有機(jī)化學(xué)專(zhuān)題復(fù)習(xí)講義_第1頁(yè)
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-PAGE3-有機(jī)化學(xué)專(zhuān)題復(fù)習(xí)講義專(zhuān)題一有機(jī)物的概念、有機(jī)物的命名、同系物和同分異構(gòu)體一、有機(jī)物的概念1、含碳元素的化合物叫做有機(jī)物(除碳的氧化物、碳酸、碳酸鹽、金屬碳化物、硫氰化物外)。2、有機(jī)物的性質(zhì)(1)大多數(shù)有機(jī)物難溶于水,易溶于苯、汽油、四氯化碳等有機(jī)溶劑。(2)大多數(shù)有機(jī)物是非電解質(zhì),不易導(dǎo)電。(3)大多數(shù)有機(jī)物是分子晶體,熔沸點(diǎn)較低。(4)大多數(shù)有機(jī)物易燃,受熱易分解。二、有機(jī)物的命名1、烴基烴基:烴分子失去一個(gè)或幾個(gè)氫原子后所剩余的呈電中性的部分,一般用“R—”表示。例如,甲烷分子CH4失去一個(gè)氫原子后剩余的部分—CH3叫做甲基?!鳌案迸c“基”的區(qū)別電性化學(xué)性質(zhì)根帶電荷穩(wěn)定,能獨(dú)立存在基不帶電荷,顯電中性活潑,不能單獨(dú)存在[例1]寫(xiě)出羥基和氫氧根的電子式。[例2]碳正離子[例如CH3+、CH5+、(CH3)3C+]是有機(jī)反應(yīng)的重要中間體。歐拉(G·Olah)因在此領(lǐng)域中的卓越成就而榮獲1994年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。碳正離子CH5+可以通達(dá)CH4在“超強(qiáng)酸”中再獲得一個(gè)H+而得到,而CH5+失去H2可以得CH3+。(1)CH3+是反應(yīng)性很強(qiáng)的正離子,是缺電子的,其電子式是。(2)CH3+中4個(gè)原子是共平面的,3個(gè)C-H鍵之間的夾角(鍵角)相等,則C-H鍵之間的夾角是。(3)(CH3)2CH+在NaOH的水溶液中反應(yīng)將得到電中性的有機(jī)分子,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。(4)(CH3)3C+去掉H+后將生成電中性的有機(jī)分子,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。[答案](1)(2)120°(3)(CH3)2CHOH(4)(CH3)2CH=CH22、習(xí)慣命名法(普通命名法)習(xí)慣命名法在命名簡(jiǎn)單有機(jī)化合物時(shí)比較方便。如對(duì)烷烴的命名,其中碳原子數(shù)在10以?xún)?nèi)時(shí),用天干——甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示;大于10時(shí),則用中文數(shù)字十一、十六等來(lái)表示。同時(shí)為了區(qū)別同分異構(gòu)體,在名稱(chēng)前面加“正、異、新”等冠詞。例如C5H12的3種同分異構(gòu)體命名:—CH2CH3—CH2CH3—CHCH3—CH3CH3—CCH3CH3—CH3CH3—CH2—CH2—CH2—CH33、系統(tǒng)命名法(1)烷烴的系統(tǒng)命名法①長(zhǎng)——選最長(zhǎng)碳鏈為主鏈。錯(cuò)誤名稱(chēng):2-乙基丁烷正確名稱(chēng):3-甲基戊烷②多——遇等長(zhǎng)碳鏈時(shí),支鏈最多為主鏈??聪旅娼Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,從第3號(hào)碳往右或往下查,均可查出含5個(gè)碳原子的主鏈,但按圖示編號(hào)時(shí),主鏈上的支鏈最多,故是正確編號(hào)。正確名稱(chēng):2,4-二甲基-3-乙基戊烷③近——離支鏈最近一端編號(hào)。由距離支鏈最近的一端開(kāi)始,將主鏈上的碳原子用1,2,3…,等數(shù)字依次編號(hào),以確定支鏈的位置。錯(cuò)誤名稱(chēng):3-甲基丁烷正確名稱(chēng):2-甲基丁烷④小——支鏈編號(hào)之和最小??聪旅娼Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,從右端或左端看,均符合“近——離支鏈最近一端編號(hào)”的原則,但按圖示編號(hào)時(shí),支鏈編號(hào)之和最小,故是正確編號(hào)。⑤簡(jiǎn)——兩取代基距離主鏈兩端等距離時(shí),從簡(jiǎn)單取代基開(kāi)始編號(hào)。如取代基不同,就把簡(jiǎn)單的寫(xiě)在前面,復(fù)雜的寫(xiě)在后面。如:(2)含有官能團(tuán)的化合物的命名①定母體:根據(jù)化合物分子中的官能團(tuán)確定母體。如含碳碳雙鍵、醇羥基、醛基、羧基的化合物分別以烯、醇、醛、酸為母體。②定主鏈:以含有盡可能多官能團(tuán)的最長(zhǎng)碳鏈為主鏈。③命名:官能團(tuán)編號(hào)最小化。其他規(guī)則與烷烴相似。CHCH3CH3—C—CH—CH3CH3OH如:2,3-二甲基-2-丁醇CHCH3CH3—CH—C—CHOCH3—CH2CH32,3-二甲基-2-乙基丁醛(3)苯的同系物的命名①苯環(huán)上的氫被烷基取代后,以苯作為母體進(jìn)行命名。如:甲苯乙苯CH3CH3②有多個(gè)取代基時(shí),可用鄰、間、對(duì)或1、2、3、4、CH3CH3CH3CH3—CH3CH3CH3—鄰二甲苯或1,2-二甲苯間二甲苯或1,3-二甲苯對(duì)二甲苯或1,4-二甲苯—C—OHO=—C—OHO=CH2CH——C—HO苯(基)乙烯苯(基)甲酸苯(基)甲醛[例2]萘環(huán)上的碳原子的編號(hào)如Ⅰ式,根據(jù)系統(tǒng)命名法,Ⅱ可稱(chēng)為2-硝基萘,則化合物Ⅲ的名稱(chēng)應(yīng)是()A.2,6-二甲基萘

