1、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、CC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 通过与碱发生歧化反应 3Br2 + 6OH- = 5Br- + BrO3- + 3H2O或Br2 + 2OH- = Br- + BrO- + H2O 与还原性物质发生氧化还原反应,如H2S、S2-、SO2、SO32-、I-、Fe2+2能使酸性高锰酸钾溶液KMnO4/H+褪色的物质(1)有机物:、CC、CHO的物质与苯环相连的侧链碳碳上有氢原子的苯的同系
2、物(与苯不反应)(2)无机物:与还原性物质发生氧化还原反应,如H2S、S2-、SO2、SO32-、Br-、I-、Fe2+3与Na反应的有机物: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
3、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:试管内壁有银白色金属析出(5)有关反应方程式:AgNO3 + NH3H2O = AgOH + NH4NO3 AgOH + 2NH3H2O = Ag(NH3)2OH + 2H2O银镜反应的一般通式: RCHO + 2Ag(NH3)2OH2 Ag+ RCOONH4 + 3NH3 + H2O甲醛(相当于
4、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 + 2 Ag(NH3)2OH2 Ag+ (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:CHO2Ag(NH)2OH2 Ag HCHO4Ag(NH)2OH4 Ag5与新制Cu(OH)2悬浊液(斐林试剂)的反应羧酸(中
5、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)。碱过量、加热煮沸 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; 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;2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2+ Na2SO4 RCHO + 2Cu(OH)2RCOOH + Cu2O+ 2H2O
6、HCHO + 4Cu(OH)2CO2 + 2Cu2O+ 5H2O OHC-CHO + 4Cu(OH)2HOOC-COOH + 2Cu2O+ 4H2O HCOOH + 2Cu(OH)2CO2 + Cu2O+ 3H2OCH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH + Cu2O+ 2H2OCOOH Cu(OH)2 Cu2+ (酸使不溶性的碱溶解)CHO2Cu(OH)2Cu2O HCHO4Cu(OH)22Cu2O6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 =
7、(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(n1)CnH2n(n2)CnH2n-2(n2)CnH2n-6(n6)代表物结构式HCCH相对分子质量Mr16282678碳碳键长(10-10m)1.541.331.201.40键 角10928约120180120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KMnO
8、4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官能团代表物分子结构结点醇一元醇:ROH饱和多元醇:CnH2n+2Om醇羟基OHCH3OH(Mr:32)C2H5OH46)羟基直接与链烃基结合, OH及CO均有极性。-碳上有氢原子才能发生消去反应。-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。1.跟活泼金属反应产生H22.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
9、 170分子内脱水生成烯4.催化氧化为醛或酮5.一般断OH键与羧酸及无机含氧酸反应生成酯醛醛基HCHO30)44)HCHO相当于两个CHO有极性、能加成。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)氧化为羧酸羧酸羧基60)受羰基影响,OH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)酯酯基HCOOCH388)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氨基酸RCH(NH2)COOH氨基NH2羧基COOHH2NCH2C
