人教版（2019）高中化学选择性必修3期末复习知识点考点提纲 学案

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人教版（2019）高中化学选择性必修3期末复习知识点考点提纲 第一章 有机化合物的结构特点和研究方法 第一节 有机化合物的结构特点 一、有机化合物的分类 1．依据碳骨架分类 2．依据官能团分类 官能团：决定有机化合物特性的原子或原子团。 二、几个基本概念 (1) 烃：由碳和氢两种元素组成的有机化合物。 (2)烃的衍生物：烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代得到的物质，如CH3Cl、CH3OH、HCHO等。 (3)取代反应：有机分子中的一个原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。 (4)加成反应：有机物分子中的不饱和碳原子跟其他原子或原子团直接结合生成新物质的反应。 三、有机化合物的同分异构现象 1．同分异构现象和同分异构体 2．同分异构体的类型 3．构造异构现象举例 4.键线式 将碳、氢元素符号省略，只表示分子中键的连接情况和官能团，每个拐点或终点均表示有一个碳原子，这样的式子称为键线式。例如：丙烯，乙醇。 第二节 研究有机化合物的一般方法 一、有机化合物的分离、提纯 （一）研究有机化合物的一般步骤：分离、提纯―→确定实验式―→确定分子式―→确定分子结构 （二）有机物的分离、提纯方法的选择 (1)根据溶解性差异，可选用结晶、过滤的方法将混合物分离。 (2)根据沸点差异，可选用蒸馏的方法将互溶性液体混合物分离。 (3)根据溶解性的差异，用萃取的方法把溶质从溶解性小的溶剂中转移到溶解性较大的溶剂中。 (4)根据混合物中各组分的性质不同，可采用加热、调节pH、加适当的试剂等方法，使某种成分转化，再用物理方法分离而除去。 1．蒸馏 (1)适用条件 ①液态有机化合物含有少量杂质且该有机化合物热稳定性较高； ②有机化合物的沸点与杂质的沸点相差较大。 (2)蒸馏装置及注意事项 a．温度计水银球位置：蒸馏烧瓶的支管口处； b.加碎瓷片的目的：防止液体暴沸； c.冷凝管中水的流向：下口进，上口出。 2．萃取 3.重结晶 (1)原理——利用固体有机化合物与杂质在同一溶剂中的溶解度不同而将杂质除去。 (2)适用条件—— = 1 \* GB3 ①合适的溶剂（杂质易除去）  = 2 \* GB3 ②被提纯的有机物溶解度受温度影响较大，能够冷却结晶。 (3)重结晶法提纯含有少量氯化钠和泥沙杂质的苯甲酸。（苯甲酸微溶于水，温度升高溶解度陡增） 主要操作步骤：加热溶解，趁热过滤，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥称量。 4．色谱法 当样品随着流动相经过固定相时，因样品中不同组分在两相间的分配不同而实现分离，这样的一类分离分析方法被称为色谱法。 二、有机化合物实验式和分子式的确定 谱图法在确定有机物分子结构中的应用 (1)核磁共振氢谱图中，峰的个数即氢原子的种类数，而峰面积之比为各类氢原子个数之比。 (2)可根据红外光谱图推知有机物分子中含有哪些化学键、官能团，从而确定有机物的结构。 (3)将X射线衍射技术用于有机化合物(特别是复杂的生物大分子)晶体结构的测定。 1．确定实验式 (1) ①实验式：有机化合物分子内各元素原子的最简整数比，又称为最简式。例如，乙酸的分子式为C2H4O2，实验式为CH2O。 ②实验式(最简式)与分子式的关系：分子式＝(最简式)n。 (2)元素分析 2．确定分子式——质谱图 相对质量与电荷数的比值，即质荷比。质荷比最大的数据就是样品分子的相对分子质量。 有机物相对分子质量的求算方法 (1)标态密度法：根据标准状况下气体的密度，求算该气体的相对分子质量：Mr＝22.4×ρ。 (2)相对密度法：根据气体A相对于气体B的相对密度D，求算该气体的相对分子质量：MA＝D×MB。 (3)混合物的平均相对分子质量：eq \x\to(M)＝eq \f(m总,n总)。 三、有机物分子结构的确定 1．红外光谱——判断有机物中含有的官能团或化学键 2．核磁共振氢谱——测定有机物分子中氢原子的类型和数目 吸收峰数目＝氢原子的类型数，吸收峰面积比＝氢原子个数比。（吸收峰的面积与氢原子数成正比） 3．X射线衍射——用于有机化合物晶体结构的测定 第二章 烃 第一节 烷烃 一、烷烃的结构和性质 1、烷烃的结构特点 （1）链状烷烃的通式：CnH2n＋2(n≥1) 甲烷CH4 乙烷 CH3CH3 丙烷 CH3CH2CH3 正丁烷 CH3CH2CH2CH3 异丁烷 正戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3 异戊烷CH3CH(CH3)CH2CH3 新戊烷 C(CH3)4 （2）烷烃的碳原子均为sp3杂化，分子中的共价键全部是σ键。CH4键角约为109°28′。 （3）同系物——结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物称为同系物。 2、甲烷的性质 （1）物理性质 无色无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。 （2）化学性质 ①氧化反应  = 1 \* alphabetic a、燃烧：CH4＋2O2eq \o(――→,\s\up7(点燃))CO2＋2H2O 现象：明亮的淡蓝色火焰。  = 2 \* alphabetic b、不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。 ②取代反应 反应条件：Cl2、光照 CH4＋Cl2eq \o(――→,\s\up7(光照))CH3Cl＋HCl CH3Cl＋Cl2eq \o(――→,\s\up7(光照))CH2Cl2＋HCl CH2Cl2＋Cl2eq \o(――→,\s\up7(光照))CHCl3＋HCl CHCl3＋Cl2eq \o(――→,\s\up7(光照))CCl4＋HCl 高温 ③稳定性：常温下稳定，与强酸、强碱、强氧化剂、溴的四氯化碳溶液等都不反应 电解 高温分解：CH4 C+2H2电解 工业制炭黑 （3）甲烷的实验室制法 △ CaO ①药品：无水醋酸钠和碱石灰（氢氧化钠与氧化钙的混合物）在加热条件下发生化学反应 △ ②原理：CH3COONa + NaOH Na2CO3 + CH4↑ ③装置：固+固 气  = 4 \* GB3 ④注意事项： △ CaO a、该反应要在严格的无水的条件下发生 b、反应温度不宜过高，容易发生副反应2CH3COONa Na2CO3 + CH3COCH3 3、烷烃的性质 通式：CnH2n＋2(n≥1) (1)物理性质 （1）状态——当碳原子数小于或等于4时，烷烃在常温下呈气态，其他为液态或固态。（新戊烷为气体） （2）溶解性——均难溶于水，易溶于有机溶剂 （3）熔、沸点——随碳原子数的增加，熔、沸点逐渐升高，同分异构体中，支链越多，熔、沸点越低 （4）密度——随碳原子数的增加，密度逐渐增大，但比水的小 (2)化学性质——与甲烷相似 烷烃性质稳定，与强酸、强碱、强氧化剂、溴的四氯化碳溶液等都不发生反应。 ①氧化反应  = 1 \* alphabetic a、燃烧： 烷烃燃烧的通式：CnH2n＋2＋eq \f(3n＋1,2)O2eq \o(――→,\s\up7(点燃))nCO2＋(n＋1)H2O 辛烷的燃烧方程式：2C8H18＋25O2eq \o(――→,\s\up7(点燃))16CO2＋18H2O  = 2 \* alphabetic b、不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。 ②取代反应 反应条件：X2、光照 乙烷与氯气反应生成一氯乙烷：CH3CH3＋Cl2eq \o(――→,\s\up7(光照))CH3CH2Cl＋HCl 二、烷烃的命名 1．烃基——烃分子失去一个氢原子所剩余的基团 烷基——烷烃分子失去一个氢原子所剩余的基团 甲基：—CH3，乙基：—CH2CH3（短线表示一个电子） 2．习惯命名法 碳原子数不多于10时，以 甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸依次代表碳原子数，称“某烷”；碳原子10个以上时，以汉字数字代表，如“十一烷”；同分异构体用“正”“异”“新”区别。 3．系统命名法 eq \x(选主链称某烷)⇨eq \x(编号位定支链)⇨eq \x(取代基写在前)⇨eq \x(标位置短线连)⇨eq \x(不同基简到繁)⇨eq \x(相同基合并算) (1)选主链，称某烷——选最长的碳链做主链（碳数相同时，选取代基数目最多的碳链做主链） (2)编序号，定支链——从离支链最近的一端开始，用阿拉伯数字（1,2）给主链碳原子编号，确定支链位置。 （3）支链数，值最小——取代基编号代数和最小，支链写在主链名称前面，支链前面用阿拉伯数字注明其在主链中的位置，并在数字与名称之间用短线“-”隔开。 （4）支链同，要合并——主链上支链相同，将支链合并，用汉字数字（二、三等）表示支链个数，多个取代基位置间（阿拉伯数字之间）必须用逗号“，”分隔。 （5）支链异，简繁序——主链上有多个不同的支链，简单写在前，复杂写在后。 第二节 烯烃、炔烃 一、烯烃 （一）烯烃的结构和性质 1、乙烯 （1）乙烯的结构和组成 结构式： 结构简式： CH2==CH2 电子式： 碳原子为sp2杂化，5个σ键，1个π键，键角约为120°，分子中所有原子都处于同一平面内。 （2）物理性质 无 色 稍有气味的气体，密度比空气 略小，难溶于水，易溶于四氯化碳等有机溶剂。 （3）化学性质 ①氧化反应  = 1 \* alphabetic a、燃烧：C2H4＋3O2eq \o(――→,\s\up7(点燃))2CO2＋2H2O 现象：火焰明亮，伴有黑烟，放出大量的热。  = 2 \* alphabetic b、 能 使酸性高锰酸钾溶液褪色。 酸性高锰酸钾将乙烯氧化为CO2，不能用酸性高锰酸钾除去乙烷中的乙烯。 c、催化氧化 △ Ag △ 催化剂 CH₂=CH₂ + O₂  CH₃CHO 2CH₂=CH₂ + O₂ 2 （环氧乙烷） ②加成反应 a、与溴的四氯化碳溶液反应 CH2==CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br 催化剂 b、与H2反应 CH2==CH2＋H2eq \o(――→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3CH3 催化剂 加热、加压 c、与HCl反应 CH2==CH2＋HCl CH3CH2Cl d、与H2O反应 CH2==CH2＋H2O CH3CH2OH ③加聚反应 nCH2==CH2eq \o(――→,\s\up7(催化剂)) nCH2==CHCleq \o(――――→,\s\up7(一定条件)) （4）乙烯的实验室制法 ①药品：无水乙醇、浓硫酸按体积比约1∶3混合 ②原理：CH3CH2OHeq \o(―――→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(170 ℃))CH2==CH2↑＋H2O △ ③装置：固+液 气  = 4 \* GB3 ④注意事项： a、温度计的水银球伸入液面以下 浓硫酸 140℃ b、加入沸石或碎瓷片，防止暴沸 c、迅速加热超过140℃到达170℃，2CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3＋H2O 2、单烯烃的通式： CnH2n(n≥2) 3、烯烃的物理性质 (1)熔沸点：随碳原子数的递增，熔沸点逐渐升高。 (2)状态：当烯烃分子中碳原子数≤4时，常温下呈气态。其他为液态或固态。 (3)溶解性和密度：难溶于水，易溶于有机溶剂，密度比水小。 4、烯烃的化学性质——与乙烯相似 (1)氧化反应 ①燃烧 烯烃的燃烧通式：CnH2n＋eq \f(3n,2)O2eq \o(――→,\s\up7(点燃))nCO2＋nH2O ② 能使酸性高锰酸钾溶液褪色。 通常情况下，CH2==与高锰酸钾反应生成CO2，CH3CH==反应生成CH3COOH，(CH3)2C==生成丙酮，要注意结构。 (2)加成反应 ①烯烃能与H2、X2、HX、H2O等发生加成反应，写出下列有关反应的化学方程式： a．丙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,2-二溴丙烷：CH2==CHCH3＋Br2―→ b．丙烯转化为丙烷：CH2==CH2＋H2Oeq \o(――→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3CH2OH c．乙烯制氯乙烷：CH2==CH2＋HCleq \o(――→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3CH2Cl d． 乙烯制乙醇：CH2==CHCH3＋H2eq \o(――→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3CH2CH3 (3)加聚反应 丙烯加聚：nCH2==CHCH3eq \o(――→,\s\up7(催化剂)) 5、二烯烃的加成反应 (1) 1,3-丁二烯的结构简式： CH2==CH—CH==CH2 异戊二烯的结构简式： (2)1,3-丁二烯与溴按1∶1发生加成反应： ①1,2-加成 CH2==CH—CH==CH2＋Br2―→CH2==CH—CHBr—CH2Br ②1,4-加成 CH2==CH—CH==CH2＋Br2―→CH2Br—CH==CH—CH2Br (3)1,3-丁二烯与溴按1∶2发生加成反应：CH2==CH—CH==CH2＋Br2―→CH2Br—CHBr—CHBr—CH2Br (4)1,3-丁二烯加聚：nCH2==CH—CH==CH2eq \o(――→,\s\up7(催化剂))-[- CH2—CH==CH—CH2-]-n 异戊二烯加聚： （二）烯烃的立体异构 1、顺反异构的判断方法 (1)分子中具有碳碳双键。 (2)组成双键的每个碳原子必须连接不同的原子或原子团。 2、类别 (1)顺式结构：两个相同的原子或原子团排列在双键的同一侧。 顺-2-丁烯 (2)反式结构：两个相同的原子或原子团分别排列在双键的两侧。 反-2-丁烯 3、顺反异构体的化学性质基本相同，物理性质有一定的差异。 二、炔烃 炔烃的结构与性质 1．炔烃 (1) 炔烃通式： CnH2n－2(n≥2) (2)物理性质：熔、沸点随碳原子数的增加而 递增 ，其中碳原子数小于等于4的炔烃是 气态烃 。 2．乙炔 (1)组成和结构 乙炔的分子式：C2H2 结构式： H—C≡C—H 结构简式：HC≡CH 最简式（结构式）：CH 电子式： 结构特点：乙炔为 直线 形，键角为 180° ，碳原子采取 sp 杂化，3个σ键和 2个π键。 (2)物理性质 无 色 无 味的气体，密度比空气稍小 ，微溶于水，易溶于有机溶剂。 (3)化学性质 ①氧化反应  = 1 \* alphabetic a、燃烧：2C2H2 + 5O2 eq \o(――→,\s\up7(点燃)) 4CO2 + 2H2O 现象：火焰明亮，伴有浓烈的黑烟。 乙炔在氧气中燃烧放出大量的热，氧炔焰的温度可达3 000 ℃以上，可用于焊接或切割金属。  = 2 \* alphabetic b、 能 使酸性高锰酸钾溶液褪色。 ②加成反应 a、与溴的四氯化碳溶液反应 1:1反应 HC≡CH ＋Br2―→CHBr==CHBr 1:2反应 HC≡CH ＋ 2 Br2―→CHBr2CHBr2 b、与H2反应 HC≡CH ＋H2eq \o(――→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△)) CH2==CH2 HC≡CH ＋ 2H2eq \o(――→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△)) CH3CH3 c、与HCl反应 HC≡CH ＋HCl eq \o(――→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△)) CH2==CHCl d、与H2O反应 HC≡CH ＋H2O eq \o(――→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△)) CH3CHO CH==CH n ③加聚反应 nHC≡CH eq \o(――→,\s\up7(催化剂)) （4）乙炔的实验室制法 ①药品：电石(碳化钙CaC2)与水 ②原理：CaC2＋2H2O―→Ca(OH)2＋HC≡CH↑ ③装置：固+液 → 气（不加热）  = 4 \* GB3 ④ 实验现象：装置C中的现象是溶液褪色，装置D中的现象是溶液褪色， E处点燃乙炔，现象为火焰明亮，伴有浓烈黑烟 。  = 5 \* GB3 ⑤注意事项：a．用饱和食盐水代替水的作用是减缓电石与水反应的速率。 b．乙炔点燃之前要检验其纯度，防止爆炸。 c．用CuSO4溶液除去H2S等杂质气体，防止H2S等气体干扰乙炔性质的检验， 第三节芳香烃 一、苯 1．芳香烃——含有苯环的烃。最简单的芳香烃是 苯 。 2．苯的组成和结构 苯的分子式：C6H6 结构式： 结构简式： 最简式：CH 苯分子为平面 正六边形 ，分子中 12个原子共平面，碳原子均采取 sp2 杂化，键角均为 120°。存在大π键，不是单双键交替的结构。 3．苯的物理性质 无 色 有特殊气 味的液体，有毒，易挥发， 不 溶于水， 易 溶于有机溶剂，密度比水 小 。 4.苯的化学性质 ——能氧化，难加成，易取代 ①氧化反应  = 1 \* alphabetic a、燃烧： 2C6H6 +15O2 eq \o(――→,\s\up7(点燃)) 12CO2 + 6H2O 现象：火焰明亮，伴有浓烟  = 2 \* alphabetic b、 不能 使酸性高锰酸钾溶液褪色。 ②取代反应 a、卤代反应——与液溴反应，溴化铁作催化剂 FeBr3 + Br2 + HBr↑ 注意：①催化剂为FeBr3 ②长导管的作用：冷凝回流、导气 ③右侧导管不能伸入溶液中 ④右侧锥形瓶中有白雾  = 5 \* GB3 ⑤用氢氧化钠溶液处理后分液，然后蒸馏得到溴苯 b、硝化反应——浓硫酸、浓硝酸水浴加热50~60℃ —NO2 浓H2SO4 55-60℃ 浓H2SO4 55-60℃ + HO—NO2 + H2O 注意：①长导管的作用：冷凝回流  = 2 \* GB3 ②浓硫酸作用：催化剂和吸水剂  = 3 \* GB3 ③用氢氧化钠溶液中和酸，分液，然后蒸馏除去苯，得到硝基苯 c、磺化反应——浓硫酸70~80℃ + HO—SO3 + H2O ③加成反应 a、与H2反应 + 3H2 b、与Cl2反应 + 3Cl2 eq \o(――→,\s\up7(光照)) 二、苯的同系物 1． 苯的同系物通式：CnH2n－6(n≥7) 2．常见的苯的同系物 甲苯 乙苯 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯 3.物理性质 一般具有类似苯的气味， 无色液体， 不溶于水， 易 溶于有机溶剂，密度比水小 。 4．化学性质 (1)氧化反应 ①燃烧 燃烧的通式：CnH2n－6＋O2nCO2＋(n －3)H2O ②苯的同系物大多数 能 使酸性KMnO4溶液褪色。（ 苯环 影响 侧链 ，使烷基氢变活泼） 规律：a、苯的同系物或芳香烃侧链为烃基时，不管烃基碳原子数为多少，只要直接与苯环相连的碳原子上有氢原子，均能被酸性KMnO4氧化为羧基，且羧基直接与苯环相连； b、并不是所有苯的同系物都能使酸性KMnO4溶液褪色，如 就不能，原因是与苯环直接相连的碳原子上没有氢原子。 (2)取代反应（ 侧链 影响 苯环 ，使苯环邻、对位的氢变活泼） ①卤代反应  = 1 \* alphabetic a、苯环上的氢被取代 ——卤素单质、光照 + Cl2 eq \o(――→,\s\up7(光照)) + HCl  = 2 \* alphabetic b、支链上的氢被取代——液态卤素单质、卤化铁作催化剂 FeCl3 + Cl2 + HCl ②硝化反应 ––NO2 | NO2 O2N–– CH3 | ––NO2 | NO2 O2N–– CH3 | + 3HO—NO2 + 3H2O (3)加成反应 甲苯与氢气反应： + 3H2 第三章烃的衍生物 第一节卤代烃 一、卤代烃 1．卤代烃——烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。 2．卤代烃的分类 （1）按分子中卤素原子个数分为：单卤代烃、多卤代烃； （2）按所含卤素原子种类分为：氟代烃、氯代烃、溴代烃、碘代烃； （3）按烃基种类分为：饱和卤代烃、不饱和卤代烃； （4）按是否含苯环分为：脂肪卤代烃、芳香族卤代烃。 2．卤代烃的命名——一般用系统命名法，与烃类的命名相似。 2-氯丁烷 CH2==CH—Cl 氯乙烯 1,2-二溴乙烷 3．物理性质 （1）除CH3Cl、CH3CH2Cl、CH2=CHCl等为气体，其余均为液体或固体。 （2）比同碳原子数的烷烃熔沸点 高 ，碳原子数越多熔沸点越 高 。 （3）难溶于水，易溶于有机溶剂。 （4）一氟代烃、一氯代烃的密度比水小，其余的密度比水大。 4．化学性质——取代反应、消去反应 （1）取代反应(水解反应) ——反应条件： NaOH水溶液、△ 生成 醇 溴乙烷与NaOH溶液加热反应的化学方程式：CH3CH2Br＋NaOH CH3CH2OH＋NaBr （2）消去反应 ——反应条件： NaOH醇溶液、△ 生成 烯烃 1-溴丁烷与氢氧化钠的乙醇溶液加热反应的化学方程式： 乙醇 CH3CH2CH2CH2Br+NaOH→CH3CH2CH==CH2↑ +NaBr＋H2O 盛有水的试管的作用是除去挥发出来的乙醇，防止干扰丁烯的检验。 