2020届高考化学二轮复习主题20 有机化学中的常见反应类型学案

微焦点20 有机化学中的常见反应类型

[学生用书P48]

　　　　　　　熟悉物质之间转化的反应类型

[典例导考1](2017·海南卷改编)下列叙述正确的是 (　　)

A.酒越陈越香与酯化反应有关

B.乙烷、丙烷和丁烷都没有同分异构体

C.乙烯和聚氯乙烯都能使溴的四氯化碳溶液褪色

D.甲烷与足量氯气在光照下反应可生成易溶于水的油状液体

【审】　绝大部分有机物都可以发生取代反应;加成要有双键、叁键、苯环,但羧基、酯基、肽键不能发生加成反应。

【切】　明确各类饱和烃与不饱和烃的结构区别。

【解】　乙醇被氧化成乙酸,乙醇和乙酸发生酯化反应,即CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O,与酯化反应有关,A项正确;乙烷和丙烷没有同分异构体,丁烷存在同分异构体,即正丁烷和异丁烷,B项错误;乙烯中含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,聚氯乙烯中不含碳碳双键,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,C项错误;甲烷和氯气发生取代反应,生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,其中CH3Cl为气体,CH2Cl2、CHCl3、CCl4均为难溶于水的油状液体,D项错误。

【答】　A

【思】　掌握各类有机物官能团的性质,抓住它们具有代表性的反应。

[应用提能1-1]关于化合物2-苯基丙烯(),下列说法正确的是 (　　)

A.不能使稀高锰酸钾溶液褪色

B.可以发生加成聚合反应

C.分子中所有原子共平面

D.易溶于水及甲苯

【答案】　B

【微探究】　2-苯基丙烯分子中苯环的侧链上含有碳碳双键,它能与稀高锰酸钾溶液发生氧化反应而使其褪色,A项错误;类比乙烯,2-苯基丙烯能发生加成聚合反应,B项正确;2-苯基丙烯分子中含有甲基,故该分子中所有原子不可能共平面,C项错误;2-苯基丙烯属于烃,不易溶于水,D项错误。

[应用提能1-2]化合物Y具有抗菌、消炎作用,可由化合物X制得。

下列有关化合物X、Y的说法正确的是 (　　)

A.1 mol X最多能与2 mol NaOH反应

B.Y与乙醇发生酯化反应可得到X

C.X、Y均能与酸性KMnO4溶液反应

D.室温下X、Y分别与足量Br2加成的产物分子中手性碳原子数目不相等

【答案】　C

【微探究】　X分子中,1 mol羧基消耗1 mol NaOH,1 mol由酚羟基形成的酯基消耗2 mol NaOH,所以1 mol X最多能与3 mol NaOH反应,A项错误;比较X与Y的结构可知,Y与乙酸发生酯化反应可得到X,B项错误;X和Y分子中都含有碳碳双键,所以均能与酸性高锰酸钾溶液反应,C项正确;X和Y分子中碳碳双键的位置相同,分别与足量Br2加成后产物的结构相似,所以具有相同数目的手性碳原子,都有3个,D项错误。

　　　　　　　根据前后两种物质的变化推断反应类型

[典例导考2](2017·11月选考,26节选)A与CO、H2O以物质的量1∶1∶1的比例形成B,B中的两个官能团分别具有乙烯和乙酸中官能团的性质。E是有芳香气味、不易溶于水的油状液体。有关物质的转化关系如下:

请回答:

(1)A的结构简式:　　　　　。 

(2)D → E的反应类型:　　　　　。 

(3)C → E的化学方程式: 

　。 

【审】　根据反应物和生成物的分子式异同推断反应的类型,也可以根据反应的条件来判断反应的类型。

【切】　根据A与CO、H2O以物质的量1∶1∶1的比例形成B,把B 的分子式减去CO、H2O即可得到A的分子式,从而推出其他物质。

【解】　A与CO、H2O以物质的量1∶1∶1的比例形成B,根据B的结构简式CH2CHCOOH,则A为C2H2,为乙炔;E是有芳香气味、不易溶于水的油状液体,E为酯,根据流程图,C与甲醇发生酯化反应生成E,C为CH3CH2COOH;D与氢气加成生成E,则D为CH2 CHCOOCH3。

【答】　(1)CH≡CH　(2)加成反应(或还原反应)

(3)CH3CH2COOH+CH3OHCH3CH2COOCH3+H2O

【思】　本题考查简单有机合成与推断,侧重考查分析能力,难度不大。

[应用提能2-1]交联聚合物P的结构片段如图所示。下列说法不正确的是(图中表示链延长) (　　)

