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第第 讲讲 有机化学有机化学25 25 第第 五五 单单 元元 热点知识剖析 本讲内容是有机化学的基础知识，也是有机化学的核心知识，是历年高考的重点和热点，也是福建省高考选考部分必考的知识点。相关试题综合性大、灵活性强，能力要求层次较高，考查偏重于应用有机化合物知识来探究、推断与现实生活紧密相连的一些物质的组成、结构、合成途径等。 复习时，首先要理解官能团的含义，结合同系物的原理，掌握各主要官能团、各类有机物的结构特征、物理性质和主要化学反应，形成知识网络。其次，要能够依据有机化学反应类型，归纳出各类有机化合物能够发生的相关反应，并写出化学方程式。熟练做到一提到某一有机化合物，立刻能够反应出它所具有的各项性质；一提到某类有机特征反应，立即能够知道是哪些有机化合物所具有的性质；一提到某一官能团，就知道其主要化学性质。 练习过程中要特别注意表达的规范性。有机试题的表达中，使用的符号多，有机化合物的结构也较复杂，在复习时一定要认真细致，避免因书写不准确而造成失分。要注意：有机物、官能团的结构简式、分子式、名称等的区别，有机化学方程式中的反应条件、“”、“”等的书写与使用，书写结构简式时，氢原子的多少、取代基连接的位置是同学们需要避免出错的。 基础知识回顾 1.常见的烃 仅由碳、氢两种元素组成的化合物，称为烃。 (1)烃的组成与分类 （2）烃的物理性质 所有的烃都不溶于水，而易溶于苯、乙醚等有机溶剂中，其密度都比水小。 分子中碳原子数4的烃，在常温常压下都是气体，其他的烃是液体或固体(新戊烷常温常压下是气体)。 组成和结构相似的烃(即同系物)，相对分子质量或碳原子数越大，其熔、沸点越高。 相对分子质量相同的烃(即同分异构体)，支链越多，其熔、沸点越低。 （3）脂肪烃的化学性质 烷烃（代表物：CH4）在光照条件下，与氯气能发生 反应；不能使酸性KMnO4溶液、溴的CCl4溶液褪色（不反应）。 烯烃（代表物：CH2CH2）中含有碳碳双键，能与溴单质发生加成反应，使溴的CCl4溶液褪色，反应方程式： . . 烯烃在一定条件下，还能发生加聚反应生成高分子化合物，如乙烯加聚的方程式： 取代取代CH2 = CH2+Br2 CH2BrCH2Br烯烃还能被酸性烯烃还能被酸性KMnO4溶液氧化，使溶液氧化，使酸性酸性KMnO4溶液褪色。溶液褪色。. . 炔烃（代表物：CHCH）中含有碳碳叁键，也能与溴单质发生加成反应，使溴的CCl4溶液褪色，反应方程式：炔烃也能被酸性炔烃也能被酸性KMnO4溶液氧化，使溶液氧化，使酸性酸性KMnO4溶液褪色。溶液褪色。CH CH+Br2 CHBrCHBrCHBr = CHBr+Br2 CHBr2CHBr2. . . （4）苯和苯的同系物（CnH2n-6） 苯的性质比较稳定，不能使酸性KMnO4溶液、溴的CCl4溶液褪色（不反应）。在一定条件下，能与纯溴、浓硝酸等发生取代反应，也能与氢气发生加成反应。 苯与纯溴的取代反应需要用铁作催化剂，化学反应方程式为：苯与氢气的加成反应需要用金属镍作催化苯与氢气的加成反应需要用金属镍作催化剂，化学反应方程式为：剂，化学反应方程式为：苯与浓硝酸的反应需要用浓硫酸作催化苯与浓硝酸的反应需要用浓硫酸作催化剂，化学反应方程式为：剂，化学反应方程式为：+HBr催化剂催化剂+Br2+H2O+HONO2浓浓H2SO45560NO2+3H2Ni. ;. ;. ; 苯的同系物：由于苯环与烷基的相互影响，苯的同系物与苯的性质既有相似之处，又有明显的区别。如苯的同系 物使酸性KMnO4溶液褪色， 使溴的CCl4溶液褪色。 甲苯与浓硫酸、浓硝酸的混合酸在加热的条件下反应，生成2,4,6三硝基甲苯（俗称TNT），该反应的化学方程式为：能能不能不能 芳香烃的来源和用途： 芳香烃最初来源于煤焦油中，现在主要来源于石油化学工业中的催化重整。 苯、甲苯、乙苯等是工业生产多种合成树脂、合成纤维、染料、医药、洗涤剂、合成橡胶、炸药等的重要原料。 2.烃的衍生物 （1）卤代烃 卤代烃的物理性质： 所有的卤代烃都不溶于水，能溶于乙醚、苯等有机溶剂。 