有机化学总结.docx

有机化学总结.docx

《有机化学总结.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《有机化学总结.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

有机化学总结

一．各类化合物的鉴别方法 

　　1.烯烃、二烯、炔烃：

（1）溴的四氯化碳溶液，红色腿去 

（2）高锰酸钾溶液，紫色腿去。

　　2．含有炔氢的炔烃：

（1） 硝酸银，生成炔化银白色沉淀 

（2） 氯化亚铜的氨溶液，生成炔化亚铜红色沉淀。

　　3．小环烃：

三、四元脂环烃可使溴的四氯化碳溶液腿色 

　　4．卤代烃：

硝酸银的醇溶液，生成卤化银沉淀；不同结构的卤代烃生成沉淀的速度不同，叔卤代烃和烯丙式卤代烃最快，仲卤代烃次之，伯卤代烃需加热才出现沉淀。

　　5．醇：

（1） 与金属钠反应放出氢气（鉴别6个碳原子以下的醇）； 

（2） 用卢卡斯试剂鉴别伯、仲、叔醇，叔醇立刻变浑浊，仲醇放置后变浑浊，伯醇放置后也无变化。

　　6．酚或烯醇类化合物：

（1） 用三氯化铁溶液产生颜色（苯酚产生兰紫色）。

（2） 苯酚与溴水生成三溴苯酚白色沉淀。

　　7．羰基化合物：

（1） 鉴别所有的醛酮：

2，4-二硝基苯肼，产生黄色或橙红色沉淀； 

（2） 区别醛与酮用托伦试剂，醛能生成银镜，而酮不能； 

　　（3） 区别芳香醛与脂肪醛或酮与脂肪醛，用斐林试剂，脂肪醛生成砖红色沉淀，而酮和芳香醛不能； 

　　（4） 鉴别甲基酮和具有结构的醇，用碘的氢氧化钠溶液，生成黄色的碘仿沉淀。

　　8．甲酸：

用托伦试剂，甲酸能生成银镜，而其他酸不能。

　　9．胺：

区别伯、仲、叔胺有两种方法 

（1）用苯磺酰氯或对甲苯磺酰氯，在NaOH溶液中反应，伯胺生成的产物溶于NaOH；仲胺生成的产物不溶于NaOH溶液；叔胺不发生反应。

（2）用NaNO2+HCl：

　　脂肪胺：

伯胺放出氮气，仲胺生成黄色油状物，叔胺不反应。

　　芳香胺：

伯胺生成重氮盐，仲胺生成黄色油状物，叔胺生成绿色固体。

　　10．糖：

（1） 单糖都能与托伦试剂和斐林试剂作用，产生银镜或砖红色沉淀； 

（2） 葡萄糖与果糖：

用溴水可区别葡萄糖与果糖，葡萄糖能使溴水褪色，而果糖不能。

　　（3）麦芽糖与蔗糖：

用托伦试剂或斐林试剂，麦芽糖可生成银镜或砖红色沉淀，而蔗糖不能。

　　二．例题解析 

　　例1．用化学方法鉴别丁烷、1-丁炔、2-丁炔。

　　分析：

上面三种化合物中，丁烷为饱和烃，1-丁炔和2-丁炔为不饱和烃，用溴的四氯化碳溶液或高锰酸钾溶液可区别饱和烃和不饱和烃，1-丁炔具有炔氢而2-丁炔没有，可用硝酸银或氯化亚铜的氨溶液鉴别。

因此，上面一组化合物的鉴别方法为：

　　例2．用化学方法鉴别氯苄、1-氯丙烷和2-氯丙烷。

　　分析：

上面三种化合物都是卤代烃，是同一类化合物，都能与硝酸银的醇溶液反应生成卤化银沉淀，但由于三种化合物的结构不同，分别为苄基、二级、一级卤代烃，它们在反应中的活性不同，因此，可根据其反应速度进行鉴别。