B.1,4-二甲基萘

C.4,7-二甲基萘

D.1,6-二甲基萘[答案]D[例3]請(qǐng)寫(xiě)出以下物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:(1)二乙酸二乙酯;(2)乙二酸二乙酯;(3)二乙酸乙二酯;(4)乙二酸乙二酯。三、同系物同系物:結(jié)構(gòu)相似,在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)原子團(tuán)的物質(zhì)物質(zhì)。同系物的判斷要點(diǎn):1、通式相同,但通式相同不一定是同系物。2、結(jié)構(gòu)相似指具有相同的官能團(tuán)類(lèi)別和數(shù)目。3、同分異構(gòu)體之間不是同系物?!魍滴锿ㄊ降耐扑鉡例4]下面是苯和一組稠環(huán)芳香烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:(1)寫(xiě)出化合物②~⑤的分子式:①C6H6②③④⑤(2)這組化合物的分子式通式是CH(請(qǐng)以含m的表示式填在橫線上,m=1,2,3,4,5…)。[答案](1)②C10H8③C14H10④C18H12⑤C22H14(2)4m+22m+4四、同分異構(gòu)體同分異構(gòu)現(xiàn)象:化合物具有相同的分子式,但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象。具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱(chēng)同分異構(gòu)體。問(wèn):互為同分異構(gòu)體的物質(zhì)一定是有機(jī)物嗎?(否)1、同分異構(gòu)體的種類(lèi)(1)碳鏈異構(gòu):指碳原子之間連接成不同的鏈狀或環(huán)狀結(jié)構(gòu)而造成的異構(gòu)。如C5H12有三種同分異構(gòu)體,即正戊烷、異戊烷和新戊烷。(2)位置異構(gòu):指官能團(tuán)或取代基在在碳鏈上的位置不同而造成的異構(gòu)。如1-丁烯與2-丁烯、1-丙醇與2-丙醇、鄰二甲苯與間二甲苯及對(duì)二甲苯。(3)類(lèi)別異構(gòu):指官能團(tuán)不同而造成的異構(gòu),也叫官能團(tuán)異構(gòu)。如1-丁炔與1,3-丁二烯、丙烯與環(huán)丙烷、乙醇與甲醚、丙醛與丙酮、乙酸與甲酸甲酯、葡萄糖與果糖、蔗糖與麥芽糖等。(4)其他異構(gòu)方式:如順?lè)串悩?gòu)、對(duì)映異構(gòu)(也叫做鏡像異構(gòu)或手性異構(gòu))等,雖然在高中階段不要求掌握,但在信息題中屢有涉及。[例5]已知與互為同分異構(gòu)體(稱(chēng)為“順?lè)串悩?gòu)”),則化學(xué)式為C3H5Cl的鏈狀的同分異構(gòu)體有()A.3種B.4種C.5種D.6種[答案]B2、類(lèi)別異構(gòu)歸納:(1)CnH2n+2:烷烴。(2)CnH2n:?jiǎn)蜗N、環(huán)烷烴。(3)CnH2n-2:炔烴、二烯烴。(4)CnH2n-6:芳香烴(苯及其同系物)。(5)CnH2n+2O:飽和脂肪醇、醚。(6)CnH2nO:醛、酮、環(huán)醚、環(huán)醇、烯醇。(7)CnH2nO2:羧酸、酯、羥基醛、羥基酮。(8)CnH2n+1NO2:硝基烷、氨基酸。(9)Cn(H2O)m:糖類(lèi)。[例6]請(qǐng)寫(xiě)出分子式為C7H8O的含苯環(huán)的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。[答案]2、同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)規(guī)律:(1)烷烴(只可能存在碳鏈異構(gòu))的書(shū)寫(xiě)規(guī)律:主鏈由長(zhǎng)到短,支鏈由整到散,位置由心到邊,排布由對(duì)到鄰到間。(2)具有官能團(tuán)的化合物如烯烴、炔烴、醇、酮等,它們具有碳鏈異構(gòu)、官能團(tuán)位置異構(gòu)、異類(lèi)異構(gòu),書(shū)寫(xiě)按順序考慮。一般情況是碳鏈異構(gòu)→官能團(tuán)位置異構(gòu)→類(lèi)別異構(gòu)。(3)芳香族化合物:二元取代物的取代基在苯環(huán)上的相對(duì)位置具有鄰、間、對(duì)三種。3、判斷同分異構(gòu)體的常見(jiàn)方法:(1)基團(tuán)連接法:將有機(jī)物看成由基團(tuán)連接而成,由基團(tuán)的異構(gòu)數(shù)目可推斷有機(jī)物的異構(gòu)體數(shù)目。如:丁基有四種,丁醇(看作丁基與羥基連接而成)也有四種,戊醛、戊酸(分別看作丁基跟醛基、羧基連接而成)也分別有四種。[例7]某有機(jī)物A的分子式為C6H12O2。已知A有如下轉(zhuǎn)化,其中D不與Na2CO3溶液反應(yīng),C、E都能發(fā)生銀鏡反應(yīng),那么A的結(jié)構(gòu)可能有()A.2種

B.3種

C.4種

D.5種[答案]C(2)等同轉(zhuǎn)換法:將有機(jī)物分子中的不同原子或基團(tuán)進(jìn)行等同轉(zhuǎn)換。如:乙烷分子中共有6個(gè)H原子,若有一個(gè)H原子被Cl原子取代所得一氯乙烷只有一種結(jié)構(gòu),那么五氯乙烷有多少種?假設(shè)把五氯乙烷分子中的Cl原子轉(zhuǎn)換為H原子,而H原子轉(zhuǎn)換為Cl原子,其情況跟一氯乙烷完全相同,故五氯乙烷也有一種結(jié)構(gòu)。同樣,二氯乙烷有兩種結(jié)構(gòu),四氯乙烷也有兩種結(jié)構(gòu)。(用組合數(shù)性質(zhì)幫助理解)(3)等效氫法(對(duì)稱(chēng)法):等效氫指在有機(jī)物分子中處于相同位置的氫原子。等效氫任一原子若被相同取代基取代所得產(chǎn)物都屬于同一物質(zhì)。其判斷方法有:①同一碳原子上連接的氫原子等效。CH3CH3—C—CH3CH3—C—C—CH3CH3CH3CH3③同一分子中處于鏡面對(duì)稱(chēng)(或軸對(duì)稱(chēng))位置的氫原子等效。如:分子中的18個(gè)氫原子等效。[例8]菲的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,若它與硝酸反應(yīng),可能生成的一硝基取代物有()A.4種

B.5種

C.6種

D.10種[答案]B△同位素、同素異形體、同分異構(gòu)體和同系物的辨別概念同系物同分異構(gòu)體同素異形體同位素分子式不同相同不同/結(jié)構(gòu)相似不同不同/研究對(duì)象化合物化合物單質(zhì)原子[例9]下列對(duì)每組中物質(zhì)間關(guān)系的敘述不正確的是()A.和互為同位素

B.和屬于同系物C.S2和S8互為同素異形體

D.丙酸和乙酸甲酯屬于同分異構(gòu)體[答案]B專(zhuān)題二烴的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、烴的燃燒規(guī)律1、烴的物理性質(zhì)①比較同類(lèi)烴的沸點(diǎn):碳原子數(shù)多沸點(diǎn)高;碳原子數(shù)相同,支鏈多沸點(diǎn)低;常溫常壓下,碳原子數(shù)1-4的烴、新戊烷為氣體。②難溶于水,密度隨分子量的增大而增大,但比水小。[例10]下列五種烷烴:①2-甲基丁烷②2,2-二甲基丙烷③戊烷④丙烷⑤丁烷,按它們的沸點(diǎn)由高到低的順序排列正確的是(

)A.①②③④⑤B.②③⑤④①C.③①②⑤④D.④⑤②①③[答案]C2、烴的結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)歸納類(lèi)別通式官能團(tuán)代表物分子結(jié)構(gòu)結(jié)點(diǎn)主要化學(xué)性質(zhì)烷烴CnH2n+2(n≥1)/CH4①正四面體②有3個(gè)原子共面1、光照下的鹵代2、裂化3、不使酸性KMnO4溶液褪色4、可燃烯烴CnH2n(n≥2)CH2=CH2分子的所有原子在同一個(gè)平面上1、加成:X2、H2、HX、HCN2、聚合3、易氧化:與O2(條件:催化劑加壓加熱)反應(yīng)生成CH3CHO4、使Br2水(加成)、酸性KMnO4(氧化)褪色5、燃燒現(xiàn)象:明亮火焰,伴有黑煙炔烴CnH2n-2(n≥2)—C≡C—HC≡CH分子成直線型1、加成:X2、H2、HX、HCN2、聚合3、易氧化:與H2O(條件:催化劑加壓加熱)反應(yīng)生成CH3CHO4、使Br2水(加成)、酸性KMnO4(氧化)褪色5、燃燒現(xiàn)象:明亮火焰,濃烈黑煙苯及其同系物CnH2n-6(n≥6)/平面結(jié)構(gòu),12個(gè)原子共面1、易取代:與液溴在Fe做催化劑下生成溴苯、硝化和磺化2、難加成:與H2(Ni作催化劑)環(huán)己烷△有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)基本方法:碳碳單鍵可以旋轉(zhuǎn),碳碳雙鍵和碳碳三鍵不能旋轉(zhuǎn)。苯環(huán)可以繞任一碳?xì)滏I為軸旋轉(zhuǎn),軸上有四個(gè)原子共直線。稠環(huán)芳香烴由于共用碳碳鍵,所有原子共平面。[例11]以M原子為中心形成的MX2Y2分子中,X和Y分別只以單鍵與M結(jié)合,下列說(shuō)法正確的是()A.若MX2Y2分子為平面四邊形就有兩種同分異構(gòu)體B.若MX2Y2分子為平面四邊形則無(wú)同分異構(gòu)體C.若MX2Y2分子為四面體形就有兩種同分異構(gòu)體D.若MX2Y2分子為四面體形則無(wú)同分異構(gòu)體[答案]AD[例12]在分子中,處于同一平面上的原子數(shù)最多可能是()A.12個(gè)

