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文档简介

1、高中有机化学基础知识总结概括1各类有机物异构体情况: CnH2n+2:只能是烷烃,而且只有碳链异构。如CH3(CH2)3CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4 CnH2n:单烯烃、环烷烃。如CH2=CHCH2CH3、CH2CH2CHCH3CH2CH2CH2CH2CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2、 、 CnH2n-2:炔烃、二烯烃。如:CHCCH2CH3、CH3CCCH3、CH2=CHCH=CH2CH3CH3CH3CH3CH3CH3 CnH2n-6:芳香烃(苯及其同系物)。如: 、 、 CnH2n+2O:饱和脂肪醇、醚。如:CH3CH2CH2OH、CH3CH(OH

2、)CH3、CH3OCH2CH3 CnH2nO:醛、酮、环醚、环醇、烯基醇。如:CH3CH2CHO、CH3COCH3、CH2=CHCH2OH、CH2CH2O CH2CH2CH2CHOHOCH2CHCH3 、 、 CnH2nO2:羧酸、酯、羟醛、羟基酮。如:CH3CH2COOH、CH3COOCH3、HCOOCH2CH3、HOCH2CH2CHO、CH3CH(OH)CHO、CH3COCH2OH CnH2n+1NO2:硝基烷、氨基酸。如:CH3CH2NO2、H2NCH2COOH Cn(H2O)m:糖类。如:C6H12O6:CH2OH(CHOH)4CHO,CH2OH(CHOH)3COCH2OHC12H22

3、O11:蔗糖、麦芽糖。2有机物的物理性质1、状态:固态:饱和高级脂肪酸、脂肪、葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、维生素、醋酸(16.6以下);气态:C4以下的烷、烯、炔烃、甲醛、一氯甲烷、新戊烷;液态:油状:乙酸乙酯、油酸;粘稠状:石油、乙二醇、丙三醇。2、气味:无味:甲烷、乙炔(常因混有PH3、H2S和AsH3而带有臭味);稍有气味:乙烯;特殊气味:甲醛、乙醛、甲酸和乙酸;香味:乙醇、低级酯;3、颜色:白色:葡萄糖、多糖黑色或深棕色:石油4、密度:比水轻:苯、液态烃、一氯代烃、乙醇、乙醛、低级酯、汽油;比水重:溴苯、乙二醇、丙三醇、CCl4。硝基苯说明:所有烃、酯、一氯烷烃的密度都小于水;一

4、溴烷烃、多卤代烃、硝基化合物的密度都大于水。5、挥发性:乙醇、乙醛、乙酸。6、水溶性:不溶:高级脂肪酸、酯、溴苯、甲烷、乙烯、苯及同系物、石油、CCl4、淀粉、纤维素易溶:甲醛、乙酸、乙二醇;与水混溶:乙醇、乙醛、甲酸、丙三醇(苯酚常温难溶于水)说明:碳原子较少的醛、醇、羧酸(如甘油、乙醇、乙醛、乙酸)易溶于水;液态烃(如苯、汽油)、卤代烃(溴苯)、硝基化合物(硝基苯)、醚、酯(乙酸乙酯)都难溶于水;苯酚在常温微溶与水,但高于65任意比互溶。3最简式相同的有机物1、CH:C2H2、C6H6(苯、棱晶烷、盆烯)、C8H8(立方烷、苯乙烯);苯乙烯(CH=CH2)2、CH2:烯烃和环烷烃;3、CH

5、2O:甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖;果糖(C6H12O6)4、CnH2nO:饱和一元醛(或饱和一元酮)与二倍于其碳原子数的饱和一元羧酸或酯;如乙醛(C2H4O)与丁酸及异构体(C4H8O2)5、炔烃(或二烯烃)与三倍于其碳原子数的苯及苯的同系物。如:丙炔(C3H4)与丙苯(C9H12)4能与溴水发生化学反应而使溴水褪色或变色的物质 不饱和烃(烯烃、炔烃、二烯烃等) 不饱和烃的衍生物(烯醇、烯醛、烯酸、烯酯、油酸、油酸酯等) 石油产品(裂化气、裂解气、裂化汽油等) 含醛基的化合物(醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等) 天然橡胶(聚异戊二烯)(6)烯烃、炔烃、苯酚、醛、含不饱和碳碳键(碳碳

