單元14有機化學基礎

考點一有機化合物的分類和命名

知識精講

（一）有機化合物的分類

1.根據元素組成分類

燒：烷燒、烯烽、塊燒、苯及其同系物等

有機化合物

燒的衍生物：鹵代燒、醇、酚、醛、酮、段酸、酯等

2.按碳骨架分類

鏈狀脂肪煙如丁烷CHQH2cH2cH3）

生箜TU脂肪燒衍生物（如漠乙烷CHQHM）

有

機

化脂環燒（如環己烷0）

合脂環

物

環化合物OH

脂環燒衍生物（如環已柝。）

狀

化

合

秀蔽.芳香煙如苯°）

物

化合物Br

芳香燃衍生物（如溟苯O）

3.按官能團分類

（1）官能團：決定有機化合物特性的原子或原子團。

（2）有機化合物的主要類別、官能團和典型代表物:

類別官能團典型代表物名稱、結構簡式

烷燒甲烷CH?

\/

烯炸c=c乙烯CH=CH

/'（碳碳雙鍵）22

塊燒-C三C一（碳碳三鍵）乙快CH三CH

笨。

芳香煌

鹵代燃-JX浜乙烷CH3cH?Br

1（碳鹵鍵）

醇—0H（羥基）乙醇CH3cH20H

OH

A

酣

苯酚

\/

-C—()—C-乙隧CH3cH20cH2cH3

/'\(、鍵)

()

醛II乙醛CH3cH0

—C—H(醛基)

（）

第II丙酮CH3coe%

一C-（酮默基）

()

叛酸II乙酸CHsCOOH

—1-()H微。)

（）

醋II乙酸乙酯CH3coOCH2cH3

一（、一（）一R（酯基）

CTNHZ

胺—NH?(氨基)

苯胺

()

酰胺II乙酰胺CH3CONH2

—C—NH］酰胺基)

CH2—COOH

氨基酸NHz（氨基）、一COOH（歿基）1

甘朝酸NH?

（二）有機化合物的命名

1.有機化合物常用的表示方法

有機化合物名稱結構式結構簡式鍵線式

HHH

111

H—C—C——C—C—HCH.CH.C-CH.z

2-甲基J-丁烯1111/

HHH—C—HCH.

|

H

HHHCH3cHeH,

111IOH

2-丙醇H—C—C——C—II()H或A

|

H()—HHCH3cH(OH)CH?

2.有機化合物的命名

（1）烷燃

選車鏈---------A選最長的碳鏈作主鏈

編5立

從靠近支鏈最近的一端開始

?寫《稱

---------?先簡后繁,相同基合并

(2)含官能團的有機物，與烷燒命名類似。

注意鹵代煌中鹵素原子作為取代基看待。酯是由對應的撥酸與醇(或酚)的名稱組合，即某酸某酯。聚合物:

在單體名稱前面加“聚”。

(3)苯的同系物：苯環上的氫原子被烷基取代所得到的一系列產物。

①習慣命名：用鄰、間、對。

②系統命名法

將苯環上的6個碳原子編號，以某個甲基所在的碳原子的位置為I號，選取最小位次號給另一甲基編號。

23

◎HiCjj-CH3

5&網O

注CH：,

4365

1,2-二甲苯1,3-二甲苯1.4-二甲苯

(鄰二甲苯)(間二甲苯)（對二甲苯）

考點三研究有機化合物的一般步驟和方法

知識精講

1.研究有機化合物的基本步驟

純凈物確定實驗式確定分子式確定結構式

2.分離提純有機化合物常用的方法

(1)蒸窗和重結晶

適用對象要求

蒸儲常用干分離、提純液態①該有機化合物熱穩定性較高

有機化合物②該有機化合物與雜質的沸點相差較大

①雜質在所選溶劑中的溶解度很小或很大

常用于分離、提純固體

重結晶②被提純的有機化合物在此溶劑中的渣解度受溫

有機化合物

度的影響較大

(2)萃取和分液

①常用的萃取劑：荃、CC14,乙醵、石油健、二氯甲烷等。

②液-液萃取：利用待分離組分在兩種互不相溶的溶劑中的溶解發不同,將其從一種溶劑轉移到另一種溶劑

的過程。

③固-液萃取：用溶劑從固體物質中溶解出待分離組分的過程。

3.有機化合物分子式的確定

(1)元素分析

定性用化學方法鑒定有機物分子的元素組

分析成，如燃燒后-

將一定量有機化合物燃燒后分解為皿

定量單無機物,測定各產物的量:.從而推

元分析

素算出有機化合物分子中所含元素原子

分的坡簡整數比,即確定其實驗式

析

①李比希輒化產物吸收法

僅含C、H」「電0(用無水CaC。吸收)

