高中化学选修五笔记(按章节)详解-高中课件精选 56页

选修五部分第一章认识有机化合物第一节有机化合物的分类一、有机物和无机物的区分有机物的含义1、旧义：含碳元素的化合物碳的氧化物、碳酸以及碳酸盐金属碳化物、氟化物除外2、新义：以碳原子为主要骨架的化合物二、有机物的分类1、按碳原子骨架区分1）链状化合物：分子中碳原子连接成链例如T烷ch3-ch2-ch2-ch3^乙醇CH3-CH2-OHx乙酸ch3-cooh等2）环状化合物：分子中碳原子连接成环脂环化合物：如环己烷环戊烷O,分子中不含有苯环b、芳香化合物：如苯O苯甲酸《二1COOH分子中只含有一个苯环2、按官能团分类1）官能团：决定化合物特殊性质的原子或原子团2）M：只含有碳、氢元素的有机化合物，如：烷绘、烯绘、块绘.芳香绘3)绘的衍生物：绘分子里的氢原子被其他原子或原子团所取代而形成的一系列新的化合物卤代屋：姪分子中的氢原子被卤族原子取代而形成的化合物b、婕的含氧衍生物：绘分子中的氢原子被含氧原子的官能团所取代而形成的化合物4）常见的官能团*碳碳双键務基—OH酯基OO0H碳碳三键卤族原子C1竣基—C—H—OII—C—0H按基OII—C—\n5）官能团和根（离子卜基的区别*浜基与官能团基：有机物分子里含有的原子或原子团。官能团：决定化合物特殊性质的原子或原子团。两者的关系：“官能团”属于“基”，但“基”不一定是“官能团”Ob、基与根类别基根实例務基氢氧根区别电子式・OiH••[:OxH]-••电性电中性带一个单位负电荷存在有机化合物无机化合物电子数9106）常见有机物的主要类别、官能团和代表物质*\n类别官能团代表物质和结构简式烷炷甲烷ch4烯炷—C1=c—1乙烯CH：——ch2—C乙烘CH——CH芳香绘苯0卤代绘—X（X表示卤族原子）漠乙烷CH3CH2Br—OH乙醇CH3CH2OH酚—OH（密基与苯环直连）苯酚O-OH醛OII—C—H0乙醛II°曲CH3——C—H竣酸OII—C—OH0乙酸IIJ取CH3——C—OH酯00HII1—C—C—0乙酸乙酯CH3—c—o—ch2oh瞇o<乙瞇CH3CH2—0—ch3ch2酮0II—C—0丙酮CH3-C-CH3第二节有机化合物的结构特点、有机化合物中碳原子的成键特点1、碳原子有4个价电子，能与其他原子形成4个共价键，碳碳之间的结合方式有单键、双键或三键；多个碳原子之间可以相互形成长短不一的碳链和碳环，碳链和碳环也可以相互结合，所以有机物结构复杂，数量庞大。2、单键甲烷的分子结构H—C—HHCH。分子中1个碳原子与4个氢原子形成4个共价键，构成以碳原子为中心、4个氢原子位于四个顶点的正四面体结构HX•HJCYH•XH\n甲烷的电子式甲烷的结构式甲烷分子结构示意图比例模型在甲烷分子中，4个碳氢键是等同的，碳原子的4个价键之间的夹角（键角）彼此相等，都是109°28’o4个碳氢键的键长都是1・09><10一1°经测定，C—H键的键能是413.4kJ・mol"13、不饱和键1）2）mo不饱和键：未与其他原子形成共价键的电子对，常见有双键、三键不饱和度：与烷務相比，碳原子缺少碳氢单键的程度也可理解为缺氢程度3)不饱和度计算*浜的不饱和度的计算Z+2-y2与碳原子以单键直连的卤族原子或无碳基视为氢原子b、根据结构计算一个双键或环相当于一个不饱和度一个三键相当于两个不饱和度一个碳氧双键相当于一个不饱和度二.有机化合物的同分异构现象1.同分异构化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构的现象叫做同分异构。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。它是有机物种类繁多的重要原因之一。同分异构体之间的转化是化学变化。同分异构体的特点是分子式相同，结构不同，性质不同2、同分异构的类别1）碳链异构：由于碳链骨架不同引起的同分异构\n书写方法（减碳法〉:主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，苯环排布邻、间、对例如：CsH"的同分异构体书写（DCH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3©CH3—CH2—CH—CH2—CH33Hc——®CH3—CH—CH2—CH2—CH3④C比一C—CH2一CH3Ich3ch3ch3II⑤CH3—CH—CH—CH3注意：从母体取下的碳原子数不得多于母链所剩部分官能团（C=C）位置异构2）位置异构：由官能团位置不同引起的同分异构©ch3—ch2—ch2—ch=ch2②CH3—CH2—CH=CH—CH3®CH3—CH—CH=CH2、Ich3檢架异构④ch3—ch2—c=ch2>I官能团CH3j位置异构®CH3—CH=C—CH3Ich33）官能团异构：由于具有不同官能团引起的同分异构\n4）空间异构（手性异构）由于具有空间四面体结构、互为镜像引起的同分异构\n3、常见异类异构具有相同C原子数的异类异构有：a、烯怪与环烷怪(GHQb、块坯、二烯坯和环烯(CnH2n-2)ex苯的同系物.二烘炷和四烯姪等(CnH2n-6)d、饱和一元醇和瞇、烯醇和烯E等(CnH2n+2O)e、饱和一元醛和酮.烯醛和烯酮等(CJkO)f、饱和一元竣酸、饱和一元酯和饱和一元務醛等(CnH2n02)g、苯酚同系物、芳香醇和芳香瞇(CnH2n_60)h.氨基酸和硝基化合物(CnH2n+lNO2)三、有机化合物分子结构的表示方法1、有机物结构的各种表示方法种类实例含义化学式乙烯c2h4.戊烷c5h12用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映出一个分子中原子的种类和数目最简式(实验式)乙烷ch3.烯炷CH2表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子，由最简式可求最简式量电子式乙烯HHH：C：：C：H用“•”或“X”表示电子，表示分子中各原子最外层电子成键情况的式子球棍模型小乙烯X小球表示原子，短棍表示共价键，用于表示分子的空间结构(立体形状)比例模型乙烯tt用不同体积的小球表示不同的原子大小，用于表示分子中各原子的相对大小及结合顺序结构式乙烯HH11H—C=C—H具有化学式所能表示的意义，能反映物质的结构；能完整地表示出有机物分子中每个原子的成键情况的式子，但不表示空间结构结构简式乙醇CH3CH2OH结构式的简便写法，着重突出官能团\n键线式乙酸0OH表示有机化合物分子的结构，只要求表示出碳碳键以及与碳原子相连的基团，图式中的每个拐点和终点均表示一个碳原子书写结构简式时要注意:b.C=C、C=C中的“=”、三”不能省略，但是醛基.竣基则可a、表示原子间形成单键的“一”可以省略;进一步简写为一CHO、—COOHo2、有机物分子共线共面1）共线需要碳碳三键，三键与其周围的原子形成共线结构2）共面需要碳碳双键，双键与其周围的原子形成共面结构3、同与不同“相同”的内容“不同”的内容适用范围同系物结构相似、化学性质相似、分子通式相同分子式不同、物理性质不完全相同有机物（化合物）同分异构体分子式相同结构不同，物理性质不完全相同，不同类时化学性质不同有机物（化合物）同素异形体组成元素相同分子内原子个数不同、结构不同无机单质同位素质子数相同，化学性质相同中子数不同，质量数不同，物理性质有差别原子同种物质组成、结构、性质都相同分子式、结构式的形式及状态可能不同无机物或有机物第三节有机化合物的命名一、链状有机物的命名1、烷绘的命名1）烷基的认识姪分子失去一个氢原子所剩余的原子团叫做坯基。烷怪失去一个氢原子剩余的原子团就叫烷基，用“一R”表示。2）密基的同分异构\n碳数较多的烷坯，失去不同位置的氢原子所形成的绘基有所不同，呈现同分异构现象例如：丙烷失去末端碳原子上的氢（一CH2CH2CH3），和中间碳原子上的氢原子所形成的的绘基（『出）不同3）烷姪的习惯命名法（普通命名法〉一CH—Cl根据分子里所含碳原子数目来命名。