(广东专用)2014高考化学总复习 高考常考专题讲座 有机化学基础总结课件

常考专题讲座(九)有机化学基础总结一、十八对概念辨析1．溴单质与溴水溴单质与溴水不仅表现在组成上有差异，而且表现在化学性质上有区别。前者能与烷烃(如甲烷与溴蒸气)、芳香烃(如溴与苯)发生取代反应，而后者则不能。二者都能与碳碳双键、碳碳三键发生加成反应。2．浓硫酸与稀硫酸浓硫酸在有机反应中的作用如下：(1)若进行分子内脱水反应且反应不可逆，则作催化剂、脱水剂，如乙醇在浓硫酸作用下生成乙烯的反应。(2)若进行分子间脱水反应且反应可逆，则作催化剂、吸水剂，如乙醇与乙酸在浓硫酸作用下制乙酸乙酯的反应。(3)若进行分子间脱水反应且反应不可逆，则只作催化剂，如乙醇在浓硫酸作用下分子间脱水反应生成乙醚。稀硫酸在有机反应中一般只作催化剂(如蔗糖水解、酯的水解)。总之，当生成物中有水时用浓硫酸，当反应物中有水时用稀硫酸。3．硝酸的酯化反应与硝化反应硝酸与甘油、纤维素等含羟基的化合物反应且生成物中含“C—O—NO2”结构的为酯化反应。硝酸与苯等化合物反应且生成物中含“C—NO2”结构的为硝化反应。4．低温反应与高温反应同一反应物，在相对低温与相对高温条件下，有些会发生不同反应。如乙醇与浓硫酸，在140℃时反应生成乙醚，在170℃时反应生成乙烯；苯与硝酸，在60℃时反应生成硝基苯，在110℃时反应生成间二硝基苯；1,3­丁二烯与溴单质，在－80℃时发生1,2­加成反应，在60℃时发生1,4­加成反应；甲苯与硝酸，在30℃时反应生成邻硝基甲苯或对硝基甲苯，在100℃时反应生成三硝基甲苯。5．质谱、红外(紫外)光谱、核磁共振谱从功能来看，质谱主要是测定有机物分子及碎片的相对分子质量。红外(紫外)光谱主要是测定有机物基团的种类。核磁共振谱主要是测定有机物分子中氢(11H)的种类及数目比。6．基团与官能团前者概念大，后者概念小，前者包含后者。即官能团一定是基团，但基团不一定是官能团(如甲基、乙基、苯基等)。7．基与根基与根不同，前者是电中性的，后者是带电的。如—OH与OH－，前者的电子式为·O······H，后者的电子式为[··O······H]－。8．加聚反应与缩聚反应加聚反应缩聚反应单体结构特点含不饱和键。主要是含一个碳碳双键(如氯乙烯、苯乙烯、丙烯酸等)或含两个碳碳双键(如1,3­丁二烯、异戊二烯等)。个别含碳碳三键(如乙炔)或碳氧双键(如二氧化碳)每个单体一般有两个能与其他单体反应的原子或原子团，如二元酸与二元醇、醇酸、氨基酸、二元酸与二元胺、二元醇等。个别单体含有一个能与其他单体反应的原子或原子团，如甲醛与苯酚的反应反应过程单体之间通过打开不饱和键，相互连接成高分子化合物单体之间通过反应去掉原子或原子团，相互连接成高分子化合物生成物只有高分子既有高分子，又有小分子9.水浴加热与酒精灯加热通过热水(或沸水)对反应混合物进行的加热叫水浴加热。水浴加热的特点是受热比较均匀、温度起伏比较小、便于控制温度。适合水浴加热的反应主要有下列情况之一：(1)温度需控制在100℃及以下的反应(如苯与硝酸制硝基苯的反应)。(2)反应物易挥发(如乙酸乙酯的水解)。(3)反应需要受热比较均匀或比较缓慢进行(如银镜反应)。除水浴加热外的反应大多数需酒精灯加热。酒精灯加热的特点是受热不均匀、温度起伏比较大、不便于控制温度。10．水解与水化从反应类型看，水解属于取代反应(如溴乙烷与水反应)；水化属于加成反应(如乙烯与水反应)。从断键角度看，水解断裂的是有机物中的单键(如溴乙烷与水反应)；水化断裂的是有机物中的双键(如乙烯与水反应)。11．裂化与裂解裂化裂解目的主要得汽油等液态烃主要得乙烯等气态烃断键主要是碳碳键碳碳键、碳氢键反应温度相对低相对高举例C16H34→C8H18＋C8H16C8H18→C4H10＋C4H8C4H10→C2H6＋C2H412.