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有机化学基础知识复习有机化合物的同分异构现象由于碳链骨架不同的异构现象称为 ；碳链相同，官能团位置不同的异构现象称为 ；有机物分子式相同，官能团不同的异构现象称为 。常见的官能团异构组成通式可能的类别典型实例CnH2n+2烷烃CH4与CH3CH3CnH2n烯烃、环烷烃CH2=CHCH3与CnH2n-2炔烃、二烯烃、环烯烃CHCCH2CH3、CH2=CHCH=CH2与CnH2n-6苯及其同系物与CnH2n+2O醇、醚C2H5OH与CH3OCH3CnH2nO醛、酮、烯醇、环醚、环醇CH3CH2CHO、CH3COCH3、CH2=CHCH2OH与、CnH2nO2羧酸、酯、羟基醛、羟基酮CH3COOH、HCOOCH3与HOCH2CHOCnH2n-6O酚、芳香醇、芳香醚、与CnH2n+1NO2硝基烷、氨基酸CH3CH2NO2与H2NCH2COOHCn(H2O)m单糖、二糖葡萄糖与果糖(C6H12O6)、蔗糖与麦芽糖(C12H22O11)一、甲烷 烷烃甲烷空间构型为 ，键角 ，碳原子间以键结合。电子式 ，结构式 CH4与Cl2发生一氯取代的一系列反应方程式： ； ； ； ；烷烃通式 ；环烷烃通式 随着碳原子数的增多，烷烃的状态、熔沸点和相对密度呈现规律性变化；状态由 到 到 ；熔沸点由 到 ；相对密度由 到 ，但都小于 。通常状况下，烷烃很稳定，不与 、 或 起反应。烷烃在空气中都可以燃烧，完全燃烧的产物是 和 ：烷烃的燃烧通式 在相同情况下，随着烷烃分子里碳原子数的增加，燃烧越来越不充分，燃烧火焰明亮，甚至伴有黑烟。所以，烃分子中的碳原子数越多，燃烧时所需要的空气或氧气的量越大。在 下与Cl2、Br2等卤素单质发生 反应，生成种数更多的 和 气体：CnH2n+2 + X2 CnH2n+1X + HX，但随着氢原子数目的增加，产物越来越复杂，实际利用方面的意义越来越小。分子里 的烷烃，在常温常压下都是气体，其它烷烃在常温常压下是液体或固体。注意：新戊烷在常温常压下也是气体。烷烃不溶于水而易溶于有机溶剂。液态烷烃本身就是有机溶剂。写出：CH3、OH、OH-的电子式： 二、乙烯 烯烃乙烯结构简式 ，官能团 ，结构特点 实验室制取乙烯的方程式： 化学性质：1. 与高锰酸钾酸性溶液反应。现象： 2. 使溴水褪色。方程式： 与水反应 ；与HX反应 3. 加聚反应 烯烃通式 ；二烯烃通式 ；给CH3CH=C(CH3)CH3命名 烯烃的燃烧通式 1,3-丁二烯的1,2加成 1,3-丁二烯的1,4加成 1,3-丁二烯的加聚反应 由于 所产生的异构现象，成为顺反异构。三、乙炔 炔烃乙炔结构简式 ，键角 ，官能团 ，结构特点 化学性质：1. 与高锰酸钾酸性溶液反应。现象： 2. 使溴水褪色。方程式： 与HX反应 乙炔与氯化氢在一定条件下发生加成反应 在适当条件下，氯乙烯发生加聚反应生成聚氯乙烯 乙炔的实验室制法实验室制取乙炔的方程式： 注意：1. 连接好装置后，首先要 。 2. 电石和水的感应很剧烈，为得到平稳的乙炔气流，常用 代替水，并使用 来控制液体流下的速度。 3. 制取乙炔时，为防止产生的泡沫进入导管，应 。 4. 实验室中不可使用启普发生器或具有启普发生器原理的实验装置制取乙炔。其主要原因是： a. b. c. 5. 