官能团的性质及有机化学知识总结

内部资料，[某重点高中复习专题]]内部资料，[某重点高中复习专题]]有机物官能团与性质[知识归纳]有机物官能团代表物主要化学性质烃烷烃C-C甲烷取代（氯气、光照）、裂化烯烃C=C乙烯加成、氧化（使KMnO4褪色）、加聚炔烃C=C乙炔加成、氧化（使KMnO4褪色）、加聚苯及其同系物—R苯甲苯取代（液溴、铁）、硝化、加成氧化（使KMnO4褪色，除苯外）烃的衍生物卤代烃—X溴乙烷水解（NaOH/H2O）、消去（NaOH/醇）醇—OH乙醇置换、催化氧化、消去、脱水、酯化酚—OH苯酚弱酸性、取代（浓溴水）、显色、氧化（露置空气中变粉红色）醛—CHO乙醛还原、催化氧化、银镜反应、斐林反应羧酸—COOH乙酸弱酸性、酯化酯—COO—乙酸乙酯水解重要的营养物质葡萄糖—OH、—CHO/具有醇和醛的性质蔗糖麦芽糖前者无—CHO前者有—CHO/无还原性、水解（产物两种）有还原性、水解（产物单一）淀粉纤维素（C6H10O5）n后者有—OH/水解水解油脂—COO—/氢化、皂化氨基酸蛋白质NH2-、-COOH—CONH—/两性、酯化水解其中：1、能使KMnO4褪色的有机物：烯烃、炔烃、苯的同系物、醇、酚、醛、葡萄糖、麦芽糖、油脂2、能使Br2水褪色的有机物：烯烃、炔烃、酚、醛、葡萄糖、麦芽糖、油脂3、能与Na反应产生H2的有机物：醇、酚、羧酸、氨基酸、葡萄糖4、具有酸性（能与NaOH、Na2CO3反应）的有机物：酚、羧酸、氨基酸5、能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2反应的有机物：醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖6、既有氧化性，又有还原性的有机物：醛、烯烃、炔烃7、能发生颜色（显色）反应的有机物：内部资料，[某重点高中复习专题]]内部资料，[某重点高中复习专题]]苯酚遇FeCl3显紫色、淀粉遇I2变蓝、蛋白质遇浓硝酸变黄、葡萄糖遇Cu(OH)2显绛蓝[有机物间的相互转化关系]图1：酯化酯水解醛酸醇消去解水酯化氧化氧化还原加成水解卤代烃炔烃烯烃加成加成消去图2：[有机合成的常规方法]1．引入官能团：①引入-X的方法：烯、炔的加成，烷、苯及其同系物的取代②引入-OH的方法：烯加水，醛、酮加氢，醛的氧化、酯的水解、卤代烃的水解、糖分解为乙醇和CO2③引入C=C的方法：醇、卤代烃的消去，炔的不完全加成，*醇氧化引入C=O2．消除官能团①消除双键方法：加成反应②消除羟基方法：消去、氧化、酯化③消除醛基方法：还原和氧化3．有机反应类型常见的有机反应类型有取代(包括酯化、水解)、加成、加聚、消去、氧化、还原等。能够发生各种反应类型的常见物质如下：①烷烃、芳香烃与X2的反应(1)取代反应②羧酸与醇的酯化反应③酯的水解反应①不饱和烃与H2、X2、HX(2)加成反应的反应②醛与H2的反应CH3CH3CH2CH2CHCHCOOHCOOHOOOOCH3CHOC2H5OC2H5CH3COOHCH3COOC2H5CH3CH2BrCH2CH2BrBrCH2CH2OHOHOOCOCH2CH2OC[]nCH3CH2OHCH3COONaCH4CHOCHO或内部资料，[某重点高中复习专题]]内部资料，[某重点高中复习专题]](3)加聚反应：烯烃、炔烃在一定条件下的聚合反应。(4)消去反应：某些醇在浓H2SO4作用下分子内脱水生成烯烃的反应。(5)还原反应：含C=C、—C≡C—、有机物与H2的加成反应。①任何有机物的燃烧(6)氧化反应②KMnO4与烯烃的反应③醇、醛的催化氧化一．考点梳理1．各类烃的衍生物的结构与性质类别饱和一元物的通式官能团代表物主要化学性质醇CnH2n+2O(n≥1)－OH乙醇CH3CH2OH与Na反应生成H2、催化氧化生成醛、分子内脱水发生消去反应生成烯、与羧酸发生酯化反应。酚－OH苯酚具有弱酸性，与NaOH溶液发生中和反应。醛CnH2nO(n≥1)O‖—C—H乙醛O‖CH3—C—H与H2发生加成反应生成醇，可被O2、银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液氧化成羧酸。