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文檔簡(jiǎn)介

選修五部分

第一章認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物

第一節(jié)有機(jī)化合物的分類

一、有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的區(qū)分

有機(jī)物的含義

1、舊義:含碳元素的化合物

碳的氧化物、碳酸以及碳酸鹽金屬碳化物、氯化物除外

2、新義:以碳原子為主要骨架的化合物

二、有機(jī)物的分類

1、按碳原子骨架區(qū)分

1)鏈狀化合物:分子中碳原子連接成鏈

例如:丁烷CH-CH-CH-CH、乙醇CH-CH-OH、

,322332

乙酸CH-COOH等

2)環(huán)狀化合物:分子中碳原子連接成環(huán)

a、脂環(huán)化合物:如環(huán)己烷「>、環(huán)戊烷分子中不含有苯環(huán)

b、芳香化合物:如苯顯苯甲酸^y_COOH分子中只含有

2、按官能團(tuán)分類

1)官能團(tuán):決定化合物特殊性質(zhì)的原子或原子團(tuán)

2)只含有碳、氫元素的有機(jī)化合物,

如:烷涇、烯燒、塊涇、芳香燒

3)屋的衍生物:燒分子里的氫原子被其他原子或原子團(tuán)所取代而形成

的一系列新的化合物

a、鹵代屋:燒分子中的氫原子被鹵族原子取代而形成的化合物

b、燒的含氧衍生物:運(yùn)分子中的氫原子被含氧原子的官能團(tuán)

所取代而形成的化合物

4)常見(jiàn)的官能團(tuán)*

00H

碳碳雙鍵-c=c-羥基—0H酯基III

II—c—C—

O

碳碳三鍵—CE一醛基II解鍵■c0c工

—c—H

O0

鹵族原子—Cl叛基II萩基II

—C—0H—C—

5)官能團(tuán)和根(離子)、基的區(qū)別*

a、基與官能團(tuán)

基:有機(jī)物分子里含有的原子或原子團(tuán)。

官能團(tuán):決定化合物特殊性質(zhì)的原子或原子團(tuán)。

兩者的關(guān)系:“官能團(tuán)”屬于“基”,但“基”不一定是“官能團(tuán)”。

b、基與根

類別基根

實(shí)例羥基氫氧根

電子式.oiH[:0;H]-

電性電中性帶一個(gè)單位負(fù)電荷

區(qū)別

存在有機(jī)化合物無(wú)機(jī)化合物

電子數(shù)910

6)常見(jiàn)有機(jī)物的主要類別、官能團(tuán)和代表物質(zhì)本

類別官能團(tuán)代表物質(zhì)和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

烷燒甲烷CH4

—c=c—

埔煌乙烯CH2—CH:

烘燒—c^c—乙族CH=CH

芳香煌—苯0

鹵代燒—X(X表示鹵族原子)澳乙烷CH3CH2Br

離—OH乙醇CH3cH20H

苯酚

酚—OH(羥基與苯環(huán)直連)Q-0H

00

罐II乙醛II

—C—HJ亞CH3——C—H

00

較酸II乙酸II

—c—OHJ取CHj——C—0H

0OH0

酯II1乙酸乙酯pu_Ji_QCH

—c—C—trij-v——Cri2vH

醒Jc-o—c£乙酰CH3cH2—0—CH3cH2

00

II丙酮CH-C-CH

—C—33

第二節(jié)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

一、有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)

1、碳原子有4個(gè)價(jià)電子,能與其他原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,碳碳之間的結(jié)

合方式有單鍵、雙鍵或三鍵;多個(gè)碳原子之間可以相互形成長(zhǎng)短不一

2

的碳鏈和碳環(huán),碳鏈和碳環(huán)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。

2、單鍵——甲烷的分子結(jié)構(gòu)

CH分子中1個(gè)碳原子與4個(gè)氫原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,構(gòu)成以碳原子為

4

中心、4個(gè)氫原子位于四個(gè)頂點(diǎn)的正四面體結(jié)構(gòu)

H

HI

HxC^HH—C—H

?XI

HH

甲烷的電子式甲烷的結(jié)構(gòu)式甲烷分子結(jié)構(gòu)示意圖

n

球棍模型比例模型

在甲烷分子中,4個(gè)碳?xì)滏I是等同的,碳原子的4個(gè)價(jià)鍵之間的夾角(鍵

角)彼此相等,都是109°28'o4個(gè)碳?xì)滏I的鍵長(zhǎng)都是1.09X10-iomo

經(jīng)測(cè)定,C—H縫的鍵能是413.4kJ?moJ

3、不飽和鍵

1)不飽和鍵:未與其他原子形成共價(jià)鍵的電子對(duì),常見(jiàn)有雙鍵、三鍵

2)不飽和度:與烷燒相比,碳原子缺少碳?xì)鋯捂I的程度也可理解為

缺氫程度

3)不飽和度(Q)計(jì)算*

a、涇C比的不飽和度的計(jì)算

C「x+27

2

與碳原子以單鍵直連的鹵族原子或無(wú)碳基視為氫原子

b、根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算

一個(gè)雙鍵或環(huán)相當(dāng)于一個(gè)不飽和度

一個(gè)三鍵相當(dāng)于兩個(gè)不飽和度

一個(gè)碳氧雙鍵相當(dāng)于一個(gè)不飽和度

二、有機(jī)化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象

1、同分異構(gòu)

