2023年高中化学选修有机化学知识点全面归纳整理.doc

一一、各类烃的代表物的结构、特性各类烃的代表物的结构、特性 类类 别别 烷烷 烃烃 烯烯 烃烃 炔炔 烃烃 苯及同系物苯及同系物 通 式 CnH2n+2(n1)CnH2n(n2)CnH2n-2(n2)CnH2n-6(n6)代表物结构式 HCCH 相对分子质量Mr 16 28 26 78 碳碳键长(10-10m)1.54 1.33 1.20 1.40 键 角 10928 约 120 180 120 分子形状 正四周体 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)重要化学性质 光 照 下 的 卤代；裂化；不使酸性KMnO4溶液褪色 跟 X2、H2、HX、H2O、HCN 加成，易被氧化；可加聚 跟 X2、H2、HX、HCN 加成；易 被 氧化；能加聚得导电塑料 跟 H2加成；FeX3催化下卤代；硝化、磺化反映 二二、烃的衍生物的重要类别和各类衍生物的重要化学性质烃的衍生物的重要类别和各类衍生物的重要化学性质 类别 通 式 官能团 代表物 分子结构结点 重要化学性质 卤代烃 一卤代烃：RX 多 元 饱 和 卤 代烃：CnH2n+2-mXm 卤原子 X C2H5Br（Mr：109）卤素原子直接与烃基结合-碳上要有氢原子才干发生消去反映 1.与 NaOH 水溶液共热发生取代反映生成醇 2.与 NaOH 醇溶液共热发生消去反映生成烯 醇 一元醇：ROH 饱和多元醇：CnH2n+2Om 醇羟基 OH CH3OH（Mr：32）C2H5OH（Mr：46）羟基直接与链烃基结合，OH 及 CO均有极性。-碳上有氢原子才干发生消去反映。-碳上有氢原子才干被催化氧化，伯醇氧化为醛，仲醇氧化为酮，叔醇不能被催化氧化。1.跟活泼金属反映产生 H2 2.跟卤化氢或浓氢卤酸反映生成卤代烃 3.脱水反映:乙醇 140分子间脱水成醚 170分子内脱水生成烯 4.催化氧化为醛或酮 5.一般断 OH 键与羧酸及无机含氧酸反映生成酯 醚 ROR 醚键 C2H5O C2H5（Mr：74）CO键有极性 性质稳定，一般不与酸、碱、氧化剂反映 酚 酚羟基 OH （Mr：94）OH 直接与苯环上的碳相连，受苯环影响能薄弱电离。1.弱酸性 2.与浓溴水发生取代反映生成沉淀 3.遇 FeCl3呈紫色 4.易被氧化 醛 醛基 HCHO（Mr：30）（Mr：44）HCHO相称于两个 CHO 有极性、能加成。1.与 H2、HCN 等加成为醇 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 酮 羰基 （Mr：58）有极性、能加成 与 H2、HCN 加成为醇 不能被氧化剂氧化为羧酸 羧酸 羧基 （Mr：60）受羰基影响，OH能 电 离 出H+，受羟基影响不能被加成。1.具有酸的通性 2.酯化反映时一般断羧基中的碳氧单键，不能被 H2加成 3.能与含NH2物质缩去水生成酰胺(肽键)酯 酯基 HCOOCH3（Mr：60）（Mr：88）酯基中的碳氧单键易断裂 1.发生水解反映生成羧酸和醇 2.也可发生醇解反映生成新酯和新醇 硝酸酯 RONO2 硝酸酯基 ONO2 不稳定 易爆炸 硝基化合物 RNO2 硝基NO2 一硝基化合物较稳定 一般不易被氧化剂氧化，但多硝基化合物易爆炸 氨基酸 RCH(NH2)COOH 氨基NH2 羧基COOH H2NCH2COOH（Mr：75）NH2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 蛋白质 结构复杂 不可用通式表达 肽键 氨基NH2 羧基COOH 酶 多肽链间有四级结构 1.两性 2.水解 3.