高一化学必修2有机化合物知识点总结精编知识讲解.doc

陈伙香
第三章 有机化合物知识点
绝大多数含碳的化合物称为有机化合物，简称有机物。像CO、CO2、碳酸、碳酸盐、金属碳化物等少数化合物，它们属于无机化合物。
一、烃
1、烃的定义：仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。
2、甲烷、乙烯和苯的性质比较：

有机物
烷烃
烯烃
苯
通式
CnH2n+2
CnH2n
——
代表物
甲烷(CH4)
乙烯(C2H4)
苯(C6H6)
结构简式
CH4
CH2＝CH2
或

(官能团)
结构特点
单键，链状，饱和烃
双键，链状，不饱和烃（证明：加成、加聚反应）
一种介于单键和双键之间的独特的键（证明：邻二位取代物只有一种），环状
空间结构
正四面体(证明：其二氯取代物只有一种结构)
六原子共平面
平面正六边形
物理性质
无色无味的气体，比空气轻，难溶于水
无色稍有气味的气体，比空气略轻，难溶于水
无色有特殊气味的液体，密度比水小，难溶于水
用途
优良燃料，化工原料
石化工业原料，植物生长调节剂，催熟剂
有机溶剂，化工原料
3、烃类有机物化学性质
有机物
主 要 化 学 性 质

甲烷
1、甲烷不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色，与强酸、强碱也不反应，性质比较稳定。
2、氧化反应（燃烧）注：可燃性气体点燃之前一定要验纯
CH4+2O2CO2+2H2O（淡蓝色火焰）
3、取代反应 （条件：光；气态卤素单质；以下四反应同时进行，产物有5种）
CH4+Cl2CH3Cl+HCl CH3Cl +Cl2CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl CHCl3+Cl2CCl4+HCl
注意事项：
①甲烷与氯气在光照下发生取代反应，甲烷分子里的四个氢原子逐步被氯原子取代；
②反应能生成五种产物，四种有机取代产物都不溶于水，常温下，一氯甲烷是气体，其他是液体，三氯甲烷称氯仿，四氯甲烷可作灭火剂；产物中HCl气体产量最多；③取代关系： 1H~~Cl2；
④烷烃取代反应是连锁反应，产物复杂，多种取代物同时存在。
4、高温分解：

乙烯
1．氧化反应
I．燃烧
C2H4+3O22CO2+2H2O（火焰明亮，伴有黑烟）
II．能被酸性KMnO4溶液氧化为CO2，使酸性KMnO4溶液褪色。
2．加成反应
CH2＝CH2＋Br2CH2Br－CH2Br（能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色）
在一定条件下，乙烯还可以与H2、Cl2、HCl、H2O等发生加成反应
CH2＝CH2＋H2CH3CH3
CH2＝CH2＋HClCH3CH2Cl（氯乙烷：一氯乙烷的简称）
CH2＝CH2＋H2OCH3CH2OH（工业制乙醇）
3．加聚反应 nCH2＝CH2（聚乙烯）
注意：①乙烯能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。常利用该反应鉴别烷烃和烯烃，如鉴别甲烷和乙烯。②常用溴水或溴的四氯化碳溶液来除去烷烃中的烯烃，但是不能用酸性KMnO4溶液，因为会有二氧化碳生成引入新的杂质。
苯

难氧化
易取代
难加成
1．不能使酸性高锰酸钾褪色，也不能是溴水发生化学反应褪色，说明苯的化学性质比较稳定。但可以通过萃取作用使溴水颜色变浅，液体分层，上层呈橙红色。
2．氧化反应（燃烧）
2C6H6＋15O212CO2＋6H2O（现象：火焰明亮，伴有浓烟，说明含碳量高）
3．取代反应
（1）苯的溴代：
（只发生单取代反应，取代一个H）
①反应条件：液溴（纯溴）；FeBr3、FeCl3或铁单质做催化剂
②反应物必须是液溴，不能是溴水。（溴水则萃取，不发生化学反应）
③溴苯是一种 无 色 油 状液体，密度比水 大 ， 难 溶于水
④溴苯中溶解了溴时显褐色，用氢氧化钠溶液除去溴，操作方法为分液。
（2）苯的硝化：

①反应条件：加热（水浴加热）、浓硫酸（作用：催化剂、吸水剂）
②浓硫酸和浓硝酸的混合：将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢倒入浓硝酸中，边加边搅拌
③硝基苯是一种 无 色 油 状液体，有 苦杏仁 气味， 有 毒，密度比水 大 ，难 溶于水。
④硝基苯中溶解了硝酸时显黄色，用氢氧化钠溶液除去硝酸，操作方法为分液。
（3）加成反应（苯具有不饱和性，在一定条件下能和氢气发生加成反应）
（一个苯环，加成消耗3个H2，生成环己烷）

