五、有机化学有机物特点、分类及命名;官能团及分子构造式;同分异构;有机物的重要反应:加成、取代、消除、氧化、催化加氢、聚合反 应、加聚与缩聚;基本有机物的结构、基本性质及用途:烷烃、烯烃、炔烃芳烃、卤代烃、醇、苯酚、醛和酮、羧酸、酯;合成材料:高分子化合 物、塑料、合成橡胶、合成纤维、工程塑料一.有机物的特点:有机物一般是含碳的化合物,除了碳外,最多的元素是氢,其次是氧、氮、硫、磷 和卤素,因此有机物被称做碳氢化合物及其衍生物。其特点为:(1)数目庞大(2)结构复杂(3)难溶于水,易溶于有机溶剂(4)受热易分 解,大多可以燃烧(5)不易导电,熔点低二.有机化合物的分类1.?烃:分子中只含有碳和氢两种元素的有机物.即碳氢化合物. 烃的分类及结构特征例题137.下列基团不是烃基的是:A.-C6H5B.-CH2-CH3 C.-CH=CH2D.-O-CH32.烃的衍生物?烃的衍生物的分类及结构特征1.下列物质中,属于酚类物质的 是:A、C3H7OHB、C6H5CH2OHC、C6H5OHD、CH2OHCHOHCH2OH2.下列物质中,两个氢原子的 化学性质不同的是:A、乙炔B、甲酸C、甲醛D、乙二酸三.有机化合物的命名1.链烃及其衍生物的命名原则(1)选择主链 ①饱和烃:选最长的碳链为主链。②不饱和烃:选含有不饱和键的最长碳链为主链。③链烃衍生物:选含有官能团的最长的碳链为主链。(2 )主链编号:从距官能团、不饱和键和支链最近的一端C原子开始,用1,2,3….编号。(4)写出全称:将取代基的位置编号、数目、名称 写在前面,母体化合物的名称写在后面。母体化合物的名称用天干数目:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示。 称某烷、某烯、某醇、某醛、某酸等;有n个取代基时,简单的写在前,复杂的写在后。相同的取代基和官能团的数目,用二、三,..表示 。CH3CH3|| CH—CH2—C—CH3||OH CH34,4-二甲基-2-戊醇OCH3║| CH3CCH2CHCH34-甲基-2-戊酮O║ CH3C-O-CH2CH3乙酸乙酯O║ CH3CH2C-O-CH3丙酸甲酯1、下列有机化合物的名称为:CH3CH3A、2- 甲基-3-乙基丁烷B、3,4-二甲基戊烷C、2-乙基-3-甲基丁烷D、2,3-二甲基戊烷18.已知己酸与乙酸乙酯的溶液的混 合物中氢(H)的质量分数为7%,其中碳(C)的质量分数是:A.42.0%B.44.0%C.48.6%D .91.9%己酸:CH3CH2CH2CH2CH2COOH,乙酸乙酯:CH3COOCH2CH3(1)苯环上连接简单烃基、硝 基(-NO2)、卤素(-X)时,以苯环为母体。乙苯(2)苯环上连接复杂烃基、不饱和烃基、氨基(-NH2) 、醛基(-CHO)、羧基(-COOH))、磺酸基(-SO3H)、时,以苯基为取代基。例如:(3)苯环上两个相同 取代基的位置可用“邻”、“间”、“对”表示。 例如:(4)苯环上三个相同的取代基的位置可用“连”“偏”“均”表 示。(5)萘环上碳的位次:(二)取代反应取代反应:有机化合物中氢原子被其他原子或原子团代替的化学反 应。烷烃和芳烃在光、热或催化剂的作用下易发生取代反应。1.烷烃的取代反应例如:2.芳烃的取 代反应几种重要的取代反应例如:(2)醇与HX发生分子间脱水生成卤代烃该反应速度:叔醇>仲醇>伯醇,可用卢卡 斯试剂(HCl+ZnCl)与醇作用,产生卤代烃出现浑浊的速度来鉴别三种醇。(3)两种醇之间发生分子间脱水生成醚3、羧酸的脱水 反应(1)两个羧酸分子之间脱水生成酸酐(2)羧酸分子与醇分子之间脱水生成羧酸酯(3)羧酸分子与NH3分子之间脱水生 成酰胺(四)加成反应:不饱和的双键、三键重新打开,即π键断裂,两个一价的原子或原子团加到不饱和键的两个碳原子上的 反应。