课件43张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引121.碳骨架的构建
(1)碳链的增长
①卤代烃的取代反应
a.溴乙烷与氰化钠反应,得到的产物在酸性条件下水解
CH3CH2Br+NaCN CH3CH2CN+NaBr(取代反应)
CH3CH2CN CH3CH2COOH
b.溴乙烷与炔钠反应
2CH3C≡CH+2Na 2CH3C≡CNa+H2↑
CH3CH2Br+CH3C≡Can CH3CH2C≡CCH3+NaBr目标导航预习导引12目标导航预习导引1(2)碳链的减短
①烯烃、炔烃的氧化反应②苯的同系物被酸性高锰酸钾溶液氧化 ③羧酸、羧酸盐脱去分子中的羧基的反应CH3COONa+NaOH CH4↑+Na2CO32目标导航预习导引1(3)成环反应
①二元醇成环 HO—CH2CH2—OH +H2O
②二元羧酸成环 ③羟基酸分子内酯化 2目标导航预习导引1(4)开环反应
①环酯水解②环烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化 2目标导航预习导引1预习交流1
写出由乙炔和溴乙烷合成1-丁炔的化学方程式(无机试剂任选)。
提示:2CH≡CH+2Na 2CH≡CNa+H2↑
CH3CH2Br+HC≡Can CH3CH2C≡CH+NaBr2目标导航预习导引2.官能团的引入
(1)在碳链上引入卤原子的途径
①加成反应
a.烯烃的加成反应b.炔烃的加成反应 12目标导航预习导引②取代反应
a.烷烃的取代反应b.苯及其同系物的卤代反应 c.醇与氢卤酸的取代反应 d.烯烃中α—H的卤代反应 e.羧酸中α—H的卤代反应 12目标导航预习导引(2)在碳链上引入羟基的途径
①加成反应
a.烯烃与水加成反应b.醛、酮与H2加成反应 c.醛、酮与氢氰酸加成反应 d.羟醛缩合反应 12目标导航预习导引②水解反应
a.卤代烃的水解反应 b.酯的水解反应 ③酚钠盐的水溶液中通入CO2或加入强酸 (3)在碳链上引入碳碳双键的途径
①炔烃的加成反应 12目标导航预习导引②消去反应
a.醇的消去反应b.卤代烃的消去反应 (4)在碳链上引入醛基的途径
醇的氧化反应(5)在碳链上引入羧基的途径
①水解反应
a.酯的水解反应12目标导航预习导引b.蛋白质或多肽水解 d.氰化物的酸性水解 ②氧化反应
a.醛的氧化反应b.烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化 12目标导航预习导引c.苯的同系物被酸性高锰酸钾溶液氧化 12目标导航预习导引预习交流2
观察下面由2-丙醇制备丙三醇的有机合成线路设计,分析官能团是怎样转变的。提示:官能团依次通过发生①消去反应消去—OH生成 ,然后通过②取代反应引入—Cl,再通过③加成反应在 上加上—Cl,最后通过④水解(取代)生成3个—OH。12问题导学即时检测一二一、卤代烃性质及应用的探究
活动与探究
1.对比卤代烃的取代反应和消去反应,完成下表内容问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二2.写出下列转化中化学反应的类型
?
?
?
?
答案:问题导学即时检测一二3.卤代烃在有机合成中,除了在官能团的转化方面占有重要的地位外,在增长碳链这一方面也有重要作用。例如卤代烃可以与炔钠、氰化钠等物质发生取代反应使卤代烃的碳骨架增长。以溴乙烷为例,选择合适的反应物,写出增长碳链的化学方程式。
答案:
CH3CH2Br+NaCN CH3CH2CN+NaBr
CH3CH2Br+CH3C≡Can CH3CH2C≡CCH3+NaBr(合理即可)问题导学即时检测一二解析:将原料与产品对比,可知:①原料分子中多了1个Cl;②原料分子中含—
COOH,而产品分子中含环酯结构。应用“逆推法”知产品由 (中间产物)发生分子内酯化反应而得到,再将此结构与原料对比知,应该把原料分子中的Cl转移到末端碳原子上(官能团转移),再进行水解即可得到中间产物。问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二迁移训练1已知:(1)某些酯在一定条件下可以形成烯酸酯。由烯烃合成有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)过程的化学反应如下所示:把下列各步变化中指定有机物分子的结构简式填入横线上:
A ;B ;C ;D ;E 。?问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二(1)卤代烃在氢氧化钠的水溶液中发生的是水解反应,属于取代反应;在氢氧化钠的醇溶液中发生的是消去反应。
(2)不是所有的卤代烃都能发生消去反应,只有存在β-H(即与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子)的卤代烃才能发生消去反应生成烯烃。问题导学即时检测一二二、有机合成中常见官能团转化的探究
活动与探究
官能团的引入和转化是有机合成的关键之一,烯烃和芳香烃是有机合成的重要原料,试从乙烯、苯、甲苯为例分析有机化合物中官能团的转化。
1.(1)使 变为 ,应使用何种试剂?反应条件是什么?
(2)使 变为 应在何种条件下进行?问题导学即时检测一二答案:(1)在烷烃中引入卤素原子,应在光照条件下进行, 与Cl2在
光照条件下可以实现 的转化。
(2)在苯环上引入卤素原子,应用芳香烃和纯卤素单质在铁催化下进行。
故 与Cl2在Fe催化下,可以实现题目中的转化。问题导学即时检测一二2.使CH3CHO转化为CH3COOH可以利用哪些试剂?
答案:CH3CHO CH3COOH是氧化反应,应加入氧化剂,如O2、酸性KMnO4溶液、溴水、银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液等均可。3.下图是乙烯为起始物的官能团间的转化关系图,试将图填写完整。问题导学即时检测一二4.芳烃上官能团间的转化 问题导学即时检测一二迁移与应用
例2以乙烯和甲苯为主要原料设计合成苯甲酸乙二酯的路线,写出相应的化学方程式。
解析:合成苯甲酸乙二酯可以用苯甲酸和乙二醇发生酯化反应得到。苯甲酸可以由甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化得到,乙二醇可以由1,2-二溴乙烷水解得到,1,2-二溴乙烷可由乙烯加成制得。问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二迁移训练2由溴乙烷制取1,2-二溴乙烷,下列转化方案中最好的是( )问题导学即时检测一二解析:A项,过程略复杂,可以由溴乙烷发生消去反应得到
与Br2发生加成反应,故D正确;B、C选项中制得的产物为混合物,故B、C均不合适。
答案:D问题导学即时检测一二(1)乙烯是最简单的烯烃,也是工业上最重要的化工原料,由乙烯作为起始原料通过加成反应生成卤代烃、醇等,通过官能团的转变和碳链的增长可以制得众多的有机合成产品,因此乙烯的年产量成为衡量一个国家石油化工水平高低的标志。
(2)苯的同系物中,如果侧链烃基中与苯环直接相连的碳原子上有氢原子,它就能被酸性高锰酸钾溶液氧化,侧链烃基通常被氧化成羧基。问题导学即时检测12341.下列反应不能在有机分子中引入羟基的是( )
A.乙酸和乙醇的酯化反应
B.卤代烃的水解反应
C.油脂的水解反应
D.烯烃与水的加成反应
解析:卤代烃和油酯的水解反应、烯烃与水的加成反应都能引入羟基。
答案:A问题导学1234即时检测2.下列说法正确的是( )
A.卤代烃的消去反应比水解反应更容易进行
B.在溴乙烷中加入过量NaOH溶液,充分振荡,然后加入几滴AgNO3溶液,出现白色沉淀
C.消去反应是引入碳碳双键的唯一途径
D.在溴乙烷与NaCN、CH3C CNa的反应中,都是其中的有机基团取代溴原子的位置问题导学1234即时检测解析:严格地说,哪个反应更容易进行,必须结合实际条件,如果在没有实际条件的情况下,比较卤代烃的消去反应和水解反应哪个更容易进行,是没法比较的,A错误。在溴乙烷中加入过量NaOH溶液,充分振荡,溴乙烷水解生成乙醇和NaBr,加入几滴AgNO3溶液后确实生成了AgCl沉淀,但由于NaOH溶液是过量的,同时生成AgOH(可以转化成Ag2O,颜色为棕色),我们观察不到白色沉淀,B错误。消去反应是引入碳碳双键的主要途径,但不能认为是唯一的途径,如乙炔与氢气按1∶1加成可以生成乙烯,C错误。在取代反应中,一般是带相同电荷的相互取代,金属有机化合物中,显然是金属带正电荷,有机基团带负电荷,溴乙烷中溴带负电荷,乙基带正电荷,因此,D是正确的。
答案:D问题导学1234即时检测3.以1-丙醇为原料制取三丙酸甘油酯,设计合理的途径,写出反应的化学方程式。
解析:生成三丙酸甘油酯,首先制取丙酸和甘油,无论制取丙酸还是甘油,碳骨架不变,需要引入官能团。1-丙醇两步氧化,可引入羧基,而制取甘油需引入另外两个羟基,难度较大。需要通过:问题导学1234即时检测问题导学1234即时检测4.如何用乙醇制取1-丁醇?写出有关反应的化学方程式。
已知:解析:由乙醇转化为1-丁醇,二者的差别为碳链,而转化过程中既要求碳链增加,又要保证羟基再形成,针对上述要求,可使乙醇氧化为乙醛,然后两个乙醛分子发生羟醛缩合,再经过脱水、催化加氢得到1-丁醇。问题导学1234即时检测课件32张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引121.有机合成路线的设计
有机化合物的合成的关键是碳骨架的构建和官能团的引入,设计有机合成路线就是对上述两个问题的合理整合。
(1)设计合成路线时遵循的原则
①符合有机合成中原子经济性的要求。所选择的每个反应的副产物尽可能少,所要得到的主产物的产率尽可能高且易于分离,避免采用副产物多的反应。
②发生反应的条件要适宜,反应的安全系数要高,反应步骤尽可能少而简单。
③要按一定的反应顺序和规律引入官能团,必要时应采取一定的措施保护已引入的官能团。目标导航预习导引12④所选用的合成原料要绿色化且易得、经济。催化剂无公害性。
当有几条不同的合成路线时,就需要以绿色合成思想为指导,通过优选确定最佳合成路线。例如,一个具有十步反应的合成路线,如果每步反应的产率为80%,最后总产率只有10.7%;如果每步反应的产率只有70%,最后总产率只有2.8%。因此合理的合成路线要求反应步骤少,每步反应产率要高。所以一个合理的路线需要衡量各方面因素,才能最后确定。
(2)有机合成路线设计的常规方法
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,逐步推向目标合成有机物,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,从目标合成有机物的组成、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。目标导航预习导引12③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。
(3)逆推法有机合成路线设计的一般程序:
①观察目标化合物分子的结构,包括目标化合物分子的碳骨架特征,以及官能团的种类和位置。
②由目标化合物分子逆推原料分子并设计合成路线,包括目标分子碳骨架的构建,以及官能团的引入或转化。
③根据设计合成有机物的路线应遵循的原则,对不同的合成路线进行优选。目标导航预习导引12预习交流1
在实际生产和科学实验中,有机合成是否只有正推法和逆推法?
提示:还有正推、逆推相结合的方法:设计有机合成路线时,用正推的方法不能得到目标产物,而用逆推的方法也不能得到起始原料时,往往结合这两种方式采用正推、逆推相结合的方式找出共同的中间产物,使问题得以解决。
即:原料 中间产物 目标产物。目标导航预习导引122.合成路线的评价与选择
(1)在优选合成路线时,必须考虑合成路线是否符合化学原理,以及合成操作是否安全可靠等问题。
(2)为了实现社会的可持续发展,绿色合成思想已成为人们优选方案的重要依据。该合成思想主要考虑:有机合成中的原子经济性、原料的绿色化、试剂与催化剂的无公害性。
(3)原子经济性的定义:最大限度地利用原料分子的每一个原子,使反应达到零排放。目标导航预习导引12预习交流2
下列制备设计符合“绿色合成思想”的有( )
A.铜与浓硫酸制备硫酸铜
B.向铜和热的稀硫酸中通入氧气制备硫酸铜
C.以乙醛为原料制备乙醇
D.以甲醛为还原剂利用银镜反应制暖瓶内胆
提示:B问题导学即时检测一二一、逆推法设计合成路线的探究
活动与探究
苯甲酸苯甲酯的结构简式如图所示:
?
?
试分析:
1.该物质分子中含有的官能团是什么?可以由哪些物质合成?
答案:该物质分子中含有酯基,可以由醇和羧酸发生酯化反应生成。问题导学即时检测一二2.利用逆推法分析原料分子为 ,试设计可能的合成路线。将可能的合成路线进行比较,并作出评价。
答案:苯甲酸的制备方法可能是:其中方法②③步骤多、成本高、原料利用率低,因此不予采用。 问题导学即时检测一二苯甲醇的制备方法可能是: 其中方法②所用的还原剂LiAlH4价格昂贵,不予采用,方法③步骤多、成本高、原料利用率低,因此不予采用。
综上所述,最好是用酸性高锰酸钾溶液氧化甲苯制得苯甲酸,甲苯和氯气光照下取代制得一氯甲苯,再水解制得苯甲醇,然后苯甲酸与苯甲醇在浓硫酸、加热条件下酯化,这是最佳的合成路线。问题导学即时检测一二迁移与应用
例1设计由乙醇为原料制备聚氯乙烯的路线。
解析:聚氯乙烯是由氯乙烯加聚得到的,氯乙烯由乙炔与氯化氢加成得到,乙炔可以由1,2-二氯乙烷发生消去反应得到,1,2-二氯乙烷可以由乙烯加成得到,乙烯可由乙醇消去得到。问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二迁移训练1下图中A、B、C、D、E、F、G均为有机化合物。根据上图回答问题:
(1)D、F的化学名称是 、 。?
