化学学业水平测试有机复习讲义.docx
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化学学业水平测试有机复习讲义
必修专题复习——有机化学
第一部分烃
一基础知识
1有机物都含有元素,在有机物中C原子一般形成根共价键,烃类物质是只含有元素的一类物质,其沸点一般随C原子数的增大而(“增大”或“减小”),通常4C以下的为态。
烃类物质一般都能燃烧,例如CxHy,燃烧的方程式为:
。
2甲烷的性质
①天然气的主要成分是,它是最简单的有机物,其分子式为,结构式为,它属于烃。
②物理性质:
甲烷是一种无色,无味,难溶于水的气体。
③化学性质:
甲烷(“能”或“不能”)使酸性KMnO4溶液褪色,(“能”或“不能”)使溴水褪色。
完成下列方程式
a可燃性
现象:
b与纯卤素单质(Cl2)发生取代反应
烷烃都具有类似的性质。
3乙烯的性质
①乙烯的分子式为,结构简式为,它属于烃。
②物理性质:
乙烯是一种无色,略有气味,难溶于水的气体,易溶于有机溶剂。
乙烯是工业上一种重要的化工原料,如合成塑料,同时,乙烯还具有果实催熟的作用。
③化学性质(完成方程式)
a可燃性
现象
b加成反应——有机物分子中双键(或叁键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应
乙烯(“能”或“不能”)使溴水褪色。
乙烯与HCl的反应
乙烯与H2O的反应
乙烯与氯气的反应
乙烯与H2的反应
c氧化反应
乙烯易被氧化,所以它(“能”或“不能”)使酸性KMnO4溶液褪色。
4乙炔的性质
①乙炔的分子式为,结构简式为,它属于烃。
②化学性质
a可燃性
现象
b加成反应
乙炔(“能”或“不能”)使溴水褪色。
与少量溴水反应
与过量溴水反应
与足量H2反应
制备氯乙烯
c氧化反应
乙炔易被氧化,所以它(“能”或“不能”)使酸性KMnO4溶液褪色。
5苯的性质
①苯的分子式为结构简式为,它属于烃。
②物理性质:
苯是一种色,气味的液体,其密度水。
是一种极好的有机溶剂。
③化学性质:
苯(“能”或“不能”)使酸性溴水褪色,(“能”或“不能”)使酸性KMnO4溶液褪色。
a可燃性
现象:
b取代反应
溴代反应
氯代反应
硝化反应
c与氢气发生加成反应
苯的性质总的来说就是易取代难加成。
6烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃结构和性质的对比
乙烷、乙烯、乙炔、苯化学性质的不同主要是由于它们的结构不同造成的
完成下表:
烃
性质及结构
乙烷
乙烯
乙炔
苯
分子式
结构简式
所属烃的类型/
是否饱和
所属烃的分子通式
碳碳键成键特点
分子空间构型
反应特点
取代反应
7基团与离子或离子团的区别是,离子或离子团带电,而基团是电中性的。
写出下列基团的结构简式:
甲基,羟基,羧基,醛基
8石油的炼制
①石油也是一种重要的化石燃料,它的组成元素主要是,石油的化学成份主要是各种物质。
②石油是的液体,称为原油。
原油的利用价值不高,一定要经过加工处理,才能得到具有各种用途的物质,这个过程就称为炼制石油。
石油的炼制方法有、、。
乙烯在工业上就是通过制得的。
二基本实验操作
1法是测定有机化合物相对分子质量的一种方法。
2有机化合物的分子结构可运用、及化学实验方法确定。
3如何区分乙烯和乙烷?
