1、高中化学选修5第五章期末复习一点通 【本章重点】 1.掌握加聚反应和缩聚反应的原理。 2.掌握判断高聚物单体的方法。 3.掌握有机推断题的解答方法。 【考点归纳】 考点一 高分子的结构与性质 线型高分子 体型(网状)高分子 结构 分子中的原子以共价键相连,构成一条很长的卷曲状态的“链” 分子链与分子链之间还有许多共价键交联起来,形成三维空间的网状结构 溶解性 能缓慢溶解于适当溶剂 很难溶解,但往往有一定程度的胀大 性能 具有热塑性,无固定熔点 具有热固性,受热不熔化 特性 强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好 强度大、绝缘性好,有可塑性 常见物质 聚
2、乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶 酚醛树脂、硫化橡胶 1.高分子化合物 (1)高分子化合物:有许多小分子化合物以共价键结合成的、相对分子质量很高(通常为104~106)的一类化合物。也称聚合物或高聚物。 (2)单体:用来合成高分子化合物的小分子化合物。 (3)链节:组成高分子链的化学组成和结构均可以重复的最小单位。也可称为最小结构单元,是高分子长链中的一个环节。 (4)链节数:高分子链节的数目,也称重复结构单元数,以n表示。 2. 高分子化合物的分类 (1)按照高分子化合物的来源分类,可分为天然高分子化合物和合成高分子化合物。天然有机高分子化合物有淀粉、纤维素、蛋白质、天然
3、橡胶。 (2)按照高分子化合物分子链分类,可分为线型高分子、支链型高分子和体型高分子。 (3)按照高分子化合物受热时的不同行为分类,可分为热塑性高分子和热固性高分子。 (4)按照高分子化合物的工艺性质和使用分类,可分为塑料、橡胶、纤维、涂料、黏合剂和密封材料。 3. 加聚反应 (1)加聚反应是合成高分子化合物的基本反应之一,发生加聚反应的单体具有不饱和键(双键或三键)。 (2)高分子化合物由链节和聚合度共同构成。加聚产物的链节与对应单体组成相同。 (3)链节上只有碳原子的聚合物为加聚产物。 (4)加聚产物寻找单体的口诀为单键两两断,双键四个碳;单键变双键,双键变单键。 加聚
4、物 方法 单体 CH2===CH2 4.缩聚反应 (1)缩聚反应是合成高分子化合物的基本反应之一,发生缩聚反应的单体至少含有两个能相互发生反应的官能团。 (2)缩聚产物的链节与对应单体的组成不相同。 (3)链节上存在或结构的聚合物为缩聚产物。 (4)缩聚产物寻找单体的方法为将链节上的或分解,在上补充—OH形成—COOH,在—O—或—NH—上补充H,形成—OH或—NH2,即可得到对应单体。 ①产物中含有酚羟基结构,单体一般为酚和醛。 ②链节中含有以下结构:,其单体必为一种,去掉中括号和n即为单体。 ③链节中含有部分,将中C—O断开,去掉中括号
5、和n,左边加羟基,右边加氢,单体为羧酸和醇,如的单体为HOOC—COOH和HOCH2CH2OH。 ④链节中含有部分,将中C—N断开,去掉中括号和n,左边加羟基,右边加氢,单体为氨基酸,如的单体为H2NCH2COOH和。 【考点练习】 1.下列单体中,在一定条件下能发生加聚反应生成的是() C.CH3CH===CH2和CH2===CH2 D.CH3CH===CH2 解析:根据高聚物分子的链节,采用箭头法解题,如图所示,可得其单体为CH3CH===CH2和CH2===CH2。答案:C 2. 下列单体能在一定条件下发生加聚反应生成的是() A.丙烯 B.2甲基1,3丁
6、二烯 C.乙烯和丙烯 D.2甲基2丁烯 解析:根据链节上的碳原子数目和键的类型可判断其单体是二烯烃。答案:B 3.下面是一种线型高分子的一部分: 由此分析,这种高分子化合物的单体至少有__种,它们的结构简式为______,__________。合成该高分子化合物的反应类型是________。 解析:从高分子化合物的长链结构中可以看出多次出现酯结构的结构单元,所以这种高分子化合物是由酸与醇缩聚而成的聚酯。据长链可以得知结合处为,则断裂处亦为,断裂后部分加羟基,其余部分加氢,从左到右得出的结构依次为: 其中③和⑤结构相同,则合成这种高分子化合物的单体至少有5种,即①②
