高中有机化学方程式总结
一、烃
1、甲烷
烷烃通式:CnH2n+2
稳定性:通常状况下,烷烃很稳定,与强酸、强碱和强氧化剂都不反应。
(1)氧化反应
甲烷的燃烧:CH4+2O2 CO2+2H2O
甲烷不可使酸性高锰酸钾溶液及溴水褪色。
(2)取代反应:在光照条件下能与卤素单质发生取代反应。
一氯甲烷:CH4+Cl2 CH3Cl+HCl
二氯甲烷:CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl
三氯甲烷:CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl(CHCl3又叫氯仿)
四氯化碳:CHCl3+Cl2 CCl4+HCl
(3)裂解反应(分解反应):烷烃在高温下可分解生成碳原子数较少的烷烃和烯烃(CH4在高温下可分解成C和H2)。
2、乙烯
乙烯的制取:CH3CH2OH H2C=CH2↑+H2O
烯烃通式:CnH2n
(1)氧化反应
乙烯的燃烧:火焰明亮且伴有黑烟,生成二氧化碳和水,同时放出大量热。
乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色,可以利用这个反应鉴别甲烷和乙烯。但是乙烯会被酸性KMnO4溶液氧化成CO2和H2O,所以不能用酸性KMnO4来除去乙烷中的乙烯。
(2)加成反应
与溴水加成:
与氢气加成:
与氯化氢加成: H2C=CH2+HCl CH3CH2Cl
与水加成:
(3)聚合反应
乙烯加聚,生成聚乙烯:
3、乙炔
乙炔的制取:CaC2+2H2O HCCH↑+Ca(OH)2
(1)氧化反应
乙炔的燃烧:
乙炔可使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生氧化反应。
(2)加成反应
与溴水加成:
与氢气加成:HCCH+H2 H2C=CH2
与氯化氢加成:
(3)聚合反应
乙炔加聚,得到聚乙炔:
4、苯
苯的同系物通式:CnH2n-6
(1)氧化反应
苯的燃烧:
苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也不能使溴水褪色,但是能将溴从溴水中萃取出来。
(2)取代反应
①苯与液溴反应:
②硝化反应:
拓展:苯与硝酸的反应在50~60℃时产物是硝基苯,温度过高会有副产物。如在70~80℃时则会生成苯磺酸。
(3)加成反应
(环己烷)
5、甲苯
(1)氧化反应
甲苯的燃烧:C7H8+9O2 7CO2+4H2O
甲苯(苯的同系物)不能使溴水褪色,但可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。例如
说明:在苯的同系物中,如果侧链烃基中与苯环直接相连的碳原子上有氢原子,就能被热的酸性高锰酸钾溶液氧化,侧链烃基通常被氧化成羧基(—COOH)。
(2)取代反应
硝化反应
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),是一种淡黄色晶体,不溶于水。它是一种烈性炸药,广泛用于国防、开矿等。
卤代反应:苯的同系物与卤素单质发生取代反应时,不同条件下其取代位置不同。
(烃基上的取代)
(苯环上的取代)
(苯环上的取代)
(3)加成反应
二、烃的衍生物
烃的衍生物的重要类别和主要化学性质:
6、溴乙烷:
(1)取代反应(水解反应)
(2)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),而形成不饱和化合物的反应,叫做消去反应。
7、乙醇
醇的化学性质主要由官能团—OH决定,由于氧原子吸引电子能力比氢原子和碳原子强,O—H键和C—O键的电子对偏向于氧原子,使O—H键和C—O键易断裂。
(1)取代反应:
与钠反应:乙醇能与金属钠缓慢反应,乙醇羟基中的氢原子不如水中的氢原子活泼。
