高三化学复习有机化学--结构与性质的关系
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有机物的分子结构特点和主要化学性质有机物种类繁多,变化复杂,应用面广。
在学习和掌握各类有机物化学性质时,要抓住有机物的结构特点,即决定有机物化学特性的原子或原子团——官能团。
学习时以烃类有机物为基础,以烃的衍生物为重点;通过各类有机物的重要代表物的组成、结构、性质、制法和主要用途的学习,达到掌握相关各类有机物的目的。
对于其中涉及的各有关反应要认识反应的意义,即每个反应对于反应物来说,它表示着反应物的性质;对于生成物来说,很可能成为生成物的制法。
也就是说,一个化学方程式它既是性质反应,又是制法的反应原理。
对于各个反应,应尽量从分子结构的角度,了解反应的历程,以便于掌握和运用。
现对各类有机物的分子结构特点和重要化学性质分别阐述如下:1.烷烃分子结构特点:C—C单键和C—H单键。
在室温时这两种键不活泼,不易发生化学反应,所以烷烃一般不和强酸、强碱、强氧化剂反应,但在一定条件下(光、热),C—H键的氢可以发生取代反应,C—C键可以断裂,继而发生裂化和氧化反应。
如:(1)取代反应R-CH3+X2R-CH2X+HX(卤化)R-CH3+HO-NO2-CH2NO2+H2O(硝化)(2)裂化反应(在高温和缺氧条件下)(3)催化裂化C8H18C4H10+C4H8C 4H10C2H6+C2H4(3)氧化反应①燃烧氧化②催化氧化2CH3CH2CH2CH3+5O24CH3COOH+2H2O2.烯烃分子结构特点:分于中含有键。
烯烃分子内的碳碳双键中有一个键较弱,容易断开而发生化学反应,所以烯烃的化学性质较活泼,主要发生加成、氧化和加聚反应。
(1)氧化反应①燃烧氧化②催化氧化2CH2 CH2+O22CH3-CHO③使高锰酸钾溶液褪色(2)加成反应①加H2、X2(X:Cl、Br、I)CH2 CH2+H2CH3-CH3CH2 CH2+Cl2→CH2Cl-CH2Cl②加H2O、HXCH2 CH2+H-OH CH3-CH2OHCH2 CH2+HCl CH3-CH2Cl(3)加聚反应nCH2 CH2[CH2-CH2]n3.炔烃分子结构特点:分子内含有—C≡C—键炔烃分子内的碳碳三键中有一个较强的键和二个较弱的键,这二个较弱的键在化学反应中容易断开,因而炔烃的化学性质也是活泼的,能够发生和烯烃相似的反应即加成反应、加聚反应、氧化反应,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,在空气中易燃烧,如:(1)氧化反应①燃烧氧化②使高锰酸钾溶液褪色(2)加成反应(H2、X2、H2O、HX)CH≡CH+HCl CH2==CHCl(3)加聚反应4.二烯烃分子结构特点:分子内含有二个碳碳双键。
有机物的结构和性质有机物是指由碳原子和氢原子以及其他一些元素构成的化合物。
它们在自然界和人类生活中有着极其重要的地位,广泛存在于生物体内和环境中。
有机物的结构和性质具有多样性和复杂性,以下将从分子结构、化学键、官能团以及物理性质等几个方面进行探讨。
一、分子结构有机物的分子结构通常由碳原子骨架和连接在骨架上的官能团组成。
碳原子具有四个价电子,可以与其他原子或官能团形成共价键。
根据碳原子骨架的不同,有机物可以分为链状、环状和支链等不同结构类型。
链状有机物是最简单的结构,如甲烷(CH4)和乙烷(C2H6)。
环状有机物由碳原子形成环状结构,如苯环(C6H6)。
支链有机物在链状结构上连接了其他官能团,如异丙基(CH3CHCH3)。
二、化学键有机物中常见的化学键包括共价键、极性键和芳香键。
共价键是由两个非金属元素共用电子对形成的化学键,是最常见的化学键类型。
