《高中有机化学》PPT课件

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1、有机化学专题复习,2009.12,一、同分异构体 二、几种基本分子的结构模型（共线共面问题） 三、有机物重要物理性质 四、有机物的化学性质 （一）官能团的性质 （二）常见有机物之间的转化关系 （三）有机化学反应类型 （四）反应条件小结 五、常见的有机实验、有机物分离提纯 六、有机推断合成的一般思路 七、有机计算,(2) 同分异构体类型及书写方法：,类型：,碳链异构： 位置异构： 异类异构：(官能团异构) 烯烃顺反异构:,一、同分异构体,根据概念判断（考点）,同系物,同分异构体,（1） 判断同分异构体、同系物的方法：,官能团异构的种类 CnH2n（n3） 单烯烃与环烷烃 CnH2n-2（n3）

2、单炔烃、二烯烃 CnH2n-6（n6） 苯及其同系物与多烯 CnH2n+2O（n2） 饱和一元醇和醚 CnH2nO（n3） 饱和一元醛、酮和烯醇 CnH2nO2（n2） 饱和一元羧酸、酯、羟基醛 CnH2n-6O（n6） 一元酚、芳香醇、芳香醚 CnH2n+1NO2， 氨基酸和一硝基化合物 C6H12O6， 葡萄糖和果糖， C12H22O11， 蔗糖和麦芽糖,例1、写出分子式为C4H10O的同分异构体？,小结同分异构体的书写的基本方法 1、判类别：根据分子式确定官能团异构（类别异构） 2、写碳链：主链由长到短，支链由简到繁，位置由心到边，排列邻、间、对。 3、移官位：变换官能团的位置（若是对称

3、的，依次书写不可重复） 4、氢饱和：按“碳四键”原理，碳原子剩余的价键用氢原子去饱和。,同时属于酯类和酚类的同分异构体分别是：,水杨酸的结构简式为 （1）水杨酸的同分异构体中，属于酚类同时还属于酯类的化合物有 种。 （2）水杨酸的同分异构体中，属于酚类，但不属于酯类也不属于羧酸的化合物必定含有 （填写官能团名称） 。,典型例题,3,醛基,已知HO COOH有多种同分异构体，写出符合下列性质的同分异构体的结构简式。 与FeCl3溶液作用显紫色 与新制的Cu(OH)2悬浊液作用产生红色沉淀 苯环上的一卤代物只有2种,与 具有相同官能团 的同分异构体（不考虑顺反异构）有 种。,8,判断同分异构体种类

4、的方法（防止遗漏、重复）,【例】某一元醇的碳链是 回答下列问题： (1)这种一元醇的结构可能有 种 (2)这类一元醇发生脱水反应生成 种烯烃 (3)这类一元醇可发生氧化反应的有 种 (4)这类一元醇氧化可生成 种醛 (5)这类一元醇氧化生成的羧酸与能够被氧化为羧酸的醇发生酯化反应，可以生成 种酯,3,1,3,2,4,例3、立方烷”是新合成的一种烃，其分子呈立方体结构。其碳架结构如图 所示：其二氯代物共有_种？,例4、若萘分子中有两个氢原子分别被溴原子取代后所形成的化合物的数目有( )种？ A.5 B.7 C.8 D.10,方法总结 对于二元取代物的同分异构体的判断，可固定一个取代基位置，再移动

5、另一取代基位置以确定同分异构体数目,3,二、几种基本分子的结构模型（共线共面问题）,任意三个原子共平面，所有原子不可能共平面，单键可旋转,6个原子共平面，双键不能旋转,（ B ）,4个原子在同一直线上，三键不能旋转,12个原子共平面,1、在HCC CH=CHCH3分子中，,处于同一平面上的最多的碳原子数可能是（ ） A 6个 B 7个 C 8个 D 11个 处在同一直线上的碳原子数是 （ ） A 5个 B 6个 C 7个 D 11个,D,A,状态 n4的烃、新戊烷、甲醛、一氯甲烷、一氯乙烷、一溴甲烷常温呈气态， 低级（十碳以下）的醇、醛、酸、酯常温呈液态 苯酚，草酸，苯甲酸、硬脂酸，软脂酸常温

