认识有机化学
- 格式:docx
- 大小:15.93 KB
- 文档页数:5
芯衣州星海市涌泉学校一中高一化学认识有机物说课稿一、教材分析:学生在初中化学学习中,认识了个别有机物的初步概念及其在消费、生活中的一些应用。
本章的核心内容是与消费、生活严密联络的重要的有机物的典型的性质和对有机化学的初步认识。
教材根据有机化学对国民经济开展和人们生活程度进步的重要作用,以及对自然资源的合理中的开发利用及可持续开展的观点,以消费、生活和身边的事物为切入点,将个别物质的研讨与消费、生活联络起来逐一展开。
本节对有机物的认识,先以甲烷为例认识有机物的一般的性质,又从甲烷的构造特点拓展到乙烷、丙烷、丁烷及其异构现象,即从构造的多样性初步种类繁多的有机物。
这样的知识编排符合学生的认知规律,利于进步学生的学习兴趣,促进学生知识构造的开展。
二、目的分析:〔一〕教学目的:根据根据新课改精神、新新课程标准及学生的实际情况确定如下教学目的:〔一〕知识与技能目的:1、理解有机化合物的性质特征;2、通过观察、实验掌握甲烷的化学性质,理解取代反响的概念。
3、在理解甲烷构造的根底上,理解有机物的构造特点。
4、理解同分异构的概念,会写碳原子数4以内的烷烃的构造式和构造简式。
〔二〕过程与方法目的:1、通过对自己熟悉的种类不同的有机物的分析,学会怎样从中归纳、总结有机化合物性质的一般规律。
2、通过甲烷等构造的认识,培养学生的分析、联想、类比、迁移以及概括的才能和空间想象才能。
〔三〕情感态度与价值观目的通过“迁移•应用〞、“交流•研讨〞、“活动•探究〞活动,激发探究未知知识的兴趣,享受到探究未知世界的乐趣。
〔二〕学习重点和难点:重点:甲烷的性质难点:有机化合物构造的多样性〔三〕学情学法分析:本节课对象是高一的学生,他们虽然已经经过初中和高中近一年的学习,初步掌握化学学科的根底知识,并具有一定的形象思维才能及搜集处理信息的才能,但对于本节中取代反响、同分异构体等抽象概念的形成仍存在一定程度的困难。
针对这些问题,本节教学采取学生自主探究、学习的方式,加深对抽象的概念的理解,消除学生对概念性知识学习的乏味感,同时进步学生的分析、联想、类比、迁移的才能。
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。
有机化学的基本概念与反应类型有机化学是研究有机化合物及其反应规律的学科。
有机化合物是由碳原子与氢原子以及其他一些元素原子通过共价键相互连接而成的化合物。
有机化学是化学中的一个重要分支,广泛应用于药物研发、材料科学、农药合成等领域。
本文将介绍有机化学的基本概念以及常见的反应类型。
一、有机化学的基本概念(1)碳原子:有机化合物的基础是碳原子。
碳原子具有四个价电子,可以与其他原子共享电子形成共价键,并形成稳定的分子结构。
(2)碳氢键:碳原子可以与氢原子形成碳氢键。
碳氢键是有机化合物中最常见的键,其键能较小,易于断裂。
(3)共价键的键能:共价键在分子中起着连接原子的作用。
不同类型的共价键具有不同的键能,键能高低影响着化合物的稳定性和反应性。
(4)碳链:由碳原子按照一定结构连接而成的链状结构称为碳链。
碳链可以是直链、支链或环状结构,不同结构的碳链导致了各种不同性质的有机化合物。
(5)官能团:有机化合物中特定原子团或原子在分子中的特殊排列被称为官能团。
官能团使有机化合物具有特定的性质和反应活性。
(6)同分异构体:由于碳原子的四价性质和碳链的多样性,有机化合物存在着同分异构体现象。
同分异构体是指化学式相同但结构不同的有机化合物。
二、有机反应的基本类型有机反应是指有机化合物发生的化学变化过程。
根据反应类型的不同,有机反应可以分为以下几种基本类型。
1. 加成反应:加成反应是指在有机化合物中,两个或多个分子的共价键断裂,形成新的键。
加成反应可以用于合成目标化合物,通常涉及对烯烃或炔烃的反应。
2. 消除反应:消除反应是指有机化合物中某些原子团或原子之间的共价键断裂,生成双键或三键。
消除反应通常通过热或光能激发实现。
3. 取代反应:取代反应是指有机化合物中的一个或多个原子团被其他原子或原子团所取代。
取代反应是有机化学中最常见的反应类型。
4. 缩合反应:缩合反应是指两个或多个分子结合形成一个较大的分子。
缩合反应通常涉及羧酸与醇、胺等官能团之间的反应。
有机化学基本概念一、有机物1、有机物及有机化学的概念有机物指的是含碳元素的化合物,其组成元素除碳外,通常还含有氢、氧、氮、硫、磷、卤素等元素,少数含碳元素的化合物(如CO、CO2、碳酸及其碳酸盐、HCN、HSCN及金属碳化物等含碳化合物)的结构和性质跟无机物相似,鼓仍属于无机物。
研究有机物的化学简称有机化学。
注意:1828年,德国年轻化学家乌勒首次有无机物合成了有机物——尿素:NH4CNO CO(NH2)22、有机物的结构特点有机物分子中,碳原子间能以共价键(单键、双键、三键等)结合形成长的碳链或碳环,即使是分子式相同的有机物也会因同分异构而导致结构甚至种类不同。
这些结构特点也是导致有机物种类繁多的主要原因。
注意:有机物分子多为非极性或弱极性分子,分子间通过范德华力结合成分子晶体。
例1 下列说法中错误的是A 有机物和无机物都可以从动植物的有机体中提取。
B 所有有机物在一定条件下,可以相互转化。
C 有机物参与的反应,一般都比较复杂,反应速率较慢,且常伴有副反应发生。
D 有机物和无机物在性质上的差别不是绝对的。
解析有机物有天然合成的也有人工合成的,因此有的物质不能从动植物体中提取;有机物之间的反应是复杂的,有的有机物在一定条件下可以相互转化,有些则不能相互转化;有机物和无机物之间没有绝对的界限区分,在性质上有些是类似的,有些是不同的。
正确选项为A、B。
二、同系物、同分异构1、同系物搞清同系物的概念;把握同系物的判断标准;认识并掌握同系物的特点和一般规律。
(1)同系物必须结构相似,即组成元素相同,官能团种类、个数及连接方式相同,分子组成通式相同。
(2)同系物间相对分子质量相差14或14的整数倍。
(3)同系物有相似的化学性质,物理性质有一定的递变规律。
例2、下列各组物质,其中属于同系物的是:(1)乙烯和苯乙烯(2)丙烯酸和油酸(3)乙醇和丙二醇(4)丁二烯与异戊二烯(5)蔗糖与麦牙糖(A)(1)(2)(3)(4)(B)(2)(4)(C)(1)(2)(4)(5)(D)(1)(2)(4)解析同系物是指结构相似,即组成元素相同,官能团种类、个数相同,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团及分子组成通式相同的物质。
第一节认识有机化合物考纲定位要点网络1.能根据有机化合物的元素含量、相对分子质量确定有机化合物的分子式。
2.了解常见有机化合物的结构。
了解有机化合物分子中的官能团,能正确地表示它们的结构。
3.了解确定有机化合物结构的化学方法和物理方法(如质谱、红外光谱、核磁共振氢谱等).4.能正确书写有机化合物的同分异构体(不包括手性异构体).5.能够正确命名简单的有机化合物。
有机物的分类与基本结构知识梳理1.有机物的分类(1)根据元素组成分类(2)根据碳骨架分类(3)根据官能团分类①烃的衍生物:烃分子里的氢原子被其他原子或原子团所代替,衍生出一系列新的有机化合物。
