有机教案

高中化学总复习教案·有机化学

有机化学

本部分知识可分为如下三大块：烃；烃的衍生物；糖类及蛋白质。

在“烃”一章中，主要目的是学习一些有机化学中的基本概念，属有机化学启蒙章节，主要包括：有机物烷、烯、炔的及苯性质，同系物，同分异构体及加成、消去反应等。

无论从考试中的题目含量上，还是知识本身的灵活变通性上，“烃的衍生物”都是有机化学中的核心，也是我们在学习有机化学中应着重花费功夫的地方。包括“醇”、“酚”、“醛”、“羧酸”、“酯”等几大知识块。

在中学阶段，“糖类、蛋白质”知识只能达到初步涉猎的层次，一些基本的概念及知识在本章显得尤为重要。

在有机计算及有机推断中经常用到一个强有力的工具——不饱和度的应用，这在后面的知识中有所叙述。

有机物燃烧前后，掌握压强的变化也是比较重要的能力。

有机实验是很有代表性的，根据一些基本原理设计出新的实验也是我们要掌握的内容。 一、知识基础

1.甲烷的空间结构为正四面体型结构。H—C—H键角为109°28′,应将这个规律推广：凡是一个碳原子周围以4个单键与其它原子相结合，无论这些原子是否相同，所形成的以该碳原子为顶点的键角均约为109°28′，这在判断有机分子中各碳原子是否在同一平面上有着积极的意义。 2.烷烃的化学性质：

烷烃在常温下比较稳定，不与强酸、强碱、强氧化剂起反应。

①取代反应：Cl2与甲烷在光照条件下可以发生取代反应，生成CH3Cl,CH2Cl2,CHCl3,CCl4

及HCl的混合物。

取代反应是一类范围很广的反应，包括硝化、磺化、酯化及卤代烃或酯类的水解等。 ②氧化：烷烃可以燃烧，生成CO2及H2O ③高温分解、裂化裂解：CH4 C4H10

CH4＋C3H6

C＋2H2 C4H10

C2H6＋C2H4

3.同系物：结构相似，在分子组成相差一个或若干个—CH2原子团的物质互相称为同系物。 ①结构相似的理解：同一类物质，且有类似的化学性质。 例：

—OH与

—CH2OH不能互称为同系物。

②组成上相差“—CH2”原子团：组成上相差指的是分子式上是否有n个—CH2的差别，而不限于分子中是否能真正找出—CH2的结构差别来。 补充：制甲烷

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高中化学总复习教案·有机化学 COONa+NaO CH3 H? CH4↑+Na2CO3 要注意断键部位，这也正是要在无水环境中进行的原因；该反应是减少一个碳原子的反应， 如：

CaO????CaO????制乙烷 CH3CH2COONa+NaOH制苯 C5H5COONa+NaOH

?C2H6↑+Na2CO3

CaO?????C6H6+Na2CO3

4．乙烯分子为CH2＝CH2，6个原子共平面，键角为120°。将此结构扩展，碳碳双键周围的六个原子都共平面。 5．乙烯的实验室制法：C2H5OH

①反应中浓H2SO4与酒精体积之比为3∶1。

②反应应迅速升温至170℃，因为在140℃时发生了如下的副反应： 2C2H5OH

CH3CH2OCH2CH3＋H2O

③反应加碎瓷片，为防止反应液过热达“爆沸”。 ④浓H2SO4的作用：催化剂和脱水剂。

副作用：使乙醇炭化也使炭颗粒氧化，因则所得的乙烯气体中混有SO2、CO2、乙醚蒸气及酒精蒸气等杂质。

⑤该反应温度计应插在液面之下，因为测的是反应液的温度。 6．烯烃的化学性质（包括二烯烃的一部分） ⑴ 加成反应

① 与卤素单质反应，可使溴水褪色 CH2＝CH2+Br2→CH2BrCH2Br ② 当有催化剂存在时，也可与H2O、H2、HCl、HCN等加成反应

③ 二烯烃的加成反应，分1，2—加成、1，4—加成，以及1，2，3，4—加成。 CH2＝CH—CH＝CH2＋Br2→CH2Br—CHBr—CH＝CH2 CH2＝CH—CH＝CH2＋Br2→CH2Br—CH＝CH—CH2Br CH2＝CH—CH＝CH2＋2Br2→CH2Br—CHBr—CHBr—CH2Br ⑵ 氧化反应

① 燃烧

② 使KMnO4/H+褪色 ③ 催化氧化

2 CH2＝CH2＋O2

2CH3CHO

有机反应中，氧化反应可以看作是在有机分子上加上氧原子或减掉氢原子，还原反应可看作是在分子内加上氢原子或减掉氧原子。以上可简称为“加氧去氢为氧化；加氢去氧为还原”，这与无机反应中按照化合价升降来判断氧化一还原反应并不矛盾。

