2022年高中化学联赛知识点整理.docx
精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -高中化学联赛学问点整理(一)7.1 有机化合物的分类(1)依据碳骨架分类依据碳链结合方式的不同,有机化合物可分为三类a. 开链化合物(脂肪族化合物)只含碳和氢的链烃类化合物.此类化合物的分子中碳原子之间相互连接而成碳链,而不是成环状.这类化合物也称脂肪族化合物.例如:正丁烷正丁醇十八酸b. 碳环族化合物分子中具有碳原子连接而成的闭合环.这类化合物由于成环方式不同又可分为两类:(a) 脂环族 : 性质与脂肪族化合物相像的碳环化合物,这类化合物可以看作由开链化合物连接闭合成环.例如:环己烷(b) 芳香族:含有苯环和稠苯环,性质与脂肪族化合物不同的化合物例如:苯c. 杂环化合物在这类化合物的分子中,组成环的原子除碳原子外仍有氧、氮、硫等杂原子.例如:例如:呋喃噻吩(2)依据官能团分类:打算一类化合物典型性质的原子或原子团叫官能团.这些原子或者原子团能表达整个化合物的特点结构, 也打算着化合物的一些主要性质.一般来说, 含有相同官能团的有机化合物能起相像的化学反应,因此把它们看作为同一类化合物.按官能团分类为争论数目巨大的有机化合物供应了更系统更便利的争论方法,并且有机化合物的反应主要在官能团处发生.表 7-1 一些重要官能团的结构和名称化合物类别官能团结构官能团名称实例烯烃双键乙烯可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 31 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -炔烃三键乙炔卤代烃卤素氯苯醇和酚羟基乙醇醚醚键乙醚醛和酮羰基乙醛羧酸羧基乙酸硝基化合物硝基硝基苯胺氨基苯胺偶氮化合物重氮基偶氮苯硫醇和硫酚巯基乙硫醇磺酸磺酸基苯磺酸具有相同官能团和相像结构的化合物具有相像的性质,化合物依据官能团进行分类,反映了有机化合物之间的内在联系.7.2 饱和烃和不饱和脂肪烃由碳和氢两种元素组成的有机物叫做烃 hydrocarbon ,也叫做碳氢化合物. 依据分子中的碳架结构, 可以把烃分成饱和烃与不饱和烃两大类. 饱和烃一般指烷烃和环烷烃, 不饱和烃一般包括烯烃、炔烃和芳香烃.7.2.1 烷烃烷烃是指分子中的碳原子以单键相连,其余的价键都与氢原子结合而成的化合物.烷烃属于饱和烃, 饱和意味着分子中的每一个碳原子都达到了与其他原子结合的最大限度.烷烃中最简洁的是甲烷,分子式是CH 4,乙烷、丙烷、 丁烷和戊烷的分子式分别为:C2H6 ,C3 H8,C4H 10 和 C5H12.上述烷烃的性质也很相像.这样的一系列化合物叫做同系列.同系列中的各个化合物彼此互称为同系物.CH 2 就叫做同系列的系差.同系物具有相类似的化学性质,其物理性质一般随分子中碳原子的递增而有规律的变化.总体来说, 分子量越大的烷烃,其熔沸点越高,密度越大.通式: CnH 2n+2简式: CH 3CH 23CH 3, CH 3CH 2CHCH 32, CCH 341. 烷烃的结构甲烷是最低级的烷烃,在争论烷烃分子结构之前,第一介绍甲烷的分子结构.甲烷的分子式为 CH 4,一般把其结构式写成: ().但这只能说明分子中碳原子与四个氢原子直接相连, 而没有表示出氢原子与碳原子在空间的相对位置, 即分子的立体形象. 试验证明甲烷分子里的碳原子和四个氢原子不在一个平面上, 而是形成正四周体的立体结构, 可用模型来表示(见下图) .甲烷中的碳原子实行 sp3杂化 H C H 间键的夹角是 109°28.