第三章 烃的衍生物 基础知识复习填空人教版（2019）高二化学选择性必修3

第三章烃的衍生物一、卤代烃（一）定义：烃分子中的原子被原子取代后生成的化合物（二）官能团：-X（、、、）（三）分类：按烃基不同：卤代烃、卤代烃、卤代烃按卤素不同：代烃、代烃、代烃、代烃按取代卤原子的多少：卤代烃和卤代烃（四）饱和一卤代烃的通式：（n≥）（五）物理性质：1、状态：常温下，CH3Cl、CH3Br、C2H5Cl、CH2=CHCl等少数为态，其余为态或态2、气味：具有一种气味，且蒸气有3、溶解性：溶于水，溶于有机溶剂4、沸点：（1）对于卤素原子相同的单卤代烃，烃基碳原子数目不同时，随碳原子数目的增加，沸点逐渐；烃基碳原子数目相同(存在同分异构体)时，支链越多，沸点越；比同碳原子数的烃沸点要；（2）烃基相同而卤素原子不同时，沸点随卤素原子的相对原子质量的增大而，如沸点：CH3ICH3BrCH3ClCH3F5、密度：(1)卤素原子相同时，若烃基碳原子数目不同，则随碳原子数目的增加，密度呈递趋势；若烃基碳原子数目相同（存在同分异构体),则支链越多，密度越；(2)烃基相同而卤素原子不同时，密度一般随卤素原子的相对原子质量的增大而。分子中卤素原子个数越多，密度越。常见的氯乙烷的密度比水的，溴乙烷、四氯化碳、溴苯的密度比水的（六）卤代烃的命名1、命名原则：以烃为母体，将卤素原子看成，按烃类的命名原则命名。2、给主链碳原子编号时从离最近的一端开始(遵循取代基位次和最小原则)例如：命名为：二、代表物——溴乙烷（一）组成：分子式电子式结构式结构简式官能团（二）物理性质：色液体，沸点38.4℃，密度于水，溶于水，可溶于多种有机溶剂，是电解质。电离出溴离子（三）化学性质：在卤代烃分子中，由于卤素原子的电负性比碳原子的大，使C—X的电子向卤素原子偏移，进而使碳原子带部分电荷,卤素原子带部分电荷,这样就形成一个极性较的共价键。因此，卤代烃在化学反应中，C一X较断裂，使卤素原子被其他原子或原子团所，生成离子而离去。溴乙烷的官能团为碳溴键，碳溴键为性键，断裂。1、取代反应（水解反应）：与NaOH水溶液反应：（1）反应条件：溶液：由于水解反应是反应，生成的和反应，促进水解反应的程度加热：由于反应进行缓慢，加热可反应速率（2）X-（Br-）检验：先加稀，再加（AgCl↓、AgBr↓色、AgI↓色）2、消去反应：有机化合物在一定条件下，从的反应。（1）举例：溴乙烷的消去反应：（2）反应特点：从分子中的两个碳原子上脱去一个（或）分子，有机物由变成，形成或（3）卤代烃消去反应的条件：（4）反应规律：①没有邻位碳原子的卤代烃发生消去反应，如CH3Cl。②邻位碳原子上氢原子的卤代烃不能发生消去反应③有两个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时，可得到产物④二元卤代烃发生消去反应可生成⑤直接连在苯环上的卤原子发生消去反应（5）产物的检验：方法一：气体→→KMnO4（H+）→水洗的原因：CH2=CH2中含C2H5OH蒸气，C2H5OH也可被KMnO4（H+）氧化使其褪色，因此先用除去乙醇，防止对CH2=CH2的检验造成干扰方法二：气体→→红棕色褪色（四）卤代烃的化学性质1、取代反应（水解反应）：R-X+NaOHeq\o(→,\s\up7(水),\s\do5(△))（用于引入-OH）2、消去反应：+NaOHeq\o(→,\s\up7(乙醇),\s\do5(△))（五）卤代烯烃的化学性质——加成、加聚、取代（水解）、消去反应举例：四氟乙烯的加聚反应：（六）卤代烃中卤原子的检验1、取代反应：卤代烃产物→→2、消去反应：卤代烃产物→→（七）卤代烃的应用1、液态的氯乙烷汽化时大量热，具有作用，可在身体局部产生快速镇痛效果。因此常用氯乙烷与其他药物制成“复方氯乙烷气雾剂”,用于运动中的急性损伤，如肌肉拉伤、关节扭伤等的镇痛。2、聚氯乙烯和聚四氟乙烯都是用途广泛的高分子3、卤代烃在环境中比较，被微生物降解，因而会对环境造成很大的危害。某些卤代烃（如氟利昂）可破坏、危害环境三、醇（一）定义：羟基与相连的化合物称为醇（二）分类：按照羟基数目分为：元醇、元醇、元醇按照烃基是否饱和分为：醇、醇按照烃基不同分为：醇、醇、醇（三）通式：由烷烃所衍生的一元醇，叫做饱和一元醇：（n≥），分子式：R-OH饱和二元醇：饱和多元醇：（四）物理性质：1、沸点随相对分子质量的增大而，由于羟基间可形成，所以沸点比相应的烷烃和醚；碳原子数相同的醇，含羟基越多，沸点越。2、一元脂肪醇的密度一般都比水，且随着碳原子数的增多，密度一般3、溶解性随碳原子数的增大而，碳原子≤3时与水；碳原子数在4-11为油状液体，溶于水；12个碳以上为无色、无味蜡状固体，溶于水（五）常见的醇1、甲醇：化学式：由木材干馏得到，又称。色、具有挥发性的体，溶于水，沸点为65℃,有（5-10mL会导致，10mL以上），可做车用燃料，广泛用于化工生产，属于能源2、乙二醇：化学式：，色、粘稠、有甜味的体，溶于水和乙醇，其水溶液熔点很低，可做内燃机，舞台发雾剂等，是重要的化工原料3、丙三醇：化学式，俗称，色、粘稠有甜味的体，溶于水和乙醇，是重要的化工原料用途：——制印泥；——防冻剂；——炸药（六）化学性质：醇的化学性质主要由官能团所决定。