1、第三講 分類、命名、反應類型大綱要求1掌握烴（烷、烯、炔、芳香烴）及其衍生物（鹵代烴、醇、酚、醛、羧酸、酯）的組成、結構和性質(zhì)II2從官能團的角度掌握有機化合物的性質(zhì)，并能列舉事實說明有機物分子中基團之間的相互影響II3根據(jù)加成反應、取代反應和消去反應的特點，判斷有機反應類型II4了解天然氣、石油液化氣和汽油的主要成分及其應用I5認識烴及其衍生物在有機合成和有機化工中的重要作用I6以上各部分知識的綜合運用III知識要點一、“基”“官能團”的區(qū)別（1）“基”是共價鍵發(fā)生均裂所形成的，是一種電中性的原子或原子團，不能單獨存在，只能和其他原子或原子團共同存在于化合物中。如：甲基CH3，羥基OH等。（

2、2）“官能團”反映物質(zhì)特殊性質(zhì)的原子或原子團。如：OH，CHO等。（3）“根”“基”“官能團”的比較它們都屬于原子或原子團，“根”是共價鍵發(fā)生異裂所形成的，即帶電的原子或原子團，而“基”則是共價鍵發(fā)生均裂所形成的原子或原子團，呈中性，其中反映物質(zhì)特性的原子或原子團稱為“官能團”。即屬于“官能團”的原子團是“基”，但“基”不一定是“官能團”。如：氫氧根羥基符號OHOH電性帶負電陰離子電中性穩(wěn)定性穩(wěn)定不穩(wěn)定存在能獨立存在于離子化合物或溶液中不能獨立存在，必須和其他“基”或“原子團”結合（4）烴的衍生物中：鹵代烴除CH3Cl、CH2Cl2為氣體外，其余均為不溶于水的油狀液體；含有OH，CHO，COO

3、H等的烴的衍生物含碳原子數(shù)較少時，一般可溶于水，熔沸點較高，此外，含OH等親水基越多，在水中的溶解度就較大。二、有機化合物的分類不同的標準可以得到不同的分類結果。有機物按照組成元素的多少、碳架結構的區(qū)別和官能團的不同，可以得出不同的分類結果。說明：（1）有機物的組成元素主要為碳、氫、氧等，按照其組成元素進行分類，一般可分為兩類：烴和烴的衍生物。（2）按照構成有機物的碳的骨架分為鏈狀合物和環(huán)狀化合物；環(huán)狀化合物，還可以根據(jù)結構中是否含有苯環(huán)分為脂環(huán)化合物和芳香化合物兩類（3）按照反應有機物特性的官能團分：鹵代烴、醇、酚、醛、羧酸、酯等。具有相同官能團的物質(zhì)化學性質(zhì)相似。（4）按照分子中是否含有苯

4、環(huán)可以分為：脂肪化合物（不含苯環(huán)）和芳香化合物（含苯環(huán)）。（5） 各類分類還可以交叉：如乙醇既屬于醇類又屬于脂肪化合物。三、有機物的命名1、烷烴的習慣命名法分子內(nèi)所含有的碳原子數(shù)加一個“烷”字，就是簡單烷烴的命名。碳原子數(shù)的表示方法：如果碳原子數(shù)在110之間，就依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示；如果碳原子數(shù)大于10，則直接用十一、十二、十三表示。例如、等分別叫做甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、十二烷。為了區(qū)別、和這樣的碳原子數(shù)目相同的烷烴，又分別將它們稱為正戊烷、異戊烷、新戊烷。點撥：烷烴的習慣命名法簡明扼要，名稱與分子的組成和結構基本一致。但習慣命名法僅適用于分子里碳原子數(shù)很少、分子

