3.乙炔
乙炔的制取:CaCO HC
2+2H2≡CH↑+Ca(OH)2
炔烃的通式:C
nH2n-2 (1)氧化反应
乙炔的燃烧:HC≡CH+5O点燃
2 4CO2+2H2O
乙炔可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生氧化反应。
(2)加成反应
与溴水加成:HC≡CH+Br
2 HC=CH
Br Br CHBr=CHBr+Br
2 CHBr2—CHBr2
与氢气加成:HC≡CH+H
2 H2C=CH2与氯化氢加成:HC≡CH+HCl CH 催化剂
2=CHCl(3)聚合反应
△
Cl
氯乙烯加聚,得到聚氯乙烯:nCH一定条件 2=CHCl 乙炔加聚,得到聚乙炔:n HC≡CH 一定条件 CH2—CH n CH=CH n
4.苯
苯的同系物通式:CnH2n-6 (1)氧化反应
苯的燃烧:2C点燃
6H6+15O2 12CO2+6H2苯不能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色。
O
(2)取代反应 ①苯与溴反应
Fe —Br +Br
2 +HBr
(溴苯)
②硝化反应
+HO—NO浓H2SO4 —NO2
2 60℃ +H2O (硝基苯)
苯硝化反应生成硝基苯,它是一种带有苦杏仁味、无色油状液体,有毒。③磺化反应
+HO—SO70℃~80℃ —SO3H
3H +H2O
(苯磺酸) (3)加成反应
+3H催化剂 2 △ (环己烷)
苯还可以和氯气在紫外光...照射下发生加成反应,生成C6H6Cl6(剧毒农药)。
5.甲苯
(1)氧化反应
甲苯的燃烧:C+9O点燃
7H82 7CO2+4H2O
甲苯不能使溴水褪色,但可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。
(2)取代反应
CH3CH3 |
| 浓硫酸 O2N— —NO2
+3HNO3
+3H2O | NO2
图2 乙炔的制取
注意:制取乙烯、乙炔均用排水法收集;乙烯、乙炔的加成反应一般都需要催化剂(溴除外)。
甲苯硝化反应生成2,4,6-三硝基甲苯,简称三硝基甲苯,又叫梯恩梯(TNT), 是一种淡黄色晶体,不溶于水。它是一种烈性炸药,广泛用于国防、开矿等。
CH3 CH3 | |
—SO3H +3H2O HO3S— +3H2SO4
| SO3H
注意:甲苯在光照条件下发生侧链的取代,而在催化剂条件下发生苯环上的取代。 (3)加成反应
CH3 |
催化剂
+3H2 —CH3
△
(甲基环己烷)
二、烃的衍生物 6.溴乙烷
纯净的溴乙烷是无色液体,沸点℃,密度比水大。 (1)取代反应
NaOH
溴乙烷的水解:C2H5—Br+H2O C2H5—OH+HBr
(2)消去反应
醇
溴乙烷与NaOH溶液反应:CH3CH2Br+NaOH CH2=CH2↑+NaBr+H2O
△
注意:检验卤代烃中的卤原子时,需取水解液滴入HNO3酸化,再滴加AgNO3 溶液。一是中和多余的NaOH,二则检验沉淀是否溶于稀硝酸。
注意:甲醇、乙醇为可再生能源,
7.乙醇
甲醇有毒;乙二醇和丙三醇无色、
(1)与钠反应
粘稠、有甜味、与水和酒精以任
乙醇与钠反应:2CH3CH2OH+2Na 2CH3CH2ONa+H2↑(乙醇钠)
意比互溶,丙三醇(甘油)还有
(2)氧化反应
护肤作用。
乙醇的燃烧:CH3CH2OH+3O2 2CO2+3H2O
催化剂
乙醇的催化氧化:2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O (乙醛)
△
注意:当2-丙醇发生催化氧化时,会生成丙酮,而非丙醛。
OH O | || 催化剂
2CH3—CH—CH3+O2 2CH3—C—CH3+2H2O
△
(丙酮) (3)消去反应
乙醇在浓硫酸作催化剂的条件下,加热到170℃生成乙烯。
注意:该反应加热到140℃时,乙醇进行另一种脱水方式,生成乙醚。
浓硫酸
2C2H5OH C2H5—O—C2H5+H2O (乙醚)
140℃
(4)取代反应 +
H
乙醇与卤化氢取代:CH3CH2OH+HBr CH3CH2Br+H2O
注意:乙醇不可以和卤素单质发生取代反应。
8.苯酚
苯酚是无色晶体,露置在空气中会因氧化显粉红色。苯酚具有特殊的气味,
熔点43℃,水中溶解度不大,易溶于有机溶剂。苯酚有毒,是一种重要的化工原料。 (1)苯酚的酸性
—ONa O —OH +NaOH +H2
(苯酚钠) 苯酚(俗称石炭酸)的电离:
—OH —O+ - +H2O +H3O
苯酚钠与CO2反应:
—ONa —OH
+CO2+H2O +NaHCO3
-注意:该反应只能生成NaHCO3,因为HCO3酸性弱于苯酚。 (2)取代反应 OH
|
—OH Br— —Br
+3Br2 ↓+3HBr
(三溴苯酚) |
Br (3)显色反应
苯酚能和FeCl3溶液反应,使溶液呈紫色。
9.乙醛
乙醛是无色,具有刺激性气味的液体,沸点℃,密度比水小,易挥发。 (1)加成反应
O
|| 催化剂
乙醛与氢气反应:CH3—C—H+H2 CH3CH2OH
△
(2)氧化反应
点燃
乙醛的燃烧:2CH3CHO+5O2 4CO2+4H2O
O || 催化剂
乙醛的催化氧化:2CH3—C—H+O2 2CH3COOH (乙酸)
△
乙醛的银镜反应:
△
CH3CHO +2Ag(NH3)2OH CH3COONH4+2Ag+3NH3+H2O (乙酸铵)
