高中化学奥赛培训教程全集---之有机化学
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黄冈中学化学奥赛培训教程系列（精致word 版）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 2CH 3CH 3C CHCH 3CH 3CH 3CHCH 2CH 3CH 3解析：↓1℃2℃3℃↑↑↑三级烷基三级烷基一级烷基CH 3CH 3CHCH 3CH 3CH 3CH 3CH 2CCH 3CCH CH 2CH 32、已知下列化合物的结构简式为：（1）CH 3CHClCHClCH 3 （2）CH 3CHBrCHClF （3）CH 3CHClCHCH 2CH 3CH 3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的全部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：CH 3CH 2CH 2CH 3，CH 3CH 2CH=CH 2，CH 3CH 2C ≡CH 。
解析：（1）用Br 2，CH 3CH 2CH=CH 2与CH 3CH 2C ≡CH 可褪色，CH 3CH 2CH 2CH 3不反应。
（2）用[Ag(NH 3)2]+溶液，CH 3CH 2C ≡CH 可生成白色沉淀，CH 3CH 2CH=CH 2不反应。
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第一节 氧化还原反应1、根据下列三个反应，排出氧化剂氧化性的强弱顺序：A ．4HCl ＋MnO 2∆ MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2OB ．16HCl ＋2KMnO 4=2KCl ＋2MnCl 2＋5Cl 2↑＋8H 2OC ．4HCl ＋O 22CuCl 450︒2Cl 2↑＋2H 2O 解析：这三个反应中还原剂都是盐酸。
不同的氧化剂与同一还原剂反应时，若反应越易发生，则氧化剂的氧化性越强，反之就弱，故其氧化性顺序由强到弱：KMnO 4>MnO 2>O 2。
2、配平氧化还原方程式：P 4O ＋Cl 2FY=POCl 3＋P 2Cl 5解析：本题中P 4O 中的P 元素对应有两种产物，故设P 4O 的化学计量数为“1”。
用待定系数法配平的关键是选准一种物质的化学计量数为1。
令P 4O ＋a Cl 2=b POCl 3＋c P 2Cl 5，由原子守恒得：42,21/4,1,1,235,3/2。
b c a b b a b c c =+=⎧⎧⎪⎪==⎨⎨⎪⎪=+=⎩⎩解得 代入整理得：4P 4O ＋21Cl 2=4POCl 5＋6P 2Cl 53、配平下列方程式：Fe 3C ＋HNO 3=Fe(NO 3)3＋NO 2＋CO 2＋H 2O解析：复杂物质Fe 3C 按常规化合价分析无法确定Fe 和C 的具体化合价，此时可令组成该物质的各元素化合价为零价，再根据化合价升降法配平。
33Fe (03)9C 0+4 4N +5+4113→+⎫⨯⎬→⎭→⨯升共升131升降 再用观察法，不难确定各物质的化学计量数为：1、22、3、13、1、11，故为Fe 3C ＋22HNO 3=3Fe(NO 3)3＋13NO 2↑＋CO 2↑＋11H 2O4、配平NH 4NO 3FY=N 2＋HNO 3＋H 2O解析：NH 4NO 3中N 的平均化合价为＋1价，则元素化合价升降关系为：2N 2(＋1→0) 降2×1N ＋1→＋5 升4×1用观察法调整确定各物质的化学计量数，故：5NH 4NO 3=4N 2↑＋9H 2O ＋2HNO 3注：若配平时不用此平均标价法，则要分析同种元素化合价升降关系。
[成套]高中化学化学竞赛辅导有机化学教案01.绪论
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1-- 绪论第一节有机化学的研究对象一、有机化合物和有机化学有机化学〔organic chemistry 〕是研究有机化合物的来源、制备、结构、性能、应用以及有关理论和方法学的科学，是化学学科的一个分支，它的研究对象是有机化合物。
什么是有机化合物呢？早期化学家将所有物质按其来源分为两类，人们把从生物体〔植物或动物〕中获得的物质定义为有机化合物，无机化合物那么被认为是从非生物或矿物中得到的。
现在绝大多数有机物已不是从天然的有机体内取得，但是由于历史和习惯的关系，仍保存着“有机〞这个名词。
象人类认识其它事物一样，人们对有机化合物和有机化学的认识也是逐步深化的。
自从拉瓦锡〔 Lavoisier.A.L) 和李比希〔 Von Liebig.J.F) 创造有机化合物的分析方法之后，发现有机化合物均含有碳元素，绝大多数的含氢元素，此外，很多的有机化合物还含氧、硫、氮等元素。
于是，葛美林〔 Gmelin.L) 凯库勒 (KeKule .A) 认为碳是有机化合物的根本元素，把“碳化合物称为有机化合物〞，“有机化学定义为碳化合物的化学〞。
后来，肖莱马〔 Schorlemmer,c.) 在此根底上开展了这个观点，认为碳的四个价键除自己相连之外，其余与氢结合，于是就形成了各种各样的碳氢化合物——烃，其他有机化合物都是由别的元素取代烃中的氢衍生出来的，因此，把有机化学定义为研究烃及其衍生物的化学。
二、有机化合物的特性（1〕分子组成复杂有机化合物虽然由为数不多的元素组成，但数目庞大，结构复杂而且精巧，像维生素 B12的组成是 C63H90N14PCo，结构就相当复杂，现在的有机化合物有七百万种以上，而且还在不断增加。
同分异构现象是有机化学中极为普遍的现象，而在无机化学中较为罕见，所以在有机化合物不能只用分子式表示，而且要用结构式或构造式。
例如，我们熟知的乙醇，其分子式是C2 H6O，同时又是甲醚的分子式。
但它们的化学结构不同：H H H HH C C O H H C O C HH H H H乙醇甲醚沸点 /O与金属钠剧烈反响，放出氢气不与金属钠反响从上面可以看出，乙醇和甲醚虽然结构是相同但化学性质截然不同，属于两类化合物。
有机化学第一讲 高中化学竞赛
有机化学第一讲高中化学竞赛有机化学第一讲高中化学竞赛第一课：基本有机化学概述一、有机化和物和有机化学的涵义有机化学是研究有机化合物的来源、制备、结构、性质、应用及相关理论和方法的科学。
它是化学的一个分支。
其研究对象是有机化合物。
什么是有机化合物呢？早期化学家将所有物质按其来源分为两类，人们把从生物体（植物或动物）中获得的物质定义为有机化合物，无机化合物则被认为是从非生物或矿物中得到的。
目前，绝大多数有机物不是从天然有机物中获得的，但由于历史和习惯之间的关系，“有机”一词仍然保留下来。
2、有机化合物的特性1。
成分和结构特征有机化合物：种类繁多、数目庞大（已知有七百多万种、且还在不但增加）但组成元素少（c，h，o，n，p，s，x等）原因：1）c原子自身相互结合能力强2）有很多种结合方式（单键、双键、三键、链、环）3)同分异构现象（构造异构、构型异构、构象异构）例如，c2h6o就可以代表乙醇和甲醚两种不同的化合物、2.物理特性1）高挥发性、低熔点和沸点2)水溶性差（大多不容或难溶于水，易溶于有机溶剂）3.化学性质方面的特点1)易燃烧2）热稳定性差，易热分解（许多化合物在200~300度下分解）3)反应速度慢4）反应复杂，副作用多三、有机化合物的分类1.按基本骨架分类（1）脂肪族化合物：分子中的碳原子相互结合形成碳链或碳环。
