第十一章有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)(選考)第1講認(rèn)識有機(jī)化合物解讀考綱考點考綱解讀有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1.了解有機(jī)化合物的分類方法。2.掌握有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點及同分異構(gòu)現(xiàn)象。3.知道有機(jī)化合物的命名原則。4.掌握研究有機(jī)化合物的一般步驟和方法。5.能列舉事實說明有機(jī)化合物分子中基團(tuán)之間存在相互影響?；A(chǔ)回扣

一、有機(jī)物的分類1．有機(jī)化合物從__________上有________分類方法：一是按照構(gòu)成有機(jī)化合物分子的________________來分類，二是按照反映有機(jī)化合物特性的________來分類。2．按碳原子組成的分子骨架，有機(jī)化合物可分為________化合物和________化合物。脂肪烴包括________烴和________烴。3．按特定原子團(tuán)(官能團(tuán))，有機(jī)化合物可分為________、________、________、________、________、________、________等。二、官能團(tuán)官能團(tuán)是指_____________________________________。乙烯的官能團(tuán)為________。乙醇的官能團(tuán)為________；乙酸的官能團(tuán)為________。一氯甲烷的分子式為________，官能團(tuán)為________。三、有機(jī)物的命名1．習(xí)慣命名法烷烴中碳原子數(shù)在10以下的，用_______________________來表示，碳原子數(shù)在10以上的，就用________來表示，稱為某烷，并且用“正”“異”“新”來區(qū)別同分異構(gòu)體，這種命名法適用于簡單的烷烴。2．系統(tǒng)命名法命名原則如下：①選主鏈(最長碳鏈)，稱某烷②編碳位(最小定位)，定支鏈③取代基，寫在前，注位置，短線連④不同基，簡到繁，相同基，合并算另外，常用甲、乙、丙、丁……表示主鏈碳原子數(shù)，用一、二、三、四……表示相同取代基的數(shù)目，用1、2、3、4……表示取代基所在的碳原子位次。四、有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點1．碳原子有________個價電子，能與其他原子形成________個共價鍵。2．有機(jī)物中碳碳之間的結(jié)合方式有________鍵、________鍵或________鍵；多個碳原子之間可以相互形成長短不一的________和________，________和________也可以相互結(jié)合。所以有機(jī)物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，數(shù)量龐大。五、同系物或同系列1．狹義同系物的概念(即高中教材上的定義)(1)分子式________；(2)結(jié)構(gòu)________；(3)分子組成上相差________________；(4)研究對象為________。2．廣義同系物的概念(通常以信息題形式出現(xiàn))(1)分子式________；(2)結(jié)構(gòu)________；(3)分子組成上相差一個或若干個系差；(4)研究對象為________。六、同分異構(gòu)體1．定義(1)分子式________；(2)結(jié)構(gòu)式________；(3)研究對象為________。2．分類(1)碳鏈異構(gòu)：分子中烷基所取代的位置不同，如正丁烷和異丁烷。(2)官能團(tuán)異構(gòu)：分子中含不同的官能團(tuán)，如己烯和環(huán)己烷、乙酸和________或________、鄰甲苯酚和________。