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文檔簡介
專題一氧化還原反應(yīng)
用雙線橋理解氧化還原反應(yīng)的概念之間的關(guān)系
化合價降低得到電子,發(fā)生還原反應(yīng)
一|生成
氧化劑+還原劑還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物
[生成
化合價升高失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)
具有生成
氧化劑氧化性些I還原反應(yīng)H被還原還原產(chǎn)物
物質(zhì)(都是
性質(zhì)反應(yīng)過程產(chǎn)物
反應(yīng)物)
具有發(fā)生生感
還原劑還原性氧化反應(yīng)-被氧化氧化產(chǎn)物
概括為升失氧、降得還,劑性一致、其他相反。
(-)氧化性、還原性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)
①金屬活動性順序
KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgptAt
由左到右,金屬性逐漸減弱,失電子能力逐漸減弱,還原性逐漸減弱
K+Ca?+Na+Mg?+Ap+Zt?+Fe2+Si?+Pb?+(H+)Ci?+Hg2+Ag+pt*At?+
由左到右,非金屬性逐漸增強(qiáng),得電子能力逐漸增強(qiáng),氧化性逐漸增強(qiáng)
②根據(jù)非金屬活動性順序來判斷:
一般來說,單質(zhì)非金屬性越強(qiáng),越易得到電子,氧化性越強(qiáng);其對應(yīng)陰離子越難失電
子,還原性越弱。
FOClBrISF-o2'crBfrs2-
非金屬原子的氧化性減弱非金屬陰離子的還原性增強(qiáng)
③典型粒子氧化(或還原)性強(qiáng)弱:
3+2-2+
氧化性:Br2>Fe>I2>S還原性:S>r>Fe>Br
氧化性:Fe3+>Ag+>Cu2+>Fe2+>Zn2+>A13+
④依據(jù)元素周期律及周期表中元素性質(zhì)變化規(guī)律來判斷氧化性還原性的強(qiáng)弱
同周期,從左至右,核電荷數(shù)遞增,非金屬性逐漸增強(qiáng),金屬性逐漸減弱,氧化性逐
漸增強(qiáng),還原性逐漸減弱;
同主族,從上至下,核電荷數(shù)遞增,非金屬性逐漸減弱,金屬性逐漸增強(qiáng),氧化性逐
漸減弱,還原性逐漸增強(qiáng);
⑤根據(jù)原電池的正負(fù)極來判斷:
在原電池中,在魚做反應(yīng)的物質(zhì)還原性一般牛作氐飲物質(zhì)的年原性強(qiáng)。
(二)氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律
1.守恒規(guī)律
(1)內(nèi)容。
①質(zhì)量守恒:反應(yīng)前后元素的種類、原子的數(shù)目和質(zhì)量不變。
②電子守恒:氧化還原反應(yīng)中,氧化劑得到的電子總數(shù)等于還原劑失去的電子總數(shù),
表現(xiàn)為化合價升高的總數(shù)等于化合價降低的總數(shù)。
③電荷守恒:離子方程式中反應(yīng)物中各離子的電荷總數(shù)與產(chǎn)物中各離子的電荷總數(shù)相
等。
(2)應(yīng)用:運(yùn)用“守恒規(guī)律”可進(jìn)行氧化還原反應(yīng)方程式的配平和相關(guān)計算。如用銅電
2+
極電解Na2SO4溶液,其陽、陰極產(chǎn)物及轉(zhuǎn)移電子關(guān)系式為:Cu~2e~H2~2OHo
2.價態(tài)律
當(dāng)元素具有可變化合價時,一般處于最高價態(tài)時只具有氧化性,處于最低價態(tài)時只具
有還原性,處于中間價態(tài)時既具有氧化性又具有還原性。如:濃H2s04中的S只具有氧化
性,H2s中的S只具有還原性,單質(zhì)S既具有氧化性又具有還原性。
3.強(qiáng)弱規(guī)律
在氧化還原反應(yīng)中,強(qiáng)氧化劑+強(qiáng)還原劑=弱氧化劑(氧化產(chǎn)物)+弱還原劑(還原產(chǎn)物),
即氧化劑的氧化性比氧化產(chǎn)物強(qiáng),還原劑的還原性比還原產(chǎn)物強(qiáng)。如由反應(yīng)
2FeC13+2KI===2FeCb+2KCl+l2可知,F(xiàn)eCb的氧化性比L強(qiáng),KI的還原性比FeCb強(qiáng)。
一般來說,含有同種元素不同價態(tài)的物質(zhì),價態(tài)越高氧化性越強(qiáng)(氯的含氧酸除外),
價態(tài)越低還原性越強(qiáng)。如氧化性:濃H2so4>SC)2(H2so3)>S;還原性:H2S>S>SO2?
