【2013步步高化学大一轮复习讲义课件：专题讲座十三有机综合推断题突破策略

专题讲座十三专题讲座十三有机综合推断题突破策略一、应用特征产物逆向推断【例1】下图中A、B、C、D、E、F、G均为有机化合物。根据下图回答问题。(1)D的化学名称是__________。(2)反应③的化学方程式是__________________________。(有机物须用结构简式表示)专题讲座十三(3)B的分子式是____________。A的结构式是___________。反应①的反应类型是____________。(4)符合下列3个条件的B的同分异构体的数目有_____个。(Ⅰ)为邻位取代苯环结构；(Ⅱ)与B具有相同官能团；(Ⅲ)不与FeCl3溶液发生显色反应。写出其中任意一种同分异构体的结构简式_____________。(5)G是重要的工业原料，用化学方程式表示G的一种重要的工业用途_______________________________________________________________________________________________。专题讲座十三解析这是一道最基本的有机框图推断题。突破口是由D的分子式(C2H6O)和反应④得C2H4可知D为乙醇，再由D与C在浓H2SO4和加热条件下生成C4H8O2，则可推知C为乙酸。根据反应②可利用E的分子式＋H2O来推出B的分子式。根据(4)的要求可综合推出B的同分异构体的结构特点应为有邻位取代基、官能团与B相同、不含有酚羟基(或苯环无羟基取代基)，所以答案很容易写出(见答案)。(5)小题主要考查学生对乙烯性质和用途的了解，只要举出一例即可。专题讲座十三答案(1)乙醇(2)(3)C9H10O3水解反应(取代反应)(4)3(填写其中一种结构简式即可)(5)(其他合理答案均可)专题讲座十三【例2】(2011·山东理综，33)美国化学家R.F.Heck因发现如下Heck反应而获得2010年诺贝尔化学奖。(X为卤原子，R为取代基)经由Heck反应合成M(一种防晒剂)的路线如下：专题讲座十三回答下列问题：(1)M可发生的反应类型是________。a．取代反应b．酯化反应c．缩聚反应d．加成反应(2)C与浓H2SO4共热生成F，F能使酸性KMnO4溶液褪色，F的结构简式是________。D在一定条件下反应生成高分子化合物G，G的结构简式是________。专题讲座十三(3)在A→B的反应中，检验A是否反应完全的试剂是___________________________________________________。(4)E的一种同分异构体K符合下列条件：苯环上有两个取代基且苯环上只有两种不同化学环境的氢，与FeCl3溶液作用显紫色。K与过量NaOH溶液共热，发生反应的方程式为_______________________________________________________。专题讲座十三解析(1)M中含酯基和碳碳双键，故能发生取代反应和加成反应；(2)由框图推知A为，B为则C在浓H2SO4加热条件下发生消去反应生成F：，D在一定条件下发生加聚反应生成G：专题讲座十三(3)检验A是否完全反应“应检验醛基”；(4)K苯环上有两个取代基，且只有两种不同化学环境的氢，说明取代基位于苯环的对位，遇FeCl3溶液显紫色说明含酚羟基，故其结构为。专题讲座十三答案(1)ad(2)(3)新制Cu(OH)2悬浊液(或新制银氨溶液)(4)专题讲座十三二、确定官能团的方法1．根据试剂或特征现象推知官能团的种类(1)使溴水褪色，则表示该物质中可能含有“”或“”结构。(2)使KMnO4(H＋)溶液褪色，则该物质中可能含有“”、“”或“—CHO”等结构或为苯的同系物。专题讲座十三(3)遇FeCl3溶液显紫色，或加入溴水出现白色沉淀，则该物质中含有酚羟基。(4)遇浓硝酸变黄，则表明该物质是含有苯环结构的蛋白质。(5)遇I2变蓝则该物质为淀粉。(6)加入新制的Cu(OH)2悬浊液，加热煮沸有砖红色沉淀生成或加入银氨溶液加热有银镜生成，表示含有—CHO。