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第三章有机化合物
绝大多数含碳的化合物称为有机化合物,简称有机物。像CO、CO2、碳酸、碳酸盐等少数化合物,由于
它们的组成和性质跟无机化合物相似,因而一向把它们作为无机化合物。
一、烃
1、烃的定义:仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,也称为烃。
2、烃的分类:
饱和烃→烷烃〔如:甲烷〕
脂肪烃(链状)
烃不饱和烃→烯烃〔如:乙烯〕
芳香烃(含有苯环)〔如:苯〕
3、甲烷、乙烯和苯的性质比拟:
有机物烷烃烯烃苯及其同系物
通式CnH2n+2CnH2n——
代表物甲烷(CH4)乙烯(C2H4)苯(C6H6)
构造简式CH4CH2=CH2或
(官能团)
构造特点
C-C单键,
链状,饱和烃
C=C双键,
链状,不饱和烃
一种介于单键和双键之间的独
特的键,环状
空间构造正四面体六原子共平面平面正六边形
物理性质无色无味的气体,比空气
轻,难溶于水
无色稍有气味的气体,比空气略
轻,难溶于水
无色有特殊气味的液体,比水
轻,难溶于水
用途优良燃料,化工原料石化工业原料,植物生长调节
剂,催熟剂
溶剂,化工原料
有机物主要化学性质
烷烃:
甲烷
①氧化反响〔燃烧〕
CH4+2O2――→CO2+2H2O〔淡蓝色火焰,无黑烟〕
②取代反响〔注意光是反响发生的主要原因,产物有5种〕
CH4+Cl2―→CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2―→CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2―→CHCl3+HClCHCl3+Cl2―→CCl4+HCl
在光照条件下甲烷还可以跟溴蒸气发生取代反响,
甲烷不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。
烯烃:
乙烯
①氧化反响〔ⅰ〕燃烧
C2H4+3O2――→2CO2+2H2O〔火焰明亮,有黑烟〕
〔ⅱ〕被酸性KMnO4溶液氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色。
②加成反响
CH2=CH2+Br2-→CH2Br-CH2Br〔能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色〕
在一定条件下,乙烯还可以及H2、Cl2、HCl、H2O等发生加成反响
CH2=CH2+H2――→CH3CH3
CH2=CH2+HCl-→CH3CH2Cl〔氯乙烷〕
CH2=CH2+H2O――→CH3CH2OH〔制乙醇〕
③加聚反响nCH2=CH2――→-CH2-CH2-n〔聚乙烯〕
乙烯能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。常利用该反响
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鉴别烷烃和烯烃,如鉴别甲烷和乙烯。
苯①氧化反响〔燃烧〕
2C6H6+15O2―→12CO2+6H2O〔火焰明亮,有浓烟〕
②取代反响
苯环上的氢原子被溴原子、硝基取代。
+Br2――→+HBr
+HNO3――→+H2O
③加成反响
+3H2――→
苯不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。
4、同系物、同分异构体、同素异形体、同位素比拟。
概念同系物同分异构体同素异形体同位素
定义构造相似,在分子组成
上相差一个或假设干
个CH2原子团的物质
分子式一样而
构造式不同的
化合物的互称
由同种元素组成的
不同单质的互称
质子数一样而中子
数不同的同一元素
的不同原子的互称
分子式不同一样元素符号表示一
样,分子式可不同
——
构造相似不同不同——
研究对象化合物化合物单质原子
6、烷烃的命名:
〔1〕普通命名法:把烷烃泛称为“某烷〞,某是指烷烃中碳原子的数目。1-10用甲,乙,丙,丁,
戊,已,庚,辛,壬,癸;11起汉文数字表示。区别同分异构体,用“正〞,“异〞,“新〞。
正丁烷,异丁烷;正戊烷,异戊烷,新戊烷。
〔2〕系统命名法:
①命名步骤:(1)找主链-最长的碳链(确定母体名称);(2)编号-靠近支链〔小、多〕的一端;
(3)写名称-先简后繁,一样基请合并.
