高考化学专题复习 专题十二 第二单元有机物的结构与性质 烃的衍生物课件 新人教选修5.ppt
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1、第二单元第二单元 有机物的结构与性质、烃的有机物的结构与性质、烃的衍生物衍生物1结构特点结构特点卤卤素素原原子子是是卤卤代代烃烃的的官官能能团团。由由于于氟氟、氯氯、溴溴、碘碘的的非非金金属属性性比比碳碳强强,所所以以CX之之间间的的共共用用电电子子对对偏偏向向 ,形形成成一一个个极极性性较较强强的的共共价价键键,卤卤素素原子易被其他原子或原子团所取代。原子易被其他原子或原子团所取代。卤素原子卤素原子2021/8/11 星期三12物理性质物理性质(1)溶解性:溶解性:水,易溶于大多数有机溶剂。水,易溶于大多数有机溶剂。(2)状状态态、密密度度:CH3Cl常常温温下下为为 体体;C2H5Br、C
2、H2Cl2、CHCl3、CCl4常常温下为液体,且密度温下为液体,且密度1 gcm3。(3)递递变变:卤卤代代烃烃都都不不溶溶于于水水,可可溶溶于于大大多多数数有有机机溶溶剂剂。氯氯代代烃烃的的沸沸点点随随烃烃基增大呈现升高的趋势;氯代烃的密度随烃基增大呈现减小的趋势。基增大呈现升高的趋势;氯代烃的密度随烃基增大呈现减小的趋势。不溶于不溶于气气3卤代烃的分类卤代烃的分类(1)根据分子中所含卤素的不同进行分类:氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃。根据分子中所含卤素的不同进行分类:氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃。(2)根根据据分分子子中中所所含含烃烃基基的的不不同同进进行行分分类类:饱饱和和卤卤代代烃
3、烃、不不饱饱和和卤卤代代烃烃、芳芳香香卤代烃。卤代烃。(3)根据分子中所含卤素原子的多少不同进行分类:一卤代烃、多卤代烃。根据分子中所含卤素原子的多少不同进行分类:一卤代烃、多卤代烃。2021/8/11 星期三24化学性质化学性质分子式中分子式中CX键易断裂、易发生水解反应和消去反应。键易断裂、易发生水解反应和消去反应。(1)水解反应水解反应2021/8/11 星期三35氟氯烃氟氯烃(氟利昂氟利昂)对环境的影响对环境的影响(1)氟氟氯烃氯烃破坏臭氧破坏臭氧层层的原理的原理a氟氟氯烃氯烃在平流在平流层层中受紫外中受紫外线线照射照射产产生生Cl原子原子。bCl原子可引原子可引发损发损耗臭氧的循耗臭
4、氧的循环环反反应应:ClO3=ClOO2ClOO=ClO2总总的反的反应应式式:O3O 2O2。c实际实际上上氯氯原子起了催化作用。原子起了催化作用。(2)臭氧臭氧层层被破坏的后果被破坏的后果臭氧臭氧层层被破坏,会使更多的紫外被破坏,会使更多的紫外线线照射到地面,会危害地球上的人照射到地面,会危害地球上的人类类、动动物和植物,造成全球性的气温物和植物,造成全球性的气温变变化。化。2021/8/11 星期三41概念概念羟基与羟基与 或或 的碳原子相连而形成的化合物。的碳原子相连而形成的化合物。饱和一元醇的通式为饱和一元醇的通式为 。2分类分类(1)按按羟羟基数目分基数目分:。(2)按按烃烃基不同
5、分:脂肪醇、芳香醇等基不同分:脂肪醇、芳香醇等。链烃基或脂环烃基链烃基或脂环烃基苯环侧链苯环侧链CnH2n1OH(n1)一元醇、二元醇、多元醇一元醇、二元醇、多元醇2021/8/11 星期三53物理性质物理性质低低级级的的饱饱和和一一元元醇醇为为无无色色中中性性液液体体,具具有有特特殊殊气气味味和和辛辛辣辣味味道道。甲甲醇醇、乙乙醇醇、丙丙醇醇可可与与水水任任意意比比混混溶溶;含含4至至11个个C的的醇醇为为油油状状液液体体,可可以以部部分分地地溶溶于于水水;含含12个个C以以上上的的醇醇为为无无色色无无味味的的蜡蜡状状固固体体,不不溶溶于于水水。与与烷烷烃烃类类似似,随着分子里碳原子数的递增
6、,醇的沸点逐渐升高,密度逐渐增大。随着分子里碳原子数的递增,醇的沸点逐渐升高,密度逐渐增大。2021/8/11 星期三64化学性质化学性质(1)和活泼金属钠反应和活泼金属钠反应2CH3CH2OH2Na 。(2)消去反应消去反应CH3CH2OH 。2CH3CH2ONaH2CH2=CH2H2O(3)取代反取代反应应a卤卤代反代反应应:CH3CH2OHHBr CH3CH2BrH2O。b分子分子间间脱水成脱水成醚醚2CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3H2O。c酯酯化反化反应应CH3CH2OHCH3COOH 。CH3COOCH2CH3H2O2021/8/11 星期三7(4)氧化反氧化反应应a可
7、燃性:可燃性:CH3CH2OH3O2 2CO23H2O。b催化氧化催化氧化2CH3CH2OHO2 2CH3CHO2H2O。c酸性高酸性高锰锰酸酸钾钾溶液:溶液:退去。退去。d酸性重酸性重铬铬酸酸钾钾溶液溶液CH3CH2OH CH3 CHO CH3COOH。紫色紫色2021/8/11 星期三85常见的醇常见的醇甲甲醇醇:结结构构简简式式:CH3OH,工工业业酒酒精精中中含含甲甲醇醇,饮饮用用含含甲甲醇醇的的酒酒精精易易引引起起中毒。中毒。乙乙二二醇醇:结结构构简简式式:,无无色色黏黏稠稠状状、有有甜甜味味的的液液体体,易易溶溶于于水和乙醇。水和乙醇。丙丙三三醇醇:结结构构简简式式:,俗俗称称 ,
8、无无色色黏黏稠稠状状液液体体,能能与水和酒精以任意比混溶。与水和酒精以任意比混溶。甘油甘油2021/8/11 星期三91酚的概念酚的概念 称为酚。称为酚。2苯酚的分子式苯酚的分子式苯酚的分子式为苯酚的分子式为C6H6O,结构简式为,结构简式为 或或 。羟基与苯环直接相连的化合物羟基与苯环直接相连的化合物C6H5OH3.苯酚的物理性质苯酚的物理性质(1)纯纯净净的苯酚是的苯酚是 晶体,有晶体,有 气味,易被空气中氧气氧化呈粉气味,易被空气中氧气氧化呈粉红红色。色。(2)苯苯酚酚常常温温下下在在水水中中的的溶溶解解度度 ,高高于于65时时与与水水互互溶溶,苯苯酚酚易易溶溶于于酒酒精。精。(3)苯酚
9、有毒,苯酚有毒,对对皮肤有皮肤有强强烈的腐烈的腐蚀蚀作用,如果不慎沾到皮肤上立即用作用,如果不慎沾到皮肤上立即用洗洗涤涤。无色无色特殊特殊不大不大酒精酒精2021/8/11 星期三10 4苯酚的化学性质苯酚的化学性质(1)苯酚的弱酸性苯酚的弱酸性苯酚俗称苯酚俗称 ,其在水溶液中的电离方程式为,其在水溶液中的电离方程式为 a与与Na反应:反应:石炭酸石炭酸2021/8/11 星期三11b苯酚苯酚浊浊液中加液中加NaOH溶液溶液变变澄清,方程式澄清,方程式为为:,再再通通入入CO2溶溶液液又又变变浑浊浑浊,方程式,方程式为为:证证明酸性明酸性H2CO3强强于于 ,苯酚不能使石蕊,苯酚不能使石蕊试试
10、液液变变色。色。c ,说说明明结结合合H的能力的能力 。2021/8/11 星期三12(2)取代反取代反应应向苯酚溶液中滴加足量向苯酚溶液中滴加足量浓浓溴水,溴水,现现象:象:,化学方程式:,化学方程式:常用于常用于 。(3)显显色反色反应应苯酚溶液中滴入几滴苯酚溶液中滴入几滴FeCl3溶液,溶液呈紫色,本反溶液,溶液呈紫色,本反应应用于苯酚的用于苯酚的检验检验。有白色沉淀生成有白色沉淀生成苯酚的定性检验和定量测定苯酚的定性检验和定量测定2021/8/11 星期三13(4)加成反加成反应应(5)氧化反氧化反应应a可以燃可以燃烧烧;b.能被酸性高能被酸性高锰锰酸酸钾钾溶液等氧化;溶液等氧化;c.
11、空气中易被氧化。空气中易被氧化。5苯酚的用途苯酚的用途重重要的化工原料,制造酚要的化工原料,制造酚醛树醛树脂、染料、医脂、染料、医药药、农药农药等。等。2021/8/11 星期三141醛醛是是由由 与与 相相连连而而构构成成的的化化合合物物,简简写写为为 ,是是最最简简单单的的醛醛。饱饱和一元醛的通式为和一元醛的通式为 。2醛的性质醛的性质随随着着相相对对分分子子质质量量的的增增大大,醛醛的的熔熔、沸沸点点逐逐渐渐升升高高。化化学学通通性性主主要要为为强强还还原原性性,可可与与弱弱氧氧化化剂剂银银氨氨溶溶液液、新新制制Cu(OH)2悬悬浊浊液液反反应应生生成成羧羧酸酸,其其氧氧化化性性一般仅限
12、于与氢加成生成醇。醛基比较活泼,也能发生加成和缩聚反应。一般仅限于与氢加成生成醇。醛基比较活泼,也能发生加成和缩聚反应。烃基烃基醛基醛基RCHO甲醛甲醛CnH2nO(n1)2021/8/11 星期三153乙醛的结构、性质乙醛的结构、性质(1)结构:分子式结构:分子式 ,结构简式,结构简式 ,官能团为醛基,官能团为醛基(CHO)。(2)物物理理性性质质:乙乙醛醛是是一一种种无无色色、有有刺刺激激性性气气味味的的液液体体,密密度度比比水水小小,易易挥挥发发,易燃烧,易溶于水及乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂。易燃烧,易溶于水及乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂。(3)化学性质化学性质A加加成成反反应应:醛醛基基
13、中中的的羰羰基基()可可与与H2、HCN等等加加成成,但但不不与与Br2加加成成。CH3CHOH2 CH3CH2OHC2H4OCH3CHO2021/8/11 星期三16B氧化反氧化反应应a燃燃烧烧:2CH3CHO5O2b催化氧化:催化氧化:2CH3CHOO2c被弱氧化被弱氧化剂剂氧化氧化CH3CHO2Ag(NH3)2OH (银镜银镜反反应应)CH3CHO2Cu(OH)2 (生成生成砖砖红红色沉淀色沉淀)4CO24H2O2CH3COOHCH3COONH43NH32AgH2OCH3COOHCu2O2H2O2021/8/11 星期三17(4)工工业业制法制法a乙炔水化法:乙炔水化法:CHCHH2Ob
14、乙乙烯烯氧化法:氧化法:2CH2=CH2O2 2CH3CHOc乙醇氧化法:乙醇氧化法:2CH3CH2OHO2 2CH3CHO2H2OCH3CHO2021/8/11 星期三184.甲醛甲醛(1)结结构式:构式:,分子中相当于含,分子中相当于含2个个醛醛基。基。(2)甲甲醛醛为为无无色色、有有刺刺激激性性气气味味的的气气体体,易易溶溶于于水水,它它的的水水溶溶液液具具有有杀杀菌菌、防腐性能。防腐性能。(3)化学性化学性质质a具有具有醛类醛类通性:氧化性和通性:氧化性和还还原性。原性。b具有一定的特性:具有一定的特性:1 mol HCHO可与可与4 mol Ag(NH3)2OH反反应应,生成生成4
15、mol Ag。5酮类酮类饱和一元酮的通式为饱和一元酮的通式为 ,酮类没有还原性,不与银氨溶液、新,酮类没有还原性,不与银氨溶液、新制制Cu(OH)2悬浊液反应,故此反应可用于鉴别醛和酮。悬浊液反应,故此反应可用于鉴别醛和酮。CnH2nO(n3)2021/8/11 星期三19【例【例1】下下列醇列醇类类能能发发生消去反生消去反应应的是的是()甲醇甲醇1丙醇丙醇1丁醇丁醇2丁醇丁醇2,2二甲基二甲基1丙醇丙醇 2戊醇戊醇环环己醇己醇A B C D解解析析:解解答答本本题题需需要要从从最最基基本本的的CH3CH2OH的的消消去去反反应应分分析析入入手手,根根据据产产物物结结构构,逆逆推推出出消消去去
16、反反应应的的方方式式,抓抓住住消消去去反反应应的的实实质质(羟羟基基相相连连碳碳的的相相邻邻碳碳上上的的氢氢原原子子与与羟羟基基一一同同脱脱去去,生生成成不不饱饱和和有有机机物物和和小小分分子子H2O),从从而而得得出出能能发发生生消消去去反应的条件。据此条件,可知反应的条件。据此条件,可知不能消去,余下的醇类均能消去,如不能消去,余下的醇类均能消去,如答案答案:B2021/8/11 星期三201醇催化氧化规律醇催化氧化规律伯醇被氧化为醛:伯醇被氧化为醛:2RCH2OHO2 2RCHO2H2O仲醇被氧化为酮:仲醇被氧化为酮:叔醇叔醇 难以被氧化。难以被氧化。2021/8/11 星期三212醇的
17、消去反应规律醇的消去反应规律(1)只只有有连连羟羟基基的的碳碳原原子子有有相相邻邻的的碳碳且且其其相相邻邻碳碳原原子子上上必必须须连连有有氢氢原原子子时时,才能发生消去反应。才能发生消去反应。(2)连连 羟羟 基基 的的 碳碳 原原 子子 上上 的的 相相 邻邻 碳碳 上上 无无 H时时,则则 不不 能能 发发 生生 消消 去去 反反 应应,如如 CH3OH、(CH3)3CCH2OH不能发生消去反应。不能发生消去反应。(3)有的醇脱水反有的醇脱水反应应的的产产物不只一种,如:物不只一种,如:2021/8/11 星期三221下下列列物物质质能能发发生生消消去去反反应应,但但不不能能发发生生催催化
18、化氧氧化化(去去氢氢氧氧化化)反反应应的的是是()A B(CH3)2CHOHCCH3CH2C(CH3)2CH2OH DCH3CH2C(CH3)2OH解解析析:四四种种物物质质均均属属于于醇醇,发发生生消消去去反反应应的的条条件件:连连接接羟羟基基的的碳碳原原子子的的相相邻邻碳碳原原子子上上必必须须有有H原原子子,可可知知A、C不不能能发发生生消消去去反反应应,排排除除;醇醇进进行行去去氢氢氧氧化化的的条条件是:连接羟基的碳原子上必须有件是:连接羟基的碳原子上必须有H原子,故原子,故D项不能发生去氢氧化。项不能发生去氢氧化。答案:答案:D2021/8/11 星期三232下列有机物下列有机物其中能
19、被氧化成其中能被氧化成醛醛的有的有_,不能被催化氧化的有,不能被催化氧化的有_,可可发发生消去反生消去反应应的有的有_。2021/8/11 星期三24解解析析:醇醇若若要要能能发发生生催催化化氧氧化化,分分子子中中与与OH直直接接相相连连的的碳碳原原子子上上必必须须连连有有氢氢原原子子,且且当当OH连连在在末末端端时时被被氧氧化化成成醛醛,当当OH连连在在碳碳链链中中间间时时,被被催催化化氧氧化化成成酮酮。醇醇若若要要能能发发生生消消去去反反应应,分分子子中中与与OH直直接接相相连连的的碳碳原原子子的邻位碳上必须有氢原子。的邻位碳上必须有氢原子。答案答案:ABDEBCDE2021/8/11 星
20、期三25【例例2】某某有有机机化化合合物物结结构构简简式式为为 ,它它可可以以发发生的反生的反应类应类型有型有()取代取代加成加成消去消去酯酯化化水解水解中和中和A B C D全部全部解解析析:分分子子结结构构中中含含有有苯苯环环,可可以以发发生生加加成成反反应应、取取代代反反应应;分分子子结结构构中中含含有有羟羟基基,可可以以发发生生取取代代反反应应、消消去去反反应应和和酯酯化化反反应应;分分子子结结构构中中有有羧羧基基,也也可发生中和反应。可发生中和反应。答案:答案:C2021/8/11 星期三261羧酸羧酸分子中由羧基与烃基相连的有机物。分子中由羧基与烃基相连的有机物。(1)通式:通式:
21、RCOOH、饱和一元羧酸通式为、饱和一元羧酸通式为CnH2nO2(n1)(2)羧酸的分类羧酸的分类(3)性性质质:羧羧酸酸分分子子结结构构中中都都有有羧羧基基官官能能团团,因因此此都都有有酸酸性性,都都能能发发生生酯酯化化反应。反应。2021/8/11 星期三272常见羧酸的结构和性质常见羧酸的结构和性质(1)甲甲酸酸(俗名俗名蚁蚁酸酸)甲酸既具有酸的一般性甲酸既具有酸的一般性质质,又具有,又具有醛醛的性的性质质。2HCOOHCaCO3(HCOO)2CaH2OCO2甲酸被氧化成甲酸被氧化成H2CO3。在碱性条件下,甲酸可。在碱性条件下,甲酸可发发生生银镜银镜反反应应,可跟新制,可跟新制Cu(O
22、H)2悬浊悬浊液作用析出液作用析出Cu2O砖红砖红色沉淀,可使酸性色沉淀,可使酸性KMnO4溶液和溴水溶液和溴水退色退色(氧化反氧化反应应)。2021/8/11 星期三28(2)常常见见高高级级脂肪酸脂肪酸(3)苯甲酸苯甲酸(又名安息香酸又名安息香酸)(4)乙乙二二酸酸(又又名名草草酸酸):HOOCCOOH,由由于于直直接接相相连连的的两两个个羧羧基基的的相相互互影影响响,使使其其酸酸性性强强于于甲甲酸酸和和其其他他二二元元酸酸,且且具具有有较较强强还还原原性性,可可使使KMnO4退退色;常用作漂白色;常用作漂白剂剂、除、除锈剂锈剂,除墨水痕迹等。,除墨水痕迹等。2021/8/11 星期三29
23、3.酯的结构和性质酯的结构和性质(1)结结构构羧羧酸酸酯酯的的官官能能团团“”,通通式式 ,饱饱和和一一元元羧羧酸酸与与饱饱和一元醇所生成和一元醇所生成酯酯的通式的通式CnH2nO2(n2)。(2)性性质质物物理理性性质质:一一般般酯酯的的密密度度比比水水小小,难难溶溶于于水水,易易溶溶于于乙乙醇醇、乙乙醚醚等等有有机机溶溶剂剂,低,低级酯级酯是具有果香气味的液体。是具有果香气味的液体。2021/8/11 星期三30化学性化学性质质:水解反:水解反应应:2021/8/11 星期三314油脂的化学性质油脂的化学性质(1)油脂的氢化油脂的氢化(硬化、还原硬化、还原)通通过过该该反反应应制制得得的的
24、油油脂脂叫叫人人造造脂脂肪肪,又又叫叫硬硬化化油油。硬硬化化油油性性质质稳稳定定、不不易易变质,可制肥皂、脂肪酸、甘油、人造奶油等。变质,可制肥皂、脂肪酸、甘油、人造奶油等。2021/8/11 星期三32(2)油脂的水解油脂的水解油油脂脂在在适适当当条条件件下下(如如有有酸酸、碱碱或或高高温温水水蒸蒸气气存存在在)可可发发生生水水解解反反应应,生生成成甘甘油油和和相相应应的的高高级级脂脂肪肪酸酸(或或盐盐)。工工业业上上根根据据这这一一原原理理,可可用用油油脂脂为为原原料料在在酸酸性条件下水解来制取高性条件下水解来制取高级级脂肪酸和甘油。脂肪酸和甘油。2021/8/11 星期三335肥皂和合成
25、洗涤剂肥皂和合成洗涤剂(1)盐析盐析在在已已形形成成的的溶溶液液中中,加加入入适适量量的的某某些些盐盐,使使原原来来溶溶质质的的溶溶解解度度降降低低,从从而而使它析出的过程叫盐析。盐析是可逆的。使它析出的过程叫盐析。盐析是可逆的。(2)肥皂的制取肥皂的制取(3)去去污污原理原理肥肥皂皂和和合合成成洗洗涤涤剂剂的的去去污污原原理理相相同同。它它们们的的结结构构中中都都有有极极性性的的亲亲水水基基和和非非极极性的憎水基性的憎水基(亲亲油基油基),洗,洗涤时涤时,经经摩擦或振摩擦或振荡荡,油,油污污便从衣服上分离下来。便从衣服上分离下来。2021/8/11 星期三343已已知知:C6H5ONaCO2
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