有机物官能团与性质 [知识归纳]
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FeCl3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: [有机合成的常规方法] 1.引入官能团: ①引入-X的方法:烯、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、糖分解为乙醇和CO2 ③引入C=C的方法:醇、卤代烃的消去,炔的不完全加成,*醇氧化引入C=O 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)、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:
(1)取代反应 ②羧酸与醇的酯化反应 ③酯的水解反应
(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。 (5)还原反应:含 C=C 、—C≡C—、 有机物与H2的加成反应。
(6)氧化反应 ②KMnO4与烯烃的反应 ③醇、醛的催化氧化 一.考点梳理 1.各类烃的衍生物的结构与性质
二.方法归纳 有机物中羟基(—OH)上的氢电离难易程度:羧酸>酚>醇
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~O2~CO2,4H~O2~2H2O 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,可能增大,不变或减小。 (2)耗氧量规律 C~ O2 ~ CO2 4H ~ O2 ~ 2H2O 质量 12g 32g 44g 4g 32g 36g 物质的量1mol 1mol 1mol 4mol 1mol 2mol 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,耗氧量相等。 规律二,等物质的量的各种有机物(只含C、H、O)完全燃烧时,分子式中相差若干个“CO2”部分或“H2O”部分,其耗氧量相等。 规律三,烃或烃的含氧衍生物
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(CO2)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CO2量一定,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CO2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CO2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 练习:1、有CH4、C2H6、C2H4、C3H8、五种气态烃 (1)若取相同质量的上述各烃完全燃烧,消耗氧气最多的是 生成CO2体积(相同状况)最大的是 ; (2)若取相同体积的上述各烃完全燃烧,消耗O2最多的是 生成H2O最少的是 解析:根据以上规律得答案为(1)CH4 C2H4 (2) C3H8 C2H2 2、物质的量相等的下列烃,在相同条件下完全燃烧,耗氧量最多的是 A.C2H6 B.C3H6 C.C4H6 D.C7H8 解析:根据以上规律得答案为D 3、由两种有机物组成的混合物,在一定的温度和压强下完全汽化为气体。在相同的温度和压强下,只要混合气体体积一定,那么无论混合物以何种比例混合,它在完全燃烧时所消耗的氧气体积也是一定的。符合这种情况的可能是( ) (A)乙醇(C2H6O)和乙酸(C2 H4 O2) (B)乙醛(C2H4O)和甲醇(CH4O) (C)丙醛(C3H6O)和甘油(C3H8O3) (D)丙酮(C3H6O)和丙二醇(C3 H8 O2) 解析:根据上面的规律三中具有“等效分子式”两种有机物耗氧量相同,如:CxHy与CxHy(CO2)m(H2O)n或CxHy(CO2)a(H2O)b很容易的到答案为D 二、烃类熔沸点、密度规律 (1)分子结构相似(同系列中的同系物)随分子量的增大(或C原子数增多);分子间作用力增大,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3种同分异构体的沸点:正戊烷>异戊烷>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。 练习 ①丁烷②2一甲基丙烷③戊烷 ④2一甲基丁烷⑤2,2一二甲基丙烷等物质的沸点由高到低排列顺序正确的是( ) (A)①>②>③>④>⑤ (B)⑤>④>③>②>① (C)③>④>⑤>①>② (D)②>①>⑤>④>③ 解析:这些烷烃在固态时都是分子晶体,组成结构相似,则相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高;当相对分子质量相同(即同分异构体),支链越多,由于空间阻碍作用,分子间距离越大,分子问作用力越小,沸点就越低。其中③、④、⑤为5个碳原子的烷烃,①、②为4个碳原子的烷烃,则不难判断为C 答案(C) 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。 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12 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)。
(3)多卤代物符合互补规律:若某有机物分子中总共含a个氢原子, 则m元取代物和n元取代物的种类当m+n=a时相等。 练习:1进行一氯取代反应后,只能生成3种沸点不同的产物的烷烃是( ) (A)(CH3)2CHCH2CH3 (B)(CH3CH2)2CHCH3 (C)(CH3)2CHCH(CH3)2 (D)(CH3)3CCH2CH3 解析:只需应用上述规律判断四种烷烃中有三种氢的即可。所以答案为A
(A)9种(B)10种(C)11种(D)12种 解析:根据互补规律,苯环上共有6个氢,苯环上四溴代物和二溴代物的种数必相等,所以答案为A 3、二氯丙烷(C3H6C12)有四种同分异构体,试推测六氯丙烷(C3H2Cl6)的同分异构体数目为( ) (A)2种(B)3种(C)4种(D)6种 解析:根据互补规律,丙烷共有8个氢,丙烷二氯代物和丙烷六氯代物的种数必相等,所以答案为C 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℃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℃) (2)、蒸馏 (3)、固体溶解度的测定 (4)、乙酸乙酯的水解(70-80℃) (5)、中和热的测定 (6)制硝基苯(50-60℃) [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、FeSO4、KI、HCl、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――歧化反应) (5)较强的无机还原剂(如SO2、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:www. Ks5 u.com 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; (2).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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