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 31 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -图:甲烷分子模型sp3杂化又称正四周体杂化,四个sp3杂化轨道对称的分布在碳原子的四周,它的对称轴之间的夹角是109.5 °,这样的排布可以使四个轨道彼此在空间的距离最远,电子之间的相互斥 力最小,体系最稳固.由碳原子的四个sp3杂化轨道与四个氢原子的s 轨道进行重叠,形成四个相等的CH 共价键而构成甲烷分子.在构成甲烷分子时,碳氢键是轨道沿着对称轴方向相互重叠所形成的共价键,其特点是电子 云分布呈圆柱形轴对称,两核连线之间电子云密度最大,这种键叫做键. 键比较坚固,能自由旋转,而不影响电子云重叠程度.一个碳原子的sp3杂化轨道与另一个碳原子的sp3 杂化轨道也能形成C C 之间的 键.任何两个原子轨道,只要是沿着轨道对称轴方向相互重叠所形成的键都叫键.2. 烷烃的化学性质烷烃中的碳都是饱和的,所以化学性质稳固.常温下与强酸、强碱、强氧化剂及仍原剂都不易反应,所以通常除作为燃料外,常用作溶剂,润滑油来使用,在较特别的条件下,烷烃也显示肯定的反应性能, 而这些化学性质在基本有机原料工业及石油化工中都特别重要. 结构打算性质, 同系列中各化合物的结构是相像的, 因此它们的化学性质也基本相像, 但是同系列中碳原子数差别较大的同系物间,反应速率会有较大差别,有时甚至不反应.(1)取代反应烷烃分子中的氢原子被其它原子或基团所取代的反应称为取代反应.如被卤素取代的反应称卤代反应.卤代反应烷烃与卤素在室温顺黑暗中并不起反应,但在高温下或光照下,可以发生反应生成卤代烷和卤化氢. 工业上常用甲烷的氯代反应来生产氯甲烷,所生成的氯甲烷可以连续反应生成二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)及四氯化碳.不同卤素的反应活性为:F2>Cl 2>Br 2>I 2不同氢原子的反应活性: 3o 氢>2o 氢>1o 氢 参见课本p174可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 31 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -卤代反应的机理 自由基历程反应机理是指化学反应所经受的途径和过程(也叫反应历程、反应机制).反应机理是基于大量的试验事实而做出的理论推导.明白反应机理对把握反应规律,掌握反应条件等生产实践有指导意义.烷烃的卤代反应属于自由基反应,反应机理大致经受以下三个步骤:(i) 链的引发在光照或高温下,氯分子吸取能量而分解为两活泼的氯原子:(ii) 链的增长氯原子可以夺取烷烃分子中的氢原子而生成甲基自由基CH 3×,CH 3× 再与氯分子作用生成一氯甲烷和一个新的氯原子,反应可重复进行.链的增长阶段依据反应物的量,也可以逐步生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷:(iii) 链的终止自由基之间的彼此结合,反应就会逐步停止.如:自由基反应一般是由高温、光照、辐射或引发剂(如过氧化物)所引起.通常在气相或非极性溶剂进行.(2)氧化反应:引入氧或出去氢为氧化.引入氢或去掉氧为仍原.烷烃在空气中燃烧、完全氧化而生成碳和水,同时放出大量热能.烷烃燃烧时放出大量的热.这就是沼气、自然气、石油能作为能源的基础.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 31 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -3. 烷烃的物理性质沸点( bp ): 烷烃的沸点随分子量的增加而上升(由于分子间作用力随分子量增加而增大)一般: C4 以下为气体,C5 C17 为液体, >C17 为固体.