2022年高中化學新人教版選擇性必修3 第三章 烴的衍生物復習 學案

這是一份2022年高中化學新人教版選擇性必修3 第三章 烴的衍生物復習 學案，共19頁。
第三章　章末共享專題 微專題一　有機化合物的官能團與性質 [微訓練一] 1．奧運會是國際性的運動盛會，而體現(xiàn)現(xiàn)代奧運會公平性的一個重要方式就是堅決反對運動員服用興奮劑。已知某興奮劑的結構簡式如圖所示，下列有關該物質的說法正確的是(　　) A．因該物質與苯酚互為同系物，故其遇FeCl3溶液顯紫色 B．滴入KMnO4酸性溶液，觀察到溶液紫色褪去，可證明其結構中存在碳碳雙鍵 C．1 mol該物質分別與足量的濃溴水和H2反應時，最多消耗的Br2和H2分別為4 mol、6 mol D．該分子中的所有碳原子有可能共平面 2．分枝酸可用于生化研究，其結構簡式如圖。下列關于分枝酸的敘述正確的是(　　) A．分子中含有2種官能團 B．可與乙醇、乙酸反應，且反應類型相同 C．1 mol分枝酸最多可與3 mol NaOH發(fā)生中和反應 D．可使溴的四氯化碳溶液、酸性高錳酸鉀溶液褪色，且原理相同 3．金絲桃苷是從中藥材中提取的一種具有抗病毒作用的黃酮類化合物，結構式如下： 下列關于金絲桃苷的敘述，錯誤的是(　　) A．可與氫氣發(fā)生加成反應 B．分子含21個碳原子 C．能與乙酸發(fā)生酯化反應 D．不能與金屬鈉反應 4．紫花前胡醇可從中藥材當歸和白芷中提取得到，能提高人體免疫力。有關該化合物，下列敘述錯誤的是(　　) A．分子式為C14H14O4 B．不能使酸性重鉻酸鉀溶液變色 C．能夠發(fā)生水解反應 D．能夠發(fā)生消去反應生成雙鍵 5．咖啡酸具有止血功效，存在于多種中藥中，其結構簡式 (1)寫出咖啡酸中兩種含氧官能團的名稱：________； (2)根據(jù)咖啡酸的結構，列舉三種咖啡酸可以發(fā)生的反應類型：________________________________； (3)蜂膠的分子式為C17H16O4，在一定條件下可水解生成咖啡酸和一種醇A，則醇A的分子式為________。 (4)已知醇A含有苯環(huán)，且分子結構中無甲基，寫出醇A在一定條件下與乙酸反應的化學方程式： ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (5)下列說法中不正確的是(　　) A．咖啡酸的分子式為C9H8O3 B．咖啡酸在濃硫酸、加熱條件下可發(fā)生酯化反應 C．1 mol咖啡酸可以與5 mol H2發(fā)生加成反應 D．咖啡酸分子中所有碳原子均可能共平面 微專題二　有機合成與推斷 1．根據(jù)特征反應確定官能團的種類 (1)能使溴水褪色的物質可能含有 “—C≡C—”或羥基等。 (2)能使酸性KMnO4溶液褪色的物質可能含有 “—C≡C—”“—CHO”或羥基等。 (3)能發(fā)生銀鏡反應或與新制Cu(OH)2懸濁液反應生成紅色沉淀的物質一定含有“—CHO”。 (4)能與Na反應放出H2的物質可能為醇、酚、羧酸等。 (5)能與Na2CO3溶液作用放出CO2或使石蕊試液變紅的有機物中含有“—COOH”。 (7)能發(fā)生消去反應的物質有醇或鹵代烴等。 2．根據(jù)性質和有關數(shù)據(jù)推知官能團的數(shù)目 (2)2—OH(醇、酚、羧酸)eq \o(――→,\s\up15(Na))H2 (3)2—COOHeq \o(――→,\s\up15(CO\o\al(2－,3)))CO2，—COOHeq \o(――→,\s\up15(HCO\o\al(－,3)))CO2 3．根據(jù)某些產物推知官能團的位置 (1)由醇氧化成醛(或羧酸)，—OH一定在鏈端；由醇氧化成酮，—OH一定在鏈中；若該醇不能被氧化，則與—OH相連的碳原子上無氫原子。 (2)由取代產物的種類可確定碳鏈結構。 4．根據(jù)反應條件推斷反應類型 (1)在NaOH的水溶液中加熱，可能是酯的水解反應或鹵代烴的水解反應。 (2)在NaOH的乙醇溶液中加熱，發(fā)生鹵代烴的消去反應。 (3)在濃H2SO4存在的條件下加熱，可能發(fā)生醇的消去反應、酯化反應、成醚反應或硝化反應等。 (4)與H2在Ni作用下發(fā)生反應，則為烯烴、炔烴、芳香烴、醛的加成反應或還原反應。 (5)在O2、Cu(或Ag)、加熱或CuO、加熱條件下，發(fā)生醇的氧化反應。 (6)與O2或新制的Cu(OH)2或銀氨溶液反應，則該物質發(fā)生的是—CHO的氧化反應。(如果連續(xù)兩次出現(xiàn)O2，則為醇→醛→羧酸的過程) (7)在稀H2SO4加熱條件下，發(fā)生酯、低聚糖、多糖等的水解反應。 (8)在光照、X2條件下，發(fā)生烷基上的取代反應；在Fe粉、X2條件下，發(fā)生苯環(huán)上的取代反應。 eq \x(狀元隨筆)　“三招”完勝有機合成 第一招　析結構，找差異 分析目標有機物和所給基礎原料的結構，并逐一列出；然后進行對比，找出目標有機物和所給基礎原料之間的差異。具體做法如表所示： 第二招　據(jù)信息，推變化 針對目標有機物中的基團，結合題給信息和已學知識，逐一分析用何種方法可實現(xiàn)反應物到目標產物的轉化。先由結構1找出上一步反應的中間體，然后分析用哪種基礎原料以及何種反應條件才能獲得這種中間體；再由結構2找出上一步反應的中間體，分析用哪種基礎原料以及何種反應條件才能獲得這種中間體；以此類推，最終實現(xiàn)目標有機物中所有基團的引入。合成路線圖：目標有機物結構1……→中間體2→中間體1……→基礎原料。 第三招　排順序，定路線 由于目標有機物中有多個基團，因此引入這些基團時必然有先后順序，此時應根據(jù)不同基團的合成條件以及反應條件對其他基團的影響，結合有機合成需遵循的原則，排出最合理的合成順序，最后形成一條合理的合成路線。 [微訓練二] 1．氯普魯卡因鹽酸鹽是一種局部麻醉劑，麻醉作用較快、較強、毒性較低，其合成路線如下： 試把相應反應名稱填入下表中，供選擇的反應名稱如下：氧化、還原、硝化、氯代、酸化、堿化、成鹽、酯化、酯交換、水解 2.由環(huán)己烷可制備1,4－環(huán)己醇的二乙酸酯。下面是有關的8步反應(其中所有無機產物都已略去)。 (備注：在8個步驟中，有3個步驟屬于取代反應、2個步驟屬于消去反應、3個步驟屬于加成反應) (1)屬于取代反應的是________(填序號，下同)，屬于加成反應的是________。 (2)寫出下列物質的結構簡式： A________________，B________________， C________________，D________________。 3．化合物H是一種有機光電材料中間體。實驗室由芳香族化合物A制備H的一種合成路線如下： 已知：①RCHO＋CH3CHOeq \o(――→,\s\up15(NaOH/H2O),\s\do14(△))RCH===CHCHO＋H2O 回答下列問題： (1)A的化學名稱是________。 (2)由C生成D和E生成F的反應類型分別為________________、________________。 (3)E的結構簡式為 ________________________________________________________________________。 (4)G為甲苯的同分異構體，由F生成H的化學方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)芳香族化合物X是F的同分異構體，X能與飽和碳酸氫鈉溶液反應放出CO2，其核磁共振氫譜顯示有4種不同化學環(huán)境的氫，峰面積比為6：2：1：1。寫出2種符合要求的X的結構簡式： ________________________________________________________________________。 (6)寫出用環(huán)戊烷和2－丁炔為原料制備化合物的合成路線(其他試劑任選)。 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 4．化合物W可用作高分子膨脹劑，制備W的一種合成路線如下： 回答下列問題： (1)A的化學名稱為________。 (2)②的反應類型是________。 (3)反應④所需試劑、條件分別為________________________________________________________________________。 (4)G的分子式為________。 (5)W中含氧官能團的名稱是________。 (6)寫出與E互為同分異構體的酯類化合物的結構簡式(核磁共振氫譜為兩組峰，峰面積比為1：1)________。 (7)苯乙酸芐酯是花香型香料，設計由苯甲醇為起始原料制備苯乙酸芐酯的合成路線 ________________________________________________________________________ (無機試劑任選)。 5．氟他胺G是一種可用于治療腫瘤的藥物。實驗室由芳香烴A制備G的合成路線如下： 回答下列問題： (1)A的結構簡式為________________。C的化學名稱是________。 (2)③的反應試劑和反應條件分別是 ________________________________________________________________________ ________________，該反應的類型是________。 (3)⑤的反應方程式為 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 吡啶是一種有機堿，其作用是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)4-甲氧基乙酰苯胺 ()是重要的精細化工中間體，寫出由苯甲醚()制備4-甲氧基乙酰苯胺的合成路線 ________________________________________________________(其他試劑任選)。 6．相對分子質量為92的某芳香烴X是一種重要的有機化工原料，以它為初始原料設計出如圖所示轉化關系(部分產物、合成路線、反應條件略去)。其中A是一氯代物，H是一種功能高分子化合物，鏈節(jié)組成為C7H5NO。 請根據(jù)所學知識與本題所給信息回答下列問題。 (1)X的分子式是________。 (2)H的結構簡式是________。 (3)反應⑤的化學方程式是 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4) 有多種同分異構體，其中含有1個醛基和2個羥基的芳香族化合物共有________種。 第三章　章末共享專題 微訓練一 1．解析：酚羥基的存在使該有機物遇FeCl3溶液顯紫色，但其與苯酚不互為同系物，A項不正確；由于酚羥基也易被KMnO4酸性溶液氧化，所以溶液褪色不能證明其結構中存在碳碳雙鍵，B項不正確；酚羥基使苯環(huán)上鄰、對位上的氫原子變得更加活潑，易被取代，1 mol該物質與濃溴水反應時苯環(huán)上有3 mol氫原子可被取代，再加上碳碳雙鍵的加成反應，共消耗4 mol Br2,1 mol該物質中含有2 mol苯環(huán)、1 mol碳碳雙鍵，與H2反應時最多消耗7 mol H2，C項不正確；苯環(huán)上的碳原子及與其直接相連的碳原子共平面，碳碳雙鍵上的碳原子及與其直接相連的碳原子共平面，故該分子中的所有碳原子有可能共平面，D項正確。 答案：D 2．解析：A項，分子中含有4種官能團：羧基、羥基、碳碳雙鍵、醚鍵。B項，可與乙醇、乙酸發(fā)生取代反應。C項，1 mol分枝酸最多可與2 mol NaOH發(fā)生中和反應，因為分子中只有2個羧基。D項，可使溴的四氯化碳溶液、酸性高錳酸鉀溶液褪色，但反應原理不相同，使溴的四氯化碳溶液褪色是加成反應，使酸性高錳酸鉀溶液褪色是氧化反應。 答案：B 3．答案：D 4．答案：B 5．解析：(1)由圖中咖啡酸的結構簡式可知，該物質含有羥基、羧基和碳碳雙鍵；(2)羥基可以發(fā)生取代反應、氧化反應，羧基可以發(fā)生中和反應，碳碳雙鍵和苯環(huán)可以發(fā)生加成反應，碳碳雙鍵可以發(fā)生加聚反應；(3)利用原子守恒可求出A的化學式；(4)符合題意的醇A為，其與乙酸反應生成和水。(5)咖啡酸的分子式為C9H8O3，A項正確；咖啡酸含有羧基、羥基可發(fā)生酯化反應，B項正確；羧基不能發(fā)生加成反應，C項不正確；苯環(huán)平面的碳原子和雙鍵平面上的碳原子可能共平面，D項正確。 答案：(1)羧基、羥基 (2)加成反應，酯化反應，聚合反應(加聚反應)，氧化反應，還原反應，取代反應，中和反應(任填3種) (3)C8H10O (4) (5)C 微訓練二 1．答案：①硝化?、诼却、垩趸、荃セ、捱€原 2．解析：由合成路線圖可知：②發(fā)生消去反應生成，經過③的加成反應生成，經過④在NaOH醇溶液加熱的條件下發(fā)生消去反應生成，經過⑤與溴發(fā)生1,4－加成生成，經過⑥在NaOH水溶液的作用下，發(fā)生水解反應(或取代反應)生成，經過⑦發(fā)生酯化反應(或取代反應)生成酯，最后經過⑧與H2發(fā)生加成反應生成。 答案：(1)①⑥⑦?、邰茛?(2)　 　 3．解析：(1)由H的結構簡式逆推可知A、B、C、D、E、F苯環(huán)上均只有一個取代基。結合信息①及B的分子式，則A為苯甲醛，B為，由B→C的反應條件可知B→C的轉化為醛基轉化為羧基，C為。(2)(3)(4)C與Br2發(fā)生加成反應，生成D，D在KOH的乙醇溶液中加熱發(fā)生消去反應，酸化后生成E，E與乙醇發(fā)生酯化反應(或取代反應)生成F，F(xiàn)與G發(fā)生類似信息②所給反應(加成反應)生成H，逆推可知G的結構簡式為。