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2017_2018学年高中化学专题4烃的衍生物第三单元醛羧酸第3课时重要有机物之间的相互转化教学案苏教版选修5

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                                        第   3 课时 重要有机物之间的相
                                   互转化

[目标导航] 1.通过回忆、归纳烃及烃的衍生物的重要性质,能够理解重要有机物相互转
化的方法。2.通过阅读和讨论,了解有机物转化与合成路线设计的一般思路,知道有机物
转化的实质是官能团的转化。3.通过分析与讨论,知道在有机合成中常见官能团的引入和
消去的一般方法。


常见有机物之间的相互转化
1.写出对应的化学方程式(以溴乙烷为例)


              Na△OH
              ――→
CH3CH2Br+H—OH     CH3CH2OH+HBr;
              乙△醇
             ――→
CH3CH2Br+NaOH    CH2==CH2↑+NaBr+H2O;

CH2==CH2+HBr―→CH3—CH2Br;

CH2==CH2+H2O―→CH3—CH2OH;
                  △
                ――→
CH3—CH2—OH+HBr      CH3CH2Br+H2O;
       浓17硫0 ℃酸
       ――→
CH3CH2OH   CH2==CH2↑+H2O;
                  中国现代教育网     www.30edu.com  全国最大教师交流平台

            催化△ 剂
            ――→
2CH3CH2OH+O2    2CH3CHO+2H2O;

                    加热N、i加压
                  ―――――→
                      CH3CH2OH;

                 催化△ 剂
                 ――→
             +O2    2CH3COOH;
                浓硫△ 酸
                
CH3COOH+CH3CH2OH   CH3COOCH2CH3+H2O;
               稀硫△ 酸
               ――→
CH3COOCH2CH3+H2O   CH3COOH+CH3CH2OH。
2.官能团的引入或转化方法
(1)引入碳碳双键的方法
①卤代烃的消去;②醇的消去;③炔烃的不完全加成。
(2)引入卤素原子的方法
①醇(酚)的取代;②烯烃(炔烃)的加成;③烷烃、苯及苯的同系物的取代。
(3)引入羟基的方法
①烯(炔)烃与水的加成;②卤代烃的水解;③酯的水解;
④醛的还原。
3.表达方式:合成路线图
 反反应应条物反件反应应条物件
 ――――→――→
A    B    C……―→D
4.合成方法
(1)识别有机物的类别,含何种官能团,它与哪些知识信息有关。
(2)据现有原料、信息及反应规律,尽可能合理把目标分子分成若干片断,或寻求官能团的
引入、转换、保护方法或设法将各片断拼接衍变。
(3)正逆推相结合,综合比较选择最佳方案。
 议一议

1.用乙炔为原料写出制取          CHClBrCH2Br 的合成路线图。


答案 
2.请写出合成路线图中的方框内的化合物的结构简式。
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答案 A:BrCH2—CH2Br B:HOCH2—CH2OH 
C:OHC—CHO D:HOOC—COOH


3.用逆合成分析法分析草酸二乙酯(                          )的合成(在横线上填相应物质的结构简
式)。


根据以上分析写出①~⑥的化学方程式。
答案 ①CH     ==CH +H O催化剂CH  CH OH
          2   2   2 ――→    3 2


②CH2==CH2+Cl2―→


③


④
             催化△ 剂
             ――→
⑤OHC—CHO+O2      HOOC—COOH


⑥                                                 +2H2O
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4.以  CH2==CH2 和 H128O 为原料,自选必要的其他无机试剂,合成                                ,写
出有关反应的化学方程式。
答案 CH    ==CH +H O催化剂CH   CH OH,
        2   2   2 ――→    3 2
CH ==CH +H128O催化剂CH  CH128OH,
  2   2      ――→    3

               C△u
             ――→
2CH3CH128OH+O2


一、有机合成过程中常见官能团的引入
1.卤原子的引入方法
(1)烃与卤素单质的取代反应。例如:
CH CH +Cl  光照  HCl+CH  CH Cl(还有其他的氯代烃)
  3  3   2――→         3  2


                                                (还有其他的卤代苯甲烷)
               500~600 ℃
CH2==CH—CH3+Cl2 ――――→

CH2==CH—CH2Cl+HCl
(2)不饱和烃与卤素单质、卤化氢的加成反应。例如:


