烃及其烃的衍生物
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专题10 有机化学基础考点一 烃及烃的衍生物的结构与性质1.(2024·浙江6月卷)有机物A 经元素分析仪测得只含碳、氢、氧3种元素,红外光谱显示A 分子中没有醚键,质谱和核磁共振氢谱示意图如下。
下列关于A 的说法正确的是A .能发生水解反应B .能与3NaHCO 溶液反应生成2COC .能与2O 反应生成丙酮D .能与Na 反应生成2H【答案】D 【分析】由质谱图可知,有机物A 相对分子质量为60,A 只含C 、H 、O 三种元素,因此A 的分子式为C 3H 8O或C 2H 4O 2,由核磁共振氢谱可知,A 有4种等效氢,个数比等于峰面积之比为3:2:2:1,因此A 为CH 3CH 2CH 2OH 。
【解析】A .A 为CH 3CH 2CH 2OH ,不能发生水解反应,故A 错误;B .A 中官能团为羟基,不能与3NaHCO 溶液反应生成2CO ,故B 错误;C .CH 3CH 2CH 2OH 的羟基位于末端C 上,与2O 反应生成丙醛,无法生成丙酮,故C 错误;D .CH 3CH 2CH 2OH 中含有羟基,能与Na 反应生成H 2,故D 正确;故选D 。
2.(2024·湖北卷)鹰爪甲素(如图)可从治疗疟疾的有效药物鹰爪根中分离得到。
下列说法错误的是A .有5个手性碳B .在120℃条件下干燥样品C .同分异构体的结构中不可能含有苯环D .红外光谱中出现了-13000cm 以上的吸收峰【解析】A .连4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子,分子中有5个手性碳原子,如图中用星号标记的碳原子:,故A 正确;B .由鹰爪甲素的结构简式可知,其分子中有过氧键,过氧键热稳定性差,所以不能在120℃条件下干燥样品,故B 错误;C .鹰爪甲素的分子式为C 15H 26O 4,如果有苯环,则分子中最多含2n -6=15×2-6=24个氢原子,则其同分异构体的结构中不可能含有苯环,故C 正确;D .由鹰爪甲素的结构简式可知,其分子中含羟基,即有氧氢键,所以其红外光谱图中会出现3000cm -1以上的吸收峰,故D 正确;故答案为:B 。
烃的衍生物1.烃的衍生物①定义:烃分子中的氢原子被其他原子或原子团取代而衍变成的化合物.②组成:除含C、H元素外,还含有O、X(卤素)、N、S等元素中的一种或几种.③官能团:决定有机物性质的原子或原子团.常见的有:—X、—OH、2.溴乙烷物理性质无色液体,不溶于水,沸点38.4℃,密度比水大ρ=1.46g/cm3,易溶于有机溶剂。
分子结构分子式结构式结构简式官能团C2H5Br CH3CH2Br -Br化学性质C2H5Br分子中C—Br键为极性键,容易断裂,溴原子易被其他原子或原子团取代。
①水解反应属于取代反应.反应条件:强碱水溶液。
②消去反应反应条件:与强碱的醇溶液共热。
反应实质:从分子中相邻的两个碳原子上脱去一个HBr分子,生成不饱和化合物。
消去反应:有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个小分子〔如H2O、HBr等〕,而生成不饱和〔含朋键或叁键〕化合物的反应。
从溴乙烷能发生消去反应和水解反应说明,受官能团溴原子(—Br)的阻碍,溴乙烷的化学性质比乙烷的爽朗。
3.卤代烃烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物,叫做卤代烃。
〔1〕分类依照分子中所含卤素的不同,可分为氟代烃、氯代烃、溴代烃等。
依照分子中所含烃基不同,可分为脂肪卤代烃和芳香卤代烃。
依照分子中卤素原子的多少不同,可分为一卤代烃和多卤代烃。
〔2〕物理性质都不溶于水,可溶于有机溶剂,卤代烃的沸点随烃基增大出现升高趋势,密度随烃基增大出现减小趋势。
卤代烃的沸点比对应的烷烃要高,这是因为卤素原子的引入使卤代烃分子的极性比烃分子强,从而使分子间的作用力增大。
同一烃基的不同卤代烃的沸点随卤素原子的相对分子质量的增大而增大。