在醇分子中，由于氧原子吸引电子的能力比氢原子和碳原子的，使O—H和C—O的电子都向原子偏移。因此，醇在发生反应时，O—H容易断裂，使羟基中的原子被取代；同样，C—O也易断裂，使被取代或脱去，从而发生反应或反应。（七）命名：1、饱和一元醇的命名：（1）选择连有的最长碳链作主链，按主链所含碳原子数称为某醇（2）从离最近的一端开始编号；距离相同时，使取代基位次和最（3）命名时，羟基的位次号写在某醇的面，其他取代基名称按照烷烃的书写即可。注：确定最长碳链时不能把羟基看做链端，只能看做取代基，但选择的最长碳链必须含有所连的碳原子2、不饱和一元醇的命名：选择含碳和的最长碳链为主链，以最数字表示羟基位次（八）同分异构体：碳架异构、位置异构、官能团异构（醇与醚）注：两个或两个以上的羟基连在同一个碳原子上代表物——乙醇1、组成和结构分子式结构式结构简式官能团2、物理性质：色透明有的液体，密度比水，能与水以。沸点为78.5℃，熔点为-117.3℃，挥发，能多种有机物和无机物，是常用的注：（1）除去乙醇中的水，要加入，再蒸馏（2）医用酒精的体积分数为3、化学性质：由羟基决定（1）与钠反应：现象：钠块熔化，先于底部后于液面并慢慢消失，明显声音，有色味体，做爆鸣实验时有声注：①乙醇与钠反应水与钠反应剧烈，说明醇羟基中的氢水中的氢活泼，醇比水更电离，属于②该反应为反应③R(OH)n——Na——H2，常用来检验羟基的和羟基的（2）取代反应：①与HBr反应：（常用来制备）②与乙酸的酯化反应：的反应叫做酯化反应说明：I、用法研究反应机理：酸（羧酸）脱基，醇脱II、试剂加入顺序：先加，边振荡边加和III、浓硫酸的作用：IV、该反应为反应，反应较，加热可以增大和反应物的，使生成的挥发，有利于收集；但不能过快加热，以减少V、导管起的作用，防止。导管末端不能，以防VI、饱和Na2CO3的作用：VII、反应现象：生成无色透明溶于水有香味的状液体注：酯化反应中的酸可以是有机酸，也可以是无机氧酸③分子间脱水：I、乙醚的物理性质：乙醚是一种色、挥发的体，沸点34.5℃，有特殊气味，具有作用。乙醚溶于有机溶剂，它本身是一种优良溶剂，能溶解多种有机化合物。II、醚的定义：的化合物叫做醚。III、醚的结构：用R—O—R’来表示，R和R´都是，可以相同，也可以不同。IV、醚的用途：在化工生产中被广泛用作，有的醚可被用作。（3）消去反应（分子内脱水）：①醇羟基消去反应规律：I、羟基所连碳如果没有邻位碳，则发生消去反应II、羟基所连碳的邻位碳上无氢，则发生消去反应III、羟基所连碳如果有两个相邻碳，且碳上均含有氢，则发生消去反应时，能生成的产物IV、直接连在苯环上的羟基发生消去反应举例：乙醇的消去反应：说明：I、反应前检验装置的II、先加，再加，边加边搅拌III、加沸石防IV、浓硫酸作V、温度计插入测液体的温度VI、迅速升温到℃，过慢有产生；温度过高VII、用NaOH除去(4)氧化反应：有机化合物分子中的反应叫做氧化反应。还原反应：有机化合物分子中的反应叫做还原反应。①燃烧：（色火焰）②被强氧化剂氧化：K2Cr2O7(H+)：色→色（检验酒驾），氧化过程：CH3CH2OHCH3CHOCH3COOHKMnO4(H+)：色→色注：I、醇被强氧化剂氧化时，羟基所连的碳上必须含，否则羟基不会被氧化II、如果羟基所连的碳上只有一个氢，只能被氧化成，不能被氧化成③催化氧化：（去生）现象：铜丝由色变为现象：铜丝由色变为色现象：铜丝由现象：铜丝由色变为色≥2——≥2——=1——=0——4、乙醇的断键方式:（1）乙醇与钠的反应，断开（2）乙醇与HX的反应，断开（3）乙醇的酯化反应，断开（4）乙醇的分子间脱水反应，两个分子，分别断开（5）乙醇的消去反应，同时断开（6）乙醇的催化氧化反应，同时断开四、酚（一）定义：羟基与直接相连而形成的化合物称为酚（二）代表物——苯酚1、组成和结构：组成：分子式：结构简式：或或结构式：结构：苯环上的6个C，5个H，1个O共12个原子一定2、物理性质：（1）状态：纯净的苯酚是色、有特殊气味的色体，放置时间较长的苯酚，因部分被空气中的O2氧化而呈色，所以保存时要（2）溶解性：室温下在水中的溶解度为9.2g，高于65℃时，能与混溶，易溶于乙醇等有机溶剂。熔点为43℃（3）酸性和腐蚀性：显性，俗称；有，它的浓溶液对皮肤有强烈的性，若不慎沾到皮肤上，应立即用冲洗，再用冲洗。3、化学性质：（1）酸性：电离方程式：注：由于苯酚的酸性极，所以使指示剂变色①与NaOH反应：盐酸与苯酚钠的反应：二氧化碳与苯酚钠的反应：同浓度酸的酸性强弱：HClCH3COOHH2CO3HCO3-H2OC2H5OH②与Na2CO3反应：③与Na反应：（2）取代反应：羟基对苯环的影响，使其位氢更活泼，易被取代。