知识点1 典型的取代反应
一、卤代反应
1.烷烃的卤代反应
(1)反应特点:分步取代,每一步反应均为可逆反应
(2)反应举例
①第一步:CH4+Cl2
CH3Cl+HCl
②第二步:CH3Cl+Cl2
CH2Cl2+HCl
③第三步:CH2Cl2+Cl2
CHCl3+HCl
④第四步:CHCl3+Cl2
CCl4+HCl
(3)反应条件:漫射光照射,纯净的卤素单质
①直射光照射,会发生爆炸
②烷烃在光照条件下能使溴蒸汽褪色,不能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色
③液态烷烃能够和溴水发生萃取,液体分层,上层颜色深,下层颜色浅。
(4)产物种类:多种卤代烷烃的混合物,HX的物质的量最多
2.含α-H的烯烃和卤素单质反应
(1)常温
①反应类型:加成反应
②反应举例:CH3-CH=CH2+Cl2
CH2-
-CH2Cl
(2)高温
①反应类型:取代反应
②反应举例:CH3-CH=CH2+Cl2
Cl-CH2-CH=CH2+HCl
3.苯的卤代反应
(1)条件不同,反应类型不同
①在铁催化剂下发生取代反应:
+Cl2![]()
Cl+HCl
②在光照条件下发生加成反应:
+3Cl2![]()

(2)反应物要求:纯净的卤素单质
①苯不能与溴水、溴的四氯化碳溶液褪色
②苯能够和溴水发生萃取,液体分层,上层颜色深,下层颜色浅
4.苯的同系物的卤代反应
(1)条件不同,取代位置不同
①光照:发生侧链上的取代反应
●
CH3+Br2![]()
CH2Br+HBr
●
CH2Br+Br2![]()
CHBr2+HBr
●
CHBr2+Br2![]()
CBr3+HBr
②卤化铁催化:发生苯环上的取代反应
●
+Cl2![]()
+HCl
●
+Cl2![]()
+HCl
●
+Cl2![]()
+HCl
(2)反应物要求:纯净的卤素单质
5.苯酚与溴水的取代反应
(1)条件:常温下,与浓溴水反应
(2)反应
(3)现象:产生白色沉淀,若为稀溴水,则产生的三溴苯酚溶于苯酚,看不到白色沉淀。
(4)原理:卤素原子取代羟基邻、对位的氢
(5)应用:定性检验酚的存在,定量测定样品中酚的含量
6.醇与氢卤酸的取代反应
(1)反应原理:卤素原子取代羟基形成卤代烃
(2)反应举例:CH3CH2CH2OH+HX
CH3CH2CH2X+H2O
二、硝化反应
1.苯的硝化
(1)加热方式:水浴加热,温度计控温
(2)浓硫酸作用:催化剂和吸水剂
(3)化学反应:
+HNO3(浓)![]()
NO2+H2O
(4)长玻璃管的作用
①导气,平衡气压
②冷凝回流苯和硝酸,提高原料的利用率
2.甲苯的硝化
(1)化学反应:
+3HO-NO2![]()
+3H2O
(2)产物名称:2,4,6-三硝基甲苯,俗称TNT,是一种黄色炸药
(3)与苯相比发生三硝基取代的原因:甲基使苯环上甲基邻对位的氢原子变活泼,更容易被取代
3.苯酚的硝化
(1)化学反应:
+3HNO3![]()
+3H2O
(2)产物名称:2,4,6-三硝基苯酚,俗称苦味酸
(3)与苯相比发生三硝基取代的原因:羟基使苯环上羟基邻对位的氢原子变活泼,更容易被取代
三、酯化反应
1.酯化反应机理
(1)反应实质:酸脱羟基,醇脱氢
(2)反应条件:浓硫酸、加热
(3)实验验证
①方法:同位素示踪法
②反应:CH3COOH+H18OCH2CH3
CH3CO18OCH2CH3+H2O
2.酯化反应类型
(1)一元羧酸和一元醇的酯化反应
R-COOH+R’-CH2OH
R-
-O-CH2R’+H2O
(2)一元羧酸与二元醇的酯化反应

