复习题教学设计(教案)

烃的衍生物复习题教学设计

1.掌握有机化学反应的主要类型(取代、加成、消去反应)、原理及应用，初步学会引入各种官能团的方法。

2.在掌握各类有机物的性质、反应类型、相互转化的基础上，初步学习设计合理的有机合成路线。

3.理解有机合成遵循的基本规律，初步学会使用逆向合成法合理地设计有机合成的路线。

有机题的做题过程

1．利用简单、易得的原料，通过有机反应，生成具有特定结构和功能的有机化合物。

2．目标化合物分子骨架的构建和官能团的转化。

3．过程

4．官能团的引入或转化方法

(1)引入碳碳双键的方法

①卤代烃的消去，②醇的消去，③炔烃的不完全加成。

(2)引入卤原子的方法

①醇(酚)的取代，②烯烃(炔烃)的加成，③烷烃、苯及苯的同系物的取代。

(3)引入羟基的方法

①烯烃、炔烃与水的加成，②卤代烃的水解，③酯的水解，④醛的还原。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)有机合成是通过化学反应将简单易得的原料，制成具有特定结构和功能的有机物。(

) (2)可通过醇的氧化、苯环侧链的氧化和酯的水解等引入羧基。(

) (3)消去反应、氧化反应、还原反应或酯化反应等可以消除羟基。(

) (4)溴乙烷经消去反应、加成反应和水解反应可以合成乙二醇。(

) (5)加聚反应可以使有机物碳链增长，取代反应不能。(

) (6)有机合成路线要符合低价、绿色、环保等要求。(

) 答案：(1)√

(2)√

(3)×

(4)√

(5)×

(6)√

2．下列反应可以在烃分子中引入卤原子的是(

) A．苯和溴水共热

B．甲苯蒸气与溴蒸气在光照条件下混合

C．溴乙烷与NaOH水溶液共热

D．溴乙烷与NaOH的醇溶液共热

解析：选B。苯和溴水共热不反应，A项错；甲苯蒸气与溴蒸气在光照条件下混合发生

甲基上的取代反应，生成，B项正确；C、D项为溴原子的消除，C、D项均错。

3．可在有机物中引入羟基的反应类型是(

) ①取代

②加成

③消去

④酯化

⑤还原

A．①②

B．①②⑤

C．①④⑤

D．①②③

答案：B 4．用丙醛(CH3CH2CHO)制取聚丙烯的过程中发生的反应类型依次为(

①取代

②消去

③加聚

④水解

⑤氧化

⑥还原

A．①④⑥

B．⑤②③

C．⑥②③

D．②④⑤

解析：选C。用丙醛制取聚丙烯的过程为

一、有机题中常见官能团的引入或转化

1．卤原子的引入方法

(1)烃与卤素单质的取代反应。例如：

CH光照3CH3＋Cl2――→HCl＋CH3CH2Cl

CH△2===CH—CH3＋Cl2――→CH2===CH—CH2Cl＋HCl (2)不饱和烃与卤素单质、卤化氢的加成反应。例如：

CH催化剂2===CHCH3＋HBr――→CH3CHBrCH3

CH≡CH＋HCl―催化剂―△→CH2===CHCl (3)醇与氢卤酸的取代反应。例如：

)

