有机物官能团与性质

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官能团,有机物,性质
有机物官能团与性质

[知识归纳]

有机物

烷烃 烯烃

烃

炔烃 苯及其 同系

物 卤代烃 醇

烃 的 衍 生 物

醛 羧酸 酯 葡萄糖 蔗糖 麦芽糖

—CHO —COOH —COO — —OH、一 CHO 前者无一CHO

重 要 的 营 质

前者有一CHO (C6H10O5) n

乙醛 乙酸 乙酸乙酯

/ / / / /

酚

—X —OH ◎>—OH

苯酚 溴乙烷 乙醇

官能团 C-C C=C -C=C

代表物 甲烷 乙烯 乙炔 苯 甲苯

主要化学性质 取代(氯气、光照)、裂化

加成、氧化(使 KMnO4褪色)、加聚 加成、氧化(使 KMnO4褪色)、加聚 取代(液溴、铁)、硝化、加成 氧化(使

KMnO4褪色,除苯外)

水解(NaOH/H2O)、消去(NaOH/ 醇) 置换、催化氧化、消去、脱水、酯化 弱酸性、取代(浓溴水)、显色、 氧化(露置空

气中变粉红色)

还原、催化氧化、银镜反应、斐林反应

弱酸性、酯化

水解 具有醇和醛的性质

无还原性、水解(产物两种) 有还原性、水解

(产物单一)

水解 水解 氢化、皂化 两性、酯化 水解

◎ — R

养 物 淀粉 纤维素 后者有一OH

油脂

—COO —



氨基酸 蛋白NH2-、-COOH

—CONH— 质

其中:

1能使KMnO4褪色的有机物:

烯烃、炔烃、苯的同系物、醇、酚、醛、葡萄糖、麦芽糖、油脂 2、能使Br2水褪色的有机物:烯烃、炔烃、酚、醛、葡萄糖、麦芽糖、油脂 3、能与Na反应产生H2的有机物:醇、酚、羧酸、氨基酸、葡萄糖 4、具有酸性(能与 NaOH、Na2CO3反应)的有机物:酚、羧酸、氨基酸 5、 能发生银镜反应或与新制 Cu(OH) 2反应的有机物: 醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖

6、既有氧化性,又有还原性的有机物:醛、烯烃、炔烃 7、能发生颜色(显色)反应的有机物:

苯酚遇FeCb显紫色、淀粉遇I2变蓝、蛋白质遇浓硝酸变黄、葡萄糖遇

Cu(OH) 2显绛蓝


[有机物间的相互转化关系] 图1:



图2:

水 酯解 化 —氧化一酸

水解加去

卤代烃



消去

一烯烃

加成

C2H5OC 2H5

加成

炔烃

H3C —CH H3C —CH 2—Br CH 3COONa

H2c —CH

E /

2

-CH 3CH 2OH 一 C _CH 2 Br Br

O O

CH 3CHO - CH 3COOH

CHO CHO t

CH 3COOC 2H5

H C 三 CH

H

2

H 2C — CH 2

COOH COOH

OH OH

II II

{- C — C — OCH — CH 2— O -]n

[有机合成的常规方法 1 •弓I入官能团: ① 引入-X的方法:烯、 乙醇和CO ③

去,炔的不完全加成, 2 •消除官能团

① 消除双键方法:加成反应 ② 消除羟基方法:消去、氧化、酯化 ③ 消除醛基方法:还原和氧化 3 •有机反应类型

常见的有机反应类型有取代 (包括酯化、水解卜加成、加聚、消去、氧化、还原等。能 够发生各种反应类型的常见物质如下:

f ①烷烃、芳香烃与X2的反应

(1) 取代反应②羧酸与醇的酯化反应

I ③酯的水解反应

炔的加成,烷、苯及其同系物的取代

② 引入-OH的方法:烯加水,醛、酮加氢,醛的氧化、酯的水解、卤代烃的水解、糖分解为

引入C=C的方法:醇、卤代烃的消*醇氧化引入C=O

① 不饱和烃与H2、X2、HX

(2) 加成反应的反应

'-②醛与H2的反应


(3) 加聚反应:烯烃、炔烃在一定条件下的聚合反应。

(4) 消去反应:某些醇在浓 H2SO4作用下分子内脱水生成烯烃的反应。




⑸还原反应:含 C=C ' 、一 C = C ―、 '■ - —O— H

有机物与H2的加成反应。 ①任何有机物的燃烧

(6)氧化反应②KMnO4与烯烃的反应

I ③醇、醛的催化氧化

•考点梳理

1各类烃的衍生物的结构与性质

饱和一兀 物的类别

通式

官能团 代表物 主要化学性质 与Na反应生成H2、 催化氧化生成醛、 分子内脱水发生消 去反应生成烯、与 羧酸发生酯化

反 应。 具有弱酸性,与 NaOH溶液发生中 和反

应。

与日2发生加成反应 生成醇,可被O2、 银氨

溶液、新制

Cu(OH)2悬浊液 氧化成

羧酸。

具有酸的通性、能 与醇

发生酯化反 应。 酸性条件下不彻底 水解,生成羧酸和 醇。碱性条件下彻 底水解,生成羧酸 盐和醇。

醇

CnH2n+2O (n > 1)

