第3章 第1节 有机化合物的合成-【精讲精练】2024-2025学年高中化学选择性必修3同步学习方案（鲁科版2019）

第3章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 第1节 有机化合物的合成 第1课时有机合成的关键 碳骨架的构建和官能团的引入 素养目标了1，了解有机合成的基本流程及其核心。2.知道有机合成中碳骨架构建的类型及 其常见方法。3.知道有机合成中常见官能团的引入与转化方法。 核心突破 知识整合·新知探究 素养初成 知识点一 碳骨架的构建 知识梳理 1.碳链的增长 自主预习 (1)卤代烃与氰化钠的取代反应 一、有机合成的基本程序 CHCH2Br+NaCN→ 1.有机合成的基本流程 H2O,H+ CH.CH,CN 明确目标化合物的结构 (2)羟醛缩合反应 合成目标化合物 CH-C-H +H-CH,CHO OH 对样品进行结构测定 OH 试验其 CH,—CH-CH,CHO -HO CH,CH 大量合成 -CHCHO 2.合成路线的核心：合成路线的核心在于构 2.碳链的缩短 建目标化合物分子的 和引人必需的 (1)烯烃、炔烃、苯的同系物的氧化反应 ①烯烃、炔烃的氧化反应 二、碳骨架的构建 KMnO,(H*) 碳骨架的构建包括在原料分子及中间化合物 CH,CH-CCH, 分子的碳骨架上增长或缩短碳链、成环或开 CH 环等。 CH COOH+ 87 ○化学·选择性必修3有机化学基础（配LK版） ②苯的同系物的氧化反应 : 3.开环与成环的反应 CH,CH KMnO (H) (1)开环反应 (2)脱羧反应 COOCH2 ① +2H2O 悉破酸 COOH CH,COONa-+NaOH△ COOCH2 △ COOH 关健能力 合作探究 CH,OH CH,OH 口思考探究 KMnO,(H 1.写出下列反应的化学方程式 ② →HOOC(CH2),COOH. (1)氯乙烷与丙炔钠的取代反应。 (2)成环反应 ①2H2NCH2COOH 催化剂 (2)乙醛在酸性条件下与氢氰酸的加成和 0 水解反应。 C-NH CH2 CH2+2H2O。 (3)正辛烷的裂解反应。 NH-C 0 2.是不是所有的醛、酮都能发生羟醛缩合反 COOH HOCH, 浓疏酸 ② 应？具有怎样结构的醛、酮才能发生羟醛 COOH HOCH2 △ 缩合反应？ CH2 (环酯)十2H2O。 ○归纳提升 1.碳链的增长 卤代烃的 X的氰基取代 ③H,NCH,CH,CH,CH,COOH雀化刹 长碳链的反应 取代反应 X的炔基取代 0 醛、酮的HCN加成反应 加成 C-NH 羟醛缩合反应 反应 CH2 CH2+H2O。 烯炔、炔烃的HCN加成 反应、加聚反应 CH,-CH, 2.碳链的缩短 应用体验 基础自测 羧酸盐的脱羧反应 缩 1.已知卤代烃可以和钠发生反应，如溴乙烷 烯烃、炔烃的氧化反应 碳 与钠发生反应的化学方程式为 苯的同系物的氧化反应 2CH,CH2 Br+2Na-CH,CH,CH,CH 的反应 蛋白质、糖类的水解反应 十2NaBr。下列化合物中可以与钠反应生 石油的裂化或裂解 成环丁烷(CH2CH,)的是 酯的水解 CH2-CH2 88 第3章有机合成及其应用合成高分子化合物。 A.CHBr 4.已知两个醛分子在一定条件下可以自身加 B.CH,CH2 CH2 CH2 Br 成。下列转化过程的中间产物（Ⅲ）可看成 C.CH,BrCH,Br 由(I)中的碳氧双键中的一个键打开，分 D.CH,CHBrCH,CH,Br 别跟（Ⅱ）中的2-位碳原子和一个2位氢 2.下列不属于碳链增长的反应的是( 原子相连而得。（Ⅲ）是一种3-羟基醛，不 A.CH,CH=CH2 +Br2 稳定，受热即脱水而生成不饱和醛（烯醛）： CH,CHBrCH,Br OH B.CH2-CH2+CH2 -CH2 催化剂 .CH2 RCH.CHO-RCHCHO OH RCH CH-CHCHO .H -CHCH,CH (I) (Ⅱ) () 催化剂 RCH:-CH=CCHO C.CH=CH+CH=CH CH2= R CHC=CH 请运用已学过的知识和上述给出的信息写 D CH,CI NaCN 出由乙烯制正丁醇(CH3一CH2一CH2 CH2一OH)各步反应的化学方程式。 CH,CN +NaCl 3.下列物质中，不能使有机物成环的是( A.HO-CH2-CH2-CH2-COOH B.HO-CH2一CH2—CH2一CH2一OH C.CI—CH2—CH2—CH2—C-H D.H,N-CH,-CH,-CH,-COOH 知识点二 官能团的引入与转化 )知识梳理 (4)引入羰基 自主预习 KMnO,(H) 1.