有机化学:1绪论2
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有机化学(第二版)课后习题参考答案第一章绪论1-1 扼要解释下列术语.(1)有机化合物(2) 键能、键的离解能(3) 键长(4) 极性键(5) σ键(6)π键(7) 活性中间体(8) 亲电试剂(9) 亲核试剂(10)Lewis碱(11)溶剂化作用(12) 诱导效应(13)动力学控制反应(14) 热力学控制反应答:(1)有机化合物-碳氢化合物及其衍生物(2) 键能:由原子形成共价键所放出的能量,或共价键断裂成两个原子所吸收的能量称为键能。
)键的离解能:共价键断裂成两个原子所吸收的能量称为键能。
以双原子分子AB为例,将1mol 气态的AB拆开成气态的A和B原子所需的能量,叫做A—B键的离解能。
应注意的是,对于多原子分子,键能与键的离解能是不同的。
分子中多个同类型的键的离解能之平均值为键能E。
(3) 键长:形成共价键的两个原子核之间距离称为键长。
(4) 极性键: 两个不同原子组成的共价键,由于两原子的电负性不同, 成键电子云非对称地分布在两原子核周围,在电负性大的原子一端电子云密度较大,具有部分负电荷性质,另一端电子云密度较小具有部分正电荷性质,这种键具有极性,称为极性共价键。
(5) σ键:原子轨道沿着轨道的对称轴的方向互相交叠时产生σ分子轨道, 所形成的键叫σ键。
(6) π键:由原子轨道侧面交叠时而产生π分子轨道,所形成的键叫π键。
(7) 活性中间体:通常是指高活泼性的物质,在反应中只以一种”短寿命”的中间物种存在,很难分离出来,,如碳正离子, 碳负离子等。
(8) 亲电试剂:在反应过程中,如果试剂从有机化合物中与它反应的那个原子获得电子对并与之共有形成化学键,这种试剂叫亲电试剂。
、(9) 亲核试剂:在反应过程中,如果试剂把电子对给予有机化合物与它反应的那个原子并与之共有形成化学键,这种试剂叫亲核试剂。
(10) Lewis碱:能提供电子对的物种称为Lewis碱。
(11)溶剂化作用:在溶液中,溶质被溶剂分子所包围的现象称为溶剂化作用。
第1 章 绪 论 1. 有机化合物与有机化学的定义2.有机化合物的特点(了解)3.共价键的特性和属性。
注意:分子的极性与键的极性和分子的对称性有关。
4.共价键的断裂和有机化学反应的基本类型(1) 共价键的断裂方式分为均裂和异裂,根据共价键的断裂和形成的方式不同,可把有机反应机理分为:游离基反应、离子型反应和协同反应等 3 大类。
5.有机反应中“离子型”反应根据反应试剂类型不同,分为亲电反应与亲核反应两类:(1) 亲电试剂与亲电反应:由缺电子的试剂进攻部分负电荷的碳原子而发生的,这类十分需要电子的试剂称为亲电试剂。
如含有 H +、Cl +、Br +、NO 2+、RN 2+、R 3C +等正离子的试剂。
由亲电试剂的进攻而引起的反应称为亲电反应。
(2) 亲核试剂和亲核反应:由能供给电子的试剂进攻具有部分正电荷的碳原子而发生的,这类能供给电子的试剂称亲核试剂,如 H 2O、ROH、OH -、RO -、Br -、NH 3、RNH 2、CN -等。
由亲核试剂的进攻而引起的反应称为亲核反应。
注意:有机反应中,加成反应分为亲电加成(烯烃与卤素的反应)、亲核加成(羰基与氰氢酸、水、醇、格氏试剂、氨的衍生物之间的反应)、自由基加成(如:不对称与 HBr 在过氧化物存在下的反应属于自由基加成,遵循反马氏规则)三类。
第 2 章 烷烃和环烷烃一、烷烃的命名:1.掌握有机化合物系统命名的基本原则2.碳原子的分类(伯、仲、叔、季)与常见烷基的结构和名称(P 48)3.顺序规则 —— 主要烷基的优先次序:甲基<乙基<丙基<异丙基二、烷烃的结构(了解)三、烷烃的构象异构(属于立体异构)乙烷中最典型的 2 种构象是交叉式(稳定构象)和重叠式,用 Newman 投影式和锯架式表示。
