高考化學(xué)知識(shí)點(diǎn)集錦：有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)

1、有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu) 碳的原子結(jié)構(gòu)與成鍵特征 有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu) 有機(jī)化合物的同分異構(gòu)體一、碳的原子結(jié)構(gòu)與成鍵特征 碳元素在元素周期表中位于第二周期第A族，碳原子最外層4個(gè)價(jià)電子，且其原子半徑相對(duì)較小，因此，在化學(xué)反應(yīng)中，碳原子不能失去4個(gè)電子形成C4+離子，亦很難得到4個(gè)電子形成C4-離子，但它形成共價(jià)鍵的能力很強(qiáng)，不僅可與其它非金屬元素形成極性共價(jià)鍵（單鍵如C-H、 C-X等；雙鍵如CO、CS等；叁鍵如CN等），而且碳原子之間亦易自身形成碳碳單鍵、碳碳雙鍵或碳碳叁鍵以鏈狀、環(huán)狀、球狀或管狀的碳骨架的形式存在。（1）碳單質(zhì) 碳元素的同素異形體最多 有金剛石、石墨 Cx（x=28、3

2、2、50、60、70、76、84、90、94、240、540等的偶數(shù)即可形成單層的球碳如C60、管碳如碳納米管，亦可形成復(fù)層的球狀或管狀分子）、 炔碳 CCn (n=300500)等。碳 納 米 管巴基（球）碳 C60 （2）無(wú)機(jī)碳化物 離子型碳化物：如Be2C、Al4C3、Zn2C3、CaC2等，它們遇水均能水解生成CH4、CHC-CH3和CHCH 原子晶體的碳化物：如SiC、B4C3 石墨型的層狀碳化物：如MC8、MC24、MC36、MC48等（M通常為堿金屬） 球狀碳化物：如MxC60(M為相同的或不相同的K、Rb、Cs，x通常為3) （3）含碳的離子：CO32、HCO3、CN、SCN、

3、OCN、 ONC等。 （4）其它無(wú)機(jī)化合物：CO、CO2【例1】試分析B、Si、N等元素能否像C元素一樣形成一系列穩(wěn)定的氫化物？【解析】B、Si、N等元素能否像C元素一樣形成一系列穩(wěn)定的氫化物，關(guān)鍵取決于這些元素的原子之間及與氫原子之間共價(jià)鍵的強(qiáng)度。因?yàn)锽-B鍵、Si-Si鍵、N-N鍵比C-C鍵脆弱，B-H鍵、Si-H鍵、N-H鍵比C-H鍵脆弱，它們的鍵能（Kj/mol）如下： B-B C-C N-N 293 346 159 B-H C-H N-H 389 463 389 Si-Si 222 Si-H 318 當(dāng)然，它們氫化物的穩(wěn)定性與它們和空氣中氧氣反應(yīng)后生成物的穩(wěn)定性亦有關(guān)，例如硼烷、硅烷

4、與氧氣反應(yīng)后生成相當(dāng)穩(wěn)定的B2O3、SiO2和H2O。 目前已制得的硼烷有二十多種，硅烷只有6、7種，硅烷的分子通式亦可表示為SinH2n+2 (n=1-6) 。 氮元素的氫化物常見(jiàn)的是NH3和H2N-NH2 （肼）。 硼單質(zhì)和硅單質(zhì)的晶體是原子晶體。據(jù)報(bào)道人們已制得原子晶體的氮單質(zhì)（Nn），它有望成為一種非常理想的高能物質(zhì)。二、有機(jī)化合物的空間結(jié)構(gòu) 單鍵碳原子及與之相連的原子在空間的構(gòu)型為四面體型；若與之相連的四個(gè)原子化學(xué)環(huán)境完全相同，其空間構(gòu)型則為正四面體型。 有且只有一個(gè)雙鍵的碳原子及與之相連的原子共平面。 例如：乙烯、苯；苯乙烯、苯甲醛、1，3-丁二烯等的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)均是平面分子。 但丙二

5、烯、環(huán)辛四烯分子中的所有原子不共平面。 C=C=CHHXHHY123456H1H2H3H4XYX與Y兩個(gè)平面互相垂直 X與Y兩個(gè)平面不互相垂直，1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)碳原子和H1、H2六個(gè)原子在X平面上； 2號(hào)、3號(hào)、5號(hào)、6號(hào)碳原子和H3、H4六個(gè)原子在Y平面上。 叁鍵碳原子及與之相連的原子共直線。例如：乙炔、H-CN、NC-CN等為直線型分子。 【例2】試分析苯乙炔、CH3-CH=CH-CC-CF3的分子結(jié)構(gòu)。 【解析】本題綜合考查了烷烴、乙烯、乙炔、苯、鹵代烴的分子結(jié)構(gòu)，需要綜合分析這些已學(xué)過(guò)的知識(shí)，將其知識(shí)遷移到苯乙炔、CH3-CH=CH-CC-CF3上。 H H H- -CC-H C