官能团的引入 CH,-C-CH, (1)引入碳碳双键 CH CH,CH,OH浓酸 170℃ (5)引入羧基 CH,CH,Br+NaOH乙 KMnO,(H+) CH,CH-CHCH △ 催化剂 2CH,CHO+O2 (2)引入卤原子 △ CH,CH -CH2 +Cl2- H2O、H+ CH CH,CN CHCH2OH+HBr→ 2.官能团的转化 (3)引入羟基 催化剂■ CH2 -CH2+H2O- c.H:O.H' g酸性KMnO溶液 HC=CH: CH.CHOH CH- OH 加热、加压 d.浓硫酸 h.LiAlH. H;O 取代、成 氧化或还 CH,CH,Br+NaOH H 原反应 催化剂 CH,CHO+H2- CHCHX CH一C一H △ 89 。化学·选择性必修3有机化学基础（配LK版） 上述转化中属于取代反应的为 [注意](1)要注意多个宫能团引入的先 属于加成反应的为 ,属于消去反 后顺序。如引入羟基和氧化反应的先后顺 应的为 ,属于氧化反应的为 序。(2)要注意对某些官能团的保护。 ,属于还原反应的为 2.官能团的转化 关键能力 (1)官能团种类变化 合作探究 如 CHCH,OH 氣化CH,CHO 氧化 ○思考探究 CH,COOH。 ② (2)官能团数目变化 1. CH,=CH, CH,CH CI ④ 加成 CH CH,OH CH,CHO 如CHCH,OHCH2二CH,+】 CH,COOH--CH,COOCH.CH, CH2-CH, 本年HO-CH一CH,一OH。 该转化过程属于有机合成中官能团的转 化，其中①一⑤涉及的反应类型有哪些？ (3)官能团位置变化 如CH,CH,CH,OH蒲去CH,CH=CH HBr 2.有机合成中常见官能团的消除有哪些 -定条作CH,CHCH,本解 方法？ Br CH,CHCH。 OH 3.官能团的消除 (1)经加成反应消除不饱和键。 ○归纳提升 (2)经取代、消去、酯化、氧化等反应消除 1.官能团的引入方法 -OH。 烯烃与水加成，醛、酮加氢，卤 (3)经加成或氧化反应消除一CHO。 引入一OH 代烃水解，酯的水解 (4)经水解反应消除酯基。 (5)通过消去或水解反应可消除卤素原子。 烃与X2取代，不饱和烃与HX 引入一X 或X2加成，醇与HX取代 D应用体验 基础白测 1.下图表示4-溴-1-环己醇所发生的4个 某些醇或卤代烃的消去，炔烃 引入 不同反应。生成物只含有一种官能团的反 加氢 应是 某些醇氧化，烯烃氧化，糖类水 引入一CHO 解（生成葡萄糖） ③浓HBr,△ A NaOH醇溶液△ r OH NOH水溶，液△B 醛氧化，苯的同系物被强氧化 ①D ② 引入-COOH 剂氧化，羧酸盐酸化，酯酸性 ④浓硫酸，△ 水解 A.②③ B.①④ 引入-C00 酯化反应 C.①②④ D.①②③④ 90 第3章有机合成及其应用合成高分子化合物 2.下列反应可以在分子中引入卤素原子的是 :4.根据下述转化关系，回答问题： ( CH A.向浓溴水中滴加苯 D 催化剂CoHaBr反应③CHO反应④CHO, 反应②2 B.光照甲苯与溴的蒸气 反应⑤ C.溴乙烷与NaOH的水溶液共热 一定条件G D.溴乙烷与NaOH的醇溶液共热 反应⑥CHo. 3.在有机合成中，常要将官能团消除或增加， 已知： 催化剂 且要求过程科学、简洁，下列相关过程不合 ① +CH,Br CH 理的是 ( +HBr; A.乙烯→乙二醇：CH2一CH2 加成 ②C物质苯环上一卤代物只有两种。 (1)写出B物质的名称： CH2 Br CH,OH D物质的结构简式为 CH,Br 取代CH,OH (2)写出反应②的类型： ;反应⑤ B.溴乙烷→乙醇，CH,CH,Br清去CH,一 的条件是 CH,加成CH,CH,OH (3)写出反应⑥的化学方程式： C.乙醛→乙烯：CH,CHO 加成 (4)写出D十E反应的化学方程式： CH,CH,OH去CH,-CH, D.乙醇→乙酸：CHCH2OH 氧化 (5)反应②还有可能生成一种分子式为 CH,CHO氧化CH,COOH C6H的有机化合物，其苯环上一卤代物 也只有两种，写出它的结构简式： 自主检测 随堂演练·巩固落实 素养提升 1.在下列反应中，不可能在有机物中引入羧：3.卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应，可制 基的是 得格林试剂R一MgX,它可与醛、酮等羰 A.卤代烃的水解 基化合物发生加成反应： B.腈(R一CN)在酸性条件下水解 C.醛的氧化 C=O+R-MgX→RC-OMgX D.烯烃的氧化 2.下列物质可以在一定条件下发生消去反应 得产物经水解可以得到醇，这是某些复 而引入碳碳双键的是 ( 杂醇的合成方法之一。