高中化学常见官能团的性质
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高中化学的归纳有机化学中的常见官能团和反应类型总结高中化学的归纳:有机化学中的常见官能团和反应类型总结有机化学是研究有机物性质、结构和变化规律的科学。
在高中化学学习中,了解常见的有机官能团和反应类型是非常重要的。
本文将对高中化学中常见的有机官能团和反应类型进行总结,以帮助学生更好地理解和记忆。
一、醇类官能团醇是有机物中最常见的官能团之一。
它由氢原子替代烃烃基中的一个或多个氢原子形成。
醇的命名方法是根据所含碳原子数目和羟基的位置来命名。
例如,乙醇(CH3CH2OH)和丙醇(CH3CH2CH2OH)是最简单的醇类化合物。
醇类官能团在化学反应中具有重要的性质和活性。
例如,醇可以发生氧化反应,生成醛、酮和羧酸。
此外,醇还可以发生酯化反应、脱水反应等。
二、酮类官能团酮是含有碳氧双键的有机分子。
它由两个烃基团和一个碳氧双键组成。
酮的命名采用尾缀“-酮”,并根据碳氧双键的位置来命名。
例如,甲基乙酮(CH3COCH3)是最简单的酮类化合物。
酮类官能团的化学性质也很重要。
酮可以发生加成反应、氧化反应等。
此外,酮还可以通过还原反应转化为相应的醇。
三、醛类官能团醛是含有醛基(碳氧双键和一个氢原子)的有机分子。
醛的命名采用前缀“-醛”,并根据碳氧双键位置来命名。
例如,甲醛(HCHO)和乙醛(CH3CHO)是常见的醛类化合物。
醛类官能团的化学性质也很重要。
醛可以发生加成反应、氧化反应等。
此外,醛还可以通过还原反应转化为相应的醇。
四、酸类官能团酸是含有羧基(碳氧双键和一个羟基)的有机分子。
酸的命名采用尾缀“-酸”,并根据碳氧双键位置来命名。
例如,甲酸(HCOOH)和乙酸(CH3COOH)是常见的酸类化合物。
酸类官能团的化学性质非常重要。
酸可以通过脱水反应生成酯,可以发生酯水解反应等。
五、酯类官能团酯是含有酯基(两个碳氧双键和一个氧原子)的有机分子。
酯的命名采用前缀“酯”,并根据碳氧双键位置来命名。
例如,甲酸甲酯(HCOOCH3)和乙酸乙酯(CH3COOCH3)是常见的酯类化合物。
高中化学常见官能团的性质
高中化学常见官能团有:羟基(-oh)、羧基(-cooh)、醚键(-c-o-c-)、醛基(-coh)、羰基(c=o)等。
官能团,是决定有机化合物的化学性质的原子或原子团。
1、羟基(oxhydryl)是一种常见的极性基团,化学式为-oh。
羟基与水有某些相似的性质,羟基是典型的极性基团,与水可形成氢键,在无机化合物水溶液中以带负电荷的离子形式存在(oh-),称为氢氧根。
羟基主要分为醇羟基,酚羟基等。
2、羧基(carboxy),就是有机化学中的基本官能团,由一个碳原子、两个氧原子和一个氢原子共同组成,化学式为-cooh。
分子中具备羧基的化合物称作羧酸。
3、醚是醇或酚的羟基中的氢被烃基取代的产物,通式为r-o-r',r和r’可以相同,也可以不同。
相同者称为简单醚或者叫对称醚;不同者称为混合醚。
如果r、r'分别是一个有机基团两端的碳原子则称为环醚,如环氧乙烷等。
多数醚在常温下为无色液体,有香味,沸点低,比水轻,性质稳定。
醚类一般具有麻醉作用,如乙醚是临床常用的吸入麻醉剂。
4、羰基中的一个共价键跟氢原子相连而共同组成的一价原子团,叫作醛基,醛基结构简式就是-cho,醛基就是亲水基团,因此存有醛基的有机物(例如乙醛等)存有一定的水溶性。
5、羰基(carbonyl group)是由碳和氧两种原子通过双键连接而成的有机官能团
(c=o),是醛、酮、羧酸、羧酸衍生物等官能团的组成部分。
在有机反应中,羰基可以发生亲核加成反应,还原反应等,醛或者酮的羰基还可以发生氧化反应。
烷烃——无官能团:1.一般C4及以下是气态,C5以上为液态。
2.化学性质稳定,不能使酸性高锰酸钾溶液,溴水等褪色。
3.可以和卤素(氯气和溴)发生取代反应,生成卤代烃和相应的卤化氢,条件光照。
4.烷烃在高温下可以发生裂解,例如甲烷在高温下裂解为碳和氢气。
烯烃——官能团:碳碳双键1.性质活泼,可使酸性高锰酸钾溶液褪色。
2.可使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色,发生加成反应,生成邻二溴代烷,例如乙烯和溴加成生成1,2-二溴乙烷。
3.酸催化下和水加成生成醇,如乙烯在浓硫酸催化下和水加成生成乙醇。
4.烯烃加成符合马氏规则,即氢一般加在氢多的那个C上。
5.乙烯在银或铜等催化下可以被空气氧化为环氧乙烷。
6.烯烃可以在镍等催化剂存在下和氢气加成生成烷烃7.烯烃可以发生加聚反应生成高聚物,如聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯等。
实验室制乙烯通过乙醇在浓硫酸作用下脱水生成,条件170℃。
炔烃——官能团:碳碳三键1.性质与烯烃相似,主要发生加成反应。
也可让高锰酸钾,溴水等褪色。
2.炔烃加水生成的产物为烯醇,烯醇不稳定,会重排成醛或酮。
如乙炔加水生成乙烯醇,乙烯醇不稳定会重拍生成乙醛。
3.乙炔和氯化氢加成的产物为氯乙烯,加聚反应后得到聚氯乙烯。
4.炔烃加成同样符合马氏规则5.实验室制乙炔主要通过电石水解制的(用饱和食盐水)。
芳香烃——含有苯环的烃。
1.苯的性质很稳定,类似烷烃,不与酸性高锰酸钾,溴的四氯化碳反应,与溴水发生萃取(物理变化)。