6、呈固态 密度 比水轻：所有烃类（包括苯及其同系物）、酯 （如乙酸乙酯）、油脂 比水重：硝基苯、溴苯、CCl4、溴乙烷及大多数 卤代烃、液态苯酚,三、有机物重要物理性质,溶解性 有机物均能溶于有机溶剂 有机物中的憎水基团：-R（烃基）；烃基部分越大越难溶于水，亲水基团：-OH，-CHO，-COOH 能溶于水的：低碳的醇、醛、酸、钠盐， 如乙（醇、醛、酸）乙二醇、丙三醇、苯酚钠 难溶于水的：烃，卤代烃，酯类，硝基化合物 微溶于水：苯酚、苯甲酸 苯酚溶解的特殊性：常温微溶，65以上任意溶,沸点 同系物比较：沸点随着分子量的增加(即C原子个数的增大）而升高 同类物质的同分异构体：沸点随支链增多而降低

7、衍生物的沸点高于相应的烃，如氯乙烷乙烷 饱和程度大的有机物沸点高于饱和程度小的有机物，如脂肪油 分子间形成氢键的有机物沸点高于不形成氢键的有机物如：乙醇乙烷,四、各类有机物的化学性质 （一）结构特点和官能团性质,注意 1.能区别同一有机物在不同条件下发生的不同断键方式 2.有机化学反应中分子结构的变化。 3.相同官能团连在不同有机物分子中 对性质的影响。,如：以乙醇为例 H H HCCOH H H,.,.,.,.,d,c,b,a,问：断d键发生什么反应？,（消去）,断b键能发生什么反应？,（消去或取代）,什么样的醇可催化氧化？,（同C有H）,什么样的醇不能发生消去？,(无相邻C 或邻C上无H）

8、,（二）常见有机物之间的转化关系,CH3CH3,CH2CH2,CHCH,C2H5Br,CH3CH2OH,CH3CHO,CH3COOH,CH3COOC2H5,C2H5ONa,C2H5OC2H5,水解,HBr,O2,加H2,O2,水解,C2H5OH,+ H2,+ H2,Na,分子间脱水,+ Cl2,FeCl3,水解,+ NaOH,CO2 或 强酸,+HBr,消去HBr,消去,H2O,O2,H2O,延伸转化关系举例,有机反应主要包括八大基本类型： 取代反应、加成反应、消去反应、氧化反应、还原反应、加聚反应、缩聚反应、显色反应，,（三）有机化学反应类型,酯化,1. 取代反应：有机物分子中某些原子或原子

9、团被其它原子或原子团所代替的反应。,包括：卤代、硝化、酯化、水解、分子间脱水,2. 加成反应： 有机物分子中未饱和的碳原子跟其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应。,包括：烯烃及含C=C的有机物、炔烃及含CC的有机物与H2、X2、HX、H2O加成、苯环、醛基、不饱和油脂与H2加成。,有机反应类型加成反应,和H2加成的条件一般是催化剂（Ni）+加热 和水加成时，条件写温度、压强和催化剂 不对称烯烃或炔烃和H2O、HX加成时可能产生两种产物 醛基的C=O只能和H2加成，不能和X2加成，而羧基和酯的C=O不能发生加成反应,原理： 包括：醇消去H2O生成烯烃、 卤代物消去HX生成不饱和化合物,3、

10、消去反应：有机物在一定条件下，从一个分子中脱去一个小分子（如：H2O、HX、NH3等）生成不饱和化合物的反应（消去小分子）。,有机反应类型消去反应,消去反应的实质：OH或X与所在碳的邻位碳原子上的-H结合生成H2O或HX而消去 区分不能消去和不能氧化的醇 有不对称消去的情况，由信息定产物 消去反应的条件：醇类是浓硫酸+加热； 卤代烃是NaOH醇溶液+加热,4、氧化反应：有机物得氧或失氢的反应。,5、还原反应：有机物加氢或去氧的反应。,氧化反应:有机物分子里“加氧”或“去氢”的反应,有机物的燃烧，烯烃、炔烃、苯的同系物的 侧链、醇、醛等可被某些氧化剂所氧化。它 包括两类氧化反应,1）在有催化剂存

