高中有機化學(xué)基礎知識總結概括 1、常溫常壓下為氣態(tài)的有機物:1~4個(gè)碳原子的烴,一氯甲烷、新戊烷、甲醛。
2、碳原子較少的醛、醇、羧酸(如甘油、乙醇、乙醛、乙酸)易溶于水;液態(tài)烴(如苯、汽油)、鹵代烴(溴苯)、硝基化合物(硝基苯)、醚、酯(乙酸乙酯)都難溶于水;苯酚在常溫微溶與水,但高于65℃任意比互溶。 3、所有烴、酯、一氯烷烴的密度都小于水;一溴烷烴、多鹵代烴、硝基化合物的密度都大于水。
4、能使溴水反應褪色的有機物有:烯烴、炔烴、苯酚、醛、含不飽和碳碳鍵(碳碳雙鍵、碳碳叁鍵)的有機物。能使溴水萃取褪色的有:苯、苯的同系物(甲苯)、CCl4、氯仿、液態(tài)烷烴等。
5、能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的有機物:烯烴、炔烴、苯的同系物、醇類(lèi)、醛類(lèi)、含不飽和碳碳鍵的有機物、酚類(lèi)(苯酚)。 6、碳原子個(gè)數相同時(shí)互為同分異構體的不同類(lèi)物質(zhì):烯烴和環(huán)烷烴、炔烴和二烯烴、飽和一元醇和醚、飽和一元醛和酮、飽和一元羧酸和酯、芳香醇和酚、硝基化合物和氨基酸。
7、無(wú)同分異構體的有機物是:烷烴:CH4、C2H6、C3H8;烯烴:C2H4;炔烴:C2H2;氯代烴:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、C2H5Cl;醇:CH4O;醛:CH2O、C2H4O;酸:CH2O2。 8、屬于取代反應范疇的有:鹵代、硝化、磺化、酯化、水解、分子間脫水(如:乙醇分子間脫水)等。
9、能與氫氣發(fā)生加成反應的物質(zhì):烯烴、炔烴、苯及其同系物、醛、酮、不飽和羧酸(CH2=CHCOOH)及其酯(CH3CH=CHCOOCH3)、油酸甘油酯等。 10、能發(fā)生水解的物質(zhì):金屬碳化物(CaC2)、鹵代烴(CH3CH2Br)、醇鈉(CH3CH2ONa)、酚鈉(C6H5ONa)、羧酸鹽(CH3COONa)、酯類(lèi)(CH3COOCH2CH3)、二糖(C12H22O11)(蔗糖、麥芽糖、纖維二糖、乳糖)、多糖(淀粉、纖維素)((C6H10O5)n)、蛋白質(zhì)(酶)、油脂(硬脂酸甘油酯、油酸甘油酯)等。
11、能與活潑金屬反應置換出氫氣的物質(zhì):醇、酚、羧酸。 12、能發(fā)生縮聚反應的物質(zhì):苯酚(C6H5OH)與醛(RCHO)、二元羧酸(COOH—COOH)與二元醇(HOCH2CH2OH)、二元羧酸與二元胺(H2NCH2CH2NH2)、羥基酸(HOCH2COOH)、氨基酸(NH2CH2COOH)等。
13、需要水浴加熱的實(shí)驗:制硝基苯(—NO2,60℃)、制苯磺酸(—SO3H,80℃)制酚醛樹(shù)脂(沸水浴)、銀鏡反應、醛與新制Cu(OH)2懸濁液反應(熱水浴)、酯的水解、二糖水解(如蔗糖水解)、淀粉水解(沸水浴)。 14、光 光照條件下能發(fā)生反應的:烷烴與鹵素的取代反應、苯與氯氣加成反應(紫外光)、—CH3+Cl2—CH2Cl(注意在鐵催化下取代到苯環(huán)上)。
15、常用有機鑒別試劑:新制Cu(OH)2、溴水、酸性高錳酸鉀溶液、銀氨溶液、NaOH溶液、FeCl3溶液。 16、最簡(jiǎn)式為CH的有機物:乙炔、苯、苯乙烯(—CH=CH2);最簡(jiǎn)式為CH2O的有機物:甲醛、乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)、葡萄糖(C6H12O6)、果糖(C6H12O6)。
