有机化合物
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什么是有机化合物有机化合物是指由碳元素构成的化合物,除碳外,通常还包含氢、氧、氮、硫等其他元素。
这些化合物广泛存在于自然界和人工合成中,具有多种结构和性质,并在生命活动、工业生产、环境保护等领域起着重要作用。
一、有机化合物的基本特征有机化合物的基本特征包括碳元素的存在、共价键的形成以及多样的结构和性质。
1. 碳元素的存在:有机化合物中的碳元素通常以四配位的方式与其他原子形成共价键。
碳具有四个价电子,可以形成与其他元素的多种键型,如单键、双键和三键,从而构成不同的有机化合物。
2. 共价键的形成:有机化合物通过共价键的形成而稳定存在。
碳与其他元素形成的键通常为共价键,共享电子对使化合物具有稳定的结构。
3. 多样的结构和性质:由于碳元素的特殊性质,有机化合物具有多样的结构和性质。
碳原子可以形成直链、支链、环状和立体异构体,这样的结构多样性使得有机化合物在性质上也表现出巨大的差异性。
二、有机化合物的分类根据化合物的结构和官能团的存在,可以将有机化合物分为多个类别。
以下是常见的有机化合物分类:1. 烃类:烃类是由氢和碳构成的简单有机化合物。
根据碳原子之间的连接方式,可以分为甲烷、乙烷、烯烃和炔烃等。
2. 醇类:醇类是含有羟基(-OH)的有机化合物。
根据羟基的位置和个数,可以分为一元醇、二元醇和多元醇等。
3. 酮类:酮类是含有羰基(C=O)的有机化合物。
根据羰基的位置和环境,可以分为酮、内酯和酮醇互变体等。
4. 醛类:醛类是含有羰基(C=O)的有机化合物,羰基连接在碳链的末端。
常见的醛类有甲醛、乙醛等。
5. 酸类:酸类是含有羧基(-COOH)的有机化合物。
根据羧基的个数和位置,可以分为一元酸、二元酸和多元酸等。
6. 脂肪酸:脂肪酸是一种特殊的酸类化合物,它包含长碳链和羧基。
脂肪酸广泛存在于动植物的脂肪组织中,并在生物体内发挥重要的生理功能。
三、有机化合物的来源和应用有机化合物主要来源于生物体的新陈代谢和化石燃料的热解以及人工合成。
常见有机物化学式有机化学是关于碳基化合物的化学科学,常见有机物可以通过化学式来表示其分子结构。
下面将介绍几种常见有机物及其化学式。
1. 甲烷(CH4)甲烷是最简单的有机化合物,也是天然气的主要成分之一。
其化学式为CH4,由一个碳原子与四个氢原子组成。
甲烷是一种无色、无味的气体,主要用作燃料和化工原料。
2. 乙醇(C2H5OH)乙醇是一种常见的醇类有机物,也称为酒精。
其化学式为C2H5OH,由两个碳原子、六个氢原子和一个氧原子组成。
乙醇是一种透明、无色的液体,在医药、化妆品和溶剂等方面有广泛的应用。
3. 甲醛(CH2O)甲醛是一种有机化合物,也是最简单的醛类化合物。
其化学式为CH2O,由一个碳原子、两个氢原子和一个氧原子组成。
甲醛是一种无色气体或液体,在工业中常用作防腐剂、消毒剂和纺织品整理剂。
4. 乙酸(CH3COOH)乙酸是一种酸性有机化合物,常见的有机酸之一。
其化学式为CH3COOH,由两个碳原子、四个氢原子和两个氧原子组成。
乙酸呈无色液体,在制药、化妆品和食品行业有广泛的应用。
5. 苯(C6H6)苯是一种芳香烃类有机化合物,由六个碳原子和六个氢原子组成。
其化学式为C6H6,苯是一种无色、有刺激性气味的液体,广泛用于制造塑料、橡胶和染料等工业领域。
6. 丙酮(C3H6O)丙酮是一种酮类有机化合物,其化学式为C3H6O,由三个碳原子、六个氢原子和一个氧原子组成。
丙酮是一种无色液体,在溶剂、化妆品和药物制剂等方面有广泛的应用。
7. 乙烯(C2H4)乙烯是一种烯烃类有机化合物,也称为乙烯烃。
