高中化学选修有机化学总复习解析.pptx
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1、有机化学专题复习有机化学专题复习一、有机化学中的基本概念一、有机化学中的基本概念二、研究方法二、研究方法三、有机物重要物理性质三、有机物重要物理性质四、有机物的化学性质四、有机物的化学性质 (一)官能团的性质(一)官能团的性质 (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 (三)有机化学反应类型(三)有机化学反应类型 (四)反应条件小结(四)反应条件小结五、常见的有机实验、有机物分离提纯五、常见的有机实验、有机物分离提纯六、有机推断合成的一般思路六、有机推断合成的一般思路 1 1、有机物的分类、有机物的分类有有机机物物烃烃烃的衍生物烃的衍生物链烃(烷、烯、炔)链烃(烷、烯、炔)
2、高分子化合物(天然高分子、合成高分子)高分子化合物(天然高分子、合成高分子)芳烃(苯及苯的同系物)芳烃(苯及苯的同系物)卤代烃卤代烃醇、酚醇、酚醛、酮、糖醛、酮、糖羧酸、酯羧酸、酯(油脂油脂)、氨基酸、氨基酸2 2、各类有机物的定义、通式及代表物、各类有机物的定义、通式及代表物有有机机物物烃烃烷烃烷烃环烷烃环烷烃烯烃烯烃二烯烃二烯烃炔烃炔烃芳香烃芳香烃C Cn nH H2n+2 2n+2 甲烷甲烷C Cn nH H2n 2n 环己烷环己烷C Cn nH H2n 2n 乙烯乙烯C Cn nH H2n-22n-2 1 1、3-3-丁二烯丁二烯C Cn nH H2n-2 2n-2 乙炔乙炔C Cn
3、nH H2n-6 2n-6 苯、甲苯苯、甲苯烃烃的的衍衍生生物物卤代烃卤代烃醇醇酚酚醚醚醛醛酮酮羧酸羧酸酯酯油脂油脂R-X R-X 溴乙烷溴乙烷R-OHR-OH乙醇、乙二醇、丙三醇(甘油)乙醇、乙二醇、丙三醇(甘油)Ar-OHAr-OH苯酚苯酚R-O-RR-O-R乙醚乙醚R-CHOR-CHO乙醛、甲醛乙醛、甲醛R-CO-RR-CO-R丙酮丙酮R-COOHR-COOH乙酸、甲酸、苯甲酸、已二酸乙酸、甲酸、苯甲酸、已二酸R-COORR-COOR乙酸乙酯乙酸乙酯RCOOCHRCOOCH2 2RCOOCHRCOOCHRCOOCHRCOOCH2 2硬脂酸甘油酯,油酸甘油酯硬脂酸甘油酯,油酸甘油酯有机物有
4、机物:含碳元素的化合物含碳元素的化合物 (除(除COCO、COCO2 2、碳酸盐、氰化物及金、碳酸盐、氰化物及金 属碳化物等)。属碳化物等)。烃烃:仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物化合物.烷烃烷烃:碳原子之间都以碳碳单键结合成链状碳原子之间都以碳碳单键结合成链状烃叫烷烃烃叫烷烃,也叫做饱和烃也叫做饱和烃 烯烃烯烃分子中含有碳碳双键的一类链烃叫做烯烃分子中含有碳碳双键的一类链烃叫做烯烃 炔烃炔烃分子里含有碳碳三键的一类链烃叫做炔烃分子里含有碳碳三键的一类链烃叫做炔烃 芳香烃芳香烃分子里含有苯环的一类烃叫做芳香烃分子里含有苯环的一类烃叫做芳香烃 3 3、烷
5、烃命名、烷烃命名习惯命名法:正、异、新习惯命名法:正、异、新系统命名法:系统命名法:(1 1)选主链,称)选主链,称“某烷某烷”(含有碳原子数目最多的链)(含有碳原子数目最多的链)(2 2)支链作为取代基,称)支链作为取代基,称“某基某基”支链位置编号最小支链位置编号最小 相同取代基合并相同取代基合并 先简后繁先简后繁步骤步骤 方法方法 分离、提纯分离、提纯 元素定量分析确定实验式元素定量分析确定实验式(定性分析被教材忽略)(定性分析被教材忽略)测定相对分子质量,测定相对分子质量,确定分子组成(分子式)确定分子组成(分子式)确定分子结构确定分子结构 蒸馏、重结晶、萃取蒸馏、重结晶、萃取 李比希
6、元素分析法(燃烧法)李比希元素分析法(燃烧法)现代仪器分析法现代仪器分析法 相对密度法(传统)相对密度法(传统)质谱法(现代)质谱法(现代)根据性质实验猜测(传统方法)、根据性质实验猜测(传统方法)、红外光谱、核磁共振氢谱(现代)红外光谱、核磁共振氢谱(现代)8.8.研究有机化合物的一般步骤和方法研究有机化合物的一般步骤和方法 质谱是测定有机物相对分子质量质谱是测定有机物相对分子质量 红外光谱可以获得化学键和官能团的信息红外光谱可以获得化学键和官能团的信息CH3CH2OH的红外光谱的红外光谱CH3CH2OH的核磁共振氢谱的核磁共振氢谱核磁共振氢谱可以获得有机物分子核磁共振氢谱可以获得有机物分子