⑶ 聚合反应：烯烃的聚合过程又是一个加成反应的过程，因而又称为加成聚合反应，简

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CH2＝CH2↑＋H2O

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称加聚反应。

① 烯烃加聚 ② 二烯烃加聚 ③ 混合聚合

试举例说明，分别写出丙烯、1，3-丁二烯，以及它们混聚的化学方程式。

7．乙炔：H—C≡C—H，线形分子，键角为180°，凡是叁键周围的4个原子都在一条直线上。

8.乙炔的化学性质 ⑴ 氧化反应

① 燃烧:火焰明亮，产生浓烟，产物为水及二氧化碳。

② 由于“C≡C”的存在，乙炔可被酸性KMnO4溶液氧化并使其褪色 ⑵ 加成反应

炔烃的加成反应是由于“C≡C”的不饱和性引起的，其加成可以控制条件使其仅停留在加1mol的反应物，当然也可以使叁键与2mol反应物发生加成反应.

① 加X2(其中可以使溴水褪色) CH≡CH＋Br2→CHBr＝CHBr ② 加HCl ③ 加H2

④ 加H2O CH≡CH＋H2O 9．苯：C6H6，有两种写结构简式的方法：

CH3CHO ，及凯库勒式

，从科学性的角度上看，

CH≡CH＋HCl

CH≡CH＋2Br2→CHBr2CHBr2 CH2＝CHCl

前者的表述更加合理，因为苯分子是平面正六边形结构，各碳碳键完全平均化，分子中无单纯的碳碳单键及碳碳双键，凯库勒式也有一定的积极意义，如：在数每个碳原子上有几个氢原子，推算分子中不饱和度时，优越性自然显露无疑。因而，两种表达方式是通用的，。 对于苯分子中的12个原子同在一平面上，我们可以扩展：与苯环直接相邻的第一原子与苯环共处同一平面。

10．芳香烃的化学性质：“易取代，难加成” ⑴ 取代反应：包括卤代、硝化及磺化反应

① 卤代

＋Br2

—Br＋HBr

注意：a 苯只与液溴反应，不能与溴水反应。ｂ 生成的HBr遇水蒸气会形成白雾。c 最终生成的溴苯呈褐色，是因为其中溶解了未反应的溴。提纯的方法是加入足量NaOH溶液，静置后分液。

② 硝化

＋HO—NO2（浓）

—NO2＋H2O

注意：a在试管中先加入HNO3，再将H2SO4沿管壁缓缓注入浓HNO3中，振荡混匀，

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冷却至50~60℃之下，再滴入苯。ｂ水溶温度应低于60℃，若温度过高，可导致苯挥发，HNO3分解，及生成苯磺酸等副反应发生。c生成的硝基苯中因为溶有HNO3及浓H2SO4等而显黄色，为提纯硝基苯，可用NaOH溶液及蒸溜水在分液漏斗中洗涤混合物。d 纯净的硝基苯无色有苦杏仁味的油状液体。

③ 由于侧链对苯环的影响，使

—CH3的取代反应比

更容易进行。

—CH3＋3 HO—NO2（浓）④ 磺化

＋3H2

＋HO—SO3H（浓）

＋3H2O

—SO3H＋H2O

⑵ 加成反应 ⑶ 氧化反应

I． 燃烧：生成CO2及H2O，由于碳氢比过高，因而碳颗粒不完全燃烧，产生浓烟。 II． 苯不使酸性KMnO4溶液褪色。

III．由于苯环对侧链的影响，苯的同系物如甲苯、乙苯等能被KMnO4/H+氧化而使其褪色。 11．沸点顺序：

烷烃分子的沸点首先取决于含碳原子数目的多少，含碳原子数目越多、沸点越高；在含碳原子数目相同时，沸点高低取决于分子中支链的多少：支链越多，沸点越低，如沸点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷，其中新戊烷是在常温下为气态的五碳烷烃（沸点9.5℃）。

苯的同系物的沸点取决于取代基的集中程度：取代基越相互靠近，其沸点越高；反之则沸点越低。如沸点顺序：邻二甲苯＞间二甲苯＞对二甲苯，为了帮助理解，这个沸点顺序可从分子极性的角度解释（即分子中正负电荷中心的不对称程度）。

当然，以上所述为分子的沸点顺序，溶点顺序可能有所不同。

12．石油分馏属于物理变化。把煤隔绝空气加强热使它分解的过程，叫煤的干馏，属于化学变化。

13．乙醇的化学性质 ① 与金属反应产生H2

2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑(置换，取代) ② 消去反应

C2H5OH

CH2＝CH2↑＋H2O

醇发生消去反应的条件：与—OH碳相邻的碳原子上有氢原子存在（β—H的存在），如 （CH3）3CCH2OH不可能发生消去反应。 ③ 与无机酸反应

1．C2H5OH+HBr→C2H5Br+H2O(取代)

