高中化學有機物知識點
1. 《生活中的有機物,》高中化學必修二,重要知識點
有機化合物
絕大多數含碳的化合物稱為有機化合物,簡稱有機物。像CO、CO2、碳酸、碳酸鹽等少數化合物,由於它們的組成和性質跟無機化合物相似,因而一向把它們作為無機化合物。
一、烴
1、烴的定義:僅含碳和氫兩種元素的有機物稱為碳氫化合物,也稱為烴。
2、烴的分類:
飽和烴→烷烴(如:甲烷)
脂肪烴(鏈狀)
烴 不飽和烴→烯烴(如:乙烯)
芳香烴(含有苯環)(如:苯)
3、甲烷、乙烯和苯的性質比較:
有機物 烷烴 烯烴 苯及其同系物
通式 CnH2n+2 CnH2n ——
代表物 甲烷(CH4) 乙烯(C2H4) 苯(C6H6)
結構簡式 CH4 CH2=CH2 或
(官能團)
結構特點 C-C單鍵,
鏈狀,飽和烴 C=C雙鍵,
鏈狀,不飽和烴 一種介於單鍵和雙鍵之間的獨特的鍵,環狀
空間結構 正四面體 六原子共平面 平面正六邊形
物理性質 無色無味的氣體,比空氣輕,難溶於水 無色稍有氣味的氣體,比空氣略輕,難溶於水 無色有特殊氣味的液體,比水輕,難溶於水
用途 優良燃料,化工原料 石化工業原料,植物生長調節劑,催熟劑 溶劑,化工原料
有機物 主 要 化 學 性 質
烷烴:
甲烷 ①氧化反應(燃燒)
CH4+2O2――→CO2+2H2O(淡藍色火焰,無黑煙)
②取代反應 (注意光是反應發生的主要原因,產物有5種)
CH4+Cl2―→CH3Cl+HCl CH3Cl +Cl2―→CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2―→CHCl3+HCl CHCl3+Cl2―→CCl4+HCl
在光照條件下甲烷還可以跟溴蒸氣發生取代反應,
甲烷不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。
烯烴:
乙烯 ①氧化反應 (ⅰ)燃燒
C2H4+3O2――→2CO2+2H2O(火焰明亮,有黑煙)
(ⅱ)被酸性KMnO4溶液氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色。
②加成反應
CH2=CH2+Br2-→CH2Br-CH2Br(能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色)
在一定條件下,乙烯還可以與H2、Cl2、HCl、H2O等發生加成反應
CH2=CH2+H2――→CH3CH3
CH2=CH2+HCl-→CH3CH2Cl(氯乙烷)
CH2=CH2+H2O――→CH3CH2OH(制乙醇)
③加聚反應 nCH2=CH2――→-CH2-CH2-n(聚乙烯)
乙烯能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。常利用該反應鑒別烷烴和烯烴,如鑒別甲烷和乙烯。
苯 ①氧化反應(燃燒)
2C6H6+15O2―→12CO2+6H2O(火焰明亮,有濃煙)
②取代反應
苯環上的氫原子被溴原子、硝基取代。
+Br2――→ +HBr
+HNO3――→ +H2O
③加成反應
+3H2――→
苯不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。
4、同系物、同分異構體、同素異形體、同位素比較。
概念 同系物 同分異構體 同素異形體 同位素
定義 結構相似,在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的物質 分子式相同而結構式不同的化合物的互稱 由同種元素組成的不同單質的互稱 質子數相同而中子數不同的同一元素的不同原子的互稱
分子式 不同 相同 元素符號表示相同,分子式可不同 ——
結構 相似 不同 不同 ——
研究對象 化合物 化合物 單質 原子
6、烷烴的命名:
(1)普通命名法:把烷烴泛稱為「某烷」,某是指烷烴中碳原子的數目。1-10用甲,乙,丙,丁,戊,已,庚,辛,壬,癸;11起漢文數字表示。區別同分異構體,用「正」,「異」,「新」。
正丁烷,異丁烷;正戊烷,異戊烷,新戊烷。
(2)系統命名法:
①命名步驟:(1)找主鏈-最長的碳鏈(確定母體名稱);(2)編號-靠近支鏈(小、多)的一端;
(3)寫名稱-先簡後繁,相同基請合並.
②名稱組成:取代基位置-取代基名稱母體名稱
③阿拉伯數字表示取代基位置,漢字數字表示相同取代基的個數
CH3-CH-CH2-CH3 CH3-CH-CH-CH3
2-甲基丁烷 2,3-二甲基丁烷
7、比較同類烴的沸點:
①一看:碳原子數多沸點高。
②碳原子數相同,二看:支鏈多沸點低。
常溫下,碳原子數1-4的烴都為氣體。
二、烴的衍生物
1、乙醇和乙酸的性質比較
有機物 飽和一元醇 飽和一元醛 飽和一元羧酸
通式 CnH2n+1OH —— CnH2n+1COOH
代表物 乙醇 乙醛 乙酸
結構簡式 CH3CH2OH
或 C2H5OH CH3CHO CH3COOH
官能團 羥基:-OH
醛基:-CHO
羧基:-COOH
物理性質 無色、有特殊香味的液體,俗名酒精,與水互溶,易揮發
(非電解質) —— 有強烈刺激性氣味的無色液體,俗稱醋酸,易溶於水和乙醇,無水醋酸又稱冰醋酸。
用途 作燃料、飲料、化工原料;用於醫療消毒,乙醇溶液的質量分數為75% —— 有機化工原料,可製得醋酸纖維、合成纖維、香料、燃料等,是食醋的主要成分
有機物 主 要 化 學 性 質
乙醇 ①與Na的反應
2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑
乙醇與Na的反應(與水比較):①相同點:都生成氫氣,反應都放熱
②不同點:比鈉與水的反應要緩慢
結論:乙醇分子羥基中的氫原子比烷烴分子中的氫原子活潑,但沒有水分子中的氫原子活潑。
②氧化反應 (ⅰ)燃燒
CH3CH2OH+3O2―→2CO2+3H2O
(ⅱ)在銅或銀催化條件下:可以被O2氧化成乙醛(CH3CHO)
2CH3CH2OH+O2――→2CH3CHO+2H2O
③消去反應
CH3CH2OH――→CH2=CH2↑+H2O
乙醛 氧化反應:醛基(-CHO)的性質-與銀氨溶液,新制Cu(OH)2反應
CH3CHO+2Ag(NH3)2OH――→CH3COONH4+H2O +2Ag↓+3NH3↑
(銀氨溶液)
CH3CHO + 2Cu(OH)2――→CH3COOH+Cu2O↓+2H2O
(磚紅色)
醛基的檢驗:方法1:加銀氨溶液水浴加熱有銀鏡生成。
方法2:加新制的Cu(OH)2鹼性懸濁液加熱至沸有磚紅色沉澱
乙酸 ①具有酸的通性:CH3COOH≒CH3COO-+H+
使紫色石蕊試液變紅;
與活潑金屬,鹼,弱酸鹽反應,如CaCO3、Na2CO3
酸性比較:CH3COOH > H2CO3
2CH3COOH+CaCO3=2(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O(強制弱)
②酯化反應
CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O
酸脫羥基醇脫氫
三、基本營養物質
食物中的營養物質包括:糖類、油脂、蛋白質、維生素、無機鹽和水。人們習慣稱糖類、油脂、蛋白質為動物性和植物性食物中的基本營養物質。
種類 元 代表物 代表物分子
糖類 單糖 C H O 葡萄糖 C6H12O6 葡萄糖和果糖互為同分異構體
單糖不能發生水解反應
果糖
雙糖 C H O 蔗糖 C12H22O11 蔗糖和麥芽糖互為同分異構體
能發生水解反應
麥芽糖
多糖 C H O 澱粉 (C6H10O5)n 澱粉、纖維素由於n值不同,所以分子式不同,不能互稱同分異構體
能發生水解反應
纖維素
油脂 油 C H O 植物油 不飽和高級脂肪酸甘油酯 含有C=C鍵,能發生加成反應,
能發生水解反應
脂 C H O 動物脂肪 飽和高級脂肪酸甘油酯 C-C鍵,
能發生水解反應
蛋白質 C H O
N S P等 酶、肌肉、
毛發等 氨基酸連接成的高分子 能發生水解反應
主 要 化 學 性 質
葡萄糖
結構簡式:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO
或CH2OH(CHOH)4CHO (含有羥基和醛基)
醛基:①使新制的Cu(OH)2¬產生磚紅色沉澱-測定糖尿病患者病情
②與銀氨溶液反應產生銀鏡-工業制鏡和玻璃瓶瓶膽
羥基:與羧酸發生酯化反應生成酯
蔗糖 水解反應:生成葡萄糖和果糖
澱粉
纖維素 澱粉、纖維素水解反應:生成葡萄糖
澱粉特性:澱粉遇碘單質變藍
油脂 水解反應:生成高級脂肪酸(或高級脂肪酸鹽)和甘油
蛋白質 水解反應:最終產物為氨基酸
顏色反應:蛋白質遇濃HNO3變黃(鑒別部分蛋白質)
灼燒蛋白質有燒焦羽毛的味道(鑒別蛋白質)
2. 高中化學必修二、有機化學 知識點總結.
