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化学基础有机一、有机化学简介有机化学，又称为碳化合物化学，是化学科学的一个重要分支。
它主要研究含碳元素的化合物的合成、结构、性质、反应机理以及相互转化的规律。
有机化学不仅是合成具有重要实用价值的有机化合物的基础学科，同时也是化学工业的重要组成部分。
二、有机化学发展历程有机化学的发展可以追溯到古代，人类在生产和生活实践中就已经开始接触和利用有机化合物。
然而，真正意义上的有机化学的研究是从18世纪后半叶开始的。
这一时期的化学家们开始对有机化合物的结构、性质和反应机理进行系统的研究。
进入20世纪后，随着科技的不断进步，有机化学的发展取得了巨大的突破。
特别是在20世纪70年代以后，随着计算机技术和谱学分析方法的快速发展，有机化学的研究进入了分子设计和功能化的新阶段。
三、有机化学基本概念1.有机化合物：通常是指含有碳元素的化合物，但不包括碳的氧化物、碳酸盐、碳酸等无机化合物。
2.有机化学反应：是指碳与碳原子之间进行的各种化学反应，主要包括取代反应、加成反应、消除反应、重排反应等。
3.共价键：原子之间通过共享电子而形成的化学键，是有机化合物结构的基础。
4.官能团：是指一种或多种活性原子的组合，可以决定有机化合物的性质。
5.手性：是指一个物体不能与其镜像相重合的性质。
在有机化合物中，手性通常是指分子中存在手性碳原子。
四、有机化学反应类型1.取代反应：有机化合物分子中的某一原子或基团被其他原子或基团取代的反应。
2.加成反应：有机化合物分子中碳碳双键或三键发生断裂，与其它原子或基团结合生成新的化合物的反应。
3.消除反应：在一定的条件下，一分子有机物脱去一分子水或卤化氢等小分子的反应。
4.重排反应：由于基团之间的迁移或交换，使得分子的原有结构发生改变的反应。
5.聚合反应：由小分子重复生成高分子化合物的反应。
6.水解反应：水分子与有机化合物反应，使其分解成两部分或更多部分的反应。
7.氧化还原反应：涉及电子传递的氧化和还原的有机反应。
引言概述：有机化学是研究有机化合物的结构、性质和反应的化学分支学科。
有机化学在日常生活中无处不在，从药物、塑料、染料到香料、燃料等等，都是由有机化学合成或提取得到的。
本文将详细阐述有机化学的相关概念、重要性以及常见的反应和应用。
正文内容：一、有机化学的基本概念：1.1 有机化合物的定义：有机化合物是由碳和氢组成的化合物，往往还含有其他元素，如氧、氮等。
1.2 碳的特殊性质：碳具有四个价电子，可以形成四个共价键，也可以形成双键、三键甚至四键，这种多样性使得碳能够形成无数种不同结构的化合物。
1.3 有机化学与无机化学的区别：有机化学研究有机化合物，主要关注碳的存在和反应，而无机化学则关注其他元素的化合物。
二、有机化学的结构与性质：2.1 有机化合物的结构：有机化合物的结构可以分为直链、支链、环状等形式，其中分子式、结构式是描述有机化合物的重要工具。
2.2 有机化合物的性质：有机化合物具有多样的性质，如溶解性、熔点、沸点、电化学性质等，这些性质有助于我们对有机化合物的理解和应用。
三、有机化学的反应：3.1 反应类型：有机化学反应可以分为加成反应、消除反应、取代反应、重排反应等，不同类型的反应有不同的机理和特点。
3.2 加成反应：加成反应是通过在有机化合物的分子中引入一个或多个新原子团，常见示例包括酸碱催化的醇醚酯化反应、烯烃的氢化反应等。
3.3 消除反应：消除反应是通过去除有机化合物中的一个或多个原子团，常见示例有卤代烃的脱卤反应、醇的脱水反应等。
3.4 取代反应：取代反应是通过在有机化合物中将一个或多个原子团替换为其他原子团，常见示例有酯的水解反应、烃的卤代反应等。
3.5 重排反应：重排反应是有机分子内部的原子重排，常见示例有醇的重排反应、烃的骨架重排反应等。
四、有机化学的应用：4.1 药物合成：有机化学是药物化学的基础，通过有机合成可以研发出大量的药物，如抗生素、抗癌药等。
4.2 塑料和聚合物的制备：有机化学合成可以制备各种塑料和聚合物，如聚乙烯、聚丙烯等，这些材料在日常生活中非常常见。
什么是有机化学有机化学是一门研究有机化合物的学科，有机化合物是指含有碳元素的化合物，除此之外，还可能包含氢、氧、氮、硫等元素。
有机化学在科学技术的发展中起着举足轻重的作用，它不仅涉及到基础科学理论的研究，还与我们的生活、健康、环境、能源等方面密切相关。