除酸性高锰酸钾溶液外还可以用溴的四氯化碳溶液来检验丁烯， 但气体不用先通入水中，因为乙醇与溴不反应， 不会干扰丁烯的检验。 二、卤代烃的化学性质及卤代烃中卤素原子的检验 1．卤代烃的化学性质 卤代烃取代反应和消去反应的条件和产物——无醇则有醇，有醇则无醇 (1)取代反应(水解反应) R—X＋NaOHeq \o(――→,\s\up7(水),\s\do5(△))R—OH＋NaX (2)消去反应 ＋NaOHeq \o(――→,\s\up7(醇),\s\do5(△))＋NaX＋H2O 卤代烃消去的规律：  = 1 \* GB3 ①无邻位碳原子不能消去，如CH3Cl  = 2 \* GB3 ②邻位碳原子上无氢原子不能消去  = 3 \* GB3 ③左消右消，可能得到不同产物 2．卤代烃中卤素原子的检验 ①通过水解反应或消去反应将卤素原子转化为卤素离子。（一般通过水解反应检验） ②排除其他离子对卤素离子检验的干扰，必须加入稀硝酸中和过量的碱。 3．制取卤代烃的方法 (1)烷烃取代法：CH4＋Cl2eq \o(――→,\s\up7(光照))CH3Cl＋HCl (2)烯(炔)烃加成卤素：CH2==CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br (3)烯(炔)烃加成卤化氢：CH2 ==CH2＋HCleq \o(――→,\s\up7(催化剂))CH3CH2Cl (4)芳香烃取代法：＋Br2eq \o(――→,\s\up7(FeBr3))＋HBr 工业制备氯乙烷采用的方法：CH2==CH2＋HCleq \o(――→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3CH2Cl 产物纯净，易分离、提纯 4．卤代烯烃 化学性质与烯烃的相似， 能发生加成反应和加成聚合反应 。 nCF2==CF2―→ 四氟乙烯 聚四氟乙烯 第二节醇 酚 一、醇 1．醇——醇是羟基与饱和碳原子相连的化合物。 饱和一元醇通式为CnH2n＋1OH或CnH2n＋2O(n≥1，n为整数)。 2．醇的分类 (1)按烃基类别分为：脂肪醇（如CH3CH2 CH2OH）、芳香醇（如） (2)按分子中含羟基数目分为：一元醇（如CH3CH2OH）、二元醇（如HOCH2CH2OH）、多元醇（如） 醇因碳链结构不同和羟基位置不同，可产生同分异构体；脂肪醇和等碳的醚互为官能团异构。 3．醇的命名 eq \x(选主链)—选择含有与羟基相连的碳原子的最长碳链为,主链，根据碳原子数目称为某醇 ↓ eq \x(碳编号)—从距离羟基最近的一端给主链碳原子依次编号 ↓ eq \x(标位置)—醇的名称前面要用阿拉伯数字标出羟基的位置；羟基的个数用“二”“三”等表示 CH3CH2CH2OH　1-丙醇 　2-丙醇 　1,2,3-丙三醇 注意：用系统命名法命名醇，确定最长碳链时不能把—OH看作链端，只能看作取代基，但选择的最长碳链必须连有—OH。 4．醇的物理性质 (1)沸点：相对分子质量相近时，醇的沸点远高于烷烃；饱和一元醇，碳原子数越多，醇的沸点越高；碳原子数相同时，羟基数越多，醇的沸点越高。 (2)溶解性：甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、丙三醇等低级醇可与水以任意比例混溶。 (3)密度：醇的密度比水的密度小。 5．醇的化学性质——以乙醇为例 （1）与钠反应——置换反应 2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑ 分子中a键断裂 与水和 Na 反应相比反应剧烈程度缓和的多 （2）消去反应——乙烯的实验室制法 ①药品：无水乙醇、浓硫酸按体积比约1∶3混合 ②原理：CH3CH2OHeq \o(―――→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(170 ℃))CH2==CH2↑＋H2O 分子中b、d键断裂 △ ③装置：固+液 气  = 4 \* GB3 ④实验步骤： a、将浓硫酸与乙醇按体积比约3∶1混合，即将15 mL浓硫酸缓缓加入到盛有5 mL 95%乙醇的烧杯中混合均匀，冷却后再倒入长颈圆底烧瓶中，并加入碎瓷片防止暴沸； b、加热混合溶液，迅速升温到170 ℃，将生成的气体分别通入酸性KMnO4溶液和溴的四氯化碳溶液中，观察现象。  = 5 \* GB3 ⑤实验现象：酸性KMnO4溶液、溴的四氯化碳溶液褪色。  = 6 \* GB3 ⑥注意事项： a、温度计的水银球伸入液面以下 浓硫酸 140℃ b、加入沸石或碎瓷片，防止暴沸 c、迅速加热超过140℃到达170℃，140℃时发生副反应2CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3＋H2O（分子间脱水，属于取代反应）分子中b、a键断裂 醇发生消去反应的规律：  = 1 \* GB3 ①只有一个碳原子或与—OH相连碳原子的邻位碳原子上无氢原子，则不能发生消去反应。如CH3OH、、等。  = 2 \* GB3 ②左消右消，可能得到不同产物，如：有三种消去产物。 （3）取代反应  = 1 \* GB3 ①与HX反应 C2H5OH＋HXeq \o(――→,\s\up7(△))C2H5X＋H2O 分子中b键断裂  = 2 \* GB3 ②分子间脱水成醚 2CH3CH2OHeq \o(―――→,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(140 ℃))CH3CH2OCH2CH3＋H2O 一分子中a键断裂，另一分子中b键断裂 由两个烃基通过一个氧原子连接起来的化合物叫做醚。醚可用R—O—R′来表示，R和R′都是烃基，可以相同，也可以不同。 乙醚是一种无色、易挥发的液体，沸点34.5 ℃，有特殊气味，具有麻醉作用。乙醚易溶于有机溶剂，它本身是一种优良溶剂，能溶解多种有机化合物。  = 3 \* GB3 ③酯化反应——浓硫酸、加热、可逆（酸脱羟基、醇脱氢） CH3COOH + CH3CH2OH 浓硫酸 △ CH3COOC2H5 + H2O 羧酸与醇发生酯化反应时，羧酸脱去羟基，醇脱去氢。 含有乙酸、乙醇，用饱和Na2CO3溶液处理后，分液 a、浓硫酸作用：催化剂和吸水剂 b、饱和碳酸钠溶液的作用：溶解乙醇、中和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度 c、导管口不能接触试管中的液面 （4）氧化反应  = 1 \* GB3 ①燃烧反应：C2H5OH＋3O2eq \o(――→,\s\up7(点燃))2CO2＋3H2O 产生淡蓝色火焰，放出大量的热  = 2 \* GB3 ②催化氧化——铜或银作催化剂、加热 2CH3CH2OH＋O2eq \o(―――→,\s\up7(Cu或Ag),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O 分子中a、c键断裂 醇发生催化氧化反应的规律： a、与羟基相连的碳原子上有2个氢，催化氧化成醛：2RCH2OH＋O2eq \o(――→,\s\up7(Cu或Ag),\s\do5(△))2RCHO＋2H2O b、与羟基相连的碳原子上有1个氢，催化氧化成酮：＋O2eq \o(――→,\s\up7(Cu或Ag),\s\do5(△))＋2H2O c、与羟基相连的碳原子上没有氢，不能被催化氧化，如。  = 3 \* GB3 ③能使酸性KMnO4溶液褪色，使酸性K2Cr2O7溶液变色（溶液由黄色变为墨绿色） eq \o(CH3CH2OH,\s\do8(乙醇))eq \o(――→,\s\up7(氧化))eq \o(CH3CHO,\s\do8(乙醛))eq \o(――→,\s\up7(氧化))eq \o(CH3COOH,\s\do8(乙酸)) 6．几种重要的醇 二、酚 1．酚 酚是羟基与苯环直接相连而形成的化合物。如：、和 2．苯酚的分子结构 分子式：C6H6O 结构简式：或或C6H5OH 苯环上一个氢原子被羟基取代 3．苯酚的物理性质 苯酚又名石炭酸，纯净的苯酚是无色晶体，放置时间较长时因被空气中的氧气氧化而呈粉红色。苯酚具有的特殊气味，熔点43℃。室温下，在水中的溶解度是9.2g，温度高于65℃时，能与水互溶，易溶于有机溶剂。有毒，对皮肤有腐蚀性，若不慎沾到皮肤上，应立即用乙醇冲洗，再用水冲洗。 4、苯酚的化学性质 （1）弱酸性 酸性：CH3COOH＞H2CO3＞＞HCO3— ＋NaOH―→＋H2O ＋HCl―→＋NaCl ＋CO2＋H2O―→＋NaHCO3 与NaHCO3不反应 2＋ 2Na ―→2＋H2 ↑ 水、醇、苯酚提供氢离子的能力大小：R—OH < H—OH < C6H5—OH （2）取代反应  = 1 \* GB3 ①与浓溴水反应 ＋3Br2―→＋3HBr 向盛有少量苯酚稀溶液的试管中滴加过量的饱和溴水，有白色沉淀生成。可用于定性检验也可定量测定。 不能加浓溴水然后过滤除去苯中的苯酚，应该用NaOH溶液然后分液。  = 2 \* GB3 ②与浓硝酸反应 三硝基苯酚（苦味酸） （3）显色反应 遇FeCl3溶液发生显色反应。在少量苯酚溶液中滴加氯化铁溶液，溶液显紫色。 （4）氧化反应  = 1 \* GB3 ①燃烧反应 C6H5OH＋7O2eq \o(――→,\s\up7(点燃))6CO2＋3H2O  = 2 \* GB3 ②能使酸性高锰酸钾溶液褪色  = 3 \* GB3 ③苯酚放置在空气中显粉红色，原因是部分苯酚被空气中的氧气氧化。 第三节醛 酮 一、乙醛 1．醛的结构特点 醛是由烃基(或氢原子)与醛基相连而构成的化合物。官能团醛基的结构简式是或—CHO，饱和一元醛的通式为CnH2nO(n≥1)或CnH2n＋1CHO或(R为烃基或氢原子) 乙醛的分子式：C2H4O 结构简式：或CH3CHO 醛的官能团为—CHO，不能写作—COH 2．乙醛的物理性质 无色有刺激性气味的液体，密度比水小，沸点20.8℃，易挥发、易燃烧，能跟水、乙醇等互溶。 3．乙醛的化学性质 (1)加成反应 ①催化加氢(还原反应) CH3CHO＋H2eq \o(――→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3CH2OH ②与HCN (氰化氢)加成 ＋H—CN―→(2-羟基丙腈) 在醛基的碳氧双键中，由于氧原子的电负性较大，碳氧双键中的电子偏向氧原子，使氧原子带部分负电荷，碳原子带部分正电荷，从而使醛基具有较强的极性。 (2)氧化反应 ①燃烧反应 2CH3CHO＋5O2eq \o(――→,\s\up7(点燃))4CO2＋4H2O ②催化氧化——催化剂、加热 ＋O2eq \o(――→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△)) ③与弱氧化剂反应 a、与银氨溶液反应（银镜反应） CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]OHeq \o(――→,\s\up7(△))2Ag↓＋CH3COONH4＋3NH3＋H2O 水浴加热一段时间后，试管内壁出现一层光亮的银镜 银氨溶液的制备——向AgNO3中滴加氨水，先产生白色沉淀，继续滴加氨水至沉淀刚好完全消失为止 AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓(白色)＋NH4NO3 AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]OH＋2H2O 注意：①试管内壁必须洁净；②银氨溶液随用随配，不可久置；③水浴加热，不可用酒精灯直接加热； ④醛用量不宜太多；⑤不可搅拌、振荡。 b、与新制氢氧化铜Cu(OH)2反应 CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq \o(――→,\s\up7(△))CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O 加热至沸腾后，有砖红色沉淀产生 新制氢氧化铜溶液的制备——向NaOH溶液中滴加CuSO4出现蓝色絮状沉淀 2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4 注意：①Cu(OH)2必须用新配制的；②配制Cu(OH)2时，所用NaOH必须过量；③反应液必须直接加热煮沸。 ④乙醛能被酸性高锰酸钾溶液、溴水等强氧化剂氧化。 二、醛类 1．常见的醛 (1)甲醛：又名蚁醛，是最简单的醛，结构简式为HCHO。无色有强烈刺激性气味的气体，易溶于水。甲醛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。 ①结构特点 甲醛的分子式为CH2O，其分子可以看成含两个醛基， ②甲醛氧化反应的特殊性 eq \o(――→,\s\up7(氧化)) eq \o(――→,\s\up7(氧化)) 甲醛分子中相当于有2个—CHO，当与足量的银氨溶液或新制的Cu(OH)2作用时，存在如下量的关系： 1 mol HCHO～4 mol Ag 1 mol HCHO～4 mol Cu(OH)2～2 mol Cu2O 注意：能发生银镜反应的物质不一定为醛，如、等均能发生银镜反应。 (2)苯甲醛 苯甲醛是最简单的芳香醛，俗称苦杏仁油，是一种有苦杏仁气味的无色液体。苯甲醛是制造染料、香料及药物的重要原料。 2．醛的化学通性 (1)醛既有氧化性，又有还原性，其氧化、还原的关系为：R—CH2OH 氧化 还原 eq \o(――→,\s\up7(氧化)) (2)有机物的氧化、还原反应 ①氧化反应：有机物分子中失去氢原子或加入氧原子的反应，即加氧去氢。 ②还原反应：有机物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应，即加氢去氧。 ③醛基的检验：在洁净的试管中加入新制银氨溶液和少量试样后，水浴加热，有银镜生成，或在洁净的试管中加入少量试样和新制的Cu(OH)2，加热煮沸，有砖红色沉淀生成。 三、酮 1．酮的结构特点 酮是羰基与两个烃基相连的化合物，官能团为酮羰基，通式为(R、R′均为烃基) 碳原子数相同的饱和一元脂肪醛和饱和一元脂肪酮互为同分异构体 2．丙酮 (1)丙酮是最简单的酮类化合物，结构简式为： (2)丙酮的物理性质 常温下丙酮是无色透明液体，沸点56.2 ℃，易挥发，能与水、乙醇等互溶。 (3)丙酮的化学性质 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。 ＋H2eq \o(――→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△)) 第三节羧酸、羧酸衍生物 一、羧酸 1．羧酸的组成和结构 (1)羧酸：由烃基(或氢原子)与羧基相连而构成的有机化合物。官能团为—COOH或。 (2)通式：一元羧酸的通式为R—COOH，饱和一元羧酸的通式：CnH2nO2或CnH2n＋1COOH。 2．羧酸的分类 (1)按分子中烃基的结构分为脂肪酸（如乙酸、C17H35COOH）、芳香酸（如） (2)按分子中羧基的个数分为一元羧酸（如乙酸）、二元羧酸（如草酸HOOC—COOH）、多元羧酸（如柠檬酸） (3)按分子中烃基所含碳原子数多少分为高级脂肪酸（如硬脂酸C17H35COOH、软脂酸C15H31COOH、油酸C17H33COOH）、低级脂肪酸（如甲酸、乙酸等） 3．羧酸的系统命名法 (1)选主链：选择含有羧基的最长碳链作为主链，按主链碳原子数称为某酸。 (2)编号位：在选取的主链中，从羧基碳原子开始给主链上的碳原子编号。 (3)定名称：在“某酸”名称之前加上取代基的位次号和名称。 4．常见的羧酸 （1）甲酸(蚁酸)HCOOH，无色、有刺激性气味的液体，有腐蚀性，能与水、乙醇等互溶，工业上可用作还原剂，是合成医药、农药和染料等的原料 （2）苯甲酸(安息香酸) ，无色晶体，易升华，微溶于水，易溶于乙醇，用于合成香料、药物等，其钠盐是常用的食品防腐剂 （3）乙二酸(草酸)HOOC—COOH，无色晶体，通常含有两分子结晶水，可溶于水和乙醇，化学分析中常用的还原剂，也是重要的化工原料 5．羧酸的物理性质 甲酸、乙酸等分子中碳原子数较少的羧酸能够与水互溶。随着分子中碳原子数的增加，一元羧酸在水中的溶解度迅速减小，甚至不溶于水，其沸点也逐渐升高。高级脂肪酸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。 6．羧酸的化学性质 （1）酸性（与Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3反应） 一元羧酸的电离：RCOOHRCOO－＋H＋ 羟基氢原子的活泼性顺序：RCOOH > H2CO3 > > HCOeq \o\al(－,3) > H2O > ROH HCOOH＋NH3·H2O―→HCOONH4＋H2O HCOOH＋NaHCO3―→HCOONa＋H2O＋CO2↑ ＋OH－―→＋H2O 酸性：乙酸＞碳酸＞苯酚 2CH3COOH＋Na2CO3―→2CH3COONa＋CO2↑＋H2O ＋CO2＋H2O―→＋NaHCO3 （2）酯化反应（取代反应） 羧酸和醇在酸催化下生成酯和水的反应叫酯化反应，属于取代反应。 羧酸与醇发生酯化反应时，羧酸脱去羟基，醇脱去氢。  = 1 \* GB3 ①一元羧酸与二元醇或二元羧酸与一元醇的酯化反应 2CH3COOH ＋ HOCH2CH2OH浓硫酸 △ CH3COOCH2CH2OOCCH3 ＋ 2H2O  = 2 \* GB3 ②二元羧酸与二元醇的酯化反应 a、形成环状酯 ＋ 浓硫酸 △ ＋ 2H2O b、形成高分子化合物——聚酯 nHOOC—COOH＋nHOCH2CH2OH催化剂 △ ＋(2n－1)H2O。  = 3 \* GB3 ③含有羧基(—COOH)和羟基(—OH)有机物的酯化反应，如乳酸() a、两分子酯化： ＋ 浓硫酸 △ ＋ 2H2O b、羟基酸分子内脱水生成酯 浓硫酸 △ ＋ H2O c、羟基酸自身聚合形成高分子化合物——聚酯 催化剂 △ ＋(n－1)H2O 二、羧酸衍生物 1、酯 （1）酯的组成与结构 酯是羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的产物，其结构可简写为。 其中：①R和R′可以相同，也可以不同。②R是烃基，也可以是H，但R′只能是烃基。 饱和一元羧酸CnH2n＋1COOH与饱和一元醇CmH2m＋1OH生成酯的结构简式为CnH2n＋1COOCmH2m＋1，其组成通式为CnH2nO2(n≥2) ，官能团是酯基。 （2）酯的命名 根据生成酯的酸和醇命名为某酸某酯。如：CH3COOCH2CH3乙酸乙酯；HCOOCH2CH2CH3甲酸正丙酯。 （3）酯的物理性质 低级酯是具有芳香气味的液体，密度一般比水小，并难溶于水，易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂中。 酯类广泛存在于自然界中，低级酯存在于各种水果和花草中。如苹果里含有戊酸戊酯，菠萝里含有丁酸乙酯，香蕉里含有乙酸异戊酯等。 （4）酯的化学性质——酯的水解（取代反应） 酯化反应形成的键，即酯水解反应断裂的键。酯在酸性或碱性条件下水浴加热发生水解反应， 水解反应的原理：△  = 1 \* GB3 ① 在酸性条件下，酯的水解是可逆反应。 CH3COOC2H5＋H2O稀硫酸 △ CH3COOH＋C2H5OH  = 2 \* GB3 ② 在碱性条件下，酯水解生成羧酸盐和醇，水解反应是不可逆反应。 CH3COOC2H5＋NaOHeq \o(――→,\s\up7(△))CH3COONa＋C2H5OH NaOH中和酯水解生成的羧酸、提高酯的水解率，酯在碱性条件下的水解程度比在酸性条件下水解程度大。 （5）甲酸酯的结构与性质 甲酸酯的结构为，分子中含有一个酯基和一个醛基，所以甲酸酯除了能发生水解反应外，还可以发生醛的特征反应，如银镜反应、与新制的Cu(OH)2反应。由此可知，能发生银镜反应及与新制的Cu(OH)2反应产生砖红色沉淀的有醛、甲酸、甲酸酯等含有醛基的物质。 2、油脂 （1）油脂的结构 油脂是由高级脂肪酸和甘油生成的酯，属于酯类化合物。结构简式为，官能团是酯基，有的烃基中可能含有碳碳不饱和键。 （2）油脂的分类 按状态分为油（肠胃呈液态，如植物油）、脂肪（常温呈固态，如动物油）；按高级脂肪酸的种类分为简单甘油酯（R、R′、R″相同）、混合甘油酯（R、R′、R″不同）。 （3）常见高级脂肪酸 常见的饱和脂肪酸有硬脂酸C17H35COOH、软脂酸C15H31COOH，常见的不饱和脂肪酸有油酸C17H33COOH、亚油酸C17H31COOH。 酯和油脂的区别  = 1 \* GB3 ①酯是由酸(有机羧酸或无机含氧酸)与醇相互作用失去水分子形成的一类化合物的总称。而油脂仅指高级脂肪酸与甘油所生成的酯，因而它是酯中特殊的一类物质。  = 2 \* GB3 ②天然油脂大多数是混合甘油酯，都是混合物，无固定的熔点、沸点，而一般酯类是纯净物，有固定的熔、沸点等。 （4）油脂的物理性质 密度比水小，难溶于水，易溶于有机溶剂，天然油脂都是混合物，没有固定的熔、沸点。 （5）油脂的化学性质 ①水解反应 油脂属于酯类，在酸、碱或酶等催化剂作用下能发生水解反应，其碱性条件下水解程度比酸性条件下大。 a．酸性条件下水解 硬脂酸甘油酯酸性条件下的水解反应 ＋3H2OH+ △ 3C17H35COOH＋ b．碱性条件下水解 硬脂酸甘油酯在NaOH溶液中的水解反应 ＋3NaOHeq \o(――→,\s\up7(△))3C17H35COONa＋ 油脂在碱性溶液中的水解反应又称为皂化反应，工业上常用来制取肥皂。高级脂肪酸钠是肥皂的有效成分。 ②油脂的氢化 油酸甘油酯与氢气发生加成反应 ＋ 3H2eq \o(――→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△)) 通过催化加氢可提高饱和度的过程称为油脂的氢化，也称为油脂的硬化。这样制得的油脂叫人造脂肪，通常又称为硬化油。 由于某些油脂中含碳碳不饱和键，除可以催化加氢外，还可以与其他物质发生加成反应或氧化反应，在空气中长时间放置，会被氧化变质。 ③肥皂的制取 a．生产流程 b．盐析 工业上利用油脂在碱性条件下的水解生成高级脂肪酸钠盐(肥皂的主要成分)，反应完毕后加食盐进行盐析，因为氯化钠能降低高级脂肪酸钠的溶解度，使混合液分成上下两层，上层为高级脂肪酸钠盐，下层为甘油和食盐水的混合液。 ④脂肪、油、矿物油三者的比较 注意　①植物油与裂化汽油均含碳碳双键，能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色。 ②区别油脂(酯)与矿物油(烃)的方法是加含酚酞的NaOH溶液，加热，红色变浅，最后不分层的为油脂(酯)，否则为矿物油(烃)。 3、酰胺 （1）胺的结构 烃基取代氨分子中的氢原子而形成的化合物叫做胺，胺也可以看作是烃分子中的氢原子被氨基所替代得到的化合物。根据取代烃基数目不同，胺有三种结构通式： （2）胺的物理性质 低级脂肪胺，如甲胺、二甲胺和三甲胺等，在常温下是气体，丙胺以上是液体，十二胺以上为固体。芳香胺是无色高沸点的液体或低熔点的固体，并有毒性。低级的伯、仲、叔胺都有较好的水溶性。随着碳原子数的增加，胺的水溶性逐渐下降。 （3）胺的化学性质(胺的碱性) RNH2＋H2ORNHeq \o\al(＋,3)＋OH－ RNH2＋HClRNH3Cl RNH3Cl＋NaOHRNH2＋NaCl＋H2O （4）酰胺的结构 酰胺是羧酸分子中羟基被氨基所替代得到的化合物，其结构一般表示为，其中的叫做酰基，叫做酰胺基。 （5）几种常见的酰胺及其名称 　　 N-甲基乙酰胺　　　 N，N-二甲基乙酰胺 N-甲基-N-乙基苯甲酰胺　　 　N-甲基苯甲酰胺 （6）酰胺的性质(水解反应) 酰胺在酸或碱、加热的条件下发生水解反应。如果水解时加入碱，生成的酸就会变成盐，同时有氨气逸出。 RCONH2＋H2O＋HCleq \o(――→,\s\up7(△))RCOOH＋NH4Cl RCONH2＋NaOHeq \o(――→,\s\up7(△))RCOONa＋NH3↑ 第五节有机合成 一、有机合成的主要任务 1．有机合成——利用相对简单、易得的原料，通过有机化学反应来构建碳骨架和引入官能团，由此合成出具有特定结构和性质的目标分子的过程方法。 2．有机合成的任务和过程 有机合成的任务是通过有机反应构建目标化合物碳的骨架和官能团的转化。判断有机合成任务时，要将原料与产物进行对比，一比碳骨架的变化，二比官能团类别、个数及位置的差异，来确定有机合成的任务。 3．有机合成的原则 (1)起始原料要廉价、易得、低毒、低污染。 (2)尽量选择步骤最少的合成路线，使得反应过程中副反应少、产率高。 (3)符合“绿色化学”的要求，操作简单、条件温和、能耗低、易实现、原料利用率高、污染少，尽量实现零排放。 (4)按照一定的反应顺序和规律引入官能团，不能臆造不存在的反应事实。 4．构建碳骨架 (1)增长碳链 ①卤代烃与NaCN的反应 CH3CH2Cl＋NaCN―→CH3CH2CN(丙腈)＋NaCl CH3CH2CNeq \o(―――→,\s\up7(H2O、H＋))CH3CH2COOH ②醛、酮与氢氰酸的加成反应 CH3CHO＋HCN―→ eq \o(―――→,\s\up7(H2O、H＋)) ③卤代烃与炔钠的反应 2CH3C≡CH＋2Naeq \o(――→,\s\up7(液氨))2CH3C≡CNa＋H2 CH3C≡CNa＋CH3CH2Cl―→CH3C≡CCH2CH3＋NaCl ④羟醛缩合反应 CH3CHO＋eq \o(――→,\s\up7(OH－)) (2)缩短碳链 ①脱羧反应 R—COONa＋NaOHeq \o(――→,\s\up7(CaO),\s\do5(△))R—H＋Na2CO3 ②氧化反应 eq \o(―――――――→,\s\up7(KMnO4H＋，aq)) R—CH==CH2eq \o(―――――――→,\s\up7(KMnO4H＋，aq))RCOOH＋CO2↑ ③水解反应：主要包括酯的水解、蛋白质的水解和多糖的水解。 ④烃的裂化或裂解反应 C16H34eq \o(――→,\s\up7(高温))C8H18＋C8H16 C8H18eq \o(――→,\s\up7(高温))C4H10＋C4H8 (3)成环 ①二烯烃成环反应(第尔斯－阿尔德反应) ②形成环酯 ＋浓硫酸 △ ＋2H2O ③形成环醚 (4)开环 ①环酯水解开环 ②环烯烃氧化开环 5．常见官能团引入或转化的方法 (1)碳碳双键 ①醇的消去反应 CH3CH2OHeq \o(―――→,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(170 ℃))CH2==CH2↑＋H2O ②卤代烃的消去反应 CH3—CH2—Br＋NaOHeq \o(――→,\s\up7(乙醇),\s\do5(△))CH2==CH2↑＋NaBr＋H2O ③炔烃的不完全加成反应 CH≡CH＋HCleq \o(――→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH2==CHCl (2)卤素原子 ①烃与卤素单质的取代反应 ＋Br2eq \o(――→,\s\up7(FeBr3))＋HBr ＋Cl2eq \o(――→,\s\up7(光照))＋HCl ②不饱和烃的加成反应 ＋Br2―→ CH2==CHCH3＋HBreq \o(――→,\s\up7(催化剂))CH3CHBrCH3 CH≡CH＋HCleq \o(――→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH2==CHCl ③醇的取代反应 CH3—CH2—OH＋HBreq \o(――→,\s\up7(△))CH3—CH2—Br＋H2O (3)羟基 ①烯烃与水的加成反应 CH2==CH2＋H2Oeq \o(――→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CH3CH2OH ②卤代烃的水解反应 CH3—CH2—Br＋NaOHeq \o(――→,\s\up7(水),\s\do5(△))CH3CH2—OH＋NaBr ③醛或酮的还原反应 CH3CHO＋H2eq \o(――→,\s\up7(Ni),\s\do5(△))CH3CH2OH ＋H2eq \o(――→,\s\up7(Ni),\s\do5(△)) ④酯的水解反应 CH3COOCH2CH3＋H2O稀硫酸 △ CH3COOH＋CH3CH2OH CH3COOCH2CH3＋NaOHeq \o(――→,\s\up7(△))CH3COONa＋CH3CH2OH (4)官能团的转化 熟悉烃及其衍生物之间的相互转化是有机合成的基础。 二、有机合成路线的设计与实施 1．常见有机物的转化关系 若以乙醇为原料合成乙二酸(HOOC—COOH)，则依次发生反应的类型是消去反应、加成反应、水解(或取代)反应、氧化反应、氧化反应。 2．常见的有机合成路线 (1)一元化合物合成路线 eq \x(R—CH==CH2)eq \o(――→,\s\up7(HX))eq \x(卤代烃)eq \o(―――――→,\s\up7(NaOH水溶液),\s\do5(△))eq \x(一元醇)eq \o(――→,\s\up7([O]))eq \x(一元醛)eq \o(――→,\s\up7([O]))eq \x(一元羧酸)eq \o(―――――――→,\s\up7(醇、浓H2SO4，△))eq \x(酯) (2)二元化合物合成路线 eq \x(CH2==CH2)eq \o(――→,\s\up7(X2))eq \x(CH2X—CH2X)eq \o(―――――→,\s\up7(NaOH水溶液),\s\do5(△))eq \x(HOCH2—CH2OH)eq \o(――→,\s\up7([O]))eq \x(OHC—CHO)eq \o(――→,\s\up7([O]))eq \x(HOOC—COOH)eq \o(―――→,\s\up7(一定条件))eq \x(链酯、环酯、聚酯) (3)芳香族化合物合成路线 ①eq \o(――→,\s\up7(Cl2),\s\do5(FeCl3))eq \o(―――――――→,\s\up7(NaOH水溶液、H＋),\s\do5(△)) ②eq \o(――→,\s\up7(Cl2),\s\do5(光照))eq \o(―――――→,\s\up7(NaOH水溶液),\s\do5(△))eq \o(―――――――→,\s\up7(醇，浓硫酸，△))芳香酯 3．有机合成中常见官能团的保护 含有多个官能团的有机化合物在进行反应时，非目标官能团也可能受到影响。需要将该官能团保护起来，先将其转化为不受该反应影响的其他官能团，反应后再转化复原。 羟基的保护：可以先将羟基转化为醚键，使醇转化为在一般反应条件下比较稳定的醚。相关合成反应结束后，再在一定条件下脱除起保护作用的基团（保护基），恢复羟基。 (1)酚羟基的保护：因酚羟基易被氧化，所以在氧化其他基团前可以先使其与NaOH溶液反应，把—OH变为—ONa(或使其与ICH3反应，把—OH变为—OCH3)将其保护起来，待氧化后再酸化将其转变为—OH。 (2)碳碳双键的保护：碳碳双键也容易被氧化，在氧化其他基团前可以利用其与HCl等的加成反应将其保护起来，待氧化后再利用消去反应转变为碳碳双键。 (3)氨基(—NH2)的保护：如在对硝基甲苯eq \o(――→,\s\up7(合成))对氨基苯甲酸的过程中应先把—CH3氧化成—COOH之后，再把—NO2还原为—NH2。防止当KMnO4氧化—CH3时，—NH2(具有还原性)也被氧化。 4．解决有机合成题的基本步骤 第一步：要正确判断合成的有机物属于何种有机物，它带有什么官能团，它和哪些知识、信息有关，它所在的位置的特点等。 第二步：根据现有原料、信息和有关反应规律，尽可能合理地把目标有机物解剖成若干片段，或寻找官能团的引入、转换、保护方法，或设法将各片段(小分子化合物)拼接衍变，找出合成目标有机物的关键和突破点。 第三步：将正向思维和逆向思维、纵向思维和横向思维相结合，选择出最佳合成方案。 以乙烯为原料合成乙二醇的合成路线图： 5．逆合成分析法 从目标化合物的组成、结构、性质入手，找出合成所需的直接或间接的中间体，逐步推向已知原料，其合成示意图为 逆合成分析法设计有机合成路线的思维程序 (1)观察目标分子结构，即目标分子的碳架特征，以及官能团的种类和位置。 (2)由目标分子逆推原料分子，并设计合成路线，即目标分子碳架的构建，以及官能团引入和转化。 (3)依据绿色合成的思想，对不同的合成路线进行优选。 逆合成分析法应用例析 由“逆合成分析法”分析由乙烯合成草酸二乙酯 (1)具体步骤如下： (2)根据以上逆合成分析，合成步骤如下： 第四章生物大分子 第一节糖类 一、糖类的组成和分类 1．