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1、版高中化学人教版选修5有机化学基础课件第3章 章末核心素养整合章末核心素养整合专题1烃及其衍生物的特征反应有机物类别特征反应烷烃取代反应、热裂解烯烃、炔烃加成反应、氧化反应、加聚反应苯和苯的同系物取代反应、加成反应、苯的同系物的氧化反应醇消去反应、取代反应、氧化反应、置换反应酚取代反应、氧化反应、缩聚反应、显色反应、酸的通性醛氧化反应、还原反应、加成反应、缩聚反应羧酸酯化反应、酸的通性酯水解反应【例1】四川盛产五倍子,以五倍子为原料可制得化合物A。A的结构简式如下图所示：请回答下列各题：(1)A的分子式是_。(2)有机化合物B在浓硫酸催化条件下加热发生酯化反应可得到A。请写出B的结构简式：_。

2、(3)请写出A与过量NaOH溶液反应的化学方程式：_。(4)有机化合物C是合成治疗禽流感药物的原料之一。C可以看成是B与氢气按物质的量之比12发生加成反应得到的产物。C分子中无羟基与碳碳双键直接相连的结构,它能与溴水反应使溴水褪色。请写出C与溴水反应的化学方程式：_。【试题解析】(1)由A的结构简式很容易写出A的分子式为C14H10O9。(2)因B在题设条件下可生成A,由A逆推：A水解可以得B,则B的结构简式为。(3)由A的结构简式可以看出1个A中有5个OH,能消耗5个NaOH,1个羧基中和1个NaOH,一个酯基消耗2个NaOH,故1 mol A可消耗8 mol NaOH。(4)根据题意,B与

3、氢气按物质的量之比12加成可得C,分子中无羟基与碳碳双键直接相连,且C能与溴水反应,因此C的结构简式应为,所以C与溴水反应的化学方程式应为。答案(1)C14H10O9专题2有机反应类型的推断方法1.有机化学反应类型判断的基本思路。2.常见的有机反应类型。反应类型官能团种类、试剂、反应条件实质或结果加成反应(与氢气的加成反应又叫还原反应)与X2(X：Cl、Br,下同)、H2、HBr、H2O加成,后三种需要有催化剂等条件碳碳双键或碳碳三键消失,除H2外会引入新官能团CHO、与H2加成,需要催化剂会引入OH聚合反应(加聚反应)众多小分子相互加成取代反应饱和烃：X2(光照)；苯环上的氢：X2(催化剂)

4、、浓硝酸(浓硫酸)；酚中的苯环：溴水(主要取代OH邻、对位上的氢原子)；ROHHXX、NO2取代碳上的氢原子(ROH则是X取代OH)水解型酯基、肽键H2O(酸作催化剂)酯基、肽键NaOH(碱溶液作催化剂)引入COOH、OH(或NH2)引入COONa、OH(或NH2)酯化型,肽键型OHCOOH(浓硫酸加热)；COOHNH2(稀硫酸)酸脱羟基,醇(或NH2)脱氢消去反应OH(浓硫酸、加热)、X(碱的醇溶液加热)引入或氧化反应催化氧化OH(与之相连的碳原子上要有氢原子)、2-CHOO2(催化剂)引入CHO或COOHKMnO4氧化型碳碳双键、碳碳三键、苯环上的侧链、OH(与之相连的碳原子上要有氢原子)

5、、CHO最终可引入COOHCHO银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液引入COONH4或COOH【例2】带支链的烷烃A(C6H14)只可能有三种一氯取代产物B、C和D,以上反应及B、D的进一步反应如下图所示。请回答：(1)A的名称是_；I的分子式是_；(2)写出下列反应的化学方程式：BF_；DE_。(3)某有机物X是H的同分异构体,可发生下列变化：已知M、N均不发生银镜反应,则X的可能结构有_种；写出Z可能的结构简式：_。【试题解析】(1)带支链的烷烃A(C6H14)只可能有三种一氯取代产物B、C和D。B、D都能和氢氧化钠醇溶液反应生成烯烃E,且B能水解生成醇F,F能氧化成醛G,G氧化成酸H；则A

