高中化学奥赛培训教程全集---之有机化学
化学奥赛系列之
有机化学
第一节 有机化学基本概念和烃
1、下列构造式中：
①指出一级、二级、三级碳原子各一个。 ②圈出一级烷基、二级烷基、三级烷基各一个。
CH 3CCH 23CH 3C CHCH 3
CH 3CH 3CHCH 2CH 3
3
解析：
↓
1℃
2℃3℃↑↑↑三级烷基
三级烷基
一级烷基
CH 3CH 3
CHCH 3CH 3CH 3
CH 3
CH 2C
CH 3C
CH CH 2CH 3
2、已知下列化合物的结构简式为：
（1）CH 3CHClCHClCH 3 （2）CH 3CHBrCHClF （3）CH 3CHClCHCH 2CH 33
分别用透视式、纽曼式写出其优势构象。
解析：用透视式和纽曼式表示构象，应选择C 2—C 3间化学键为键轴，其余原子、原子团相当于取代基。这四个化合物透视式的优势构象为（见图）
其纽曼式的优势构象见图
3、（2000年广东省模拟题）用烃A分子式为C10H16，将其进行臭氧化后，水解得到HCHO 和A催化加氢后得烃B，B化学式为C10H20，分子中有一个
六元环，用键线式写出A，B的结构。
解析：从A催化加氢生成的B的化学式可推知，原A分子中有两个C=C键和一个六元环。从水解产物
可知，C1与C6就是原碳环连接之处HCHO的羰基，只能由
C3支链上双键臭氧化水解生成。所以A的结构为，B的结构为。
4、下列化合物若有顺反异构，写出异构体并用顺、反及E、Z名称命名。
5、（河南省98年竞赛题）写出符合C6H10的所有共轭二烯烃的异构体，并用E—Z命名法命名。
解析：
6、用化学方法鉴别下列化合物：CH3CH2CH2CH3，CH3CH2CH=CH2，CH3CH2C≡CH。解析：（1）用Br2，CH3CH2CH=CH2与CH3CH2C≡CH可褪色，CH3CH2CH2CH3不反应。（2）用[Ag(NH3)2]+溶液，CH3CH2C≡CH可生成白色沉淀，CH3CH2CH=CH2不反应。
7、以乙炔或丙炔为原料合成：（1）正丙醇。
（2）
解析：（1）通常制醇可考虑烯的水化，烯烃水化时只能得仲醇，要得伯醇只有用硼氢化反应才行。所以应用两炔为原料，先催化成烯，再与乙硼烷反应。
CH 3C ≡CH 2
3
H
Pd/CaCO ,PbAc
−−−−−−−→CH 3CH=CH 226-22①B H
②Pd/H O ,OH
−−−−−−−→CH 3CH 2CH 2OH （2）产物为4个碳原子，所以先考虑乙炔的二聚，生成乙烯基乙炔，而炔烃水化可生成羰基。
HC ≡CH ＋HC ≡CH 4
2
2
2NH Cl Cu Cl
H O
−−−−→HC ≡C －CH=CH 2
8、命名下例脂环烃。
解析：（I ）是螺环烃，名称为5－乙基螺[2·4]庚烷，（II ）的名称为6－甲基双环[3·2·2]壬烷，（III ）的名称为8，8－二甲基双环[3·2·1]辛烷，（IV ）的名称为双环[2·2·2]—2，5，7－辛三烷。
9、写出下列化合物的一对构象异构体，指出哪一个是优势构象。
Cl
F
Br
COOH
CN
CH(CH 3)2
(1)(2)
(3)
解析：（1）取代基在1，3位是一个反式结构应有两种构象（如下图）两个基团，一个处于a键另一个处于e键，由于大基团处于e键较稳定，所以两种构象中a为优势构象。
（2）取代基在环的1，4位，也是反式结构，也有两种构象，a式中基团均在a键，b式中基团均在e键，所以b式为优势构象。
（3）取代基在环的1，3位，是顺式异构体，在a式与b式两种构象中，b式为优势构象。
10、将下列各组化合物按取代反应由易到难顺序排列。
(1),NO2
,CH3
,
NO2
NO2
(2)C O
CH3,O H,NO2,
Cl
解析：（1）组中，甲苯的苯环由于甲基的斥电子效应，电子云密度比普通苯环大，所以更易取代。硝基是强吸电子在，可降低苯环电子云密度，使苯环难于取代，硝基越多取代越难，所以顺序为
CH
3
NO
2
NO
2 NO2
（2）第一类定位基定位效应越强，苯环电子云密度越大越易取代，第二类定位基定位效应越强苯环电子云密度越小，越难取代。所以顺序为
NO2
O
O H Cl C CH
3
11、将下列化合物硝化，试用箭头表示硝基进入的位置（指主产物）。
CH3
COOH,NO2
NHCOCH3
SO3H
OH
,
Cl
,
COOH
CH3
,
3
CH3
,Br,
Cl
CH3
解析：
2
3
3
2
12、在沥青的气体中存有稠环芳烃，其中一些可视为萘（A）、芘（B）、蒽并蒽（C）的同系物，同样，原子增加还可以有D、E等。
（1）试推测该系列化合物中，碳的最大质量分数。
（2）A＋H2反应可能有多少种产物生成？它们之中哪一种是热力学最稳定的？
（3）设氢化反应在相邻的位置上进行，试推测在B＋2H2的反应中，哪种产物最稳定？
解析：（1）可从A、B、C的分子式入手。A、B、C的分子式分别为C10H8、C16、H10、C22H12。
按A 、B 、C 的顺序递增C 6H 2，所以，该系列化合物的分子式可表示为：C 10H 8＋(C 6H 2)n ，n 为正整数，当n 趋向无穷大时，化合物的含碳量最高。即：
10661086262C +C C 126
lim
97.3%C H +C H C H 1262n n n →∞⨯===⨯+
（2）A 为大的共轭体系。十个位置中（如图所示），每个位置都可加上一个氢原子，当A 与1 moL H 2加成时，两个氢原子似乎可加到十个位置
的任意两个位置上，但要注意，加上1 mol H 2后，还有4个双键，必须满足碳原子间能构成4个双键，但不能1、3加成，因为在1、3位加上一个氢原子后，1、3碳上都形成了四个键，而碳2上只形成了三个键，又无法跟邻近的碳原子构成双键，故不能有这种加成方法。 由于可加成的位置比较多，必须按一定顺序进行，否则容易出现漏写和重写。同时须注意，A 是一个对称结构，存在x 、y 两根对称轴，处于对称位置上的双键，加成后得到相同的产物。如1、2加成与6、7加成，2、3加成与7、6加成都会得到相同的产物。可先写出连位加氢的结构，连拉加氢有1、2，2、3，9、10，1、9四种加法，须注意共轭体系中双键的转移，其产物结构分别为：
再写不连位加氢的结构，不连位加氢有1、4，1、5，1、7，2、6，2、10五种加法，其结构分别如下：
另外，还可这样考虑，加成1 mol H 2后，破坏了原A 的共轭结构，加两个氢原子后，由于有多种加法，就可能形成多种产物，有多少种加法，就会生成多少种产物。反之，有多少种
产物，则有多少种加法。能否直接判断有多少种产物？是可以的。即为产物在
结
构中形成四个双键，只需写出其所有的同分异构体，即可知道产物有多少种。我们可按一定的顺序来书写同分异构体。
①保持一个苯环结构，加成1 mol H2的结构有两种：
②保持一个苯环中两个双键不动的加成法有四种：
③原来结构全部被破坏的有三种：
当然还有多种其他的分类方法，都可顺利地写出九种异构体。
在九种产物中，热力学最稳定的产物是哪一种呢？考虑稳定性，可从双键的共轭情况入手，整个体系共轭得越好，结构就越稳定，同时注意，苯环是非常稳定的特殊共轭体系。九种异构体中，含有苯环的有两种，四个双键全处于共轭状态的有五种，当然是既含有苯环又使四个双键全部处于共轭状态的结构最稳定。所以，最稳定的结构为：
（3）B分子结构中，共含有八个双键，加成2 mol H2后，还剩六个双键，六个双键构成两个苯环结构时，结构最稳定。结构式如下：
答案：（1）该系列化合物中，碳的最大质量分数为：
10661086262C C C 612
(C)lim
97.3(%)C H C H C H 6122
n n w n →∞+⨯====+⨯+
（2）A ＋H 2反应可能有九种产物生成，热力学最稳定的异构体为：
（3）最稳定的产物是：
第二节 烃的衍生物
1、某一溴代烷A 1.37克在干燥乙醚中与镁作用，然后加入水，结果产生0.58克气态烃B 。A 溴代可生成三种二溴代物同分异构体，求A 、B 结构简式。 解析：设分子式C n H 2n ＋1Br ，据题意
C n H 2n ＋1Br Mg −−−
→C n H 2n ＋1MgBr 2
H O
−−−→ C n H 2n ＋2 14n ＋81 14n 1.37 0.58 (14n ＋81)︰1.37=14n ︰0.58 n =4
