高三學(xué)年度化學(xué)科總復(fù)習(xí)知識點(diǎn)
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高三學(xué)年度化學(xué)科總復(fù)習(xí)知識點(diǎn)1
一、有機(jī)物的不飽和度
不飽和度又稱缺氫指數(shù)，是有機(jī)物分子不飽和程度的量化標(biāo)志，用希臘字母Ω表示。規(guī)定烷烴的不飽和度是0(所有的原子均已飽和)。不飽和度是計算有機(jī)物的分子式和推導(dǎo)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)式的相當(dāng)有用的工具。
不飽和度的計算方法
1.已知有機(jī)物的分子式時
(1)，對于一般的只含C、H、O的有機(jī)物，可利用公式
Ω=(碳原子數(shù)×2+2—?dú)湓訑?shù))/2，式子的意義為相同碳原子數(shù)的烷烴或醇的氫原子數(shù)與該有機(jī)物中氫原子數(shù)之差的一半，即將該1mol有機(jī)物完全加氫還原成烷烴或醇所要消耗的H2的物質(zhì)的量;
(2)對于含有N、P等三價原子的有機(jī)物(不包括硝基化合物或磷?；衔?，可將其補(bǔ)成(NH)或(PH)，然后便可應(yīng)用公式;
(3)對于有鹵原子取代的有機(jī)物，可先將鹵原子化為氫原子再應(yīng)用公式;
(4)對于碳的同素異形體(如C60)，可將氫原子數(shù)視為0，然后應(yīng)用公式。
2.已知有機(jī)物的結(jié)構(gòu)時
(1)Ω=雙鍵數(shù)+叁鍵數(shù)×2+環(huán)數(shù)，即一個雙鍵和一個環(huán)都缺一個氫，一個三鍵缺兩個氫。苯環(huán)可看作一個雙鍵加上一個環(huán)，其不飽和度為4;求出不飽和度后，利用公式的變形氫原子數(shù)=碳原子數(shù)×2+2—不飽和度×2可算出氫原子數(shù);
(2)結(jié)構(gòu)中含有N、P等三價原子(不包括硝基或磷?；?，計算出不飽和度后，應(yīng)在得到的氫原子數(shù)后再加上N、P原子的數(shù)目;結(jié)構(gòu)中含鹵原子，得到的氫原子數(shù)應(yīng)減去鹵原子的數(shù)目。
二、有機(jī)物同分異構(gòu)體的推導(dǎo)
推導(dǎo)有機(jī)物的同分異構(gòu)體的一般步驟為：
1.確定有機(jī)物的碳原子數(shù)并求出有機(jī)物的不飽和度。根據(jù)所得到的不飽和度作出大致判斷。
2..分析已知的條件，確定有機(jī)物的基本類型。一般來說，一個不飽和度能對應(yīng)一個碳碳雙鍵、一個羰基(醛基)或一個環(huán);而當(dāng)有機(jī)物的不飽和度大于4時，首先考慮苯環(huán);然后再分析題目中給出的條件，如“能發(fā)生銀鏡反應(yīng)”、“能與NaHCO3溶液反應(yīng)”、“消耗的NaOH的量等”，確定有機(jī)物中的官能團(tuán)。
3.確定碳鏈的結(jié)構(gòu)和取代基的位置。尤其要注意分子中的對稱因素，如題目中給出的“有幾種一鹵代物”“有幾種不同環(huán)境的C、N原子”等，從而確定異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)。
4.對得到的異構(gòu)體進(jìn)行檢驗(yàn)，確認(rèn)其分子式與原有機(jī)物相同且滿足題目中的條件。
三、基本有機(jī)反應(yīng)類型
1.取代反應(yīng)
定義：有機(jī)化合物物受到某類試劑的進(jìn)攻，使分子中一個基(或原子)被這個試劑所取代的反應(yīng)。
說明：一個取代反應(yīng)的必然滿足A(+B)=C+D的形式，即反應(yīng)物不一定有多種，但生成物至少有兩種;高中階段所學(xué)的鹵化、硝化、磺化、酯化、各種水解、氨基酸成肽鍵、醇的分子內(nèi)脫水等反應(yīng)都是取代反應(yīng)。
