选修5有机化学基础

1、选修选修5 5 有机化学基础有机化学基础云南师范大学实验中学 张逸鹏张逸鹏有机合成，化学方程式有机合成，化学方程式1. 1.烷烃烷烃的的燃烧反应燃烧反应、取代反应取代反应2. 2.烯烃烯烃的的加成反应加成反应、加聚反应加聚反应、氧化反应氧化反应（燃烧燃烧、强氧化剂强氧化剂） 共轭烯烃共轭烯烃的的加成反应加成反应（1,2-1,2-加成加成、1,4-1,4-加成加成）、）、加聚反应加聚反应3. 3.炔烃炔烃的的加成反应加成反应、加聚反应加聚反应、氧化反应氧化反应4. 4.苯苯的的取代反应取代反应、加成反应加成反应5. 5.苯的同系物苯的同系物的的取代反应取代反应（苯环苯环、侧链侧链）、）、加成反应

2、加成反应、氧化反应氧化反应6. 6.醇醇与活泼金属反应与活泼金属反应、取代反应取代反应（酯化酯化、醚化醚化、HXHX）、）、消去反应消去反应、氧化反应氧化反应、偕二醇偕二醇重排重排7. 7.酚酚的的酸性酸性、取代反应取代反应、显色反应显色反应、氧化反应氧化反应、加成反应加成反应8. 8.醛醛的的氧化反应氧化反应（银镜银镜、Cu(OH)Cu(OH)2 2、催化氧化催化氧化、强氧化剂氧化强氧化剂氧化）、）、还原反应还原反应9. 9.酮酮的的还原反应还原反应10.10.羧酸羧酸的的酸性酸性、取代反应取代反应（酯化酯化）、）、酯酯的的水解反应水解反应（酸性酸性、碱性碱性）11.11.卤代烃卤代烃的的水

3、解水解、消去反应消去反应（注意与醇区别）（注意与醇区别）12.12.二元羧酸和二元醇二元羧酸和二元醇的的缩聚缩聚，以及以及分子的成环分子的成环，腈腈(-CN)(-CN)的的水解水解，硝基的还原硝基的还原。烷烃烷烃完全燃烧完全燃烧的通式：的通式：链状烷烃：链状烷烃：C Cn nH H2n+22n+2 + + （ ） O O2 2 nCOnCO2 2+ +（n+1n+1）H H2 2O O213n点燃单环环烷烃：单环环烷烃：C Cn nH H2n2n + + （ ） O O2 2 nCOnCO2 2 + nH+ nH2 2O O23n点燃烷烃的燃烧烷烃的燃烧配平规律配平规律：有机物中的元素在氧气中

4、燃烧前后的变化：有机物中的元素在氧气中燃烧前后的变化：C CCOCO2 2、H HH H2 2O O、O OH H2 2O O、S SSOSO2 2、N NN N2 2、 X X（ClCl、BrBr、I I）燃烧后）燃烧后存在多种化合态，一般无存在多种化合态，一般无明确计量关系明确计量关系。配平的关键在于配平的关键在于原子守恒原子守恒与与耗氧量的计算。耗氧量的计算。原子守恒原子守恒：分子式为：分子式为C Cx xH Hy yO OZ Z的有机物在燃烧后一定的有机物在燃烧后一定产生产生x x个个COCO2 2，y/2y/2 个个H H2 2O O（先不管分子本身的（先不管分子本身的O O，通过，

5、通过C C、H H 的数目确定产物中的数目确定产物中COCO2 2、H H2 2O O的个数）的个数）耗氧量计算耗氧量计算：消耗：消耗氧原子氧原子的数目的数目：2x+y/2 -Z2x+y/2 -Z（产物中总的（产物中总的O O数目减去分数目减去分子本身所含的子本身所含的O O数目）消耗数目）消耗O O2 2的数目：的数目：（2x+y/2 -Z2x+y/2 -Z）/2 /2 (O(O2 2是双原子分子）是双原子分子）推广：从分子式看有机物燃烧的耗氧量推广：从分子式看有机物燃烧的耗氧量从之前的分析中可以看出以下规律：在燃烧时从之前的分析中可以看出以下规律：在燃烧时有机物出现有机物出现1 1个个C

6、C原子原子，消耗消耗2 2个个O O原子原子有机物出现有机物出现2 2个个H H原子原子，消耗消耗1 1个个O O原子原子有机物出现有机物出现1 1个个N N原子原子，不消耗不消耗O O原子原子有机物出现有机物出现1 1个个S S原子原子，消耗消耗2 2个个O O原子原子有机物出现有机物出现1 1个个O O原子，原子，减少消耗减少消耗1 1个个O O原子原子因此对于任何有机物，只要确定了分子式，就可以计算耗氧量，计算耗氧量因此对于任何有机物，只要确定了分子式，就可以计算耗氧量，计算耗氧量一般一般先计算消耗的氧原子个数先计算消耗的氧原子个数，最后再计算消耗的氧气分子个数最后再计算消耗的氧气分子个

7、数例题分析例题分析例例1. 1. 计算计算1mol1mol分子式为分子式为C C3 3H H6 6O O3 3的有机物在足量氧气中燃烧的耗氧量。的有机物在足量氧气中燃烧的耗氧量。解析：一个分子消耗的氧原子数目：解析：一个分子消耗的氧原子数目：3 32+2+（6 62 2）3=63=6个个 因此一个分子燃烧消耗氧气：因此一个分子燃烧消耗氧气：3 3个个 1mol 1mol分子消耗氧气：分子消耗氧气：3mol3mol例例2. 2.等物质的量等物质的量的的C C5 5H H8 8O O4 4与与C C6 6H H6 6S S（苯硫酚）（苯硫酚）完全燃烧，谁的耗氧量大？完全燃烧，谁的耗氧量大？若若等质

8、量等质量呢？呢？解析：解析：1 1个个C C5 5H H8 8O O4 4分子消耗的氧原子数目：分子消耗的氧原子数目：5 52+2+（8 82 2）-4=10-4=10个个 1 1个苯硫酚分子消耗的氧原子数目：个苯硫酚分子消耗的氧原子数目：6 62+2+（6 62 2）+2=17+2=17个个 因此：因此：等物质的量等物质的量时苯硫酚耗氧量大。时苯硫酚耗氧量大。在在等质量等质量时，设二者的质量都是时，设二者的质量都是m(g), m(g), M(CM(C5 5H H8 8O O4 4)=132 g/mol, M(C)=132 g/mol, M(C6 6H H6 6S)=110 g/molS)=1