6、双键、碳碳叁键)的有机物5能萃取溴而使溴水褪色的物质上层变无色的(>1):卤代烃(CCl4、氯仿、溴苯等)、CS2等;下层变无色的(<1):直馏汽油、煤焦油、苯及苯的同系物、低级酯、液态环烷烃、液态饱和烃(如己烷等)等。(补充说明:苯、苯的同系物(甲苯)、CCl4、氯仿、液态烷烃等。)6能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质 不饱和烃(烯烃、炔烃、二烯烃等) 不饱和烃的衍生物(烯醇、烯醛、烯酸、烯酯、油酸、油酸酯等) 石油产品(裂化气、裂解气、裂化汽油等) 醇类物质(乙醇等) 含醛基的化合物(醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等) 天然橡胶(聚异戊二烯) 苯的同系物(8) 烯烃、炔烃

7、、苯的同系物、醇类、醛类、含不饱和碳碳键的有机物、酚类(苯酚)。注意:聚乙烯、乙酸不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙炔、聚乙炔、乙烯、甲苯、乙醛、甲酸、乙都能使KMnO4(H+)(aq)褪色7有机化学计算1、有机物化学式的确定(1)确定有机物的式量的方法根据标准状况下气体的密度,求算该气体的式量:M = 22.4(标准状况)根据气体A对气体B的相对密度D,求算气体A的式量:MA = DMB求混合物的平均式量:M = m(混总)/n(混总)根据化学反应方程式计算烃的式量。应用原子个数较少的元素的质量分数,在假设它们的个数为1、2、3时,求出式量。(2)确定化学式的方法根据式量和最简式确定有机物的分子

8、式。根据式量,计算一个分子中各元素的原子个数,确定有机物的分子式。当能够确定有机物的类别时。可以根据有机物的通式,求算n值,确定分子式。根据混合物的平均式量,推算混合物中有机物的分子式。(3)确定有机物化学式的一般途径(4)有关烃的混合物计算的几条规律若平均式量小于26,则一定有CH4平均分子组成中,l < n(C) < 2,则一定有CH4。平均分子组成中,2 < n(H) < 4,则一定有C2H2。2、有机物燃烧规律及其运用 (1)物质的量一定的有机物燃烧规律一:等物质的量的烃和,完全燃烧耗氧量相同。规律二:等物质的量的不同有机物、(其中变量x、y为正整数),完全燃烧

9、耗氧量相同。或者说,一定物质的量的由不同有机物、(其中变量x、y为正整数)组成的混合物,无论以何种比例混合,完全燃烧耗氧量相同,且等于同物质的量的任一组分的耗氧量。符合上述组成的物质常见的有:相同碳原子数的单烯烃与饱和一元醇、炔烃与饱和一元醛。其组成分别为与即;与即。相同碳原子数的饱和一元羧酸或酯与饱和三元醇。即、即。相同氢原子数的烷烃与饱和一元羧酸或酯与即规律三:若等物质的量的不同有机物完全燃烧时生成的H2O的量相同,则氢原子数相同,符合通式(其中变量x为正整数);若等物质的量的不同有机物完全燃烧时生成的CO2的量相同,则碳原子数相同,符合通式(其中变量x为正整数)。(2)质量一定的有机物燃

10、烧规律一:从C+O2=CO2、6H2+3O2=6H2O可知等质量的碳、氢燃烧,氢耗氧量是碳的3倍。可将,从而判断%m(H)或%m(C)。推知:质量相同的烃(),m/n越大,则生成的CO2越少,生成的H2O越多,耗氧量越多。规律二:质量相同的下列两种有机物与完全燃烧生成CO2物质的量相同;质量相同的下列两种有机物与,燃烧生成H2O物质的量相同。规律三:等质量的具有相同最简式的有机物完全燃烧时,耗氧量相同,生成的CO2和H2O的量也相同。或者说,最简式相同的有机物无论以何种比例混合,只要总质量相同,耗氧量及生成的CO2和H2O的量均相同。(3)由烃燃烧前后气体的体积差推断烃的组成当温度在100以上

