2017届高中化学一轮复习基础知识手册 第九单元 有机化学基础

第九单元有机化学基础专题一烃知能图谱知识能力解读知能解读一烷烃1概念烃分子中的碳原子之间只以碳碳单键结合成链状，剩余价键均与氢原子结合，每个碳原子的化合价都达到“饱和”，这样的烃叫做饱和烃，也称为烷烃，分子通式为。2CHN2物理性质及变化规律物理性质变化规律状态碳原子数4时，烷烃在常温下呈气态，其他的烷烃在常温下呈液态或固态新戊烷常温下为气态溶解性烷烃都难溶于水，易溶于有机溶剂熔、沸点随着碳原子数的增加，熔、沸点呈增大趋势；碳原子数相同的烷烃，支链越多，其熔、沸点越低密度随着碳原子数的增加，烷烃的相对密度逐渐增大；烷烃的密度都小于水3化学性质1氧化反应烷烃在空气或氧气中点燃时易燃烧，完全燃烧时生成二氧化碳和水。烷烃在空气或氧气中完全燃烧的通式为。例如，222231CHOC1HONN点燃。42CHO点燃注意在通常状况下，烷烃不能被溴水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸、浓硝酸等强氧化剂氧化。2取代反应取代反应是烷烃的特征反应，在光照条件下，烷烃能与气态卤素单质发生类似甲2X烷与的取代反应，生成多种卤代烃和HX的混合物。烷烃与反应生成一氯代烷2CLCL的通式为。例如221HLCHLNN光，43LL光322HLL光，。2光4L光3裂解反应在隔绝空气时，烷烃在高温下会发生分解，由长链烃变成短链烃，由固态或液态烃变成液态或气态烃，分解的程度和产物取决于分解温度。例如，42CH高温无氧1634816CHCH催化剂加热、加压十六烷辛烷辛烯知能解读二烯烃1概念分子里含有碳碳双键其他为单键的一类链烃叫做烯烃，这里的“烯烃”是指分子里只含有一个碳碳双键的烯烃，又称单烯烃，分子通式为。2CN2物理性质及变化规律物理性质变化规律状态碳原子数4时，烯烃在常温下呈气态，其他的烯烃在常温下呈液态或固态溶解性烯烃都难溶于水，易溶于有机溶剂熔、沸点随着碳原子数的增加，烯烃的熔、沸点呈增大趋势；碳原子数相同的烯烃，支链越多，其熔、沸点越低密度随着碳原子数的增加，烯烃的相对密度逐渐增大；烯烃的密度都小于水3化学性质烯烃分子里都含有碳碳双键，其化学性质与乙烯相似，易发生氧化反应、加成反应和加聚反应等。1氧化反应在空气或氧气中燃烧烯烃在空气或氧气中点燃时易燃烧，完全燃烧时生成二氧化碳和水。烯烃在空气或氧气中完全燃烧的通式为。例如，2223CHOCHONN点燃。24CH3O点燃与酸性高锰酸钾溶液反应在通常状况下，将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液，乙烯被氧化为二氧化碳和水，被还原而使溶液褪色。烯烃与酸4KMN4KMNO22CHCH酸性溶液性高锰酸钾溶液反应的氧化产物的对应关系如下表所示。烯烃被氧化的部位2RCR2R1氧化产物2COOHCROR1R2CO2加成反应在一定条件下，烯烃可与XCL、BR、I、HX、发生加成反应，反应通式为2X2，2CHNN2NN催化剂。例如，21CH催化剂，2BRRB。23323CH催化剂3加聚反应烯烃在催化剂作用下可发生加聚反应，生成高分子化合物，反应通式为NR、RCHCH。RCHN催化剂例如，2催化剂2N、CH3CH2CHNCH3NCH2CH。知能解读三炔烃1概念分子里含有碳碳三键其他为单键的一类链烃叫做炔烃，这里的“炔烃”是指分子里只含有一个碳碳三键的炔烃，又称单炔烃，分子通式为2CHN2物理性质及变化规律物理性质变化规律状态碳原子数4时，炔烃在常温下呈气态，其他的炔烃在常温下呈液态或固态溶解性炔烃都难溶于水，易溶于有机溶剂熔、沸点随着碳原子数的增加，烯烃的熔、沸点呈增大趋势；碳原子数相同的炔烃，支链越多，其熔、沸点越低密度随着碳原子数的增加，炔烃的相对密度逐渐增大；炔烃的密度都小于水3化学性质1氧化反应在空气或氧气中燃烧炔烃在空气或氧气中点燃时易燃烧，完全燃烧时生成二氧化碳和水。炔烃在空气或氧气中完全燃烧的通式，例如，222231CHOC1HONN点燃。22C5O4点燃与酸性高锰酸钾溶液反应在通常状况下，将乙炔通入酸性高锰酸钾溶液，乙炔被氧化为二氧化碳和水，被还原而使溶液褪色。4KMN4KMNO2CHCH酸性溶液2加成反应在一定条件下，炔烃可与、HX、XCL、BR、I发生加成反应。例如，22X，2CHBRRB，R。2LCHL催化剂3加聚反应炔烃在催化剂作用下可发生加聚反应，生成高分子化合物。例如，聚乙炔。CHN催化剂N4乙炔的实验室制取1反应原理利用电石和水通常用饱和食盐水代替反应制取乙炔，发生的反应为。222AOCAH2注意事项不能使用启普发生器，其原因是反应放出大量的热，生成的为白色浆状物，2CAOH易堵塞导管而引起爆炸。控制反应速率的方法用饱和食盐水代替水与电石反应；用分液漏斗控制加入饱和食盐水的快慢。点燃乙炔之前，要先检验乙炔的纯度。3收集、除杂及检验收集方法一般用排水法收集乙炔，不用排空气法收集。除杂方法除去乙炔气体中含有的、等杂质，将混合气体通过盛有2HS3P溶液的洗气瓶洗气，得到较纯净的乙炔气体。4CUSO检验方法用溴水或酸性溶液检验，能使这两种溶液褪色。4KMNO知能解读四苯及其同系物1苯的同系物的概念分子中只含有一个苯环且苯环的例链为烷基的芳香烃叫做苯的同系物。苯的同系物的分子通式为。26CH7N例如，CH3甲苯、CH23乙苯都是苯的同系物。