專題 元素周期表【本講教育信息】一. 教學(xué)內(nèi)容：高考第一輪復(fù)習(xí)化學(xué)選修5第2章 官能團與有機化學(xué)反應(yīng) 烴的衍生物第1節(jié) 有機化學(xué)反應(yīng)類型 1. 加成反應(yīng)、取代反應(yīng)和消去反應(yīng)。 2. 有機化學(xué)中的氧化還原反應(yīng)。 3. 常見的有機化學(xué)中的氧化還原反應(yīng)。二. 教學(xué)目的 1. 了解加成反應(yīng)、取代反應(yīng)和消去反應(yīng). 2. 了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移。 3. 了解常見的氧化還原反應(yīng)。三. 重點和難點 1. 認識有機化學(xué)反應(yīng)類型。 2. 根據(jù)有機化合物的結(jié)構(gòu)特點分析有機化合物的化學(xué)性質(zhì)。 3. 分析具體有機化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)類型。四. 考點分析本節(jié)內(nèi)容在高考中的主要考查點是： 1. 有機化學(xué)反應(yīng)的類型。 2. 根據(jù)有機化合物的結(jié)構(gòu)特點分析有機化合物能與何種試劑發(fā)生何種類型的反應(yīng)，生成何種化合物。五. 知識要點 1. 加成反應(yīng)是_。 2. 一般情況下，能與含碳碳雙鍵的物質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)的試劑有_、_、_等，能與含碳氧雙鍵、碳氮叁鍵的物質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)的試劑有_、_等。炔烴中的碳碳叁鍵能與上述所有的試劑發(fā)生加成反應(yīng)。 3. 取代反應(yīng)是_。 4. 消去反應(yīng)是_。 5. 發(fā)生消去反應(yīng)時，反應(yīng)的產(chǎn)物與試劑的類型密切相關(guān)，從醇分子中脫去水制烯烴時，常選用_、_等脫水劑；欲從鹵代烷中脫去鹵化氫時，通常選用_、_等堿性試劑；欲從鄰二鹵代烷中脫去鹵素單質(zhì)時，常選用_等試劑。 6. 有機化學(xué)中，氧化反應(yīng)是指_；還原反應(yīng)是指_。 7. 碳元素的氧化數(shù)一般在_和_之間。如果碳原子的氧化數(shù)為-4時只能被_；如果碳原子的氧化數(shù)為+4時只能被_；如果氧化數(shù)在-4+4之間，碳元素既能_又能_。 8. 在常見的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)中，常見的氧化劑有_、_、_、_、_；常見的還原劑有_、_、_等。注意：（一） 1. 當(dāng)用和分別表示反應(yīng)物時，可用下面的通式來表示加成反應(yīng)的一般過程：即加成反應(yīng)時，雙鍵或叁鍵兩端帶部分正電的原子與試劑中的帶部分負電的原子或原子團結(jié)合，雙鍵或叁鍵兩端帶部分負電荷的原子與試劑中帶部分正電荷的原子或原子團結(jié)合，得到加成產(chǎn)物。 2. 常見加成反應(yīng)：等或等注意：“”一般指含在醛基或酮羰基部分的基團可以與HCN、等加成，但類似于及中的，一般不易加成。 3. 化合物分子中的重鍵部分往往易于斷裂，因為重鍵部分是由鍵和鍵組成，通常鍵不太穩(wěn)定，易于斷裂，從而與加成試劑發(fā)生反應(yīng)。（二） 1. 取代反應(yīng)的實質(zhì)是一上一下，即分子中的原子或原子團從分子中脫離，而與另一新原子或原子團去結(jié)合生成新的產(chǎn)物。因此，取代反應(yīng)必然有兩種產(chǎn)物出現(xiàn)，類似于無機反應(yīng)中的復(fù)分解反應(yīng)。 2. 有機化合物與極性試劑發(fā)生取代反應(yīng)的結(jié)果可以用下面的通式來表示：如以乙醇與氫溴酸發(fā)生的取代反應(yīng)為例分析： 3. 取代反應(yīng)的應(yīng)用（1）官能團轉(zhuǎn)化，如被取代，形成醇等用途廣泛的有機物。