归纳与整理第一课时导学案

有机化学反应的主要类型

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1.能根据有机化合物的组成结构特点，认识加成、取代和消去反应。

2.能从增(减)氧、减(增)氢的角度认识氧化、还原反应。

3.能够从试剂、条件、产物等不同角度判断有机反应类型。

一、有机反应中三大基本反应类型

1．加成反应

(1)定义：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：碳碳双键、碳碳叁键、苯环、或醛、酮中的碳氧双键。

(3)发生加成反应的试剂：氢气、卤素单质、氢卤酸、氢氰酸(HCN)、水等。

(4)完成下列反应方程式：

Ni①CH3—CH===CH2＋H2――→CH3—CH2—CH3；

△②CH3—CH===CH2＋Br2―→CH3—CHBr—CH2Br。

2．取代反应

(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)烷烃、芳香烃发生取代反应时主要是这些烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所代替。例如烷烃在光照条件下与氯气发生取代反应；苯环上的氢原子可以被硝基、磺酸基等取代。

(3)完成下列反应方程式：

①＋HO—SO3H(浓)△＋H2O；

②Fe＋Br2――→＋HBr；

hν③CH4＋Cl2――→CH3Cl＋HCl。

3．消去反应

(1)定义：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)常见的消去反应：

浓硫酸①乙醇的消去反应：CH3CH2OH170 ℃――→CH2===CH2↑＋H2O；

醇②溴乙烷的消去反应：CH3CH2Br＋NaOH――→CH2===CH2↑＋NaBr＋H2O。

△议一议

1

1．不饱和键的类型不同，发生加成反应的试剂不同。

①能与分子中含碳碳双键的有机化合物发生加成反应的试剂有哪些？

②能与分子中含碳碳叁键的有机化合物发生加成反应的试剂有哪些？

③能与分子中含碳氧双键的有机化合物发生加成反应的试剂有哪些？

答案

①能与碳碳双键发生加成反应的试剂有卤素单质、氢卤酸、氢气、水等。

②能与碳碳叁键发生加成反应的试剂有卤素单质、氢卤酸、氢氰酸。

③能与碳氧双键发生加成反应的试剂有H2、氢氰酸。

2．消去反应的实质和规律各是什么？

答案

(1)实质：官能团(—X或—OH)与连接该官能团的碳原子的相邻碳上的氢原子(即β­H)结合成小分子(HX或H2O)而脱去，这两个碳原子再相互结合成一个共价键，从而形成碳碳双键或叁键。

(2)规律：①分子中至少有两个相邻碳原子。如甲烷的卤代物(CH3X，CH2X2，CHX3，CX4)、甲醇等均不能发生消去反应。

②必须含有β­H，否则也不能发生消去反应。如：

(R1～R6等代表烃基)都不能发生消去反应；同样，将上述结构中的氯原子换成羟基就是醇类，得到的醇也不能发生消去反应。

③消去反应的产物可能不止一种，通常消去反应的原则是：“让少的更少”，即让含氢原子少的碳原子上的氢原子更少。也就是说符合这一原则的消去产物所占的比例较大。例如，CH3CH(OH)CH2CH3的消去产物有两种，分别是CH2===CHCH2CH3和CH3CH===CHCH3，通常情况下，后者的产量较多。当然，如果改变反应条件，也可使前者的产量较多。

