一、重要的物理性质 1.有机物的溶解性 (1)难溶于水的有:各类烃、卤代烃、硝基化合物、酯、绝大多数高聚物、高级的(指分子中碳原子数目较多的,下同)醇、醛、羧酸等。 (2)易溶于水的有:低级的[一般指N(C)≤4]醇、(醚)、醛、(酮)、羧酸及盐、氨基酸及盐、单糖、二糖。 (3)具有特殊溶解性的: ① 乙醇是一种很好的溶剂,既能溶解许多无机物,又能溶解许多有机物,也常用乙醇作为反应的溶剂,使参加反应的有机物和无机物均能溶解,增大接触面积,提高反应速率。例如,在油脂的皂化反应中,加入乙醇既能溶解NaOH,又能溶解油脂,让它们在均相(同一溶剂的溶液)中充分接触,加快反应速率,提高反应限度。 ② 苯酚:室温下,在水中的溶解度不大,易溶于乙醇等有机溶剂,当温度高于65℃时,能与水混溶,冷却后分层,上层为水,下层为苯酚,振荡后形成乳浊液。苯酚易溶于碱溶液和纯碱溶液,这是因为生成了易溶性的钠盐。 ③ 乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中更加难溶,同时饱和碳酸钠溶液还能通过反应吸收挥发出的乙酸,溶解吸收挥发出的乙醇。 ④ 有的淀粉、蛋白质可溶于水形成胶体。蛋白质在浓轻金属盐(包括铵盐)溶液中溶解度减小,会析出(即盐析,皂化反应中也有此操作)。 *⑤ 氢氧化铜悬浊液可溶于多羟基化合物的溶液中,如甘油、葡萄糖溶液等,形成绛蓝色溶液。 2.有机物的密度 (1)小于水的密度,且与水(溶液)分层的有:各类烃、一氯代烃、酯(包括油脂) (2)大于水的密度,且与水(溶液)分层的有:多氯代烃、溴代烃(溴苯等)、碘代烃、硝基苯 3.有机物的状态[常温常压(1个大气压、20℃左右)] (1)气态:① 烃类:一般N(C)≤4的各类烃② 衍生物类:甲醛(HCHO)一氯甲烷(CH3Cl)氟里昂(CCl2F2)等; (2)液态:一般N(C)在5~16的烃及绝大多数低级衍生物。如, 己烷CH3(CH2)4CH3 甲醇CH3OH 甲酸HCOOH 溴乙烷C2H5Br 乙醛CH3CHO 溴苯C6H5Br 硝基苯C6H5NO2 ★特殊:不饱和程度高的高级脂肪酸甘油酯,如植物油脂等在常温下也为液态。 (3)固态:一般N(C)在17或17以上的链烃及高级衍生物。如,石蜡、C12以上的烃、饱和程度高的高级脂肪酸甘油酯,如动物油脂在常温下为固态; ★特殊:苯酚(C6H5OH)、苯甲酸(C6H5COOH)在常温下亦为固态。 4.有机物的颜色 绝大多数有机物为无色气体或无色液体或无色晶体,少数有特殊颜色,常见的如下所示: ☆ 三硝基甲苯( 俗称梯恩梯TNT)为淡黄色晶体; ☆ 部分被空气中氧气所氧化变质的苯酚为粉红色; ☆ 2,4,6—三溴苯酚 为白色、难溶于水的固体(但易溶于苯等有机溶剂); ☆ 苯酚溶液与Fe3+(aq)作用形成紫色[H3Fe(OC6H5)6]溶液; *☆多羟基有机物如甘油、葡萄糖等能使新制的氢氧化铜悬浊液溶解生成绛蓝色溶液; ☆ 淀粉溶液(胶)遇碘(I2)变蓝色溶液; ☆ 含有苯环的蛋白质溶胶遇浓硝酸会有白色沉淀产生,加热或较长时间后,沉淀变黄色。 5.有机物的气味 许多有机物具有特殊的气味,但在中学阶段只需要了解下列有机物的气味: ☆ 甲烷:无味 ☆ 乙烯: 稍有甜味(植物生长的调节剂) ☆ 乙炔:无味 ☆ 苯及其同系物 :芳香气味,有一定的毒性,尽量少吸入。 ☆ 乙醇 :特殊香味 ☆ 乙二醇: 甜味(无色黏稠液体) ☆ 丙三醇(甘油):甜味(无色黏稠液体) ☆ 苯酚: 特殊气味 ☆ 乙醛 :刺激性气味 ☆ 乙酸:强烈刺激性气味(酸味) ☆ 低级酯:香味 二、重要的反应: 1.能使溴水(Br2/H2O)褪色的有机物 ① 通过加成反应使之褪色:含有、—C≡C—的不饱和化合物 ② 通过取代反应使之褪色:酚类 注意:苯酚溶液遇浓溴水时,除褪色现象之外还产生白色沉淀。 *③ 通过氧化反应使之褪色:含有—CHO(醛基)的有机物(有水参加反应) 注意:纯净的只含有—CHO(醛基)的有机物不能使溴的四氯化碳溶液褪色; ④ 通过萃取使之褪色:液态烷烃、环烷烃、苯及其同系物、饱和卤代烃、饱和酯 2.能使酸性高锰酸钾溶液KMnO4/H+褪色的物质 (1)有机物:含有、—C≡C—、—OH(较慢)、—CHO的物质 与苯环相连的侧链碳上有氢原子的苯的同系物(与苯不反应) (2)无机物:与还原性物质发生氧化还原反应,如H2S、S2-、SO2、SO32-、Br-、I-、Fe2+ 3.