5、結構簡單的烷烴，對于分子里碳原子數(shù)多，分子結構復雜的烷烴的命名，要用系統(tǒng)命名法。2、烷烴的系統(tǒng)命名法的步驟和原則：選主鏈，稱某烷；編號位，定支鏈； 取代基，寫在前，標位置，連短線； 不同基，簡到繁，相同基，合并算。烷烴的系統(tǒng)命名法使用時應遵循兩個基本原則：最簡化原則；明確化原則；主要表現(xiàn)在長、近、多、小，即“長”是主鏈最長，“近”是編號起點離支鏈最近，“多”是選擇含支鏈最多的一個作為主鏈；“小”是系列中各位次和最小者，即為正確的編號。3、烯烴和炔烴的命名 命名方法：與烷烴相似，即一長、一近、一簡、一多、一小的命名原則。但不同點是必須選含有雙鍵或三鍵的最長碳鏈為主鏈，而且雙鍵或三鍵上的碳原子應獲

6、得最小序號；支鏈的定位應服從所含雙鍵或三鍵的碳原子的定位。 命名步驟： 選主鏈，含雙鍵（三鍵）； 定編號，近雙鍵（三鍵）； 寫名稱，標雙鍵（三鍵）。 例如： 其正確名稱為2-甲基-3-己烯。4、苯的同系物的命名是以苯作為母體進行命名的；對苯環(huán)的編號以較小的取代基為1號。有多個取代基時，可用鄰、間、對或1、2、3、4、5等標出各取代基的位置。有時又以苯基作為取代基。其余命名與烷烴的系統(tǒng)命名類似 5、常見有機物的習慣命名：有些有機物在使用時有它們獨特的名稱，如乙醇又稱酒精、CHCl3又稱氯仿，丙三醇又名甘油，苯酚亦稱石碳酸，C5H12的三個同分異構體按主鏈由長到短，支鏈由少到多分別稱為正戊烷、異戊

7、烷、新戊烷，苯環(huán)上的取代基可稱為鄰、間、對等常見的命名方法。6、有機物命名注意事項 數(shù)字與漢字之間用“-”隔開，數(shù)字與數(shù)字之間要用“，”隔開。 “-”的總數(shù)肯定為奇數(shù)。 若取代基距主鏈兩端距離相等時，遵循取代基號碼之和最小的原則。四、常見的反應類型1、取代反應概念：是指有機物分子里的某些原子或原子團被其它原子或原子團所代替的反應稱為取代反應。能發(fā)生取代反應的官能團有：醇羥基（OH）、鹵原子（X）、羧基（COOH）、酯基（COO）、肽鍵（CONH）等。有機化學中的取代反應和無機化學反應類型中的置換反應是完全不相同的，容易混淆?，F(xiàn)對這兩個不同的反應類型進行如下比較：取代反應置換反應定義有機物分子里

8、的原子和原子團被其他的原子和原子團所代替的反應一種單質(zhì)和一種化合物反應生成另一種單質(zhì)和化合物的反應反應物有機物與單質(zhì)或化合物一種單質(zhì)和一種化合物生成物有機物與化合物，一般無單質(zhì)另一種單質(zhì)和另一種化合物反應條件取代反應大多需要加熱、光照或催化劑一般在常溫或加熱條件下反應是否可逆逐步取代，很多反應是可逆的反應一般不可逆根據(jù)以上的比較內(nèi)容，可知取代反應和置換反應是兩類截然不同的反應類型。主要的取代反應，如：(1)鹵化反應(2)硝化反應(3)磺化反應(4)水解、醇和氫鹵酸的反應(5) 酯水解(6)分之間脫水【例1】（全國高考題）有機化學中取代反應的范疇很廣。下列6個反應中，屬于取代反應范疇的是（ ）

9、2、加成反應是指有機物分子里不飽和的碳原子跟其它原子或原子團直接結合生成新物質(zhì)的反應稱為加成反應。被加成的試劑如：H2、X2(X為Cl、Br或I)、H2O、HX、HCN、等能離解成一價原子或原子團的物質(zhì)。通過有機物發(fā)生加成反應時反應物之間的量關系，還可定量判斷該有機物分子結構中不飽和鍵的情況：是C=C鍵，還是CC鍵，或是苯環(huán)結構，以及它們具有的個數(shù)。主要的加成反應，如：(1)和氫加成(2)和鹵素加成(3)和鹵化氫加成 (4)和水加成對于具有二烯烴結構的有機物，發(fā)生加成反應時有1，2加成和1，4加成兩種可能情況，寫出1，3-丁二烯和Br2的兩種加成產(chǎn)物:【例2】1molBr2和1mol完全反應后

