【非常详细!】有机化学知识点归纳
玛丽莲梦兔
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2021年02月02日 15:35
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有机化学知识点归纳
一、有机物的结构与性质
1
、官能团的定义:决定有机化合物主要化学性质的原子、原子团或化学键。
原子:
—
X
(1)
烷烃
A)
官能团:无
;通式 :
C
n
H
2
n
+2
;代表物:
CH
4
B)
结构特点:键角为
109°28′
,空间正四面体分子 。烷烃分子中的每个
C
原子的四个价键也都如此。
C)
物理性质 :
1.
常温下,它们的状态由气态、液态到固态,且无论是气体还是液体,均为无色。
一般地,
C1~C4
气态,
C5~C16
液态,
C17以上固态。
2.
它们的熔沸点由低到高。
3.
烷烃的密 度由小到大,但都小于
1g/cm^3
,即都小于水的密度。
4.
烷烃都不溶于水,易溶于有机溶剂
D)
化学性质:
①取代反应(与卤素单质、在光照条件下)
CH
4
+ Cl
2
②燃烧
③热裂解
光
光
CH
3
Cl + HCl
,
CH
CH
2
Cl
2
+ HCl
,……。
3
Cl + Cl
2
点燃
CO
2
+ 2H
2
O
C + 2H
2
官能团
原 子团(基)
:
—
OH
、
—
CHO
(醛基)
、
—
COOH
(羧基)
、
C
6
H
5
—
等
化学键:
C=C
、
C
≡
—
C
—
2
、常见的各类有机物的官能团,结构特点及主要化学性质
CH
4
+ 2O
2
CH
4
高温
隔绝空气
催化剂
C
16
H
34
C
8
H
18
+ C
8
H
16
加热、加压
④烃类燃烧通式:
C
x
H
t
(
x
y
点燃
)
O
2
x
CO
2
H
2
O< br>
4
2
y
4
y
点燃
)
O
2
x
CO
2
H
2
O
2
2
z
y
⑤烃的含氧衍生物燃烧通式
:
C
x
H
y
O
z
(
x
CaO
E)
实验室制法:甲烷:
C
H
3
C
O
O
N
a
N
aO
H
C
H
4
N
a
2
C
O
3
△
注:
1.
醋酸钠:碱石灰
=1
:
3
2.
固固加热
3.
无水(不能用
NaAc
晶体)
:吸水、稀释
NaOH
、不是催化剂
(2)
烯烃:
C=C
;通式:
C
n
H
2
n
(
n
≥
2)
;代表物:
H
2
C=CH
2
A)
官能团:
B)
结构特点:键角为
120°
。双键碳原子与其所连接的四个原子共平面。
第
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C)
化学性质:
①加成反应(与
X
2
、
H
2
、
HX
、
H
2
O等)
CH
2
=CH
2
+ Br
2
CH
2
=CH
2
+ HX
CCl
4
催化剂
BrCH
2
CH
2
Br
CH
3
CH
2
X
催化剂
CH
2
—
CH
2
n
CH
2
=CH
2
+ H
2
O
催化剂
加热、加压
CH
3
CH
2
OH
②加聚反应(与自身、其他烯烃)
n
CH
2
=CH
2
③燃烧
CH
2
=CH
2
+ 3O
2
点燃
2CO
2
+ 2H
2
O
催化剂
④氧化反应
2CH
2
= CH
2
+ O
2
2CH
3
CHO
⑤烃类燃烧通式:
C
x
H
y
(
x
y
点燃
)
O
2
x
CO
2
< br>H
2
O
4
2
浓
H
2< br>SO
4
170
℃
y
D)
实验室制法:乙烯:
CH
3
CH
2
O
H
H
2
C
CH
2
↑
+
H
2
O
注:< br>1.V
酒精:
V
浓硫酸
=1
:
3
(被脱水, 混合液呈棕色)
2.