在隔绝空气的前提条件下，用生石灰和焦炭在高压电弧的作用下制备电石，反应方程式为：。这样制得的电石中常含有CaS、Ca3P2等杂质，故所得的乙炔中常含有H2S、PH3等气体杂质。 6. 一般用 溶液除去乙炔中的H2S、PH3等气体杂质。 7. 制取乙炔的原理是用金属碳化物的水解来实现的,金属碳化物的水解的实质是“等价代换”。炔烃通式 ；炔烃的燃烧通式 四、苯 芳香烃苯是 结构，键角 ，碳原子间以大键结合。所有原子都在同一平面上。通常情况下，苯是 色，带有 气味的 体，有毒， 水，密度比水 。熔点5.5，沸点80.1。若用冰冷却，苯凝结成无色晶体。键长关系：键 大键 C=C CC，大键是 之间的独特键。苯不能被 氧化，一般也不能与溴水发生 反应，但可以 溴水中的溴。苯的溴代反应 ，参加反应的溴是 ，不能用 。 溴苯是 色液体，密度比水 ，溴苯中含有溴可用 除去。苯的硝化反应 ，苯与氢气的加成反应 苯的同系物通式 ； 使高锰酸钾酸性溶液褪色。注：苯环侧链上的烷基不论长短，被氧化后都生成羧基(COOH)，两个侧链被氧化后生成两个羧基，从这里可以看出苯环的稳定性。 上的氢被取代 上的氢被取代苯的同系物中，由于侧链对苯环的影响，使苯环活化，与HNO3反应时，能发生邻、对位取代，而苯主要发生一元取代。五、溴乙烷 卤代烃溴乙烷结构简式 ，官能团 ， 色 体，密度比水 。溴乙烷的水解（取代）反应 应用：检验卤代烃中卤族元素的种类步骤：1. ；2. ；3. 溴乙烷的消去反应 归纳：(1)水解反应条件：强碱的 溶液； (2)消去反应条件：强碱的 溶液；发生在 的碳原子上，这些碳原子上一个连接卤原子，另一个至少连接一个 原子。思考：用CH3CHClCH3合成CH3CHOHCH2OH。通常情况下，大部分卤代烃是 ， 溶于水，易溶于 。在卤代烃分子中， 是官能团。由于 吸引电子能力较强，使共用电子对偏移，CX键具有较强的 ，因此卤代烃的反应活性 。六、乙醇 醇类乙醇是 色透明的具有 味的易挥发的液体，可与水以任意比互溶，一般不用作萃取剂。1. 与金属钠反应 ；断键位置： 2. 与氢卤酸反应 ；断键位置： 3. 催化氧化 ；断键位置： 催化氧化规律：A. CH3CH2OHB. (CH3)2CHOHC. (CH3)3COH与羟基相连的碳原子上要有至少一个 原子，无氢则不能发生催化氧化。4. 消去反应 ；断键位置： 消去反应规律：(1)分子中至少有两个碳原子，仅有一个碳原子时不能消去。如CH3OH； (2)羟基所连碳原子的相邻碳原子上要有氢原子(-H)，否则不能发生消去反应。饱和一元醇通式 七、苯酚纯净的苯酚是 色(露置在空气中 )、有 气味的 体。在水中的溶解情况： ，易溶于 1. 氧化反应：易被空气氧化显 ， 使KMnO4酸性溶液褪色。2. 弱酸性(俗称 ) (1)与NaOH反应 与Na2CO3反应 + CO2 + H2O 结论：酸性比较 。苯酚酸性极弱， 使指示剂变色。(2)与Na反应 。比乙醇、水与Na反应 3. 与浓溴水反应 4. 显色反应：遇Fe3+显 色。5. 与氢气的加成反应 八、乙醛 醛类乙醛分子式 ，结构简式 ，官能团 (叫做 )。物理性质： 色、 气味的 体，与水 。1. 加成反应( 反应)：与H2加成 乙醛与卤素发生的是 反应，而不是 反应。2. 催化氧化 3. 