(3)二元酸与二元醇的酯化反应
①反应生成普通酯
+![]()
HOOC-COOCH2-CH2OH+H2O
②反应生成环酯
+![]()
![]()
+2H2O
③反应生成聚酯
n
+n![]()
![]()
+2nH2O
(4)无机含氧酸的酯化反应
+3HO-NO2![]()
+3H2O
(5)高级脂肪酸与甘油的酯化反应
+3C17H35COOH![]()
+3H2O
四、水解反应
1.卤代烃的水解反应
(1)反应条件:碱的水溶液,加热
(2)水解原理:羟基取代卤素原子形成醇
(3)反应举例:CH3CH2CH2Br+NaOH
CH3CH2CH2OH+NaBr
(4)卤代烃中卤素原子的检验
2.酯的水解反应
(1)反应条件:条件不同,反应程度不同,反应产物不同
①酸性条件:稀硫酸/加热,酯部分水解生成酸和醇
②碱性条件:NaOH溶液/加热,酯完全水解生成酸钠和醇
(2)水解原理:酯基中的C-O键断裂,C上加-OH,O上加-H
(3)反应举例
①酸性条件:RCOOR’+H2O
RCOOH+R’OH
②碱性条件:RCOOR’+NaOH
RCOONa+R’OH
3.油脂的水解反应
(1)酸性水解:制备甘油和高级脂肪酸

(2)碱性水解(皂化反应):制备甘油和肥皂

4.糖类的水解反应
(1)蔗糖:C12H22O11(蔗糖)+H2O
C6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖)
(2)麦芽糖:C12H22O11(麦芽糖)+H2O
2C6H12O6(葡萄糖)
(3)淀粉:(C6H10O5)n(淀粉)+nH2O
nC6H12O6(葡萄糖)
(4)纤维素:(C6H10O5)n(纤维素)+nH2O
nC6H12O6(葡萄糖)
5.酰胺基的水解反应
(1)水解原理:肽键(
)中的C-N键断裂,形成-COOH和-NH2
(2)酰胺水解条件不同,产物不同
①强酸性条件:RCONH2+H2O+HCl
RCOOH+NH4Cl
②强碱性条件:RCONH2+NaOH
RCOONa+NH3↑
(3)蛋白质的水解反应
①水解条件:酸、碱或酶催化
②水解过程:蛋白质
多肽化合物
α-氨基酸
五、其他取代反应
1.成醚反应(分子间脱水)
(1)反应条件:浓硫酸、加热
(2)反应原理:1分子醇脱去羟基,另一个醇分子脱去羟基上的氢原子,形成醚键
(3)反应举例:2CH3CH2CH2OH
CH3CH2CH2OCH2CH2CH3+H2O
2.成肽反应
(1)反应原理:羧基脱羟基,氨基脱氢,形成肽键(
)
(2)氨基酸分子间单分子脱水形成二肽(两种不同的氨基酸可以生成4种二肽)
①H2N-CH2-COOH+H2N-
COOH→H2N-CH2![]()
COOH+H2O
②H2N-
COOH+H2N-CH2-COOH→H2N-![]()
CH2-COOH+H2O
③H2N-CH2-COOH+ H2N-CH2-COOH→H2N-CH2
CH2-COOH+H2O
④H2N-
COOH +H2N-
COOH→H2N-![]()
![]()
COOH+H2O
(3)氨基酸分子间或分子内缩合成环
①分子间双分子脱水成环肽
②分子内单分子脱水成环肽
(4)氨基酸多分子脱水缩合生成多肽或蛋白质
![]()
![]()
+(n-1)H2O
【特别提醒】
1.醇、羧酸、苯酚与活泼金属发生置换反应,而不是取代反应
(1)乙醇与钠反应
①化学反应:2CH3CH2OH+2Na
2CH3CH2ONa+H2↑
②反应现象:钠沉入容器底部,缓慢反应冒气泡,钠在液体中上下跳动
(2)乙酸与钠反应
①化学反应:2CH3COOH+2Na