7、③④⑥。 答案:5 缩聚反应 4.已知涤纶树脂的结构简式为,它是由_____和____ (填单体的结构简式)通过________反应制得的,反应的化学方程式为________。 解析:由高聚物的结构片段分析,此高聚物属于聚酯,因而属于酯化型缩聚反应。联想酯化反应的特征即可推出酸和醇的结构片段:,再连接上—OH或—H即得到单体的结构简式。 答案:HOCH2CH2OH 缩合聚合 5.功能高分子P的合成路线如下: (1)A的分子式是C7H8,其结构简式是______________。 (2)试剂a是____________________。 (3)反应③的化学方程式:__
8、 (4)E的分子式是C6H10O2。E中含有的官能团:__________________________。 (5)反应④的反应类型是____________。 (6)反应⑤的化学方程式:__________________________。 解析:(1)由已知信息①A可作为水果催熟剂可知其为乙烯。(2)结合A为乙烯和目标产物为可知B为CH3CH2OH。(3)由已知信息②结合目标产物可知C为,再由已知信息③可知该物质与Cl2在光照的条件下反应生成。(4)由F生成G的条件“①银氨溶液、②H+”可知F中含
9、有醛基,结合目标产物可知F为,逆推E为生成为取代(水解)反应,反应条件(试剂)为NaOH的水溶液。(5)由题目要求可知该同分异构体中含有醛基、羧基和酚羟基,醛基和羧基处于邻位时,羟基的位置有4种;醛基和羧基处于间位时,羟基的位置有4种;醛基和羧基处于对位时,羟基的位置有2种。故符合题目要求的同分异构体为10种。这10种同分异构体中,每种中6个氢原子环境均不同,即不同环境的氢原子均为6种。 答案:(1)乙烯 (2)CH3CH2OH(4)NaOH的水溶液 取代(水解)反应 (5)10 相同 6.有机物F是一种重要的有机中间体,下图为由A制备F的反应过程: 已知:1,3丁二烯能与具有双键
10、的化合物进行1,4加成反应生成环状化合物,这类反应称为双烯合成,例如: ,回答下列问题: (1)在A→B的反应方程式中,A和B的物质的量之比是________。 (2)基本反应类型:B→C为________;D→E为________。 (3)D中所含官能团的名称为_________________________________________。 (4)E与足量的H2在镍的催化下反应的化学方程式是____________________。 (5)若F的其中一种同分异构体能与FeCl3溶液发生显色反应,且核磁共振氢谱上有4个峰,其面积之比为9∶2∶2∶1,则该同分异构体的结构简式是__
11、 (6)写出以乙烯和1,3丁二烯为原料,经3步合成1,2环己二醇的流程图。 解析:(1)根据已知信息双烯合成原理,可知A―→B的化学方程式为:,其中A和B的物质的量之比为2∶1。(2)由B、C两物质的结构可知,B→C是B中环上的双键断裂形成了一个C、O环状结构,故该反应类型为加成反应也为氧化反应,D到E为氧化反应。(3)根据D的结构简式,可知D中含有2个醇—OH和一个C===C。(4)E中的碳碳双键,羰基和醛基在镍的催化作用下都可以和H2发生加成反应,其反应的化学方程式为:。(5)能与FeCl3溶液发生显色反应,说明结构中含有酚羟基,核磁共振氢谱有4个峰
12、其面积比为9∶2∶2∶1。说明该同分异构体分子中有4种氢原子,且其个数比为9∶2∶2∶1,由此可知该同分异构体具有较大的对称性,故其结构简式为。 答案:(1)2∶1(2)加成反应(或氧化反应) 氧化反应(3)羟基、碳碳双键(4) (5)(6) 考点二 有机框图推断 1. 利用性质与结构巧解推断题 性质 结构 代表物质 酸性 含有—COOH、酚羟基 乙酸、苯酚 水解反应 含有—X、—COOR、的物质及二糖、多糖;其中在酸性及碱性溶液中均能水解的物质含有酯基或肽键 CH3CH2Cl、乙酸乙酯 使溴水褪色 含有或—C≡C—或—CHO或是酚类物质 CH2===CH2
13、 使溴的CCl4溶液褪色 或—C≡C— CH≡CH 使酸性高锰酸钾溶液褪色 含有—OH、—CHO、或—C≡C—及苯环上含有侧链的物质 CH3CHO 与FeCl3溶液作用显紫色 含有酚羟基 苯酚 与银氨溶液反应产生银镜或与新制Cu(OH)2悬浊液反应产生砖红色沉淀 含有—CHO 乙醛 与钠反应放出H2 含有—OH或—COOH 乙醇、乙酸 与Na2CO3或NaHCO3反应放出CO2 含有—COOH 乙酸 2.利用新信息破解推断题 (1)读信息:题目给出教材以外的化学反应原理,需要审题时阅读新信息,即读懂新信息。 (2)挖信息:在阅读的基础上,分析新信息所给的
