苯环碳原上.酚类中均含苯的结构
等 ②具有弱酸性 ③取代反应 ④显色反应
醛
醛基 (-CHO) 分子中含有醛基的有机物
①脂肪醛(饱和醛和不饱和醛);②芳香醛;③一元醛与多元醛
①加成反应(与H2加成又叫做还原反应): R-CHO+H2
R-CH2OH
②氧化反应:a.银镜反应;b.红色沉淀反应:c.在一定条件下,被空气氧化
羧 酸
羧基 (-COOH) 分子中含有羧基的有机物
①脂肪酸与芳香酸;②一元酸与多元酸;③饱和羧酸与不饱和羧酸;④低级脂肪酸与高级脂肪酸
①具有酸的通性;②酯化反应 羧 酸 酯
酯基 (R为烃基或H原子,R′只能为烃基)
①饱和一元酯: CnH2n+1COOCmH2m+1 ②高级脂肪酸甘油酯 ③聚酯
④环酯
水解反应: RCOOR′+ H2ORCOOH + R'OH RCOOR′+ NaOH RCOONa +
R'OH
(酯在碱性条件下水解较完全)
3.常见的有机反应 ⑴主要反应类型
下属反应
涉及官能团或有机物类型
其它注意问题
取代 反应 酯水解、卤代、硝化、磺化、醇成醚、氨基酸成肽、皂化、多糖水解、肽和蛋白质水解等等
烷、苯、醇、羧酸、酯和油脂、卤代烃、氨基酸、糖类、蛋白质等
卤代反应中卤素单质的消耗量; 酯皂化时消耗NaOH的量(酚跟酸形成的
酯水解时要特别注意)。 加成 反应
氢化、油脂硬化 C=C、C≡C、C=O、苯环
酸和酯中的碳氧双键一般不加成; C=C和C≡C能跟水、卤化氢、氢气、卤素单质等多种试剂反应,但C=O通常只与氢气、氰化氢等反应。
消去 反应 醇分子内脱水 卤代烃脱卤化氢
醇、卤代烃等
、
等
不能发生消去反应。
氧化 反应 有机物燃烧、烯和炔催化氧化、醛的银镜反应、醛氧化成酸等
绝大多数有机物都可发生氧化反应
醇氧化规律; 醇和烯都能被氧化成醛;
银镜反应、新制氢氧化铜反应中消耗试剂的量;
苯的同系物被KMnO4氧化规律。
还原 反应 加氢反应、硝基化合物被还原成胺类
烯、炔、芳香烃、醛、酮、硝基化合物等
复杂有机物加氢反应中消耗H2的量。
加聚 反应 乙烯型加聚、丁二烯型加聚、不同单烯烃间共聚、单烯烃跟二烯烃共聚
烯烃、二烯烃(有些试题中也会涉及到炔烃等)
由单体判断加聚反应产物; 由加聚反应产物判断单体结构。
缩聚 反应 酚醛缩合、二元酸跟二元醇的缩聚、氨基酸成肽等
酚、醛、多元酸和多元醇、氨基酸等
加聚反应跟缩聚反应的比较; 化学方程式的书写。
⑵主要有机反应过程
反 应 类 型
断 键 点
反 应 条 件 卤代烃水解反应 断C-X
NaOH水溶液,加热 醇分子间脱水反应 一醇断C-O键,另一醇断O-H键 浓H2SO4,加热 酯化反应 羧酸断C-OH键,醇断O-H键 浓H2SO4,加热 酯水解反应 断酯基中的C-O键 催化剂,加热 醇的卤代反应 断羟基中的C-OH键 加热 肽的水解反应 断肽键中的C-N键 催化剂 烃的卤代反应
断C-H键
光照或催化剂
三.同系物及同分异构体 1.四同概念对比
同位素
同素异形体 同系物 同分异构体 研究对象
原子 单质
有机物
化合物
相 似 质子数 元素种类 结构 分子式 相 异 中子数
化学式、结构
相差n个CH2
结构
注意点 ①由于存在同位素,原子的种类比元素的种类多;②同位素的化学性质几乎相同;③天然存在的某种元素中,不论是游离态还是化合态,各种同位素原子的含量不变。
①由于结构不同,化学性质也有差异,如白磷比红磷活泼;②H2、D2、T2的关系不是同素异形体也不是同位素
①具有同一个通
式;②化学性质相似;③物理性质随相对分子质量的
改变而呈规律性变化。
①因分子式相同故
组成和式量也相同;
②式量相同的物质
不一定是同分异构体。
如:HCOOH与 CH3CH2OH
