高中化学——有机化学反应的应用(一)
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高中化学十二种有机反应类型本文将介绍高中化学中的十二种有机反应类型。
这些反应类型涵盖了烃、醇、醛、酸、酯等常见有机化合物之间的基本转化。
了解这些反应对于学习有机化学至关重要。
一、烷烃的取代反应烷烃在光照或高温条件下,可以与氯气、溴蒸气等发生取代反应。
例如,甲烷与氯气在光照条件下反应,生成一氯甲烷和氯化氢。
二、烯烃的加成反应烯烃在催化作用下,可以与氢气、卤素等发生加成反应。
例如,乙烯与氢气在催化作用下反应,生成乙烷。
三、炔烃的加成反应炔烃在催化作用下,可以与氢气、卤素等发生加成反应。
例如,乙炔与氢气在催化作用下反应,生成乙烯和氢气。
四、醇的氧化反应醇可以在催化作用下,被氧化成醛或酮。
例如,乙醇在催化作用下被氧化成乙醛。
五、醛的氧化反应醛可以在催化作用下,被氧化成酸。
例如,乙醛在催化作用下被氧化成乙酸。
六、醛的还原反应醛可以在催化作用下,被还原成醇。
例如,乙醛在催化作用下被还原成乙醇。
七、酯的合成反应酯可以通过酸和醇的酯化反应生成。
例如,乙酸和乙醇在浓硫酸和加热条件下反应,生成乙酸乙酯和水。
八、酯的水解反应酯可以在水溶液中,发生水解反应生成酸和醇。
例如,乙酸乙酯在酸性条件下水解生成乙酸和乙醇。
九、酰胺的合成反应酰胺可以通过氨和羧酸或酸酐反应生成。
例如,氨和乙酸在浓硫酸和加热条件下反应,生成乙酸铵(酰胺)。
十、酮的双分子亲核取代反应酮可以在强碱条件下,发生双分子亲核取代反应生成烯烃和卤代烃。
例如,环己酮在强碱条件下反应,生成乙烯酮和卤代烃。
十一、羧酸的氧化反应羧酸可以在氧化剂作用下,被氧化生成过氧化物。
例如,乙酸在氧化剂作用下被氧化成过氧乙酸。
十二、环氧化合物的开环反应环氧化合物可以在酸或碱的作用下,发生开环反应生成醇或醚。
例如,环氧乙烷在酸性条件下开环生成乙醇。
以上是高中化学中常见的十二种有机反应类型。
这些反应为有机化合物之间的转化提供了基础理论依据。
在学习有机化学的过程中,掌握这些基本反应类型对于理解有机化合物的性质和合成具有重要意义。
高中化学一轮复习:有机化学知识点总结1、有机反应类型(1)取代反应:有机化合物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应。
特征:一般有光照条件;一上一下,交换位置(2)加成反应:有机物分子中双键/叁键上的碳原子与其他原子直接结合生成新的化合物分子的反应。
特征:双键变单键(叁键变双键),原子加两边(3)加聚反应:含碳碳双键或是叁键的相对分子质量小的化合物,在一定条件下,互相结合成相对分子质量大的高分子的反应,简称加聚反应。
特征:双键,小分子变大分子(4)氧化反应:有机物燃烧;醇或醛的催化氧化。
特征:点燃;Cu /Ag 催化(5)酯化反应:醇跟羧酸生成酯和水的反应,也属于取代反应。
2、烃类:仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物 分为:烷烃、烯烃和炔烃(1)烷烃:碳原子之间都以碳碳单键结合成链状,碳原子剩余的价键全部跟氢原子结合而达到饱和的烃。
如:甲烷(CH 4)、乙烷(C 2H 6)、丙烷(C 3H 8)、丁烷(C 4H 10)等,烷烃通式为:C n H 2n+2(n≥1) 分子式(碳原子数)不同的烷烃互为同系物;分子式相同、结构不同的烷烃互为同分异构体。
(2)烷烃的物理性质a. 随着分子里含碳原子数的增加,熔点、沸点逐渐升高,相对密度逐渐增大;b. 碳原子数等于或小于4的烷烃,在常温常压下都是气体;其他烷烃在常温常压下都是液体或固体;c. 烷烃的相对密度小于水的密度;d. 一般不溶于水,而易溶于有机溶剂,液态烷烃本身就是良好的有机溶剂。
