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（13）有机化学基础—高考化学一轮复习大单元知识清单
一、有机化合物的分类
1.根据分子中碳骨架的形状分类
2.按官能团分类
有机化合物类别 官能团 代表物
烃 烷烃 甲烷 CH4
烯烃 碳碳双键 乙烯　CH2=CH2
炔烃 碳碳三键 乙炔　CH≡CH
芳香烃 苯
烃的衍生物 卤代烃 碳卤键 溴乙烷　CH3CH2Br
醇 羟基 —OH 乙醇　CH3CH2OH
酚 羟基 —OH 苯酚
醚 醚键 乙醚CH3CH2OCH2CH3
醛 醛基 乙醛 CH3CHO
酮 酮羰基 丙酮　CH3COCH3
羧酸 羧基 乙酸　CH3COOH
酯 酯基 乙酸乙酯 CH3COOCH2CH3
胺 氨基 —NH2 甲胺 CH3NH2
酰胺 酰胺基 乙酰胺 CH3CONH2
二、有机化合物的结构特点、同系物与同分异构体
1.有机化合物中碳原子的成键特点
碳原子最外层有4个电子，不易失去或得到电子而形成阳离子或阴离子，易通过共价键与碳原子或其他非金属原子相结合。
2.有机化合物中碳原子的结合方式
①碳原子间可形成稳定的单键、双键或叁键。
②多个碳原子可相互结合形成碳链或碳环，碳链可以带有支链，碳链和碳环也可以相互结合。
③碳原子也可以与H、O、N、S等多种非金属原子形成共价键
3.有机物结构的表示方法
种类 实例 含义
分子式 CH4 用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映出一个分子中原子的种类和数目
最简式(实验 式) 乙烷C2H6 最简式为CH3 ①表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子②由最简式可求最简式量
电子式 用小黑点等记号代替电子，表示原子最外层电子成键情况的式子
球棍模型 小球表示原子，短棍表示价键，用于表示分子的空间结构(立体形状)
充填模型 ①用不同体积的小球表示不同的原子大小 ②用于表示分子中各原子的相对大小和结合顺序
4.同系物
结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。如 CH3CH3 和 CH3CH2CH2CH3；CH2==CH2和 CH2==CHCH3。
【注意】①同系物组成元素种类相同，具有相同的官能团，所以化学性质相同或相似。
②同系物组成通式一定相同，且是同一类物质。但组成通式相同的不一定是同系物，如芳香醇 () 和酚()。
5.同分异构现象、同分异构体
同分异构现象 化合物具有相同的分子式，结构不同，因而产生性质上的差异的现象
同分异构体 具有同分异构现象的化合物互为同分异构体
类型 碳链异构 碳链骨架不同，如CH3—CH2—CH2—CH3和
位置异构 官能团位置不同，如CH2==CH—CH2—CH3和CH3CH==CH—CH3
官能团异构 官能团种类不同，如CH3CH2OH和CH3—O—CH3
三、常见有机物的命名
1.烷烃的习惯命名法
2.烷烃的系统命名法
烷烃系统命名法的基本步骤是

(1)最长、最多定主链
①选择最长碳链作为主链。例如：
应选含6个碳原子的碳链为主链，如虚线所示。
②当有几个等长的不同的碳链时，选择含支链最多的一个作为主链。例如：
含7个碳原子的链有A、B、C三条，因A有三个支链，含支链最多，故应选A为主链。
(2)编号位要遵循“近”“简”“小”
①首先要考虑“近”
以离支链较近的主链一端为起点编号。例如：
②同“近”考虑“简”
有两个不同的支链，且分别处于距主链两端同近的位置，则应从较简单的支链一端开始编号。例如：
③同“近”同“简”考虑“小”
若有两个相同的支链，且分别处于距主链两端同近的位置，而中间还有其他支链，从主链的两个方向编号，可得两种不同的编号系列，则两系列中各位次和最小者即为正确的编号。例如：
(3)写名称
按主链的碳原子数称为相应的某烷，在其前写出支链的位号和名称。原则是先简后繁，相同合并，位号指明。阿拉伯数字用“，”相隔，汉字与阿拉伯数字用“-”连接。例如：
命名为2，4，6 三甲基 3 乙基庚烷。
3.烯烃和炔烃的命名法
例如：命名为4-甲基-1-戊炔。
