在下加热生成E;
④ E既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能与FeCl3溶液发生显色反应,且能与NaOH溶液反应生成F;
⑤ F发生臭氧化还原水解反应生成G,G能发生银镜反应,遇酸转化为H(C7H6O2)。
请根据上述信息,完成下列填空:
(1)写出下列化合物的结构简式(如有多组化合物符合题意,只要写出其中一组):
A ,C ,E 。
(2)写出分子式为C7H6O2的含有苯环的所有同分异构体的结构简式 。
5.

6—羰基庚酸是合成某些高分子材料和药物的重要中间体。某实验室以溴代甲基环已烷为原料合成6—羰基庚酸,请用合成反应流程图表示出最合理的合成方案(注明反应条件)。
提示:① 合成过程中无机试剂任选,② 如有需要,可以利用试卷中出现过的信息,③ 合成反应流程图表示方法示例如下:


试题答案
1.
(1)
(2)②⑥
2.
(1)B
(2)


(3)C11H14O3
(4)3种

3.
(1)① C=C上甲基(烷基)取代,有利于加成反应;
② 甲基(烷基)越多,速率越大;
③ C=C上溴(卤素)取代,不利于加成反应
(2)D
(3)(CH3)3CBr ①② ③


4.
(1)













(2)







5.


物质间的转化关系
A
(C8H13BrO2)
NaOH溶液
属Z反应
NaOH
Δ
B2
C2
+
B1
C1
+
①NaOH醇溶液
属X反应②氧化
H2SO4
NaOH溶液
Δ属Y反应
氧化
HOOCCH(CH3)COOH

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