高中有机化学基础知识点整理.pdf
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1、-?有机化学根底?知识点整理 一、重要的物理性质 1有机物的溶解性 1难溶于水的有:各类烃、卤代烃、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。2易溶于水的有:低级的一般指 N(C)4醇、醚、醛、酮、羧酸及盐、氨基酸及盐、单糖、二糖。它们都 能与水形成氢键。二、重要的反响 1能使溴水Br2/H2O褪色的物质 1有机物通过加成反响使之褪色:含有、C C的不饱和化合物 通过取代反响使之褪色: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。通过氧化反响使之褪色:含有CHO醛基的有机物有水参加反响注意:纯洁的只含有 CHO 醛基的有机物不能使溴的四氯
2、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无机物 通过与碱发生歧化反响 3Br2+6OH -=5Br-+BrO3-+3H2O 或 Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O 2-、I 与复原性物质发生氧化复原反响,如 H2S、S 2-、SO2、SO3 -、Fe2+2能使酸性高锰酸钾溶液 KMnO4/H+褪色的物质 1有机物:含有、C C、OH较慢、CHO的物质苯环相连的侧链碳上有氢原子的苯的同系物 但苯不反响 2-、Br 2-、SO2、SO3 2无机物:与复原性物质发生氧化复原反响,如 H2S、S -、I-、Fe2+3与 Na反响的有机物:含有OH、
3、COOH的有机物 与 NaOH反响的有机物:常温下,易与含有酚 羟 基 、COOH的有机物反响 加热时,能与卤代烃、酯反响取代反响 与 Na2CO3反响的有机物:含有酚羟基的有机物反响生成酚钠和NaHCO3;含有COOH的有机物反响生成羧酸钠,并放出 CO2气体;含有SO3H的有机物反响生成磺酸钠并放出 CO2气体。与 NaHCO3反响的有机物:含有COOH、SO3H的有机物反响生成羧酸钠、磺酸钠并放出等物质的量 的 CO2气体。4既能与强酸,又能与强碱反响的物质+=2 Al 3+3H 12Al+6H 2 2Al+2OH -+2H 2O=2 AlO 2-+3H 2 2 +=2 Al 3+3H
4、2Al 2O3+6H 2O Al 2O3+2OH -=2 AlO 2-+H 2O 2O 3Al(OH)3+3H +=Al 3+3H 2O Al(OH)3+OH -=AlO 2-+2 H 2O 2O 4弱酸的酸式盐,如 NaHCO3、NaHS等等 NaHCO3+HCl=NaCl+CO 2 +H2O NaHCO3+NaOH=Na 2CO3+H 2O NaHS+HCl=NaCl+H2S NaHS+NaOH=Na2S+H2O 5弱酸弱碱盐,如 CH3COONH4、(NH4)2S等等 2CH3COONH4+H2SO4=(NH4)2SO4+2CH3COOH CH3COONH 4+NaOH=CH 3COON
5、a+NH 3+H 2O(NH4)2S+H2SO4=(NH4)2SO4+H2S -(NH4)2S+2NaOH=Na 2S+2NH3+2H 2O 6氨基酸,如甘氨酸等 H2NCH2COOH+HClHOOCCH2NH3Cl H2NCH2COOH+NaOHH2NCH2COONa+H2O-7蛋白质分子中的肽链的链端或支链上仍有呈酸性的COOH和呈碱性的NH2,故蛋白质仍能与碱和酸反响。5银镜反响的有机物1发生银镜反响的有机物:含有CHO的物质:醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、复原性糖葡萄糖、麦芽糖等2银氨溶液Ag(NH3)2OH多伦试剂的配制:向一定量 2%的 AgNO3溶液中逐滴参加 2%的稀氨水至刚刚产生
6、的沉淀恰好完全溶解消失。+3反响条件:碱 性 、水 浴 加 热 酸性条件下,那么有Ag(NH 3)2 +OH -+3H +=Ag +2NH 4 +H 2O 而被破坏。4实验现象:反响液由澄清变成灰黑色浑浊;试管内壁有银白色金属析出5有关反响方程式:AgNO3+NH3H2O=AgOH+NH4NO3AgOH+2NH3H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O 银镜反响的一般通式:RCHO+2Ag(NH3)2OH2Ag+RCOONH4+3NH3+H2O【记忆诀窍】:1水盐、2银、3氨甲醛相当于两个醛基:HCHO+4Ag(NH3)2OH4Ag+(NH4)2CO3+6NH3+2H2O 乙二醛:OHC-CHO
