2015高中化学《选修5_有机化学》总复习课件.ppt.convertor

有机化学专题复习一、有机化学中的基本概念二、研究方法三、有机物重要物理性质四、有机物的化学性质（一）官能团的性质（二）常见有机物之间的转化关系（三）有机化学反应类型（四）反应条件小结五、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1、有机物的分类有机物烃烃的衍生物链烃（烷、烯、炔）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）卤代烃醇、酚醛、酮、糖羧酸、酯、氨基酸2、各类有机物的定义、通式及代表物有机物含碳元素的化合物（除CO、CO2、碳酸盐、氰化物及金属碳化物等）。烃仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物烷烃碳原子之间都以碳碳单键结合成链状烃叫烷烃,也叫做饱和烃烯烃分子中含有碳碳双键的一类链烃叫做烯烃炔烃分子里含有碳碳三键的一类链烃叫做炔烃芳香烃分子里含有苯环的一类烃叫做芳香烃3、烷烃命名习惯命名法正、异、新系统命名法（1）选主链，称“某烷”（含有碳原子数目最多的链）（2）支链作为取代基，称“某基”支链位置编号最小相同取代基合并先简后繁步骤方法分离、提纯元素定量分析确定实验式（定性分析被教材忽略）测定相对分子质量，确定分子组成（分子式）确定分子结构蒸馏、重结晶、萃取李比希元素分析法（燃烧法）现代仪器分析法相对密度法（传统）质谱法（现代）根据性质实验猜测（传统方法）、红外光谱、核磁共振氢谱（现代）8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红外光谱可以获得化学键和官能团的信息CH3CH2OH的红外光谱CH3CH2OH的核磁共振氢谱核磁共振氢谱可以获得有机物分子中，氢原子的类型及它们的数目状态N4的烃、新戊烷、甲醛、一氯甲烷、一氯乙烷、一溴甲烷常温呈气态，低级（十碳以下）的醇、醛、酸、酯常温呈液态苯酚，草酸，苯甲酸、硬脂酸，软脂酸常温呈固态密度比水轻所有烃类（包括苯及其同系物）、酯（如乙酸乙酯）、油脂比水重硝基苯、溴苯、CCL4、溴乙烷及大多数卤代烃、液态苯酚三、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以上任意溶沸点同系物比较沸点随着分子量的增加即C原子个数的增大）而升高同类物质的同分异构体沸点随支链增多而降低衍生物的沸点高于相应的烃，如氯乙烷乙烷饱和程度大的有机物沸点高于饱和程度小的有机物，如脂肪油分子间形成氢键的有机物沸点高于不形成氢键的有机物如乙醇乙烷1有机物燃烧的化学方程式通式CXHYXY/4O2XCO2Y/2H2OCXHYOZXY/4Z/2O2XCO2Y/2H2OCNH2N23N1/2O2NCO2N1H2OCNH2N3N/2O2NCO2NH2OCNH2N23N1/2O2NCO2N1H2O有机物燃烧规律2气态烃燃烧前后总体积变化情况在1个大气压，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，总体积不变4，总体积减少4，总体积增大（CH4、C2H4、C3H4）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等物质的量的烃CXHY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（XY/4）值。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值最大的也一定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等物质的量的下列物质完全燃烧时，耗氧量相同的是，生成CO2的量相同的是，生成水的量相同的是。A乙烯、乙醇B乙炔、乙酸C乙炔、苯D甲酸、氢气E葡萄糖、甲醛F甲苯、甘油G甲烷、甲酸甲酯例2把例1中的等物质的量换成等质量，结论又如何A、D、GA、BD、F、G（C、E；C、E；C、E、F、G）返回类别结构特点主要性质烷烃单键（CC）1稳定通常情况下不与强酸、强碱、强氧化剂反应2取代反应（卤代）3氧化反应（燃烧）4加热分解烯烃双键（CC）二烯烃（CCC1加成反应；与H2、X2、HX、H2O2氧化反应（燃烧；被KMNO4H氧化）3加聚反应加成时有1,4加成C和1,2加成四、各类有机物的化学性质（一）结构特点和官能团性质类别结构特点主要性质炔烃叁键CC1加成反应（加H2、X2、HX、H2O）2氧化反应