极性键是由两个不同元素之间的电子云分布不均匀而形成的化学键,具有部分离子性。
芳香键是苯环中相邻的π电子共轭系统形成的特殊化学键,具有稳定性和共轭性。
三、官能团官能团是有机物分子中具有特定化学性质和功能的基团。
常见的官能团包括羟基(-OH)、胺基(-NH2)、羰基(C=O)和羧基(-COOH)等。
官能团的存在决定了化合物的化学性质和反应性。
四、物理性质有机物的物理性质受分子大小、分子量、分子极性以及分子间作用力等因素的影响。
其中,分子大小和分子量决定了有机物的相态(例如固体、液体或气体)和沸点、熔点等物理性质。
分子极性则影响有机物的溶解性和极性反应性。
此外,分子间作用力包括弱键、范德华力、氢键等,也会对有机物的物理性质产生重要影响。
总结起来,有机物的结构和性质是相互关联的。
它们的多样性和复杂性使得有机化学成为一门广泛研究的学科,为人类社会提供了丰富的化学物质基础,也为生命科学和药物研发提供了重要支持。
对有机物结构和性质的深入了解,有助于我们更好地探索和利用这些重要的化合物。
第十五讲 有机物的结构和性质 教学目标:1.了解用李比希法定量分析有机物所含元素一般方法,并能进行有关计算。
2.能根据有机物的元素含量、相对分子质量确定有机物的分子式。
3.熟悉常见有机物的官能团,能够根据有机物的结构推测其性质。
典型例题:例1.(2011年江苏高考)β-紫罗兰酮是存在于玫瑰花、番茄等中的一种天然香料,它经多步反应可合成维生素A 1。
下列说法正确的是A .β--紫罗兰酮可使酸性KMnO 4溶液褪色B .1mol 中间体X 最多能与2mol H 2发生加成反应C .维生素A 1易溶于NaOH 溶液D .β--紫罗兰酮与中间体X 互为同分异构体例2.(2010年全国高考)下图表示4−溴环己烯所发生的4个不同反应。
其中,产物只含有一种官能团的反应是 A .①④ B .③④ C .②③ D .①②例3.(2011年浙江理综)褪黑素是一种内源性生物钟调节剂,在人体内由食物中的色氨酸转化得到。
NH C H 2H COOH N H 2NHC H 2C H 2N H O C H 3C H 3O色氨酸褪黑素下列说法不正确...的是 A .色氨酸分子中存在氨基和羧基,可形成内盐,具有较高的熔点 B.在色氨酸水溶液中,可通过调节溶液的pH 使其形成晶体析出 C .在一定条件下,色氨酸可发生缩聚反应D .褪黑素与色氨酸结构相似,也具有两性化合物的特性 例4.有关下图所示化合物的说法不正确的是A .既可以与Br 2的CCl 4溶液发生加成反应,又可以在光照下与Br 2发生取代反应B .1 mol 该化合物最多可以与3 mol NaOH 反应C.既可以催化加氢,又可以使酸性KMnO4溶液褪色D.既可以与FeCl3溶液发生显色反应,又可以与NaHCO3溶液反应放出CO2气体例5.(2010年重庆高考)贝诺酯是由阿司匹林、扑热息痛经化学法拼合制备的解热镇痛抗炎药,其合成反应式(反应条件略去)如下:下列叙述错误..的是A.FeCl3溶液可区别阿司匹林和扑热息痛B.1mol阿司匹林最多可消耗2mol NaOHC.常温下贝诺酯在水中的溶解度小于扑热息痛D.C6H7NO 是扑热息痛发生类似脂水解反应的产物例6.(2011年全国高考)香豆素是一种天然香料,存在于黑香豆、兰花等植物中。
有机化学知识点归纳全有机化学是研究有机化合物的结构、性质、合成和反应的学科,是化学的重要分支之一、下面将有机化学的知识点进行详细的归纳。
1.有机化合物的结构:有机化合物的结构主要包括官能团和骨架。
官能团是分子中带有特定化学性质的基团,如羟基、羧基、胺基等。
骨架是指有机分子中碳原子构成的主链或环。
