高中有机物的性质及鉴别总结完整版.docx
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高中有机物的性质及鉴别总结完整版
类别
通式
官能团
主要化学性质
常见有机代表物的鉴别与制取方法
代表物
水中溶解性
KMnO4溶液的作用
溴水
Cu(OH)2
银氨溶液
有关特性
制取
烷
CnH2n+2
取代
甲烷
不
不褪色
不褪色
火焰不太亮
无水醋酸钠与氢氧化钠共热
烯
CnH2n
C=C
加成、氧化聚合
乙烯
难
褪色
褪色
火焰较亮
乙醇170℃脱水石油裂解
炔
CnH2n-2
C≡C
加成、氧化聚合
乙炔
微
褪色
褪色
火焰亮有黑烟
电石与水
苯及同系物
CnH2n-6
取代、加成氧化
苯/甲苯
不
不褪色/褪色
萃取
侧链氧化
石油催化重整/煤焦油分离
代烃
R-X
-X
取代、消去
一氯乙烷
不
不褪色
萃取
——
NaOH共煮加
AgNO3白色↓
乙烯+HX
乙烷+X2
醇
R-OH
-OH
取代、消去
酯化、氧化
乙醇
互溶
褪色
不褪色
——
烧红铜丝放入有刺激气味
乙烯+水/卤代烃水解
酚
CnH2n-6O
-OH
取代、氧化显色弱酸性
苯酚
可溶
褪色
褪色有白色↓
——
遇FeCl3溶液显紫色
从煤焦油提取以苯为原料合成
醛
R-CHO
-CHO
氧化、还原加成、聚合
甲醛乙醛
互溶
褪色
褪色
△砖红色↓/△银镜
乙醇、乙烯氧化/乙炔水化
酮
R-CO-R'
-CO-
加成
丙酮
互溶
2-丙醇氧化
羧酸
R-COOH
-COOH
酸的通性酯化
乙酸
易溶
不褪色
不褪色
浅蓝溶液/甲酸有银镜
加Na2CO3放出CO2,或酸碱指示剂
醛氧化
酯
R-COOR'
-COO-
水解
乙酸乙酯
难
——
碱条件下,水解不可逆
乙酸+乙醇酯化
硝基化合物
R-NO2
-NO2
还原
硝基苯
难
不褪色
不褪色
苯硝化
胺
R-NH2
-NH2
弱碱性/氧化
苯胺
微
褪色
同苯酚
氧化产生苯胺黑
硝基苯还原
酰胺
R-CO-NH2
-CO-NH-
水解
乙酰胺
易溶
碱条件下,水解不可逆
葡萄糖
C6H12O6
多官能团
氧化、还原酯化、银镜
葡萄糖
易
褪色
褪色
△砖红色↓
△银镜
加新制的
Cu(OH)2不△,成深蓝色
淀粉水解
果糖
C6H12O6
多官能团
基本同上
果糖
易
不褪色
同上
从自然界获取
蔗糖
C12H22O11
多官能团
水解、酯化
蔗糖
易
——
从自然界获取
麦芽糖
C12H22O11
多官能团
基本同上
麦芽糖
易
△砖红色↓
△银镜
淀粉(酶)水解
淀粉
(C6H10O5)n
多官能团
水解
淀粉
不
——
遇碘溶液呈深蓝色
从自然界获取
纤维素
(C6H10O5)n
多官能团
水解、酯化
纤维素
不
——
氨基酸
多官能团
两性缩聚
氨基酸
溶
NaOH,HCl均能反应
蛋白质水解
蛋白质
多官能团
盐析、变性水解、显色
蛋白质
浓硝酸,△,有黄色↓
从自然界获取
高中化学有机物知识点总结
一、重要的物理性质
1.有机物的溶解性
(1)难溶于水的有:
各类烃、酯、绝大多数高聚物、高级的(指分子中碳原子数目较多的,下同)醇、醛、羧酸等。
(2)易溶于水的有:
低级的[一般指N(C)≤4]醇、醛、羧酸及盐、氨基酸及盐、单糖、二糖。
(3)具有特殊溶解性的:
①乙醇是一种很好的溶剂,既能溶解许多无机物,又能溶解许多有机物。
②乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中更加难溶,同时饱和碳酸钠溶液还能通过反应吸收挥发出的乙酸,溶解吸收挥发出的乙醇,便于闻到乙酸乙酯的香味。
③有的淀粉、蛋白质可溶于水形成胶.体.。
蛋白质在浓轻金属盐(包括铵盐)溶液中溶解度减小,会析出(即盐析,皂化反应中也有此操作)。
④线型和部分支链型高聚物可溶于某些有机溶剂,而体型则难溶于有机溶剂。
⑤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.有机物的密度
小于水的密度,且与水(溶液)分层的有:
各类烃、酯(包括油脂)
3.有机物的状态[常温常压(1个大气压、20℃左右)]
(1)气态:
①烃类:
一般N(C)≤4的各类烃注意:
新戊烷[C(CH3)4]亦为气态
②衍生物类:
..............
一.氯.甲.烷.(.C.H.3Cl,沸点为-24.2℃)
甲.醛.(.H.C.H.O.,.沸.点.为.-.2.1.℃.).