在金屬活動性順序表中,從左到右單質(zhì)的還原性逐漸減弱,陽離子(鐵指Fe2+)的氧化性逐漸
增強(qiáng)。
4.優(yōu)先律
在濃度相差不大的溶液中:
(1)同時含有幾種.還原劑時加△氧他—一將按照還原性由強(qiáng)到弱的順序依次反應(yīng)。
如向FeBrz溶液中通入少量Cb時,因為還原性Fe2+>Br,所以Fe?+先與Cb反應(yīng)。
(2)同時含有幾種氧化劑時加入還原劑,將按照氧化性由強(qiáng)到弱的順序依次反應(yīng)。
如在含有Fe3+、Ci?+的溶液中加入鐵粉,因為氧化性Fe3+>Cu2+,所以鐵粉先與
Fe3+反應(yīng),然后再與Ci?+反應(yīng)。
5.歸中規(guī)律
同種元素不同價態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時可總結(jié)為:
價態(tài)相鄰能共存,價態(tài)相間能歸中,
歸中價態(tài)不交叉,價升價降只靠攏。
如以下兩例:
f失6e-
II
-2+60+4
誤解:H2S+H2so4(濃)^SI+SO2t+2H2O,
失2e
II
-2+60+4
正解:H2S+H2sO4(濃)SI+SCM+2H2。。
I1
得2e
失6e
II
+5T,?、-10
誤解:KC1O3+6HC1(濃)=KCl+3C12t+3Il2O
失5e-
fI
正解:K&0a+6Hci(濃)KCl+3Cl2t+3H2O
|_______________|
I得5e-
6.歧化反應(yīng)規(guī)律
發(fā)生在同一物質(zhì)分子內(nèi)、同一價態(tài)的同一元素之間的氧化還原反應(yīng),叫做歧'化反應(yīng)。
其反應(yīng)規(guī)律是:所得產(chǎn)物中,該元素一部分價態(tài)升高,一部分價態(tài)降低,即“中間價T高價
+低價具有多種價態(tài)的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可發(fā)生歧化反應(yīng)。
專題八元素化合物
一、堿金屬
(一)鈉和鈉的化合物
1、鈉在空氣中與氧氣反應(yīng)生成白色的氧化鈉(Na?。):4Na+Ch===2Na?O
點(diǎn)燃
鈉在空氣中燃燒,生成淡黃色的過氧化鈉(Na2O2):2Na+Na?O?
2、鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Na+2H2O==
2NaOH+H2t?
3、過氧化與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣:2Na?0g_+2H?。==4NaOH+
4、過氧化鈉可用在呼吸面具中和潛水艇里作為氧氣的來源:2Na2O2+2cO2==
2Na2cO3+O2T。
5、碳酸鈉的化學(xué)式為:Na2CO3,俗名純堿或蘇打;與鹽酸反應(yīng):
Na2co3+2HCl==2NaCI+CO2T+H2。
6、碳酸氫鈉的化學(xué)式為:NaHCCh,俗名小蘇打;與鹽酸反應(yīng):
NaHCO3+HCl==NaCl+CO2t+H2O
NaHCCh與鹽酸的反應(yīng)比Na2cCh與鹽酸反應(yīng)劇烈。
7、氫氧化鈉的化學(xué)式為:NaOH,俗名燒堿、火堿或苛1■鑼。
8、NaHCCh受熱分解,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NaHCCh==Na2cO3+CCht+H,0。
(二)堿金屬
1、金屬性:Li<Na<K<Rb<Cs氧化性(得電子能力):Li+>Na+>K+>Rb+>Cs+
還原性(失電子能力):Li<Na<K<Rb<Cs堿性:LiOH<NaOH<KOH<
RbOH<CsOH
與水反應(yīng)轉(zhuǎn)換出氫:從難一易2M+2H2O===2M°H+H4
2與氧氣反應(yīng):4Li+Oz婆2LM2Na+Oz逗NaQ
K+O2理KO?
