化学选修五有机化学总复习.ppt
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1、有机化学复习类类 别别结构特点结构特点主要性质主要性质烷烃烷烃碳碳单键(碳碳单键(C CC C)1.1.稳定:通常情况下不与强酸、稳定:通常情况下不与强酸、强碱、强氧化剂反应强碱、强氧化剂反应2.2.取代反应(卤代)取代反应(卤代)3.3.氧化反应(燃烧)氧化反应(燃烧)4.4.加热分解加热分解烯烃烯烃碳碳双键(碳碳双键(C CC C)二烯烃二烯烃(C CC CC CC C)1.1.加成加成反应;与反应;与H H2 2、X X2 2、HXHX、H H2 2O O2.2.氧化反应(燃烧;被氧化反应(燃烧;被KMnOKMnO4 4HH+氧化)氧化)3.3.加聚加聚反应反应 (加成时有加成时有1,4
2、1,4加成和加成和1,21,2加成加成)一、各类有机物的化学性质一、各类有机物的化学性质(一)结构特点和官能团性质(一)结构特点和官能团性质 类别类别结构特点结构特点主要性质主要性质炔炔烃烃碳碳三键碳碳三键(C CC C)1.1.加成加成反应(加反应(加H H2 2、X X2 2、HXHX、H H2 2O O)2.2.氧化反应(燃烧;氧化反应(燃烧;被被KMnOKMnO4 4HH+氧化)氧化)苯苯苯的苯的同系同系物物 苯环苯环()只有一个苯环及侧只有一个苯环及侧链为烷基链为烷基1.1.易易取代取代(卤代、硝化)卤代、硝化)2.2.较难较难加成加成(加(加H H2 2 )3.3.燃烧燃烧 侧链易
3、被氧化、侧链易被氧化、邻对位上氢原子活泼邻对位上氢原子活泼类类 别别卤代烃卤代烃(X X)结结 构构 特特 点点烃基与烃基与X X相连,相连,C CX X键有极性键有极性主主 要要 性性 质质1.1.水解水解醇(氢氧化钠的水溶液)醇(氢氧化钠的水溶液)2.2.消去消去烯烃(氢氧化钠醇溶液)烯烃(氢氧化钠醇溶液)醇醇(OHOH)烃基与烃基与OHOH直接相直接相连,连,O OH H、C CO O键键均有极性均有极性1.1.取代反应取代反应 :1 1)与)与活泼金属活泼金属反应反应(Na(Na、K K等)等)2 2)与氢卤酸反应)与氢卤酸反应 3 3)酯化反应)酯化反应 4 4)分子间脱水:生成醚)
4、分子间脱水:生成醚2.2.消去反应消去反应:分子内脱水:分子内脱水3.3.氧化:(燃烧、被氧化:(燃烧、被氧化剂氧化氧化剂氧化)酚酚 OHOH 苯环与苯环与OHOH直接相直接相连,连,O OH H极性大极性大1.1.弱酸性弱酸性(与(与NaOHNaOH反应)反应)2.2.取代取代反应(反应(NaNa、浓、浓BrBr2 2水)水)3.3.显色显色反应反应(与与FeClFeCl3 3:呈紫色呈紫色)4.4.易被氧化易被氧化:无色晶体变粉红色:无色晶体变粉红色类类 别别结结 构构 特特 点点主主 要要 性性 质质醛醛 O O (C CH H)O O C CH H 双键有极性,双键有极性,有不饱和性有
5、不饱和性1 1.还原反应还原反应 (与(与H H2 2加成)加成)2.2.氧化反应氧化反应 (与弱氧化剂:)(与弱氧化剂:)羧酸羧酸 O O (C COHOH)O OOHOH受受C C 影响,变影响,变得活泼,且能部分电离得活泼,且能部分电离出出H H+1.1.酸的通性酸的通性2.2.酯化酯化反应反应酯酯 O O(C CO O-)O OR RC C与与OROR间的键间的键易断裂易断裂水解水解反应反应注意注意1.1.能区别同一有机物在不同条件下发生能区别同一有机物在不同条件下发生的的不同断键方式不同断键方式2.2.有机化学反应中有机化学反应中分子结构的变化分子结构的变化。3.3.相同官能团连在不
6、同有机物分子中相同官能团连在不同有机物分子中 对性质的影响对性质的影响。如:以乙醇为例如:以乙醇为例 H HH H H HC CC CO OH H H H H H.d dc cb ba a问:问:断断d d键发生什么反应?键发生什么反应?(消去)(消去)断断b b键能发生什么反应?键能发生什么反应?(消去或取代)(消去或取代)什么样的醇可催化氧化?什么样的醇可催化氧化?(与羟基相连的碳上要有氢。(与羟基相连的碳上要有氢。)什么样的醇不能发生消去?什么样的醇不能发生消去?(无相邻无相邻C C 或邻或邻C C上无上无H H)(二)常见有机物之间的转化关系(二)常见有机物之间的转化关系CH3CH3C
7、H2CH2CHCHC2H5BrCH3CH2OHCH3CHOCH3COOHCH3COOC2H5C2H5ONaC2H5OC2H5水解HBrO2加加H2O2水解水解C2H5OH+H2+H2 Na分子间脱水分子间脱水+Cl2FeCl3水解水解+NaOHCO2 或或 强酸强酸+HBr消去消去HBr消消去去H2O O2 H2OClOHONa延伸转化关系举例延伸转化关系举例CHCHCH2CH2CH2BrCH2BrCOOHCOOHCH2OHCH2OH H2 Br2水解水解CHO CHO O2脱脱H2+H2BrBrOHOHBrBrH2Br2水解水解消去消去Br2有机反应主要包括有机反应主要包括八大八大基本类型:
8、基本类型:取代反应、加成反应、消去反应、取代反应、加成反应、消去反应、氧化反应、还原反应、加聚反应、氧化反应、还原反应、加聚反应、缩聚反应、显色反应,缩聚反应、显色反应,(三)有机化学反应类型酯化酯化1.取代反应:取代反应:有机物分子中某些原子或原有机物分子中某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应。子团被其它原子或原子团所代替的反应。包括:包括:卤代、硝化、酯化卤代、硝化、酯化、水解、分子间脱水、水解、分子间脱水 2.加成反应:加成反应:有机物分子中有机物分子中未饱和的碳原子未饱和的碳原子跟跟其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应。其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应。包括:
9、烯烃及含包括:烯烃及含C=C的有机物、炔烃及含的有机物、炔烃及含CC的的有机物与有机物与H2、X2、HX、H2O加成、苯环、醛加成、苯环、醛基、不饱和油脂与基、不饱和油脂与H2加成。加成。有机反应类型有机反应类型加成反应加成反应和和H2加成的条件一般是催化剂(加成的条件一般是催化剂(Ni)+加热加热和水加成时,条件写温度、压强和催化剂和水加成时,条件写温度、压强和催化剂不对称不对称烯烃或炔烃和烯烃或炔烃和H2O、HX加成时可能产加成时可能产生两种产物生两种产物醛基的醛基的C=O只能和只能和H2加成,不能和加成,不能和X2加成,加成,而羧基和酯的而羧基和酯的C=O不能发生加成反应不能发生加成反应
10、原理:原理:包括:包括:醇醇消去消去H2O生成烯烃、生成烯烃、卤代物卤代物消去消去HX生成不饱和化合物生成不饱和化合物3、消去反应:、消去反应:有机物在一定条件下,从一个分子有机物在一定条件下,从一个分子中脱去一个小分子(如:中脱去一个小分子(如:H2O、HX、NH3等)等)生生成成不饱和化合物不饱和化合物的反应(消去小分子)。的反应(消去小分子)。有机反应类型有机反应类型消去反应消去反应消去反应的实质:消去反应的实质:OHOH或或X X与所在碳的与所在碳的邻邻位碳原子位碳原子上的上的-H-H结合生成结合生成H H2 2O O或或HXHX而消去而消去区分区分不能消去不能消去和和不能氧化的醇不能
11、氧化的醇有不对称消去的情况,由信息定产物有不对称消去的情况,由信息定产物消去反应的条件:醇类是浓硫酸消去反应的条件:醇类是浓硫酸+加热;加热;卤代烃是卤代烃是NaOHNaOH醇溶液醇溶液+加热加热4、氧化反应:、氧化反应:有机物得氧或失氢的反应。有机物得氧或失氢的反应。5、还原反应:、还原反应:有机物加氢或去氧的反应。有机物加氢或去氧的反应。氧化反应氧化反应:有机物分子里有机物分子里“加氧加氧”或或“去氢去氢”的反应的反应有机物的燃烧,烯烃、炔烃、苯的同系物的有机物的燃烧,烯烃、炔烃、苯的同系物的侧链、醇、醛等可被某些氧化剂所氧化。它侧链、醇、醛等可被某些氧化剂所氧化。它包括两类氧化反应包括两
12、类氧化反应1)在有催化剂存在时被氧气氧化)在有催化剂存在时被氧气氧化 从结构上看,能够发生氧化反应的醇一定是从结构上看,能够发生氧化反应的醇一定是连有连有OH的碳原子上必须有氢原子,否则不能的碳原子上必须有氢原子,否则不能发生氧化反应发生氧化反应就不能发生氧化反应就不能发生氧化反应如如CH3COH CH3CH3有机反应类型有机反应类型氧化反应氧化反应2)有机物被除)有机物被除O2外的某些氧化剂外的某些氧化剂(如强(如强KMnO4、弱、弱Cu(OH)2、Ag(NH3)2OH等氧等氧化)化)CH3CHO+2Cu(OH)2 CH3COOH+Cu2O+2H2O 醛醛 羧酸羧酸还还原反原反应应:有机物分
13、子里:有机物分子里“加加氢氢”或或“去氧去氧”的反的反应应其中加其中加氢氢反反应应又属加成反又属加成反应应不不饱饱和和烃烃、芳香族化合物,、芳香族化合物,醛醛、酮酮等都可等都可进进行行加加氢还氢还原反原反应应CH3CH2CHO+H2CH3CH2CH2OH有机反应类型有机反应类型还原反应还原反应 (1)加聚反应:加聚反应:通过加成反应聚合成高分子化通过加成反应聚合成高分子化合物的反应(加成聚合)。主要为含双键的合物的反应(加成聚合)。主要为含双键的单体聚合。单体聚合。6、聚合反应:、聚合反应:生成高分子化合物的反应。生成高分子化合物的反应。催化剂温度压强 丁二烯型加聚(破两头,移中间)丁二烯型加
14、聚(破两头,移中间)n CHn CHCHCHC CCHCH2 2CHCHCHCHC CCHCH2 2n n A B A B A B A B天然橡胶(聚异戊二烯)天然橡胶(聚异戊二烯)氯丁橡胶(聚一氯丁二烯)氯丁橡胶(聚一氯丁二烯)乙烯型加聚乙烯型加聚 a d a da d a d n C n CC CC CC C b e b e nb e b e n 催化剂催化剂 加聚反应的类型加聚反应的类型(联系书上的高分子材料联系书上的高分子材料)聚丙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)酯(有机玻璃)含有双键的不同单体间的共聚(
15、混合型)乙丙树脂(乙烯和丙烯共聚),丁苯橡胶(丁二烯和苯乙烯共聚)n n CH CHCHCH2 2+n n CH CH2 2CHCH2 2 CHCHCHCH2 2CHCH2 2CHCH2 2 n 或或 CH CH2 2CHCHCHCH2 2CHCH2 2 n nOO催化剂O催化剂加聚反应的特点加聚反应的特点:1、单体含不饱和键:、单体含不饱和键:2、产物中仅有高聚物,无其它小分子,、产物中仅有高聚物,无其它小分子,3、链节和单体的化学组成相同;但结构不同、链节和单体的化学组成相同;但结构不同如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等。如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等。单体和高分子化合物互推:单体和高分子化合物互推:
16、CH2=CH CH2=CH Cl缩合聚合反应缩合聚合反应 小分子间通过小分子间通过缩合反应缩合反应的形式形成高分子化的形式形成高分子化合物的反应叫缩合聚合反应;简称缩聚反应。合物的反应叫缩合聚合反应;简称缩聚反应。(酯化、成肽(酯化、成肽)nHOOC(CH2)4COOH+nHOCH2CH2OH 催化剂催化剂单单 体体M聚合物聚合物=单体的相对质量单体的相对质量n-(2n-1)18+(2n-1)H2O端基原子端基原子端基原子团端基原子团HO OC(CH2)4COOCH2CH2O nH 链链 节节缩聚反应的特点缩聚反应的特点:1、单体含双官能团、单体含双官能团(如(如OH、COOH、NH2、X及活
17、泼氢原子等)及活泼氢原子等)或多官能团;官能团间易形成小或多官能团;官能团间易形成小分子;分子;2、有小分子有小分子(H2O、HCl)同时生成;同时生成;3、聚合物链节和单体的化学组成不相同;、聚合物链节和单体的化学组成不相同;如二元醇与二元酸;氨基酸、羟基酸等。如二元醇与二元酸;氨基酸、羟基酸等。HOOC(CH2)4COOHHOCH2CH2OH 缩合聚合反应小结缩合聚合反应小结(1)方括号外)方括号外侧侧写写链节链节余下的余下的端基原子端基原子(或(或端基端基原子原子团团)(2)由一种)由一种单单体体缩缩聚聚时时,生成小分子的物,生成小分子的物质质的量的量应为应为(n-1)(3)由两种由两种
18、单单体体缩缩聚聚时时,生成小分子的物,生成小分子的物质质的量的量应为应为(2n-1)你能看出下列你能看出下列聚合物是由什聚合物是由什么单体缩聚而么单体缩聚而成呢?成呢?注意单体和高分子化合物互推:注意单体和高分子化合物互推:缩聚物单体的推断方法常用缩聚物单体的推断方法常用“切割法切割法”有机反应类型有机反应类型显色反应显色反应 包括包括苯酚遇苯酚遇FeCl3溶液显溶液显紫色紫色淀粉遇碘单质显淀粉遇碘单质显蓝色蓝色含苯环的蛋白质遇浓硝酸凝结显含苯环的蛋白质遇浓硝酸凝结显黄色黄色有机反应类型有机反应类型酯化反应拓展酯化反应拓展一般为一般为羧酸脱羟基,醇脱氢羧酸脱羟基,醇脱氢类型类型一元羧酸和一元醇
19、反应生成一元酯一元羧酸和一元醇反应生成一元酯二元羧酸和二元醇二元羧酸和二元醇部分酯化生成部分酯化生成一元酯一元酯和和1分子分子H2O,生成生成环状酯环状酯和和2分子分子H2O,生成生成高聚酯高聚酯和(和(2n-1)H2O羟基羧酸自身反应既可以部分酯化生成普羟基羧酸自身反应既可以部分酯化生成普通酯,也可以生成环状酯,还可以生成高通酯,也可以生成环状酯,还可以生成高聚酯。如乳酸分子聚酯。如乳酸分子乙二酸和乙二醇酯化乙二酸和乙二醇酯化+H2O+2H2O+(2n-1)H2OOHH (四)反应条件小结(四)反应条件小结1 1、需加热的反应、需加热的反应水浴加热水浴加热:热水浴:热水浴:银镜反应、酯的水解
20、、银镜反应、酯的水解、蔗糖水解蔗糖水解、沸水浴:沸水浴:酚醛树脂的制取酚醛树脂的制取控温水浴:控温水浴:制硝基苯(制硝基苯(5050-60-60 KNOKNO3 3溶解度的测定溶解度的测定)直接加热直接加热:制乙烯,酯化反应、与新制氢氧:制乙烯,酯化反应、与新制氢氧 化铜悬浊液反应化铜悬浊液反应2 2、不需要加热的反应、不需要加热的反应 制乙炔、溴苯制乙炔、溴苯3 3、需要温度计反应、需要温度计反应 水银球插放位置水银球插放位置 (1 1)液面下:液面下:测反应液的温度,如测反应液的温度,如制乙烯制乙烯 (2 2)水浴中水浴中:测反应条件温度,如制测反应条件温度,如制硝基苯硝基苯 (3 3)蒸
21、馏烧瓶支管口略低处蒸馏烧瓶支管口略低处:测产物沸点,如测产物沸点,如石油分馏石油分馏 4 4、使用回流装置、使用回流装置 (1 1)简易冷凝管(空气):)简易冷凝管(空气):长弯导管:制溴苯长弯导管:制溴苯 长直玻璃管:制硝基苯长直玻璃管:制硝基苯 、酚醛树脂、酚醛树脂 (2 2)冷凝管(水):石油分馏)冷凝管(水):石油分馏3 2 13 2 13 2 13 2 13 2 13 2 13 2 1根据根据反应条件反应条件推断推断官能团或反应类型官能团或反应类型浓硫酸:浓硫酸:稀酸催化或作反应物的:稀酸催化或作反应物的:NaOH/水水NaOH/醇醇H2/Ni催化剂催化剂O2/Cu或或Ag/醇醇 醛
22、或酮醛或酮Br2/FeBr3 含苯基的物质发生取代反应含苯基的物质发生取代反应Cl2、光照、光照 发生在烷基部位发生在烷基部位,如间甲基苯如间甲基苯 NaHCO3酯基酯基的酯化反应、的酯化反应、醇醇的消去反应、的消去反应、醇醇分子间脱分子间脱水、水、苯环苯环的硝化反应、的硝化反应、纤维素纤维素水解水解淀粉水解、(羧酸盐、苯酚钠)的淀粉水解、(羧酸盐、苯酚钠)的酸化酸化1、乙烯、乙烯化学药品化学药品反应方程式反应方程式注意点及杂质净化注意点及杂质净化CH2-CH2 170 CH2=CH2+H2OH OH无水乙醇(酒精)、浓硫酸无水乙醇(酒精)、浓硫酸药品混合次序药品混合次序:浓硫酸加入到无水乙醇
23、中:浓硫酸加入到无水乙醇中(体积比为体积比为3:1),边加,边加边振荡,以便散热;边振荡,以便散热;加碎瓷片加碎瓷片,防止暴沸;,防止暴沸;温度:温度:要快速升致要快速升致170,但不能太高;,但不能太高;除杂:除杂:气体中常混有杂质气体中常混有杂质CO2、SO2、乙醚、乙醚及乙醇,可通过碱溶液、水除去;及乙醇,可通过碱溶液、水除去;收集收集:常用排水法收集乙烯:常用排水法收集乙烯温温度计的位置度计的位置:水银球放在反应液中:水银球放在反应液中五、常见的有机实验、有机物分离提纯五、常见的有机实验、有机物分离提纯浓硫酸浓硫酸制乙烯制乙烯2、乙炔、乙炔化学药品化学药品仪器装置仪器装置 教材教材P3
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