与Na反应的有机物:含有—OH、—COOH的有机物 与NaOH反应的有机物:常温下,易与含有酚羟基、—COOH的有机物反应加热时,能与卤代烃、酯反应(水解或取代反应); 与Na2CO3反应的有机物:含有酚羟基的有机物反应生成酚钠和NaHCO3; 含有—COOH的有机物反应生成羧酸钠,并放出CO2气体; 含有—SO3H的有机物反应生成磺酸钠并放出CO2气体。 与NaHCO3反应的有机物:含有—COOH、—SO3H的有机物反应生成羧酸钠、磺酸钠并放出等物质的量的CO2气体。 4.既能与强酸,又能与强碱反应的有机物:(1)氨基酸,如甘氨酸等 H2NCH2COOH + H+→ HOOCCH2NH3+ H2NCH2COOH + OH- → H2NCH2COO- + H2O (7)蛋白质 :蛋白质分子中的肽链的链端或支链上仍有呈酸性的—COOH和呈碱性的—NH2,故蛋白质仍能与碱和酸反应。 5.银镜反应的有机物 (1)发生银镜反应的有机物:含有—CHO的物质:醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、还原性糖(葡萄糖、麦芽糖等) (2)银氨溶液[Ag(NH3)2OH]的配制: 向一定量2%的AgNO3溶液中逐滴加入2%的稀氨水至刚刚产生的沉淀恰好完全溶解消失。 (3)反应条件:碱性、水浴加热 若在酸性条件下,则有Ag(NH3)2+ + OH - + 3H+ == Ag+ + 2NH4+ + H2O而被破坏。 (4)实验现象:试管内壁有银白色金属析出(反应液由澄清变成灰黑色浑浊) (5)有关反应方程式:AgNO3 + NH3·H2O == AgOH↓ + NH4NO3 AgOH + 2NH3·H2O == Ag(NH3)2OH + 2H2O 银镜反应的一般通式:RCHO + 2Ag(NH3)2OH2 Ag↓+ RCOONH4 +3NH3 +H2O 【记忆诀窍】:1—水(盐)、2—银、3—氨 葡萄糖:CH2OH(CHOH)4CHO +2Ag(NH3)2OH2Ag↓+CH2OH(CHOH)4COONH4 +3NH3 + H2O (6)定量关系:—CHO~2Ag(NH)2OH~2 Ag HCHO~4Ag(NH)2OH~4 Ag 6.与新制Cu(OH)2悬浊液的反应 (1)有机物:羧酸(中和)、甲酸(先中和,但NaOH仍过量,后氧化)、醛、还原性糖(葡萄糖、麦芽糖)、甘油等多羟基化合物。 (2)新制Cu(OH)2悬浊液的配制:向一定量10%的NaOH溶液中,滴加几滴2%的CuSO4 溶液,得到蓝色絮状悬浊液。 (3)反应条件:碱过量、加热煮沸 (4)实验现象:① 若有机物只有官能团醛基(—CHO),则滴入新制的氢氧化铜悬浊液中,常温时无变化,加热煮沸后有(砖)红色沉淀生成; ② 若有机物为多羟基醛(如葡萄糖),则滴入新制的氢氧化铜悬浊液中,常温时溶解变成绛蓝色溶液,加热煮沸后有(砖)红色沉淀生成; (5)有关反应方程式:2NaOH + CuSO4 == Cu(OH)2↓+ Na2SO4 RCHO + 2Cu(OH)2RCOOH + Cu2O↓+ 2H2O ☆了解苏教版该反应的写法:RCHO + 2Cu(OH)2 +NaOH RCOONa + Cu2O↓+ 3H2O 葡萄糖:CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH + Cu2O↓+ 2H2O (6)定量关系:—CHO~2Cu(OH)2~Cu2O ,HCHO~4Cu(OH)2~2Cu2O 7.能发生水解反应的有机物是:卤代烃、酯、糖类(单糖除外)、肽类(包括蛋白质)。 CH3—CH2—CH2Cl+NaOHCH3CH2CH2OH+NaCl CH3COOCH2CH3+H2OCH3COOH +CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 + NaOH → CH3COONa + CH3CH2OH C12H22O11(麦芽糖) + H2O 2C6H12O6(葡萄糖) (C6H10O5)n (淀粉) + nH2O n C6H12O6(葡萄糖) (C6H10O5)n (纤维素) + nH2O n C6H12O6(葡萄糖) 8.能跟FeCl3溶液发生显色反应的是:酚类化合物。 