第一章原子结构与性质

一.原子结构

1.能级与能层

2.原子轨道

3.原子核外电子排布规律

⑴构造原理：随着核电荷数递增，大多数元素的电中性基态原子的电子按右图顺序填入核外电子运动轨道（能级），叫做构造原理。

能级交错：由构造原理可知，电子先进入4s轨道，后进入3d轨道，这种现象叫能级交错。

说明：构造原理并不是说4s能级比3d能级能量低（实际上4s能级比3d能级能量高），而是指这样顺序填充电子可以使整个原子的能量最低。也就是说，整个原子的能量不能机械地看做是各电子所处轨道的能量之和。

（2）能量最低原理

现代物质结构理论证实，原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态，简称能量最低原理。

构造原理和能量最低原理是从整体角度考虑原子的能量高低，而不局限于某个能级。

（3）泡利（不相容）原理：基态多电子原子中，不可能同时存在4个量子数完全相同的电子。换言之，一个轨道里最多只能容纳两个电子，且电旋方向相反（用“↑↓”表示），这个原理称为泡利（Pauli）原理。

（4）洪特规则：当电子排布在同一能级的不同轨道（能量相同）时，总是优先单独占据一个轨道，而且自旋方向相同，这个规则叫洪特（Hund）规则。比如，p3的轨道式为或，而不是。

洪特规则特例：当p、d、f轨道填充的电子数为全空、半充满或全充满时，原子处于较稳定的状态。即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14时，是较稳定状态。

前36号元素中，全空状态的有4Be 2s22p0、12Mg 3s23p0、20Ca 4s23d0；半充满状态的有：7N 2s22p3、15P 3s23p3、24Cr 3d54s1、25Mn 3d54s2、33As 4s24p3；全充满状态的有10Ne 2s22p6、18Ar 3s23p6、29Cu 3d104s1、30Zn 3d104s2、36Kr 4s24p6。

4. 基态原子核外电子排布的表示方法

(1)电子排布式

①用数字在能级符号的右上角表明该能级上排布的电子数，这就是电子排布式，例如K：1s22s22p63s23p64s1。

②为了避免电子排布式书写过于繁琐，把内层电子达到稀有气体元素原子结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示，例如K：[Ar]4s1。

(2)电子排布图(轨道表示式)

每个方框或圆圈代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子。

如基态硫原子的轨道表示式为

二.原子结构与元素周期表

1.原子的电子构型与周期的关系

(1)每周期第一种元素的最外层电子的排布式为ns1。每周期结尾元素的最外层电子排布式除He为1s2外，其余为ns2np6。He核外只有2个电子，只有1个s轨道，还未出现p轨道，所以第一周期结尾元素的电子排布跟其他周期不同。

(2)一个能级组最多所容纳的电子数等于一个周期所包含的元素种类。但一个能级组不一定全部是能量相同的能级，而是能量相近的能级。

2.元素周期表的分区

(1)根据核外电子排布

①分区     

②各区元素化学性质及原子最外层电子排布特点

 

③若已知元素的外围电子排布，可直接判断该元素在周期表中的位置。如：某元素的外围电子排布为4s24p4，由此可知，该元素位于p区，为第四周期ⅥA族元素。即最大能层为其周期数，最外层电子数为其族序数，但应注意过渡元素(副族与第Ⅷ族)的最大能层为其周期数，外围电子数应为其纵列数而不是其族序数(镧系、锕系除外)。

三.元素周期律

1.电离能、电负性

（1）电离能是指气态原子或离子失去1个电子时所需要的最低能量，第一电离能是指电中性基态原子失去1个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量。第一电离能数值越小，原子越容易失去1个电子。在同一周期的元素中，碱金属(或第ⅠA族)第一电离能最小，稀有气体(或0族)第一电离能最大，从左到右总体呈现增大趋势。同主族元素，从上到下，第一电离能逐渐减小。同一原子的第二电离能比第一电离能要大

（2）元素的电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小。以氟的电负性为4.0，锂的电负性为1.0作为相对标准,得出了各元素的电负性。电负性的大小也可以作为判断金属性和非金属性强弱的尺度，金属的电负性一般小于1.8，非金属的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”的电负性在1.8左右。它们既有金属性，又有非金属性。

（3）电负性的应用

①判断元素的金属性和非金属性及其强弱

②金属的电负性一般小于1.8，非金属的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如锗、锑等)的电负性则在1.8左右，它们既有金属性，又有非金属性。