14、化学反应方程式中,反应条件、反应物断裂化学键类型及产物形成化学键类型、有机反应类型等,掌握反应的实质,并在实际解题中做到灵活运用。 (3)用信息:在上述两步的基础上,利用有机反应原理解决题目设置的问题,这一步是关键。一般题目给出的“新信息”都会用到,根据框图中的“条件”提示,判断需要用哪些新信息。 3. 利用准确答题的破解推断题 (1)获取有效信息:题干中、转化关系图中有关物质的组成、结构、转化路径均是解决问题必不可少的信息,在审题阶段必须弄清楚。 (2)确定官能团的变化:Ⅱ卷有机题一般会给出产物、反应物或某些中间产物的结构等,在解题过程中应抓住这些信息,对比物质转化中官能团的种类变化
15、位置变化等,掌握其反应实质。 (3)答题规范表述:按照题目要求的方式将分析结果表达出来,力求避免书写官能团名称时出现错别字、书写物质结构简式时出现碳原子成键数目不为4等情况,确保答题正确。 【考点练习】 1.有机化合物X、Y、A、B、C、D、E、F、G之间的转化关系如下图。 已知以下信息:①RCHOR—R—②RCOOHR—RCOOR'(R、R'代表烃基)③X在催化剂作用下可与H2反应生成化合物Y。④化合物F的核磁共振氢谱图中只有一个吸收峰。 (1) X中含氧官能团的名称是,X与HCN反应生成A的反应类型是。 (2) 酯类化合物B的分子式是C15H14O3,其结构简式是。
16、 (3) X发生银镜反应的化学方程式是。 (4) G在NaOH溶液中发生水解反应的化学方程式是。 (5)的同分异构体中:①能发生水解反应;②能发生银镜反应;③能与氯化铁溶液发生显色反应;④含氧官能团处在对位。满足上述条件的同分异构体共有种(不考虑立体异构)。写出核磁共振氢谱图中有五个吸收峰的同分异构体的结构简式:。 (6) 写出以C2H5OH为原料合成乳酸()的路线(其他无机试剂任选)。(合成路线常用的表示方式:AB……目标产物) 答案:(1) 醛基 加成反应(2) (3)CHO+2Ag(NH3)2OHCOONH4+3NH3+2Ag↓+H2O (4)—CH3+2NaOH+
17、H2O (5) 3 (6)CH3—CH2—OHCH3—CHO 2.乙烯是一种重要的化工原料,以乙烯为原料衍生出部分化工产品的反应如下(部分反应条件已略去): 请回答下列问题: (1)A的化学名称是________________________________________________; (2)B和A反应生成C的化学方程式为______________,该反应的类型为_______________;(3)D的结构简式为_________________________________________________; (4)F的结构简式为______________
18、 (5)D的同分异构体的结构简式为_____________________________________。 解析:根据典型有机物之间的转化关系可推知A是CH3CH2OH,B是CH3COOH,C是CH3COOCH2CH3。分子式为C2H4O的有机物比相应的饱和醇少2个氢原子,其分子结构中可能含1个双键也可能含1个环,其可能的结构为CH2=CHOH(极不稳定)、CH3CHO和,由D(C2H4O)+H2O→C2H6O2,该反应为加成反应,乙醛不能和水加成,所以D必定为,它和水加成生成乙二醇(HOCH2CH2OH),乙二醇
19、分子和2分子乙酸发生酯化反应生成二乙酸乙二酯(CH3COOCH2CH2OOCCH3)。 答案:(1)乙醇 (2)CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O 酯化反应(或取代反应)(3) (4)CH3COOCH2CH2OOCCH3(5)CH3CHO或CH2=CHOH 3. 敌草胺是一种除草剂。它的合成路线如下: 回答下列问题: (1) 在空气中久置,A由无色转变为棕色,其原因是____________________________。 (2)C分子中有2个含氧官能团,分别为________和__________(填官能团名称)。 (3)写出同时满足下列条
