2011高考化学一轮专题复习6:有机化学基本概念
专题6·有机化学基本概念
一、有机化学基本概念 1、基和根的比较
(1) “基”指的是非电解质(如有机物)分子失去原子或原子团后残留的部分。
CH 2
CH 3亚甲基甲基CH 3CH 2CH 2丙基CH 3
CH 3
CH 异丙基
C 2H 5
或
CH 3CH 2乙基
CH 2CH 3CH 2CH 2丁基CH 3CH
CH 丙烯基CH 2
CH
CH 2烯丙基
CH 2CH 乙烯基NO 2硝基C 6H 5苯基
OH 羟基
如:
CH 3
CH
CH 2异丁基
CH 3
(2)“根”指的是电解质由于电子转移而解离成的部分。如:OH —、CH 3+、NH 4+等.
两者区别:基中含有孤电子,不显电性,不能单独稳定存在;根中一般不含孤电子,显
电性,
大多数在溶液中或熔化状态下能稳定存在。
如:—OH 的电子式为.O .....×H ,OH -的电子式为-×H ×.....O .。
2、官能团:决定有机物化学特性的原子或原子团。 如:卤原子 —x 羟基 —OH(有醇羟基和酚羟基之分)
NH 2
O
C
酰胺基
C
C 碳碳双键
C
C 碳碳叁键
3、表示有机物的化学式(以乙烯为例)
分子式C 2H 4 最简式(实验式)CH 2
结构式
电子式
H C H H
H .×.×
.×.×H C
C H H
H
CH 2
CH 2结构简式
4、同系物与同分异构体
(1)同系物:结构相似,分子组成相差一个或多个“CH 2”原子团的物质。它们的通式相同,官能团种类和数目相同。
判断同分异构体三注意:
?必为同一类物质?结构相似(有相似的原子连接方式或相同的官能团种类和数目)?同系物间物理性质不同化学性质相同。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。
(2)同分异构体:具有相同分子式和不同结构的化合物。
①中学阶段要求掌握结构异构,以C 4H 10O 为例。
②常见的几种类别异构
C n H 2n (n≥3)——烯烃、环烷烃
C n H 2n-2(n≥3)——炔烃、二烯烃、环烯烃 C n H 2n +2O (n≥2)——饱和一元醇和醚 C n H 2n O (n≥3)——饱和一元醛和酮 C n H 2n O 2(n≥2)——饱和一元羧酸和酯 C n H 2n -6O (n≥7)——酚、芳香醇、芳香醚 C n H 2n +1NO 2(n≥2)——氨基酸和硝基化合物 C 6H 12O 6——葡萄糖和果糖 C 12H 22O 11——蔗糖、麦芽糖
如:分子式为C 7H 8O 的有机物有5种:
CH 3
CH 3OH 、
、
OH
CH 3
CH 3
O
CH 2OH
、
、
萘的一氯代物有2种Cl
、
Cl
萘的二氯代物有10种、
Cl ①
②③
④⑤
⑥
⑦Cl ⑧
⑨⑩
(①~⑩指的是氯原子可能出现的位置,以下相同)
蒽的一氯代物有3种:
①
②
③
菲的一氯代物有5种:①②③
④⑤
邻二甲苯苯环上的一氯代物有2种,间二甲苯苯环上的一氯代物有3种,对二甲苯苯环上的一
氯代物有1种:
①
CH 3
H 3C
、②
①
CH 3CH 3
、
CH 3③
②
①CH 3
③同分异构体的书写规律:
☆主链由长到短,支链由大到小,位置由心到边,排列由对到邻到间
※按照碳链异构→位置异构→官能团异构的顺序书写,也可按照官能团异构→碳链异构→
位置异构的顺序书写,不管按照那种方法书写都必须防止漏写和重写。
④同分异构体数目的判断方法
◆记住已掌握的常见的异构体数。例如:
?凡只含一个碳原子的分子均无异构,甲烷、乙烷、 新戊烷(看作CH 4的四甲基取代物)、2,2,3,3—四甲基丁烷(看作乙烷的六甲基取代物)、苯、 环己烷、 乙炔、 乙烯等分子一卤代物只有一种;?丁烷、丁炔、丙基、丙醇有2种;?戊烷、丁烯、戊炔有3种;?丁基(-C 4H 9)有4种;?己烷、C 7H 8O (含苯环)有5种;?戊基、C 9H 12有8种;?丁基有4种,丁醇、戊醛都有4种;?C 6H 4Cl 2有3种,C 6H 2Cl 4有3种(将H 替代Cl);?同一C 原子所连甲基上的氢原子是等效氢,处于镜面对称位置上的氢原子是等效。
二、有机物的命名:
有机物的命名方法有习惯命名法(如正戊烷、异戊烷、新戊烷等)、系统命名法,有些有机物还有俗名(如:硬脂酸、安息香酸、葡萄糖、草酸等) 1、烷烃的系统命名
原则:(1)最长的碳键作主链(2)支链作取代基,取代基的位次最小
CH 3CH 3CH 3
CH 2CH CH
CH
CH 3CH 2
CH 2
CH 3
如:乙基庚烷
4
二甲基
2,3
四甲基戊烷
2,2,3,4
CH 3
CH 3
CH 3CH
CH 3
CH 3
C
CH CH 3
CH 3CH 3CH 3
CH 2CH 2CH 3
CH 3CH
CH
CH
CH 2CH
CH 3丙基庚烷
三甲基
2,3,6
4
2、不饱和烃的系统命名
原则:(1)含有不饱和键的最长碳键为主链(2)不饱和键的位次最小
CH 2
CH
C
C CH
CH 2
炔
已二烯
1,5
3
CH 3
CH 3
CH 3
CH 3CH 2CH CH
C
CH 2如:12已烯
乙基二甲基
3,4已烯
3二甲基
CH 3CH 2CH 3
C
CH 3
CH
CH
CH 32,4
3、芳香烃的系统命名
原则:取代基的位次之和最小。
4、卤代烃的系统命名
CH Br
CH 3CH 2CH CH 2231甲基戊烷
溴
CH 3
CH 3
CH
CH CH 33
2
甲基丁烷
氯
3Cl
Cl
CH 3
CH 2Cl
CH 2C
CH 3二甲基丙烷
2,2二氯1,3
CH 3CH 2Br CH 2CH 2C CH 2
1
Br
Br 环已烯
二溴
1,6
12
丁烯
乙
基
溴
4
5、其它烃的衍生物的系统命名
原则:官能团的位次最小
卤原子位次最小
不饱和键位次最小,且第一个卤原子位次尽可能较小
二、有机化学基本反应类型 (一)取代反应(不同于置换反应) 1、卤代:光
++HCl
CH 3Cl Cl 2
CH 4
2
、硝化:+浓60℃
NO 2
H 2O H 2SO
4+
3、磺化:
+H 2
SO 4(浓70
80℃
SO 3H
H 2O
+
4、卤代烃水解:
CH 3CH 2Cl 3CH 2OH +NaCl
5、醇与HX 反应:
()
C 2H 5OH 2H 5Br NaHSO 4+HBr
+NaBr+H 2O
+C 2H 5OH H 2SO C 2H 5Br +H 2O +
6、酯化:
CH 3COOH CH 3
CH 2CH 3COOC 2H 5+H 2O
+ 7、酯的水解:+
+
+H 2CH 3COOC 2H 5CH 3COOH C 2H 5OH
-
8、成醚:
浓H 2O
+CH 3CH 23CH 2OCH 2CH 32H 2SO 4
(二)加成反应(不同于化合反应) 1、加氢:CH 2=CH 2+H 2
CH 3CH 3
2、加卤素:CH Br
Br
CH CH 2
CH 2
+CH 2CH
CH 2CH
Br Br CH 2
CH
CH CH 2
3、加水:C H 2=CH 2+H 2O
CH 3CH 2OH
CH ≡CH+ H 2O
CH 3CHO
4、加HX :
Cl
CH 3CH