CH2==CHCH3+Br2―→CH2Br—CHBrCH3

CH2==CHCH3+HBr―→CH3—CHBrCH3

CH≡CH+HCl催化剂CH     ==CHCl。
           ――→    2
(3)醇与氢卤酸的取代反应。例如:
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R—OH+HX    △  R—X+H   O
         ――→         2
2.羟基的引入方法
(1)醇羟基的引入方法
①烯烃水化生成醇。例如:
            H2加SO热4或、加H3压PO4
            ―――――→
CH2==CH2+H2O   CH3CH2—OH
②卤代烃在强碱性溶液中水解生成醇。例如:
              NaOH
CH3CH2—Br+H2O――→CH3CH2—OH+HBr
③醛或酮与氢气加成生成醇。例如:
          加热N、i加压
         ――――→
CH3CHO+H2    CH3CH2—OH

           加热N、i加压
           ――――→
CH3COCH3+H2
④酯水解生成醇。例如:
               加热H、+加压
                
CH3COOCH2CH3+H2O   CH3COOH+CH3CH2OH
(2)酚羟基的引入方法

①酚钠盐溶液中通入         CO2 生成苯酚。例如:


                                           +NaHCO3
②苯的卤代物水解生成苯酚,例如:


3.双键的引入方法


(1)          的引入方法


①醇的消去反应引入                   。例如:
       浓17硫0 ℃酸
       ――→
CH3CH2OH   CH2==CH2↑+H2O


②卤代烃的消去反应引入                    。例如:
       NaO△H,醇
        ―――→
CH3CH2Br   CH2==CH2↑+HBr


③炔烃与氢气、卤化氢、卤素单质加成(限制物质的量)可得到                                   。例如:

CH≡CH+HCl―→CH2==CHCl
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(2)       的引入方法
醇的催化氧化。例如:
          催化△ 剂
          ――→
2RCH2OH+O2    2RCHO+2H2O

            催化△ 剂
            ――→
2R2CHOHR1+O2          +2H2O
4.羧基的引入方法
(1)醛被弱氧化剂氧化成酸。例如:
CH CHO+2Cu(OH)   △   CH COOH+Cu O↓+2H  O
  3           2――→     3       2      2
(2)醛被氧气氧化成酸。例如:
          催化△ 剂
          ――→
2CH3CHO+O2    2CH3COOH
(3)酯在酸性条件下水解。例如:
                 H△+
               
CH3COOCH2CH3+H2O   CH3COOH+CH3CH2OH
(4)含侧链的芳香烃被强氧化剂氧化。例如:


5.有机物官能团的转化
(1)利用官能团的衍生关系进行官能团种类转化。
例如:


(2)通过消去、加成(控制条件)、水解反应增加或减少官能团的数目。
例如:

CH3CH2Br―→CH2==CH2―→CH2BrCH2Br

②CH3CH2OH―→CH2==CH2―→CH2ClCH2Cl―→HOCH2CH2OH


③CH3CHO―→CH3CH2OH―→CH2==CH2―→CH2BrCH2Br―→            ―→
3通过消去、加成控制条件改变官能团的位置。
例如:

            NaO消H去醇/ △   加HB成r
            ――――→       ――→
①CH3CH2CH2Br    CH3CH==CH2
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            浓H2消S去O4/ △  加H2成O
            ――――→       ――→
②CH3CH2CH2OH    CH3CH==CH2
 特别提醒
1.官能团的互换转变
(1)相互取代
         HH2XO
        
如:R—X       R—OH
(2)氧化还原
             氧还化原
            
如:R—CH2OH      R—CHO
(3)加成消去
            浓HH2O2SO△4/△ NHaBOrH醇△/ △
                 
如:RCH2CH2OH     RCH==CH2   RCH2CH2Br
(4)结合重组
                 酯水化解
                
如:RCOOH+R′OH       RCOOR′+H2O
2.掌握特征反应条件
例如:(1)NaOH   醇/△为卤代烃的消去反应条件,NaOH              溶液/△为卤代烃和酯等的水解反应
条件。

(2)X2、光照为烷烃或芳香烃侧链取代氢的反应条件,Fe、纯                      X2 为芳香烃苯环氢的取代条
件。

(3)浓  H2SO4/△为醇的消去及醇与羧酸酯化反应的条件。
3.碳链的增长与变短
(1)增长:常见的方法有不饱和化合物间的聚合、羧酸或醇的酯化、有机物与                               HCN 的反应等。