(2)写出下列反应的化学方程式,并注明反应类型。
② , ;?
④ , 。?问题导学即时检测一二(3)A的结构简式是 ,1 mol A与足量的NaOH溶液反应会消耗 mol NaOH。?
(4)符合下列3个条件的B的同分异构体有 个。?
①含有苯环,苯环上有2个取代基,且处于邻位 ②与B具有相同官能团 ③不与FeCl3溶液发生显色反应
解析:本题为一道有机综合题,着重考查有机物的结构与性质。由反应②的反应条
件及产物E的结构 可知B为 ;由反应④易知D为乙醇,再结合反应③的反应条件及产物F的组成知C为乙酸,显然B、C、D三者
是有机物A水解、酸化的产物,A(C13H16O4)的结构简式为 。问题导学即时检测一二B的同分异构体有多种,其中符合所给条件的结构有3种,它们是：答案:(1)乙醇 乙酸乙酯 问题导学即时检测一二逆推法首先确定要合成的有机物属于何种类别,以题中要求最终产物为起点,根据题目的信息和要求找出题目的突破口。再根据突破口及已学的知识逆推其他各物质的可能性,形成两条或更多的线索。根据信息、条件、经验判断找出正确线索,判断各物质分别是什么。若出现多种不同的方法和途径,应当在兼顾原料易得且节省、产率高的前提下选择最合理、最简单的方法和途径。二、有机合成中重要反应类型的探究
活动与探究
有机合成中,主要运用了各种类型的有机反应进行合成,有机合成中的重要反应类型有哪些?试完成下表内容。问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二迁移与应用
例2工业上用甲苯生产对羟基苯甲酸乙酯回答:(1)有机物A的结构简式为 。?
(2)写出反应⑤的化学方程式(要注明反应条件): 。?
(3)反应②的反应类型是 ,反应④的反应类型是 。?
A.取代反应 B.加成反应
C.氧化反应 D.酯化反应
(4)反应③的化学方程式为(不用写反应条件,但要配平): 。?
(5)在合成线路中,设计第③和⑥这两步反应的目的是 。?问题导学即时检测一二解析:本题中既给出了合成原料,又给出了目标产物的结构简式,所以可用正推法和逆推法相结合的方法得出A和B的结构简式。A为甲苯在催化剂条件下与Cl2发生反应得到的产物,并且该物质在一定条件下可以得到对甲基苯酚,所以A为 ;反应②为羟基取代氯原子,应为取代反应;反应④为苯环上的甲基被氧化为羧基,为氧化反应; 与乙醇发生反应得到B物质,该反应为酯化反应,所以B的结构简式为 。在合成路线中,第③步将—OH转化为—OCH3,第⑥步将—OCH3转化为—OH,是为了避免在氧化苯环上的甲基时,酚羟基也被氧化了,起到了保护酚羟基的作用。问题导学即时检测一二(5)第③步将—OH转化为—OCH3,第⑥步将—OCH3转化为—OH(或答“防止酚羟基被氧化”“保护酚羟基”等均对)问题导学即时检测一二迁移训练2用丙醛(CH3—CH2—CHO)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缩聚 ⑤氧化 ⑥还原
A.①④⑥ B.⑤②③
C.⑥②③ D.②④⑤问题导学即时检测一二有机合成和有机推断中的解题方法和解题策略
(1)解题方法:①顺合成法(正向思维法):从已知原料入手,找出合成所需的中间产物,逐步推向待合成的有机物。其思维程序是:原料→中间产物→产品。②逆合成法(逆向思维法):从产品组成、结构、性质入手,逆推出合成该物质的前一步有机物甲,若甲不是原料,再进一步逆推出甲又是如何从另一有机物乙经反应而制得,如此直至推到题目给定的原料。此种方法在高考试题中最常用,其思路是:产物→X→Y→……原料。③综合比较法:此法是采用综合思维的方法,将正向思维与逆向推导出的几种合成途径进行比较,从而得出最佳合成路线。问题导学即时检测一二(2)解题策略:①首先确定所要合成的有机物含什么官能团,碳骨架具有什么特点,属于何类物质,以及题中所给定的条件与所要合成的有机物之间的关系。②将原料与产物的结构从以下两方面加以对照分析:①碳骨架有何变化(一般的变化有:碳链增长或缩短;增加或减少支链;碳链与碳环的互变);②官能团的差异(各类官能团的相互转化关系是解题关键)。③根据题目特点结合题中给定的信息,选择“顺合成法”“逆合成法”设计合成路线。④在合成某一产物时,会有各种不同的方法和途径,应当在兼顾原料省、产率高的前提下选择最合理、最简单的方法和途径。问题导学即时检测123451.下列各组中的反应,属于同一反应类型的是( )
A.由溴丙烷水解制丙醇;由丙烯与水反应制丙醇
B.由甲苯硝化制对硝基甲苯;由甲苯氧化制苯甲酸
C.由氯代环己烷消去制环己烯;由丙烯与溴加成制1,2-二溴丙烷
D.由乙酸和乙醇制乙酸乙酯;由苯甲酸乙酯水解制苯甲酸和乙醇
解析:A中反应类型分别为取代反应和加成反应;B中反应类型分别为取代反应和氧化反应;C中反应类型分别为消去反应和加成反应;D中反应类型均为取代反应。所以选项D正确。
答案:D问题导学12345即时检测2.以乙醇为原料,用下述6种类型的反应:①氧化 ②消去 ③加成 ④酯化 ⑤
水解 ⑥加聚,来合成乙二酸乙二酯( )的正确顺序是( )
A.①⑤②③④ B.①②③④⑤
C.②③⑤①④ D.②③⑤①⑥
解析:首先乙醇通过消去反应生成乙烯,然后乙烯与溴加成生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷水解得到乙二醇,乙二醇进一步氧化成乙二酸,最后乙二酸和前面制得的乙二醇发生酯化反应得到乙二酸乙二酯。
答案:C问题导学12345即时检测3.甲基丙烯酸甲酯是世界上年产量超过100万吨的高分子单体。旧法合成的反应是:与旧法比较,关于新法的说法错误的是( )
A.原料无爆炸危险
B.原料中有有毒物质
C.没有副产物,原料利用率高
D.对设备腐蚀性较小问题导学12345即时检测解析:A项,新法的原料中有CO,是可燃性气体,有爆炸极限,不能说“原料无爆炸危险”,A错;B项,新法的原料中有CO,CO有毒,B对;C项,由新法的化学方程式看,产物只写了一种,而旧法的反应化学方程式中,产物有两种,可推知新法的优点是“没有副产物,原料利用率高”,故C对;D项,对比三个化学方程式,可知新法的原料中没有HCN和H2SO4,故对设备腐蚀性较小,D对。
答案:A问题导学12345即时检测4.下列几种生产乙苯的方法中,原子经济性最好的是(反应均在一定条件下进行)( )解析:只有C无副产物,原子利用率为100%,其余均有副产物。
答案:C问题导学12345即时检测5.由乙烯合成有机物F(二乙酸乙二酯),采用下列合成路线:
?
?
?
(1)已知有机物H3COOCCOOCH3的名称为乙二酸二甲酯。请写出F的结构简式 。?
(2)在上述反应中属于取代反应的有 (填反应代号)。?
(3)A、D、E、F中能引入C中官能团的物质有 (填反应物代号)。?
解析:根据图示信息,显然反应③是乙烯被氧化生成乙醛,反应④则是乙醛进一步氧化生成乙酸;那么,C为乙二醇,逆推可知,B应该为二卤代烃,反应②为水解反应,反应①为加成反应。
答案:(1)CH3COOCH2CH2OOCCH3
(2)②和⑤
(3)A、D、E、F课件35张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二一、有机化合物分子式的确定
1.确定有机化合物的元素组成
(1)确定有机物的元素组成及质量分数
组成有机化合物的元素种类并不多。最常见的是C、H、O、N、X等元素,各元素的质量分数通常需要借助有机化合物的可燃性等化学性质进行定量测定。得知C、H、N、X等元素的质量分数后,其总和若小于100%,其差值一般就是氧元素的质量分数。
(2)确定有机化合物元素组成的方法
碳、氢元素的测定:
燃烧分析法是测定碳、氢元素含量的较为重要的方法之一,测定步骤:
①取一定质量的样品;
②将样品在氧气流中充分燃烧;
③将燃烧后的产物依次通过吸水剂和碱液吸收;
④称重后根据质量变化可计算样品中的碳、氢元素的含量。目标导航预习导引一二?目标导航预习导引一二预习交流1
是否所有的有机物都是同时需要实验式和相对分子质量才能确定分子式?
提示:不一定。如甲烷、甲醇,其实验式对应的分子式只有一个,因此不需要相对分子质量也能推断出分子式。目标导航预习导引一二?目标导航预习导引一二(3)几种官能团的不饱和度。 2.确定有机化合物的官能团
(1)化学实验确定法目标导航预习导引一二目标导航预习导引一二(2)仪器确定法
由于科学技术的发展,近代有机化合物的测定已大为改观。现代物理测试方法和仪器的出现,使人们能通过紫外光谱、红外光谱及核磁共振谱等快速准确地确定有机化合物分子的结构。目标导航预习导引一二?问题导学即时检测一二一、化学法确定官能团方法探究
活动与探究
1.根据化学试剂确定有机物中的官能团并填写下表。问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二2.能与钠反应的有机物中含有哪些官能团?有哪些类型的化合物?
答案:能与Na反应的有机物中含有的官能团为羟基(—OH)、羧基(—COOH)。包括醇、酚、羧酸、氨基酸、葡萄糖等。
3.与NaHCO3溶液反应的有机物中有何结构特点?
答案:能与NaHCO3溶液反应的有机物一定是羧酸,含有羧基(—COOH)。问题导学即时检测一二迁移与应用
例1可用于鉴别以下三种化合物的一组试剂是 ( )①银氨溶液 ②溴的四氯化碳溶液 ③氯化铁溶液 ④氢氧化钠溶液
A.②与③ B.③与④ C.①与④ D.①与②
解析:向溴的四氯化碳溶液中分别加入三种化合物,丁香酚和肉桂酸使得溶液退色,不退色的为乙酰水杨酸;丁香酚中含有酚羟基,加入氯化铁溶液后,变成紫色,不变色的是肉桂酸。
答案:A问题导学即时检测一二迁移训练1某有机物的结构简式为 ,下列对其化学性质的判断中,不正确的是( )
A.能被银氨溶液氧化
B.能使酸性KMnO4溶液退色
C.1 mol该有机物只能与1 mol Br2发生加成反应
D.1 mol该有机物只能与1 mol H2发生加成反应
解析: 能被银氨溶液氧化(—CHO的性质),也能使酸性KMnO4溶液退色,又因为—CHO可与H2加成,所以1 mol该有机物能与2 mol H2发生加成反应,但只能与1 mol Br2发生加成反应。
答案:D问题导学即时检测一二(1)醇、酚、羧酸中的羟基氢活泼性不同,其中醇只能与活泼金属钠反应生成醇钠,酚能与金属钠、氢氧化钠反应生成钠盐,而羧酸能与钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠反应生成钠盐。
(2)记住几种特殊颜色:苯酚遇氯化铁溶液显紫色,碘遇淀粉变蓝色,醛基与新制氢氧化铜悬浊液混合加热产生砖红色沉淀,某些蛋白质遇浓硝酸变黄,苯酚和浓溴水反应生成白色沉淀。问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二2.质谱法测得上述医用胶单体的相对分子质量为153.0,确定其分子式。
答案:设该样品的分子式为(C8H11NO2)n,因为该样品的相对分子质量为153.0,所以,
n×(12×8+11×1+1×14+16×2)=153.0
解得,n=1
因此,该样品的分子式为C8H11NO2。问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二4.利用化学实验发现该物质加入溴的四氯化碳会退色,且分子中含有—CN原子团,
不含—NO2,红外光谱分析可知样品分子中含有—C≡N、 、 等官
能团,分子核磁氢谱图和核磁碳谱图提示分子中含有 、—O—CH2—
CH2—CH2—CH3、 基团。结合相关信息分析该有机物的结构简式。问题导学即时检测一二答案:该物质加入溴的四氯化碳会退色推测其中可能含有碳碳叁键或碳碳双键,结合仪器测量的信息,推测如果“ ”直接与“—O—CH2—CH2—CH2—CH3”和“—COOR”相连,该分子中至少有3个O原子,与分子式不符。怎样连接才能保证既包含“—O—CH2—CH2—CH2—CH3”和“—COOR”这两个基团,又使分子中氧原子总数为2呢?唯一的可能是这两个基团中有一个O原子是共同使用的,由此可知有机物的结构。
综上所述,该有机物的结构简式为:
CH2 C(CN)—COOCH2CH2CH2CH3。问题导学即时检测一二5.计算有机物不饱和度时,卤素原子、氧原子、氮原子如何处理?
答案:若有机物分子中含有卤素原子,可将其视为氢原子;若含有氧原子,则不予考虑;若含有氮原子,就在氢原子总数中减去氮原子数。
6.如何分析核磁共振氢谱?