例如RF<RCl<RBr<RI。
含碳原子数目相同的卤代烃的同分异构体,沸点随烃基中支链数的增加而相应减小。
这是因为分子中支链数增加,分子间靠近程度减小,分子间作用力减弱,其沸点相应减小。
〔3〕化学性质卤代烃的化学性质与溴乙烷相似,可发生水解反应和消去反应。
高三化学有机化合物的衍生物与性质化学是一门研究物质变化和组成的科学,而有机化学则是研究含有碳元素的化合物以及其衍生物的分支学科。
衍生物是指通过对有机化合物进行化学反应而获得的新化合物。
本文将介绍有机化合物的衍生物以及它们的性质。
一、醇的衍生物醇是一类含有羟基(-OH)的有机化合物。
通过对醇进行酸碱催化的缩合反应,可以获得醚。
醚的结构中有一个氧原子连接两个碳原子,常用通式表示为R-O-R'。
相比醇,醚的沸点较低,挥发性较大,且不与酸发生反应。
常见的醚有乙醚、异丙醚等。
二、酸的衍生物酸是一类含有羧基(-COOH)的有机化合物。
通过对酸的衍生物进行酸碱催化的酯化反应,可以获得酯。
酯的结构中有一个氧原子连接一个碳原子和一个酰基(-COR'),常用通式表示为R-COOR'。
酯具有良好的挥发性和香味,常被用作食品香精和溶剂。
常见的酯有乙酸乙酯、丁酸丁酯等。
三、烃的衍生物烃是一类仅含有碳和氢元素的有机化合物。
通过对烃进行氢化反应,可以获得烃的饱和衍生物,即烷烃。
烷烃的结构中只有碳碳单键,没有碳碳双键或三键。
烷烃是石油和天然气的主要成分,具有良好的燃烧性。
常见的烷烃有甲烷、乙烷等。
四、烯烃的衍生物烯烃是一类含有碳碳双键的有机化合物。
通过对烯烃进行加成反应,可以获得环烃。
环烃的结构中有一个碳原子上有两个双键和两个单键,形成一个环状结构。
环烃具有较高的稳定性和反应活性。
常见的环烃有苯、环己烯等。
五、芳香化合物的衍生物芳香化合物是一类独特的有机化合物,具有特殊的香气。
通过对芳香化合物进行取代反应,可以获得取代芳烃。
取代芳烃的结构中,一个或多个氢原子被其他官能团(如卤素、烷基等)取代。
取代芳烃的性质受取代基的影响很大,常具有较高的稳定性和溶解性。
常见的取代芳烃有甲苯、苯酚等。
通过以上的介绍,我们可以了解到有机化合物的衍生物与原化合物有着不同的性质和用途。
它们的制备方法多种多样,需要根据具体情况选择合适的反应条件。
《有机化学基础》知识点整理班级 姓名 学号一、重要的物理性质1.有机物的溶解性(1)难溶于水的有:各类烃、卤代烃、硝基化合物、酯、绝大多数高聚物、高级的(指分子中碳原子数量较多的,下同)醇、醛、羧酸等。
(2)易溶于水的有:低级的[一般指N(C)≤4]醇、(醚)、醛、(酮)、羧酸及盐、氨基酸及盐、单糖、二糖。
(它们都能与水形成氢键)。
(3)具有特殊溶解性的:① 乙醇是一种很好的溶剂,既能溶解许多无机物,又能溶解许多有机物,所以常常利用乙醇来溶解植物色素或其中的药用成份,也常常利用乙醇作为反映的溶剂,使参加反映的有机物和无机物均能溶解,增大接触面积,提高反映速度。
例如,在油脂的皂化反映中,加入乙醇既能溶解NaOH ,又能溶解油脂,让它们在均相(同一溶剂的溶液)中充分接触,加速反映速度,提高反映限度。
② 苯酚:室温下,在水中的溶解度是(属可溶),易溶于乙醇等有机溶剂,当温度高于65℃时,能与水混溶,冷却后分层,上层为苯酚的水溶液,基层为水的苯酚溶液,振荡后形成乳浊液。
苯酚易溶于碱溶液和纯碱溶液,这是因为生成了易溶性的钠盐。
③ 乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中加倍难溶,同时饱和碳酸钠溶液还能通过反映吸收挥发出的乙酸,溶解吸收挥发出的乙醇,便于闻到乙酸乙酯的香味。
④ 有的淀粉、蛋白质可溶于水形成胶体..。
蛋白质在浓轻金属盐(包括铵盐)溶液中溶解度减小,会析出(即盐析,皂化反映中也有此操作)。
但在稀轻金属盐(包括铵盐)溶液中,蛋白质的溶解度反而增大。
⑤ 线型和部份支链型高聚物可溶于某些有机溶剂,而体型则难溶于有机溶剂。
⑥ 氢氧化铜悬浊液可溶于多羟基化合物的溶液中,如甘油、葡萄糖溶液等,形成绛蓝色溶液。