11、时,气态烃完全燃烧的化学方程式为:V > 0,m/4 > 1,m > 4。分子式中H原子数大于4的气态烃都符合。V = 0,m/4 = 1,m = 4。、CH4,C2H4,C3H4,C4H4。V < 0,m/4 < 1,m < 4。只有C2H2符合。(4)根据含氧烃的衍生物完全燃烧消耗O2的物质的量与生成CO2的物质的量之比,可推导有机物的可能结构 若耗氧量与生成的CO2的物质的量相等时,有机物可表示为若耗氧量大于生成的CO2的物质的量时,有机物可表示为若耗氧量小于生成的CO2的物质的量时,有机物可表示为(以上x、y、m、n均为正整数)8俗名总结:1 甲烷:

12、沼气、天然气的主要成分 11 Na2CO3 纯碱、苏打 2 乙炔:电石气 12 NaHCO3 小苏打 3 乙醇:酒精 13 CuSO45H2O 胆矾、蓝矾 4 丙三醇:甘油 14 SiO2 石英、硅石 5 苯酚:石炭酸 15 CaO 生石灰 6 甲醛:蚁醛 16 Ca(OH)2 熟石灰、消石灰 7 乙酸:醋酸 17 CaCO3 石灰石、大理石 8 三氯甲烷:氯仿 18 Na2SiO3水溶液 水玻璃 9 NaCl:食盐 19 KAl(SO4)212H2O 明矾 10 NaOH:烧碱、火碱、苛性钠 20 CO2固体 干冰 (制冷剂)21. 三氯甲烷:氯仿9需要水浴加热的实验:制硝基苯(NO2,60

13、)、制苯磺酸(SO3H,80)、制酚醛树脂(沸水浴)、银镜反应、醛与新制的Cu(OH)2悬浊液反应(热水浴)、酯的水解、二糖水解(如蔗糖水解)、淀粉水解(沸水浴)10基础知识整理1、 碳原子个数相同时互为同分异构体的不同类物质:烯烃和环烷烃、炔烃和二烯烃、饱和一元醇和醚、饱和一元醛和酮、饱和一元羧酸和酯、芳香醇和酚、硝基化合物和氨基酸。2、 无同分异构体的有机物是:烷烃:CH4、C2H6、C3H8;烯烃:C2H4;炔烃:C2H2;氯代烃:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、C2H5Cl;醇:CH4O;醛:CH2O、C2H4O;酸:CH2O2。3、 属于取代反应范畴的有:卤代、硝化、

14、磺化、酯化、水解、分子间脱水(如:乙醇分子间脱水)等。4、 能与氢气发生加成反应的物质:烯烃、炔烃、苯及其同系物、醛、酮、不饱和羧酸(CH2=CHCOOH)及其酯(CH3CH=CHCOOCH3)、油酸甘油酯等。5、 能发生水解的物质:金属碳化物(CaC2)、卤代烃(CH3CH2Br)、醇钠(CH3CH2ONa)、酚钠(C6H5ONa)、羧酸盐(CH3COONa)、酯类(CH3COOCH2CH3)、二糖(C12H22O11)(蔗糖、麦芽糖、纤维二糖、乳糖)、多糖(淀粉、纤维素)(C6H10O5)n、蛋白质(酶)、油脂(硬脂酸甘油酯、油酸甘油酯)等。6、 能与活泼金属反应置换出氢气的物质:醇、酚、