有機化學復又稱為碳化合物的制化學,是研究有機化合物的組成、結構、性質、制備方法與應用的科學,是化學中極重要的一個分支。含碳化合物被稱為有機化合物是因為以往的化學家們認為含碳物質一定要由生物(有機體)才能製造;然而在1828年的時候,德國化學家弗里德里希·維勒,在實驗室中首次成功合成尿素(一種生物分子),自此以後有機化學便脫離傳統所定義的范圍,擴大為含碳物質的化學。
3. 高一化學有機物的知識點
一、物理性質實驗
(1)石油的分餾
實驗:裝配一套蒸餾裝置,將100mL 石油注入蒸餾燒瓶中,再加幾片碎瓷片以防石油暴沸。然後加熱,分別收集60℃~150℃和150℃~300℃時的餾分。
現象與解釋:石油是烴的混合物,沒有固定的沸點。在給石油加熱時,低沸點的烴先氣化,經過蒸餾分離出來;隨著溫度的升高,高沸點的烴再氣化,經過蒸餾後又分離出來。收集到的60℃~150℃時的餾分是汽油,150℃~300℃時的餾分是煤油。
(2)蛋白質的鹽析
實驗:在盛有雞蛋白溶液的試管里,緩慢地加入飽和(NH4)2 SO4或Na2SO4溶液,觀察現象。然後把少量帶有沉澱的液體加入盛有蒸餾水的試管里,觀察沉澱是否溶解。
現象與解釋:有沉澱的析出,析出的沉澱可以溶解在水中。向蛋白質溶液中加入某些濃的無機鹽溶液後,蛋白質的溶解度減小,使蛋白質凝聚析出,這種作用叫鹽析。鹽析是一個可逆的過程。
2.有機物物理性質也表現出一定的規律,現歸納如下:
(1)顏色:有機物大多無色,只有少數物質有顏色。如苯酚氧化後的產物呈粉紅色。
(2)狀態:分子中碳原子數不大於4的烴(烷、烯、炔)、烴的衍生物中的一氯甲烷、甲醛呈氣態,汽油、煤油、苯、甲苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等呈液態,絕大多數高分子化合物常溫下呈固態。
(3)氣味:中學化學中涉及到的很多有機物具有一定的氣味,如:苯有特殊氣味,硝基苯有苦杏仁味,甲醛、乙醛、乙酸有刺激性氣味,乙酸乙酯有芳香氣味。
(4)密度:氣態有機物的相對分子質量大於29時,密度比空氣大;液態有機物密度比水小的有烴(烷、烯、炔、芳香烴)、低級酯、一氯代烴、乙醇、乙醛等;密度比水大的有硝基苯、溴苯、四氯化碳、氯仿、溴代烴、乙二醇、丙三醇等。烷、烯、炔等烴類同系物相對密度隨著分子內碳原子數的增加的而增大;一氯代烷的相對密度隨著碳原子數的增加而減小。
(5)水溶性:與水任意比混溶和易溶於水的有乙醇、乙酸、乙醛、乙二醇、丙三醇、苯酚(65℃以上)、甲醛、葡萄糖等;難溶於水的有烴(烷、烯、炔、芳香烴)、鹵代烴、高級脂肪酸、硝基苯、溴苯。醇、醛、羧酸等有機物的水溶性隨著分子內碳原子數的增加而逐漸減小。
化學性質實驗
1.甲烷
(1)甲烷通入KMnO4酸性溶液中
實驗:把甲烷通入盛有KMnO4酸性溶液的試管里,觀察紫色溶液是否有變化?
現象與解釋:溶液顏色沒有變化。說明甲烷與KMnO4酸性溶液不反應,進一步說明甲烷的性質比較穩定。
2)甲烷的取代反應
實驗:取一個100mL的大量筒,用排飽和食鹽水的方法先後收集20mLCH4和80mLCl2,放在光亮的地方(注意:不要放在陽光直射的地方,以免引起爆炸),等待片刻,觀察發生的現象。
現象與解釋:大約3min後,可觀察到量筒壁上出現油狀液滴,量筒內飽和食鹽水液面上升。說明量筒內的混合氣體在光照下發生了化學反應;量筒上出現油狀液滴,說明生成了新的油狀物質;量筒內液面上升,說明隨著反應的進行,量筒內的氣壓在減小,即氣體總體積在減小。
2.乙烯
(1)乙烯的燃燒
實驗:點燃純凈的乙烯。觀察乙烯燃燒時的現象。
現象與解釋:乙烯在空氣中燃燒,火焰明亮,並伴有黑煙。乙烯中碳的質量分數較高,燃燒時有黑煙產生。 (2)乙烯使KMnO4酸性溶液褪色
實驗:把乙烯通入盛有KMnO4酸性溶液的試管里,觀察試管里溶液顏色的變化。
現象與解釋:KMnO4酸性溶液的紫色褪去,說明乙烯能被氧化劑KMnO4氧化,它的化學性質比烷烴活潑。 (3)乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
實驗:把乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的試管里,觀察試管里溶液顏色的變化。
現象與解釋:溴的紅棕色褪去,說明乙烯與溴發生了反應。
3.乙炔
(1)點燃純凈的乙炔
實驗:點燃純凈的乙炔。觀察乙炔燃燒時的現象。
現象與解釋:乙炔燃燒時,火焰明亮,並伴有濃烈的黑煙。這是乙炔中碳的質量分數比乙烯還高,碳沒有完全燃燒的緣故。
(2)乙炔使KMnO4酸性溶液褪色
實驗:把純凈的乙炔通入盛有KMnO4酸性溶液的試管里,觀察試管里溶液顏色的變化。
現象與解釋:KMnO4酸性溶液的紫色褪去,說明乙炔能與KMnO4酸性溶液反應。
(3)乙炔使溴的四氯化碳溶液褪色
實驗:把純凈的乙炔通入盛有盛有溴的四氯化碳溶液的試管里,觀察試管里溶液顏色的變化。
現象與解釋:溴的紅棕色褪去,說明乙炔也能與溴發生加成反應。
4.苯和苯的同系物
實驗:苯、甲苯、二甲苯各2mL分別注入3支試管,各加入3滴KMnO4酸性溶液,用力振盪,觀察溶液的顏色變化。
現象與解釋:苯不能使KMnO4酸性溶液褪去,說明苯分子中不存在碳碳雙鍵或碳碳三鍵。甲苯、二甲苯能使KMnO4酸性溶液褪去,苯說明甲苯、二甲苯能被KMnO4氧化。
5. 鹵代烴
(1)溴乙烷的水解反應
實驗:取一支試管,滴入10滴~15滴溴乙烷,再加入1mL5%的NaOH溶液,充分振盪、靜置,待液體分層後,用滴管小心吸入10滴上層水溶液,移入另一盛有10mL稀硝酸溶液的試管中,然後加入2滴~3滴2%的AgNO3溶液,觀察反應現象。
現象與解釋:看到反應中有淺黃色沉澱生成,這種沉澱是AgBr,說明溴乙烷水解生成了Br—。
(2)1,2-二氯乙烷的消去反應
實驗:在試管里加入2mL1,2-二氯乙烷和5 mL10%NaOH的乙醇溶液。再向試管中加入幾塊碎瓷片。在另一支試管中加入少量溴水。用水浴加熱試管里的混合物(注意不要使水沸騰),持續加熱一段時間後,把生成的氣體通入溴水中,觀察有什麼現象發生。
現象與解釋:生成的氣體能使溴水褪色,說明反應生成了不飽和的有機物。
6.乙醇
(1)乙醇與金屬鈉的反應
實驗:在大試管里注入2mL左右無水乙醇,再放入2小塊新切開的濾紙擦乾的金屬鈉,迅速用一配有導管的單孔塞塞住試管口,用一小試管倒扣在導管上,收集反應中放出的氣體並驗純。
現象與解釋:乙醇與金屬鈉反應的速率比水與金屬鈉反應的速率慢,說明乙醇比水更難電離出H+。
(2)乙醇的消去反應
實驗:在燒瓶中注入20mL酒精與濃硫酸(體積比約為1:3)的混合液,放入幾片碎瓷片。加熱混合液,使液體的溫度迅速升高到170℃。
現象與解釋:生成的氣體能使溴的四氯化碳溶液褪色,也能使高錳酸鉀酸性溶液褪色。
7.苯酚
1)苯酚與NaOH反應 實驗:向一個盛有少量苯酚晶體的試管中加入2mL蒸餾水,振盪試管,有什麼現象發生?再逐滴滴入5%的NaOH溶液並振盪試管,觀察試管中溶液的變化。
現象與解釋:苯酚與水混合,液體呈混濁,說明常溫下苯酚的溶解度不大。當加入NaOH溶液後,試管中的液體由混濁變為澄清,這是由於苯酚與NaOH發生了反應生成了易溶於水的苯酚鈉。
(2)苯酚鈉溶液與CO2的作用 實驗:向苯酚與NaOH反應所得的澄清中通入CO2氣體,觀察溶液的變化。 現象與解釋:可以看到,二氧化碳使澄清溶液又變混濁。這是由於苯酚的酸性比碳酸弱,易溶於水的苯酚鈉在碳酸的作用下,重新又生成了苯酚。
(3)苯酚與Br2的反應
實驗:向盛有少量苯酚稀溶液的試管里滴入過量的濃溴水,觀察現象。
現象與解釋:可以看到,立即有白色沉澱產生。苯酚與溴在苯環上的取代反應,既不需加熱,也不需用催化劑,比溴與苯及其同系物苯環上的取代反應容易得多。這說明受羥基的影響,苯酚中苯環上的H變得更活潑了。
(4)苯酚的顯色反應 實驗:向盛有苯酚溶液的試管中滴入幾滴FeCl3溶液,振盪,觀察現象。
現象與解釋:苯酚能與FeCl3反應,使溶液呈紫色。
8.乙醛 (1)乙醛的銀鏡反應
實驗:在潔凈的試管里加入1mL2%的AgNO3溶液,然後一邊搖動試管,一邊逐滴加入2%的稀氨水,至最初產生的沉澱恰好溶解。再滴入3滴乙醛,振盪後把試管放在熱水浴中溫熱。觀察現象。
現象與解釋:AgNO3與氨水生成的銀氨溶液中含有的Ag(NH3)2OH是一種弱氧化劑,它能把乙醛氧化成乙酸,而Ag+被還原成金屬銀。
(2)乙醛與Cu(OH)2的反應 實驗:在試管中加入10%的NaOH溶液2 mL,滴入2%的CuSO4溶液4滴~6滴,振盪後乙醛溶液0.5 mL,加熱至沸騰,觀察現象。
現象與解釋:可以看到,溶液中有紅色沉澱產生。反應中產生的Cu(OH)2被乙醛還原成Cu2O。
9.乙酸
(1)乙酸與Na2CO3的反應
實驗:向1支盛有少量Na2CO3粉末的試管里,加入約3mL乙酸溶液,觀察有什麼現象發生。
現象與解釋:可以看到試管里有氣泡產生,說明乙酸的酸性強於碳酸。
2)乙酸的酯化反應 實驗:在1支試管中加入3mL乙醇,然後邊搖動試管邊加入2 mL濃硫酸和2 mL冰醋酸。用酒精燈小心均勻地加熱試管3min~5min,產生的氣體經導管通到Na2CO3飽和溶液的液面上。
現象與解釋:在液面上看到有透明的油狀液體產生,並可聞到香味。這種有香味的透明油狀液體是乙酸乙酯。
10.乙酸乙酯
實驗:在3支試管中各滴入6滴乙酸乙酯。向第一支試管里加蒸餾水5mL;向第二支試管里加稀硫酸(1:5)0.5mL、蒸餾水5mL;向第三支試管里加30%的NaOH溶液0.5mL、蒸餾水5mL。振盪均勻後,把3支試管都放入70℃~80℃的水浴里加熱。