7、中,氢原子的类型及它们的数目中,氢原子的类型及它们的数目 状态状态n4n4的烃、新戊烷、甲醛、一氯甲烷、一氯乙烷、的烃、新戊烷、甲醛、一氯甲烷、一氯乙烷、一溴甲烷常温呈一溴甲烷常温呈气态气态,低级(十碳以下)的醇、低级(十碳以下)的醇、醛醛、酸、酯常温呈、酸、酯常温呈液态液态苯酚,草酸,苯甲酸、硬脂酸,软脂酸常温呈苯酚,草酸,苯甲酸、硬脂酸,软脂酸常温呈固固态态密度密度比水轻比水轻:所有烃类(包括苯及其同系物)、酯:所有烃类(包括苯及其同系物)、酯 (如乙酸乙酯)、油脂(如乙酸乙酯)、油脂比水重比水重:硝基苯、溴苯、:硝基苯、溴苯、CClCCl4 4、溴乙烷及大多数、溴乙烷及大多数 卤代烃、液
8、态苯酚卤代烃、液态苯酚三、有机物重要物理性质三、有机物重要物理性质溶解性有机物均能溶于有机溶剂有机物中的憎水基团:-R(烃基);烃基部分越大越难溶于水,亲水基团:-OH,-CHO,-COOH能溶于水的:低碳的醇、醛、酸、钠盐,如乙(醇、醛、酸)乙二醇、丙三醇、苯酚钠难溶于水的:烃,卤代烃,酯类,硝基化合物微溶于水:苯酚、苯甲酸苯酚溶解的特殊性:常温微溶,65以上任意溶沸点沸点同系物同系物比较:沸点随着分子量的增加比较:沸点随着分子量的增加(即即C C原原子个数的增大)而升高子个数的增大)而升高同类物质的同类物质的同分异构体同分异构体:沸点随支链增多而:沸点随支链增多而降低降低衍生物衍生物的沸点
9、高于相应的烃,如氯乙烷的沸点高于相应的烃,如氯乙烷 乙乙烷烷 饱和程度大饱和程度大的有机物沸点高于饱和程度小的的有机物沸点高于饱和程度小的有机物,如脂肪有机物,如脂肪 油油分子间形成氢键分子间形成氢键的有机物沸点高于不形成氢的有机物沸点高于不形成氢键的有机物如:乙醇键的有机物如:乙醇 乙烷乙烷1 1有机物有机物燃烧燃烧的化学方程式的化学方程式通式通式 C Cx xH Hy y+(x+y/4)(x+y/4)O O2 2 xCO xCO 2 2+y/2y/2 H H2 2O O C Cx xH Hy yO Oz z+(x+y/4-z/2)(x+y/4-z/2)O O2 2 xCOxCO2 2+y/
10、2y/2 H H2 2O O C Cn nH H2n+2 2n+2+(3n+1)/2(3n+1)/2 O O2 2 nCOnCO2 2+(n+1)(n+1)H H2 2O O C Cn nH H2n2n+3n/23n/2 O O2 2 nCO nCO2 2+nH+nH2 2O O C Cn nH H2n-22n-2+(3n-1)/2(3n-1)/2 O O2 2 nCOnCO2 2+(n-1)(n-1)H H2 2O O有机物燃烧规律:2 2气态烃燃烧前后总体积变化情况:在1 1个大气压,100 100 以上(水为气态)时:(水为液态时又怎样?)烃分子中氢原子个数4 4,总体积不变4 4,总体
11、积减少4 4,总体积增大(CH4、C2H4、C3H4)3 3等质量的烃完全燃烧,需氧气的量最多的是:含氢量,例:;生成二氧化碳最多的是含碳量,例:。4 4等物质的量的烃C Cx xH Hy y完全燃烧,生成二氧化碳最多的是分子中最大的,需氧气最多的是(x+y/4x+y/4)值。5 5具有相同最简式的烃,无论以何种比例混合,只要总质量一定,完全燃烧时生成二氧化碳和水的量。最大的甲烷最大的乙炔、苯x x 值最大的也一定6 6烃的衍生物中耗氧量比较:通常,把烃的衍生物的分子式进行变形,然后,再进行比较。例1 1:等物质的量的下列物质完全燃烧时,耗氧量相同的是,生成COCO2 2的量相同的是,生成水的
12、量相同的是。A A乙烯、乙醇B B乙炔、乙酸C C乙炔、苯D D甲酸、氢气E E葡萄糖、甲醛F F甲苯、甘油G G甲烷、甲酸甲酯例2 2把例1 1中的等物质的量换成等质量,结论又如何?A A、D D、G GA A、B BD D、F F、G G(C C、E E;C C、E E;C C、E E、F F、G G)返回返回类类 别别结构特点结构特点主要性质主要性质烷烃烷烃单键(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
