高中有机化学难题

一、重要的物理性质（谢谢大家在评论区扣几句话鼓励我）

1．有机物的溶解性

（1）难溶于水的有：各类烃、酯、绝大多数高聚物、高级的（指分子中碳原子数目较多的，下同）醇、醛、羧酸等。

（2）易溶于水的有：低级的[一般指N(C)≤4]醇、醛、羧酸及盐、氨基酸及盐、单糖、二糖。

（3）具有特殊溶解性的：

① 乙醇是一种很好的溶剂，既能溶解许多无机物，又能溶解许多有机物。

② 乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中更加难溶，同时饱和碳酸钠溶液还能通过反应吸收挥发出的乙酸，溶解吸收挥发出的乙醇，便于闻到乙酸乙酯的香味。

③有的淀粉、蛋白质可溶于水形成胶体。蛋白质在浓轻金属盐（包括铵盐）溶液中溶解度减小，会析出（即盐析，皂化反应中也有此操作）。

④线型和部分支链型高聚物可溶于某些有机溶剂，而体型则难溶于有机溶剂。

2．有机物的密度

小于水的密度，且与水（溶液）分层的有：各类烃、酯（包括油脂）

3．有机物的状态[常温常压（1个大气压、20℃左右）]

（1）气态：

① 烃类：一般N(C)≤4的各类烃 注意：新戊烷[C(CH3)4]亦为气态

② 衍生物类：

一氯甲烷（CH3Cl，沸点为-24.2℃） 甲醛（HCHO，沸点为-21℃）

（2）液态：一般N(C)在5～16的烃及绝大多数低级衍生物。如，

己烷CH3(CH2)4CH3 甲醇CH3OH

甲酸HCOOH 乙醛CH3CHO

★特殊：

不饱和程度高的高级脂肪酸甘油酯，如植物油脂等在常温下也为液态

（3）固态：一般N(C)在17或17以上的链烃及高级衍生物。如，

石蜡 C12以上的烃

饱和程度高的高级脂肪酸甘油酯，如动物油脂在常温下为固态

4．有机物的颜色

☆ 绝大多数有机物为无色气体或无色液体或无色晶体，少数有特殊颜色

☆ 淀粉溶液（胶）遇碘（I2）变蓝色溶液；

☆ 含有苯环的蛋白质溶胶遇浓硝酸会有白色沉淀产生，加热或较长时间后，沉淀变黄色。

5．有机物的气味

许多有机物具有特殊的气味，但在中学阶段只需要了解下列有机物的气味：

☆ 甲烷 无味

☆ 乙烯 稍有甜味(植物生长的调节剂)

