2022年高考总复习资料化学专题之有机化学 .pdf
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1、学习必备欢迎下载高考总复习资料化学专题之有机化学一:概述:高考化学有机部分知识可分为如下三大块:烃;烃的衍生物;糖类及蛋白质。在“烃”一章中,主要目的是学习一些有机化学中的基本概念,属有机化学启蒙章节,主要包括:有机物烷、烯、炔的及苯性质,同系物,同分异构体及加成、消去反应等。无论从考试中的题目含量上,还是知识本身的灵活变通性上,“烃的衍生物”都是有机化学中的核心, 也是我们在学习有机化学中应着重花费功夫的地方。包括“醇” 、 “酚” 、“醛”、“羧酸”、 “酯”等几大知识块。在中学阶段, “糖类、蛋白质”知识只能达到初步涉猎的层次,一些基本的概念及知识在本章显得尤为重要。在有机计算及有机推断
2、中经常用到一个强有力的工具不饱和度的应用,这在后面的知识中有所叙述。有机物燃烧前后,掌握压强的变化也是比较重要的能力。有机实验是很有代表性的,根据一些基本原理设计出新的实验也是我们要掌握的内容。二、知识基础1. 甲烷 的空间结构为正四面体型结构。HCH 键角为 10928, 应将这个规律推广:凡是一个碳原子周围以4 个单键与其它原子相结合,无论这些原子是否相同,所形成的以该碳原子为顶点的键角均约为10928,这在判断有机分子中各碳原子是否在同一平面上有着积极的意义。2. 烷烃 的化学性质:烷烃在常温下比较稳定,不与强酸、强碱、强氧化剂起反应。取代反应: Cl2与甲烷在光照条件下可以发生取代反应
3、,生成CH3Cl,CH2Cl2,CHCl3,CCl4及 HCl 的混合物。取代反应是一类范围很广的反应,包括硝化、磺化、酯化及卤代烃或酯类的水解等。氧化:烷烃可以燃烧,生成CO2及 H2O 高温分解、裂化裂解:CH4C 2H2C4H10CH4C3H6C4H10C2H6C2H43. 同系物 :结构相似,在分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。结构相似的理解:同一类物质,且有类似的化学性质。例:OH 与CH2OH 不能互称为同系物。组成上相差“CH2”原子团:组成上相差指的是分子式上是否有n 个 CH2的差别,而不限于分子中是否能真正找出CH2的结构差别来。4乙烯 分子为 CH
4、2CH2,6 个原子共平面,键角为120。将此结构扩展,碳碳双键周围的六个原子都共平面。5乙烯 的实验室制法:C2H5OH CH2CH2 H2O 反应中浓H2SO4与酒精体积之比为31。反应应迅速升温至170,因为在140时发生了如下的副反应:2C2H5OHCH3CH2OCH2CH3H2O 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 11 页学习必备欢迎下载反应加碎瓷片,为防止反应液过热达“爆沸”。浓 H2SO4的作用:催化剂和脱水剂。副作用:使乙醇炭化也使炭颗粒氧化,因则所得的乙烯气体中混有SO2、CO2、乙醚蒸气及酒精蒸气等杂质
5、。该反应温度计应插在液面之下,因为测的是反应液的温度。6烯烃 的化学性质(包括二烯烃的一部分) 加成反应 与卤素单质反应,可使溴水褪色CH2CH2+Br2CH2BrCH2Br 当有催化剂存在时,也可与H2O、H2、HCl 、HCN 等加成反应 二烯烃的加成反应,分1,2加成、 1,4加成,以及1,2,3, 4加成。CH2CHCHCH2Br2CH2BrCHBr CHCH2CH2CHCHCH2Br2CH2BrCHCHCH2Br CH2CHCHCH22Br2 CH2BrCHBr CHBr CH2Br 氧化反应 燃烧 使 KMnO4/H+褪色 催化氧化2 CH2CH2O22CH3CHO 有机反应中,
6、氧化反应可以看作是在有机分子上加上氧原子或减掉氢原子,还原反应可看作是在分子内加上氢原子或减掉氧原子。以上可简称为“ 加氧去氢为氧化;加氢去氧为还原” ,这与无机反应中按照化合价升降来判断氧化一还原反应并不矛盾。 聚合反应:烯烃的聚合过程又是一个加成反应的过程,因而又称为加成聚合反应,简称加聚反应。 烯烃加聚 二烯烃加聚 混合聚合试举例说明,分别写出丙烯、1,3-丁二烯,以及它们混聚的化学方程式。7乙炔 :HCCH,线形分子,键角为180,凡是叁键周围的4 个原子都在一条直线上。8. 乙炔 的化学性质 氧化反应 燃烧 : 火焰明亮,产生浓烟,产物为水及二氧化碳。 由于“ CC”的存在,乙炔可被
