1、有机化学专题复习,2009.12,有机反应主要包括八大基本类型：取代反应、加成反应、消去反应、氧化反应、还原反应、加聚反应、缩聚反应、显色反应，,（三）有机化学反应类型,(一)、取代反应：有机物中的某些原子或原子团被其原子或原子所代替的反应。 、卤代反应： 烷烃在光照下与卤素(气体)发生取代反应。 苯在Fe粉做催化剂的条件下和液态卤素单质发生取代反应。 苯的同系物在Fe粉做催化剂的条件下与液态卤素单质发生取代反应。,、硝化反应：苯和苯的同系物在加热及浓硫酸作用下与浓硝酸发生取代反应、磺化反应：苯在加热时与浓硫酸发生取代反应。 、酯化反应：含有羟基(或与链状烃基相连)的醇、纤维素与含有羧基的有机
2、羧酸、在加热和浓硫酸的作用下发生取代反应生成酯和水。 、水解反应： 含有RCOO-R、-X、-COONH-等官能团的有机物在一定条件下与水反应。,(二)、加成反应：有机物分子里的不饱和碳原子跟其他原子或原子团直接结合生成别的有机物的反应。 、与氢气加成：碳碳双键、碳碳叁键、苯环、醛酮羰基在催化剂的作用下能够和氢气发生加成反应。 、与卤素单质加成：碳碳双键、碳碳叁键与卤素单质的水溶液或有机溶液发生加成反应。,、与卤化氢加成：碳碳双键、碳碳叁键在催化剂的作用下与卤化氢发生加成反应。 、与水加成：碳碳双键、碳碳叁键在加热、加压以及催化剂的作用下与水发生加成反应。,有机反应类型加成反应,和H2加成的条
3、件一般是催化剂（Ni）+加热 和水加成时，条件写温度、压强和催化剂 不对称烯烃或炔烃和H2O、HX加成时可能产生两种产物 醛基的C=O只能和H2加成，不能和X2加成，而羧基和酯的C=O不能发生加成反应,(三)、消去反应：有机物在适当的条件下，从一个分子中脱去一个小分子(水或卤化氢)，而生成不饱和(双键或叁键)化合物的反应。 、卤代烃在氢氧化钠的醇溶液中加热发生消去反应。 、醇在浓硫酸和加热至170时发生消去反应。 (说明：没有碳原子和碳原子上没有氢原子的醇不能发生消去反应),有机反应类型消去反应,消去反应的实质：OH或X与所在碳的邻位碳原子上的-H结合生成H2O或HX而消去 区分不能消去和不能
4、氧化的醇 有不对称消去的情况，由信息定产物 消去反应的条件：醇类是浓硫酸+加热；卤代烃是NaOH醇溶液+加热,(四)、氧化反应：(有机物加氧或脱氢的反应)。 、有机物燃烧：除少数有机物外(CCl4)，绝大多数有机物都能燃烧。 、催化氧化：醇(连羟基的碳原子上有氢)在催化剂作用可以发生脱氢氧化，醛基在催化剂的作用下可发生得氧氧化。,、与其他氧化剂反应： 苯酚可以在空气中被氧气氧化。 碳碳双键、碳碳叁键、苯的同系物、醛基能够被酸性高锰酸钾溶液氧化。 醛基能够被银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液氧化。,(五)、还原反应：(有机物加氢或去氧的反应)。 碳碳双键、碳碳叁键、苯环、醛基等官能团的有机物与氢气的
5、加成。,氧化反应:有机物分子里“加氧”或“去氢”的反应,有机物的燃烧，烯烃、炔烃、苯的同系物的 侧链、醇、醛等可被某些氧化剂所氧化。它 包括两类氧化反应,1）在有催化剂存在时被氧气氧化,从结构上看，能够发生氧化反应的醇一定是 连有OH的碳原子上必须有氢原子，否则不能 发生氧化反应,就不能发生氧化反应,如,有机反应类型氧化反应,2）有机物被除O2外的某些氧化剂 （如强KMnO4、弱Cu(OH)2、Ag(NH3)2OH等氧化）,还原反应：有机物分子里“加氢”或“去氧”的反应,其中加氢反应又属加成反应,不饱和烃、芳香族化合物，醛、酮等都可进行加氢还原反应,有机反应类型还原反应,(1)加聚反应：含有碳
6、碳双键、碳碳叁键的不饱和化合物在催化剂的作用下生成高分子化合物的反应。,6、聚合反应：生成高分子化合物的反应。,催化剂,温度压强,丁二烯型加聚（破两头，移中间）n CHCHCCH2 CHCHCCH2nA B A B,乙烯型加聚a d a dn CC CC b e b e n,催化剂,加聚反应的类型,含有双键的不同单体间的共聚（混合型）,n CHCH2+ n CH2CH2 CHCH2CH2CH2 n或 CH2CHCH2CH2 n,催化剂,催化剂,加聚反应的特点:,1、单体含不饱和键：2、产物中仅有高聚物，无其它小分子， 3、链节和单体的化学组成相同；但结构不同,如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等。,单体
