2022届高考有机化学专题复习

2012届高考有机化学专题复习一、分类链状烃烃分子中碳和碳之间的连接呈链状环状烃脂环烃芳香烃分子中含有一个或多个苯环的一类碳氢化合物链烃脂肪烃烃分子中含有碳环的烃1．按碳的骨架分类有机化合物链状化合物环状化合物脂环化合物芳香化合物2、按官能团分类官能团有机化合物中，决定化合物特殊性质的原子或原子团烃的衍生物：烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物称为烃的衍生物代表物官能团饱和烃不饱和烃烃类别烷烃环烷烃烯烃炔烃CH2=CH2CH≡CHCH4芳香烃类别代表物官能团名称结构简式烃的衍生物卤代烃一氯甲烷CH3Cl—X卤原子醇乙醇C2H5OH—OH羟基醛乙醛CH3CHO—CHO醛基酸乙酸CH3COOH—COOH羧基酯乙酸乙酯CH3COOC2H5—COOR酯基醚甲醚CH3OCH3醚基酮丙酮羰基酚苯酚—OH酚羟基1、研究有机化合物的基本步骤分离、提纯元素定量分析确定实验式测定相对分子质量确定分子式波谱分析确定结构式(有哪些官能团）二、研究有机化合物的基本步骤和方法分离、提纯2、物理方法：利用有机物与杂质物理性质的差异而将它们分开有机物分离的常用物理方法蒸馏重结晶萃取分液1、化学方法：一般是加入或通过某种试剂进行化学反应。1、蒸馏：（2）蒸馏提纯的条件

有机物热稳定性较强；与杂质的沸点相差较大（一般约大于30℃）（1）蒸馏的原理利用混合物的沸点不同，除去难挥发或不挥发的杂质（3）蒸馏的注意事项：温度计水银球的部位（蒸馏烧瓶支管处）烧瓶中放少量沸石或碎瓷片（防止暴沸）进出水方向（下进上出）烧瓶中所盛放液体不能超过1/3实验：含有杂质的工业乙醇的蒸馏2、重结晶选择溶剂的条件杂质在此溶剂中溶解度很小或很大被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度，受温度的影响较大学与问在苯甲酸重结晶的实验中，滤液放置冷却可以结晶出纯净的苯甲酸晶体。请你思考并与同学交流：温度越低，苯甲酸的溶解度越小，为了得到更多的苯甲酸晶体，是不是结晶时的温度越低越好？不纯固体物质残渣(不溶性杂质)滤液母液(可溶性杂质和部分被提纯物)晶体(产品)溶于溶剂，制成饱和溶液，趁热过滤冷却，结晶，过滤，洗涤3、萃取萃取固—液萃取液—液萃取萃取：萃取的原理：萃取的条件：用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液中提取出来的方法利用混合物中一种溶质在不同溶剂里的溶解度的不同（1）萃取剂和原溶剂互不相溶和不发生化学反应（2）溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度[练习1]下列每组中各有三对物质，它们都能用分液漏斗分离的是A乙酸乙酯和水，酒精和水，植物油和水B四氯化碳和水，溴苯和水，苯和水C甘油和水，乙酸和水，乙酸和乙醇D汽油和水，苯和水，己烷和水[练习2]可以用分液漏斗分离的一组液体混和物是A溴和四氯化碳B苯和甲苯C汽油和苯D硝基苯和水BDD元素分析与相对分子质量的测定1.元素定量分析的原理：将一定量的有机物燃烧，分解为简单的无机物，并作定量测定，通过无机物的质量推算出组成该有机物元素原子的质量分数，然后计算出该有机物分子所含元素原子最简单的整数比，即确定其实验式（又称为最简式）2.定量分析确定物质的步骤：计算组成各原子的整数比（确定实验式）测定相对分子质量（确定分子式）鉴定分子结构（确定物质）[原理]它是用高能电子流等轰击样品分子，使该分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子。这些不同离子具有不同的质量，质量不同的离子在磁场作用下达到检测器的时间有差异，其结果被记录为质谱图。3.相对分子质量的测定—质谱法（由于分子离子的质荷比越大，达到检测器需要的时间最长，因此谱图中的质荷比最大的就是未知物的相对分子质量）[例]．某有机物样品的质荷比如右图所示（假设离子均带一个单位正电荷，信号强度与该离子的多少有关），则该有机物可能是A甲醇B甲烷C丙烷D乙烯B[练习]某有机物的结构确定：①测定实验式：某含C、H、O三种元素的有机物，经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%，氢的质量分数是13.51%,则其实验式是（）。