羧酸CnH2nO2(n≥1)O‖—C—OH乙酸O‖CH3—C—OH具有酸的通性、能与醇发生酯化反应。酯CnH2nO2(n≥2)O‖—C—O—乙酸乙酯O‖CH3—C—OC2H5酸性条件下不彻底水解，生成羧酸和醇。碱性条件下彻底水解，生成羧酸盐和醇。二．方法归纳有机物中羟基（—OH）上的氢电离难易程度：羧酸酚醇有机化学中几个小规律总结NaNaOHNa2CO3NaHCO3醇C2H5OH生成H2不反应不反应不反应酚生成H2中和反应反应，不生成CO2不反应羧酸CH3COOH生成H2中和反应反应生成CO2反应生成CO2—C—HO内部资料，[某重点高中复习专题]]内部资料，[某重点高中复习专题]]一、烃类物燃烧规律1、烃或烃的衍生物的燃烧通式：2、有机物完全燃烧时，C、H的耗氧关系为C～O2～CO2，4H～O2～2H2O3、燃烧反应的有关问题，可抓住以下规律（1）同温同压下烃完全燃烧前后气体体积变化规律a、若燃烧后生成液态水：根据：可得：规律之一，燃烧前后气体体积一定减小，且减小值只与烃分子中的氢原子数有关，与碳原子数无关。b、若燃烧后生成气态水：则烃分子中氢原子数得：规律之二，燃烧后生成气态水时，总体积只与氢原子数有关，可能增大，不变或减小。（2）耗氧量规律C～O2～CO24H～O2～2H2O质量12g32g44g4g32g36g物质的量1mol1mol1mol4mol1mol2mol可得：规律一，等物质的量的各有机物烃类物质（CxHy）完全燃烧时，耗氧量与的值与（X+Y/4）成正比；相同质量的有机物中，烷烃中CH4耗氧量最大；炔烃中，以C2H2耗氧量最少；苯及其同系物中以C6H6的耗氧量最少；具有相同最简式的不同有机物完全燃烧时，耗氧量相等。规律二，等物质的量的各种有机物（只含C、H、O）完全燃烧时，分子式中相差若干个“CO2”部分或“H2O”部分，其耗氧量相等。内部资料，[某重点高中复习专题]]内部资料，[某重点高中复习专题]]规律三，烃或烃的含氧衍生物CxHy或CxHyOz耗氧量相等生成CO2量相等生成H2O量相等等质量最简式相同含碳量相同含氢量相同等物质的量等效分子式碳原子数相同氢原子数相同注释：“等效分子式”是指等物质的量的两种有机物耗氧量相同，如：CxHy与CxHy(CO2)m(H2O)n或CxHy(CO2)a(H2O)b推论：①最简式相同的两种有机物，总质量一定，完全燃烧，耗氧量一定，生成的CO2量一定，生成的水的量也一定；②含碳量相同的两种有机物，总质量一定，则生成的CO2的量也一定；③含氢量相同的两种有机物，总质量一定，则生成的水的量也一定；④两种分子式等效的有机物，总物质的量一定，完全燃烧，耗氧量一定；⑤两种有机物碳原子数相同，则总物质的量一定，生成的CO2的量也一定；⑥两种有机物氢原子数相同，则总物质的量一定，生成的水的量也一定练习：1、有CH4、C2H6、C2H4、C3H8、五种气态烃（1）若取相同质量的上述各烃完全燃烧，消耗氧气最多的是生成CO2体积（相同状况）最大的是；（2）若取相同体积的上述各烃完全燃烧，消耗O2最多的是生成H2O最少的是解析：根据以上规律得答案为(1)CH4C2H4(2)C3H8C2H22、物质的量相等的下列烃，在相同条件下完全燃烧，耗氧量最多的是A．C2H6B．C3H6C．C4H6D．C7H8解析：根据以上规律得答案为D3、由两种有机物组成的混合物，在一定的温度和压强下完全汽化为气体。在相同的温度和压强下，只要混合气体体积一定，那么无论混合物以何种比例混合，它在完全燃烧时所消耗的氧气体积也是一定的。符合这种情况的可能是（）（A）乙醇（C2H6O）和乙酸（C2H4O2）（B)乙醛（C2H4O）和甲醇（CH4O)（C）丙醛（C3H6O）和甘油（C3H8O3）（D）丙酮（C3H6O）和丙二醇（C3H8O2）解析：根据上面的规律三中具有“等效分子式”两种有机物耗氧量相同，如：CxHy与CxHy(CO2)m(H2O)n或CxHy(CO2)a(H2O)b很容易的到答案为D二、烃类熔沸点、密度规律（1）分子结构相似（同系列中的同系物）随分子量的增大（或C原子数增多）；分子间作用力增大，熔沸点增高。