被弱氧化剂氧化 (1)银镜反应 银氨溶液的配制：在一支洁净的试管中加入少量AgNO3溶液，滴加 ，直到生成的沉淀 ，得无色透明溶液，此溶液称为银氨溶液。(2)Cu2O反应 4. 被强氧化剂氧化：使溴水、KMnO4酸性溶液褪色。甲醛常温下为 色， 的 体， 溶于水。40%的甲醛溶液俗称为 ，具有 能力。从结构上看，甲醛可视为含有 醛基的特殊结构。HCHO与银氨溶液反应 HCHO与新制Cu(OH)2反应 1mol HCHO mol Ag；1mol HCHO mol Cu2O，这与其它的饱和一元醛有区别。饱和一元醛通式 九、乙酸 羧酸乙酸分子式 ，结构简式 ，官能团 。物理性质： 色、 气味的 体， 挥发。1. 弱酸性：酸性比碳酸 ，具有酸的通性。 乙酸与CaCO3反应的离子方程式 2. 酯化反应( 酸和醇起作用生成酯和水的反应)。规律：酸脱 醇脱 制取乙酸乙酯实验中的相关问题1. 浓H2SO4的作用是什么?2. 盛反应液的试管为什么要向上倾斜45?3. 导管末端能不能插入Na2CO3溶液中? 为什么?4. 能不能用NaOH溶液代替Na2CO3溶液?5. 实验中为什么用小火加热保持微沸?6. 饱和Na2CO3溶液的作用是什么?7. 如何分离出酯?饱和一元羧酸通式 写出分子式：硬脂酸 ；软脂酸 ，油酸 ；乙二酸 ；(俗称 酸)；苯甲酸 (俗称 酸)写出乙二醇与乙酸完全酯化的反应方程式： 甲酸，俗称 既有醛基，又有羧基，所以甲酸既有 的性质，也有 的性质。十、酯低级酯的密度一般比水 ， 溶于水，有 气味。1. 水解(取代)反应：主要有两种酸性水解、碱性水解。通式：酸性水解(可逆)：RCOOR1 + H2O 碱性水解(不可逆，趋于完全)：RCOOR1 + NaOH 2. 甲酸酯的特殊性： 烃的含氧衍生物燃烧通式 酯化反应的规律总结：1. 一元羧酸与一元醇之间的酯化反应 2. 一元羧酸与多元醇之间的酯化反应2CH3COOH + 3. 多元羧酸与一元醇之间的酯化反应 4. 多元羧酸与多元醇之间的酯化反应此反应有三种情形，可得到普通酯、环酯和高聚酯。如： + + H2O(普通酯) + (环酯) (高聚酯)5. 羟基酸自身的酯化反应此反应有三种情形，可得到普通酯、环状交酯和高聚酯。如：2 (普通酯)2 (交酯)n (高聚酯)有机合成归纳总结：官能团的引入1. 引入碳碳双键(C=C)： 、 、 2. 引入卤原子(X)： 、 、 3. 引入羟基(OH)： 、 、 、 官能团的消除1. 通过 可消除不饱和键；2. 通过 可消除羟基；3. 通过 可消除醛基；4. 通过 可消除卤原子。由反应条件推测可能参加反应的官能团反应条件或反应物可能官能团浓硫酸稀硫酸NaOH水溶液NaOH醇溶液H2、催化剂Cu/O2、加热Cl2/Br2、FeCl2/Br2、光照NaHCO3Na2CO3Na银氨溶液/新制Cu(OH)2溴水(褪色)KMnO4(H+)(褪色)溴水(白色沉淀)/Fe3+(紫色)A(氧化)B(氧化)C参考答案有机化合物的同分异构现象由于碳链骨架不同的异构现象称为碳链异构；碳链相同，官能团位置不同的异构现象称为位置异构；有机物分子式相同，官能团不同的异构现象称为官能团异构。