排水收集(同
Cl2
、
HCl
)控温
170
℃(
140
℃:乙醚)
3.
碱石灰除杂
SO2
、
CO2 4.
碎瓷片:防止暴沸
E)
反应条件对有机反应的影响:
B
r
CH
2
=CH
-
CH
3
+
HBr
CH
2
=CH
-
CH
3
+
HBr
C
H
3
C
H
C
H
3
(氢加在含氢较多碳原子上,符合马氏规则 )
CH
3
-
CH
2
-
CH
2< br>-
Br
(反马氏加成)
F
)温度不同对有机反应的影响:
Br
CH
2
CH
CH
CH
2
+ Br2
80
℃
Br
CH
CH
2
CH
2CH
Br
CH
2
CH
CH
CH
2
+ Br2
60
℃
Br
CH
CH
2
CH
2CH
(3)
炔烃:
A)
官能团:
—C≡C—
;通式:
C
n
H
2
n
—
2
(
n
≥
2)
;代表物:
H C≡CH
B)
结构特点:碳碳叁键与单键间的键角为
180
°< br>。两个叁键碳原子与其所连接的两个原子在同一条直线上。
C)
物理性质: 纯乙炔为无色无味的易燃、有毒气体。微溶于水,易溶于乙醇、苯、丙酮等有机溶剂。工业品乙炔带
轻微 大蒜臭。由碳化钙
(
电石
)
制备的乙炔因含磷化氢等杂质而有恶臭。
C)
化学性质:
①氧化反应:
a
.可燃性:
2C
2
H
2
+5O
2
→
4CO
2
+2H
2
O
现象:火焰明亮、带浓烟
,
燃烧时火焰 温度很高(>
3000
℃)
,用于气焊和气割。其火焰称为氧炔焰。
b
.被
KMnO4
氧化:能使紫色酸性高锰酸钾溶液褪色。
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3CH
≡
CH + 10KMnO
4
+ 2H
2
O
→
6CO
2
↑
+ 10KOH + 10 MnO
2
↓所以可用酸性
KMnO4
溶液或溴水区别炔烃与烷烃。
②加成反应:可以跟
Br2
、
H2
、
HX
等多种物 质发生加成反应。
如:现象:溴水褪色或
Br2
的
CCl4
溶液褪色
与
H
2
的加成
CH
≡
CH+H
2
→
CH
2
=
CH
2
③取代反应:连接在
C
≡
C
碳原子上的氢原子相当活泼, 易被金属取代,生成炔烃金属衍生物叫做炔化物。
CH
≡
CH + Na
→
CH
≡
CNa +
NH
3
1
2
H
2
↑
CH
≡
CH + 2Na
→
CNa
≡
CNa +
190
℃
~220
℃
NH
3
1
2
H
2
↑
CH
≡
CH + NaNH
2
→
CH
≡
CNa + NH
3
↑
CH
≡
CH + Cu
2
Cl
2
(
2AgCl
)
→
CCu
≡
CCu( CAg
≡
CAg )
↓
+ 2NH
4
Cl +2NH
3
(
注意:只有在三键上含有氢原子
时才会发生,用于鉴定端基炔
R H
≡
CH
)
。
D)
乙炔实验室制法:
CaC2+2H
-
OH
→
Ca(OH)
2
+CH
≡
CH
↑
注:
1.
排水收集
无除杂
2.
不能用启普发生器
3.
饱和
NaCl
:降低反应速率
4.