現象與解釋:幾分鍾後,第三支試管里乙酸乙酯的氣味消失了;第二支試管里還有一點乙酸乙酯的氣味;第一支試管里乙酸乙酯的氣味沒有多大變化。實驗說明,在酸(或鹼)存在的條件下,乙酸乙酯水解生成了乙酸和乙醇,鹼性條件下的水解更完全。
11.葡萄糖 (1)葡萄糖的銀鏡反應
實驗:在1支潔凈的試管里配製2mL銀氨溶液,加入1mL10%的葡萄糖溶液,振盪,然後在水浴里加熱3min~5min,觀察現象。
現象與解釋:可以看到有銀鏡生成。葡萄糖分子中含醛基,跟醛類一樣具有還原性。
(2)與Cu(OH)2的反應
實驗:在試管里加入10%的NaOH溶液2 mL,滴入2%的CuSO4溶液5滴,再加入2mL10%的葡萄糖溶液,加熱,觀察現象。 現象與解釋:可以看到有紅色沉澱生成。葡萄糖分子中含醛基,跟醛類一樣具有還原性。
12.蔗糖 實驗:這兩支潔凈的試管里各加入20%的蔗糖溶液1mL,並在其中一支試管里加入3滴稀硫酸(1:5)。把兩支試管都放在水浴中加熱5min。然後向已加入稀硫酸的試管中加入NaOH溶液,至溶液呈鹼性。最後向兩支試管里各加入2mL新制的銀氨溶液,在水浴中加熱3min~5min,觀察現象。
現象與解釋:蔗糖不發生銀鏡反應,說明蔗糖分子中不含醛基,不顯還原性。蔗糖在硫酸的催化作用下,發生水解反應的產物具有還原性。
13.澱粉 實驗:在試管1和試管2里各放入0.5g澱粉,在試管1里加入4mL 20%的H2SO4溶液,在試管2里加入4mL水,都加熱3min~4min。用鹼液中和試管1里的H2SO4溶液,把一部分液體倒入試管3。在試管2和試管3里都加入碘溶液,觀察有沒有藍色出現。在試管1里加入銀氨溶液,稍加熱後,觀察試管內壁有無銀鏡出現。 現象與解釋:從上述實驗可以看到,澱粉用酸催化可以發生水解,生成能發生水解反應的葡萄糖。而沒有加酸的試管中加碘溶液呈現藍色,說明澱粉沒有水解。
14.纖維素
實驗:把一小團棉花或幾小片濾紙放入試管中,加入幾滴90%的濃硫酸,用玻璃棒把棉花或濾紙搗成糊狀。小火微熱,使成亮棕色溶液。稍冷,滴入3滴CuSO4溶液,並加入過量NaOH溶液使溶液中和至出現Cu(OH)2沉澱。加熱煮沸,觀察現象。
現象與解釋:可以看到,有紅色的氧化亞銅生成,這說明纖維素水解生成了具有還原性的物質。
15.蛋白質 1)蛋白質的變性
實驗:在兩支試管里各加入3mL雞蛋白溶液,給一支試管加熱,同時向另一支試管加入少量乙酸鉛溶液,觀察發生的現象。把凝結的蛋白和生成的沉澱分別放入兩只盛有清水的試管里,觀察是否溶解。
現象與解釋:蛋白質受熱到一定溫度就會凝結,加入乙酸鉛會生成沉澱。除加熱外,紫外線、X射線、強酸、強鹼、重金屬鹽以及一些有機物均能使蛋白質變性,蛋白質變性後,不僅失去了原有的可溶性,同時也失去了生理活性,是不可逆的。
(2)蛋白質的顏色反應
實驗:在盛有2mL雞蛋白溶液的試管里,滴入幾滴濃硝酸,微熱,觀察現象。
現象與解釋:雞蛋白溶液遇濃硝酸變成黃色。蛋白質可以跟許多試劑發生特殊的顏色反應。某些蛋白質跟濃硝酸作用會產生黃色。
二。公式
甲烷燃燒
CH4+2O2→CO2+2H2O(條件為點燃)
甲烷隔絕空氣高溫分解
甲烷分解很復雜,以下是最終分解。CH4→C+2H2(條件為高溫高壓,催化劑)
甲烷和氯氣發生取代反應
CH4+Cl2→CH3Cl+HCl
CH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2→CHCl3+HCl
CHCl3+Cl2→CCl4+HCl (條件都為光照。 )
實驗室制甲烷
CH3COONa+NaOH→Na2CO3+CH4(條件是CaO 加熱)
乙烯燃燒
CH2=CH2+3O2→2CO2+2H2O(條件為點燃)
乙烯和溴水
CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br
乙烯和水
CH2=CH2+H20→CH3CH2OH (條件為催化劑)
乙烯和氯化氫
CH2=CH2+HCl→CH3-CH2Cl
乙烯和氫氣
CH2=CH2+H2→CH3-CH3 (條件為催化劑)
乙烯聚合
nCH2=CH2→-[-CH2-CH2-]n- (條件為催化劑)
氯乙烯聚合
nCH2=CHCl→-[-CH2-CHCl-]n- (條件為催化劑)
實驗室制乙烯
CH3CH2OH→CH2=CH2↑+H2O (條件為加熱,濃H2SO4)
乙炔燃燒
C2H2+3O2→2CO2+H2O (條件為點燃)
乙炔和溴水
C2H2+2Br2→C2H2Br4
乙炔和氯化氫
兩步反應:C2H2+HCl→C2H3Cl--------C2H3Cl+HCl→C2H4Cl2
乙炔和氫氣
兩步反應:C2H2+H2→C2H4→C2H2+2H2→C2H6 (條件為催化劑) 實驗室制乙炔
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
以食鹽、水、石灰石、焦炭為原料合成聚乙烯的方程式。
CaCO3 === CaO + CO2 2CaO+5C===2CaC2+CO2
CaC2+2H2O→C2H2+Ca(OH)2
C+H2O===CO+H2-----高溫
C2H2+H2→C2H4 ----乙炔加成生成乙烯
C2H4可聚合
苯燃燒
2C6H6+15O2→12CO2+6H2O (條件為點燃)
苯和液溴的取代
C6H6+Br2→C6H5Br+HBr
苯和濃硫酸濃硝酸
C6H6+HNO3→C6H5NO2+H2O (條件為濃硫酸)
苯和氫氣
C6H6+3H2→C6H12 (條件為催化劑)
乙醇完全燃燒的方程式
C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O (條件為點燃)
乙醇的催化氧化的方程式
2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O(條件為催化劑)(這是總方程式)
乙醇發生消去反應的方程式
CH3CH2OH→CH2=CH2+H2O (條件為濃硫酸 170攝氏度)
兩分子乙醇發生分子間脫水
2CH3CH2OH→CH3CH2OCH2CH3+H2O (條件為催化劑濃硫酸 140攝氏度)
乙醇和乙酸發生酯化反應的方程式
CH3COOH+C2H5OH→CH3COOC2H5+H2O
乙酸和鎂
Mg+2CH3COOH→(CH3COO)2Mg+H2
乙酸和氧化鈣
2CH3COOH+CaO→(CH3CH2)2Ca+H2O
乙酸和氫氧化鈉
CH3COOCH2CH3+NaOH→CH3COONa+CH3CH2OH
乙酸和碳酸鈉
Na2CO3+2CH3COOH→2CH3COONa+H2O+CO2↑
甲醛和新制的氫氧化銅
HCHO+4Cu(OH)2→2Cu2O+CO2↑+5H2O
乙醛和新制的氫氧化銅
CH3CHO+2Cu→Cu2O(沉澱)+CH3COOH+2H2O
乙醛氧化為乙酸
2CH3CHO+O2→2CH3COOH(條件為催化劑或加溫)
烯烴是指含有C=C鍵的碳氫化合物。屬於不飽和烴。烯烴分子通式為CnH2n,非極性分子,不溶或微溶於水。容易發生加成、聚合、氧化反應等。
乙烯的物理性質
通常情況下,無色稍有氣味的氣體,密度略小比空氣,難溶於水,易溶於四氯化碳等有機溶劑。
1) 氧化反應:
①常溫下極易被氧化劑氧化。如將乙烯通入酸性KMnO4溶液,溶液的紫色褪去,由此可用鑒別乙烯。
②易燃燒,並放出熱量,燃燒時火焰明亮,並產生黑煙。
2) 加成反應:有機物分子中雙鍵(或三鍵)兩端的碳原子與其他原子或原子團直接結合生成新的化合物的反應。
3) 聚合反應:
2.乙烯的實驗室製法
(1)反應原理:CH3CH2OH===CH2=CH2↑+H2O (條件為加熱,濃H2SO4)
(2)發生裝置:選用「液液加熱制氣體」的反應裝置。
(3)收集方法:排水集氣法。
(4)注意事項:
①反應液中乙醇與濃硫酸的體積比為1∶3。
②在圓底燒瓶中加少量碎瓷片,目的是防止反應混合物在受熱時暴沸。
③溫度計水銀球應插在液面下,以准確測定反應液溫度。加熱時要使溫度迅速提高到170℃,以減少乙醚生成的機會。
④在製取乙烯的反應中,濃硫酸不但是催化劑、吸水劑,也是氧化劑,在反應過程中易將乙醇氧化,最後生成CO2、CO、C等(因此試管中液體變黑),而硫酸本身被還原成SO2。SO2能使溴水或KMnO4溶液褪色。因此,在做乙烯的性質實驗前,可以將氣體通過NaOH溶液以洗滌除去SO2,得到較純凈的乙烯。
乙炔又稱電石氣。結構簡式HC≡CH,是最簡單的炔烴。化學式C2H2
分子結構:分子為直線形的非極性分子。
無色、無味、易燃的氣體,微溶於水,易溶於乙醇、丙酮等有機溶劑。
化學性質很活潑,能起加成、氧化、聚合及金屬取代等反應。
能使高錳酸鉀溶液的紫色褪去。
乙炔的實驗室製法:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
化學性質:
(1)氧化反應:
a.可燃性:2C2H2+5O2 → 4CO2+2H2O
現象:火焰明亮、帶濃煙 。
b.被KMnO4氧化:能使紫色酸性高錳酸鉀溶液褪色。
(2)加成反應:可以跟Br2、H2、HX等多種物質發生加成反應。
現象:溴水褪色或Br2的CCl4溶液褪色
與H2的加成
CH≡CH+H2 → CH2=CH2
與H2的加成
兩步反應:C2H2+H2→C2H4
C2H2+2H2→C2H6 (條件為催化劑)
氯乙烯用於制聚氯乙烯
C2H2+HCl→C2H3Cl nCH2=CHCl→=-[-CH2-CHCl-]n- (條件為催化劑)
(3)由於乙炔與乙烯都是不飽和烴,所以化學性質基本相似。金屬取代反應:將乙炔通入溶有金屬鈉的液氨里有氫氣放出。乙炔與銀氨溶液反應,產生白色乙炔銀沉澱.