（燃烧；被KMNO4H氧化）苯苯苯环（）1易取代卤代、硝化）2较难加成（加H2）3燃烧的同系物苯环及侧链侧链易被氧化、邻对位上氢原子活泼类别卤代烃（X）结构特点烃基与X相连，CX键有极性主要性质1水解醇（氢氧化钠的水溶液）2消去烯烃（氢氧化钠醇溶液醇（OH）烃基与OH直接相连，OH、CO键均有极性1与活泼金属反应NA、K、MG、AL等）2取代1）与氢卤酸反应2）酯化反应3脱水反应（分子内脱水和分子间脱水）4氧化（燃烧、被氧化剂氧化）酚OH苯环与OH直接相连，OH极性大1弱酸性（与NAOH反应）2取代反应（卤代、硝化）3显色反应与FECL34易被氧化类别结构特点主要性质醛O（CHOCH双键有极性，有不饱和性1还原反应（与H2加成）2氧化反应（与弱氧化剂）羧酸O（COH）OOH受C影响，变得活泼，且能部分电离出H1酸性2酯化反应酯O（CO）ORC与OR间的键易断裂水解反应注意1能区别同一有机物在不同条件下发生的不同断键方式2有机化学反应中分子结构的变化。3相同官能团连在不同有机物分子中对性质的影响。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（二）常见有机物之间的转化关系CH3CH3CH2CH2CHCHC2H5BRCH3CH2OHCH3CHOCH3COOHCH3COOC2H5C2H5ONAC2H5OC2H5水解HBRO2加H2O2水解C2H5OHH2H2NA分子间脱水HBR消去HBR消去H2OO2H2O延伸转化关系举例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2929酯化1取代反应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。包括卤代、硝化、酯化、水解、分子间脱水2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CC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CO只能和H2加成，不能和X2加成，而羧基和酯的CO不能发生加成反应原理包括醇消去H2O生成烯烃、卤代物消去HX生成不饱和化合物3、消去反应有机物在一定条件下，从一个分子中脱去一个小分子（如H2O、HX、NH3等）生成不饱和化合物的反应（消去小分子）。有机反应类型消去反应消去反应的实质OH或X与所在碳的邻位碳原子上的H结合生成H2O或HX而消去区分不能消去和不能氧化的醇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加热；卤代烃是NAOH醇溶液加热4、氧化反应有机物得氧或失氢的反应。5、还原反应有机物加氢或去氧的反应。35氧化反应有机物分子里“加氧”或“去氢”的反应有机物的燃烧，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。它包括两类氧化反应1）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连有OH的碳原子上必须有氢原子，否则不能发生氧化反应就不能发生氧化反应如有机反应类型氧化反应2）有机物被除O2外的某些氧化剂（如强KMNO4、弱CUOH2、AGNH32OH等氧化）还原反应有机物分子里“加氢”或“去氧”的反应其中加氢反应又属加成反应不饱和烃、芳香族化合物，醛、酮等都可进行加氢还原反应有机反应类型还原反应1加聚反应通过加成反应聚合成高分子化合物的反应（加成聚合）。主要为含双键的单体聚合。6、聚合反应生成高分子化合物的反应。38催化剂温度压强丁二烯型加聚（破两头，移中间）NCHCHCCH2CHCHCCH2NABAB天然橡胶（聚异戊二烯）氯丁橡胶（聚一氯丁二烯）乙烯型加聚ADADNCCCCBEBEN催化剂加聚反应的类型（联系书上的高分子材料）聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）含有双键的不同单体间的共聚（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）NCHCH2NCH2CH2CHCH2CH2CH2N或CH2CHCH2CH2N催化剂催化剂加聚反应的特点1、单体含不饱和键2、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；但结构不同如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等。