2.有机物的密度(1)小于水的密度,且与水(溶液)分层的有:各类烃、一氯代烃、酯(包括油脂) (2)大于水的密度,且与水(溶液)分层的有:多氯代烃、溴代烃(溴苯等)、碘代烃、硝基苯3.有机物的状态[常温常压(1个大气压、20℃左右)] (1)气态:① 烃类:一般N(C)≤4的各类烃注意:新戊烷[C(CH 3)4]亦为气态② 衍生物类:一氯甲烷(.....CH ..3.Cl ..,.沸点为...℃.). 氟里昂(....CCl ...2.F .2.,沸点为....℃.). 氯乙烯(....CH ..2.==CHCl ......,沸点为....℃.).甲醛(...HCHO ....,沸点为....-.21℃...).氯乙烷(....CH ..3.CH ..2.C .l .,沸点为....℃.).一溴甲烷(CH 3Br ,沸点为℃)四氟乙烯(CF2==CF2,沸点为℃)甲醚(CH3OCH3,沸点为-23℃)甲乙醚(CH3OC2H5,沸点为℃)环氧乙烷(,沸点为℃)(2)液态:一般N(C)在5~16的烃及绝大多数低级衍生物。
烃及烃的衍生物复习整理归纳整理:填写有机物类别或官能团或结构特征:(1)能与Na反应生成氢气的(2)能与碳酸钠反应的有(3)能与碳酸钠或碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体的有(4)能与NaOH溶液反应的有(5)能在NaOH的醇溶液中发生消去反应的结构(6)能在浓硫酸作用下发生消去反应的结构(7)能与溴水发生加成而使其褪色的有(8)能与溴水发生取代反应的有(9)能与氢气加成的有(10)能发生银镜反应的(11)能与新制氢氧化铜反应的有(12)能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有(13)与FeCl 3溶液显紫色的有二、.重要的有机反应类型(要学会判断,了解具有什么结构能列举相应物质或结构)1取代反应:(包括酯化反应、硝化反应、酯或卤代烃的水解、醇分子间脱水等)2加成反应:3消去反应:4水解反应:5酯化反应:6氧化反应:7还原反应:8加聚反应:9.缩聚反应三.熟悉各种官能团间的相互转化(注意各步反应的条件,能熟练写方程式)【练习】 1:已知有机物的结构简式为: 下列性质中该有机物不具有的是 (1)加聚反应 (2)加成反应 (3)使酸性高锰酸钾溶液褪色(4)与NaHCO 3溶液反应放出CO 2气体 (5)与KOH 溶液反应A (1)(3)B (2)(4)C (4)D (4)(5)2:某重要的塑料F ,其单体A (C 5H 8O 2)不溶于水,并可以发生以下变化:请回答:(1)B 分子中含有的官能团是_____________, _____________. (2)由B 转化为C 的反应属于(选填序号) _____________. ①氧化反应 ②还原反应 ③加成反应 ④取代反应(3)C 的一氯代物D 有两种,C 的结构简式是_____________ (4)由A 生成B 的化学方程式是____________ (5)F 的结构简式是_____________ . 3:已知:与“智能型”大分子,在生物工程中有广泛的应用前景。
高中化学烃及其衍生物知识点详解一、烃的概念与分类1. 概念:烃是只含有碳和氢两种元素的有机物。
2. 分类:饱和烃(烷烃):分子中所有的碳原子都形成四个单键,如甲烷(CH₄)、乙烷(C₂H₆)等。
不饱和烃:分子中含有碳碳双键或碳碳三键的烃。
烯烃:分子中含有一个或多个碳碳双键的烃,如乙烯(C₂H₄)、丙烯(C₃H₆)等。
炔烃:分子中含有一个或多个碳碳三键的烃,如乙炔(C₂H₂)、丙炔(C₃H₄)等。
二、烃的物理性质状态:随着碳原子数的增加,烷烃由气态逐渐过渡到液态、固态。
熔沸点:随着碳原子数的增加,熔沸点逐渐升高。
溶解度:烃类都不溶于水,但易溶于有机溶剂。
三、烃的化学性质1. 取代反应:烷烃在光照条件下与卤素单质发生取代反应,生成卤代烃和卤化氢。
例如:CH₄ + Cl₂ →CH₃Cl + HCl2. 加成反应:烯烃和炔烃能与卤素单质、氢气等发生加成反应。
