
_选修5《有机化学基础》知识点总结蒙毅(1).pdf
17页1 选修 5《有机化学基础》知识点总结一、重要的物理性质蒙毅1.有机物的溶解性(1)难溶于水的有: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,下同)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:① 乙醇是一种很好的溶剂,既能溶解许多无机物,又能溶解许多有机物,所以常用乙醇来溶解植物色素或其中的药用成分,也常用乙醇作为反应的溶剂,使参加反应的有机物和无机物均能溶解,增大接触面积,提高反应速率例如,在油脂的皂化反应中,加入乙醇既能溶解NaOH,又能溶解油脂,让它们在均相(同一溶剂的溶液)中充分接触,加快反应速率,提高反应限度② 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,振荡后形成乳浊液苯酚易溶于碱溶液和纯碱(Na2CO3)溶液,这是因为生成了易溶性的钠盐③ 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。
④ 有的淀粉、蛋白质可溶于水形成胶体..蛋白质在浓轻金属盐(包括铵盐)溶液中溶解度减小,会析出(即盐析,皂化反应中也有此操作)但在稀轻金属盐(包括铵盐)溶液中,蛋白质的溶解度反而增大 ⑤ 氢氧化铜悬浊液可溶于多羟基化合物的溶液中,如甘油、葡萄糖溶液等,形成绛蓝色溶液2.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、氟代烃、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 (二氯或以上) 、溴代烃 (溴苯等)、碘代烃、硝基苯、乙二醇、丙三醇等3.有机物的状态[ 常温常压( 1 个大气压、 20℃左右) ] (1)气态:① 烃类:一般N(C)≤4 的各类烃注意: 新戊烷 [C(CH3)4]亦为气态② 衍生物类:一氯甲烷( CH3Cl,沸点为 - 24.2℃)氟里昂( CCl2F2,沸点为 - 29.8℃)氯乙烯( CH2==CHCl ,沸点为 - 13.9℃)甲醛( HCHO ,沸点为 -21℃)氯乙烷( CH3CH2Cl,沸点为12.3℃)一溴甲烷( CH3Br,沸点为3.6℃)2 四氟乙烯( CF2==CF2,沸点为 - 76.3℃)甲醚( CH3OCH3,沸点为 - 23℃)(2)液态:一般N(C) 在 5~16 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: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: 苯酚( C6H5OH) 、苯甲酸( C6H5COOH ) 、氨基酸等在常温下亦为固态4.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(俗称梯恩梯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;☆ 多羟基有机物如甘油、葡萄糖等能使新制的氢氧化铜悬浊液溶解生成绛蓝色溶液;☆ 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5.有机物的气味许多有机物具有特殊的气味,但在中学阶段只需要了解下列有机物的气味:☆ 甲烷无味☆ 乙烯稍有甜味 ( 水果催熟剂 ) ☆ 液态烯烃汽油的气味☆ 乙炔无味☆ 苯及其同系物芳香气味,有一定的毒性,尽量少吸入。
☆ 一卤代烷不愉快的气味,有毒,应尽量避免吸入☆ 二氟二氯甲烷(氟里昂)无味气体,不燃烧☆ C4以下的一元醇有酒味的流动液体☆ C5~ C11的一元醇不愉快气味的油状液体☆ C12以上的一元醇无嗅无味的蜡状固体☆ 乙醇特殊香味☆ 乙二醇甜味(无色黏稠液体)3 ☆ 丙三醇(甘油)甜味(无色黏稠液体)☆ 苯酚特殊气味☆ 乙醛刺激性气味☆ 乙酸强烈刺激性气味(酸味)☆ 低级酯芳香气味☆ 丙酮令人愉快的气味二、重要的反应1.能使溴水(Br2/H2O)褪色的物质(1)有机物① 通过加成反应使之褪色:含有、— C≡C —的不饱和化合物② 通过取代反应使之褪色:酚类注意: 苯酚溶液遇浓溴水时,除褪色现象之外还产生白色沉淀③ 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: 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④ 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.能使强氧化剂酸性高锰酸钾溶液KMnO4/H+ 褪色的物质(氧化性比O2还强)(1)有机物:含有、— C≡C—、— OH(较慢)、— 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 )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...、—COOH 的有机物反应加热时,能与卤代烃、酯反应(取代反应)与 Na2CO3反应的有机物: 含有 酚.