答案:核磁共振氢谱中峰的个数代表氢原子的种类;峰的高度之比代表不同类型氢原子数之比。问题导学即时检测一二迁移与应用
例2某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量为84,红外光谱表明分子中含有碳碳双键,核磁共振氢谱中表明分子中只有一种类型的氢,试写出A的结构简式。
解析:题目中条件有“红外光谱表明分子中含有碳碳双键”,因此可以假设是一种单烯烃,那么该烃的实验式为CH2,设分子式为(CH2)n。
根据相对分子质量为84可以得出:
n=84/14=6,因此该烃的分子式为C6H12
写出其属于烯烃的同分异构体:问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二?问题导学即时检测一二问题导学即时检测123451.已知某烃中各元素的质量分数分别为:w(C)=80%,w(H)=20%,则该烃的分子式为( )
A.CH3 B.CH4
C.C2H4 D.C2H6
答案:D问题导学12345即时检测2.一种气态烷烃和气态烯烃组成的混合物共10 g,混合气体的密度是相同状况下H2密度的12.5倍,该混合气体通过装有溴水的试剂瓶时,试剂瓶总质量增加了8.4 g,组成该混合气体的可能是( )
A.乙烯和乙烷
B.乙烷和丙烯
C.甲烷和乙烯
D.丙烯和丙烷问题导学12345即时检测?问题导学12345即时检测3.0.2 mol某气态烃CxHy完全燃烧时,消耗氧气1 mol,则x和y之和是( )
A.5 B.7 C.9 D.11
答案:D问题导学12345即时检测4.分析填写下表: 解析:分子中有几种氢原子就有几种核磁共振吸收峰,这些不同氢原子的个数之比
就是吸收峰的面积之比。甲醛的结构式为 ,因此甲醛中只有1种氢原子,吸收峰只有1个;乙醛的结构简式为CH3CHO,其中有2种氢原子。2种氢原子的比例为3∶1,吸收峰为2个,面积之比为3∶1。
答案:问题导学12345即时检测?课件37张PPT。目标导航预习导引目标导航预习导引一二三一、高分子化合物概述
1.相关概念
(1)高分子化合物:高分子化合物是指由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,又称聚合物或高聚物。
(2)单体:能用来合成高分子化合物的小分子化合物称为单体。例如,由乙烯生成聚乙烯的化学方程式为: ,则乙烯就是聚乙烯的单体。
(3)链节:有机高分子化合物虽然相对分子质量很大,但是它们的结构并不复杂,通常是简单的结构单元重复连接而成的,这种重复结构单元称为链节。例如,聚乙烯 的重复结构单元是—CH2—CH2—,“—CH2—CH2—”即聚乙烯的链节。而n表示结构单元重复的次数,称为重复结构单元数或链节数。目标导航预习导引一二三2.分类
(1)按照高分子化合物的来源分为:天然高分子化合物和合成高分子化合物。
(2)按高分子化合物的分子结构分为:线型高分子化合物、支链型高分子化合物和体型高分子化合物。
(3)按照高分子化合物受热时的不同行为分为:热塑性高分子和热固性高分子。
(4)按高分子化合物的工艺性质和使用分类分为:塑料、橡胶、纤维、涂料、黏合剂与密封材料。目标导航预习导引一二三3.高分子化合物的合成——聚合反应
由小分子物质合成高分子化合物的反应叫做聚合反应。聚合反应通常分为加成聚合反应和缩合聚合反应。
(1)加成聚合反应
加成聚合反应是指单体通过加成的方式生成高分子化合物的反应,简称加聚反应。
(2)缩合聚合反应
缩合聚合反应是指由单体通过分子间的相互缩合而生成高分子化合物的聚合反应,简称缩聚反应。目标导航预习导引一二三预习交流1
观察下列聚合反应,分析哪些是加聚反应,哪些是缩聚反应。提示:①是加聚反应 ②是缩聚反应 ③是加聚反应目标导航预习导引一二三二、高分子化学反应
1.定义
有高分子化合物参与的化学反应称为高分子化学反应。
2.高分子化学反应的应用
(1)合成带有特定功能基团的新的高分子化合物,如纤维素的改性可以制得黏胶纤维、硝化纤维和醋酸纤维等。
(2)合成不能直接通过小分子物质聚合而得到的高分子化合物,如聚乙烯醇的制备。
乙烯醇由于碳碳双键直接与羟基相连,很不稳定,容易自动转化成乙醛,因而聚乙烯醇实际上不能直接用乙烯醇聚合得到,而是间接得到的。通常是先制备聚乙酸乙烯酯,然后由聚乙酸乙烯酯与甲醇反应而间接制得聚乙烯醇。目标导航预习导引一二三在这个反应里,反应物和产物中高分子化合物的链节数是相同的。
(3)橡胶的硫化
橡胶硫化以后,使线型的橡胶分子间经过单硫键(—S—)或双硫键(—S—S—)发生了交联,成为空间网状结构。在这个过程中,高分子化合物的链节数会变大。经过硫化的橡胶,叫做硫化橡胶。硫化橡胶具有较高的强度和韧性,而且具有良好的弹性、化学稳定性、耐磨性等。目标导航预习导引一二三(4)高分子化合物的降解
高分子材料给我们带来便利的同时,也给我们带来了一些负面影响,如白色污染等。解决这个问题的主要途径就是高分子化合物的降解问题。高分子化合物的降解也属于高分子化学反应,在降解过程中,高分子化合物的链节数变小。主要有以下两种途径:
①加热降解,回收利用。如有机玻璃在270 ℃的氮气中热降解,可回收95%的甲基丙烯酸甲酯。
②积极研究在自然状态下可降解的高分子材料。如目前人们已经合成出可生物降解塑料、化学降解塑料、光降解塑料等。目标导航预习导引一二三预习交流2
高分子化学反应和简单有机化合物的反应原理相同吗?
提示:高分子化学反应与有机化合物的反应原理类似,所发生的反应主要取决于结构特点、官能团及基团之间的影响,如:碳碳双键易氧化和加成;酯基易水解;羧基易发生酯化、取代等反应。目标导航预习导引一二三三、合成高分子材料
1.定义
合成高分子材料是以合成高分子化合物为基本原料,加入适当助剂,经过一定加工制成的材料。
2.常见的合成高分子材料
(1)三大合成材料——塑料、合成橡胶、合成纤维
①塑料
三大合成材料主要是由树脂组成的。树脂是一种俗称,凡人工合成的、未经加工处理的任何聚合物都是树脂。塑料通常是由树脂及各种助剂组成的。塑料的名称是根据树脂的种类确定的。例如,以聚乙烯树脂为主要成分的塑料,叫做聚乙烯塑料。目标导航预习导引一二三②合成橡胶
合成橡胶是利用低分子物质合成的一类弹性特别强的线型高聚物,如丁苯橡胶、氯丁橡胶和丁腈橡胶。合成橡胶的很多性能比天然橡胶优越,广泛用于轮胎和制鞋工业等。
③合成纤维
合成纤维是用某些低分子物质经聚合反应制成的线型高聚物。合成纤维的品种很多,如尼龙、涤纶和人造羊毛(聚丙烯腈)等。合成纤维耐磨、耐蚀、不缩水。用它做的衣服,不易折皱,结实耐穿。合成纤维吸湿性和透气性差。所以,人们把它和天然纤维混纺,这样制成的混纺织物兼有两类纤维的优点,极受欢迎。目标导航预习导引一二三(2)涂料
涂料是一种涂布于物体表面后能结成坚韧保护膜的物质,它常涂在家具、船舶等表面,起到保护和美化内部物体的作用。涂料的主要成分——成膜物质(也称固着剂)属于树脂。
(3)黏合剂
黏合剂又称胶粘剂,简称胶,日常生活中常用的糨糊、胶水就是最普通的黏合剂。目前使用的黏合剂是以各种树脂如酚醛树脂、脲醛树脂等为主要成分制成的。
3.功能高分子材料
(1)定义:在合成高分子的主链或支链上接上带有某种特定功能的官能团,使它们具有特殊的功能以满足光学、电学、磁学、化学、生物学、医学等方面的要求,这样形成的高分子统称为功能高分子。目标导航预习导引一二三(2)功能高分子材料的分类 (3)离子交换树脂
离子交换树脂主要用于物质的分离和提纯。离子交换树脂分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂,阳离子交换树脂是含有磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)等酸性基团的树脂,它们以氢离子换取溶液中的金属离子或其他阳离子。如:2R—SO3H+Ca2+ (R—SO3)2Ca+2H+(R为树脂母体)目标导航预习导引一二三(4)医用高分子
聚乳酸( )是最早使用于代替手术缝合线的医用高分子材料。
目前,常用的医用高分子材料有硅橡胶( )、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯醇等。它们的生物相容性较好、安全无毒,可用于制造医用器械和人造器官。目标导航预习导引一二三预习交流3
人类使用高分子材料种类繁多,性质各异。下列选项中不属于高分子材料的是( )
A.合成树脂 B.涂料
C.光导纤维 D.合成橡胶
E.电木 F.电缆
提示:合成树脂、合成纤维、涂料、合成橡胶、电木都是常见的高分子材料,光导纤维的主要成分是二氧化硅,是无机非金属材料,电缆的主要成分是铜或铝,是金属材料,故答案为C、F。问题导学即时检测一二一、加聚反应和缩聚反应异同的探究
活动与探究
填写下表,比较加聚反应和缩聚反应的异同。问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二迁移与应用
例1下列化合物中(1)可发生加聚反应的化合物是 ,加聚物的结构式为 。?
(2)可发生缩聚反应的一种化合物是 ,缩聚物的结构式为 。?
(3)可发生缩聚反应的两种化合物是 和 ,缩聚物的结构式为 。?问题导学即时检测一二解析:可以发生加聚反应的单体含有碳碳双键等不饱和键,符合题意的有b、d,
其加聚产物分别为 和 ;一种化合物能够发生缩聚反应,该有机物分子中一般是含有能够发生酯化反应或成肽反应的两种或两种以上的官能团,符合题意的是a,缩聚物是 ;两种物质可以发生缩聚反应,这两种物质必须都是含有两个或两个以上的官能团,且两种物质含有的官能团可以发生脱去小分子的反应,符合题意的是c和f,其缩聚物为问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二迁移训练1链状高分子化合物: 可由有机化工原料R和其他有机试剂,通过加成、水解、氧化、缩聚反应得到,则R是( )
A.1-丁烯 B.2-丁烯
C.1,3-丁二烯 D.乙烯问题导学即时检测一二解析:该高聚物属于聚酯,利用“倒推法”分析,合成它的单体为HO—CH2—CH2—OH、HOOC—COOH,经缩聚反应生成。
其反应流程如下:问题导学即时检测一二(1)加聚反应和缩聚反应是生成高聚物的重要反应,加聚反应即“加成聚合反应”,单体分子中必须含有不饱和键,产物只有高聚物分子。
(2)缩聚反应是“缩合聚合反应”,原料小分子中不一定含有不饱和键,但是每个小分子中必须至少含有两个官能团,多个分子缩合,首尾相连形成高聚物。氨基酸分子形成蛋白质发生的是缩聚反应。问题导学即时检测一二二、高聚物单体结构推断的探究
活动与探究
1.判断下列高聚物的单体,并总结判断规律:问题导学即时检测一二规律:①凡链节的主碳链为两个碳原子,其单体必为一种。将链节的两个半键闭合即为单体。
②凡链节中主碳链为4个碳原子,无碳碳双键结构,其单体必为两种,从主链中间断开后,再分别将两个半键闭合即得单体。
③凡链节中主碳链为4个碳原子,含有碳碳双键结构,单体为一种,属于二烯烃。以双键为中心向左和向右各数两个碳原子断开,单键变双键、双键变单键即为其单体。问题导学即时检测一二2.判断下列高聚物的单体,并总结判断规律: 问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二迁移与应用
例2工程塑料是具有优异的强度与耐热性,可作为工业用的结构材料,并具有功能作用结构的高性能塑料。ABS树脂(结构式如下)是常用的一种工程塑料,
合成时用了3种单体,根据所学知识判断,这3种单体的结构简式分别为 、 、 。?问题导学即时检测一二解题指导:解答本题时应注意以下三点:
(1)高分子化合物主链上是否有氧、氮原子;
(2)观察高分子化合物主链上的碳原子数;
(3)观察高分子化合物主链上是否有碳碳双键。
解析:根据高聚物分子的链节,采用箭头法解题,如下图所示,可确定ABS树脂的单体:问题导学即时检测一二迁移训练2维通橡胶是一种耐油、耐高温、耐寒性能特别好的氟橡胶。它的结
构简式为 。合成它的单体为( )
A.氟乙烯与全氟异丙烯
B.1,1-二氟乙烯和全氟丙烯
C.1-三氟甲基-1,3-丁二烯
D.全氟异戊二烯
解析:该高分子化合物主链上无酯基、肽键等,因此是加聚反应的产物。主链为4个碳原子,且无碳碳双键,因此单体有两种,即:CH2 CF2、CF2 CF—CF3。
答案:B问题导学即时检测一二(1)根据高聚物分子结构判断单体的题目是考题中经常出现的一个考点。此类题目应该首先判断该高聚物是加聚反应的产物还是缩聚反应的产物。
(2)加聚反应的产物主链上只有碳原子,如主链上没有双键,则是单烯烃加聚的产物,如主链上有碳碳双键,可能是二烯烃或炔烃加聚的产物。问题导学即时检测一二(3)若高聚物为缩聚产物
凡链节中含有酯基( )结构的,从酯基中间断开,在羰基上加羟基,在氧原子上加氢原子得到羧酸和醇;
凡链节中含有( )结构的,断开碳氮键,亚氨基上加氢原子、羰基上加羟基,所得氨基酸为单体;
凡链节中含有类似( ),其单体一定是酚类和醛类。问题导学即时检测1231.不粘锅内壁有一薄层为聚四氟乙烯的高分子材料的涂层,用不粘锅烹烧菜肴时不易粘锅、烧焦。下列关于聚四氟乙烯的说法正确的是( )
A.不粘锅涂层为新型有机高分子材料
B.聚四氟乙烯的单体是不饱和烃
C.聚四氟乙烯中氟元素的质量分数为76%
D.聚四氟乙烯的化学活泼性较大
解析:聚四氟乙烯的单体是四氟乙烯,属于不饱和卤代烃。聚四氟乙烯仍属于传统的三大合成材料——塑料,其氟元素的质量分数是76%,化学性质稳定,广泛应用于炊具。
答案:C问题导学123即时检测2.下列关于乙烯和聚乙烯的叙述中正确的是( )
A.二者都能使溴水退色,性质相似
B.二者互为同系物
C.二者最简式相同
D.二者分子式相同
解析:要正确区分单体与高聚物。CH2 CH2分子中含有碳碳双键,而聚乙烯分子中无碳碳双键,结构上不相似,性质不同,不互为同系物,也不能说分子式相同。
答案:C问题导学123即时检测3.(2015重庆理综,5)某化妆品的组分Z具有美白功效,原从杨树中提取,现可用如下反应制备:下列叙述错误的是( )
A.X、Y和Z均能使溴水退色
B.X和Z均能与NaHCO3溶液反应放出CO2
C.Y既能发生取代反应,也能发生加成反应
D.Y可作加聚反应单体,X可作缩聚反应单体问题导学123即时检测解析:X、Z与溴水发生取代反应,Y与溴水发生加成反应,二者均可使溴水退色,A项正确;酚羟基不能与NaHCO3反应放出CO2,B项错误;Y中含有苯环,既可以发生取代反应,也可以发生加成反应,C项正确;Y中含有碳碳双键可以发生加聚反应,X中含有酚羟基可以与HCHO发生缩聚反应,D项正确。
答案:B
?课件27张PPT。一、有机合成有
机
合
成 二、有机物分子式、结构式的确定
1.有机物分子式的确定2.有机物结构式的确定
有机物结构式的确定三、高分子化合物
高分子化合物专题一专题二专题一 有机化合物的合成
1.有机合成的常见题型
(1)给定原料、指定目标分子,设计合成路线。
(2)只给定目标分子,选择原料,设计合成路线。
(3)给定原料、目标分子和合成路线,完成中间体和补充反应条件。
2.解有机合成题的基本思路
(1)分析碳链的变化:有无碳链的增长或缩短,有无成环或开环。
(2)分析官能团的改变:引入了什么官能团,是否要注意官能团的保护。
(3)读懂信息:题中的信息可能会成为物质转化中的重要一环,因而要认真分析信息中牵涉到的官能团(或碳链的结构)与原料、产品或中间产物之间的联系。
(4)可以由原料正向推导产物,也可以从产物逆向导出原料,也可以从中间产物出发向两侧推导,还可以由原料和产物推导中间产物。专题一专题二3.有机合成途径和路线选择的基本要求
(1)起始原料要廉价、易得、低毒性、低污染。
(2)应尽量选择步骤最少的合成路线。步骤越少,最后产率越高。
(3)合成路线要符合“绿色环保”的要求。
(4)有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。
(5)要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。专题一专题二例1(2015四川理综,10)化合物F(异戊巴比妥)是临床常用的镇静催眠药物,其合成路线如下(部分反应条件和试剂略):专题一专题二请回答下列问题:
(1)试剂Ⅰ的化学名称是 ,化合物B的官能团名称是 ,第④步的化学反应类型是 。?