4.苯的同系物的命名
①苯作为母体，其他基团作为取代基。例如：苯分子中的氢原子被甲基取代后生成甲苯，被乙基取代后生成乙苯。
②如果苯分子中的两个氢原子被两个甲基取代后生成二甲苯，其有三种同分异构体，可分别用邻、间、对表示；也可将某个甲基所在的碳原子的位置编为1号，选取最小位次给另一个甲基编号。
四、研究有机化合物的一般步骤和方法
1.研究有机化合物的基本步骤
2.分离、提纯有机化合物的常用方法
适用对象 要求
蒸馏 常用于分离、提纯液态有机物 ①该有机物热稳定性较强 ②该有机物与杂质的沸点相差较大
重结晶 常用于分离、提纯固态有机物 ①杂质在所选溶剂中溶解度很小或很大，易于除去 ②被提纯的有机物在此溶剂中溶解度受温度影响较大
萃取分液 液液萃取 有机物在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同
固液萃取 用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物
3.有机物分子式的确定
①元素分析
②相对分子质量的测定——质谱法
质荷比(分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷的比值)最大值即为该有机物的相对分子质量。
4.有机物分子式的确定
(1)化学方法：利用特征反应鉴定出官能团，再制备它的衍生物进一步确认。
(2)物理方法：
①红外光谱：分子中化学键或官能团可对红外线发生振动吸收，不同化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置，从而可以获得分子中含有何种化学键或官能 团的信息。
②核磁共振氢谱
五、脂肪烃的结构与性质
1.脂肪烃的分子结构
(1)烷烃、烯烃、炔烃的组成、结构特点和分子通式
(2)脂肪烃的代表——甲烷、乙烯、乙炔的结构
代表物 甲烷 乙烯 乙炔
分子式 CH4 C2H4 C2H2
结构式 H—C≡C—H
结构简式 CH4 CH2==CH2 CH≡CH
球棍模型
比例模型
空间构型 正四面体形 平面形 直线形
(3)烯烃的顺反异构
①概念：由于碳碳双键不能旋转而导致分子中原子或原子团在空间的排列方式不同所产生的异构现象，称为顺反异构。
a.顺式结构：两个相同的原子或原子团排列在双键的同侧，称为顺式结构，如顺-2-丁烯。
b.反式结构：两个相同的原子或原子团排列在双键的两侧，称为反式结构，如反-2-丁烯。
②性质特点：互为顺反异构体的两种有机物，化学性质基本相同，物理性质有一定的差异。如下表所示：
结构简式
名称 顺-2-丁烯 反-2-丁烯
熔点/℃ -139.3 -105.4
沸点/℃ 4 1
相对密度 0.621 0.604
③产生顺反异构现象的条件
a.分子中存在着限制原子或原子团自由旋转的因素，如碳碳双键。
b.组成双键的碳原子必须连接两个不同的原子或原子团，例如：均可产生顺反异构现象。
2.物理性质
性质 变化规律
状态 常温下含有1~4个碳原子的烃都是气态，随着碳原子数的增多，逐渐过渡到液态、固态
沸点 随着碳原子数的增多，沸点逐渐升高；同分异构体之间，支链越多，沸点越低
密度 随着碳原子数的增多，密度逐渐增大，液态烃密度均比水小
溶解性 均难溶于水，易溶于有机溶剂
3.脂肪烃的化学性质
①烷烃——甲烷
②烯烃——丙烯、丁二烯
4.乙烯、乙炔的实验室制法
物质 乙烯 乙炔
原理 CH3CH2OHCH2==CH2↑＋H2O CaC2＋2H2O→Ca(OH)2＋HC≡CH↑
反应 装置
收集方法 排水集气法 排水集气法或向下排空气法
实验 注意 事项 ①乙醇与浓硫酸的体积比为1∶3； ②乙醇与浓硫酸的混合方法：先在容器中加入酒精，再沿器壁慢慢加入浓硫酸，边加边冷却边搅拌； ③温度计的水银球应插入反应混合液的液面下； ④应在混合液中加几片碎瓷片防止暴沸； ⑤应使温度迅速升至170 ℃，原因是 140 ℃时发生副反应：2CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3＋H2O； ⑥浓H2SO4的作用：催化剂和脱水剂 ①因反应放热且电石易变成粉末，所以不能使用启普发生器或其他简易装置； ②为了得到比较平缓的乙炔气流，可用饱和食盐水代替水； ③因反应太剧烈，可用分液漏斗控制滴水速度来控制反应速率