2.加成反應(yīng)
定義：有機(jī)化合物中的重鍵被打開，兩端的原子各連接上一個新的基團(tuán)的反應(yīng)。
說明：加成反應(yīng)中有機(jī)物不飽和度一般會減少(雙鍵異構(gòu)化成環(huán)的反應(yīng)除外)，常見的加成反應(yīng)有：加氫、加鹵素(注意二烯烴的1，2加成與1，4加成)、加HX、加水等。
3.消去反應(yīng)
定義：使反應(yīng)物分子失去兩個基團(tuán)或原子，從而提高其不飽和度的反應(yīng)。
說明：消去反應(yīng)的生成物必然多于兩種，其中的一種往往是小分子(H2O、HX)等。高中階段里所學(xué)的兩種消除反應(yīng)(醇、鹵代烴)都屬于β-消除反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的有機(jī)物必然存在β-H原子，即官能團(tuán)鄰位C上的H原子。注意不對稱化合物發(fā)生消去反應(yīng)時往往會有多種反應(yīng)的取向，生成的化合物是混合物。
4.氧化-還原反應(yīng)
定義：有機(jī)反應(yīng)中，得氫或失氧的反應(yīng)稱為還原反應(yīng)，失氫或得氧的反應(yīng)成為氧化反應(yīng)。
說明：與無機(jī)化學(xué)中的氧化還原反應(yīng)不同，有機(jī)物的氧化還原一般只針對參與反應(yīng)的有機(jī)物，而不討論所用的無機(jī)試劑，因而在有機(jī)反應(yīng)類型中二者是分開的。常見的氧化反應(yīng)有：加氧氣催化氧化(催化劑為Cu、Ag等)、烯烴、苯的同系物與高錳酸鉀溶液的反應(yīng)、烯烴的臭氧化和環(huán)氧化、醛的銀鏡反應(yīng)、醛與新制Cu(OH)2的反應(yīng)等。高中階段所學(xué)的還原反應(yīng)有醛、酮的催化加氫反應(yīng)、硝基還原成氨基的反應(yīng)。
5.聚合反應(yīng)
定義：將一種或幾種具有簡單小分子的物質(zhì)，合并成具有大分子量的物質(zhì)的反應(yīng)。
說明：高中階段所學(xué)的聚合反應(yīng)包括加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)，前者指不飽和化合物通過相互加成形成聚合物的反應(yīng);后者指多官能團(tuán)單體之間發(fā)生多次縮合，同時放出低分子副產(chǎn)物的反應(yīng)，二者的區(qū)別在于是否有小分子副產(chǎn)物生成。
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甲烷的制取和性質(zhì)
1.反應(yīng)方程式CH3COONa+NaOH→加熱--Na2CO3+CH4
2.為什么必須用無水醋酸鈉?
水分危害此反應(yīng)!若有水,電解質(zhì)CH3COONa和NaOH將電離,使鍵的斷裂位置發(fā)生改變而不生成CH4.
3.必須用堿石灰而不能用純NaOH固體,這是為何?堿石灰中的CaO的作用如何?高溫時,NaOH固體腐蝕玻璃;
CaO作用:1)能稀釋反應(yīng)混合物的濃度,減少NaOH跟試管的接觸,防止腐蝕玻璃.2)CaO能吸水,保持NaOH的干燥.
4.制取甲烷采取哪套裝置?反應(yīng)裝置中,大試管略微向下傾斜的原因何在?此裝置還可以制取哪些氣體?
采用加熱略微向下傾斜的大試管的裝置,原因是便于固體藥品的鋪開,同時防止產(chǎn)生的濕存水倒流而使試管炸裂;
還可制取O2、NH3等.
5.實(shí)驗(yàn)中先將CH4氣通入到KMnO4(H+)溶液、溴水中,最后點(diǎn)燃,這樣操作有何目的?
排凈試管內(nèi)空氣,保證甲烷純凈,以防甲烷中混有空氣,點(diǎn)燃爆炸.