3．完成下列反应的化学方程式

(1)CH3—CH===CH2＋HCl―→______________________________________________。

催化剂(2)CH2===CH2＋H2O――→____________________________________________，

(反应的用途：________)。

(3)CH≡CH＋HCN―→___________________________________________________，

(反应的用途：________________)。

催化剂(4)CCH3OH ＋HCN――→__________________(产物名称为α­羟基丙腈)。

H2O(5)CH3CH2CH2Br＋NaOH――→___________________________________________________。

(6)CH3CH2OH＋HBr―→_________________________________________。

500 ℃(7)CH3—CH===CH2＋Cl2――→_____________________________________________。

2

答案

(1)CH3—CH2—CH2Cl或(2)CH3CH2OH 工业制乙醇

(3)CH2===CHCN 工业制人造羊毛的原料

(5)CH3CH2CH2OH＋NaBr (6)CH3CH2Br＋H2O (7)CH2Cl—CH===CH2＋HCl 二、有机反应的氧化反应与还原反应

1．氧化反应

(1)定义：有机化学中，通常将有机化合物分子中增加氧原子或减少氢原子的反应称为氧化反应。

(2)氧化剂：O2、酸性KMnO4溶液、O3、银氨溶液和_新制氢氧化铜悬浊液等。

(3)常见氧化反应：

Cu或Ag2CH3CH2OH＋O2――→2CH3CHO＋2H2O；

△催化剂2CH3CHO＋O2――→2CH3COOH。

△2．还原反应

(1)定义：有机化学中，将有机化合物分子中增加氢原子或减少氧原子的反应称为还原反应。

(2)还原剂：H2、LiAlH4、NaBH4_等。

催化剂(3)常见还原反应：CH3CHO＋H2――→_CH3CH2OH_。

△议一议

1．有机化学中的氧化还原反应与无机化学中的氧化还原反应概念是否矛盾？

答案

无机化学与有机化学中的氧化还原反应是一致的，不矛盾，有机化学中的氧化反应往往是指有机物中碳元素化合价升高(有时也可能是其他元素)。

2．如何理解有机化学中的氧化反应和还原反应？

答案

对于有机化合物来讲，若被氧化，则该反应就称为氧化反应，如乙烯使KMnO4(H，aq)退色，就是因为乙烯发生了氧化反应；若被还原，则该反应就称为还原反应，如CH3CHO＋催化剂H2――→CH3CH2OH，称为CH3CHO的还原反应。

△3．氧化反应、还原反应的主要类型有哪些？

答案

(1)氧化反应的主要类型：

3 ＋

①烃或烃的含氧衍生物在空气或氧气中燃烧。

②烃或烃的含氧衍生物在催化剂存在时被氧气氧化。

③有机物被某些非O2的氧化剂氧化。如：

含、—C≡C—、—CHO及部分含—OH的物质能被酸性KMnO4溶液氧化，包括：烯、炔、二烯、不饱和油脂、苯的同系物、酚、醛、葡萄糖、部分醇等。

(2)还原反应的主要类型：含—C≡C—、—CHO、羰基、苯环的物质与H2的加成反应，包括：烯、二烯、炔、芳香族化合物、不饱和油脂、醛、甲酸及其盐和酯、酮、葡萄糖、麦芽糖等。例如：