☆ 液态烯烃 汽油的气味

☆ 乙炔 无味

☆ 苯及其同系物 芳香气味，有一定的毒性，尽量少吸入。

☆ 一卤代烷 不愉快的气味，有毒，应尽量避免吸入。

☆ C4以下的一元醇 有酒味的流动液体

☆ C5～C11的一元醇 不愉快气味的油状液体

☆ C12以上的一元醇 无嗅无味的蜡状固体

☆ 乙醇 特殊香味

☆ 乙二醇 甜味（无色黏稠液体）

☆ 丙三醇（甘油） 甜味（无色黏稠液体）

☆ 乙醛 刺激性气味

☆ 乙酸 强烈刺激性气味（酸味）

☆ 低级酯 芳香气味

二、重要的反应

1．能使溴水（Br2/H2O）褪色的物质

（1）有机物

通过加成反应使之褪色：含有、—C≡C—的不饱和化合物

通过氧化反应使之褪色：含有—CHO（醛基）的有机物

通过萃取使之褪色：液态烷烃、环烷烃、苯及其同系物、饱和卤代烃、饱和酯

（2）无机物

① 通过与碱发生歧化反应

3Br2 6OH- == 5Br- BrO3- 3H2O或Br2 2OH- == Br- BrO- H2O

② 与还原性物质发生氧化还原反应，如H2S、S2-、SO2、SO32-、I-、Fe2

2．能使酸性高锰酸钾溶液KMnO4/H 褪色的物质

（1）有机物：含有、—C≡C—、—CHO的物质

与苯环相连的侧链碳碳上有氢原子的苯的同系物（与苯不反应）

（2）无机物：与还原性物质发生氧化还原反应，如H2S、S2-、SO2、SO32-、Br-、I-、Fe2

3．与Na反应的有机物：含有—OH、—COOH的有机物

与NaOH反应的有机物：常温下，易与含有酚羟基、—COOH的有机物反应

加热时，能与酯反应（取代反应）

与Na2CO3反应的有机物：含有酚羟基的有机物反应生成酚钠和NaHCO3；

含有—COOH的有机物反应生成羧酸钠，并放出CO2气体；

与NaHCO3反应的有机物：含有—COOH的有机物反应生成羧酸钠并放出等物质的量的CO2气体。

4．银镜反应的有机物

（1）发生银镜反应的有机物：

含有—CHO的物质：醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、还原性糖（葡萄糖、麦芽糖等）

（2）银氨溶液[Ag(NH3)2OH]（多伦试剂）的配制：

向一定量2%的AgNO3溶液中逐滴加入2%的稀氨水至刚刚产生的沉淀恰好完全溶解消失。

（3）反应条件：碱性、水浴加热

若在酸性条件下，则有Ag(NH3)2 OH - 3H == Ag 2NH4 H2O而被破坏。

（4）实验现象：试管内壁有银白色金属析出

（5）有关反应方程式：AgNO3 NH3·H2O == AgOH↓ NH4NO3

AgOH 2NH3·H2O == Ag(NH3)2OH 2H2O

银镜反应的一般通式： RCHO 2Ag(NH3)2OH2 Ag↓ RCOONH4 3NH3 H2O

甲醛（相当于两个醛基）：HCHO 4Ag(NH3)2OH4Ag↓ (NH4)2CO3 6NH3 2H2O

乙二醛： OHC-CHO 4Ag(NH3)2OH4Ag↓ (NH4)2C2O4 6NH3 2H2O

甲酸： HCOOH 2 Ag(NH3)2OH2 Ag↓ (NH4)2CO3 2NH3 H2O

葡萄糖： （过量）

CH2OH(CHOH)4CHO 2Ag(NH3)2OH2Ag↓ CH2OH(CHOH)4COONH4 3NH3 H2O

（6）定量关系：—CHO～2Ag(NH)2OH～2 Ag HCHO～4Ag(NH)2OH～4 Ag

5．与新制Cu(OH)2悬浊液（斐林试剂）的反应

（1）有机物：羧酸（中和）、甲酸（先中和，但NaOH仍过量，后氧化）、醛、还原性糖（葡萄糖、麦芽糖）、甘油等多羟基化合物。

（2）斐林试剂的配制：向一定量10%的NaOH溶液中，滴加几滴2%的CuSO4溶液，得到蓝色絮状悬浊液（即斐林试剂）。

（3）反应条件：碱过量、加热煮沸

（4）实验现象：

① 若有机物只有官能团醛基（—CHO），则滴入新制的氢氧化铜悬浊液中，常温时无变化，加热煮沸后有（砖）红色沉淀生成；

② 若有机物为多羟基醛（如葡萄糖），则滴入新制的氢氧化铜悬浊液中，常温时溶解变成绛蓝色溶液，加热煮沸后有（砖）红色沉淀生成；

（5）有关反应方程式：2NaOH CuSO4 == Cu(OH)2↓ Na2SO4

RCHO 2Cu(OH)2RCOOH Cu2O↓ 2H2O

HCHO 4Cu(OH)2CO2 2Cu2O↓ 5H2O

OHC-CHO 4Cu(OH)2HOOC-COOH 2Cu2O↓ 4H2O

HCOOH 2Cu(OH)2CO2 Cu2O↓ 3H2O

CH2OH(CHOH)4CHO 2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH Cu2O↓ 2H2O