1、 鹵化烴:官能團,鹵原子
在鹼的溶液中發生「水解反應」,生成醇
在鹼的醇溶液中發生「消去反應」,得到不飽和烴
2、 醇:官能團,醇羥基
能與鈉反應,產生氫氣
能發生消去得到不飽和烴(與羥基相連的碳直接相連的碳原子上如果沒有氫原子,不能發生消去)
能與羧酸發生酯化反應
能被催化氧化成醛(伯醇氧化成醛,仲醇氧化成酮,叔醇不能被催化氧化)
3、 醛:官能團,醛基
能與銀氨溶液發生銀鏡反應
能與新制的氫氧化銅溶液反應生成紅色沉澱
能被氧化成羧酸
能被加氫還原成醇
4、 酚,官能團,酚羥基
具有酸性
能鈉反應得到氫氣
酚羥基使苯環性質更活潑,苯環上易發生取代,酚羥基在苯環上是鄰對位定位基
能與羧酸發生酯化
5、 羧酸,官能團,羧基
具有酸性(一般酸性強於碳酸)
能與鈉反應得到氫氣
不能被還原成醛(注意是「不能」)
能與醇發生酯化反應
6、 酯,官能團,酯基
能發生水解得到酸和醇
物質的製取:
實驗室制甲烷
CH3COONa+NaOH→Na2CO3+CH4 (條件是CaO 加熱)
實驗室制乙烯
CH3CH2OH→CH2=CH2↑+H2O (條件為加熱,濃H2SO4)
實驗室制乙炔
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
工業製取乙醇:
C2H4+H20→CH3CH2OH (條件為催化劑)
乙醛的製取
乙炔水化法:C2H2+H2O→C2H4O(條件為催化劑,加熱加壓)
乙烯氧化法:2 CH2=CH2+O2→2CH3CHO(條件為催化劑,加熱)
乙醇氧化法:2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O(條件為催化劑,加熱)
乙酸的製取
乙醛氧化為乙酸 :2CH3CHO+O2→2CH3COOH(條件為催化劑和加溫)
加聚反應:
乙烯聚合
nCH2=CH2→-[-CH2-CH2-]n- (條件為催化劑)
氯乙烯聚合
nCH2=CHCl→-[-CH2-CHCl-]n- (條件為催化劑)
氧化反應:
甲烷燃燒
CH4+2O2→CO2+2H2O(條件為點燃)
乙烯燃燒
CH2=CH2+3O2→2CO2+2H2O(條件為點燃)
乙炔燃燒
C2H2+3O2→2CO2+H2O (條件為點燃)
苯燃燒
2C6H6+15O2→12CO2+6H2O (條件為點燃)
乙醇完全燃燒的方程式
C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O (條件為點燃)
乙醇的催化氧化的方程式
2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O(條件為催化劑)
乙醛的催化氧化:
CH3CHO+O2→2CH3COOH (條件為催化劑加熱)
取代反應:有機物分子中的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應叫做取代反應。
甲烷和氯氣發生取代反應
CH4+Cl2→CH3Cl+HCl
CH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2→CHCl3+HCl
CHCl3+Cl2→CCl4+HCl
(條件都為光照。)
苯和濃硫酸濃硝酸
C6H6+HNO3→C6H5NO2+H2O (條件為濃硫酸)
苯與苯的同系物與鹵素單質、濃硝酸等的取代。如:
酚與濃溴水的取代。如:
烷烴與鹵素單質在光照下的取代。如:
酯化反應。酸和醇在濃硫酸作用下生成酯和水的反應,其實質是羧基與羥基生成酯基和水的反應。如:
水解反應。水分子中的-OH或-H取代有機化合物中的原子或原子團的反應叫水解反應。
①鹵代烴水解生成醇。如:
②酯水解生成羧酸(羧酸鹽)和醇。如:
乙酸乙酯的水解:
CH3COOC2H5+H2O→CH3COOH+C2H5OH(條件為無機酸式鹼)
加成反應。
不飽和的碳原子跟其他原子或原子團結合生成別的有機物的反應。
乙烯和溴水
CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br
乙烯和水
CH2=CH2+H20→CH3CH2OH (條件為催化劑)
乙烯和氯化氫
CH2=H2+HCl→CH3-CH2Cl
乙烯和氫氣
CH2=CH2+H2→CH3-CH3 (條件為催化劑)
乙炔和溴水
C2H2+2Br2→C2H2Br4
乙炔和氯化氫
兩步反應:C2H2+HCl→C2H3Cl--------C2H3Cl+HCl→C2H4Cl2
乙炔和氫氣
兩步反應:C2H2+H2→C2H4---------C2H2+2H2→C2H6 (條件為催化劑)
苯和氫氣
C6H6+3H2→C6H12 (條件為催化劑)
消去反應。有機分子中脫去一個小分子(水、鹵化氫等),而生成不飽和(含碳碳雙鍵或碳碳三鍵)化合物的反應。
乙醇發生消去反應的方程式
CH3CH2OH→CH2=CH2+H2O (條件為濃硫酸 170攝氏度)
兩分子乙醇發生分子間脫水
2CH3CH2OH→CH3CH2OCH2CH3+H2O (條件為催化劑濃硫酸 140℃)
補充回答: 1。鹵化烴:官能團,鹵原子
在鹼的溶液中發生「水解反應」,生成醇
在鹼的醇溶液中發生「消去反應」,得到不飽和烴
2。醇:官能團,醇羥基
能與鈉反應,產生氫氣
能發生消去得到不飽和烴(與羥基相連的碳直接相連的碳原子上如果沒有氫原子,不能發生消去)
能與羧酸發生酯化反應
能被催化氧化成醛(伯醇氧化成醛,仲醇氧化成酮,叔醇不能被催化氧化)
3。醛:官能團,醛基
能與銀氨溶液發生銀鏡反應
能與新制的氫氧化銅溶液反應生成紅色沉澱
能被氧化成羧酸
能被加氫還原成醇
4。酚,官能團,酚羥基
具有酸性
能鈉反應得到氫氣
酚羥基使苯環性質更活潑,苯環上易發生取代,酚羥基在苯環上是鄰對位定位基
能與羧酸發生酯化
5。羧酸,官能團,羧基
具有酸性(一般酸性強於碳酸)
能與鈉反應得到氫氣
不能被還原成醛(注意是「不能」)
能與醇發生酯化反應
6。酯,官能團,酯基
能發生水解得到酸和醇
4. 高中有機化學知識點復習
高中有機化學知識點總結
1.需水浴加熱的反應有:
(1)、銀鏡反應(2)、乙酸乙酯的水解(3)苯的硝化(4)糖的水解
(5)、酚醛樹脂的製取(6)固體溶解度的測定
凡是在不高於100℃的條件下反應,均可用水浴加熱,其優點:溫度變化平穩,不會大起大落,有利於反應的進行。
2.需用溫度計的實驗有:
(1)、實驗室制乙烯(170℃) (2)、蒸餾 (3)、固體溶解度的測定
(4)、乙酸乙酯的水解(70-80℃) (5)、中和熱的測定
(6)制硝基苯(50-60℃)
〔說明〕:(1)凡需要准確控制溫度者均需用溫度計。(2)注意溫度計水銀球的位置。
3.能與Na反應的有機物有: 醇、酚、羧酸等——凡含羥基的化合物。
4.能發生銀鏡反應的物質有:
醛、甲酸、甲酸鹽、甲酸酯、葡萄糖、麥芽糖——凡含醛基的物質。
5.能使高錳酸鉀酸性溶液褪色的物質有:
(1)含有碳碳雙鍵、碳碳叄鍵的烴和烴的衍生物、苯的同系物
(2)含有羥基的化合物如醇和酚類物質
(3)含有醛基的化合物
(4)具有還原性的無機物(如SO2、FeSO4、KI、HCl、H2O2等)
6.能使溴水褪色的物質有:
(1)含有碳碳雙鍵和碳碳叄鍵的烴和烴的衍生物(加成)
(2)苯酚等酚類物質(取代)
(3)含醛基物質(氧化)
(4)鹼性物質(如NaOH、Na2CO3)(氧化還原――歧化反應)
(5)較強的無機還原劑(如SO2、KI、FeSO4等)(氧化)
(6)有機溶劑(如苯和苯的同系物、四氯甲烷、汽油、已烷等,屬於萃取,使水層褪色而有機層呈橙紅色。)
7.密度比水大的液體有機物有:溴乙烷、溴苯、硝基苯、四氯化碳等。
8、密度比水小的液體有機物有:烴、大多數酯、一氯烷烴。
9.能發生水解反應的物質有
鹵代烴、酯(油脂)、二糖、多糖、蛋白質(肽)、鹽。
10.不溶於水的有機物有:
烴、鹵代烴、酯、澱粉、纖維素
11.常溫下為氣體的有機物有:
分子中含有碳原子數小於或等於4的烴(新戊烷例外)、一氯甲烷、甲醛。
12.濃硫酸、加熱條件下發生的反應有:
苯及苯的同系物的硝化、磺化、醇的脫水反應、酯化反應、纖維素的水解
13.能被氧化的物質有:
含有碳碳雙鍵或碳碳叄鍵的不飽和化合物(KMnO4)、苯的同系物、醇、醛、酚。
大多數有機物都可以燃燒,燃燒都是被氧氣氧化。
14.顯酸性的有機物有:含有酚羥基和羧基的化合物。
15.能使蛋白質變性的物質有:強酸、強鹼、重金屬鹽、甲醛、苯酚、強氧化劑、濃的酒精、雙氧水、碘酒、三氯乙酸等。
16.既能與酸又能與鹼反應的有機物:具有酸、鹼雙官能團的有機物(氨基酸、蛋白質等)
17.能與NaOH溶液發生反應的有機物:
(1)酚:
(2)羧酸:
(3)鹵代烴(水溶液:水解;醇溶液:消去)
(4)酯:(水解,不加熱反應慢,加熱反應快)
(5)蛋白質(水解)
18、有明顯顏色變化的有機反應:
1.苯酚與三氯化鐵溶液反應呈紫色;
2.KMnO4酸性溶液的褪色;
3.溴水的褪色;
4.澱粉遇碘單質變藍色。
5.蛋白質遇濃硝酸呈黃色(顏色反應
5. 高中化學選修有機化學基礎知識點
