第一讲、有机化学基础知识
第一部分、知识回顾一、有机化学基本概念
1、比较有机物和无机物的一般特征：
有机物无机物
种类数百万种十几万种
溶解性
大多难溶于水
易溶于有机溶剂
大多易溶于水
难溶于有机溶剂晶体类型大多为分子晶体
多数为离子晶体
（盐类为主）
其它有分子晶体、原子晶体等熔沸点多数较低多数较高是否为电解原多数为非电解质多数是电解质反应特点
条件高、速度慢
副反应多
大多迅速
副反应少可燃性多数有多数无
（1）最简式的确定
（2）化学式（分子式）的确定
首先测得有机物的相对分子质量M，求出最简式的式量（M'）
（3）结构式的确定
符合同分子组成的物质往往有多种。即同分异构体现象极为普遍。除了用现代科技手段来
直接测定有机物分子的键长、键角等其它参数来确定外，也可根据某分子有无同分异构体或数目的多少来反推有机物的合理结构
2、基和根的比较
(1) “基”指的是非电解质（如有机物）分子失去原子或原子团后残留的部分。
CH2
CH3
亚甲基
甲基CH3
CH2
CH2
丙基
CH3
CH3
CH
异丙基
C2H5
或
CH3
CH2
乙基
CH2CH3
CH2
CH2
丁基CH3
CH
CH
丙烯基
CH2
CH
CH2
烯丙基
CH2
CH
乙烯基NO2
硝基
C6H5
苯基OH
羟基
如：
CH3
CH
CH2
异丁基
CH3
(2)“根”指的是电解质由于电子转移而解离成的部分。如：OH—、CH3+、NH4+等.
两者区别：基中含有孤电子，不显电性，不能单独稳定存在；根中一般不含孤电子，显电性，
大多数在溶液中或熔化状态下能稳定存在。
如：—OH的电子式为
.
O
..
..
.
×
H，OH－的电子式为-
×
H
×
.
..
..
O
.
。
3、官能团：决定有机物化学特性的原子或原子团。
如：卤原子—x 羟基—OH(有醇羟基和酚羟基之分)
NH2
O
C
酰胺基C
C
碳碳双键C
C
碳碳叁键
3、表示有机物的化学式（以乙烯为例）
分子式C2H4 最简式（实验式）CH2
结构式
电子式H C
H
H
H
.
×
.
×
.
×
.×H C C H
H H
CH2
CH2
结构简式
4、同系物与同分异构体
(1)同系物：结构相似，分子组成相差一个或多个“CH2”原子团的物质。它们的通式相同，官能团种类和数目相同。
判断同分异构体三注意：
⑴必为同一类物质⑵结构相似（有相似的原子连接方式或相同的官能团种类和数目）⑶同系物间物理性质不同化学性质相同。因此，具有相同通式的有机物除烷烃外都不能确定是不是同系物。
(2)同分异构体:具有相同分子式和不同结构的化合物。
①中学阶段要求掌握结构异构，以C4H10O为例。
②常见的几种类别异构
C n H2n(n≥3)——烯烃、环烷烃C n H2n-2(n≥3)——炔烃、二烯烃、环烯烃
C n H2n＋2O(n≥2)——饱和一元醇和醚C n H2n O(n≥3)——饱和一元醛和酮
C n H2n O2(n≥2)——饱和一元羧酸和酯C n H2n－6O(n≥7)——酚、芳香醇、芳香醚
C n H2n＋1NO2(n≥2)——氨基酸和硝基化合物C6H12O6——葡萄糖和果糖
C12H22O11——蔗糖、麦芽糖
如：分子式为C7H8O的有机物有5种:
萘的一氯代物有2种Cl
、
Cl
萘的二氯代物有10种
、
Cl
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
Cl
⑧
⑨
⑩
（①～⑩指的是氯原子可能出现的位置，以下相同）
蒽的一氯代物有3种：
①
②
③
CH3
OH
CH3
OH、
、
OH
CH3
CH3
O
CH2OH
、、
菲的一氯代物有5种:①
②③
④⑤
邻二甲苯苯环上的一氯代物有2种，间二甲苯苯环上的一氯代物有3种，对二甲苯苯环上的一氯代物有1种: ③同分异构体的书写规律：
