
苏教版选修5《有机化学基础》知识点总结.doc
16页苏教版 选修 5《有机化学基础》知识点总结 一、重要的物理性质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(Na 2CO3)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、溴代烃(溴苯等) 、碘代烃、硝基苯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(CH 3)4]亦为气态② 衍生物类:一氯甲烷(CH 3Cl,沸点为-24.2℃)氟里昂(CCl 2F2,沸点为-29.8℃)氯乙烯(CH 2==CHCl,沸点为-13.9℃)甲醛(HCHO,沸点为-21℃)氯乙烷(CH 3CH2Cl,沸点为 12.3℃)一溴甲烷(CH 3Br,沸点为 3.6℃)四氟乙烯(CF 2==CF2,沸点为 -76.3℃)甲醚(CH 3OCH3,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(C 6H5OH) 、苯甲酸(C 6H5COOH) 、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(I 2)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☆ C 4 以下的一元醇 有酒味的流动液体☆ C 5~C 11 的一元醇 不愉快气味的油状液体☆ C 12 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)☆ 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(Br 2/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 → HOOCCH 2NH3ClH2NCH2COOH + NaOH → H 2NCH2COONa + 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—NH 2,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(NH 3)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、水浴加热若在酸性条件下,则有 Ag(NH3)2+ + OH - + 3H+ == Ag+ + 2NH4+ + H2O 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:AgNO 3 + NH3·H2O == AgOH↓ + NH4NO3AgOH + 2NH3·H2O == Ag(NH3)2OH + 2H2O银镜反应的一般通式:RCHO + 2Ag(NH3)2OH 2 Ag↓+ RCOONH 4 + 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)2OH 4Ag↓+ (NH4)2CO3 + 6NH3 + 2H2O乙二醛:OHC-CHO + 4Ag(NH3)2OH 4Ag↓+ (NH4)2C2O4 + 6NH3 + 2H2O甲酸:HCOOH + 2 Ag(NH 3)2OH 2 Ag↓+ (NH4)2CO3 + 2NH3 + H2O(过量)葡萄糖:CH2OH(CHOH)4CHO +2Ag(NH3)2OH 2Ag↓+CH2OH(CHOH)4COONH4+3NH3 + H2O(6)定量关系:—CHO~2Ag(NH) 2OH~2 AgHCHO~4Ag(NH) 2OH~ 4 Ag6.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 + CuSO 4 == Cu(OH)2↓+ Na2SO4RCHO + 2Cu(OH)2 RCOOH + Cu2O↓+ 2H2OHCHO + 4Cu(OH)2 CO2 + 2Cu2O↓+ 5H2OOHC-CHO + 4Cu(OH)2 HOOC-COOH + 2Cu2O↓+ 4H2OHCOOH + 2Cu(OH)2 CO2 + Cu2O↓+ 3H2OCH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2 CH2OH(CHOH)4COOH + Cu2O↓+ 2H2O(6)定量关系:—COOH~½ Cu(OH) 2~½ Cu 2+(酸使不溶性的碱溶解)—CHO~2Cu(OH) 2~Cu 2O HCHO~4Cu(OH) 2~2Cu 2O7.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 + H2ORCOOH + 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 Mr 16 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、H 2、HX、H 2O、HCN加成,易被氧化;可加聚跟X2、H 2、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。