例如:CH₂=CH₂ + Br₂ →CH₂BrCH₂BrCH₂=CH₂ + H₂ →CH₃CH₃3. 氧化反应:烷烃在燃烧时发生氧化反应,生成二氧化碳和水。
烯烃和炔烃也能被高锰酸钾等氧化剂氧化。
例如:2CH₃CH₂CH₂CH₃ + 13O₂ →8CO₂ + 10H₂OCH₂=CH₂ + KMnO₄ →CO₂ + H₂O四、烃的衍生物烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物称为烃的衍生物。
常见的烃的衍生物包括卤代烃、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯等。
1. 卤代烃:烃分子中的氢原子被卤素原子取代而形成的化合物。
例如:氯乙烷(CH₃CH₂Cl)、溴苯(C₆H₅Br)等。
2. 醇:烃分子中的一个或多个氢原子被羟基(-OH)取代而形成的化合物。
例如:乙醇(C₂H₅OH)、丙三醇(C₃H₈O₃)等。
3. 酚:苯环上的氢原子被羟基取代而形成的化合物。
例如:苯酚(C₆H₅OH)。
4. 醛:烃基与醛基(-CHO)相连而形成的化合物。
例如:甲醛(HCHO)、乙醛(CH₃CHO)等。
烃的衍生物烃是一类仅含碳和氢元素的有机化合物,通常被称作烃类。
烃类是自然界中最常见的化合物之一,也是人类活动中广泛使用的化合物之一。
烃类的基本结构单元是碳氢键,由于碳原子的价电子与氢原子的单价电子形成的,因此烃类化合物的主链结构都是由碳原子构成的。
根据其分子结构,烃类化合物可以分为线性烃、分支烷烃、环烷烃以及芳香烃等若干类别。
烃类化合物作为有机化学的基础研究对象,具有广泛的应用前景,尤其是在能源、化工、医药和材料科学等领域。
烃类化合物的衍生物可以通过多种化学反应得到。
这些衍生物的性质和结构都与烃类化合物不同,因此它们被广泛应用于燃料、药品、化妆品、塑料、胶粘剂和化学分析等领域。
1. 烷基卤化物烷基卤化物是由烷烃分子上的氢原子被卤素(如氯、溴、碘)替代而得到的化合物。
它们通常具有较高的毒性,并且易于水解。
烷基卤化物的制备和用途相当广泛,氯甲烷和氯乙烷等烷基卤化物在制备高氯酸和农药等方面具有广泛的应用。
此外,异丙基氯和三氯甲烷等烷基卤化物在有机化学合成中也扮演着重要的角色。
2. 烯烃衍生物烯烃是由相邻两个碳原子之间的双键连接而成的烃类化合物。
通过在烷烃分子中除去两个相邻氢原子形成的双键,可以得到烯烃衍生物,如乙烯、丙烯、丁烯等。
烯烃衍生物具有较好的电性和生物活性,这使得它们成为一类重要的有机化学中间体。
例如,乙烯和丙烯可制备乙烯基和丙烯基聚合物、树脂和其他基于烯烃的化合物,适用于塑料、粘合剂和涂料等领域。
3. 烷基醇烷基醇是由烷烃分子上的一个或多个氢原子被羟基(-OH)替代而得到的化合物。
它们通常是无色、有味且易挥发的液体,在药品、食品和家庭护理用品中得到广泛应用。
例如,乙醇作为一种重要的烷基醇,广泛用于医药、食品和化妆品等生产过程中。
4. 烷基醛和酮烷基醛和酮是由烷烃分子上的一个碳原子与氧原子形成的双键而得到的化合物。
这些化合物可通过氧化或还原烃类化合物得到。
在烷基醛和酮中,烷基醛通常为一级氧化物,酮则通常为二级氧化物。
祝同学们:愉快学习﹗深刻理解﹗分层次准确掌握﹗(清概念,重结构,抓典型,成系统)一、有机物(了解)1、定义:含碳元素的化合物①与无机物无绝对界限②可以互相转化1828:维勒首次将NH4CNO→CO(NH2)22、组成元素C、H 以及O、N、S、P、X等3、特点:(1)种类繁多:几千万种原因:①碳原子成键多样性:以单、双、叁键等连成碳链或碳环;②大多数有同分异构体。
大多数(2)难溶于水,易溶于有机溶剂(3)受热易分解易燃烧(4)不易导电(非电解质),熔点低(分子晶体)(5)反应复杂,缓慢,常有副反应(用→表示主要反应,物质写结构简式,注明条件)二、有机化学的发展(了解)17世纪萌发,18,19成熟1828:维勒首次将NH4CNO→CO(NH2)220发展,21走向辉煌三、分类(了解)组成元素:烃烃的衍生物分子中碳骨架形状:链状有机物环状有机物官能团:烯烃、炔烃、卤代烃醇、酚、醛、酮、羧酸等烃链烃(脂肪烃)饱和烃烷烃不饱和烃烯烃炔烃二烯烃环烯烃环炔烃环二烯烃环烷烃饱和环烃不饱和环烃芳香烃苯的同系物稠环芳烃环烃四.命名(重点掌握)烷烃1.习惯命名法①C原子数≤10 ,用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸……表示某烷;C原子数>10 ,用数字表示。