（2）芳香化合物：碳原子连接成特殊的芳香环。
(3)杂环化合物：这类化合物具有环状结构，但是组成环的原子除碳外，还有氧.硫.氮等其他元素的原子。
2.按官能团分类官能团是决定一类化合物主要性质的原子、原子团或特殊结构。
显然，含有相同官能团的有机化合物具有相似的化学性质。
常见的官能团及相应化合物的类别CC碳-碳双键烯烃碳碳叁键cc炔烃卤素原子―x卤代烃羟基―oh醇、酚醚基COC醚o醛、CHO羰基酮等co羧基羧酸椰酰化合物rc氨基氨硝基―no2硝基化合物磺酸基―so3h磺酸巯基sh硫醇、硫酚氰基CN腈四、有机化合物结构的表示方法凯库勒公式：扩展缩写hhhcccchcchhchch切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切切或键线式面向对象第二讲烷烃分子中只有C和H元素的有机化合物称为碳氢化合物由碳和氢两种元素组成的饱和烃称为烷烃。
高中化学竞赛有机化学基础
键能与键的离解能的差异：
双原子分子：键能即是键的离解能。
多原子分子：键能则泛指分子中几个同类型键的 离解能的平值。
•A(气)+B(气)→A─B(气) •Cl∶Cl→Cl· Cl +· D =+242kJ/mol •Cl· →Cl2 +Cl· △H=-242kJ/mol
有机化合物的分类
官能团
决定一类有机化合物共同性质的 原子或原子团称为官能团
新的合成方法、合成技巧，新的有机反应等）
2．研究新的规律（结构与性质的关系，反应机理等）
3．提供新材料 （提供新的高科技材料，推动国民经
济和科学技术的发展）
4．探索生命的奥秘（生命与有机化学的结合）。
§有机化合物的特点
有机化合物的特点通常可用五个字概括：“多、燃、 低、难、慢”。
1．组成和结构之特点
我国古代对天然有机物的利用：植物染料、酿酒、制醋、中草药（神农本草 经，汉末）、造纸（汉朝） 其他国家，如古代印度、巴比伦、埃及、希腊和罗马也都在染色、酿酒对天 然有机物进行了利用。埃及人用靛蓝和茜素作木乃伊裹布的染料，古犹太人祈祷 者披巾上的蓝色是从一种地中海鱼中提取出来的。
有机化学的任务
1．发现新现象（新的有机物，有机物的新的来源、
键的极化性：键的极化性是共价键在外电场的作用下， 使键的极性发生变化。键的极化性用键的极化度来度量， 其大小除与成键原子的体积、电负性和键的种类有关外， 还与外电场强度有关，是暂时的性质。
键的极性影响化学反应：
分子的极性影响物性常数，如：沸点、熔点、溶 解度
小结：
键长与键能反映了键的强度，即分子的热稳定性。 键角反映了分子的空间形象。 键矩和键的极化性反映了分子的化学反应活性，并影 响它们的物理性质。
高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座：第17讲《有机化合物的合成》
高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座第17讲 有机化合物的合成【竞赛要求】有机合成的一般原则。
引进各种官能团（包括复合官能团）的方法。
有机合成中的基团保护。
导向基。
碳链增长与缩短的基本反应。
有机合成中的选择性。
【知识梳理】一、有机合成的一般原则有机合成是有机化学的重要组成部分，是建立有机化学工业的基础，有机合成一般都应遵循下列原则：1、反应步骤较少，总产率高。
一个每步产率为80%的十步合成的全过程产率仅为10.7%，而每步产率为40%的二步合成的全过程产率可达16%。
因此要尽可能压缩反应步骤，以免合成周期过长和产率过低。
2、每步的主要产物易于分离提纯。
要力求采用只生成一种或主要生成一种的可靠反应，避免生成各种产物的混合物。
3、原料易得价格便宜。
通常选择含四个或少于四个碳原子的单官能团化合物以及单取代苯等作为原料。
在实际合成中，若欲合成芳香族化合物时，一般不需要合成芳香环，尽量采用芳香族化合物作为起始物，再引入官能团；若欲合成脂肪族化合物时，关键的步骤是合成碳骨架并同时考虑官能团的引入，引入的官能团可能并非为所需产物中的官能团，但可以通过官能团的转变，形成所需产物中的官能团。
二、有机物的合成方法（包括碳架的建立、各种官能团引进等） （一）芳香族化合物的合成1、合成苯环上仅连有一个基团的化合物一般以苯为原料，通过芳香烃的亲电取代反应引入基团，如表 17-1；通过芳香重氮盐的亲核取代反应引入基团，如表17-2；也可以通过活化的芳香卤烃的亲核取代引入基团，如表17-3。
2、合成苯环上仅连有两个基团的化合物如果所需合成的化合物两个基团相互处于邻位或对位，则其中至少有一个基团属于邻、对位定位基；如果所需合成的化合物两个基团相互处于间位，则其中至少有一个基团属于间位定位基。
例如：NO 2ArArH合成苯环上含有两个基团的化合物时，如果两个两个基团相互处于邻位或对位，而两个基团都不是邻、对位定位基或两个基团相互处于间位，但都不是间位定位基，在这两种情况下，一般不能依靠其中一个基团的定位作用将另一个基团引入所需的位置上，而需要通过中间转化过程来实现。
高中化学竞赛培训讲义有机物常识烃
有机物常识 烃【竞赛要求】有机化合物基本类型及系统命名.烷、烯、炔、环烃、芳香烃的基本性质及相互转化.异构现象.C=C 加成.马可尼科夫规则.取代反应.芳香烃取代反应及定位规则.芳香烃侧链的取代反应和氧化反应.【知识梳理】一、有机化合物的分类和命名（一）有机化合物的分类1、按基本骨架分类（1）脂肪族化合物：分子中碳原子相互结合成碳链或碳环.（2）芳香族化合物：碳原子连接成特殊的芳香环.（3）杂环化合物：这类化合物具有环状结构,但是组成环的原子除碳外,还有氧、硫、氮等其他元素的原子.2、按官能团分类官能团是决定某类化合物的主要性质的原子、原子团或特殊结构.显然,含有相同官能团的有机化合物具有相似的化学性质.表13-1 常见的官能团及相应化合物的类别 碳碳双键 烯烃碳碳叁键 炔烃 卤素原子 —X 卤代烃羟基 —OH 醇、酚 醚基 醚 醛基 醛 羰基 酮等 羧基 羧酸 酰基 酰基化合物氨基 —NH 2 胺硝基 —NO 2 硝基化合物磺酸基 —SO 3H 磺酸巯基 —SH 硫醇、硫酚氰基 —CN 腈（二）有机化合物的命名1、烷烃的命名烷烃通常用系统命名法,其要点如下：C C C C C O C C H OC OC OH OC R O（1）直链烷烃根据碳原子数称“某烷”,碳原子数由1到10用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示,如CH3CH2CH2CH3叫丁烷,自十一起用汉数字表示,如C11H24,叫十一烷. （2）带有支链烷烃的命名原则：A．选取主链.从烷烃构造式中,选取含碳原子数最多的碳链为主链,写出相当于这一碳链的直链烷烃的名称.B．从最靠近取代基的一端开始,用1、2、3、4……对主链进行编号,使取代基编号“依次最小”.C．如果有几种取代基时,应依“次序规则”排列.D．当具有相同长度的碳链可选做主链时,应选定具有支链数目最多的碳链为主.例如：2、脂环烃的命名脂环烃分为饱和的脂环烃和不饱和的脂环烃.