(完整word版)有机化学知识点全面总结(良心出品必属精品).pdf
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1、高中(人教版)有机化学基础必记知识点目录一、必记重要的物理性质二、必记重要的反应三、必记各类烃的代表物的结构、特性四、必记烃的衍生物的重要类别和各类衍生物的重要化学性质五、必记有机物的鉴别六、必记混合物的分离或提纯(除杂)七、必记有机物的结构八、必记重要的有机反应及类型九、必记重要的有机反应及类型十、必记一些典型有机反应的比较十一、必记常见反应的反应条件十二、必记几个难记的化学式十三、必记烃的来源石油的加工十四、必记有机物的衍生转化转化网络图一(写方程)十五、煤的加工十六、必记有机实验问题十七、必记高分子化合物知识16 必记有机化学基础知识点一、必记重要的物理性质难溶于水的有: 各类烃、卤代烃
2、、硝基化合物、 酯、绝大多数高聚物、高级的(指分子中碳原子数目较多的,下同)醇、醛、羧酸等。苯酚在冷水中溶解度小 (浑浊),热水中溶解度大 (澄清) ;某些淀粉、蛋白质溶于水形成胶体溶液。1、含碳不是有机物的为:CO 、CO2、 CO32-、HCO3-、H2CO3、CN-、HCN 、SCN-、HSCN 、SiC、C单质、金属碳化物等。2有机物的密度(1)小于水的密度,且与水(溶液)分层的有:各类烃、一氯代烃、酯(包括油脂)(2)大于水的密度,且与水(溶液)分层的有:多氯代烃、溴代烃(溴苯等)、碘代烃、硝基苯3有机物的状态 常温常压( 1 个大气压、 20左右) 常见气态: 烃类:一般 N(C)
3、4 的各类烃注意:新戊烷C(CH3)4 亦为气态 衍生物类:一氯甲烷、氟里昂( CCl2F2) 、氯乙烯、甲醛、氯乙烷、一溴甲烷、四氟乙烯、甲醚、甲乙醚、环氧乙烷。4有机物的颜色 绝大多数有机物为无色气体或无色液体或无色晶体,少数有特殊颜色,常见的如下所示: 三硝基甲苯(俗称梯恩梯 TNT )为淡黄色晶体; 部分被空气中氧气所氧化变质的苯酚为粉红色; 2 ,4,6三溴苯酚为白色、难溶于水的固体(但易溶于苯等有机溶剂); 苯酚溶液与 Fe3+(aq) 作用形成紫色 H3Fe(OC6H5)6 溶液; 淀粉溶液(胶)遇碘(I2)变蓝色溶液; 含有苯环的蛋白质溶胶遇浓硝酸会有白色沉淀产生,加热或较长时
4、间后,沉淀变黄色。5有机物的气味许多有机物具有特殊的气味,但在中学阶段只需要了解下列有机物的气味: 甲烷 :无味;乙烯 :稍有甜味 (植物生长的调节剂 ) 液态烯烃:汽油的气味;乙炔 :无味 苯及其同系物:特殊气味,有一定的毒性,尽量少吸入。 C4以下的一元醇:有酒味的流动液体;乙醇:特殊香味 乙二醇、丙三醇(甘油) :甜味(无色黏稠液体) 苯酚:特殊气味;乙醛:刺激性气味;乙酸:强烈刺激性气味(酸味) 低级酯:芳香气味;丙酮:令人愉快的气味6、研究有机物的方法质谱法确定相对分子量; 红外光谱确定化学键和官能团;核磁共振氢谱确定 H的种类及其个数比。二、必记重要的反应1能使溴水( Br2/H2
5、O )褪色的物质有机物 : 通过加成反应使之褪色:含有、C C的不饱和化合物 通过取代反应使之褪色:酚类注意:苯酚溶液遇浓溴水时, 除褪色现象之外还产生白色沉淀。 通过氧化反应使之褪色: 含有 CHO (醛基)的有机物(有水参加反应)注意:纯净的只含有 CHO (醛基)的有机物不能使溴的四氯化碳溶液褪色 通过萃取使之褪色:液态烷烃、环烷烃、苯及其同系物、饱和卤代烃、饱和酯2能使酸性高锰酸钾溶液KMnO4/H+褪色的物质有机物:含有、CC、 OH (较慢) 、CHO 的物质与苯环相连的侧链碳碳上有氢原子的苯的同系物(与苯不反应)3与 Na反应的有机物:含有 OH 、COOH 的有机物与 NaOH
