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1、第一节:有机化合物的组成和结构,有机化学知识的基本概念,第二节:几个重要的概念和应用,第三节:有机化学的基本反应类型,一、分类与组成:,有机物,烃,烃的衍生物,脂肪烃,环烃,饱和烃,不饱和烃,烷烃:,烯烃:C=C,炔烃:C C,二烯烃:,饱和烃,不饱和烃,环烷烃:,环烯烃:,苯及同系物:,其它芳香烃,一、分类与组成:,有机物,烃,烃的衍生物,卤代烃:RX X,饱和一元醇:ROH OH,饱和一元醚:ROR,饱和一元醛:RCHO CHO,饱和一元酮:RCOR,饱和一元酸:RCOOH COOH,饱和一元酯:RCOOR COO,油脂:高级脂肪酸与甘油反应所生成的酯,糖类:多羟基醛(酮)及能水解生成它们
2、的物质,蛋白质:由多种氨基酸缩合而生成的高分子化合物,二、主要的化学键型及特点:,单键:化学性质:一般稳定,不易断裂;空间结构:与碳原子连接的四个原子成正四面体。,双键:化学性质:其中有一个键,易发生断裂 空间结构:与C=C连接的四个原子共平面。,叁键:化学性质:其中有二个键,易发生断裂 空间结构:与CC连接的二个原子共直线。,苯环:化学性质:通常为稳定特殊的化学键,不易发生断裂;空间结构:与碳原子连接的所有原子共平面。,注意:有机物分子中,多一个双键(包括C=O)或多一个环,少两个氢原子。,注意:有机物分子中,多一个叁键,少四个氢原子。,主要的化学键的键性及特点:,非极性键:如CC键,一般稳
3、定,不易发生化学反应。,弱极性键:如CH键,一般比较稳定,在一定的条件下 可以发生化学反应。,强极性键:如CO、OH、CX等键,一般性质活泼,较易断裂而发生化学反应。,三、结构与性质的关系:,1、结构与物理性质:,(1)熔、沸点:分子量越大;分子中支链越少;分子极 性越大的熔沸点越高。,(2)溶解性:只有分子中含有OH、NH2、COOH、CHO等官能团的低级化合物可溶于水。其余的 一般只溶于有机溶剂。,2、结构与化学性质:,(1)决定物质种类和化学特性的基团官能团。,(2)当物质中有多种官能团时,一般会表现出各种官能 团所具有的基本属性。,(3)相邻的官能团由于彼此间的相互影响,而使得官能 团
4、性质发生一定的改变。,四、有机物的结构表示:,(1)电子式:,(2)结构式:,(3)结构简式:,要求:书写规范;理解含意。,CH3CH2OH或C2H5OH,(4)最简式:,有机物中分子各原子的最简单整数比.,注:1、最简式相同的有机物可能不属同类有机物 2、最简式相同的有机物混合各元素的质量分数为定值,一定质量的有机混合物燃烧消耗的氧气一定。3、最简式与分子式的关系:(最简式)n=分子式,CH4,CH2CH2,CH4,CH2,CH,CH,正四面体,平面,平面,直线,120。,120。,180。,一、同系物和同系列,1、概念:,(1)同系物:结构相似(官能团相同),组成相差(CH2)的物质互称为
5、同系物。,(2)同系列:由同系物组成的物质系列。,2、特点:,(1)组成上具有相同通式(反之不成立),(2)具有相似的化学性质。,(3)物理性质依分子量的大小而递变。,【思考】同系物、同位素、同素异形、同分异构这些概念有什么区别。,A(CH2)nB。,第二节:几个重要的概念和应用,二、同分异构现象和同分异构体,1、同分异构现象:分子组成(分子式)相同,而物质结构不同的现象。,2、同分异构体:,碳链异构,由于分子中碳原子的联结方式不同而产生的异构的物质。,特点:一般为性质相似的同类物质。(官能团相同),写法:从主链上依次减少碳原子,作为取代基联结在不同位置上的主链碳原子上。,位置异构,由于分子中
