1、第第 1 节节 有机化学反应类型有机化学反应类型 第第 1 课时课时 有机化学反应的主要类型有机化学反应的主要类型 核心素养发展目标 1.宏观辨识与微观探析：根据有机物的结构特点，认识有机反应类型与 有机物结构之间的关系。掌握加成、取代、消去、氧化和还原反应的原理及相关反应方程式 的书写。2.证据推理与模型认知：根据有机反应的原理和规律，建立判断有机反应类型的思 维模型。 一、加成反应 1定义 加成反应是有机化合物分子中的不饱和键两端的原子与其他原子或原子团结合，生成饱和的 或比较饱和的有机化合物的反应。 2能发生加成反应的不饱和键、有机物类别和加成试剂 (1)常见的不饱和键：碳碳双键、碳碳叁
2、键、苯环、碳氧双键。 (2)能发生加成反应的物质类别：烯烃、炔烃、芳香族化合物、醛、酮等。 (3)能发生加成反应的试剂：H2、X2、HX、HCN、H2O 等。 3加成反应的电性原理 (1)原理：A 1=B 1A 2B 2 一定条件 (2)实例：H2 CH3CH2OH； HCN ； CH3CH=CH2HCl 催化剂 (名称：2- 氯丙烷)。 4加成反应的应用 (1)合成乙醇 CH2=CH2H2O 催化剂 CH3CH2OH。 (2)制备化工原料丙烯腈 CHCHHCN 催化剂 CH2=CHCN。 (3)制备溴乙烷 CH2=CH2HBr 催化剂 CH3CH2Br。 根据有机物本身及试剂的结构特点， 不
3、同类型的不饱和键通常能与不同的试剂发生加成反应。 结构 试剂 产物 H2、X2、HX、H2O 烷、卤代烃、醇 CC H2、X2、HX、H2O、HCN 烷、烯、烯醇、 卤代烃、腈、 卤代烯烃 H2、HCN 醇、羟基腈 H2 环烷烃 例 1 (2016 全国卷，8)下列各组中的物质均能发生加成反应的是( ) A乙烯和乙醇 B苯和氯乙烯 C乙酸和溴乙烷 D丙烯和丙烷 【考点】 加成反应 【题点】 加成反应类型的判断 答案 B 解析 A 项，乙醇分子中不含不饱和键，不能发生加成反应，错误；B 项，苯为不饱和烃， 氯乙烯分子中含不饱和碳碳双键，故二者均能发生加成反应，正确；C 项，乙酸分子中的羧 基不能
4、发生加成反应，溴乙烷分子中不含不饱和键，不能发生加成反应，错误；D 项，丙烷 为饱和烃，不能发生加成反应，错误。 规律总结常见的加成反应 (1)烯烃、炔烃、苯环、醛、酮与氢气的反应。 (2)烯烃与 H2O、HX、X2等的反应。 (3)醛、酮与 HCN 的反应。 (4)CN 与 HCN、NH3的反应。 (5)CC与 HX、X2、HCN、NH3的反应。 例 2 乙烯酮(CH2=C=O)在一定条件下能跟含活泼氢原子的化合物发生加成反应，反应 的通式可表示为 CH2=C=OHA (极不稳定) 试指出下 列反应不合理的是( ) ACH2=C=OHCl 一定条件CH 3COCl BCH2=C=OH2O 一
5、定条件CH 3COOH CCH2=C=OCH3CH2OH 一定条件CH 3COCH2CH2OH DCH2=C=OCH3COOH 一定条件(CH 3CO)2O 【考点】 加成反应 【题点】 加成反应产物及反应方程式书写 答案 C 解析 由题给信息可知乙烯酮与含活泼氢原子的化合物发生加成反应，是加成， 而不是加成；活泼的氢原子加在 CH2上，活泼氢原子的化合物中其余部分与羰基 碳相连。故 C 项不正确。 思维启迪 认识有机物不饱和键的特点，形成“不饱和键发生加成反应”的观念，并根据加成原理，正 确书写加成产物(原子连接位置必须正确)，促进了“宏观辨识与微观探析”化学核心素养的 发展。 二、取代反应
6、 1定义 有机化合物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团代替的反应。 2有机化合物与极性试剂的取代反应 (1)原理 A 1B 1A 2B 2 A1B2A2B1。 (2)根据上述规律完成下列反应方程式 CH3CH2CH2BrNaOH H2O CH3CH2CH2OHNaBr； CH3CH2OHHBr CH3CH2BrH2O； CH3CH2ClNH3 CH3CH2NH2HCl； CH3CH2BrNaCN CH3CH2CNNaBr。 3H 的取代反应 在含有官能团的有机化合物分子中，与官能团直接相连的碳原子称为 C，其上的氢原子称 为 H；与 C 相连的碳原子称为 C，其上的氢原子称为 H。由于
