珠海北大附属实验学校高中部集体备课有机合成推断.docx
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珠海北大附属实验学校高中部集体备课有机合成推断
珠海北大附属实验学校高中部集体备课备课稿
高三年级化学学科时间2013.3.26地点生物实验1
主备人：
柏承平
内容：
有机合成推断
1.教材处理：
有机合成、有机推断题历来是高考的重点和难点，《考试大纲》中关于有机化学也明确要求考生能够“组合多个化合物的化学反应，合成具有指定结构简式的产物”。
要做好有机合成和推断题，必须全面掌握各类有机物的结构、性质以及相互转化等知识；同时还要具有较高的思维能力、抽象概括能力和知识迁移能力。
有机合成的实质是利用有机基本反应规律，进行必要的官能团反应，合成目标产物。
有机推断的实质是根据物质的合成流程中的某个环节、物质、反应条件缺省，或通过已知的信息推断出未知物的各种信息。
有机推断题属于综合应用各类官能团性质、相互转化关系的知识，结合计算并在新情景下加以迁移的能力题，此类题目大多以新材料、新药物、新科研成果以及社会热点为题材来综合考查学生的有机知识技能能力，综合性强，难度大，情景新，要求高，只有在熟练掌握各类有机物及相互衍变关系的基础上，结合具体的实验现象和数据，再综合分析，才能作出正确、合理的推断。
2.上课内容：
有机合成推断专题
3.重点：
构建有效的知识网络、掌握解答有机推断题的方法和技巧
4.难点：
培养学生严密的逻辑思维能力，构建空间想象能力，对信息的迁移、分
析能力
5.课时计划：
3节课
4.作业布置：
五羊高考练习册32课，及步步高上的练习。
重点班的学生在适当补充做天利38套题。
作业形式：
全批全改5．测试：
精选部分广东各地一模试题进行测试。
共性教案：
一、广东省高考有机试题
1.近几年高考有机试题考点分析：
（1）有机物分子式、结构简式的书写
（2）有机物的命名
（3）有机反应类型（4）同分异构体的书写
（5）写化学反应方程式（6）官能团的结构和性质
（7）考查质量守恒定律、化学平衡等基本理论的应用
（8）考查分析新信息有机反应的能力
【解答有机合成、推断题目的关键】
1、如果反应前后给的是有机物的结构简式，比较反应前后有机物的官能团就可推知是什么官能团发生了什么反应，生成了什么新的官能团，书写方程式时一定要注意反应条件、配平、箭头等以及反应物的断键和生成物的成键。
2、如果反应前后一个是有机物的结构简式，一个是分子式，可以一方面比较有机物的分子式，以搞清楚两个分子式相差什么；另一方面还可以根据分子式求出Ω，以推断有机物可能的官能团是什么。
3、如果给了反应条件，可以结合反应条件与反应物或生成物搞清楚可能是什么官能团发生什么反应。
【有机化学试题答题得分技巧】
1、书写一定要规范，避免失分
（1）分子式的书写一般按照C、H、O、N、S、X的顺序排列各元素
（2）结构式的书写一定要将化学键连接到位
（3）键线式上的一个拐点就代表一个碳原子，碳和其上的氢原子可以省略，其它的原子及所有官能团不能省略。
尤其是写苯环上要注意规范。
（4）结构式中所有原子及共价键不能省略。
（5）碳在有机化合物中是四价，一定要有四个键与它相连。
（6）有机反应方程式的书写最好写全反应物和生成物、要配平、气体要标气体符号、沉淀要标沉淀符号、中间用箭头连接，同时一定要注意不要遗漏反应条件（因为有机反应条件不同产物常常不同）。
二.有机推断必备的知识：
（-）物质的物理性质
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
⑵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）
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
（二）、有机物的官能团和它们的性质：
官能团
结构
性质
碳碳双键
加成（H2、X2、HX、H2O）
氧化（O2、KMnO4）
加聚
碳碳叁键
－C≡C－
加成（H2、X2、HX、H2O）
氧化（O2、KMnO4）、加聚
苯
取代（X2、HNO3、H2SO4）
加成（H2）、氧化（O2）
卤素原子
－X
水解（NaOH水溶液）
消去（NaOH醇溶液）
醇羟基
R－OH
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