常见的官能团异构组成通式可能的类别典型实例CnH2n+2烷烃CH4与CH3CH3CnH2n烯烃、环烷烃CH2=CHCH3与CnH2n-2炔烃、二烯烃、环烯烃CHCCH2CH3、CH2=CHCH=CH2与CnH2n-6苯及其同系物与CnH2n+2O醇、醚C2H5OH与CH3OCH3CnH2nO醛、酮、烯醇、环醚、环醇CH3CH2CHO、CH3COCH3、CH2=CHCH2OH与、CnH2nO2羧酸、酯、羟基醛、羟基酮CH3COOH、HCOOCH3与HOCH2CHOCnH2n-6O酚、芳香醇、芳香醚、与CnH2n+1NO2硝基烷、氨基酸CH3CH2NO2与H2NCH2COOHCn(H2O)m单糖、二糖葡萄糖与果糖(C6H12O6)、蔗糖与麦芽糖(C12H22O11)一、甲烷 烷烃甲烷空间构型为正四面体，键角10928，碳原子间以键结合。电子式，结构式CH4与Cl2发生一氯取代的一系列反应方程式：；烷烃通式CnH2n+2(n1)；环烷烃通式CnH2n(n3)随着碳原子数的增多，烷烃的状态、熔沸点和相对密度呈现规律性变化；状态由气态到液态到固态；熔沸点由低到高；相对密度由小到大，但都小于水的密度。通常状况下，烷烃很稳定，不与强酸、强碱或强氧化剂起反应。烷烃在空气中都可以燃烧，完全燃烧的产物是CO2和H2O：烷烃的燃烧通式CnH2n+2 + O2 nCO2 + (n+1)H2O在相同情况下，随着烷烃分子里碳原子数的增加，燃烧越来越不充分，燃烧火焰明亮，甚至伴有黑烟。所以，烃分子中的碳原子数越多，燃烧时所需要的空气或氧气的量越大。在光照下与Cl2、Br2等卤素单质发生取代反应，生成种数更多的卤代烃和卤化氢气体：CnH2n+2 + X2 CnH2n+1X + HX，但随着氢原子数目的增加，产物越来越复杂，实际利用方面的意义越来越小。分子里碳原子数4的烷烃，在常温常压下都是气体，其它烷烃在常温常压下是液体或固体。注意：新戊烷在常温常压下也是气体。烷烃不溶于水而易溶于有机溶剂。液态烷烃本身就是有机溶剂。写出：CH3、OH、OH-的电子式：、二、乙烯 烯烃乙烯结构简式CH2=CH2，官能团碳碳双键，结构特点平面型实验室制取乙烯的方程式：化学性质：1. 与高锰酸钾酸性溶液反应。现象：紫色很快褪去2. 使溴水褪色。方程式：CH2=CH2 + Br2 BrCH2CH2Br与水反应；与HX反应3. 加聚反应烯烃通式CnH2n(n2)；二烯烃通式CnH2n-2(n4)；给CH3CH=C(CH3)CH3命名2-甲基-2-丁烯烯烃的燃烧通式CnH2n + O2 nCO2 + nH2O1,3-丁二烯的1,2加成CH2=CHCH=CH2 + Br2 1,3-丁二烯的1,4加成CH2=CHCH=CH2 + Br2 BrCH2CH=CHCH2Br1,3-丁二烯的加聚反应由于碳碳双键不能旋转而导致分子中原子或原子团在空间的排列方式不同所产生的异构现象，成为顺反异构。三、乙炔 炔烃乙炔结构简式CHCH，键角180，官能团碳碳叁键，结构特点直线型化学性质：1. 与高锰酸钾酸性溶液反应。现象：紫色逐渐褪去2. 使溴水褪色。方程式：CHCH + 2Br2 与HX反应CHCH + HX CH2=CHX乙炔与氯化氢在一定条件下发生加成反应在适当条件下，氯乙烯发生加聚反应生成聚氯乙烯乙炔的实验室制法实验室制取乙炔的方程式：CaC2 + 2H2O CHCH + Ca(OH)2注意：1. 连接好装置后，首先要检查装置的气密性。 2. 电石和水的感应很剧烈，为得到平稳的乙炔气流，常用饱和食盐水代替水，并使用分液漏斗来控制液体流下的速度。 3. 制取乙炔时，为防止产生的泡沫进入导管，应在导气管附近塞入少量棉花。 