6、官能团的位置不同而产生的异构物质。,特点:一般为性质相似的同类物质。(官能团相同),写法:在不改变官能团种类的条件下,将官能团作为取代基联结在不同位置的主链碳原子上。,官能团异构,由于分子中官能团的种类不同而产生的异构,特点:一般为性质不同且种类也不同的物质。(但有固定的对应关系),写法:根据官能团的组成对应改变官能团种类。,三、有机物的系统命名方法,1、有机物名称的基本形式:,如:2,3 二甲基 1 戊醇,取代基位置取代基数目、名称官能团位置母体名称。,2、命名的基本步骤和方法:,命母体名 选取分子中的最长碳链(包括官能团)作母体,并 命名。,主链编号 以“最近”一端作为起点给主链碳原子依次
7、编号,确定位置 确定主链碳原子上各种官能团和取代基的位置。,命 名 按照先简后繁,同基合并的原则,参照有机物名称 的基本形式,确定有机物的名称。,有机物命名的基本原则:,最长选取的主链应是分子链中最长的。,最近编号起点应是离官能团或取代基最近的。,最多 在主链碳原子数相同时,主链上所联结 的取代基应该最多。,最小 在第一取代基位置编号相同时,应保证 所有取代基编号之和最小。,3、其它命名:,(1)习惯命名:正、异、新,(2)用、确定位置,氧化反应,定义:有机分子中去氢或加氧的反应,特点:分子中氢原子减少或氧原子增加,类型:燃烧、烯氧化、烷基苯氧化、醇、醛等的氧化,2RCH2OH+O2 2RCH
8、O+2H2O,2RCHO+O2 2RCOOH,反应基团:醇羟基与醛基,第三节 常见有机化学的反应类型和特点:,规律,.有机物得一个氧原子,化合价升高2价,失去一个氢原化合价升高1价。,碳原子上有氢原子的醇才能被氧化,碳原子上有2个氢原子的醇被氧化为醛,碳原子上有1个氢原子的醇被氧化为酮。,甲醛被氧化的最终产物为CO2,,能发生银镜反应的物质有:醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐,烃和烃的含氧衍生物完全燃烧后,产物均为CO2和H2O,1molC消耗1molO2,4molH消耗1molO2,符合通式CnH2nOz的有机物完全燃烧规律:符合通式CnH2nOz的有机物完全燃烧,其产物CO2和H2O(g)的体积相
9、等。,100以上,有机物完全燃烧前后气体体积不变化的规律。无氧原子时,组成为CnH4的烃;含1个氧原子时组成为 CnH2O的有机物(气体)完全燃烧前后气体体积不变化。,有机物燃烧的规律:,有机物燃烧时,各元素的最终产物:CCO2、HH2O、NN2、XHX,烃的含氧衍生物燃烧的耗氧量可转化为烃燃烧的耗氧量,对于分子式为CxHy的烃在t100 时(1)当y=4是等体积燃烧(2)当y4是扩体积燃烧(3)当y4是缩体积燃烧,烃燃烧规律及应用,1、等物质的量的烃CxHy,耗O2决定于 的值2、当质量一定时,耗O2正比于 的值,烃燃烧规律及应用,x+y/4,y/x,3、只要实验式(最简式)相同的有机物,无
10、论以任何比例混合均有:(1).混合物中元素的质量分数为定值(2).混合物的总质量一定时,耗O2、生成CO2、生成H2O 的质量均为恒值,【易错指津】1注意审题,如温度是多少水是否是气态,气体的体积比是否是任意比等。2有些计算型选择题,有时还要验证有机物能否完全燃烧。3当A、B以任意比例混合,只要其总质量不变,完全燃烧产生的水量也不变,其组成不一定是最简式相同,而是A和B中的所含H的质量分数均相同。,还原反应,定义:有机分子中加氢或去氧的反应,特点:分子中氢原子增加或氧原子减少,类型:不饱和烃、醛、酮的加氢;硝基化 合物的还原。,RCHO+H2 RCH2OH,C6H5NO2+6HCl+3Fe C
11、6H5NH2+3FeCl2+2H2O,取代反应,定义:有机分子中的原子或原子团被其它的 原子或原子团 取代的反应,特点:RA+BC RC+BA 有进有出,类型:卤代、硝化、磺化、其它(酯化、水解等),反应基团:氢原子、卤原子、羟基等,RH+XX RX+HX(卤代),RH+HONO2 RNO2+HOH(硝化),RX+HOH ROH+HX(水解),ROH+HX RX+HOH(卤化),取代反应的规律,.烷烃中有几种等效氢,它的一卤代物就有几种,.与卤素单质的取代反应必须是纯卤素单质,.烃(CxHy)的m卤代物与n卤代物,当满足m+n=y时,m代物与n代物相同,.取代反应副反应多,产物为混合物,.取代
