2015自编教材每章重点及习题

1第一章绪论本章小结1.有机化学是研究含碳化合物的化学。2.有机化合物中原子间多以共价键结合。碳原子主要有sp3、sp2、sp杂化。共价键参数包括：键长、键能、键角、键的极性。3.有机化合物主要有两种分类方法。按骨架可分为开链化合物和环状化合物，其中环状化合物又可分成脂环族、芳香族和杂环化合物；按分子中官能团分类，如，醇、酚、醛、酮、羧酸、胺……等。4．有机反应中共价键断裂方式包括均裂和异裂。共价键均裂生成自由基，发生自由基反应；共价键异裂生成正碳离子或负碳离子，发生离子型反应。5．Lewis酸碱理论：能接受外来电子对的是Lewis酸；能给予电子对的是Lewis碱。6．研究有机化合物结构的步骤包括分离纯化、确定分子式和确定结构式。化合物结构式的确定最常用的是波谱方法，包括紫外光谱、红外光谱、核磁共振谱和质谱。习题1.简述有机化合物和有机化学的现代含义。2.常见的有机化合物有哪些含氧的官能团？试举例说明。3.写出下列有机化合物的Lewis结构式。（1）CH3CH2OH（2）CH3CHO（3）CH3CN4.已知化合物A相对分子质量为60，A含有C、H、N、O四种元素，其重量百分含量分别为20.0%、6.7%、46.7%和26.7%。写出该化合物的实验式和分子结构式。5.指出乙醇、乙醛和乙腈分子中的碳原子为何种杂化状态。7.写出下列酸的共轭碱。（1）（2）H3O+（3）CH3OH（4）CH3SH（5）H2O（6）CH3COOH（7）H2CO3（8）HCl8.指出下列化合物或离子哪些是Lewis酸，哪些是Lewis碱。（1）H+（2）NH3（3）BF3（4）AlCl3（5）C2H5O-（6）CH3CH2OCH2CH39.比较F-、Cl-、Br-、I-的碱性强弱顺序（由弱→强）。10.指出下列化合物所含官能团的名称和所属类别。CH3OH22CH3CHOHCH3(1)(3)(2)CH2NH2OH(4)CH3COCHCH3CH3(5)(6)C2H5OC2H5COOH(7)(8)COOCH3CH3CH2Cl3第二章链烃本章小结1.烷烃分子中碳原子均为sp3杂化，原子之间均以键相连。烯烃含有C=C，双键碳原子为sp2杂化，双键由键和键组成。炔烃含有C≡C，叁键碳原子为sp杂化，叁键由1个键和2个键组成。2.烷烃、烯烃和炔烃都有碳链异构，烯烃和炔烃还有位置异构。3.烷烃、烯烃和炔烃的命名常采用普通命名法和系统命名法。4.烷烃的化学性质稳定，主要的化学反应为卤代反应，其反应机制为自由基反应。卤代反应中各类氢的活性次序为3＞2＞1。5.烯烃和炔烃的主要化学性质有催化加氢、亲电加成（加卤素、加卤化氢、加水反应）、氧化反应等，亲电加成反应遵循Markovnikov规则。此外，叁键在链端的炔烃可发生炔化物的生成反应。6.分子中电子云密度分布对性质有影响，即电子效应。分子中的电子效应包括诱导效应和共轭效应。诱导效应是由静电极性引起的，包括＋I效应和－I效应；共轭效应存在于共轭体系内，共轭体系主要包括-共轭和p-共轭。习题1.写出具有8个2H和12个1H，分子式为C9H20的烷烃的结构式。2.指出中各碳原子的杂化状态。3.用系统命名法命名下列化合物：CH3CH2CHCH2CHCH2CH3CH3CH2CH2CH3(1)(2)CH3CHCH3CHCHCH3CH2CH2CH3CH3(3)CH3CH2CH2CHCH2CH2CHCH3CCH3CH3CH3CH3CH2(4)CH3CH2CH2CHCHCH2CH2CH3CHCH2CH2CH3(5)CH3CH2CCCH2CH2CH3CH(CH3)2CH3(6)CH3CH2CHCHCH3CHCH2CH2CH3(7)CH3CHCHCH3CH3CCCH3(8)CH2CHCH2CCCH2CHCH24.写出下列各化合物的结构式：（1）2,2,3,3-四甲基戊烷（2）2,4-二甲基-4-乙基庚烷（3）2,3-二甲基-1-戊烯（4）1,4-己二炔（5）3-乙基-1-戊烯-4-炔5.