10、的產(chǎn)物除了之外還有_【例3】與Br2發(fā)生11加成反應，其加成產(chǎn)物最多有 種 。 【例4】含有一個叁鍵的炔烴，氫化后的產(chǎn)物結構簡式為：CH3CH2CH(CH3CH2)CH2CH(CH3)CH2CH3，此炔烴可能有的結構簡式有（） A1種 B2種 C3種 D4種3、加聚反應是指由一種或幾種具有不飽和鍵或環(huán)狀結構的分子量小的化合物(單體)分子相互結合成分子量很大的化合物(高分子化合物)分子，又不縮掉其它小分子的聚合反應。這種反應也是加成反應的過程，稱為加成聚合反應，簡稱加聚反應。其中單體多于一種的稱為共聚反應，所生成的高分子化合物也稱為共聚物。對于加聚反應要掌握2種基本反應情況：在加聚反應的知識運用

11、中要求：一、是根據(jù)單體結構確定高聚物的結構；二、是根據(jù)高聚物的結構判斷其單體的結構(1)單烯結構的加聚反應。示意表示如下：(2)二烯結構的加聚反應。示意表示如下：【例5】已知某高分子化合物的結構可表示為：其單體可能不包含下列各物質(zhì)中的（ ）ACH2=CH2 BCH3CH=CH2CCH2=CHCN 聯(lián)系加聚反應的結構變化特征，還應認識以乙炔(CHCH)為原料合成苯的反應：4、縮聚反應是指單體間相互反應生成高分子化合物的同時還生成簡單小分子(如水、氨、鹵化氫等分子)的聚合反應，稱為縮合聚合反應，簡稱縮聚反應。簡單的縮聚反應有3種不同的結構變化類型：(1)涉及羰基的縮水聚合。其典型示例就是合成酚醛樹

12、脂(電木)的反應：反應的化學方程式為：(2)羥基羰基的縮水聚合。生成聚酯類分子化合物。其反應是按酯化反應的歷程進行的；即由醇羥基提供H，由羰基提供OH，縮掉小分子水后成鍵。其產(chǎn)物可以是鏈狀高分子化合物，還可能形成環(huán)狀有機物?，F(xiàn)以反應物乙二醇和乙二酸為例表示如下。形成鏈狀高分子化合物時為：形成環(huán)狀化合物時為：(3)氨基酸的縮水聚合。這也是反應中氨基和羧基縮水形成肽鍵的反應，所以它可以是氨基酸分子間的反應，也可以是只具有氨基的有機物(胺類)和只具有羧基的羧酸分子間的反應。如上所有的反應，其產(chǎn)物的分子結構可以是鏈狀，也可以呈環(huán)狀。如：對于縮聚反應在認識了反應中成鍵過程的基礎上，同加聚反應一樣要求根據(jù)

13、單體的結構確定縮聚產(chǎn)物的結構；當已知縮聚產(chǎn)物的結構時，也要求推斷出單體的結構。其后一項要求可以下題為例。【例6】某蛋白質(zhì)的結構片斷為：該蛋白質(zhì)在胃中蛋白酶的作用下發(fā)生水解時，不能產(chǎn)生的氨基酸是下列中的（ ） （4）縮聚產(chǎn)物中單體的確定縮聚產(chǎn)物一般是由生成類似于酚醛樹脂、生成酯、生成肽鍵的原理形成。根據(jù)這些物質(zhì)的生成原理，從什么位置形成共價鍵的，書寫單體時就從什么地方斷鍵還原。所以，若是縮聚產(chǎn)物，其單體的確定方法可如下操作：羰氧斷，羰氮斷；羰基連羥基，氧氮都連氫，端點羰、氮、氧，也照上法連。例如： 等，則先從羰基與氧原子或羰基與氮原子之處斷開（同樣要將兩端的方括號、表示化學鍵的短線及“n”先去掉

