一、重要的物理性質(zhì) 1.有機(jī)物的溶解性 (1)難溶于水的有:各類烴、鹵代烴、硝基化合物、酯、絕大多數(shù)高聚物、高級(jí)的(指分子中碳原子數(shù)目較多的,下同)醇、醛、羧酸等。 (2)易溶于水的有:低級(jí)的[一般指N(C)≤4]醇、(醚)、醛、(酮)、羧酸及鹽、氨基酸及鹽、單糖、二糖。 (3)具有特殊溶解性的: ① 乙醇是一種很好的溶劑,既能溶解許多無(wú)機(jī)物,又能溶解許多有機(jī)物,也常用乙醇作為反應(yīng)的溶劑,使參加反應(yīng)的有機(jī)物和無(wú)機(jī)物均能溶解,增大接觸面積,提高反應(yīng)速率。例如,在油脂的皂化反應(yīng)中,加入乙醇既能溶解NaOH,又能溶解油脂,讓它們?cè)诰啵ㄍ蝗軇┑娜芤海┲谐浞?/span>接觸,加快反應(yīng)速率,提高反應(yīng)限度。 ② 苯酚:室溫下,在水中的溶解度不大,易溶于乙醇等有機(jī)溶劑,當(dāng)溫度高于65℃時(shí),能與水混溶,冷卻后分層,上層為水,下層為苯酚,振蕩后形成乳濁液。苯酚易溶于堿溶液和純堿溶液,這是因?yàn)樯闪艘兹苄缘拟c鹽。 ③ 乙酸乙酯在飽和碳酸鈉溶液中更加難溶,同時(shí)飽和碳酸鈉溶液還能通過反應(yīng)吸收揮發(fā)出的乙酸,溶解吸收揮發(fā)出的乙醇。 ④ 有的淀粉、蛋白質(zhì)可溶于水形成膠體。蛋白質(zhì)在濃輕金屬鹽(包括銨鹽)溶液中溶解度減小,會(huì)析出(即鹽析,皂化反應(yīng)中也有此操作)。 *⑤ 氫氧化銅懸濁液可溶于多羥基化合物的溶液中,如甘油、葡萄糖溶液等,形成絳藍(lán)色溶液。 2.有機(jī)物的密度 (1)小于水的密度,且與水(溶液)分層的有:各類烴、一氯代烴、酯(包括油脂) (2)大于水的密度,且與水(溶液)分層的有:多氯代烴、溴代烴(溴苯等)、碘代烴、硝基苯 3.有機(jī)物的狀態(tài)[常溫常壓(1個(gè)大氣壓、20℃左右)] (1)氣態(tài):① 烴類:一般N(C)≤4的各類烴② 衍生物類:甲醛(HCHO)一氯甲烷(CH3Cl)氟里昂(CCl2F2)等; (2)液態(tài):一般N(C)在5~16的烴及絕大多數(shù)低級(jí)衍生物。如, 己烷CH3(CH2)4CH3 甲醇CH3OH 甲酸HCOOH 溴乙烷C2H5Br 乙醛CH3CHO 溴苯C6H5Br 硝基苯C6H5NO2 ★特殊:不飽和程度高的高級(jí)脂肪酸甘油酯,如植物油脂等在常溫下也為液態(tài)。 (3)固態(tài):一般N(C)在17或17以上的鏈烴及高級(jí)衍生物。如,石蠟、C12以上的烴、飽和程度高的高級(jí)脂肪酸甘油酯,如動(dòng)物油脂在常溫下為固態(tài); ★特殊:苯酚(C6H5OH)、苯甲酸(C6H5COOH)在常溫下亦為固態(tài)。 4.有機(jī)物的顏色 絕大多數(shù)有機(jī)物為無(wú)色氣體或無(wú)色液體或無(wú)色晶體,少數(shù)有特殊顏色,常見的如下所示: ☆ 三硝基甲苯( 俗稱梯恩梯TNT)為淡黃色晶體; ☆ 部分被空氣中氧氣所氧化變質(zhì)的苯酚為粉紅色; ☆ 2,4,6—三溴苯酚 為白色、難溶于水的固體(但易溶于苯等有機(jī)溶劑); ☆ 苯酚溶液與Fe3+(aq)作用形成紫色[H3Fe(OC6H5)6]溶液; *☆多羥基有機(jī)物如甘油、葡萄糖等能使新制的氫氧化銅懸濁液溶解生成絳藍(lán)色溶液; ☆ 淀粉溶液(膠)遇碘(I2)變藍(lán)色溶液; ☆ 含有苯環(huán)的蛋白質(zhì)溶膠遇濃硝酸會(huì)有白色沉淀產(chǎn)生,加熱或較長(zhǎng)時(shí)間后,沉淀變黃色。 5.有機(jī)物的氣味 許多有機(jī)物具有特殊的氣味,但在中學(xué)階段只需要了解下列有機(jī)物的氣味: ☆ 甲烷:無(wú)味 ☆ 乙烯: 稍有甜味(植物生長(zhǎng)的調(diào)節(jié)劑) ☆ 乙炔:無(wú)味 ☆ 苯及其同系物 :芳香氣味,有一定的毒性,盡量少吸入。 ☆ 乙醇 :特殊香味 ☆ 乙二醇: 甜味(無(wú)色黏稠液體) ☆ 丙三醇(甘油):甜味(無(wú)色黏稠液體) ☆ 苯酚: 特殊氣味 ☆ 乙醛 :刺激性氣味 ☆ 乙酸:強(qiáng)烈刺激性氣味(酸味) ☆ 低級(jí)酯:香味 二、重要的反應(yīng): 1.