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文檔簡介
專題二有機五的合成與推斷考綱要求:綜合應用各類有機化合物的不同性質(zhì),進行區(qū)別、鑒定、分離、提純或推導未知物的結(jié)構(gòu)簡式。組合多個化合物的化學反應,合成具有指定結(jié)構(gòu)簡式的產(chǎn)物。題型特征:有機合成推斷題是高考考查的熱點題型;著眼于主要官能團性質(zhì)
立意,結(jié)合生活、生產(chǎn)中常見物質(zhì);根據(jù)有機物的衍變關(guān)系立意,
以新藥、新材料的合成為情景,引入新信息,組合多個化學反應,設計成合成路線框圖題,組成綜合性有機化學題,融計算、分析、推斷為一體。解題思路:找出解題的關(guān)鍵(突破口),結(jié)合順推法、逆推法、綜合比較法猜測驗證法等常見題型:敘述性質(zhì)式、框架圖式
突破口一:物質(zhì)的特征性質(zhì)
突破口二:反應的特征條件
突破口三:物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系突破口四:物質(zhì)化學式展開突破口五:物質(zhì)式量等數(shù)據(jù)突破口六:題目所給的信息之有機推斷有機專題(2006年理綜)29(21分)薩羅(Salol)是一種消毒劑,它的分子式為C10H10O3,其分子模型如下圖所示(圖中球與球之間的連線代表化學鍵,如單鍵、雙鍵等):(1)根據(jù)右圖模型寫出薩羅的結(jié)構(gòu)簡式:
。(2)薩羅經(jīng)水解、分離、提純可得到純凈的苯酚和水楊酸(鄰羥基苯甲酸)。請設計一個方案,說明苯酚、碳酸、水楊酸的酸性依次增強(用化學方程式表示)。(3)同時符合下列四個要求的水楊酸的同分異構(gòu)體共有種。①含有苯環(huán);②能發(fā)生銀鏡反應,不能發(fā)生水解反應;③在稀NaOH溶液中,1mol該同分異構(gòu)體能與2molNaOH發(fā)生反應;④只能生成兩種一氯代物。(4)從(3)確定的同分異構(gòu)體中任選一種,指定為下列框圖中的A。
寫出下列兩個反應的化學方程式(有機物用結(jié)構(gòu)簡式表示),并指出相應的反應類型。①AB
。反應類型:
。②B+DE
。反應類型:
。(5)現(xiàn)有水楊酸和苯酚的混合物,它們的物質(zhì)的量之和為nmol。該混合物完全燃燒消耗aLO2,并生成bgH2O和cLCO2(氣體體積均為標準狀況下的體積)。①分別寫出水楊酸和苯酚完全燃燒的化學方程式(有機物可用分子式表示)。②設混合物中水楊酸的物質(zhì)的量為xmol,列出x的計算式。解析:
還原反應(加成反應)還原反應(加成反應)如選用+H2O作為A寫入方程式同樣給分。酯化反應(寫取代反應同樣給分)(5)①C7H6O3+7O2=7CO2+3H2OC6H6O+7O2=6CO2+3H2O②由7x+6(n-x)=,解得x=-6n(或x=-或x=-)。【評說】
本題比較新穎別致,考查的知識面也比較廣闊,充分體現(xiàn)了“基礎與能力的融合”。今年的化學試題主要是通過創(chuàng)新試題的設計形式來考查能力。中學有機化學內(nèi)容1.有機基本概念和理論包括基團、官能團、同分異構(gòu)體、同系物、反應類型、有機命名、化學鍵(單鍵、雙鍵、叁鍵)、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式、同位素示蹤法等。2.有機化合物包括烴、烴的衍生物、糖類油脂蛋白質(zhì)、合成材料四塊。3.化學實驗包括乙烯和乙炔的實驗室制備、石油的蒸餾、鹵代烴的水解、乙醇與鈉的反應、乙醇的催化氧化、乙醛的銀鏡反應、乙醛與新制Cu(OH)2的反應、乙酸的酯化反應、酯的水解反應、葡萄糖與銀氨溶液和新制Cu(OH)2反應、蔗糖的水解反應、淀粉和纖維素的水解反應、蛋白質(zhì)的鹽析變性實驗等。4.與生活、化工、生產(chǎn)相關(guān)內(nèi)容包括石油、塑料、合成橡膠、合成纖維、肥皂和洗滌劑、有機溶劑、食品添加劑等。5.有機計算包括有關(guān)化學方程式的計算、有機物燃燒耗氧量計算、含碳量計算、平均值法應用、有機分子組成和結(jié)構(gòu)的確定等。其中有關(guān)化學方程式的計算和有機物組成和結(jié)構(gòu)的確定是重點。有機復習策略淺析1、把握“一個衍變”,即有機物之間相互衍生關(guān)系。進行綜合分析并加以推斷,關(guān)鍵是掌握如下重要的烴與烴的衍生物之間的知識鏈。乙烯輻射一大片,醇醛酸酯一條線