化合物具有相同的分子式,但具有不同的結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象叫做同分異構(gòu)。

具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構(gòu)體。它是有機(jī)物種類繁多

3

的重要原因之一。同分異構(gòu)體之間的轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化。同分異構(gòu)體的

特點(diǎn)是分子式相同,結(jié)構(gòu)不同,性質(zhì)不同

2、同分異構(gòu)的類別

1)碳鏈異構(gòu):由于碳鏈骨架不同引起的同分異構(gòu)

書(shū)寫(xiě)方法(減碳法):

主鏈由長(zhǎng)到短,支鏈由整到散,

位置由心到邊,苯環(huán)排布鄰、間、對(duì)

例如:CH的同分異構(gòu)體書(shū)寫(xiě)

614

①CH3—CH2—CH?—CH2—CH?—CM

CH

I3

②CH3YH2—CH-CH2—CH3

CH

I3

③CH3—CH—CH2—CH2—CH3

CH

I3

?CH—c—CH—CH

3I23

CH3

CHCH

I3I3

⑤CH3—CH—CH—CH,

注意:從母體取下的碳原子數(shù)不得多于母鏈所剩部分

2)位置異構(gòu):由官能團(tuán)位置不同引起的同分異構(gòu)

官-能團(tuán)

?CH3—CH2—CH2—CH=CH2)

公(C=c)

②CH3—CH2—CH-CHTH3I

位置異構(gòu)

③CH-CH—CH—CHz

I

CH

3碳架異構(gòu)

@CH3—CH2—C=CH2

I官能團(tuán)

CH

3位置異構(gòu)

@CH—CH=C—CH

3I3

CH3

3)官能團(tuán)異構(gòu):由于具有不同官能團(tuán)引起的同分異構(gòu)

4

4)空間異構(gòu)(手性異構(gòu))

由于具有空間四面體結(jié)構(gòu)、互為鏡像引起的同分異構(gòu)

3、常見(jiàn)異類異構(gòu)

具有相同C原子數(shù)的異類異構(gòu)有:

a、烯燒與環(huán)烷涇(0也)

b、塊燒、二烯燒和蒙1烯燒(CH)

n

C、苯的同系物、二塊建和四烯姓等(CH)

n2n-6

d、飽和一元醇和酸、烯醇和烯酸等(C0)

n2n+2

e、飽和一元醛和酮、烯醛和烯酮等(qHJ)

f>飽和一元叛酸、飽和一元酯和飽和一元羥醛等(c49)

g、苯酚同系物、芳香醇和芳香酸(CH0)I

h、氨基酸和硝基化合物(CH+1N0)n"6

n2n2

三、有機(jī)化合物分子結(jié)構(gòu)的表示方法

1>有機(jī)物結(jié)構(gòu)的各種表示方法

種類實(shí)例含義

化學(xué)式乙烯C,Hj用元素符號(hào)表示物質(zhì)分子組成的式子,可反映

戊烷漏

出一個(gè)分子中原子的種類和數(shù)目

512

最簡(jiǎn)式表示物質(zhì)組成的各元素原子最簡(jiǎn)整數(shù)比的式

乙烷CH3>

(實(shí)驗(yàn)式)烯燃CH子,由最簡(jiǎn)式可求最簡(jiǎn)式量

2

乙烯

用“?”或“X”表示電子,表示分子中各原

電子式HH

H:C::C:H子最外層電子成鍵情況的式子

乙烯

小球表示原子,短棍表示共價(jià)鍵,用于表示分

球棍模型

子的空間結(jié)構(gòu)(立體形狀)

0

乙烯俄用不同體積的小球表示不同的原子大小,用于

比例模型

表示分子中各原子的相對(duì)大小及結(jié)合順序

乙烯具有化學(xué)式所能表示的意義,能反映物質(zhì)的結(jié)

結(jié)構(gòu)式HH構(gòu);能完整地表示出有機(jī)物分子中每個(gè)原子的

H—C=C—H成鍵情況的式子,但不表示空間結(jié)構(gòu)

乙醇

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CHCH0H結(jié)構(gòu)式的簡(jiǎn)便寫(xiě)法,著重突出官能團(tuán)

32

乙酸

表示有機(jī)化合物分子的結(jié)構(gòu),只要求表示出碳

O

鍵線式碳鍵以及與碳原子相連的基團(tuán),圖式中的每個(gè)