7、受官能团影响 C 上的 碳氢键最容易断裂，发生取代反应。 如：CH3CH=CH2Cl2 。 能发生取代反应的物质及对应的试剂(X 为卤素) 物质 试剂 苯及其同系物 X2、HNO3、H2SO4 烷烃 X2 醇 HX、HOOCR 卤代烃 H2O、NaCN、NH3、NaOH 烯烃、炔烃、醛、酮、羧酸等分子 中与 C 相连的氢原子 X2等 例 3 下列有机反应中，不属于取代反应的是( ) ACl2 光照 HCl B2CH3CH2OHO2 Cu 2CH3CHO2H2O CClCH2CH=CH2NaOH H2O HOCH2CH=CH2NaCl DHONO2 浓硫酸 5560 H2O 【考点】 取代反应
8、【题点】 取代反应类型的判断 答案 B 解析 B 项中的反应是氧化反应，A、C、D 三项中的反应均属于取代反应。 规律总结 常见的五种取代反应：水解、酯化、硝化、磺化、卤代。 例 4 卤代烃的取代反应， 实质是带负电荷的原子团取代了卤代烃中的卤原子， 例如： CH3Br OH (或 NaOH) CH 3OHBr (或 NaBr)。下列反应的化学方程式不正确的是( ) ACH3CH2BrCH3COONa CH3COOCH2CH3NaBr BCH3ICH3ONa CH3OCH3NaI CCH3CH2ClCH3ONa CH3ClCH3CH2ONa DCH3CH2ClCH3CH2ONa (CH3CH2
9、)2ONaCl 【考点】 取代反应 【题点】 取代反应产物及方程式书写 答案 C 解析 根据提示可知，A、B、D 正确，由于卤代烃的取代反应，实质是带负电荷的原子团取 代了卤代烃中的卤原子，C 答案应该是 CH3CH2ClCH3ONa NaClCH3CH2OCH3。 三、消去反应 1乙烯的实验室制法 (1)实验装置 (2)实验步骤 将浓硫酸与乙醇按体积比 31 混合，即将 15 mL 浓硫酸缓缓加入盛有 5 mL 95%乙醇的烧 杯中混合均匀，冷却后再倒入圆底烧瓶中，并加入碎瓷片防止暴沸； 加热混合溶液，迅速升温到 170 ，将生成的气体分别通入 KMnO4酸性溶液和溴的四氯 化碳溶液中，观察
10、现象。 (3)实验现象 KMnO4酸性溶液、溴的四氯化碳溶液退色。 (4)实验结论 乙醇在浓硫酸作用下，加热到 170 ，发生了消去反应，生成乙烯。反应的化学方程式为 CH3CH2OH 浓硫酸 170 CH2=CH2H2O。 2氯乙烷转化为乙烯的反应 氯乙烷与 NaOH 的乙醇溶液共热反应生成乙烯，化学方程式为 CH3CH2ClNaOH 乙醇 CH2=CH2NaClH2O。 1.消去反应的概念 在一定条件下，有机化合物脱去小分子物质(如 H2O、HBr 等)生成分子中有双键或叁键的化 合物的反应叫做消去反应。 2醇(卤代烃)消去反应的规律 (1)醇消去反应的原理如下： (2)若醇(卤代烃)分子
11、中只有一个碳原子或与OH(X)相连碳原子的相邻碳原子上无氢原 子，则不能发生消去反应。如 CH3OH、等。 (3)某些醇(卤代烃)发生消去反应，可以生成不同的烯烃，如：有三 种消去反应有机产物。 例 5 (2018 湖北利川一中高二月考)有关实验室制乙烯的说法中，不正确的是( ) A温度计的水银球要伸入到反应物的液面以下 B反应过程中溶液的颜色逐渐变黑 C生成的乙烯气体中混有少量有刺激性气味的气体 D加热时不要太急，使温度缓慢上升至 170 【考点】 乙烯的实验室制法 【题点】 乙烯的实验室制法 答案 D 解析 制备乙烯需要控制反应的温度，所以温度计的水银球需要插入反应物的液面以下，故 A 正
12、确；浓硫酸具有脱水性，反应过程中使乙醇脱水生成碳，溶液的颜色会逐渐变黑，故 B 正确；浓硫酸具有脱水性，乙醇有少量碳化，碳和浓硫酸加热反应有二氧化硫和二氧化碳生 成，则制取的乙烯中会混有少量刺激性气味的二氧化硫气体，故 C 正确；由于在 140 时乙 醇会发生副反应生成乙醚，所以加热时应该使温度迅速升高到 170 ，故 D 错误。 易错警示 乙醇在浓硫酸作用下加热到 140 发生反应生成乙醚， 为取代反应， 反应的化学方程式如下： 2C2H5OH 浓H2SO4 140 CH3CH2OCH2CH3H2O。 例 6 下列物质能发生消去反应，且生成物不止一种的是( ) 【考点】 消去反应 【题点】