有機[考綱要求] 通過各類化合物的化學反應,掌握有機反應的主要類型.[教學重點]取代反應,加成反應,消去反應的機理 [教學過程][基礎練習]對下列各種反應類型各舉2—4個化學方程式:1.取代反應 2.加成反應 3.消去反應 4.氧化反應 5.加聚反應 6.縮聚反應 [討論小結]一.抽象和概括----搞清反應機理1.取代反應---等價替換式 有機分子里某一原子或原子團與另一物質里同價態的原子或原子團相互交換位置後就生成兩種新分子,這種分子結構變化形式可概括為等價替換式.2.加成反應—開鍵加合式 有機分子中含有碳碳雙鍵,碳氧雙鍵(羰基)或碳碳叄鍵,當打開其中一個鍵或兩個鍵後,就可與其他原子或原子團直接加合生成一種新分子,這可概括為開鍵加合式1.消去反應---脫水/鹵化氫重鍵式 有機分子(醇/鹵代烴)相鄰兩碳原子上脫去水/鹵代氫分子後,兩個碳原子均有多餘價電子而形成新的共價鍵,可概括為脫水/鹵化氫重鍵式.2.氧化反應----脫氫重鍵式/氧原子插入式 醛的氧化是在醛基的C---H鍵兩個原子間插入O原子;醇分子脫出氫原子和連著羥基的碳原子上的氫原子後,原羥基氧原子和該碳原子有多餘價電子而再形成新共價鍵,這可概括為脫氫重鍵式/氧原子插入式.5.縮聚反應—縮水結鏈式許多個相鄰小分子通過羧基和氨基,或羧基和羥基,或醛基和酚中苯環上的氫原子---的相互作用,彼此間脫去水分子後留下的殘基順序連接成長鏈高分子,這可稱為縮水結鏈式.6.加聚反應---開鍵加合式許多含烯鍵的分子之間相互加成而生成長鏈高分子,屬於開鍵加合式.二.比較與歸類有比較才有鑒別,有歸類才易儲存.在分析的基礎上比較各類反應的同異關系,在比較的前提下對有機反應進行歸類,形成知識體系.首先,應對三大有機反應類型比較: 三大有機反應類型比較 類 型 取 代 反 應 加 成 反 應 消 去 反 應反應物種類 兩 種 兩 種 一 種有機反應種類或結構特徵含有易被取代的原子或官能團不飽和有機物(含C=C,C C,C=O )醇(含-OH),鹵代烴(含-X) 生 成 物兩種(一般是一種有機物和一種無機物) 一種(有機物)兩種(一種不飽和有機物,一種水或鹵化氫)碳 碳 鍵 變 化 情 況 無 變 化C=C鍵或C C鍵打開生成C=C鍵或C C鍵不 飽 和 度 無 變 化 降 低提高 結 構 變 化 形 式 等 價 替 換 式開 鍵 加 合 式脫 水/ 鹵化氫 重 鍵 式加外,還可以將氧化和還原,酯化和水解,加聚和縮聚等反應作比較.接著,可以根據有機分子結構變化形式與反應類型的一致性歸納有機反應體系.[討論1]通常發生取代反應的是哪些有機物,無機物?有機物無機物/有機物反應名稱烷,芳烴,酚 X2鹵代反應苯的同系物 HNO3硝化反應苯的同系物 H2SO4磺化反應 醇 醇脫水反應 酸 醇酯化反應 酯/鹵代烴酸溶液或鹼溶液水解反應 羧 酸 鹽 鹼 石 灰去羧反應 醇 HX [注] 發生水解反應的基/官能團官能團 -X -COO- RCOO-C6H5O- 二 糖 多 糖代表物 反應條件 化學方 程 式 [練習] 1.下列物質在一定條件下都能與水反應,一定只屬於下鹽類水解反應的是 A.CaC2 B.C2H4 C.油脂 D.無水CuSO4 E.NaHCO32.HS-+H2O H3O++S2-所表示的意義是A.電離 B.水解 C.分解 D.水合[討論2]哪些基或官能團可發生加成反應?發生加成反應的有機物和無機物是哪些? 發生加成反應的基/官能團基/官能團 C=C C C C6H5- C=O -CHO代 表 物 無 機 物 反應條件 化 學方 程 式 [練習]1.與H2完全加成後,可生成2,2,3-三甲基戊烷的烴有哪些?三.消去反應 醇發生的結構條件是----鄰碳有氫[練習] 由苯制備環已鄰二酮四.氧化反應發生氧化反應的官能團 C=C C CC-OH-CHOC6H5-RCH3CH2-CH2CH3代表物 試劑 條件 產物 [講解] -CH2OH→-CHO為脫氫重鍵式量 -CHO→-COOH為氧原子插入式五.還原反應 1.H2 2.Fe+HCl[說明]油酸和油脂的氫化(硬化)六.顯色反應1.酚+FeCl3[出題]FeCl3溶液作試劑一次可鑒別哪些物質?(苯酚,NaHCO3,KSCN,KOH,KI-澱粉,H2S溶液等)2. 多羥基(OH)物質+Cu(OH)23. 澱粉+I24. 蛋白質+濃HNO3
6. 高一化學有機物知識點
一、物理性質實驗 (1)石油的分餾
實驗:裝配一套蒸餾裝置,將100mL 石油注入蒸餾燒瓶中,再加幾片碎瓷片以防石油暴沸。然後加熱,分別收集60℃~150℃和150℃~300℃時的餾分。
現象與解釋:石油是烴的混合物,沒有固定的沸點。在給石油加熱時,低沸點的烴先氣化,經過蒸餾分離出來;隨著溫度的升高,高沸點的烴再氣化,經過蒸餾後又分離出來。收集到的60℃~150℃時的餾分是汽油,150℃~300℃時的餾分是煤油。
(2)蛋白質的鹽析
實驗:在盛有雞蛋白溶液的試管里,緩慢地加入飽和(NH4)2 SO4或Na2SO4溶液,觀察現象。然後把少量帶有沉澱的液體加入盛有蒸餾水的試管里,觀察沉澱是否溶解。
現象與解釋:有沉澱的析出,析出的沉澱可以溶解在水中。向蛋白質溶液中加入某些濃的無機鹽溶液後,蛋白質的溶解度減小,使蛋白質凝聚析出,這種作用叫鹽析。鹽析是一個可逆的過程。
2.有機物物理性質也表現出一定的規律,現歸納如下:
(1)顏色:有機物大多無色,只有少數物質有顏色。如苯酚氧化後的產物呈粉紅色。
(2)狀態:分子中碳原子數不大於4的烴(烷、烯、炔)、烴的衍生物中的一氯甲烷、甲醛呈氣態,汽油、煤油、苯、甲苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等呈液態,絕大多數高分子化合物常溫下呈固態。
(3)氣味:中學化學中涉及到的很多有機物具有一定的氣味,如:苯有特殊氣味,硝基苯有苦杏仁味,甲醛、乙醛、乙酸有刺激性氣味,乙酸乙酯有芳香氣味。
(4)密度:氣態有機物的相對分子質量大於29時,密度比空氣大;液態有機物密度比水小的有烴(烷、烯、炔、芳香烴)、低級酯、一氯代烴、乙醇、乙醛等;密度比水大的有硝基苯、溴苯、四氯化碳、氯仿、溴代烴、乙二醇、丙三醇等。烷、烯、炔等烴類同系物相對密度隨著分子內碳原子數的增加的而增大;一氯代烷的相對密度隨著碳原子數的增加而減小。
(5)水溶性:與水任意比混溶和易溶於水的有乙醇、乙酸、乙醛、乙二醇、丙三醇、苯酚(65℃以上)、甲醛、葡萄糖等;難溶於水的有烴(烷、烯、炔、芳香烴)、鹵代烴、高級脂肪酸、硝基苯、溴苯。醇、醛、羧酸等有機物的水溶性隨著分子內碳原子數的增加而逐漸減小。
化學性質實驗
1.甲烷
(1)甲烷通入KMnO4酸性溶液中
實驗:把甲烷通入盛有KMnO4酸性溶液的試管里,觀察紫色溶液是否有變化?
現象與解釋:溶液顏色沒有變化。說明甲烷與KMnO4酸性溶液不反應,進一步說明甲烷的性質比較穩定。
2)甲烷的取代反應
實驗:取一個100mL的大量筒,用排飽和食鹽水的方法先後收集20mLCH4和80mLCl2,放在光亮的地方(注意:不要放在陽光直射的地方,以免引起爆炸),等待片刻,觀察發生的現象。
現象與解釋:大約3min後,可觀察到量筒壁上出現油狀液滴,量筒內飽和食鹽水液面上升。說明量筒內的混合氣體在光照下發生了化學反應;量筒上出現油狀液滴,說明生成了新的油狀物質;量筒內液面上升,說明隨著反應的進行,量筒內的氣壓在減小,即氣體總體積在減小。
2.乙烯
(1)乙烯的燃燒
實驗:點燃純凈的乙烯。觀察乙烯燃燒時的現象。
現象與解釋:乙烯在空氣中燃燒,火焰明亮,並伴有黑煙。乙烯中碳的質量分數較高,燃燒時有黑煙產生。 (2)乙烯使KMnO4酸性溶液褪色
實驗:把乙烯通入盛有KMnO4酸性溶液的試管里,觀察試管里溶液顏色的變化。
現象與解釋:KMnO4酸性溶液的紫色褪去,說明乙烯能被氧化劑KMnO4氧化,它的化學性質比烷烴活潑。 (3)乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
實驗:把乙烯通入盛有溴的四氯化碳溶液的試管里,觀察試管里溶液顏色的變化。
現象與解釋:溴的紅棕色褪去,說明乙烯與溴發生了反應。
3.乙炔
(1)點燃純凈的乙炔
實驗:點燃純凈的乙炔。觀察乙炔燃燒時的現象。
現象與解釋:乙炔燃燒時,火焰明亮,並伴有濃烈的黑煙。這是乙炔中碳的質量分數比乙烯還高,碳沒有完全燃燒的緣故。
(2)乙炔使KMnO4酸性溶液褪色
實驗:把純凈的乙炔通入盛有KMnO4酸性溶液的試管里,觀察試管里溶液顏色的變化。
現象與解釋:KMnO4酸性溶液的紫色褪去,說明乙炔能與KMnO4酸性溶液反應。
(3)乙炔使溴的四氯化碳溶液褪色
實驗:把純凈的乙炔通入盛有盛有溴的四氯化碳溶液的試管里,觀察試管里溶液顏色的變化。
現象與解釋:溴的紅棕色褪去,說明乙炔也能與溴發生加成反應。
4.苯和苯的同系物
實驗:苯、甲苯、二甲苯各2mL分別注入3支試管,各加入3滴KMnO4酸性溶液,用力振盪,觀察溶液的顏色變化。
現象與解釋:苯不能使KMnO4酸性溶液褪去,說明苯分子中不存在碳碳雙鍵或碳碳三鍵。甲苯、二甲苯能使KMnO4酸性溶液褪去,苯說明甲苯、二甲苯能被KMnO4氧化。
5. 鹵代烴
(1)溴乙烷的水解反應
實驗:取一支試管,滴入10滴~15滴溴乙烷,再加入1mL5%的NaOH溶液,充分振盪、靜置,待液體分層後,用滴管小心吸入10滴上層水溶液,移入另一盛有10mL稀硝酸溶液的試管中,然後加入2滴~3滴2%的AgNO3溶液,觀察反應現象。
現象與解釋:看到反應中有淺黃色沉澱生成,這種沉澱是AgBr,說明溴乙烷水解生成了Br—。
(2)1,2-二氯乙烷的消去反應
