新人教版高中化学选修5《有机化学基础》知识点归纳
一、重要的物理性质 1.有机物的溶解性
(1)难溶于水的有:各类烃、卤代烃、硝基化合物、酯、绝大多数高聚物、高级的(指分子中碳原子数目较多的,下同)醇、醛、羧酸等。
(2)易溶于水的有:低级的醇、醛、羧酸及盐、氨基酸及盐、单糖、二糖。 2.有机物的密度
(1)小于水的密度,且与水(溶液)分层的有:各类烃、一氯代烃、氟代烃、酯(包括乙酸乙酯、油脂等)
(2)大于水的密度,且与水(溶液)分层的有:多氯代烃、溴代烃(溴苯等)、碘代烃、硝基苯
3.有机物的状态[常温常压(1个大气压、20℃左右)] (1)气态:
① 烃类:一般N(C)≤4的各类烃 ② 衍生物类:
一氯甲烷(CH3Cl,沸点为-24.2℃),
氟里昂(CCl2F2,沸点为-29.8℃) 注意:新戊烷[C(CH3)4]为气态
氯乙烯(CH2==CHCl,沸点为-13.9℃),甲醛(HCHO,沸点为-21℃) 氯乙烷(CH3CH2Cl,沸点为12.3℃),一溴甲烷(CH3Br,沸点为3.6℃) 四氟乙烯(CF2==CF2,沸点为-76.3℃)
,甲醚(CH3OCH3,沸点为-23℃)
(2)液态:一般N(C)在5~16的烃及绝大多数低级衍生物。如,
己烷CH3(CH2)4CH3 甲醇CH3OH
环己烷
甲酸HCOOH
溴乙烷C2H5Br 溴苯C6H5Br
乙醛CH3CHO
硝基苯C6H5NO2
★特殊:植物油等在常温下为液态。
(3)固态:一般N(C)在17或17以上的链烃及高级衍生物。如,
石蜡、C16以上的烃、动物油脂
★特殊:苯酚(C6H5OH)、苯甲酸(C6H5COOH)、氨基酸等在常温下为固态 4.有机物的颜色
绝大多数有机物为无色气体或无色液体或无色晶体,少数有特殊颜色,常见的如下:
第 1 页 共 17 页
☆ 三硝基甲苯( 俗称梯恩梯TNT)为淡黄色晶体; ☆ 部分被空气中氧气所氧化变质的苯酚为粉红色;
☆ 2,4,6—三溴苯酚为白色、难溶于水的固体(但易溶于苯等有机溶剂); ☆ 苯酚溶液与Fe3+(aq)作用形成紫色溶液; ☆ 淀粉溶液(胶)遇碘(I2)变蓝色溶液; ☆ 含有苯环的蛋白质溶胶遇浓硝酸会变黄色。
二、重要的反应
1.能使溴水(Br2/H2O)褪色的有机物
① 通过加成反应使之褪色:含有② 通过取代反应使之褪色:酚类
、—C≡C—的不饱和化合物
注意:苯酚溶液遇浓溴水时,除褪色现象之外还产生白色沉淀。
③ 通过氧化反应使之褪色:含有—CHO(醛基)的有机物(有水参加反应)
注意:纯净的只含有—CHO(醛基)的有机物不能使溴的四氯化碳溶液褪色
④ 通过萃取使之褪色:液态烷烃、环烷烃、苯及其同系物、饱和卤代烃、饱和酯
2.能使酸性高锰酸钾溶液KMnO4/H+褪色的有机物: 含有
、—C≡C—、—OH、—CHO的物质、苯的同系物
3.与Na反应的有机物:含有—OH、—COOH的有机物
与NaOH反应的有机物:常温下,易与含有酚羟基、—COOH的有机物反应;加热时,...能与卤代烃、酯反应(取代反应)
与Na2CO3反应的有机物:含有酚羟基的有机物反应生成酚钠和NaHCO3;含有—COOH.的有机物反应生成羧酸钠,并放出CO2气体;
与NaHCO3反应的有机物:含有—COOH有机物反应生成羧酸钠并放出等物质的量的CO2气体。
4.银镜反应的有机物 (1)发生银镜反应的有机物:
含有—CHO的物质:醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、还原性糖(葡萄糖、麦芽糖等) (2)银氨溶液[Ag(NH3)2OH]的配制:
向一定量2%的AgNO3溶液中逐滴加入2%的稀氨水至刚刚产生的沉淀恰好完全溶解消失。
第 2 页 共 17 页
(3)反应条件:碱性、水浴加热 .......