(5)F為，苯環(huán)外含有5個碳原子、3個不飽和度和2個O原子，其同分異構體能與飽和碳酸氫鈉溶液反應生成CO2，即必含有羧基，核磁共振氫譜顯示有4種氫原子，則具有較高的對稱性，氫原子個數(shù)比為6：2：1：1，可知含有兩個對稱的甲基，還有2個碳原子和2個不飽和度，則含有碳碳三鍵，故滿足條件的同分異構體的結構簡式為、和。 (6)由產物的結構簡式，遷移信息②可知要先制出，可由氯代烴發(fā)生消去反應得到，而氯代烴可由環(huán)戊烷與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應制得。 答案：(1)苯甲醛　(2)加成反應　取代反應 (3)C6H5—≡—COOH (4) (5) 、、、 (任寫2種) (6) 4．解析：(1)該物質可以看作是乙酸中甲基上的一個氫原子被一個氯原子取代后的產物，其化學名稱為氯乙酸。(2)反應②為—CN取代氯原子的反應，因此屬于取代反應。(3)反應④為羧基與羥基生成酯基的反應，因此該反應試劑為乙醇/濃硫酸，條件為加熱。(4)根據(jù)題給G的結構簡式可判斷G的分子式為C12H18O3。(5)根據(jù)題給W的結構簡式可判斷W分子中含氧官能團的名稱為羥基和醚鍵。(6)酯的核磁共振氫譜只有兩組峰，且峰面積比為1：1，說明該物質的分子是一種對稱結構，由此可寫出符合要求的結構簡式為。(7)逆推法。要合成苯乙酸芐酯，需要；要生成，根據(jù)題給反應可知，需要；要生成，需要；苯甲醇和HCl反應即可生成。 答案：(1)氯乙酸　(2)取代反應　(3)乙醇/濃硫酸、加熱　 (4)C12H18O3　(5)羥基、醚鍵 (6)、 (7) 5．解析：(1)根據(jù)B的分子式可知A是含有7個碳原子的芳香烴，A是甲苯。是甲苯分子中甲基上的3個氫原子被3個氟原子取代的產物，名稱是三氟甲苯。(2)反應③在苯環(huán)上引入了硝基，所用試劑是濃硫酸與濃硝酸的混合物，反應條件是加熱。該反應的實質是硝基取代了苯環(huán)上的一個氫原子，所以是取代反應。(3)觀察G的結構簡式可知，反應⑤是E中氨基上的氫原子與中的氯原子結合成HCl，同時生成F，據(jù)此可寫出反應⑤的化學方程式。該反應中有HCl生成，而吡啶是一種有機堿，可與HCl反應，因而能夠促使上述反應正向進行，提高原料的利用率。(4)對比原料和目標產物，目標產物在苯甲醚的對位引入了—NHCOCH3。結合題干中合成路線的信息，運用逆合成分析法，首先在苯甲醚的對位引入硝基，再將硝基還原為氨基，最后與發(fā)生取代反應即可得到目標產物。 答案：(1) 　三氟甲苯 (2)濃HNO3/濃H2SO4、加熱　取代反應 (3) 　吸收反應產生的HCl，促使反應正向進行提高原料的利用率 (4) 。 6．解析：相對分子質量為92的某芳香烴X是一種重要的有機化工原料，令其分子組成為CxHy，則eq \f(92,12)＝7…8，由烷烴中C原子與H原子關系可知，該烴中C原子數(shù)目不能小于7，故該芳香烴X的分子式為C7H8、結構簡式為，X與氯氣發(fā)生取代反應生成A，A轉化生成B，B催化氧化生成C，C能與銀氨溶液反應生成D，故B含有醇羥基、C含有醛基，故A為，B為，C為，D酸化生成E，故D為，E為。在濃硫酸、加熱條件下與濃硝酸發(fā)生取代反應生成F，結合反應③的產物可知F為，F(xiàn)轉化生成G，由于苯胺容易被氧化，由反應信息Ⅰ、反應信息Ⅱ可知，G為，H是一種功能高分子，鏈節(jié)組成為C7H5NO，與的分子式相比減少1分子H2O，為通過形成肽鍵發(fā)生縮聚反應形成的高聚物，H為，據(jù)此解答。 (1)由分析可知，芳香烴X的分子式為C7H8； (2)H是一種功能高分子，鏈節(jié)組成為C7H5NO，與的分子式相比減少1分子H2O，為通過形成肽鍵發(fā)生縮聚反應形成的，高聚物H的結構簡式為； (3)由分析可知C為, D為，C能與銀氨溶液反應生成D，方程式為： (4) 有多種同分異構體，其中含有1個醛基和2個羥基的芳香族化合物中，當醛基和一個—OH相鄰時，另一個—OH有4種位置，當醛基和一個—OH相間時，另一個—OH有2種位置，共有6種同分異構體； (5) 在催化劑條件下發(fā)生加成反應生成，再在氫氧化鈉醇溶液、加熱條件下發(fā)生消去反應生成，與氯氣發(fā)生加成反應生成，最后在氫氧化鈉水溶液中發(fā)生水解反應生成，合成反應流程圖為： 答案：(1)C7H8　(2) (3) 3NH3＋H2O (4) 6 (5) 物質結構簡式結構1結構2……目標有機物原料1原料2……差異反應編號①②③④⑥反應名稱