6、 反应的有机物:常温下,易与含有酚羟基、COOH 的有机物反应,加热时,能与卤代烃、酯反应(取代反应)与 Na2CO3反应的有机物:含有酚羟基的有机物反应生成酚钠和NaHCO3;含有 COOH 的有机物反应生成羧酸钠,并放出CO2气体;与 NaHCO3反应的有机物: 含有 COOH 的有机物反应生成羧酸钠并放出等物质的量的CO2气体。4既能与强酸,又能与强碱反应的物质羧酸铵、氨基酸、蛋白质。5银镜反应的有机物(1)发生银镜反应的有机物:含有 CHO 的物质:醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、还原性糖(葡萄糖、麦芽糖等)(2)银氨溶液 Ag(NH3)2OH(多伦试剂)的配制:(双 2 银渐氨,白沉恰好完
7、)向一定量 2% 的 AgNO3 溶液中逐滴加入2% 的稀氨水至刚刚产生的沉淀恰好完全溶解消失。(3)反应条件:碱性、水浴加热若在酸性条件下,则有Ag(NH3)2+ OH - + 3H+= Ag+ 2NH4+ H2O而被破坏。(4)实验现象:反应液由澄清变成灰黑色浑浊;试管内壁有银白色金属析出(5)有关反应方程式: AgNO3 + NH3H2O = AgOH + NH4NO3AgOH + 2NH3H2O = Ag(NH3)2OH + 2H2O 银镜反应的一般通式:RCHO + 2Ag(NH3)2OH2 Ag+ RCOONH4 + 3NH3 + H2O 甲醛(相当于两个醛基) :HCHO + 4
8、Ag(NH3)2OH4Ag + (NH4)2CO3+ 6NH3 + 2H2O 乙二醛:OHC-CHO + 4Ag(NH3)2OH4Ag + (NH4)2C2O4+ 6NH3 + 2H2O 甲酸:HCOOH + 2 Ag(NH3)2OH2 Ag+ (NH4)2CO3+ 2NH3 + H2O 葡萄糖: (过量)CH2OH(CHOH)4CHO +2Ag(NH3)2OH2Ag +CH2OH(CHOH)4COONH4+3NH3+ H2O (6)定量关系: CHO 2Ag(NH3)2OH 2 Ag HCHO4Ag(NH3)2OH 4 Ag 6与新制 Cu(OH)2悬浊液(斐林试剂)的反应除上边含醛基物质外
9、, 还有含羧基的物质。 配法(碱 10 铜 2 毫升 3) ,反应条件:检验醛基必加热。有关反应方程式: 2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2+ Na2SO4RCHO + 2Cu(OH)2RCOOH + Cu2O + 2H2O HCHO + 4Cu(OH)2CO2 + 2Cu2O + 5H2O OHC-CHO + 4Cu(OH)2HOOC-COOH + 2Cu2O + 4H2O HCOOH + 2Cu(OH)2CO2 + Cu2O + 3H2O CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH + Cu2O + 2H2O (6)定量关系:-CHO
10、2 Cu(OH)2Cu2O ;COOH? Cu(OH)2? Cu2+(酸使不溶性的碱溶解)7能发生水解反应的有机物是:卤代烃、酯、糖类(单糖除外)、肽类(包括蛋白质)。HX + NaOH = NaX + H2O (H)RCOOH + NaOH = (H)RCOONa + H2O 8能跟 FeCl3溶液发生显色反应的是:酚类化合物。9能跟 I2发生显色反应的是:淀粉。10能跟浓硝酸发生颜色反应的是:含苯环的天然蛋白质。三、必记各类烃的代表物的结构、特性类别烷烃烯烃炔烃苯及同系物通式CnH2n+2(n1) CnH2n(n 2) CnH2n-2(n2) CnH2n-6(n6) 代表物结构式HCCH