(3)烷烃的化学性质稳定,跟酸、碱及氧化物都不发生反应,也难与其他物质化合;但在特定的条件下能发生下列反应:a. 能燃烧:C n H 2n+2 +3n 12+O 2 −−−→点燃nCO 2 + (n+1)H 2O b. 易与卤素单质X 2取代:C n H 2n+2 + Cl 2 −−−→光照C n H 2n+1Cl + HCl有机物主要化学性质甲烷(1)燃烧(点燃时要验纯)(淡蓝色火焰,无黑烟,甲烷含碳量低)(2)取代反应(与氯气)CH4 + Cl2CH3Cl + HCl CH3Cl + Cl2CH2Cl2 + HClCH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl CHCl3 + Cl2CCl4 + HCl现象:黄绿色逐渐消失,试管内壁有油状液滴产生,试管内上升一段水柱。
高中化学常见的有机化合物及反应有机化合物是由碳元素以及其他元素(如氢、氧、氮等)组成的化合物。
在高中化学中,学生通常会学习许多常见的有机化合物及其反应。
本文将介绍几种常见的有机化合物及其反应,以帮助高中化学学习者更好地理解这些概念。
一、烃类化合物及其反应烃是由氢和碳组成的一类有机化合物,是有机化学中最简单的一类化合物。
常见的烃有烷烃、烯烃和炔烃。
烷烃是由碳原子通过单键连接而成的,烯烃则是由碳原子通过双键连接而成的。
1. 烷烃的燃烧烷烃燃烧是指将烷烃与氧气反应,生成二氧化碳和水。
例如,甲烷燃烧的反应式为:CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O2. 烯烃的加成反应烯烃的加成反应是指在烯烃的双键上添加其他原子或原团。
典型的例子是烯烃与溴水反应,生成一溴代烷:CH2=CH2 + Br2 → CH2Br-CH2Br3. 炔烃的燃烧炔烃燃烧与烷烃类似,但其燃烧产物中会生成更多的一氧化碳和水蒸气。
二、醇及醇的酸碱性醇是由羟基(—OH)取代烃类分子中一个或多个氢原子形成的化合物。
醇根据羟基的位置和数量可以分为一元醇、二元醇和多元醇。
醇具有酸碱性,其中一元醇能够与碱反应形成醇盐。
例如,乙醇与氢氧化钠反应生成乙醇钠(C2H5ONa)。
三、醛及酮的氧化醛是含有羰基(C=O)的有机化合物,羰基的一个端点连接着碳原子,另一个端点连接着氢原子或其他基团。
酮是两个碳原子之间含有羰基的有机化合物。
醛与氧气反应可以发生氧化反应,生成羧酸。
例如,乙醛氧化的反应式为:CH3CHO + [O] → CH3COOH四、羧酸及其酸碱性羧酸是含有羧基(—COOH)的有机化合物。
羧基由一个羰基与一个羟基组成,是一种典型的共轭复酸。
羧酸具有酸性,可以与碱发生反应生成盐和水。
例如,乙酸与氢氧化钠反应生成乙酸钠(CH3COONa)。
五、酯的合成及酸酯水解酯是由醇和羧酸反应生成的有机化合物。
酯的合成通常采用酸催化剂,产生酯的反应称为酯化反应。
酯可以通过水解反应分解为醇和羧酸。
一、取代反应定义:有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应称为取代反应。
在中学化学中,取代反应包括卤代、酯化、水解、硝化和磺化等很多具体的类型。
分例如下:1、与卤素单质的取代------发生该类反应的有机物包括:烷烃、烯烃、芳香烃、醇、酚等。
例如:2、与混酸的硝化反应(苯及其同系物、苯酚、烷烃等均能发生硝化反应)。
如:(3)注:环己烷对酸、碱比较稳定,与中等浓度的硝酸或混酸在低温下不发生反应,与稀硝酸在100℃以上的封管中发生硝化反应,生成硝基环己烷。
在铂或钯催化下,350℃以上发生脱氢反应生成苯。