7、和高分子化合物互推：,缩合聚合反应,一种或两种以上的单体之间结合成高分子化合物，同时生成小分子(水或卤化氢)的反应。叫缩合聚合反应；简称缩聚反应。（酯化、成肽）,nHOOC(CH2)4COOH+nHOCH2CH2OH,催化剂,单 体,M聚合物= 单体的相对质量n - (2n-1) 18,+ (2n-1)H2O,端基原子,端基原子团,链 节,缩聚反应的特点:,1、单体含双官能团（如OH、COOH、NH2、 X及活泼氢原子等）或多官能团；官能团间易形成小分子；2、有小分子(H2O、HCl) 同时生成； 3、聚合物链节和单体的化学组成不相同；,如二元醇与二元酸；氨基酸、羟基酸等。,HOOC(CH2)
8、4COOH,HOCH2CH2OH,缩合聚合反应小结,（1）方括号外侧写链节余下的端基原子（或端基原子团） （2）由一种单体缩聚时，生成小分子的物质的量应为（n-1） （3）由两种单体缩聚时，生成小分子的物质的量应为（2n-1）,、苯酚与甲醛在浓盐酸的催化作用下水浴加热发生缩聚反应生成酚醛树脂。 、二元羧酸与二元醇按酯化反应规律发生缩聚反应生成高分子化合物。 、含羟基的羧酸按酯化反应规律发生缩聚反应生成高分子化合物。 、二元羧酸与二元胺发生缩聚反应生成高分子化合物。 、含有氨基酸发生缩聚反应生成高分子化合物。,(八)、显色反应： 、苯酚与FeCl3溶液反应显紫色。 、淀粉溶液与碘水反应显蓝色。
9、、蛋白质(分子中含有苯环)与浓HNO3反应显黄色。,（四）反应条件小结 1、需加热的反应,水浴加热： 热水浴：银镜反应、酯的水解、蔗糖水解、 沸水浴：酚醛树脂的制取 控温水浴：制硝基苯（50-60 KNO3溶解度的测定 ）,直接加热：制乙烯，酯化反应、与新制氢氧化铜悬浊液反应,2、不需要加热的反应制乙炔、溴苯,3、需要温度计反应水银球插放位置（1）液面下：测反应液的温度，如制乙烯（2）水浴中：测反应条件温度，如制硝基苯（3）蒸馏烧瓶支管口略低处：测产物沸点，如石油分馏,4、使用回流装置（1）简易冷凝管（空气）：长弯导管：制溴苯长直玻璃管：制硝基苯 、酚醛树脂 （2）冷凝管（水）：石油分馏,32
10、1,321,321,321,321,321,321,根据反应条件推断官能团或反应类型,浓硫酸： 稀酸催化或作反应物的：NaOH/水 NaOH/醇 H2/Ni催化剂 O2/Cu或Ag/ 醇 醛或酮 Br2/FeBr3 含苯基的物质发生取代反应 Cl2、光照 发生在烷基部位,如间甲基苯 NaHCO3,酯基的酯化反应、醇的消去反应、醇分子间脱水、苯环的硝化反应、纤维素水解,淀粉水解、（羧酸盐、苯酚钠）的酸化,1、乙烯,化学药品,反应方程式,注意点及杂质净化,无水乙醇（酒精）、浓硫酸,药品混合次序：浓硫酸加入到无水乙醇中(体积比为3：1)，边加边振荡，以便散热；加碎瓷片，防止暴沸；温度：要快速升致17
11、0，但不能太高；除杂：气体中常混有杂质CO2、SO2、乙醚及乙醇，可通过碱溶液、水除去；收集：常用排水法收集乙烯温度计的位置：水银球放在反应液中,五、常见的有机实验、有机物分离提纯,浓硫酸,制乙烯,2、乙炔,化学药品,仪器装置 教材P32,反应方程式,注意点及杂质净化,电石、水（或饱和食盐水）,不能用启普发生器原因：反应速度太快、反应大量放热及生成浆状物。如何控制反应速度：水要慢慢滴加，可用饱和食盐水以减缓反应速率；杂质：气体中常混有磷化氢、硫化氢，可通过硫酸铜、氢氧化钠溶液除去；收集：常用排水法收集。,制乙炔,3、溴苯,化学药品,反应方程式,注意点及杂质净化,苯、液溴（纯溴）、还原铁粉,加药