B.14個(gè)

C.18個(gè)

D.20個(gè)[答案]D[例13]人們對(duì)苯的認(rèn)識(shí)有一個(gè)不斷深化的過(guò)程。(1)1834年德國(guó)科學(xué)家米希爾里希,通過(guò)蒸餾安息香酸()和石灰的混合物得到液體,命名為苯,寫(xiě)出苯甲酸鈉與堿石灰共熱生成苯的化學(xué)方程式:。(2)由于苯的含碳量與乙炔相同,人們認(rèn)為它是一種不飽和烴,寫(xiě)出C6H6的一種含叁鍵且無(wú)支鏈鏈烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。苯不能使溴水褪色,性質(zhì)類(lèi)似烷烴,任寫(xiě)一個(gè)苯發(fā)生取代反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(3)烷烴中脫水2mol氫原子形成1mol雙鍵要吸熱,但1,3-環(huán)己二烯()脫去2mol氫原子變成苯卻放熱,可推斷苯比1,3-環(huán)己二烯(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)。(4)1866年凱庫(kù)勒(右圖)提出了苯的單、雙鍵交替的正六邊形平面結(jié)構(gòu),解釋了苯的部分性質(zhì),但還有一些問(wèn)題尚未解決,它不能解釋下列(填入編號(hào))事實(shí)。a.苯不能使溴水褪色b.苯能與H2發(fā)生加成反應(yīng)c.溴苯?jīng)]有同分異構(gòu)體d.鄰二溴苯只有一種(5)現(xiàn)代化學(xué)認(rèn)為苯分子碳碳之間的鍵是。[答案](1)(2)(3)穩(wěn)定(4)ad(5)介于單鍵和雙鍵之間的特殊的鍵△分子式為(CH)n的烴[例14]立方烷(C8H8)、棱晶烷(C6H6)是近年來(lái)運(yùn)用有機(jī)合成的方法制備的具有如圖所示立體結(jié)構(gòu)的環(huán)狀有機(jī)物。萜類(lèi)化合物是廣泛存在于動(dòng)、植物體內(nèi)的一類(lèi)有機(jī)物(例如盆烯、月桂烯、檸檬烯等)。對(duì)上述有機(jī)物的下列說(shuō)法正確的是()①盆烯、月桂烯、檸檬烯都能使溴水褪色②棱晶烷、盆烯與苯互為同分異構(gòu)體③月桂烯、檸檬烯互為同分異構(gòu)體④立方烷、棱晶烷是環(huán)烷烴的同系物A.①②③

B.①②④

C.①③④

D.②③④[答案]A[例15]乙炔是一種重要的有機(jī)化工原料,以乙炔為原料在不同的反應(yīng)條件下可以轉(zhuǎn)化成以下化合物。完成下列各題:(1)正四面體烷的分子式為,其二氯取代產(chǎn)物有種。(2)關(guān)于乙烯基乙炔分子的說(shuō)法錯(cuò)誤的是:。a.能使酸性KMnO4溶液褪色b.1mol乙烯基乙炔能與3molBr2發(fā)生加成反應(yīng)c.乙烯基乙炔分子內(nèi)含有兩種官能團(tuán)d.等質(zhì)量的乙炔與乙烯基乙炔完全燃燒時(shí)的耗氧量不相同(3)寫(xiě)出與環(huán)辛四烯互為同分異構(gòu)體且屬于芳香烴的分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:。(4)寫(xiě)出與苯互為同系物且一氯代物只有兩種的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式(舉兩例):、。[答案](1)C4H41(2)d(3)(4)3、烴的燃燒規(guī)律(1)烴的燃燒化學(xué)方程式不論是烷烴、烯烴、炔烴還是苯及苯的同系物,它們組成均可用來(lái)表示,這樣當(dāng)它在氧氣或空氣中完全燃燒時(shí),其方程式可表示如下:。(2)烴燃燒時(shí)物質(zhì)的量的變化烴完全燃燒前后,各物質(zhì)的總物質(zhì)的量變化值與上述燃燒方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)變化值一致,即。也就是說(shuō),燃燒前后物質(zhì)的量變化值僅與烴分子中的氫原子數(shù)有關(guān),而與碳原子數(shù)無(wú)關(guān)。當(dāng)時(shí),,即物質(zhì)的量增加;當(dāng)時(shí),,即物質(zhì)的量不變;當(dāng)時(shí),,即物質(zhì)的量減少。(3)氣態(tài)烴燃燒的體積變化要考慮燃燒時(shí)的體積變化,必須確定烴以及所生成的水的聚集狀態(tài)。因此,當(dāng)氣態(tài)烴在通常壓強(qiáng)下燃燒時(shí),就有了兩種不同溫度狀況下的體積變化:①在時(shí),。說(shuō)明任何烴在100℃以下燃燒時(shí),其體積都是減小的;②在時(shí),。當(dāng)時(shí),,即體積增大;當(dāng)時(shí),,即體積不變;當(dāng)時(shí),,即體積減小。(4)烴燃燒時(shí)耗氧量()、生成二氧化碳量()、生成水量()的比較在比較各類(lèi)烴燃燒時(shí)消耗或生成的量時(shí),常采用兩種量的單位來(lái)分別進(jìn)行比較:①物質(zhì)的量相同的烴,燃燒時(shí),,;②質(zhì)量相同的烴,燃燒時(shí),,。也就是說(shuō):質(zhì)量相同的含氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)大的烴,燃燒時(shí)耗氧量大、生成二氧化碳量小、生成水量大;最簡(jiǎn)式相同的烴,不論以何種比例混合,只要混合物的總質(zhì)量一定,完全燃燒后的耗氧量、生成二氧化碳量、生成水的量也一定。(5)混合烴燃燒時(shí)的加和性

