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有机化学推断题的解题方法
大纲考点解读如下: 1.掌握各类烃(烷烃、烯烃、炔烃、二烯烃、芳香烃)中各种碳碳键、碳氢键的性质与主要化学反应,并能结合同系列原理加以应用。 2.以一些典型的烃类衍生物(乙醇、乙二醇、苯酚、甲醛、乙醛、乙酸、乙二酸、乙酸乙 脂、脂肪酸、甘油酯、多羟基醛酮、氨基酸等)为例,了解官能团在化合物中的应用。 掌握各主要官能团的性质与主要化学反应。 3.通过上述各类化合物的化学反应,掌握有机反应的主要类型。 4.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,合成具有指定结构简式的产物。
【考点透视】 有机框图题作为高考的必考题,通常在理综合化学试卷(108分)中占15分或18分,而其中反应类型的判断占3分;按要求写出指定物质的同分异构体占3分,写出起始反应物的分子式或结构简式占2分;写出相关的化学方程式占7~10分。A有机物的推断一般有以下几种类型:
① 由结构推断有机物;② 由性质推断有机物;③ 由实验推断有机物; ④ 由计算推断有机物等。
B.有机物推断的解题方法分为顺推法、逆推法与猜测论证法。
① 顺推法。以题所给信息顺序或层次为突破口,沿正向思路层层分析推理,逐步做出推断,得出结论。 ② 逆推法。以最终物质为起点,向前步步递推,得出结论,这就是有机合成推断题中常用的方法。 ③ 猜测论证法。根据已知条件提出假设,然后归纳、猜测、选择,得出合理的假设范围,最后得出结论。其解题思路为:为了确保尽可能的得分,现将有机推断题中的热点归纳如下: 一、根据反应条件判断有机反应类型与有机物的类别
1.A Cu或Ag) B;
△
类型:氧化反应;类别:反应物A:伯醇(或仲醇);生成物:醛(或酮)与水。
辨析:如果B还能与银氨溶液反应或与斐林试剂反应,说明B一定就是醛,而A一定就是 伯醇,否则,说明B一定就是酮,而A一定就是仲醇。 2CH3CH2OH + O22CH3CHO + 2H2O ; CH3CH2OH + CuO2.A
新制Cu(OH)2
△
CU(Ag) △
CH3CHO + H2O
B
类型:氧化反应;类别:反应物A:醛,生成物:羧酸与水。 CH3CHO+2Cu(OH)23.A
浓硫酸△
新制Cu(OH)2
CH3COOH+Cu2O↓+2H2O
B
类型1:消去反应;类别:反应物:醇,生成物:烯烃与水。
CH3CH2OH
浓硫酸△
CH2=CH2↑+H2O
类型2:取代反应;类别:反应物:醇,主要生成物:醚与水。 2CH3CH2OH
浓硫酸△
CH3CH2OCH2CH3+H2O
类型3:酯化反应;类别:反应物:羟基羧酸,生成物:链酯、环酯、聚链酯与水。 HOCH(CH3)COOH+HOCH(CH3)COOH
浓硫酸 HOCH(CH3)COOCH(CH3)
△
COOH+H2O n HOCH(CH3)COOH
浓硫酸 △
OCH(CH3)CO
n + n H2O
说明:α―羟基羧酸反应生成六元环酯(分子间酯)或三元环酯(分子内酯);
β―羟 基羧酸反应生成八元环酯(分子间酯)或四元环酯(分子内酯)。 4.A
NaOH 、醇 △
B
类型:消去反应;类别:反应物:卤代烃,生成物:烯烃、卤化钠与水。 CH3CH2Br+NaOH 醇 △
CH2=CH2↑+NaBr+H2O 5.A
NaOH 、水 △
B
类型1:取代反应(水解反应);反应物:卤代烃,生成物:醇与卤化钠。
特点:碳原子数没有减少。 CH3CH2Br+NaOH
水 △
CH3CH2OH+NaBr 类型2:取代反应(水解反应);反应物:羧酸酯,生成物:醇与羧酸钠。
特点:碳原子数减少。 CH3COOCH2CH3+NaOH
水 △
CH3COONa+CH3CH2OH 类型3:中与反应;反应物:羧酸,生成物:羧酸盐与水
特点:碳原子数没有减少。 课本寻源: CH3COOH+NaOH
CH3COONa+H2O 类型4:取代反应与中与反应;反应物:卤代羧酸,生成物:羟基羧酸盐、卤化钠与水。 课外寻源: CH3CHClCOOH+2NaOH CH3CH(OH)COONa+NaCl+2H2O
6.A
H2 ／ Ni △
B
类型1:加成反应(或还原反应);反应物:不饱与烃:烯烃(或炔烃);生成物:烷烃(或烯烃)。 CH2=CH2+H2 Ni △
CH3–CH3 CH≡CH+H2
Ni △
CH2=CH2 类型2:加成反应(或还原反应);反应物:芳香烃;生成物:环烷烃。
+3H2 型3:加成反应(或还原反应);反应物:醛(或酮),生成物:伯醇(或仲醇)。
类
CH3CHO+H2Ni CH3CH2OH
△
CH3COCH3+H2Ni CH3CH(OH)CH3
△
二、推断题中常见的突破口。
(一)、 根据反应现象推知官能团
1.能使溴水褪色,可推知该物质分子中可能含有碳碳双键、三键或醛基。
2.能使酸性高锰酸钾溶液褪色,可推知该物质分子中可能含有碳碳双键、三键、醛基或为 苯的同系物。
