有机基础知识学案Word格式文档下载.docx
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和。
5该反应温度计应,因为测的是反应液的温度。
6.烯烃的化学性质(包括二烯烃的一部分)
⑴加成反应
①与卤素单质反应,可使溴水
②当有催化剂存在时,也可与等加成反应
③二烯烃的加成反应,分1,2—加成、1,4—加成,以及1,2,3,4—加成。
⑵氧化反应
①燃烧
②使KMnO4/H+
③催化氧化
“加氧去氢为;
加氢去氧为”,这与无机反应中按照化合价升降来判断氧化一还原反应并不矛盾。
⑶聚合反应:
烯烃的聚合过程又是一个加成反应的过程,因而又称为反应,简称反应。
①烯烃加聚②二烯烃加聚③混合聚合
试举例说明,分别写出丙烯、1,3-丁二烯,以及它们混聚的化学方程式。
7.乙炔:
,形分子,键角为。
8.乙炔的化学性质
⑴氧化反应
①燃烧:
火焰,产生。
②由于“C≡C”的存在,乙炔可被酸性KMnO4溶液氧化并使其
⑵加成反应
①加X2(其中可以使溴水)
(1∶1)(1∶2)
②加HCl
③加H2
④加H2O
9.苯:
分子式,结构简式:
,及凯库勒式,苯分子是平面正六边形结构,各碳碳键完全平均化,分子中无单纯的碳碳单键及碳碳双键。
10.芳香烃的化学性质:
“易,难”
⑴取代反应:
包括卤代、硝化及磺化反应
①卤代
注意:
a苯只与反应,不能与反应。
b生成的HBr遇水蒸气会形成。
c最终生成的溴苯呈色,是因为其中溶解了未反应的。
提纯的方法是加入。
②硝化
a在试管中先加入,再将沿管壁缓缓注入中,振荡混匀,冷却至50~60℃之下,再滴入。
b水溶温度应低于60℃,若温度过高,可导致苯挥发,HNO3分解,及生成苯磺酸等副反应发生。
c生成的硝基苯中因为溶有HNO3及浓H2SO4等而显黄色,为提纯硝基苯,可用NaOH溶液及蒸溜水在分液漏斗中洗涤混合物。
d纯净的硝基苯无色有苦杏仁味的油状液体。
③由于侧链对苯环的影响,使
—CH3的取代反应比
更容易进行。
④磺化
⑵加成反应
⑶氧化反应
①燃烧:
生成CO2及H2O,由于碳氢比过高,因而碳颗粒不完全燃烧,产生。
②苯使酸性KMnO4溶液褪色。
③由于苯环对侧链的影响,苯的同系物如甲苯、乙苯等能被KMnO4/H+氧化而使其。
11.沸点顺序:
正戊烷异戊烷新戊烷邻二甲苯间二甲苯对二甲苯
12.石油分馏属于变化。
把煤隔绝空气加强热使它分解的过程,叫煤的干馏,属于变化。
13.乙醇的化学性质
1与金属反应产生H2
2消去反应
醇发生消去反应的条件:
3与无机酸反应
1.与HBr反应
II.与HNO3反应
4与有机酸的反应:
与乙酸反应
I.酯化反应规律:
“”,包括有机酸和无机含氧酸与醇的反应。
II.吸收酯的试剂为,也是分离CH3COOH及CH3COOC2H5所用的试液。
其可以充分吸收,使酯香味得以显出;
可以有效降低酯的,使分离更彻底。
5氧化反应:
Ⅰ.燃烧
Ⅱ.催化氧化
或:
催化氧化对醇的结构的要求:
如:
CH3OH→CH3CHOHCH3→而(CH3)3COH被氧化。
14.酚:
羟基与直接相连的化合物叫酚,羟基连在苯环上的侧链碳原子的化合物叫。
—OH();
—CH2OH();
—OH()
15.酚的化学性质
(1)弱酸性:
弱于碳酸,称石炭酸,不使酸碱指标剂变红。
