内容正文:
第三单元 人工合成有机化合物
学习目标
核心素养
1.通过乙酸乙酯合成路线的分析,学会简单有机合成的基本方法思路。
2.会分析、评价、选择有机物合成的最佳路线及合成过程中反应类型的判断。
3.知道常见的有机高分子化合物和三大合成材料。
4.熟知加聚反应的原理,会书写加聚反应的化学方程式,会判断加聚反应的单体。
1.变化观念
通过学习有机化合物的合成,熟悉有机物之间的转化关系。
2.模型认知
熟悉有机物之间的转化实质是各官能团的衍变。
3.社会责任
通过有机合成,了解化学在人类社会发展中的重要作用。
知识点一 常见有机化合物的合成
1.有机合成
有机合成是利用简单、易得的原料,通过有机反应,生成具有特定结构和功能的有机化合物的过程。
如利用石油化工产品乙烯可合成下列有机物,写出反应的化学方程式。
(1)乙烯水合法制乙醇:
CH2—CH2+H2OCH3CH2OH。
(2)乙烯氧化制乙醛:
2CH2—CH2+O22CH3CHO。
(3)乙烯氧化制乙酸:
CH2—CH2+O2CH3COOH。
2.以乙烯为原料合成乙酸乙酯
若合成路线如下,请在方框内填写相应物质的名称。
写出反应的化学方程式,并注明反应类型。
①CH2—CH2+H2OCH3CH2OH,加成反应;
②2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,氧化反应;
③2CH3CHO+O22CH3COOH,氧化反应;
3.乙酸乙酯的合成途径
(1)合成路线一
(2)合成路线二
(3)合成路线三
1.制取氯乙烷有以下两种方案:
方案一:乙烷与Cl2光照下发生取代反应生成CH3CH2Cl。
方案二:乙烯与HCl发生加成反应生成CH3CH2Cl。
试评价哪种方案更适合氯乙烷的制备?为什么?
提示 方案二更适合氯乙烷的制备;原因是方案一得到的是乙烷的各种氯代物的混合物,产品纯度低;方案二产物唯一,产品纯度高。
2.设计方案,以玉米为原料,合成乙酸乙酯,写出物质转化过程流程。提示 合成路线如下:
3.若甲酸(HCOOH)、乙酸(CH3COOH)、甲醇(CH3OH)和乙醇(CH3CH2OH)在一定条件下同一反应体系中发生酯化反应,则理论上能形成几种酯?其中哪些是同分异构体?
提示 能形成四种酯,分别为:甲酸甲酯(HCOOCH3)、甲酸乙酯(HCOOC2H5)、乙酸甲酯(CH3COOCH3)、乙酸乙酯(CH3COOC2H5),其中甲酸乙酯与乙酸甲酯互为同分异构体。
1.合成有机物的思路
(1)依据被合成物质的组成和结构特点,选择合适的有机化学反应和起始原料。
(2)设计并选择合成方法和路线。
(3)综合考虑:原料来源、反应物利用率、反应速率、设备和技术条件、是否有污染物排放、生产成本,选择最佳合成路线。
2.有机合成的基本原则
3.分析有机合成的常用方法
(1)正向思维法
采用正向思维,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)逆向思维法
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。
(3)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。
由乙烯和其他无机原料合成环状化合物E,请写出下图所示方框内化合物的结构简式:
已知:CH3CH2BrCH3CH2OH
A:____________________,B:____________________________,
C:____________________,D:____________________________。
[解析] 采用正向思维和逆向思维相结合的分析方法。由乙烯为原料合成环状化合物乙二酸乙二酯,由最终产物E和图示合成路线可推出B、D分别为乙二醇(HOCH2—CH2OH)和乙二酸(HOOC—COOH),乙二醇是由乙烯和溴的加成产物1,2二溴乙烷水解得到的。
[答案] BrCH2CH2Br HOCH2CH2OH
HOCH2—COOH(或OHC—CHO、HOOC—CHO) HOOC—COOH
怎样以H2O、HO、空气、乙烯为原料制取?写出有关反应的化学方程式。
[解析] 解题时,可采用逆推法从最终的目标产物逆推出起始原料(或中间产物),图示思路如下:
[答案] ①CH2—CH2+H2OCH3CH2OH;
②CH2—CH2+HOCH3CH2—18OH;
知识点二 有机高分子的合成
1.合成反应
(1)加聚反应
①概念:
含有碳碳双键(或碳碳三键)的相对分子质量小的化合物分子,在一定条件下,互相结合成相对分子质量大的高分子的反应。
②实例:
乙烯、苯乙烯、氯乙烯发生加聚反应的化学方程式为
③链