常温下，卤代烃中除一氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯等少数为气体，其余为液体或固体。 除脂肪烃的一氟代物、一氯代物外，液态卤代烃的密度一般比水大。 卤代烃的化学性质 卤代烃的取代反应（水解反应）条件为氢氧化钠的水溶液、加热，溴乙烷与氢氧化钠的水溶液在加热的条件下反应的化学方程式为:卤代烃的消去反应条件为氢氧化钠的卤代烃的消去反应条件为氢氧化钠的醇溶液、加热，溴乙烷与氢氧化钠的醇溶醇溶液、加热，溴乙烷与氢氧化钠的醇溶液在加热的条件下反应的化学方程式为液在加热的条件下反应的化学方程式为:. ;. ; （2）醇（代表物：乙醇）的主要化学性质 乙醇在常温下能与金属钠反应，化学方程式为乙醇能与氢卤酸发生取代反应，化学乙醇能与氢卤酸发生取代反应，化学方程式为方程式为2CH3CH2OH+2Na 2CH3CH2ONa+H2C2H5OH+HX C2H5X+H2O 乙醇在铜或银做催化剂时，发生催化氧化的化学方程式为乙醇在浓硫酸作用下，发生消去反应乙醇在浓硫酸作用下，发生消去反应的化学方程式为的化学方程式为2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O催化剂催化剂CH2CH2+H2O浓硫酸，浓硫酸，170CH3CH2OH 乙醇的工业制法发酵法：发酵法：乙烯水化：乙烯水化：CH2 = CH2+H2O CH3CH2OH催化剂催化剂(C6H10O5)n(淀粉淀粉)+nH2O nC6H12O6(葡萄糖葡萄糖)催化剂，催化剂，C6H12O6(葡萄糖）葡萄糖） 2C2H5OH+2CO2酒曲酶酒曲酶 常温下，苯酚是一种无色的晶体，放置时容易被空气中的氧气氧化而显红色。常温下，苯酚能溶于水，当温度高于65时，苯酚能与水以任意比互溶。 苯酚有毒。不慎将苯酚沾到皮肤上，应立即用酒精洗涤，再用水冲洗。（3）酚）酚苯酚是最简单的酚，它的分子式为苯酚是最简单的酚，它的分子式为 .，也可以写为：，也可以写为： 。C6H6O结构简式为结构简式为:_C6H5OH 苯酚的主要化学性质 苯酚是一种比碳酸还弱的酸，它不能使石蕊试液变色。苯酚与NaOH溶液反应的方程式为：C6H5ONa+CO2+H2O C6H5OH+NaHCO3苯酚钠溶液中通入苯酚钠溶液中通入CO2气体，反应的化学气体，反应的化学方程式为方程式为C6H5OH+NaOH C6H5ONa+H O 该反应能证明苯酚的酸性比碳酸弱。 苯酚能与浓溴水反应，产生白色的沉淀（2,4,6三溴苯酚），化学方程式为：在苯酚溶液中，加入三氯化铁溶液，溶液在苯酚溶液中，加入三氯化铁溶液，溶液呈现紫色。该显色反应非常灵敏，常用于酚类呈现紫色。该显色反应非常灵敏，常用于酚类物质的检验。物质的检验。白色乳状白色乳状+3Br2+3HBr （4）醛（代表物：乙醛）的主要化学性质 醛的氧化反应 乙醛与新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式为：上述两个反应可用于检验醛基。上述两个反应可用于检验醛基。CH3CHO+2Cu(OH)2 CH3COOH+Cu2O(红色红色)+2H2O煮沸煮沸乙醛与银氨溶液反应的化学方程式为：乙醛与银氨溶液反应的化学方程式为：CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+H2O+2Ag+3NH3水浴加热水浴加热 乙醛在催化剂作用下，能被氧气直接氧化为乙酸，该反应的化学方程式为：醛的还原反应（或加成反应）醛的还原反应（或加成反应）乙醛在催化剂作用下，能与氢气发生乙醛在催化剂作用下，能与氢气发生加成反应，化学方程式为：加成反应，化学方程式为：2CH3CHO+O2 2CH3COOH催化剂，催化剂， CH3CHO+H2 CH3CH2OH Ni 乙醛的工业制法 乙炔水化法：乙烯氧化法：乙烯氧化法：CHCH+H2O CH3CHO催化剂催化剂2CH2CH2+O2 2CH3CHO催化剂催化剂 (5)羧酸(代表物:乙酸)的主要化学性质 羧酸有酸性，乙酸与Na2CO3溶液反应的化学方程式为：羧酸能发生酯化反应，乙酸与乙醇反羧酸能发生酯化反应，乙酸与乙醇反应的化学方程式为：应的化学方程式为：2CH3COOH+Na2CO3 2CH3COONa+CO2+H2OCH3COOH+H18OC2H5CH3CO18OC2H5+H2O浓浓 H2SO4 （6）酯的主要化学性质 酯在酸性或碱性条件下都可以发生水解反应，反应的化学方程式为：RCOOR+H2O浓硫酸浓硫酸,RCOOH+ROH，RCOOR+NaOH RCOONa+ROH。