高中有机化学知识必备讲义教学教材

高中有机化学知识必

备讲义

中学有机化学“断键”全解

一．取代反应

1．卤代反应：C—H键断裂

①烷烃的卤代：CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl

反应条件：光照、纯卤素

②苯的卤代：

反应条件：液溴、催化剂(FeBr3) ③苯的同系物的卤代：

反应条件：液溴、催化剂(FeBr3)

④酚的卤代：

反应条件：浓溴水

⑤醇的卤代：C2H5O H + HBr C2H5Br + H2O

反应条件：浓硫酸作催化剂、脱水剂，加热

2．硝化反应：C—H键断裂

①苯的硝化

反应条件：浓硫酸作催化剂、脱水剂，水浴加热55—60℃

②苯的同系物的硝化

反应条件：浓硫酸作催化剂、脱水剂，加热

③酚的硝化

反应条件：浓硫酸作催化剂、脱水剂

3．酯化反应：羧酸中的C—O键、醇中的O—H键断裂

CH3C OO H + C2H5OH CH3C OO CH2CH3 + H2O

反应条件：浓硫酸作催化剂、脱水剂，加热

4．水解反应

①卤代烃的水解：C—X断裂

C2H5Br + H2O C2H5OH + HBr

反应条件：强碱NaOH的水溶液，加热

②酯的水解：C—Ｏ键断裂

反应条件：稀硫酸作催化剂，水浴加热70—80℃

③蛋白质的水解：酰氨键中C—N键断裂

5．醇与醇分子间脱水：醇分子中的的C—O键与另一醇分子中与羟基相连碳原子上的C—H键发生断裂

2 CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH

3 + H2O

反应条件：浓硫酸作催化剂、脱水剂，加热140℃

6．置换反应：

①醇的置换反应：O—H键断裂

2 CH3CH2OH + 2 Na →2CH3CH2ONa + H2↑

反应条件：活泼金属(K、Ca、Na、Mg、Al、Li等)