②“正、异、新”区别:正丁烷CH3-CH2-CH2-CH3异丁烷CH3-CH -CH3CH3戊烷CH3-CH2-CH2-CH2-CH3异戊烷新戊烷2·系统命名法①选主链(定母体):最长C链为主链定某烷(C同,支链多好)②定位置(编号):从离支链最近端开始编号(同近先简,同简先小)③写名称:基位基数基名某烷(母体)取代基位置,取代基数目,取代基名称,最后命某烷(不同文字间用—隔开)(对取代基要先简后繁同合并)丙基:2 丁基:4 戊基:8 正丙基—CH2CH2CH3异丙基CH3—CH—CH3烯烃,炔烃(似烷烃)①选主链(定母体):含有双键或叁键的最长C链为主链定某烯或某炔②定位置(编号):从离双键或叁键最近端开始编号③写名称:基位基数基名双键或叁键位置某烯或某炔(母体)苯的同系物苯环为母体,侧链(烷基)为取代基或侧链(烷烃)为母体,(苯基)为取代基五.通式和结构特点:(掌握)烷烃C n H2n+2(n≥1) 烷基—C n H2n+1结构:①碳原子以单键连成碳链(锯齿状)①剩余价键为氢原子饱和(碳四个单键)烯烃C n H2n (N≥2)结构:①含一个碳碳双键,其它碳原子以单键连成碳链(锯齿状)②剩余价键为氢原子饱和(碳四个单键)乙烯平面型分子(6原子共平面)炔烃CnH2n-2 (N≥2)结构:①含一个碳碳叁键,其它碳原子以单键连成碳链(锯齿状)②剩余价键为氢原子饱和(碳四个单键)乙直线型分子(4原子一直线)苯的同系物:C n H2n-6(n≥6)结构:①只含一个苯环,侧链为烷基与苯差一个或若干个CH2或含一个苯环,其它碳原子以单键连成碳链(锯齿状)②剩余价键为氢原子饱和(碳四个单键)平面型分子(平面正六边形(12原子共平面)键角120°六个键完全等同介于单双键之间的特殊键六.物理性质:(掌握)①1—4和新戊烷(气态),②熔、沸点、密度随C数递增而增;C数同:支链越多,沸点越低(如正戊烷,异戊烷,新戊烷→越低)七.化学性质:(重点掌握)(各3点)⑴氧化反应:氧化:加氧去氢,有机物还原:加氢去氧①燃烧(烷,淡兰色火焰,)(烯,火焰明亮带黑烟)(炔,火焰明亮带浓烟)(苯,火焰明亮带浓烟)②KMnO4(H+)烯,炔,苯的同系物能被氧化(使退色)(苯环影响侧链)(1碳H被氧化为羧基)(用检验不用除杂)烷,苯不氧化(退色)(2)Ⅰ取代反应:烷(与卤素单质光照反应)苯(易)Fe(FeBr3)催化剂(卤代、硝化、磺化)苯的同系物(侧链影响苯环,邻对位氢更易取代现象:绿色变浅至消失,瓶壁上有黄色、无色油状液滴生成有油珠在瓶壁上出现水进入试管(机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团代替的反应)反应方程式:CH4→Cl2→CH3Cl→HClCH4→2Cl2→CH2Cl2→2HClCH4→3Cl2→CHCl3→3HClCH4→4Cl2→CCl4→4HCl4CH4→10Cl2→CH3Cl、CH2Cl2、→10HClCHCl3、CCl4四种取代物五种产物(HCl最多)共存CH3Cl气体,其他三种都是无色液体。
烃及烃的衍生物的性质烃是指由碳和氢元素组成的化合物,常见的烃包括:甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、苯等。
烃的性质包括物理性质和化学性质。
一、物理性质1.气味:烃的气味大多数为无色无味的气体,但是一些较大的烃具有特殊的气味。
2.密度:烃的密度较小,是水的比重大多小于1。
3.沸点:随着烃链的长度增加,其沸点逐渐升高,处于相同组成的烃中,分子量较大的沸点较高,如甲烷在-161.5℃沸腾,乙烷在-88.5℃沸腾,丙烷在-42℃沸腾,而丁烷则在-0.5℃沸腾。
