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高三化学教案:有机化学教案

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2013-04-03

①D能与碳酸氢钠溶液反应生成无色无味气体。②8.3gD物质与足量金属钠反应可生成氢气1.12L(标准状况)。③D不能与FeCl3溶液发生显色反应。④D不能发生消去反应。请写出符合上述条件的D的所有同分异构体的结构简式:

(3)已知D的一种同分异体有以下转化关系。取C在NaOH水溶液中反应后的混合液,加入足量硝酸酸化后,再加入硝酸银溶液,出现白色沉淀。E分子中有两个六元环结构。

①A的结构简式为 ;

②上述转化过程中涉及到的反应类型有(填选项) ;

A.氧化反应 B.加成反应 C.取代反应 D.聚合反应

③写出由A→B的化学方程式: ;

写出由D→E的化学方程式: 。

13.(原创预测题)2009全国两会政府加大投入打破以药养医的局面。目前市场白加黑、帕尔克、泰诺感冒片、感冒灵、去痛片等均含扑热息痛(对乙酰氨基酚)。对乙酰氨基酚合成路线如下图:

已知①A是相对分子质量最小的不饱和烃 ②B是一个12原子构成的平面分子,且MB=3MA。③H中含有两种官能团,其中一种为-NH2。

请回答下列问题:

(1)对乙酰氨基酚的化学式为___________

(2)写出3个对乙酰氨基酚具有的性质___________;_____________;____________

(3)反应①~○11中属于加成反应的有___________

(4)I与K在浓硫酸作用下合成W(C4H8O2)请写出与W同类的有机物所有同分异构体的结构简式___________________________________。(不含W)

(5)请设计一个方案说明F、H2CO3、K的酸性依次增强(用化学方程式表示)______________________________,_______________________________

14.已知有机物A~I之间的转化关系如图所示:

①A与D、B与E、I与F互为同分异构体;

②加热条件下新制Cu(OH)2悬浊液分别加入到有机物I、F中,I中无明显现象,F中变砖红色;

③C的最简式与乙炔相同,且相对分子质量为104;

④B的一种同分异构体与FeCl3发生显色反应。

根据以上信息,回答下列问题:

(1)C中含有的官能团名称为 。

(2)H的结构简式为 。

(3)反应①~⑨中属于取代反应的是 。

(4)写出反应⑥的化学方程式 。

(5)写出 F与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式 。

(6)苯环上含有两个取代基且能与NaOH溶液反应,但不与FeCl3发生显色反应的G的同分异构体有

种。

解题突破

1.D【解析】丙泊酚与苯酚相差的是饱和烃基,属于同系物,性质与苯酚相似,所以易发生氧化反应和取代反应,难发生加成反应,遇氯化铁溶液能发生显色反应。苯酚与溴水发生取代反应主要发生在酚羟基邻对位,酚羟基两个邻位已经被占了,所以只能与1mol溴发生反应。

2.D【解析】根据莽草酸的结构,结合元素可形成的共价键数目知识可知,红色球是氧原子,白色球为氢原子,而银灰色球为碳原子,故1个莽草酸分子中含有3个醇羟基、一个羧基,1mol该物质的分子能4molNa反应,再根据共价键结合情况可知,分子中存在C=C,因此不正确的是D。

3.A、B的分子式中氢原子数相同,且相差n个碳原子,同时相差2n个氧原子(n为正整数)。C2H4O2,CH3COOH,HCOOCH3。

【解析】 解决本题所依据的基础知识是:烃或烃的含氧衍生物完全燃烧时:①消耗O2的量与组成中的C、H、O原子数有关;②生成H2O的量只与组成中的H原子数有关。现题目的满足条件之一是生成H2O的量保持不变,可推断出A、B中含H原子数相同。题目的满足条件之二是消耗O2的量不变。如果B比A的组成中多一个C原子,必然会消耗二个O原子,现在消耗O2的量不变,那么与增加的C原子结合的O原子从何而来呢?——这只有从烃的组成中找:B增加一个C原子的同时必须增加二个O原子,这就是解题的关键!如B的组成中多二个C原子、三个C原子直到n个C原子的情况,就可以得出一个适应范围更广的一般性结论:A、B的组成中,含H原子数相同,且相差点(CO2)n,其中n为正整数。

4.3种

【解析】因为1molX在稀硫酸中发生水解反应生成2mol甲醇和1molA,X为二元酯,产物A能与甲酸发生酯化反应,所以X中还应该含有羟基,至少5个氧原子,根据氧元素的质量分数,X的相对分子质量5×16/49.4%=162,符合题意。X含有两个酯基和一个羟基,分子中没有支链,能发生酯化反应、氧化反应、消去反应,不能发生加成反应。由X推导A结构简式为: ,E为高分子化合物,所以①为消去反应,②为加聚反应。A的化学式为C4H6O5,B的化学式为C8H8O8,所以A生成B为两个A分子发生酯化反应生成二元酯,由于分子不对称,共有三种酯化反应方式。提示:

高考演练

1.B【解析】天然气、煤道坑气和沼气的主要成分都是甲烷,故A正确;因为是等物质的量的乙醇和乙酸再根据乙醇和乙酸分子式可知B错;纤维素乙酸酯、油脂和蛋白质都能在一定条件下水解,C正确;葡萄糖属于单糖,分子式为C6H12O6,蔗糖属于糖类中的二糖,分子式为C12H22O11,按照同系物的定义可知,故D正确。

2.B【解析】分子中只含有30个碳原子,不是高分子化合物,故B错误。由于有30个碳原子;碳氢质量之比为7.2:1,所以(30*12) :(X*1)=7.2:1可求出X=50,故A正确。由A可知,角鲨烯中存在着6个不饱和度,故C正确。根据同系物的定义可知角鲨烯与分子式为C29H48的物质可能属于同系物故D也正确。

3.D【解析】A的式量是46:(1)若A分子中含1个O原子,则分子式跟乙醇相同:C2H6O,该分子没有碳链异构和位置异构,却有官能团异构:CH3CH2OH、CH3OCH3,故①③④可能;(2)若A分子中含2个O原子,则C、H原子的式量为46-32=14,恰好是CH2(或相对C2H6O,多1个O原子则少1个CH4原子团),则A的分子式是CH2O2,结构简式为:HCOOH(甲酸,乙酸的同系物),⑤可能。而分子相对质量相同,分子组成不可能相差CH2原子团还是同一类物质,所以②肯定不可能。

4.D【解析】从结构可知,七叶内酯与东莨菪内酯的官能团并不相同,故不是同系物,A错误。亮菌甲素中有醇羟基,而其他几种没有,故B错误。4种物质中的1mol亮菌甲素,能与3molNaOH反应而七叶内酯能消耗4molNaOH,东莨菪内酯能消耗3molNaOH,蛇床子素消耗2molNaOH故C错误。由于七叶内酯、东莨菪内酯、亮菌甲素中都存在酚羟基,故能与Br2发生取代反应,蛇床子素中存在C=C,能与Br2发生加成反应。故D正确。

5.A【解析】C4H10O能氧化生成醛类物质说明分子中含有醇-OH,其结构有以下几种:CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH(CH3)CH2OH、CH3C(CH3)2OH、CH3CH(OH)CH2 CH3

其中只有C H3 CH2CH2CH2OH和 CH3CH(CH3)CH2OH能氧化生成醛类。

6.D【解析】有机物的检验要根据有机物的特征反应,同时注意某些物质的干扰。A项苯酚与ClCH2COOH反应生成的苯氧乙酸不含有酚羟基,故残留物中若含有苯酚可以与FeCl3显紫色;B项苯酚可以被O2所氧化而呈粉红色,当然也可以被KMnO4所氧化,菠萝酯含有碳碳双键,故也可被KMnO4氧化;苯氧乙酸中含有羧酸可与碱反生中和反应,菠萝酯属于酯可以在碱性条件下发生水解;由于菠萝酯含有碳碳双键也可以使溴水褪色,故不能用来检验残留的烯丙醇,即答案为D项。

7.A【解析】本题考查有机物组成与结构知识。100×53.33%÷16=3.33 130×53.33%÷16=4.33,所以分子中含有4个O原子,A的相对分子质量为16×4÷53.33%=120,计算碳氢原子个数(120-16×4)÷12=4……8,所以该有机物分子式为C4H8O4.根据分子不饱和程度知道,分子中最多含有一个不饱和键,所以最多含有一个碳氧双键。

8.A【解析】该有机物含有酚,还有两个酯基,要注意该有机物的酯基与NaOH水解时,生成羧酸钠,此外生成的酚还要继续消耗NaOH,故需要5molNaOH,A项正确。

9.B【解析】其一氯代物、二氯代物、三氯代物、四氯代物均只有一种,故总共有4种氯代物,B项正确。

10.D【解析】该物质的化学式为C16H16ClNO2•H2SO4,A项错误;该物质属于盐类,含有亲水的磺酸基,应该易溶于水,B项错误;分子中含有1个苯环与2个碳碳双键,所以每摩最多可消耗5mol氢气,C项错误;该物质与NaOH反应,苯环上Cl原子消耗2mol(1mol水解,1mol中和)酯基消耗1mol,“HSO4”消耗1molNaOH,总共4mol,选D。