—OH

乙醇 CH3CH2OH



苯酚

酚

—OH

乙醛

醛

CnH2nO (n > 1)

O

II —C — H

llO

CH 3 — C — H

乙酸 O

羧酸

CnH2nO2 (n > 1) CnH2nO2 (n > 2)

—C— OH

O

II

CH 3 一 C — OH

O

—C—O—

乙酸乙酯

酯

llO

CH 3 — C—OC2H 5





.方法归纳

有机物中羟基(一OH)上的氢电离难易程度:羧酸 >酚 > 醇

Na

醇 C2H5OH 酚

生成H2

羧酸

中和反应

反应,不生成CQ

不反应

生成H2

不反应

不反应

不反应

NaOH Na2CO3 NaHCO3

生成H2 中和反应 反应生成CO2 反应生成CO2



CH3COOH

有机化学中几个小规律总结

一、烃类物燃烧规律

1烃或烃的衍生物的燃烧通式:

2、 有机物完全燃烧时, C、H的耗氧关系为 C〜02〜CO2, 4H〜02〜2H2O 3、 燃烧反应的有关问题,可抓住以下规律 (1) 同温同压下烃完全燃烧前后气体体积变化规律


a、若燃烧后生成液态水:根据:

可得:规律之一,燃烧前后气体体积一定减小,且减小值只与烃分子中的氢原子数有关,与 碳原子数无关。

b、若燃烧后生成气态水:

则烃分子中氢原子数得: 规律之二,燃烧后生成气态水时,总体积只与氢原子数有关, 增大,不变或减小。 (2) 耗氧量规律

C〜02〜CO24H 〜02 〜2H 20 质量 12g32g44g4g32g36g

物质的量 1mol 1mol 1mol 4mol 1mol2mol 可得:

规律一,等物质的量的各有机物烃类物质

(CxHy)完全燃烧时,耗氧量与的值与 (X+Y/4 )

成正比;相同质量的有机物中,烷烃中 相等。

规律二,等物质的量的各种有机物 规律三,烃或烃的含氧衍生物

GH或 GH/O

仝壬曰. 等质量

可能

CH4耗氧量最大;炔烃中,以 C2H2耗氧量最

少;苯及其同系物中以 C6H6的耗氧量最少;具有相同最简式的不同有机物完全燃烧 时,耗氧量

(只含C、H、0)完全燃烧时,分子式中相差若干个 “C0'

部分或“H0”部分,其耗氧量相等。

耗氧量相等 最简式相冋 等效分子式

生成CO量相等 含碳量相冋 碳原子数相同

生成HO量相等 含氢量相同 氢原子数相同

等物质的量


注释:“等效分子式”是指等物质的量的两种有机物耗氧量相同,如: CxHy 与 CxHy(CO2)m(H2O)n 或 CxHy(CO 2)a(H2O)b

推论:①最简式相同的两种有机物,总质量一定,完全燃烧,耗氧量一定,生成的 定,生成的水的量也一定;

② 含碳量相同的两种有机物,总质量一定,则生成的

CQ的量也一定;

③ 含氢量相同的两种有机物,总质量一定,则生成的水的量也一定; ④ 两种分子式等效的有机物,总物质的量一定,完全燃烧,耗氧量一定; ⑤ 两种有机物碳原子数相同,则总物质的量一定,生成的 二、 烃类熔沸点、密度规律 (1)

物)随分子量的增大(或 用力增大,熔沸点增高。

(2) 分子式相同的烃,支链越多,熔沸点越低(如戊烷的 烷 >新戊烷)C原子5个以上的烷烃唯独新戊烷为气态。

(3) 在每一烃的系列中, C原子多的密度大;在同分异构体中,支链少的密度大。 三、 一卤代烃同分异构体种类的规律

(1) 一个特定结构的烃分子中有多少中结构不同的氢原子, 一般来说,其一卤代烃就有多少种同分异构体。

等效氢法:正确而迅速地判断出某有机物的一元取代物同分异构体数目,关键在于找 出分子中有多少种“等效氢原子”

“等效氢原子”可按下述原则进行判断。

3种同分异构体的沸点:正戊烷 > 异戊

分子结构相似(同系列中的同系C原子数增多);分子间作

CO的量也一定;

