选修5《有机化学基础》知识点整理(打印).doc
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1、 第 1 页 共 13 页 选修选修 5 5有机化学基础知识点有机化学基础知识点 一一、重要的物理性质重要的物理性质 1有机物的溶解性有机物的溶解性 (1)难溶于水的: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)醇、醛、羧酸等。 (2)易溶于水的有:低级的一般指 n(C)4醇、 (醚) 、醛、 (酮) 、羧酸及盐、氨基酸及盐、单糖、二糖。 (它们都能与水形成氢键) 。 (3)具有特殊溶解性的: 乙醇乙醇:常用乙醇作为溶剂,使参加反应的有机物和无机物均能溶解,增大接触面积,提高反应速率。 洗涤时最后用乙醇,利用乙醇的易挥发性带走水分,使产物快速变干。 用用
2、酒精洗涤:酒精洗涤:可以降低晶体因溶解而造成损失可以降低晶体因溶解而造成损失;可以除去表面的可溶性杂质和水分;可以除去表面的可溶性杂质和水分;酒精易酒精易 挥发,晶体易干燥。挥发,晶体易干燥。 苯酚苯酚:室温下,在水中的溶解度是 9.3g(属可溶) ,易溶于乙醇等有机溶剂,当温度高于 65时,能 与水混溶,冷却后分层,上层为苯酚的水溶液,下层为水的苯酚溶液,振荡后形成乳浊液。 乙酸乙酯乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中更加难溶, 同时饱和碳酸钠溶液还能通过反应吸收挥发出的乙酸, 溶解 吸收挥发出的乙醇,便于闻到乙酸乙酯的香味。 有的淀粉、蛋白质可溶于水形成胶体胶体 。蛋白质在浓轻金属盐(钾、钠、铵盐)
3、溶液中溶解度减小,会 析出(即盐析) 。 线型和部分支链型高聚物可溶于某些有机溶剂,而体型则难溶于有机溶剂。 2 2有机物的密度有机物的密度 (1)小于水的密度,且与水(溶液)分层的有:各类烃、一氯代烃、酯(包括油脂) (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) 、硝基苯 3 3有机物的状态有机物的状态 常温常压(常温常压(1 1 个大气压、个大气压、2020左右)左右) (1)气态: 烃类:一般 n(C)4 的各类烃 注意:注意:新戊烷C(CH3)4亦为气态 衍生物类:一氯甲烷(CH3Cl) 、甲醛(HCHO) 、氯乙烷(CH3CH2Cl) 、一溴甲烷(CH3Br
4、) (2)液态:一般 n(C)在 516 的烃及绝大多数低级衍生物。如, 己烷 CH3(CH2)4CH3、环己烷 、甲醇 CH3OH、甲酸 HCOOH、溴乙烷 C2H5Br、乙醛 CH3CHO 溴苯 C6H5Br、硝基苯 C6H5NO2 特殊:特殊:不饱和程度高的高级脂肪酸甘油酯,如植物油脂等在常温下也为液态。 (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、饱和程度高的高级 脂肪酸甘油酯,如动物油脂在常温下为固态。 特殊:特殊:苯酚(C6H5OH) 、苯甲酸(C6H5COOH) 、氨基酸等在常温下亦为固态。 第 2 页 共 13 页 4 4有机
5、物的颜色有机物的颜色 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,常见的如下所示: 三硝基甲苯( 俗称 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有白色沉淀产生,加热或较长时间后,沉淀变黄色。 二、重要的反应二、重要的反应 1能使溴水(Br2/H2O)褪色的物质 (1)有机物 通过加成反应使之褪色:含有、CC的不饱和化合物 通过取代反应使之褪色:酚类 注意:注意:
6、苯酚溶液遇浓溴水时,除褪色现象之外还产生白色沉淀。但生成的三溴苯酚可溶于苯酚中。 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: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. 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)无机物 与碱发生歧化反应 3Br2 + 6OH - = 5Br- + BrO 3 - + 3H 2O 或 Br2 + 2OH - = Br- + BrO- + H 2O 与还原性物质发生氧化还原反应,如 H2S、S 2-、SO 2、SO3 2-、I-、Fe2+ 2能使酸性高锰酸钾溶液 KMnO4/H
7、+褪色的物质 (1)有机物:含有、CC、OH(酚和醇) 、CHO 的物质; 与苯环相连的侧链碳碳上有氢原子的苯的同系物(与苯不反应与苯不反应) 。 (2)无机物:与还原性物质发生氧化还原反应,如 H2S、S 2-、SO 2、SO3 2-、Br-、I-、Fe2+ 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,易与含有酚羟基酚羟基 、COOH 的有机物反应;加热时,能与卤代烃、 酯发生水解反应(取代反应) 。 与 Na2CO3反应的有机物:含有酚酚 羟基的有机物反应生成酚钠和 NaHCO3;含有COOH 的有机物反 第 3 页 共 13 页 应生成羧
8、酸钠,并放出 CO2气体; 与 NaHCO3反应的有机物:含有COOH、SO3H 的有机物反应生成羧酸钠、磺酸钠并放出等物质 的量的 CO2气体。 4既能与强酸,又能与强碱反应的物质 (1)Al、Al2O3、Al(OH)3 ; (2)弱酸的酸式盐,如 NaHCO3、NaHS 等; (3)弱酸弱碱盐,如 CH3COONH4、 (NH4)2S 等; (4)氨基酸,如甘氨酸等: H2NCH2COOH + HCl HOOCCH2NH3Cl; H2NCH2COOH + NaOH H2NCH2COONa + H2O (5)蛋白质:蛋白质分子中的肽链的链端或支链上仍有呈酸性的COOH 和呈碱性的NH2,故蛋
9、白质仍 能与碱和酸反应。 5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(多伦试剂)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。 (3)反应条件:碱性、水浴加热碱性、水浴加热 (4)实验现象:试管内壁有银白色金属析出 (5)银镜反应的一般通式:RCHO + 2Ag(NH3)2OH2 Ag+ RCOONH4 + 3NH3 + H2O 【记忆诀窍】 :1水(盐) 、2银、3氨 甲醛(相当于两个醛基) :HCHO + 4Ag(NH3
10、)2OH4Ag+ (NH4)2CO3 + 6NH3 + 2H2O 乙二醛:OHC-CHO + 4Ag(NH3)2OH4Ag+ (NH4)2C2O4 + 6NH3 + 2H2O 甲酸:HCOOH + 2 Ag(NH3)2OH(过量)2 Ag+ (NH4)2CO3 + 2NH3 + H2O 葡萄糖:CH2OH(CHOH)4CHO +2Ag(NH3)2OH2Ag +CH2OH(CHOH)4COONH4+3NH3 + H2O (6)定量关系:CHO2Ag(NH)2OH2 Ag HCHO4Ag(NH)2OH4 Ag 6与新制 Cu(OH)2悬浊液(斐林试剂)的反应 (1)有机物:羧酸(中和) 、甲酸(先
11、中和,但 NaOH 仍过量,后氧化) 、醛、还原性糖(葡萄糖、麦 芽糖) 。 (2)斐林试剂的配制: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(即斐林试剂) 。 (3)反应条件:碱过量、加热煮沸碱过量、加热煮沸 (4)实验现象: 若有机物只有官能团醛基(CHO) ,则滴入新制的氢氧化铜悬浊液中,常温时无变化, 第 4 页 共 13 页 加热煮沸后有(砖)红色沉淀生成; (5)有关反应方程式: (6)定量关系:COOH Cu(OH)2 Cu2+ (酸使不溶性的碱(酸使不溶性的碱溶解)溶解) CHO2Cu(OH)2Cu2O HCHO4Cu(OH)2