R—OH＋HX――→R—X＋H2O 2．羟基的引入方法

(1)醇羟基的引入方法

①烯烃与水加成生成醇。例如：

CH2===CH2＋H2O――→CH3CH2—OH △②卤代烃在强碱性溶液中水解生成醇。例如：

CH3CH2—Br＋NaOH――→CH3CH2—OH＋NaBr △③醛或酮与氢气加成生成醇。例如：

CH3CHO＋H2――→CH3CH2OH △CH3COCH3＋H2――→CH3CHCH3OH △④酯水解生成醇。例如：

CH3COOCH2CH3＋H2O稀硫酸△NiNi水催化剂△CH3COOH＋CH3CH2OH (2)酚羟基的引入方法

①酚钠盐溶液中通入CO2生成苯酚。例如：

②苯的卤代物水解生成苯酚。例如：

3．双键的引入方法

(1)碳碳双键的引入

①醇的消去反应引入碳碳双键。例如：

CH3CH2OH――→CH2===CH2↑＋H2O 170 ℃②卤代烃的消去反应引入碳碳双键。例如：

CH3CH2Br＋NaOH――→CH2===CH2↑＋NaBr＋H2O △③炔烃与氢气、卤化氢、卤素单质加成(限制物质的量)可得到碳碳双键。例如：

CH≡CH＋HCl――→CH2===CHCl △(2)碳氧双键的引入——醇的催化氧化。例如：

2RCH2OH＋O2――→2RCHO＋2H2O △催化剂催化剂乙醇浓硫酸

4．羧基的引入方法

(1)醛被弱氧化剂氧化。例如：

CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH――→CH3COONa＋

Cu2O↓＋3H2O (2)醛被氧气氧化。例如：

2CH3CHO＋O2――→2CH3COOH △(3)酯在酸性条件下水解。例如：

CH3COOCH2CH3＋H2O稀硫酸△催化剂△CH3COOH＋

CH3CH2OH (4)含侧链的芳香烃被强氧化剂氧化。例如：

5．官能团的转化

(1)利用官能团的衍生关系进行官能团种类的转化。例如：醇[O]H2醛――→羧酸

[O](2)通过消去、加成(控制试剂)、水解反应使官能团数目增加或减少。例如：

(3)通过消去、加成(控制条件)反应使官能团位置改变。例如：

(4)碳链的增长。例如：有机物与HCN的反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。

(5)碳链的变短。例如：烃的裂化、裂解。

二、有机题中碳骨架的构造

1．有机成环反应

(1)有机成环：一种是通过加成反应、聚合反应来实现的；另一种是通过至少含有两个相同或不同官能团的有机物脱去小分子来实现的。如多元醇、羟基酸、氨基酸通过分子内或分子间脱去小分子水等而成环。例如：

(2)成环反应生成的五元环或六元环比较稳定。

2．碳链的增长

有机合成题中碳链的增长，一般会以信息形式给出，常见的方式如下所示。

(1)与HCN加成

R—CH===CH2＋HCN――→RCH2CH2CN――→RCH2CH2COOH (2)加聚或缩聚反应

nCH2===CH2――→CH2—CH2

(3)酯化反应

CH3CH2OH＋CH3COOH3．碳链的缩短

(1)脱羧反应

R—COONa＋NaOH――→R—H＋Na2CO3

△(2)氧化反应

CaO浓H2SO4△催化剂加成水解CH3COOCH2CH3＋H2O

R—CH===CH2――――――→RCOOH＋CO2↑

(3)水解反应：主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。

(4)烃的裂化或裂解反应

C16H34――→C8H18＋C8H16

C8H18――→C4H10＋C4H8

H是一种香料，可用如图的设计方案合成。

高温高温KMnO4（H）＋

已知：①在一定条件下，有机物有下列转化关系(X为卤素原子)：

②烃A和等物质的量的HCl在不同的条件下发生加成反应，既可以生成只有一个甲基的B，也可以生成含有两个甲基的F。

(1)D的结构简式为____________。

(2)烃A→B的化学方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)F→G的化学反应类型为________。

(4)E＋G→H的化学方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(5)H有多种同分异构体，其中含有一个羧基，且其烃基上一氯代物有两种的是________________________________________________________________________(填结构简式)。

[解析]

由图示的转化关系和题中信息可知，A应为CH3CH===CH2，由C→D→E可知，C应为CH3CH2CH2OH，则B为CH3CH2CH2Cl，F为，则D、E、G的结构简式可分别推出。

(1)D应为丙醛CH3CH2CHO。

(2)A→B的反应是在H2O2条件下发生的加成反应。

(3)F→G的反应是卤代烃的水解反应，属于取代反应。

(4)E为丙酸，G为2-丙醇，生成H的反应为酯化反应。

(5)H属于酯类，与6个碳原子的饱和一元羧酸互为同分异构体，因烃基上只有两种不同化学环境的氢原子，故其结构简式为[答案]

(1)CH3CH2CHO (2)CH3CH===CH2＋HCl――→CH3CH2CH2Cl (3)取代反应(水解反应) (4)CH3CH2COOH＋CH3CH(OH)CH3浓硫酸△H2O2。

CH3CH2COOCH(CH3)2＋H2O (5)

例题中转化关系中出现了有机物连续被氧化的物质，能够连续被氧化的物质种类主要有哪些？

答案：有机物中能够连续被氧化的物质主要有醇类和烯烃。

1．下列说法不正确的是(

) A．可发生消去反应引入碳碳双键

B．可发生催化氧化引入羧基

C．CH3CH2Br可发生取代反应引入羟基

D．与CH2===CH2可发生加成反应引入环

解析：选B。正确。

中上无氢原子，故不能发生催化氧化生成羧酸，B不2．1，4-二氧六环可通过下列方法制取：

烃A―→B――――――→C―――――→1，4-二氧六环，则该烃A为(

) △－2HO2NaOH水溶液浓硫酸，△A．乙炔

B．1-丁烯

C．1，3-丁二烯

D．乙烯

解析：选D。根据1，4-二氧六环的结构，可以推知它是由两分子乙二醇HO—CH2—CH2—OH 脱水后形成的环氧化合物；生成乙二醇的可能是1，2-二溴乙烷()；生成1，2-二溴乙烷的应该是乙烯，所以反应流程为CH2===CH2――→Br2NaOH水溶液――→△――――――→－2H2O3．有以下一系列反应：

