有机化合物知识点总结三
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有机化合物知识点总结(三)
绝大多数含碳的化合物称为有机化合物,简称有机物。像CO、CO2、碳酸、碳酸盐、金属碳化物等少数化合物,
它们属于无机化合物。
一、烃
1、烃的定义:仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,也称为烃。
2、甲烷、乙烯和苯的性质比较:
有机物 烷烃 烯烃 苯
通式 CnH2n+2 CnH2n
代表物 甲烷(CH4) 乙烯(C2H4) 苯(QH.)
结构简式 CH4 CH2=CH2 ◎或。
(官能团)
结构特点 单键,链状,饱和烃 双键,链状,不饱和烃(证明: 加成、加聚反应) 一种介于单键和双键之间的独
特的键(证明:邻二位取代物只
有一种),环状
空间结构 正四面体(证明:其二氯取 代物只有一种结构) 六原子共平面 平面正六边形
物理性质 无色无味的气体,比空气
轻,难溶于水 无色稍有气味的气体,比空气
略轻,难溶于水 无色有特殊气味的液体,密度比 水小,难溶于水
用途 优良燃料,化工原料 石化工业原料,植物生长调节
剂,催熟剂 有机溶剂,化工原料
3、烃类有机物化学性质
有机物 主要化学性质
甲烷 1、甲烷不能使酸性KMnO4溶液、滨水或澳的四氯化碳溶液褪色,与强酸、强碱也不反应, 性质比较稳定。
2、氧化反应(燃烧)注:可燃性气体点燃之前一定要验纯
CH4+2O2 点燃〉CO2+2H2O (淡蓝色火焰)
3、取代反应(条件:光;气态卤素单质;以下四反应同时进行,产物有5种)
CH.+CL 光 > CHCl+HCl CH.Cl +CL 光 > CH.CL+HCl
CH.CL+CL 光 > CHCL+HCl CHCL+CL 光 > CCl.+HCl
乙 乙 乙 J J 乙
注意事项:
①甲烷与氯气在光照下发生取代反应,甲烷分子里的四个氢原子逐步被氯原子取代;
②反应能生成五种产物,四种有机取代产物都不溶于水,常温下,一氯甲烷是气体,其他是
液体,三氯甲烷称氯仿,四氯甲烷可作灭火剂;产物中HCl气体产量最多;③取代关系: 1H〜〜Cl2;
④烷烃取代反应是连锁反应,产物复杂,多种取代物同时存在。
4、高温分解:CH 知。c > C + 2H
4 2
1.氧化反应
I .燃烧
C2H4+3O2点燃> 2CO2+2H2O (火焰明亮,伴有黑烟)
II .能被酸性KMnO4溶液氧化为CO2,使酸性KMnO4溶液褪色。
2.加成反应
CH2=CH2+Br2 ------- >CH2Br-CH2Br (能使滨水或澳的四氯化碳溶液褪色)
在一定条件下,乙烯还可以与H2、Cl2、HCl、H2O等发生加成反应
CH2 = CH2 +
H2 催化剂,CH3cH3
CH2=CH2+HCl催化剂"CH3cH2cl
(氯乙烷:一氯乙烷的简称)
CH, = CH,+H,O —催化剂尸 CH.CH.OH (工业制乙醇)
2 2 2 高温高压 3 2
3 .加聚反应nCH =CH 一催化剂一^一匚三一匚三二一:,(聚乙烯)
2 2 △
注意:①乙烯能使酸性KMnO4溶液、滨水或澳的四氯化碳溶液褪色。常利用该反应鉴别烷烃 和烯烃,如鉴别甲烷和乙烯。②常用澳水或澳的四氯化碳溶液来除去烷烃中的烯烃,但是不 能用酸性KMnO4溶液,因为会有二氧化碳生成引入新的杂质。
1 .不能使酸性高镒酸钾褪色,也不能是澳水发生化学反应褪色,说明苯的化学性质比较稳定。 但可以通过萃取作用使滨水颜色变浅,液体分层,上层呈橙红色。
2 .氧化反应(燃烧)
2C6H6+15O2点燃> 12CO2+6H.O (现象:火焰明亮,伴有浓烟,说明含碳量高)