4蒸馏实验
(1)原理:
根据混合物中各组分的不同,用加热、冷凝的方法将各种物质分离开来。
蒸馏可用来分离混合物。
在石油分馏过程中,先蒸出来的是沸点(“高”或“低”)的组分。
(2)所用的主要仪器有
(3)冷凝管里的水流方向与蒸气的流向 (填“相同”或“相反”)
(4)温度计的水银球应放在 位置,以测定 的温度。
(5)蒸馏烧瓶中放出几片碎瓷片的目的是 。
三有机物分子式的确定
例:
已知某有机物的密度在标准状况下是0.717g·L-1,含碳75%,含氢25%,以此来计算出该有机物的分子式。
1最简式法
=
∴有机物的最简式为,设该有机物的分子式为(CH4)x
M(有机物)=
=
∴有机物的分子式为CH4
2直接计算法
M(有机物)=
即1mol有机物的质量为16g
∴在1mol有机物中
n(C)=
n(H)=
∴1mol该有机物中含molC,molH
有机物的分子式为CH4
第二部分烃的衍生物
卤代烃
一基本概念
1卤代烃相当于是烃分子中的氢原子被所取代。
按照烃基结构的不同可分为卤代烷烃、卤代烯烃、卤代芳香烃等。
例如一氯甲烷(CH3Cl)就是卤代烷烃。
2卤代烃的化学性质:
(1)一溴乙烷(CH3CH2Br)与强碱(NaOH)的醇溶液共热(消除反应)
(2)一溴乙烷(CH3CH2Br)与强碱(NaOH)的水溶液共热(取代反应)
乙醇
一基本概念
1乙醇的结构
①醇相当于是烃中的氢原子被所取代,其中该官能团不能与苯环直接相连。
②乙醇的分子式为,结构简式为。
它属于饱和一元醇,饱和一元醇的分子通式为。
2乙醇的性质
①物理性质:
低级醇一般能溶于水,而高级醇一般难溶于水。
乙醇是一种色,具有气味的,易挥发的液体。
它能与水任意比互溶。
②化学性质(写出化学方程式)
乙醇的化学性质与它的结构有关,乙醇:
a可燃性
b乙醇能与活泼金属(例如钠)反应
乙醇与钠反应(“剧烈”或“缓慢”),化学键断裂的位置为(填序号),这说明乙醇羟基中H的活性(“大于”或“小于”)水中的H。
c乙醇的催化氧化
化学键断裂的位置为(填序号)
d分子内脱水
化学键断裂的位置为(填序号),这是实验室制乙烯的方法,属于消除反应,其中浓硫酸的作用是。
e分子间脱水(取代反应)
f与HX(氢卤酸)反应
3乙醇的制备
乙醇的工业制法(乙烯水化法)
4甲醇是一种常见的醇,俗称木精或木醇,结构简式为,有剧毒,它是一种重要的工业原料。
乙二醇结构简式为,丙三醇结构简式为
。
乙醛
一基本概念
1乙醛的分子式为,结构简式为,它属于饱和一元醛。
饱和一元醛的分子通式为,相当于烷烃中的一个氢原子被所取代。
因此就是它的官能团,其化学性质也主要与该基团有关。
2乙醛的性质
(1)物理性质:
乙醛是一种无色,有刺激性气味,易挥发的液体。
(2)化学性质:
乙醛具有一定的还原性
①催化氧化生成酸
②银镜反应——银镜反应可用来检验醛基(有醛基的物质都能发生银镜反应)
步骤:
a银氨溶液的配置:
将氨水逐滴滴加到硝酸银溶液中,产生棕色沉淀,继续滴加氨水,直至沉淀恰好消失为止。
化学方程式:
b将乙醛加入银氨溶液中,加热(加热时反应也不能振荡),静置。
银镜反应
c反应一段时间后,试管壁出现银镜,可用清洗该试管,方程式为:
③与新制Cu(OH)2悬浊液反应——检验醛基
步骤:
a新制Cu(OH)2悬浊液的配置:
在一定量的硫酸铜溶液中加入过量的NaOH溶液,因为该反应必须在碱性环境中进行。
b将乙醛加入新制Cu(OH)2悬浊液中,加热,溶液中产生
(现象)。
方程式为:
④加氢还原为乙醇
3甲醛是一种具有刺激性气味的体,其水溶液称为,可用作防腐剂,甲醛存在于装修材料中,对人体有极大的危害,因此新装修的居室需保持室内通风。
乙酸
一基本概念
1乙酸俗称分子式为,结构简式为,它属于饱和一元羧酸,相当于烷烃中的氢原子被所取代,因此就是它的官能团,饱和一元羧酸的分子通式为。
2乙酸的物理性质:
常温下,乙酸是一种色,气味的体,它的熔点为16℃。
乙酸能与水任意比互溶。
3乙酸的化学性质
(1)酸的通性(弱酸)
CH3COOHH++CH3COO-
a使指示剂变色:
醋酸是一种一元弱酸,能使紫色石蕊试剂变红。
b与活泼金属反应:
例如Mg
化学方程式:
c与碱(NaOH)反应
化学方程式:
离子方程式:
d与碱性氧化物(CaO)反应
化学方程式:
离子方程式:
e与Na2CO3溶液反应
化学方程式:
离子方程式:
(2)酯化反应
羧酸可以与醇发生酯化反应,规则:
酸脱羟基,醇脱氢。
例如乙酸和乙醇可以发生该反应。
a化学方程式:
b乙酸和乙醇酯化反应的实验装置如图所示:
反应混合物中浓硫酸的作用是:
,A溶液是溶液,它的作用是①②③
最后导管不伸入A溶液的目的是。
反应结束,可发现A溶液出现现象,上层是色,具有香味的油状液体。
4其它饱和一元羧酸与乙酸具有相似的性质,只是酸性随着碳链的增长而逐渐
(“增强”或“减弱”),并且都能发生酯化反应,写出甲酸(HCOOH)和甲醇发生酯化反应的方程式:
。
苯酚
一基本知识
1酚是指基与苯环直接相连的一类物质。
苯酚就是其中之一,苯酚的分子式为结构简式为。
2苯酚的物理性质:
纯净的苯酚是无色晶体,在空气里会因小部分被氧化而呈色,具有特殊气味。
苯酚有毒,浓溶液对皮肤有强腐蚀性,不慎沾到皮肤应用洗涤,其稀溶液可直接用作防腐剂和消毒剂。
常温下在水中溶解度不大,当温度高于65℃时则能与水。
常温下易溶于酒精等有机溶剂。
3苯酚的化学性质
(1)弱酸性
苯酚在水溶液中存在一下电离平衡,具有弱酸性,俗称石炭酸。
H++
a与NaOH溶液反应
b强酸制弱酸(CO2制取苯酚)
由此可知酸性H2CO3HCO3-(“大于”或“小于”)
c与Na等活泼金属反应制取H2
(2)苯环上的取代反应
a溴代反应:
(该反应可用来检验苯酚)
b硝化反应:
(3)显色反应
苯酚遇FeCl3溶液显色。
酚羟基都有此性质,所以用FeCl3溶液可检验酚羟基。
二基团间的相互影响
1酚羟基对苯环的影响
酚羟基的存在,有利于苯环上的取代反应,例如溴代反应。
苯的溴代:
苯酚的溴代:
从反应条件和产物上来看,苯的溴代需要用催化剂,反应较慢,而且产物只是一取代物;而苯酚溴代无需催化剂,在常温下就能迅速反应生成三溴苯酚。
足以证明酚羟基对苯环的活化作用,尤其是能使酚羟基位的氢原子更活泼,更易被取代,因此酚羟基是一种邻、对位定位基。
2苯环对羟基的影响
能否与强碱反应(能反应的写方程式)
溶液是否具有酸性