7、酸性KMnO4溶液氧化并使其褪色 加成反应炔烃的加成反应是由于“CC”的不饱和性引起的,其加成可以控制条件使其仅停留在加 1mol 的反应物,当然也可以使叁键与2mol 反应物发生加成反应. 加 X2( 其中可以使溴水褪色) CHCHBr2CHBr CHBr CHCH2Br2CHBr2CHBr2 加 HClCHCHHClCH2CHCl 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 11 页学习必备欢迎下载 加 H2 加 H2O CHCHH2O CH3CHO 9苯:C6H6,有两种写结构简式的方法:,及凯库勒式,从科学性的角度上看,前者
8、的表述更加合理,因为苯分子是平面正六边形结构,各碳碳键完全平均化,分子中无单纯的碳碳单键及碳碳双键,凯库勒式也有一定的积极意义,如:在数每个碳原子上有几个氢原子,推算分子中不饱和度时,优越性自然显露无疑。因而,两种表达方式是通用的,。对于苯分子中的12 个原子同在一平面上,我们可以扩展:与苯环直接相邻的第一原子与苯环共处同一平面。10 芳香烃 的化学性质:“易取代,难加成” 取代反应:包括卤代、硝化及磺化反应 卤代Br2Br HBr 注意:a 苯只与液溴反应, 不能与溴水反应。 生成的 HBr 遇水蒸气会形成白雾。c 最终生成的溴苯呈褐色,是因为其中溶解了未反应的溴。提纯的方法是加入足量NaO
9、H 溶液,静置后分液。 硝化HONO2(浓) NO2H2O 注意: a 在试管中先加入HNO3,再将 H2SO4沿管壁缓缓注入浓HNO3中,振荡混匀,冷却至 5060之下, 再滴入苯。 水溶温度应低于60,若温度过高, 可导致苯挥发, HNO3分解,及生成苯磺酸等副反应发生。c 生成的硝基苯中因为溶有HNO3及浓 H2SO4等而显黄色,为提纯硝基苯,可用NaOH 溶液及蒸溜水在分液漏斗中洗涤混合物。d 纯净的硝基苯无色有苦杏仁味的油状液体。 由于侧链对苯环的影响,使CH3的取代反应比更容易进行。CH33 HONO2(浓)3H2O 磺化HOSO3H(浓)SO3HH2O 加成反应3H2 氧化反应I
10、燃烧:生成CO2及 H2O,由于碳氢比过高,因而碳颗粒不完全燃烧,产生浓烟。II 苯不使酸性KMnO4溶液褪色。III 由于苯环对侧链的影响,苯的同系物如甲苯、乙苯等能被KMnO4/H+氧化而使其褪色。11沸点顺序:烷烃分子的沸点首先取决于含碳原子数目的多少,含碳原子数目越多、沸点越高; 在含碳原子数目相同时,沸点高低取决于分子中支链的多少:支链越多,沸点越低,如沸点:正戊烷异戊烷新戊烷,其中新戊烷是在常温下为气态的五碳烷烃(沸点9.5) 。苯的同系物的沸点取决于取代基的集中程度:取代基越相互靠近,其沸点越高; 反之则沸点越低。 如沸点顺序: 邻二甲苯间二甲苯对二甲苯,为了帮助理解,这个沸点顺
11、序可从分子极性的角度解释(即分子中正负电荷中心的不对称程度)。当然,以上所述为分子的沸点顺序,溶点顺序可能有所不同。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 11 页学习必备欢迎下载12石油分馏 属于物理变化。 把煤隔绝空气加强热使它分解的过程,叫煤的干馏,属于化学变化。13 乙醇 的化学性质 与金属反应产生H22CH3CH2OH+2Na 2CH3CH2ONa+H2(置换,取代 ) 消去反应C2H5OH CH2CH2 H2O 醇发生消去反应的条件:与OH 碳相邻的碳原子上有氢原子存在( H 的存在),如(CH3)3CCH2OH 不
12、可能发生消去反应。 与无机酸反应1C2H5OH+HBr C2H5Br+H2O(取代 ) 其中 HBr 可用浓 H2SO4及 NaBr 代替,可能有产生Br2的副反应发生IIC2H5OH+HO NO2C2H5ONO2+H2O(酯化、取代)区分硝基化合物与硝酸酯的方法:若硝基中N 原子直接与碳原子相连,则该化合物为硝基化合物,如C2H5NO2(硝基乙烷) ;若硝基中的N 原子通过氧原子而与碳原子相连接,则该化合物称为酯,如C2H5ONO2(硝酸乙酯) 与有机酸的反应:CH3COOH+HOC2H5CH3COOC2H5+H2O(酯化、取代)I酯化反应规律:“酸脱羟基醇脱氢” ,包括有机酸和无机含氧酸与
