有机化学基础知识梳理清单-2026-2027学年高二下学期化学人教版选择性必修3

有机化学基础知识梳理 有机物的分类： 研究有机物的一般方法： 基本步骤：分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定分子结构 不溶 互溶 液液 分液 蒸馏 固液 过滤 结晶 固固 先溶解，后过滤 重结晶 （1）分离提纯： ①蒸馏：分离和提纯液态有机物（互溶但沸点不同） 【注意事项】 1. 冷凝管：冷凝水下口进，上口出 球形/蛇形冷凝管：冷凝回流，提高原料利用率 直形冷凝管：蒸馏 2. 水银球位于蒸馏烧瓶（液体占1/3-2/3）支管口，便于测量气态有机物温度。 3. 加入碎瓷片/沸石：防止暴沸，忘加碎瓷片应熄灭酒精灯，冷却后补加 4. 牛角管：防止液滴飞溅 5. 无水酒精制法：先加生石灰，再蒸馏 ②先萃取，后分液（使用分液漏斗、烧杯，注意分液时分液漏斗上口玻璃塞要打开） ③重结晶：提纯固体有机化合物 【教材实验】提纯苯甲酸 ①加热溶解：玻璃棒用于搅拌 ②趁热过滤：加热目的：增大粗苯甲酸的溶解度，使其充分溶解 趁热过滤目的：防止苯甲酸提前结晶析出； 玻璃棒：用于引流 ③冷却结晶 ④过滤洗涤 ⑤干燥称量 ★验证苯甲酸中的NaCl是否被洗净：去最后一次洗涤液于试管，滴加适量AgNO3溶液，若无沉淀生成，则已洗净。 有机物中的概念 同系物：官能团种类、个数均相同，相对分子质量相差14n（一个或若干个-CH2）的化合物。 顺反异构体：每个双键原子都连接了不同的原子或原子团。一种是相同的原子或原子团位于双键同一侧的顺式结构；另一种是相同的原子或原子团位于双键两侧的反式结构。 氧化反应：失H加O 【需要氧化剂，具有氧化性】 还原反应：加H失O 【需要还原剂，具有还原性】 烃：密度都小于水，都难溶于水 一、烷烃 （1）同分异构现象： 甲基：-CH3 1种 乙基：-C2H5 1种 丙基：-C3H7 2种 丁基：-C4H9 4种 戊基：-C5H11 8种 （2）定义：仅含有C和H两种元素的有机化合物称为烷烃。烷烃的碳链不共线，原子不共面。 （3）物理性质： ①难溶于水，密度小于水。（如天然气、液化石油气、汽油、柴油、凡士林、石蜡） ②n≤4时，标况下为气体。（即：n≥5时不能用22.4L/mol计算分子数） （4）化学性质： ①不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，也不与强酸、强碱及溴的四氯化碳溶液反应 ②能在空气中燃烧（可燃性） ③能在光照下与卤素气体发生取代反应：每取代1molH消耗1mol卤素单质，生成1mol卤化氢，反应前后分子总数不变（蒸馏法分离提纯） 二、烯烃 （1）碳碳双键：不可旋转，不可省；以碳碳双键为中心的6个原子共面 （2）烯烃化学性质 ①可燃性 ②能被酸性高锰酸钾溶液氧化：5CH₂=CH₂+12KMnO₄+18H₂SO₄→12MnSO₄+6K₂SO₄+10CO₂+28H₂O 【考点】 1. 由于生成CO2，故CH4（C2H4）应使用溴水或溴的CCl4除去，不能用酸性KMnO4。 2. 烯烃被酸性KMnO₄氧化的规律是：二氢成气，一氢成酸，无氢成酮。 ③发生加成反应：单双键相互交替的共轭二烯烃 【考点】 1. 与卤素单质：能使溴水或溴的CCl4褪色 2. 乙烯水化法制乙醇：CH2=CH2+H2O→C2H5OH ④能发生加聚反应：断开的是双键中的键，相连的是双键两端的碳，剩下的作为支链支出。 【注意】C3H6、C5H10可能是烯烃，也可能是环烷烃，不一定含有双键。注意NA的计算！ 三、炔烃 （1）炔烃的制备： 反应物：CaC₂（俗称电石，离子晶体，电子式为） 彻底双水解：CaC₂+2H₂O→CH≡CH↑+ Ca(OH)₂ 【注意事项】 1. 不用启普发生器：反应剧烈、放热快且生成物易堵塞装置，存在爆炸风险 2. 使用NaCl溶液代替水溶液：减小反应速率 3. 