②酚的置换反应：O—H键断裂

反应条件：活泼金属(K、Ca、Na、Mg、Al、Li等)，熔化的苯酚

③羧酸的置换反应：O—H键断裂

2CH3COOH + Zn →(CH3COO)2Zn + H2↑

反应条件：氢以前的活泼金属

7．羧酸盐的脱羧反应：C—C键断裂

CH3C OO Na + Na O H CH4↑+ Na2CO3

反应条件：羧酸盐无水，加热

8．复分解反应：C—H键断裂

①中和反应：R COOH + NaOH → R COONa + H2O

②羧基的检验：R COOH + NaHCO3→ R COONa + H2O + CO2↑

二．加成反应

1．烯烃的加成反应：断裂中的一个键

①与水的加成：CH2=CH2 + H2O CH3CH2OH

②与卤素的加成：CH2=CH2 + Br2 → CH2BrCH2Br

③与卤代烃的加成：CH2=CH2 + HCl CH3CH2Cl

④与氢气的加成：CH2=CH2 + H2 CH3CH3

2．炔烃：断裂中的一个键或二个键

①与水的加成：

②与卤素的加成：

③与卤代烃的加成：

④与氢气的加成：

3．苯及苯的同系物的加成：断裂苯环上的特殊化学键

4．醛的加成：断裂碳氧双键中的一个键

三．消去反应：

1．醇的消去反应：羟基与碳相连的C—O键及与羟基所在碳原子相邻的碳上的C—H键断裂

CH3CH2OH CH2==CH2↑+ H2O

反应条件：浓硫酸作催化剂、脱水剂，加热170℃

2．卤代烃的消去反应：卤代烃C—X键及与卤素原子所在碳原子相邻的碳上的C—H键断裂

CH3CH2Cl + NaOH CH2==CH2↑+ NaCl + H2O

反应条件：强碱NaOH的醇溶液，加热

四．氧化反应：

1．剧烈氧化(有机物的燃烧)：断裂分子中所有化学键

CH3CH2OH + 3O2 2CO2 +3 H2O

2．控制氧化

①醇的催化氧化：醇羟基上的C—H键及与羟基所在碳原子相邻的碳上的C—H键断裂

2 CH3CH2OH + O2 2CH3CHO + H2O

②醛的催化氧化：断裂醛基上的C—H键

2R—CHO + O2 RCOO H

③醛的银镜反应：断裂醛基上的C—H键

R—CHO + 2Ag(NH3)2OH RCOONH4 + 3NH3 +2Ag↓ +H2O

反应条件：现配的银氨溶液，水浴加热

④醛与新制的Cu(O H)2反应：断裂醛基上的C—H键

R—CHO +2Cu(O H)2 RCOOH + Cu2O↓ + 2H2O

反应条件：新配的Cu(O H)2悬浊液，加热

⑤苯的同系物与酸性KMn O4反应：断裂苯环侧链上的C—H、C—C键

⑥烯烃的催化氧化：断裂中的一个键断裂

CH2=CH2 +O2 CH3CHO

⑦丁烷的催化氧化：C—C断裂

CH3CH2 CH2CH3 + 5O2 4 CH3COOH + 2 H2O

五、聚合反应：

1．加聚反应：断裂中的一个键断裂

①烯烃的加聚：

②卤烯烃的加聚：

③不饱和羧酸的加聚：

2．缩聚反应：

①酚醛缩聚：酚羟基上的C—H与醛基上的C==O键断裂

②氨基酸缩聚：羧基中C—O键与氨基中N—H键断裂

③脂化缩聚：醇羟基上的O—H与羧基上的C—O键断裂

六

、分解与裂化、裂解

1．分解反应

①甲烷的分解：断裂C—H键

反应条件：隔绝空气，加热到1000—1500℃

②烯烃的臭氧分解：中的二个键全断裂

③炔烃的臭氧分解：中的三个键全断裂

2．裂化与裂解：C—C键断裂

CH3CH2 CH2CH3 C2H4 + C2H6

七、颜色反应

酚遇Fe3+显蓝色：酚羟基上的O—H键断裂

有机化学反应类型归纳及复习2014.8.14

一、取代反应

1．概念：有机物分子里某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应。

2．能发生取代反应的官能团有：醇羟基（－OH ）、卤原子（－X ）、羧基（－COOH ）、酯基（－COO －）、肽键（－CONH －）等。 （1）烷烃卤代

条件：光照，卤素为纯卤素，如氯气，溴蒸气（不能是溴水） 产物：卤代烃（R-X ） + 卤化氢（HX ） （2）苯及苯的同系物卤代

条件：催化剂（Fe ），纯卤素：苯环上的氢被取代 光照；纯卤素：苯环侧链上的氢被取代 （3）卤代烃水解

条件：NaOH 水溶液。其中水是反应物，NaOH 能促进水解平衡向右移动

C 2H 5-Br + H -OH ???→??/NaOH

C 2H 5OH + HBr ； 生成的HBr 能与NaOH 继续反应：NaOH+HBr →NaBr+H 2O

两个方程式综合起来，也可以写成：C 2H 5-Br + NaOH ?→??C 2H 5OH + NaBr （4）醇：

成醚：CH 3CH 2-OH+H-O-CH 2CH 3????→?C

ο140/浓硫酸CH 3CH 2-O-CH 2CH 3+H 2O 卤化：CH 3CH 2—OH +H —Br ?→?

?CH 3CH 2Br + H 2O （5）酚：卤化、硝化

（6）羧酸酯化：条件：浓硫酸；加热

R-COO-H + H-O-R ′???→??

/浓硫酸

R-COO-R ′+ H 2O （7）酯水解

条件：酸性水解或碱性水解;碱性水解生成了盐，要通过酸化变成酸溶液，然后经过蒸馏得到有机酸。

CH 3COOC 2H 5＋H 2O ???→??/浓硫酸

CH 3COOH ＋C 2H 5OH ；RCOOR ′＋NaOH ?→??

