高三有機(jī)化學(xué)復(fù)習(xí)全部學(xué)案前言有機(jī)化學(xué)是高中化學(xué)知識(shí)體系中極為重要的組成部分，其內(nèi)容豐富，體系龐雜，與生產(chǎn)生活聯(lián)系緊密。高三階段的有機(jī)化學(xué)復(fù)習(xí)，并非簡(jiǎn)單的知識(shí)重復(fù)，而是要在已有基礎(chǔ)上，構(gòu)建清晰的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，深化對(duì)核心概念、反應(yīng)規(guī)律的理解與應(yīng)用，提升分析和解決復(fù)雜有機(jī)化學(xué)問(wèn)題的能力。本學(xué)案旨在引導(dǎo)同學(xué)們系統(tǒng)梳理有機(jī)化學(xué)知識(shí)，把握重點(diǎn)，突破難點(diǎn)，形成科學(xué)的復(fù)習(xí)方法，最終實(shí)現(xiàn)能力的飛躍。第一部分：有機(jī)化學(xué)基本概念與理論一、有機(jī)物的定義與特點(diǎn)1.定義：通常指含碳元素的化合物（碳的氧化物、碳酸、碳酸鹽、碳酸氫鹽、金屬碳化物、氰化物、硫氰化物等除外）。2.特點(diǎn)：*組成元素：主要為碳、氫，常含有氧、氮、鹵素、硫、磷等。*結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：碳原子成鍵能力強(qiáng)，可形成單鍵、雙鍵、三鍵；可形成鏈狀或環(huán)狀結(jié)構(gòu)；存在同分異構(gòu)現(xiàn)象。*性質(zhì)特點(diǎn)：多數(shù)有機(jī)物熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較低，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，受熱易分解，易燃燒，反應(yīng)速率較慢，常伴有副反應(yīng)。二、官能團(tuán)與有機(jī)物的分類(lèi)1.官能團(tuán)：決定有機(jī)物化學(xué)特性的原子或原子團(tuán)。這是學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的“鑰匙”。2.常見(jiàn)官能團(tuán)及對(duì)應(yīng)有機(jī)物類(lèi)別：*碳碳單鍵(C-C)：烷烴(無(wú)典型官能團(tuán))*碳碳雙鍵(C=C)：烯烴*碳碳三鍵(C≡C)：炔烴*鹵素原子(-X,X=F,Cl,Br,I)：鹵代烴*羥基(-OH)：醇(與鏈烴基或苯環(huán)側(cè)鏈碳相連)、酚(與苯環(huán)直接相連)*醚鍵(C-O-C)：醚*醛基(-CHO)：醛*羰基(C=O)：酮(酮羰基)、羧酸、酯等也含羰基*羧基(-COOH)：羧酸*酯基(-COO-)：酯*氨基(-NH?)：胺*硝基(-NO?)：硝基化合物*磺酸基(-SO?H)：磺酸三、同分異構(gòu)現(xiàn)象與同分異構(gòu)體1.定義：化合物具有相同的分子式，但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象稱(chēng)為同分異構(gòu)現(xiàn)象。具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱(chēng)為同分異構(gòu)體。2.同分異構(gòu)體的類(lèi)型：*碳鏈異構(gòu)：因碳原子連接方式不同引起(如正丁烷與異丁烷)。*位置異構(gòu)：因官能團(tuán)在碳鏈上的位置不同引起(如1-丙醇與2-丙醇)。*官能團(tuán)異構(gòu)(類(lèi)別異構(gòu))：因官能團(tuán)不同引起(如乙醇與二甲醚，乙烯與環(huán)丙烷)。*順?lè)串悩?gòu)：存在于含碳碳雙鍵的有機(jī)物中，因雙鍵不能自由旋轉(zhuǎn)且雙鍵兩端碳原子所連的兩個(gè)原子或原子團(tuán)不同而產(chǎn)生(如順-2-丁烯與反-2-丁烯)。