高三化學二輪復習 全套教學案詳解 有機合成

1、有機合成 教學目標知識技能：通過復習有機合成，使學生掌握有機物的官能團間的相互轉化以及各類有機物的性質、反應類型、反應條件、合成路線的選擇或設計。會組合多個化合物的有機化學反應，合成指定結構簡式的產物。能力培養(yǎng)：培養(yǎng)學生自學能力、觀察能力、綜合分析能力、邏輯思維能力以及信息的遷移能力。科學思想：通過精選例題，使學生認識化學與人們的生活是密切相關的，我們可以利用已學的知識，通過各種方法合成人們需要的物質，使知識為人類服務，達到對學生滲透熱愛化學、熱愛科學、熱愛學習的教育?？茖W品質：激發(fā)興趣和科學情感；培養(yǎng)求實、創(chuàng)新、探索的精神與品質?？茖W方法：通過組織學生討論解題關鍵，對學生進行辯證思維方法的教

2、育，學會抓主要矛盾進行科學的抽象和概括。重點、難點 學會尋找有機合成題的突破口。學會利用有機物的結構、性質尋找合成路線的最佳方式。教學過程設計教師活動【復習引入】上節(jié)課我們主要復習了有機反應的類型，與有機物合成有關的重要反應規(guī)律有哪幾點呢？【追問】每一規(guī)律的反應機理是什么？（對學生們的回答評價后，提出問題）【投影】雙鍵斷裂一個的原因是什么？哪種類型的醇不能發(fā)生氧化反應而生成醛或酮？哪種類型的醉不能發(fā)生消去反應而生成烯烴？酯化反應的機理是什么？什么樣的物質可以發(fā)生成環(huán)反應？對學生的回答進行評價或補充。學生活動思考、回憶后，回答：共5點。雙鍵的加成和加聚；醇和鹵代烴的消去反應；醇的氧化反應；酯的生

3、成和水解及肽鍵的生成和水解；有機物成環(huán)反應。討論后，回答。積極思考，認真討論，踴躍發(fā)言。答：雙鍵的鍵能不是單鍵鍵能的兩倍，而是比兩倍略少。因此，只需要較少的能量就能使雙鍵里的一個鍵斷裂。跟OH相連的碳原子與3個碳原子相連的醇一般不能被氧化成醛或酮；所在羥基碳原子若沒有相鄰的碳原子（如CH3OH）或相鄰碳原子上沒有氫原子如（CH3）3CCH2OH的醇（或鹵代烴）不能發(fā)生消去反應而生成不飽和烴；酯化反應的機理是：羧酸脫羥基，醇脫氫。能發(fā)生有機成環(huán)的物質是：二元醇脫水、羥基酸酯化、氨基酸脫水、二元羧酸脫水?！咎釂枴亢饬恳粋€國家的石油化工業(yè)發(fā)展水平的標志是什么？為什么？回答：常把乙烯的年產量作為衡量一

4、個國家石油化工發(fā)展水平的標志。原因是：乙烯是有機化工原料，在合成纖維工業(yè)、塑料工業(yè)、橡膠工業(yè)、醫(yī)藥等方面得到廣泛應用?！驹u價后引入】今天我們來復習有機物的合成?！景鍟坑袡C合成【講述】下面讓我們一起做第一道題，請同學們思考有機合成中合成路線的合理設計的關鍵是什么？應從哪些方面入手？【投影】例1 用乙炔和適當?shù)臒o機試劑為原料，合成 。資料1資料2傾聽，明確下一步的方向。展開討論：從原料到產品在結構上產生兩種變化：從碳鏈化合物變?yōu)榉辑h(huán)化合物；官能團從“CC”變?yōu)椤癇r”。由順推法可知：由乙炔聚合可得苯環(huán)，如果由苯直接溴代，只能得到溴苯，要想直接得到均三溴苯很難。我們只能采取間接溴代的方法，即只有將