17、能發(fā)生銀鏡反應的物質(zhì)(或與新制的Cu(OH)2共熱產(chǎn)生紅色沉淀的):醛類(lèi)(RCHO)、葡萄糖、麥芽糖、甲酸(HCOOH)、甲酸鹽(HCOONa)、甲酸酯(HCOOCH3)等。 18、常見(jiàn)的官能團及名稱(chēng):—X(鹵原子:氯原子等)、—OH(羥基)、—CHO(醛基)、—COOH(羧基)、—COO—(酯基)、—CO—(羰基)、—O—(醚鍵)、C=C(碳碳雙鍵)、—C≡C—(碳碳叁鍵)、—NH2(氨基)、—NH—CO—(肽鍵)、—NO2(硝基) 19、常見(jiàn)有機物的通式:烷烴:CnH2n+2;烯烴與環(huán)烷烴:CnH2n;炔烴與二烯烴:CnH2n-2;苯的同系物:CnH2n-6;飽和一元鹵代烴:CnH2n+1X;飽和一元醇:CnH2n+2O或CnH2n+1OH;苯酚及同系物:CnH2n-6O或CnH2n-7OH;醛:CnH2nO或CnH2n+1CHO;酸:CnH2nO2或CnH2n+1COOH;酯:CnH2nO2或CnH2n+1COOCmH2m+1 20、檢驗酒精中是否含水:用無(wú)水CuSO4——變藍 21、發(fā)生加聚反應的:含C=C雙鍵的有機物(如烯) 21、能發(fā)生消去反應的是:乙醇(濃硫酸,170℃);鹵代烴(如CH3CH2Br)醇發(fā)生消去反應的條件:C—C—OH、鹵代烴發(fā)生消去的條件:C—C—XHH 23、能發(fā)生酯化反應的是:醇和酸 24、燃燒產(chǎn)生大量黑煙的是:C2H2、C6H6 25、屬于天然高分子的是:淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、天然橡膠(油脂、麥芽糖、蔗糖不是) 26、屬于三大合成材料的是:塑料、合成橡膠、合成纖維 27、常用來(lái)造紙的原料:纖維素 28、常用來(lái)制葡萄糖的是:淀粉 29、能發(fā)生皂化反應的是:油脂 30、水解生成氨基酸的是:蛋白質(zhì) 31、水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖的是:淀粉、纖維素、麥芽糖 32、能與Na2CO3或NaHCO3溶液反應的有機物是:含有—COOH:如乙酸 33、能與Na2CO3反應而不能跟NaHCO3反應的有機物是:苯酚 34。
有機化合物主要由氧元素、氫元素、碳元素組成。
有機物是生命產(chǎn)生的物質(zhì)基礎。脂肪、氨基酸、蛋白質(zhì)、糖、血紅素、葉綠素、酶、激素等。
生物體內的新陳代謝和生物的遺傳現象,都涉及到有機化合物的轉變。此外,許多與人類(lèi)生活有密切關(guān)系的物質(zhì),例如石油、天然氣、棉花、染料、化纖、天然和合成藥物等,均屬有機化合物。
主要有: 多數有機化合物主要含有碳、氫兩種元素,此外也常含有氧、氮、硫、鹵素、磷等。部分有機物來(lái)自植物界,但絕大多數是以石油、天然氣、煤等作為原料,通過(guò)人工合成的方法制得。
和無(wú)機物相比,有機物數目眾多,可達幾百萬(wàn)種。有機化合物的碳原子的結合能力非常強,互相可以結合成碳鏈或碳環(huán)。
碳原子數量可以是1、2個(gè),也可以是幾千、幾萬(wàn)個(gè),許多有機高分子化合物甚至可以有幾十萬(wàn)個(gè)碳原子。此外,有機化合物中同分異構現象非常普遍,這也是造成有機化合物眾多的原因之一。
有機化合物除少數以外,一般都能燃燒。和無(wú)機物相比,它們的熱穩定性比較差,電解質(zhì)受熱容易分解。
有機物的熔點(diǎn)較低,一般不超過(guò)400℃。有機物的極性很弱,因此大多不溶于水。
有機物之間的反應,大多是分子間反應,往往需要一定的活化能,因此反應緩慢,往往需要催化劑等手段。而且有機物的反應比較復雜,在同樣條件下,一個(gè)化合物往往可以同時(shí)進(jìn)行幾個(gè)不同的反應,生成不同的產(chǎn)物。
一.根據碳原子結合而成的基本結構不同,有機化合物被分為三大類(lèi):1.鏈狀化合物 這類(lèi)化合物分子中的碳原子相互連接成鏈狀,因其最初是在脂肪中發(fā)現的,所以又叫脂肪族化合物。2.碳環(huán)化合物 這類(lèi)化合物分子中含有由碳原子組成的環(huán)狀結構[1],故稱(chēng)碳環(huán)化合物。