2化学性质苯环上的碳原子之间并不是由单键和双键交替排列的，每两个碳原子之间的键均相同，是由一个既非双键也非单键的键连接，这个键介于单键与双键之间，形成了较稳定的结构，使得苯及其同系物难以发生加成和氧化反应，易发生取代反应。1在空气或氧气中燃烧苯及其同系物都可在空气或氧气中燃烧。将苯在空气中点燃时，剧烈燃烧，燃烧时发出明亮并带有浓烟的火焰。这说明苯在空气中易燃烧但又不易完全燃烧。苯完全燃烧的化学方程式为。622CH15O1C6HO点燃2被酸性高锰酸钾溶液氧化在一般条件下，苯环不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。侧链离苯环最近的碳原子上带有氢原子的苯的同系物，在加热的条件下可被酸性高锰酸钾溶液氧化，在氧化产物中，苯环上的侧链变成了羧基。例如、KMNO4、COHCH3，CH23COH、KMNO4、，、KMNO4、COHCH2CH32。3苯环上的取代反应苯环中的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键，所以苯环上能够发生取代反应，例如FEBR3BRHBRBR2纯液态溴溴苯HONO2NO2H2O、浓硝酸硝基苯SO3H2OHOSO3H浓硫酸苯磺酸3H2OO2NNO2NO2CH3、3HONO2CH3浓硝酸2，4，6三硝基甲苯，俗名TNT注意与苯环直接相连的碳原子上只要有一个氢原子，就能被酸性溶液氧化；4KMNO可用酸性溶液鉴别苯和苯的同系物；苯的同系物均不能与溴水发生反应，4KMNO但能萃取溴水中的溴而使其褪色。知能解读五烷烃、烯烃、炔烃、苯的同系物的命名1烷烃的命名1习惯命名法10依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、碳原子数碳壬、癸表示原碳原子数用汉字表示，如十一、十二等子碳原子数相同用“正”异“新”等来区别数例如，丙烷，十二烷，异323CH32103CH3323CHC戊烷等。2系统命名法基本原则“一长”“一近”“一多”“一小”，即“一长”是主链要长，“一近”是编号起点离支链最近，“一多”是支链数目要多，“一小”是支链位置编号之和要小。基本步骤选主链，称某烷；编号位，定支链；取代基，写在前，注位置，连短线；不同基，简在前，相同基，合并算。应用举例以2，3二甲基己烷为例，对一般有机物的命名可图析如下2烯烃和炔烃的命名1将含有双键或三键的最长碳链作为主链，称为“某烯”或“某炔”。2从距离双键或三键最近的一端给主链上的碳原子依次编号定位。3用阿拉伯数字标明双键或三键的位置只需标明双键或三键碳原子编号较小的数字。用“二”“三”等表示双键或三键的个数。例如4321CH2CHCH2CH351234CH3CCH2CH31丁烯2戊炔643215CH3H3CCHCHCCH3HCCH2CHCH3CH3512342甲基2，4己二烯4甲基1戊炔3苯的同系物的命名苯的同系物的命名是以苯环作为母体的。苯分子中的氢原子被甲基取代后生成甲苯，被乙基取代后生成乙苯C2H5。如果两个氢原子被两个甲基取代，则生成的是二甲苯。由于取代基位置不同，二甲苯有三种同分异构体。它们之间的差别在于两个甲基在苯环上的相对位置不同，可分别用“邻”“间”“对”来表示若将苯环上的6个碳原子编号，可以设某个甲基所在的碳原子的位置为1号，选取最小位次号给另一甲基编号，则邻二甲苯也可叫做1，2二甲苯，间二甲苯也可叫做1，3二甲苯，对二甲苯也可叫做1，4二甲苯。知能解读六同系物和同分异构体1同系物1概念结构相似，在分子组成上相差一个或若干个原子团的有机物互称为同系物。由于2CH结构不同，同系物的物理性质呈规律性变化，但同系物的化学性质大多相似。2特征同系物结构相似官能团的种类和数目相同，分子组成通式相同。组成上相差一个或几个原子团同系物随着碳原子数的增加，相对分子质量逐2C渐增大，分子间作用力逐渐增大，有机物的熔、沸点逐渐升高。2同分异构体1概念有机化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，称为同分异构现象；分子式相同而结构不同的有机化合物互为同分异构体。例如，1丁烯223CH和2丁烯互为同分异构体。33CH同分异构现象是有机化合物种类繁多、数量巨大的原因之一。同分异构体的分子结构不同，是不同的物质。2分类碳链异构位置异构官能团异构类别异构同分异构现象顺反异构立体异构对映异构碳链异构由分子内碳原子的排列顺序不同所引起的异构现象，称为碳链异构。烷烃中的同分异构体均为碳链异构，例如，丁烷和2甲基丙烷323CHCH3CH2CHCH3，异丁烷。位置异构由于官能团在碳链上的位置不同或取代基在苯环上的位置不同而引起的异构现象，称为位置异构。例如，1丙醇和2丙醇32CHOCH3CHCH3OH。类别异构官能团的种类不同或有机化合物类别不同而引起的异构现象，称为类别异构。例如，乙醇和二甲醚属于类别异构。323CHO顺反异构在含有键的有机物分子中，由于受键的旋转障碍影响，产C生顺反异构现象。相同的原子或原子团在键的同侧，称为顺式结构；相同的原子或原子团在键的异侧，称为反式结构。例如，HHH3CCH3C顺2丁烯C和CCH3H3CHH反2丁烯互为顺反异构。对映异构具有手性碳原子的有机物可能出现旋光异构现象。例如，乳酸存在对映异构如图所示，两种分子互为镜像。