选修5第三章第4节 有机合成（第1课时）
编制人：叶晓婷 审核人：林彩霞 领导签字：
【学习目标】1.掌握烃类物质、卤代烃、烃的含氧衍生物之间的相互转化以及性质、反应类型、反应条件
2.掌握有机合成的关键—碳骨架构建和官能团的引入及转化。
3.充分利用“结构决定性质”的方法，抓住 ( http: / / www.21cnjy.com )官能团来学习有机物的性质，为有机合成和推断题打下基础。4. 通过讨论，培养学生对物质性质和官能团转化方法的归纳能力。
【重点难点】掌握各类有机物的性质、反应类型、相互转化。有机合成的关键—碳骨架构建和官能团的引入及转化
自学
【温故知新】
1.有机反应类型及相应有机物种类
（1）取代反应：甲烷、苯、醇的卤代,苯的硝化，醇的分子间脱水，酯化反应，酯的水解反应等。
（2）加成反应：烯烃（X2、H2、HX、H2O），炔烃（X2、H2、HX），苯（H2），醛（H2），油脂（C=C氢化）。
（3）消去反应：有机化合物在一定条件下，从 ( http: / / www.21cnjy.com )一个分子中脱去一个小分子(如HX、H2O),而形成不饱和化合物的反应。 卤代烃脱HX，醇分子内脱H2O。
（4）酯化反应：醇和羧酸，纤维素和酸，甘油和酸，醇和无机含氧酸起作用，生成酯和水的反应叫做酯化反应。。
（5）水解反应：①酯的水解反应：酯与水发生作用生成相应的醇和羧酸(或羧酸盐)的反应。
②卤代烃在NaOH的水溶液中水解。③油脂，二糖和多糖，蛋白质水解。
（6）氧化反应：有机物加氧或去氢的反应，如：醛基的氧化、醇的催化氧化。
（7）还原反应：有机物加氢或去氧的反应，如：烯烃、炔烃、苯、醛、葡萄糖等与氢气的加成反应。
（8）加聚反应：由小分子加成聚合生成高分子化合物的反应。如乙烯加聚乙烯、异戊二烯、氯乙烯等。（9）缩聚反应：苯酚和甲醛等。
2.官能团的性质
类别 通式 代表性物质 主要化学性质
烷烃 CnH2n+2 CH4 1.光照条件下取代反应2.催化裂化
烯烃 CnH2n C2H4 1.加成反应（与H2、X2、HX、H2O）2.加聚反应3.氧化
炔烃 CnH2n-2 C2H2 1.加成反应（与X2、HX、H2O）2.加聚反应3.氧化
苯及同系物 CnH2n-6 甲苯 1.侧链上的H发生光照条件下的取代。2.苯环上的H在催化剂的作用下可发生溴代和硝化反应3.侧链氧化
卤代烃 R—X 溴乙烷C2H5Br 1.取代反应：与NaOH溶液发生取代反应，生成醇。2.消去反应：与强碱的醇溶液共热，脱去卤化氢，生成烯烃。
醇 R—OH 乙醇C2H5OH 1.与金属钠反应，生成醇钠和氢气。2.氧化 ( http: / / www.21cnjy.com )反应：在空气中燃烧，生成二氧化碳和水；被氧化剂氧化为乙醛；被酸性高锰酸钾氧化成乙酸3.脱水反应：170℃时，发生分子内脱水，生成乙烯。140℃时，发生分子间脱水，生成乙醚。4.取代反应：与氢卤酸反应生成卤代烃和水5.酯化反应：与含氧酸反应生成酯。
酚 1.弱酸性：与NaOH溶液 ( http: / / www.21cnjy.com )反应，生成苯酚钠和水。2.取代反应：与浓溴水反应，生成三溴苯酚白色沉淀。3.显色反应：与铁盐(FeCl3)反应，生成紫色物质。4.与甲醛发生缩聚反应
醛 乙醛 1.加成反应：用Ni作催化剂，与氢加成 ( http: / / www.21cnjy.com )，生成乙醇。2.氧化反应：能被弱氧化剂 (如银镜反应、还原氢氧化铜) 或氧气氧化成羧酸。3.甲醛与苯酚缩聚
羧酸 乙酸 1.具有酸的通性2.酯化反应：与醇反应生成酯
酯 (R和R′可以相同，也可以不同) 乙酸乙酯 水解反应：生成相应的羧酸和醇
3.重要的有机反应规律
（1）双键的加成和加聚：双键之一断裂，加上其他原子或原子团或断开键相互连成链。
（2）醇的消去反应：消去和羟基所在C相邻的C上的H，若相邻的C上无H则不能发生消去。