碳原子数在十以内的用甲.乙、丙、丁、戊.己、庚、辛、壬、癸来表示；碳原子数在十以上的用数字来表示。戊烷的三种异构体，可用“正戊烷”、“异戊烷”、“新戊烷”来区别，这种命名方法叫习惯命名法。4）烷姪的系统命名法选主链选择包含碳原子数最多的碳链作为主链，将支链视为H原子，所得烷姪即为母体，碳链等长，要选支链多的为主链b.编序号，定支链以靠近支链的一端为起点，将主链中的碳原子用阿拉伯数字编号，以确定支链的位置，靠支链最近的一端开始编号；靠近简单支链的一端开始编号；从使各支链编号的和为最小的一端开始编号c、写名称在写名称时，需要使用短横线“一”、逗号等符号把支链的位置.支链的名称以及母体的名称等联系在一起。一般情况下，阿拉伯数字与中文文字之间用“一”隔开；当具有几个相同的支链时，则将这些支链合并表示，在支链名称前加上“二”.“三”等表示支链的个数；表示支链位置的阿拉伯数字之间用间隔开；若有多种支链，则按照支链由简到繁的顺序先后列出。例：f出CH3—CH2—C——CH—CH3IICH3CH2系统命名为：3,4,6—三甲基辛烷ch32,4—二甲基一3—乙基己烷的结构式为CH3—CH—CH—CH—CH2—ch33Hc2HcI3Hcch3\n2、烯姪、块疑的系统命名烷炷相似，即坚持最长、最多.最近、最简.最小原则，但不同点是主链必须含有双键或三键选主链：选择包含双键或三键的最长碳链作主链，称为“某烯”或“某好O编号定位：从距双键或三键最近的一端给主链上的碳原子依次编号定位。写名称：用阿拉伯数字标明双键或三键的位置，用二.三等标明双键或三键的个数。如：CH2=CH—CH2—CH31)2)3)名称：1—丁烯CH3—C=CH—CH=CH—CH3Ich3CH=C—CH2—CH—CH3二、苯的同系物的命名丨1.苯的同系物的特征CH?1）只含有一个苯环。2）侧链均为饱和烷疫基。名称：2—甲基一2,4—己二烯名称：4—甲基一1—戊块2、苯的同系物的命名苯的同系物的命名是以苯环为母体，侧链为取代基。1）习惯命名法如O~CH3称为甲苯，二甲苯看三种同分异构体称为乙苯。ch3名称分别为邻二甲苯.间二甲苯、对二甲苯。2）系统命名法以苯环为主体，将苯环上的支链所在碳编号，原则为：使所有支链所在碳原子的编号之和最小，命名原则：与链状化合物相相同第四节研究有机化合物的一般步骤和方法一、分离、提纯主要方法:1、蒸馆1）蒸锢是分离、提纯液态有机物的常用方法。2）适用条件：肛有机物的热稳定性较强；\n2、b、有机物与杂质的沸点相差较大（一般相差大于30°C）o重结晶1）将晶体进行溶解或熔融而后又重新从溶液或熔体里析出晶体的过程称之为重结晶重结晶原理就是利用被提纯物质与杂质在某溶剂中溶解度的不同将它们分离，从而达到纯化的目的。主要步骤：a、溶解2)3)将样品溶于适当溶剂中，制成饱和溶液。3、4、4)b、热过滤——利用热过滤装置，除去不溶性杂质。使结晶析出，可溶性杂质仍留在母液中。d＞抽滤——将结晶与母液分离。注意：晶体经过洗涤、干燥后测熔点，如纯度不符合要求，可重复上面操作直到满意为止。溶剂的选取原则不与被提纯物质发生反应。b、被提纯物在高温溶解度较大，在室温或低温溶解度较小。杂质在热溶剂中不溶或难溶（过滤除去），或者在冷溶剂中易溶（留在母液中分离）。易挥发，易与晶体分离。能得到较好的晶体。环境友好，价廉易得。c、冷却d、e>f、萃取与分液1）萃取包括液一液萃取和固一液萃取。液一液萃取的原理是：利用有机物在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同，将有机物从一种溶剂中转移到另一种溶剂中的过程。固一液萃取的原理是：用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程。2）分液：利用互不相溶的液体的密度不同，用分液漏斗将它们一一分离出来。3）操作方法：①混合振荡；②静置分层；③分液色谱法原理：利用吸附剂对不同有机物吸附作用的不同，分离、提纯有机物,这种方法就是色谱法。常用吸附剂：碳酸钙、硅胶、氯化铝、活性炭等。二、有机物分子结构的确定1、元素分析\n定性分析：用化学方法鉴定有机物分子的元素组成，如燃烧后c->co2,H^H2O,C1—HC1。定量分析：将一定量有机物燃烧后分解为简单有机物，并测定各产物的量，从而推算出各组成元素的质量分数。实验式：表示有机物分子所含元素的原子最简单的整数比。1）实验方法a、李比希氧化产物吸收法用CuO将仅含C、H、O元素的有机物氧化，氧化后产物HqO用无水CaC.吸收，CO?用KOH浓溶液吸收，分别称出吸收前后吸收剂的质量，计算出碳.氢原子在分子中的含量，其余的为氧原子的含量。b、现代元素分析法数据处理n(C):n(H):n(O)=m(C)m(H2())x2m(O)4418*16碳、氢、氧在某有机物中的原子个数比:其结果被记录为质谱图。0+/CH2=OH+294.5+ch3ch2^ch3ch=o271111111111146+笃CH3CH2OH1111111x31100」80-60丄40-20n20304050质荷比未知物A的质谱图元素分析只能确定组成分子的各原子最简单的整数比2.相对分子质量的测定——质谱法1）原理：用高能电子流等轰击样品分子，使该分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子。分子离子和碎片离子具有不同的相对质量，它们在磁场的作用下，到达检测器的时间将因质量的不同而有先后,2）质荷比：分子离子与碎片离子的相对质量与其电荷的比值。由右图可看出，质荷比最大的数据是46,这就表示了未知物质A的相对分子质量。3、红外光谱在有机物分子中，组成化学键或官能团的原子处于不断振动的状态,\n其振动频率与红外光的振动频率相当。所以，当用红外线照射有机物分子时，分子中的化学键或官能团可发生振动吸收，不同的化学键或\n官能团吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置，从而可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。例如：上面提到的未知物A的红外光谱图（如下图）上发现有O—HC—H键和C—O键的振动吸收。波数/cmJ未知物A的红外光谱因此，可以初步推测该未知物A是含務基的化合物，结构简式可写为C2H5—OHo4.核磁共振氢谱氢原子核具有磁性，如用电磁波照射氢原子核，它能通过共振吸收电磁波能量，发生跃迁。用核磁共振仪可以记录到有关信号，处在不同化学环境中的氢原子因产生共振时吸收的频率不同，在谱图上出现的位置也不同，且吸收峰的面积与氢原子数成正比。从核磁共振氢谱图上可以推知该有机物分子有几种不同类型的氢原子及它们的数目。未知物A（C2H5—OH）的核磁共振氢谱有三个峰（如图1）,峰面积之比是1：2：3,它们分别为務基的一个氢原子、亚甲基（一CH?—）上的两个氢原子和甲基上的三个氢原子的吸收峰。而二甲M（CH3OCHJ中的六个氢原子均处于相同的化学环境，只有一种氢原子，应只有一个吸收峰（如\n图2)o吸・吸・收.收.强.强.度.1度.IIIIIIIIIIIIIIII4321043210ppmppm图1未知物A的核磁共振氢谱图2二甲瞇的核磁共振氢谱5、各类分析方法的作用传统化学分析法现代仪器分析法|李比希~~I燃烧法组成元素元素分析仪\n第二章绘和卤代绘第一节脂肪炷一、烷姪K基本概念1）通式：CnH2n+22）不饱和度：0（高中阶段主要研究链状烷绘）3）代表物质：甲烷CH。2、甲烷1）物理性质：无色，气体，无味，密度比空气小，难溶于水，无毒烷妊中碳原子数大于等于4时，烷绘为液态或固态2）基本结构：结构式：H—C—H电子式:HX•Hied•XH空间构型：正四面体3）制取方法:使用无水醋酸钠和碱石灰共热制取CH3COONa+NaOH—CH4+N^CO54）化学性质:比较稳定，与高镒酸钾、强酸.强碱等不反应a.