(3)位置異構(gòu)：官能團(tuán)在碳鏈上所處的位置不同而產(chǎn)生的異構(gòu)，如1－丁烯和________、鄰甲苯酚和________等。(4)給信息的其他同分異構(gòu)體：順反異構(gòu)、對映異構(gòu)。七、分離提純1．研究有機(jī)化合物一般要經(jīng)過的幾個基本步驟分離提純→元素定量分析→測定相對分子質(zhì)量→波譜分析確定__________→確定__________→確定__________2．蒸餾是分離提純液態(tài)有機(jī)物的常用方法適用條件：(1)該有機(jī)物熱________較強(qiáng)；(2)有機(jī)物與雜質(zhì)的____________。3．重結(jié)晶是提純固態(tài)有機(jī)物的常用方法適用條件：在所選溶劑中(1)雜質(zhì)在此溶劑中________；(2)被提純的有機(jī)物在該溶劑中____________。4．萃取包括液—液萃取和固—液萃取液液萃取原理是：利用有機(jī)物在____________________。常用的玻璃儀器是________________。固液萃取原理是用________溶劑從________________的過程。八、元素分析與相對分子質(zhì)量的測定1．對純凈的有機(jī)物進(jìn)行元素分析，可確定________。2．可用________測定相對分子質(zhì)量，進(jìn)而確定________。九、分子結(jié)構(gòu)的鑒定1．鑒定結(jié)構(gòu)的方法有________方法和________方法。2．化學(xué)方法主要是鑒別________，物理方法主要有________等方法。3．紅外光譜、核磁共振氫譜分別根據(jù)___________來推測分子結(jié)構(gòu)。答案：一、1.結(jié)構(gòu)和組成兩種碳原子組成的分子骨架原子團(tuán)2．鏈狀環(huán)狀飽和不飽和3．鹵代烴醇醛羧酸酯氨基酸蛋白質(zhì)二、有機(jī)化合物分子中比較活潑、容易發(fā)生反應(yīng)并反映著某類有機(jī)化合物共同特性的原子或原子團(tuán)碳碳雙鍵羥基羧基CH3Cl氯原子三、1.甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸漢字?jǐn)?shù)字四、1.4

4

2.單雙叁直鏈環(huán)直鏈環(huán)五、1.不同相似一個或若干個CH2化合物2.不同相似化合物六、1.相同不同化合物2.甲酸甲酯羥基乙醛苯甲醇2－丁烯間甲苯酚七、1.有機(jī)化合物的元素組成分子式結(jié)構(gòu)2.穩(wěn)定性沸點相差較大3.溶解度不大溶解度較大4.溶劑中溶解度的差異梨形分液漏斗有機(jī)固體物質(zhì)中提取可溶物八、1.元素組成2.質(zhì)譜儀分子式九、1.化學(xué)物理2.官能團(tuán)紫外光譜、紅外光譜、核磁共振譜3．光譜中特定的吸收區(qū)域、核磁共振譜考點突破2．官能團(tuán)：有機(jī)化合物分子中，比較活潑、容易發(fā)生反應(yīng)并反映著某類有機(jī)化合物共同特性的原子或原子團(tuán)。提醒：具有同一官能團(tuán)的物質(zhì)不一定是同一類有機(jī)物，如甲醇、苯酚雖都含有羥基，但不是同一類有機(jī)物，再如含有醛基的物質(zhì)可能是醛類，也可能是甲酸、甲酸形成的酯、甲酸形成的鹽或葡萄糖等。[例1]下圖表示4－溴環(huán)己烯所發(fā)生的4個不同反應(yīng)。變式訓(xùn)練1．下列物質(zhì)的類別與所含官能團(tuán)都正確的是(

