官能团与有机化学反应烃的衍生物第一节有机化学反应类型第1课时有机化学反应的主要类型导学案鲁科版选修5
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第2章官能团和有机化学反应-----烃的衍生物第1节有机化学反应类型【教材分析】有机化学反应的数目繁多,其主要反应为加成反应、取代反应、消去反应等几种。
掌握这些反应类型,将有助于学生深入学习研究有机化合物的性质和有机化学反应。
本节主要是引导学生从多种角度来认识和理解有机化学反应,既关注参加反应的有机化合物及其结构特点、试剂的特性、发生反应的条件,还关注它们发生什么类型的反应、生成什么样的产物。
能分别从加(脱)氧、脱(加)氢和碳原子的氧化数变化的角度来认识氧化反应(还原反应),根据氧化数预测有机化学物能否发生氧化反应还原反应。
第一课时【学案导学】1.加成反应是,一般的通式是2.能发生加成反应的有机物,分子中一般含有、、、、等官能团。
3.能和分子中的不饱和键发生加成反应的有、、、、、等。
4.取代反应是一般通式是:5.烷烃及苯环发生取代反应时是被取代,和碳原子相连的、等也能被取代。
6.消去反应是7.发生消去反应时,反应的产物和试剂的类型密切相关,从醇分子中脱水制烯烃时,常选用、等条件,从卤代烃中脱去卤化氢时,通常选用、等条件。
从邻二卤代烃中脱去卤素单质时,通常选用等试剂。
8.加成反应:(1)加氢①CH2=CH2 + H2——②CH≡CH + H2 ——③+ H2 ——④CH3CHO + H2 ——(2)加卤素①CH2=CH2CH3+ Br2——②CH≡CH + Br2——(3)加卤化氢①CH2=CH2 + HCl ——②CH≡CH + HCl ——(4)加水①CH2=CH2 + H2O ——②CH≡CH + H2O ——9.取代反应(1)卤代①CH4+ Cl2——②+ Br2——③+ Br2 ——(2)硝化:①+ HONO2——②+ HONO2 ——(3)磺化:①+ HOSO3H ——(4)其它:①R—X + H2O ——②R—OH + HX ——③RCOOH + R`OH ——10.消去反应①CH3CH2OH—反应注意事项:②CH3—CH—CH3 + NaOH ——Br【课时测控8】专题一:加成反应1.关于加成反应,下列说法不正确的是A.不但碳碳双键可发生加成反应,碳氧双键也可以发生加成反应B.加成反应后反应物原有的官能团发生了置换而生成另一种的化合物C.不同类型的不饱和键通常能和不同的试剂发生加成反应D.通常是带负荷部分的原子或原子团加在带同性电荷的原子上2.含有一个叁键的炔烃,氢化后的产物结构简式为:CH3CH2CH(CH3CH2)CH2CH (CH3) CH2 CH3,此炔烃可能有的结构简式有A.1种B.2种C.3种D.4种3.下列变化属于加成反应的是()A.乙烯通过浓硫酸B.乙烯使高锰酸钾溶液褪色C.乙烯使溴水褪色OHD .乙烯在磷酸做催化剂条件下和水反应 专题二:取代反应4.将1mol CH 4和Cl 2发生取代反应,待反应完全后,测得四种有机取代物的物质的量相等,则消耗的Cl 2为( ) A .0.5mol B .2mol C .2.5mol D .4mol5.已知卤代烃在一定条件下既可发生水解,又可发生消去反应,现由2-溴丙烷为主要原料,制取1,2-丙二醇时,需要经过的反应是 ( ) A .加成-消去-取代 B .消去―加成―取代 C .取代―消去―加成 D .取代―加成―消去 6.下列说法正确的是 ( )A .能使溴水褪色的物质一定能和溴水发生加成反应B .醇和酸作用,生成酯和水的反应叫酯化反应C .乙醇脱水成醚、酯的水解、苯的硝化、皂化反应的实质都是取代反应D .