饱和的脂环烃称为环烷烃,不饱和的脂环烃称环烯烃或环炔烃.它们的命名是在同数目碳原子的开链烃的名称之前加冠词“环”.连有取代基的环烷烃,命名时使取代基的编号最小.取代的不饱和环烃,要从重键开始编号,并使取代基有较小的位次.环之间有共同碳原子的多环化合物叫多环烃.根据环中共用碳原子的不同可分为螺环烃和桥环烃.螺环烃分子中两个碳环共有一个碳原子.螺环烃的命名是根据成环碳原子的总数称为螺某烷,在螺字后面的方括号内,用阿拉伯数字标出两个碳环除了共有碳原子以外的碳原子数目,将小的数字排在前面,编号从较小环中与螺原子（共有碳原子）相邻的一个碳原子开始,经过共有碳原子而到较大的环进行编号,在此编号规则基础上使取代基及官能团编号较小.如脂环烃分子中两个或两个以上碳环共有两个或两个以上碳原子的称为桥环烃.桥环烃中多个环共用的两个碳原子称为“桥头碳”,命名使先确定“桥”,并由桥头碳原子之一开始编号,其顺序是先经“大桥”再经“小桥”.环数大写于前,方括号内标出各桥的碳原子数,最后写某烷.如3、含单官能团化合物的命名含单官能团化合物的命名按下列步骤：（1）选择主链：选择含官能团的最长碳链为主链作为母体,称“某烯”、“某炔”、“某醇”、“某醛”、“某酸”等（而卤素、硝基、烷氧基则只作取代基）,并标明官能团的位置.（2）编号：从靠近官能团（或取代基）的一端开始编号.（3）词头次序：同支链烷烃,按“次序规则”排列.如：4、含多官能团的化合物命名含多官能团的化合物按下列步骤命名：（1）选择主链（或母体）：开链烃应选择含尽可能多官能团（尽量包含碳碳双键或碳碳三键）的最长碳链为主链（或母体）；碳环,芳环,杂环以环核为母体.按表13-2次序优先选择一个主要官能团作词尾,即列在前面的官能团,优先选作词尾.表13-2 引用作词尾和词头的官能团名称 官能团 词 尾 词 头 （某）酸 羧基—SO 3H （某）磺酸 磺基 （某）酸（某）酯 酯基 （某）酰卤 卤甲酰基 （某）酰胺 氨基甲酰基 C OH O C OR OC X OC NH 2O—CN （某）腈氰基（某）醛甲酰基（某）酮羰基—OH （某）醇羟基—SH （某）醇（或酚）巯基—NH2 （某）胺氨基= NH （某）亚胺亚氨基（某）烯双键（某）炔三键（2）开链烃编号从靠近主要官能团（选为词尾的官能团）的一端编起；碳环化合物,芳香环使主要官能团的编号最低.而苯环上的2–位、3–位、4–位常分别用邻位、间位和对位表示.（3）不选作主要官能团的其他官能团以及取代基一律作词头.其次序排列按“次序规则” . 例如：醛基（–CHO）在羟基（–OH）前,所以优先选择–CHO 为主要官能团作词尾称“己醛”,–CH2CH3、–OH、–CH3、–Br 作词头,根据“次序规则”,其次序是甲基、乙基、羟基、溴.编号从主要官能团开始,并使取代基位次最小.所以命名为：4 –甲基–2–乙基–3–羟基–5 –溴己醛.主要官能团是– COOCH3 ,所以叫苯甲酸甲酯.– OH、– NO2作词头,其次序是硝基、羟基.编号从主要官能团开始,并使取代基位次最小.所以命名为：3 –硝基– 2 –羟基苯甲酸.二、烷烃（一）烷烃的组成和结构烷烃的通式为C n H2n+2,其分子中各元素原子间均以单键即σ–键相结合,其中的碳原子均为sp3杂化形式.由于单键可以旋转,所以烷烃的异构有碳架异构和构象异构（见第16讲立体化学）.（二）烷烃的物理性质烷烃随着碳原子数增加,其熔点、沸点均呈上升趋势,常温下甲烷至丁烷为气体,戊烷至十六烷为液体,十七以上者为固体,但同碳数的异构烷烃,其溶沸点往往也有很大区别.例如：含五个碳原子的开链烷烃的三个异构体戊烷,2–甲基丁烷和新戊烷,其沸点分别为36.1℃、25℃、9℃,七熔点分别为–130℃、–160℃、–17℃.C HOCOC CC C（三）烷烃的化学性质烷烃从结构上看,没有官能团存在,因而在一般条件下它是很稳定的.只有在特殊条件下,例如光照和强热情况下,烷烃才能发生变化.这些变化包括碳链上的氢原子被取代,碳 – 碳键断裂,氧化或燃烧.烷烃的化学反应：1、取代反应CH 4 +Cl 2 CH 3Cl + HCl CH 3Cl + Cl 2 CH 2Cl 2 + HCl CH 2Cl 2 + Cl 2 CHCl 3 + HClCHCl 3 + Cl 2 CCl 4 + HCl卤素反应的活性次序为：F 2 >Cl 2 > Br 2 > I 2对于同一烷烃,不同级别的氢原子被取代的难易程度也不是相同的.大量的实验证明叔氢原子最容易被取代,伯氢原子最难被取代.卤代反应机理：实验证明,甲烷的卤代反应机理为游离基链反应,这种反应的特点是反应过程中形成一个活泼的原子或游离基.其反应过程如下：（1）链引发：在光照或加热至250 ~ 400℃时,氯分子吸收光能而发生共价键的均裂,产生两个氯原子游离基,使反应引发.Cl 2 2Cl •（2）链增长：氯原子游离基能量高,反应性能活泼.当它与体系中浓度很高的甲烷分子碰撞时,从甲烷分子中夺取一个氢原子,结果生成了氯化氢分子和一个新的游离基——甲基游离基.Cl • + CH 4 HCl + CH 3•甲基游离基与体系中的氯分子碰撞,生成一氯甲烷和氯原子游离基.CH 3• + Cl 2 CH 3Cl + Cl •反应一步又一步地传递下去,所以称为链反应.CH 3Cl + Cl • CH 2Cl • + HClCH 2Cl • + Cl 2 CH 2Cl 2 + Cl •（3）链终止：随着反应的进行,甲烷迅速消耗,游离基的浓度不断增加,游离基与游离基之间发生碰撞结合生成分子的机会就会增加.Cl • + Cl • Cl 2CH 3• + CH 3• CH 3CH 3CH 3• + Cl • CH 3Cl2、热裂反应+ CH 2=CHCH 3 CH 3CH 2CH 2CH 3 CH 3CH 3 + CH 22=CHCH 2CH 3 + H 23、异构化反应CH 3CH 2CH 2CH 3 4、氧化反应：烷烃很容易燃烧,燃烧时发出光并放出大量的热,生成CO 2和 H 2O. CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2O + 热量三、烯烃（一）烯烃的组成和结构点燃 h υh υ h υh υ h υ AlCl 3 加热、加压 CH 3CHCH 3 CH 3烯烃的通式为C n H 2n ,分子中含碳碳双键,形成双键的两个碳均发生sp 2杂化.以乙烯的形成为例：碳原子的1个2s 轨道与2个2p 轨道进行杂化,组成3个能量完全相等、性质相同的sp2杂化轨道.在形成乙烯分子时,每个碳原子各以2个sp 2杂化轨道形成2个碳氢σ键,再以1个sp 2杂化轨道形成碳碳σ键.5个σ键都在同一个平面上,2个碳原子未参加杂化的2p 轨道,垂直于5个σ键所在的平面而互相平行.这两个平行的p 轨道,侧面重叠,形成一个π键.因乙烯分子中的所有原子都在同一个平面上,故乙烯分子为平面分子.由于烯烃的双键可处于碳链的不同位置上,导致了位置异构的出现；由于π键不能自由旋转,又导致烯烃存在顺反异构（见第16讲 立体化学）（二）烯烃的性质烯烃的物理性质基本上类似于烷烃,即不溶于水而易溶于非极性溶剂,比重小于水.一般说,四个碳以下的烯为气体,十九个碳以上者为固体.烯烃于烷烃相比,分子中出现了双键官能团.由于双键中的π键重叠程度小,容易断裂,故烯烃性质活泼.