AOH拐點(diǎn)和終點(diǎn)均表示一個(gè)碳原子

5

書(shū)寫(xiě)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式時(shí)要注意:

a、表示原子間形成單鍵的“一”可以省略;

b、C=C、C=C中的“="、“三”不能省略,但是醛基、叛基則可

進(jìn)一步簡(jiǎn)寫(xiě)為一CHO、—COOHo

2、有機(jī)物分子共線共面

1)共線需要碳碳三鍵,三鍵與其周圍的原子形成共線結(jié)構(gòu)

2)共面需要碳碳雙鍵,雙鍵與其周圍的原子形成共面結(jié)構(gòu)

3、同與不同

“相同”的內(nèi)容“不同”的內(nèi)容適用范圍

結(jié)構(gòu)相似、化學(xué)性質(zhì)分子式不同、物理性質(zhì)

同系物有機(jī)物(化合物)

相似、分子通式相同不完全相同

結(jié)構(gòu)不同,物理性質(zhì)不

同分異構(gòu)體分子式相同完全相同,不同類時(shí)化有機(jī)物(化合物)

學(xué)性質(zhì)不同

分子內(nèi)原子個(gè)數(shù)不同、

同素異形體組成元素相同無(wú)機(jī)單質(zhì)

結(jié)構(gòu)不同

質(zhì)子數(shù)相同,化學(xué)性中子數(shù)不同,質(zhì)量數(shù)不

同位素原子

質(zhì)相同同,物理性質(zhì)有差別

組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)都分子式、結(jié)構(gòu)式的形式

同種物質(zhì)無(wú)機(jī)物或有機(jī)物

相同及狀態(tài)可能不同

第三節(jié)有機(jī)化合物的命名

一、鏈狀有機(jī)物的命名

1、烷姓的命名

1)烷基的認(rèn)識(shí)

燒分子失去一個(gè)氫原子所剩余的原子團(tuán)叫做涇基。烷涇失去一個(gè)氫

原子剩余的原子團(tuán)就叫烷基,用“一R”表示。

2)度基的同分異構(gòu)

碳數(shù)較多的烷妙,失去不同位置的氫原子所形成的煌基有所不同,

呈現(xiàn)同分異構(gòu)現(xiàn)象

例如:丙烷失去末端碳原子上的氫(―CHCH2CH3),和中間碳原子上

的氫原子所形成的的煌基(CH3)不同

3)燒燒的習(xí)慣命名法(普通命名法)_】H_CH

根據(jù)分子里所含碳原子數(shù)目來(lái)命名。碳原子數(shù)在十以內(nèi)的用甲、乙、

丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸來(lái)表示;碳原子數(shù)在十以上的用

6

數(shù)字來(lái)表示。戊烷的三種異構(gòu)體,可用“正戊烷”、“異戊院”、“新

戊烷”來(lái)區(qū)別,這種命名方法叫習(xí)慣命名法。

4)烷燒的系統(tǒng)命名法

a>選主鏈

選擇包含碳原子數(shù)最多的碳鏈作為主鏈,將支鏈視為H原子,

所得烷燒即為母體,碳鏈等長(zhǎng),要選支鏈多的為主鏈

b、編序號(hào),定支鏈

以靠近支鏈的一端為起點(diǎn),將主鏈中的碳原子用阿拉伯?dāng)?shù)字編

號(hào),以確定支鏈的位置,靠支鏈最近的一端開(kāi)始編號(hào);靠近簡(jiǎn)

單支鏈的一端開(kāi)始編號(hào);從使各支鏈編號(hào)的和為最小的一端

開(kāi)始編號(hào)

c、寫(xiě)名稱

在寫(xiě)名稱時(shí),需要使用短橫線“一”、逗號(hào)”等符號(hào)把支鏈的

位置、支鏈的名稱以及母體的名稱等聯(lián)系在一起。一般情況下,阿

拉伯?dāng)?shù)字與中文文字之間用“一”隔開(kāi);當(dāng)具有幾個(gè)相同的支鏈時(shí),

則將這些支鏈合并表示,在支鏈名稱前加上“二”、“三”等表示

支鏈的個(gè)數(shù);表示支鏈位置的阿拉伯?dāng)?shù)字之間用“,”間隔開(kāi);

若有多種支鏈,則按照支鏈由簡(jiǎn)到繁的順序先后列出。

例:

CH

I3

CH—CH—C——CH—CH,

32II系統(tǒng)命名為:3,4,6一三甲基辛

CH3CH2

烷I

CH.,

2,4一二甲基一3一乙基己烷的結(jié)構(gòu)式為

CH3—CH—CH—CH—CH2—CH;.