2.苯可以发生一系列取代反应,主要有:和氯,溴等卤素取代,生成氯苯或溴苯和相应的卤化氢(条件:液溴,铁或三溴化铁催化,不可用溴水。
)和浓硝酸,浓硫酸的混合物发生硝化反应,生成硝基苯和水。
条件加热。
和浓硫酸反应生成苯磺酸,条件加热。
3.苯可以加氢生成环己烷。
4.苯的同系物的性质不同,取代基性质活泼,只要和苯环直接相连的碳上有氢,就可以被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸。
如甲苯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,被氧化为苯甲酸。
高中有机化学中各种官能团的性质1。
卤化烃:官能团,卤原子在碱的溶液中发生“水解反应”,生成醇在碱的醇溶液中发生“消去反应”,得到不饱和烃2。
醇:官能团,醇羟基能与钠反应,产生氢气能发生消去得到不饱和烃(与羟基相连的碳直接相连的碳原子上如果没有氢原子,不能发生消去)能与羧酸发生酯化反应能被催化氧化成醛(伯醇氧化成醛,仲醇氧化成酮,叔醇不能被催化氧化)3。
醛:官能团,醛基能与银氨溶液发生银镜反应能与新制的氢氧化铜溶液反应生成红色沉淀能被氧化成羧酸能被加氢还原成醇4。
酚,官能团,酚羟基具有酸性能钠反应得到氢气酚羟基使苯环性质更活泼,苯环上易发生取代,酚羟基在苯环上是邻对位定位基能与羧酸发生酯化5。
羧酸,官能团,羧基具有酸性(一般酸性强于碳酸)能与钠反应得到氢气不能被还原成醛(注意是“不能”)能与醇发生酯化反应6。
酯,官能团,酯基能发生水解得到酸和醇醇、酚:羟基(-OH);伯醇羟基可以消去生成碳碳双键,酚羟基可以和NaOH反应生成水,与Na2CO3反应生成NaHCO3,二者都可以和金属钠反应生成氢气醛:醛基(-CHO);可以发生银镜反应,可以和斐林试剂反应氧化成羧基。
与氢气加成生成羟基。
酮:羰基(>C=O);可以与氢气加成生成羟基羧酸:羧基(-COOH);酸性,与NaOH反应生成水,与NaHCO3、Na2CO3反应生成二氧化碳硝基化合物:硝基(-NO2);胺:氨基(-NH2). 弱碱性烯烃:双键(>C=C<)加成反应。
炔烃:三键(-C≡C-)加成反应醚:醚键(-O-)可以由醇羟基脱水形成磺酸:磺基(-SO3H)酸性,可由浓硫酸取代生成腈:氰基(-CN)酯: 酯 (-COO-) 水解生成羧基与羟基,醇、酚与羧酸反应生成注: 苯环不是官能团,但在芳香烃中,苯基(C6H5-)具有官能团的性质。
苯基是过去的提法,现在都不认为苯基是官能团官能团:是指决定化合物化学特性的原子或原子团. 或称功能团。
卤素原子、羟基、醛基、羧基、硝基,以及不饱和烃中所含有碳碳双键和碳碳叁键等都是官能团,官能团在有机化学中具有以下5个方面的作用。
有机化学高中官能团总结有机化学中,官能团是决定有机化合物化学性质的关键部分。
在高中有机化学中,常见的官能团及其性质如下:1. 烃基(Alkyl Groups):烃分子中失去一个或几个氢原子而剩余的部分。
它们没有特殊的化学性质,但可以根据其碳原子数来命名,如甲基(CH₃−)、乙基(CH3CH2−)等。
2. 羟基(Hydroxyl Group, -OH):存在于醇类化合物中,具有弱酸性,能发生取代、酯化等反应。
3. 羧基(Carboxyl Group, -COOH):存在于羧酸中,具有酸性,能发生酯化反应。
4. 醛基(Aldehyde Group, -CHO):存在于醛类中,具有还原性,能发生氧化、加成等反应。
5. 酮基(Ketone Group, -CO-):存在于酮类中,具有还原性,能发生加成、氧化等反应。
6. 酯基(Ester Group, -COO-):存在于酯类中,能发生水解反应生成酸和醇。
7. 氨基(Amino Group, -NH2):存在于胺类中,具有碱性,能发生取代、酰化等反应。
8. 卤素原子(Halogen Atoms, -X, X=F, Cl, Br, I):存在于卤代烃中,能发生取代、消除等反应。
9. 双键(Double Bond, =C=):存在于烯烃中,能发生加成、氧化、还原等反应。
10. 三键(Triple Bond, ≡C≡):存在于炔烃中,能发生加成、氧化、还原等反应。
11. 苯环(Benzene Ring):存在于芳香烃中,具有特殊的稳定性,能发生取代、加成等反应。
了解这些官能团的性质,对于理解和预测有机化合物的化学行为至关重要。
在高中有机化学学习中,应熟练掌握这些官能团的基本性质和反应类型。
高中化学-官能团性质总结1.从官能团入手,掌握各类衍生物的性质在乙醇的化学性质中,要抓住官能团的特性,也要注意乙基对羟基的影响.在C—O—H结构中,由于氧原子吸引电子的能力大于碳原子和氢原子,O—H键和C—O键的电子云都向氧原子偏移.因此,在化学反应中,O—H键和C—O都有断裂的可能.例如,钠跟乙醇起反应时,O—H 键断裂;溴化氢跟乙醇反应时,C—O键断裂;乙醇分子间脱水生成乙醚时,既有C—O键断裂,又有O—H键的断裂.不仅羟基这个活泼的官能团能够决定乙醇的一些化学性质,乙基对乙醇的化学性质也有影响.例如,钠跟水反应比钠跟乙醇反应更剧烈,这是由于氢原子和乙基对羟基有不同的影响,水分子中的氢原子更容易电离的缘故.2.