有机物知识点(15页).doc
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1、-有机物知识点-第 15 页1烃(1)概念:分子中只含有碳、氢两种元素的有机物。最简单的烃是甲烷。(2)分类:按碳骨架分1按碳的骨架分类(1)有机化合物(如)2按官能团分类(1)官能团:决定化合物特殊性质的原子或原子团。(2)有机物的主要类别、官能团和典型代表物类别官能团代表物名称、结构简式烷烃甲烷CH4烯烃(碳碳双键)乙烯H2C=CH2炔烃CC(碳碳三键)乙炔HCCH芳香烃苯卤代烃X(卤素原子)溴乙烷C2H5Br醇OH(羟基)乙醇C2H5OH酚苯酚C6H5OH醚(醚键)乙醚CH3CH2OCH2CH3醛(醛基)乙醛CH3CHO酮(羰基)丙酮CH3COCH3羧酸(羧基)乙酸CH3COOH酯(酯基
2、)乙酸乙酯CH3COOCH2CH3二、有机化合物的结构特点、同分异构体及命名1有机化合物中碳原子的成键特点有机物结构的表示方法(1)球棍模型:用来表示分子的三维空间分布的分子模型。棍代表共价键,球表示构成有机物分子的原子。如下图分别为丙烷、乙烯的球棍模型。(2)比例(填充)模型:用来表示分子三维空间分布和原子相对大小的分子模型。球代表原子,其大小代表原子的相对大小,球和球紧靠在一起。如图分别是甲烷和乙酸的比例模型。(3)结构式:用元素符号和短线表示有机物分子中原子的排列和结合方式的式子。例如:乙烷、乙烯的结构式分别为:(4)结构简式:结构简式是结构式的简单表达形式。例如丙烷、乙烯、乙醇的结构简
3、式分别为CH3CH2CH3,CH2=CH2,CH3CH2OH。(5)键线式:碳碳键用线段来表示,拐点或端点表示碳原子,碳原子上的氢原子不必标出,其它原子或其它原子上的氢原子都要标出。例如:丙烯、正丙醇的键线式分别为,。2有机化合物的同分异构现象同分异构现象化合物具有相同的分子式,但结构不同,因而产生性质上的差异的现象同分异构体具有同分异构现象的化合物互为同分异构体类型碳链异构碳链骨架不同如CH3CH2CH2CH3和位置异构官能团位置不同如:CH2=CHCH2CH3和CH3CH=CHCH3官能团异构官能团种类不同如:CH3CH2OH和CH3OCH33.同系物:结构相似,分子组成上相差一个或若干个
4、CH2原子团的化合物互称为同系物。如CH3CH3和CH3CH2CH3;CH2=CH2和CH2=CHCH3。4有机化合物的命名(1)烷烃的习惯命名法如C5H12的同分异构体有三种,分别是, (用正戊烷异戊烷新戊烷习惯命名法命名)。(2)烷烃的系统命名法几种常见烷基的结构简式:甲基:CH3;乙基:CH2CH3;丙基(C3H7):CH3CH2CH2,。命名步骤:选最长的碳链为主链从靠近支链最近的一端开始先简后繁,相同基合并如命名为3甲基己烷。三、同分异构体1同分异构体数目的判断(1)一取代产物数目的判断等效氢法:连在同一碳原子上的氢原子等效;连在同一碳原子上的甲基上的氢原子等效;处于对称位置的氢原子
5、等效。烷基种数法:烷基有几种,一取代产物就有几种。如CH3、C2H5各有一种,C3H7有两种,C4H9有四种。替代法:如二氯苯C6H4Cl2的同分异构体有三种,四氯苯的同分异构体也有三种(将H替代Cl)。(2)二取代或多取代产物数目的判断定一移一(或定二移一)法:对于二元取代物同分异构体数目的判断,可固定一个取代基的位置,再移动另一取代基的位置以确定同分异构体的数目。2限定条件同分异构体的书写已知有机物分子式或结构简式,书写在限定条件下的同分异构体或判断同分异构体的种类,是高考的热点和难点。解答这类题目时,要注意分析限定条件的含义,弄清楚在限定条件下可以确定什么,再根据分子式并针对可变因素书写
6、各种符合要求的同分异构体。3熟记下列常见的官能团异构组成通式可能的类别及典型实例CnH2n烯烃(CH2CHCH3)、环烷烃()CnH2n2炔烃(CHCCH2CH3)、二烯烃(CH2CHCHCH2)、环烯烃()CnH2n2O醇(C2H5OH)、醚(CH3OCH3)CnH2nO醛(CH3CH2CHO)、酮(CH3COCH3)、烯醇(CH2CHCH2OH)、CnH2nO2羧酸(CH3COOH)、酯(HCOOCH3)、羟基醛(HOCH2CHO)CnH2n6O四、研究有机物的一般步骤和方法1研究有机化合物的基本步骤纯净物确定实验式确定分子式确定结构式2分离提纯有机物常用的方法(1)蒸馏和重结晶适用对象要
7、求蒸馏常用于分离、提纯液态有机物该有机物热稳定性较强该有机物与杂质的沸点相差较大重结晶常用于分离、提纯固态有机物杂质在所选溶剂中溶解度很小或很大被提纯的有机物在此溶剂中溶解度受温度影响较大(2)萃取和分液常用的萃取剂:苯、CCl4、乙醚、石油醚、二氯甲烷等。液液萃取:利用有机物在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同,将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂中的过程。固液萃取:用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程。3有机物分子式的确定(1)元素分析(2)相对分子质量的测定质谱法质荷比(分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷的比值)最大值即为该有机物的相对分子质量。4分子结构的鉴定(1)化学方法:利用特征
8、反应鉴定出官能团,再制备它的衍生物进一步确认。(2)物理方法:红外光谱分子中化学键或官能团可对红外线发生振动吸收,不同化学键或官能团吸收频率不同,在红外光谱图上将处于不同的位置,从而可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。核磁共振氢谱2甲烷(1)组成和结构俗称分子式结构式结构简式分子构型天然气、沼气CH4CH4正四面体(2)物理性质颜色:无色,状态:气体,溶解性:难溶于水,密度:比空气小。(3)化学性质3烷烃(1)结构与性质通式CnH2n2(n1)结构特点链状(可带支链)分子中碳原子呈锯齿状排列;碳原子间以单键相连,其余价键均与氢原子结合,使每个碳原子的化合价都达到“饱和”;一个碳原子与相
9、邻四个原子构成四面体结构;1 mol CnH2n2含共价键的数目是(3n1)NA物理性质化学性质取代反应;氧化反应(燃烧);分解反应(高温裂解)(2)习惯命名法当碳原子数n10时,用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示;若n10时,用汉字数字表示。当碳原子数n相同时,用正、异、新来区别。如:CH3CH2CH2CH2CH3称为正戊烷,(CH3)2CHCH2CH3称为异戊烷,(CH3)4C称为新戊烷。4乙烯(1)结构分子式电子式结构式结构简式空间构型C2H4CH2=CH2(2)化学性质加成反应:有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。(3)用途用作植物生长调
10、节剂和水果的催熟剂、化工原料等。烯烃的化学性质与酸性KMnO4溶液的反应:能使酸性KMnO4溶液褪色,发生氧化反应。燃烧:燃烧通式为CnH2nO2nCO2nH2O。加成反应如CH2=CHCH3Br2;CH2=CHCH3H2O。加聚反应如nCH2=CHCH3。氯乙烯的加聚反应 1烷烃、烯烃、炔烃的组成、结构特点和通式2脂肪烃的物理性质性质变化规律状态常温下含有14个碳原子的烃都是气态,随着碳原子数的增多,逐渐过渡到液态、固态沸点随着碳原子数的增多,沸点逐渐升高;同分异构体之间,支链越多,沸点越低相对密度随着碳原子数的增多,相对密度逐渐增大,密度均比水小水溶性均难溶于水炔烃的化学性质与酸性KMnO
11、4溶液的反应能使酸性KMnO4溶液褪色,发生氧化反应。如CHCHCO2(主要产物)。燃烧:燃烧通式为CnH2n2O2nCO2(n1)H2O。加成反应如CHCHH2CH2=CH2;CHCH2H2CH3CH3。加聚反应如nCHCHCH=CH。烷烃烯烃炔烃活动性较稳定较活泼较活泼取代反应能够与卤素取代加成反应不能发生能与H2、X2、HX、H2O、HCN等加成(X代表卤素原子)氧化反应淡蓝色火焰燃烧火焰明亮,有黑烟燃烧火焰明亮,有浓烟不与酸性高锰酸钾溶液反应能使酸性高锰酸钾溶液褪色加聚反应不能发生能发生鉴别不能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色苯(1)组成与结构(2)物理性质颜
