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有机化学专题复习讲义

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有机化学专题复习讲义

专题一有机物的概念、有机物的命名、同系物和同分异构体

一、有机物的概念

1、含碳元素的化合物叫做有机物(除碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、金属碳化物、硫氰化物外)。

2、有机物的性质

(1)大多数有机物难溶于水,易溶于苯、汽油、四氯化碳等有机溶剂。

(2)大多数有机物是非电解质,不易导电。

(3)大多数有机物是分子晶体,熔沸点较低。

(4)大多数有机物易燃,受热易分解。

二、有机物的命名

1、烃基

烃基:烃分子失去一个或几个氢原子后所剩余的呈电中性的部分,一般用“R—”表示。例如,甲烷分子CH4失去一个氢原子后剩余的部分—CH3叫做甲基。

△“根”与“基”的区别

电性化学性质

根带电荷稳定,能独立存在

基不带电荷,显电中性活泼,不能单独存在

[例1]写出羟基和氢氧根的电子式。

[例2]碳正离子[例如CH3+、CH5+、(CH3)3C+]是有机反应的重要中间体。欧拉(G·Olah)因在此领域中的卓越成就而荣获1994年诺贝尔化学奖。碳正离子CH5+可以通达CH4在“超强酸”中再获得一个H+而得到,而CH5+失去H2可以得CH3+。

(1)CH3+是反应性很强的正离子,是缺电子的,其电子式是。

(2)CH3+中4个原子是共平面的,3个C-H键之间的夹角(键角)相等,则C-H键之间的夹角是。

(3)(CH3)2CH+在NaOH的水溶液中反应将得到电中性的有机分子,其结构简式为。(4)(CH3)3C+去掉H+后将生成电中性的有机分子,其结构简式为。

[答案](1)(2)120°(3)(CH3)2CHOH (4)(CH3)2CH=CH2 2、习惯命名法(普通命名法)

习惯命名法在命名简单有机化合物时比较方便。如对烷烃的命名,其中碳原子数在10以内

时,用天干——甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示;大于10时,则用中文数字十一、十六等来表示。同时为了区别同分异构体,在名称前面加“正、异、新”等冠词。例如C 5H 12的3种同分异构体命名:

3、系统命名法 (1)烷烃的系统命名法 ①长——选最长碳链为主链。

错误名称:2-乙基丁烷 正确名称:3-甲基戊烷

②多——遇等长碳链时,支链最多为主链。看下面结构简式,从第3号碳往右或往下查,均可查出含5个碳原子的主链,但按图示编号时,主链上的支链最多,故是正确编号。

正确名称:2,4-二甲基-3-乙基戊烷

③近——离支链最近一端编号。由距离支链最近的一端开始,将主链上的碳原子用1,2,3 …,等数字依次编号,以确定支链的位置。

错误名称:3-甲基丁烷正确名称:2-甲基丁烷

④小——支链编号之和最小。看下面结构简式,从右端或左端看,均符合“近——离支链最近一端编号”的原则,但按图示编号时,支链编号之和最小,故是正确编号。

⑤简——两取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号。如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面。如:

CH 3 —CH 2—CH 2—CH 2 —CH 3

CH 3—C CH 3

CH 3

—CH 3

—CH 2 CH 3 —CH CH 3

—CH 3

(2)含有官能团的化合物的命名

①定母体:根据化合物分子中的官能团确定母体。如含碳碳双键、醇羟基、醛基、羧基的化合物分别以烯、醇、醛、酸为母体。

②定主链:以含有尽可能多官能团的最长碳链为主链。 ③命名:官能团编号最小化。其他规则与烷烃相似。

如: 2,3-二甲基-2-丁醇

2,3-二甲基-2-乙基丁醛

(3)苯的同系物的命名

①苯环上的氢被烷基取代后,以苯作为母体进行命名。如:

甲苯

乙苯

②有多个取代基时,可用邻、间、对或1、2、3、4、5等标出各取代基的位置,编号时从位次小的取代基开始,并沿使取代基位次之和较小的方向进行。如:

邻二甲苯或1,2-二甲苯 间二甲苯或1,3-二甲苯 对二甲苯或1,4-二甲苯 ③当苯环上连有其他较高级别的官能团时,以苯基作为取代基。如:

苯(基)乙烯 苯(基)甲酸 苯(基)甲醛

[例2]萘环上的碳原子的编号如Ⅰ式,根据系统命名法,Ⅱ可称为2-硝基萘,则化合物Ⅲ的名称应是( )

CH 3 CH 3—C —CH —CH 3 CH 3

OH CH 3

CH 3—CH —C —CHO CH 3—CH 2

CH 3 CH 3

CH 3—

CH CH 3

CH 3

3 = CH 2 CH

—C —OH

O C —H

O

A.2,6-二甲基萘

B.1,4-二甲基萘

C.4,7-二甲基萘

D.1,6-二甲基萘

[答案]D

[例3]请写出以下物质的结构简式:(1)二乙酸二乙酯;(2)乙二酸二乙酯;(3)二乙酸乙二酯;(4)乙二酸乙二酯。

三、同系物

同系物:结构相似

....,在分子组成上相差一个或若干个原子团的物质物质。

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、结构相似指具有相同的官能团类别和数目。

3、同分异构体之间不是同系物。

△同系物通式的推算

[例4]下面是苯和一组稠环芳香烃的结构简式:

(1)写出化合物②~⑤的分子式:

①C6H6②③④⑤

(2)这组化合物的分子式通式是CH(请以含m的表示式填在横线上,m=1,2,3,4,5…)。[答案](1)②C10H8③C14H10④C18H12⑤C22H14(2)4m+22m+4

四、同分异构体

同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象。具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。

问:互为同分异构体的物质一定是有机物吗?(否)

1、同分异构体的种类

(1)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。

(2)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。

(3)类别异构: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。

(4)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,虽然在高中阶段不要求掌握,但在信息题中屡有涉及。

[例5]已知与互为同分异构体(称为“顺反异构”),则化学式为C3H5Cl的链状的同分异构体有()

A.3种

B.4种

C.5种

D.6种

[答案]B

2、类别异构归纳:

(1)C n H2n+2:烷烃。(2)C n H2n:单烯烃、环烷烃。

(3)C n H2n-2:炔烃、二烯烃。(4)C n H2n-6:芳香烃(苯及其同系物)。(5)C n H2n+2O:饱和脂肪醇、醚。(6)C n H2n O:醛、酮、环醚、环醇、烯醇。(7)C n H2n O2:羧酸、酯、羟基醛、羟基酮。(8)C n H2n+1NO2:硝基烷、氨基酸。

(9)C n(H2O)m:糖类。

[例6]请写出分子式为C7H8O的含苯环的所有同分异构体的结构简式。

[答案]

2、同分异构体的书写规律:

(1)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。

(2)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→类别异构。(3)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:

(1)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。

[例7]某有机物A 的分子式为C 6H 12O 2。已知A 有如下转化,其中D 不与Na 2CO 3溶液反应,C 、E 都能发生银镜反应,那么A 的结构可能有( )

A.2种

B.3 种

C.4 种

D.5种 [答案]C

(2)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。(用组合数性质m n m n n C C -=帮助理解)

(3)等效氢法(对称法):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—CH 3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。 [例8]菲的结构简式为

,若它与硝酸反应,可能生成的一硝基取代物有( )

A.4种

B.5种

C.6种

D.10种 [答案]B

CH 3 CH 3—C —C —CH 3 CH 3 CH 3

CH 3

△同位素、同素异形体、同分异构体和同系物的辨别

概念同系物同分异构体同素异形体同位素分子式不同相同不同/

结构相似不同不同/

研究对象化合物化合物单质原子[例9]下列对每组中物质间关系的叙述不正确的是()

A.1

1H和2

1

H互为同位素 B.和属于同系物

C.S2和S8互为同素异形体

D.丙酸和乙酸甲酯属于同分异构体

[答案]B

专题二烃的结构与性质、烃的燃烧规律

1、烃的物理性质

①比较同类烃的沸点:碳原子数多沸点高;碳原子数相同,支链多沸点低;常温常压下,

碳原子数1-4的烃、新戊烷为气体。

②难溶于水,密度随分子量的增大而增大,但比水小。

[例10]下列五种烷烃:①2-甲基丁烷②2,2-二甲基丙烷③戊烷④丙烷⑤丁烷,按它们的沸点由高到低的顺序排列正确的是()