4. 实验室中不可使用启普发生器或具有启普发生器原理的实验装置制取乙炔。其主要原因是： a. 此反应是放热反应，而启普发生器不耐热 b. 电石遇水不能保持块状，使用启普发生器不便于控制反应 c. 反应生成的Ca(OH)2是微溶物，容易沉积在容器底部而堵塞球形漏斗下端管口，发生危险 5. 在隔绝空气的前提条件下，用生石灰和焦炭在高压电弧的作用下制备电石，反应方程式为：。这样制得的电石中常含有CaS、Ca3P2等杂质，故所得的乙炔中常含有H2S、PH3等气体杂质。 6. 一般用CuSO4溶液除去乙炔中的H2S、PH3等气体杂质。 7. 制取乙炔的原理是用金属碳化物的水解来实现的，金属碳化物的水解的实质是“等价代换”。炔烃通式CnH2n-2(n2)；炔烃的燃烧通式CnH2n-2 + O2 nCO2 + (n-1)H2O四、苯 芳香烃苯是平面六边形结构，键角120，碳原子间以大键结合。所有原子都在同一平面上。通常情况下，苯是无色，带有特殊气味的液体，有毒，不溶于水，密度比水小。熔点5.5，沸点80.1。若用冰冷却，苯凝结成无色晶体。键长关系：键大键C=CCC，大键是介于单键和双键之间的独特键。苯不能被KMnO4(H+)氧化，一般也不能与溴水发生加成反应，但可以萃取溴水中的溴。苯的溴代反应，参加反应的溴是液溴，不能用溴水。 溴苯是无色液体，密度比水大，溴苯中含有溴可用NaOH溶液除去。苯的硝化反应，苯与氢气的加成反应苯的同系物通式CnH2n-6(n6)；能使高锰酸钾酸性溶液褪色。注：苯环侧链上的烷基不论长短，被氧化后都生成羧基(COOH)，两个侧链被氧化后生成两个羧基，从这里可以看出苯环的稳定性。 苯环上的氢被取代 甲基上的氢被取代苯的同系物中，由于侧链对苯环的影响，使苯环活化，与HNO3反应时，能发生邻、对位取代，而苯主要发生一元取代。五、溴乙烷 卤代烃溴乙烷结构简式CH3CH2Br，官能团溴原子，无色液体，密度比水大。溴乙烷的水解（取代）反应应用：检验卤代烃中卤族元素的种类步骤：1. 将卤代烃水解；2. 向上层清液加入稀HNO3酸化；3. 滴加AgNO3溶液观察沉淀颜色溴乙烷的消去反应归纳：(1)水解反应条件：强碱的水溶液； (2)消去反应条件：强碱的醇溶液；发生在相邻的碳原子上，这些碳原子上一个连接卤原子，另一个至少连接一个-H原子。思考：用CH3CHClCH3合成CH3CHOHCH2OH。CH3CHClCH3 CH3CH=CH2 CH3CHBrCH2Br CH3CHOHCH2OH通常情况下，大部分卤代烃是液体，不溶于水，易溶于有机溶剂。在卤代烃分子中，卤素原子是官能团。由于卤素原子吸引电子能力较强，使共用电子对偏移，CX键具有较强的极性，因此卤代烃的反应活性较强。六、乙醇 醇类乙醇是无色透明的具有醇香味的易挥发的液体，可与水以任意比互溶，一般不用作萃取剂。1. 与金属钠反应2C2H5OH + 2Na 2C2H5ONa + H2；断键位置：OH键2. 与氢卤酸反应；断键位置：CO键3. 催化氧化；断键位置：CH(-H)键、OH键催化氧化规律：A. CH3CH2OHCH3CHOB. (CH3)2CHOHCH3COCH3C. (CH3)3COH(不能催化氧化)与羟基相连的碳原子上要有至少一个-H原子，无氢则不能发生催化氧化。4. 消去反应；断键位置：CH(-H)键、CO键消去反应规律：(1)分子中至少有两个碳原子，仅有一个碳原子时不能消去。