（3）醇的催化氧化反应：和羟基相连的C上若有H则可被氧化为醛或酮，若无H则不能被氧化。
（4）有机物成环反应：a.二元醇脱水，b.羟酸的分子内或分子间酯化，c.氨基酸脱水，d.二元羧酸脱水，e.以上化合物之间的脱水或酯化。
4.有机物间转化关系—— 反应条件归纳
【思考】看到下列反应条件时，你会想到是什么物质发生反应？产物是什么？
（1）Br2/CCl4 Cl2/光照 Cl2/Fe Br2
加成 烷基取代 苯环上取代 取代
（2）浓硫酸，△ （3）NaOH/H2O （4）H+/H2O
消去反应，成醚反应，酯化反应 卤代烃水解 加成反应
（5）[Ag(NH3)2]+、OH-、△ （6）O2、Cu、△
醛基被氧化 醇的催化氧化
（7）H2、Ni、△ （8）NaHCO3
加成反应 羧基
（9）A氧化B氧化C （10）NaOH、醇、△
醇被氧化成醛，醛成酸 卤代烃消去反应
【新知识导航】
一、官能团的引入
1. (1)完成下列方程式总结引入碳碳双键的三种方法：
a、CH3CH2CH2OH b、CH CH + HCl 催化剂
c、CH3CH2Br+NaOH
【小结】引入碳碳双键( C=C ) 的三种方法是：
（1）醇的消去 2.卤代烃的消 ( http: / / www.21cnjy.com )去3.炔烃1:1加成
（2）完成下列方程式总结引入卤原子的三种方法：
a CH4 + Cl2 光 + Br2 + Br2
b CH3—CH=CH2 + Cl2 ( http: / / www.21cnjy.com ) c CH3CH2OH + HBr
【小结】引入卤原子的三种方法是：1.烃与X2卤代2.加成 3.醇与HX取代
（3）完成下列方程式总结引入羟基的四种方法：
a CH2=CH2 + H2O b CH3CH2Cl + H2O
c CH3CHO + H2 Ni d CH3COOCH3 + H2O
【小结】引入羟基的四种方法是：1。烯烃与水加成2.醛/酮加氢3.卤代烃水解4.酯的水解
（4）引入羰基或醛基，通过醇或烯烃的氧化等
a CH3CH2OH + O2 b CH3CH(OH)CH3 + O2
<5> 引入羧基，通过氧化反应
a CH3CHO + O2 b CH3CHO + Cu(OH)2
c KMnO4/H+
二、官能团的转化：包括官能团种类变化、数目变化、位置变化等。
【练习】完成下列物质的转化
a.官能团种类变化：CH3CH2Br →CH3COOH
b.官能团数目变化：CH3CH2Br→CH2Br－CH2Br CH3CH2-OH→HO-CH2CH2-OH
c.官能团位置变化：CH3CH2CH2-Br→CH3CHBrCH3
三、 官能团的消除
⑴通过加成反应消除不饱和键。
⑵通过消去反应或氧化反应或酯化反应等消除羟基（—OH）
⑶通过加成反应或氧化反应等消除醛基（—CHO）
【预习自测】
1.以乙醇为主要原料（无机试剂任选）制备乙二醇，写出有关的化学方程式。
2.CH≡CH为原料合成聚氯乙烯,写出有关的化学方程式。
3. 以2-丁烯为原料分别合成：⑴2-氯丁烷 ⑵2-丁醇 ⑶2,3-二氯丁烷 ⑷2,3-丁二醇
(5)1,3-丁二烯(课本67页习题1)
【我的疑问】请将预习中不能解决的问题写下来，供课堂解决。
合作探究（小组讨论 全班交流）
探究点一: 官能团的引入
1.已知 +HCN ，R为烃基或H，以丙酮为原
料合成有机玻璃的路线如下，在框内填入相应化合物的结构简式。
生成B时同时生成的副产物是______NH3________________（写化学式）。
探究点二: 官能团的衍变
2.写出以CH2ClCH2CH2CH2OH为原料制备 的各步反应方程式（必要的无机试剂自选）：
【总结归纳】
【巩固提升】
1．下列变化属于加成反应的是 （ ）
A．乙烯通过酸性KMnO4溶液 B．乙醇和浓硫酸共热
C．乙炔使溴水褪色 D．苯酚与浓溴水混合