6、的结构简式为(CH3)3CCH2CH3,名称是2,2二甲基丁烷,F的分子式为C6H14O,则酸H的分子式为C6H12O2,F和H发生酯化反应生成I,I的分子式为C12H24O2。(2)BF的方程式为(CH3)3CCH2CH2ClNaOH(CH3)3CCH2CH2OHNaClDE的方程式为(CH3)3CCHClCH3NaOHNaClH2O(3)X的分子式为C6H12O2,M、N均不发生银镜反应,则M不是甲酸,N不含醛基。则Z可能为CH3CH(OH)CH3和CH3CH(OH)CH2CH3,M可能为CH3CH2COOH和CH3COOH,则X的结构为2种。答案(1)2,2二甲基丁烷C12H24O2(2

7、)(CH3)3CCH2CH2ClNaOH(CH3)3CCH2CH2OHNaCl(CH3)3CCHClCH3NaOHNaClH2O(3)2CH3CH(OH)CH3和CH3CH(OH)CH2CH3专题3有机物的检验和鉴别的方法1.根据溶解性：通常是向有机物中加水,观察其是否溶于水,如鉴别羧酸与四氯化碳(或烃、酯、油脂等),醇与四氯化碳(或烃、酯、油脂等)。2.根据与水的密度差异：观察不溶于水的有机物在水中的浮沉情况可知其密度比水的密度是小还是大,常见密度比水大的有机物：四氯化碳、三氯甲烷、硝基苯等；密度比水小的有机物：烃(烷烃、烯烃、芳香烃)、酯、油脂等。3.溴水法：溴水与有机物混合后会发生不同的

8、变化并产生不同的现象,具体情况如表中所示。褪色原理相应物质(溶液)主要现象加成反应含有碳碳双键或碳碳三键的有机物整个体系分为两层,有机层在下且为无色,水层在上为无色(溴水褪色)取代反应苯酚及其同系物溴水褪色(若为苯酚还生成白色沉淀)萃取作用饱和烃及其一氯代物,饱和油脂及酯(密度均小于水的密度)整个体系分为两层,有机层在上且为橙红色,水层在下为无色卤代烃(链状一氯代物除外)、硝基苯整个体系分为两层,有机层在下为橙红色,水层在上为无色4.银氨溶液法：凡是含有醛基的物质如醛类、甲酸及甲酸酯类、还原性糖等在水浴加热条件下均可与银氨溶液作用得到“银镜”。5.氢氧化铜法：含有醛基的物质在加热条件下与新制C

9、u(OH)2悬浊液反应得到砖红色沉淀,羧酸能与新制Cu(OH)2悬浊液发生中和反应得到蓝色溶液。6.高锰酸钾氧化法：高锰酸钾酸性溶液能氧化含有碳碳双键、碳碳三键、羟基、醛基的物质及苯环上含有烃基的物质,同时本身的紫色褪去。7.燃(灼)烧法：该法是利用点燃后火焰的明亮程度及产生烟的浓黑程度的差异或灼烧时产生气味的差异进行鉴别的一种方法。它常用于低级烷烃、烯烃、炔烃(芳香烃)间的鉴别或纤维素类物质与蛋白质类物质之间的鉴别。具体现象如下：烷烃(甲烷)烯烃炔烃(苯)纤维类物质蛋白质类物质淡蓝色火焰,无烟火焰明亮,有黑烟火焰明亮,有浓烟无气味有烧焦羽毛气味8.显色法：部分有机物与某些特殊试剂作用而呈现出

10、一定的颜色变化,如淀粉遇碘显蓝色；酚类物质遇FeCl3溶液显紫色；含有苯环结构的蛋白质遇浓硝酸呈黄色。【例3】今有化合物：(1)请写出丙中含氧官能团的名称：_。(2)请判别上述哪些化合物互为同分异构体：_。(3)请分别写出鉴别甲、乙、丙三种化合物的方法(指明所选试剂及主要现象即可)。鉴别甲的方法：_；鉴别乙的方法：_；鉴别丙的方法：_。(4)请按酸性由强至弱的顺序排列甲、乙、丙的顺序：_。【试题解析】由有机物的结构简式可知,甲中含羰基和酚羟基,具有酚的性质；乙中含羧基,具有羧酸的性质；丙中含醛基和醇羟基,具有醛和醇的性质,三者分子式都为C8H8O2,互为同分异构体；鉴别甲、乙、丙时可根据所含官