4.熔点:较短的烃熔点较低,而较长的烃熔点较高,如甲烷和乙烷都是气态,丙烷和丁烷是液态,而较长的烃如十六烷则为固态。
5.溶解度:大部分烃不溶于水但溶于非极性的有机溶剂,如甲烷、乙烷和丙烷等,而一些较大的烃如苯和甲苯则可以溶于水。
二、化学性质(一)烃的燃烧反应1.燃烧:烃和氧气在适当条件下可以发生燃烧反应,生成二氧化碳、水和能量。
燃烧的条件是需要足够的氧气和适宜的温度,反应的速度随温度的升高而增加。
2.硝化:烃的硝化即使烃与硝酸反应,从而生成洛伦茨水,这属于硝基化反应。
(二)烃的加成反应1.皮布斯反应:烷烃分子与H2SO4在一定条件下反应,生成碳杂环化合物,如:萜类化合物。
2.烯烃的加氢:烯烃与氢气反应,经过阳离子中间体,生成饱和烃,如丙烯加氢生成丙烷。
3.烯烃的氢化:烯烃与氢气反应,生成相应的饱和脂肪族烃。
4.芳香烃的加氢:芳香烃与氢气反应,生成环烷化合物,如苯加氢生成环己烷。
5.芳香烃烷基化:芳香烃与烷基卤化物反应,发生取代反应,生成相应的芳香烃,如:苯和氯甲烷发生苯甲醚反应,生成甲苯。
(三)烃的取代反应烷基取代:对于烷基取代反应,指的是烷烃分子中的一个或多个氢原子被取代成另一种基团的反应。
比如,乙烷和氯乙烷反应,发生氯取代反应,生成1-氯乙烷或2-氯乙烷。
烯烃的取代:对于烯烃分子,其π键上的原子或基团可以被取代成其他的原子或基团。
比如,乙烯和Br2反应,生成环戊烷基溴化物。
烃及其烃的衍生物【重点知识整合】一、有机物的组成和结构有机物分子式结构简式官能团甲烷CH4CH4无乙烯C2H4CH2===CH2碳碳双键苯C6H6无乙醇C2H6O C2H5OH 羟基乙酸C2H4O2CH3COOH 羧基乙酸乙酯C4H8O2CH3COOCH2CH3酯基葡萄糖C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO羟基、醛基纤维素(C6H10O5)n ------------------------- 淀粉(C6H10O5)n ------------- ----------- 油脂--------- 酯基氨基酸和蛋白质----------氨基、羧基二、常见有机物的性质三、有机化学反应的重要反应类型与常见有机物的特征反应1.有机化学反应的重要类型(1)氧化反应①燃烧:绝大多数有机物都能燃烧。
②被酸性高锰酸钾溶液氧化,包括烯烃、炔烃、苯的同系物、醇、醛等。
③醇的催化氧化。
④分子中含醛基的物质(如醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等)被银氨溶液或新制氢氧化铜碱性悬浊液等弱氧化剂氧化。
(2)取代反应①烷烃、苯及其同系物的卤代。
②苯及其同系物的硝化。
③酸与醇的酯化以及酯的水解。
④油脂、糖类、蛋白质的水解。
(3)加成反应不饱和烃与X2、HX、H2O、H2等发生加成反应。
(4)加聚反应含有碳碳双键的烃可以发生加成聚合反应(即加聚反应)生成高分子化合物。
2.常见物质或官能团的特征反应及现象【高频考点突破】考点一烷烃的结构与性质例1、下列有关丙烷的叙述中不正确的是A.分子中碳原子不在一条直线上B.光照下能够发生取代反应C.比丁烷更易液化D.是石油分馏的一种产品【规律方法】(1)烷烃的分子结构①由甲烷分子的正四面体结构可知:烷烃分子中的碳原子所形成的四个共价键在空间均呈四面体排布。
②由球棍模型可知:超过三个碳原子的烷烃分子中的碳,并不在一条直线上,而是呈锯齿状。
(2烷烃的化学性质①在光照条件下,烷烃与Cl2、Br2等卤素单质的气体发生取代反应,生成种类比烷烃更多的卤代烃和相应的卤化氢气体。
②烷烃燃烧时,随着烷烃分子里的碳原子数的增加,往往燃烧越来越不充分,燃烧火焰越来越明亮,甚至伴有黑烟。
考点二、同系物、同分异构体的判断与书写【例2】根据下表中烃的分子式排列规律,判断空格中烃的同分异构体数目是1 2 3 4 5 6 7 8CH4C2H4C3H8C4H8C6H12C7H16C8H16A.3 B.4 C.5 D.6方法点拨:也可以观察表格中各烃的分子式的排布规律会发现:相邻两烃的分子式相差C或CH4原子团(或分成1和2、3和4、5和6、7和8小组进行比较)。