☆主链由长到短，支链由大到小，位置由心到边，排列由对到邻到间
※按照碳链异构→位置异构→官能团异构的顺序书写，也可按照官能团异构→碳链异构→位置异构的顺序书写，不管按照那种方法书写都必须防止漏写和重写。 ④同分异构体数目的判断方法
◆记住已掌握的常见的异构体数。例如：
⑴凡只含一个碳原子的分子均无异构，甲烷、乙烷、 新戊烷（看作CH 4的四甲基取代物）、2,2,3,3—四甲基丁烷（看作乙烷的六甲基取代物）、苯、 环己烷、 乙炔、 乙烯等分子一卤代物只有一种;⑵丁烷、丁炔、丙基、丙醇有2种；⑶戊烷、丁烯、戊炔有3种；⑷丁基(-C 4H 9）有4种；⑸己烷、C 7H 8O （含苯环）有5种；⑹戊基、C 9H 12有8种；⑺丁基有4种，丁醇、戊醛都有4种；⑻C 6H 4Cl 2有3种,C 6H 2Cl 4有3种(将H 替代Cl)；⑼同一C 原子所连甲基上的氢原子是等效氢，处于镜面对称位置上的氢原子是等效。
二、有机物的命名：
有机物的命名方法有习惯命名法（如正戊烷、异戊烷、新戊烷等）、系统命名法，有些有机物还有俗名（如：硬脂酸、安息香酸、葡萄糖、草酸等）
1、烷烃的系统命名
原则：（1）最长的碳键作主链（2）支链作取代基，取代基的位次最小
33CH 3CH 2CH CH CH CH 3CH 2
CH 23如：乙基庚烷
4二甲基2,3四甲基戊烷
2,2,3,43
3
CH 3CH CH 3
CH 3C CH CH 3
3CH 33
CH 2CH 23
CH 3CH CH CH CH 2CH CH 3丙基庚烷
三甲基2,3,64
①
CH 3
H 3C 、
②
①
CH 3CH 3
、CH 3③
②
①
CH 3
2、不饱和烃的系统命名
原则：（1）含有不饱和键的最长碳键为主链（2）不饱和键的位次最小
CH 2
CH C C CH CH 2
炔
已二烯1,53CH 3
CH
3CH 3
CH 3CH 2CH CH C CH 2如：12已烯
乙基二甲基3,4已烯
3二甲基CH 3
CH 2
CH 3
C CH 3
CH CH CH 32,4
3、芳香烃的系统命名
原则：取代基的位次之和最小。
4、卤代烃的系统命名
CH 氯Br CH 3CH 2CH CH 2CH 231甲基戊烷溴CH 3
CH 3
CH CH 332甲基丁烷CH 3Cl
Cl 3
CH 2Cl
CH 2C CH 3二甲基丙烷
2,2二氯
1,3
CH 3
2Br CH 2CH 2C CH 21Br
Br 环已烯二溴1,612丁烯
乙基
溴4
5、其它烃的衍生物的系统命名
原则：官能团的位次最小
卤原子位次最小
不饱和键位次最小，且第一个卤原子位次尽可能较小
二、有机化学基本反应类型 （一）取代反应（不同于置换反应） 1、卤代：光
++HCl
CH 3Cl Cl 2
CH 4
2、硝化：+HNO 3
浓NO 2
H 2O
H 2SO 4
+ 3、磺化：
+H 2SO 4()
浓7080℃
SO 3H H 2O
+
4、卤代烃水解：
CH 3CH 2Cl 3CH 2OH +NaOH +NaCl
水
5、醇与HX 反应： ()C 2H 5OH C 2H 5Br NaHSO 4+HBr
+NaBr+H 2O
+C 2H 5OH H 2SO 4
C 2H 5Br +H 2O +
6、酯化：
CH 3COOH CH 3CH 2OH CH 3COOC 2H 5+浓H 2SO 4
H 2O
+ 7、酯的水解：
+或H +
+H 2O
CH 3COOC 2H 5CH 3COOH C 2H 5OH
-
OH
8、成醚：
浓H 2O
+CH 3CH 2OH
CH 3CH 2OCH 2CH 32H 2SO 4140℃
（二）加成反应（不同于化合反应） 1、加氢：CH 2=CH 2+H 2
CH 3CH 3
2、加卤素：
CH Br
Br
CH CH 21,4—加成