上面一组化合物的鉴别方法为：

　　例3．用化学方法鉴别下列化合物 

　　苯甲醛、丙醛、2-戊酮、3-戊酮、正丙醇、异丙醇、苯酚 

　　分析：

上面一组化合物中有醛、酮、醇、酚四类，醛和酮都是羰基化合物，因此，首先用鉴别羰基化合物的试剂将醛酮与醇酚区别，然后用托伦试剂区别醛与酮，用斐林试剂区别芳香醛与脂肪醛，用碘仿反应鉴别甲基酮；用三氯化铁的颜色反应区别酚与醇，用碘仿反应鉴别可氧化成甲基酮的醇。

鉴别方法可按下列步骤进行：

（1） 将化合物各取少量分别放在7支试管中，各加入几滴2，4-二硝基苯肼试剂，有黄色沉淀生成的为羰基化合物，即苯甲醛、丙醛、2-戊酮、3-戊酮，无沉淀生成的是醇与酚。

（2） 将4种羰基化合物各取少量分别放在4支试管中，各加入托伦试剂（氢氧化银的氨溶液），在水浴上加热，有银镜生成的为醛，即苯甲醛和丙醛，无银镜生成的是2-戊酮和3-戊酮。

　　（3） 将2种醛各取少量分别放在2支试管中，各加入斐林试剂（酒石酸钾钠、硫酸酮、氢氧化钠的混合液），有红色沉淀生成的为丙醛，无沉淀生成的是苯甲醛。

　　（4） 将2种酮各取少量分别放在2支试管中，各加入碘的氢氧化钠溶液，有黄色沉淀生成的为2-戊酮，无黄色沉淀生成的是3-戊酮。

　　（5） 将3种醇和酚各取少量分别放在3支试管中，各加入几滴三氯化铁溶液，出现兰紫色的为苯酚，无兰紫色的是醇。

　　（6） 将2种醇各取少量分别放在支试管中，各加入几滴碘的氢氧化钠溶液，有黄色沉淀生成的为异丙醇，无黄色沉淀生成的是丙醇。

　　例4．用化学方法鉴别甲胺、二甲胺、三甲胺。

　　分析：

上面三种化合物都是脂肪胺，分别为伯、仲、叔胺。

伯胺和仲胺在氢氧化钠溶液存在下，能与苯磺酰氯发生反应，生成苯磺酰胺。

伯胺反应后生成的苯磺酰胺，因其氮原子上还有一个氢原子，显示弱酸性，能溶于氢氧化钠而生成盐；仲胺生成的苯磺酰胺中，其氮原子上没有氢原子，不溶于氢氧化钠而呈固体析出；叔胺不发生反应，因此，可用此反应（兴斯堡反应）鉴别三种化合物。

鉴别方法如下：

有机化学规律 

一、综观近几年来的高考有机化学试题中有关有机物组成和结构部分的题型，其共同特点是：

通过题给某一有机物的化学式（或式量），结合该有机物性质，对该有机物的结构进行发散性的思维和推理，从而考查“对微观结构的一定想象力”。

为此，必须对有机物的化学式（或式量）具有一定的结构化处理的本领，才能从根本上提高自身的“空间想象能力”。

1． 式量相等下的化学式的相互转化关系：

一定式量的有机物若要保持式量不变，可采用以下方法：

（1） 若少1个碳原子，则增加12个氢原子。

（2） 若少1个碳原子，4个氢原子，则增加1个氧原子。

（3） 若少4个碳原子，则增加3个氧原子。

2． 有机物化学式结构化的处理方法 

若用CnHmOz （m≤2n＋2，z≥0，m、n ÎN，z属非负整数）表示烃或烃的含氧衍生物，则可将其与CnH2n+2Oz（z≥0）相比较，若少于两个H原子，则相当于原有机物中有一个C＝C，不难发现，有机物CnHmOz分子结构中C＝C数目为 个，然后以双键为基准进行以下处理：