3.遇三氯化铁溶液显紫色,可推知该物质分子含有酚羟基。 4.遇浓硝酸变黄,可推知该物质就是含有苯环结构的蛋白质。 5.遇I2水变蓝,可推知该物质为淀粉。
6.加入新制氢氧化铜悬浊液,加热,有红色沉淀生成;或加入银氨溶液有银镜生成,可推 知该分子结构有CHO即醛基。则该物质可能为醛类、甲酸与甲酸某酯。 7.加入金属Na放出H2,可推知该物质分子结构中含有COOH 或OH。 8.加入NaHCO3 溶液产生气体,可推知该物质分子结构中含有HSO3或COOH。 9.加入溴水,出现白色沉淀,可推知该物质为苯酚或其衍生物。 (二)根据物质的性质推断官能团
或CHO; 能使溴水褪色的物质,含有C=C或CC
能发生银镜反应的物质,含有CHO;
能与金属钠发生置换反应的物质,含有－OH、－COOH; 能与碳酸钠作用的物质,含有羧基或酚羟基; 能与碳酸氢钠反应的物质,含有羧基;
能水解的物质,应为卤代烃与酯,其中能水解生成醇与羧酸的物质就是酯。但如果只谈与氢氧化钠反应,则酚、羧酸、卤代烃、苯磺酸与酯都有可能。能在稀硫酸存在的条件下水解,则为酯、二糖或淀粉;但若就是在较浓的硫酸存在的条件下水解,则为纤维素。 (三) 根据特征数字推断官能团
1.某有机物与醋酸反应,相对分子质量增加42,则分子中含有一个－OH;增加84,则含 有两个－OH。缘由－OH转变为3 OOCCH 。
2.某有机物在催化剂作用下被氧气氧化,若相对分子质量增加16,则表明有机物分子内有 一个－CHO(变为－COOH);若增加32,则表明有机物分子内有两个－CHO(变为－COOH
3.若有机物与Cl2反应,若有机物的相对分子质量增加71,则说明有机物分子内含有一个 碳碳双键;若增加142,则说明有机物分子内含有二个碳碳双键或一个碳碳叁键。 4、饱与一元羧酸与比它少一个碳原子的饱与一元醇的分子量相等。 5、 (1)式量为28的有:C2H4,N2,CO(2)式量为30的有:C2H6,NO,HCHO
(3)式量为44的有:C3H8,CH3CHO,CO2,N2O (4)式量为46的有:CH3CH2OH,HCOOH,NO2
(5)式量为60的有:C3H7OH,CH3COOH,HCOOCH3,SiO2
(6)式量为74的有:CH3COOCH3、CH3CH2COOH、CH3CH2OCH2CH3、Ca(OH)2、
HCOOCH2CH3、C4H9OH
(7)式量为100的有: 、CaCO3、KHCO3、Mg3N2
(8)式量为120的有:C9H12(丙苯或三甲苯或甲乙苯)、MgSO4、NaHSO4、KHSO3、CaSO3、NaH2PO4、MgHPO4、FeS2
(9)式量为128的有:C9H20(壬烷),C10H8(萘)
(四)根据反应产物推知官能团位置
1.若由醇氧化得醛或羧酸,可推知－OH一定连接在有2个氢原子的碳原子上,即存在 -－CH2OH;由醇氧化为酮,推知－OH一定连在有1个氢原子的碳原子上,即存在－CHOH ;若醇不能在催化剂作用下被氧化,则－OH所连的碳原子上无氢原子。 2.由消去反应的产物,可确定－OH或－X的位置
3.由取代反应产物的种数,可确定碳链结构。如烷烃,已知其分子式与一氯代物的种数时,
4.可推断其可能的结构。有时甚至可以在不知其分子式的情况下,判断其可能的结构简式。
由加氢后碳链的结构,可确定原物质分子C=C或碳碳三键的位置。 (五)根据反应产物推知官能团的个数
1.与银氨溶液反应,若1mol有机物生成2mol银,则该有机物分子中含有一个醛基;若生 成4mol银,则含有二个醛基或该物质为甲醛。
2.与金属钠反应,若1mol有机物生成0.5mol2H,则其分子中含有一个活泼氢原子,或 为一个醇羟基,或酚羟基,也可能为一个羧基。
3.与碳酸钠反应,若1mol有机物生成0.5molCO2,则说明其分子中含有一个羧基。 4.与碳酸氢钠反应,若1mol有机物生成1molCO2,则说明其分子中含有一个羧基。 (六)根据反应条件推断反应类型
1.在NaOH水溶液中发生水解反应,则反应可能为卤代烃的水解反应或酯的水解反应。 2.在氢氧化钠的醇溶液中,加热条件下发生反应,则一定就是卤代烃发生了消去反应。 3.在浓硫酸存在并加热至170℃时发生反应,则该反应为乙醇的消去反应。 4.能与氢气在镍催化条件下起反应,则为烯、炔、苯及其同系物、醛的加成反应(或还原 反应)。
5.能在稀硫酸作用下发生反应,则为酯、二糖、淀粉等的水解反应。
6.能与溴水反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应。 (七)、分子中原子个数比
(1)C︰H＝1︰1,可能为乙炔、苯、苯乙烯、苯酚。
(2)C︰H＝1︰2,可能分为单烯烃、甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖等。 (3)C︰H＝1︰4,可能为甲烷、甲醇、尿素[CO(NH2)2]
三、官能团的引入: 引入官的能团 羟基－OH 有关反应 烯烃与水加成,醛/酮加氢,卤代烃水解,酯的水解