HHH

323

CH,

2、烯屋、塊燒的系統(tǒng)命名

烷燒相似,即堅(jiān)持最長(zhǎng)、最多、最近、最簡(jiǎn)、最小原則,但不同點(diǎn)是

主鏈必須含有雙鍵或三鍵1)

選主鏈:選擇包含雙鍵或三鍵的最長(zhǎng)碳鏈作主鏈,稱為“某烯”或

“某烘”。

2)編號(hào)定位:從距雙鍵或三鍵最近的一端給主鏈上的碳原子依次編號(hào)

定位。

3)寫(xiě)名稱:用阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)明雙鍵或三鍵的位置,用二、三等標(biāo)明雙

鍵或三鍵的個(gè)數(shù)。

如:CH=CH—CH—CH名稱:1-丁烯

223

7

CH3—C=CH—CH=CH—CH3

名稱:2一甲基一2,4一己二

CH3

名稱:4一甲基一1一戊塊

CH=C—CH—CH—CH

二、苯的同系物的命名2|3

1、苯的同系物的特征CH3

1)只含有一個(gè)苯環(huán)。

2)側(cè)鏈均為飽和烷燒基。

2、苯的同系物的命名

苯的同系物的命名是以苯環(huán)為母體,側(cè)鏈為取代基。

1)習(xí)慣命名法

如ZA-CH:,稱為甲苯,CV042cH3稱為乙苯。

二甲苯有三種同分異構(gòu)體CH3

8雷6-H.CHSOCH;

名稱分前名鄰二甲苯、間二¥維、對(duì)二甲苯。

2)系統(tǒng)命名法

以苯環(huán)為主體,將苯環(huán)上的支鏈所在碳編號(hào),原則為:使所有支鏈

所在碳原子的編號(hào)之和最小,

命名原則:與鏈狀化合物相相同

第四節(jié)研究有機(jī)化合物的一般步驟和方法

一、分離、提純主要方法:

1、蒸館

1)蒸儲(chǔ)是分離、提純液態(tài)有機(jī)物的常用方法。

2)適用條件:

a、有機(jī)物的熱穩(wěn)定性較強(qiáng);

b、有機(jī)物與雜質(zhì)的沸點(diǎn)相差較大(一般相差大于30℃)o

2、重結(jié)晶

1)將晶體進(jìn)行溶解或熔融而后又重新從溶液或熔體里析出晶體的過(guò)

程稱之為重結(jié)晶

2)重結(jié)晶原理就是利用被提純物質(zhì)與雜質(zhì)在某溶劑中溶解度的不同

將它們分離,從而達(dá)到純化的目的。

金主要步驟:

a、溶解——將樣品溶于適當(dāng)溶劑中,制成飽和溶液。

b、熱過(guò)濾——利用熱過(guò)濾裝置,除去不溶性雜質(zhì)。

c、冷卻——使結(jié)晶析出,可溶性雜質(zhì)仍留在母液中。

d、抽濾---將結(jié)晶與母液分離。

注意:晶體經(jīng)過(guò)洗滌、干燥后測(cè)熔點(diǎn),如純度不符合要求,可重復(fù)

上面操作直到滿意為止。

8

4)溶劑的選取原則

a、不與被提純物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。

b、被提純物在高溫溶解度較大,在室溫或低溫溶解度較小。

c、雜質(zhì)在熱溶劑中不溶或難溶(過(guò)濾除去),或者在冷溶劑中易溶

(留在母液中分離)。

d、易揮發(fā),易與晶體分離。

e、能得到較好的晶體。

f、環(huán)境友好,價(jià)廉易得。

3、萃取與分液

1)萃取包括液一液萃取和固一液萃取。

液一液萃取的原理是:利用有機(jī)物在兩種互不相溶的溶劑中的溶解

性不同,將有機(jī)物從一種溶劑中轉(zhuǎn)移到另一種溶劑中的過(guò)程。

固一液萃取的原理是:用有機(jī)溶劑從固體物質(zhì)中溶解出有機(jī)物的過(guò)程。

2)分液:利用互不相溶的液體的密度不同,用分液漏斗將它們一一分

離出來(lái)。

3)操作方法:①混合振蕩;②靜置分層;③分液

4、色譜法

原理:利用吸附劑對(duì)不同有機(jī)物吸附作用的不同,分離、提納有機(jī)物,

這種方法就是色譜法。

常用吸附劑:碳酸鈣、硅膠、氯化鋁、活性炭等。

二、有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)的確定

1、元素分析

定性分析:用化學(xué)方法鑒定有機(jī)物分子的元素組成,如燃燒后CTCO/

CITHCI。2

定量分析:將一第量有機(jī)物燃燒后分解為簡(jiǎn)單有機(jī)物,并測(cè)定各產(chǎn)物

的量,從而推算出各組成元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

實(shí)驗(yàn)式:表示有機(jī)物分子所含元素的原子最簡(jiǎn)單的整數(shù)比。

1)實(shí)驗(yàn)方法

a、李比希氧化產(chǎn)物吸收法

用CuO將僅含C、H、0元素的有機(jī)物氧化,氧化后產(chǎn)物也。用無(wú)