与氧气的反应（燃烧、氧化反应）CH4+2O2—CO2+2H2O现象：淡蓝色火焰，无烟延伸：I、烷疑燃烧通式\nGH卄+警O,TnCO2+（n+l）H2OII.氧化反应（有机范围〉使有机物得到氧原子或者失去氢原子的反应称为氧化反应b、与氯气的反应（取代反应，光照条件〉有机物中的原子或原子团被其他原子或原子团替换的反应烷绘或烷基上的氢原子发生取代反应的条件一般为光照（第一步反应）（第二步反应）（第三步反应）（第四步反应）由于溶有部分氯气，液滴CH4+C12fCH3C1（g）+HC1（g）CH3CI+CI2TCH2C12（1）+HC1（g）CH2C12+C12tchci3（1）+HC1（g）CHCI3+CI2->CC14⑴+HC1（g）现象：无色气体逐渐形成油状液滴，略呈黄绿色二、烯炷1、基本概念1）通式：CnH2n实验式：CH22）不饱和度：1（单烯密，只含有一个双键）3）代表物质：乙烯CH2=CH22、乙烯1）物理性质：无色，气体，稍有气味，密度比空气小，难溶于水HHHH2）基本结构：结构式：/CY、电子式：H：C：：©•:HHH结构简式：CH2=CH2空间构型：六个原子共面结构3）化学性质氧化反应i、CH2=CH2+3O2—2CO2+2H2O（有黑烟）ii、可使酸性高猛酸钾溶液褪色延伸：烯密的燃烧通式CH2n+^O2TnCO2+nH2Ob、与Cl2.B切HCkH2O的反应——加成反应有机物通过获得氢原子的方式使三键或双键转变为双键或单键的反应称为加成反应CH2=CH2+C12fCH2C1CH2C1CH2=CH2+Br2->CH2BrCH2BrCH2=CH2+HC1—CH2CICH3CH2=CH2+H2O—CH3CH2OH共轨二烯的加成\n方式1、CH2=CH-CH=CH2+C12->CH2C1CH=CHCH2C1方式么CH2=CH-CH=CH2+C12^CH2C1CHC1CH=CH2完全加成:CH2=CH-CH=CH2+2C12^CH2C1CHC1CHC1CH2C1C、加聚反应nCH2CH2f—[CH2CHJn—（聚乙烯）加聚反应：有机物通过双键或三键转变单键或双键的方式,使小分子聚合形成大分子的反应4）制取方法：乙醇和浓硫酸共热制取乙烯CH3CH2OHfCH2=CH2+H2O温度控制在170°C,浓硫酸催化操作关键：由于反应物在140°C时会生成乙瞇（CH3CH2—O—CH2CH3）,所以加热时应迅速，使反应物温度尽快达到170°C产物验证：需要预先出去混有乙醇蒸汽、SC>2等杂质，试剂一般选用NaOH溶液，除杂后将气体通入酸性高猛酸钾溶液，如高猛酸钾褪色，则证明生成了乙烯三・烷坯、烯坯性质的比较1、物理性质递变规律随着碳原子数的增多:1）状态：由气态到液态，再到固态。2）溶解性：都不易溶于水，易溶于有机溶剂。3）熔、沸点：熔、沸点逐渐升高。4）密度逐渐增大。2.化学性质姪的类别代表物质主要化学性质烷炷甲烷取代：与卤族单质在光照条件下反应氧化：空气或氧气中燃烧烯炷乙烯加成：与H2.X2xHX或水反应氧化：空气或氧气中燃烧\n四、烯绘的顺反异构\n1、烯痊的同分异构体烯绘存在同分异构现象：碳链异构.位置异构.官能团异构.顺反异构2、顺反异构由于碳碳双键不能旋转而导致分子中原子或原子团在空间的排列方式不同而产生的异构现象称为顺反异构。两个相同的原子或原子团排列在双键的同一侧称为顺式结构；两个相同的原子或原子团排列在双纟的两侧称为反式异构。如：顺一2—丁烯名称：反一2—丁烯h3cch3\/c=c/\HHH3CH'\/c=c/\HCH3五x块绘1、基本概念1）通式：QH2n_23）代表物质：乙块CH三CH2）不饱和度:2（单块绘，只含有一个三键）2、乙烘1）基本结构：结构式：H—C三C—H电子式：HxC::C^H结构简式：CH三CH空间构型：四个原子共线结构2）物理性质：无色，气体，带有特殊气味，难溶于水，密度比空气小3）化学性质a.氧化反应2CH=CH+5O2一■>4CO2+2H2O（燃烧，有浓烟）可使酸性高猛酸钾溶液褪色延伸：块姪的燃烧通式CL+丁TnCO2+（n-l）H2Ob、加成反应i、与氢气加成CH=CH+H2fch2=ch2CH三CH+2H2->CH3CH3认与氯气加成CH=CH+C12tCHC1=CHC1CH三CH+2CI2—CHC12CHC12iii、与氯化氢加成CH三CH+HC1—CH2=CHC1CH=CH+2HC1—CH3CHCI2（情况1）CH=CH+2HC1—CH2C1CH2C1（情况2）iv与水加成\nch=ch+h2o->ch2=chohCH=CH+2H2OfCH3CH（OH）2tCH3CHO+H2O（情况1）CH=CH+2H2OtHOCH2CH2OH（情况2）c、加聚反应i、单独加聚nCH=CH->—[CH=CH]n—ii>聚氯乙烯的形成CH=CH+HC1—CH2=CHC1ClInCH2=CHClf-E-CH2—CH9n4)制取方法狄反应原理：电石与水混合反应制得CaC2+2H2O->CH=CH+Ca(OH)2由于电石与水反应激烈，为控制反应平稳发生，所以采用食盐水代替水，并用分液漏斗控制水流速度；碳化钙与水反应剧烈了、且大量放热，另外生成物之一消石灰在始终呈糊状，极易堵塞孔洞、管口，所以该反应不适宜用启普发生器进行b、除杂、产物检验除杂：由于电石中常混有硫化钙、磷化钙等杂志，所以制得的乙块中常常混有硫化氢、磷化氢的杂质，一般选用浓NaOH溶液或硫酸铜溶液除杂检验：将除杂后的气体通入修水或者酸性高猛酸钾，若溶液褪色，证明生成物为乙块六、脂肪姪的来源及其应用1、脂肪姪的来源及其应用脂肪炷的来源有石油、天然气、煤等。石油通过常压分馅可以得到石油气.汽油、煤油、柴油等；减压分憎可以得到润滑油.石蜡等分子量较大的烷炷；石油的催化裂化及裂解可以得到较多的轻质油和气态烯绘，气态烯绘是最基本的化工原料；而催化重整是获得芳香姪的主要途径。煤焦油的分馅可以获得各种芳香炷；煤的直接或间接液化，可以获得燃料油及多种化工原料。2、比较两种化学工艺：分锢与催化裂化石油分镭是利用石油中各组分的沸点不同而加以分离的技术。分为常压分馆和减压分馆石油催化裂化是将重油成分（如石油）在催化剂存在下，在460〜520°C及100〜200kPa的压强下，长链烷绘断裂成短链的烷绘和烯坯，从而大大提高汽油的产量，如c16h34^c8h18+c8h16O拓展:绘的燃烧规律坯的燃烧通式:\nCHTxCO+^H,Oxy4221、等物质的量的绘完全燃烧耗氧量决定于竺J。42、在同温同压下，1体积气态坯完全燃烧生成x体积CO2o当为混合炷时,若xV2,则必含甲烷。3、等质量的痊完全燃烧时，因1molC耗O21mol,4molHO21mol,故质量相同的绘，H%越高，耗氧量越多，生成的水越多，CO?越少。4、实验式相同的有机物，不论以何种比例混合，只要混合物的总质量一定，完全燃烧后生成CO?和H2O及其耗氧量也一定相等。5、同温同压下1体积气态疑完全燃烧前后体积的变化规律CH—xCO+^H,Oxy42X4x+yyy4221）当水为液态时，必为体积缩小的反应AV=V-V,=丫+1后前42）当水为气态时：y<4,体积缩小△v=jv前=寸等体变化y>4,体积增大由此可知，体积的变化与水的状态和氢原子的个数有关，而与碳原子的个数无关。特别注意CH4、C2H4>C3H4及平均组成为GH4的气态绘完全燃烧,水为气态时，为等体反应。补充：常见脂肪密分子结构和性质的比较\n1.含碳量比较1）含碳量最低（或含氢最高）的姪是甲烷，烯炷的含碳量均为85.7%,含碳量最高的是乙块。2）随碳原子的增多，烷姪的含碳量逐渐升高，块炷的含碳量逐渐降低，二者的极限含量均为85.7%o3）甲烷含碳量低，燃烧时火焰为淡蓝色，燃烧充分；而乙烯.乙块含碳量较高，燃烧时火焰明亮，且有黑烟，乙块燃烧的火焰更明亮，烟更浓，燃烧不充分。（利用燃烧现象可以鉴别甲烷、乙烯.乙烘）2、脂肪姪分子的几种空间构型1)2)3)空间结构都是四面体，五个原子中最多三个原子共面。甲烷型：正四面体，凡是碳原子与四个原子形成四个共价键时乙烯型：平面结构，凡是位于乙烯结构上的六个原子共平面。