有机物的化学性质(终极最全版)

《有机化学基础》总结（二）——有机物的化学性质一、断键部位小结——预测官能团的性质和反应类型1、双键（C=C，C=O）、三键2、极性键：极性键极性越强越易断（共价键的极性）3、不同基团的相互影响（官能团相邻碳上的氢）二、有机物的化学性质（一）烷烃1、取代反应：注意：①反应条件：光照(室温下，在暗处不发生反应，但不能用强光直接照射，否则会发生爆炸)。②反应物：纯卤素单质气体，如甲烷通入溴水中不反应。③反应不会停留在某一步，因此产物是5种物质的混合物。1molH被取代，需要1molCl2，认为1个Cl2分子能取代2个H原子是一个常见的错误。2、氧化反应：在空气中燃烧：n2n+2222CH+OnCO+n+1HO3n+12点燃3、裂化反应：注意：环烷烃的化学性质与烷烃相似。（二）烯烃1、加成反应：烯烃可与H2、X2、HX、H2O等发生加成反应，如：反应物与烯烃R—CH＝CH2反应的方程式溴水，卤素单质（X2）R—CH＝CH2+Br2—→R—CHBr—CH2Br（常温下使溴水褪色）氢气（H2）R—CH＝CH2+H2催化剂R—CH2—CH3水（H2O）R—CH＝CH2+H—OH催化剂加热,加压R—CH—CH3或R—CH2—CH2OH氯化氢（HCl）R—CH＝CH2+HCl催化剂R—CH—CH3或R—CH2—CH2Cl氰化氢（HCN）R—CH＝CH2+HCN催化剂R—CH—CH3或R—CH2—CH2CNOHClCN2、氧化反应（1）将烯烃通入酸性高锰酸钾溶液中会使溶液的颜色变浅直至消失。5CH2=CH2+12KMnO4+18H2SO4→10CO2↑+6K2SO4+12MnSO4+28H2O注意：分离甲烷和乙烯不用酸性KMnO4。分离甲烷和乙烯不用酸性KMnO4拓展：烯烃与KMnO4的反应：在中性或碱性的高锰酸钾溶液中,烯烃被氧化成二元醇，高锰酸钾被还原成MnO2。在酸性高锰酸钾溶液中，烯烃中碳碳双键完全断裂，CH2＝基被氧化成CO2，RCH＝基被氧化成羧酸，基被氧化成酮。高锰酸钾被还原成Mn2+。（2）催化氧化：在催化剂作用下，烯烃可直接被氧气氧化。如：2CH2＝CH2+O2催化剂△2CH3CHO（3）可燃性：烯烃都可燃烧，由于其分子中的含碳量较高，所以在燃烧时火焰明亮，伴有黑烟。3、加聚反应：单烯烃加聚的通式为拓展：二烯烃化学性质1、加成反应2、加聚反应（三）炔烃1、乙炔的氧化反应（1）使酸性高锰酸钾溶液褪色（2）乙炔的可燃性：2C2H2+5O2燃烧4CO2+2H2O2、加成反应乙炔可与H2、HX、X2（卤素单质）、H2O等发生加成反应。如：HC≡CH+2H2催化剂△CH3CH3HC≡CH+H2O催化剂△CH3CHO3、加聚反应（在聚乙炔中掺入某些物质，就有导电性，聚乙炔又叫导电塑料）（四）芳香烃注意：重要化学键为独特的大π键——介于单键和双键之间的独特的键1、易取代（1）卤代：（2）硝化：2、难氧化：不使酸性高锰酸钾溶液褪色，苯也不能使溴水褪色，但苯能将溴从溴水中萃取出来。2PhH+15O2点燃12CO2+6H2O3、加成注意：苯与溴水、卤化氢、水等不反应，苯乙烯与氢气加成，碳碳双键比苯环更易加成。拓展：苯的同系物的性质：“甲基活化它的的邻、对位”对比下列反应：（1）取代反应——甲基将苯环活化（2）氧化反应——苯环将甲基活化而甲烷不与酸性高锰酸钾溶液反应另：加成反应——苯的同系物还能在分子里的苯环上发生加成反应。如：（五）卤代烃化学键断裂部位：1、水解反应（或取代反应）C2H5—Br+H—OHNaOH△C2H5—OH+HBr或C2H5—Br+NaOH2HO△C2H5—OH+NaBr2、消去反应（也叫消除反应）注意：卤代烷在KOH或NaOH等强碱的醇溶液中加热，分子中脱去一分子卤化氢生成烯烃的反应叫做消除反应。卤代烃发生消去反应时，主要是卤素原子与相邻含氢较少的碳原子上的氢一起结合成卤化氢脱去。如果相邻碳原子上无氢原子，则不能发生消去反应。