水CaCI?吸收,CO2用KOH濃溶液吸收,分別稱出吸收前后吸收

劑的質(zhì)量,計(jì)算出碳、氫原子在分子中的含量,其余的為氧原

子的含量。

b、現(xiàn)代元素分析法

數(shù)據(jù)處理

碳、氫、氧在某有機(jī)物黑禺原吉口除2m(O)

n(C):n(H):n(O)=:2:

441816

元素分析只能確定組成分子的各原子最簡(jiǎn)單的整數(shù)比

2.相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定——質(zhì)譜法

9

1)原理:用高能電子流等轟擊樣品分子,使該分子失去電子變成帶正

電荷的分子離子和碎片離子。分子離子和碎片離子具有不同

的相對(duì)質(zhì)量,它們?cè)诖艌?chǎng)的作用下,到達(dá)檢測(cè)器的時(shí)間將因

質(zhì)量的不同而有先后,其結(jié)果被記錄為質(zhì)譜圖。

2)質(zhì)荷比:分子離子與碎片

100-

離子的相對(duì)質(zhì)量與其電

荷的比值。

由右圖可看出,質(zhì)荷比

45

最大的數(shù)據(jù)是這就

46,zCHjCH=OH

表示了未知物質(zhì)A的相

對(duì)分子質(zhì)量。46+

*C%CH20H

|IIII|IIII|k

4050

質(zhì)荷比

3、紅外光譜未知物A的質(zhì)譜用

在有機(jī)物分子中,組成化學(xué)鍵或官能團(tuán)的原子處于不斷振動(dòng)的狀態(tài),

其振動(dòng)頻率與紅外光的振動(dòng)頻率相當(dāng)。所以,當(dāng)用紅外線照射有機(jī)物

分子時(shí),分子中的化學(xué)鍵或官能團(tuán)可發(fā)生振動(dòng)吸收,不同的化學(xué)鍵或

官能團(tuán)吸收頻率不同,在紅外光譜圖上將處于不同的位置,從而可以

獲得分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團(tuán)的信息。

例如:上面提到的未知物A的紅外光譜圖(如下圖)上發(fā)現(xiàn)有0—H鍵、

C—H鍵和C—0鍵的振動(dòng)吸收。

波數(shù)/cm'

波數(shù)

因此,可以初步推測(cè)讀未血粒A謁含羥基的化合物,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式

可寫(xiě)為CH—OHo

2u

4、核磁共振氫譜”

氫原子核具有磁性,如用電磁波照射氫原子核,它能通過(guò)共振吸收電

磁波能量,發(fā)生躍遷。用核磁共振儀可以記錄到有關(guān)信號(hào),處在不同

化學(xué)環(huán)境中的氫原子因產(chǎn)生共振時(shí)吸收的須率不同,在譜圖上出現(xiàn)的

位置也不同,且吸收峰的面積與氫原子數(shù)成正比。從核磁共振氫譜圖

上可以推知該有機(jī)物分子有幾種不同類型的氫原子及它們的數(shù)3o

未知物A(C2H5—0H)的核磁共振氫譜有三個(gè)峰(如圖1),峰面積之比是

1:2:3,3方分別為羥基的一個(gè)氫原子、亞甲基(一CH2一)上的兩個(gè)氫

原子和甲基上的三個(gè)氫原子的吸收峰。而二甲醛(CH30cH3)中的六個(gè)氫

原子均處于相同的化學(xué)環(huán)境,只有一種氫原子,應(yīng)只有一個(gè)吸收蜂(如

圖2)o______________________________________________________________

O吸

強(qiáng)

強(qiáng)

5、各類分析方法的作用

傳統(tǒng)化學(xué)分析法現(xiàn)代儀器分析法

第二章涇和鹵代運(yùn)

第一節(jié)脂肪燒

一、烷沒(méi)

1、基本概念

1)通式:CH

n2n*2

2)不飽和度:0(高中階段主要研究鏈狀烷燒)

3)代表物質(zhì):甲烷CH4

2、甲烷4

1)物理性質(zhì):無(wú)色,氣體,無(wú)味,密度比空氣小,難溶于水,無(wú)毒

烷煌中碳原子數(shù)大于等于4時(shí),烷燒為液態(tài)或固態(tài)

MVH

2)基本結(jié)構(gòu):結(jié)構(gòu)式:口」口電子式:.^x空間構(gòu)型:正四面體

H―C—HHx,?H

IH

3)制取方法:使用無(wú)水醋酸鈉和堿石灰共熱制取

CHCOONa+NaOHTCH+NaCO

3423

11

4)化學(xué)性質(zhì):比較穩(wěn)定,與高鏤酸鉀、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等不反應(yīng)

a、與氧氣的反應(yīng)(燃燒、氧化反應(yīng))

CH+20TCO+2H0

4222

現(xiàn)象:淡藍(lán)色火焰,無(wú)煙

延伸:

I、烷涇燃燒通式

In4-1

CH+nCO+(n+1)HO

II、氧化反應(yīng)(有機(jī)范圍)