实 例
16
O、17O、18O
C50、C60、C80 CH4、C2H6 CH3COOH、HCOOCH3
2.判断同系物的要点 ⑴同系物通式一定相同; ⑵通式相同不一定是同系物; ⑶同系物组成元素种类必须相同;
⑷同系物是结构相似,不是相同,在分子组成上必须相差一个或若干个CH2原子团。
3.同分异构体 ⑴分类
①碳链异构:如戊烷有正戊烷、异戊烷和新戊烷三种同分异构体。
②位置(官能团位置)异构:如邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯之间为位置异构。 ③异类(官能团)异构:
常见的异类异构主要有以下几种:
A.烯烃与环烷烃,通式为CnH2n,n≥3。如丙烯与环丙烷。 B.二烯烃与炔烃,通式为CnH2n-2,n≥4。如丁炔与1,3-丁二烯。 C.饱和一元醇与醚,通式为CnH2n+2O,n≥2。如乙醇与甲醚。
D.饱和一元醛、酮、烯醇、环醇及环醚,通式为CnH2nO,≥3。丙醛与丙酮、丙烯醇等。 E.饱和一元羧酸、酯、羟基醛,通式为CnH2nO2,n≥2。乙酸与甲酸甲酯、羟基乙醛。 F.芳香醇、芳香醚、酚,通式为CnH2n-6O,n≥7。如对甲基苯酚与苯甲醇、甲苯醚等。 G.硝基化合物与氨基酸,通式为CnH2n+1NO2,n≥2。如硝基乙烷与氨基乙酸。 H.单糖或二糖,通式为Cn(H2O)m。如葡萄糖与果糖;蔗醣与麦芽糖。
④顺反异构:含C=C的有机物,因连在双键碳原子的基团在双键的同侧或异侧而产生的异构现象。
⑵同分异构体的书写规律
①烷烃:烷烃只存在碳链异构和位置异构;书写原则为:成直线,一条线;摘一碳,挂中间;往边移,不到端,摘二碳,成乙基;二甲基,同、邻、间。
②具有官能团的有机物,书写时注意它们存在官能团位置异构、官能团类别异构和碳链异构。一般书写顺序:碳链异构→官能团异构→官能团位置异构→官能团类别异构。
③芳香族化合物:取代基在苯环上的相对位置具有邻、间、对位3种。
⑶同分异构体数目的判断方法
①基元法:如:丙基有2种结构,则丙醇有2种同分异构体;丁基有4种结构,则丁醇(C4H9OH)、戊酸(C4H9-COOH)都有4种同分异构体。
②替代法。如二氯苯C6H4Cl2有3种,四氯苯有3种同分异构体。
③判断有机物发生取代反应,利用等效氢判断能形成几种同分异构体的规律:
同一碳原子上的氢原子是等效的;同一碳原子上所连甲基上的氢原子是等效的;处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。
四.有机物分子式的确定方法 1.常见方法
⑴直接法:直接求出1mol气体中各元素原子的物质的量,即可推出分子式,如:给出一定条件下的密度(或相对密度)及各元素的质量比(或百分比),求算分子式的途径为:密度→摩尔质量→1mol气体中各元素原子各多少摩尔→分子式。
⑵最简式法:根据分子式为最简式的整数倍,利用分子量及求得的最简式可确定分子式。
⑶余数法:用烃的相对分子质量除以14,通过分析商数和余数来确定。如烃式量为128,则128÷14=9…2,故该烃分子式为C9H20,变形为C10H8。
⑷平均值法:
①两混合烃,若其平均量小于或等于26,则该烃中必含甲烷;
②两混合气态烃,充分燃烧后,生成CO2气体的体积小于2倍原混合烃的体积,则原混合烃中必含有CH4,若
生成水的物质的量小于2倍原混合烃的量,则必含有C2H2。
⑸讨论法:根据所含元素原子量且满足H 相对C的个数不超过烷烃关系,再依据存在的合理与否进行判断。
2.有机物燃烧 ⑴耗氧量比较
①等物质的量的有机物完全燃烧时:
A、若为烃CxHy:耗氧量取决于x+y/4的值;