*對(duì)映異構(gòu)：存在于含手性碳原子的有機(jī)物中(高三階段視具體情況掌握)。3.同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)：一般按“碳鏈異構(gòu)→位置異構(gòu)→官能團(tuán)異構(gòu)”的順序書(shū)寫(xiě)，注意避免重復(fù)和遺漏。四、有機(jī)物的命名1.烷烴的系統(tǒng)命名法：*選主鏈：選擇最長(zhǎng)的碳鏈作為主鏈，稱(chēng)“某烷”。若有等長(zhǎng)碳鏈，選擇支鏈最多的為主鏈。*編號(hào)位：從離支鏈最近的一端開(kāi)始給主鏈碳原子編號(hào)。若兩端距離支鏈一樣近，則從支鏈簡(jiǎn)單的一端開(kāi)始。*寫(xiě)名稱(chēng)：支鏈名稱(chēng)寫(xiě)在主鏈名稱(chēng)前，支鏈位置用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，數(shù)字與支鏈名稱(chēng)之間用短線“-”隔開(kāi)。相同支鏈合并，用漢字?jǐn)?shù)字表示個(gè)數(shù)，不同支鏈按簡(jiǎn)單到復(fù)雜順序排列。2.烯烴和炔烴的命名：*選含雙鍵或三鍵的最長(zhǎng)碳鏈為主鏈，稱(chēng)“某烯”或“某炔”。*從離雙鍵或三鍵最近的一端開(kāi)始編號(hào)，使雙鍵或三鍵的位次最小。*標(biāo)明雙鍵或三鍵的位置(用雙鍵或三鍵碳原子中編號(hào)較小的數(shù)字表示)。3.芳香烴的命名：*苯環(huán)上連一個(gè)取代基時(shí)，以苯為母體，稱(chēng)“某基苯”（“基”字可省略）。*苯環(huán)上連多個(gè)取代基時(shí)，可用鄰、間、對(duì)或1,2-、1,3-、1,4-等編號(hào)表示相對(duì)位置。4.烴的衍生物的命名：以含有官能團(tuán)的最長(zhǎng)碳鏈為主鏈，官能團(tuán)的位次盡可能小，并指明官能團(tuán)的位置。例如：醇、醛、羧酸等。五、有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系1.鍵能與穩(wěn)定性：鍵能越大，化學(xué)鍵越穩(wěn)定。2.鍵的極性與反應(yīng)活性：極性鍵處往往是化學(xué)反應(yīng)的活性中心。例如，C-X鍵、O-H鍵、C=O鍵等。3.分子的空間構(gòu)型：*甲烷(CH?)：正四面體結(jié)構(gòu)，鍵角109°28′。*乙烯(C?H?)：平面結(jié)構(gòu)，鍵角約120°。*乙炔(C?H?)：直線形結(jié)構(gòu)，鍵角180°。*苯(C?H?)：平面正六邊形結(jié)構(gòu)，鍵角120°，碳碳鍵是介于單鍵和雙鍵之間的特殊鍵。4.官能團(tuán)與化學(xué)性質(zhì)：官能團(tuán)是決定有機(jī)物化學(xué)性質(zhì)的主要因素。例如，羥基決定了醇和酚具有相似的某些性質(zhì)（如與活潑金屬反應(yīng)），但由于酚中羥基與苯環(huán)直接相連，又具有其特殊性（如弱酸性、顯色反應(yīng)）。六、有機(jī)化學(xué)中的化學(xué)鍵1.共價(jià)鍵：有機(jī)物中碳原子與其他原子主要以共價(jià)鍵結(jié)合。2.σ鍵與π鍵：*σ鍵：原子軌道沿鍵軸方向“頭碰頭”重疊形成，鍵能較大，穩(wěn)定性高，能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)。*π鍵：原子軌道“肩并肩”重疊形成，鍵能較小，穩(wěn)定性較低，不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)。雙鍵中含一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵，三鍵中含一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵。3.鍵參數(shù)：鍵長(zhǎng)、鍵能、鍵角。