所有的醇都能被去氢氧化生成相应的醛或酮 7.有机化合物分子中能引入卤原子的反应是( ) A .消去反应 B .取代反应 C .加成反应 D .加聚反应 8.下列反应属于取代反应的是( ) A .甲醛→甲醇 B .乙醛→乙酸 C .乙醇→乙酸乙酯 D . 乙醇→乙烯9. 某有机物的结构简式:CH 2 = CHCH —CHO ,下列对其化学性质的判断中,不正确的是:( )A .能被银氨溶液氧化B .能使KMnO4酸性溶液褪色C .1mol 该有机物只能和1molBr2发生加成反应D . 1mol 该有机物只能和1molH2发生加成反应10.进行一氯取代反应后,只能生成3种沸点不同的产物的烷烃是( ) A .(CH 3)2CHCH 2CH 2CH 3 B .(CH 3CH 2)2CHCH 3 C .(CH 3)2CHCH(CH 3)2 D .(CH 3)3CCH 2CH 311. 某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物,该烃的化学式可能是( ) A . C H 38B .C H 410 C . C H 512D . C H 61412.(1)某有机物分子式C 8H 8O 4,分别和Na 、NaOH 、NaHCO 3反应的物质的量之比为1∶3、1∶2、1∶ 1,且苯环上的一溴取代物有三种同分异构体,试写出该有机物可能的一种结构简式:___________________;(2)三种含碳原子数目相同的烷烃,它们的一氯代物的数目依次为5,4,2。
第一节认识有机化合物考点1 有机物的分类与结构1.有机物的分类(1)根据元素组成分类.有机化合物错误!(2)根据碳骨架分类(3)按官能团分类①烃的衍生物:烃分子里的氢原子被其他原子或原子团所代替,衍生出一系列新的有机化合物。
②官能团:决定化合物特殊性质的原子或原子团。
③有机物主要类别、官能团2.有机物的结构(1)有机化合物中碳原子的成键特点(2)有机物的同分异构现象a.同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但结构不同,因而产生了性质上的差异的现象。
b.同分异构体:具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。
(3)同系物考点2 有机物的命名1.烷烃的习惯命名法2.烷烃系统命名三步骤命名为2,3,4。
三甲基。
6。
乙基辛烷。
3.其他链状有机物的命名(1)选主链——选择含有官能团在内(或连接官能团)的最长的碳链为主链。
(2)编序号—-从距离官能团最近的一端开始编号。
(3)写名称——把取代基、官能团和支链位置用阿拉伯数字标明,写出有机物的名称。
如命名为4。
甲基.1戊炔;命名为3。
甲基。
3。
_戊醇。
4.苯的同系物的命名(1)以苯环作为母体,其他基团作为取代基.如果苯分子中两个氢原子被两个甲基取代后生成二甲苯,有三种同分异构体,可分别用邻、间、对表示。
(2)系统命名时,将某个甲基所在的碳原子的位置编为1号,选取最小位次给另一个甲基编号.如考点3 研究有机化合物的一般步骤和方法1.研究有机化合物的基本步骤2.分离、提纯有机化合物的常用方法(1适用对象要求蒸馏常用于分离、提纯液态①该有机物热稳定性较强(完整版)高中有机化学基础(选修)知识点有机物②该有机物与杂质的沸点相差较大重结晶常用于分离、提纯固态有机物①杂质在所选溶剂中溶解度很小或很大②被提纯的有机物在此溶剂中溶解度受温度影响较大(2)萃取分液①常用的萃取剂:苯、CCl4、乙醚、石油醚、二氯甲烷等。
②液。
液萃取:利用有机物在两种互不相溶的溶剂中溶解度的不同,将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂中的过程。