CH 2Br 2
+CH 2CH CH 2CH Br
Br CH 2CH CH CH 21,2—加成
3、加水：CH 2=CH 2+H 2O CH 3CH 2OH
CH ≡CH+ H 2O CH 3CHO
4、加HX ：
Cl CH 3CH CH 3HCl
+CH CH CH 3（一般氢多加氢）
5、加HCN ：CH ≡CH+ HCN CH 2=CHCN （三）消去反应：CH 3CH 2OH
CH 2=CH 2↑+H 2O
+H 2O
+NaBr CH 3CH CH CH 3醇
+NaOH Br
CH 3CH CH 2CH 3
（氢少失氢） （四）脱水反应 CH 3CH 2OH CH 2=CH 2↑+H 2O 2CH 3CH 2OH
CH 3CH 2O CH 3CH 2 +H 2O
HCOOH
CO ↑+H 2O
H 2O ++CO CO 2H 2SO 4
浓COOH ↑↑
（五）酯化反应
OH OH +3nHO n
NO OH (C 6H 7O 2)
H 2SO 4
浓H 2O
NO 2O NO 2O NO 2
O (C 6H 7O 2)+3n n
（六）水解反应
1、卤代烃水解
2、油脂的水解
3、酰胺的水解
4、糖类水解
5、多肽和蛋白质的水解
（七）加聚反应：
n
CH 2CH 2催化剂
CH 2
CH 2n
（八）缩聚反应：
H 2O
+n n CH 2OH
催化剂
OH HCHO
n +n
（九）氧化以应（在一定条件下，有机物加氧或去氢的反应）
1、烃及含氧衍生物的燃烧
2、糖在体内的氧化
3、烷烃的氧化（如丁烷氧化法）
4、烯烃的氧化
5、醇的氧化
6、醛的氧化
7、苯的同系物的氧化
（十）还原反应（在一定条件下有机物加氢或去氧的反应）
1、烯烃、炔烃、苯的还原
2、醛、酮的还原
3、硝基苯的还原H 2O
+3FeCl 2+3NH 2+3Fe+6HCl
NO 2
4、油脂的氢化
（十一）裂化、裂解反应
裂化：
裂解（为深度裂化）：
（十二）催化重整反应：汽油中直链烃
芳香烃
具有支链的烷烃异构体芳构化
异构化
（十三）颜色反应
1、多羟基化合物与新制Cu(OH)2悬浊液反应得绛蓝色溶液
2、苯酚与FeCl 3溶液反应得紫色溶液
3、苯酚被氧化生成粉红色晶体
4、苯胺被氧化生成红褐色液体（空气中）和苯胺黑（强氧化剂，颜色变化为“绿→蓝→黑”）
5、蛋白质与浓HNO 3在微热条件下反应，生成黄色凝结物。
6、碘遇淀粉变蓝。
第二部分、例题分析
【例1】分子式为C 4H 10O 并能与金属钠反应放出氢气的有机化合物有
A ．3种
B ．4种
C ．5种
D ．6种
【例2】下列有机物命名正确的是
A ． 1，3，4-三甲苯
B． 2-甲基-2-氯丙烷
C． 2-甲基-1-丙醇
D． 2-甲基-3-丁炔
【例3】下列叙述错误的是
A．乙烯和苯都能使溴水褪色，褪色的原因相同
B．淀粉、油脂、蛋白质都能水解，但水解产物不同
C．煤油可由石油分馏获得，可用作燃料和保存少量金属钠
D．乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应，乙酸乙酯中的少量乙酸可用饱和Na2CO3溶液除去
【例4】下列各组物质，其中属于同系物的是：
(1)乙烯和苯乙烯 (2)丙烯酸和油酸 (3)乙醇和丙二醇 (4)丁二烯与异戊二烯(5)蔗糖与麦芽糖
A．(1)(2)(3)(4) B．(2)(4) C．(1)(2)(4)(5) D．(1)(2)(4)
【例5】下列各组物质中，两者互为同分异构体的是：
①CuSO4·3H2O和CuSO4·5H2O②NH4CNO和CO(NH2)2
③C2H5NO2和NH2CH2COOH④[Pu(H2O)4]Cl3和[Pu(H2O)2Cl2]·2H2O·Cl
A．①②③B．②③④C．②③D．③④
