有机物的推断与合成

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1 有机物的推断与合成总结 考点解读

有机推断题的特点 1.出题的一般形式是推导有机物的结构,写同分异构体、化学方程式、反应类型及判断物质的性质。 2.提供的条件一般有两类,一类是有机物的性质及相互关系也可能有数据;另一类则通过化学计算也告诉一些物质性质进行推断。 3.很多试题还提供一些新知识,让学生现场学习再迁移应用,即所谓信息给予试题。 4.经常围绕乙烯、苯及其同系物、乙醇等这些常见物质,为中心的转化和性质来考察。 有机推断题的解题思路

解有机推断题,主要是确定官能团的种类和数目,从而得出是什么物质。首先必须全面地掌握有机物的性质以及有机物间相互转化的网络,在熟练掌握基础知识的前提下,要把握以下三个推断的关键: 1、审清题意 (分析题意、弄清题目的来龙去脉,掌握意图) 2、用足信息 (准确获取信息,并迁移应用) 3、积极思考 (判断合理,综合推断) 根据以上的思维判断,从中抓住问题的突破口,即抓住特征条件(特殊性质或特征反应。但有机物的特征条件并非都有,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,类别条件可给出物质的范围和类别。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。然后再从突破口向外发散,通过正推法、逆推法、正逆综合法、假设法、知识迁移法等得出结论。最后作全面的检查,验证结论是否符合题意。 找准有机推断题的突破口

解题的突破口也叫做题眼,题眼可以是一种特殊的现象、反应、性质、用途或反应条件,或在框图推断试题中,有几条线同时经过一种物质,往往这就是题眼。

知识梳理 一、有机推断的解题模式、方法和思路 1.有机推断题的突破口: 有机试题通常以框图题的形式出现,解题的关键是确定突破口。常见的突破口的确定角度在推断和合成过程中常涉及到下列情况: (1)从有机物的物理特征突破。有机物中各类代表物的颜色、状态、气味、溶解性、密度、熔沸点等往往各有特点,平时留心归纳,可能由此找到解题突破口。例如常温下为气体的烃的含氧衍生物只有甲醛一种。 2

物理性质 相应物质 常温常压下为气态的物质 1~4个碳原子的烃,CH3Cl、HCHO 密度最小的气态有机物 CH4 易溶于水的有机物 碳原子个数较少的醇、醛、羧酸 难溶于水的有机物 卤代烃、硝基化合物、醚、酯 难溶于水且密度小于水的有机物 所有的烃和酯 难溶于水且密度大于水的有机物 多卤代烃(如CCl4) 有果香味的有机物 低碳酯

(2)以有机物的反应条件作为突破口。有机反应往往具有特定的条件,因此反应的特定条件可以是解题的突破口。具体概括如下: ①注意有机反应条件的重要性。 重要的试剂反应条件有: I、有机反应要在适当的条件下才能发生。书写有机反应式时要正确标明反应条件。 II、反应条件不同,反应类型和反应产物均有可能不同。 A温度不同,反应产物和反应类型不同。如乙醇与浓硫酸共热; B溶剂不同,反应产物和反应类型不同,如溴乙烷与NaOH共热在水和醇作溶剂时; C催化剂不同,反应产物不同,如甲苯与氯气在光照或加Fe时;乙醇的燃烧与催化氧化。 D浓度不同,产物不同,如蔗糖在稀硫酸作用下水解得葡萄糖;在浓硫酸作用下发生炭化。 ②重要的综合反应条件: 反应条件 反应类型 催化剂,加热、加压 乙烯水化;乙烯被氧气氧化;油脂的氢化 催化剂、加热 乙烯、乙炔与氢气加成;乙炔与HCl加成;醇去氢氧化 水浴加热 苯的硝化、磺化;银镜反应;酯类的水解;糖类的水解;卤代烃的水解 一般加热 醇的卤代;醛基氧化;卤代烃的水解与消去 浓硫酸、加热 乙醇脱水反应(分子内和分子间);硝化、酯化反应 稀硫酸、加热 酯的水解;、糖类的水解;蛋白质的水解 NaOH溶液、加热 酯的水解(皂化) 卤代烃的水解 催化剂 苯的溴代;乙醛被空气氧化;加聚反应;葡萄糖制乙醇 不需外加条件 烯、炔加溴;烯、炔、苯的同系物、醛、酚被酸性高锰酸钾溶液氧化;苯酚的溴代等