其化学式为C2H4,由两个碳原子和四个氢原子组成。
乙烯是一种无色气体,是合成塑料和橡胶的重要原料。
以上是几种常见的有机物及其化学式,我们可以通过化学式来了解有机物的分子结构和化学性质。
有机化学在医药、化工、农业等领域有广泛的应用,对人类的生活产生了巨大影响。
什么是有机化合物?有机化合物是由碳(C)原子与氢(H)原子以及其他元素(如氧、氮、硫等)原子组成的化合物。
它们是生命中必不可少的化学物质,并且在地球上广泛存在。
有机化合物是有机化学的研究对象,其研究领域涵盖了有机合成、有机反应、有机结构和有机性质等。
一、碳的特性:碳是生命中最重要的元素之一,具有独特的化学性质,使其能够形成丰富多样的化合物。
碳原子有四个价电子,可以形成共价键并与其他原子形成化学键。
碳还具有形成稳定的链状、环状和支链化合物的能力,因此能够形成复杂的分子结构。
二、有机化合物的特点:1. 碳氢骨架:有机化合物的主要特征是由碳和氢原子组成的碳氢骨架。
这种碳氢骨架是有机化合物的基础,通过在碳原子上连接其他原子或基团来构建不同的有机分子。
2. 多样性:由于碳原子的特性,有机化合物具有多样性。
碳原子可以形成单、双或三重键,且可以与其他原子(如氧、氮、硫等)形成化学键。
这种多样性使得有机化合物能够形成成千上万种不同的化合物,具有广泛的结构和性质。
3. 功能团:有机化合物中常见的是功能团,它们是一些特定的原子或原子团,可以赋予有机分子特定的化学性质和反应能力。
一些常见的功能团包括羟基(-OH)、羰基(C=O)、胺基(-NH2)等。
4. 反应性:有机化合物通常具有较高的反应性,可以参与多种有机反应。
这些反应包括取代反应、加成反应、消除反应、重排反应等。
有机反应的多样性为有机合成和有机化学的研究提供了广阔的领域。
5. 生命的基础:有机化合物是生命的基础,包括生物大分子(如蛋白质、核酸、多糖等)和生物活性物质(如酶、激素、维生素等)。
生命体内的许多重要化学反应都涉及有机化合物的参与。
三、应用领域:有机化合物在日常生活和工业生产中有广泛的应用。
它们是药物、染料、塑料、涂料、香料、合成纤维等的基础。
有机合成化学是一门重要的学科,被广泛应用于新药研发、材料科学、能源领域等。
有机化合物是化学中重要的研究领域,通过对其结构、性质和反应的研究,可以深入了解生命的基础化学过程,并为新化合物的设计和合成提供指导。
化学有机化合物化学有机化合物是由碳原子与氢原子和其他原子(通常是氧、氮、硫、磷等)通过共价键连接而成的化合物。
有机化合物是化学中一类重要的物质,广泛存在于生物体、石油和煤炭中。
一、有机化合物的分类有机化合物可以根据它们的结构特征和功能进行分类。
最常见的分类方法是根据碳原子的数目和结构类型。
1. 根据碳原子的数目,有机化合物可分为以下几类:a) 甲烷类化合物:只包含一个碳原子。
例如,甲烷(CH4)是最简单的有机化合物。
b) 乙烷类化合物:包含两个碳原子。
例如,乙烷(C2H6)是一种常见的有机化合物。
c) 烷烃类化合物:含有多个碳原子,所有碳原子通过单键连接。
例如,丙烷(C3H8)和正戊烷(C5H12)。
d) 烯烃类化合物:含有一个或多个碳-碳双键。
例如,乙烯(C2H4)是一种常见的烯烃。
e) 炔烃类化合物:含有一个或多个碳-碳三键。
例如,乙炔(C2H2)是一种常见的炔烃。
2. 根据结构类型,有机化合物可分为以下几类:a) 饱和化合物:所有碳原子都通过单键连接,没有含有双键或三键的碳原子。
例如,烷烃类化合物属于饱和化合物。
b) 不饱和化合物:至少有一个碳原子通过双键或三键连接。
例如,烯烃类和炔烃类化合物属于不饱和化合物。