A.聚合物P中有酯基,能水解

B.聚合物P的合成反应为缩聚反应

C.聚合物P的原料之一丙三醇可由油脂水解获得

D.邻苯二甲酸和乙二醇在聚合过程中也可形成类似聚合物P的交联结构

【答案】　D

【微探究】　将X为、Y为

代入交联聚合物P的结构中可知,聚合物P是由邻苯二甲酸和丙三醇通过缩聚反应制得的。根据X为、Y为可知,X与Y直接相连构成了酯基,酯基能在酸性或碱性条件下水解,A项正确;聚合物P是由邻苯二甲酸和丙三醇通过缩聚反应制得的,B项正确;油脂为高级脂肪酸甘油酯,其在碱性条件下水解可生成高级脂肪酸盐和甘油即丙三醇,C项正确;乙二醇的结构简式为HO—CH2CH2—OH,与邻苯二甲酸在聚合过程中只能形成链状结构,D项错误。

[应用提能2-2]丹参醇是存在于中药丹参中的一种天然产物。合成丹参醇的部分路线如下:

已知:+

(1)A中的官能团名称为　　　　。 

(2)D→E的反应类型为　　　　。 

(3)B的分子式为C9H14O,写出B的结构简式: 

　　　　　　　　　　　　　　　。 

【答案】　(1)碳碳双键、羰基

(2)消去反应

(3)

【微探究】　(1)A中含有碳碳双键、羰基(也称为酮羰基)。(2)仔细观察对比D和E的结构简式可知,从D生成E,发生的是分子内的脱水反应,属于消去反应。(3)A中含有8个碳原子、不饱和度为4,B中含有9个碳原子,不饱和度为3。说明从A到B,总的结果是发生了加成反应。具体反应过程是羰基与CH3MgBr发生加成反应,—MgBr加到羰基氧原子上生成—OMgBr,而—CH3 加到羰基碳原子上,—OMgBr经过水解得到—OH。据此不难得到B的结构简式。

　　　　　　　有机反应中的几个定量关系

[典例导考3](2019·山西模拟)化合物X是一种医药中间体,其结构简式如图。下列有关化合物X的说法正确的是              (　　)

A.分子中两个苯环一定处于同一平面

B.不能与饱和Na2CO3溶液反应

C.在酸性条件下水解,水解产物只有一种

D.1 mol化合物X最多能与2 mol NaOH反应

【审】　有机物的官能团与性质。

【切】　先考虑水解,再考虑中和。

【解】　两个苯环连接在饱和碳原子上,饱和碳原子为四面体结构且单键可以旋转,所以两个苯环不一定在同一平面上,A项错误;X中含有羧基,能够与饱和碳酸钠溶液反应,B项错误;酸性条件下,酯基断裂,只生成一种物质,C项正确;先考虑水解,水解产物含有2个羧基和一个酚羟基,所以1 mol X最多能与3 mol NaOH反应,D项错误。

【答】　C

【思】　有机物发生水解,酯基中的碳氧单键断裂时,如果引入酚羟基,酚羟基会继续与氢氧化钠发生反应,所以1 mol化合物X最多能与3 mol NaOH反应。

[应用提能3-1]某激光染料,应用于可调谐染料激光器,分子球棍模型如图所示,下列有关叙述正确的是              (　　)

①能与溴水发生反应且1 mol该物质最多消耗2 mol Br2

②1 mol该物质最多能与4 mol H2加成

③能使酸性KMnO4溶液褪色

④1 mol该有机物最多能与含2 mol NaOH的溶液反应

A.①②③　　　　　　　　B.①③④

C.③④ D.②③

【答案】　D

【微探究】　根据球棍模型,推出该有机物的结构简式为。①该有机物中含有碳碳双键、酚羟基,能与溴水发生加成反应和酚羟基两个邻位上的取代反应,则1 mol该有机物最多能与3 mol Br2反应;②该有机物含有一个苯环和一个碳碳双键,则1 mol该有机物最多能与4 mol H2加成;③该有机物含有酚羟基、碳碳双键,均能使酸性KMnO4溶液褪色;④该有机物水解生成含有2个酚羟基和1个羧基的有机物,则1 mol 该有机物最多能与3 mol NaOH反应。

[应用提能3-2]环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[2.2]戊烷()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是              (　　)

A.与环戊烯互为同分异构体

B.二氯代物超过两种

C.所有碳原子均处同一平面

D.生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2

【答案】　C

【微探究】　螺[2.2]戊烷的分子式为C5H8,环戊烯的分子式为C5H8,二者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,A项正确;该有机物的二氯代物有3种,2个氯原子位于同一个碳原子上时有1种,位于2个碳原子上时分两种情况:同环上只有1种,异环上有1种,B项正确;螺[2.2]戊烷中每个碳原子形成4个单键,而每个碳原子与4个原子构成四面体形,所以连接两个环的碳原子至少和直接相连的两个碳原子不共平面,C项错误;该有机物含2个三元环,在一定条件下具有类似烯烃的性质,且与氢气发生加成反应的转化率不大于1,则由1 mol C5H8生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2,D项正确。