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文档简介
一、有机物的结构
牢牢记住:在有机物中H:一价、C:四价、0:二价、N(氨基中):三价、X
(卤素):一价
(-)同系物的判断规律
1.一差(分子组成差若干个CH?)
2.两同(同通式,同结构)
3.二注意
(1)必为同一类物质;
(2)结构相似(即有相似的原子连接方式或相同的官能团种类和数目);
(3)同系物间物性不同化性相似。
因此,具有相同通式的有机物除烷烧外都不能确定是不是同系物。此外,要
熟悉习惯命名的有机物的组成,如油酸、亚油酸、软脂酸、谷氨酸等,以便于辨
认他们的同系物。
(二)、同分异构体的种类
⑴碳链异构:指碳原子之间连接成不同的链状或环状结构而造成的异构。
如C5H12有三种同分异构体,即正戊烷、异戊烷和新戊烷。
⑵位置异构:指官能团或取代基在在碳链上的位置不同而造成的异构。如
1—丁烯与2—丁烯、1—丙醇与2—丙醇、邻二甲苯与间二甲苯及对二甲
苯。
(3)异类异构:指官能团不同而造成的异构,也叫官能团异构。如1—丁焕与
1,3—丁二烯、丙烯与环丙烷、乙醇与甲醛、丙醛与丙酮、乙酸与甲酸
甲酯、葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖等。(表)
⑷其他异构方式:如顺反异构、对映异构(也叫做镜像异构或手性异构)
等,在中学阶段的信息题中屡有涉及。
常见的类别异构
组成通式可能的类别典型实例
-/野
gH2n烯烧、环烷妙
CH2=CHCH3与岷―CHz
CnH2n-2焕煌、二烯垃CH三C—CH2cH3与CH2=CHCH=CH2
CnH2n+2。饱和一元醇、酸C2H50H与CH30cH3
CH3cH2CHO、CH3COCH3、
醛、酮、烯醇、环酸、CH=CHCH0H与
CnH2no2
环醇CH3—CH-CH2CH2—CH—OH
0CH2
CH3COOH、HCOOCH3与
QH2n。2竣酸、酯、羟基醛
HO—CH3—CHO
0H
QH2n-6。酚、芳香醇、芳香酸H3c—、CH3—OH与o—CH3
硝基烷、氨基酸与
CnH2n+lNO2CH3CH2—N02H2NCH2—COOH
葡萄糖与果糖(C6Hl2。6)、
Cn(H2(D)m单糖或二糖
蔗糖与麦芽糖(G2H22。")
(三)、同分异构体的书写规律
书写时,要尽量把主链写直,不要写得扭七歪八的,以免干扰自己的视觉;
思维一定要有序,可按下列顺序考虑:
1.主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排列邻、间、对。
2.按照碳链异构T位置异构一顺反异构一官能团异构的顺序书写,也可按官
能团异构一碳链异构一位置异构T顺反异构的顺序书写,不管按哪种方法
书写都必须防止漏写和重写。
3.若遇到苯环上有三个取代基时,可先定两个的位置关系是邻或间或对,然
后再对第三个取代基依次进行定位,同时要注意哪些是与前面重复的。
(四)、同分异构体数目的判断方法
1.记忆法记住已掌握的常见的异构体数。例如:
(1)凡只含一个碳原子的分子均无异构;
(2)丁烷、丁焕、丙基、丙醇有2种;
(3)戊烷、戊快有3种;
(4)丁基、丁烯(包括顺反异构)、C8H10(芳妙)有4种;
(5)己烷、C7H8。(含苯环)有5种;
(6)C8H8。2的芳香酯有6种;
(7)戊基、C9H12(芳煌)有8种。
2.基元法例如:丁基有4种,丁醇、戊醛、戊酸都有4种
3.替代法例如:二氯苯C6H4cb有3种,四氯苯也为3种(将H替代C1);
又如:CH4的一氯代物只有一种,新戊烷C(CH3)4的一氯代物也只有一
种。
4.对称法(又称等效氢法)等效氢法的判断可按下列三点进行:
(1)同一碳原子上的氢原子是等效的;
(2)同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的;
(3)处于镜面对称位置上的氢原子是等效的(相当于平面成像时,物与像
的关系)。
有机物的系统命名
二、有机物的系统命名法
1、烷炫的系统命名法
⑴定主链:就长不就短。选择分子中最长碳链作主链(烷煌的名称由主链
的碳原子数决定)
⑵找支链:就近不就远。从离取代基最近的一端编号。
(3)命名:
①就多不就少。若有两条碳链等长,以含取代基多的为主链。