關(guān)注:①一個“有機三角”
“有機三角”不僅可以實現(xiàn)官能團的轉(zhuǎn)換(即有機物類別的轉(zhuǎn)換)而且可以增加或減少官能團的數(shù)目,在有機推斷中占有特殊的位置。
②一條“氧化鏈”存在這樣氧化關(guān)系的是:
在此變化的過程中,碳數(shù)是不變,而官能團在衍變。2、用活“兩個量”,即分子式與分子量
(1)用活分子式
通過觀察分子式變化,尤其是碳數(shù)的變化,可以推斷有機物可能發(fā)生的反應:a、C數(shù)不變,則只是官能團之間的相互轉(zhuǎn)化,如:CH2=CH2→CH3CH2OH→CH3CHO→CH3COOHb、C數(shù)增加,則可能發(fā)生的是酯化反應等c、C數(shù)減少,則可能是酯的水解、脫酸反應等例題2:(2002全國理綜)如圖所示:淀粉水解可產(chǎn)生某有機化合物A,A在不同的氧化劑作用下,可以生成B(C6H12O7)或C(C6H10O8),B和C都不能發(fā)生銀鏡反應。A、B、C都可以被強還原劑還原成為D(C6H14O6),B脫水可得到五元環(huán)的酯類化合物E或六元環(huán)的酯類化合物F。已知,相關(guān)物質(zhì)被氧化的難易次序是:RCHO最易;RCH2OH次之;最難。
請推斷A、B、C、D、E、F的結(jié)構(gòu)簡式。[解析]:此題材突破口在運用分子式中碳數(shù)守恒及特殊反應來解題。
①由淀粉水解產(chǎn)物為A可知,A可能為單糖或二糖。又由A氧化生成生成B或C的分子式可知A中含有6個C(C數(shù)守恒),所以A為單糖,其分子式為C6H1206。
②A(C6H1206)B(C6H12O7)可知氧化增加一個氧原子,而且B不能發(fā)生銀鏡反應,可推知A中含有—CHO。由此可推知A分子式HOCH2(CHOH)4CHO,其它可迎難而解。答案:2(HOH)42(CHOH)4COOH2(CHOH)42(CHOH)4CH2OH(2)用活分子量關(guān)系如下:有機物若為烴與烴的衍生物時,根據(jù)C、H、O的原子量有如下等量關(guān)系:
C~12H、O~CH4如:C3H8C2H4O(CH3CHO)結(jié)論:含n個碳的飽和烷烴與含(n-1)個碳飽和一元醛的分子量相等C3H8O(CH3CH2CH2OH)C2H4O2(CH3COOH)結(jié)論:含n個碳的飽和一元醇與含(n-1)個碳飽和一元羧酸的分子量相等
①若有機物分子量相同,根據(jù)“等量代換法”來解題。
CH4~OCH4~O例題3:某有機物的分子量為58,根據(jù)下列條件回答問題:⑴若有機物只由碳、氫組成,則可能的結(jié)構(gòu)簡式:
⑵若為含氧衍生物,且分子中有—CH3,則可能的結(jié)構(gòu)簡式:
⑶若分子中無—CH3,又無—OH,但能發(fā)生銀鏡反應,則結(jié)構(gòu)簡式:⑷分子中有—OH,無C=C,則結(jié)構(gòu)簡式:[解析]:
①有機物為烴類,可根據(jù)所學烴類通式,用商余法求其分子式:58/14=4余2,符合CnH2n+2通式,則其分子式為C4H10,結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2CH2CH3或(CH3)2CHCH3②若有機物為烴的含氧衍生物,根據(jù)C、H、O的原子量有如下等量關(guān)系:C~12H、O~CH4,依據(jù)這些等量關(guān)系進行代換,則有:
C4H8C3H6OC2H2O2由分子式C3H6O,且分子中有—CH3,可推知⑵的答案為:CH3CH2CHO或CH3COCH3③能發(fā)生銀鏡反應,可推知:該分子中含有—CHO,又因為無—CH3和—OH,則分子式C2H2O2可推知:OHC—CHO④由題意可知:分子中有—OH,無C=C而分子式為:C3H6O或C2H2O2,則可推知其結(jié)構(gòu)簡式為:
CH2—CH—OHCH2CH4~OCH4~O②若有機物分子量不同,根據(jù)有機物的分子量的“差量的規(guī)律”來解題。其規(guī)律如下:Ⅰ、酯化反應若用乙醇酯化:RCOOH+HOCH2CH3→RCOOC2H5+H2O,則RCOOC2H5和RCOOH分子量相差:28若用乙酸酯化:RCH2OH+HOOCCH3→RCH2OOCCH3+H2OⅡ、氧化反應即從醇→醛△M=2從醛→羧酸△M=16從醇→羧酸△M=14Ⅲ、取代反應RCH3RCH2Cl△M=-1
根據(jù)有機物分子量變化并結(jié)合反應條件來推出框圖間發(fā)生的反應類型,也可推究有機物的結(jié)構(gòu)變化。Cl2則RCH2OOCCH3和RCH2OH分子量相差:42突破口一:物質(zhì)的特征性質(zhì)突破口一:物質(zhì)的特征性質(zhì)1、物理性質(zhì)有特殊性質(zhì)的有機物:2、化學性質(zhì)1、能溶于水的:低碳的醇、醛、酸、鈉鹽,如乙(醇、醛、酸)乙二醇、丙三醇、苯酚鈉2、難溶于水的:烴,鹵代烴,酯類,硝基化合物比水輕:烴(汽油、苯及其同系物、己烷、己烯)酯(如乙酸乙酯)、油脂比水重:硝基苯,溴苯CCl4,(二)溴乙烷、液態(tài)苯酚3、微溶于水:苯酚、苯甲酸4、苯酚溶解的特殊性:常溫微溶,65℃以上任意溶5.常溫下為氣體的有機物:烴(C<4)甲醛6、有毒物質(zhì):涂料油漆中的苯、硝基苯,假酒中的甲醇,居室裝修產(chǎn)生的甲醛氣體1.能發(fā)生銀鏡反應的物質(zhì):2.能使高錳酸鉀酸性溶液褪色的物質(zhì):3.能使溴水褪色的物質(zhì):4.能被氧化的物質(zhì):5.顯酸性的有機物:6.能使蛋白質(zhì)變性的物質(zhì):7.既能與酸又能與堿反應的有機物:8.能與NaOH溶液發(fā)生反應的有機物:9、有明顯顏色變化的有機反應:練習13、根據(jù)典型反應發(fā)生的反應可能官能團能與NaHCO3反應的羧基能與Na2CO3反應的羧基、酚羥基能與Na反應的羧基、酚羥基、醇羥基與銀氨溶液反應產(chǎn)生銀鏡醛基含有-CHO且-CHO~2Ag,如醛類、甲酸、甲酸鹽、甲酸酯、葡萄糖、果糖等。與新制氫氧化銅產(chǎn)生磚紅色沉淀(溶解)含有—CHO且—CHO~Cu2O,如甲酸、甲酸鹽、甲酸酯、葡萄糖、果糖等。(若溶解則含—COOH)使溴水褪色含有C=C、C≡C、或—CHO加溴水產(chǎn)生白色沉淀或遇Fe3+顯紫色酚類能使酸性KMnO4溶液褪色C=C、C≡C、酚類或—CHO、苯的同系物等突破口五:物質(zhì)式量等數(shù)據(jù)請寫出A、B、C、D的結(jié)構(gòu)簡式。有機物若為烴與烴的衍生物時,根據(jù)C、H、O的原子量有如下等量關(guān)系:[醛、甲酸類物質(zhì)(包括甲酸、甲酸鹽、甲酸酯)、單糖、麥芽糖、其他含醛基的物質(zhì)]通過與堿石灰共熱消去羧基(制CH4)F。結(jié)論:含n個碳的飽和烷烴與含(n-1)個碳飽和一元醛的分子量相等符合一定碳氫比(物質(zhì)的量比)的有機物OMgx利用這些反應,按以下步驟可以從某烴A合成一種染料中間體DSD酸。1、能與NaOH反應:[酚-OH;B經(jīng)①、②兩步反應得E、F和H?!驹u說】本題比較新穎別致,考查的知識面也比較廣闊,充分體現(xiàn)了“基礎與能力的融合”。(4)寫出F在濃H2SO4作用下在170℃發(fā)生反應的化學方程式:如:CH2=CH2→CH3CH2OH→CH3CHO→CH3COOH突破口一:物質(zhì)的特征性質(zhì)突破口二:反應的特征條件1、能與NaOH反應:[酚-OH;羧酸;酯鍵(-COO-)水解;肽鍵的水解]NaOH的醇溶液加熱----鹵代烴的消去2、H2SO4
涉及到的有機反應[濃H2SO4——醇的消去(170℃)、硝化(50—60℃)、酯化(△)、;稀H2SO4——
酯的水解(△),淀粉的水解(△)]3、[Ag(NH3)2]OH銀銨溶液和Cu(OH)2懸濁液的反應[醛、甲酸類物質(zhì)(包括甲酸、甲酸鹽、甲酸酯)、單糖、麥芽糖、其他含醛基的物質(zhì)]4、溴水或溴的CCl4溶液---烯烴、炔烴的加成;酚的取代。5、其他:O2/Cu(△)醇的催化氧化,液溴/Fe(苯及其同系物的取代),Cl2光照(鏈烴基上的取代)。6、H2、催化劑加成:----烯烴、炔烴的加成;芳香烴的加成;醛基(酮基)還原成醇。突破口二:反應的特征條件練習2:芳香化合物A、B互為同分異構(gòu)體,B的結(jié)構(gòu)簡式是
