2018-2019版高中化学 专题4 烃的衍生物 第三单元 醛 羧酸 第3课时学案 苏教版选修5

第3课时 重要有机物之间的相互转化[学习目标定位] 1.熟知烃和烃的衍生物之间的相互转化关系。

2.掌握构建目标分子骨架，官能团引入、转化或消除的方法。

3.学会有机合成的分析方法，知道常见的合成路线。

一、有机物之间的转化关系1．写出下列转化关系中涉及的有标号的反应的化学方程式。

①CH 2===CH 2＋H 2O ――→催化剂CH 3CH 2OH ； ②2CH 3CH 2OH ＋ O 2――→Cu/Ag △ 2CH 3CHO ＋2H 2O ； ③2CH 3CHO ＋ O 2――→催化剂△ 2CH 3COOH ； ④C 2H 5OH ＋HBr ――→△ CH 3CH 2Br ＋ H 2O ； ⑤CH 3COOH ＋C 2H 5OH浓H 2SO 4△CH 3COOC 2H 5＋H 2O ；⑥CH 3CH 2Br ＋NaOH ――→乙醇△CH 2===CH 2↑＋NaBr ＋H 2O 。

2．试用化学方程式表示用乙醇合成乙二醇的过程，并说明反应类型。

(1)CH 3CH 2OH ――→浓H 2SO 4170 ℃ CH 2===CH 2↑＋H 2O ， 消去反应；(2)CH 2===CH 2＋Cl 2―→，加成反应；(3)＋2NaOH ――→水△＋2NaCl ，水解反应(或取代反应)。

3．烃和烃的衍生物转化关系如图所示若以CH 3CH 2OH 为原料合成乙二酸HOOC —COOH 依次发生的反应类型是消去、加成、水解(或取代)、氧化、氧化。

1.有机物的转化实际是官能团的引入或转化(1)引入或转化为碳碳双键的三种方法：卤代烃的消去反应，醇的消去反应，炔烃与氢气的不完全加成反应。

(2)引入卤素原子的三种方法：不饱和烃与卤素单质(或卤化氢)的加成反应，烷烃、苯及其同系物发生的取代反应，醇与氢卤酸的取代反应。

(3)在有机物中引入羟基的三种方法：卤代烃的水解反应，醛、酮与H 2的加成反应，酯的水解反应。

(4)在有机物中引入醛基的两种方法：醇的氧化反应，烯烃的氧化反应。

2．从有机物分子中消除官能团(1)消除不饱和碳碳双键或碳碳叁键，可通过加成反应。

(2)经过酯化、氧化、与氢卤酸取代、消去等反应，都可以消除—OH 。

(3)通过加成、氧化反应可消除—CHO 。

(4)通过水解反应可消除酯基。

例1 (2017·扬大附中高二期中)已知气态烃A 的密度是相同状况下氢气密度的14倍，有机物A ～E 能发生下图所示一系列变化，则下列说法错误的是( )A ．A 分子中所有原子均在同一平面内B ．C 4H 8O 2含酯基的同分异构体有4种C ．C 的水溶液又称福尔马林，具有杀菌、防腐性能D ．等物质的量的B 、D 与足量钠反应生成气体的量相等 答案 C解析 依题意可得气态烃A 的相对分子质量为28，即A 为乙烯，由连续催化氧化可知，B 为乙醇，C 为乙醛，D 为乙酸，E 为乙酸乙酯。

乙烯为平面结构，所以所有原子在同一平面内，则A 项正确；分子式为C 4H 8O 2且含酯基的同分异构体有4种，即HCOOCH 2CH 2CH 3、HCOOCH(CH 3)CH 3、CH 3COOCH 2CH 3和CH 3CH 2COOCH 3，B 项正确；C 为乙醛，其水溶液不是福尔马林，甲醛的水溶液是福尔马林，C 项错误；金属钠能与醇羟基反应放出氢气，也能与羧基反应放出氢气，而乙醇和乙酸中都只有一个活泼氢原子，因此等物质的量的乙醇和乙酸与足量钠反应生成气体的量是相等的，D 项正确。

【考点】有机合成中的碳链变化和官能团衍变 【题点】常见官能团引入或转化的方法例2 已知溴乙烷与氰化钠反应后再水解可以得到丙酸：CH 3CH 2Br ――→NaCN CH 3CH 2CN ――→H 2O CH 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。

请根据以下框图回答问题。

图中F 分子中含有8个碳原子组成的环状结构。

(1)反应①②③中属于取代反应的是________(填序号)。

(2)写出下列物质结构简式：E_______________________________________________， F________________________________________________________________________。

【考点】有机合成中的碳链变化和官能团衍变 【题点】有机合成中常见的碳链变化答案 (1)②③ (2)或解析 本题主要考查了有机物转化过程中碳链的延长和碳环的生成，延长碳链的方法是先引入—CN ，再进行水解；碳环的生成是利用酯化反应。

A 是丙烯，从参加反应的物质来看，反应①是加成反应，生成的B 是1,2­二溴丙烷；反应②是卤代烃的水解反应，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 代替B 中的—Br ，B 中有两个—Br ，都应该被取代了，生成的C 再经过水解，生成的E 是2­甲基丁二酸。

二、有机合成1．请设计合理方案：以CH 2===CH 2为原料，合成答案 CH 2===CH 2――――――→H 2O ，催化剂△ CH 3CH 2OH ――→O 2，催化剂△ CH 3CHO ――――――――→O 2，催化剂△CH 3COOH ――――――――→CH 3CH 2OH ，浓H 2SO 4△。

2．有以下一系列反应，如图所示，最终产物为草酸()。

A ――→光Br 2B ――→NaOH ，醇△C ――→Br 2，H 2OD ――→NaOH ，H 2O △E ――→O 2，催化剂△F ――→O 2，催化剂△已知B 的相对分子质量比A 的大79。

试回答下列问题： (1)写出下列有机物的结构简式。

A__________；B__________；C________；D________；E__________；F__________。

(2)B ―→C 的反应类型是__________________________________________。

(3)E ―→F 的化学方程式是____________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)E 与乙二酸发生酯化反应生成环状化合物的化学方程式是______________________。

答案 (1)CH 3CH 3 CH 3CH 2Br CH 2===CH 2CH 2BrCH 2Br(2)消去反应(3)――→催化剂△(4)浓H 2SO 4△解析 结合反应条件可逆推知，A ―→，碳的骨架未变，A ～F 均含2个C 。

由M (B)＝M (A)＋79知，A 中一个H 被一个Br 取代，A 为乙烷。

结合反应条件及有机物转化规律逆推得转化过程为――→Br 2光CH 3CH 2Br ――→NaOH ，醇△CH 2===CH 2――→Br 2，H 2O――→NaOH 水溶液△――→氧化――→氧化。

有机合成分析方法(1)正向合成分析法从已知的原料入手，找出合成所需的直接或间接的中间体，逐步推向合成目标有机物，其合成示意图为(2)逆向合成分析法从目标化合物的组成、结构、性质入手，找出合成所需的直接或间接的中间体，逐步推向已知原料，其合成示意图为(3)综合比较法此法采用综合思维的方法，将正向和逆向推导的几种合成途径进行比较，最后得出最佳合成路线。

例3 由CH 3CH===CH 2合成CH 2(OOCCH 3)CH(OOCCH 3)CH 2(OOCCH 3)时，需要经过的反应( ) A ．加成→取代→取代→取代 B ．取代→加成→取代→取代 C ．取代→取代→加成→取代 D ．取代→取代→取代→加成 【考点】逆合成分析法 【题点】逆合成分析法 答案 B解析 考查有机物的合成，一般采用逆推法。

根据有机物的结构简式可知，化合物是由丙三醇和乙酸通过酯化反应生成的；要生成丙三醇，需要利用1,2,3­三氯丙烷通过水解反应生成；生成1,2,3­三氯丙烷需要利用CH 2ClCH===CH 2和氯气通过加成反应生成；丙烯通过取代反应即生成CH 2ClCH===CH 2，所以答案选B 。

例4 (2018·徐州高二期末)有A 、B 、C 、D 、E 、F 六种有机化合物，存在下图所示转化关系：已知：A 是相对分子质量为28的烃。

在加热条件下，B 可与NaOH 溶液反应，向反应后所得混合液中加入过量的稀硝酸。

再加入AgNO 3溶液，生成淡黄色沉淀。

(1)由A 生成B 的反应类型为________________。

(2)B 与NaOH 溶液反应的化学方程式为_______________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)D 的结构简式为______________________________________________________________。

(4)下列物质中与E 互为同分异构体的是________。

a ．CH 3CHO b ．HCOOCH 3 c ．CH 3OCH 3(5)C 、D 、E 、F 五种物质中，难溶于水的是____________(填字母)。

(6)反应⑨的化学方程式为_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。

答案 (1)加成反应(2)CH 3CH 2Br ＋NaOH ――→水△CH 3CH 2OH ＋NaBr (3)CH 3CHO (4)b (5)F (6)2CH 3CHO ＋O 2――→催化剂△2CH 3COOH 解析 (1)A 的分子式为C 2H 4，为乙烯，依据题意，B 为CH 3CH 2Br ，A 与HBr 发生加成反应生成B 。

(2)CH 3CH 2Br 发生水解反应生成CH 3CH 2OH, C 和D 可以相互转化，则D 为CH 3CHO 。

(4)C 、E 与F 都能相互转化，则E 为CH 3COOH ，F 为CH 3COOCH 2CH 3，CH 3CHO 发生催化氧化生成CH 3COOH ，HCOOCH 3与CH 3COOH 互为同分异构体。

(5)CH 3COOCH 2CH 3不溶于水。