9、10 g/moln n(C(C5 5H H8 8O O4 4)=(m/132)mol , n(C)=(m/132)mol , n(C6 6H H6 6S)=(m/110)molS)=(m/110)mol因此：对于因此：对于C C5 5H H8 8O O4 4，消耗，消耗氧原子氧原子的量：（的量：（m/132m/132）10=10=（5m/66)mol5m/66)mol对于苯硫酚，消耗对于苯硫酚，消耗氧原子氧原子的量：（的量：（m/110m/110）17=(17m/110)mol,17=(17m/110)mol,因此苯硫酚耗氧量大。因此苯硫酚耗氧量大。 解析：从题目中应该看出几个隐藏条件：在高温

10、下，解析：从题目中应该看出几个隐藏条件：在高温下，烃的状态为气态烃的状态为气态，生成物，生成物水的状态也为气态水的状态也为气态。要使燃烧前后压强不变，说明燃烧前后没有气体的增加也无气体的减少。要使燃烧前后压强不变，说明燃烧前后没有气体的增加也无气体的减少。将反应方程式写出：将反应方程式写出：1 1C Cx xH Hy y(g) (g) + + (x+y/4)(x+y/4)O O2 2 x xCOCO2 2 + + (y/2)(y/2) H H2 2O O(g)(g)因此可以列出等式：因此可以列出等式：1+1+（x+y/4)=x+(y/2) x+y/4)=x+(y/2) 解得解得y=4y=4例例

11、3. 3. 某烃某烃C Cx xH Hy y在在高温高温下与氧气混合用电火花点燃，完全燃烧后，保持温度不变，下与氧气混合用电火花点燃，完全燃烧后，保持温度不变，测得反应前后压强不变，测得反应前后压强不变，y y的值为？（注意条件中隐藏的信息，这题可以得出一个规律）的值为？（注意条件中隐藏的信息，这题可以得出一个规律）规律：烃在高温下燃烧，要使燃烧前后压强不变，则烃的规律：烃在高温下燃烧，要使燃烧前后压强不变，则烃的氢原子个数为氢原子个数为4 4。例例4.4.任意比例混合的下列物质，在高温下燃烧，燃烧前后压强不变，则混合气体可能为（任意比例混合的下列物质，在高温下燃烧，燃烧前后压强不变，则混合气

12、体可能为（ ）A.A.乙烷与苯乙烷与苯 B.B.环丙烯与甲烷环丙烯与甲烷 C C. .丁炔与乙炔丁炔与乙炔 D.1D.1，3-3-丁二烯与乙烯丁二烯与乙烯 B B烷烃燃烧练习烷烃燃烧练习写出下列烷烃燃烧的方程式：写出下列烷烃燃烧的方程式：（1 1）甲烷）甲烷 （2 2）乙烷）乙烷 （3 3）环己烷）环己烷 （4 4）2-2-甲基丁烷甲基丁烷快快速配平的方法速配平的方法：先根据烷烃：先根据烷烃的的C C原子数原子数配出配出产物中产物中COCO2 2的个的个数数，再根据，再根据H H原子数原子数配出配出产物产物中中H H2 2O O的个数的个数，最后根据，最后根据产物产物中中O O的个数的个数来配

13、平来配平O O2 2烷烃的取代反应烷烃的取代反应 烷烃可以在烷烃可以在光照光照的条件下与的条件下与卤素单质卤素单质（ClCl2 2、BrBr2 2）反应，生成卤代烃。）反应，生成卤代烃。反应结果：烷烃分子中的氢原子被卤素原子所替代，反应结果：烷烃分子中的氢原子被卤素原子所替代，氢原子与另一个卤素原形成氢原子与另一个卤素原形成HXHX为什么仅限于氯气和溴？（了解）为什么仅限于氯气和溴？（了解）F F2 2太过于活泼，会破坏生成的氟代烷。例如：太过于活泼，会破坏生成的氟代烷。例如：CHCH4 4 + 2F+ 2F2 2 C + 4HFC + 4HF要制备氟代烷，需在要制备氟代烷，需在惰性气体惰性气

14、体稀释下进行反应。稀释下进行反应。I I2 2的反应活性太低，其的反应活性太低，其逆反应更容易进行逆反应更容易进行：CHCH3 3I + HI I + HI CHCH4 4+I+I2 2取代反应的书写原则：取代反应的书写原则：一上一下一上一下因此：可以看出取代反应的计量关系：取代因此：可以看出取代反应的计量关系：取代1 1个个氢原子，需要氢原子，需要2 2个个卤素卤素原子原子，1 1个个卤素卤素分子分子取代反应是一个取代反应是一个连续进行的反应连续进行的反应有机产物往往是有机产物往往是混合物混合物以甲烷为例，以甲烷为例，4 4个氢原子逐一被取代：个氢原子逐一被取代：甲烷的四个氢原子被完全取代，

15、需要甲烷的四个氢原子被完全取代，需要4 4个个ClCl2 2分分子子产物中最多的是产物中最多的是HClHCl产物的状态：产物的状态：CHCH3 3ClCl(g)(g)、CHCH2 2ClCl2 2(l)(l)、CHClCHCl3 3(l)(l)、CClCCl4 4(l)(l)取代产物的用途取代产物的用途CHCH3 3ClCl：制备甲醇制备甲醇CHCH2 2ClCl2 2: :溶剂溶剂。CHClCHCl3 3（氯仿氯仿）：）：溶剂溶剂CClCCl4 4( (四氯化碳四氯化碳）：）：溶剂、灭火剂。溶剂、灭火剂。乙烷的取代产物及其同分异构体数目乙烷的取代产物及其同分异构体数目一取代一取代产物：产物：

16、（1 1种种同分异构体）同分异构体）二取代二取代产物：产物：（2 2种种同分异构体）同分异构体）三取代产物：三取代产物：（2 2种种同分异构体）同分异构体）四取代四取代产物：产物：（2 2种种同分异构体）同分异构体）五取代五取代产物：产物：（1 1种种同分异构体）同分异构体）完全取代产物：完全取代产物：（1 1种种同分异构体）同分异构体）可以看出：可以看出：一氯一氯代物与代物与五氯五氯代物代物 二氯二氯代物与代物与四氯四氯代物代物 具有相同数目的同分异构体具有相同数目的同分异构体规律：某有机物一共有规律：某有机物一共有A A个氢原个氢原子，取代其中子，取代其中x x个氢原子的产物个氢原子的产物