现欲合成 A. -CH,CI (CH3),C一OH,下列所选用的卤代烃和羰 B.1-氯甲烷 基化合物的组合正确的是 () C.2-甲基-2-氯丙烷 A.乙醛和氯乙烷 B.甲醛和1-溴丙烷 D.2,2-二甲基-1-氯丙烷 C.甲醛和2-溴丙烷D.丙酮和一氯甲烷 91 。化学·选择性必修3有机化学基础（配LK版） 4.下列反应能够使碳链缩短的是（) COONa HOOC ①烯烃被酸性KMnO,溶液氧化②乙苯 NaOH 乙醇/△ 被酸性KMnO,溶液氧化③重油裂化为 HOOC G NaOOC 汽油④CH,COOCH,与NaOH溶液共 H 热⑤炔烃与溴水反应 巴富马酸心富血铁 A.①②③④⑤ B.②③④⑤ 回答下列问题： C.①②④⑤ D.①②③④ (1)A→B引入的官能团是 5.富马酸（反式丁烯二酸）与Fe2+形成的配 (2)B→C的过程中官能团发生的变化是 合物富马酸亚铁又称“富血铁”，可用于治 ,其反应类型属于 疗缺铁性贫血。以下是合成富马酸亚铁的 一种工艺路线： (3)C→F的一系列变化中使官能团的数目 NaOH Br: 、位置 光 B 乙醇/△ (4)其中构建碳骨架的步骤是 温馨 1)02/V,03 提 请完成[知能达标训练]作业（十五） NaOH 乙醇/△ 光照 2)H20 E 第2课时 有机合成路线的设计 [素养目标了1，掌握有机合成的正向分析法和逆向分析法。2.知道有机合成路线设计的一般 程序和方法，能对给出的有机合成路线进行简单的分析和评价。3.了解原子经济性等绿色合成思 想的重要性 核心突破 知识整合·新知探究 素养初成 知识点一 有机合成路线的设计 料分子转化为目标化合物分子的合成 知识梳理 自主预习 路线。 1.正向合成分析法 (3)示例 碳骨架的构建 (1)路线：某种原料分子 以乙烯为原料合成分子结构为 官能团的引入或转化 CN 目标分子。 (2)过程：首先比较原料分子和目标化合物 CH2C-COOCH2(CH2),CH2的医 分子在结构上的异同，包括 和 用胶。 两个方面的异同：然后，设计由原 CH2-CH2→CHCH2OH→CH CHO 一 92 第3章有机合成及其应用 合成高分子化合物© CH,COOH → CICH,COOH ②逆推，设计合成思路 CH.(CH).CH.OHClCH.COOCH.(CH,).CH, NCNC-CH.COOCH(CH.CH, HCHO 化 -CH HOCH,CHCOOCH,(CH),CH,- 合物分子 料分 子 CN -CH2OH CH,=C-COOCH,(CH2),CH ③设计合成路线（设计四种不同的合成路 CN 线) 2.逆合成分析法 KMnO (①)路线：目标分子逆推原料分子。 -COOH (2)过程：在逆推过程中，需要逆向寻找能 hv.Cla CHCI NaOH H.O 顺利合成目标化合物的 直至选出合适的 硫酸) COOCH △ (3)程序 CH.CI NaOH 观察目标化合物分 目标化合物分子中碳骨架特 HO 子的结构 征，以及官能团的种类和位置 氧化剂 -COOH 由目标化合物分子 目标化合物分子中碳骨架的 逆推原料分子并设 构建，以及官能团的引入或 浓硫酸 COOCH △ 计合成路线 转化 CH KMnO, -COOH 对不同的合成路线 以绿色合成思想为指导 进行优选 LiAIH (4)优选合成路线的依据 CH OH ①合成路线是否符合 浓硫酸 COOCH: ②合成操作是否 △ ③绿色合成思想：有机合成中的 CHCI,NaOH CHO 性；原料的绿色化；试剂与催化剂的无公 HO 氧化剂 -COOH 害性。 浓硫酸 -COOCH:- (5)示例： H 催化剂 利用逆合成分析法设计苯甲酸苯甲酯的合 成路线。 ④合成方法的优选 ①观察目标分子的结构 a路线中由甲苯分别制取苯甲醇和苯甲酸 属于酯类物质 较合理。bd路线中制备苯甲酸步骤多、成 本高，且CL2的使用不利于环境保护。c的 步骤虽然少，但使用了价格昂贵的还原剂 碳骨架相同，含有相同的 碳原子数，且均含有苯环 LiAlH和要求无水操作，成本较高。 93 ○化学·选择性必修3有机化学基础（配LK版） 关键能力 合作探究 >应用体验 基础自测 ○思考探究 1.(2024·浙江1月卷)制造隐形眼镜的功能 1.以乙烯为原料，设计合成乙酸乙酯的路线 高分子材料Q的合成路线如下： (其他试剂任选)。 X Br2/CCl CHB,试y Z →CHO 浓硫酸， M CH 2.有下述有机反应类型：①消去反应；②水解 催化剂 ECH,-C 反应；③加聚反应；④加成反应；⑤还原反 COOCH,CH,OH 应；⑥氧化反应。以丙醛为原料制取 Q 1,2-丙二醇，所需进行的反应类型依次是 下列说法不正确的是 ( A.试剂a为NaOH乙醇溶液 。归纳提升 B.Y易溶于水 1.