6、=C C C C CHHHFFF四個(gè)碳原子共直線順式苯乙炔為平面分子，其中虛線上的4個(gè)碳原子和2個(gè)氫原子共直線。 CH3-CH=CH-CC-CF3分子的空間結(jié)構(gòu)： 6個(gè)碳原子和雙鍵碳原子上的2個(gè)氫原子一定共平面。由于單鍵沿鍵軸能自由旋轉(zhuǎn)，所以甲基上有1個(gè)氫原子和三氟代甲基上有1個(gè)氟原子可能共此平面，此時(shí)另2個(gè)氫原子和另2個(gè)氟原子一定不共此平面；亦有可能甲基上3個(gè)氫原子和三氟代甲基上3個(gè)氟原子均不共此平面。故這種分子最多有10個(gè)原子共平面。 CH3-CH=CH-CC-CF3的反式結(jié)構(gòu)請(qǐng)同學(xué)們自己分析并寫(xiě)出其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。表示有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的式子 1、電子式（滿(mǎn)足有機(jī)分子中氫原子最外層有2個(gè)電子，其他

7、原子最外層均為8個(gè)電子） 2、結(jié)構(gòu)式 3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式（通常是指省略碳?xì)滏I的表示，碳碳單鍵、碳氧單鍵、雙鍵亦可省略。但碳碳雙鍵、叁鍵不可省略） 4、鍵線式（省略結(jié)構(gòu)式中的碳?xì)湓?，但其他原子及官能團(tuán)不可省略） 5、空間構(gòu)型式（如課本中甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)） 6、球棍模型（不同大小或不同顏色的球代表不同的原子，棍代表共價(jià)鍵） 7、比例模型（表示原子的相對(duì)大小和原子間的軌道重疊）。 本節(jié)小結(jié)有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu) 一、碳的原子結(jié)構(gòu)與成鍵特征（碳單質(zhì)與含碳無(wú)機(jī)化合物） 二、有機(jī)化合物分子的空間結(jié)構(gòu) （單鍵碳原子、雙鍵碳原子、叁鍵碳原子及與之相連的原子在空間的構(gòu)型） 三、表示有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的式子 三、有機(jī)化合

8、物的同分異構(gòu)體 1、概念剖析 “同分” 分子式相同 相對(duì)分子質(zhì)量相同，分子中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同 “異構(gòu)” 必須具備空間想象能力明確單鍵碳原子與四個(gè)原子連接后所形成的空間構(gòu)型是四面體結(jié)構(gòu)；明確單鍵連接的兩個(gè)原子沿鍵軸可以自由旋轉(zhuǎn)，而碳碳雙鍵的兩個(gè)碳原子（或環(huán)狀結(jié)構(gòu)）不能旋轉(zhuǎn)。 2、同分異構(gòu)體的類(lèi)型 碳鏈異構(gòu) 由于碳鏈骨架不同而產(chǎn)生的異構(gòu)現(xiàn)象構(gòu)造異構(gòu) （因分子中原 位置異構(gòu) 由于官能團(tuán)位置不同而產(chǎn)生的異構(gòu)現(xiàn)象 子或原子團(tuán)連接方式不同所 官能團(tuán)異構(gòu) 由于官能團(tuán)不同而產(chǎn)生的異構(gòu)現(xiàn)象造成） 順?lè)串悩?gòu) 由于碳碳雙鍵（或環(huán)狀）不能立體異構(gòu) 旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的異構(gòu)現(xiàn)象 （因原子或原子團(tuán)在空間排列方 對(duì)映異構(gòu) 由于

9、單鍵碳原子連接的四個(gè)原子或式不同所造成） 原子團(tuán)不同而形成的互為實(shí)物與鏡 像的異構(gòu)現(xiàn)象 （1）順?lè)串悩?gòu) a a(f) 凡具有 C=C 結(jié)構(gòu)的烯烴（或環(huán)狀結(jié)構(gòu)的子）， b(d) b(e) 其中a、b、(d)、(e)、（f）為不同的原子或原子團(tuán)，因碳碳雙鍵（或環(huán)狀結(jié)構(gòu)）不能旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的同分異構(gòu)體。 （2）對(duì)映異構(gòu) 單鍵碳原子與四個(gè)不同的原子或原子團(tuán)a、b、d、e相連。 a a b C C b e d d e 鏡面 【例3】寫(xiě)出分子式為C5H10的所有同分異構(gòu)體。 烯烴的同分異構(gòu)體： CH2=CHCH2CH2CH3 1-戊烯 CH3CH=CHCH2CH2CH3 2-戊烯 CH2=CCH2CH3 2-