12、品次序：苯、液溴、铁粉； 催化剂：实为FeBr3； 长导管作用：冷凝、回流 除杂：制得的溴苯常溶有溴而呈褐色，可用稀NaOH洗涤，然后分液得纯溴苯。,制溴苯,实验原理：,4、制硝基苯,制硝基苯,5、银镜反应,化学药品,仪器装置,反应方程式,AgNO3 、氨水 、乙醛,Ag+ + NH3H2O = AgOH + NH4+,AgOH + 2NH3H2O =Ag(NH3)2+ + OH- + 2H2O,CH3CHO + 2Ag(NH3)2+ + 2OH- CH3COO - + NH4+ + 2Ag + 3NH3 + H2O,注意点,银氨溶液的配制：AgNO3溶液中滴加氨水至沉淀恰好溶解； 实验成功的
13、条件：试管洁净；热水浴；加热时不可振 荡试管；碱性环境 ，氨水不能过量.（防止生成易爆物） 银镜的处理：用硝酸溶解；,银镜反应,6、乙醛与新制Cu(OH)2,化学药品：NaOH溶液、CuSO4溶液、乙醛 化学方程式：CH3CHO2Cu(OH)2 CH3COOHCu2OH2O 注意点：实验成功的关键：碱性环境新制Cu(OH)2直接加热煮沸,7、乙酸乙酯,化学药品,仪器装置,反应方程式,注意点及杂质净化,无水乙醇、冰醋酸、浓硫酸、饱和碳酸钠溶液,CH3COOH+HOCH2CH3 CH3COOC2H5+H2O,加入药品的次序：乙醇、浓硫酸、醋酸 导管的气体出口位置在饱和碳酸钠溶液液面上 加碎瓷片作用
14、：防止暴沸； 饱和碳酸钠溶液作用：可除去未反应的乙醇、乙酸，并降低乙酸乙 酯的溶解度。,制备乙酸乙酯,在一个大试管里加入苯酚2 g，注入3 mL甲醛溶液和3滴浓盐酸（催化剂）混合后，用带有玻璃管的橡皮塞塞好，放在沸水浴里加热约15 min。待反应物接近沸腾时，液体变成白色浑浊状态。从水浴中取出试管，用玻璃棒搅拌反应物，稍冷。将试管中的混合物倒入蒸发皿中，倾去上层的水，下层就是缩聚成线型结构的热塑性酚醛树脂（米黄色中略带粉色）。它能溶于丙酮、乙醇等溶剂中。,8、制备酚醛树脂(线型) p108实验5-1,酚醛树脂,制取 酚醛树脂,1、沸水浴加热（不需温度计） 2、导管的作用：导气、冷凝回流 3、用
15、浓盐酸作催化剂 4、实验完毕用酒精洗涤试管,制备酚醛树脂的注意事项,思考与交流 1.生成的气体通入高锰酸钾溶液前要先通入盛水的试管? 2.还可以用什么方法鉴别乙烯,这一方法还需要将生成的气体先通入盛水的试管中吗?,P42 科学探究,9、溴乙烷消去反应产物的检验,10、 科 学 探 究 P60,酸性：,乙酸碳酸苯酚,分离、提纯,1、物理方法：根据不同物质的物理性质差异，采用过滤、洗气、分液、萃取后分液、蒸馏等方法。,2、化学方法：一般是加入或通过某种试剂进行化学反应。,常见有机物的分离、提纯,除去少量杂质 （赢在课堂P112),常见有机物的检验与鉴别,1、溴水,（1）不褪色：烷烃、苯及苯的同系物
16、、羧酸、酯,（2）褪色：含碳碳双键、碳碳叁键和还原性物质(醛）,（3）产生沉淀：苯酚,注意区分：溴水褪色：发生加成、取代、氧化还原反应萃取：C4烷烃、汽油、苯及苯的同系物、R-X、酯,（1）不褪色：烷烃、苯、羧酸、酯,（2）褪色：含碳碳双键、碳碳叁键、苯的同系物和还原性物质,3、银氨溶液：CHO （可能是醛类或甲酸、甲酸某酯或甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖） 4、新制氢氧化铜悬浊液 （1）H+ 不加热（中和形成蓝色溶液）（2）CHO 加热（氧化产生砖红色沉淀） 5、三氯化铁溶液：酚-OH（溶液显紫色）,2、酸性高锰酸钾溶液,结构,性质,条件,六、有机物推断合成的一般思路,结构简式,反应类型,化学方程式
17、,审题,挖掘明暗条件,找突破口,综合分析推导,结论,同分异构体,有机合成中官能团的引入,1、引入卤原子烷烃与卤素取代苯或苯的同系物与卤素取代醇与氢卤酸取代烯烃、炔烃与卤素或卤化氢加成,2、引入羟基 卤代烃的水解（NaOH水溶液） 酯的水解（H+或OH） 醛的还原 烯烃与水加成 酚钠与酸的反应,3、引入双键醇的消去（浓H2SO4，一定温度）卤代烃的消去（NaOH醇溶液，）炔烃加成,醇的氧化（催化氧化） 烯烃的氧化 炔烃与水加成 烯醇重排（CCOH）,2CH3CH2OHO2 2CH3CHO2H2O 2CH3CHOO2 2CH3COOH2CH3CHCH3+O2 2CH3CCH32H2O,4、引入醛基