其中HBr可用浓H2SO4及NaBr代替，可能有产生Br2的副反应发生

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II．C2H5OH+HO—NO2→C2H5ONO2+H2O（酯化、取代）

区分硝基化合物与硝酸酯的方法：若硝基中N原子直接与碳原子相连，则该化合物为硝基化合物，如C2H5NO2（硝基乙烷）；若硝基中的N原子通过氧原子而与碳原子相连接，则该化合物称为酯，如C2H5ONO2（硝酸乙酯） ④ 与有机酸的反应： CH3COOH+HOC2H5

CH3COOC2H5+H2O（酯化、取代）

I． 酯化反应规律：“酸脱羟基醇脱氢”，包括有机酸和无机含氧酸与醇的反应。

II． 吸收酯的试剂为饱和的Na2CO3溶液，也是分离CH3COOH及CH3COOC2H5所用的试液。其可以充分吸收CH3COOH，使酯香味得以显出；可以有效降低酯的溶解度，使分离更彻底。 ⑤ 氧化反应： Ⅰ.燃烧 或：

2C2H5OH+3O2 C2H5OH+CuO

2CO2+3H2O

2CH3CHO+2H2O

CH3CHO+Cu+H2O

Ⅱ.催化氧化 2C2H5OH+O2

催化氧化对醇的结构的要求：与OH直接相边的碳原子上必须有H原子，有2个或3个氢原子被氧化成醛，只有1个氢原子被氧化成酮。

如：CH3OH→HCHO CH3CHOHCH3→CH3COCH3而（CH3）3COH不能被氧化。 14．酚：羟基与苯环直接相连的化合物叫酚，羟基连在苯环上的侧链碳原子的化合物叫芳香醇。 如：

—OH（苯酚）；

—CH2OH（苯甲醇）；

—OH（环已醇）

15．酚的化学性质

（1）弱酸性：弱于碳酸，称石炭酸，不使酸碱指标剂变红。其电离能力介于H2CO3的第一及第二级电离之间。 2

—OH+2Na→2—OH+NaOH→—ONa+CO2+H2O→—OH+Na2CO3→

—ONa+H2↑ —ONa+H2O

—OH+NaHCO3 —ONa+NaHCO3

（2）取代反应：定量地检验苯酚含量的多少

—OH+3Br2 →↓+3HBr

（3）氧化反应：苯酚易被氧化，露置在空气中会因少量氧化而显粉红色。 （4）显色反应：苯酚与FeCl3溶液作用显示紫色。 6C6H5OH+Fe3+→〔Fe(C6H5O)6〕3+6H+,

－

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16．醛类的化学性质

（1）还原反应：与H2的加成反应 CH3CHO+H2 （2）氧化反应：

① 燃烧。

② 使酸性KMnO4溶液褪色。

③ 银镜反应：Ag++NH3·H2O = AgOH↓+NH4+

AgOH+2NH3·H2O = [Ag（NH3）2]++OH+2H2O

－

－

C2H5OH

CH3CHO+2[Ag（NH3）2]++2OH CH3COO+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O

－

注意：i银镜反应的银氨溶液要求现用现配,且配制时不允许NH3·H2O过量，即先取AgNO3溶液后滴加稀氨水，使生成的AgOH刚好完全溶解为止，否则将产生易爆炸的物质。 ii．乙醛与氢氧化银氨溶液反应时，1mol乙醛可以还原出2molAg来，而甲醛的反应则可以置换出4molAg，因为第一步生成的甲酸中仍然有醛基存在而进一步发生反应。

④ 与新制的Cu（OH）2反应 CH3CHO+2Cu(OH)2

CH3COOH+Cu2O↓+2H2O

注意：Cu(OH)2悬浊液为新制，且NaOH为过量。

③、④反应可作为实验室检验醛基的方法。

17．乙醛的制备方法：

① 乙炔水化法：CH≡CH＋H2O ② 乙烯氧化法：2 CH2＝CH2＋O2③ 乙醇的催化氧化：2C2H5OH+O2 18．乙酸的制取：

① 通过上述方法制得乙醛，然后：2CH3CHO+O2 ② 丁烷直接氧化法：2CH3CH2CH2CH3+5O2 19．常见酯的生成方法——取代反应。 ⑴ 基本的方法：酯化反应

① 甲酸和甲醇酯化：HCOOH+CH3OH

HCOOCH3+H2O

CH3CHO 2CH3CHO

2CH3CHO+2H2O

2CH3COOH 4CH3COOH+2H2O

② 硝酸和乙醇酯化：HO—NO2+C2H5OH→C2H5ONO2+2H2O ⑵ 生成环酯：

① 乙二酸和乙二醇酯化生成乙二酸乙二酯 ② 二分子乳酸脱水生成环酯

③ HOCH2CH2CH2COOH分子内脱水生成环酯

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⑶生成聚酯：

① 乙二酸和乙二醇缩聚反应生成高分子化合物 ② 乳酸缩聚生成高分子化合物 ⑷一元酸与多元醇反应： I． 硝酸甘油酯的生成 II． 硬酯酸甘油酯的生成 III．硝酸纤维的生成