浓硫酸，△。

A――→B―――――→C――→D―――――→E―――――→F―――――→HOOC—COOH(乙二Br△△△△2光照NaOH醇溶液溴水NaOH水溶液O2，催化剂O2，催化剂酸)

已知B的相对分子质量比A大79。试回答下列问题：

(1)C的结构简式是________，B→C的反应类型是________，E→F的化学方程式是______________________。

(2)E与乙二酸发生酯化反应生成环状化合物的化学方程式是________________________________________________________________________。

(3)由B发生水解反应或C发生水化反应均能生成化合物G。在乙二酸、水、苯酚、G四种物质中，羟基上的氢原子的活泼性由强到弱的顺序是________________________________________________________________________ (G用名称表示)。

解析：根据题意进行思考。最终产物是乙二酸，它由E经两步催化氧化而得，则F为乙二醛，E为乙二醇。根据C→D→E的反应条件可知D为1，2-二溴乙烷，C为乙烯，而C是由B经消去反应得到的，B应为溴乙烷，A为乙烷，且溴乙烷的相对分子质量比乙烷大79，符合题意。

答案：(1)CH2===CH2

消去反应

(2) (3)乙二酸＞苯酚＞水＞乙醇

1．有机题的分析方法

分析方法

正合成

分析法

逆合成

分析法

综合

比较法

内容

采用正向思维方法，从已知原料入手，找出合成所需要的直接或间接的中间体，逐步推向待合成有机物，其思维程序：原料→中间体→产品

采用逆向思维方法，从产品的组成、结构、性质入手，找出合成所需要的直接或间接的中间体，逐步推向已知原料，其思维程序：产品→中间体→原料

采用综合思维的方法，将正向或逆向推导出的几种合成途径进行比较，从而得到最佳合成路线

2．有机题遵循的原则

(1)起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染：通常采用四个碳以下的单官能团化合物和单取代苯。

(2)应尽量选择步骤少的合成路线：尽量选择与目标化合物结构相似的原料。

(3)合成路线要符合“绿色、环保”的要求：最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标化合物中，达到零排放。

(4)有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。

(5)按一定的反应顺序和规律引入官能团，不能臆造不存在的反应事实：综合运用有机反应中官能团的衍变规律及有关的提示信息，掌握正确的思维方法。

3．有机题的解题思路

4．用逆推分析法分析草酸二乙酯()的合成

(1)草酸二乙酯分子中含有两个酯基，按酯化反应规律将酯基断开，得到草酸和两分子乙醇，说明目标化合物可由两分子的乙醇和草酸通过酯化反应得到：

⇒＋2C2H5OH；

(2)羧酸可由醇氧化得到，草酸前一步的中间体应该是乙二醇：

⇒；

(3)乙二醇的前一步中间体是1，2-二氯乙烷，1，2-二氯乙烷可通过乙烯的加成反应而得到：

⇒⇒；

(4)乙醇通过乙烯与水的加成得到。

根据以上分析，合成草酸二乙酯的步骤如下(用化学方程式表示)：

①CH2===CH2＋H2O――→CH3CH2OH；

浓硫酸②；

③；

④；

⑤＋2CH3CH2OH浓H2SO4△＋2H2O。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)引入羟基的反应都是取代反应。(

) (2)在有机合成中，利用醇或卤代烃的消去反应可以在碳链上引入碳碳双键或碳碳三键

等不饱和键。(

) (3)逆合成分析法的步骤是目标化合物→中间体→基础原料。(

) (4)合成有机物要求操作简单、条件温和、能耗低、易实现。(

) 答案：(1)×

(2)√

(3)√

(4)√

2．下面是有机合成的三个步骤：①对不同的合成路线进行优选；②由目标分子逆推原料分子并设计合成路线；③观察目标分子的结构。正确的顺序为(

) A．①②③

B．③②①

C．②③①

D．②①③

解析：选B。逆合成分析法可表示为目标化合物⇒中间体⇒基础原料。对不同的合成路线按照有机合成的原则进行优选。

一、常见的有机合成路线

1．一元合成路线

例如：

R—CH===CH2――→卤代烃――――――→一元醇――→一元醛――→一元羧酸―→酯

△

2．二元合成路线

例如：

CH2===CH2――→CH2X—CH2X―――――→HOH2C—CH2OH――→OHC—CHO――→

△HOOC—COOH―→链酯、环酯、聚酯

3．芳香化合物合成路线

例如：

X2NaOH水溶液[O][O]HXNaOH水溶液[O][O]