它又可分為兩類(lèi):脂環(huán)族化合物:是一類(lèi)性質(zhì)和脂肪族化合物相似的碳環(huán)化合物。芳香族化合物:是分子中含有苯環(huán)或稠苯體系的化合物。
3.雜環(huán)化合物:組成這類(lèi)化合物的環(huán)除碳原子以外,還含有其它元素的原子,叫做雜環(huán)化合物。 二、按官能團分類(lèi) 決定某一類(lèi)化合物一般性質(zhì)的主要原子或原子團稱(chēng)為官能團或功能基。
含有相同官能團的化合物,其化學(xué)性質(zhì)基本上是相同的。
有機物的官能團:
各類(lèi)有機物的通式、及主要化學(xué)性質(zhì)
烷烴CnH2n+2 僅含C—C鍵 與鹵素等發(fā)生取代反應、熱分解 、不與高錳酸鉀、溴水、強酸強堿反應
烯烴CnH2n 含C==C鍵 與鹵素等發(fā)生加成反應、與高錳酸鉀發(fā)生氧化反應、聚合反應、加聚反應
炔烴CnH2n-2含C≡C鍵 與鹵素等發(fā)生加成反應、與高錳酸鉀發(fā)生氧化反應、聚合反應 苯(芳香烴)CnH2n-6與鹵素等發(fā)生取代反應、與氫氣等發(fā)生加成反應 (甲苯、乙苯等苯的同系物可以與高錳酸鉀發(fā)生氧化反應)鹵代烴:CnH2n+1X 醇:CnH2n+1OH或CnH2n+2O苯酚:遇到FeCl3溶液顯紫色 醛:CnH2nO 羧酸:CnH2nO2酯:CnH2nO2
有機反應類(lèi)型:
取代反應:有機物分子里的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應。
加成反應:有機物分子里不飽和的碳原子跟其他原子或原子團直接結合的反應。
聚合反應:一種單體通過(guò)不飽和鍵相互加成而形成高分子化合物的反應。
加聚反應:一種或多種單體通過(guò)不飽和鍵相互加成而形成高分子化合物的反應。
消去反應:從一個(gè)分子脫去一個(gè)小分子(如水.鹵化氫),因而生成不飽和化合物的反應。 氧化反應:有機物得氧或去氫的反應。
還原反應:有機物加氫或去氧的反應。
酯化反應:醇和酸起作用生成酯和水的反應。
水解反應:化合物和水反應生成兩種或多種物質(zhì)的反應(有鹵代烴、酯、糖等)
有機物燃燒通式
有機合成路線(xiàn):
高中有機化學(xué)基礎知識總結概括 1、常溫常壓下為氣態(tài)的有機物:1~4個(gè)碳原子的烴,一氯甲烷、新戊烷、甲醛。
2、碳原子較少的醛、醇、羧酸(如甘油、乙醇、乙醛、乙酸)易溶于水;液態(tài)烴(如苯、汽油)、鹵代烴(溴苯)、硝基化合物(硝基苯)、醚、酯(乙酸乙酯)都難溶于水;苯酚在常溫微溶與水,但高于65℃任意比互溶。 3、所有烴、酯、一氯烷烴的密度都小于水;一溴烷烴、多鹵代烴、硝基化合物的密度都大于水。
4、能使溴水反應褪色的有機物有:烯烴、炔烴、苯酚、醛、含不飽和碳碳鍵(碳碳雙鍵、碳碳叁鍵)的有機物。能使溴水萃取褪色的有:苯、苯的同系物(甲苯)、CCl4、氯仿、液態(tài)烷烴等。
5、能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的有機物:烯烴、炔烴、苯的同系物、醇類(lèi)、醛類(lèi)、含不飽和碳碳鍵的有機物、酚類(lèi)(苯酚)。 6、碳原子個(gè)數相同時(shí)互為同分異構體的不同類(lèi)物質(zhì):烯烴和環(huán)烷烴、炔烴和二烯烴、飽和一元醇和醚、飽和一元醛和酮、飽和一元羧酸和酯、芳香醇和酚、硝基化合物和氨基酸。
7、無(wú)同分異構體的有機物是:烷烴:CH4、C2H6、C3H8;烯烴:C2H4;炔烴:C2H2;氯代烴:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、C2H5Cl;醇:CH4O;醛:CH2O、C2H4O;酸:CH2O2。 8、屬于取代反應范疇的有:鹵代、硝化、磺化、酯化、水解、分子間脫水(如:乙醇分子間脫水)等。