20．酯类（包括油脂）的化学性质： ① 乙酸乙酯的水解：（酸性或碱性条件）

②硬酯酸甘油酯的水解：

③油脂的氢化（或硬化，加成反应）：

21．脂皂的制取及盐析：

脂肪、植物油、皂化锅NaOH溶液静量△高级脂肪酸钠、 甘油、水NaCl搅拌、△高级脂肪酸钠析出 （食析）过滤干燥分层（上层为高级脂肪酸钠，下层为甘油和食盐混合溶液）肥皂22．葡萄糖的化学性质：

（1）氧化反应：葡萄糖分子中含有醛基，具有醛基的特性。 I． 银镜反应：用于制热水瓶胆及镜子。 II． 与新制Cu（OH）2反应：尿液验糖。 III．使溴水及酸性KmnO4溶液褪色。 （2）还原反应（加成反应）：

（3）酯化反应：葡萄糖与足量乙酸反应生成五乙酸葡萄糖酯

C6H12O6酒化酶2CH3CH2OH+2CO2（4）发酵得酒精： 23．中学阶段需要掌握的几种α—氨基酸 甘氨酸（氨基乙酸）H2N—CH2COOH 丙氨酸（α—氨基丙酸）

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苯丙氨酸：（α—氨基—β—苯基丙酸）

谷氨酸：（α—氨基戊二酸）24．氨基酸的性质：

由于氨基酸中既含有—NH2又含有—COOH，因此氨基酸表现出两性。 ①与酸反应：HOOCCH2NH2+HCl→HOOCCH2NH3Cl ②与碱反应：H2NCH2COOH+NaOH→H2NCH2COONa+H2O

③缩聚反应：

25．蛋白质的结构性质：

结构：天然蛋白质是由多种α—氨基酸形成的高分子化合物，其典型结构为存在着肽键， 即：

结构。其官能团为：肽键、氨基、羧基。

（1）性质：（天然蛋白质）

①某些蛋白质易溶于水而形成胶体（如鸡蛋白），该胶体的分散质微粒为单一的蛋白质分子，而非多个分子或离子的聚集体[如Fe(OH)3胶体]。

②蛋白质溶液中加入稀盐（非重金属盐）可促进其溶解：加入浓盐（非重金属盐）可使蛋白质溶解度降低而析出（盐析），该过程为可逆过程。 ③加热，紫外线，强酸，强碱，重金属盐、乙醇、变性（不可逆）。 ④两性。

⑤灼烧：烧焦羽毛气味。

⑥水解：肽键断裂，“酸加羟基氨加氢”，得α—氨基酸

⑦颜色反应：含有苯环的蛋白质遇浓NHO3变性而显黄色，可用于检验蛋白质。 补充：溴乙烷 1．溴乙烷的分子组成和结构 注解 ①溴乙烷是乙烷分子里的一个氢原子被溴原子取代得到的。乙烷分子是非极性分子，

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—OH、甲醛等都能使蛋白质凝聚

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溴乙烷分子是极性分子，这是因为溴乙烷分子中，溴原子的电负性大于碳，碳和溴原子之间的成键电子对偏向溴原子一边，因此，C—Br是极性键。 ②溴乙烷在水溶液中或熔化状态下均不电离，是非电解质。 ③溴乙烷的官能团是—Br。 2．溴乙烷的物理性质 纯净的溴乙烷是无色液体，沸点，不溶于水，可溶于大多数有机溶剂。其密度大于水的密度。 3．溴乙烷的化学性质 (1)溴乙烷的水解反应 实验6—1 课本第146页 实验现象 向试管中滴入溶液后有浅黄色沉淀生成。 解释 溴乙烷在NaOH存在下可以跟水发生水解反应生成乙醇和溴化氢，溴化氢与溶液反应生成AgBr浅黄色沉淀。 实验探究 ①检验溴乙烷水解的水溶液中的时，必须待试管中液体分层后再吸取上层液,以免吸取到未水解的溴乙烷。 ②检验前，先将较多的稀溶液滴入待检液中以中和NaOH，避免干扰的检验。 也可写为： 点拨 ①溴乙烷的水解反应条件：过量的强碱(如NaOH)。 ②溴乙烷的水解反应，实质是可逆反应，通常情况下，正反应方向趋势不大，当加入NaOH溶液时可促进水解进行的程度。 ③溴乙烷的水解反应可看成是溴乙烷分子里的溴原子被水分子中的羟基取代，因此溴乙烷的水解反应又属于取代反应。 ④溴乙烷分子中的溴原子与溶液不会反应生成AgBr。 (2)溴乙烷的消去反应 ①化学反应原理：溴乙烷与强碱(NaOH或KOH)的醇溶液共热，从分子中脱去HBr，生成乙烯。 ②反应条件 a．有强碱(如NaOH、KOH)的醇溶液 b．加热 ③消去反应 有机物在一定条件下，从一个分子中脱去一个小分子(如、HBr等)生成不饱和(含双键或三键)化合物的反应，叫做消去反应。 注意 消去反应必须是从相邻的碳原子上脱去一个小分子，只有这样才能在生成物中有双键或三键。 小结