3、鈉或鈉的化合物灼燒時火焰呈現(xiàn)黃色,鉀或鉀的化合物灼燒時火焰呈現(xiàn)紫色。
二、鎂、鋁、鐵
盧燃
1、鎂在二氧化碳中燃燒:2Mg+CO2=^=2MgO+C
2、鋁與強(qiáng)堿反應(yīng):2A]+2NaOH+2H?0==2NaAQ+3H2T
3、氧化鋁(AI2O3)既能與酸反應(yīng),又能與堿反應(yīng):
Al?+6HC1==2AlCb+3H2。;
AI2O3+2NaOH==2NaA10?+H?0
4、氫氧化鋁(A1(OH)3)既能與酸反應(yīng),又能與堿反應(yīng):
A1(OH)3+3HC1==AICI3+3H?O
A1(OH)3+NaOH==NaAQ+2H,0
5、向偏鋁酸鈉溶液中滴加適量的酸:A。+2氏O+H+==Al(OH)a
向偏鋁酸鈉溶液中滴加過量的酸:A10?+4H+==A13++2H2。
6、向偏鋁酸鈉溶液中通入二氧化碳?xì)怏w:2Ale)2一+CO2+3H2O==2Al(OH)31+CO32-
7、雙水解反應(yīng):2Al3++3H,0+3CO3?==2A1(OH3」.+3c0,T
AF++3HCCh==A1(OH)31+3co2T
AP++6H2O+3A1O2一==4A1(OH),31
8、電解氧化鋁:2Al2O3空與4A1+302f
9、鋁熱反應(yīng):2Al+Fe2O3鯉Ch+2Fe
10、鐵和水蒸氣反應(yīng):3Fe+4H2水g)步=FeQ4+4H2
11、FeS04和NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式為:FeSO4+2NaOH==Fe(0H)2」.+Na?SC)4;
12、Fe(0H)2被氧化:4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3。
13、FeCh遇到KSCN溶液生成紅色Fe(SCNb:FeCb+3KSCN==Fe(SCN)3+3KC1。
14、Fe3+的氧化性:
3+2+2+3+2+3+2+
Fe+Cu==Fe+Cu2Fe+Fe==3Fe2Fe+2r==2Fe+I2
15、Fe?+的還原性:
2+3+2+3+2++
2Fe+Cl2==2Fe+2Cr2Fe+Br2==2Fe+2Bf3Fe+4H+NO3-(稀)
==3Fe3++NOT+2H2。
16、Fe的還原性:
Fe+Cu2+==Fe2++CuFe+2H+==Fe2++H2Fe+2Ag+==Fe2++2Ag
17、濃硫酸、濃硝酸使鋁或鐵的表面鈍化
三、氧族元素環(huán)境保護(hù)
(一)氧族元素
(1)位置:第VIA族。包括氧(0)、硫(S)、硒(Se)、解(Te)、缽(Po)五種非金屬元素
(2)原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn):最外層電子數(shù)為£
(3)主要性質(zhì)
①相似性:最高價態(tài)為+6,最低負(fù)價為-2,0無正價;最高價氧化物水化物
H2RO4,均呈酸性。
②遞變性:同主族,從上到下,原子半徑由小到大;
最高價含氧酸的酸性:H2SO4>H2SeO4>H2TeO4;氫化物穩(wěn)定性:H2O>H2S
>H2Se>H2Te
非金屬性:0>S>Se>Te氧化性:02>S>Se>Te
還原性:-<s2-<Se2-<Te2一
MnC)2
2H2O22H2O+O2T
(-)硫和硫的化合物
1、鐵與硫反應(yīng)時生成FeS(硫化亞鐵):Fe+S==FeS:
2、鐵在氯氣中燃燒時生成FeCb(氯化鐵):2Fe+3cL==2FeCb。
3、SO,與水反應(yīng)生成亞硫酸(H2so3):SO2+WO==H2sO3
4、SO2具有漂白性:與有色物質(zhì)化合成無色物質(zhì)(非氧化還原反應(yīng))
5、S02+X2+2H2O=H2SO4+2HX(X為Cl、Br、I)
6、濃硫酸具有吸水性、脫水性、強(qiáng)氧化性
7、濃硫酸可以與銅反應(yīng):Cu+2H2s濃)==CuS()4+SO2t+2H2O
8、2H2so4(濃)+C9=2SO2T+CO2T+2H2O
9、SCb?-的檢驗:在檢驗溶液中是否含有SO42-時,常常先用鹽盥把溶液酸化,以排除
里2.等可能造成的干擾。再加入BaCL溶液,如果有白色沉淀出現(xiàn),則說明原
溶液中有S042一存在。
四、碳族元素?zé)o機(jī)非金屬材料
(一)碳族元素
(1)位置:第IVA族。包括碳(C)、硅(Si)、錯(Ge)、錫(Sn)、鉛(Pb)
(2)原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn):最外層電子數(shù)為4
(3)主要性質(zhì)
①相似性:最高價態(tài)為+4,最低負(fù)價為-4;最高價氧化物水化物H2RO3。
②遞變性:同主族,從上到下,原子半徑由小到大;
最高價含氧酸的酸性:H2cC)3>H2siO3>Ge(OH)4;氫化物穩(wěn)定性:CH4>SiH4
>GeH4
(二)硅及其化合物
1、硅的性質(zhì):
與非金屬反應(yīng)
Si+O2—SiO2
與氫氟酸反應(yīng)
Si+4HF=SiF4T+2H2T
與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)Si+2NaOH+H20=Na2SiO3+2H2T
高溫
粗硅工業(yè)制取SiO2+2cSi+2cOf
2、二氧化硅(SiO2)性質(zhì):
與氫氟酸反應(yīng)SiO2+4HF=SiF4f+2H2O
與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H20
3、硅酸(H2SiO3)性質(zhì)
與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O
加熱H2SiO30=H2O+SiO2
