（全國通用版）2022年高考化學(xué)大一輪復(fù)習 第十二章 有機化學(xué)基礎(chǔ) 學(xué)案十一 有機合成與推斷學(xué)案

《（全國通用版）2022年高考化學(xué)大一輪復(fù)習 第十二章 有機化學(xué)基礎(chǔ) 學(xué)案十一 有機合成與推斷學(xué)案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（全國通用版）2022年高考化學(xué)大一輪復(fù)習 第十二章 有機化學(xué)基礎(chǔ) 學(xué)案十一 有機合成與推斷學(xué)案（15頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、（全國通用版）2022年高考化學(xué)大一輪復(fù)習 第十二章 有機化學(xué)基礎(chǔ) 學(xué)案十一 有機合成與推斷學(xué)案 【教學(xué)目標】 1．了解有機合成題的題型特征。 2．了解有機推斷題的題型特征。 3．掌握常見官能團的性質(zhì)，能夠根據(jù)其性質(zhì)完成有機合成及推斷。 【教學(xué)重點】　有機合成及推斷的常見方法。 【考情分析】　作為選考模塊，有機化學(xué)在高考中以一道有機推斷與合成綜合型題目出現(xiàn)，一般為新課標全國卷第36題，分值為15分。主要考查有機物的命名、有機反應(yīng)條件與有機反應(yīng)類型的判斷、有機物結(jié)構(gòu)簡式的推斷及有機反應(yīng)方程式的書寫等。涉及的物質(zhì)多為教材中比較熟悉的物質(zhì)及當年有重大影響和科技上取得重大突破的物質(zhì)，考查的

2、仍為有機化學(xué)主干知識。其中根據(jù)題設(shè)信息，設(shè)計有機合成路線可能成為今后高考命題的熱點。 一、有機合成中官能團的消除與保護 1．官能團的消除 (1)通過加成反應(yīng)可以消除或—C≡C—：如CH2==CH2在催化劑作用下與H2發(fā)生加成反應(yīng)。 (2)通過消去、氧化或酯化反應(yīng)可消除—OH： 如CH3CH2OH消去生成CH2==CH2，CH3CH2OH氧化生成CH3CHO。 (3)通過加成(還原)或氧化反應(yīng)可消除—CHO： 如CH3CHO氧化生成CH3COOH，CH3CHO加H2還原生成CH3CH2OH。 (4)通過水解反應(yīng)可消除： 如CH3COOC2H5在酸性條件下水解生成CH3COO

3、H和C2H5OH。 (5)通過消去反應(yīng)或水解反應(yīng)消除鹵素原子。 如CH3CH2Br在NaOH醇溶液中發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯和溴化鈉，在NaOH水溶液中發(fā)生水解反應(yīng)生成乙醇和溴化鈉。 2．官能團的保護 有機合成中常見官能團的保護： (1)酚羥基的保護：因酚羥基易被氧化，所以在氧化其他基團前可以先使其與NaOH反應(yīng)，把—OH變?yōu)椤狾Na將其保護起來，待氧化后再酸化將其轉(zhuǎn)變?yōu)椤狾H。 (2)碳碳雙鍵的保護：碳碳雙鍵也容易被氧化，在氧化其他基團前可以利用其與HCl等的加成反應(yīng)將其保護起來，待氧化后再利用消去反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樘继茧p鍵。 (3)氨基(—NH2)的保護：如在對硝基甲苯合成對氨基苯甲酸的

4、過程中應(yīng)先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2還原為—NH2。防止當KMnO4氧化—CH3時，—NH2(具有還原性)也被氧化。 二、有機推斷常用方法 1．根據(jù)反應(yīng)中的特殊條件進行推斷 (1)NaOH的水溶液——鹵代烴、酯類的水解反應(yīng)。 (2)NaOH的醇溶液，加熱——鹵代烴的消去反應(yīng)。 (3)濃H2SO4，加熱——醇消去、酯化、苯環(huán)的硝化等反應(yīng)。 (4)溴水或溴的CCl4溶液——烯烴、炔烴的加成反應(yīng)，酚的取代反應(yīng)。 (5)O2，Cu，加熱——醇的催化氧化反應(yīng)。 (6)新制的Cu(OH)2懸濁液，加熱(或銀氨溶液，水浴加熱)——醛氧化成羧酸的反應(yīng)。 (7)稀H2SO4—