②官能团:决定化合物特殊性质的原子或原子团.③有机物的主要类别、官能团和典型代表物有机物类别官能团名称官能团结构典型代表物(结构简式)烯烃碳碳双键CH2===CH2炔烃碳碳三键CH≡CH卤代烃卤素原子-X CH3CH2Cl醇醇羟基—OH CH3CH2OH 酚酚羟基-OH醚醚键CH3CH2OCH2CH3醛醛基CH3CHO、HCHO酮羰基(酮基)羧酸羧基酯酯基CH3COOCH2CH3氨基酸氨基、羧基-NH2、—COOH2。
有机物的基本结构(1)有机化合物中碳原子的成键特点(2)有机物的同分异构现象a.同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但结构不同,因而产生了性质上的差异的现象。
b.同分异构体:具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。
(3)同系物命题点有机物的分类、官能团及基本结构1.(2020·南阳模拟)下列叙述正确的是()D[A项,不是芳香烃,不是烃,错误;B项,属于酚,属于醇,二者不是同系物关系,错误;C项,属于酯类,错误。
]2.下列物质的类别与所含官能团都正确的是()A.①②③④⑤B.②③④C.②④⑤ D.仅②④C[①为醇类,③为酯类。
]3.(2020·唐山模拟)烃(甲)、(乙)、(丙),下列说法正确的是()A.甲、乙均为芳香烃B.甲、乙、丙互为同分异构体C.甲与甲苯互为同系物D.甲、乙、丙中甲、乙的所有原子可能处于同一平面B[乙不含苯环,不是芳香烃,A错误;甲、乙、丙的分子式均为C8H8,互为同分异构体,B正确;甲为烯烃含,甲苯中不含,二者结构不相似,C错误;乙中含有饱和碳原子,所有原子不可能共面,D错误。
对有机化学的认识和理解1000字:有机化学,又称为碳化合物化学,是化学学科的一个重要分支,主要研究碳氢化合物及其衍生物的性质、合成、反应和结构等。
有机化学与我们的日常生活密切相关,涉及到医药、农药、合成材料、食品、香料等多个领域。
首先,有机化学是一门非常有趣的学科。
碳是构成生命的基础元素,而碳与氢、氧、氮等元素形成的化合物,在自然界和生物体内无处不在。
从香水、汽油到塑料、染料,再到药物和农药,有机化合物在我们的生活中扮演着不可或缺的角色。
了解有机化学,就是掌握这些化合物的性质和变化规律,进一步探索它们在生产和生活中的应用。
其次,有机化学在科学研究和技术创新中具有非常重要的地位。
许多重要的科学发现和技术创新都源于有机化学的研究,如塑料的合成、药物的研发、石油化工的生产等。
有机化学的发展推动了人类社会的科技进步,也为解决能源、环境等全球性问题提供了重要的思路和手段。
同时,有机化学的学习过程也有一定的挑战性。
有机化学反应复杂,反应机理多样,需要学生具备扎实的理论基础和实验技能。
此外,有机化学涉及的化合物种类繁多,性质各异,需要学生具备较好的归纳和总结能力,以便更好地理解和掌握相关知识。
为了更好地理解和掌握有机化学,学生需要注重理论与实践相结合。
通过实验观察和操作,学生可以更深入地理解有机化合物的性质和反应机理,培养自己的实验技能和解决问题的能力。
此外,学生还需要关注有机化学领域的研究动态和发展趋势,了解最新的科研成果和技术创新,以便更好地适应学科发展的需求。
综上所述,有机化学是一门充满趣味性和挑战性的学科。
它不仅涉及到我们的日常生活,还在科学研究和技术创新中发挥着重要的作用。
通过学习和掌握有机化学的知识和技能,我们可以更好地理解碳氢化合物的性质和变化规律,为解决实际问题提供重要的思路和手段。
同时,我们也可以培养自己的科学素养和实践能力,为未来的科学研究和技术创新奠定坚实的基础。
当然,有机化学的发展也面临着一些挑战和问题。
第1节认识有机化学1.了解有机化学的发展简史。
2.掌握有机化合物的分类以及分类依据。
3.能识别常见官能团的结构和名称。
4.掌握烷烃的系统命名法,能对简单烷烃进行命名,并了解习惯命名法。
有机化学的发展[学生用书P1]1.有机化学(1)概念:以有机化合物为研究对象的学科。
(2)研究范围:有机化合物的来源、结构、性质、合成、应用,以及有关理论和方法学等。
2.发展历程(1)萌发和形成阶段①19世纪初,瑞典化学家贝采里乌斯首先提出“有机化学”和“有机化合物”这两个概念。
②1828年,维勒首次在实验室里合成了有机化合物——尿素,使人类从提取有机化合物进入了合成有机化合物的新时代。
③1830年,李比希创立了有机化合物的定量分析方法。
④1848~1874年之间,关于碳的价键、碳原子的空间结构等理论逐渐趋于完善,之后建立了研究有机化合物的官能团体系,使有机化学成为一门较完整的学科。
(2)发展和走向辉煌时期进入20世纪,有机化学有了极大的发展。
①关于有机化学结构理论的建立和有机反应机理的研究,使人们对有机反应有了新的掌控能力。
②红外光谱(IR)、核磁共振谱(NMR)、质谱(MS)和X射线衍射(XRD)等物理方法的引入,使有机分析达到了微量、高效、准确的程度。
③随着逆推法合成设计思想的诞生以及有机合成路线设计实现程序化并进入计算机设计时代,新化合物的合成速度大大提高。
1.判断正误(1)人类只能合成自然界中存在的有机化合物。
()(2)有机化合物的种类远多于无机化合物的种类。
()(3)尿素是人类用人工方法合成的第一种有机化合物。
()(4)周期表中碳元素是形成化合物种类最多的元素。
()答案:(1)×(2)√(3)√(4)√2.下列含碳化合物中属于无机化合物的是()解析:选C。
C项物质为H2CO3,属于无机酸。
有机化合物与无机化合物的区别(1)化合物根据是否含碳元素分为有机化合物和无机化合物。
但CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、金属碳化物、氰化物、硫氰化物等物质具有无机化合物的性质,视为无机化合物。
有机化学有机化学是研究有机化合物的一门基础学科,是研究有机化合物的来源、制备、结构、性能、应用及有关理论、变化规律和方法学的科学。
它是有机学工业的理论基础,与经济建设和国防建设密切相关,不论是化学工业、能源工业、材料工业还是国防工业的发展,都离不开有机化学的成就。
同时,有机化学的基本原理对于掌握和发展其他学科也是必不可少的。
一、有机化学的发展有机化学的发展可分为初期、中期和后期三个阶段。
初期主要是应用和提取时期。
在这一时期,人们利用掌握的化学知识发现了很多药物,提取出了尿素、吗啡等重要的有机化合物。
中期是简单合成时期和经典结构理论创立时期。
在这一时期,不仅合成了乙酸、油脂等化合物,很多经典的理论也被创立,例如凯库勒提出了苯的构造式、拜耳的张力学说等。
后期,即从二十世纪初至今是以量子力学为基础的现代结构理论的建立、现代物理测试方法、复杂天然物的合成、有机合成工业。
二、有机化学的现状1有机化学的分类有机化学已经形成许多成熟的分支学科,并同物理、生物、医学、药学等学科相互渗透和交叉,产生出许多交叉学科。
其中,分支学科包括有机合成化学、天然有机化学、金属与元素有机化学、生物有机化学、物理有机化学和分析有机化学。
交叉学科包括生物有机化学、药物化学、香料化学、农药化学、有机新材料化学等。
天然有机化学是研究动植物及生物体内源性生理活性物质的有机化学。
目的是希望发掘有生理活性的天然化合物,作为发展新药先导化合物,或者直接用于临床或为农业生产服务。
天然有机化学是植物化学、基础医学、药物化学、农业化学的基础。
同时,天然有机化学的研究为有机化合物新的分离分析方法,新的专一性和立体选择性合成方法和立体化学等方面作出了重要贡献。