13、醇的反应。II 吸收酯的试剂为饱和的Na2CO3溶液, 也是分离 CH3COOH 及 CH3COOC2H5所用的试液。其可以充分吸收CH3COOH ,使酯香味得以显出;可以有效降低酯的溶解度,使分离更彻底。 氧化反应:. 燃烧2C2H5OH+3O22CO2+3H2O . 催化氧化2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O 或:C2H5OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O 催化氧化对醇的结构的要求:与OH 直接相边的碳原子上必须有H 原子,有2 个或 3 个氢原子被氧化成醛,只有1 个氢原子被氧化成酮。如: CH3OHHCHO CH3CHOHCH3CH3COCH3而( CH3)3COH 不
14、能被氧化。14酚 :羟基与苯环直接相连的化合物叫酚,羟基连在苯环上的侧链碳原子的化合物叫芳香醇。如:OH(苯酚);CH2OH(苯甲醇);OH(环已醇)15 酚的化学性质(1)弱酸性:弱于碳酸,称石炭酸,不使酸碱指标剂变红。其电离能力介于H2CO3的第一及第二级电离之间。2OH+2Na 2ONa+H2OH+NaOH ONa+H2O ONa+CO2+H2OOH+NaHCO3OH+Na2CO3ONa+NaHCO3精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 11 页学习必备欢迎下载(2)取代反应:定量地检验苯酚含量的多少OH+3Br2+3H
15、Br (3)氧化反应:苯酚易被氧化,露置在空气中会因少量氧化而显粉红色。(4)显色反应:苯酚与FeCl3溶液作用显示紫色。6C6H5OH+Fe3+ Fe(C6H5O)63+6H+, 16 醛类 的化学性质(1)还原反应:与H2的加成反应CH3CHO+H2C2H5OH (2)氧化反应: 燃烧。 使酸性 KMnO4溶液褪色。 银镜反应: Ag+NH3H2O = AgOH +NH4+AgOH+2NH3H2O = Ag (NH3)2+OH+2H2O CH3CHO+2Ag (NH3)2+2OHCH3COO+NH4+2Ag +3NH3+H2O 注意: i 银镜反应的银氨溶液要求现用现配,且配制时不充允许N
16、H3 H2O 过量, 即先取 AgNO3溶液后滴加稀氨水,使生成的AgOH 刚好完全溶解为止,否则将产生易爆炸的物质。ii乙醛与氢氧化银氨溶液反应时,1mol 乙醛可以还原出2molAg 来,而甲醛的反应则可以置换出 4molAg ,因为第一步生成的甲酸中仍然有醛基存在而进一步发生反应。 与新制的 Cu(OH)2反应CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O+2H2O 注意: Cu(OH)2悬浊液为新制,且NaOH 为过量。、反应可作为实验室检验醛基的方法。17 乙醛 的制备方法: 乙炔水化法: CHCHH2O CH3CHO 乙烯氧化法: 2 CH2CH2O22CH3CHO 乙醇的
17、催化氧化:2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O 18 乙酸 的制取: 通过上述方法制得乙醛,然后:2CH3CHO+O22CH3COOH 丁烷直接氧化法:2CH3CH2CH2CH3+5O24CH3COOH+2H2O 19常见 酯的生成方法取代反应。 基本的方法:酯化反应 甲酸和甲醇酯化:HCOOH+CH3OH HCOOCH3+H2O 硝酸和乙醇酯化:HONO2+C2H5OHC2H5ONO2+2H2O 生成环酯: 乙二酸和乙二醇酯化生成乙二酸乙二酯精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 11 页学习必备欢迎下载 二分子乳酸脱
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