苯酚可与卤素、HNO3、H2SO4等发生苯环上的取代反应与饱和溴水的反应：注：①若溴水少量，则生成的三溴苯酚于苯酚，看到沉淀；因此必须用量的溴水或溴水，但不需加热也不需加催化剂②苯酚与溴的反应很灵敏，常用于苯酚的和（3）显色反应：色（可用于检验酚类或Fe3+的存在）（4）与氢气的加成反应：（5）氧化反应：①常温下，被O2氧化，显色②燃烧：③被KMnO4(H+)等强氧化剂氧化：4、用途：化工原料①制树脂（俗称）、染料、医药、农药、合成纤维、合成香料等②苯酚的稀溶液直接做剂和剂。日常用的中掺入少量苯酚5、危害：含酚类物质的废水对生物具有作用，会对水体造成严重。化工厂和炼焦厂的废水中常含有酚类物质，在排放前必须经过处理五、乙醛（一）组成和结构分子式：结构简式：或结构式：官能团：基：或（二）物理性质：色、有气味的体，密度比水，沸点20.8℃，挥发，燃烧，能与水、乙醇等溶。（三）化学性质：具有醛基的性质1、加成反应（还原反应）：与H2、HCN反应，体现乙醛的性（1）催化加氢：（2）与HCN反应：在醛基的碳氧双键中，由于氧原子的电负性较，碳氧双键中的电子偏氧原子，使氧原子带部分电荷，碳原子带部分电荷，从而使醛基具有较强的性。CH3CHO与HCN的反应：注：当极性分子与醛基发生加成反应时，带正电荷的原子或原子团连接在原子上，带负电荷的原子或原子团连接在原子上。2、氧化反应：体现乙醛的性（1）可燃性：（2）被强氧化剂氧化：遇到溶液和水使其褪色注：必须是溴水，溴的CCl4溶液不会氧化醛基，因为其中不含（3）催化氧化（加氧）：（4）被弱氧化剂氧化：①银镜反应：说明：a、银氨溶液必须，氨水不能太浓，银氨溶液不能，否则会生成易爆炸的物质（Ag3N和Ag2NH）b、配制方法：向溶液中滴加至产生的沉淀c、加热时采用加热d、若反应试管，或加热时，或醛的用量，均可能生成e、反应所用试管应先用热清洁，再用洗f、除杂：用稀g、用途：用来检验基，工业上用于或②与新制的Cu(OH)2反应：说明：a、必须用的Cu(OH)2：一方面，新制的Cu(OH)2为絮状物，跟醛的另一方面，久置的Cu(OH)2，易被氧化成b、制备Cu(OH)2时，NaOH必须量，且质量分数要些，这样形成的Cu(OH)2能乙醛的氧化使现象明显c、该反应必须加热到，才有明显的红色沉淀产生，但不能太久，否则会有黑色的沉淀生成d、用途：检验基，医疗上检测注：RCH2OHRCOOH六、醛（一）定义：由基（或）与醛基相连而构成的化合物（二）分类：醛基的个数：元醛、元醛、元醛烃基的种类：醛、醛、醛烃基是否饱和：醛、醛（三）通式：醛的通式：（R为基）；饱和一元醛的通式：(n≥)（四）物理性质：1、随着碳原子数的增多，熔沸点逐渐2、随着碳原子数的增多，在水中的溶解度逐渐，低级醛溶于水（CH3CHO、HCHO）3、饱和一元醛中只有醛为气态（五）常见醛——甲醛、丙醛、苯甲醛1、甲醛（1）组成和结构：分子式：结构式：（个醛基，相当于元醛）四个原子，结构简式：（2）物理性质：是最简单的醛。俗称，色，有气味的体，溶于水。它的用途非常广泛，它是一种重要的化工原料，能合成多种有机化合物。质量分数为35%-40%的甲醛水溶液叫，具有杀菌、防腐性能（因为甲醛能使蛋白质变性），可用于消毒和制作生物标本。（3）化学性质——二元醛①与氢气的加成反应：②氧化反应：I、燃烧：II、a、被强氧化剂氧化：b、被弱氧化剂氧化：与过量的银氨溶液反应：与过量的新制Cu(OH)2反应：③缩聚反应：（4）用途：甲醛是一种重要的化工原料，用途十分广泛。但是使用不当会对人体健康造成危害。2、苯甲醛（1）组成和结构：分子式：结构简式：（2）物理性质：苯甲醛是最简单的芳香醛，俗称，是一种有气味的无色体。（3）用途：中含有苯甲醛，苯甲醛是制造染料、香料及药物的重要原料。3、肉桂醛（1）组成和结构：分子式：结构简式：（六）同分异构体（饱和一元醛）1、碳架异构：基有几种同分异构体，醛基就有几种同分异构体2、官能团异构：与含碳原子数相同的和互为同分异构体七、酮（一）定义：羰基与相连的化合物。（二）通式：饱和一元酮的通式：(n≥)（三）丙酮（）：1、物理性质：最简单的酮，色透明体，沸点56.2℃，挥发，与水、乙醇溶2、化学性质：银氨溶液、新制的Cu(OH)2反应。与氢气的加成反应：八、羧酸（一）定义：基（或）与羧基相连构成的有机化合物（二）分类烃基不同：酸、酸、酸羧基个数：元羧酸、元羧酸、元羧酸烃基是否饱和：羧酸、羧酸碳原子数目：低级脂肪酸（个碳以下的）、高级脂肪酸（个碳以上的）（三）通式：饱和一元羧酸（n≥）或（n≥）或R-COOH（四）同分异构体1、碳架异构：同醛2、官能团异构：饱和一元羧酸和互为官能团异构（五）物理性质：甲酸、乙酸等分子中碳原子数较少的羧酸能够与水溶。随着分子中碳原子数的增加，一元羧酸在水中的溶解度迅速，甚至溶于水，其沸点也逐渐。高级脂肪酸是不溶于水的。羧酸与相对分子质量相当的其他有机化合物相比，沸点较，这与羧酸分子间可以形成有关。（七）化学性质：羧酸的化学性质主要取决于羧基官能团。由于受氧原子电负性较等因素的影响，当羧酸发生化学反应时，羧基结构中下面两个部位的化学键容易断裂：当O—H断裂时，会解离出,使羧酸表现出酸性；当C-O断裂时，可以被其他基团取代，生成酯、酰胺等羧酸衍生物。