《有机化学学习指南与练习（第三版）》为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材《有机化学（第四版）》（董先明等，科学出版社，2017）配套的学习指导书。《有机化学学习指南与练习（第三版）》主要由两大部分组成：第一部分包含各章的知识要点、单元练习、典型题精解、综合练习题及参考答案。知识要点是对各章重要有机化学知识的总结与归纳；单元练习是学生在复习已学内容的基础上独立完成的课外作业；典型题精解对有机化学的解题方法、解题思路和解题技巧进行了阐述；综合练习题及其参考答案部分便于学生复习和自我检查。第二部分为《有机化学（第四版）》教材各章问题和课后习题的参考答案。

目录
第三版前言
第二版前言
第一版前言
第1章绪论1
第2章烷烃4
第3章烯烃和红外光谱7
第4章炔烃、共轭二烯烃和紫外光谱13
第5章脂环烃18
第6章芳香烃22
第7章对映异构27
第8章卤代烃32
第9章醇、酚、醚37
第10章醛、酮和核磁共振谱43
第11章羧酸、羧酸衍生物和质谱51
第12章胺及其衍生物58
第13章碳水化合物63
第14章杂环化合物69
第15章氨基酸、蛋白质和核酸73
综合练习题及参考答案76
《有机化学(第四版)》问题参考答案91
《有机化学(第四版)》习题参考答案104
参考文献122
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第1章绪论
1.1知识要点
1.1.1有机化合物的特点
有机化合物可燃烧、熔点和沸点低、难溶于水、反应速率慢、反应复杂、副产物多。其特点可用五个字概括：“多、燃、低、难、慢”。
1.1.2现代化学键理论
1) 原子轨道一个电子在原子核外空间最可能出现的区域称为原子轨道。核外电子的分布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪德规则。
2) 分子轨道原子轨道的线性组合称为分子轨道。分子轨道的数目等于组成分子轨道的原子轨道数，比原子轨道能量低的称为成键轨道，反之为反键轨道。
3) 共价键的基本性质
通过电子的共享而形成的化学键称为共价键。
(1) 共价键的极性。由于形成共价键的原子对电子的吸引力不同，电子云在两个原子之间不对称分布，因此共价键有极性，这样的共价键称为极性共价键。若原子对电子的吸引力相同，就会形成非极性共价键。
(2) 共价键的键长、键角和键能。
(3) 共价键的类型。按成键轨道方向的不同可分为σ键(俗称“头碰头”)和π键(俗称“肩并肩”)，可形成单键、双键、叁键等。
4) 杂化轨道理论
杂化是指原子成键时，参与原子成键的若干个能级相近的电子轨道相互“混杂”，组成一个新的轨道。
理论要点只有能量相近的原子轨道才能进行杂化，且只有在形成分子的过程中才能进行杂化。杂化轨道的成键能力比原来未杂化的轨道的成键能力强，形成的化学键键能大。杂化轨道的数目是参与杂化的原子轨道的总数。杂化轨道成键时要满足化学键间最小排斥力原理。杂化轨道的类型与空间构型有关。
1.1.3共价键的断裂和有机反应类型
共价键的断裂分为均裂和异裂。均裂：共用电子对平均分配给两个成键原子或原子团，即生成游离基。游离基反应一般在光和热的条件下发生。异裂：成键电子完全转移给成键的某一方。异裂的产物：正离子和负离子，反应一般在酸碱或极性物质的催化下进行。
1.1.4有机化合物酸碱理论酸碱质子理论
酸是能释放质子的物质，碱是能接受质子的物质。
酸碱电子理论：酸是在反应过程中能接受电子对的物质，碱是在反应过程中能够给出电子对的物质。
1.2单元练习
1. 价键理论和杂化轨道理论的主要区别是什么?