使用CuSO4溶液：吸收H2S、PH3等杂质气体 4. 乙炔属于可燃性气体，点燃前要验纯，防止爆炸 （2）炔烃的化学性质 ①可燃性：乙炔在氧气中燃烧时放出大量的热，可用氧炔焰来焊接或切割金属。 ②发生加成反应： 【区分】乙炔水化法制乙醛：CH≡CH+H2O→CH3CHO ③发生加聚反应： ★ 聚乙炔可用于制备导电高分子材料，C原子不在一条直线上 四、芳香烃 （1）苯：平面六边形结构，sp2杂化 三元取代物：-X，-X，-X，：3种 -X，-X，-Y，：6种 -X，-Y，-Z，：10种 物理性质：有毒，不溶于水，易挥发，是重要的有机溶剂 化学性质：易取代，能加成，难氧化 ①不能被酸性高锰酸钾溶液氧化，也不与溴水反应，但能将溴从溴水中萃取出来 ②取代反应： A. 制备溴苯： 反应物：Fe粉（Fe不是催化剂，Fe需先和Br2反应生成FeBr3作催化剂），液溴（不用溴水） 加入顺序：溴→苯→Fe屑 验证取代反应：HBr（Br2）：苯/CCl4 先用苯/CCl4除去HBr中的Br2蒸汽，再通入紫色石蕊或AgNO3溶液。 溴苯的物理性质：密度大于水的无色油状液体 提纯：如何获得纯净的溴苯？ ①水洗：除去FeBr3、HBr，并过滤Fe ②碱洗：NaOH+Br2=NaBrO+NaBr+H2O ③水洗：除去残留的NaOH、NaBrO和NaBr，然后分液 ④干燥：加入无水CaCl2或无水MgSO4等固体干燥剂除去水，然后过滤 ⑤蒸馏：除去溴苯中的苯 B. 硝化反应： 加入顺序：浓硝酸→浓硫酸→苯 浓硫酸作用：作催化剂和吸水剂 加热方式：50~60℃，水浴加热（均匀受热，便于控温） 控制温度原因：反应放热，温度过高，苯易挥发，且硝酸会分解，同时苯与浓硫酸在75-80℃会反应 硝基苯的物理性质：密度大于水的无色油状液体 C. 苯的硫化（-SO3H为硫磺基） 苯磺酸易溶于水，是一种强酸。 （2）苯的同系物 特点：①1个苯环②支链是烷烃基 物理性质：不溶于水 化学性质： ①与H2发生加成反应：1mol苯环~3molH2 ②与酸性高锰酸钾反应：（苯甲酸） 1. 可用酸性高锰酸钾区分苯与苯的同系物。苯环使得甲基活化而容易被氧化。 2. -COOH不与酸性KMnO4反应，醇-OH可与酸性KMnO4反应。 ③与卤素单质反应： 1. 区分光照下取代的是-CH3，加入FeBr3后取代的是苯环上的H。 2. 甲基使得苯环被活化容易被取代。 ； ④硝化反应：甲苯中苯环由于甲基的活化作用，会使得邻位、对位上的氢发生取代反应 烃的衍生物 一、卤代烃 （1）物理性质： ①常温下，卤代烃大多数为液体或固体。（为气体的是：CH3Cl，CH2=CHCl，C2H5Cl，注意NA的计算。） ②卤代烃不溶于水。 ③随着碳数的增加，卤素X数目相同的卤代烃的密度一般逐渐减小。 ④随着碳数的增加，卤素X数目相同的卤代烃相对分子质量增大，熔沸点一般逐渐增大。 【应用】液态的氯乙烷汽化时大量吸热，具有冷冻麻醉作用，可在身体局部产生快速镇痛效果。 （2）化学性质：NaOH醇溶液→消去成烯；NaOH水溶液→水解成醇 A. 取代反应（水解反应） 检验卤代烃中卤原子的方法 取一支试管，滴入10~ 15滴溴乙烷，再加入1 mL 5% NaOH溶液，振荡后加热，静置。待溶液分层后，用胶头滴管小心吸取少量上层水溶液，移入另一支盛有1 mL稀硝酸的试管中，然后加入2滴AgNO3溶液，观察实验现象。 溶液分层：说明溴乙烷未完全水解，若完全水解则不再分层 加入稀硝酸：中和未反应的NaOH，防止生成棕褐色的Ag2O干扰实验 B. 消去反应（H少失H）：生成含不饱和键的化合物的反应叫做消去反应 【考点】若使用溴水或酸性高锰酸钾检验产物，则通入需要通入H2O中，目的为除去挥发的酒精蒸汽；若使用溴的四氯化碳溶液，则可以不通入H2O中。 C. 加聚反应： 二、醇 （1）应用：甲醇等为液体，不能计算NA。 