因为A 能生成三种二溴代物，故A 为(CH 3)2CHCH 2Br, B 为(CH 3)2CHCH 3。 2、（2005年江苏集训题）用化学方法区别下列各组化合物： （1）1—溴—1—戊烯、3—溴—1—戊烯和4—溴—1—戊烯。
（2）对氯甲苯、氯化苄和β—氯乙苯。
解析：（1）用AgNO 3乙醇溶液。1—溴—1—戊烯是乙烯式卤代烃，与AgNO 3溶液不反应，3—溴—1—戊烯是烯丙式卤代烃与AgNO 3溶液立即生成淡黄色沉淀，4—溴—1—戊烯是孤立式卤代烯烃，性质与卤烷相似，需加热后才生成沉淀。
（2）用AgNO 3乙醇溶液。氯化苄立即生成白色沉淀，对氯甲苯不反应，β—氯乙苯加热后生成白色沉淀。
3、（2005年河南省集训题）以1—碘丙烷制取下列物质。 （1）异丙醇。 （2）α－溴丙烯。
（3）1，3—二氯—2—丙醇。 （4）2，3一二氯丙醇。
解析：（1）CH 3CH 2CH 2I KON
−−−→乙醇
CH 3CH=CH 2242
H SO H O
−−−−→CH 3CHCH 3OH
（2）CH 3CH 2CH 2I KON
−−−→乙醇
CH 3CH=CH 22
500℃
Br −−−→CH 2BrCH=CH 2 （3）CH 3CH 2CH 2I KON
−−−→乙醇
CH 3CH=CH 22
500℃Cl −−−→CH 2ClCH=CH 2
22Cl +H O −−−−→CH 2ClCHOHCH 2Cl
（4）CH 3CH 2CH 2I KON
−−−→乙醇CH 3CH=CH 22
500℃Cl
−−−→CH 2CH=CH 2 2
NaOH
H O
−−−−→CH 2OHCH=CH 224Cl /CCl −−−−→CH 2OHCHClCH 2Cl 4、（2005年山东省集训题）用化学方法区别下列化合物： （1）乙醇、2－丙醇、2－甲基－2－丙醇， （2）乙醇、乙醚、氯乙烷。
解析：（1）用卢卡斯试剂，2－甲基－2－丙醇立即变浑浊，2－丙醇数分钟后党浊，乙醇无
现象。
（2）能与金属钠反应生成气体的为乙醇，余下的能溶于浓硫酸的是乙醚，无现象为氯乙烷。 5、（2005年山东省集训题）化合物A 的分子式为C 5H 11Br ，和NaOH 溶液共热后生成C 5H 12O(B)，B 具有旋光性，可和钠反应生成H 2，B 和浓硫酸生成C 5H 10(C)，臭氧化后得丙酮和乙醛，写出A 、B 、C 结构简式。
解析：可采用逆推方式，从臭氧化产物可知C 是CH 3CH=CCH 3CH 3。在几步反应中碳链未变，
所以A 为CH 3CHCHCH 3CH 3
*
,B 为CH 3CHCHCH 33
6、（2001年山西省集训题）以乙烯和2－丙醇为原料合成3—甲基—1－丁醇。
解析：CH 2=CH 2＋21O 2
Ag
220℃280℃
-−−−−−−→CH 2
CH 2O
(CH 3)2CHOH 2
P+Br
−−−
→(CH 3)2CHBr Mg
−−−−→无水乙醚
(CH 3)2CHMgBr CH 2
CH 2O
(CH 3)2CHCH 2CH 2OMgX +
2H H O
−−−→(CH 3)2CHCH 2CH 2OH
7、以化学方法鉴别下列化合物：乙苯，苯乙醚，对—乙基苯酚，1—苯基乙醇。
解析：先用NaOH 溶液，能溶解于NaOH 溶液的是对—乙基苯酚，加入金属钠有气体生成的是1—苯基乙醇。也可用卢卡斯试剂，数分钟后有浑浊，能溶于浓酸的是苯乙醚，剩余的为乙苯。
8、下列化合中，哪些可形成分子内氢键？哪些可形成分子间氢键？ （1）对苯二酚。（2）邻苯二酚。（3）邻甲苯酚。（4）邻氟苯酚。 解析：能形成分子内氢键的为邻苯二酚和邻氟苯酚。
O
H
O
O
H
H F
对苯二酚两个羟基位置较远，不能形成分子内氢键，只可形成分子间氢键。邻甲苯酚的甲基无形成氢键能力，只能形成分子间氢键。
9、（2005年黄冈中学培训题）以苯为主要原料制取苯甲醚。 解析：以苯为主要原料制取 解析：
3
NaOH
H
O H 2SO 4
COOH
CH 3
CH 3
C 110-120℃
（空气）O CH 3
CHCH 3
CH 2CH=CH +
10、用简便方法鉴别下列化合物： （1）3—戊醇。（2）2—戊酮。（3）戊醛。 （4）3—戊酮。（5）苯甲醇。（6）2—戊醇。
解析：（2）、（3）、（4）、（5）可与2，4－二硝基苯肼生成有色苯腙，其中（3）、（5）可与多伦试剂生成银镜，而（5）不能与斐林试剂反应。在（2）和（4）中，（2）可发生碘仿反应，（4）不是甲基酮不能反应。（1）和（6）中，（6）可与I 2＋NaOH 发生碘仿反应。 11、（2005年黄冈中学强化题）以苯为原料和必要的无机试剂合成己二醛。
解析：
KON
3
2
1.O
242.Zn H O
OHC (CH )CHO -−−−−−→-- 12、化合物A(C 5H 12O)有旋光性，它在碱性KMnO 4溶液作用下生成B(C 5H 10O)，B 无旋光性。B 与正丙基溴化镁反应，水解后得C ，C 经拆分可得互为镜象的两个异构体，推测A 、B 、C 的结构。
解析：A 从组成和题意可知为醇。碳五的醇有光学活性的只有2—戊醇和3—甲基—2—丁醇，
氧化后成酮。2—戊醇氧化后的酮与正丙基溴化镁反应不可能有光学活性物质生成（2—戊酮羰基碳上有两个正丙基），所以A 只可能是3—甲基—2—丁醇。反应为：
）
（OH
CH 3
C
*
*CH(CH 3)2CH 3
CH 2
CH
2CH 2CH 2CH 3
H 3O
+
OMgBr CH(CH 3)2C CH 3
）
（C B A ）CH 3
OH （CH 3CH 2CH 2MgBr
CH 3
CH 3
CH O 3C ]O [CH CH CH CH 3
13、比较下列各物质酸性的强弱。
（1）C 6H 5OH 。（2）CH 3COOH 。（3）F 3CCOOH 。（4）ClCH 2COOH 。（5）C 2H 5OH 。 解析：卤代酸由于诱导效应，酸性强于羧酸，卤原子多酸性更强。所以酸性从强到弱顺序为：F 3CCOOH>ClCH 2COOH>CH 3COOH>C 6H 5OH>C 2H 5OH 。
14、（2005年黄冈中学强化训练题）用化学方法区别下列各组化合物。 （1）甲酸、乙酸、丙二酸。
（2）H
O COOH
,
COOH
,
CH 2OH
解析：（1）取样品加热，有气体生成且可使石灰水浑浊的是丙二酸，剩余两种，中和后可与多伦试剂反应生成银镜的为甲酸，还有一种则为乙酸。
（2）能与FeCl 3溶液显色的是邻羟基苯甲酸，能与NaHCO 3溶液生成气体的为苯甲酸，还有一种为苯甲醇。
15、试以乙醇为原料合成丁酸。
解析：-
+
322
[O]
①OH 3233②[Ag(NH )]H /Ni
3322CH CH OH CH CHO CH CH=CHCHO CH CH=CHCOOH CH CH CH COOH
∆
−−→−−−−→−−−−−−→−−−−→
16、用化学方法区别下列化合物：
（1）乙酰氯。（2）乙酸酐。（3）氯乙烷。
解析：加水后与水不发生反应的为氯乙烷；加水后滴入AgNO 3溶液有白色沉淀的是氯乙酸；加水后是酸性，但不能和AgNO 3溶液生成白色沉淀的是乙酸酐。 17、用丙二酸酯法合成己二酸。
解析：丙二酸二乙酯为原料合成羧酸，它本身最后只剩下两个碳原子，其中一个是羧基，要得到二元酸则必需用两分子丙二醇二乙酯和二元卤代烃作用才行，所以可用1，2—二溴乙烷。
CH 2(COOC 2H 5)2NaOC 2H 5
2CH 2COOH
CH 2Br
2[CH(COOC 2H 5)2]CH 2CH(COOC 2H 5)2
]CH(COOC 2H 5)2Na +
CH 2Br +-Na +
CH 2CH(COOC 2H 5)2CH 2CH(COOH)2CH 2CH(COOH)2
CH 2CH 2COOH
18、由乙醇为原料合成3—甲基—2—戊酮。
解析：3—甲基—2—戊酮是一个甲基酮，故可用乙酰乙酸乙酯法来合成，因为本题未允许用其他有机物，所以除无机原料和催化剂外，所用有机试剂均需自己制备。
C 2H 5OH [O]−−−→CH 3COOH 254
2
4
C H O
H SO
−−−−→CH 3COOC 2H 5 2C 2H 5OH ＋2Na −−
→2C 2H 5ONa ＋H 2↑ C 2H 5OH ＋SOCl 2−−