2.结构顺序:有机分子的结构顺序是指官能团和骨架的排列顺序。
它对于有机分子的物理化学性质和反应性质有很大的影响。
3.构象和立体化学:有机化合物的构象是指分子在空间中不同的排列方式。
立体化学研究分子在空间中的空间取向和空间排布。
4.价键理论:有机化学的价键理论主要包括共价键理论、杂化理论和共振理论。
这些理论研究了有机化合物中化学键的形成和性质。
5.有机反应:有机化学反应是指有机分子中原子间氢、电子和其他原子核的重新分配。
有机反应是有机合成的基础,可以用以构建复杂的有机分子。
6.光化学:光化学是研究有机分子在光照下发生的化学反应。
光化学反应可用于合成新的有机化合物和研究生物分子的功能。
7.有机分析:有机分析是研究有机化合物的分析方法和技术。
有机分析可以用于确定有机化合物的结构和性质。
8.有机合成:有机合成是指有机化合物的合成方法和技术。
有机合成可以用于合成天然产物、药物和功能分子。
9.有机催化:有机催化是指利用有机催化剂催化有机反应。
有机催化可以提高反应速度、选择性和产率。
10.药物发现和设计:有机化学在药物发现和设计中起着重要的作用。
有机化合物可用于合成和优化药物分子。
11.酸碱理论:酸碱理论是有机化学的基础。
它用来描述有机化合物在溶液中的酸碱性质和反应。
12.物理有机化学:物理有机化学是研究有机分子中存在的物理现象和现象的研究。
物理有机化学是有机反应和分子结构的基础。
13.手性化学:手性化学是研究手性分子的性质和反应的学科。
手性分子是指它们的镜像不可重叠。
14.有机多步合成:有机多步合成是指通过一系列的有机反应制备复杂有机分子的方法。
第2课时有机化合物的同分异构现象及结构与性质的关系1.理解同分异构现象与同分异构体。
(重难点)2.掌握有机化合物结构与性质的关系。
(重点)有机化合物的同分异构现象[基础·初探]1.同分异构体分子式相同而结构不同的有机化合物,互为同分异构体。
2.同分异构体的类型(1)相对分子质量相同的两种化合物互为同分异构体。
( )(2)H2O和H2O2互为同分异构体。
( )(3)同分异构体之间的转化属于化学变化。
( )(4)同系物之间可以互为同分异构体。
( )【提示】(1)×(2)×(3)√(4)×[核心·突破]1.同分异构体的书写(1)以C7H16为例书写烷烃同分异构体【特别提醒】1.烷烃的同分异构体只有碳骨架异构,CH4、C2H6、C3H8不存在同分异构体。
2.检查书写的同分异构体是否重复时,可先命名,若名称不重复,则书写不重复。
2.同分异构体数目的判断方法(1)基元法记住常见烃基的异构体种数,可快速判断含官能团有机化合物同分异构体的数目。
-C3H7有两种,-C4H9有4种,-C5H11有8种,如C4H9Cl、C4H9OH、C4H9-CHO等各有4种同分异构体。
(2)换元法如:若C3H8的二氯代物有四种同分异构体,则其六氯代物的同分异构体也为四种(H和Cl相互替代)。
(3)定一(或二)移一法对于二元取代物的同分异构体的判定,可固定一个取代基位置,再移动另一取代基,以确定同分异构体数目。
(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同一甲基上的氢原子是等效的。
②同一碳原子上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)[题组·冲关]题组1 同分异构体的判断1.下列各组有机物中,互为同分异构体的是( )【解析】苯分子中的碳碳键都是相同的独特的键,因此A中两结构表达式表示的是同一物质;对于选项D,由于甲烷分子是正四面体形结构,因此两结构表达式同样表示的是同一种物质;对于选项C易判断是同一物质。