能使溴水(Br2/H2O)褪色的有機(jī)物 ① 通過加成反應(yīng)使之褪色:含有、—C≡C—的不飽和化合物 ② 通過取代反應(yīng)使之褪色:酚類 注意:苯酚溶液遇濃溴水時(shí),除褪色現(xiàn)象之外還產(chǎn)生白色沉淀。 *③ 通過氧化反應(yīng)使之褪色:含有—CHO(醛基)的有機(jī)物(有水參加反應(yīng)) 注意:純凈的只含有—CHO(醛基)的有機(jī)物不能使溴的四氯化碳溶液褪色; ④ 通過萃取使之褪色:液態(tài)烷烴、環(huán)烷烴、苯及其同系物、飽和鹵代烴、飽和酯 2.能使酸性高錳酸鉀溶液KMnO4/H+褪色的物質(zhì) (1)有機(jī)物:含有、—C≡C—、—OH(較慢)、—CHO的物質(zhì) 與苯環(huán)相連的側(cè)鏈碳上有氫原子的苯的同系物(與苯不反應(yīng)) (2)無(wú)機(jī)物:與還原性物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),如H2S、S2-、SO2、SO32-、Br-、I-、Fe2+ 3.與Na反應(yīng)的有機(jī)物:含有—OH、—COOH的有機(jī)物 與NaOH反應(yīng)的有機(jī)物:常溫下,易與含有酚羥基、—COOH的有機(jī)物反應(yīng)加熱時(shí),能與鹵代烴、酯反應(yīng)(水解或取代反應(yīng)); 與Na2CO3反應(yīng)的有機(jī)物:含有酚羥基的有機(jī)物反應(yīng)生成酚鈉和NaHCO3; 含有—COOH的有機(jī)物反應(yīng)生成羧酸鈉,并放出CO2氣體; 含有—SO3H的有機(jī)物反應(yīng)生成磺酸鈉并放出CO2氣體。 與NaHCO3反應(yīng)的有機(jī)物:含有—COOH、—SO3H的有機(jī)物反應(yīng)生成羧酸鈉、磺酸鈉并放出等物質(zhì)的量的CO2氣體。 4.既能與強(qiáng)酸,又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的有機(jī)物:(1)氨基酸,如甘氨酸等 H2NCH2COOH + H+→ HOOCCH2NH3+ H2NCH2COOH + OH- → H2NCH2COO- + H2O (7)蛋白質(zhì) :蛋白質(zhì)分子中的肽鏈的鏈端或支鏈上仍有呈酸性的—COOH和呈堿性的—NH2,故蛋白質(zhì)仍能與堿和酸反應(yīng)。 5.銀鏡反應(yīng)的有機(jī)物 (1)發(fā)生銀鏡反應(yīng)的有機(jī)物:含有—CHO的物質(zhì):醛、甲酸、甲酸鹽、甲酸酯、還原性糖(葡萄糖、麥芽糖等) (2)銀氨溶液[Ag(NH3)2OH]的配制: 向一定量2%的AgNO3溶液中逐滴加入2%的稀氨水至剛剛產(chǎn)生的沉淀恰好完全溶解消失。 (3)反應(yīng)條件:堿性、水浴加熱 若在酸性條件下,則有Ag(NH3)2+ + OH - + 3H+ == Ag+ + 2NH4+ + H2O而被破壞。 (4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:試管內(nèi)壁有銀白色金屬析出(反應(yīng)液由澄清變成灰黑色渾濁) (5)有關(guān)反應(yīng)方程式:AgNO3 + NH3·H2O == AgOH↓ + NH4NO3 AgOH + 2NH3·H2O == Ag(NH3)2OH + 2H2O 銀鏡反應(yīng)的一般通式:RCHO + 2Ag(NH3)2OH2 Ag↓+ RCOONH4 +3NH3 +H2O 【記憶訣竅】:1—水(鹽)、2—銀、3—氨 葡萄糖:CH2OH(CHOH)4CHO +2Ag(NH3)2OH2Ag↓+CH2OH(CHOH)4COONH4 +3NH3 + H2O (6)定量關(guān)系:—CHO~2Ag(NH)2OH~2 Ag HCHO~4Ag(NH)2OH~4 Ag 6.