甲醇：有毒，可用于车用燃料 乙二醇：可用于生产汽车防冻液 丙三醇：可用于配制化妆品 （2）物理性质： ①一元醇的密度比水小，多元醇的密度比水大 ②醇在水中的溶解度一般随分子中碳原子数的增加而降低，沸点随碳原子数的增加而升高。 ③相对分子质量相近的醇和烷烃相比，醇的沸点远远高于烷烃的沸点。原因：醇分子间形成了氢键。 ④甲醇、乙醇和丙醇均可与水互溶，这也是因为醇分子与水分子之间形成了氢键。 （3）化学性质 ①置换反应：2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑（2mol-OH~1molH2） ②酯化反应：酸脱-OH，醇脱H ③取代反应：乙醇与浓氢溴酸发生取代反应： ④消去反应：邻碳有H，本身有-OH 在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸（体积比约为1∶3）的混合液20 mL，放入几片碎瓷片，以避免混合液在受热时暴沸。加热混合液，使液体温度迅速升到170°C，将生成的气体先通入NaOH溶液除去杂质，再分别通入酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液中，观察实验现象。 加入顺序：浓硫酸倒入乙醇 收集方法：乙烯用排水法收集，不能用排空法，与空气密度接近 NaOH溶液作用：除去SO2和挥发出来的乙醇 浓硫酸作用：作催化剂和吸水剂 反应方程式： 副反应：（取代反应，乙醚具有麻醉作用） ★区分：甲醚（含有2个C）： ⑤氧化反应：（去H氧化，加O氧化） 醇去H氧化条件：与-OH相连的C上有H原子 三、酚 （1）结构：至少12个原子共面，至多13个原子共面。 （2）物理性质 ①苯酚有毒，对皮肤有腐蚀性，使用时一定要小心。如不慎沾到皮肤上，应立即用乙醇冲洗，再用水冲洗。 ②室温下苯酚在水中的溶解度较小，为苯酚乳浊液。 （3）化学性质 ①氧化反应： [1]放置时间较长的苯酚往往是粉红色的，这是部分苯酚被空气中的氧气氧化所致。 [2]能够使酸性KMnO4氧化。 ②酸性： H2CO3＞＞HCO3- ； ； ③取代反应： 向试管中加入0.1 g苯酚和3 mL水，振荡，得到苯酚溶液。再向其中逐滴加入饱和溴水，边加边振荡，观察实验现象。 【注意】 1. 溴水要浓、要多，防止生成的三溴苯酚溶于过量苯酚中。 2. 现象：开始无现象（三溴苯酚溶于苯酚），后出现白色沉淀。 3. 产物2,4,6-三溴苯酚难溶于水，易溶于有机溶剂。 ④显色反应：苯酚与FeCl3溶液作用显紫色。 四、醛 （1）结构：醛基（）四个原子共面。饱和一元醛的通式为CnH2nO。 （2）物理性质：具有刺激性气味的液体，密度比水的小，易挥发，易燃烧，能与水、乙醇等互溶（乙醇能与水分子间形成氢键）。 （3）化学性质： ①加成反应：当极性分子与醛基发生加成反应时，带正电荷的原子或原子团连接在氧原子上，带负电荷的原子或原子团连接在碳原子上。（正负相吸） 催化加氢（还原反应）： 与HCN加成反应： ②氧化反应： 银镜反应：①水浴加热 ②NaOH过量，呈碱性 ③银氨溶液现配现用，防止生成易爆物质 ④最终Ag用稀HNO3来洗 ⑤水银氨，1、2、3 ⑥1mol-CHO~2molAg 与新制氢氧化铜反应：①水浴加热 ②NaOH过量，呈碱性 ③1mol-CHO~1molCu2O 被空气氧化： ★-CHO可以与溴水，酸性KMnO4溶液发生反应。 ★甲醛 物理性质：是最简单的醛，它的水溶液（又称福尔马林）具有杀菌、防腐性能，可用于消毒和制作生物标本。 化学性质：甲醛分子中含有2个-CHO ①与H2加成得到甲醇 ②加O氧化：（H2CO3） ③ 加聚反应： 缩聚反应： 五、酮 ★丙酮 物理性质：是最简单的酮，是无色透明的液体，易挥发，能与水、乙醇等互溶。 