3 .取代反应
(1)苯的漠代:
。+ Br2*BrR0]- Br (溴苯)+HBr (只发生单取代反应,取代一个H)
①反应条件:液澳(纯澳);FeBr3、FeCl3或铁单质做催化剂
②反应物必须是液澳,不能是滨水。(滨水则萃取,不发生化学反应)
③澳苯是一种色状液体,密度比水大,难溶于水
④澳苯中溶解了澳时显褐色,用氢氧化钠溶液除去澳,操作方法为分液。
(2)苯的硝化:
JNO2 + H2P
①反应条件:加热(水浴加热)、浓硫酸(作用:催化剂、吸水剂)
②浓硫酸和浓硝酸的混合:将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢倒入浓硝酸中,边加边搅拌
③硝基苯是一种 无 色
油
状液体,有 苦杏仁 气味,上毒,密度比水,难 溶于水。
④硝基苯中溶解了硝酸时显黄色,用氢氧化钠溶液除去硝酸,操作方法为分液。
(3)加成反应(苯具有不饱和性,在一定条件下能和氢气发生加成反应)
。+吗-N- L.J (一个苯环,加成消耗3个H2,生成环己烷)
同系物、同分异构体、同素异形体、同位素比较。
概念 同系物 同分异构体 同素异形体 同位素
定义 结构相似,在分子组成上
相差一个或若干个CH2 原子团的物质 分子式相同而结
构式不同的化合
物的互称 由同种兀素组成的 不同单质的互称 质子数相同而中子数 不同的同一元素的不 同原子的互称
分子式 不同 相同 元素符号表示相同,
分子式可不同
结构 相似 不同 不同
乙烯
苯
难氧化
易取代
难加成
4、 研究对象 化合物(主要为有机物) 化合物(主要为有 机物) 单质 原子
常考实例 ①不同碳原子数烷烃
②CH30H 与 C2H5OH ①正丁烷与异丁烷
②正戊烷、异戊烷、
新戊烷 ①02与03 ②红磷与白磷 ③金刚石、石墨 ① 1H(H)与 2H(D)
②35C1 与 37C1
③160与180
二、烃的衍生物
1、乙醇和乙酸的性质比较
代表物 乙醇 乙醛 乙酸
结构简式 CHeCH.0H 或 C°H<0H CH.CH0 CH.C00H
官能团 羟基:一0H 醛基:一CH0 竣基:一 C00H
物理性质 无色、有特殊香味的液体,俗名
酒精,与水互溶,易挥发
(非电解质) 有刺激性气味 有强烈刺激性气味的无色液体,
俗称醋酸,易溶于水和乙醇,无
水醋酸又称冰醋酸。
用途 作燃料、饮料、化工原料;质量
分数为75%的乙醇溶液用于医
疗消毒剂
有机化工原料,可制得醋酸纤维、 合成纤维、香料、燃料等,是食 醋的主要成分
2、乙醇和乙一 酸的主要化学性质
有机物 主要化学性质
乙醇 1 .与Na的反应(反应类型:取代反应或置换反应)
2CH3cH20H+2Na-->2CH3cH20Na+HJ (现象:沉,不熔,表面有气泡)
乙醇与Na的反应(与水比较):①相同点:都生成氢气,反应都放热
②不同点:比钠与水的反应要缓慢
结论:①乙醇分子羟基中的氢原子没有水分子中的氢原子活泼;②1mo1乙醇与足量Na
反应产生0.5mo1 H2,证明乙醇分子中有一个氢原子与其他的氢原子不同;
③2 —H0——H2,两个羟基对应一个H2;④单纯的一0H可与Na反应,但不能与NaHC03 发生反应。
2 .氧化反应
(1)燃烧(淡蓝色火焰,放出大量的热)
CH3cH20H+302点燃〉2C02+3H20 可作燃料,乙醇汽油
(2)在铜或银催化条件下:可以被02氧化成乙醛(CH3CHO)
2CH3cH20H+02M 和 2CH3cH0+2H20 (总反应)
现象:红亮的铜丝在酒精灯上加热后变为工色,将黑色的氧化铜伸入乙醇中又变为红
色;并且可以闻到有刺激性气味气体产生(乙醛)
H _______ 0
①反应断键情况:2c凡,+ 2cHm C H+2H:0
o4_K_