2CH3COONa+H2↑
②反应现象:钠熔成闪亮的小球,浮的液体表面四处游动,剧烈反应冒气泡
(3)苯酚与钠反应
①化学反应:2
OH+2Na![]()
ONa+H2↑
②反应现象:钠熔成闪亮的小球,浮的液体表面四处游动,剧烈反应冒气泡
2.含羟基物质性质的比较
|
比较项目 |
含羟基的物质 |
|||
|
醇 |
水 |
酚 |
羧酸 |
|
|
羟基上氢原子活泼性 |
|
|||
|
在水溶液中电离程度 |
极难电离 |
难电离 |
微弱电离 |
部分电离 |
|
酸、碱性 |
中性 |
中性 |
很弱的酸性 |
弱酸性 |
|
与Na反应 |
反应放出H2 |
反应放出H2 |
反应放出H2 |
反应放出H2 |
|
与NaOH反应 |
不反应 |
不反应 |
反应 |
反应 |
|
与Na2CO3反应 |
不反应 |
不反应 |
反应 |
反应 |
|
与NaHCO3反应 |
不反应 |
不反应 |
不反应 |
反应放出CO2 |
(1)弱酸强弱:H2CO3>
OH>HCO3-
①石蕊试液:不变红
②Na2CO3溶液:
OH+Na2CO3![]()
ONa+NaHCO3
③NaHCO3溶液:不反应
④向苯酚钠溶液中通入CO2,无论CO2过量与否,产物均是NaHCO3。
ONa+H2O+CO2![]()
OH +NaHCO3
(2)NaOH溶液
①反应:
OH+NaOH![]()
ONa+H2O
②应用:除试管内壁的苯酚
知识点2 典型的加成反应
1.碳碳双键的加成反应
(1)反应原理:双键变单键,连碳上各加一个原子或原子团
(2)反应举例
①丙烯与Br2反应:CH3CH=CH2+Br2
CH3-
-CH2Br
②丙烯与H2反应:CH3CH=CH2+H2
CH3CH2CH3
③丙烯与HCl反应:CH3CH=CH2+HCl
CH3-
-CH3或CH3CH2CHCl
④丙烯与H2O反应:CH3CH=CH2+H2O
CH3-
-CH3或CH3CH2CHOH
2.二烯烃的加成反应
3.碳碳叁键的加成反应
(1)普通加成:同碳碳双键
①乙炔与Br2反应:CH≡CH+Br2
BrCH=CHBr,CH≡CH+2Br2
CHBr2-CHBr2
②乙炔与H2反应:CH≡CH+H2
CH2=CH2,CH≡CH+2H2
CH3CH3
③乙炔与HCl反应:CH≡CH+HCl
CH2=CHCl
④乙炔与HCN反应:CH≡CH+HCN
CH2=CHCN
(2)炔烃与水加成:先加成生成烯醇,再发生自身加成生成醛或酮
①CH≡CH+H2O
CH3CHO(工业上制取乙炔)
②CH3-C≡C-CH3+H2O
CH3-
-CH2-CH3
③
C≡CH+H2O![]()
CH2CHO或![]()
-CH3
3.苯环的加成反应
(1)加成物质:在催化剂作用下和H2加成
(2)加成原理:苯环完全加成变成环己环
(3)反应举例
①苯的加成:
+3H2![]()
![]()
②甲苯加成:
CH3+3H2![]()
-CH3
③苯酚加成:
OH+3H2![]()
-OH
4.碳氧双键的加成反应
(1)醛酮的加成反应:碳氧双键断裂,氧上加氢,碳上加其他部分
①乙醛的加成反应
②丙酮的加成反应
(2)酸羰基、酯羰基、肽羰基:一般不能发生加成反应
知识点3 典型的消去反应
1.卤代烃的消去反应
(1)消去条件:碱的醇溶液,加热
(2)消去原理:消卤素原子和β-H形成不饱和键
(3)反应举例
①溴乙烷的消去:CH3CH2Br+NaOH
CH2=CH2↑+NaBr+H2O
②1-溴丙烷的消去:CH3CH2CH2Br+NaOH
