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1、教育硕士试卷（有机化学部分）1丁烯二酸有顺式和反式两种异构体，二者的物理性质差别很大。下表列出了这两种异构体的部分物理常数。溶解度g(100g水)-1熔点/电 离 常 数(25)Ka1Ka2顺式791381391.4210-28.5710-7反式0.72879.310-43.6210-5请运用诱导效应、共轭效应、氢键、分子间作用力等基础知识，对上述现象给出合理的解释。答：溶解度：顺式反式。顺丁烯二酸分子结构对称性差，分子极性大，更易溶于水这种极性很大的溶剂中。而反丁烯二酸分子结构对称性比顺式强，分子极性小，不易溶于水。熔点：反式顺式。一方面反丁烯二酸分子之间存在氢键，由于氢键的作用，使得分子间
2、相互缔合的更紧密，晶体的晶格能更高；另一方面从空间结构上看，反式结构对称性好，晶体中分子堆积紧密，空间利用率高，总和这两方面因素，反式的熔点较高。电离常数：Ka1顺式反式。一方面是因为顺丁烯二酸的一个羧基对两一个羧基有吸电子的场效应，使得后者羧基中的键极性增大，电荷更偏向氧原子，使氢更易以质子的形式游离出来。另一方面，顺丁烯二酸电离出一个后，分子内会形成氢键，使得羧酸根离子上的负电荷得到更好的分散，从而更稳定，该因素也是顺式更易电离出一个质子的重要原因。而反式结构，既没有吸电子的场效应，又不会形成分子内氢键，所以，电离出第一个的能力不如顺式，因此，Ka1顺式反式。Ka反式顺式。由于顺丁烯二酸电
3、离出一个后，分子内会形成氢键，使得羧酸根离子上的负电荷得到更好的分散的同时，也使得另一个羧基上的氢结合的更牢固，不易电离出来，因此，反式更易电离出第二个。2请举例解释下列概念：构造异构、构型异构、构象异构指出下列各对化合物间的相互关系（属于哪种异构体，或是相同分子）。答：构造异构体：相同分子式，分子中各原子相互结合的顺序不同。构型异构体：相同分子式，原子或基团在空间的排列方式不同构象异构体：分子式相同，由单键旋转所形成的分子中集团在空间不同排列的立体形象。构造异构体：构型异构体：构象异构体：相同分子：3有机合成过程中，必然要遇到反应选择性控制问题，请举例解释下列名词：化学选择性控制；区域选择性
4、控制；立体选择性控制。答：化学选择性控制：指反应试剂对底物中不同官能团或处于不同环境的相同官能团中的一个官能团反应的程度。有机合成中，通过改变反应条件、选择试剂或采取保护活化某一官能团技术可以控制化学选择性。选择反应条件例如：丙烯与溴单质在常温下反应发生在双键，生成,二溴丙烷；在光照条件下生成溴丙烯。选择试剂保护基的应用例如羟基的保护可以讲羟基转化成醚，缩醛或者酯；氨基的保护可以转化成盐、酰胺、亚胺等。羰基的保护可以转化成缩醛，缩酮等等。基团活化技术将反应活性低的基团转化成具有相同功能反映活性高的基团后，再进行反应，称为基团活化。例如多肽的合成中，常采用氨基保护，羧基活化技术，降低了反应温度防
5、止生成的酰胺键被氨解，提高了化学选择性。区域选择性控制：在一个反应中试剂作用于底物可能有两种或多种取向，生成两种或多种构造异构体，但反应产物都以一种构造异构体为主的反应。有机合成中可以通过选择无反应条件、反应试剂或利用动力学和热力学反应规律，以及基团的占位导向作用提高区域选择性。选择反应条件例如选择反映试剂动力学热力学控制导向基团的应用（） 活化导向基团的应用（） 钝化导向基团的应用（） 位阻导向基团的应用立体选择性控制：同一个反应在相同的条件下与同一试剂反应，得到不同的立体异构体产物，其中一种异构体占优势，称为立体选择性，也称为立体选择性反应。立体专一性是指不同的立体异构底物，在相同的条件下