20、件的C的一种同分异构体的结构简式: __________。 ①能与金属钠反应放出H2;②是萘()的衍生物,且取代基都在同一个苯环上;③可发生水解反应,其中一种水解产物能发生银镜反应,另一种水解产物分子中有5种不同化学环境的氢。 (4)若C不经提纯,产物敌草胺中将混有少量副产物E(分子式为:C23H18O3),E是一种酯。E的结构简式为_______________________________________________。 (5)已知:RCH2COOHPCl3,写出以苯酚和乙醇为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:H2C===CH2CH3CH2Br
21、NaOH溶液CH3CH2OH 解析:(1)酚类物质易被空气中的氧气氧化,生成棕色物质。(2)C分子内的含氧官能团为羧基和醚键。(3)C的该种同分异构体应含有、甲酸酯基、羟基,水解产物有对称结构:(或)。(4) 与反应生成副产物E:。(5)观察目标产物:,可知合成的关键是用苯酚制备出,然后再与乙醇反应。由信息:RCH2COOHPCl3,可利用乙酸来制取ClCH2COOH,再将苯酚与氢氧化钠反应生成苯酚钠,苯酚钠与ClCH2COOH反应生成,然后再与乙醇发生酯化反应可得 。 答案:(1)A被空气中的O2氧化 (2)羧基 醚键(3) (或)(4) (5)CH3CH2OHO2CH3CHOO2CH
22、3COOHPCl3ClCH2COOH, 4.某芳香族化合物A的分子中含有C、H、O、N四种元素,现以苯为原料合成A,并最终制得F(一种染料中间体),转化关系如下(一些非主要产物已略去): Cl2CH3Cl浓H2SO4试剂ⅠE试剂ⅡF() 已知:Ⅰ.R—Cl+2Na+Cl—R1―→R—R1+2NaCl(R、R1为烃基) Ⅱ. Fe/HCl(aq)苯胺(弱碱性,易被氧化) (1)写出A的结构简式:__________________________________________________。 (2)下列有关说法中正确的是________(填序号)。 ①由苯制M、由N制A、由
23、B制D的反应都是取代反应 ②E分子中的所有原子在同一平面上 ③试剂Ⅰ是酸性高锰酸钾溶液,试剂Ⅱ是Fe/HCl(aq) ④试剂Ⅰ和试剂Ⅱ可以对调 ⑤F具有两性 (3)写出由B制D的化学方程式:________________________________________________。 (4)写出同时满足下列要求的D的同分异构体的结构简式:_________________________。 ①属于芳香族化合物,分子中有两个互为对位的取代基,其中一个取代基是硝基;②分子中含有结构;③1 mol该有机物与NaOH溶液完全反应,能够消耗2 mol NaOH。 (5)F的水解反应如
24、下:H2O+,化合物H在一定条件下经缩聚反应可制得高分子纤维,广泛用于通讯、导弹、航空等领域。请写出该缩聚反应的化学方程式:________________________________。 解析:(1)由已知信息可推出M为氯苯、N为甲苯,由N制A的目的是在N中引入硝基,再结合F的结构可推知A中的硝基在甲基的对位,由此可写出A的结构简式。(2)根据B→D→F的转化关系及F的结构简式知E为CH3OH,CH3OH中碳原子形成的化学键全部是单键,故它不是平面形分子;如果试剂Ⅰ和试剂Ⅱ对调,即先把硝基还原成氨基,再将甲基氧化成羧基,根据题中信息知苯胺易被氧化,因此在氧化甲基的过程中氨基也会被氧化,所
25、以试剂Ⅰ和试剂Ⅱ不能对调;F中含有氨基和酯基,其中氨基显碱性。(3)由B到D发生的是酯化反应。(4)根据1 mol该有机物与NaOH溶液完全反应时能够消耗2 mol NaOH知D的这种同分异构体中含有酚酯基。(5)F发生水解反应生成H()和E(CH3OH)。 答案:(1) (2)①③(3) +CH3OH浓H2SO4 +H2O 5.对羟基苯甲酸甲酯(),又叫尼泊金甲酯,主要用作有机合成、食品、化妆品、医药的杀菌防腐剂,也用作于饲料防腐剂。某课题组提出了如下合成路线: (1)尼泊金乙酯的分子式是________。 (2)反应Ⅰ的反应类型是____________;反应Ⅱ的反应类型