（6）定量关系：—COOH～½ Cu(OH)2～½ Cu2 （酸使不溶性的碱溶解）

—CHO～2Cu(OH)2～Cu2O HCHO～4Cu(OH)2～2Cu2O

6．能发生水解反应的有机物是：酯、糖类（单糖除外）、肽类（包括蛋白质）。

HX NaOH == NaX H2O

(H)RCOOH NaOH == (H)RCOONa H2O

RCOOH NaOH == RCOONa H2O 或

7．能跟I2发生显色反应的是：淀粉。

8．能跟浓硝酸发生颜色反应的是：含苯环的天然蛋白质。

三、各类烃的代表物的结构、特性

类 别

烷 烃

烯 烃

炔 烃

苯及同系物

通 式

CnH2n 2(n≥1)

CnH2n(n≥2)

CnH2n-2(n≥2)

CnH2n-6(n≥6)

代表物结构式

H—C≡C—H

相对分子质量Mr

16

28

26

78

碳碳键长(×10-10m)

1.54

1.33

1.20

1.40

键 角

109°28′

约120°

180°

120°

分子形状

正四面体

6个原子

共平面型

4个原子

同一直线型

12个原子共平面(正六边形)

主要化学性质

光照下的卤代；裂化；不使酸性KMnO4溶液褪色

跟X2、H2、HX、H2O、HCn加成，易被氧化；可加聚

跟X2、H2、HX、HCN加成；易被氧化；能加聚得导电塑料

跟H2加成；FeX3催化下卤代；硝化、磺化反应

四、烃的衍生物的重要类别和各类衍生物的重要化学性质

类别

通 式

官能团

代表物

分子结构结点

主要化学性质

醇

一元醇：

R—OH

饱和多元醇：

CnH2n 2Om

醇羟基

—OH

CH3OH

（Mr：32）

C2H5OH

（Mr：46）

羟基直接与链烃基结合， O—H及C—O均有极性。

β-碳上有氢原子才能发生消去反应。

α-碳上有氢原子才能被催化氧化，伯醇氧化为醛，仲醇氧化为酮，叔醇不能被催化氧化。

1.跟活泼金属反应产生H2

2.跟卤化氢或浓氢卤酸反应生成卤代烃

3.脱水反应:乙醇

140℃分子间脱水成醚

170℃分子内脱水生成烯

4.催化氧化为醛或酮

5.一般断O—H键与羧酸及无机含氧酸反应生成酯

醛

醛基

HCHO

（Mr：30）

（Mr：44）

HCHO相当于两个

—CHO

有极性、能加成。

1.与H2、HCN等加成为醇

2.被氧化剂(O2、多伦试剂、斐林试剂、酸性高锰酸钾等)氧化为羧酸

羧酸

羧基

（Mr：60）

受羰基影响，O—H能电离出H ，受羟基影响不能被加成。

1.具有酸的通性

2.酯化反应时一般断羧基中的碳氧单键，不能被H2加成

3.能与含—NH2物质缩去水生成酰胺(肽键)

酯

酯基

HCOOCH3

（Mr：60）

（Mr：88）

酯基中的碳氧单键易断裂

1.发生水解反应生成羧酸和醇

2.也可发生醇解反应生成新酯和新醇

氨基酸

RCH(NH2)COOH

氨基—NH2

羧基—COOH

H2NCH2COOH

（Mr：75）

—NH2能以配位键结合H ；—COOH能部分电离出H

两性化合物

能形成肽键

蛋白质

结构复杂

不可用通式表示

肽键

氨基—NH2

羧基—COOH

酶

多肽链间有四级结构

1.两性

2.水解

3.变性

4.颜色反应

（生物催化剂）

5.灼烧分解

糖

多数可用下列通式表示：

Cn(H2O)m

羟基—OH

醛基—CHO

羰基

葡萄糖

CH2OH(CHOH)4CHO

淀粉(C6H10O5) n

纤维素

[C6H7O2(OH)3] n

多羟基醛或多羟基酮或它们的缩合物

1.氧化反应

(还原性糖)

