苏教版-选修5《有机化学基础》知识点总结(修改).doc

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一、重要的反应
(Br2/H2O)褪色的物质
(1)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:纯净物只含有—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
+褪色的物质(氧化性比O2还强)
(1)有机物:含有、—C≡C—、—OH(较慢)、—CHO的物质
与苯环相连的侧链碳碳上有氢原子的苯的同系物(与苯不反应)
: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(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;
与NaHCO3反应的有机物:含有—COOH的有机物反应生成羧酸钠并放出等物质的量的CO2气体。
,又能与强碱反应的物质
(1)氨基酸,如甘氨酸等
H2NCH2COOH+HCl→HOOCCH2NH3Cl
H2NCH2COOH+NaOH→H2NCH2COONa+H2O
(2)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。

(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:①试管内壁有银白色金属析出
(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)2OH2Ag↓+RCOONH4+3NH3+H2O
【记忆诀窍】: 1—水(盐)、2—银、3—氨
甲醛(相当于两个醛基):
HCHO+4Ag(NH3)2OH4Ag↓+(NH4)2CO3+6NH3+2H2O
乙二醛:
OHC-CHO+4Ag(NH3)2OH4Ag↓+(NH4)2C2O4+6NH3+2H2O
甲酸:HCOOH+2Ag(NH3)2OH2Ag↓+(NH4)2CO3+2NH3+H2O
(过量)
葡萄糖:
CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH2Ag↓
+CH2OH(CHOH)4COONH4+3NH3+H2O
(6)定量关系:—CHO~2Ag(NH)2OH~2Ag
HCHO~4Ag(NH)2OH~4Ag
(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(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)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
HCHO+4Cu(OH)2CO2+2Cu2O↓+5H2O
OHC-CHO+4Cu(OH)2HOOC-COOH+2Cu2O↓+4H2O
HCOOH+2Cu(OH)2CO2+Cu2O↓+3H2O
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O
(6)定量关系:—COOH~½Cu(OH)2~½Cu2+ (酸使不溶性的碱溶解)
—CHO~2Cu(OH)2~Cu2O HCHO~4Cu(OH)2~2Cu2O
:卤代烃、酯、糖类(单糖除外)、蛋白质。



:酚类化合物。
:淀粉。
:含苯环的天然蛋白质。
二、各类烃的代表物的结构、特性:
类别
烷烃
烯烃
炔烃
苯及同系物
通式
CnH2n+2(n≥1)
CnH2n(n≥2)
CnH2n-2(n≥2)
CnH2n-6(n≥6)
代表物结构式
H—C≡C—H
键角
109°28′
约120°
180°
120°
分子形状
正四面体
6个原子
共平面型
4个原子
同一直线型
12个原子共平面(正六边形)
主要化学性质
光照下的卤代;裂化;不使酸性KMnO4溶液褪色
跟X2、H2、HX、H2O、HCN加成,易被氧化;可加聚
跟X2、H2、HX、HCN加成;易被氧化;能加聚得导电塑料
跟H2加成;FeX3催化下卤代;硝化、磺化反应
三、有机物的鉴别和检验

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。

(1)若是纯净的液态样品,则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。
(2)若样品为水溶液,则先向样品中加入足量的新制Cu(OH)2悬浊液,加热煮沸,充分反应后冷却过滤,向滤液中加入稀硝酸酸化,再加入溴水,若褪色,则证明含有碳碳双键。
★若直接向样品水溶液中滴加溴水,则会有反应:—CHO+Br2+H2O→—COOH+2HBr而使溴水褪色。
?
取样,向试样中加入NaOH溶液,振荡后静置、分液,向水溶液中加入盐酸酸化,再滴入几滴FeCl3溶液(或过量饱和溴水),若溶液呈紫色(或有白色沉淀生成),则说明有苯酚。
★若向样品中直接滴入FeCl3溶液,则由于苯酚仍溶解在苯中,不得进入水溶液中与Fe3+进行离子反应;若向样品中直接加入饱和溴水,则生成的三溴苯酚会溶解在苯中而看不到白色沉淀。
,质谱,氢谱
四、烃的衍生物的重要类别和各类衍生物的重要化学性质
类别
通式
官能团
代表物
分子结构结点
主要化学性质
卤代烃
一卤代烃:
R—X
多元饱和卤代烃:CnH2n+2-mXm
卤原子
—X
C2H5Br
卤素原子直接与烃基结合
β-碳上要有氢原子才能发生消去反应