A.①②③④⑤

B. ②③⑤④①

C. ③①②⑤④

D.④⑤②①③

[答案]C

2、烃的结构与化学性质归纳

类别通式官能团代表物分子结构结点主要化学性质

烷烃C n H2n+2

(n≥1)

/ CH4

①正四面体

②有3个原子

共面

1、光照下的卤代

2、裂化

3、不使酸性KMnO4溶液褪色

4、可燃

烯烃C n H2n

(n≥2)

CH2=CH2

分子的所有原

子在同一个平

面上

1、加成:X

2、H2、HX、HCN

2、聚合

3、易氧化:与O2(条件:催化剂

加压加热)反应生成CH3CHO

4、使Br2水(加成)、酸性KMnO4

(氧化)褪色

5、燃烧现象:明亮火焰,伴有黑.烟

炔烃C n H2n-2

(n≥2)

—C≡C—HC≡CH分子成直线型

1、加成:X

2、H2、HX、HCN

2、聚合

3、易氧化:与H2O (条件:催化

剂加压加热)反应生成CH3CHO

4、使Br2水(加成)、酸性KMnO4

(氧化)褪色

5、燃烧现象:明亮火焰,浓.烈黑

..烟

苯及其同系物C n H2n-6

(n≥6)

/

平面结构,12

个原子共面

1、易取代:与液溴在Fe做催化剂

下生成溴苯、硝化和磺化

2、难加成:与H2(Ni作催化剂)

环己烷

△有机物分子结构

基本方法:碳碳单键可以旋转,碳碳双键和碳碳三键不能旋转。苯环可以绕任一碳氢键为轴旋转,轴上有四个原子共直线。稠环芳香烃由于共用碳碳键,所有原子共平面。

[例11]以M原子为中心形成的MX2Y2分子中,X和Y分别只以单键与M结合,下列说法正确的是()

A.若MX2Y2分子为平面四边形就有两种同分异构体

B.若MX2Y2分子为平面四边形则无同分异构体

C.若MX2Y2分子为四面体形就有两种同分异构体

D.若MX2Y2分子为四面体形则无同分异构体

[答案]AD

[例12]在分子中,处于同一平面上的原子数最多可能是()

A.12个

B.14个

C.18个

D.20个

[答案]D

[例13]人们对苯的认识有一个不断深化的过程。

(1)1834年德国科学家米希尔里希,通过蒸馏安息香酸()和石灰的混合物得到液体,命名为苯,写出苯甲酸钠与碱石灰共热生成苯的化学方程式:

(2)由于苯的含碳量与乙炔相同,人们认为它是一种不饱和烃,写出C6H6的一种含叁键且无支链链烃的结构简式。苯不能使溴水褪色,性质类似烷烃,任写一个苯发生取代反应的化学方程式:。

(3)烷烃中脱水2mol氢原子形成1mol双键要吸热,但1,3-环己二烯()脱去2mol 氢原子变成苯却放热,可推断苯比1,3-环己二烯(填“稳定”或“不稳定”)。

(4)1866年凯库勒(右图)提出了苯的单、双键交替的正六边形平面

结构,解释了苯的部分性质,但还有一些问题尚未解决,它不能解释下列(填入编号)事实。

a.苯不能使溴水褪色

b.苯能与H2发生加成反应

c.溴苯没有同分异构体

d.邻二溴苯只有一种

(5)现代化学认为苯分子碳碳之间的键是。

[答案](1)

(2)

(3)稳定(4)ad(5)介于单键和双键之间的特殊的键

△分子式为(CH)n的烃

[例14]立方烷(C8H8)、棱晶烷(C6H6)是近年来运用有机合成的方法制备的具有如图所示立体结构的环状有机物。萜类化合物是广泛存在于动、植物体内的一类有机物(例如盆烯、月桂烯、柠檬烯等)。对上述有机物的下列说法正确的是()

①盆烯、月桂烯、柠檬烯都能使溴水褪色②棱晶烷、盆烯与苯互为同分异构体

③月桂烯、柠檬烯互为同分异构体④立方烷、棱晶烷是环烷烃的同系物

A.①②③

B.①②④

C.①③④

D.②③④

[答案]A

[例15]乙炔是一种重要的有机化工原料,以乙炔为原料在不同的反应条件下可以转化成以下化合物。

乙炔

CH CH2

C

CH

完成下列各题:

(1)正四面体烷的分子式为,其二氯取代产物有种。(2)关于乙烯基乙炔分子的说法错误的是:。

a.能使酸性KMnO 4溶液褪色

b.1mol 乙烯基乙炔能与3molBr 2发生加成反应

c.乙烯基乙炔分子内含有两种官能团

d.等质量的乙炔与乙烯基乙炔完全燃烧时的耗氧量不相同

(3)写出与环辛四烯互为同分异构体且属于芳香烃的分子的结构简式:。 (4)写出与苯互为同系物且一氯代物只有两种的物质的结构简式(举两例):、。 [答案](1)C 4H 41 (2)d (3)

C H

CH 2 (4)CH 3

H 3C

CH 3

H 3C

CH 3

3、烃的燃烧规律 (1)烃的燃烧化学方程式

不论是烷烃、烯烃、炔烃还是苯及苯的同系物,它们组成均可用x y C H 来表示,这样当它在氧气或空气中完全燃烧时,其方程式可表示如下:22242x y y y C H x O xCO H O ?

?++→+ ??

?。

(2)烃燃烧时物质的量的变化

烃完全燃烧前后,各物质的总物质的量变化值与上述燃烧方程式中的化学计量数变化值一致,即11244y y y n x x ???

????=+-++=- ? ????

?????。

也就是说,燃烧前后物质的量变化值仅与烃分子中的氢原子数有关,而与碳原子数无关。当4y >时,0n ?>,即物质的量增加; 当4y =时,0n ?=,即物质的量不变; 当4y <时,0n ?<,即物质的量减少。 (3)气态烃燃烧的体积变化

要考虑燃烧时的体积变化,必须确定烃以及所生成的水的聚集状态。因此,当气态烃在通常压强下燃烧时,就有了两种不同温度状况下的体积变化: ①在

时,1144y y V x x ??????

?=-++=-+ ? ????

?????。说明任何烃在100℃以下燃烧时,其

体积都是减小的;

②在

时,11244y y y V x x ???

????=+-++=- ? ????

?????。

当4y >时,0V ?>,即体积增大; 当4y =时,0V ?=,即体积不变; 当4y <时,0V ?<,即体积减小。

(4)烃燃烧时耗氧量(2O n )、生成二氧化碳量(2CO n )、生成水量(2H O n )的比较 在比较各类烃燃烧时消耗或生成的量时,常采用两种量的单位来分别进行比较: ①物质的量相同的烃x y C H ,燃烧时24O y n x ?

?=+ ??

?,2CO n x =,22H O y n =;

②质量相同的烃x y C H ,燃烧时2O y n x =,2CO x n y =,2H O y

n x

=。

也就是说:质量相同的含氢质量分数大的烃,燃烧时耗氧量大、生成二氧化碳量小、生成水量大;最简式相同的烃,不论以何种比例混合,只要混合物的总质量一定,完全燃烧后的耗氧量、生成二氧化碳量、生成水的量也一定。 (5)混合烃燃烧时的加和性

尽管烃的混合物燃烧时,具有单一烃各自的燃烧特征,但它们具有加和性。因此,可以将x y C H 看作为混合烃的“平均分子式”。这样就找到了将“混合烃”转换成“单一烃”的

支点,从而根据“一大一小法”或“十字交叉法”就很容易求解出混合物中具有哪些组份以及这些组份的物质的量分数。

[例16]400K 、51.0110Pa ?时,2L 常见烃A 的蒸气能在bL 氧气中完全燃烧,反应后体积增至(b+4)L (体积在同前的条件下测定)。

(1)烃A 在组成上应满足的条件是______________; (2)当b=15时,该烃可能的化学式______________;

(3)当A 在常压常温下为气态,b 的取值范围是______________。 [答案](1)该烃分子中氢原子数为8 (2)38C H 、48C H 、58C H (3)1012b ≤≤ 专题三 烃的衍生物 1、烃的衍生物的结构与性质 类别