13、醇的消去反应 答案 B 解析 发生消去反应的物质必须具有两个条件：主链碳原子至少为 2 个；与卤素原子或 羟基所在碳原子相邻的碳原子上必须有氢原子。A、C 项能发生消去反应，但产物只有一种， 分别为 CH2=CHCH3、；B 项能发生消去反应，产物有两种，分别 为D 项不能发生消去反应。 规律总结 醇和卤代烃均能发生消去反应，其原理相同，但反应条件不同，前者为浓硫酸、加热，后者 为 NaOH 的醇溶液、加热。 四、氧化反应和还原反应 1氧化反应 分析下列反应： O2 催化剂 2CH3CH2OHO2 Cu 2H2O 酸性 KMnO4 CH3CH=CH2 酸性 KMnO4CH3COOHCO2H2O
14、 (1)上述反应从分子中氢氧原子数目变化分析，都出现了氧原子的增加或氢原子的减少，这类 反应常称为氧化反应。 (2)常见氧化剂：氧气、KMnO4溶液、臭氧(O3)、银氨溶液和新制的氢氧化铜悬浊液等。 2还原反应 分析下列反应： H2 催化剂 CH3CH2OH LiAlH4 CH3CH2OH H2 催化剂 (1)上述反应中，有机化合物分子中出现了氢原子数目的增加或氧原子数目的减少，这类反应 称为还原反应。 (2)常见还原剂：氢气、氢化铝锂(LiAlH4)和硼氢化钠(NaBH4)等。 1.有机化学反应中常见的氧化反应 (1)醇的氧化去氢式，如：2CH3CH2OHO2 Cu 2CH3CHO2H2O。
15、 反应机理：醇分子脱去羟基上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 碳原子有多余电子而再形成新的共价键。 (2)醛的氧化加氧式，如：2CH3CHOO2 催化剂 2CH3COOH。 反应机理：醛的氧化是在醛基的 CH 键的两个原子间插入氧原子。 (3)有机物的燃烧。 (4)烯烃、炔烃、酚、醛等有机物使酸性 KMnO4溶液退色。 (5)含醛基的有机化合物与新制 Cu(OH)2悬浊液、银氨溶液的反应。 2有机化学反应中常见的还原反应 烯、炔、苯及其同系物、醛、酮、酚、不饱和油脂等的催化加氢。 例 7 已知乙烯在酸性 KMnO4溶液的作用下，碳碳双键完全断裂，生成 CO2；在银做催化
16、剂时，可与氧气反应生成环氧乙烷。即： CH2=CH2 KMnO4/H CO2 CH2=CH2 O2/Ag 下列说法正确的是( ) A反应是还原反应，反应是氧化反应 B反应是氧化反应，反应是还原反应 C反应都是氧化反应 D反应都是还原反应 【考点】 氧化反应和还原反应 【题点】 氧化反应和还原反应类型的判断 答案 C 解析 反应由 CH2=CH2生成 CO2，从分子组成上看，少了氢原子，多了氧原子，故反应 是氧化反应；反应在分子组成上只增加了氧原子，故反应是氧化反应。 例 8 某有机物的结构简式如图所示。关于该有机物，下列叙述不正确的是( ) A能与 NaOH 的醇溶液共热发生消去反应 B能使溴
17、水退色 C一定条件下，能发生加聚反应 D一定条件下，能发生取代反应 【考点】 有机反应类型的综合 【题点】 有机反应类型的综合分析 答案 A 解析 与Cl 相连 C 原子的邻位 C 原子上没有 H 原子，不能发生消去反应，故 A 错误；含 能使溴水退色，故 B 正确；含一定条件下能发生加聚反应，故 C 正 确；含Cl，一定条件下能发生取代反应，故 D 正确。 从官能团和有机物的结构角度认识反应类型 官能团 反应试剂 反应特点 取代反应 羟基、卤素原子、羧基、 酯基 乙酸和乙醇的酯化反应； 卤代烃在 NaOH 溶液条件 下的水解反应；酯的水解 反应；苯和溴单质的溴代 反应 有进有出 加成反应 碳