如CH3OH； (2)羟基所连碳原子的相邻碳原子上要有氢原子(-H)，否则不能发生消去反应。饱和一元醇通式CnH2n+2O(n1)七、苯酚纯净的苯酚是无色(露置在空气中因少量氧化而显粉红色)、有特殊气味的晶体。在水中的溶解情况：T65时微溶，T65时与水互溶，易溶于乙醇等有机溶剂1. 氧化反应：易被空气氧化显粉红色，能使KMnO4酸性溶液褪色。2. 弱酸性(俗称石炭酸) (1)与NaOH反应与Na2CO3反应 + CO2 + H2O 结论：酸性比较 H2CO3HCO3-。苯酚酸性极弱，不能使指示剂变色。(2)与Na反应。比乙醇、水与Na反应更剧烈3. 与浓溴水反应4. 显色反应：遇Fe3+显紫色。5. 与氢气的加成反应八、乙醛 醛类乙醛分子式C2H4O，结构简式CH3CHO，官能团CHO(叫做醛基)。物理性质：无色、有刺激性气味的液体，与水互溶。1. 加成反应(还原反应)：与H2加成 乙醛与卤素发生的是氧化还原反应，而不是加成反应。2. 催化氧化3. 被弱氧化剂氧化 (1)银镜反应银氨溶液的配制：在一支洁净的试管中加入少量AgNO3溶液，滴加稀氨水，直到生成的沉淀恰好溶解为止，得无色透明溶液，此溶液称为银氨溶液。(2)Cu2O反应4. 被强氧化剂氧化：使溴水、KMnO4酸性溶液褪色。甲醛常温下为无色，有强烈刺激性气味的气体，易溶于水。40%的甲醛溶液俗称为福尔马林，具有杀菌防腐能力。从结构上看，甲醛可视为含有两个醛基的特殊结构。HCHO与银氨溶液反应HCHO与新制Cu(OH)2反应1mol HCHO4mol Ag；1mol HCHO2mol Cu2O，这与其它的饱和一元醛有区别。饱和一元醛通式CnH2nO(n1)九、乙酸 羧酸乙酸分子式C2H4O2，结构简式CH3COOH，官能团羧基。物理性质：无色、有刺激性气味的液体，易挥发。1. 弱酸性：酸性比碳酸强，具有酸的通性。 乙酸与CaCO3反应的离子方程式CaCO3 + 2CH3COOH 2CH3COO- + Ca2+ + CO2 + H2O2. 酯化反应(含氧酸和醇起作用生成酯和水的反应)。规律：酸脱羟基醇脱氢制取乙酸乙酯实验中的相关问题1. 浓H2SO4的作用是什么?浓H2SO4的作用主要是催化剂、吸水剂，该反应是可逆反应，加浓H2SO4可以缩短达到平衡所需的时间及促使反应向生成乙酸乙酯的方向进行。2. 盛反应液的试管为什么要向上倾斜45?主要是加大液体受热面积。3. 导管末端能不能插入Na2CO3溶液中? 为什么?不能，目的是防止液体倒吸。4. 能不能用NaOH溶液代替Na2CO3溶液?不能，因为NaOH溶液的碱性很强，会使乙酸乙酯水解。5. 实验中为什么用小火加热保持微沸?这样有利于产物的生成和蒸出。6. 饱和Na2CO3溶液的作用是什么?(1)中和挥发出来的乙酸，生成醋酸钠(便于闻乙酸乙酯的香味)(2)溶解挥发出来的乙醇(3)减小乙酸乙酯在水中的溶解度，使乙酸乙酯容易分层析出7. 如何分离出酯?可用分液漏斗分液。饱和一元羧酸通式CnH2nO2(n1)写出分子式：硬脂酸C17H35COOH；软脂酸C15H31COOH，油酸C17H33COOH；乙二酸HOOCCOOH；(俗称草酸)；苯甲酸C6H5COOH(俗称安息香酸)写出乙二醇与乙酸完全酯化的反应方程式：甲酸，俗称蚁酸 既有醛基，又有羧基，所以甲酸既有醛的性质，也有羧酸的性质。十、酯低