11、能团的特征反应选择试剂,可分别为FeCl3溶液、Na2CO3溶液和银氨溶液。答案(1)醛基、羟基(2)甲、乙、丙互为同分异构体(3)与FeCl3溶液作用显紫色的为甲与Na2CO3溶液作用有气泡生成的为乙与银氨溶液共热发生银镜反应的是丙(答案合理即可)(4)乙甲丙专题4有机合成与推断1.有机合成三种常用策略分析有机合成题是中学化学常见题型,“乙烯辐射一大片,醇、醛、酸、酯一条线”是有机合成的基本思路。但是这条思路并不是万能的,在有机合成的过程中,有时还需要合成另外的一些物质来“牵线搭桥”。看起来是舍近求远,实质上是“以退为进”,是一种策略。在中学阶段,进行有机合成常使用以下三种策略：(1)先消去

12、后加成使官能团转换位置或数目增多一般都采取先消去后加成的方法,可以由醇或卤代烃先发生消去反应,再与HX、X2或H2O发生加成反应。这是有机合成中一种常用的策略。(2)先保护后复原在进行有机合成时经常会遇到这种情况：欲对某一官能团进行处理,其他官能团可能会受到“株连”而被破坏。我们可以采用适当的措施将不需转变的官能团暂时先“保护”起来,当另一官能团已经转变后再将其“复原”。这是有机合成中又一种常用的策略。(3)先占位后移除在芳香化合物的苯环上,往往先引入一个基团,让它占据苯环上一定的位置,反应完毕后再将该基团除去。这也是有机合成中常用的一种策略。2.有机推断题的常见“突破口”突破口常见实例反应条

13、件浓硫酸加热可能是乙醇制乙烯或酯化反应；NaOH的醇溶液可能是卤代烃消去反应生成烯；NaOH的水溶液是卤代烃取代反应生成醇；光照可能是烷烃或苯环侧链烃基上H原子的卤代反应；Fe或FeX3作催化剂是苯环上的卤代反应；浓硫酸、浓硝酸是苯环发生硝化；稀硫酸或NaOH溶液可能是酯的水解；Cu或Ag/O2是醇氧化生成醛或酮。特征现象加FeCl3溶液发生显色反应,可能是酚类；能与银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液反应一定含醛基；能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色的含有碳碳双键或碳碳三键；与Na反应生成H2的含有OH或COOH；与碳酸盐反应生成CO2的含有COOH；能水解的含有酯基或X转化关系连续氧化,醇醛羧酸,既

14、能被氧化又能被还原的是醛；A(：NaOH溶液；：H)B,则A、B可能分别为酯、酸特定的量相对分子质量增加16,可能是加进了一个氧原子；根据发生酯化反应生成物减轻的质量就可以求出羟基或羧基的个数；由Ag的质量可确定醛基的个数【例4】3对甲苯丙烯酸甲酯(E)是一种用于合成抗血栓药的中间体,其合成路线如下： (1)遇FeCl3溶液呈紫色且苯环上有两个取代基的A的同分异构体有_种,B中含氧官能团的名称为_。(2)试剂C可选用下列中的_。a.溴水 b. 银氨溶液c.酸性KMnO4溶液 d.新制Cu(OH)2悬浊液(3) 是E的一种同分异构体,该物质与足量NaOH溶液共热的化学方程式为_。(4)E在一定条件下可以生成高聚物F,F的结构简式为_。【试题解析】结合已知反应信息,可知B为,所含官能团为醛基和碳碳双键,BD是CHO氧化成COOH,而碳碳双键和甲基没有被氧化,故应选择弱氧化剂银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液,D在浓H2SO4和加热条件下和CH3OH发生酯化反应生成E,即为。(1)遇FeCl3溶液显紫色说明含有酚羟基,由于A中醛基是不饱和的,故其同分异构体中还应含有一个“CH=CH2”结构,共有3种同分异构体,分别为。(3) 水解生成的酚羟基和羧基都能和NaOH反应,故反应的化学方程式为：(4)E中含有碳碳双键,能够发生加聚反应生成。答案(1)3醛基(2)bd