c) 环状化合物:分子中存在一个或多个环状结构。
例如,环己烷(C6H12)是一种常见的环状化合物。
二、有机化合物的性质有机化合物具有许多独特的性质,包括物理性质和化学性质。
1. 物理性质:a) 沸点和熔点:有机化合物的沸点和熔点通常较低,因为它们之间的相互作用较弱。
但是,随着分子量的增加,这些性质也会增加。
b) 溶解性:许多有机化合物在非极性溶剂中较容易溶解,而在极性溶剂中溶解性较差。
例如,烷烃类化合物在非极性溶剂如正己烷中溶解度较高。
2. 化学性质:a) 燃烧:有机化合物通常是可燃的,可以与氧气反应生成二氧化碳和水。
例如,烷烃类化合物燃烧时会产生大量的热和光。
b) 氧化还原反应:许多有机化合物具有良好的氧化还原性质。
1常温常压下为气态的有机物:1~4个碳原子的烃,一氯甲烷、新戊烷、甲醛。
2碳原子较少的醛、醇、羧酸(如甘油、乙醇、乙醛、乙酸)易溶于水;液态烃(如苯、汽油)、卤代烃(溴苯)、硝基化合物(硝基苯)、醚、酯(乙酸乙酯)都难溶于水;苯酚在常温微溶与水,但高于65℃任意比互溶。
3能使高锰酸钾酸性溶液褪色的物质有:(1)含有碳碳双键、碳碳叁键的烃和烃的衍生物、苯的同系物(2)含有羟基的化合物如醇和酚类物质(3)含有醛基的化合物(4)具有还原性的无机物(如SO2、FeSO4、KI、HCl、H2O2等)4能使溴水褪色的物质有:(1)含有碳碳双键和碳碳叁键的烃和烃的衍生物(加成)(2)苯酚等酚类物质(取代)(3)含醛基物质(氧化)(4)碱性物质(如NaOH、Na2CO3)(氧化还原――歧化反应)(5)较强的无机还原剂(如SO2、KI、FeSO4等)(氧化)(6)有机溶剂(如苯和苯的同系物、四氯甲烷、汽油、已烷等,属于萃取,使水层褪色而有机层呈橙红色。
)5所有烃、酯、一氯烷烃的密度都小于水;一溴烷烃、多卤代烃、硝基化合物的密度都大于水。
6能使溴水反应褪色的有机物有:烯烃、炔烃、苯酚、醛、含不饱和碳碳键(碳碳双键、碳碳叁键)的有机物。
能使溴水萃取褪色的有:苯、苯的同系物(甲苯)、CCl4、氯仿、液态烷烃等。
7能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物:烯烃、炔烃、苯的同系物、醇类、醛类、含不饱和碳碳键的有机物、酚类(苯酚)。
8碳原子个数相同时互为同分异构体的不同类物质:烯烃和环烷烃、炔烃和二烯烃、饱和一元醇和醚、饱和一元醛和酮、饱和一元羧酸和酯、芳香醇和酚、硝基化合物和氨基酸。
9无同分异构体的有机物是:烷烃:CH4、C2H6、C3H8;烯烃:C2H4;炔烃:C2H2;氯代烃:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、C2H5Cl;醇:CH4O;醛:CH2O、C2H4O;酸:CH2O2。
10属于取代反应范畴的有:卤代、硝化、酯化、水解、分子间脱水(如:乙醇分子间脱水)等。
十种常见有机化合物有机化学是一门重要的科学,它研究着含有碳元素的物质。
有机化合物是指其中的一类,它们含有碳连接的一组分子,构成生物体和环境的大部分物质。
在有机化学中,有许多不同的有机化合物,下面将介绍其中常见的十种。
1、甲醇(Methanol):甲醇是一种无色、无臭的液体,主要由甲烷、氧和氢组成。
它具有强烈的毒性,主要用于生产合成柴油、乙醇、醇酸、定义溶剂以及精炼汽油。
2、乙醇(Ethanol):乙醇是一种无色液体,主要由乙烯、氧和氢组成,是医学和制药中常用的一种消毒剂。
乙醇也可以用于制作各种饮料,如啤酒、白兰地等。
3、醋酸(Acetic Acid):醋酸是一种无色的有机酸,主要是乙醛和氢组成的。
由于其具有腐蚀性,它是一种常用的清洁剂,也可以用于醋溶液和酱油中。