7、+4Ag(NH3)2OH4Ag+(NH4)2C2O4+6NH3+2H2O 甲酸:HCOOH+2Ag(NH3)2OH2Ag+(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(NH)2OH2AgHCHO 4Ag(NH)2OH 4Ag 6与新制 Cu(OH)2悬浊液斐林试剂的反响1有机物:羧酸中和、甲酸先中和,但 NaOH仍过量,后氧化、醛、复原性糖葡萄糖、麦芽糖、甘油等多羟基化合物。2斐林试剂的配制:向一定量 10%的 NaOH溶液中,滴加几滴 2%的
8、CuSO4溶液,得到蓝色絮状悬浊液即斐林试剂。3反响条件:碱 过 量 、加 热 煮 沸 4实验现象:假设有机物只有官能团醛基CHO,那么滴入新制的氢氧化铜悬浊液中,常温时无变化,加热煮沸后有砖红色沉淀生成;假设有机物为多羟基醛如葡萄糖,那么滴入新制的氢氧化铜悬浊液中,常温时溶解变成绛蓝色溶液,加热煮沸后有砖红色沉淀生成;5有关反响方程式:2NaOH+CuSO 4=Cu(OH)2+Na2SO4 RCHO+2Cu(OH)2RCOOH+Cu2O+2H2O HCHO+4Cu(OH)2CO2+2Cu2O+5H2O OHC-CHO+4Cu(OH)2HOOC-COOH+2Cu2O+4H2O HCOOH+2C
9、u(OH)2CO2+Cu2O+3H2O CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O+2H2O 2+6定量关系:COOH Cu(OH)2Cu 酸使不溶性的碱溶解CHO 2Cu(OH)2 Cu2OHCHO 4Cu(OH)2 2Cu2O 7能发生水解反响的有机物是: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-RCOOH+NaOH=RCOONa+H2O或 8能跟 FeCl3溶液发生显色反响的是:酚类化合物。9能跟 I2发生显色反响的是:淀粉。10能跟浓硝酸发生颜色反响的是
10、:含苯环的天然蛋白 质。三、各类烃的代表物的构造、特性 类别烷烃烯烃炔烃苯及同系物 通式 CnH2n+2(n 1)CnH2n(n 2)CnH2n-2(n 2)CnH2n-6(n 6)代表物构造式 HC CH 分子形状 正四面体 6 个原子 共平面型 4 个原子 同一直线型 12 个原子共平面(正六边形)光照下的卤跟 X2、H2、HX、跟 X2、H2、HX、主要化学性质 代;裂化;不 使酸性 KMnO 4 H2O、HCN 加 成,易被氧化;HCN 加成;易 被氧化;能加 跟 H2 加成;FeX3 催化下卤代;硝化、磺化反响 溶液褪色可加聚聚得导电塑料 四、烃的衍生物的重要类别和各类衍生物的重要化
11、学性质 类别通式官能团代表物分子构造结点主要化学性质 卤代 烃 一卤代烃:R X 多元饱和卤代 烃:CnH2n+2-m X m 卤原子 X C2H5 Br Mr:109 卤素原子直接与烃基 结合-碳上要有氢原子才 能发生消去反响 1.与 NaOH 水溶液共热发生 取代反响生成醇 2.与 NaOH 醇溶液共热发生 消去反响生成烯 羟基直接与链烃基结 合,O H 及 C O 1.跟活泼金属反响产生 H2 2.跟卤化氢或浓氢卤酸反响 生成卤代烃 均有极性。3.脱水反响:乙醇 一元醇:R OH 醇羟基 CH3OH Mr:32 -碳上有氢原子才能 发生消去反响。140分子间脱水成醚 170分子内脱水生成
12、烯 4.催化氧化为醛或酮 醇 饱和多元醇:C2H5OH-碳上有氢原子才能 5.一般断 OH键与羧酸及OH CnH2n+2O m Mr:46 被催化氧化,伯醇氧 化为醛,仲醇氧化为 无机含氧酸反响生成酯 酮,叔醇不能被催化 氧化。醚 R O R 醚键C2H5O C2H5 Mr:74 C O 键有极性 性质稳定,一般不与酸、碱、氧化剂反响 1.弱酸性 酚 酚羟基 OH Mr:94 OH 直接与苯环上 的碳相连,受苯环影 响能微弱电离。2.与浓溴水发生取代反响生 成沉淀 3.遇 FeCl3 呈紫色 4.易被氧化-HCHOHCHO相当于两个1.与 H2、HCN等加成为醇醛基Mr:30CHO 醛Mr:4
13、4成。有极性、能 加2.被氧化剂(O2、多伦试剂、斐林试剂、酸性高锰酸钾等)氧化为羧酸羰基与 H2、HCN加成为醇酮有极性、能加成不能被氧化剂氧化为羧酸Mr:58受羰基影响,OH能 1.具有酸的通性2.酯化反响时一般断羧基中羧基羧酸的碳氧单键,不能被H2 加+电离出 H,受成Mr:60羟 基 影 响 不 能 被 加3.能与含NH2 物质缩去水生成酰胺(肽键)成。HCOOCH3 1.发生水解反响生成羧酸和酯基Mr:60酯基中的碳氧单键易醇酯断裂2.也可发生醇解反响生成新酯和新醇Mr:88硝酸酯RONO2 硝酸酯基ONO 2 不稳定易爆炸硝基化合物RNO 2 硝基NO2 一硝基化合物较稳定一般不易
14、被氧化剂氧化,但多硝基化合物易爆炸氨基酸RCH(NH 2)CO OH 氨基NH2 羧基COOH H2NCH 2COOH Mr:75NH2 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1.两性蛋白质构造复杂不可用通式表示肽键氨基NH2 羧基酶多肽链间有四级构造2.水解3.变性4.颜色反响生物催化剂COOH 5.灼烧分解糖多数可用以下通式表示:Cn(H2O)m 羟基OH 醛基CHO 羰基葡萄糖1.氧化反响CH2OH(CHOH)4(复原性糖)CHO 2.加氢复原淀粉(C6H10O5)n 3.酯化反响纤维素4.多糖水解多羟基醛或多羟基酮或它们的缩合物-C6H7O2(OH)3n
15、5.葡萄糖发酵分解生成乙醇酯基酯基中的碳氧单键易油脂可能有碳碳双键1.水解反响断裂皂化反响烃基中碳碳双键能加2.硬化反响成五、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响,选用适宜的试剂,-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少量过量饱和银氨溶液新制Cu(OH)2 FeCl3 溶液碘水酸碱指示剂NaHCO3 被 鉴 别 物质种类含醛基含 碳 碳 双含碳碳双含醛基化羧酸化合物键、三键的及葡萄物质、烷基糖、果键、三键的物质。苯酚溶液合物及葡萄糖、果苯酚溶液淀粉酚不能使酸碱指羧酸苯。但醇、但醛有干
16、糖、麦芽示剂变糖、麦醛有干扰。扰。糖色芽糖酸性 高 锰出现使石蕊或溴水褪色出现银出现红呈现呈现放出无色无味气现象酸钾 紫 红白色甲基橙变且分层镜色沉淀紫色蓝色体色褪色沉淀红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液,观察沉淀的颜色,确定是何种卤素。3烯醛中碳碳双键的检验1假设是纯洁的液态样品,那么可向所取试样中参加溴的四氯化碳溶液,假设褪色,那么证明含有碳碳双键。2假设样品为水溶液,那么先向样品中参加足量的新制Cu(OH)2悬浊液,加热煮沸,充分反响后冷却过滤,向滤液中加 入 稀 硝 酸 酸 化 ,再参加溴水,假设
17、褪色,那么证明含有碳碳双键。假设直接向样品水溶液中滴加溴水,那么会有反响:CHO+Br2+H2OCOOH+2HBr而使溴水褪色。4如何检验溶解在苯中的苯酚?取样,向试样中参加 NaOH溶液,振荡后静置、分液,向水溶液中参加盐酸酸化,再滴入几滴 FeCl3溶液或过 量 饱 和 溴 水 ,假设溶液呈紫色或有白色沉淀生成,那么说明有苯酚。3+假设向样品中直接滴入 FeCl3溶液,那么由于苯酚仍溶解在苯中,不得进入水溶液中与Fe 进展离子反响;假设向样品中直接参加饱和溴水,那么生成的三溴苯酚会溶解在苯中而看不到白色沉淀。假设所用溴水太稀,那么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
18、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 CH2 CH2、SO2、CO2、H2O?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、检验水检验 SO2除去 SO2确认 SO2已除尽检验 CO2溴水或溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液检验 CH2CH2。六、混合物的别离或提纯除杂混合物括号内为杂质除杂试剂别离方法化学方程式或离子方程式溴水、NaOH 溶液 除 去挥 发 出 的洗气CH2CH 2+Br 2 CH 2 BrCH 2Br 乙烷乙烯Br2+2NaOHNaBr+NaBrO+H2OBr2蒸气-乙烯 SO2
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