高三化学复习有机化学----结构与性质一、掌握各类有机物的官能团及性质㈠烃类有机物的性质1.烷烃:⑴饱和烃---特征反应为与X2发生取代反应,条件光照,得到各种卤代烃的混合物。
⑵氧化反应---燃烧(单不能被高锰酸钾酸性溶液氧化)。
⑶高温分解(如甲烷高温分解得到碳黑和氢气,其它烷烃可以发生裂解反应)。
2.烯烃:官能团为 --- C═C⑴不饱和烃---特征反应是与(H2、X2、HX、H2O)等的加成反应。
⑵氧化反应---燃烧、被高锰酸钾酸性溶液氧化。
⑶聚合反应---加成聚合反应。
3.炔烃:官能团为 --- C≡C⑴不饱和烃---特征反应是与(H2、X2、HX、H2O)等的加成反应。
注意加成时与烯烃比较。
⑵氧化反应---燃烧(与乙烯燃烧的比较)、被高锰酸钾酸性溶液氧化。
4.芳香烃:以苯为例。
⑴取代反应---卤代反应、硝化反应、磺化反应。
⑵加成反应---与氢气在催化剂、加热的条件下加成得到环己烷。
⑶氧化反应---燃烧。
㈡烃的衍生物的性质1.卤代烃:以一溴乙烷为例(CH3CH2Br)官能团为 ---卤原子─X。
⑴水解反应---与NaOH的水溶液共热,是取代反应。
⑵消去反应---与NaOH的醇溶液共热,是消去反应。
规律略。
2.醇:以乙醇为例(C2H5OH)官能团为---羟基─OH⑴与活泼金属的反应(如K、Na、Ca等)⑵与氢卤酸的反应---取代反应⑶催化氧化反应---条件、反应规律、断键位置等⑷分子间脱水反应---条件、取代反应、断键位置⑸分子内脱水反应---条件、消去反应、断键位置、反应规律⑹酯化反应---条件、取代反应、断键位置、酯的种类、书写、名称等3.酚:以苯酚为例,官能团---酚羟基─OH⑴酸性(与氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液的反应)俗名石炭酸⑵苯环上的取代反应(比苯容易,由于羟基的影响)与浓溴水反应产生白色沉淀(应用)⑶与铁盐的显色反应—用于检验苯酚(─CHO)4.醛和酮:官能团:羰基、醛基⑴醛、酮与氢气的加成反应⑵银镜反应(检验醛基的反应、氧化反应、银氨溶液的制备方法)⑶与新制的氢氧化铜悬浊液的反应5.羧酸和酯:羧酸的官能团是羧基─COOH⑴酸性(有酸的通性,弱酸,比碳酸的酸性强⑵酯化反应(条件、断键位置、酯的命名、酯化反应是高考的热点要很好的掌握)⑶酯的水解反应(条件、反应类型)㈢糖类化合物—从结构上看,糖类是多羟基醛或多羟基酮,以及能够水解生成它们的物质⑴单糖---葡萄糖(多官能团化合物,具有醇和醛的双重性)果糖。
⑵二聚糖—麦芽糖和蔗糖(水解、麦芽糖是还原性糖)⑶多糖---淀粉和纤维素(略)㈣氨基酸和蛋白质(略)㈤有机高分子材料(略)二、善于比较和分析相近官能团性质的异同,培养综合归纳的能力。
在有机化学的学习过程中,分别对各类有机物的主要性质,尤其是化学性质,有了比较系统的掌握之后,应注意,各类物质性质的横向比较,认识不同类的相关有机物在性质上的异同。
这本身也是对各种有机物性质的分析和归纳,见后面知识结构内容。
有机物的结构与性质的关系,可以概括为:结构决定性质,性质反映结构。
三、定量认识有机物之间的相互反应。
在学习有机物的化学性质、制备和检验时,都要涉及有关的反应,对待反应的化学方程式,除了明确反应物,生成物的组成和结构以及反应条件等定性内容之外,还必须同时明确各物质之间的定量关系,不断强化理解学习的定量意识,如:(1)在烷烃和芳香烃与卤素(X2)的一卤取代反应中,被取代的H原子和卤素单质及生成的卤代烃物质的量之比为1∶1∶1。
(2)在不饱和烃与氢气或卤素的加成反应中,C=C双键与氢气或卤素单质的量之比都是1∶1,若是C≡C叁键,则为1∶2(3)当醇与金属钠反应时,醇羟基和反应消耗的Na及生成氢气物质的量之比为2∶2∶1。