。A經(jīng)①、②兩步反應得C、D和E。B經(jīng)①、②兩步反應得E、F和H。上述反應過程、產(chǎn)物性質(zhì)及相互關(guān)系如圖所示。突破口二:反應的特征條件(1)寫出E的結(jié)構(gòu)簡式
。(2)A有2種可能的結(jié)構(gòu),寫出相應的結(jié)構(gòu)簡式
(3)F和小粒金屬鈉反應的化學方程式是
,實驗現(xiàn)象是
,反應類型是
。(4)寫出F在濃H2SO4作用下在170℃發(fā)生反應的化學方程式:
實驗現(xiàn)象是
,反應類型是
。(5)寫出F與H在加熱和濃H2SO4催化作用下發(fā)生反應的化學方程式
______________________實驗現(xiàn)象是
,反應類型是
。(6)在B、C、D、F、G、I化合物中,互為同系物的是
。
[答案]
3
2C2H5OH+2Na
2C2H5ONa+H2
;有氣體產(chǎn)生,置換反應
6
C和F
04海南
突破口二:反應的特征條件突破口三:物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系例1、含有苯環(huán)的化合物A有下列一系列變化關(guān)系,其中D能使FeCl3顯紫色,E、F、G能發(fā)生銀鏡反應:且知,A在苯環(huán)上一溴代物只有二種1)A的結(jié)構(gòu)簡式________________________2)反應①—⑤中可看成取代反應的有________3)寫出下列反應方程式
B→D:
C+F→H:(3)G—H的化學方程式;突破口五:物質(zhì)式量等數(shù)據(jù)A經(jīng)①、②兩步反應得C、D和E。CH3CH2OHCH3COOC2H5③CnH2n-6(n≥6),苯及其同系物與多烯(4)B可能的三種結(jié)構(gòu)簡式是,,。讀懂并利用信息,據(jù)1、2選擇正確的么應及合成步驟。(4)B可能的三種結(jié)構(gòu)簡式是,,。(3)F和小粒金屬鈉反應的化學方程式是,CH3COOCH2CH2OOCH3突破口六:題目所給的信息—CH=CH—CH35、其他:O2/Cu(△)醇的催化氧化,液溴/Fe(苯及其同系物的取代),Cl2光照(鏈烴基上的取代)。A、B的式量都不超過200,完全燃燒都只生成CO2和H2O。反應類型是。突破口三:物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系
某些反應類型是一些有機物所特有的,只要抓住這些特征轉(zhuǎn)化關(guān)系,也就找到了解決問題的突破口。例如:上題中重要的轉(zhuǎn)化關(guān)系突破口三:物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系突破口三:物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系
重要的轉(zhuǎn)化關(guān)系(1)重要的中心物質(zhì):烯烴(2)一個重要轉(zhuǎn)化關(guān)系:(3)重要的中心反應:
酯的生成和水解及肽鍵的生成和水解(4)高分子化合物的形成:
加聚反應,縮聚反應(羥基酸的酯化,氨基酸脫水)(5)有機物成環(huán)反應:
a.二元醇與二元羧酸的酯化,
b.羥基酸的分子內(nèi)或分子間酯化,
c.氨基酸脫水,突破口四:物質(zhì)化學式的展開例4、(05年江蘇一模)某制糖廠以甘蔗為原料制糖,同時得到大量的甘蔗渣,對甘蔗進行綜合利用,不僅可以提高經(jīng)濟效益,而且還能防止環(huán)境污染,現(xiàn)按以下方式進行:
已知F、H均是具有香味的液體,F(xiàn)為E的三聚合物,并具有特殊的6元環(huán)狀對稱結(jié)構(gòu),試填空:(1)A的名稱
;H的名稱
;(2)D—E的化學方程式
;(3)G—H的化學方程式
;(4)F的結(jié)構(gòu)簡式:
。1、常見有機化合物的通式:(重視常見)①CnH2n(n≥3),單烯烴與環(huán)烷烴②CnH2n-2(n≥3),單炔烴、二烯烴、環(huán)單烯烴③CnH2n-6(n≥6),苯及其同系物與多烯④CnH2n+2O(n≥2),飽和一元醇和醚⑤CnH2nO(n≥3),飽和一元醛、酮和烯醇⑥CnH2nO2(n≥2),飽和一元羧酸、酯、羥基醛⑦CnH2n-6O(n>6),一元酚、芳香醇、芳香醚⑧CnH2n+1NO2,氨基酸和一硝基化合物⑨C6H12O6,葡萄糖和果糖,⑩C12H22O11,蔗糖和麥芽糖2、重視化學式的缺H數(shù):猜測可能官能團(還需驗證)突破口四:物質(zhì)化學式的展開練習由式量→分子式物質(zhì)特征性質(zhì)→結(jié)構(gòu)1、已知式量的處理方法:(1)結(jié)合實驗式,確定分子式。(2)結(jié)合有機物通式,判斷可能的官能團。(3)(式量-n×16)÷12=最大C個數(shù)(烴及烴的含氧衍生物)(式量-n×16)÷14=最大CH2個數(shù)±余或缺H數(shù)(烴及烴的含氧衍生物)2、重要的數(shù)據(jù)關(guān)系:符合一定碳氫比(物質(zhì)的量比)的有機物C:H=1:1的有乙炔、苯、苯乙烯、苯酚等C:H=1:2的有甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖、單烯烴等。C:H=1:4的有甲烷、甲醇、尿素等突破口五:物質(zhì)式量等數(shù)據(jù)(3)式量相同的有機物和無機物(常見物質(zhì))
①式量為28的有:C2H4、N2、CO②式量為30的有:C2H6、NO、HCHO③式量為44的有:C3H8、CH3CHO、CO2、N2O④式量為46的有:C2H5OH、HCOOH,NO2⑤式量為60的有:C3H7OH、CH3COOH、HCOOCH3、SiO2
⑥式量為74的有:C4H9OH、C2H5COOH、C2H5OC2H5、Ca(OH)2、HCOOC2H5、CH3COOCH3(4)有特殊數(shù)據(jù)的有機物歸納(1)含氫量最高的有機物是:CH4(2)一定質(zhì)量的有機物燃燒,耗氧氣量最大的是:CH4(3)完全燃燒時生成等物質(zhì)的量的CO2和H2O的:烯烴、環(huán)烷烴、飽和一元醛、酮、酸、酯;(符合通式CnH2nOx的物質(zhì),x=0,1,2…
(4)M增加16則引入一個O;M增加42則一元醇與乙酸反應生成酯...(5)重要的數(shù)據(jù)關(guān)系:M[C(n+1)H2(n+1)+2O]=M[CnH2nO2]突破口五:物質(zhì)式量等數(shù)據(jù)練習突破口五:物質(zhì)式量等數(shù)據(jù)(1)1mol—CHO2molAg或2molCu2O(2)RCH2OHRCHORCOOHM(M-2)(M+14)(3)RCH2OHCH2COOCH2R(M)(M+42)(4)RCOOHRCOOC2H5
(M)
(M+28)(5)質(zhì)量:m(酯)=m(酸)+m(醇)-m(水)碳原子數(shù):N(酯)=N(酸)+N(醇)
氫原子數(shù):N(酯)=N(酸)+N(醇)-2
O2催化劑O2催化劑CH3COOH濃硫酸CH3CH2OH催化劑例題4:
(1996年全國統(tǒng)一)已知:乙酸CH3CH2OHCH3COOC2H5
(分子量46)(分子量88)乙酸酐R—CH—OHR—CH=O+H2O(不穩(wěn)定,R代表烴基)自動失水現(xiàn)有只含有C、H、O的化合物A~F,有關(guān)它們的某些信息,已注明下圖所示的方框內(nèi)。①在化合物A~F中有酯的結(jié)構(gòu)的化合物是(填寫字母代號)
②寫出A和F的結(jié)構(gòu)簡式:A
;F
。OH[解析]:
本題考查了有機化學醇、醛、羧酸和酯等多種烴的衍生物及相關(guān)官能團的性質(zhì),也考查了考生應用新信息的自學能力(即由式量變化推測結(jié)構(gòu)),將知識統(tǒng)攝成規(guī)律進行創(chuàng)造性思維的能力。
本題給予的信息,是乙醇+乙酸(乙酸酐)→乙酸乙酯,特別標明了分子量的變化。一個醇羥基(—OH)變?yōu)橐宜狨H3COO—),分子量增加42,分子量的變化可以提供推結(jié)構(gòu)的補充信息。
仍用類似于題目的框圖,將有的信息轉(zhuǎn)變?yōu)椴糠纸Y(jié)構(gòu)。A、B有銀鏡反應,就寫它們有醛基,可以被中和,就寫它們有羧基等,得下圖,乙酸、乙酸酐用來跟醇生成酯。而A→B、A→D都是—H轉(zhuǎn)變?yōu)椤狾OCCH3,已知分子量增加42,現(xiàn)在我們比較A→D和A→B→C,D和C都是經(jīng)過氧化的,但C多了一步酯化,但C多了一步酯化,用乙酸酯化分子量應增加42,而C比D卻多了84(190–106),因此,可推知A中有2個—OH。