4、乙酸(Acetate):乙酸是一种无色、无臭的有机化合物,主要是由乙醛和水组成的。
乙酸因具有很好的溶解性和乳化性,在食品工业中广泛使用,并用作洗涤剂、染料、颜料等。
5、乙酸乙酯(Ethyl Acetate):乙酸乙酯是一种无色、有芳香的有机溶剂,主要由乙醇、乙酸和水组成。
它具有良好的溶解性和蒸馏性,因此常被用作清洁剂、溶剂和油漆消散剂。
6、丙酮(Acetone):丙酮是一种有机溶剂,也可以称为丙烷,它由甲烷和乙醇组成。
丙酮具有良好的溶解性,可以用来溶解某些有机溶剂,是用作清洗和消毒的理想溶剂。
7、二甲苯(Toluene):二甲苯是一种有机溶剂,以香脂状的液体形态存在,主要由甲苯和甲醇组成。
它具有良好的溶解性,可以溶解一些有机溶剂,是清洁和消毒的理想溶剂。
8、溴化乙烷(Ethyl Bromide):溴化乙烷是一种无色、无臭的无机溶剂,主要由溴和乙烷组成。
这种化合物具有良好的溶解性和蒸馏性,可用作洗涤剂、染料、颜料等。
9、氢氧化钠(Sodium Hydroxide):氢氧化钠是一种无机化合物,主要是氢氧化钠的晶体或液体,广泛用于工业制造过程中。
常用有机化合物【糖精】分子式C7H5NO3S,分子量183.18。
又称邻磺酰苯酰亚胺。
白色结晶粉末。
熔点228.8~229.7℃,密度0.828克/厘米3,微溶于水、乙醚和氯仿,溶于乙醇、乙酸乙酯、苯和丙酮。
它的钠盐称做糖精钠或溶性糖精,易溶于水,稀水溶液的甜味约为蔗糖的300~500倍。
少量无毒,但无营养价值。
用于制糖浆、饮料、食品和酒类的甜味剂,也可代替食糖供糖尿病患者食用。
可由邻甲苯磺酰氯与氨作用生成邻甲苯磺酰胺,再经氧化制成。
【肼】分子式N2H4,结构简式H2N-NH2,分子量32.05,又称联氨。
无色油状液体,有类似于氨的刺激性气味,有剧毒!对皮肤和粘膜有强腐蚀作用。
熔点2℃,沸点113.5℃,密度(15/4℃)1.011克/厘米3。
在空气中能吸收水和二氧化碳,并冒烟。
与水、甲醇、乙醇等混溶。
与水形成恒沸点混和物,沸点为120.3℃,此时含肼68.5%(重量)。
不溶于乙醚、氯仿和苯。
蒸馏时若含微量空气或金属离子或用紫外线照射时,都能引起爆炸。
燃烧时呈紫色火焰。
有强还原性。
能腐蚀玻璃、橡胶、皮革、软木等。
有碱性,能与无机酸作用生成盐。
用以制药,如合成胺基脲、异烟肼、呋喃西林等。
用作显相剂、抗氧剂、还原剂等,也用于制发泡剂N;还可用作喷气式发动机燃料、火箭燃料。
可由氢氧化钠、氯气和氨(或尿素)在水溶液中作用制得,还可由水合肼与氢氧化钠等脱水剂蒸馏制得,或肼盐经氨解反应制得。
【苯肼】分子式C6H8N2,分子量108.14。
淡黄色晶体或油状液体(冷却时凝固成晶体)。
在空气中变黄或红棕色。
有毒。
熔点19.5℃,沸点243.5℃(分解),密度(20/4℃)为1.0978克/厘米3,微溶于水和碱溶液,溶于稀酸。
与乙醇、乙醚、氯仿和苯混溶。
能与蒸汽一起挥发。
用于制备染料、药物、显像剂等;是一种重要的羰基试剂,常用以鉴定醛类、酮类和糖类等。
可由氯化重氮苯经还原制成;或由苯胺重氮化再用亚硫酸钠和氢氧化钠先后处理制得。
通俗讲什么叫有机物有机物即有机化合物。
含碳化合物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、金属碳化物、氰化物除外)或碳氢化合物及其衍生物的总称。
多数有机化合物主要含有碳、氢两种元素,此外也常含有氧、氮、硫、卤素、磷等。
部分有机物来自植物界,但绝大多数是以石油、天然气、煤等作为原料,通过人工合成的方法制得。
有机物特点除含碳元素外,绝大多数有机化合物分子中含有氢元素,有些还含氧、氮、卤素、硫和磷等元素。
