3.有機化學反應類型

重要有機反應類型和涉及的主要有機物類別

2.烴的衍生物的分類及相互轉(zhuǎn)化關系

(1)烴的衍生物的化學性質(zhì)取決于官能團。但官能團相同，其有機物的化學性質(zhì)不一定完全相同。如苯酚和乙醇官能團同為羥基，化學性質(zhì)卻不完全相同：苯酚顯酸性，能與溴水發(fā)生取代反應，與Fe³⁺發(fā)生顯色反應；而乙醇沒有酸性，只與氫鹵酸發(fā)生取代反應，還能發(fā)生消去反應、酯化反應等。

(2)含有多個官能團，具有多個官能團的性質(zhì)，但官能團之間相互有影響：如甲酸

有醛基、羧基，因此能發(fā)生氧化反應、中和反應。

(3)有機物間的相互衍變關系

1.有機物重要物理性質(zhì)的規(guī)律

(1)有關密度的規(guī)律。物質(zhì)的密度是指單位體積里所含物質(zhì)的質(zhì)量，它與該物質(zhì)的相對分子質(zhì)量、分子半徑等因素有關。一般講，有機物的密度與分子中相對原子質(zhì)量大的原子所占質(zhì)量分數(shù)成正比。例如，烷、烯、炔及苯和苯的同系物等物質(zhì)的密度均小于水的密度(即ρ_烴＜1)，并且它們的密度均隨著分子中碳原子數(shù)的增加和碳元素的質(zhì)量分數(shù)的增大而增大；而一鹵代烷、飽和一元醇隨分子中碳原子數(shù)的增加，氯元素、氧元素的質(zhì)量分數(shù)降低，密度逐漸減小。

(2)水溶性規(guī)律。有機物是否溶于水與組成該有機物的原子團(包括官能團)有密切關系。在有機物分子常見的官能團中，-OH、-CHO、-COOH、-SO₃H等，皆為親水基，-R、-NO₂、-X、等皆為憎水基。一般來講，有機物分子中當親水基占主導地位時，該有機物溶于水；當憎水基占主導地位時，則難溶于水。由此可推知：

①烴類均難溶于水，因其分子內(nèi)不含極性基團。

②含有-OH、-CHO、及-COOH的各類有機物(如醇、醛、酮、羧酸)，其烴基部分碳原子數(shù)小于等于3時可溶于水。

③當活潑金屬原子取代有機物分子中的氫原子后所得的產(chǎn)物可溶于水。如CH₃CH₂ONa、CH₃COONa、C₆H₅ONa等。

(3)熔、沸點規(guī)律。熔、沸點是物質(zhì)狀態(tài)變化的標志，有機物溶、沸點的高低與分子間相互作用、分子的幾何形狀等因素有關。

①結(jié)構相似的有機物，相對分子質(zhì)量越大，分子間力越大，其熔、沸點越高。如鏈烴同系物的沸點，隨著相對分子質(zhì)量的增大而升高，狀態(tài)由氣態(tài)(分子中碳原子數(shù)小于等于4者及新戊烷通常為氣態(tài))到液態(tài)，最后變?yōu)楣虘B(tài)。