（六）醇化学键断裂部位：注意：羟基的活泼性：羧酸苯酚水醇1、与金属Na的取代：C2H5OH+2Na→2C2H5ONa+H2↑注意：可以通过醇和生成H2的物质的量之比判断醇中含有羟基的个数：醇：H22:1→一元醇1:1→二元醇2:3→三元醇2、乙醇与HX反应：CH3CH2OH+HBrH△CH3CH2Br+H2O3、脱水：（1）分子内脱水：消去反应（2）分子间脱水：取代反应C2H5OH+H—OC2H5140C浓硫酸C2H5—OC2H5+H2O4、氧化——催化氧化注意：①机理：去掉的氢原子为羟基中的氢原子和羟基所连碳原子上的氢原子②羟基位于主链链端被氧化生成相应醛；如果羟基不在主链链端，则被催化氧化为酮。即：③从上述反应机理看，催化剂不是不参加化学反应，只是在反应前后质量及化学性质不变。④是由下面两个反应合并而来：22Cu+O2CuO△33CHCHO+CuCu+CHCHOHOH拓展：（1）伯醇(—OH在伯碳——首位碳上)，去氢氧化为醛（2）仲醇(—OH在仲碳-中间碳上)，去氢氧化为酮（3）叔醇（连接—OH的叔碳原子上没有H），则不能去氢氧化。连接-OH的碳原子上必须有H,才发生去氢氧化（催化氧化）注意：①羟基碳上有氢的醇才能被氧化②醇还能与酸性KMnO4溶液或酸性K2Cr2O7溶液反应，被直接氧化为乙酸。若：CBA22OO则A一定含伯醇③醇的氧化反应规律：伯醇氧化为醛；仲醇氧化为酮；叔醇难被氧化。5、酯化反应24HSO3323232CHCOOH+CHCHOHCHCOOCHCH+HO浓△（七）苯酚受苯环的影响，酚羟基上的H比醇羟基上的H活泼。1、弱酸性：（石炭酸）（1）和金属Na反应（2）和碱（NaOH）反应（3）和Na2CO3反应Na2CO3→注意：①②醇和苯酚具有相同官能团——羟基，但醇不能电离出H+，而苯酚则表现出弱酸性，说明苯环使羟基活化。2、取代反应（1）苯酚可以与浓溴水发生反应：注意：①溴只能取代羟基的邻位、对位上的氢②1mol可以和3molBr2反应，此反应可以作为为苯酚的定性和定量检验。③溴水必须为浓溴水，否则生成的三溴苯酚会溶于剩余的苯酚中，看不到白色沉淀。④在苯酚分子中，由于－OH的影响，使苯环活化，比苯易发生取代反应；由于苯环的影响，使－OH活化，比醇中－OH易电离出H+，表现出弱酸性。⑤由于三溴苯酚易溶于苯，因此不能用加溴水过滤的方法除去苯中含有的苯酚。（2）苯酚可以与乙酸酐发生反应3、显色反应：苯酚遇到FeCl3溶液显紫色，发生反应6C6H5OH+Fe3+→[Fe(C6H5O)6]3—+6H+注意：①此为特征反应，可以检验苯酚，反之检验Fe3+。②苯酚与FeCl3溶液反应类似于Fe3+与SCN—的显色反应。苯酚与FeCl3溶液反应，使溶液呈紫色，而不是生成紫色沉淀。4、加成反应：苯酚中含有苯环，在一定条件下可以和H2发生加成反应。5、氧化反应：（1）易被空气中的氧气氧化而显粉红色。（2）苯酚可以使酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而褪色。6、缩聚反应：制酚醛塑料（俗称电木）（八）醛、酮1、加成反应（还原反应）注意：（1）C＝O和C＝C不同，C＝O不能和溴水、氢卤酸发生加成。（2）羧基和酯基中的碳氧双键不能发生加成反应2、氧化反应（1）和弱氧化剂反应①和银氨溶液反应（银镜反应）乙醛和银氨溶液：CH3CHO+2Ag(NH3)2OH△CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O甲醛和银氨溶液：HCHO+4Ag(NH3)2OH△(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3+2H2O②和新制的氢氧化铜反应甲醛：2NaOH+HCHO+4Cu(OH)2△Na2CO3+2Cu2O↓+6H2O乙醛：NaOH+CH3CHO+2Cu(OH)2△CH3COONa+Cu2O↓+3H2O