(2)第①步反应的化学方程式是? 。?
(3)第⑤步反应的化学方程式是? 。?
(4)试剂Ⅱ的相对分子质量为60,其结构简式是 。?
(5)化合物B的一种同分异构体G与NaOH溶液共热反应,生成乙醇和化合物H。H在一定条件下发生聚合反应得到高吸水性树脂,该聚合物的结构简式是 。?专题一专题二解析:(1)试剂Ⅰ为乙醇;A到B为醇的催化氧化,生成醛基,故其官能团为醛基;反应④为酯化反应(也是取代反应)。
(2)第①步反应为卤代烃水解生成醇的反应,故反应方程式为CH3CH2CH(CH2Br)2+2NaOH CH3CH2CH(CH2OH)2+2NaBr。
(3)根据所给信息1)可写出化学方程式。
(4)试剂Ⅱ的相对分子质量为60,依据所给信息2),再结合F的结构简式可知其为
尿素,结构简式为 。(5)化合物B的分子式为C5H8O2,故G为丙烯酸乙酯,其结构简式为 ,
因此H的结构简式为 ,则高聚物的结构简式为 。专题一专题二专题一专题二迁移训练1(2015课标全国Ⅰ,38)A(C2H2)是基本有机化工原料。由A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如下所示:专题一专题二回答下列问题:
(1)A的名称是 ,B含有的官能团是 。?
(2)①的反应类型是 ,⑦的反应类型是 。?
(3)C和D的结构简式分别为 、 。?
(4)异戊二烯分子中最多有 个原子共平面,顺式聚异戊二烯的结构简式为 。?
(5)写出与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体 (填结构简式)。?
(6)参照异戊二烯的上述合成路线,设计一条由A和乙醛为起始原料制备1,3-丁二烯的合成路线 。?专题一专题二解析:(1)由B的分子式结合反应②后得到的产物,可知其结构简式应为CH2 CHOOCCH3,所以B中含碳碳双键、酯基。
(2)对照A、B结构,反应①应为加成反应,根据反应⑦前后反应物和产物判断,应为消去反应。
(3)因酯在酸性条件下水解为对应的酸和醇,所以C的结构简式应为 。
由聚乙烯醇缩丁醛和C的结构可推出D应为丁醛(CH3CH2CH2CHO)。
(4)由于碳碳双键上的两个碳原子及与其直接相连的原子共平面,所以有5个碳原子和5个氢原子以及甲基上的1个氢原子共11个原子共平面。顺式聚异戊二烯的结构简
式应为 。专题一专题二(5)与A具有相同官能团的异戊二烯的同分异构体有:答案:(1)乙炔 碳碳双键和酯基
(2)加成反应 消去反应专题一专题二专题一专题二专题二 有机化合物分子式、结构式的确定
1.有机物实验式和分子式的区别与联系
(1)实验式是表示化合物分子所含各元素的原子数目最简单整数比的式子。不能确切表明分子中的原子个数。
(2)分子式=(实验式)n,n值的求法需借助有机物的相对分子质量,由相对分子质量除以最简式的式量,即求出n值,也就求出了分子式。专题一专题二2.有机物结构测定的流程 专题一专题二例2某含苯环的化合物A,其相对分子质量为104,碳的质量分数为92.3%。
(1)A的分子式为 ;?
(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式为 ,反应类型是 ;?
(3)已知:请写出A与稀、冷的高锰酸钾溶液在碱性条件下反应的化学方程式 ;?
(4)一定条件下,A与氢气反应,得到的化合物中碳的质量分数为85.7%,写出此化合物的结构简式 ;?
(5)在一定条件下,由A聚合得到的高分子化合物的结构简式为 。?专题一专题二解析:(1)m(C)=92.3%×104=96,则m(H)=8,此含量不可能含其他原子,则96÷12=8,所以分子式为C8H8。
(2)该分子中含苯环,且分子能与溴的四氯化碳溶液反应,所以A为苯乙烯,该反应为加成反应。
(3)分子中含有碳碳双键,直接套用信息可得结果。
(4)加氢反应,若只加成碳碳双键,则含氢9.43%,若苯环也加氢,则含氢14.3%,后者符合题意。
(5)按碳碳双键的加聚反应书写即可。专题一专题二专题一专题二(1)A为一元羧酸,8.8 g A与足量NaHCO3溶液反应生成2.24 L CO2(标准状况),A的分子式为 。?
(2)写出符合A分子式的所有甲酸酯的结构简式:? 。?
(3)B是氯代羧酸,其核磁共振氢谱有两个峰,写出B→C的反应方程式: 。?专题一专题二(4)C+E→F的反应类型为 。?
(5)写出A和F的结构简式:A ;F 。?
(6)D的苯环上有两种氢,它所含官能团的名称为 ;写出a、b所代表的试剂:a ;b 。?
Ⅱ.按如下路线,由C可合成高聚物H:(7)C→G的反应类型为 。?
(8)写出G→H的反应方程式: 。?专题一专题二解析:Ⅰ.(1)因为A是一元酸,故与碳酸氢钠按1∶1反应生成CO2,故可判断8.8 g A的物质的量就是0.1 mol,故A的相对分子质量是88,根据计算可知A是C4H8O2。(2)化学式是C4H8O2的甲酸酯是HCOOC3H7,因为—C3H7的结构有2种,故该酯也应该有2种结构。(3)由A的分子式可知B的分子式是C3H6Cl—COOH,且其氢谱只有两个峰,
故可推知其结构简式是 ,故可写出B与乙醇发生的酯化反应方程式。(4)根据题目的信息可知C、E生成F的反应是取代反应。专题一专题二(5)根据B的结构简式可推知A的结构简式是 ;根据C、E的结构简式可推知二者反应生成的F的结构简式。(6)根据E的结构简式可推知D中应该含有氯原子与酚羟基,根据反应条件可知a应该是氯气,b是氢氧化钠溶液;也可以从D苯环上有两种H,可推出D苯环上有两个取代基,且在对位,可推出D为 。Ⅱ.根据B的结构简式可推知C的结构简式是 ,所以根据C生成G的条件可推知该反应是卤代烃的消去反应,故生成的G的结构简式是CH2 ,故可写出G发生加聚反应生成H的方程式。专题一专题二答案:(1)C4H8O2
(2)HCOOCH2CH2CH3 HCOOCH(CH3)2(4)取代反应
(5)(CH3)2CHCOOH专题一专题二(6)羟基、氯原子 Cl2 NaOH溶液
(7)消去反应
(8)课时训练16 碳骨架的构建 官能团的引入
1.下列有机物能发生水解反应不能生成醇的是( )
A.CH3CH2Br
B.CH3COOC2H5
C.硬脂酸甘油酯
D.C6H5Br
解析:A项在碱性条件下CH3CH2Br水解的产物是乙醇。B、C两项均为酯,水解可生成羧酸和醇。D项C6H5Br为芳香卤代烃,水解后生成酚。
答案:D
2.由2-溴丙烷为原料制取1,2-丙二醇,需要经过的反应为( )
A.加成—消去—取代
B.消去—加成—取代
C.消去—取代—加成
D.取代—消去—加成
解析:利用卤代烃的两个重要性质:(1)卤代烃在NaOH的醇溶液中加热发生消去反应,(2)卤代烃在NaOH的水溶液中发生水解即取代反应。即:2-溴丙烷→丙烯→1,2-二溴丙烷→1,2-丙二醇。
答案:B
3.已知乙烯醇()不稳定,可自动转化为乙醛。乙二醇在一定条件下发生脱水反应,也有类似现象发生,所得产物的结构简式有人写出下列几种,其中不可能的是( )
①CH2CH2 ②CH3CHO ③
④ ⑤??CH2—CH2—O??
A.① B.②③
C.③④ D.④⑤
解析:分子内脱水可得或
(),分子间脱水可得,发生缩聚反应可得??CH2—CH2—O??。
答案:A
4.下列反应能够使碳链减短的有( )
①烯烃被酸性KMnO4溶液氧化 ②乙苯被酸性KMnO4溶液氧化 ③重油裂化为汽油 ④CH3COONa跟碱石灰共热 ⑤炔烃使溴水退色
A.①③④
B.③④⑤
C.①②④⑤
D.①②③④
解析:①中碳碳双键全部断裂,碳链减短;②中苯环侧链上减少一个碳原子;③裂化时长链变为短链;④中脱去羧基碳原子会使碳链减短;⑤中发生加成反应,碳原子数不变,故应选D。
答案:D
5.已知卤代烃可以和钠发生反应。例如溴乙烷与钠发生反应为:2CH3CH2Br+2NaCH3CH2CH2CH3+2NaBr应用这一反应,下列所给出的化合物中可以与钠反应合成环丁烷()的是( )
A.CH3Br
B.CH3CH2CH2CH2Br
C.CH2BrCH2Br
D.CH3CHBrCH2CH2Br
解析:由信息可知要合成环丁烷,可用CH2Br—CH2Br与Na反应生成;或者由BrCH2CH2CH2CH2Br与Na反应生成。
答案:C
6.称为环氧乙烷,它在一定条件下,能与氢化物发生加成反应,氢原子加到氧原子上,其他部分加到碳原子上。下列对环氧乙烷的衍生物的叙述中,不正确的是( )
A.在一定条件下能与水反应生成
B.在一定条件下能反应生成
C.在一定条件下可以合成甘油
D.加入AgNO3溶液能生成难溶于硝酸的白色沉淀
解析:A项,与H2O加成可生成;B项,由A项中的产物继续水解可得,该分子中两个羟基脱去一分子水,即得B项中产物;C项由B项分析可得;D项,有机物中卤素原子不电离,不能产生AgCl白色沉淀。
答案:D
7.利用合成气(H2+CO)生产汽油、甲醇和氨等已经实现了工业化,合成气也可合成醛、酸、酯等多种产物,下列表述正确的是( )
①以合成气为原料的反应都是化合反应 ②改变合成气中CO与H2的体积比,可得到不同的产物 ③合成气的转化反应需在适当的温度和压强下通过催化完成 ④从合成气出发生成气态烃或醇类有机物是实现“煤变油”的有效途径 ⑤以合成气为原料的反应产物中不可能有烯烃或水
A.①②④
B.②③④
C.②④⑤
D.③④⑤
解析:在①中以合成气为原料的反应不一定都是化合反应,如由H2和CO生产乙醇,根据质量守恒定律,可以得到的产物除了乙醇外,必定还有H2O,因此不是化合反应。②的说法是正确的,如H2和CO,以1∶1的比例反应可得甲醛,当以2∶1的比例反应就得到了甲醇。在工业生产中大多数反应都是在适当的温度和压强下通过催化完成的,如工业制NH3、SO3等。合成气是用C和H2O反应得到的,而煤的主要成分就是C,由于煤有限,一定要将煤气化或液化后再利用,在④中就是实现了“煤变油(液态)”。
答案:B
8.已知CH3CH2Br+2Na+CH3CH2Br
CH3CH2CH2CH3+2NaBr。下列有机物发生这种反应可生成X,若X与环丙烷互为同系物,则能生成X的是 ( )
A.CH3CH2CH2Cl
B.CH3CHBrCH(CH3)CH2Br
C.CH3CH2CH2CH2Br
D.CH3CH2Br
解析:由题意知,X为环烷烃。根据CH3CH2Br+2Na+CH3CH2BrCH3CH2CH2CH3+2NaBr的信息,一卤代烃只能得到烷烃,通过二卤代烃的分子内或分子间与钠的反应,可以得到环烷烃。
答案:B
9.根据下面的反应路线及所给信息填空。
AB
(1)A的结构简式是 ,名称是 。?