环己烷与氧化铝、硫化钼、古、镍-铝一起于高温下发生异构化,生成甲基戌烷。
与三氯化铝在温和条件下则异构化为甲基环戊烷。
低碳硝基烷的工业应用日益广泛。
在使用原料上,以丙烷硝化来制取是合理的途径。
在工艺方面,国外较多的是以硝酸为硝化剂的气相硝化工艺,已积累了较丰富的工业经验。
有代表性的反应器则是多室斯登该尔反应器。
国内迄今有关硝基烷的生产和应用研究均进行得不多,这是应该引起我们充分注意的。
3、与硫酸的磺化反应(苯、苯的衍生物, 几乎均可磺化)。
如:4、羧酸和醇的酯化反应5、水解反应(卤代烃、酯、多糖、二糖、蛋白质都能在一定条件下发生水解反应)。
如:6、与活泼金属的反应:(醇、酚、羧酸等均能与活泼金属如钠反应生成氢气)。
如:7、醇与卤化氢(HX)的反应。
如:8、羧酸或醇的分子间脱水。
如:二、加成反应定义:有机物分子里不饱和碳原子跟其它原子或原子团直接结合生成化合物的反应叫加成反应。
在中学化学中,分子结构中含有“双键”或“叁键”的化合物均能发生加成反应。
如烯烃、二烯烃、炔烃、苯及其同系物、醛、酮、不饱和高级脂肪酸及其甘油脂、单糖等。
通常参与加成反应的无机试剂包括H2、X2(X为Cl、Br、I)、HX、H2O、HCN等小分子(对称或不对称试剂)起加成反应。
说明:i.羧基和酯基中的碳氧双键不能发生加成反应。
第一单元有机化学的发展与应用(教师用书独具)●课标要求知道有机化学的重大意义。
●课标解读了解有机化学的发展史,及其在生产、生活科技中的重要应用。
●教学地位本课时是系统学习有机化学的开始,是提高学好有机化学的前提。
(教师用书独具)●新课导入建议在人类已知的化合物中,有机物占了绝大多数。
并且新合成的有机物数量数以万计,极大的丰富了我们的物质世界,满足了日益增长的社会需要和生活需要,因此今天先来了解有机物的发展的应用。
●教学流程设计安排课前阅读教材P2~5,完成【课前自主导学】,完成【思考交流】讨论。
⇒步骤1:导入新课,教学地位分析。
⇒步骤2:【思考交流1】要强调出含C化合物不一定是有机物。
对【思考交流2】要培养学生多角度分析涉及的有机物。
⇒步骤3:对【探究1】要让学生自己阅读“有机物与无机物的差异与联系”,进而完成【例1】和【变式训练1】,教师点评。
⇓步骤6:5分钟完成【当堂双基达标】,教师点评答案。
⇐步骤5:回顾本课所讲,归纳【课堂小结】,并给予强调。
⇐步骤4:对【探究2】要让学生结合图表和网络查找,了解有机化学的综合应用,在教师的指导下,完成【例2】进而学生独立完成【变式训练2】。
有条件的前提下,给学生介绍有机化学的发展史。
课标解读重点难点1.了解有机化学的发展史。
2.了解有机化学在生产、生活、科技与能源方面的重大作用。
1.举例说明有机化学在生活、药物化学中的重要应用。
(重点) 2.有机物与无机物的区别。
(难点)有机化学的发展1.19世纪初,瑞典化学家贝采利乌斯提出有机化学的概念。
有机化学即研究有机化合物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学。
2.19世纪中叶以前,科学家提出“生命力论”,认为有机物只能由动物或植物产生,不可能通过人工的方法将无机物转变为有机物。
3.1828年,德国化学家维勒用无机盐氰酸铵(NH4CNO)合成了尿素[CO(NH2)2],这是人类历史上第一次由无机化合物合成有机物,尿素的人工合成开启了有机合成的大门,动摇了“生命力论”的基础。
专题一认识有机化合物专题概述本专题内容分为两个单元,第一单元介绍有机化学的发展与应用,包括有机化学的诞生、有机化学的发展、有机化学的应用等内容;第二单元介绍科学家怎样研究有机物,包括有机化合物组成的研究、有机化合物结构的研究、有机化学反应的研究等内容。