【教材习题72页】鉴定常见的化学物质： ①溴乙烷，乙醇，乙醛：新制氢氧化铜溶液/银氨溶液/溴水 ②苯，甲苯，乙醇，1-己烯，甲醛溶液，苯酚溶液：用酸性高锰酸钾鉴定前两个，用溴水可鉴定后四个 六、羧酸 （1）常见的酸： 甲酸：既有酸性，又能被银氨溶液氧化。 苯甲酸：它的钠盐是常用的食品防腐剂。 乙二酸：俗称草酸，是最简单的二元羧酸。 与酸性高锰酸钾反应：2KMnO₄ + 5H₂C₂O₄ + 3H₂SO₄ →2MnSO₄ +K₂SO₄ +10 CO₂↑+8H₂O 受热易分解：H2C2O4→CO2↑+ CO↑+ H2O 乳酸： （2）比较羧酸酸性的方法： ①同系物中，随碳链增长，酸性减弱；②多元酸强于一元酸。 （3）饱和高级脂肪酸多是不溶于水的蜡状固体。羧酸与相对分子质量相当的其他有机化合物相比，沸点较高，这与羧酸分子间可以形成氢键有关（二聚，沸点比醇更高）。 （4）化学性质 1. 酸性 ①与酸碱指示剂：使紫色石蕊变红（酚-OH也显酸性，但极弱，不能使紫色石蕊变红） ②与活泼金属发生置换反应 ③与碱性氧化物反应 ④与碱发生反应 ⑤与某些盐反应 ★比较乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱 饱和NaHCO3溶液的作用：除去CO2中挥发的乙酸 ★鉴别甲酸，乙酸，乙醇，乙醛：新制氢氧化铜溶液 2. 酯化反应：酸脱-OH，醇脱H 加入顺序：醇→硫→酸 饱和Na2CO3溶液的作用：①中和未反应的浓硫酸，除去挥发的醇和酸 ②降低酯的溶解度，便于分层析出 浓硫酸作用：作催化剂和吸水剂 提高产率的方法：①用浓硫酸作吸水剂 ②增大乙醇的用量和浓度 ③不断蒸出酯 ④使用分水器不断分出水 ⑤冷凝回流醇和酸 生成的酯：用饱和Na2CO3溶液洗涤 【注意】该反应为可逆反应，无法计算出NA。 ★★★在酮、醛中可与H2加成，在、酯基中不与H2加成。 八、羧酸衍生物 （1）酯 物理性质：不溶于水，密度比水小 化学性质：酸性条件下部分水解，碱性条件下完全水解 （2）油脂（属于酯） 物理性质：将常温下呈液态的油脂称为油，如植物油；呈固态的油脂称为脂肪，如动物油脂。 化学性质： ①水解反应：高级脂肪酸盐（含碳量较多）常用于生产肥皂，所以油脂在碱性溶液中的水解反应又称为皂化反应。 加酒精的作用：作溶剂，增大反应物接触面积，使反应更充分 试验结束加NaCl：盐析，减小硬脂酸钠的溶解度，便于完全析出（物理变化） 【注意】写水解反应的方程式，要注意反应生成的HBr等物质会不会反过去与NaOH继续反应！ ②油脂的氢化：催化加氢可提高饱和度，转变成半固态的脂肪，这个过程称为油脂的氢化（油脂的硬化）。由此制得的油脂叫人造脂肪。 【注意】 1. 前者为液态的油，后者为固态的脂肪。 2. 油脂经过氢化得到的人造脂肪中会含有反式脂肪酸。有研究认为反式脂肪酸是引发动脉硬化和冠心病的危险因素之一。 （3）胺 甲胺：CH3—NH2 苯胺： 物理性质：胺类化合物具有碱性（因为N原子上的孤对电子可与H+形成配位键） 化学性质： （4）酰胺 化学性质：酰胺在酸或碱存在并加热的条件下可以发生水解反应。如果在碱性条件下水解，可生成羧酸盐和氨。 ★水解断键： 【教材实验活动2-3】阿司匹林片有效成分中羧基和酯基官能团的检验 阿司匹林片的有效成分是乙酰水杨酸（）。乙酰水杨酸中有羧基，具有羧酸的性质；同时还有酯基，在酸性或碱性条件下能发生水解。可以通过实验检验乙酰水杨酸中的羧基和酯基。 （1）样品处理 将一片阿司匹林片研碎后放入适量水中，振荡后静置，取用上层清液。 （2）羧基和酯基官能团的检验 ①向两支试管中分别加入清液。 ②向其中一支试管中滴入2滴石蕊溶液，现象石蕊溶液变红，证明乙酰水杨酸中含有-COOH； ③向另一支试管中滴入2滴稀硫酸并加热，发生反应的化学方程式为，然后再滴入几滴NaHCO3溶液并振荡，其目的是中和过量的硫酸。再向其中滴入几滴溶液并振荡，现象为溶液显紫色，证明乙酰水杨酸水解后的产物中含有酚-OH。 选择性必修三知识梳理 第1页（共10页） 学科网（北京）股份有限公司 $