②就简不就繁。若在离两端等距离的位置同时出现不同的取代基时,简
单的取代基优先编号(若为相同的取代基,则从哪端编号能使取代基
位置编号之和最小,就从哪一端编起)。
③先写取代基名称,后写烷煌的名称;取代基的排列顺序从简单到复杂;
相同的取代基合并以汉字数字标明数目;取代基的位置以主链碳原子
的阿拉伯数字编号标明写在表示取代基数目的汉字之前,位置编号之
间以“,”相隔,阿拉伯数字与汉字之间以“一”相连。
(4)烷煌命名书写的格式:
2、含有官能团的化合物的命名
⑴定母体:根据化合物分子中的官能团确定母体。如:含碳碳双键的化合
物,以烯为母体,化合物的最后名称为“某烯”;含醇羟基、醛基、竣基
的化合物分别以醇、醛、酸为母体;苯的同系物以苯为母体命名。
⑵定主链:以含有尽可能多官能团的最长碳链为主链。
⑶命名:官能团编号最小化。其他规则与烷烧相似。
如:
,叫作:2,3—二甲基一2—丁醇
,叫作:2,3—二甲基一2—乙基丁醛
三、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(166C以下);
气态:C4以下的烷、烯、快烧、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、乙快(常因混有P%、H2s和AsEh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、液态烧、一氯代垃、乙醇、乙醛、低级酯、汽油;
比水重:澳苯、乙二醇、丙三醇、CCl4o
5、挥发性:
乙醇、乙醛、乙酸。
6、水溶性:
不溶:高级脂肪酸、酯、漠苯、甲烷、乙烯、苯及同系物、石油、CC14;
易溶:甲醛、乙酸、乙二醇;
与水混溶:乙醇、乙醛、甲酸、丙三醇
四、各类烧的代表物的结构、特性
类另(J烷烧烯嫌快崎苯及同系物
CnH2n+2(n2CnH2n-2(n>CnH2n-6(nN
通式CnH2n(n22)
1)2)6)
HHH
1\/
代表物结构式H——C—HC-CH—C=C—H
1/\
HHH0
相对分子质量Mr16282678
碳碳键长
1.541.331.201.40
(xlOl0m)
键角109°28'约120°180°120°
12个原子共
6个原子4个原子
分子形状正四面体平面(正六边
共平面型同一直线型
形)
光照下的卤跟X2、H?、跟X2、H2、
跟周加成;
代;裂化;不HX、丛0、HX、HCN力U
FeX催化下
主要化学性质使酸性HCN加成,成;易被氧3
卤代;硝化、
KMnO溶液易被氧化;可化;能加聚得
4磺化反应
褪色加聚导电塑料
五、克的衍生物的重要类别和各类衍生物的重要化学性质
类主要化学性
通式官能屋代表物分子结构结点
别质
1.与NaOH水
卤素原子直接溶液共热发
一卤代烧:
卤与煌基结合生取代反应
R—X
代卤原子CHBr生成醇
多元饱和卤25B-碳上要有氢
燃—X(Mr:109)2.与NaOH醇
代燃:
原子才能发生溶液共热发
CnH2n+2-mXm
消去反应生消去反应
生成烯
1跟.活泼金属
反应产生
H2
羟基直接与链2跟.卤化氢或
煌基结合,浓氢卤酸反
O—H及C—O应生成卤代
均有极性。e
3.脱水反应:
乙醇
一元醇:B-碳上有氢原
CHOH140℃分子
R—0H3
醇羟基(Mr:32)子才能发生消间脱水成
醇饱和多元酸
—OHC2H5OH去反应。
醇:170℃分子
(Mr:46)a-碳上有氢原内脱水生
。口
CnH2n+21子才能被催化成烯
4催.化氧化为
氧化,伯醇氧化醛或酮
为醛,仲醇氧化5.一般断
为酮,叔醇不能0—H键与竣
酸及无机含
被催化氧化。氧酸反应至
成酯
性质稳定,一
酸键C2H5OC2H5般不与酸、
酸R—O—R'C—0键有极性
号c-o-cW(Mr:74)碱、氧化剂反
应
1.弱酸性
-OH直接与苯2.与浓澳水发
◎^OH生取代反应
©fOH酚羟基环上的碳相连,
酚生成沉淀
—OH受苯环影响能
(Mr:94)3.遇FeCb呈
微弱电离。紫色
2易被氧化
1.与H>HCN
HCHO相当于等加成2为醇
HCHO
两个.被氧化剂
醛基(Mr:30)2
0—CHO(0、多伦试
醛Z002
R—C—H/M—有极性、能剂、斐林试
—c—HCH3-C—H剂、酸性高锦
(Mr:44)
加成。酸钾等)氧化
为竣酸
与H>HCN
为2
堤基c^-J-c述一有极性、能加成为醇
RJ—R?
