高三二轮复习讲义
有机反应类型与机理
[考纲要求]
通过各类化合物的化学反应,掌握有机反应的主要类型.
[教学重点]取代反应,加成反应,消去反应的机理
[教学过程]
[基础练习]对下列各种反应类型各举2—4个化学方程式:
1.取代反应
2.加成反应
3.消去反应
4.氧化反应
5.加聚反应
6.缩聚反应
[讨论小结]
一. 抽象和概括----搞清反应机理
1.取代反应---等价替换式
有机分子里某一原子或原子团与另一物质里同价态的原子或原子团相互交换位置后就生成两种新分子,这种分子结构变化形式可概括为等价替换式.
2.加成反应—开键加合式
有机分子中含有碳碳双键,碳氧双键(羰基)或碳碳叁键,当打开其中一个键或两个键后,就可与其他原子或原子团直接加合生成一种新分子,这可概括为开键加合式
1.消去反应---脱水/卤化氢重键式
有机分子(醇/卤代烃)相邻两碳原子上脱去水/卤代氢分子后,两个碳原子均有多余价电子而形成新的共价键,可概括为脱水/卤化氢重键式.
2.氧化反应----脱氢重键式/氧原子插入式
醛的氧化是在醛基的C---H键两个原子间插入O原子;醇分子脱出氢原子和连着羟基的碳原子上的氢原子后,原羟基氧原子和该碳原子有多余价电子而再形成新共价键,这可概括为脱氢重键式/氧原子插入式.
5.缩聚反应—缩水结链式
许多个相邻小分子通过羧基和氨基,或羧基和羟基,或醛基和酚中苯环上的氢原子---的相互作用,彼此间脱去水分子后留下的残基顺序连接成长链高分子,这可称为缩水结链式.
6.加聚反应---开键加合式
许多含烯键的分子之间相互加成而生成长链高分子,属于开键加合式.
二.比较与归类
有比较才有鉴别,有归类才易储存.在分析的基础上比较各类反应的同异关系,在比较的前提下对有机反应进行归类,形成知识体系.首先,应对三大有机反应类型比较:
三大有机反应类型比较
| 类 型 | 取 代 反 应 | 加 成 反 应 | 消 去 反 应 |
| 反应物种类 | 两 种 | 两 种 | 一 种 |
|
| 含有易被取代的原子或官能团 | 不饱和有机物(含C=C,C C,C=O ) | 醇(含-OH),卤代烃(含-X) |
| 生 成 物 | 两种(一般是一种有 机物和一种无机物) | 一种(有机物) | 两种(一种不饱和有机物,一种水或卤化氢) |
|
化 情 况 | 无 变 化 | C=C键或C C键打开 | 生成C=C键或 C C键 |
| 不 饱 和 度 | 无 变 化 | 降 低 | 提高 |
| 结 构 变 化 形 式 | 等 价 替 换 式 | 开 键 加 合 式 | 脱 水/ 卤化氢 重 键 式 |
有机反应种类或结构特征
碳 碳 键 变加外,还可以将氧化和还原,酯化和水解,加聚和缩聚等反应作比较.
接着,可以根据有机分子结构变化形式与反应类型的一致性归纳有机反应体系.
[讨论1]通常发生取代反应的是哪些有机物,无机物?
| 有机物 | 无机物/有机物 | 反应名称 |
| 烷,芳烃,酚 | X2 | 卤代反应 |
| 苯的同系物 | HNO3 | 硝化反应 |
| 苯的同系物 | H2SO4 | 磺化反应 |
| 醇 | 醇 | 脱水反应 |
| 酸 | 醇 | 酯化反应 |
| 酯/卤代烃 | 酸溶液或碱溶液 | 水解反应 |
| 羧 酸 盐 | 碱 石 灰 | 去羧反应 |
| 醇 | HX |
[注] 发生水解反应的基/官能团
| 官能团 | -X | -COO- | RCOO- | C6H5O- | 二 糖 | 多 糖 |
| 代表物 | ||||||
| 反应条件 | ||||||
| 化学方 程 式 |
[练习]
1.下列物质在一定条件下都能与水反应,一定只属于下盐类水解反应的是
A.CaC2 B.C2H4 C.油脂 D.无水CuSO4 E.NaHCO3
2.HS-+H2O H3O++S2-所表示的意义是
A.电离 B.水解 C.分解 D.水合
[讨论2]哪些基或官能团可发生加成反应?发生加成反应的有机物和无机物是哪些?
发生加成反应的基/官能团
|
| C=C | C C | C6H5- | C=O | -CHO |
| 代 表 物 | |||||
| 无 机 物 | |||||
| 反应条件 | |||||
| 化 学 方 程 式 |
基/官能团[练习]
1.与H2完全加成后,可生成2,2,3-三甲基戊烷的烃有哪些?
三.消去反应
醇发生的结构条件是----邻碳有氢
[练习]
由苯制备环已邻二酮
四.氧化反应
发生氧化反应的官能团
|
| C=C | C C | C-OH | -CHO | C6H5-R | CH3CH2-CH2CH3 | ||
| 代表物 | ||||||||
| 试剂 | ||||||||
| 条件 | ||||||||
| 产物 | ||||||||
[讲解]
-CH2OH→-CHO为脱氢重键式量
-CHO→-COOH为氧原子插入式
五.还原反应
1.H2
2.Fe+HCl
[说明]油酸和油脂的氢化(硬化)
六.显色反应
1.酚+FeCl3
[出题]FeCl3溶液作试剂一次可鉴别哪些物质?(苯酚,NaHCO3,KSCN,KOH,KI-淀粉,H2S溶液等)
2. 多羟基(OH)物质+Cu(OH)2
3. 淀粉+I2
4. 蛋白质+浓HNO3
[练习]如何实现下列变化:
七.其它
1.反应条件
| 反 应 条 件 | 常 见 反 应 |
| 催化剂.加热.加压 | 乙烯水化,乙烯氧化,氯苯水解,油脂氢化 |
| 水浴加热 | 银镜反应,电木制备,C6H5NO2制备,纤维素水解,CH3COOC2H5水解 |
| 只用催化剂 | 苯的溴代.乙醛被空气氧化 |
| 只需加热 | 制CH4,苯的磺化,R-X水解和消去,R-OH的取代 |
| 不需外加条件 | 烯与炔加溴,烯,炔与苯的同系物氧化,苯酚的取代 |
[练习]按要求写反应式:
1.同样反应物,反应条件不同产物不同
(1)光照,催化剂: ,
(2)温度: ,
(3)H+/OH- ,
2. 使用下列催化剂的反应式:
(1)Cu
(2)H2SO4(浓)
(3)H2SO4(稀)
(4)HCl(浓)
3. 下列无机物参与的反应式:
(1)H2(与四类有机物反应) , ,
, .
(2)NaOH(起碱性,催化剂,脱羧剂) ,
.