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高中有机化学方程式总结
一、烃
1. 甲烷 (烷烃通式:CnH2n+2) (1)氧化反应
甲烷的燃烧:CH4+2O2 CO2+2H2O(燃烧时火焰呈淡蓝色)
甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液及溴水褪色。 (2)取代反应
光
点燃
一氯甲烷:CH4+Cl2 CH3Cl+HCl
光
二氯甲烷:CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl
三氯甲烷:CH2Cl2+Cl2 光 CHCl3+HCl(CHCl3又叫氯仿)
四氯化碳:CHCl3+Cl2 CCl4+HCl 光
四种取代物中,常温下,只有CH3Cl是气态的,其余三种是液态的。 2. 乙烯 (烯烃通式:CnH2n )
乙烯的制取:CH3CH2OH CH 2=CH2↑+H2O
170℃ 浓硫酸
(实验注意点:圆底烧瓶中要装一些沸石或碎瓷片,目的是防止暴沸;温度计水银球位置是在液面以下,因为是测溶液的温度) (1)氧化反应
乙烯的燃烧:CH2=CH2+3O2 2CO2+2H2O(燃烧时冒黑烟)
乙烯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生氧化反应。 催化氧化:2CH2==CH2 + O2 2CH3CHO
(2)加成反应
与溴水加成:CH2=CH2+Br2 CH2Br—CH2Br(使溴水褪色)
催化剂
与氢气加成:CH2=CH2+H2 CH3CH3 与氯化氢加成:CH2=CH2+HCl CH3CH2Cl
△ 催化剂
与水加成:CH2=CH2+H2O CH3CH2OH
△
(3)聚合反应
乙烯加聚,生成聚乙烯:n H2C=CH2 CH 2 - CH 2 n
1
一定条件
△
催化剂 催化剂
图1 乙烯的制取
点燃
3. 苯
苯的同系物通式:CnH2n-6 (n≥6 ) (1)氧化反应
苯的燃烧:2C6H6+15O2 12CO2+6H2O
苯不能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色。 (2)取代反应
①苯与液溴反应(注意:是与液溴反应,与溴水、溴的四氯化碳溶液都不反应)
Fe
+Br2 — Br + HBr
(溴苯)
点燃
②硝化反应
浓H2SO4 —NO
+ HNO3 2 + H2O
60℃
(硝基苯)
③磺化反应:苯分子等芳香烃化合物里的氢原子被硫酸分子里的磺酸基(—SO3H)所取代的反应。
+ H2SO4
△
—SO3H 苯磺酸
+ H2O
(3)加成反应 +3H 2 △。 (环己烷) 4. 甲苯
(1)氧化反应:甲苯的燃烧:C7H8+9O2 7CO2+4H2O
甲苯不能使溴水褪色,但可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,得到苯甲酸(可鉴别苯和苯的同系物)。 (2)取代反应
CH3
|
+3HNO3
CH3 |
O2N— —NO2
点燃
催化剂
浓硫酸
+3H2O
| NO2
甲苯硝化反应生成2,4,6-三硝基甲苯,简称三硝基甲苯,又叫梯恩梯(TNT),不溶于水。它是一种烈性炸药,广泛用于国防、开矿等。
2
二、烃的衍生物 :烃的衍生物的重要类别和主要化学性质:
类
通式
别 醇
代表性物质 分子结构特点 主要化学性质
1.取代反应:与钠反应,生成醇钠并放出氢气;
有C—O键和O—H
乙醇
R—OH
2.氧化反应:燃烧:生成CO2和H2O;催化氧化:生成乙醛;
键,有极性;—OH
C2H5OH
3.脱水反应:①取代反应:140℃:乙醚;②消去反
与链烃基直接相连
应:170℃:乙烯; 4.酯化反应。
酚
苯酚
—OH直接与苯环
—OH
相连
1.弱酸性:与NaOH溶液中和;
2.取代反应:与浓溴水反应,生成白色沉淀; 3.显色反应:与铁盐(FeCl3)反应,生成紫色物质
C=O双键有极性, 1.加成反应:用Ni作催化剂,与氢加成,生成乙醇; 具有不饱和性
2.氧化反应:能被弱氧化剂氧化成羧酸(如银镜反应、还原氢氧化铜)。
醛
O
|| R—C—H
乙醛 O
|| CH3—C—H
羧酸 酯
O ||
R--C--OH
乙酸 O 受C=O影响, 1.具有酸的通性;
||
CH3—C—OH O—H能够电离,产2.酯化反应:与醇反应生成酯。
生H+
乙酸乙酯 分子中RCO—和O
||
R—C--OR’ CH3COOC2H5 OR’之间容易断裂
水解反应:生成相应的羧酸和醇
5. 乙醇(一元醇:R—OH,饱和一元醇:CnH2n+1OH) (1)与钠反应
乙醇与钠反应:2CH3CH2OH+2Na 2CH3CH2ONa+H2↑
(2)氧化反应
①催化氧化(去氢氧化):2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O
△ 催化剂
②被强氧化剂氧化(如酸性高锰酸钾、重铬酸钾溶液)
2CrO3(红色)+ 3C2H5OH + 3H2SO4 Cr2(SO4)3(绿色)+ 3CH3CHO + 6H2O