10、甲基-1-丁烯 CH3 CH2=CHCHCH3 3-甲基-1-丁烯 CH3 CH3C=CHCH3 2-甲基-2-丁烯 CH3 環(huán)烷烴的同分異構(gòu)體（鍵線式）： 環(huán)戊烷 甲基環(huán)丁烷 乙基環(huán)丙烷 1，1-二甲基環(huán)丙烷 順-1，2-二甲基環(huán)丙烷 反-1，2-二甲基環(huán)丙烷 3、書(shū)寫(xiě)同分異構(gòu)體或確定同分異構(gòu)體數(shù)目的方法（1）書(shū)寫(xiě)烷烴同分異構(gòu)體的方法 成直線，一線串；從頭摘，掛中間； 往邊靠，不到端；先分散，后集中?！俺芍本€，一線串” 把所給的烷烴分子式的碳原子先排成一條直鏈?！皬念^摘，掛中間” 再?gòu)闹辨湹囊欢艘来握?個(gè)、2個(gè)等碳原子，掛在鏈中間，直到摘下的碳原子數(shù)分子式中碳原子數(shù)的一半時(shí)為止?！巴吙?，

11、不到端” 從中間往邊排，但不能連到鏈端碳原子上。若摘下的碳原子作正烴基時(shí)，則鏈端留下的碳原子數(shù)等于此烴基碳原子數(shù)?！跋确稚ⅲ蠹小?先將摘下的碳原子分散連接在不同碳原子上，后集中連接在鏈中間碳原子上。【例4】寫(xiě)出分子式為C8H18的同分異構(gòu)體。 C-C-C-C-C-C-C-C 辛烷C-C-C-C-C-C-C C-C-C-C-C-C-C C-C-C-C-C-C-C C C C 4-甲基庚烷 3-甲基庚烷 2-甲基庚烷C-C-C-C-C-C C-C-C-C-C-C C-C-C-C-C-C C C C C C C3，4-二甲基己烷 2，3-二甲基己烷 2，4-二甲基己烷 （內(nèi)消旋體）C-C-C-C

12、-C-C C C C C C-C-C-C-C-C C-C-C-C-C-C C C2，5-二甲基己烷 3，3-二甲基己烷 2，2-二甲基己烷 C-C-C-C-C-C C-C 2-乙基己烷 C-C-C-C-C C C C C C C-C-C-C-C C-C-C-C-C C C C C2，3，4-三甲基戊烷 2，3，3-三甲基戊烷 2，2，3-三甲基戊烷 C C-C C-C C-C-C-C-C C-C-C-C-C C-C-C-C-C C C C C2，2，4-三甲基戊烷 2-甲基-3-乙基戊烷 3-甲基-3-乙基戊烷 C C C8H18共有18種同分異構(gòu)體 C-C-C-C 紅字碳原子為手性碳原子，

13、C C 考慮對(duì)映異構(gòu)體則有22種 2，2，3，3-四甲基丁烷 （2）利用等效氫原子法確定同分異構(gòu)體的數(shù)目 【例5】 如何確定烴的一元取代物和二元（兩個(gè)取代基相同）取代物的種數(shù)（不考慮立體異構(gòu)）?！窘馕觥?(A)等效氫原子法在有機(jī)分子的結(jié)構(gòu)中化學(xué)環(huán)境完全相同的氫原子稱(chēng)為等效氫原子。 等效氫原子的判定 同一碳原子上的氫原子； 同一碳原子所連接的甲基上的氫原子； 鏡面對(duì)稱(chēng)位置上的氫原子。 3 2 1 CH3-CH-CH2-CH-CH3 CH3 CH3 （蒽） A B (B) 同分異構(gòu)體數(shù)目的確定 一取代物的同分異構(gòu)體數(shù)目 = 等效氫原子的種數(shù) 二取代物（相同取代基，以 -X表示）同分異構(gòu)體的數(shù)目確定

