化学自习室移动版

 一．有机物的物理性质规律

1．聚集状态

常温常压下碳原子数小于或等于4的烃、CH₃Cl、甲醛、新戊烷等都是气体。

2．熔沸点：

(1) 同系物相比较，一般碳原子数越多，熔沸点越高；如 C₂H₆<C₃H₈<C₄H₁₀。

(2) 同分异构体相比较，一般支链越多，沸点越低。正戊烷<异戊烷<新戊烷。

(3) 相对分子质量相同的有机物相比较，一般含分子间氢键的高于不含分子间氢键的。

3．水溶性：

总的规律是“相似相溶原理”。

(1)低级的醇、醛、酮、羧酸等，既可溶于水，又可溶于有机溶剂；

(2)烷烃、烯烃、炔烃、苯及其同系物、卤代烃、酯等难溶于水，易溶于有机溶剂。

(3)苯酚、苯甲酸难溶于冷水，能溶于热水。

4．密度：

所有的烃、酯密度都小于1，而多卤代烃(如CCl₄)、硝基化合物(如硝基苯)密度都大于1。

二．有机物的组成和结构规律

1．相对分子质量相等的有机物化学式的相互转化关系：

一定相对分子质量的有机物若要保持相对分子质量不变，可采用以下方法：

(1) 若少1个碳原子，则增加12个氢原子。

 (2) 若少1个碳原子，4个氢原子，则增加1个氧原子。

(3) 若少4个碳原子，则增加3个氧原子。

2．最简式相同的有机物

(1) CH：乙炔(C₂H₂)、(C₄H₄)、苯(C₆H₆)、立方烷(C₈H₈)

CH₂：烯烃(C₂H₄)、环烷烃(C_nH_2n)

CH₂O：甲醛(CH₂O)。乙酸和甲酸甲酯(C₂H₄O₂)、乳酸(C₃H₆O₃)、葡萄糖和果糖(C₆H₁₀O₆)

C₆H₁₀O₅(葡萄糖单元)：淀粉和纤维素[(C₆H₁₀O₅)_n]

C∶H＝1∶1的有：乙炔、苯、苯乙烯、苯酚等；

C∶H＝1∶2的有：甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖、单烯烃、环烷烃等；

C∶H＝1∶4的有：甲烷、甲醇、尿素等

(2) 最简式相同的有机物，所含元素的百分含量不变。最简式相同的有机物，无论多少种，以何种比例混合，混合物中元素质量比值相同。要注意：

(1) 含有n个碳原子的饱和一元醛或酮与含有2n个碳原子的饱和一元羧酸和酯具有相同的最简式；

(2) 含有n个碳原子的炔烃与含有3n个碳原子的苯及其同系物具有相同的最简式。

(3) 最简式相同的有机物，当组成混合物时，只要质量一定，无论以任何配比混合，完全燃烧后，生成CO₂的量一定，耗O₂量相同。

(4) 等质量的最简式相同的化合物燃烧时耗氧量相同。

3．不饱和键数目的确定

(1) 有机物与H₂(或X₂)完全加成时，若物质的量之比为1∶1，则该有机物含有一个双键；1∶2时，则该有机物含有一个叁键或两个双键；1∶3时，则该有机物含有三个双键或一个苯环或其它等价形式。

(2) 由不饱和度确定有机物的大致结构：

对于烃类物质C_nH_m，其不饱和度W＝(2n+2－m)/2

①    C＝C：W＝1；

②    C叁键C：W＝2；

③    环：W＝1；

④    苯：W＝4；

⑤    萘：W＝7；

⑥    复杂的环烃的不饱和度等于打开碳碳键形成开链化合物的数目。

(3) 若用C_nH_mO_z ( m≤2n＋2，z≥0，m、n ÎN，z属非负整数) 表示烃原子，则相当于原有机物中有一个C＝C，不难发现， 有机物C_nH_mO_z分子结构中C＝C数目为 (2n+2－m)/2个，然后以双键为基准进行以下处理：