→C 2H 5Cl ＋SO 2＋HCl C 2H 5OH 24
H SO 170℃
−−−−→C 2H 432①O ②Zn ，H O
−−−−−→2HCHO 2H /Ni −−−→CH 3OH 2P+Br
−−−→CH 3Br CH 3COOC 2H 525NaOC H −−−−−→CH 2(COOC 2H 5)2325
CH COOC H −−−−−−→CH 3COCH 2COOC 2H 5
3 CCHC 2H 5CH 3C CHCOOC 2H C 2H 5CO 3
CH 32H O
①②2525O
253①CH 3
CH 3 C CCOOC 2H O 5%NaOH
C 2H 5OH O
CH 3
++2-
19、比较下列各组化合物的碱性。 （1）苯胺、乙胺、二乙胺、二苯胺。
（2）
CH 2NH 2
NH 2
CH 3
,
,
NH 2
NO 2
,
NH 2
2。
解析：（1）胺的碱性为脂肪促胺强于伯胺、强于芳胺，所以碱性从强到弱的顺序为二乙胺>乙胺>苯胺>二苯胺。
（2）芳胺芳环上若有斥电子基可增强碱性，若有吸电子基则减弱碱性，所以碱性从强到弱顺序为：
CH 2NH 2
NH 2
3
NH 2
NO 2
NH 2
NO 2
NO 2
20、下列化合物如何提纯？ 三乙胺中含少量乙胺和二乙胺。
解析：三乙胺为叔胺，杂质为伯胺和仲胺，可先加入足量乙酰氯，乙胺和二乙胺生成酰化物，三乙胺氮原子上无氢不反应，加入盐酸和三乙胺生成盐酸盐，用乙醚提取酰化物，分液后，将盐酸盐用碱中和再蒸馏即得三乙胺。
21、用R —S 法标记下列化合物中的手性碳原子的构型。
解析：（1）先变成费歇尔投影式。
（2）投影式为：
（3）先变换成透视式，再变换成投影式。
22、用“*”标出下列化合物中手性碳原子，有顺反异构时写出其顺、反异构体并命名。 （1）CH 2BrCHDCH 2Cl （2）HOOCCHOHCOOH
（3）
Br
O H
（4）CH 3CHOHCH 2CH 3
解析：（1）H 与D 是不同的氢原子，所以C 2是手性碳原子。CH 2BrCHDCH 2Cl 。 （2）分子对称，无手性碳原子。
（4）C 2为手性碳原子。*
323CH CHOHCH CH 。
23、写出分子式为C 3H 6BrCl 的所有异构体的结构简式，用“*”号标出手性碳原子，用投影式表示各对映体，并指出R —S 构型。 解析：*
32CH CH CHBrCl （I ），*
*
32
3
2
C HC H l C HB r (I I ),HC H B r C HC l (I I I )CH 3CBrClCH 3，
CH 2BrCH 2CH 2Cl 。
24、写出β－D （＋）半乳糖的哈武斯式（吡喃型）。 解析：
25、用化学方法区别下列化合物。 （1）葡萄糖和葡萄糖酸。
（2）葡萄糖酸和葡萄糖醇。
解析：（1）葡萄糖分子中含醛基可与多伦试剂生成很镜，葡萄糖酸无现象。
（2）将两样品分别加入滴有酚酞的NaOH溶液能使红色褪去的为葡萄糖酸。
26、在测定糖结构时，常用溴水将糖氧化成酸，然后脱羧再将C2氧化成醛基，反复此过程可将乙醛糖依次变为戊醛糖、丁醛糖……。已知L—乙醛糖A用溴水氧化可得光活性产物。A递降得成戊醛糖B，B用NaBH4还原后，产物无光活性。将B与HCN反应后用酸水解，再用锌汞齐在酸性条件下处理得A和另一异构体C，C用HNO3氧化，得无光活性的二酸，写出A、B、C的投影式。
，戊醛糖用NaBH4反应，醛基还原成羟基成为解析：L—己醛糖C5和C6为HO H
CH2OH
糖醇，产物无光活性，所以分子有对称面，所以B的投影式为
27、用化学方法区别下列化合物。
（1）葡萄糖、蔗糖和淀粉。
（2）蔗糖、淀粉和纤维素。
解析：（1）葡萄糖是还原糖，可与银氨溶液反应生成银镜。淀粉可与碘水作用生成蓝色，还有一种为蔗糖。
（2）先用碘水鉴别出淀粉，其余二种分别在试管内加入几毫升稀硫酸加热数分钟，中和后用斐林试剂检验，有红色沉淀为蔗糖。因为二糖易水解，纤维素不易水解，此条件下纤维素水解极弱可忽略。
28、（2005年黄冈中学强化题）化合物X是一种天然产物，化学式量为180。1.98克X燃烧可生成1 478.4 mL的CO2（标），和1.188克的水，X可发生银镜反应，它与乙酸酐反应生成A，A的式量比X大116.67%，求X和A的结构简式。
解析：先求X最简式，1.98克样品中，
碳原子为：
3
147810
0.66(mol)(0.792)
22.4
-
⨯
=即克
氢原子为：
2
1.1880.132(mol)(0.132)
18
⨯=即克
氧原子为：1.98－0.792－0.132 =1.056(克)（即0.066mol）C/H/O=0.066/0.132/0.066=1/2/1
化学式为(CH2O)n,
80
6 12216
n==
++
化学式为C6H12O6。
A的式量为：180×216.67%=390。
X为：CH2OH(CHOH)4CHO。
A为：
29、柳树皮中有一种糖苷叫水扬苷，用酶水解时，得D－葡萄糖和水杨醇（邻羟基苯甲醇）。水杨苷用硫酸二甲酯和NaOH处理得五甲基水杨苷，酸水解得2，3，4，6－四甲基－D－葡萄糖和邻甲氧基苯甲醇。写出水杨苷哈武斯式。
解析：据题意，水杨苷中葡萄糖C1和C5形成氧环，C1苷羟基本原则与水杨醇成苷，所以葡萄糖C2、C3、C4、C6上羟基可甲基化，水杨醇上酚羟基也甲基化，所以哈武斯式为：
高中化学奥赛有机化学教案 16--杂环化合物
16--杂环化合物 §1. 杂环化合物的分类和命名 一、杂环大体可分为：单杂环和稠杂环两类： 1. 分类： 稠杂环是由苯环与单杂环或有两个以上单杂环稠并而成。 二、命名： 杂环的命名常用音译法，是按外文名称的音译，并加口字旁，表示为环状化合物。如杂环上有取代基时，取代基的位次从杂原子算起用1，2，3，4，5……（或可将杂原子旁的碳原子依次编为α ,β, γ, δ …）来编号。 如杂环上不止一个杂原子时，则从O,S,N 顺序依次编号，编号时杂原子的位次数字之和应最小：
五元杂环中含有两个杂原子的体系叫唑（azole） §2. 呋喃，噻吩，吡咯 含有一个杂原子的五元杂环单环体系:呋喃，噻吩，吡咯。 一、呋喃，噻吩，吡咯的电子结构和光谱性质 电子结构：这三个杂环化合物中，碳原子和杂原子均以sp2杂化轨道互相连接成σ健，并且在一个平面上，每个碳原子及杂原子上均有一个p轨道互相平行，在碳原子的p轨道中有一个p电子，在杂原子的p轨道中有两个p电子，形成一个环形的封闭的π电子的共轭体系。这与休克尔的4n+2规则相符，因此这些杂环或多或少的具有与苯类似的性质，故称之为芳香杂环化合物。 芳香性大小,试验结果表明: 光谱性质：IR: νc-H = 3077~3003cm-1,νN-H = 3500~3200 cm-1(在非极性溶剂的稀溶液中，在3495 cm-1，有一尖峰。在浓溶液中则于3400 cm-1,有一尖峰。在浓和淡的中间浓度时，两种谱带都有),杂环C＝C伸缩振动:1600~1300 cm-1（有二至四个谱带）。 NMR：这些杂环化合物形成封闭的芳香封闭体系，与苯环类似，在核磁共振谱上，由于外磁场的作用而诱导出一个绕环转的环电流，此环电流可产生一个和外界磁场方向相反的感应磁场，在环外的质子，处在感应磁场回来的磁力线上，和外界磁场方向一致，在去屏蔽区域，故环上氢吸收峰移向低场。化学位移一般在7ppm左右。
高中化学奥赛有机化学教案 22--甾萜化合物
22--萜类和甾族化合物 §1 萜类 一萜的涵义和异戊二烯规律 1.萜的涵义 萜类亦称萜烯类，是香精油的主要成分。某些植物的叶，花或果实用水蒸汽蒸馏的方法，可以得到有香味的油状液体，称为香精油。原来把存于香精油中的脂环烃C10H16叫做萜。后来又发现了不少与萜具有类似构造的含氧衍生物，以及挥发性不大的含有15，20，30，40甚至50个碳的化合物。现在把存在于自然界的这一类化合物都叫萜。不管它们是烃类或是含氧衍生物。 2.异戊二烯规律 对大量萜类分子式及其结构的测定表明，其共同点是分子中的碳原子数是5的整数倍。而且是由异戊二烯的碳干骨骼相连构成的。即萜烯化合物的碳干骨骼可划分成若干个异戊二烯单位。这就是曾称之为的异戊二烯规则。大多数萜烯类分子构造都是由异戊二烯骨骼头尾相接而成，少数也有头头相连或尾尾相连的． 异戊二烯 异戊二烯单位 如：月桂烯2个异戊二烯单位
