2019届A版高考化学总复习专题二十四有机化学基础讲义.ppt

专题二十四有机化学基础,考点一,有机化合物的结构与性质,知识清单,一,有机物的分类,二,烃的衍生物的组成、结构和性质,三,同系物,1.同系物的概念,结构相似,组成上相差一个或若干个CH,2,原子团的物质互称为同系物。,2.同系物的特点,(1)结构相似,通式相同(只有二者同时具备时,才可能是同系物)。,(2)化学性质相似,物理性质一般随碳原子数的增加而发生规律性变化。,考点二,有机合成与有机推断高分子化合物,一,有机合成路线的选择,有机合成往往要经过多步才能完成,因此在确定有机合成的途径或路线,时,就要进行合理选择。选择的基本要求是,原料廉价,、原理正,确、,路线简捷,、便于操作、条件适宜、易于分离、产率高、成,本低。,二,有机推断题解题突破口,1.根据有机物的性质推断官能团,有机物的官能团往往具有一些特征反应和特殊的化学性质,这些都是有,机物结构推断的突破口。,(1)能使溴水褪色的物质可能含有“,”,“,”或是酚类物质(产生白色沉淀)等。,(2)能使酸性KMnO,4,溶液褪色的物质可能含有“,”,“,”“,CHO,”或是酚类、苯的同系物等。,(3)能发生银镜反应或与新制Cu(OH),2,悬浊液反应生成砖红色沉淀的物,质一定含有“,CHO,”。,(4)能与Na反应放出H,2,的物质可能为醇、酚、羧酸等。,(5)能与Na,2,CO,3,溶液作用放出CO,2,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(,)、卤素原子、肽键,(,)等。,(7)能发生消去反应的为,醇或卤代烃,。,2.根据性质和有关数据推知官能团的数目,(1)CHO,(2)2OH(醇、酚、羧酸),H,2,(3)2COOH,CO,2,COOH,CO,2,(4),3.根据某些产物推知官能团的位置,(1)醇能氧化成醛(或羧酸),则醇分子中的OH一定在链端(即含CH,2,OH);醇能氧化成酮,则醇分子中的OH一定在链中(即含,);若该醇不能被氧化,则必含,(与OH相连,的碳原子上无氢原子)。,(2)由消去反应的产物可确定“OH”或“X”的位置。,(3)由取代产物的种类可确定碳链结构。,(4)由加氢后碳架结构确定,或,的位置。,三,高分子化合物,1.高分子化合物的结构特点,高分子化合物通常结构并不复杂,往往由简单的结构单元重复连接而,成。如聚乙烯中:,单体链节 聚合度,聚乙烯的结构单元(或链节)为,。,n,表示每个高分子化合物中链节重复的次数,叫聚合度。,n,越大,相对,分子质量越大。,合成高分子的低分子化合物叫单体。如乙烯是聚乙烯的单体。,2.加聚反应和缩聚反应,(1)加聚反应,由不饱和的单体加成聚合生成高分子化合物的反应。,(2)缩聚反应,单体间相互作用生成高分子化合物,同时还生成小分子化合物(如水、,氨、卤化氢等)的聚合反应。,考点三,有机反应类型的判断,有机反应的反应类型,1.取代反应:有机物分子中的某些原子或,原子团,被其他原子或原,子团所代替的反应。,取代反应包括卤代、硝化、磺化、,水解,、酯化等反应类型。,2.加成反应:有机物分子中,不饱和键,两端的碳原子跟其他原子或,原子团直接结合生成新的物质的反应。,加成反应包括与H,2,、X,2,(卤素)、HX、HCN、H,2,O等的加成。,3.消去反应:有机物在一定条件下,从一个分子中脱去一个小分子(如H,2,O、HX、NH,3,等),生成不饱和化合物的反应(消去小分子)。,4.氧化反应:有机物得,氧,失,氢,的反应。,氧化反应包括:(1)烃和烃的衍生物的燃烧反应,(2)烯烃、炔烃、二烯,烃、苯的同系物、醇、醛等与酸性高锰酸钾溶液的反应,(3)醇氧化为,醛或酮的反应,(4)醛氧化为羧酸的反应等。