6.點(diǎn)燃甲烷時的火焰為何會略帶黃色?點(diǎn)燃純凈的甲烷呈什么色?
1)玻璃中鈉元素的影響;反應(yīng)中副產(chǎn)物丙酮蒸汽燃燒使火焰略帶黃色.
2)點(diǎn)燃純凈的甲烷火焰呈淡藍(lán)色.
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1、守恒規(guī)律
守恒是氧化還原反應(yīng)最重要的規(guī)律。在氧化還原反應(yīng)中，元素的化合價有升必有降，電子有得必有失。從整個氧化還原反應(yīng)看，化合價升高總數(shù)與降低總數(shù)相等，失電子總數(shù)與得電子總數(shù)相等。此外，反應(yīng)前后的原子個數(shù)、物質(zhì)質(zhì)量也都守恒。守恒規(guī)律應(yīng)用非常廣泛，通常用于氧化還原反應(yīng)中的計算問題以及方程式的配平問題。
2、價態(tài)規(guī)律
元素處于價，只有氧化性，如濃硫酸中的硫是+6價，只有氧化性，沒有還原性;元素處于，只有還原性，如硫化鈉的硫是-2價，只有還原性，沒有氧化性;元素處于中間價態(tài)，既有氧化性又有還原性，但主要呈現(xiàn)一種性質(zhì)，如二氧化硫的硫是+4價，介于-2與+6之間，氧化性和還原性同時存在，但還原性占主要地位。物質(zhì)大多含有多種元素，其性質(zhì)體現(xiàn)出各種元素的綜合，如H2S，既有氧化性(由+1價氫元素表現(xiàn)出的性質(zhì))，又有還原性(由-2價硫元素表現(xiàn)出的性質(zhì))。
3、難易規(guī)律
還原性強(qiáng)的物質(zhì)越易失去電子，但失去電子后就越難得到電子;氧化性強(qiáng)的物質(zhì)越易得到電子，但得到電子后就越難失去電子。這一規(guī)律可以判斷離子的氧化性與還原性。例如Na還原性很強(qiáng)，容易失去電子成為Na+，Na+氧化性則很弱，很難得到電子。
4、強(qiáng)弱規(guī)律
較強(qiáng)氧化性的氧化劑跟較強(qiáng)還原性的還原劑反應(yīng)，生成弱還原性的還原產(chǎn)物和弱氧化性的氧化產(chǎn)物。用這一性質(zhì)可以判斷物質(zhì)氧化性或還原性的強(qiáng)弱。如2HI+Br2=2HBr+I2，氧化物Br2的氧化性大于氧化產(chǎn)物I2的.氧化性。還原劑HI的還原性大于還原產(chǎn)物HBr的還原性。
5、歧化規(guī)律
同一種物質(zhì)分子內(nèi)同一種元素同一價態(tài)的原子(或離子)發(fā)生電子轉(zhuǎn)移的氧化還原反應(yīng)叫歧化反應(yīng)，歧化反應(yīng)的特點(diǎn)：某元素的中間價態(tài)在適宜條件下同時向較高和較低的價態(tài)轉(zhuǎn)化。歧化反應(yīng)是自身氧化還原反應(yīng)的一種。如Cl2+H2O=HCl+HClO，氯氣中氯元素化合價為0，歧化為-1價和+1價的氯。
6、歸中規(guī)律
(1)同種元素間不同價態(tài)的氧化還原反應(yīng)發(fā)生的時候，其產(chǎn)物的價態(tài)既不相互交換，也不交錯。
(2)同種元素相鄰價態(tài)間不發(fā)生氧化還原反應(yīng);當(dāng)存在中間價態(tài)時，同種元素的高價態(tài)物質(zhì)和低價態(tài)物質(zhì)才有可能發(fā)生反應(yīng)，若無中間價態(tài)則不能反應(yīng)。如濃硫酸和SO2不能反應(yīng)。
(3)同種元素的高價態(tài)氧化低價態(tài)的時候，遵循的規(guī)律可簡單概括為：高到高，低到低，可以歸中，不能跨越。
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