支链烷烃的沸点<直链烷烃的沸点(由于支链增加,空间阻碍增大,分子间作用力减小)室温顺一个大气压下,C1 C4 的直链烷烃是气体,C5 C16 的直链烷烃是液体,C17 以上的直链烷烃是固体.直链烷烃的沸点随分子量的增加而有规律的上升.碳链的分支及分子的对称性对沸点有显著影响.在含同数碳原子的烷烃同分异构体中,直链异构体的沸点最高,支链愈多,沸点愈低.熔点( mp ): 烷烃的熔点基本上也是随分子量增加而上升.而且偶数碳链烷烃的熔点>奇数碳链烷烃的熔点, (因偶数碳链具有较高的对称性,分子间作用力增大).相对密度 :烷烃的相对密度随其分子量的增加而逐步增大,由于烷烃分子间的作用力随其分子量的增大而增大,其分子排列更加紧密.溶解度 :烷烃是非极性分子,依据“相像相溶 ”体会规律,烷烃不溶于水,而易溶于有机溶剂(如四氯化碳、乙醚等).7.2.2 烯烃分子结构中碳原子间含有碳碳双键(C C)的烃,叫做烯烃,它的通式为CnH 2n.1烯烃的结构乙烯是烯烃中的第一个成员,它的构造式为:近代物理方法测定, 乙烯分子中的六个原子处于同一平面, H C H 和 H C=C 的键角分别为 117.3 °和 121.4 °,碳碳双键的键长为 0.134nm ,碳氢键的键长为 0.108nm,乙烯分子中碳碳双键的键长比乙烷分子中碳碳单键的键长短.图:乙烯分子的模型依据杂化轨道理论,碳原子在形成双键时进行了sp2杂化, 三条杂化轨道分布在同一平面上, 以碳原子为中心向平面的三个方向延长,其中两条轨道与两个氢原子的1s 轨道重叠形成两个 sp2-s 的 键, C 仍剩余一个杂化轨道与另一个碳原子的杂化轨道重叠形成sp2-sp2的另一 个 键.这两个碳原子上仍各有一条未参加杂化的p 轨道垂直于sp2杂化轨道的平面, 彼此 “头碰头、脚碰脚 ”的重叠形成键. 键电子云分布在分子平面的上方和下方.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 31 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -图:乙烯分子中的键和 键尽管在乙烯的构造式中用两个相同的短横来表示碳碳双键,但碳碳双键中的两个键是不同的,其中一个是键, 另一个是 键,为了保证组成键的两条p 轨道处于平行状态,此处的 键不能象单独存在时那样自由旋转.2烯烃的化学性质烯烃中碳碳双键的键的键能比键的小,因而简洁在双键的碳原子上加两个原子或原子团而转变成更强的键.键简洁受到带正电或带部分正电荷的亲电性质的分子或离子的攻击而发生反应,具有亲电性能的试剂叫做亲电试剂.由亲电试剂的作用而引起的加成反应叫做亲电加成反应.(1)亲电加成反应a. 加卤化氢烯烃能与卤化氢气体或浓的氢卤酸起加成反应,生成卤代烷.亲电加成反应的难易程度:碘化氢最易发生加成,溴化氢次之, 氯化氢最难 ( HI>HBr>BCl).工业上制备氯乙烷的方法之一:乙烯在三氯化铝催化下,通过加成反应实现丙烯与卤化氢(极性试剂)加成时,可能生成两种加成产物.试验证明丙烯与卤化氢加成的主要产物是2 卤丙烷.依据大量的试验结果归纳出一条体会规律,凡不对称烯烃与卤化氢等极性试剂进行加成时,试剂中带正电荷的部分总是加到含氢较多的双键碳原子上, 试剂中带负电荷的部分就加到含氢较少或不含氢的双键碳原子上 - 马尔柯夫尼柯夫 Markovnikov 规章,简称马氏规章或不对称烯烃加成规章.利用这个规章可以猜测不对称烯烃的加成产物.例如:烯烃与卤化氢加成反应的历程:第一步反应是极性分子卤化氢中的质子第一与双键上的p 电子结合,经p 络合物生成碳正离子.