1、酸性：乙二酸甲酸苯甲酸CH3COOHH2CO3C6H5OHHCO3—2、酯化反应：（八）常见的有机酸1、甲酸（1）组成和结构：分子式：结构式：结构简式：或（2）物理性质：甲酸是最简单的羧酸，因最早从蚂蚁中获得，故又称。它是一种色、有刺激性气味的体，有性，能与水、乙醇等溶。蚁、蜂蜇咬导致的皮肤肿痛就是蚁酸引起的。（3）化学性质：-COOH和-CHO①酸性②酯化反应③与弱氧化剂反应：能与银氨溶液反应，被氧化为后分解生成。注：除醛类物质以外等都含有醛基，都可与银氨溶液或新制的氢氧化铜反应（4）用途：甲酸在工业上可用作剂，也是合成医药、农药和染料等的原料。2、苯甲酸：分子式：结构简式：（1）物理性质：属于芳香酸，俗称，色体，溶于水，溶于乙醇，易。酸性比乙酸，比甲酸（2）用途：苯甲酸可以用于合成香料、药物等，它的钠盐是常用的。3、乙二酸：（1）分子式：，结构简式：（1）物理性质：是最简单的二元羧酸。俗称，色体，通常含有两分子结晶水，溶于水和乙醇。（2）化学性质：①酸性：与氢氧化钠反应：②还原性：与酸性高锰酸钾反应：（3）用途：乙二酸是化学分析中常用的剂，也是重要的化工原料。4、乳酸：结构简式，分子式：，具有基和基，化学性质具有和的性质5、柠檬酸：，分子式：，具有羧基和羟基，化学性质具有羧酸和醇的性质（九）代表物——乙酸1、组成和结构：分子式结构式结构简式官能团2、物理性质俗称，普通食醋中含有3%-5%的乙酸，它是一种具有气味的色体溶于水和乙醇；当温度小于16.6℃时，凝结成类似冰一样的体，所以纯净的乙酸又称为3、化学性质（1）弱酸性：电离方程式：酸的通性：①与指示剂：紫色石蕊试液——变②与活泼金属钠反应：③与碱性氧化物CaO反应：④与碱Mg(OH)2反应：（除去水壶中的水垢）⑤与某些盐（碳酸钠、碳酸氢钠、苯酚钠）反应：酸性：醋酸碳酸苯酚与CaCO3反应：（除去水壶中的水垢）（2）酯化反应（取代反应）：醇与酸（有机酸或无机含氧酸）反应生成酯和水的一类反应九、羧酸的衍生物（一）酯1、定义：酯是羧酸分子羧基中的被取代后的产物2、通式：或（R与R’可以相同，也可以不同，R也可以是H）饱和一元酯：（n≥），与在碳原子数相同时，互为同分异构体3、分类（1）有机酯：羧酸+醇→酯。书写时，羧酸在，醇在（2）无机酯：无机含氧酸+醇→酯。书写时，醇在，酸在例：C2H5OH+HONO24、命名（1）原则：某酸+某醇→（2）方法：以和分界，含羰基部分称某，另一部分称某。5、物理性质低级酯是具有气味的体，密度一般比水的，溶于有机溶剂，许多酯也是常用的有机溶剂。酯类广泛存在于自然界，如苹果里含有，菠萝里含有，香蕉里含有等。日常生活中的饮料、糖果和糕点等常使用类香料。7、化学性质：水解反应或+例：CH3COOC2H5+H2OCH3COOC2H5+NaOH注：①水解反应是酯化反应的反应，也属于反应②水解反应的条件酸性：用硫酸，不用盐酸和硝酸是因为加热时易；用硫酸的作用；不用硫酸，因为它有利于反应；用“”是因为水解程度碱性：用NaOH，用“→”是因为水解程度，这是因为NaOH可以中和生成的③用加热，直接加热，因为酯的沸点一般较，易（二）油脂1、组成和结构（1）组成元素：、、（2）结构特点：一分子+三分子→脱水形成的酯（甘油三酯）→说明：R、R’、R’’分别代表，多数是含偶数碳（或），饱和或不饱和的直链高级脂肪酸当R、R’、R’’相同时，称为甘油酯当R、R’、R’’不同时，称为甘油酯注：①天然油脂大多数都是甘油酯，且是由不同种混甘油酯分子组成的，是合物，恒定的熔沸点②油脂是分子化合物2、油脂中常见的高级脂肪酸（1）饱和脂肪酸：软脂酸（酸、酸）；硬脂酸（酸）（2）不饱和脂肪酸：酸（9-十八碳烯酸）；酸（9,12-十八碳二烯酸）注：①烃基的饱和程度越大，熔点越①油脂中的碳链含碳碳双键时，主要是沸点的油——呈态油脂中的碳链为碳碳单键时，主要是沸点的——呈态3、分类（1）油：将常温下呈态的油脂称为油，由高级脂肪酸+甘油→酯。例：花生油、芝麻油、大豆油（2）脂肪：将常温下呈态的油脂称为脂肪，由高级脂肪酸+甘油→酯。例：牛油、羊油说明：①油脂属于类，但酯类是油脂②矿物油属于类，油脂。例：汽油、柴油4、物理性质：密度比水，黏度较，触摸时有明显的油腻感。溶于水，溶于汽油、乙醚、氯仿等有机溶剂。纯净的油脂是色、味，但一般因溶有维生素和色素等而有颜色和气味。5、化学性质（1）水解反应：油脂+①酸性条件下：油脂水解→硬脂酸甘油酯在酸性条件下的水解：②碱性条件下：油脂水解→，该反应又称为反应，工业生产上用来制肥皂的种类：肥皂（硬肥皂）：高级脂肪酸钠盐——普通肥皂肥皂（软肥皂）：高级脂肪酸钾盐——液体皂硬脂酸甘油酯在碱性条件下的水解：肥皂的制作过程：→→→注：I、加入的目的是发生盐析，可降低高级脂肪酸钠的，发生聚沉，使其分层析出。由此也说明，高级脂肪酸钠分散到溶剂中，形成分散系的是II、加酒精，碱和油脂，加快反应速率(2)加成——油脂的硬化（氢化）：不饱和程度较高、熔点较低的液态油，通过催化加氢可提高饱和度，转变成半固态的脂肪，这个过程称为，也称。