(2)变短:常见的方法有烃的裂化与裂解、某些烃(如苯的同系物、烯烃)的氧化等。
4.官能团的消除
(1)通过加成反应消除不饱和键。
(2)通过消去反应、氧化反应或酯化反应消除羟基(—OH)。
(3)通过加成反应或氧化反应消除醛基(—CHO)。
(4)通过水解反应或消去反应消除卤素原子。
 例 1  以石油裂解气为原料,通过一系列化学反应可得到一种重要的化工产品增塑剂                                 G,
如图。
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请完成下列各题:
(1)写出反应类型:反应①_____________________________________________________,
反应④____________________。
(2)写出反应条件:反应③_____________________________________________________,
反应⑥____________。
(3)反应②③的目的是_________________________________________________________。
(4)写出反应⑤的化学方程式:_________________________________________________。
(5)B 被氧化成    C 的过程中会有中间产物生成,该中间产物可能是__________________
(写出一种物质的结构简式),
检验该物质存在的试剂是_____________________________________________________。
(6)写出  G 的结构简式________________________________________________________。

解析 1,3­丁二烯(CH2==CH—CH==CH2)经过反应①生成            A,然后转化成了       HO—CH2—CH==CH—

CH2—OH,所以反应①是        1,3­丁二烯与卤素的       1,4­加成反应;HO—CH2—CH==CH—CH2—
OH 经过一系列反应生成了          E,从反应条件和组成看,E          是  HOOC—CH==CH—COOH,由于
B―→C  是氧化反应,所以②是加成反应,③是消去反应,安排这两步反应的目的是防止碳

碳双键被氧化;从物质的组成、结构及反应条件看,反应④是                          CH2==CHCH3 中饱和碳原子上

的取代反应,反应⑤是加成反应,反应⑥是取代(水解)反应,HOCH2CH2CH2OH                        和 E 到 G 的反
应是以酯化反应形式进行的缩聚反应。
答案 (1)加成反应 取代反应
(2)NaOH/醇溶液,△(或      KOH/醇溶液,△) NaOH/水溶液,△ (3)防止碳碳双键被氧化
(4)CH ==CHCH Br+HBr一定条件CH    Br—CH —CH  Br
     2     2       ―――→     2     2    2

(5)HOCH2CHClCH2CHO(或 OHCCHClCH2CHO 或 OHCCHClCH2COOH,任选一种答案即可) 新制氢
氧化铜悬浊液(或银氨溶液)


(6)
 解题反思     找解题“突破口”的一般方法
(1)特征反应条件:反应条件可以确定有机物的官能团和有机反应的类型。
(2)特征物质的分子式:有的分子式只能有一种结构。
(3)特征物质的性质:物质的官能团决定物质的性质,根据性质推断官能团。
(4)特征反应的定量关系:根据量的关系确定分子中官能团的数目。
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变式训练    1 己烯雌酚是人工合成的非甾体雌激素物质,主要用于治疗雌激素低下症及激
素平衡失调所引起的功能性出血等,如图所示分别取                      1 mol 己烯雌酚进行      4 个实验。


下列对实验数据的预测与实际情况吻合的是 (  )

A.①中生成    7 mol H2O

B.②中无   CO2 生成

C.③中最多消耗      2 mol Br2
D.④中发生消去反应
答案 B
解析 本题考查了酚类物质的化学性质、组成方面的知识,在解题过程中,一要注意酚类

物质特有的性质,二要注意羟基与苯环相互间的影响。己烯雌酚的分子式为                                C18H22O2,反应

①中应生成     11   mol  H2O,A 项错;酚的酸性比        H2CO3 的弱,不能与     NaHCO3 溶液反应生成

CO2,B 项对;两个酚羟基的邻位上共有              4 个氢原子,它们均可被卤素原子取代,故反应

③中最多可以消耗 4 mol Br2,C         项错误;苯环上的羟基不能发生消去反应,D                  项错。
二、有机合成路线的选择
1.合成路线选择的原则
(1)原料的选择:
①原料要廉价、易得、低毒、低污染。
②原料一般含有目标产品的某个“子结构”(或可转化为某个“子结构”)。
(2)路线的选择:
①尽量选择步骤最少的合成路线。步骤越少,最后产率越高。
②合成路线要符合“绿色、环保”的要求。要最大限度地利用原料分子中的每个原子,尽
量达到零排放。
(3)条件的选择:
要求操作简单、条件温和、能耗低,易于实现。
2.合成路线选择的实例
                                     NaOH△水溶液
                                      ――――→
                           HX                   [O]         [O]
(1)一元合成路线:R—CH==CH2――→卤代烃                一元醇――→一元醛――→一元羧酸―→酯。