3.糖类氨基酸蛋白质糖类氨基酸蛋白质(1)糖类：多羟基醛或多羟基酮以及能水解糖类：多羟基醛或多羟基酮以及能水解生成它们的物质。生成它们的物质。 蔗糖没有还原性，麦芽糖具有还原性，它们都可以水解生成两分子单糖。 淀粉、纤维素在一定条件下都可以水解，最终生成葡萄糖。化学方程式为：葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液反应的化葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式为：学方程式为：CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O+2H2O2(C6H10O5)n+nH2O nC12H22O11H+, （2）氨基酸蛋白质 氨基酸分子中含有羧基(COOH)，也含有氨基(NH2)，羧基显酸性，氨基显碱性，氨基酸既能与酸反应，又能与碱反应，反应的化学方程式为： 蛋白质：分子中存在着氨基(NH2)和羧基(COOH)，是两性物质，蛋白质溶液是胶体。 蛋白质在一定条件下能水解，最后得到多种氨基酸。 盐析：用于提纯蛋白质 少量Na2SO4、(NH4)2SO4可促进蛋白质的溶解，浓的上述无机盐溶液可降低蛋白质的溶解度，使蛋白质从溶液中析出，盐析是可逆的。 蛋白质的变性：蛋白质在加热、强酸、强碱、重金属盐、紫外线、福尔马林等的作用下发生变性，蛋白质的变性是不可逆的。 颜色反应：某些具有苯环结构的蛋白质遇浓HNO3变性，产生黄色固体不溶物。通常情况下，检验蛋白质可以采用上述反应。 重点知识归纳 1.常见有机物的主要性质类别代表物及通式分子结构或官能团主要物理性质主要化学性质烷烃CH4CnH2n+2n4气态液态1不溶于水燃烧、取代烯烃CH2= CH2CnH2n氧化、加成、加聚炔烃CH CHCnH2n-2C C 碳碳叁键氧化、加成类别代表物及通式分子结构或官能团主要物理性质主要化学性质苯及其同系物C6H6CnH2n-6苯环不溶于水液态1取代、加成、氧化卤代烃CH3CH2Br RXX卤原子不溶于水取代、消去醇CH3CH2OH ROHOH醇羟基特殊香味可溶于水取代、消去、氧化、酯化酚C6H5OHOH酚羟基有毒、溶解性弱酸性、与溴取代类别代表物及通式分子结构或官能团主要物理性质主要化学性质醛CH3CHORCHOCHO醛基可溶、刺激性气味氧化、加成羧酸CH3COOHRCOOHCOOH羧基溶于水、刺激性气味酸性、酯化酯CH3COOC2H5RCOOR不溶于水芳香气味水解（酸性或碱性） 2.有机化学反应的主要类型取代反应 加成反应 消去反应氧化反应反应物两种两种一种两种有机物结构特征单键不饱和键醇羟基或卤原子不饱和键、羟基、醛基等反应物种类烷、苯、卤代烃、醇、酚、羧酸、酯、油脂、糖、蛋白质烯、炔、苯、酚、醛、油脂氢化醇、卤代烃烯、炔、苯的同系物使KMnO4溶液褪色；醇、醛的氧化，绝大多数有机物的燃烧氢化醇、卤代烃烯、炔、苯的同系物使KMnO4溶液褪色；醇、醛的氧化，绝大多数有机物的燃烧另外，加聚反应可产生高分子化合物，能够发生加聚反应的物质主要是烯烃。要能够判断高聚物的单体、链节等。3.常见无机物及其反应常见无机物反应官能团有机物种类反应类型溴的CCl4溶液(或溴水) 烯、炔、酚 加成、取代烯、炔、苯的同系物氧化反应常见无机物反应官能团有机物种类反应类型浓硫酸OH、COOH等苯及其同系物、醇、羧酸硝化、醇的卤代、消去、酯化稀硫酸酯、油脂、糖水解金属NaOH醇、酚、羧酸置换NaHCO3溶液COOH羧酸(有CO2)复分解等等常见无机物反应官能团有机物种类反应类型Na2CO3溶液酚羟基，COOH酚(无气体)羧酸(有CO2)复分解NaOH溶液酚羟基、羧基、 X、酚、羧酸、酯、卤代烃中和、水解新制的氢氧化铜或银氨溶液CHO醛、甲酸、甲酸酯、葡萄糖氧化反应FeCl3溶液酚羟基酚及含酚羟基的物质显色反应(溶液显紫色) 4.