变性 4.颜色反映（生物催化剂）5.灼烧分解 糖 多数可用下列通式表达：Cn(H2O)m 羟基OH 醛基CHO 羰基 葡萄糖 CH2OH(CHOH)4CHO 淀粉(C6H10O5)n 纤维素 C6H7O2(OH)3 n 多羟基醛或多羟基酮或它们的缩合物 1.氧化反映(还原性糖)2.加氢还原 3.酯化反映 4.多糖水解 5.葡萄糖发酵分解生成乙醇 油脂 酯基 也许有碳碳双键 酯基中的碳氧单键易断裂 烃基中碳碳双键能加成 1.水解反映（皂化反映）2.硬化反映 三三、有机物的鉴别、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性反映，选用合适的试剂，一一鉴别它们。1 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：常用的试剂及某些可鉴别物质种类和实验现象归纳如下：试剂试剂 名称名称 酸性高锰 酸钾溶液 溴 水 银氨 溶液 新制 Cu(OH)2 FeCl3 溶液 碘水 酸碱 指示剂 NaHCO3 少量 过量 饱和 被 鉴被 鉴别 物别 物质 种质 种类类 含碳碳双键、三键的物质、烷基苯。但醇、醛有干扰。含碳碳双键、三键的物质。但醛有干扰。苯酚 溶液 含醛基化合物及葡萄糖、果糖、麦芽糖 含醛基化合物及葡萄糖、果糖、麦芽糖 苯酚 溶液 淀粉 羧酸（酚不能使酸碱指示 剂 变色）羧酸 现象现象 酸性高锰酸钾褪色 溴水褪色且分层 出现白色沉淀 出现银镜 出现红 色沉淀 呈现 紫色 呈现蓝色 石蕊或甲基橙变红 放出无色无味气体 2 2卤代烃中卤素的检查卤代烃中卤素的检查 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加入稀硝酸酸化，再滴入 AgNO3溶液，观测沉淀的颜色，拟定是何种卤素。3 3烯醛中碳碳双键的检查烯醛中碳碳双键的检查 （1）若是纯净的液态样品，则可向所取试样中加入溴的四氯化碳溶液，若褪色，则证明具有碳碳双键。（2）若样品为水溶液，则先向样品中加入足量的新制 Cu(OH)2悬浊液，加热煮沸，充足反映后冷却过滤，向滤液中加入稀硝酸酸化加入稀硝酸酸化，再加入溴水，若褪色，则证明具有碳碳双键。若直接向样品水溶液中滴加溴水，则会有反映：CHO+Br2+H2O COOH+2HBr 而使溴水褪色。4 4二糖或多糖水解产物的检查二糖或多糖水解产物的检查 若二糖或多糖是在稀硫酸作用下水解的，则先向冷却后的水解液中加入足量的NaOH 溶液，中和稀硫酸，然后再加入银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液，（水浴）加热，观测现象，作出判断。5 5如何检查溶解在苯中的苯酚？如何检查溶解在苯中的苯酚？取样，向试样中加入 NaOH 溶液，振荡后静置、分液，向水溶液中加入盐酸酸化，再滴入几滴 FeCl3溶液（或过量饱和溴水过量饱和溴水），若溶液呈紫色（或有白色沉淀生成），则说明有苯酚。若向样品中直接滴入 FeCl3溶液，则由于苯酚仍溶解在苯中，不得进入水溶液中与 Fe3+进行离子反映；若向样品中直接加入饱和溴水，则生成的三溴苯酚会溶解在苯中而看不到白色沉淀。若所用溴水太稀，则一方面也许由于生成溶解度相对较大的一溴苯酚或二溴苯酚，另一方面也许生成的三溴苯酚溶解在过量的苯酚之中而看不到沉淀。6 6如何检查实验室制得的乙烯气体中具有如何检查实验室制得的乙烯气体中具有 CH2CH2、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、（检查水）（检查 SO2）（除去 SO2）（确认SO2已除尽）（检查 CO2）溴水或溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液（检查 CH2CH2）。