与浓氢溴酸反应:乙醇与浓氢溴酸混合加热发生反应,生成溴乙烷,该反应是制备溴乙烷的一种方法。
分子间脱水:
(2)氧化反应
乙醇的燃烧:
催化氧化:乙醇在铜或银做催化剂的条件下,可以被空气中的氧气氧化为乙醛。
强氧化剂氧化:乙醇可被酸性高锰酸钾(KMnO4)或酸性重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液氧化生成乙酸。氧化过程可分为两步:(注意:乙醇不能使溴水褪色)
其中,KMnO4溶液由紫红色变为无色,K2Cr2O7溶液由橙黄色变为绿色。
(3)消去反应:在浓硫酸的作用下加热到170℃,乙醇可发生消去反应生成乙烯,这也是实验室制取乙烯的方法。
醇分子中,连有—OH的碳原子的相邻碳原子上必须连有氢原子时,才能发生消去反应。
加热时务必使液体温度迅速升高到170℃,因为在170℃时无水酒精和浓硫酸混合物主要生成乙烯和水,而在140℃时乙醇将以另一种方式脱水,即分子间脱水,生成乙醚。
8、苯酚
由于苯酚中的羟基和苯环直接相连,苯环与羟基之间的相互作用,使酚羟基在性质上与醇羟基有显著差异——酚羟基比醇羟基更活泼。
苯酚是无色晶体,露置在空气中会因氧化显粉红色。苯酚具有特殊的气味,熔点43℃,水中溶解度不大,易溶于有机溶剂。苯酚有毒,是一种重要的化工原料。
(1)苯酚的酸性
酸性强弱HCl>H2CO3>>
注意:苯酚酸性较弱,不能使紫色石蕊试液变红。
(苯酚钠)
苯酚钠与CO2反应:
+CO2+H2O +NaHCO3
(2)取代反应
受酚羟基的影响,苯环上酚羟基的邻对位容易发生取代反应,例如,常温下向苯酚的稀溶液中加入足量饱和溴水,会生成白色沉淀2,4,6-三溴苯酚,该反应非常灵敏,可用于苯酚的定性检验和定量测定。
注意:三溴苯酚不溶于水,但溶于有机溶剂,因此,制取2,4,6-三溴苯酚的关键是溴水要过量,若苯酚过量,生成的三溴苯酚会溶于苯酚中。
(3)显色反应
酚类物质的稀溶液遇到FeCl3溶液时会变成紫色,该反应可以用来检验酚类化合物。
9、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
(还原反应):
(3)氧化反应:
乙醛的燃烧
乙醛在一定温度和催化剂的条件下,也能被空气中的氧气氧化成乙酸,工业上就是利用这个反应制取乙酸。
强氧化剂氧化:乙醛能被酸性KMnO4、溴水氧化从而使KMnO4溶液和溴水褪色。
被弱氧化剂氧化
在碱性条件下,乙醛能被银氨溶液和新制Cu(OH)2氧化。
银镜反应常用来检验醛基的存在,工业上可利用这一反应原理,把银均匀地镀在玻璃上制镜或保温瓶胆。
注意: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↓+ AgOH+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O
与新制Cu(OH)2反应
乙醛与新制氢氧化铜的反应,也可用于在实验里检验醛基的存在。
10、酮
酮是由两个烃基与羰基()相连而构成的化合物,可以简写为。
羰基是酮的官能团,丙酮是最简单的酮,丙酮易挥发、易燃烧,可跟水、乙酸及乙醚等以任意比互溶,能溶解多种有机物,是一种重要的有机溶剂。
丙酮不能被银氨溶液、新制的氢氧化铜等弱氧化剂氧化,但可催化加氢生成醇。
11、乙酸
乙酸的化学性质主要取决于其官能团,基本性质表现为O—H键和C—OH键易断裂。
(1)乙酸的酸性
乙酸的电离:CH3COOHCH3COO-+H+
说明:酸性由强到弱的顺序为:乙酸>碳酸>苯酚
(2)酯化反应(酸脱羟基醇脱氢)
12、乙酸乙酯
乙酸乙酯是一种带有香味的物色油状液体。
注意
1.乙酸乙酯在酸性条件下的水解反应是可逆反应;
2.由于乙酸乙酯在碱性条件下生成了乙酸钠,水解反应是不可逆的。
附加:烃的衍生物的转化
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