官能团

代表物

分子结构结点

主要化学性质

卤代烃卤原子

—X

C2H5Br

卤素原子直接与

烃基结合。

β-碳上要有氢原

子才能发生消去

反应。

1、与NaOH水溶液共热发生取

代反应生成醇

2、与NaOH醇溶液共热发生消

去反应生成烯

醇醇羟基

—OH

CH3OH

β-碳上有氢原子

才能发生消去反

应。α-碳上有氢

原子才能被催化

氧化,伯醇氧化

为醛,仲醇氧化

为酮,叔醇不易

被催化氧化。

1、跟活泼金属反应产生H2

2、跟卤化氢反应生成卤代烃

3、脱水反应:乙醇

140℃分子间脱水成醚

170℃分子内脱水生成烯

4、催化氧化为醛或酮

5、一般断O—H键与羧酸反应

生成酯

醚醚键

CH3OCH3C—O键有极性

性质稳定,一般不与酸、碱、氧

化剂反应

酚酚羟基

—OH

—OH直接与苯环

上的碳相连,受

苯环影响能微弱

电离。

1、弱酸性

2、与浓溴水发生取代反应生成

沉淀

3、遇FeCl3呈紫色

4、易被氧化(显粉红色)

醛醛基HCHO

HCHO相当于两

个—CHO

羰基有极性、能

加成。

1、与H

2、HCN等加成为醇

2、被氧化剂(O2、多伦试剂、

斐林试剂、酸性高锰酸钾等)氧

化为羧酸

酮羰基

羰基有极性、能

加成

1、与H

2、HCN加成,

2、不能被氧化剂氧化为羧酸

羧酸羧基

受羰基影响,—

OH能电离出

H+,羰基受羟基

影响不能与H2加

成。

1、具有酸的通性

2、酯化反应时一般断羧基中的

碳氧单键,不能被H2加成

3、能与含—NH2物质缩去水生

成酰胺(肽键)

酯酯基HCOOCH3

酯基中的碳氧单

键易断裂

1、发生水解反应生成羧酸

(盐)和醇

2、也可发生醇解反应生成新酯

和新醇

硝酸酯硝酸酯基

—ONO2

不稳定易爆炸

硝基化合物硝基

—NO2

硝基化合物较稳

一般不易被氧化剂氧化,但多硝

基化合物易爆炸

氨基酸氨基

—NH2

羧基

—COOH

H2NCH2COOH

—NH2能以配位

键结合H+;—

COOH能部分电

离出H+

两性化合物

能形成肽键

蛋白质肽键

氨基

—NH2

羧基

—COOH

1、两性

2、水解

3、变性

4、颜色反应(生物催化剂)

5、灼烧分解

糖羟基

—OH

醛基

—CHO

羰基

葡萄糖

CH2OH(CHOH)

4

CHO

淀粉(C6H10O5) n

纤维素

[C6H7O2(OH)3]

n

多羟基醛或多羟

基酮或它们的缩

合物

1、氧化反应(还原性糖)

2、加氢还原

3、酯化反应

4、多糖水解

5、葡萄糖发酵分解生成乙醇

油脂

酯基

可能有碳

碳双键酯基中的碳氧单

键易断裂

烃基中碳碳双键

能加成

1、水解反应(皂化)

2、硬化反应(氢化)

△卤代烃的化学性质

[例17]在有机反应中,反应物相同而条件不同,可得到不同的主产物,下式中R代表烃基,副产物均已略去。

请写出实现下列转变的各步反应的化学方程式,特别注意写明反应条件。

(1)由CH3CH2CH2Br分两步转变为CH3CH2CHBrCH3。

(2)由(CH3)2CHCH=CH2分两步转变为(CH3)2CHCH2CH2OH。

[答案](1)CH3CH2CH2CH2Br CH3CH2CH=CH2

CH3CH2CH=CH2CH3CH2CHBr-CH3

(2)(CH3)2CHCH=CH2(CH3)2CHCH2CH2Br

(CH3)2CHCH2CH2Br(CH3)2CHCH2CH2OH

△乙醇的分子结构

[例18]乙醇分子结构中各种化学键如右下图所示,关于乙醇在各反应中断裂的说明不正确的是()

A.和金属钠反应时键①断裂

B.和浓H2SO4共热到170 ℃时断键②和⑤

C.和浓H2SO4共热到140 ℃时断键②,其他键不断

D.在银催化下与O2反应时断键①和③

[答案]C

△乙醇的催化氧化

[例19]某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。

(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应的化学方程式:

。在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇氧化反应是反应。

(2)甲和乙两个水浴作用各不相同:

甲的作用是;乙的作用是。

(3)反应进行一段时间后,干燥试管a中能收集到不同的物质。它们是。

集气瓶中收集到的气体的主要成分是。

(4)若试管a 中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有。要除去该物质,可先在混合液中加入(填写字母)。

a.氯化钠溶液

b.苯

c.碳酸氢钠溶液

d.四氯化碳 然后,再通过(填实验操作名称)即可除去。

[答案](1)2Cu+O 2?→?

?2CuO CH 3CH 2OH+CuO ?→??

CH 3CHO+Cu+H 2O 放热 (2)加热冷却(3)乙醛、乙醇水、氮气 (4)乙酸c 蒸馏 △乙醇与氢卤酸反应

[例20]溴乙烷(CH 3CH 2Br )是一种难溶于水,密度约为水的密度的1.5倍,沸点为38.4 ℃的无色液体,实验室由乙醇(CH 3CH 2OH )制溴乙烷的反应如下:

NaBr+H 2SO 4?→?

?

NaHSO 4+HBrCH 3CH 2OH+HBr→CH 3CH 2Br+H 2O 已知反应物的用量:0.3molNaBr (固体)、0.25mol 乙醇、36mL 浓硫酸(98%,密度为1.84 g·cm -3)、25mL 水,其中乙醇的密度约为水的密度的4/5。试回答:

(1)仅用下图所示仪器来安装制取和收集溴乙烷的装置,要求达到安全、损失少、不污染环境的目的。有关仪器的选择和连接顺序为(填数字)。

(2)写出不能选用的仪器及理由。

(3)反应时若温度过高,可以观察到红棕色气体生成,写出此反应的化学方程式。 (4)用棕黄色的粗溴乙烷制取无色的溴乙烷应加入的试剂是,必须使用的仪器是。 (5)本实验的产率为60%,则可制取溴乙烷g 。 [答案] (1)2 8 9 3 4 5

(2)甲:容积小,反应物超过其容积的2/3;戊:不利于吸收尾气,易造成环境污染,并产生倒吸

(3)2HBr+H 2SO 4(浓)?→?

?

Br 2+SO 2↑+2H 2O

(4)NaOH溶液分液漏斗

(5)16.35

△酯化反应的原理:酸去羟基醇去氢

有机化学专题复习讲义

有机化学专题复习讲义 专题一有机物的概念、有机物的命名、同系物和同分异构体 一、有机物的概念 1、含碳元素的化合物叫做有机物(除碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、金属碳化物、硫氰化物外)。 2、有机物的性质 (1)大多数有机物难溶于水,易溶于苯、汽油、四氯化碳等有机溶剂。 (2)大多数有机物是非电解质,不易导电。 (3)大多数有机物是分子晶体,熔沸点较低。 (4)大多数有机物易燃,受热易分解。 二、有机物的命名 1、烃基 烃基:烃分子失去一个或几个氢原子后所剩余的呈电中性的部分,一般用“R—”表示。例如,甲烷分子CH4失去一个氢原子后剩余的部分—CH3叫做甲基。 △“根”与“基”的区别 电性化学性质 根带电荷稳定,能独立存在 基不带电荷,显电中性活泼,不能单独存在 [例1]写出羟基和氢氧根的电子式。 [例2]碳正离子[例如CH3+、CH5+、(CH3)3C+]是有机反应的重要中间体。欧拉(G·Olah)因在此领域中的卓越成就而荣获1994年诺贝尔化学奖。碳正离子CH5+可以通达CH4在“超强酸”中再获得一个H+而得到,而CH5+失去H2可以得CH3+。 (1)CH3+是反应性很强的正离子,是缺电子的,其电子式是。 (2)CH3+中4个原子是共平面的,3个C-H键之间的夹角(键角)相等,则C-H键之间的夹角是。 (3)(CH3)2CH+在NaOH的水溶液中反应将得到电中性的有机分子,其结构简式为。(4)(CH3)3C+去掉H+后将生成电中性的有机分子,其结构简式为。 [答案](1)(2)120°(3)(CH3)2CHOH (4)(CH3)2CH=CH2 2、习惯命名法(普通命名法) 习惯命名法在命名简单有机化合物时比较方便。如对烷烃的命名,其中碳原子数在10以内

有机化学实验讲义.