RCOONa ＋R ′OH 3．能发生取代反应的有机物种类如下图所示：

二、加成反应

1．能发生加成反应的官能团：双键、三键、苯环、羰基（醛、酮）等。

（1）C=C 与H2、X2、HX 、H2O ： （2）C ≡C 与H2、X2、HX 、H2O ： （3）苯与H2

（4）醛、酮与氢气加成： （5）油脂氢化：

2．加成反应有两个特点：

①反应发生在不饱和的键上，不饱和键中不稳定的共价键断裂，然后不饱和原子与其它原子或原子团以共价键结合。

②加成反应后生成物只有一种（不同于取代反应）。 说明：

1．羧基和酯基中的碳氧双键不能发生加成反应。 2．醛、酮的羰基只能与H 2发生加成反应。 3．共轭二烯有两种不同的加成形式。

三、消去反应

1．概念：有机物在适当的条件下，从一个分子中脱去一个小分子（如水、HX 等），生成不饱和（双键或三键）化合物的反应。如：实验室制乙烯。

2．能发生消去反应的物质：醇、卤代烃；能发生消去反应的官能团有：醇羟基、卤素原子。

（1）卤代烃消去HX

在卤代烃的消去反应中，碱是反应物，醇是提供反应环境的溶剂，因为生成的乙烯能溶于醇中，同时反应物中的碱能与HBr 发生反应，使反应不断向生成乙烯的方向移动。

CH 2

H

Br

NaOH 醇溶CH 2 CH 2 + HBr CH 2

对于2-溴丁烷来说，发生取代反应时，生成含取代基较多的烯烃，这样的烯烃对称性好，分子比较稳定。也就是说主要从含氢原子较少的碳原子上消去氢原子。

在醇的消去反应中，浓硫酸既起催化剂的作用，又起脱水剂的作用，也能促进反应不断的向生成乙烯的方向进行。

（2）醇消去H 2O ：CH 3CH 2OH ??

??→?C

ο170/浓硫酸CH 2=CH 2↑+H 2O 3．反应机理：相邻消去

发生消去反应，必须是与羟基或卤素原子直接相连的碳原子的邻位碳上必须有氢原子，否则不能发生消去反应。如CH 3OH ，没有邻位碳原子，不能发生消去反应。

加成反应和消去反应是对立统一的关系：饱和化合物通过消去反应，生成不饱和的化合物，腾出空位子，再通过加成反应，引入所需要的官能团。

四、聚合反应

聚合反应是指小分子互相作用生成高分子的反应。聚合反应包括加聚和缩聚反应。

1．加聚反应：

由不饱和的单体加成聚合成高分子化合物的反应。反应是通过单体的自聚或共聚完成的。加聚反应的复习可通过类比、概括，层层深入，寻求反应规律的方法复习。

发生加聚反应的官能团是碳碳双键：

加聚反应的实质是：加成反应。

加聚反应的反应机理是：碳碳双键断裂后，小分子彼此拉起手来，形成高分子化合物。

Ⅰ．单烯烃的加聚 （1）乙烯的加聚： （2）氯乙烯的加聚：

（3）丙烯的加聚： （4）2－丁烯的加聚：

小结：烯烃加聚的基本规律：

Ⅱ．二烯烃的加聚

二烯烃单体自聚时，单体的两个双键同时打开，单体之间直接连接形成含有一个新双键的链节而成为高分子化合物。

2．缩聚反应：

有机物单体间通过失去水分子或其它小分子形成高分子化合物的反应叫缩聚反应。该类反应的单体一般具有两个或两个以上的官能团。

醇羟基和羧基酯化而缩聚

（1）二元羧酸和二元醇的缩聚，如合成聚酯纤维：

（2）醇酸的酯化缩聚：此类反应若单体为一种，则通式为：

若有两种或两种以上的单体，则通式为：

五、氧化反应与还原反应

1．氧化反应就是有机物分子里“加氧”或“去氢”的反应。能发生氧化反应的物质和官能团：烯（碳碳双键）、醇、酚、苯的同系物、含醛基的物质等。

烯（碳碳双键）、炔（碳碳叁键）、苯的同系物的氧化反应都主要指的是它们能够使酸性高锰酸钾溶液褪色，被酸性高锰酸钾溶液所氧化。

醇可以被催化氧化（即去氢氧化）。其氧化机理可以表示如下：

也可以表示成：2Cu+O22CuO

由此可以看出，醇被氧化的过程中，Cu是起催化剂的作用，氧化的关键是与羟基直接相连的碳原子上必须要有氢原子，如果与羟基直接相连的碳原子上没有氢原子则不能被氧化。即：

（此反应不能发生）（R1、R2、R3代表烃基，可以相同也可以不同）如果与羟基直接相连的碳原子上有两个氢原子即羟基在主链链端的碳

原子上，则被催化氧化为醛；如果与羟基直接相连的碳原子上只有一个氢原子即羟基在中间碳上，则被催化氧化为酮。即：

例如：

（R、R1、R2代表烃基，可以相同

也可以不同）

六、中和反应、裂化反应及其它反应

醇、酚、酸分别与Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3的反应；显色反应等。

1．要注意醇、酚和羧酸中羟基性质的比较：（注：画√表示可以发生

羟基种类重要代表物与Na 与NaOH 与Na2CO3与NaHCO3醇羟基乙醇√

酚羟基苯酚√√√（不出CO

2

）

羧基乙酸√√√√利用上述关系可以确定某些有机物的结构。

七、酯化反应（属于取代反应）

1．酯化反应的脱水方式：羧酸和醇的酯化反应的脱水方式是：“酸脱羟基醇脱氢”，羧酸分子中羧基上的羟基跟醇分子中羟基上的氢原子结合成水，其余部分结合成酯。这种反应的机理可通过同位素原子示踪法进行测定。