實驗室制取原理Na2SiO3+2HC1=H2SiO3l+2NaCl
Na2SiO3+C02+H20=H2SiO3;+Na2cO3
十三、氮族元素
(一)氮族元素
(1)位置:第VA族。包括氮(N)、磷(P)、神(As)、鍬Sb)、秘(Bi)
(2)原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn):最外層電子數(shù)為£
(3)主要性質(zhì)
①相似性:最高價態(tài)為+5,最低負(fù)價為-3;最高價氧化物的水化物H'RCM氮的最高
價含氧酸:HNO3)O
②遞變性:同主族,從上到下,原子半徑由小到大;
最高價含氧酸的酸性:HN03>H3Po4>H3Ase)4;氫化物穩(wěn)定性:NH3>PH3>
ASH3
(二)氮和氮的化合物
放由
I、在放電條件下,N2與02直接化合生成一氧化氮(NO)氣體:N2+O2=^=
2NO
2、常溫下,NO很容易與空氣中的。2化合,生成紅棕色二氧化氮(Nth):2NO+。2
==2N5
3、NO2易溶于水,它與水反應(yīng).:3NO2+==2HNO3+NO。
4、常溫常壓下,氨水顯弱堿性,它能使酚配試液變組色,原因是:N%+HzO==
NHyfhO==NH4++OH-。
5、用兩根玻璃棒分別在濃氨水和濃鹽酸里蘸一下,然后將兩根玻璃棒接近,其現(xiàn)象為
產(chǎn)生大量的白煙,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:HCI+NH==NHC1,
---------------△----------3-------4---
6、錢鹽與堿共熱都能產(chǎn)生NH3:Ca(OH)z+2NHQ==CaCb+2NH3T+2
△
7、NH4HCO3受熱分解:NH4HCO3==NH3T+CO21+H2OT,
8、錢鹽的檢驗方法是:加氫氧化鈉溶液,加熱,將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口,
若試紙變藍(lán)色,說明是鐵鹽。
9、3CU+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NOt+4H2OCu+4HNO3(濃)=
CU(NO3)2+2NO2T+2H2O
10、C+4HNC)3(濃)=^=CO2T+4NChT+2H2。
五、鹵素
(-)氯和氯的化合物
占燃
Cu+Cl2==CuCbH2+Cl2===2HC12Fe+3cb…"2FeCl3
Cl2+H20==HC1+HC10Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H20
漂白粉的制取反應(yīng):2Ca(OH)2+2C12==CaCl2+Ca(C10)2+2H2O
漂白粉的主要成分:CaCb、Ca(ClO)2,有效成分:Ca(ClO)2
漂白粉的漂白原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O==2HClO+CaCO,4
實驗室制取氯氣反應(yīng)原理:Mn02+4HC1(濃)與MnCh+ChT+2H2O。
(二)鹵族元素
(1)位置:第VHA族。包括氟(F)、氯(C1)、漠(Br)、碘⑴、祓(At)五種非金屬元素
(2)原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn):最外層電子數(shù)為2
(3)主要性質(zhì)
①相似性:最高價態(tài)為+7,最低負(fù)價為-1,F無正價;最高價氧化物水化物HRO4,
均呈強(qiáng)酸性。
②遞變性:同主族,從上到下,原子半徑由小到大;
最高價含氧酸的酸性:HC1O4>HBI-O4>HIO4;氫化物穩(wěn)定性:HF>HCl>HBr
>HI
非金屬性:F>CI>Br>I氧化性:F2>C12>Br2>l2
還原性:F<cr<Br<r
氟氣與水反應(yīng)::2F2+2H2O=MHF+O2;氯氣與漠化鈉溶液反應(yīng):
Cb+2NaBr==Br2+2NaCI
氯氣與KI溶液反應(yīng):C12+2KI==I2+2KC1;濱水與KI溶液反應(yīng):
Br2+2KI==Br2+2KCl
(碘單質(zhì)遇淀粉變藍(lán))
專題二離子反應(yīng)
1、離子反應(yīng)的條件
①生成沉淀:CaCC?3、BaCC>3、Ag2co3、AgCkAgBr、BaS04>BaSCh、CaSCh、
Mg(OH)2、CU(0H)2、Fe(0H)2、Fe(0H)3,A1(OH)3、H2SiO3
②生成氣體:S02、C02、N%、H2S、NO2>NO、O2、H2
③生成弱電解質(zhì):弱酸一HC10、HF、H2S、H2so3、H3Po4、H2co3、H2SQ3、
H4SiO4^HNO2、CH3COOH
弱堿—NH3.H2O、Mg(0H)2、Cu(0H)2、Fe(0H)2、Fe(OH)3、
A1(OH)3>AgOH
水一比0
④氧化還原反應(yīng):反應(yīng)前后離子中有元素化合價升降。
2、書寫離子方程式書寫規(guī)則
(1)用化學(xué)式或分子式表示的有:
單質(zhì)、氧化物、難溶物、氣體、弱電解質(zhì)(如弱酸、弱堿、水等)。
(2)滿足的守恒原則
①電荷守恒:方程式左右兩邊離子的電荷總數(shù)相等。
②原子守恒:反應(yīng)前后各原子個數(shù)相等。
③電子守恒(價守恒):對于氧化還原反應(yīng),反應(yīng)過程中元素化合價升高總數(shù)與降
低總數(shù)相等。
(3)酸式弱酸根離子屬于弱電解質(zhì)部分,在離子方程式中不能拆寫。如NaHCCh溶液和
稀硫酸反應(yīng):
HCCh-+H+=C02T+H2O
3、離子共存問題
A.同一溶液中若離子間符合下列任意一個條件就會發(fā)生離子反應(yīng),離子便不能大量共存.
(1)生成難溶物或微溶物:
2
Ba?+分別與CCh'SO3\SO42-反應(yīng)生成沉淀;
Ca2十分另IJ與CChHSO3”、SCU2-反應(yīng)生成沉淀;
2
Ag+分別與Cl\Br\ICO3\OH反應(yīng)生成沉淀;
0H分別與Mg2+、Cu2\Fe2\Fe3\Al3\Ag+反應(yīng)生成沉淀;
CCV-分別與Cu2+、Ca2\Fe2\Ba2\Ag+反應(yīng)生成沉淀;
(2)生成氣體或揮發(fā)性物質(zhì):
NH4+與0H-生成氨氣;
H+分別與C03-、HC03、S%、HS\HSO3、SCV-反應(yīng)生成氣體;
(3)生成難電離物質(zhì)(弱電解質(zhì)):
22
H*分別與CH3co0、F、CO3”、He?!?、S\HS\HSO3\SO3\C6H6。生成弱
酸;
+2233
ON分別與NH4>Mg2+、Cu\Fe\Fe\Al\Ag+反應(yīng)生成弱堿;
H+與OH-反應(yīng)生成水。
(4)發(fā)生雙水解:
2
AF+分別與A102,CO3\HCXK、S"、HS-發(fā)生雙水解
2
Fe3+分別與CCh%、HCO3\S\HS-發(fā)生雙水解
(5)發(fā)生氧化還原反應(yīng):
Fe3+分別與S\「發(fā)生氧化還原反應(yīng);
N03一分別與S,1-、Fe2\SO3-在酸性溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng);
MnCU吩別與S”、1-、Fe2\SO3一在酸性溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng);
CIO分別與S\1-、Fe2\SO3一在酸性溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng);
(6)形成配合物:如Fe3+與SCN-反應(yīng)生成配合物而不能大量共存。
B.審題時應(yīng)注意題中給出的附加條件,如:
(1)暗示酸(或堿)性溶液的條件:
①酸性溶液一H;使紫色石蕊試液變紅;
②堿性溶液一0H使紫色石蕊試液變藍(lán);使酚醐試液變紅;
③加入鋁粉后放出可燃性氣體的溶液——可能是酸,也可能是強(qiáng)堿
④由水電離出的H+或0H-濃度為lxl(Tmo[/L(a>7)的溶液——可能是酸,也可能
是堿。
(2)有色離子:MnOJ—紫色,F(xiàn)e3+—黃色,F(xiàn)e?+—淺綠色,Cu”—藍(lán)色。
(3)MnOj、NCh,O2O72-等在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性。
(4)注意題目要求“一定大量共存”、“可能大量共存”還是“不能大量共存”等要求。
專題九有機(jī)化學(xué)
(一)有機(jī)物的分類
1.按組成元素分類
根據(jù)分子組成中是否有C、H以外的元素,分為崎和炫的衍生物。
2.按碳骨架分類
鏈狀化合物(如CH3cH2cH2cH3)
有機(jī)化合物
'脂環(huán)化合物(如環(huán)己烷)
環(huán)狀化合物
芳香化合物(如苯環(huán))
3.按官能團(tuán)分類
類別官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)及名典型代表物的名稱和結(jié)構(gòu)簡
稱式
烷燒甲烷
CH4
X雙鍵
烯燃乙烯
CH2=CH2
崎
怏煌—C三C—三鍵乙快CH三CH
苯O
芳香煌
鹵代燃一鹵素原子
X漠乙烷CH3CH2Br
醇—0H羥基乙醇CH3cH20H
醵C—0—C酸鍵乙醛CH3cH2—0—CH2cH3
酚-0H羥基O-0H
苯酚7
煌
的0
醛II
一C—H醛基7財CH「C—H
衍乙醛3
生0
酮1
C
物~~埃基丙酮CHK—CH3
0c
按酸1
-C-0H竣基乙酸CH-c—OH
0c
酯IIII
—C—0—R酯基乙酸乙酯CH[C—Of%
(二)有機(jī)物的命名
1.烷燒的命名
(1)選主鏈,稱某烷。
選定分子中最長的碳鏈為主鏈,按主鏈中碳原子數(shù)目稱作“某烷
(2)編號定位,定支鏈。
選主鏈中離支鏈最近的一端為起點(diǎn),用1,2,3等阿拉伯?dāng)?shù)字依次給主鏈上的各個碳
原子編號定位,以確定支鏈在主鏈中的位置。如:
①將支鏈的名稱寫在主鏈名稱的前面,并用阿拉伯?dāng)?shù)字注明其在主鏈上所處的位置,
數(shù)字與支鏈名稱之間用短線隔開。
②如果主鏈上有多個不同的支鏈,把簡單的寫在前面,復(fù)雜的寫在后面。