对薄荷烯2个异戊二烯单位 松节烯(α-蒎烯) 2个异戊二烯单位 二萜的分类和命名 1 分类 根据萜类的碳骼含有几个异戊二烯单位可分为： 1单萜它含有两个异戊二烯单位（C10） 2倍半萜它含有三个异戊二烯单位（C15） 3双萜它含有四个异戊二烯单位（C20） 4三萜它含有六个异戊二烯单位（C30） 5四萜它含有八个异戊二烯单位（C40） 根据分子中异戊二烯单位互相联结的方式，分为单环萜双环萜开链萜等 2、命名 我国对萜类的命名规律一律按英文俗名意译，再接上“烷”，“烯”，“醇”等类名而成。 如月桂烯（myrcene）, 也叫香叶烯myrcia 香叶 松节烯（pinene）pine 松树,松木 三单萜 1 链状单萜：由两个异戊二烯连接构成的链状化合物。
高中化学奥赛有机化学部分教案(4--对映异构)
4--对映异构 构造相同，但分子中原子在空间的排列方式不同的化合物称为立体异构体，这种现象称为立体异构。它是立体化学的主要内容之一。那么，什么叫立体化学？立体化学（stereochemistry）是一种以三度空间来研究分子结构和性质的科学。我们知道有机分子是立体的，所以在研究它时必须要有立体化学的观念。目前已发现许多有机化合物的结构和性质一定要从它们的空间排列来解释。 正由于有机分子是立体的，所以会因它们中的各原子在空间排列位置的不同而造成异构现象--立体异构。前面所讲的构象异构和顺、反异构都是立体异构。可是构象异构和顺、反异构不同，构象异构可借分子中单键的旋转而互变。因此很难分离出构象异构体，只能利用光谱分析、热力学计算、偶极矩测量以及X-光或电子衍射证明它们的存在。而顺、反异构体的互变要通过键的断裂，比较困难，因此能得到纯的顺式异构体和反式异构体。 立体异构除了上面两种以外，这里我们介绍第三种，那就是对映异构（enantiomerism）。 例如：当我们进行2-丁烯的水合反应时，分离到两种丁醇，它们的物理性质和化学性质基本上相同，只是在对偏振光的作用上有差异，一个使偏振光向右转（右旋体Dextrorotatory）一个使偏振光向左转（左旋体Levorotatory），转的度数基本上也相同。 H3C C H C H CH3+ H OH + H3C CH2C CH3 H OH +H3CH2C C OH H CH3 左旋体右旋体 [α]D25= -13.52O[α]D25= +13.52O
它们的结构如按照平面来书写，很难看出有什么两样，都是CH 3CH 2 CH（OH） CH 3 ，可是在空间排列上，它们是不同的，它们互成镜象不重合，所以不是一个化合物，是构型异构体。 由于这两个异构体互相对映，故称为对映体（Enantionmers).又因为它们中的一个要使偏振光向左转，另一个使偏振光向右转，所以也常称为旋光异构体（Optical isomers）。 旋光异构现象是用偏振光来鉴别的，那么什么是偏振光？化合物的旋光性又是怎样测得的？ §1. 旋光性 一、平面偏振光和旋光性 光波是一种电磁波，它的振动方向与其前进方向垂直。 在普通光线里，光波可在垂直于它前 进方向的任何可能的平面上振动。 中心圆点“O”，表示垂直于纸面的光的前进方向，双箭头表示光可能的振动方向。
高中化学奥赛培训教程全集---之有机化学
化学奥赛系列之 有机化学 第一节 有机化学基本概念和烃 1、下列构造式中： ①指出一级、二级、三级碳原子各一个。 ②圈出一级烷基、二级烷基、三级烷基各一个。 CH 3CCH 23CH 3C CHCH 3 CH 3CH 3CHCH 2CH 3 3 解析： ↓ 1℃ 2℃3℃↑↑↑三级烷基 三级烷基 一级烷基 CH 3CH 3 CHCH 3CH 3CH 3 CH 3 CH 2C CH 3C CH CH 2CH 3 2、已知下列化合物的结构简式为： （1）CH 3CHClCHClCH 3 （2）CH 3CHBrCHClF （3）CH 3CHClCHCH 2CH 33 分别用透视式、纽曼式写出其优势构象。 解析：用透视式和纽曼式表示构象，应选择C 2—C 3间化学键为键轴，其余原子、原子团相当于取代基。这四个化合物透视式的优势构象为（见图） 其纽曼式的优势构象见图
3、（2000年广东省模拟题）用烃A分子式为C10H16，将其进行臭氧化后，水解得到HCHO 和A催化加氢后得烃B，B化学式为C10H20，分子中有一个 六元环，用键线式写出A，B的结构。 解析：从A催化加氢生成的B的化学式可推知，原A分子中有两个C=C键和一个六元环。从水解产物 可知，C1与C6就是原碳环连接之处HCHO的羰基，只能由 C3支链上双键臭氧化水解生成。所以A的结构为，B的结构为。 4、下列化合物若有顺反异构，写出异构体并用顺、反及E、Z名称命名。
5、（河南省98年竞赛题）写出符合C6H10的所有共轭二烯烃的异构体，并用E—Z命名法命名。 解析：
6、用化学方法鉴别下列化合物：CH3CH2CH2CH3，CH3CH2CH=CH2，CH3CH2C≡CH。解析：（1）用Br2，CH3CH2CH=CH2与CH3CH2C≡CH可褪色，CH3CH2CH2CH3不反应。（2）用[Ag(NH3)2]+溶液，CH3CH2C≡CH可生成白色沉淀，CH3CH2CH=CH2不反应。 7、以乙炔或丙炔为原料合成：（1）正丙醇。
高中化学奥赛有机化学部分教案(3--环烷 烃)
3--环烷烃 在环烷烃分子中碳原子以单键相互联结成闭合的碳环，剩余的加完全与氢原子相连。其通式：H C n n 2 §1. 环烷烃的异构及命名 1.环烷烃的异构 环烷烃由于患的大小及侧链的长短和位置不同而产生构造异构体。最简单的环烷烃是环丙烷，只有三个碳原子，没有异构体。含四个碳原子以上帝的环烷烃都有异构体： H 2 C H 2CH 2cyclopropane H 2C H 2C 2CH 2cyclobutane H 2C H 2C C H CH 3 methylcyclopropane 2CH 2H 2C H 2C H 2cyclopentane CH 3 methylcyclobutane CH 2CH 3 ethylcyclopropane H 3C CH 3 1,1-dimethylcyclopropane H 3C CH 3 1,2-dimethylcyclopropane 1,4-二甲基环己烷分子中，二个甲基可以豆子环平面的一边，亦可一个在一边： H CH 3 H CH 3 H CH 3 CH 3H 熔 点 ： -87.4O C 沸 点 ： 124.3O C 熔 点 ： -37.1O C 沸 点 ： 119.4O C 它们相互转变需要较高的能量而且会引起共价键的断裂， 在室温下不能实现，因此，它们是具有不同物理性质的异构体。这种异构现象称为顺反异构。 2.环烷烃的命名： ① 环烷烃的命名与烷烃相似，办在烷字的前面加上一“环”字，称为环某烷
编号时，有两个以上不同的取代基时，以含碳最少的取代基作为1位。使环上取代基的位次尽可能最小 H 2H 2 2 CH 23 3 简 式 3.多环化合物的命名 （1 ）螺环烃：分子中两个碳环共用一个碳原子。 单螺环，根据成环碳原子的总数称为螺某烷，在螺字后面的方括号中，用阿拉伯数字标出两个碳环碳原子数目（螺原子不计算在内），将小的数字排在前面，数字之间用圆点编号，是从较小环中与螺原子相邻的一个碳原子开始，经过共有碳原子到较大的环 （2）稠环烃：两个碳环共用两个碳原子 （3）桥环烃 分子中两个或两个以上碳环共有两个以上碳原子；共有的两个碳原子为桥头，两桥头之间的碳链为桥。桥环烃的命名，可用二环、三环等做词头，然后根据成环碳原子总数称为某烷，在环字后的方括号中用阿拉伯数字标出桥上两个桥
高中化学奥赛有机化学部分教案(7--炔烃和二烯烃)
7--炔烃和二烯烃 炔烃是含有（triple bond)。二烯烃是含有两个C=C的不饱烃。两者都比碳原子数目相同的单烯烃少两个氢原子，通式C n H2n-2 。 §1 炔烃的结构、异构和物理性质 一、炔烃的结构 乙炔的分子式是C2H4，构造式碳原子为sp杂化。 两个sp杂化轨道向碳原子核的两边伸展，它们的对称轴在一条直线上，互成180o。 在乙炔分子中，两个碳原子各以一个sp轨道互相重叠，形成一个C-Cσ键，每个碳原子又各以一个sp轨道分别与一个氢原子的1s轨道重叠形成C-Hσ键。 此外，每个碳原子还有两个互相垂直的未杂化的p轨道（p x,p y),它们与另一碳的两个p轨道两两相互侧面重叠形成两个互相垂直的π键。 两个正交p轨道的总和，其电子云呈环形的面包圈。 故乙炔的叁键是由一个σ键和两个相互垂直的π键组成。两个π键的电子云分布好象是围绕两个碳原子核心的圆柱状的π电子云。