净化 因乙醇会被炭化，且碳与浓硫酸反应，则乙烯中会混有 CO2、SO2 等杂质，可用盛有NaOH溶液的洗气瓶将其除去 因电石中含有磷和硫元素，与水反应会生成PH3 和 H2S 等杂质，可 CuSO4 溶 液 将 其除去
5.脂肪烃的来源和用途
来源 条件 产品
石油 常压分馏 石油气、汽油、煤油、柴油等
减压分馏 润滑油、石蜡等
催化裂化、裂解 轻质油、气态烯烃
催化重整 芳香烃
天然气 － 甲烷
煤 煤焦油的分馏 芳香烃
直接或间接液化 燃料油、多种化工原料
六、芳香烃的结构与性质
1.芳香烃：分子里含有一个或多个苯环的烃。
2.稠环芳香烃：通过两个或多个苯环合并而形成的芳香烃叫稠环芳香烃。最典型的代表物是萘（）。
3.苯的组成、结构和性质
(1)组成和结构
提醒：证明苯不是单、双键交替排列的依据：①不能使溴水、 KMnO4（H+）溶液褪色；②邻二取代物只有一种结构。
(2)物理性质：苯是无色有特殊气味的液体，不溶于水，易溶于有机溶剂，其密度比水的小，熔点5.5℃，沸点80.1℃，易挥发，苯用冰冷却可凝结成无色的晶体，苯有毒。
(3)化学性质
Ⅰ.取代反应
a．硝化反应：
b．卤代反应：
Ⅱ.加成反应：
Ⅲ.难氧化，可燃烧，不能使高锰酸钾溶液褪色。
4.苯的同系物
①概念：苯环上的氢原子被烷基取代的产物，其通式为CnH2n－6(n≥6)。
②苯的同系物的同分异构体
写出分子式为 C8H10，属于苯的同系物的结构简式及名称：
结构简式
名称 乙苯 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯
③苯的同系物的化学性质(以甲苯为例)
七、卤代烃
1.卤代烃：烃分子里的氢原子被卤素原子取代后生成的产物。官能团为—X,饱和一元卤代烃的通式为CnH2n+1X 。
2.卤代烃的物理性质
3.化学性质
(1)水解反应:
①反应条件为强碱(如NaOH)的水溶液、加热。
②CH3CH2CH2Br在碱性条件(NaOH溶液)下水解的反应式为CH3CH2CH2Br+NaOHCH3CH2CH2OH+NaBr。
(2)消去反应:
①消去反应:有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O、HBr等),而生成含不饱和键(如双键或叁键) 化合物的反应。
②反应条件为强碱(如NaOH)的乙醇溶液、加热。
③1-溴丙烷与NaOH的乙醇溶液共热,发生消去反应的化学方程式为CH3CH2CH2Br+NaOHCH3CHCH2↑+NaBr+H2O。
4.卤代烃中卤素原子的检验
①实验原理：R—X＋H2OR—OH＋HX；HX＋NaOH===NaX＋H2O；
HNO3＋NaOH===NaNO3＋H2O；AgNO3＋NaX===AgX↓＋NaNO3
根据 AgX 沉淀的颜色(白色、浅黄色、黄色)可确定卤素原子种类(氯、溴、碘)。
②实验步骤：取少量卤代烃；加入 NaOH 溶液；加热，反应一段时间；冷却；加入过量稀硝酸酸化；加入硝酸银溶液。
③实验说明：加入过量稀硝酸酸化的目的：一是为了中和过量的NaOH，防止NaOH 与 AgNO3 反应对实验产生影响 ( 生成不稳定的AgOH 沉淀，AgOH 沉淀分解为暗褐色的Ag2O沉淀)；二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。
八、醇的结构与性质
1.醇的概念和分类
①醇是羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物,饱和一元醇的通式为CnH2n+1OH或CnH2n+2O(n≥1)。
②分类
2.醇的物理性质
物理性质 递变规律
密度 一元脂肪醇的密度一般小于1 g·cm－3
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增大
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，醇的沸点远高于烷烃