CH3OHCOHCH3COHCOH方法技巧归纳方法技巧一确定有机物的分子式和结构式的方法1确定有机物分子式的方法1确定有机物的最简武将一定量的有机物完全燃烧，分解为简单的无机物如、等，并作定量测定，2COH通过无机物的质量推算各元素的质量分数，然后计算出该有机物所含元素原子的最简整数比，确定其最简式。2O2在流中燃烧碳、氢元素质量分数的测定测和的质量2CN在流中燃烧氮元素质量分数的测定测的体积3AGNO处理后与溶液共热卤素质量分数的测定测卤化银的质量2确定有机物的分子式利用质谱法测定相对分子质量在质谱图中，最右侧的峰表示的就是该有机物的相对分子质量即质荷比的最大值。利用最简式和相对分子质量确定分子式若烃的最简式为，该烃的分子式可表示为，则有CHABCHABM12MABM为该烃的相对分子质量，据此求出的值，继而求出该烃的分子式。M2确定有机物结构式的方法1红外光谱法不同的化学键或官能团的吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同位置，可以初步判断有机物中含有何种化学键或官能团。红外光诺几乎可以测定所有化学键的种类，但不能测定化学键的个数。2核磁共振氢谱法处于不同化学环境中的氢原子，在核磁共振氢谱图上出现的位置不同，且吸收峰的面积与氢原子的个数成正比。3不饱和度法不饱和度又称缺氢指数用表示，即有机物分子中与碳原子数相等的链状烷烃相比较，每减少2个氢原子，则有机物的不饱和度增加1。方法技巧二确定同分异构体种类的方法方法指导1基元法根据烃基的异构体数目判断，常见的烃基有甲基、乙基、丙基、丁基和戊基，其中甲基、乙基无同分异构体，其余三种烃基的结构及数目如下表所示烃基种数烃基的结构丙基2、23CH32CH丁基4、232、33戊基8、22、33、CH22CH、CH3CH3CH32C、323CHCH32CH2CH3、322对称法考虑有机物分子结构的对称性，根据碳链或苯环中不同种类的氢原子判断同分异构体是一种较为有效的方法，有几种不同的氢原子就有几种同分异构体。例如，萘分子结构存在对称性，有两条对称轴11222211，则萘的一氯代物有2种。3侧链重组法芳香族化合物的同分异构体，主要是侧键异构时应抓住侧链的变化，可以先考虑一个支链的异构，再考虑两个支链、三个支链等多个支链的异构，同时考虑支链在苯环上的相对位置。4等效转换法确定同分异构体的数目时，“等效转换法”是一种行之有效的方法。例如，二氯苯的同分异构体有邻、间、对三种结构，确定四氯苯的数目可采用“等效转换法”进行分析2HHCL6642624CLL3L3个原子被、原子互换个原子取代苯二氯苯，种四氯苯，种。5等效氢法1有机物分子中有几种“等效氢原子”，该有机物的一元取代物就有几种不同的分子结构。有机物分子中处于相同化学环境的氢原子是等效的，称为“等效氢原子”。2“等效氢原子”的判断方法连在同一个碳原子上的氢原子是等效的；连在同一碳原子上的甲基上的氢原子是等效的；处于对称位置上的氢原子是等效的。易错易混辨析易错易混一同系物和同分异构体的辨析1二者比较同系物同分异构体元素组成相同相同分子式不同相同相对分子质量不等相等通式相同值不同N相同值相同N性质物理性质不同化学性质相似物理性质不同化学性质相似或不同2易错辨析1同系物一定符合同一通式，但符合同一通式的不一定是同系物。例如，单烯烃和含有一个环状结构的环烷烃都符合通式，但二者不是同系物。23NCH2同系物一定是同一类有机物，但同一类有机物不一定是同系物。例如，和都是溴代烷，但不是同系物。32CHBR2R3同系物的组成元素相同，同系物的分子式一定不同。4同分异构体具有相同的分子式和不同的结构，其化学性质可能相似，也可能不同。易错易混二有机物分子中原子的共线、共面问题辨析结构代表物空间构型共面的点数C4CH立体四面体3点共面C2平面6点共面C直线4点共线面苯6CH平面12点共面环己烷612立体3点共面例如CH3分子里的7个碳原子在同一平面内；最多有13个原子在同一平面内；最多有3个碳原子在同一条直线上。CCH3分子里最多有5个碳原子在同一条直线上；最多有15个原子在同一个平面内。分子里最少有8个碳原子在某个苯环所确定的平面内，最多是所有原子22个原子共面。H3CCH3分子里最少有9个碳原子在由其中一个苯环所确定的平面内。高考能力培养高考能力一考纲解读考纲内容考查频率常见题型所占分值1以烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃的代表物为例，比较它们在组成、结构、性质上的差异2举例说明烃类物质在有机合成和有机化工中的重要作用3能根据有机化合物命名规则命名简单的有机化合物4了解天然气、液化石油气和汽油的主要成分及其应用选择题填空题26分高考能力二能力培养专题二烃的衍生物知能图谱烃及烃的衍生物之间的转化关系1转化关系图解H2、HX、2、HX2H2、HX、X2、H2、H2O、H2O、HX、2转化关系实例、HBRBR2ONACH32OCH23CH32ONAO2H2、CH32OHC3OC2H5CH3OCH3CH32OH、HBRC2H5BRCO2H2ONAOHONA、BR2CHH2H2CH2CH2CH3CH3BR2BRBROHCLOHBR知识能力解读知能解读一卤代烃1概念烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物，称为卤代烃。