③金属元素的电负性越小，金属元素越活泼；非金属元素的电负性越大，非金属元素越活泼。

④同周期自左到右，电负性逐渐增大，同主族自上而下，电负性逐渐减小。

2.原子结构与元素性质的递变规律

 3.对角线规则

在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的，如

第二章分子结构与性质

课标要求

1.了解共价键的主要类型键和键，能用键长、键能和键角等说明简单分子的某些性质

2.了解杂化轨道理论及常见的杂化轨道类型（sp、sp2、sp3），能用价层电子对互斥理论或者杂化轨道理论推测常见的简单分子或离子的空间结构。

3.了解简单配合物的成键情况。

4.了解化学键合分子间作用力的区别。

5.了解氢键的存在对物质性质的影响，能列举含氢键的物质。

要点精讲

一.共价键

1.共价键的本质及特征

    共价键的本质是在原子之间形成共用电子对，其特征是具有饱和性和方向性。

2.共价键的类型

    ①按成键原子间共用电子对的数目分为单键、双键、三键。

    ②按共用电子对是否偏移分为极性键、非极性键。

    ③按原子轨道的重叠方式分为σ键和π键，前者的电子云具有轴对称性，后者的电子云具有镜像对称性。

3.键参数

  ①键能：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量，键能越大，化学键越稳定。

  ②键长：形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，共价键越稳定。

 ③键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。

④键参数对分子性质的影响

键长越短，键能越大，分子越稳定．

4.等电子原理[来源:学§科§网]

原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相近。

二.分子的立体构型

1．分子构型与杂化轨道理论

杂化轨道的要点

当原子成键时，原子的价电子轨道相互混杂，形成与原轨道数相等且能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的空间形状不同。

2分子构型与价层电子对互斥模型

价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的空间构型，而分子的空间构型指的是成键电子对空间构型，不包括孤对电子。

(1)当中心原子无孤对电子时，两者的构型一致；

(2)当中心原子有孤对电子时，两者的构型不一致。

3.配位化合物

（1）配位键与极性键、非极性键的比较

（2）配位化合物

①定义：金属离子(或原子)与某些分子或离子(称为配体)以配位键结合形成的化合物。

②组成：如[Ag(NH3)2]OH，中心离子为Ag＋，配体为NH3，配位数为2。

三.分子的性质

1.分子间作用力的比较

2．分子的极性

(1)极性分子：正电中心和负电中心不重合的分子。

(2)非极性分子：正电中心和负电中心重合的分子。

3．溶解性

(1)“相似相溶”规律：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，

极性溶质一般能溶于极性溶剂．若存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性越好。

(2)“相似相溶”还适用于分子结构的相似性，如乙醇和水互

溶，而戊醇在水中的溶解度明显减小．

4．手性

具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠的现象。

5．无机含氧酸分子的酸性

无机含氧酸可写成(HO)mROn，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，使R—O—H中O的电子向R偏移，在水分子的作用下越易电离出H＋，酸性越强，如HClO＜HClO₂＜HClO₃＜HClO₄

第三章晶体结构与性质

一.晶体常识

1.晶体与非晶体比较

2.获得晶体的三条途径

①熔融态物质凝固。  ②气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）。③溶质从溶液中析出。

3.晶胞

晶胞是描述晶体结构的基本单元。晶胞在晶体中的排列呈“无隙并置”。

4.晶胞中微粒数的计算方法——均摊法

如某个粒子为n个晶胞所共有，则该粒子有1/n属于这个晶胞。中学中常见的晶胞为立方晶胞

立方晶胞中微粒数的计算方法如下：

注意：在使用“均摊法”计算晶胞中粒子个数时要注意晶胞的形状

二.四种晶体的比较

2．晶体熔、沸点高低的比较方法

（1）不同类型晶体的熔、沸点高低一般规律：原子晶体＞离子

晶体＞分子晶体。

金属晶体的熔、沸点差别很大，如钨、铂等熔、沸点很高，汞、铯等熔、沸点很低。

（2）原子晶体

由共价键形成的原子晶体中，原子半径小的键长短，键能大，晶体的熔、沸点高．如熔点：金刚石＞碳化硅＞硅

（3）离子晶体

一般地说，阴阳离子的电荷数越多，离子半径越小，则离子间的作用力就越强，相应的晶格能大，其晶体的熔、沸点就越高。

（4）分子晶体

①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体熔、沸点反常的高。

②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。

③组成和结构不相似的物质（相对分子质量接近），分子的极性越大，其熔、沸点越高。

④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。

（5）金属晶体

金属离子半径越小，离子电荷数越多，其金属键越强，金属熔、沸点就越高。

三.几种典型的晶体模型

 

第二篇：高中化学_有机化学知识点归纳

有机化学知识点归纳(一)