2．酯化反应的类型：

Ⅰ．一元羧酸和一元醇生成链状小分子酯的酯化反应，如：

II．二元羧酸（或醇）和一元醇（或酸）的酯化反应

二元羧酸和一元醇按物质的量1∶1反应

二元羧酸和一元醇按物质的量1∶2反应

III．二元羧酸和二元醇的酯化反应

（1）生成小分子链状酯，如：

（2）生成环状酯

（3）生成聚酯，如：

IV．羟基酸的酯化反应

（1）分子间反应生成小分子链状酯，如：

（2）分子间反应生成环状酯，如：

（3）分子内酯化反应生成内酯（同一分子中的－COOH和－OH脱水而形成的酯），如：

V．无机酸和醇酯化生成酯，例如：

综上所述，酯的种类有：小分子链状酯、环酯、聚酯、内酯、硝酸酯、酚酯。

中学化学方程式大全 有机部分

有机化学反应方程式：

1、甲烷的主要化学性质

（1）氧化反应 CH 4(g)+2O 2(g)??→?点燃 CO 2(g)+2H 2O(l) 有机物燃烧的特点？ （2）取代反应

2、乙烯的主要化学性质

（1）氧化反应：C 2H 4+3O 2 ??→?点燃 2CO 2+2H 2O （2）加成反应

乙烯还可以和氢气、氯化氢、水等发生加成反应。 CH 2=CH 2 + H 2CH 3CH 3

CH 2=CH 2+HCl CH 3CH 2Cl （一氯乙烷） CH 2=CH 2+H 2O

CH 3CH 2OH （乙醇）

（3）聚合反应：

3、苯的主要化学性质

（1） 氧化反应 2C 6H 6+15O 2 ??→?点燃 12CO 2+6H 2O （2） 取代反应 ① + Br 2 ??→?

3FeBr + HBr

② 苯与硝酸（用HONO 2表示）发生取代反应，生成无色、不溶于水、有苦杏仁气味、密度大于水的油状液体——硝基苯。

+ HONO 2

浓硫酸 △

+ H O （3） 加成反应

用镍做催化剂，苯与氢发生加成反应，生成环己烷。

+ 3H 2 ??

→?催化剂

4、乙醇的重要化学性质 （1） 乙醇与金属钠的反应

2CH 3CH 2OH+2Na

2CH 3CH 2ONa+H 2↑

（2） 乙醇的氧化反应

①乙醇的燃烧 ：CH 3CH 2OH+3O 2 ??→

?点燃

2CO 2+3H 2O ②乙醇的催化氧化反应

2CH 3CH 2OH+O 2

??→?Ag

Cu 或 2CH 3CHO+2H 2O 乙醛 ③乙醇在常温下的氧化反应

CH 3CH 2OH

????????→?或酸性重铬酸钾溶液

酸性4KMnO CH 3COOH Br —NO 2

5、乙酸的重要化学性质

（1）乙酸的酸性

①乙酸能使紫色石蕊试液变红

②乙酸能与碳酸盐反应，生成二氧化碳气体

利用乙酸的酸性，可以用乙酸来除去水垢（主要成分是CaCO3）：

2CH3COOH+CaCO3（CH3COO）2Ca+H2O+CO2↑

乙酸还可以与碳酸钠反应，也能生成二氧化碳气体：

2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+H2O+CO2↑

上述两个反应都可以证明乙酸的酸性比碳酸的酸性强。

（2）乙酸的酯化反应

①反应原理

乙酸与乙醇反应的主要产物乙酸乙酯是一种无色、有香味、密度比水的小、不溶于水的油状液体。

6、C12H22O11+H2O→C6H12O6+C6H12O6

油脂的重要化学性质——水解反应

（1）油脂在酸性条件下的水解

?酸甘油+高级脂肪酸

油脂+H2O?→

（2）油脂在碱性条件下的水解（又叫皂化反应）

?碱甘油+高级脂肪酸

油脂+H2O?→

蛋白质+H 2O ??→

?酶等

各种氨基酸 2

3．

4．

5．

6．

7．

8．

222Br CH CH CH CH +=-=

9．

10．

11．

12．

13．

14．

15．

16．

17．

OH NH Ag CHO CHOH HOCH 2342)(2)(+

O H NH Ag COONH CHOH HOCH 2344232)(++↓+?→??

18．

19．

20．

21．

COONa