9、能與氫氣發(fā)生加成反應的物質(zhì):烯烴、炔烴、苯及其同系物、醛、酮、不飽和羧酸(CH2=CHCOOH)及其酯(CH3CH=CHCOOCH3)、油酸甘油酯等。 10、能發(fā)生水解的物質(zhì):金屬碳化物(CaC2)、鹵代烴(CH3CH2Br)、醇鈉(CH3CH2ONa)、酚鈉(C6H5ONa)、羧酸鹽(CH3COONa)、酯類(lèi)(CH3COOCH2CH3)、二糖(C12H22O11)(蔗糖、麥芽糖、纖維二糖、乳糖)、多糖(淀粉、纖維素)((C6H10O5)n)、蛋白質(zhì)(酶)、油脂(硬脂酸甘油酯、油酸甘油酯)等。
11、能與活潑金屬反應置換出氫氣的物質(zhì):醇、酚、羧酸。 12、能發(fā)生縮聚反應的物質(zhì):苯酚(C6H5OH)與醛(RCHO)、二元羧酸(COOH—COOH)與二元醇(HOCH2CH2OH)、二元羧酸與二元胺(H2NCH2CH2NH2)、羥基酸(HOCH2COOH)、氨基酸(NH2CH2COOH)等。
13、需要水浴加熱的實(shí)驗:制硝基苯(—NO2,60℃)、制苯磺酸(—SO3H,80℃)制酚醛樹(shù)脂(沸水浴)、銀鏡反應、醛與新制Cu(OH)2懸濁液反應(熱水浴)、酯的水解、二糖水解(如蔗糖水解)、淀粉水解(沸水浴)。 14、光 光照條件下能發(fā)生反應的:烷烴與鹵素的取代反應、苯與氯氣加成反應(紫外光)、—CH3+Cl2—CH2Cl(注意在鐵催化下取代到苯環(huán)上)。
15、常用有機鑒別試劑:新制Cu(OH)2、溴水、酸性高錳酸鉀溶液、銀氨溶液、NaOH溶液、FeCl3溶液。 16、最簡(jiǎn)式為CH的有機物:乙炔、苯、苯乙烯(—CH=CH2);最簡(jiǎn)式為CH2O的有機物:甲醛、乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)、葡萄糖(C6H12O6)、果糖(C6H12O6)。
17、能發(fā)生銀鏡反應的物質(zhì)(或與新制的Cu(OH)2共熱產(chǎn)生紅色沉淀的):醛類(lèi)(RCHO)、葡萄糖、麥芽糖、甲酸(HCOOH)、甲酸鹽(HCOONa)、甲酸酯(HCOOCH3)等。 18、常見(jiàn)的官能團及名稱(chēng):—X(鹵原子:氯原子等)、—OH(羥基)、—CHO(醛基)、—COOH(羧基)、—COO—(酯基)、—CO—(羰基)、—O—(醚鍵)、C=C(碳碳雙鍵)、—C≡C—(碳碳叁鍵)、—NH2(氨基)、—NH—CO—(肽鍵)、—NO2(硝基) 19、常見(jiàn)有機物的通式:烷烴:CnH2n+2;烯烴與環(huán)烷烴:CnH2n;炔烴與二烯烴:CnH2n-2;苯的同系物:CnH2n-6;飽和一元鹵代烴:CnH2n+1X;飽和一元醇:CnH2n+2O或CnH2n+1OH;苯酚及同系物:CnH2n-6O或CnH2n-7OH;醛:CnH2nO或CnH2n+1CHO;酸:CnH2nO2或CnH2n+1COOH;酯:CnH2nO2或CnH2n+1COOCmH2m+1 20、檢驗酒精中是否含水:用無(wú)水CuSO4——變藍 21、發(fā)生加聚反應的:含C=C雙鍵的有機物(如烯) 21、能發(fā)生消去反應的是:乙醇(濃硫酸,170℃);鹵代烴(如CH3CH2Br)醇發(fā)生消去反應的條件:C—C—OH、鹵代烴發(fā)生消去的條件:C—C—XHH 23、能發(fā)生酯化反應的是:醇和酸 24、燃燒產(chǎn)生大量黑煙的是:C2H2、C6H6 25、屬于天然高分子的是:淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、天然橡膠(油脂、麥芽糖、蔗糖不是) 26、屬于三大合成材料的是:塑料、合成橡膠、合成纖維 27、常用來(lái)造紙的原料:纖維素 28、常用來(lái)制葡萄糖的是:淀粉 29、能發(fā)生皂化反應的是:油脂 30、水解生成氨基酸的是:蛋白質(zhì) 31、水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖的是:淀粉、纖維素、麥芽糖 32、能與Na2CO3或NaHCO3溶液反應的有機物是:含有—COOH:如乙酸 33、能與Na2CO3反應而不能跟NaHCO3反應的有機物是:苯酚 3。