2.加氢还原

3.酯化反应

4.多糖水解

5.葡萄糖发酵分解生成乙醇

油脂

酯基

可能有碳碳双键

酯基中的碳氧单键易断裂

烃基中碳碳双键能加成

1.水解反应

（皂化反应）

2.硬化反应

五、有机物的鉴别

鉴别有机物，必须熟悉有机物的性质（物理性质、化学性质），要抓住某些有机物的特征反应，选用合适的试剂，一一鉴别它们。

1．常用的试剂及某些可鉴别物质种类和实验现象归纳如下：

试剂

名称

酸性高锰

酸钾溶液

溴 水

银氨

溶液

新制

Cu(OH)2

碘水

酸碱

指示剂

NaHCO3

少量

被鉴别物质种类

含碳碳双键、三键的物质、烷基苯。但醇、醛有干扰。

含碳碳双键、三键的物质。但醛有干扰。

含醛基化合物及葡萄糖、果糖、麦芽糖

含醛基化合物及葡萄糖、果糖、麦芽糖

淀粉

羧酸

（酚不能使酸碱指示剂变色）

羧酸

现象

酸性高锰酸钾紫红色褪色

溴水褪色且分层

出现银镜

出现红

色沉淀

呈现蓝色

使石蕊或甲基橙变红

放出无色无味气体

2．二糖或多糖水解产物的检验

若二糖或多糖是在稀硫酸作用下水解的，则先向冷却后的水解液中加入足量的NaOH溶液，中和稀硫酸，然后再加入银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液，（水浴）加热，观察现象，作出判断。