實驗:在試管里加入2mL1,2-二氯乙烷和5 mL10%NaOH的乙醇溶液。再向試管中加入幾塊碎瓷片。在另一支試管中加入少量溴水。用水浴加熱試管里的混合物(注意不要使水沸騰),持續加熱一段時間後,把生成的氣體通入溴水中,觀察有什麼現象發生。
現象與解釋:生成的氣體能使溴水褪色,說明反應生成了不飽和的有機物。
6.乙醇
(1)乙醇與金屬鈉的反應
實驗:在大試管里注入2mL左右無水乙醇,再放入2小塊新切開的濾紙擦乾的金屬鈉,迅速用一配有導管的單孔塞塞住試管口,用一小試管倒扣在導管上,收集反應中放出的氣體並驗純。
現象與解釋:乙醇與金屬鈉反應的速率比水與金屬鈉反應的速率慢,說明乙醇比水更難電離出H+。
(2)乙醇的消去反應
實驗:在燒瓶中注入20mL酒精與濃硫酸(體積比約為1:3)的混合液,放入幾片碎瓷片。加熱混合液,使液體的溫度迅速升高到170℃。
現象與解釋:生成的氣體能使溴的四氯化碳溶液褪色,也能使高錳酸鉀酸性溶液褪色。
7.苯酚
1)苯酚與NaOH反應 實驗:向一個盛有少量苯酚晶體的試管中加入2mL蒸餾水,振盪試管,有什麼現象發生?再逐滴滴入5%的NaOH溶液並振盪試管,觀察試管中溶液的變化。
現象與解釋:苯酚與水混合,液體呈混濁,說明常溫下苯酚的溶解度不大。當加入NaOH溶液後,試管中的液體由混濁變為澄清,這是由於苯酚與NaOH發生了反應生成了易溶於水的苯酚鈉。
(2)苯酚鈉溶液與CO2的作用 實驗:向苯酚與NaOH反應所得的澄清中通入CO2氣體,觀察溶液的變化。 現象與解釋:可以看到,二氧化碳使澄清溶液又變混濁。這是由於苯酚的酸性比碳酸弱,易溶於水的苯酚鈉在碳酸的作用下,重新又生成了苯酚。
(3)苯酚與Br2的反應
實驗:向盛有少量苯酚稀溶液的試管里滴入過量的濃溴水,觀察現象。
現象與解釋:可以看到,立即有白色沉澱產生。苯酚與溴在苯環上的取代反應,既不需加熱,也不需用催化劑,比溴與苯及其同系物苯環上的取代反應容易得多。這說明受羥基的影響,苯酚中苯環上的H變得更活潑了。
(4)苯酚的顯色反應 實驗:向盛有苯酚溶液的試管中滴入幾滴FeCl3溶液,振盪,觀察現象。
現象與解釋:苯酚能與FeCl3反應,使溶液呈紫色。
8.乙醛 (1)乙醛的銀鏡反應
實驗:在潔凈的試管里加入1mL2%的AgNO3溶液,然後一邊搖動試管,一邊逐滴加入2%的稀氨水,至最初產生的沉澱恰好溶解。再滴入3滴乙醛,振盪後把試管放在熱水浴中溫熱。觀察現象。
現象與解釋:AgNO3與氨水生成的銀氨溶液中含有的Ag(NH3)2OH是一種弱氧化劑,它能把乙醛氧化成乙酸,而Ag+被還原成金屬銀。
(2)乙醛與Cu(OH)2的反應 實驗:在試管中加入10%的NaOH溶液2 mL,滴入2%的CuSO4溶液4滴~6滴,振盪後乙醛溶液0.5 mL,加熱至沸騰,觀察現象。
現象與解釋:可以看到,溶液中有紅色沉澱產生。反應中產生的Cu(OH)2被乙醛還原成Cu2O。
9.乙酸
(1)乙酸與Na2CO3的反應
實驗:向1支盛有少量Na2CO3粉末的試管里,加入約3mL乙酸溶液,觀察有什麼現象發生。
現象與解釋:可以看到試管里有氣泡產生,說明乙酸的酸性強於碳酸。
2)乙酸的酯化反應 實驗:在1支試管中加入3mL乙醇,然後邊搖動試管邊加入2 mL濃硫酸和2 mL冰醋酸。用酒精燈小心均勻地加熱試管3min~5min,產生的氣體經導管通到Na2CO3飽和溶液的液面上。
現象與解釋:在液面上看到有透明的油狀液體產生,並可聞到香味。這種有香味的透明油狀液體是乙酸乙酯。
10.乙酸乙酯
實驗:在3支試管中各滴入6滴乙酸乙酯。向第一支試管里加蒸餾水5mL;向第二支試管里加稀硫酸(1:5)0.5mL、蒸餾水5mL;向第三支試管里加30%的NaOH溶液0.5mL、蒸餾水5mL。振盪均勻後,把3支試管都放入70℃~80℃的水浴里加熱。
現象與解釋:幾分鍾後,第三支試管里乙酸乙酯的氣味消失了;第二支試管里還有一點乙酸乙酯的氣味;第一支試管里乙酸乙酯的氣味沒有多大變化。實驗說明,在酸(或鹼)存在的條件下,乙酸乙酯水解生成了乙酸和乙醇,鹼性條件下的水解更完全。
11.葡萄糖 (1)葡萄糖的銀鏡反應
實驗:在1支潔凈的試管里配製2mL銀氨溶液,加入1mL10%的葡萄糖溶液,振盪,然後在水浴里加熱3min~5min,觀察現象。
現象與解釋:可以看到有銀鏡生成。葡萄糖分子中含醛基,跟醛類一樣具有還原性。 (2)與Cu(OH)2的反應
實驗:在試管里加入10%的NaOH溶液2 mL,滴入2%的CuSO4溶液5滴,再加入2mL10%的葡萄糖溶液,加熱,觀察現象。 現象與解釋:可以看到有紅色沉澱生成。葡萄糖分子中含醛基,跟醛類一樣具有還原性。
12.蔗糖 實驗:這兩支潔凈的試管里各加入20%的蔗糖溶液1mL,並在其中一支試管里加入3滴稀硫酸(1:5)。把兩支試管都放在水浴中加熱5min。然後向已加入稀硫酸的試管中加入NaOH溶液,至溶液呈鹼性。最後向兩支試管里各加入2mL新制的銀氨溶液,在水浴中加熱3min~5min,觀察現象。
現象與解釋:蔗糖不發生銀鏡反應,說明蔗糖分子中不含醛基,不顯還原性。蔗糖在硫酸的催化作用下,發生水解反應的產物具有還原性。
13.澱粉 實驗:在試管1和試管2里各放入0.5g澱粉,在試管1里加入4mL 20%的H2SO4溶液,在試管2里加入4mL水,都加熱3min~4min。用鹼液中和試管1里的H2SO4溶液,把一部分液體倒入試管3。在試管2和試管3里都加入碘溶液,觀察有沒有藍色出現。在試管1里加入銀氨溶液,稍加熱後,觀察試管內壁有無銀鏡出現。 現象與解釋:從上述實驗可以看到,澱粉用酸催化可以發生水解,生成能發生水解反應的葡萄糖。而沒有加酸的試管中加碘溶液呈現藍色,說明澱粉沒有水解。 14.纖維素
實驗:把一小團棉花或幾小片濾紙放入試管中,加入幾滴90%的濃硫酸,用玻璃棒把棉花或濾紙搗成糊狀。小火微熱,使成亮棕色溶液。稍冷,滴入3滴CuSO4溶液,並加入過量NaOH溶液使溶液中和至出現Cu(OH)2沉澱。加熱煮沸,觀察現象。
現象與解釋:可以看到,有紅色的氧化亞銅生成,這說明纖維素水解生成了具有還原性的物質。
15.蛋白質 1)蛋白質的變性
實驗:在兩支試管里各加入3mL雞蛋白溶液,給一支試管加熱,同時向另一支試管加入少量乙酸鉛溶液,觀察發生的現象。把凝結的蛋白和生成的沉澱分別放入兩只盛有清水的試管里,觀察是否溶解。
現象與解釋:蛋白質受熱到一定溫度就會凝結,加入乙酸鉛會生成沉澱。除加熱外,紫外線、X射線、強酸、強鹼、重金屬鹽以及一些有機物均能使蛋白質變性,蛋白質變性後,不僅失去了原有的可溶性,同時也失去了生理活性,是不可逆的。
(2)蛋白質的顏色反應
實驗:在盛有2mL雞蛋白溶液的試管里,滴入幾滴濃硝酸,微熱,觀察現象。
現象與解釋:雞蛋白溶液遇濃硝酸變成黃色。蛋白質可以跟許多試劑發生特殊的顏色反應。某些蛋白質跟濃硝酸作用會產生黃色。
二。公式甲烷燃燒
CH4+2O2→CO2+2H2O(條件為點燃)
甲烷隔絕空氣高溫分解
甲烷分解很復雜,以下是最終分解。CH4→C+2H2(條件為高溫高壓,催化劑)
甲烷和氯氣發生取代反應
CH4+Cl2→CH3Cl+HCl
CH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2→CHCl3+HCl
CHCl3+Cl2→CCl4+HCl (條件都為光照。 )
實驗室制甲烷
CH3COONa+NaOH→Na2CO3+CH4(條件是CaO 加熱)
乙烯燃燒
CH2=CH2+3O2→2CO2+2H2O(條件為點燃)
乙烯和溴水
CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br
乙烯和水
CH2=CH2+H20→CH3CH2OH (條件為催化劑)
乙烯和氯化氫
CH2=CH2+HCl→CH3-CH2Cl
乙烯和氫氣
CH2=CH2+H2→CH3-CH3 (條件為催化劑)
乙烯聚合
nCH2=CH2→-[-CH2-CH2-]n- (條件為催化劑)
氯乙烯聚合
nCH2=CHCl→-[-CH2-CHCl-]n- (條件為催化劑)
實驗室制乙烯
CH3CH2OH→CH2=CH2↑+H2O (條件為加熱,濃H2SO4)
乙炔燃燒
C2H2+3O2→2CO2+H2O (條件為點燃)
乙炔和溴水
C2H2+2Br2→C2H2Br4
乙炔和氯化氫
兩步反應:C2H2+HCl→C2H3Cl--------C2H3Cl+HCl→C2H4Cl2
乙炔和氫氣
兩步反應:C2H2+H2→C2H4→C2H2+2H2→C2H6 (條件為催化劑) 實驗室制乙炔
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
以食鹽、水、石灰石、焦炭為原料合成聚乙烯的方程式。
CaCO3 === CaO + CO2 2CaO+5C===2CaC2+CO2
CaC2+2H2O→C2H2+Ca(OH)2
C+H2O===CO+H2-----高溫
C2H2+H2→C2H4 ----乙炔加成生成乙烯
C2H4可聚合
苯燃燒
2C6H6+15O2→12CO2+6H2O (條件為點燃)
苯和液溴的取代
C6H6+Br2→C6H5Br+HBr
苯和濃硫酸濃硝酸
C6H6+HNO3→C6H5NO2+H2O (條件為濃硫酸)
苯和氫氣
C6H6+3H2→C6H12 (條件為催化劑)
乙醇完全燃燒的方程式
C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O (條件為點燃)