(2)①的反应类型是 。③的反应类型是 。?
(3)反应④的化学方程式是 。?
解析:本题主要考查了有机物转化过程中官能团(—Cl)的引入和消去,推断的方法是结合反应条件和转化前后物质的结构。
从反应①的条件和生成物的名称、结构分析,该反应是取代反应,A是环己烷。对比物质结构和反应条件,反应②是卤代烃的消去反应,生成了碳碳双键。从物质中所含的官能团和反应物来看,反应③是烯烃的加成反应,同时引入了两个—Br,生成的B是邻二溴环己烷;而反应④是消去反应,两个—Br同时消去,生成了两个碳碳双键。
答案:(1) 环己烷
(2)取代反应 加成反应
(3)+2NaOH+2NaBr+2H2O
10.乙酰水杨酸(俗称阿司匹林)是一种常见的解热、消炎、镇痛药物。以苯为主要原料,可以通过下图所示途径制取阿司匹林和冬青油:
请按要求回答:
(1)请写出有机物的结构简式:
A ;B ;C 。?
(2)写出变化过程中①、⑥的化学方程式(注明反应条件):
反应① ;?
反应⑥ 。?
(3)变化过程中的②属于 反应,⑦属于 反应。?
(4)物质的量相等的冬青油和阿司匹林完全燃烧时消耗氧气的量,冬青油比阿司匹林 。?
(5)怎样根据化学平衡移动的观点理解用乙酸酐代替乙酸可以提高阿司匹林的产率? 。请写出当用乙酸酐作原料时,合成阿司匹林的化学方程式 。?
(6)返潮的阿司匹林片为什么不能服用?
解析:解答该题可以按照合成流程图进行顺推和逆推,判断出各物质的属类和结构简式,然后写出相应的化学方程式。由B与CH3COOH反应生成了阿司匹林可逆推B为,由此可顺推C为。
答案:(1)A: B:
C:
(2)①+Br2+HBr
⑥+CH3OH
+H2O
(3)水解(取代) 酯化(取代)
(4)少
(5)乙酸酐能与水反应,生成乙酸,使平衡向右移动
+
+CH3COOH
(6)阿司匹林片在潮湿空气中会水解生成水杨酸和乙酸,返潮的阿司匹林已变质,所以不能服用。
11.根据图示填空:
(1)化合物A含有的官能团是 。?
(2)B在酸性条件下与Br2反应得到E,E在足量的氢氧化钠醇溶液作用下转变成F,由E转变成F时发生两种反应,其反应类型分别是 。?
(3)D的结构简式是 。?
(4)1 mol A与2 mol H2反应生成1 mol G,反应方程式是 。?
(5)与A具有相同官能团的A的同分异构体的结构简式是 。?
解析:A能与银氨溶液反应,说明A中有—CHO,能与NaHCO3反应,则A中还有—COOH,当A与H2反应生成G时,—CHO转变为—CH2OH,G既有—COOH又有—OH,在酸性条件下,发生酯化反应,生成环内酯C4H6O2。又因为F中碳原子在一条直线上(说明F分子中存在—C≡C—),则F有4个C原子且无支链结构,则A分子中也含4个C原子,再根据(4)中1 mol A与2 mol H2反应,其中—CHO需1 mol H2,则说明A中还有一个碳碳双键,因此A为OHC—CHCH—COOH,B为HOOC—CHCH—COOH,D为
NaOOC—CHCH—COONa,E为
,F为
NaOOC—C≡C—COONa,即由E生成F,C为
OHC—CHCH—COONa,发生消去反应与中和反应,因为—CHO与—COOH必须在碳链链端,将—CHO(或—COOH)看为取代基团,可移到碳碳双键的另一个碳原子上,所以A的同分异构体(具有相同官能团)为。
答案:(1)碳碳双键、醛基、羧基
(2)消去反应、中和反应
(3)NaOOC—CHCH—COONa
(4)OHC—CHCH—COOH+2H2
HO—CH2—CH2—CH2—COOH
(5)
12.已知溴乙烷跟氰化钠反应后再水解可以得到丙酸:
CH3CH2BrCH3CH2CN
CH3CH2COOH
产物分子比原化合物分子多了一个碳原子,增长了碳链。请根据以下框图回答问题。
图中F分子中含有8个原子组成的环状结构。
(1)反应①②③中属于取代反应的是 (填反应代号)。?
(2)写出结构简式:D ,F 。?
(3)写出由C生成E的化学方程式 。?
解析:本题主要考查了有机物转化过程中碳链的延长和碳环的生成,延长碳链的方法是先引入—CN,再进行水解;碳环的生成是利用酯化反应。A是丙烯,从参加反应的物质来看,反应①是一个加成反应,生成的B是1,2-二溴丙烷;反应②是卤代烃的水解反应,生成的D是1,2-丙二醇;结合题给信息可以确定反应③是用—CN代替B中的—Br,B中有两个—Br,都应该被取代了,生成的C再经过水解,生成的E是2-甲基丁二酸。
答案:(1)②③ (2)
或
(3)+4H2O+2H+
+2N
13.阅读以下三段材料:
Ⅰ.有机合成的关键是碳骨架的构建和官能团的引入。
Ⅱ.“绿色化学”对化学反应提出了“原子经济性”(即节约原子)的新概念,理想的原子经济性反应是原料分子中原子全部转化在所要得到的产物中,不产生副反应,实现零排放。
Ⅲ.常见的有机反应类型:①取代反应,②酯化反应,③消去反应,④加成反应,⑤加聚反应,⑥水解反应。
请回答:
(1)碳骨架的构建主要包括在原料分子及中间化合物分子的碳骨架上增长或减短碳链、成环和开环等。能实现“增长碳链”的反应有 (填上述材料中反应类型的代号,下同);可以实现“开环”的反应有 。?
(2)举例说明,能引入碳碳双键的是 ,能引入羟基的有 。?
(3)可能符合绿色化学原则的有 。?
解析:(1)乙酸与乙醇发生酯化反应,对乙酸来说,就增加了两个碳,而酯化反应本身就属于取代反应;丙醛与甲醇发生加成反应,对丙醛来说,就是加了一个碳,而加聚反应就不言而喻了。因此,能引入碳碳双键的是①②④⑤。环状酯的水解可以实现“开环”,而水解反应本身就属于取代反应,因此,可以实现“开环”的反应有①⑥。
(2)根据消去反应的定义可知能引入碳碳双键的是③;而水解反应可以引入羟基,因此,能引入羟基的有①④⑥。
(3)加成反应和加聚反应从理论上除了目标产物外,无别的物质生成,符合绿色化学的原则。
答案:(1)①②④⑤ ①⑥ (2)③(如乙醇发生消去反应生成乙烯) ①④⑥(如乙烯与水加成生成乙醇、乙酸乙酯水解生成乙酸和乙醇) (3)④⑤
课时训练17 有机合成路线的设计 有机合成的应用
1.下列关于有机合成的叙述中正确的是( )
A.现在人们只能从动植物等有机体中取得有机化合物
B.有机合成制造了“白色污染”的环境问题,应限制其发展
C.有机物合成除了得到一些材料之外没有其他用途
D.人工可以合成自然界中没有的有机物
解析:从维勒用无机物第一次人工合成尿素开始,人们已经打破了无机物和有机物的界限,可以使用无机物合成有机物了,A是错误的;有机合成虽然造成了“白色污染”等环境问题,但是也创造了更多有用的物质,随着有机合成工业的发展,有机合成科学家会制造出可降解的、对环境没有污染的有机材料,因此不应限制有机合成的发展,因此B是错误的;有机合成除了创造出一些物质丰富了人们的生活之外,对完善有机化学理论和对生命奥秘的探索等方面也有重要意义,C是错误的;有机合成既可以合成自然界中存在的有机物,也可以设计、合成自然界中没有的有机物,D是正确的。
答案:D
2.以溴乙烷为原料制备1,2-二溴乙烷,下列方案中最合理的是( )
A.CH3CH2BrCH3CH2OH
CH2CH2CH2BrCH2Br
B.CH3CH2BrCH2BrCH2Br
C.CH3CH2BrCH2CH2CH3CH2Br
CH2BrCH2Br
D.CH3CH2BrCH2CH2
CH2BrCH2Br
解析:题干中强调的是最合理的方案,A项与D项相比,步骤多一步,且在乙醇发生消去反应时,容易发生分子间脱水、氧化反应等副反应;B项步骤最少,但取代反应不会停留在“CH2BrCH2Br”阶段,副产物特别多,分离困难,原料浪费;C项比D项多一步取代反应,显然不合理;D项相对步骤少,操作简单,副产物少,较合理。所以选D。
答案:D
3.一氧化碳、烯烃和氢气在催化剂作用下发生烯烃的醛化反应,又称羰基的合成。如由乙烯可制丙醛:CH2CH2+CO+H2CH3CH2CHO,由丁烯进行醛化反应也可得到醛,在它的同分异构体中,属于醛的有( )
A.2种
B.3种
C.4种
D.5种
解析:由题意知,烯烃的醛化反应得到的醛比原烯烃多一个碳,故丁烯进行醛化反应可得到戊醛C4H9—CHO,—C4H9有四种同分异构体,所以C4H9—CHO也有四种。
答案:C
4.阿魏酸在食品、医药等方面有着广泛用途。一种合成阿魏酸的反应可表示为
++H2O+CO2
下列说法正确的是( )
A.可用酸性KMnO4溶液检测上述反应是否有阿魏酸生成
B.香兰素、阿魏酸均可与NaHCO3、NaOH溶液反应
C.通常条件下,香兰素、阿魏酸都能发生取代、加成、消去反应
D.与香兰素互为同分异构体,分子中有5种不同化学环境的氢,且能发生银镜反应的酚类化合物共有2种
解析:A项,能使酸性KMnO4溶液退色的不仅有碳碳双键,酚羟基也能使其退色;B项,香兰素只与NaOH溶液反应,不能与NaHCO3溶液反应;C项,它们都不能进行消去反应;D项,根据条件,其同分异构体为和。
答案:D
5.下图中a、b、c、d、e、f是6种有机物,其中a是烃类,其余是烃的衍生物,下列有关说法正确的是( )
abcdef
A.若a的相对分子质量是42,则d是乙醛
B.若d的相对分子质量是44,则a是乙炔
C.若a为苯乙烯(C6H5—CHCH2),则f的分子式是C16H32O2
D.若a为单烯烃,则d与f的实验式一定相同
解析:a为烃,能与HBr在一定条件下发生加成反应,则b为溴代烃,溴代烃在NaOH溶液中水解,可得醇,醇经催化氧化得醛或者酮,即d为醛或者酮,又由d能发生银镜反应,故d为醛,e为羧酸,f为酯。
设a的分子式为CnHm,若a的相对分子质量是42,则a为丙烯,d为丙醛;若醛d的相对分子质量是44,则d应为乙醛C2H4O,a必为乙烯;若a为苯乙烯(C6H5—CHCH2),此时b只能为C6H5—CH2—CH2Br(因为b水解后可氧化为醛),故f为苯乙酸与苯乙醇形成的酯,其分子式应为C16H16O2;a为单烯烃,d为同碳原子数的醛,f是e与c形成的酯,且c、d、e含有相同的碳原子数,故d、f二者实验式均为CnH2nO。
答案:D
6.某有机化合物X,经过如图所示变化后可在一定条件下得到乙酸乙酯,则有机物X是( )
A.C2H5OH
B.C2H4
C.CH3CHO
D.CH3COOH
解析:根据我们学过的知识,乙醇和乙酸反应能够生成CH3COOCH2CH3,乙醛催化氧化变成乙酸,所以Z是乙酸、X是乙醛、Y是乙醇。
答案:C
7.工业上合成氨的原料气之一——H2,有一种来源是取自石油气,如丙烷。请回答:
(1)有人设计了以下反应途径(假设反应都能进行,反应未配平),你认为最合理的是( )
A.C3H8C+H2
B.C3H8C3H6+H2
C.C3H8+H2OCO+H2
D.C3H8+O2CO2+H2O;H2OH2+O2
(2)你所选反应途径最显著的特点是( )
A.简单易行
B.所得H2纯度高
C.所得H2产量高
D.可获得大量热能
解析:这是一道与化工生产实际相联系的题目。在工业生产中应考虑经济效益,反应机理要低成本、低能耗。从所给的几种反应途径来看,A、B都耗能高、原料利用率低,而C选项使用催化剂,能耗低、原料利用率高。D项显然是费力又费电,不合适。从反应条件和生成物来看,所选反应途径最显著的特点并不是简单易行,所得H2纯度高,而是所得H2产量高。
答案:(1)C (2)C
8.已知有机物C2H5Cl(氯乙烷)在一定条件下可以发生如下反应:C2H5Cl+NaOHC2H5OH+NaCl,以乙烯为原料进行如图所示的转化,可得到有机物B和乙酸乙酯。
(1)A的化学名称为 。?