)A．①②③④⑤ B．②③④C．②④⑤ D．僅②④[答案]C[解析]①的官能團(tuán)是醇羥基，屬于醇；②的官能團(tuán)是羧基，屬于羧酸；③的官能團(tuán)是酯基，屬于酯；④的官能團(tuán)是醚鍵，屬于醚；⑤的官能團(tuán)是羧基，為羧酸。1．同分異構(gòu)體概念的理解(2)同分異構(gòu)體的分子式、相對分子質(zhì)量、最簡式都相同。但相對分子質(zhì)量相同的化合物不一定是同分異構(gòu)體，如C2H6與HCHO；最簡式相同的化合物也不一定是同分異構(gòu)體，如C2H2與C6H6。(3)同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)不同，可以是同一類物質(zhì)，也可以是不同類物質(zhì)。(4)同分異構(gòu)體不僅存在于有機(jī)物和有機(jī)物之間，也存在于有機(jī)物和無機(jī)物之間，如尿素[CO(NH2)2，有機(jī)物]和氰酸銨(NH4CNO，無機(jī)物)互為同分異構(gòu)體。2．同分異構(gòu)體的判斷同分異構(gòu)體的判斷依據(jù)：①分子式必須相同。相對分子質(zhì)量相同、結(jié)構(gòu)不同的化合物不一定是同分異構(gòu)體，如C6H18和C5H14O，②結(jié)構(gòu)不同：碳鏈骨架不同；或官能團(tuán)在碳鏈上的位置不同；或官能團(tuán)種類不同。3．同分異構(gòu)體的書寫規(guī)律(1)烷烴：烷烴只存在碳鏈異構(gòu)，書寫時應(yīng)注意要全而不重復(fù)，具體規(guī)則如下：成直鏈，一條線；摘一碳，掛中間，往邊移，不到端；摘二碳，成乙基；二甲基，同、鄰、間。(2)具有官能團(tuán)的有機(jī)物，一般書寫的順序：碳鏈異構(gòu)→官能團(tuán)位置異構(gòu)→官能團(tuán)類別異構(gòu)。(3)芳香族化合物：取代基在苯環(huán)上的相對位置具有鄰、間、對3種。4．同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷方法(1)基元法：例如，已知—C4H9(丁基)有四種不同的結(jié)構(gòu)，則C4H9Cl、丁醇、戊醛、戊酸等均有四種同分異構(gòu)體，因為它們都可以看作是將官能團(tuán)連在—C4H9上，故與—C4H9有相同數(shù)目的同分異構(gòu)體。(2)替代法：例如，已知二氯苯有三種同分異構(gòu)體，則四氯苯也有三種同分異構(gòu)體，因為C6H4Cl2和C6H2Cl4是一一對應(yīng)的。(3)等效氫法：是判斷常見題目“一氯代物同分異構(gòu)體種類”的一種重要方法。規(guī)律是：①同一碳原子上的氫等效；②同一碳原子上的甲基(—CH3)氫原子等效；③關(guān)于分子對稱位置上的碳原子上的氫原子等效。5．同分異構(gòu)體的題型考查(1)判斷取代產(chǎn)物同分異構(gòu)體種類的數(shù)目——利用“等效氫法”解決。(2)判斷給定的多種結(jié)構(gòu)簡式中哪些是同分異構(gòu)體——檢查分子式和結(jié)構(gòu)是否相同。(3)限定條件的同分異構(gòu)體書寫或補(bǔ)寫——看清限定的范圍：①官能團(tuán)類型異構(gòu)；②苯環(huán)上相對位置異構(gòu)；③指定官能團(tuán)。[例2]分子式為C3H6Cl2的同分異構(gòu)體共有(不考慮立體異構(gòu))(

)A．3種B．4種C．5種 D．6種[答案]B變式訓(xùn)練2．下列反應(yīng)的產(chǎn)物中，有的有同分異構(gòu)體，有的沒有同分異構(gòu)體，其中一定不存在同分異構(gòu)體的反應(yīng)是(

)[答案]D1．烷烴的命名(1)烷烴系統(tǒng)命名的步驟選主鏈，稱某烷；編號位，定支鏈；取代基，寫在前；標(biāo)位置，短線連；不同基，簡到繁；相同基，合并算。(2)烷烴命名的五個原則①最長原則：應(yīng)選取最長的碳鏈做主鏈；②最多原則：若存在多條等長碳鏈時，應(yīng)選取含支鏈最多的碳鏈做主鏈；③最近原則：應(yīng)從離支鏈最近一端對主鏈碳原子編號；④最小原則：若相同的支鏈距主鏈兩端等長時，應(yīng)以支鏈位號之和最小為原則，對主鏈碳原子進(jìn)行編號；⑤最簡原則：若不同的支鏈距主鏈兩端等長時，應(yīng)從靠近簡單支鏈的一端對主鏈碳原子進(jìn)行編號。(2)系統(tǒng)命名法將苯環(huán)上的6個碳原子編號，以某個甲基所在的碳原子的位置為1號，選取最小位次號給另一甲基編號，則鄰二甲苯也可叫做1,2－二甲苯，間二甲苯叫做1,3－二甲苯，對二甲苯叫做1,4－二甲苯。[例3]如圖由4個碳原子結(jié)合成的6種有機(jī)物(氫原子沒有畫出)。