再模仿題目教給的方法,可以從分子量的變化來推究有機物的結(jié)構(gòu)變化:一個—CHO轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€—COOH,分子量應增加16,D是A的氧化產(chǎn)物,A的分子量應該比D小16,所以A的分子量是106-16=90?!咀ⅲ喝鬉含2個或2個以上的—CHO,則A的分子量至少應大于4×29=116,這與106相比較可知為不可能?!?/p>
綜合A的信息:分子量為90,有1個CHO(29),2個—OH(2×17=34),則殘基的式量為90-29-34=27。它必須有2個碳原子(這樣才能各連一個—OH),所以得A的結(jié)構(gòu)簡式:CH2(OH)CH(OH)CHO
。有了A的結(jié)構(gòu),其它B~F的結(jié)構(gòu)就迎刃而解了。③若有機物的分子量不能確定,采用討論與必然分析相結(jié)合法來解題。例題5:(97全國高考)A和B都是芳香族化合物,1molA水解得到1molB和1mol醋酸。A、B的式量都不超過200,完全燃燒都只生成CO2和H2O。且B分子中碳和氫總的質(zhì)量分數(shù)為65.2%。A溶液具有酸性,不使三氯化鐵溶液顯色。(
1)A、B式量之差為
(2)1個B中應有
個氧原子(3)A的分子式
(4)B可能的三種結(jié)構(gòu)簡式是
,
,
。[解析]:本題借助不完全的數(shù)據(jù),推導有機物分子量,由此再來推導可能的分子式和結(jié)構(gòu)簡式,考查有機化學基礎知識和邏輯思維能力,幾個小問是引導答題的臺階。①A水解后得到B和醋酸,從酯的水解通式A+H2O→B+CH3COOH,可以看出A與B的式量之差為60=42。②∵A、B的式量都不超過200,∴B的式量不超過200–42=158,又因為A分子中有羧酸(由A溶液顯酸性,但不能使FeCl3溶液顯色推知),則B分子中也應含有—COOH,且B是A的水解產(chǎn)物且B屬醇類應含有一個—OH,這樣B分子中至少含有3個氧原子,以此為突破口,采用討論與必然分析相結(jié)合法求B的分子量。③∵B分子中碳和氫總的質(zhì)量分數(shù)為65.2%,∴B中含氧量為1–65.2%=34.8%,若B中含有3個氧原子,可計算B的分子量=16×3/0.348=138<158,若B中含有4個氧原子,其式量應為164/0.348=184>158,應舍去,從而確定B中含有的氧原子數(shù)必須小于4而大于或等于3,由此可確定B中必含有3個O,所以B的式量為138。④綜合B的信息:式量為138,其中含有1個—COOH(45),還有1個—OH(17),由此可確定殘基的式量為138–45–17=76,其分子式為—C6H4—,應為苯環(huán),從而確定B的分子式為C7H6O3,相應A的分子式為C9H8O4。既然B有—COOH、—OH和苯環(huán),就可寫出鄰、間、對位羥基苯甲酸的3種結(jié)構(gòu)簡式。答案:⑴42;⑵3;⑶C9H8O4;(4)練習:某有機化合物A的相對分子質(zhì)量(分子量)大于110,小于150。經(jīng)分析得知,其中碳和氫的質(zhì)量分數(shù)之和為52.24%,其余為氧。請回答:⑴該化合物分子中含有幾個氧原子,為什么?⑵該化合物的相對分子質(zhì)量(分子量)是
。⑶該化合物的化學式(分子式)是
。⑷該化合物分子中最多含
個官能團。
[答案]⑴4個氧原子。因為:110<A的相對分子質(zhì)量<150氧在分子中的質(zhì)量分數(shù)為1-%=%所以<分子中氧原子的相對原子質(zhì)量之和<又因為只有4個氧原子的相對原子質(zhì)量之和(64)符合上述不等式,所以化合物A中含4個氧原子。⑵134⑶C5H10O4⑷1(05全國卷Ⅱ)突破口五:物質(zhì)式量等數(shù)據(jù)突破口六:題目所給的信息例6、法國伊夫·肖萬和羅伯特·格拉布及理查德·施羅克因在烯烴的復分解方法方面所取得的成就而獲得2005年諾貝爾化學獎。金屬卡賓是指一類有機分子,其中有一個碳原子與一個金屬原子以雙鍵連接,它們也可以看做一對拉著雙手的舞伴,在與烯烴分子相遇后,兩對舞伴會暫時組合起來;手拉手跳起四人舞蹈,隨后它們“交換舞伴”,組合成兩個新分子,其中一個是新的烯烴分子,另一個是金屬原子和它的新舞伴;后者會繼續(xù)尋找下一個烯烴分子,再次“交換舞伴”。以下是利用烯烴復分解反應進行的合成,其中M==CH2為金屬卡賓(Grubbs)。(1)寫出(a)、(b)反應的化學方程式