盡管烴的混合物燃燒時(shí),具有單一烴各自的燃燒特征,但它們具有加和性。因此,可以將看作為混合烴的“平均分子式”。這樣就找到了將“混合烴”轉(zhuǎn)換成“單一烴”的支點(diǎn),從而根據(jù)“一大一小法”或“十字交叉法”就很容易求解出混合物中具有哪些組份以及這些組份的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。[例16]、時(shí),2L常見(jiàn)烴A的蒸氣能在bL氧氣中完全燃燒,反應(yīng)后體積增至(b+4)L(體積在同前的條件下測(cè)定)。(1)烴A在組成上應(yīng)滿(mǎn)足的條件是______________;(2)當(dāng)b=15時(shí),該烴可能的化學(xué)式______________;(3)當(dāng)A在常壓常溫下為氣態(tài),b的取值范圍是______________。[答案](1)該烴分子中氫原子數(shù)為8(2)、、(3)專(zhuān)題三烴的衍生物1、烴的衍生物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)類(lèi)別官能團(tuán)代表物分子結(jié)構(gòu)結(jié)點(diǎn)主要化學(xué)性質(zhì)鹵代烴鹵原子—XC2H5Br鹵素原子直接與烴基結(jié)合。β-碳上要有氫原子才能發(fā)生消去反應(yīng)。1、與NaOH水溶液共熱發(fā)生取代反應(yīng)生成醇2、與NaOH醇溶液共熱發(fā)生消去反應(yīng)生成烯醇醇羥基—OHCH3OHβ-碳上有氫原子才能發(fā)生消去反應(yīng)。α-碳上有氫原子才能被催化氧化,伯醇氧化為醛,仲醇氧化為酮,叔醇不易被催化氧化。1、跟活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H22、跟鹵化氫反應(yīng)生成鹵代烴3、脫水反應(yīng):乙醇140℃分子間脫水成醚170℃分子內(nèi)脫水生成烯4、催化氧化為醛或酮5、一般斷O—H鍵與羧酸反應(yīng)生成酯醚醚鍵CH3OCH3C—O鍵有極性性質(zhì)穩(wěn)定,一般不與酸、堿、氧化劑反應(yīng)酚酚羥基—OH—OH直接與苯環(huán)上的碳相連,受苯環(huán)影響能微弱電離。1、弱酸性2、與濃溴水發(fā)生取代反應(yīng)生成沉淀3、遇FeCl3呈紫色4、易被氧化(顯粉紅色)醛醛基HCHOHCHO相當(dāng)于兩個(gè)—CHO羰基有極性、能加成。1、與H2、HCN等加成為醇2、被氧化劑(O2、多倫試劑、斐林試劑、酸性高錳酸鉀等)氧化為羧酸酮羰基羰基有極性、能加成1、與H2、HCN加成,2、不能被氧化劑氧化為羧酸羧酸羧基受羰基影響,—OH能電離出H+,羰基受羥基影響不能與H2加成。1、具有酸的通性2、酯化反應(yīng)時(shí)一般斷羧基中的碳氧單鍵,不能被H2加成3、能與含—NH2物質(zhì)縮去水生成酰胺(肽鍵)酯酯基HCOOCH3酯基中的碳氧單鍵易斷裂1、發(fā)生水解反應(yīng)生成羧酸(鹽)和醇2、也可發(fā)生醇解反應(yīng)生成新酯和新醇硝酸酯硝酸酯基—ONO2不穩(wěn)定易爆炸硝基化合物硝基—NO2硝基化合物較穩(wěn)定一般不易被氧化劑氧化,但多硝基化合物易爆炸氨基酸氨基—NH2羧基—COOHH2NCH2COOH—NH2能以配位鍵結(jié)合H+;—COOH能部分電離出H+兩性化合物能形成肽鍵蛋白質(zhì)肽鍵氨基—NH2羧基—COOH酶1、兩性2、水解3、變性4、顏色反應(yīng)(生物催化劑)5、灼燒分解糖羥基—OH醛基—CHO羰基葡萄糖CH2OH(CHOH)4CHO淀粉(C6H10O5)n纖維素[C6H7O2(OH)3]n多羥基醛或多羥基酮或它們的縮合物1、氧化反應(yīng)(還原性糖)2、加氫還原3、酯化反應(yīng)4、多糖水解5、葡萄糖發(fā)酵分解生成乙醇油脂酯基可能有碳碳雙鍵酯基中的碳氧單鍵易斷裂烴基中碳碳雙鍵能加成1、水解反應(yīng)(皂化)2、硬化反應(yīng)(氫化)△鹵代烴的化學(xué)性質(zhì)[例17]在有機(jī)反應(yīng)中,反應(yīng)物相同而條件不同,可得到不同的主產(chǎn)物,下式中R代表烴基,副產(chǎn)物均已略去。請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)現(xiàn)下列轉(zhuǎn)變的各步反應(yīng)的化學(xué)方程式,特別注意寫(xiě)明反應(yīng)條件。(1)由CH3CH2CH2Br分兩步轉(zhuǎn)變?yōu)镃H3CH2CHBrCH3。(2)由(CH3)2CHCH=CH2分兩步轉(zhuǎn)變?yōu)?CH3)2CHCH2CH2OH。[答案](1)CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH=CH2CH3CH2CH=CH2CH3CH2CHBr-CH3(2)(CH3)2CHCH=CH2(CH3)2CHCH2CH2Br(CH3)2CHCH2CH2Br(CH3)2CHCH2CH2OH△乙醇的分子結(jié)構(gòu)[例18]乙醇分子結(jié)構(gòu)中各種化學(xué)鍵如右下圖所示,關(guān)于乙醇在各反應(yīng)中斷裂的說(shuō)明不正確的是()A.和金屬鈉反應(yīng)時(shí)鍵①斷裂 B.和濃H2SO4共熱到170℃時(shí)斷鍵②和⑤C.和濃H2SO4共熱到140℃時(shí)斷鍵②,其他鍵不斷D.在銀催化下與O2反應(yīng)時(shí)斷鍵①和③[答案]C△乙醇的催化氧化[例19]某實(shí)驗(yàn)小組用下列裝置進(jìn)行乙醇催化氧化的實(shí)驗(yàn)。(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中銅網(wǎng)出現(xiàn)紅色和黑色交替的現(xiàn)象,請(qǐng)寫(xiě)出相應(yīng)的化學(xué)方程式:。在不斷鼓入空氣的情況下,熄滅酒精燈,反應(yīng)仍能繼續(xù)進(jìn)行,說(shuō)明該乙醇氧化反應(yīng)是反應(yīng)。(2)甲和乙兩個(gè)水浴作用各不相同:甲的作用是;乙的作用是。(3)反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后,干燥試管a中能收集到不同的物質(zhì)。它們是。集氣瓶中收集到的氣體的主要成分是。(4)若試管a中收集到的液體用紫色石蕊試紙檢驗(yàn),試紙顯紅色,說(shuō)明液體中還含有。要除去該物質(zhì),可先在混合液中加入(填寫(xiě)字母)。a.氯化鈉溶液b.苯c.碳酸氫鈉溶液d.四氯化碳然后,再通過(guò)(填實(shí)驗(yàn)操作名稱(chēng))即可除去。[答案](1)2Cu+O22CuOCH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O放熱(2)加熱冷卻(3)乙醛、乙醇水、氮?dú)猓?)乙酸c蒸餾△乙醇與氫鹵酸反應(yīng)[例20]溴乙烷(CH3CH2Br)是一種難溶于水,密度約為水的密度的1.5倍,沸點(diǎn)為38.4℃的無(wú)色液體,實(shí)驗(yàn)室由乙醇(CH3CH2OH)制溴乙烷的反應(yīng)如下:NaBr+H2SO4NaHSO4+HBrCH3CH2OH+HBr→CH3CH2Br+H2O已知反應(yīng)物的用量:0.3molNaBr(固體)、0.25mol乙醇、36mL濃硫酸(98%,密度為1.84g·cm-3)、25mL水,其中乙醇的密度約為水的密度的4/5。試回答:(1)僅用下圖所示儀器來(lái)安裝制取和收集溴乙烷的裝置,要求達(dá)到安全、損失少、不污染環(huán)境的目的。有關(guān)儀器的選擇和連接順序?yàn)椋ㄌ顢?shù)字)。(2)寫(xiě)出不能選用的儀器及理由。(3)反應(yīng)時(shí)若溫度過(guò)高,可以觀察到紅棕色氣體生成,寫(xiě)出此反應(yīng)的化學(xué)方程式。(4)用棕黃色的粗溴乙烷制取無(wú)色的溴乙烷應(yīng)加入的試劑是,必須使用的儀器是。(5)本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為60%,則可制取溴乙烷g。[答案](1)2

8

9

3

4

5(2)甲:容積小,反應(yīng)物超過(guò)其容積的2/3;戊:不利于吸收尾氣,易造成環(huán)境污染,并產(chǎn)生倒吸(3)2HBr+H2SO4(濃)Br2+SO2↑+2H2O(4)NaOH溶液

分液漏斗(5)16.35△酯化反應(yīng)的原理:酸去羥基醇去氫[例21]用18O標(biāo)記的CH3CH218OH與乙酸反應(yīng)制取乙酸乙酯當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),下列說(shuō)法正確的是()A.18O只存在于乙酸乙酯中B.18O存在于水、乙酸、乙醇以及乙酸乙酯中C.18O存在于乙酸乙酯、乙醇中D.若與丙酸反應(yīng)生成的酯的相對(duì)分子質(zhì)量為102[答案]C[例22]松油醇是一種調(diào)香香精,它是α、β、γ三種同分異構(gòu)體組成的混合物,可由松節(jié)油分餾產(chǎn)品A(下式中的18是為區(qū)分兩個(gè)羥基而人為加上去的)經(jīng)下列反應(yīng)制得:(1)α-松油醇的分子式

。(2)α-松油醇所屬的有機(jī)物類(lèi)別是

(多選扣分)。a.醇

b.酚

c.飽和一元醇d.苯的同系物(3)α-松油醇能發(fā)生的反應(yīng)類(lèi)型是

(多選扣分)。a.加成

b.水解

c.氧化d.消去(4)在許多香料中松油醇還有少量以酯的形式出現(xiàn),寫(xiě)出RCOOH和α-松油醇反應(yīng)的化學(xué)方程式

。(5)寫(xiě)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:β-松油醇

,γ-松油醇

。[答案](1)C10H1818O(2)a(3)ac(4)RCOOH+→+H2O(5)△醇羥基、酚羥基、羧基中的羥基性質(zhì)比較物質(zhì)酸性NaNaOHNa2CO3NaHCO3乙醇中性√×××苯酚比碳酸弱√√√×乙酸強(qiáng)于碳酸√√√√[例23]已知苯環(huán)上由于取代基的影響,使硝基鄰位上的鹵原子的反應(yīng)活性增強(qiáng),現(xiàn)有某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如右下圖所示。1mol該有機(jī)物與足量的氫氧化鈉溶液混合并共熱,充分反應(yīng)后最多可消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量為a(不考慮醇羥基和硝基與氫氧化鈉的反應(yīng),下同),溶液蒸干得到的固體產(chǎn)物再與足量的干燥堿石灰共熱,又消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量為b,則a、b分別是()A.5mol、10molB.6mol、2molC.8mol、2molD.8mol、4mol[答案]C△苯酚的弱酸性[例24]下列關(guān)于苯酚的敘述不正確的是()A.苯酚是一種弱酸,滴加指示劑變色B.苯酚在水溶液中能按下式電離:C.苯酚鈉在水溶液中幾乎不能存在,會(huì)水解生成苯酚,所以苯酚鈉溶液顯堿性D.苯酚有腐蝕性,濺在皮膚上可用酒精沖洗[答案]A2、烴的衍生物知識(shí)網(wǎng)絡(luò):乙烯輻射一大片,醇醛酸酯一條線鹵代烴鹵代烴R-X醇R-OH醛R-CHO羧酸RCOOH酯RCOOR’水解氧化氧化酯化還原水解水解酯化△有機(jī)物和官能團(tuán)的檢驗(yàn)有機(jī)物或官能團(tuán)常用試劑反應(yīng)現(xiàn)象C=C雙鍵C≡C叁鍵溴水褪色酸性KMnO4溶液褪色苯的同系物酸性KMnO4溶液褪色溴水不褪色鹵代烴中的—X硝酸酸化的AgNO3溶液生成白色→黃色的沉淀醇中的—OH金屬鈉產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味氣體苯酚濃溴水溴水褪色產(chǎn)生白色沉淀FeCl3溶液呈紫色醛基—CHO銀氨溶液水浴加熱生成銀鏡新制Cu(OH)2煮沸生成磚紅沉淀羧基—COOH指示劑變色新制Cu(OH)2常溫沉淀溶解呈藍(lán)色溶液Na2CO3溶液產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味氣體淀粉碘水呈藍(lán)色蛋白質(zhì)濃HNO3呈黃色灼燒有燒焦羽毛味[例25]下面是某化學(xué)活動(dòng)小組在研究性學(xué)習(xí)中,對(duì)分子的組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)并完成的一組實(shí)驗(yàn):將下列四種液體分別取2mL,加到2mL的新制Cu(OH)2懸濁液中,充分振蕩。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如下表:液體單糖溶液乙醇甘油(丙三醇)水實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象Cu(OH)2溶解溶液呈絳藍(lán)色Cu(OH)2不溶解混合物藍(lán)色變淺Cu(OH)2溶解溶液呈絳藍(lán)色Cu(OH)2不溶解混合物藍(lán)色變淺根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象能夠得出的正確結(jié)論是()A.該單糖分子中可能含有醛基