丁烷的 4 种典型构象及其稳定顺序:对位交叉式>邻位交叉式>部分重叠式>全重叠式。
四、烷烃的化学性质(掌握)烷烃卤代反应的机制——游离基(自由基)反应,分链引发、链增长与链终止是的 3 个阶段;烷烃卤代反应的取向主要由自由基稳定性次序来决定。
有机化学知识点第⼀章绪论⼀、有机化合物定义:碳氢化合物及其衍⽣物。
但是有局限性,如:NaHCO3、H2CO3、HCN是⽆机物;CCl4、:CCl2是有机物。
⼆、共价键的种类和特点键的极化:由于外加电场作⽤⽽使共价键极性发⽣改变的现象。
键的极化度:共价键发⽣极化的难易程度。
三、共价键的键参数1.键长:成键的2个原⼦原⼦核之间的距离。
常⽤单位为pm、nm。
(1pm=1×10-12m,1nm=1×10-10m)2.键⾓:分⼦中1个原⼦与另外2个原⼦形成的共价键之间的夹⾓。
单位为°。
3.键能:AB键的离解能是指当以共价键结合的双原⼦分⼦AB(⽓态)断裂成A原⼦和B 原⼦(⽓态)时,所吸收的能量。
双原⼦分⼦——键的离解能就是其键能;多原⼦分⼦——键能是同类型键的离解能的平均值。
4.键的极性:2个相同原⼦形成的共价键,没有极性,为⾮极性共价键;2个不同原⼦形成的共价键,由于原⼦的电负性不同,电⼦云靠近电负性较⼤的原⼦⼀端,使其带部分负电荷,⽽电负性较⼩的原⼦⼀端带部分正电荷,从⽽使共价键具有极性,为极性共价键。
电负性之差∝键的极性。
共价键的极性⼤⼩⽤偶极距(µ)表⽰,µ既有⼤⼩,⼜有⽅向(由正指向负)。
µ∝键的极性。
分⼦的极性既与共价键的极性有关,也与分⼦的结构有关。
四、同分异构现象分⼦式相同,但是结构不同,从⽽性质不同的现象。
五、有机化合物的分类1.按碳链结合⽅式分类1)开链化合物(⼜称为脂肪族化合物)2)碳环化合物(根据碳环中碳原⼦的成键⽅式不同,⼜可分为脂环族化合物和芳⾹族化合物)3)杂环化合物(环中的⾮碳原⼦称为杂原⼦)2.按官能团分类官能团——分⼦中⽐较容易发⽣反应的原⼦或原⼦团六、有机化合物的表⽰⽅法(了解) 1.结构式 2.结构简式 3.键线式七、有机化合物的反应类型1.按反应历程分类1)游离基反应(⼜称为⾃由基反应,共价键发⽣均裂)2)离⼦型反应(共价键发⽣异裂)2.按反应历程分类1)取代反应(分⼦中的原⼦或原⼦团被其他原⼦或原⼦代替的反应)2)加成反应(有机物与另⼀种物质作⽤⽣成1种产物的反应)3)聚合反应(由低分⼦结合成⾼分⼦的反应)4)消除反应(从1个有机物分⼦中消去1个简单分⼦⽽⽣成不饱和化合物的反应)5)重排反应(有机物因为⾃⾝稳定性差,在⼀定因素影响下,分⼦中的某些基团发⽣转移或分⼦中碳⾻架发⽣改变的反应)第⼆章饱和烃⼀、碳原⼦杂化轨道的类型⼆、有机物中C的杂化类型与共价键的构成三、烷烃(通式为C n H 2n +2,n≥1;官能团为C -C 键)1.同分异构现象 1)碳链异构2)构象异构(属于⽴体异构)2.烷烃分⼦中的碳氢原⼦的类型☆碳原⼦ 1)伯碳原⼦(只与1个碳直接相连的碳原⼦)2)仲碳原⼦(与2个碳直接相连的碳原⼦)3)叔碳原⼦(与3个碳直接相连的碳原⼦)4)季碳原⼦(与4个碳直接相连的碳原⼦)☆氢原⼦ 1)伯氢原⼦(伯碳原⼦上的氢原⼦)2)仲氢原⼦(仲碳原⼦上的氢原⼦)3)叔氢原⼦(叔碳原⼦上的氢原⼦)3.烷烃的命名 1)普通命名法(适⽤于结构简单的烷烃)碳原⼦数≤10C 的⽤“天⼲+烷”;>10C 的⽤ “中⽂数字+烷”;为区分异构体使⽤“正)、新()”。
有机化学复习提纲《有机化学》(第四版)第一章绪论1、有机化合物的定义。
2、碳原子的SP、SP2、SP3杂化轨道的杂化原理和共价键的构成方式。
3、诱导效应的概念。
4、酸碱的概念。
第二章饱和烃:烷烃和环烷烃1、烷烃的命名。
