必记知识点三 有机化学基本概念和反应类型
一、有机化学中的基本概念
1.有机化合物
(1)定义:简称有机物是指含碳元素的化合物(但CO2 、CO、碳酸盐仍为无机物)。
(2)与无机物相比有如下特点:
①元素组成的特点:除碳元素外,还含有H、O、N、P、S及卤素等非金属元素。
②结构特点
a.碳碳间以共价键形成碳键,这是有机物结构的基础
b.有机物分子多为非极性分子或弱极性分子
c.有机物分子间通过范德华力结合成分子晶体
③数量特点:有机物的种类繁多,达数百万种,其原因是:
a.碳原子有4个价电子,能与其他原子形成4个共价键
b.碳链的长度可以不同;碳原子之间的结合方式可有单键、双键、叁键,也可以有长链或环状等
c.普遍存在同分异构现象
④性质特点(对大多数有机物)
a.难溶于水,易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂
b.多为非电解质,不易导电
c.多数熔沸点较低
d.多数易燃烧,易分解
⑤有机物反应特点 :有机反应复杂,速度慢,多需要催化剂,而且副反应多,所以,有机反应常用“→”代替“=”。
2.同系物
(1)定义:结构相似,在分子组成上,彼此相差若干个CH2 原子团的一系列化合物称为同系物。
(2)同系物判断:①通式相同②结构相似③同一类物质④组成上相差若干个CH2 原子团
(3)同系物的性质:
① 物理性质上存在递变性:随碳数增加,状态由气→液→固,熔沸点逐渐升高,密度逐渐增大
② 化学性质以相似性为主,也存在差异性。
3.同分异构体
(1)化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象叫同分异构现象,具有同分异构现象的化合物称为同分异构体。(主要是指有机物)
(2)中学常见同分异构种类碳链异构:如正丁烷与异丁烷。
官能团位置异构:如1-丁烯与2-丁烯不同类异构烯烃和环烷烃二烯烃和炔烃醇和醚 酚、芳香醇、芳香醚醛和酮羧酸和酯
4.烃
(1)仅含C、H两种元素的有机物称为碳、氢化合物,又称烃。
(2)磷原子之间都是以碳碳单键结合成链状,碳剩余的价键全部跟氢原子相结合,这样的烃叫做饱和链烃,又称烷烃,通式为 CnH2n+2 (n≥1)
(3)分子中含有碳碳双键的一类链烃叫做烯烃,单烯烃通式为 CnH2n (n≥2)
(4)分子中含有碳碳叁键的一类链烃叫做炔烃,炔烃通式为CnH2n-2 (n≥2)(只含一个叁键)
(5)分子里含有一个或多个苯环的碳氢化合物,称为芳香烃,其中由一个苯环和饱和烃基组成的芳香烃叫苯的同系物,其通式为CnH2n-6 (n≥6)
5.“根”与“基”的比较
(1)“根”通常是指带电荷的原子团,它们都是离子。如铵根NH4 + ,硫酸根离子SO4 2- 。“基”通常是指电中性的原子或原子团。从结构上看必有某原子含有未成对电子。如羟基-OH,甲基-CH3 ,硝基-NO2
(2)“根”主要存在于离子化合物中,“基”一般存在于共价化合物中,这些物质不能在水中电离出“基”来。
6.烃的衍生物
(1)从结构上说,可以看成是烃分子里的氢原子被其他原子或原子团取代而衍变成的,因此叫烃的衍生物。
(2)卤代烃:烃分子中的氢原子被卤原子取代后的产物。
(3)醇:醇是分子中含有跟链烃基或苯环侧链上的碳结合的羟基的化合物。R-OH
(4)酚:羟基与苯环上的碳原子直接相连的化合物叫做酚。
(5)醛:烃基与醛基结合着的化合物叫做醛:R-CHO
(6)羧酸:分子由烃基与羧基相连构成的有机化合物:R-COOH
(7)酯:羧与醇结合生成的有机物叫做酯:R-COOR′
7.蒸馏、分馏和干馏
蒸馏是将液态物质加热到沸腾变为蒸气,又将蒸气冷却为液体这两个过程联合操作。用这一操作可分离、除杂、提纯物质;分馏和蒸馏一样,也是利用混合物中各物质的沸点不同,严格控制温度,进行分离或提纯物质的操作。是多次的蒸馏;干馏,是把固态有机物(或煤炭)放入密闭的容器,隔绝空气加强热使它分解的过程。工业上炼焦就属于干馏。干馏属化学变化,蒸馏与分馏同属物理变化。
二、有机化学反应类型归纳
1.取代反应
(1)定义:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。
(2)能发生取代反应的物质:烷烃、芳香烃、醇、酚、酯、羧酸、卤代烃。