一卤代烃可表示为代表烃基，XF、CL、BR、I，饱和一卤代烷的分子通式为。RX21CHXN2分类3物理性质1状态常温下，卤代烃中除少数如等为气体外，大多为液体或固体。3CHL2溶解性卤代烃不溶于水，易溶于有机溶剂。3密度卤代烃的密度都大于相同碳原子数的烃；一氯代烃的密度小于水，多氯代烃、溴代烃、碘代烃的密度大于水。4熔、沸点随着碳原子数增多，一卤代烃的熔、沸点呈升高趋势。4化学性质在卤代烃分子中，卤素原子是官能团，由于卤素原子吸引电子的能力较强，使共用电子对偏移，键具有较强的极性，导致卤代烃的反应活性增强。CX1水解反应卤代烃在强碱的水溶液中加热，发生水解反应生成醇和卤盐。一卤代烃的水解反应。RNAOHRNAX水例如，。23232CHBRCBR二卤代烃的水解反应NAOHCH3CHCH2OHOHXXCH3CHCH2生成二元醇。芳香卤代烃的水解反应OH、HX、XH2O。说明A卤代烃的水解反应实质是卤代烃分子中的卤素原子被水分子中的羟基取代，即卤代烃的水解反应属于取代反应。B卤代烃发生水解反应的条件是强碱如水溶液、加热。NAOHC在一定条件下，所有的卤代烃都能发生水解反应，但水解产物不一定是醇，可能是醛、羧酸等。2消去反应卤代烃在强碱的醇溶液中加热，发生消去反应生成不饱和烃和卤盐。一卤代烃的消去反应NAXH2OC、NAOHXHC。例如，CH2CH2H2ONABR、NAOHCH2CH2HBR。多卤代烃的消去反应222RRARAO醇CNOHCNBH醇注意能发生消去反应的卤代烃在结构上必须具备两个条件一是分子中碳原子数2。二是必须有。若无，则卤代烃不能发生消去反应，如、3CXCH3CH3CH3CH2X等X指卤素原子。人们通常把和官能团直接相连的碳原子称为原子，原子上的氢原子称为C原子；依次称为原子，原子CH5卤代烃中卤素原子X的检验方法可利用卤代烃在碱性环境中能水解生成的反应检验卤素原子。同时碱性溶液会影NAX响，干扰的检验，因此在加溶液之前要加酸化。步骤如下3AGNOX3AGO3HNO1取少量的卤代烃于试管中，加入过量的溶液。A2充分振荡、静置、分层必要时也可以加热煮沸、静置、冷却、分层。3取上层清液于另一试管中，加入稀硝酸酸化。4再加入硝酸银溶液，产生沉淀，根据沉淀的颜色确定卤素种类。6卤代烃的制备方法12ROHXRHO2尽量不使用此反应，因为此反应难以控制，得到2XH光照烷烃卤代烃的是混合物3HXHXCC有可能得到两种产物4CCXX2知能解读二醇1概念羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物称为醇。饱和一元醇的分子通OH式为。21CN2分类一元醇据醇分子里羟基的数目分二元醇多元醇醇脂肪醇据醇分子中羟基所连烃基的类别分脂环醇芳香醇3同分异构现象醇的同分异构包括碳骨架异构和羟基在碳骨架上位置不同引起的位置异构。例如322CHCHOCH3CH3CHCH2OH碳骨架异构CH3CHCH2CH3OHOHCH3CH2CHCH2CH3羟基位置异构说明在同一个碳原子上存在两个或多个羟基的多元醇、羟基连在碳碳双键或碳碳三键的不饱和碳原子上的醇，都不能稳定存在。醇和含相同碳原子数的醚为类别异构，例如乙醇、32CHO甲醚。33CHO4物理性质1沸点相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点远远高于烷烃，这是由于醇分子之间存在氢键。2水溶性甲醇、乙醇、丙醇可与水以任意比混溶，这是因为甲醇、乙醇、丙醇的分子与水分子之间形成了氢键。醇类有机物中含有的羟基越多，其水溶性越强；醇含有羟基数相同时，碳原子数越多，其水溶性越弱。5化学性质1与活泼金属的反应由于氧元素与氢元素电负性的差异较大，羟基中氢氧键的极性比较强，比较容易断裂，所以羟基中的氢原子比较活泼，能与钠、钾、镁、铝等活泼金属发生反应。例如，乙醇可以与金属钠反应生成乙醇钠和氢气。32322CHONACHOA2取代反应在加热的条件下，醇与氢卤酸如、发生取代反应生成相应的卤代烃LBRI和水，例如32322CBRCRH在浓硫酸作催化剂及加热的条件下，醇可以发生分子间的取代反应生成醚和水，例如322332232140HOHOCH浓硫酸乙醚3233232CCC浓硫酸甲乙醚说明由醇生成醚的反应又叫做脱水反应或分子间脱水反应。在醇生成醚的反应中，浓硫酸的作用是作催化剂和脱水剂。温度是醇脱水生成醚的必要条件之一，若温度过低，反应速率很慢或不能反应；若温度过高，反应会生成其他物质。3消去反应含的醇，在一定条件下发生消去反应生成烯烃和水，例如H3222170COCHO浓硫酸、CH3CH2CH3H2OCH3CH3COHCH3说明由醇生成烯烃的反应又叫做脱水反应或分子内脱水反应。从分子组成与结构的方面来说，脱水生成烯烃的醇分子必须含有，像、这样的醇，由于分子H32COH3C中没有，不能脱水生成烯烃。在醇生成烯烃的反应中，浓硫酸的作用是作催化剂和脱水剂。4酯化反应在一定条件下，醇羟基中的氢原子能够被羧酸分子中的酰基取代生成酯和水。RC例如说明该类反应生成了酯，因此叫做酯化反应。从物质分子组成形式变化的角度来说，该反应又属于取代反应。在乙醇与乙酸生成乙酸乙酯的反应中，利用氧同位素示踪法对乙醇分子中的氧18O原子进行标记，经过对生成物进行检测，发现产物乙酸乙酯中含有氧的同位素。