－CHO
加成或还原（H2）
氧化【O2、银氨溶液、新制Cu（OH）2】
羰基
O
加成或还原（H2）
羧基
－COOH
酸性、酯化
酯基
－C－OR
ll
水解（稀H2SO4、NaOH溶液）
（三）、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
根据反应物性质确定官能团:
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
（四）、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
（五）．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
（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
G．分子中原子个数比
（1）C︰H=1︰1，可能为乙炔、苯、苯乙烯、苯酚。
（2）C︰H=l︰2，可能分为单烯烃、甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖等。
（3）C︰H=1︰4，可能为甲烷、甲醇、尿素[CO（NH2）2]
（六）从特定的量变关系入手：
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。
1.从反应的定量关系角度
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
从而进一步确定官能团的个数，如关系式：
n（双键）～n（H2）～n（HX）～n（X2）～n（H2O～n（HCN）
2n（三键）～n（H2）～n（HX）～n（X2）～n（H2O～n（HCN）
n（－CHO）～2n（Ag）～n（Cu2O）2n（－OH）～n（H2）
2n（－COOH）～n（CO32－）～n（CO2）
2.分子量关系：
①每增加1个碳原子相当于减少12个氢原子，因此当烃的氢原子个数达到20以上时，要注意上述关系的转化。
如：
C9H20与C10H8之间就有相同的分子量。
②烷烃与较它少一个碳原子的饱和一元醛（酮）的相对分子质量相等。
③饱和一元醇与比它少一个碳原子的饱和一元羧酸相对分子质量相等。
④某酸＋乙醇→酯＋nH2O酯的式量比对应酸多28n
某醇＋乙酸→酯＋nH2O酯的式量比对应醇多42n。
⑤特定的式量
（1）式量为28的有：
C2H4、N2、CO
（2）式量为30的有：
C2H6,NO,HCHO
（3）式量为44的有：
C3H8,CH3CHO,CO2,N2O
（4）式量为46的有：
CH3CH2OH,HCOOH,NO2
（5）式量为60的有：
C3H7OH,CH3COOH,HCOOCH3,SiO2
（6）式量为74的有：
CH3COOCH3,CH3CH2COOH,CH3CH2OCH2CH3,
Ca（OH）2,HCOOCH2CH3,C4H9OH
（7）式量为100的有：
CH2=CCOOCH3,CaCO3,KHCO3,Mg3N2
OH
（8）式量为120的有：
C9H12（丙苯或三甲苯或甲乙苯）,MgSO4,NaHSO4,KHSO3,CaSO3,NaH2PO4,MgHPO4,FeS2
（9）式量为128的有：
C9H20（壬烷）,C10H8（萘）
（七）烃和烃的衍生物之间的关系⑤.
（二）、有机合成
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
3．1、官能团的引入：
引入官能团
有关反应
羟基-OH
烯烃与水加成,醛/酮加氢,卤代烃水解,酯的水解,葡萄糖分解
卤素原子（－X）
烃与X2取代,不饱和烃与HX或X2加成，（醇与HX取代）
碳碳双键C=C
某些醇或卤代烃的消去，炔烃加氢
醛基-CHO
某些醇（－CH2OH）氧化,烯氧化,糖类水解，（炔水化）
羧基-COOH
醛氧化,酯酸性水解,羧酸盐酸化，（苯的同系物被强氧化剂氧化）
酯基-COO-
酯化反应
其中苯环上引入基团的方法：
2.官能团的消除
（1）通过加成消除不饱和键；
如CH2＝CH2＋H2
CH3CH3
（2）通过消去或氧化或酯化消除羟基（—OH）；
通过消去、氧化可消除－OH。
如CH3CH2OH
CH2＝CH2↑＋H2O、
2CH3CH2OH＋O2
2CH3CHO＋2H2O
（3）通过加成或氧化等消除醛基（—CHO）。
如2CH3CHO＋O2