烯烃的化学反应1、加成反应（1）催化加氢在催化剂作用下,烯烃与氢发生加成反应生成相应的烷烃.CH 2=CH 2 + H 2 CH 3CH 3 （2）加卤素CH 2=CH 2 + Br 2 CH 2BrCH 2Br 将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中,溴的颜色很快褪去,常用这个反应来检验烯烃.（3）加卤化氢CH 2=CH 2 + HI CH 3CH 2I同一烯烃与不同的卤化氢加成时,加碘化氢最容易,加溴化氢次之,加氯化氢最难.（4）加硫酸（加水）烯烃能与浓硫酸反应,生成硫酸氢烷酯.硫酸氢烷酯易溶于硫酸,用水稀释后水解生成醇.工业上用这种方法合成醇,称为烯烃间接水合法.CH 3CH=CH 2 + H 2SO 4 CH 3CH(OSO 3H)CH 3 CH 3CH(OH)CH3 + H 2SO4 （5）加次卤酸烯烃与次卤酸加成,生成β– 卤代醇.由于次卤酸不稳定,常用烯烃与卤素的水溶液反应.如：CH 2=CH 2 + HOCl CH 2(OH)CH 2Cl2、氧化反应（1）被高锰酸钾氧化用碱性冷高锰酸钾稀溶液作氧化剂,反应结果使双键碳原子上各引入一个羟基,生成邻二醇. CH 2=CH 2 + KMnO 4 + H 2O CH 2(OH)CH 2(OH) + MnO 2 + KOH若用酸性高锰酸钾溶液氧化烯烃,则反应迅速发生,此时不仅π键打开,σ键也可断裂.双键断裂时,由于双键碳原子连接的烃基不同,氧化产物也不同.CH 2=CH 2 + KMnO 4 + H 2SO 4 2CO 2 + MnO 2CH 3CH=CH 2 + KMnO 4 + H 2SO 4 CH 3COOH + CO 2CH 3CH=CHCH 3 + KMnO 4 + H 2SO 4 2CH 3COOHCH 3C(CH 3)=CHCH 3 + KMnO 4 + H 2SO 4 CH 3COOH +CH 3COCH 32、臭氧化NiCCl 4Δ 碱性在低温时,将含有臭氧的氧气流通入液体烯烃或烯烃的四氯化碳溶液中,臭氧迅速与烯烃作用,生成粘稠状的臭氧化物,此反应称为臭氧化反应.如：臭氧化物在还原剂存在的条件下水解（为了避免生成的醛被过氧化氢继续氧化为羧酸）,可以得到醛或酮.例如：烯烃经臭氧化再水解,分子中的CH 2= 部分变为甲醛,RCH= 部分变成醛,R 2C= 部分变成酮.这样,可通过测定反应后的生成物而推测原来烯烃的结构. 3、聚合反应4、α– H 的活性反应双键是烯烃的官能团,与双键碳原子直接相连的碳原子上的氢,因受双键的影响,表现出一定的活泼性,可以发生取代反应和氧化反应.例如,丙烯与氯气混合,在常温下是发生加成反应,生成1,2–二氯丙烷.而在500℃的高温下,主要是烯丙碳上的氢被取代,生成3–氯丙烯. CH 3CH=CH 2 + Cl 2 CH 3CHClCH 2ClCH 3CH=CH 2 + Cl 2 CH 2ClCH=CH 2（三）烯烃加成反应的反应机理1、亲电加成反应机理将乙烯通入含溴的氯化钠水溶液,反应产物除了BrCH 2CH 2Br 外,还有少量BrCH 2CH 2Cl 生成,但没有ClCH 2CH 2Cl.CH 2=CH 2 + Br 2 CH 2BrCH 2Br + CH 2BrCH 2Cl 这一实验表明,乙烯与溴的加成反应,不是简单地将乙烯的双键打开,溴分子分成两个溴原子,同时加到两个碳原子上这样一步完成的.如果是这样的话,则生成物应该只有BrCH 2CH 2Br,不应该有BrCH 2CH 2Cl,因Cl － 是不能使BrCH 2CH 2Br 转变为BrCH 2CH 2Cl 的.由此可知,乙烯与溴的加成反应不是一步完成的,而是分步进行的.当溴分子接近双键时,由于π电子的排斥,使非极性的溴–溴键发生极化,离π键近的溴原子带部分正电荷,另一溴原子带部分负电荷.带部分正电荷的溴原子对双键的亲电进攻,生成一个缺电子的碳正离子.而碳正离子中,带正电荷的碳原子的空p 轨道,可与其邻位碳原子上的溴原子带有末共用电常温 500℃ NaCl 水 C C O O O C C O 3 + C C R H H H C O R H C O H H O 3 Zn + C C R H R R C O R HC O R R O 3 Zn + CH 2 CH 2 n [CH 2CH 2] n C C Br Br C CBr +子对的p轨道相互重叠,形成一个环状的溴正离子.可用下式表示：接着溴负离子进攻溴正离子中的一个碳原子,得到加成产物.从上述的反应过程可以看出：（1）在这个有机反应过程中,有离子的生成及其变化,属于离子型反应.（2）两个溴原子的加成是分步进行的,而首先进攻碳碳双键的是溴分子中带部分正电荷的溴原子,在整个反应中,这一步最慢,是决定反应速度的一步.所以这个反应称为亲电性离子型反应,溴在这个反应中作亲电试剂.（3）两个溴原子先后分别加到双键的两侧,属于反式加成.2、马尔科夫尼要夫规则当乙烯与卤化氢加成时,卤原子或氢原子不论加到哪个碳原子上,产物都是相同的.因为乙烯是对称分子.但丙烯与卤化氢加成时,情况就不同了,有可能生成两种加成产物：CH3CH2CH2XCH3CH=CH2 + HXCH3CHXCH3实验证明,丙烯与卤化氢加成时,主要产物是2–卤丙烷.即当不对称烯烃与卤化氢加成时,氢原子主要加到含氢较多的双键碳原子上,这一规律称为马尔科夫尼可夫规则,简称马氏规则.马氏规则可用烯烃的亲电加成反应机理来解释.由于卤化氢是极性分子,带正电荷的氢离子先加到碳碳双键中的一个碳原子上,使碳碳双键中的另一个碳原子形成碳正离子,然后碳正离子再与卤素负离子结合形成卤代烷.其中第一步是决定整个反应速度的一步,在这一步中,生成的碳正离子愈稳定,反应愈容易进行.一个带电体系的稳定性,取决于所带电荷的分布情况,电荷愈分散,体系愈稳定.碳正离子的稳定性也是如此,电荷愈分散,体系愈稳定.以下几种碳正离子的稳定性顺序为：CH3+ < CH3CH2+ < (CH3)2CH+ < (CH3)3C+甲基与氢原子相比,前者是排斥电子的基团.当甲基与带正电荷的中心碳原子相连接时,共用电子对向中心碳原子方向移动,中和了中心碳原子上的部分正电荷,即使中心碳原子的正电荷分散,而使碳正离子稳定性增加.与中心碳原子相连的甲基愈多,碳正离子的电荷愈分散,其稳定性愈高.因此,上述4个碳正离子的稳定性,从左至右,逐步增加.四、炔烃（一）炔烃的组成和结构炔烃的通式为C n H2n－2,分子中含碳碳三键,形成三键的两个碳均发生sp杂化.以乙炔为例：两个碳原子采用sp杂化方式,即一个2s轨道与一个2p轨道杂化,组成两个等同的sp杂化轨道,sp杂化轨道的形状与sp2、sp3杂化轨道相似,两个sp杂化轨道的对称轴在一条直线上.两个以sp杂化的碳原子,各以一个杂化轨道相互结合形成碳碳σ键,另一个杂化轨道各与一个氢原子结合,形成碳氢σ键,三个σ键的键轴在一条直线上,即乙炔分子为直线型分子.每个碳原子还有两个末参加杂化的p轨道,它们的轴互相垂直.当两个碳原子的两p轨道分别平行时,两两侧面重叠,形成两个相互垂直的π键.由于碳碳三键为直线型,所以炔烃无顺反异构.（二）炔烃的性质炔烃的物理性质与烯烃相似,乙炔、丙炔和丁炔为气体,戊炔以上的低级炔烃为液体,高级炔烃为固体.简单炔烃的沸点、熔点和相对密度比相应的烯烃要高.炔烃难溶于水而易溶于有机溶剂.炔烃中的官能团是碳碳三键.