一、同系物

结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH₂原子团的物质物质。

同系物的判断要点：

1、通式相同，但通式相同不一定是同系物。

2、组成元素种类必须相同

3、结构相似指具有相似的原子连接方式，相同的官能团类别和数目。结构相似不一定完全相同，如CH₃CH₂CH₃和(CH₃)₄C，前者无支链，后者有支链仍为同系物。

4、在分子组成上必须相差一个或几个CH₂原子团，但通式相同组成上相差一个或几个CH₂原子团不一定是同系物，如CH₃CH₂Br和CH₃CH₂CH₂Cl都是卤代烃，且组成相差一个CH₂原子团，但不是同系物。

5、同分异构体之间不是同系物。

二、同分异构体

化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。

1、同分异构体的种类：

⑴ 碳链异构：指碳原子之间连接成不同的链状或环状结构而造成的异构。如C₅H₁₂有三种同分异构体，即正戊烷、异戊烷和新戊烷。

⑵ 位置异构：指官能团或取代基在在碳链上的位置不同而造成的异构。如1—丁烯与2—丁烯、1—丙醇与2—丙醇、邻二甲苯与间二甲苯及对二甲苯。

⑶ 异类异构：指官能团不同而造成的异构，也叫官能团异构。如1—丁炔与1，3—丁二烯、丙烯与环丙烷、乙醇与甲醚、丙醛与丙酮、乙酸与甲酸甲酯、葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖等。

⑷ 其他异构方式：如顺反异构、对映异构（也叫做镜像异构或手性异构）等，在中学阶段的信息题中屡有涉及。

各类有机物异构体情况：

⑴ C_nH_2n+2：只能是烷烃，而且只有碳链异构。如CH₃(CH₂)₃CH₃、CH₃CH(CH₃)CH₂CH₃、C(CH₃)₄

⑵ C_nH_2n：单烯烃、环烷烃。如CH₂=CHCH₂CH₃、

CH₃CH=CHCH₃、CH₂=C(CH₃)₂、           、

⑶ C_nH_2n-2：炔烃、二烯烃。如：CH≡CCH₂CH₃、CH₃C≡CCH₃、CH₂=CHCH=CH₂

⑷ C_nH_2n-6：芳香烃（苯及其同系物）。如：           、          、

⑸ C_nH_2n+2O：饱和脂肪醇、醚。如：CH₃CH₂CH₂OH、CH₃CH(OH)CH₃、CH₃OCH₂CH­₃

⑹ C_nH_2nO：醛、酮、环醚、环醇、烯基醇。如：CH₃CH₂CHO、CH₃COCH₃、CH₂=CHCH₂OH、                 

                      、          、

⑺ C_nH_2nO₂：羧酸、酯、羟醛、羟基酮。如：CH₃CH₂COOH、CH₃COOCH₃、HCOOCH₂CH₃、HOCH₂CH₂CHO、CH₃CH(OH)CHO、CH₃COCH₂OH

    ⑻ C_nH_2n+1NO₂：硝基烷、氨基酸。如：CH₃CH₂NO₂、H₂NCH₂COOH

⑼ C_n(H₂O)_m：糖类。如：

C₆H₁₂O₆：CH₂OH(CHOH)₄CHO，CH₂OH(CHOH)₃COCH₂OH

C₁₂H₂₂O₁₁：蔗糖、麦芽糖。

2、同分异构体的书写规律：

⑴ 烷烃（只可能存在碳链异构）的书写规律：

主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排布由对到邻到间。

⑵ 具有官能团的化合物如烯烃、炔烃、醇、酮等，它们具有碳链异构、官能团位置异构、异类异构，书写按顺序考虑。一般情况是碳链异构→官能团位置异构→异类异构。

⑶ 芳香族化合物：二元取代物的取代基在苯环上的相对位置具有邻、间、对三种。

3、判断同分异构体的常见方法：

⑴ 记忆法：

① 碳原子数目1~5的烷烃异构体数目：甲烷、乙烷和丙烷均无异构体，丁烷有两种异构体，戊烷有三种异构体。

② 碳原子数目1~4的一价烷基：甲基一种（—CH₃），乙基一种（—CH₂CH₃）、丙基两种

（—CH₂CH_­2CH₃、—CH(CH₃)₂）、

丁基四种（—CH₂CH₂CH₂CH₃、              、—CH₂CH(CH₃)₂、—C(CH₃)₃）

③ 一价苯基一种、二价苯基三种（邻、间、对三种）。

⑵ 基团连接法：将有机物看成由基团连接而成，由基团的异构数目可推断有机物的异构体数目。

如：丁基有四种，丁醇（看作丁基与羟基连接而成）也有四种，戊醛、戊酸（分别看作丁基跟    醛基、羧基连接而成）也分别有四种。

⑶ 等同转换法：将有机物分子中的不同原子或基团进行等同转换。

如：乙烷分子中共有6个H原子，若有一个H原子被Cl原子取代所得一氯乙烷只有一种结构，那么五氯乙烷有多少种？假设把五氯乙烷分子中的Cl原子转换为H原子，而H原子转换为Cl原子，其情况跟一氯乙烷完全相同，故五氯乙烷也有一种结构。同样，二氯乙烷有两种结构，四氯乙烷也有两种结构。