结构与组成 (1)糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的一类有机化合物。 (2)大多数糖类化合物的分子式可用通式Cm(H2O)n来表示，m与n是可以相同、也可以不同的正整数。 (3)符合Cm(H2O)n通式的物质不一定都是糖类化合物，如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等；有些糖的分子式并不符合Cm(H2O)n，如脱氧核糖C5H10O4。 (4)有甜味的不一定是糖，如甘油、木糖醇等；没有甜味的也可能是糖，如淀粉、纤维素等。因此，糖类物质不完全属于碳水化合物，也不等于甜味物质。 (5)糖类化合物从分子结构上看，糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。 2．分类 根据糖类能否水解以及水解后的产物，糖类可分为 (1)单糖：凡是不能水解的糖称为单糖。如葡萄糖、果糖、核糖及脱氧核糖等。 (2)寡糖：1 mol糖水解后能产生2～10 mol单糖的称为寡糖或低聚糖。若水解生成2 mol单糖，则称为二糖，重要的二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖等。 (3)多糖：1 mol糖水解后能产生10 mol以上单糖的称为多糖，如淀粉、纤维素和糖原等。 ①含有三个羟基和一个醛基，属于糖类； ②只含有一个羟基，不属于糖类； ③含有三个羟基但不含酮羰基，不属于糖类； ④含有三个羟基和一个酮羰基，属于糖类。 二、单糖——葡萄糖与果糖 1．分子组成和结构特点 从组成和结构上看，葡萄糖和果糖互为同分异构体。 2．葡萄糖分子结构的探究 3．葡萄糖的化学性质 葡萄糖分子中含有醛基和醇羟基，可发生氧化、加成、酯化等反应。 (1)氧化反应 ①生理氧化或燃烧 C6H12O6(s)＋6O2(g)eq \o(――→,\s\up7(酶))6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝－2 804 kJ·mol－1 ②被弱氧化剂银氨溶液或新制的Cu(OH)2氧化 CH2OH(CHOH)4CHO＋2[Ag(NH3)2]OHeq \o(――→,\s\up7(△),\s\do5(水浴))2Ag↓＋3NH3＋CH2OH(CHOH)4COONH4＋H2O CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq \o(――→,\s\up7(△))CH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O (2)加成反应 CH2OH(CHOH)4CHO＋H2eq \o(――――→,\s\up7(一定条件))CH2OH(CHOH)4CH2OH (3)酯化反应 CH2OH(CHOH)4CHO＋5CH3COOH一定条件 CH3COOCH2(CHOOCCH3)4CHO＋5H2O (4)发酵成醇 eq \o(C6H12O6,\s\do7(葡萄糖)) eq \o(――→,\s\up7(酒化酶))2C2H5OH＋2CO2↑ 4．核糖与脱氧核糖 核糖与脱氧核糖分别是生物体的遗传物质核糖核酸（RNA）与脱氧核糖核酸（DNA）的重要组成部分。它们都是含有5个碳原子的单糖——戊糖。 5．丙醛糖 最简单的醛糖是丙醛糖，又称甘油醛，其结构简式为。 甘油醛的对映异构体： 三、二糖——蔗糖、麦芽糖 1．蔗糖、麦芽糖的结构和化学性质的实验探究 为保证上述实验成功，应注意： ①盛蔗糖或麦芽糖溶液的试管要预先洗净，可先用NaOH溶液洗涤，再用清水洗净； ②蔗糖或麦芽糖水解实验需要用水浴加热； ③检验水解产物为葡萄糖时，一定要先加NaOH溶液中和作催化剂的稀硫酸，至溶液呈碱性后再加银氨溶液或新制的Cu(OH)2，否则实验会失败。 2．蔗糖和麦芽糖的结构与性质 3.蔗糖、麦芽糖的水解反应 (1)蔗糖水解反应实验需用稀硫酸(1∶5)作催化剂，水浴加热。 eq \o(C12H22O11,\s\do7(蔗糖))＋H2Oeq \o(――――→,\s\up7(稀H2SO4),\s\do5(△))eq \o(C6H12O6,\s\do7(葡萄糖))＋eq \o(C6H12O6,\s\do7(果糖)) (2) 麦芽糖水解反应生成葡萄糖 (3)水解产物中葡萄糖的检验：必须先加入NaOH溶液中和多余的硫酸，再加入银氨溶液或新制的Cu(OH)2进行检验。 四、多糖——淀粉和纤维素 1．糖类还原性的检验 糖类的还原性是指糖类能发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2反应，若糖不能发生银镜反应或不与新制的Cu(OH)2反应，则该糖不具有还原性，为非还原性糖。 淀粉不能被银氨溶液和氢氧化铜等弱氧化剂氧化，属于非还原糖。由于其分子中葡萄糖单元醇羟基的存在，淀粉可以发生酯化反应。淀粉在酸或酶的作用下水解，生成一系列产物，最终生成葡萄糖。 纤维素不能被氢氧化铜等弱氧化剂氧化，属于非还原糖；能够发生酯化反应；纤维素在酸或酶的催化下可发生水解，最终生成葡萄糖。 2．淀粉水解程度的判断 (1)实验原理 判断淀粉水解的程度时，要检验产物中是否生成葡萄糖，同时还要确认淀粉是否水解完全。用银氨溶液或新制的Cu(OH)2来检验淀粉是否发生了水解，用碘水来检验淀粉是否水解完全。（淀粉遇碘显蓝色） (2)实验步骤  = 1 \* GB3 ①由于糖类水解常用无机酸(一般是稀硫酸)作催化剂，检验水解产物之前，必须先加碱中和酸，以免硫酸与银氨溶液或新制的Cu(OH)2反应，导致实验失败。  = 2 \* GB3 ②用I2检验淀粉时，应直接取水解后的混合液加碘水。若取中和液加碘水，因I2与NaOH溶液反应影响淀粉的检验。 (3)实验现象和结论 3.纤维素性质探究实验 (1)实验步骤 在试管中放入少量脱脂棉，加入几滴蒸馏水和几滴浓硫酸，用玻璃棒将混合物搅拌成糊状。加入过量NaOH溶液中和至碱性，再滴入3滴5% CuSO4溶液，加热，观察并解释实验现象。 (2)实验现象 有砖红色沉淀生成。 4．淀粉和纤维素的结构与性质 第二节蛋白质 一、氨基酸 1．氨基酸的分子结构 氨基酸可以看作是羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代的产物。分子中有两种官能团既含有—COOH(羧基)又含有—NH2(氨基)。天然氨基酸主要是α-氨基酸，其结构简式可以表示为。 2．常见的氨基酸 3.氨基酸的性质 (1)物理性质 天然氨基酸均为无色晶体，熔点较高，大多数能溶于水，能溶于强酸或强碱，难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂 (2)化学性质 ①两性——氨基酸分子中含有酸性基团—COOH，碱性基团—NH2。 甘氨酸与盐酸反应 ＋HCl―→ 甘氨酸与NaOH溶液反应 ＋NaOH―→ ②成肽反应 两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)在一定条件下，通过氨基与羧基间缩合脱去水，形成含有肽键()的化合物，发生成肽反应，该反应属于取代反应。氨基酸eq \o(――→,\s\up7(脱水))二肽或多肽eq \o(――→,\s\up7(脱水))蛋白质 eq \o(―――→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△)) ③氨基酸缩合的反应规律 a．两分子间缩合 ―→ b．分子间或分子内缩合成环 ―→ ―→ 氨基酸的成肽反应原理是由氨基提供的氢原子与羧基提供的羟基结合生成水。即，脱去一分子水后形成肽键()。肽键可简写为“—CONH—”，不能写成“—CNHO—”，两者的连接方式不同。 多肽分子中肽键个数的判断：由n个氨基酸分子发生成肽反应，生成一个肽链时，会生成(n－1)个水分子和(n－1)个肽键。 二、蛋白质 1．蛋白质的组成和结构 (1)组成：蛋白质中主要含有C、H、O、N、S等元素，属于天然有机高分子化合物。其溶液具有胶体的某些性质。 (2)四级结构 一级结构——蛋白质分子中氨基酸单体的排列顺序对蛋白质的性质和功能起着决定性作用， 二级结构——肽键中的氧原子与氢原子之间存在氢键，会使肽链盘绕或折叠成特定的空间结构 三级结构——肽链在二级结构基础上还会进一步盘曲折叠，形成更复杂的三级结构 四级结构——多个具有特定三级结构的多肽链通过非共价键相互作用（如氢键等）排列组装形成 2．蛋白质的化学性质 (1)特征反应 ①显色反应：分子中含有苯环的蛋白质遇浓硝酸变黄色。其他一些试剂也可以与蛋白质作用呈现特定的颜色，可用于蛋白质的分析检测。 ②蛋白质灼烧，可闻到烧焦羽毛的特殊气味。 (2)两性 形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸缩合形成的，在多肽链的两端必然存在着自由的氨基和羧基，侧链中也有酸性或碱性基团，所以蛋白质与氨基酸一样具有两性，能与酸或碱反应。 (3)水解反应 蛋白质eq \o(―――――→,\s\up7(酶、酸或碱),\s\do5(水解))多肽eq \o(―――――→,\s\up7(酶、酸或碱),\s\do5(逐步水解))氨基酸 (4)盐析 向蛋白质溶液中加入一定浓度的盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)溶液，会使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出的现象称为蛋白质的盐析。盐析是一个可逆过程，可用于分离提纯蛋白质。蛋白质凝结成固体而从溶液中析出，盐析出来的蛋白质仍保持原有的性质和生理活性，盐析是物理过程，也是可逆的。 注意：浓的轻金属盐溶液能使蛋白质发生盐析。稀的轻金属盐溶液不会降低蛋白质在水中的溶解度，反而会促进蛋白质的溶解。 (5)变性 蛋白质在某些物理(如加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等)或化学因素(如强酸、强碱、重金属盐、乙醇、福尔马林、丙酮等)的影响下，蛋白质的性质和生理功能发生改变的现象称为蛋白质的变性。蛋白质变性后在水中不能重新溶解，也不再具有原有的生理活性，变性过程是化学过程，变性是不可逆的。可用于杀菌消毒。 注意：重金属盐溶液，不论是浓溶液还是稀溶液，均能使蛋白质变性。 三、酶 酶具有生理活性，是对于许多有机化学反应和生物体内进行的复杂的反应具有很强的催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。酶的催化作用具有以下特点： ①条件温和，不需加热。②具有高度的专一性。③具有高效催化作用。 注意：高温可使酶变性失去催化活性；酶的催化作用具有不同于工业催化剂的特点。 第三节核酸 一、核酸的组成 1．