CH3CH2OH
通过上面的对比,可以看出苯环的存在同样对羟基也有影响,它能使羟基上的氢更容易,从而显示出一定的性。
酯
一基本知识
1酯是由酸和醇通过酯化反应制得的,饱和一元羧酸酯就可以表示为(结构通式),其分子通式为,它的分子通式与是相同的,所以饱和一元羧酸酯与碳原子数相同的互为同分异构体,例如甲酸甲酯和
就是同分异构体。
2酯的命名:
X酸和Y醇通过酯化反应制得的酯,就叫做。
3酯的性质:
(1)物理性质:
低级酯通常是溶于水,密度比水(“大”或“小”)的物质。
(2)化学性质——水解反应
a酸性水解
乙酸乙酯水解
CH3OOCH水解
ROOCR水解
b碱性水解
乙酸乙酯水解
4油脂
(1)油脂的结构:
油脂可分为两大类,其中常温下液态的是,固态的是。
其主
要成分都是,可用结构通式表示为。
常见的高级脂肪酸有硬脂酸,软酯酸,油酸。
(2)油脂的物理性质:
油脂一般是溶于水,密度比水(“大”或“小”)的物质。
(3)油脂的化学性质:
a在人体内的代谢:
油脂在人体内酶的作用下水解为和。
这些物质一部分
,另一部分在酶的作用下,重新合成储存在人体内。
b水解反应
硬脂酸甘油酯的酸性水解:
硬脂酸甘油酯的碱性水解:
油脂的碱性水解称为反应。
(5)皂化反应实验
皂化反应中,将40%的NaOH溶液和油脂放在乙醇溶液中共热,加入乙醇的目的是,边加热边用玻璃棒不断搅拌反应液,直到将反应液用玻璃棒蘸取加入清水中,溶液不分层为止。
向反应液中加入热饱和食盐水,目的,过滤,得到肥皂。
二有机物之间的相互转化
1请根据所学知识用化学方程式表示由乙烯制备乙酸乙酯的过程
2选择适当的原料制备一溴乙烷
第三部分糖类氨基酸蛋白质
糖类
一基本知识
1糖类物质都含有元素,在人体内的主要作用是,它可以分为、和。
其中葡萄糖和果糖属于,蔗糖和麦芽糖属于,淀粉和纤维素属于。
2葡萄糖是色粉末状固体,甜味(“有”或“无”),能溶于水,分子式为,果糖的分子式也是,它们互为。
3葡萄糖的化学性质:
(1)在人体内通过代谢为人体提供能量。
写出葡萄糖在人体内代谢反应的化学方程式:
(2)葡萄糖是一种还原性糖,它(“能”或“不能”)发生银镜反应,(“能”或“不能”)与菲林试剂(新制Cu(OH)2悬浊液)反应,产生色
沉淀。
果糖则(“能”或“不能”)发生这些反应,所以可以利用这两个反应来鉴别葡萄糖。
4蔗糖及麦芽糖的性质
(1)蔗糖和麦芽糖的分子式都是,它们也属于,都甜味(“有”或“无”)。
(2)蔗糖和麦芽糖都能发生水解反应
蔗糖水解:
麦芽糖水解:
(3)麦芽糖是一种还原性糖,它(“能”或“不能”)发生银镜反应,(“能”或“不能”)与菲林试剂(新制Cu(OH)2悬浊液)反应,产生色
沉淀。
蔗糖则(“能”或“不能”)发生这些反应。
5淀粉与纤维素的性质
(1)淀粉是色粉末,常温下溶于水,(“能”或“不能”)溶于热水。
其分子式为。
纤维素的分子式为,它与淀粉(“是”或“不是”)同分异构体。
(2)淀粉和纤维素同样也都能发生水解反应
淀粉水解
纤维素水解
(3)淀粉和纤维素都不是还原性糖。
所以都(“能”或“不能”)发生银镜反应,(“能”或“不能”)与菲林试剂(新制Cu(OH)2悬浊液)反应。