②确定分子式：下图是该有机物的质谱图，则其相对分子质量为（），分子式为（）。C4H10O74C4H10O[指出]当化合物结构比较复杂时，若用化学方法，时间长、浪费试剂，因此科学上常常需要采取一些物理方法。与鉴定有机物结构有关的物理方法有质谱、红外光谱、核磁共振谱等。⑴、红外光谱[讲述]由于有机物中组成化学键、官能团的原子处于不断振动状态，且振动频率与红外光的振动频谱相当。所以，当用红外线照射有机物分子时，分子中的化学键、官能团可发生震动吸收，不同的化学键、官能团吸收频率不同，在红外光谱图中将处于不同位置。因此，我们就可以根据红外光谱图，推知有机物含有哪些化学键、官能团，以确定有机物的结构。4.分子结构的鉴定[例]下图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱谱图,则该有机物的结构简式为：C—O—CC=O不对称CH3CH3COOCH2CH3⑵、核磁共振氢谱[讲述]对于CH3CH2OH、CH3—O—CH3这两种物质来说，除了氧原子的位置、连接方式不同外，碳原子、氢原子的连接方式也不同、所处的化学环境不同，即等效碳、等效氢的种数不同。明确：不同化学环境的氢原子（等效氢原子）因产生共振时吸收的频率不同，被核磁共振仪记录下来的吸收峰的面积不同。所以，可以从核磁共振谱图上推知氢原子的

类型及数目。[练习下列有机物分子在核磁共振氢谱中只给出一种信号的是AHCHOBCH3OHCHCOOHDCH3COOCH3A[练习]分子式为C3H6O2的二元混合物，如果在核磁共振氢谱上观察到氢原子给出的峰有两种情况。第一种情况峰给出的强度为1︰1；第二种情况峰给出的强度为3︰2︰1。由此推断混合物的组成可能是（写结构简式）

。CH3COOCH3和CH3CH2COOH三、有机物的一些基本概念1、同系物：①结构相似：官能团的种类、数目及连接方式相同（即组成元素、通式相同）②若干系差（CH2）：分子式必不相同，同系物间的相对分子质量相差14n举例辨析：CH4和C3H8、C2H4和C3H6Q：葡萄糖和核糖是否互为同系物？2、同分异构体：⑴种类即书写顺序：碳干异构位置异构官能团异构（类别异构）立体异构（顺反异构）⑵判断方法：等效氢法定位移动法换元法⑶官能团异构的种类（重视常见）①CnH2n（n≥3），单烯烃与环烷烃②CnH2n-2（n≥3），单炔烃、二烯烃、环单烯烃③CnH2n-6（n≥6），苯及其同系物与多烯④CnH2n+2O（n≥2），饱和一元醇和醚⑤CnH2nO（n≥3），饱和一元醛、酮和烯醇⑥CnH2nO2（n≥2），饱和一元羧酸、酯、羟基醛⑦CnH2n-6O（n>6），一元酚、芳香醇、芳香醚⑧CnH2n+1NO2，氨基酸和一硝基化合物⑨C6H12O6，葡萄糖和果糖，⑩C12H22O11，蔗糖和麦芽糖3、几种分子的基本结构模型：空间构型结构特点甲烷正四面体任意三个原子共平面，所有原子不可能共平面，单键可旋转键角：乙烯平面三角6个原子共平面，双键不能旋转键角：乙炔直线型4个原子在同一直线上，三键不能旋转键角：苯平面正六边形12个原子共平面键角：四、有机化学反应原理：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。1、取代反应原理：“有进有出”包括：卤代、硝化、酯化、水解、分子间脱水有机物无机物/有机物反应名称烷,芳烃,酚X2卤代反应苯及其同系物HNO3硝化反应*苯的同系物H2SO4磺化反应*醇

醇脱水反应*醇

HX取代反应酸

醇

酯化反应酯

酸溶液或碱溶液

水解反应卤代烃碱溶液水解反应二糖多糖H2O水解反应蛋白质H2O水解反应

2、加成反应原理：“有进无出”