5、—酯的水解等反應(yīng)。 (8)H2，催化劑——烯烴、炔烴的加成，芳香烴的加成，醛還原成醇的反應(yīng)。 (9)光照——烷基上的氫原子被鹵素原子取代。 (10)Fe或FeX3(X為鹵素原子)——苯環(huán)上的氫原子被鹵素原子取代。 2．根據(jù)特征現(xiàn)象進行推斷 (1)使溴水褪色，則表示物質(zhì)中可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵、酚羥基(產(chǎn)生白色沉淀)等。 (2)使酸性KMnO4溶液褪色，則表示該物質(zhì)中可能含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵或苯的同系物等。 (3)遇FeCl3溶液顯紫色，說明該物質(zhì)中含有酚羥基。 (4)與新制的Cu(OH)2懸濁液在加熱沸騰時有磚紅色沉淀生成，或能與銀氨溶液在水浴加熱時發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說明該物

6、質(zhì)中含有—CHO。 (5)與金屬鈉反應(yīng)有H2產(chǎn)生，表示物質(zhì)中可能有—OH或—COOH。 (6)與Na2CO3或NaHCO3溶液反應(yīng)有氣體放出，表示物質(zhì)中含有—COOH。 (7)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)。 (8)遇I2變藍，則說明該物質(zhì)為淀粉。 考點指導(dǎo)1　有機合成路線綜合分析 【典例1】　(2016·全國卷Ⅰ)秸稈(含多糖類物質(zhì))的綜合利用具有重要的意義。下面是以秸稈為原料合成聚酯類高分子化合物的路線： 回答下列問題： (1)下列關(guān)于糖類的說法正確的是________(填標號)。 a．糖類都有甜味，具有CnH2mOm的通式 b．麥芽糖水解生成

7、互為同分異構(gòu)體的葡萄糖和果糖 c．用銀鏡反應(yīng)不能判斷淀粉水解是否完全 d．淀粉和纖維素都屬于多糖類天然高分子化合物 (2)B生成C的反應(yīng)類型為________。 (3)D中的官能團名稱為________，D生成E的反應(yīng)類型為________。 (4)F的化學(xué)名稱是________，由F生成G的化學(xué)方程式為________________ ________________________________________________________________。 (5)具有一種官能團的二取代芳香化合物W是E的同分異構(gòu)體，0.5 mol W與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成44 g C

8、O2，W共有________種(不含立體異構(gòu))，其中核磁共振氫譜為三組峰的結(jié)構(gòu)簡式為________。 (6)參照上述合成路線，以(反，反)－2，4－己二烯和C2H4為原料(無機試劑任選)，設(shè)計制備對苯二甲酸的合成路線。 解題思路：1.挖掘題干信息 (1)糖類不一定具有甜味，不一定符合碳水化合物通式，a項錯誤；麥芽糖水解生成葡萄糖，而蔗糖水解生成葡萄糖和果糖，b項錯誤；用碘水檢驗淀粉是否完全水解，用銀氨溶液可以檢驗淀粉是否水解，c項正確；淀粉、纖維素都是多糖類天然高分子化合物，d項正確。(2)B→C發(fā)生酯化反應(yīng)，又叫取代反應(yīng)。(3)D中官能團名稱是酯基、碳碳雙鍵。D生成E，增加兩個碳碳雙

9、鍵，說明發(fā)生消去反應(yīng)。(4)F為二元羧酸，名稱為己二酸或1，6－己二酸。己二酸與1，4－丁二醇在一定條件下合成聚酯，注意鏈端要連接氫原子或羥基，脫去小分子水的數(shù)目為(2n－1)，高聚物中聚合度n不可漏寫。(5)W具有一種官能團，不是一個官能團；W是二取代芳香族化合物，則苯環(huán)上有兩個取代基，0.5 mol W與足量碳酸氫鈉反應(yīng)生成44 g CO2，說明W分子中含有2個羧基。則有4種情況：①—CH2COOH，—CH2COOH；②—COOH，—CH2CH2COOH；③—COOH，—CH(CH3)COOH；④—CH3，—CH(COOH)COOH。每組取代基在苯環(huán)上有鄰、間、對三種位置關(guān)系，W共有12種

10、結(jié)構(gòu)。在核磁共振氫譜上只有3組峰，說明分子是對稱結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡式為。(6)流程圖中有兩個新信息反應(yīng)原理：一是C與乙烯反應(yīng)生成D，是生成六元環(huán)的反應(yīng)；二是D→E，在Pd/C，加熱條件下脫去H2增加不飽和度。結(jié)合這兩個反應(yīng)原理可得出合成路線。 答案　(1)cd (2)取代反應(yīng)(酯化反應(yīng)) (3)酯基、碳碳雙鍵　消去反應(yīng) (4)己二酸 【對點訓(xùn)練】 1．化合物A(分子式為C6H6O2)是一種有機化工原料，在空氣中易被氧化。由A合成黃樟油(E)和香料F的合成路線如下(部分反應(yīng)條件已略去)： 已知：B的分子式為C7H6O2，不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，也不能與NaOH溶液反應(yīng)。 (1

11、)寫出E中含氧官能團的名稱：________和________。 (2)寫出反應(yīng)C→D的反應(yīng)類型：___________________________________。 (3)寫出反應(yīng)A→B的化學(xué)方程式：______________________________。 (4)某芳香化合物是D的同分異構(gòu)體，且分子中只有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫。寫出該芳香化合物的結(jié)構(gòu)簡式：________(任寫一種)。 (5)根據(jù)已有知識并結(jié)合流程中相關(guān)信息，寫出以為主要原料制備的合成路線流程圖(無機試劑任用)。 合成路線流程圖示例如下： 解析　本題考查了有機反應(yīng)類型、官能團、同分異構(gòu)體、結(jié)構(gòu)簡式、有

12、機化學(xué)方程式的書寫等，意在考查考生對相關(guān)知識的理解與應(yīng)用能力。根據(jù)合成路線和已知信息推知A ，B為。(1)根據(jù)E的結(jié)構(gòu)簡式可知其中含氧官能團有羰基和醚鍵。(2)對比C和D的結(jié)構(gòu)簡式和反應(yīng)條件可知，C→D為取代反應(yīng)。(3)A→B可以理解為Br—CH2—Br在堿性條件下生成HO—CH2—OH，與HO—CH2—OH發(fā)生分子間脫水生成。(5) 在堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng)生成，然后被氧化，在與H2O作用下生成，與HBr發(fā)生取代反應(yīng)生成，兩分子在Mg存在條件下生成。 答案　(1)醚鍵　羰基　(2)取代反應(yīng) 【解題建模】 有機合成題解題思路 考點指導(dǎo)2　有機推斷題方法規(guī)律 【

13、典例2】　(2016·全國卷Ⅱ)氰基丙烯酸酯在堿性條件下能快速聚合為，從而具有膠黏性。某種氰基丙烯酸酯(G)的合成路線如下： 已知： ①A的相對分子質(zhì)量為58，氧元素質(zhì)量分數(shù)為0.276，核磁共振氫譜顯示為單峰 回答下列問題： (1)A的化學(xué)名稱為________。 (2)B的結(jié)構(gòu)簡式為________，其核磁共振氫譜顯示為________組峰，峰面積比為________。 (3)由C生成D的反應(yīng)類型為________。 (4)由D生成E的化學(xué)方程式為_______________________________。 (5)G中的官能團有________、________

14、、________(填官能團名稱)。 (6)G的同分異構(gòu)體中，與G具有相同官能團且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的共有________種(不含立體異構(gòu))。 解題思路：1.尋找題干信息，進行判斷 本題主要考查有機合成和推斷，意在考查考生對有機合成路線的綜合分析能力。(1)根據(jù)A能發(fā)生已知②中的反應(yīng)，則A含有 (羰基)，根據(jù)已知①中氧元素質(zhì)量分數(shù)，可知A中O的個數(shù)為＝1，根據(jù)核磁共振氫譜顯示為單峰，知兩端的取代基相同，結(jié)合相對分子質(zhì)量為58，推出A的結(jié)構(gòu)簡式為，化學(xué)名稱為丙酮。(2)B的結(jié)構(gòu)簡式為，有兩種類型的氫原子，故其核磁共振氫譜有2組峰，峰面積比為1∶6或6∶1。(3)C為，C→D的反應(yīng)條件為光照，反

15、應(yīng)類型為取代反應(yīng)。(4)D為，D→E為D的水解反應(yīng)，生成的E的結(jié)構(gòu)簡式為。(5)G為，所含官能團有碳碳雙鍵、酯基、氰基。(6)與G具有相同官能團且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的G的同分異構(gòu)體應(yīng)含有甲酸酯基，包括、 ，共8種。 答案　(1)丙酮 (3)取代反應(yīng) (5)碳碳雙鍵　酯基　氰基　(6)8 【對點訓(xùn)練】 2．物質(zhì)A(C5H8)是合成天然橡膠的單體，它的一系列反應(yīng)如圖所示(部分反應(yīng)條件略去)： 請按要求回答下列問題： (1)反應(yīng)①和③的反應(yīng)類型分別是________、________。 (2)B的分子式為________；B形成高聚物的結(jié)構(gòu)簡式為_________

16、___________________。 (3)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為_______________________________________。 (4)C為一溴代物，分子中分別含有2個—CH3、2個，反應(yīng)④的化學(xué)方程式為___________________________________________________________。 (5)A的名稱是________；寫出所有符合下列條件的A的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：________。 ①環(huán)狀 ②核磁共振氫譜顯示有2種氫原子 ③不含立體異構(gòu) 答案　(1)加成反應(yīng)　取代反應(yīng) (5)2－甲基－1，3－丁二烯(

17、或異戊二烯) 【解題建?！? 有機推斷題的解題思路 1．化合物G是一種醫(yī)藥中間體，常用于制備抗凝血藥?？梢酝ㄟ^如圖所示的路線合成： 已知：RCOOHRCOCl；D與FeCl3溶液能發(fā)生顯色反應(yīng)。 請回答下列問題： (1)B→C的轉(zhuǎn)化所加的試劑①可能是________，C→F的反應(yīng)類型是________。 (2)有關(guān)G的下列說法正確的是________。 A．屬于芳香烴 B．能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng) C．可以發(fā)生水解、加成、氧化、酯化等反應(yīng) D．1 mol G最多可以跟4 mol H2反應(yīng) (3)E的結(jié)構(gòu)簡式為________。 (4)F與足量NaOH溶液充

18、分反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________ _______________________________________________________________。 (5)寫出同時滿足下列條件的E的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式________。 ①能發(fā)生水解反應(yīng)?、谂cFeCl3溶液能發(fā)生顯色反應(yīng)?、郾江h(huán)上有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子 (6)已知：酚羥基一般不易直接與羧酸酯化。而苯甲酸苯酚酯()是一種重要的有機合成中間體。試寫出以苯酚、甲苯為原料制取該化合物的合成路線流程圖(無機原料任用)。注：合成路線的書寫格式參照如下示例流程圖： CH3CHOCH3COOHC

19、H3COOCH2CH3 解析　根據(jù)A、B、C和CH3COCl之間的轉(zhuǎn)化條件，并結(jié)合已知信息“RCOOHRCOCl”，可推知：A為CH3CH2OH，B為CH3CHO，C為乙酸；由“E和H反應(yīng)生成F”可知E為，則D為。 (1)B→C，即乙醛轉(zhuǎn)化為乙酸所加的試劑①是銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液等，C→F的兩步反應(yīng)均為取代反應(yīng)。 (2)A項，G除了含C、H外還含有氧元素，錯誤；B項，G分子結(jié)構(gòu)中沒有酚羥基，不能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，錯誤；C項，G分子結(jié)構(gòu)中有羥基、酯基、碳碳雙鍵和苯環(huán)，故可以發(fā)生水解、加成、氧化、酯化等反應(yīng)，正確；D項，一個G分子中含有一個苯環(huán)和一個碳碳雙鍵，故1

20、mol G最多可以跟4 mol H2反應(yīng)，正確。 (4)F分子結(jié)構(gòu)中含有兩個酯基與NaOH溶液發(fā)生水解反應(yīng)，并且要注意其中一個酯基水解后生成酚羥基，能繼續(xù)與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)。 (5)①發(fā)生水解反應(yīng)，說明分子中含有酯基，②與FeCl3溶液能發(fā)生顯色反應(yīng)，說明分子中含有酚羥基，③苯環(huán)上有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，說明苯環(huán)上有兩個取代基且位于對位，由此可判斷滿足條件E的同分異構(gòu)體有三種。 (6)根據(jù)所提供的兩種原料和合成產(chǎn)物苯甲酸苯酚酯的結(jié)構(gòu)，并結(jié)合已知信息“RCOOHRCOCl”可以順利寫出合成路線流程圖。 答案　(1)銀氨溶液[或新制Cu(OH)2懸濁液等合理答案]　取代反應(yīng)

