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有机化学知识点归纳

一、有机物的结构与性质

1、官能团的定义:决定有机化合物主要化学性质的原子、原子团或化学键。

(1)烷烃

A) 官能团:无 ;通式:CnH2n+2;代表物:CH4

B) 结构特点:键角为109°28′,空间正四面体分子。烷烃分子中的每个C原子的四个价键也都如此。 C) 物理性质:1.常温下,它们的状态由气态、液态到固态,且无论是气体还是液体,均为无色。

一般地,C1~C4气态,C5~C16液态,C17以上固态。

2.它们的熔沸点由低到高。

3.烷烃的密度由小到大,但都小于1g/cm^3,即都小于水的密度。

4.烷烃都不溶于水,易溶于有机溶剂 D) 化学性质:

①取代反应(与卤素单质、在光照条件下) CH4 + Cl2②燃烧 ③热裂解

CH3Cl + HCl ,CHCH2Cl2 + HCl ,……。 3Cl + Cl2

点燃

CO2 + 2H2O C + 2H2

化学键: C=C 、— C ≡ C —

官能团

原子:—X

原子团(基):—OH、—CHO(醛基)、—COOH(羧基)、C6H5— 等

2、常见的各类有机物的官能团,结构特点及主要化学性质

CH4 + 2O2

CH4

高温 隔绝空气

催化剂

C16H34 C8H18 + C8H16

加热、加压

④烃类燃烧通式:

yy点燃CxHt?(x?)O2??????xCO2?H2O

42yzy点燃?)O2??????xCO2?H2O 422CaO △

⑤烃的含氧衍生物燃烧通式: CxHyOz?(x?

E) 实验室制法:甲烷:CH3COONa?NaOH?CH4??Na2CO3

注:1.醋酸钠:碱石灰=1:3 2.固固加热 3.无水(不能用NaAc晶体) 4.CaO:吸水、稀释NaOH、不是催化剂

(2)烯烃:

C=C ;通式:CnH2n(n≥2);代表物:H2C=CH2 A) 官能团: B) 结构特点:键角为120°。双键碳原子与其所连接的四个原子共平面。

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C) 化学性质:

①加成反应(与X2、H2、HX、H2O等)

CH2=CH2 + Br2CH2=CH2 + HX

CCl4 催化剂

BrCH2CH2Br CH3CH2X

催化剂

CH2—CH2

n

CH2=CH2 + H2O

催化剂

加热、加压

CH3CH2OH

②加聚反应(与自身、其他烯烃) nCH2=CH2③燃烧 CH2=CH2 + 3O2

点燃

2CO2 + 2H2O 催化剂

④氧化反应 2CH2 = CH2 + O2 2CH3CHO

⑤烃类燃烧通式:CxHy?(x?yy点燃)O2??????xCO2?H2O 42浓H2SO4D) 实验室制法:乙烯:CH3CH2OH170℃H2CCH2↑+H2O

注:1.V酒精:V浓硫酸=1:3(被脱水,混合液呈棕色)2. 排水收集(同Cl2、HCl)控温170℃(140℃:乙醚) 3.碱石灰除杂SO2、CO2 4.碎瓷片:防止暴沸

E) 反应条件对有机反应的影响:

BrCH2=CH-CH3+HBrCH2=CH-CH3+HBr

CH3CHCH3(氢加在含氢较多碳原子上,符合马氏规则)

CH3-CH2-CH2-Br(反马氏加成)

F)温度不同对有机反应的影响:

CH2CHCHCH2+ Br280℃BrBrCH2CHCHCH2

CH2CHCHCH2+ Br2(3)炔烃:

60℃BrCH2CHBrCHCH2

A) 官能团:—C≡C— ;通式:CnH2n—2(n≥2);代表物:HC≡CH

B) 结构特点:碳碳叁键与单键间的键角为180°。两个叁键碳原子与其所连接的两个原子在同一条直线上。 C) 物理性质:纯乙炔为无色无味的易燃、有毒气体。微溶于水,易溶于乙醇、苯、丙酮等有机溶剂。工业品乙炔带轻微大蒜臭。由碳化钙(电石)制备的乙炔因含磷化氢等杂质而有恶臭。

C) 化学性质:

①氧化反应:

a.可燃性:2C2H2+5O2 → 4CO2+2H2O

现象:火焰明亮、带浓烟 , 燃烧时火焰温度很高(>3000℃),用于气焊和气割。其火焰称为氧炔焰。

b.被KMnO4氧化:能使紫色酸性高锰酸钾溶液褪色。

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3CH≡CH + 10KMnO4 + 2H2O→6CO2↑+ 10KOH + 10MnO2↓所以可用酸性KMnO4溶液或溴水区别炔烃与烷烃。 ②加成反应:可以跟Br2、H2、HX等多种物质发生加成反应。 如:现象:溴水褪色或Br2的CCl4溶液褪色 与H2的加成CH≡CH+H2 → CH2=CH2

③取代反应:连接在C≡C碳原子上的氢原子相当活泼,易被金属取代,生成炔烃金属衍生物叫做炔化物。 CH≡CH + Na → CH≡CNa +

NH3

1H2↑ 21H2↑ 2 CH≡CH + 2Na → CNa≡CNa +

190℃~220℃

NH3

CH≡CH + NaNH2 → CH≡CNa + NH3 ↑

CH≡CH + Cu2Cl2(2AgCl) → CCu≡CCu( CAg≡CAg )↓ + 2NH4Cl +2NH3 ( 注意:只有在三键上含有氢原子时才会发生,用于鉴定端基炔RH≡CH)。