°元素的有-Lcc)2(用KOH濃溶液

實驗

方法機化合物吸而一

一計算出分子中碳、氫原子的含量

——剩余的為輒原子的含的

②現代元素定量分析法

(2)相對分子質量的確定

①相對分子質量的測定——質譜法

質荷比(分子離子、碎片離子的相對質量與其電荷數的比值)最大值即為該有機化合物的相對分子質量。

②計算氣體相對分子質量的常用方法

a.f

b.M=22.4"(標準狀況)

c.阿伏加德羅定律，同溫同壓下，供=華則M產華孫="出

4.分子結構的鑒定

(1)化學方法：利用特征反應鑒定出官能團,再制備它的衍生物進一步確認。

(2)物理方法

①紅外光譜

有機化合物受到紅外線照射時，能吸收與它的某些化學鍵或官能團的振動頻率相同的紅外線，通過紅外光

譜儀的記錄形成該有機化合物的紅外光譜圖。譜圖中不同的化學鍵或官能團的吸收頻生不同，因此分析有

機化合物的紅外光譜圖，可獲得分子中所含有的化學鍵或官能團的信息。

②核磁共振氫譜

f種數:等于吸收峰的金數

不同化學環

一每種個數:與吸收峰的回積

境的氫原子

成正比

(3)有機化合物分子中不飽和度的確定

r>n=l.l個雙鍵或1個環

?。=2?1個三鍵或2個雙鍵

或一個雙鍵和一個環等

不飽和度與

>0=3.3個雙鍵或1個雙鍵

結構的關系

和1個三鍵或一個環和

兩個雙鍵等

P24,考慮可能含有苯環

5.利用化學實驗確定有機物分子結構

化學方法可能的官能團名稱

①向某燒樣品中滴加溪的四氯化碳溶液，紅棕色褪去碳碳雙鍵或碳碳三鍵

②向某嫌樣品中滴加酸性KMnCh溶液，紫色褪去碳碳雙鍵或碳碳三鍵

③向某有機物樣品中加入NaOH溶液，并加熱、振蕩，加入足量

碳-鍵

稀硝酸，再加AgNCh溶液，產生淡黃色沉淀

④向某有機物樣品中加入金屬鈉，有無色無味氣體放出羥基或粉基

⑤向某有機物樣品中加入足量濱水，有白色沉淀產生酚羥基

⑥向某有機物樣品中滴加FeCb溶液，溶液顯紫色酚羥基

⑦將某有機物樣品滴加到銀氨溶液中，水浴加熱，產生光亮的銀鏡醛基

⑧將某有機物樣品滴加到新制的氫氧化銅中，加熱產生磚紅色沉淀醛基

⑨向某有機物樣品中滴加NaHCCh溶液，有無色無味氣體放出按基

考點四有機化合物的空間結構

知識精講

1.熟記四種基本模型

圖2

H—C=C—H

圖3圖4

(1)甲烷分子中所有原子一定不共平面，最多有3個原子處在一個平面上，即分子中碳原子若以四個單鍵與

其他原子相連，則所有原子一定不能共平面(如圖I)。

(2)乙烯分子中所有原子一定共平面，若用其他原子代替其中的任何H原子，所得有機物中的所有原子仍然

共平面(如圖2)。

(3)苯分子中所有原子一定共平面，若用其他原子代替其中的任何H原子，所得有機物中的所有原子也仍然

共平面(如圖3)。

(4)乙烘分子中所有原子共直線，若用其他原子代替H原子，所得有機物中的所有原子仍然共直線(如圖4)。

2.注意碳碳單鍵的旋轉

碳碳單鍵兩端碳原子所連原子或原子團能以“C-C”為軸旋轉,例如,因①鍵可以旋轉，故

HH

\、/

—/、—CH=CH,

的平面可能和H確定的平面重合，也可能不重合。因而2分子中的

所有原子可能共面.，也可能不共面。

3.恰當拆分復雜分子

觀察復雜分子的結構，先找出類似于甲烷、乙烯、乙快和苯分子的結構，再將對應的空間結構及鍵的旋轉

等知識進行遷移即可解決有關原子共面、共線的問題。