【考綱要求】 有機化學(xué)基礎
1. 了解有機化合物數目眾多和異構現象普遍存在的本質(zhì)原因。
2. 理解基團、官能團、同分異構、同系列等概念。能夠識別結構式(結構簡(jiǎn)式)中各原子的連接次序和方式、基團和官能團。能夠辨認同系物和列舉異構體。了解烷烴的命名原則。
3. 以一些典型的烴類(lèi)化合物為例,了解有機化合物的基本碳架結構。掌握各類(lèi)烴(烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴)中各種碳碳鍵、碳氫鍵的性質(zhì)和主要化學(xué)反應。
4. 以一些典型的烴類(lèi)衍生物(乙醇、溴乙烷、苯酚、乙醛、乙酸、乙酸乙酯、脂肪酸、甘油酯、多羥基醛、氨基酸等)為例,了解官能團在化合物中的作用。掌握各主要官能團的性質(zhì)和主要化學(xué)反應。
5.了解石油化工、農副產(chǎn)品化工、資源綜合利用及污染和環(huán)保的概念。
6. 了解在生活和生產(chǎn)中常見(jiàn)有機物的性質(zhì)和用途。
7. 以葡萄糖為例,了解糖類(lèi)的基本組成和結構,主要性質(zhì)和用途。
8. 了解蛋白質(zhì)的基本組成和結構、主要性質(zhì)和用途。
9. 初步了解重要合成材料的主要品種的主要性質(zhì)和用途。理解由單體進(jìn)行聚合反應(加聚和縮聚)生成高分子化合物的簡(jiǎn)單原理。
10. 通過(guò)上述各類(lèi)化合物的化學(xué)反應,掌握有機反應的主要類(lèi)型。
11. 綜合應用各類(lèi)化合物的不同性質(zhì),進(jìn)行區別、鑒定、分離、提純或推導未知物的結構簡(jiǎn)式。組合多個(gè)化合物的化學(xué)反應,合成具有指定結構簡(jiǎn)式的產(chǎn)物。
【回歸課本】
1.常見(jiàn)有機物之間的轉化關(guān)系
2.與同分異構體有關(guān)的綜合脈絡(luò )
3.有機反應主要類(lèi)型歸納
下屬反應物 涉及官能團或有機物類(lèi)型 其它注意問(wèn)題
取代反應 酯水解、鹵代、硝化、磺 化、醇成醚、氨基酸成肽、皂化、多糖水解、肽和蛋白質(zhì)水解等等 烷、苯、醇、羧酸、酯和油脂、鹵代烴、氨基酸、糖類(lèi)、蛋白質(zhì)等等 鹵代反應中鹵素單質(zhì)的消耗量;酯皂化時(shí)消耗NaOH的量(酚跟酸形成的酯水解時(shí)要特別注意)。
加成反應 氫化、油脂硬化 C=C、C≡C、C=O、苯環(huán) 酸和酯中的碳氧雙鍵一般不加成;C=C和C≡C能跟水、鹵化氫、氫氣、鹵素單質(zhì)等多種試劑反應,但C=O一般只跟氫氣、氰化氫等反應。
消去反應 醇分子內脫水鹵代烴脫鹵化氫 醇、鹵代烴等 、等不能發(fā)生消去反應。
氧化反應 有機物燃燒、烯和炔催化氧化、醛的銀鏡反應、醛氧化成酸等 絕大多數有機物都可發(fā)生氧化反應 醇氧化規律;醇和烯都能被氧化成醛;銀鏡反應、新制氫氧化銅反應中消耗試劑的量;苯的同系物被KMnO4氧化規律。
還原反應 加氫反應、硝基化合物被還原成胺類(lèi) 烯、炔、芳香烴、醛、酮、硝基化合物等 復雜有機物加氫反應中消耗H2的量。
加聚反應 乙烯型加聚、丁二烯型加聚、不同單烯烴間共聚、單烯烴跟二烯烴共聚 烯烴、二烯烴(有些試題中也會(huì )涉及到炔烴等) 由單體判斷加聚反應產(chǎn)物;由加聚反應產(chǎn)物判斷單體結構。
縮聚反應 酚醛縮合、二元酸跟二元醇的縮聚、氨基酸成肽等 酚、醛、多元酸和多元醇、氨基酸等 加聚反應跟縮聚反應的比較;化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)。