核酸的分类 天然的核酸根据其组成中所含戊糖的不同，分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。 2．核酸的组成 核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合物。核苷酸进一步水解得到磷酸和核苷，核苷继续水解得到戊糖和碱基。因此，核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。其中的戊糖是核糖或脱氧核糖，它们均以环状结构存在于核酸中，对应的核酸分别是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。 3．戊糖结构简式 4．碱基 碱基是具有碱性的杂环有机化合物，RNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶(分别用字母A、G、C、U表示)；DNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶(用字母T表示)。结构简式分别可表示为： 腺嘌呤(A)： 鸟嘌呤(G)： 胞嘧啶(C)： 尿嘧啶(U)： 胸腺嘧啶(T)： 二、核酸的结构 1．DNA分子的双螺旋结构具有以下特点：DNA分子由两条多聚核苷酸链组成，两条链平行盘绕，形成双螺旋结构；每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧。碱基排列在内侧；两条链上的碱基通过氢键作用，腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对，鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对，结合成碱基对，遵循碱基互补配对原则。 2．RNA也是以核苷酸为基本构成单位，其中的戊糖和碱基与DNA中的不同，核糖替代了脱氧核糖，尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T)。RNA分子一般呈单链状结构，比DNA分子小得多。 三、核酸的生物功能 1．基因 核酸是生物体遗传信息的载体。有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗传信息，被称为基因。 2．DNA分子的生物功能 DNA分子上有许多基因，决定了生物体的一系列性状。在细胞繁殖分裂过程中，会发生DNA分子的复制。亲代DNA分子的两条链解开后作为母链模板，在酶的作用下，利用游离的核苷酸各自合成一段与母链互补的子链，最后形成两个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子，使核酸携带的遗传信息通过DNA复制被精确地传递给下一代，并通过控制蛋白质的合成来影响生物体特定性状的发生和发育。 3．RNA的生物功能 RNA则主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息。 4．我国在核酸的研究中取得的成绩 (1)1981年，我国科学家采用有机合成与酶促合成相结合的方法，人工合成了具有生物活性的核酸分子——酵母丙氨酸转移核糖核酸。 (2)1999年，我国参与了人类基因组计划，成为参与该项计划的唯一发展中国家。 (3)2002年，我国科学家完成了水稻基因组图谱的绘制。 第五章合成高分子 第一节合成高分子的基本方法 一、有机高分子化合物 有机高分子化合物——由许多低分子化合物以共价键结合成的，相对分子质量很大(通常在104以上)的一类化合物。有机高分子化合物由若干重复结构单元组成，其相对分子质量的数值为平均值。 单体——能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物 高聚物——由单体聚合而成的相对分子质量较大的化合物 链节——高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位，也称重复结构单元 聚合度——高分子链中含有链节的数目，通常用n表示 二、合成高分子化合物的基本反应类型 1．加成聚合反应(加聚反应) (1)加聚反应——由含有不饱和键的化合物分子以加成反应的形式结合成高分子化合物的反应。 (2)加聚反应的特点 ①单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物(例如：烯、二烯、炔、醛等)。 ②反应只生成高聚物，没有副产物产生。 ③聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同。 ④聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。 (3)常见的加聚反应 ①丙烯的加聚： nCH2==CH—CH3eq \o(―――→,\s\up7(催化剂)) ②1,3-丁二烯的加聚：nCH2==CH—CH==CH2eq \o(――→,\s\up7(催化剂))-[- CH2—CH==CH—CH2-]-n 2．缩合聚合反应(缩聚反应) (1)缩聚反应——有机小分子单体间反应生成高分子化合物，同时生成小分子化合物的反应。 (2)缩聚反应的特点 ①单体分子中至少含有两个官能团(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)。 ②缩聚反应生成聚合物的同时，还有小分子副产物(如H2O、NH3、HCl等)生成。 ③所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同。 ④缩聚物结构简式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团。 (3)常见的缩聚反应 ①羟基酸缩聚 HOCH2COOH的缩聚： nHOCH2COOH催化剂 △ ＋(n－1)H2O 6-羟基己酸HOOC(CH2)5OH的缩聚生成聚-6-羟基己酸酯： nHOOC(CH2)5OH催化剂 △ ＋(n－1)H2O ②醇与酸缩聚 乙二酸与乙二醇的缩聚： nHOCH2CH2OH＋催化剂 △ ＋(2n－1)H2O 己二酸与乙二醇的缩聚： nHOOC(CH2)4COOH＋nHO(CH2)2OH催化剂 △ ＋(2n－1)H2O 对苯二甲酸与1,4-丁二醇的缩聚生成聚对苯二甲酸丁二酯： ③氨基酸的缩聚 氨基乙酸的缩聚：nH2NCH2COOH催化剂 △ ＋(n－1)H2O ④胺与酸的缩聚 己二胺与己二酸的缩聚：nH2NCH2(CH2)4CH2NH2＋nHOOC(CH2)4COOH催化剂 △ ＋(2n－1)H2O （1）加聚反应和缩聚反应的对比 （2）加聚产物单体的推断  = 1 \* GB3 ①凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物，其合成单体必为一种，将链节两端两个半键断开向内闭合即可。如，其单体是。  = 2 \* GB3 ②凡链节主链上只有四个碳原子(无其他原子)且链节无双键的聚合物，其单体必为两种，在链节两端及正中央划线断开，然后左右两个半键闭合即可。 如的单体是CH2==CH2和CH3—CH==CH2。  = 3 \* GB3 ③凡链节主链中只有碳原子，并存在碳碳双键()结构的聚合物，双键前后各两个碳原子划线断开，形成间二烯烃结构，其规律是“见双键，四个碳；无双键，两个碳”从一端划线断开，隔一键断一键，然后将半键闭合，即单双键互换。 如的单体是CH2==CH—CH==CH2和。  = 4 \* GB3 ④若给出较长的结构片段，则应首先找出重复的链节，再加以判断，但应注意重复的链节有时不止一种形式，可去掉一端的一个碳原子(可能属于前一个链节)后再考虑。 （3）缩聚产物单体的推断  = 1 \* GB3 ①若链节中含有酚羟基的结构，单体一般为酚和醛。如的单体是和HCHO。  = 2 \* GB3 ②若链节中含有以下结构，HO—ROH、、，其单体必为一种，如H-[-O—CH2CH2-]n-OH的单体为HO—CH2CH2—OH，的单体为。方法是去中括号和n即为单体。  = 3 \* GB3 ③若链节中含有部分，则单体为羧酸和醇，将中C—O单键断开，去掉括号和n，左边加羟基，右边加氢即可，如的单体为HOOC—COOH和HOCH2CH2OH。  = 4 \* GB3 ④若链节中含有部分，则单体一般为氨基酸，将中C—N单键断开，去掉中括号和n，左边加羟基，右边加氢即为单体，如的单体为H2NCH2COOH和。 第二节高分子材料 一、通用高分子材料 1．塑料 (1)主要成分是合成树脂，辅助成分是各种加工助剂。 (2)分类 ①热塑性塑料：可以反复加热熔融加工，如聚乙烯、聚氯乙烯等制成的塑料。 ②热固性塑料：不能加热熔融，只能一次成型，如用具有不同结构的酚醛树脂等制成的塑料。 (3)常见的塑料 ①聚乙烯 聚乳酸（）属于微生物降解高分子，可用于手术缝合线、骨科固定材料、药物缓释材料等。 ②酚醛树脂 用酚（如苯酚或甲苯酚等）与醛（如甲醛）在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子 在酸催化下，等物质的量的甲醛和苯酚反应形成线型结构高分子： 羟甲基苯酚 在碱催化下，过量的甲醛与苯酚反应，生成网状结构的酚醛树脂 (1)在酸性条件下，苯酚与甲醛反应只能发生在邻位或对位，得到线型分子；而在碱性条件下，甲醛过量时不仅在邻位反应还可以在对位反应，得到网状结构的分子。 (2)高分子化合物结构不同其性质不同，线型高分子与网状结构高分子性质对比如下： 2．合成纤维 (1)纤维的分类 纤维eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(天然纤维：如棉花、羊毛、蚕丝和麻等,化学纤维\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(再生纤维,合成纤维：锦纶、涤纶、氯纶、腈纶、维纶、丙纶等)))) (2)合成纤维的性能 合成纤维的优点是强度高、弹性好、耐腐蚀、不缩水、保暖等，但在吸湿性、透气性等方面不如天然纤维。合成纤维中维纶具有较好的吸湿性，被称为“人造棉花”。 (3)常见的合成纤维 ①聚酯纤维——涤纶 合成纤维中目前产量最大的是聚酯纤维中的涤纶。涤纶是聚对苯二甲酸乙二酯纤维的商品名称。 ＋nHOCH2CH2OH催化剂 △ ＋(2n－1)H2O 涤纶是应用最广泛的合成纤维品种，大量用于服装与床上用品、各种装饰布料、国防军工特殊织物以及工业用纤维制品等。 ②聚酰胺纤维 聚己二酰己二胺纤维(又称锦纶66或尼龙66)不溶于普通溶剂，耐磨，强度高， nH2N—(CH2)6—NH2＋nHOOC(CH2)4COOH催化剂 △ ＋(2n－1)H2O  = 3 \* GB3 ③芳香族聚酰胺纤维——聚对苯二甲酰对苯二胺纤维，又称芳纶1414 3．