17、有有a a种，则取代（种，则取代（A-xA-x）个氢原子）个氢原子的产物也有的产物也有a a种种例题：（例题：（20142014全国全国卷二卷二）立方烷（）立方烷（C C8 8H H8 8）的）的六硝基六硝基取代产物有多少种同分异构体？取代产物有多少种同分异构体？分析：立方烷有分析：立方烷有8 8个氢原子，直接画六硝基取代的立方烷的同分异构体不容易，根据之前所讲规律，个氢原子，直接画六硝基取代的立方烷的同分异构体不容易，根据之前所讲规律，六硝基取代的同分异构体数目应该与六硝基取代的同分异构体数目应该与二硝基二硝基取代的同分异构体数目相同，因此画二硝基取代产物。取代的同分异构体数目相同，因此画二

18、硝基取代产物。因此有三种同分异构体因此有三种同分异构体邻边取代邻边取代面对角线取代面对角线取代体对角线取代体对角线取代例例2:2:丙烷的六溴代物有多少种同分异构体？丙烷的六溴代物有多少种同分异构体？ 4 4种种烷烃取代反应方程式练习1.1.请写出环己烷与请写出环己烷与溴蒸气溴蒸气光照取代生成一溴代物的方程式光照取代生成一溴代物的方程式2.2.请写出甲基环己烷生成如图所示的产物时的化学方程式请写出甲基环己烷生成如图所示的产物时的化学方程式这个位置有一个氢原子这个位置有一个氢原子3. 3.分子式为分子式为C C5 5H H1212，核磁共振氢谱只显示出一种峰的，核磁共振氢谱只显示出一种峰的气态气态

19、有机物与有机物与ClCl2 2反应生成反应生成一氯代物的反应方程式一氯代物的反应方程式4.4.分子式为分子式为C C8 8H H1818，核磁共振氢谱只显示出一种峰的有机物与，核磁共振氢谱只显示出一种峰的有机物与ClCl2 2反应生成一氯代物的反应方程式反应生成一氯代物的反应方程式核磁共振氢谱只有一个峰的高度对称烷烃：核磁共振氢谱只有一个峰的高度对称烷烃：烯烃的反应性质官能团官能团: :碳碳双键碳碳双键键键，和普通的碳碳单键，和普通的碳碳单键键能键能一样，一样，较稳定较稳定键键，键能比碳碳单键低键能比碳碳单键低，不稳定不稳定，易断裂。，易断裂。双键的作用力比单键强，双键的作用力比单键强，拉近了

20、原子核的距离拉近了原子核的距离，因此键长：，因此键长： 碳碳单键碳碳单键 碳碳双键碳碳双键双键的键能比单键键能的二倍双键的键能比单键键能的二倍略低略低由于由于键的影响，双键键的影响，双键不能自由旋转不能自由旋转，因此会产生，因此会产生顺反异构顺反异构碳碳碳双键的化学性质分析碳双键的化学性质分析键电子易给出，可以被强氧化剂键电子易给出，可以被强氧化剂氧化（氧化剂得电子）氧化（氧化剂得电子）不饱和，可加成至饱和（不饱和，可加成至饱和（键的断裂键的断裂）不饱和，可以相互连接为长链（加聚反应）不饱和，可以相互连接为长链（加聚反应）分子由平面型转为四面体分子由平面型转为四面体烯烃的氧化反应烯烃的氧化反应

21、1.1.燃烧燃烧燃烧是一类完全氧化，分子中所有化学键均会发生断裂。燃烧是一类完全氧化，分子中所有化学键均会发生断裂。单烯烃的通式：单烯烃的通式： C Cn nH H2n2n（n 2n 2）从通式中可以看出：由于碳碳双键的形成，使烯烃比相同碳原子数的链从通式中可以看出：由于碳碳双键的形成，使烯烃比相同碳原子数的链烷烃少两个氢，烷烃少两个氢，不饱合度增加不饱合度增加。氢的含量降低氢的含量降低，碳的含量升高碳的含量升高，不易充分，不易充分燃烧，在燃烧，在空气空气中燃烧有中燃烧有黑烟黑烟。链状链状单烯烃完全燃烧的通式与单烯烃完全燃烧的通式与单环环烷烃单环环烷烃相同相同C Cn nH H2n2n + +

22、 （ ） O O2 2 nCOnCO2 2 + nH+ nH2 2O O点燃23n练习：请写出乙烯，环己烯，练习：请写出乙烯，环己烯，2-2-甲基甲基-1-1-丙烯完全燃烧的方程式丙烯完全燃烧的方程式烯烃被烯烃被强氧化剂强氧化剂氧化氧化强氧化剂强氧化剂：酸性酸性KMnOKMnO4 4溶液（溶液（KMnOKMnO4 4/H/H+ +) )、酸性酸性重铬酸钾溶液重铬酸钾溶液(K(K2 2CrCr2 2O O7 7/H/H+ +) )、硝酸、硝酸( (稀、浓）稀、浓）例如：乙烯通入例如：乙烯通入酸性高锰酸钾酸性高锰酸钾溶液中：溶液中：5C5C2 2H H4 4 + 12 KMnO+ 12 KMnO4

23、 4 + 18H + 18H2 2SOSO4 4 = 10 = 10COCO2 2 + 6 K+ 6 K2 2SOSO4 4 +12 MnSO +12 MnSO4 4 +28H +28H2 2O O氧化还原得失电子配平氧化还原得失电子配平一个乙烯分子反应失去一个乙烯分子反应失去1212个电子，一个高锰酸钾反应得到个电子，一个高锰酸钾反应得到5 5个电子个电子思考：若甲烷中混有乙烯能否思考：若甲烷中混有乙烯能否通过将混合气体通入酸性高锰通过将混合气体通入酸性高锰酸钾溶液除去乙烯？酸钾溶液除去乙烯？烯烃加成反应烯烃加成反应碳碳双键由碳碳双键由 键键和和 键键构成，构成， 键易断裂，因此加成反应即键

24、易断裂，因此加成反应即 键断裂键断裂、要加成的分、要加成的分子的化学键断裂，然后子的化学键断裂，然后断裂的断裂的 键键与要加成的分子的原子相连。与要加成的分子的原子相连。一、烯烃与一、烯烃与卤素单质卤素单质的加成的加成卤素单质的卤素单质的反应活性较高反应活性较高，与烯烃接触后便可发生反应，与烯烃接触后便可发生反应，不需要加热或者催化不需要加热或者催化剂剂发生加成的卤素形式：发生加成的卤素形式：1.Cl1.Cl2 2: :氯气，氯水氯气，氯水2.Br2.Br2 2：溴水，液溴，溴的四氯化碳溶液：溴水，液溴，溴的四氯化碳溶液加成反应的一般形式：加成反应的一般形式：练习：请写出练习：请写出环己烯环己

25、烯与氯气、与氯气、1 1，4-4-戊二烯戊二烯与足量溴水、与足量溴水、苯乙烯苯乙烯与溴的四氯化碳与溴的四氯化碳2-2-丁烯丁烯与溴的四氯化碳溶液反应、与溴的四氯化碳溶液反应、1 1，4-4-环己二烯环己二烯与足量液溴反应的方程式与足量液溴反应的方程式规律：一根双键消耗一分子溴或氯规律：一根双键消耗一分子溴或氯烯烃与氢卤酸（烯烃与氢卤酸（HXHX）的加成）的加成烯烃与烯烃与HXHX的加成与烯烃和的加成与烯烃和X X2 2的加成类似，但氢卤酸的加成类似，但氢卤酸活性较低活性较低，需要，需要催化剂并加热催化剂并加热1.1.对称烯烃对称烯烃的加成的加成2.2.不对称烯烃的加成不对称烯烃的加成马氏加成马

26、氏加成与与反马氏加成反马氏加成不对称烯烃在与不对称烯烃在与HXHX加成时，加成时，通常条件通常条件下符合下符合马氏加成马氏加成规则：规则：马氏加成：大部分产物是马氏加成：大部分产物是马氏加成产物马氏加成产物，但也有少部分反马氏加成产物！，但也有少部分反马氏加成产物！氢少的碳氢少的碳氢多的碳氢多的碳马氏加成产物马氏加成产物反马氏加成产物反马氏加成产物马氏加成规则：不对称烯烃与含有活泼氢的物质（马氏加成规则：不对称烯烃与含有活泼氢的物质（HX,HHX,H2 2O O）加成时，）加成时，氢原子氢原子优先加在原来优先加在原来氢原子多的碳氢原子多的碳上。上。马氏加成规则可以概括为：马氏加成规则可以概括为

27、：穷的更穷穷的更穷，富的更富富的更富！过氧化效应：当不对称烯烃与过氧化效应：当不对称烯烃与HBrHBr加成时，如果向体系中加成时，如果向体系中加入过氧化物加入过氧化物（过氧化氢，过氧乙酸等），则最后得到的产物以（过氧化氢，过氧乙酸等），则最后得到的产物以反马氏反马氏加成产物为主。加成产物为主。注意：只有注意：只有溴化氢溴化氢有过氧化效应，氯化氢、碘化氢有过氧化效应，氯化氢、碘化氢没有没有！过氧化效应过氧化效应与反马氏加成与反马氏加成练习：完成下列方程式：（补充缺少的条件，别被复杂的分子结构黑着！）练习：完成下列方程式：（补充缺少的条件，别被复杂的分子结构黑着！）催化剂，催化剂，催化剂，催化剂，

28、催化剂，催化剂，催化剂，催化剂，催化剂，催化剂，烯烃的催化氢化反应烯烃的催化氢化反应烯烃和氢气在烯烃和氢气在催化剂催化剂（NiNi、PdPd、PtPt等）的催化下，并且等）的催化下，并且加热加热，发生加成，发生加成反应，形成反应，形成相同碳链相同碳链的烷烃的烷烃1.1.请写出下列化合物与足量请写出下列化合物与足量H H2 2发生加成的化学方程式发生加成的化学方程式加成规律：加成前后加成规律：加成前后碳骨架不变碳骨架不变，一根双键消耗，一根双键消耗1 1个氢气分子个氢气分子（1 1）乙烯）乙烯 （2 2）环己烯）环己烯 （3 3）1 1，3-3-丁二烯丁二烯 （4 4） 1 1，4-4-环己二烯

29、环己二烯烯烃的加聚反应烯烃的加聚反应含有含有碳碳双键碳碳双键的有机物在的有机物在催化剂存在催化剂存在的条件下能够发生的条件下能够发生分子间加成分子间加成反应，反应，最后形成最后形成高分子聚合物，高分子聚合物，这类反应成为加聚反应。这类反应成为加聚反应。聚合物的表示：以聚乙烯为例：聚合物的表示：以聚乙烯为例：链节：最小的重复单元。链节：最小的重复单元。单体：聚合成高分子的小分子。单体：聚合成高分子的小分子。聚合度：最小重复单元的重复次数，聚合度：最小重复单元的重复次数，n n。由于在聚合物的形成过程中，聚由于在聚合物的形成过程中，聚合度在一定范围内变化，因此所合度在一定范围内变化，因此所得的聚合

30、物是得的聚合物是混合物混合物！加聚反应的书写通式：加聚反应的书写通式：加聚反应练习加聚反应练习请写出下列单体发生加聚反应的方程式：（请写出下列单体发生加聚反应的方程式：（1 1）丙烯、（）丙烯、（2 2）2-2-氯氯-1-1-丁烯，（丁烯，（3 3）苯乙烯，）苯乙烯，（4 4）甲基丙烯酸甲酯（）甲基丙烯酸甲酯（ ），（），（5 5）全氟乙烯。）全氟乙烯。共轭二烯烃：共轭二烯烃：1 1，2-2-加成加成，1 1，4-4-加成加成共轭二烯烃：分子中两个碳碳双键之间以共轭二烯烃：分子中两个碳碳双键之间以一根一根碳碳单键相连的烯烃称为共轭二烯烃。碳碳单键相连的烯烃称为共轭二烯烃。最简单的共轭二烯烃为：

31、最简单的共轭二烯烃为：1 1，33丁二烯丁二烯一些共轭二烯烃的例子一些共轭二烯烃的例子2 2- -甲基甲基- -1 1，3 3- -丁二烯丁二烯1 1，3-3-环己二烯环己二烯1 1，4-4-己二烯己二烯不是共轭二烯烃，是不是共轭二烯烃，是孤立二烯烃孤立二烯烃共轭二烯烃共轭二烯烃共轭二烯烃由于碳碳双键之间存在共轭二烯烃由于碳碳双键之间存在共轭作用共轭作用，加成的性质与单烯烃有所不同，存在，加成的性质与单烯烃有所不同，存在1 1，2-2-加成加成、1 1，4-4-加成加成两种加成形式两种加成形式1 1，2-2-加成：在加成：在单个碳碳双键单个碳碳双键上发生加成反应，另一个上发生加成反应，另一个碳

32、碳双键不发生变化。与单烯烃的加成情况相同。碳碳双键不发生变化。与单烯烃的加成情况相同。1 1，4-4-加成：两个碳碳双键的加成：两个碳碳双键的键键均完全断裂，但加成的分子加在最末均完全断裂，但加成的分子加在最末端的位置，原来连接两个碳碳双键的碳碳单键上形成双键。端的位置，原来连接两个碳碳双键的碳碳单键上形成双键。1 1，4-4-加成通式：加成通式：练习：请写出下列反应的化学方程式：练习：请写出下列反应的化学方程式：(1)1,3-(1)1,3-丁二烯与丁二烯与少量少量溴水发生溴水发生1,2-1,2-加成、加成、1,4-1,4-加成加成(2)1mol 2-(2)1mol 2-甲基甲基-1,3-1,

33、3-丁二烯与丁二烯与1molH1molH2 2催化氢化，发生催化氢化，发生1,4-1,4-加成加成(3)(3)完成下列转化：完成下列转化：(4)1mol 1,3-(4)1mol 1,3-丁二烯与丁二烯与1mol HBr1mol HBr发生发生1,4-1,4-加成。加成。共轭二烯烃的加聚反应共轭二烯烃的加聚反应共轭二烯烃的加聚反应主要是共轭二烯烃的加聚反应主要是1,4-1,4-加聚反应加聚反应，和，和1,4-1,4-加成类似。加成类似。练习练习1.1.请写出请写出2 2，3-3-二甲基二甲基-1,3-1,3-丁二烯发生加聚反应的方程式丁二烯发生加聚反应的方程式练习练习2. 1,3-2. 1,3-

34、丁二烯与苯乙烯共聚可以得到丁苯橡胶，请写出该反应方程丁二烯与苯乙烯共聚可以得到丁苯橡胶，请写出该反应方程式式丁苯橡胶，丁苯橡胶，PhPh为为苯基苯基的缩写的缩写炔烃的制备炔烃的制备1.1.由碳化钙水解制备由碳化钙水解制备CaCCaC2 2+2H+2H2 2O OCa(OH)Ca(OH)2 2 +C +C2 2H H2 2 ( (乙炔）乙炔）放热反应放热反应，碳化钙固体中往往，碳化钙固体中往往CaS/CaCaS/Ca3 3P P2 2等含低价等含低价S,PS,P的化合物，在遇水时放出的化合物，在遇水时放出H H2 2S/PHS/PH3 3。2.2.由由邻二卤代烃邻二卤代烃的消去反应制备的消去反应

35、制备例：例：1,2-1,2-二溴乙烷消去反应制备乙炔二溴乙烷消去反应制备乙炔炔烃的反应性质分析炔烃的反应性质分析炔烃碳碳三键的性质与烯烃碳碳双键的性质相似，可以被炔烃碳碳三键的性质与烯烃碳碳双键的性质相似，可以被氧化氧化，加成加成，加聚加聚。各类型。各类型的反应条件与烯烃相同。的反应条件与烯烃相同。由由一根一根键键和和两根两根键键构成构成由于由于2 2根根键均易断裂发生加成反应，因此键均易断裂发生加成反应，因此1 1根根碳碳三键碳碳三键与与两根两根碳碳双键碳碳双键加成的消耗量相同。加成的消耗量相同。一、炔烃的一、炔烃的氧化反应氧化反应1.1.燃烧反应燃烧反应链状链状单炔烃的通式：单炔烃的通式：

36、C Cn nH H2n-22n-2 相比起相同碳原子的数的链烷烃相比起相同碳原子的数的链烷烃C Cn nH H2n+22n+2少了少了4 4个氢原子。因此个氢原子。因此碳含量很高碳含量很高，在，在空气空气中燃烧时会产生中燃烧时会产生大量的黑烟大量的黑烟，需要，需要在高浓度的氧气中才能完全燃烧。在高浓度的氧气中才能完全燃烧。练习：请写出丙烯在练习：请写出丙烯在足量氧气足量氧气中燃烧的反应方程式中燃烧的反应方程式2.2.炔烃被强氧化剂氧化炔烃被强氧化剂氧化强氧化剂强氧化剂：酸性酸性KMnOKMnO4 4溶液（溶液（KMnOKMnO4 4/H/H+ +) )、酸性酸性重铬酸钾溶液重铬酸钾溶液(K(K

37、2 2CrCr2 2O O7 7/H/H+ +) )、硝酸、硝酸( (稀、浓）稀、浓）乙炔使酸性高锰酸钾溶液乙炔使酸性高锰酸钾溶液褪色褪色的反应方程式：的反应方程式：C C2 2H H2 2 + 2KMnO+ 2KMnO4 4 + 3H + 3H2 2SOSO4 4 = 2 = 2COCO2 2 + K+ K2 2SOSO4 4 +2MnSO +2MnSO4 4 +4H +4H2 2O O氧化还原得失电子守恒配平：氧化还原得失电子守恒配平：失电子分析：失电子分析：C C2 2H H2 2中碳原子的化合价为中碳原子的化合价为-1-1价，产物中价，产物中COCO2 2的化合价为的化合价为+4+4价

38、，价，一个一个C C2 2H H2 2参与反应参与反应失去失去1010个电子个电子。得电子分析：得电子分析：KMnOKMnO4 4中锰原子化合价：中锰原子化合价：+7+7价，产物价，产物MnSOMnSO4 4中锰原子化中锰原子化合价：合价：+2+2价，价，一个一个KMnOKMnO4 4反应，反应，得到得到5 5个电子个电子根据得失电子守恒可知根据得失电子守恒可知一分子乙炔一分子乙炔与与两分子两分子KMnOKMnO4 4反应反应炔烃的加成反应炔烃的加成反应部分加成与完全加成部分加成与完全加成炔烃的加成炔烃的加成分两步进行分两步进行，第一步，第一步生成碳碳双键生成碳碳双键，第二步，第二步碳碳双键进

