2009届高三化学二轮复习教案24：有机物的性质、推断、鉴别及合成(江苏省徐州市贾汪区)

有机物的性质、推断、鉴别及合成
考点聚焦
综合应用各类化合物的不同性质，进行区别、鉴定、分离、提纯或推导未知物的结构简式。组合多个化合物的化学反应，合成具高考资源网有指定结构简式的产物。
知识梳理
一、有机物的性质
1．各类烃的代表物的结构、特性
烷烃 烯烃 炔烃 苯及同系物
代表物结构式 H—C≡C—H
碳碳键长(×10-10m) 1.54 1.33 1.20 1.40
键 角 109°28′ 约120° 180° 120°
分子形状 正四面体 平面型 直线型 平面六边形
主要化学性质 光照下的卤代；裂化；不使酸性KMnO4溶液褪色 跟X2、H2、HX、H2O的加成，易被氧化；可加聚 跟X2、H2、HX加成；易被氧化 跟H2加成；Fe催化下的卤代；硝化、碘化反应
2．烃的衍生物的重要类别和各类衍生物的重要化学性质
类别 通式 官能团 代表物 分子结构结点 主要化学性质
卤代烃 R—X —X C2H5Br 卤素原子直接与烃基结合 1.与NaOH溶液共热发生取代反应2.与NaOH醇溶液共热发生消去反应
醇 R—OH —OH C2H5OH 羟基直接与链烃基结合，—O—H及C—O均有极性 1.跟活泼金属反应产生H22.跟氢卤酸反应生成卤代烃3.脱水反应 140℃分子间脱水成醚 170℃分子内脱水生成烯4.催化氧化为醛5.与羧酸及无机含氧酸反应生成酯
酚 —OH —OH直接与苯环上的碳相连 1.弱酸性2.与浓溴水发生取代反应3.遇FeCl3呈紫色
醛 有极性和不饱和性 1.与H2加成为醇2.被氧化剂氧化为酸(如Ag(NH3)+、Cu(OH)2、O2等)
羧酸 ( http: / / www. / ) 受羧基影响，O—H能电离出H+ 1.具有酸的通性2.酯化反应
酯 ( http: / / www. / ) 分子中RCO—和—OR′之间的C—O键易断裂 发生水解反应生成羧酸和醇
二、有机物的推断突破口
1．根据物质的性质推断官能团，如：能使溴水褐色的物质含有“C═C”或“C≡C”；
能发生银镜反应的物质含有“-CHO”；能与钠发生置换反应的物质含有“-OH”或“-COOH”；能与碳酸钠溶液作用的物质含有“-COOH”；能水解高考资源网产生醇和羧酸的物质是酯等。
2．根据性质和有关数据推知官能团个数。如-CHO——2Ag——Cu2O；
2-OH——H2；2-COOHCO2；-COOHCO2
3．根据某些反应的产物推知官能团的位置。如：
（1）由醇氧化得醛或羧酸，-OH一定连接在有2个氢原子的碳原子上；由醇氧化得酮，-OH接在只有一个氢原子的碳原子上。W ww. Ks 5u.c om
（2）由消去反应产物可确定“-OH”或“-X”的位置。
（3）由取代产物的种数可确定碳链结构。
（4）由加氢后碳的骨架，可确定“C═C”或“C≡C”的位置。
三、有机物的鉴别
鉴别有机物，必须熟悉有机物的性质（物理性质、化学性质），要抓住某些有机物的特征反应，选用合适的试剂，一一鉴别它们。
常用的试剂及某些可鉴别物质种类和实验现象归纳如下：
试剂名称 酸性高锰酸钾溶液 溴 水 银氨溶液 新制Cu(OH)2 FeCl3溶液 碘水 酸碱指示剂
少量 过量、饱 和
被鉴别物质种类 含的物质；烷基苯 含的物质 苯酚溶液 含醛基化合物及葡萄糖、果糖、麦芽糖 含醛基化合物及葡萄糖、果糖、麦芽糖 苯酚溶液 淀粉 羧酸
现象 高锰酸钾紫红色褪色 溴水褪色 出现白色沉淀 出现银镜 出现红色沉淀 呈现紫色 呈现蓝色 使石蕊或甲基橙变红
四、有机合成的常规方法及解题思路
有机合成题是近几年来高考的难点题型之一。有机合成题的实质是利用有机物的性质，进行必要的官能团反应。要熟练解答合成题，必须掌握下列知识。
1．有机合成的常规方法