若醇羟基换成酚羟基或羰基,与金属钠反应时,也有同样的量关系。
(4)当醇被氧化成醛或酮时,反应中被氧化的醇羟基和消耗的O2与生成C=O双键、H2O物质的量之比为2∶1;2∶2;若将氧化剂O 2换成CuO ,上述量关系为1∶1∶1∶1。
(5)在银镜反应中,醛基和消耗的[Ag(NH 3)2]+与生成的羟基,析出Ag 物质的量之比为1∶2∶1∶2。
在醛和新制的Cu(OH)2悬浊液反应时,醛基、Cu(OH)2和生成的羰基、Cu 2O 物质的量之比为1∶2∶2∶1。
(6)在有机物(CxHyOz)完全燃烧的反应中,有机物和消耗的氧气、与生成的CO 2、H 2O 物质的量之比为:1∶(X+24Z Y ∶X ∶2Y 。
四、高考主要考查有机物官能团多元化、主干有机化学知识。
进行有机化合物总复习时,要通过对有机物的结构分析,掌握有机反应的规律性,还要从给出的有机物性质,来推断未知有机物的结构。
学习时,要从分析官能团入手,掌握有机物的性质,多官能团的有机物的性质是各官能团性质的加合。
有机物化学性质的考查主要包括这样几种类型:(1)直接考查某单一官能团物质的化学性质;(2)考查不同类型有机物的同一化学性质;(3)考查多官能团物质的不同化学性质;(4)推论已学官能团的未学过的化学性质;(5)结合化学实验考查官能团的性质;(6)利用所给信息,演绎具体有机物的化学性质等。
五、注重有机物之间的相互转化,解答有机框图推断题 1.烃类物质间的转化关系2.烃的衍生物的转化关系单元练习1.以乙醇为原料,用下述6种类型的反应:①氧化;②消去;③加成;④酯化;⑤水解;⑥加聚,来合成乙二酸乙二酯(结构简式如右图所示)的正确顺序是A.①⑤②③④B.①②③④⑤C.②③⑤①④D.②③⑤①⑥2.天然维生素P(结构如图)存在于槐树花蕾中,它是一种营养增补剂。
关于维生素P的叙述错误的是A.可以和溴水反应B.可用有机溶剂萃取C.分子中有三个苯环D.1mol维生素P可以和4molNaOH反应3.医疗上的血液透析原理同胶体的渗析类似。
透析时,病人的血液通过浸在透析液中的透析膜进行循环和透析。
血液中,蛋白质和血细胞不能通过透析膜,血液中的毒性物质可以透过,由此可以判断A.蛋白质、血细胞不溶于水,毒性物质可溶于水B.蛋白质以分子形式存在,毒性物质以离子形式存在C.蛋白质、血细胞的粒子直径大于毒性物质的直径D.蛋白质、血细胞不能透过滤纸,毒性物质可以透过滤纸4.对于结构简式为:的维生素A,有如下各种说法:①维生素A是一种醇,②1摩维生素A在催化剂作用下,可与5 摩H2加成,③维生素A的分子中有苯环结构,④维生素A具有环己烷的结构,⑤维生素A的分子式为C20H30O,⑥维生素A有异戊二烯的结构单元。
上述各说法中正确的是()A.①③④⑤B.②④⑤⑥C.①②③④D.①②⑤⑥5.邻羟基苯甲酸,俗名水杨酸,其结构简式为,当与物质A的溶液反应生成化学式为C7H5O3Na的盐,A可以是下列中的( )A.NaClB.Na 2SO 4C.NaOHD.NaHCO 3 6.根据柠醛的结构简式为CH 3—C —CH —CH 2—CH 2—C =CH —C =O,判断如下各有关说法中不正确的是( ) | | | CH 3 CH 3 HA.它可以使KMnO 4酸性溶液褪色。
B.它可以使溴水褪色C.它可以与银氨溶液发生银镜反应D.它的催化加氢反应产物的分子式为C 10H 20O7.若1摩气态烃能跟2摩HCl 加成,而加成产物又可以和6摩Cl 2完全取代,则该烃是( ) A.2—甲基丙烯 B.乙炔 C.1,3—丁二烯 D.丙炔 8.已知一定量某一元醛发生银镜反应得到21.6克银、等量此醛完全燃烧生成5.4克水,则该 醛为( ) A.丙醛 B.丁醛 C.丁烯醛 D.己醛9.服用含有PPA 的药物会使病人心肌缺血、全身血压升高,严重的会发生脑中风,最近被国家药品监督管理局禁止使用。
