高三化学有机推断题解题技巧与典型例题详解
高三化学有机推断题解题技巧和典型例题详解
一、有机推断题的特点
1、出题的一般形式是推导有机物的结构,写同分异构体、化学方程式、反应类型及判断物质的性质。
2、提供的条件一般有两类,一类是有机物的性质及相互关系(也可能有数据);另一类则通过化学计算(也告诉一些物质性质)进行推断。
3、很多试题还提供一些新知识,让学生现场学习再迁移应用,即所谓信息给予试题。 4、经常围绕乙烯、苯及其同系物、乙醇等这些常见物质,为中心的转化和性质来考察。 二、有机推断题的解题思路
解有机推断题,主要是确定官能团的种类和数目,从而得出是什么物质。首先必须全面地掌握有机物的性质以及有机物间相互转化的网络,在熟练掌握基础知识的前提下,要把握以下三个推断的关键:
1、审清题意 (分析题意、弄清题目的来龙去脉,掌握意图) 2、用足信息 (准确获取信息,并迁移应用) 3、积极思考 (判断合理,综合推断)
根据以上的思维判断,从中抓住问题的突破口,即抓住特征条件(特殊性质或特征反应)。但有机物的特征条件并非都有,因此还应抓住题给的关系条件和类别条件。关系条件能告诉有机物间的联系,类别条件可给出物质的范围和类别。关系条件和类别条件不但为解题缩小了推断的物质范围,形成了解题的知识结构,而且几个关系条件和类别条件的组合就相当于特征条件。然后再从突破口向外发散,通过正推法、逆推法、正逆综合法、假设法、知识迁移法等得出结论。最后作全面的检查,验证结论是否符合题意。
三、有机推断题的突破口
解题的突破口也叫做题眼,题眼可以是一种特殊的现象、反应、性质、用途或反应条件,或在框图推断试题中,有几条线同时经过一种物质,往往这就是题眼。根据有机的知识,突破口可从下列几方面寻找:
1、特殊的结构或组成
(1)分子中原子处于同一平面的物质
乙烯、苯、甲醛、乙炔、CS 2(后二者在同一直线)。 (2)一卤代物只有一种同分异构体的烷烃(C <10) 甲烷、乙烷、新戊烷、还有2,2,3,3—四甲基丁烷
(3)烃中含氢量最高的为甲烷,等质量的烃燃烧耗氧量最多的也是甲烷 (4)常见的有机物中C 、H 个数比 C ∶H=1∶1的有:乙炔、苯、苯酚、苯乙烯
C ∶H=1∶2的有:烯烃、甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖 C ∶H=1∶4的有:甲烷、尿素、乙二胺 2、特殊的现象和物理性质
(1)特殊的颜色:酚类物质遇Fe 3+呈紫色;淀粉遇碘水呈蓝色;蛋白质遇浓硝酸呈黄色;多羟基的物质遇新制的Cu(OH)2悬浊液呈绛蓝色溶液;苯酚无色,但在空气中因部分氧化而显粉红色。
(2)特殊的气味:硝基苯有苦杏仁味;乙醇和低级酯有香味;甲醛、乙醛、甲酸、乙酸有刺激性味;乙二醇、丙三醇、蔗糖、葡萄糖有甜味;苯及其同系物、苯酚、石油、萘有特殊气味;乙炔(常因混有H 2S 、PH 3等而带有臭味)、甲烷无味。
(3)特殊的水溶性、熔沸点等:苯酚常温时水溶性不大,但高于65℃以任意比互溶;常温下呈气态的物质有:碳原子小于4的烃类、甲烷、甲醛、新戊烷、CH 3Cl 、CH 3CH 2Cl 等。
(4)特殊的用途:甲苯、苯酚、甘油、纤维素能制备炸药;乙二醇可用做防冻液;甲醛的水溶液可用来消毒、杀菌、浸制生物标本;葡萄糖或醛类物质可用于制镜业。
3、特殊的化学性质、转化关系和反应
(1)与银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液反应的物质有:醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、果糖、麦芽糖。