26、是____________。 (3)写出结构简式:A________________、B___________________。 (4)写出反应Ⅲ的化学方程式。 (5)尼泊金乙酯有多种同分异构体,写出同时符合下列条件的同分异构体的结构简式。①属于酚类②苯环上有两个互为对位的取代基③能发生水解反应,也可以发生银镜反应 高中化学选修5第五章期末复习一点通 【本章重点】 1.掌握加聚反应和缩聚反应的原理。 2.掌握判断高聚物单体的方法。 3.掌握有机推断题的解答方法。 【考点归纳】 考点一 高分子的结构与性质 线型高分子 体型(网状)高分子 结构
27、分子中的原子以共价键相连,构成一条很长的卷曲状态的“链” 分子链与分子链之间还有许多共价键交联起来,形成三维空间的网状结构 溶解性 能缓慢溶解于适当溶剂 很难溶解,但往往有一定程度的胀大 性能 具有热塑性,无固定熔点 具有热固性,受热不熔化 特性 强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好 强度大、绝缘性好,有可塑性 常见物质 聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶 酚醛树脂、硫化橡胶 1.高分子化合物 (1)高分子化合物:有许多小分子化合物以共价键结合成的、相对分子质量很高(通常为104~106)的一类化合物。也称聚合物或高聚物。 (2)单体:用来合成高分子化合物的小分
28、子化合物。 (3)链节:组成高分子链的化学组成和结构均可以重复的最小单位。也可称为最小结构单元,是高分子长链中的一个环节。 (4)链节数:高分子链节的数目,也称重复结构单元数,以n表示。 2. 高分子化合物的分类 (1)按照高分子化合物的来源分类,可分为天然高分子化合物和合成高分子化合物。天然有机高分子化合物有淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶。 (2)按照高分子化合物分子链分类,可分为线型高分子、支链型高分子和体型高分子。 (3)按照高分子化合物受热时的不同行为分类,可分为热塑性高分子和热固性高分子。 (4)按照高分子化合物的工艺性质和使用分类,可分为塑料、橡胶、纤维、涂料、黏合剂
29、和密封材料。 3. 加聚反应 (1)加聚反应是合成高分子化合物的基本反应之一,发生加聚反应的单体具有不饱和键(双键或三键)。 (2)高分子化合物由链节和聚合度共同构成。加聚产物的链节与对应单体组成相同。 (3)链节上只有碳原子的聚合物为加聚产物。 (4)加聚产物寻找单体的口诀为单键两两断,双键四个碳;单键变双键,双键变单键。 加聚物 方法 单体 CH2===CH2 4.缩聚反应 (1)缩聚反应是合成高分子化合物的基本反应之一,发生缩聚反应的单体至少含有两个能相互发生反应的官能团。 (2)缩聚产物的链节与对应单体的组成不相同。 (3)链
30、节上存在或结构的聚合物为缩聚产物。 (4)缩聚产物寻找单体的方法为将链节上的或分解,在上补充—OH形成—COOH,在—O—或—NH—上补充H,形成—OH或—NH2,即可得到对应单体。 ①产物中含有酚羟基结构,单体一般为酚和醛。 ②链节中含有以下结构:,其单体必为一种,去掉中括号和n即为单体。 ③链节中含有部分,将中C—O断开,去掉中括号和n,左边加羟基,右边加氢,单体为羧酸和醇,如的单体为HOOC—COOH和HOCH2CH2OH。 ④链节中含有部分,将中C—N断开,去掉中括号和n,左边加羟基,右边加氢,单体为氨基酸,如的单体为H2NCH2COOH和。 【考点练习】 1.下列单体中
31、在一定条件下能发生加聚反应生成的是() C.CH3CH===CH2和CH2===CH2 D.CH3CH===CH2 解析:根据高聚物分子的链节,采用箭头法解题,如图所示,可得其单体为CH3CH===CH2和CH2===CH2。答案:C 2. 下列单体能在一定条件下发生加聚反应生成的是() A.丙烯 B.2甲基1,3丁二烯 C.乙烯和丙烯 D.2甲基2丁烯 解析:根据链节上的碳原子数目和键的类型可判断其单体是二烯烃。答案:B 3.下面是一种线型高分子的一部分: 由此分析,这种高分子化合物的单体至少有__种,它们的结构简式为______,_____