水溶性 低级脂肪醇易溶于水，饱和一元醇的溶解度随着分子中碳原子数的递增而逐渐减小
3.醇的组成、结构和性质
①乙醇的组成、结构
名称 分子式 结构式 结构简式 官能团
乙醇 C2H6O CH3CH2OH —OH
②乙醇的物理性质
③乙醇的化学性质
条件 断键位置 反应类型 化学方程式
Na ① 置换 2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑
浓HBr ② 取代 CH3CH2OH＋HBr―→CH3CH2Br＋H2O
O2(Cu)，△ ①③ 氧化 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
浓硫酸，170 ℃ ②④ 消去 CH3CH2OHCH2==CH2↑＋H2O
浓硫酸，140 ℃ ①或② 取代 2CH3CH2OHC2H5—O—C2H5＋H2O
CH3COOH(浓硫酸) ① 取代(酯化) CH3CH2OH＋CH3COOH CH3COOC2H5＋H2O
九、酚的结构与性质
1.酚的概念：酚是羟基与苯环直接相连而形成的化合物,最简单的酚为苯酚。
2.苯酚的组成、结构和性质
分子式 结构简式
C6H6O
3.苯酚的物理性质
①纯净的苯酚是无色晶体,有特殊气味,易被空气氧化呈粉红色。
②苯酚常温下在水中的溶解度不大,当温度高于65 ℃时,能与水互溶,苯酚易溶于酒精。
③苯酚有毒,对皮肤有强烈的腐蚀作用,如果不慎沾到皮肤上应立即用酒精洗涤。
4.苯酚的化学性质
【注意】脂肪醇、芳香醇、酚的比较
类别 脂肪醇 芳香醇 酚
实例 CH3CH2OH C6H5—CH2OH C6H5—OH
官能团 —OH —OH —OH
结构特点 —OH与不含苯环的烃基直接相连 —OH与苯环侧链相连 —OH与苯环直接相连
主要化学 性质 (1)与活泼金属反应;(2)取代反应;(3)消去反应(少数醇不可以);(4)氧化反应 (1)弱酸性;(2)取代反应; (3)显色反应;(4)氧化反应
特性 红热铜丝插入醇中有刺激性气味(生成醛或酮)(少数醇不可以) 遇FeCl3溶液显紫色
十、醛、酮的结构与性质
1.醛的概念及常见的醛
①烃基与醛基 相连而构成的化合物,可表示为RCHO。甲醛是最简单的醛。饱和一元醛的通式为CnH2nO。
②甲醛、乙醛
物质 颜色 状态 气味 溶解性
甲醛(HCHO) 无色 气体 刺激性气味　 易溶于水
乙醛 (CH3CHO) 无色 液体 刺激性气味 与H2O、C2H5OH互溶
2.醛的化学性质（乙醛为例）
3.用途
①35%~40%的甲醛水溶液俗称福尔马林，具有杀菌（用于种子杀菌）和防腐性能（用于浸制生物标本）。
②劣质的装饰材料中挥发出的甲醛是室内主要污染物之一。
③醛是重要的化工原料，广泛用于合成纤维、医药、染料等行业。
4.酮的性质
①概念：羰基与两个烃基相连的化合物称为酮。如：。
②分子通式：一元酮的分子通式为，饱和一元脂肪酮的通式为CnH2nO(n≥3，n∈N)。酮类物质的官能团是羰基()。
③主要性质：酮在一定条件下能与H2、HCN、HX、NH3、氨的衍生物、醇等发生加成反应（之一点与醛类性质相似），酮不能被银氨溶液、新制的Cu(OH)2氧化（这一点与醛类性质不同），据此可用银氨溶液和新制的Cu(OH)2来区分醛和酮。
5.丙酮
丙酮（CH3COCH3）是组成最简单的酮，常温下，丙酮是无色透明的液体，易挥发，具有令人愉快的气味，能与水、乙醇等混溶，丙酮是一种重要的有机溶剂和化工原料。
【注意】检验醛基的两种方法
银镜反应 与新制Cu(OH)2的反应
反应原理 RCHO+2Ag(NH3)2OHRCOONH4+3NH3+2Ag↓+H2O RCHO+2Cu(OH)2+NaOH RCOONa+Cu2O↓+3H2O
反应现象 产生光亮的银镜 产生红色沉淀
定量关系 RCHO~2Ag HCHO~4Ag RCHO~2Cu(OH)2~Cu2O HCHO~4Cu(OH)2~2Cu2O
注意事项 (1)试管内壁必须洁净; (2)银氨溶液随用随配,不可久置; (3)水浴加热,不可用酒精灯直接加热; (4)醛用量不宜太多,如乙醛一般加入3滴; (5)银镜可用稀硝酸浸泡洗涤除去 (1)新制Cu(OH)2要随用随配,不可久置; (2)配制新制Cu(OH)2悬浊液时,所用NaOH必须过量