9.能跟I2发生显色反应的是:淀粉。 10.能跟浓硝酸发生颜色反应的是:含苯环的天然蛋白质。 三、有机物的鉴别:鉴别有机物,必须熟悉有机物的性质(物理性质、化学性质),要抓住某些有机物的特征反应,选用合适的试剂鉴别它们。 1.卤代烃中卤素的检验 取样,滴入NaOH溶液,加热至分层现象消失,冷却后加入稀硝酸酸化,再滴入AgNO3溶液,观察沉淀的颜色,确定是何种卤素。 2.如何检验实验室制得的乙烯气体中含有CH2=CH2、SO2、CO2、H2O? 将气体依次通过无水硫酸铜、品红溶液、饱和Fe2(SO4)3溶液、品红溶液、澄清石灰水。(检验水) (检验SO2) (除去SO2) (确认SO2已除尽) (检验CO2) 溴水或溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液(检验CH2=CH2)。 3.常用的试剂及某些可鉴别物质种类和实验现象归纳如下:
(*可向所取试样中加入溴的四氯化碳溶液,若褪色,则证明含有碳碳双键或碳碳三键。) 4.二糖或多糖水解产物的检验: 若二糖或多糖是在稀硫酸作用下水解的,则先向冷却后的水解液中加入足量的NaOH溶液,中和稀硫酸,然后再加入银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液,(水浴)加热,观察现象,作出判断。 四、混合物的分离或提纯(除杂)
(五)、不饱和度的计算方法 1.烃及其含氧衍生物的不饱和度: 2.卤代烃的不饱和度: 3.含N有机物(CxHyNZOm)的不饱和度: ( 五、具有特定碳、氢比的常见有机物 【牢牢记住】在烃及其含氧衍生物中,氢原子数目一定为偶数,若有机物中含有奇数个卤原子或氮原子,则氢原子个数亦为奇数。 ①当n(C)︰n(H)= 1︰1时,常见的有机物有:乙烃、苯、苯乙烯、苯酚、乙二醛、乙二酸。 ②当n(C)︰n(H)= 1︰2时,常见的有机物有:单烯烃、环烷烃、饱和一元脂肪醛、酸、酯、葡萄糖。 ③当n(C)︰n(H)= 1︰4时,常见的有机物有:甲烷、甲醇、尿素[CO(NH2)2]。 *④当有机物中氢原子数超过其对应烷烃氢原子数时,其结构中可能有—NH2或NH4+,如甲胺CH3NH2、醋酸铵CH3COONH4等。 ⑤烷烃所含碳的质量分数随着分子中所含碳原子数目的增加而增大,在该同系物中,含碳质量分数最低的是CH4。 ⑥单烯烃所含碳的质量分数随着分子中所含碳原子数目的增加而不变,均为(6/7)85.7%。 ⑦单炔烃、苯及其同系物所含碳的质量分数随着分子中所含碳原子数目的增加而减小,在该系列物质中含碳质量分数最高的是C2H2和C6H6,均为(12/13)92.3%。 ⑧含氢质量分数最高的有机物是:CH4(一定质量的有机物燃烧,耗氧量最大的是:CH4)。 ⑨完全燃烧时生成等物质的量的CO2和H2O的是:单烯烃、环烷烃、饱和一元醛、羧酸、酯、葡萄糖、果糖(通式为CnH2nOx的物质,x=0,1,2,……)。 六、几个难记的化学式 硬脂酸(十八酸)——C17H35COOH 硬脂酸甘油酯—— 软脂酸(十六酸,棕榈酸)——C15H31COOH 油酸(十八碳烯酸)——C15H33COOH 银氨溶液——Ag(NH3)2OH 葡萄糖(C6H12O6)——CH2OH(CHOH)4CHO 果糖(C6H12O6)——CH2OH(CHOH)3COCH2OH 蔗糖——C12H22O11(非还原性糖) 麦芽糖——C12H22O11(还原性糖) 淀粉——(C6H10O5)n(非还原性糖) 纤维素——(C6H10O5)n 或 [C6H7O2(OH)3]n(非还原性糖) 1~4的一价烷基: 甲基一种(—CH3),乙基一种(—CH2CH3)、丙基两种(—CH2CH2CH3、—CH(CH3)2)、 丁基四种(—CH2CH2CH2CH3、 、—CH2CH(CH3)2、—C(CH3)3 ) 七、有机物分子式和结构式的确定 1.有机物组成和结构的规律 (5)一个特定结构的烃分子中有多少种不同性质的氢原子,其一卤代物就有多少种同分异构体。其中,同一碳原子上的氢原子、同一碳原子所连甲基上的氢原子以及处于镜面对称(相当于平面镜成像时的物与像的关系)位置上的氢原子属于等效氢原子。 2.有机物的推断 |
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