合成橡胶 (1)橡胶的分类 橡胶eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(天然橡胶,合成橡胶\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(通用橡胶\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(丁苯橡胶,顺丁橡胶,氯丁橡胶)),特种橡胶\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(聚硫橡胶：有耐油性,硅橡胶：有耐热、耐寒性)))))) (2)常见的橡胶 ①顺丁橡胶是以1,3-丁二烯为原料，在催化剂作用下，通过加聚反应，得到以顺式结构为主的聚1,3-丁二烯。 nCH2==CH—CH==CH2eq \o(――→,\s\up7(催化剂)) ②天然橡胶是异戊二烯的顺式聚合物， 异戊二烯和天然橡胶 (1)纤维与纤维素是完全不同的两个概念，纤维是指外观上是纤维状的物质，即细丝状物质，而纤维素是一种多糖。 (2)化学纤维指的是用天然或人工合成的高分子物质经化学、机械加工而制得的纤维，包括再生纤维和合成纤维。 (3)合成纤维与再生纤维的区别：合成纤维是用石油、天然气、煤和农副产品作原料加工制得单体，经聚合反应制成的；而再生纤维是用木材等为原料，经化学加工处理制成的。 (4)天然橡胶硫化的目的是将线型结构转化为网状结构，增强橡胶的性能，防止老化。 二、功能高分子材料 具有某些特殊化学、物理及医学功能的高分子材料。 例如，高分子催化剂；各种滤膜；磁性高分子；形状记忆高分子；高吸水性材料；医用高分子材料；高分子药物等。 1．高吸水性树脂 (1)结构特点 ①含有强亲水性原子团(—OH)的支链；②具有网状结构。 聚丙烯酸钠高吸水性树脂 (2)合成方法 ①对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性，在淀粉或纤维素的主链上再接入带有强亲水基团的支链，可以提高它们的吸水能力。例如，淀粉与丙烯酸钠在一定条件下发生反应，生成以淀粉为主链的接枝共聚物。为防止此共聚物溶于水，还需在交联剂作用下生成网状结构的淀粉-聚丙烯酸钠高吸水性树脂。 ②用带有强亲水基团的烯类单体进行聚合，得到含亲水基团的高聚物。例如，在丙烯酸钠中加入少量交联剂，再在一定条件下发生聚合，可得到具有网状结构的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。 这两种方法有一个共同特点，都要在反应中加入少量交联剂，让线型结构变为网状结构。 (3)应用 可在干旱地区用于农业、林业抗旱保水，改良土壤；可用于婴幼儿使用的纸尿裤。 2．高分子分离膜 (1)分离原理 只允许水及一些小分子物质通过，其余物质被截留在膜的另一侧，称为浓缩液，达到对原液净化、分离和浓缩的目的。 (2)分类 根据膜孔大小分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等。 (3)制作材料 主要是有机高分子材料，如醋酸纤维、芳香族聚酰胺、聚丙烯、聚四氟乙烯等。 (4)应用 海水淡化和饮用水的制取，果汁浓缩、乳制品加工、药物提纯、血液透析等。 功能高分子材料的比较： 有机化合物类别官能团(名称和结构简式)代表物(名称和结构简式)烃烷烃—甲烷CH4烯烃碳碳双键乙烯CH2==CH2炔烃碳碳三键—C≡C—乙炔CH≡CH芳香烃—苯烃的衍生物卤代烃碳卤键（卤素原子-X）溴乙烷CH3CH2Br醇羟基 —OH乙醇CH3CH2OH酚羟基 —OH苯酚醚醚键乙醚CH3CH2OCH2CH3醛醛基乙醛CH3CHO酮酮羰基（羰基）丙酮CH3COCH3羧酸羧基乙酸CH3COOH酯酯基乙酸乙酯CH3COOCH2CH3胺氨基 —NH2甲胺CH3NH2酰胺酰胺基乙酰胺CH3CONH2异构类别实例碳架异构C4H10：CH3—CH2—CH2—CH3 正丁烷 异丁烷位置异构C4H8：eq \o(C,\s\up6(1))H2==eq \o(C,\s\up6(2))H—eq \o(C,\s\up6(3))H2—eq \o(C,\s\up6(4))H3 1-丁烯 eq \o(C,\s\up6(1))H3—eq \o(C,\s\up6(2))H==eq \o(C,\s\up6(3))H—eq \o(C,\s\up6(4))H3 2-丁烯C6H4Cl2：　 邻二氯苯 间二氯苯 对二氯苯官能团异构C2H6O： 　 乙醇　　　　　　　二甲醚　　　　　　　　类型液-液萃取：溶质在不互溶的溶剂中溶解度不同，将其从一种溶剂转移到另一种溶剂中固-液萃取：用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程装置和仪器萃取剂①萃取剂与原溶剂互不相溶； ②溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度； ③萃取剂与原溶液中的成分不反应常用萃取剂：乙醚、乙酸乙酯、二氯甲烷等分液定义将萃取后的两层液体分开的操作操作加入萃取剂后充分振荡，静置分层，然后打开分液漏斗上方的玻璃塞和下方的活塞将两层液体分离，下层液体从下口流出，并及时关闭活塞，上层液体从上口倒出分类定性分析定量分析含义用化学方法测定有机化合物的元素组成将一定量的有机化合物燃烧，转化为简单的无机化合物(如C→CO2，H→H2O)，并定量测定各产物的质量，从而推算出有机物中各组成元素的质量分数，然后计算出该有机化合物分子内各元素原子的最简整数比，确定其实验式实验装置实验现象①中溶液分层 ②中有机层厚度减小，直至消失 ④中有淡黄色沉淀生成实验解释溴乙烷与NaOH溶液共热产生了Br－实验装置实验现象反应产生的气体经水洗后，使酸性KMnO4溶液褪色生成的气体分子中含有碳碳不饱和键名称结构简式性质用途甲醇CH3OH无色透明、易挥发的液体；能与水及多种有机溶剂混溶；有毒、误服少量(10 mL)可致人失明，多量(30 mL)可致人死亡化工原料、燃料乙二醇无色、黏稠的液体，有甜味、能与水混溶，能显著降低水的凝固点发动机防冻液的主要化学成分，也是合成涤纶等高分子化合物的主要原料丙三醇(甘油)无色、黏稠、具有甜味的液体，能与水以任意比例混溶，具有很强的吸水能力吸水能力——配制印泥、化妆品；凝固点低——作防冻剂；三硝酸甘油酯俗称硝化甘油——作炸药等物质油脂矿物油脂肪油组成多种高级脂肪酸的甘油酯多种烃(石油及其分馏产品)含饱和烃基多含不饱和烃基多性质固态或半固态液态液态具有酯的性质，能水解，有的油脂兼有烯烃的性质具有烃的性质，不能水解鉴别加含酚酞的NaOH溶液，加热，红色变浅，不再分层加含酚酞的NaOH溶液，加热，无变化用途营养素可食用，化工原料如制肥皂、甘油燃料、化工原料分子式结构简式官能团类别葡萄糖C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO羟基、醛基单糖（多羟基醛）果糖C6H12O6羟基、酮羰基单糖（多羟基酮）步骤探究实验推理结论①1.80 g葡萄糖完全燃烧，得2.64 g CO2和1.08 g H2O0.01 mol葡萄糖中，n(C)＝0.06 mol n(H)＝0.12 mol n(O)＝0.06 mol最简式为CH2O②经质谱法测出葡萄糖的相对分子质量为180Mr[(CH2O)n] ＝180，得n＝6分子式为C6H12O6③一定条件下，1.80 g葡萄糖与乙酸完全酯化，生成相应的酯3.90 gn(葡萄糖)＝0.01 mol,1 mol羟基与乙酸发生酯化反应，生成酯的质量比原物质的质量增加42 g(即C2H2O)，现增加2.10 g，即含有羟基0.05 mol1 mol葡萄糖中有5 mol羟基④葡萄糖可以发生银镜反应—分子中含有醛基⑤葡萄糖可以被还原为直链己六醇—葡萄糖分子为直链结构实验步骤实验现象实验结论试管内无明显现象蔗糖分子中无醛基，是非还原性糖；麦芽糖分子中含有醛基，是还原性糖试管内产生砖红色沉淀① ②把蔗糖溶液换为麦芽糖溶液，重复实验操作加入银氨溶液的试管中都产生银镜；加入新制的Cu(OH)2的试管中都出现砖红色沉淀蔗糖的水解产物分子中含有醛基，具有还原性； 麦芽糖的水解产物分子中含有醛基，具有还原性蔗糖麦芽糖分子式C12H22O11C12H22O11分子结构分子中无醛基分子中有醛基互为同分异构体，都是二糖化学性质水解生成葡萄糖和果糖水解生成葡萄糖非还原性糖，与银氨溶液或新制的Cu(OH)2不反应还原性糖，与银氨溶液或新制的Cu(OH)2反应鉴别方法向其溶液中分别加入银氨溶液，水浴加热，能发生银镜反应的是麦芽糖，不能发生银镜反应的是蔗糖(也可用新制的氢氧化铜鉴别)现象A现象B结论①未出现银镜溶液变成蓝色淀粉尚未水解②出现银镜溶液变成蓝色淀粉部分水解③出现银镜溶液不变蓝色淀粉完全水解淀粉纤维素通式(C6H10O5)n 也可表示为[C6H7O2（OH）3]关系①不是同分异构体(n值不等)，也不是同系物(结构不同且分子组成上也不相差n个CH2原子团)； ②都是天然有机高分子化合物结构特征分子中含有几百个到几千个葡萄糖单元分子中含有几千个葡萄糖单元物理性质白色、无味、固态粉末，不溶于冷水，在热水中发生糊化作用白色、无味、具有纤维状结构的固体，不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂化学性质①无还原性 ②能水解生成葡萄糖 ③遇碘单质变蓝①无还原性 ②能水解生成葡萄糖(难) ③能发生酯化反应存在植物光合作用的产物构成细胞壁的基础物质用途制葡萄糖和酒精，人体的能源之一纺织、造纸、制纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯等俗名结构简式系统命名甘氨酸H2N—CH2COOH氨基乙酸丙氨酸2-氨基丙酸谷氨酸2-氨基戊二酸苯丙氨酸2-氨基-3-苯基丙酸类别脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)组成差异二者主要差异在于戊糖的不同脱氧核糖核糖存在主要存在于细胞核中主要存在于细胞质中生理功能生物体遗传信息的载体，还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成加聚反应缩聚反应单体结构单体必须是含有双键等不饱和键的化合物(如乙烯、氯乙烯、丙烯腈等)单体为含有两个或两个以上官能团(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)的化合物反应机理反应发生在不饱和键上反应发生在官能团之间聚合方式通过在双键上的加成而连接通过缩合脱去小分子而连接反应特点只生成高聚物，没有副产物产生生成高聚物的同时，还有小分子副产物生成(如H2O、NH3、HCl等)聚合物的化学组成所得高聚物的化学组成跟单体的最简式相同，其相对分子质量eq \x\to(M)r＝Mr(单体)×n(聚合度)所得的高聚物的化学组成跟单体的化学组成不同，其相对分子质量eq \x\to(M)r