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1．知识网络如下图。 2．溴乙烷的两个化学反应说明，受官能团溴原子的影响，当溴原子与碳原子形成C—Br键时，共用电子对偏向溴原子，所以C—Br键的极性较强，在其他试剂的影响下，C—Br键很容易断裂而发生一系列化学反应。溴乙烷的化学性质比乙烷活泼。 3．溴乙烷的水解和消去反应的区别 1.官能团 官能团是指决定化合物化学特性的原子或原子团。常见的官能团有：卤素原子(—X)、羟基(—OH)、醛基(—CHO)、羧基(—COOH)、硝基(—NO2)、磺酸基(—SO3H)、氨基(—NH2)等。C═C和C≡C也分别是烯烃和炔烃的官能团。 2.溴乙烷的性质 (1)溴乙烷的物理性质：无色液体，沸点38.4℃，密度比水大。 (2)溴乙烷的化学性质：由于官能团(—Br)的作用，溴乙烷的化学性质比乙烷活泼，能发生许多化学反应。 ①水解反应：C2H5—Br+H—OHC2H5—OH+HBr。 卤代烃水解反应的条件：NaOH的水溶液。 由于可发生反应HBr+NaOH＝NaBr+H2O，故C2H5Br的水解反应也可写成：C2H5Br+NaOHC2H5OH+NaBr。 ②消去反应： 卤代烃消去反应的条件：与强碱的醇溶液共热。 反应实质：从分子中相邻的两个碳原子上脱去一个HBr分子。由此可推测，CH3Br、(CH3)3C—CH2Br等卤代烃不能发生消去反应。 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小分子(如H2O、HBr等)，而生成不饱和(含双键或三键)化合物的反应。 二、卤代烃 1．卤代烃 烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物，叫做卤代烃。如:、、、、、 2．分类 (1)根据分子里所含卤素的不同，卤代烃可分为：氟代烃()、氯代烃 溴代烃()等。 (2)根据分子中卤素原子的多少可分为：一卤代烃(、)、多卤 代烃(、、、)等。 (3)根据烃基的不同可分为：饱和卤代烃(、、)、不饱和卤代烃(、)、芳香卤代烃等。 3．命名(只需了解简单卤代烃的命名) 原则：以连有卤原子在内的最长碳链作主链，卤原子和其他支链都作为取代

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基，从离卤原子最近的一端开始给主链上的碳原子进行编号，其余步骤同烷烃的系 统命名法。 如： 4．卤代烃的物理性质 (1)卤代烃不溶于水，溶于有机溶剂。 (2)卤代烃分子的极性比烃分子强，卤原子的质量比氢原子的质量大许多，因此齿代烃的沸点和密度都大于同碳原子数的烃。 (3)相同卤代物中，它们的沸点随着碳原子数的增加而增大(因碳原子数增多分子量增大，引起分子间作用力增大)，密度却随着碳原子数的增加而减小。(因碳原子数增多，卤代烃分子中卤原子的质量分数降低)。 (4)室温下少数低级卤代烃(1～3个碳原子的氟代物，l～2个碳原子的氯代物和溴甲烷)为气体，其余为液体，高级(碳原子数多)卤代烃为固体。 释疑 课本第147页讨论。 烃基不同时，一方面氯代烃的沸点随烃基中碳原子数的增加而升高；另一方面，如果烃基中所含碳原子数目相同时，氯代烃的沸点随烃基中支链的增多而降低。 5．卤代烃的化学性质 卤代烃的化学性质较活泼，这是由于卤原子(官能团)的作用所致。卤原子结合电子的能力比碳原子强。当它与碳原子形成碳卤键时，共用电子对偏向卤原子，故碳卤键的极性较强，在其他试剂作用下，碳卤键很容易断裂而发生化学反应。 (1)水解反应 或写作： 注解 ①卤代烃水解反应实质是可逆反应。为了促使正反应进行得较完全，水解时一定要加入可溶性强碱并加热，加强碱可与水解生成的卤代氢发生中和反应，减少生成物浓度，平衡右移，加热可提高水解反应的速率。 ②所有的卤代烃在一定条件下都可发生水解反应，卤代烃的水解反应可看成是卤代烃分子中的卤原子被水分子中的羟基取代(卤代烃分子中碳卤键断裂)，故卤代烃的水解反应又属取代反应。 (2)消去反应 注解 ①卤代烃的水解反应和消去反应的条件不同。卤代烃和氢氧化钠水溶液反应时，卤基被羟基取代。而卤代烃和氢氧化钠醇溶液反应时，氢氧化钠在醇这类弱极性物质中钠氧键不断裂，所以不能发生羟基的取代反应，只能发生消去反应。 ②消去反应与加成反应不互为可逆反应，因为它们的化学反应条件不相同。 ③不是所有的卤代烃都能发生消去反应，相邻碳原子上无氢原子(即无a—H) 的卤代烃，不能发生消去反应。