                                      NaOH△水溶液
                                       ――――→
                         X2                           [O]
(2)二元合成路线:CH2==CH2――→CH2X—CH2X            CH2OH—CH2OH――→CHO—
     [O]
CHO――→HOOC—COOH    链酯、环酯、聚酯。
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(3)芳香化合物合成路线:


                                                ―→芳香酯
3.有机合成中常见官能团的保护
(1)酚羟基的保护:因酚羟基易被氧化,所以在氧化其他基团前可以先使其与                               NaOH 反应,

把—OH  变为—ONa(或—OCH3)将其保护起来,待氧化后再酸化将其转变为—OH。
(2)碳碳双键的保护:碳碳双键也容易被氧化,在氧化其他基团前可以利用其与                                HCl 等的加
成反应将其保护起来,待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。
(3)氨基(—NH   )的保护:如对硝基甲苯           合成  对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH               氧化成—
            2                    ――→                                3

COOH 之后,再把—NO2     还原为—NH2。防止当        KMnO4 氧化—CH3 时,—NH2(具有还原性)也被
氧化。
 例 2  已知:


请运用已学过的知识和上述给出的信息写出由乙烯制正丁醇各步反应的化学方程式(不必写
出反应条件)。
解析 由题给信息知:两个醛分子在一定条件下通过自身加成反应,得到的不饱和醛分子
中的碳原子数是原参加反应的两个醛分子的碳原子数之和。根据最终产物正丁醇中有                                    4 个
碳原子,原料乙烯分子中只有             2 个碳原子,运用题给信息,将乙烯氧化为乙醛,两个乙醛

分子再进行自身加成变成丁烯醛,最后用                  H2 与丁烯醛中的碳碳双键和醛基进行加成反应,
便可得到正丁醇。本题基本采用正向思维方法。
乙烯    [O] 乙醛自身加成丁烯醛        H2 正丁醇。
    ――→      ―――→          ―→
本题中乙烯合成乙醛的方法有两种:
           H2O       [O]
其一:乙烯――→乙醇――→乙醛
          O2催化剂
其二:乙烯      ――――→     乙醛

答案 (1)CH2==CH2+H2O―→CH3CH2OH

(2)2CH3CH2OH+O2―→2CH3CHO+2H2O
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(3)2CH3CHO―→


(4)                       ―→CH3CH==CHCHO+H2O

(5)CH3CH==CHCHO+2H2―→CH3CH2CH2CH2OH
 解题反思     有机合成的分析方法
(1)正向合成分析法(即顺推法)
设计思路:基础原料―→中间体―→中间体―→目标有机物。
采用正向思维方法,从已知原料分子开始,找出可直接合成所需的中间产物,并同样找出
它的下一步产物,依次类推,逐步推向合成目标产物。
(2)逆向合成分析法(即逆推法)
设计思路:目标有机物―→中间体―→中间体―→基础原料。
采用逆向思维方法:先找出合成目标有机物的前一步原料(中间体),依次类推,直至选出
合适的起始原料为止。
(3)综合分析法
采用综合思维的方法,将正向和逆向推导的几条不同的合成路线进行比较,得出最佳合成
路线。


变式训练    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)。
                            催化△ 剂
                            ――→
答案 (1)2CH2ClCH2CH2CH2OH+O2

2CH2ClCH2CH2CHO+2H2O
                    催化△ 剂
                    ――→
(2)2CH2ClCH2CH2CHO+O2

2CH2ClCH2CH2COOH
                      NaOH
(3)CH2ClCH2CH2COOH+H2O――→

HOCH2CH2CH2COOH+HCl


(4)                                            +H2O
解析 本题考查“逆合成分析法”,突破口在于最终产物是一种环酯,应通过酯化反应生

成,故其上一步中间产物是            HO—CH2—CH2—CH2—COOH。分析比较给出的原料与所要制备的
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产品的结构特点可知:原料为卤代醇,产品为同碳原子数的环内酯,因此可以用醇羟基氧
化成羧基,卤原子再水解成为—OH,最后再酯化。但氧化和水解顺序不能颠倒,因为先水
解后无法控制只氧化一个—OH。