(7)加入Na放出H2，表示含有—OH或—COOH。(8)加入NaHCO3溶液产生气体，表示含有—COOH。专题讲座十三2．根据数据确定官能团的数目(1)—CHO—(2)2—OH(醇、酚、羧酸)→NaH2(3)2—COOHCO2，—COOHCO2(4)(或二烯、烯醛)专题讲座十三(5)某有机物与醋酸反应，相对分子质量增加42，则含有1个—OH；增加84，则含有2个—OH。即—OH转变为—OOCCH3。(6)由—CHO转变为—COOH，相对分子质量增加16；若增加32，则含2个—CHO。(7)当醇被氧化成醛或酮后，相对分子质量减小2，则含有1个—OH；若相对分子质量减小4，则含有2个—OH。专题讲座十三3．根据性质确定官能团的位置(1)若醇能氧化为醛或羧酸，则醇分子中应含有结构“—CH2OH”；若能氧化成酮，则醇分子中应含有结构“—CHOH—”。(2)由消去反应的产物可确定“—OH”或“—X”的位置。(3)由一卤代物的种类可确定碳架结构。(4)由加氢后的碳架结构，可确定“”或“—C≡C—”的位置。(5)由有机物发生酯化反应能生成环酯或聚酯，可确定有机物是羟基酸，并根据环的大小，可确定“—OH”与“—COOH”的相对位置。专题讲座十三【例3】有机物X(分子式为C4H6O5)广泛存在于许多水果中，尤以苹果、葡萄、西瓜、山楂内为多。经测定该有机物具有下表中所列性质，请根据题目要求填空：(1)X的性质推测X中关于官能团的结论①X与足量Na反应产生H2②X与醇或羧酸在浓硫酸作用下并加热均生成有香味的产物专题讲座十三③在一定条件下X的分子内脱水产物(非环状化合物)可与溴水发生加成反应④33.5gX与100mL5mol·L－1NaOH溶液恰好中和X的可能结构简式Ⅰ________，Ⅱ_________，Ⅲ_________(2)写出X发生①反应的化学方程式(任写一个)___________。专题讲座十三(3)在一定条件下X可发生化学反应的类型有(填序号)________。A．水解反应B．取代反应C．加成反应D．消去反应E．加聚反应F．中和反应(4)下列物质与X互为同系物的是__________。与X互为同分异构体的是________(填序号)。a．b．c．d．H3COOC—COOCH3e．f．专题讲座十三(5)写出X与O2在铜作催化剂加热的条件下发生反应所得到的可能产物的结构简式_______________________________。解析与Na发生反应产生H2的有机物含有的官能团是—OH或—COOH，在浓H2SO4作用下发生酯化反应说明含有—OH或—COOH。分子内脱水产物可与溴水发生加成反应，说明与羟基碳原子相邻的碳原子上连有H。X与NaOH物质的量之比为1∶2时恰好中和，推出X含有两个羧基。结合分子式C4H6O5，则X含有一个羟基。X的结构简式可能为HOOC—CHOHCH2—COOH、专题讲座十三在一定条件下X可以发生酯化(取代)反应、消去反应、缩聚反应、中和反应、氧化反应等。在铜的催化下可以被氧化为醛或酮。中学阶段不要求掌握羧基中碳氧双键的加成反应。。专题讲座十三答案(1)①含—OH或—COOH②含—OH和—COOH③含—OH④1分子X中含2个—COOHX的可能结构简式HOOC—CHOHCH2—COOHHOOC—CH(CH2OH)—COOH(2)2HOOC—CHOHCH2—COOH＋6Na―→2NaOOC—CHONaCH2—COONa＋3H2↑专题讲座十三(3)BDF(4)abc(5)HOOC—CH(CHO)—COOH方法总结此题采用顺推法，利用性质和相关数据确定官能团的种类、数目，推测官能团可能的位置，逐一写出结构简式。注意官能团在解题中的重要作用。专题讲座十三【例4】碳、氢、氧三种元素组成的有机物A，相对分子质量为102，含氢的质量分数为9.8%，分子中氢原子个数为氧的5倍。(1)A的分子式是____________。(2)A有2个不同的、位于碳链两端的含氧官能团，其名称是________、________。