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文檔簡介
有機化學知識點總結
1、有機化合物的分類
(1)按碳骨架分類
1按碳原子組成的分子骨分類:
「烷煌(CH4)
脂肪燒:〈
r烯燃(H2C=CH2)
廣鏈狀化合物:<I快燒(HC三CH)
有I脂肪燒衍生物:如脂肪醇(CH3CH2OH)
機
化
)
合
物
環(huán)
狀
化
合
物
X按是否含有苯環(huán)分類:
f脂肪燃:烷燒、烯燒、塊點等
P旨肪化合物:?
有【脂肪燒衍生物:醇、醛、酸酸、酯等
機
化
合f苯及苯的同系物
物「芳香煌:?
〔稠環(huán)芳香燒,如
次香族化合物:W
QCOOH
人按是否含有不飽和鍵分類:
(烷及生:如CH3cH2cH3
「飽和煌一
1環(huán)烷嫌:如
有
機
化「烯谿如H2c=CHCH2cH3
合廠不飽和鏈燃:
物I塊燒:如HC三CCH2cH2cH3
如Q
:不飽和燒:</環(huán)烯堤:
環(huán)快燃:
工不飽和環(huán)燃:W
芳
<香
炫
(2)按官能團分類
>官能團:有機化合物分子中決定有機化合物性質的原子或原子團。
類別官能團代表物質
烷燒—CH4甲烷
\/
c=cHC=CH
烯煌/\22
乙烯
碳碳雙鍵
一C三C一HC=CH
快燒
碳碳三鍵乙快
芳香煌—0
苯
類別官能團代表物質
\
—C-XCH3CH2Br
鹵代燒/
澳乙烷
碳鹵鍵
——OHCH3cH20H
醇
(醇)羥基
乙醇0H
—OH
酚
(酚)羥基a
苯酚
\/
—C-O-C—CH3cH20cH2cH3
醮/\
乙醛
酸鍵
CHCHO
煌醛—C-H3
的乙醛
醛基
衍
生O
CH3coe七
物II
酮R-C-R'
鐵基丙酮
0
IICHCOOH
竣酸—C-OH3
乙酸
毅基
O
IICH3COOCH2CH3
酯—C-O-R
乙酸乙酯
酯基
0
IICH3CONH2
酰胺—C-NH2
乙酰胺
酰胺基
—NH2CHCHNH
胺322
氨基乙胺
2、有機化合物的結構特點
(1)成鍵特點
成鍵數目一人…
---------每個C原子形成4個共價鍵
?原成鍵種類》單鍵、雙鍵、三鍵
連接方式a碳鏈、碳環(huán)
(2)有機化合物中的共價鍵
,。鍵
有機化合物中的共價鍵\
〔n鍵
有機億合物中單鍵都是。鍵;雙鍵中含有一個。
鍵和一個TT鍵;三鍵中有一個。鍵和兩個TT鍵
(3)有機化合物的同分異構現象
化合物具有相同的分子式,但結構不同,因而產生性
同分異構現象
質上的差異的現象
同分異構體具有同分異構現象的化合物互為同分異構體
碳鏈骨架不同,如:
碳鏈異構CH3
CH3—CH2—CH2—CH3和CH3—CH—CH3
構造
異構官能團位置不同,如:
位置異構
CH2=CH—CH2—CH3和CH3—CH=CH—CH3
官能團異構官能團種類不同,如CH3CH2OH和CH3—O—CH3
立體異構①順反異構;②對映異構
(4)同系物
A定義:結構相似,在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的化合物
互稱為同系物。
>同系物的判斷:
“一差”分子組成上相差一個或若干個CH2原子團
>通式相同
“二同”>所含官能團的種類、數目都要相同(若有
環(huán),必須滿足環(huán)的種類和數量均相同)
>同系物必須為同一類物質
“三注意”>同系物的結構相似
>同系物物理性質不同,但化學性質相似
(5)同位素、同素異形體、同系物和同分異構體
同位素同素異形體同系物同分異構體
結構相似,分