（2）分子式相同的烃，支链越多，熔沸点越低（如戊烷的3种同分异构体的沸点：正戊烷异戊烷新戊烷）C原子5个以上的烷烃唯独新戊烷为气态。（3）在每一烃的系列中，C原子多的密度大；在同分异构体中，支链少的密度大。练习①丁烷②2一甲基丙烷③戊烷④２一甲基丁烷⑤２，2一二甲基丙烷等物质的沸点由高到低排列顺序正确的是（）（A）①＞②＞③＞④＞⑤（B）⑤＞④＞③＞②＞①（C)③＞④＞⑤＞①＞②（D）②＞①＞⑤＞④＞③解析：这些烷烃在固态时都是分子晶体，组成结构相似，则相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高；当相对分子质量相同（即同分异构体），支链越多，由于空间阻碍作用，分子间距离越大，分子问作用力越小，沸点就越低。其中③、④、⑤为5个碳原子的烷烃，①、②为4个碳原子的烷烃，则不难判断为Ｃ答案（C）内部资料，[某重点高中复习专题]]内部资料，[某重点高中复习专题]]三、一卤代烃同分异构体种类的规律（1）一个特定结构的烃分子中有多少中结构不同的氢原子，一般来说，其一卤代烃就有多少种同分异构体。等效氢法：正确而迅速地判断出某有机物的一元取代物同分异构体数目，关键在于找出分子中有多少种“等效氢原子”“等效氢原子”可按下述原则进行判断。a同一碳原子上的氢原子是等效的b同一碳原子所连甲基上的氢是的效的（如新戊烷分子中的12个氢原子是等效的）c处于镜面对称位置上的氢原子是等效的（相当于平面镜成像时，物与像的关系）。（2）烃的分子结构越不对称（指支链的排列），则其一卤代物的种类（同分构体）就越多，如果烃的分子结构很对称，则一卤代物种数最少。如分子式为C5H12的烃，一氯代物最多的为异戊烷一氯代物有四种，一氯代物最少的为新戊烷一氯代物只有一种（3）多卤代物符合互补规律：若某有机物分子中总共含a个氢原子，则m元取代物和n元取代物的种类当m+n=a时相等。练习：1进行一氯取代反应后，只能生成3种沸点不同的产物的烷烃是（）(A)（CH3）2CHCH2CH3（B）（CH3CH2）2CHCH3（C）（CH3）2CHCH（CH3）2（D）（CH3）3CCH2CH3解析：只需应用上述规律判断四种烷烃中有三种氢的即可。所以答案为A2．已知分子式为C12H12的物质A的结构简式为苯环上二溴代物的异构体数目为九种，由此推断A苯环上四溴代物异构体数目为（A）9种（B）10种（C）11种（D）12种解析：根据互补规律，苯环上共有6个氢，苯环上四溴代物和二溴代物的种数必相等，所以答案为A3、二氯丙烷（C3H6C12）有四种同分异构体，试推测六氯丙烷（C3H2Cl6）的同分异构体数目为（）（A）2种（B）3种（C）4种（D）6种解析：根据互补规律，丙烷共有8个氢，丙烷二氯代物和丙烷六氯代物的种数必相等，所以答案为C有机化学知识点总结1．需水浴加热的反应有：（1）、银镜反应（2）、乙酸乙酯的水解（3）苯的硝化（4）糖的水解（5）、酚醛树脂的制取（6）固体溶解度的测定凡是在不高于100℃的条件下反应，均可用水浴加热，其优点：温度变化平稳，不会大起大落，有利于反应的进行。2．需用温度计的实验有：（1）、实验室制乙烯（170℃）（2）、蒸馏（3）、固体溶解度的测定（4）、乙酸乙酯的水解（70－80℃）（5）、中和热的测定（6）制硝基苯（50－60℃）［说明］：（1）凡需要准确控制温度者均需用温度计。（2）注意温度计水银球的位置。3．能与Na反应的有机物有：醇、酚、羧酸等——凡含羟基的化合物。4．能发生银镜反应的物质有：醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖——凡含醛基的物质。内部资料，[某重点高中复习专题]]内部资料，[某重点高中复习专题]]5．能使高锰酸钾酸性溶液褪色的物质有：（1）含有碳碳双键、碳碳叁键的烃和烃的衍生物、苯的同系物（2）含有羟基的化合物如醇和酚类物质（3）含有醛基的化合物（4）具有还原性的无机物（如SO2