有机合成题的解题思路 CH, (1)分析碳链的变化：有无碳链的增长或缩 C.Z的结构简式可能为H2C-CCOOH 短，有无成环或开环。 D.M分子中有3种官能团 (2)分析官能团的改变：引入了什么官能 团，是否要注意官能团的保护。 2.以乙烯为原料，设计合成乙二酸乙二酯的 (3)读懂信息：题中的信息可能会成为物质 路线（其他试剂任选）。 转化中的重要一环，因而要认真分析信息 中牵涉的官能团（或碳链的结构）与原料、 产品或中间产物之间的联系。 (4)可以由原料正向推导产物，也可以从产 物逆向推导出原料，也可以从中间产物出 发向两侧推导，还可以由原料和产物推导 中间产物。 CH2 2.有机合成常见的三条合成路线 3.已知CH2一CH-CH=CH2+ CH, (1)一元合成路线：R一CH一CH2→卤代 烃→一元醇→一元醛→一元羧酸→酯。 ,试以CH2一CH一CHCH2和 (2)二元合成路线 图 CH,OH 为原料合成 COOH 二元羧酸 CH,CHO 5 环状酯 (3)芳香化合物合成路线： CH CH,CI CH,OH CHO COOH →芳香酯 94 第3章有机合成及其应用合成高分子化合物 知识点二 有机合成的应用 知识梳理 2.化学基础研究方面 自主预习 (1)研制新的、具有特定性能的物质。 1.有机合成是化学学科中最活跃、最具创造 (2)系统认识有机化合物的物理性质和化 性的领域之一，人工合成的有机物广泛应 学性质。 用于农业（如高效低毒杀虫剂）、轻工业（如 (3)证实和检验有机化学的基本理论以及 表面活性剂)、重工业（如工程塑料）、国防 新反应、新方法。 工业（如高能燃料）等众多领域。 应用体验 基础自测 2.有机合成是化学基础研究的一个重要 1.氨是制造化肥和生产其他某些化工产品的 工具。 原料，下列有关氨生产的三种化工产品的 关键能力 合作探究 说法错误的是 ( NH 口思考探究 CH-COOH CICH-COOH CO:CO(NH-) 防治禽流感病毒是目前人类面临的一个重 fCH:-CH I1)CH3CH=CH、Oa CN 大课题。八角茴香属于草本植物，是我国 2)催化加成聚合 聚丙烯腈 民间常用的烹调香料。医学研究成果显 A.H2 NCH,COOH是一种氨基酸 示，从八角茴香中可提取到莽草酸，莽草酸 B.CO(NH2)2是首次由无机物人工合成 有抗炎、镇痛作用，也是合成对禽流感病毒 的有机化合物 有一定抑制作用的一种药物“达菲”的前体。 C.聚丙烯腈的单体为CH2=CHCN 莽草酸的结构简式为 D.上述流程涉及的反应中，氨气均为氧 OH 化剂 2.甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体。 HO OH。莽草酸分子中含 旧法合成的反应是： OH ①(CH),C-O+HCN→(CH)2C 有哪些官能团？可发生哪些类型的反应？ (OH)CN 2(CH3)2C(OH)CN+CH,OH+H,SO CH,-C CH,COOCH, +NH,HSO ◎归纳提升 新法合成的反应是：③CH3C=CH十CO+ 有机合成的应用 CH,OH-P4-CH,-C(CH,>COOCH, 1.化工合成方面 下列说法错误的是 ( 人类已知的物质中绝大多数为有机化合 A.甲基丙烯酸甲酯有两种官能团 物，其中大多数是由人工合成的。有机合 B.反应③符合绿色化学思想 成的许多药物、材料、催化剂，广泛地应用 C.反应②中CH,OH是CH2OHCH2OH 于农业、轻工业、重工业、国防工业等众多 (乙二醇)的同系物 领域。 D.反应①是加成反应 95 。化学·选择性必修3有机化学基础（配LK版） 自主检测 随堂演练·巩固落实 素养提升 1.以氯乙烷为原料制取乙二酸(HOOC一 3.以1-氯丙烷为原料制备1,2-丙二醇的路 COOH)的过程中，要依次经过下列步骤 径为CH,CH,CH,CK ÷CH2-CHCH 醇 中的 ( ①与NaOH的水溶液共热②与NaOH CH2-CH-CH H.o KOH 的醇溶液共热③与浓硫酸共热到170℃ CI ④在催化剂存在情况下与氯气加成 CH2一CHCH3,对应的反应类型先后 ⑤在Cu或Ag存在的情况下与氧气共热 OH OH ⑥与新制的Cu(OH)2悬浊液共热 顺序为 A.①③④②⑥ B.①③④②⑤ A.消去、水解、加成B.消去、加成、水解 C.②④①⑤⑥ D.②④①⑥⑤ C.加成、水解、消去D.水解、加成、消去 2.某同学设计了下列合成路线，你认为不能 4.我国自主研发的对二甲苯的绿色合成路线 实现的是 ( ) 取得了新进展，其合成示意图如图所示： A.