質子數相同,中由同一種元素子組成相差一分子式相同,結
定義子數不同的原子組成的不同單個或若干個構式不同的化合
(核素)質CH2基團的化物
合物
對象原子單質化合物化合物
元素符號表示
元素符號表示不
相同,分子式
化學式同,如16。與不同相同
可以不同,如
,8O
02與03
電子層結構相
單質的組成或
結構同,原子核結構相似不同
結構不同
不同
物理性質不物理性質不物理性質不同,
物理性質不同,
性質同,化學性質同,化學性質化學性質一定不
化學性質相同
相同相似同
(6)有機物的空間結構
>物理性質特點:
大多數有機化合物屬于分子晶體,熔點低,易燃,不易導電,難溶于水,
易溶于酒精、汽油、苯等有機溶劑。
>化學性質特點:
有機反應通常比較復雜,反應速率慢,一般需加熱或使用催化劑,常伴
有副反應,因而所得產品往往是混合物。
3、有機化合物結構和組成的表示
種類表示方法實例
用元素符號表示物質的分
分子式C2H6。
子組成
最簡式表示組成物質的各元素原葡萄糖C6Hl206的最簡
(實驗式)
子的最簡整數比式為CH20
用“?”或“X”表示原子最外層HH
電子式
電子的成鍵情況H:C::C:H
將所有原子用鍵連接起來
HH
。“一”單鍵\/
C=C
>“=”雙鍵/\
0三鍵HH
?!耙弧笨梢允÷?/p>
?!?’,與"=’,不能省略CHCH=CH
結構簡式32
令醛基、毅基等可以簡寫CH3COOH
成一CHO、—COOH
?省去C、H的元素符號
<拐點和終點均表示C原\0H/
鍵線式子,
<C原子均形成4個共價
鍵,H原子一般省略
小球表示原子,短棍表示化
球棍模型
學鍵
空間填充模型用不同體積的小球表示不
(比例模型)同的原子大小昆
4、有機化合物的命名
(1)常見官能團的優(yōu)先次序
類別序號官能團詞頭名稱詞尾名稱
1—COOH竣基竣酸
酸
2—SO3H磺基磺酸
3—COOR酯基竣酸酯
較酸衍生物4—COX鹵默基酰鹵
5-CONH2氨甲?;0?/p>
睛6—CN睛基睛
醛7—CHO醛基醛
0
酮8II叛基酮
R-C—R'
醇9—OH醇羥基醇
酚10—OH酚羥基酚
胺11—NH2氨基胺
烘12—C=C——塊
\/
烯13C—C—烯
酸14—OR燃氧基酸
鹵代燒15—X鹵代—
硝基化合物16—NO2硝基—
(2)命名方法
?習慣命名法
(一)、習慣命名法
10碳原子及以下:依次用甲、乙、丙、丁、戊、己、
庚、辛、壬、癸表示
簡單烷燒及其衍生物:)10碳原子數以上:用中文數字表示
V
碳原子數相同時.:用“正”、“異"、"新'等來區(qū)別
I如:己烷、正丁醇、異丁醛、十八酸
①簡單烷基苯以苯環(huán)為母體,把烷基作為取代基
ao
甲苯乙苯異丙苯
②烯基、快基苯命名時,通常將苯環(huán)作為取代基
y
簡單芳香煌:Vd
、苯乙烯
苯乙塊
③苯環(huán)上有兩個取代基時,可用“鄰”、“間”、“對”表示相對位置
4仃
a
鄰二甲(基)苯間二甲(基)苯對二甲(基)笨
J④苯環(huán)上有三個取代基時
,可用“連”、“偏”、“均”表示相對位置
①V
6c
連三甲(基)苯偏三甲(基)苯均三甲(基)苯
i-系統(tǒng)命名法
(二卜系統(tǒng)命名法
廠①選擇含碳原子數目最多的碳鏈作為主鏈,支
鏈作為取代基
②分子中有兩條以上等長碳鏈時,則選擇支鏈
⑴選擇主鏈(母體):<多的一條為主鏈
③當有機物存在兩個或多個官能團時,把最優(yōu)
官能團作為母體,其它官能團當做取代基
I④含有官能團的有機物命名時,要選含官能團的
最長碳鏈作為主鏈,官能團的位次最小
「①從最接近取代基的一端開始,將主鏈碳原子
用1、2、3、…編號