有机化学的研究对象主要包括以下几个方面：1.有机化合物的合成与制备：研究如何通过化学反应合成新的有机化合物，以及优化合成方法、提高产率等。
2.有机化合物的结构与性质：研究有机化合物的分子结构、物理性质、化学性质，以及它们与生物活性的关系。
3.有机反应机制：研究有机化合物在化学反应中的转化过程，包括反应途径、反应速率、反应动力学等。
4.有机化合物的分析与表征：研究如何利用各种分析方法（如光谱、色谱、核磁共振等）对有机化合物进行定性和定量分析，以及结构鉴定。
5.生物有机化学：研究生物体内有机化合物的组成、结构、功能及其在生物体内的代谢、生物合成等过程。
6.环境有机化学：研究有机化合物在环境中的分布、迁移、转化及其对环境和生物体的影响。
7.有机材料化学：研究有机化合物的材料性质，如聚合物、液晶、有机光电材料等，以及它们的制备和应用。
有机化学在科学技术的发展中具有重要意义，例如：1.药物化学：研究药物的合成、结构与活性关系，为新药的研发提供理论基础。
2.农业化学：研究农药、肥料等农业化学品的设计、合成与应用，以提高农作物产量和保障粮食安全。
3.材料科学：研究有机材料的设计、制备与应用，如聚合物材料、有机光电材料等。
4.能源化学：研究有机化合物在能源领域的应用，如生物燃料、太阳能电池等。
5.生物化学：研究生物体内有机化合物的生物合成、代谢等过程，揭示生命现象的本质。
6.环境科学：研究有机化合物在环境中的行为及其对环境质量的影响，为环境保护提供科学依据。
总之，有机化学作为一门基础学科，研究范围广泛，与应用领域紧密相连，对于推动科学技术的发展具有重要意义。
有机化学知识点归纳一、有机物的结构与性质1 、官能团的定义：决定有机化合物主要化学性质的原子、原子团或化学键。
原子： —X官能团 原子团(基)： —OH 、—CHO (醛基) 、—COOH (羧基) 、C 6H 5— 等化学键： C=C 、—C≡C—2、常见的各类有机物的官能团，结构特点及主要化学性质(1)烷烃A) 官能团：无 ；通式： C n H 2n+2；代表物： CH 4B) 结构特点：键角为 109°28′，空间正四面体分子。
烷烃分子中的每个 C 原子的四个价键也都如此。
C) 物理性质： 1.常温下，它们的状态由气态、液态到固态，且无论是气体还是液体，均为无色。
一般地， C1~C4 气态， C5~C16 液态， C17 以上固态。
2.它们的熔沸点由低到高。
3.烷烃的密度由小到大，但都小于 1g/cm^3 ，即都小于水的密度。
4.烷烃都不溶于水，易溶于有机溶剂D) 化学性质：①取代反应(与卤素单质、在光照条件下)CH 4 + Cl 2 CH 3Cl + HCl ， CH 3Cl + Cl 2 CH 2Cl 2 + HCl ，……。
点燃②燃烧 CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2O高温C 16H 34 催化剂C 8H 18 + C 8H 16加热、加压④烃类燃烧通式： C x H t + (x +y )O 2 点———燃 xCO 2 + y H 2O 4 2⑤烃的含氧衍生物燃烧通式 : C x H y O z + (x +y - z )O 2 点———燃 xCO 2 + yH 2O 4 2 2E) 实验室制法：甲烷： CH 3 COONa + NaOHOCH 4 个 +Na 2 CO 3△注： 1.醋酸钠：碱石灰=1： 3 2.固固加热 3.无水(不能用 NaAc 晶体) 4.CaO ：吸水、稀释 NaOH 、不是催化剂(2)烯烃：A) 官能团： C=C ；通式： C n H 2n (n≥2)；代表物： H 2C=CH 2B) 结构特点：键角为 120° 。
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、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。
4、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。
5、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）。
6、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。
