高二选修5化学方程式总汇.docx
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高二选修5化学方程式总汇
1、甲烷烷烃通式:
CnH2n+2☆☆
(1)结构:
分子式:
CH4结构式:
(2)电子式
(3)空间构形:
正四面体
(4)甲烷存在:
天然气、沼气、瓦斯、坑气等的主要成分都为CH4。
(5)饱和烃,化学性质稳定,光照下能发生取代反应,不能使溴的CCl4溶液或酸性KMnO4溶液褪色。
燃烧火焰淡蓝色(类同H2),点燃前必须检验其纯度(类同H2)。
取代反应:
CH4+Cl2
CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2
CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2
CHCl3+HClCHCl3+Cl2
CCl4+HCl
2、乙烯烯烃通式:
CnH2n☆☆☆☆
(1)结构:
乙烯分子式:
C2H4结构简式:
CH2=CH2
6个原子在同一平面上。
(2)化学性质:
可燃性:
C2H4+3O2
2CO2+2H2O
现象:
火焰较明亮,有黑烟(含碳量高)。
加成、加聚反应,都能使溴的CCl4溶液或酸性KMnO4溶液褪色。
加成反应CH2=CH2+H2O
CH3CH2OHCH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br
加聚反应
(3)用途:
石油化工基础原料(乙烯的产量是衡量一个国家石油化学工业的重要标志);
植物生长调节剂、催熟剂。
3、乙炔炔烃的通式:
CnH2n-2☆☆☆☆
(1)结构:
乙炔分子式:
C2H2结构简式:
CH≡CH
4个原子在同一直线上。
(2)化学性质:
可燃性:
2C2H2+5O2
4CO2+2H2O
现象:
火焰明亮,伴有浓烈的黑烟(含碳量高)。
乙炔可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生氧化反应。
实验室制乙炔
CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2↑
③加成、加聚反应
加成反应CH≡CH+Br2
CHBr=CHBrCHBr=CHBr+Br2
CHBr2CHBr2
加聚反应
乙炔加聚,得到聚乙炔:
nHC
CHn
4、苯☆☆☆☆
(1)结构:
没有真正意义上的双键,而是介于单键和双键之间的一种独特的键。
(2)化学性质:
“难氧化、易取代、难加成”。
性质稳定,不能酸性KMnO4溶液褪色。
苯能使溴水褪色,但不是化学变化,是萃取。
用酸性KMnO4溶液可鉴别苯及其同系物。
氧化反应
苯的燃烧:
2C6H6+15O212CO2+6H2O
取代反应
苯与液溴反应(需铁作催化剂):
(取代反应)
苯的硝化反应:
(取代反应)
苯硝化反应生成硝基苯,它是一种带有苦杏仁味、无色油状液体,有毒。
加成反应苯与氢气加成生成环己烷:
+3H2
苯还可以和氯气在紫外光照射下发生加成反应,生成C6H6Cl6(剧毒农药)。
5、甲苯苯的同系物通式:
CnH2n-6☆☆☆
(1)氧化反应
甲苯的燃烧:
C7H8+9O27CO2+4H2O
甲苯不能使溴水褪色,但可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。
(2)取代反应
甲苯硝化反应生成2,4,6-三硝基甲苯,简称三硝基甲苯,又叫梯恩梯(TNT),
是一种淡黄色晶体,不溶于水。
它是一种烈性炸药,广泛用于国防、开矿等。
注意:
甲苯在光照条件下发生侧链的取代,而在催化剂条件下发生苯环上的取代。
(3)加成反应
6、溴乙烷☆☆☆☆
纯净的溴乙烷是无色液体,沸点38.4℃,密度比水大。
(1)取代反应
溴乙烷的水解:
C2H5Br+NaOHC2H5—OH+NaBr
(2)消去反应
溴乙烷与NaOH溶液反应:
CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O
7、乙醇☆☆☆☆
(1)与钠反应
2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑(乙醇钠)
(2)氧化反应
乙醇的燃烧:
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O(乙醛)
乙醇在常温下的氧化反应
CH3CH2OH
CH3COOH
(3)消去反应
乙醇在浓硫酸做催化剂的条件下,加热到170℃生成乙烯。
CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
注意:
该反应加热到140℃时,乙醇进行另一种脱水方式,生成乙醚。
2C2H5OHC2H5—O—C2H5+H2O(乙醚)
8、苯酚☆☆☆☆
苯酚是无色晶体,露置在空气中会因氧化显粉红色。
苯酚具有特殊的气味,熔点
43℃,水中溶解度不大,易溶于有机溶剂。
苯酚有毒,是一种重要的化工原料。
(1)苯酚的酸性
(苯酚钠)
苯酚(俗称石炭酸)的电离:
+H2O
+H3O+
苯酚钠与CO2反应:
+CO2+H2O+NaHCO3
苯酚钠与HCl反应:
+HCl+NaHCO3
(2)取代反应
+3Br2↓+3HBr
(三溴苯酚)
(3)显色反应
苯酚能和FeCl3溶液反应,使溶液呈紫色。
9、乙醛☆☆☆☆
乙醛是无色无味,具有刺激性气味的液体,沸点20.8℃,密度比水小,易挥发。
(1)加成反应
乙醛与氢气反应:
CH3—C—H+H2CH3CH2OH
(2)氧化反应
乙醛与氧气反应:
2CH3—C—H+O22CH3COOH(乙酸)
乙醛的银镜反应:
CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag+3NH3+H2O
(乙酸铵)
注意:
硝酸银与氨水配制而成的银氨溶液中含有Ag(NH3)2OH(氢氧化二氨合银),
这是一种弱氧化剂,可以氧化乙醛,生成Ag。
有关制备的方程式:
Ag++NH3·H2O===AgOH↓+NH4+
AgOH+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O
乙醛还原氢氧化铜:
CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O+2H2O
10、乙酸☆☆☆
(1)乙酸的酸性
乙酸的电离:
CH3COOH
CH3COO-+H+
(2)酯化反应
CH3—C—OH+C2H5—OHCH3—C—OC2H5+H2O
(乙酸乙酯)
注意:
酸和醇起作用,生成酯和水的反应叫做酯化反应。
11、乙酸乙酯☆☆☆
乙酸乙酯是一种带有香味的无色油状液体。
(1)水解反应
CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH
(2)中和反应
CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+C2H5OH
附加:
烃的衍生物的转化
一、同系物
结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质物质。
同系物的判断要点:
1、通式相同,但通式相同不一定是同系物。
2、组成元素种类必须相同
3、结构相似指具有相似的原子连接方式,相同的官能团类别和数目。
结构相似不一定完全相同,如CH3CH2CH3和(CH3)4C,前者无支链,后者有支链仍为同系物。
4、在分子组成上必须相差一个或几个CH2原子团,但通式相同组成上相差一个或几个CH2原子团不一定是同系物,如CH3CH2Br和CH3CH2CH2Cl都是卤代烃,且组成相差一个CH2原子团,但不是同系物。
5、同分异构体之间不是同系物。
二、同分异构体
化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象叫做同分异构现象。
具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。
1、同分异构体的种类:
⑴碳链异构:
指碳原子之间连接成不同的链状或环状结构而造成的异构。
如C5H12有三种同分异构体,即正戊烷、异戊烷和新戊烷。
⑵位置异构:
指官能团或取代基在在碳链上的位置不同而造成的异构。
如1—丁烯与2—丁烯、1—丙醇与2—丙醇、邻二甲苯与间二甲苯及对二甲苯。
⑶异类异构:
指官能团不同而造成的异构,也叫官能团异构。