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如等均不能发生消去反应。 6．卤代烃的作用 ①在烃分子中引入卤原子常常是改变分子性能的第一步反应，在有机合成中起着重要的桥梁作用。 ②有些卤代烃特别是一些多卤代烃可直接用作溶剂、农药、制冷剂、灭火剂、麻醉剂和防腐剂等。

③氟氯烃是一类多卤代烃，主要含氟和氯的烷烃衍生物，有的还含有溴原子。氟氯烃大多为无色、无臭的气体，化学性质稳定、无毒，曾被认为是安全无害的物质，加之其具有不燃烧、易挥发、易液化等特性，几十年来被广泛用作冷冻设备和空气调节装置的制冷剂，以及用于制雾化剂，聚乙烯等泡沫塑料的发泡剂，电子和航空工业的溶剂、灭火剂，等等。但是，也恰恰是由于氟氯烃的化学性质稳定，使其在大气中既不发生变化，也难被雨雪消除，在连年使用之后，每年逸散出的氟氯烃积累滞留在大气中，使其在大气中的含量逐年递增。大气中的氟氯烃随气流上升，在平流层中受紫外线照射，发生分解，产生氯原子，氯原子可引发损耗臭氧的反应。在这种反应中，氯原子并没有消耗，消耗的只是臭氧，所以实际上氯原子起了催化作用。因此即使逸入平流层中的氟氯烃不多，但由它们分解出的氯原子却仍可长久地起着破坏臭氧的作用。臭氧层被破坏，意味着有更多的紫外线照射到地面，而过多紫外线的照射，则会危害地球上的人类、动物和植物，造成全球性的气温变化。因此，为了保护臭氧层，人类采取了共同的行动，签订了以减少并逐步停止生产和使用氟氯烃为目标的《保护臭氧层维也纳公约》、《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》等国际公约。 3.卤代烃的一般通性 (1)物理通性：都不溶于水，可溶于有机溶剂。氯代烷的沸点随烃基增大呈现升高的趋势；氯代烷的密度随烃基增大呈现减小的趋势。 (2)化学通性：卤代烃的化学性质通常比烃活泼，能发生许多化学反应。 ①取代反应： CH3Cl+H2OCH3OH+HCl (一卤代烃可制一元醇) BrCH2CH2Br+2H2OHOCH2CH2OH+2HBr (二卤代烃可制二元醇) ②消去反应： BrCH2CH2Br+NaOHCH2═CH—Br+NaBr+H2O (消去1分子HBr) BrCH2CH2Br+2NaOHCH≡CH+2NaBr+2H2O (消去2分子HBr) 4.氟氯烃(氟利昂)对环境的影响 (1)氟氯烃破坏臭氧层的原理 ①氟氯烃在平流层中受紫外线照射产生Cl原子。 ②Cl原子可引发损耗臭氧的循环反应： Cl+O3ClO+O2 ClO+OCl+O2 总的反应式： O3+O2O2

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③实际上氯原子起了催化作用。 (2)臭氧层被破坏的后果 臭氧层被破坏，会使更多的紫外线照射到地面，会危害地球上的人类、动物和植物，造成全球性的气温变化。

二、能力基础——不饱和度（Ω）的求算及应用

1．含义：完全由碳氢两种元素形成的分子，若分子内全部是单键结合，并且没有环状结构存在，这种烃为烷烃，通式为CnH2n+2，我们说这种烃不饱和度（Ω）为零。当分子中有一个双键或有一个碳环存在时，在原分子的基础上减去2个氢原子，这称为分子中有一个不饱和度。同理，依次增加不饱和度。

2．意义：有了不饱和度，看到一个烃分子的结构，仅知道其中碳原子或氢原子就可以很迅速地求出另外一种原子；更重要的是，仅知道某分子的分子式，可先求不饱和度，从而反推其分子结构的可能性是一个极有力的推断工具。 3．求算方法： ①对于烃：CxHy Ω=

2x?2?y 22x?2?(y?z)