14、），成為兩部分：然后在羰基碳原子上連上羥基，氧原子或氮原子上連上氫原子，這樣，聚合物的單體的結構簡式自然就出來了：如果鏈節(jié)中不含“COO”或“CONH”，只是在端點含有“CO”、“O”或“N”，則說明是只有一種單體縮聚成的，則只須依照上述方法在羰基上連上羥基“OH”，“O”或“N”原上直接連上“H”就行了。如：的單體可以迅速寫出為 【例7】無線電中的絕緣包皮PTB是一種絕緣性能好的材料，其結構簡式為：請寫出合成PTB所需單體的結構簡式：_5、消去反應是指有機化合物在適當?shù)臈l件下，從一個分子的相鄰兩個碳原子上脫去小分子(如水、鹵化氫等)，而生成不飽和(雙鍵或叁鍵)化合物的反應稱為消去反應，又稱為

15、消除反應。因此，發(fā)生消去反應是醇和鹵代烴所具有的重要化學性質(zhì)之一，也是生成不飽和有機物的主要反應途徑。醇或鹵代烴發(fā)生消去反應時，都需要具備一定的結構特點：一是連有OH(或X)的碳原子有相鄰的碳原子；二是該相鄰的碳原子上還必須連有H原子。這兩項結構特點同時具備才能在一定條件下發(fā)生消去反應，如下： （等醇類不訥訥個發(fā)生消去反應）【例8】已知鹵代烴在一定條件下既可發(fā)生水解，又可發(fā)生消去反應，現(xiàn)由2-溴丙烷為主要原料，制取1,2-丙二醇時，需要經(jīng)過的反應是A加成消去取代B消去加成取代 C取代消去加成 D取代加成消去6、酯化反應是指醇和酸(有機羧酸或無機酸)作用，生成酯和水的反應稱為酯化反應。在酯化反應

16、的過程中是醇分子中羥基上的H原子和酸中的OH結合成水，其他部分相互結合成酯。這一酯化反應的歷程也說明有機化學中一些反應與一般無機反應有所不同。酯化反應的脫水方式：羧酸和醇的酯化反應的脫水方式是：“酸脫羥基醇脫氫”，羧酸分子中羧基上的羥基跟醇分子中羥基上的氫原子結合成水，其余部分結合成酯。這種反應的機理可通過同位素原子示蹤法進行測定。酯化反應的類型：一元羧酸和一元醇生成鏈狀小分子酯的酯化反應，如：二元羧酸（或醇）和一元醇（或酸）的酯化反應二元羧酸和一元醇按物質(zhì)的量11反應二元羧酸和一元醇按物質(zhì)的量12反應一元羧酸和二元醇按物質(zhì)的量11反應一元羧酸和二元醇按物質(zhì)的量21反應（這兩種的基本形式，相信

17、大家也已經(jīng)心中有數(shù)了）二元羧酸和二元醇的酯化反應（1）生成小分子鏈狀酯，如： （2）生成環(huán)狀酯 （3）生成聚酯，如：羥基酸的酯化反應（1）分子間反應生成小分子鏈狀酯，如：（2）分子間反應生成環(huán)狀酯，如：（3）分子內(nèi)酯化反應生成內(nèi)酯（同一分子中的COOH和OH脫水而形成的酯），如：無機酸和醇酯化生成酯，例如：苯酚與羧酸或酸酐生成酚酯，例如：注意： 酚酯的形成不要求掌握，但在書寫同分異構體的時候需要考慮酚酯；酚酯的水解也要求掌握。 綜上所述，酯的種類有：小分子鏈狀酯、環(huán)酯、聚酯、內(nèi)酯、硝酸酯、酚酯。【例9】已知 在水溶液中存在如下的平衡： 。當 跟CH3CH2OH發(fā)生酯化反應時，不可能生成的物質(zhì)有