6、与同一试剂反应分别得到不同立体异构产物，成为立体专一性。例如：4下列反应是按j进行，还是按k进行？为什么？5酚酞是酸碱滴定中常用的指示剂，变色范围在pH8.210之间。变色反应如下：请解释分子结构与颜色之间的关系。答：当pH8.210之间时，酚酞分子形成了一个很大的共轭体系，体系的能量降低，电子跃迁吸收的能量降低，对应的光的波长变长，进入可见光区，因此酚酞显出所吸收光的互补色。 6什么是皂化反应？肥皂的分子结构有什么特点？肥皂的去污过程是怎样的？肥皂为什么不能在酸性溶液中使用，也不能在硬水中使用？答：高级脂肪酸甘油酯在碱性条件下的水解反应叫作皂化反应。结构特点：高级脂肪酸盐即为肥皂的主要成分，
7、在水溶液中，碳链是亲油基（或称憎水基），羧酸根负离子是亲水基。肥皂去污过程：高级脂肪酸钠在水溶液中，碳链是亲油基，羧酸根负离子是亲水基，遇到油污时，亲油基一端插入油污微粒中，亲水基一端露在外面，形成无数小胶团，进入水中，脱离衣物等物品。高级脂肪酸钠本身显碱性，在酸性溶液中，以羧酸形式存在，降低了去污能力。在硬水中含有较多的，与结合形成难容物。7用于有机化合物结构测定的波谱技术主要包括红外光谱、紫外光谱、核磁共振谱和质谱。请简述这四类波谱技术在有机化合物结构表征中的主要作用。答：紫外光谱：主要作用是有机化合物共轭发色团的鉴定、成分分析、平衡常数测定、相对分子质量测定、互变异构体测定、氢键强度测定
8、等，是一种有力的分析测试手段。红外光谱：红外吸收峰的位置与强度反映了分子结构上的特点，可以用来鉴别未知物的结构组成或确定其化学基团；而吸收谱带的吸收强度与化学基团的含量有关，可用于进行定量分析和纯度鉴定。另外，在化学反应的机理研究上，红外光谱也发挥了一定的作用。但其应用最广的还是未知化合物的结构鉴定。核磁共振谱：核磁共振是有机化合物结构鉴定的一个重要手段,一般根据化学位移鉴定基团；由耦合分裂峰数、偶合常数确定基团联结关系；根据各H峰积分面积定出各基团质子比。核磁共振谱可用于化学动力学方面的研究，如分子内旋转，化学交换等，因为它们都影响核外化学环境的状况，从而谱图上都应有所反映。核磁共振还用于研
9、究聚合反应机理和高聚物序列结构。质谱：质谱分析是一种测量离子荷质比（电荷-质量比）的分析方法，其基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离，生成不同荷质比的带正电荷的离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器。在质量分析器中，再利用电场和磁场使发生相反的速度色散，将它们分别聚焦而得到质谱图，各种不同质量的离子束在检测系统中所产生的信号强度与该质量的离子数目的大小成正比，从而确定不同质量的离子的数目。根据质谱图提供的信息可以进行多种有机物及无机物的定性和定量分析、复杂化合物的结构分析、样品中各种同位素比的测定及固体表面的结构和组成分析等。 8请总结精细化学品知识在中学新课标中有哪些体现？
10、请列出最想了解的中学新课标中与有机化学相关的问题（不少于3个）。答：精细化学品知识在中学新课标中的体现：精细化学品合成材料的来源：煤、石油、天然气。表面活性剂，乳化作用合成材料助剂：阻燃剂，热稳定剂，抗氧化剂等农药：绿色农药，农药发展前景除草剂防腐剂中学新课标中与有机化学相关的问题：高中有机推断题中，经常会给出大学有机中的一些经典反应，例如羟醛缩合，然后让学生理解信息，利用信息。因此我认为有机化学中的一些经典反应机理需要仔细回顾。药物化学，许多中学学习的简单物质是很多药物合成的原料，在介绍时需要了解一些背景知识。红外光谱，核磁共振氢谱，质谱在新课标中都出现了，并且要求学生会进行简单的分析，因此加强波谱化学的知识很有必要。