注意:硝酸银与氨水配制而成的银氨溶液中含有Ag(NH3)2OH(氢氧化二氨合银), 这是一种弱氧化剂,可以氧化乙醛,生成Ag。有关制备的方程式: Ag+NH3·H2O===AgOH↓+NH4
+
注意:凡是含有羟基的有机物,一般均可与钠反应。
溴水与酚类易取代,不易加成,且易在苯环邻、对位上取代。
+AgOH+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]+OH+2H2O
△
乙醛还原氢氧化铜:CH3CHO+2Cu(OH)2 CH3COOH+Cu2O+2H2O
(3)
一定条件
乙醛自身加聚:nCH3CHO —CH(聚乙醛) [—O— ] n |
CH3 OH
| 催化剂 —OH 甲醛与苯酚反应:nHCHO + n —[ + 2—CH2—] n nH2O (酚醛树脂)
△
+-
10.乙酸
(1)乙酸的酸性
-+
乙酸的电离:CH3COOHCH3COO+H (2)酯化反应
O O || || 浓硫酸
CH3—C—OH+C2H5—OH CH3—C—OC2H5+H2O (乙酸乙酯)
△
注意:酸和醇起作用,生成酯和水的反应叫做酯化反应。 附加:酯化反应简介
(1)反应条件:一般需加热,用浓硫酸作催化剂和吸水剂。
(2)反应物:醇是任意的醇,酸既可以是有机酸,也可以是无机含氧酸。如:
CH2—OH CH2—ONO2
| | 催化剂
CH—OH CH—ONO2 3HO—NO3+ +3H2O △ | |
CH2—OH CH2—ONO2
(3)反应机理:一般是羧酸脱羟基醇脱氢,且羧基与醇羟基数目比为1:1。如:
H—OC2H5 O=C—OH 浓硫酸 O=C—OC2H5
| + |
△
H—OC2H5 O=C—OH O=C—OC2H5
+2H2O
(乙二醇二乙酯) (4)反应方式
<1>一元醇与一元羧酸按通式反应; R—COOH+HO—R’→RCOOR’+H2O
<2>二元羧酸与二元醇,可以酯化成链,并形成高分子化合物。如:
O O
|| |浓硫酸
—C—OCH2CH2—O— ] —COOH [ | △
nHO—CH2CH2—OH+nHOOC— —C— +2nH2nO
也可酯化成环状小分子酯。 O O || ||
浓硫酸 △
CH2CH2OCOCOOC—C + CH2—CH2 | | | | OH OH OH OH
<3>羟基羧酸可自身酯化成环状内酯。如:
O || 浓硫酸
△ | | |
CH2—CH2—COOH CH2—C + H2O OH CH2—O
也可分子间酯化形成环状小分子酯或链状高分子化合物(酯),如:
H3CO
CHC
浓硫酸 OO2CH3—CH—COOH △
| CHC
OH
OCH3
CH3 |
nHO—CH—COOH
CH3 O | || —O—CH—C—]+[ H2O nn11.乙酸乙酯
乙酸乙酯是一种带有香味的无色油状液体。 (1)水解反应
无机酸
CH3COOC2H5+H2O CH3COOH+C2H5OH
(2)中和反应
CH3COOC2H5+NaOH CH3COONa+C2H5OH
附加:烃的衍生物的转化 水解 酯化 氧化 酯化 卤代烃 水解 氧化 醇 醛 羧酸 还原 水解 酯 R—X R—OH R—CHO RCOOH 加 消成 消加去成 去 不饱和烃
三、糖类、油脂、蛋白质 12.葡萄糖
结构:CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO 物理性质:白色晶体,易溶于水,有甜味。
化学性质:①具有还原性:能发生银镜反应,能与新制的氢氧化铜反应;②加成 反应:与H2反应;③酯化反应:与羧酸反应;④分解反应:在酒化酶作用下,分 解为乙醇和CO2;⑤燃烧生成CO2和H2O。 葡萄糖的燃烧:C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O
葡萄糖的氧化:CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓ + 3NH3+ H2O
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH + Cu2O↓+ 2H2O
葡萄糖的还原:CH2OH(CHOH)4 + H2CH2OH(CHOH)4CH2OH 葡萄糖的分解:C6H12O6 2CH3CH2OH + 2CO2
13.蔗糖、麦芽糖
蔗糖的水解:CH催化剂
1222O11+H2O——→C6H12O6+C6H12O6
蔗糖 葡萄糖 果糖
麦芽糖的水解:C+H催化剂
12H22O112O——→2C6H12O6
麦芽糖 葡萄糖
注意:蔗糖不含醛基,不可以发生银镜反应;麦芽糖可以发生银镜反应。
14.淀粉、纤维素
淀粉的水解:(CO——→催化剂nC
6H10O5)n+nH26H12O6 淀粉 葡萄糖
葡萄糖分解:C催化剂
6H12O6——→2C2H5OH+2CO2 葡萄糖 乙醇
纤维素的水解:(CH催化剂
6H10O5)n+n2O——→nC6H12O6
纤维素 葡萄糖
淀粉的酯化反应: 15.油脂
(1)氢化反应 C17H33COO—CH2
C17H35COO—CH2
| |
CH催化剂1733COO—CH |
+3H 2 加热、加压 C17H35COO—CH
|
C17H33COO—CH2
C17H35COO—CH2
RCOOR’