39、一步反应碳碳双键进一步反应由于第二步反应比第一步反应由于第二步反应比第一步反应难进行难进行，反应速率较慢，因此只，反应速率较慢，因此只要控制反应物的量则可以要控制反应物的量则可以将反应控制在第一步将反应控制在第一步例：例：1mol1mol乙炔与乙炔与1mol1molBrBr2 2发生加成反应：发生加成反应：1:11:1加成仅断裂加成仅断裂1 1根根键键1. 1.炔烃与炔烃与卤素单质卤素单质（X X2 2）反应）反应1,2-1,2-二溴乙二溴乙烯烯1mol1mol乙炔与乙炔与2mol2molBrBr2 2发生加成反应：发生加成反应：1,1,2,2-1,1,2,2-四溴乙四溴乙烷烷1:21:2加成

40、仅断裂加成仅断裂2 2根根键键练习：练习：1. 1.、 1mol 1mol丙炔丙炔与与2mol Br2mol Br2 2发生加成反应的反应方程式发生加成反应的反应方程式2 2、 1mol 1mol 3-3-甲基甲基-1-1-戊炔戊炔与与1molBr1molBr2 2发生加成反应，产物发生发生加成反应，产物发生加聚反应加聚反应的方程式的方程式3 3、苯乙炔苯乙炔与与2mol2mol氢气发生加成反应的方程式氢气发生加成反应的方程式2. 2.3. 3.2. 2.炔烃与卤化氢炔烃与卤化氢(HX)(HX)的加成的加成炔烃与炔烃与HXHX的加成与和卤素单质的加成类似。的加成与和卤素单质的加成类似。 1.

41、1.分步加成，分步加成，完全加成消耗完全加成消耗2 2个个HXHX分子分子 2. 2.条件为条件为催化剂催化剂，加热加热。 3. 3.两步加成均满足两步加成均满足马氏加成规则。马氏加成规则。 4. 4.与与HBrHBr反应仍然有反应仍然有过氧化效应过氧化效应，生成，生成反马氏加成反马氏加成产物。产物。练习：完成下列反应，并练习：完成下列反应，并补充条件补充条件炔烃的水化炔烃的水化制备醛或酮（了解）制备醛或酮（了解）炔烃与水的加成：炔烃与水的加成：1.1.分步加成分步加成, ,符合符合马氏加成规则马氏加成规则。2.2.第一步反应生成第一步反应生成烯醇烯醇，烯醇不稳定，烯醇不稳定重排重排变为醛或酮

42、。变为醛或酮。3.3.反应条件：反应条件：催化剂催化剂，加热加热。以乙炔为例制备以乙炔为例制备乙醛乙醛：可见，炔烃与水加成的产物为醛或酮可见，炔烃与水加成的产物为醛或酮炔烃的加聚反应炔烃的加聚反应炔烃可以发生类似于烯烃的加聚反应，虽然一根碳碳三键有炔烃可以发生类似于烯烃的加聚反应，虽然一根碳碳三键有两根两根键键，但，但加聚时加聚时只断一根只断一根键键连接相邻的分子，反应条件和烯烃相同：连接相邻的分子，反应条件和烯烃相同：催化剂催化剂练习：请写出下列炔烃的加聚反应练习：请写出下列炔烃的加聚反应苯苯苯分子不存在像烯烃那样的碳碳双键，性质与烯烃不同苯分子不存在像烯烃那样的碳碳双键，性质与烯烃不同与溴

43、水，高锰酸钾均不发生反应，但与溴水，高锰酸钾均不发生反应，但可以燃烧可以燃烧几乎不发生加成反应，通常只发生取代反应几乎不发生加成反应，通常只发生取代反应一、苯的燃烧一、苯的燃烧苯的分子式为苯的分子式为C C6 6H H6 6，最简式为，最简式为CHCH，含碳量很高，燃烧，含碳量很高，燃烧有浓烈有浓烈的黑烟的黑烟。可以证明苯不是单双键交替的事实：可以证明苯不是单双键交替的事实：1.1.苯不能使溴水褪色。苯不能使溴水褪色。2.2.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。3.3.邻二溴苯没有同分异构邻二溴苯没有同分异构二、苯的取代反应二、苯的取代反应卤代卤代、硝化硝化、磺基化磺基

44、化苯的大苯的大键很稳定，反应活性低。键很稳定，反应活性低。对反应物及反应条件的要求较高。对反应物及反应条件的要求较高。1. 1.苯与卤素单质苯与卤素单质ClCl2 2，BrBr2 2的取代反应的取代反应卤素要求：纯卤素要求：纯ClCl2 2，液溴，液溴反应条件：反应条件：FeXFeX3 3做催化剂。也可以直接加入铁粉，做催化剂。也可以直接加入铁粉，FeFe与卤素迅速反应生成与卤素迅速反应生成FeXFeX3 3参与催化。参与催化。不需要加热不需要加热2.2.苯的硝化反应苯的硝化反应反应物：反应物：浓硝酸浓硝酸（稀硝酸不行）（稀硝酸不行）反应条件：反应条件：浓硫酸浓硫酸，加热加热（5555-60-

45、60）浓硫酸的作用：浓硫酸的作用：催化剂催化剂、吸水剂吸水剂硝基苯硝基苯苯形成硝基苯时，只进行苯形成硝基苯时，只进行一取代一取代，多取代很困难，注意与之后的，多取代很困难，注意与之后的甲苯甲苯区分！区分！除去硝基苯中硝酸、硫酸的方法：除去硝基苯中硝酸、硫酸的方法：加入加入NaOHNaOH溶液充分振荡，溶液充分振荡，分液分液。上层：盐溶液（上层：盐溶液（NaNONaNO3 3，NaNa2 2SOSO4 4）下层：硝基苯下层：硝基苯无机盐无机盐易溶于水易溶于水，难溶于有机溶剂难溶于有机溶剂3.3.苯的磺基化反应苯的磺基化反应反应物：反应物：浓硫酸浓硫酸反应条件：反应条件：加热（加热（7070-80