卤代烃(主要是卤代烷烃)和醇的消去反应规律(1)查依采夫规则:卤代烃、醇在消去HX、H2O等小分子时,氢原子总是从含氢较少的碳原子上脱去;(2)与卤原子连接的碳原子相邻的碳原子上没有氢原子的卤代烃,与羟基连接的碳原子相邻的碳原子上没有氢原子的醇,不能发生消去反应,且主链碳为2个.3.醇的氧化反应规律(1)伯醇氧化为醛;(2)仲醇氧化为酮;(3)叔醇难被氧化.分子内原子团之间的相互影响衍生物的性质不仅决定于官能团,而且受烃基的影响.例如:羟基是酚的官能团,也是醇的官能团,但两者的性质是不相同的.在反应时,乙醇分子中C—O—H可以从C—O键断裂,也可以从O—H键断裂.而苯酚分子中C—O—H由于苯环的影响主要从O—H键断裂.这就是说苯酚比乙醇具有较强的酸性.另外,乙醇分子中的羟基容易被取代,而苯酚的羟基难被取代,但是苯酚的苯环由于羟基的影响使羟基邻、对位上的氢原子容易被取代.比较羟基上氢的活泼性:CH3CH2OH H2OC6H5OHHOCOOHCH3COOHHCOOH。
高中化学有机官能团总结
正文:
本文旨在为高中化学研究者总结有机官能团的基本概念和特点。
了解有机官能团的性质对于理解有机化合物的结构和性质至关重要。
1. 烷基官能团
烷基官能团是一类碳链上仅有碳—碳单键的官能团,例如甲基(-CH3)、乙基(-C2H5)等。
烷基官能团在有机化合物中常常作
为取代基,能够影响化合物的物理性质和化学反应。
2. 烯基官能团
烯基官能团是含有碳—碳双键的官能团,例如乙烯基(-
CH=CH2)。
烯基官能团具有不饱和性,容易进行加成反应和氧化
反应。
3. 炔基官能团
炔基官能团是含有碳—碳三键的官能团,例如乙炔基(-
C≡CH)。
炔基官能团具有高度不饱和性,容易进行加成反应和断
裂反应。
4. 羟基官能团
羟基官能团是含有羟基(-OH)的官能团,例如甲醇基(-
CH2OH)和乙醇基(-CH2CH2OH)。
羟基官能团具有亲水性,能够进行酸碱中和等反应。
5. 羰基官能团
羰基官能团是含有碳氧双键(C=O)的官能团,例如醛基(-CHO)和酮基(-C=O)。
羰基官能团具有重要的化学活性,可以进行加成反应、氧化反应和还原反应。
6. 羧酸官能团
羧酸官能团是含有羧基(-COOH)的官能团,例如甲酸基(-CHO2H)和乙酸基(-CH2COOH)。
羧酸官能团具有酸性,能够进行酸碱反应等。
总结:有机官能团是有机化学中的重要概念,不同的官能团对化合物的性质和反应有着不同的影响。
了解有机官能团的特点和反应特性有助于高中化学研究者更好地理解和应用有机化学知识。
(字数:210)。
高中有机化学中常见官能团对于有机化学来说,最重要得莫过于官能团,官能团就是决定有机物得化学性质得原子或原子团,有机物因为有不同得官能团,性质会发生改变,因此对于官能团得了解成了一大难点。
一、什么就是有机物在了解官能团之前,我们必须要先判断什么才算得上就是有机物,就是只要含有碳得化合物都就是有机物吗?非也,有机物就是指含碳得化合物,但除CO2,CO,H2CO3,硫酸盐,金属碳化物(CaC2)等.比如天然气得主要成分甲烷就是最简单得烷烃,甲醇就是最简单得醇,乙烯就是最简单得烯烃.它们都就是有机化合物。
而对于结构简式为HO—CO-OH 则不就是有机物,因为这就是碳酸得结构简式。
二、高中有机化学中有哪些常见官能团及其化学性质在高中有机化学得学习中我们遇到过许多得官能团,现在将其归类:1。
卤化烃: 官能团,卤原子(CI等)在碱得溶液中发生“水解反应”,生成醇在碱得醇溶液中发生“消去反应”,得到不饱与烃2.醇: 官能团,醇羟基(—OH)能与钠反应,产生氢气能发生消去得到不饱与烃(与羟基相连得碳直接相连得碳原子上如果没有氢原子,不能发生消去)能与羧酸发生酯化反应能被催化氧化成醛(伯醇氧化成醛,仲醇氧化成酮,叔醇不能被催化氧化)3。
醛: 官能团,醛基(—CHO)能与银氨溶液发生银镜反应能与新制得氢氧化铜溶液反应生成红色沉淀能被氧化成羧酸能被加氢还原成醇4。
酚,官能团,酚羟基(—OH)具有酸性能钠反应得到氢气酚羟基使苯环性质更活泼,苯环上易发生取代,酚羟基在苯环上就是邻对位定位基能与羧酸发生酯化5。
羧酸,官能团,羧基(—COOH)具有酸性(一般酸性强于碳酸)能与钠反应得到氢气不能被还原成醛能与醇发生酯化反应6。
酯, 官能团,酯基(—COOR)能发生水解得到酸与醇三、实验室鉴别官能团得方法①如何鉴别羟基与羧基装置:试管,Na2CO3药品,胶头滴管,装有乙醇与乙酸得试剂瓶过程:a、用胶头滴管吸取同等份量得乙醇与乙酸,分别滴入两支试管;b、将Na2CO3分别滴入装有乙醇与乙酸得试管,观察现象现象:装有乙酸得试管开始冒出气泡,装有乙醇得试管无现象结论:乙酸中得羧基具有酸性能与碱性氧化物反应,乙醇中得羟基不具有酸性方程式:Na2CO3+2CH3COOH=2CH3COONa+CO2↑②如何鉴别甲酸与乙酸装置:试管,胶头滴管过程:a、制备银氨溶液:在洁净得试管里加入1mL2%得硝酸银溶液,然后一边摇动试管,一边逐滴滴入2%得稀氨水,只最初产生得沉淀恰好溶解为止b、分别向盛有银氨溶液得两个试管中加入等分量得甲酸与乙酸现象:有甲酸得试管内壁上附着一层光亮如镜得金属银ﻩ结论:甲酸既具有羧基得结构,又有醛基得结构,因此表现出与它得同系物不同得一些特性。
高三化学有机官能团知识点化学是高中学习中的一门重要学科,而有机化学作为其中的一部分,是学生们比较关注的内容之一。
而在有机化学中,官能团是一个十分重要的知识点,本文将对高三化学有机官能团知识点进行详细讲解。