1.不饱和烃的加成(1)烯烃的加成①结构对称烯烃:2.羰基的加成(1)羰基和结构对称的化合物加成。醛和 酮中的羰基(C=O)中的π键易断裂,发生加成反应。(2)羰基和结构不对称的化合物加成时,后者带负电的部分加到羰基碳原子 上;带正电的部分加到羰基氧原子上。(五)催化加氢在催化剂的作用下,不饱和化合物与还原剂氢的加成反应。碳-碳双键或 三键,加氢成为饱和键。常用催化剂钯、铂、镍等。1、在热力学标准条件下,0.100mol的某不饱和烃在一定条件下能跟0.200g 的H2发生加成反应生成饱和烃,完全燃烧时生成0.300mol的CO2气体,则该不饱和烃是()A、CH2=CH2;B、 CH3CH2CH=CH2;C、CH3CH=CH2;D、CH3CH2CH≡CH2答:C五、加聚反 应由一种或多种含不饱和键的单体,通过加成反应,相互结合成高分子化合物的反应。(1)均聚反应仅由一种单体聚合 而成,分子链只包含一种单体。生成的聚合物称均聚物。聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等聚合物的制得。(2)共聚反应 由具有两种或两种以上单体同时进行聚合,则生成的聚合物含有多种单体构成的链节,,这种聚合反应称为共聚反应。生成的聚合物称共聚 物。ABS工程塑料:丙烯腈(CH2=CH-CN)+丁二烯(CH2=CH-CH=CH2)+苯乙烯(C6H6-CH=CH2)三种不 同单体共聚而成。12.ABS树脂是下列哪几种物质的共聚物:丙稀腈、乙烯B.丙烯腈、1, 3—丁二烯、苯乙烯C.苯烯腈、1,3—丁二烯D.乙烯腈、苯例:聚丙烯酸的结构式为:—{—CH2-CH—} n—∣CO2R它属于()①无机物,②有机物,③高分子化 合物,④离子化合物,⑤共价化合物A,①③④B,①③⑤C,②③⑤D,②③④100.下列化合物中, 可用来合成缩聚物的是____________。A.CH3NH2B.HCOOHC.H2C=CHClD.112. 下列化合物中不能进行缩聚反应的是(D)A、COOH—CH2CH2CH2—COOHB、HO—CH2CH2—OH C、H2N—(CH2)5—COOHD、HN—(CH2)5—CO五.典型有机化合物的主要性质及用途 1.下列各组物质只用水就能鉴别的是()A、苯乙酸四氯化碳B、乙醇乙醛 乙酸C、乙醛乙二醇硝基苯D、甲醇乙醇甘油47.正确答案是A.提示:乙酸 溶于水,苯不溶于水但密度比水小,四氯化碳不溶于水但密度比水大。2,下列物质中,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是:A,苯甲醛 B,乙苯,C,苯D,苯乙烯4,下列各化合物结构式不正确的是()A、聚乙烯,B、 聚氯乙烯,C、聚丙烯,D、聚1—丁烯(1)??伯醇氧化生成醛(缓慢氧化),进一步氧化 生成羧酸。(2)??仲醇氧化生成酮。(3)??叔醇不易氧化。4.醛的氧化被氧化的能力:醛>酮醛可以被一些弱氧化 剂氧化成羧酸,可利用这一性质来鉴别醛酮。鉴别试剂:(1)多伦试剂(AgNO3的氨水溶液):可以被醛还原产生黑色Ag的沉淀。 (2)裴林试剂(CuSO4溶液和酒石酸甲钠的碱性溶液):可以被醛还原产生红色的Cu2O沉淀。.(三)消去反应 从有机化合物分子中消去一个小分子化合物(如HX、H2O等)的反应。1.醇的消去反应(1)醇分子内脱水生成稀烃。如, 查氏规则:醇分子内脱水,主要是从含氢较少的碳原子上脱去氢原子。2、卤代烃的消去反应卤代烃与KOH(或NaOH)的 乙醇溶液共热发生消去反应。氢原子是从含氢较少的碳原子上脱去。如,②结构不对称烯烃:结构不对称烯烃和水、氯化氢等极性试 剂加成时马氏规则:带正电的部分(如氢原子)主要加到含氢较多的碳原子上。