CH 3+CH CH
CH 3(一般氢多加氢)
5、加HCN :CH ≡CH+ HCN CH 2=CHCN (三)消去反应:CH 3CH 2OH
CH 2=CH 2↑+H 2O
+H 2O
+NaBr CH 3CH CH
CH 3Br
CH 3CH CH 2CH 3
(氢少失氢) (四)脱水反应 CH 3CH 2OH CH 2=CH 2↑+H 2O 2CH 3CH 2OH
CH 3CH 2O CH 3CH 2 +H 2O
HCOOH
CO ↑+H 2O
H 2O
+
+CO CO 2COOH
COOH ↑↑
(五)酯化反应
OH OH +3nHO n
NO
OH
(C 6H 7O 2)
H 2O NO 2
O
NO 2O NO 2
O 6H 7O 2)
+3n n
(六)水解反应
1、卤代烃水解
2、油脂的水解
3、酰胺的水解
4、糖类水解
5、多肽和蛋白质的水解
(七)加聚反应:
n
CH 2CH 2催化
剂
CH CH 2
n
(八)缩聚反应:H 2O
+n n CH 2OH
OH n +n
(九)氧化以应(在一定条件下,有机物加氧或去氢的反应)
1、烃及含氧衍生物的燃烧
2、糖在体内的氧化
3、烷烃的氧化(如丁烷氧化法)
4、烯烃的氧化
5、醇的氧化
6、醛的氧化
7、苯的同系物的氧化
(十)还原反应(在一定条件下有机物加氢或去氧的反应)
1、
烯烃、炔烃、苯的还原2、醛、酮的还原3、硝基苯的还原
H 2O
+3FeCl 2+32+3Fe+6HCl NO 2
4、油脂的氢化
(十一)裂化、裂解反应
裂化:
裂解(为深度裂化):
(十二)催化重整反应:
汽油中直链烃
香烃
有支链的烷烃异构体
(十三)颜色反应
1、多羟基化合物与新制Cu(OH)2悬浊液反应得绛蓝色溶液
2、苯酚与FeCl 3溶液反应得紫色溶液
3、苯酚被氧化生成粉红色晶体
4、苯胺被氧化生成红褐色液体(空气中)和苯胺黑(强氧化剂,颜色变化为“绿→蓝→黑”)
5、蛋白质与浓HNO 3在微热条件下反应,生成黄色凝结物。
6、碘遇淀粉变蓝。
高考在线:
例1.根据下表中烃的分子式排列规律,判断空格中烃的同分异构体数目是
A .3
B .4
C .5
D .6
例2.下列烷烃在光照下与氯气反应,只生成一种一氯代烃的是( )
解析:此题主要考查烷烃的命名中,给碳原子的编号,等效碳上的氢成为等效氢,一氯取代效果相同。
答案:C 。
例3.分子式为C 4H 10O 并能与金属钠反应放出氢气的有机化合物有 A .3种
B .4种
C .5种
D .6种
解析:与Na 反应放出H 2,说明分子中含有-OH ,其结构有以下几种:CH 3CH 2CH 2CH 2OH ,
答案:B
例4.警察常从案发现场的人体气味来获取有用线索,人体气味的成分中含有以下化合物:
CH 3-CH -CH 2-CH 3, OH CH 3-CH -CH 2-OH , CH 3
CH 3-C -CH 3。 CH 3
OH
①辛酸;②壬酸;③环十二醇;④5,9一十一烷酸内酯;⑤十八烷⑥已醛;⑦庚醛。下列说法正确的是
A.①、②、⑥分子中碳原子数小于10,③、④、⑤分子中碳原子数大于10
B.①、②是无机物,③、⑤、⑦是有机物
C.①、②是酸性化合物,③、⑤不是酸性化合物
D.②、③、④含氧元素,⑤、⑥、⑦不含氧元素
例5.下列化学用语使用不正确的是
A.Na+
B.纯碱的化学式为Na
2CO
3
C.聚乙烯的结构简式为CH
2=CH
2
D.高氯酸(HCIO
4
)中氯元素的化合价为+7
解析:聚乙烯的结构简式应为,CH
2=CH
2
表示的聚乙烯的单体乙烯的结
构简式
答案:C CH2-CH2
n