从而得出第5个烃的分子式为C5H12,共有3种同分异构体:正戊烷、异戊烷、新戊烷。
考点三、烷烃的取代反应例3、1 mol CH4与Cl2发生取代反应,待反应完成后测得四种有机取代产物物质的量相等,则消耗的Cl2mol,被氯原子取代的氢原子有mol。
碳含量最小的有机物的空间几何构型是。
规律方法:烷烃与卤素单质发生取代反应时,一个卤素分子中只有一个卤素原子进入有机物,因此取代1 mol H原子需要1 mol卤素单质。
在烷烃中所有的氢原子都可以被取代,因此其取代后的有机产物可以有多种。
考点4、烃的燃烧计算例4、100℃时,两种烃蒸气组成的混合气体完全燃烧后所得CO2和H2O的物质的量随混合烃的总物质的量变化如图所示。
则下列对该混合烃组成的判断正确的是A.一定含有甲烷B.一定含有乙烯C.一定含有苯D.一定不含乙烯误区警示:一方面不能根据图像准确判断出其平均组成,另一方面判断出平均组成后确定分子中有4个氢原子,就认为一定含有乙烯。
这种组成讨论的题型,应用平均分子组成可以判断其中特殊的成分,如本题中碳原子数目小于1.6的只有甲烷,则这种物质必定含有,而另外一些成分有些可以直接得到结果,但有些可能只能得到一个范围。
考点五、烃分子式的确定例5、某气态烃对空气的相对密度为2,在氧气中充分燃烧1.16 g这种烃,并将所得产物通过装有无水氯化钙的干燥管和装有碱石灰的干燥管,当称量这两个干燥管的质量时,它们依次增重1.8 g和3.52 g。
这种烃的化学式是()A.C2H6B.C4H10C.C5H10D.C5H12方法点拨:由于烃的组成元素为碳与氢,燃烧产物为H2O与CO2,故计算方法有多种,如可根据化学方程式列出烃与燃烧产物的比例关系,求出烃分子中碳和氢的原子个数。
也可根据燃烧产物求出碳氢原子个数比,进而求出烃的分子式。
考点六、不饱和烃的性质例6、使1mol乙烯与氯气发生完全加成反应,然后使该加成反应的产物与氯气在光照条件下发生取代反应,则两个过程中消耗的氯气的总的物质的量是( ) A.3mol B.4mol C.5mol D.6mol方法点拨:加成反应消耗的氯气量由分子双键数决定,双键数与消耗的氯气比例为:1:1,如:CH2=CH2+Cl2→CH2Cl-CH2Cl;取代反应消耗的氯气由分子内氢原子数决定,分子内的氢原子个数与消耗的氯气分子数之比为1:1:CH2Cl-CH2Cl+4Cl2→CCl3-CCl3+4HCl。
考点七、乙烯、乙炔的实验室制法例7、实验室制取乙烯,常因温度过高而使乙醇和浓硫酸反应生成少量的二氧化硫。
有人设计下列实验以确定上述混合气体中有乙烯和二氧化硫。
试回答下列问题。
⑴图中①、②、③、④装置可盛放的试剂是:①;②;③;④(将下列有关试剂的序号填入空格内)。
A.品红溶液B.NaOH溶液C.浓硫酸D.酸性KMnO4溶液⑵能说明二氧化硫气体存在的现象是。
⑶使用装置②的目的是。
⑷使用装置③的目的是。
⑸确证含有乙烯的现象是。
考点八、苯的结构与性质的关系例8、苯环结构中,不存在单双键交替结构,可以作为证据的事实是( )①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色;②苯中碳碳键的键长均相等;③苯能在一定条件下跟H2加成生成环己烷;④经实验测得邻二甲苯仅一种结构;⑤苯在FeBr3存在的条件下同液溴可发生取代反应,但不能因化学变化而使溴水褪色。
A.②③④⑤B.①③④⑤C.①②④⑤D.①②③④方法点拨:苯分子中的碳碳键具有双重性,在分析苯的取代反应时可作为单键来看;在分析苯的加成反应及反应物间的比例关系时,可看做是单双键交替;在判断其取代产物种类时则所有的键是完全相同的。
考点九、有机物的空间结构例9、有机物分子中,所有原子不可能在同一平面上的是( )A.B.C.D.【方法点拨】解决烃分子空间构型的题目,主要依托以下基础知识,乙烯分子中的2个碳原子和4个氢原子一定共平面,若将4个H换成其他原子(用a、b、c、d表示),则2个碳原子与a、b、c、d仍共平面,可用图表示:。