用乙烯合成乙酸：H2C=CHg 异戊二烯HC-C一CH一CH) 水、催化剂 O2/Cu 过程 CH CH,OH △ △ 丙烯醛H:C=CH一C一 M 、过程·对二甲苯 CH,CHOO/催化剂 催化剂 CH3COOH △ 下列说法错误的是 CI A.过程1发生了加成反应 H2 B.用氯苯合成环己烯： B.中间产物M的结构简式 催化剂 浓硫酸 为HC CHO 加热 C.利用相同原理以及相同原料，也能合成 C.用乙烯合成乙二醇：HC一CH2 邻二甲苯和间二甲苯 C12/催化剂 NaOH/水 CICH,CH,CI 加热 D.该合成路线理论上碳原子利用率为 HOCH,CH,OH 100%,最终得到的产物易分离 D.用甲苯合成苯甲醇： 5.肉桂醛( CH一CHCHO)在自然 CH,CI 界中存在于桂油中，是一种常用的植物调 味油。工业上主要以CH2一CH2和甲苯 NaOH/水 CH,OH △ 为主要原料进行合成： 96CHO CHO 反应，B正确：X分子 )中与￥号碳 推出B为 ,则C为 Br OH 原子相连的3个碳原子处于四面体的3个顶点上，这 OH OH 4个碳原子不可能在同一平面上，C错误：因X分子中 (1)丙二酸的结构简式为HOOCCH COOH。(2)由咖 含有酯基和一Br,X能与NaOH溶液发生水解反应： 啡酸苯乙酯的结构简式可知其含有的官能团为（酚）羟 基、酯基和碳碳双键。(3)咖啡酸苯乙酯的分子式为 0 +2N0H- CH16O,D的结构简式为HO OH OH OH CHCH2OH+NaBr。所以1molX与足量NaOH溶液 (4)B到C的反应，①是水解反应（或取代反应），②是中 反应，最多消耗2 mol Na(OH,D错误。 和反应。(6)属于酯类，则应含有酯基（一CO)一R),能 微专题（四）烃及其衍生物之间的相互转化 发生银镜反应，则应含有醛基（一CHO),与FC13溶液发 [强化训练] 生显色反应，则应含有酚羟基，再结合C的分子式，符合 1.CA是酯，不能与NaHCO3反应生成CO2,A错误；C、D 以上条件的C的同分异构体有HCO) -OH、 分别为羧酸和醇，不是同系物，B错误：A的可能结构有 OH CHsCOOCH (CH3 CH2CH,CHCH2COOCH(CH )2, OH C正确：B与HCI生成C的反应属于复分解反应，D错误。 HCOO 、HCOO 三种。 2.(1)CH2-CH2 OHC-CHO 答案(1)HOOCCH2COOH (2)CH2CH2 Br+NaOHCH2 -CH2+NaBr+ △ (2)酯基碳碳双键（酚）羟基 CH,OH 0 H2O CH2OH 催化剂OHC一CHO+2H,O (3)Cn7 HisO HO -OH 0 OH 0-C CH2 (4)水解反应（或取代反应）、中和反应 CHO CHO (3)0-C CH2 (5) +Br HBr 3.解析本题可从两边向中间推导。首先由A的信息可 Br 推出A的结构简式为HO》CHO,再由咖啡酸 OH OH OH 苯乙酯和E的结构简式推出D为 (6)HCOO OH、HCOO OH HO OH,比较D和A的结构简式，可 OH HCOO 第3章有机合成及其应用 合成高分子化合物 第1节有机化合物的合成 OH 第1课时有机合成的关键一碳骨架的构建和官 (2)提示：CH CHO+HCN→CH CH-CN, 能团的引入 OH 知识整合·新知探究 2O.HT 知识点一 CHCHO+HCN- →CH3一CH-COOH。 [知识梳理] (3)提示：C,H。高C,Ho+C,H. 一、1.设计合成路线性质或功能2.碳骨架官能团 2.提示：并不是所有的醛、酮都能发生羟酷缩合反应，只有 二，L.(1)CH3CH2CN+NaBr CH3CH2COOH 含有。H的醛、酮才能发生羟醛缩合反应。 [应用体验] 2.(1)①CH3 1.C由题意可知卤代烃与钠反应时，烃基与烃基相连增 长碳链，故生成环丁烷的卤代烃可以是两分子 COOH CH2BrCH2Br或一分子BrCH2CH2CH2CH2Br。 (2)CH,↑+Na2CO3 2.A丙烯与澳单质发生加成反应，碳链上的碳原子数没 [关键能力]一思考探究 有增加，不属于碳链增长的反应，A选项符合题意：两分 1.(1)提示：CHC=CNa+CHCH2CI→CHC= 子乙烯加成生成1丁烯，碳链上碳原子数增加，B速项 CCH2CHs +NaCl. 属于碳链增长的反应：两分子乙块发生加成反应，碳链 23 @ 上碳原子数增加，C选项属于碳链增长的反应：苄基氯：4.解析由C比甲苯多两个碳原子，结合反应①条件及信 (CH,C1)与氣化钠发生取代反应，苯环的支链 息可知，A为乙烯，B为1,2-二溴乙烷。因C的苯环上 一卤代物只有两种，故C分子中两个取代基处于对位， 上增加一个碳原子，D选项属于碳链增长的反应， 3.C因为HOCH CHCH,COOH有两个官能团，分子 C的结构简式为CH3一 CH2CH2Br。