11、在时被氧气氧化,从结构上看，能够发生氧化反应的醇一定是 连有OH的碳原子上必须有氢原子，否则不能 发生氧化反应,就不能发生氧化反应,如,有机反应类型氧化反应,2）有机物被除O2外的某些氧化剂 （如强KMnO4、弱Cu(OH)2、Ag(NH3)2OH等氧化）,还原反应：有机物分子里“加氢”或“去氧”的反应,其中加氢反应又属加成反应,不饱和烃、芳香族化合物，醛、酮等都可进行加氢还原反应,有机反应类型还原反应,(1)加聚反应：通过加成反应聚合成高分子化合物的反应（加成聚合）。主要为含双键的单体聚合。,6、聚合反应：生成高分子化合物的反应。,催化剂,温度压强,丁二烯型加聚（破两头，移中间） n CHC

12、HCCH2CHCHCCH2n A B A B 天然橡胶（聚异戊二烯） 氯丁橡胶（聚一氯丁二烯）,乙烯型加聚 a d a d n CC CC b e b e n,催化剂,加聚反应的类型（联系书上的高分子材料）,聚丙烯、 聚苯乙烯、 聚氯乙烯、 聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）,含有双键的不同单体间的共聚（混合型） 乙丙树脂（乙烯和丙烯共聚）， 丁苯橡胶（丁二烯和苯乙烯共聚）,n CHCH2+ n CH2CH2 CHCH2CH2CH2 n 或 CH2CHCH2CH2 n,催化剂,催化剂,加聚反应的特点:,1、单体含不饱和键： 2、产物中仅有高聚物，无其它小分子， 3、链节和单体的化学组成相同

13、；但结构不同,如烯烃、二烯烃、炔烃、醛等。,单体和高分子化合物互推：,缩合聚合反应,小分子间通过缩合反应的形式形成高分子化合物的反应叫缩合聚合反应；简称缩聚反应。（酯化、成肽）,nHOOC(CH2)4COOH+nHOCH2CH2OH,催化剂,单 体,M聚合物= 单体的相对质量n - (2n-1) 18,+ (2n-1)H2O,端基原子,端基原子团,链 节,缩聚反应的特点:,1、单体含双官能团（如OH、COOH、NH2、 X及活泼氢原子等）或多官能团；官能团间易形成小分子； 2、有小分子(H2O、HCl) 同时生成； 3、聚合物链节和单体的化学组成不相同；,如二元醇与二元酸；氨基酸、羟基酸等。,

14、HOOC(CH2)4COOH,HOCH2CH2OH,缩合聚合反应小结,（1）方括号外侧写链节余下的端基原子（或端基原子团） （2）由一种单体缩聚时，生成小分子的物质的量应为（n-1） （3）由两种单体缩聚时，生成小分子的物质的量应为（2n-1）,你能看出下列聚合物是由什么单体缩聚而成呢？,注意单体和高分子化合物互推：,缩聚物单体的推断方法常用“切割法”,有机反应类型显色反应,包括 苯酚遇FeCl3溶液显紫色 淀粉遇碘单质显蓝色 含苯环的蛋白质遇浓硝酸凝结显黄色,有机反应类型酯化反应拓展,一般为羧酸脱羟基，醇脱氢 类型 一元羧酸和一元醇反应生成一元酯 二元羧酸和二元醇 部分酯化生成一元酯和1分子

15、H2O， 生成环状酯和2分子H2O， 生成高聚酯和（2n-1 ）H2O 羟基羧酸自身反应既可以部分酯化生成普通酯，也可以生成环状酯，还可以生成高聚酯。如乳酸分子,乙二酸和乙二醇酯化,+H2O,+2H2O,+(2n-1)H2O,OH,H,（四）反应条件小结 1、需加热的反应,水浴加热： 热水浴：银镜反应、酯的水解、蔗糖水解、 沸水浴：酚醛树脂的制取 控温水浴：制硝基苯（50-60 KNO3溶解度的测定 ）,直接加热：制乙烯，酯化反应、与新制氢氧 化铜悬浊液反应,2、不需要加热的反应 制乙炔、溴苯,3、需要温度计反应 水银球插放位置 （1）液面下： 测反应液的温度，如制乙烯 （2）水浴中： 测反应