一、有机合成 1.有机合成的概念有机合成指利用相对简单、易得的原料,通过有机化学反应来构建碳骨架和引入官能团,由此合成出具有特定结构和性质的目标分子的过程方法。
2.有机合成的任务和过程3.有机合成的原则(1)起始原料要廉价、易得、低毒、低污染。
(2)尽量选择步骤最少的合成路线,使得反应过程中副反应少、产率高。
(3)符合“绿色化学”的要求,操作简单、条件温和、能耗低、易实现、原料利用率高、污染少,尽量实现零排放。
(4)按照一定的反应顺序和规律引入官能团,不能臆造不存在的反应事实。
二、有机合成中的碳骨架的构建和官能团的引入 1.构建碳骨架 (1)增长碳链①卤代烃与NaCN 的反应CH 3CH 2Cl +NaCN―→CH 3CH 2CN(丙腈)+NaCl ; CH 3CH 2CN ―――→H 2O 、H+CH 3CH 2COOH 。
①醛、酮与氢氰酸的加成反应CH 3CHO +HCN―→;―――→H 2O 、H +。
①卤代烃与炔钠的反应2CH 3C≡CH +2Na――→液氨2CH 3C≡CNa +H 2;CH 3C≡CNa +CH 3CH 2Cl―→CH 3C≡CCH 2CH 3+NaCl 。
①羟醛缩合反应CH 3CHO +――→OH -。
(2)缩短碳链 ①脱羧反应R—COONa +NaOH――→CaO①R—H +Na 2CO 3。
①氧化反应―――――――→KMnO 4H +,aq;R—CH==CH 2―――――――→KMnO 4H +,aqRCOOH +CO 2↑。
①水解反应:主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。
①烃的裂化或裂解反应C 16H 34――→高温C 8H 18+C 8H 16;C 8H 18――→高温C 4H 10+C 4H 8。
(3)成环①二烯烃成环反应(第尔斯-阿尔德反应)①形成环酯+浓硫酸①+2H 2O 。
①形成环醚①环酯水解开环①环烯烃氧化开环2.常见官能团引入或转化的方法 (1)碳碳双键 ①醇的消去反应CH 3CH 2OH―――→浓H 2SO 4170 ①CH 2==CH 2↑+H 2O 。
第2章 官能团与有机化学反应 烃的衍生物第1节 有机化学反应类型第1课时 有机化学反应的主要类型——加成反应、取代反应1.下列反应中,属于取代反应的是( )①CH 3CH===CH 2+Br 2――→CCl 4CH 3CHBrCH 2Br②CH 3CH 2OH ――→浓硫酸△CH 2===CH 2↑+H 2O③CH 3COOH +CH 3CH 2OH CH 3COOCH 2CH 3+H 2O④C 6H 6+HNO 3――→浓硫酸△C 6H 5NO 2+H 2OA .①②B .③④C .①③D .②④2.下列各反应中属于加成反应的是( )A .①②B .②③C .①③D .②④3.下列各组反应中,前者属于取代反应,后者属于加成反应的是( )A .乙酸、乙醇和浓硫酸混合共热;苯、浓硝酸和浓硫酸混合共热B .乙醇和浓硫酸加热到170 ℃;乙醇和浓硫酸加热到140 ℃C .苯和液溴、铁粉混合;乙烯通入溴水D .苯和氢气在镍催化下加热反应;苯和液溴、铁粉混合4.下图是一些常见有机物的转化关系,关于反应①~⑥的说法不正确的是()A.反应①是加成反应B.反应②是加聚反应C.只有反应⑥是取代反应D.反应③④⑤⑥是取代反应5.下列化合物分别经催化加氢后,不能得到2-甲基戊烷的是()6.有机物①CH2OH(CHOH)4CHO②CH3CH2CH2OH③CH===CH—CH2OH④CH2===CH—COOCH3⑤CH2===CH—COOH中,既能发生加成反应、酯化反应,又能发生氧化反应的是() A.③④B.①③⑤C.②④D.①③7.“芬必得”是一种具有解热、镇痛、抗生素作用的药物,“芬必得”主要成分的结构简式如下所示:下列关于“芬必得”的叙述正确的是 ( )A .该物质的分子式为C 13H 14O 2B .该物质不能使酸性KMnO 4溶液退色C .该物质不能发生取代反应D .该物质可以与乙醇在一定的条件下反应生成酯8.某有机物的结构简式为。