②從碳鏈任何一端開始,第一個支鏈的位置都
(2)碳原子的編號:《相同時,則從較簡單的一端開始編號
:基團簡單性比較:甲基v乙基v異丙基
:③若第一個支鏈的位置相同,則依次比較第二、第三
個支鏈的位置,以取代基的系列編號最?。ㄗ畹拖盗?/p>
原則)為原則
[①取代基寫在主鏈(母體)前面
-②簡單基團優(yōu)先列出
⑶寫名稱:j③相同.基團合并寫出,位置用2、3、…標出,取代
基數目用二、三、…標出
:④表示位置的數字間要用逗號隔開,位次和取代基
名稱之間要用隔開
(3)有機物命名實例
從左往右,甲基在3號位;
從右往左,乙基在3號位;
由于甲基比乙基簡單;
因此,從左往右編號
3-甲基-6-乙基辛烷
從左往右編號;支鏈位次和為:2+3+5=10
從右往左編號:支鏈位次和為:2+4+5=11
因此從左往右編號
2,5-二甲基-3-乙基己烷
烯的命名:母體為烯,雙鍵的碳原子位次應最小
CH3
2-甲基-1,3-戊二烯
6-甲基3庚烯
煥的命名:母體為快,三鍵的碳原子位次應最小
CH3
6,6-二甲基-3-庚煥
3,4?二甲基15?辛二快
分子中同時存在雙鍵與三鍵時,以三鍵
為優(yōu)先官能團,碳鏈的編號應以雙鍵、
三鍵的位次和盡可能小為原則,并將“煥”
字放在名稱最后
3-戊烯-1-煥
注意:當雙鍵和三鍵處在相同的位次時,則
應給雙鍵以最低的編號
1-戊烯~4-煥
較復雜芳香燒化合物的命名:將苯環(huán)作為取代基
3-甲基?4?苯基?2?戊烯2?苯基戊烷
燒的衍生物的命名:
3-甲基2己醇2-甲基-4-己烯醛
1
COOH
4-甲基?5-羥基-8-氯癸酸
5、研究有機物的一般步驟和方法
(1)研究有機化合物的一般步驟
分離提純:蒸儲、萃取、重結晶純凈物
元素定量分析:元素分析、有機物實驗式的計算確定實驗式
測定相對分子質量:質譜法、有機物結構鑒定確定分子式
波譜分析:紅外光譜、核磁共振、x射線衍射確定結構式
(2)分離、提純有機化合物的常用方法
>蒸儲和重結晶
適用對象要求
令該有機物熱穩(wěn)定性
較強
常用于分離、提純互
蒸儲令該有機物與雜質的
溶的液態(tài)有機物
沸點相差較大(一
般約大于30℃)
令雜質在所選溶劑中
溶解度很小或很大
常用于分離、提純固
重結晶令被提純的有機物在
態(tài)有機物
此溶劑中溶解度受
溫度影響較大
>萃取分液
令液液萃?。豪糜袡C物在兩種互不相溶的溶劑中的溶解性不同,將有機
物從一種溶劑轉移到另一種溶劑的過程。
小固液萃?。河糜袡C溶劑從固體物質中溶解出有機物的過程。
(3)有機物分子式的確定
>元素分析
.定性分析:用化學方法鑒定有機物分子的元素組成,如燃燒后C-C02,H-?H2O
定量分析:將一定量有機物燃燒,使其分解為簡單無機物:并測定各產物的量,從而推算出有
機物分子中所含元素原子最簡整數比,即確定其實驗式
元
素
分
析①李比希氧化產物吸收法:
rH2O(用無水Ca“吸收)「I元素的質量分數
僅含C、H、0CuO
-------------?V
元素的有機物
?實驗方法:氧化
I、CO2(用KOH溶液吸收)C元素的質量分數
剩余為氧元素的質策分數確定實瞼式
②現代元素定量分析法
>質譜法測定相對分子質量
質荷比(分子離子、碎片離子的相對質量與其電荷的比值)最大值即為該有機
物的相對分子質量。
>確定有機物分子式
①最簡式規(guī)律
最簡式對應物質
CH乙煥和苯
CH2烯—和環(huán)烷一
CH2O甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖
②常見相對分子質量相同的有機物
?同分異構體相對分子質量相同。
?含有〃個碳原子的醇與含(〃-1)個碳原子的同類型竣酸和酯相對分
子質量相同。
?含有〃個碳原子的烷燒與含(〃-1)個碳原子的飽和一元醛(或酮)相
對分子質量相同,均為14〃+2。
③“商余法”推斷點的分子式(設燒的相對分子質量為〃)
M…
—=商....余數
12|
(最大C原子數)(最小H原子數)
余數為0或碳原子數大于或等于氫原子數時,將碳原子數依次減少一個,每
減少一個碳原子即增加12個氫原子,直到飽和為止。
6、有機物分子結構的確定
有機化合物分子式
化學性質實驗或儀器分析圖譜
計算不飽和度
推測化學鍵類型i判斷官能團種類及
I官能團所處的位置
不飽和度Q=雙鍵數+三鍵數x2+環(huán)數
廠①紫外光譜(UV):用于確定分子中有無共價鍵
②紅外光譜(IR):確定特征官能團
途譜分析法:<
物
(峰的組數等丁不同化學環(huán)境的H原子種數
理
分1③核磁共振譜(NMK)>
析【峰面積之比等于不同化學環(huán)境H原子的個數之比
法
'X射線衍射法:可月于有機化合物晶體結構的測定
三十四、粒
1、烷燒、烯燒、快燒的組成、結構特點
(1)結構特點和通式
(2)典型代表物的分子組成與結構特點
物質甲烷乙烯乙塊
分子式CH4C2HA印2
HH
H—C—HH—C=C—H
/\
HH
結構簡式CH4H2C=CH2HC=CH
鍵角109°28f120°108。
分子構型正四面體形平面形直線型
C原子雜化方式Sp,sp2sp
共價鍵。鍵。鍵和兀鍵o鍵和兀鍵
(3)烯煌的順反異構
>順反異構及其存在條件:
?概念:由于碳碳雙鍵不能旋轉而導致分子中的原子或原子團在空間
的排列方式不同所產生的異構現象。
?存在條件:每個雙鍵碳原子上連接了兩個不同的原子或原子團C
>兩種結構形式
結構順式反式
兩個相同的原子或原子兩個相同的原子或原子
特點
團排列在雙鍵的同一側團排列在雙鍵的兩側
HCH
H3cCH33
實例C=CC=C
/\/\
HH
HCH3
2、烷燒、烯燒、快燒的物理性質
性質變化規(guī)律
常溫下有1?4個碳原子的垃都是氣態(tài),隨著碳
狀態(tài)
原子數的增多,逐漸過渡到液態(tài)、固態(tài)
隨著碳原子數的增多,密度逐漸增大,液態(tài)燒
密度
的密度均比水小
隨著碳原子數的增多,沸點逐漸升高;同分異
沸點
構體之間,支就越多,沸點越低
溶解性難溶于水,易溶于有機溶劑
3、烷燒、烯燒、快燒的化學性質
(1)氧化反應
工現象:
脂肪溫燃燒現象通入酸性KMnO4溶液
烷燒火焰較明亮無明顯現象
烯燒火焰明亮,帶黑煙火褪色
煥燒火焰很明亮,帶濃黑煙褪色
―燃燒通式:
一r3n+1點燃
〔烷燒:CnH2n+2+02------------nCO2+("+1)H20
肪《烯燒:CnH2n+----。2cCC)2+"出0
S2
3n1
快煙CnH2n_2+~02點燃"nCO2+(n-1)H2O
(2)烷燒的取代(鹵代)反應
「反應條件:光照(光線太強會發(fā)生爆炸)
物質要求:鹵素單質(與水溶液不反應)
產物特點:多種鹵代燃的混合物(非純凈物)+HX
L量的關系:取代1molH原子,消耗1mol鹵素單質
(3)烯燒、快燃的化學性質
/①汰的CCJ溶液:H2C=CH2+Br2CH2BrCH2Br
催化劑
②出:1
H2C=CH2+H2—CH3cH3
一定條件
③HCI:H2C=CH2+HCI------------?CH3cH2cl
催化劑
:④出。:+3cg
液氨
三
?NaNH2:HC=CH+NaNH2HCCNa+NH3