C→D→ 之间可以生成环内酯：H()一CH2一CH2一CH2 E分别为卤代经发生取代反应得到醇、醇氧化得到酸。 CH2-CH2 比较C、G的分子式可知：C·F·G分别为卤代烃的消 CH2一OH分子内脱水生成CH2CH2: 去反应、烯烃的加聚反应，从而得到高分子化合物。 (5)根据题意可知，一分子1,2-二溴乙烷与两分子甲苯 0 可发生所给信息的反应，且均为甲基对位的氢原子参与 O 反应 CCH2CH2CH2C一H不能直接参与反应形 答案(1)1,2-二溴乙烷 成环状有机物；H2N一CH2CH2CH2一COOH两端反应 CH;- CH2CH2OH 形成肽键可结合成环状有机物，因而应选C, (2)取代反应NaOH的乙醇溶液、加热 4.①CH2-CH,+H,0催化剂CH,CH,OH CH-CH2 ECH-CH2 一定条件 ②2CHCH2OH+O2 催化剂2CH,CH0+2H,0 (3)n ③CH,CHO+CH,CHO OH CH CH3 CH3-CH-CH2-CHO ()CH《) -CH2COOH OH 浓硫酸 CH,CHOH- ①CH,-CH-CH,一CHO催化剂 △ △ CH3- CH,COOCH,CH2- -CH3 OH +H) CH3-CH-CH-CHO+H2O 催化剂 (5)CH3 -CH2CH2- CH. ⑤CH3-CH=CH-CHO+2H2 △ 随堂演练·巩固落实 CH3-CH2一CH2-CH2-OH 1.AA项卤代烃水解引入羟基，B,C,D均可引入 知识点二 COOH。 [知识梳理] 2.c A、B、D中物质不能发生消去反应。 L.(1)CH2=CH2↑+H2OCH2=CH2↑+NaBr十 CI H2O (2)CH:CHCICH2CI CH3CH2Br+H2O (3)CHCH,OH CHCH2OH+NaBr CHCH2OH CH3-C-CH3 消去cH。一CCH· 0 CHa CH3 (4)CH3CCH+CO2↑ (5)2CHCOOH 3.D 由题给信息可知产物中与一OH相连的碳原子是我 OH 2CHCOOH CHCH-COOH 2.e、fa、cb、dg、ikhj 基碳原子，要合成CH3一CCH3,需要丙酮和一氯 [关键能力]—思考探究 1.提示：①加成反应：②水解反应（取代反应）：③氧化反 CH3 应：①氧化反应：⑤酯化反应（取代反应）。 甲烷。 2.提示：①通过加成反应消除不饱和健。 4.D①中反应使碳碳双键断梨，碳链缩短：②中反应生 ②通过消去反应、氧化反应或酯化反应等消徐羟基 成苯甲酸，苯环侧链的碳链缩短：③中反应使碳碳键断 (—OH) 裂，碳链缩短：④中反应生成乙酸钠和甲醇，碳链缩短： ③通过加成反应或氧化反应等消除醛基。 ⑤中反应生成溴代烃，碳链长度不变。故选D。 [应用体验] 5.解析环己烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成 1.A根据题千图示中的反应条件可知，反应①是卤代烃 : B,B与氢氧化钠的醇溶液发生消去反应生成「○ 发生消去反应的条件，所以反应①的生成物中含有两种 (C,环己烯)，可推知B为一氯环己烷：环己烯与涣的四 官能团：碳碳双键和羟基：反应②发生的是卤代烃的水 解反应，生成物中只含有一种官能团，即只有羟基；反应 氯化碗溶液发生加减反应生成〔B(D,1,2二澳 ③是羟基与澳化氢发生的取代反应，所以生成物中只含 Br 有一种官能团，即澳原子：反应④发生的是醇的消去反 己烷)， Br 再与氢氧化钠醇溶液发生消去反应 应，生成物中含有两种官能团：碳碳双键和澳原子。 生成 (E,1,3-环己二烯) 与氧气在光照条件 2.BA项，苯与溴水不发生取代反应：B项，甲苯与涣蒸 气在光照条件下，渙取代甲基上的氢原子，可得到 CI 《CH,Br等，C项，生成乙醇，除去了涣原子： 下发生取代反应生 (F),F与氧气在五氧化二 D项，发生消去反应，除去溴原子。 C HOOC 3.B渙乙烷水解一步即可制得乙醇，若再经过乙烯，多了 钒的催化作用下发生氧化反应生成 (G). 一步，降低了产率。 HOOC 24 G与氢氧化钠醇溶液发生消去反应后得到 Y易溶于水，B项正确：M为CH2=C(CH) COONa COOCH2CH2OH,含碳碳双键、酯基和羟基3种官能 (H),H经酸化得到富马酸 团，D项正确。 2 Na0Oc X X COOH CH2 CH +CH一CH NaOH ),富马酸与亚铁离子结合形成富 HO HOOC OH OH CHO COOH 血铁。 0 CH (1)A为环己烷，B为一氯环己烷，A→B引入的官能团 .CHOOOI 为碳氯健（或氯原子）。 