元素有机化学是当代有机化学研究中最为活跃的领域之一。
有机磷化学、有机氟化学、有机硼化学和有机硅化学是当前元素有机化学中四个主要支柱。
金属有机化学是近代化学前沿领域之一。
金属有机化合物的合成、结构和反应性能的研究以及新型基元反应的开发和以有机合成为目标的金属有机化学都是金属有机化学的主要研究内容。
认识有机化合物的教案认识有机化合物的教案一、学习目标:1、初步认识有机化合物种类繁多的原因。
2、掌握甲烷的化学性质,了解取代反应的概念。
二、重点、难点甲烷的化学性质取代反应的概念三、自主学习1、有机物的性质特点(1)大多数有机物溶于水,是(电解质或非电解质),溶于有机溶剂。
(2)耐热性和可燃性:多数有机物不耐热,熔点较,且燃烧。
(3)化学反应:有机物所参加的反应较复杂,一般较缓慢,常伴有副反应发生。
所以有机反应往往需要加热或使用催化剂,有机反应的'化学方程式中一般用代替“===”。
2、甲烷的存在和物理性质:(1)气的主要成分是甲烷,气中含有甲烷,池沼底部产生的气和煤矿坑道的气体(气或)的主要成分也是甲烷。
(2)甲烷是色味的气体,密度比空气,溶于水。
3、化学性质:性质(填活泼或稳定),跟强酸、强碱或强氧化剂等一般不起反应,只有在特殊条件(光照、点燃或高温)下才发生某些化学反应。
① 氧化反应:CH4 + O2 →(点燃前必须进行)现象:②甲烷能使酸性KMnO4退色。
③取代反应:写出甲烷和氯气在光照条件下的反应方程式()实验现象:实验现象实验结论试管内黄绿色逐渐褪去试管壁上附着油状液体水槽中的水上升到试管内一段水柱该反应共有种产物,除外均难溶于水。
其中曾被用做麻醉剂。
它和都是重要的工业溶剂。
四种氯代物中只有是气体,其它三种都是。
归纳:取代反应四、合作探究:1、有机物和无机物的主要区别项目有机物无机物构成元素(是否含碳)溶解性耐热性可燃性是否电解质化学反应(复杂程度,速率)2、以甲烷为主要成分的天然气作为燃料的优点有哪些?3、煤矿为什么会发生瓦斯爆炸?怎样预防瓦斯爆炸?五、巩固练习1、下列气体中的主要成分不是甲烷的是:A.沼气B.天然气C.水煤气D.坑气2、下列物质不属于有机物的是:A.碳酸B.汽油C.蔗糖D.酒精3、在光照下,将等物质的量的CH4和Cl2充分反应,得到产物的物质的量最多的是:A.CH3ClB.CH2Cl2l4D.HCl4、1 mol CH4和Cl2光照下反应生成相同物质的量的4种取代物,则消耗Cl2的物质的量是:A. 5 molB. 2.5 molC. 1 molD. 2 mol5、下列物质在一定条件下,可与CH4发生化学反应的是:A. 氯气B.溴水C.氧气D.KMnO4溶液6、可以鉴别CH4、CO、H2的方法是:A.点燃——通入澄清石灰水——加溴水B.点燃——罩上干燥烧杯——通入澄清石灰水C.点燃——通入澄清石灰水D.点燃——通入酸性KMnO4溶液7、如果空气中混入甲烷的体积达到总体积的5% ~ 15%这个范围,点燃甲烷时就会发生爆炸。
有机化学基本概念有机化学是研究碳和氢以及其他元素之间的化学反应和物质结构的科学领域。
在化学中,碳元素是最为重要的元素之一,因为它具有独特的能力形成许多不同的化合物。
有机化学的基本概念涉及到碳的特性、有机化合物的命名和结构、以及有机反应机制。
一、碳的特性碳是第14号元素,位于元素周期表的第四周期,它有四个外层电子,使得它能够形成四个共价键。
碳还具有与其他元素形成稳定共价键的能力,如氧、氮、硫等。
由于碳的这些特性,使得它能够形成大量的不同化合物,从简单的烷烃到复杂的生物分子,如蛋白质和核酸。
二、有机化合物的命名和结构在有机化学中,有机化合物的命名是基于一套特定的规则,旨在给予化合物一个唯一的名字以描述其结构。
有机化合物的结构由原子和化学键的排列方式决定,常用的结构表示方法有结构式和分子式。
- 结构式: 使用线条和点表示化合物分子中的原子和化学键。
线条表示化学键,点表示原子。
- 分子式: 使用元素符号和数字表示分子中含有的原子数量。
三、有机反应机制有机反应机制是研究有机化学反应过程中分子的重排、转化和合成的基本原理。
在有机反应中,通常涉及到键的断裂和形成,分子中的原子重新排列以形成新的化学键。
有机反应机制可以通过反应的速率、反应物和产物之间的关系来研究。
有机反应机制可以分为五类:取代反应、加成反应、消除反应、重排反应和酸碱反应。
每种反应机制都有其独特的特征和条件。
四、有机化学的应用有机化学是一门重要的学科,它在许多领域中都有广泛的应用。
下面是一些有机化学的应用领域:- 药物化学:有机化学用于合成药物,研究药物的结构活性关系以及新药的开发。
- 材料科学:有机化学用于合成和改良材料,如塑料、纤维和涂料等。
- 天然产物化学:研究和合成天然产物,如天然药物和天然香料。
- 环境化学:研究有机污染物的来源、去除以及与环境的相互作用。
综上所述,有机化学是研究碳和氢以及其他元素之间的化学反应和物质结构的科学领域。
了解有机化学的基本概念,对于认识有机化合物的特点和反应机制非常重要。
对有机化学的看法
有机化学是一门非常重要的学科,它研究有机化合物的结构、性质、合成和反应等方面。
以下是对有机化学的一些看法:
1. 应用广泛:有机化学在许多领域都有广泛的应用,如医药、农药、材料科学、食品科学等。
通过对有机化合物的研究,可以开发出许多有用的产品,如药物、香料、染料、塑料等,这些产品在人们的日常生活中扮演着重要的角色。
2. 理论基础:有机化学为其他相关学科提供了重要的理论基础。
它的研究成果不仅有助于我们理解生命体系中的化学过程,还为材料科学、药物化学等领域提供了关键的理论支持。
3. 复杂性:有机化合物的结构和反应非常复杂,这使得有机化学的学习和研究具有一定的挑战性。
需要学生具备较强的逻辑思维能力和空间想象力。
4. 实验技能:有机化学实验是学习有机化学的重要组成部分。
通过实验,学生可以亲身体验有机化合物的合成、分离和鉴定过程,培养动手能力和实验技能。
5. 创新性:有机化学领域不断有新的发现和突破,为科学家们提供了广阔的研究空间。
通过对有机化学的深入研究,可以推动科学技术的进步和社会的发展。
总之,有机化学是一门非常重要的学科,它不仅为我们提供了认识和改造自然界的工具,还为其他学科的发展提供了重要的支撑。
对于学生来说,学习有机化学需要付出一定的努力,但也会带来许多收获和乐趣。
有机知识点总结范文有机化学是研究有机化合物的组成、性质、结构和反应的学科。
本文将从有机化学的基本概念、有机化合物的命名、常见的有机官能团和它们的性质、常见的有机反应以及有机化学在生活中的应用等几个方面进行总结。
1.有机化学的基本概念有机化学是研究碳元素化合物的学科。
碳元素在自然界中广泛存在,而有机化合物是由碳元素与氢元素以及其他非金属元素通过共价键结合而形成的。
有机化合物在自然界中存在众多,包括石油、天然气、植物和动物体内的化合物等。
2.有机化合物的命名有机化合物的命名采用一定的规则来确定分子的结构和性质。
常用的命名方法有系统命名法和通用命名法。
系统命名法根据化合物中各原子的排列顺序和它们的官能团来命名,而通用命名法则是根据化合物的常见名称来命名。
3.有机官能团及其性质有机化合物中的官能团是指分子中参与化学反应的特殊原子团。
常见的有机官能团有羟基、醛基、酮基、羧基、氨基、酯基和醚基等。
不同的官能团具有不同的化学性质和反应。
4.常见的有机反应有机化学中有许多常见的反应,如酯化反应、醛缩反应、加成反应、消去反应、取代反应等。
