资源描述
高中有机化学知识点总结
一、重要知识点
1.需水浴加热的反应有:
(1)银镜反应
(2)乙酸乙酯的水解
(3)苯的硝化
(4)糖的水解
(5)酚醛树脂的制取
(6)固体溶解度的测定
注:1.适用:凡是在不高于100℃的条件下反应,均可用水浴加热,
2.其优点:温度变化平稳,不会大起大落,有利于反应的进行。
2.需用温度计的实验有:
(1)、实验室制乙烯(170℃)
(2)、蒸馏
(3)、固体溶解度的测定
(4)、乙酸乙酯的水解(70-80℃)
(5)、中和热的测定
(6)制硝基苯(50-60℃)
注:1、适用:凡需要准确控制温度者均需用温度计。
2、注意温度计水银球的位置。
3.能与Na反应的有机物有: 醇、酚、羧酸等(凡含羟基的化合物。)
4.能发生银镜反应的物质有: 醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖(凡含醛基的物质。)
5.能使高锰酸钾酸性溶液褪色的物质有:
(1)含有碳碳双键、碳碳叁键的烃和烃的衍生物、苯的同系物
(2)含有羟基的化合物如醇和酚类物质
(3)含有醛基的化合物
(4)具有还原性的无机物(如SO2、FeSO4、KI、HCl、H2O2等)
6.能使溴水褪色的物质有:
(1)含有碳碳双键和碳碳叁键的烃和烃的衍生物(加成)
(2)苯酚等酚类物质(取代)
(3)含醛基物质(氧化)
(4)碱性物质(如NaOH、Na2CO3)(氧化还原――歧化反应)
(5)较强的无机还原剂(如SO2、KI、FeSO4等)(氧化)
(6)有机溶剂(如苯和苯的同系物、四氯甲烷、汽油、已烷等,属于萃取,使水层褪色而有机层呈橙红色。)
7.密度比水大的液体有机物有:溴乙烷、溴苯、硝基苯、四氯化碳等。
8、密度比水小的液体有机物有:烃、大多数酯、一氯烷烃。
9.能发生水解反应的物质:有卤代烃、酯(油脂)、二糖、多糖、蛋白质(肽)、盐。
10.不溶于水的有机物有:烃、卤代烃、酯、淀粉、纤维素
11.常温下为气体的有机物有: 分子中含有碳原子数小于或等于4的烃(新戊烷例外)、 一氯甲烷、甲醛。
12.浓硫酸、加热条件下发生的反应有: 苯及苯的同系物的硝化、磺化、醇的脱水反应、 酯化反应、纤维素的水解
13.能被氧化的物质有: 含有碳碳双键或碳碳叁键的不饱和化合物(KMnO4)、苯的同系物、醇、醛、酚。 大多数有机物都可以燃烧,燃烧都是被氧气氧化。
14.显酸性的有机物有:含有酚羟基和羧基的化合物。
15.能使蛋白质变性的物质有:强酸、强碱、重金属盐、甲醛、苯酚、强氧化剂、浓的酒精、双氧水、碘酒、三氯乙酸等。
16.既能与酸又能与碱反应的有机物:具有酸、碱双官能团的有机物(氨基酸、蛋白质等)
17.能与NaOH溶液发生反应的有机物:酚 、羧酸、卤代烃(水溶液:水解;醇溶液:消去) 、酯(水解,不加热反应慢,加热反应快)、蛋白质(水解)
18、有明显颜色变化的有机反应:
(1)苯酚与三氯化铁溶液反应呈紫色;
(2)KMnO4酸性溶液的褪色;
(3)溴水的褪色;
(4)淀粉遇碘单质变蓝色。
(5)蛋白质遇浓硝酸呈黄色(颜色反应)
二、物理性质
甲烷:无色 无味 难溶
乙烯:无色 稍有气味 难溶
乙炔:无色 无味 微溶(电石生成:含H2S、PH3特殊难闻的臭味)
乙酸:无色 刺激性气味 易溶 能挥发
苯:无色 有特殊气味 液体 难溶 有毒
乙醇:无色 有特殊香味 混溶 易挥发
硝基苯:无色油状液体 难溶 苦杏仁味 毒
三硝基甲苯(TNT):淡黄色晶体 不溶于水
苯酚:纯净的苯酚无色晶体,露置空气中被氧化为粉红色 特殊气味 水中溶解度不大 当温度
高于65℃与水混溶 易溶于有机溶剂
乙醛:无色 有刺激性气味 液体 密度比水小 易挥发 易燃 易溶于有机溶剂
乙酸乙酯:有香味 无色透明
三、实验室制法
甲烷:CH3COONa + NaOH →(CaO,加热) → CH4↑+Na2CO3
注:1.无水醋酸钠:碱石灰=1:3
2.固固加热(同O2、NH3)无水(不能用NaAc晶体)
3.CaO:吸水、稀释NaOH、不是催化剂
乙烯:C2H5OH →(浓H2SO4,170℃)→ CH2=CH2↑+H2O (分子间脱水)
注:1.V酒精:V浓硫酸=1:3(被脱水,混合液呈棕色)
2.排水收集(同Cl2、HCl)控温170℃(140℃:乙醚 分子内脱水)
3.碎瓷片:防止暴沸
4. 碱石灰除杂SO2、CO2
5.浓硫酸:催化、脱水
乙炔:CaC2(电石) + 2H2O → C2H2↑ + Ca(OH)2
注:1.排水收集 无除杂不能用启普发生器.