乙炔分子中两个碳原子的sp轨道，有s性质，s轨道中的电子较接近了核。因此被约束得较牢，sp轨道比sp2轨道要小，因此sp杂化的碳所形成的键比sp2杂化的碳要短，它的p电子云有较多的重叠。 现代物理方法证明：乙炔中所有的原子都在一条直线上，键的键长为0.12nm,比C=C键的键长短。就是说乙炔分子中两个碳原子较乙烯的距离短，原子核对于电子的吸引力增强了。键能为835KJ/mol.(第一个π键能 225 835-610=225） （C=C 610KJ/mol, π键能264.4 610-345.6=264.4；C-C 345.6KJ/mol) 二、炔烃的异构和命名 1. 炔烃的异构 炔烃的异构是由于碳架不同或散件位置不同而引起的。在碳链分支的地方不可能有三键，炔烃也没有顺反异构体，因此，炔烃的异构比烯烃简单。 2.炔烃的命名 炔烃的命名法和烯烃相似，只将“烯”字改为“炔”。 如： 若同时含有叁键和双键，这类化合物称为烯炔。它的命名首先选取含双键和叁键最长的碳链为主链。位次的编号通常使双键具有最小的位次。 三、炔烃的物理性质 炔烃的沸点比对应的烯烃高10-20°C，比重比对应的烯烃稍大，在水里的溶解度也比烷和烯烃大些。
高中有机化学教案
高中有机化学教案 【篇一：高中有机化学教案】 有机化学教案《一、教学目的和要求：通过对本课程的学习要求学生： 1 、掌握各类有机化合物的命名、同分异构、结构特点和理化性质、重要合成方法等。 2、应用价键理论和分子轨道理论的基本概念理解典型有机化合物的基本结构。 通过乙烯、丁二烯和苯等物质结构的讨论，定性了解分子轨道理论的基本概念。 3、掌握诱导效应和共轭效应，并能应用解释某些有机反应中的问题。 4、了解过渡态理论，初步掌握碳正离子、碳负离子、碳自由基、碳烯等活性中间体及其在有机反应中的作用。 5、熟悉亲核取代、亲电取代、亲核加成、亲电加成和游离基反应的历程。 掌握氧化、还原反应的特点。 了解重排历程和周环反应。 并能初步运用于解释相应的化学反应和在合成上的应用。 6、初步掌握立体化学的基本知识和基本理论。 7、初步了解红外光谱、核磁共振谱的基本原理，并能认识常见化合物的典型图谱。 8、掌握各类重要有机化合物的来源、实验室制备、工业制法及其主要用途。 9、重点掌握卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮等的结构特点、化学性质及其应用。 1 第一章绪论 3 第二章烷烃 4 第三章单烯烃 6 第四章炔烃和二烯烃 6 第五章脂环烃 5 第六章对映异构 6 第七章芳烃 7 第八章现代物理实验方法的应用 5 第九章卤代烃 7 第十章醇、酚、醚 8 第十一章醛和酮 6 计算机辅助教学（cai）讲授法、演示法、练习法相结合（从第三页开始） 2 要求学生了解有机化学的研究对象及有机化学的产生与发展历史，认识有机化学与生产和生活的密切关系。 同时，通过对共价键理论及其本质的学习，达到掌握有机化合物分子结构基本理论的目的。
高中化学奥赛有机化学部分教案(2--烷 烃)
2--烷烃 所谓“烃”就是碳氢化合物（Hydrocarbon）的意思，它是一个有机化学专用的 新字，“火”旁来自碳，表示它易着火，：“”来自氢。碳氢两字读得快一些即成它的发音（听）。烷烃是饱和烃。饱和烃是含氢最多的烃。烷（wan）有完满的意思，也就是饱和的意思。 §1. 烷烃的同系列和异构 一、烷烃的同系列（Homologous series） ,n表示碳原子数目。最简单的烷烃是甲烷，其次是烷烃的通式为：C n n2 乙烷、丙烷……,凡具有同一个通式，结构相似，化学性质也相似，物理性质则随着碳原子数目的增加而有规律地变化的化合物系列，称为同系列。同系列中的化合物互称为同系物（Homologs）。 相邻的同系物在组成上相差CH2，这个CH2称为系列差。 1.烷烃的同分异构现象 烷烃同系列中，甲烷、乙烷、丙烷只有一种结合方式，没有异构现象，从丁烷起就有同分异构现象。 分子中碳原子的排列方式不同。 我们把分子式相同，而构造不同的异构体称为构造异构体。实质上是由于碳干构造的不同而产生的，所以往往又称为碳干异构体。（Skeletal isomer）在烷烃分子中随着碳原子数的增加，异构体的数目增加得很快。 对于低级烷烃的同分异构体的数目和构造式，可利用碳干不同推导出来。 以己烷为例其基本步骤如下： （1）写出这个烷烃的最长直链式： （省略了氢） （2）写出少一个碳原子的直链式作为主链把剩下的碳当作支链。依次当取代基连
在各碳原子上，就能写出可能的同分异构体的构造式。 （3）写出少二个碳原子的直链式作为主链。把两个碳原子当作支链（2个甲基），连接在各碳原子上，或把两个碳原子当作（乙基），接在各碳上。 把重复者去掉。这样己烷的同分异构体只有5个。 书写构造式时，常用简化的式子为：CH3CH2CH2CH2CH3或CH3（CH2）4CH3。 （4）伯、仲、叔和季碳原子。 如戊烷的三个同分异构体为： 我们把直接与一个碳原子相连的称为“伯”（Primary）或一级碳原子， 用1o表示；直接与二个碳原子相连的称为“仲”（Secondary）或二级碳原 子，用2o表示；直接与三个碳原子相连的称为“叔”（Tertary）或三级碳 原子，用3o表示；直接与四个碳原子相连的称为“季”（Quaternary）或四 级碳原子，用4o表示； 在伯、仲、叔碳上的氢分别叫伯、仲、叔氢。
高中化学竞赛知识点：有机化学
高中化学竞赛知识点：有机化学有机化学知识点 1.分子式为C5H12O2的二元醇，主链碳原子有3个的结构有2种 正确 2.最简式为CH2O的有机物：甲酸甲酯、麦芽糖、纤维素 错误,麦芽糖和纤维素都不符合 3.羟基官能团可能发生反应类型：取代、消去、酯化、氧化、缩聚、中和反应 正确,取代(醇、酚、羧酸);消去(醇);酯化(醇、羧酸);氧化(醇、酚);缩聚(醇、酚、羧酸);中和反应(羧酸、酚) 4.常温下，pH=11的溶液中水电离产生的c(H+)是纯水电离产生的c(H+)的10^4倍 错误,应该是10^(-4) 5.甲烷与氯气在紫外线照射下的反应产物有4种 错误,加上HCl一共5种 6.醇类在一定条件下均能氧化生成醛，醛类在一定条件下均能氧化生成羧酸 错误,醇类在一定条件下不一定能氧化生成醛，但醛类在一定条件下均能氧化生成羧酸 7.CH4O与C3H8O在浓硫酸作用下脱水，最多可得到7种有机产物
正确,6种醚一种烯 8.分子式为C8H14O2，且结构中含有六元碳环的酯类物质共有7种 正确 9.棉花和人造丝的主要成分都是纤维素 正确,棉花、人造丝、人造棉、玻璃纸都是纤维素 10.等质量甲烷、乙烯、乙炔充分燃烧时，所耗用的氧气的量由多到少 正确,同质量的烃类,H的比例越大燃烧耗氧越多 11.分子组成为C5H10的烯烃，其可能结构有5种 正确 12.聚四氟乙烯的化学稳定性较好，其单体是不饱和烃，性质比较活泼 错误,单体是四氟乙烯,不饱和 13.酯的水解产物只可能是酸和醇;四苯甲烷的一硝基取代物有3种 错误,酯的水解产物也可能是酸和酚 14.甲酸脱水可得CO，CO在一定条件下与NaOH反应得HCOONa，故CO是甲酸的酸酐 错误,甲酸的酸酐为:(HCO)2O 15.应用取代、加成、还原、氧化等反应类型均可能在有机物分子中引入羟基
高中化学竞赛有机化学知识点-高中化学竞赛有机化学知识点
高中化学竞赛有机化学知识点|高中化学竞赛有机化学知识点高中的化学的竞赛是许多好玩的，也很受同学喜（爱）。在竞赛的是试题中，有机化学是一个比较重要学问点，这个学问点你把握了吗?下面是百分网我为大家整理的高中化学重要学问点，盼望对大家有用! 高中化学有机化学学问 1.需水浴加热的反应有： (1)、银镜反应(2)、乙酸乙酯的水解(3)苯的硝化(4)糖的水解 (5)、酚醛树脂的制取(6)固体溶解度的测定 凡是在不高于100℃的条件下反应，均可用水浴加热，其优点：温度变化平稳，不会大起大落，有利于反应的进行。 2.需用温度计的试验有： (1)、试验室制乙烯(170℃) (2)、蒸馏 (3)、固体溶解度的测定 (4)、乙酸乙酯的水解(70-80℃) (5)、中和热的测定 (6)制硝基苯(50-60℃) 〔说明〕：(1)凡需要精确掌握温度者均需用温度计。 (2)留意温度计水银球的位置。 3.能与Na反应的有机物有：醇、酚、羧酸等凡含羟基的化合物。 4.能发生银镜反应的物质有： 醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖凡含醛基的物质。 5.能使高锰酸钾酸性溶液褪色的物质有： (1)含有碳碳双键、碳碳叁键的烃和烃的衍生物、苯的同系物 (2)含有羟基的化合物如醇和酚类物质
