内容正文:
多官能团有机物的多重性与反应类型
【学习目标】
1、熟悉烃及烃的衍生物的化学性质,理解官能团与化学性质、反应类型之间的关系
2、能根据有机物分子中含有的官能团推测其具有的性质,形成“结构决定性质”的思维模型
【主干知识梳理】
1、常见官能团的主要性质及反应类型
有机物
通式
代表物
官能团
主要化学性质
烷烃
CnH2n+2
CH4
无
取代反应:光照时与气态卤素单质反应
烯烃
CnH2n
CH2=CH2
(1)加成反应:与卤素单质、H2、卤化氢、H2O反应
(2)氧化反应:使酸性KMnO4溶液褪色
(3)加聚反应
炔烃
CnH2n-2
CH≡CH
—C≡C—
(1)加成反应:与卤素单质、H2、卤化氢、H2O反应
(2)氧化反应:使酸性KMnO4溶液褪色
(3)加聚反应
芳香烃
CnH2n-6
无
(1)取代反应:
①FeBr3催化下与液溴反应生成溴苯
②浓硫酸催化下与浓硝酸反应生成硝基苯
(2)加成反应:与H2发生加成反应生成环己烷
(3)苯与溴水、酸性高锰酸钾溶液都不反应
无
(1)取代反应:
①FeBr3催化下,苯环上氢与液溴发生反应(邻、对位)
②光照条件下,侧链甲基与卤素发生反应
③浓硫酸催化下与浓硝酸反应生成2,4,6三硝基甲苯
(2)氧化反应:被酸性KMnO4溶液氧化成苯甲酸
(3)加成反应:与H2发生反应生成甲基环己烷
卤代烃
R—X
C2H5Br
(碳卤键)
(1)取代反应:与NaOH水溶液共热发生水解反应生成醇
(2)消去反应:与NaOH醇溶液共热发生消去反应
醇
R—OH
C2H5OH
醇羟基—OH
(1)置换反应:与活泼金属反应产生H2
(2)取代反应:
①与浓氢卤酸反应生成卤代烃
②浓硫酸催化下,分子间脱水成醚
③与羧酸或无机含氧酸反应生成酯
(3)消去反应:浓硫酸催化下,分子内脱水成烯
(4)氧化反应:
①催化氧化为醛或酮
②直接被酸性高锰酸钾或重铬酸钾氧化成羧酸
酚
酚羟基—OH
(1)有弱酸性(中和反应),比碳酸酸性弱:与钠置换、与氢氧化钠、碳酸钠反应
(2)取代反应:
①与浓溴水发生反应,生成白色沉淀2,4,6三溴苯酚
②与浓硝酸在浓硫酸的作用下生成2,4,6三硝基苯酚
③与羧酸或无机含氧酸反应生成酯
(3)氧化反应:能被酸性高锰酸钾溶液氧化
(4)显色反应:遇FeCl3溶液显紫色
醚
R—O—R
C2H5OC2H5
醚键
性质稳定,一般不与酸、碱、氧化剂反应
醛
CH3CHO
醛基
(1)加成反应:
①与H2发生加成反应生成醇
②与HCN发生加成反应
(2)氧化反应:
①银镜反应:与银氨溶液反应
②与新制的氢氧化铜悬浊液反应
③催化氧化生成羧酸
④被溴水、酸性高锰酸钾溶液氧化成羧酸
酮
羰基
不能被银氨溶液、新制的氢氧化铜等弱氧化剂氧化,但能催化加氢生成醇
羧酸
乙酸
羧基
(1)酸的通性
(2)酯化反应:在浓硫酸催化下与醇反应生成酯和水
酯
乙酸乙酯
酯基
①酸性水解生成羧酸和醇,酸性水解可逆
②碱性水解生成羧酸盐和醇,碱性水解不可逆
胺
R—NH2
氨基(—NH2)
弱碱性(与酸反应)
酰胺
乙酰胺
酰胺基
①酸性水解生成羧酸和铵盐
②碱性水解生成羧酸盐和氨气
2、重要的反应及反应现象
(1)有机物与溴水、酸性高锰酸钾溶液反应
烷烃
烯烃
炔烃
苯
苯的同系物
醇
酚
醛
羧酸
酯
溴水
不褪色
褪色
褪色
不褪色
不褪色
不褪色
白色沉淀
褪色
不褪色
不褪色
酸性高锰酸钾
不褪色
褪色
褪色
不褪色
褪色
褪色
褪色
褪色
不褪色
不褪色
(2)有机物与Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3反应
含羟基的物质
比较项目
醇
酚
羧酸
与Na反应
反应放出H2
反应放出H2
反应放出H2
与NaOH反应
不反应
反应
反应
与Na2CO3反应
不反应
反应,生成苯酚钠和NaHCO3
反应放出CO2
与NaHCO3反应
不反应
不反应
反应放出CO2
(3)银镜反应的有机物:醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、还原性糖(葡萄糖、麦芽糖等)
(4)与新制Cu(OH)2悬浊液(斐林试剂)的反应:羧酸(中和)、甲酸(先中和,但NaOH仍过量,后氧化)、醛、还原性糖(葡萄糖、麦芽糖)、甘油等多羟基化合物
(5)能发生水解反应的有机物:卤代烃、酯、糖类(单糖除外)、肽类(包括蛋白质)
3、记准几个定量关系
①1 mol醛基消耗2 mol Ag(NH3)2OH生成2 mol Ag单质、