四四、混合物的分离或提纯（除杂）、混合物的分离或提纯（除杂）混合物混合物（括号内为杂（括号内为杂质）质）除杂试剂除杂试剂 分离分离 方法方法 化学方程式或离子方程式化学方程式或离子方程式 乙烷（乙烯）溴水、NaOH溶液（除去挥发出的Br2蒸气）洗气 CH2CH2+Br2 CH2 BrCH2Br Br2+2NaOH NaBr+NaBrO+H2O 乙烯（SO2、CO2）NaOH溶液 洗气 SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O 乙炔（H2S、PH3）饱和 CuSO4溶液 洗气 H2S+CuSO4=CuS+H2SO4 11PH3+24CuSO4+12H2O=8Cu3P+3H3PO4+24H2SO4 提取白酒中的酒精 蒸馏 从 95%的酒精中提取无水酒精 新制的生石灰 蒸馏 CaO+H2O Ca(OH)2 从无水酒精中提取绝对酒精 镁粉 蒸馏 Mg+2C2H5OH (C2H5O)2 Mg+H2(C2H5O)2 Mg+2H2O 2C2H5OH+Mg(OH)2 提取碘水中的碘 汽油或苯或 四氯化碳 萃取 分液蒸馏 溴化钠溶液（碘化钠）溴的四氯化碳 溶液 洗涤萃取分液 Br2+2I-=I2+2Br-苯（苯酚）NaOH溶液或 饱和 Na2CO3溶液 洗涤 分液 C6H5OH+NaOH C6H5ONa+H2O C6H5OH+Na2CO3 C6H5ONa+NaHCO3 乙醇（乙酸）NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液均可 洗涤 蒸馏 CH3COOH+NaOH CH3COONa+H2O 2CH3COOH+Na2CO3 2CH3COONa+CO2+H2O CH3COOH+NaHCO3 CH3COONa+CO2+H2O 乙酸（乙醇）NaOH溶液 稀 H2SO4 蒸发 蒸馏 CH3COOH+NaOH CH3COO Na+H2O 2CH3COO Na+H2SO4 Na2SO4+2CH3COOH 溴乙烷（溴）NaHSO3溶液 洗涤 分液 Br2+NaHSO3+H2O=2HBr+NaHSO4 溴苯（Fe Br3、Br2、苯）蒸馏水 NaOH溶液 洗涤 分液 蒸馏 Fe Br3溶于水 Br2+2NaOH NaBr+NaBrO+H2O 硝基苯（苯、酸）蒸馏水 NaOH溶液 洗涤 分液 蒸馏 先用水洗去大部分酸，再用 NaOH 溶液洗去少量溶解在有机层的酸 H+OH-=H2O 提纯苯甲酸 蒸馏水 重结晶 常温下，苯甲酸为固体，溶解度受温度影响变化较大。提纯蛋白质 蒸馏水 渗析 浓轻金属盐溶液 盐析 高级脂肪酸钠溶液（甘油）食盐 盐析 五五、有机物的结构有机物的结构 牢牢记住：牢牢记住：在有机物中 H：一价、C：四价、O：二价、N（氨基中）：三价、X（卤素）：一价（一）同系物的判断规律（一）同系物的判断规律 1一差（分子组成差若干个 CH2）2两同（同通式，同结构）3三注意 （1）必为同一类物质；（2）结构相似（即有相似的原子连接方式或相同的官能团种类和数目）；（3）同系物间物性不同化性相似。因此，具有相同通式的有机物除烷烃外都不能拟定是不是同系物。此外，要熟悉习惯命名的有机物的组成，如油酸、亚油酸、软脂酸、谷氨酸等，以便于辨认他们的同系物。