(1)寫出有機(jī)物(a)的系統(tǒng)命名法的名稱________。(2)有機(jī)物(a)有一種同分異構(gòu)體，試寫出其結(jié)構(gòu)簡式______________________。(3)上述有機(jī)物中與(c)互為同分異構(gòu)體的是________(填代號)。(4)任寫一種與(e)互為同系物的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式________。(5)(a)(b)(c)(d)(e)五種物質(zhì)中，4個碳原子一定處于同一平面的有________(填代號)。互為同分異構(gòu)體的物質(zhì)要求分子式相同，結(jié)構(gòu)不同；互為同系物的有機(jī)物要求結(jié)構(gòu)相似(即屬于同類物質(zhì))，組成上相差一個或若干個CH2原子團(tuán)。[答案](1)2-甲基丙烷(2)CH3CH2CH2CH3(3)(b)、(f)(4)CH≡CH(5)(b)、(c)、(d)變式訓(xùn)練A．4－甲基－4,5－二乙基己烷B．3－甲基－2,3－二乙基己烷C．4,5－二甲基－4－乙基庚烷D．3,4－二甲基－4－乙基庚烷[答案]D[解析]按烴的命名規(guī)則，首先必須選擇分子結(jié)構(gòu)中的最長碳鏈為主鏈。本題選項A和B的名稱，均違反了此規(guī)則。然后對主鏈上碳原子離支鏈較近的一端開始按順序進(jìn)行編號突出取代基的位置，以取代基的位次序號最小為原則。遇有取代基較多時，當(dāng)主鏈正確選定之后，主鏈上的碳原子編號順序不同，該烷烴的名稱也有所不同，此時當(dāng)以名稱中各位次數(shù)字的和最小為原則。本題選項C、D的命名中，主鏈選擇正確，由于對主鏈碳原子編號時選擇的開始一端不同，出現(xiàn)了兩個名稱，其中各位次數(shù)字和，(3＋4＋4)<(4＋5＋4)，所以該烴的正確命名為選項D。元素測定測定方法質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定碳元素燃燒分析法(氧氣流中)用堿液吸收，測堿液的增重氫元素用吸水劑(如濃硫酸)吸收，測增重氮元素二氧化碳?xì)饬髦腥紵肒OH濃溶液吸收二氧化碳，測氮氣體積鹵素與硝酸銀溶液、濃硝酸混合加熱水解后測鹵化銀的沉淀質(zhì)量，根據(jù)該量計算樣品中鹵素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)氧元素測定C、H、N、X等元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)后，其和小于100%，其差值就是氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)其中n(C)為碳原子數(shù)，n(H)為氫原子數(shù)。在計算不飽和度時，要注意有機(jī)物分子中若含有鹵素原子時，可將其視為氫原子；若含有氧原子時，可不予考慮；若含有氮原子時，就在氫原子數(shù)中減去氮原子數(shù)。幾種常見的官能團(tuán)的不飽和度如下表：②測定有機(jī)物的相對分子質(zhì)量a．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程測定相對分子質(zhì)量。理想氣體狀態(tài)方程：pV＝nRT，式中p為壓強(qiáng)、V為樣品蒸氣體積、n為樣品的物質(zhì)的量、R為克拉柏龍常數(shù)(8.314Pa·m3·mol－1·K－1)、T為開爾文溫度，式中的n＝m/M，所以測定樣品相對分子質(zhì)量M＝mRT/pV。b．用質(zhì)譜儀測定有機(jī)化合物的相對分子質(zhì)量。官能團(tuán)C===CC===O脂環(huán)C≡C苯環(huán)—CN不飽和度111242(3)有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)式的確定：可以根據(jù)有機(jī)化合物的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)特點來確定其結(jié)構(gòu)式；也可以通過現(xiàn)代分析方法來測得有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)。[答案]A變式訓(xùn)練4．我國產(chǎn)的喜樹中，可以提取出一種生物堿——喜樹堿。這種生物堿的相對分子質(zhì)量約在300～400之間，化學(xué)分析得其質(zhì)量組成為：C：69%；H：4.6%；O：18.4%；N：8.0%。試確定其相對分子質(zhì)量和分子式。[答案]348