2②对于卤代烃:CxHyXz可以等效于CxHy+z Ω=

③烃的含氧衍生物：CxHyOz，氧原子为二价基团，可认为其在分子中的存在形式为C—O—C，其对不饱和度没有贡献。Ω=

2x?2?y。若分子中存在“C=O”结构时，在求算2不饱和度时，可不考虑该原子，在落实不饱和度时，必须考虑进去。 ④含N衍生物（除铵盐之外）：

CxHyNz:认为N是3价，将（NH）合为一体，可认为是2价基团，与氧原子一同处理。一NO2其中有1个不饱和度。 ∴CxHyNz等效于CxHy-z(NH)z, Ω=

2x?2?(y?z)，

22?7?2?6?5

2⑤铵盐：将HN4用一个H代替，余同。

如某物质化学式为C7H7NO2等效于C7H6（NH）O2，其不饱和度为Ω=

分子中必含苯环，Ω=4,另一个不饱和度可表现在—NO2，也可以是羧基或醛基。

4．空间结构中不饱和度的数目确定：

一些空间结构的不饱和度在数环状结构时容易重复计算，不适宜采用算不饱和度的方法。 三、学法指要 【例1】 某有机物为烃的含氧衍生物，在1.01×105Pa、120℃时，取其蒸气40ml与140ml

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高中化学总复习教案·有机化学

氧气混合点燃，恰好完全反应生成等体积的CO2和水蒸气。当恢复到反应前的状况时，反应后混合物的体积比反应前混合物的体积多60ml。求该有机物的分子式，若该有机物能和Na2CO3作用，试写出它的结构简式。

【分析】有机物分子式为C3H6O2。结构简式为CH3—CH2—COOH。

【例2】 常温下为液态的某烃的含氧衍生物，取一定量在1.01×105Pa、120℃时全部气化，

测得体积为20ml，在同一状况下，取100ml O2 与它混合后完全燃烧，测得反应产物CO2与水蒸气的体积比为3：4，将反应前后的混合气体恢复到原状态，经测定其密度比反应前减少了1/6，再将此混合气体用碱石灰吸收后，体积还剩下10ml（体积已换算成原状态），求此有机物分子式。

【分析】有机物分子式为C6H8O。

【例3】 已知丙二酸(HOOC—CH2—COOH)用P2O5脱水得到的主要产物的分子式是C3O2，

它跟水加成仍是到丙二酸。C3O2是一种非常“活泼”的化合物，除能跟水加成生成丙二酸外，还能跟NH3、HCl、ROH（R为链烃基）等发生加成反应。例如C3O2与NH3加成：

试写出：

（1）C3O2的结构简式 O=C=C=C=O 。

（2）C3O2分别HCl，CH3CH2OH发生加成反应的化学方程式 ， 。 【例4】 烯烃A中混有烷烃B,在120C时A和B的气体混合物对H2相对密度为12,取此混

合气体1L与4L氧气一起放入一密闭容器中,测得其压强为1.01×105Pa,用电火花引燃,使两种烃都充分氧化,待温度恢复到反应前时,测得其压强为1.04×1.01×105Pa,问A、B各是什么烃？其体积分数分别是多少？

A为C4H8，含量为20%（物质的量分数）B为CH4，含量为80%。

【例5】有一种广泛用于汽车、家电产品上的高分子涂料，是按下列流程图生产的 ，图中的M（C3H4O）和A都可以发生银镜反应，N和M的分子中碳原子数相等，A的烃基一氯取代位置有三种：

试写出：物质的结构简式：A ，M ， 物质A的同类别同分异构为 。 N+B→D的化学方程: ， 反应类型X ，Y 。

【分析】则A：CH3CH2CH2CHO；M：CH2=CHCOOH；同分异构（CH3）2CHCHO N+B→D：

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CH2＝CHCOOH+CH3(CH2)2CH2OHCH2＝CHCOOCH2(CH2)2CH3+H2O

X是加成反应：Y是加聚反应。

【例6】A是一种酯，分子式是C14H12O2，A可以由醇B跟羧酸C制得,氧化B可得C。 (1) 写出A、B、C的结构简式。 (2) 写出C的两种同分异构体的结构简式，它们都可以跟NaOH反应。

【例7】标准状况下，1LCO和某单烯烃的混合物与9L O2混合点燃，在压强不变、136.5C时，测得气体体积为15L，求该烯烃可能的分子式及其体积分数。

【分析】1L CO和烯烃的混合气体完全燃烧时，最多消耗6L O2（C4H8），故9L O2过量，把标况下，10L混合气体换算成136.5C时的体积，为

10?(273?136.5)?15(L)反应前273后体积不变。

由题意哥知，n=2，3，4，0

【例8】由一种气态烷烃和一种气态单烯烃组成的混合气体，它对H2的相对密度是13.2，将1L混合气体和4L O2在容积固定的密闭容器中完全燃烧并保持原来的温度（120C），测得密闭容器内压强比反应前增加4%，试确定混合气体的成份及体积比。 含CH4:60%;C3H6:40%;CH4与C3H6之体积为3:2