点燃
③ 燃烧 C2H6O + 3O2 2CO2 + 3H2O
(3)消去反应
乙醇在浓硫酸做催化剂的条件下,加热到170℃生成乙烯:
浓硫酸 170℃
3
CH3CH2OH CH 2=CH2↑+H2O
注意:该反应加热到140℃时,乙醇进行另一种脱水方式,生成乙醚。 2C2H5OH 浓硫酸 C2H5—O—C2H5+H2O (乙醚)
140℃
6. 苯酚: 苯酚是无色晶体,有毒,露置在空气中会因氧化显粉红色。
(1)苯酚的弱酸性(俗称石炭酸,不能使指示剂变色,酸性:CH3COOH>H2CO3>C6H5OH>HCO3)
ONa —OH +NaOH — +H2O ①与氢氧化钠溶液反应:
OH ②苯酚钠与CO2反应: — ONa +CO2+H2O — + NaHCO3
③苯酚与碳酸钠反应:
将适量的碳酸钠粉末加入到浑浊的苯酚溶液,溶液变澄清,证明苯酚酸性比HCO3的酸性强。
—
—
—OH
+ Na2CO3 — ONa + NaHCO3
(2)取代反应:取代位置为羟基的邻位和对位(应用:苯酚的定性检验或定量测定) OH |
—OH +3Br Br — — Br ↓+3HBr 2
|
Br
(三溴苯酚)
(3)显色反应: 苯酚能和FeCl3溶液反应,使溶液呈紫色(鉴别酚类或铁离子)。
(4)缩聚反应:生成酚醛树脂,俗称电木,它不易燃烧,具有良好的电绝缘性,被广泛用来生产电闸、电灯开关、灯口、电话机等电器。
浓盐酸
CH2 ]n + n H2O n + nHCHO [
沸水浴
7. 乙醛:乙醛是无色无味,具有刺激性气味的液体,沸点20.8℃,密度比水小,易挥发。 (1)加成反应(与H2、HX、HCN、氨的衍生物、醇等加成,但不与Br2加成)
NaOH 催化剂
CH3CHO + H2 CH3CH2OH ; 3—CHO + HCN CH3—CH—CN CH
△
(在有机合成中可利用该反应增长碳链)
(2)氧化反应
a、催化氧化: 2CH3CHO + O2 2CH3COOH
△ 催化剂
b、与弱氧化剂反应:,
乙醛的银镜反应:CH3CHO +2Ag(NH3)2OH CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
4
△
注意:①生成物:生成羧酸铵,还有一水二银三个氨。
②硝酸银与氨水配制而成的银氨溶液中含有Ag(NH3)2OH(氢氧化二氨合银), 这是一种弱氧化剂,可以氧化乙醛,生成Ag。有关制备的方程式:
Ag+ + NH3·H2O = AgOH↓+NH4 ;AgOH + 2NH3·H2O = [Ag(NH3)2]+ + OH+ 2H2O
-
+
③实验注意事项:氨水要过量,试管要洗净,水浴加热。
乙醛还原氢氧化铜:CH3CHO+2Cu(OH)2 CH3COOH+Cu2O↓+2H2O
c、能被溴水、酸性高锰酸钾溶液氧化(褪色) 8. 乙酸(无水乙酸俗称冰醋酸)
(1)乙酸的酸性:乙酸的电离:CH3COOH
△
CH3COO+H+
-
2CH3COOH + CaCO3 (CH3COO)2Ca + CO2↑+H2O
2CH3COOH + Cu(OH)2 (CH3COO)2Cu + 2H2O
(可用新制的氢氧化铜悬浊液鉴别乙醇、乙醛、乙酸) 2CH3COOH +Na2CO3 2CH3COONa + CO2↑+ H2O
(2)酯化反应(属取代反应)
浓硫酸
CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O (乙酸乙酯)
△
注意:①脱水方式:酸脱羟基,醇脱氢; ②酯的命名:酸前醇后,醇改酯。
O || 催化剂
③拓展:缩聚反应 n HOCH2CH2COOH [ OCH2CH2C ]n + n H2O
9.乙酸乙酯
(1)乙酸乙酯是一种带有香味的物色油状液体。 (2)水解反应(属于取代反应):水浴加热(70 0C左右)
稀硫酸
①酸性条件下部分水解: CH3COOC2H5+H2O CH3COOH+C2H5OH
△ △
②碱性条件下完全水解:CH3COOC2H5+NaOH CH3COONa+C2H5OH
10. 蔗糖水解方程式 C12H22O11 + H2O
催化剂
C6H12O6 + C6H12O6
蔗糖 葡萄糖 果糖 糖类中,葡萄糖、麦芽糖可以和新制氢氧化铜反应。 11. 麦芽糖水解方程式 C12H22O11 + H2O
催化剂
2C6H12O6
麦芽糖 葡萄糖
5
12. 淀粉水解 (C6H10O5)n + nH2O
催化剂
nC6H12O6
淀粉 葡萄糖
多糖中,糖类和淀粉是高分子化合物,但两者不互为同分异构体。 糖类经发酵会形成乙醇。 13. 硬脂酸甘油酯皂化反应 C17H35COO─CH2 C17H35COO─CH
+3NaOHC HCOO─CH 35 17 2
CH2–OH
|
3 C17H35COONa + –OH CH
|
CH2–OH
应用:上述反应是硬脂酸甘油酯的碱式水解,用于制备肥皂。也可以进行酸式水解,生成硬脂酸和丙三醇。
14、合成塑料
19、合成纤维
6
20、合成橡胶
7
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