7、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。
8、属于取代反应范畴的有：卤代、硝化、磺化、酯化、水解、分子间脱水（如：乙醇分子间脱水）等。
9、能与氢气发生加成反应的物质：烯烃、炔烃、苯及其同系物、醛、酮、不饱和羧酸(CH2=CHCOOH)及其酯(CH3CH=CHCOOCH3)、油酸甘油酯等。
10、能发生水解的物质：金属碳化物（CaC2）、卤代烃（CH3CH2Br）、醇钠（CH3CH2ONa）、酚钠（C6H5ONa）、羧酸盐（CH3COONa）、酯类（CH3COOCH2CH3）、二糖（C12H22O11）（蔗糖、麦芽糖、纤维二糖、乳糖）、多糖（淀粉、纤维素）（（C6H10O5）n）、蛋白质（酶）、油脂（硬脂酸甘油酯、油酸甘油酯）等。
11、能与活泼金属反应置换出氢气的物质：醇、酚、羧酸。
最全的有机化学知识点有机化学是化学的一个分支，它主要研究有机化合物的结构、性质、合成和应用等方面的问题。
在学习有机化学的过程中，我们需要掌握许多知识点，从基础的碳原子结构到各种官能团的反应特性，再到复杂化合物的立体结构和化学反应机理等等。
以下是一些最全的有机化学知识点：1. 碳原子结构：碳原子是有机化合物的基础，它有四个价电子，可以形成四个共价键。
碳原子也可以通过杂化形成sp3、sp2 和sp 杂化轨道，这些形式在化合物的结构中起着重要的作用。
2. 化学键：化学键是化合物中原子之间的键，它们可以是共价键、离子键、金属键或氢键。
有机化合物中最常见的是共价键，可以通过化学键的长短、键能、键类型、键的取向等来描述化合物的性质和反应。
3. 官能团：官能团是一种能够在有机化合物中改变化学性质的基本结构。
常见的官能团包括烷基、烷基、卤素、羟基、羰基、酯基、氨基等。
4. 反应类型：有机化学反应包括加成反应、消除反应、置换反应、重排反应、氧化还原反应、烷化反应等多种类型。
每种反应都有其独特的特征和机理，掌握这些反应可以帮助我们理解化合物的转化及其应用。
5. 立体化学：有机化学还涉及到分子、离子或离子对的空间排列。
为描述分子、离子或离子对的空间排列，我们需要了解手性中心、对映异构体、立体异构体、锥式反应，从而更深入地了解化学反应的机理。
6. 有机化合物的分类：根据不同的标准，可以将有机化合物分为多个类别，分类通常基于官能团、碳链长度、官能团排列等。
此外，有机化合物基于性质或应用也会有不同的分类，如烷烃、生物分子、聚合物、天然产物等。
7. 反应机理：有机反应机理是指反应过程中的各种步骤及其定量和定性描述。
反应机理可以简单描述为反应环境、反应物的本质特征造成的反应物之间相应作用的连续过程。
学习和掌握有机化学反应机理是很重要的，因为它可以帮助我们预测和解释化学反应，从而进行有目的的合成和研究。
8. 催化剂：有机反应过程中的许多反应需要催化剂的存在来促进反应过程。
习题四 一、思考题4-1在一定温度下，某气体混合物反应的标准平衡常数设为()K T ，当气体混合物开始组成不同时，()K T 是否相同（对应同一的计量方程）？平衡时其组成是否相同？4-2标准平衡常数改变时，平衡是否必定移动？平衡移动时，标准平衡常数是否一定改变？4-3是否所有单质的f m ()G T ∆皆为零？为什么？试举例说明？ 4-4能否用r m 0G ∆> 、0<、0=来判断反应的方向？为什么？4-5理想气体反应、真实气体反应、有纯液体或纯固体参加了理想气体反应，理想液态混合物或理想溶液中的反应，真实液态混合物或真实溶液中的反应，其K Θ是否都只是温度的函数？4-6r m ()G T ∆、r m ()G T ∆ 、f m (,,)G B T β∆ 各自的含义是什么？二、计算题及证明（或推导）题4-1查表计算下述25℃的标准平衡常数： （ⅰ）2HCl(g)(g)Cl (g)H 22=+ （ⅱ）32253NH ()O ()NO(g)+H O(g)42g g ++=； 4-2已知3O 在25℃时的标准生成吉布斯函数G f ∆=163.4kJ ·mol -, 计算空气中3O 的含量。
（以摩尔分数表示）4-3已知CO 和()3CH OH g 25℃的校准摩尔生成焓分别为-110.52 kJ ·mol -1和-1201.2KJ mol ;CO -⋅、2H 、3CH OH(l)，25℃的标准摩尔熵分别为197.56、130.57、127.0-1-1J K mol ⋅⋅。
又知25℃甲醇的饱和蒸气压力为16582pa ，汽化焓为38.0 kJ ·mol -1。