有机化学是化学学科的一个重要分支,有机化学基础是高中化学的重要组成部分,随着现代社会的发展,有机物的应用越来越广泛,因此,研究有机物的组成、结构及有机化学反应显得非常重要,故在本册书的第一专题提出相应的问题,为以后有机物的学习打下良好的基础。
[专题重点]了解有机化学的发展与应用,并能通过计算求得有机物的分子式。
[专题难点]了解利用基团理论、光谱分析等确定有机物结构的方法。
学法指导1.理解基本的概念,了解研究有机化学的思维方法,学习时紧跟老师的引导,积极主动地进行思考,理解概念的内涵和外延,逐渐形成研究有机物、有机化学的思维方法,创造性地把无机化学和有机化学联系起来。
2.理论联系实际,体现知识的社会价值。
知识的价值不仅体现在获得知识的途径上,更重要的是体现在知识的应用上。
在有机化学的学习过程中,应注意与工农业生产、生活相联系,发现生产、生活中的问题,探究解决实际问题的方法,完善自己的知识结构,增强科研意识,激发学习兴趣。
3.有机物的研究是从人类认识和使用天然植物开始的,但由于有机物的复杂结构和性质的研究滞后于无机物,所以,同学们有较多无机物的知识和研究无机物的经验,在学习过程中要不断地与无机物相联系,借鉴、迁移学习无机物的经验,类比和应用在生物学中的有机物的知识,使有机化学的学习成为自己知识体系中重要的组成部分。
第一单元有机化学的发展与应用智能定位1.了解有机化学的发展简史。
2.初步认识有机化学在多个领域的重要应用。
3.认真体会有机化学在提高人们生活质量等各方面的重要作用。
情景切入在日常生活中,我们接触到各种各样的物质,你能说出哪些是有机化合物吗?它们在生活中有哪些应用呢?自主研习一、有机物的概述1.概念:含有碳元素的化合物。
高中化学选修5有机化学基础知识与重要物质的用途有机化学知识点归纳(一)一、有机物的结构与性质1、官能团的定义:决定有机化合物主要化学性质的原子、原子团或化学键。
2、常见的各类有机物的官能团,结构特点及主要化学性质(1)烷烃A) 官能团:无;通式:CnH2n+2;代表物:CH4B) 结构特点:键角为109°28′,空间正四面体分子。
烷烃分子中的每个C原子的四个价键也都如此。
C) 化学性质:(2)烯烃:A) 官能团:;通式:CnH2n(n≥2);代表物:H2C=CH2B) 结构特点:键角为120°。
双键碳原子与其所连接的四个原子共平面。
C) 化学性质:(3)炔烃:A) 官能团:—C≡C—;通式:CnH2n—2(n≥2);代表物:HC≡CHB) 结构特点:碳碳叁键与单键间的键角为180°。
两个叁键碳原子与其所连接的两个原子在同一条直线上。
(4)苯及苯的同系物:A) 通式:CnH2n—6(n≥6);代表物:B)结构特点:苯分子中键角为120°,平面正六边形结构,6个C原子和6个H原子共平面。
C)化学性质:①取代反应(与液溴、HNO3、H2SO4等)(5)醇类:A) 官能团:—OH(醇羟基);代表物:CH3CH2OH、HOCH2CH2OHB) 结构特点:羟基取代链烃分子(或脂环烃分子、苯环侧链上)的氢原子而得到的产物。
结构与相应的烃类似。
C) 化学性质:(与官能团直接相连的碳原子称为α碳原子,与α碳原子相邻的碳原子称为β碳原子,依次类推。
与α碳原子、β碳原子、……相连的氢原子分别称为α氢原子、β氢原子、……)④酯化反应(跟羧酸或含氧无机酸)(6)醛酮B) 结构特点:醛基或羰基碳原子伸出的各键所成键角为120°,该碳原子跟其相连接的各原子在同一平面上。
C) 化学性质:(7)羧酸3、常见糖类、蛋白质和油脂的结构和性质(1)单糖A) 代表物:葡萄糖、果糖(C6H12O6)B) 结构特点:葡萄糖为多羟基醛、果糖为多羟基酮C) 化学性质:①葡萄糖类似醛类,能发生银镜反应、费林反应等;②具有多元醇的化学性质。