常见的官能团对应关系如:
(1)卤代烃:卤原子(-X),X代表卤族元素(F,CL,Br,I); 在碱性条件下可以水解生成羟基
(2)醇、酚:羟基(-OH);伯醇羟基可以消去生成碳碳双键,酚羟基可以和NaOH反应生成水,与Na2CO3反应生成NaHCO3,二者都可以和金属钠反应生成氢气
(3)醛:醛基(-CHO); 可以发生银镜反应,可以和斐林试剂反应氧化成羧基。与氢气加成生成羟基。
(4)酮:羰基(>C=O);可以与氢气加成生成羟基
(5)羧酸:羧基(-COOH);酸性,与NaOH反应生成水,与NaHCO3、Na2CO3反应生成二氧化碳
(6)硝基化合物:硝基(-NO2);
(7)胺:氨基(-NH2). 弱碱性
(8)烯烃:双键(>C=C<)加成反应。
(9)炔烃:三键(-C≡C-) 加成反应
(10)醚:醚键(-O-) 可以由醇羟基脱水形成
(11)磺酸:磺基(-SO3H) 酸性,可由浓硫酸取代生成
(12)腈:氰基(-CN)
(13)酯: 酯 (-COO-) 水解生成羧基与羟基,醇、酚与羧酸反应生成
注: 苯环不是官能团,但在芳香烃中,苯基(C6H5-)具有官能团的性质。苯基是过去的提法,现在都不认为苯基是官能团
甲烷燃烧
CH4+2O2→CO2+2H2O(条件为点燃)
甲烷隔绝空气高温分解
甲烷分解很复杂,以下是最终分解。CH4→C+2H2(条件为高温高压,催化剂)
甲烷和发生取代反应
CH4+Cl2→CH3Cl+HCl
CH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2→CHCl3+HCl
CHCl3+Cl2→CCl4+HCl (条件都为光照。 )
实验室制甲烷
CH3COONa+NaOH→Na2CO3+CH4(条件是CaO 加热)
乙烯燃烧
CH2=CH2+3O2→2CO2+2H2O(条件为点燃)
乙烯和溴水
CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br
乙烯和水
CH2=CH2+H20→CH3CH2OH (条件为催化剂)
乙烯和氯化氢
CH2=CH2+HCl→CH3-CH2Cl
乙烯和氢气
CH2=CH2+H2→CH3-CH3 (条件为催化剂)
乙烯聚合
nCH2=CH2→-[-CH2-CH2-]n- (条件为催化剂)
氯乙烯聚合
nCH2=CHCl→-[-CH2-CHCl-]n- (条件为催化剂)
实验室制乙烯
CH3CH2OH→CH2=CH2↑+H2O (条件为加热,浓H2SO4)
乙炔燃烧
C2H2+3O2→2CO2+H2O (条件为点燃)
乙炔和溴水
C2H2+2Br2→C2H2Br4
乙炔和氯化氢
两步反应:C2H2+HCl→C2H3Cl--------C2H3Cl+HCl→C2H4Cl2
乙炔和氢气
两步反应:C2H2+H2→C2H4→C2H2+2H2→C2H6 (条件为催化剂)
实验室制乙炔
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
以食盐、水、石灰石、焦炭为原料合成聚乙烯的方程式。
CaCO3 === CaO + CO2 2CaO+5C===2CaC2+CO2
CaC2+2H2O→C2H2+Ca(OH)2
C+H2O===CO+H2-----高温
C2H2+H2→C2H4 ----乙炔加成生成乙烯
C2H4可聚合
苯燃烧
2C6H6+15O2→12CO2+6H2O (条件为点燃)
苯和液溴的取代
C6H6+Br2→C6H5Br+HBr (条件为溴化铁)
苯和浓硫酸浓硝酸
C6H6+HNO3→C6H5NO2+H2O (条件为浓硫酸)
苯和氢气
6H6+3H2→C6H12 (条件为催化剂)
乙醇完全燃烧的方程式
C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O (条件为点燃)
乙醇的催化氧化的方程式
2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O(条件为催化剂)(这是总方程式)
乙醇发生消去反应的方程式
CH3CH2OH→CH2=CH2+H2O (条件为浓硫酸 170摄氏度)
两分子乙醇发生分子间脱水
2CH3CH2OH→CH3CH2OCH2CH3+H2O (条件为催化剂浓硫酸 140摄氏度)
乙醇和乙酸发生酯化反应的方程式 CH3COOH+C2H5OH→CH3COOC2H5+H2O
乙酸和镁
Mg+2CH3COOH→(CH3COO)2Mg+H2
乙酸和氧化钙
2CH3COOH+CaO→(CH3CH2)2Ca+H2O
乙酸和氢氧化钠
CH3COOCH2CH3+NaOH→CH3COONa+CH3CH2OH
乙酸和碳酸钠