（2）增長碳鏈，如+HCl（3）制備物質(zhì)，如：丙烯和取代生成的，經(jīng)加成，再水解可得（甘油）。（三） 1. 常見的消去反應(yīng)（1）鹵代烴的消去反應(yīng)條件：醇溶液，加熱（消去一分子）條件：Zn、加熱（消去一分子）（2）醇的消去反應(yīng)條件：濃、加熱（或） 2. 鹵代烴和醇能發(fā)生消去反應(yīng)滿足的條件（1）該鹵代烴和醇必須有鄰碳；（2）鄰碳上必須有氫。若用金屬作條件消去，兩個溴必須分布在鄰碳上，否則不產(chǎn)生雙鍵，則不能稱為消去。因此用作消去條件時，必須是鄰二鹵代烷。（四） 1. 加聚反應(yīng)加聚反應(yīng)一般是指含不飽和鍵的小分子單體互相依次加成。形成高分子化合物的反應(yīng)。加聚反應(yīng)的實質(zhì)是不飽和鍵斷裂后的再成鍵過程。能發(fā)生加聚反應(yīng)的物質(zhì)是具有不飽和鍵的化合物，如烯烴、炔烴及其衍生物等。加聚反應(yīng)發(fā)生在不飽和鍵上，生成的聚合物與單體具有相同的化學(xué)組成。加聚反應(yīng)按單體的種類可分為單聚和共聚兩種。一種單體進行的聚合稱為單聚；兩種或兩種以上單體也可以進行聚合，生成含有這兩種或多種結(jié)構(gòu)單元的大分子，這類聚合反應(yīng)稱為共聚。利用共聚反應(yīng)可以改善聚合物的性能以適應(yīng)實際應(yīng)用中的需要。例如丁二烯和苯乙烯可以共聚得到彈性好、耐磨的丁苯橡膠。典型加聚反應(yīng)的總結(jié) 聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯聚苯乙烯有機玻璃催化劑 天然橡膠 2. 縮聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)是由兩種或兩種以上單體互相結(jié)合成高分子化合物，同時還生成小分子（如水、氨等分子）的反應(yīng)。能發(fā)生縮聚反應(yīng)的物質(zhì)必須含有兩個或兩個以上的官能團。常見的能發(fā)生縮聚反應(yīng)的物質(zhì)如：苯酚和甲醛（或其他含醛基的物質(zhì)），二元醇之間，二元羧酸和二元醇之間（實質(zhì)是和結(jié)合成水，形成聚酯），氨基酸（相同的或不同的）之間（實質(zhì)是和結(jié)合成水，形成含肽鍵的多肽、蛋白質(zhì)），既含又含的物質(zhì)之間。在縮聚反應(yīng)中，如使用含兩個官能團的化合物作原料，得到的是線型聚合物，如使用含三個官能團的化合物作原料，則得到的是具有體型結(jié)構(gòu)的聚合物縮聚反應(yīng)的常見類型（1）中的氧原子與另一個基團中的活潑氫原子縮合成水的反應(yīng)。如：（2）醇羥基中的氫和酸分子中的縮合成水的反應(yīng)。如：（3）羧基中的羥基與氨基中的氫原子縮合成水的反應(yīng)。如：（五） 1. 能發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)是含、及部分含的物質(zhì)，包括：烯、炔、二烯、油脂（）、苯的同系物、酚、醛、葡萄糖、部分醇等。注意：飽和的羧酸、飽和的酯一般不能被酸性高錳酸鉀氧化。 2. 能發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是含、羰基、苯環(huán)的物質(zhì)，包括：烯、二烯、炔、芳香族化合物、油脂、醛、甲酸及其鹽和酯、酮、葡萄糖、麥芽糖等。 3. 對于氧化數(shù)，有如下規(guī)定：（1）氫原子氧化數(shù)為+1，當(dāng)碳、氧等原子上連有一個氫原子時，碳、氧等原子的氧化數(shù)就為-1；（2）若碳原子與氧、氮等原子以單鍵、雙鍵、叁鍵相結(jié)合，碳原子的氧化數(shù)就分別為+1，+2，+3；（3）若碳原子與碳原子相連，其氧化數(shù)均為零。在判斷碳原子的氧化數(shù)時，應(yīng)綜合考慮以上三點。碳的氧化數(shù)最低為-4，最高為+4。當(dāng)處于最低氧化數(shù)時，只能升高氧化數(shù)，發(fā)生氧化反應(yīng)，自身作還原劑，如。當(dāng)處于最高氧化數(shù)時，只能降低氧化數(shù)，發(fā)生還原反應(yīng)，自身作氧化劑，如。 4. 氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)的應(yīng)用轉(zhuǎn)變官能團：如。