一、官能团的定义官能团是有机化合物中具有一定化学性质和反应特点,并能决定有机物化合物性质的基团或基团团。
例如,醇、醛、酮、羧酸等,这些官能团能够决定有机化合物的性质和化学反应。
二、官能团的分类及其特点1. 醇官能团醇是一类含有羟基(-OH)的有机化合物,如甲醇(CH3OH)和乙醇(C2H5OH)。
醇在化学反应中常常表现为酸碱中和反应,醇对碱的溶解度较大。
此外,醇还可以进行酯化反应等。
2. 醛官能团醛是一类含有羰基(C=O)的有机化合物,如甲醛(HCHO)和乙醛(CH3CHO)。
醛作为有机化合物中的一种官能团,其特点是容易氧化,常用于醛的氧化反应中。
3. 酮官能团酮是一类含有羰基(C=O)的有机化合物,如丙酮(CH3COCH3)。
酮与醛类似,都含有羰基,但酮的羰基位于有机分子的内部。
酮分子具有较高的稳定性,可以通过氧化反应将酮转化为羧酸。
4. 羧酸官能团羧酸是一类含有羧基(-COOH)的有机化合物,如乙酸(CH3COOH)。
羧酸作为有机酸,具有与碱中和的特点,可以通过酸碱反应与碱反应生成相应的盐。
5. 醚官能团醚是一类含有氧原子的有机化合物,其结构为-R-O-R'-。
醚与醇类似,可以看作是醇分子中的一个氢原子被有机基团取代而形成的产物。
醚的化学性质较稳定,不容易发生化学反应。
6. 胺官能团胺是一类含有氮原子的有机化合物,其结构可以分为一级胺、二级胺和三级胺。
胺官能团在化学反应中常常表现出碱性,可以与酸反应生成相应的盐。
三、官能团在有机反应中的应用官能团决定了有机化合物的化学性质和反应特点,因此,在有机化学的学习中,了解官能团的性质和反应机理是非常重要的。
1. 官能团的转化在有机化学的合成中,官能团的转化是一个重要的反应类型。
高中化学所有有机化学的官能团性质,反应类型,引入官能团,反应条件一、卤基(卤原子):水解也称取代(氢氧化钠溶液),消去(氢氧化钠醇溶液)酚羟基:显色(Fecl3)羧基:和醇发生酯化(浓硫酸加热)还原(+H2)中和醇羟基:酯化,取代,消去CC双键和叁建:加成,聚合反应(加聚)羰基:银镜酯基:水解(生成醇和羧酸)苯基:加成,取代,磺化,硝化都能发生氧化反应(+O2点燃)同时带羟基和羧基的化合物还能发生缩聚取代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。
加成反应:有机物分子里不饱和的碳原子跟其他原子或原子团直接结合的反应。
聚合反应:一种单体通过不饱和键相互加成而形成高分子化合物的反应。
加聚反应:一种或多种单体通过不饱和键相互加成而形成高分子化合物的反应。
消去反应:从一个分子脱去一个小分子(如水.卤化氢),因而生成不饱和化合物的反应。
氧化反应:有机物得氧或去氢的反应。
还原反应:有机物加氢或去氧的反应。
酯化反应:醇和酸起作用生成酯和水的反应。
水解反应:化合物和水反应生成两种或多种物质的反应(有卤代烃、酯、糖等)1.氧化反应:有机物得氧或去氢的反应。
甲烷燃烧CH4+2O2→CO2+2H2O(条件为点燃)甲烷隔绝空气高温分解甲烷分解很复杂,以下是最终分解。
CH4→C+2H2(条件为高温高压,催化剂)乙烯燃烧 CH2=CH2+3O2→2CO2+2H2O(条件为点燃)乙炔燃烧C2H2+3O2→2CO2+H2O (条件为点燃)苯燃烧 2C6H6+15O2→12CO2+6H2O (条件为点燃)乙醇完全燃烧的方程式C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O (条件为点燃)乙醇的催化氧化的方程式2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O(条件为催化剂)(这是总方程式)2. 取代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。
甲烷和氯气发生取代反应CH4+Cl2→CH3Cl+HCl CH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2→CHCl3+HCl CHCl3+Cl2→CCl4+HCl (条件都为光照。
(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) 化学性质: ①取代反应(与卤素单质、在光照条件下)②燃烧 (2)烯烃:A) 官能团: ;通式:C n H 2n (n ≥2);代表物:H 2C=CH 2B) 结构特点:键角为120°。
双键碳原子与其所连接的四个原子共平面。
C) 化学性质: ①加成反应(与X 2、H 2、HX 、H 2O 等)②加聚反应(与自身、其他烯烃) ③燃烧④被酸性高锰酸钾溶液氧化→CO 2(3)炔烃:A) 官能团:—C≡C— ;通式:C n H 2n —2(n ≥2);代表物:HC≡CHB) 结构特点:碳碳叁键与单键间的键角为180°。
两个叁键碳原子与其所连接的两个原子在同一条直线上。
C) 化学性质:同烯烃 (4)苯及苯的同系物:A) 通式:C n H 2n —6(n ≥6);代表物:B)结构特点:苯分子中键角为120°,平面正六边形结构,6个C 原子和6个H 原子共平面。