已知的有机化合物近8000万种。
早期,有机化合物系指由动植物有机体内取得的物质。
自1828年维勒人工合成尿素后,有机物和无机物之间的界线随之消失,但由于历史和习惯的原因,“有机”这个名词仍沿用。
有机化合物对人类具有重要意义,地球上所有的生命形式,主要是由有机物组成的。
有机物对人类的生命、生活、生产有极重要的意义。
地球上所有的生命体中都含有大量有机物。
与无机物相比较,有机物的主要特点是:①大多为共价型化合物,固态是分子晶体,有较低的熔点(一般在300℃以下) 、沸点,极性较小,属于非电解质。
②大多易燃,受热易分解。
③多数难溶于水,易溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯、汽油等有机溶剂。
④有机物的反应多为分子反应,反应速度较慢,常需要加热、光照或催化剂。
⑤有机反应的副反应多,产率较低,产物往往是混合物。
⑥普遍存在同分异构现象。
[4]有机物数目众多,可达几千万种。
而无机物目却只发现数十万种,因为有机化合物的碳原子的结合能力非常强,可以互相结合成碳链或碳环。
碳原子数量可以是1、2个,也可以是几千、几万个,许多有机高分子化合物(聚合物)甚至可以有几十万个碳原子。
有机化合物一般相对密度(水=1)小于2,而无机化合物正好相反。
有机化合物通常挥发性强。
在溶解部分,有机化合物一般可溶于非极性溶剂,难溶于水。
无机化合物则大都易溶于水。
第十章常見的有機化合物10.1有機化合物與無機化合物10.1.1有機化合物:都含有碳元素,其主要成分為碳和氫,也可能含有氧、氮、硫、磷、氯等元素;碳是構成有機化合物的必要元素,本身可以互相連結,也可以與其他原子結合,所以有機化合物的種類非常多。
10.1.2無機化合物:大都不含碳,例外:一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽類、氰酸鹽類雖然是含碳化合物,但仍被歸類為無機化合物。
10.1.3乾餾:將物質隔絕空氣,加熱分解的過程,稱之為乾餾。
10.1.3.1竹筷乾餾實驗10.2常見的有機化合物10.2.1石油與天然氣:由碳和氫形成之多種碳氫化合物組成的混合物,尚有少量的硫、氮、氧等元素。
10.2.2家用氣體燃料:1.天然氣:主要成分為甲烷(CH4),一般以管線直接輸送。
2.液化石油氣:主要成分為丙烷(C3H8),通常壓縮成液體,以鋼筒運送。
汽油:石油分離後的產物之一,是液態碳氫化合物的混合物。
柴油:也是石油分離後的產物之一,沸點比汽油高的碳氫化合物的混合物,燃燒時產生的熱量較大,故用為大巴士和卡車等重型車輛的燃料。
10.2.5酒精:學名是乙醇,無色液體,容易燃燒。
製造方法:利用醣類和酵母菌作用而得,可以製酒。
用途:是實驗室常用的燃料和溶劑,也是重要的工業原料,有殺菌作用,可當消毒劑。
10.2.6變性酒精:在酒精中加入有毒的甲醇,和有色染料以利區別,當作工業原料或燃料。
有毒,誤飲會導致失明,甚至喪命。
10.2.7醋酸:學名是乙酸,無色有刺激性氣味的液體,能溶於水,呈酸性,水溶液可食用,純醋酸(無水醋酸)為中性,俗稱冰醋酸。
製造方法:可利用榖類或水果,經由醋酸菌的發酵而得。
用途:調味。
10.3聚合物10.3.1定義:10.3.1.1由來源可分成:1.天然聚合物:澱粉,纖維素,蛋白質,天然橡膠。
2.合成聚合物:合成纖維,合成橡膠,塑膠。
10.3.1.2由結構可分成:1.鏈狀(熱塑性聚合物):加熱後會熔化,具可塑性,冷卻後可硬化成形,可回收重複使用,例如:寶特瓶,耐綸,聚乙烯,聚氯乙烯。
有机化合物有机化合物(organic compound)主要由氧元素、氢元素、碳元素组成。