十一、油脂
1.组成、结构和分类
①组成：油脂是高级脂肪酸与甘油反应所生成的酯，由C、H、O三种元素组成。
②结构：
③分类：
2.化学性质
①油脂的氢化（油脂的硬化）
属于加成反应，经硬化制得的油脂叫人造脂肪，也称硬化油。
油酸甘油酯 硬脂酸甘油酯（脂肪）
②油脂的水解反应
a.酸性条件下，如硬脂酸甘油酯水解反应的化学方程式为:
3C17H35COOH
b.碱性条件下（即皂化反应），如硬脂酸甘油酯在NaOH溶液中发生水解反应的化学方程式为:
其水解程度比在酸性条件下水解程度大。
十二、糖类
1.熟记糖类的组成和分类
物质 含义 组成元素 代表物的名称、分子式、相互关系
单糖 不能再水解生成其他糖的糖 C、H、O
二糖 1mol糖水解生成2mol单糖的糖
多糖 lmol糖水解生成nmol单糖的糖
2.掌握糖类的主要化学性质
①葡萄糖：多羟基醛CH2OH(CHOH)4CHO
②二糖：在稀酸作用下发生水解反应，如蔗糖水解生成葡萄糖和果糖，麦芽糖水解生成葡萄糖。
③多糖——淀粉与纤维素
Ⅰ.相似点
a.都属于大然分子化合物，属于多糖，分子式都可表示为(C6H10O5)n。
b.都能发生水解反应，反应的化学方程式分别为：
c.淀粉和纤维素都不能发生银镜反应。
Ⅱ.不同点
a.通式中n值不同。
b.淀粉遇碘呈现特殊的蓝色。
十三、蛋白质和氨基酸
1.氨基酸的结构与性质
①概念：羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代后的产物。蛋白质水解后得到的均为α一氨基酸，其通式为。官能团为—NH2和—COOH。
②氨基酸的性质
a.两性：甘氨酸与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式分别为：
、
。
b.成肽反应
2.蛋白质的结构与性质
①蛋白质的组成与结构
a.蛋白质含有C、H、O、N等元素。
b.蛋白质是由氨基酸通过缩聚反应生成的，蛋白质属于天然有机高分子化合物。
②蛋白质的性质
十四、高聚物与单体的相互推断
1．加聚产物与单体的相互推断
(1)由单体推断加聚产物
单体由官能团(一般是碳碳双键或碳碳三键)和非官能团两部分组成。单体中含有不饱和键(碳碳双键或碳碳三键)的碳链单独列成一行，断开不饱和键，展放在中括号([　])内，其他非官能团部分作为支链纵列。例如：
(2)由加聚产物推断单体
从每组碳原子外侧向组内画出成对的弯箭头，箭头指向处增加一条键，箭头出发处断一条键，即可迅速找出单体。例如：，可得到如下单体：CH2CH2，，。
2．缩聚产物单体的判断
(1)产物中含有酚羟基结构，单体一般为酚和醛。如的单体是和HCHO。
(2)产物中含有以下结构：、，其单体必为一种，去掉中括号和n即为单体。
(3)产物中含有结构，将中C—O键断裂，去掉中括号和n，碳原子上补羟基，氧原子上补氢原子，单体为羧酸和醇，如的单体为HOOC—COOH和HOCH2CH2OH。
(4)产物中含有结构，将CONH中C—N键断裂，去掉中括号和n，碳原子上补羟基，氮原子上补氢原子，单体为氨基酸，如的单体为H2NCH2COOH和。
十五、有机合成
1.有机合成的原则
(1)起始原料要廉价易得,低毒性、低污染。
(2)应尽量选择步骤最少的合成路线。
(3)原子经济性高,具有较高产率。
(4)有机合成反应要操作简单、条件温和、能耗低、易于实现。
2.表达方式——合成路线图
3.常用的有机合成路线
(1)一元合成路线
(2)二元合成路线
(3)芳香族化合物合成路线
(4)常见官能团的引入
官能团 引入方法
碳碳双键 ①卤代烃的消去；②醇的消去；③炔烃的不完全加成
碳卤键 ①醇(酚)的取代；②烯烃(炔烃)的加成；③烷烃(苯及苯的同系物)的取代
羟基 ①烯烃与水的加成；②卤代烃的水解；③醛的还原；④酯的水解
醛基 ①醇的催化氧化；②烯烃的氧化
羧基 ①醇的氧化；②醛的氧化；③酯的水解；④烯烃的氧化
酯基 酯化反应
(5)改变官能团的位置
4.合成路线设计思路

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