2CH3COOH、CH3CHO＋H2
CH3CH2OH
（4）通过水解反应消除—COO—。
如CH3COOC2H5＋H2O→CH3COOH＋C2H5OH。
3.官能团的衍变
（1）利用官能团的衍变关系进行衍变，如RCH2OH→醛→羧酸。
（2）通过某种化学途径使一个官能团变为两个。
如CH3CH2OH→HOCH2CH2OH。
（3）通过某种手段，改变官能团的位置。
4官能团的保护
如双键，酚羟基等在转化中的保护。
（三）、同分异构体的种类
1．碳链异构2．位置异构
3．官能团异构（类别异构）（详写下表）
常见的类别异构
组成通式
可能的类别
典型实例
CnH2n
烯烃、环烷烃
CH2=CHCH3与
CnH2n-2
炔烃、二烯烃
CH≡C—CH2CH3与CH2=CHCH=CH2
CnH2n+2O
饱和一元醇、醚
C2H5OH与CH3OCH3
CnH2nO
醛、酮、烯醇、环醚、环醇
CH3CH2CHO、CH3COCH3、CH=CHCH2OH与
CnH2nO2
羧酸、酯、羟基醛
CH3COOH、HCOOCH3与HO—CH3—CHO
CnH2n-6O
酚、芳香醇、芳香醚
与
CnH2n+1NO2
硝基烷、氨基酸
CH3CH2—NO2与H2NCH2—COOH
Cn（H2O）m
单糖或二糖
葡萄糖与果糖（C6H12O6）、
蔗糖与麦芽糖（C12H22O11）
（四）有机物的鉴别
1．常用的试剂及某些可鉴别物质种类和实验现象归纳如下：
试剂
名称
酸性高锰
酸钾溶液
溴水
银氨
溶液
新制
Cu（OH）2
FeCl3
溶液
碘水
酸碱
指示剂
NaHCO3
少量
过量
饱和
被鉴别物质种类
含碳碳双键、三键的物质、烷基苯。
但醇、醛有干扰。
含碳碳双键、三键的物质。
但醛有干扰。
苯酚
溶液
含醛基化合物及葡萄糖、果糖、麦芽糖
含醛基化合物及葡萄糖、果糖、麦芽糖
苯酚
溶液
淀粉
羧酸
（酚不能使酸碱指示剂变色）
羧酸
现象
酸性高锰酸钾紫红色褪色
溴水褪色且分层
出现白色沉淀
出现银镜
出现红
色沉淀
呈现
紫色
呈现蓝色
使石蕊或甲基橙变红
放出无色无味气体
2．卤代烃中卤素的检验
取样，滴入NaOH溶液，加热至分层现象消失，冷却后加入稀硝酸酸化，再滴入AgNO3溶液，观察沉淀的颜色，确定是何种卤素。
3．烯醛中碳碳双键的检验
（1）若是纯净的液态样品，则可向所取试样中加入溴的四氯化碳溶液，若褪色，则证明含有碳碳双键。
（2）若样品为水溶液，则先向样品中加入足量的新制Cu（OH）2悬浊液，加热煮沸，充分反应后冷却过滤，向滤液中加入稀硝酸酸化，再加入溴水，若褪色，则证明含有碳碳双键。
★若直接向样品水溶液中滴加溴水，则会有反应：
—CHO+Br2+H2O→—COOH+2HBr而使溴水褪色。
（六）．近三年广东高考试题回顾1.（2010广东理综卷）30．（16分）固定和利用CO2能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。
CO2与化合物Ⅰ反应生成化合物Ⅱ，与化合物Ⅲ反应生成化合物Ⅳ，如反应①和②所示（其他试剂、产物及反应条件均省略）。
（1）化合物Ⅰ的分子式为______，1mol该物质完全燃烧需消耗_______molO2。
（2）由
通过消去反应制备Ⅰ的化学方程式为________（注明反应条件）。
（3）Ⅱ与过量C2H5OH在酸催化下发生酯化反应，生成的有机物的结构简式为________。
（4）在一定条件下，化合物V能与CO2发生类似反应②的反应，生成两种化合物（互为同分
异构体），请写出其中任意一种化合物的结构简式：
________。
（5）与CO2类似，CO也能被固定和利用。
在一定条件下，CO、
和H2三者发生反
应（苯环不参与反应），生成化合物Ⅵ和Ⅶ，其分子式均为C9H8O，且都能发生银镜反应．下
列关于Ⅵ和Ⅶ的说法正确的有________（双选，填字母）。
A．都属于芳香烃衍生物B．都能使溴的四氯化碳溶液褪色
C．都能与Na反应放出H2D．1molⅥ或Ⅶ最多能与4molH2发生加成反应
2.、（2011广东）直接生成碳-碳键的反应是实现高效、绿色有机合成的重要途径，交叉脱氢偶联反应是今年备受关注的一类直接生成碳-碳键的新型反应，例如：
化合物I可由以下合成路线获得：
II（分子式为C3H8O2）
III
IV
I
（1）化合物I的分子式为，其完全水解的化学方程式为（注明条件）；
（2）化合物II与足量浓氢溴酸反应的化学方程式为（注明条件）；