醇
一元醇:R—OH
饱和多元醇:CnH2n+2Om
醇羟基
—OH
CH3OH
C2H5OH
羟基直接与链烃基结合,O—H及C—O均有极性。
β-碳上有氢原子才能发生消去反应。
α-碳上有氢原子才能被催化氧化,—OH在末端的醇氧化为醛,—OH在中间的醇氧化为酮。


:乙醇
140℃分子间脱水成醚
170℃分子内脱水生成烯

—H键与羧酸及无机含氧酸反应生成酯
醚
R—O—R′
醚键
C2H5OC2H5
C—O键有极性
性质稳定,一般不与酸、碱、氧化剂反应
酚
酚羟基
—OH
—OH直接与苯环上的碳相连,受苯环影响能微弱电离。




醛
醛基
HCHO
HCHO相当于两个
—CHO
有极性、能加成。
、HCN等加成为醇
(O2、银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液、酸性高锰酸钾等)氧化为羧酸
酮
羰基
有极性、能加成
与H2、HCN加成为醇
不能被氧化剂氧化为羧酸
羧酸
羧基
受羰基影响,O—H能电离出H+,受羟基影响不能被加成。

,不能被H2加成
—NH2物质缩去水
酯
酯基
HCOOCH3
酯基中的碳氧单键易断裂
水解反应:RCOOR′+H2ORCOOH+R'OH
RCOOR′+NaOH
RCOONa+R'OH
氨基酸
RCH(NH2)COOH
氨基—NH2
羧基—COOH
H2NCH2COOH
—NH2能结合H+;—COOH能部分电离出H+
两性化合物
能形成肽键
蛋白质
结构复杂
不可用通式表示
肽键
氨基—NH2
羧基—COOH
酶
多肽链间有四级结构





糖
多数可用下列通式表示:
Cn(H2O)m
羟基—OH
醛基—CHO
羰基
葡萄糖
CH2OH(CHOH)4CHO
淀粉(C6H10O5)n
纤维素
[C6H7O2(OH)3]n
多羟基醛或多羟基酮或它们的缩合物

(还原性糖)




油脂
酯基
可能有碳碳双键
酯基中的碳氧单键易断裂
烃基中碳碳双键能加成

(皂化反应)

五、有机物的结构
(一)同系物的判断规律
(分子组成差若干个CH2)
(同通式,同结构)

(1)必为同一类物质;
(2)结构相似(即有相似的原子连接方式或相同的官能团种类和数目);
(3)同系物间物性不同化性相似。
因此,具有相同通式的有机物除烷烃外都不能确定是不是同系物。此外,要熟悉习惯命名的有机物的组成,如油酸、亚油酸、软脂酸、硬脂酸等,以便于辨认他们的同系物。
(二)、同分异构体的种类


(类别异构)(详写下表)

(不作要求)
常见的类别异构
组成通式
可能的类别
典型实例
CnH2n
烯烃、环烷烃
CH2=CHCH3与
CnH2n-2
炔烃、二烯烃
CH≡C—CH2CH3与CH2=CHCH=CH2
CnH2n+2O
饱和一元醇、醚
C2H5OH与CH3OCH3
CnH2nO
醛、酮、烯醇、环醚、环醇
CH3CH2CHO、CH3COCH3、CH=CHCH2OH与
CnH2nO2
羧酸、酯、羟基醛
CH3COOH、HCOOCH3与HO—CH3—CHO
CnH2n-6O
酚、芳香醇、芳香醚
与
CnH2n+1NO2
硝基烷、氨基酸
CH3CH2—NO2与H2NCH2—COOH
Cn(H2O)m
单糖或二糖
葡萄糖与果糖(C6H12O6)、
蔗糖与麦芽糖(C12H22O11)
六、重要的有机反应及类型