11、相对分子质量Mr 16 28 26 78 碳碳键长(10-10m) 1.54 1.33 1.20 1.40 键角10928约 120180120分子形状四面体锯齿碳至少 6 个原子至少 4 个原子至少 12 个原子共平共平面型同一直线型面(正六边形) 主要化学性质光照下的卤代;裂化;不使酸性 KMnO4溶液褪色跟 X2、H2、HX 、H2O加成,易被氧化;可加聚跟 X2、H2、HX 、 HCN 加成;易被氧化;能加聚得导电塑料跟 H2加成;FeX3催化下卤代;硝化、磺化反应表示分子结构的“六式二型” :分子式、最简式(实验式) 、电子式、结构式、结构简式、键线式、球棍模型、比例模型。四、必记烃
12、的衍生物的重要类别和各类衍生物的重要化学性质类别通式官能团代表物分子结构结点主要化学性质卤代烃一卤代烃:RX 多元饱和卤代烃:CnH2n+2-mXm 卤原子X C2H5Br (Mr:109)卤素原子直接与烃基结合-碳上要有氢原子才能发生消去反应;且有几种H生成几种烯1. 与 NaOH 水溶液共热发生取代反应生成醇2. 与 NaOH 醇溶液共热发生消去反应生成烯醇一元醇:ROH 饱和多元醇:CnH2n+2Om醇羟基OH CH3OH (Mr:32)C2H5OH (Mr:46)羟基直接与链烃基结合,O H及 CO均有极性。-碳上有氢原子才能发生消去反应;有几种 H就生成几种烯。-碳上有氢原子才能被催
13、化氧化,伯醇氧化为醛,仲醇氧化为酮,叔醇不能被催化氧化。1. 跟活泼金属反应产生H22. 跟卤化氢或浓氢卤酸反应生成卤代烃3. 脱水反应 :乙醇140分子间脱水成醚170分子内脱水生成烯4. 催化氧化为醛或酮5. 一般断O H键与羧酸及无机含氧酸反应生成酯醚RO R醚键C2H5O C2H5(Mr:74)C O键有极性性质稳定,一般不与酸、碱、 氧化剂反应酚酚羟基OH (Mr:94)OH直接与苯环上的碳相连,受苯环1. 弱酸性2. 与浓溴水发生取代反应生成沉淀3. 遇 FeCl3呈紫色4. 易被氧化影响能微弱电离。醛醛基HCHO (Mr:30)(Mr:44)HCHO 相当于两个CHO 有极性、能
14、加成。1. 与 H2加成为醇2. 被氧化剂(O2、多伦试剂、斐林试剂、 酸性高锰酸钾等 )氧化为羧酸酮羰基(Mr:58)有极性、能加成与 H2、HCN 加成为醇不能被氧化剂氧化为羧酸羧酸羧基(Mr:60)受羰基影响,O H能电离出 H+,受羟基影响不能被加成。1. 具有酸的通性2. 酯化反应时一般断羧基中的碳氧单键, 不能被H2加成3. 能与含NH2物质缩去水生成酰胺( 肽键) 酯酯基HCOOCH3(Mr:60)(Mr:88)酯基中的碳氧单键易断裂1. 发生水解反应生成羧酸和醇2. 也可发生醇解反应生成新酯和新醇硝酸酯RONO2硝酸酯基ONO2不稳定易爆炸硝基化合物RNO2硝基NO2一硝基化合
15、物较稳定一般不易被氧化剂氧化,但多硝基化合物易爆炸氨基酸RCH(NH2)COOH 氨基NH2羧基COOH H2NCH2COOH (Mr:75)NH2能以配位键结合 H+;COOH 能部分电离出 H+两性化合物能形成肽键蛋白质结构复杂不可用通式表示肽键氨基NH2羧基COOH 酶多肽链间有四级结构1. 两性2. 水解3. 变性 (记条件)4. 颜色反应(鉴别)(生物催化剂)5. 灼烧分解糖多数可用下列通式表示:Cn(H2O)m 羟基OH 醛基CHO 羰基葡萄糖CH2OH(CHOH)4CHO 淀粉(C6H10O5) n纤维素C6H7O2(OH)3 n多羟基醛或多羟基酮或它们的缩合物1. 氧化反应(