有机物是生命产生的物质基础。
脂肪、氨基酸、蛋白质、糖、血红素、叶绿素、酶、激素等。
生物体内的新陈代谢和生物的遗传现象,都涉及到有机化合物的转变。
此外,许多与人类生活有密切关系的物质,例如石油、天然气、棉花、染料、化纤、天然和合成药物等,均属有机化合物。
定义有机化合物简称“有机物”。
含碳化合物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐、金属碳化物、氰化物除外)或碳氢化合物及其衍生物的总称。
有机物是生命产生的物质基础。
无机化合物通常指不含碳元素的化合物,但少数含碳元素的化合物,如二氧化碳、碳酸、一氧化碳、碳酸盐等也属于无机物。
编辑本段基本概念甲烷的正四面体构型有机物(又称organic matter)即有机化合物。
有机物是生命产生的物质基础。
[1]有机物是有机化合物的简称。
目前人类已知的有机物达8000 多万种,数量远远超过无机物。
如一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、碳酸氢盐、金属碳化物、氰化物、碳酸(H2CO3 )、硫氰化物等除外,其中心碳原子是以氢键结合。
除含碳元素外,绝大多数有机化合物分子中含有氢元素,有些还含氧、氮、卤素、硫和磷等元素。
已知的有机化合物近8000万种。
早期,有机化合物系指由动植物有机体内取得的物质。
自1828年维勒人工合成尿素后,有机物和无机物之间的界线随之消失,但由于历史和习惯的原因,“有机”这个名词仍沿用。
有机化合物对人类具有重要意义,地球上所有的生命形式,主要是由有机物组成的。
有机物对人类的生命、生活、生产有极重要的意义。
地球上所有的生命体中都含有大量有机物。
特点多数有机化合物主要含有碳、氢两种元素,有些含氧,此外也常含有氮、硫、卤素、磷等。
部分有机物来自植物界,但绝大多数是以石油、天然气、煤等作为原料,通过人工合成的方法制得。
和无机物相比,有机物数目众多,可达几千万种。
而无机物目前却只发现数十万种,因为有机化合物的碳原子的结合能力非常强,可以互相结合成碳链或碳环。
碳原子数量可以是1、2个,也可以是几千、几万个,许多有机高分子化合物(聚合物)甚至可以有几十万个碳原子。
此外,有机化合物中同分异构现象非常普遍,这也是有机化合物数目繁多的原因之一。
有机化合物一般密度小于2,而无机化合物正好相反。
在溶解部分,有机化合物一般可溶于汽油,难溶于水。
无机化合物则易溶于水。
编辑本段历史命名早先,人们已知的有机物都从动植物等有机体中取得,所以把这类化合物叫做有机物。
到19世纪20年代,科学家先后用无机物人工合成许多有机物,如尿素{CO(NH2)2}、醋酸(CH3COOH)、脂肪等等,从而打破有机物只能从有机体中取得的观念。
但是,由于历史和习惯的原因,人们仍然沿用有机物这个名称。
“有机”这历史性名词,可追溯至19世纪,当时生机论者认为有机化合物只能以生物(life-force,vis vitalis )合成。
此理论基于有机物与“无机”的基本分别,无机物是不会被生命力合成而来。
但后来这理论被推翻,1828年,德国化学家维勒(Friedrich Wohler)首次用无机物氰酸铵合成了有机物---- 尿素{CO(NH2)2}。
但这个重要发现并没有立即得到其他化学家的承认,因为氰酸铵尚未能用无机物制备出来。
直到柯尔柏(H . Kolbe)在1844年合成了醋酸(CH3COOH)[2],柏赛罗(M . Berthelot)在1854年合成了油脂等,有机化学才进入了合成时代,大量的有机物被用人工的方法合成出来。