（二）、同分异构体的种类（二）、同分异构体的种类 1碳链异构 2位置异构 3官能团异构（类别异构）（详写下表）4顺反异构 5对映异构（不作规定）常见的类别异构常见的类别异构 组成通式 也许的类别 典型实例 CnH2n 烯烃、环烷烃 CH2=CHCH3与 CnH2n-2 炔烃、二烯烃 CHCCH2CH3与 CH2=CHCH=CH2 CnH2n+2O 饱和一元醇、醚 C2H5OH与 CH3OCH3 CnH2nO 醛、酮、烯醇、环醚、环醇 CH3CH2CHO、CH3COCH3、CH=CHCH2OH与 CnH2nO2 羧酸、酯、羟基醛 CH3COOH、HCOOCH3与 HOCH3CHO CnH2n-6O 酚、芳香醇、芳香醚 与 CnH2n+1NO2 硝基烷、氨基酸 CH3CH2NO2与 H2NCH2COOH Cn(H2O)m 单糖或二糖 葡萄糖与果糖(C6H12O6)、蔗糖与麦芽糖(C12H22O11)（三）、同分异构体的书写规律（三）、同分异构体的书写规律 书写时，要尽量把主链写直，不要写得扭七歪八的，以免干扰自己的视觉；思维一定要有序，可按下列顺序考虑：1主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排列邻、间、对。2按照碳链异构位置异构顺反异构官能团异构的顺序书写，也可按官能团异构碳链异构位置异构顺反异构的顺序书写，不管按哪种方法书写都必须防止漏写和重写。3若碰到苯环上有三个取代基时，可先定两个的位置关系是邻或间或对，然后再对第三个取代基依次进行定位，同时要注意哪些是与前面反复的。（四）、同分异构体数目的判断方法（四）、同分异构体数目的判断方法 1记忆法记忆法 记住已掌握的常见的异构体数。例如：（1）凡只含一个碳原子的分子均无异构；（2）丁烷、丁炔、丙基、丙醇有 2 种；（3）戊烷、戊炔有 3 种；（4）丁基、丁烯（涉及顺反异构）、C8H10（芳烃）有 4 种；（5）己烷、C7H8O（含苯环）有 5种；（6）C8H8O2的芳香酯有 6种；（7）戊基、C9H12（芳烃）有 8种。2基元法基元法 例如：丁基有 4种，丁醇、戊醛、戊酸都有 4种 3替代法替代法 例如：二氯苯 C6H4Cl2有 3种，四氯苯也为 3种（将 H替代 Cl）；又如：CH4的一氯代物只有一种，新戊烷 C（CH3）4的一氯代物也只有一种。4对称法（又称等效氢法）对称法（又称等效氢法）等效氢法的判断可按下列三点进行：（1）同一碳原子上的氢原子是等效的；（2）同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的；（3）处在镜面对称位置上的氢原子是等效的（相称于平面成像时，物与像的关系）。（五）、不饱和度的计算方法（五）、不饱和度的计算方法 1烃及其含氧衍生物的不饱和度 2卤代烃的不饱和度 3含 N 有机物的不饱和度 （1）若是氨基NH2，则 （2）若是硝基NO2，则 （3）若是铵离子 NH4+，则 六六、具有特定碳、氢比的常见有机物具有特定碳、氢比的常见有机物 牢牢记住：牢牢记住：在烃及其含氧衍生物中，氢原子数目一定为偶数，若有机物中具有奇数个卤原 子或氮原子，则氢原子个数亦为奇数。当 n（C）n（H）=11 时，常见的有机物有：乙烃、苯、苯乙烯、苯酚、乙二醛、乙二酸。当 n（C）n（H）=12 时，常见的有机物有：单烯烃、环烷烃、饱和一元脂肪醛、酸、酯、葡萄糖。当 n（C）n（H）=14时，常见的有机物有：甲烷、甲醇、尿素CO(NH2)2。当有机物中氢原子数超过其相应烷烃氢原子数时，其结构中也许有NH2或NH4+，如甲胺 CH3NH2、醋酸铵 CH3COONH4等。烷烃所含碳的质量分数随着分子中所含碳原子数目的增长而增大，介于75%85.7%之间。在该同系物中，含碳质量分数最低的是 CH4。单烯烃所含碳的质量分数随着分子中所含碳原子数目的增长而不变，均为85.7%。单炔烃、苯及其同系物所含碳的质量分数随着分子中所含碳原子数目的增长而减小，介于 92.3%85.7%之间，在该系列物质中含碳质量分数最高的是 C2H2和C6H6，均为 92.3%。