B.該單糖分子中可能含有多個(gè)羥基C.該單糖的分子式C6H12O6

D.該單糖分子碳鏈呈鋸齒形[答案]B[例26]某有機(jī)物X(C4H6O5)廣泛存在于許多水果內(nèi),尤以蘋(píng)果、葡萄、西瓜、山楂內(nèi)為多。該化合物具有如下性質(zhì):①1molX與足量的金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生1.5mol氣體;②X與醇或羧酸在濃H2SO4和加熱的條件下均生成有香味的產(chǎn)物;③X在一定程度下的分子內(nèi)脫水產(chǎn)物(不是環(huán)狀化合物)可和溴水發(fā)生加成反應(yīng)。根據(jù)上述信息,對(duì)X的結(jié)構(gòu)判斷正確的是()A.X中可能有兩個(gè)羧基和一個(gè)羥基B.X中可能有三個(gè)羥基和一個(gè)—COORC.X中可能有三個(gè)羧基D.X中肯定有碳碳雙鍵[答案]A△有機(jī)化學(xué)反應(yīng)類(lèi)型[例27]有機(jī)化學(xué)中取代反應(yīng)范疇很廣。下列6個(gè)反應(yīng)中,屬于取代反應(yīng)范疇的是()(式中R是正十七烷基CH3(CH2)15CH2—)[答案]ACEF專(zhuān)題四重要有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)室制法一、甲烷1、藥品:無(wú)水醋酸鈉、堿石灰2、原理:3、發(fā)生裝置:固固共熱型收集裝置:排水法4、注意事項(xiàng):(1)不能用醋酸鈉晶體,有水存在時(shí)CH3COONa和NaOH發(fā)生電離,不能發(fā)生分子間的脫羧反應(yīng);(2)堿石灰的作用:①疏松劑——使混合物疏松,使生成的甲烷易于外逸;②稀釋劑——減少固體NaOH在高溫時(shí)跟玻璃的作用,防止試管破裂;③吸水劑——生石灰的吸水性強(qiáng),可以減小對(duì)制備甲烷的不利影響。△脫羧反應(yīng)的應(yīng)用[例28]如何由甲苯制苯?二、乙烯1、反應(yīng)原理:2、發(fā)生裝置:液液共熱型收集裝置:排水法3、注意事項(xiàng):(1)乙醇與濃硫酸的體積比為1:3,使用過(guò)量的濃硫酸可以提高乙烯的利用率;(2)濃硫酸的作用——催化劑、脫水劑;(3)燒瓶中加少量碎瓷片,防止反應(yīng)液暴沸;(4)溫度計(jì)水銀球應(yīng)插在液面下,以準(zhǔn)確測(cè)定反應(yīng)液溫度。加熱時(shí)要使溫度迅速提高到170℃,以減少生成乙醚的機(jī)會(huì);(5)在反應(yīng)中,濃硫酸易將乙醇氧化,最后生成CO2、CO、C等(試管中液體變黑),而硫酸本身被還原成SO2,SO2能使溴水或酸性KMnO4。因此在做乙烯的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)將SO2除去。[例29]某化學(xué)興趣小組用如圖所示裝置進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn),以驗(yàn)證產(chǎn)物中有乙烯生成且乙烯具有不飽和性。當(dāng)溫度迅速上升至170℃后,可觀察到試管中溴水褪色,燒瓶中濃H2SO4與乙醇的混合液變?yōu)樽睾谏?。?)甲同學(xué)認(rèn)為:考慮到該混合液反應(yīng)的復(fù)雜性,溴水褪色的現(xiàn)象不能證明反應(yīng)中有乙烯生成且乙烯具有不飽和性,其理由正確的是。A.乙烯與溴水易發(fā)生取代反應(yīng)B.使溴水褪色的反應(yīng),未必是加成反應(yīng)C.使溴水褪色的物質(zhì),未必是乙烯D.濃硫酸氧化乙醇生成乙酸,也會(huì)使溴水褪色(2)乙同學(xué)經(jīng)過(guò)細(xì)致觀察后認(rèn)為:試管中另一現(xiàn)象可證明反應(yīng)中有乙烯生成,這個(gè)現(xiàn)象是。為確認(rèn)這一反應(yīng)是加成反應(yīng)還是取代反應(yīng),可用pH試紙來(lái)測(cè)試反應(yīng)后的溶液,理由是。(3)丙同學(xué)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn),在I和II之增加如右圖裝置,則A中的試劑應(yīng)為_(kāi)______________,B中的試劑為_(kāi)______________。(4)處理上述實(shí)驗(yàn)后燒瓶中廢液的正確方法是。A.廢液經(jīng)冷卻后倒入下水道B.廢液經(jīng)冷卻后倒入空廢液缸中C.將水加入燒瓶中稀釋后倒入下水道[答案](1)BC(2)液體分層,下層為油狀液體若發(fā)生取代反應(yīng),生成HBr,水溶液pH明顯減??;若發(fā)生加成反應(yīng),水溶液pH值將增大(3)NaOH溶液(寫(xiě)Ca(OH)2不給分)品紅溶液(4)B三、乙炔1、反應(yīng)原理:CaC2+2H2O→C2H2↑+Ca(OH)22、發(fā)生裝置:固液不共熱型收集裝置:排水法3、注意事項(xiàng):(1)常用飽和食鹽水代替水,目的是得到平穩(wěn)的乙炔氣流;(2)反應(yīng)裝置不能用啟普發(fā)生器,是因?yàn)樘蓟}與水反應(yīng)較劇烈,難以控制反應(yīng)速率,反應(yīng)會(huì)放出大量的熱,會(huì)使啟普發(fā)生器炸裂;(3)在導(dǎo)氣管附近塞入少量棉花的目的是防止產(chǎn)生的泡沫涌入導(dǎo)管;(4)用電石和水反應(yīng)制取的乙炔常有惡臭氣味,是因?yàn)樵陔娛泻猩倭苛蚧}、磷化鈣等雜質(zhì),跟水作用時(shí)生成H2S、PH3等有特殊氣味的氣體所致。[例30]為探究乙炔與溴的加成反應(yīng),甲同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):先取一定量工業(yè)用電石與水反應(yīng),將生成的氣體通入溴水中,發(fā)現(xiàn)溶液褪色,即證明乙炔與溴水發(fā)生了加成反應(yīng)。乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)在甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中,褪色后的溶液里有少許淡黃色渾濁,推測(cè)在制得的乙炔中還可能含有少量還原性的雜質(zhì)氣體,由此他提出必須先除去之,再與溴水反應(yīng)。請(qǐng)你回答下列問(wèn)題:(1)寫(xiě)出甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)主要的化學(xué)方程式。(2)甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)(填“能”或“不能”)驗(yàn)證乙炔與澳發(fā)生加成反應(yīng),其理由是(多選扣分)。a.使溴水褪色的反應(yīng),未必是加成反應(yīng)b.使溴水褪色的反應(yīng),就是加成反應(yīng)c.使溴水褪色的物質(zhì),未必是乙炔d.使溴水褪色的物質(zhì),就是乙炔(3)乙同學(xué)推測(cè)此乙炔中必定含有的一種雜質(zhì)氣體是,它與溴水反應(yīng)的化學(xué)方程式是;在驗(yàn)證過(guò)程中必須全部除去。(4)請(qǐng)你選用下列四個(gè)裝置(可重復(fù)使用)來(lái)實(shí)現(xiàn)乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案,將它們的編號(hào)填入方框,并寫(xiě)出裝置內(nèi)所放的化學(xué)藥品。(a)(b)(c)(d)→b→→d(電石、水)()()(溴水)(5)為驗(yàn)證這一反應(yīng)是加成而不是取代,丙同學(xué)提出可用pH試紙來(lái)測(cè)試反應(yīng)后溶液的酸性,理由是。[答案](1)CaC2+2H2O→C2H2↑+Ca(OH)2(2)不能ac(3)H2SBr2+H2S→S↓+2HBr(4)cdCuSO4溶液CuSO4溶液(5)如若發(fā)生取代反應(yīng),必定生成HBr,溶液酸性將會(huì)明顯增強(qiáng),故可用pH試紙驗(yàn)證四、溴苯1、反應(yīng)原理:2、注意事項(xiàng):(1)溴應(yīng)是液溴,而不是溴水;(2)跟瓶口垂直的長(zhǎng)導(dǎo)管起到導(dǎo)氣、冷凝、回流作用;(3)導(dǎo)管末端不能伸入錐形瓶水面以下,是因?yàn)镠Br氣體易溶于水,以免發(fā)生倒吸;(4)導(dǎo)管口附近出現(xiàn)的白霧,是溴化氫與空氣中的水蒸氣形成的氫溴酸小液滴;(5)純凈的溴苯是無(wú)色液體,而制得的溴苯常因含少量溴而呈褐色,除去溴可加入NaOH溶液,再用分液漏斗分離。[例31]某化學(xué)課外小組用右圖裝置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴,再將混合液慢慢滴入反應(yīng)器A(A下端活塞關(guān)閉)中。(1)寫(xiě)出A中反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(2)觀察到A中的現(xiàn)象是。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),打開(kāi)A下端的活塞,讓反應(yīng)液流入B中,充分振蕩,目的是,寫(xiě)出有關(guān)的化學(xué)方程式。(4)C中盛放CCl4的作用是。(5)能證明苯和液溴發(fā)生的是取代反應(yīng),而不是加成反應(yīng),可向試管D中加入AgNO3溶液,若產(chǎn)生淡黃色沉淀,則能證明。另一種驗(yàn)證的方法是向試管D中加入,現(xiàn)象是。[答案](1)C6H6+Br2eq\o\ac(→,\s\up5(Fe))C6H5Br+HBr↑(2)反應(yīng)液微沸,有紅棕色氣體充滿(mǎn)A容器(3)除去溶于溴苯中的溴Br2+2NaOH→NaBr+NaBrO+H2O或2Br2+6NaOH→5NaBr+NaBrO3+3H2O(4)除去溴化氫氣體中的溴蒸氣(5)紫色石蕊試液溶液變紅色五、硝基苯1、反應(yīng)原理:2、發(fā)生裝置:液液共熱型3、注意事項(xiàng):(1)混合酸時(shí),將濃硫酸沿器壁緩緩注入濃硝酸中,并不斷振蕩使之混合均勻;(2)水浴的溫度控制在60℃以下,溫度過(guò)高,苯易揮發(fā),且發(fā)生硝酸分解、苯和濃硫酸反應(yīng)生成苯磺酸等副反應(yīng);(3)濃硫酸的作用——催化劑、脫水劑;(4)溫度計(jì)應(yīng)插入水浴液面以下,以測(cè)量水浴溫度;(5)純凈的硝基苯是無(wú)色液體,而制得的硝基苯常因溶解了硝酸分解產(chǎn)生的NO2而呈淡黃色,除去雜質(zhì)可將粗產(chǎn)品依次用蒸餾水和NaOH溶液洗滌,再用分液漏斗;(6)純凈的硝基苯是無(wú)色、有苦杏仁氣味的油狀液體,不溶于水,密度比水大,硝基苯蒸氣有毒。六、乙酸乙酯1、反應(yīng)原理:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O2、發(fā)生裝置:液液共熱型3、注意事項(xiàng):(1)濃硫酸的作用——催化劑和吸水劑;(2)試管向上傾斜45°,以增大反應(yīng)混合液的受熱面積;(3)導(dǎo)管的作用——導(dǎo)氣、冷凝;(4)導(dǎo)管末端不能伸入液面以下,以防止倒吸;(5)飽和Na2CO3溶液的作用是吸收乙酸、溶解乙醇,冷凝酯蒸氣且減小酯在水中的溶解度,利于分層析出;(6)不能用NaOH溶液代替飽和Na2CO3溶液,因乙酸乙酯在NaOH存在時(shí)易水解;(7)實(shí)驗(yàn)中小心均勻加熱,有利于產(chǎn)物的生成和蒸出,使反應(yīng)向正方向進(jìn)行,提高乙酸乙酯的產(chǎn)率。[例32]酯是重要的有機(jī)合成中間體,廣泛應(yīng)用于溶劑、增塑劑、香料、粘合劑及印刷、紡織等工業(yè)。乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)制法常采用如下反應(yīng):請(qǐng)根據(jù)要求回答下列問(wèn)題:(1)欲提高乙酸的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有、等。(2)若用上圖所示裝置來(lái)制備少量的乙酸乙酯,產(chǎn)率往往偏低,其原因可能為、等。(3)此反應(yīng)以濃硫酸為催化劑,可能會(huì)造成、等問(wèn)題。(4)目前對(duì)該反應(yīng)的催化劑進(jìn)行了新的探索,初步表明質(zhì)子酸離子液體可用作此反應(yīng)的催化劑,且能重復(fù)使用。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示(乙酸和乙醇以等物質(zhì)的量混合)