乙块型：直线结构，凡是位于乙烘结构上的四个原子共直线。3.结构和性质比较乙烷乙烯乙烘分子式C2H6C2H4c2H2结构式H_°_HH—0—HHH11H—C—C—HHY三C—H分子结构碳原子饱和碳原子未饱和，平面型分子碳原子未饱和，直线型分子活动性稳定活泼活泼取代反应卤代加成反应与H2xX2xhx、H2O等发生加成与H2>X2、HX、h2o等发生加成加聚反应能发生能发生不能使KMnO4不能使KMnO4不能使KMnO4氧化反应/TT+\AxH（H+）褪色（H）褪色（H）褪色火焰比较明亮火焰明亮，带黑烟火焰明亮，带浓烟鉴别澳水或KMnO4澳水或KMnO4澳水或KMnO4\n（H+）不褪色（H+）褪色（H+）褪色第二节芳香姪一、芳香炷1、定义：结构上由苯环和烷基组成的怪叫做芳香密，包含苯2、苯的同系物：只含有一个苯环的芳香密，不含苯芳香绘包含苯的同系物3、苯的同系物的基本概念通式：CnH2n_6结构特点：只含有一个苯环，以苯环为主体，烷基为侧链状态：液体或固体，一般都带有特殊气味4、代表物质：芳香怪：苯苯的同系物：甲苯二、苯1、基本结构化学式：C6H6结构简式：（凯库勒式）或◎苯分子中并没有碳碳双键，不饱和度：42、物理性质无色，液体，带有特殊气味，密度比水小，难溶于水，易挥发，有毒3、化学性质1）氧化反应2C6H6+15O2—12CO2+6H2O（带浓烟）2）取代反应a.与液澳反应：需要加入少量铁粉，铁与液澳生成澳化铁，澳化铁可以催化苯的澳代I+HBrb、与浓硝酸反应（硝化反应）反应需要浓硫酸催化和吸水+H2O3）加成反应苯在一定条件下可与氢气加成，生成环己烷\n+3H2-三、甲苯1、基本结构化学式：c7h8,结构简式：〈^-CH3不饱和度：4—2、物理性质无色，液体，无味，密度比水小，难溶于水，有毒3、化学性质1）氧化反应燃烧：C7H8+9O2-7CO2+4H2O（带浓烟）KMnC>4氧化：侧链上的甲基被氧化为竣基2）取代反应苯环上的取代：与液澳混合反应，FeB^催化Br侧链上的取代：与氯气在光照条件下+HC1硝化反应：在浓硫酸和浓硝酸共热情况下反应0川+3HO-NO2—+3H2O3）加成反应：一定条件下与氢气催化加成四、苯、甲苯的结构以及性质的相似点和不同点苯甲苯结构相同点都含有苯环结构不同点苯环上无取代基含甲基分子间的关系结构相似，组成相差ch2,互为同系物化学Br2的CC14不反应不反应KMnO4(H+)不反应被氧化溶液褪色性质浓hno3>浓H2SO4混合液硝化硝化\n卤代绘的代表物质——第三节卤代婭-澳乙烷1、基本结构HH化学式：C2H5Br结构式：H-c-c-Br结构简式：CH3CH2Br官能团：—Brhh2、物理性质无色，液体，无味，密度比水大，难溶于水，易溶于有机溶剂3、化学性质1）取代反应卤代绘的水解：强碱郴液、加热条件下发生第一步：CH3CH2^tThoPh->CH3CH2—OH+H—Br第二步：HBr+NaOH—NaBr+H2O总反应：CH3CH2Br+NaOH—CH3CH2OH+NaBr2）消去反应从分子中脱去一个或几个小分子（H2O、HX等）而形成不饱和键强碱的醇溶液.加热条件下发生CH3CH2Br+NaOH—CH2=CH2f+NaBr+H2O产物验证：因生成物中常混有乙醇蒸汽，需要出去杂质，试剂选用水，除杂后将气体通入酸性KMnO4,如溶液褪色可证明生成物二、卤代炷X卤代怪的分类1）根据卤族原子分类：分为氟代炷.氯代炷.澳代炷和碘代炷2）根据坯基分类：分为饱和卤代绘.不饱和卤代妊和芳香卤代绘3）根据卤族原子数目分类：分为一卤代绘和多卤代绘2、卤代绘的物理性质1）都不溶于水，可溶于大多数的有机溶剂。2）卤代绘的沸点和密度都大于同碳原子的姪。3)沸点随碳原子数的增加而升高，密度却随碳原子数的增加而减小。4）所含碳原子数相同时，支链越多，沸点越低。5）室温下，少数卤代绘（如CH£1）为气体，其余为液体，碳原子数较多的卤代姪为固体。3.卤代绘的化学性质1）取代（水解）反应\n注意：a、所有的卤代妊都可发生水解反应。b、利用卤代坯的水解可制取醇类物质例：CH3C1+H2O->CH3OH+HCI（一卤代疑可制一元BrCH2CH2Br+2H2O—HOCH2CH2OH+2HBr（二卤代痊可制二元如同一个碳原子上连有两个卤族原子，水解产生的两个務基连在同一个碳上，这种不稳定结构会自行脱水，形成醛基,如：CH2Br2+2NaOH—HOCH2OH—HCHO2)卤代绘的消去规则：能发生消去反应的卤代姪，在结构上必须具备两个条件：一是分子中碳原子数二2;二是与X相连的碳原子的相邻碳原子上必须有氢原子。注意：卤代绘发生消去反应和水解反应的外界条件不同，在醇和强碱存在的条件下发生消去反应，在水和强碱存在条件下发生水解反应。R—CH2—CH2X+NaOH—R—CH=CH23）多卤代疫的消去：遵守卤代绘消去规则第一步消去：XCH2CH2X+NaOH—CH2=CHX+NaX+H2O第二步消去：CH2=CHX+NaOH—CH三CH+NaX+H?。总反应：XCH2CH2X+2NaOH—CH=CH+2NaX+2H2O4、卤代屋中卤族元素的检验卤代炷不溶于水，也不能电离出X,分子中卤族元素的检验步骤如下:1)将卤代炷与过量NaOH溶液混合，充分振荡。2）然后，向混合液中加入过量的稀HNO3以中和过量的NaOHo3）最后，向混合液中加入AgNO3溶液。若有白色沉淀生成，则证明卤代密中含氯原子；若有浅黄色沉淀生成，则证明卤代绘中含澳原子。注意：也可用强碱的醇溶液共热产生无论用何种方式，都必须在加入AgNO3溶液之前，先加过量稀HNO3中和过量的N2H,以免对X-的检验产生干扰5＞卤代姪的同分异构体主要考虑两个方面：碳的骨架异构（碳链异构）和卤素原子的位置异构。\n第三章炷的含氧衍生物第一节醇和酚lx2、皐的定义：轻基直接连在脂肪姪基上形成的化合物叫做醇事的分类炷基：区分为饱和醇和不饱和醇3、務基数目：区分为一元醇和多元醇是否含芳香姪基：区分为芳香醇和脂肪醇与轻基直连碳上的直连氢数：伯醇（2）、仲醇（1）.叔醇（0）3?^衣亠醇的通式4、1）链状饱和:CnH2n+2O2）链状烯:CnH2nO3）芳香:CnH2n.6O代表物质：乙醇二、乙醇1、基本结构分子式：C2H6O结构式：H—C—C—O-H结构简式：CH3CH2OHHH2、物理性质：无色，液体，带有特殊气味，密度比水小，可与水互溶，易挥发，是一种良好的有机溶剂，俗称酒精2、化学性质1）取代反应冬与金属的反应（K、Na、6、Mg等〉2CH3CH2O-H+2Na->2CH3CH2ONa+H21断键基理：氧氢键断裂，氢原子构成氢气分子b、与卤化氢的取代CH3CH2-OH+H-XfCH3CH2X+H2O断键基理：碳氧键断裂，務基与卤化氢中的氢原子形成水分子C、分子间脱水：与浓硫酸混合共热（140oC）条件下反应2CH3CH2-OH—CH3CH2-O-CH2CH3+H2O断键基理：一个乙醇分子中碳氧键断裂，另一个分子中的氧氢键断裂，两个分子脱下的務基和氢原子形成水分子2）消去反应与浓硫酸混合共热（170°C）条件下反应CH3CH2-OHfCH2=CH2+H2O\n断键基理：碳氧键断裂，同时轻基直连碳上的碳氢键断裂，脱下的轻基和氢原子形成水分子，两个碳原子间形成双键实验步骤：在长颈圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸（体积比约为1:3）的混合液20mL,放入几片碎瓷片，以避免混合液在受热时暴沸。加热混合液，使液体温度迅速升至170°C,将生成的气体分别通入酸性高猛酸钾溶液和澳的四氯化碳溶液中。实验现象：a.温度升至170°C左右,有气体产生，该气体使澳的四氯化碳溶液的橙色和酸性高猛酸钾溶液的紫色依次褪去。b、烧瓶内液体的颜色逐渐加深，最后变成黑色。实验结论：乙醇在浓硫酸的作用下，加热至170°C时发生消去反应生成乙烯。