羟基的有机物反应生成酚钠和NaHCO3;含有— COOH的有机物反应生成羧酸钠,并放出CO2气体;与 NaHCO3反应的有机物:含有—COOH 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)氨基酸,如甘氨酸等H2NCH2COOH + HCl → HOOCCH2NH3Cl H2NCH2COOH + NaOH → H2NCH2COONa + H2O (2)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] 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.......4 若在酸性条件下,则有Ag(NH3)2+ + OH-+ 3H+ == Ag+ + 2NH 4+ + H 2O 而被破坏4)实验现象:①试管内壁有银白色金属析出(5)有关反应方程式:AgNO3 + NH3· H2O == AgOH ↓ + NH4NO3AgOH + 2NH3· H2O == Ag(NH3)2OH + 2H2O 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)2OH4Ag↓ + (NH4)2CO3 + 6NH3 + 2H2O 乙二醛:OHC-CHO + 4Ag(NH3)2OH4Ag↓ + (NH4)2C2O4 + 6NH3 + 2H2O 甲酸: HCOOH + 2 Ag(NH3)2OH2 Ag↓+ (NH4)2CO3 + 2NH3 + H2O (过量)葡萄糖:CH2OH(CHOH)4CHO +2Ag(NH3)2OH2Ag↓+CH2OH(CHOH)4COONH4+3NH3 + H2O (6)定量关系:—CHO~2Ag(NH)2OH~2 Ag HCHO~4Ag(NH)2OH~4 Ag 6.与新制Cu(OH)2悬浊液的反应(1)有机物:羧酸(中和)、甲酸(先中和,但NaOH 仍过量,后氧化) 、醛、还原性糖(葡萄糖、麦芽糖) 、甘油等多羟基化合物(氢氧化铜悬浊液可溶于多羟基化合物的溶液中,如甘油、葡萄糖溶液等,形成绛蓝色溶液)。
2)新制 Cu(OH)2悬浊液的配制: 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3)反应条件:碱过量、加热煮沸........(4)实验现象:① 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,加热煮沸后有(砖)红色沉淀生成;② 若有机物为多羟基醛(如葡萄糖),则滴入新制的氢氧化铜悬浊液中,常温时溶解变成绛蓝色溶液,加热煮沸后有(砖)红色沉淀生成;(5)有关反应方程式:2NaOH + CuSO4 == Cu(OH)2↓+ Na2SO4RCHO + 2Cu(OH)2RCOOH + Cu2O↓ + 2H2O HCHO + 4Cu(OH)2CO2 + 2Cu2O↓ + 5H2O OHC-CHO + 4Cu(OH)2HOOC-COOH + 2Cu2O↓ + 4H2O HCOOH + 2Cu(OH)2CO2 + Cu2O↓+ 3H2O CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH + Cu2O↓ + 2H2O (6)定量关系:—COOH~? Cu(OH)2~? Cu2+(酸使不溶性的碱溶解)— CHO~2Cu(OH)2~Cu2O HCHO~4Cu(OH)2~2Cu2O 5 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、各类烃的代表物的结构、特性:类别烷烃烯烃炔烃苯及同系物通式CnH2n+2(n≥ 1) CnH2n(n≥ 2) CnH2n-2(n≥2) CnH2n-6(n≥6) 代表物结构式H— C≡ C— H 相对分子质量Mr16 28 26 78 碳碳键长 ( × 10-10m) 1.54 1.33 1.20 1.40 键角109°28′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、磺化反应四、有机物的鉴别和检验鉴别有机物,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。
1.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.......,再滴入AgNO3溶液,观察沉淀的颜色,确定是何种卤素2.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6 应后冷却过滤,向滤液中加入稀硝酸酸化.......,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3.二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加入足量的NaOH 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4.如何检验溶解在苯中的苯酚?取样,向。