其电离能力介于H2CO3的第一及第二级电离之间。
苯酚与金属钠反应:
苯酚与氢氧化钠溶液反应:
苯酚钠溶液中通入少量CO2:
苯酚和碳酸钠溶液反应:
(2)取代反应:
定量地检验苯酚含量的多少
苯酚和浓溴水反应:
(3)氧化反应:
苯酚易被氧化,露置在空气中会因少量而显色。
(4)显色反应:
苯酚与溶液作用显示色。
16.醛类的化学性质
(1)还原反应:
与H2的加成反应
(2)氧化反应:
①燃烧。
②使酸性KMnO4溶液。
③银镜反应:
i银镜反应的银氨溶液要求现用现配,且配制时不充允许NH3·
H2O过量,即先取AgNO3溶液后滴加稀氨水,使生成的AgOH刚好完全溶解为止,否则将产生易爆炸的物质。
ii.乙醛与氢氧化银氨溶液反应时,1mol乙醛可以还原出molAg来,而甲醛的反应则可以置换出molAg,因为第一步生成的甲酸中仍然有醛基存在而进一步发生反应。
④与新制的Cu(OH)2反应
Cu(OH)2悬浊液为新制,且为过量。
③、④反应可作为实验室检验醛基的方法。
17.乙醛的制备方法:
1乙炔水化法:
2乙烯氧化法:
3乙醇的催化氧化:
18.乙酸的制取:
①通过上述方法制得乙醛。
乙醛催化氧化制乙酸。
②丁烷直接氧化法:
2CH3CH2CH2CH3+5O2
4CH3COOH+2H2O
19.常见酯的生成方法——取代反应。
⑴基本的方法:
酯化反应
①甲酸和甲醇酯化:
②硝酸和乙醇酯化:
⑵生成环酯:
①乙二酸和乙二醇酯化生成乙二酸乙二酯
②二分子乳酸脱水生成环酯
③HOCH2CH2CH2COOH分子内脱水生成环酯
⑶生成聚酯:
①乙二酸和乙二醇缩聚反应生成高分子化合物
②乳酸缩聚生成高分子化合物
⑷一元酸与多元醇反应:
I.硝酸甘油酯的生成
II.硬酯酸甘油酯的生成
III.硝酸纤维的生成
20.酯类(包括油脂)的化学性质:
1乙酸乙酯的水解:
(酸性或碱性条件)
2硬酯酸甘油酯的水解:
3油脂的氢化(或硬化,加成反应):
21.脂皂的制取及盐析:
22.葡萄糖的化学性质:
(1)氧化反应:
葡萄糖分子中含有,具有的特性。
I.银镜反应:
用于制热水瓶胆及镜子。
II.与新制Cu(OH)2反应:
尿液验糖。
III.使溴水及酸性KMnO4溶液褪色。
(2)还原反应(加成反应):
(3)酯化反应:
葡萄糖与足量乙酸反应生成五乙酸葡萄糖酯
(4)发酵得酒精:
23.中学阶段需要掌握的几种α—氨基酸
甘氨酸(氨基乙酸)
丙氨酸(α—氨基丙酸)
苯丙氨酸:
(α—氨基—β—苯基丙酸)
谷氨酸:
(α—氨基戊二酸)
24.氨基酸的性质:
由于氨基酸中既含有—NH2又含有—COOH,因此氨基酸表现出两性。
1与酸反应:
HOOCCH2NH2+HCl→
2与碱反应:
H2NCH2COOH+NaOH→
3缩聚反应:
25.蛋白质的结构性质:
结构:
天然蛋白质是由多种形成的高分子化合物,其典型结构为存在着肽键,
即:
结构。
其官能团为:
肽键、氨基、羧基。
(1)性质:
(天然蛋白质)
1某些蛋白质易溶于水而形成胶体(如鸡蛋白),该胶体的分散质微粒为单一的蛋白质分子,而非多个分子或离子的聚集体[如Fe(OH)3胶体]。
2加入可使蛋白质溶解度降低而析出(盐析),该过程为可逆过程。
3等都能使蛋白质凝聚变性(不可逆)。
4两性。
5灼烧:
烧焦羽毛气味。
6水解:
肽键断裂,“酸加羟基氨加氢”,得α—氨基酸