导管口放棉花:防止微溶的
Ca(OH)
2
泡沫堵塞导管
(4)
苯及苯的同系物:
A)
通式:
C
n
H
2
n
—
6
(
n
≥
6);代表物:
B)
结构特 点:苯分子中键角为
120°
,平面正六边形结构,
6
个
C
原子和
6
个
H
原子共平面。
C)
物理性质:在常 温下是一种无色、有特殊气味的液体,易挥发。苯不溶于水,密度比水。如用冰冷却,可凝成无色
晶体。 苯是一种良好的有机溶剂,溶解有机分子和一些非极性的无机分子的能力很强。
C)
化学性质:
①取代反应(与液溴、
HNO
3
、
H
2
SO
4
等)
+ Br
2
Fe
或
FeBr
3
—
Br
+ HBr
↑
注:
V
苯:
V
溴
=4
:
1
长导管:冷凝
回流
导气
防倒吸
NaOH
除杂
现象:导管口白雾、浅黄色沉淀(
AgBr
)
、
CCl4
:褐色不溶于水的液体(溴苯)
注:先加浓硝酸再加浓硫酸
冷却至室温再加苯
50
℃
-60
℃
【水浴】
温度计插入烧杯
除混酸:
NaOH
硝基苯:无色油状液体
难溶
苦杏仁味
毒
硝化反应:
+ HNO
磺化反应:
3
浓
H
2
SO
4
60
℃
—
NO
2
+ H
2
O
+ HO
-
SO
3
H
△
—
SO
3
H+H
2
O
CH
3
CH
3
NO
2
O
2
N
+3HO
-
NO
2
催化剂
+3H
2
O
②加成反应(与
H
2
、
Cl
2
等)
+ 3H
2
Ni
△
注:
三硝基甲苯,
淡黄色晶
体,不溶于水,烈性炸药。
NO
2
+ 3Cl
2
紫外线
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
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Cl
D)
侧链和苯环相互影响:侧链受苯环易氧化,苯环受易取代。
(5)
卤代烃:
A)
官能团:—
X
代表物:
CH
3
CH
2
Br
B)
物理性 质:基本上与烃相似,低级的是气体或液体,高级的是固体。它们的沸点随分子中碳原子和卤素原子数目的
增加(氟代烃除外)和卤素原子序数的增大而升高。比相应的烃沸点高。密度降低(卤原子百分含量降低)。
C)
化学性质:
①取代反应(水解)
CH
3
CH
2
Br + H
2
O
NaOH
CH
3
CH
2
OH + HBr
CH
3
CH
2
Br + NaOH
H
2
O
CH
3
CH
2
OH + NaBr
②消去反应(邻碳有氢)
:
注:
NaOH
作用:中和
HBr
加快反应速率
检验—
X
:
加入硝酸酸化的
AgNO3
观察沉淀
CH
3
CH
2
Br
CH
2
=CH
2
↑
+HBr
醇
注:相邻
C
原子上有
H
才可消去
< br>加
H
加在
H
多处,脱
H
脱在
H
少处
(马氏规律)
醇溶液:抑制水解(抑制
NaOH
电离)
(6)
醇类:
A)
官能团:
—
OH
(醇羟基)
;通式:
C
n
H
2n
+2
O
(一元醇
/
烷基醚)
;代表物:
CH
3
CH
2
OH
B)
结构特点:羟基取代链烃分子(或脂环烃分子、苯环侧链上)的氢原子而得到的产物。结 构与相应的烃类似。
C
)物理性质(乙醇)
:无色、透明,具有特殊香味的 液体(易挥发)
,密度比水小,能跟水以任意比互溶(一般不能
做萃取剂)
。是一种重 要的溶剂,能溶解多种有机物和无机物。
C)
化学性质:
①置换反应(羟基氢原子被活泼金属置换)
2CH
3
CH
2
OH + 2Na
2CH
3
CH
2
ONa + H
2
↑
HOCH
2
CH
2
OH + 2Na
NaOCH
2
CH
2
ONa + H
2
↑
△
②酸性(跟氢卤酸的反应)
CH
3
CH
2
OH + HBr
CH
3
CH
2
Br + H
2
O
③催化氧化(
α
—
H
)
2CH
3
CH
2
OH + O
2
2CH
3
CHCH
3
+ O
2
OH
Cu
或
Ag
2CH
3
CHO + 2H
2
O
△
Cu
或
Ag
2CH
3
CCH
3
+ 2H
2
O
△
O
HOCH
3
CH
2
OH + O
2
Cu
或
Ag
OHC
—
CHO+ 2H
2
O
△
现象:铜丝表面变黑
浸入乙醇后变红
液体有特殊刺激性气味
浓
H
2
SO
4
④酯化反应(跟羧酸或含氧无机酸)
CH
3
COOH + CH
3
CH
2
OH
CH
3
COOCH
2
CH
3
+ H
2
O
△
注:
1.