(3)含有醛基的化合物 (4)具有还原性的无机物(如SO2、FeSO4、KI、HCl、H2O2等) 6.能使溴水褪色的物质有： (1)含有碳碳双键和碳碳叁键的烃和烃的衍生物(加成) (2)苯酚等酚类物质(取代) (3)含醛基物质(氧化) (4)碱性物质(如NaOH、Na2CO3)(氧化还原――歧化反应) (5)较强的无机还原剂(如SO2、KI、FeSO4等)(氧化) (6)有机溶剂(如苯和苯的同系物、四氯甲烷、汽油、已烷等，属于萃取，使水层褪色而有机层呈橙红色。) 7.密度比水大的液体有机物有：溴乙烷、溴苯、硝基苯、四氯化碳等。 8、密度比水小的液体有机物有：烃、大多数酯、一氯烷烃。 9.能发生水解反应的物质有 卤代烃、酯(油脂)、二糖、多糖、蛋白质(肽)、盐。 10.不溶于水的有机物有： 烃、卤代烃、酯、淀粉、纤维素 11.常温下为气体的有机物有： 分子中含有碳原子数小于或等于4的烃(新戊烷例外)、一氯甲烷、甲醛。 12.浓硫酸、加热条件下发生的反应有： 苯及苯的同系物的硝化、磺化、醇的脱水反应、酯化反应、纤维素
化学人教版高中选修5 有机化学基础高中化学奥赛-有机反应机理
重要有机反应 及 机理集锦
1.Arbuzov 反应 亚磷酸三烷基酯作为亲核试剂与卤代烷作用，生成烷基膦酸二烷基酯和一个新的卤代烷： 卤代烷反应时，其活性次序为：R'I >R'Br >R'Cl。除了卤代烷外，烯丙型或炔丙型卤化物、a-卤代醚、a- 或 b-卤代酸酯、对甲苯磺酸酯等也可以进行反应。当亚酸三烷基酯中三个烷基各不相同时，总是先脱除含碳原子数最少的基团。 本反应是由醇制备卤代烷的很好方法，因为亚磷酸三烷基酯可以由醇与三氯化磷反应制得： 如果反应所用的卤代烷 R'X 的烷基和亚磷酸三烷基酯 (RO)3P 的烷基相同（即 R' = R），则 Arbuzov 反应如下： 这是制备烷基膦酸酯的常用方法。
除了亚磷酸三烷基酯外，亚膦酸酯 RP(OR')2和次亚膦酸酯 R2POR' 也能发生该类反应，例如： 反应机理 一般认为是按 S N2 进行的分子内重排反应： 反应实例 2.Arndt-Eister 反应 酰氯与重氮甲烷反应，然后在氧化银催化下与水共热得到酸。
反应机理 重氮甲烷与酰氯反应首先形成重氮酮（1），（1）在氧化银催化下与水共热，得到酰基卡宾（2），（2）发生重排得烯酮（3），（3）与水反应生成酸，若与醇或氨（胺）反应，则得酯或酰胺。 反应实例 3.Baeyer----Villiger 反应 反应机理 过酸先与羰基进行亲核加成，然后酮羰基上的一个烃基带着一对电子迁移到-O-O-基团中与羰基碳原子直接相连的氧原子上，同时发生O-O键异裂。因此，这是一个重排反应
具有光学活性的3---苯基丁酮和过酸反应，重排产物手性碳原子的枸型保持不变，说明反应属于分子内重排： 不对称的酮氧化时，在重排步骤中，两个基团均可迁移，但是还是有一定的选择性，按迁移能力其顺序为： 醛氧化的机理与此相似，但迁移的是氢负离子，得到羧酸。 反应实例 酮类化合物用过酸如过氧乙酸、过氧苯甲酸、间氯过氧苯甲酸或三氟过氧乙酸等氧化，可在羰基旁边插入一个氧原子生成相应的酯，
高中化学竞赛《有机化学- 氨基酸》教案
第十四章 氨基酸 蛋白质 核酸 第一节 氨基酸 分子中既含有氨基又含有羧基的双官能团化合物称为氨基酸。 一、分类、命名 根据氨基酸分子中所含氨基和羧基的相对数目，可将氨基酸分为：中性氨基酸，其分子中氨基与羧基的数目相等；碱性氨基酸，其分子中氨基比羧基的数目多；酸性氨基酸，其分子中羧基比氨基的数目多。碱性氨基酸一般显碱性，酸性氨基酸显酸性，但中性氨基酸不呈中性而呈弱酸性，这是由于羧基比氨基的电离常数大些所致。 氨基酸的系统命名法是以羧酸为母体，氨基作为取代基。氨基所连的位次以阿拉伯数字表示，也可用希腊字母表示。一些常见的氨基酸除系统命名法之外，也常用俗名。 2-氨基丙酸（丙氨酸） 2，6-二氨基已酸（赖氨酸） 二、氨基酸的性质 α-氨基酸都是无色晶体，具有较高的熔点。 1、两性与等电点 氨基酸分子中，含有氨基和羧基，一个是碱性基团，一个是酸性基团，两者可相互作用而成盐，这种盐称为内盐。 内盐 内盐分子中，既有带正电荷的部分，又有带负电荷的部分，所以又称两性离子。实验证 明，在氨基酸晶体中，分子并不是以 的形式存在，而是以两性离 子的形式存在。氨基酸在水溶液中，形成如下的平衡体系： 负离子 两性离子 正离子 从上述平衡可以看出，当加入酸时，平衡向右移动，氨基酸主要以正离子形式存，当PH<1时，氨基酸几乎全为正离子。当加入碱时，平衡向左移动，氨基酸主要以负离子形式存在，当PH>11时，氨基酸几乎全部为负离子。氨基酸溶液置于电场之中时，离子则将随着溶液PH 值的不同而向不同的极移动。碱性时向阳极移动，酸性时向阴极迁移。对于中性氨基酸来说，其水溶液中所含的负离子要比正离子多，为了使它形成相等的解离，即生成两性离子，应加入少量的酸，以抑制酸性解离，即抑制负离子的形成。也就是说，中性氨基酸要完全以两性离子存在，PH 值不是为7，而是小于7。如甘氨酸在PH 值为6.1时，酸式电离和碱式电离相等，完全以两性离子存在，在电场中处于平衡状态，不向两极移动。这种氨基酸在碱式电离和酸式电离相等时的PH 值，称为该氨基酸的等电点。用PI 表示。由于不同的氨基酸分子中所含的氨基和羧基的数目不同，所以它们的等电点也各不相同。一般说来，酸性氨基酸的等电点PI 为2.8-3.2；中性氨基酸的等电点PI 为4.8-6.3；碱性氨基酸的等电点为7.6-11。 在等电点时，氨基酸的溶解度最小。因此可以用调节溶液PH 值的方法，使不同的氨基酸在各自的等电点结晶析出，以分离或提纯氨基酸。 CH 3CH COOH NH 2CH COOH NH 2CH 2CH 2CH 2CH 2NH 2CH COOH NH 2R CH COOH NH 2 R CH R COO - NH 3+CH R COO -NH 3+CH NH 2R COO -H + H + CH COOH R NH 3+
高中化学竞赛《有机化学-醇、酚、醚》教案
第六章 醇、酚、醚 醇和酚都含有相同的官能团羟基（-OH ），醇的羟基和脂肪烃、脂环烃或芳香烃侧链的碳原子相连。而酚的羟基是直接连在芳环的碳原子上。因此醇和酚的结构是不相同的，其性质也是不同的。醇的通式为ROH ，酚的通式为ArOH 。 醚则可看作是醇和酚中羟基上的氢原子被烃基（-R 或-Ar ）取代的产物，醚的通式为R-O-R 或Ar-O- Ar 。 第一节 醇 一、醇的分类和命名 醇分子可以根据羟基所连的烃基不同分为脂肪醇、脂环醇和芳香醇。 根据羟基所连的碳原子的不同类型分为伯醇、仲醇和叔醇。 根据醇分子中所含的羟基数目的不同可分为一元醇和多元醇。 结构简单的醇采用普通命名法，即在烃基名称后加一“醇”字。如： CH 3CH 2OH (CH 3)2CHOH 乙醇 异丙醇 苯甲醇（苄醇） 对于结构复杂的醇则采用系统命名法，其原则如下： 1、选择连有羟基的碳原子在内的最长的碳链为主链，按主链的碳原子数称为“某醇”。 2、从靠近羟基的一端将主链的碳原子依次用阿拉伯数字编号，使羟基所连的碳原子的位次尽可能小。 1、 命名时把取代基的位次、名称及羟基的位次写在母体名称“某醇”的前面。如： 2，6-二甲基-3，5-二乙基-4-庚醇 1-乙基环戊醇 2，6-二甲基-5-氯-3-庚醇 2、 不饱和醇命名时应选择包括连有羟基和含不饱和键在内的最长的碳链做主链，从靠近羟基的一端开始编号。例如： CH 2═CHCH 2CH 2OH 3-丁烯-1-醇 6-甲基-3-环已烯醇 3、 命名芳香醇时，可将芳基作为取代基加以命名。例如： 2-乙基-3-苯基-1-丁醇 3-苯丙烯醇 4、 多元醇的命名应选择包括连有尽可能多的羟基的碳链做主链，依羟基的数目称二醇、三醇等，并在名称前面标上羟基的位次。因羟基是连在不同的碳原子上，所以当羟基 CH 2OH CH 3OH CH 3CH 2CHCHCHCH 2CH 3CH CH CH 3CH 3CH 3CH 2CH 3OH Cl OH CH 3CH 3CH 3CHCHCH 2CHCHCH 3OH CH 3CH 3CH 2CH 3CH 2OH CH CH CH 2OH CH CH CH 2CH 2 OH OH CH 2OH CH CH 2OH OH CH 2CH CH 3OH OH