3）氧化反应燃烧反应C2H5OH+3O2—2CO2+3H2Ob、d>催化氧化：与氧气在加热条件、铜或银的催化作用下发生反应2Cu+O2—2CuOCuO+CH3CH2OH->Cu+CH3CHO+H2O总：2CH3CH2OH+O2—2CH3CHO（乙醛）+2H2O断键基理：氧氢键断裂、碳氢键断裂，同时碳氧之间形成双键叔醇的催化氧化2CH3CHOHCH3+O2—2CH3COCH3（丙酮）+2H2O乙醇可被酸性高猛酸钾溶液和重辂酸钾溶液氧化氧化过程：CH3CH2OHfCH3CHOfch3cooh补充:醇氧化成醛或酮的必要条件：与密基直连的碳原子上必须有直连氢,否则，不能被氧化氧化规律：若務基碳上有两个直连氢，则可被氧化成醛若務基碳上有一个直连氢，则可被氧化成酮乙醇发生化学反应乙醇分子中5种不同的化学键如图所示：反应类型断裂的键与金属反应取代反应1脱水反分子内消去反应25\nHH④②①H—C—C—0—H⑤③HH应分子间取代反应12催化氧化氧化反应13与卤化氢反应取代反应2燃烧氧化反应12345三、苯酚4酚的定义：轻基和苯环直接相连形成的化合物叫做酚2、代表物质：苯酚3、苯酚的基本结构1）化学式：C6H6O2）结构简式：©iH或C6H5OH衣苯酚的物理性质—纯净的苯酚是无色晶体，但放置时间较长的苯酚往往呈粉红色,这是由于部分苯酚被空气中的氧气氧化。苯酚具有特殊的气味，熔点为43°Co苯酚易溶于乙醇等有机溶剂，室温下，在水中的溶解度是9・3g,当温度高于65°C时，能与水混溶。苯酚有毒，但含0.3%〜0.6%苯酚的水溶液,常用于医院消毒，称为来苏水5、苯酚的化学性质1）取代反应狄苯酚的酸性（俗称：石碳酸）苯酚可与碱或强碱性物质反应C6H5OH+NaOH—C6H5ONa+H2OC6H5OH+Na2CO3—C6H5ONa+NaHCO3苯酚钠易溶于水C6H5ONa+HCl->C6H5OHJ+NaClC6H5ONa+CO2+H2O—C6H5OHJ+NaHCO3（无论CO?通入多少，都只生成NaHCO3）OHBr+3Br2-b.苯酚（稀溶液〉与澳水的反应Br（三澳苯酚〉+3HBrOHBr由于三漠苯酚时白色难溶物，呈现的现象是出现白色沉淀\n2）显色反应苯酚遇呈现紫色溶液，可用于检验FJ+\n3）苯酚分子中，苯环与務基的相互影响在苯酚分子中，苯基影响了轻基上的氢原子，促使它比乙醇分子中務基上的氢更易电离，使溶液显弱酸性。在化学性质方面主要体现在苯酚能与NqOH反应，而乙醇不与NaOH反应。b.苯酚分子中密基反过来影响了与其相连的苯基上的氢原子，使邻、对位上的氢原子更活泼，比苯更容易被其他原子或原子团取代，主要体现在：3°物质官能团乙醇苯甲醇苯酚结构特点醇務基一OH一OH与链姪基相连酚務基一OH主要化学性质特性—OH与苯环侧链碳原子相连与钠反应、取代反应氧化反应.酯化反应无酸性，不与NaOH反应将灼热的铜丝插入醇中，有刺激性气味生成（醛或酮）—OH与苯环直接相连弱酸性、取代反应显色反应、加成反应氧化反应与FeCb溶液反应显紫色苯苯酚反应物液澳、苯澳水、苯酚催化剂需要FeBi：3催化不需要催化剂取代氢原子数13反应速率慢快第二节醛1、含义：由醛基（一CHO）与绘基组成的化合物2、醛的分类1）按醛基数目：区分为一元醛.二元醛.多元醛2）按炷基饱和度：区分为饱和醛、不饱和醛\n2)按姪基是否含有苯环：区分为脂肪醛.芳香醛3、通式1)一元醛：R—CHO2)一元饱和醛：CnH2n+1—CHO或CnH2nO分子式相同的醛.酮、烯醇互为同分异构体4、醛的状态除甲醛为气体，其他醛常温下都呈业态或固态，醛类的熔沸点随碳原子数的增加而升高二、乙醛4基本机构结构式：HIOIH结构简式：ch3cho分子式：C2H4O2、物理性质无色，液体，有刺激性气味，液体的密度比水小，沸点低，易挥发,能跟水、乙醇、氯仿等互溶，有毒，3.化学性质乙醛的化学性质主要由醛基决定1)氧化反应与银氨溶液反应(水浴加热)1>银氨的制取在洁净的试管中加入1mL2%的AgNO3溶液，然后一边摇动试管，一边逐滴滴入2%的稀氨水，至最初产生的沉淀恰好溶解为止(这时得到的溶液通常叫做银氨溶液)，银氨必须现用现制，使用长期保存的银氨有爆炸的危险Ag++NH3・H2O=AgOH\+NH4+AgOH+2NH3・H2O=[Ag(NH3)2]++OH_+2H2OIK乙醛和乙醛的反应滴入3滴乙醛溶液，振荡后将试管放在热水浴中温热，观察现象。CH3CHO+2Ag(NH3)2OH—CH3COONH4+2Ag；+3NH31+H2OUK实验现象：试管内壁附着了一薄层光亮如镜的金属b.与新制氢氧化铜的反应I、实验操作：在试管中加入2mL10%的N2H溶液，滴入4〜6滴2%的CuSC>4溶液，振荡后加入0.5mL乙醛溶液,加热至沸腾，观察现象CH3CHO+2Cu(OH)2->CH3COOH+CU2O|+2H2O\n乙醛与新制Cu（OH）2悬浊液的反应可用于在实验室中检验醛基的存在，在医疗上检测尿糖催化氧化:2CH3CHO+O2—2CH3COOHd、燃烧：2CH3CHO+5O2—4CO2+4H2O♦可使酸性高镒酸钾或澳水褪色2）加成反应（还原反应）CH3CHO+H2tCH3CH2OH（还原反应）三、甲醛（38%的甲醛溶液称为福尔马林）1、甲醛的结构O结构式:H—C—H，相当于有两个醛基，故发生氧化反应:II[°1IIH—C—HH—0—C—0—H（C一H之间插进一个氧原子），即生成h2co3,再分解为CO2和H2O。2、化学性质1）加成反应：HCHO+H2—CH3OH2）氧化反应：银镜反应：HCHO+4Ag（NH3）2OH->4AgJ+6NH3+2H2O+（NH4）2CO3b.与新制的Cu（OH）2悬浊液反应：HCHO+4Cu（OH）2—4H2O+2Cu2O；+H2CO3c>催化氧化：2HCHO+O2—2HCOOHd、燃烧：HCHO+O2—CO2+H2O补充1：醛基与醛的关系以及醛基的性质与检验1、醛基与醛的关系1）醛基为醛类有机物的官能团，因此醛中一定含醛基，而含醛基的物质不一定是醛。2）含醛基的物质主要有：①醛类；②甲酸；③甲酸盐；④甲酸某酯；⑤其他含醛基的多官能团有机物。2、醛基的性质与检验*\n1）性质醛基可被氧化剂氧化为竣基，也可被H2还原为醇務基,\n因此既具有还原性，也具有氧化性，可用图示表示如下:—ch2ohh2r被还貞—CHO[QJr—COOH2)检验能和银氨溶液发生银镜反应实验中注意事项:I、试管内壁(玻璃)要光滑洁净;II、银氨溶液要现用现配；III、银氨溶液的制备、乙醛的用量要符合实验规定;IV.混合溶液的温度不能太高，受热要均匀，以温水浴加热为宜；V、在加热过程中，试管不能振荡。b、与新制Cu(OH)2反应产生红色沉淀实验中注意事项：I、Cu(OH)2要新制；口、制备Cu(OH)2是在NaOH溶液中滴加少量CuSO4溶液，应保持碱过量;III、反应条件必须是加热煮沸。注意：Ag(NH3)2OH.新制Cu(OH)2的氧化性较弱，因而氧化性较强的酸性高猛酸钾溶液、澳水等均能氧化醛类物质。醛类物质都含有醛基，所以都能够发生上述两个反应。化学方程式可表示为:RCHO+2Ag(NH3)2OH—RCOONH4+2Ag；+3NH3+H2ORCHO+2Cu(OH)2+NaOH—RCOONa+Cu2O|+3H2O这两个反应是醛类的特征反应。补充2:能使澳水和酸性KMnCU溶液褪色的有机物烯炷烘炷苯的同系物醇酚醛褪色原因褪色原因褪色原因褪色原因褪色原因褪色原因澳水7加成V加成XXV取代V氧化KMnO4V氧化7氧化V氧化7氧化7氧化7氧化注意：直馆汽油、苯、CCS己烷等分别与澳水混合，则能通过萃取作用使澳水中的澳进入非极性有机溶剂而被萃取，使澳水褪色，但属于物理变化第三节竣酸和酯一、竣酸\n1、竣酸的定义：竣基和烷基直接相连形成的化合物称为竣酸2、分类1）按竣基数目：分为一元竣酸、二元竣酸.多元竣酸2）按炷基饱和度：分为饱和竣酸、不饱和竣酸3）按分子中是否含有苯环：分为脂肪酸.方向算3.通式:一元竣酸:R—COOH,饱和一元＞^:CnH2n+1—COOH或CnH2nO24.