⑷ 等效氢法：等效氢指在有机物分子中处于相同位置的氢原子。等效氢任一原子若被相同取代基取代所得产物都属于同一物质。其判断方法有：

① 同一碳原子上连接的氢原子等效。

② 同一碳原子上连接的—CH₃中氢原子等效。如：新戊烷中的四个甲基连接于同一个碳原子上，故新戊烷分子中的12个氢原子等效。

③ 同一分子中处于镜面对称（或轴对称）位置的氢原子等效。如：                      分子中的18个氢原子等效。

三、有机物的系统命名法

1、烷烃的系统命名法

⑴ 定主链：就长不就短。选择分子中最长碳链作主链（烷烃的名称由主链的碳原子数决定）

⑵ 找支链：就近不就远。从离取代基最近的一端编号。

⑶ 命名：

① 就多不就少。若有两条碳链等长，以含取代基多的为主链。

② 就简不就繁。若在离两端等距离的位置同时出现不同的取代基时，简单的取代基优先编号（若为相同的取代基，则从哪端编号能使取代基位置编号之和最小，就从哪一端编起）。

③ 先写取代基名称，后写烷烃的名称；取代基的排列顺序从简单到复杂；相同的取代基合并以汉字数字标明数目；取代基的位置以主链碳原子的阿拉伯数字编号标明写在表示取代基数目的汉字之前，位置编号之间以“，”相隔，阿拉伯数字与汉字之间以“—”相连。

⑷ 烷烃命名书写的格式：

 

2、含有官能团的化合物的命名

⑴ 定母体：根据化合物分子中的官能团确定母体。如：含碳碳双键的化合物，以烯为母体，化合物的最后名称为“某烯”；含醇羟基、醛基、羧基的化合物分别以醇、醛、酸为母体；苯的同系物以苯为母体命名。

⑵ 定主链：以含有尽可能多官能团的最长碳链为主链。

⑶ 命名：官能团编号最小化。其他规则与烷烃相似。

如：

                   ，叫作：2,3—二甲基—2—丁醇

 

                   ，叫作：2,3—二甲基—2—乙基丁醛

四、有机物的物理性质

1、状态：

固态：饱和高级脂肪酸、脂肪、葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、维生素、醋酸（16.6℃以下）；

气态：C₄以下的烷、烯、炔烃、甲醛、一氯甲烷、新戊烷；

液态：

油状：乙酸乙酯、油酸；

粘稠状：石油、乙二醇、丙三醇。

2、气味：

无味：甲烷、乙炔（常因混有PH₃、H₂S和AsH₃而带有臭味）；

稍有气味：乙烯；

特殊气味：甲醛、乙醛、甲酸和乙酸；

香味：乙醇、低级酯；

3、颜色：

白色：葡萄糖、多糖

黑色或深棕色：石油

4、密度：

比水轻：苯、液态烃、一氯代烃、乙醇、乙醛、低级酯、汽油；

比水重：溴苯、乙二醇、丙三醇、CCl₄。

5、挥发性：

乙醇、乙醛、乙酸。

6、水溶性：

不溶：高级脂肪酸、酯、溴苯、甲烷、乙烯、苯及同系物、石油、CCl₄；

易溶：甲醛、乙酸、乙二醇；

与水混溶：乙醇、乙醛、甲酸、丙三醇。

五、最简式相同的有机物

1、CH：C₂H₂、C₆H₆（苯、棱晶烷、盆烯）、C₈H₈（立方烷、苯乙烯）；

2、CH₂：烯烃和环烷烃；

3、CH₂O：甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖；

4、C_nH_2nO：饱和一元醛（或饱和一元酮）与二倍于其碳原子数的饱和一元羧酸或酯；如乙醛（C₂H₄O）与丁酸及异构体（C₄H₈O₂）

5、炔烃（或二烯烃）与三倍于其碳原子数的苯及苯的同系物。

如：丙炔（C₃H₄）与丙苯（C₉H₁₂）

六、能与溴水发生化学反应而使溴水褪色或变色的物质

1、有机物：

⑴ 不饱和烃（烯烃、炔烃、二烯烃等）

⑵ 不饱和烃的衍生物（烯醇、烯醛、烯酸、烯酯、油酸、油酸酯等）

⑶ 石油产品（裂化气、裂解气、裂化汽油等）

⑷ 含醛基的化合物（醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等）

⑸ 天然橡胶（聚异戊二烯）

2、无机物：

⑴ －2价的S（硫化氢及硫化物）

⑵ + 4价的S（二氧化硫、亚硫酸及亚硫酸盐）

⑶ + 2价的Fe

6FeSO₄ + 3Br₂ = 2Fe₂(SO₄)₃ + 2FeBr₃

6FeCl₂ + 3Br₂ = 4FeCl₃ + 2FeBr₃

2FeI₂ + 3Br₂ = 2FeBr₃ + 2I₂

⑷ Zn、Mg等单质 如

⑸ －1价的I（氢碘酸及碘化物）变色

⑹ NaOH等强碱、Na₂CO₃和AgNO₃等盐

Br₂ + H₂O = HBr + HBrO

2HBr + Na₂CO₃ = 2NaBr + CO₂↑+ H₂O

HBrO + Na₂CO₃ = NaBrO + NaHCO₃

七、能萃取溴而使溴水褪色的物质

上层变无色的（ρ>1）：卤代烃（CCl₄、氯仿、溴苯等）、CS₂等；

下层变无色的（ρ<1）：直馏汽油、煤焦油、苯及苯的同系物、低级酯、液态环烷烃、液态饱和烃（如己烷等）等

八、能使酸性高锰酸钾溶液褪色的物质

1、有机物：

⑴ 不饱和烃（烯烃、炔烃、二烯烃等）

⑵ 不饱和烃的衍生物（烯醇、烯醛、烯酸、烯酯、油酸、油酸酯等）

⑶ 石油产品（裂化气、裂解气、裂化汽油等）

⑷ 醇类物质（乙醇等）

⑸ 含醛基的化合物（醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等）

⑹ 天然橡胶（聚异戊二烯）

⑺ 苯的同系物

2、无机物：

⑴ 氢卤酸及卤化物（氢溴酸、氢碘酸、浓盐酸、溴化物、碘化物）

⑵ + 2价的Fe（亚铁盐及氢氧化亚铁）

⑶ －2价的S（硫化氢及硫化物）

⑷ + 4价的S（二氧化硫、亚硫酸及亚硫酸盐）

⑸ 双氧水（H₂O₂）

【例题】

例1  某烃的一种同分异构体只能生成一种一氯代物，该烃的分子式可能是（ ）

A. C₃H₈     B. C₄H₁₀     C. C₅H₁₂     D. C₈H₁₈

〖考点直击〗本题考查了判断同分异构体的等效氢法。

〖解题思路〗主要通过各种同分异构体分子的对称性来分析分子中的等效氢。

C₃H₈、C₄H₁₀的各种同分异构体分子中都存在两种等效氢，所以其各种同分异构体的一氯代物应该有两种。

从CH₄、C₂H₆的结构看，其分子中H原子都等效。因而它们的氢原子被甲基取代后的衍生物分子中的氢原子也分别都是等效的。故C₅H₁₂、C₈H₁₈的各一种同分异构体C(CH₃)₄、(CH₃)₃C—C(CH₃)₃一氯代物各有一种。

〖答案〗CD

例2  下列各对物质中属于同分异构体的是（ ）

A.  ¹²C与¹³C                          B.  O₂和O₃

C.               与                    D.                  与

〖考点直击〗本题考查对同位素、同素异形体、同系物和同分异构体等概念的掌握情况。

〖解题思路〗

A选项的物质互为同位素。

B选项的物质互为同素异形体。

C选项的一对物质为同一物质的不同写法。

D选项的一对物质分子式相同，但结构不同，互为同分异构体。

〖答案〗D

例3  用式量为43的烷基取代甲苯苯环上的一个氢原子，所得芳香烃产物的数目为（ ）

A. 3     B. 4     C. 5     D. 6

〖考点直击〗本题既考查了学生对苯的二元取代物的同分异构体数目的判断，又考查了根据式量求烃基的方法。

〖解题思路〗式量为43的烷基为C₃H₇—，包括正丙基（CH₃CH₂CH₂—）和异丙基[(CH₃)₂CH—]，分别在甲苯苯环的邻、间、对位上取代，共有6种

烃及烃基的推算，通常将式量除以12（即C原子的式量），所得的商即为C原子数，余数为H原子数。

本题涉及的是烷基（C₃H₇—），防止只注意正丙基（CH₃CH₂CH₂—），而忽略了异丙基[(CH₃)₂CH—]的存在。

〖答案〗D

有机化学知识点归纳(二)

一、有机物的结构与性质

1、官能团的定义：决定有机化合物主要化学性质的原子、原子团或化学键。

 

2、常见的各类有机物的官能团，结构特点及主要化学性质

(1)烷烃

A) 官能团：无 ；通式：C_nH_2n+2；代表物：CH₄

B) 结构特点：键角为109°28′，空间正四面体分子。烷烃分子中的每个C原子的四个价键也都如此。

C) 化学性质：

①取代反应（与卤素单质、在光照条件下）

，                             ，……。

②燃烧

③热裂解

(2)烯烃：

A) 官能团：          ；通式：C_nH_2n(n≥2)；代表物：H₂C=CH₂

B) 结构特点：键角为120°。双键碳原子与其所连接的四个原子共平面。

C) 化学性质：

①加成反应（与X₂、H₂、HX、H₂O等）

 

②加聚反应（与自身、其他烯烃）

③燃烧

(3)炔烃：

A) 官能团：—C≡C— ；通式：C_nH_2n—2(n≥2)；代表物：HC≡CH

B) 结构特点：碳碳叁键与单键间的键角为180°。两个叁键碳原子与其所连接的两个原子在同一条直线上。

C) 化学性质：（略）

(4)苯及苯的同系物：

A) 通式：C_nH_2n—6(n≥6)；代表物：    

B)结构特点：苯分子中键角为120°，平面正六边形结构，6个C原子和6个H原子共平面。

C)化学性质：

①取代反应（与液溴、HNO₃、H₂SO₄等）

 

②加成反应（与H₂、Cl₂等）

 

(5)醇类：

A) 官能团：—OH（醇羟基）； 代表物： CH₃CH₂OH、HOCH₂CH₂OH

B) 结构特点：羟基取代链烃分子（或脂环烃分子、苯环侧链上）的氢原子而得到的产物。结构与相应的烃类似。

C) 化学性质：

①羟基氢原子被活泼金属置换的反应

 

②跟氢卤酸的反应

③催化氧化（α—H）

 

（与官能团直接相连的碳原子称为α碳原子，与α碳原子相邻的碳原子称为β碳原子，依次类推。与α碳原子、β碳原子、……相连的氢原子分别称为α氢原子、β氢原子、……）

④酯化反应（跟羧酸或含氧无机酸）

(6)醛酮

A) 官能团：        (或—CHO)、      (或—CO—) ；代表物：CH₃CHO、HCHO 、

B) 结构特点：醛基或羰基碳原子伸出的各键所成键角为120°，该碳原子跟其相连接的各原子在同一平面上。

C) 化学性质：

①加成反应（加氢、氢化或还原反应）

 

②氧化反应（醛的还原性）

 

(7)羧酸

A) 官能团：         (或—COOH)；代表物：CH₃COOH

B) 结构特点：羧基上碳原子伸出的三个键所成键角为120°，该碳原子跟其相连接的各原子在同一平面上。

C) 化学性质：

①具有无机酸的通性

②酯化反应

(8)酯类

A) 官能团：            （或—COOR）（R为烃基）； 代表物： CH₃COOCH₂CH₃

B) 结构特点：成键情况与羧基碳原子类似

C) 化学性质：

水解反应（酸性或碱性条件下）

 

(9)氨基酸

A) 官能团：—NH₂、—COOH ； 代表物：

B) 化学性质： 因为同时具有碱性基团—NH₂和酸性基团—COOH，所以氨基酸具有酸性和碱性。

3、常见糖类、蛋白质和油脂的结构和性质

(1)单糖

A) 代表物：葡萄糖、果糖（C₆H₁₂O₆）

B) 结构特点：葡萄糖为多羟基醛、果糖为多羟基酮

C) 化学性质：①葡萄糖类似醛类，能发生银镜反应、费林反应等；②具有多元醇的化学性质。

(2)二糖

A) 代表物：蔗糖、麦芽糖（C₁₂H₂₂O₁₁）

B) 结构特点：蔗糖含有一个葡萄糖单元和一个果糖单元，没有醛基；麦芽糖含有两个葡萄糖单元，有醛基。

C) 化学性质：

①蔗糖没有还原性；麦芽糖有还原性。

②水解反应

(3)多糖

A) 代表物：淀粉、纤维素 [ (C₆H₁₀O₅)_n ]

B) 结构特点：由多个葡萄糖单元构成的天然高分子化合物。淀粉所含的葡萄糖单元比纤维素的少。

C) 化学性质：

①淀粉遇碘变蓝。

②水解反应（最终产物均为葡萄糖）

(4)蛋白质

A) 结构特点：由多种不同的氨基酸缩聚而成的高分子化合物。结构中含有羧基和氨基。

B) 化学性质：

①两性：分子中存在氨基和羧基，所以具有两性。

②盐析：蛋白质溶液具有胶体的性质，加入铵盐或轻金属盐浓溶液能发生盐析。盐析是可逆的，采用多次盐析可分离和提纯蛋白质（胶体的性质）

③变性：蛋白质在热、酸、碱、重金属盐、酒精、甲醛、紫外线等作用下会发生性质改变而凝结，称为变性。变性是不可逆的，高温消毒、灭菌、重金属盐中毒都属变性。

④颜色反应：蛋白质遇到浓硝酸时呈黄色。

⑤灼烧产生烧焦羽毛气味。

⑥在酸、碱或酶的作用下水解最终生成多种α—氨基酸。

(5)油脂

A)组成：油脂是高级脂肪酸和甘油生成的酯。常温下呈液态的称为油，呈固态的称为脂，统称油脂。天然油脂属于混合物，不属于高分子化合物。

B) 代表物：

油酸甘油酯：                 硬脂酸甘油酯：

C) 结构特点：油脂属于酯类。天然油脂多为混甘油酯。分子结构为：

R表示饱和或不饱和链烃基。R₁、R₂、R₃可相同也可不同，相同时为单甘油酯，不同时为混甘油酯。

D) 化学性质：

①氢化：油脂分子中不饱和烃基上加氢。如油酸甘油酯氢化可得到硬脂酸甘油酯。

②水解：类似酯类水解。酸性水解可用于制取高级脂肪酸和甘油。碱性水解又叫作皂化反应（生成高级脂肪酸钠），皂化后通过盐析（加入食盐）使肥皂析出（上层）。

5、重要有机化学反应的反应机理

(1)醇的催化氧化反应

说明：若醇没有α—H，则不能进行催化氧化反应。

(2)酯化反应

说明：酸脱羟基而醇脱羟基上的氢，生成水，同时剩余部分结合生成酯。

二、有机化学反应类型

1、取代反应

指有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团取代的反应。

常见的取代反应：

⑴烃（主要是烷烃和芳香烃）的卤代反应；⑵芳香烃的硝化反应；⑶醇与氢卤酸的反应、醇的羟基氢原子被置换的反应；⑷酯类（包括油脂）的水解反应；⑸酸酐、糖类、蛋白质的水解反应。

2、加成反应

指试剂与不饱和化合物分子结合使不饱和化合物的不饱和程度降低或生成饱和化合物的反应。

常见的加成反应：⑴烯烃、炔烃、芳香族化合物、醛、酮等物质都能与氢气发生加成反应（也叫加氢反应、氢化或还原反应）；⑵烯烃、炔烃、芳香族化合物与卤素的加成反应；⑶烯烃、炔烃与水、卤化氢等的加成反应。

3、聚合反应

指由相对分子质量小的小分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应。参加聚合反应的小分子叫作单体，聚合后生成的大分子叫作聚合物。

常见的聚合反应：

加聚反应：指由不饱和的相对分子质量小的小分子结合成相对分子质量大的高分子的反应。

较常见的加聚反应：

①单烯烃的加聚反应

在方程式中，—CH₂—CH₂—叫作链节，             中n叫作聚合度，CH₂=CH₂叫作单体，              叫作加聚物（或高聚物）

②二烯烃的加聚反应

4、氧化和还原反应

(1)氧化反应：有机物分子中加氧或去氢的反应均为氧化反应。

常见的氧化反应：

①有机物使酸性高锰酸钾溶液褪色的反应。如：R—CH=CH—R′、R—C≡C—R′、         (具有α—

H)、—OH、R—CHO能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

②醇的催化氧化（脱氢）反应

 

醛的氧化反应

③醛的银镜反应、费林反应（凡是分子中含有醛基或相当于醛基的结构，都可以发生此类反应）

(2)还原反应：有机物分子中去氧或加氢的反应均为还原反应。

三、有机化学计算

1、有机物化学式的确定

(1)确定有机物的式量的方法

①根据标准状况下气体的密度ρ，求算该气体的式量：M = 22.4ρ(标准状况)

②根据气体A对气体B的相对密度D，求算气体A的式量：M_A = DM_B

③求混合物的平均式量：M = m(混总)/n(混总)

④根据化学反应方程式计算烃的式量。

⑤应用原子个数较少的元素的质量分数，在假设它们的个数为1、2、3时，求出式量。

(2)确定化学式的方法

①根据式量和最简式确定有机物的分子式。

②根据式量，计算一个分子中各元素的原子个数，确定有机物的分子式。

③当能够确定有机物的类别时。可以根据有机物的通式，求算n值，确定分子式。

④根据混合物的平均式量，推算混合物中有机物的分子式。

(3)确定有机物化学式的一般途径

(4)有关烃的混合物计算的几条规律

①若平均式量小于26，则一定有CH₄

②平均分子组成中，l < n(C) < 2，则一定有CH₄。

③平均分子组成中，2 < n(H) < 4，则一定有C₂H₂。

2、有机物燃烧规律及其运用

      