乙醇的催化氧化的方程式
2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O(條件為催化劑)(這是總方程式)
乙醇發生消去反應的方程式
CH3CH2OH→CH2=CH2+H2O (條件為濃硫酸 170攝氏度)
兩分子乙醇發生分子間脫水
2CH3CH2OH→CH3CH2OCH2CH3+H2O (條件為催化劑濃硫酸 140攝氏度)
乙醇和乙酸發生酯化反應的方程式
CH3COOH+C2H5OH→CH3COOC2H5+H2O
乙酸和鎂
Mg+2CH3COOH→(CH3COO)2Mg+H2
乙酸和氧化鈣
2CH3COOH+CaO→(CH3CH2)2Ca+H2O
乙酸和氫氧化鈉
CH3COOCH2CH3+NaOH→CH3COONa+CH3CH2OH
乙酸和碳酸鈉
Na2CO3+2CH3COOH→2CH3COONa+H2O+CO2↑
甲醛和新制的氫氧化銅
HCHO+4Cu(OH)2→2Cu2O+CO2↑+5H2O
乙醛和新制的氫氧化銅
CH3CHO+2Cu→Cu2O(沉澱)+CH3COOH+2H2O
乙醛氧化為乙酸
2CH3CHO+O2→2CH3COOH(條件為催化劑或加溫) 烯烴是指含有C=C鍵的碳氫化合物。屬於不飽和烴。烯烴分子通式為CnH2n,非極性分子,不溶或微溶於水。容易發生加成、聚合、氧化反應等。
乙烯的物理性質
通常情況下,無色稍有氣味的氣體,密度略小比空氣,難溶於水,易溶於四氯化碳等有機溶劑。
1) 氧化反應:
①常溫下極易被氧化劑氧化。如將乙烯通入酸性KMnO4溶液,溶液的紫色褪去,由此可用鑒別乙烯。
②易燃燒,並放出熱量,燃燒時火焰明亮,並產生黑煙。
2) 加成反應:有機物分子中雙鍵(或三鍵)兩端的碳原子與其他原子或原子團直接結合生成新的化合物的反應。
3) 聚合反應:
2.乙烯的實驗室製法
(1)反應原理:CH3CH2OH===CH2=CH2↑+H2O (條件為加熱,濃H2SO4)
(2)發生裝置:選用「液液加熱制氣體」的反應裝置。
(3)收集方法:排水集氣法。
(4)注意事項:
①反應液中乙醇與濃硫酸的體積比為1∶3。
②在圓底燒瓶中加少量碎瓷片,目的是防止反應混合物在受熱時暴沸。
③溫度計水銀球應插在液面下,以准確測定反應液溫度。加熱時要使溫度迅速提高到170℃,以減少乙醚生成的機會。
④在製取乙烯的反應中,濃硫酸不但是催化劑、吸水劑,也是氧化劑,在反應過程中易將乙醇氧化,最後生成CO2、CO、C等(因此試管中液體變黑),而硫酸本身被還原成SO2。SO2能使溴水或KMnO4溶液褪色。因此,在做乙烯的性質實驗前,可以將氣體通過NaOH溶液以洗滌除去SO2,得到較純凈的乙烯。
乙炔又稱電石氣。結構簡式HC≡CH,是最簡單的炔烴。化學式C2H2
分子結構:分子為直線形的非極性分子。
無色、無味、易燃的氣體,微溶於水,易溶於乙醇、丙酮等有機溶劑。
化學性質很活潑,能起加成、氧化、聚合及金屬取代等反應。
能使高錳酸鉀溶液的紫色褪去。
乙炔的實驗室製法:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
化學性質:
(1)氧化反應:
a.可燃性:2C2H2+5O2 → 4CO2+2H2O
現象:火焰明亮、帶濃煙 。
b.被KMnO4氧化:能使紫色酸性高錳酸鉀溶液褪色。
(2)加成反應:可以跟Br2、H2、HX等多種物質發生加成反應。
現象:溴水褪色或Br2的CCl4溶液褪色
與H2的加成
CH≡CH+H2 → CH2=CH2
與H2的加成
兩步反應:C2H2+H2→C2H4
C2H2+2H2→C2H6 (條件為催化劑)
氯乙烯用於制聚氯乙烯
C2H2+HCl→C2H3Cl nCH2=CHCl→=-[-CH2-CHCl-]n- (條件為催化劑)
(3)由於乙炔與乙烯都是不飽和烴,所以化學性質基本相似。金屬取代反應:將乙炔通入溶有金屬鈉的液氨里有氫氣放出。乙炔與銀氨溶液反應,產生白色乙炔銀沉澱.
1、 鹵化烴:官能團,鹵原子
在鹼的溶液中發生「水解反應」,生成醇
在鹼的醇溶液中發生「消去反應」,得到不飽和烴
2、 醇:官能團,醇羥基
能與鈉反應,產生氫氣
能發生消去得到不飽和烴(與羥基相連的碳直接相連的碳原子上如果沒有氫原子,不能發生消去)
能與羧酸發生酯化反應
能被催化氧化成醛(伯醇氧化成醛,仲醇氧化成酮,叔醇不能被催化氧化)
3、 醛:官能團,醛基
能與銀氨溶液發生銀鏡反應
能與新制的氫氧化銅溶液反應生成紅色沉澱
能被氧化成羧酸
能被加氫還原成醇
4、 酚,官能團,酚羥基
具有酸性
能鈉反應得到氫氣
酚羥基使苯環性質更活潑,苯環上易發生取代,酚羥基在苯環上是鄰對位定位基
能與羧酸發生酯化
5、 羧酸,官能團,羧基
具有酸性(一般酸性強於碳酸)
能與鈉反應得到氫氣
不能被還原成醛(注意是「不能」)
能與醇發生酯化反應
6、 酯,官能團,酯基
能發生水解得到酸和醇
物質的製取:
實驗室制甲烷
CH3COONa+NaOH→Na2CO3+CH4 (條件是CaO 加熱)
實驗室制乙烯
CH3CH2OH→CH2=CH2↑+H2O (條件為加熱,濃H2SO4)
實驗室制乙炔
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
工業製取乙醇:
C2H4+H20→CH3CH2OH (條件為催化劑)
乙醛的製取
乙炔水化法:C2H2+H2O→C2H4O(條件為催化劑,加熱加壓)
乙烯氧化法:2 CH2=CH2+O2→2CH3CHO(條件為催化劑,加熱)
乙醇氧化法:2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O(條件為催化劑,加熱)
乙酸的製取
乙醛氧化為乙酸 :2CH3CHO+O2→2CH3COOH(條件為催化劑和加溫)
加聚反應:
乙烯聚合
nCH2=CH2→-[-CH2-CH2-]n- (條件為催化劑)
氯乙烯聚合
nCH2=CHCl→-[-CH2-CHCl-]n- (條件為催化劑)
氧化反應:
甲烷燃燒
CH4+2O2→CO2+2H2O(條件為點燃)
乙烯燃燒
CH2=CH2+3O2→2CO2+2H2O(條件為點燃)
乙炔燃燒
C2H2+3O2→2CO2+H2O (條件為點燃)
苯燃燒
2C6H6+15O2→12CO2+6H2O (條件為點燃)
乙醇完全燃燒的方程式
C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O (條件為點燃)
乙醇的催化氧化的方程式
2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O(條件為催化劑)
乙醛的催化氧化:
CH3CHO+O2→2CH3COOH (條件為催化劑加熱)
取代反應:有機物分子中的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應叫做取代反應。
甲烷和氯氣發生取代反應
CH4+Cl2→CH3Cl+HCl
CH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2→CHCl3+HCl
CHCl3+Cl2→CCl4+HCl
(條件都為光照。)
苯和濃硫酸濃硝酸
C6H6+HNO3→C6H5NO2+H2O (條件為濃硫酸)
苯與苯的同系物與鹵素單質、濃硝酸等的取代。如:
酚與濃溴水的取代。如:
烷烴與鹵素單質在光照下的取代。如:
酯化反應。酸和醇在濃硫酸作用下生成酯和水的反應,其實質是羧基與羥基生成酯基和水的反應。如:
水解反應。水分子中的-OH或-H取代有機化合物中的原子或原子團的反應叫水解反應。
①鹵代烴水解生成醇。如:
②酯水解生成羧酸(羧酸鹽)和醇。如:
乙酸乙酯的水解:
CH3COOC2H5+H2O→CH3COOH+C2H5OH(條件為無機酸式鹼)
加成反應。
不飽和的碳原子跟其他原子或原子團結合生成別的有機物的反應。
乙烯和溴水
CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br
乙烯和水
CH2=CH2+H20→CH3CH2OH (條件為催化劑)
乙烯和氯化氫
CH2=H2+HCl→CH3-CH2Cl
乙烯和氫氣
CH2=CH2+H2→CH3-CH3 (條件為催化劑)
乙炔和溴水
C2H2+2Br2→C2H2Br4
乙炔和氯化氫
兩步反應:C2H2+HCl→C2H3Cl--------C2H3Cl+HCl→C2H4Cl2
乙炔和氫氣
兩步反應:C2H2+H2→C2H4---------C2H2+2H2→C2H6 (條件為催化劑)
苯和氫氣
C6H6+3H2→C6H12 (條件為催化劑)
消去反應。有機分子中脫去一個小分子(水、鹵化氫等),而生成不飽和(含碳碳雙鍵或碳碳三鍵)化合物的反應。
乙醇發生消去反應的方程式
CH3CH2OH→CH2=CH2+H2O (條件為濃硫酸 170攝氏度)
兩分子乙醇發生分子間脫水
2CH3CH2OH→CH3CH2OCH2CH3+H2O (條件為催化劑濃硫酸 140℃)
7. 高中化學 有機化學知識點
一.物質的組成、性質和分類:
(一)掌握基本概念
1.分子
分子是能夠獨立存在並保持物質化學性質的一種微粒。
(1)分子同原子、離子一樣是構成物質的基本微粒.