CH2=CHCH3↑+NaBr+H2O
(4)特别提醒
①卤代烃消去反应产物种类的判断:有几种β-H就有几种消去产物
②邻二卤代烃发生消去反应后可能在有机物中引入碳碳三键或两个碳碳双键。
![]()
![]()
或![]()
2.醇的消去反应
(1)消去条件:浓硫酸/加热
(2)消去原理:消羟基和β-H形成不饱和键
(3)反应举例
①乙醇的消去:CH3CH2OH
CH2=CH2↑+H2O
②正丙醇的消去:CH3CH2CH2OH
CH3CH=CH2↑+H2O
知识点4 典型的氧化反应
一、有机物与氧气的反应
1.有机物的燃烧反应
(1)烃完全燃烧:CxHy+(x+
)O2
xCO2+
H2O
(2)烃的含氧衍生物完全燃烧:CxHyOz+(x+
-
)O2
xCO2+
H2O
(3)烃的含氮衍生物完全燃烧:CxHyOzNp+(x+
-
)O2
xCO2+
H2O+
N2
2.醇的催化氧化
(1)断键原理:脱羟基氢和连碳上的氢(α-H)形成-
-
(2)反应规律
(3)反应举例
①乙醇的催化氧化:2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O
②苯甲醇的催化氧化:2
CH2OH+O2
2
CHO+2H2O
③异丙醇的催化氧化:2CH3-
-CH3+O2
2CH3-
-CH3+2H2O
④乳酸的催化氧化:2CH3-
-COOH+O2
2 CH3-
-COOH+2H2O
3.醛的催化氧化
(1)反应原理:醛基被氧化成羧基
(2)反应举例
①乙醛的催化氧化:2CH3CHO+O2
2CH3COOH
②苯甲醛的催化氧化:2
CHO+O2
2
COOH
4.酚类在空气中被氧化成粉红色物质
二、醛基的氧化反应
1.醛基的银镜反应
(1)配制银氨溶液
①过程:向AgNO3溶液中滴加稀氨水,边滴边振荡,至最初产生的沉淀恰好完全溶解为止
②反应:AgNO3+NH3·H2O
AgOH↓+NH4NO3;AgOH+2NH3·H2O
[Ag(NH3)2]OH+2H2O
(2)反应环境:碱性环境(银氨溶液自身显强碱性)
(3)加热方式:水浴加热,不可用酒精灯直接加热
(4)实验现象:产生光亮银镜
(5)反应方程式
①化学反应:CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OH
CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
②离子反应:CH3CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-
CH3COO-+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O
(6)反应应用:用于制镜、保温瓶胆、醛基的检验与测定
(7)能够发生银镜反应的有机物
①醛类物质:甲醛、乙醛、乙二醛等
②甲酸类物质:甲酸(H-
-OH)、甲酸盐(H-
-ONa)、甲酸酯(H-
-OR)等
③还原性糖:葡萄糖、麦芽糖
(8)甲醛银镜反应的特殊性
①部分氧化:HCHO+2Ag(NH3)2OH
HCOONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
②完全氧化:HCHO+4Ag(NH3)2OH
(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3+2H2O
2.醛基与新制氢氧化铜悬浊液反应
(1)反应环境:强碱性环境(配制悬浊液时NaOH必须过量)
(2)加热方式:反应液必须直接加热煮沸