【酸脱羟基醇脱氢】
(同位素示踪法)
2.
碎瓷片:防止暴沸
3.
浓硫酸:催化
脱水
吸水
4.
饱和
Na2CO3
:便于分离和提纯
⑤消去反应(分子内脱水)
:
CH
3
CH
2
OH
CH
2
= CH
2
↑
+ H
2
O
170
℃
浓硫酸
140
℃
浓硫酸
⑥取代反应 (分子间脱水)
:
C
2
H
5
OH+C
2
H
5
OH
(7)
酚类:
C
2
H
5
OC
2
H
5
+H
2
O
乙醚:无色
无毒
易挥发
液体
麻醉剂
—
OH
A)
官能团:
;
通式:
C
n
H
2n-6
O
(芳香醇
/
酚)
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B
)物理性质:纯净的本分是无色 晶体,但放置时间较长的苯酚往往是粉红色的,这是由于苯酚被空气中的氧气氧化
所致。具有特殊的气味 ,易溶于乙醇等有机溶剂。室温下微溶于水,当温度高于
65
℃的时候,能与水混容。
C
)化学性质:
①酸性:苯酚与氢氧化钠溶液反应
—
OH
+
NaOH
ONa
—
+ H
2
O
无论少量过量一定生成
NaHCO
3
②苯酚钠溶液中通入二氧化碳
—
ONa
+ CO
2
+ H
2
O
+ NaHCO
3
酸性:
H
2
CO
3
>
—
OH
—
OH
>HCO
3
-
OH
|
③苯酚的定性检验定量测定方法:
OH
|
Br
––
––
Br
↓
+ 3HBr
|
2
+ 3Br
Br
加入
Fe
3+
溶液呈紫色。
⑤制备酚醛树脂(电木)
:
(8)
醛酮
O
O
④显色反应:
—
C
—
H
—
A)
官能团:
(
或
—
CHO)
、
—
C
(
或
—
CO
—
)
;通式(饱和一元醛和 酮)
:
CnH2nO
;代表物:
CH
3
CHO
B)
结构特点:醛基或羰基碳原子伸出的各键所成键角为
120°
,该碳原子 跟其相连接的各原子在同一平面上。
C )
物理性质(乙醛)
:无色无味, 具有刺激性气味的液体,密度比水小,易挥发,易燃,能跟水,乙醇等互溶。
D)
化学性质:
①加成反应(加氢、氢化或还原反应)
CH
3
CHO + H
2
催化剂
CH
3
CH
2
OH
△
O
CH
3
—
C
—
CH
3
+ H
2
催化剂
△
OH
CH
3
CHCH
3
②氧化反应(醛的还原性)
2CH
3
CHO + 5O
2
点燃
4CO
2
+ 4H
2
O
△
催化剂
2CH
3
CHO + O
2
2CH
3
COOH
银镜:用稀硝酸洗
CH
3
CHO + 2[Ag(NH
3
)
2
OH]
O
CH
3
COONH
4
+ 2Ag
↓
+
3NH
3
+ H
2
O
(银镜反应)
(NH
4
)
2
CO
3
+ 4Ag
↓
+ 6NH
3
+ 2H
2
O
H
—
C
—
H + 4[Ag(NH
3
)
2
OH]
CH
3
CHO + 2Cu(OH)
2
(9)
羧酸
O
△
△
CH
3
COOH + Cu
2
O
↓
+ H
2
O
(费林反应)
A)
官能团:
:
C
n
H
2n
O
2
;代表物:
CH
3
COOH
—
C
—
OH
(
或
—
COOH)
;通式(饱和一元羧酸和酯)
B) 结构特点:羧基上碳原子伸出的三个键所成键角为
120°
,该碳原子跟其相连接的各原子 在同一平面上。
C