乙炔分子中的2个碳原子和2个氢原子一定共直线,若将2个H换成其他原子(用a、b表示),则2个碳原子与a、b共直线,该直线中若有2个原子落到某一平面内,则4个原子必定全部也落在这一平面内。
苯分子中的6个碳原子和6个氢原子共平面,同理,6个氢原子若换成其他原子,这些原子也必定共平面。
甲烷的分子构型为正四面体型,5个原子一定不共平面,若CH4中的碳原子落到某一平面上,因单键能旋转,通过旋转,3个氢原子中的一个可以落到该平面上,也可以三个氢原子均不落在该平面上。
解决烃分子的共平面问题,就是将上述四种情况进行综合、分析、判断,进而得出正确答案。
考点十、苯环上一元取代物种数判断例10、间二甲苯苯环上的一个氢原子被-NO2取代后,其一元取代产物的同分异构体有( ) A.1种 B 2种C.3种D.4种【方法点拨】判断因取代基位置不同而形成的同分异构体时,通常采用“对称轴”法。
即在被取代的主体结构中,找出对称轴,取代基只能在对称轴的一侧,或是在对称轴上而不能越过对称轴(针对一元取代物而言)。
如二甲苯的对称轴如下(虚线表示):邻二甲苯(小圆圈表示能被取代的位置),间二甲苯,对二甲苯。
因此,邻、间、对二甲苯苯环上的一元取代物分别有2、3、1种。
【难点探究】难点一卤代烃的化学性质例1、下列卤代烃在KOH醇溶液中加热不反应的是( )①C6H5Cl ②(CH3)2CHCH2Cl ③(CH3)3CCH2Cl ④CHCl2-CHBr2⑤⑥CH2Cl2A.①③⑥B.②③⑤C.全部D.②④方法点拨:理解有机反应,要注意反应的实质:卤代烃消去反应时,断裂的是两种化学键——碳卤键和碳氢键,且不在同一个碳原子上,而是在两个相邻的碳原子上,因此并不是所有的卤代烃都能发生消去反应。
不能发生消去反应的卤代烃有两类:①只有一个碳原子的卤代烃,如CH3Cl;②与连接卤原子的碳原子相邻的碳原子上没有氢原子的卤代烃,如(CH3)3CCH2Cl。
难点二、卤代烃的鉴别实验例2、某液态卤代烃RX(R是烷烃基,X是某种卤素原子)的密度是a g/mL。
该RX可以跟稀碱溶液发生水解反应生成ROH(能跟水互溶)和HX。
为了测定RX的相对分子质量,拟定的实验步骤如下:①准确量取该卤代烃b mL,放入锥形瓶中;②在锥形瓶中加入过量稀NaOH溶液,并放入几块碎瓷片,塞上带有长导管的塞子如图所示,加热,发生反应;③反应完成后,冷却溶液,加稀HNO3酸化,滴加过量AgNO3溶液得到白色沉淀;④过滤、洗涤,干燥后称重,得到固体c g。
回答下面问题:(1)装置中长导管的作用是;加入碎瓷片的目的是。
(2)步骤④中,洗涤的目的是为了除去沉淀上吸附的(离子)。
(3)该卤代烃中所含卤素的名称是,判断的依据是。
(4)该卤代烃的相对分子质量是(列出算式)。
(5)如果在步骤③中加HNO3的量不足,没有将溶液酸化,则测得卤代烃的相对分子质量(填下列选项代码) 。
A.偏大B.偏小C.不变D.大小不定【拓展提升】卤代烃在碱性条件下发生水解反应或消去反应均可产生卤离子。
为证明卤代烃中卤素的存在,可利用卤离子与AgNO3作用,根据产生卤化银沉淀的颜色和质量,进行定性或定量分析。
若产生白色沉淀证明含氯元素,若产生浅黄色或黄色沉淀,则证明卤代烃中含溴元素或碘元素。
但在鉴定过程中,由于OH-的存在,会引起OH-与Ag+作用产生沉淀,影响卤离子检验,故在实验操作或定量计算中,应先用稀HNO3酸化,再加AgNO3溶液,以避免干扰。
检验卤代烃中卤素的一般实验步骤为:取少量被检样品→加NaOH溶液或NaOH醇溶液→加热→冷却→加稀HNO3酸化→加AgNO3溶液。
检验过程中反应的化学方程式为:R—X+NaOH—R—OH+NaX;(或R—CH2-CH2—X+NaOH R-CH=CH2+NaX+H2O);HNO3+NaOH===NaNO3+H2O ;AgNO3 +NaX===AgX+NaNO3。
难点三、醇类性质在有机推断及合成中的应用例3、有机化合物A只含C、H两种元素,分子结构中存在支链,且其相对分子质量为56,与A相关的反应如下:(1)指出反应类型:A→B,E→F,G→H。