有机物的结构特点和性质
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有机物的分子结构特点和主要化学性质有机物种类繁多,变化复杂,应用面广。
在学习和掌握各类有机物化学性质时,要抓住有机物的结构特点,即决定有机物化学特性的原子或原子团——官能团。
学习时以烃类有机物为基础,以烃的衍生物为重点;通过各类有机物的重要代表物的组成、结构、性质、制法和主要用途的学习,达到掌握相关各类有机物的目的。
对于其中涉及的各有关反应要认识反应的意义,即每个反应对于反应物来说,它表示着反应物的性质;对于生成物来说,很可能成为生成物的制法。
也就是说,一个化学方程式它既是性质反应,又是制法的反应原理。
对于各个反应,应尽量从分子结构的角度,了解反应的历程,以便于掌握和运用。
现对各类有机物的分子结构特点和重要化学性质分别阐述如下:1.烷烃分子结构特点:C—C单键和C—H单键。
在室温时这两种键不活泼,不易发生化学反应,所以烷烃一般不和强酸、强碱、强氧化剂反应,但在一定条件下(光、热),C—H键的氢可以发生取代反应,C—C键可以断裂,继而发生裂化和氧化反应。
如:(1)取代反应R-CH3+X2R-CH2X+HX(卤化)R-CH3+HO-NO2-CH2NO2+H2O(硝化)(2)裂化反应(在高温和缺氧条件下)(3)催化裂化C8H18C4H10+C4H8C 4H10C2H6+C2H4(3)氧化反应①燃烧氧化②催化氧化2CH3CH2CH2CH3+5O24CH3COOH+2H2O2.烯烃分子结构特点:分于中含有键。
烯烃分子内的碳碳双键中有一个键较弱,容易断开而发生化学反应,所以烯烃的化学性质较活泼,主要发生加成、氧化和加聚反应。
(1)氧化反应①燃烧氧化②催化氧化2CH2 CH2+O22CH3-CHO③使高锰酸钾溶液褪色(2)加成反应①加H2、X2(X:Cl、Br、I)CH2 CH2+H2CH3-CH3CH2 CH2+Cl2→CH2Cl-CH2Cl②加H2O、HXCH2 CH2+H-OH CH3-CH2OHCH2 CH2+HCl CH3-CH2Cl(3)加聚反应nCH2 CH2[CH2-CH2]n3.炔烃分子结构特点:分子内含有—C≡C—键炔烃分子内的碳碳三键中有一个较强的键和二个较弱的键,这二个较弱的键在化学反应中容易断开,因而炔烃的化学性质也是活泼的,能够发生和烯烃相似的反应即加成反应、加聚反应、氧化反应,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,在空气中易燃烧,如:(1)氧化反应①燃烧氧化②使高锰酸钾溶液褪色(2)加成反应(H2、X2、H2O、HX)CH≡CH+HCl CH2==CHCl(3)加聚反应4.二烯烃分子结构特点:分子内含有二个碳碳双键。
有机物的结构
1:元素组成特点:
核心元素为碳,另外还有H、O、S、P等。
2:结构特点:
①由于碳的最外层有4个价电子,所以碳常以四根共价键形成共价化合物。
②有机物中,碳与碳之间以共价键形成碳链,这是有机物的基础。
③有机物分子间通过分子间作用力形成分子晶体.
3:数量特点:
数量多,有机物目前发现上千万种,而无机物只有十万种。
主要由于碳链的长度不同,而且有的有支链、双键、叁键。
4:性质特点:
①多数难溶于水,易溶于酒精、汽油、苯等有机溶剂。
相似相溶原理。
②多数为非电解质。
不易导电。
③多数熔沸点较低(分子晶体)。
④多数易燃、易分解。
5:有机反应的特点:速度慢,副反应多。
有机物的概念有机物是指由碳元素构成的化合物。
在自然界中,有机物广泛存在于生物体内,如植物、动物、微生物等。
有机物也可以人工合成,用于各种化工工艺和生产中。
1. 有机物的特征有机物的主要特点是含有碳元素。
碳元素的特殊性质使得有机物具有独特的物化性质。
除了碳元素,有机物中通常还含有氢、氧、氮、硫等元素,它们通过共价键与碳原子相连,形成有机物分子的基本结构。
2. 有机物的来源在自然界中,有机物主要来源于生物体的代谢过程。
植物通过光合作用,以二氧化碳和水为原料合成有机物,同时释放氧气。
动物通过食物摄取,将植物中的有机物转化为自身所需的营养物质。
微生物能够代谢有机物,使得有机物的循环得以进行。
此外,人类也能够通过人工合成的方式获得各种有机物。
有机合成化学是一门应用广泛的科学,通过合成不同的有机化合物,满足人类在医药、农业、材料等领域的需求。
3. 有机物的分类有机物根据其分子结构和化学性质的不同可以进行分类。
常见的有机物分类包括脂肪类、糖类、蛋白质和核酸等。
脂肪类化合物主要由碳、氢和氧元素组成,是生物体的重要能源来源。
糖类是一类含有羟基基团的化合物,它们是构成生物体内多糖、单糖等的基础。
蛋白质是生物体内重要的功能性分子,由氨基酸组成,具有结构和功能多样性。
核酸是生物体中储存遗传信息的物质,包括DNA和RNA。
4. 有机物的应用有机物在人类社会的发展中发挥着重要作用。
医药领域广泛应用有机合成化合物进行药物研发。
例如,抗生素、化疗药物等都是有机合成化合物。
农业中的农药和肥料也是通过有机合成获得,提高作物产量和质量。
此外,有机合成材料如塑料、橡胶、纤维等也广泛应用于日常生活中。
总结:有机物是由碳元素构成的化合物,具有多样的物化性质。
在自然界中,有机物主要来源于生物体内的物质循环。
人类通过人工合成的方式获得各种有机物,并广泛应用于医药、农业、材料等领域。
有机物的研究和应用对人类社会的发展起着重要的作用。
[备考要点] 1.掌握有机物的组成与结构。
2.掌握烃及其衍生物的性质与应用。
3.掌握糖类、油脂、蛋白质的结构与性质。
4.理解合成高分子的结构与特点。
考点一有机物的结构与性质1.常见有机物及官能团的主要性质种类通式官能团主要化学性质烷烃C n H 2n +2无在光照时与气态卤素单质发生取代反应烯烃C n H 2n (单烯烃)碳碳双键:(1)与卤素单质、H 2或H 2O 等能发生加成反应;(2)能被酸性KMnO 4溶液等强氧化剂氧化炔烃C n H 2n -2(单炔烃)碳碳三键:—C ≡C—卤代烃一卤代烃:R—X—X(X 表示卤素原子)(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醇一元醇:R—OH羟基:—OH(1)与活泼金属反应产生H 2;(2)与卤化氢或浓氢卤酸反应生成卤代烃;(3)脱水反应:乙醇140℃分子间脱水生成醚170℃分子内脱水生成烯;(4)催化氧化为醛或酮;(5)与羧酸或无机含氧酸反应生成酯醚R—O—R醚键:性质稳定,一般不与酸、碱、氧化剂反应酚Ar—OH(Ar 表示芳香基)羟基:—OH(1)呈弱酸性,比碳酸酸性弱;(2)苯酚与浓溴水发生取代反应,生成白色沉淀2,4,6-三溴苯酚;(3)遇FeCl 3溶液呈紫色(显色反应);(4)易被氧化醛醛基:(1)与H 2发生加成反应生成醇;(2)被氧化剂(O 2、多伦试剂、斐林试剂、酸性高锰酸钾等)氧化为羧酸羧酸羧基:(1)具有酸的通性;(2)与醇发生酯化反应;(3)不能与H 2发生加成反应;(4)能与含—NH 2的物质生成酰胺酯酯基:(1)可发生水解反应生成羧酸(盐)和醇;(2)可发生醇解反应生成新酯和新醇氨基酸RCH(NH 2)COOH氨基:—NH 2,羧基:—COOH两性化合物,能形成肽键()蛋白质结构复杂无通式肽键:,氨基:—NH 2,羧基:—COOH(1)具有两性;(2)能发生水解反应;(3)在一定条件下变性;(4)含苯基的蛋白质遇浓硝酸变黄发生颜色反应;(5)灼烧有特殊气味糖C m (H 2O)n羟基:—OH ,醛基:—CHO ,羰基:(1)氧化反应,含醛基的糖能发生银镜反应(或与新制氢氧化铜反应);(2)加氢还原;(3)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:(1)水解反应(在碱性溶液中的水解称为皂化反应);(2)硬化反应2.常考官能团1mol 所消耗的NaOH 溶液、H 2物质的量的确定(1)最多消耗NaOH 溶液______mol 。
有机物的结构特点总结有机物是指由碳元素构成,并且在其结构中含有碳-碳键或碳-氢键的化合物。
有机物具有多种结构特点,下面将对其中的一些重要特点进行总结。
1.碳的四价性:碳原子具有四个价电子,可以形成共价键。
这使得碳原子能够与其他碳原子形成稳定的碳-碳键,从而构成复杂的有机分子。
2.可旋转性:碳-碳单键上的自由旋转使得有机分子的不同原子或基团可以相对自由地在空间中旋转。
这也导致了有机分子存在多种构象,即分子的不同空间结构。
3.分子的三维性:由于碳原子能够形成多个共价键,有机分子通常呈现出三维的结构。
这种三维性对于有机分子的性质和反应起着重要的影响。
4.不饱和性:有机物中常见的不饱和键包括碳-碳双键和三键。
这使得有机物能够进行多种反应,如加成、消除和重排反应等。
5.基团效应:有机物中的基团是指一个或多个原子以特定的方式连接在碳骨架上形成的一部分结构。
基团的存在对有机分子的性质和反应起着重要的作用。
常见的基团包括羟基、氨基、卤素基、芳香基等。
6.共轭体系:有机分子中若存在连续的多个π键(如碳-碳双键、碳-氮双键等),这些π键可以形成共轭体系。
共轭体系使得分子具有较大的稳定性,同时也影响了分子的电子结构和光学性质。
7.功能团:有机分子中的功能团是指具有特定化学性质的结构单位。
常见的功能团包括羰基、羧基、醇基、胺基等。
功能团对于有机分子的反应和性质起到决定性的作用。
8.立体化学:有机分子中的立体化学是指分子的空间排列关系。
立体化学对于分子的性质和反应方式具有重要影响。
常见的立体化学概念包括手性、立体异构体和构象等。
总之,有机物的结构特点包括碳的四价性、可旋转性、分子的三维性、不饱和性、基团效应、共轭体系、功能团以及立体化学等。
这些特点决定了有机物的化学性质和反应方式,形成了有机化学的基础。