（1） 一个C＝C相当于一个环。

（2） 一个碳碳叁键相当于二个碳碳双键或一个碳碳双键和一个环。

（3） 一个苯环相当于四个碳碳双键或两个碳碳叁键或其它（见

（2））。

（4） 一个羰基相当于一个碳碳双键。

二、有机物结构的推断是高考常见的题型，学习时要掌握以下规律：

1．不饱和键数目的确定 

（1） 有机物与H2（或X2）完全加成时，若物质的量之比为1∶1，则该有机物含有一个双键；1∶2时，则该有机物含有一个叁键或两个双键；1∶3时，则该有机物含有三个双键或一个苯环或其它等价形式。

（2） 由不饱和度确定有机物的大致结构：

对于烃类物质CnHm，其不饱和度W＝  

① C＝C：

W＝1； 

② CºC：

W＝2； 

③ 环：

W＝1； 

④ 苯：

W＝4； 

⑤ 萘：

W＝7； 

⑥ 复杂的环烃的不饱和度等于打开碳碳键形成开链化合物的数目。

2．符合一定碳、氢之比的有机物 

C∶H＝1∶1的有：

乙炔、苯、苯乙烯、苯酚等； 

C∶H＝1∶2的有：

甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖、单烯烃、环烷烃等； 

C∶H＝1∶4的有：

甲烷、甲醇、尿素等。

近几年有关推测有机物结构的试题，有这样几种题型：

1．根据加成及其衍变关系推断 

这类题目的特点是：

通过有机物的性质推断其结构。

解此类题目的依据是：

烃、醇、醛、羧酸、酯的化学性质，通过知识串联，综合推理，得出有机物的结构简式。

具体方法是：

① 以加成反应判断有机物结构，用H2、Br2等的量确定分子中不饱和键类型（双键或叁键）和数目；或以碳的四价及加成产物的结构确定不饱和键位置。

② 根据有机物的衍变关系推断有机物的结构，要找出衍变关系中的突破口，然后逐层推导得出结论。

2．根据高聚物（或单体）确定单体（或高聚物） 

这类题目在前几年高考题中经常出现，其解题依据是：

加聚反应和缩聚反应原理。

方法是：

按照加聚反应或缩聚反应原理，由高分子的键节，采用逆向思维，反推单体的结构。

由加聚反应得到的高分子求单体，只要知道这个高分子的键节，将链节端点的一个价键向括号内作顺次间隔转移，即可得到单体的结构简式； 

（1） 常见加聚反应的类型有：

① 同一种单体加聚，该单体一般是单烯烃或共轭二烯烃。

② 由不同单体加聚，单体一般为烯烃。

（2） 常见缩聚反应的类型有：

① 酚醛缩聚。

② 氨基酸缩聚。

由高聚物找单体，一般将高聚物主链上的碳原子以偶数个断裂；若按此断裂写不出单体，一般此高聚物为缩聚反应得到的高聚物，要补充消去的小分子物质。

3． 由有机物完全燃烧确定有机物结构 

通过完全燃烧有机物，根据CO2和H2O的量，推测有机物的结构，是前几年高考试题的热点题。

有以下几种方法。

（1） 有机物分子组成通式的应用 

这类题目的特点是：

运用有机物分子组成的通式，导出规律。

再由规律解题，达到快速准确的目的。

规律1：

最简式相同的有机物，无论多少种，以何种比例混合，混合物中元素质量比值相同。

要注意：

① 含有n个碳原子的饱和一元醛或酮与含有2n个碳原子的饱和一元羧酸和酯具有相同的最简式；② 含有n个碳原子的炔烃与含有3n个碳原子的苯及其同系物具有相同的最简式。