2..某有机物的水溶液， ( http: / / www.21cnjy.com )它的氧化产物甲和还原产物乙都能与金属钠反应放出H2。甲和乙反应可生成丙。甲、丙都能发生银镜反应。这种有机物是 （ ）
A、甲醛 B、乙醛 C、酮 D、甲醇
3．有机化合物分子中能引进卤原子的反应是 （ ）
A．消去反应 B．酯化反应 C．水解反应 D．取代反应
4．下面四种变化中，有一种变化与其他三种变化类型不同的是 （ ）
A．CH3CH2OH + CH3COOH CH3COOCH2CH3 + H2O
B．CH3CH2O HCH2=CH2↑+H2O C．2CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3 + H2O
D. CH3CH2OH + HBrCH3CH2Br + H2O
5.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
6.某卤代烷烃C5H11Cl发生消去反应时，可以得到两种烯烃，则该卤代烷烃的结构简式可能为 C
6.有以下一系列反应，终产物为草酸：
已知B的相对分子质量比A大79，请推下列化合物的结构简式：C_CH2=CH2_，F__CHO-CHO______。
8．化合物A（C8H8O3）为无色液体，难溶于水，有特殊香味。从A出发，可发生如图所示的一系
列反应。图中的化合物A硝化时可生成四种一硝基取代物；化合物H的分子式为C6H6O；G能进
行银镜反应。完成以下问题：
（1）下列化合物可能的结构简式：
A__ __；E__ HCHO __________；
K___________。
（2）反应类型：（Ⅰ）__取代反应___；
（Ⅱ）__酯化反应__；（Ⅲ）_取代反应_______。
（3）反应化学方程式：H → K
__ +3Br2→↓+3HBr_____________________________________；
C→E__2CH3OH+O2→2HCHO+2H2O_______；
C + F→G__HCOOH+CH3OH HCOOCH3+H2O_______。
【知识拓展】
碳链的增长或缩短
有机合成题中碳链的增长，一般会以信息的形式给出。常见的增长碳链的方式有：有机物与HCN的加成、不饱和有机物间的加成或聚合等。
如：CH3CH2Br CH3CH2CN CH3CH2COOH
常见的减短碳链的方式有：烃的裂化或裂解、苯的同系物的侧链被氧化、烯烃的氧化等。
2、原子经济性
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。原子经济性可以用原子利用率来衡量。原子的利用率越高，原子经济性越强。
原子利用率=×100%
△
OH
△
△
—CH3
浓H2SO4
H2O
NaCN第四节 有机合成(第二课时）
编制人：叶晓婷 审核人：林彩霞 领导签字：
【学习目标】
1.初步认识逆向合成法的思维方法，理解确定合成路线的基本原则。
2.通过有机物逆合成法的推理，培养学生逻辑思维能力以及信息的迁移能力
3.激情投入，享受学习的快乐。激发自己探索化学问题的兴趣，养成求真务实的科学态度。
定向自学
【温故知新】
⑴含－OH（可以是 醇、酚 等类物质）有机物与Na反应时，－OH与H2个数的比关系：___2:1_________________
⑵－CHO与Ag或Cu2O的物质的量关系：－CHO ：Ag=_1:2___
－CHO ：Cu2O_=1:1______________________________
⑶ RCH2OH → RCHO → RCOOH 摩尔质量关系：M __________________
⑷ RCH2OH → CH3COOCH2R 摩尔质量关系：M _______________
【新知识导航】
一、有机合成的原则、方法、关键
1、有机合成遵循的原则