1.有机化合物分子中能引进卤素原子的反应是(  )
A.消去反应                              B.酯化反应
C.水解反应                              D.取代反应
答案 D
解析 引进卤素原子只能通过加成反应或取代反应达到。
2.用苯作原料,不能经一步化学反应制得的是(  )
A.硝基苯                               B.环己烷
C.苯酚                                D.苯磺酸
答案 C
解析 合成苯酚需要将苯卤代后,再水解共两步才能制得。
3.在有机合成中,常会将官能团消除或增加,下列相关过程中反应类型及相关产物不合理
的是(  )
A.乙烯→乙二醇:


CH ==CH 加成           取代
  2   2―→            ―→
B.溴乙烷→乙醇:

CH CH Br水解CH  ==CH 加成CH CH OH
  3  2 ―→    2   2―→   3  2
C.1­溴丁烷→1­丁炔:

CH CH CH CH Br消去CH CH CH==CH 加成
  3  2 2  2 ―→    3  2     2―→

                  消去CH  CH C≡CH
                  ―→    3 2
D.乙烯→乙炔:


CH ==CH 加成           消去CH≡CH
  2   2―→            ―→
答案 B
解析 B   项由溴乙烷→乙醇,只需溴乙烷在碱性条件下水解即可,路线不合理,且由溴乙
烷→乙烯为消去反应。
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4.有机物                   可经过多步反应转变为                        ,其各步反应的反应类
型是(  )
A.加成→消去→脱水                          B.消去→加成→消去
C.加成→消去→加成                          D.取代→消去→加成
答案 B
5.根据以下合成路线判断烃           A 为(  )


                           浓-HH2S2OO4
                          ――――→
       Br2/CCl4 NaOH溶液
A(烃类)―――→B――――→C
A.1­丁烯                              B.1,3­丁二烯
C.乙炔                                D.乙烯
答案 D


解析 由生成物的结构推知            C 为           ,B  为           ,A 为  CH2==CH2。


[基础过关]
一、有机合成中官能团的衍变
1.下列反应中,不可能在有机物中引入羧基的是(  )
A.卤代烃的水解
B.有机物   RCN 在酸性条件下水解
C.醛的氧化
D.烯烃的氧化
答案 A
解析 卤代烃水解引入了羟基,RCN              水解生成    RCOOH,RCHO 被氧化生成     RCOOH,烯烃如
RCH==CHR 被氧化后可以生成       RCOOH。
2.在下列物质中可以通过消去反应制得                2­甲基­2­丁烯的是(  )
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答案 B
解析 根据卤代烃的消去反应规律,写出可能的反应产物,然后将反应产物进行命名。
3.乙烯酮在一定条件下能与含活泼氢的化合物发生加成:


                                    ,它与下列试剂发生加成反应时所生成的产物不
正确的是  

A.与  HCl 加成生成   CH3COCl

B.与  H2O 加成生成   CH3COOH

C.与  CH3OH 加成生成   CH3COCH2OH

D.与  CH3COOH 加成生成CH3CO2O
答案 C

4.以乙醇为原料,用下述          6 种类型的反应来合成乙二酸乙二酯结构简式为


               ,正确的顺序是  
①氧化 ②消去 ③加成 ④酯化 ⑤水解 ⑥加聚

A.①⑤②③④                             B.①②③④⑤
C.②③⑤①④                             D.②③⑤①⑥
答案 C
解析 逆向分析法:


再从乙醇开始正向分析反应过程,反应类型依次为消去反应→加成反应→水解反应→氧化
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反应→酯化反应。


5.已知                                                                。下列物


质中,在①O3     和②Zn/H2O  的作用下能生成                  的是(  )

A.CH3—CH2—CH==CH—CH3

B.CH2==CH2


C.


D.
答案 A


解析 由题给信息可知,在所给条件下反应时,                              变为           ,A 选项生成


CH3CH2CHO 和 CH3CHO 两种物质;B   选项生成两分子       HCHO;C  选项生成    HCHO 和          ;


D 选项生成                 和                     。
二、有机合成方法原理
6.以氯乙烷为原料制取乙二酸(HOOC—COOH)的过程中,要依次经过下列步骤中的(  )
①与   NaOH 的水溶液共热 ②与        NaOH 的醇溶液共热
③与浓硫酸共热到        170℃ ④在催化剂存在情况下与氯气反应 ⑤在                    Cu 或 Ag 存在的情况