(3)反应现象:产生砖红色沉淀
(4)反应方程式
①化学反应:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH
CH3COONa+Cu2O↓+3H2O
②离子反应:CH3CHO+2Cu(OH)2+OH-
CH3COO-+Cu2O↓+3H2O
(5)反应应用:用于醛基的检验与测定
(6)甲醛与新制Cu(OH)2悬浊液反应的特殊性
①部分氧化:HCHO+2Cu(OH)2+NaOH
HCOONa+Cu2O↓+3H2O
②完全氧化:HCHO+4Cu(OH)2+2NaOH
Na2CO3+2Cu2O↓+6H2O
3.醛基与溴水反应
(1)反应:CH3CHO+Br2+H2O
CH3COOH+2HBr
(2)现象:溴水褪色
(3)说明:该反应有水参与,所以醛不能使溴的四氯化碳溶液褪色
三、使酸性高锰酸钾褪色的有机物
1.含碳碳双键的有机物:某烯、聚二烯烃、聚某炔
(1)一材料:天然橡胶
(2)两种油:植物油、裂化汽油
(3)三气体
①液化气:丙烷、丁烷及少量丙烯、丁烯
②裂解气:乙烯、丙烯、丁二烯
③焦炉气:甲烷、氢气、乙烯、一氧化碳
2.含碳碳叁键的有机物:乙炔、丙炔等
3.含羟基的有机物
(1)醇和酚
(2)羧基不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但是甲酸、乙二酸(H2C2O4)能使其褪色
4.含醛基的有机物
(1)醛类物质:甲醛、乙醛、乙二醛等
(2)甲酸类物质:甲酸、甲酸盐、甲酸酯等
(3)还原性糖:葡萄糖、麦芽糖
5.苯的同系物
(1)结构特点:与苯环直接相连的碳原子上有氢原子
(2)反应规律:有几个侧链就氧化成几个羧基
(3)反应举例
①
CH3![]()
COOH
②
CH2CH3![]()
COOH
③CH3CH2-![]()
CH3
HOOC-
COOH
知识点5 典型的还原反应
1.氢气参与的加成反应
(1)碳碳双键与氢气的加成反应:CH2=CH2+H2
CH3CH3
(2)碳碳叁键与氢气的加成反应:CH≡CH+2H2
CH3CH3
(3)苯环与氢气的加成反应:
Br+3H2![]()
-Br
(4)醛、酮与氢气的加成反应:CH3CHO+H2
CH3CH2OH
(5)植物油的硬化反应(氢化反应、加成反应)

2.加氢去氧的反应
(1)硝基变成氨基:
NO2![]()
NH2
(2)羧基变成醇羟基:RCOOH
RCH2OH
知识点6 典型的加聚反应
1.加聚反应的常见类型
(1)单烯自聚型:“断双键,分两端,添括号,右下n”
①合成聚乙烯:n CH2=CH2![]()
CH2-CH2
n
②合成聚氯乙烯:n CH2=CH-Cl![]()
CH2-![]()
n
③合成聚丙烯腈:nCH2=CH-CN![]()
CH2-![]()
n
(2)二烯自聚型:“单变双,双变单,破两头,移中间,添括号,右下n”
①合成顺丁橡胶:nCH2=CH-CH=CH2![]()
CH2-CH=CH-CH2
n
②合成天然橡胶:nCH2=CH-
CH2![]()
CH2-
CH-CH2
n
③合成氯丁橡胶:nCH2=
-CH=CH2![]()
CH2-
CH-CH2
n
(3)多烯共聚型:“断双键,中间连,添括号,右下n”
①nCH2=CH2+nCH3-CH=CH2![]()
CH2-CH2-
CH2
n
②n CH2=CHCl+n
CH=CH2![]()
CH2-
-CH2![]()
n
③nCF3-CF=CF2+nCF2=CF2![]()
CF2-
CF2-CF2
n