21、 2．從薄荷油中得到一種烴A(C10H16)，叫α－非蘭烴，與A相關(guān)反應(yīng)如下： (1)H的分子式為________________。 (2)B所含官能團的名稱為________。 (3)含兩個—COOCH3基團的C的同分異構(gòu)體共有________種(不考慮手性異構(gòu)), 其中核磁共振氫譜呈現(xiàn)2組吸收峰的異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式為________。 (4)B→D，D→E的反應(yīng)類型分別為________、________。 (5)G為含六元環(huán)的化合物，寫出其結(jié)構(gòu)簡式：____________________。 (6)F在一定條件下發(fā)生聚合反應(yīng)可得到一種高吸水性樹脂，

22、該樹脂名稱為________。 (7)寫出E→F的化學(xué)反應(yīng)方程式：____________________________________ _________________________________________________________________。 (8)A的結(jié)構(gòu)簡式為______________________，A與等物質(zhì)的量的Br2進行加成反應(yīng)的產(chǎn)物共有________種(不考慮立體異構(gòu))。 解析　A→H是碳碳雙鍵的加成反應(yīng)，碳架結(jié)構(gòu)沒有改變，根據(jù)已知信息，再結(jié)合A、B分子式和C的結(jié)構(gòu)簡式，可以判斷：A為，B為；再根據(jù)各物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化條件，可知：D為，E

23、為，F(xiàn)為CH2==CH—COONa，G為。(1)根據(jù)碳原子的成鍵特點，可知化合物H的分子式為C10H20。(2)由B的結(jié)構(gòu)簡式可知其所含有的官能團的名稱為羰基和羧基。(3)含有兩個—COOCH3基團的C的同分異構(gòu)體有：CH3OOCCH2CH2CH2COOCH3、 。共4種，其中核磁共振氫譜呈現(xiàn)2組吸收峰(即有2種不同的氫原子)的結(jié)構(gòu)為。(4)由B和D的結(jié)構(gòu)及反應(yīng)條件，可知B→D為加成反應(yīng)或還原反應(yīng)。由D和E的結(jié)構(gòu)及反應(yīng)條件，可知D→E的反應(yīng)為取代反應(yīng)。(6)F發(fā)生加聚反應(yīng)得到樹脂的結(jié)構(gòu)為，其名稱為聚丙烯酸鈉。(7)E→F為鹵代烴的消去反應(yīng)，其化學(xué)方程式為：＋2NaOHCH2==CHCOON

24、a＋NaBr＋2H2O。(8)A與等物質(zhì)的量的Br2進行加成反應(yīng)共有3種方式，其加成產(chǎn)物分別為：，共3種。 答案　(1)C10H20　(2)羰基和羧基 (4)加成反應(yīng)(或還原反應(yīng))　取代反應(yīng) 3．高分子樹脂化合物C和化合物N的合成路線如下： 請回答下列問題： (1)A的結(jié)構(gòu)簡式為________，D中含氧官能團的名稱是________。 (2)A在催化劑作用下可與足量H2充分反應(yīng)生成B，該反應(yīng)的反應(yīng)類型是________，酯類化合物C的結(jié)構(gòu)簡式是______________________。 (3)F與醛類化合物M合成高分子樹脂的化學(xué)方程式是_________

25、_________________。 (4)酯類化合物N在NaOH溶液中發(fā)生水解反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________________________________________________。 (5)扁桃酸()有多種同分異構(gòu)體，其中含有三個取代基、能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)、也能與NaHCO3溶液反應(yīng)放出氣體的同分異構(gòu)體共有________種，寫出符合條件的三個取代基不相鄰的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：________________________________________________________。 解析　本題考查了有機化合物的合成與推斷知識，意在考查考生對相關(guān)知識的掌握情況和推斷能力。根據(jù)框圖中扁桃酸的結(jié)構(gòu)簡式和題給已知條件，可推出A的結(jié)構(gòu)簡式為，B由A與足量的氫氣反應(yīng)得到，所以B的結(jié)構(gòu)簡式為，則C的結(jié)構(gòu)簡式為，再由框圖可推出D的結(jié)構(gòu)簡式為，進而推出E的結(jié)構(gòu)簡式為，再根據(jù)高分子樹脂的結(jié)構(gòu)簡式和題給條件可推出F的結(jié)構(gòu)簡式為，M的結(jié)構(gòu)簡式為HCHO，N的結(jié)構(gòu)簡式為。(5)與FeCl3能發(fā)生顯色反應(yīng)說明含有酚羥基，與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出氣體，說明含有羧基，則符合條件的同分異構(gòu)體有10種，分別是