＋3Fe＋6HCl―→＋2H2O＋3FeCl2。

一、官能团与有机反应类型的突破

1．加成反应

(1)反应实质与特点：

实质：有机物分子中的双键或叁键断开一个或二个，加上其他原子或原子团。

特点：只加不减。

(2)官能团(原子团)与对应的试剂：

官能团(原子团) 试剂

H2、X2、HX、H2SO4、H2O

—C≡C—

H2、X2、HX、HCN、NH3、H2SO4

H2、Cl2

H2、HCN、NH3及其衍生物、醇、RMgX、含α­H

—C≡N 的醛或酮

H2、HCN、NH3

注意：氢气能与绝大多数含有不饱和键的有机化合物发生加成反应，但一般不能直接与羧基

4

或酯基发生加成反应。

2．取代反应

(1)反应实质与特点：

实质：有机化合物分子中的某些极性单键打开，其中的一部分原子或原子团被其他原子或原子团代替。

特点：有加有减，取而代之。

(2)有机物或官能团与对应的试剂及其取代位置：

有机物或官能团

饱和烃

苯环

卤代烃(—X) 醇(—OH) 羧酸(—COOH) 酯(—COO—) 烯、炔、醛、酮、羧酸

注意：饱和烃、苯与卤素单质的水溶液不反应，但可与纯卤素单质发生取代反应。

3．消去反应

(1)反应特点：①分子内脱去小分子；②产物中含不饱和键。

(2)能发生消去反应的官能团：—OH(醇)、—X(卤代烃)等。

(3) 典型反应：醇与卤代烃的消去反应。醇的消去反应与卤代烃的消去反应对比

反应条件

化学键的断裂

化学键的生成

反应产物

(4) 反应条件：有β­H的卤代烃或醇可发生消去反应

①有两个β­C，且两个碳原子上均有氢原子的卤代烃或醇，发生消去反应可能生成不同的产物，例如：

CH2===CH2、NaBr、H2O

CH2===CH2、H2O CH3CH2Br NaOH、乙醇溶液，加热

C—Br、C—H CH3CH2OH 浓硫酸，加热到170 ℃

C—O、C—H 常见试剂

X2

X2、HNO3、H2SO4

H2O、NaCN HX、R—COOH R—OH H2O、NaOH X2

取代基团或位置

碳氢键上的氢原子

卤素原子

羟基上的氢或—OH 羧基中的—OH 酯基中的碳氧单键

α­H

醇＋NaOH――→

△

5

CH2===CH—CH2—CH3↑＋NaCl＋H2O或

醇＋NaOH――→

△CH3—CH===CH—CH3↑＋NaCl＋H2O。

②没有β­C或β­C上无氢原子的卤代烃或醇不能发生消去反应，如CH3Cl、CH3OH、等。

注意

α、β的含义：在含有官能团的有机物分子中，与官能团直接相连的碳原子称为α­C，其上的氢原子称为α­H；与α­C相连的碳原子称为β­C，其上的氢原子称为β­H。

例1

官能团是对有机化合物的性质有重要影响的原子或原子团，现有如下4种物质，均含有一定的官能团，请根据所学知识判断它们中能发生酯化、还原、加成、消去四种反应的是(

)

C．CH3—CH===CH—CHO

解析

B的分子结构中只有—OH，不能发生还原反应和加成反应；C的分子结构中既没有—OH，也没有—COOH，故不能发生酯化反应；D的分子结构中有—CHO，可以发生还原、加成反应，有—OH，可以发生酯化反应，但是与—OH相连的碳原子的邻位碳原子上没有氢原子，不能发生消去反应；A的分子结构中有—CHO，可以发生还原、加成反应，有—OH，可以发生消去、酯化反应。

答案

A 变式训练1 有机物与水发生的反应不可能是(

) A．取代反应

C．水解反应

答案

D 解析

A项，有机物与水发生的反应可以是取代反应，例如卤代烃或酯类水解；B项，有机物与水发生的反应也可以是加成反应，例如乙烯与水发生加成反应生成乙醇；C项，有机物与水发生的反应可以是水解反应，例如卤代烃或酯类水解；D项有机化合物在一定条件下，从1B．加成反应

D．消去反应

6

个分子中脱去一个或几个小分子，而生成不饱和键化合物的反应是消去反应，所以有机物与水发生的反应不可能是消去反应，答案选D。

二、正确理解有机化学中的氧化反应、还原反应

1．有机化学反应中常见的氧化反应

Cu(1)醇的氧化——去氢式，如：2CH3CH2OH＋O2――→2CH3CHO＋2H2O。

△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。

催化剂(2)醛的氧化——加氧式，如：2CH3CHO＋O2――→2CH3COOH。

△反应机理：醛的氧化是在醛基的C—H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2

判断下列反应类型是氧化反应还是还原反应：

(1)催化剂＋O2――→△催化剂＋3H2――→△________。

＋2H2O________。

(2)KMnO4、H(3)RCH===CH2――→＋＋CO2↑＋H2O________。

(4)＋R″CHO________。

解析

(1)、(2)、(3)、(4)这4个反应可根据有机化学中氧化反应和还原反应的概念来判断：(1)脱去氢原子为氧化反应，(3)、(4)加入氧原子为氧化反应，(2)加入氢原子为还原反应。

答案

(1)氧化反应

(2)还原反应

(3)氧化反应

(4)氧化反应

解题反思

不饱和键与H2的加成反应均为还原反应。

变式训练2 下列醇类不能发生催化氧化的是(

)