7颜色反应:
含有苯环的蛋白质遇而显色,可用于检验蛋白质。
二、能力基础——不饱和度(Ω)的求算及应用
1.含义:
完全由碳氢两种元素形成的分子,若分子内全部是单键结合,并且没有环状结构存在,这种烃为烷烃,通式为CnH2n+2,我们说这种烃不饱和度(Ω)为零。
当分子中有一个双键或有一个碳环存在时,在原分子的基础上减去2个氢原子,这称为分子中有一个不饱和度。
同理,依次增加不饱和度。
2.意义:
有了不饱和度,看到一个烃分子的结构,仅知道其中碳原子或氢原子就可以很迅速地求出另外一种原子;
更重要的是,仅知道某分子的分子式,可先求不饱和度,从而反推其分子结构的可能性是一个极有力的推断工具。
3.求算方法:
1对于烃:
CxHyΩ=
2对于卤代烃:
CxHyXz可以等效于CxHy+zΩ=
3烃的含氧衍生物:
CxHyOz,氧原子为二价基团,可认为其在分子中的存在形式为C—O—C,其对不饱和度没有贡献。
Ω=
。
若分子中存在“C=O”结构时,在求算不饱和度时,可不考虑该原子,在落实不饱和度时,必须考虑进去。
4含N衍生物(除铵盐之外):
CxHyNz:
认为N是3价,将(NH)合为一体,可认为是2价基团,与氧原子一同处理。
一NO2其中有1个不饱和度。
∴CxHyNz等效于CxHy-z(NH)z,Ω=
,
5铵盐:
将HN4用一个H代替,余同。
如某物质化学式为C7H7NO2等效于C7H6(NH)O2,其不饱和度为Ω=
分子中必含苯环,Ω=4,另一个不饱和度可表现在—NO2,也可以是羧基或醛基。
4.空间结构中不饱和度的数目确定:
一些空间结构的不饱和度在数环状结构时容易重复计算,不适宜采用算不饱和度的方法。
三、学法指要
【例1】某有机物为烃的含氧衍生物,在1.01×
105Pa、120℃时,取其蒸气40ml与140ml氧气混合点燃,恰好完全反应生成等体积的CO2和水蒸气。
当恢复到反应前的状况时,反应后混合物的体积比反应前混合物的体积多60ml。
求该有机物的分子式,若该有机物能和Na2CO3作用,试写出它的结构简式。
【例2】常温下为液态的某烃的含氧衍生物,取一定量在1.01×
105Pa、120℃时全部气化,测得体积为20ml,在同一状况下,取100mlO2与它混合后完全燃烧,测得反应产物CO2与水蒸气的体积比为3:
4,将反应前后的混合气体恢复到原状态,经测定其密度比反应前减少了1/6,再将此混合气体用碱石灰吸收后,体积还剩下10ml(体积已换算成原状态),求此有机物分子式。
【例3】已知丙二酸(HOOC—CH2—COOH)用P2O5脱水得到的主要产物的分子式是C3O2,它跟水加成仍是到丙二酸。
C3O2是一种非常“活泼”的化合物,除能跟水加成生成丙二酸外,还能跟NH3、HCl、ROH(R为链烃基)等发生加成反应。
例如C3O2与NH3加成:
试写出:
(1)C3O2的结构简式。
(2)C3O2分别HCl,CH3CH2OH发生加成反应的化学方程式:
,
【例4】烯烃A中混有烷烃B,在120C时A和B的气体混合物对H2相对密度为12,取此混合气体1L与4L氧气一起放入一密闭容器中,测得其压强为1.01×
105Pa,用电火花引燃,使两种烃都充分氧化,待温度恢复到反应前时,测得其压强为1.04×
1.01×
105Pa,问A、B各是什么烃?
其体积分数分别是多少?