有机物完全燃烧规律 （1）烃及其含氧衍生物完全燃烧时耗氧量的规律 有机物的质量一定时：若烃类物质(CxHy)中xy越大，则完全燃烧时耗氧量越小； 若完全燃烧时耗氧量相同，则两者互为同分异构体或最简式相同。 有机物（CxHyOz）物质的量一定时：（x+y/4-z/2）越大，则耗氧量越多。 （2）烃及其含氧衍生物完全燃烧时生成CO2及H2O量的规律 有机物的质量一定时：碳元素的质量分数越大，完全燃烧时生成的CO2量越多。 氢元素的质量分数越大，完全燃烧时生成的H2O量越多。 有机物（CxHyOz）的物质的量一定时：有机物分子中碳原子个数越多（即x值越大），完全燃烧时生成的CO2量越多。 有机物分子中氢原子个数越多（即y值越大），完全燃烧时生成的H2O量越多。 （考查常见有机物性质）下列现象是因为发生加成反应而产生的是() A.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色 B.将苯加入溴水中，振荡后水层接近无色 C.乙烯使溴的CCl4溶液褪色 D.甲烷与氯气混合，光照一段时间后黄绿色消失C 乙烯因为被酸性KMnO4溶液氧化，使酸性KMnO4溶液褪色，A错误；由于溴单质在苯中的溶解度大于在水中的溶解度，将苯加入溴水中，溴从水中进入苯，该变化是物理变化，B错误；乙烯能与溴发生加成反应生成1,2二溴乙烷，从而使溴的CCl4溶液褪色，C正确；甲烷与氯气混合光照，发生的是取代反应，D错误。 方法指导：熟悉各类有机化学反应，掌握常见官能团的主要化学性质，是解答有机题的基础。 (考查有机物结构与性质的关系)(2010全国卷)下图表示4-溴环己烯所发生的4个不同反应。其中，产物只含有一种官能团的反应是() A B C DBW 易知发生四个反应得到的产物如下图所示，显然Y、Z中只含一种官能团。 方法指导：掌握烯烃的基本化学性质：与HX加成，与H2O加成，双键被氧化剂氧化；掌握卤代烃的化学性质，卤代烃的水解与消去的条件及产物；掌握常见的官能团。 3 （考查有机物组成与计算）下列各组有机物，不管组内两种物质以何种比例混合，只要总的物质的量一定，则在完全燃烧时，消耗的氧气为恒量的是（ ） A.C3H8和C4H6 B.C5H10和C5H12O C.C5H8和C6H6 D.C2H6O和C H6O2B 有机混合物（CxHyOz）总的物质的量一定，在完全燃烧时，只要（x+y/4-z/2)不变，消耗的氧气即为恒量。在混合物比例不定时，只要两种物质的(x+y/4-z/2）相同，则消耗的氧气为恒量。A中（x+y/4-z/4）的值分别为5和5.5，A不符合题意；B中都是为7.5，B正确；C中分别为7和7.5，C不符合题意；D中分别为3和2.5，D不符合题意。 方法指导：含氧衍生物完全燃烧产物只有H2O和CO2，仔细分析反应方程式中的系数关系，即可得出结论。 （考查常见有机转化关系）药用有机化合物A为一种无色液体。从A出发可发生如下所示的一系列反应。试回答：试回答：(1)写出化合物写出化合物A、B、C的结构简式：的结构简式：A ，B ，C 。CH3COOC6H5C6H5ONaCH3COONa .(2)用化学方程式表示如下反应：用化学方程式表示如下反应： . 。 由D与FeCl3溶液反应呈紫色，可知D中含酚羟基，B为酚的钠盐；由E与乙醇反应生成G（C4H8O2），推知E分子中含有2个碳原子，应该是乙酸，则C为乙酸钠；A分子中含有8个碳原子，C中有2个碳原子，则B中有6个碳原子，B是苯酚钠。书写结构简式时要注意，B、C都是钠盐，书写方程式时，要注意反应条件和产物中的水不要漏掉。 方法指导：醇醛酸酯，是有机化学的主干知识、核心知识。在它们的结构中加入苯环，则是考题中最常出现的内容，要仔细分析、体会。
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