下与氧气共热 ⑥与新制的            Cu(OH)2 悬浊液共热
A.①③④②⑥                             B.①③④②⑤
C.②④①⑤⑥                             D.②④①⑥⑤
答案 C
解析 采取逆向分析可知,乙二酸→乙二醛→乙二醇→1,2­二氯乙烷→乙烯→氯乙烷。然
后再逐一分析反应发生的条件,可知                C 项设计合理。
7.下列化学反应的有机产物,只有一种的是(  )


A.                在浓硫酸存在下发生脱水反应

B.             在铁粉存在下与氯气反应
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C.              与碳酸氢钠溶液反应

D.CH3—CH==CH2 与氯化氢加成
答案 C

解析 A   选项中的产物可能是         CH3CH2CH==CH2 或 CH3CH==CHCH3;B 选项中的产物可能是


         或      ;D  选项中的产物可能是         CH3—CH2—CH2Cl 或               。
                                浓H△2SO4 CBCr2l4
                                ―――→――→
8.化合物丙可由如下反应得到:C4H10O               C4H8   C4H8Br2(丙),丙的结构简式不可能是(  )

A.CH3CH(CH2Br)2                     B.(CH3)2CBrCH2Br

C.C2H5CHBrCH2Br                     D.CH3(CHBr)2CH3
答案 A

解析 C4H8Br2  是烯烃与溴发生加成反应生成的,生成的二溴丁烷中,两个溴原子应在相邻
的碳原子上,故       A 不可能。
9.从溴乙烷制取      1,2­二溴乙烷,下列制取方案中最好的是(  )
            NaOH△水溶液浓17硫0 ℃酸
           ―――――→――→
A.CH3—CH2Br    CH3CH2OH
          CBCr2l4
         ――→
  CH2==CH2   CH2BrCH2Br
             B光r2
           ――→
B.CH3—CH2Br    CH2Br—CH2Br
           NaOH△醇溶液
            ――――→
                       HBr
C.CH3—CH2Br    CH2==CH2――→
         B光r2
       ――→
CH2BrCH3   CH2Br—CH2Br
           NaOH△醇溶液
            ――――→
                       Br2
D.CH3—CH2Br    CH2==CH2――→CH2Br—CH2Br
答案 D
解析 B   项步骤虽然最少,但取代反应难以控制取代的位置,多伴有其他副产物的产生;
D 项只需两步,并且消去反应和加成反应无副反应发生,得到的产物比较纯。所以                                 D 项方
案最好。
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:

              Fe,HCl,H2
             ―――――→                  ,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   硝化   X氧化甲基Y还原硝基对氨基苯甲酸
      ――→    ―――→    ―――→
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B.甲苯氧化甲基X      硝化   Y还原硝基对氨基苯甲酸
      ―――→    ――→    ―――→
C.甲苯   还原   X氧化甲基Y    硝化  对氨基苯甲酸
      ――→    ―――→    ――→
D.甲苯   硝化   X还原硝基Y氧化甲基对氨基苯甲酸
      ――→    ―――→    ―――→
答案 A
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,将甲基氧化才能
得到羧基;但氨基易被氧化,故甲基氧化为羧基应在硝基还原前,否则生成的氨基也被氧
化,所以先进行硝化反应,再将甲基氧化为羧基,最后将硝基还原为氨基。另外还要注意

—CH3 为邻、对位取代定位基;而—COOH             为间位取代定位基,所以           B 选项也不对。
[能力提升]
11.根据图示内容填空:


(1)化合物   A 含有的官能团为______________________________________________。

(2)1 mol A 与 2 mol H2 反应生成   1 mol E,其化学方程式为_____________________。
(3)与  A 具有相同官能团的       A 的同分异构体的结构简式是______________________。

(4)B 在酸性条件下与       Br2 反应得到   D,D 的碳链不含支链,其结构简式是
_______________________________________________________________________。
(5)F 的结构简式是_______________________________________________________。
由  E→F 的反应类型是____________________________________________________。
答案 (1)碳碳双键、醛基、羧基
                        催化△ 剂
                        ――→
(2)OHC—CH==CH—COOH+2H2

HO—CH2—CH2—CH2—COOH

(3)

(4)


(5)             酯化反应
解析 题中给出的已知条件中包含着以下四类信息:
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①反应(条件、性质)信息:A           能与银氨溶液反应,表明           A 分子内含有醛基;A       能与