12、一个氢原子,消耗一个双原子分子,加成反应,定义:由不饱和碳原子与其它基团直接结合的反应,特点:C=C+BA BCCA 只进不出,类型:加氢、加卤素、加卤化氢、加水、加氢氰酸等,C=C+HOH HCCOH(加水),反应基团:C=C、C=O、CC、苯环上的键等,C=C+HX HCCX(加卤化氢),C=C+HCN HCCCN(加氢氰酸),C=O+HH HCOH(加氢),加成反应的规律,.1mol双键需1molH2;1mol叁键需2molH2,.加成反应副反应少,产物较为纯净,(主要),(次要),.加成反应发生后,碳链结构不变,一般碳原子数目不变,但加氢氰酸(HCN)后,碳原子数增加一个。,.与氢发生
13、加成反应后,原不饱和键碳上的氢原子必增加,.与氢气发生加成反应后,增加的质量为氢气的质量;若反应前后均为气体,增加的体积为氢气的体积。,消去反应,定义:分子中相邻的两个原子之间去掉一个小 分子生成不饱和化合物的反应,特点:ACCB C=C+BA(只出不进),类型:分子内脱水、脱卤化氢。,反应基团:醇羟基的分子内脱水、卤化烃脱卤化氢,NaOH、醇,消去反应的规律,.醇、卤代烃发生消去反应,与官能团碳原子相邻的碳原子上必须含有氢原子。,.消去反应发生后,碳链结构不变,碳原子数目不变,酯化反应,定义:醇与酸发生分子间脱水生成酯的反应,类型:醇与羧酸、无机含氧酸、其它(纤维素等与酸),反应基团:醇羟基
14、与羧基,RCOOH+HOR RCOOR+H2O,O2NOH+HOR O2NOR+H2O,酯的命名:某酸某酯。如乙酸乙酯。,特殊的有:纤维素硝酸酯,纤维素乙酸酯,酯化(H+),水解(H+),聚合反应:,定义:分子中通过不饱和碳原子间的连续加成形成高分子化合物的反应,特点,类型:单聚、共轭二烯的加聚等,单体分子中一般应含有碳碳双键,反应只发生在不饱和碳原子上,高分子链中一般只通过碳原子相互联结,单体与链节中的组成不变,加聚反应,由小分子化合物生成高分子化合物的反应,注:1、聚合物均为混合物,如聚乙烯等 2、形成高分子化合物的小分子称为单体,单聚,特点:双键变单键,两头伸手,彼此成键,共轭二烯烃的加
15、聚,nCH2=C(CH3)CH=CH2,特点:双变单,单变双,两头伸手,彼此成键,1、写出下列反应的化学方程式,nC6H5CH=CH2+nCH2=CHCH=CH2,2、写出下列高聚物的单体,缩聚反应,定义:有机分子通过彼此间的连续缩合反应 形成高分子化合物的反应,特点,类型:聚酯、聚酰胺、酚醛缩聚、聚醚等,单体分子中一般应含有至少两个可以发生缩合反应的官能团,反应通常发生在官能团上,高分子链中一般要通过氧、氮等原子相互联结,单体与链节中的组成不同,实质:由小分子化合物生成高分子化合物和小分子的反应,显色和颜色反应:,裂化反应,定义:一定条件下将分子链断裂生成分子链更短 分子量更小、熔沸点更低物
16、质的反应,特点:C6H14(烷)C3H8(烷)+C3H6(烯),裂解反应,定义:深度的裂化反应。,目的:制备含有不饱和化合物的气态混合物。,苯酚与氯化铁溶液(紫色);浓硝酸与蛋白质(黄色);淀粉与碘(蓝色);多羟基化合物与氢氧化铜(绛蓝色)。,目的:制备含有不饱和化合物的液态混合物。,主要代表物之间的转化关系,H2,催化剂,CH3COOH,CH3CHO,O2,Cu,CH3CH2OH,CH3CH2Br,NaOH,CH2CH2,Ag(NH3)2OH,或Cu(OH)2,NaOH,O2,Cu,H2,催化剂,H2O催化剂,浓H2SO4170,HBr,NaOH,醇,Br2,CH3COOC2H5,浓H2SO4,Ag(NH3)2OH,或Cu(OH)2,稀H2SO4,试写出X的结构简式,例,有机物X能在稀硫酸中发生水解反应,且能与NaHCO3反应。其变化如图所示:,