18O这说明，酯化反应中脱掉羟基的是羧酸，脱掉氢原子的是醇。醇跟羧酸发生的酯化反应为可逆反应，具有反应速率低和向右进行程度小的特点。加入浓硫酸的目的浓硫酸的作用有两个一是作催化剂，提高化学反应速率；二是作吸水剂，通过吸收反应生成的水促使反应向生成乙酸乙酯的方向移动，提高乙酸与乙醇的转化率。醇还能与硫酸、硝酸、磷酸等无机含氧酸发生酯化反应，生成的酯总称为无机酸酯。5氧化反应大多数醇可以燃烧，完全燃烧时生成二氧化碳和水。醇也可以被催化氧化。例如O2CH3H22OCU、AG2CH32OH2乙醇乙醛2CH3CH32H2OOCU、AG2CH3CH3O2OH2丙醇丙酮说明在醇的催化氧化反应中，醇分子中有2个时，醇被氧化为醛，醇分子中有1个时，醇被氧化为酮，醇分子中没有时，醇不能发生这样的催化氧化反应。HH乙醇也能被酸性溶液、重铬酸钾酸性溶液氧化。4KMNO27KCRO6乙醇的工业制备方法乙烯水化法工业酒精2232C催化剂加热、加压发酵法淀粉酶酒化酶淀粉葡萄糖乙醇61052612HOHONN淀粉酶淀粉葡萄糖232CC酒化酶葡萄糖知能解读三酚1概念羟基与苯环直接相连而形成的化合物称为酚，苯酚是酚类化合物中最简单的一OH元酚。注意CH2O属于芳香醇，不属于酚。2酚的同分异构现象酚与相同碳原子数的芳香醇、芳香醚等有机物互为同分异构体。例如，H3COH的同分异构体有CH2O、OCH3、CH3O、OHCH3。3苯酚的物理性质纯净的苯酚是无色晶体，但放置时间较长的苯酚往往是粉红色的，这是由于部分苯酚被空气中的氧气氧化所致。苯酚具有特殊的气味，熔点43。苯酚易溶于乙醇等有机溶剂。室温下，在水中的溶解度是93G，当温度高于65时，能与水混溶。苯酚对皮肤有腐蚀性，使用时一定要小心，如不慎沾到皮肤上，应立即用酒精洗涤。4苯酚的化学性质1弱酸性受苯环吸引电子作用的影响，苯酚分子中的氢氧键比醇分子中的氢氧键更容易断裂，能在水溶液中发生微弱的电离生成氢离子OHOH因此，苯酚具有弱酸性，俗称石炭酸，能与氢氧化钠等强碱反应。ONAH2OOHNAOHOHOH2O苯酚也能与溶液反应ONANAHCO3NA2CO3OH23NAC苯酚的酸性比碳酸还弱，向苯酚钠溶液中通入二氧化碳气体，反应生成苯酚和碳酸氢钠。ONAH2OC2OHNAHCO3OHCO3OH2OC2说明OH比酸性略强，比酸性弱，因此O与323反应生成而不生成。23C3CO比酸性强的、等酸，都可与O反应23L24S3H生成OH。2取代反应卤代反应、3HBR3BR2BRBRBROHOH常用于苯酚的检验硝化反应NO2、H2SO4OHOHO2NNO23HONO23H2O苯酚的取代比苯、甲苯都容易，这是由于对苯环的影响，使其邻、对位的H原子的活性增强。3加成反应苯酚可在苯环上发生加成反应、OH3H2OH环己醇4缩聚反应在盐酸或氨水的催化下，苯酚与甲醛发生缩聚反应，生成酚醛树脂。NNH2OOHCH2NOHNHCO、酚醛树脂条件不同时，分别可以得到线型酚醛树脂和体型酚醛树脂。5显色反应苯酚的稀溶液遇溶液立即变成紫色，这是因为苯酚电离出的与反3FECL65CHO3FE应生成。这一反应可用于鉴定苯酚的存在。65HO6氧化反应苯酚在常温下易被空气中的氧化而显粉红色；在点燃时，可完全燃烧生成和22；易被酸性溶液氧化而使溶液褪色。24KMN知能解读四醛和酮1醛1概念由烃基或氢原子与醛基相连而构成的化合物称为醛，其官能团为醛基CHO。饱和一元醛的分子通式为。2CHON2化学性质氧化反应醛易发生氧化反应，被空气中的、弱氧化剂银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液等氧2化，生成相应的羧酸或羧酸盐。乙醛在一定温度和催化剂条件下，被空气氧化生成乙酸。工业上利用这个反应制取乙酸3232CHOCHO催化剂乙醛分别与银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液反应如下3323432CHOAGNHCONH2AGHOUAACU还原反应醛能与等加成有机物加氢属于还原反应，但与不发生加成反应22BR。例如，。2RCHORCHO催化剂NI332HOHO2酮1概念由两个烃基和羰基CO相连形成的化合物称为酮，其官能团为羰基CO，这里两个烃基可以相同，也可以不同。酮的结构通式为ORCR。2化学性质氧化反应酮的化学胜质稳定，不易被空气中的，弱氧化剂银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液2O等氧化，但发生燃烧反应。例如，CH3CH3O。2243COH点燃还原反应在催化剂、加热条件下，酮能与发生加成反应，生成相应的醇2OHRCHR、H2RCRO仲醇。知能解读五羧酸1概念由烃基或氢原子与羧基相连构成的有机化合物称为羧酸，饱和一元羧酸O的结构通式为。21CHN2分类1根据分子中烃基种类的不同，羧酸可分为脂肪酸和芳香酸。分子中羧基与脂肪烃基相连的羧酸称为脂肪酸，如乙酸、硬脂酸；分子中羧基直接连接苯环形成的羧酸称为芳香酸，如苯甲酸。2根据分子中羧基数目的不同，羧酸可分为一元羧酸、二元羧酸等。分子中有一个羧基的羧酸称为一元羧酸，如乙酸；分子中有两个羧基的羧酸称为二元羧酸，如乙二酸，俗称草酸、对苯二甲酸HOCCOH。HOC3通常将分子中含碳原子数较多的脂肪酸称为高级脂肪酸，硬脂酸、1735软脂酸、油酸都是常见的高级脂肪酸。