,5.还原反应:有机物加氢去氧的反应。,6.加聚反应:通过,加成,反应聚合成高分子化合物的反应(加成聚,合)。主要为含,双键,的单体聚合。,7.缩聚反应:单体间通过缩合反应生成高分子化合物,同时生成,小分子,(H,2,O、NH,3,、HX等)的反应。,缩聚反应主要包括酚醛缩聚、醇酸缩聚、氨基酸缩聚等。,8.酯化反应(属于取代反应):酸(有机羧酸、无机含氧酸)与醇作用生成,酯和水的反应。,9.水解反应:有机物在一定条件下跟水作用生成两种或多种物质的反应。,水解反应包括卤代烃水解、酯水解、糖水解、蛋白质水解等。,10.裂化反应:在一定温度下,把相对分子质量大、沸点高的长链烃断裂,为相对分子质量小、沸点低的短链烃的反应。,11.酯的生成和水解及肽键的生成和水解,+,+,+,+,(虚线为断键处或成键处),方法,1,同分异构的种类及同分异构体的书写方法,一、同分异构的种类,1.碳链异构,因分子中碳原子的结合次序不同而引起的异构现象,如C,5,H,12,有3种同分,异构体,即正戊烷、异戊烷和新戊烷。,2.位置异构,因分子中取代基或官能团在碳链(或碳环)上的位置不同而引起的异构,现象,如正丙醇和异丙醇,邻二甲苯、间二甲苯与对二甲苯等都属于位,置异构。,方法技巧,3.官能团异构,分子中官能团不同而分属不同类物质的异构体。,常见的官能团异构,二、同分异构体的书写方法,1.烷烃:烷烃只存在碳链异构,书写时应注意要全而不重复,具体规则如,下:成直链,一条线;摘一碳,挂中间,往边移,不到端;摘二碳,成乙基;二甲,基,同、邻、间。,2.具有官能团的有机物,书写的一般顺序:碳链异构位置异构官能团,异构。,3.芳香族化合物:取代基在苯环上的相对位置具有邻、间、对3种。,三、同分异构体数目的判断方法,1.记忆法,记住常见物质的同分异构体数目,例如,(1)凡只含一个碳原子的分子均无同分异构体。甲烷、乙烷、新戊烷,(看作CH,4,的四甲基取代物)、2,2,3,3-四甲基丁烷(看作乙烷的六甲基取,代物)、苯、环己烷、C,2,H,4,等分子的一卤代物只有1种。,(2)丁烷、丁炔、丙基的同分异构体有2种。,(3)戊烷、丁烯、戊炔的同分异构体有3种。,(4)丁基、C,8,H,10,(芳香烃)的异构体有4种。,(5)己烷、C,7,H,8,O(含苯环)的同分异构体有5种。,(6)戊基、C,9,H,12,(芳香烃)的异构体有8种。,2.基元法,例如,二氯苯C,6,H,4,Cl,2,有3种同分异构体,四氯苯也有3种(将H替代Cl);又如,CH,4,的一氯代物只有1种,新戊烷C(CH,3,),4,的一氯代物也只有1种。,3.等效氢法,“等效氢”的判断是常用的判断同分异构体数目的一种重要方法,其原,则有三条:同一碳原子上的氢等效,同一碳原子的甲基上的氢等效,位于对称位置的碳原子上的氢等效。,四、同分异构体的常见题型及解法,对同分异构体的考查,题目类型多变。常见题型有:,(1)限定范围书写或补写同分异构体。解题时要看清所限范围,分析已,知的几个同分异构体的结构特点,对比联想找出规律补写,同时注意碳,的四价原则和对官能团存在位置的要求。,(2)判断是否是同分异构体。做此类题时要先看分子式是否相同,再看,结构是否不同。对于结构不同要从两个方面来考虑:一是原子或原子团,连接顺序;二是原子或原子团的空间位置。,(3)判断取代产物同分异构体的数目。其分析方法是分析有机物的结构,特点,确定不同位置的氢原子种数,再确定取代产物的同分异构体数目;,或者依据烃基的同分异构体数目进行判断。