4、同系物、同分异构体、同素异形体、同位素比较。

概念
同系物
同分异构体
同素异形体
同位素
定义
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
分子式相同而结构式不同的化合物的互称
由同种元素组成的不同单质的互称
质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子的互称
分子式
不同
相同
元素符号表示相同，分子式可不同
——
结构
相似
不同
不同
——
研究对象
化合物（主要为有机物）
化合物（主要为有机物）
单质
原子
常考实例
①不同碳原子数烷烃
②CH3OH与C2H5OH
①正丁烷与异丁烷 ②正戊烷、异戊烷、新戊烷
①O2与O3
②红磷与白磷
③金刚石、石墨
①1H（H）与2H（D）
②35Cl与37Cl
③16O与18O
二、烃的衍生物
1、乙醇和乙酸的性质比较

代表物
乙醇
乙醛
乙酸
结构简式
CH3CH2OH或 C2H5OH
CH3CHO
CH3COOH
官能团
羟基：－OH
醛基：－CHO
羧基：－COOH
物理性质
无色、有特殊香味的液体，俗名酒精，与水互溶，易挥发
（非电解质）
有刺激性气味
有强烈刺激性气味的无色液体，俗称醋酸，易溶于水和乙醇，无水醋酸又称冰醋酸。
用途
作燃料、饮料、化工原料；质量分数为75％的乙醇溶液用于医疗消毒剂
——
有机化工原料，可制得醋酸纤维、合成纤维、香料、燃料等，是食醋的主要成分
2、乙醇和乙酸的主要化学性质
有机物
主 要 化 学 性 质
乙醇
1．与Na的反应（反应类型：取代反应或置换反应）
2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑（现象：沉，不熔，表面有气泡）
乙醇与Na的反应（与水比较）：①相同点：都生成氢气，反应都放热
②不同点：比钠与水的反应要缓慢
结论：①乙醇分子羟基中的氢原子没有水分子中的氢原子活泼；②1mol乙醇与足量Na反应产生0.5mol H2，证明乙醇分子中有一个氢原子与其他的氢原子不同；
③2 —HO~~~~H2，两个羟基对应一个H2；④单纯的—OH可与Na反应，但不能与NaHCO3发生反应。
2．氧化反应
（1）燃烧（淡蓝色火焰，放出大量的热）
CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O 可作燃料，乙醇汽油
（2）在铜或银催化条件下：可以被O2氧化成乙醛（CH3CHO）
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O（总反应）
现象：红亮的铜丝在酒精灯上加热后变为 黑 色，将黑色的氧化铜伸入乙醇中又变为红色；并且可以闻到有刺激性气味气体产生（乙醛）
①反应断键情况：
②Cu或Ag，作催化剂，反应前后质量保持不变。
（3）乙醇可以使紫红色的酸性高锰酸钾溶液褪色，与之相似的物质有 乙烯 ；
可以使 橙 色的重铬酸钾溶液变为 绿 色，该反应可用于检验酒后驾驶。
总结：燃烧反应时的断键位置： 全断
与钠反应时的断键位置： ①
在铜催化氧化时的断键位置： ①、③
（4）检验乙醇中是否含有水，用无水硫酸铜；除去乙醇中的水得到无水乙醇，加生石灰，蒸馏。
乙酸
1.具有酸的通性：CH3COOHCH3COO－＋H＋(一元弱酸)
①可使酸碱指示剂变色，如使紫色石蕊试液变红（变色是反应生成了有色物质）；
②与活泼金属（金属性H之前），碱（Cu(OH)2），弱酸盐反应，如CaCO3、Na2CO3
③酸性比较：CH3COOH > H2CO3
2CH3COOH＋CaCO3―→2(CH3COO)2Ca＋CO2↑＋H2O（强酸制弱酸）