脂环烃、桥环烃、螺环烃的命名方法。
2、环烷烃的环结构与稳定性的关系。
3、取代环已烷的稳定构象。
4、烷烃的卤代反应历程(自由基型取代反应历程)。
5、烷烃的卤代反应取向与自由基的稳定性。
6、脂环烃的取代反应。
7、脂环烃的环的大小与开环加成活性关系。
8、取代环丙烷的开环加成规律。
9、环烯烃的π键加成与α-氢的卤代反应区别。
第三章不饱和烃:烯烃和炔烃1、碳-碳双键、碳-碳三键的组成。
2、π键的特性。
3、烯烃、炔烃的命名;烯烃的Z,E-命名法,烯炔的命名。
4、烯烃、炔烃的加氢催化原理及其烯烃、炔烃的加氢反应活性比较。
5、炔烃的部份加氢——注意区分顺位部分加氢和反位部分加氢的条件或试剂。
6、何谓亲电加成?(烯烃中被亲电试剂进攻的不饱和碳上电子密度越高,亲电加成活性越大)7、烯烃、炔烃可以与哪些试剂进行亲电加成,这些加成有哪些应用。
8、烯烃亲电加成反应机理。
9、亲电加成反应规律(MalKovniKov规律)。
10、烯烃、炔烃与HBr的过氧化物效应加成及其规律。
(惟一只有溴化氢才能与烯烃、炔烃存在过氧化物效应,其它卤化氢不存在过氧化物效应。
)11、烯烃亲电加成与炔烃亲电加成活性的比较。
12、不同结构的烯烃亲电加成活性的比较——不饱和碳上电子密度越高的烯烃或越容易生成稳定碳正离子的烯烃,亲电加成反应的活性越大。
13、碳正离子的结构和碳正离子的稳定性之间的关系——正电荷越分散,碳正离子就越稳定。
14、烯烃经硼氢化—氧化水解在合成醇上的应用;炔烃经硼氢化—氧化水解在合成醛或酮上的应用。
15、碳-碳双键的α-碳上有支链的烯烃与卤化氢加成时的重排反应。
(P88)16、烯烃与次卤酸加成及加成规律。
炔烃与水加成及重排产物。
第一章绪论习题参考答案1.什么是有机化合物?它有那些特性?有机化合物是指碳氢化合物及其衍生物。
有机化合物的特性:1、数目众多、结构复杂;2、易燃;3、熔沸点较低3、难溶于水,易溶于有机溶剂;4.反应慢、副反应多。
2.什么是σ键和π键?沿着轨道对称轴方向重叠形成的键叫σ键。
其特点为电子云可以到达最大程度的重叠,所以比较牢固。
另外σ键旋转时不会破坏电子云的重叠,所以σ键可以沿对称轴自由旋转。
P轨道“肩并肩”平行重叠形成的共价键叫π键,其特点为电子云重叠程度小,键能低;电子云分布呈块状分布于σ键所在平面的上下,受核的束缚小,易受极化;成键的两个原子不能沿键轴自由旋转。
3.指出以下化合物所含的官能团名称:(1) (2) (3) (4) (5)NO2CH3CH3H3C CCH3CH3CH2Cl OH苯环、硝基苯环卤代烃酚环烯(6) (7) (8) 〔9〕O CHO NH2OH环酮环醛苯环、胺环、醇4.根据键能的数据,当乙烷分子受热裂解时,那一个共价键首先破裂?为什么?这个过程是吸热还是放热?乙烷分子受热裂解时,分子中的碳碳首先破裂,因为C—C键能为376 KJ·mol-1,而C—H 键能为439 KJ·mol-1。
这个过程是吸热。
5.指出以下各化合物分子中碳原子的杂化状态:〔1〕〔2〕〔3〕H3C CH CHCHO sp3sp2sp2sp2CH3sp3CH CH2sp2sp2苯环上的碳原子是sp2 杂化环己烷上的碳原子是sp3杂化〔4〕〔5〕〔6〕HC CCH2CH CH2sp3sp sp sp2sp2H2C C CHCH3sp2sp sp2sp3H3C COOHsp3sp2第二章烷烃习题参考答案1.解:〔1〕CH3CH2CHCH2CH2CH2CH3CH2CH3〔2〕CH3CCH2CHCH3CH3CH3CH3〔3〕CH3CH2CH2CHCHCH2CH2CH3CH3CH2CH3〔4〕CH3CH2CCHCHCH2CH2CH3CH2CH3CH(CH3)2H3CCH2CH2CH32.