这些反应是有机化学中常用的方法,可以用来合成新的有机化合物或改变原有化合物的结构。
5.有机化学在生活中的应用有机化学在生活中有广泛的应用。
有机合成是药物合成、合成香料和染料的重要方法,也是合成高分子材料的基础。
有机化合物还广泛用于生活中的日用品,如塑料、橡胶、纤维、涂料等。
本文对有机化学的基本概念、命名方法、官能团和反应进行了总结,并介绍了有机化学在生活中的应用。
由于有机化学的内容繁多,文章只能对一些基本的知识点进行概括,希望读者能对有机化学有个初步的了解,并对其在实际应用中的意义有所体会。
《认识有机化学》讲义一、什么是有机化学在我们的日常生活中,从食物中的营养成分到衣物的纤维材料,从药物的有效成分到塑料制品,有机化合物无处不在。
那么,究竟什么是有机化学呢?简单来说,有机化学就是研究有机化合物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学。
有机化合物,通常是指含碳的化合物,但一些简单的含碳化合物,如一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等,由于它们的性质与无机化合物相似,通常不被归为有机化合物。
有机化学的研究范围极其广泛。
它涵盖了从最简单的甲烷、乙烯等小分子,到复杂的蛋白质、核酸等生物大分子。
通过对这些有机化合物的研究,我们能够深入了解生命的奥秘、开发新的药物、设计高性能的材料,以及解决能源和环境等重大问题。
二、有机化合物的特点1、碳的特性碳是有机化合物的核心元素,它具有独特的化学性质。
碳能够形成四个共价键,这使得它可以与其他原子形成多种多样的化学键,从而构建出结构复杂、种类繁多的有机化合物。
2、结构的多样性由于碳的成键特点,有机化合物可以呈现出直链、支链、环状等多种结构。
这种结构的多样性导致了有机化合物性质的丰富性。
3、同分异构现象同分异构现象是有机化学中的一个重要概念。
具有相同分子式的有机化合物,可能由于原子连接顺序或空间排列方式的不同,而具有不同的结构和性质。
例如,正丁烷和异丁烷,它们的分子式都是C₄H₁₀,但结构不同,性质也有所差异。
4、反应的复杂性有机化合物的反应通常比较复杂,往往伴随着多个步骤和中间产物。
而且反应条件对反应的结果也有着重要的影响。
三、有机化合物的分类1、按碳骨架分类链状化合物:如乙烷、丁烯等,它们的碳原子连接成链状。
环状化合物:又分为脂环化合物(如环己烷)和芳香化合物(如苯)。
2、按官能团分类官能团是决定有机化合物化学性质的原子或原子团。
常见的官能团有:羟基(OH):存在于醇类化合物中,如乙醇(C₂H₅OH)。
羧基(COOH):存在于羧酸类化合物中,如乙酸(CH₃COOH)。
有机化学基础第一章认识有机化合物第一节有机化合物的分类第二节有机化合物的结构特点第三节有机化合物的命名第四节研究有机化合物的一般步骤和方法归纳与整理复习题第二章烃和卤代烃第一节脂肪烃第二节芳香烃第三节卤代烃归纳与整理复习题第三章烃的含氧衍生物第一节醇酚第二节醛第三节羧酸酯第四节有机合成归纳与整理复习题第四章生命中的基础有机化学物质第一节油脂第二节糖类第三节蛋白质和核酸归纳与整理复习题第五章进入合成有机高分子化合物的时代第一节合成高分子化合物的基本方法第二节应用广泛的高分子材料第三节功能高分子材料归纳与整理复习题结束语——有机化学与可持续发展高二化学选修5有机化学基础知识点整理2010-2-26一、重要的物理性质1.有机物的溶解性1难溶于水的有:各类烃、卤代烃、硝基化合物、酯、绝大多数高聚物、高级的指分子中碳原子数目较多的,下同醇、醛、羧酸等;2易溶于水的有:低级的一般指NC≤4醇、醚、醛、酮、羧酸及盐、氨基酸及盐、单糖、二糖;它们都能与水形成氢键;3具有特殊溶解性的:① 乙醇是一种很好的溶剂,既能溶解许多无机物,又能溶解许多有机物,所以常用乙醇来溶解植物色素或其中的药用成分,也常用乙醇作为反应的溶剂,使参加反应的有机物和无机物均能溶解,增大接触面积,提高反应速率;例如,在油脂的皂化反应中,加入乙醇既能溶解NaOH,又能溶解油脂,让它们在均相同一溶剂的溶液中充分接触,加快反应速率,提高反应限度;② 苯酚:室温下,在水中的溶解度是属可溶,易溶于乙醇等有机溶剂,当温度高于65℃时,能与水混溶,冷却后分层,上层为苯酚的水溶液,下层为水的苯酚溶液,振荡后形成乳浊液;苯酚易溶于碱溶液和纯碱溶液,这是因为生成了易溶性的钠盐;③乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中更加难溶,同时饱和碳酸钠溶液还能通过反应吸收挥发出的乙酸,溶解吸收挥发出的乙醇,便于闻到乙酸乙酯的香味;④有的淀粉、蛋白质可溶于水形成胶体..;蛋白质在浓轻金属盐包括铵盐溶液中溶解度减小,会析出即盐析,皂化反应中也有此操作;但在稀轻金属盐包括铵盐溶液中,蛋白质的溶解度反而增大;⑤线型和部分支链型高聚物可溶于某些有机溶剂,而体型则难溶于有机溶剂;⑥氢氧化铜悬浊液可溶于多羟基化合物的溶液中,如甘油、葡萄糖溶液等,形成绛蓝色溶液;2.有机物的密度1小于水的密度,且与水溶液分层的有:各类烃、一氯代烃、氟代烃、酯包括油脂2大于水的密度,且与水溶液分层的有:多氯代烃、溴代烃溴苯等、碘代烃、硝基苯3.有机物的状态常温常压1个大气压、20℃左右1气态:① 烃类:一般NC≤4的各类烃注意:新戊烷CCH34亦为气态② 衍生物类:一氯甲烷CH3Cl,沸点为℃氟里昂CCl2F2,沸点为℃氯乙烯CH2==CHCl,沸点为℃甲醛HCHO,沸点为-21℃氯乙烷CH3CH2Cl,沸点为℃一溴甲烷CH3Br,沸点为℃四氟乙烯CF2==CF2,沸点为℃甲醚CH3OCH3,沸点为-23℃甲乙醚CH3OC2H5,沸点为℃环氧乙烷 ,沸点为℃2液态:一般NC在5~16的烃及绝大多数低级衍生物;如,己烷CH3CH24CH3环己烷甲醇CH3OH 甲酸HCOOH溴乙烷C2H5Br 乙醛CH3CHO溴苯C6H5Br 硝基苯C6H5NO2★特殊:不饱和程度高的高级脂肪酸甘油酯,如植物油脂等在常温下也为液态3固态:一般NC在17或17以上的链烃及高级衍生物;如,石蜡C16以上的烃饱和程度高的高级脂肪酸甘油酯,如动物油脂在常温下为固态★特殊:苯酚C6H5OH、苯甲酸C6H5COOH、氨基酸等在常温下亦为固态4.有机物的颜色☆绝大多数有机物为无色气体或无色液体或无色晶体,少数有特殊颜色,常见的如下所示:☆三硝基甲苯俗称梯恩梯TNT为淡黄色晶体;☆部分被空气中氧气所氧化变质的苯酚为粉红色;☆ 2,4,6—三溴苯酚为白色、难溶于水的固体但易溶于苯等有机溶剂;☆苯酚溶液与Fe3+aq作用形成紫色H3FeOC6H56溶液;☆多羟基有机物如甘油、葡萄糖等能使新制的氢氧化铜悬浊液溶解生成绛蓝色溶液;☆淀粉溶液胶遇碘I2变蓝色溶液;☆含有苯环的蛋白质溶胶遇浓硝酸会有白色沉淀产生,加热或较长时间后,沉淀变黄色;5.有机物的气味许多有机物具有特殊的气味,但在中学阶段只需要了解下列有机物的气味:☆甲烷无味☆乙烯稍有甜味植物生长的调节剂☆液态烯烃汽油的气味☆乙炔无味☆苯及其同系物芳香气味,有一定的毒性,尽量少吸入;☆一卤代烷不愉快的气味,有毒,应尽量避免吸入;☆二氟二氯甲烷氟里昂无味气体,不燃烧;☆ C4以下的一元醇有酒味的流动液体☆ C5~C11的一元醇不愉快气味的油状液体☆ C12以上的一元醇无嗅无味的蜡状固体☆乙醇特殊香味☆乙二醇甜味无色黏稠液体☆丙三醇甘油甜味无色黏稠液体☆苯酚特殊气味☆乙醛刺激性气味☆乙酸强烈刺激性气味酸味☆低级酯芳香气味☆丙酮令人愉快的气味二、重要的反应1.