有机化学实验讲义深圳大学材料学院(2012) 脚踏实地,自强不息

第一章有机化学实验基本知识 1.1实验须知 有机化学实验教学的目的是训练学生进行有机化学实验的基本技能和基础知识,验证有机化学中所学的理论,培养学生正确选择有机化合物的合成、分离与鉴定的方法以及分析和解决实验中所遇到问题的思维和动手能力。同时它也是培养学生理论联系实际的作风,实事求是、严格认真的科学态度与良好工作习惯的一个重要环节。 安全实验是有机化学实验的基求要求。在实验前,学生必须阅读本书第一章有机化学实验的基本知识,了解实验室的安全及一些常用仪器设备。在进行每个实验以前还必须认真预习有关实验内容,明确实验的目的和要求,了解实验的基本原理、内容和方法,写好实验预习报告,知道所用药品和试剂的毒性和其它性质,牢记操作中的注意事项,安排好当天的实验。 在实验过程中应养成细心观察和及时记录的良好习惯,凡实验所用物料的质量、体积以及观察到的现象和温度等所有数据,都应立即如实地填写在记录本中。记录本应顺序编号,不得撕页缺号。实验完成后,应计算产率。然后将记录本和盛有产物、贴好标签的样品瓶交给教师核查。 实验台面应该经常保持清洁和干燥,不是立即要用的仪器,应保存在实验柜内。需要放在台面上待用的仪器,也应放得整齐有序。使用过的仪器应及时洗净。所有废弃的固体和滤纸等应丢入废物缸内,绝不能丢入水槽或下水道,以免堵塞。

有异臭或有毒物质的操作必须在通风橱内进行。 为了保证实验的正常进行和培养良好的实验室作风,学生必须遵守下列实验室规则。 1.实验前做好一切准备工作。 2.实验中应保持安静和遵守积序。实验进行时思想要集中,操作耍认真,不得擅自离开,要安排好时间,按时结束。实验结束后,记录本须经教师签字。 3.遵从教师的指导,注意安全,严格按照操作规程和实验步骤进行实验。发生意外事故时,要镇静,及时采取应急措施,并立即报告指导教师。 4.保持实验室整洁。实验时做到桌面、地面、水柑、仪器四净。实验完毕后应把实验台整理干净,关闭所用水、电、煤气。 5.爱护公物。公用仪器及药品用后立即归还原处。节约水、严格控制药品用量。 6.轮流值日。值日生的职责为整理公用仪器,打扫实验室,老师检查后方可离开。 1.2 实验室的安全,事故的预防、处理与急救 在有机化学实验中,经常要使用易燃溶剂,如乙醚、乙醇、丙酮和苯等;易燃易爆的气体和药品,如氢气、乙炔和金属有机试剂等;有毒药品,如氰化钠、硝基苯、甲醇和某些有机磷化合物等;有腐蚀性的药品,如氯磺酸、浓硫酸、浓

(推荐)高中有机化学醇讲义

醇 乙醇醇类 1.醇的概念及分类 (1)醇是羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物,饱和一元醇的分子通式为C n H2n n≥1)。 +1OH( (2)醇的分类 2.醇类物理性质的变化规律 (1)溶解性 低级脂肪醇易溶于水,随碳原子数的增加,溶解性降低。 (2)沸点 ①直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而逐渐升高。 ②醇分子间存在氢键,所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点远远高于烷烃。3.乙醇的结构及物理性质 (1)结构 乙醇的分子式:C2H6O,结构式:,结构简式:CH3CH2OH或C2H5—OH; 官能团:—OH。 (2)物理性质 ①乙醇俗称酒精,是有特殊香味的液体。 ②乙醇的密度比水小,乙醇易挥发,与水无限混溶,是优良的有机溶剂。 ③乙醇的沸点为78 ℃,高于相对分子质量相同的烷烃,原因是乙醇分子间可形成氢键。4.由断键方式理解醇的化学性质 如果将醇分子中的化学键进行标号如图所示,那么醇发生化学反应时化学键的断裂情况如下表所示:

5.用分类思想掌握醇类化学性质 由于醇类都以羟基为官能团,所以醇类的化学性质与乙醇相似,即能跟活泼金属反应,能发生酯化反应、消去反应、取代反应、氧化反应等。如:

6.重要的醇的用途 (1)甲醇:有毒,能使人双目失明。工业酒精中含甲醇,甲醇是重要的化工原料和车用燃料。 (2)乙二醇和丙三醇:都是无色、黏稠、有甜味的液体,都易溶于水和乙醇,是重要的化 工原料。乙二醇还用作汽车防冻液,丙三醇用于配制化妆品。 深度思考 1.能否用Na检验酒精中是否有水?应如何检验酒精中的少量水? 2.无水酒精(含乙醇99.5%以上)的制法 通常蒸馏不能制得纯酒精,浓度为94%~96%时,即为恒沸溶液。工业酒精(96%)―→无水酒精(99.5%)的方法。 题组一乙醇的组成、结构与性质 1.下列物质中,不属于醇类的是( ) 2.针对下图所示乙醇分子结构,下述关于乙醇在各种化学反应中化学键断裂情况的说法不正确的是( ) A.与醋酸、浓硫酸共热时,②键断裂 B.与金属钠反应时,①键断裂 C.与浓硫酸共热至170 ℃时,②、④键断裂 D.在Ag催化下与O2反应时,①、③键断裂 3.乙醇和甲醚互为同分异构体,下列事实中最能说明二者结构不同的是( ) A.乙醇易溶于水,甲醚不溶于水 B.当把乙醇和浓硫酸的混合液共热到140 ℃时可生成乙醚 C.乙醇与钠作用可放出氢气,甲醚不与钠反应 D.甲醚比乙醇更易溶于油脂类物质中 4.交警对驾驶员是否饮酒进行检测的原理是橙色的酸性K2Cr2O7水溶液遇呼出的乙醇蒸气迅速变蓝,生成蓝绿色的Cr3+。下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是( ) ①乙醇沸点低②乙醇密度比水小③乙醇具有还原性④乙醇是烃的含氧衍生物 ⑤乙醇可与羧酸在浓硫酸的作用下发生取代反应 A.②⑤B.②③C.①③D.①④

最新有机化学实验讲义

《有机化学》 实验大纲和讲义 中药化学及基础化学教研室 2006.05 有机化学实验讲义 实验一有机化学实验的一般知识 有机化学是一门以实验为基础的学科,因此,有机化学实验是有机理论课内容的补充,它在有机化学的学习中占有重要地位。 一、有机化学实验的目的 1.通过实验,训练学生进行有机化学实验的基本操作和基本技能。 2.初步培养学生正确选择有机合成、分离与鉴定的方法。 3.配合课堂讲授,验证、巩固和扩大基本理论和知识。 4.培养学生正确的观察和思维方式,提高分析和解决实验中所遇问题的思维和动手能力。5.培养学生理论联系实际、实事求是的工作作风、严谨的科学态度和良好的工作习惯。二、有机化学实验室规则 (略)详见教材 三、实验室的安全 有机化学实验所用试剂多数易燃、易爆、有毒、有腐蚀性,仪器又多是玻璃制品,此外,还要用到电器设备、煤气等,若疏忽大意,就会发生着火、爆炸、烧伤、中毒等事故。但只要实验者树立安全第一的思想,事先了解实验中所用试剂和仪器的性能、用途、可能出现的问题及预防措施,并严格执行操作规程,加强安全防范,就能有效地维护人身和实验室安全,使实验正常进行。为此,必须高度重视和切实执行下列事项。 (略)详见教材 四、有机化学实验室简介 为了能够安全、有效地进行实验,有机化学实验室需要配备一些安全装置和实验常用的必要设备,有机实验室必备的装置大致有下列几种。 (略)详见教材 五、有机实验常用仪器及装配方法 详见教材和仪器清单,老师在实验室详细讲解并示范具体装配方法。 六、实验预习、记录和实验报告