特別要注意的是，苯分子中處于對位的兩個碳原子以及它們所建的兩個氫原子，這四個原子是在??條直線

上的。

4.審準題目要求

題目要求中常有“可能”“一?定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等限制條件。如

「

/VCH—CH2ref

V分子中所有原子可能共平面，O分子中所有碳原子一定共平面而所有原子一

定不能共平面。

考點五同系物同分異構體

知識精講

1.同系物

____結構相似，分子組成上相差一個或若干

畢1一個純原子團的化合物

后能團種類、數目均相同

里產工具有相同的通式

「物理性質：隨碳原子?數的增加發生規律

俄缸性變化

L化學性質：性質相似

2.同分異構現象同分異構體

(I)概念

分子式相同、結構不同的現象稱為同分異構現象。存在同分異構現象的化合物互為同分異構體。

(2)同分異構體類型

VC-?"VI；

碳架異構

碳鏈骨架不同，如CH3—CH2—CH2—CH3和b嘉

位置異構官能團位置不同，如和

CH2=CH—CH2—CH3CH3CH=CHCH3

官能團種類不同，如CMCHQH和C&0CH3,常見的官能團異構有醇、

官能團異構

酚、屣；醛與酮；櫻酸與酯等

(3)常見的官能團異構舉列

組成通式可能的類別及典型實例

烯煙CH2=CHCH3)、

C〃H2〃CH,

/\

環烷燃(H2c----CH?)

煥愚CH三C—CH2cH3)、

二烯煌(CH2=CHCH=CH2)、

C?H2H-2

環烯燃(口)

C"H2n+2。醇(C2H5OH)、隧(CH30cH3)

醛(CH3cH2cHO)、

()

C”H2H。II

酮(CHICH》

烯醇(CH2=CHCH2OH)、

CH3—CH—CH.

環陽'())、

CH,—CH—OH

\/

環醇(('H?)

段酸(CH3cH2coOH)、

酯(HCOOCH2cH3、CH3coOCH3)、

GHQ翔基醛(HO—CH2cH2—CHO)、

()

1

羥基酮(H(>—CH2—C—CH3)

酚產

C?H2M-60芳香酸

芳香醇

3.同分異構體數目的判斷方法

(1)記憶法：記住一些常見有機物的同分異構體數目，如

①凡只含一個碳原子的分子均無同分異構體；

②乙烷、丙烷、乙烯、乙快無同分異構體；

③4個碳原子的烷燒有2種同分異構體，5個碳原子的烷蜂有3種同分異構體，6個碳原子的烷燒有5種同

分異構體。

(2)基元法：如丁基有4種同分異構體，則丁晦、戊醛、戊酸都有4種同分異構體。

⑶替代法：如二氯苯(C6H4CI2)有3種同分異構體，四氯苯也有3種同分異構體(將H和C1互換)；乂如CM

的一氯代物只有1種，新戊烷C(CH.M的一氯代物也只有1種。

(4)等效氫法：是判斷同分異構體數目的重要方法，其規律有：

①同一碳原子上的氫原子等效。

②同一碳原子上的甲基上的氫原子等效。

⑤位于對稱位置匕的碳原子上的氫原子等效。

考點六煌的結構與性質

知識精講

1.烷煌、烯煌'快煌的組成、結構特點和通式

碳原子之間全部以里鏈狀燒燒通式

d烷升-

鍵結合的飽和姓CyH**"21)

r—\

脂——含有碳碳雙鍵的不飽單烯炫通式

助一烯烽-

-CH"心2)

燒和鏈煌

含有碳碳三鍵的不飽單塊燒通式

"和鏈煌N2)