同一反應(yīng)時(shí)間同一反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度/℃轉(zhuǎn)化率(%)選擇性(%)*反應(yīng)時(shí)間/h轉(zhuǎn)化率(%)選擇性(%)*4077.8100280.21006092.3100387.81008092.6100492.310012094.598.7693.0100*選擇性100%表示反應(yīng)生成的產(chǎn)物是乙酸乙酯和水①根據(jù)表中數(shù)據(jù),下列(填字母)為該反應(yīng)的最佳條件。A.120℃,4h

B.80℃,2h

C.60℃,4h

D.40℃,3h②當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到120℃時(shí),反應(yīng)選擇性降低的原因可能為。[答案](1)增大乙醇的濃度移去生成物(2)原料來(lái)不及反應(yīng)就被蒸出溫度過(guò)高,發(fā)生了副反應(yīng)冷凝效果不好,部分產(chǎn)物揮發(fā)了(任填兩種)(3)產(chǎn)生大量的酸性廢液(或造成環(huán)境污染)部分原料炭化催化劑重復(fù)使用困難催化效果不理想(任填兩種)(4)①C②乙醇脫水生成了乙醚七、石油蒸餾注意事項(xiàng):(1)蒸餾燒瓶中加入幾片碎瓷片,防止暴沸;(2)溫度計(jì)水銀球放在蒸餾燒瓶支管口附近,以測(cè)量蒸氣的溫度;(3)冷凝管的冷卻水應(yīng)從下口進(jìn),上口出,以使冷凝管中充滿(mǎn)水,并使其逆流冷卻,提高冷卻效率。專(zhuān)題五石油和煤化工、橡膠工業(yè)一、石油1、石油的成分:主要含碳、氫兩種元素,兩種元素的總含量平均為97~98%(也有達(dá)99%的),同時(shí)還含有少量硫、氧、氮等。石油的化學(xué)成分:主要是由各種烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴組成的混和物。一般石油不含烯烴。狀態(tài):大部分是液態(tài)烴,同時(shí)在液態(tài)烴里溶有氣態(tài)烴和固態(tài)烴。2、石油的煉制:石油的煉制分為:石油的分餾、裂化、裂解三種方法。①石油的分餾:利用物質(zhì)的沸點(diǎn)不同,把石油分成不同沸點(diǎn)范圍的蒸餾產(chǎn)物。石油分餾的產(chǎn)物仍然是混合物②裂化:就是在一定條件下,把分子量大、沸點(diǎn)高的烴斷裂為分子量小、沸點(diǎn)低的烴的過(guò)程。裂化分為熱裂化和催化裂化。石油裂化只要是為了提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量,特別是汽油。裂化汽油中含有不飽和鏈烴,可以用溴水、酸性高錳酸鉀溶液來(lái)鑒別直流汽油和裂化汽油。③裂解:裂解氣的主要成分是短鏈不飽和烴,主要是乙烯、丙烯。④重整:主要是為了獲取苯、甲苯、二甲苯等芳香烴。[例33]下列敘述正確的是()A.汽油、柴油和植物油都是碳?xì)浠衔顱.乙醇可以被氧化為乙酸,二者都能發(fā)生酯化反應(yīng)C.甲烷、乙烯和苯在工業(yè)上都可通過(guò)石油分餾得到D.含5個(gè)碳原子的有機(jī)物,每個(gè)分子中最多可形成4個(gè)C—C單鍵[答案]B[例34]用一氧化碳和氫氣在443~473K溫度下,并用鈷(Co)作催化劑時(shí),可以反應(yīng)生成n=5~8的烷烴,這是人工合成汽油的方法之一。(1)試寫(xiě)出用CnH2n+2表示的人工合成汽油的配平方程式。(2)如果向密閉的合成塔里通入恰好能完全反應(yīng)的CO和H2,當(dāng)完全反應(yīng)后,合成塔里溫度不變,而塔內(nèi)氣體壓強(qiáng)降低到原來(lái)的25。通過(guò)計(jì)算說(shuō)明這時(shí)有無(wú)汽油生成。(3)要達(dá)到上述合成汽油的要求,CO和H2的體積比的取值范圍是多少?[答案](1)nCO+(2n+1)H2CnH2n+2+nH2O(2)在給定溫度范圍內(nèi),水為氣體,依題意:,解得n=3,為丙烷,無(wú)汽油生成。(3),當(dāng)n=5時(shí),比值為,當(dāng)n=8時(shí),比值為,故取值范圍:二、煤1、煤的組成:煤中除了碳元素外還含少量的硫、磷、氫、氧、氮等元素以及無(wú)機(jī)礦物質(zhì)(主要含Si、Al、Ca、Fe)。煤是由有機(jī)物和無(wú)機(jī)物所組成的復(fù)雜的混和物。煤根據(jù)碳元素含量的高低,可分為無(wú)煙煤、煙煤和褐煤。2、煤的干餾:把煤隔絕空氣加強(qiáng)熱使它分解的過(guò)程,叫做煤的干餾。煤干餾的產(chǎn)物及用途:干餾產(chǎn)品主要成分主要用途爐煤氣焦?fàn)t氣H2、CH4、CO、C2H4氣體燃料、化工燃料粗氨水氮肥氨氣、銨鹽粗苯苯、甲苯、二甲苯炸藥、農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、合成材料煤焦油苯、甲苯、二甲苯酚類(lèi)、萘農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、合成材料瀝青電極、筑路材料焦炭碳燃料、冶金、合成氨3、煤的汽化:把煤轉(zhuǎn)化為氣體燃料的過(guò)程。汽化時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)為:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。4、煤的液化:把煤轉(zhuǎn)化為液體燃料的過(guò)程。[例35]有關(guān)煤的敘述不正確的是()A.煤是工業(yè)上獲得芳香烴的一種重要來(lái)源B.煤的干餾過(guò)程屬于化學(xué)變化C.煤是由多種有機(jī)物組成的混合物D.煤除了主要含有碳元素外,還含有少量的氫、氮、硫、氧等元素[例36]觀察右圖,下列敘述中錯(cuò)誤的是()A.圖示實(shí)驗(yàn)中發(fā)生了化學(xué)變化B.液體X的pH>7,液體Y是一種黑色黏稠狀液體C.氣體Z易燃,可還原CuOD.液體Y是一種純凈物[答案]D三、橡膠工業(yè)名稱(chēng)化學(xué)組成特點(diǎn)、用途天然橡膠彈性好,做輪胎、膠管、膠鞋、膠黏劑等順丁橡膠彈性好、耐磨,做飛機(jī)輪胎等丁苯橡膠耐磨、價(jià)格低,做外胎、地板、鞋氈底等氯丁橡膠耐油、難燃、耐老化,制耐油制品、運(yùn)輸帶膠黏劑等丁腈橡膠耐油、耐酸堿,做油封墊圈、膠管等[例37]丁腈橡膠具有優(yōu)良的耐油、耐高溫性能,合成丁腈橡膠的原料是()①CH2=CH—CH=CH2