（1）起始原料要价廉、易得、简单，通常采用四个碳以下的单官能团化合物和单取代苯。
（2）尽量选择步骤最少的合成路线。（3）“绿色、环保”。
（4）操作简单、条件温和、能耗低，易于实现。（5）不能臆造不存在的反应事实。
2、有机合成的解题方法
首先要看目标产物属于哪一类、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。
3、解答有机合成题的关键在于：(1)选择合理简单的合成路线。
(2)熟练各类物质的组成、结构、性质、相互衍生关系以及官能团的引进和消去等基础知识。
2、有机合成题的解题方法
① 顺向合成法:此法要点是采用正向思维方法，其思维程序为“原料→中间产物→产品”。
② 逆向合成法:此法要点是采用逆向思维方法，其思维程序为“产品→中间产物→原料”。
③类比分析法:此法要点是采用综合思维的方法，其思维程序为“比较题目所给知识原型→找出原料与合成物质的内在联系→确定中间产物→产品”。
【练习】以 （草酸二乙酯）为例，说明逆向合成法在有机合成中的应用。
(1)分析草酸二乙酯，官能团有 ；
(2)反推，酯是由酸和醇合成的，则反应物为 和 ；
(3)反推，酸是由醇氧化成醛再氧化而来的，则可推出醇为
(4)反推，此醇A与乙醇的不同之处在于 ( http: / / www.21cnjy.com ) 。此醇羟基的引入可用B经
(5)反推，乙醇的引入可用 ，或 ；
(6)由乙烯可用 制得B。
3、中学常用的合成路线
有机合成往往要经过多步反应才能完成，因此 ( http: / / www.21cnjy.com )确定有机合成的途径和路线时，就要进行合理选择。选择的基本要求是原料价廉，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。中学常用的合成路线有四条。
(1)一元合成路线(官能团衍变)
R—CH═CH2 →卤代烃→一元醇→一元醛→一元羧酸→酯
(2)二元合成路线
(3)芳香化合物合成路线
⑷改变官能团的位置
【预习自测】
1.以乙烯和乙苯为原料(其它无机物自选), 合成下列有机物。
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
2.0.1molCnHmCOOH与 ( http: / / www.21cnjy.com )溴完全加成时，需溴32g,0.1mol该有机物完全燃烧时产生CO2和H2O的物质的量之和为3.4mol,则该有机物的结构简式为_C17H31COOH_____
3.化学式为C8H10O的化合物A具 ( http: / / www.21cnjy.com )有如下性质：①可以与金属钠反应产生气体；②与羧酸反应生成有香味的物质；③可以被酸性KMnO4氧化生成苯甲酸；④催化脱氢产物不能发生银镜反应；⑤脱水反应的产物，经聚合反应可制得一种塑料制品(主要的“白色污染”源之一)。请回答：
⑴对该化合物的结构可作出的判断是 BC 。
A.苯环上直接连有羟基 B.肯定有醇羟基 C.苯环侧链末端有甲基 D.肯定是芳香烃
⑵该化合物的结构简式是
⑶A和Na反应的化学方程式:
4.怎样以H2O、、空气、乙烯为原料制取 ？写出有关的方程式。
①CH2=CH2+H2OCH3CH2OH
②CH2=CH2+ H218OCH3CH2-18OH
③2CH3CH218OH + O2
④
⑤+C2H5OH + H2O
合作探究（小组讨论 全班交流）
探究点一: 有机合成——顺合成法
1. 以乙烯为主要原料（无机试剂任选）合成乙酸乙酯，分析合成路线？
乙烯+水-->乙醇
CH2=CH2+H2OCH3CH2OH
乙醇--->乙酸
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
2CH3CHO+O22CH3COOH
乙醇+乙酸--->乙酸乙酯
CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOC2H5
2.课本66页学与问：卡托普利为血管紧张素抑制剂，其合成线路几各步反应的转化率如下：
则该合成路线的总产率是 （ A ）
A． 58.5% B．93.0% C．76% D．68.4%
探究点二: 有机合成——逆推法
1.由乙烯和其他无机物原料合成环状化合物E，
请在下列方框内填入合适的化合物的结构简式。
请写出A和E的水解方程式：
A水解：CH2BrCH2Br+2NaOH CH2OHCH2OH +2NaBr
E水解： E+2NaOHCH2OH-CH2OH +NaOOC-COONa +2H2O
巩固提升 (高考题再现)
1. (09全国卷）（15分）
化合物H是一种香料，存在于金橘中，可用如下路线合成：
已知：
回答下列问题：
（1）11.2L（标准状况）的烃A在氧气中充分燃烧可以产生88 g CO2和45 g H 2 O。
A的分子式是
（2）B和C均为一氯代烃，它们的名称（系统命名）分别为
________________________________________；
（3）在催化剂存在下1 mol F与2 mol H 2反应，生成3－苯基－1－丙醇。F的结构简式是
（4）反应①的反应类型是
（5）反应②的化学方程式为
（6）写出所有与G具有相同官能团的G的芳香类同分异构体的结构简式：
__________________________________________________________________________
2.(08年北京)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。
⑴甲一定含有的官能团的名称是 _
⑵5.8g甲完全燃烧可产生0 ( http: / / www.21cnjy.com ).3mol 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： 。
⑶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）
、 。
⑷已知：R-CH2-COO ( http: / / www.21cnjy.com )H R-ONa R-O-R′(R-、R′-代表烃基)
菠萝酯的合成路线如下：
( http: / / www.21cnjy.com )
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
3. (09福建)有机物A是最常用的食用油抗氧化剂，分子式为C10H12O5，可发生如下转化：
( http: / / www.21cnjy.com )
已知B的相对分子质量为60，分子中只含一个甲基。C的结构可表示为：
(其中：－X、—Y均为官能团)。回答下列问题：
(1)A的结构简式为
(2)官能团—X的名称为 ，高聚物E的链节为
(3)根据系统命名法，B的名称为
(4)反应①的化学方程式为
反应⑤的化学方程式为
(5)C有多种同分异构体，写出其中2种符合下列要求的同分异构体的结构简式:
i．含有苯环
ii．能发生银镜反应
iii．不能发生水解反应
(6)从分子结构上看，A具有抗氧化作用的主要原因是 (填序号)。
a．含有苯环 b．含有羰基 c．含有酚羟基
1.（1）C4H10
（2）2-甲基-1-氯丙烷2-甲基-2-氯丙烷
（3）
（4）消去反应
（5）
（6）、、、
2.(1)羟基
(2)CH2=CH-CH2-OH
(3)、、（任意两个即可）
(4)①ac；②ClCH2COOH；取代反应；
③
3.
（1）1-丙醇
（2）羧基；
（3）
（4）
（5）、（或任意两种即可）
（6）c
（i）B2H6
（ii）H2O2/OH－
R－CH2CH2OH（B2 H6为乙硼烷）
R－CH＝CH2