4.醇、醛、酸、酯轉化關(guān)系的延伸
有機化合物主要由氧元素、氫元素、碳元素組成。有機物是生命產(chǎn)生的物質(zhì)基礎。脂肪、氨基酸、蛋白質(zhì)、糖、血紅素、葉綠素、酶、激素等。生物體內的新陳代謝和生物的遺傳現象,都涉及到有機化合物的轉變。此外,許多與人類(lèi)生活有密切關(guān)系的物質(zhì),例如石油、天然氣、棉花、染料、化纖、天然和合成藥物等,均屬有機化合物。
主要有: 多數有機化合物主要含有碳、氫兩種元素,此外也常含有氧、氮、硫、鹵素、磷等。部分有機物來(lái)自植物界,但絕大多數是以石油、天然氣、煤等作為原料,通過(guò)人工合成的方法制得。 和無(wú)機物相比,有機物數目眾多,可達幾百萬(wàn)種。有機化合物的碳原子的結合能力非常強,互相可以結合成碳鏈或碳環(huán)。碳原子數量可以是1、2個(gè),也可以是幾千、幾萬(wàn)個(gè),許多有機高分子化合物甚至可以有幾十萬(wàn)個(gè)碳原子。此外,有機化合物中同分異構現象非常普遍,這也是造成有機化合物眾多的原因之一。 有機化合物除少數以外,一般都能燃燒。和無(wú)機物相比,它們的熱穩定性比較差,電解質(zhì)受熱容易分解。有機物的熔點(diǎn)較低,一般不超過(guò)400℃。有機物的極性很弱,因此大多不溶于水。有機物之間的反應,大多是分子間反應,往往需要一定的活化能,因此反應緩慢,往往需要催化劑等手段。而且有機物的反應比較復雜,在同樣條件下,一個(gè)化合物往往可以同時(shí)進(jìn)行幾個(gè)不同的反應,生成不同的產(chǎn)物。
一.根據碳原子結合而成的基本結構不同,有機化合物被分為三大類(lèi):1.鏈狀化合物 這類(lèi)化合物分子中的碳原子相互連接成鏈狀,因其最初是在脂肪中發(fā)現的,所以又叫脂肪族化合物。2.碳環(huán)化合物 這類(lèi)化合物分子中含有由碳原子組成的環(huán)狀結構[1],故稱(chēng)碳環(huán)化合物。它又可分為兩類(lèi):脂環(huán)族化合物:是一類(lèi)性質(zhì)和脂肪族化合物相似的碳環(huán)化合物。芳香族化合物:是分子中含有苯環(huán)或稠苯體系的化合物。3.雜環(huán)化合物:組成這類(lèi)化合物的環(huán)除碳原子以外,還含有其它元素的原子,叫做雜環(huán)化合物。
二、按官能團分類(lèi)
決定某一類(lèi)化合物一般性質(zhì)的主要原子或原子團稱(chēng)為官能團或功能基。含有相同官能團的化合物,其化學(xué)性質(zhì)基本上是相同的。
有機[考綱要求] 通過(guò)各類(lèi)化合物的化學(xué)反應,掌握有機反應的主要類(lèi)型.[教學(xué)重點(diǎn)]取代反應,加成反應,消去反應的機理 [教學(xué)過(guò)程][基礎練習]對下列各種反應類(lèi)型各舉2—4個(gè)化學(xué)方程式:1.取代反應 2.加成反應 3.消去反應 4.氧化反應 5.加聚反應 6.縮聚反應 [討論小結]一.抽象和概括----搞清反應機理1.取代反應---等價(jià)替換式 有機分子里某一原子或原子團與另一物質(zhì)里同價(jià)態(tài)的原子或原子團相互交換位置后就生成兩種新分子,這種分子結構變化形式可概括為等價(jià)替換式.2.加成反應—開(kāi)鍵加合式 有機分子中含有碳碳雙鍵,碳氧雙鍵(羰基)或碳碳叁鍵,當打開(kāi)其中一個(gè)鍵或兩個(gè)鍵后,就可與其他原子或原子團直接加合生成一種新分子,這可概括為開(kāi)鍵加合式1.消去反應---脫水/鹵化氫重鍵式 有機分子(醇/鹵代烴)相鄰兩碳原子上脫去水/鹵代氫分子后,兩個(gè)碳原子均有多余價(jià)電子而形成新的共價(jià)鍵,可概括為脫水/鹵化氫重鍵式.2.氧化反應----脫氫重鍵式/氧原子插入式 醛的氧化是在醛基的C---H鍵兩個(gè)原子間插入O原子;醇分子脫出氫原子和連著(zhù)羥基的碳原子上的氫原子后,原羥基氧原子和該碳原子有多余價(jià)電子而再形成新共價(jià)鍵,這可概括為脫氫重鍵式/氧原子插入式.5.