因此三键的结构及其对分子中其他部位的影响,将决定炔烃的化学行为.炔烃的化学反应主要有：1、加成反应（1）催化加氢HC≡CH + H 2 CH 2=CH 2 CH 3CH 3 （2）加卤素 HC≡CH + Br 2 CHBr=CHBr CHBr 2CHBr 2 虽然炔烃比烯烃更不饱和,但炔烃进行亲电加成却比烯烃难.这是由于sp 杂化碳原子的电负性比sp 2杂化碳原子的电负性强,因而电子与sp 杂化碳原子结合和更为紧密,不容易提供电子与亲电试剂结合,所以叁键的亲电加成反应比双键慢.例如烯烃可使溴的四氯化碳溶液很快褪色,而炔烃却需要一两分钟才能使之褪色.故当分子中同时存在双键和三键时,与溴的加成首先发生在双键上.+ Br 2 CH 2BrCHBrC≡CH（3）加卤化氢 炔烃与卤化氢的加成,加碘化氢容易进行,加氯化氢则难进行,一般要在催化剂存在下才能进行.不对称炔烃加卤化氢时,服从马氏规则.例如：+ HI CH 3CI=CH 2 CH 3CI 2CH 3 在汞盐的催化作用下,乙炔与氯化氢在气相发生加成反应,生成氯乙烯.HC≡CH + HCl CH 2=CHCl 在光或过氧化物的作用下,炔烃与溴化氢的加成反应,得到反马氏规则的加成产物.如： （4）加水在稀酸（10℅H 2SO 4）中,炔烃比烯烃容易发生加成反应.例如,在10℅H 2SO 4和5℅硫酸汞溶液中,乙炔与水加成生成乙醛,此反应称为乙炔的水化反应或库切洛夫反应.汞盐是催化剂. HC≡CH + H 2O CH 3CHO其他的炔烃水化得到酮.如+ H 2O CH 3CH 2COCH 3 （5）加醇在碱性条件下,乙炔与乙醇发生加成反应,生成乙烯基乙醚.HC≡CH + CH 3CH 2OH CH 2=CHOCH 2CH 3 2、氧化反应炔烃被高锰酸钾或臭氧氧化时,生成羧酸或二氧化碳.如：R C≡CH + KMnO 4 RCOOH + CO 2 R C≡C R + KMnO 4 RCOOH + RCOOH 3、聚合反应在不同的催化剂作用下,乙炔可以分别聚合成链状或环状化合物.与烯烃的聚合不同的是,炔烃一般不聚合成高分子化合物.例如,将乙炔通入氯化亚铜和氯化铵的强酸溶液时,可发生二聚或三聚作用.CH CH 3C HI HgCl 2碱酸性催化剂 催化剂 H 2 Br 2CH CH CH 2 C CH CH 3CH 2C CHBr CH 3CH 2CH CH 3CH 2CH 2CH 2CHBr 2 HgSO 4 HgSO 4 CH CH 3CH 2C 酸性 Cu 2Cl 2CHCHHC≡CH + HC≡CH 乙烯基乙炔在高温下,三个乙炔分子聚合成一个苯分子.3 HC≡CH C 6H 64、炔化物的生成与三键碳原子直接相连的氢原子活泼性较大.因sp 杂化的碳原子表现出较大的电负性,使与三键碳原子直接相连的氢原子较之一般的碳氢键,显示出弱酸性,可与强碱、碱金属或某些重金属离子反应生成金属炔化物.乙炔与熔融的钠反应,可生成乙炔钠和乙炔二钠：CH≡CH + Na HC≡C Na Na C≡C Na 丙炔或其它末端炔烃与氨基钠反应,生成炔化钠：R C≡CH + NaNH 2 R C≡C Na 炔化钠与卤代烃（一般为伯卤代烷）作用,可在炔烃分子中引入烷基,制得一系列炔烃同系物.如：R C≡C Na + RX R C≡C R + NaX 末端炔烃与某些重金属离子反应,生成重金属炔化物.例如,将乙炔通入硝酸银的氨溶液或氯化亚铜的氨溶液时,则分别生成白色的乙炔银沉淀和红棕色的乙炔亚铜沉淀：HC≡CH + Ag(NH 3)2NO 3 Ag C≡C Ag + NH 4NO 3 + NH 3HC≡CH + Cu(NH 3)2Cl Cu C≡C Cu + NH 4Cl + NH 3上述反应很灵敏,现象也很明显,常用来鉴别分子中的末端炔烃.利用此反应,也可鉴别末端炔烃和三键在其他位号的炔烃.如：R C≡CH + Ag(NH 3)2NO 3 R C≡C AgR C≡C R + Ag(NH 3)2NO 3 不反应五、二烯烃（一）二烯烃的组成和分类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 H 2n －2,故二烯烃与同碳数的炔烃互为同分异构体.根据二烯烃中两个双键的相对位置的不同,可将二烯烃分为三类：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 CH 2=C=CH 2 .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 CH 2=CH –CH 2–CH=CH 2.3、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 CH 2=CH –CH=CH 2.本讲重点讨论的是共轭二烯烃.（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sp 2杂化,它们彼此各以1个sp 2杂化轨道结合形成碳碳σ键,其余的sp 2杂化轨道分别与氢原子的s 轨道重叠形成6个碳氢σ键.分子中所有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个末参加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一个包含4个碳原子的离域键,也称大π键.像这样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300℃ 液氨液氨Na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,在参加化学反应时,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高低,分子的内能愈低,其分子愈稳定.分子内能的高低,通常可通过测定其氢化热来进行比较.例如：CH 2=CHCH 2CH=CH 2 +2H 2 CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3 ΔH = –255kJ ·mol －1CH 2=CHCH=CHCH 3 + 2H 2 CH 3CH 2CH 2CH 2CH 3 ΔH = –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、亲电加成与烯烃相似,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：CH 3CHBrCH=CH 2 3–溴–1–丁烯CH 2=CHCH=CH 2 + HBr CH 3CH=CHCH 2Br 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C 1和C 4两个碳原子上,分子中原来的两个双键消失,而在C 2与C 3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–加成的原因,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.