153173C3物理性质分子中碳原子数在4以下的羧酸能与水互溶。随着分子中碳链的增长，羧酸在水中的溶解度迅速减小，直至与相对分子质量相近的烷烃溶解度相近。羧酸的沸点比相应醇的沸点高。例如，乙酸和1丙醇的相对分子质量都是60，但乙酸的沸点为1179，1丙醇的沸点为974。4化学性质羧酸的官能团是羧基，其化学性质主要由羧基决定。COH1弱酸性羧酸是弱电解质，羧酸、碳酸、苯酚的酸性由强到弱的顺序是OH，具有酸的通性。RCOH23、22NARCNAO422酯化反应24HSO1212RCORCH浓酯化反应也属于取代反应的范畴。酯化反应是制备酯的一种常用方法。3的取代反应22LLCL催化剂羧酸的取代可以合成卤代酸，通过氨解，进而得到氨基酸等。H知能解读六酯1概念酯是羧酸分子羧基中的被取代后的产物，其结构简式为或ORRCOORCOR，这里R和可以相同，也可以不同，R为烃基或氢原子，为烃基。R2物理性质低级酯是具有芳香气味的液体，密度一般小于水，并难溶于水，易溶于有机溶剂。3化学性质在酸或碱催化的条件下，酯可以发生水解反应生成相应的酸和醇碱性条件下生成盐和醇。酯的水解反应是酯化反应的逆反应。、R1COHR2OHOOR1COR2HOH酯在碱性条件下的水解程度大于在酸性条件下的水解程度，其主要原因是在碱性条件下，酯水解生成的羧酸可以与碱发生反应，使羧酸浓度减小，即减小了生成物的浓度，化学平衡向正反应方向移动，使酯的水解程度增大。R1COR2NAOHOOR1CONAR2OH例如，乙酸乙酯的酸性水解和碱性水解反应分别为酸性水解3232332C稀硫酸碱性水解AA4主要用途酯具有广泛的用途。很多香精、药物本身就是酯。例如，广泛用于农业生产和家庭除虫的低毒高效杀虫药拟除虫菊酯就是一种酯。日常生活中的饮料、糖果和糕点等常使用酯类物质作为香料。液态的酯可用作有机溶剂。方法技巧归纳方法技巧一羟基氢原子的活泼性比较方法指导醇、酚、羧酸的结构中均有，可分别称之为“醇羟基”“酚羟基”和“羧羟OH基”。由于与这些相连的基团不同，受相连基团的影响就不同，故羟基上的氢原子活泼性也就不同。醇羟基、酚羟基、羧羟基的活泼性比较如右表比较项目羟基氢原子活泼性电离酸碱性与NA反应与OH反应与3NAC反应类型醇羟基极难电离中性酚羟基微弱电离很弱的酸性羧羟基逐渐增强部分电离弱酸性方法技巧二有机反应类型总结定义举例反应的化学方程式取代反应有机物分子里的原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应，取代反应包括卤代、硝化、磺化、水解、酯化等反应类型423CHLCLH光HBRFEBR3BR2BR32322ONAOA加成反应有机物分子中双键或三键两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应，加成反应包括加、2H卤素、X、CN、等2O2222CHBRCHRBR、3H2CH32OH、OCH3CH2消去反有机物在一定条件下，从一个分子中脱去24HSO3222170CHO浓2BRNANABR乙醇应一个小分子如、2HO等，生BR成不饱和含双键或三键化合物的反应氧化反应有机物得氧或失氢的反应，氧化反应包括烃和烃的衍生物的燃烧反应；烯烃、炔烃、二烯烃、苯的同系物、醇、酚、醛等与酸性溶液4KMNO反应；醇氧化为醛或酮；醛氧化为羧酸等反应CU32232CHOHO催化剂还原反应还原有机物失氧或得氢的反应3232CHOCHO催化剂酯化反应酸和醇起作用，生酯化成酯和水的反应，反应酯化反应属于取代反应HCOCH32O、H2SO4HCOHC3OHOH2OCOCH2CH2O、H2SO4CH2OHCH2OCOH聚合反应由相对分子质量小的化合物分子相互结合成相对分子质量大的高分子的反应，聚合反应包括加聚反应和缩聚反应。加聚反应是单体间通过加成反应聚合成高分子化合物的反应，主要为含双键的单体聚合。缩聚反应是单体间通过缩合反应生成高分子化合物，同时生成小分子如、2HO、等3NX的反应。缩聚反应主要包括醇酸缩聚、氨基酸缩聚、酚2CHN催化剂2CHNCH2CHCLN2LN催化剂加热NOCOOCH2OHCCH2OHCH2OHNCOHN2NH2O、醛缩聚等易错易混辨析易错易混一官能团的结构与性质辨析官能团是决定有机化合物特征性质的原子或原子团。卤素原子、羟基、XOH醛基、羧基、酯基、硝基、氨基CHOHCO2N等都是常见的官能团，具体如下表2N官能团官能团的结构特征官能团的化学性质X卤素原子与碳原子相连，的极CX性较强，容易断裂水解反应在强碱等的水溶液AOH中，发生碱性水解生成醇；消去反应在强碱等的醇溶液N中，发生消去反应，生成不饱和有机物醇羟基OH羟基与链烃基直接相连，键的OH极性比键强，C故羟基中的氢原子比较活泼酚羟基OH羟基与苯环直接相连，由于羟基和苯环的相互影响，从而使羟基和苯环上的氢原子活泼性增强共同点取代反应与、NA等活泼金属反MG应；酯化反应与含氧酸反应生成酯；氧化反应能被酸性溶液4KNO等强氧化剂氧化不同点消去反应醇类在浓硫酸、较高温度时，分子内脱水生成烯烃；弱酸性酚类能与、AH溶液反应，23C而醇类则不能；显色反应酚类遇到含的盐溶3FE液显示紫色；缩聚反应酚能与某些醛类反应，生成酚醛树脂等醛基CHO羰基至C少有一个键直接与氢原子相连加成反应能与发生加成反应生成2H醇；氧化反应与新制悬浊液、2CUO银氨溶液反应生成羧酸羧基羟基与羰基直接相酸性具有酸的通性键断裂；连，羟基受羰基的影响，极性明显增强，故羟基中的氢原子非常活泼酯化反应与醇发生酯化反应羧基中的键断裂；CO脱水反应与氨基酸发生分子间脱水形成肽键酯基CO羰基与烷氧基直R接相连水解反应酯在酸性条件下水解生成羧酸和醇类；在碱性条件下水解生成羧酸盐和醇类易错易混二有机反应类型与反应条件的关系辨析1烷烃的卤代反应1反应条件光照、气态卤素单质，如氯气、溴蒸气不能是溴水。