人类使用有机物的历史很长,世界上几个文明古国很早就掌握了酿酒、造醋和制饴糖的技术。
据记载中国古代曾制取到一些较纯的有机物质,如没食子酸(982--992)、乌头碱(1522年以前)、甘露醇(1037--1101)等;16世纪后期西欧制得了乙醚、硝酸乙酯、氯乙烷等。
由于这些有机物都是直接或间接来自动植物体,因此,那时人们仅将从动植物体内得到的物质称为有机物。
人工合成有机物的发展,使人们清楚地认识到,在有机物与无机物之间并没有一个明确的界限,但在它们的组成和性质方面确实存在着某些不同之处。
从组成上讲,所有的有机物中都含有碳,多数含氢,其次还含有氧、氮、卤素、硫、磷等,因此,化学家们开始将有机物定义为含碳的化合物。
物理性质1. 状态固态:饱和高级脂肪酸、脂肪、TNT、萘、苯酚、葡萄糖、果糖、麦芽糖、淀粉、纤维素、醋酸(16.6℃以下)气态:4个碳原子以下的烷烃、烯烃、炔烃、甲醛、一氯甲烷液态:油状:硝基苯、溴乙烷、乙酸乙酯、油酸粘稠状:乙二醇、丙三醇2. 气味无味:甲烷、乙炔(常因混有PH3、H2S和AsH3而带有臭味)稍有气味:乙烯特殊气味;苯及同系物、萘、石油、苯酚刺激性:甲醛、甲酸、乙酸、乙醛甜味:乙二醇、丙三醇、蔗糖、葡萄糖香味:乙醇、低级酯苦杏仁味:硝基苯3. 颜色白色:葡萄糖、多糖淡黄色:TNT黑色或深棕色:石油4. 密度比水轻的:苯及苯的同系物、一氯代烃、乙醇、低级酯、汽油比水重的:硝基苯、溴苯、乙二醇、丙三醇、CCl4、氯仿、溴代烃、碘代烃5. 挥发性乙醇、乙醛、乙酸6. 升华性萘、蒽7.水溶性不溶:高级脂肪酸、酯、硝基苯、溴苯、烷烃、烯烃、炔烃、苯及同系物、萘、蒽、石油、卤代烃、TNT、氯仿、CCl4能溶:苯酚(0℃时是微溶)微溶:乙炔、苯甲酸易溶:甲醛、乙酸、乙二醇、苯磺酸与水混溶:乙醇、苯酚(70℃以上) 、乙醛、甲酸、丙三醇主要特点组成结构特点有机化合物:种类繁多、数目庞大(已知有3000多万种、且还在以每年数百万种的速度增加)。
但组成元素少有C、H、O、N 、P、S、X(卤素:F、Cl、Br、I )等物理性质特点1)挥发性大,熔点、沸点低(熔点一般不超过400℃)2)水溶性差(大多不容或难溶于水,易溶于有机溶剂,如:酒精、汽油、四氯化碳、乙醚、苯)化学性质特点1)可燃性2)稳定性差(有机化合物常会因为温度、细菌、空气或光照的影响分解变质)3)反应速率比较慢4)反应产物复杂总体来说,有机化合物除少数以外,一般都能燃烧。
和无机物相比,它们的热稳定性比较差,电解质受热容易分解。
有机物的熔点较低,一般不超过400℃。
有机物的极性很弱,因此大多不溶于水。
有机物之间的反应,大多是分子间的反应,往往需要一定的活化能,因此反应缓慢,往往需要加入催化剂等方法。
而且有机物的反应比较复杂,在同样条件下,一个化合物往往可以同时进行几个不同的反应,生成不同的产物。
不同分类有机物种类繁多,可分为烃和烃的衍生物两大类。
根据有机物分子的碳架结构,还可分成开链化合物、碳环化合物和杂环化合物三类。
根据有机物分子中所含官能团的不同,又分为烷、烯、炔、芳香烃和卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸、酯等等。
按碳的骨架1.链状化合物这类化合物分子中的碳原子相互连接成链状,因其最初是在脂肪中发现的,所以又叫脂肪族化合物。
其结构特点是碳与碳间连接成不闭口的链。
2.环状化合物环状化合物指分子中原子以环状排列的化合物。
环状化合物又分为脂环化合物和芳香化合物。
(1)脂环化合物:不含芳香环(如苯环、稠环或某些具有苯环或稠环性质的杂环)的带有环状的化合物。
如环丙烷、环己烯、环己醇等。
(2)芳香化合物:含芳香环(如苯环、稠环或某些具有苯环或稠环性质的杂环)的带有环状的化合物。