（3）化合物III没有酸性，其结构简式为；III的一种同分异构体V能与饱和NaHCO3溶液反应放出CO2，化合物V的结构简式为；
（4）反应①中1个脱氢剂VI（结构简式见右）分子获得2个氢原子后，转变成1个芳香族化合物分子，该芳香族化合物分子的结构简式为；
（5）1分子
与1分子
在一定条件下可发生类似反应①的反应，其产物分子的结构简式为；1mol该产物最多可与molH2发生加成反应。
3（2012）过渡金属催化的新型碳-碳偶联反应是近年来有机合成的研究热点之一，如反应①
化合物Ⅱ可由化合物Ⅲ合成：
（1） 化合物I的分子式为______________。
（2） 化合物Ⅱ与Br2加成的产物的结构简式为______________。
（3） 化合物Ⅲ的结构简式为______________。
（4） 在浓硫酸存在和加热条件下，化合物Ⅳ易发生消去反应生成不含甲基的产物，该反应式为______________（注明反应条件）。
因此，在碱性条件下，由Ⅳ与 反应合成Ⅱ，其反应类型为___________。
（5） Ⅳ的一种同分异构体V能发生银镜反应。
V与Ⅱ也可发生类似反应①的反应，生成化合物Ⅵ，Ⅵ的结构简式为___________（写出其中一种）。
专项训练：
1．（2013潮州市）（16分）姜黄素具有抗突变和预防肿瘤的作用，其合成路线如下：
化合物I可以由以下合成路线获得：
（1）有机物Ⅳ的分子式为，含有官能团的名称为醚键和。
（2）有机物V的名称为，其生成Ⅵ的化学方程式为（注明反应条件）：
。
（3）写出一种符合下列条件的Ⅳ的同分异构体的结构简式。
①苯环上的一硝基取代物有2种②1mol该物质水解，最多消耗3molNaOH
（4）反应①中反应物的原子利用率为100％，请写出该反应的化学方程式
。
2.（2013东莞市）（16分）已知：
止咳酮（V）具有止咳祛痰作用。
它能由化合物III合成：
（1）化合物I的分子式为，化合物Ⅲ的含氧官能团的名称（写一种）。
（2）反应①的反应类型是，反应③的反应类型是。
（3）化合物II与足量H2在一定条件下加成后的产物能与NaOH溶液反应，写出该反应方程式：
。
（4）化合物II也能发生类似②反应得到一种常见的有机溶剂，该物质结构简式为。
（5）写出满足下列条件的IV的同分异构体的结构简式。
①苯环上只有两个处于对位的代基；②能发生银镜反应；
③核磁共振氢谱有四组吸收峰
3（2013佛山市）.（16分）Knoevenagel反应是有机合成中的一种常见反应:
化合物Ⅱ可以由以下合成线路获得:
（1）化合物I的分子式为。
（2）已知1mo1化合物Ⅲ可以与2mo1Na发生反应,且化合物Ⅲ在Cu催化下与O2反应的产物可以与新制的Cu（OH）2反应,则Ⅲ的结构简式为。
（3）化合物Ⅳ与NaOH醇溶液反应的化学方程式为。
Ⅳ与CH30H生成Ⅱ的反应类型为。
4.斑螯素能抑制肝癌的发展，去掉斑螯素中的两个甲基制得的化合物——去甲基斑螯素仍具有相应的疗效，其合成路线如下：
已知：
①2HCHO+NaOH→CH3OH+HCOONa
②
（Diels-Alder反应）
③当每个1,3-丁二烯分子与一分子氯气发生加成反应时，有两种产物：
CH2ClCH=CHCH2Cl；CH2ClCHClCH=CH2。
请回答下列问题：
（1）物质A中含有的含氧官能团名称分别为；第①步反应中还生成另一产物，此产物的结构简式为。
（2）写出H的结构简式；第⑤步反应的反应类型是。
（3）去甲基斑螯素与X互为同分异构体。
X能与FeCl3溶液发生显色反应,能与Na2CO3溶液反应生成气体，且其核磁共振氢谱有4个吸收峰。
写出满足上述条件的X的一种结构简式。
（4）结合题中有关信息，写出由
制备丁烯二酸酐
的合成路线流程图（无机试剂任选）。
合成路线流程图示例如下：
。
1.（16分）
（1）C8H8O3（2分），（酚）羟基、醛基（2分，下面每空3分）
（2）1，2—二溴乙烷，
（3）
（4）
2.．（16分）
（1）C8H9Br（2分）羰基或酯基（任写一种）（2分）
（2）取代反应（2分）加成反应（2分）
（3）
（3分）
（4）
（3分）
（5）CH3COCH3（2分，写“CH3CH2OH”也给分）
3.
4.
（1）醛基、醚键（2分）
（2分）
（2）
（2分）加成反应或还原反应（2分）
（3）
（2分）
（4）（5分）
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