能使溴水Br2/H2O褪色的物质1有机物①通过加成反应使之褪色:含有、—C≡C—的不饱和化合物②通过取代反应使之褪色:酚类注意:苯酚溶液遇浓溴水时,除褪色现象之外还产生白色沉淀;③ 通过氧化反应使之褪色:含有—CHO醛基的有机物有水参加反应注意:纯净的只含有—CHO醛基的有机物不能使溴的四氯化碳溶液褪色④通过萃取使之褪色:液态烷烃、环烷烃、苯及其同系物、饱和卤代烃、饱和酯2无机物①通过与碱发生歧化反应3Br2 + 6OH- == 5Br- + BrO3- + 3H2O或Br2 + 2OH- == Br- + BrO- + H2O②与还原性物质发生氧化还原反应,如H2S、S2-、SO2、SO32-、I-、Fe2+2.能使酸性高锰酸钾溶液KMnO4/H+褪色的物质1有机物:含有、—C≡C—、—OH较慢、—CHO的物质与苯环相连的侧链碳碳上有氢原子的苯的同系物与苯不反应2无机物:与还原性物质发生氧化还原反应,如H2S、S2-、SO2、SO32-、Br-、I-、Fe2+3.与Na反应的有机物:含有—OH、—COOH的有机物与NaOH反应的有机物:常温下,易与含有酚羟基...、—COOH的有机物反应加热时,能与卤代烃、酯反应取代反应与Na2CO3反应的有机物:含有酚.羟基的有机物反应生成酚钠和NaHCO3;含有—COOH的有机物反应生成羧酸钠,并放出CO2气体;含有—SO3H的有机物反应生成磺酸钠并放出CO2气体;与NaHCO3反应的有机物:含有—COOH、—SO3H的有机物反应生成羧酸钠、磺酸钠并放出等物质的量的CO2气体;4.既能与强酸,又能与强碱反应的物质12Al + 6H+ == 2 Al3+ + 3H2↑2Al + 2OH- + 2H2O == 2 AlO2- + 3H2↑2Al2O3 + 6H+ == 2 Al3+ + 3H2OAl2O3 + 2OH- == 2 AlO2- + H2O3AlOH3 + 3H+ == Al3+ + 3H2OAlOH3 + OH- == AlO2- + 2H2O4弱酸的酸式盐,如NaHCO3、NaHS等等NaHCO3 + HCl == NaCl + CO2↑ + H2ONaHCO3 + NaOH == Na2CO3 + H2ONaHS + HCl == NaCl + H2S↑NaHS + NaOH == Na2S + H2O5弱酸弱碱盐,如CH3COONH4、NH42S等等2CH3COONH4 + H2SO4 == NH42SO4 + 2CH3COOHCH3COONH4 + NaOH == CH3COONa + NH3↑+ H2ONH42S + H2SO4 == NH42SO4 + H2S↑NH42S +2NaOH == Na2S + 2NH3↑+ 2H2O6氨基酸,如甘氨酸等H2NCH2COOH + HCl → HOOCCH2NH3ClH2NCH2COOH + NaOH → H2NCH2COONa + H2O7蛋白质蛋白质分子中的肽链的链端或支链上仍有呈酸性的—COOH和呈碱性的—NH2,故蛋白质仍能与碱和酸反应;5.银镜反应的有机物1发生银镜反应的有机物:含有—CHO的物质:醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、还原性糖葡萄糖、麦芽糖等2银氨溶液AgNH32OH多伦试剂的配制:向一定量2%的AgNO3溶液中逐滴加入2%的稀氨水至刚刚产生的沉淀恰好完全溶解消失;3反应条件:碱性、水浴加热.......若在酸性条件下,则有AgNH32+ + OH - + 3H+ == Ag+ + 2NH4+ + H2O而被破坏;4实验现象:①反应液由澄清变成灰黑色浑浊;②试管内壁有银白色金属析出5有关反应方程式:AgNO3 + NH3·H2O == AgOH↓ + NH4NO3AgOH + 2NH3·H2O == AgNH32OH + 2H2O银镜反应的一般通式:RCHO + 2AgNH32OH 2 Ag↓+ RCOONH4 + 3NH3 + H2O记忆诀窍:1—水盐、2—银、3—氨甲醛相当于两个醛基:HCHO + 4AgNH32OH4Ag↓+ NH42CO3 + 6NH3 + 2H2O乙二醛:OHC-CHO + 4AgNH32OH4Ag↓+ NH42C2O4 + 6NH3 + 2H2O甲酸:HCOOH + 2 AgNH32OH 2 Ag↓+ NH42CO3 + 2NH3 + H2O过量葡萄糖:CH2OHCHOH4CHO +2AgNH32OH2Ag↓+CH2OHCHOH4COONH4+3NH3 + H2O6定量关系:—CHO~2AgNH2OH~2 AgHCHO~4AgNH2OH~4 Ag6.与新制CuOH2悬浊液斐林试剂的反应1有机物:羧酸中和、甲酸先中和,但NaOH仍过量,后氧化、醛、还原性糖葡萄糖、麦芽糖、甘油等多羟基化合物;2斐林试剂的配制:向一定量10%的NaOH溶液中,滴加几滴2%的CuSO4溶液,得到蓝色絮状悬浊液即斐林试剂;3反应条件:碱过量、加热煮沸........4实验现象:①若有机物只有官能团醛基—CHO,则滴入新制的氢氧化铜悬浊液中,常温时无变化,加热煮沸后有砖红色沉淀生成;②若有机物为多羟基醛如葡萄糖,则滴入新制的氢氧化铜悬浊液中,常温时溶解变成绛蓝色溶液,加热煮沸后有砖红色沉淀生成;5有关反应方程式:2NaOH + CuSO4 == CuOH2↓+ Na2SO4RCHO + 2CuOH2RCOOH + Cu2O↓+ 2H2OHCHO + 4CuOH2CO2 + 2Cu2O↓+ 5H2OOHC-CHO + 4CuOH2HOOC-COOH + 2Cu2O↓+ 4H2OHCOOH + 2CuOH2CO2 + Cu2O↓+ 3H2OCH2OHCHOH4CHO + 2CuOH2CH2OHCHOH4COOH + Cu2O↓+ 2H2O6定量关系:—COOH~ CuOH2~ Cu2+酸使不溶性的碱溶解—CHO~2CuOH2~Cu2O HCHO~4CuOH2~2Cu2O7.能发生水解反应的有机物是:卤代烃、酯、糖类单糖除外、肽类包括蛋白质;HX + NaOH == NaX + H2OHRCOOH + NaOH == HRCOONa + H2O RCOOH + NaOH == RCOONa + H2O 或8.能跟FeCl3溶液发生显色反应的是:酚类化合物;9.能跟I2发生显色反应的是:淀粉;10.能跟浓硝酸发生颜色反应的是:含苯环的天然蛋白质;三、各类烃的代表物的结构、特性:类别烷烃烯烃炔烃苯及同系物通式C n H2n+2n≥1C n H2n n≥2C n H2n-2n≥2C n H2n-6n≥6代表物结构式H—C≡C—H相对分子质量Mr16282678碳碳键长×10-10m键角109°28′约120°180°120°分子形状正四面体6个原子共平面型4个原子同一直线型12个原子共平面正六边形主要化学性质光照下的卤代;裂化;不使酸性KMnO4溶液褪色跟X2、H2、HX、H2O、HCN加成,易被氧化;可加聚跟X2、H2、HX、HCN加成;易被氧化;能加聚得导电塑料跟H2加成;FeX3催化下卤代;硝化、磺化反应四、烃的衍生物的重要类别和各类衍生物的重要化学性质类别通式官能团代表物分子结构结点主要化学性质卤代烃一卤代烃:R—X多元饱和卤代烃:C n H2n+2-m X m卤原子—XC2H5BrMr:109卤素原子直接与烃基结合β-碳上要有氢原子才能发生消去反应1.