专题突破(四)　有机物的推断与合成路线解题突破 教学设计

一、有机物推断的突破方法1．根据有机化合物的性质进行突破(1)能使溴水褪色的有机物通常含有碳碳双键、碳碳三键或—CHO。(2)能使酸性KMnO4溶液褪色的有机物通常含有碳碳双键、碳碳三键、—CHO或为苯的同系物。(3)能发生加成反应的有机物通常含有碳碳双键、碳碳三键、—CHO、或苯环，其中—CHO、和苯环一般只与H2发生加成反应。(4)能发生银镜反应或与新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀的有机物必含—CHO。(5)能与Na或K反应放出H2的有机物含有—OH（醇羟基或酚羟基）或—COOH。(6)能与Na2CO3或NaHCO3溶液反应放出CO2或使紫色石蕊溶液变红的有机物必含—COOH。(7)遇FeCl3溶液显紫色的有机物含酚羟基。(8)能发生消去反应的有机物为醇或卤代烃。(9)能发生连续氧化的有机物具有—CH2OH结构。(10)能发生水解反应的有机物有卤代烃、酯等。2．根据有机物推断中的定量关系进行突破(1)相对分子质量增加16，可能是加进了一个氧原子。(2)根据发生酯化反应生成物（有机物）减轻的质量就可以求出羟基或羧基的个数。(3)由生成Ag的质量可确定醛基的个数：—CHO～2Ag。(4)由有机物与Na反应生成H2的量可以求出—OH或—COOH的个数：2—OH～H2、2—COOH～H2。3．根据有机物间转化时的反应条件进行突破反应条件常见结构及反应浓H2SO4，加热①醇的消去反应(—OH)②羧酸和醇的酯化反应（—COOH和—OH）NaOH的乙醇溶液，加热卤代烃的消去反应()NaOH水溶液，加热①卤代烃的水解反应()②酯的水解反应()Cu/Ag，O2，△醇的催化氧化反应()光照烷烃或苯环侧链的取代反应Fe/FeX3作催化剂苯环与卤素单质的取代反应银氨溶液或新制Cu(OH)2醛、甲酸、甲酸某酯的氧化反应针对练1.某有机物经加氢还原所得产物的结构简式为，该有机物不可能是()答案：D解析：CH3CH2CH2CHO与氢气加成后的产物为CH3CH2CH2CH2OH，D错误。针对练2.（2023·辽宁锦州高二期末）化合物A经李比希法和质谱法分析得知其相对分子质量为136，分子式为C8H8O2。A的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为1∶2∶2∶3，A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，其红外光谱与核磁共振氢谱如图所示。下列关于A的说法正确的是()A．A属于酯类化合物，在一定条件下能发生银镜反应B．A在一定条件下可与4molH2发生加成反应C．符合题中A分子结构特征的有机物只有1种D．与A属于同类化合物的同分异构体只有2种答案：C解析：有机物A的分子式为C8H8O2，不饱和度为5，A分子中只含一个苯环且苯环上只有一个取代基，A的核磁共振氢谱有4个峰且面积之比为1∶2∶2∶3，说明A含有四种氢原子且其原子个数之比为1∶2∶2∶3，结合红外光谱可知，分子中存在酯基等基团，故有机物A的结构简式为。A.A属于酯类化合物，但A中没有醛基，不能发生银镜反应，A项错误。B.A的结构简式中只有苯环可以和氢气发生加成反应，在一定条件下可与3mol氢气发生加成反应，B项错误。C.符合题中A分子结构特征的有机物只有1种，C项正确。D.属于同类化合物，应含有酯基、苯环，若为羧酸与醇形成的酯有：甲酸苯甲酯1种；若为羧酸与酚形成的酯，可以是乙酸酚酯1种；可以是甲酸与酚形成的酯，甲基有邻、间、对三种位置3种，共5种同分异构体，D项错误。针对练3.某物质转化关系如图所示，下列有关说法不正确的是()A．化合物A中一定含有的官能团是醛基、羧基和碳碳双键B．