【例9】对同样的反应物,若使用不同的催化剂,可得到不同的产物,如:

C2H5OH CH3CHO+H2↑

2C2H5OH CH2=CH—CH=CH2+H2↑+2H2O

Al2O32C2H5OH H2O+C2H5OC2H5

250℃

已知C2H5OH在活性铜催化剂作用下生成CH3COOC2H5及其它产物，则其它产物为 。 2H2↑。

【例10】某烃A与溴加成生成二溴衍生物B，且1molA只能跟1molBr2完全反应，B用热NaOH醇溶液处理得化合物C，经测定C的分子式为C5H6，C分子中没有支链，则A为 ，B为 ，C为 （填结构简式）。

【例11】式量为300以下的某脂肪酸1.0g与2.7g碘完全加成，也可被0.2gKOH所中和，由此推测该脂肪酸的准确式量是 。

A.282 B.280 C.278 D.无法确定 【分析】C

【例12】乙酸在磷酸铝的催化作用下生成一种重要的基本有机试剂A，核磁共振谱表明A分子里的氢原子没有差别；红外光谱表明A分子里存在羰基，而且A分子里所有原子在一个平面上。A很容易与水反应重新变为乙酸。

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550℃O3 ZnO 、 Cr 2 450℃ Ag

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(1) 写出A的结构式； (2) 写出A与水的反应方程式； (3) 写出A与氢氧化钠反应方程式； (4) 写出A与氨的反应方程式,有机产物要用结构式表示； (5) 写出A与乙醇的反应方程式,有机产物要用结构简式表示。 【分析】H2C＝C＝O

三、智能显示 心中有数

1．烃类物质的基本物理、化学性质其制备方法等。

2．烃的衍生物的种类主典型物理化学性质及特征的制备方法。 3．一些基本的有机概念：如官能团，同系物，同分异构体等。 4．糖类、蛋白质的分类，代表物及性质。

5．不饱和度的应用，计算分子式，由分子式推出物质的结构等。 6．计算及推断中的一些技巧及规律。 动脑动手

【例13】现有10种α—氨基酸，能构成有三个不同氨基酸单元的三肽 种？能构成只有二种不同氨基酸单元的三肽 种？

【分析】此类题目可用数学归纳法来解。可将10种α—氨基酸抽象为10个字母，a、b、c??，则三肽的总数为P310=10×9×8=720(种).若含有两种不同氨基酸,可形成的组合形式6种：aab，aba，baa，bba，bab，abb，则所有的形式之和为6·C210=6×10×9×

1=270(种)2用数学方法解化学题,关键在于模型的转化。

【例14】原子核磁共振谱(PMR)是研究有机结构的有力手段之一，在所研究的化合物分子中，每一结构中等性的氢原子在PMR谱中都给出了相应的峰(信号)、谱中峰的强度与结构听 H原子数成正比。例如乙醛的结构式为CH3CHO，其PMR谱中有两个信号，强度之比为3∶1。

（1）分子式为C3H6O2的二元混合物，如果在PMR谱上观察到氢原子给出的峰有两种情况：第一种情况给的强度为3∶3；第二种情况峰的强度3∶2∶1，由此推断该混合物的组成可能是 。

（2）在测得化合物（CH3）2CHCH2Cl的PMR谱上可观察到三种峰，而测得化合物CH3CH=CHCl时却得到氢原子给出的信号峰6个，从原子在空间排列的方式不同，试写出CH3CH=CHCl的分子空间异构体。

【分析】这是一道考察学生自学能力的题目，PMR谱是化学上最前列的仪器之一，广泛应用于未知物结构的判定及医疗等方面，由于其机理及判定方法比较专业，中学阶段不可能了解它，这也体现了本题目的公平性；根据题目中所给的信息及描述内容临时学习判断是我们每个中学生必须注意培养的能力方面，这也是近年高考的热点之一。

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高中化学总复习教案·有机化学

（1）C3H6O2其不饱和度为??3?2?2?6?1，分子中存在一个环或一个双键。根据其

2不同氢原子种类为3∶3及3∶2∶1，可判断，二者的可能组成为乙酸甲酯（CH3COOCH3）或丙酸CH3CH2COOH。

（2）化合物CH3CH=CHCl的氢原子给出信号峰是6个，而从分子表面来看，似乎只有三

种氢原子，再联系“C=C”结构的空间取向性，可得出该化合物有两种空间结构的

结论：

【例15】A、B两种有机物的分子式相同，都可以用CaHbOcNd表示，且a+c=b，a-c=d，已知A是天然蛋白质水解的最终产物，B是一种含有醛基的硝酸酯。 （1）A和B的分子式是 。

（2）光谱测定显示，A的分子结构中不存在甲基，则A析结构简式是 。 （3）光谱测定湿示，B的烃基中没有支链，则B的结构简式是 。

【分析】

OHC—CH2—CH2—CH2—CH2—O—NO

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