;
。(2)從整個過程來看,金屬卡賓的作用是
。(3)寫出卡賓在一定條件下可形成的CH2的電子式
。利用信息進行有機物結(jié)構(gòu)推斷:閱讀和理解——信息的內(nèi)容
信息與問題間的關(guān)系分析——
挖掘信息中的隱含條件處理信息要充分、細微表述——準確的化學語言機械性——定勢敏捷、聯(lián)系性——與已知知識聯(lián)系應用——突破口六:題目所給的信息突破口六:題目所給的信息(06全國Ⅱ)(15分)莽草酸是合成治療禽流感的藥物——達菲(Tamiflu)的原料之一。莽草酸是A的一種異構(gòu)體。A的結(jié)構(gòu)簡式如下:(1)A的分子式是
。(2)A與溴的四氯化碳溶液反應的化學方程式(有機物用結(jié)構(gòu)簡式表示)是(3)A與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式(有機物用結(jié)構(gòu)簡式表示)是(4)17.4克A與足量碳酸氫鈉溶液反應,計算生成二氧化碳的體積(標準狀況)。(5)A在濃硫酸作用下加熱可得到B(B的結(jié)構(gòu)簡式為),其反應類型
。(6)B的同分異構(gòu)體中既含有酚羥基又含有酯基的共有
種,寫出其中一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式
。
練習練習.蘇丹紅一號(sudanⅠ)是一種偶氮染料,不能作為食品添加劑使用。它是由苯胺和2-萘酚為主要原料制備的,它們的結(jié)構(gòu)簡式如下所示:(1)蘇丹紅一號的化學式(分子式)為
(2)在下面化合物(A)~(D)中,與2-萘酚互為同分異構(gòu)體的有(填字母代號)
(3)上述化合物(C)含有的官能團是
(4)在適當?shù)臈l件下,2-萘酚經(jīng)反應可得到芳香化合物E(C8H6O4),1molE與適量的碳酸氫鈉溶液反應可放出二氧化碳(標準狀況),E與溴在有催化劑存在時反應只能生成兩種一溴取代物,兩種一溴取代物的結(jié)構(gòu)簡式分別是
,E與碳酸氫鈉反應的化學方程式是
。(5)若將E與足量乙醇在濃硫酸作用下加熱,可以生成一個化學式(分子式)為C12H14O4的新化合物,該反應的化學方程式是
反應類型是
。突破口六:題目所給的信息
有機合成題是高考考查的熱點題型,大都以信息給予題的形式出現(xiàn)。有機物的合成實質(zhì)上是官能團的轉(zhuǎn)變,主要利用有機反應規(guī)律,據(jù)所給原料和條件,采用使有機物的碳鏈增長或縮短,鏈狀結(jié)構(gòu)變成環(huán)狀結(jié)構(gòu),官能團的引入、保護或轉(zhuǎn)換等方法達到合成指定有機物的目的,從而考查學生的綜合素質(zhì)。有機合成一、有機合成路線選擇的基本要求
條件合適、操作方便原理正確、步驟簡單(產(chǎn)率高)原料豐富、價格低廉產(chǎn)物純凈、污染物少(易分離)二、有機合成題的解題思路首先確定要合成的有機物含什么官能團,它屬于哪一類有機物。然后對比原料,看是否有官能團的引入、消除、衍變及碳鏈增減。據(jù)有機物結(jié)構(gòu)將其劃分為“若干部分”,據(jù)此確定合成原料——反應物。
CH3COOCH2CH2OOCH3
讀懂并利用信息,據(jù)1、2選擇正確的么應及合成步驟。三、有機合成題的常規(guī)解題方法1順合成法:即正向思維法,從已知原料入手,找出合成所需的中間產(chǎn)物,逐步推向待合成的有機物。其思維程序是:原料中間產(chǎn)物產(chǎn)品2逆合成法:即采用逆向思維方法,從產(chǎn)品組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)入手,逆推出合成該物質(zhì)的前一步有機物X,若X不是原料,再進一步逆推出X又是如何從另一有機物Y經(jīng)一步反應而制得,如此至推到題目給定的原料。產(chǎn)物XY原料一步一步3綜合比較法:此法是采用綜合思維的方法,將正向思維或逆向推導出的幾種合成途徑進行比較,從而得出最佳合成路線。四、有機合成相關(guān)知識歸納1官能團的引入:(1)引入羥基——OHa.烯烴與水加成;b.醛、酮與H2加成;c.