(2)按組成分子的原子個數可分為:
單原子分子如:He、Ne、Ar、Kr…
雙原子分子如:O2、H2、HCl、NO…
多原子分子如:H2O、P4、C6H12O6…
2.原子
原子是化學變化中的最小微粒。確切地說,在化學反應中原子核不變,只有核外電子發生變化。
(1)原子是組成某些物質(如金剛石、晶體硅、二氧化硅等原子晶體)和分子的基本微粒。
(2)原子是由原子核(中子、質子)和核外電子構成的。
3.離子
離子是指帶電荷的原子或原子團。
(1)離子可分為:
陽離子:Li+、Na+、H+、NH4+…
陰離子:Cl–、O2–、OH–、SO42–…
(2)存在離子的物質:
①離子化合物中:NaCl、CaCl2、Na2SO4…
②電解質溶液中:鹽酸、NaOH溶液…
③金屬晶體中:鈉、鐵、鉀、銅…
4.元素
元素是具有相同核電荷數(即質子數)的同—類原子的總稱。
(1)元素與物質、分子、原子的區別與聯系:物質是由元素組成的(宏觀看);物質是由分子、原子或離子構成的(微觀看)。
(2)某些元素可以形成不同的單質(性質、結構不同)—同素異形體。
(3)各種元素在地殼中的質量分數各不相同,占前五位的依次是:O、Si、Al、Fe、Ca。
5.同位素
是指同一元素不同核素之間互稱同位素,即具有相同質子數,不同中子數的同一類原子互稱同位素。如H有三種同位素:11H、21H、31H(氕、氘、氚)。
6.核素
核素是具有特定質量數、原子序數和核能態,而且其壽命足以被觀察的一類原子。
(1)同種元素、可以有若干種不同的核素—同位素。
(2)同一種元素的各種核素盡管中子數不同,但它們的質子數和電子數相同。核外電子排布相同,因而它們的化學性質幾乎是相同的。
7.原子團
原子團是指多個原子結合成的集體,在許多反應中,原子團作為一個集體參加反應。原子團有幾下幾種類型:根(如SO42-、OHˉ、CH3COOˉ等)、官能團(有機物分子中能反映物質特殊性質的原子團,如—OH、—NO2、—COOH等)、游離基(又稱自由基、具有不成價電子的原子團,如甲基游離基 · CH3)。
8.基
化合物中具有特殊性質的一部分原子或原子團,或化合物分子中去掉某些原子或原子團後剩下的原子團。
(1)有機物的官能團是決定物質主要性質的基,如醇的羥基(—OH)和羧酸的羧基(—COOH)。
(2)甲烷(CH4)分子去掉一個氫原子後剩餘部分(· CH3)含有未成對的價電子,稱甲基或甲基游離基,也包括單原子的游離基(· Cl)。
基(羥基)
根(氫氧根)
電子式
電性
電中性
帶負電
存在於
不能獨立存在,必須和其他「基」或原子團相結合
能獨立存在於溶液或離子化合物中
9.物理性質與化學性質
物理性質
化學性質
概念
(宏觀)
物質不需要發生化學變化就能表現出來的性質
物質在發生化學變化時表現出來的性質
實質
(微觀)
物質的分子組成和結構沒有發生改變時呈現的性質
物質的分子組成和結構發生改變時呈現的性質
性質包
括內容
顏色、狀態、氣味、味道、密度、熔點、沸點、溶解性、導電性、導熱性等
一般指跟氫氣、氧氣、金屬、非金屬、氧化物、酸、鹼、鹽能否發生反應及熱穩定性等
9.物理變化和化學變化
物理變化:沒有生成其他物質的變化,僅是物質形態的變化。
化學變化:變化時有其他物質生成,又叫化學反應。
化學變化的特徵:有新物質生成伴有放熱、發光、變色等現象
化學變化本質:舊鍵斷裂、新鍵生成或轉移電子等。二者的區別是:前者無新物質生成,僅是物質形態、狀態的變化。
10.溶解性w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
指物質在某種溶劑中溶解的能力。例如氯化鈉易溶於水,卻難溶於無水乙醇、苯等有機溶劑。單質碘在水中溶解性較差,卻易溶於乙醇、苯等有機溶劑。苯酚在室溫時僅微溶於水,當溫度大於70℃時,卻能以任意比與水互溶(苯酚熔點為43℃,70℃時苯酚為液態)。利用物質在不同溫度或不同溶劑中溶解性的差異,可以分離混合物或進行物質的提純。
在上述物質溶解過程中,溶質與溶劑的化學組成沒有發生變化,利用簡單的物理方法可以把溶質與溶劑分離開。還有一種完全不同意義的溶解。例如,石灰石溶於鹽酸,鐵溶於稀硫酸,氫氧化銀溶於氨水等。這樣的溶解中,物質的化學組成發生了變化,用簡單的物理方法不能把溶解的物質提純出來。
11.液化
指氣態物質在降低溫度或加大壓強的條件下轉變成液體的現象。在化學工業生產過程中,為了便於貯存、運輸某些氣體物質,常將氣體物質液化。液化操作是在降溫的同時加壓,液化使用的設備及容器必須能耐高壓,以確保安全。常用的幾種氣體液化後用途見下表。
氣體名稱
液化後名稱
主要用途
空氣
液體空氣
分離空氣製取氧氣、氮氣、稀有氣體
氮氣
液氮
冷凍劑
氯氣
液氯
自來水消毒劑,制氯化鐵、氯化烷等
氨氣
液氨
製冷劑,用於氨製冷機中
二氧化硫
液體二氧化硫
漂白劑
石油氣
液化石油氣
燃料
12.金屬性
元素的金屬性通常指元素的原子失去價電子的能力。元素的原子越易失去電子,該元素的金屬性越強,它的單質越容易置換出水或酸中的氫成為氫氣,它的最高價氧化物的水化物的鹼性亦越強。元素的原子半徑越大,價電子越少,越容易失去電子。在各種穩定的同位素中,銫元素的金屬性最強,氫氧化銫的鹼性也最強。除了金屬元素表現出不同強弱的金屬性,某些非金屬元素也表現出一定的金屬性,如硼、硅、砷、碲等。
13.非金屬性
是指元素的原子在反應中得到(吸收)電子的能力。元素的原子在反應中越容易得到電子。元素的非金屬性越強,該元素的單質越容易與H2化合,生成的氫化物越穩定,它的最高價氧化物的水化物(含氧酸)的酸性越強(氧元素、氟元素除外)。
已知氟元素是最活潑的非金屬元素。它與氫氣在黑暗中就能發生劇烈的爆炸反應,氟化氫是最穩定的氫化物。氧元素的非金屬性僅次於氟元素,除氟、氧元素外,氯元素的非金屬性也很強,它的最高價氧化物(Cl2O7)的水化物—高氯酸(HClO4)是已知含氧酸中最強的一種酸。
金屬性強弱
非金屬性強弱
最高價氧化物水化物鹼性強弱
最高價氧化物水化物酸性強弱
與水或酸反應,置換出H2的易難
與H2化合的易難及生成氫化物穩定性
活潑金屬能從鹽溶液中置換出不活潑金屬
活潑非金屬單質能置換出較不活潑非金屬單質
陽離子氧化性強的為不活潑金屬,氧化性弱的為活潑金屬
陰離子還原性強的為非金屬性弱,還原性弱的為非金屬性強
原電池中負極為活潑金屬,正極為不活潑金屬
將金屬氧化成高價的為非金屬性強的單質,氧化成低價的為非金屬性弱的單質
電解時,在陰極先析出的為不活潑金屬
電解時,在陽極先產生的為非金屬性弱的單質
14.氧化性
物質(單質或化合物)在化學反應中得到(吸引)電子的能力稱為物質的氧化性。非金屬單質、金屬元素高價態的化合物、某些含氧酸及其鹽一般有較強的氧化性。
非金屬單質的氧化性強弱與元素的非金屬性十分相似,元素的非金屬性越強,單質的氧化性也越強。氟是氧化性最強的非金屬單質。氧化性規律有:①活潑金屬陽離子的氧化性弱於不活潑金屬陽離子的氧化性,如Na+<Ag+;②變價金屬中,高價態的氧化性強於低價態的氧化性,如Fe3+>Fe2+,MnO4−>MnO42−>MnO2;③同種元素含氧酸的氧化性往往是價態越高,氧化性越強,如HNO3>HNO2,濃度越大,氧化性也越強,如濃HNO3>稀HNO3,濃H2SO4>稀H2SO4。然而,也有例外,如氯元素的含氧酸,它們的氧化性強弱順序是HClO>HClO2>HClO3>HClO4。
15.還原性
物質在化學反應中失去電子的能力稱為該物質的還原性。金屬單質、大多數非金屬單質和含有元素低價態的化合物都有較強的還原性。物質還原性的強弱取決於該物質在化學反應中失去電子能力的大小。
元素的金屬性越強,金屬單質的還原性也越強,金屬單質還原性順序和金屬活動性順序基本一致。元素的非金屬性越弱,非金屬單質的還原性越強。元素若有多種價態的物質,一般說來,價態降低,還原性越強。如含硫元素不同價態的物質的還原性:H2S>S>SO2;含磷元素物質的還原性PH3>P4>PO33−;鐵及其鹽的還原性:Fe>Fe2+等。
16.揮發性
液態物質在低於沸點的溫度條件下轉變成氣態的能力,以及一些氣體溶質從溶液中逸出的能力。具有較強揮發性的物質大多是一些低沸點的液體物質,如乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、二硫化碳等。另外氨水、濃鹽酸、濃硝酸等都具有很強的揮發性。這些物質貯存時,應密閉保存並遠離熱源,防止受熱加快揮發。
17.升華
在加熱的條件下,固態物質不經過液態直接變為氣態的變化。常見能升華的物質有I2、乾冰(固態CO2)、升華硫、紅磷、灰砷等。
18.穩定性
是物質的化學性質的一種。它反映出物質在一定條件下發生化學反應的難易程度。穩定性可分為熱穩定性、光化學穩定性和氧化還原穩定性。
越不活潑的物質,其化學穩定性越好。例如:苯在一般情況下,化學性質比較穩定,所以,常用苯作萃取劑和有機反應的介質。很多反應在水溶液中進行和水作溶劑,都是利用了水的化學穩定性。
19.混合物
由兩種或多種物質混合而成的物質叫混合物;
(1)混合物沒有固定的組成,一般沒有固定的熔沸點;
(2)常見特殊名稱的混合物:氨水、氯水、王水、天然水、硬水、軟水、鹽酸、濃硫酸、福爾馬林、水玻璃;爆鳴氣、水煤氣、天然氣、焦爐氣、高爐煤氣、石油氣、裂解氣、空氣;合金;過磷酸鈣、漂白粉、黑火葯、鋁熱劑、水泥、鐵觸媒、玻璃;煤、石油;石油、石油的各種餾分。
【注意】由同素異形體組成的物質為混合物如紅磷和白磷。由同位素原子組成的物質是純凈物如H2O與D2O混合為純凈物。
20.單質
由同種元素組成的純凈物叫單質。如O2、Cl2、N2、Ar、金剛石、鐵(Fe)等。HD、16O、18O也屬於單質,單質分為金屬單質與非金屬單質兩種。
21.化合物
由不同種元素組成的純凈物叫化合物。
從不同的分類角度化合物可分為多種類型,如離子化合物和共價化合物;電解質和非電解質;無機化合物和有機化合物;酸、鹼、鹽和氧化物等。
22.酸
電離理論認為:電解電離出的陽離子全部是H+的化合物叫做酸。
常見強酸:HCIO4、H2SO4、HCl、HNO3…
常見弱酸:H2SO3、H3PO4、HF、HClO、H2CO3、H2SO3、CH3COOH…
23.鹼
電離理論認為,電解質電離時產生的陰離子全部是OHˉ的化合物叫鹼。
常見強鹼:NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2…
常見弱鹼:NH3·H2O、Al(OH)3、Fe(OH)3…
24.鹽
電離時生成金屬陽離子(或NH4+)和酸根離子的化合物叫做鹽。
鹽的分類:①正鹽:如:(NH4)2SO4、Na2SO4… ②酸式鹽:如NaHCO3、NaH2PO4、Na2HPO4…③鹼式鹽:Cu2(OH)2CO3… ④復鹽:KAl(SO4)2·12H2O…
25.氧化物