3．如何检验实验室制得的乙烯气体中含有CH2＝CH2、SO2、CO2、H2O？

将气体依次通过无水硫酸铜、品红溶液、饱和Fe2(SO4)3溶液、品红溶液、澄清石灰水、

（检验水） （检验SO2） （除去SO2） （确认SO2已除尽）（检验CO2）

溴水或溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液（检验CH2＝CH2）。

六、混合物的分离或提纯（除杂）

混合物

（括号内为杂质）

除杂试剂

分离

方法

化学方程式或离子方程式

乙烷（乙烯）

溴水、NaOH溶液

（除去挥发出的Br2蒸气）

洗气

CH2＝CH2 Br2 → CH2 BrCH2Br

Br2 2NaOH ＝ NaBr NaBrO H2O

乙烯（SO2、CO2）

NaOH溶液

洗气

SO2 2NaOH = Na2SO3 H2O

CO2 2NaOH = Na2CO3 H2O

乙炔（H2S、PH3）

饱和CuSO4溶液

洗气

H2S CuSO4 = CuS↓ H2SO4

11PH3 24CuSO4 12H2O = 8Cu3P↓ 3H3PO4 24H2SO4

提取白酒中的酒精

——————

蒸馏

——————————————

从95%的酒精中提取无水酒精

新制的生石灰

蒸馏

CaO H2O ＝ Ca(OH)2

从无水酒精中提取绝对酒精

镁粉

蒸馏

Mg 2C2H5OH → (C2H5O)2 Mg H2↑

(C2H5O)2 Mg 2H2O →2C2H5OH Mg(OH)2↓

提取碘水中的碘

汽油或苯或

四氯化碳

萃取

分液蒸馏

——————————————

溴化钠溶液

（碘化钠）

溴的四氯化碳

溶液

洗涤萃取分液

Br2 2I- == I2 2Br-

乙醇

（乙酸）

NaOH、Na2CO3、 NaHCO3溶液均可

洗涤

蒸馏

CH3COOH NaOH → CH3COONa H2O

2CH3COOH Na2CO3 → 2CH3COONa CO2↑ H2O

CH3COOH NaHCO3 → CH3COONa CO2↑ H2O

乙酸

（乙醇）

NaOH溶液

稀H2SO4

蒸发

蒸馏

CH3COOH NaOH → CH3COO Na H2O

2CH3COO Na H2SO4 → Na2SO4 2CH3COOH

提纯蛋白质

蒸馏水

渗析

——————————————

浓轻金属盐溶液

盐析

——————————————

高级脂肪酸钠溶液

（甘油）

食盐

盐析

——————————————

七、有机物的结构

牢牢记住：在有机物中H：一价、C：四价、O：二价、N（氨基中）：三价、X（卤素）：一价

（一）同系物的判断规律

1．一差（分子组成差若干个CH2）

2．两同（同通式，同结构）

3．三注意

（1）必为同一类物质；

（2）结构相似（即有相似的原子连接方式或相同的官能团种类和数目）；

（3）同系物间物性不同化性相似。

因此，具有相同通式的有机物除烷烃外都不能确定是不是同系物。此外，要熟悉习惯命名的有机物的组成，如油酸、亚油酸、软脂酸、谷氨酸等，以便于辨认他们的同系物。

（二）、同分异构体的种类

1．碳链异构

2．位置异构

3．官能团异构（类别异构）（详写下表）

4．顺反异构

5．对映异构（不作要求）

常见的类别异构

组成通式

可能的类别

典型实例

CnH2n

烯烃、环烷烃

CH2=CHCH3与

CnH2n-2

炔烃、二烯烃

CH≡C—CH2CH3与CH2=CHCH=CH2

CnH2n 2O

饱和一元醇、醚

C2H5OH与CH3OCH3

CnH2nO

醛、酮、烯醇、环醚、环醇

CH3CH2CHO、CH3COCH3、CH=CHCH2OH与

CnH2nO2

羧酸、酯、羟基醛

CH3COOH、HCOOCH3与HO—CH3—CHO

CnH2n-6O

酚、芳香醇、芳香醚

与

CnH2n 1NO2

硝基烷、氨基酸

CH3CH2—NO2与H2NCH2—COOH

Cn(H2O)m

单糖或二糖

葡萄糖与果糖(C6H12O6)、

蔗糖与麦芽糖(C12H22O11)