2X2反应产物卤代烃和卤化氢。RH2苯及其同系物的卤代反应1苯环上的卤代反应条件是催化剂、卤素单质。FE22侧链上的卤代反应条件是光照、卤素单质。3卤代烃的反应1水解反应取代反应所有卤代烃都能水解；反应条件是强碱如等的水溶NAOH液、加热。2消去反应卤素原子的邻位碳原予上连有原子时，卤代烃能发生消去反应；反应H条件是强碱如等的醇溶液、加热。NAOH4醇的反应1催化氧化反应连有的碳原子上有原子；反应条件是或作催化剂、CUAG加热。2消去反应连有的邻位碳原子上有原子时，醇能发生消去反应；反应条件H是浓、加热。24HSO5酯化反应反应条件是浓、加热。246还原反应加氢反应反应条件是催化剂、加热，。2H高考能力培养高考能力一考纲解读考纲内容考查频率常见题型所占分值1了解卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的组成和结构特点以及它们的相互联系2了解加成反应、取代反应和消去反应3结合实际了解某些有机化合物对环境和健康可能产生的影响，关注有机化合物的安全使用问题选择题填空题512分高考能力二能力培养专题三糖类、油脂和蛋白质合成高分子化合物知能图谱1糖类、油脂、蛋白质、氨基酸6121216105CHON性质性质性质性质油常温下呈液态的油脂油可发生水解反应脂脂肪常温下呈固态的油脂葡萄糖单糖互为同分异构体不水解、氧化反应、酯化反应果糖糖蔗糖非还原性糖糖类二糖互为同分异构体，能水解生成两分子单糖类麦芽糖还原性糖、油淀粉非还原性糖，遇碘溶液变蓝色、水解生成多分子单糖多糖脂纤维素、蛋白质性质性质生成最终生成非还原性糖，水解生成多分子单糖结构特点含有氨基和羧基氨两性酸性和碱性，能与强酸、强碱反应基性质酸成肽反应二肽、多肽、蛋白质水解多肽氨基酸蛋盐析无机盐金属盐或铵盐过程可逆白性质变性强酸、强碱、重金属盐、紫外线照射等过程不可逆质颜色反应含有苯环的蛋白质遇浓硝酸显黄色2高分子材料概念具有塑性行为的高分子材料，主要成分是合成高分子化合物即合成树脂。合成树脂的基本原料是乙烯、丁二烯、乙炔、苯、甲苯、二甲苯等相对分子质量小的有机物塑热塑性塑料按受热表现料热固性塑料分类工程塑料按用途通用塑料天然纤维棉花、木材纤人造纤维维化学纤维合成纤维天然橡胶高橡分遇用橡胶丁苯橡胶、顺丁合成橡胶胶子材料橡胶、氯丁橡胶特种橡胶聚硫橡胶、硅橡胶概念是指既有传统高分子材料的机构性能，又有某些特列功能的高分子材料分离膜功能高分子材料新型传感膜有机分类热电膜高分人造器官材料子材高分子药物料概念两种或两种以上材料组合成的一种新型材料，其中一种材料作为基体，另一种材料作为增强剂复合材料主要性能强度高、质量小、耐高温、耐腐蚀应用领域主要应用于宇宙航空工业知识能力解读知能解读一糖类1概念从分子结构上看，糖类可定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。或者说，糖类是指多羟基醛和多羟基酮以及能水解生成它们的物质。2分类根据能否水解以及水解后的产物，糖类可分为单糖、低聚糖和多糖。凡是不能水解的糖称为单糖，单糖一般是多羟基醛或多羟基酮。1MOL糖水解后能产生210MOL单糖的称为低聚糖。其中以二糖最为重要，常见的二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖等。1MOL糖水解后能产生很多摩尔单糖的称为多糖，如淀粉、纤维素等。多糖属于天然高分子化合物。3葡萄糖和果糖1物理胜质葡萄糖通常是白色晶体，熔点为146，有甜味，但甜度不如蔗糖，易溶于水，稍溶于乙醇，不溶于乙醚。纯净的果糖通常是无色晶体，熔点为103105，有甜味并且是最甜的糖，不易结晶，通常为黏稠性液体，易溶于水、乙醇和乙醚。2化学性质氧化反应在一定条件下，葡萄糖能被弱氧化剂银氨溶液，新制氢氧化铜悬浊液氧化，生成葡萄糖酸盐，而果糖则不能。243224432CHOAGNHOCHON2AGHOCUACUA葡萄糖在人体组织中进行氧化反应并释放能量的热化学方程式如下6125222S6L804KJ/MOL还原反应在催化剂、加热条件下，葡萄糖和果糖都能与发生加成反应，均得到己六醇。2H己六醇NI24242CHOCO己六醇I32HCOH酯化反应葡萄糖和果糖分子中都含有羟基，都能与羧酸发生酯化反应。3葡萄糖的用途葡萄糖是一种重要的营养物质，它在人体组织中，在酶的催化作用下进行氧化反应，放出热量，以维持人体生命活动所需要的能量。葡萄糖用于制镜业、糖果制造业，还可用于医药工业。葡萄糖可直接被人体吸收。因此，体弱和血糖过低的患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养。4葡萄糖的制法在工业上，葡萄糖通常是采用淀粉作原料，用硫酸等无机酸作催化剂，发生水解反应而制得。610526125CHOCHONN催化剂淀粉葡萄糖4蔗糖和麦芽糖1物理性质蔗糖为白色晶体，易溶于水，较难溶于乙醇，甜味仅次于果糖。