12、色状态气味毒性溶解性密度熔沸点无色液体特殊气味有毒不溶于水比水小低(3)化学性质苯的同系物芳香烃苯是芳香烃的母体,苯环上的氢原子被其他烷基取代所得到的产物,即为苯的同系物。1苯的同系物的特点有且只有一个苯环,侧链为烷烃基,分子组成符合通式CnH2n6(n6)2苯的同系物与苯的性质比较(1)相同点因都含有苯环。(2)不同点氧化:苯与KMnO4(H)不反应;而苯的同系物能使KMnO4(H)褪色:应用:用KMnO4(H)可区别苯与苯的同系物。取代:苯与硝酸反应后只被一个硝基取代。而苯的同系物的苯环上能被三个硝基取代:3HONO2苯环受支链影响,支链的邻(、)位、对()位的H原子被活化,更易取代。3芳
13、香烃(1)定义:分子中含有一个或多个苯环的碳氢化合物属于芳香烃。(2)结构特点:含有苯环,无论多少,侧链可有可无,可多可少,可长可短,可直可环。(3)稠环芳香烃:通过两个或多个苯环合并而形成的芳香烃叫做稠环芳香烃。稠环芳香烃最典型的代表物是萘()。煤、石油、天然气的综合利用1煤的综合利用(1)煤的组成。(2)煤的加工。2石油加工(1)石油的成分:多种碳氢化合物组成的混合物,所含元素以C、H为主。(2)石油加工3天然气的综合利用(1)天然气是一种清洁的化石燃料,更是一种重要的化工原料。它的主要成分是甲烷。(2)天然气与水蒸气反应制取H2的化学方程式为CH4H2O(g)CO3H2。卤代烃1卤代烃(
14、1)卤代烃是烃分子里的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物。通式可表示为RX(其中R表示烃基)。(2)官能团是卤素原子。2饱和卤代烃的性质(1)物理性质沸点:比同碳原子数的烃沸点要高;溶解性:水中难溶,有机溶剂中易溶;密度:一般一氟代烃、一氯代烃比水小,其余比水大。(2)化学性质水解反应:RXNaOHROHNaX(R代表烃基);RCHXCH2X2NaOHRCH(OH)CH2OH2NaX。消去反应:有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个或几个小分子(如H2O、HBr等),而生成含不饱和键(如双键或三键)的化合物的反应。RCH2CH2XNaOHRCH=CH2NaXH2O;2NaOHCHCH2N
15、aX2H2O。3卤代烃的获取方法(1)不饱和烃与卤素单质、卤化氢等的加成反应(2)取代反应如乙烷与Cl2:CH3CH3Cl2CH3CH2ClHCl;苯与Br2:;C2H5OH与HBr:C2H5OHHBrC2H5BrH2O。醇是羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物,饱和一元醇的分子通式为CnH2n1OH(n1)。醇的分类醇类物理性质的变化规律(1)溶解性低级脂肪醇易溶于水。(2)密度一元脂肪醇的密度一般小于1 gcm3。(3)沸点直链饱和一元醇的沸点随着分子中碳原子数的递增而逐渐升高。醇分子间存在氢键,所以相对分子质量相近的醇和烷烃相比,醇的沸点远远高于烷烃。乙醇的结构、性质及应用1组成和
16、结构分子式结构简式官能团C2H6OCH3CH2OH或C2H5OH羟基(OH)2.物理性质3化学性质由断键方式理解醇的化学性质如果将醇分子中的化学键进行标号如图所示,那么醇发生化学反应时化学键的断裂情况如下表所示:反应断裂的价键化学方程式(以乙醇为例)与活泼金属反应2CH3CH2OH2Na2CH3CH2ONaH2催化氧化反应2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O与氢卤酸反应CH3CH2OHHBr CH3CH2BrH2O分子间脱水反应2CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3H2O分子内脱水反应酯化反应4用途:作燃料、有机溶剂、消毒剂、化工原料等。酚:是羟基与苯环直接相连而形成的化合物,
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