②在同分異構體中，一般支鏈越多，分子間接觸越困難，分子間力越小，其熔、沸點越低。如沸點：正戊烷＞異戊烷＞新戊烷。但熔點有例外，如新戊烷＞正戊烷＞異戊烷。

③分子的極性越強，分子間引力越大，故相對分子質(zhì)量相近的有機物，其分子的極性越強，沸點就越高。如沸點：CH₃CH₂OH＞CH₃CH₂Cl＞CH₃CH₃。

67.答案：①CH₂==CH₂+H₂OCH₃CH₂OH

②2CH₃CH₂OH+O₂2CH₃CHO+2H₂O

解析：由信息可知，由醛的互相反應可增長碳鏈，所以由乙烯制正丁醇應首先制得乙醛，然后進入信息，后續(xù)反應也即可完成。

反應類型：(Ⅰ)水解，(Ⅱ)酯化，(Ⅲ)取代

反應方程式：

解析：解此題的關鍵是確定A。給出的條件有：①分子式C₈H₈O₃；②無色液體、難溶于水；③有香味，推為酯；④與NaOH水溶液加熱生成B+C(進一步證明為酯)：⑤CEF可推斷C為醇，則B為酸。⑥酸BDC₆H₆OK↓(白)。這個條件是解題的難點。要深入理解甲烷實驗室制法反應的原理。則認定C₆H₆O為苯酚，D為苯酚鈉從而A為含苯環(huán)和酚羥基的酯。結(jié)構分子式推為

　(不能為對位，因其一硝基取代物有四種)。

●命題趨向與應試策略

66.答案：(1)CH₂==CH₂+Cl₂→CH₂ClCH₂Cl

　(2)C₇H₁₂　 3　 (3)79

64.答案：A、B的分子式中氫原子數(shù)相同，且相差n個碳原子，同時相差2n個氧原子(n?為正整數(shù))(注：C、O原子數(shù)必須都答對)

C₂H₄O₂　 CH₃COOH　 HCOOCH₃

解析：由題意直接可得出A、B含H原子數(shù)一定相同。若二者都為烴，設A為C_nH_a，B為C_mH_a，則二者n與m不等時耗氧量一定不同，所以可以推論出A、B中或一為烴、一為含氧化合物或二者都含氧。又有燃燒1 mol碳原子一定消耗1 mol 氧氣，所以B如比A多一個碳原子必須多含2個氧原子，這樣保證二者耗氧氣量相同。既相差n個碳原子；同時要相差2n個氧原子。若A為CH₄，則B一定含O原子，按上述結(jié)論B相對分子質(zhì)量最小時應比CH₄多1個碳原子、2個氧原子即為C₂H₄O₂。

(2)120°

(3)(CH₃)₂CHOH

(4)(CH₃)₂C==CH₂

解析：整理題給信息

①碳正離子是反應的中間體

(2)與BF₃、SO₃等構型相似。推出鍵角為120°。

(3)由信息可推出中性分子在超強酸中可變?yōu)樘颊�離子，反之碳正離子在強堿溶液中即可結(jié)合OH^－變?yōu)橹行苑肿�，反應式可簡記為�?/p>

(CH₃)₂CH⁺+OH^－(CH₃)₂CHOH

59.答案：(1)42　 (2)3　 (3)C₉H₈O₄

解析：由A+H₂OCH₃COOH+B，知A+18＝60+B，所以A、B相對分子質(zhì)量相差60－18＝42。B的相對分子質(zhì)量不超過200－42＝158。又A水解生成酸和B，則B含羥基，A含酯基，又A還顯酸性且不使FeCl₃顯色，則A還原有羧基(-COOH)，則B也應有羧基。故可初步推斷B含3個氧原子，再由B中氧的質(zhì)量分數(shù)，可求B的相對分子質(zhì)量應為M(B)＝＝138＜158推斷合理。由以上分析可知B為羥基苯甲酸。此題可解。

解析：(1)由n(C)∶n(H)∶n(O)＝1∶2∶1，知A、B、C最簡式為CH₂O。都能發(fā)生銀鏡反應，即都含-CHO；都不水解，即都不為酯。又根據(jù)A的性質(zhì)可推知A為甲醛(HCHO)；B為乙酸，則B的分子式為C₂H₄O₂，B₂能發(fā)生銀鏡反應可推知為HCOOCH₃(甲酸甲酯)，則B只能為　　　　　　　　　　　　　

(2)B₁為乙酸與Na₂CO₃反應生成CH₃COONa(X)，Y為最簡單的烴為CH₄，故可根據(jù)CH₄的實驗室制法得解。

(3)C可設為(CH₂O)_n分解為C_n(H₂O)_n，而1 mol C與3 mol O₂反應可知n=3，即C分子式為C₃H₆O₃，又由上可知C含-CHO，不水解，可推為

58.答案：(1)C_xH_y+()O₂===mCO₂+H₂O+(x－m)CO

(2)C₄H₈

解析：(2)C_xH_y+()O₂

當m=2時

解得：x=4　 y=8? 所以該烴為C₄H₈

(3)以下計算和討論過程供參考：

固體質(zhì)量總增重

ΔW＝ΔW(CO₂)+ΔW(H₂O)+ΔW(CO)＝28m+y+28(x－m)＝28x+y

①根據(jù)Na₂O₂增重　 90≤28x+y≤118討論得氣態(tài)烴中x=3時　 y≥6，x=4時　 y≤6?