⑥ 两种有机物氢原子数相同,则总物质的量一定,生成的水的量也一定

CO量一

a同一碳原子上的氢原子是等效的

b同一碳原子所连甲基上的氢是的效的(如新戊烷分子中的 个氢原子是等效的)

c处于镜面对称位置上的氢原子是等效的(相当于平面镜成像时,物与像的关系) 如果烃的分子结构很对称,则一卤代物种数最少。如分子式为 (3 )多卤代物符合互补规律:若某有机物分子中总共含

则m元取代物和n元取代物的种类当 m+n=a时相等。

。

12

(2 )烃的分子结构越不对称(指支链的排列) ,则其一卤代物的种类(同分构体)就越多,

C5H12的烃,一氯代物最多的 a个氢原子,

为异戊烷一氯代物有四种,一氯代物最少的为新戊烷一氯代物只有一种

有机化学知识点总结

1.需水浴加热的反应有:

(1)、银镜反应(2)、乙酸乙酯的水解(3)苯的硝化(4)糖的水解 (5) 、酚醛树脂的制取(6)固体溶解度的测定

凡是在不高于100 C的条件下反应,均可用水浴加热,其优点:温度变化平稳,不会大起大 落,有利于反应的进行。 2 •需用温度计的实验有:

(1)、实验室制乙烯(170 C)( 2)、蒸馏 (3)、固体溶解度的测定 (4) 、乙酸乙酯的水解(70 — 80 C)( 5)、中和热的测定

(6) 制硝基苯(50 — 60 C)

说明]:( 1 )凡需要准确控制温度者均需用温度计。(

2)注意温度计水银球的位置。


3.能与 Na 反应的有机物有: 醇、酚、羧酸等 —— 凡含羟基的化合物。 4.能发生银镜反应的物质有: 醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖 —— 凡含醛基 的物质。

5.能使高锰酸钾酸性溶液褪色的物质有: (1)含有碳碳双键、碳碳叁键的烃和烃的衍生物、苯的同系物

(2)含有羟基的化合物如醇和酚类物质 (3)含有醛基的化合物

(4)具有还原性的无机物(如 SO2、FeS0 4、KI、HCI、H2O2等) 6.能使溴水褪色的物质有: (1)含有碳碳双键和碳碳叁键的烃和烃的衍生物(加成) ( 2 )苯酚等酚类物质(取代) ( 3 )含醛基物质(氧化)

(4) 碱性物质(如 NaOH、Na2CO3)(氧化还原 一一歧化反应) (5) 较强的无机还原剂(如 SO 2、KI、FeSO4等)(氧化)

(6) 有机溶剂(如苯和苯的同系物、四氯甲烷、汽油、已烷等,属于萃取,使水层褪色而 有机层呈橙红色。)

7.密度比水大的液体有机物有:溴乙烷、溴苯、硝基苯、四氯化碳等。 8、密度比水小的液体有机物有:烃、大多数酯、一氯烷烃。

9.能发生水解反应的物质有: 卤代烃、酯(油脂)、二糖、多糖、蛋白质(肽)、盐。

10.不溶于水的有机物有: 烃、卤代烃、酯、淀粉、纤维素 11.常温下为气体的有机物有: 分子中含有碳原子数小于或等于 4 的烃(新戊烷例外)、 一氯甲烷、甲醛。

12.浓硫酸、加热条件下发生的反应有: 苯及苯的同系物的硝化、磺化、醇的脱水反应、酯化反应、纤维素的水解 13.能被氧化的物质有:

含有碳碳双键或碳碳叁键的不饱和化合物( KMnO4 )、苯的同系物、醇、醛、酚。 大多数有机物都可以燃烧,燃烧都是被氧气氧化。

14.显酸性的有机物有:含有酚羟基和羧基的化合物。 15.能使蛋白质变性的物质有 :强酸、强碱、重金属盐、甲醛、苯酚、强氧化剂、浓的酒 精、双氧水、碘酒、三氯乙酸等。

16.既能与酸又能与碱反应的有机物: 具有酸、 碱双官能团的有机物 (氨基酸、 蛋白质等) 17.能与 NaOH 溶液发生反应的有机物: ( 1 )酚: ( 2 )羧酸:

( 3 )卤代烃(水溶液:水解;醇溶液:消去) ( 4)酯:(水解,不加热反应慢,加热反应快) (5)蛋白质(水解) 18、有明显颜色变化的有机反应: (1).苯酚与三氯化铁溶液反应呈紫色; ⑵.KMnO4酸性溶液的褪色; (3) .溴水的褪色;

(4) .淀粉遇碘单质变蓝色。

(5) .蛋白质遇浓硝酸呈黄色(颜色反应)


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