含氢质量分数最高的有机物是：CH4 一定质量的有机物燃烧，耗氧量最大的是：CH4 完全燃烧时生成等物质的量的 CO2和 H2O 的是：单烯烃、环烷烃、饱和一元醛、羧酸、酯、葡萄糖、果糖（通式为 CnH2nOx的物质，x=0，1，2，）。七七、重要的有机反映及类型、重要的有机反映及类型 1取代反映取代反映 酯化反映 水解反映 C2H5Cl+H2O NaOHC2H5OH+HCl CH3COOC2H5+H2O无机酸或碱CH3COOH+C2H5OH 2加成反映加成反映 3氧化反映氧化反映 2C2H2+5O2 点燃4CO2+2H2O 2CH3CH2OH+O2网550 Ag2CH3CHO+2H2O 2CH3CHO+O2锰盐7565 CH3CHO+2Ag(NH3)2OH +2Ag+3NH3+H2O 4还原反映还原反映 5消去反映消去反映 C2H5OH浓17042SOHCH2CH2+H2O CH3CH2CH2Br+KOH乙醇CH3CHCH2+KBr+H2O 7水解反映水解反映 卤代烃、酯、多肽的水解都属于取代反映 8热裂热裂化反映（化反映（很复杂）C16H34C8H16+C8H16 C16H34C14H30+C2H4 C16H34C12H26+C4H8 9显色反映显色反映 具有苯环的蛋白质与浓 HNO3作用而呈黄色 10聚合反映聚合反映 11中和反映中和反映 八八、一些典型有机反映的比较、一些典型有机反映的比较 1 1反映机理的比较反映机理的比较 （1）醇去氢：脱去与羟基相连接碳原子上的氢和羟基中的氢，形成 。例如：+O2羟基所连碳原子上没有氢原子，不能形成 ，所以不发生失氢（氧化）反映。（2）消去反映：脱去X（或OH）及相邻碳原子上的氢，形成不饱和键。例如：与 Br 原子相邻碳原子上没有氢，所以不能发生消去反映。（3）酯化反映：羧酸分子中的羟基跟醇分子羟基中的氢原子结合成水，其余部分互相结合成酯。例如：2 2反映现象的比较反映现象的比较 例如：与新制 Cu(OH)2悬浊液反映的现象：沉淀溶解，出现绛蓝色溶液存在多羟基；沉淀溶解，出现蓝色溶液存在羧基。加热后，有红色沉淀出现存在醛基。3 3反映条件的比较反映条件的比较 同一化合物，反映条件不同，产物不同。例如：（1）CH3CH2OH浓17042SOHCH2=CH2+H2O（分子内脱水）2CH3CH2OH浓14042SOHCH3CH2OCH2CH3+H2O（分子间脱水）（2）CH3CH2CH2Cl+NaOHOH2CH3CH2CH2OH+NaCl（取代）CH3CH2CH2Cl+NaOH乙醇CH3CH=CH2+NaCl+H2O（消去）（3）一些有机物与溴反映的条件不同，产物不同。九、几个难记的化学式、几个难记的化学式 硬脂酸（十八酸）C17H35COOH 硬脂酸甘油酯 软脂酸（十六酸，棕榈酸）C15H31COOH 油酸（9-十八碳烯酸）CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH 亚油酸（9,12-十八碳二烯酸）CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH 鱼油的重要成分：EPR（二十碳五烯酸）C19H29COOH DHR（二 十 二 碳 六 烯 酸）C21H31COOH 银氨溶液Ag(NH3)2OH 葡萄糖（C6H12O6）CH2OH(CHOH)4CHO 果糖（C6H12O6）CH2OH(CHOH)3COCH2OH 蔗糖C12H22O11（非还原性糖）麦芽糖C12H22O11（还原性糖）淀粉(C6H10O5)n（非还原性糖）纤维素C6H7O2(OH)3n（非还原性糖）