7

B．CH3CH2CH2OH C．CH3C(CH3)2CH2OH 答案

D

解析

随堂练习：

1．下列反应属于取代反应的是(

) A．乙醇与浓硫酸混合加热至170 ℃

B．由苯制取环己烷

C．甲苯与浓H2SO4、浓HNO3混合

D．2­甲基­1,3­丁二烯与溴水混合

答案

C

解析

A为消去反应；B从分子式比较分析应属于加成反应；C为取代反应；D为加成反应。

2．下列反应属于取代反应的是(

) ①CH3CH===CH2＋Br2→CH3CHBrCH2Br 浓硫酸②CH3COOH＋CH3CH2OH――→CH3COOCH2CH3＋H2O △

Cu/Ag⑤2CH3CH2OH＋O2――→2CH3CHO＋2H2O △⑥氨基酸生成多肽的反应

⑦油脂在酸性环境下的水解反应

A．②③⑤⑥

C．④⑤⑥⑦

答案

D 解析

①CH3CH===CH2＋Br2→CH3CHBrCH2Br是加成反应，不是取代反应，故①错误；②CH3COOHB．①②③

D．②③⑥⑦

8

＋CH3CH2OH的反应机理是乙醇中的—OCH2CH3取代了乙酸中的羧基中的—OH，属于取代反应，故②正确；③＋H2O的反应原理是用硝基取代了苯环上的—H原子，故属于取代反应，故③正确；④加成到苯环上的碳原子上，属于加成反应，故④错误；

是将氢原子Cu/Ag⑤2CH3CH2OH＋O2――→2CH3CHO＋2H2O的反应机理是氧气将乙醇中的—CH2OH氧化为—CHO，属△于氧化反应，故⑤错误；⑥氨基酸生成多肽的反应机理是用—COOH中的—COO—取代了—NH2中的—H，属于取代反应，故⑥正确；⑦油脂在酸性环境下的水解反应的反应机理是用—H取代了油脂中的高级脂肪酸根，属于取代反应，故⑦正确。

3．如图，有机化合物Ⅰ转化为Ⅱ的反应类型是(

)

A．氧化反应

C．还原反应

答案

C 解析

对比Ⅰ、Ⅱ结构简式的变化，可知由Ⅰ转化为Ⅱ为加氢的反应，即为还原反应。

4．“绿色化学”对化学反应提出了“原子经济性”(原子节约)的新概念及要求，理想原子经济性反应是原料分子中的原子全部转化成所需要的产物，不产生副产物，实现零排放下列反应类型一定符合这一要求的是(

) ①取代反应

②加成反应

③消去反应

④水解反应

⑤加聚反应

⑥缩聚反应

⑦酯化反应

A．②⑤ C．⑥⑦

答案

A 解析

①取代反应过程中，有机物中的原子或原子团被其它原子或原子团所取代，反应产物不是一种，原子利用率不是100%，不符合原子经济的概念，故①错误；②加成反应中，反应物完全转化成生成物，实现了零排放，符合绿色化学理念，故②正确；③消去反应中生成了

9 B．取代反应

D．水解反应

B．④⑤

D．①③

小分子，反应物中的原子没有完全转化成生成物，不符合原子经济性概念，故③错误；④水解反应中生成产物不是一种，原料分子中的原子没有全部转化成所需要的产物，不满足原子经济性理念，故④错误；⑤加聚反应中原料分子中的原子全部转化成所需要的产物，满足原子经济性理念，故⑤正确；⑥缩聚反应中有小分子生成，原料分子中的原子没有全部转化成所需要的产物，故⑥错误；⑦酯化反应中有水分子生成，原料分子中的原子没有全部转化成所需要的产物，故⑦错误。