15、羧酸。7、 能发生缩聚反应的物质:苯酚(C6H5OH)与醛(RCHO)、二元羧酸(COOHCOOH)与二元醇(HOCH2CH2OH)、二元羧酸与二元胺(H2NCH2CH2NH2)、羟基酸(HOCH2COOH)、氨基酸(NH2CH2COOH)等。8.光照条件下能发生反应的:烷烃与卤素的取代反应、苯与氯气加成反应(紫外光)、CH3+Cl2 CH2Cl(注意在铁催化下取代到苯环上)8、 能发生银镜反应的物质(或与新制的Cu(OH)2共热产生红色沉淀的):醛类(RCHO)、葡萄糖、麦芽糖、甲酸(HCOOH)、甲酸盐(HCOONa)、甲酸酯(HCOOCH3)等。 (凡含醛基的物质)9、 常见的官能团及名

16、称:X(卤原子:氯原子等)、OH(羟基)、CHO(醛基)、COOH(羧基)、COO(酯基)、CO(羰基)、O(醚键)、 C=C (碳碳双键)、CC(碳碳叁键)、NH2(氨基)、NHCO(肽键)、NO2(硝基) 10、检验酒精中是否含水:用无水CuSO4变蓝 11、发生加聚反应的:含C=C双键的有机物(如烯) 12、能发生消去反应的是:乙醇(浓硫酸,170);卤代烃(如CH3CH2Br)醇发生消去反应的条件:CCOH、卤代烃发生消去的条件:CCX H H13、能发生酯化反应的是:醇和酸 14、燃烧产生大量黑烟的是:C2H2、C6H6 15、属于天然高分子的是:淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶(油脂

17、、麦芽糖、蔗糖不是) 16、属于三大合成材料的是:塑料、合成橡胶、合成纤维 17、常用来造纸的原料:纤维素 18、常用来制葡萄糖的是:淀粉 19、能发生皂化反应的是:油脂 20、水解生成氨基酸的是:蛋白质 21、水解的最终产物是葡萄糖的是:淀粉、纤维素、麦芽糖 22、能与Na2CO3或NaHCO3溶液反应的有机物是:含有COOH:如乙酸 23、能与Na2CO3反应而不能跟NaHCO3反应的有机物是:苯酚24、有毒的物质是:甲醇(含在工业酒精中);NaNO2(亚硝酸钠,工业用盐) 25、能与Na反应产生H2的是:含羟基的物质(如乙醇、苯酚)、与含羧基的物质(如乙酸)注意:凡含羧基的物质均可以26

18、、能还原成醇的是:醛或酮27、能氧化成醛的醇是:RCH2OH 28、能作植物生长调节剂、水果催熟剂的是:乙烯 29、能作为衡量一个国家石油化工水平的标志的是:乙烯的产量 30、通入过量的CO2溶液变浑浊的是:C6H5ONa溶液 31、不能水解的糖:单糖(如葡萄糖)32、可用于环境消毒的:苯酚 33、皮肤上沾上苯酚用什么清洗:酒精;沾有油脂是试管用热碱液清洗;沾有银镜的试管用稀硝酸洗涤 34、医用酒精的浓度是:75%36、加入浓溴水产生白色沉淀的是:苯酚 37、 加入FeCl3溶液显紫色的:苯酚 38、能使蛋白质发生盐析的两种盐:Na2SO4、(NH4)2SO4 39、能与NaOH发生反应的有机

19、物:酚、羧酸、卤代烃(水溶液:水解;醇溶液,消去),蛋白质(水解)、酯(水解,加热快,不加热慢)。40、既能与酸又能与碱反应的有机物:具有酸、碱官能团的有机物(氨基酸、蛋白质)41、显酸性的有机物有:含有酚羟基和羧基的化合物。42、能使蛋白质变性的有:强酸、强碱、重金属盐、甲醛、苯酚、强氧化剂、浓的酒精、双氧水、碘酒、三氯乙酸等。43、能发生水解反应的物质有:卤代烃、酯(油脂)、二糖、多糖、蛋白质(肽)、盐。44、常温下为气体的有机物有:分子中含有碳原子数小于或等于4的烃(新戊烷例外)、一氯甲烷、甲醛。45、浓硫酸、加热条件下发生的反应有:苯及苯的同系物的硝化、磺化、醇的脱水反应、酯化反应、纤