10、OOH75)NH2能以配位键结合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酶多肽链间有四级结构1.两性2.水解3.变性4.颜色反应(生物催化剂)5.灼烧分解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1.氧化反应(还原性糖)2.加氢还原3.酯化反应4.多糖水解5.葡萄糖发酵分解生成乙醇油脂可能有碳碳双键烃基中碳碳双键能加成1.水解反应(皂化反应)2.硬化反应五、有机物的鉴别 鉴别有机物,必须熟悉有机物的性质(物理
11、性质、化学性质),要抓住某些有机物的特征反应,选用合适的试剂,一一鉴别它们。1常用的试剂及某些可鉴别物质种类和实验现象归纳如下:试剂名称酸性高锰酸钾溶液溴 水银氨溶液新制Cu(OH)2碘水酸碱指示剂NaHCO3少量被鉴别物质种类含碳碳双键、三键的物质、烷基苯。但醇、醛有干扰。含碳碳双键、三键的物质。但醛有干扰。含醛基化合物及葡萄糖、果糖、麦芽糖淀粉(酚不能使酸碱指示剂变色)现象酸性高锰酸钾紫红色褪色溴水褪色且分层出现银镜出现红色沉淀呈现蓝色使石蕊或甲基橙变红放出无色无味气体2二糖或多糖水解产物的检验 若二糖或多糖是在稀硫酸作用下水解的,则先向冷却后的水解液中加入足量的NaOH溶液,中和稀硫酸,
12、然后再加入银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液,(水浴)加热,观察现象,作出判断。3如何检验实验室制得的乙烯气体中含有CH2CH2、SO2、CO2、H2O? 将气体依次通过无水硫酸铜、品红溶液、饱和Fe2(SO4)3溶液、品红溶液、澄清石灰水、 (检验水) (检验SO2) (除去SO2) (确认SO2已除尽)(检验CO2)溴水或溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液(检验CH2CH2)。六、混合物的分离或提纯(除杂)混合物(括号内为杂质)除杂试剂分离方法化学方程式或离子方程式乙烷(乙烯)溴水、NaOH溶液(除去挥发出的Br2蒸气)洗气CH2CH2 + Br2 CH2 BrCH2BrBr2 + 2NaOH
13、 NaBr + NaBrO + H2O乙烯(SO2、CO2)NaOH溶液SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2OCO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O乙炔(H2S、PH3)饱和CuSO4溶液H2S + CuSO4 = CuS+ H2SO411PH3 + 24CuSO4 + 12H2O = 8Cu3P+ 3H3PO4+ 24H2SO4提取白酒中的酒精蒸馏从95%的酒精中提取无水酒精新制的生石灰CaO + H2O Ca(OH)2从无水酒精中提取绝对酒精镁粉Mg + 2C2H5OH (C2H5O)2 Mg + H2(C2H5O)2 Mg + 2H2O 2C2H5OH + M
14、g(OH)2提取碘水中的碘汽油或苯或四氯化碳萃取分液蒸馏溴化钠溶液(碘化钠)溴的四氯化碳洗涤萃取分液Br2 + 2I- = I2 + 2Br-(乙酸)NaOH、Na2CO3、 NaHCO3溶液均可洗涤CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O2CH3COOH + Na2CO3 2CH3COONa + CO2+ H2OCH3COOH + NaHCO3 CH3COONa + CO2+ H2O乙酸(乙醇)稀H2SO4蒸发CH3COOH + NaOH CH3COO Na + H2O2CH3COO Na + H2SO4 Na2SO4 + 2CH3COOH提纯蛋白质蒸馏水渗析浓轻金属盐溶液
15、盐析高级脂肪酸钠溶液(甘油)食盐七、有机物的结构牢牢记住:在有机物中H:一价、C:四价、O:二价、N(氨基中):三价、X(卤素):一价(一)同系物的判断规律 1一差(分子组成差若干个CH2) 2两同(同通式,同结构) 3三注意 (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、谷氨酸等,以便于辨认他们的同系物。 (二)、同分异构体的种类1碳链异构2位置异构3官能团异构(类别异构)(详写下表)4顺反异构5
16、对映异构(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CHCCH2CH3与CH2=CHCH=CH2CnH2n+2O饱和一元醇、醚C2H5OH与CH3OCH3CnH2nO醛、酮、烯醇、环醚、环醇CH3CH2CHO、CH3COCH3、CH=CHCH2OH与CnH2nO2羧酸、酯、羟基醛CH3COOH、HCOOCH3与HOCH3CHOCnH2n-6O酚、芳香醇、芳香醚与CnH2n+1NO2硝基烷、氨基酸CH3CH2NO2与H2NCH2COOH单糖或二糖葡萄糖与果糖(C6H12O6)、蔗糖与麦芽糖(C12H22O11)(三)、同
