2011高三化学一轮复习名师精品--有机化学基本概念

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2011高三化学一轮复习名师精品--有机化学基本概念 一、有机化学基本概念 1、基和根的比较 (1) “基”指的是非电解质(如有机物)分子失去原子或原子团后残留的部分。

CH2

CH3

亚甲基

甲基CH3CH2CH2丙基

CH3

CH3CH

异丙基

C2H5或CH3CH

2乙基

CH2CH3CH2CH2丁基CH3CHCH

丙烯基

CH2CHCH2烯丙基CH2CH乙烯基NO2硝基C6H5苯基OH羟基如:CH3CHCH2异丁基

CH3

(2)“根”指的是电解质由于电子转移而解离成的部分。如:OH—、CH3+、NH4+等. 两者区别:基中含有孤电子,不显电性,不能单独稳定存在;根中一般不含孤电子,显电性, 大多数在溶液中或熔化状态下能稳定存在。

如:—OH的电子式为.O.....×H,OH-的电子式为-×H×.....O.。 2、官能团:决定有机物化学特性的原子或原子团。 如:卤原子 —x 羟基 —OH(有醇羟基和酚羟基之分)

NH2

OC酰胺基

CC碳碳双键CC

碳碳叁键

3、表示有机物的化学式(以乙烯为例) 分子式C2H4 最简式(实验式)CH2

结构式电子式HCHHH.×.×.×.×HCCHHHCH2CH2结构简式 4、同系物与同分异构体 (1)同系物:结构相似,分子组成相差一个或多个“CH2”原子团的物质。它们的通式相同,官能团种类和数目相同。 判断同分异构体三注意: ⑪必为同一类物质⑫结构相似(有相似的原子连接方式或相同的官能团种类和数目)⑬同系物间物理性质不同化学性质相同。因此,具有相同通式的有机物除烷烃外都不能确定是不是同系物。 (2)同分异构体:具有相同分子式和不同结构的化合物。

①中学阶段要求掌握结构异构,以C4H10O为例。 ②常见的几种类别异构 CnH2n(n≥3)——烯烃、环烷烃 CnH2n-2(n≥3)——炔烃、二烯烃、环烯烃 CnH2n+2O(n≥2)——饱和一元醇和醚 CnH2nO(n≥3)——饱和一元醛和酮 CnH2nO2(n≥2)——饱和一元羧酸和酯 CnH2n-6O(n≥7)——酚、芳香醇、芳香醚 CnH2n+1NO2(n≥2)——氨基酸和硝基化合物 C6H12O6——葡萄糖和果糖 C12H22O11——蔗糖、麦芽糖

如:分子式为C7H8O的有机物有5种:CH3OHCH3OH、、OHCH3CH3OCH2OH、、 萘的一氯代物有2种Cl、Cl萘的二氯代物有10种、Cl①②③④⑤⑥⑦Cl⑧⑨⑩ (①~⑩指的是氯原子可能出现的位置,以下相同)

蒽的一氯代物有3种:①②③

菲的一氯代物有5种:①②③④⑤ 邻二甲苯苯环上的一氯代物有2种,间二甲苯苯环上的一氯代物有3种,对二甲苯苯环上的一

氯代物有1种: ①CH3H3C、②①CH3CH3、CH3③②①CH3 ③同分异构体的书写规律: ☆主链由长到短,支链由大到小,位置由心到边,排列由对到邻到间 ※按照碳链异构→位置异构→官能团异构的顺序书写,也可按照官能团异构→碳链异构→ 位置异构的顺序书写,不管按照那种方法书写都必须防止漏写和重写。 ④同分异构体数目的判断方法 ◆记住已掌握的常见的异构体数。例如: ⑪凡只含一个碳原子的分子均无异构,甲烷、乙烷、 新戊烷(看作CH4的四甲基取代物)、2,2,3,3—四甲基丁烷(看作乙烷的六甲基取代物)、苯、 环己烷、 乙炔、 乙烯等分子一卤代物只有一种;⑫丁烷、丁炔、丙基、丙醇有2种;⑬戊烷、丁烯、戊炔有3种;⑭丁基(-C4H9)有4种;⑮己烷、C7H8O(含苯环)有5种;⑯戊基、C9H12

有8种;⑰丁基有4种,丁醇、戊醛都有4种;⑱C6H4Cl2有3种,C6H2Cl4有3种(将H替代Cl);⑲同一C 原子所连

甲基上的氢原子是等效氢,处于镜面对称位置上的氢原子是等效。 二、有机物的命名: 有机物的命名方法有习惯命名法(如正戊烷、异戊烷、新戊烷等)、系统命名法,有些有机物还有俗名(如:硬脂酸、安息香酸、葡萄糖、草酸等) 1、烷烃的系统命名 原则:(1)最长的碳键作主链(2)支链作取代基,取代基的位次最小 CH3CH3