)物理性质(乙酸)
:具有强烈刺激性气味,易挥发,易 溶于水和乙醇,温度低于熔点时,凝结成晶体,纯净的醋酸
又称为冰醋酸。
D)
化学性质:
①具有无机酸的通性:
2CH
3
COOH + Na
2
CO
3
2CH
3
COONa + H
2
O + CO
2
↑
H
2
SO
4
②酯化反应:
CH
3
COOH + CH
3
CH
2
OH
浓
CH
3
COOCH
2
CH
3
+ H
2
O
(酸脱羟基,醇脱氢)
△
第
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页
③缩聚反应:
(苯二甲酸与乙二醇发生酯化反应)
(10)
酯类
O
—
C
—
O
—
R
A)
官能团:
(或—
COOR
)
(
R
为烃基)
;
代表物:
CH
3
COOCH
2
CH
3
B)
结构特点:成键情况与羧基碳原子类似
C)
化学性质:
水解反应(酸性或碱性条件下)
稀
H
SO
4
2
CH
3
COOCH
2
CH
3
+ H
2
O
CH
3
COOH + CH
3
CH
2
OH
△
△
CH
3
COOCH
2
CH
3
+ NaOH
CH
3
COONa + CH
3
CH
2
OH
(11)
氨基酸
CH
2
COOH
A)
官能团:
—
NH
2
、—
COOH
;
代表物:
NH
2
B)
化学性质:
因为同时具有碱性基团—
NH
2
和酸性基团—
COOH
,所以氨基酸具有酸性和碱性。
3
、常见糖类、蛋白质和油脂的结构和性质
(1)
单糖
A)
代表物:葡萄糖、果糖(
C
6
H
12
O6
)
B)
结构特点:葡萄糖为多羟基醛、果糖为多羟基酮
C)
化学性质:①葡萄糖类似醛类,能发生银镜反应、费林反应等;②具有多元醇的化学性质。
(2)
二糖
A)
代表物:蔗糖、麦芽糖(
C
1 2
H
22
O
11
)
B)
结构特点:蔗 糖含有一个葡萄糖单元和一个果糖单元,没有醛基;麦芽糖含有两个葡萄糖单元,有醛基。
C)
化学性质:
①蔗糖没有还原性;麦芽糖有还原性。
②水解反应
+
C
12
H
22
O
11
+ H
2
O
H
C
6
H
12
O
6
+ C
6
H
12
O
6
蔗糖
(3)
多糖
葡萄糖
果糖
H
+
C
12
H
22
O
11
+ H
2
O
2C
6
H
12
O
6
麦芽糖
葡萄糖
A)
代表物:淀粉、纤维素
[ (C
6
H
10
O
5
)
n
]
B)
结构特点:由多个葡萄糖单元构成的天然高分子化合物。淀粉所含的葡萄糖单元比纤维素的少。
C)
化学性质:
①淀粉遇碘变蓝。
②水解反应(最终产物均为葡萄糖)
(4)
蛋白质
A)
结构特点:由多种不同的氨基酸缩聚而成的高分子化合物。结构中含有羧基和氨基。
B)
化学性质:
①两性:分子中存在氨基和羧基,所以具有两性。
②盐析:蛋白质溶液具有胶体的性 质,加入铵盐或轻金属盐浓溶液能发生盐析。盐析是可逆的,采用多次盐析可
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共
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页
H
2
SO
4
(C
6
H
10
O
5
)
n
+
n
H
2
O
△
n
C
6
H
12
O
6
淀粉
葡萄糖