由此制得的油脂叫人造脂肪，通常又称为。硬化油不易被空气氧化变质，便于储存和运输，可作为制造肥皂和人造奶油的原料。油酸甘油酯的硬化反应：（三）酰胺1、胺（1）定义：而形成的化合物叫做胺；胺也可看作是烃分子中的氢原子被所替代得到的化合物（2）通式：一般可表示为（3）官能团：氨基：（4）代表物：①甲胺：结构简式②苯胺：结构简式（5）化学性质：胺类化合物具有性，能与盐酸、醋酸等反应。苯胺与盐酸的反应：注意：“氨”“铵”“胺”的区别氨指；铵一般出现在中；胺是指一类含的有机物。2、酰胺（1）定义：酰胺是得到的化合物。（2）酰胺的分子结构：一般表示为，其中的叫做基，叫做基（3）写出下列代表物的结构简式：乙酰胺：，苯甲酰胺：，N,N-二甲基甲酰胺：（4）化学性质：酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可以发生反应。如果水解时加入，生成的酸就会变成，同时有逸出。反应原理：水解时，中的断裂，连接形成基，连接形成基注意：—NH2和—CONH2都是水基团，与水分子能形成，故低级胺、酰胺都溶于水。十、有机合成的主要任务（一）构建碳骨架：1、碳链的增长：（1）炔烃与氢氰酸的加成反应（2）醛与氢氰酸的加成反应（3）酮与氢氰酸的加成反应（4）羟醛缩合反应：醛分子中在醛基碳原子上的氢原子（α-H）受羰基吸电子作用的影响，具有一定的活泼性。分子内含有α-H的醛在一定条件下可发生加成反应，生成β-羟基醛，该产物易失水，得到α，β-不饱和醛。这类反应被称为羟醛缩合反应。（5）加聚反应2、碳链的缩短：（1）的分解反应：（2）烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成碳链缩短的羧酸或酮（3）炔烃被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成碳链缩短的羧酸或酮举例：（4）芳香烃的侧链被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成碳链缩短的羧酸3、成环反应：（1）第尔斯-阿尔德反应：共轭二烯烃(含有两个碳碳双键，且两个双键被一个单键隔开的烯烃，如1,3-丁二烯)与含碳碳双键的化合物在一定条件下发生第尔斯-阿尔德反应(Diels-Alder-reaction),得到环加成产物，构建了状碳骨架。例如：（2）形成环酯：（二）官能团的转化1、利用衍变关系进行转化：醇2、增加官能团个数：R-CH2-CH2OH3、改变官能团位置：CH3CH2CH2OH十一、有机合成路线的设计与实施（一）分析方法1、合成法：原料→中间产物→产品2、合成法：产品→中间产物→原料3、合比较法：原料→中间产物←目标产物（二）原则1、原料溶剂和催化剂尽可能价廉易得、毒性、污染2、尽量选择步骤最的合成路线，步骤越，产率越高。总产率=3、合成路线要符合“绿色环保”的要求，提高原子利用率，达到零排放或污染排放少4、有机合成反应要操作、条件、能耗、产物易于分离提纯5、要按一定的反应顺序和规律引入官能团，不能臆造不存在的反应事实，选择最佳合成路线（三）常见的有机合成路线1、一元合成路线：R-CH=CH2→2、二元合成路线：CH2=CH2→链酯、环酯、聚酯等3、芳香化合物合成路线：①②→芳香酯

第三章烃的衍生物一、卤代烃（一）定义：烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物（二）官能团：-X（Cl、Br、I、F）（三）分类：按烃基不同：饱和卤代烃、不饱和卤代烃、芳香卤代烃按卤素不同：氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃按取代卤原子的多少：单卤代烃和多卤代烃（四）饱和一卤代烃的通式：CnH2n+1X（n≥1）（五）物理性质：1、状态：常温下，CH3Cl、CH3Br、C2H5Cl、CH2=CHCl等少数为气态，其余为液态或固态2、气味：具有一种不愉快气味，且蒸气有毒3、溶解性：不溶于水，可溶于有机溶剂4、沸点：（1）对于卤素原子相同的单卤代烃，烃基碳原子数目不同时，随碳原子数目的增加，沸点逐渐升高；烃基碳原子数目相同(存在同分异构体)时，支链越多，沸点越低；比同碳原子数的烃沸点要高；（2）烃基相同而卤素原子不同时，沸点随卤素原子的相对原子质量的增大而升高，如沸点：CH3I>CH3Br>CH3Cl>CH3F5、密度：(1)卤素原子相同时，若烃基碳原子数目不同，则随碳原子数目的增加，密度呈递减趋势；若烃基碳原子数目相同（存在同分异构体),则支链越多，密度越小；(2)烃基相同而卤素原子不同时，密度一般随卤素原子的相对原子质量的增大而增大。分子中卤素原子个数越多，密度越大。常见的氯乙烷的密度比水的小，溴乙烷、四氯化碳、溴苯的密度比水的大（六）卤代烃的命名1、命名原则：以烃为母体，将卤素原子看成取代基，按烃类的命名原则命名。