其次步反应是碳正离子再与卤负离子结合,生成卤代烃:其中第一步是打算整个反应速度的步骤,在这一步中生成的碳正离子愈稳固,反应愈简洁进可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页,共 31 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -行.马氏规章可用碳正离子的稳固性来说明:依据物理学上的规律,一个带电体系的稳固性打算于电荷的分布情形,电荷愈分散体系愈稳固.碳正离子的稳固性也同样取决于其本身电荷的分布情形.碳正离子的稳固性:在丙烯与 HBr 进行的加成反应的第一步中,产生的碳正离子可能有两种:由于反应速度打算步骤是生成碳正离子的第一步,因而两种卤代烷在最终产物中的比例取决 于生成这两种碳正离子的相对速度,后者就取决于生成它们的过渡状态能量的高低,过度状态的能量低,活化能小,反应速度快.由于仲碳正离子比伯碳正离子稳固,相应的过渡状态的能量前者比后者低,因而2溴丙烷生成的速度较快是主要产物.图:丙烯与氯化氢加成反应的能线图在卤化氢与不对称烯烃加成反应中, 生成的主要活性中间体是最稳固的碳正离子, 反应的主要产物是它与负离子结合所形成的化合物.当不规章烯烃与 HXO 、H2SO4 等加成反应时, 反应也符合马氏规章.b. 与卤素起反应当乙烯与溴(红棕色)起反应时生成无色的1,2 二溴乙烷( CH2BrCH2Br )液体.常用于烯烃的鉴别.(2)催化加氢在催化剂( Pt、Pd、Ni 等过渡金属)存在下,烯烃与氢加成生成烷烃烯烃为气体时,可以和氢气混合,再通过催化剂进行加成反应.烯烃为液体或固体时,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页,共 31 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可先溶解在惰性溶剂中,加催化剂后通入氢气,一起摇动进行加氢反应.催化加氢反应可以定量的进行,每打开一个p 键,就消耗一摩尔氢气,运算消耗掉的氢气的体积,可以测定双键的数目.烯烃的催化加氢是放热反应,放出的热量称为氢化热.如加氢所得的产物相同时,氢化热越小,原先的烯烃就越稳固.(3)氧化反应烯烃简洁被高锰酸钾等氧化剂所氧化,氧化发生在双键处,生成中间体之后生成邻位二元醇.反应往往难于停留在这一阶段,生成的邻位二元醇会进一步被氧化,结果使碳链在原先的双键处断裂,生成氧化程度更高的产物.烯烃能使高锰酸钾酸性溶液的紫色快速褪去,并生成褐色的二氧化锰沉淀,故试验室中常用高锰酸钾的碱性溶液来鉴别碳碳双键的存在.7.2.3 炔烃和二烯烃分子结构中碳原子间含有碳碳叁键(CC)的烃,叫做炔烃,它的通式为CnH2n-2 .例如: CH 3 CH 2 CH 2CCH1-戊炔CH 3 CH 2 CC CH 32-戊炔3-甲基 -1-丁炔CH 3 CH CH C CH3-戊烯 -1-炔1炔烃的结构乙炔是最简洁的炔烃.其化学式是C2H2 ,结构式是: H CCH ,全部的原子在一条直线上,和 CH 的键长分别为0.12nm 和 0.106nm .乙炔分子中的碳原子是sp 杂化,两个碳原子以sp 杂化轨道相互重叠形成一个碳碳键,余下的两个sp 杂化轨道分别与氢原子的1s 轨道重叠形成两个碳氢键.每个碳原子上都剩 下两个 p 轨道,它们两两平行在侧面重叠,形成两个相互垂直的键, 电子云对称分布在键轴的四周呈圆柱体外形可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 8 页,共 31 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -2乙炔的化学性质:三键是炔烃的官能团,炔烃的化学性质主要发生在三键上.组成三键的二个键与烯烃中的键相像,简洁断裂,表现出一系列的化学活泼性,能发生加成、氧化、聚合等反应. 