有机化学中的官能团与反应机理有机化学是研究有机化合物的合成、结构、性质和反应机理的学科。
在有机化学中,官能团扮演着非常重要的角色,其决定了分子的性质和反应性。
本文将以官能团和反应机理为主题,探讨有机化学中的一些重要概念和原理。
官能团是有机分子中具有一定化学性质和反应活性的团基。
它们是由一个或多个原子组成的,可以揭示分子的性质特点。
常见的官能团有羟基、羧基、醛基、酮基、氨基、胺基等。
官能团的存在将使有机分子具有一些特殊的反应性质,例如酮基可以进行亲核加成反应、羟基可以进行酯化反应等。
官能团之间的反应是有机化学中的关键。
反应机理揭示了反应的详细过程和物质转化的途径。
有机反应机理研究的基本原则是基于键能变化和中间体的形成。
例如,氧化反应中,醇可以被氧气氧化成醛或酮。
这个反应可分为三个步骤:氧化还原步骤、中间体生成步骤和中间体消耗步骤。
氧化还原步骤是由于醇、醛和酮之间的电子转移引发的,中间体生成步骤是有机物与氧气之间的反应,中间体消耗步骤则是中间体与其他反应物的进一步反应。
官能团也可以影响反应的速率和选择性。
一种重要的影响是由于官能团的电子效应。
例如,羟基可以通过氢键作用加速反应,而酮基则因缺乏活性氢而反应速率较慢。
另外,官能团还可以通过空间位阻和取代效应来影响反应的选择性。
通过改变官能团的位置和取代的方式,可以控制反应中所生成的产物。
除了官能团本身的影响,反应机理中的中间体也是有机化学中的重要概念之一。
中间体是反应过程中的中间产物,它们是由于化学键的形成和断裂而稳定存在的。
中间体的生成和消耗是反应过程的关键步骤。
例如,重氮盐是芳香亲电取代反应中的一个重要中间体,它通过芳香化合物与亲电试剂的反应形成。
总的来说,有机化学中的官能团与反应机理紧密相连,它们对于分子的性质和反应性起着重要的作用。
对于有机化学的研究者来说,了解官能团的特性和反应机理的原理十分重要。
只有深入了解官能团和反应机理的相关知识,才能更好地设计合成路线和解读反应过程。
第1节有机化学反应类型答案:不饱和键两端的原子烯烃炔烃苯及苯的同系物某些原子或原子团脱去小分子物质双键或叁键卤代醇氧原子氢原子氢原子氧原子烷烃烯烃NaOH水溶液NaOH的醇溶液1.加成反应(1)定义:有机化合物分子中的不饱和键两端的原子与其他原子或原子团结合,生成饱和的或比较饱和的有机化合物的反应。
例如:乙烯与溴的CCl4溶液反应:谈重点发生加成反应的结构特点加成反应要求有机物分子中必须含有不饱和键,如等。
(2)加成反应的规律双键或叁键两端带部分正电荷的原子与试剂中带部分负电荷的原子或原子团结合;双键或叁键两端带部分负电荷的原子与试剂中带部分正电荷的原子或原子团结合,生成反应产物。
①一般规律:②参与加成反应的某些试剂反应部位化学键的电荷分布:例如:乙醛分子中碳氧双键的碳原子上带有部分正电荷,氧原子上带有部分负电荷,因此与HCN的反应中,—CN加在带有部分正电荷的碳原子上,—H加在带有部分负电荷的氧原子上。
析规律化学键的电荷分布规律化学键的电荷分布与元素的电负性即元素原子吸引电子能力相关。
一般来说,在元素周期表右上方的元素电负性大。
常见的共价键的电荷分布:(3)加成反应的应用加成反应是有机化学中非常重要的一类反应,在有机合成中有着广泛应用。