(4)单烯二烯共聚型:“断双键,中间连,单变双,添括号,右下n”
①n CH2=CH-
CH2+nCH2=CH2![]()
CH2-
CH-CH2-CH2-CH2
n
②n CH2=CH-CH=CH2+n CH2=CHCHO![]()
CH2-CH=CH-CH2-![]()
n
(5)单炔自聚型:“断叁键,变双键,中间连,添括号,右下n”
①nCH≡CH![]()
CH=CH
n
②n CH3C≡CCH3![]()
![]()
![]()
![]()
n
(6)开环自聚型:“环打开,变单键,添括号,右下n”
①![]()
![]()
O-CH2-CH2
n
②n ![]()
![]()
NH-(CH2)5-![]()
n
③n 
![]()
![]()
2.由加聚物推断单体的方法
(1)加聚反应单体的判断
①若主链上碳原子间全部以单键结合,则每隔2个碳原子切开,“单键变双键”即得单体。
单体为:CH2=CH2、CH2=CHCl、CH2=CHCH3
②若主链上含碳碳双键,以碳碳双键为中心每隔4个碳原子切开,“单键变双键,双键变单键”即得单体。
单体为:CH2=CHCN、CH2=CH-CH=CH2、
CH=CH2
③若主链上含碳碳双键,以碳碳双键为中心每隔2个碳原子切开,“单键变双键,双键变叁键”即得单体。
单体为:CH2=CHCH3、CH≡CH、
CH=CH2、CH2=CH2
知识点7 典型的缩聚反应
1.聚酯类:-OH与-COOH间的缩水
(1)二元酸与二元醇缩聚
①nHOCH2CH2OH+nHOOC-COOH
HO![]()
-
-OCH2CH2O
nH+(2n-1)H2O
②nHO
-![]()
OH+nHOCH2CH2OH
HO![]()
-![]()
-OCH2CH2O
nH+(2n-1)H2O
(2)羟基酸缩聚
①n CH3-
-COOH
H
O-
CO
nOH+(n-1)H2O
②nHO-CH2-COOH
H
O-CH2-![]()
nOH+(n-1)H2O
2.聚醚类:-OH与-OH间的缩水
(1)二元醇自身缩聚:nHOCH2-CH2OH
H
OCH2CH2
nOH+(n-1)H2O
(2)不同二元醇分子间缩聚:
nHOCH2-
CH2OH+nHOCH2CH2OH
H
OCH2-
CH2OCH2CH2
nOH+(2n-1)H2O
3.聚酰胺类:-NH2与-COOH间的缩水
(1)羟基酸自身缩聚:nH2N-CH2-COOH
H
NH-CH2-![]()
nOH+(n-1)H2O
(2)二元酸和二元胺分子间缩聚
nH2N-
NH2+nHOOC-
COOH![]()
HO![]()
-![]()
-
-![]()
![]()
nH+(2n-1)H2O
4.酚醛树脂类:酚去羟基邻位的氢与羰基去碳氧双键
①n
+nHCHO![]()
+(n-1)H2O
②n
OH+nCH3CHO![]()
+(n-1)H2O
③nCH3-
OH+n H2N-
-NH2![]()
+(n-1)H2O
【特别提醒】由缩聚产物推断单体
(1)步骤
①采用“切割法”去掉缩聚物结构简式中的方括号与“n”,变为小分子
②断开分子中的酰胺键或酯基
③将断开的羰基碳原子上连接-OH;在氧或氮原子上连接-H,还原为单体小分子
(2)举例
①酚醛型高聚物:主链上含有酚羟基的结构
|
高聚物 |
单体 |
高聚物 |
单体 |
||
|
|
|
HCHO |
|
|
|
②聚酯型高聚物:主链上含-
-O-的结构
③聚酰胺型高聚物:主链上含
的结构


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