2021-2022学年黑龙江哈三中高中化学有机化学竞赛辅导：第2章 第4节《二烯烃》 Word版
第四节二烯烃 分子中含有两个或两个以上碳碳双键的不饱和烃称为多烯烃。二烯烃的通式为C n H2n-2。 一、二烯烃的分类和命名 依据二烯烃中两个双键的相对位置的不同，可将二燃烃分为三类： 1、累积二烯烃两个双键与同一个碳原子相连接，即分子中含有C=C=C结构的二烯烃称为累积二烯烃。例如：丙二烯 CH2=C=CH2。 2、隔离二烯烃两个双键被两个或两个以上的单键隔开，即分子骨架为C=C-(C)n-C=C 的二烯烃称为隔离二烯烃。例如，1、4-戊二烯 CH2=CH-CH2-CH=CH2。 3、共轭二烯烃两个双键被一个单键隔开，即分子骨架为C=C-C=C的二烯烃为共轭二烯烃。例如，1，3-丁二烯 CH2=CH-CH=CH2。本节重点争辩的是共轭二烯烃。 二烯烃的命名与烯烃相像，选择含有两个双键的最长的碳链为主链，从距离双键最近的一端经主链上的碳原子编号，词尾为“某二烯”，两个双键的位置用阿拉伯数字标明在前，中间用短线隔开。若有取代基时，则将取代基的位次和名称加在前面。例如： CH2=C（CH3）CH=CH2 2-甲基-1，3-丁二烯 CH3CH2CH=CHCH2CH（CH2）4CH3 3，6-十二碳二烯 二、共轭二烯烃的结构 1，3-丁二烯分子中，4个碳原子都是以SP2杂化，它们彼此各以1个SP2杂化轨道结合形成碳碳σ键，其余的SP2杂化轨道分别与氢原子的S轨道重叠形成6个碳氢σ键。分子中全部σ键和全部碳原子、氢原子都在 一个平面上。此外，每个碳原子还有1个末参与杂化的与分子平面垂直的P轨道，在形成碳碳σ键的同时，对称轴相互平行的4个P轨道可以侧面重叠形成2个π键，即C1与C2和C3与C4之间各形成一个π键。而此时C2与C3两个碳原子的P轨道平行，也可侧面重叠，把两个π键连接起来，形成一个包含4个碳原子的大π键。但C2-C3键所具有的π键性质要比C1-C2和C3-C4键所具有的π键性质小一些。像这种π电子不是局限于2个碳原子之间，而是分布于4个（2个以上）碳原子的分子轨道，称为离域轨道，这样形成的键叫离域键，也称大π键。具有离域键的体系称为共轭体系。在共轭体系中，由于原子间的相互影响，使整个分子电子云的分布趋于平均化的倾向称为共轭效应。由π电子离域而体现的共轭效应称为π-π共轭效应。 共轭效应与诱导效应是不相同的。诱导效应是由键的极性所引起的，可沿σ键传递下去，这种作用是短程的，一般只在和作用中心直接相连的碳原子中表现得最大，相隔一个原子，所受的作用力就很小了。而共轭效应是由于P电子在整个分子轨道中的离域作用所引起的，其作用可沿共轭体系传递。 共轭效应不仅表现在使1，3-丁二烯分子中的碳碳双键健长增加，碳碳单键健长缩短，单双键趋向于平均化。由于电子离域的结果，使化合物的能量降低，稳定性增加，在参与化学反应时，也体现出与一般烯烃不同的性质。 三、1，3-丁二烯的性质 1、稳定性 物质的稳定性取决于分子内能的凹凸，分子的内能愈低，其稳定。分子内能的凹凸，通常可通过测定其氢化热来进行比较。例如： CH2=CHCH2CH=CH2 +2 H2 CH3CH2CH2CH2CH3ΔH=-255kJ·mol-1 CH2=CHCH=CHCH3 + 2H2 CH3CH2CH2CH2CH3ΔH=-227kJ·mol-1 从以上两反应式可以看出，虽然1，4-戊二烯与1，3-戊二烯氢化后都得到相同的产物，但其氢化热不同，1，3-戊二烯的氢化热比1，4-戊二烯的氢化热低，即1，3-戊二烯的内能比1，4-戊二烯的内能低，1，3-戊二烯较为稳定。 2、亲电加成 与烯烃相像，1，3-丁二烯能与卤素、卤化氢和氢气发生加成反应。但由于其结构的特殊性，加成产物通常有两种。例如，1，3-丁二烯与溴化氢的加成反应： CH2=CHCH=CH2 + HBr CH3CHBrCH=CH2 3-溴-1-丁烯 CH3CH=CHCH2Br 1-溴-2-丁烯 这说明共轭二烯烃与亲电试剂加成时，有两种不同的加成方式。一种是发生在一个双键上的加成，称为1，2-加成另一种加成方式是试剂的两部分分别加到共轭体系的两端，即加到C1和C4两个碳原子上，分子中原来的两个双键消逝，而在C2与C3之间，形成一个新的双键，称为1，4-加成。 共轭二烯烃能够发生1，4-加成的缘由，是由于共轭体系中π电子离域的结果。当1，3-丁二烯与溴化氢反应时，由于溴化氢极性的影响，不仅使一个双键极化，而且使分子整体产生交替极化。依据不饱和烃亲电加成反应机理，进攻试剂首先进攻交替极化后电子云密度；较大的部位C1和C3，但因进攻C1后生成的碳正离子比较稳定，所以H+先进攻C1。 CH2=CHCH=CH2 + H+ CH2=CHC+HCH3 (1) C+H2CH2CH=CH2 (2) 当H+进攻C1时，生成的碳正离子（1）中C2的P轨道与双键可发生共轭，称为P-π共轭。电子离域的结果使C2上的正电荷分散，这种烯丙基正碳离子是比较稳定的。而碳正离子（2）不能形成共轭体系，所以不如碳正离子（1）稳定。 在碳正离子（1）的共轭体系中，由于π电子的离域，使C2和C4都带上部分正电荷。 CH2=CHC+HCH3→ 反应的其次步，是带负电荷的试剂Br-加到带正电荷的碳原子上，因C2和C4都带上部分正电荷，所以Br-既可以加到C2上，也可以加到C4上，即可发生1，2-加成，也可发生1，4-加成。 3、双烯合成 共轭二烯烃与某些具有碳碳双键的不饱和化合物发生1，4-加成反应生成环状化合物的反应称为双烯合成，也叫第尔斯-阿尔德（Diels-Alder）反应。这是共轭二烯烃特有的反应，它将链状化合物转变成环状化合物，因此又叫环合反应。 + CH2=CH2 一般把进行双烯合成的共轭二烯烃称作双烯体，另一个不饱和的化合物称为亲双烯体。实践证明，当亲双烯体的双键碳原子上连有一个吸电子基团时，则反应易于进行。如： + CH2=CH2CHO 4、聚合反应 共轭二烯烃在聚合时，即可发生1，2-加成聚合，也可发生1，4-加成聚合。 CHO 200℃ 100℃
有机化学 -教案
有机化学 -教案 教学特点： 有机化学是高中化学中比较实用、应用性比较强的一部分。通过有机 化学的学习，可以帮助学生更好地理解生产、生活和环境中的有机化 学现象，增强学生运用有机化学知识解决实际问题的能力。 本次教学针对有机化学的基本概念、结构、命名、反应类型及机理、 功能基团及其反应等方面，通过案例分析、知识点详解、图表分析等 多种教学方式，深入浅出地讲解有机化学知识，提高学生的学习兴趣，使学生能够全面系统地掌握有机化学知识。 一、教学目标： 1. 了解有机化学的基本概念和结构。 2. 掌握有机化学的命名方法和反应类型及机理。 3. 熟悉有机化学中常见的功能基团及其反应。 二、教学内容： 1. 有机化学的基本概念和结构。 2. 有机化合物的命名方法。 3. 有机反应类型及机理。 4. 有机化学中的功能基团及其反应。 三、教学重点： 1. 有机化合物的基本构成和命名方法。 2. 有机反应类型及机理的基本概念和特点。 3. 有机化学中的常见功能基团及其反应。 四、教学难点： 1. 有机反应类型及机理的掌握。 2. 有机化学中的常见功能基团及其反应的理解和应用。 五、教学方法： 1. 讲解法。
2. 图表分析法。 3. 实验演示法。 4. 课外阅读法。 5. 学生自学法。 六、教学过程： （一）引入 1. 观看《有机化学与生活》视频，了解有机化学对生活的重要性。（二）授课 1. 有机化学的基本概念和结构： （1）有机化合物定义及特点。 （2）有机化合物的基本结构：碳的四价、单、双、三键与氢原子的连接。 （3）有机化合物中功能团的概念及分类。 2. 有机化合物的命名方法： （1）命名步骤及注意事项。 （2）常见有机化合物的命名。 3. 有机反应类型及机理： （1）加成反应。 （2）消除反应。 （3）取代反应。 （4）重排反应。 （5）氧化还原反应。 （6）分解反应。 4. 有机化学中的功能基团及其反应： （1）羟基（-OH）的反应及应用。 （2）胺基（-NH2）的反应及应用。 （3）羧基（-COOH）的反应及应用。 （4）酰基（-COR）的反应及应用。 （5）烷基（-CH3）的反应及应用。 （6）卤素（-X）的反应及应用。 （7）芳香基的反应及应用。