代表物质：乙酸（俗称醋酸）1)乙酸的基本结构HHH-C-C-O-H结构简式：ch3cooh2)机构式：乙酸的物理HH具有刺激性气味的液体，熔点为16・6°C,易凝结成像冰一样的晶体，无水乙酸又称冰醋酸。乙酸易溶于水和乙醇3)乙酸的化学性质2、酸性CH3COOHwCH3COO+H+b、取代反应（酯化反应〉生成乙酸乙酯的反应实验步骤：在一试管中加入3mL乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL冰醋酸。按如图所示连接好装置。用酒精灯小心均匀地加热试管3〜5min,产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上。CH3COOH+gOCH2CH3wCH3COOCH2CH3+H2O实验现象「碳酸钠饱和溶液的液面上有透明的油状液体产生，并可闻到香味。实验结论：在有浓硫酸存在和加热的条件下，乙酸与乙醇发生反应，生成无色、透明，不溶于水，有香味的油状液体。注意:I、浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂。II、收集试管中加入的是饱和N^COs溶液，主要作用有两个：其一使混入乙酸乙酯中的乙酸跟N^COs反应而除去，同时还能使混入的乙醇溶解；其二使乙酸乙酯的溶解度减小，易分层析出。IsiIII、装置中的斜长导管起到了对反应物的冷凝回流作用，同时导管末端切莫插入液体内，以防止液体倒吸。IV、乙酸乙酯的分离：由于乙酸乙酯难溶于Na2CO3溶液，且比水的密\n度小，故用分液漏斗分液，取上层液体。5、竣酸的化学性质竣酸的化学性质与乙酸相似，主要取决于竣基官能团。在竣基的结构中，下面两个部位的键容易断裂:0II.・R—C-hO^HII1）当o—H键断裂时，具有酸性2)当c—O键断裂时,OH被其他基团取代，能发生酯化反应6、甲酸（俗称蚁酸）\>/1OH2）甲酸的结构特性：具有一个氢原子.具有一个密基、具有一个竣基.具有一个醛基3）甲酸的化学性质具有竣酸的性质（酸性.酯化）具有醛的性质（氧化）4）甲酸酯的特性甲酸酯具有醛基，因此具备醛的部分性质（氧化）1、酯的定义:根据生成酯的酸的不同，酯可分为有机酸酯和无机酸酯，通常所说的酯是指有机酸（竣酸）酯2、竣酸酯的通式°0RCOOR'或II，其官能团为酯基IR—C—O-Rz-C-0-”是碳原子数在酯的通式中，是任意的绘基或氢原子，大于或等于1的任意痊基，如（甲酸甲酯）。3、饱和一元竣酸与饱和一元醇所形成的酯的通式为CnH2nO2o同分异构体分子式相同的竣酸、酯.轻基醛.轻基酮互为同分异构体，C3H6O2的同分异构体有CH3CH2COOH、CH3COOCH3、HCOOCH2CH3CH2CH2CHOIOH0IIch3chchoxh3-c-ch2oh0H\n4、酯的化学性质酯的重要化学性质是发生水解反应，生成相应的酸和乙酸乙酯在不同条件下的水解速率实验步骤：在3支试管中各加入6滴乙酸乙酯，向第一支试管中加蒸镭水5.5mL;向第二支试管中加稀硫酸（1:5）0.5mL.蒸镭水5mL;向第三支试管中加入30%的NaOH溶液0.5mL.蒸锢水5mLo振荡均匀后，把三支试管都放入70〜80°C的水里水浴加热。实验现象：几分钟后，第三支试管中乙酸乙酯的气味消失了；第二支试管中还有一点乙酸乙酯的气味；第一支试管中乙酸乙酯的气味没有多大变化。实验结论：第一支试管中乙酸乙酯未水解，第二支试管中大多数乙酸乙酯已水解，第三支试管中乙酸乙酯全部水解。实验原理：CH3COOC2H5+H2OWCH3COOH+CH3CH2OH（酸性）CH3COOC2H5+NaOH-CH3COONa+CH3CH2OH（酸性）第四节有机合成一、有机合成的过程1、有机合成的概念有机合成是指利用简单易得的原料，通过有机反应，生成具有特定结构和功能的有机化合物。2、有机合成的任务有机合成的任务包括目标化合物分子骨架的构建和官能团的转化。3、有机合成的过程4、有机合成遵循的原则1）起始原料要廉价.易得.低毒性.低污染。通常采用四个碳以下的单官能团化合物和单取代苯。\n2）应尽量选择步骤最少的合成路线。为减少合成步骤，应尽量选择与目标化合物结构相似的原料。步骤越少，最后产率越高。3）合成路线要符合“绿色、环保”的要求。高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标化合物中，达到零排放。4）有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。5）要按一定的反应顺序和规律引入官能团，不能臆造不存在的反应事实。综合运用有机反应中官能团的衍变规律及有关的提示信息，掌握正确的思维方法。有时则要综合运用顺推或逆推的方法导出最佳的合成路线。二.有机合成题的分析方法解答有机合成题时，首先要正确判断合成的有机物属于哪一类有机物，带有何种官能团，然后结合所学过的知识或题给信息，寻找官能团的引入、转换.保护或消去的方法，尽快找出合成目标有机物的关键点和突破点。基本方法有：1、正向合成分析法此法采用正向思维方法。从已知原料入手，找出合成所需要的直接或间接的中间产物，逐步推向目标合成有机物，其思维程序是原料―中间产物一产品。2、逆向合成分析法逆向合成分析法是在设计复杂化合物的合成路线时常用的方法。它是将目标化合物倒退一步寻找上一步反应的中间体，该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合物。而这个中间体的合成与目标化合物的合成一样，是从更上一步的中间体得来的。依次倒推，最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线。所确定的合成路线的各步反应的反应条件必须比较温和，并具有较高的产率，所使用的基础原料和辅助原料应该是低毒性.低污染.易得和廉价的。（目标化合物）=二＞（中间体）匚二＞（中间体）匚二〉（基础原初三.有机物推断的必备基础知识1、熟悉衍生物之间的转化水解\n2、炷和炷的衍生物间的转化:+h2o+h2o[-HX||+X2/HX+x2/HX2--H?O卤+H2O[/氧化严醇—「还原酯化酯+HX水解酯化”水解4)5)6)7)8)9)10)11)12)13)U尢腿：疣起盯岷代，本环側铤上盯岷代。2）铁作催化剂：苯环上的取代。3）酸性高猛酸钾溶液：不饱和妊的氧化，伯醇.仲醇的氧化，苯的同系物的氧化。澳的CC14溶液：不饱和妊的加成。NaOH的醇溶液，加热：卤代绘的消去。浓硫酸，加热：醇的消去反应，酯化反应。Cu/Ag,加热：醇的催化氧化。H2＞加热：不饱和疑的加成，苯环的加成，醛的加成。浓硫酸，浓硝酸，加热：苯及其同系物的硝化。稀硫酸，加热：酯的水解，中和反应。NaOH水溶液：卤代坯、酯的水解，竣酸的中和，苯酚与碱反应。银氨溶液，加热：醛基的氧化。新制Cu（OH）2加热：醛基的氧化。二、有机物的合成有机合成题的设计依据有机物之间的相互转化，而根本的转化是有机物分子中官能团的相互转化，官能团的转化主要有下列几种形式：1）引入新的官能团厂烯绘与水的加成醛与氢气的加成（还原）农引入務基（―OH）＜酮与氢气的加成（还原）卤代绘的水解j酯的水解「烷怪、苯的取代\nb、引入卤原子（一X）烯炷、块姪与HX、X2的加成引入竣基（―COOH）<「醛的催化氧化I酯的水解d、引入双键或三键:2）官能团的消除次、消除C=c、C三C或苯环：加成反应。b、消除務基（―OH）:消去反应.催化氧化.酯化反应。c、消除醛基（―CHO）:加成反应.催化氧化。d、消除卤原子（一X）:消去反应、水解反应。3）官能团的衍变2、官能团的连续衍变：J伯醇-醛一竣酸一酯卤代绘Yf仲醇f酮jT叔醇T不能被氧化b.官能团的个数改变:ch3ch2oh->ch2=ch2->CH2BrICH2BrCH2OHIch2oh官能团位置的改变:ch3ch2ch2oh^ch3ch=ch2^OHICH3CHCH3第四章生命中的基础有机化学物质第一节油脂.