包括：烯烃及含C=C的有机物、炔烃及含C≡C的有机物与H2、X2、HX、H2O加成、苯环、醛基、不饱和油脂与H2加成和H2加成的条件一般是催化剂（Ni）+加热和水加成时，一般在一定的温度、压强和催化剂条件下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C=O只能和H2加成，不能和X2加成，而羧基和酯的C=O不能发生加成反应若一种物质中同时存在C=C、醛基等多个官能团时，和氢气的加成反应可同时进行，也可以有选择地进行，看信息而定共轭二烯烃的加成：3、消去反应原理：“无进有出”

包括：醇消去H2O生成烯烃、卤代烃消去HX生成烯烃说明：消去反应的实质：—OH或—X与所在碳相邻的碳原子上的-H结合生成H2O或HX而消去不能发生消去反应的情况：—OH或—X所在的碳无相邻碳原子，或相邻碳原子上无氢（注意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、氧化反应原理：有机物得氧或去氢

包括：燃烧反应、被空气（氧气）氧化、催化氧化被酸性KMnO4溶液氧化，醛基的银镜反应和被新制Cu(OH)2悬浊液氧化

烯烃被臭氧氧化（O3，Zn/HCl，双键断裂，原双键碳变为C=O）说明：有机物一般都可以发生氧化反应，此过程发生了碳碳键或碳氧键的断裂醇氧化的规律：伯醇氧化生成醛，如CH3CH2OH

仲醇氧化生成酮，如(CH3)2CHOH

叔醇不能被氧化，如(CH3)3COH多官能团物质被氧化的顺序看信息5、还原反应原理：有机物得氢或去氧

包括：烯、炔、苯环、醛、油脂等和氢气加成，

硝基被还原为氨基（如硝基苯被Fe+HCl还原为苯胺）说明：“氧化”和“还原”反应是针对有机物而言的，有机物被氧化则定义为氧化反应，有机物被还原则定义为还原反应

6、加聚反应类型（联系书上提到的高分子材料）：乙烯型加聚聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）1，3-丁二烯型加聚（破两头，移中间）天然橡胶（聚异戊二烯）氯丁橡胶（聚一氯丁二烯）含有双键的不同单体间的共聚乙丙树脂（乙烯和丙烯共聚），丁苯橡胶（丁二烯和苯乙烯共聚）说明单体通常是含有C=C或C≡C的化合物链节与单体的相对分子质量相等产物中仅有高聚物，无其它小分子，但生成的高聚物因n值不同，是混合物由加聚产物判断单体的“隔碳移键”法加聚方法：共聚、均聚7、缩聚反应类型酚醛缩聚（高聚物链节中含酚羟基）苯酚和甲醛缩聚成酚醛树脂（电木）氨基酸缩聚（高聚物链节中含酰胺键） 氨基酸缩合成多肽或蛋白质醇酸缩聚（高聚物链节中含酯基）乙二醇和乙二酸（或对苯二甲酸）的缩聚说明缩聚反应生成高分子和小分子，如H2O若高分子化合物的链节并非完全以碳原子连接，如有酚羟基、-COO-、-CO-NH-等，则该高分子是缩聚反应的产物判断缩聚反应的单体（水解法）：先判断缩聚类型，再解聚解聚方法：先断开羰基与氧原子（或氮原子）之间的键，然后给羰基加上羟基，给氧或氮接上氢原子，链节两端的羰基、氧或氮也按此法接上羟基或氧原子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型卤代烃，发生消去反应后生成：R—CH—CH—Rxx——R—C≡C—R

注意①②CH3CH2Cl、—Br等卤代烃，都不能被KMnO4酸性溶液氧化。有机反应类型——酯化反应拓展机理：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普通酯二元羧酸和二元醇部分酯化生成普通酯和1分子H2O，或生成环状酯和2分子H2O，或生成高聚酯和2n-1H2O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。如乳酸分子有机反应类型——酯化反应拓展乙二酸和乙二醇酯化其它酯硝化甘油（三硝酸甘油酯）硝酸纤维（纤维素硝酸酯）油脂（硬脂酸甘油酯、软脂酸甘油酯、油酸甘油酯）苯酚中的羟基也能发生酯化反应（且水解后还消耗NaOH）有机反应类型——知识归纳反应条件不同，反应不同温度不同，产物和反应类型不同：如乙醇在浓硫酸140℃和170℃的反应溶剂不同，产物和反应类型不同：如溴乙烷在NaOH的水溶液和醇溶液下的反应催化剂不同，反应不同：如甲苯在铁催化和光照条件下和氯气的取代反应书写有机化学反应的注意事项写有机物的结构简式及反应条件不漏写除了有机物外的其它无机小分子如酯化反应、硝化反应、醇催化氧化、缩聚反应生成的H2O；卤代反应生成的HX等