(2)乙烯→氯乙烷的反应类型为 。氯乙烷→A的反应类型是 (填序号)?
A.酯化反应 B.加成反应 C.氧化反应 D.加聚反应 E.取代反应
(3)写出下列反应的化学方程式。
反应①:?
反应②:?
解析:乙烯和HCl发生加成反应生成氯乙烷,氯乙烷发生水解(取代)反应生成乙醇,即A为乙醇。乙烯发生加聚反应生成B,乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯。
答案:(1)乙醇 (2)B E
(3)①nCH2CH2 ??CH2—CH2??
②CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
9.(2015重庆理综,10)某“化学鸡尾酒”通过模拟臭虫散发的聚集信息素可高效诱捕臭虫,其中一种组分T可通过下列反应路线合成(部分反应条件略)。
G
(1)A的化学名称是 ,A→B新生成的官能团是 。?
(2)D的核磁共振氢谱显示峰的组数为 。?
(3)D→E的化学方程式为 。?
(4)G与新制Cu(OH)2悬浊液发生反应,所得有机物的结构简式为 。?
(5)L可由B与H2发生加成反应而得,已知R1CH2Br+NaC≡CR2R1CH2C≡CR2+NaBr,则M的结构简式为 。?
(6)已知R3C≡CR4,则T的结构简式为 。?
解析:(1)A是H2CCHCH3,名称为丙烯;A→B发生取代反应,引入的官能团为—Br。
(2)根据D的结构简式CH2BrCHBrCH2Br,分子关于中心原子对称,则核磁共振氢谱有两组峰。
(3)D为CH2BrCHBrCH2Br,在NaOH的醇溶液中发生消去反应,对应的化学方程式为CH2BrCHBrCH2Br+2NaOHHC≡CCH2Br+2NaBr+2H2O。
(4)G与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式为HC≡CCHO+2Cu(OH)2HC≡CCOOH+Cu2O↓+2H2O。
(5)L由B(H2CCHCH2Br)与H2加成得到,则L是CH3CH2CH2Br;根据已知,可得到NaC≡CCHO与CH3CH2CH2Br反应的产物是CH3CH2CH2C≡CCHO和NaBr,故M的结构简式为CH3CH2CH2C≡CCHO。
(6)分析已知条件可知,反应由碳碳叁键转化为碳碳双键的反式结构。由此得T的结构简式为
。
答案:(1)丙烯 —Br
(2)2
(3)CH2BrCHBrCH2Br+2NaOHHC≡CCH2Br+2NaBr+2H2O
(4)HC≡CCOOH
(5)CH3CH2CH2C≡CCHO
(6)
10.解热镇痛药菲那西汀的合成路线:
AB
(菲那西汀)C
根据该合成路线,回答下面问题:
(1)写出A、B、C的结构简式: 、 、 。?
(2)写出反应⑤的化学方程式: 。?
(3)请推测与化合物C是同分异构体,且苯环上只有2个取代基,并含有酚羟基和—NH2的化合物有 种。?
解析:苯与Cl2在Fe(实际是FeCl3)作催化剂的条件下发生取代反应生成氯苯和氯化氢,A为氯苯()。氯苯与浓硫酸、浓硝酸发生硝化反应,苯环上的哪个氢原子被取代呢?根据后面有机物不难看出,氯原子对位上的氢原子被硝基取代。B的结构为。C的结构简式可以由目标产物逆推得到:目标产物中有一个肽键,应该是氨基与乙酸酐反应得到的。由此可得C的结构简式为,进一步可以写出反应⑤的化学方程式。至于化合物C的同分异构体,要求苯环上只有2个取代基,并含有酚羟基和—NH2,两个碳原子必然与—NH2相连,有两种结构:—CH2—CH2—NH2、。它们与酚羟基的相对位置有邻、间、对3种情况,一共有 6种同分异构体。
答案:(1)A:
B:
C:
(2)+
+CH3COOH
(3)6
11.(2015天津理综,8)扁桃酸衍生物是重要的医药中间体。以A和B为原料合成扁桃酸衍生物F的路线如下:
(1)A分子式为C2H2O3,可发生银镜反应,且具有酸性,A所含官能团名称为 。写出A+BC的化学反应方程式: 。?
(2)C()中①、②、③3个—OH的酸性由强到弱的顺序是 。?
(3)E是由2分子C生成的含有3个六元环的化合物,E分子中不同化学环境的氢原子有 种。?
(4)D→F的反应类型是 ,1 mol F在一定条件下与足量NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量为 mol。?
写出符合下列条件的F的所有同分异构体(不考虑立体异构)的结构简式:?
。?
①属于一元酸类化合物
②苯环上只有2个取代基且处于对位,其中一个是羟基
(5)已知:R—CH2—COOH
A有多种合成方法,在方框中写出由乙酸合成A的路线流程图(其他原料任选)。
合成路线流程图示例如下:
H2CCH2CH3CH2OH
CH3COOC2H5
解析:(1)由A的分子式C2H2O3及性质可推知A为。结合C的结构可推知B为苯酚。由此可知A中含—CHO和—COOH两种官能团。由A+BC的反应为+。
(3)由信息知E的结构简式为
,则其分子中不同化学环境的氢原子有4种。
(4)DF的反应为D中的醇羟基被HBr中—Br取代,同时生成H2O,故属取代反应。
F中的酚羟基、—Br、都可消耗NaOH。
F的符合条件的同分异构体即—C2H3Br—的同分异构体,具体见答案。
(5)由已知条件和CH3COOH、的结构可知,合成时首先应将CH3COOH中—CH3转换为—CH2Cl,然后利用卤代烃的水解,将—CH2Cl转换为—CH2OH,之后利用催化氧化将—CH2OH转换为—CHO即可。
答案:(1)醛基、羧基
+
(2)③>①>②
(3)4
(4)取代反应 3
、、、
(5)CH3COOH
课时训练18 有机化合物结构的测定
1.在标准状况下,体积为1 L,碳原子数为n和(n+1)的两种气态单烯烃的混合物,其质量为2 g,则n的值为 ( )
A.2 B.3
C.4 D.5
解析:由题意该混合烃的(混)==44.8 g·mol-1。若n=2,则它和C3H6的相对分子质量均小于44.8,不合题意;若n=4,则碳原子数为5的烯烃在标准状况下不是气体,不合题意,故只有n=3成立。
答案:B
2.室温下,一气态烃与过量氧气混合完全燃烧,恢复到室温,使燃烧产物通过浓硫酸,体积比反应前减少50 mL,再通过NaOH溶液,体积又减少了40 mL,原烃的分子式是( )
A.CH4
B.C2H4
C.C2H6
D.C3H8
解析:烃在过量氧气中完全燃烧产物为CO2、H2O及剩余O2,由于是恢复到室温,则通过NaOH溶液后气体体积减少40 mL为生成CO2体积。
CxHy+(x+)O2xCO2+H2O(g) ΔV
1 x+ x 1+
0.04 0.05
列式计算得:y=5x-4
讨论:
①x=1 y=1 ②x=2 y=6 ③x≥3 y≥11 只有②符合。
答案:C
3.某气态有机物X含C、H、O三种元素,现已知下列条件:①X中含碳质量分数;②X中含氢质量分数;③X在标准状况下的体积;④X对氢气的相对密度;⑤X的质量。现欲确定X的分子式,所需要条件最少是( )
A.①②
B.①②④
C.①②⑤
D.③④⑤
解析:由C、H质量分数可推出O的质量分数,由各元素的质量分数可确定X的实验式;由相对密度可确定X的相对分子质量;由相对分子质量和实验式可确定X的分子式。
答案:B
4.由碳、氢、氧组成的化合物8.80 g,完全燃烧后得到CO2 22.0 g、水10.8 g,该化合物的实验式为( )
A.C2H6O
B.C5H12
C.C6H12O
D.C5H12O
解析:m(C)=×12 g·mol-1=6 g,m(H)=×2 g·mol-1=1.2 g,m(O)=8.80 g-6 g-1.2 g=1.6 g,n(C)∶n(H)∶n(O)==5∶12∶1。
答案:D
5.某芳香族有机物的分子式为C8H6O2,它的分子(除苯环外不含其他环)中不可能有( )
A.两个羟基 B.一个醛基
C.两个醛基 D.一个羧基
解析:由该有机物的分子式可求出不饱和度Ω=6,分子中有一个苯环,其不饱和度Ω=4,剩下还有2个不饱和度、2个碳原子。2个不饱和度的基团组合可能有三种情况:①两个C原子形成1个、两个O原子形成2个羟基,均分别连在苯环上。②两个C原子形成1个羰基、1个醛基,相互连接。③两个C原子形成2个醛基,分别连在苯环上。三种情况中O原子数目都为2。而选项D中,1个羧基的不饱和度仅为1,O原子数目已为2,羧基和苯环上的C的价键已饱和,都不能与剩下的1个C原子以CC键的形式结合,故选D。
答案:D
6.某物质中可能有甲酸、乙酸、甲醇和甲酸乙酯4种物质中的一种或几种,在鉴定时有下列现象:①可发生银镜反应;②加入新制Cu(OH)2悬浊液沉淀不溶解;③与含酚酞的NaOH溶液共热发现溶液中红色逐渐消失以至无色。下列叙述中正确的是( )
A.有甲酸和甲酸乙酯
B.有乙酸和甲酸乙酯
C.可能有甲醇,一定有甲酸乙酯
D.几种物质都有
解析:加入新制Cu(OH)2悬浊液沉淀不溶解,说明不含甲酸和乙酸;可发生银镜反应,并且与含酚酞的NaOH溶液共热发现溶液中红色逐渐消失以至无色,说明一定有甲酸乙酯;无法推断是否有甲醇。
答案:C
7.鲨鱼是世界上唯一不患癌症的动物,科学研究表明,鲨鱼体内含有一种角鲨烯,具有抗癌性。已知角鲨烯分子中含有30个碳原子,其中有6个碳碳双键且不含环状结构,则其分子式为( )
A.C30H60
B.C30H56
C.C30H52
D.C30H50
解析:由题意,角鲨烯分子有6个不饱和度,分子中的氢原子数应该比C30H62少12个氢原子。
答案:D
8.化学式为C4H8O3的有机物,在浓硫酸存在和加热时,有如下性质:
①能分别与CH3CH2OH和CH3COOH反应;
②脱水生成一种能使溴水退色的物质,该物质只存在一种结构简式;
③能生成一种分子式为C4H6O2的五元环状化合物。则C4H8O3的结构简式为( )
A.HOCH2COOCH2CH3
B.CH3CH(OH)CH2COOH
C.HOCH2CH2CH2COOH
D.CH3CH2CH(OH)COOH
解析:性质①说明其分子中含有羧基和羟基两种官能团,可排除A选项;根据性质②可排除B选项,因为B脱水生成能使溴水退色的物质,存在两种结构简式;根据性质③可知选项C正确,排除选项D,因为D不能生成一种分子式为C4H6O2的五元环状化合物。
答案:C
9.现有分子式均为C3H6O2的四种有机物A、B、C、D,且分子中均含甲基,把它们分别进行下列实验以鉴别之,其实验记录如下:
NaOH溶液
银氨溶液
新制Cu(OH)2
金属钠
A
中和反应
—
溶 解
产生氢气
B
—
有银镜
加热后有
砖红色沉淀
产生氢气
C
水解反应
有银镜
加热后有
砖红色沉淀
—
D
水解反应
—
—
—
则A、B、C、D的结构简式分别为:
A ,B ,C ,D 。?
解析:本题考查了常见官能团的性质,A与NaOH溶液发生中和反应,会使新制Cu(OH)2溶解,与金属钠产生氢气,可以说明A为羧酸,B与银氨溶液有银镜产生,与金属钠产生氢气说明有醛基和羟基,可以写出B为CH3CHOHCHO,C与NaOH溶液发生水解反应,与银氨溶液有银镜产生,说明C为酯类而且是甲酸酯,所以C为HCOOCH2CH3。D只能与NaOH溶液发生水解反应,说明D为酯类且不含醛基,只能是CH3COOCH3。
答案:A.CH3CH2COOH B.CH3CHOHCHO
C.HCOOCH2CH3 D.CH3COOCH3
10.(1)具有支链的化合物A的分子式为C4H6O2,A可以使溴的四氯化碳溶液退色,1 mol A和1 mol NaHCO3能完全反应,则A的结构简式是 ,写出与A具有相同官能团的A的所有同分异构体的结构简式 。?