2、给主链碳原子编号时从离取代基最近的一端开始(遵循取代基位次和最小原则)例如：命名为：2-氯戊烷二、代表物——溴乙烷（一）组成：（二）物理性质：无色液体，沸点38.4℃，密度大于水，难溶于水，可溶于多种有机溶剂，是非电解质。不能电离出溴离子（三）化学性质：在卤代烃分子中，由于卤素原子的电负性比碳原子的大，使C—X的电子向卤素原子偏移，进而使碳原子带部分正电荷,卤素原子带部分负电荷,这样就形成一个极性较强的共价键。因此，卤代烃在化学反应中，C一X较易断裂，使卤素原子被其他原子或原子团所取代，生成负离子而离去。溴乙烷的官能团为碳溴键，碳溴键为极性键，易断裂。1、取代反应（水解反应）：与NaOH水溶液反应：CH3CH2Br＋NaOHeq\o(→,\s\up7(水),\s\do5(△))CH3CH2OH＋NaBr（1）反应条件：NaOH溶液：由于水解反应是可逆反应，生成的HBr和NaOH反应，促进水解反应的程度加热：由于反应进行缓慢，加热可加快反应速率（2）X-（Br-）检验：先加稀HNO3，再加NaOH（AgCl↓白、AgBr↓浅黄色、AgI↓黄色）2、消去反应：有机化合物在一定条件下，从一个分子中脱去一个或几个小分子（如H2O、HX等）而生成含不饱和键化合物的反应。（1）举例：溴乙烷的消去反应：CH3CH2Br＋NaOHeq\o(→,\s\up7(乙醇),\s\do5(△))CH2=CH2↑＋NaBr＋H2O（2）反应特点：从分子中相邻的两个碳原子上脱去一个HX（或H2O）分子，有机物由饱和变成不饱和，形成碳碳双键或碳碳三键（3）卤代烃消去反应的条件：强碱（NaOH或KOH）、醇溶液、加热（4）反应规律：①没有邻位碳原子的卤代烃不能发生消去反应，如CH3Cl。②邻位碳原子上无氢原子的卤代烃不能发生消去反应③有两个邻位且不对称的碳原子上均有氢原子时，可得到不同产物④二元卤代烃发生消去反应可生成炔烃⑤直接连在苯环上的卤原子不能发生消去反应（5）产物的检验：方法一：气体→水洗→KMnO4（H+）→褪色水洗的原因：CH2=CH2中含C2H5OH蒸气，C2H5OH也可被KMnO4（H+）氧化使其褪色，因此先用水除去乙醇，防止对CH2=CH2的检验造成干扰方法二：气体→溴水→红棕色褪色（四）卤代烃的化学性质1、取代反应（水解反应）：R-X+NaOHeq\o(→,\s\up7(水),\s\do5(△))ROH+NaX（用于引入-OH）2、消去反应：+NaOHeq\o(→,\s\up7(乙醇),\s\do5(△))+H2O+NaX（五）卤代烯烃的化学性质——加成、加聚、取代（水解）、消去反应举例：四氟乙烯的加聚反应：（六）卤代烃中卤原子的检验1、取代反应：卤代烃产物→HNO3→AgNO32、消去反应：卤代烃产物→HNO3→AgNO3（七）卤代烃的应用1、液态的氯乙烷汽化时大量吸热，具有冷冻麻醉作用，可在身体局部产生快速镇痛效果。因此常用氯乙烷与其他药物制成“复方氯乙烷气雾剂”,用于运动中的急性损伤，如肌肉拉伤、关节扭伤等的镇痛。2、聚氯乙烯和聚四氟乙烯都是用途广泛的高分子3、卤代烃在环境中比较稳定，不易被微生物降解，因而会对环境造成很大的危害。某些卤代烃（如氟利昂）可破坏臭氧层、危害环境三、醇（一）定义：羟基与饱和碳原子相连的化合物称为醇（二）分类：按照羟基数目分为：一元醇、二元醇、多元醇按照烃基是否饱和分为：饱和醇、不饱和醇按照烃基不同分为：脂肪醇、指环醇、芳香醇（三）通式：由烷烃所衍生的一元醇，叫做饱和一元醇：CnH2n+1OH（n≥1），分子式：CnH2n+2OR-OH饱和二元醇：CnH2n+2O2饱和多元醇：CnH2n+2Om（四）物理性质：1、沸点随相对分子质量的增大而升高，由于羟基间可形成分子间氢键，所以沸点比相应的烷烃和醚高；碳原子数相同的醇，含羟基越多，沸点越高。2、一元脂肪醇的密度一般都比水小，且随着碳原子数的增多，密度一般增大3、溶解性随碳原子数的增大而减小，碳原子≤3时与水任意比例互溶；碳原子数在4-11为油状液体，溶于水；12个碳以上为无色、无味蜡状固体，不溶于水（五）常见的醇1、甲醇：化学式：CH3OH由木材干馏得到，又称木精。无色、具有挥发性的液体，易溶于水，沸点为65℃,有毒（5-10mL会导致失明，10mL以上致死），可做车用燃料，广泛用于化工生产，属于可再生能源2、乙二醇：化学式：HOCH2CH2OH，无色、粘稠、有甜味的液体，易溶于水和乙醇，其水溶液熔点很低，可做内燃机抗冻剂，舞台发雾剂等，是重要的化工原料3、丙三醇：化学式，俗称甘油，无色、粘稠有甜味的液体，易溶于水和乙醇，是重要的化工原料用途：吸湿性强——制印泥；凝固点低——防冻剂；硝化甘油——炸药（六）化学性质：醇的化学性质主要由羟基官能团所决定。在醇分子中，由于氧原子吸引电子的能力比氢原子和碳原子的强，使O—H和C—O的电子都向原子偏移。因此，醇在发生反应时，O—H容易断裂，使羟基中的氢原子被取代；同样，C—O也易断裂，使被取代或脱去，从而发生取代反应或消去反应。