20、维素的水解46、酯的水解产物可能是酸和醇、也可能是酸和酚46、棉花、人造丝、人造棉、玻璃纸都是纤维素47、等质量甲烷、乙烯、乙炔充分燃烧时,所耗用的氧气的量由多到少(同质量的烃类,H的比例越大燃烧耗氧越多)48、羟基官能团可能发生反应类型:取代(醇、酚、羧酸);消去(醇);酯化(醇、羧酸);氧化(醇、酚);缩聚(醇、酚、羧酸);中和反应(羧酸、酚)49、四氯化碳可做灭火剂,CO2可做制冷剂11有机物除杂常见错误及原因分析 依据有机物的水溶性、互溶性以及酸碱性等,可选择不同的分离方法达到分离、提纯的目的。在进行分离操作时,通常根据有机物的沸点不同进行蒸馏或分馏;根据物质的溶解性不同,采取萃取、结

21、晶或过滤的方法。有时也可以用水洗、酸洗或碱洗的方法进行提纯操作。下面就有机物提纯中常见的错误操作进行分析。(括号中物质为杂质)1.乙烷(乙烯)错例A:通入氢气,使乙烯反应生成乙烷。错因:无法确定加入氢气的量;反应需要加热,并用镍催化,不符合“操作简单”原则。错例B:通入酸性高锰酸钾溶液,使乙烯被氧化而除去。错因:乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化可生成二氧化碳气体,导致新的气体杂质混入。正解:将混合气体通入溴水洗气,使乙烯转化成1,2-二溴乙烷液体留在洗气瓶中而除去。2.乙醇(水)错例A:蒸馏,收集78时的馏分。错因:在78时,一定浓度(95.57)的乙醇和水会发生“共沸”现象,即以恒定组成共同气化,

22、少量水无法被蒸馏除去。错例B:加生石灰,过滤。错因:生石灰和水生成的氢氧化钙能溶于乙醇,使过滤所得的乙醇混有新的杂质。正解:加生石灰,蒸馏。(这样可得到99.8的无水酒精)。3.乙醇(乙酸)错例A:蒸馏。(乙醇沸点78.5,乙酸沸点117.9)。错因:乙醇、乙酸均易挥发,且能形成恒沸混合物。错例B:加入碳酸钠溶液,使乙酸转化为乙酸钠后,蒸馏。错因:乙醇和水能形成恒沸混合物。正解:加入适量生石灰,使乙酸转化为乙酸钙后,蒸馏分离出乙醇。4.溴乙烷(乙醇)错例:蒸馏。错因:溴乙烷和乙醇都易挥发,能形成恒沸混合物。正解:加适量蒸馏水振荡,使乙醇溶于水层后,分液。5.苯(甲苯)或苯(乙苯)错例:加酸性高

23、锰酸钾溶液,将甲苯氧化为苯甲酸后,分液。错因:苯甲酸微溶于水易溶于苯。正解:加酸性高锰酸钾溶液后,再加氢氧化钠溶液充分振荡,将甲苯转化为易溶于水的苯甲酸钠,分液。6.苯(溴)或溴苯(溴)错例:加碘化钾溶液。错因:溴和碘化钾生成的单质碘又会溶于苯。正解:加氢氧化钠溶液充分振荡,使溴转化为易溶于水的盐,分液。7.苯(苯酚)错例A:加FeCl3溶液充分振荡,然后过滤。错因:苯酚能和FeCl3溶液反应,但生成物不是沉淀,故无法过滤除去。错例B:加水充分振荡,分液。错因:常温下,苯酚在苯中的溶解度要比在水中的大得多。错例C:加浓溴水充分振荡,将苯酚转化为三溴苯酚白色沉淀,然后过滤。错因:三溴苯酚在水中是沉淀,但易溶解于苯等有机溶剂。因此也不会产生沉淀,无法过滤除去;正解:加适量氢氧化钠溶液充分振荡,将苯酚转化为易溶于水的苯酚钠,分液。这是因为苯酚与NaOH溶液反应后生成的

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