下列各化合物的名称违反系统命名原则，予以改正：（1）1,1-二甲基丙烷（2）3,4-二甲基戊烷CH3CCHCH2CH3CCH4（3）3-异丙基-4-甲基己烷（4）5-乙基-3-甲基庚烷6.完成下列反应：(1)CH3CH2CCH2CH3+HBrBr2CH3CH2CCH+（过量）(2)CCl4(3)CH3CHCHCHCH3CH3KMnO4/H2O(4)HBrCH3CCH3CH2过氧化物(5)CH3CH2CHCHCH3KMnO4H+(6)H+(CH3)2CCH2H2O(7)Cl2紫外光CH3CH2CH3(8)CH3CCHH2O+H2SO4HgSO47.用化学方法鉴别下列各组化合物：（1）戊烷、2-戊烯、1-戊炔（2）1-己炔、2-己炔、己烷8.写出下列化学反应的反应机制：CH3CHCH2+HClCH3CHCH3Cl9.比较下列正碳离子的稳定性：10.写出下列反应的产物，并加以解释。CH2CHBrCH2CHCH2Br+HBr(2)(1)+HBr11.分子式C6H12的化合物，用过量的KMnO4氧化，产物中有丙酸。试写出化合物可能的结构式及名称。12.分子式C6H10的化合物，能使KMnO4水溶液和Br2的四氯化碳溶液褪色，与Ag(NH3)2+作用生成白色沉淀，写出此化合物所有可能的结构式。(1)(2)(3)CH2CHCH2CH2+CH3CCH3CH3+CH3CHCH3+5第三章环烃本章小结1.脂环烃分为单环和多环脂环烃。2.环丙烷成环碳原子以弯曲键连接，环张力大，不稳定。3.脂环烃具有相应链烃的化学性质；小环易发生开环加成反应（加氢、加卤素、加卤化氢）。4.分子中由于C－C键的旋转，可以产生不同的构象。乙烷有交叉式和重叠式构象，交叉式为优势构象；丁烷有对位交叉式、邻位交叉式、部分重叠式和全重叠式构象，对位交叉式为优势构象；环己烷的优势构象是椅式构象，单取代环己烷取代基在e键为优势构象，多取代环己烷e键取代基多的为优势构象。5.芳香烃主要指苯及其同系物。苯是平面分子，6个电子离域形成闭合的大键。苯结构具有特殊稳定性，易发生取代反应，难以发生加成反应和氧化反应。6.苯的重要性质是亲电取代反应，主要有卤代、硝化、磺化、烷基化和酰基化反应。苯的同系物可以发生侧链的光照卤代反应和侧链氧化反应。7.苯的亲电取代反应机制为亲电试剂进攻苯环生成正碳离子中间体，正碳离子中间体脱去质子得到取代产物。苯环上的取代基影响苯环亲电取代反应活性，并具有定位效应。邻、对位定位基（除卤素外）都是活化基，使亲电取代反应比苯容易，卤素是弱的钝化基；间位定位基都是钝化基，使亲电取代反应比苯困难。8.萘、蒽和菲等稠环芳香烃的芳香性比苯弱。萘的亲电取代反应一般发生在-位。9.Hückel规则：电子数等于4n+2(n=0,1,2,3……)的平面环状共轭多烯，具有芳香性。习题1.命名下列各化合物：Cl(5)(6)(7)(8)(1)(2)(3)(4)CH3CH3CH2CH2CH2CH3H3CCH3CH2CH3CHCH3CH26(9)CH2Br(10)CH3CH(CH3)2(11)CH3NO2NO2(12)CH3CH=CHCH3(13)H3CCH3(14)2.写出下列各化合物的结构式：（1）3-甲基环戊烯（2）3-甲基-1,4-环己二烯（3）反-1,3-二甲基环戊烷（4）顺-1-甲基-2-溴环己烷（5）螺[4.5]-6-癸烯（6）5-甲基二环[2.2.2]-2-辛烯（7）3,7,7-三甲基二环[4.1.0]庚烷（8）邻二乙苯（9）m-硝基甲苯（10）对氯苄基氯（11）3,5-二硝基苯甲酸（12）2-乙基甲苯（13）间硝基苯磺酸（14）4-溴甲苯3.写出含有5个碳原子的环烷烃的构造异构体，并加以命名。4.完成下列反应：+Br2(1)KMnO4H+(2)CH3H2/PtBr2HI(3)CH3+HBr(4)(5)CH3(6)Cl2FeNO2HNO3H2SO4++7CH2CH2CH3+Br2hCH3CH(CH3)2KMnO4(7)(8)CH3Br2/Fe(9)5.