16、鉴别) ( 还原性糖 ) 2. 加氢还原3. 酯化反应4. 多糖水解5. 葡萄糖发酵分解生成乙醇油脂酯基可能有碳碳双酯基中的碳氧单键易断裂烃基中碳碳1. 水解反应(碱中称皂化反应)2. 硬化反应键双键能加成五、必记有机物的鉴别鉴别有机物,必须熟悉有机物的性质(物理性质、化学性质),要抓住某些有机物的特征反应,选用合适的试剂,一一鉴别它们。1常用的试剂及某些可鉴别物质种类和实验现象归纳如下:试剂名称酸性高锰酸钾溶液溴水银氨溶液新制Cu(OH)2 FeCl3溶液碘水酸碱指示剂NaHCO3少量过量饱和被鉴别物质种类含碳碳双键、三键的物质、烷基苯。但醇、醛有干扰。含碳碳双键、 三键的物质。但醛有干扰。
17、苯酚溶液含醛基化合物及葡萄糖、果糖、麦芽糖含醛基化合物及葡萄糖、果糖、麦芽糖苯酚溶液淀粉羧酸(酚不能使酸碱指示剂变色)羧酸现象酸性高锰酸钾紫红色褪色溴水褪色且分层出现白色沉淀出现银镜出现红色沉淀呈现紫色呈现蓝色使石蕊或甲基橙变红放出无色无味气体2卤代烃中卤素的检验取样,滴入 NaOH 溶液,加热至分层现象消失,冷却后加入稀硝酸酸化,再滴入 AgNO3溶液,观察沉淀的颜色, 确定是何种卤素。(白色含 Cl-;浅黄色 Br-; 黄色 I-)3烯醛中碳碳双键的检验(1)若是纯净的液态样品,则可向所取试样中加入溴的四氯化碳溶液,若褪色,则证明含有碳碳双键。(2)若样品为水溶液, 则先向样品中加入足量的
18、新制Cu(OH)2悬浊液,加热煮沸,充分反应后冷却过滤,向滤液中加入稀硝酸酸化,再加入溴水,若褪色,则证明含有碳碳双键。若直接向样品水溶液中滴加溴水,则会有反应: CHO + Br2 + H2O COOH + 2HBr 而使溴水褪色。4二糖或多糖水解产物的检验若二糖或多糖是在稀硫酸作用下水解的,则先向冷却后的水解液中加入足量的NaOH 溶液,中和稀硫酸,然后再加入银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液, (水浴)加热,观察现象,作出判断。5如何检验溶解在苯中的苯酚?取样,向试样中加入NaOH 溶液,振荡后静置、分液,向水溶液中加入盐酸酸化,再滴入几滴FeCl3 溶液(或过量饱和溴水) ,若溶液呈紫色(
19、或有白色沉淀生成) ,则说明有苯酚。若向样品中直接滴入FeCl3 溶液,则由于苯酚仍溶解在苯中,不得进入水溶液中与Fe3+进行离子反应;若向样品中直接加入饱和溴水,则生成的三溴苯酚会溶解在苯中而看不到白色沉淀。若所用溴水太稀, 则一方面可能由于生成溶解度相对较大的一溴苯酚或二溴苯酚,另一方面可能生成的三溴苯酚溶解在过量的苯酚之中而看不到沉淀。6如何检验实验室制得的乙烯气体中含有CH2CH2、SO2、CO2、H2O ?【不用溴水原因】将气体依次通过无水硫酸铜品红溶液饱和Fe2(SO4)3溶液品红溶液澄清石灰水、各作用: (检验水) (检验 SO2) (除去 SO2) (确认 SO2已除尽) (检
20、验 CO2) 。溴水或溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液(检验CH2 CH2) 。六、必记混合物的分离或提纯(除杂)混合物(括号内为杂质)除杂试剂分离方法化学方程式或离子方程式乙烷(乙烯)溴水、NaOH溶液(除去挥发出的 Br2蒸气)洗气CH2CH2 + Br2 CH2 BrCH2Br Br2 + 2NaOH NaBr + NaBrO + H2O 乙烯(SO2、CO2)NaOH 溶液洗气SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O 乙炔(H2S、PH3)饱和 CuSO4溶液洗气H2S + CuSO4= CuS+ H2SO411PH3
21、 + 24CuSO4 + 12H2O = 8Cu3P+ 3H3PO4+ 24H2SO4提取白酒中的酒精蒸馏从 95% 的酒精中提取无水酒精新制的生石灰蒸馏CaO + H2O Ca(OH)2从无水酒精中提取绝对酒精镁粉蒸馏Mg + 2C2H5OH (C2H5O)2 Mg + H2(C2H5O)2Mg + 2H2O 2C2H5OH + Mg(OH)2提取碘水中的碘汽油或苯或四氯化碳萃取分液蒸馏溴化钠溶液(碘化钠)溴的四氯化碳溶液萃取分液Br2 + 2I- = I2 + 2Br-苯(苯酚)NaOH 溶液或饱和 Na2CO3溶液分液C6H5OH + NaOH C6H5ONa + H2O C6H5OH
22、+ Na2CO3 C6H5ONa + NaHCO3乙醇(乙酸)NaOH 、Na2CO3、NaHCO3溶液均可蒸馏CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O 2CH3COOH + Na2CO3 2CH3COONa + CO2+ H2O CH3COOH + NaHCO3 CH3COONa + CO2+ H2O 乙酸(乙醇)NaOH 溶液稀 H2SO4蒸发蒸馏CH3COOH + NaOH CH3COO Na + H2O 2CH3COO Na + H2SO4 Na2SO4 + 2CH3COOH 溴乙烷(溴)NaHSO3溶液分液Br2 + NaHSO3 + H2O = 2HBr + Na
23、HSO4溴苯(Fe Br3、Br2、苯)蒸馏水NaOH 溶液洗涤分液蒸馏Fe Br3溶于水Br2 + 2NaOH NaBr + NaBrO + H2O 硝基苯(苯、酸)蒸馏水NaOH 溶液洗涤分液蒸馏先用水洗去大部分酸,再用NaOH 溶液洗去少量溶解在有机层的酸H+ + OH- = H2O 提纯苯甲酸蒸馏水重结晶常温下,苯甲酸为固体,溶解度受温度影响变化较大。提纯蛋白质蒸馏水渗析浓轻金属盐溶液盐析高级脂肪酸钠溶液(甘油)食盐盐析七、必记有机物的结构牢牢记住:在有机物中H:一价、 C:四价、 O :二价、 N (氨基中):三价、 X(卤素) :一价(一)同系物的判断规律 1 一差(分子组成差若干
24、个CH2 ) 2 两同(同通式,同结构) 3 三注意(1)必为同一类物质;(2)结构相似(即有相似的原子连接方式或相同的官能团种类和数目) ;(3)同系物间物性不同化性相似。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。此外,要熟悉习惯命名的有机物的组成,如油酸、亚油酸、软脂酸、谷氨酸等,以便于辨认他们的同系物。(二) 、同分异构体的种类1碳链异构;2位置异构; 3官能团异构(类别异构)(详写下表)常见的类别异构组成通式可能的类别典型实例CnH2n烯烃、环烷烃CH2=CHCH3与CnH2n-2炔烃、二烯烃CH CCH2CH3与 CH2=CHCH=CH2CnH2n+2O 饱和一元醇、
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