【例6】甲苯被式量为43的烃基取代一个氢原子后，可能得到的物质有多少种
A、8种
B、6种
C、4种
D、3种
【例7】二甲苯的苯环上有一个氯原子被取代后的溴代物有六种同分异构体，它们的熔点是
二甲苯一溴代物熔点（℃）234 206 213.8 204 211.5 205
对应二甲苯熔点（℃）13.3 -47.9 -25.2 -47.9 -25.2 -47.9
下列说法正确的是
A.熔点234℃的一溴二甲苯是一溴对二甲苯
B.熔点204℃的一溴二甲苯是一溴邻二甲苯
C.熔点-47.9℃的二甲苯是对二甲苯
D.熔点205℃的一溴二甲苯是一溴间二甲苯 【例8】请写出C 5H 12O 的同分异构体
【例9】液晶是一类新型材料。MBBA 是一种较好的液晶化合物。它可以看作是由醛A 和胺B 去水缩合产物：
(1)对位上有一个－C 4H 9的苯胺可能有4个异构体，它们是：
_________________________________________、__________________________。 (2)醛A 有异构体甚多。其中属于酯类化合物，而且结构式中有苯环结构的异构体就有6个，它们是：
_________________________________________、__________________________。
第三部分、课后习题
1、某有机物X 能发生水解反应，水解产物为Y 和Z ，同温同压下，相同质量的Y 和Z
的蒸气所占体积相同，化合物X 可能是（ ）
A 、乙酸丙酯
B 、甲酸乙酯
C 、乙酸甲酯
D 、乙酸乙酯 2、1mol 某烃在氧气中充分燃烧，需要消耗氧气179.2L （标准状况下），它在光照的条件下与氯气反应能生成三种不同的一氯取代物。该烃的结构简式是（ ）
CH 3
CH 2C CH 3A ．CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3B ．CH 3
CH 3
CH 3CH CH 2CH 3C ．
CH 3
CH 3
CH 3
D ．
3、已知化合物B 3N 3H 6（硼氮苯）与C 6H 6（苯）的分子结构相似：
N B
N
B N B H H H
H H H
则硼氮苯的二氯取代物B 3N 3H 4C l2的同分异构体数目为（ ）
A ．6
B ．4
C ．3
D ．2
4、有机物：C 2H 5
CH 3CH 3
CH 3CH C
CH 2CH 3的正确命名为（ ） A ．2—乙基—3，3—二甲基—4—乙基戊烷B ．3，3，—二甲基—4—乙基戊烷 C ．3，3，4—三甲基已烷 D ．2，3，3—三甲基已烷
5、化学工作者把烷烃、烯烃、环烷烃、炔烃…的通式转化成键数的通式，给研究有机物分子中键能大小的规律带来了很大方便。设键数为I ，则烷烃中碳原子数跟键数的关系的通式为C n I 3n ＋1，烯烃（视双键为两条单键）、环烷烃中碳原子数跟键数关系的通式为C n I 3n ，则苯的同系物中碳原子数跟键数关系的通式为（ ）
A ．C n I 3n －4
B ．
C n I 3n －3 C ．C n I 3n －2
D ．C n I 3n －1 6、下列有机物互为同分异构体的是（ ）
和
B ．Cl
H
C H 和Cl
Cl H C H A ．Cl
CH 33
CH CH 3
CH CH 3和3
CH 3
3CH 3CH CH D ．
CH 3
CH 2CH CH 2和CH 2CH 2
2CH 2C ．
7、下列物质一定属于同系物的是（ ）
CH 3CH 2
C CH 3
⑧CH 2
CH 2CH 3C CH ⑦C 3H 6⑥CH 2CH CH CH 2⑤C 2H 4
④CH 2
CH ③
②
CH 3①
A ．④和⑧
B ．①、②和③
C ．⑤和⑦
D ．④、⑥和⑧