如苯、苯的同系物及衍生物,稠环芳烃及衍生物,吡咯、吡啶等。
按组成元素1.烃仅由碳和氢两种元素组成的化合物总称为碳氢化合物,简称烃。
如甲烷、乙烯、乙炔、苯等。
2.烃的衍生物烃分子中的氢原子被其他原子或者原子团所取代而生成的一系列化合物称为烃的衍生物。
如卤代烃、醇、氨基酸、核酸等按官能团官能团:决定化合物特殊性质的原子或原子团称为官能团或功能基。
含有相同官能团的化合物,其化学性质基本上是相同的。
同系列:结构相似,分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的一系列化合物称为同系列。
同系列中的各个成员称为同系物。
由于结构相似,同系物的化学性质相似;它们的物理性质,常随分子量的增大而有规律性的变化。
同系物:化学上,我们把结构相似,组成上相差1个或者若干个某种原子团的化合物互称为同系物。
如烷烃系列中的甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷等互称为同系物。
烃:由碳和氢两种元素构成的一类有机化合物,亦称“碳氢化合物”。
种类很多,按结构和性质,可以分类如下:开链烃:分子中碳原子彼此结合成链状,而无环状结构的烃,称为开链烃。
根据分子中碳和氢的含量,链烃又可分为饱和链烃(烷烃)和不饱和链烃(烯烃、炔烃)。
脂肪烃:亦称“链烃”。
因为脂肪是链烃的衍生物,故链烃又称为脂肪烃。
饱和烃:饱和烃可分为链状饱和烃即烷烃(亦称石蜡烃)和另一类含有碳碳单键而呈环状的饱和烃即环烷烃(参见闭链烃)。
烷烃:即饱和链烃,亦称石蜡烃。
通式为CnH2n+2(n≥1),烷烃中的含氢量已达到饱和。
烷烃中最简单的是甲烷,是天然气和沼气的主要成分,烷烃主要来源是石油、天然气和沼气。
可以发生取代反应,甲烷在光照的条件下可以与氯气发生取代反应,生成物为CH3Cl-----CH2Cl2-----CHCl3-----CCl4。
不饱和烃:系分子中含有“C=C”或“C≡C”的烃。
这类烃也可分为不饱和链烃和不饱和环烃。
不饱和链烃所含氢原子数比对应的烷烃少,化学性质活动,易发生加成反应和聚合反应。
不饱和链烃又可分为烯烃和炔烃。
不饱和环烃可分为环烯烃(如环戊二烯)和环炔烃(如苯炔)。
烯烃:系分子中含“C=C”的烃。
根据分子中含“C=C”的数目,可分为单烯烃和二烯烃。
单烯烃分子中含一个“C=C”,通式为CnH2n,其中n≥2。
最重要的单烯烃是乙烯H2C=CH2,次要的有丙烯CH3CH=CH2和1-丁烯OH3CH2CH=CH2。
单烯烃简称为烯烃,烯烃的主要来源是石油及其裂解产物。
二烯烃:系含有两个“C=C”的链烃或环烃。
如1,3-丁二烯。
2-甲基-1,3-丁二烯、环戊二烯等。
二烯烃中含共轭双键体系的最为重要,如1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯等是合成橡胶的单体。
炔烃:系分子中含有“C≡C”的不饱和链烃。
根据分子中碳碳叁键的数目,可分为单炔烃和多炔烃,单炔烃的通式为CnH2n-2,其中n≥2。
炔烃和二烯烃是同分异构体。
最简单、最重要的炔烃是乙炔HC≡CH,乙炔可由电石和水反应制得。
闭键烃:亦称“环烃”。
是具有环状结构的烃。
可分为两大类,一类是脂环烃(或称脂肪族环烃)具有脂肪族类的性质,脂环烃又分为饱和环烷其中n≥3。
环烷烃和烯烃是同分异构体。
环烷烃存在于某些石油中,环烯烃常存在于植物精油中。
环烃的另一类是芳香烃,大多数芳香烃是有苯环结构和芳香族化合物的性质。
环烷烃:在环烃分子中,碳原子间以单键相互结合的叫环烷烃,是饱和脂环烃。