①一个C＝C相当于一个环。

② 一个碳碳叁键相当于二个碳碳双键或一个碳碳双键和一个环。

③ 一个苯环相当于四个碳碳双键或两个碳碳叁键或其它(见(2))。

④ 一个羰基相当于一个碳碳双键

4．一个碳原子上有两个羟基就不稳定，一个碳原子上连有双键和羟基(如稀醇)的有机物也不稳定。

三．有机物的燃烧规律

烃：4C_xH_y＋(4x＋y)O₂ → 4xCO₂＋2yH₂O

或C_xH_y＋(x＋y/4)O₂ → x＋y/2H₂OCO₂

烃的含氧衍生物：4C_xH_yO_z＋(4x＋y－2z)O₂ → 4xCO₂＋2yH₂O

或C_xH_yO_z＋(x＋y/4－z/2)O₂ → xCO₂＋y/2H₂O

由此可得出三条规律：

规律1：耗氧量大小的比较

(1) 等质量的烃(C_xH_y)完全燃烧时，耗氧量及生成的CO₂和H₂O的量均决定于氢元素的质量分数，氢元素的质量分数越高，耗氧量越多。

(2) 等质量具有相同最简式的有机物完全燃烧时，其耗氧量相等，燃烧产物相同，比例亦相同。

(3) 等物质的量的烃(C_xH_y)及其含氧衍生物(C_xH_yO_z)完全燃烧时的耗氧量取决于(x＋y/4－z/2)，其值越大，耗氧量越多。

(4) 等物质的量的不饱和烃与该烃和水加成的产物(如乙烯与乙醇、乙炔与乙醛等)或加成产物的同分异构完全燃烧，耗氧量相等。即每增加一个氧原子便内耗两个氢原子。

规律2：气态烃(C_xH_y)在氧气中完全燃烧后(反应前后温度不变且高于100℃)：

若y＝4，V_总不变；(有CH₄、C₂H₄、C₃H₄、C₄H₄)

若y＜4，V_总减小，压强减小；(只有乙炔)

若y＞4，V_总增大，压强增大。

规律3：

(1) 相同状况下，有机物燃烧后。

(2) 分子中具有相同碳(或氢)原子数的有机物混合，只要混合物总物质的量恒定，完全燃烧后产生的CO₂(或H₂O)的量也一定是恒定值。

四．有机物的反应规律

 1．含一个碳原子的醇或卤代烃不能发生消去反应；与连接－X或-OH的碳原子相临的碳原子上没有氢原子的有机物也不能发生消去反应。

2．碳链端头碳原子上连有羟基的醇(伯醇)可氧化成醛，仲醇氧化为酮。酮加氢为仲醇，醛加氢还原为伯醇。与-OH相连的碳原子上没有氢原子的醇不能被氧化成醛或酮。

3．能使溴水褪色的有机物：

 (1)不发生化学反应，由于萃取使溴水层褪色，有机层颜色加深的有：苯、甲苯、二甲苯、环己烷、乙酸乙酯、CCl₄、直馏汽油等。

(2)取代褪色：苯酚。

(3)加成褪色：烯烃、炔烃、二烯烃及含不饱和碳碳键的烃的衍生物；

(4)氧化褪色：醛、葡萄糖、麦芽糖等。

4．能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物：

 (1)因不饱和碳碳键被氧化而褪色的有：烯烃、炔烃、二烯烃及含不饱和碳碳键的的烃的衍生物；

(2)因羟基、醛基被氧化而褪色的有：醇、醛、酚、甲酸及其盐、甲酸酯、单糖、麦芽糖等；

(3)因苯环侧链被氧化而褪色。

5．能发生银镜反应的有：醛类、甲酸及其盐、甲酸酯、单糖、麦芽糖等。

6．能与新制Cu(OH)₂悬浊液反应的有：

(1)常温下遇多元醇、葡萄糖等均能反应，生成绛蓝色溶液；

(2)与醛、葡萄糖、甲酸及其盐、甲酸酯、甲酰胺和果糖在加热条件下发生氧化反应，生成砖红色沉淀；

(3)能与乙酸、苯甲酸等发生中和反应生成蓝色溶液。

7．颜色反应或显色反应

(1) 淀粉＋碘 → 蓝色。

(2) 苯酚＋FeCl₃溶液 → 紫色。

(3) 蛋白质(分子内含苯环)＋浓硝酸 → 黄色。

(4) 乙二醇、甘油、葡萄糖等多羟基化合物加入新制的Cu(OH)₂悬浊液生成绛蓝色溶液。

8．在有机物上引入羟基(-OH)的方法：

(1)加成：烯烃与水加成、醛或酮与氢气加成；

(2)水解：卤代烃在强碱条件下水解、酯在酸或碱性条件下水解。

9．引入卤原子(-X)的方法：（进而可以引入-OH→进而再引入碳碳双键）

(1)烃与X₂的取代（无水条件下）、苯酚与溴水；

(2)醇在酸性条件下与HX取代；

(3)不饱和烃与X₂或HX加成（可以控制引入1个还是2个）

10．引入双键的方法：

(1)碳碳双键：某些醇(浓硫酸、170℃)或卤代烃(NaOH、醇)的消去；

(2)碳氧双键：醇的氧化（-CH₂OH被氧化成醛，>CHOH被氧化成酮）。