與新制Cu(OH)2懸濁液的反應(yīng) (1)有機(jī)物:羧酸(中和)、甲酸(先中和,但NaOH仍過量,后氧化)、醛、還原性糖(葡萄糖、麥芽糖)、甘油等多羥基化合物。 (2)新制Cu(OH)2懸濁液的配制:向一定量10%的NaOH溶液中,滴加幾滴2%的CuSO4 溶液,得到藍(lán)色絮狀懸濁液。 (3)反應(yīng)條件:堿過量、加熱煮沸 (4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:① 若有機(jī)物只有官能團(tuán)醛基(—CHO),則滴入新制的氫氧化銅懸濁液中,常溫時(shí)無(wú)變化,加熱煮沸后有(磚)紅色沉淀生成; ② 若有機(jī)物為多羥基醛(如葡萄糖),則滴入新制的氫氧化銅懸濁液中,常溫時(shí)溶解變成絳藍(lán)色溶液,加熱煮沸后有(磚)紅色沉淀生成; (5)有關(guān)反應(yīng)方程式:2NaOH + CuSO4 == Cu(OH)2↓+ Na2SO4 RCHO + 2Cu(OH)2RCOOH + Cu2O↓+ 2H2O ☆了解蘇教版該反應(yīng)的寫法:RCHO + 2Cu(OH)2 +NaOH RCOONa + Cu2O↓+ 3H2O 葡萄糖:CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH + Cu2O↓+ 2H2O (6)定量關(guān)系:—CHO~2Cu(OH)2~Cu2O ,HCHO~4Cu(OH)2~2Cu2O 7.能發(fā)生水解反應(yīng)的有機(jī)物是:鹵代烴、酯、糖類(單糖除外)、肽類(包括蛋白質(zhì))。 CH3—CH2—CH2Cl+NaOHCH3CH2CH2OH+NaCl CH3COOCH2CH3+H2OCH3COOH +CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 + NaOH → CH3COONa + CH3CH2OH C12H22O11(麥芽糖) + H2O 2C6H12O6(葡萄糖) (C6H10O5)n (淀粉) + nH2O n C6H12O6(葡萄糖) (C6H10O5)n (纖維素) + nH2O n C6H12O6(葡萄糖) 8.能跟FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)的是:酚類化合物。 9.能跟I2發(fā)生顯色反應(yīng)的是:淀粉。 10.能跟濃硝酸發(fā)生顏色反應(yīng)的是:含苯環(huán)的天然蛋白質(zhì)。 三、有機(jī)物的鑒別:鑒別有機(jī)物,必須熟悉有機(jī)物的性質(zhì)(物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)),要抓住某些有機(jī)物的特征反應(yīng),選用合適的試劑鑒別它們。 1.鹵代烴中鹵素的檢驗(yàn) 取樣,滴入NaOH溶液,加熱至分層現(xiàn)象消失,冷卻后加入稀硝酸酸化,再滴入AgNO3溶液,觀察沉淀的顏色,確定是何種鹵素。 2.如何檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室制得的乙烯氣體中含有CH2=CH2、SO2、CO2、H2O? 將氣體依次通過無(wú)水硫酸銅、品紅溶液、飽和Fe2(SO4)3溶液、品紅溶液、澄清石灰水。(檢驗(yàn)水) (檢驗(yàn)SO2) (除去SO2) (確認(rèn)SO2已除盡) (檢驗(yàn)CO2) 溴水或溴的四氯化碳溶液或酸性高錳酸鉀溶液(檢驗(yàn)CH2=CH2)。 3.常用的試劑及某些可鑒別物質(zhì)種類和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納如下:
(*可向所取試樣中加入溴的四氯化碳溶液,若褪色,則證明含有碳碳雙鍵或碳碳三鍵。) 4.二糖或多糖水解產(chǎn)物的檢驗(yàn): 若二糖或多糖是在稀硫酸作用下水解的,則先向冷卻后的水解液中加入足量的NaOH溶液,中和稀硫酸,然后再加入銀氨溶液或新制的氫氧化銅懸濁液,(水?。┘訜?,觀察現(xiàn)象,作出判斷。 四、混合物的分離或提純(除雜)