2饱和NaCl:降低反应速率
3.导管口放棉花:防止微溶的Ca(OH)2泡沫堵塞导管
4.CuSO4溶液:除H2S、PH3等气体杂质
乙醇:CH2=CH2 + H2O →(催化剂,加热,加压)→CH3CH2OH(工业制法)
注:1.无水CuSO4验水(白→蓝)
2.提升浓度:加CaO再加热蒸馏
四、燃烧现象
醇:火焰呈淡蓝色 放大量热
苯:火焰明亮 大量黑烟(同炔,比乙炔黑烟更多。因为乙炔为气体,与空气接触多)
烷:火焰呈淡蓝色 不明亮
烯:火焰明亮 有黑烟
炔:火焰明亮 有浓烈黑烟(纯氧中3000℃以上:氧炔焰)
五、酸性KMnO4&溴水
烷:都不褪色
烯、炔:都褪色(前者氧化 后者加成)
苯:KMnO4不褪色 萃取使溴水褪色
六、重要反应方程式
烷:1.取代 CH4 + Cl2 →(光照)→ CH3Cl(g) + HCl
CH3Cl + Cl2 →(光照)→ CH2Cl2(l) + HCl
CH2Cl + Cl2 →(光照)→ CHCl3(l) + HCl
CHCl3 + Cl2 →(光照)→ CCl4(l) + HCl
现象:颜色变浅 装置壁上有油状液体
注:1.4种生成物里只有一氯甲烷是气体,三氯甲烷 = 氯仿,四氯化碳作灭火剂
2.烷烃受热都易分解且含碳越多越易分解,甲烷须隔绝空气在一千摄氏度生成炭黑及氢气。CH4 →(高温、隔绝空气)→C+2H2O
烯:1、加成CH2=CH2 + Br2 → CH2BrCH2Br
CH2=CH2 + HCl →(催化剂) → CH3CH2Cl
CH2=CH2 + H2 →(催化剂,加热) → CH3CH3乙烷
CH2=CH2 + H2O →(催化剂,加热加压) → CH3CH2OH乙醇
2、聚合(加聚)
nCH2=CH2 →(一定条件) → [-CH2-CH2-]n(单体→高聚物)
注:断双键→两个“半键”,高聚物(高分子化合物)都是【混合物】。
炔:基本同烯。HC≡CH+HCl→(氯化汞、150℃~160℃ )H2C≡CHCl
苯:1、取代(溴)+ Br2(纯溴) →(Fe或FeBr3)→ -Br + HBr
2、取代—硝化(硝酸)+ HNO3 → (浓H2SO4,60℃)→ -NO2 + H2O
注:1、先加浓硝酸再加浓硫酸 冷却至室温再加苯,50℃-60℃
2、(水浴) 温度计插入烧杯
3、除混酸:NaOH,
4、硝基苯:无色油状液体 难溶 苦杏仁味 毒
3、取代—磺化(浓硫酸): + H2SO4(浓) →(70-80度)→ -SO3H + H2O
4、加成: + 3H2 →(Ni,加热)→ (环己烷)
醇:1、置换(活泼金属)2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2↑
(钠密度大于醇在醇底,反应平稳;钠密度小于水在水上,反应剧烈)
2、消去(分子内脱水)C2H5OH →(浓H2SO4,170℃)→ CH2=CH2↑+H2O
3、取代(分子间脱水)2CH3CH2OH →(浓H2SO4,140度)→ CH3CH2OCH2CH3 (乙醚)+ H2O
(乙醚:无色 无毒 易挥发 液体 麻醉剂)
4、催化氧化2CH3CH2OH + O2 →(Cu/Ag,加热)→ 2CH3CHO(乙醛) + 2H2O
(与官能团直接相连的碳原子称为α碳原子,与α碳原子相邻的碳原子称为β碳原子,依次类推。与α碳原子、β碳原子、……相连的氢原子分别称为α氢原子、β氢原子)
现象:铜丝表面变黑 浸入乙醇后变红 液体有特殊刺激性气味