D) 乙炔实验室制法: CaC2+2H-OH→Ca(OH)2+CH≡CH↑ 注:1.排水收集 无除杂 2.不能用启普发生器

3.饱和NaCl:降低反应速率 4. 导管口放棉花:防止微溶的Ca(OH)2泡沫堵塞导管

(4)苯及苯的同系物:

A) 通式:CnH2n—6(n≥6);代表物: B)结构特点:苯分子中键角为120°,平面正六边形结构,6个C原子和6个H原子共平面。

C)物理性质:在常温下是一种无色、有特殊气味的液体,易挥发。苯不溶于水,密度比水。如用冰冷却,可凝成无色晶体。苯是一种良好的有机溶剂,溶解有机分子和一些非极性的无机分子的能力很强。

C)化学性质:

①取代反应(与液溴、HNO3、H2SO4等)

+ Br2

Fe或FeBr3 —Br + HBr ↑ 注:V苯:V溴=4:1 长导管:冷凝 回流 导气 防倒吸 NaOH除杂

现象:导管口白雾、浅黄色沉淀(AgBr)、CCl4:褐色不溶于水的液体(溴苯)

—NO2 + H 2O

注:先加浓硝酸再加浓硫酸 冷却至室温再加苯

50℃-60℃ 【水浴】 温度计插入烧杯 除混酸:NaOH 硝基苯:无色油状液体 难溶 苦杏仁味 毒

硝化反应:

浓H2SO4

+ HNO3

60℃

磺化反应:

+ HO-SO3H △ —SO3H+H2O CH3 CH3 NO2 O2N +3HO-NO2 催化剂 +3H2O ②加成反应(与H2、Cl2等)

+ 3H2

Ni

注:三硝基甲苯,淡黄色晶体,不溶于水,烈性炸药。

NO2 + 3Cl2

紫外线

Cl Cl Cl Cl Cl Cl 第 3 页 共 13 页

D)侧链和苯环相互影响:侧链受苯环易氧化,苯环受易取代。 (5)卤代烃:

A)官能团:—X 代表物:CH3CH2Br

B)物理性质:基本上与烃相似,低级的是气体或液体,高级的是固体。它们的沸点随分子中碳原子和卤素原子数目的增加(氟代烃除外)和卤素原子序数的增大而升高。比相应的烃沸点高。密度降低(卤原子百分含量降低)。

C)化学性质:

①取代反应(水解)

CH3CH2Br + H2O NaOH CH3CH2OH + HBr CH3CH2Br + NaOH H 2 O CH3CH2OH + NaBr

②消去反应(邻碳有氢):

注:NaOH作用:中和HBr 加快反应速率

检验—X:加入硝酸酸化的AgNO3 观察沉淀

?? CH2=CH2↑+HBr CH3CH2Br??醇注:相邻C原子上有H才可消去

加H加在H多处,脱H脱在H少处(马氏规律) 醇溶液:抑制水解(抑制NaOH电离)

(6)醇类:

A) 官能团:—OH(醇羟基);通式: CnH2n+2O(一元醇 / 烷基醚);代表物: CH3CH2OH

B) 结构特点:羟基取代链烃分子(或脂环烃分子、苯环侧链上)的氢原子而得到的产物。结构与相应的烃类似。 C)物理性质(乙醇):无色、透明,具有特殊香味的液体(易挥发),密度比水小,能跟水以任意比互溶(一般不能做萃取剂)。是一种重要的溶剂,能溶解多种有机物和无机物。

C) 化学性质:

①置换反应(羟基氢原子被活泼金属置换)

2CH3CH2OH + 2Na

2CH3CH2ONa + H2↑ HOCH2CH2OH + 2Na

NaOCH2CH2ONa + H2↑

△ ②酸性(跟氢卤酸的反应) CH3CH2OH + HBrCH3CH2Br + H2O ③催化氧化(α—H)

2CH3CH2OH + O22CH3CHCH3 + O2

OH

Cu或Ag △ Cu或Ag △

2CH3CHO + 2H2O 2CH3CCH3 + 2H2O

O

HOCH3CH2OH + O2

Cu或Ag △

OHC—CHO+ 2H2O

现象:铜丝表面变黑

浸入乙醇后变红

液体有特殊刺激性气味

浓 H2SO4 ④酯化反应(跟羧酸或含氧无机酸) CH3COOH + CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 + H2O △ 注:1.【酸脱羟基醇脱氢】(同位素示踪法) 2. 碎瓷片:防止暴沸 3.浓硫酸:催化 脱水 吸水 4.饱和Na2CO3:便于分离和提纯 ⑤消去反应(分子内脱水):

CH3CH2OH CH2 = CH2↑+ H2O

170℃

浓硫酸 140℃

浓硫酸

⑥取代反应(分子间脱水):C2H5OH+C2H5OH (7)酚类:

C2H5OC2H5+H2O

乙醚:无色 无毒 易挥发 液体 麻醉剂

—OH

A) 官能团: ; 通式:CnH2n-6O(芳香醇 / 酚)

B)物理性质:纯净的本分是无色晶体,但放置时间较长的苯酚往往是粉红色的,这是由于苯酚被空气中的氧气氧化第 4 页 共 13 页

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