（七）命名：1、饱和一元醇的命名：（1）选择连有羟基的最长碳链作主链，按主链所含碳原子数称为某醇（2）从离羟基最近的一端开始编号；距离相同时，使取代基位次和最小（3）命名时，羟基的位次号写在某醇的前，其他取代基名称按照烷烃的书写即可。注：确定最长碳链时不能把羟基看做链端，只能看做取代基，但选择的最长碳链必须含有羟基所连的碳原子2、不饱和一元醇的命名：选择含羟基碳和不饱和键的最长碳链为主链，以最小数字表示羟基位次（八）同分异构体：碳架异构、位置异构、官能团异构（醇与醚）注：两个或两个以上的羟基不能连在同一个碳原子上代表物——乙醇1、组成和结构分子式结构式结构简式官能团C2H6OCH3CH2OH或C2H5OH—OH羟基2、物理性质：无色透明有特殊香味的液体，密度比水小，能与水以任意比例互溶。沸点为78.5℃，熔点为-117.3℃，易挥发，能溶解多种有机物和无机物，是常用的溶剂注：（1）除去乙醇中的水，要加入CaO，再蒸馏（2）医用酒精的体积分数为75%3、化学性质：由羟基决定（1）与钠反应：2CH3CH2OH＋2Na2CH3CH2ONa＋H2↑现象：钠块未熔化，先沉于底部后浮游于液面并慢慢消失，无明显声音，有无色无味气体，做爆鸣实验时有爆鸣声注：①乙醇与钠反应不如水与钠反应剧烈，说明醇羟基中的氢不如水中的氢活泼，醇比水更难电离，属于非电解质②该反应为置换反应③R(OH)n——nNa——H2，常用来检验羟基的存在和羟基的数目（2）取代反应：①与HBr反应：CH3CH2OH＋HBrCH3CH2Br＋H2O（常用来制备卤代烃）②与乙酸的酯化反应：酸和醇作用生成酯和水的的反应叫做酯化反应说明：I、用示踪原子法研究反应机理：酸（羧酸）脱羟基，醇脱氢II、试剂加入顺序：先加乙醇，边振荡边加浓硫酸和乙酸III、浓硫酸的作用：催化剂、吸水剂IV、该反应为可逆反应，反应较慢，加热可以增大反应速率和反应物的转化率，使生成的挥发，有利于收集；但不能过快加热，以减少反应物的挥发V、导管起冷凝回流的作用，防止未反应的乙酸和乙醇挥发损失。导管末端不能伸入到液面以下，以防倒吸VI、饱和Na2CO3的作用：中和乙酸，溶解乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度。提高水溶液的密度以加速乙酸乙酯与水溶液的分层VII、反应现象：生成无色透明不溶于水有香味的油状液体注：酯化反应中的酸可以是有机酸，也可以是无机含氧酸③分子间脱水：CH3CH2OH＋HOCH2CH3CH3CH2OCH2CH3+H2OI、乙醚的物理性质：乙醚是一种无色、易挥发的液体，沸点34.5℃，有特殊气味，具有麻醉作用。乙醚易溶于有机溶剂，它本身是一种优良溶剂，能溶解多种有机化合物。II、醚的定义：由两个烃基通过一个氧原子连接起来的化合物叫做醚。III、醚的结构：用R—O—R’来表示，R和R´都是烃基，可以相同，也可以不同。IV、醚的用途：在化工生产中被广泛用作溶剂，有的醚可被用作麻醉剂。（3）消去反应（分子内脱水）：①醇羟基消去反应规律：I、羟基所连碳如果没有邻位碳，则不能发生消去反应II、羟基所连碳的邻位碳上无氢，则不能发生消去反应III、羟基所连碳如果有两个相邻碳，且碳上均含有氢，则发生消去反应时，能生成的产物IV、直接连在苯环上的羟基不能发生消去反应举例：乙醇的消去反应：CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O说明：I、反应前检验装置的气密性II、先加乙醇，再加浓硫酸，边加边搅拌III、加沸石防暴沸IV、浓硫酸作催化剂、脱水剂V、温度计插入液面以下测液体的温度VI、迅速升温到170℃，过慢有乙醚产生；温度过高炭化结焦VII、用NaOH除去CO2、SO2(4)氧化反应：有机化合物分子中失去氢原子或加入氧原子的反应叫做氧化反应。还原反应：有机化合物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应叫做还原反应。①燃烧：C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O（淡蓝色火焰）②被强氧化剂氧化：K2Cr2O7(H+)：橙色→绿色（检验酒驾），氧化过程：CH3CH2OHCH3CHOCH3COOHKMnO4(H+)：紫色→无色注：I、醇被强氧化剂氧化时，羟基所连的碳上必须含氢，否则羟基不会被氧化II、如果羟基所连的碳上只有一个氢，只能被氧化成酮，不能被氧化成羧酸③催化氧化：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O（去氢生水）≥2——≥2——=1——=0——现象：铜丝由色变为色现象：铜丝由现象：铜丝由色变为色II、羟基所连碳上的氢原子数与产物种类的关系：氢原子数4、乙醇的断键方式:（1）乙醇与钠的反应，断开①（2）乙醇与HX的反应，断开②（3）乙醇的酯化反应，断开①（4）乙醇的分子间脱水反应，两个分子，分别断开①和②（5）乙醇的消去反应，同时断开②和④（6）乙醇的催化氧化反应，同时断开①和③四、酚（一）定义：羟基与苯环直接相连而形成的化合物称为酚（二）代表物——苯酚1、组成和结构：组成：分子式：C6H6O结构简式：或或C6H5OH结构式：结构：苯环上的6个C，5个H，1个O共12个原子一定共面2、物理性质：（1）状态：纯净的苯酚是无色、有特殊气味的无色晶体，放置时间较长的苯酚，因部分被空气中的O2氧化而呈粉红色，所以保存时要密封（2）溶解性：室温下在水中的溶解度为9.2g，高于65℃时，能与水混溶，易溶于乙醇等有机溶剂。