②濱的CCJ溶液:HC-CH+B「2BrHC=CHBr
HC=CH+2B「2Br2HC—CHBr2
催化劑
@HCI:HC三CH+HCI△mH2C=CHCI
催化劑
@HO:HC=CH+HoO-----------HC=CHOH-CH3CHO
2△2
(烯醇式不穩(wěn)定)
催化劑
△I
⑤H2:HC=CH+H2H2c=CH2
催化劑HO
3HCCHCOOH
@HCN:HC三CH+HCNH2C=CHCN----2=
△
(4)烯燒、快煌的加聚反應
催化劑
1---
nH2c=(:唉------—H2CCH2
聚乙烯
HC=CH
聚乙塊
4、天然氣、液化石油氣和汽油的主要成分及其應用
物質主要成分應用
天然氣甲烷燃料、化工原料
液化石油氣丙烷、丁烷、丙烯、丁烯燃料
汽油C5?Cu的烽類混合物汽油發(fā)動機燃料
三十五、芳香煌
1、芳香燒的結構特點
「通式:。/2-6(,26)
苯及
「其同《鍵的特點:苯環(huán)中含有介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的特殊化學鍵
系物
芳
I特征反應:能取代,難加成,側鏈可被酸性KMnC)4溶液氧化
香Y
(其他芳香煌:II
苯乙烯蔡
2、苯的結構及其性質
(1)苯的結構
sp2雜化[分子式:C6H6
H、/C、/H不飽和度:4
c
/C、孑C、H<結構簡式:C或?
H成鍵特點:介于碳碳單鍵與雙鍵之間的特殊的鍵
結構式
---------------7分子構型:平面正六邊形,鍵角為120。,12個原子共平面
(2)苯的物理性質
顏色氣味狀態(tài)毒性溶解性熔、沸點密度
無色特殊氣味液態(tài)有毒難溶于水低比水小
(3)苯的化學性質
>苯的大兀鍵比較穩(wěn)定,在通常情況下不易發(fā)生烯煌和快燃所容易發(fā)生的
加成反應。苯有可燃性,在空氣中燃燒會產生濃烈的黑煙。
廠①漠代反應:
Br
FeBr3
0+B,2+HBrt
純潔浪米為無色液體,有特殊氣味,不溶于水,密度比水大
二(a)取代反應:<②硝化反應:
c八濃硫酸
0+HO2
純潔硝基苯為無色液體,有苦杏仁氣味,不溶于水,密度匕水大
苯I■③橫化反應:
的
化0-q
學
性苯磺酸為強酸,易溶于水
質
催化劑O
+3H—屋■*IJ
O2
,①與。2反應:
I⑹氧化反應12。+15O2^^12CO2+6H2O
、②與酸性KMnCU溶液不反應
3、苯的同系物
>概念:苯環(huán)上的氫原子被烷基取代的產物。通式為C〃H2A6(〃>6)。
>性質:與苯一樣,在一定條件下可以發(fā)生澳代、硝化、磺化以及催化加
氫反應;由于苯環(huán)與烷基相互作用,苯的同系物與苯的化學性質又有所
不同。例如:
注意:與苯環(huán)直接相連的C上只要有H原子,就可以被氧化:
另外,不論支鏈有多復雜,均被氧化成一COOH
4、芳香燒的應用與環(huán)境影響
「概念:分子里含有一個或多個苯環(huán)的燃
芳香煌<應用:苯、甲苯、二甲苯、乙苯等芳香煌都是重要的有機
“化工原料,苯還是一種重要的有機溶劑
I危害:油漆、涂料、復合地板等裝飾材料會揮發(fā)出苯等有毒
有機物,秸稈、樹葉等物質不完全燃燒形成的煙霧和
香煙的煙霧中含有較多的芳香燒,對環(huán)境、健康產生
不利影響
代煌
、鹵
三十六
性質
義與
的定
代燃
1、鹵
的
生成
代后
子取
素原
被鹵
原子
的氫
子里
燒分
烽是
鹵代
定義:
能
溫馨提示
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