但另一方面, 炔烃中的键和烯烃中的键在强度上有差异,造成二者在化学性质上有差别,即炔烃的亲电加成活泼性不如烯烃,以及三键碳上的氢显示肯定的酸性等.(1)加成反应乙炔与卤素加成的速度比乙烯慢,乙烯可以使溴水很快褪色,而乙炔就需要较长时间才能使溴水褪色.双键比三键活泼:因碳正离子的稳固性:在有催化剂的条件,炔烃也能与氯化氢起加成反应生成氯代烃.例:不规章的烯烃与HX 反应时,其产物也符合马氏加成.(2)加水反应炔烃在稀酸水溶液中用汞盐作催化剂可与水进行加成反应.如,乙炔在硫酸和硫酸汞存在下,可与水加成生成乙醛(用于工业制备乙醛):乙炔与水加成生成不稳固的中间加成物 乙烯醇, 它很快发生异构化,形成稳固的羰基化合物.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 9 页,共 31 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -炔烃与水的加成遵从马氏规章,因此除乙炔外,其它炔烃与水加成均生成酮:(3)氧化反应和乙烯一样,炔烃也简洁被高锰酸钾等氧化剂氧化,但其产物主要是羧酸:一般:反应使高锰酸钾溶液褪色,生成二氧化锰沉淀,可用作炔烃的定性鉴定反应.(4)金属炔化物的生成连在含三键的碳原子上的氢具有较大的活泼性,能被金属置换而生成炔的金属衍生物.例:乙炔通入银盐或亚铜盐的氨溶液中时就立刻生成白色的乙炔银或红棕色的乙炔亚铜沉淀.型的炔烃都可以发生相像的反应(鉴别有活泼H 的炔烃).这一反应可用来鉴别(炔 1)的存在.金属炔化物在干燥状态下受热或震惊时会发生爆炸,但潮湿时没有危急,故试验后应加硝酸使其分解.7.2.4 二烯烃分子中含有两个双键的开链烃,叫做二烯烃,二烯烃的通式和炔烃的相同CnH 2n-2.1. 二烯烃的分类依据二烯烃中双键的相对位置可把二烯烃分为三类:1共轭二烯烃即含有体系的二烯烃,两个双键被一个单键隔开.这样的体系也叫做共轭体系,两个双键叫做共轭双键.例如:1, 3-丁二烯可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 10 页,共 31 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -顺,顺 2,4 己二烯, Z,Z 2,4 己二烯顺,反 2,4 己二烯, Z, E 2,4 己二烯反,反 2, 4己二烯, E, E 2,4 己二烯2累积二烯烃即含有体系的二烯烃,两个双键积存在同一个碳原子上.例如:丙二烯3孤立二烯烃即含有体系的二烯烃, 两个双键被两个或两个以上的单键隔开.例如:1, 4-戊二烯2. 共轭二烯烃的结构最简洁同时最重要的共轭二烯烃是1, 3丁二烯,其结构式为.在1,3 丁二烯分子中,每一个碳原子都是sp2杂化,它们以sp2杂化轨道相互重叠或与氢原子 的 1s 轨道重叠形成9 个共平面的键.这样,每个碳原子各留下一个p 轨道,它们相互平行 并 垂 直 于 键 所 在 的 平 面 , 因 而 相 邻 的p轨 道 可 以 在 侧 面 相 互 重叠.键长平均化.体系能量降低,稳固性增加.3. 共轭二烯烃的化学性质(1) 1, 2-加成和 1, 4 加成可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 11 页,共 31 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -共 轭 二 烯 烃 除 了 具 有 烯 烃 的 亲 电 加 成 、 氧 化 等 反 应 外 , 仍 有 自 己 一 些 特 殊 反 应 .室温下以1, 4 加成为主.影响加成反应的因素:(a)溶剂:极性溶剂有利于1.4 加成(极性分散)的进行(b)温度:低温有利与1, 2 加成,高温有利于1, 4 加成的进行(2)双烯合成共轭二烯烃和某些具有碳碳双键的化合物进行1,4-加成反应,生成环状化合物,这个反应叫做双烯合成.