油脂的组成和结构1、油脂的涵义1）从日常生活中认识油脂我们日常食用的猪油、羊油等动物油，还有花生油、菜子油、豆油、棉子油等植物油，都是油脂。2）从物质的状态上认识油脂在室温下，植物油脂通常呈液态，叫做油；动物油脂通常呈固态，叫做脂肪。脂肪和油统称油脂。\n3）从化学成分上认识油脂油脂在化学成分上都是高级脂肪酸跟甘油所生成的酯2、油脂的组成和结构油脂是由多种高级脂肪酸（如硬脂酸.软脂酸或油酸等）跟甘油生成的甘油酯。它们的结构可以表示为:结构式中R、R'.R"代表饱和0IIR—C—()—CH20,IIR—C—0—CH()(1CH,姪基，它们可以相同,也可以不相同。如果R.R‘、R”相同，这样的油脂称为单甘油酯,如果R、X>R〃不同，就称为混甘油酯。天然油脂大都为混甘油酯。二、油脂的性质1、油脂的水解跟酯类的水解反应相同，在适当的条件下（如有酸或碱或高温水蒸气存在），油脂跟水能够发生水解反应，生成甘油和相应的高级脂肪酸。2、油脂的氢化不饱和程度较高、熔点较低的液态油，通过催化加氢，可提高饱和度，转变成固态的脂肪。由液态的油转变为固态的脂肪的过程，称为油脂的氢化，也称油脂的硬化。硬化油不易被空气氧化变质，便于储存和运输，可作为肥皂.人造黄油的原料。油酸甘油酯通过氢化反应转变为硬脂酸甘油酯的化学方程式如下：C17H33COO—CH2C17H35COO—CH2催仃剂c17H33COO—CH+3H2a：：/c17H35COO—CHI加热、加压C17H33coo—ch2c17h35coo—ch2油酸甘油脂(油)二、油脂的水解1、油脂的水解，要注意以下几点1）油脂在酸性条件下水解的产物是硬脂酸和甘油，工业上利用这一原理，用油脂作原料来制取高级脂肪酸和甘油；而在碱性条件下水解的产物是高级脂肪酸盐和甘油，工业上利用这一原理，用油脂作原料来制肥皂。2）油脂在碱性条件下的水解反应也叫皂化反应。类别油脂肪矿物油\n组成主要是不饱和高级脂肪酸(有少量饱和)与甘油生成的酯主要是饱和高级脂肪酸(有少量不饱和)与甘油生成的酯多种绘(石油及其分傳产品)性质液态固态或半固态具有绘的性质，不能水解具有酯的性质，能水解，有的油脂兼有烯坯的性质鉴别加含酚駄的NaOH溶液，加热，红色变浅加含酚駄的NaOH溶液，加热，无变化第二节糖类X糖的组成和分类1、糖的组成糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物。糖类的组成通常用通式Cm(H2O)n表示，因而又称为碳水化合物。2、糖的分类根据糖能否水解及水解产物的多少，可分为：单糖：不能再水解成更简单的糖，如葡萄糖.果糖二糖：每摩尔二糖可水解成两摩尔单糖，如蔗糖、麦芽糖多糖：每摩尔多糖可水解成多摩尔单糖，如淀粉.纤维素二、葡萄糖与果糖1、结构1)葡萄糖分子式：c6h12o6结构简式：CH2OH(CHOH)4CHO实验式：ch2o官能团：醛基(―CHO).轻基(―OH)葡萄糖是一种多密基醛，属醛糖。2)果糖分子式：c6h12o6结构简式：CH2OH(CHOH)3COCH2OH官能团：酮基(CO)、密基(―OH)果糖是一种多務基属酮糖。\n总结：葡萄糖与果糖互为同分异构体。2、化学性质1）葡萄糖与氢气反应CH2OH(CHOH)4CHO+H2fCH2OH(CHOH)4CH2OH(aAo2)葡萄糖与银氨溶液反应CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH—CH2OH(CHOH)4COONH4+2AgJ+H2O+3NH3o2)葡萄糖与氢氧化铜悬浊液反应CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2->CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O[+2H2O三、二糖1.蔗糖是一种典型的二糖，其分子式为C12H22Ono2、麦芽糖分子式为C12H22On,结构中有醛基，具有还原性，与蔗糖互为同分异构体。水解反应的化学方程式为。C12H22Oil+H2O催化剂》2C6H12O6四、多糖麦芽糖葡萄糖1、淀粉1）组成通式为（C6H10O5）n,属天然有机高分子化合物。2）性质加不溶于冷水，在热水中形成胶状淀粉糊。水解反应：c、特征反应d、淀粉遇碘溶液显蓝色，利用此反应可以鉴定淀粉的存在。3）用途淀粉是食物的重要成分，同时还是重要的食品工业原料，葡萄糖转化为酒精的化学方程式为C6H12O6->2C2H5OH+2CO2fo2、纤维素1）组成：组成通式为（C6H10O5）n或属天然有机高分子化合物2）性质浜一般不溶于水和有机溶剂b、水解反应\n纤维素在强酸的催化作用下，发生水解反应生成葡萄糖,C、酯化反应纤维素中的葡萄糖单元含有醇轻基，可与硝酸、醋酸酯化第三节蛋白质和核酸、氨基酸1、氨基酸的分子结构氨基酸是竣酸分子姪基上的氢原子被氨基（一NHJ取代后的产物。氨基酸的命名是以竣基为母体，氨基为取代基，碳原子的编号通常把离竣基最近的碳原子称为a碳原子，离竣基次近碳原子称为p碳原子,依次类推。2、氨基酸的物理性质常温下状态：无色晶体；熔.沸点：较高；溶解性：能溶于水，难溶于有机溶剂。3、氨基酸的化学性质1）甘氨酸与盐酸反应的化学方程式:NH2NHtCl-IICH2—COOH+HC1—>CH2—COOH2）甘氨酸与氢氧化钠反应的化学方程式:nh2nh2IICH2—COOH+NaOH—>CH2—COCTNa++H2O氨基酸是两性化合物，基中—COOH为酸性基团,一NH2为碱性基团o3）成肽反应两个氨基酸分子（可以相同也可以不同）在酸或碱存在下加热，通过一分子的氨基和另一分子的竣基脱去一分子水，缩合形成含有肽键的化合物，称为成肽反应。二.蛋白质的结构与性质\n1、蛋白质的结构蛋白质是一类高分子化合物，主要由c、H、O、N、S等元素组成。蛋白质分子结构的显著特征是：具有独特而稳定的结构。蛋白质的特殊功能和活性与多肽链的氨基酸种类、数目及排列顺序、特定空间结构相关。2、白质的性质1）水解蛋白质在酸、碱或酶的作用下，水解成相对分子质量较小的肽类化合物，最终水解得到各种氨基酸。2）盐析盐析是一个可逆过程，不影响（填“影响”或“不影响”）蛋白质的活性。因此可用盐析的方法来分离提纯蛋白质。3）变性影响蛋白质变性的因素有：物理因素：加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等。化学因素：强酸、强碱、重金属盐、三氧乙酸、乙醇.丙酮等。变性是一个不可逆（填“可逆”或“不可逆”）的过程，变性后的蛋白质生理活性也同时失去。4）颜色反应颜色反应一般是指浓硝酸与含有苯基的蛋白质反应，这属于蛋白质的特征反应。3、蛋白质的一级结构是指各种氨基酸的连接方式和排列顺序;l=i1=1蛋白质的二级结构是指多肽链卷曲盘旋和折叠的空间结构；蛋白质的三级结构是指在二级结构基础上进一步盘曲折叠形成的三维结构；蛋白质的四级结构是指亚基的立体排布.亚基间相互作用与布局。酶的催化作用的特点:1）条件温和、不需加热;2）具有高度的专一性；3）具有高效催化作用。四、核酸1、核酸分为DNA和RNA。核酸水解产生核昔酸，再水解产生磷酸、核昔。核昔再水解产生戊糖、碱基。2、盐析与变性区别的方法\n项目盐析变性含义蛋白质中加入浓无机轻金属盐溶液使其溶解度降低而从溶液中析出蛋白质在热、酸、碱.重金属盐、紫外线等作用下，性质改变而凝结作用降低蛋白质的溶解度，不改变其性质，用于分离提纯蛋白质破坏蛋白质的结构，改变蛋白质的性质特征可逆过程不可逆过程实质溶解度降低，物理变化结构、性质改变，化学变化用途提纯蛋白质杀菌消毒影响因素无机盐的浓度：浓的无机轻金属盐溶液使蛋白质盐析，稀的无机轻金属盐溶液增大蛋白质的溶解度加热、酸、碱、重金属盐、紫外线.甲醛、苯酚等均可使蛋白质变性3、焰色反应、显色反应.颜色反应的比较焰色反应显色反应颜色反应含义钠、钾等多种金属元素被灼烧时,使火焰呈现某种颜色。钠元素的焰色为黄色，钾元素的焰色为紫色酚类物质遇三氯化铁(FJ+)溶液后，溶液显示某种颜色，如苯酚；淀粉遇碘显蓝色蛋白质遇某些试剂后显示某种特殊的颜色。