(五)、不飽和度的計(jì)算方法 1.烴及其含氧衍生物的不飽和度: 2.鹵代烴的不飽和度: 3.含N有機(jī)物(CxHyNZOm)的不飽和度: ( 五、具有特定碳、氫比的常見有機(jī)物 【牢牢記住】在烴及其含氧衍生物中,氫原子數(shù)目一定為偶數(shù),若有機(jī)物中含有奇數(shù)個(gè)鹵原子或氮原子,則氫原子個(gè)數(shù)亦為奇數(shù)。 ①當(dāng)n(C)︰n(H)= 1︰1時(shí),常見的有機(jī)物有:乙烴、苯、苯乙烯、苯酚、乙二醛、乙二酸。 ②當(dāng)n(C)︰n(H)= 1︰2時(shí),常見的有機(jī)物有:?jiǎn)蜗N、環(huán)烷烴、飽和一元脂肪醛、酸、酯、葡萄糖。 ③當(dāng)n(C)︰n(H)= 1︰4時(shí),常見的有機(jī)物有:甲烷、甲醇、尿素[CO(NH2)2]。 *④當(dāng)有機(jī)物中氫原子數(shù)超過其對(duì)應(yīng)烷烴氫原子數(shù)時(shí),其結(jié)構(gòu)中可能有—NH2或NH4+,如甲胺CH3NH2、醋酸銨CH3COONH4等。 ⑤烷烴所含碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著分子中所含碳原子數(shù)目的增加而增大,在該同系物中,含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低的是CH4。 ⑥單烯烴所含碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著分子中所含碳原子數(shù)目的增加而不變,均為(6/7)85.7%。 ⑦單炔烴、苯及其同系物所含碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著分子中所含碳原子數(shù)目的增加而減小,在該系列物質(zhì)中含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的是C2H2和C6H6,均為(12/13)92.3%。 ⑧含氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的有機(jī)物是:CH4(一定質(zhì)量的有機(jī)物燃燒,耗氧量最大的是:CH4)。 ⑨完全燃燒時(shí)生成等物質(zhì)的量的CO2和H2O的是:?jiǎn)蜗N、環(huán)烷烴、飽和一元醛、羧酸、酯、葡萄糖、果糖(通式為CnH2nOx的物質(zhì),x=0,1,2,……)。 六、幾個(gè)難記的化學(xué)式 硬脂酸(十八酸)——C17H35COOH 硬脂酸甘油酯—— 軟脂酸(十六酸,棕櫚酸)——C15H31COOH 油酸(十八碳烯酸)——C15H33COOH 銀氨溶液——Ag(NH3)2OH 葡萄糖(C6H12O6)——CH2OH(CHOH)4CHO 果糖(C6H12O6)——CH2OH(CHOH)3COCH2OH 蔗糖——C12H22O11(非還原性糖) 麥芽糖——C12H22O11(還原性糖) 淀粉——(C6H10O5)n(非還原性糖) 纖維素——(C6H10O5)n 或 [C6H7O2(OH)3]n(非還原性糖) 1~4的一價(jià)烷基: 甲基一種(—CH3),乙基一種(—CH2CH3)、丙基兩種(—CH2CH2CH3、—CH(CH3)2)、 丁基四種(—CH2CH2CH2CH3、 、—CH2CH(CH3)2、—C(CH3)3 ) 七、有機(jī)物分子式和結(jié)構(gòu)式的確定 1.有機(jī)物組成和結(jié)構(gòu)的規(guī)律 (5)一個(gè)特定結(jié)構(gòu)的烴分子中有多少種不同性質(zhì)的氫原子,其一鹵代物就有多少種同分異構(gòu)體。其中,同一碳原子上的氫原子、同一碳原子所連甲基上的氫原子以及處于鏡面對(duì)稱(相當(dāng)于平面鏡成像時(shí)的物與像的關(guān)系)位置上的氫原子屬于等效氫原子。 2.有機(jī)物的推斷 |
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