16、条件温度，如制硝基苯 （3）蒸馏烧瓶支管口略低处： 测产物沸点，如石油分馏,4、使用回流装置 （1）简易冷凝管（空气）： 长弯导管：制溴苯 长直玻璃管：制硝基苯 、酚醛树脂 （2）冷凝管（水）：石油分馏,321,321,321,321,321,321,321,根据反应条件推断官能团或反应类型,浓硫酸： 稀酸催化或作反应物的： NaOH/水 NaOH/醇 H2/Ni催化剂 O2/Cu或Ag/ 醇 醛或酮 Br2/FeBr3 含苯基的物质发生取代反应 Cl2、光照 发生在烷基部位,如间甲基苯 NaHCO3,酯基的酯化反应、醇的消去反应、醇分子间脱水、苯环的硝化反应、纤维素水解,淀粉水解、（羧酸盐、

17、苯酚钠）的酸化,1、乙烯,化学药品,反应方程式,注意点及杂质净化,无水乙醇（酒精）、浓硫酸,药品混合次序：浓硫酸加入到无水乙醇中(体积比为3：1)，边加边振荡，以便散热；加碎瓷片，防止暴沸；温度：要快速升致170，但不能太高；除杂：气体中常混有杂质CO2、SO2、乙醚及乙醇，可通过碱溶液、水除去；收集：常用排水法收集乙烯温度计的位置：水银球放在反应液中,五、常见的有机实验、有机物分离提纯,浓硫酸,制乙烯,2、乙炔,化学药品,仪器装置 教材P32,反应方程式,注意点及杂质净化,电石、水（或饱和食盐水）,不能用启普发生器原因：反应速度太快、反应大量放热及生成浆状物。如何控制反应速度：水要慢慢滴加，

18、可用饱和食盐水以减缓反应速率；杂质：气体中常混有磷化氢、硫化氢，可通过硫酸铜、氢氧化钠溶液除去；收集：常用排水法收集。,制乙炔,3、溴苯,化学药品,反应方程式,注意点及杂质净化,苯、液溴（纯溴）、还原铁粉,加药品次序：苯、液溴、铁粉； 催化剂：实为FeBr3； 长导管作用：冷凝、回流 除杂：制得的溴苯常溶有溴而呈褐色，可用稀NaOH洗涤，然后分液得纯溴苯。,制溴苯,实验原理：,4、制硝基苯,制硝基苯,5、银镜反应,化学药品,仪器装置,反应方程式,AgNO3 、氨水 、乙醛,Ag+ + NH3H2O = AgOH + NH4+,AgOH + 2NH3H2O =Ag(NH3)2+ + OH- +

19、2H2O,CH3CHO + 2Ag(NH3)2+ + 2OH- CH3COO - + NH4+ + 2Ag + 3NH3 + H2O,注意点,银氨溶液的配制：AgNO3溶液中滴加氨水至沉淀恰好溶解； 实验成功的条件：试管洁净；热水浴；加热时不可振 荡试管；碱性环境 ，氨水不能过量.（防止生成易爆物） 银镜的处理：用硝酸溶解；,银镜反应,6、乙醛与新制Cu(OH)2,化学药品：NaOH溶液、CuSO4溶液、乙醛 化学方程式： CH3CHO2Cu(OH)2 CH3COOHCu2OH2O 注意点： 实验成功的关键：碱性环境 新制Cu(OH)2 直接加热煮沸,7、乙酸乙酯,化学药品,仪器装置,反应方程

