选修有机化学基础复习讲义.docx
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1、2021高考备考有机化学根底复习讲义目 录第一章 相识有机化合物有机物的命名有机物的命名:(1)烷烃的习惯命名法:分子内碳原子数后加一个“烷字, 就是简洁烷烃的名称,碳原子的表示方法: 碳原子在110之间,用“天干; 10以上的那么以汉字“十一、十二、表示。 (2)烷烃系统命名法命名的步骤 选主链 A. 主链要长:选碳原子数多的为主碳链 B. 支链要多:当两链碳原子数目一样时,支链多的为主碳链 编号位,定支链: A. 支链要近:应从支链最近的一段编碳原子序号 B. 简洁在前:假设不同的支链间隔 主链两端等长时,应从靠近简洁支链的一段开始标碳原子序号。 C. 和数要小:假设一样的支链间隔 主链两
2、端等长时,应从支链位号之和最小的一段开始编号。 取代基,写在前,编号位,短线链: A. 把支链作为取代基,表示其位号,写在烷烃名称最前面 B. 位号之间用“,隔开,名称中阿拉伯数字与汉字之间用“隔开 不同取代基,繁到简;一样基,合并算。 如: (3)烯烃和确定的命名法: 首先选择含有双键的最长碳链作为主链,按主链中所含碳原子的数目命名为某烯。主链碳原子数在十以内时用天干表示,如主链含有三个碳原子时,即叫做丙烯;在十以上时,用中文字十一、十二、等表示,并在烯之前加上碳字,如十二碳烯。 给主链编号时从间隔 双键最近的一端开始,侧链视为取代基,双键的位次须标明,用两个双键碳原子位次较小的一个表示,放
3、在烯烃名称的前面。 其它同烷烃的命名规那么。 (3)苯的同系物的命名:“苯的同系物命名是以苯作母体,我们再结合烷烃命名的“近、简原那么,不难发觉,当苯环上连有多个不同的烷基时,烷基名称的排列应从简洁到困难,环上编号从简洁取代基开始,例如苯环上有甲基、乙基、丙基三个相邻的取代基时,应将甲基所在碳原子定为一号碳原子,命名为:1-甲基-2-乙基-3-丙基苯 (4)烃的衍生物的命名: 最长碳链,最小编号,先简后繁,一样合并。名称一般由4部分组成:构型取代基的位置和名称十母体名称主要官能团的位置和名称。 主链选择:选择含“母体官能团的最长碳链为主链烷烃那么以取代基最多的最长碳链为主链,称某烷、烯、醇、酮
4、、醛、羧酸等。 碳链编号:从靠近“母体官能团最近的一端开始编号烷烃那么以离取代基最近端开始编号;假设分子中仅含有双键和三键时,应以官能团的位次和最小为原那么编号。双键和三键位于一样位次时,宜给双键最小的编号,繁杂的取代基可另行编号。 书写:先简后繁,一样的取代基合并,取代基含官能团时,书写次序一般按以下“母体选择次序书写。在多官能团化合物名称中应按“母体选择次序,在前的先写,并注明位次同时应留意短横、逗号的运用。假设词尾仅为“几烯几炔时不管炔键在主链的位置如何,炔总是放在名称最终。 脂环化合物主链选择与编号:环烷编号从最简洁的取代基开始,当环上含有其他官能团时,那么以“母体选择次序为原那么,编
5、号从与“母体官能团相连的碳开始。 芳环化合物的命名:环上有多种取代基时,按母体选择次序,排在前面的为母体,并依次编号,取代基位次和应最小。稠环芳烃、萘、蒽、菲从a碳开始编号。杂环芳烃一般从原子序数较大的杂原子开始编号。 母体选择次序: 季胺碱盐或正离子羧酸磺酸酯酰卤酰胺脒腈醛、酮醇酚硫醇胺亚胺醚硫醚卤素硝基烯、炔烷芳烃 在多官能团化合物的命名中,按上述母体选择次序,排在前面的为母体,后面的为取代基。烷基大小次序按原子序数大小逐个依次比较: 异丙基异丁基异戊基己基戊基丁基丙基乙基甲基 官能团有机物的官能团官能团:定有机物化学特性的原子或原子团。常见的官能团:碳碳双键、碳碳三键、羟基、醛基、羧基、