麦芽糖是白色晶体常见的麦芽糖是没有结晶的糖膏，易溶于水，有甜味，但不如蔗糖甜。2分子组成蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖脱水形成的，分子式为，分子中没有醛12CHO基。麦芽糖是由2分子葡萄糖脱水形成的，分子式为，分子中有醛基。蔗糖与麦芽糖互为同分异构体。3化学性质蔗糖和麦芽糖都能发生水解反应。在酸性条件下，蔗糖水解生成葡萄糖和果糖。在硫酸等催化剂的作用下，麦芽糖水解生成葡萄糖。122612612CHOCHO稀硫酸蔗糖葡萄糖果糖122612酸或酶麦芽糖葡萄糖5淀粉和纤维素1物理性质淀粉通常是无嗅、无味的粉末状物质，不溶于冷水。在热水中淀粉颗粒会膨胀破裂，有一部分淀粉溶解在水里，另一部分悬浮在水中，形成胶状的淀粉糊，这一过程称为糊化作用。糊化是淀粉食品加热烹制时的基本变化，也就是常说的食物由生变熟。纤维素是白色、无嗅、无味的具有纤维状结构的物质，一般不溶于水和有机溶剂。2分子组成淀粉的分子可以看作是由很多个葡萄糖结构单元通过化学键重复连接而6105CHO成的长链状体，化学式通常写为。是从几百到几千的整数，淀粉的相对6105CN分子质量从几万到几十万。淀粉通常为混合物。纤维素的分子可以看作是由很多个葡萄糖结构单元通过化学键重复连接6105而成的长链状体，化学式通常写为。为几千的整数，纤维素的相对分子6105HON质量约为几十万至百万。纤维素通常为混合物。像淀粉、纤维素这样的相对分子质量很大的化合物叫做高分子化合物。淀粉和纤维素又是天然有机物，所以淀粉和纤维素属于天然有机高分子化合物。3化学性质水解反应淀粉在酸或酶的催化作用下，可以逐步水解，使物质的分子逐步变小，最终生成葡萄糖。61052612CHOCHONN酸或酶淀粉葡萄糖纤维素可以逐步发生水解，但比淀粉困难，一般需要在浓酸或稀酸并加压下才能进行。纤维素水解的最终生成物是葡萄糖。61052612CCNN催化剂纤维素葡萄糖显色反应淀粉遇到碘单质显蓝色，而纤维素则不能。知能解读二油脂1油脂的组成与结构1分子组成油脂是由一分子甘油丙三醇与三分子高级脂肪酸脱水形成的酯类化合物。注意油脂属于酯类，但酯类不一定是油脂，二者的区别如下表形成酯的醇形成酯的酸固定为甘油高级脂肪酸动物脂肪和植物油的统称脂肪任何醇或酚任何酸酯类化合物的统称，包含油脂2分子结构油脂的结构可表示为OCH2OCR3OCHOCR2CH2CR1O、代表高级脂肪酸的烃基，可以123R是饱和烃基或不饱和烃基，官能团为酯基OCO，部分油脂还含有不饱和的碳碳双键。C2油脂的分类1按状态分类，分为油常温下呈液态和脂常温下呈固态。2按高级脂肪酸的种类，分为单甘油酯、相同和混甘油酯、1R231R2不同。3R3物理性质1油脂密度比水小，一般难溶于水，易溶于汽油、乙醚、氯仿等有机溶剂。2天然油脂都是混合物，没有恒定的熔、沸点。含不饱和脂肪酸成分较多的甘油酯，常温下一般呈液态；含饱和脂肪酸成分较多的甘油酯，常温下一般呈固态。4化学性质1水解反应在酸、碱或酶等催化剂作用下，油脂均可发生水解反应。1MOL油脂完全水解的产物是1MOL丙三醇和3MOL高级脂肪酸或盐。酸性水解在酸催化作用下，油脂发生水解反应，生成高级脂肪酸和甘油。例如CH2OCHOCH2O3C15H31COH、3H2OC15H31COCH2C15H31COCHC15H31COCH2碱性水解油脂在碱性溶液多采用或溶液中水解，生成高级脂肪酸NAK钠或钾盐和甘油。高级脂肪酸钠是肥皂的主要成分，所以将油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应。例如CH2OCHOCH2O3C17H35CONA3NAOHC17H35COCH2C17H35COCH2C17H35COCH注意油脂在碱性条件下水解，可以理解为油脂水解产生的高级脂肪酸，再与发生中NAOH和反应，因此油脂在碱性条件下的水解程度比酸性条件下的水解程度大。2加成反应油脂的氢化反应的实质是在催化剂、加热、加压条件下，油脂与发生加成反应，该2过程中液态的油转变为半固态的脂肪，称为油脂的氢化，也称为油脂的硬化。例如，油酸甘油酯转变为硬脂酸甘油酯C17H35COCHC17H35COCH2C17H35COCH2、C17H3COCHC17H3COCH2C17H3COCH23H2知能解读三氨基酸、蛋白质和酶1氨基酸1分子结构羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合物称为氨基酸。氨基酸分子中含2NH有氨基和羧基，属于取代羧酸。氨基酸的命名是以羧酸为母体，氨基为取代基，碳原子的编号通常把离羧基最近的碳原子称为碳原子，离羧基次近的碳原子称为碳原子，依次类推。如氨基酸的分子结构可表示为NH2RCHCOH。2常见氨基酸CH2COHNH2NH2CH3CHCOH甘氨酸丙氨酸氨基乙酸氨基丙酸HOCH2CHOHNH2谷氨酸2氨基1，5戊二酸CH2CHCOHNH2苯丙氨酸氨基苯丙酸说明氨基和羧基都是氨基酸的官能团。2NHCOH氨基酸的种类很多。从蛋白赝水解的最终产物来看，氨基酸是蛋白质的基石。天然蛋白质水解出的氨基酸都为氨基酸。3物理性质天然的氨基酸均为无色晶体，熔点较高，在200300熔化时分解。除少数外一般能溶于水，而难溶于乙醇、乙醚。4化学性质