规律2：

具有相同的相对分子质量的有机物为：

① 含有n个碳原子的醇或醚与含有（n－1）个碳原子的同类型羧酸和酯。

② 含有n个碳原子的烷烃与含有（n－1）个碳原子的饱和一元醛或酮。

此规律用于同分异构体的推断。

规律3：

由相对分子质量求有机物的分子式（设烃的相对分子质量为M） ① 得整数商和余数，商为可能的最大碳原子数，余数为最小氢原子数。

② 的余数为0或碳原子数≥ 

6时，将碳原子数依次减少一个，每减少一个碳原子即增加12个氢原子，直到饱和为止。

（2） 有机物燃烧通式的应用 

解题的依据是烃及其含氧衍生物的燃烧通式。

烃：

4CxHy＋（4x＋y）O2 ® 4xCO2＋2yH2O 

或CxHy＋（x＋ ）O2 ® xCO2＋ H2O 

烃的含氧衍生物：

4CxHyOz＋（4x＋y－2z）O2 ® 4xCO2＋2yH2O 

或CxHyOz＋（x＋ － ）O2 ® xCO2＋ H2O 

由此可得出三条规律：

规律1：

耗氧量大小的比较 

（1） 等质量的烃（CxHy）完全燃烧时，耗氧量及生成的CO2和H2O的量均决定于 的比值大小。

比值越大，耗氧量越多。

（2） 等质量具有相同最简式的有机物完全燃烧时，其耗氧量相等，燃烧产物相同，比例亦相同。

（3） 等物质的量的烃（CxHy）及其含氧衍生物（CxHyOz）完全燃烧时的耗氧量取决于x＋ － ，其值越大，耗氧量越多。

（4） 等物质的量的不饱和烃与该烃和水加成的产物（如乙烯与乙醇、乙炔与乙醛等）或加成产物的同分异构完全燃烧，耗氧量相等。

即每增加一个氧原子便内耗两个氢原子。

规律2：

气态烃（CxHy）在氧气中完全燃烧后（反应前后温度不变且高于100℃）：

若y＝4，V总不变；（有CH4、C2H4、C3H4、C4H4） 

若y＜4，V总减小，压强减小；（只有乙炔） 

若y＞4，V总增大，压强增大。

规律3：

（1） 相同状况下，有机物燃烧后 

＜1 时为醇或烷； 

n（CO2）∶n（H2O） ＝1为符合CnH2nOx的有机物； 

＞1时为炔烃或苯及其同系物。

（2） 分子中具有相同碳（或氢）原子数的有机物混合，只要混合物总物质的量恒定，完全燃烧后产生的CO2（或H2O）的量也一定是恒定值。

解有机物的结构题一般有两种思维程序：

程序一：

有机物的分子式—已知基团的化学式＝剩余部分的化学式 ®该有机物的结构简式 

结合其它已知条件  

程序二：

有机物的分子量—已知基团的式量＝剩余部分的式量®剩余部分的化学式®推断该有机物的结构简式.

一、相似相溶原理 

1．极性溶剂（如水）易溶解极性物质（离子晶体、分子晶体中的极性物质如强酸等）； 

2．非极性溶剂（如苯、汽油、四氯化碳、酒精等）能溶解非极性物质（大多数有机物、Br2、I2等）； 

3．含有相同官能团的物质互溶，如水中含羟基（—OH）能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。

二、有机物的溶解性与官能团的溶解性 

1．官能团的溶解性：

（1）易溶于水的官能团（即亲水基团）有—OH、—CHO、—COOH、—NH2。

（2）难溶于水的官能团（即憎水基团）有：

所有的烃基（—CnH2n+1、—CH=CH2、—C6H5等）、卤原子（—X）、硝基（—NO2）等。

2．分子中亲水基团与憎水基团的比例影响物质的溶解性：

（1）当官能团的个数相同时，随着烃基（憎水基团）碳原子数目的增大，溶解性逐渐降低； 

例如，溶解性：

CH3OH>C2H5OH>C3H7OH>……，一般地，碳原子个数大于5的醇难溶于水。

（2）当烃基中碳原子数相同时，亲水基团的个数越多，物质的溶解性越大； 

例如，溶解性：

CH3CH2CH2OH

（3）当亲水基团与憎水基团对溶解性的影响大致相同时，物质微溶于水； 

例如，常见的微溶于水的物质有：

苯酚 C6H5—OH、苯胺 C6H5—NH2、苯甲酸 C6H5—COOH、正戊醇 CH3CH2CH2CH2CH2—OH（上述物质的结构简式中“—”左边的为憎水基团，右边的为亲水基团）；乙酸乙酯 CH3COOCH2CH3（其中—CH3和—CH2CH3为憎水基团，—COO—为亲水基团）。