第二部分：烴類(lèi)化合物一、烷烴(Alkanes)1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：碳原子之間均以單鍵相連，呈鏈狀，飽和烴。通式：C?H????(n≥1)。2.物理性質(zhì)：*狀態(tài)：常溫下，C?-C?為氣態(tài)，C?-C??為液態(tài)，C??以上為固態(tài)。*熔沸點(diǎn)：隨碳原子數(shù)增多而升高；同分異構(gòu)體中，支鏈越多，熔沸點(diǎn)越低。*密度：隨碳原子數(shù)增多而增大，但均小于水。*溶解性：難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。3.化學(xué)性質(zhì)：（烷烴性質(zhì)穩(wěn)定，通常條件下不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑反應(yīng)）*取代反應(yīng)：光照或加熱條件下，與鹵素單質(zhì)(Cl?,Br?)發(fā)生取代反應(yīng)，生成鹵代烴和鹵化氫。例如：CH?+Cl?→CH?Cl+HCl(光照，可進(jìn)一步取代)。*氧化反應(yīng)(燃燒)：C?H????+(3n+1)/2O?→nCO?+(n+1)H?O(火焰明亮，無(wú)煙)。*分解反應(yīng)(裂化與裂解)：高溫下，大分子烷烴斷裂成小分子烴。二、烯烴(Alkenes)1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：分子中含有碳碳雙鍵(C=C)，不飽和烴。通式：C?H??(n≥2)。2.物理性質(zhì)：與烷烴相似，隨碳原子數(shù)增多而遞變。乙烯是最簡(jiǎn)單的烯烴，無(wú)色稍有氣味氣體，難溶于水。3.化學(xué)性質(zhì)：（因含π鍵，性質(zhì)較活潑）*加成反應(yīng)：雙鍵中的π鍵斷裂，兩個(gè)不飽和碳原子上各加上一個(gè)原子或原子團(tuán)。*與鹵素單質(zhì)(Br?/CCl?或溴水)：CH?=CH?+Br?→CH?BrCH?Br(現(xiàn)象：溴水褪色)。*與氫氣(催化劑，加熱)：CH?=CH?+H?→CH?CH?。*與鹵化氫(HX)：CH?=CH?+HCl→CH?CH?Cl(遵循馬氏規(guī)則，H加在含H多的C上，若有過(guò)氧化物存在則可能反馬氏)。*與水(催化劑，加熱加壓)：CH?=CH?+H?O→CH?CH?OH。*氧化反應(yīng)：*燃燒：C?H??+3n/2O?→nCO?+nH?O(火焰明亮，伴有黑煙)。*被酸性KMnO?溶液氧化：烯烴能使酸性KMnO?溶液褪色。根據(jù)烯烴結(jié)構(gòu)不同，氧化產(chǎn)物不同(可用于推斷烯烴結(jié)構(gòu))。*加聚反應(yīng)：在一定條件下，烯烴分子間通過(guò)加成反應(yīng)互相結(jié)合成高分子化合物。例如：nCH?=CH?→[CH?-CH?]?(聚乙烯)。三、炔烴(Alkynes)1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：分子中含有碳碳三鍵(C≡C)，不飽和烴。通式：C?H????(n≥2)。2.物理性質(zhì)：與烷烴、烯烴相似。乙炔是最簡(jiǎn)單的炔烴，無(wú)色無(wú)味氣體(電石制得的乙炔因含雜質(zhì)有臭味)，微溶于水。3.化學(xué)性質(zhì)：（與烯烴相似，因含π鍵，性質(zhì)活潑）*加成反應(yīng)：可分步加成，控制條件可停留在烯烴階段或加成至烷烴。*與溴水：CH≡CH+Br?→CHBr=CHBr；CHBr=CHBr+Br?→CHBr?CHBr?(溴水褪色)。*與氫氣(催化劑)：CH≡CH+H?→CH?=CH?；CH?=CH?+H?→CH?CH?。*與HCl(催化劑，加熱)：CH≡CH+HCl→CH?=CHCl(氯乙烯，可加聚制聚氯乙烯)。*氧化反應(yīng)：*燃燒：2C?H?+5O?→4CO?+2H?O(火焰明亮，伴有濃烈黑煙，溫度高，可用于焊接切割)。*被酸性KMnO?溶液氧化：能使酸性KMnO?溶液褪色。