②Cu或Ag,作催化剂,反应前后质量保持不变。
(3)乙醇可以使紫红色的酸性高镒酸钾溶液褪色,与之相似的物质有_乙烯; 可以使^橙色的重铭酸钾溶液变为卫色,该反应可用于检验酒后驾驶。
总结:燃烧反应时的断键位置: ____ 全断 ___ H ®
与钠反应时的断键位置: ① Hyc-c—O—H
在铜催化氧化时的断键位置: ①、③ 京需金拈一③
(4)检验乙醇中是否含有水,用无水硫酸铜;除去乙醇中的水得到无水乙醇,加生石灰, 蒸馏。 1 .具有酸的通性:CH3COOH=^ CH3COO-+H+(一元弱酸)
①可使酸碱指示剂变色,如使紫色石蕊试液变红(变色是反应生成了有色物质); ②与活泼金属(金属性H之前),碱(Cu(OH)2),弱酸盐反应,如CaCO3、Na2CO3
③酸性比较:CH3COOH > H2CO3
2CH3COOH+CaCO3―->2(CH3cOO)2Ca+CO/+H2O (强酸制弱酸)
2 .酯化反应(实质:酸去羟基,醇去氢一一同位素标记法)
浓出4 n
CH3COOH+HO - C2H5 —入—CH3COOC2H5+H2O 专
反应类型:酯化反应,属于取代反应;是可逆反应 口
乙酸 反应有一定限度,乙酸乙酯产率不可能达到100% 军 「阿
⑴试管a中药品加入顺序是: ’.旦二. 舒然‘
乙醇3 mL、浓硫酸(催化剂、吸水剂)、乙酸各2 mL
(2)为了防止试管a中的液体发生暴沸,加热前应采取的措施是:加碎瓷片(或沸石)
(3)实验中加热试管a的目的是:①加快反应速率②蒸出乙酸乙酯,提高产率
(4)长导管的作用是:导气,冷凝回流;不伸入饱和碳酸钠溶液中:防止倒吸
(5)试管b中加有饱和Na2c03溶液,其作用是(3点):
①中和乙酸,②溶解乙醇,③降低乙酸乙酯的溶解度,利于分层
(6)反应结束后,振荡试管b,静置。观察到的现象是:饱和碳酸钠溶液上面有油状液滴生
成,且能闻到香味。
三、烷烃
1、烷烃的概念:碳原子间都以碳碳单键结合成链状,剩余价键均与氢原子结合,使每个碳原子的化合价都达到‘饱和” 的饱和链烃,或称烷烃。呈锯齿状。
2、烷烃物理性质:
状态:一般情况下,1-4个碳原子烷烃为气态,5-16个碳原子为液态,16个碳原子以上为固态。
溶解性:烷烃都难溶于水,易溶于有机溶剂。
熔沸点:随着碳原子数的递增,熔沸点逐渐逐渐升高;相同碳原子数时,支链越多,熔沸点越低。
密度:随着碳原子数的递增,密度逐渐增大,但都比水的密度小。
3、烷烃的化学性质
①一般比较稳定,在通常情况下跟酸、碱和高镒酸钾等都不反应。②氧化反应:在点燃条件下,烷烃能燃烧;③取代
反应(烷烃特征反应):在光照条件下能跟卤素发生取代反应。
1 .需水浴加热的反应有: (1)、银镜反应(2)、乙酸乙酯的水解(3)苯的硝化(4)糖的水解
(5)、酚醛树脂的制取(6)固体溶解度的测定
凡是在不高于100c的条件下反应,均可用水浴加热,其优点:温度变化平稳,不会大起大落,有利于反应的进行。
2 .需用温度计的实验有:
(1)、实验室制乙烯(170℃) (2)、蒸馏(3)、固体溶解度的测定
(4)、乙酸乙酯的水解(70-80℃) (5)、中和热的测定
(6)制硝基苯(50-60℃)
〔说明〕:(1)凡需要准确控制温度者均需用温度计。(2)注意温度计水银球的位置。
3 .能与Na反应的有机物有:醇、酚、竣酸等一一凡含羟基的化合物。
4 .能发生银镜反应的物质有: 醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖一一凡含醛基的物质。
5 .能使高镒酸钾酸性溶液褪色的物质有: (1)含有碳碳双键、碳碳叁键的烃和烃的衍生物、苯的同系物
(2)含有羟基的化合物如醇和酚类物质
(3)含有醛基的化合物