(2)化合物B含有C、H、O三种元素,相对分子质量为60,其中碳的质量分数为60%,氢的质量分数为13.3%,B在Cu的催化作用下被O2氧化成C,C能发生银镜反应,则B的结构简式为 。?
(3)D在NaOH水溶液中加热反应,可生成A的钠盐和B,相应的化学反应方程式是 。?
解析:由题意可知A为不饱和结构,A可以和NaHCO3按1∶1反应可知其分子中含有—COOH,结合A的分子式C4H6O2可知,A分子中含有,不含碳碳叁键,又知A具有支链,所以A的结构简式为。则与A具有相同官能团的A的同分异构体有CH2CH—CH2—COOH与
CH3—CHCH—COOH。
(2)B分子中C、H、O元素的原子个数比为=3∶8∶1,结合其相对分子质量为60,所以最简式为C3H8O。由于B+O2C,C可发生银镜反应,故C中含有—CHO,则B的结构简式为CH3CH2CH2OH。
答案:(1) CH2CH—CH2—COOH CH3—CHCH—COOH
(2)CH3CH2CH2OH
(3)+NaOH +CH3CH2CH2OH
11.某含氧有机化合物可以作为无铅汽油的抗爆震剂,其相对分子质量为88.0,含C的质量分数为0.682,含H的质量分数为0.136。
(1)试确定该化合物的分子式。
(2)经红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中有4个甲基,请写出其结构简式。
解析:(1)(最简式法)该化合物中
w(O)=1.000-0.682-0.136=0.182
n(C)∶n(H)∶n(O)=≈5∶12∶1
设该化合物的分子通式为(C5H12O)n,则
(12×5+12×1+16)×n=88.0,n=1
该有机物的分子式为C5H12O。
(或通过最简式已达饱和的事实,直接由最简式推知分子式)
(2)由于该有机物分子中有4个甲基,除这4个甲基外,还有残基:(CH3)4—CO
所以,C和O应被4个—CH3包围在中间。
答案:(1)C5H12O (2)(CH3)3C—O—CH3
12.化学上常用燃烧法确定有机物的组成。下图装置是用燃烧法确定有机物常用的装置,这种方法是在电炉加热时用纯氧氧化管内样品。根据产物的质量确定有机物的组成。
(1)A装置中分液漏斗盛放的物质是 ,写出有关反应的化学方程式 。?
(2)C装置(燃烧管)中CuO的作用是 。?
(3)写出E装置中所盛放物质的名称: ,它的作用是 。?
(4)若将B装置去掉会对实验造成什么影响? ?
。?
(5)若准确称取1.20 g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)。经充分燃烧后,E管质量增加1.76 g,D管质量增加0.72 g,则该有机物的最简式为 。?
(6)要确定该有机物的化学式还要 。?
解析:本实验有机物中C、H元素的量的关系是通过测定有机物燃烧以后生成的CO2和H2O的质量来确定的。因此如何使有机物充分燃烧转化为CO2、H2O是本实验的关键之一,实验中CuO的作用就在于此。从装置A可知,O2是通过固体与液体反应制得的,可以利用H2O2在MnO2作催化剂条件下分解产生O2,也可利用Na2O2和H2O反应制取O2,装置B中浓硫酸的作用显然是吸收O2中的H2O,装置D中CaCl2应该是用来吸收有机物燃烧生成的H2O,而装置E则应该吸收CO2,可用碱石灰。我们在装置E后面还可增加一个与E相同的装置,用于防止空气中的CO2、H2O进入E。
答案:(1)H2O2 2H2O22H2O+O2↑(或H2O
2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑)
(2)使有机物充分氧化成CO2、H2O
(3)碱石灰 吸收燃烧产物中的CO2
(4)会使实验中测得的H含量增大
(5)CH2O
(6)测定有机物的相对分子质量
课时训练19 合成高分子化合物
1.聚丙烯酸酯类涂料是目前市场上流行的墙面涂料之一,它具有弹性好,不易老化、耐擦洗、色泽亮丽等优点。下图是聚丙烯酸酯的结构简式,它属于( )
①无机化合物 ②有机化合物 ③高分子化合物 ④离子化合物 ⑤共价化合物
A.①③④
B.①③⑤
C.②③⑤
D.②③④
解析:根据聚丙烯酸酯的结构简式和物质分类的知识可知其属于有机化合物、共价化合物,也是高分子化合物。
答案:C
2.随着土壤沙漠化的日益严重,科学家研制出“喷水溶液法”的新技术。先在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯水溶液,水溶液中的高分子与沙土粒子结合,就能在地表30~50 cm处形成一个厚约0.5 cm的隔水层,既能阻止地下盐分的上升,又能起到拦截与蓄积雨水的作用。下列对聚丙烯酸酯的说法不正确的是( )
A.单体的结构简式为CH2CH—COOR
B.不能发生加成反应
C.能发生水解反应
D.具有固定的熔点
解析:聚丙烯酸酯的单体是丙烯酸酯,A正确;丙烯酸酯中含有碳碳双键,可以发生加成或加聚反应,但其加聚后的产物——聚丙烯酸酯中不再含有碳碳双键,因而不能发生加成反应,B正确;水解反应是酯类物质的特征反应,聚丙烯酸酯也不例外,C正确;一般的高分子化合物都没有固定的组成,为混合物,也就没有固定的熔点,D错误。
答案:D
3.今有高聚物
,对此分析正确的是( )
A.其单体是CH2CH2和
B.它是缩聚反应的产物
C.其单体是CH2CHCOOCH2CH3
D.其链节是CH3CH2COOCH2CH3
解析:从高聚物主链分析,它应是加聚反应的产物,且只有一种单体。单体为丙烯酸乙酯。
答案:C
4.(2015北京理综,10)合成导电高分子材料PPV的反应:
??2nH+(2n-1)HI
下列说法正确的是( )
A.合成PPV的反应为加聚反应
B.PPV与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元
C.和苯乙烯互为同系物
D.通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量,可得其聚合度
解析:A项,根据化学反应方程式可知,该反应中有小分子HI生成,因此属于缩聚反应,A错误;B项,聚苯乙烯()是苯乙烯通过加聚反应生成的,其链节为,因此结构重复单元是不同的,B错误;C项,结构相似,分子组成相差若干个CH2原子团的有机物互为同系物,含有2个碳碳双键,而苯乙烯只有一个碳碳双键,二者不能互为同系物,C错误;D项,利用质谱法可测定其相对分子质量,然后再通过链节的相对分子质量,即可得到其聚合度,D正确。
答案:D
5.下列高聚物经简单处理可以由线型结构变成体型结构的是( )
A.
B.
C.
D.
解析:线型高分子转化成体型结构要求原分子中有能再次聚合的官能团,如碳碳双键、羟基等。
答案:B
6.下列各组中,对相应高分子材料的分类、功能的说法正确的是( )
序号
高分子材料
类型
功能
A
黏合剂
功能高分子材料
黏合作用
B
涂料
传统高分子材料
保护作用
C
离子交换树脂
传统高分子材料
分离和提纯
D
聚乙烯醇
功能高分子材料
制人工心脏
解析:黏合剂属于传统的高分子材料,A错误;涂料是一种涂布于物体表面后能形成坚韧保护膜的物质,常用于家具、汽车、船舶等表面,可以起到保护、美化的作用,B正确;离子交换树脂属于功能高分子材料,主要用于硬水软化、海水淡化以及其他方面的分离提纯,故C错误;聚乙烯醇属于功能高分子材料,具有良好的吸水功能,可以用于制作“尿不湿”等,用于制作人工心脏的材料主要有硅橡胶、聚氨酯橡胶等,D错误。
答案:B
7.某药物结构简式如下图:
该物质1 mol与足量NaOH溶液反应,消耗NaOH的物质的量为( )
A.3 mol B.4 mol C.3n mol D.4n mol
解析:解答本题时要特别注意该高聚物中含有3个酯基,但其中一个水解后生成一个酚羟基,可以继续与NaOH溶液反应,该物质1 mol与足量NaOH溶液反应,消耗NaOH的物质的量为4n mol。
答案:D
8.根据图示回答下列问题:
(1)写出A、E、G的结构简式:A ,E,G 。?
(2)反应②的化学方程式(包括反应条件)是 ,反应④化学方程式(包括反应条件)是 。?
(3)写出①⑤的反应类型:① 、⑤ 。?
解析:由分子式可得到A为CH2CH2,F为CH2(OH)CH2(OH),再由F与G在浓硫酸加热条件下缩聚得到高聚物,可推知G为HOOC(CH2)4COOH。由分子式可知D为CH2CHCl,综合反应②④可知C为CH2ClCH2Cl,B为Cl2。又知D发生加聚得到E,E必为??CH2—CHCl??,其余题目迎刃而解。
答案:(1)CH2CH2 ??CH2—CHCl??
HOOC(CH2)4COOH
(2)ClCH2CH2Cl+NaOHCH2CHCl+NaCl+H2O
ClCH2CH2Cl+2NaOHHOCH2CH2OH+2NaCl
(3)加成反应 缩聚反应
9.有机玻璃是一种重要的塑料,有机玻璃的单体 A(C5H8O2) 不溶于水,并可以发生以下变化:
请回答:
(1)B分子中含有的官能团是 、 。?
(2)由B转化为C的反应属于(选填序号) 。?
①氧化反应 ②还原反应 ③加成反应 ④取代反应
(3)C的一氯代物D有两种,C的结构简式是 。?
(4)由A生成B的化学方程式是 。?
(5)有机玻璃的结构简式是 。?