酮X不能被氧化
加成剂氧化为竣
(Mr:58)酸
受演基影响,1具.有酸的通
性
0—H能电离出
竣基02酯.化反应时
0
陵z—受羟基一般断竣基
0CH3—C—OHH+,1中的碳鼠单
酸R—C—OHz
—C—OH(Mr:60)健,木能祓
影响不能被加
山加成
成。3.能与含一
物质缩
NH2
去水生成酰
胺(肽键)
HCOOCH1.发生水解反
3应生成竣酸
酯基(Mr:60)
0酯基中的碳氧和醇
酯II00
(H)R-C-O-R,C/单键易断裂2.也可发生醇
C%—C—OC2H5
—c—OR解反应生成
(Mr:88)新酯和新醇
硝
硝酸酯基,HQNCh
酸RONO2CHONOj不稳定易爆炸
—ONO2tHjONOj
酯
硝
基一般不易被
硝基一一硝基化合物氧化剂氧化,
化R—N0
2NO较稳定但多硝基化
合2
合物易爆炸
物
氨基—NH2能以配位两性化合物
氨H2NCH2CO
RCH(NH)C-NH键结合H+;能形成肽键
基22OH
OOH竣基—COOH能部
酸(Mr:75)—^―NH-
—COOH分电离出H+
肽键1.两性
2水.解
蛋结构复杂0.变性
-g—NH-多肽链间有四3
白不可用通式酶4.颜色反应
氨基级结构
质表示(生物催化
-NH2剂)
竣基5.灼烧分解
—COOH
葡萄糖1.氧化反应
(还原性糖)
羟基一OHCH2OH(CH
多数可用下.加氢还原
醛基OH)4CHO多羟基醛或多2
当通式表淀粉3.酯化反应
糖CHO羟基酮或它们
示:(C6H10O5)n4.多糖水解
0的缩合物
纤维素5.葡萄糖发酵
Cn(H2O)m羊炭基—g—
[C6H7。2(0分解生成乙
H)3]„醇
酯基
酯基中的碳氧
0
油RCOOCH2ZC17H33COO9H2单键易断裂1.水解反应
ReooqH一c-ORCi7H33coO《H(皂化反应)
脂煌基中碳碳双
R^OOCHa可能有碳C17H33COOCH22.硬化反应
键能加成
碳双键
六、有机物的鉴别
鉴别有机物,必须熟悉有机物的性质(物理性质、化学性质),要抓住某些
有机物的特征反应,选用合适的试剂,一一鉴别它们。
1.常用的试剂及某些可鉴别物质种类和实验现象归纳如下:
试澳水
酸性高
剂过酸碱
镒银氨新制FeCl碘
名且
里3指示NaHCO
酸钾溶溶液溶液水3
称少量CU(OH)
饱2剂
液
和
含
醛
化
基
被
含
含碳碳碳
酸
竣
物
合
鉴
双
双键、碳
含醛基1酚
葡
及
三
别
三键的键
、能
苯化合物不
的
物
萄
物质、键
使
酚及葡萄苯酚淀酸
口
质
糖
烷基物竣酸
碱
指
溶、糖、果溶液粉
醛
种
但
苯。但果
示
剂
干液糖、麦芽
类
有
醇、醛糖
变
、
扰糖
麦
有干芽fe)
O
扰。糖
使
出石
漠
水
蕊
酸性高现呈或
色
褪
现放出无
甲
辕酸钾白出现出现红呈现现基
分
且
象色无味
橙
紫红色色银镜色沉淀紫色蓝变
层
红气体
褪色沉色
淀
2.卤代燃中卤素的检验
取样,滴入NaOH溶液,加热至分层现象消失,冷却后加入稀硝酸酸化,
再滴入AgNCh溶液,观察沉淀的颜色,确定是何种卤素。
3.烯醛中碳碳双键的检验
(1)若是纯净的液态样品,则可向所取试样中加入澳的四氯化碳溶液,若褪色,
则证明含有碳碳双键。
(2)若样品为水溶液,则先向样品中加入足量的新制Cu(OH)2悬浊液,加热煮
沸,充分反应后冷却过滤,向滤液中加入稀硝酸酸化,再加入澳水,若褪
色,则证明含有碳碳双键。
★若直接向样品水溶液中滴加滨水,则会有反应:一CHO+Br2+H20->
—COOH+2HBr而使滨水褪色。
4.二糖或多糖水解产物的检验
若二糖或多糖是在稀硫酸作用下水解的,则先向冷却后的水解液中加入
足量的NaOH溶液,中和稀硫酸,然后再加入银氨溶液或新制的氢氧化铜悬
浊液,(水浴)加热,观察现象,作出判断。
5.如何检验溶解在苯中的苯酚?