46、-80）硝化反应硝化反应温度控制在温度控制在6060的原因：防止浓硫酸与苯发生磺基化反应。的原因：防止浓硫酸与苯发生磺基化反应。-SO-SO3 3H H：磺酸基磺酸基，具有强酸性，可以与，具有强酸性，可以与NaNa，NaOHNaOH，NaNa2 2COCO3 3，NaHCONaHCO3 3反应反应4.4.去磺基反应：苯磺酸在去磺基反应：苯磺酸在稀硫酸稀硫酸中中加热加热发生去磺化反应发生去磺化反应. .（磺基化逆反应）（磺基化逆反应）三、苯的催化氢化反应三、苯的催化氢化反应苯的苯的大大键较为稳定键较为稳定，虽然不饱和，但催化加氢比碳碳双键和碳碳三键要困难。，虽然不饱和，但催化加氢比碳碳双键和碳碳

47、三键要困难。反应条件：反应条件：催化剂催化剂（Ni/Pt/Pd),Ni/Pt/Pd),加热加热由于苯环可以由于苯环可以看作看作有有3 3根碳碳双键根碳碳双键，因此催化氢化一个苯环要，因此催化氢化一个苯环要3 3个个H H2 2。当苯环上连有不饱和基团：当苯环上连有不饱和基团：催化加氢时优先加氢非苯环的不饱和键催化加氢时优先加氢非苯环的不饱和键复习：写出下列反应的化学方程式复习：写出下列反应的化学方程式1. 1.苯与氯气发生取代反应苯与氯气发生取代反应2. 2.苯发生硝化反应苯发生硝化反应3. 3.苯发生磺基化反应苯发生磺基化反应4. 4.苯与足量氢气催化加氢苯与足量氢气催化加氢5. 1mol5

48、. 1mol1,3,6-1,3,6-三乙烯基苯三乙烯基苯与与6molH6molH2 2催化加氢催化加氢2.3.补充内容：硝基苯与苯胺的转化补充内容：硝基苯与苯胺的转化硝基苯在还原剂存在的情况下可以把硝基苯在还原剂存在的情况下可以把硝基硝基还原为还原为氨基氨基：-NH-NH2 2反应条件：反应条件：Fe/HClFe/HCl( (不必掌握具体的方程式）不必掌握具体的方程式）苯胺的苯胺的还原性很强还原性很强，极易被氧化为硝基苯，极易被氧化为硝基苯苯的同系物苯的同系物苯的同系物：苯的同系物：只有一个苯环只有一个苯环，且苯环的侧链为，且苯环的侧链为烷基烷基复习：复习：苯苯的性质稳定，难被强氧化剂氧化，发

49、生取代反应只生成的性质稳定，难被强氧化剂氧化，发生取代反应只生成单取代单取代产物，多取代较为困难。产物，多取代较为困难。苯的同系物通式：苯的同系物通式：C Cn nH H2n-62n-6（n 6n 6），分子中出），分子中出现一个苯环，比相同碳原子的链烷烃少现一个苯环，比相同碳原子的链烷烃少8 8个个H H苯的同系物的性质苯的同系物的性质侧链的烷基对苯环有侧链的烷基对苯环有邻邻- -对位活化作用对位活化作用，苯环上的取代可以，苯环上的取代可以多取代多取代。苯环对侧链也有活化作用，侧链易被苯环对侧链也有活化作用，侧链易被氧化氧化，取代取代。最简单的苯的同系物是甲苯，下面以最简单的苯的同系物是甲苯

50、，下面以甲苯甲苯为例说明苯的同系物的性质。为例说明苯的同系物的性质。一、苯的同系物的氧化一、苯的同系物的氧化1.1.燃烧燃烧苯的同系物与苯类似，具有苯的同系物与苯类似，具有高不饱合度高不饱合度，燃烧有，燃烧有黑烟黑烟产生。产生。2 2.KMnO.KMnO4 4/H/H+ +氧化氧化苯环对侧链有活化作用，导致侧链的烷基可以被苯环对侧链有活化作用，导致侧链的烷基可以被酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液氧化为氧化为 COOHCOOH。不论侧链有多长，侧链有多少个，烷基均被氧化为不论侧链有多长，侧链有多少个，烷基均被氧化为-COOH-COOH实验证明：苯的同系物的侧链实验证明：苯的同系物的侧链与苯与苯环

51、直接相连的碳原子环直接相连的碳原子上要有上要有氢原子氢原子，侧链才能被氧化！侧链才能被氧化！练习：下列有机物，能使练习：下列有机物，能使溴水溴水褪色的是褪色的是 ： 能使能使酸性高锰酸钾酸性高锰酸钾溶液褪色的是：溶液褪色的是： A A、C CA A、B B、C C、D D二、苯的同系物的取代反应二、苯的同系物的取代反应1.1.与卤素单质与卤素单质(X(X2 2) )的取代反应的取代反应( (苯环苯环、侧链侧链）苯环对侧链有活化作用，导致侧链的烷基容易发生取代反应。苯环对侧链有活化作用，导致侧链的烷基容易发生取代反应。由于苯环侧链的取代是由于苯环侧链的取代是烷基烷基的取代，因此反应条件和烷烃一样

52、：的取代，因此反应条件和烷烃一样：光照光照练习：以甲苯为原料，必要的无机试剂合成练习：以甲苯为原料，必要的无机试剂合成苯甲酸苯甲酯苯甲酸苯甲酯。苯环上的苯环上的卤代卤代邻、对位取代邻、对位取代烷基对苯环的烷基对苯环的邻、对位邻、对位有有活化作用活化作用，因此，因此卤素在苯环上的取代可以产生卤素在苯环上的取代可以产生三取代产物三取代产物。反应条件：反应条件：FeXFeX3 3或或FeFe做催化剂做催化剂提示：多取代产物的生提示：多取代产物的生成是成是分步进行的分步进行的，控制，控制ClCl2 2的用量可以得到不同的用量可以得到不同数量取代的产物。具体数量取代的产物。具体生成什么取代产物，要生成什

53、么取代产物，要看题目！看题目！2.2.苯环上的硝化反应苯环上的硝化反应邻、对位取代邻、对位取代提示：三硝基代产物的生成也是分步进行，具体提示：三硝基代产物的生成也是分步进行，具体生成什么位置的产物，需要从题目中判断。生成什么位置的产物，需要从题目中判断。2,4,6-2,4,6-三硝基甲苯（三硝基甲苯（淡黄色淡黄色）卤代烃卤代烃水解反应水解反应、消去反应消去反应一、卤代烃的结构分析一、卤代烃的结构分析卤素的电负性较大，卤素的电负性较大，C-XC-X键键极性大极性大，卤素，卤素易离去易离去。受卤素的影响，受卤素的影响， 位的氢原子有位的氢原子有一定一定正电性正电性，易，易与与X X以以HXHX的形