18、 （ ） CH218O DH2O酯化反應的重點內(nèi)容是有機羧酸與醇的反應。無機酸和醇反應生成酯的反應實例有以纖維素為原料制纖維素三硝酸酯的反應如下：通過這一反應認識到其主要產(chǎn)物硝酸酯的結構特點，與硝基化合物的結構特點是不同的。硝基化合物中NO2基與碳原子直接相連，如：硝基乙烷(CH3CH2NO2)。而硝酸酯中是NO2基與碳原子相連時，中間存在氧原子，如硝酸乙酯(CH3CH2ONO2)?！纠?0】向的平衡體系中加入H218O，過一段時間后18O A只存在于乙酸分子中 B只存在于乙醇分子中 C乙酸和乙酸乙酯分子中 D乙醇、乙酸和乙酸乙酯分子中 7、氧化反應 氧化反應就是有機物分子里“加氧”或“去氫”

19、的反應。能發(fā)生氧化反應的物質(zhì)和官能團：烯（碳碳雙鍵）、醇、酚、苯的同系物、含醛基的物質(zhì)等。烯（碳碳雙鍵）、炔（碳碳叁鍵）、苯的同系物的氧化反應都主要指的是它們能夠使酸性高錳酸鉀溶液褪色，被酸性高錳酸鉀溶液所氧化。醇可以被催化氧化（即去氫氧化）。其氧化機理可以表示如下：也可以表示成： 2Cu+O22CuO由此可以看出，醇被氧化的過程中，Cu是起催化劑的作用，氧化的關鍵是與羥基直接相連的碳原子上必須要有氫原子，如果與羥基直接相連的碳原子上沒有氫原子則不能被氧化。即： （此反應不能發(fā)生）（R1、R2、R3代表烴基，可以相同也可以不同）如果與羥基直接相連的碳原子上有兩個氫原子即羥基在主鏈鏈端的碳原子上

20、，則被催化氧化為醛；如果與羥基直接相連的碳原子上只有一個氫原子即羥基在中間碳上，則被催化氧化為酮。即：例如： （ R、R1、R2代表烴基，可以相同也可以不同）8、還原反應 （常見的加氫反應都是）【例11】分子式為C5H12O的醇中，不能發(fā)生催化氧化反應的結構簡式為 不能發(fā)生消去反應的結構簡式為 9、水解反應能發(fā)生水解反應的物質(zhì)：鹵代烴、酯、油脂、二糖、多糖、蛋白質(zhì)等注意：1從本質(zhì)上看，水解反應屬于取代反應。 2注意有機物的斷鍵部位，如乙酸乙酯水解時是與羰基相連的CO鍵斷裂。（蛋白質(zhì)水解，則是肽鍵斷裂）【例12】下列說法正確的是（） A能使溴水褪色的物質(zhì)一定能和溴水發(fā)生加成反應 B醇和酸作用，生

21、成酯和水的反應叫酯化反應 C乙醇脫水成醚、酯的水解、苯的硝化、皂化反應的實質(zhì)都是取代反應 D所有的醇都能被去氫氧化生成相應的醛或酮10、中和反應、裂化反應及其它反應醇、酚、酸分別與Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3的反應；顯色反應等。顯色反應： FeCl3遇苯酚顯紫色；濃硝酸遇含苯環(huán)的蛋白質(zhì)顯黃色（黃蛋白實驗）；碘水遇淀粉顯藍色。脫水反應（又叫碳化）：有機物分子脫去相當于水的組成的反應。(濃硫酸脫水性)裂化反應：在一定條件下，把相對分子質(zhì)量大、沸點高的長鏈烴，斷裂為相對分子質(zhì)量小、沸點低的短鏈烴的反應?！纠?3】要注意醇、酚和羧酸中羥基性質(zhì)的比較：（注：畫表示可以發(fā)生反應）羥基種類重要代表物與Na與NaOH與Na2CO3與NaHCO3醇羥基乙醇 酚羥基苯酚 羧基乙酸 【例14】某芳香族化合物的分子式為C8H8O4，已知1mol該化合物分別與Na、NaOH、NaHCO3反應，消耗三種物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為321，而且該化合物苯環(huán)上不存在鄰位基團，試寫出該化合物的結構簡式。 經(jīng)典習題1. 在下列有機物中，既能發(fā)生取