高二化学选修5(苏教版)同步导学案：专题4小结

专题4小结
知识脉络
一、烃的衍生物
二、有机化合物的衍生关系
各类有机物之间的相互转化关系，归纳如下：
专题归纳应用
专题1重要的有机化学反应类型
2
OH
CH
O
CH
CH+HCl CH
CH
Cl CH
2CH
OH
2
2
考例1有机化学中取代反应范畴很广。

下列6个反应中，属于取代反应范畴的是
（填写相应的字母）。

A.
B.
C.
D.
E.CH3COOH+CH3OH CH3COOCH3+H2O
F.
注：式中R 为正十七烷基CH 3（CH 2）15CH 2—
［解析］ 取代反应即有机物分子中的原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应，常包括卤代、硝化、磺化、酯化、皂化、水解等。

由题给反应看，A 为硝化反应；C 为两个醇分子间脱水可看成1个CH 3CH 2OH 中的H 原子被另1个CH 3CH 2OH 中的CH 3CH 2—所代替；E 为酯化反应；F 为水解反应，它们都属于取代反应。

而B 属于消去反应，D 属于加成反应，不属于取代。

［答案］ ACEF
考例2 （2010·四川卷理综，28）已知：
以乙炔为原料，通过下图所示步骤能合成有机中间体E （转化过程中的反应条件 及部分产物已略去）。

其中，A 、B 、C 、D 分别代表一种有机物；B 的化学式为C 4H 10O 2，分子中无甲基。

请回答下列问题：
（1）A 生成B 的化学反应类型是 。

（2）写出生成A 的化学反应方程式： 。

（3）B 在浓硫酸催化下加热，可生成多种有机产物。

写出2种相对分子质量比A 小的有机产物的结构简式： 。

（4）写出C 生成D 的化学反应方程式： （5）含有苯环，且与E 互为同分异构体的酯有 种，写出其中一种 同分异构体的结构简式： 。

［解析］ 本题考查了有机化学反应的类型、有机物结构的判断、同分异构体的书写等有机化学知识。

乙炔与甲醛发生加成反应生成A ：HOCH 2C ≡CCH 2OH ，反应的化学方程式为：
H —C ≡C —H+2HCHO −−−→−一定条件
HOCH 2C ≡CCH 2OH 。

A 与氢气加成生成B （丁二醇），
丁二醇氧化得C （丁二醛），两分子丁二醛发生信息中的加成反应，实为α-H 的加成反应，
生成。

B 在浓硫酸作用下发生消去反应，生成碳碳双键，或者发生分子内脱水成环，以及分子间脱水成醚，根据条件写出结构简式。

含有苯环的E 的同分异构体有六种：
［答案］ (1)加成（还原）
（2）HC ≡CH+2HCHO −−
−→−一定条件
HOCH 2C ≡CCH 2OH （3）CH 2==CH —CH 2CH 2OH 、CH 2==CH —CH==CH 2、
（4）
（5）6
专题2 有机物的合成和推断
1.有机合成的常用方法
(1)官能团的引入
①引入羟基(—OH)：烯烃与水加成;醛(酮)与H 2加成；卤代烃碱性水解；酯的水解等。

②引入卤原子(—X)：烃与X 2取代；不饱和烃与HX 或X 2加成；醇与HX 取代等。

③引入双键：某些醇或卤代烃的消去引入;醇的催化氧化引入等。

（2）官能团的消除
①通过加成消除不饱和键。

②通过消去、氧化或酯化等消除羟基（—OH ）。

③通过加成或氧化等消除醛基（—CHO ）。

④通过取代或消去反应等消除卤原子（—X ）。

(3)官能团间的转化
根据合成需要(有时题目在信息中会明示衍变途径)。

可进行有机物官能团的转化，以便中间产物向最终产物推进。

①利用官能团的衍生物关系进行衍变。

如醇−→−]
[O 醛−→−]
[O 羧酸−→−醇
酯。

②通过某种化学途径使一个官能团变为两个官能团。

如CH 3CH 2OH
CH 2==CH 2
Cl —CH 2—CH 2—Cl −−→−水解
HOCH 2CH 2OH
−→
−][O OHC —CHO −→−]
[O HOOC —COOH H 5C 2OOC —COOC 2H 5。

③通过某种方法，改变官能团的位置。

如：
CH 3CH 2CH 2OH CH 2—CH==CH 2。

（4）碳骨架的增减
①增长碳链：它常以信息题的形式出现，常见方法有：烯烃、炔烃、醛与HCN 的加成反应，酯化反应，不饱和有机物的加聚反应，多官能团物质间的缩聚反应等。