②CH3—C=C—CH3③CH2=CH—CN④CH3=CH—CH—CN⑤CH3CH=CH2

⑥CH3—CH=CH—CH3A.③⑥

B.②③

C.①③

D.④⑤[答案]C[例38]維通橡膠是一種耐腐蝕、耐油、耐高溫、耐寒性能都特別好的氟橡膠,它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。合成它的單體為()A.氟乙烯和全氟異丙烯

B.1,1-二氟乙烯和全氟丙烯C.1-三氟甲基-1,3-丁二烯

D.全氟異戊二烯[答案]B[例39]丁基橡膠可用于制造汽車(chē)內(nèi)胎,合成丁基橡膠的一種單體A的分子式為C4H8,A氫化后得到2-甲基丙烷。完成下列填空:(1)A可以聚合,寫(xiě)出A的兩種聚合方式(以反應(yīng)方程式表示)。(2)A與某烷發(fā)生烷基化反應(yīng)生成分子式為C8H18的物質(zhì)B,B的一鹵代物只有4種,且碳鏈不對(duì)稱(chēng)。寫(xiě)出B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。(3)寫(xiě)出將A通入下列兩種溶液后出現(xiàn)的現(xiàn)象。A通入溴水:A通入溴的四氯化碳溶液:(4)烯烴和NBS作用,烯烴中與雙鍵碳相鄰碳原子上的一個(gè)氫原子被溴原子取代。分子式為C4H8的烴和NBS作用,得到的一溴代烯烴有種。[答案](1)(2)(3)A屬于烯烴,通入溴水:紅棕色褪去且溶液分層;通入溴的四氯化碳溶液:紅棕色褪去(4)3種專(zhuān)題六有機(jī)合成與推斷1,4加成一、1,3-丁二烯(雙烯合成)1,4加成CH2Br-CH=CH-CH2BrCH2Br-CH=CH-CH2BrCH2=CH-CH=CH2CH2CH2Br-CHBr-CH=CH21,2加成1,2加成[例40]已知某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如右上圖,它是具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的不飽和烴?,F(xiàn)將該有機(jī)物與含有同物質(zhì)的量溴的水溶液混合,發(fā)生加成反應(yīng)。寫(xiě)出生成二溴代物的各種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:

。[答案]△雙烯合成:+也可表示為:+[例41]已知:物質(zhì)A在體內(nèi)脫氫酶的作用下會(huì)氧化為有害物質(zhì)GHB。下圖是關(guān)于物質(zhì)A的一種制備方法及由A引發(fā)的一系列化學(xué)反應(yīng)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)寫(xiě)出反應(yīng)類(lèi)型:反應(yīng)①,反應(yīng)③。(2)寫(xiě)出化合物B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。(3)寫(xiě)出反應(yīng)②的化學(xué)方程式。(4)寫(xiě)出反應(yīng)④的化學(xué)方程式。(5)反應(yīng)④中除生成E外,還可能存在一種副產(chǎn)物(含結(jié)構(gòu)),它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

。(6)與化合物互為同分異構(gòu)體的物質(zhì)不可能為(填寫(xiě)字母)。a.醇b.醛c.羧酸d.酚[答案](1)加成反應(yīng)消去反應(yīng)(2)HOCH2CH2CH2CHO(3)(4)(5)(6)d二、烯烴復(fù)分解反應(yīng)[例42]2005年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給在烯烴復(fù)分解反應(yīng)研究方面做出突出貢獻(xiàn)的化學(xué)家。烯烴復(fù)分解是指在催化條件下實(shí)現(xiàn)C=C雙鍵斷裂兩邊基團(tuán)換位的反應(yīng)。如圖表示兩個(gè)丙烯分子進(jìn)行烯烴復(fù)分解,生成兩個(gè)新的烯烴分子:2-丁烯和乙烯。現(xiàn)以丙烯為原料,可以分別合成重要的化工原料I和G,I和G在不同條件下反應(yīng)可生成多種化工產(chǎn)品,如環(huán)酯J。(1)反應(yīng)①的類(lèi)型:;G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:。(2)反應(yīng)②的化學(xué)方程式是。(3)反應(yīng)④中C與HCl氣體在一定條件只發(fā)生加成反應(yīng),反應(yīng)④和⑤不能調(diào)換的原因是,E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:。(4)反應(yīng)⑨的化學(xué)方程式:。[答案](1)取代反應(yīng)HOOCCH=CHCOOH(2)(3)保護(hù)A分子中C=C不被氧化(4)BrCH2CH2Br+2H2OHOCH2CH2OH+2HBr三、烯烴臭氧分解反應(yīng)[例43]烯烴通過(guò)臭氧化并經(jīng)鋅和水處理得到醛或酮。例如:上述反應(yīng)可用來(lái)推斷烯烴的結(jié)構(gòu)。一種鏈狀單烯烴A通過(guò)臭氧化并經(jīng)鋅和水處理得到B和C?;衔顱含碳69.8%,含氫11.6%,B無(wú)銀鏡反應(yīng),催化加氫生成D。D在濃硫酸存在下加熱,可得到能使溴水褪色且只有一種結(jié)構(gòu)的物質(zhì)E。反應(yīng)圖示如下:回答下列問(wèn)題:(1)B的相對(duì)分子質(zhì)量是

;C→F的反應(yīng)類(lèi)型為

;D中含有官能團(tuán)的名稱(chēng)

。(2)D+F→G的化學(xué)方程式是

。(3)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

。(4)化合物A的某種同分異構(gòu)體通過(guò)臭氧化并經(jīng)鋅和水處理只得到一種產(chǎn)物,符合該條件的異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式有

種。[答案](1)86氧化反應(yīng)羥基(2)CH3CH2COOH+(C2H5)2CHOHCH3CH2COOCH(C2H5)2+H2O(3)(CH3CH2)2C=CHCH2CH3(4)3四、馬氏規(guī)則[例44]俄國(guó)化學(xué)家馬科尼可夫因提出不對(duì)稱(chēng)烯烴的加成規(guī)則而著稱(chēng)于世。具體表述為:不對(duì)稱(chēng)烯烴與HX發(fā)生加成反應(yīng)時(shí)HX中的H原子加成到含H較多的碳原子上。又知:①CH3CH2Br+NaCNCH3CH2CN+NaBr②CH3CH2CNCH3CH2COOH③CH3CH2COOHCH3CHBrCOOH有下列有機(jī)物之間的相互轉(zhuǎn)化:回答下列問(wèn)題:(1)B→C的反應(yīng)類(lèi)型為;(2)C→D、E→F的化學(xué)方程式為:C→D,E→F(F為高分子時(shí))。(3)F可以有多種結(jié)構(gòu),寫(xiě)出下列情況下F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:①分子式為C7H12O5:;②分子內(nèi)含有一個(gè)七元環(huán):。[答案](1)取代反應(yīng)(2)(3)

五、雙醛加成[例45]一種用于治療高血脂的新藥滅脂靈是按如下路線合成的:已知:又知G的分子式為C10H22O3,試回答:(1)寫(xiě)出B、E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:B,E。(2)反應(yīng)①~⑤中屬于取代反應(yīng)的有。(3)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為。(5)反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式為。(5)同時(shí)符合下列三個(gè)條件的I的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。①遇FeCl3溶液呈紫色;②與新制的Cu(OH)2共熱產(chǎn)生紅色沉淀;③苯環(huán)上的一取代物只有二種。[答案](1)HCHO

(2)①②⑤(3)(4)(5)六、丙烯腈[例46]近年來(lái),由于石油價(jià)格不斷上漲,以煤為原料制備一些化工產(chǎn)品的前景又被看好。下圖是以煤為原料生產(chǎn)聚氯乙烯(PVC)和人造羊毛的合成路線。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)寫(xiě)出反應(yīng)類(lèi)型:反應(yīng)①;反應(yīng)②。(2)寫(xiě)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:PVC;C。(3)寫(xiě)

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