縮聚反應—縮水結鏈式許多個(gè)相鄰小分子通過(guò)羧基和氨基,或羧基和羥基,或醛基和酚中苯環(huán)上的氫原子---的相互作用,彼此間脫去水分子后留下的殘基順序連接成長(cháng)鏈高分子,這可稱(chēng)為縮水結鏈式.6.加聚反應---開(kāi)鍵加合式許多含烯鍵的分子之間相互加成而生成長(cháng)鏈高分子,屬于開(kāi)鍵加合式.二.比較與歸類(lèi)有比較才有鑒別,有歸類(lèi)才易儲存.在分析的基礎上比較各類(lèi)反應的同異關(guān)系,在比較的前提下對有機反應進(jìn)行歸類(lèi),形成知識體系.首先,應對三大有機反應類(lèi)型比較: 三大有機反應類(lèi)型比較 類(lèi) 型 取 代 反 應 加 成 反 應 消 去 反 應反應物種類(lèi) 兩 種 兩 種 一 種有機反應種類(lèi)或結構特征含有易被取代的原子或官能團不飽和有機物(含C=C,C C,C=O )醇(含-OH),鹵代烴(含-X) 生 成 物兩種(一般是一種有機物和一種無(wú)機物) 一種(有機物)兩種(一種不飽和有機物,一種水或鹵化氫)碳 碳 鍵 變 化 情 況 無(wú) 變 化C=C鍵或C C鍵打開(kāi)生成C=C鍵或C C鍵不 飽 和 度 無(wú) 變 化 降 低提高 結 構 變 化 形 式 等 價(jià) 替 換 式開(kāi) 鍵 加 合 式脫 水/ 鹵化氫 重 鍵 式加外,還可以將氧化和還原,酯化和水解,加聚和縮聚等反應作比較.接著(zhù),可以根據有機分子結構變化形式與反應類(lèi)型的一致性歸納有機反應體系.[討論1]通常發(fā)生取代反應的是哪些有機物,無(wú)機物?有機物無(wú)機物/有機物反應名稱(chēng)烷,芳烴,酚 X2鹵代反應苯的同系物 HNO3硝化反應苯的同系物 H2SO4磺化反應 醇 醇脫水反應 酸 醇酯化反應 酯/鹵代烴酸溶液或堿溶液水解反應 羧 酸 鹽 堿 石 灰去羧反應 醇 HX [注] 發(fā)生水解反應的基/官能團官能團 -X -COO- RCOO-C6H5O- 二 糖 多 糖代表物 反應條件 化學(xué)方 程 式 [練習] 1.下列物質(zhì)在一定條件下都能與水反應,一定只屬于下鹽類(lèi)水解反應的是 A.CaC2 B.C2H4 C.油脂 D.無(wú)水CuSO4 E.NaHCO32.HS-+H2O H3O++S2-所表示的意義是A.電離 B.水解 C.分解 D.水合[討論2]哪些基或官能團可發(fā)生加成反應?發(fā)生加成反應的有機物和無(wú)機物是哪些? 發(fā)生加成反應的基/官能團基/官能團 C=C C C C6H5- C=O -CHO代 表 物 無(wú) 機 物 反應條件 化 學(xué)方 程 式 [練習]1.與H2完全加成后,可生成2,2,3-三甲基戊烷的烴有哪些?三.消去反應 醇發(fā)生的結構條件是----鄰碳有氫[練習] 由苯制備環(huán)已鄰二酮四.氧化反應發(fā)生氧化反應的官能團 C=C C CC-OH-CHOC6H5-RCH3CH2-CH2CH3代表物 試劑 條件 產(chǎn)物 [講解] -CH2OH→-CHO為脫氫重鍵式量 -CHO→-COOH為氧原子插入式五.還原反應 1.H2 2.Fe+HCl[說(shuō)明]油酸和油脂的氫化(硬化)六.顯色反應1.酚+FeCl3[出題]FeCl3溶液作試劑一次可鑒別哪些物質(zhì)?(苯酚,NaHCO3,KSCN,KOH,KI-淀粉,H2S溶液等)2. 多羥基(OH)物質(zhì)+Cu(OH)23. 淀粉+I24. 蛋白質(zhì)+濃HNO3。