使有機(jī)物得到氧原子或者失去氫原子的反應(yīng)稱為氧化反應(yīng)

b、與氯氣的反應(yīng)(取代反應(yīng),光照條件)

有機(jī)物中的原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)替換的反應(yīng)

烷姓或烷基上的氫原子發(fā)生取代反應(yīng)的條件一般為光照

CH+CITCHCI+HCI(第一步反應(yīng))

423(g)(g)

CHCICI(第二步反應(yīng))

3+2TCHCI2(1)+HCI3

CHCI+CI2TCHCI3(I)+HCI<G)(第三步反應(yīng))

CHCI+CITCCI4(1+HCI(第四步反應(yīng))

現(xiàn)象:無(wú)色氣體逐漸形成油狀液滴,由于溶有部分氯氣,液滴

略呈黃綠色

二、烯燒

1、基本概念

1)通式:CH實(shí)驗(yàn)式:CH

n2n2

2)不飽和度:1(單烯姓,只含有一個(gè)雙鍵)

3)代表物質(zhì):乙烯CH=CH

22

2、乙烯

1)物理性質(zhì):無(wú)色,氣體,稍有氣味,密度比空氣小,難溶于水

H尸HH

2)基本結(jié)構(gòu):結(jié)構(gòu)式:Xc=C電子式:?f?H

HH

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:CH=CH空間構(gòu)型:六個(gè)原子共面結(jié)構(gòu)

3)化學(xué)性質(zhì)22

a、氧化反應(yīng)i、CH=CH+302t2C0+2H0(有黑煙)

ii、可使酸性高鎰酸鉀溶液褪色

延伸:烯煌的燃燒通式CH+--OfnCO+nHO

n2n2222

b、與Cl、B、、HCLHO的反應(yīng)——加成反應(yīng)

有機(jī)物通過(guò)獲得氫原子的方式使三鍵或雙鍵轉(zhuǎn)變?yōu)殡p鍵或單鍵

的反應(yīng)稱為加成反應(yīng)

CH=CH+CITCHCICHClCH=CH+BrTCHBrCHBr

2222222222

CH=CH+HCITCHCICHCH=CH+H0TCHCHOH

222322232

12

共機(jī)二烯的加成

方式1、CH=CH-CH=CH+CI-?CHCICH=CHCHCl

22222

方式2、CH=CH-CH=CH+CI-?CHCICHCICH=CH

22222

完全加成:CH=CH-CH=CH+2CI-4CHCICHCICHCICHCl

"22222

c、加聚反應(yīng)

nCHCHT—[CHCH]—(聚乙烯)

2222n

加聚反應(yīng):有機(jī)物通過(guò)雙鍵或三鍵轉(zhuǎn)變單鍵或雙鍵的方式,

使小分子聚合形成大分子的反應(yīng)

4)制取方法:乙醇和濃硫酸共熱制取乙烯

CHCHOHTCH=CH+H0溫度控制在170℃,濃硫酸催化

32222

操作關(guān)鍵:由于反應(yīng)物在140℃時(shí)會(huì)生成乙醛(CH3CH2—0—CHCH3),

所以加熱時(shí)應(yīng)迅速,使反應(yīng)物溫度盡快達(dá)到170℃

產(chǎn)物驗(yàn)證:需要預(yù)先出去混有乙醇蒸汽、SO?等雜質(zhì),試劑一般選

用NaOH溶液,除雜后將氣體通大酸性高鎰酸鉀溶液,

如高鎰酸鉀褪色,則證明生成了乙烯

三、烷涇、烯度性質(zhì)的比較

1、物理性質(zhì)遞變規(guī)律

隨著碳原子數(shù)的增多:

1)狀態(tài):由氣態(tài)到液態(tài),再到固態(tài)。

2)溶解性:都不易溶于水,易溶于有機(jī)溶劑。

3)熔、沸點(diǎn):熔、沸點(diǎn)逐漸升高。

4)密度逐漸增大。

2、化學(xué)性質(zhì)

涇的類別代表物質(zhì)主要化學(xué)性質(zhì)

取代:與鹵族單質(zhì)在光照

燒燒甲烷條件下反應(yīng)

氧化:空氣或氧氣中燃燒

加成:與H、X、HX或水

72

烯姓乙烯反應(yīng)

氧化:空氣或氧氣中燃燒

四、烯羥的順?lè)串悩?gòu)

1、烯姓的同分異構(gòu)體

烯庫(kù)存在同分異構(gòu)現(xiàn)象:碳鏈異構(gòu)、位置異構(gòu)、官能團(tuán)異構(gòu)、順?lè)串悩?gòu)

2、順?lè)串悩?gòu)

13

由于碳碳雙鍵不能旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致分子中原子或原子團(tuán)在空間的排列方式