13、双键(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、H XH X、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1,41,4加成和加成和1,21,2加成加成)四、各类有机物的化学性质四、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 叁键叁键(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
14、.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()苯环及侧链苯环及侧链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OHO
15、H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.与与活泼金属活泼金属反应反应(Na(Na、K K、MgMg、AlAl等)等)2.2.取代取代:1 1)与氢卤酸反应)与氢卤酸反应 2 2)酯化反应)酯化反应3.3.脱水脱水反应(反应(分子内脱水分子内脱水和和 分子间脱水)分子间脱水)4.4.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(卤代、硝化)反应(卤代、硝化)3.3.显色显色反应反应(与与FeClFeC
16、l3 3)4.4.易被氧化易被氧化类类 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 双键有极双键有极性,有不饱和性性,有不饱和性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,影响,变得活泼,且能部分变得活泼,且能部分电离出电离出H H+1.1.酸性酸性2.2.酯化酯化反应反应酯酯 O O(C CO O-)O OR RC C与与OROR间的间的键易断裂键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
17、不同条件下发能区别同一有机物在不同条件下发生的不同断键方式生的不同断键方式2.2.有机化学反应中分子结构的变化。有机化学反应中分子结构的变化。3.3.相同官能团连在不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。1酯(包括油脂):2单糖:3二糖:4淀粉:5纤维素:6蛋白质:水解(皂化反应、取代反应)酯化反应、银镜反应、氢氧化铜反应水解、部分能发生银镜反应水解、遇碘显蓝色水解、与硝酸发生取代反应水解、盐析、变性、显色、灼烧有烧焦羽毛气味返回返回(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CH3CH3CH2CH2CHCHC2H5BrCH3CH2OHCH3
18、CHOCH3COOHCH3COOC2H5C2H5ONaC2H5OC2H5水解HBrO2加加H2O2水解水解C2H5OH+H2+H2 Na分子间脱水分子间脱水+HBr消去消去HBr消消去去H2O O2 H2O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有机反应主要包括八大基本类型:取代反应、加成反应、消去反应、氧化反应、还原反应、加聚反应、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
19、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:卤代、硝化、酯化、水解、分子间脱水 2.加成反应:加成反应:有机物分子中未饱和的碳原子跟其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应。包括:烯烃及含C=C的有机物、炔烃及含CC的有机物与H2、X2、HX、H2O加成、苯环、醛基、不饱和油脂与H2加成。有机反应类型有机反应类型加成反应加成反应和H2加成的条件一般是催化剂(Ni)+加热和水加成时,条件写温度、压强和催化剂不对称烯烃或炔烃和H2O、HX加成时可能产生两种产物醛基的C=O只能和H2加成,不能和X2加成,而羧基和酯的C=O不能
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