【例5】有一种广泛用于汽车、家电产品上的高分子涂料,是按下列流程图生产的,图中的M(C3H4O)和A都可以发生银镜反应,N和M的分子中碳原子数相等,A的烃基一氯取代位置有三种:
物质的结构简式:
A,M,
物质A的同类别同分异构为。
N+B→D的化学方程:
,
反应类型X,Y。
【例6】A是一种酯,分子式是C14H12O2,A可以由醇B跟羧酸C制得,氧化B可得C。
(1)写出A、B、C的结构简式。
(2)写出C的两种同分异构体的结构简式,它们都可以跟NaOH反应。
【例7】标准状况下,1LCO和某单烯烃的混合物与9LO2混合点燃,在压强不变、136.5C时,测得气体体积为15L,求该烯烃可能的分子式及其体积分数。
【例8】由一种气态烷烃和一种气态单烯烃组成的混合气体,它对H2的相对密度是13.2,将1L混合气体和4LO2在容积固定的密闭容器中完全燃烧并保持原来的温度(120C),测得密闭容器内压强比反应前增加4%,试确定混合气体的成份及体积比。
【例9】对同样的反应物,若使用不同的催化剂,可得到不同的产物,如:
CH3CHO+H2↑
2C2H5OHCH2=CH—CH=CH2+H2↑+2H2O
2C2H5OHH2O+C2H5OC2H5
已知C2H5OH在活性铜催化剂作用下生成CH3COOC2H5及其它产物,则其它产物为。
【例10】某烃A与溴加成生成二溴衍生物B,且1molA只能跟1molBr2完全反应,B用热NaOH醇溶液处理得化合物C,经测定C的分子式为C5H6,C分子中没有支链,则A为,B为,C为(填结构简式)。
【例11】式量为300以下的某脂肪酸1.0g与2.7g碘完全加成,也可被0.2gKOH所中和,由此推测该脂肪酸的准确式量是。
A.282B.280C.278D.无法确定
【例12】乙酸在磷酸铝的催化作用下生成一种重要的基本有机试剂A,核磁共振谱表明A分子里的氢原子没有差别;
红外光谱表明A分子里存在羰基,而且A分子里所有原子在一个平面上。
A很容易与水反应重新变为乙酸。
(1)写出A的结构式;
(2)写出A与水的反应方程式;
(3)写出A与氢氧化钠反应方程式;
(4)写出A与氨的反应方程式,有机产物要用结构式表示;
(5)写出A与乙醇的反应方程式,有机产物要用结构简式表示。
三、智能显示
1.烃类物质的基本物理、化学性质其制备方法等。
2.烃的衍生物的种类主典型物理化学性质及特征的制备方法。
3.一些基本的有机概念:
如官能团,同系物,同分异构体等。
4.糖类、蛋白质的分类,代表物及性质。
5.不饱和度的应用,计算分子式,由分子式推出物质的结构等。
6.计算及推断中的一些技巧及规律。
【例13】现有10种α—氨基酸,能构成有三个不同氨基酸单元的三肽种?
能构成只有二种不同氨基酸单元的三肽种?
【例14】原子核磁共振谱(PMR)是研究有机结构的有力手段之一,在所研究的化合物分子中,每一结构中等性的氢原子在PMR谱中都给出了相应的峰(信号)、谱中峰的强度与结构听H原子数成正比。
例如乙醛的结构式为CH3CHO,其PMR谱中有两个信号,强度之比为3∶1。
(1)分子式为C3H6O2的二元混合物,如果在PMR谱上观察到氢原子给出的峰有两种情况:
第一种情况给的强度为3∶3;
第二种情况峰的强度3∶2∶1,由此推断该混合物的组成可能是。
(2)在测得化合物(CH3)2CHCH2Cl的PMR谱上可观察到三种峰,而测得化合物CH3CH=CHCl时却得到氢原子给出的信号峰6个,从原子在空间排列的方式不同,试写出CH3CH=CHCl的分子空间异构体。
【例15】A、B两种有机物的分子式相同,都可以用CaHbOcNd表示,且a+c=b,a-c=d,已知A是天然蛋白质水解的最终产物,B是一种含有醛基的硝酸酯。
(1)A和B的分子式是。
(2)光谱测定显示,A的分子结构中不存在甲基,则A析结构简式是。
(3)光谱测定湿示,B的烃基中没有支链,则B的结构简式是。