C)化学性质:①取代反应(与液溴、HNO 3、H 2SO 4等)CH 4 + Cl 2CH 3Cl + HCl 光CH 3Cl + Cl 2CH 2Cl 2 + HCl光 CH 4 + 2O 2CO 2 + 2H 2O点C=CCH 2=CH 2 + 3O 22CO 2 + 2H 2O点燃n CH 2=CH 2CH 2—CH 2n催化剂CH 2=CH 2 + H 2OCH 3CH 2OH催化剂2C 2H 6 + 7O 24CO 2 + 6H 2O点②加成反应(与H 2)(5)卤代烃 A) 官能团:—X(卤素原子); 代表物: CH 3CH 2Br B) 结构特点:卤素原子取代链烃分子(或脂环烃分子、苯环及苯环侧链上)的氢原子而得到的产物。
高中官能团名称和结构简式高中官能团名称和结构简式一、什么是官能团1.1 官能团的定义官能团是有机化合物中与化学性质密切相关的基团,通常由原子团或原子组成,对分子的性质起着决定作用。
1.2 官能团的分类常见的官能团有羟基、酮基、羰基、羧基、醇基、胺基等。
二、高中官能团名称和结构简式2.1 羟基(-OH)羟基是一种氧化物,由氧原子和氢原子组成。
在有机化合物中,羟基通常被表示为-OH。
例如:乙醇(CH3CH2OH)。
2.2 酮基(>C=O)酮基是一种碳氧化合物,由一个碳原子和两个氧原子组成。
在有机化合物中,酮基通常被表示为>C=O。
例如:丙酮(CH3COCH3)。
2.3 羰基(>C=O)羰基是一种碳氧化合物,由一个碳原子和一个氧原子组成。
在有机化合物中,羰基通常被表示为>C=O。
例如:甲醛(HCHO)。
2.4 羧基(-COOH)羧基是一种碳氧化合物,由一个碳原子和两个氧原子组成。
在有机化合物中,羧基通常被表示为-COOH。
例如:乙酸(CH3COOH)。
2.5 醇基(-OH)醇基是一种氧化物,由氧原子和氢原子组成。
在有机化合物中,醇基通常被表示为-OH。
例如:甲醇(CH3OH)。
2.6 胺基(-NH2)胺基是一种含氮官能团,由一个氮原子和两个或三个氢原子组成。
在有机化合物中,胺基通常被表示为-NH2。
例如:乙胺(C2H5NH2)。
三、高中官能团的性质3.1 官能团的反应性官能团对分子的性质起着决定作用,不同的官能团具有不同的反应性。
3.2 官能团的溶解性官能团对分子的溶解性也具有决定作用,不同的官能团具有不同的溶解性。
3.3 官能团与其他官能团之间的反应在有机化学中,不同官能团之间会发生各种反应,例如酸碱中和、加成反应、消除反应等。
四、高中官能团的应用4.1 官能团的合成有机化学中,常常需要通过合成官能团来制备目标化合物。
4.2 官能团的修饰在有机化学中,通过对已有官能团进行修饰,可以改变分子的性质和用途。
高中有机化学知识小结官能团有机化学是研究有机物质结构、性质、合成和反应的分支学科,其中官能团是有机化合物中具有一定化学性质和官能性质的特定基团。
本文将对高中有机化学中的常见官能团进行整理和总结。
一、醇官能团醇官能团是有机化合物中最为常见的官能团之一,由一个或多个氢氧基(-OH)构成。
醇的命名按照碳链上羟基个数来确定,以“-ol”作为后缀。
其中,甲醇、乙醇、丙醇等是最常见的醇类化合物。
醇是其他许多官能团的前体,醇的氧化可以形成醛和酮等官能团。
二、醛官能团醛官能团是由羰基(C=O)与一个氢原子连接而成,通式为RCHO。
醛的命名以最长链为主链,以碳链上的羰基为根,去掉末端的“-e”,并改为“-al”的后缀。
例如,甲醛、乙醛、丁醛等。
醛的氧化可以形成羧酸官能团。
三、酮官能团酮官能团是由两个烷基基团通过羰基连接而成,通式为RC(=O)R'。
酮的命名以最长链为主链,以碳链上的羰基为根,去掉末端的“-e”,并改为“-one”的后缀。
例如,丙酮、己酮、戊酮等。
四、酸官能团酸官能团是由羧基(-COOH)构成的,通常以“酸”作为后缀。
酸的命名以羧基所在的碳链为主链,羧基上的碳原子编号为1,并在主链前加上羧基所在的位置数。
例如,甲酸、乙酸、丙酸等。
酸可通过脱羧反应生成醛、酮等官能团。
五、酯官能团酯官能团是由醇和酸通过酯键连接而成,通式为RCOOR'。
酯的命名以酯基前的烃基为根,加上酸基名称,以“-ate”作为后缀。
例如,乙酸乙酯、甲酸甲酯等。
酯可以通过加水分解反应生成醇和酸。
六、胺官能团胺官能团是指由一个或多个氮原子与一个或多个烃基连接而成,通式为R-NH2。
胺的命名按照氮原子数目和烷基名称来确定。
例如,甲胺、乙胺、丙胺等。
胺具有碱性,可与酸反应生成盐。
七、醚官能团醚官能团是由两个碳链通过氧原子连接而成,通式为R-O-R'。
醚的命名以两侧的烃基名称来确定,用“-oxy”作为连接两个烃基的前缀。
常见官能团的性质中学有机化合物分类及常见官能团名称和主要性质二.有机官能团的化学性质与有机基本反应1. 氧化反应(1)燃烧。
凡是含碳氢的有机化合物燃烧都生成二氧化碳和水。
烃的燃烧通式:C K H7+^O2= X∞3+∣H2□烃的含氧衍生物的燃烧通式:y - ΞyC X H y O3+ 0+ 七一丿O a= XCQ a +1 H a O(2)被酸性高锰酸钾氧化。
能使酸性高锰酸钾褪色的有机物有:①不饱和烃、不饱和烃的衍生物(含碳碳双键、碳碳三键);②苯的同系物(苯基上的烃基易被氧化);③含醛基的有机物:醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐、葡萄糖;④石油产品(裂解气、裂化气)。
(3)羟基的催化氧化。
某些含羟基的有机物在催化剂的作用下,能被氧气氧化成醛或酮。