实验预习是做好实验的基础。每个学生都应准备一本实验预习本(也兼作记录本),实验前要认真预习实验讲义(是思考,不仅仅是读!),并写出实验预习报告。 做好实验记录是培养学生科学作风和实事求是精神的重要环节。在实验过程中应仔细观察实验现象,如加入原料的量和颜色,加热温度、固体的溶解情况、反应液颜色的变化、有无沉淀或气体出现,产品的量、颜色、熔点或沸点、折光率等等。将观察到的这些现象以及测得的数据认真如实地记录在记录本上(记录时要与操作一一对应),不准记录在纸片上,以免丢失。也不准事后凭记忆补写实验记录,应养成一边进行实验一边做记录的习惯。记录要简明扼要,字迹整洁。实验完毕后,将实验记录交老师审阅。实验记录是科学研究的第一手资料,也是纂写实验报告的原始根据,应予以重视。 实验报告是总结实验进行的情况、分析实验中出现问题的原因、整理归纳实验结果的重要工作。所以必须认真写好实验报告。 详见教材 实验三 无水乙醇的制备 【目的要求】 (1)掌握制备无水乙醇的原理和方法。 (2)学习回流、蒸馏的操作,了解无水操作的要求。 【反应原理】 纯净的无水乙醇沸点是78.3℃,它不能直接用蒸馏法制得。因为95.5% 的乙醇和4.5%的水可组成共沸混合物。若要得到无水乙醇,在实验室中可以采取化学方法。例如,加入氧化钙加热回流,使乙醇中的水与氧化钙作用生成不挥发的氢氧化钙来除去水分。 CaO Ca(OH) 2 用此法制得的无水乙醇,其纯度可达99%~99.5%,这是实验室制备无水乙醇最常用的方法。 【实验步骤】 取一500ml 干燥的圆底烧瓶,放入95%乙醇200ml ,慢慢加入50g 砸成碎块的氧化钙和约1g 氢氧化钠,装上回流装置,其上端接一氯化钙干燥管,在沸水浴上加热回流2~3小时,直至氧化钙变成糊状,停止加热,稍冷后取下回流冷凝管,改成蒸馏装置。蒸去前馏分(约5ml )后,用干燥的吸滤瓶或蒸馏瓶作接收器,其支管接一氯化钙干燥管,使与大气相通。用水浴加热,蒸馏至几乎无液滴流出为止。称量无水乙醇的重量或量其体积,计算回收率。 制得的无水乙醇可用干燥的高锰酸钾进行质量检查。方法为:取一干燥小试管,加入干燥的高锰酸钾一粒,加入1ml 无水乙醇,迅速振摇,应不呈现紫红色,方合格。 无水乙醇的沸点为78.5℃,密度,密度0.7893,折光率n20D 1.3611。 【注意事项】 (1)实验中所用仪器,均需彻底干燥。 (2)由于无水乙醇具有很强的吸水性,故操作过程中和存放时必须防止水分侵入。冷凝管顶端及接收器上的氯化钙干燥管就是为了防止空气中的水分进入反应瓶中。干燥管的装法:在球端铺以少量棉花,在球部以及直管部分分别加入粒状氯化钙,顶端用棉花塞住。 (3)回流时沸腾不宜过分猛烈,以防液体进入冷凝器的上部,如果遇到上述现象,可适当调节温度(如将液面提到热水面上一些,或缓缓加热),始终保持冷凝器中有些连续液滴即可。 (4)一般用干燥剂干燥有机溶剂时,在蒸馏前应先过滤除去。但氧化钙与乙醇中的水反应生成氢氧化钙,因加热时不分解,故可留在瓶中一起蒸馏。 (5)所用乙醇的水分不能超过0.5%,否则反应相当困难。

有机化学授课讲义-第二章有机化合物的分类及命名.

第二章有机化合物的分类及命名 教学目标:了解有机化合物分类方法 教学重点:按官能团分类,官能团名称——官能团结构——化合物类名 §2.1有机化合物分类 有机化合物数目庞大,目前已有一千万种以上,每年以万计数目增长。为了便于系统的学习和研究,必须进行科学的分类。 随着有机化学的发展,有机化合物的分类方法也在发展,有多种分法。通用的是按分子的碳架结构和有特征反应的官能团两种分类方法。 一、按分子碳架分类 按碳架分类,有机化合物可以分为三大类 1.开链化合物 2.碳环化合物 在碳环化合物分子中,根据环的结构又可分为两类: 1)脂环族化合物 脂环族化合物的结构与性质与脂肪族化合物的相似,故称为脂环族化合物。如 2)芳香族化合物 化合物中含有苯环,它们的结构和性质与脂环族化合物不同,有芳香性,故称为芳香族 化合物。 3)杂环化合物 组成的环骨架的原子除C外,还有杂原子,这类化合物称为杂环化合物。如: 二、按官能团分类 按分子中含的官能团对化合物进行分类,有相同官能团的化合物分为一类。 请参阅P35表2-1,一些常见官能团及其名称表。这个表的顺序要记牢,命名时要用到。从上到下,优先次序依次降低。 在教科书中,一般是把这两种另类方法结合,先按碳架分类,再按官能团分子为若干系列。(插入3页) 1

§2.3系统命名法 教学目标:掌握有机化合物系统命名的基本步骤。 教学重点:最低系列原则,顺序规则,官能团优先顺序 一、有机化合物系统命名的基本步骤 有机化合物系统命名分四步完成:选择主要官能团,确定取代基在主链上位次,确定取代基列出顺序,写出全称。 1. 选择主要官能团 较复杂的有机化合物分子中可能含有多种官能团,要从中选择一种做为主要官能团,按主要官能团确定化合物类别定名称。 选择主要官能团的方法是按P35中“一些常见官能团及其名称表”里列出的官能团顺序进行选择。习惯上把排在前面的官能团选做主要官能团,命名时称为某某化合物,排在其后面的官能团看成取代基。 例1.HOCH COOH含有HO-和-COOH两种官能团,-COOH排在前面,选为主要官能团,2CH2 命名时称为某某酸,而把-OH基看成取代基。 例2.HOCH NH2含有HO-和NH2-两种官能团,HO- 基排在-NH2前面,选择HO-做主要官2CH2 能团,命名时称为某某醇。 2、确定主链和取代基位次(编号) 有机化合物命名的第二步是选择含有主要官能团、取代基多的最长碳链为主链,从最靠近官能 3、确定取代基列出顺序 主链上有多个取代基或官能团,命名时,这些取代基或官能团列出顺序遵守“顺序规则”,较优基团后列出。通常用“>”表示优于。 顺序规则内容: (1)比较各取代基或官能团按第一个原子的原子序数,原子序数大者为较优基团,后列出。若为同位素,则质量最高的为“较优”基团。例如:I>Br>Cl>F>O>N>C>H>: (指孤对电子),D>H。 (2)如果两个基团的第一个原子相同,则比较与之相连的第二个原子,以此类推。比较时,按原子 2

有机化学讲义上

第一章 绪 论(Introduction ) 1.1 有机化学(Organic Chemistry )的产生和发展 一、有机化学的产生 有机化学经历了萌芽(如造纸术、本草学)、产生(有机化合物的提纯、生命力论的破灭)、近代发展(有机化合物分类系统的建立、有机合成的发展——煤焦油的工业利用、有机化合物结构理论的建立)和现代发展(有机化学原料路线的转变、天然有机合成的发展、现代分子结构理论的建立、分子结构测定技术等)四个阶段。 在古代,人们把自然界分为动物、植物和矿物三界。把从动植物中得到的物质称为有机物,人们早就发现染料、糖、酒、醋和奶油,并且注意到一些来自动植物的物质可以治病。在数百年的时间里,医疗化学家们蒸馏了许多类型的天然物质,分离出较纯的有机化合物,如从醋里得到醋酸,从蚂蚁中得到蚁酸等。此时有机化合物的研究实际上是天然产物的研究。 有机化学的产生约在19世纪初,至今有200年的历史。随着科学的进步,有机化合物的分离提纯技术和分析方法不断发展,越来越多的天然产物被研究。人们发现许多性质和类型有很大差异的有机物都是由少数几种元素组成,它们同从矿物中得到的无机物在性质和组成上有很大不同。瑞典化学家Bergman 将化合物分为“无机”(inorganic compound )和“有机” (organic compound )两大类,1806年J. Berzelius 提出“有机化学”这个名称,其含意是研究有机体内物质的化学,以示与无机化学的有别。18世纪中后叶,人们还只能从动植物中取得有机化合物,代表人物是瑞典化学家Scheele (1742~1786),他一生提取和提纯了不少有机物,如酒石酸(1770)、草酸(1776)、乳酸(1780)、尿酸(1780)、柠檬酸(1785)、没食子酸(1786)。由于不能合成,对于有机物如何在有机体内形成也缺乏认识,因而产生了“生命力”论。认为有机物只能靠神秘的“生命力”在活体内制造,而不能用化学方法制得,特别是不能由无机物制备有机物,把有机与无机截然分开。在这种思想支配下,人们放弃了人工合成有机物的努力。 但是科学总是前进的,1828年F. Wohler 在实验室里希望用氰酸钾和硫酸铵制备氰酸铵时,却意外地获得了尿素: 尿素是有机物,硫酸铵和氰酸铵是无机物,说明有机物可以由无机物合成,不需要“生命力”的驱动。虽然尿素的合成在当时是重要的发现,但是“生命力”论的抵抗是顽强的,由于当时氰酸和氨还不能从无机物制备,所以就连Wohler 本人也认为这还不能算是一个完全的合成,还有一些属于有机界的东西在起作用,是它们促成尿素合成的成功。 但是,自从Wohler 合成尿素起“生命力”论虽未完全被抛弃,却也开始动摇,随后1840 KOCN (NH 4)2SO 4 + +H 2NCONH 2 K 2SO 4NH 4