5、取代(跟氢卤酸的反应)CH3CH2OH+HBr →(加热)→CH3CH2Br+H2O
6、取代(酯化)CH3COOH + C2H5OH →(浓H2SO4,加热)→ CH3COOC2H5 + H2O
化学性质:
① 成反应(加氢、氢化或还原反应)
+ H2CH3CHCH3
OH
O
CH3—C—CH3
△
催化剂
+ H2CH3CHCH3
OH
O
CH3—C—CH3
△
催化剂
②氧化反应(醛的还原性)
2CH3CHO + 5O24CO2 + 4H2O
点燃
2CH3CHO + O22CH3COOH
催化剂
CH3CHO + 2[Ag(NH3)2OH]CH3COONH4 + 2Ag↓ + 3NH3 + H2O (银镜反应)
△
O
H—C—H + 4[Ag(NH3)2OH](NH4)2CO3 + 4Ag↓ + 6NH3 + 2H2O
△
CH3CHO + 2Cu(OH)2CH3COOH + Cu2O↓ + H2O (费林反应)
△
酸:1、取代(酯化)CH3COOH + C2H5OH →(浓H2SO4,加热)→ CH3COOC2H5 + H2O
(乙酸乙酯:有香味的无色油状液体)
注:醇与有机酸反应【酸脱羟基醇脱氢】,醇与无机酸反应【醇脱羟基酸脱氢】
加热:提高反应速率 ;蒸出乙酸乙酯,使反应彻底
碎瓷片:防止暴沸
浓硫酸:催化;脱水;吸水,
饱和Na2CO3:除乙酸和部分乙醇(Na2CO3与乙酸完全反应,乙醇溶于水,乙酸乙酯不溶于水且比水密度小浮于水表面);使乙酸乙酯在水中溶解度降低;易于分层(密度差较大)
2、酸性 CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O
3、置换 2CH3COOH+2Na→2CH3COONa+H2
卤代烃:1、取代(水解)【NaOH水溶液】CH3CH2X + NaOH →(H2O,加热)→ CH3CH2OH + NaX 注:1.NaOH作用:中和HBr;加快反应速率
2.检验X:去少量卤代烃,加入NaOH溶液共热,加热完毕后取上层清液加入硝酸酸化,加入AgNO3产生沉淀,观察沉淀(如生成白色沉淀为AgCl,溶液中含有Cl;如生成淡黄色沉淀为AgBr,溶液中含有Br;如生成黄色沉淀为AgI,溶液中含有I;如生成棕黑色沉淀为Ag2O,说明没有用硝酸酸化,因为加硝酸为了除去过量的NaOH,避免NaOH与AgNO3反应生成Ag2O影响实验结果)
2、消去【NaOH醇溶液】CH3CH2Cl + NaOH →(醇,加热)→ CH2=CH2↑ +NaCl + H2O
注:相邻C原子上有H才可消去,加H加在H多处,脱H脱在H少处(马氏规律) 醇溶液:抑制水解(抑制NaOH电离)
七、通式
CnH2n-6 苯及其同系物 CnH2n+2O 一元醇 / 烷基醚 CnH2nO 饱和一元醛 / 酮
CnH2n-6O 芳香醇 / 酚 CnH2nO2 羧酸 / 酯 CnH2n+2 烷烃
CnH2n 烯烃 / 环烷烃 CnH2n-2 炔烃 / 二烯烃
八、其他知识点
1、天干命名:甲乙丙丁戊己庚辛壬癸
2、燃烧公式:CxHy + (x+y/4)O2 →(点燃)→ x CO2 + y/2 H2O CxHyOz + (x+y/4-z/2)O2 →(点燃)→ x CO2 + y/2 H2O
3、反应前后压强 / 体积不变:y = 4 变小:y < 4 变大:y > 4
4、耗氧量:等物质的量(等V):C越多 耗氧越多,等质量:C%越高 耗氧越少