(3)典型反应
2.加成反应
(1)定义:有机物分子里不饱和碳原子跟其他原子或原子团直接结合生成别的物质的反应。
(2)能发生加成反应的物质:烯烃、炔烃、苯及其同系物。醛、酮、单糖等等。
(3)典型反应:
3.加聚反应
(1)定义:通过加成聚合反应形成高分子化合物。
(2)特征:生成物只有高分子化合物,其组成与单体相同。
(3)典型反应:
4.缩聚反应:
(1)定义:通过缩合反应生成高分子化合物,同时还生成小分子(如H2O、NH3 等)的反应。
(2)特征:除生成高分子化合物还有小分子生成。
(3)典型反应
5.消去反应:
(1)定义:从一个有机物分子中脱去小分子(如H2 O、HX等)而生成不饱和化合物(含双键或叁键)的反应。
(2)能发生消去反应的物质:醇、卤代烃
(3)典型反应
6.氧化反应
(1)定义:有机物加O或去H的反应
2.类型① 在空气中或氧气中燃烧
② 催化氧化如: ,
③某些有机物被非O2 氧化剂氧化。
如:烯、炔、苯的同系物被酸性,KMnO4 氧化;醛类,甲酸及甲酸酯葡萄糖被银氨溶液,
7.还原反应
(1)定义:有机物加H或去O的反应
(2)典型反应: (也是加成反应)
8.酯化反应:(也属于取代反应)
(1)定义:酸与醇起作用、生成酯和水的反应
(2)典型反应:
9.水解反应(属于取代反应)
(1)反应特征:有水参加,有机物分解成较小分子。
(2)能水解的物质:卤代烃、酯、油脂、二糖多糖、蛋白质。
(3)典型反应:
练习 反应类型
1、与CH2=CH2CH2Br—CH2Br的变化属于同一反应类型的是( )
(A)CH3CHOC2H5OH (B)C2H5ClCH2=CH2
(B)C2H5OHCH2=CH2 (D)CH3COOHCH3COOC2H5
2、有机化合物I转化为II的反应类型是( )
( A )氧化反应 ( B )加成反应
( C )还原反应 ( D )水解反应
3、下列有机物中,能发生消去反应,又能发生取代反应和酯化反应的是( )
4、某有机物的结构简式为,它可以发生的反应类型有
(a)取代 (b)加成 (c)消去 (d)酯化 (e)水解 (f)中和 (g)缩聚 (h)加聚
( A )(a)(c)(d)(f) ( B )(b)(e)(f)(h) ( C )(a)(b)(c)(d)(f) ( D )除(e)(h)外
5、由溴乙烷制取乙二醇,依次发生反应的类型是( )
( A )取代、加成、水解 ( B )消去、加成、取代
( C )水解、消去、加成 ( D )消去、水解、取代
6、阿斯匹林的结构简式为: ,则1摩尔阿斯匹林和足量的NaOH溶液充分反应,消耗NaOH的物质的量为( )
( A )1摩 ( B )2摩 ( C )3摩 ( D )4摩
7、分子式为CnH2n1OH(n1)的醇不能发生消去反应,n的最小值是( )
( A )2 ( B )3 ( C )4 ( D )5
8、酒精在浓硫酸作用下,不可能发生的反应是( )
( A )加成反应 ( B )消去反应 ( C )取代反应 ( D )脱水反应
9、物质组成为C3H6O2的有机物,能与锌反应,由此可知不与它发生反应的物质是( )
( A )氢氧化钠溶液 ( B )苯酚钠 ( C )甲醇 ( D )食盐
10、某有机物,当它含有下列的一种官能团时,既能发生取代反应,氧化反应,酯化反应,又能发生消去反应的是( )
11、有机化学中取代反应范畴很广。下列6个反应中属于取代反应范畴的是(填写相应的字母) 。
12、氯普鲁卡因盐酸盐是一种局部麻醉剂,麻醉作用较快、较强,毒性较低,其合成路线如下:
请把相应反应名称填入下表中,供选择的反应名称如下:
氧化、还原、硝化、磺化、氯代、酸化、碱化、成盐、酯化、酯交换、水解
反应编号 ① ② ③ ④ ⑥
反应名称
13、能在有机物的分子中引入羟基官能团的反应类型有:(a)酯化反应,(b)取代反应,(c)消去反应,(d)加成反应,(e)水解反应。其中正确的组合有( )
( A )(a)(b)(c) ( B )(d)(e)
( C )(b)(d)(e) ( D )(b)(c)(d)(e)
答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13
A B AC D B C D A D C ACEF C
同系物和同分异构体
1.下列物质进行一氯取代反应后,只能生成四种沸点不同产物的烃是
A.(CH3)2CHCH2CH2CH3 B.(CH3CH2)2CHCH3
C.(CH3)2CHCH(CH3)2 D.(CH3)3CCH2CH3
2.某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯化物,该烃的分子式可以是
A.C5H12 B.C4H10 C.C3H8 D.C6H14
3.能发生银镜反应,并与丙酸互为同分异构体的是
A.丙醛 B.丙酸铵 C.甲酸乙酯 D.甲酸甲酯
4.相对分子质量为100的烃,主链为5个碳原子的同分异构体有
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
5.分子中有一个氢原子被氯原子取代生成两种同分异构体的是
A.乙烷 B.丙烷 C.环丙烷 D.苯
6.C3H8的分子中有两个氢原子被氯原子取代,可能的同分异构体有
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
7.分子中有3个-CH3的C7H16其可能的结构有
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
8.某苯的衍生物,含有两个互为对位的取代基,其分子式为C8H10O,其中不溶解于NaOH溶液的该衍生物的结构式有
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
9.已知甲苯的一氯代物有4种,则甲苯与氢气完全加成后的产物的一氯化物应该具有的种类数是
A.2种 B.4种 C.5种 D.7种
10.1-丙醇的蒸气和空气混合,通过灼热的铜网生成一种化合物,和该化合物互为同分异构体的是
11.已知丁基共有四种.不必试写,立即可断定分子式为C5H10O的醛应有
(A)3种 (B)4种 (C)5种 (D)6种
12.已知C12H12的烃分子结构表示为:,它在苯环上的二溴代物有9种,则其环上的四溴代物是 种
13.乙醇和甲醚互为同分异构体的下列事实中,最能说明二者结构式不同的是
A.乙醇溶于水,而甲醚不溶于水
B.乙醇跟金属钠反应放出氢气,而甲醚不能
C.甲醚比乙醇更易溶于油脂类物质中
D.把1份乙醇加入6份浓H2SO4,当加热到140℃时,可生成乙醚
14. 菲的结构简式可表示为:,若菲分子中有1个H原子被Cl原子取代,则所得一氯取代产物有( )
A. 4种 B. 5种 C. 10种 D. 14种
15. 苯环上的二氯取代物共有多少种:
A.7种 B.8种 C.9种 D.10种
16.分子式与苯丙氨酸()相同,且同时符合下列两个条件:①有带两个取代基的苯环 ②有一个硝基直接连接在苯环上的异构体的数目是
A.3 B.5 C.6 D.10
17.下列物质一定属于同系物的一组是
A.葡萄糖和蔗糖 B.乙二醇和丙三醇 C.C2H4O和C6H12O
D.醋酸和硬脂酸 E.C6H5OH和C6H5CH2OH F.CH3Cl和CH2Cl2
18.如果定义有机物的同系列是一系列结构符合A-[-W-]-nB(其中n=0、1、2、3……)的化合物,式中A、B是任意一种基团(或氢原子),W为2价的有机基团,又称为该同系列的差。同系列化合物的性质往往呈现规律性的变化。下列四组化合物中,不可称同系列的是
A.CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CH3CH3 CH2CH2CH2CH2CH2CH3
B. CH3CH=CHCHO CH3CH=CHCH=CHCHO CH3CH=CHCH=CHCH=CHCHO
C.CH3CH2CH3 CH3CHClCH2CH3 CH3CHClCH2CHClCH3
D.ClCH2CHClCCl3 ClCH2CHClCH2CHClCCl3 ClCH2CHClCH2CHClCH2CHClCCl3
答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
B A C B B B A B B BD B 9 B B C C D C
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