此條件下合理的答案有：C₄H₆、C₄H₄、C₃H₈、C₃H₆

②根據(jù)燃燒產(chǎn)物通過足量Na₂O₂產(chǎn)生O₂的體積都是3體積

＝3　 因為x＞m　 所以x＞6－

討論得氣態(tài)烴中x=3時　 y＞6，x=4時　 y＞4?

根據(jù)①②條件需同時滿足，從而否定C₄H₄，否定C₃H₆。

所以該烴的可能性為C₃H₈與C₄H₆。

再根據(jù)＝3，

y=8時，m=2　

y=6時，m=3　

53.答案：(1)乙醚和乙醇，乙醚和水　 (2)乙醚為7 mol,乙醇為2 mol

解析：(2)由題意，該混合物可寫為C₁₆H₄₂O₅，1 mol C₁₆H₄₂O₅的質(zhì)量=12 g×16+1 g×42+16 g×5=314 g，628 g÷314 g=2,即628 g混合物中含32 mol C，84 mol H和10 mol O，設628 g混合物中含a mol C₄H₁₀O和b mol C₂H₆O，并已知n(H₂O)＝1 mol。

解之，得：a=7,b=2?

乙醚為7 mol, 乙醇為2 mol。

解析：由合成路線中④反應條件，結(jié)合所學知識可知，反應④應為消去反應，由此即可確定中間體(Ⅰ)的結(jié)構。如果⑤⑥兩步顛倒，則中間體(Ⅰ)首先與 H₂加成即生成：

解析：此題應采用逆向推導。由反應②可知-NH₂易被氧化，故該反應應在最后進行。

由此推知D為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 由轉(zhuǎn)化關系可知A→B應為

硝化反應，由B→C應為反應①，故由C→D應為反應③。從而再確定C的結(jié)構為

解析：由①和②可知A中含有-OH，再由③可知A含有苯環(huán)，且不含酚羥基，且苯環(huán)上只有一個側(cè)鏈。又由④可知-OH不在側(cè)鏈端碳原子上。綜上條件即可推出A的結(jié)構為：

解析：由A的分子式為C₄H₈O₃，且有酸性可知A含有-COOH；又知 (五原子環(huán)化合物)可推知A為直鏈化合物且含有-OH位于端碳原子上，從而得出A的結(jié)構簡式為

50.答案：

A：對苯二甲醇　 B：對苯二甲酸，

X：取代　 光　 ②④

解析：仔細分析框圖，在反應條件的提示下確定各生成物的結(jié)構，是解答此題的關鍵。教材中對鹵代烴與NaOH溶液的反應沒有涉及，但本題已說明：E和F具有相同的相對分子質(zhì)量，可推知：

解析：有機物間在相互衍變時，除組成和性質(zhì)上的衍變外，還包含有量的變化，而且量的變化往往是問題的突破口。本題就是定性和定量相結(jié)合進行有機推斷的一個典例。

(說明：答案中A和B可以互換，C和D可以互換：D寫成間位或?qū)ξ痪��?

解析：本題考查了同分異構體的書寫方法。在書寫有機物同分異構體時應注意三點：一是物質(zhì)的類別，即物質(zhì)中的官能團；二是物質(zhì)的原子組成；三是由價鍵原則確定原子團之間的聯(lián)接方式。如A為一種酯，必含有且含有苯環(huán)，再有分子式為C₈H₈O₂，則還剩余原子團只能為-CH₂-，最后由價鍵原則寫出結(jié)構式。