如:工业上利用乙烯与水的加成反应制备乙醇:CH 2===CH 2+H 2O ――――――→催化剂加热、加压C 2H 5OH 【例1】 完成下列化学方程式:①②CH 3—CH===CH 2+H —OH ――→催化剂解析:根据加成反应的规律和加成试剂的电荷分布来书写化学方程式。
如:①中,带正电荷的H 原子应该加到丙烯中带负电荷的1号碳原子上,带负电荷的Cl 原子应该加到2号碳原子上。
答案:①②CH 3—CH===CH 2+H —OH ――→催化剂析规律 烯烃的加成规律(以丙烯为例)CH 33—CH 2===CH 21在上述丙烯与氯化氢、水的加成反应中,由于丙烯分子中甲基的推电子作用,使得2号碳上带部分正电荷,1号碳带部分负电荷。
第2章官能团与有机化学反应烃的衍生物第1节有机化学反应类型第1课时有机化学反应的主要类型——加成反应、取代反应【学习目标】1.根据有机化合物组成和结构特点理解加成反应、取代反应。
(重点)2.了解从化合物结构特点分析可发生何种反应、预测产物的方法。
【基础梳理】1.加成反应(1)定义:有机化合物分子中两端的原子与其他或原子团结合,生成饱和的或比较饱和的有机化合物的反应。
(2)常见反应2.取代反应(1)定义:有机化合物分子中的某些被其他原子或原子团所的反应。
(2)常见反应【自我检测】(1)能发生加成反应的有机物一定含不饱和键。
()(2)丙烯与氯气只能发生加成反应。
()(3)甲醇或(CH3)3C—CH2OH都不能发生加成反应。
() 【归纳总结】1.三大有机反应类型的比较类型取代反应加成反应反应物数目两种一种或多种有机物结构特征分子中存在极性单键分子中存在双键、叁键或苯环等有机物种类烷烃、芳香烃、卤代烃、醇、羧酸、酯等烯烃、炔烃、芳香烃、醛、酮、腈等生成物种类两种(一般是一种有机物和一种无机物)一种(有机物)碳碳键变化无变化2.从反应条件或试剂判断反应类型反应条件或试剂反应类型NaOH水溶液、加热卤代烃或酯类的水解反应稀硫酸、加热酯或糖类的水解反应浓硫酸、140℃乙醇的取代反应1.下列反应中,属于取代反应的是()A.①②B.③④C.①③D.②④2.下列各化合物中,能发生取代、加成反应的是()3.下面列出了一些常见的有机化合物和试剂。
(1)请将彼此间能发生加成反应的物质和试剂连线。
有机化合物:①乙烯②乙炔③乙醛④丙烯试剂:a.H2SO4b.HCN c.HCl(2)写出下列指定反应物或产物的化学方程式(不需注明条件)。
①丙烯和HCl反应:_____________________________________________。
②乙醛和HCN反应:_____________________________________________。
2.1.1 有机化学反应的主要类型
【学习目标】
(1)认识有机化学中常见三种反应:加成反应、取代反应、消去反应。
(2)会从电子偏移、及电荷正负的角度分析加成反应和取代反应的一般规律。
(3)学习三种反应的常见反应方程式并分析三种反应发生所需要的一般条件。
【学习重难点】
学习重点:加成反应、取代反应、消去反应的一般规律
学习难点:加成反应、取代反应、消去反应的应用
【自主预习】
一、有机化学反应的主要类型
1.加成反应是 ,一般的通式是
能发生加成反应的有机物,分子中一般含
有、、、等官能团。
2.取代反应是
一般通式是:
烷烃及苯环发生取代反应时是被取代,与碳原子相连
的、等也能被取代。
3.消去反应是
发生消去反应时,反应的产物与试剂的类型密切相关,从醇分子中脱水制烯烃时,常选
用、等条件,从卤代烃中脱去卤化氢时,通常选用、等条件。
从邻二卤代烃中脱去卤素单质时,通常选用等试剂。
4.加成反应:
(1)加氢①CH2=CH2 + H2——