以苯和氯甲烷为原料合成下列化合物：(1)苯甲酸(2)间硝基苯甲酸(3)邻硝基苯甲酸6.试以化学方法鉴别下列各组化合物：（1）2-环丙基戊烷、环戊烷、环己基乙烯（2）环己烯、环丙烷、环己烷（3）苯与甲苯（4）环戊二烯和环戊二烯负离子7.比较下列化合物硝化反应的活性顺序(a)苯、溴苯、硝基苯、甲苯(b)甲苯、间二甲苯、对苯二甲酸、对二甲苯8.(a)写出1molBr2与1-苯基-1,3-丁二烯发生加成反应所有产物的结构式；(b)哪种正碳离子中间体最稳定；(c)实际上只得到1-苯基-3,4-二溴-1-丁烯一种化合物，为什么?9.有三种烃，分子式都是C5H10，它们与HBr作用都生成结构式相同的溴代烷。写出这3种烃的结构式及名称。10.有三种化合物A、B、C，分子式相同，均为C9H12，当以KMnO4的酸性溶液氧化后，A变为一元羧酸，B变为二元羧酸，C变为三元羧酸。但与浓硝酸和浓硫酸混酸作用时，A和B分别生成两种一硝基化合物，而C只生成一种一硝基化合物。试写出A、B、C可能的结构和名称。11.化合物A（C16H16）可使Br2的CCl4溶液和冷的KMnO4水溶液褪色，A可与等摩尔数的H2起加成反应。用热的KMnO4氧化得到一种二元羧酸C6H4(COOH)2，该酸只有一种一溴代产物。试推断A的结构式并写出有关反应式。12.写出下列化合物最稳定的构象式：(2)(3)(4)(1)CH3CH3C(CH3)3CH3ClClCH2CH2CH313.试比较下列各对异构体的稳定性。并写出优势构象。（1）顺-1,2-二甲基环己烷和反-1,2-二甲基环己烷（2）顺-1,3-二乙基环己烷和反-1,3-二乙基环己烷14.参考图3-5，给出化合物(CH3)2CH－CH(CH3)2的构象变化及能量曲线（只考虑围绕C2－C3化学键旋转）。815.根据Hückel规则判断下列化合物是否具有芳香性：NH①②③④⑤⑥9第四章立体化学本章小结1.立体异构中的构型异构包括顺反异构和对映异构。2.顺反异构主要存在于烯烃和脂环烃化合物中。顺反异构产生的条件是：分子中存在阻碍碳-碳键自由旋转的因素；2个不能自由旋转的碳必须分别与不同的原子或原子团相连。3.顺反异构体的命名有顺/反命名法和Z/E命名法。顺/反命名法：相同原子或原子团在双键同侧为顺式，否则为反式。Z/E命名法：优先基团在双键同侧为Z型，否则为E型。4.分子与其镜像不能重合的特性称为手性。结构不对称的分子具有手性，为手性分子。手性分子具有旋光性。5.手性碳是指与4个不同原子或原子团相连的碳原子。含1个手性碳的化合物是手性分子，具有一对对映体。对映体的旋光度值相同，旋光方向相反。一对对映体的等量混合物为外消旋体。含有n个手性碳原子的分子最多有2n个旋光异构体。彼此不成镜像关系的旋光异构体称为非对映体。含有手性碳，但结构对称的化合物为内消旋体。6.对映异构体的构型可用Fischer投影式表示。手性分子构型标记的方法有两种：相对构型（D/L）标记法和绝对构型（R/S）标记法。7.外消旋体的拆分方法主要有：化学法、酶解法、晶种结晶法。习题1.用IUPAC命名法命名下列化合物。(1)CH3CH3（2）ClCH3CH2CH2CH2CH3CH3（3）ClH2CCH(CH3)2ClCH3（4）（5）（6）CH3BrHCH3ClH2.下列化合物各有几种顺反异构体？(3)(4)ClCHCHCH3CH3CHCHCHCH23.画出异戊烷一氯代产物的可能结构，并命名。找出其中的对映异构体。(1)(2)CH3H3CCHH3CCH3CCH3CH3104.在3-碘-2-丁醇的立体异构体中哪些是对映异构体，哪些是非对映体？旋转CC键后会改变构型吗？5.判断下列陈述的对与错，并说明理由。(a)非手性分子没有手性中心(b)酶催化反应一定能产生光学活性产物(c)拆分能鉴别外消旋体和内消旋体(d)手性碳原子是分子具有手性的必要条件6.用