鸡蛋白、人的皮肤等遇浓硝酸显黄色显色实质物质变化化学变化化学变化重要应用鉴别钠、钾等金属元素鉴别苯酚.淀粉鉴别某些蛋白质注意：利用焰色反应只能鉴别某些金属元素，如碱金属及C农Ba.Cu等；利用颜色反应只能鉴别含苯环的蛋白质。\n第五章有机高分子化合物的合成第一节合成高分子化合物的基本方法一、加成聚合反应高分子化合物高分子化合物是指由许多小分子化合物以共价键结合成的、相对分子质量很高（通常为104〜106）的一类化合物。高分子化合物常称为聚合物或高聚物。能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物称为单体。例如，制备聚乙烯的反应为：nCH2=CH2f-ECH2一CH29n＞其中CH2=CH2是单体，—ch2ch—是链节，高分子链中含有链节的数目称为聚合度，聚合物的平均相对分子质量=链节的相对分子质量Xn二、缩合聚合反应1、缩合聚合反应简称缩聚反应，是指单体之间相互结合成聚合物，同时有小分子（如H2O等）生成的反应，单体可以是一种或两种以上。2、聚一6—務基己酸酯HO[OCCCH^sO]nH的单体是HOOqCH^OH，生成1mol此高聚物分子，可以认为nmol单体之间发生了缩聚反应，同时缩掉（n-1）molH2Oo三、加聚反应的特点1、单体必须是含有双键.三键等不饱和键的化合物，如烯、二烯.块.醛等含不饱和键的有机物。\n2＞加聚反应的过程中没有副产物产生，聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同。聚合物的相对分子质量为单体相对分子质量的整数(聚合度n)倍。3、通过加聚聚合物推单体的方法边键沿箭头指向会合，箭头相遇成新键,健尾相遇按虚线部分断键成单键。凡链节主链只有C原子并存在C=C结构的高聚物，其规律是“见双键、四个C;无双键、两个C”画线断开，然后将半键闭合，即双键交换-E-ChJchA-单体：仇=化IWI；lWI-Ech2—CH丰CH—CH2金单体：ch2=ch—ch=ch2I二.缩合聚合反应的特点■1、单体往往是具有双官能团(如一OH、一COOH、—NH2x—X、活泼氢原子等)或多官能团的有机物小分子。2、生成聚合物的同时，还有小分子副产物(如H2O、NH3.HC1等)生成。3、因聚合过程中生成小分子，故所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同。4、书写缩聚物的结构式时，要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团。00H—OrtC—(CH2)4—C—(CH2)20iH端基原子团端基原子5.书写缩聚反应方程式时，除单体物质的量与缩聚物结构式的下角标要一致外，也要注意生成小分子的物质的量。由一种单体进行缩聚反应,生成小分子的物质的量应为(n-1)；由两种单体进行缩聚反应，生成小分子的物质的量应为(2n—l)o6、缩聚物单体的推断方法常用“切割法”,如下图所示：\n第二节高分子材料的应用塑料的主要成分是合成高分子化合物，即合成树脂。在塑料的组成中除了合成树脂外，还有根据需要加入的具有某些特定用途的加工助剂以改进其性能。如提高柔韧性的增塑剂，改进耐热性的热稳定剂，防止塑料老化的防老化剂，赋予塑料颜色的着色剂等。塑料的分类如下表所示:分类原则类型特征和举例按树脂受热时的特征热塑性以热塑性树脂为基本成分，受热软化，可以反复塑制，如聚乙烯.聚氯乙烯、聚苯乙烯等热固性以热固性树脂为基本成分，加工成型以后变为不熔状态，如酚醛树脂.麻醛塑料等1、聚乙烯聚乙烯具有极其广泛的用途，有高压聚乙烯和低压聚乙烯之分。高压聚乙烯是在150〜300MPa、170〜200°C的温度下，并在引发剂作用下使乙烯发生加成聚合反应，得到的聚乙烯相对分子质量较低，密度也低（0.91〜0・93g・mp,主链上带有长短不一的支链，熔融温度为105〜115°C,称为低密度聚乙烯（LDPE）。低压聚乙烯是在较低压强下，在催化剂的作用下使乙烯发生加成聚合反应，生成的聚乙烯相对分子质熔融温度为131〜量较高（A50万），密度也较高（0.94-0.96g・cm-%137°C,称为高密度聚乙烯（HDPE）O高压聚乙烯一般用做薄膜，可做食品包装袋等；低压聚乙烯较硬，可以做瓶、桶、板、管与棒材等。2、酚醛树脂酚醛树脂是酚类（如苯酚）与醛类（如甲醛）在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物。在酸催化下，等物质的量的苯酚与甲醛反应，苯酚邻位或对位上的氢原子与甲醛的疑基加成生成務甲基苯酚，然后務甲基苯酚之间相互脱水缩合成线型结构高分子：OH+H+（«-l）H2OOH\n在碱催化下，等物质的量的甲醛与苯酚或过量的甲醛与苯酚反应，生成務甲基苯酚.二務甲基苯酚、三務甲基苯酚等，然后加热继续反应,可以生成网状结构的酚醛树脂。OHCH2OH二.合成纤维1.纤维分类2,4-二務甲基苯酚2,4,6—三務甲基苯酚（空纤维：如棉花、羊毛、蚕丝、木材、草类「（植物的根、茎）等rJ〔人造纤维以口黏胶纤维（人造丝、化学纤维，人造棉）、〔合成纤维：如“六大纶”、特种纤维2、常见的合成纤维1）涤纶（的确良）：聚对苯二甲酸乙二酯（聚酯纤维的一种）HO^C-^^^C—0—CH2—CH2—O9nH||||oo单体：HOOcY^^^COOH、HOCH2CH2OH2）锦纶（锦纶一6、尼龙一6、聚酰胺一6）H+N—（CH?）5-CiOH（含有肽键）IIIH0CH2—CH2—C=0/单体:CH?（己内酰胺）\CH?—CH?—N—H3）睛纶（人造毛）：聚丙烯騰-£-CH2—CH9»CN\n4)维纶：聚乙烯醇缩甲醛士CH?—CH—CH?—CH击0—CH2——00II单体:CH2=CH0H.H—C—H5)丙纶：聚丙烯节5单体：ch3-ch=ch26)氯纶：聚氯乙烯七CH—CHH单体:ClH/ch2=c\Cl(YH三CH+HC1)3＞特种合成纤维有芳纶纤维HO壬CY^^C—金H、碳纤维、耐辐射IIIIIIOOHH纤维、光导纤维、防火纤维。三、合成橡胶1、橡胶的分类ch3I「天然橡胶:-ECH2—c=ch—ch2士（聚异戊二烯橡或聚2—甲基一1,3—丁二烯）胶］（通用橡胶：丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶I特种橡胶｛聚硫橡胶：有耐油性硅橡胶:有耐高温、耐寒性注意：合成橡胶是以石油、天然气为原料，以二烯痊和烯痊为单体聚合而成的高分子化合物。2、常见的合成橡胶\n1)丁苯橡胶:-ECH2—CH=CHCH2—CH2—CH士2)顺丁橡胶：-tCH2CH2金\/C=C/\HH顺丁橡胶是以1,3-T二烯为原料，在催化剂存在下，1,3—丁二烯的两个双键打开，在2号与3号碳原子间形成新的双键，1号和4号碳原子分别与另一个1,3—丁二烯分子相互连接成链，得到以顺式结构为主的聚1,3—T二烯：14壬CH2CH2士催化剂\一/nCH2=CH—CH=CH2>C。1234/\HH顺式聚1,3—丁二烯St顺式聚1,3—丁二烯是线型结构，分子链较柔软，具有较好的弹性。顺丁橡胶是顺式聚1,3—丁二烯与硫黄等硫化剂混炼而成的。硫化剂的作用是打开顺式聚1,3—丁二烯的双键，以一S—S—键将顺丁橡胶的线型结构连接为网状结构，得到既有弹性又有强度的橡胶，但交联程度不宜过大，否则会失去弹性。3)^CH2—CH=C—CH2金氯丁橡胶：Cl4〉丁睛橡胶：-9CH2—CH=CH—CH2—CH2—CHiICH3CN5)T基橡胶：-Ech2—(^ch2—ch=cf^ch2I单体：HO—Si—0HCH3ch35)硅橡胶：HO^Si—0击H\nIch35)聚硫橡胶:^CH2-CH2S4i\n3・合成橡胶的性能合成橡胶的性能不如天然橡胶，但其具有高弹性.绝缘性、气密性、耐油、耐高温或耐低温等性能。第三节功能高分子材料（略）