17、分异构体的书写规律 书写时,要尽量把主链写直,不要写得扭七歪八的,以免干扰自己的视觉;思维一定要有序,可按下列顺序考虑: 1主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排列邻、间、对。 2按照碳链异构位置异构顺反异构官能团异构的顺序书写,也可按官能团异构碳链异构位置异构顺反异构的顺序书写,不管按哪种方法书写都必须防止漏写和重写。 3若遇到苯环上有三个取代基时,可先定两个的位置关系是邻或间或对,然后再对第三个取代基依次进行定位,同时要注意哪些是与前面重复的。(四)、同分异构体数目的判断方法 1记忆法 记住已掌握的常见的异构体数。例如:(1)凡只含一个碳原子的分子均无异构; (2)丁烷、丁炔、丙基、
18、丙醇有2种; (3)戊烷、戊炔有3种; (4)丁基、丁烯(包括顺反异构)、C8H10(芳烃)有4种;(5)己烷、C7H8O(含苯环)有5种;(6)C8H8O2的芳香酯有6种; (7)戊基、C9H12(芳烃)有8种。 2基元法 例如:丁基有4种,丁醇、戊醛、戊酸都有4种 3对称法(又称等效氢法) 等效氢法的判断可按下列三点进行: (1)同一碳原子上的氢原子是等效的; (2)同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的;(3)处于镜面对称位置上的氢原子是等效的(相当于平面成像时,物与像的关系)。八、具有特定碳、氢比的常见有机物在烃及其含氧衍生物中,氢原子数目一定为偶数,若有机物中含有奇数个氮原子,则氢原子
19、个数亦为奇数。当n(C)n(H)= 11时,常见的有机物有:乙烃、苯、苯乙烯、乙二醛、乙二酸。当n(C)n(H)= 12时,常见的有机物有:单烯烃、环烷烃、饱和一元脂肪醛、酸、酯、葡萄糖。当n(C)n(H)= 14时,常见的有机物有:甲烷、甲醇、尿素CO(NH2)2。当有机物中氢原子数超过其对应烷烃氢原子数时,其结构中可能有NH2或NH4+,如甲胺CH3NH2、醋酸铵CH3COONH4等。烷烃所含碳的质量分数随着分子中所含碳原子数目的增加而增大,介于75%85.7%之间。在该同系物中,含碳质量分数最低的是CH4。单烯烃所含碳的质量分数随着分子中所含碳原子数目的增加而不变,均为85.7%。单炔烃
20、、苯及其同系物所含碳的质量分数随着分子中所含碳原子数目的增加而减小,介于92.3%85.7%之间,在该系列物质中含碳质量分数最高的是C2H2和C6H6,均为92.3%。含氢质量分数最高的有机物是:CH4一定质量的有机物燃烧,耗氧量最大的是:完全燃烧时生成等物质的量的CO2和H2O的是:单烯烃、环烷烃、饱和一元醛、羧酸、酯、葡萄糖、果糖(通式为CnH2nOx的物质,x=0,1,2,)。九、重要的有机反应及类型1取代反应酯化反应水解反应 CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH2加成反应3氧化反应 2C2H2+5O24CO2+2H2O2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
21、 2CH3CHO+O2 CH3CHO+2Ag(NH3)2OH +2Ag+3NH3+H2O 4消去反应 C2H5OHCH2CH2+H2O5水解反应 酯、多肽的水解都属于取代反应 6热裂化反应(很复杂)C16H34C8H16+C8H16 C16H34C14H30+C2H4 C16H34C12H26+C4H8 7显色反应含有苯环的蛋白质与浓HNO3作用而呈黄色8聚合反应 十、一些典型有机反应的比较 1反应机理的比较 (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 。+ 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
22、上的氢,形成不饱和键。 (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。2反应现象的比较 与新制Cu(OH)2悬浊液反应的现象: 沉淀溶解,出现绛蓝色溶液存在多羟基; 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。3反应条件的比较 同一化合物,反应条件不同,产物不同。 (1)CH3CH2OHCH2=CH2+H2O(分子内脱水) 2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O(分子间脱水) (2)一些有机物与溴反应的条件不同,产物不同。十一、几个难记的化学式硬脂酸(十八酸)C17H35COOH 硬脂酸甘油酯 软脂酸(十六酸,棕榈酸)C15H31COOH油酸(9-十八碳烯酸)CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH 亚油酸(9,12-十八碳二烯酸)CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH鱼油的主要成分:EPR(二十碳五烯酸)C19H29COOH DHR(二十二碳六烯酸)C21H31COOH银氨溶液Ag(NH3)2OH葡萄糖(C6H12O6)CH2OH(CHOH)4CHO果糖(C6H12O6)CH2OH(CHOH)3COCH2OH蔗糖C12H22O11(非还原性糖) 麦芽糖C12H22O11(还原性糖)淀粉(C6H10O5)n(非还原性糖) 纤维素C6H7O2(OH)3n(非还原性糖)
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