32、合成该高分子化合物的反应类型是________。 解析:从高分子化合物的长链结构中可以看出多次出现酯结构的结构单元,所以这种高分子化合物是由酸与醇缩聚而成的聚酯。据长链可以得知结合处为,则断裂处亦为,断裂后部分加羟基,其余部分加氢,从左到右得出的结构依次为: 其中③和⑤结构相同,则合成这种高分子化合物的单体至少有5种,即①②③④⑥。 答案:5 缩聚反应 4.已知涤纶树脂的结构简式为,它是由_____和____ (填单体的结构简式)通过________反应制得的,反应的化学方程式为________。 解析:由高聚物的结构片段分析,此高聚物属于聚酯,因而属于酯化型缩聚反应
33、联想酯化反应的特征即可推出酸和醇的结构片段:,再连接上—OH或—H即得到单体的结构简式。 答案:HOCH2CH2OH 缩合聚合 5.功能高分子P的合成路线如下: (1)A的分子式是C7H8,其结构简式是______________。 (2)试剂a是____________________。 (3)反应③的化学方程式:____________________________________________。 (4)E的分子式是C6H10O2。E中含有的官能团:__________________________。 (5)反应④的反应类型是____________。
34、6)反应⑤的化学方程式:__________________________。 解析:(1)由已知信息①A可作为水果催熟剂可知其为乙烯。(2)结合A为乙烯和目标产物为可知B为CH3CH2OH。(3)由已知信息②结合目标产物可知C为,再由已知信息③可知该物质与Cl2在光照的条件下反应生成。(4)由F生成G的条件“①银氨溶液、②H+”可知F中含有醛基,结合目标产物可知F为,逆推E为生成为取代(水解)反应,反应条件(试剂)为NaOH的水溶液。(5)由题目要求可知该同分异构体中含有醛基、羧基和酚羟基,醛基和羧基处于邻位时,羟基的位置有4种;醛基和羧基处于间位时,羟基的位置有4种;醛基和羧基处于对位
35、时,羟基的位置有2种。故符合题目要求的同分异构体为10种。这10种同分异构体中,每种中6个氢原子环境均不同,即不同环境的氢原子均为6种。 答案:(1)乙烯 (2)CH3CH2OH(4)NaOH的水溶液 取代(水解)反应 (5)10 相同 6.有机物F是一种重要的有机中间体,下图为由A制备F的反应过程: 已知:1,3丁二烯能与具有双键的化合物进行1,4加成反应生成环状化合物,这类反应称为双烯合成,例如: ,回答下列问题: (1)在A→B的反应方程式中,A和B的物质的量之比是________。 (2)基本反应类型:B→C为________;D→E为________。 (3)D中所
36、含官能团的名称为_________________________________________。 (4)E与足量的H2在镍的催化下反应的化学方程式是____________________。 (5)若F的其中一种同分异构体能与FeCl3溶液发生显色反应,且核磁共振氢谱上有4个峰,其面积之比为9∶2∶2∶1,则该同分异构体的结构简式是_________________。 (6)写出以乙烯和1,3丁二烯为原料,经3步合成1,2环己二醇的流程图。 解析:(1)根据已知信息双烯合成原理,可知A―→B的化学方程式为:,其中A和B的物质的量之比为2∶1。(2)由B、C两物质的结构可知,B→
37、C是B中环上的双键断裂形成了一个C、O环状结构,故该反应类型为加成反应也为氧化反应,D到E为氧化反应。(3)根据D的结构简式,可知D中含有2个醇—OH和一个C===C。(4)E中的碳碳双键,羰基和醛基在镍的催化作用下都可以和H2发生加成反应,其反应的化学方程式为:。(5)能与FeCl3溶液发生显色反应,说明结构中含有酚羟基,核磁共振氢谱有4个峰,其面积比为9∶2∶2∶1。说明该同分异构体分子中有4种氢原子,且其个数比为9∶2∶2∶1,由此可知该同分异构体具有较大的对称性,故其结构简式为。 答案:(1)2∶1(2)加成反应(或氧化反应) 氧化反应(3)羟基、碳碳双键(4) (5)(6) 考
38、点二 有机框图推断 1. 利用性质与结构巧解推断题 性质 结构 代表物质 酸性 含有—COOH、酚羟基 乙酸、苯酚 水解反应 含有—X、—COOR、的物质及二糖、多糖;其中在酸性及碱性溶液中均能水解的物质含有酯基或肽键 CH3CH2Cl、乙酸乙酯 使溴水褪色 含有或—C≡C—或—CHO或是酚类物质 CH2===CH2 使溴的CCl4溶液褪色 或—C≡C— CH≡CH 使酸性高锰酸钾溶液褪色 含有—OH、—CHO、或—C≡C—及苯环上含有侧链的物质 CH3CHO 与FeCl3溶液作用显紫色 含有酚羟基 苯酚 与银氨溶液反应产生银镜或与新制Cu(OH)