解:〔1〕 2,3-二甲基辛烷〔2〕 2,7-二甲基-4-乙基壬烷 〔3〕 3,6-二甲基壬烷 3.解:〔1〕C CH 3CH 3H 3C CH 3(2) CH 3CHCH 2CH 3CH 3〔3)CH 3CH 2CH 2CH 2CH 34.解:〔1〕CH 3CH 2CH 2CH 2CH(CH 3)2,(CH 3)2CHCH 2CH(CH 3)2,CH 3CH 2CHCHCH 3CH 3CH 3,H 3C C HC CH 3H 3H 3CCH 3〔2〕CH 3CH 2CH 2CHCH 3CH 3,CH 3CH 2CHCH 2CH 3CH 3〔3〕H 3C C HC CH 3H 3H 3CCH 35.解:〔1〕CH 2CH 2CH 3,CH 2CH 2CH 3〔 正戊烷绕C 1-C 2σ键旋转产生的交叉式和重叠式构象〕〔2〕C 2H 5H 3C ,C 2H 5CH 3,C 2H 5CH 3,C 2H 5CH 3〔正戊烷绕C 2-C 3σ键旋转产生的全重叠式、邻位交叉式、部分重叠式、对位交叉式构象〕〔3〕CH 3C 2H 5,CH 3C 2H 5〔异戊烷绕C 1-C 2σ键旋转产生的交叉式和重叠式构象〕〔4〕H 3CCH 3CH 3H 3C CH 3CH 3H 3C CH 3H 3CH 3CCH 3CH 3〔异戊烷绕C 2-C 3σ键旋转产生的全重叠式、邻位交叉式、部分重叠式、对位交叉式构象〕 〔5〕CH(CH 3)2CH(CH 3)2〔异戊烷绕C 3-C 4σ键旋转产生的交叉式和重叠式构象〕 〔6〕H 3CCH 3H 3CCH 3CH 3H 3C〔新戊烷绕C 1-C 2σ键旋转产生的交叉式和重叠式构象〕 6.解:〔3〕>〔2〕>〔4〕>〔1〕 7.解: 1°H =12;2°H =0;3°H =0 8.解:FF FF9.解:CH 310.解: 链引发:Cl 2hvCl ·+Cl ·链增长:Cl ·+CH 3CH 3CH 3CH 2·+HCl Cl 2+CH 3CH 2·Cl ·+CH 3CH 2Cl 链终止:Cl ·+Cl ·2 Cl ·+CH 3CH 2·3CH 2Cl CH 3CH 2·+CH 3CH 2CH 3CH 2CH 2CH 3第三章 烯烃 炔烃 二烯烃习题参考答案1. 〔1〕5–甲基–1–己烯 〔2〕3–甲基–1–丁炔 〔3〕4–甲基–1,3–戊二烯〔4〕2,7–二甲基–2,7–壬二烯 〔5〕3–乙基–4–己烯–1–炔 〔6〕5–甲基–1,3–环己二烯 〔7〕( Z )–3–甲基 –3–庚烯 〔8〕顺,反–2,4–庚二烯〔或〔2Z,4E 〕–2,4–庚二烯〕 2.CH 3C H CCH(CH 3)2HH 3CH C3)CH 2CH 3CH 3CCl Br C CH 2CH 2CH 3HClHC C C(CH 3)2CH 2CH 2CH 3CH CHH 2C C 2H 5C CH(1)(2)(3)(4)(5)(6)3.(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)CH 3CH 3CH 2CH 2COOH + CO 2CH 3CCH 2CH 2CH 3CH 3BrCH 2ClCH 2CF 3CH 3CH CH 3SO 3HCH 3CH CH 3OH COOC 2H 5COOC 2H 5CH 3CH 2CH 2CH 2BrCH 3CH 2CHCCH 3OCuCCCH 34.答案不唯一,只要方法可行都可以。
判断题A正确第一章:绪论互为同系物的物质,它们的分子式一定不同;互为同分异构体的物质,它们的分子式一定相同。
(A)C-X键极化度的大小顺序为C-I>C-Br>C-Cl>C-F。
(A)任何成π键的两个碳原子之间必定有σ键。
(A)π键沿轨道轴垂直方向成键,重叠小、不稳定、能绕健轴自由旋转。