Na2CO3+2CH3COOH→2CH3COONa+H2O+CO2↑
甲醛和新制的氢氧化铜
HCHO+4Cu(OH)2→2Cu2O+CO2↑+5H2O
乙醛和新制的氢氧化铜
CH3CHO+2Cu→Cu2O(沉淀)+CH3COOH+2H2O
乙醛氧化为乙酸
2CH3CHO+O2→2CH3COOH(条件为催化剂或加温)
有机物性质
烯烃
烯烃是指含有C=C键的碳氢化合物。属于不饱和烃。烯烃分子通式为CnH2n,非极性分子,不溶于或微溶于水。容易发生加成、聚合、氧化反应等。
乙烯的物理性质
通常情况下,无稍有气味的气体,密度略小比空气,难溶于水,易溶于四氯化碳等有机溶剂。
1) 氧化反应:
①常温下极易被氧化剂氧化。如将乙烯通入酸性KMnO4溶液,溶液的紫褪去,由此可用鉴别乙烯。
②易燃烧,并放出热量,燃烧时火焰明亮,并产生黑烟。
2) 加成反应:有机物分子中双键(或三键)两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
3) 聚合反应:
2.乙烯的实验室制法
(1)反应原理:CH3CH2OH===CH2=CH2↑+H2O (条件为加热,浓H2SO4)
(2)发生装置:选用“液液加热制气体”的反应装置。
(3)收集方法:排水集气法。
(4)注意事项:
①应液中乙醇与浓硫酸的体积比为1∶3。
②在圆底烧瓶中加少量碎瓷片,目的是防止反应混合物在受热时暴沸。
③温度计水银球应插在液面下,以准确测定反应液温度。加热时要使温度迅速提高到170℃,
减少乙醚生成的机会。
④在制取乙烯的反应中,浓硫酸不但是催化剂、吸水剂,也是氧化剂,在反应过程中易将乙醇氧化,最后生成CO2、CO、C等(因此试管中液体变黑),而硫酸本身被还原成SO2。SO2能使溴水或KMnO4溶液褪。因此,在做乙烯的性质实验前,可以将气体通过NaOH溶液以洗涤除去SO2,得到较纯净的乙烯。
乙炔
乙炔又称电石气。结构简式HC≡CH,是最简单的炔烃。化学式C2H2
分子结构:分子为直线形的非极性分子。
svg和h5的关系无、无味、易燃的气体,微溶于水,易溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。
化学性质很活泼,能起加成、氧化、聚合及金属取代等反应。
能使高锰酸钾溶液的紫褪去。
乙炔的实验室制法:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
化学性质:
(1)氧化反应:
a.可燃性:2C2H2+5O2 → 4CO2+2H2O
现象:火焰明亮、带浓烟 。
b.被KMnO4氧化:能使紫酸性高锰酸钾溶液褪。
(2)加成反应:可以跟Br2、H2、HX等多种物质发生加成反应。
现象:溴水褪或Br2的CCl4溶液褪
与H2的加成
CH≡CH+H2 → CH2=CH2
与H2的加成
两步反应:C2H2+H2→C2H4
C2H2+2H2→C2H6 (条件为催化剂)
氯乙烯用于制聚氯乙烯
C2H2+HCl→C2H3Cl nCH2=CHCl→=-[-CH2-CHCl-]n- (条件为催化剂)
(3)由于乙炔与乙烯都是不饱和烃,所以化学性质基本相似。金属取代反应:将乙炔通入溶有金属钠的液氨里有氢气放出。乙炔与银氨溶液反应,产生白乙炔银沉淀.
物质的制取:
实验室制甲烷
CH3COONa+NaOH→Na2CO3+CH4 (条件是CaO 加热)
实验室制乙烯
CH3CH2OH→CH2=CH2↑+H2O (条件为加热,浓H2SO4)
实验室制乙炔
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑
工业制取乙醇:
C2H4+H20→CH3CH2OH (条件为催化剂)
乙醛的制取
乙炔水化法:C2H2+H2O→C2H4O(条件为催化剂,加热加压)
乙烯氧化法:2 CH2=CH2+O2→2CH3CHO(条件为催化剂,加热)
乙醇氧化法:2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O(条件为催化剂,加热)
乙酸的制取
乙醛氧化为乙酸 :2CH3CHO+O2→2CH3COOH(条件为催化剂和加温)
加聚反应:
乙烯聚合
nCH2=CH2→-[-CH2-CH2-]n- (条件为催化剂)
氯乙烯聚合
nCH2=CHCl→-[-CH2-CHCl-]n- (条件为催化剂)
氧化反应:
甲烷燃烧
CH4+2O2→CO2+2H2O(条件为点燃)
乙烯燃烧
CH2=CH2+3O2→2CO2+2H2O(条件为点燃)
乙炔燃烧
C2H2+3O2→2CO2+H2O (条件为点燃)
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