②减短碳链：常见方法有：酯的水解、裂化、裂解、苯的同系物或烯烃的氧化等。

2.有机推断题 ①命题角度
有机合成和推断题是高考有机化学中的重要部分，是历年高考的热点和重点题型，其命题特点是：①已知有机物的结构简式写其分子式或已知有机物的分子式确定其结构简式和同分异构体。

②以主要官能团的性质为出题点，结合生活、生产中常见物质命题，书写官能团的名称或结构简式。

③根据有机物的衍变关系，以新药、新材料的合成为情景，引入新信息，设计成合成路线框图，组成综合性有机化学题，融计算、分析、推断于一身，综合考查学生的自学能力、迁移能力、分析推断能力等。

(2)解题思路
①根据官能团特征反应做出推理，如下表：
②根据反应后的产物逆向推断。

③根据有机物间的衍变关系，经分析综合寻找突破口进行推断。

④根据试题信息，灵活运用有机物知识进行推断。

此类题旨在考查学生获得新信息，解决实际问题的能力。

解此类题的关键是：准确接受新信息，然后快速、正确处理信息和及时迁移应用。

有些推断题信息量很少，需要充分挖掘，寻找特殊方法加以解决，有的则信息量很大，涉及的有机物很多，一定要将题目中的信息加以理清，才能寻找突破口，同时结合性质，按逻辑推理顺序解题。

（3）解题方法
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，这是有机合成推断题中常用的方法。

近几年高考中出现的问题多以逆推为主，使用该方法的思维途径是：
a.首先确定所要合成的有机物属何类别，以及题中所给定的条件与所要合成的有机物之间的关系。

b.以题中要求的最终产物为起点，考虑这一有机物如何从另一有机物甲经过一步反应而制得。

若甲不是所给已知原料，需再进一步考虑甲又是如何从另一有机物乙经一步反应制得，一直推导到题目中给定原料为终点。

c.在合成某一种产物时，可能会有多种不同的方法和途径，应当在兼顾原料省、产率高的前提下选择最合理、最简单的方法和途径。

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：
审题−→−印象−−−→−导突破口
猜测−→−验证
(具有模糊性) (具有意向性) (具有确认性)
考例3 （2010·北京卷理综，28）镇痉药物C 、化合物N 以及高分子树脂
()的合成路线如下：
已知：
（R、R′代表烃基）
（1）A的含氧官能团的名称是。

（2）A在催化剂作用下可与H2反应生成B。

该反应的反应类型是。

（3）酯类化合物C的分子式是C15H14O3，其结构简式是。

（4）A发生银镜反应的化学方程式是。

（5）扁桃酸（）有多种同分异构体。

属于甲酸酯且含酚羟基的同
分异构体共有种，写出其中一种含亚甲基（—CH2—）的同分异构体的结构简式。

（6）F与M合成高分子树脂的化学方程式是。

（7）N在NaOH溶液中发生水解反应的化学方程式是。

［解析］本题属于有机合成推断题，综合考查有机物的结构与性质。

由扁桃酸的结构简式和已知中的第一个转化关系易判断A的结构简式是(苯甲醛)，A在催化剂
作用下可与H2发生加成反应生成B的结构简式是，C的结构简式是
，进一步可以推出D、E、F、M、N的结构简式分别为
［答案］(1)醛基(2)加成反应 (3)
考例4(2011·四川卷，28)已知：
其中，R、R′表示原子或原子团。

A、B、C、D、E、F分别表示一种有机物，E的相对分子质量为278，其转化关系如下图所示（其他反应产物及反应条件略去）：
请回答下列问题：
（1）中含氧官能团的名称是。

（2）A反应生成B需要的无机试剂，上图所示反应中属于加成反应的共有个。

（3）B 与O 2反应生成C 的化学方程式为 。

（4）F 的结构简式为 。

（5）写出含有H ≡C —、氧原子不与碳碳双键和碳碳叁键直接相连、呈链状结构的C 物质的所有同分异构体的结构简式： 。

［解析］ 本题考查有机物的结构推断和性质，反应类型、同分异构体、化学方程式的书写等知识点。

根据流程图和所给信息可知A 为：CH 2BrCH==CHCH 2Br ，B 为CH 2OHCH==CHCH 2OH ，C 为OHCCH==CHCHO ，D 为，E 为
，
F 为。

(1) 中含氧官能团是醛基
(2)强碱KOH 或NaOH 的水溶液CH 2==CH —CH==CH 2与溴反应生成A ，属于加成反应；
CH 2==CH —CH==CH 2和C 生成
，属于加成反应；
与H 2反应
生成D 属于加成反应；共有3个加成反应。

(3)B 为HOCH 2CH==CHCH 2OH 与O 2反应的方程式为：HOCH 2CH==CHCH 2OH ＋
O 2−−
→−催化剂
OHCCH==CHCHO ＋2H 2O 。

(4)F 的结构简式为：
(5)C 为OHCCH==CHCHO ，符合条件的同分异构体有：HC ≡C —CH(OH)CHO 、
、HC ≡C —CH 2—COOH 、HCOOCH 2C ≡CH 、HC ≡C —COOCH 3。

［答案］ (1)醛基 (2)NaOH 的水溶液 3 (3)HOCH 2CH==CHCH 2OH ＋O 2OHCCH==CHCHO ＋2H 2O
(4)
(5)HC ≡C —CH(OH)CHO 、、HC ≡C —CH 2—COOH 、HCOOCH 2C
≡CH 、HC ≡C —COOCH 3 即时突破
1.某有机物J （C 19H 20O 4）不溶于水，毒性低，与聚氯乙烯、聚乙烯等树脂具有良好的相容性，是塑料工业中主要的增塑剂，可以用下列方法合成，已知：
合成路线：
流程中，反应A→B仅发生中和反应；F与浓溴水混合不产生白色沉淀。

（1）指出反应类型：②，④。

（2）写出结构简式：Y ，F 。

−J的化学方程式：。

（3）写出B+E−→
（4）写出E的属于芳香烃衍生物的同分异构体的结构简式、
、。

［答案］（1）取代酯化
［解析］此题为一有机推断题。

一定要注意反应条件的利用，如由D与氯气反应生成E，没有催化剂的参与，应是苯的同系物侧链上的氢被氯取代，由E到F应是卤代烃的水解，F 是醇，则F与A发生的是酯化反应。

二要注意分子组成的变化，如碳原子数、氢原子数、氧原子数等的变化，F与A发生酯化反应生成J，由J和F的分子组成，就可推知A的分子组成，进一步再推出Y的组成和结构；另外，注意题给信息的利用，如F与浓溴水混合不产生白色沉淀，说明F不是酚类物质，更进一步说明了前面推导的正确性。

2.（2011·福建，31）透明聚酯玻璃钢可用于制造导弹的雷达罩和宇航员使用的氧气瓶。

制备它的一种配方中含有下列四种物质：
填写下列空白：
(1)甲中不含氧原子的官能团是 ;下列试剂能与甲反应而褪色的是 （填标号）。

a.Br 2/CCl 4溶液
b.石蕊溶液
c.酸性KMnO 4溶液
(2)甲的同分异构体有多种，写出其中一种不含甲基的羧酸的结构简式： 。

(3)淀粉通过下列转化可以得到乙（其中A-D 均为有机物）:
淀粉A −−
−→−一定条件B C −−→−X 试剂D 乙 A 的分子式是
，试剂X 可以是 。

（4）已知：
利用上述信息，以苯、乙烯、氯化氢为原料经三步反应合成丙，其中属于取代反应的化学方程式是 。

（5）化合物丁仅含碳、氢、氧三种元素，相对分子质量为110。

丁与FeCl 3溶液作用显现特征颜色，且丁分子中烃基上的一氯取代物只有一种。

则丁的结构简式为 。

［答案］ （1）碳碳双键（或） a 、c
（2）CH 2==CH —CH 2—CH 3—COOH （或其他合理答案）
（3）C 6H 12O 6
（4）
（5）
［解析］ 本题考查官能团的判断和性质、同分异构体、方程式的书写、分子式和结构式的确定，同时考查学生接受新信息和灵活使用的能力。

（1）甲中含有碳碳双键和酯基两种官能团，不含氧原子的官能团是碳碳双键；由于甲中含碳碳双键，可与Br 2发生加成反应，使溴的四氯化碳溶液褪色；可被酸性高锰酸钾氧化，使酸性高锰酸钾溶液褪色，故a 、c 符合题意。

（2）满足题目要求的甲的同分异构体中应具备：含有碳碳双键和羧基两种官能团，且碳碳双键和羧基分别在两端，分子中不含支链，其结构简式为CH 2==CHCH 2CH 2COOH 。

或者是环丁基连接羧基，其结构简式为。

（3）根据淀粉到有机物乙的转化流程，采用正逆推结合的方法，可推知转化流程为：淀粉水解生成葡萄糖（A ），葡萄糖一定
条件下分解生成乙醇（B ），乙醇通过消去反应生成乙烯（C ），乙烯和卤素单质发生加成反应生成二卤乙烷（D ），二卤乙烷在NaOH 溶液中加热生成乙二醇。

葡萄糖的分子式为C 6H 12O 6,试剂X 可选用溴水或Br 2/CCl 4溶液。

（4）结合苯、乙烯、氯化氢三种原料和题中信息，合成丙的三步反应分别是：CH 2==CH 2＋HCl −→−CH 3CH 2Cl ①，
反应②属于取代反应。

（5）由丁与FeCl 3溶液作用显现特征颜色，可知丁中含有酚羟基，再结合丁的相对分子质量为110，烃基上的一氯代物只有一种，可确定丁分子中苯环上含两个羟基，两个羟基对位关系，结构简式为。

3.已知溴乙烷跟氰化钠反应后再水解可以得到丙酸：
CH 3CH 2Br −−→−NaCN CH 3CH 2CN −−−→−+
H O,H 2CH 3CH 2COOH,产物分子比原化合物分子多了一个碳原子，增长了碳链。

请根据图回答问题：
图中F 分子中含有8个原子组成的环状结构。

(1)反应①②③中属于取代反应的是
(填反应代号)。

(2)写出E 、F 的结构简式：E ，F。

［答案］ (1)②③ (2)
［解析］本题主要考查有机物转化过程中碳链的增长和环状结构的生成，增长碳链的方法是先引入—CN ，再进行水解；环状结构的生成是利用酯化反应。

据题意知A 是丙烯，从参加反应的物质来看，反应①是一个加成反应，生成的B 是1，2-二溴丙烷；反应②是卤代烃的水解反应（取代反应），生成的D 是1，2-丙二醇；结合题给信息可以确定反应③是用—CN 取代B 中的—Br ，B 中有两个—Br ，都能被取代，生成的C 再经过水解，生成的E 是2-甲基丁二酸。

4.根据下面的反应路线及所给信息填空。

（1）A的结构简式是，名称是。

（2）①的反应类型是，③的反应类型是。

（3）反应④的化学方程式是。

［答案］（1）环己烷（2）取代反应加成反应
（3）
［解析］本题主要考查有机物转化过程中官能团 （—Cl） 的引入和消除，推断的方法是结合反应条件和转化前后物质的结构。

从反应①的条件和生成物的名称、结构分析，该反应是取代反应，A是环己烷。

对比物质的结构和反应条件，反应②是卤代烃的消去反应，生成了碳碳双键。

从物质中所含的官能团和反应物来看，反应③是烯烃的加成反应，同时引入了两个—Br，生成的B是邻二溴环己烷;而反应④是邻二溴环己烷的消去反应，同时消去两个—Br，生成了两个碳碳双键。