例如:这一反应可以用来合成六元环,也可用于鉴别或者提纯共轭二烯烃.双烯体上有供电子基,亲双烯体上有吸电子基时,反应较易进行,如:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 12 页,共 31 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -7.3 醇、酚和醚醇、酚、醚可以看作是水分子中的氢原子被烃基取代的衍生物. 水分子中的一个氢原子被脂肪烃基取代的是醇 .被芳香烃基取代且羟基与苯环直接相连的是酚 . 假如两个氢原子都被烃基取代的衍生物就是醚 .羟基是醇的特点官能团.依据分子中所含羟基的数目,又可分为一元醇、二元醇和多元醇.例如:也可按分子中的烃基的饱和度,分为饱和醇和不饱和醇.例如: R OH 和 R CH CH CH 2 OH7.3.1 醇1. 醇的结构醇分子中,氧原子的价层电子为sp3杂化,其中两个sp3杂化轨道分别与碳原子和氢原子 结合成 C O,O H 两个 键.余下两个sp3杂化轨道被未共用电子对占据.由于氧原子中 有未共用电子对,可以看作为路易斯碱,能溶于浓强酸中.醇分子中氧的价键及未共用电子对分布的示意图2. 醇的物理性质十二个碳原子以下的饱和一元醇是液体.十二个碳原子以上者为蜡状固体.低级的醇有酒味,中级的醇有猛烈的气味,高级醇一般无气味.一元醇的比重都小于1,多元醇和芳香醇的比重就大于1.醇的沸点比分子量相当的烃高出许多,例如:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 13 页,共 31 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -乙醇的沸点比丙烷高122之多,醇分子间已具备了形成氢键的条件,它们也可像水分子之间那样通过氢键而缔合起来.但是这种缔合现象只存在于液态和固态中,而气态的醇是以单分子存在的.因此, 醇从液态转变为气态时, 除了需克服分子间的引力外,仍需额外的能量来破坏氢键,这就大大的提高了它的沸点.沸点随分子量增加而上升.直链>支链(同C 原子数)多元醇的沸点高,如:乙醇:78.3,乙二醇197.丙三醇290.低级醇与MgCl 2, CaCl 2 形成结晶状的分子化合物,如MgCl 2.6CH3OH 、CaCl2 .3C2H5OH ,所以醇不能用这些盐干燥,一般用无水K 2CO 3、CaO 等来干燥.3醇的化学性质:醇的官能团是羟基,它由氧、氢两原子组成.氧原子有很强的电负性,所以醇分子中的C-O 键和 O-H 键的电子云密度都向氧原子集中,C-O 键和 O-H 键都有明显的极性.键的极性有利于异裂反应的发生.所以C-O 键和 O-H 键都比较活泼,多数反应都发生在这两个部位(上式虚线所指的的方).另外,由于诱导效应,与羟基邻近的碳原子上的氢也参 与某些反应.1)醇的酸性醇羟基中,由于氢与氧相连,氧的电负性大于氢,O-H 键有较大极性,有断裂的可能,即氢可以解离,表现出肯定的酸性.醇可以与活泼金属反应.醇与金属钠反应可以放出氢气,得到醇钠.醇的酸性比水弱,反应比水慢. 这是由于, 醇可以看作是水分子中的一个氢被羟基取代的产物,由于烷基的推电子才能比氢大,氧氢之间电子云密度大,同水相比, O-H 键难于断裂.当与羟基相连的烷基增大时, 烷基的推电子才能增强, 氧氢之间电子云密度更大, 氧氢键更难于断裂. 同时烷基的增大,空间位阻增大, 使得解离后的烷氧基负离子难于溶剂化. 因此各种醇的酸性次序如下:伯醇仲醇叔醇.醇的酸性比水的仍小,所以醇钠放入水中,立刻水解为醇.