二、有机推断题解题的突破口

1．根据特征反应确定官能团的种类

(1)能使溴水褪色的物质可能含有“”“—C≡C—”或羟基等。

”“—C≡C—”“—CHO”或(2)能使酸性KMnO4溶液褪色的物质可能含有“羟基等。

(3)能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成红色沉淀的物质一定含有—CHO。

(4)能与Na反应放出H2的物质可能为醇、酚、羧酸等。

(5)能与Na2CO3溶液作用放出CO2或使石蕊试液变红的有机物中含有—COOH。

(6)能水解的有机物中可能含有酯基((7)能发生消去反应的物质有醇或卤代烃等。

2．根据性质和有关数据推知官能团的数目

)、卤原子、肽键()等。

―――――→2Ag―(1)—CHOCu（OH）

2―――――→Cu2O―(2)2—OH(醇、酚、羧酸)――→H2

CO23(3)2—COOH――

→CO2

－[Ag（NH3）2]＋NaHCO3—COOH――→CO2

－

3．根据某些产物推知官能团的位置

(1)由醇氧化成醛(或羧酸)，—OH一定在链端；由醇氧化成酮，—OH一定在链中；若该醇不能被氧化，则与—OH相连的碳原子上无氢原子。

(2)由取代产物的种类可确定碳链结构。

4．根据反应条件推断反应类型

(1)在NaOH的水溶液中加热，可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。

(2)在NaOH的乙醇溶液中加热，发生卤代烃的消去反应。

(3)在浓H2SO4存在的条件下加热，可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。

(4)与H2在Ni作用下发生反应，则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。

(5)在O2、Cu(或Ag)、加热或CuO、加热条件下，发生醇的氧化反应。

(6)与O2或新制的Cu(OH)2或银氨溶液反应，则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2，则为醇―→醛―→羧酸的过程) (7)在稀H2SO4加热条件下，发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。

(8)在光照、X2条件下，发生烷基上的取代反应；在Fe粉、X2条件下，发生苯环上的取代反应。

三、有机题的解题技巧

1．综合运用有机反应中官能团的衍变关系

2．充分利用题给信息

解有机合成题，首先必须全面掌握有机物的性质以及有机物之间相互转化的关系，推断过程中经常使用的一些典型信息：(1)结构信息(碳骨架、官能团等)；(2)组成信息(相对分子质量、组成基团、组成元素的质量分数等)；(3)反应信息(燃烧、官能团转换、结构转变等)。

3．理顺有机合成题的解题思路

综合分析――→结构

数据处理→官能团的数目产物结构→碳骨架反应机理→官能团的位置正推逆推反应特征→官能团的种类4．掌握正确的思维方法

基础原料中间体正推逆推目标产物

有机题中官能团的保护方法

(1)有机合成中酚羟基的保护

由于酚羟基极易被氧化，在有机合成中，如果遇到需要用氧化剂进行氧化时，经常先将酚羟基通过酯化反应转化为酯，待氧化过程完成后，再通过水解反应，将酚羟基恢复。

(2)有机合成中醛基的保护

醛与醇反应生成缩醛：R—CHO＋2R′OH―→＋H2O，生成的缩醛比较稳定，与稀碱和氧化剂均难反应，但在稀酸中微热，缩醛会水解为原来的醛。

[2017·高考全国卷丙，36－(1)(2)(3)(6)]氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如下：

回答下列问题：

(1)A的结构简式为______________。C的化学名称是____________。

(2)③的反应试剂和反应条件分别是________________________，该反应的类型是__________。

(3)⑤的反应方程式为________________________________________________。吡啶是一种有机碱，其作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)4-甲氧基乙酰苯胺(苯甲醚()是重要的精细化工中间体，写出由)制备4-甲氧基乙酰苯胺的合成路线：________________________________________________________________________________________________________________________(其他试剂任选)。

[解析]

(1)根据B的分子式可知A是含有7个碳原子的芳香烃，A是甲苯。是甲苯分子中甲基上的3个氢原子被3个氟原子取代的产物，名称是三氟甲苯。(2)反应③在苯环上引入了硝基，所用试剂是浓硫酸与浓硝酸的混合物，反应条件是加热。该反应的实质是硝基取代了苯环上的一个氢原子，所以是取代反应。(3)观察G的结构简式可知，反应⑤是E中氨基上的氢原子与中的氯原子结合成HCl，同时生成F，据此可写出反应⑤的化学方程式。该反应中有HCl生成，而吡啶是一种有机碱，可与HCl反应，因而能够促使上述反应正向进行，提高原料的利用率。(4)对比原料和目标产物，目标产物在苯甲醚的对位引入了—NHCOCH3。结合题干中合成路线的信息，运用逆合成分析法，首先在苯甲醚的对位引入硝基，再将硝基还原为氨基，最后与发生取代反应即可得到目标产物。

[答案]

(1)

三氟甲苯

(2)浓HNO3/浓H2SO4、加热

取代反应

(3)

吸收反应产生的HCl，提高反应转化率