（4）由两种憎水基团组成的物质，一定难溶于水。

例如，卤代烃 R-X、硝基化合物R-NO2 ，由于其中的烃基R—、卤原子—X和硝基—NO2均为憎水基团，故均难溶于水。

三、液态有机物的密度 

1.难溶于水，且密度小于水的有机物 

例如，液态烃（乙烷、乙烯、苯、苯的同系物……），液态酯（乙酸乙酯、硬脂酸甘油酯……），一氯卤代烷烃（1-氯乙烷……），石油产品（汽油、煤油、油脂……） 

注：

汽油产品分为直馏汽油和裂化汽油（含不饱和烃）。

2.难溶于水，且密度大于水的有机物 

例如：

四氯化碳、氯仿、溴苯、二硫化碳

加成反应 

加成反应 （addition reaction） 

定义 

烯烃或炔烃分子中存在键，键键能较小，容易断裂形成两个键。

即能在含双键或三键的两个碳原子上各加上一个原子或原子团的反应即为加成反应（多为放热，是烯烃和炔烃的特征反应）。

不稳定的环烷烃的开环反应也属于加成反应。

（1）催化加氢  

在Pt、Pd、Ni等催化剂存在下，烯烃和炔烃与氢进行加成反应，生成相应的烷烃，并放出热量，称为氢化热（heat of hydrogenation，1mol不饱和烃氢化时放出的热量） 

催化加氢的机理（改变反应途径，降低活化能） 

吸附在催化剂上的氢分子生成活泼的氢原子与被催化剂削弱了键的烯、炔加成。

氢化热与烯烃的稳定性 

 乙烯 丙烯 1－丁烯 顺－2－丁烯 反－2－丁烯 

氢化热/kJ•mol－1 -137.2 -125.9 -126.8 -119.7 -115.5  

（1）双键碳原子上烷基越多，氢化热越低，烯烃越稳定：

R2C=CR2 > R2C=CHR > R2C=CH2 > RCH=CH2 > CH2=CH2 

（2）反式异构体比顺式稳定：

（3）乙炔氢化热为-313.8kJ•mol－1，比乙烯的两倍（-274.4kJ•mol－1）大，故乙炔稳定性小于乙烯。

炔烃加氢的控制 

——使用活性较低的催化剂，可使炔烃加氢停留在烯烃阶段。

——使用不同的催化剂和条件，可控制烯烃的构型：

如使钯/碳酸钙催化剂被少量醋酸铅或喹啉钝化，即得林德拉（Lindlar）催化剂，它催化炔烃加氢成为顺式烯烃；炔烃在液氨中用金属钠或锂还原，能得到反式烯烃：

炔烃催化加氢的意义：

——定向制备顺式或反式烯烃，从而达到定向合成的目的； 

——提高烷烃（由粗汽油变为加氢汽油）或烯烃的含量和质量。

环烷烃的催化加氢  

环烷烃催化加氢后生成烷烃，比较加氢条件知，环丙烷、环丁烷、环戊烷、环己烷开环难度依次增加，环的稳定性依次增大。

（2）与卤化氢加成 

（a）对称烯烃和炔烃与卤化氢加成 对称烯烃和炔烃与卤化氢进行加成反应，生成相应的卤化物：

卤化氢的活性次序：

HIHBrHCl 

（b）不对称烯烃和炔烃与卤化氢加成 不对称烯烃和炔烃与卤化氢加成，可能生成两种产物。

（Ⅰ）为主要产物。