COOCH. (2)B为一氯环己烷，所含官能团为碳氯键；C为 COOCH 3.解析 对比目标产物和给出的原料，借助题目给出的信 所含官能团为碳碳双键。B→C发生了消去反应，此过 息，可采用逆推的方法找出合成路线： 程消除了碳氟键，引入了碳碳双健。 COOH CHO (3)C为 ,F为 ,C-·F的一系列变化中 CH-CHO→CH2CHO 官能团数目增加，位置改变。 (4)A一F6种物质碳骨架相同，C、H和高马酸的碳骨架 CH2 CH,OH 相同，题给合成路线中构建碳骨架的步骤是F→G。 CH2 -CH-CH-CH2 答案(1)碳氯键（或氯原子）(2)消除了碳氯键，引入 浓HSO 了碳碳双键消去反应(3)增加改变(4)F→G 答案 CH2CHO- →CH-CHO+HO. 第2课时有机合成路线的设计 CH-OH CH2 知识整合·新知探究 知识点一 CH:-CH-CH-CH+CH-CHO A. [知识梳理] CHz 1.(2)官能团碳骨架 CHO 催化剂 2.(2)中间有机化合物起始原料 (4)①化学原理 CHO 2 +02 ②安全可靠③原子经济 (5)@ CHO 2 COOH 知识点二 [关键能力]一思考探究 [关键能力]一思考探究 1提示： 提示：莽草酸分子中含一COOH、一OH和碳碳双键。 可发生中和反应、氧化反应，取代反应，加成反应及消去 CH,=CH, HX.CH.CH.X H.O NaOH 反应等。 [应用体验 CH.CH.OH CILCTIO 02 1.D H2NCH2C(O)H是一种氨基酸，A正确： -CILCOOII C/△ 催化剂1△ CO(NH2)2是首次由无机物人工合成的有机化合物， B正确：聚丙烯睛的单体为CH2=CHCN,C正确：题给 CH COOC2 H NH2 2.提示：⑤（或④）①④②。用逆向分析法： 流程涉及的反应中，生成CH2COOH的反应中氨气不 CH2-CH-CH3 CH2—CHCH 是氧化剂，D不正确。 OHOH CI CI 2.C根据甲基丙烯酸甲酯的结构简式可知，该结枸中有 CH2 =CH-CHs +HO-CH2-CH2-CH3 碳碳双键和酯基两种官能团，故A正确：反应③只有一 OHC一CH2一CH3,从原料到产品依次发生还原反应 种产物，所以符合绿色化学思想，故B正确：甲醇中含有 (或加成反应)、消去反应、加成反应、水解反应。 1个—OH,乙二醇含有2个一OH,二者结构不相似，所 [应用体验] 以不属于同系物，故C错误：反应①属于加成反应，故 1.AX与澳的四氣化碳溶液反应生成C2HBr2,则X为 D正确。 乙烯：由Q的结构简式和M的分子式可知，M为CH2 随堂演练·巩固落实 一C(CH3)COOCH2CH2OH,M属于酯，可由 1.C采取逆向分析可知，乙二酸→乙二醛乙二一 HOCH2CH2OH和CH2=C(CH)COOH发生酯化反 1,2二卤代烃·乙烯·氟乙烷。然后再遂一分析反应 应得到，根据C2HBr2→Y→M知，Y为C2H,Br2水解 发生的条件，可知C项设计合理。 CHy 2.B乙烯与水发生加成反应生成乙醇，乙醇催化氧化生 成乙醛，乙醛氧化生成乙酸，可实现转化，A项可以实 生成的HOCH2CH2OH,则Z为H2C-CCOOH,试 现：苯环可与氢气发生加成反应，氯代烃在NaOH醇溶 剂a为Na)H水溶液。 液中可发生消去反应，反应条件不是浓硫酸加热，B项 由上述分析知，A项错误，C项正确；Y为 不能实现：乙烯与氯气发生加成反应生成1,2-二氯乙 HOCH2CH2OH,羟基可与水分子形成分子间氢键，故 烷，1.2-二氧乙烷在氢氧化纳溶液中水解生成乙二醇， 25 @ 可实现转化，C项可以实现：光照下甲基上H被C1取 0.1mol×12g·mol-1=1.2g,氢元素的质量为 代，氯代烃在NaOH水溶液中发生水解反应生成 2 CH,OH,可实现转化，D项可以实现 L山8gX后=0.2g,碳元素和氧元素的总质量为1,2g 十0.2g=1,4g,所以肯定含氧元素且氧元素的质量为 3.B由化学键的不饱和度变化得知，第一步为消去反应， 3g一0.2g一1.2g=1.6g,氧原子的物质的量为 第二步为加成反应，第三步为取代（或水解）反应 4.C过程「是异戊二烯和丙烯醛发生加成反应，生成具 16g·m0l=0.1mol,所以该有机化合物的一个分子 1.6g 有对位取代基的六元环中间体HC〉CHO, 中台碳原子的个数是品品=2，合氢原子的个数是 故A,B正确：根据该合成路线，可以合成对二甲苯和间 0.2 二甲苯，不能合成邻二甲装，故C错误：该合成路线包含 =4,合氧原于的个数是品品-2，则接物质的分子 1 两步，第一步为加成，第二步为脱水，两步的碳原子利用 率均为100%，故D正确。 式为C2HO2。 