(1)物质的量一定的有机物燃烧

规律一：等物质的量的烃和，完全燃烧耗氧量相同。

[]

规律二：等物质的量的不同有机物、、、（其中变量x、y为正整数），完全燃烧耗氧量相同。或者说，一定物质的量的由不同有机物、、、(其中变量x、y为正整数)组成的混合物，无论以何种比例混合，完全燃烧耗氧量相同，且等于同物质的量的任一组分的耗氧量。

符合上述组成的物质常见的有：

①相同碳原子数的单烯烃与饱和一元醇、炔烃与饱和一元醛。其组成分别为

与即；与即。

②相同碳原子数的饱和一元羧酸或酯与饱和三元醇。

即、即。

③相同氢原子数的烷烃与饱和一元羧酸或酯

与即

规律三：若等物质的量的不同有机物完全燃烧时生成的H₂O的量相同，则氢原子数相同，符合通式（其中变量x为正整数）；若等物质的量的不同有机物完全燃烧时生成的CO₂的量相同，则碳原子数相同，符合通式（其中变量x为正整数）。

(2)质量一定的有机物燃烧

规律一：从C+O₂=CO₂、6H₂+3O₂=6H₂O可知等质量的碳、氢燃烧，氢耗氧量是碳的3倍。可将→，从而判断%m(H)或%m(C)。推知：质量相同的烃（），m/n越大，则生成的CO₂越少，生成的H₂O越多，耗氧量越多。

规律二：质量相同的下列两种有机物与完全燃烧生成CO₂物质的量相同；质量相同的下列两种有机物与，燃烧生成H₂O物质的量相同。

规律三：等质量的具有相同最简式的有机物完全燃烧时，耗氧量相同，生成的CO₂和H₂O的量也相同。或者说，最简式相同的有机物无论以何种比例混合，只要总质量相同，耗氧量及生成的CO₂和H₂O的量均相同。

(3)由烃燃烧前后气体的体积差推断烃的组成

当温度在100℃以上时，气态烃完全燃烧的化学方程式为：

①△V > 0，m/4 > 1，m > 4。分子式中H原子数大于4的气态烃都符合。

②△V = 0，m/4 = 1，m = 4。、CH₄，C₂H₄，C₃H₄，C₄H₄。

③△V < 0，m/4 < 1，m < 4。只有C₂H₂符合。

(4)根据含氧烃的衍生物完全燃烧消耗O₂的物质的量与生成CO₂的物质的量之比，可推导有机物的可能结构  

①若耗氧量与生成的CO₂的物质的量相等时，有机物可表示为

②若耗氧量大于生成的CO₂的物质的量时，有机物可表示为

③若耗氧量小于生成的CO₂的物质的量时，有机物可表示为

(以上x、y、m、n均为正整数)

五、其他

最简式相同的有机物

(1)CH：C₂H₂、C₄H₄（乙烯基乙炔）、C₆H₆（苯、棱晶烷、盆烯）、C₈H₈（立方烷、苯乙烯）

(2)CH₂：烯烃和环烯烃

(3)CH₂O：甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖

(4)C_nH_2nO：饱和一元醛（或饱和一元酮）与二倍于其碳原子数的饱和一元羧酸或酯。如：乙醛（C₂H₄O）与丁酸及异构体（C₄H₈O₂）

(5)炔烃（或二烯烃）与三倍于其碳原子数的苯及苯的同系物。如丙炔（C₃H₄）与丙苯（C₉H₁₂）

【习题】

1、胆固醇是人体必需的生物活性物质，分子式为C₂₅H₄₅O。一种胆固醇酯是液晶材料，分子式为C₃₂H₄₉O₂，合成这种胆固醇酯的酸是(   )

A. C₆H₁₃COOH    B. C₆H₅COOH    C. C₇H₁₅COOH    D. C₆H₅CH₂COOH

2、某有机物的结构简式为：

，它在一定条件下可能发生的反应有(   )

①加成  ②水解  ③酯化  ④氧化  ⑤中和 

A. ②③④       B. ①③⑤       C. ①③④⑤     D. ②③④⑤

3、维生素C的结构简式为：

 

有关它的叙述错误的是（ ）

A.是一个环状的酯类化合物    B.易起氧化及加成反应

C.可以溶解于水              D.在碱性溶液中能稳定地存在

4、A、B、C、D都是含碳、氢、氧的单官能团化合物，A水解得到B和C，B氧化可以得到C或D，D氧化也得到C。若M(X)表示X的摩尔质量，则下式正确的是（ ）

A. M(A) = M(B) + M(C)    B. 2M(D) = M(B) + M(C)    C. M(B) < M(D) < M(C)    D. M(D) < M(B) < M(C)