注意：①醛基的检验银镜反应与新制Cu(OH)2悬浊液反应反应原理R-CHO+2Ag(NH3)2OH△RCOONH4+3NH3↑+2Ag↓+H2OR-CHO+2Cu(OH)2+NaOH△RCOONa+Cu2O↓+3H2O反应现象产生光亮银镜产生红色沉淀量的关系R-CHO～2AgHCHO～4AgR-CHO～2Cu(OH)2～Cu2OHCHO～4Cu(OH)2～2Cu2O注意事项（1）此反应需要碱性环境：[Ag(NH3)2]++2H+=Ag++2NH4+（2）银镜溶液随用随配不可久置；（3）水浴加热，不可用酒精灯直接加热（4）银镜可用稀HNO3浸泡洗涤除去（1）新制Cu(OH)2悬浊液要随用随配、不可久置；（2）配制新制Cu(OH)2悬浊液时，所用NaOH必须过量，保证碱性环境。否则Cu(OH)2不存在（3）反应液必须直接加热煮沸②银氨溶液的制法：在洁净的试管中加入1mL2％的AgNO3溶液，然后边振荡试管边逐滴滴入2％的稀氨水，至最初产生的沉淀恰好溶解为止，制得银氨溶液。实验室配置银氨溶液，应防止加入过量浓氨水，否则易生成易爆炸的叠氮化银，试剂本身也失去灵敏性。配置好的银氨溶液不可久置，否则会生成叠氮化银，易发生危险。向溶液里逐滴滴加氨水首先析出AgOH：AgNO3+NH3·H2O==AgOH↓+NH4NO32AgOH+2NH3·H2O=2Ag(NH3)2OH+2H2O若酸性溶液：2Ag(NH3)2OH+3HCl→AgCl↓+2NH4Cl+H2O③氢氧化铜的制法在试管里加入10％的NaOH溶液2mL，滴入2％的CuSO4溶液4～6滴，得到新制的氢氧化铜。配制新制Cu(OH)2反应实验注意：配置新制Cu(OH)2时，NaOH必须过量；将混合液加热至沸腾才有明显的砖红色沉淀生成。（2）催化氧化（3）燃烧2CH3CHO+5O2点燃4CO2+4H2O（4）溴水和酸性高锰酸钾溶液——使酸性KMnO4溶液和溴水褪色拓展：羟醛缩合反应（2011北京高考突破点）在稀碱催化下，含α-H的醛发生分子间的加成反应，生成β-羟基醛，这类反应称为羟醛缩合反应。β-羟基醛在加热下很容易脱水，生成α，β-不饱和醛：注意：羟醛缩合反应的几点说明：（1）不含α-H的醛不发生羟醛缩合反应；（2）如果使用两种不同的含有α-H的醛，则可得到4种羟醛缩合产物的混合物；（3）如果一个含α-H的醛和另一个不含α-H的醛反应，则可得到收率好的单一产物。-H2ONaOH稀CH3CHCHOCHCH3CH2CHO+OCHOHCH3CCHOCH（九）羧酸化学键断裂部位：羧酸在水溶液中可以电离出H+，表现出酸的通性；同时羧酸也可和醇发生酯化反应。1、弱酸性：CH3COOHCH3COO－+H+（1）使指剂变色（2）与活泼金属反应：2CH3COOH+Zn→(CH3COO)2Zn+H2↑（3）与碱性氧化物反应：2CH3COOH+CuO→(CH3COO)2Cu+H2O（4）与碱反应：2CH3COOH+Cu(OH)2→(CH3COO)2Cu+2H2O注意：(CH3COO)2Cu易溶于水⑤与盐(Na2CO3)反应：2CH3COOH+CO32-→2CH3COO－+CO2↑+H2O2、酯化反应：注意：酯化反应概念酸跟醇起作用，生成酯和水的反应。此概念中，酸既可以是有机酸也可以是无机酸如（HNO3）；CHOHCH2OHCH2OH+3HNO3CHONO2CH2ONO2CH2ONO2+3H2OC2H5OH+HONO2—→C2H5—O—NO2+H2O注意：①反应机理为羧酸失羟基，醇失氢②浓H2SO4在此反应中作用：催化剂，脱水剂类似反应：拓展：甲酸的性质：甲酸既有羧基又有醛基，所以能表现出羧酸和醛的性质。⑴具有—COOH的性质：⑵具有—CHO的性质。如：甲酸能与新制Cu(OH)2反应。HCOOH+2Cu(OH)2△CO2↑+Cu2O↓+3H2O（十）酯化学键断裂部位：1、酯的水解注意：酯在无机酸、碱催化下，均能发生水解反应，在酸性条件下水解是可逆的，在碱性