与NaOH水溶液共热发生取代反应生成醇2.与NaOH醇溶液共热发生消去反应生成烯醇一元醇: R—OH饱和多元醇: C n H2n+2O m 醇羟基—OHCH3OHMr:32C2H5OHMr:46羟基直接与链烃基结合, O—H及C—O均有极性;β-碳上有氢原子才能发生消去反应;α-碳上有氢原子才能被催化氧化,伯醇氧化为醛,仲醇氧化为酮,叔醇不能被催化氧化;1.跟活泼金属反应产生H22.跟卤化氢或浓氢卤酸反应生成卤代烃3.脱水反应:乙醇140℃分子间脱水成醚170℃分子内脱水生成烯4.催化氧化为醛或酮5.一般断O—H键与羧酸及无机含氧酸反应生成酯醚R—O—R′醚键C2H5O C2H5Mr:74C—O键有极性性质稳定,一般不与酸、碱、氧化剂反应酚酚羟基—OH Mr:94—OH直接与苯环上的碳相连,受苯环影响能微弱电离;1.弱酸性2.与浓溴水发生取代反应生成沉淀3.遇FeCl3呈紫色4.易被氧化醛醛基HCHOMr:30Mr:44HCHO相当于两个—CHO有极性、能加成;1.与H2、HCN等加成为醇2.被氧化剂O2、多伦试剂、斐林试剂、酸性高锰酸钾等氧化为羧酸酮羰基Mr:58有极性、能加成与H2、HCN加成为醇不能被氧化剂氧化为羧酸羧酸羧基Mr:60受羰基影响,O—H能电离出H+,受羟基影响不能被加成;1.具有酸的通性2.酯化反应时一般断羧基中的碳氧单键,不能被H2加成3.能与含—NH2物质缩去水生成酰胺肽键酯酯基HCOOCH3Mr:60Mr:88酯基中的碳氧单键易断裂1.发生水解反应生成羧酸和醇2.也可发生醇解反应生成新酯和新醇硝酸酯RONO2硝酸酯基—ONO2不稳定易爆炸硝基化合物R—NO2硝基—NO2一硝基化合物较稳定一般不易被氧化剂氧化,但多硝基化合物易爆炸氨基酸RCHNH2COOH氨基—NH2羧基—COOHH2NCH2COOHMr:75—NH2能以配位键结合H+;—COOH能部分电离出H+两性化合物能形成肽键蛋白质结构复杂不可用通式表示肽键氨基—NH2羧基—COOH酶多肽链间有四级结构1.两性2.水解3.变性4.颜色反应生物催化剂5.灼烧分解糖多数可用下列通式表示:C n H2O m羟基—OH醛基—葡萄糖CH2OHCHOH4CHO淀粉C6H10O5 n多羟基醛或多羟基酮或它们的缩合物1.氧化反应还原性糖2.加氢还原CHO羰基纤维素C6H7O2OH3 n3.酯化反应4.多糖水解5.葡萄糖发酵分解生成乙醇油脂酯基可能有碳碳双键酯基中的碳氧单键易断裂烃基中碳碳双键能加成1.水解反应皂化反应2.硬化反应鉴别有机物,必须熟悉有机物的性质物理性质、化学性质,要抓住某些有机物的特征反应,选用合适的试剂,一一鉴别它们;试剂名称酸性高锰酸钾溶液溴水银氨溶液新制CuOH2FeCl3溶液碘水酸碱指示剂NaHCO3少量过量饱和被鉴别物质种类含碳碳双键、三键的物质、烷基苯;但醇、醛有干扰;含碳碳双键、三键的物质;但醛有干扰;苯酚溶液含醛基化合物及葡萄糖、果糖、麦芽糖含醛基化合物及葡萄糖、果糖、麦芽糖苯酚溶液淀粉羧酸酚不能使酸碱指示剂变色羧酸现象酸性高锰酸钾紫红色褪色溴水褪色且分层出现白色沉淀出现银镜出现红色沉淀呈现紫色呈现蓝色使石蕊或甲基橙变红放出无色无味气体2.卤代烃中卤素的检验取样,滴入NaOH溶液,加热至分层现象消失,冷却后加入稀硝酸酸化.......,再滴入AgNO3溶液,观察沉淀的颜色,确定是何种卤素;3.烯醛中碳碳双键的检验1若是纯净的液态样品,则可向所取试样中加入溴的四氯化碳溶液,若褪色,则证明含有碳碳双键;2若样品为水溶液,则先向样品中加入足量的新制CuOH2悬浊液,加热煮沸,充分反应后冷却过滤,向滤液中加入稀硝酸酸化.......,再加入溴水,若褪色,则证明含有碳碳双键;★若直接向样品水溶液中滴加溴水,则会有反应:—CHO + Br2 + H2O → —COOH + 2HBr 而使溴水褪色;4.二糖或多糖水解产物的检验若二糖或多糖是在稀硫酸作用下水解的,则先向冷却后的水解液中加入足量的NaOH 溶液,中和稀硫酸,然后再加入银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液,水浴加热,观察现象,作出判断;5.如何检验溶解在苯中的苯酚取样,向试样中加入NaOH溶液,振荡后静置、分液,向水溶液中加入盐酸酸化,再滴入几滴FeCl3溶液或过量饱和溴水......,若溶液呈紫色或有白色沉淀生成,则说明有苯酚;★若向样品中直接滴入FeCl3溶液,则由于苯酚仍溶解在苯中,不得进入水溶液中与Fe3+进行离子反应;若向样品中直接加入饱和溴水,则生成的三溴苯酚会溶解在苯中而看不到白色沉淀;★若所用溴水太稀,则一方面可能由于生成溶解度相对较大的一溴苯酚或二溴苯酚,另一方面可能生成的三溴苯酚溶解在过量的苯酚之中而看不到沉淀;6.如何检验实验室制得的乙烯气体中含有CH2=CH2、SO2、CO2、H2O将气体依次通过无水硫酸铜、品红溶液、饱和Fe2SO43溶液、品红溶液、澄清石灰水、检验水检验SO2除去SO2确认SO2已除尽检验CO2溴水或溴的四氯化碳溶液或酸性高锰酸钾溶液检验CH2=CH2;六、混合物的分离或提纯除杂七、有机物的结构牢牢记住:在有机物中H:一价、C:四价、O:二价、N氨基中:三价、X卤素:一价一同系物的判断规律1.一差分子组成差若干个CH22.两同同通式,同结构3.三注意1必为同一类物质;2结构相似即有相似的原子连接方式或相同的官能团种类和数目;3同系物间物性不同化性相似;因此,具有相同通式的有机物除烷烃外都不能确定是不是同系物;此外,要熟悉习惯命名的有机物的组成,如油酸、亚油酸、软脂酸、谷氨酸等,以便于辨认他们的同系物;二、同分异构体的种类1.碳链异构2.位置异构3.官能团异构类别异构详写下表4.顺反异构5.对映异构不作要求常见的类别异构组成通式可能的类别典型实例C n H2n烯烃、环烷烃CH2=CHCH3与C n H2n-2炔烃、二烯烃CH≡C—CH2CH3与CH2=CHCH=CH2C n H2n+2O饱和一元醇、醚C2H5OH与CH3OCH3CH3CH2CHO、CH3COCH3、CH=CHCH2OH与醛、酮、烯醇、环醚、环C n H2n O醇C n H2n O2羧酸、酯、羟基醛CH3COOH、HCOOCH3与HO—CH3—CHOC n H2n-6O酚、芳香醇、芳香醚与C n H2n+1NO2硝基烷、氨基酸CH3CH2—NO2与H2NCH2—COOH葡萄糖与果糖C6H12O6、C n H2O m单糖或二糖蔗糖与麦芽糖C12H22O11三、同分异构体的书写规律书写时,要尽量把主链写直,不要写得扭七歪八的,以免干扰自己的视觉;思维一定要有序,可按下列顺序考虑:1.主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排列邻、间、对;2.按照碳链异构→位置异构→顺反异构→官能团异构的顺序书写,也可按官能团异构→碳链异构→位置异构→顺反异构的顺序书写,不管按哪种方法书写都必须防止漏写和重写;3.若遇到苯环上有三个取代基时,可先定两个的位置关系是邻或间或对,然后再对第三个取代基依次进行定位,同时要注意哪些是与前面重复的;四、同分异构体数目的判断方法1.记忆法记住已掌握的常见的异构体数;例如:1凡只含一个碳原子的分子均无异构;2丁烷、丁炔、丙基、丙醇有2种;3戊烷、戊炔有3种;4丁基、丁烯包括顺反异构、C8H10芳烃有4种;5己烷、C7H8O含苯环有5种;6C8H8O2的芳香酯有6种;7戊基、C9H12芳烃有8种;2.