14、： a、將一個(gè) -X 取代“1-” 或“-”上的氫原子，另一個(gè)-X依次取代“1-”或其它碳原子上的氫原子，故此種情況下A、B分別有6種和9種異構(gòu)體； b、再將一個(gè) -X取代“2-”或“-”上的氫原子，另一個(gè) -X依次取代除“1-”“-”外其它碳原子上的氫原子，故此種情況下A、B又分別有3種和5種異構(gòu)體； C、最后再將一個(gè) -X只取代“3-”或“-”上的氫原子，A、B又各有1種異構(gòu)體。綜合上述分析：A共有10（ 6 + 3 + 1）種同分異構(gòu)體 B共有15（ 9 + 5 + 1）種同分異構(gòu)體 3、轉(zhuǎn)換法 若已知某有機(jī)化合物某種取代物的同分異構(gòu)體數(shù)目可以推得其另一種同類(lèi)型取代物的數(shù)目 【例6】已知

15、丙烷的二氯代物有4種，那么丙烷的六氯代物有多少種？ 解 二氯代物 C3H8 C3H6Cl2 4種同分異構(gòu)體（已知） 轉(zhuǎn) 二氫代物 換 C3Cl8 C3H2Cl6 4種同分異構(gòu)體（答案） 【例7】已知丁基有4種，則分子式為C5H10O的醛有多少種？ 解 從分子式C5H10O 中取下一個(gè)醛基（-CHO），剩余部分為丁基（-C4H9），丁基與醛基連接即為服從分子式C5H10O 的醛，丁基有4種，則分子式為C5H10O 的醛就有4種。4、書(shū)寫(xiě)限定條件下的同分異構(gòu)體 書(shū)寫(xiě)限定條件下的同分異構(gòu)體是高考的常見(jiàn)題型，一定要審清題意，按要求書(shū)寫(xiě)。【例8】寫(xiě)出分子式為C8H18且放在主鏈上只有5個(gè)或6個(gè)碳原子的同

16、分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。 分析見(jiàn)例4【例9】（1）寫(xiě)出分子式為C9H10O3且同時(shí)符合下列2個(gè)條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： 化合物是1，3，5-三取代苯 苯環(huán)上的三個(gè)取代基分別為甲基、羥基和含有-C-O-結(jié)構(gòu)的基團(tuán)由2004年高考題改編 O（2）寫(xiě)出分子式為C6H6O3且且同時(shí)符合下列4個(gè)條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： 含有苯環(huán)； 能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，不能發(fā)生水解反應(yīng)； 在稀NaOH溶液中，1 mol該同分異構(gòu)體能與2 mol NaOH發(fā)生反應(yīng)； 只能生成兩種一氯代產(chǎn)物由2006年高考題改編 （3）寫(xiě)出分子式為C9H10O3且同時(shí)符合下列3個(gè)條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式： 含有鄰二取代苯環(huán)結(jié)構(gòu)； 具有羧基

17、和羥基；不與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)由2007高考題改編。【答案】（1） （2）OHCH3OCCH3OOHCH3COOCH3OHCH3OHCH3 CH2OCHCH2COOHOOHOHOHOHCHOCHO （3） 前兩者紅色的碳原子為手性碳原子，它們各有一對(duì)對(duì)映異構(gòu)體。 從中可以看出：2004年與2007年在考查限定條件下書(shū)寫(xiě)同分異構(gòu)體何其相似。COOHCHCH3 CH3OH CHCOOHOH COOH CH2CH2OH 本節(jié)小結(jié)同分異構(gòu)體 一、概念剖析 二、同分異構(gòu)體的類(lèi)型 三、書(shū)寫(xiě)同分異構(gòu)體或確定同分異構(gòu)體的方法 （1）書(shū)寫(xiě)烷烴同分異構(gòu)體的方法 （2）利用等效氫原子法確定同分異構(gòu)體的數(shù)目

18、（3）利用轉(zhuǎn)化法確定同分異構(gòu)體的數(shù)目 四、書(shū)寫(xiě)限定條件下的同分異構(gòu)體有 機(jī) 反 應(yīng) 類(lèi) 型 有機(jī)反應(yīng)往往副反應(yīng)多，反應(yīng)速率慢，一般是在有機(jī)溶劑中進(jìn)行。 （一）有機(jī)反應(yīng)類(lèi)型 1、取代反應(yīng)有機(jī)化合物分子中的某些原子或原子團(tuán)被其它原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)。鹵代反應(yīng)烷烴、芳香烴、含-H的有機(jī)物與X2的反應(yīng)；含醇羥基的有機(jī)化合物與HX的反應(yīng)水解反應(yīng)鹵代烴與堿溶液的反應(yīng)；酯類(lèi)物質(zhì)在酸或堿的催化作用下與水的反應(yīng)； 低聚糖、多糖在酸或酶的催化作用下與水的反應(yīng)；多肽、蛋白質(zhì)在酸或堿或酶的催化作用下與水的反應(yīng)； R-CN在酸的作用下與水的反應(yīng)；酰鹵、酰胺、酸酐等與水的反應(yīng)硝化反應(yīng)磺化反應(yīng)酯化反應(yīng)形成醚、酸酐、酰鹵