2.脂肪煌的物理性質

性質變化規律

常溫下，含有1?4個碳原子的燒都是氣態,隨著碳原子數的增多，逐

狀態

漸過渡到液態、固態

隨著碳原子數的增多，沸點逐漸升高;同分異構體之間，支鏈越多，沸

沸點

點越低

相對密度隨著碳原子數的增多，相對密度逐漸增大，密度均比水小

水溶性均難溶于水

3.脂肪煌的化學性質

(1)烷燒的取代反應

①取代反應：有機物分子中某些原子或原子團被其他原子或原子團所替代的反應。

②烷煌的鹵代反應

a.反應條件：烷短與氣態鹵素單質在比照下反應。

b.產物成分：多種鹵代焊混合物〔非純凈物)+HX。

—C—H

c.定量關系：I?X2?HX,即取代1mol氫原子，消耗1mol鹵素單一生成ImolHX。

(2)烯燃、快燒的加成反應

①加成反應：有機物分子中的不飽和碳原子與其他原子或原子團直接結合生成新的化合物的反應。

②烯燒、煥煌的加成反應(寫出有關反應的化學方程式)

澳的CCL,溶液wwo八口D「口口

------------------aLri2Cri2+Hr?.—CH213r

吧CH2=CH2+HCI催化"CH3cH2cl

?c催化劑_

R加熱、加壓CHtCH2OH

沃的CCL溶液，

(少唬)0CH+Br2—?Br-CH=CH-Br

臭的CQ,溶液，BrBr

3H=CH+2Br2―?

(足址)Br-CH-CH-Br

keg

催化劑.

CH+HCI---------CH—CHCI

△2

（3）加聚反應

-ECH2—CHi

①丙烯加聚反應的化學方程式為〃CH2=CH-CH3典史CH，。

②乙煥加聚反應的化學方程式為“CH三CH選色"CH=CH。

（4）二烯燒的加成反應和加聚反應

①加成反應

^-f^CH2=CH-CH=CH2+Br2

DF?Kl-17

CH2—CH—CH=CH

^MCH=CH-CH=CH+Br

CH=CH—CH=CH222

22ni2\1?1/

（1,3-丁二烯）

—*CH2—CH=CH—CH

BrBr

-^MJ￡UCH2=CH—CH=CH2+2Br2

—*CH2—CH—CH—CH

BrBrBrBr

②加聚反應：〃CH2=CH—CH=CH2幽馴

CH2—CH=CH—CH20

（5）脂肪點的氧化反應

烷燃烯燼塊烽

燃燒現象火焰較明亮火焰明亮且伴有黑煙火焰很明亮且伴有濃黑煙

通入酸性KMnCh溶液不褪色褪色褪色

4.芳香煌

分子里含有一個或多個苯環的垃。

‘通式：C”H〃L6（〃26）

鍵的特點：苯環中含有介于碳碳

單鍵和碳碳雙鍵之間

苯及其同系物《的特殊的化學鍵

特征反應：能取代，難加成，側鏈

芳香崎《可被酸性KMnCh溶液氧化（與苯環

＜相連的C上含H）

其他芳香烽：苯乙烯（

票（二）等

5.苯的化學性質

(1)取代反應

NO,

①稍化反應：0+HN5更詈+H2OO

Br

②鹵代反應：0+Brz*叫6+HBrt。

(2)加成反應：\/+3H2^1^0O

(3)可燃燒，難氧化，蟲能使酸性KMnCh溶液褪色。

6.苯的同系物——甲苯

烷基對?苯環有影響，所以苯的同系物比苯易發生取代反應；苯環對烷基也有影響，所以苯環上的甲基能被

酸性高鋸酸鉀溶液氧化。

完戌下列有關苯的同系物的化學方程式:

(3)易氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色:

考點七鹵代燃

知識精講

1.鹵代煌的概念

(1)鹵代著足管分子中的氫原子被鹵素原子取代后生成的化合物。通式可表示為R—X(其中R—表示屋基)。

(2)宮能團是碳鹵鍵。

2.鹵代燃的物理性質

(I)沸點：比同碳原子數的燒沸點要高。

(2)溶解性：水中里溶，有機溶劑中易溶。

(3)密度：一般一氟代燃、一氯代燃比水小，其余比水大。

3.鹵代煌的化學性質

(1)水解反應

①反應條件：強堿的水溶液、力口熱。

②C2HsBr在堿性條件下水解的化學方程式為CH3CH2Br+NaOH-1^CH3CH2OH+NaBro

③用R—CH2—X表示鹵代外空，堿性條件下水解的化學方程式為R—CH2—X+NaOH—?R—CHzOH+NaX。

⑵消去反應

①概念：有機化合物在一定條件下，從一個分子中脫去一個或幾個小分子(如H2O、HX等)，而生成含不飽

和鍵的化合物的反應。

②反應條件：強堿的醇溶液、力口熱。

③溟乙烷發生消去反應的化學方程式為CH3cH2Br+NaOH號*CH2=CH2t+NaBi+H2O(>

④用R—CH2—CH2—X表示鹵代燃，消去反應的化學方程式為R—CH2—CH2—X+NaOH

R—CH=CH2+NaX+氏0。

鹵代燃(RX)中鹵素原子的檢驗方法

(1)實驗流程

/AgQ白色沉淀

NaOH溶液外稀HNO.、AgNO,

R-x-?酸化r溶液’—*AgBr淺黃色沉淀

、*AgI黃色沉淀

(2)特別提醒

①鹵代母不能電離出X，必須轉化成X，酸化后方可用AgNCh溶液來檢驗。

②將鹵代母中的鹵素轉化為X，可用鹵代燒的水解反應，也可用消去反應(與鹵素原子相連的碳原子的鄰位

碳原子上有氫)。

考點八醇的結構和性質

知識精講

1.醇的概述

(I)概念：醇是羥基與炫基或苯環側鏈上的碳原子相連的化合物,飽和一元醇的通式為

(2)分類

廠脂肪醇，如:CH3cH2OH、

按燃基類別-CH￡H2cH20H

醒L芳香醉，如

<>—CH2OH

類一

「一元醇，如：甲殍、乙砰

［按羥基數目%二元砰，如：乙二醉

L多元砰,如：丙三醵

2.醇類物理性質的變化規律

物理性質遞變規律

密度一元脂肪醇的密度一般小于1gem-3

①直鏈飽和一元醇的沸點隨著分子中碳原子數的遞增而力值

沸點②醇分子間存在氫鍵，所以相對分子質最相近的醇和烷燒相

比，醒的沸點遠高于烷燒

低級脂肪醇易溶于水,飽和一元醇的溶解度隨著分子中碳原子

水溶性

數的遞增而逐漸減小

3.醉類的化學性質

(1)根據結構預測醇類的化學性質

醇的官能團羥基(一OH),決定了酢的主要化學性質，受羥基的影響，C-H的極性增強，一定條件也可能斷

鍵發生化學反應。

(2)醇分子的斷鍵部位及反應類型

以I-丙醇為例，完成下列條件下的化學方程式，并指明斷鍵部位。

a.與Na反應

2cH3cH2cH2OH+2Na―*2CH3cH2cHzONa+H?t,①。

b.催化氧化

-誓

2cH3cH2cH20H+O22cH3cH2cH0+2H2O,①③°

c.與HBr的取代

CH3cH2cHzOH+HBr-^CH3cH2cH2Br+H2。，②。

d.濃硫酸，加熱，分子內脫水

2

CH3CH2CH2OH^CH3CH=CH2t+H2O,

e.與乙酸的酯化反應

CH3cH2cH2OH+CH3coOH汰?酸CHaCOOCH2cH2cH3+H2O,①。

考點九酚的結構與性質

知識精講

1.酚的概念

酚是羥基與苯環直接相連而形成的化合物，最簡單的酚為苯酚(,二^°“)。

2.苯酚的物理性質

無色晶體，露置在空氣中顯

,顏色狀態

物粉紅色

理

性

常溫在水中的溶解度不

質F,

T溶解性卜大，溫度高于63t時能與水

混溶,易溶于酒精

3.苯酚的化學性質

(1)酚羥基的反應(弱酸性)