按照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C 1和C 3,但因进攻C 1后生成的碳正离子比较稳定,所以H + 先进攻C 1.CH 2=CHC +HCH 3 ①CH 2=CHCH=CH 2 + H +C +H 2CH 2CH=CH 2 ②当H + 进攻C 1时,生成的碳正离子①中C 2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C 2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C 2和C 4都带上部分正电荷.反应的第二步,是带负电荷的试剂Br － 加到带正电荷的碳原子上,因C 2和C 4都带上部分正电荷,所以Br － 既可以加到C 2上,也可以加到C 4上,即发生1,2 – 加成或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,也叫狄尔斯-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.CH 2 CH CH CH 3 4 3 2 1δ+ δ+ 200℃+ CH 2=CH 2。
奥赛讲座之有机化学
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1828年德国化学家武勒从典型的无机化合物氰酸钾与氯化
我国科学家在20世纪60年代首次合成具有生物活性的蛋白质
铵，合成了有机物尿素。
KOCN + NH4Cl → CO(NH2)2 + KCl
----结晶牛胰岛素
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混合气体的颜色： 产物的状态： 产物HCl的水溶性：
④甲烷氯代反应实验的现象
甲烷常温时很稳定，高温时可断键 甲烷的高温裂解反应方程式： 以上反应的温度高低比较：
（2）裂解反应
反应方程式： 点燃甲烷时的注意事项： 甲烷燃烧的现象： 火焰颜色——淡蓝色、烟——无烟或很淡的烟 分析原因
（3）燃烧
4.甲烷的制备：
⑤气体收集方法：同H2、O2、NH3比较 ⑥性质验证实验： A.不能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色 B.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C.点燃燃烧：通过对产物的定性分析验证甲烷的元素 组成 ⑦尾气处理：点燃燃烧 ⑧实验室制甲烷反应原理的应用： 5.甲烷的用途：
一、 烷烃的组成、结构和性质 1.烷烃的组成： （1）元素组成 （2）分子组成（通式）（3）质量组成 2.烷烃的结构特点： （1）分子结构 （2）晶体结构 3.烷烃的性质特点： （1）取代反应 ①一元取代产物的判断与书写 ②二元取代产物的判断与书写 ③气态烷烃不能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色 ④液态烷烃不能因反应使溴水褪色， 但能因萃取而使溴水褪色
C8H18的均裂 C4H10的裂解 C4H10裂解后所得混合气体平均分子量的计算
（2）裂解反应
烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C4H10催化氧化制CH3COOH 烷烃的燃烧：用通式书写
高中化学奥赛培训教程全国通用精华版
高中化学奥赛培训教程（全国通用精华版）第一章 化学反应中的物质变化和能量变化第一节 氧化还原反应1、根据下列三个反应，排出氧化剂氧化性的强弱顺序：A ．4HCl ＋MnO 2∆ MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2OB ．16HCl ＋2KMnO 4=2KCl ＋2MnCl 2＋5Cl 2↑＋8H 2OC ．4HCl ＋O 22CuCl 450︒2Cl 2↑＋2H 2O 解析：这三个反应中还原剂都是盐酸。
不同的氧化剂与同一还原剂反应时，若反应越易发生，则氧化剂的氧化性越强，反之就弱，故其氧化性顺序由强到弱：KMnO 4>MnO 2>O 2。
2、配平氧化还原方程式：P 4O ＋Cl 2FY=POCl 3＋P 2Cl 5解析：本题中P 4O 中的P 元素对应有两种产物，故设P 4O 的化学计量数为“1”。
用待定系数法配平的关键是选准一种物质的化学计量数为1。
令P 4O ＋a Cl 2=b POCl 3＋c P 2Cl 5，由原子守恒得：42,21/4,1,1,235,3/2。
b c a b b a b c c =+=⎧⎧⎪⎪==⎨⎨⎪⎪=+=⎩⎩解得 代入整理得：4P 4O ＋21Cl 2=4POCl 5＋6P 2Cl 53、配平下列方程式：Fe 3C ＋HNO 3=Fe(NO 3)3＋NO 2＋CO 2＋H 2O解析：复杂物质Fe 3C 按常规化合价分析无法确定Fe 和C 的具体化合价，此时可令组成该物质的各元素化合价为零价，再根据化合价升降法配平。
33Fe (03)9C 0+4 4N +5+4113→+⎫⨯⎬→⎭→⨯升共升131升降 再用观察法，不难确定各物质的化学计量数为：1、22、3、13、1、11，故为Fe 3C ＋22HNO 3=3Fe(NO 3)3＋13NO 2↑＋CO 2↑＋11H 2O4、配平NH 4NO 3FY=N 2＋HNO 3＋H 2O解析：NH 4NO 3中N 的平均化合价为＋1价，则元素化合价升降关系为：2N 2(＋1→0) 降2×1N ＋1→＋5 升4×1用观察法调整确定各物质的化学计量数，故：5NH 4NO 3=4N 2↑＋9H 2O ＋2HNO 3注：若配平时不用此平均标价法，则要分析同种元素化合价升降关系。
高中化学竞赛有机化学讲座
*次序规则：
a. 原子按原子序数的大小排列，同位数按原 子量大小次序排列 I,Br,Cl,S,P,O,N,C,D,H
b. 对原子团来说，首先比较第一个原子的原
子序数，如相同时则再比较第二、第三，以
此类推。
H
HO HC
C
H Cl C CH
H CC
O H CCCC H O
丁 炔 二 醛 butynedial
OO
O C H O
3- 烯 丙 基 - 2,4- 戊 二 酮 3- allyl- 2,4- pentanedione
2- 氧 代 环 己 烷 甲 醛 2- oxocyclohexanecarboxaldehyde
C H O
C l
H O
C O O H
8765
4 3 21
CH3CH2CH2CH CH CH CHCH3
CH3 6CH2 CH3 CH3 7CH2 8CH3
4, 5, 6, 7
2, 3, 4, 5*
本化合物有两根8碳的最长链，因此通过比较侧链数来确定主链。横向长链有 四个侧链，弯曲的长链只有二个侧链，多的优先，所以选横向长链为主链。主链有 两种编号方向，第一行取代基的位号是4，5，6，7，第二行取代基的位号是2，3， 4，5，根据最低系列原则，选第二行编号。该化合物的中文名称是2，3，5−三甲基 −4−丙基辛烷。注意本化合物中有两种取代基。当一个化合物中有两种或两种以上 的取代基时，中文按顺序规则确定次序，顺序规则中小的基团放在前面。所以甲基 放在丙基的前面。
Xd- ← Ad+ ←Bdd+ ← Cddd+ Yd+ → Ad- →Bdd- → Cddd由于原子或原子团电负性的影响，引起分子中电子云沿 σ键传递的效应称为诱导效应。