6、酯基、羰基、苯基、-X(卤素)、氨基。根、基和官能团的区分:1根带电的原子团,如OH-电子式为)、 等。 2基电中性,不能单独存在,一般用“一R表示烃基,其中的“一表示一个电子,如甲基(一CH3),电子式为常见的基有乙基()、乙烯基 H ()、苯基()、羟基(一OH)、硝基()等。 3 OH一与一OH、一COOH两种官能团的比较有机物按官能团的分类各种不同类别的有机物:同分异构体同分异构体同分异构现象和同分异构体:1概念:化合物具有一样的分子式但构造小同,因此产生了性质上的差异,这种现象叫同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。 2同分异构体的根本类型 (1)碳链异构:指的是分子
7、中碳骨架不同而产生的同分异构现象。如全部的烷烃异构都属于碳链异构。 (2)位置异构:指的是分子中官能团位置不同而产生的同分异构现象。如l一丁烯与2一丁烯、l一丙醇与2一丙醇、邻二甲苯与间二甲苯与对二甲苯。 (3)官能团异构:指的是有机物分子式一样,但具有不同官能团的同分异构体的现象。常见的官能团异构关系如下表所示:(4)顺反异构:由于碳碳双键不能旋转而导致分子中原子或原子团在空间的排列方式不同所产生的异构现象。两个一样的原子或原子团排列在双键的同一侧的称为顺式构造;两个一样的原子或原子团排列在双键的两侧的称为反式构造。如同分异构体的写法:1烷烃的同分异构体的写法烷烃只存在碳链异构,其书写技巧一
8、般采纳“减碳法,可概括为“两留意,四句话。 (1)两留意:选择最长的碳链为主链;找出主链的中心对称线。 (2)四句话:主链由长到短、支链由整到散,位置由心到边,排布邻、间、对。例如,C6H14的同分异构体可按此法完好写出(为了简便,在所写构造式中删去了氢原子): 2烯烃的同分异构体的写法分子组成符合CnH2n的烃除烯烃外,还有环烷烃 (n3),并且烯烃中双键的位置不同那么构造不同,有的烯烃还存在顺反异构,所以烯烃的同分异构体比烷烃困难得多。以C5H10为例说明同分异构体的写法:共有5种烯烃,其中(2)还存在顺反异构体,5种环烷烃,共计11种。 3苯的同系物的同分异构体的写法由于苯环上的侧链位置
9、不同,可以形成多种同分异构体。以C8H10为例写出其属于苯的同系物的同分异构体:推断同分异构体数目的方法:1碳链异构和位置异构:先摘除官能团,书写最长碳链,挪动官能团的位置;再渐渐削减碳数,挪动官能团的位置。推断分子式为的醇的同分异构体数目:先摘除官能团剩余和可见有两种属于醇的同分异构体; 推断分子式为的属于醛的同分异构体数目:先摘除官能团剩余和可见有两种属于醛的同分异构体。 分子式符合的羧酸的同分异构体数目:先摘除剩余可 见有4种属于酸的同分异构体。 2官能团衍变:先推断官能团的类别异构,再分别推断同种官能团的异构数目。例如分子式符合的同分异构体:符合羧酸和酯的通式,属于酸的2种(即摘除后剩
10、余),这样一个羧基又可以变为一个醛基和一个羟基,又可以衍变出含有两种不同含氧官能团(含有羟基和醛基)的异构体;属于酯的同分异构体:可以按羧酸和醇的碳数先分类,即酯由一个碳的酸(甲酸)和3个碳的醇(1一丙醇、2一丙醇)得到,酯由2个碳的酸(乙酸)和2个碳的醇(乙醇)得到,酯由3个碳数的酸(丙酸)和1个碳的醇(甲醇)得到,这样就会写出4种酯。 3苯环上的位置变换:例如分子式符合的芳香酯的同分异构体: 4推断取代产物种类(“一取代产物:对称轴法; “多取代产物:肯定一动法;数学组合法)。 5替代法:例如二氯苯有3种,那么四氯苯也为3种(将H替代C1);又如CH4的一氯代物只有一种,新戊烷C(CH3)
11、4的一氯代物也只有一种。 6对称法(又称等效氢法):等效氢法的推断可按以下三点进展: (1)同一碳原子上的氢原子是等效的; (2)同一碳原子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)。烃的一取代物的数目等于烃分子中等效氢的种数。第二章 烃烷烃烷烃的通式烷烃的通式:烷烃的通式为CnH2n+2甲烷甲烷:(1)构造式: 、球棍模型: 、比例模型: 空间构型为正四面体。 (2)物理性质:无色无味的气体,密度/L,记忆溶于水。 (3)化学性质:通常状况下甲烷比较稳定,与高锰酸钾等强氧化剂不反响,与强酸强碱不反响,可发生氧化反响、取代反响 氧化