(3)从官能团的特征反应入手:即从结构上突破。 ①有机物的官能团和它们的性质:官能团 性质

碳碳双键 加成(H2、X2、HX、H2O) 氧化(O2、KMnO4)加聚

碳碳叁键 加成(H2、X2、HX、H2O) 氧化(O2、KMnO4)、加聚

苯 取代(X2、HNO3、H2SO4) 加成(H2)、氧化(O2) 3

卤素原子 水解(NaOH水溶液) 消去(NaOH醇溶液)

醇羟基 取代(活泼金属、HX、分子间脱水、酯化反应) 氧化(铜的催化氧化、燃烧) 消去

酚羟基 取代(浓溴水)、弱酸性、加成(H2) 显色反应(Fe3+)

醛基 加成或还原(H2) 氧化(O2、银氨溶液、新制Cu(OH)2)

羰基 加成或还原(H2) 羧基 酸性、酯化 酯基 水解 (稀H2SO4、NaOH溶液) ②由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 (-CH2OH、-CHOH)

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: 4

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 ④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胺基

⑤反应类(从特征现象上突破) 反应的试剂 有机物 现象

与溴水反应 (1)烯烃、二烯烃(2)炔烃 溴水褪色,且产物分层 (3)醛 澳水褪色,且产物不分层 (4)苯酚 有白色沉淀生成 与酸性高 锰酸钾反应 (1)烯烃、二烯烃(2)炔烃 (3)苯的同系物(4)醇(5)醛 高锰酸钾溶液均褪色

与金属钠反应 (1)醇 放出气体,反应缓和 (2)苯酚 放出气体,反应速度较快 (3)羧酸 放出气体,反应速度更快

与氢氧化钠 反应

(1)卤代烃 分层消失,生成一种有机物

(2)苯酚 浑浊变澄清 (3)羧酸 无明显现象

A B 氧化 氧化 C 5

(4)酯 分层消失,生成两种有机物 与碳酸氢钠反应 羧酸 放出气体且能使石灰水变浑浊

银氨溶液或 新制氢氧化铜

(1)醛 有银镜或红色沉淀产生

(2)甲酸或甲酸钠 加碱中和后有银镜或红色沉淀产生 (3)甲酸酯 有银镜或红色沉淀生成 (3)从定量关系角度入手 常见式量相同的有机物和无机物,即从特定的量的关系上突破。 物质 试剂 定量关系 烯烃 与X2、HX、H2等加成 1mol碳碳双键=1molX2(HX、H2) 炔烃 与X2、HX、H2等加成 1mol碳碳三键=2molX2(HX、H2) 醇 与Na反应 1mol-OH=1molNa=0.5molH2 醛 与银氨溶液反应;与新制氢氧化铜反应 1mol-CHO=2molAg=1molCu2O

羧酸 与Na2CO3溶液反应 1mol-COOH=0.5molNa2CO3 羧酸 与醇发生酯化反应 1mol-COOH能与1mol-OH生成1molH2O

二、有机合成方法、原则和解题思路 1.合成方法: ①识别有机物的类别,含何官能团,它与何知识信息有关 ②据现有原料,信息及反应规律,尽可能合理把目标分子分成若干片断,或寻求官能团的引入、转换,保护方法或设法将各片断拼接衍变 ③正逆推,综合比较选择最佳方案 2.合成原则: ①原料价廉,原理正确②路线简捷,便于操作,条件适宜③易于分离,产率高 3.解题思路: ①剖析要合成的物质(目标分子),选择原料,路线(正向、逆向思维,结合题给信息) ②合理的合成路线由什么基本反应完全,目标分子骨架 ③目标分子中官能团引入 (1)合成原则:原料价廉,原理正确,途径简便,便于操作,条件适宜,易于分离。 (2)思路:将原料与产物的结构进行对比,一比碳干的变化,二比官能团的差异。 ①根据合成过程的反应类型,所带官能团性质及题干中所给的有关知识和信息,审题分析,理顺基本途径。 ②根据所给原料,反应规律,官能团引入、转换等特点找出突破点。 ③综合分析,寻找并设计最佳方案。 (3)方法指导:找解题的“突破口”的一般方法是: a.找已知条件最多的地方,信息量最大的; b.寻找最特殊的——特殊物质、特殊的反应条件、特殊颜色等等; c.特殊的分子式,这种分子式只能有一种结构; d.如果不能直接推断某物质,可以假设几种可能,认真小心去论证,看是否完全符合题意。 4.有机合成的常用方法 (1)官能团的引入: