化学自习室移动版

除了醇之外，其它各种简单有机物的特殊反应都很少，掌握起来并不难。

有机物的化学性质，是学懂有机物的最重要的一个环节。有机物的化学分离提纯，有机物的制取，有机合成流程的看懂与设计，各种有机实验等，都离不开有机物的化学性质。

有机物的化学性质的不同，是因为有机物的结构的不同，而结构常常与官能团有关。

一、有机物从单个官能团的角度分类

首先分为两大类，一类是只含有C、H两种原子的有机物叫烃，另一类是除C和H外，也含有其它元素的有机物叫烃的衍生物。

烃包括烷、烯、炔、芳香烃等。

烃的衍生物包括含卤素原子的卤代烃，含氧的醇、酚、醛、酸、酯、醚、酮，含氮的有机物，含硫的有机物，含磷的有机物，含更多种元素的有机物等。

二、烃的化学性质

(常见的烃的物理性质中注意两点，都难溶于水，都比水的密度小。)

所有的烃都有一个共同的化学性质，可燃性。石油的主要成分是饱和烃。天然气的主要成分是甲烷。它们都是重要的燃料和有机工业原料。

C_xH_y＋[x＋(y/4)]O₂→点燃→xCO₂＋y/2H₂O

甲烷的燃烧现象为淡蓝色火焰，乙烯为明亮火焰伴有黑烟，乙炔和苯为明亮火焰伴有浓烟。随着含碳量的增大，烟的浓度变大。

有机反应的反应条件的书写，如果知道，就写对应的反应条件。如果不知道，一般写催化剂、加热、加压等。气体反应会需要加压，有机反应的加热温度不会很高，因为多数有机物的稳定性低。

1、烷：每个C的周围是四个单键，其余为H。

(1)取代反应：与卤素单质反应。

①化学性质由周围有4个单键的C上的H体现。

有机物中只要有这样的H就有和烷一样的化学性质。

②甲烷与氯气的取代：CH₄＋Cl₂→光照→CH₃Cl＋HCl

反应会继续进行，直到生成CCl₄为止。

注意的是，此反应与复分解反应的最大区别是，不分反应阶段，只要反应一开始，四种有机产物CH₃Cl、CH₂Cl₂、CHCl₃、CCl₄都存在。除非氯气过量，理论上有机产物只有CCl₄。

(2)分解反应：多碳烷会分解。(石油的裂化裂解)

C₁₆H₃₄→催化剂加热加压→C₈H₁₈＋C₈H₁₆(裂化：产生汽油)

C₄H₁₀→催化剂加热加压→C₂H₆＋C₂H₄(裂解：产生有机化工原料)

反应原理与消去反应类似。

2、烯：含有碳碳双键()的官能团。

(1)加成反应：碳碳双键中的一个键不稳定，易断裂。

①乙烯的加成：CH₂=CH₂＋Br₂→CH₂BrCH₂Br

烯可以与很多物质发生加成反应。卤素单质、O₂、HCl、H₂O等。但与卤素单质Cl₂、Br₂等反应不需要条件。与O₂、HCl、H₂O等反应需要条件。

CH₂=CH₂＋H₂O→催化剂加热加压→CH₃CH₂OH

②不对称的烯烃与极性分子加成时，会产生同分异构体。

CH₃－CH=CH₂＋HCl→催化剂→CH₃－CHCl－CH₃或CH₃－CH₂－CH₂Cl

(2)二烯的1，4－加成和1，4－加聚

这儿的二烯特指的是有“－C=C－C=C^－”结构的二烯，它能发生一种特殊的加成方式：1，4－加成和1，4－加聚。

CH₂=CH－CH=CH₂＋Br₂→CH₂Br－CH=CH－CH₂Br

nCH₂=CH－CH=CH₂→催化剂→－[－CH₂－CH=CH－CH₂－]n－

1，4－加聚在合成橡胶时是非常重要的一种反应。加聚后得到的高分子再加入一些化合物进行纵向加聚，就可以得到既有硬度又有韧性的橡胶。

(3)氧化反应：与酸性KMnO₄反应。碳碳双键易被氧化断裂。

烯的氧化是从－C=C^－中间断开，形成CO₂、酸或酮：CH₂=生成CO₂，R－CH=生成R－COOH，RR’C=生成RR’。

例如，5CH₂=CH₂＋12KMnO₄＋18H₂SO₄→10CO₂＋6K₂SO₄＋12MnsO₄＋28H₂O

CH₃CH=CH₂＋2KMnO₄＋3H₂SO₄→CH₃COOH＋CO₂＋K₂SO₄＋2MnsO₄＋4H₂O

5(CH₃)₂C=CHCH₃＋6KMnO₄＋9H₂SO₄→5CH₃CH₃＋5CH₃COOH＋3K₂SO₄＋6MnsO₄＋9H₂O

有机物发生氧化反应或还原反应是得失电子数的计算方法是：

每增加一个O，失2e^-，每减少一个H，失1e^-。

每减少一个O，得2e^-，每增加一个H，得1e^-。

(4)烯的加聚反应(乙烯之间的连续加成)