PPA (苯丙醇胺)的结构为,下列有关 PPA 的说法中错误的是( CD )A .PPA 属于醇类化合物B .PPA 能和金属钠反应C .PPA 可由蛋白质通过水解反应制得D .PPA 能与NaOH 溶液反应 10.拟除虫菊酯是一类高效、低毒、对昆虫具有强烈触杀作用的杀虫剂,其中对光稳定的溴氰菊醋的结构简式如右图:下列对该化合物叙述正确的是A .属于芳香烃B .属于卤代烃C .在酸性条件下不水解 D.在一定条件下可以发生加成反应11.X 是一种性能优异的高分子材料,其结构简式为 CH -CH -CH 2-CH n 已CN CN OCOCH 3被广泛应用于声、热、光的传感等方面。
它是由HC ≡CH 、(CN)2、CH 3COOH 三种单体通过适宜的反应形成的。
由X 的结构式分析合成过程中发生反应的类型有 ①加成反应 ②取代反应 ③缩聚反应 ④加聚反应 ⑤酯化反应A .①④⑤B .①④C .①②④D .①②③ 12.美国的一位农民偶然发现他的—头小母牛食用腐败草料后,在受外伤时血液不会凝固,伤口流血不止。
威斯康星大学的化学家由此得到启发,从腐败草料中提取出结构简式为(见右图) 的双香豆素。
关于双香豆素的下列推论中错误的是 A .有望将它发展制得一种抗凝血药B .它略具芳香味,可用来配制致命性出血型的杀鼠药C .能发生水解反应、加成反应和氧化反应D .所有的碳原子不可能都在同一乎面内13.中草药秦皮中含有的七叶树内酯(每个折点表示一个碳原O OH O H O子,氢原子未画出),具有抗菌作用。
若1 mol七叶树内酯分别与浓溴水和NaOH溶液完全反应,则消耗的Br2和NaOH的物质的量分别为A.2 mol Br2 2 mol NaOH B.2 mol Br2 3 mol NaOH C.3 mol Br2 4 mol NaOH D.4 mol Br2 4 mol NaOH14.验证某有机物属于烃的含氧衍生物,应完成的实验内容是A.只有验证它完全燃烧后产物只有H2O和CO2B.只有测定其燃烧产物中H2O和CO2物质的量的比值C.测定完全燃烧时消耗有机物与生成的CO2、H2O的物质的量之比D.测定该试样的质量及其试样完全燃烧后生成CO2和H2O的质量15.有机物分子中原子间(或原子与原子团间)的相互影响会导致物质化学性质的不同。
下列各项的事实能说明上述观点的是A.甲醛和甲酸都能发生银镜反应B.乙烯能发生加成反应,而乙烷不能发生加成反应C.苯酚与溴水直接就可反应,而苯与溴水反应则需要加铁屑D.苯酚和乙酸都可以与NaOH反应16.有8种物质:①甲烷;②苯;③聚乙烯;④聚异戊二烯;⑤2-丁炔;⑥环己烷;⑦邻二甲苯;⑧环己烯。
既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能与溴水反应使之褪色的是:A.③④⑤⑧B.④⑤⑦⑧C.④⑤⑧D.③④⑤⑦⑧17.美国科学家威廉·诺尔斯、柏利·沙普利斯和日本化学家野依良治因通过使用快速和可控的重要化学反应来合成某些手性分子的方法而获得2001年的诺贝尔化学奖.所谓手性分子是指在分子中,当当一个碳原子上连有彼此互不相同的四个原子或原子团时,称此分子为手性分子,中心碳原子为手性碳原子.凡是有一个手性碳原子的物质一定具有光性活性.例如,有机化合物:有光学活性,分别发生如下反应①与甲酸发生酯化反应;②与NaOH水溶液共热;③与银氨溶液作用;④在催化剂存在下与氢气作用后,生成的有机物无光学活性的是A.①③B.②③C.②④D.③④19.请阅读下列短文:在含羰基的化合物中,羰基碳原子与两个烃基直接相连时,叫做酮。