5、苯先變?yōu)楸椒踊虮桨?，再溴代方可；而三溴苯酚中的“OH”難以除去。而根據(jù)資料2可知， 中的“NH2”可通過轉化為重氮鹽，再進行放氮反應除去。板演方程式：【評價】大家分析得很全面，也很正確。現(xiàn)將可行方案中所涉及到的有關反應方程式按順序寫出。請兩名同學到黑板來寫，其他同學寫在筆記本上?！驹u價】兩名學生書寫正確?！咎釂枴繉Ρ冗@兩道小題，同學們想一想，設計合成有機物的路線時，主要應從哪里進行思考呢？分析、對比、歸納出：解題的關鍵是找出原料與產品的結構差別是什么，然后在熟知物質性能的基礎上尋找解決問題的途徑即合成路線。在解題時應考慮引入新的官能團，能否直接引入，間接引入的方法是什么？這些問題的解決就需要我

6、們熟練掌握有機物的特征反應?？傊O計時主要考慮如何形成被合成分子的碳干以及它所含有的官能團。在解題時，首先將原料與產品的結構從以下兩方面加以對照分析：一、碳干有何變化，二、官能團有何變更?！咀穯枴恳话闾几傻淖兓袔追N情況？討論后得出：4種。（1）碳鏈增長；（2）碳鏈縮短；（3）增加支鏈；（4）碳鏈與碳環(huán)的互變?！景鍟恳弧⒂袡C合成的解題思路將原料與產物的結構進行對比，一比碳干的變化，二比官能團的差異?！局v述】人吃五谷雜糧，哪有不生病的。而傷風感冒是常見病。大家知道，阿斯匹林是一種常用藥，它是怎樣合成的呢？請看下題?！就队啊坷? 下圖是以苯酚為主要原料制取冬青油和阿斯匹林的過程；（1）寫出、步

7、反應的化學方程式，是離子反應的寫離子方程式_；（2）B溶于冬青油致使產品不純，用NaHCO3溶液即可除去，簡述原因_；（3）在（2）中不能用NaOH也不能用Na2CO3的原因是_。心想：阿斯匹林熟悉用途，是以什么為原料？怎樣合成的？認真讀題、審題。小組討論，得出：（1）（2）冬青油中混有少量 可用小蘇打溶液除去的原因是：，產物 可溶于水相而與冬青油分層，便可用分液法分離而除雜。（3）在（2）中不能用NaOH、Na2CO3的原因是酚羥基可與其發(fā)生反應，而使冬青油變質。【評價】同學們分析合理，答案正確?！咎釂枴?mol阿斯匹林最多可和幾摩氫氧化鈉發(fā)生反應呢？究竟哪一個是正確答案呢？答案：甲：2mo

8、l；乙：3mol。結果：乙是正確的?！局v述】阿斯匹林是一個“古老”的解熱鎮(zhèn)痛藥物，而緩釋長效阿斯匹林又使阿斯匹林煥發(fā)了青春，請大家思考下題。【投影】例3 近年，科學家通過乙二醇的橋梁作用把阿斯匹林連接在高聚物上，制成緩釋長效阿斯匹林，用于關節(jié)炎和冠心病的輔助治療，緩釋長效阿斯匹林的結構簡式如下：試填寫以下空白：（1）高分子載體結構簡式為_。（2）阿斯匹林連接在高分子載體上的有機反應類型是_。（3）緩釋長效阿斯匹林在腸胃中變?yōu)榘⑺蛊チ值幕瘜W方程式是_。事物是在不斷地發(fā)展的分析：本題的關鍵詞語是“通過乙二醇的橋梁作用把阿斯匹林連接在高聚物上”。緩釋長效阿斯匹林可分為三部分：高分子載體；阿斯匹林；作

9、為橋梁作用的乙二醇。在腸胃中變?yōu)榘⑺蛊チ值姆磻?，則屬于水解反應，從而找到正確的解題思路。答：（1） （2）酯化反應（或取代反應）（3）【引導】根據(jù)大家的分析，解決上題的關鍵是要找出題給信息中的關鍵詞句。那么，我們將怎樣尋找解題的“突破口”呢？【板書】二、有機合成的突破口（題眼）【投影】例4 有一種廣泛用于汽車、家電產品上的高分子涂料，是按下列流程生產的。圖中的M（C3H4O）和A都可以發(fā)生銀鏡反應，N和M的分子中碳原子數(shù)相等，A的烴基上一氯取代位置有三種。試寫出：（1）物質的結構簡式：A_；M_。物質A的同類別的同分異構體為_。（2）N+BD的化學方程式_.（3）反應類型：X_；Y_?！窘M織討