解析:(1)根据框图中信息A能发生加聚反应,说明其中含有碳碳双键;同时A又能水解生成甲醇,说明A属于酯,B属于羧酸,因此,B中必然含有羧基;又知A水解过程中破坏的只是酯基,而碳碳双键保留了下来,A中还含有碳碳双键,B能与氢气发生加成反应也很好地说明了这一点。(2)此题考查几种重要的反应类型,只需注意不要漏选即可。剩余的三个小题最关键的是C的结构简式的判断,有的同学认为没有足够的信息,但仔细考虑,根据A的分子中有5个碳原子,而它水解又生成了甲醇和B,因此B中有4个碳原子,B转化成C的过程中没有碳原子的变化,即C中也只有4个碳原子,再结合(1)小题已经判断出的信息先组合出B的结构(有三种),然后利用C的一氯代物D有两种的信息可知B只能为。
答案:(1)碳碳双键 羧基(写结构式也可)
(2)②③
(3)(CH3)2CHCOOH
(4)CH2C(CH3)COOCH3+H2O
CH2C(CH3)COOH+CH3OH
(5)
第3章过关检测
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个正确选项)
1.下列物质属于天然有机高分子化合物的是( )
A.聚-2-甲基-1,3-丁二烯 B.聚氯乙烯
C.聚丙烯 D.聚乙烯
解析:聚-2-甲基-1,3-丁二烯是天然橡胶的主要成分,因此属于天然有机高分子化合物。
答案:A
2.保暖内衣的材料是由全棉材料内融入能改善人体微循环的微量生化材料和抗菌、杀菌的材料制成的,下列有关说法正确的是( )
A.制作内衣使用的全棉材料的主要成分是纤维素
B.因为纤维素易水解,故内衣不能在碱性条件下洗涤
C.制作内衣的废弃物易造成“白色污染”
D.制作内衣的材料的主要成分是合成高分子
解析:由题干信息知,内衣的材料中含全棉材料,全棉材料的主要成分是纤维素,故A正确;全棉材料是天然高分子化合物,D错误;由生活常识知,纤维素难水解,故B错误;白色污染是指结构稳定难以分解的塑料的废弃物,而纤维素不属于白色污染。故C错误。
答案:A
3.某有机物含有下列一种官能团,该有机物既能发生消去反应、氧化反应和酯化反应,又能跟某些活泼金属发生置换反应,该官能团是( )
A.—Cl B.—OH
C.—COOH D.—CHO
解析:一定条件下,—OH既可以发生消去反应产生不饱和键,又可以发生催化氧化变为醛基或羰基,也可以与羧基发生酯化反应或与金属钠等活泼金属反应产生氢气。
答案:B
4.CCTV《科技博览》报道,中科院首创用CO2合成可降解塑料聚二氧化碳。下列说法合理的是( )
A.聚二氧化碳塑料与干冰互为同素异形体
B.聚二氧化碳塑料与干冰都属于纯净物
C.聚二氧化碳塑料是通过加聚反应制得的
D.聚二氧化碳塑料的使用会产生白色污染
解析:CO2分子中存在CO,故可降解聚二氧化碳塑料是通过加聚反应制得的,C项正确;同素异形体都是单质,干冰是化合物,聚二氧化碳塑料是混合物,两者不可能互为同素异形体,A、B项错误;聚二氧化碳塑料容易降解,它的使用不会产生白色污染,D项错误。
答案:C
5.某种高分子化合物的结构简式如图所示:
合成它的单体可能有:①对苯二甲酸,②对苯二甲酸甲酯,③丙烯醇,④丙烯,⑤乙烯。其中正确的一组是 ( )
A.①② B.④⑤ C.①③ D.②④
解析:观察高聚物结构,在酯基处断掉,再将链节上的单键变为双键即可。
答案:C
6.(2015福建理综,7)下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A.聚氯乙烯分子中含碳碳双键
B.以淀粉为原料可制取乙酸乙酯
C.丁烷有3种同分异构体
D.油脂的皂化反应属于加成反应
解析:聚氯乙烯是由氯乙烯打开碳碳双键发生加聚反应生成的,聚氯乙烯中不再含有碳碳双键,A选项错误;淀粉经水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇,乙醇氧化最终生成乙酸,乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,B选项正确;丁烷有正丁烷和异丁烷两种同分异构体,C选项错误;油脂的皂化反应是油脂在碱性条件下的水解反应,D选项错误。
答案:B
7.“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学工艺”中,理想状态是反应物中的原子全部转化为欲制得的产物,即原子利用率为100%。在用CH3CCH合成CH2C(CH3)COOCH3(二者物质的量比为1∶1)的过程中,欲使原子利用率达到最高,还需要的其他反应物有( )
A.CO和CH3OH B.CO2和H2O
C.H2和CO2 D.CH3OH和H2
解析:CH3CCH、CH2C(CH3)COOCH3的分子式分别为C3H4、C5H8O2;二者相差“C2H4O2”。而A项中的“CO+CH3OH”恰好为“C2H4O2”。
答案:A
8.下列关于营养物质的说法正确的是( )
A.油脂的氢化属于还原反应,又属于加成反应,生成物为纯净物
B.1 mol蔗糖完全水解的产物是2 mol葡萄糖
C.淀粉溶液和稀硫酸共热后发生水解反应,冷却后加少量银氨溶液,水浴加热后会出现光亮的银镜
D.鸡蛋白溶液中滴加饱和的硫酸铵溶液,出现白色沉淀,继续加水,白色沉淀又溶解
解析:A项,油脂的氢化属于还原反应,又属于加成反应,生成物为多种高级脂肪酸甘油酯组成的混合物;B项,1 mol蔗糖完全水解生成1 mol葡萄糖和1 mol果糖;C项,淀粉溶液和稀硫酸共热后发生水解反应生成葡萄糖,在进行银镜反应实验前要先将溶液中和至碱性,否则不会出现光亮的银镜;D项,鸡蛋白溶液中滴加饱和的硫酸铵溶液,出现白色沉淀,继续加水,白色沉淀又溶解。
答案:B
9.(2015浙江理综,10)下列说法不正确的是( )
A.己烷共有4种同分异构体,它们的熔点、沸点各不相同
B.在一定条件下,苯与液溴、硝酸、硫酸作用生成溴苯、硝基苯、苯磺酸的反应都属于取代反应
C.油脂皂化反应得到高级脂肪酸盐与甘油
D.聚合物()可由单体
CH3CHCH2和CH2CH2加聚制得
解析:己烷有5种同分异构体:CH3CH2CH2CH2CH2CH3、
CH3CH(CH3)CH2CH2CH3、CH3CH2CH(CH3)CH2CH3、
C(CH3)3CH2CH3、CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3,A选项错误;其他各项均正确。
答案:A
10.对氨基苯甲酸可用甲苯为原料合成,已知苯环上的硝基可被还原为氨基,,产物苯胺还原性强,易被氧化,则由甲苯合成对氨基苯甲酸的步骤合理的是( )
A.甲苯XY对氨基苯甲酸
B.甲苯XY对氨基苯甲酸
C.甲苯XY对氨基苯甲酸
D.甲苯XY对氨基苯甲酸
解析:由甲苯制取产物时,需发生硝化反应引入硝基,再还原得到氨基,将甲基氧化才得到羧基;但氨基易被氧化,故甲基氧化为羧基在硝基还原前,否则生成的氨基也被氧化,故先进行硝化反应,再将甲基氧化为羧基,最后将硝基还原为氨基。
答案:A
11.β-紫罗兰酮是存在于玫瑰花、番茄等中的一种天然香料,它经多步反应可合成维生素A1。
……
下列说法正确的是( )
A.β-紫罗兰酮可使酸性KMnO4溶液退色
B.1 mol中间体X最多能与2 mol H2发生加成反应
C.维生素A1易溶于NaOH溶液
D.β-紫罗兰酮与中间体X互为同分异构体
解析:β-紫罗兰酮中含有,故能与酸性KMnO4反应。中间体中有2个,1个,故1 mol中间体X能与3 mol H2发生加成反应。维生素A1为长链有机分子,为弱极性,难溶于水。β-紫罗兰酮与中间体X碳原子数不同,故非同分异构体。
答案:A
12.荣获诺贝尔化学奖的科学家的科研成果,不仅具有巨大的理论意义,并且有很多已经成功地运用于生产实际,取得了良好的经济效益。治疗帕金森症(震颤麻痹症)的药物左旋多巴(C)的合成就是诺贝尔化学奖的一项重要应用。下面是合成它的路线图。
在上述反应中,关于(1)(2)两步的反应类型,全部正确的是( )
A.化合反应,分解反应 B.加成反应,水解反应
C.还原反应,分解反应 D.氧化反应,水解反应
解析:认真对比反应前后两种物质在结构上的差别,可知反应(1)发生的是碳碳双键与氢气的加成反应,反应(2)是酯、肽键等的水解反应。
答案:B
13.某有机物由碳、氢、氧三种元素组成,该有机物含碳的质量分数为54.5%,所含氢原子数是碳原子数的2倍;又知最简式即为分子式,则有机物的分子式为( )
A.CH2O B.CH2O2 C.C2H4O2 D.C2H4O
解析:由题意,氢原子数是碳原子数的2倍,则有机物中碳原子的质量为氢原子质量的6倍。则该有机物含氢的质量分数为54.5%×=9.08%,所以含氧的质量分数为:100-54.5%-9.08%=36.42%,则有机物中碳、氢、氧的原子个数比为:=1∶2∶4,所以该有机物的最简式为C2H4O,又知最简式即为分子式,故有机物的分子式为C2H4O。
答案:D
14.下列说法正确的是( )
①制乙酸乙酯时,把乙醇和乙酸依次加入浓硫酸中 ②用灼烧的方法可以区别丝和棉花 ③油脂水解可得到氨基酸和甘油 ④纤维素和淀粉都是多糖,二者互为同分异构体 ⑤溴乙烷、油脂和蛋白质在一定条件都能水解 ⑥乙醇中是否含水,可用金属钠来检验 ⑦乙烯和乙烷都能发生加聚反应 ⑧蛋白质水解的最终产物是多肽
A.①②③⑧ B.②⑤ C.④⑤⑥⑦ D.①⑤
解析:浓硫酸和其他液体混合时,将浓硫酸加入其他液体物质中,①错误;丝的主要成分为蛋白质,灼烧产生烧焦羽毛的气味,棉花主要成分为纤维素,灼烧时不产生该气味,②正确;油脂水解得到高级脂肪酸和甘油,③错误;纤维素、淀粉不互为同分异构体,④错误;⑤正确;乙醇中少量水应该用无水硫酸铜检验,⑥错误;乙烷不能发生加聚反应,⑦错误;蛋白质水解的最终产物是氨基酸,⑧错误。
答案:B
15.某高分子化合物的部分结构如下:
,下列说法正确的是( )
A.聚合物的结构单元为
B.聚合物的分子式为C3H3Cl3
C.聚合物的单体为CHClCHCl
D.该聚合物是由小分子发生缩聚反应制得的
解析:有机高分子化合物的相对分子质量很大,但是其结构并不复杂,通常是由简单的结构单元重复连接而成的。如本题中聚合物重复出现的结构单元为,则其单体为CHClCHCl,该化合物是由单体CHClCHCl发生加聚反应得到的;但由于没有给出该高分子化合物的聚合度,所以无法确定其分子式。
答案:C
16.下列叙述正确的是( )
A.的不饱和度为3
B.淀粉和纤维素都是天然高分子化合物,它们的通式都是(C6H10O5)n,是同分异构体
C.在蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,蛋白质析出,虽再加水蛋白质也不溶解
D.含5个碳原子的有机物,每个分子中最多可形成5个C—C单键
解析:的分子式为C7H8,与C7H16相比较,少8个H原子,其不饱和度为4,A项不正确;尽管淀粉、纤维素的通式相同,但由于n值不同,淀粉、纤维素不互为同分异构体,B项不正确;盐析是可逆的过程,加水后蛋白质仍继续溶解,C项不正确;含5个碳原子的有机物如果是环状结构,所形成的C—C单键最多为5个,D项正确。
答案:D
二、非选择题(本题共5小题,共52分)
17.(9分)实验测得A、B、C三种有机物的相对分子质量均为100。
(1)A为含有n个碳原子的烃,每个分子中含有3n+1个共价键,则其分子式为 。?
(2)B是含碳60%的烃的含氧衍生物,分子中只有一种官能团,与新制Cu(OH)2悬浊液反应时有砖红色Cu2O生成。则B的可能结构有 种。?
(3)C能发生如下变化:
已知C的分子结构中两个甲基连接在同一个碳原子上,E和G都是高分子化合物。请按要求填空:
①C的结构简式为 。?
②E→G的化学方程式为 。?
此反应类型为 。?
解析:(1)由含n个碳原子同时含有3n+1个共价键的烃,推知A为烷烃,分子式C7H16。(2)中只有一种官能团且与新制Cu(OH)2悬浊液反应时有砖红色Cu2O生成,说明含醛基,又知B是含碳60%的烃的含氧衍生物,推知B是分子式为C5H8O2的二元醛,可能结构有4种。(3)由框图推知C中有—COOH、CC,又已知C的分子结构中两个甲基连接在同一个碳原子上,C的结构只能为(CH3)2CCHCOOH,问题就迎刃而解。
答案:(1)C7H16(1分)
(2)4(2分)
(3)①(CH3)2CCHCOOH(2分)
②+nCH3OH+nH2O(3分) 酯化反应或取代反应(1分)
18.(10分)有关催化剂的催化机理等问题可以从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识,某教师设计了如下图所示装置(夹持装置等已省略),其实验操作为:先按图安装好,关闭活塞a、b、c,在铜网的中间部分加热片刻,然后打开活塞a、b、c,通过控制活塞a和b,而有节奏(间歇性)地通入气体。在M处观察到明显的实验现象。试回答以下问题:
(1)A中发生反应的化学方程式: ,B的作用 ;C中热水的作用: 。?
(2)M处发生的反应的化学方程式为 。?
(3)从M管中可观察到的现象: ,从中可认识到该实验过程中催化剂 (填“参加”或“不参加”)化学反应,还可以认识到催化剂起催化作用需要一定的 。?
(4)验证乙醇氧化产物的化学方法是 。?
答案:(1)2H2O22H2O+O2↑(1分) 干燥O2(1分) 使D中无水乙醇变为蒸气进入M参加反应(1分)
(2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O(2分)
(3)受热部分的铜网由于间歇性地鼓入氧气而交替出现变黑、变红的现象(1分) 参加(1分) 温度(1分)
(4)取少量F中溶液于试管中,加入新制Cu(OH)2悬浊液加热,有砖红色沉淀生成,说明乙醇被氧化生成乙醛(2分)
19.(15分)(2015课标全国Ⅱ,38)聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料,在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。PPG的一种合成路线如下:
已知:
①烃A的相对分子质量为70,核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢
②化合物B为单氯代烃;化合物C的分子式为C5H8
③E、F为相对分子质量差14的同系物,F是福尔马林的溶质
④R1CHO+R2CH2CHO
回答下列问题:
(1)A的结构简式为 。?
(2)由B生成C的化学方程式为 。?
(3)由E和F生成G的反应类型为 ,G的化学名称为 。?
(4)①由D和H生成PPG的化学方程式为 ;?
②若PPG平均相对分子质量为10 000,则其平均聚合度约为 (填标号)。?
a.48 b.58 c.76 d.122
(5)D的同分异构体中能同时满足下列条件的共有 种(不含立体异构);?
①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体
②既能发生银镜反应,又能发生皂化反应
其中核磁共振氢谱显示为3组峰,且峰面积比为6∶1∶1的是 (写结构简式);D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是 (填标号)。?
a.质谱仪 b.红外光谱仪
c.元素分析仪 d.核磁共振仪
答案:(1) (2分)
(2)+NaOH+NaCl+H2O (2分)
(3)加成反应 3-羟基丙醛(或β-羟基丙醛) (每空1分,共2分)
(4)+
+(2n-1)H2O b (2分,1分,共3分)
(5)5 c (3分,2分,1分,共6分)
20.(18分)菠萝酯是一种具有菠萝香气的食用香料,是化合物甲与苯氧乙酸发生酯化反应的产物。
(1)甲一定含有的官能团的名称是 。?
(2)5.8 g甲完全燃烧可产生0.3 mol CO2和0.3 mol H2O,甲蒸气对氢气的相对密度是29,甲分子中不含甲基,且为链状结构,其结构简式是 。?
(3)苯氧乙酸有多种酯类的同分异构体。其中能与FeCl3溶液发生显色反应,且有2种一硝基取代物的同分异构体是(写出任意2种的结构简式) 。?
(4)已知:
R—CH2—COOH
R—ONaR—O—R'(R—、R'—代表烃基)
菠萝酯的合成路线如下:
①试剂X不可选用的是(选填字母) 。?
a.CH3COONa溶液 b.NaOH溶液
c.NaHCO3溶液 d.Na
②丙的结构简式是 ,反应Ⅱ的反应类型是 。?
③反应Ⅳ的化学方程式是 。?
答案:(1)羟基(2分)
(2)CH2CH—CH2—OH(2分)
(3) (答对其中任意两个均给分)(4分)
(4)①ac(2分)
②ClCH2COOH 取代反应(4分)
③+
+H2O(4分)