高中化学竞赛全套课件(有机化学)
有机化学 (1)
讨论烃类与烃类衍生物——卤代烃与醇酚醚的命名、 结构与性能、反应与合成、存在与应用等。学习有机 立体化学与有机化合物的波谱解析与结构表征。
有机化学 (2)
讨论醛酮醌、羧酸及其衍生物、含氮含硫化合物、元 素与金属有机化合物、杂环化合物、生物分子与天然 产物等各类有机化合物的命名、结构与性能、反应与 合成、存在与应用等。
自由基取代 亲电加成 共轭加成 加成反应 芳香亲电取代
亲核取代与消去
亲核取代、消去、氧化 酸性、氧化、芳香亲电取代
惰性 亲核加成
羧酸 酯 酰卤 酸酐
酰胺 腈
CH3CO2H
CH3CO2C2H5 CH3COCl
OO CH3COCCH3 CH3CONH2 CH3CN
含氮衍生物
硝基化合物 CH3NO2
胺 重氮化合物 偶氮化合物
阿司匹林 Asiprin
N
奎宁 Quinine
同分异构现象——组成相同结构不同，是导致有机化合
物众多的重要因素。
问题：为什么有机分子广泛存在同分异构现象？
2、物理特点 熔、沸点低：一般，有机化合物的熔、沸点比较低， 多在300-400˚C以下。 溶解性：难溶于水。一般，有机化合物难溶或不溶 于水，易溶于有机溶剂。
因此，可采用按官能团分类的方法来研究有机化合物。 常见的重要官能团及其特征反应如下。
烃 烷烃 烯烃
炔烃 芳烃
CH3CH3 CH2=CH2 CH2=CHCH=CH2 CH CH
CH3
卤烃
CH3CH2Cl
含氧衍生物
醇
CH3CH2OH
酚 OH
醚 醛酮
CH3CH2OCH2CH3
CH3CHO CH3COCH3
化学奥赛辅导----有机化学补充教材
广东省信宜中学化学奥赛辅导----有机化学补充教材2009.4竞赛要求：1.有机化学有机化合物基本类型——烷、烯、炔、环烃、芳香烃、卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、酸、酯、胺、酰胺、硝基化合物以及磺酸的命名、基本性质及相互转化。
异构现象。
加成反应。
马可尼科夫规则。
取代反应。
芳环取代反应及定位规则。
芳香烃侧链的取代反应和氧化反应。
碳链增长与缩短的基本反应。
分子的手性及不对称碳原子的R、S构型判断。
糖、脂肪、蛋白质的基本概念、通式和典型物质、基本性质、结构特征及结构表达式。
2.有机化学描述性知识。
3.有机立体化学基本概念。
构型与构象。
顺反异构（trans-、cis-和Z-、E-构型）。
对映异构与非对映异构。
endo-和exo-。
D,L构型。
4.利用有机物的基本反应对简单化合物的鉴定和结构推断。
5.天然高分子与合成高分子化学的初步知识（单体、主要合成反应、主要类别、基本性质、主要应用）。
6.氨基酸、多肽与蛋白质的基本概念。
DNA与RNA。
7.糖的基本概念。
葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖。
糖苷。
纤维素与淀粉。
说明：粗字体部分为补充内容，正常字体内容参看有机化学基础（选修5）。
专题一马可尼科夫规则亲电加成反应是烯烃的加成反应，又叫马氏加成，由马可尼科夫规则而得名：“烯烃与氢卤酸的加成，氢加在氢多的碳上”。
广义的亲电加成亲反应是由任何亲电试剂与底物发生的加成反应。
在烯烃的亲电加成反应过程中，氢正离子首先进攻双键（这一步是定速步骤），生成一个碳正离子，然后卤素负离子再进攻碳负离子生成产物。
立体化学研究发现，后续的卤素负离子的进攻是从与氢离子相反的方向发生的，也就是反式加成。
如丙烯与HBr的加成：CH3-CH=CH2+ HBr → CH3-CHBr-CH3第一步，HBr电离生成H和Br离子，氢离子作为亲电试剂首先进攻C=C双键。
第二步，由于氢已经占据了一侧的位置，溴只能从另外一边进攻。
根据马氏规则，溴与2-碳成键，然后氢打向1-碳的一边，反应完成。
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第一章绪论(Introduction )教学要求：掌握：碳原子的三种杂化轨道（sp3 sp2 sp）的特点；分子极性与偶极矩的关系；分子轨道与原子轨道的关系; 成键轨道与反键轨道的差异；共振式与共振杂化体的区别；熟悉：有机化合物和有机化学的含义；键长、键角、键能和共价键的极性的含义；官能团的含义和圭要官能团;有机反应中共价键断裂的主要方式; 实验式、分子式和结构式的含义。
了解：有机化合物分子中，原子间主要以共价键相结合。
掌握共价键的本质是学习和理解有机化合物结构与性质关系和反应机制以及化合物稳定性的基础。
因此本章对路易斯结构和现代价键理论作一简要回顾；有些化合物的结构用单一路易斯结构式不能准确表达，然而运用共振结构却有它的独到之处，为此对共振结构作一简介；掌握路易斯酸碱概念对理解有机反应十分有用，故将其作为一个知识点加以阐述。
了解有机化合物分类和反应类型及确定结构式的步骤与方法对提高学习有机化学的综合分析能力也是十分必要的，本章对此方面内容作一扼要介绍。
第一节有机化合物和有机化学一、有机化合物和有机化学下面是一些简单而熟悉的有机化合物，他们在化学组成上有什么共同点？◆有机化合物含碳的化合物或碳氢化合物及其衍生物。
◆有机化学：有机化学的现代定义是指研究含碳化合物的化学。
第二节共价键一、现代共价键理论路易斯的共价键理论虽然揭示了共价键与离子键的区别，但未能说明共价键是怎样形成的，也不能解释共价键为什么具有饱和性和方向性等诸多问题。
现代共价键理论指出：当两个原子互相接近到一定距离时，自旋方向相反的单电子相互配对（即两原子轨道重叠）。
使电子云密集于两核之间，降低了两核间正电荷的排斥，增加了两核对电子云密集区域的吸引。
因此使体系能量降低，形成稳定的共价键；共价键有以下特点:第一、每个原子所形成共价键的数目取决于该原子中的单电子数目，这就是共价键具有饱和性。
第二、当形成共价键时，原子轨道重叠越多，核间电子云越密集，形成的键就越强，这种关系称为最大重叠原理。
高中化学奥赛辅导有机化学全套课件
“有机化学”部分
初赛基本要求：
有机化合物基本类型—烷、烯、炔、环烃、芳香烃、 卤代烃、醇、酚、醚、醛、酸、酯、胺、酰胺、硝基 化合物、磺酸的系统命名、基本性质及相互转化。异 构现象。C=C加成。取代反应。芳环香烃取代反应及 定位规则。芳香烃侧链的取代反应和氧化反应。碳链 增长与缩短的基本反应。分子的手性及不对称碳原子 的R、S构型判断。糖、脂肪、蛋白质的基本概念、通 式和典型物资、基本性质、结构特征以及结构表达式。
a
c
CC
a>b
b
b
c>d
(Z)-构型
Zusammen (同)
a
d
CC
b
c
(E)-构型
Entgegen（对）
次序规则：
（１）取代基的原子按原子序数大小排列，大者为“较 优”基团。
I>Br>Cl>S>P>F>O>N>C>D(氘1中子)>H -Br > -OH > -NH2 > -CH3 > -H
（２）若两个基团第一个原子相同（如C ），则比较与 它直接相连的几个原子，余类推。如：
(A) 若只有一个不饱和碳上有侧链,该不饱和碳编号为1; (B) 若两个不饱和碳都有侧链或都没有侧链,则碳原子编
号顺序除双键所在位置号码最小外,还要同时以侧链位 置号码的加和数为最小.