8_Organolithium哈佛有机化学讲义

Myers Organolithium Reagents Chem 215 General References: Organometallics in Organic Synthesis, Schlosser, M., Ed.; Wiley: New York, 1994. Organolithium Methods, Wakefield, B. J.; Academic Press: London, 1988. The Chemistry of Organolithium Compounds, Wakefield, B. J.; Pergamon, New York, 1974. Industrial Production of Organolithium Reagents: RCl + 2 Li ------- ? RLi + LiCl + A (dispersion, 0.5-2% Na) ?Organolithium formation is carried out in hydrocarbon solvents. Afterwards, lithium chloride is removed and the solution is concentrated to as much as 90% w/W. ?Metalation occurs through a radical pathway. Sodium intitates and accelerates this highly exothermic reaction. Handling of Organolithium Reagents: n-BuLi n-BuH + LiOH n-BuOLi Availability (conc. in w/w): ?Contact with oxygen or water leads to stoichiometric loss of alkyllithium titre. A n-BuLi > 50CH2=CHCH2CH3 + LiH Ziegler, K.; Gellert, H. G. Liebigs Ann. Chem. 1950, 567, 179. ?Thermal decomposition of n-butyllithium produces butene and lithium hydride. n-butyllithium 15%, 23%, 50%, and 90% in hexane 20% in cyclohexane 20% in toluene sec-butyllithium 10% in isopentane 12% in cyclohexane tert-butyllithium 15% in pentane 15% in hexane methyllithium 5% in ethyl ether 6.4% in ethyl ether containing ca 10% LiBr 2.6% in cumene-THF containing 0.5% methylmagnesium ethyllithium 2% in hexane phenyllithium 20% in cyclohexane-ethyl ether lithium acetylide solid complex with ethylenediamine Decomposition Rates (% material lost per day) Storage Temperature (oC) n-BuLi 15-20% in hexane n-BuLi 90% in hexane sec-BuLi 10-12% in isopentane Organometallics in Organic Synthesis, Schlosser, M., Ed., p. 170, Wiley: New York, 1994. 5 10 20 35 0.00001 0.0002 0.0004 0.0018 0.017 0.0005 0.0011 0.0025 0.013 0.11 0.003 0.006 0.012 0.047 0.32 Organometallics in Organic Synthesis, Schlosser, M., Ed., p. 171, Wiley: New York, 1994. ? These factors, along with solvent evaporation, can cause concentrations of alkyllithium reagents to fluctuate over time. For careful experimental work it is important to titrate alkyllithium reagents regularly. Dionicio Siegel, Jason Brubaker

13_The Heck Reaction哈佛有机化学讲义

Reviews: Belestskaya, I. P.; Cheprakov, A. V. Chem. Rev. 2000, 100, 3009-3066. Brase, S.; de Meijere, A. In Metal-catalyzed Cross-coupling Reactions, Diederich, F., and Stang, P. J., Eds.; Wiley-VCH: New York, 1998, pp. 99-166. Cabri, W.; Candiani, I. Acc. Chem. Res. 1995, 28, 2-7. de Meijere, A.; Meyer, F. E. Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 1994, 33, 2379-2411. ? Intramolecular: Link, J. T.; Overman, L. E. In Metal-catalyzed Cross-coupling Reactions, Diederich, F., and Eds.; Wiley-VCH: New York, 1998, pp. 231-269. Gibson, S. E.; Middleton, R. J. Contemp. Org. Synth. 1996, 3, 447-471. ? Asymmetric: Shibasaki, M.; Boden, C. D. J.; Kojima, A. Tetrahedron 1997, 53, 7371-7393. ? Solid phase: Franzen, R. Can. J. Chem. 2000, 78, 957-962. ? Pd(II) is reduced to the catalytically active Pd(0) in situ, typically through the oxidation of a phosphine ligand. Pd(OAc )2 + H 2O + nPR 3 + 2R&N ------------------- ? Pd(PR 3)n-1 + O=PR 3 + 2R&N ?HOAc Ozawa, F.; Kubo, A.; Hayashi, T. Chemistry Lett. 1992, 2177-2180. ? Ag + / Tl + salts irreversibly abstract a halide ion from the Pd complex formed by oxidative addition. Reductive elimination from the cationic complex is probably irreversible. ? An example of a proposed mechanism involving cationic Pd: internal rotation Myers The Heck Reaction Chem 215 General transformation: R-X + R 1X ^ Pd(II) or Pd(0) catalyst -------------------------- A base HX R = alkenyl, aryl, allyl, alkynyl, benzyl X = halide, triflate R' = alkyl, alkenyl, aryl, CO 2R, OR, SiR 3 Mechanism: ? Proposed mechanism involving neutral Pd: Ph-Br + CH 3O 2C X5^ Pd catalyst reductive elimination KHCO 3 + KBr K 2CO 3 Pd(II) L —2 L; 2 e - Pd(0)L 2 Ph-Br oxidative addition Ph-Br + CH 3O 2C X55> Ag + Pd catal H Ph-Pd(II)L 2-Br H,pd(II)L 2Br CH 3O 2C 人禪 h H syn addition AgHCO 3 internal rotation Pd(0)L 2 2 L; 2 e - Ph-Br Ph-Pd(II)L 2-Br Ag + AgBr oxidative addition halide abstraction H ,Pd (")L 2+ CH 3O 2C 人润1 H Ph-Pd(II)L 2 + syn addition Abelman, M. M.; Oh, T.; Overman, L. E. J. Org. Chem. 1987, 52, 4133-4135. Andrew Haidle

有机化学课程作业及答案课件

第二学期课程作业 课程名称有机化学 授课年级 专业护理 班级 姓名 《有机化学》课程作业 一、名词解释

1、对映异构体:互为物体与镜像关系的立体异构体,称为对映异构体(简称为对映体). 对映异构体都有旋光性,其中一个是左旋的,一个是右旋的. 所以对映异构体又称为旋光异构体。 2、碘值:表示有机化合物中不饱和程度的一种指标。指100g物质中所能吸收(加成)碘的克数。主要用于油脂、脂肪酸、蜡及聚酯类等物质的测定。 3、酯化反应:酯化反应通常指醇或酚与含氧的酸类(包括有机酸和无机酸)作用生成酯和水的过程,也就是在醇或酚羟基的氧原子上引入酰基的过程, 也称为 O-酰化反应. 4、波谱分析:《波谱分析》由多位作者根据中国科学院长春应用化学研究所的讲义编写而成,系统地介绍了红外、拉曼、紫外、质谱和核磁共振方面的基础知识。 5、红外光谱:以波长或波数为横坐标以强度或其他随波长变化的性质为纵坐标所得到的反映红外射线与物质相互作用的谱图。 6、重氮化反应:首先由一级胺与重氮化试剂结合,然后通过一系列质子转移,最后生成重氮盐。 7、共振跃迁:“共振跃迁”是天文学专有名词。来自中国天文学名词审定委员会审定发布的天文学专有名词中文译名,词条译名和中英文解释数据版权由天文学名词委所有。当电子从共振激发态跃迁回基态,称为共振跃迁,所发射的谱线称为共振发射线。 8、伽特曼反应:以德国化学家路德维希·加特曼(Ludwig Gattermann)命名,可以指: 芳香重氮盐中的重氮基,在新制铜粉和盐酸或氢溴酸作用下,被其他基团置换的反应 9、中性氨基酸:所谓中性氨基酸是指分子中氨基和羧基的数目相等的一类氨基酸。因其分子中碱性的“-NH2”与酸性的“-COOH”数目相等,故名。包括甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、半胱氨酸、色氨酸、苏氨酸、丝氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、酪氨酸、缬氨酸。其中,缬氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、色氨酸为必需氨基酸。 10、蛋白质:是生命的物质基础,是有机大分子,是构成细胞的基本有机物,是生命活动的主要承担者,是氨基酸的基本组成单位。 二、选择题 1、下列物质中属于强电解质的有( D ) A、NH3.H2O B、H2O C、CH3COOH D、醋酸铵 2、从结构上分析推测,最不可能具有的性质是( D ) A、能使溴水褪色 B、能加聚成高聚物 C、能发生水解反应 D、能被银氨溶液氧化产生银镜 3、15.1 L含甘油(M(甘油)=92.0g·mol) 46.0 g的水溶液, 在 27℃时的渗透压为( C ) A、112 kPa B、1.13×103 kPa C、1.25×103 kPa D、2.49×103 kPa 4、在一定条件下,伯、仲、叔三种醇与卢卡斯试剂反应,其反应速率的大小顺序为( B ) A、伯醇>仲醇>叔醇> B、叔醇>仲醇>伯醇 C、仲醇>伯醇>叔醇 D、叔醇>伯醇>仲醇 5、能说明苯酚酸性很弱的实验是( D ) A、常温下苯酚在水中的溶解度不大 B、苯酚能跟NaOH溶液反应 C、苯酚遇FeCl3溶液呈紫色 D、将CO2通入苯酚钠溶液出现浑浊