8、在密闭容器中某气态烃和氧气按一定比例混和，点火爆炸后恢复到原温度（20℃），则压强减小至原来的一半，若加NaOH 溶液则气体全部被吸收，则此烃为（ ）
A ．CH 4
B ．
C 2H 6 C ．C 3H 8
D ．C 2H 4
9
、等物质的量的与Br 2起反应，生成的产物是（ ） Br Br C ．
Br Br B ．
Br
Br
Br Br D ．
A ．
Br Br
10、在一定条件下，萘可以和硝酸、硫酸和混合酸发生硝化反应，生成二硝基物，它是
1,5—二硝基萘
NO 2
NO 2
和1,8—二硝基萘NO 2NO 2
的混合物。后者可溶于质量分数大
于98%的硫酸，而前者不能。利用这一可以将这两种异构体分离。将上述硝化产物加入适量的98.3%硫酸，充分搅拌，用耐酸漏斗过滤，欲从滤液中得到固体1,8—二硝基萘，应采用方法是（ ）
A ．对所得的滤液蒸发、浓缩、冷却、结晶
B ．向滤液中缓缓加入水后过滤
C ．向滤液中加入Na 2CO 3溶液后过滤
D ．将滤液缓缓加入水中后过滤 11、CaC 2和MgC 2都是离子化合物。下列叙述中正确的是（ ）
A ．MgC 2和CaC 2都能跟水反应生成乙炔
B ．Ca
C 2在水中以Ca 2＋和C 22－
形式存在
C ．C 22－
的电子式为:.:.C C []2-::D ．MgC 2的熔点低，可能在100℃以下
12、两种气态烃以任意比例混合，在105℃时，1L 该混合烃与9L 氧气混合，充分燃烧
后恢复到原状态，所得气体体积仍为10L ，下列各组混合烃中不符合此条件的是（ ）
A ．CH 4 C 2H 4
B ．CH 4
C 2H 6 C ．C 2H 4 C 3H 4
D ．C 2H 2 C 3H 6 13、设N A 为阿伏加德罗常数的值，下列有关叙述正确的是（ ）
A ．标准状况下，1L 庚烷完全燃烧后，所生成的气态产物的分子数为7/22.4N A
B ．1mol 碳正离子CH 5＋
所含的电子总数是10N A
C ．13g 锌跟足量稀硫酸的反应，置换出的氢气分子数为0.2N A
D ．0.5mol 1，3—丁二烯分子中含有的C=C 双键数为0.5N A
14、乙烷受热分别生成乙烯和氢气，现有乙烷部分分解的产物，取1体积使其充分燃烧 生成1.6体积的二氧化碳气体（在相同条件下测定），则乙烷的分解率为（ ）
A ．20%
B ．25%
C ．50%
D ．75% 15、根据下列叙述回答本题。立方烷（C 8H 8）、棱晶烷（C 6H 6）是近年来运用有机合成的方法制备的具有如下图所示立体结构的环状有机物。萜类化合物是广泛存在于动、植物体内的一类有机物（例如盆烯、月桂烯、柠檬烯等）。
盆烯棱晶烷立方烷月桂烯
柠檬烯
对上述有机物的下列说法中正确的是（ ）
①盆烯、月桂烯、柠檬烯都能使溴水褪色②棱晶烷、盆烯、与苯互为同分异构体③月桂烯、柠檬烯互为同分异构体④立方烷、棱晶烷是环烷烃的同系物
A ．①②③
B ．①②④
C ．①③④
D ．②③④
16、120℃时1体积某烃和4体积O 2混合，完全燃烧后恢复到原来的温度和压强，体积
不
变。该烃分子中所含的碳原子数不可能是（ ）
A ．1
B ．2
C ．3
D ．4
17、环丙烷的结构简式可表示为△，环已烷由于碳原子在空间排列方式不同，有下列两
种空间异构体
（顺式）
（反式），当环已烷不同碳原子上连接有两个甲基
时，包括甲基在六碳环上的位置异构，及六碳环的空间异构在内，共有同分异构体的种类为
（ ）
A ．4种
B ．6种
C ．8种
D ．12种
18、高温下，丁烷完全裂化成四种气体，将混合气体用溴水处理后，剩余气体的平均相 对分子质量为21.6，则原四种气体的平均相对分子质量是（ ）
A ．21.6
B ．27.6
C ．29
D ．36.4
19.1，2，3--三苯基环丙烷的3个苯基可以分布在环丙烷环平面的上下，因此有如下2个异构体。