又如HCOOH【典型例題】 例1. 醛可以跟亞硫酸氫鈉飽和溶液發(fā)生加成反應(yīng)，生成物是水溶性的羥基磺酸鈉；H，反應(yīng)是可逆的，在通常條件下有向正方向轉(zhuǎn)化。（1）若氯苯中混有雜質(zhì)苯甲醛，欲將此雜質(zhì)全部除去，可采用的試劑是_，其分離方法是_。（2）若使全部變成乙醛，可采用的試劑是_或_，其分離方法是_。分析：將苯甲醛轉(zhuǎn)化為，由于氯苯難溶于水，易溶于水，用分液漏斗分離即可。由于生成物中有，只要將除去平衡就向右移動。除去的方法：加強堿（如），使變?yōu)?；加強酸，使，分離方法為加熱蒸餾。答案：（1）飽和溶液充分反應(yīng)后分液（2）足量的溶液足量的稀充分反應(yīng)后加熱蒸餾 例2. 鹵代烴在存在的條件下水解，這是一個典型的取代反應(yīng)，實質(zhì)是帶負電的原子團（例如等陰離子）取代鹵代烴中的鹵原子。例如：寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：（1）溴乙烷與反應(yīng)。（2）碘甲烷與反應(yīng)。（3）由碘甲烷、無水乙醇和金屬鈉合成甲乙醚。分析：由原題開始提供的信息“鹵代烴在溶液中水解，實質(zhì)是帶負電的原子團取代鹵代烴中的鹵原子的反應(yīng)”，可知解（1）（2）兩題的關(guān)鍵是找出帶負電的原子團。分析（1）帶負電的，應(yīng)是與溴乙烷中的原子取代。同樣（2）中應(yīng)是取代碘原子。（3）中碘甲烷為鹵代烴，必須與取代才能得到甲乙醚。因此必須用與反應(yīng)制取。答案：（1）（2）（3） 例3. 在有機反應(yīng)中，反應(yīng)物相同而條件不同可得到不同的產(chǎn)物。下式中R代表烴基，副產(chǎn)物均已略去。寫出實現(xiàn)下列轉(zhuǎn)變的各步反應(yīng)的化學(xué)方程式，特別注意要寫明反應(yīng)條件。（1）由分兩步轉(zhuǎn)變?yōu)?。?）由分兩步轉(zhuǎn)變?yōu)?。分析：根?jù)題目的信息，即在不同條件下，相同的反應(yīng)物可得到不同的生成物，審查題目的要求，學(xué)會示例并能加以運用。（1）是原子從1號碳移到2號碳上，由于二者都是飽和的有機物，不能通過取代直接完成轉(zhuǎn)化，所以必須利用信息使變成烯烴，然后利用信息加成制得；（2）烯烴制醇時烯烴與水加成即可，但羥基位置不能確定，因此利用信息先定位加成，然后與水溶液反應(yīng)，才能得到結(jié)論中的物質(zhì)。答案：（1）（2） 例4. 下面是一種線型高分子的一部分由此分析，構(gòu)成這種高分子化合物的單體至少有_種，它們的結(jié)構(gòu)簡式分別為_。分析：根據(jù)酯化反應(yīng)的原理：，可以從高分子鏈中酯的結(jié)構(gòu)推出各種酸和醇的分子結(jié)構(gòu)片段，即本著化學(xué)鍵從哪生成再從哪斷裂的原則思考問題。斷裂處可見下面箭頭處：斷裂后的第三、第五片段結(jié)構(gòu)相同。答案：5、 例5. 標(biāo)出下列中心碳原子的氧化數(shù)分析：根據(jù)氧化數(shù)的定義求解，H氧化數(shù)為+1，每連接一個H，該碳原子氧化數(shù)就為-1，C、C相連，氧化數(shù)為0，C與、N以單鍵結(jié)合，碳氧化數(shù)為+1，；以雙鍵結(jié)合，碳氧化數(shù)為+2；以叁鍵結(jié)合，碳氧化數(shù)為+3，分析碳的成鍵情況，得出各部分氧化數(shù)加和后即得，如：的C、C間相連，C氧化數(shù)為0，相連，C氧化數(shù)為+2，CO相連，C氧化數(shù)為+1。所以該碳原子的氧化數(shù)。答案：-1 例6. 下列各化合物中，能發(fā)生酯化、還原、加成、消去四種反應(yīng)的是C. D. 分析：A中官能團有醛基、醇羥基，醛基可與發(fā)生還原反應(yīng)生成醇，實際也是加成反應(yīng)，醇羥基可發(fā)生酯化反應(yīng)，也可發(fā)生消去反應(yīng)，符合題意。B中不能發(fā)生加成反應(yīng)、還原反應(yīng)。C中不能發(fā)生酯化、消去反應(yīng)。D中不能發(fā)生消去反應(yīng)。答案：A