10、論】請分析解題思路并求解。思考新問題。讀題、審題、析題、解題。討論：本題的題眼是什么？為什么這樣確定？怎樣推斷A的結構？代表發(fā)言：解本題的“突破口”即“題眼”是M的結構簡式。因為本題中對M的信息量最豐富，M可以發(fā)生銀鏡反應，一定有醛基，M的結構式除CHO外，殘留部分是C2H3，而C2H3只能是乙烯基，則M的結構簡式為CH2=CHCHO。M經(jīng)氧化后可生成丙烯酸CH2=CHCOOH，由反應條件和D的分子式組成可以推斷D是B和N的酯化反應的產物，所以B+C3H4O2C7H12O2H2O。根據(jù)質量守恒原理，B的分子式為C4H10O，是丁醇，A為丁醛。根據(jù)A的烴基上一氯取代物有3種，則A的結構簡式為CH

11、3CH2CH2CHO，它的同類物質的同分異構體為：CH3CH（CH3）CHO。答案：（1）A：CH3CH2CH2CHOM：CH2=CHCHO（2）CH3CH2CH2OH+CH2=CHCOOH CH2=CHCOOCH2CH2CH3+H2O（3）X：加成反應 Y：加聚反應【評價、總結】找解題的“突破口”的一般方法是：【板書】信息量最大的點；最特殊的點；特殊的分子式；假設法。歸納：找已知條件最多的地方，信息量最大的；尋找最特殊的特殊物質、特殊的反應、特殊顏色等等；特殊的分子式，這種分子式只能有一種結構；如果不能直接推斷某物質，可以假設幾種可能，認真小心去論證，看是否完全符合題意。【反饋練習】【投影】

12、例5 化合物C和E都是醫(yī)用功能高分子材料，且組成中元素質量分數(shù)相同，均可由化合物A（C4H8O3）制得，如下圖所示。B和D互為同分異構體。試寫出：化學方程式AD_，BC_。反應類型：AB_，BC_，AE_，E的結構簡式_。A的同分異構體（同類別有支鏈）的結構簡式：_及_?！窘M織討論】請分析解題思路并求解。思路1 以A為突破口，因其信息量大。A具有酸性，有COOH。AB（C4H8O3C4H6O2）， A物質發(fā)生脫水反應，又由于B可使溴水褪色，因而B中含有C=C，屬消去反應，則A中應具有OH。AD的反應是由A中COOH與OH發(fā)生酯化反應，生成環(huán)狀酯D，由于D為五原子環(huán)狀結構，A的結構簡式為HOCH

13、2CH2CHCOOH， AE的反應為縮聚反應。答案：AD：BC：AB：消去反應，BC：加聚反應，AE：縮聚反應。E的結構簡式： A的同分異構體：大家知道，藥補不如食補。乳酸的營養(yǎng)價值較高，易被入吸收。乳酸的結構是怎樣的？在工業(yè)上，是怎樣形成的呢？【投影】例6 酸牛奶中含有乳酸，其結構為：它可由乙烯來合成，方法如下：（1）乳酸自身在不同條件下可形成不同的醇，其酯的式量由小到大的結構簡式依次為：_、_、_。（2）寫出下列轉化的化學方程式：A的生成_。CH3CHO的生成_，C的生成_。（3）AB的反應類型為_?！驹O問】本題的難點是什么？哪位同學知道呢？【評價或補充】請三名同學到黑板上板演答案。認真審

14、題，尋找本題的突破口，討論解題思路。答：C的形成。學生甲上臺講。（3）水解反應（或取代反應）訂正板演?！緦搿勘绢}的特點是，提供了合成的路線和反應條件，考查大家的基礎知識和觀察能力和應變能力。而有些題雖然也提供相應合成路線，但側重于合成方案的選擇?！就队啊坷? 請認真閱讀下列3個反應：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。請寫出A、B、C、D的結構簡式?！練w納】根據(jù)大家在討論中出現(xiàn)各種誤區(qū)，請大家總結一下，在選擇合成途徑時應注意哪些問題呢？認真審題，積極思考，小組討論。匯報結果。誤區(qū)：誤認為只有苯與硝酸反應生成硝基苯，而甲苯與硝酸只能生成三硝基甲苯。不能由DSD酸的結