③如果主鏈上有相同的支鏈,應(yīng)將相同支鏈合并,用“二”、"三"等數(shù)字表示支鏈的個
數(shù),兩個表示支鏈位置的阿拉伯?dāng)?shù)字之間用“,”隔開。示例物質(zhì)的名稱及名稱中各部分的
意義如圖所示。
2,3,3,5,6-五甲基-4-乙基辛烷
主
名稱
名稱
支
個數(shù)
支
住置
支
烷姓命名的注意事項
(1)1號碳原子上不能有取代基。
(2)2號碳原子上不能有乙基或更復(fù)雜的取代基……依此類推,否則主鏈將發(fā)生變
化。若I號碳原子上有甲基或2號碳原子上有乙基,則主鏈碳原子數(shù)都將增加1。
(3)合并相同的取代基,用中文數(shù)字(如“二”、“三”等)表示支鏈的個數(shù),寫在取代
基名稱的前面。
(4)表示相同取代基位置的阿拉伯?dāng)?shù)字間用“,”隔開。
(5)漢字和阿拉伯?dāng)?shù)字間用短線隔開。
(6)不同的取代基,命名時應(yīng)遵循簡單在前,復(fù)雜在后的原則,如先寫甲基,后寫乙
基,依此類推。
2.烯煌和怏煌的命名
(1)選主鏈
將含有雙鍵或三鍵的最長碳鏈作為主鏈,稱為“某烯”或“某烘”。
(2)編號定位
從距離雙鍵或三鍵最近的一端給主鏈上的碳原子依次編號定位。
(3)寫名稱
用阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)明雙鍵或三鍵的位置(只需標(biāo)明雙鍵或三鍵碳原子編號較小的數(shù)字)。
用“二”“三”等表示雙鍵或三鍵的個數(shù)。
3.苯的同系物的命名
(1)習(xí)慣命名法:苯作為母體,其他基團(tuán)作為取代基。如:苯分子中的氫原子被甲基
取代后生成甲苯,被乙基取代后生成乙苯,如果兩個氫原子被兩個甲基取代后生成二甲苯,
有三種同分異構(gòu)體,可分別用“鄰”、”間"、“對”表示。
(2)系統(tǒng)命名法:將苯環(huán)上的6個碳原子編號,以某個甲基所在的碳原子的位置編為
1號,選取最小位次號給另一個甲基編號。
4.酯的命名
酯類化合物是根據(jù)生成酯的酸和醵的名稱來命名的。如Q—COOCH/H、的名稱是
苯甲酸乙酯。
5.含官能團(tuán)的有機(jī)物命名與烷燒命名的比較
無官能團(tuán)有官能團(tuán)
烯燒、煥煌、鹵代燒、燒的含
類別烷燒
氧衍生物
主鏈條件碳鏈最長,同碳數(shù)支鏈最多含官能團(tuán)的最長碳鏈
官能團(tuán)最近、兼顧取代基盡量
編號原則取代基最近(小)
近
支位■支名■母名支名同,要合
名稱寫法支位-支名-官位-母名
并支名異,簡在前
阿拉伯?dāng)?shù)字與阿拉伯?dāng)?shù)字間用“,”,阿拉伯?dāng)?shù)字與中文數(shù)字間用
符號使用
文字間不用任何符號
(三)有機(jī)物結(jié)構(gòu)的確定
1.化學(xué)方法
由于有機(jī)物中存在同分異構(gòu)現(xiàn)象,除少數(shù)的分子式只對應(yīng)一種結(jié)構(gòu)外,一般一種分子
式對應(yīng)多種結(jié)構(gòu)。常從以下方面確定其結(jié)構(gòu):
(1)根據(jù)有機(jī)物的特殊反應(yīng),確定分子中的官能團(tuán),從而進(jìn)一步確定其結(jié)構(gòu)。
(2)有機(jī)物實驗式的確定
①實驗式(又叫最簡式)是表示有機(jī)物分子所含各元素的原子數(shù)目最簡單整數(shù)比的式子。
“%
②若有機(jī)物分子中,卬(C)=a%,卬(H)=%%,w(O)=c%,則N(C):MH):N(0)=——:
12
KQ/r0/
—:―,即可確定實驗式。
116
③也可以通過燃燒產(chǎn)物的物質(zhì)的量等方法確定實驗式。確定實驗式前必須先確定元素
的組成,如某有機(jī)物完全燃燒的產(chǎn)物只有C02和H2O,則其組成元素可能為C、H或C、
H、0;若燃燒產(chǎn)物C02中的碳元素的質(zhì)量和燃燒產(chǎn)物H20中的氫元素的質(zhì)量之和與原有機(jī)
物的質(zhì)量相等時,則原有機(jī)物分子中不含氧元素;若不相等,則原有機(jī)物分子中含有氧元
素。
確定有機(jī)物分子式和結(jié)構(gòu)式的過程
2.物理方法(質(zhì)譜法)
物理方法(質(zhì)譜法)具有微量、快速、準(zhǔn)確、信息量大等特點(diǎn)。
(1)質(zhì)譜:可快速、精確地測定有機(jī)物的相對分子質(zhì)量。
如圖所示為戊烷的質(zhì)譜圖。