不同而產(chǎn)生的異構(gòu)現(xiàn)象稱為順?lè)串悩?gòu)。兩個(gè)相同的原子或原子團(tuán)排列

在雙鍵的同一側(cè)稱為順式結(jié)構(gòu);兩個(gè)相同的原子或原子團(tuán)排列在雙鍵

的兩側(cè)稱為反式異構(gòu)。

如:順一2一丁烯名稱:反一2一丁烯

H3CCH2H3cH

\/\/

c=cC=C

/\/\

HHHCH5

五、塊燒

1、基本概念

1)通式:CH

n2n—2

2)不飽和度:2(單烘是,只含有一個(gè)三鍵)

3)代表物質(zhì):乙塊CH=CH

2、乙塊

1)基本結(jié)構(gòu):結(jié)構(gòu)式:H~~0=0—H電子式:H;C::CxH

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:CHHCH空間構(gòu)型:四個(gè)原字共維焉構(gòu).

2)物理性質(zhì):無(wú)色,氣體,帶有特殊氣味,難溶于水,密度比空氣小

3)化學(xué)性質(zhì)

a、氧化反應(yīng)

2CH=CH+50T4C0+2H0(燃燒,有濃煙)

222

可使酸性高鎰酸鉀溶液褪色

延伸:塊燒的燃燒通式

3n—1

CH__式0+(n-l)HO2

+

—>

b、加成反應(yīng)

i、與氫氣加成

CH=CH+HTCH=CH

222

CH=CH+2HTCHCH

233

ii、與氯氣加成

CH三CH+CI,TCHCI=CHCI

CHHCH+2CITCHCICHCI

222

iii>與氯化氫加成

CH=CH+HCITCH=CHCI

2

CH=CH+2HCITCH3cHe12(情況1)

CH=CH+2HCITCHCICHCI(情況2)

22

iv與水加成2

CH三CH+HOTCHi2

14

2

=CHOH

明三CH+2HoTCHCH(OH)TCHCHO+H0(情況1)

23232

CH=CH+2H0THOCHCHOH(情況2)

222

15

C、加聚反應(yīng)

i、單獨(dú)加聚

nCH=CHT—[CH=CH]—

ii、聚氟乙烯的形成0

CH=CH+HCITCH=CHCI

Cl

nCH=CHCITI

~ECH-CH-^n

4)制取方法2

a、反應(yīng)原理:電石與水混合反應(yīng)制得

CaC+2H0TCH三CH+Ca(OH)

222

由于電石與水反應(yīng)激烈,為控制反應(yīng)平穩(wěn)發(fā)生,所以采用食鹽水代替水,并

用分液漏斗控制水流速度;碳化鈣與水反應(yīng)劇烈了、且大量放熱,另外生成

物之一消石灰在始終呈糊狀,極易堵塞孔洞、管口,所以該反應(yīng)不適宜用啟

普發(fā)生器進(jìn)行

b、除雜、產(chǎn)物檢驗(yàn)

除雜:由于電石中常混有硫化鈣、磷化鈣等雜志,所以制得的乙塊中常?;?/p>

有硫化氫、磷化氫的雜質(zhì),一般選用濃NaOH溶液或硫酸銅溶液除雜

檢驗(yàn):將除雜后的氣體通入修水或者酸性高鎰酸鉀,若溶液褪色,證明生成

物為乙烘

六、脂肪燒的來(lái)源及其應(yīng)用

1、脂肪燒的來(lái)源及其應(yīng)用

脂肪燒的來(lái)源有石油、天然氣、煤等。

石油通過(guò)常壓分儲(chǔ)可以得到石油氣、汽油、煤油、柴油等;

減壓分儲(chǔ)可以得到潤(rùn)滑油、石蠟等分子量較大的烷燒;

石油的催化裂化及裂解可以得到較多的輕質(zhì)油和氣態(tài)烯燒,氣態(tài)烯姓

是最基本的化工原料;而催化重整是獲得芳香煌的主要途徑。

煤焦油的分館可以獲得各種芳香運(yùn);

屎的直接或間接液化,可以獲得燃料油及多種化工原料。

2、比較兩種化學(xué)工藝:分館與催化裂化

石油分館是利用石油中各組分的沸點(diǎn)不同而加以分離的技術(shù)。分為常

壓分儲(chǔ)和減壓分儲(chǔ)

石油催化裂化是將重油成分(如石油)在催化劑存在下,在460?520℃

及100?200kPa的壓強(qiáng)下,長(zhǎng)鏈燒足斷裂成短鏈的烷涇和烯涇,從而

大大提高汽油的產(chǎn)量,如CHTCH+CHo

1634818816

拓展:

運(yùn)的燃燒規(guī)律燒

的燃燒通式:

4x4-vy

CH+____Lo->xCO+L.HO

xy42222

16

1、等物質(zhì)的量的燒完全燃燒耗氧量決定于4+y。

4

2、在同溫同壓下,1體積氣態(tài)燒完全燃燒生成x體積CO。當(dāng)為混合屋時(shí),

若x<2,則必含甲烷。2

3、等質(zhì)量的燒完全燃燒時(shí),因1molC耗Q1mol,4molH耗0?1mol,

故質(zhì)量相同的燒,H%越高,耗氧量越多;生成的水越多,CO?/少。

4、實(shí)驗(yàn)式相同的有機(jī)物,不論以何種比例混合,只要混合物的盆質(zhì)量

一定,完全燃燒后生成CQ和也0及其耗氧量也一定相等。

5、同溫同壓下1體積氣態(tài)屋完全2燃燒前后體積的變化規(guī)律

4x+yy

CH+_____OfxCO_

xy422

+

o

2

2

v4x+yyy

-3-22

1)當(dāng)水為液態(tài)時(shí),必為體積縮小的反應(yīng)

V

AV=V-V1=4+1

后*4

2)當(dāng)水為氣態(tài)時(shí):

fy<4,體積縮小

AV=V-V=Ll'y=4,等體變化

后第41>4,體積增大

由此可知,體積的變化與水的狀態(tài)和氫原子的個(gè)數(shù)有關(guān),而與碳原子的個(gè)

數(shù)無(wú)關(guān)。特別注意CH>CH.及平均組成為CH,的氣態(tài)度完全燃燒,

42434x4

水為氣態(tài)時(shí),為等體反應(yīng)。

補(bǔ)充:

常見(jiàn)脂肪度分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的比較

1、含碳量比較

1)含碳量最低(或含氫最高)的涇是甲烷,烯麻的含碳量均為85.7%,

含碳量最高的是乙塊。

2)隨碳原子的增多,烷層的含碳量逐漸升高,塊煌的含碳量逐漸

降低,二者的極限含量均為85.7%0

3)甲烷含碳量低,燃燒時(shí)火焰為淡藍(lán)色,燃燒充分;而乙烯、乙塊含

碳量較高,燃燒時(shí)火焰明亮,且有黑煙,乙塊燃燒的火焰更明亮,

煙更濃,燃燒不充分。(利用燃燒現(xiàn)象可以鑒別甲烷、乙烯、乙烘)

2、脂肪燒分子的幾種空間構(gòu)型

1)甲烷型:正四面體,凡是碳原子與四個(gè)原子形成四個(gè)共價(jià)鍵時(shí)

17

空間結(jié)構(gòu)都是四面體,五個(gè)原子中最多三個(gè)原子共面。

2)乙烯型:平面結(jié)構(gòu),凡是位于乙烯結(jié)構(gòu)上的六個(gè)原子共平面。

3)乙塊型:直線結(jié)構(gòu),凡是位于乙塊結(jié)構(gòu)上的四個(gè)原子共直線。

3、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)比較

18

乙烷乙烯乙塊

分子式CHCHCH

262422

HH

IIHH

結(jié)構(gòu)式H-C-C—HH—C=C—H

IIH—O-C—H

HII

碳原子未飽和,碳原子未飽和,

分子結(jié)構(gòu)碳原子飽和

平面型分子直線型分子

活動(dòng)性穩(wěn)定活潑活潑

取代反應(yīng)鹵代——

與H、X、HX、H0與H、X、HX、H0

加成反應(yīng)222222

等發(fā)生加成等發(fā)生加成

加聚反應(yīng)—能發(fā)生能發(fā)生

不能使KMnO而能使KMnO(H+)不能使KMnO(H+)

444

氧化反應(yīng)(H+)褪色褪色褪色

火焰比較明亮火焰明亮,帶黑煙火焰明亮,帶濃煙

澳水或KMnO澳水或KMnO(H+)澳水或KMnO(H+)

鑒別444

(H+)不褪色褪色褪色

第二節(jié)芳杳煌

一、芳香煌

1、定義:結(jié)構(gòu)上由苯環(huán)和烷基組成的燒叫做芳香燒,包含苯

2、苯的同系物:只含有一個(gè)苯環(huán)的芳香姓,不含苯

芳香燒包含苯的同系物

3、苯的同系物的基本概念

通式:CH

n2n-6

結(jié)構(gòu)特點(diǎn):只含有一個(gè)苯環(huán),以苯環(huán)為主體,烷基為側(cè)鏈

狀態(tài):液體或固體,一般都帶有特殊氣味

4、代表物質(zhì):

芳香涇:苯

苯的同系物:甲苯

二、笨

1、基本結(jié)構(gòu),

19

化學(xué)式:CH結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:(凱庫(kù)勒式)或

66

苯分子中并沒(méi)有碳碳雙鍵,不飽和度:4

2、物理性質(zhì)

無(wú)色,液體,帶有特殊氣味,密度比水小,難溶于水,易揮發(fā),有毒

3、化學(xué)性質(zhì)

1)氧化反應(yīng)

2C6H+1502T12C0+6H0(帶濃煙)

2)取X反應(yīng)222

a、與液澳反應(yīng):需要加入少量鐵粉,鐵與液澳生成澳化鐵,

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