20、式,注意点及杂质净化,无水乙醇、冰醋酸、浓硫酸、饱和碳酸钠溶液,CH3COOH+HOCH2CH3 CH3COOC2H5+H2O,加入药品的次序：乙醇、浓硫酸、醋酸 导管的气体出口位置在饱和碳酸钠溶液液面上 加碎瓷片作用：防止暴沸； 饱和碳酸钠溶液作用：可除去未反应的乙醇、乙酸， 并降低乙酸乙 酯的溶解度。,制备乙酸乙酯,在一个大试管里加入苯酚2 g，注入3 mL甲醛溶液和3滴浓盐酸（催化剂）混合后，用带有玻璃管的橡皮塞塞好，放在沸水浴里加热约15 min。待反应物接近沸腾时，液体变成白色浑浊状态。从水浴中取出试管，用玻璃棒搅拌反应物，稍冷。将试管中的混合物倒入蒸发皿中，倾去上层的水，下层就是缩

21、聚成线型结构的热塑性酚醛树脂（米黄色中略带粉色）。它能溶于丙酮、乙醇等溶剂中。,8、制备酚醛树脂(线型) p108实验5-1,酚醛树脂,制取 酚醛树脂,1、沸水浴加热（不需温度计） 2、导管的作用：导气、冷凝回流 3、用浓盐酸作催化剂 4、实验完毕用酒精洗涤试管,制备酚醛树脂的注意事项,思考与交流 1.生成的气体通入高锰酸钾溶液前要先通入盛水的试管? 2.还可以用什么方法鉴别乙烯,这一方法还需要将生成的气体先通入盛水的试管中吗?,P42 科学探究,9、溴乙烷消去反应产物的检验,10、 科 学 探 究 P60,酸性：,乙酸碳酸苯酚,分离、提纯,1、物理方法：根据不同物质的物理性质差异， 采用过滤

22、、洗气、分液、 萃取后分液、蒸馏等方法。,2、化学方法： 一般是加入或通过某种试剂进行化学反应。,常见有机物的分离、提纯,除去少量杂质 （赢在课堂P112),常见有机物的检验与鉴别,1、溴水,（1）不褪色：烷烃、苯及苯的同系物、羧酸、酯,（2）褪色：含碳碳双键、碳碳叁键和还原性物质 (醛）,（3）产生沉淀：苯酚,注意区分： 溴水褪色：发生加成、取代、氧化还原反应 萃取：C4烷烃、汽油、苯及苯的同系物、 R-X、酯,（1）不褪色：烷烃、苯、羧酸、酯,（2）褪色：含碳碳双键、碳碳叁键、苯的同系物 和还原性物质,3、银氨溶液：CHO （可能是醛类或甲酸、 甲酸某酯或甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖） 4、新制

23、氢氧化铜悬浊液 （1）H+ 不加热（中和形成蓝色溶液） （2）CHO 加热（氧化产生砖红色沉淀） 5、三氯化铁溶液：酚-OH（溶液显紫色）,2、酸性高锰酸钾溶液,结构,性质,条件,六、有机物推断合成的一般思路,结构简式,反应类型,化学方程式,审题,挖掘明暗条件,找突破口,综合分析推导,结论,同分异构体,有机合成中官能团的引入,1、引入卤原子 烷烃与卤素取代 苯或苯的同系物与卤素取代 醇与氢卤酸取代 烯烃、炔烃与卤素或卤化氢加成,2、引入羟基 卤代烃的水解（NaOH水溶液） 酯的水解（H+或OH） 醛的还原 烯烃与水加成 酚钠与酸的反应,3、引入双键 醇的消去（浓H2SO4，一定温度） 卤代烃的

24、消去（NaOH醇溶液，） 炔烃加成,醇的氧化（催化氧化） 烯烃的氧化 炔烃与水加成 烯醇重排（CCOH）,2CH3CH2OHO2 2CH3CHO2H2O 2CH3CHOO2 2CH3COOH 2CH3CHCH3+O2 2CH3CCH32H2O,4、引入醛基、羰基或羧基,5、引入羧基 醛的氧化（O2） 酯的水解（H+或OH） 苯的同系物的氧化 羧酸钠盐与酸的反应,做好有机推断题的3个“三”,审题做好三审： 1）文字、框图及问题信息 2）先看结构简式，再看化学式 3）找出隐含信息和信息规律,找突破口有三法： 1）数字 2) 官能团 3）衍变关系,答题有三要： 1）找关键字词 2）要规范答题 3）要