【课程讲义】L2 有机化学【必修】

阿伏伽德罗常数的相关计算 考情分析 出题形式:选择题为主 考点分布:1、同系物判断和同分异构体的书写 2、官能团化学:常见有机物的物理性质和化学性质 3、反应类型的判断 真题剖析 【全国新课标II.T9】乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途,其结构式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品,则甲醛与氨的物质的量之比为() A.1:1 B.2:3 C.3:2 D.2:1 【答案】C 【解析】分析结构可知该有机物的分子式为C6H12N6,根据元素守恒,则C元素来自甲醛,N元素来自氨,所以分子中的C与N原子的个数比即为甲醛与氨的物质的量之比为6:4=3:2,答案选C。 【全国新课标II.T8】某羧酸酯的分子式为C18H26O5,1mo该酯完全水解可得到1mol羧酸和2mol乙醇,该羧酸的分子式为() A.C14H18O5B.C14H16O4 C.C16H22O5D.C16H20O5 【答案】A 【解析】根据酯的水解原理。两个乙醇化学式为C4H12O2,C18H26O5加两个水后变成C18H30O7,用C18H30O7- C4H12O2= C14H18O5所以答案选A。 【全国新课标II.T11】分子式为C5H10O2并能饱和NaHCO3溶液反应放出气体的有机物有(不含立体结构)() A.3种B.4种C.5种D.6种 【答案】B 【解析】分子式为C5H10O2并能饱和NaHCO3,说明该物质一定含有羧基,有五个C原子,羧基含有一个,还有4个,当时4个C原子时有两种等效氢,当有3个C原子有一个为支链时等效氢还是2种,所以答案选择B。

高一有机化学基础教学讲义

高一有机化学基础教学讲义 普通高中新课程中的有机化学课程可分为两个部分:必修模块《化学2》中的有机化学与选修模块《有机化学基础》。对于高一学生而言,有机化学内容是一个全新的内容,在学习的方法上与以往的化学内容有着明显的不同。因此,在内容的处理上,应以建构有机化学基础主干知识体系为目标;在教学设计和教学手段上,应尽最大可能的利用直观手段帮助学生对有机反应规律的认识,用比较归纳的方法引导学生学习有机化学基础知识。具体教学建议如下: 一、必修与选修,有机整合 必修模块《化学2》中的有机化学内容,是以典型有机物为切入点,让学生在初中有机物常识的基础上,能进一步从结构的角度,加深对有机物和有机化学的整体认识。必修模块中的有机化学内容没有完全考虑有机化学本身内在逻辑体系,主要是选取典型代表物,介绍其基本的结构、主要性质以及在生产、生活中的应用。烃介绍的是甲烷、乙烯和苯,烃的衍生物介绍的是乙酸、乙醇、乙酸乙酯,还有油脂、糖类和蛋白质;而对烷烃、醇类、羧酸等概念并未过多阐述,其目的就是引导学生学习最核心的基础知识和基本技能,提高学生的科学素养,同时也为学生学习《有机化学基础》模块提供基础。 选修模块建立在必修2中“重要的有机化合物”基础之上,探讨有机化合物的组成、结构、性质及应用,进一步学习有机化学研究的基本方法,引导有兴趣的学生比较系统、深入的学习有机化学基础知识。选修模块中介绍的烃类物质是烷烃、烯烃,涉及到炔烃,苯及其同系物;烃的衍生物由单纯的乙醇、乙醛、乙酸涉及到了醇类物质、醛类物质、羧酸类物质,学习特点是由个别有机物的学习上升到类别的学习。将有机知识系统深化。 整个有机部分,从必修到选修,全面整合了有机物、官能团、结构、反应性质、转化、合成之间的关系,更系统、更深刻的认识有机合成的内在联系和创造价值。 建议有机化学教学参考原有机教材,对必修2和选修5进行整合调整。 二、结合考试说明,抓住重点 1、组织学习教学要求和考试说明,明确教学重点。 通过学习讨论,将整个有机化学教学的重点以书面的形式整理出来,作为每个任课教师备课和编制训练时的依据、参考材料。 2、解答近三年江苏、上海、广东高考有机试题,明确教学方向。 通过解答高考试题,把握有机内容考查时的重点内容和考试形式,从而确定教学的重点和训练的重点。 3、认真研究教材体系,对教材进行重新整合和详略处理。 三、根据内容特点,注重方法 1、以分类思想、化学键理论为指导,依次介绍有机物的分类、结构,以及烃和烃的衍生物的重要代表物,其中官能团是作为潜在的主线。在重点介绍一种代表物的结构、性质和用途后,进而概括这一类有机物的通式和通性。使各章节主干知识有机地联系在一起,便于学生系统掌握和运用知识。 2、运用对比的方法帮助学生理解和记忆有关的知识,如有机物与无机物的对比;碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键和苯环的对比;乙烷、溴乙烷、乙醇和乙醛的对比;醇和酚

3高二有机化学实验专题复习讲义

有机化学实验专题复习讲义 一、复习要点 ①反应原理(方程式),②反应装置特点及仪器的作用,③有关试剂及作用,④反应条 件,⑤实验现象的观察分析与记录,⑥操作注意事项,⑦安全与可能事故的模拟处理, ⑧其他(如气密性检验,产物的鉴别与分离提纯,仪器的使用要领) 二、主要有机制备实验(原理装置操作方法见附页) ①C2H4、C2H4的制取,②苯的溴代与硝化,③石油蒸馏、④乙酸乙酯的制取, ⑤肥皂的制取, 三、有机性质实验 (CH4、、C2H4、C2H4的性质,乙醇、苯酚、乙醛的性质,卤代烃的性质,糖类的性质,蛋白质的性质) 四、官能团的特征反应 (1)遇溴水或溴的CCl4溶液褪色:C═C或C≡C; (2)遇FeCl3溶液显紫色, 遇浓溴水产生白色浑:酚; (3)遇石蕊试液显红色:羧酸; (4)与Na反应产生H2:含羟基化合物(醇、酚或羧酸); (5)与Na2CO3或NaHCO3溶液反应产生CO2:羧酸; (6)与Na2CO3溶液反应但无CO2气体放出:酚; (7)与NaOH溶液反应:酚、羧酸、酯或卤代烃; (8)发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2悬浊液共热产生红色沉淀:醛; (9)常温下能溶解Cu(OH)2:羧酸; (10)能氧化成羧酸的醇:含“─CH2OH”的结构(能氧化的醇,羟基相“连”的碳原子上 含有氢原子;能发生消去反应的醇,羟基相“邻”的碳原子上含有氢原子); (11)能水解:酯、卤代烃、二糖和多糖、酰胺和蛋白质; (12)既能氧化成羧酸又能还原成醇:醛; (13)卤代烃的水解,条件:NaOH, 水,取代;②NaOH, 醇溶液,消去。 (14)蛋白质(分子中含苯环)与浓HNO3反应后显黄色。 五、有机物的分离,提纯 1.甲烷气体中有乙烯或乙炔(除杂)(溴水) 2.己烷中有己烯(除杂)(酸性KMnO4) 3.醋酸钠固体中有萘(除杂和分离)(升华) 4.苯有甲苯(除杂)(先酸性KMnO4、再NaOH) 5.苯中有苯酚(除杂和分离)(NaOH、分液) 6.乙醇中有水(分离和提纯)(CaO、蒸馏) 7.乙酸乙酯中有乙醇和乙酸(除杂)(饱和Na2CO3) 8.溴苯中有溴(除杂)(NaOH、分液) 9.硝基苯中有硝酸或NO2(除杂)(NaOH、分液)