11.B【解析】根据物质结构可以确定苯二甲酸二正丁酯的分子式C16H20O4,所有的H与碳形成C-H键,所以1mol DPB中含有22molC-H键 ;酸性条件下,1mol DPB完全水解得到 1mol 邻苯二甲酸,但在碱性条件下 1mol DPB完全水解得到 1mol 邻苯二甲酸钠。同系物前提是官能团的种类和数目相同,结构上相差一个或多个CH2,邻苯二甲酸二烯丙酯含有不饱和的C=C,所以错误。

12.(1)C9H10O3

(2)

(3)① ② A C 取一根一端绕成螺旋状的光洁铜丝,放在酒精灯外焰加热,观察到铜丝表面由红变黑,立即把它伸入盛有乙醇的试管中,反复几次,并闻到液体有刺激性气味,观察到铜丝表面变红

【解析】(1)8.3g该物质完全燃烧得到CO2与H2O的物质的量之比是9:5,得,D分子中,N(C):N(H)=9:10,由其相对分子质量为166。故D分子中碳原子只能为9个,氢原子为10个,则,N(0)=(166-12×9-1×10)/16=3.即,D的分子式为:C9H10O3

(2)分子结构中含有一个苯环,苯环的两个邻位有取代基即分子结构中有: ①D能与碳酸氢钠溶液反应生成无色无味气体。说明分子中含羧基。②8.3gD物质与足量金属钠反应可生成氢气1.12L(标准状况)。8.3gD物质的量为0.05mol.生成氢气1.12L(标准状况)物质的量为0.05mol.说明分子中含两个羟基,其一为羧基,另一为羟基。③D不能与FeCl3溶液发生显色反应。说明羟基不能直接连在苯环上。④D不能发生消去反应。说明羟基碳的邻位碳上没有氢原子。

(3)E分子中有两个六元环结构。其一为苯环。另一六元环是D在浓硫酸、加热条件下生成,应为环酯。则,D的苯环支链一个含羧基,一个含醇羟基。 。A可以连续氧化生成C。说明A分子中有一CH2OH。C在NaOH水溶液中反应后的混合液,加入足量硝酸酸化后,再加入硝酸银溶液,出现白色沉淀说明C分子中含Cl,则,A中含Cl,故A为:

②上述转化过程中涉及到的反应类型有A→B、 B→C的氧化反应。C→D的水解反应,即取代反应。选择A、C。

③由A→B为醇的氧化反应产物为醛。其化学方程式:

D→E是分子内脱水成酯的反应。其化学方程式:

13.(1)C8H9O2N

(2)加成反应,水解反应(取代反应),中和反应,置换反应

(3)①②③⑤

(4) , ,

(5)Na2CO3+2CH3COOH→2CH3COONa+CO2↑+H2O

【解析】对乙酰氨基酚含有官能团酚羟基和肽键,所以能够发生水解(肽键)、中和与置换反应(酚羟基)、苯环能与氢气加成等反应。分子质量最小的不饱和烃A为乙炔,12原子构成的平面分子,式量为乙炔3倍,B为苯,苯与溴发生取代反应生成溴苯,溴苯在碱性条件下水解为苯酚钠,苯酚钠酸化得苯酚,结合最终产物—NH2的位置,苯酚发生硝化反应硝基取代在对位,H为 。另一条推断线索乙炔与氢气加成得乙烯,乙烯水化得乙醇,乙醇连续氧化得乙醛、乙酸,乙酸与对氨基苯酚反应,氨基与羧基失去水分子生成肽键。如下图:

乙炔生成苯的反应、乙炔与氢气生成乙烯、乙炔水化生成乙醛均有三键的断裂,乙烯水化有碳碳双键的断裂,所以①②③⑤四个反应均为加成反应。I(乙醇)与K(乙酸)在浓硫酸作用下合成W(C4H8O2),W为乙酸乙酯,乙酸乙酯属于酯类的同分异构体除其本身以外,还有 , , 三种。设计比较酸性的实验应考虑强酸制弱酸的复分解反应。

14.(1)碳碳双键

(2)

(3)①⑥⑨

(4)

(5)

(6)6种

【解析】C是本题的突破口,根据C的最简式及相对分子质量,可推出C的分子式为C8H8。由于C可通过消去反应生成,所以C中含有不饱和键,B的一种同分异构体与FeCl3发生显色反应,可知B、C等分子中都含有苯环,推得C为 。

根据图中转化关系,A为卤代烃,结合E能发生连续氧化反应,E为伯醇。D为 A、D为同分异构体,且A能发生消去反应,则A为 。依次可推出B为 ,E为 ,F为 ,G为 ,H为 ,I为 。

通过A与D、B与E、I与F互为同分异构体,并由题中信息②可进一步验证。要求写G的苯环上含有两个取代基且能与NaOH溶液反应,但不与FeCl3发生显色反应,两个取代基可以是—CH3和—COOH,—CH3和 中2种,2个取代基各有邻间对三种位置,共6种同分异构体。

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