蒸气可视为理想气体，求反应23CO(g)+2H ()CH OH(g)g =的m (298.15k)G ∆ 及)K 15.298,pgm ( K 。
4-4已知25℃时，CH 3OH （l ），HCHO （g ）的f m G ∆ 分别为166.23-、-109.91 kJ ·mol -1，且CH 3OH （l ）的饱和蒸气压为16.59kPa 。
设CH 3OH （g ）可视为理想气体试求CH 3OH （g ）=HCHO(g)+H 2(g)在25℃时的标准平衡常数K（pgm,298.15K ）。
4-5已知25℃时，-1m f 2mol kJ 19.237O(l)H ∙-=∆G ，水的饱和蒸气压3.167k P O)H (2*=p ，若H 2O(g)可视为理想气体，求f m 2(H O,298.15K)G ∆。
4-6已知25℃时，16.27kPa l) OH,CH (,mol kJ 51.162298.15K) g, OH,CH (3*-13m f =∙-=∆p G ，若CH 3OH （g ）可视为理想气体，求298.15K)g, OH,CH (3m f G ∆。
4-7已知Br 2(l)的饱和蒸气压574Pa 28l) ,Br (2*=p ，求反应Br 2(l)=Br 2(g)的298.15K)(m rG ∆。
4-8已知298.15K 反应CO （g ）+ H 2(g) = HCHO(l)，298.15K)(m rG ∆=28.95kJ •mol -1, 而*(HCOH,l,298.15K)=199.98kpa,p 求298.15K 时，反应HCHO(g ）= CO(g) + H 2(g) 的(pgm,298.15K)K 。
4-9通常钢瓶中装的氮气含有少量的氧气，在实验中为除去氧气，可将气体通过高温下的铜，使发生下述反应：2212Cu(s)+O (g)Cu O(s)2=已知此反应的-1r m /(J mol )16673263.01/G T K ∆⋅=-+。
今若在600℃时反应达到平衡，问经此后续处理后，氮气中剩余的浓度为若干？4-10 Ni 和CO 能生成羰基镍：Ni(S ）+ 4CO(g)= Ni(CO)4(g),羰基镍对人体有危害。
若150℃及含有(CO)=0.005ω的混合气通过N ⅰ表面，欲使ω[N ⅰ(CO)R ]< 1×10-9，问：气体压力不超过多大？已知上述150℃时，62.010K -=⨯。
4-11对2221H ()S ()H S(g)g g +=，对实验测得下列数据(ⅰ) 求1000～1700K 间反应的标准摩尔焓[变]；(ⅱ）计算1500K 间反应的K、r m G ∆、r m S ∆ 。
4-12 反应4242CuSO 3H O(s)=CuSO ()3H O(g)s ⋅+，25℃和50℃的K分别为10-6和10-4。
(ⅰ)计算此反应50℃的r m G∆、r m S∆ 和r mp,mc()0B S v g ⎡⎤⎛⎢⎥ ∆=⎢⎥ ⎢⎥⎝⎣⎦∑B设（ⅱ）为使0.01molCuSO 4完全转化为其三水化合物，最少须把多少水蒸气通入25℃的体积为2dm 3的烧瓶中？4-13潮湿Ag 2CO 3在100℃下用空气流进行干燥，试计算空气流中CO 2分压最少应为多少方能避免Ag 2CO 3分解为Ag 2O 和CO 2? 已知Ag 2CO 3(s)、Ag 2O(s)、CO 2（g ）在25℃、100kpa 下的标准摩尔熵分别为167.36、121.75、213.80 J ·K -1·mol -1，△fm H （298.15K ）分别为-501.7、-29.08、-393.46 kJ ·mol -1在此温度间隔内平均定压摩尔热容分别为109.6、68.6、40.2 J ·K -1·mol -1。
4-14已知：(ⅰ)求25℃时Ag 2O 的分解压力；（ⅱ）纯Ag 在25℃、100kPa 的空气中能否被氧化？（ⅲ）一种制备甲醛的工业方法是CH 3OH 与空气混合，在500℃、100kPa （总压）下自一种银催化剂上通过，此银渐渐失去光泽，并有一部分成粉末状，判断此现象是否因有Ag 2O 生成所致。
4-15已知3CuCl(g) = Cu 3Cl 3(g)的-1r m /(J mol )52885822.73/Kln(/K)+438.1(/K)G T T T ∆⋅=--（ⅰ）计算2000K 时的r m r m,H S ∆∆ 和K；（ⅱ）计算2 000K ，平衡混合物中Cu 3Cl 3摩尔分数等于0.5时，系统的总压。