(4)实验现象:试管内壁有银白色金属析出
(5)有关反应方程式:AgNO3 + NH3·H2O == AgOH↓ + NH4NO3
AgOH + 2NH3·H2O == Ag(NH3)2OH + 2H2O
银镜反应的一般通式: RCHO + 2Ag(NH3)2OH【记忆诀窍】:
2 Ag↓+ RCOONH4 + 3NH3 + H2O 1—水(盐)、2—银、3—氨
甲醛(相当于两个醛基):
HCHO + 4Ag(NH3)2OH乙二醛:
OHC-CHO + 4Ag(NH3)2OH甲酸:HCOOH + 2 Ag(NH3)2OH
(过量)
葡萄糖:
2Ag↓
4Ag↓+ (NH4)2C2O4 + 6NH3 + 2H2O 2 Ag↓+ (NH4)2CO3 + 2NH3 + H2O 4Ag↓+ (NH4)2CO3 + 6NH3 + 2H2O
CH2OH(CHOH)4CHO +2Ag(NH3)2OH
+CH2OH(CHOH)4COONH4+3NH3 + H2O
(6)定量关系:—CHO~2Ag(NH)2OH~2 Ag
HCHO~4Ag(NH)2OH~4 Ag
6.与新制Cu(OH)2悬浊液的反应
(1)有机物:羧酸(中和)、醛、还原性糖(葡萄糖、麦芽糖)等。
(2)新制Cu(OH)2悬浊液的配制:向一定量10%的NaOH溶液中,滴加几滴2%的CuSO4溶液,得到蓝色絮状悬浊液(NaOH溶液过量)。 (3)反应条件:碱过量、加热煮沸 ........
(4)实验现象:加热煮沸后有(砖)红色沉淀生成; (5)有关反应方程式:2NaOH + CuSO4 == Cu(OH)2↓+ Na2SO4
第 3 页 共 17 页
RCHO + 2Cu(OH)2HCHO + 4Cu(OH)2
RCOOH + Cu2O↓+ 2H2O CO2 + 2Cu2O↓+ 5H2O
OHC-CHO + 4Cu(OH)2
HOOC-COOH + 2Cu2O↓+ 4H2O
CO2 + Cu2O↓+ 3H2O
HCOOH + 2Cu(OH)2
CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH + Cu2O↓+ 2H2O
(酸使不溶性的碱溶解) HCHO~4Cu(OH)2~2Cu2O
(6)定量关系:—COOH~? Cu(OH)2~? Cu2+
—CHO~2Cu(OH)2~Cu2O
7.能发生水解反应的有机物是:卤代烃、酯、糖类(单糖除外)、肽类(包括蛋白质)。
HX + NaOH == NaX + H2O
(H)RCOOH + NaOH == (H)RCOONa + H2O
或
RCOOH + NaOH == RCOONa + H2O
8.能跟FeCl3溶液发生显色反应的是:酚类化合物。 9.能跟I2发生显色反应的是:淀粉。
10.能跟浓硝酸发生颜色反应的是:含苯环的天然蛋白质。
三、各类烃的代表物的结构、特性:
类 别 通 式 代表物结构式 相对分子质量Mr 碳碳键长(×10-10m) 键 角 分子形状 16 1.54 109°28′ 正四面体 共平面型 光照下的卤代;裂化;不主要化学性质 使酸性KMnO4溶液褪色 同一直线型 面(正六边形) 跟X2、H2、HX、跟X2、H2、HX、跟H2加成;H2O、HCN加HCN加成;易FeX3催化下卤代;硝化、磺化反应 28 1.33 约120° 6个原子 26 1.20 180° 4个原子 78 1.40 120° 12个原子共平烷 烃 CnH2n+2(n≥1) 烯 烃 CnH2n(n≥2) 炔 烃 CnH2n-2(n≥2) H—C≡C—H 苯及同系物 CnH2n-6(n≥6) 成,易被氧化;被氧化;能加可加聚 聚得导电塑料 四、烃的衍生物的重要类别和各类衍生物的重要化学性质
类别
第 4 页 共 17 页
通 式 官能团 代表物 分子结构结点 主要化学性质
1.与NaOH水溶液一卤代烃: 卤代烃 R—X 多元饱和卤代烃:CnH2n+2-mXm 卤原子 —X C2H5Br (Mr:109) 卤素原子直接与烃基结合 β-碳上要有氢原子才能发生消去反应 共热发生取代反应生成醇 2.与NaOH醇溶液共热发生消去反应生成烯 1.跟活泼金属反应产生H2 2.跟卤化氢或浓氢羟基直接与链烃基结卤酸反应生成卤合, O—H及C—O均代烃 有极性。 3.脱水反应:乙醇 一元醇: R—OH 醇 饱和多元醇: CnH2n+2Om —OH C2H5OH (Mr:46) α-碳上有氢原子才能 170℃分子内脱被催化氧化,伯醇氧水生成烯 化为醛,仲醇氧化为4.催化氧化为醛或酮,叔醇不能被催化酮 氧化。 5.一般断O—H键与羧酸及无机含氧酸反应生成酯 性质稳定,一般不醚键 醚 R—O—R′ (Mr:74) 反应 1.弱酸性 —OH直接与苯环上酚羟基 酚 —OH (Mr:94) 的碳相连,受苯环影响能微弱电离。 2.与浓溴水发生取代反应生成沉淀 3.遇FeCl3呈紫色 4.易被氧化 C2H5O C2H5 C—O键有极性 与酸、碱、氧化剂醇羟基 CH3OH (Mr:32) β-碳上有氢原子才能 140℃分子间脱发生消去反应。 水成醚
第 5 页 共 17 页