一般情形下平稳向右,工业上用除去反应中生成水的方式,使平稳左移,制备醇钠.2)与氢卤酸的反应醇与氢卤酸反应生成卤代烃(制备卤代烃的重要方法):可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 14 页,共 31 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -伯醇与氢卤酸的反应一般是SN2 反应:叔醇与氢卤酸的反应一般是SN1 反应:仲醇与氢卤酸的反应可能为SN1 也可能为SN2 反应.醇的反应活性:烯丙基>叔 > 仲 > 伯 ,伯醇的反应需加热()、仲醇需放置片刻反应才能进行,叔醇与氢卤酸的反应马上就能进行.这可以用于区分伯醇、仲醇、叔醇.3)脱水反应醇与浓硫酸脱水可生成醚也可生成烯,主要看反应条件. 醇与强酸一起加热, 脱水变成烯烃.假如把温度掌握在140左右,那么每两个乙醇分子间脱去一个水分子而生成乙醚.一般为该反应的历程可以是E1,也可以是E2.E1 反应历程: 碳正离子重排.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 15 页,共 31 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -E2 反应历程:常见的脱水剂有:H2SO4 、H 3PO4、Al 2O3、AlCl 3.结构比较复杂的酸,其脱水反应(排除反应)也符合查依采夫规章:(4)氧化反应在分子中增加氧或削减氢的反应称为氧化反应,反之称为仍原反应.醇分子中的-氢原子受羟基的影响, 具有较大的活性, 易被氧化,如被 Cr 2O3, KMnO 4,K 2Cr2O7等氧化.第一, -氢原子被氧化为羟基,生成不稳固的伯二醇,然后脱去一分子水生成醛或酮.醛比醇更易被氧化,生成后连续被氧化成羧酸.如:醛的沸点比同级的醇低得多,假如在反应中将生成的醛立刻蒸馏出来,脱离反应体系, 就不被连续氧化,可以得到较高产率的醛.叔醇不具有-H,在同样条件下不被氧化.试验室中,常用反应前后有颜色变化的氧化剂如KMnO4,K2Cr2O7等来鉴别伯醇或仲醇.7.3.2 酚羟基与苯环直接相连的化合物是酚.例如:多元酚称为二酚、三酚等.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 16 页,共 31 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -1. 酚的结构苯酚是最简洁的酚,化学式是C6H 6O,结构式是:酚中氧为sp2杂化,两个杂化轨道分别与碳和氢形成两个键.剩余一个杂化轨道被一对未 共用电子对占据, 仍有一个也被一对未共用电子对占据的p 轨道,此 p 轨道垂直于苯环并与环上的 键发生侧面重叠,形成大的p-共轭体系, p-共轭体系中,氧起着给电子的共轭 作用, 氧上的电子云向苯环偏移,苯环上电子云密度增加,苯环的亲电活性增加,氧氢之间的电子云密度降低,增强了羟基上氢的解离才能.图:苯酚电子云分布常见的酚:一般酚为固体,少数烷基酚为高沸点的液体.如:苯酚的沸点为:181.8. 酚能与水分子形成氢键,所以苯酚溶于热水,在冷水中100g 水中可溶解9g.酚的分子间能形成氢键,有较高的沸点和熔点,其熔沸点大于相应的芳烃.酚能溶于乙醇、乙醚及苯等有机溶剂,在水中的溶解度不大,但随着酚中羟基的增多,水溶性增大.酚可以发生缔合,依据结构不同,可发生分子间缔合或分子内缔合,例:邻硝基苯酚可以发生分子内缔合,即形成分子内氢键.对硝基苯酚可以发生分子间缔合,即形成分子间氢键.邻硝基苯酚发生了分子内缔合,降低了分子间缔合的才能,其沸点比对硝可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -