必修2有机化合物知识点总结.docx
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必修2有机化合物知识点总结
第三章有机化合物知识点
绝大多数含碳的化合物称为有机化合物,简称有机物。
像co、CO2、碳酸、碳酸盐、金
属碳化物等少数化合物,它们属于无机化合物。
、烃
1、烃的定义:
仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,也称为烃。
2、甲烷、乙烯和苯的性质比较:
有机物
烷烃
烯烃
苯
通式
CnH2n+2
CnH2n(单烯烃)
代表物
甲烷(CH4)
乙烯(C2H4)
苯(C6H6)
结构简式
CH4
CH2=CH2
◎或0
(官能团)结构特点
单键,链状,饱和烃
双键,链状,不饱和烃(证明:
加成、加聚反应)
一种介于单键和双键之间的独特的键(证明:
邻二位取代物只有一种),环状
空间结构
正四面体(证明:
其二氯取代物只有一种结构)
六原子共平面
平面正六边形
物理性质
无色无味的气体,比空气轻,难溶于水
无色稍有气味的气体,比空气略轻,难溶于水
无色有特殊气味的液体,密度比水小,难溶于水
用途
优良燃料,化工原料
石化工业原料,植物生长调节剂,催熟剂
有机溶剂,化工原料
3、烃类有机物化学性质
有机物主要化学性质
1、
甲烷不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色,
与强酸、强碱也不反应,性质比较稳定。
2、
3、
氧化反应(燃烧)注:
可燃性气体点燃之前一定要验纯
CH4+2O2-竺TCO2+2H2O(淡蓝色火焰)
取代反应(条件:
光;气态卤素单质;以下四反应同时进行,
产物有5种)
甲烷
乙烯
CH3CI+CI2—TCH2CI2+HCICHCl3+Cl2」TCCI4+HCI
CH4+CI2亠CH3CI+HCI
CH2CI2+CI2丄TCHCI3+HCI
注意:
1甲烷与氯气在光照下发生取代反应,
步被氯原子取代;
2反应能生成五种产物,四种有机取代产物都不溶于水,常温下,一氯甲烷是气体,其他是液体,三氯甲烷称氯仿,四氯甲烷可作灭火剂;产物中HCI气体产量最多;
3取代关系:
1H~CI2;
4烷烃取代反应是连锁反应,产物复杂,多种取代物同时存在。
甲烷分子里的四个氢原子逐
□
4、高温分解:
CH4-竺0^-?
C+2H2
1.氧化反应
I.燃烧
C2H4+3O2-点燃T2CO2+2H2O(火焰明亮,伴有黑烟)
II.能被酸性KMnO4溶液氧化为CO2,使酸性KMnO4溶液褪色。
2.加成反应
CH2=CH2+Br2—-CH2Br—C^Br
(能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色)
在一定条件下,乙烯还可以与H2、CI2、HCI、H2O等发生加成反应催化剂
CH2=CH2+H2—△_•CH3CH3
催化剂
CH2=CH2+HCI—"CH3CH2CI(氯乙烷:
一氯乙烷的简称)
高温高_压CH3CH2OH(工业制乙醇)
CH2=CH2+H2O
3.加聚反应nCH2=cH2』—中厂狙七(聚乙烯)
注意:
①乙烯能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。
常利用该反应鉴别烷烃和烯烃,如鉴别甲烷和乙烯。
②常用溴水或溴的四氯化碳溶液来除去烷烃中的烯烃,但是不能
用酸性KMnO4溶液,因为会有二氧化碳生成引入新的杂质。
1不能使酸性高锰酸钾褪色,也不能是溴水发生化学反应褪色,
说明苯的化学性质比较稳定。
但可以通过萃取作用使溴水颜
色变浅,液体分层,上层呈橙红色。
2.氧化反应(燃烧)
2C6H6+1502-点燃T12CO2+6H2O(现象:
火焰明亮,伴有浓烟,
说明含碳量高)
3.取代反应
(1)苯的溴代:
0
Il+Br2FeBQ
K(溴苯)+HBr
(只发生单取代反应,取代一个H)
难氧化
易取代
1反应条件:
液溴(纯溴);FeB"、FeCl3或铁单质做催化剂
2反应物必须是液溴,不能是溴水。
难加成
(溴水则萃取,不发生化学反应)
3溴苯是一种无色油状液体,密度比水大,难溶于水
4溴苯中溶解了溴时显褐色,用氢氧化钠溶液除去溴,分液。
(2)苯的硝化:
浓HSQ
+HONO^^
—NO
T+HO
1反应条件:
加热(水浴加热)、浓硫酸(作用:
催化剂、吸水剂)
2浓硫酸和浓硝酸的混合:
将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢倒入浓硝酸中,
边加边搅拌
3硝基苯是一种_无_色油_状液体,有_苦杏仁_气味,_有
毒,密度比水大,难溶于水。
4硝基苯中溶解了硝酸时显黄色,用氢氧化钠溶液除去硝酸,操作方法为分液。
4.加成反应(苯具有不饱和性,在一定条件下能和氢气发生加成反应)
+3H-Ni-
4、同系物、同分异构体、同素异形体、同位素比较。
概念
同系物
同分异构体
同素异形体
同位素
定义
结构相似,在分
子组成上相差个或若干个
CH2原子团的物质
分子式相同而结构
式不同的化合物的
互称
由同种兀素组
成的不同单质
的互称
质子数相同而中子
数不同的同元素
的不同原子的互称
分子式
不同
相同
兀素符号表示
相同,分子式
可不同
结构
相似
不同
不同
研究对
象
化合物(主要为
有机物)
化合物(主要为有
机物)
单质
原子
常考实
例
1不同碳原子
数烷烃
2CH3OH与
C2H5OH
1正丁烷与异丁烷
2正戊烷、异戊烷、
新戊烷
1O2与03
2红磷与白磷
3金刚石、石
墨
11H(H)与2H(D)
235Cl与37Cl
3代。
与180
二、烃的衍生物
1乙醇和乙酸的性质比较
代表物
乙醇
乙醛
乙酸
结构简式
CH3CH2OH或C2H5OH
CH3CHO
CH3COOH
官能团
物理性质
羟基:
—OH
无色、有特殊香味的液体,俗名酒精,与水互溶,易挥发(非电解质)
醛基:
--CHO
有刺激性气
味
用途
作燃料、饮料、化工原料;质量分数为75%的乙醇溶液用于医疗消毒剂
羧基:
一COOH
有强烈刺激性气味的无色液体,俗称醋酸,易溶于水和乙醇,无水醋酸又称冰醋酸。
有机化工原料,可制得醋酸纤维、合成纤维、香料、燃料等,是食醋的主要成分
2、乙醇和乙酸的主要化学性质
有机物
主要化学性质
1与Na的反应(反应类型:
取代反应或置换反应)
2CH3CH2OH+2N-->2CH3CH2ONa+H2f
(现象:
沉,不熔,表面有气泡)
乙醇与Na的反应(与水比较):
1相同点:
都生成氢气,反应都放热
2不同点:
比钠与水的反应要缓慢
乙醇
结论:
①乙醇分子羟基中的氢原子没有水分子中的氢原子活泼;
②1mol乙醇与足量Na反应产生0・5molH2,证明乙醇分子
中有一个氢原子与其他的氢原子不同;
③2-OH~~1H2,两个羟基对应一个H2;
④单纯的一OH可与Na反应,但不能与NaHCO3发生反应。
2.氧化反应
(1)燃烧(淡蓝色火焰,放出大量的热)
CH3CH2OH+3O2-点燃T2CO2+3H2O
可作燃料,乙醇汽油
(2)在铜或银催化条件下:
可以被O2氧化成乙醛(CH3CHO)
2CH3CH2OH+O^^2CH3CHO+2H2O(总反应)
现象:
红亮的铜丝在酒精灯上加热后变为黑色,将黑色的
氧化铜伸入乙醇中又变为红色;并且可以闻到有刺激
性气味气体产生(乙醛)
H0
①反应断键情况:
2CH」一(jf号
②Cu或Ag,作催化剂,反应前后质量保持不变。
(3)乙醇可以使紫红色的酸性高锰酸钾溶液褪色。
可以使色的重铬酸钾溶液变为绿色,可用于检验酒驾。
HH②①H—C—C—O—H
总结:
燃烧反应时的断键位置:
全断
与钠反应时的断键位置:
在铜催化氧化时的断键位置:
①、③
⑷检验乙醇中是否含有水,用无水硫酸铜;
(5)除去乙醇中的水得到无水乙醇,加生石灰,蒸馏。
1•具有酸的通性:
CH3COOHUCH3COO「+H+(一元弱酸)
①可使酸碱指示剂变色,如使紫色石蕊试液变红
(变色是反应生成了有色物质);
乙酸
②与活泼金属(金属性H之前)、碱(Cu(OH)2))弱酸盐反应,如CaCO3、Na2CO3
③酸性比较:
CH3COOH>H2CO3
2CH3COOH+CaCO3>2(CH3COO)2Ca+CO2f+H2O
(强酸制弱酸)
2•酯化反应(实质:
酸去羟基,醇去氢
CH3COOH+HO—C2H5CH3COOC2H5+H2O
同位素标记法)
反应类型:
酯化反应,属于取代反应;是可逆反应,反应有一定限度,乙酸乙酯产率不可能达到
100%
(1)试管a中药品加入顺序是・乙醇3mL、浓硫酸(催化剂、吸水剂)
(2)为了防止试管a中的液体发生暴沸,加热前应采取的措施是:
加碎瓷片(或沸石)
(3)实验中加热试管a的目的是:
①加快反应速率
②蒸出乙酸乙酯,提高产率
(4)长导管的作用是:
导气,冷凝回流;不伸入饱和碳酸钠溶液中:
防止倒吸
⑸试管b中加有饱和Na2CO3溶液,其作用是(3点):
1中和乙酸,
2溶解乙醇,
3降低乙酸乙酯的溶解度,利于分层
(6)反应结束后,振荡试管b,静置。
观察到的现象是:
饱和碳酸钠溶液上面有油状液滴生成,且能闻到香味
三、烷烃
1、烷烃的概念:
碳原子间都以碳碳单键结合成链状,剩余价键均与氢原子结合,使每个
碳原子的化合价都达到“饱和”的饱和链烃,或称烷烃。
呈锯齿状。
2、烷烃物理性质:
状态:
一般情况下,1-4个碳原子烷烃为气态,5-16个碳原子为液态,
16
个碳原子以上为固态。
溶解性:
烷烃都难溶于水,易溶于有机溶剂。
熔沸点:
随着碳原子数的递增,熔沸点逐渐逐渐升高;
相同碳原子数时,支链越多,熔沸点越低。
密度:
随着碳原子数的递增,密度逐渐增大,但都比水的密度小。
3、烷烃的化学性质①一般比较稳定,在通常情况下跟酸、碱和高锰酸钾等都不反应。
②氧化反应:
在点燃条件下,烷烃能燃烧;
1需水浴加热的反应有:
(5)固体溶解度的测定
小知识点汇总
2.需用温度计的实验有:
〔说明〕:
(1)凡需要准确控制温度者均需用温度计。
3.
(2)注意温度计水银球的位置。
能与Na反应的有机物有:
醇、酚、羧酸等一一所有含羟基的化合物。
4.能发生银镜反应的物质有:
醛、葡萄糖一所有含醛基的物质。
5.能使高锰酸钾酸性溶液褪色的物质有:
(1)含有碳碳双键、碳碳叁键的烃、苯的同系物(苯不能使酸性KMnO4褪色,而苯的
同系物可以)
(2)含有羟基的化合物如醇和酚类物质(-OH先被氧化为-CHO,因为酸性KMnO4
是强氧化剂,所以-CHO会进一步被氧化为-COOH)
(3)含有醛基的化合物(-CHO被氧化为-COOH)
(4)具有还原性的无机物(如S02、FeSO4、KI、HCl、H2O2等)
6.能使溴水褪色的物质有:
含有碳碳双键和碳碳叁键的烃和烃的衍生物(加成)苯酚等酚类物质(取代)【见选修5】
含醛基物质(氧化)【见选修5】
5)
6)
较强的无机还原剂(如SO2、KI、FeSO4等)(氧化)
有机溶剂(如苯和苯的同系物、四氯甲烷、汽油、已烷等,属于萃取,使水层褪色
而有机层呈橙红色。
)
7.密度比水大的液体有机物有:
溴乙烷、溴苯、硝基苯、四氯化碳等。
8、密度比水小的液体有机物有:
烃、大多数酯、一氯烷烃。
9.能发生水解反应的物质有
卤代烃(选修5会学)、酯(油脂)、二糖、多糖、蛋白质(肽)。
10.不溶于水的有机物有:
烃、卤代烃、酯、淀粉、纤维素
11.常温下为气体的有机物有:
分子中含有碳原子数小于或等于4的烃(新戊烷例外)、一氯甲烷、甲醛。
新戊烷虽然是5个碳原子的烃,但它是气体,因为支链多,沸点很低,故在常温下是
气态)
12.浓硫酸、加热条件下发生的反应有:
苯及苯的同系物的硝化、醇的脱水反应、酯化反应
13.能被氧化的物质有:
含有碳碳双键或碳碳叁键的不饱和化合物(KMnO4)、苯的同系物、醇、醛、酚。