②CH≡CH + H2 ——
③ + H2 ——
④CH3CHO + H2 ——
(2)加卤素①CH2=CH2CH3 + Br2——
②CH≡CH + Br2——
(3)加卤化氢①CH2=CH2 + HCl ——
②CH≡CH + HCl ——
(4)加水①CH2=CH2 + H2O ——
② CH≡CH + H2O ——
9.取代反应
(1)卤代①CH4 + Cl2——
② + Br2——
③ + Br2 ——
(2)硝化:① + HONO2——
② + HONO2 ——
(3)磺化:① + HOSO3H ——
(4)其它:①R—X + H2O ——
②R—OH + HX ——
③RCOOH + R`OH ——
10.消去反应①CH3CH2OH—
②CH3—CH—CH3 + NaOH ——
Br
【预习检测】
1.关于加成反应,下列说法不正确的是()
A. 不但碳碳双键可发生加成反应,碳氧双键也可以发生加成反应
B. 加成反应后反应物原有的官能团发生了置换而生成另一种的化合物
C. 不同类型的不饱和键通常能与不同的试剂发生加成反应
D. 通常是带负荷部分的原子或原子团加在带同性电荷的原子上
2. 下列变化不属于加成反应的是( )
A.乙烯通过浓硫酸 B.乙烯使高锰酸钾溶液褪色
C.乙烯使溴水褪色 D.乙烯在磷酸做催化剂条件下与水反应3.下列说法正确的是 ( )
A.能使溴水褪色的物质一定能和溴水发生加成反应
B.醇和酸作用,生成酯和水的反应叫酯化反应
C.乙醇脱水成醚、酯的水解、苯的硝化、皂化反应的实质都是取代反应D.所有的醇都能被去氢氧化生成相应的醛或酮
4.有机化合物分子中能引入卤原子的反应是( )
A.消去反应 B.取代反应 C.加成反应 D.加聚反应
5.某有机物的结构简式为,它可以发生反应的类型有:①取代②加成③消去④水解⑤酯化⑥中和⑦氧化⑧加聚。
下列组合正确的是( )
A.①②③⑤⑥ B.②③④⑥⑧
C.①②③⑤⑥⑦ D.③④⑤⑥⑦⑧
【交流互动】
1、认识加成反应的特点,总结加成反应所能发生的的必要条件,并通过实例分析电性与加成反应的关系。
2、通过课本P48交流研讨认识取代反应,并从电性角度分析取代反应发生的一般规律,例举一个α—H取代的实例。
3、分子式为C4H10O的醇在一定条件下脱水,可能生成几种烯烃?分别写出这些烯烃的结构简式。
分析消去反应的一般规律。
【巩固练习】
1.下列各组反应中,前者属于取代反应,后者则属于加成反应的是()
A. 乙酸、乙醇和浓H2SO4混合共热;乙醛和Cu(OH)2悬浊液共热
B. 乙醇和浓H2SO4加热到170℃;乙醇与灼热的铜反应
C. 苯酚溶液中滴加溴水;乙烯通入溴水
D. 苯和氢气在镍催化下加热反应;苯和液溴、铁粉混合
2.乙醇分子中不同化学键如下图所示,关于乙醇在各种反应中断裂的键说明不正确的是:()
A.和金属钠反应时键①断裂
B.和氢溴酸共热时键②断裂
C.在Ag催化作用下和O2反应时①⑤断裂
D.和浓硫酸共热至170℃,键②⑤断裂
3. 有机化学中取代反应的范畴很广。
在下列反应中,属于取代反应范畴的是()
A. CH3CH2OH+HBr→CH3CH2Br+H2O
B. 2CH3CH2OH→CH3CH2OCH2CH3
C. CH3CH2OH→CH2= CH2+ H2O
D. 2CH3CH2OH→2CH3CHO+2H2O
4. 能与KOH的醇溶液发生消去反应的是()
A. (CH3)3CCH2Cl
B. CH3Cl
C.
D.
【总结与反思】
通过自评、互评、师评相结合对本节学习过程进行反思感悟。
【参考答案】
【自主预习】略
【预习检测】1.D 2.B 3. D 4.BC 5. C
【巩固练习】1. C 2. C 3. AB 4.C 5. A。