②名称组成:取代基位置-取代基名称母体名称
③阿拉伯数字表示取代基位置,汉字数字表示一样取代基的个数
CH3-CH-CH2-CH3CH3-CH-CH-CH3
2-甲基丁烷2,3-二甲基丁烷
7、比拟同类烃的沸点:
①一看:碳原子数多沸点高。
②碳原子数一样,二看:支链多沸点低。
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常温下,碳原子数1-4的烃都为气体。
二、烃的衍生物
1、乙醇和乙酸的性质比拟
有机物饱和一元醇饱和一元醛饱和一元羧酸
通式CnH2n+1OH——CnH2n+1COOH
代表物乙醇乙醛乙酸
构造简式CH3CH2OH
或C2H5OH
CH3CHOCH3COOH
官能团羟基:-OH醛基:-CHO羧基:-COOH
物理性质无色、有特殊香味的液体,俗名酒
精,及水互溶,易挥发
〔非电解质〕
——有强烈刺激性气味的无色液体,俗
称醋酸,易溶于水和乙醇,无水醋
酸又称冰醋酸。
用途作燃料、饮料、化工原料;用于医
疗消毒,乙醇溶液的质量分数为
75
..
%
.
——有机化工原料,可制得醋酸纤维、
合成纤维、香料、燃料等,是食醋
的主要成分
有机物主要化学性质
乙醇
①及Na的反响
2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑
乙醇及Na的反响〔及水比拟〕:①一样点:都生成氢气,反响都放热
②不同点:比钠及水的反响要缓慢
结论:乙醇分子羟基中的氢原子比烷烃分子中的氢原子活泼,但没有水分
子中的氢原子活泼。
②氧化反响〔ⅰ〕燃烧
CH3CH2OH+3O2―→2CO2+3H2O
〔ⅱ〕在铜或银催化条件下:可以被O2氧化成乙醛〔CH3CHO〕
2CH3CH2OH+O2――→2CH3CHO+2H2O
③消去反响
CH3CH2OH――→CH2=CH2↑+H2O
乙醛氧化反响:醛基(-CHO)的性质-及银氨溶液,新制Cu(OH)2反响
CH3CHO+2Ag(NH3)2OH――→CH3COONH4+H2O+2Ag↓+3NH3↑
〔银氨溶液〕
CH3CHO+2Cu(OH)2――→CH3COOH+Cu2O↓+2H2O
〔砖红色〕
醛基的检验:方法1:加银氨溶液水浴加热有银镜生成。
方法2:加新制的Cu(OH)2碱性悬浊液加热至沸有砖红色沉淀
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乙酸①具有酸的通性:CH3COOH≒CH3COO-+H+
使紫色石蕊试液变红;
及活泼金属,碱,弱酸盐反响,如CaCO3、Na2CO3
酸性比拟:CH3COOH>H2CO3
2CH3COOH+CaCO3=2(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O〔强制弱〕
②酯化反响
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
酸脱羟基醇脱氢
三、根本营养物质
食物中的营养物质包括:糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水。人们习惯称糖类、油脂、蛋白
质为动物性和植物性食物中的根本营养物质。
种类元代表物代表物分子
糖类
单糖CHO葡萄糖C6H12O6葡萄糖和果糖互为同分异构体
单糖不能发生水解反响
果糖
双糖CHO蔗糖C12H22O11蔗糖和麦芽糖互为同分异构体
能发生水解反响
麦芽糖
多糖CHO淀粉
(C6H10O5)n
淀粉、纤维素由于n值不同,所
以分子式不同,不能互称同分异
构体
能发生水解反响
纤维素
油脂
油CHO植物油不饱和高级脂肪
酸甘油酯
含有C=C键,能发生加成反响,
能发生水解反响
脂CHO动物脂肪饱和高级脂肪酸
甘油酯
C-C键,
能发生水解反响
蛋白质CHO
NSP等
酶、肌肉、
毛发等
氨基酸连接成的
高分子
能发生水解反响
主要化学性质
葡萄糖构造简式:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO
或CH2OH(CHOH)4CHO〔含有羟基和醛基〕
醛基:①使新制的Cu(OH)2产生砖红色沉淀-测定糖尿病患者病情
②及银氨溶液反响产生银镜-工业制镜和玻璃瓶瓶胆
羟基:及羧酸发生酯化反响生成酯
蔗糖水解反响:生成葡萄糖和果糖
淀粉
纤维素
淀粉、纤维素水解反响:生成葡萄糖
淀粉特性:淀粉遇碘单质变蓝
油脂水解反响:生成高级脂肪酸〔或高级脂肪酸盐〕和甘油
蛋白质水解反响:最终产物为氨基酸
颜色反响:蛋白质遇浓HNO3变黄〔鉴别局部蛋白质〕
灼烧蛋白质有烧焦羽毛的味道〔鉴别蛋白质〕
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