18、、羰基或羧基,5、引入羧基醛的氧化（O2）酯的水解（H+或OH）苯的同系物的氧化羧酸钠盐与酸的反应,做好有机推断题的3个“三”,审题做好三审：1）文字、框图及问题信息2）先看结构简式，再看化学式3）找出隐含信息和信息规律,找突破口有三法：1）数字 2) 官能团 3）衍变关系,答题有三要：1）找关键字词 2）要规范答题 3）要找得分点,小结,合成路线的选择原料价廉，原理正确，路线简捷，便于操作，条件适宜、易于分离，产率高，成本低。,有机合成的实质利用有机物的性质，进行必要的化学反应，通过引入或消除某些官能团，实现某些官能团的衍变或碳链的增长、缩短的目的，从而生成新物质。,例1：以乙烯、空气和H2
19、18O等为原料合成CH3CO18OC2H5,RCHCH2 卤代烃 一元醇 一元醛一元羧酸 酯,一元化合物的合成路线,小结,例2：以对-二甲苯和乙醇为主要原料合成聚酯纤维,二元化合物的合成路线,CH2CH2 CH2XCH2X 二元醇 二元醛二元羧酸 链酯、环酯、聚酯,小结,芳香化合物的合成路线,小结,七、有机化学计算,有机物分子式、结构式的确定 有机物燃烧规律及其应用,M=22.4 MA=DMB 根据化学方程式计算,各元素的质量比,各元素的质量分数,燃烧后生成的水蒸气 和二氧化碳的量,摩尔质量,相对分子质量,通式法,商余法,最简式法,各元素原子的物质的量之比,化 学 式,已知化学式，根据性质推断
20、结构式,燃烧产物只有H2O和CO2 烃和烃的含氧衍生物 CxHyOz+（x+y/4-z/2）O2 XCO2+y/2H2O 1、耗氧量的比较：（1）等物质的量时： 方法一：据（x+y/4-z/2）计算（C、H、O个数） 方法二：化学式拆分：写成CO2或H2O，意味着不耗氧,（二）燃烧规律的应用：,如：乙酸乙酯和丙烷、 环丙烷和丙醇。,方法三、 等物质的量的几种不同化合物完全燃烧，如果耗氧量相同，则由这几种有机物(或无机物)以任意比组成的同物质的量的混合物，完全燃烧，耗氧量也相同 。,例：下列各组物质中各有两组分，两组分 各取1mol，在足量氧气中燃烧，两者耗氧 量不相同的是A 乙烯和乙醇B 乙炔
21、和乙醛C 乙烷和乙酸甲酯D 乙醇和乙酸,答案：D,练习：两种气态烃以任意比例混合,在105时，1 L该混合烃与9 L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10 L.下列各组混合烃中不符合此条件的是 (A)CH4 C2H4 (B)CH4 C3H6 (C)C2H4 C3H4 (D)C2H2 C3H6,BD,（2）等质量时： 方法一：同质量的有机物完全燃烧时，有机物实验式相同， 所需O2的量相同 方法二烃用CHY/X形式表示，同质量的烃完全燃烧时， Y/X越大，所需O2的量越多，生成的水越多，生成的二氧化碳越少,如：燃烧等质量的乙炔、乙二醇、乙醛、丙醛所需O2的量,则 两种有机物的C、H
22、的质量分数相同或有机物实验式相同,或者可认为：最简式相同的有机物，由于分子中各元素的质量分数相同 ，所以，相同质量的这类有机物在氧气中完全燃烧 ，耗氧量相等，生成的二氧化碳和水的量也相等。,2）两种有机物无论以何种比例混合，只要总质量一定，,3、利用差值法确定分子中的含H数,CxHy +（x + y/4）O2 xCO2 + y/2H2O V1 x + y/4 x （液） 减少1 + y/41 x + y/4 x y/2（气） 减少1 - y/4增加y/4 1,H2O为气态 ：体积不变 y = 4体积减小 y 4,气态烃完全燃烧时，气体体积的变化情况,例：120时,1体积某烃和4体积O2混和,完全燃烧后恢复到原来的温度和压强，体积不变，该烃分子式中所含的碳原子数不可能是( ) A、1 B、2 C、3 D、5,例 燃烧下列混合 气体，所产生的二氧化碳的量一定小于燃烧相同质量丙烯所产生的二氧化碳的是A 乙烯 丙烷 B 乙炔 乙烯 C 乙炔 丙烷 D 乙烯 丙烯 E 乙烷 环丙烷,A E,