12、2Cu2O 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 RCOOH + NaOH = RCOONa + H2O 或 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、三、各类烃的代表物的结构、特性各类烃的代表物的结构、特性: 类类 别别 烷烷 烃烃 烯烯 烃烃 炔炔 烃烃 苯及同系物苯及同系物 通 式 CnH2n+2(n1) CnH2n(n2)
13、CnH2n-2(n2) CnH2n-6(n6) 代表物结构式 HCCH 相对分子质量Mr 16 28 26 78 碳碳键长( 10-10m) 1.54 1.33 1.20 1.40 键 角 10928 约 120 180 120 分子形状 正四面体 6 个原子 共平面型 4 个原子 同一直线型 12 个原子共平面 (正六边形) 主要化学性质 光照下的卤代; 裂 化 ; 不 使 酸 性 KMnO4溶液褪色 跟 X2、H2、HX、 H2O、HCN 加成, 易被氧化; 可加聚 跟 X2、H2、HX、 HCN 加成;易被 氧化; 能加聚得导 电塑料 跟 H2加成;FeX3 催化下卤代;硝 化、磺化反应
14、 四、四、烃的衍生物的重要类别和各类衍生物的重要化学性质烃的衍生物的重要类别和各类衍生物的重要化学性质 五五、有机物的鉴别、有机物的鉴别和检验和检验 鉴别有机物,必须熟悉有机物的性质(物理性质、化学性质) ,要抓住某些有机物的特征反应,选用 合适的试剂,一一鉴别它们。 第 5 页 共 13 页 1 1常用的试剂及某些可鉴别物质种类和实验现象归纳如下:常用的试剂及某些可鉴别物质种类和实验现象归纳如下: 试剂试剂 名称名称 酸性高锰 酸钾溶液 溴 水 银氨 溶液 新制 Cu(OH)2 FeCl3 溶液 碘水 酸碱 指示剂 NaHCO3 少量 过量 饱和 被鉴被鉴 别物别物 质种质种 类类 含碳碳双
15、键、 三键的物质、 烷基苯。但 醇、醛有干 扰。 含 碳 碳 双 键、三键的 物质。但醛 有干扰。 苯酚 溶液 含醛基化 合物及葡 萄糖、果 糖、麦芽 糖 含 醛 基 化 合 物 及 葡 萄 糖 、 果 糖、麦芽糖 苯酚 溶液 淀粉 羧酸 (酚不能使 酸碱指示剂 变色) 羧酸 现象现象 酸性高锰酸 钾紫红色褪 色 溴 水 褪 色 且分层 出现白 色沉淀 出现银镜 出现红 色沉淀 呈现 紫色 呈现 蓝色 使石蕊或甲 基橙变红 放出无色 无味气体 2 2卤代烃中卤素的检验卤代烃中卤素的检验 取样,滴入 NaOH 溶液,加热至分层现象消失,冷却后加入稀硝酸酸化加入稀硝酸酸化 ,再滴入 AgNO3溶液
16、, 观察沉淀的颜色,确定是何种卤素。 3 3烯醛中碳碳双键的检验烯醛中碳碳双键的检验 (1)若是纯净的液态样品,则可向所取试样中加入溴的四氯化碳溶液,若褪色,则证明含有碳碳双键。 (2)若样品为水溶液,则先向样品中加入足量的新制 Cu(OH)2悬浊液,加热煮沸,充分反应后冷却过滤, 向滤液中加入稀硝酸酸加入稀硝酸酸 化化 ,再加入溴水,若褪色,则证明含有碳碳双键。 若直接向样品水溶液中滴加溴水, 则会有反应: CHO + Br2 + H2O COOH + 2HBr 而使溴水褪色。 4 4二糖或多糖水解产物的检验二糖或多糖水解产物的检验 若二糖或多糖是在稀硫酸作用下水解的,则先向冷却后的水解液中
17、加入足量的足量的 N a OH 溶液 溶液 ,中和 稀硫酸,然后再加入银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液, (水浴)加热,观察现象,作出判断。 5 5如何检验溶解在苯中的苯酚?如何检验溶解在苯中的苯酚? 取样, 向试样中加入 NaOH 溶液, 振荡后静置、 分液, 向水溶液中加入盐酸酸化, 再滴入几滴 FeCl3 溶液(或过量饱和溴水过量饱和溴水 ) ,若溶液呈紫色(或有白色沉淀生成) ,则说明有苯酚。 若向样品中直接滴入 FeCl3溶液,则由于苯酚仍溶解在苯中,不能进入水溶液中与 Fe3+进行离子反 应;若向样品中直接加入饱和溴水,则生成的三溴苯酚会溶解在苯中而看不到白色沉淀。 若所用溴水太稀,
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