39、2悬浊液反应产生砖红色沉淀 含有—CHO 乙醛 与钠反应放出H2 含有—OH或—COOH 乙醇、乙酸 与Na2CO3或NaHCO3反应放出CO2 含有—COOH 乙酸 2.利用新信息破解推断题 (1)读信息:题目给出教材以外的化学反应原理,需要审题时阅读新信息,即读懂新信息。 (2)挖信息:在阅读的基础上,分析新信息所给的化学反应方程式中,反应条件、反应物断裂化学键类型及产物形成化学键类型、有机反应类型等,掌握反应的实质,并在实际解题中做到灵活运用。 (3)用信息:在上述两步的基础上,利用有机反应原理解决题目设置的问题,这一步是关键。一般题目给出的“新信息”都会用到,根
40、据框图中的“条件”提示,判断需要用哪些新信息。 3. 利用准确答题的破解推断题 (1)获取有效信息:题干中、转化关系图中有关物质的组成、结构、转化路径均是解决问题必不可少的信息,在审题阶段必须弄清楚。 (2)确定官能团的变化:Ⅱ卷有机题一般会给出产物、反应物或某些中间产物的结构等,在解题过程中应抓住这些信息,对比物质转化中官能团的种类变化、位置变化等,掌握其反应实质。 (3)答题规范表述:按照题目要求的方式将分析结果表达出来,力求避免书写官能团名称时出现错别字、书写物质结构简式时出现碳原子成键数目不为4等情况,确保答题正确。 【考点练习】 1.有机化合物X、Y、A、B、C、D、E、
41、F、G之间的转化关系如下图。 已知以下信息:①RCHOR—R—②RCOOHR—RCOOR'(R、R'代表烃基)③X在催化剂作用下可与H2反应生成化合物Y。④化合物F的核磁共振氢谱图中只有一个吸收峰。 (1) X中含氧官能团的名称是,X与HCN反应生成A的反应类型是。 (2) 酯类化合物B的分子式是C15H14O3,其结构简式是。 (3) X发生银镜反应的化学方程式是。 (4) G在NaOH溶液中发生水解反应的化学方程式是。 (5)的同分异构体中:①能发生水解反应;②能发生银镜反应;③能与氯化铁溶液发生显色反应;④含氧官能团处在对位。满足上述条件的同分异构体共有种(不考虑
42、立体异构)。写出核磁共振氢谱图中有五个吸收峰的同分异构体的结构简式:。 (6) 写出以C2H5OH为原料合成乳酸()的路线(其他无机试剂任选)。(合成路线常用的表示方式:AB……目标产物) 答案:(1) 醛基 加成反应(2) (3)CHO+2Ag(NH3)2OHCOONH4+3NH3+2Ag↓+H2O (4)—CH3+2NaOH++H2O (5) 3 (6)CH3—CH2—OHCH3—CHO 2.乙烯是一种重要的化工原料,以乙烯为原料衍生出部分化工产品的反应如下(部分反应条件已略去): 请回答下列问题: (1)A的化学名称是____________________
43、 (2)B和A反应生成C的化学方程式为______________,该反应的类型为_______________;(3)D的结构简式为_________________________________________________; (4)F的结构简式为_________________________________________________; (5)D的同分异构体的结构简式为_____________________________________。 解析:根据典型有机物之间的转化关系可推知A是CH3CH2OH,B是
44、CH3COOH,C是CH3COOCH2CH3。分子式为C2H4O的有机物比相应的饱和醇少2个氢原子,其分子结构中可能含1个双键也可能含1个环,其可能的结构为CH2=CHOH(极不稳定)、CH3CHO和,由D(C2H4O)+H2O→C2H6O2,该反应为加成反应,乙醛不能和水加成,所以D必定为,它和水加成生成乙二醇(HOCH2CH2OH),乙二醇分子和2分子乙酸发生酯化反应生成二乙酸乙二酯(CH3COOCH2CH2OOCCH3)。 答案:(1)乙醇 (2)CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O 酯化反应(或取代反应)(3) (4)CH3COOCH2CH2OOCCH