如1—丁炔与1,3—丁二烯、丙烯与环丙烷、乙醇与甲醚、丙醛与丙酮、乙酸与甲酸甲酯、葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖等。
⑷其他异构方式:
如顺反异构、对映异构(也叫做镜像异构或手性异构)等,在中学阶段的信息题中屡有涉及。
各类有机物异构体情况:
⑴CnH2n+2:
只能是烷烃,而且只有碳链异构。
如CH3(CH2)3CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4
⑵CnH2n:
单烯烃、环烷烃。
如CH2=CHCH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2、、
⑶CnH2n-2:
炔烃、二烯烃。
如:
CH≡CCH2CH3、CH3C≡CCH3、CH2=CHCH=CH2
⑷CnH2n-6:
芳香烃(苯及其同系物)。
如:
、、
⑸CnH2n+2O:
饱和脂肪醇、醚。
如:
CH3CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH3、CH3OCH2CH3
⑹CnH2nO:
醛、酮、环醚、环醇、烯基醇。
如:
CH3CH2CHO、CH3COCH3、CH2=CHCH2OH、
、、
⑺CnH2nO2:
羧酸、酯、羟醛、羟基酮。
如:
CH3CH2COOH、CH3COOCH3、HCOOCH2CH3、HOCH2CH2CHO、CH3CH(OH)CHO、CH3COCH2OH
⑻CnH2n+1NO2:
硝基烷、氨基酸。
如:
CH3CH2NO2、H2NCH2COOH
⑼Cn(H2O)m:
糖类。
如:
C6H12O6:
CH2OH(CHOH)4CHO,CH2OH(CHOH)3COCH2OH
C12H22O11:
蔗糖、麦芽糖。
2、同分异构体的书写规律:
⑴烷烃(只可能存在碳链异构)的书写规律:
主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排布由对到邻到间。
⑵具有官能团的化合物如烯烃、炔烃、醇、酮等,它们具有碳链异构、官能团位置异构、异类异构,书写按顺序考虑。
一般情况是碳链异构→官能团位置异构→异类异构。
⑶芳香族化合物:
二元取代物的取代基在苯环上的相对位置具有邻、间、对三种。
3、判断同分异构体的常见方法:
⑴记忆法:
①碳原子数目1~5的烷烃异构体数目:
甲烷、乙烷和丙烷均无异构体,丁烷有两种异构体,戊烷有三种异构体。
②碳原子数目1~4的一价烷基:
甲基一种(—CH3),乙基一种(—CH2CH3)、丙基两种
(—CH2CH2CH3、—CH(CH3)2)、
丁基四种(—CH2CH2CH2CH3、、—CH2CH(CH3)2、—C(CH3)3)
③一价苯基一种、二价苯基三种(邻、间、对三种)。
⑵基团连接法:
将有机物看成由基团连接而成,由基团的异构数目可推断有机物的异构体数目。
如:
丁基有四种,丁醇(看作丁基与羟基连接而成)也有四种,戊醛、戊酸(分别看作丁基跟醛基、羧基连接而成)也分别有四种。
⑶等同转换法:
将有机物分子中的不同原子或基团进行等同转换。
如:
乙烷分子中共有6个H原子,若有一个H原子被Cl原子取代所得一氯乙烷只有一种结构,那么五氯乙烷有多少种?
假设把五氯乙烷分子中的Cl原子转换为H原子,而H原子转换为Cl原子,其情况跟一氯乙烷完全相同,故五氯乙烷也有一种结构。
同样,二氯乙烷有两种结构,四氯乙烷也有两种结构。
⑷等效氢法:
等效氢指在有机物分子中处于相同位置的氢原子。
等效氢任一原子若被相同取代基取代所得产物都属于同一物质。
其判断方法有:
①同一碳原子上连接的氢原子等效。
②同一碳原子上连接的—CH3中氢原子等效。
如:
新戊烷中的四个甲基连接于同一个碳原子上,故新戊烷分子中的12个氢原子等效。
③同一分子中处于镜面对称(或轴对称)位置的氢原子等效。
如:
分
子中的18个氢原子等效。
三、有机物的系统命名法
1、烷烃的系统命名法
⑴定主链:
就长不就短。
选择分子中最长碳链作主链(烷烃的名称由主链的碳原子数决定)
⑵找支链:
就近不就远。
从离取代基最近的一端编号。
⑶命名:
①就多不就少。
若有两条碳链等长,以含取代基多的
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