NaHCO3 反应,断定    A 分子中含有羧基。
②结构信息:从第(4)问题中           D 物质的碳链不含支链,可知           A 分子也不含支链。
③数据信息:从       F 分子中碳原子数可推出          A 是含 4 个碳原子的物质。

④隐含信息:从第(2)问题中提示“1 mol A              与 2 mol H2 反应生成   1 mol E”,可知     A 分子
内除了含    1 个醛基外还可能含        1 个碳碳双键。
12.对羟基苯甲酸丁酯(俗称尼泊金丁酯)可用作防腐剂,对酵母和霉菌有很强的抑制作用,
工业上常用对羟基苯甲酸与丁醇在浓硫酸催化下进行酯化反应而制得。以下是某课题组开
发的从廉价、易得的化工原料出发制备对羟基苯甲酸丁酯的合成路线:


已知以下信息:
①通常在同一个碳原子上连有两个羟基不稳定,易脱水形成羰基;
②D  可与银氨溶液反应生成银镜;
③F  的核磁共振氢谱表明其有两种不同化学环境的氢,且峰面积比为                           1∶1。
回答下列问题:
(1)A 的化学名称为__________。
(2)由  B 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 的分子式为____________。
(5)G 的结构简式为________________。
(6)E 的同分异构体中含有苯环且能发生银镜反应的共有________种,其中核磁共振氢谱有
三种不同化学环境的氢,且峰面积比为                 2∶2∶1  的是____________(写结构简式)。


答案 (1)甲苯 (2)                                 +2HCl 取代反应


(3)                    (4)C7H4O3Na2

(5)
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(6)13 
解析 (1)由题意知       A 为甲苯,根据反应的条件和流程分别确定                 B、C、D、E、F、G     的结构。

(2)由光照条件知由       B 生成  C 的反应为甲基的取代反应。


(3)由信息①知             发生取代反应,然后失水生成                  。


(4)E 为        ,在碱性条件下反应生成                   。
(5)F 在酸性条件下反应生成对羟基苯甲酸。
(6)限定条件的同分异构体的书写:①有醛基;②有苯环;③注意苯环的邻、间、对位置。
13.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________________________________________________________。
(5)D 的同分异构体的结构简式为____________________________________________。
                                  浓H△2SO4
                                 
答案 (1)乙醇 (2)CH3CH2OH+CH3COOH         CH3COOCH2CH3+H2O 酯化反应(或取代反应)
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(3)         (4)

(5)CH3CHO、CH2==CHOH

解析 CH2==CH2  与  H2O 在催化剂作用下发生加成反应,生成              CH3CH2OH(A),CH3CH2OH 经氧化

生成   B(C2H4O2),则 B 为 CH3COOH。CH3COOH 与 CH3CH2OH 在浓 H2SO4、加热条件下发生酯化反

应,生成    C(C4H8O2),则  C 为 CH3COOCH2CH3。E 与 B 在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应,

生成   F(C6H10O4),从而推知   E 分子中含有     2 个—OH,则    E 为 HOCH2CH2OH,F 为


             。D 与  H2O 发生反应生成     E(HOCH2CH2OH),可推知   D 为         ,不可能为

CH3CHO。D(C2H4O)的同分异构体为       CH3CHO 和 CH2==CH—OH。
[拓展探究]
14.对乙酰氨基酚俗称扑热息痛(Paracetamol),具有很强的解热镇痛作用,工业上通过下

列方法合成(B1     和 B2、C1 和 C2 分别互为同分异构体,无机产物已略去)。请按要求填空:


(1)上述反应①~⑤中,属于取代反应的有________(填序号)。


(2)C2 分子内通过氢键又形成了一个六元环,用“                         ”表示硝基、用“…”表示氢键,

画出   C2 分子的结构:______________。C1     只能通过分子间氢键缔合,沸点:C1>C2,工业上

用水蒸气蒸馏法将        C1 和 C2 分离,则首先被蒸出的成分是______(填“C1”或“C2”)。
(3)工业上设计反应①的目的是
________________________________________________________________________。


答案 (1)①②③⑤ (2)                 C2
(3)保护酚羟基不被硝酸氧化

解析 (2)分子间氢键使物质的沸点升高,所以对                   C1 和 C2 的混合物进行蒸馏时,沸点较低

的  C2 被蒸出。(3)酚羟基易被硝酸氧化,为了防止酚羟基被氧化,在合成过程中要对酚羟
基进行保护。
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