（1）官能团的引入
①引入羟基（—OH）：a.烯烃与水加成；b.醛（酮）与氢气加成；c.卤代烃碱性水解；d.酯的水解等。
②引入卤原子（—X）：a.烃与X2取代；b.不饱和烃与HX或X2加成；c.醇与HX取代等。
③引入双键：a.某些醇或卤代烃的消去引入C=C；b.醇的氧化引入C=0等。
（2）官能团的消除
①通过加成消除不饱和键。
②通过消去或氧化或酯化等消除羟基（—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CH3CH2OHCH2=CH2Cl—CH2—CH2—ClHO—CH2—CH2—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、羧酸盐脱羧反应等。
2．有机合成题的解题思路
解答有机合成题目的关键在于：①选择出合理简单的合成路线；②熟练掌握好各类有机物的组成、结构、性质、相互衍生关系以及重要官能团的引进和消去等基础知识。
有机合成路线的推导，一般有两种方法：一是“直导法”；二是“反推法”。比较常用的是“反推法”，该方法的思维途径是：
（1）首先确定所要合成的有机产物属何类别，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）以题中要求最终产物为起点，考虑这一有机物如何从另一有机物甲经过一步反应而制得。如果甲不是所给的已知原料，再进一步考虑甲又是如何从另一有机物乙经一步反应而制得，一直推导到题目中给定的原料为终点。
（3）在合成某一种产物时，可能会产生多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。
试题枚举
【例1】 酚酞是常用的酸碱指示剂，其结构如下图，其生产过程是
（1）在加热和催化剂作用下，用空气氧化邻二甲苯得邻苯二甲酸。
（2）邻苯二甲酸加热到200℃时脱水得邻苯二甲酸酐。
（3）邻苯二甲酸酐在ZnCl2存在时与苯酚缩合成酚酞。
请写出以苯、氯气、邻二甲苯、水、空气为原料，在一定条件下制取酚酞的化学方程式。
【解析】 首先应分析酚酞的分子结构，它是由邻苯二甲酸酐打开一个与两分子苯酚对位上氢原子缩合一分子水而成。然后分别制取苯酚和邻苯二甲酸酐。由苯制取氯苯，氯苯水解得苯酚；制邻苯二甲酸酐的反应虽在中学未学到，但可由题目所给予的信息提示而解。
【答案】
【例2】 以为原料，并以Br2等其他试剂制取，写出有关反应的化学方程式，并注明反应条件（注，已知碳链末端的羟基能转化为羧基）。
【解析】 1.原料体要引入—COOH，从提示可知，只有碳链末端的—OH（伯醇）可氧化成—COOH，所以首先要考虑在引入—OH。
2．引入—OH的方法：①与H2O加成；②转化成卤代烃，由卤代烃水解。
在中，由于碳碳双链不对称，与H2O加成得到的是（叔醇），叔醇中—OH不能氧化成—COOH，所以应采用方法②。
【答案】
说明 若将先脱水成再氧化的话，会使和—OH同时氧化，所以必须先氧化后脱水。多官能团化合物中，在制备过程中要考虑到官能团之间互相影响，互相制约。本题中，在制备—COOH时，先将以形式保护、掩蔽起来，待末端碳链上—OH氧化成—COOH后，再用脱水方法将演变过来。
【例3】 在醛、酮中，其它碳原子按与羰基相连的顺序，依次叫，，…碳原子，如：…。在稀碱或稀酸的作用下，2分子含有-氢原子的醛能自身加成生成1分子-羟基醛，如：
巴豆酸（CH3—CH=CH—COOH）主要用于有机合成中制合成树脂或作增塑剂。现应用乙醇和其它无机原料合成巴豆酸。请写出各步反应的化学方程式。（西安市模拟题）
【解析】 用反推法思考：
本题合成涉及官能团的引入、消除、衍变及碳骨架增长等知识，综合性强，需要熟练掌握好各类有机物性质、相互衍变关系以及官能团的引进和消去等知识。