R—CHCl—CH3 (2)炔烃的加成CH2=CHCl,氯乙烯:合 成聚氯乙稀塑料的单体;CH2=CHCN,丙烯腈:合成聚丙烯腈的单体;46.昆虫能分泌信息素。下列是一种信息素的结 构简式CH3(CH2)5CH=CH(CH2)9CHO下列说法正确的是()A.这种信息素不可以与溴发生加成反应; B.它可以发生银镜反应;C.它只能与1molH2发生反应;D.它是乙烯的同系物。2.已知柠檬醛的结构 式为:CH3CH3| |CH3C=CHCH2CH2-C=CHCHO判断下列说法不正确的是( )A.它可使KMnO4溶液褪色;B.它可与银氨溶液发生银镜反应;C.它可使溴水褪色;D.它在催化剂的作用下 加氢,最后产物的分子式是C10H20O该分子与氢发生加成反应分子结构为CH3 CH3||CH3C HCH2CH2CH2CHCH2CH2-OH即C10H22O45.下列物质使溴水褪色的是()A.乙醇;B.硬 脂酸甘油酯;C.溴乙烷;D.乙烯。有些环状化合物,链易被打开,发生聚合反应。如,尼龙-6:由己内酰胺HN —(CH2)5—CO单体聚合而成。(七)缩聚反应:指具有两个或两个以上官能团的一种或多种单体相互缩合生成 高聚物,同时有低分子物质(如水、卤化氢、氨、醇等)析出的反应。尼龙-66:己二酸(HCOO-(CH2)4-COOH)+己二胺( H2N-(CH2)6-NH2)尼龙-66易溶于甲酸等极性溶剂。例题典型有机化合物分子式性质用途甲烷C H4是一种没有颜色、没有气味的气体。难溶于水,易燃烧,光照下易和氯发生取代反应,高温可发生分解甲烷是天然气的主要成分,是一 种高热值的优质清洁燃料。甲烷又名沼气,是一种简便、廉价、高效的清洁能源。其分解的炭黑可用于制造颜料、油墨、油漆乙炔C2H2 乙炔俗名电石气,纯的乙炔无色无味,微溶于水,易溶于有机溶剂。可燃烧,可与溴、氢、氯化氢发生加成反应乙炔在氧气里燃烧,产生的氧 炔焰,温度高达3000℃,可用来切割和焊接金属。由于与氯化氢发生加成生成氯乙稀,故是一种重要的有机原料苯C6H6没有颜 色,带有特殊气味的液体,不溶于水。可发生取代、加成(高温高压镍催化下加氢生成环己烷)反应,可在空气中燃烧苯是一种重要的有机化 工原料,广泛用来合成纤维、橡胶、塑料、农药、医药、燃料、香料甲苯C6H5CH3和苯有相似的性质,也可发生取代、加成反应 ,在空气中燃烧带有浓烟。甲苯也是合成纤维、橡胶、塑料、农药、医药、燃料、香料的重要原料乙醇C2H5OH俗称酒精, 易挥发,能够溶解多种无机物和有机物,能和水任意混合。可和金属钠、氢卤酸、酸反应;可燃烧可用作实验室和内燃机的燃料,也是一种重要 的有机化工原料,可制造乙酸、乙醚等;又是一种有机溶剂;医疗上可作消毒剂苯酚C6H5OH纯净的苯酚无色,具特殊气味,小部分 因空气氧化而显粉红色,对皮肤有强烈的腐蚀性。具弱酸性;苯环上能发生取代反应;和FeCl3作用显紫色。与甲醛(蚁醛)发生缩聚反应可制 酚醛树脂重要的化工原料,可用来制造酚醛塑料、合成纤维、医药、燃料、农药等,纯净的苯酚可杀菌、止痛、消毒等乙醛CH3C HO没有颜色,具刺激气味的液体,能发生加成反应;氧化反应,和银氨试剂发生银镜反应是有机合成工业中的重要原料,主要用来生产乙 酸、丁醇等乙酸CH3COOH是有机合成工业中的重要原料,主要用来生产乙酸、丁醇等重要的化工原料,可用于合成纤维、喷漆溶 剂、增塑剂、香料染料、医药及农药等乙酸乙酯CH3COOCH2CH3是具强烈刺激气味的液体,食醋的主要成分,易溶于水和乙醇 ;具有酸性,和醇能发生酯化反应是一个很好的溶剂,并用于饮料和果糖的果子香料乙胺CH3CH2NH2易挥发,有氨的气味或鱼腥味 ,和水形成氢键,易溶于水;具碱性,和酸发生反应重要的胺类化合物,可用于合成染料、药物等苯胺C6H5NH2具有特殊气味的无色 油状液体,微溶于水,易溶于有机溶剂,有毒。