18、碳双键、叁键、苯环、 醛基 乙烯加成 H2、H2O、HBr 等；醛基加成 H2；苯环加 成 H2 只进不出 消去反应 羟基、卤素原子 卤代烃：NaOH 醇溶液加 热； 醇：浓硫酸，加热； 结构：有 H 只出不进 氧化反应 碳碳双键、醛基 烯烃被 KMnO4溶液氧化； 有机物的燃烧反应 得氧或去氢 还原反应 碳碳双键、醛基、酮羰基 有机物加成氢气的反应 得氢或去氧 1下列反应属于消去反应的是( ) A苯与浓硝酸、浓硫酸混合，温度保持在 5560 B乙醇与浓硫酸共热，温度保持在 170 C乙醇与浓硫酸共热，温度保持在 140 D乙醇、乙酸和浓硫酸共热 【考点】 消去反应 【题点】 消去反应类型的判
19、断 答案 B 解析 苯与浓硫酸、浓硝酸混合，温度保持在 5560 ，苯环上的氢原子被硝基取代生成硝 基苯，该反应为取代反应，故 A 错误；乙醇与浓硫酸共热至 170 ，乙醇脱去 H2O，生成不 饱和的 CH2=CH2，属于消去反应，故 B 正确；乙醇与浓硫酸共热到 140 ，发生分子间脱 水生成乙醚，属于取代反应，故 C 错误。 2下列物质中能发生消去反应但不能发生催化氧化反应的是( ) A B(CH3)2CHOH CCH3CH2C(CH3)2OH D(CH3)3CCH2OH 【考点】 有机反应类型的综合 【题点】 有机反应类型的综合分析 答案 C 3在 2HCHONaOH(浓) HCOONa
20、CH3OH 反应中，HCHO( ) A仅被氧化 B仅被还原 C既未被氧化也未被还原 D既被氧化又被还原 【考点】 氧化反应和还原反应 【题点】 氧化反应与还原反应类型的判断 答案 D 解析 HCHO HCOONa 加氧被氧化，HCHO CH3OH 加氢被还原。 4.C4H10O 甲 H2SO4浓， 或Al2O3， C4H8 乙 Br2 溶剂CCl4 C4H8Br2 丙 ，丙的结构简式不可能是( ) ACH3CH2CHBrCH2Br BCH3CH(CH2Br)2 CCH3CHBrCHBrCH3 D(CH3)2CBrCH2Br 【考点】 有机反应类型的综合 【题点】 有机反应类型综合分析 答案 B
21、 解析 丙为烯烃与 Br2的加成产物，两个 Br 原子应在相邻的两个碳原子上。 5 饱和一元醇 C7H15OH 在发生消去反应时， 若可以得到两种烯烃， 则该醇的结构简式为( ) A BCH3(CH2)5CH2OH C D 【考点】 消去反应 【题点】 醇的消去反应 答案 D 解析 A 项，分子式为 C4H10O；B 项，消去产物为 CH3CH2CH2CH2CH2CH=CH2，只得到 1 种烯烃；C 项，消去产物为和 可以得到 3 种烯烃；D 项，消去产物为 和，可以得到 2 种烯烃。 64- 溴环己烯主要用于有机合成，它可发生如图所示的转化，下列叙述错误的是( ) A反应为氧化反应，产物含有
22、溴原子和羧基两种官能团 B反应为取代反应，产物含有羟基和碳碳双键两种官能团 C反应为消去反应，产物只含碳碳双键和溴原子两种官能团 D反应为加成反应，产物只含溴原子一种官能团 【考点】 有机反应类型的综合 【题点】 有机反应类型综合分析 答案 C 解析 反应为氧化反应，产物含有溴原子和羧基两种官能团；反应为取代反应，产物含 有羟基和碳碳双键两种官能团；反应为消去反应，产物只含碳碳双键一种官能团；反应 为加成反应，产物只含溴原子一种官能团。 7实验室可用酒精、浓硫酸做试剂来制取乙烯，但实验过程中有许多副反应发生，如反应中 会生成 SO2、CO2等无机物。某研究性学习小组欲用如图所示的装置制备纯净的
23、乙烯并探究 乙烯与单质溴能否反应及反应类型。 请回答下列问题： (1)写出制备乙烯的化学方程式：_， 实验中，混合浓硫酸与乙醇时是将_慢慢加入另一种物质中；加热 F 装置时必须使液 体温度_。 (2)为实现上述实验目的，装置的连接顺序为 F_D。(各装置限用一次) (3)当 C 中观察到_时，表明单质溴能与乙烯反应；当 D 中_时，表明 C 中发 生的是取代反应；若 D 中没有出现前面所描述的现象，表明 C 中发生的是_反应。 【考点】 乙烯的实验室制法与性质 【题点】 乙烯的实验室制法与性质综合 答案 (1)CH3CH2OH 浓硫酸 170 CH2=CH2H2O 浓硫酸 迅速升至 170 (2)ABEC (3)溶液颜色变浅或退去 有淡黄色沉淀生成 加成
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