苯的同系物、芳香烃、芳香族化合物含有一个苯环且支链是饱和的烃属于苯的同系物，如甲苯、乙苯。含有一个或多个苯环的烃属于芳香烃，如苯乙烯、萘。含有一个或多个苯环的化合物属于芳香族化合物，如溴苯、萘。13．酯与油脂含有一个或多个“COOC”或“C—O—YOm”(Y为N、S、X、P等元素)结构的化合物叫酯，如乙酸甲酯、三硝酸甘油酯、乙二酸二乙酯。由高级脂肪酸与甘油形成的酯叫油脂，如软脂酸甘油酯、油酸甘油酯。因此酯的概念大，油脂的概念小，前者包含后者。即油脂一定属于酯，但酯不一定是油脂(如乙酸乙酯)。14．燃烧与催化氧化从氧化的程度看，燃烧氧化的比较彻底，碳氢元素一般变为二氧化碳和水，如乙烯、乙醇、乙醛的燃烧；催化氧化则氧化的不彻底，特别是碳元素一般不会变为二氧化碳，如乙烯制乙醛、乙醇制乙醛、乙醛制乙酸。从氧化的部位看，燃烧一般没有选择性，碳氢元素不论在何部位都能氧化为二氧化碳和水；催化氧化则有选择性，即只有处在某些部位的碳氢元素能够被氧化，如乙醇制乙醛、乙醛制乙酸。15．同位素、同素异形体、同分异构体同位素同素异形体同分异构体内涵质子数相同、中子数不同元素相同、结构不同分子式相同、结构不同外延(使用对象)原子单质化合物举例126C与136C、168O与188OO2与O3、C60与C70CH3COOH与HCOOCH316.醇与酚羟基跟苯环碳原子直接相连的有机化合物属于酚。如苯酚、对甲基苯酚。羟基跟非苯环碳原子直接相连的有机化合物属于醇。环己醇、苯甲醇、乙烯醇、乙二醇等。17．盐析与变性向有机物胶体(如蛋白质溶液、肥皂水)中加入浓的盐溶液(如饱和食盐水、饱和硫酸钠溶液)，从而降低有机物的溶解度，使之析出，这种作用称为盐析。盐析发生的是物理变化，是可逆过程(即有机物溶于水后又变为胶体)。向蛋白质溶液中加入重金属盐、强酸、强碱、甲醛、苯酚、酒精、强氧化剂等或用紫外线、X射线等照射，蛋白质会从溶液中析出生成沉淀，析出的沉淀不能在水中重新溶解，蛋白质会失去原来的活性，这种变化叫变性。变性发生的是化学变化，是不可逆过程。18．蒸馏与干馏将液体物质加热至沸点，使之气化，然后将蒸气重新冷凝为液体的操作过程称为蒸馏。蒸馏发生的是物理变化，如通过对自来水蒸馏得到蒸馏水。运用蒸馏的方法，可以分离沸点相差较大的液体混合物。将煤、木材等固体物质隔绝空气加强热的过程叫干馏。干馏发生的是化学变化，如煤干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉煤气。二、分析有机化学中的九个问题1．等质量的烃CxHy，为什么yx越大，耗氧量越多？CxHy的燃烧通式为CxHy＋(x＋y4)O2――→点燃xCO2＋y2H2O设CxHy的质量为m，则完全燃烧时耗氧量为n(O2)＝mx12x＋y＋14×my12x＋y＝mx12x＋y＋my48x＋4y＝4mx＋my48x＋4y＝4m＋myx48＋4yx＝12m＋myx－8m48＋4yx＝m12＋yx－8m412＋yx＝m4－2m12＋yxm一定，当yx越大时，2m12＋yx越小，m4－2m12＋yx越大。所以，等质量的烃CxHy，yx越大，烃CxHy完全燃烧时耗氧量越多。2．什么是相对密度？物质的相对密度定义为某物质的密度和某一标准物质的密度之比。这一标准物质可以取在某一特定温度(如4℃)下的水，或(用于气体时)温度和压强在标准条件下的空气，符号为d，是无量纲量。相对密度的概念使用起来非常方便，因为它通常比密度更易于测量，所以有机物的密度常用相对密度来表示。相对密度大多用于气体，作为参考密度的是在标准状态下干燥空气的密度，为1.2930kg/m3。对于液体和固体，当以1g/cm3作为参考密度(水4℃时的密度)，过去称为比重。3．乙炔燃烧时，火焰温度为什么高？