具有弱碱性,易被氧化而变色是一种重要的胺类化合物,是合成染料(苯胺染料)、药物(磺胺 药物)等的中间体聚氯乙烯PVC绝缘性好,耐酸碱,难燃,具自熄性,100—120℃易分解出氯化氢,热稳定性差制造水槽,下水管 ;制造箱、包、沙发、桌布、窗帘、雨伞、包装袋、还可做凉鞋,拖鞋及布鞋底聚乙烯化学性质非常稳定,耐酸、碱,耐溶剂性能好,吸水性低 ,无毒,受热易老化制造食品包装袋,各种饮水瓶、容器、玩具等,还可制各种管材、电线绝缘层ABS塑料无毒、无味,易溶于酮、醛、酯 等有机溶剂。耐磨性、抗冲击性能好用于家用电器、箱包、装饰板材、汽车飞机等的零部件丁苯橡胶耐水,耐老化性能,特别是耐磨性和气密 性好,缺点是不耐油,抗撕强度小为合成橡胶中最大的品种。广泛用于制造汽车轮胎和皮带,和天然橡胶混合,可做密封材料和电绝缘材料顺丁 橡胶弹性、耐老化、耐低温、耐磨性都超过天然橡胶,缺点是抗撕裂能力差,易出现裂纹为合成橡胶的第二大品种,约60%用于制造轮胎尼 龙66强韧耐磨,弹性高,质量轻,染色性好,吸湿率较大,吸汗性适当,但容易走样约一半作衣料,一半用于工业生产,工业生产中主要做 轮胎帘子线催化加氢分析:0.200g的H2即0.100mol的H2,0.100mol的某不饱和烃在一定条件下能跟0.200g的 H2发生加成反应生成饱和烃,说明该烃为烯烃,又完全燃烧时生成0.300mol的CO2气体,说明该烃含三个碳原子,故为C。答:B 分析:ABS工程塑料是由丙烯腈(CH2=CH-CN)、1,3丁二烯(CH2=CH-CH=CH2)、苯乙烯(C6H6-CH=CH2) 三种不同单体共聚而成。缩聚物中留有官能团的结构特征,多为杂链聚合物。尼龙、涤纶、环氧树脂、酚醛树脂等都是通过缩聚反应制得。 普通化学考试大纲第五节有机化学类别举例官能团卤代烃一卤甲烷CH3X -X(F、Cl、Br、I)醇乙醇C2H5OH-OH3-丙基-2-己醇44.按系统命名法, 下列有机化合物命名正确的是()A.2—乙基丁烷;B.2,2—二甲基丁烷;C.3,3—二甲基丁烷; D.2,3,3—三甲基丁烷。2.芳烃及其衍生物的命名原则:四.有机化合物的重要反应(一)氧化反应氧化反应指在分 子中加入氧或去掉氢的反应。氧化分为:完全氧化—完全燃烧生成二氧化碳和水等。部分氧化—生成其他含氧的有机化合物。1.不饱和 烃的氧化(1)双键的部分氧化:1)在一般氧化剂(O2或冷稀碱性KMnO4溶液)作用下可使C—Cπ键断裂。例如:2)在强氧 化剂(酸性KMnO4溶液或酸性K2Cr2O7溶液)作用下可使C—C键中σ键及π键均断裂。例如:(2)叁键的部 分氧化:一般σ键及π键均断裂。例如:3CH≡CH+10KMnO4+2H2O= 6CO2+10KOH+10MnO22.芳烃的氧化苯环不易氧化,烷基取代基不论长短,一般都氧化成羧基。例如:3.醇的氧化:被氧化的能力:伯醇>仲醇>叔醇伯醇:R-CH2-OH仲醇:R-CH-OH?RR|叔醇:R-C-OH?R催化加氢分析:0.200g的H2即0.100mol的H2,0.100mol的某不饱和烃在一定条件下能跟0.200g的H2发生加成反应生成饱和烃,说明该烃为烯烃,又完全燃烧时生成0.300mol的CO2气体,说明该烃含三个碳原子,故为C。答:B分析:ABS工程塑料是由丙烯腈(CH2=CH-CN)、1,3丁二烯(CH2=CH-CH=CH2)、苯乙烯(C6H6-CH=CH2)三种不同单体共聚而成。缩聚物中留有官能团的结构特征,多为杂链聚合物。尼龙、涤纶、环氧树脂、酚醛树脂等都是通过缩聚反应制得。 |
|