有机化学知识点总结归纳(全)

催化剂 加热、加压 有机化学知识点归纳 一、有机物的结构与性质 1、官能团的定义:决定有机化合物主要化学性质的原子、原子团或化学键。 2、常见的各类有机物的官能团,结构特点及主要化学性质 (1)烷烃 A) 官能团:无 ;通式:C n H 2n +2;代表物:CH 4 B) 结构特点:键角为109°28′,空间正四面体分子。烷烃分子中的每个C 原子的四个价键也都如此。 C) 物理性质:1.常温下,它们的状态由气态、液态到固态,且无论是气体还是液体,均为无色。 一般地,C1~C4气态,C5~C16液态,C17以上固态。 2.它们的熔沸点由低到高。 3.烷烃的密度由小到大,但都小于1g/cm^3,即都小于水的密度。 4.烷烃都不溶于水,易溶于有机溶剂 D) 化学性质: ①取代反应(与卤素单质、在光照条件下) , ,……。 ②燃烧 ③热裂解 C 16H 34 C 8H 18 + C 8H 16 ④烃类燃烧通式: O H 2 CO O )4(H C 222y x y x t x +++????→?点燃 ⑤烃的含氧衍生物燃烧通式: O H 2 CO O )24(O H C 222y x z y x z y x +-+ +????→?点燃 E) 实验室制法:甲烷:3423CH COONa NaOH CH Na CO +→↑+ 注:1.醋酸钠:碱石灰=1:3 2.固固加热 3.无水(不能用NaAc 晶体) 4.CaO :吸水、稀释NaOH 、不是催化剂 (2)烯烃: A) 官能团: ;通式:C n H 2n (n ≥2);代表物:H 2C=CH 2 B) 结构特点:键角为120°。双键碳原子与其所连接的四个原子共平面。 CH 4 + Cl 2CH 3Cl + HCl 光 CH 3Cl + Cl 2 CH 2Cl 2 + HCl 光 CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2O 点燃 CH 4 C + 2H 2 高温 隔绝空气 C=C 原子:—X 原子团(基):—OH 、—CHO (醛基)、—COOH (羧基)、C 6H 5— 等 化学键: 、 —C ≡C — C=C 官能团 CaO △

高中有机化学知识必备讲义教学教材

高中有机化学知识必 备讲义

中学有机化学“断键”全解 一.取代反应 1.卤代反应:C—H键断裂 ①烷烃的卤代:CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl 反应条件:光照、纯卤素 ②苯的卤代: 反应条件:液溴、催化剂(FeBr3) ③苯的同系物的卤代: 反应条件:液溴、催化剂(FeBr3) ④酚的卤代: 反应条件:浓溴水 ⑤醇的卤代:C2H5O H + HBr C2H5Br + H2O 反应条件:浓硫酸作催化剂、脱水剂,加热 2.硝化反应:C—H键断裂 ①苯的硝化 反应条件:浓硫酸作催化剂、脱水剂,水浴加热55—60℃ ②苯的同系物的硝化 反应条件:浓硫酸作催化剂、脱水剂,加热 ③酚的硝化 反应条件:浓硫酸作催化剂、脱水剂 3.酯化反应:羧酸中的C—O键、醇中的O—H键断裂 CH3C OO H + C2H5OH CH3C OO CH2CH3 + H2O 反应条件:浓硫酸作催化剂、脱水剂,加热 4.水解反应 ①卤代烃的水解:C—X断裂

C2H5Br + H2O C2H5OH + HBr 反应条件:强碱NaOH的水溶液,加热 ②酯的水解:C—O键断裂 反应条件:稀硫酸作催化剂,水浴加热70—80℃ ③蛋白质的水解:酰氨键中C—N键断裂 5.醇与醇分子间脱水:醇分子中的的C—O键与另一醇分子中与羟基相连碳原子上的C—H键发生断裂 2 CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH 3 + H2O 反应条件:浓硫酸作催化剂、脱水剂,加热140℃ 6.置换反应: ①醇的置换反应:O—H键断裂 2 CH3CH2OH + 2 Na →2CH3CH2ONa + H2↑ 反应条件:活泼金属(K、Ca、Na、Mg、Al、Li等) ②酚的置换反应:O—H键断裂 反应条件:活泼金属(K、Ca、Na、Mg、Al、Li等),熔化的苯酚 ③羧酸的置换反应:O—H键断裂 2CH3COOH + Zn →(CH3COO)2Zn + H2↑ 反应条件:氢以前的活泼金属 7.羧酸盐的脱羧反应:C—C键断裂 CH3C OO Na + Na O H CH4↑+ Na2CO3 反应条件:羧酸盐无水,加热 8.复分解反应:C—H键断裂 ①中和反应:R COOH + NaOH → R COONa + H2O ②羧基的检验:R COOH + NaHCO3→ R COONa + H2O + CO2↑

有机化学授课教案

有机化学 教案 河北大学化学与环境科学学院 张书文

主要参考书: ? ? ?1、邢其毅、徐瑞秋、周政、裴伟伟,《基础有机化学》第二版,上、下册,高等教育出版社,1993,北京 ?2、曾绍琼主编,《有机化学》第三版,上、下册,高等教育出版社,1993,北京 CH 1 绪论(Introduction) 本章教学时数:2学时; §1.1 有机化合物和有机化学 1.有机化合物和有机化学的涵义 十九世纪初期: 有生机之物,生命力论,发展缓慢; 十九世纪中期: lavoisier.liebig创立元素分析,Gmelin. Kekule碳化合物;Schorlemmer碳氢化合物及其衍生物。 2.有机化合物的特点: 2.1 分子组成复杂,例如VB12:C63H90N14PCo 数目庞大,有机化合物在700万种以上; 同分异构现象:具有相同分子式但结构不同的化合物称为同分异构体,这种现象称为同分异构现象。如:Formula:C2H6O 存在乙醇和甲醚两种同分异构体 2.2 熔.沸点低 2.3 易燃 2.4 难溶于水 2.5 反应速度慢、副反应多

3. 有机化学的昨天、今天和明天 产生于十九世纪初,发展于十九世纪中期。 十八世纪前,利用天然有机物,染色、酿酒、制醋…… 十八世纪末,分离天然产物,酒石酸、柠檬酸、乳酸、苹果酸…… 十八世纪末到十九世纪初,天然产物的分析(lavoisier,liebig),生命力论的影响…… 十九世纪初,人工合成有机物:Wohler 尿素,Kolbe 醋酸,Berthelot 油脂…… 十九世纪六十年代,结构理论的建立,Kekule 和漂亮出击的碳四价, Van't Hoff 和Le 贝尔四面体学说,开创了立体化学…… 二十世纪初以后各分支学科逐渐形成…… 初期(19世纪中叶以前): ——利用、分离、提纯、元素分析。 人类使用有机物的历史很长,世界上几个文明古国很早就掌握了酿酒、造醋和制饴糖的技术。据记载,中国古代曾制取到一些较纯的有机物质,如没食子酸(982--992)、乌头碱(1522年以前)、甘露醇(1037--1101)等;16世纪后期,西欧制得了乙醚、硝酸乙酯、氯乙烷等。由于这些有机物都是直接或间接来自动植物体,因此,1777年,瑞典化学家Bergman将从动植物体内得到的物质称为有机物,以示区别于矿物质的无机物。 1808年,Berzelius首先使用了有机化合物这个名词。1828年,Wohler,蒸发氰酸铵(NH4CNO)水溶液得到了尿素。1845年,Kolbe合成了醋酸。1854年,Berthelot合成了油脂。1856年英国人柏琴(William Henry Perkin)制造成第一种合成染料,定名为苯胺紫(mauvein)之后,染料始从天然的很快变成大量人工合成的。1854年Berthelot合成了油脂,生命力论被彻底推翻。有机化学成为一门学科。 中期(19世纪中叶——20世纪初): ——简单合成时期和经典结构理论创立时期 随着Lavoisier和Liebig有机分析方法的建立,合成方法和结构理论得到了发展。1857年,Kekule和Couper独立提出了碳四价理论;1865年Kekule提出了苯的结构式;1874年,van’t Hoff和Le Bel分别提出了碳四面体结构学说;1885年,Von Baeyer提出张力学说。 现代(20世纪--)

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