取样,向试样中加入NaOH溶液,振荡后静置、分液,向水溶液中加入
盐酸酸化,再滴入几滴FeCb溶液(或过量饱和滨水),若溶液呈紫色(或有
白色沉淀生成),则说明有苯酚。
★若向样品中直接滴入FeCb溶液,则由于苯酚仍溶解在苯中,不得进入水
溶液中与Fe3+进行离子反应;若向样品中直接加入饱和澳水,则生成的三漠
苯酚会溶解在苯中而看不到白色沉淀。
★若所用滨水太稀,则一方面可能由于生成溶解度相对较大的一澳苯酚或
二澳苯酚,另一方面可能生成的三澳苯酚溶解在过量的苯酚之中而看不到沉
淀。
6.如何检验实验室制得的乙烯气体中含有CH2=CH2、SO2、CO2、H2O?
将气体依次通过无水硫酸铜、品红溶液、饱和Fe2(SCU)3溶液、品红溶液、
澄清石灰水、
(检验水)(检验S02)(除去S02)(确认S02已除
尽)(检验CC)2)
滨水或澳的四氯化碳溶液或酸性高铳酸钾溶液(检验CH2=CH2)O
七、混合物的分离或提纯(除杂)
离
混合物分
法
(括号内为杂除杂试剂方化学方程式或离子方程式
质)
滨水、NaOH
溶液
CH=CH+BrfCHBrCHBr
乙烷(乙烯)(除去挥发洗气22222
Br+2NaOH=NaBr+NaBrO+H0
出的B「2蒸22
气)
乙烯(S02、S0+2NaOH=Na2sO3+H0
NaOH溶液洗气22
co2)C02+2NaOH=Na2cO3+H20
HS+CuSO=CuS[+H2SO4
乙快(HS>饱和CuSO24
24洗气HPH3+24CUSO+12HO=8C113PJ+
PH3)溶液42
3H3PO4+24H2sO4
提取白酒中的
蒸储—
酒精—
从95%的酒精
新制的生石
中提取无水酒蒸储CaO+H0=Ca(OH)
灰22
精
Mg+2C2H5OH—(CHO)Mg+H2T
从无水酒精中252
镁粉蒸播(C2H5。)2Mg+2H2。-2c2H50H+
提取绝对酒精
)
西Mg(0H2I
提取碘水中的汽油或苯或液—
碘四氯化碳储
涤
澳的四氯化洗
取
漠化钠溶液有
液
碳力Br2+21==I2+2Br
(碘化钠)
溶液
NaOH溶液或
苯洗涤C6H50H+NaOH-CHONa+H0
饱和Na2c。3652
(苯酚)分液C6H5OH+Na2co3fCHONa+NaHCO
溶液653
乙醇NaOH、洗涤CH3COOH+NaOH—CH3COONa+H20
(乙酸)Na2cO3、蒸储2CH3COOH+Na2cO3-2CH3COONa+
NaHC03溶液CO"+H20
均可CH3COOH+NaHCO3-CH3coONa+
C02t+H20
发CH3COOH+NaOHfCH3COONa+H0
乙酸溶液2
NaOH储
2CH3COONa+H2SO4-Na2so4+
(乙醇)稀H2s。4
2CH3COOH
票
澳乙烷(澳)NaHSCh溶液Br2+NaHSO3+H20==2HBr+NaHSO4
漠苯洗涤
蒸储水如液溶于水
、FeBr3
(FeBnBr2>蒸储
NaOH溶液Br+2NaOH=NaBr+NaBrO+H0
苯)22
涤
洗
液
硝基苯蒸储水加先用水洗去大部分酸,再用NaOH溶液洗
储
蒸
(苯、酸)NaOH溶液去少量溶解在有机层的酸H++OH=H20
重结常温下,苯甲酸为固体,溶解度受温度影响
提纯苯甲酸蒸储水
晶变化较大。
蒸储水渗析—
提纯蛋白质浓轻金属盐
盐析—
溶液
高级脂肪酸钠
溶液食盐盐析—
(甘油)
八、具有特定碳、氢比的常见有机物
牢牢记住:在煌及其含氧衍生物中,氢原子数目一定为偶数,若有机物中
含有奇数个卤原子或氮原子,则氢原子个数亦为奇数。
①当n(C):n(H)=1:1时,常见的有机物有:乙烧、苯、苯乙烯、苯
酚、乙二醛、乙二酸。
②当n(C):n(H)=1:2时,常见的有机物有:单烯烧、环烷烧、饱和
一元脂肪醛、酸、酯、葡萄糖。
③当n(C):n(H)=1:4时,常见的有机物有:甲烷、甲醇、尿素[CO(NH2)2]。
④当有机物中氢原子数超过其对应烷烧氢原子数时,其结构中可能有一NH2
或N1V,如甲胺CH3NH2、醋酸钱CH3coONH4等。
⑤烷姓所含碳的质量分数随着分子中所含碳原子数目的增加而增大,介于
75%〜85.7%之间。在该同系物中,含碳质量分数最低的是CH.