45、3(5)CH3CHO或CH2=CHOH 3. 敌草胺是一种除草剂。它的合成路线如下: 回答下列问题: (1) 在空气中久置,A由无色转变为棕色,其原因是____________________________。 (2)C分子中有2个含氧官能团,分别为________和__________(填官能团名称)。 (3)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式: __________。 ①能与金属钠反应放出H2;②是萘()的衍生物,且取代基都在同一个苯环上;③可发生水解反应,其中一种水解产物能发生银镜反应,另一种水解产物分子中有5种不同化学环境的氢。 (4)若C不经提纯,产
46、物敌草胺中将混有少量副产物E(分子式为:C23H18O3),E是一种酯。E的结构简式为_______________________________________________。 (5)已知:RCH2COOHPCl3,写出以苯酚和乙醇为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:H2C===CH2CH3CH2Br NaOH溶液CH3CH2OH 解析:(1)酚类物质易被空气中的氧气氧化,生成棕色物质。(2)C分子内的含氧官能团为羧基和醚键。(3)C的该种同分异构体应含有、甲酸酯基、羟基,水解产物有对称结构:(或)。(4) 与反应生成副产物E:。(5)观察目标产物:
47、可知合成的关键是用苯酚制备出,然后再与乙醇反应。由信息:RCH2COOHPCl3,可利用乙酸来制取ClCH2COOH,再将苯酚与氢氧化钠反应生成苯酚钠,苯酚钠与ClCH2COOH反应生成,然后再与乙醇发生酯化反应可得 。 答案:(1)A被空气中的O2氧化 (2)羧基 醚键(3) (或)(4) (5)CH3CH2OHO2CH3CHOO2CH3COOHPCl3ClCH2COOH, 4.某芳香族化合物A的分子中含有C、H、O、N四种元素,现以苯为原料合成A,并最终制得F(一种染料中间体),转化关系如下(一些非主要产物已略去): Cl2CH3Cl浓H2SO4试剂ⅠE试剂ⅡF() 已知:
48、Ⅰ.R—Cl+2Na+Cl—R1―→R—R1+2NaCl(R、R1为烃基) Ⅱ. Fe/HCl(aq)苯胺(弱碱性,易被氧化) (1)写出A的结构简式:__________________________________________________。 (2)下列有关说法中正确的是________(填序号)。 ①由苯制M、由N制A、由B制D的反应都是取代反应 ②E分子中的所有原子在同一平面上 ③试剂Ⅰ是酸性高锰酸钾溶液,试剂Ⅱ是Fe/HCl(aq) ④试剂Ⅰ和试剂Ⅱ可以对调 ⑤F具有两性 (3)写出由B制D的化学方程式:___________________________
49、 (4)写出同时满足下列要求的D的同分异构体的结构简式:_________________________。 ①属于芳香族化合物,分子中有两个互为对位的取代基,其中一个取代基是硝基;②分子中含有结构;③1 mol该有机物与NaOH溶液完全反应,能够消耗2 mol NaOH。 (5)F的水解反应如下:H2O+,化合物H在一定条件下经缩聚反应可制得高分子纤维,广泛用于通讯、导弹、航空等领域。请写出该缩聚反应的化学方程式:________________________________。 解析:(1)由已知信息可推出M为氯苯、N为甲苯,由N制A的目
50、的是在N中引入硝基,再结合F的结构可推知A中的硝基在甲基的对位,由此可写出A的结构简式。(2)根据B→D→F的转化关系及F的结构简式知E为CH3OH,CH3OH中碳原子形成的化学键全部是单键,故它不是平面形分子;如果试剂Ⅰ和试剂Ⅱ对调,即先把硝基还原成氨基,再将甲基氧化成羧基,根据题中信息知苯胺易被氧化,因此在氧化甲基的过程中氨基也会被氧化,所以试剂Ⅰ和试剂Ⅱ不能对调;F中含有氨基和酯基,其中氨基显碱性。(3)由B到D发生的是酯化反应。(4)根据1 mol该有机物与NaOH溶液完全反应时能够消耗2 mol NaOH知D的这种同分异构体中含有酚酯基。(5)F发生水解反应生成H()和E(CH3OH
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