CH3CH2CHCHCHCH

3

CH2

CH2

CH3

如:乙基庚烷4二甲基

2,3

四甲基戊烷2,2,3,4CH3CH3CH3

CH

CH3

CH3CCH

CH

3

CH3CH3CH3CH2CH2CH

3

CH3CHCHCHCH2CHCH3丙基庚烷三甲基2,3,64

2、不饱和烃的系统命名 原则:(1)含有不饱和键的最长碳键为主链(2)不饱和键的位次最小

CH2CHCCCHCH2炔已二烯

1,5

3

CH3CH3

CH3

CH3CH2CHCHCCH2如:12已烯乙基二甲基

3,4

已烯3二甲基CH3

CH2

CH3CCH3CHCH

CH

32,4

3、芳香烃的系统命名 原则:取代基的位次之和最小。

4、卤代烃的系统命名 CH氯BrCH3CH2CHCH2CH231甲基戊烷溴CH3CH3CHCH332甲基丁烷

CH3Cl

ClCH3

CH2

ClCH2CCH3二甲基丙烷2,2二氯1,3

CH3CH

2

BrCH2CH2CCH21BrBr环已烯二溴1,612丁烯乙基溴4

5、其它烃的衍生物的系统命名 原则:官能团的位次最小

卤原子位次最小

不饱和键位次最小,且第一个卤原子位次尽可能较小 二、有机化学基本反应类型

(一)取代反应(不同于置换反应)

1、卤代:光++HClCH3ClCl2CH4 2、硝化:+HNO3浓60℃NO2H2OH2SO4+ 3、磺化:+H2SO4()浓7080℃SO3HH2O+ 4、卤代烃水解:CH3CH2ClCH3CH2OH+NaOH+NaCl水 5、醇与HX反应:

()C2H5OHC2H5BrNaHSO4+HBr+NaBr+H2O+C2H5OHH2SO4C2H5Br+H2O+

6、酯化:CH3COOHCH3CH2OHCH3COOC2H5+浓H2SO4H2O+ 7、酯的水解:+或H++H2OCH3COOC2H5CH3COOHC2H5OH-OH 8、成醚:浓H2O+CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH32H2SO4140℃ (二)加成反应(不同于化合反应)

1、加氢:CH2=CH2+H2CH3CH3 2、加卤素:CHBrBrCHCH21,4—加成CH2Br2+CH2CHCH2CHBrBrCH2CHCHCH21,2—加成 3、加水:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH

CH≡CH+ H2OCH3CHO 4、加HX:ClCH3CHCH3HCl+CHCHCH3(一般氢多加氢) 5、加HCN:CH≡CH+ HCNCH2=CHCN (三)消去反应:CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O

+H2O+NaBrCH3CHCHCH3醇+NaOHBrCH3CHCH2CH

3

(氢少失氢) (四)脱水反应

CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O

2CH3CH2OH CH3CH2O CH3CH2 +H2O

HCOOH CO↑+H2O H2O++COCO2H2SO4浓COOHCOOH↑↑

(五)酯化反应

OHOH+3nHOnNO2OH(C6H7O2)H2SO4浓H2ONO2ONO2ONO2O(C6H7O2)+3n

n

(六)水解反应 1、卤代烃水解2、油脂的水解3、酰胺的水解4、糖类水解5、多肽和蛋白质的水解 (七)加聚反应:nCH2CH2催化剂CH2CH2n (八)缩聚反应:H2O+nnCH2OH催化剂OHHCHOn+n (九)氧化以应(在一定条件下,有机物加氧或去氢的反应) 1、烃及含氧衍生物的燃烧 2、糖在体内的氧化 3、烷烃的氧化(如丁烷氧化法)4、烯烃的氧化5、醇的氧化6、醛的氧化 7、苯的同系物的氧化 (十)还原反应(在一定条件下有机物加氢或去氧的反应)

1、烯烃、炔烃、苯的还原2、醛、酮的还原3、硝基苯的还原H2O+3FeCl2+3NH2+3Fe+6HClNO2 4、油脂的氢化 (十一)裂化、裂解反应

裂化:

裂解(为深度裂化): (十二)催化重整反应:汽油中直链烃芳香烃具有支链的烷烃异构体芳构化异构化 (十三)颜色反应 1、多羟基化合物与新制Cu(OH)2悬浊液反应得绛蓝色溶液 2、苯酚与FeCl3溶液反应得紫色溶液 3、苯酚被氧化生成粉红色晶体 4、苯胺被氧化生成红褐色液体(空气中)和苯胺黑(强氧化剂,颜色变化为“绿→蓝→黑”) 5、蛋白质与浓HNO3在微热条件下反应,生成黄色凝结物。 6、碘遇淀粉变蓝。

高考在线: 例1.根据下表中烃的分子式排列规律,判断空格中烃的同分异构体数目是 1 2 3 4 5 6 7 8