5．有机物CH3—CH===CH—Cl能发生的反应有(

) ①取代反应

②加成反应

③消去反应

④使溴水褪色

⑤使酸性高锰酸钾溶液退色

⑥与AgNO3溶液生成白色沉淀

⑦聚合反应

A．以上反应均可发生

C．只有⑥不能发生

答案

C 解析

分子中含有CC和—Cl两种官能团，前者能发生②④⑤⑦反应，后者能发生①③反应。由于该有机物为非电解质，不能电离出Cl，故⑥不能发生。

－B．只有⑦不能发生

D．只有②不能发生

6．2­丁烯(CH3—CH===CH—CH3)和2­甲基丙烯(应，请尝试写出相关反应的化学方程式。

)均能与氯化氢发生加成反答案

CH3—CH===CH—CH3＋HCl―→

解析

本题反应的断键部位和加成情况分析如下：

CH3CH2CHClCH3

7．下面是工业合成治疗帕金森综合症(震颤麻痹症)的药物左旋多巴(C)的结构简式以及美国科学家发明的合成路线。

10

在上述反应中，关于(1)、(2)两步的反应类型，全部正确的是(

) A．化合反应，分解反应

C．还原反应，分解反应

答案

B B．加成反应，水解反应

D．氧化反应，水解反应

解析

A―→B：H2――→催化剂属于加成反应、还原反应；B―→C：H，H2O――→—NH2＋＋属于水解反应(取代反应)。

8．在2HCHO＋NaOH(浓)―→HCOONa＋CH3OH中，HCHO(

) A．仅被氧化

C．仅被还原

答案

D 解析

由H—CHO―→HCOONa发生氧化反应，由HCHO―→CH3OH发生还原反应，故应选D。

9．硝基苯在铁粉和盐酸的作用下发生了以下反应：

＋2H2O＋3FeCl2对上述反应叙述正确的是(

) A．硝基苯发生了还原反应

B．硝基苯发生了氧化反应

C．硝基苯未发生氧化还原反应

D．该反应为非氧化还原反应

11 B．未被氧化，未被还原

D．既被氧化，又被还原

答案

A 解析

该反应过程中硝基苯加氢去氧，发生还原反应。

题组2 识别官能团，判断有机物性质

10．下列序号所代表的反应属于取代反应的是(

)

A．①②

C．③④

答案

B 解析

该有机物中含有的官能团有碳碳双键、羟基。①为碳碳双键的加成反应；②为酯化反应，③为硝化反应，②③为取代反应；④为氧化反应。

双键都能发生氧化反应；D项碳碳双键能发生聚合反应。

11．反兴奋剂是每届体育赛事关注的热点。利尿酸是一种常见的兴奋剂，其分子结构如下。关于利尿酸的说法中，正确的是(

) B．②③

D．①④

A．它是芳香烃

B．它不能使酸性高锰酸钾溶液退色

C．它不能与饱和碳酸钠溶液反应放出CO2

D．它能发生取代反应、加成反应和酯化反应

答案

D 解析

A选项，芳香烃是仅含有碳、氢两种元素的有机物，此物质有氧和氯，错误；B选项，此物质含有碳碳双键，可以使酸性高锰酸钾溶液退色，错误；C选项，此物质含有羧基，可以与饱和碳酸钠溶液反应放出CO2，错误；D选项，此物质含有碳碳双键、苯环、羧基，能发生取代反应、加成反应和酯化反应，正确。

[能力提升题] 12．《茉莉花》是一首脍炙人口的江苏民歌。茉莉花香气的成分有多种，乙酸苯甲酯

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()是其中的一种，它可以从茉莉花中提取，也可以用甲苯和乙醇为原料进行人工合成。一种合成路线如下：

(1)B、C的结构简式分别为____________、________________________________________。

(2)写出反应①、④的化学方程式：

①________________________________________________________________________；

④________________________________________________________________________。

(3)反应③、⑤的反应类型分别为③______________，⑤____________。

(4)反应______(填序号)原子的理论利用率为100%，符合“绿色化学”的要求。

答案

(1)CH3COOH Cu(2)2CH3CH2OH＋O2――→2CH3CHO＋2H2O △

光照――→CH2Cl＋HCl (3)酯化(或取代)反应

水解(或取代)反应

(4)②

解析

乙醇经过反应①得到的A为CH3CHO，CH3CHO经过反应②得到的B为CH3COOH，甲苯与Cl2在光照条件下生成水解生成的C为与CH3COOH发生酯化反应生成催化剂的理论利用率为100%，符合绿色化学要求的是反应②2CH3CHO＋O2――→2CH3COOH。

△原子

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