CH3
1
6
2
5
3
4
1-甲基-1-环己烯
H3C 3 2 1
4
6
5
3-甲基-1-环己烯
CH3
6 CH3
5
1
4
2
3
高中化学 奥林匹克竞赛辅导竞赛课件
三、 烷烃卤代反应的相对活性与烷基自由基的稳定性
1． 烷烃卤代的相对活性： 3°C-H > 2°C-H > 1°C-H 原因：不同C-H键的离解能（D）不同, ,键的离解能愈小, 则自游基愈容易生成,反应也就易进行。 2． 自由基的稳定性： 3°R· > 2°R·> 1°R·> CH3·
CH3
规则：一般将含碳原子放在竖立键方向,把与手 性碳原子结合的横向的两个键摆向自己,把竖立的 两摆向纸后,然后把这样固定下来的分子模型中各 个原子或基团投影到纸面上,在投影式中,用一个十 字交叉线,其交点相当于手性碳原子,它位于纸平面 上,垂直线所连的集团表示伸向纸后,水平线所连的 集团伸出纸前。
碳干式： 键线式：
C—C—C—C
C—C—C—C C
虚线-楔线式
H3C
H CH3 H
CH3
H3C H3C
HH H
锯架式
Newman投影式
H φ =60°
H
H
H
H
H
交叉式
φ =0°
重叠式
费歇尔(Fischer)投影式：
COOH
COOH
H OH CH3
H
OH
CH3
OH
COOH
H CH3
COOH
HO
H
CH35'CH2
CH 3
2'
CH2CH3
6' 7'
2,3,5-三甲基-4-丙基庚烷
3）主链碳原子的位次编号
书写位次原则：有几种编号的可能时,小取代 基写前面,大取代基写后面,同者合并。例,
1 HC
2CCH3
2024年高中化学竞赛大学有机化学课件6(附加条款版)
高中化学竞赛大学有机化学课件6(附加条款版)高中化学竞赛大学有机化学课件6一、引言化学竞赛作为高中阶段学生提高化学素养、培养化学思维的重要途径，一直受到广泛关注。
有机化学作为化学竞赛的重要组成部分，对于参赛选手来说至关重要。
本课件旨在帮助高中化学竞赛选手更好地掌握大学有机化学知识，提高竞赛成绩。
二、有机化学基本概念1.有机化合物：含有碳元素的化合物，通常与生命活动密切相关。
2.有机反应：有机化合物在一定条件下发生的化学变化，包括合成、分解、取代、加成等。
3.有机化合物结构：碳原子之间的成键方式，包括单键、双键、三键以及环状结构等。
4.有机化合物的分类：根据分子结构、官能团、反应类型等不同特点进行分类。
三、有机化学基本反应1.烷烃的卤代反应：烷烃与卤素单质在光照条件下发生取代反应，卤代烷。
2.烯烃的加成反应：烯烃与卤素单质、水、卤化氢等发生加成反应，卤代烷、醇等化合物。
3.炔烃的加成反应：炔烃与卤素单质、水、卤化氢等发生加成反应，卤代烷、醛、羧酸等化合物。
4.醇的氧化反应：醇在酸性条件下与氧化剂如酸性高锰酸钾、铬酸等反应，醛、酮等化合物。
5.醛、酮的还原反应：醛、酮与还原剂如氢气、锂铝氢化剂等反应，醇。
6.羧酸的酯化反应：羧酸与醇在酸性条件下反应，酯。
7.芳香烃的取代反应：芳香烃在一定条件下与取代基发生取代反应，取代芳香烃。
四、有机化学合成策略1.反应途径的选择：根据目标产物的结构特点，选择合适的反应途径。
2.反应条件的优化：通过调整反应温度、压力、催化剂等条件，提高反应产率和选择性。
3.保护基的应用：在合成过程中，通过引入保护基，保护敏感官能团，提高反应可控性。
4.反应顺序的安排：合理安排反应顺序，避免不必要的副反应，提高合成效率。
五、有机化学竞赛实例分析1.合成题目分析：分析题目所给的反应物和产物，确定反应类型和合成路线。
2.反应机理探讨：根据反应类型，推导反应机理，理解反应过程。
3.实验操作注意事项：分析实验操作步骤，注意实验安全，提高实验技能。
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黄冈中学化学奥赛培训教程系列(精美ｗｏr ｄ版)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 2CH 3CH 3C CHCH 3CH 3CH 3CHCH 2CH 3CH 3解析:↓1℃2℃3℃↑↑↑三级烷基三级烷基一级烷基CH 3CH 3CHCH 3CH 3CH 3CH 3CH 2CCH 3CCH CH 2CH 3２、已知下列化合物的结构简式为：（1)CH 3ＣHClCHClCH 3 （2)C Ｈ3ＣHBrCHClF (3)CH 3CHClCHCH 2CH 3CH 3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 23HPd/CaCO ,PbAc−−−−−−−→ＣH 3CH=CH 226-22①B H②Pd/H O ,OH−−−−−−−→CH ３C Ｈ2CH 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+H Ｃ≡ＣＨ4222NH Cl Cu ClH O−−−−→ＨC ≡C －C Ｈ＝CH 2８、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，（ＩI Ｉ)的名称为8,8-二甲基双环[3·2·1]辛烷,（I Ｖ)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。
ClFBrCNCH(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,NO2NO2(2)C OCH3,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CH3NO2NO2NO2（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NO 2OO HClC CH 31１、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）。
CH 3COOH ,NO 2NHCOCH 3SO 3HOH,Cl,COOHCH 3,CH 3CH 3,Br,ClCH 3解析:CH 3COOHNO 2NHCOCH 3SO 3HClCOOHCH 3BrClNO 2CH 3OH１2、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+H 2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＋2H 2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C 1０Ｈ8、C 16、H 10、C 22H１2。
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 C126lim97.3%C H+C H C H1262nnn→∞⨯===⨯+（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 H2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１moｌH2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１mｏl H2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 H ２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 m ｏl H 2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)lim97.3(%)C H C H C H 6122n n w n →∞+⨯====+⨯+(２）A ＋Ｈ2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ＣｎH ２n ＋１Br,据题意C ｎＨ2n ＋１Br Mg −−−→C n Ｈ2n ＋1Mg Ｂr 2H O−−−→ Ｃn 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（C Ｈ3)2C ＨCH 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Ａg ＮO 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=C Ｈ2242H SO H O −−−−→CH 3CHCH 3OH(２)CH 3ＣH ２ＣＨ2I KON−−−→乙醇C Ｈ３ＣH=ＣH ２2500℃Br −−−→CH 2BrC Ｈ=CH 2 （3)CH 3CH 2C Ｈ2I KON−−−→乙醇CH 3C Ｈ=ＣH 22500℃Cl −−−→CH ２ClCH=ＣH 222Cl +H O −−−−→C Ｈ2ClCHO ＨCH 2Ｃl（４）C Ｈ3CH 2CH 2I KON−−−→乙醇CH 3CH=CH ２2500℃Cl−−−→CH 2CH=CH 2Cl2NaOHH O−−−−→C Ｈ2O ＨＣH=CH 224Cl /CCl −−−−→C Ｈ２OHCHClCH 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Ｃ5Ｈ12O(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。