8、显色反应包括苯酚遇FECL3溶液显紫色淀粉遇碘单质显蓝色含苯环的蛋白质遇浓硝酸凝结显黄色有机反应类型酯化反应拓展一般为羧酸脱羟基，醇脱氢类型一元羧酸和一元醇反应生成一元酯二元羧酸和二元醇部分酯化生成一元酯和1分子H2O，生成环状酯和2分子H2O，生成高聚酯和（2N1）H2O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，还可以生成高聚酯。如乳酸分子乙二酸和乙二醇酯化H2O2H2O2N1H2OOHH（四）反应条件小结1、需加热的反应水浴加热热水浴银镜反应、酯的水解、蔗糖水解、控温水浴制硝基苯（5060直接加热制乙烯，酯化反应、与新制氢氧化铜悬浊液反应2、不需要加热的反应制乙炔、溴苯3、需要温度计反应水银球插放位置（1）液面下测反应液的温度，如制乙烯（2）水浴中测反应条件温度，如制硝基苯（3）蒸馏烧瓶支管口略低处测产物沸点，如石油分馏4、使用回流装置（1）简易冷凝管（空气）长弯导管制溴苯长直玻璃管制硝基苯（2）冷凝管（水）石油分馏321321321321321321321根据反应条件推断官能团或反应类型浓硫酸稀酸催化或作反应物的NAOH/水NAOH/醇H2/NI催化剂O2/CU或AG/醇醛或酮BR2/FEBR3含苯基的物质发生取代反应CL2、光照发生在烷基部位,如间甲基苯NAHCO3酯基的酯化反应、醇的消去反应、醇分子间脱水、苯环的硝化反应酯的水解,羧酸盐、苯酚钠的酸化1、乙烯化学药品反应方程式注意点及杂质净化无水乙醇（酒精）、浓硫酸药品混合次序浓硫酸加入到无水乙醇中体积比为31，边加边振荡，以便散热；加碎瓷片，防止暴沸；温度要快速升致170，但不能太高；除杂气体中常混有杂质CO2、SO2、乙醚及乙醇，可通过碱溶液、水除去；收集常用排水法收集乙烯温度计的位置水银球放在反应液中五、常见的有机实验、有机物分离提纯浓硫酸制乙烯2、乙炔化学药品仪器装置教材P32反应方程式注意点及杂质净化电石、水（或饱和食盐水）如何控制反应速度水要慢慢滴加，可用饱和食盐水以减缓反应速率；杂质气体中常混有磷化氢、硫化氢，可通过硫酸铜、氢氧化钠溶液除去；收集常用排水法收集。制乙炔3、溴苯化学药品反应方程式注意点及杂质净化苯、液溴（纯溴）、还原铁粉加药品次序苯、液溴、铁粉；催化剂实为FEBR3；长导管作用冷凝、回流除杂制得的溴苯常溶有溴而呈褐色，可用稀NAOH洗涤，然后分液得纯溴苯。制溴苯实验原理4、制硝基苯制硝基苯5、银镜反应化学药品仪器装置反应方程式AGNO3、氨水、乙醛AGNH3H2OAGOHNH4AGOH2NH3H2OAGNH32OH2H2OCH3CHO2AGNH322OHCH3COONH42AG3NH3H2O注意点银氨溶液的配制AGNO3溶液中滴加氨水至沉淀恰好溶解；实验成功的条件试管洁净；热水浴；加热时不可振荡试管；碱性环境，氨水不能过量（防止生成易爆物）银镜的处理用硝酸溶解；银镜反应6、乙醛与新制CUOH2化学药品NAOH溶液、CUSO4溶液、乙醛化学方程式CH3CHO2CUOH2CH3COOHCU2OH2O注意点实验成功的关键碱性环境新制CUOH2直接加热煮沸7、乙酸乙酯化学药品仪器装置反应方程式注意点及杂质净化无水乙醇、冰醋酸、浓硫酸、饱和碳酸钠溶液CH3COOHHOCH2CH3CH3COOC2H5H2O加入药品的次序乙醇、浓硫酸、醋酸导管的气体出口位置在饱和碳酸钠溶液液面上加碎瓷片作用防止暴沸；饱和碳酸钠溶液作用可除去未反应的乙醇、乙酸，并降低乙酸乙酯的溶解度。制备乙酸乙酯思考与交流1生成的气体通入高锰酸钾溶液前要先通入盛水的试管2还可以用什么方法鉴别乙烯,这一方法还需要将生成的气体先通入盛水的试管中吗P42科学探究9、溴乙烷消去反应产物的检验10、科学探究P60酸性乙酸碳酸苯酚分离、提纯1、物理方法根据不同物质的物理性质差异，采用过滤、洗气、分液、萃取后分液、蒸馏等方法。2、化学方法一般是加入或通过某种试剂进行化学反应。常见有机物的检验与鉴别1、溴水（1）不褪色烷烃、苯及苯的同系物、羧酸、酯（2）褪色含碳碳双键、碳碳叁键和还原性物质醛）（3）产生沉淀苯酚注意区分溴水褪色发生加成、取代、氧化还原反应萃取C4烷烃、汽油、苯及苯的同系物、RX、酯（1）不褪色烷烃、苯、羧酸、酯（2）褪色含碳碳双键、碳碳叁键、苯的同系物和还原性物质3、银氨溶液CHO（可能是醛类或甲酸、甲酸某酯或甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖）4、新制氢氧化铜悬浊液（1）H不加热（中和形成蓝色溶液）（2）CHO加热（氧化产生砖红色沉淀）5、三氯化铁溶液酚OH（溶液显紫色）2、酸性高锰酸钾溶液结构性