43(CH3cHcH
o2
(CHCHCHCH)-
s(222
^H戊烷的相對
:
5A0s(c分子質(zhì)量
(cH
-
5
-57I
20406080100120
質(zhì)荷比
質(zhì)荷比:分子離子與碎片離子的相對質(zhì)量與其電荷的比值。最大質(zhì)荷比即為分子的相
對分子質(zhì)量。
(2)紅外光譜:可獲得分子中含有的化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息。
例如,某未知物(C2H6。)的紅外光譜圖(如圖所示)上發(fā)現(xiàn)有O—H鍵、C—H鍵和C—
O鍵的振動吸收。
波數(shù)/cm-1
40003000200015001000950850700
100
8o
S
6o
I
4o
3456789101112131415
波長/Rm
因此,可以初步推測該未知物是含羥基的化合物,結(jié)構(gòu)簡式可寫為C2H5—OH。
(3)核磁共振氫譜:可推知有機(jī)物分子中有幾種不同類型的氫原子及它們的數(shù)目之比.
該未知物(C2H6。)的核磁共振氫譜有三個峰(如圖甲所示),峰面積之比是1:2:3,
它們分別為羥基的一個氫原子、亞甲基(一CH2—)上的兩個氫原子和甲基上的三個氫原子的
吸收峰。而二甲醛(CH30cH3)中的六個氫原子均處于相同的化學(xué)環(huán)境中,只有一種氫原子,
應(yīng)只有一個吸收峰(如圖乙所示)。
吸
收
強(qiáng)
度
43210
8
圖甲未知物的核磁共振氫譜圖乙二甲醛的核磁共振氫譜
從上述未知物的紅外光譜和核磁共振氫譜可知:
①紅外光譜圖表明其有羥基(一OH)、C—O鍵和妙基C—H鍵紅外吸收峰;
②核磁共振氫譜有三種類型氫原子的吸收峰。
因此,未知物的結(jié)構(gòu)簡式應(yīng)該是CH3cH20H,而不是CH30cH3。
(四)有機(jī)反應(yīng)類型
1.取代反應(yīng)
(1)定義:有機(jī)化合物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)。
(2)類型
①鹵代反應(yīng):有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被鹵素原子(一X,X=F,Cl,Br,I)所
代替的反應(yīng)。
光照
a.CH4+CI2—"CH3C1+HC1
b.《》+Br2F<;Br3*<Br+HBr
△
d.CH3CH2OH+HBr—"CH3CH2Br+H2O
②硝化反應(yīng):有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被硝基(一NO”所代替的反應(yīng)。
a.O+HN03^SrC^N02+H20
③磺化反應(yīng):有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被磺酸基(一SChH)所代替的反應(yīng)。
《一》+H0—SO3H?SOH
s+H2O
④酯化反應(yīng):醇和竣酸或無機(jī)含氧酸反應(yīng)生成酯和水的反應(yīng)。
a.CH3cHzOH+CECOOH^^CH3coOCH2cH3+H2O
b.HO—NO2+CH3OH3B^CH3O—NO2+H2O
⑤水解反應(yīng):有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被水分子里的H原子或—0H所代替
的反應(yīng)。能發(fā)生水解反應(yīng)的有機(jī)物有鹵代燒、酯、油脂、二糖、多糖、蛋臼質(zhì)等。
a.CH3cH2Br+NaOH冬CH3cH20H+NaBr
△
b.CH3coOCH2cH3+出0金型CH3COOH+CH3cH20H(用堿作催化劑則生成竣酸鹽)
C.其他:如油脂、二糖(如蔗糖、麥芽糖)、多糖(如淀粉、纖維素)、二肽、多肽、蛋
白質(zhì)等都能水解。
⑥醇分子間的脫水反應(yīng)
CH3cH2—OH+H—OCH2cH3粵粵CH3cH2—0—CH2cH3(乙醛)+H?0
140C
2.加成反應(yīng)
(1)定義:有機(jī)化合物分子里的不飽和碳原子跟其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新物
質(zhì)的反應(yīng)。能發(fā)生加成反應(yīng)的官能團(tuán)有碳碳雙鍵、碳碳三鍵、苯環(huán)、段基(醛、酮)等。