酯化反应
CH3COOH+CH3CH2OH====CH3COOC2H5+H2O
水解反应
C2H5Cl+H2OC2H5OH+HCl
CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH


2C2H2+5O24CO2+2H2O
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
2CH3CHO+O2
CH3CHO+2Ag(NH3)2OH +2Ag↓+3NH3+H2O

CH3CHO+H2CH3CH2OH

C2H5OHCH2═CH2↑+H2O
CH3—CH2—CH2Br+KOHCH3—CH═CH2+KBr+H2O
卤代烃、酯、多肽的水解都属于取代反应



①苯酚与FeCl3
②含有苯环的蛋白质与浓HNO3作用而呈黄色
③I2遇淀粉溶液显蓝色


七、一些典型有机反应的比较

(1)醇去氢:脱去与羟基相连接碳原子上的氢和羟基中的氢,形成 。例如:
+O2羟基所连碳原子上没有氢原子,不能形成 ,所以不发生失氢(氧化)反应。
(2)消去反应:脱去—X(或—OH)及相邻碳原子上的氢,形成不饱和键。例如:

与Br原子相邻碳原子上没有氢,所以不能发生消去反应。
(3)酯化反应:羧酸分子中的羟基跟醇分子羟基中的氢原子结合成水,其余部分互相结合成酯。例如:

例如:
与新制Cu(OH)2悬浊液反应的现象:
沉淀溶解,出现蓝色溶液存在羧基。
加热后,有红色沉淀出现存在醛基。

同一化合物,反应条件不同,产物不同。例如:
(1)CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O(分子内脱水)
2CH3CH2OHCH3CH2—O—CH2CH3+H2O(分子间脱水)
(2)CH3—CH2—CH2Cl+NaOHCH3CH2CH2OH+NaCl(取代)
CH3—CH2—CH2Cl+NaOHCH3—CH=CH2+NaCl+H2O(消去)
(3)一些有机物与溴反应的条件不同,产物不同。
八、常见重要有机物的相互转化(参照自主学习能力P53,写出方程式)
1、物质间用箭号表示其转化关系并注明反应类型
加成
炔烃
加成
加成
酯
烷烃
烯烃
水解
水解
卤代
消去
加成
消去
酯化
氧化
卤代
酯化
还原
卤代
加成
水解
苯及其同系物
羧酸
醛
醇
卤代烃
分解
氧化
水解
水解
取代
蔗糖
麦芽糖
淀粉
纤维素
水解
酚
油脂
葡萄糖
九、大题突破方法
1从物质的特征性质突破
物类特性
烯和炔溴水褪色、酸性高锰酸钾溶液褪色
醇金属钠(得H2)、O2/Cu氧化、浓硫酸/△
醛银镜反应、新制Cu(OH)2、H2/催化剂(Ni)
羧酸NaHCO3(得CO2)、酯化反应、
酯NaOH水溶液、稀硫酸水解
酚溴水(白色沉淀)、FeCl3(紫色溶液)、H2/催(Ni)
2从反应的特征条件突破
条件 反应
稀硫酸 烯水化、酯、糖类、蛋白质水解反应
浓硫酸 醇酸酯化、醇脱水、芳烃硝化、糖炭化
NaOH/水 卤代烃、酯、蛋白质水解反应
NaOH/醇 卤代烃消去反应
Cl2(Br2)/光 烷烃或芳环上烷基发生取代反应
Cl2(Br2)/Fe 芳环上发生取代反应
H2/催化剂 烯、炔、芳烃、醛酮等发生加成反应(羧酸与酯不可被氢气还原)
注:在碱性条件下,反应生成的酸都会转化为相应的盐,加酸使溶液酸化之后才能转化为酸。如:在氢氧化钠醇溶液、氢氧化钠水溶液、碱石灰、银氨溶液等等条件得到的酸都会转化为相应的盐。
3从物类的特征转化突破
在有机框图题中,有机物烯、卤代烃、醇、羧酸、酯。在一定条件下,存在如下重要转化关系。
烯(醇)醛羧酸
氧化
氧化
还原
烯卤代烃二烯烃(炔)
溴水
NaOH/醇
醇+羧酸盐
NaOH
稀硫酸
酯
浓硫酸
醇+羧酸