大多数有机物都可以燃烧,燃烧都是被氧气氧化。
14.显酸性的有机物有:
含有酚羟基和羧基的化合物。
15.能使蛋白质变性的物质有:
强酸、强碱、重金属盐、强氧化剂(双氧水)、有机物(甲
16.既能与酸又能与碱反应的有机物:
具有酸、碱双官能团的有机物(氨基酸、蛋白质
等)
17.能与NaOH溶液发生反应的有机物:
(1)羧酸
(2)酯:
(水解,不加热反应慢,加热反应快)
18、有明显颜色变化的有机反应:
1.KMnO4酸性溶液的褪色;
2.溴水的褪色;
3.淀粉遇碘单质变蓝色。
4.蛋白质遇浓硝酸呈黄色(颜色反应)
有机物性质汇总
一、物理性质
甲烷:
无色无味难溶
乙烯:
无色稍有气味难溶
乙炔:
无色无味微溶(电石生成:
含H2S、PH3特殊难闻的臭味)
苯:
无色有特殊气味液体难溶有毒
乙醇:
无色有特殊香味混溶易挥发
乙酸:
无色刺激性气味易溶能挥发
二、实验室制法
乙烯:
C.H,OH鵲警CH广CH?
2^2°
注意:
V酒精:
V浓硫酸=1:
3(被脱水,混合液呈棕色)
排水法收集乙烯(同CI2、HCl);
控温170C(140C:
会反应生成乙醚)
碱石灰除杂SO2、CO2碎瓷片:
防止爆沸
注:
排水法收集乙烯
不能用启普发生器
导管口放棉花:
防止微溶的Ca(0H)2泡沫堵塞导管(高一同学对乙炔可以先了解下)
三、燃烧现象
四、通式
⑴CnH2n+2:
只能是烷烃,而且只有碳链异构。
女口CH3(。
日2)3。
日3、
CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4
⑵CnH2n:
单烯烃、环烷烃。
女口CH2=CHCH2CH3、
/Cp?
CH2—CH2
CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2、ch2—ch—ct、ch?
—ch?
⑶CnH2n-2:
炔烃、二烯烃。
如:
CH^CCH2CH3、CH3匸CCf、CH2=CHCH=CH2
H3
⑸CnH2n+2O:
饱和脂肪醇、醚。
女口:
CH3CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH3、CH3OCH2CH-
CH3CH2CHO、CH3COCH3、
⑹CnH2nO:
醛、酮、环醚、环醇、烯基醇。
如:
HCOOCH2CH3、
HOCH2CH2CHO、CH3CH(OH)CHO、CH3COCH2OH
⑻CnH2n+lNO2:
硝基烷、氨基酸。
如:
CH3CH2NO2、H2NCH2COOH
⑼Cn(H2O)m:
糖类。
如:
C6H12O6:
CH2OH(CHOH)4CHO(葡萄糖),CH2OH(CHOH)3COCH2OH(果糖)
C12H22O11:
蔗糖、麦芽糖。
五、其他知识点
燃烧公式:
CxHy+(x+y/4)O27(点燃)宀xCQ+y/2H2O
CxHyOz+(x+y/4-z/2)O27(点燃)宀xCO2+y/2H2O
食醋:
含有3%~5%乙酸
冰醋酸:
纯乙酸【纯净物】
六、有机物的物理性质
1、状态:
固态:
饱和高级脂肪酸、脂肪、葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、维生素、
醋酸(166C以下);
气态:
C4以下的烷、烯、炔烃、甲醛、一氯甲烷、新戊烷;
液态:
乙酸乙酯、油酸;石油、乙二醇、丙三醇。
2、气味:
无味:
甲烷、乙炔(常因混有PH3、H2S和AsH3而带有臭味);
稍有气味:
乙烯;
特殊气味:
甲醛、乙醛、甲酸和乙酸;
3、颜色:
黑色或深棕色:
石油
4、密度:
比水轻:
苯、液态烃、一氯代烃、乙醇、乙醛、低级酯、汽油;
比水重:
溴苯、乙二醇、丙三醇、CCl4。
5、挥发性:
CCl4;
6、水溶性:
不溶:
高级脂肪酸、酯、溴苯、甲烷、乙烯、苯及同系物、石油、
与水混溶:
乙醇、甲酸、丙三醇。