基元法例如:丁基有4种,丁醇、戊醛、戊酸都有4种3.替代法例如:二氯苯C6H4Cl2有3种,四氯苯也为3种将H替代Cl;又如:CH4的一氯代物只有一种,新戊烷CCH34的一氯代物也只有一种;4.对称法又称等效氢法等效氢法的判断可按下列三点进行:1同一碳原子上的氢原子是等效的;2同一碳原子所连甲基上的氢原子是等效的;3处于镜面对称位置上的氢原子是等效的相当于平面成像时,物与像的关系;五、不饱和度的计算方法1.烃及其含氧衍生物的不饱和度2.卤代烃的不饱和度3.含N有机物的不饱和度1若是氨基—NH2,则2若是硝基—NO2,则3若是铵离子NH4+,则八、具有特定碳、氢比的常见有机物牢牢记住:在烃及其含氧衍生物中,氢原子数目一定为偶数,若有机物中含有奇数个卤原子或氮原子,则氢原子个数亦为奇数;①当nC︰nH= 1︰1时,常见的有机物有:乙炔、苯、苯乙烯、苯酚、乙二醛、乙二酸;②当nC︰nH= 1︰2时,常见的有机物有:单烯烃、环烷烃、饱和一元脂肪醛、酸、酯、葡萄糖;③当nC︰nH= 1︰4时,常见的有机物有:甲烷、甲醇、尿素CONH22;④当有机物中氢原子数超过其对应烷烃氢原子数时,其结构中可能有—NH 2或NH 4+,如甲胺CH 3NH 2、醋酸铵CH 3COONH 4等;⑤烷烃所含碳的质量分数随着分子中所含碳原子数目的增加而增大,介于75%~%之间;在该同系物中,含碳质量分数最低的是CH 4;⑥单烯烃所含碳的质量分数随着分子中所含碳原子数目的增加而不变,均为%; ⑦单炔烃、苯及其同系物所含碳的质量分数随着分子中所含碳原子数目的增加而减小,介于%~%之间,在该系列物质中含碳质量分数最高的是C 2H 2和C 6H 6,均为%; ⑧含氢质量分数最高的有机物是:CH 4⑨一定质量的有机物燃烧,耗氧量最大的是:CH 4⑩完全燃烧时生成等物质的量的CO 2和H 2O 的是:单烯烃、环烷烃、饱和一元醛、羧酸、酯、葡萄糖、果糖通式为C n H 2n O x 的物质,x=0,1,2,……;九、重要的有机反应及类型1.取代反应酯化反应水解反应C 2H 5Cl+H 2O ∆−−→−NaOHC 2H 5OH+HClCH 3COOC 2H 5+H 2O −−−→−无机酸或碱CH 3COOH+C 2H 5OH2.加成反应3.氧化反应2C 2H 2+5O 2−−→−点燃4CO 2+2H 2O2CH 3CH 2OH+O 2℃网550−−→−Ag 2CH 3CHO+2H 2O 2CH 3CHO+O 2℃~锰盐7565−−→− CH 3CHO+2AgNH 32OH −→−∆+2Ag↓+3NH 3+H 2O4.还原反应5.消去反应C 2H 5OH ℃浓17042−−−→−SO H CH 2═CH 2↑+H 2O CH 3—CH 2—CH 2Br+KOH ∆−−→−乙醇CH 3—CH═CH 2+KBr+H 2O 7.水解反应 卤代烃、酯、多肽的水解都属于取代反应8.热裂化反应很复杂C 16H 34∆−→−C 8H 16+C 8H 16 C 16H 34∆−→−C 14H 30+C 2H 4 C 16H 34∆−→−C 12H 26+C 4H 8……9.显色反应含有苯环的蛋白质与浓HNO 3作用而呈黄色 10.聚合反应11.中和反应十、一些典型有机反应的比较1.反应机理的比较1醇去氢:脱去与羟基相连接碳原子上的氢和羟基中的氢,形成;例如:+ O 2−→−羟基所连碳原子上没有氢原子,不能形成 ,所以不发生失氢氧化反应;2消去反应:脱去—X 或—OH 及相邻碳原子上的氢,形成不饱和键;例如:与Br 原子相邻碳原子上没有氢,所以不能发生消去反应;3酯化反应:羧酸分子中的羟基跟醇分子羟基中的氢原子结合成水,其余部分互相结合成酯;例如:2.反应现象的比较 例如:与新制CuOH 2悬浊液反应的现象:沉淀溶解,出现绛蓝色溶液−→−存在多羟基; 沉淀溶解,出现蓝色溶液−→−存在羧基; 加热后,有红色沉淀出现−→−存在醛基; 3.反应条件的比较同一化合物,反应条件不同,产物不同;例如:1CH 3CH 2OH ℃浓17042−−−→−SO H CH 2=CH 2↑+H 2O 分子内脱水 2CH 3CH 2OH ℃浓14042−−−→−SO H CH 3CH 2—O —CH 2CH 3+H 2O 分子间脱水 2CH 3—CH 2—CH 2Cl+NaOH ∆−−→−O H 2CH 3CH 2CH 2OH+NaCl 取代 CH 3—CH 2—CH 2Cl+NaOH ∆−−→−乙醇CH 3—CH=CH 2+NaCl+H 2O 消去 3一些有机物与溴反应的条件不同,产物不同;十一、几个难记的化学式硬脂酸十八酸——C17H35COOH 硬脂酸甘油酯——软脂酸十六酸,棕榈酸——C15H31COOH油酸9-十八碳烯酸——CH3CH27CH=CHCH27COOH亚油酸9,12-十八碳二烯酸——CH3CH24CH=CHCH2CH=CHCH27COOH鱼油的主要成分:EPR二十碳五烯酸——C19H29COOH DHR二十二碳六烯酸——C21H31COOH 银氨溶液——AgNH32OH葡萄糖C6H12O6——CH2OHCHOH4CHO果糖C6H12O6——CH2OHCHOH3COCH2OH蔗糖——C12H22O11非还原性糖麦芽糖——C12H22O11还原性糖淀粉——C6H10O5n非还原性糖纤维素——C6H7O2OH3n非还原性糖。
有机化学有机化学就是研究有机化合物的一门基础学科,就是研究有机化合物的来源、制备、结构、性能、应用及有关理论、变化规律与方法学的科学。
它就是有机学工业的理论基础,与经济建设与国防建设密切相关,不论就是化学工业、能源工业、材料工业还就是国防工业的发展,都离不开有机化学的成就。
同时,有机化学的基本原理对于掌握与发展其她学科也就是必不可少的。
一、有机化学的发展有机化学的发展可分为初期、中期与后期三个阶段。
初期主要就是应用与提取时期。
在这一时期,人们利用掌握的化学知识发现了很多药物,提取出了尿素、不啡等重要的有机化合物。
中期就是简单合成时期与经典结构理论创立时期。
在这一时期,不仅合成了乙酸、油脂等化合物,很多经典的理论也被创立,例如凯库勒提出了苯的构造式、拜耳的张力学说等。
后期,即从二十世纪初至今就是以量子力学为基础的现代结构理论的建立、现代物理测试方法、复杂天然物的合成、有机合成工业。
二、有机化学的现状1有机化学的分类有机化学已经形成许多成熟的分支学科,并同物理、生物、医学、药学等学科相互渗透与交叉,产生出许多交叉学科。
其中,分支学科包括有机合成化学、天然有机化学、金属与元素有机化学、生物有机化学、物理有机化学与分析有机化学。
交叉学科包括生物有机化学、药物化学、香料化学、农药化学、有机新材料化学等。
天然有机化学就是研究动植物及生物体内源性生理活性物质的有机化学。
目的就是希望发掘有生理活性的天然化合物,作为发展新药先导化合物,或者直接用于临床或为农业生产服务。
天然有机化学就是植物化学、基础医学、药物化学、农业化学的基础。
同时,天然有机化学的研究为有机化合物新的分离分析方法,新的专一性与立体选择性合成方法与立体化学等方面作出了重要贡献。
元素有机化学就是当代有机化学研究中最为活跃的领域之一。
有机磷化学、有机氟化学、有机硼化学与有机硅化学就是当前元素有机化学中四个主要支柱。
金属有机化学就是近代化学前沿领域之一。
第1节认识有机化学[目标导航] 1.知道有机化学的发展,了解有机化学的研究领域。