由A生成E发生还原反应C．F的结构简式可表示为D．由B生成D发生加成反应答案：A解析：根据转化关系，可知A与NaHCO3反应，则A中一定含有—COOH；A与银氨溶液反应生成B，则A中一定含有—CHO或；B能与溴水发生加成反应，则B可能含有或—C≡C—；A与H2加成生成E，E在浓H2SO4、加热条件下生成的F是环状化合物，应该是发生分子内酯化反应；推断A可能是OHC—CH=CH—COOH或OHC—C≡C—COOH，故A项不正确。针对练4.（2023·河南南阳高二期中）一定质量的某有机物和足量Na反应可得到VAL气体，同质量的该有机物与足量碳酸氢钠反应，可得到相同条件下VBL气体，若VA<VB，则该有机物可能是()A．HO—CH2—COOHC．HOOC—COOH答案：C解析：—OH、—COOH都能与金属钠反应生成H2，1mol—OH或1mol—COOH与钠反应可产生0.5molH2，羟基不与碳酸氢钠反应，只有—COOH与NaHCO3反应生成CO2，1mol—COOH与NaHCO3反应可产生1molCO2，若同温同压下VA<VB，说明有机物与金属钠反应产生的气体的体积小于与碳酸氢钠反应产生的气体的体积。A.HO—CH2—COOH含1个羟基和1个羧基，产生气体一样多，故A错误；B.含2个羟基和1个羧基，与金属钠反应产生的氢气多于与NaHCO3反应生成的二氧化碳，故B错误；C.HOOC—COOH含2个羧基，1mol乙二酸标准状况下与金属钠反应生成1mol氢气，与NaHCO3反应生成2mol二氧化碳，故C正确；D.含1个酚羟基和1个羧基，产生气体一样多，故D错误。二、有机合成路线设计的思路1．思维途径(1)总结思路：根据目标分子与原料分子的差异构建碳骨架和实现官能团转化。(2)设计关键：信息及框图流程的运用。(3)有机合成路线设计试题最多不超过五步，设计路线的基本要求如下：①步骤最简单，即一步能完成就不能用两步，如乙烯变溴乙烷，应采用乙烯与溴化氢加成得溴乙烷，不能采用乙烯先变乙醇再变溴乙烷；②题目中明确给出的有机反应原理可以直接利用，高中化学教材上直接呈现的有机化学反应原理可以直接套用，如甲苯变苯甲酸，甲苯被酸性高锰酸钾溶液直接氧化，此设计最优，不宜设计为：甲苯→③题目限定的有机物原料可以直接利用，未给出的则不能直接利用，如乙醇→乙酸乙酯，若原料只给出乙醇，则应先由乙醇制备乙酸，再由乙醇和乙酸发生酯化反应制备乙酸乙酯。2．关注信息型合成路线的设计思路：根据待设计路线的原料试剂、最终产物，寻找题干中与原料试剂、最终产物相似的基团，确定待设计路线的原理、条件和中间产物，最后完成整体设计路线。3．表达方式：合成路线图（一般三步至五步）Aeq\o(→,\s\up7(反应物),\s\do5(反应条件))Beq\o(→,\s\up7(反应物),\s\do5(反应条件))C……→D针对练5.以煤、天然气和生物质为原料合成有机化合物日益受到重视。其中一种转化关系如下：(1)E是两种含碳碳双键的酯的混合物，C与D反应得到E的化学方程式是(写出一个即可)。(2)以A为原料可以合成D的过程如下：Aeq\o(→,\s\up7(500℃))CH2=CH—CH2Cleq\o(→,\s\up10(\x()),\s\do5())eq\x()eq\o(→,\s\up10(\x()),\s\do5())D上述转化过程中方框里的物质或条件分别是：、、。H2O(2)Cl2ClCH2CHClCH2ClNaOH水溶液、加热解析：(1)E是两种含碳碳双键的酯的混合物，其可能为或，得到E的化学方程式是CH2=CHCOOH＋(或)＋H2O。(2)CH2=CHCH3在500℃的条件下与Cl2发生取代反应生成CH2=CHCH2Cl，再与Cl2发生加成反应生成ClCH2CHClCH2Cl，最后在NaOH水溶液、加