当与羟基相连的碳原子上有两个氢原子时,羟基能被氧化成醛基。
如:CU2CH3CH2OH O22CH3CHO 2H2OΔ当与羟基相连的碳原子上有一个氢原子时,羟基能被氧化成羰基(碳氧双键)。
如:CH30I CU Il2CH3-CH-□H+ O2— 2CH3- C-CH3 +2H a0当与羟基相连的碳原子上没有氢原子时,羟基不能被氧化。
(4)醛基的氧化。
有机物中的醛基,不仅可以被氧气氧化成羧基;而且还能被两种弱氧 化剂(银氨离子和铜离子)氧化成羧基。
醛基被氧气氧化。
如:2CH 3CHO O 2 —催化剂「2CH 3COOH银镜反应,醛基被JAg (NH 3 2 ]氧化。
如:CH 3CHO +2 Ag (NH 3)2 ]+ + 2OH -—→ CH 3COO-+ NH 4* + 2Ag J +3NH 3 + H 2O醛基被Cu (OH )2氧化。
如:CH 3CHO 2C U (OH )2' CH 3COOH C U 2O S 2H 2O2.取代反应。
有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。
中 学常见的取代反应有:(1) 烷烃与卤素单质在光照下的取代。
常见官能团的性质二.有机官能团的化学性质与有机基本反应1.氧化反应(1)燃烧。
凡是含碳氢的有机化合物燃烧都生成二氧化碳和水。
炷的燃烧通式:C X H7+[X +^O2= X CO2+|H2O炷的含氧衍生物的燃饶通式:( y- 2L\yC x H y O2 + z 十——O2 = xCO2 +-H20 I 4丿 2(2)被酸性髙毎酸钾氧化。
能使酸性高镭酸钾褪色的有机物有:①不饱和烧、不饱和炷的衍生物(含碳碳双键、碳碳三键);②苯的同系物(苯基上的炷基易被氧化);③含醛基的有机物:醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐、匍萄糖:④石油产品(裂解气、裂化气)。
(3)疑基的催化氧化。
某些含疑基的有机物在催化剂的作用下,能彼氧气氧化成醛或酮。
当与羟基相连的碳原子上有两个氢原子时,疑基能被氧化成醛基。
如:2CH3CH,OH + O2 >2CH3CHO + 2H,OA当与羟基相连的碳原子上有一个氢原子时,疑基能被氧化成按基(碳氧双键)。
如:CH30I Cu II2CH3-CH-OH + O2—2CH5- C- CH3 +2H2O当与疑基相连的碳原子上没有氢原子时,疑基不能被氧化*(4)醛基的氧化。
有机物中的醛基,不仅可以被氧气氧化成竣基:而且还能被两种弱氧化剂(银氨离子和铜离子)氧化成拨基。
醛基被氧气氧化。
如:2CH .CHO + O, * 》2CH.COOH二A银镜反应,醛基^[Ag(NH3)2]氧化。
如:CH3CHO + 2[Ag(NH3)2f + 20H-—^>CH3COO- + NH4+ +2Ag>L+3NH3 + H20醛基被C U (OH )2氧化。
如:CH 3CHO + 2C U (OH )2 -^-^CH.COOH + Cu 2O / +2比02 •取代反应。
有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。
中 学常见的取代反应有:(1) 烷烧与卤素单质在光照下的取代。
常见官能团与性质易还原(如在催化加热条件下还原为)如酸性条件下,硝基苯在铁粉催化下被还原为苯胺:题组一官能团的识别与名称书写1.写出下列物质中所含官能团的名称(1)___________________________________________________________________。
(2)_______________________________________________________。
(3)_____________________________________________。
(4)_____________________________________________________。
(5)___________________________________________________________。
答案(1)碳碳双键、羰基(2)碳碳双键、羟基、醛基(3)碳碳双键、(酚)羟基、羧基、酯基(4)醚键、羰基(5)醛基、碳碳双键题组二官能团性质的判断2.按要求回答下列问题:(1)CPAE是蜂胶的主要活性成分,其结构简式如图所示:①1 mol该有机物最多可与________mol H2发生加成反应。
②写出该物质在碱性条件(NaOH溶液)下水解生成两种产物的结构简式:________________________________________________________________________;________________________________________________________________________。
(2)青蒿酸是合成青蒿素的原料,可以由香草醛合成:判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
①用FeCl3溶液可以检验出香草醛( )②香草醛可与浓溴水发生反应( )③香草醛中含有4种官能团( )④1 mol青蒿酸最多可与3 mol H2发生加成反应( )⑤可用NaHCO3溶液检验出香草醛中的青蒿酸( )(3)甲、乙、丙三种物质是某抗生素合成过程中的中间产物,下列说法正确的是________。
常见官能团的性质一. 中学有机化合物分类及常见官能团名称和主要性质注:烷烃中的烷基,芳香烃中的苯基都不是官能团。
二. 有机官能团的化学性质与有机基本反应1. 氧化反应(1)燃烧。
凡是含碳氢的有机化合物燃烧都生成二氧化碳和水。
烃的燃烧通式:烃的含氧衍生物的燃烧通式:(2)被酸性高锰酸钾氧化。
能使酸性高锰酸钾褪色的有机物有:①不饱和烃、不饱和烃的衍生物(含碳碳双键、碳碳三键);②苯的同系物(苯基上的烃基易被氧化);③含醛基的有机物:醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐、葡萄糖;④石油产品(裂解气、裂化气)。
(3)羟基的催化氧化。
某些含羟基的有机物在催化剂的作用下,能被氧气氧化成醛或酮。
当与羟基相连的碳原子上有两个氢原子时,羟基能被氧化成醛基。
如:22232232CH CH OH O Cu CH CHO H O +−→−−+∆当与羟基相连的碳原子上有一个氢原子时,羟基能被氧化成羰基(碳氧双键)。
如:当与羟基相连的碳原子上没有氢原子时,羟基不能被氧化。
(4)醛基的氧化。
有机物中的醛基,不仅可以被氧气氧化成羧基;而且还能被两种弱氧化剂(银氨离子和铜离子)氧化成羧基。
醛基被氧气氧化。
如:22323CH CHO O CH COOH +−→−−催化剂∆银镜反应,醛基被()[]Ag NH 32氧化。
如:[]CH CHO Ag NH OH CH COO NH Ag NH H O 33234322223++−→−++↓+++--+()△ 醛基被Cu OH ()2氧化。
如:CH CHO Cu OH CH COOH Cu O H O 3232222+−→−+↓+()∆2. 取代反应。
有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。
中学常见的取代反应有:(1)烷烃与卤素单质在光照下的取代。
如:CH Cl CH Cl HCl 423+−→−+光(2)苯与苯的同系物与卤素单质、浓硝酸等的取代。
如:(3)酚与浓溴水的取代。
如:(4)酯化反应。
酸和醇在浓硫酸作用下生成酯和水的反应,其实质是羧基与羟基生成酯基和水的反应。
如:CH CH OH CH COOH 323+CH COOCH CH H O 3232+(5)水解反应。
水分子中的-OH 或-H 取代有机化合物中的原子或原子团的反应叫水解反应。
①卤代烃水解生成醇。
如:CH CH Br H O CH CH OH HBr NaOH 32232+−→−−+②酯水解生成羧酸(羧酸盐)和醇。
如:CH COOC H H O 3252+CH COOH C H OH 325+CH COOC H NaOH CH COONa C H OH 325325+→+③二糖和多糖水解成单糖。
如:()C H O nH O nC H O n 610526126+→④蛋白质水解生成氨基酸。
3. 加成反应。
不饱和的碳原子跟其他原子或原子团结合生成别的有机物的反应。
(1)含碳碳双键的物质,如烯烃与氢气、卤素、卤化氢、水等加成。
如:CH CH Br CH BrCH Br 22222=+→(2)含碳碳三键的物质,如炔烃与氢气、卤素、卤化氢等加成。
如:CH CH Br CHBr CHBr ≡+→2222(3)苯环与氢气加成。
如:(4)某些含碳氧双键的物质,如醛和酮与氢气发生加成反应生成醇。
如:CH CHO H CH CH OH Ni 3232+−→−∆CH C O CH H CH C CH H OH Ni 33233--+−→−--|||∆4. 消去反应。
有机分子中脱去一个小分子(水、卤化氢等),而生成不饱和(含碳碳双键或碳碳三键)化合物的反应,叫消去反应。
(1)卤代烃在氢氧化钠醇溶液中消去。
如:CH CH Br NaOH CH CH NaBr H O 32222+−→−=↑++醇∆(2)含羟基的物质在浓硫酸作用下消去。
含羟基的物质发生消去在结构上满足如下条件:与羟基直接相连的碳原子的相邻碳原子上有氢原子。
如:CH CH OH H SO CH CH H O CH C CH H OH H SO 32242223324170170浓℃,浓℃−→−−−−=↑+--−→−−−−|CH CH CH H O CH C CH CH CH 3223333-=+--,||不能发生消去反应。
1。
卤化烃:官能团,卤原子 在碱的溶液中发生“水解反应”,生成醇 在碱的醇溶液中发生“消去反应”,得到不饱和烃2。
醇:官能团,醇羟基 能与钠反应,产生氢气 能发生消去得到不饱和烃(与羟基相连的碳直接相连的碳原子上如果没有氢原子,不能发生消去) 能与羧酸发生酯化反应 能被催化氧化成醛(伯醇氧化成醛,仲醇氧化成酮,叔醇不能被催化氧化)3。
醛:官能团,醛基 能与银氨溶液发生银镜反应 能与新制的氢氧化铜溶液反应生成红色沉淀 能被氧化成羧酸 能被加氢还原成醇4。
酚,官能团,酚羟基 具有酸性 能钠反应得到氢气 酚羟基使苯环性质更活泼,苯环上易发生取代,酚羟基在苯环上是邻对位定位基 能与羧酸发生酯化5。
羧酸,官能团,羧基 具有酸性(一般酸性强于碳酸) 能与钠反应得到氢气 不能被还原成醛(注意是“不能”) 能与醇发生酯化反应6。
酯,官能团,酯基 能发生水解得到酸和醇醇、酚:羟基(-OH);伯醇羟基可以消去生成碳碳双键,酚羟基可以和NaOH 反应生成水,与Na2CO3反应生成NaHCO3,二者都可以和金属钠反应生成氢气醛:醛基(-CHO); 可以发生银镜反应,可以和斐林试剂反应氧化成羧基。
与氢气加成生成羟基。
酮:羰基(>C=O);可以与氢气加成生成羟基羧酸:羧基(-COOH);酸性,与NaOH 反应生成水,与NaHCO3、Na2CO3反应生成二氧化碳硝基化合物:硝基(-NO2);胺:氨基(-NH2). 弱碱性烯烃:双键(>C=C <)加成反应。
炔烃:三键(-C≡C -) 加成反应醚:醚键(-O-) 可以由醇羟基脱水形成磺酸:磺基(-SO3H)酸性,可由浓硫酸取代生成腈:氰基(-CN)酯: 酯(-COO-) 水解生成羧基与羟基,醇、酚与羧酸反应生成注: 苯环不是官能团,但在芳香烃中,苯基(C6H5-)具有官能团的性质。
苯基是过去的提法,现在都不认为苯基是官能团官能团:是指决定化合物化学特性的原子或原子团. 或称功能团。
卤素原子、羟基、醛基、羧基、硝基,以及不饱和烃中所含有碳碳双键和碳碳叁键等都是官能团,官能团在有机化学中具有以下5个方面的作用。
1.决定有机物的种类有机物的分类依据有组成、碳链、官能团和同系物等。
烃及烃的衍生物的分类依据有所不同,可由下列两表看出来。
烃的分类法:烃的衍生物的分类法:2.产生官能团的位置异构和种类异构中学化学中有机物的同分异构种类有碳链异构、官能团位置异构和官能团的种类异构三种。
对于同类有机物,由于官能团的位置不同而引起的同分异构是官能团的位置异构,如下面一氯乙烯的8种异构体就反映了碳碳双键及氯原子的不同位置所引起的异构。
对于同一种原子组成,却形成了不同的官能团,从而形成了不同的有机物类别,这就是官能团的种类异构。
如:相同碳原子数的醛和酮,相同碳原子数的羧酸和酯,都是由于形成不同的官能团所造成的有机物种类不同的异构。
3.决定一类或几类有机物的化学性质官能团对有机物的性质起决定作用,-X、-OH、-CHO、-COOH、-NO2、-SO3H、-NH2、RCO-,这些官能团就决定了有机物中的卤代烃、醇或酚、醛、羧酸、硝基化合物或亚硝酸酯、磺酸类有机物、胺类、酰胺类的化学性质。
因此,学习有机物的性质实际上是学习官能团的性质,含有什么官能团的有机物就应该具备这种官能团的化学性质,不含有这种官能团的有机物就不具备这种官能团的化学性质,这是学习有机化学特别要认识到的一点。
例如,醛类能发生银镜反应,或被新制的氢氧化铜悬浊液所氧化,可以认为这是醛类较特征的反应;但这不是醛类物质所特有的,而是醛基所特有的,因此,凡是含有醛基的物质,如葡萄糖、甲酸及甲酸酯等都能发生银镜反应,或被新制的氢氧化铜悬浊液所氧化。
4.影响其它基团的性质有机物分子中的基团之间存在着相互影响,这包括官能团对烃基的影响,烃基对官能团的影响,以及含有多官能团的物质中官能团之间的的相互影响。
①醇、苯酚和羧酸的分子里都含有羟基,故皆可与钠作用放出氢气,但由于所连的基团不同,在酸性上存在差异。
R-OH 中性,不能与NaOH、Na2CO3反应;C6H5-OH 极弱酸性,比碳酸弱,不能使指示剂变色,能与NaOH反应,不能与Na2CO3反应;R-COOH 弱酸性,具有酸的通性,能与NaOH、Na2CO3反应。
显然,羧酸中,羧基中的羰基的影响使得羟基中的氢易于电离。
②醛和酮都有羰基(>C=O),但醛中羰基碳原子连接一个氢原子,而酮中羰基碳原子上连接着烃基,故前者具有还原性,后者比较稳定,不为弱氧化剂所氧化。
③同一分子内的原子团也相互影响。
如苯酚,-OH使苯环易于取代(致活),苯基使-OH显示酸性(即电离出H+)。
果糖中,多羟基影响羰基,可发生银镜反应。
由上可知,我们不但可以由有机物中所含的官能团来决定有机物的化学性质,也可以由物质的化学性质来判断它所含有的官能团。
如葡萄糖能发生银镜反应,加氢还原成六元醇,可知具有醛基;能跟酸发生酯化生成葡萄糖五乙酸酯,说明它有五个羟基,故为多羟基醛。
5.有机物的许多性质发生在官能团上有机化学反应主要发生在官能团上,因此,要注意反应发生在什么键上,以便正确地书写化学方程式。
如醛的加氢发生在醛基碳氧键上,氧化发生在醛基的碳氢键上;卤代烃的取代发生在碳卤键上,消去发生在碳卤键和相邻碳原子的碳氢键上;醇的酯化是羟基中的O—H键断裂,取代则是C—O键断裂;加聚反应是含碳碳双键(>C=C<)(并不一定是烯烃)的化合物的特有反应,聚合时,将双键碳上的基团上下甩,打开双键中的一键后手拉手地连起来。
(四) 官能团的性质首先简要回顾一下中学有机化学中的主要官能团:①C=C 加成、加聚;②C≡C 加成③易取代难加成④-OH(醇)置换、取代(卤代、分子间脱水、酯化)、消去(分子内脱水)、氧化⑤中和、取代、显色、缩聚⑥-CHO 加成、氧化、还原⑦-COOH 中和、脱羧、酯化(取代)⑧-COO- 水解(取代)。
一些规律性的东西:①-OH、-CHO、-COOH是亲水基团,分子中数目越多、份量越大,则分子越易溶于水;②能发生加成反应的有:C=C、C≡C、、-CHO、-CO-,而羧基和酯基不能加成!③能发生消去反应只有卤代烃和醇,但没有α-H则不能消去;④能发生加成反应的除(HCHO)外只有烯烃;⑤能发生缩聚反应的官能团:(酚、醛或酮),二元醇、二元羧酸、氨基酸等双官能团物质;⑥减少碳原子通过脱羧反应,增加碳原子则通过醛或酮的二聚反应或聚合反应。