54、式的形式离去。离去。( (消去反消去反应应）受卤素的影响，受卤素的影响，位的位的碳原子上带有碳原子上带有正电性正电性，易受负电试剂：易受负电试剂：OHOH- -进攻。进攻。( (水解反应水解反应）卤代烃的水解、消去反应需要关注：卤代烃的水解、消去反应需要关注：1.1.水分子水分子在方程式中出现还是不出现在方程式中出现还是不出现2.2.反应的条件反应的条件及该条件的意义及该条件的意义二、卤代烃的反应性质二、卤代烃的反应性质1.1.卤代烃卤代烃水解反应水解反应制备制备醇（取代反应）醇（取代反应）将卤代烃放入水中，在卤代烃与水的将卤代烃放入水中，在卤代烃与水的界面界面上上发生缓慢的水解反应。发生缓慢

55、的水解反应。总的结果：总的结果：OHOH- -将卤素取代，将卤素取代，掉下来的掉下来的X X- -与原来与原来水中的水中的H H+ +形形成成HXHX。体系具有。体系具有强酸性强酸性。在纯水中水解：在纯水中水解：纯水中纯水中OHOH- -浓度低浓度低生成的生成的HXHX抑制反应抑制反应进行进行室温下反应室温下反应速率很慢速率很慢。为了加快反应并提高醇的产率：为了加快反应并提高醇的产率：用用NaOHNaOH水溶液水溶液（OHOH- -浓度高，可以中浓度高，可以中和反应产生的酸）和反应产生的酸）加热加热，加快反应速率。，加快反应速率。水解反应方程式的书写：水解水解反应方程式的书写：水解既不产生水，

56、也不消耗水既不产生水，也不消耗水。卤代烃在卤代烃在NaOHNaOH的水溶液中加热反应涉及到两个反应：的水溶液中加热反应涉及到两个反应：水解反应水解反应，中和反应中和反应。（1 1）水解反应：）水解反应：（2 2）中和反应：）中和反应：由此可见：水解反应由此可见：水解反应消耗一分子水消耗一分子水，中和反应，中和反应产生一分子水，产生一分子水，正好抵正好抵消。消。总反应中既没有水的消耗也没有水的生成。总反应中既没有水的消耗也没有水的生成。卤代烃水解反应的通式：卤代烃水解反应的通式：练习练习1 1：写出下列卤代烃的水解反应：写出下列卤代烃的水解反应卤代烃卤代烃消去反应消去反应卤代烃在卤代烃在强碱的醇

57、溶液强碱的醇溶液里里加热加热发生发生消去反应消去反应。反应过程：卤代烃的消去反应过程：卤代烃的消去 酸碱中和反应酸碱中和反应卤代烃的消去：卤代烃的消去：酸碱中和反应：酸碱中和反应：消去的过程没有消耗水，但中和的过程产生水，因此消去反应消去的过程没有消耗水，但中和的过程产生水，因此消去反应生成生成水水。消去反应对卤代烃的要求：消去反应对卤代烃的要求：碳上有氢原子碳上有氢原子消去反应的通式：消去反应的通式：练习：下列卤代烃哪些可以发生消去反应？练习：下列卤代烃哪些可以发生消去反应？练习：写出下列卤代烃的练习：写出下列卤代烃的消去反应消去反应方程式：方程式：卤代烃中卤素原子的鉴定卤代烃中卤素原子的鉴

58、定卤代烃中的卤素不是以离子形式存在，不能直接鉴定。卤代烃中的卤素不是以离子形式存在，不能直接鉴定。水解反应水解反应，将卤代烃中的卤素原子转化为，将卤代烃中的卤素原子转化为X X- -用用硝酸硝酸酸化酸化（不酸化体系为碱性，硝酸银会产生黑色沉淀）（不酸化体系为碱性，硝酸银会产生黑色沉淀）滴加滴加AgNOAgNO3 3溶液溶液AgCl:AgCl:白色白色沉淀沉淀, AgBr: , AgBr: 浅黄色浅黄色沉淀沉淀 AgIAgI：黄色黄色沉淀沉淀补充内容：补充内容：偕二卤代烃偕二卤代烃的水解的水解制备醛或酮制备醛或酮偕二卤代烃：偕二卤代烃：同一个碳原子同一个碳原子上连有上连有两个卤素原子两个卤素原子

59、的卤代的卤代烃烃偕二卤代烃水解后得到偕二卤代烃水解后得到偕二醇偕二醇，偕二醇不稳定，偕二醇不稳定，脱水重排脱水重排成为成为醛醛或或酮酮。不稳定，会不稳定，会脱水脱水重排重排卤代烃水解卤代烃水解的过程是的过程是既不产生水也不消耗水既不产生水也不消耗水但偕二卤代烃但偕二卤代烃脱水重排脱水重排会会产生一分子水产生一分子水！例如下列偕二卤代烃的水解反应：例如下列偕二卤代烃的水解反应：醇醇类化合物的反应性质类化合物的反应性质一、醇与一、醇与活泼金属单质活泼金属单质的反应的反应醇的官能团为醇的官能团为-OH,-OH,氢原子直接与氧原子相连，为氢原子直接与氧原子相连，为活泼氢。活泼氢。和水相似，可和水相似，

60、可以与金属以与金属钠钠发生发生置换置换反应。反应。醇醇-OH-OH的活性没有水中的活性没有水中-OH-OH的活性高，反应没有水那样的剧烈。的活性高，反应没有水那样的剧烈。注意反应的比例关系：注意反应的比例关系：一个一个NaNa原子可以置换一个原子可以置换一个H H原子原子置换出一个置换出一个H H2 2分子需要分子需要两个两个NaNa原子原子练习：写出下列醇类化合物和足量金属钠反应的方程式：练习：写出下列醇类化合物和足量金属钠反应的方程式：二、醇类化合物的氧化反应二、醇类化合物的氧化反应1. 1.燃烧反应燃烧反应( (参考参考PPT3,4PPT3,4页配平规律）页配平规律）2.2.催化氧化催化