,例1,(2015课标,11,6分)分子式为C,5,H,10,O,2,并能与饱和NaHCO,3,溶液反,应放出气体的有机物有(不含立体异构)(),A.3种B.4种C.5种D.6种,解题导引,解析,能与NaHCO,3,反应放出气体说明该有机物为羧酸,其结构简式,可能为CH,3,CH,2,CH,2,CH,2,COOH、,、,、,共4种。,答案,B,方法,2,有机合成题的解题方法,解答有机合成题时,首先要正确判断合成的有机物属于哪一类有机物,带有何种官能团,然后结合所学过的知识或题给信息,寻找官能团的引入、转换、保护或消去的方法,尽快找出合成目标有机物的关键和突破点。,1.常见题型,(1)正向合成法:此法采用正向思维方法,从已知原料入手,找出合成所需,要的直接或间接的中间产物,逐步推向目标物质,其思维程序是:原料,中间产物产品。,(2)逆向合成法:此法采用逆向思维方法,从目标物质的组成、结构、性,质入手,找出合成所需的直接或间接的中间产物,逐步推向已知原料,其,思维程序是:产品中间产物原料。,(3)综合比较法:此法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,得出最佳合成路线。,2.常用方法,(1)官能团的引入,1)引入羟基(OH):烯烃与水加成,醛(酮)与氢气加成,卤代烃水,解,酯的水解等,其中最重要的是卤代烃水解。,2)引入卤原子(X):烃与X,2,取代,不饱和烃与HX或X,2,加成,醇与,HX取代等,其中最重要的是不饱和烃的加成。,3)引入双键:某些醇或卤代烃的消去引入,;醇的氧化引入,等。,(2)官能团的消除,1)通过加成消除不饱和键。,2)通过消去或氧化、酯化等消除羟基(OH)。,3)通过加成或氧化等消除醛基(CHO)。,(3)官能团间的衍变,根据合成需要(有时题目信息中会明示某些衍变途径),可进行有机物的,官能团衍变,以使中间物质向产物递进。常见的有三种方式:,1)利用官能团的衍生关系进行衍变,如伯醇,醛,羧酸。,2)通过某种化学途径使一个官能团变为两个,如CH,3,CH,2,OH,ClCH,2,CH,2,ClHOCH,2,CH,2,OH。,3)通过某种手段,改变官能团的位置。,(4)碳骨架的增减,1)增长:有机合成题中碳链的增长,一般会以信息形式给出,常见方式为,有机物与HCN反应,以及不饱和化合物间的加成、聚合等。,2)变短:如烃的裂化、裂解,某些烃(如苯的同系物、烯烃)的氧化,羧酸盐,脱羧等。,例2,(2015浙江理综,26,10分)化合物X是一种香料,可采用乙烯与甲苯,为主要原料,按下列路线合成:,已知:RX,ROH;RCHO+CH,3,COOR,RCH,CHCOOR,请回答:,(1)E中官能团的名称是,。,(2)B+DF的化学方程式,。,(3)X的结构简式,。,(4)对于化合物X,下列说法正确的是,。,A.能发生水解反应,B.不与浓硝酸发生取代反应,C.能使Br,2,/CCl,4,溶液褪色,D.能发生银镜反应,(5)下列化合物中属于F的同分异构体的是,。,A.,B.,C.CH,2,CHCH,CHCH,CHCH,CHCOOH,D.,解题导引,结合反应条件和已知,各物质结构简式,解析,由题中所给信息可得原合成路线为:,(4)X中含有酯基,可发生水解反应,A正确;含苯环,可与浓硝酸发生,取代反应,B错误;含碳碳双键,能使Br,2,/CCl,4,溶液褪色,C正确;不含醛基,不,能发生银镜反应,D错误。,(5)判断F的同分异构体有两种方法:一是根据F的分子式C,9,H,10,O,2,核对选,项;二是由F的不饱和度为5,碳原子数为9,氧原子数为2,快速判断。,答案,(1)醛基,(2)CH,3,COOH+,+H,2,O,(3),(4)AC(5)BC,