熔点为43℃还原（3）酸性和腐蚀性：显弱酸性，俗称石炭酸；有毒，它的浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀性，若不慎沾到皮肤上，应立即用乙醇冲洗，再用水冲洗。还原3、化学性质：（1）酸性：电离方程式：+H+或+H2O+H3O+注：由于苯酚的酸性极弱，所以不能使指示剂变色①与NaOH反应：+NaOH→+H2O盐酸与苯酚钠的反应：+HCl→+NaCl二氧化碳与苯酚钠的反应：+H2O+CO2→+NaHCO3同浓度酸的酸性强弱：HCl>CH3COOH>H2CO3>>HCO3->H2O>C2H5OH②与Na2CO3反应：+Na2CO3→+NaHCO3③与Na反应：2+2Na→2+H2↑（2）取代反应：羟基对苯环的影响，使其邻、对位氢更活泼，易被取代。苯酚可与卤素、HNO3、H2SO4等发生苯环上的取代反应与饱和溴水的反应：+3Br2→3HBr+↓注：①若溴水少量，则生成的三溴苯酚溶于苯酚，看不到沉淀；因此必须用过量的浓溴水或饱和溴水，但不需加热也不需加催化剂②苯酚与溴的反应很灵敏，常用于苯酚的定性检验和定量测定（3）显色反应：紫色（可用于检验酚类或Fe3+的存在）（4）与氢气的加成反应：+3H2（5）氧化反应：①常温下，被O2氧化，显粉红色②燃烧：C6H6O+7O26CO2+3H2O③被KMnO4(H+)等强氧化剂氧化：4、用途：化工原料①制酚醛树脂（俗称电木）、染料、医药、农药、合成纤维、合成香料等②苯酚的稀溶液直接做防腐剂和消毒剂。日常用的药皂中掺入少量苯酚5、危害：含酚类物质的废水对生物具有毒害作用，会对水体造成严重污染。化工厂和炼焦厂的废水中常含有酚类物质，在排放前必须经过处理五、乙醛（一）组成和结构分子式：C2H4O结构简式：或CH3CHO结构式：官能团：醛基：-CHO或（二）物理性质：无色、有刺激性气味的液体，密度比水小，沸点20.8℃，易挥发，易燃烧，能与水、乙醇等互溶。（三）化学性质：具有醛基的性质1、加成反应（还原反应）：与H2、HCN反应，体现乙醛的氧化性（1）催化加氢：CH3CHO＋H2CH3CH2OH（2）与HCN反应：在醛基的碳氧双键中，由于氧原子的电负性较大，碳氧双键中的电子偏向氧原子，使氧原子带部分负电荷，碳原子带部分正电荷，从而使醛基具有较强的极性。CH3CHO与HCN的反应：CH3CHO＋HCN→注：当极性分子与醛基发生加成反应时，带正电荷的原子或原子团连接在氧原子上，带负电荷的原子或原子团连接在碳原子上。2、氧化反应：体现乙醛的还原性（1）可燃性：2C2H4O+5O24CO2+4H2O（2）被强氧化剂氧化：遇到酸性高锰酸钾溶液和溴水水使其褪色注：必须是溴水，溴的CCl4溶液不会氧化醛基，因为其中不含氧（3）催化氧化（加氧）：2CH3CHO+O22CH3COOH（4）被弱氧化剂氧化：①银镜反应：CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OHeq\o(→,\s\up7(△))2Ag↓＋CH3COONH4＋3NH3＋H2O说明：a、银氨溶液必须现用现配，氨水不能太浓，银氨溶液不能久置，否则会生成易爆炸的物质（Ag3N和Ag2NH）b、配制方法：向AgNO3溶液中滴加稀氨水至产生的沉淀恰好溶解c、加热时采用水浴加热d、若反应试管不洁净，或加热时振荡，或醛的用量不当，均可能生成黑色疏松的小颗粒（Ag）e、反应所用试管应先用热碱（NaOH）清洁，再用蒸馏水洗f、除杂：用稀HNO3g、用途：用来检验醛基，工业上用于制镜或保温瓶胆②与新制的Cu(OH)2反应：CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHeq\o(→,\s\up7(△))CH3COONa+Cu2O↓+3H2O说明：a、必须用新制的Cu(OH)2：一方面，新制的Cu(OH)2为絮状物，跟醛的接触面积大另一方面，久置的Cu(OH)2，易被氧化成Cu2(OH)2CO3b、制备Cu(OH)2时，NaOH必须过量，且质量分数要大些，这样形成的Cu(OH)2能加快乙醛的氧化使现象明显c、该反应必须加热到沸腾，才有明显的红色沉淀产生，但不能太久，否则会有黑色的沉淀CuO生成d、用途：检验醛基，医疗上检测尿糖注：RCH2OHRCHORCOOH六、醛（一）定义：由烃基（或氢）与醛基相连而构成的化合物（二）分类：醛基的个数：一元醛、二元醛、多元醛烃基的种类：脂肪醛、指环