4-16实验测出反应I 2 + 环戊烯 = 2HI + 环戊二烯，在175～415℃间气相反应的标准平衡常数与温度的关系式为lnK 17.3911156/(/K)T =-（ⅰ）计算该反应300℃的r m G ∆ 、r m H ∆和 m r S ∆；（ⅱ）如果开始以等物质的量的I 2和环戊烯混合，在300K 、总压是100kPa 下达到平衡，I 2的分压是多少？若平衡时总压是1.0MPa,I 2的分压是多少？4-17已知CH 4（g ）+ H 2O(g) = CO(g) + 3H 2(g)反应的-13-3263r m /(J mol )188.8381069.385(/K)ln(/K)+40.12810(/K) 3.62310(/K)227.0(/K)G T T T T T -∆⋅=⨯-⨯-⨯+ 试分别导出该反应的ln k、r m H ∆ 、r m S ∆ 与T 的关系式。
4-18试推导反应的2A （g ）= 2Y(g) + Z(g)的K与A 的平衡转化率eq A x 及总压1/3p -总的关系；并证明，当（/)1p p >>总 时，eq A x 与1/3p -总成正比。
4-19 A （g ）与Y （g ）之间有如下反应A （g ）= Y(g)与温度T 对应的)(T H m r ∆及),pgm (T K为已知，设此反应为一快速平衡，即T 改变，系统始终保持平衡。
若一窗口中有此两种气体而且其物质的总量为n ,求证物质Y(g)的量为Y n 随着温度的变化率Tn d d Y有如下关系 22r Y ]1),pgm ([)(),pgm (d d +∆=T K RT T H T nK T n m4-20纯B 2（l ）与纯B(l)温度T 时的饱和蒸气压分别为l),B (2*P 与l),B (*P ，试证在T 时，平衡总压为p 总，反应B(g)2)(B 2=g 的),pgm (T K有如下关系：p p p p p p p p p K l)],B -l),B ][-l)B,l)[,B (l)],B l)[B,(2***2*22*2*（（（（总总-=设气相为理想气体混合物，液相为理想液态混合物。
三、是非题、选择题和填空题（一）是非题（下述徊题中的说法是否正确？正确的在题后括号内画“√”，错的画“×”） 4-1定温定压且不涉及非体积功的条件下，一切放热且熵增大的反应均可自动发生。
（ ） 4-2标准平衡常数K 只是温度的函数。
（ ） 4-3对)B(pgm,0BB T v ∑=的反应，当),pgm (),pgm (T J T K>反应向右进行。
（ ）4-4对放热反应B(g)0BB∑=v ，温度升高时，eqBx增大。
（ ）4-5对于理想气体反应，定温定容加惰性组分时，平衡不移动。
（ ） (二）选择题（选择正确答案的编号填在各题题后的括号内） 4-1反应（ⅰ）322SO O 21SO =+)(i T K （ⅱ）322S O 2O 2S O =+ )(ii T K则i ()K T 与ii ()K T关系是（ ）A ．i K =ii K B.2i ii ()K K = C.2i ii ()K K =4-2温度T 、压力p 时理想气体反应： （ⅰ）i 222 g (O )(2H O(g)H 2K g ）+= （ⅱ）)g (O 21CO(g))g (CO 22+= ii K则反应：（ⅲ）CO(g)+H 2O(g)=CO 2(g)+H 2(g)的iii K 应为（ ）A ． ii i iii /K K K = B.ii i iii /K K K = C.ii i iii /K K K =4-3已知定温反应（ⅰ）CH 4(g) = C(s) + 2H 2(g) （ⅱ）CO(g) + 2H 2(g) = CH 3OH(g)若提高系统总压，则平衡移动方向为（ ）A ．（ⅰ）向左，（ⅱ）向右 B.（ⅰ）向右，（ⅱ）向左 C. （ⅰ）和（ⅱ）都向右。
4-4已知反应21CuO(s)=Cu(s)+O ()2g 的)(T S m r ∆>0,则该反应的)(T G m r∆将随温度的升高而（ ）。
A ．增大 B.减小 C.不变（三）填空题（在各小题中画有“_______”处或表格中填上答案）4-1范特荷夫定温方程：J RT T G T G m r m r ln )()(+∆=∆中，表示系统标准状态下性质的是_________，用来判断反应进行方向的是________,用来判断反应进行限度的是_____。