12、反响:CH4+O2CO2+2H2O 取代反响:CH4+Cl2CH3Cl+HCl,甲烷在光照条件下反响,现象:试管内气体颜色渐渐变浅,试管壁上有油状液滴,试管中有少量白雾。甲烷中四个氢原子都可以与氯气发生取代,甲烷的4中氯代产物都不溶于水,常温下,一氯甲烷是气体,其他都为液体,三氯甲烷俗称氯仿。 甲烷与氯气等卤素单质反响的考前须知:1反响条件为光照,在室温或暗处不发生反响,但不能用强光干脆照耀,以免引起爆炸。 2甲烷与溴蒸气、碘蒸气等纯卤素也能发生类似反响,但不能与溴水、碘水发生反响。 3甲烷与氯气的反响是一种连锁反响,不会停留在某一步,因此产物一般是五种物质的混合物。 4CH4与Cl2在光照条
13、件反响,生成物中HCl的物质的量最多。 51mol有机物CxHy与Cl2发生完全取代反响时,消耗Cl2的物质的量为ymol。原子共面的推断方法:推断有机物分子中的原子是否共面,首先要熟识常见的分子构型。如甲烷分子(CH4)为正四面体构造,其分子中最多有三个原子共面;乙烯分子 (CH2=CH2)中的全部原子共面;苯分子(C6H6)中的全部原子共面。在推断有机物分子中原子共面状况时,把要分析的分子看做是简洁的常见分子的衍生物,即困难问题简洁处理 (1)在甲烷分子中,一个碳原子和随意两个氢原子可确定一个平面,即甲烷分子中有且只有三个原子共面。当甲烷分子中的某个氢原子被其他原子或原子团取代时,那么代替
14、该氢原子的原子肯定在原来的平面上。 (2)乙烯分子中全部原子在同一平面内,键角为 120。当乙烯分子中的某个氢原子被其他原子或原子团取代时,那么代替该氢原子的原子肯定在乙烯分子所在的平面内。 (3)苯分子中全部原子在同一个平面内,键角为 120。当苯分子中的某个氢原子被其他原子或原子团取代时,那么代替该氢原子的原子肯定在苯分子所在的平面内。说明有机化合物分子中的单键(包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等)可以旋转;而双键、三键不能旋转烷烃的通性(1)物理性质:随着分子中碳原子数的递增,熔沸点渐渐上升,相对密度渐渐增大,常温下存在状态,由气态渐渐过渡到液态、固态。 (2)烷烃的化学性质:可发生氧化
15、、取代、分解等反响。烷烃的氧化反响:烷烃燃烧生成二氧化碳和水。CxHy+(x+0.25y)O2xCO22O烷烃的取代反响:烷烃在光照下可发生取代反响。CnH2n+2+Cl2CnH2n+1Cl+HCl 烷烃的分解反响:烷烃在高温条件下可以裂解。如:C4H10CH2=CH2+CH3CH3 环烷烃:(1)通式:CnH2n(2)性质:随碳原子数的增加,熔沸点上升 催化加氢加卤素、卤化氢取代反响氧化反响 烯烃乙烯乙烯的构造和性质:1分子构造:2物理性质:在通常状况下,乙烯是无色、稍有气味的气体,难溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,密度(标准状况时为125gL-1)比空气略小,因此试验室制取乙烯不用排空
16、气法搜集,而用排水法搜集。 3化学性质:由于碳碳双键中的一个键易断裂,刚此乙烯的性质比较活泼,能发生加成、加聚反响,能使溴水和KMnO4溶液(酸性)褪色。 (1)乙烯易发生氧化反响乙烯的燃烧乙烯在氧气或空气中易燃烧,完全燃烧生成CO2和H2O,反响的化学方程式为:乙烯含碳量比较高,在一般状况下燃烧不是很充分,因此火焰光明且伴有黑烟。 乙烯的催化氧化乙烯能被酸性KMnO4溶液氧化乙烯使酸性KMnO4溶液褪色的本质是乙烯被酸性KMnO4溶液氧化成二氧化碳和水。 (2)乙烯能发生加成反响有机物分子中不饱和碳原子与其他原子(或原子团) 干脆结合生成新的化合物的反响叫做加成反响。乙烯使溴的四氯化碳溶液褪
17、色的本质是乙烯与溴单质发生加成反响生成了1,2一二溴乙烷,反响的化学方程式为: 通常简写为因此,可用溴水或溴的四氯化碳溶液鉴别乙烯和甲烷、乙烷等烷烃,也可用于除去甲烷中混有的乙烯。 (3)加聚反响在肯定条件(温度、压强、催化剂)下,乙烯能发生加聚反响:由相对分子质量小的化合物(单体)分子互相结合成相对分子质量很大的高分子的反响叫做聚合反响。由一种或多种不饱和化合物(单体)分子通过不饱和键互相加成而聚合成高分子化合物的反响叫做加成聚合反响,简称加聚反响。乙烯的鉴别和除杂:1乙烯和其他物质的鉴别利用被鉴别物质性质的差异进展区分,要求操作简洁、平安,现象明显,结论精确,以乙烷与乙烯的鉴别为例。操作:
18、将两种气体分别通人酸性KMnO4溶液中。现象:一种气体使酸性KMnO4溶液褪色,一种气体不能使酸性KMnO4溶液褪色。结论:使酸性KMnO4溶液褪色者为乙烯,不能使酸性KMnO4溶液褪色者为乙烷. 2除杂质乙烯除杂要求:将杂质除净,不能引入新杂质,小能对主要成分产生不利影响。如乙烷中混有乙烯,除杂的方法是用溴水洗气,乙烯与溴发生加成反响破除去,乙烷不反响逸出。烯烃的通性(1)物理性质:随着分子中碳原子数的递增,熔沸点渐渐上升,相对密度渐渐增大,常温下存在状态,由气态渐渐过渡到液态、固态。 (2)化学性质:烯烃可发生氧化、加成、加聚等反响。烯烃的氧化反响:烯烃燃烧生成二氧化碳和水。CnH2n+3
19、n/2O2nCO2+nH2O 烯烃的加成:烯烃可与氢气、卤素单质、水、卤化氢等发生加成反响。烯烃的加聚反响:以乙烯为例:,加聚时碳碳双键翻开。二烯烃的加成反响:以1,3-丁二烯(CH2CH-CHCH2)加成为例 1,2加成就是加成一般的不饱和键,和一般的烯烃和炔烃的加成一样。与氯气加成:CH2CH-CHCH2+Cl2CH2Cl-CHCl-CHCH2 1,4加成,1,4加成是分别加成两边的2个不饱和键,然后在中间重新形成一个双键。与氯气加成:CH2CH-CHCH2+Cl2CH2Cl-CH=CHCH2Cl (3)烯烃的顺反异构:根据在两个由双键连接的碳原子上所连的四个原子或基团中两个一样者的位置来
20、确定异构体的类型。当两个一样的原子或基团处于键平面的同侧时称“顺式异构;当处于键平面的异侧时称“反式异构。Z表示顺,E表示反。 炔烃炔烃的通式炔烃的通式是CnH2n-2乙炔乙炔的构造:构造式:球棍模型:比例模型:空间构型为:直线型 乙炔的物理性质和化学性质:(1)乙炔的物理性质乙炔是无色、无味的气体,比空气稍轻,微溶于水,易溶于有机溶剂。由电石产生的乙炔因混有PH3、H2S 等杂质而有特别难闻的臭味。 (2)乙炔的化学性质乙炔分子中键有两个键易断裂,因此也能发生加成反响,而使溴的四氯化碳溶液褪色;能被酸性 KMnO4氧化,而使KMnO4溶液褪色。加成反响(1,2-二溴乙烯)(1,1,2,2-四
21、溴乙烷)(分部反响,先生成乙烯,后生成乙烷)氧化反响燃烧时,火焰光明且带有浓烈的黑烟,并放出大量的热。产生温度很高的氧炔焰(温度可达3000以上),可以用来切割或焊接金属。炔烃的通性炔烃随分子碳原子数的增加,相对分子质量的增加,熔沸点渐渐上升,相对密度渐渐增大;炔烃中n4时,常温常压下位气态,其他未液态或固态;炔烃的相对密度一般小于水的密度;炔烃不溶于水,易溶于有机溶剂。可以发生加成反响、加聚反响、氧化反响。 卤代烃卤代烃:1卤代烃的定义烃分子中的氢原子被卤素原于取代后生成的化合物,称为卤代烃,可用RX(X为卤素原子)表示。在卤代烃分子中,卤素原子是官能团。由于卤素原子吸引电子的实力较强,使共
22、用电子对偏移,cx键具有较强的极性,因此卤代烃的反响活性增加。 2卤代烃的分类 (1)根据分子中所含卤素原子种类的不同,分为氟代烃、氯代烃、溴代烃和碘代烃。 (2)根据分子中所含卤素原子个数的不同,分为一卤代烃和多卤代烃。 (3)根据烃基构造不同,分为卤代烷烃、卤代烯烃、卤代芳香烃等。 卤代烃的性质:1卤代烃的物理性质(1)常温下,卤代烃中除一氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯等少数为气体外,其余为液体或固体。 (2)一氯代烷的物理性质:随着碳原子数增加,其熔、沸点和密度渐渐增大(沸点和熔点大于相应的烃)。 (3)难溶于水,易溶于有机溶剂,除脂肪烃的一氟代物、一氯代物等部分卤代烃外,液态卤代烃的密度一般比
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