(2)使溴水褪色的物质有:含碳双键或碳三键的物质因加成而褪色;含醛基的物质因氧化而褪色;酚类物质因取代而褪色;液态饱和烃、液态饱和酯、苯及其同系物、氯仿、四氯化碳因萃取而褪色。
(3)使高锰酸钾溶液褪色的物质有:含碳双键或碳三键的物质、醛类物质、酚类物质、苯的同系物、还原性糖,都是因氧化而褪色。
(4)直线型转化:(与同一物质反应)
O O 2 乙酸 醇 O 2 醛 2 羧酸 乙烯 2 乙醛 O 炔烃 加 H
2 稀烃 加 H 2 烷烃 (5)交叉型转化
烯烃
氨基酸
二肽
葡萄糖
(6)能形成环状物质的反应有:多元醇(大于或等于二元,以下同)和多元羧酸酯化反应、羟基羧酸分子间或分子内酯化反应、氨基酸分子间或分子内脱水、多元醇分子内或分子间脱水、多元羧酸分子间或分子内脱水。
(7)数据的应用:应用好数据可以为解推断题提供很多捷径。如一元醇与醋酸酯化反应,每反应1mol 醋酸,产物质量增加42g ;能与钠反应产生H 2的物质可以是醇、酚或羧
酸,且根据有机物与产生H 2的物质的量之比,可以确定原物质含官能团的数目。等等。
4、实例
例一、请观察下列化合物A —H 的转换反应的关系图(图中副产物均未写出),请填写: 、 A
①浓NaOH 醇溶液△
B
②Br 2 CCl 4
C
③浓NaOH 醇溶液△
D
④足量H 2 催化剂
C 6H 5-C 2H 5
⑤稀NaOH 溶液△
E
⑥ O 2 Cu △F
⑦ O 2 催化剂
G
⑧乙二醇 浓硫酸△
H (化学式为C 18H 18O 4)
(1)写出反应类型:反应① ;反应⑦ 。 (2)写出结构简式:B ;H 。 (3)写出化学方程式:反应③ ;反应⑥ 。
解析:本题的突破口有这样几点:一是E 到G 连续两步氧化,根据直线型转化关系,E 为醇;二是反应条件的特征,A 能在强碱的水溶液和醇溶液中都发生反应,A 为卤代烃;再由A 到D 的一系列变化中碳的个数并未发生变化,所以A 应是含有苯环且侧链上含2个碳原子的卤代烃,再综合分析可得出结果。
答案:(1)消去反应 氧化反应 (2)C 6H 5-CH=CH2 C 6H 5-CH 2-COOCH 2CH 2OOC-CH 2-C 6H 5(3)C 6H 5-CHBr-CH 2Br + 2NaOH C 6H 52O 2C 6H 5-CH 2CH 2OH + O2 Cu 2C 6H 5-CH 2CHO + 2H2O
例二、已知: CH 3CH 2OH 乙酸 CH 3COOC 2H 5
(相对分子质量46) 乙酸酐 (相对分子质量88)
RCH(OH)2 自动失水 RCHO +H2O
(不稳定)
现有只含碳、氢、氧的化合物A —F ,有关它们的某些信息,已注明在下面的方框内。 (1)在化合物A —F 中有酯的结构的化合物是 。 (2)写出化合物A 和F 的结构简式
解析:解答本题可从下面几方面入手:(1)弄懂题给信息 (2)能发生银镜反应说明分子内含有醛基,醛基易被氧化;能和乙酸、乙酸酐发生酯化反应说明分子内含有羟基(羟基也能和钠反应产生H 2);可被碱中和、能和乙醇在浓硫酸存在的条件下发生酯化反应说明分子内含有羧基。这样可大致确定各物质所含有的官能团。(3)利用题中的数据,已知—CHO 氧化为—COOH 式量增加16,若A 物质中只有1个醛基(若1个醛基不合理再讨论多个醛基),采用逆向思维方式从C →B ,从D →A ,推测A 、B 的相对分子质量为:M(A)=90、M(B)=174,A 、B 的相对分子质量之差等于84,表示A 醇羟基形成乙酸酯时相对分子质量的增加,而信息说明每个醇羟基形成乙酸酯时相对分子质量增加42,由此推出A 中含2个醇羟基。经过上述的推论再经综合分析可以得出结果。
答案:(1)B 、C 、E 、F
(2)A :CH 2(OH)CH(OH)CHO B :CH 3COOCH-CH(OOCCH3)-COOC 2H 5
例4. H 是一种香料,可用下图的设计方案合成。
已知:①在一定条件下,有机物有下列转化关系:
—CH 2—CH 2X
R —CH=CH2 (X 为卤素原子) —CHX —CH 3
②在不同的条件下,烃A 和等物质的量HCl 在不同的条件下发生加成反应,既可以生成只含有一个甲基的B ,也可以生成含有两个甲基的F 。
(1)D 的结构简式为 。
(2)烃A →B 的化学反应方程式为 。 (3)F →G 的化学反应类型是。
(4)E+G→H 的化学反应方程式为 。
(5)H 有多种同分异构体,其中含有一个羧基,且其一氯化物有两种的
是: 。(用结构简式表示)
答案:2.(1)CH 3CH 2CHO
(2)CH 3CH=CH2+HCl CH 3CH 2CH 2Cl 。 (3)取代反应(或“水解反应”)
(4)CH 3CH 2COOH+CH3CHOHCH 3 CH 3CH 2COOCH (CH 3)2+H2O 。
△
(5)CH 3—C (CH 3)2—CH 2—COOH
1、通常羟基与烯键碳原子相连时,发生下列转化:
已知有机物A 是由C 、H 、O 三种元素组成。原子个数比为2:3:1,其蒸气密度为相同状况下H 2密度的43倍,E 能与NaOH 溶液反应,F 转化为G 时,产物只有一种结构,且G 能使溴水褪色。现有下图所示的转化关系:
回答下列问题:
(1)写出下列所属反应的基本类型:②,④。 (2)写出A 、B 的结构简式:, (3)写出下列化学方程式: 反应②。 反应③。 答案:(1)消去反应;加成反应; (2)CH 3CH 2; (3)②
催化剂
| OOCCH 3
③nCH 32 [CH—CH 2 ]n
☆:题眼归纳——反应条件
[条件1] 光 这是烷烃和烷基中的氢被取代的反应条件。如:①烷烃的取代;芳香烃或芳香族化合物侧链烷基的取代;③不饱和烃中烷基的取代。
浓H 2SO 4 [条件170℃ 这是乙醇脱水生成乙烯的反应条件。
Ni 催化剂 [条件为不饱和键加氢反应的条件,包括:C=C、C=O、C ≡C 的加成。 △ 或△
浓2SO [条件4] H 4 是①醇消去H 2O 生成烯烃或炔烃;②醇分子间脱水生成醚的反应;
△
乙酸、乙酸酐
△ NaOH [条件
△
NaOH 醇溶液或浓NaOH 醇溶液HX 生成不饱和烃的反应条件。 [条件△ △
稀H SO [条件;②糖类的水解 △
[ O ] Cu 或Ag [条件或△
是不饱和烃加成反应的条件。 [条件或
+-COOH )[条件。 或 [ O ]
[条件11]显色现象:苯酚遇FeCl 3溶液显紫色;与新制Cu (OH )2悬浊液反应的现象:1沉淀溶解,出现深
蓝色溶液则有多羟基存在2沉淀溶解,出现蓝色溶液则有羧基存在,3加热后有红色沉淀出现则有醛基存在
2、惕各酸苯乙酯(C 13H 16O 2)广泛用作香精的调香剂。为了合该物质,某实验室的科技人员设计了下列合成路线:
CH 3—CH 2——2
3
CH 2CH 2Cl
3—CH 2——COOH
3
试回答下列问题:(1)A 的结构简式为 ;F 的结构简式为
。 (2)反应②中另加的试剂是 ;反应⑤的一般条件是 。 (3)反应③的化学方程式为
。 (4)上述合成路线中属于取代反应的是 (填编号) 。
答案:
CH 3—CH 2—C —CH 2
(1) 试写出:A 的结构简式 ;(2分)F 的结构简式
(2) 反应②中另加的试剂是 氢氧化钠水溶液 ;反应⑤的一般条件是 浓硫酸,加热 。 (3) 试写出反应③的化学方程式:
2CH 3—CH 2—C —CH 2OH + O2
2CH 3—CH 2—C —CHO + 2H2O
加热 3 3 催化剂
(4) 上述合成路线中属于取代反应的是 ②⑥⑦ (填编号) (3分)。