2. 经元素分析表明某有机化合物由碳和氢元素组成，其中碳的质量分数为86.2%，氢为13.8%，经质谱分析测定其相对分子质量为70，它的分子式是什么？
3. 共价键有哪几种断裂方式？各发生什么样的反应？
4. 根据酸碱质子理论，下列物质哪些是酸？哪些是碱？哪些既是酸又是碱？
1.3典型题精解
1. 某化合物包含C、H和O，经元素分析分别为C(70.4%)、H(13.9%)，写出其实验式。
解由化合物元素分析可知氧的质量分数为
则
故该化合物的实验式为C6H14O。
2. 预测下列各对物质的酸性相对强弱。
(1)解(1) (2) (3) (4) (5) 
3. 下列物种哪些是亲电试剂？哪些是亲核试剂？
解根据酸碱理论，能接受电子的为酸，是亲电试剂，所以H+、Cl+、RNH+3、NO+2、R―CO+是亲电试剂；能给出电子的为碱，是亲核试剂，所以H2O、CN-、RCH-2、OH-、NH-2、NH3、RO-为亲核试剂。
4. 碳原子核外及氢原子核外各有几个电子？它们是怎样分布的？画出它们的轨道形状。当4个氢原子与1个碳原子结合成甲烷(CH4)时，碳原子核外有几个电子是用来与氢原子成键的？画出它们的轨道形状及甲烷分子的形状。
解碳原子核外有6个电子，氢原子核外有1个电子，碳原子以核外2s22p2上的4个电子与氢原子1s轨道成键，其中s轨道的形状为圆球形，p轨道的形状为哑铃形，分别画出如下：
第2章烷烃
2.1知识要点
2.1.1烷烃的结构
1) 烷烃碳原子的杂化sp3。
2) 构造异构
分子式相同而结构式不同的化合物称为同分异构体，这种现象称为同分异构。同分异构是有机化合物中一种普遍现象。
3) 碳氢的类型
直接与一个、两个、三个或四个碳原子相连的碳原子分别称为伯、仲、叔和季碳原子，用1°C、2°C、3°C、4°C表示；同样，把伯、仲、叔碳原子连接的氢原子分别称为伯、仲、叔氢原子，也可用1°H、2°H、3°H表示氢。
2.1.2烷烃的系统命名规则
系统命名分为三步：一选、二编、三配基。
(1) 选母体：碳链最长，取代最多。
(2) 编号：位次最低(最低系列原则)。
(3) 配基：先小后大(优先基团后列出)，同基合并。
2.1.3烷烃的构象
构象是指在一定构造的分子中的原子或原子团通过单键旋转而产生的不同空间排列形式。烷烃以C—C单键自由旋转可以产生无数种构象。交叉式构象和重叠式构象为乙烷的两种典型构象。交叉式构象为优势构象。
2.1.4烷烃的化学性质
1) 卤代反应和烷烃的自由基取代机理
烷烃的卤代反应是按自由基历程(游离基取代机理)进行的。以甲烷为例，烷烃的氯代反应历程经历了链的引发、链的增长、链的终止三个阶段。
2) 烷基自由基的稳定性(不同H原子的活泼性)
烷基自由基的稳定性的次序为3°C>2°C>1°C> CH3，所以卤代时，烷基氢的活性为3°H>2°H>1°H>CH4。
2.2单元练习
1. 用系统命名法命名下列化合物。
(1)
(2)
2. 写出相对分子质量为114，同时含有1°、2°、3°、4°碳的烷烃的构造式。
3.写出下列化合物的结构式，如其名称与系统命名原则不符，请予以改正。
(1) 3，3- 二甲基丁烷(2) 3，4-二甲基-3-乙基戊烷
(3) 2-叔丁基-4，5-二甲基己烷
4. 相对分子质量为72的烷烃进行高温氯代反应，根据氯代产物的不同，推测各种烷烃的结构式。
(1) 只生成1种一氯代产物 (2) 可生成3种不同的一氯代产物
(3) 生成4种不同的一氯代产物 (4) 只生成2种二氯代产物
5.写出BrCH2CH2Cl的优势构象。
2.3典型题精解
1. 请解释：(1) 为什么烷烃不活泼? (2) 为什么在烷烃高温裂解过程中，断裂的是C—C键而不是C—H键? (3) 虽然烷烃的燃烧是一个强烈的放热反应过程，但是这个反应并不在室温下发生。
解(1) 分子中的反应活性部位通常有一对或者两对未共用电子、一个极性键、一个缺电子原子或者有一个可扩张的八隅体的原子，而烷烃没有这些，所以不活泼。
(2) C—C键的能量(ΔH=+347kJ/mol)比C—H键的能量(ΔH=+414kJ/mol)低。
(3) 由于反应的ΔH非常高，所以在室温下该反应非常慢。
2. 写出分子中仅含有1个季碳原子、1个叔碳原子、1个仲碳原子及多个伯碳原子的最简单的烷烃的可能异构体。
解根据季碳、叔碳、仲碳原子的定义，必须具有如下状态：
其中游离价表示必须与其他碳原子相连，要符合最简单烷烃的要求，首先它们之间必须互相连接，剩余的游离价再用最小的烷基(甲基)饱和，因此其相应的烷烃为
3. (1) 列出由①CH3CH2CH2CH3和②(CH3)2CHCH3得到的一溴取代物。
(2) 判断每种情况下组成占主要数量的异构体。解(1) 分子中有两种H原子，因而每一种化合物都可能有两种异构体。① CH3CH2CH2CH2Br和CH3CHBrCH2CH3；② (CH3)2CHCH2Br和(CH3)2CBrCH3。
(2) 一般来说，溴取代的H原子的反应活性顺序为3°(1600)>2°(82)>1°(1)。所以，在决定溴代产物的产率中，反应活性不同的影响可以完全掩盖概率因素的影响。①中CH3CHBrCH2CH3是通过取代2°H原子形成的；②中 (CH3)2CBrCH3是通过取代3°H原子形成的，故它们为主要异构体。
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