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苯,又稱(chēng)“天那水”,英文名稱(chēng)為Benzene,分子式C6H6,分子量78.11,相對密度(0.8794(20℃))比水輕,且不溶于水,因此可以漂浮在水面上。 苯的熔點(diǎn)是5.51℃,沸點(diǎn)為80.1℃,燃點(diǎn)為562.22℃,在常溫常壓下是無(wú)色透明的液體,并具強烈的特殊芳香氣味。因此,苯遇熱、明火易燃燒、爆炸,苯蒸氣與空氣混合物的爆炸限是1.4~8.0%。常態(tài)下,苯的蒸氣密度為2.77,蒸氣壓13.33kPa(26.1 ℃)。 苯是常用的有機溶劑,不溶于水,能與乙醇、氯仿、乙醚、二硫化碳、四氯化碳、冰醋酸、丙酮、油等混溶,因此常用作合成化學(xué)制品和制藥的中間體及溶劑。苯能與氧化劑發(fā)生劇烈反應,如五氟化溴、氯氣、三氧化鉻、高氯酸、硝酰、氧氣、臭氧、過(guò)氯酸鹽、(三氯化鋁+過(guò)氯酸氟)、(硫酸+高錳酸鹽)、過(guò)氧化鉀、(高氯酸鋁+乙酸)、過(guò)氧化鈉等。最簡(jiǎn)單的芳香烴。分子式C6H6。為有機化學(xué)工業(yè)的基本原料之一。無(wú)色、易燃、有特殊氣味的液體。熔點(diǎn)5.5℃,沸點(diǎn)80.1℃,相對密度0.8765(20/4℃)。在水中的溶解度很小,能與乙醇、乙醚、二硫化碳等有機溶劑混溶。能與水生成恒沸混合物,沸點(diǎn)為69.25℃,含苯 91.2%。因此,在有水生成的反應中常加苯蒸餾,以將水帶出。苯在燃燒時(shí)產(chǎn)生濃煙。 苯能夠起取代反應、加成反應和氧化反應。苯用硝酸和硫酸的混合物硝化,生成硝基苯,硝基苯還原生成重要的染料中間體苯胺;苯用硫酸磺化,生成苯磺酸,可用來(lái)合成苯酚;苯在三氯化鐵存在下與氯作用,生成氯苯,它是重要的中間體;苯在無(wú)水三氯化鋁等催化劑存在下與乙烯、丙烯或長(cháng)鏈烯烴作用生成乙苯、異丙苯或烷基苯,乙苯是合成苯乙烯的原料,異丙苯是合成苯酚和丙酮的原料,烷基苯是合成去污劑的原料。苯催化加氫生成環(huán)己烷,它是合成耐綸的原料;苯在光照下加三分子氯,可得殺蟲(chóng)劑 666,由于對人畜有毒,已禁止生產(chǎn)使用。苯難于氧化,但在 450℃和氧化釩存在下可氧化成順丁烯二酸酐,后者是合成不飽和聚酯樹(shù)脂的原料。苯是橡膠、脂肪和許多樹(shù)脂的良好溶劑,但由于毒性大,已逐漸被其他溶劑所取代。苯可加在汽油中以提高其抗爆性能。苯在工業(yè)上由煉制石油所產(chǎn)生的石腦油餾分經(jīng)催化重整制得,或從煉焦所得焦爐氣中回收。苯蒸氣有毒,急性中毒在嚴重情況下能引起抽筋,甚至失去知覺(jué);慢性中毒能損害造血功能。 1865年,F.A.凱庫勒提出了苯的環(huán)狀結構式,目前仍在采用。根據量子化學(xué)的描述,苯分子中的6個(gè)π電子作為一個(gè)整體,分布在環(huán)平面的上方和下方,因此,近年來(lái)也用圖1b式表示苯的結構。 苯是一種無(wú)色、具有特殊芳香氣味的液體,能與醇、醚、丙酮和四氯化碳互溶,微溶于水。苯具有易揮發(fā)、易燃的特點(diǎn),其蒸氣有爆炸性。經(jīng)常接觸苯,皮膚可因脫脂而變干燥,脫屑,有的出現過(guò)敏性濕疹。長(cháng)期吸入苯能導致再生障礙性貧血。 苯分子具有平面的正六邊形結構。各個(gè)鍵角都是 120°,六角環(huán)上碳碳之間的鍵長(cháng)都是1.40*10 -10 米。它既不同于一般的單鍵 (C—C鍵鍵長(cháng)是1.54*10 -10 米 ),也不同于一般的雙鍵(C=C鍵鍵長(cháng)是1.33*10 -10 米 )。從苯跟高錳酸鉀溶液和溴水都不起反應這一事實(shí)和測定的碳碳間鍵長(cháng)的實(shí)驗數據來(lái)看,充分說(shuō)明苯環(huán)上碳碳間的鍵應是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨特的鍵。
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