*加聚反應(yīng)：例如，乙炔在一定條件下可聚合成聚乙炔。四、芳香烴(AromaticHydrocarbons)1.苯(Benzene)：*結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：分子式C?H?，平面正六邊形，碳碳鍵是介于單鍵和雙鍵之間的獨(dú)特鍵(鍵長(zhǎng)、鍵能相等)。*物理性質(zhì)：無(wú)色有特殊氣味液體，不溶于水，密度比水小，易揮發(fā)，有毒，是良好的有機(jī)溶劑。*化學(xué)性質(zhì)：（易取代，難加成，難氧化）*取代反應(yīng)：*鹵代(溴代)：+Br?→(溴苯)+HBr(Fe或FeBr?作催化劑)。*硝化：+HNO?(濃)→(硝基苯)+H?O(濃H?SO?作催化劑、吸水劑，水浴加熱)。*磺化：+H?SO?(濃)→(苯磺酸)+H?O(加熱，可逆)。*加成反應(yīng)：+3H?→(環(huán)己烷)(Ni作催化劑，加熱)。*氧化反應(yīng)：燃燒：2C?H?+15O?→12CO?+6H?O(火焰明亮，伴有濃煙)。苯不能使酸性KMnO?溶液褪色。2.苯的同系物：*結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：苯環(huán)上連有一個(gè)或多個(gè)烷基。通式：C?H????(n≥7)。*化學(xué)性質(zhì)：*與苯相似的性質(zhì)：能發(fā)生鹵代、硝化、加成等反應(yīng)。*側(cè)鏈的氧化反應(yīng)：苯的同系物中，若側(cè)鏈與苯環(huán)直接相連的碳原子上有氫原子，則能被酸性KMnO?溶液氧化，側(cè)鏈被氧化為羧基(-COOH)。例如，甲苯被氧化為苯甲酸。這是區(qū)別苯和苯的同系物的方法之一。*鹵代反應(yīng)：條件不同，產(chǎn)物不同。光照下側(cè)鏈烷基發(fā)生取代；Fe催化下苯環(huán)上發(fā)生取代(鄰、對(duì)位為主)。第三部分：烴的衍生物一、鹵代烴(Haloalkanes)1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：烴分子中的氫原子被鹵素原子取代后生成的化合物。官能團(tuán)：-X(F,Cl,Br,I)。2.物理性質(zhì)：*狀態(tài)：CH?Cl為氣體，其余多為液體或固體。*熔沸點(diǎn)：隨碳原子數(shù)增多而升高，密度一般比水大。*溶解性：難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。有些鹵代烴本身就是良好的有機(jī)溶劑(如CHCl?,CCl?)。3.化學(xué)性質(zhì)：*水解反應(yīng)(取代反應(yīng))：在NaOH水溶液中加熱，鹵原子被羥基(-OH)取代生成醇。例如：CH?CH?Br+NaOH→CH?CH?OH+NaBr(水，△)。*消去反應(yīng)：在NaOH醇溶液中加熱，相鄰碳原子上的鹵原子和氫原子(β-H)脫去，生成烯烴。例如：CH?CH?Br+NaOH→CH?=CH?↑+NaBr+H?O(醇，△)。發(fā)生消去反應(yīng)的條件：與鹵原子相連的碳原子的鄰位碳原子上必須有氫原子。4.重要代表物：*溴乙烷(CH?CH?Br)：上述性質(zhì)的典型代表。*氯乙烯(CH?=CHCl)：可發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚氯乙烯(PVC)。*四氯化碳(CCl?)：滅火劑(現(xiàn)已受限)、有機(jī)溶劑。二、醇(Alcohols)1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：烴分子中飽和碳原子上的氫原子被羥基(-OH)取代后的化合物。官能團(tuán)：-OH。飽和一元醇通式：C?H????OH或C?H????O(n≥1)。2.分類(lèi)：*按羥基數(shù)目：一元醇、二元醇(如乙二醇)、多元醇(如丙三醇/甘油)。*按烴基是否飽和：飽和醇、不飽和醇。*按烴基種類(lèi)：脂肪醇、芳香醇(如苯甲醇)。3.物理性質(zhì)：*狀態(tài)：C?-