2。
掌握有机物的三种分类方法,建立烃和烃的衍生物的分类框架。
3。
理解同系物和官能团的概念。
4.掌握烷烃的系统命名法.一、有机化学的发展1.有机化学(1)定义:有机化学就是以有机化合物为研究对象的学科。
(2)研究范围:包括有机化合物的来源、结构、性质、合成、应用,以及有关理论和方法学等。
2.有机化学的发展(1)萌发和形成阶段①19世纪初,瑞典化学家贝采里乌斯首先提出“有机化学”和“有机化合物”这两个概念。
②1828年,维勒首次在实验室合成了有机化合物尿素。
③1830年,李比希创立了有机化合物的定量分析方法.④1848~1874年之间,关于碳的价键、碳原子的空间结构等理论逐渐趋于完善,之后建立了研究有机化合物的官能团体系,使有机化学成为一门较完整的学科。
(2)发展和走向辉煌时期①进入20世纪,关于有机化学结构理论的建立和有机反应机理的研究,使人们对有机反应有了新的掌控能力.红外光谱、_核磁共振谱_、质谱和X射线衍射等物理方法的引入,使有机分析达到了微量、高效、准确的程度。
②随着逆推法合成设计思想的诞生以及有机合成路线设计实现程序化并进入计算机设计时代,新化合物的合成速度大大提高。
③进入21世纪,有机化学迎来了快速发展的黄金时代。
随着有机化学的发展,人们将揭示生物学和生命科学的许多奥秘;创造出更多的具有优异性能的材料;以对环境友好的方式生产出更多的食品,等等。
议一议1.你能说出有机物与无机物有哪些不同吗?答案(1)组成与结构有机物无机物种类多少种类繁多(4 000万种以上) 比有机物少得多(仅数百万种)化学键有机物分子中多数是以共价键结合离子键、共价键都有可能存在晶体类型大多数有机物是分子晶体可以是离子晶体、原子晶体或分子晶体(2)物理性质(3)化学性质2。
有机化学研究的任务有哪些?如何学好有机化学?答案(1)有机化学研究的任务①分离:提取自然界存在的有机物,测定其结构和性质并加以利用。
认识有机化学
第1节
认识有机化学第一课时
联想质疑现在,人们不仅能认识和合成自然界里存在的有机化合物,还能合成大量自然界里不存在的有机化合物。
有机化合物的提取与合成,极大地促进了化学科学的发展;有机新材料、新药物的不断涌现,有力地提高了人类的文明程度。
可以说,有机化学已经成为化学科学最重要的分支之一。
那么,你知道有机化学是怎样建立和发展起来的吗?有机化学发展的前景如何?
人造心脏
隐形眼镜
有机合成材料制成的人造心脏和隐形眼镜
有机物种类繁多迄今为止已知的8500多万种化合物中,有机化合物已超过8000万种。
有机化学就是以有机化合物为研究对象的学科。
它的研究范围包括有机化合物的来源、结构、性质、合成、应用以及相关理论和方法等。
当前,有机化学已经发展得比较成熟,但它仍然是一门充满挑战和机遇的、富有活力的学科。
一、有机化学的发展有机化学作为一门学科萌发于17世纪,
创立并成熟于18、19世纪。
20世纪这一学科已发展成一门内容丰富、涵盖面广、充满活力的学科,21世纪它又进入崭新的发展阶段。
1.萌发和形成阶段到17世纪,人类已经学会了使用酒、醋、染色植物和草药,了解了一些有机化合物的性质、用途和制取方法等。
我国人民对有机化合物的应用有着悠久的历史。
早在公元前28世纪神农尝百草并撰写《百草经》时就已经开始实际应用有机化合物,周朝(公元前1066~前221年)已设“染人”和“酰人”等官职专门负责制造酒、醋、染料等。
我国的蒸馏分离技术也早于欧洲100多年就出现了。
神农尝百草
古代酿酒、制醋作坊
18世纪,人们对于天然有机化合物进行了广泛而具体的提取工作,得到了大量有机化合物。
例如,德国人舍勒就曾提取到酒石酸、柠檬酸、苹果酸、乳酸和草酸等。
一些重要的有机化合物如尿素、胆固醇、奎宁和马钱子碱等,也是在那个时期被提取的。
关于来自动植物体的天然化合物的知识积累,使人们愈来愈深刻地舍勒认识到这些化合物与从矿物中得到的另一类化合物有着明显的不同,对它们应该有着不同的研究方法,这也就预示着一门新学科的诞生。
19世纪初,瑞典化学家贝采里乌斯首先提出“有机化学”和
“有机化合物”这两个概念。
他极有创意地用“有机”这个词表示来自动植物体的化合物,但他也错误地认为有机化合物得自天成,人类只能提取而不能合成。
贝采里乌斯
1828年,贝采里乌斯的学生维勒取得令科学界震惊的成果--首次在实验室里合成了有机化合物尿素[CO(NH2)2]。
这一创举使
人类从提取有机化合物进入合成有机化合物的新时代。
此后,醋酸、茜素、靛蓝甚至于脂肪等一系列天然有机化合物相继在实验室里被合成出来。
1830年,李比希创立了有机化合物定量分析方法;1848~1874年之间,关于碳的价键、碳原子的空间结构等理论逐渐趋于完善,之后建立了研究有机化学的官能团体系,使有机化学成为一门较完整的学科。
李比希
一、有机化学的发展1 、17~19世纪无意识、经验性利用有机化合物大量提取有机化合物提出有机化学和有机化合物概念首次合成有机化合物系统研究有机化学19世纪初瑞典化学家贝采里乌期提出“有机化学”和“有机化合物1828年:德国化学家维勒(F. Wohler)合成了尿素NH 4CNO 氰酸铵H2NCONH 2 尿素
1830年:德国化学家李比希创立有机化合物的定量分析方法
1848年:德国化学家葛霉林(L. Gmelin)对有机化学提出了新的定义,即现在所用的定义:碳化合物化学就是有机化学。
1865年:德国化学家凯库勒(A. Kekule)提出绝大多数有机化合物中碳为四价,在此基础上发展了有机化合物结构学说。
1874年:荷兰化学家范特霍夫(J. H. van't Hoff )和法国化学家勒贝尔(J. A. Le Bel)提出饱和碳原子的四个价指向以碳为中心的四面体的四个顶点,开创了有机化合物的立体化学。
2.发展和走向辉煌时期进入20世纪,随着社会的发展和数学、物理学等相关学科一系列研究成果的出现,有机化学有了极大的进展。
关于有机化学结构理论的建立和有机反应机理的研究,使人们对有机反应有了新的掌控能力。
红外光谱(IR)、核磁共振谱(NMR)、质谱(MS)和X射线衍射(XRD)等物理方法的引入,使有机分析达到了微量、高效、准确的程度。
随着逆推法合成设计思想的诞生,有机合
成路线的设计实现了程序化并进入计算机设计时代,大大提高了新化合物的诞生速度。
从此,人类不但能深入、广泛地了解自然界里存在的绝大部分物质的结构,并且能逐一地合成它们。
例如,结构复杂的马钱子碱、肾上腺素、维生素B12和红霉素等,甚至于结构极其复杂的海葵毒素都已被合成出来。
20世纪有机化学发展示意图
可以说,凡是自然界里存在的有机化合物,运用有机化学
方法都可以合成出来;就是那些自然界里并不存在但人类的生存和发展需要的有机化合物,如各种合成药物、合成纤维、涂料、黏合剂、防火和防水材料等,运用有机化学方法也能合成出来。
在人工合成的有机化合物中,有一大批是具有高生理活性、分子结构新颖而复杂的物质。
随之而来的是,有机化学进入了生命科学的最高
殿堂――破译并合成蛋白质、认识并改造遗传分子,从分子水平上揭示生命的奥秘。
人工合成结晶牛胰岛素
DNA的双螺旋结构
当代有机化学研究领域广阔,分支门类齐全,与多种学科紧密相关。
有机化学的分支学科包括有机分析化学、有机合成化学、天然产物化学、元素有机化学、金属有机化学、物理有机化学、生物有机化学、药物化学、高分子化学、农药化学等。
这些分支学科的研究方法和研究成果,使有机化学成为相关工业的基础。