乙烷、乙烯、乙炔燃烧的热化学方程式如下：C2H6(g)＋72O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g)ΔH＝－1600kJ/molC2H4(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－1411kJ/molC2H2(g)＋52O2(g)===2CO2(g)＋H2O(g)ΔH＝－1300kJ/mol通过比较三者的燃烧热，乙炔最小。但由于乙炔燃烧时所需的氧气最少，生成的液态水也最少，因此，用来提高氧气的温度和水汽化所需热量最少，总的结果是乙炔燃烧放出的热量最多，火焰温度最高。4．乙醇能不能电离？乙醇在中学阶段可以看成是中性的，属于非电解质。但实验证明乙醇的pKa为15.93，而HS－的pKa为14.92，说明乙醇有极弱的酸性，酸性比HS－的酸性弱。所以乙醇的电离是很微弱的，我们在物质分类时仍把它归在非电解质类。并且C2H5ONa在工业上是通过固体NaOH与C2H5OH在苯或环己烷存在下加热回流反应制备：C2H5OH＋NaOH―→C2H5ONa＋H2O。5．乙醇钠的碱性为什么比氢氧化钠的碱性强？根据路易斯广义酸碱理论：凡是可以接受外来电子对的分子、基团或离子称为酸；凡是可以提供电子对的分子、基团或离子称为碱。C2H5O－＋H＋―→C2H5OHOH－＋H＋―→H2O由于C2H5OH比H2O更难电离出H＋，所以C2H5O－结合质子的能力强于OH－，所以对应的C2H5ONa的碱性比NaOH强。6．分子内发生酯化反应形成环是消去反应吗？该反应是取代反应，不是消去反应。一般消去反应都是官能团和相邻C上的H相互作用，生成HX或H2O等这样的小分子脱离反应分子本身，而且使反应分子不饱和度增加的反应，并且在两碳原子之间形成C===C键等不饱和键的反应。而取代反应中分子上键的类型一般不会发生变化，而且在分子内酯化的一般要求是要形成足够稳定的环状结构，这样在羟基和羧基之间至少要间隔2个碳原子才可以形成稳定的环状结构，如五元环、六元环等。7．甲醛发生银镜反应的化学方程式怎样写？由于1mol甲醛中含有2mol醛基，所以氧化1mol甲醛能还原4molAg＋，其化学方程式常写为HCHO＋4[Ag(NH3)2]OH―→(NH4)2CO3＋4Ag↓＋6NH3＋2H2O，由于(NH4)2CO3在水中不能大量存在，会马上水解生成NH4HCO3，所以甲醛发生银镜反应的化学方程式为HCHO＋4[Ag(NH3)2]OH―→NH4HCO3＋4Ag↓＋7NH3＋2H2O。8．乙酸和苯酚能否反应？若能反应，反应生成的物质是什么？乙酸和苯酚能反应，不过反应比较困难，生成的物质叫乙酸苯酚酯，属于酯化反应。一般是苯酚与乙酸酐或乙酰氯作用才能生成乙酸苯酚酯：C6H5OH＋(CH3CO)2O―→CH3COOC6H5＋CH3COOH。9．溴乙烷水解反应中NaOH溶液的作用是什么？中学化学各种参考资料上对溴乙烷水解时NaOH溶液的作用基本上都认为：在水解反应中NaOH是反应条件，不是反应物，它是用来中和反应生成的HBr，从而使平衡向右移动，有利于反应的进行。从水解反应的历程来分析，溴乙烷的水解为亲核取代反应，其反应原理简要分析如下：OH－＋CH3CH2—Br―→CH3CH2—OH＋Br－反应中OH－是进攻底物CH3CH2—Br的亲核试剂，Br－是离去基团。反应时，OH－和碳原子的成键与Br－脱离碳原子带走一对电子的离去是同时进行的，Br－脱离碳原子离去是在亲核试剂OH－的协助下进行的，说明此类取代反应的速率与亲核试剂的亲核性强弱有关，也与碱的浓度有关。通过以上分析不难看出，OH－浓度越大，亲核性越强，越有利于溴乙烷的水解，所以卤代烷的水解选择在碱性环境中进行，溴乙烷水解时加入氢氧化钠溶液目的就在于此。所以，在溴乙烷的水解反应中，NaOH溶液中高浓度的OH－是亲核试剂，其亲核能力强于H2O，有利于反应的进行。