注意:①較酸和酯中的碳氧雙鍵一般不能發(fā)生加成反應(yīng)。②戮基不能與鹵素(X2)、鹵
化氫(HX)發(fā)生加成反應(yīng)。③共輾二烯煌有兩種不同的加成方式。
(2)類型
①烯煌和煥煌的加成反應(yīng)
J2
a.CH2=CH2+H2^>CH3—CH3
b.CH2=CH2+Br2-"CHzBr—CH2Br
c.CH=CH+HCI:?CH2=CHC1
△
d.CH2=CH2+H—OHE?CH3—CH20H
加熱、加壓
注意:其他含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵的有機(jī)物,比如油脂等,也能發(fā)生類似的加成反
應(yīng)。除了X2外,烯燒、煥燃等與其他試劑發(fā)生加成反應(yīng)一般都要有合適的催化劑、一定的
溫度和適當(dāng)?shù)膲簭?qiáng)。
②苯環(huán)的加成反應(yīng)
八催化劑./\
a.《>Br+3H〈>Br
催化劑
b,《A°H〈”O(jiān)H
c.8+5H—8
注意:苯環(huán)一般不與X2、HX、H2O發(fā)生加成反應(yīng)。
③醛、酮的加成反應(yīng)
a.CH3CHO+H2催?劑》CH3cH20H
△
,催化劑.?H
-
b.CHa—C—CH3+H2-A>CH3—CH—CH3
注意:其他含有碳氧雙鍵的有機(jī)物,如葡萄糖、果糖等,也能與H?發(fā)生加成反應(yīng),但
要注意酯類、瘦酸分子中的碳氧雙鍵不能與H?發(fā)生加成反應(yīng).碳氧雙鍵不與HX、X2等發(fā)
生加成反應(yīng)。
3.消去反應(yīng)
(1)定義:有機(jī)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(如氏0、
HX等),而生成含不飽和鍵的化合物的反應(yīng)。
(2)類型
①鹵代煌的消去反應(yīng)
CH3-C『C『CH37m
J
+NaOH=^CH1—CH=CH—CH3+NaBr+H2O
HBr△
②醇的消去反應(yīng)
HH
濃HSO
H—C—C—H——?4^CH=CHT+HO
170V2212
IIOH
注意:發(fā)生消去反應(yīng)的醇或鹵代燒,與羥基或鹵素原子相連的碳原子的鄰位碳原子上
R2
必須連有氫原子,否則不能發(fā)生消去反應(yīng)。如CH3OH、CH3X、^-C-C^OH和
牛
R.-C-CHaX(RHR2、R3代表煌基,可以相同,也可以不同)等不能發(fā)生消去反應(yīng)。
Ra
4.氧化反應(yīng)
(1)定義:有機(jī)物分子中失去氫原子或加入氧原子的反應(yīng)。
(2)類型
①醇的氧化反應(yīng)
羥基的O—H鍵斷裂,與羥基相連的碳原子的C—H鍵斷裂,形成C-0鍵。與羥基相
連的碳原子上無氫原子時,醇不能被氧化。
②醛的氧化反應(yīng)
醛基的C—H鍵斷裂,醛基被氧化成較基.
③有機(jī)物的燃燒、不飽和燒和苯的同系物使酸性KMnO4溶液褪色等。
④醛及含醛基的化合物與新制的Cu(0H)2或銀氨溶液的反應(yīng)。
⑤苯酚在空氣中放置被氧化,生成粉紅色物質(zhì)。
5.還原反應(yīng)
(1)定義:有機(jī)物分子中加入氫原子或失去氧原子的反應(yīng)。
(2)類型
①醛、酮、烯燒、煥燒、苯及其同系物、酚等的催化加氫反應(yīng)。
②一NCh被還原成一NH2的反應(yīng)。
6.酯化反應(yīng)
(1)定義:竣酸或無機(jī)含氧酸和醇作用生成酯和水的反應(yīng)。
(2)酯化反應(yīng)屬于取代反應(yīng)。
濃HzSO,
CH3COOH+C2H5OH-CH3COOC2H5+H2O
7.水解反應(yīng)
(1)定義:有機(jī)化合物與水反應(yīng)生成兩種或多種物質(zhì)的反應(yīng)。
(2)水解反應(yīng)屬于取代反應(yīng),如鹵代燃的水解、酯的水解等。
(五)同分異構(gòu)體的書寫
(五)同分異構(gòu)體的書寫與判斷
1.同分異構(gòu)體的常見類型
(1)結(jié)構(gòu)異構(gòu)
①碳鏈異構(gòu):由于碳鏈的不同而產(chǎn)生的異構(gòu)現(xiàn)象。如CH3cH2cH2cH2cH0與
(CH3)2CHCH2cH0。
②位置異構(gòu):由于官能團(tuán)在碳鏈或碳環(huán)上的位置不同而產(chǎn)生的異構(gòu)現(xiàn)象。如
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