鹵代烴堿性水解;d.酯的水解(2)引入鹵原子——Xa.烴與X2取代;b.不飽和烴與HX或X2加成;c.醇與HX取代等。又因為只有4個氧原子的相對原子質(zhì)量之和(64)符合上述不等式,所以化合物A中含4個氧原子。3、微溶于水:苯酚、苯甲酸(3)A的分子式醇,居室裝修產(chǎn)生的甲醛氣體(5)若將E與足量乙醇在濃硫酸作用下加熱,可以生成一個化學式(分子式)為C12H14O4的新化合物,該反應的化學方程式是例4、(05年江蘇一模)某制糖廠以甘蔗為原料制糖,同時得到大量的甘蔗渣,對甘蔗進行綜合利用,不僅可以提高經(jīng)濟效益,而且還能防止環(huán)境污染,現(xiàn)按以下方式進行:與新制氫氧化銅產(chǎn)生磚紅色沉淀(溶解)(3)引入雙鍵而A→B、A→D都是—H轉(zhuǎn)變?yōu)椤狾OCCH3,已知分子量增加42,現(xiàn)在我們比突破口五:物質(zhì)式量等數(shù)據(jù)②式量為30的有:C2H6、NO、HCHO組合多個化合物的化學反應,它是由苯胺和2-萘酚為主要原料制備的,它們的結(jié)構(gòu)簡式如下所示:現(xiàn)有只含有C、H、O的化合物A~F,有關(guān)它們的某些信息,已注明下圖所示的方框內(nèi)。(4)17.4克A與足量碳酸氫鈉溶液反應,計算生成二氧化碳的體積(標準狀況)。
(3)引入雙鍵a.某些醇的消去;b.鹵代烴的消去;c.某些醇的催化氧化。2官能團的消去:a.通過加成消去不飽和鍵。b.通過消去或氧化或酯化等消去羥基(——OH)c.通過加成或氧化等消去醛基(——CHO)d.通過與堿石灰共熱消去羧基(制CH4)
根據(jù)合成需要(有時題目信息會明示某些衍變途徑),可進行有機物的官能團衍變,以使中間物向產(chǎn)物遞進。常見的有三種方式。3官能團的衍變:①利用官能團的衍生關(guān)系進行衍變,如:伯醇醛羧酸[O]+H2[O]②通過某種化學途徑使一個官能團變?yōu)閮蓚€,如:CH3CH2OHCH2=CH2CH2—CH2CH2—CH2
ClClOHOH消去-H2O加成Cl2水解NaOH③通過某種手段,改變官能團的位置。CH3CH2CH2CH3CHCH3
OHOHCH3CH=CH2CH3CHCH3
Cl消去HCl加成水解③式量為44的有:C3H8、CH3CHO、CO2、N2O①在化合物A~F中有酯的結(jié)構(gòu)的化合物是(填寫字母代號)③通過某種手段,改變官能團的位置。金屬卡賓是指一類有機分子,其中有一個碳原子與一個金屬原子以雙鍵連接,它們也可以看做一對拉著雙手的舞伴,在與烯烴分子相遇后,兩對舞伴會暫時組合起來;①AB。氫原子數(shù):N(酯)=N(酸)+N(醇)-2(1)含氫量最高的有機物是:CH4醇,居室裝修產(chǎn)生的甲醛氣體提純或推導未知物的結(jié)構(gòu)簡式。有機計算包括有關(guān)化學方程式的計算、有機物燃燒耗氧量計算、含碳量計算、平均值法應用、有機分子組成和結(jié)構(gòu)的確定等。3)寫出下列反應方程式(M)(M+28)突破口四:物質(zhì)化學式展開CH3CH2CH2CH3或(CH3)2CHCH31、能溶于水的:低碳的醇、醛、酸、鈉鹽,4碳骨架的增減①增長:有機合成中碳鏈增長,一般會以信息形式給出,常見方式為有機物與HCN反應以及不飽和化合物間的加成、聚合等。如:羥醛縮合、羰基與格林試劑加成等。②變短:烷烴的裂化、裂解,烯烴及苯的同系物的氧化,羧酸鹽脫羧反應等。例2已知①溴單質(zhì)通常與C=C起加成反應,但在高溫下溴易取代與C=C直接相連的碳原子上的氫原子R1—C=C—CH2—R4+Br2R1—C=C——CH—R4+
HBrR2R3R2R3Br②與苯環(huán)直接相連的側(cè)鏈碳原子上的氫原子在光照下也易被溴取代
R1R1—CH—R2+Br2—C—R2+HBrBr據(jù)以上信息:由正丙苯—CH2CH2CH3合成—CH2—CH—CH2
OHOHOH400℃光解析:—CH—CH—CH2BrBrBr—CH=CH—CH3—CH=CH—CH2Br—CH—CH2—CH3Br—CH—CH—CH2OHOHOH—CH2CH2CH3
例3:已知:①R——x+MgR——Mgx(格林試劑)無水乙醚OOMgXOH②R1—C—R2+R—MgxR1—C—R2
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