5、不饱和度w =(C原子数×2+2 – H原子数)/ 2 双键 / 环 = 1,三键 = 2,可叠加
6、工业制烯烃:【裂解】(不是裂化)
7、医用酒精:75% 工业酒精:95%(含甲醇 有毒) 无水酒精:99%
8、甘油:丙三醇
9、乙酸酸性介于HCl和H2CO3之间 食醋:3%~5% 冰醋酸:纯乙酸【纯净物】
10、烷基不属于官能团
九、烃的衍生物结构、通式、化学性质鉴别
类别
官能团
结构特点
通式
化学性质
卤代烃
-X(卤素原子)
C-X键在一定条件下断裂
CnH2n+1O2
(饱和一元)
(1)NaOH水溶液加热,取代反应 (2)NaOH醇溶液加热,消去反应
醇
-OH(羟基)
(1)—OH与烃基直接相连
(2)—OH上氢原子活泼
CnH2n+2O2
(饱和一元)
(1)取代:脱水成醚,醇钠,醇与羧酸成酯,卤化成卤代烃
(2)氧化成醛(—CH2OH) (3)消去成烯
醛
(1)醛基上有碳氧双键
(2)醛基只能连在烃基链端
CnH2nO2
(饱和一元)
(1)加成:加H2成醇
(2)氧化:成羧酸
羧
(1)—COOH可电离出H+
(2)—COOH难加成
CnH2nO
(饱和一元)
(1)酸性:具有酸的通性
(2)酯化:可看作取代
酯
,必须是烃基
CnH2nO2
(饱和一元)
水解成醇和羧酸
酚
(1)羟基与苯环直接相连
(2)—OH上的H比醇活泼
(3)苯环上的H比苯活泼
(1)易取代:与溴水生成2,4,6-三溴苯酚
(2)显酸性 (3)显色:遇Fe3+变紫色
十、代表物质转化关系
十一、糖类
类别
葡萄糖
蔗糖
淀粉
纤维素
分子式
(C6H12O6)
(C12H22O11)
(C6H10O5)
(C6H10O5)
结构特点
多羟基醛
分子中无醛基,非还原性糖
由几百到几千个葡萄糖单元构成的天然高分子化合物
由几千个葡萄糖单元构成的天然高分子化合物
主要性质
白色晶体,溶于水有甜味。既有氧化性,又有还原性,还可发生酯化反应,并能发酵生成乙
无色晶体,溶于水有甜味。无还原性,能水解生成葡萄糖和果糖
白色粉末,不溶于冷水,部分溶于热水。能水解最终生成葡萄糖;遇淀粉变蓝色;无还原性
无色无味固体.不溶于水及有机溶剂。能水解生成葡萄糖.能发生酯化反应,无还原性
重要用途
营养物质、制糖果、作还原剂
食品
食品、制葡萄糖、乙醇
造纸、制炸药、人造纤维
十二、油脂
通式
物理性质
化学性质
密度比水小,不溶于水,易溶于汽油、乙醚、苯等多种有机溶剂中。
1.水解:酸性条件
碱性条件——皂化反应
2.氢化(硬化)
十三、蛋白质和氨基酸
类别
氨基酸
蛋白质
结构特点
分子中既有酸性基(羧基)又有碱性基(氨基),是两性物质
由不同的氨基酸相互结合而形成的高分子化合物。分子中有羧基和氨基,也是两性物质
主要性质
①既能和酸反应,又能和碱反应
②分子间能相互结合而形成高分子化合物
①具有两性 ②在酸或碱或酶作用下水解,最终得多种。—氨基酸 ③盐析 ④变性 ⑤有些蛋白质遇浓HNO3呈黄色 ⑥燃烧产生烧焦羽毛的气味 ⑦蛋白质溶液为胶体
编者笔记 :1)有机化学中 所有与溴单质的反应,烷烃——溴蒸汽 ,烯烃、炔烃——溴水、溴的四氯化碳溶液,苯酚——浓溴水,苯——液溴
2)有机中,绝大多数反应需要催化剂,在所有用硫酸做催化剂的反应中,除糖类用稀硫酸,其他全部使用浓硫酸 。
3)工业上用裂解石油得到乙烯,乙烯与水加成制取乙醇(乙烯水化法),乙烯催化氧化制取乙醛,乙醛催化氧化制取乙酸
4)以上所有与氢气加成的反应都使用Ni做催化剂
规律性的知识归纳
1、能与氢气加成的:苯环结构、C=C 、C=O