(3)一定条件下，A与氢气反应生成B，B分子的结构可视为1个碳原子上连接2个甲基和另外2个结构相同的基团。①A的结构简式是_________________________________。②A不能发生的反应是________(填写序号字母)。专题讲座十三a．取代反应b．消去反应c．酯化反应d．还原反应(4)写出两种与A具有相同官能团、并带有支链的同分异构体的结构简式：____________________、__________________。(5)A还有另一种酯类同分异构体，该异构体在酸性条件下水解，生成两种相对分子质量相同的化合物，其中一种的分子中有2个甲基，此反应的化学方程式是___________________________________________________________________________________________________________________________。专题讲座十三(6)已知环氧氯丙烷可与乙二醇发生如下聚合反应：B也能与环氧氯丙烷发生类似反应，生成高聚物，该高聚物的结构简式是___________________________________________________________________________________________。专题讲座十三解析(1)有机物A中含氢原子数为102×9.8%1≈10，则有机物中含氧原子个数为2，因此含碳原子个数为102－10－2×1612＝5，所以有机物A的分子式为C5H10O2。(2)因为A有2个不同的含氧官能团，故其只能是醛基和羟基。(3)根据A的分子组成可推知A物质应属于含有一个羟基的醛，结合加氢后B的结构特点可推知A的结构简式为，因与羟基碳原子相连的碳原子上无氢原子，故不能发生消去反应。专题讲座十三(4)根据题目要求可以写出7种同分异构体(见答案)，答对任何两种即可。(5)酯水解生成酸和醇，若两者相对分子质量相同则醇中碳原子数一定多于酸，即应该得到乙酸和(CH3)2CH—OH，从而可写出水解方程式。(6)环氧氯丙烷与B反应生成的高聚物的结构简式应为专题讲座十三答案(1)C5H10O2(2)羟基醛基(3)②b(4)专题讲座十三(答对其中任意2种均可)(5)(6)专题讲座十三方法总结解答这一类问题的思路是“抓住数据特征”、“扣住题眼”、“顺着关系”，要通过对题中已知条件和要求的阅读分析、深挖浅寻、辨析推敲，找出解题的突破口，从数据、性质条件、特征变化关系等方面进行推断，逐一推出结论，并按题目要求解答有关问题，只要我们熟练掌握各类官能团的性质，理清它们之间的关系，就可以准确得出答案。专题讲座十三三、根据反应条件推断反应类型1．在NaOH的水溶液中发生水解反应，可能是酯的水解反应或卤代烃的水解反应。2．在NaOH的乙醇溶液中加热，发生卤代烃的消去反应。3．在浓H2SO4存在的条件下加热，可能发生醇的消去反应、酯化反应、成醚反应或硝化反应等。4．能与溴水或溴的CCl4溶液反应，可能为烯烃、炔烃的加成反应。5．能与H2在Ni作用下发生反应，则为烯烃、炔烃、芳香烃、醛的加成反应或还原反应。专题讲座十三6．在O2、Cu(或Ag)、加热或CuO、加热条件下，发生醇的氧化反应。7．与O2或新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应，则该物质发生的是—CHO的氧化反应。(如果连续两次出现O2，则为醇―→醛―→羧酸的过程)8．在稀H2SO4加热条件下发生酯、低聚糖、多糖等的水解反应。9．在光照、X2(表示卤素单质)条件下发生烷基上的取代反应；在Fe粉、X2条件下发生苯环上的取代反应。专题讲座十三【例5】(2011·新课标全国卷，38)香豆素是一种天然香料，存在于黑香豆、兰花等植物中。工业上常用水杨醛与乙酸酐在催化剂存在下加热反应制得：以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线(部分