高中化学竞赛-有机化学基础综合专题训练1
高中化学竞赛-《有机化学基础综合》专题训练（一） 第1题 请按要求完成排序（有强到弱排序）。 1-1 比较以下碳正离子的稳定性。 1-2 比较以下各组中氢（加粗标出）的酸性。 1-2-1 1-2-2 1-2-3
1-3 比较以下物质发生亲电取代的速率。 解： 1-1 E>D>A>B>C 1-2-1 I>J>H>G>F 1-2-2 N>O>M>K>L 1-2-3 S>R>P>Q>T 1-3 Y>V>U>W>X 第2题 2-1 判断下列反应是按S N1还是S N2机理进行。 2-1-1 CH3I与CH3ONa在CH3OH溶剂中反应。 2-1-2 (H3C)3CCl在C2H5OH中发生溶剂解。 2-1-3 C2H5OH在浓硫酸作用下生成(C2H5)2O。 2-2 比较下列哪个条件可以使给定的反应进行得更快。 2-2-1 与CH3I发生取代反应：A.C2H5ONa B.(H3C)3CONa 2-2-2 在水中溶剂解：A.(H3C)3C-O2CCH3 B.(H3C)3C-O2CCF3 2-2-3 使(H3C)3CCl发生溶剂解：A.以水作溶剂B.以乙醇作溶剂 2-2-4 用C6H5CH2I与C2H5ONa制备醚：A.以乙醇作溶剂B.以二甲亚砜作溶剂 解： 2-1-1 S N2 2-1-2 S N1 2-1-3 S N2，(H3C)2C(OCH3)2在酸催化条件下水解的第一步，水中的羟基取代了一个甲氧基。2-1-3 S N1 2-2-1 A 2-2-2 B 2-2-3 A 2-2-4 B
1，3-丁二烯与1当量溴化氢的加成反应产物与温度密切相关，科研工作者经过充分的实验证，温度较高时，主产物来自1，4-加成；温度较低时，主产物来自1，2-加成。 3-1 请画出1，3-丁二烯与1当量溴化氢加成生成不同产物的反应势能图。 3-2 指出何种产物为热力学产物，何种产物为动力学产物。 3-3 此反应还生成一个产率很小的物种，请画出其结构。 解： 3-1 3-2 1，2-加成产物为动力学产物，1，4-加成产物为热力学产物。 3-3 第4题 卤代烃及其类似物因底物本身结构和反应条件的不同，会显示出两种截然不同的选择性，即扎伊采夫(zaitsev)规则与霍夫曼(Hofmann)规则。请写出以下消除反应的主要产物。 提示：对于D，请考虑环己烷环的构象与庞大的叔丁基对此构象的影响。 解：
高中化学竞赛《有机化学-卤代烃》教案
第五章 卤代烃 烃分子中一个氢或几个氢被卤素取代所生成的化合物叫卤代烃。一般用RX 表示，常见卤代烃是指氯代烃、溴代烃和碘代烃。 一、分类、命名和同分异构体 根据烃基的不同，将卤代烃分为脂肪族卤代烃和芳香族卤代烃。 按卤素直接连接的碳原子不同，可以将卤代烃分为：伯卤代烃、仲卤代烃和叔卤代烃，分别以1ºRX 、2ºR 2CHX 、3ºR 3CX 表示。如： 伯卤代烃：卤素原子所连的碳原子是伯碳原子。如：CH 3CH 2Cl 仲卤代烃：卤素原子所连的碳原子是仲碳原子。如：(CH 3)2CHCl 叔卤代烃：卤素原子所连的碳原子是叔碳原子。如：(CH 3)3CCl 根据卤代烃分子中卤原子数目不同，卤代烃又可分为一卤代烃和多卤代烃。 简单卤代烃，可根据卤素所连烃基名称来命名，称卤某烃。有时也可以在烃基之后加上卤原子的名称来命名，称某烃基卤。如： CH 3Br CH 2=CHCl CH 3CHICH 3 溴甲烷 氯乙烯 碘异丙烷 甲基溴 乙烯基氯 异丙基碘 复杂的卤烃采用系统命名法，选择含有卤素的最长的碳链作主链，根据主链碳原子数称“某烷”，卤原子和其它侧链为取代基，主链编号使卤原子或取代基的位次最小。例如： CH 3CHClCH(CH 3)2 2-氯-甲基丁烷 CH 3CHBrCH 2CH 2CHBrCH(CH 2CH 3)2 2，5-二溴-6-乙基辛烷 不饱和卤代烃的主链编号，要使双键或叁键位次最小。例如： CH 2═CHCH 2CH 2Cl 4-氯-1-丁烯 CH 3CBr ═CHCH ═CH 2 4-溴-1，3-戊二烯 卤代芳烃一般以芳烃为母体来命名，如： 邻-氯乙苯 1-溴-6-甲萘 间-溴甲苯 二、卤代烃的制备 1、烷烃的卤代 烷烃在紫外光照射或高温条件下，可以直接发生卤代而生成卤代烃，产物为一元和多 元卤代烃的混合物，如： CH 3CH 3 + Cl 2 CH 3CH 2Cl + HCl CH 3CH 2Cl + Cl 2 CH 3CH Cl 2 + CH 2ClCH 2Cl + HCl 2、由不饱和烃制备 不饱和烃可与卤素、卤化氢发生加成制备卤代烃。 此外，烯烃分子中（如丙烯）由于α-氢的活性，在高温下，能被卤素原子取代，生成卤代烯烃。可以提供自由基的卤化物如N-溴代丁二酰亚胺（简称NBS ），可以在室温下发生α-氢的取代反应。 CH 3CH ═CH 2 + NBS CH 2BrCH ═CH 2 3、芳烃的卤代 芳烃在催化剂作用下能进行卤代，有烷基侧链的芳烃，在光照条件下，卤代反应发生 CH 2CH 3Cl CH 3Br CH 3Br 光 光 CCL 4 光 CH 3CH 3 Br CH 3 Br
高中化学竞赛《有机化学-胺》教案
第二节 胺 一、分类和命名法 定义：氨分子中的氢原子被氨基取代后所得到的化合物。 分类：根据氨分子中的一个、二个和三个氢原子被烃基取代分成伯胺（10胺）、仲胺（2 0胺）和叔胺（30胺）。相当于氢氧化铵NH 4OH 和卤化铵NH 4X 的四个氢全被烃基取代所成的化合物叫做季铵碱和季铵盐。 NH 3 → R-NH 2 伯胺 → R 2NH 仲胺 → R 3N 叔胺 NH 4OH → R 4NOH 季铵碱 NH 4X → R 4NX 季铵盐 根据氨基所连的烃基不同可分为脂肪胺（R-NH 2）和芳香胺（Ar-NH 2）。 根据氨基的数目又可分成一元胺和多元胺。 应当注意的是： 1、伯、仲、叔胺与伯、仲、叔醇的分级依据不同。胺的分级着眼于氮原子上烃基的数目；醇的分级立足于羟基所连的碳原子的级别。例如叔丁醇是叔醇而叔丁胺属于伯胺。 叔丁醇 （30醇） 叔丁胺（10胺） 2、要掌握氨、胺和铵的用法。氨是NH 3。氨分子从形式上去掉一个氢原子，剩余部分叫做氨基-NH 2,(去掉二个氢原子叫亚氨基=NH)。氨分子中氢原子被烃基取代生成有机化合物的胺。季铵类的名称用铵，表示它与NH 4的关系。 命名：对于简单的胺，命名时在“胺”字之前加上烃基的名称即可。仲胺和叔胺中，当烃基相同时，在烃基名称之前加词头“二”或“三”。例如： CH 3NH 2 甲胺 （CH 3）2NH 二甲胺 （CH 3）3N 三甲胺 C 6H 5NH 2 苯胺 （C 6H 5）2NH 二苯胺 （C 6H 5）3N 三苯胺 而仲胺或叔胺分子中烃基不同时，命名时选最复杂的烃基作为母体伯胺，小烃基作为取代 基，并在前面冠以“N”，突出它是连在氮原子上。例如： CH 3CH 2CH 2N （CH 3）CH 2CH 3 N-甲基-N-乙基丙胺（或甲乙丙胺） C 6H 5CH （CH 3）NHCH 3 N-甲基-1-苯基乙胺 C 6H 5N （CH 3）2 N ，N-二甲基苯胺 季铵盐和季铵碱，如4个烃基相同时，其命名与卤化铵和氢氧化铵的命名相似，称为卤化四某铵和氢氧化四某铵；若烃基不同时，烃基名称由小到大依次排列。例如： （CH 3）4N +Cl - 氯化四甲铵 （CH 3）4N +OH - 氢氧化四甲铵 [HOCH 2CH 2N +（CH 3）3]OH - 氢氧化三甲基-2-羟乙基铵（胆碱） [C 6H 5CH 2N +（CH 3）2C 12H 25]Br - 溴化二甲基十二烷基苄基铵（新洁尔灭） 二、物理性质 1、状态：低级脂肪胺，如甲胺、二甲胺和三甲胺等，在常温下是气体，丙胺以上是液体，十二胺以上为固体。芳香胺是无色高沸点的液体或低熔点的固体，并有毒性。 OH CH 3CH 3CH 3C CH 3CH 3CH 3 C NH 2