2.酯化反应（实质：酸去羟基，醇去氢——同位素标记法）
CH3COOH＋HO－C2H5CH3COOC2H5＋H2O
反应类型：酯化反应，属于取代反应；是可逆反应
反应有一定限度，乙酸乙酯产率不可能达到100%
(1)试管a中药品加入顺序是:
乙醇3 mL、浓硫酸（催化剂、吸水剂）、乙酸各2 mL
(2)为了防止试管a中的液体发生暴沸，加热前应采取的措施是：加碎瓷片（或沸石）
(3)实验中加热试管a的目的是：①加快反应速率 ②蒸出乙酸乙酯，提高产率
(4)长导管的作用是：导气，冷凝回流；不伸入饱和碳酸钠溶液中：防止倒吸
(5)试管b中加有饱和Na2CO3溶液，其作用是（3点）：
①中和乙酸，②溶解乙醇，③降低乙酸乙酯的溶解度，利于分层
(6)反应结束后，振荡试管b，静置。观察到的现象是：饱和碳酸钠溶液上面有油状液滴生成，且能闻到香味。
三、烷烃
1、烷烃的概念：碳原子间都以碳碳单键结合成链状，剩余价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”的饱和链烃，或称烷烃。呈锯齿状。
2、烷烃物理性质：
状态：一般情况下，1-4个碳原子烷烃为气态，5-16个碳原子为液态，16个碳原子以上为固态。
溶解性：烷烃都难溶于水，易溶于有机溶剂。
熔沸点：随着碳原子数的递增，熔沸点逐渐逐渐升高；相同碳原子数时，支链越多，熔沸点越低。
密度：随着碳原子数的递增，密度逐渐增大，但都比水的密度小。
3、烷烃的化学性质
①一般比较稳定，在通常情况下跟酸、碱和高锰酸钾等都不反应。②氧化反应：在点燃条件下，烷烃能燃烧；③取代反应（烷烃特征反应）：在光照条件下能跟卤素发生取代反应。
1．需水浴加热的反应有：
（1）、银镜反应（2）、乙酸乙酯的水解（3）苯的硝化（4）糖的水解
（5）、酚醛树脂的制取（6）固体溶解度的测定
凡是在不高于100℃的条件下反应，均可用水浴加热，其优点：温度变化平稳，不会大起大落，有利于反应的进行。
2．需用温度计的实验有：
（1）、实验室制乙烯（170℃） （2）、蒸馏 （3）、固体溶解度的测定
（4）、乙酸乙酯的水解（70－80℃） （5）、中和热的测定
（6）制硝基苯（50－60℃）
〔说明〕：（1）凡需要准确控制温度者均需用温度计。（2）注意温度计水银球的位置。
3．能与Na反应的有机物有： 醇、酚、羧酸等——凡含羟基的化合物。
4．能发生银镜反应的物质有：
醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖——凡含醛基的物质。
5．能使高锰酸钾酸性溶液褪色的物质有：
（1）含有碳碳双键、碳碳叁键的烃和烃的衍生物、苯的同系物
（2）含有羟基的化合物如醇和酚类物质
（3）含有醛基的化合物
（4）具有还原性的无机物（如SO2、FeSO4、KI、HCl、H2O2等）
6．能使溴水褪色的物质有：
（1）含有碳碳双键和碳碳叁键的烃和烃的衍生物（加成）
（2）苯酚等酚类物质（取代）
（3）含醛基物质（氧化）
（4）碱性物质（如NaOH、Na2CO3）（氧化还原――歧化反应）
（5）较强的无机还原剂（如SO2、KI、FeSO4等）（氧化）
（6）有机溶剂（如苯和苯的同系物、四氯甲烷、汽油、已烷等，属于萃取，使水层褪色而有机层呈橙红色。）
7．密度比水大的液体有机物有：溴乙烷、溴苯、硝基苯、四氯化碳等。
8、密度比水小的液体有机物有：烃、大多数酯、一氯烷烃。
9．能发生水解反应的物质有
卤代烃、酯（油脂）、二糖、多糖、蛋白质（肽）、盐。
10．不溶于水的有机物有：
烃、卤代烃、酯、淀粉、纤维素
11．常温下为气体的有机物有：
分子中含有碳原子数小于或等于4的烃（新戊烷例外）、一氯甲烷、甲醛。
12．浓硫酸、加热条件下发生的反应有：
苯及苯的同系物的硝化、磺化、醇的脱水反应、酯化反应、纤维素的水解
13．能被氧化的物质有：
含有碳碳双键或碳碳叁键的不饱和化合物（KMnO4）、苯的同系物、醇、醛、酚。
大多数有机物都可以燃烧，燃烧都是被氧气氧化。
14．显酸性的有机物有：含有酚羟基和羧基的化合物。
15．能使蛋白质变性的物质有：强酸、强碱、重金属盐、甲醛、苯酚、强氧化剂、浓的酒精、双氧水、碘酒、三氯乙酸等。
16．既能与酸又能与碱反应的有机物：具有酸、碱双官能团的有机物（氨基酸、蛋白质等）
17．能与NaOH溶液发生反应的有机物：
（1）羧酸
（2）酯：（水解，不加热反应慢，加热反应快）：
（3）蛋白质（水解）
18、有明显颜色变化的有机反应：
1．KMnO4酸性溶液的褪色；