( 和 中的C=O双键不发生加成)
2、能与NaOH反应的:—COOH、 、 。 3、能与NaHCO3反应的:—COOH
4、能与Na反应的:—COOH、 、 -OH 5、能发生加聚反应的物质
烯烃、二烯烃、乙炔、苯乙烯、烯烃和二烯烃的衍生物。
6、能发生银镜反应的物质 凡是分子中有醛基(-CHO)的物质均能发生银镜反应。
(1)所有的醛(R-CHO); (2)甲酸、甲酸盐、甲酸某酯;
注:能和新制Cu(OH)2反应的——除以上物质外,还有酸性较强的酸(如甲酸、乙酸、丙酸、盐酸、硫酸、氢氟酸等),发生中和反应。
7、能与溴水反应而使溴水褪色或变色的物质
(一)有机
1.不饱和烃(烯烃、炔烃、二烯烃、苯乙烯等); 2.不饱和烃的衍生物(烯醇、烯醛、油酸、油酸盐、油酸某酯、油等)
3.石油产品(裂化气、裂解气、裂化汽油等); 4.苯酚及其同系物(因为能与溴水取代而生成三溴酚类沉淀)
5.含醛基的化合物 6.天然橡胶(聚异戊二烯) CH2=CH-C=CH2
(二)无机
1.-2价硫(H2S及硫化物); CH3 2.+4价硫(SO2、H2SO3及亚硫酸盐);
3.+2价铁:
6FeSO4+3Br2=2Fe2(SO4)3+2FeBr3
6FeCl2+3Br2=4FeCl3+2FeBr3 变色
2FeI2+3Br2=2FeBr3+2I2
4.Zn、Mg等单质 如Mg+Br2MgBr2 (此外,其中亦有Mg与H+、Mg与HBrO的反应)
5.-1价的碘(氢碘酸及碘化物) 变色 6.NaOH等强碱:Br2+2OH‾==Br‾+BrO‾+H2O
7.AgNO3
8、能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质
(一)有机
不饱和烃(烯烃、炔烃、二烯烃、苯乙烯等);苯的同系物;不饱和烃的衍生物(烯醇、烯醛、烯酸、卤代烃、油酸、油酸盐、油酸酯等);
含醛基的有机物(醛、甲酸、甲酸盐、甲酸某酯等);石油产品(裂解气、裂化气、裂化汽油等);煤产品(煤焦油);天然橡胶(聚异戊二烯)。
(二)无机
-2价硫的化合物(H2S、氢硫酸、硫化物);+4价硫的化合物(SO2、H2SO3及亚硫酸盐);双氧水(H2O2,其中氧为-1价)
9、最简式相同的有机物
1.CH:C2H2和C6H62.CH2:烯烃和环烷烃3.CH2O:甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖4.CnH2nO:饱和一元醛(或饱和一元酮)与二倍于其碳原子数和饱和一元羧酸或酯;举一例:乙醛(C2H4O)与丁酸及其异构体(C4H8O2)
10、同分异构体(几种化合物具有相同的分子式,但具有不同的结构式)
1、醇—醚 CnH2n+2Ox 2、醛—酮—环氧烷(环醚) CnH2nO 3、羧酸—酯—羟基醛 CnH2nO2 4、氨基酸—硝基烷
5、单烯烃—环烷烃 CnH2n 6、二烯烃—炔烃 CnH2n-2
11、能发生取代反应的物质及反应条件1.烷烃与卤素单质:卤素蒸汽、光照;2.苯及苯的同系物与①卤素单质:Fe作催化剂;②浓硝酸:50~60℃水浴;浓硫酸作催化剂 ③浓硫酸:70~80℃水浴;3.卤代烃水解:NaOH的水溶液;4.醇与氢卤酸的反应:新制的氢卤酸(酸性条件);
5.酯类的水解:无机酸或碱催化;6.酚与浓溴水 (乙醇与浓硫酸在140℃时的脱水反应,事实上也是取代反应。)
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