25、找得分点,小结,合成路线的选择 原料价廉，原理正确，路线简捷，便于操作， 条件适宜、易于分离，产率高，成本低。,有机合成的实质 利用有机物的性质，进行必要的化学反应，通过引入或消除某些官能团，实现某些官能团的衍变或碳链的增长、缩短的目的，从而生成新物质。,例1：以乙烯、空气和H218O等为原料 合成CH3CO18OC2H5,RCHCH2卤代烃一元醇一元醛 一元羧酸酯,一元化合物的合成路线,小结,例2：以对-二甲苯和乙醇为主要原料合成 聚酯纤维,二元化合物的合成路线,CH2CH2CH2XCH2X二元醇二元醛 二元羧酸 链酯、环酯、聚酯,小结,芳香化合物的合成路线,小结,七、有机化学计算,有机物分

26、子式、结构式的确定 有机物燃烧规律及其应用,M=22.4 MA=DMB 根据化学方程式计算,各元素的质量比,各元素的质量分数,燃烧后生成的水蒸气 和二氧化碳的量,摩尔质量,相对分子质量,通式法,商余法,最简式法,各元素原子的物质的量之比,化 学 式,已知化学式，根据性质推断结构式,燃烧产物只有H2O和CO2 烃和烃的含氧衍生物 CxHyOz+（x+y/4-z/2）O2 XCO2+y/2H2O 1、耗氧量的比较： （1）等物质的量时： 方法一：据（x+y/4-z/2）计算（C、H、O个数） 方法二：化学式拆分：写成CO2或H2O，意味着不耗氧,（二）燃烧规律的应用：,如：乙酸乙酯和丙烷、 环丙烷

27、和丙醇。,方法三、 等物质的量的几种不同化合物完全燃烧，如果耗氧量相同，则由这几种有机物(或无机物)以任意比组成的同物质的量的混合物，完全燃烧，耗氧量也相同 。,例：下列各组物质中各有两组分，两组分 各取1mol，在足量氧气中燃烧，两者耗氧 量不相同的是 A 乙烯和乙醇 B 乙炔和乙醛 C 乙烷和乙酸甲酯 D 乙醇和乙酸,答案：D,练习：两种气态烃以任意比例混合,在105时，1 L该混合烃与9 L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10 L.下列各组混合烃中不符合此条件的是 (A)CH4 C2H4 (B)CH4 C3H6 (C)C2H4 C3H4 (D)C2H2 C3H6,BD,

28、（2）等质量时： 方法一： 同质量的有机物完全燃烧时，有机物实验式相同， 所需O2的量相同 方法二 烃用CHY/X形式表示，同质量的烃完全燃烧时， Y/X越大，所需O2的量越多，生成的水越多，生成的 二氧化碳越少,如：燃烧等质量的乙炔、乙二醇、乙醛、丙醛 所需O2的量,则 两种有机物的C、H的质量分数相同 或有机物实验式相同,或者可认为： 最简式相同的有机物，由于分子中各元素的质量分数相同 ，所以，相同质量的这类有机物在氧气中完全燃烧 ，耗氧量相等，生成的二氧化碳和水的量也相等。,2）两种有机物无论以何种比例混合， 只要总质量一定，,3、利用差值法确定分子中的含H数,CxHy +（x + y/

29、4）O2 xCO2 + y/2H2O V 1 x + y/4 x （液） 减少1 + y/4 1 x + y/4 x y/2（气） 减少1 - y/4 增加y/4 1,H2O为气态 ：体积不变 y = 4 体积减小 y 4,气态烃完全燃烧时，气体体积的变化情况,例：120时,1体积某烃和4体积O2混和,完全燃烧后恢复到原来的温度和压强，体积不变，该烃分子式中所含的碳原子数不可能是( ) A、1 B、2 C、3 D、5,例 燃烧下列混合 气体，所产生的二氧化碳的量一定小于燃烧相同质量丙烯所产生的二氧化碳的是 A 乙烯 丙烷 B 乙炔 乙烯 C 乙炔 丙烷 D 乙烯 丙烯 E 乙烷 环丙烷,A E,