配平：如醇、醛的催化氧化、银镜反应专用名词不能出错如，苯写“笨”、“酯”和“脂”混用、“硝化”写“消化”，“水浴”写成“水狱”，“褪色”写成“腿色”

反应条件常见反应催化剂加热加压

乙烯水化、油脂氢化催化剂加热烯、炔、苯环、醛加氢，烯、炔和HX加成，醇的消去和氧化，乙醛和氧气反应，酯化反应

水浴加热制硝基苯、银镜反应、蔗糖水解、乙酸乙酯水解

只用催化剂

苯的溴代

只需加热卤代烃消去、乙醛和Cu(OH)2反应不需外加条件制乙炔，烯与炔加溴，烯、炔及苯的同系物被KMnO4氧化，苯酚的溴代，卤代烃的水解

反应条件反应类型NaOH水溶液、加热卤代烃或酯类的水解反应NaOH醇溶液、加热卤代烃的消去反应稀H2SO4、加热酯和糖类的水解反应浓H2SO4、加热酯化反应或苯环上的硝化反应浓H2SO4、170℃醇的消去反应浓H2SO4、140℃*醇生成醚的取代反应溴水不饱和有机物的加成反应浓溴水苯酚的取代反应

反应条件反应类型液Br2、Fe粉苯环上的取代反应X2、光照烷烃或芳香烃烷基上的卤代O2、Cu、加热醇的催化氧化反应O2或Ag(NH3)2OH或新制Cu(OH)2醛的氧化反应酸性KMnO4溶液不饱和有机物或苯的同系物侧链上的氧化反应H2、催化剂不饱和有机物的加成反应五、结构和性质——一些比较烃类物质比较

甲烷

CH4

乙烯

C2H4

乙炔

C2H2苯

C6H6结构特点全部单键

C=CC≡C大π键共性(1)固态均为分子晶体,以范德华力结合,熔、沸点较低，不溶于水(2)易燃:CxHy+(x+y/4)O2

→xCO2+(y/2)H2OKMnO4(H+)不反应氧化氧化不反应溴水不反应加成(1:1)加成(1:1或1:2)不反应燃烧基本无黑烟有黑烟有强烈黑烟有强烈黑烟典型反应取代加成和加聚加成和加聚取代、加成苯、甲苯、苯酚比较类别苯甲苯苯酚结构简式C6H6C6H5-CH3C6H5-OH氧化反应不被高锰酸钾酸性溶液氧化可被高锰酸钾酸性溶液氧化常温下在空气中就能被氧化，呈粉红色溴代反应反应条件液溴催化剂液溴催化剂浓溴水无催化剂产物一溴苯*邻、间、对三种一溴苯2，4，6—三溴苯酚结论酚羟基活化了苯环，使其邻对位上的氢原子变得活泼，易被取代。甲基也活化了苯环的邻对位，如硝化反应时，苯生成一硝基苯，而甲苯则生成了2，4，6—三硝基甲苯烃的羟基衍生物比较逐渐增强

逐渐增强烃的羰基衍生物比较

六、结构和性质——基团间的相互影响烃基对官能团的影响

R-OH呈中性

呈酸性（苯环对－OH的影响）

官能团对烃基的影响CH3—CH3难以去氢，CH3CH2OH较易发生烃基上的氢和羟基之间的脱水（－OH对乙基的影响）不和溴水反应，和浓溴水作用产生白色沉淀（－OH对苯环的影响）

官能团对官能团的影响

中的－OH受影响，使得－COOH的氢较易电离，显酸性

烃基对烃基的影响

①－CH3受苯环的影响，能被酸性KMnO4溶液氧化②苯环受－CH3影响而使邻、对位的氢易被取代

1、正向合成分析法此法采用正向思维方法，从已知原料入手，找出合成所需要的直接可间接的中间产物，逐步推向目标合成有机物。基础原料中间体中间体目标化合物正向合成分析法示意图七、有机合成的方法正向、逆向，正逆结合2、逆向合成分析法是将目标化合物倒退一步寻找上一步反应的中间体，该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合物。基础原料中间体中间体目标化合物逆向合成分析法示意图2C2H5OHC—OC2H5C—OC2H5OOC—OHC—OHOO+例1：以乙烯为原料合成草酸二乙酯H2C—OHH2C—OHH2C—ClH2C—ClCH2CH2C—HC—HOO例：用2-丁烯、乙烯为原料设计的合成路线认目标巧切断再切断……得原料得路线NaOHC2H5OH1、逆合成分析：+NaOH水2、合成路线：Br2O2CuO2浓H2SO4Br2Br2NaOH水