2．溴水的褪色；
3．淀粉遇碘单质变蓝色。
4．蛋白质遇浓硝酸呈黄色（颜色反应）
一、物理性质
甲烷：无色 无味 难溶
乙烯：无色 稍有气味 难溶
乙炔：无色 无味 微溶（电石生成：含H2S、PH3 特殊难闻的臭味）
苯：无色 有特殊气味 液体 难溶 有毒
乙醇：无色 有特殊香味 混溶 易挥发
乙酸：无色 刺激性气味 易溶 能挥发
二、实验室制法
甲烷：CH3COONa + NaOH →(CaO,加热) → CH4↑+Na2CO3
p.s.：无水醋酸钠：碱石灰=1：3
固固加热 （同O2、NH3）
CaO：吸水、稀释NaOH、不是催化剂
乙烯：C2H5OH →(浓H2SO4,170℃)→ CH2=CH2↑+H2O
p.s.：V酒精：V浓硫酸=1：3（被脱水，混合液呈棕色）
排水收集（同Cl2、HCl）控温170℃（140℃：乙醚）
碱石灰除杂SO2、CO2
碎瓷片：防止暴沸
乙炔：CaC2 + 2H2O → C2H2↑ + Ca(OH)2
注：排水收集 无除杂
不能用启普发生器
导管口放棉花：防止微溶的Ca(OH)2泡沫堵塞导管
乙醇：CH2=CH2 + H2O →（催化剂,加热,加压）→CH3CH2OH
三、燃烧现象
烷：火焰呈淡蓝色 不明亮 烯：火焰明亮 有黑烟
炔：火焰明亮 有浓烈黑烟（纯氧中3000℃以上：氧炔焰） 苯：火焰明亮 大量黑烟（同炔）
醇：火焰呈淡蓝色 放大量热
六、通式
⑴ CnH2n+2：只能是烷烃，而且只有碳链异构。如CH3(CH2)3CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4
⑵ CnH2n：单烯烃、环烷烃。如CH2=CHCH2CH3、
CH2—CH2
CH2—CH2
CH2
CH2—CH
—CH3
CH3CH=CHCH3、CH2=C(CH3)2、 、
⑶ CnH2n-2：炔烃、二烯烃。如：CH≡CCH2CH3、CH3C≡CCH3、CH2=CHCH=CH2
—CH3
CH3—
—CH3
—CH3
—CH3
CH3
⑷ CnH2n-6：芳香烃（苯及其同系物）。如： 、 、
⑸ CnH2n+2O：饱和脂肪醇、醚。如：CH3CH2CH2OH、CH3CH(OH)CH3、CH3OCH2CH3
⑹ CnH2nO：醛、酮、环醚、环醇、烯基醇。如：CH3CH2CHO、CH3COCH3、CH2=CHCH2OH、
CH2
CH2—CH
—OH
CH2—CH2
O CH2
O
CH2—CH
—CH3
、 、
⑺ CnH2nO2：羧酸、酯、羟醛、羟基酮。如：CH3CH2COOH、CH3COOCH3、HCOOCH2CH3、HOCH2CH2CHO、CH3CH(OH)CHO、CH3COCH2OH
⑻ CnH2n+1NO2：硝基烷、氨基酸。如：CH3CH2NO2、H2NCH2COOH
⑼ Cn(H2O)m：糖类。如：
C6H12O6：CH2OH(CHOH)4CHO，CH2OH(CHOH)3COCH2OH
C12H22O11：蔗糖、麦芽糖。
七、其他知识点
1、天干命名：甲乙丙丁戊己庚辛壬癸
2、燃烧公式：CxHy + (x+y/4)O2 →(点燃)→ x CO2 + y/2 H2O
CxHyOz + (x+y/4-z/2)O2 →(点燃)→ x CO2 + y/2 H2O
3、工业制烯烃：【裂解】（不是裂化）
4、医用酒精：75%工业酒精：95%（含甲醇 有毒）无水酒精：99%
5、甘油：丙三醇
6、乙酸酸性介于HCl和H2CO3之间
食醋：3%~5%
冰醋酸：纯乙酸【纯净物】
7、烷基不属于官能团
八、有机物的物理性质
1、状态：
固态：饱和高级脂肪酸、脂肪、葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、维生素、醋酸（16.6℃以下）；
气态：C4以下的烷、烯、炔烃、甲醛、一氯甲烷、新戊烷；
液态：
油状：乙酸乙酯、油酸；
粘稠状：石油、乙二醇、丙三醇。
2、气味：
无味：甲烷、乙炔（常因混有PH3、H2S和AsH3而带有臭味）； 稍有气味：乙烯；
特殊气味：甲醛、乙醛、甲酸和乙酸； 香味：乙醇、低级酯；
3、颜色：
白色：葡萄糖、多糖 黑色或深棕色：石油
4、密度：
比水轻：苯、液态烃、一氯代烃、乙醇、乙醛、低级酯、汽油。 比水重：溴苯、乙二醇、丙三醇、CCl4。
5、挥发性：
乙醇、乙醛、乙酸。
6、水溶性：
不溶：高级脂肪酸、酯、溴苯、甲烷、乙烯、苯及同系物、石油、CCl4；
易溶：甲醛、乙酸、乙二醇；
与水混溶：乙醇、乙醛、甲酸、丙三醇。