B、若为含氧衍生物CxHyOz,则消耗O2(x+y/4-z/2);生成CO2的量取决于x的值,生成水的量取决于y/2的值; ②等质量的有机物完全燃烧时,将CxHy,相同质量的烃完全燃烧时y/x值越大,耗氧量越高,生成水的量越多,而产生的CO2量越少。y/x相同,耗氧量、生成H2O及CO2的量相同。
⑵烃燃烧前后体积变化规律:CxHy+(x+y/4)O2→xCO2+y/2H2O △V
1 x+y/4 x y/2 y/4-1(≥100℃);-1-y/4(<100℃) ①当H2O为气态(≥100℃)时,△V=y/4—1 当y>4时 △V>0,则该烃燃烧前后气体体积增大 当y<4时 △V<0,则该烃燃烧前后气体体积减小 当y=4时 △V=0,则该烃燃烧前后气体体积不变
②当H2O为液态(<100℃时,△V=—1—y/4,则该烃燃烧前后气体体积始终减小。
⑶烃及含氧衍生物燃烧规律
①总物质的量一定:混合物,无论组成比例如何变化:
A.当耗氧量一定,则化学式可以写成(CxHy)·(CO2)m·(H2O)n 例如乙酸乙酯(C3H8·CO2)与C3H8耗氧量相等。
B.当耗氧量只与生成CO2的量有关时,则化学式可以写成(CxOy)m·(H2O)n C.当耗氧量只与生成H2O的量有关时,则化学式可以写成(HxOy)m·(CO2)n D.当耗氧量一定,且生成H2O一定时,则n(H)相同。 E.当耗氧量一定,且生成CO2一定时,则n(C)相同。
②总质量一定的有机混合物完全燃烧
A.总质量一定的混合物,无论以何种比例混合:若含碳质量分数相同,完全燃烧生成CO2的量为恒量;若含氢质量分数相同,完全燃烧生成H2O的量为恒量
B.总质量一定,当两种有机物C%、H%相同时,即最简式相同,不论以何种比例混合,完全燃烧后:生成CO2的量为恒量;生成H2O的量为恒量;消耗O2的量为恒量。
五.有机化合物的命名 1.开链烃及衍生物的命名
⑴选主链:把含有官能团的最长碳链作为主链,当做有机物的“母体”,其他部分均当做是母体上的取代基(即取代基)。
⑵编号:给主链上的碳原子编号,以确定支链或取代基、官能团的位置。规定从离支链或官能团最近的一端用1,2,3给主链碳编号。
⑶写名称:
①把支链作为取代基,把烃基的名称写在母体名称前面,并用1,2,3…注明它在主链的位置,在号数后要用“-”隔开。烯、炔、醇、醛、酮和羧酸的命名规则与烷烃的命名相似,只是选主链、编号及母体名称都应首先考虑官能
团。
②若取代基相同,要合并起来,用二,三……等表示相同取代基的个数。 ③若取代基不同,应把简单的写在前面,复杂的写在后面。 格式为:烷基位序—烷基数目、烷基名称—官能团位序—母体名称
如CH3-CH(C2H5)-CH2CH(C2H5)-CH2-CH(CH3)-CH3:名称:2,6-二甲基-4-乙基辛烷; CH3-CH(CH3)-CH(CH3)-OH,名称:3-甲基-2-丁醇; CH2Br-CHBr-CH=CH2,名称:3,4-二溴-1-丁烯; CH3-C(CH3)2-CHBr-CH3,名称:2-溴-3,3―二甲基丁烷; CH2OH-CH2-CH2OH,名称:1,3-丙二醇; CH3-C(CHO)-CH3,名称:2,2-二甲基丙二醛;
2.醚、酯及油脂的命名
⑴醚的名称取决于生成醚的两种醇的名称,且简单的在先,复杂的在后。如果两种醇相同,则将“醇”字改为“醚”字即可。
⑵酯的命名决定于生成酯的酸和醇的名称。先写酸后写醇,并将“醇”字改为“酯”字即可。 ⑶油脂的命名决定于生成油脂的高级脂肪酸和甘油的名称。
3.芳香族化合物的命名:一般从母环上带有官能团的碳原子开始编号,除了总名称不同外,其他与开链烃的
命名相同。如:名称:2,4,6-三溴苯酚;