①酯化反应②醇分子间脱水(取代反应)生成醚③加聚反应④缩聚反应⑤C=C或C≡C和HCN加成等

（1）碳链增长的反应（2）

碳链缩短的反应①烷烃的热裂化：

C8H18C4H10+C4H8

②脱羧反应：

CH3COONa+NaOHCH4↑+Na2CO3③烯、炔被酸性KMnO4

氧化等

CH3CH=CH2CH3COOH+CO2KMnO4(H+)④水解反应：酯水解，糖类、蛋白质(多肽)水解2、官能团的引入：

(1)

、引入C=C的方法：①卤代烃消去

②醇消去

③C≡C不完全加成④烷烃的裂化或裂解⑵、引入卤素原子的方法：①醇(或酚)和HX取代

②烯烃(或炔烃)和HX、X2加成

③烷烃(苯及其同系物)和X2的取代等

⑶、引入羟基(—OH)的方法：①烯烃和水加成②卤代烃和NaOH水溶液共热(水解)③醛(或酮)还原(和H2加成)

④酯水解

⑤醛氧化(引入—COOH中的—OH)等

⑷、在碳链上引入醛基和羧基的方法有：醛基：

①R—CH2OH氧化

②乙炔和水加成

③RCH=CHR‘适度氧化

④RCHX2水解等

⑸、在碳链上引入醛基和羧基的方法有：

羧基：

①R—CHO氧化

②酯水解

③RCH=CHR'适度氧化

④RCX3水解等a.官能团种类变化：CH3CH2-Br水解CH3CH2-OH氧化CH3-CHOb.官能团数目变化：CH3CH2-Br消去CH2=CH2加Br2CH2Br－CH2Brc.官能团位置变化：CH3CH2CH2-Br消去CH3CH=CH2加HBrCH3CH-CH3Br3.官能团的转化：包括官能团种类变化、数目变化、位置变化等。4、官能团的消除①通过加成消除不饱和键②通过消去或氧化或酯化或取代等消除羟基③通过加成或氧化消除醛基④通过消去反应或水解反应可消除卤原子主要有机物之间转化关系图还原水解酯化酯羧酸醛醇卤代烃氧化氧化水解烯烷炔5、官能团的衍变八、有机物的推断推断方法：1.根据有机物的性质进行推断；2.根据转化关系进行推断；3.根据数据进行推断；4.根据题目所给信息进行推断；5.根据光谱进行推断。不饱和度的概念不饱和度又称缺氢指数，是有机物分子不饱和程度的量化标志，用希腊字母Ω表示。规定烷烃的不饱和度是0。根据有机物的化学式计算：Ω=（C原子数×2+2—氢原子数）÷2注意：不考虑O原子，卤素原子视作H原子。1.根据性质进行推断状态n≤4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：烃（汽油、苯及其同系物、己烷、己烯）酯（如乙酸乙酯）、油脂比水重：硝基苯、溴苯、CCl4、溴乙烷、液态苯酚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）；亲水基团：羟基，醛基，羧基能溶于水的：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℃以上任意溶常见的防水材料：聚氯乙烯，聚酯等高分子材料吸水保水材料：尿不湿沸点同系物比较：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、极性大的有机物沸点高于饱和程度小的、极性小的有机物，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>乙醚2.根据转化关系进行推断3.根据数据进行推断这类题目同时考查考生的计算能力和推断能力。解此类题的依据是：①有机物的性质，②有机物的通式。解此类题的步骤是：(1).由题目所给的条件求各元素的原子个数比，(2).确定有机物的实验式(或最简式)，(3).根据分子量或化学方程式确定分子式，(4).根据化合物的特征性质确定结构式。其程序可概括为：原子个数比实验式分子式结构式。

有机物分子中的原子个数比C︰H=1︰1，可能为