(D)由不相同的原子形成的双原子分子不一定是极性分子。
66、二元羧酸比一(D)第二章:链烃10、氢原子的“酸”性大小顺序是:CH=_CH>CH2=CH2>CH3-CH3。
(A)11、π键沿轨道轴垂直方向成键,重叠小、不稳定、能绕健轴自由旋转。
(D)12、烯烃的亲电加成比炔烃活泼。
(A)13、对于烷烃,同碳数,支链数增加,熔点减少,但对称性增加,熔点增加。
(A)14、甲烷分子C-H键的键能等于离子键。
(D)16、乙烷只存在两种构象:交差式和重叠式。
(D)18、不同杂化轨道电负性顺序:sp>sp2>sp3。
(A)19、所有的烯烃都要顺反异构现象。
(D)20、共轭效应沿共轭链传递时逐渐减小。
(D)21、对于双原子分子,其键能等于离解能。
(A)22、D型化合物一定为右旋物质,L型化合物一定为左旋物质。
(D)第三章:脂环烃23、环己烷的椅式构象比船式构象稳定。
(A)24、有机分子中如果没有对称面,则分子就必然有手性。
(D)25、环丙烷中含有丙烷杂质,可加入溴水洗涤后分离。
(D)26、拜尔张力学说认为环烷烃具有平面多边形的结构,能够成功的解释所有环烷烃的稳定性问题。
(D)27、环丙烃是小环不稳定,因此环越大的环烷烃就越稳定。
(D)第四章:芳香烃29、苯环上烃基都能被酸性高锰酸钾溶液氧化成羧基。
(D)30、凡是使苯环活化的基因,都是邻、对位定位基。
(D)31、烷基苯在光照条件下与氯反应,首先是α-C的氢被氯代。
(A)32、苯环上烃基只要α位有H原子就能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
(A)33、间位定位基都是使苯环活化的基因。
第一章绪论 (1)第二章饱和烃 (3)第三章不饱和烃 (7)第四章环烃 (14)第五章旋光异构 (22)第六章卤代烃 (27)第七章波谱分析 (33)第八章醇酚醚 (34)第九章醛、酮、醌 (41)第十章羧酸及其衍生物 (50)第十一章取代酸 (58)第十二种含氮化合物 (65)第十三章含硫和含磷有机化合物 (72)第十四章碳水化合物 (74)第十五章氨基酸、多肽与蛋白质 (78)第十六章类脂化合物 (82)第十七章杂环化合物 (88)第一章绪论1.1 扼要归纳典型的以离子键形成的化合物与以共价键形成的化合物的物理性质。
1.2是否相同?如将CH4 及CCl4各1mol混在一起,与CHCl3及CH3Cl各1mol的混合物是否相同?为什么?答案:NaCl与KBr各1mol与NaBr及KCl各1mol溶于水中所得溶液相同。
因为两者溶液中均为Na+ , K+ , Br-, Cl-离子各1mol。
由于CH4 与CCl4及CHCl3与CH3Cl在水中是以分子状态存在,所以是两组不同的混合物。
1.3 碳原子核外及氢原子核外各有几个电子?它们是怎样分布的?画出它们的轨道形状。
当四个氢原子与一个碳原子结合成甲烷(CH4)时,碳原子核外有几个电子是用来与氢成键的?画出它们的轨道形状及甲烷分子的形状。
答案:C+624HCCH 4中C 中有4个电子与氢成键为SP 3杂化轨道,正四面体结构CH 4SP 3杂化2p y2p z2p x2sH1.4 写出下列化合物的Lewis 电子式。
a. C 2H 4b. CH 3Clc. NH 3d. H 2Se. HNO 3f. HCHOg. H 3PO 4h. C 2H 6i. C 2H 2j. H 2SO 4答案:a.C C H H H HCC HH HH或 b.H C H c.H N HHd.H S He.H O NO f.O C H Hg.O P O O H H Hh.H C C HHH H HO P O O H HH或i.H C C Hj.O S O HH OO H H或1.5 下列各化合物哪个有偶极矩?画出其方向。