nCH₂=CH₂→催化剂→－[－ CH₂－CH₂－]n－

3、炔：含有碳碳三键(－C≡C^－)的官能团。

(1)加成反应：碳碳三键中有两个键不稳定，都易断裂。

CH≡CH＋Br₂→CHBr=CHBr

CHBr=CHBr ＋Br₂→CHBr₂－CHBr₂

(2)氧化反应：与酸性KMnO₄反应。碳碳三键易被氧化断裂。

烯的氧化是从－C≡C^－中间断开，形成CO₂、酸：CH≡生成CO₂，R－C≡生成R－COOH。

例如，5CH₃C≡CH＋8KMnO₄＋12H₂SO₄→5CH₃COOH＋5CO₂＋4K₂SO₄＋8MnSO₄＋12H₂O

(3)加聚反应：有的可以生成导电塑料。

nCH≡CH→催化剂→－[－ CH=CH－]n－

4、芳香烃：含有苯环的特殊结构。

芳香烃注意的是苯环结构用的是键线式，苯环的上C如果没有侧链，则有一个H，如果有侧链，则没有H。

(1)取代反应：芳香烃的取代反应是苯环上的H所具有的性质。

苯与溴的取代：＋Br₂→FeBr₃→Br＋HBr

苯与硝酸的硝化：＋HNO₃→浓H₂SO₄Δ→NO₂＋H₂O(HNO₃以HO－NO₂的方式反应)

甲苯与硝酸的硝化：CH₃＋3HNO₃→浓H₂SO₄Δ→＋3H₂O

苯的取代反应与烷的取代反应属于不同的化学性质。

(2)加成反应：芳香烃的加成反应是因为苯环上的不饱和的碳碳键所具有的性质。但这种键既不是单键，也不是双键。所以，苯既不能像烷一样和卤素单质在光照下发生取代反应，也不能像乙烯一样被氧化，发生加聚反应或和氯气在常温下加成。

＋3H₂→催化剂Δ→

(3)氧化反应：当苯环连有侧链时，跟苯环直接相连的C上的H变得活泼，易被氧化，且无论侧链长短，其氧化产物中都有类似于苯甲酸的产物。如甲苯、均能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

苯不能被酸性KMnO₄氧化。甲苯、乙苯能。

5CH₃＋6KMnO₄＋9H₂SO₄→5COOH＋3K₂SO₄＋6MnSO₄＋14H₂O

5CH₂CH₃＋12KMnO₄＋18H₂SO₄→5COOH＋5CO₂＋6K₂SO₄＋12MnSO₄＋28H₂O

跟苯环直接相连的C上没有H时，不被氧化。

【练习】

1、写出下列反应(注意书写反应条件)

(1)一分子的甲烷和三分子的氯气的反应：              。

(2)CH₃CH=CHCH₃的加聚反应：                 。

(3)(CH₃)₂C=CH₂与酸性KMnO₄(H₂SO₄)反应：                。

(4)乙炔与酸性KMnO₄(H₂SO₄)反应：                。

(5)甲苯与硝酸的硝化反应：              。

(6)甲苯与酸性KMnO₄(H₂SO₄)反应：                  。

(7)甲苯与H₂反应：           。

2、回答下列问题。

(1)一分子的乙烷和三分子的氯气反应时，有机反应产物有哪几种。                

(2)CH₃CH₂CH=CH₂与HBr反应时，有机反应产物有哪几种。                   

(3)(CH₃)₂C=CHCH₃与酸性KMnO₄(H₂SO₄)反应时，有机反应产物有哪几种。                

【练习答案】

1、(1)CH₄＋3Cl₂→光照→CHCl₃＋3HCl。

(2)nCH₃CH=CHCH₃→催化剂→－[－CH(CH₃)－CH(CH₃)－]n－。

(3)5(CH₃)₂C=CH₂＋8KMnO₄＋12H₂SO₄→5CH₃CH₃＋ 5 CO₂＋4K₂SO₄＋8MnSO₄＋17H₂O

(4)CH≡CH＋2KMnO₄＋3H₂SO₄→2CO₂＋K₂SO₄＋2MnSO₄＋4H₂O

(5)

CH₃＋3HNO₃→浓H₂SO₄Δ→＋3H₂O

(6)

5CH₃＋6KMnO₄＋9H₂SO₄→5COOH＋3K₂SO₄＋6MnSO₄＋14H₂O

(7)

CH₃＋3H₂→催化剂Δ→－CH₃

2、(1)CH₃CCl₃、CHCl₂CH₂Cl(写成CCl₃CH₃、CH₂ClCHCl₂也可以)

(2)CH₃CH₂CH₂CH₂Br、CH₃CH₂CHBrCH₃

(3)CH₃CH₃、CH₃COOH