(2)液态:
一般N(C)在5~16的烃及绝大多数低级衍生物。
如,
己烷CH3(CH2)4CH3甲醇CH3OH甲酸HCOOH乙醛CH3CHO
★特殊:
不饱和程度高的高级脂肪酸甘油酯,如植物油脂等在常温下也为液态
(3)固态:
一般N(C)在17或17以上的链烃及高级衍生物。
如,石蜡C12以上的烃饱和程度高的高级脂肪酸甘油酯,如动物油脂在常温下为固态
4.有机物的颜色
☆绝大多数有机物为无色气体或无色液体或无色晶体,少数有特殊颜色
☆多羟基有机物如甘油、葡萄糖等能使新制的氢氧化铜悬浊液溶解生成绛蓝色溶液;
☆淀粉溶液(胶)遇碘(I2)变蓝色溶液;
☆含有苯环的蛋白质溶胶遇浓硝酸会有白色沉淀产生,加热或较长时间后,沉淀变黄色。
5.有机物的气味
许多有机物具有特殊的气味,但在中学阶段只需要了解下列有机物的气味:
☆甲烷无味
☆乙烯稍有甜味(植物生长的调节剂)
☆液态烯烃汽油的气味
☆乙炔无味
☆苯及其同系物芳香气味,有一定的毒性,尽量少吸入。
☆一卤代烷不愉快的气味,有毒,应尽量避免吸入。
☆C4以下的一元醇有酒味的流动液体
☆C5~C11的一元醇不愉快气味的油状液体
☆C12以上的一元醇无嗅无味的蜡状固体
☆乙醇特殊香味
☆乙二醇甜味(无色黏稠液体)
☆丙三醇(甘油)甜味(无色黏稠液体)
☆乙醛刺激性气味
☆乙酸强烈刺激性气味(酸味)
☆低级酯芳香气味
二、重要的反应
1.能使溴水(Br2/H2O)褪色的物质
(1)有机物
通过加成反应使之褪色:
含有
、—C≡C—的不饱和化合物通过氧化反应使之褪色:
含有—CHO(醛基)的有机物通过萃取使之褪色:
液态烷烃、环烷烃、苯及其同系物、饱和卤代烃、饱和酯
(2)无机物
①通过与碱发生歧化反应
3Br2+6OH
==5Br
+BrO3
+3H2O或Br2+2OH
==Br
+BrO
+H2O
②与还原性物质发生氧化还原反应,如H2S、S
、SO2、SO3、I
、Fe
4
2.能使酸性高锰酸钾溶液KMnO/H+褪色的物质
(1)有机物:
含有
、—C≡C—、—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)
2-
(2)无机物:
与还原性物质发生氧化还原反应,如H2S、S
3.与Na反应的有机物:
含有—OH、—COOH的有机物
、SO2、SO3
、Br
、I、Fe
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。
4.银镜反应的有机物
(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](多伦试剂)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反应液由澄清变成灰黑色浑浊;②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葡萄糖:
(过量)
CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH2Ag↓+CH2OH(CHOH)4COONH4+3NH3+H2O
(6)定量关系:
—CHO~2Ag(NH)2OH~2AgHCHO~4Ag(NH)2OH~4Ag
5.与新制Cu(OH)2悬浊液(斐林试剂)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。
(2)斐林试剂的配制:
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(即斐林试剂)。
(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↓+2H2OHCHO+4Cu(OH)2CO2+2Cu2O↓+5H2O
OHC-CHO+4Cu(OH)2HOOC-COOH+2Cu2O↓+4H2OHCOOH+2Cu(OH)2CO2+Cu2O↓+3H2O
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O
(6)定量关系:
—COOH~½Cu(OH)2~½Cu
2+(酸使不溶性的碱溶解)
—CHO~2Cu(OH)2~Cu2OHCHO~4Cu(OH)2~2Cu2O
6.能发生水解反应的有机物是:
酯、糖类(单糖除外)、肽类(包括蛋白质)。
HX+NaOH==NaX+H2O
(H)RCOOH+NaOH==(H)RCOONa+H2O
RCOOH+NaOH==RCOONa+H2O或
7.能跟I2发生显色反应的是:
淀粉。
8.能跟浓硝酸发生颜色反应的是:
含苯环的天然蛋白质。
三、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
相对分子质量
Mr
16
28
26
78
碳碳键长
1.54
1.33
1.20
1.40
-10
(×10m)
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
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
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
主要化学性质
1.跟活泼金属反应产生H2
2.跟卤化氢或浓氢卤酸反
应生成卤代烃
3.脱水反应:
乙醇
140℃分子间脱水成醚
170℃分子内脱水生成烯
一元醇:
R—OH醇
饱和多元
醇:
CnH2n+2Om
醇羟基
—OH
CH3OH
(Mr:
32)C2H5OH
(Mr:
46)
子才能发生消去反应。
α-碳上有氢原子才能被催化氧化,伯醇氧化为醛,仲醇氧化为酮,叔醇不能
被催化氧化。
4.催化氧化为醛或酮
5.一般断O—H键与羧酸及无机含氧酸反应生成酯
HCHO醛基
(Mr:
30)
醛
(Mr:
44)
HCHO相当于两个
—CHO
有极
1.与H2、HCN等加成为醇
2.被氧化剂(O2、多伦试剂、
斐林试剂、酸性高锰酸钾等)氧
化为羧酸
性、能加成。
羧基羧酸
(Mr:
60)
受羰基影响,
O—H能电离出H+,
受羟基影响不能被加成。
1.具有酸的通性
2.酯化反应时一般断羧基
中的碳氧单键,不能被H2加成
3.能与含—NH2物质缩去
水生成酰胺(肽键)
HCOOCH
3
酯基
(Mr:
60)酯
酯基中的碳氧单键易断裂
1.发生水解反应生成羧酸和醇
2.也可发生醇解反应生成
新酯和新醇
(Mr:
88)
氨基
H2NCH2CO
—NH2能以配
+
两性化合物
氨基酸
RCH(NH2)CO
—NH2
位键结合H;
OH
OH羧基
—COOH
(Mr:
75)
—COOH能部分电
离出H+
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