⑥单烯姓所含碳的质量分数随着分子中所含碳原子数目的增加而不变,均
为85.7%O
⑦单焕煌、苯及其同系物所含碳的质量分数随着分子中所含碳原子数目的
增加而减小,介于92.3%〜85.7%之间,在该系列物质中含碳质量分数最高
的是C2H2和C6H6,均为92.3%。
⑧含氢质量分数最高的有机物是:CH4
⑨一定质量的有机物燃烧,耗氧量最大的是:CH4
⑩完全燃烧时生成等物质的量的CO2和H2O的是:单烯烧、环烷烽、饱和
一元醛、竣酸、酯、葡萄糖、果糖(通式为CnH2noX的物质,X=0,1,2,……)o
九、重要的有机反应及类型
1.取代反应
酯化反应
水解反应
C0H5CI+H2ON“OH>c2H5OH+HCI
A
CH3co0C2H5+H2O•无机酸或碱>CH3COOH+C2H50H
2.加成反应
0
IINi
CHj—C—H+H2-^*CH3CH2OH
3.氧化反应
2c2H2+502点燃>4CO2+2H2O
2cH3cH2OH+O,加网〉2cH3CHO+2H,0
550'C*
2cH3cHe)+0,镭批>
65〜75c
)
CH3CHO+2Ag(NH32OH+2Ag;+3NH3+H2O
4.还原反应
+3FeCl2+2H2O
5.消去反应
CH50H浓"NQ>CHo=CH2t+H20
17O-C
CH—CH—CHBr+KOH乙醇»CH—CH=CH+KBr+HO
322A322
7.水解反应卤代煌、酯、多肽的水解都属于取代反应
8.热裂化反应(很复杂)
C16H34------->C8HJ6+C8H16Cl6H34------->Cl4H30+C2H4
AA
Cl6H34-------->C|2H26+C4H8
A
9.显色反应
含有苯环的蛋白质与浓HNO3作用而呈黄色
10.聚合反应
“口聚*.定,侑下
J=ir!
nCH2=CH-CH=CH2+nCH2=CH^*-fCH2-CH=CH-CHfCH2-CHjH
缩聚:
COOH一定条件下??
〃⑥+nHOCH2CH2OH-
------------►H0-EC-^C-0-CH2CH2-O]nH+<2"啊0
COOH
11.中和反应
00
Z/
CHj—C—OH+NaOH—>CH3—C—ONa+H2O
十、一些典型有机反应的比较
1.反应机理的比较
(1)醇去氢:脱去与羟基相连接碳原子上的氢和羟基中的氢,形成
。例如:
+O2一>羟基所连碳原子上没有氢原子,不能形成
,所以不发生失氢(氧化)反应。
(2)消去反应:脱去一X(或一OH)及相邻碳原子上的氢,形成不饱和键。
例如:
CH3
浓H2SO4
CH,—C—CH—CH2
IL一…[.
CHjOHir
与Br原子相邻碳原子上没有氢,所以不能发生消去反应。
(3)酯化反应:竣酸分子中的羟基跟醇分子羟基中的氢原子结合成水,其余
部分互相结合成酯。例如:
00
/........浓H2s/
CH3C—,OH+H:OC2H5,△.CH3C—OC2H5+H20
2.反应现象的比较
例如:
与新制Cu(OH)2悬浊液反应的现象:
沉淀溶解,出现绛蓝色溶液——>存在多羟基;
沉淀溶解,出现蓝色溶液一>存在竣基。
加热后,有红色沉淀出现——>存在醛基。
3.反应条件的比较
同一化合物,反应条件不同,产物不同。例如:
(1)CH3cH,OH—^3—CH户CH,T+H2。(分子内脱水)
170cC
2CHCHOH-->CHCH,—O—CHCH+H,O(分子间脱水)
32140c323
(2)CH3—CH,—CH,Cl+NaOH皿>CHCHoCH,OH+NaCl(取代)
△3
组>
CHs—
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