19、、酰胺等的反應(yīng)；酸酐、酰鹵、酰胺的氨解、醇解；酯交換等 2、加成反應(yīng)有機(jī)化合物分子中的不飽和鍵 C=C 、-CC-、 C=O（低級(jí)醛、酮）兩端的原子與其它原子或原子團(tuán)相互結(jié)合生成新化合物的反應(yīng)。 C=C 、-CC- 與單質(zhì)如H2、X2的加成；與化合物如HX、H2O、H2SO4、HCN等的加成活潑氫如含-H的有機(jī)物、 RO-H、H-CN等與 C=O（低級(jí)醛、酮）的加成 3、 消去反應(yīng)一定條件下，有機(jī)化合物脫去小分子（如H2O、HCl、HBr等）生成分子中含有雙鍵或叁鍵的化合物的反應(yīng)。 凡具有-CH-CH-結(jié)構(gòu)的醇在濃硫酸和加熱 OH條件下脫水的反應(yīng)； 凡具有-CH-CH-結(jié)構(gòu)的鹵代烴在的強(qiáng)堿醇

20、X H（或X）溶液或金屬鋅和加熱條件下脫去HX或2個(gè)X生成-CH=CH-的反應(yīng)。 4 、氧化反應(yīng)與還原反應(yīng) （1）氧化反應(yīng)通常是在有機(jī)化合物分子中加入氧原子或脫去氫原子的反應(yīng)。 常用的氧化劑有：O2、O3、KMnO4、K2Cr2O7、過(guò)氧化物和銀氨溶液、新制的氫氧化銅懸濁液等。 （2）還原反應(yīng)通常是在有機(jī)化合物分子中加入氫原子或脫去氧原子的反應(yīng)。 常用的還原劑有：H2（催化加氫）、Fe(Zn)-HCl、氫化鋁鋰（LiAlH4） 、硼氫化鈉（NaBH4） 等。 （3）有機(jī)化合物中元素氧化數(shù)的確定： 相同原子間共用電子對(duì)的元素氧化數(shù)為0； 不同原子間共用電子對(duì)的元素氧化數(shù)要根據(jù)兩種元素的非金屬性（

21、電負(fù)性）來(lái)判斷：共用電子對(duì)偏進(jìn)為負(fù)，偏出為正；其數(shù)值按共用電子對(duì)數(shù)來(lái)確定若分別偏進(jìn)（或偏出）1對(duì)、2對(duì)或3對(duì)，則該元素的氧化數(shù)分別為-1、-2或-3價(jià)（或+1、+2或+3價(jià)）； 最后求出該元素的總的氧化數(shù)。 如：過(guò)氧丙酸各元素的氧化數(shù)如下： H+1H+1O-2 H+1-C-3-C-2-C+3-O-1-O-1-H+1 H+1H+1 （4）幾點(diǎn)說(shuō)明： 1、碳碳不飽和鍵、醛或酮分子中的羰基（ C=O）及腈類(lèi)（R-CN）可以催化加氫，但羧酸及酯分子中的羰基通常不能催化加氫。 2、氫化鋁鋰（LiAlH4）、硼氫化鈉（NaBH4）是特效還原劑，它們不能還原碳碳不飽和鍵，可以還原醛或酮分子中的羰基，氫化鋁鋰

22、（LiAlH4）還可以還原羧酸及酯分子中的羰基。 3、硝基化合物 胺類(lèi) 4、臭氧化分兩步：R-CH=C-R R-CH C Fe（Zn）-HClO3O-OOZn-H2O還原性水解RCHORR（H）+RC=O R(H)R（H） 5、聚合反應(yīng)由小分子（單體）合成高分子化合物（也稱(chēng)高聚物）的化學(xué)反應(yīng)。聚合反應(yīng)有加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)高聚物一種或兩種以上的單體加聚產(chǎn)物 縮聚產(chǎn)物一種或兩種以上的單體加聚縮聚解聚解聚產(chǎn)物中無(wú)小分子生成產(chǎn)物中有小分子生成 分子中通常含 有 C=C 、 -CC-、 C=O或活性環(huán)（如CH2CH2 ） 分子中通常帶有 兩個(gè)或兩個(gè)以上的-OH、-NH2 、-COOH、-X或含活潑氫（如苯酚）O 此外，還有分解反應(yīng)、裂化（裂解）反應(yīng)等。 （二）