5.解析由框图可知A是乙醇，B是乙醛：在碱性条件下 2.解析A中0的质量分数为1一52.24%=47.76%。 两个醛分子间可以发生反应，生成羟基醛，故E中的含 若A的相对分子质量为150，则其中O原子的个数为 氧官能团有羟基和醛基：从给出的反应原理来看，两个 150×41.76%=4.4775:若A的相对分子质量为110， 醛分子间的反应实质是加成反应，同时乙烯和水的反应 16 也是加成反应：在设计流程时一定要标明反应的条件。 则其中0原子的个数为110X47.76%=3.2835.由此 16 答案（门）羟基、醛基 可知0原子的个数介于3.2835和4.4775之间，即0 (2)①③ (3)2CH:CH2OH+O2 2CH CHO+2H2O 原子约个数为。A的相时分子度量为高、131。 即A的摩尔质量为134g·mo1。其中C、H的相对 4 CH元 -CH2CI NOH溶液 分子质量之和为134一16×4=70，利用商余法可得： 25…10,可确定有机化合物A的分子式为 7 Cu,02 -CH2OH △ 一CHO CsHioO4。 第2节 有机化合物结构的测定 答案(1)4(2)134g·mol-1(3)C6H1o0 3.解析反应物没有刺余，将反应生成的气体（二氧化碳、 知识整合·新知探究 一氧化碳和水蒸气)依次通过浓硫酸和碱石灰充分吸 知识点一 收，浓硫酸增重的3.6g为水的质量，碱石灰增重的 [知识梳理] 4.4g为二氧化碳的质量，剩余气体体积为1.12L,则该 2.(1)①碱液吸水剂②N2的体积③发烟硝酸、固体 气体应为CO,说明有机物没有完全燃烧。 AgNO,(3)②质谱仪 [关键能力]一思考探究 (1)n(H20) 18g·mol7=0.2mol:n(C02） 3.6g 1.提示：C,H10O2将反应生成的气体依次通过浓硫酸和 44g mol-T=0.1 mol:n (CO)= 4.4g 1.12L 碱石灰，求硫酸增加的质量为水的质量，碱石灰增加的 22.4L·mol 质量为二氧化碳的质量，生成水的物质的量为 0.05mol。 18g·m0l=0.5m0l,9,0g该有机化合物中合H原 9.0g (2)3gA中，n(H)=2n(H2O)=2×0.2mol=0.4mol, n(C)=n(C02)+n(C0)=0.1mol+0.05mol 子的物质的量为0.5mol×2=1.0mol,生成二氧化碳 0.15 mol,n(O)=2n (CO2)+(CO)+n (H2O)- 的折魔约量为47=040l,.0g设有机化 2n(02)=2×0.1mol+0.05mol+0.2mol-2×0.2mol =0.05mol,n(C):(H):n(O)=0.15mol:0.4mol: 合物中含有C原子的物质的量为0.4mol,1.0mol× 0.05mol=3:8:1,所以A的最简式为CgH8O,由于 1g·mol-1+0.4mol×12g·mol1=5.8g<9.0g, A中氢原子已达到饱和，所以最简式就是该物质的分子 9.0g该有机化合物中含有氧原子的物质的量为 式，即该物质的分子式为C3HgO。 9.0g-5.8g=0.2mol,该有机化合物分子中含有 (3)A(C3HgO)可能为饱和一元醇，也可能为甲乙酰，可 16g·mol1 能的结构简式有CHCH2CH2OH,CHCH(OH)CH3、 C、H、O原子的物质的量之比为0.4mol：1.0mol： CHCH2OCH 0.2mol=2:5:1,该有机化合物的最简式为C2HO, 答案(1)0.2mol0.1mol0.05mol 由于H原子没有饱和，该有机化合物分子式为 (2)C3HgO(计算过程见解析) C4H1oO2。 (3)CHCH2CH2OH,CH:CH(OH)CH3. CHCH2OCH3 2.提示：实脸式（最简式）只是说明了物质中元素原子的个 知识点二 数之比，分子式说明了物质分子的具体组成，二者中各 [知识梳理 元素的质量百分比一定相同。可能不同的是原子的个 1.不饱和度 图谱化学键官能团结构式 敏，有些物质的实验式和分子式相同，如CH:。 [应用体验] 2.(1)n(C)+1- n(H) 2 氢原子氨原子数 1.D有机化合物完全燃烧生成CO和HO,说明该有 (2)121412 机物肯定含C,H元素，可能含有O元素，由该有机化合 3.(1)橙红色溶液褪色紫色溶液褪色有氢气放出显 物的蒸气对H2的相对密度为30，可得该化合物相对分 色有白色沉淀产生银氨溶液有银镜生成新制 子质量为2×30=60：则3g该有机化合物为0.05mol. Cu(OH)2悬浊液有砖红色沉淀产生NaHCO3溶液 含碳原子的物质的量为0.1mol,则碳元素的质量为 有CO2气体放出红棕 26