（三）、同分异构体的书写规律

书写时，要尽量把主链写直，不要写得扭七歪八的，以免干扰自己的视觉；思维一定要有序，可按下列顺序考虑：

1．主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排列邻、间、对。

2．按照碳链异构→位置异构→顺反异构→官能团异构的顺序书写，也可按官能团异构→碳链异构→位置异构→顺反异构的顺序书写，不管按哪种方法书写都必须防止漏写和重写。

3．若遇到苯环上有三个取代基时，可先定两个的位置关系是邻或间或对，然后再对第三个取代基依次进行定位，同时要注意哪些是与前面重复的。

（四）、同分异构体数目的判断方法

1．记忆法 记住已掌握的常见的异构体数。例如：

（1）凡只含一个碳原子的分子均无异构；

（2）丁烷、丁炔、丙基、丙醇有2种；

（3）戊烷、戊炔有3种；

（4）丁基、丁烯（包括顺反异构）、C8H10（芳烃）有4种；

（5）己烷、C7H8O（含苯环）有5种；

（6）C8H8O2的芳香酯有6种；

（7）戊基、C9H12（芳烃）有8种。

2．基元法 例如：丁基有4种，丁醇、戊醛、戊酸都有4种

3．对称法（又称等效氢法） 等效氢法的判断可按下列三点进行：

（1）同一碳原子上的氢原子是等效的；

（2）同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的；

（3）处于镜面对称位置上的氢原子是等效的（相当于平面成像时，物与像的关系）。

八、具有特定碳、氢比的常见有机物

牢牢记住：在烃及其含氧衍生物中，氢原子数目一定为偶数，若有机物中含有奇数个氮原子，则氢原子个数亦为奇数。

①当n（C）︰n（H）= 1︰1时，常见的有机物有：乙烃、苯、苯乙烯、乙二醛、乙二酸。

②当n（C）︰n（H）= 1︰2时，常见的有机物有：单烯烃、环烷烃、饱和一元脂肪醛、酸、酯、葡萄糖。

③当n（C）︰n（H）= 1︰4时，常见的有机物有：甲烷、甲醇、尿素[CO(NH2)2]。

④当有机物中氢原子数超过其对应烷烃氢原子数时，其结构中可能有—NH2或NH4 ，如甲胺CH3NH2、醋酸铵CH3COONH4等。

⑤烷烃所含碳的质量分数随着分子中所含碳原子数目的增加而增大，介于75%~85.7%之间。在该同系物中，含碳质量分数最低的是CH4。

⑥单烯烃所含碳的质量分数随着分子中所含碳原子数目的增加而不变，均为85.7%。

⑦单炔烃、苯及其同系物所含碳的质量分数随着分子中所含碳原子数目的增加而减小，介于92.3%~85.7%之间，在该系列物质中含碳质量分数最高的是C2H2和C6H6，均为92.3%。

⑧含氢质量分数最高的有机物是：CH4

⑨一定质量的有机物燃烧，耗氧量最大的是：CH4

⑩完全燃烧时生成等物质的量的CO2和H2O的是：单烯烃、环烷烃、饱和一元醛、羧酸、酯、葡萄糖、果糖（通式为CnH2nOx的物质，x=0，1，2，……）。

九、重要的有机反应及类型

1．取代反应

酯化反应

水解反应

CH3COOC2H5 H2OCH3COOH C2H5OH

2．加成反应

3．氧化反应

2C2H2 5O24CO2 2H2O

2CH3CH2OH O22CH3CHO 2H2O

2CH3CHO O2

CH3CHO 2Ag(NH3)2OH 2Ag↓ 3NH3 H2O

4．消去反应

C2H5OHCH2═CH2↑ H2O

5．水解反应 酯、多肽的水解都属于取代反应

6．热裂化反应（很复杂）

C16H34C8H16 C8H16 C16H34C14H30 C2H4

C16H34C12H26 C4H8 ……

7．显色反应

含有苯环的蛋白质与浓HNO3作用而呈黄色

8．聚合反应

十、一些典型有机反应的比较

1．反应机理的比较

（1）醇去氢：脱去与羟基相连接碳原子上的氢和羟基中的氢，形成 。例如：

O2羟基所连碳原子上没有氢原子，不能形成 ，所以不发

生失氢（氧化）反应。

（2）消去反应：脱去—X（或—OH）及相邻碳原子上的氢，形成不饱和键。例如：

（3）酯化反应：羧酸分子中的羟基跟醇分子羟基中的氢原子结合成水，其余部分互相结合成酯。例如：

2．反应现象的比较

例如：

与新制Cu(OH)2悬浊液反应的现象：

沉淀溶解，出现绛蓝色溶液存在多羟基；

沉淀溶解，出现蓝色溶液存在羧基。

加热后，有红色沉淀出现存在醛基。

3．反应条件的比较

同一化合物，反应条件不同，产物不同。例如：

（1）CH3CH2OHCH2=CH2↑ H2O（分子内脱水）

2CH3CH2OHCH3CH2—O—CH2CH3 H2O（分子间脱水）

（2）一些有机物与溴反应的条件不同，产物不同。

十一、几个难记的化学式

硬脂酸（十八酸）——C17H35COOH 硬脂酸甘油酯——

软脂酸（十六酸，棕榈酸）——C15H31COOH

油酸（9-十八碳烯酸）——CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH

亚油酸（9 12-十八碳二烯酸）——CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH

鱼油的主要成分：

EPR（二十碳五烯酸）——C19H29COOH DHR（二十二碳六烯酸）——C21H31COOH

银氨溶液——Ag(NH3)2OH

葡萄糖（C6H12O6）——CH2OH(CHOH)4CHO

果糖（C6H12O6）——CH2OH(CHOH)3COCH2OH

蔗糖——C12H22O11（非还原性糖） 麦芽糖——C12H22O11（还原性糖）

淀粉——(C6H10O5)n（非还原性糖） 纤维素——[C6H7O2(OH)3]n（非还原性糖）