<^^V-OH

\=z+H2O\=Z+H30+

%—()H

苯酚具有弱酸性,俗稱石炭酸。酸性：H2CO3>\=Z>HCO;,苯酚不能使酸堿指示劑變色，其酸性

僅表現在與金屬、強堿的反應中。

與NaOH反應：

(2)與濱水的取代反應

苯酚滴入過量濃澳水中的現象為生成白色沉淀。

化學方程式：

(3)顯色反應：苯酚與FeCh溶液作用顯紫色。

on

A

(4)苯酚與甲醛在催化劑作用下，可發生縮聚反應，化學方程式：〃kJ+〃HCHO處工

HOH+(n-l)H2O

⑸氧化反應：易被空氣氧化為粉紅色。

注意：笨酚有毒，濃溶液對皮膚有強腐蝕性，如皮膚不慎沾上笨酚溶液，應立即用酒精洗滌，存用水沖洗。

乙醇、苯甲醇、苯酚的性質比較

^^>-CHOH

物質CH3cH20H2OOH

OH與苯環側鏈碳原

結構特點—OH與鏈母基相連—OH與苯環直接相連

子相連

①弱酸性：

①與鈉反應；

②取代反應；

②取代反應；

主要化③顯色反應；

③消去反應(苯甲醇不可以)；

學性質④加成反應；

④催化氧化生成醛；

⑤與鈉反應；

⑤酯化反應

⑥氧化反應

特性灼熱的銅絲插入醇中，有刺激性氣味物質產生遇FeCb溶液顯紫包

考點十醛、酮

知識精講

1.醛、酮的概述

(I)醛、酮的概念

物質概念表示方法

醛由烽基或氫原子與醛基相連的化合物RCHO

()

酮「基與兩個建基相連的化合物

R—C—R'

(2)醛的分類

r1飽和脂肪醛

脂昉醛

按4基jI不飽和脂肪醛

〔芳香醛

醛《

（一元醛（甲醛、乙醛、苯甲醛）

按醛基數二元醛（乙二醛）

飽和一元醛的通式：品性0（〃21）,飽和一元酮的通式：C"H30（〃23）°

2.常見的醛、酮及物理性質

名稱結構簡式狀態氣味溶解性

甲醛（蟻醛）HCHO氣體刺激性氣味易溶于水

乙醛CH3CHO雌刺激性氣味與水以任意比互溶

()

丙酮II液體特殊氣味與水以任意比互溶

CH3—c—CH3

3.醛、酮的化學性質

（1）醛類的氧化反應（以乙醛為例）

①銀鏡反應：CFhCHO+2IAg(NH、MOH-jcHKOONHq+ZAgI+3NH3+H2O*

②與新制的Cu(OH)2反應：CMCHO+2Cu(OH)?+NaOH~^CH3coONa+CgO)+3H。

(2)醛、酮的還原反應(催化加氫)

()H

()R—C—H

R—C—H（R，）+H誓H（心。

（3）醛、酮與具有極性鍵共價分子的酮鑲基加成反應:

8-

0--------、

Ils*\；8--一定條件

R—C—H(R')+H+CN(―NHz、-0R等)———

X.?/

OH

I

R—C—H(R')

CN

考點竣酸、酯、酰胺

知識精講

1.竣酸

(1)概念：由速基或氫原子與峻基相連而構成的有機化合物,官能團為一COOH。

(2)拔酸的分類

「脂肪酸：如乙酸、硬脂酸

按宜基(CI7H35COOH)

癰［芳香酸：如苯甲酸

L(QHCOOH)

「一元腰5酸：如油酸

(Cl7H33coOH)

二元竣酸：如乙二酸

(HOOC—COOH)

IL多元殘酸

⑶幾種重要的竣酸

物質及名稱結構類別性質特點或用途

段第

1

甲酸(蟻酸)：：||；飽和一元脂肪酸酸性，還原性(醛基)

\H-i-Cr-OH

><一，1

醛基

C(X)H

乙二酸(草酸)1二元竣酸酸性，還原性(+3價碳)

C(X)H

苯甲酸(安息香酸))—CIX)H芳香酸它的鈉鹽常作防腐劑

硬月旨酸：C17H35COOH|