6所以上述几种糖的性质可总结如下
糖的分类
糖
分子式
有无甜味
能否溶于水
是否属于还原性糖
能否发生水解反应
葡萄糖
果糖
蔗糖
麦芽糖
淀粉
纤维素
6淀粉水解实验
实验室可用作催化剂来水解淀粉,一段时间后,欲证明反应已开始,可进行以下操作:
取出部分反应液,先加入过量,目的是,再加入,加热,出现现象,说明水解反应已开始。
反应一段时间后,为证明反应已完全,可取出部分溶液,加入,出现现象,说明反应完全。
氨基酸蛋白质
一基本知识
1氨基酸都含有元素,是指在分子中既有氨基又有羧基的化合物。
天然氨基酸是指α-氨基酸,只有20种,它们在结构上的特点是
,可用结构通式表示,最简单的天然氨基酸是甘氨酸,其结构简式为。
2氨基酸的性质
(1)两性——氨基酸分子中由于同时存在羧基(酸性)和氨基(碱性),所以,能同时表现出这两个官能团的性质。
氨基酸与NaOH溶液反应的化学方程式:
氨基酸与盐酸反应的化学方程式:
(2)成肽反应
两分子氨基酸之间可以通过脱水,连接起来,形成二肽,二肽再缩合形成多肽,从而最终形成蛋白质。
两分子甘氨酸缩合:
两分子丙氨酸缩合:
发生肽键缩合的规则是:
羧基中的和氨基中的,同时脱去形成一分子水。
4蛋白质就是大量的氨基酸通过而形成的,因此蛋白质分子中都含有
元素,它是构成人体的物质基础,它是天然的高分子化合物,难溶于水。
5蛋白质的性质
(1)盐析
蛋白质溶液遇到硫酸铵、硫酸钠等无机盐溶液,会析出沉淀;再加适量水后,蛋白质重新溶解,这一过程叫做,该过程(“可逆”或“不可逆”),属于变化。
(2)变性
蛋白质遇加热、、、、等,结构和性质发生改变,失去生理活性,该过程称为,是的(“可逆”或“不可逆”),属于变化
(3)颜色反应
含硫蛋白质遇浓HNO3变色,该反应可用来鉴别蛋白质。
(4)水解反应
蛋白质水解键断裂,生成。
[HN-CH2—CO]n水解方程式:
第四部分人工合成高分子
一基本知识
1人工合成高分子是有小分子物质通过反应制得的,该种反应又可分为两类:
一类是,一类是。
2加聚反应是含有键的小分子物质,通过加成反应相互连接而聚合成高分子物质的反应。
很多塑料都是通过这种反应制得的,例如聚乙烯、聚氯乙稀、聚丙烯等。
(1)聚乙烯的制备
化学方程式:
其中合成聚乙烯的单体为:
,该高分子化合物的连接为。
(2)聚氯乙稀的制备
化学方程式:
(3)聚丙烯的制备
化学方程式:
(4)日常生活中使用的不粘锅的内避涂敷有,它的结构简式为。
(5)加聚反应的特点:
通过以上三个反应,我们发现加聚反应有以下特点:
①产物中没有物质
②所形成高分子物质的主链碳原子都是原来的(“饱和”或“不饱和”)碳原子。
3缩聚反应是单体通过相互间脱去物质而聚合成高分子物质的反应。
例如酚醛树脂的合成、氨基酸合成蛋白质等。
(1)酚醛树脂的合成
化学方程式:
(2)丙氨酸(CH3-CH-COOH)合成蛋白质
(3)缩聚反应的特点是产物中一定有物质。
4聚乙烯和聚氯乙烯树脂是(“线型”或“体型”)高分子,由它们制成的塑料加热到一定温度范围时能软化/熔化,冷却后又变成固体,熔化、成型的过程可反复进行,这种塑料成为性塑料。
相反酚醛树脂具有性,因为它是(“线型”或“体型”)高分子。