15、構確定硝基與磺酸基為間位關系。忽視苯胺具有還原性，NaClO具有氧化性，選擇錯誤的合成途徑。正確答案：分組討論，共同得出以下結論：每一步的反應都要符合反應規(guī)律或信息提示，不能杜撰；確定反應中官能團及它們互相位置的變化；確定反應先后順序時注意能否發(fā)生其它反應如酯在NaOH溶液中水解時，是否有苯酚生成，把C=C氧化時是否有CHO存在，使用氧化劑時是否存在還原性基團如NH2等；反應條件的正確選擇；題中所給予的信息往往起到承上啟下的關鍵作用，一定要認真分析，信息與反應物、生成物、中間產物的關系，從中得到啟示。【板書】三、有機合成題應注意的事項：【講解】大家總結了有機合成中應注意的問題在有機合成中應遵循

16、以下4個原則?！景鍟克摹⒂袡C合成遵循的原則1所選擇的每個反應的副產物盡可能少，所要得到的主產物的產率盡可能高且易于分離，避免采用副產物多的反應。2發(fā)生反應的條件要適宜，反應的安全系數(shù)要高，反應步驟盡可能少而簡單。3要按一定的反應順序和規(guī)律引入官能團，不能臆造不存在的反應事實，必要時應采取一定的措施保護已引入的官能團。4所選用的合成原料要易得，經(jīng)濟。【課堂小結】1有關有機合成的復習，我們共同學習了幾個方面？2有機合成題的解題技巧是什么呢？一人答，大家評判。答：答：綜合運用有機反應中官能團的衍變規(guī)律解題。充分利用題給的信息解題。掌握正確的思維方法。有時則要綜合運用順推或逆推的方法導出最佳的合成路

17、線?！静贾米鳂I(yè)】完成課外練習。 精選題 一、選擇題1化合物的 中的OH被鹵原子取代所得的化合物稱為酰鹵，下列化合物中可以看作酰鹵的是 （ ）AHCOF BCCl4CCOCl2 DCH2ClCOOH2合成結構簡式為 的高聚物，其單體應是 （ ）苯乙烯 丁烯 丁二烯 丙炔 苯丙烯A、 B、C、 D、3自藜蘆醇 廣范存在于食物（例如桑椹、花生，尤其是葡萄）中，它可能具有抗癌性。能夠跟1mol該化合物起反應的Br2或H2的最大用量分別是 （ ）A1mol，1molB3.5mol，7molC3.5mol，6molD6mol，7mol4A、B、C、D都是含碳、氫、氧的單官能團化合物，A水解得B和C，B氧化

18、可以得到C或D，D氧化也得到C。若M（X）表示X的摩爾質量，則下式中正確的是 （ ）AM（A）=M（B）+M（C）BZM（D）=M（B）+M（C）CM（B）M（D）M（C）DM（D）M（B）M（C）二、非選擇題5提示：通常，溴代烴既可以水解生成醇，也可以消去溴化氫生成不飽和烴。如：請觀察下列化合物AH的轉換反應的關系圖（圖中副產品均未寫出）并填寫空白：（1）寫出圖中化合物C、G、H的結構簡式。C_；G_；H_。（2）屬于取代反應的有（填寫代號，錯答要倒扣分）_。6有機物E和F可用作塑料增塑劑或涂料中的溶劑，它們的分子量相等，可用以下方法合成：請寫出：有機物的名稱：A_，B_?；瘜W方程式：A+DE_，B+GF_。X反應的類型及條件：類型_，條件_。E和F的相互關系屬_（多選扣分）。同系物 同分異構體 同一種物質 同一類物質7乙酰水楊酸（ ）俗稱阿司匹林，1982年科學家將其連接在高分子載體上，使之在人體內持續(xù)水解釋放出乙酰水楊酸，稱為長效阿司匹林，它