有机化合物
一、有机化合物
1、有机化合物的定义
含碳或碳氢化合物的衍生物(常见的:天然气、甲醛、乙醇)
注意:碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、氰化物(KCN)不是有机物
2、有机物的组成
一定含有碳元素,还可以含有H、O、N、S、P、卤素等
3、有机化合物的性质
①一般熔、沸点较低;容易燃烧
②难溶于水,易溶于有机溶剂;易溶于水的:乙醇、乙酸;难溶于水的~~~
③易挥发的:乙醇、苯
二、有机化合物的成键特点
1、有机化合物的结构特点
(1)碳原子最外层有四个电子,需要共用四对电子才能形成稳定结构,碳原子的总键数为4(以甲烷为例)
(2)碳可以与H、O、N、S、P、卤素等形成共价键
C-HC-OC=OC-NC=NC三N
(3)两个碳原子之间可以形成共价键
C-CC=CC三C
(4)多个碳原子之间可以结合成碳链或碳环,从而形成大分子有机化合物
2、有机化合物的结构表示(丙烯为例)
(1)分子式:元素与数字表示组成
(2)电子式:化学中常在元素符号周围用黑点“.”和叉“×”来表示元素原子的最外层电子
(3)结构式:以线条代替成键
(4)结构简式:省略结构式中的单键或双键,但是碳碳双键跟叁键不可省略
(5)键线式:省略碳氢符号以及碳氢键,但氧等其他元素不能省略
(6)球棍模型
(7)填充模型
(8)空间结构模型
3、烷烃
(1)定义:只含有碳氢两种元素,分子中碳原子之间都以单键结合,碳原子的剩余价键均与氢原子结合。这样的一类化合物称为饱和烃,也叫烷烃。
(2)烷烃的系统命名法:
A、碳原子数在1~10
(甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸)烷
B、碳原子数大于10
汉字数字表示碳原子数,如:十一烷
(3)传统命名法
(4)烃基的命名
烃分子中去掉一个氢原子后剩余的基团称为烃基
(5)链状烷烃的通式
CnH2n+2
(6)同系物
结构相似,在组成上相差一个或多个CH2
PS:乙烯与环丙烷并不是同系物——二者结构不相似
(7)同分异构体
化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的化合物,互称为同分异构体。
三、烷烃参与发生的反应
1、氧化还原反应(燃烧):
天然气、煤层气、焦炉煤气
2、高温分解:
3、取代反应(光照、气态卤素单质):
产物有五种,其中二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷常温下为液体。
①有机化合物参加的化学反应往往比较复杂,常有副反应发生。因此,这类反应的化学方程式通常不用等号,而就是用箭头。
②常常用结构简式代替分子式
四、乙烯
1、烯烃的定义:含有C=C键(碳-碳双键)(烯键)的碳氢化合物(不饱和烃)
2、乙烯
乙烯的结构式、结构简式、电子式(让学生书写)
乙烯分子二个碳原子与四个氢原子在同一个平面上,键角为°,乙烯就是平面型结构,6个原子共平面。
C=C双键中有一个键不稳定,容易断裂,有一个键较稳定
3、参与的化学反应
(1)氧化反应:
①燃烧
现象:明亮火焰并伴有黑烟(碳黑)
②使酸性高锰酸钾褪色
③乙烯的催化氧化
④加成反应
与Br2(使溴水褪色:橙黄色变为无色)
与水、氢气、卤化氢、氯气等加成
⑤聚合反应(加成聚合反应)
聚合反应:分子量小的化合物分子(单体)互相结合成分子量大的化合物(高分子化合物
4、小结
五、苯
1、苯
无色、有特殊气味的液体
密度比水小,不溶于水,易溶于有机溶剂
熔沸点低,易挥发,常温下为液体
2、苯的结构简式
3、苯的化学性质
(1)不能与酸性高锰酸钾反应
(2)在氧气中燃烧(明亮的火焰,伴随着浓烟)
(3)取代反应:
①苯与液溴(以溴化铁作为催化剂)
②苯与硝酸(以浓硫酸作为催化剂,加热条件下反应)
(4)加成反应
与氢气加成(在镍的催化下,加热)
六、乙醇与乙酸
1、物理性质
无色有特殊香味的液体,易挥发;密度比水小;能与水以任意比互溶,能够溶解多种有机物和无机物
2、分子结构(结构式、结构简式)
3、烃的衍生物:
烃分子中的一个原子被其他原子或原子团所代替而产生的一系列化合物称为烃的衍生物
化学上:我们将决定有机化合物的化学性质的原子或原子团称为官能团。
乙醇的官能团是“—OH”称为“羟基”。卤原子(—X)硝基(—NO2)等都是官能团,烯烃分子中的碳碳双键也是官能团(官能团与离子的区别)
4、乙醇与钠的实验(观看视频)
反应式:CH3CH2OH+Na==CH3CH2ONa+H2
乙醇中的活泼氢没水中的活泼氢活泼
5、乙醇的燃烧
反应式:
6、乙醇的催化氧化(铜、银)
CH3CH2OH+O2==CH3CHO+H2O
与酸性高锰酸钾/酸性重铬酸钾(铬酸洗液)
7、用途
溶剂;有机合成;75%的乙醇溶液常用于医疗消毒;体积分数99.5%以上的酒精称为无水酒精;25%~50%的酒精可用于物理退热
乙酸:
1、乙酸/醋酸/冰醋酸
2、物理性质
刺鼻气味的无色液体(不易挥发)
3、酸性(弱酸)
乙酸可以用来制取碳酸例;
可以与一些比较活泼的金属反应
例:乙酸除水垢
水垢的主要成分(CaCO3)
4、酯化反应:酸与醇反应
实验2:酯化反应
思考题:
碳酸钠溶液的作用?
为什么导管不能深入溶液中?
加入的碎瓷片的作用
改进的实验装置:
七、常见的有机化合物及其官能团
1、烷烃
2、烯烃
3、炔烃
4、芳香烃
5、~~~、、、、、
高中部分,有机命名不考
八、基本营养物质
1、糖类(六碳糖)
葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖
乳糖(半乳糖、葡萄糖)、蔗糖(葡萄糖、果糖)、麦芽糖(两分子葡萄糖)
纤维素、淀粉
2、葡萄糖
葡萄糖上的醛基具有还原性,因此:
与新制的氢氧化铜反应生成氧化亚铜;
与银氨溶液反应生成银镜。
在酶的催化下缓慢氧化为乙醇和二氧化碳
3、蛋白质
(1)蛋白质变性
能使蛋白质变性的化学方法有加强酸、强碱、重金属盐、尿素、丙酮等
(2)盐析
向蛋白质溶液中加入少量的盐,使得蛋白质的溶解度下降,产生部分白色沉淀,加水之后,蛋白质能重新溶解(硫酸铵、氯化钠、硫酸钠)
由豆浆做豆腐时,在一定温度下,加入CaSO4(或其他电解质溶液)
4、油脂
甘油与脂肪酸的酯化反应
植物:不饱和脂肪酸
动物:饱和脂肪酸