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:CnH2n+2;代表物:CH4B)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C16H34C8H18+C8H16④烃类燃烧通式:OH2COO)4(HC222yxyxtx点燃⑤烃的含氧衍生物燃烧通式:OH2COO)24(OHC222yxzyxzyx点燃E)实验室制法:甲烷:3423CHCOONaNaOHCHNaCO注:1.醋酸钠:碱石灰=1:32.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:CnH2n(n≥2);代表物:H2C=CH2B)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。C)化学性质:①加成反应(与X2、H2、HX、H2O等)CH4+Cl2CH3Cl+HCl光CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl光CH4+2O2CO2+2H2O点燃CH4C+2H2高温隔绝空气C=C原子:—X原子团(基):—OH、—CHO(醛基)、—COOH(羧基)、C6H5—等化学键:、—C≡C—C=C官能团CaO△催化剂②加聚反应(与自身、其他烯烃)③燃烧④氧化反应2CH2=CH2+O22CH3CHO⑤烃类燃烧通式:OH2COO)4(HC222yxyxyx点燃D)实验室制法:乙烯:CH3CH2OHCH2CH2浓H2SO4+↑H2O170℃注:1.V酒精:V浓硫酸=1:3(被脱水,混合液呈棕色)2.排水收集(同Cl2、HCl)控温170℃(140℃:乙醚)3.碱石灰除杂SO2、CO24.碎瓷片:防止暴沸E)反应条件对有机反应的影响:CH2=CH-CH3+HBrCH3CHCH3Br(氢加在含氢较多碳原子上,符合马氏规则)CH2=CH-CH3+HBrCH3-CH2-CH2-Br(反马氏加成)F)温度不同对有机反应的影响:CH2CHCHCH280℃CH2CHCHCH2BrBr+Br2CH2CHCHCH260℃CH2CHCHCH2BrBr+Br2(3)炔烃:A)官能团:—C≡C—;通式:CnH2n—2(n≥2);代表物:HC≡CHB)结构特点:碳碳叁键与单键间的键角为180°。两个叁键碳原子与其所连接的两个原子在同一条直线上。C)物理性质:纯乙炔为无色无味的易燃、有毒气体。微溶于水,易溶于乙醇、苯、丙酮等有机溶剂。工业品乙炔带轻微大蒜臭。由碳化钙(电石)制备的乙炔因含磷化氢等杂质而有恶臭。C)化学性质:①氧化反应:a.可燃性:2C2H2+5O2→4CO2+2H2O现象:火焰明亮、带浓烟,燃烧时火焰温度很高(>3000℃),用于气焊和气割。其火焰称为氧炔焰。b.被KMnO4氧化:能使紫色酸性高锰酸钾溶液褪色。3CH≡CH+10KMnO4+2H2O→6CO2↑+10KOH+10MnO2↓所以可用酸性KMnO4溶液或溴水区别炔烃与烷烃。②加成反应:可以跟Br2、H2、HX等多种物质发生加成反应。CH2=CH2+HXCH3CH2X催化剂CH2=CH2+3O22CO2+2H2O点燃nCH2=CH2CH2—CH2n催化剂CH2=CH2+H2OCH3CH2OH催化剂加热、加压CH2=CH2+Br2BrCH2CH2BrCCl4△CH3NO2NO2O2NCH3催化剂如:现象:溴水褪色或Br2的CCl4溶液褪色与H2的加成CH≡CH+H2→CH2=CH2③取代反应:连接在C≡C碳原子上的氢原子相当活泼,易被金属取代,生成炔烃金属衍生物叫做炔化物。CH≡CH+Na→CH≡CNa+12H2↑CH≡CH+2Na→CNa≡CNa+12H2↑CH≡CH+NaNH2→CH≡CNa+NH3↑CH≡CH+Cu2Cl2(2AgCl)→CCu≡CCu(CAg≡CAg)↓+2NH4Cl+2NH3(注意:只有在三键上含有氢原子时才会发生,用于鉴定端基炔RH≡CH)。D)乙炔实验室制法:CaC2+2H-OH→Ca(OH)2+CH≡CH↑注:1.排水收集无除杂2.不能用启普发生器3.饱和NaCl:降低反应速率4.导管口放棉花:防止微溶的Ca(OH)2泡沫堵塞导管(4)苯及苯的同系物:A)通式:CnH2n—6(n≥6);代表物:B)结构特点:苯分子中键角为120°,平面正六边形结构,6个C原子和6个H原子共平面。C)物理性质:在常温下是一种无色、有特殊气味的液体,易挥发。苯不溶于水,密度比水。如用冰冷却,可凝成无色晶体。苯是一种良好的有机溶剂,溶解有机分子和一些非极性的无机分子的能力很强。C)化学性质:①取代反应(与液溴、HNO3、H2SO4等)硝化反应:磺化反应:+HO-SO3H—SO3H+H2O+3HO-NO2+3H2O②加成反应(与H2、Cl2等)D)侧链和苯环相互影响:侧链受苯环易氧化,苯环受易取代。(5)卤代烃:A)官能团:—X代表物:CH3CH2BrB)物理性质:基本上与烃相似,低级的是气体或液体,高级的是固体。它们的沸点随分子中碳原子和卤素原子数目的增加(氟代烃除外)和卤素原子序数的增大而升高。比相应的烃沸点高。密度降低(卤原子百分含量降低)。+Br2+HBr↑—BrFe或FeBr3+HNO3+H2O—NO2浓H2SO460℃+3H2Ni△NH3NH3190℃~220℃注:V苯:V溴=4:1长导管:冷凝回流导气防倒吸NaOH除杂现象:导管口白雾、浅黄色沉淀(AgBr)、CCl4:褐色不溶于水的液体(溴苯)注:先加浓硝酸再加浓硫酸冷却至室温再加苯50℃-60℃【水浴】温度计插入烧杯除混酸:NaOH硝基苯:无色油状液体难溶苦杏仁味毒注:三硝基甲苯,淡黄色晶体,不溶于水,烈性炸药。+3Cl2紫外线ClClClClClClH2ONaOH浓硫酸170℃浓硫酸140℃C)化学性质:①取代反应(水解)CH3CH2Br+H2OCH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr②消去反应(邻碳有氢):CH3CH2Br醇CH2=CH2↑+HBr(6)醇类:A)官能团:—OH(醇羟基);通式:CnH2n+2O(一元醇/烷基醚);代表物:CH3CH2OHB)结构特点:羟基取代链烃分子(或脂环烃分子、苯环侧链上)的氢原子而得到的产物。结构与相应的烃类似。C)物理性质(乙醇):无色、透明,具有特殊香味的液体(易挥发),密度比水小,能跟水以任意比互溶(一般不能做萃取剂)。是一种重要的溶剂,能溶解多种有机物和无机物。C)化学性质:①置换反应(羟基氢原子被活泼金属置换)②酸性(跟氢卤酸的反应)③催化氧化(α—H)④酯化反应(跟羧酸或含氧无机酸)注:1.【酸脱羟基醇脱氢】(同位素示踪法)2.碎瓷片:防止暴沸3.浓硫酸:催化脱水吸水4.饱和Na2CO3:便于分离和提纯⑤消去反应(分子内脱水):CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O⑥取代反应(分子间脱水):C2H5OH+C2H5OHC2H5OC2H5+H2O(7)酚类:A)官能团:;通式:CnH2n-6O(芳香醇/酚)B)物理性质:纯净的本分是无色晶体,但放置时间较长的苯酚往往是粉红色的,这是由于苯酚被空气中的氧气氧化所致。具有特殊的气味,易溶于乙醇等有机溶剂。室温下微溶于水,当温度高于65℃的时候,能与水混容。C)化学性质:①酸性:苯酚与氢氧化钠溶液反应+NaOH+H2O②苯酚钠溶液中通入二氧化碳2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑HOCH2CH2OH+2NaNaOCH2CH2ONa+H2↑CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O△2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O△Cu或AgHOCH3CH2OH+O2OHC—CHO+2H2O△Cu或Ag2CH3CHCH3+O22CH3CCH3+2H2OOHO△Cu或AgCH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O△浓H2SO4注:NaOH作用:中和HBr加快反应速率检验—X:加入硝酸酸化的AgNO3观察沉淀注:相邻C原子上有H才可消去加H加在H多处,脱H脱在H少处(马氏规律)醇溶液:抑制水解(抑制NaOH电离)现象:铜丝表面变黑浸入乙醇后变红液体有特殊刺激性气味乙醚:无色无毒易挥发液体麻醉剂—OH—OH—ONa—ONa—OH无论少量过量一定生成NaHCO3酸性:H2CO3—OHHCO3-+CO2+H2O+NaHCO3③苯酚的定性检验定量测定方法:+3Br2↓+3HBr④显色反应:加入Fe3+溶液呈紫色。⑤制备酚醛树脂(电木):(8)醛酮A)官能团:(或—CHO)、(或—CO—);通式(饱和一元醛和酮):CnH2nO;代表物:CH3CHOB)结构特点:醛基或羰基碳原子伸出的各键所成键角为120°,该碳原子跟其相连接的各原子在同一平面上。C)物理性质(乙醛):无色无味,具有刺激性气味的液体,密度比水小,易挥发,易燃,能跟水,乙醇等互溶。D)化学性质:①加成反应(加氢、氢化或还原反应)②氧化反应(醛的还原性)(9)羧酸A)官能团:(或—COOH);通式(饱和一元羧酸和酯):CnH2nO2;代表物:CH3COOHB)结构特点:羧基上碳原子伸出的三个键所成键角为120°,该碳原子跟其相连接的各原子在同一平面上。C)物理性质(乙酸):具有强烈刺激性气味,易挥发,易溶于水和乙醇,温度低于熔点时,凝结成晶体,纯净的醋酸又称为冰醋酸。D)化学性质:①具有无机酸的通性:②酯化反应:③缩聚反应:(苯二甲酸与乙二醇发生酯化反应)(10)酯类O—C—HO—C—CH3CHO+H2CH3CH2OH△催化剂+H2CH3CHCH3OHOCH3—C—CH3△催化剂2CH3CHO+5O24CO2+4H2O点燃CH3CHO+2[Ag(NH3)2OH]CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O(银镜反应)△CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O↓+H2O(费林反应)△2CH3CHO+O22CH3COOH催化剂OH—C—H+4[Ag(NH3)2OH](NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3+2H2O△O—C—OH2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+H2O+CO2↑△浓H2SO4CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O(酸脱羟基,醇脱氢)O—C—O—R––Br|BrBr––OH|OH|银镜:用稀硝酸洗A)官能团:(或—COOR)(R为烃基);代表物:CH3COOCH2CH3B)结构特点:成键情况与羧基碳原子类似C)化学性质:水解反应(酸性或碱性条件下)(11)氨基酸A)官能团:—NH2、—COOH;代表物:B)化学性质:因为同时具有碱性基团—NH2和酸性基团—COOH,所以氨基酸具有酸性和碱性。3、常见糖类、蛋白质和油脂的结构和性质(1)单糖A)代表物:葡萄糖、果糖(C6H12O6)B)结构特点:葡萄糖为多羟基醛、果糖为多羟基酮C)化学性质:①葡萄糖类似醛类,能发生银镜反应、费林反应等;②具有多元醇的化学性质。(2)二糖A)代表物:蔗糖、麦芽糖(C12H22O11)B)结构特点:蔗糖含有一个葡萄糖单元和一个果糖单元,没有醛基;麦芽糖含有两个葡萄糖单元,有醛基。C)化学性质:①蔗糖没有还原性;麦芽糖有还原性。②水解反应(3)多糖A)代表物:淀粉、纤维素[(C6H10O5)n]B)结构特点:由多个葡萄糖单元构成的天然高分子化合物。淀粉所含的葡萄糖单元比纤维素的少。C)化学性质:①淀