C20H16O4N21．除雜時要注意的問題(1)除雜試劑加過量；(2)過量試劑要除盡；(3)試劑多時考慮添加順序；(4)除雜路徑要最佳。2．分離、提純有機(jī)化合物常用的物理方法方法適用對象實驗相關(guān)內(nèi)容蒸餾①常用于分離、提純液態(tài)有機(jī)物②該有機(jī)物熱穩(wěn)定性較強(qiáng)③該有機(jī)物與雜質(zhì)的沸點相差較大蒸餾操作時需注意兩點：①溫度計水銀球要置于蒸餾燒瓶支管口處②冷凝管中水的流向與蒸氣在冷凝管中的流向相反重結(jié)晶①常用于提純固體有機(jī)物②雜質(zhì)在所選溶劑中溶解度很小或很大③被提純的有機(jī)物在溶劑中溶解度受溫度影響較大④該有機(jī)物在熱溶液中溶解度較大，在冷溶液中溶解度較小重結(jié)晶可分為加熱溶解、趁熱過濾、冷卻結(jié)晶等三個步驟，其首要工作是選擇合適的溶劑萃取、分液①液—液萃取：一般是用有機(jī)溶劑從水中萃取有機(jī)物②固—液萃?。河袡C(jī)溶劑從固體物質(zhì)中溶解出有機(jī)物分液漏斗是萃取常用的玻璃儀器萃取分液時，應(yīng)從下口將下層液體放出，并及時關(guān)閉活塞，上層液體從上口倒出色譜法利用吸附劑對不同有機(jī)物的吸附作用不同，分離、提純有機(jī)物常用的吸附劑有碳酸鈣、硅膠、氧化鋁、活性炭等3.方法實例方法不純物質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))除雜試劑簡要實驗操作方法及步驟洗氣甲烷(氯化氫)水或氫氧化鈉溶液將混合氣通過盛有水或氫氧化鈉溶液的洗氣瓶乙烷(乙烯)溴水將混合氣通過盛有溴水的洗氣瓶分液苯(苯酚)氫氧化鈉溶液混合后振蕩、分液，取上層液體苯酚(苯)氫氧化鈉、二氧化碳混合后振蕩、分液，取下層液體，通入足量CO2再分液，取油層液體乙酸乙酯(乙酸)飽和碳酸鈉溶液混合后振蕩、分液，取上層液體乙酸乙酯(乙醇)水混合后振蕩、分液，取上層液體溴乙烷(乙醇)水混合后振蕩、分液，取下層液體溴苯(溴)氫氧化鈉溶液混合后振蕩、分液，取油層液體蒸餾乙醇(水)生石灰混合后加熱、蒸餾，收集餾分乙醇(乙酸)氫氧化鈉混合后加熱、蒸餾，收集餾分乙醇(苯酚)氫氧化鈉混合后加熱，蒸餾，收集餾分乙醇(乙酸乙酯)氫氧化鈉、硫酸先加NaOH，后蒸餾，取剩余物加H2SO4再蒸餾，收集餾分鹽析油脂的皂化產(chǎn)物中分離出高級脂肪酸鈉氯化鈉混合攪拌后，靜置，取上層物質(zhì)，過濾、干燥分餾汽油(柴油)加熱，由溫度計控制4.鑒別和確定有機(jī)化合物官能團(tuán)的常用試劑主要有：①高錳酸鉀酸性溶液。主要用來鑒別和確定碳碳不飽和鍵(包括碳碳雙鍵和碳碳叁鍵)和有側(cè)鏈烴基的芳香烴(跟苯環(huán)相連的碳原子上必須有氫原子)，現(xiàn)象是紫色褪去。②溴的四氯化碳溶液(或稀溴水)。主要用來檢驗碳碳不飽和鍵的存在，現(xiàn)象是紅棕色(或黃色)褪去。③濃溴水。用于檢驗酚羥基，現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀。④氯化鐵溶液。主要用來檢驗酚羥基的存在，現(xiàn)象是溶液中顯示特殊的紫色。⑤銀氨溶液與新制的氫氧化銅懸濁液。用來檢驗醛基的存在，現(xiàn)象是分別有銀鏡和磚紅色沉淀生成。⑥碳酸氫鈉溶液。用來檢驗羧基的存在，現(xiàn)象是有CO2氣體放出。⑦硝酸銀溶液。鹵代烴的檢驗采用的試劑就是硝酸銀溶液，現(xiàn)象是有沉淀生成。[例5]物質(zhì)的鑒別有多種方法。下列能達(dá)到鑒別目的的是(

)①用水鑒別苯、乙醇、溴苯②用相互滴加的方法鑒別Ca(OH)2和NaHCO3