高二化学有机化学的基本概念和空间构型知识精讲
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有机化学基础知识点整理有机分子的空间构型的确定方法和原理有机化学是研究碳元素及其化合物的分子构造、反应性质和合成方法的学科。
在有机化学中,了解有机分子的空间构型是十分重要的,因为分子的立体结构直接影响了它们的物理性质和化学行为。
本文将介绍有机分子的空间构型的确定方法和原理,帮助读者更好地理解有机化学的基础知识。
一、手性与不对称中心在有机分子中,如果一个分子不与它的镜像重合,那么这个分子就是手性的。
与之相反,如果一个分子与它的镜像完全重合,那么这个分子是不手性的。
手性分子是由手性中心引起的,手性中心是指一个原子与四个不同的基团连接在一起。
在有机化学中,手性分子的存在对于药物合成、生物分子的相互作用等领域非常重要。
二、锥面规则和斜交法则判断手性分子的空间构型的方法之一是使用锥面规则。
锥面规则是根据手性中心与相邻的三个原子形成的锥面来判断手性的。
具体而言,如果分子的三个不同基团呈现类似一个锥面的排列,那么它是手性的。
而斜交法则是另一种判断手性分子的空间构型的方法,其基本原理是通过三个相邻原子的分子平面的关系来判断立体异构体的配置。
斜交法则适用于不含手性中心的分子,通过比较分子中键和轴之间的倾角来确定分子的构型。
三、哈而斯预言和光学活性在有机化学中,有两种立体异构体:对映异构体A和B。
它们是由于分子的空间构型不同而产生的,但在化学性质上是相同的。
这两种对映异构体不具有旋转对称性,无法通过旋转达到一致。
在1937年,哈而斯发表了斯内登堡原理,也被称为哈而斯预言。
哈而斯预言指出,只有带有手性中心的有机分子才能显示光学活性。
光学活性是指一种物质能够旋转入射线偏振面的现象。
光学活性之所以存在是因为对映异构体A和B旋转入射光偏振面的方向相反。
四、质谱和X射线晶体学除了上述的方法外,还可以通过使用质谱和X射线晶体学来确定有机分子的空间构型。
质谱技术可以通过对分子中元素的分析,确定分子的元素组成和结构。
而X射线晶体学则是通过将有机分子晶体化后进行X射线衍射,从而得到有机分子的空间构型。
有机化学基础知识点整理立体化学和空间构型有机化学基础知识点整理——立体化学和空间构型立体化学是有机化学中的重要分支,研究有机化合物的空间构型和手性性质。
在有机化学反应中,立体因素对反应机理、速率和产物的构成有着影响。
本文将对有机化学中的立体化学和空间构型进行整理。
一、手性和立体异构在有机化学中,手性是指分子无法与其镜像重合的性质,分为左旋(L)和右旋(D)两种。
与此相对应的是非手性分子,其镜像可以重合。
手性分子与非手性分子之间的异构体现在空间构型上,可以分为构象异构和对映异构。
构象异构是指分子在空间中的不同排列方式,由于键的旋转或原子的旋转而导致分子结构的变化。
常见的构象异构包括旋转异构和推移异构。
旋转异构是指由于单键或双键的旋转而形成的异构体,如顺式异构和反式异构。
推移异构是指由于取代基的推移而形成的异构体,如轴向异构和轴向交替异构。
对映异构是指分子与其镜像之间不能通过旋转或推移相互重合的异构体,也称为手性异构。
对映异构体的特点是具有光学活性,能够旋光。
分子的对映异构体通过手性中心来区分,手性中心是一个碳原子,其四个取代基中有三个不同。
二、立体化学符号和表示方法为了描述和表示分子的立体化学特性,人们提出了一些特定的符号和表示方法。
1. Fischer投影式:是一种在平面上表示立体结构的简洁方法。
分子的主轴垂直于纸面,水平的线代表键,垂直的线代表在纸面上向后延伸,朝向观察者。
常用于描述手性中心和立体异构。
2. 齐墩果式:是一种用球体表示分子的三维结构。
通常用于解决研究立体异构产物的问题。
齐墩果式中,不同的原子用不同颜色的球表示,通过连线表示原子之间的键。
三、分子的空间构型了解分子的空间构型对于理解和预测化学反应是至关重要的。
1. 立体异构立体异构是指化学物质在三维空间中的不同排列方式,包括同分异构和构象异构。
同分异构是指化学物质的分子式相同但结构不同,常见的同分异构有链式异构、环式异构和官能团异构等。
有机化学的基础知识点归纳总结5篇篇1一、概述有机化学是研究含碳化合物及其衍生物的化学分支。
本篇文章旨在归纳总结有机化学的基础知识点,以帮助读者更好地理解和掌握有机化学的核心内容。
二、基本概念1. 有机化学定义:研究碳基化合物的化学称为有机化学。
2. 有机化合物的特点:主要由碳和氢组成,具有同分异构现象,可发生化学反应等。
三、有机化合物的分类1. 烃类:仅由碳和氢组成的有机化合物。
如:烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等。
2. 醇类:含有羟基(-OH)的有机化合物。
3. 酮类:含有羰基(-CO-)的有机化合物。
4. 羧酸类:含有羧基(-COOH)的有机化合物。
5. 其他类别:包括醚、酯、醛、胺等。
四、共价键与分子结构1. 共价键:原子间通过共用电子对形成的化学键。
2. 分子结构:有机化合物的分子由原子通过共价键连接而成。
3. 立体异构:包括构型异构和构象异构,如异构体的命名和判断。
五、有机反应类型1. 取代反应:原子或原子团替代有机分子中的某些原子或原子团。
2. 加成反应:简单物质与有机化合物中的不饱和键进行加合。
3. 消除反应:从有机化合物中消除某些原子或原子团,生成不饱和键。
4. 氧化与还原反应:涉及有机化合物中电子转移的反应。
六、有机化学反应机制1. 反应速率:描述化学反应快慢的物理量。
2. 反应机理:描述反应如何进行的途径和步骤。
3. 速率定律与活化能:阐述反应速率与反应物浓度之间的关系及反应的活化能要求。
七、光谱分析与结构鉴定1. 光谱分析:利用物质对光的吸收、发射等特性进行物质分析的方法。
2. 结构鉴定:通过光谱数据、化学性质等推断有机化合物的结构。
八、有机合成与设计1. 有机合成:通过有机反应合成有机化合物。
2. 合成设计:根据目标产物设计合适的合成路线和方法。
九、应用与实例1. 医药:药物的设计与合成是有机化学的重要应用领域。
2. 材料科学:高分子材料、功能材料等需要有机化学的知识。
3. 农业:农药、化肥等的设计与合成离不开有机化学。
有机化学基础知识点归纳总结7篇篇1一、概述有机化学是研究含碳化合物及其衍生物的化学分支,主要研究其结构、性质、合成与应用。
本篇文章将对有机化学基础知识点进行归纳总结,以便于读者快速了解并掌握有机化学的核心内容。
二、基本概念1. 有机化合物:含碳元素的化合物(除二氧化碳、碳酸及碳酸盐等)。
2. 共价键:有机化合物中原子间通过共享电子对形成的化学键。
3. 官能团:决定有机化合物性质的原子或原子团。
三、重要官能团及性质1. 烃基(-CnxHy):烃类化合物的核心部分,常见性质包括取代反应和氧化反应。
2. 羟基(-OH):涉及醇类、酚类化合物的官能团,常见反应包括酯化反应和脱水反应。
3. 羧基(-COOH):涉及羧酸类化合物的官能团,具有典型的酸性,可发生酯化反应。
4. 氨基(-NH2):涉及胺类化合物的官能团,可发生酸碱反应及偶联反应。
5. 醚键(-O-):连接两个有机基团,常见反应包括裂解反应。
6. 酮羰基(-CO-):连接两个碳原子,具有亲电和亲核反应的特性。
四、基本反应类型1. 取代反应:原子或原子团替换有机化合物中某些原子或原子团的过程。
2. 加成反应:不饱和键的加成,如烯烃、炔烃的加成反应。
3. 消除反应:分子中相邻碳原子上连接相同基团时,脱去小分子形成不饱和键的过程。
4. 氧化-还原反应:涉及电子转移的反应,如醇的氧化、醛的还原等。
五、同分异构现象同分异构体是具有相同分子式但不同结构的化合物。
同分异构现象在有机化学中非常普遍,对化合物的性质有很大影响。
主要包括位置异构、构造异构和立体异构。
六、光谱分析在有机化学中的应用光谱分析是确定有机化合物结构的重要手段。
主要包括紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、核磁共振谱(NMR)等。
这些光谱技术有助于确定化合物的官能团、结构信息及立体构型。
七、有机合成与反应机理有机合成是有机化学的重要应用,通过合成目标分子实现特定功能。
反应机理是研究化学反应过程的原理,了解反应机理有助于预测和调控有机合成过程。
有机化学的基础知识点归纳总结6篇篇1一、有机化学概述有机化学是研究有机化合物的科学,主要涉及碳、氢、氧、氮等元素的化合物。
有机化学是化学领域中最为重要和广泛应用的分支之一,与人类生活息息相关。
二、有机化合物的特点1. 碳原子之间的连接方式多样,可形成链状、环状等结构。
2. 化合物种类繁多,性质各异。
3. 具有较低的熔点和沸点,易挥发。
4. 多为无色或有色液体或固体,有特殊气味。
5. 易燃烧,部分化合物有毒。
三、有机化学的基础概念1. 同分异构体:具有相同分子式但不同结构的化合物。
2. 官能团:决定化合物主要性质的原子或原子团。
3. 烷烃:只有碳和氢两种元素的化合物,具有饱和的碳链。
4. 烯烃:含有至少一个双键的烃类,具有不饱和的碳链。
5. 炔烃:含有至少一个三键的烃类,具有更强的不饱和性。
6. 醇类:含有羟基(-OH)的化合物,具有醇的特性。
7. 醛类:含有醛基(-CHO)的化合物,具有醛的特性。
8. 酮类:含有酮基(C=O)的化合物,具有酮的特性。
9. 酸类:含有羧基(-COOH)的化合物,具有酸的特性。
10. 酯类:含有酯基(COO-)的化合物,具有酯的特性。
四、有机化学反应类型1. 取代反应:化合物中的原子或原子团被其他原子或原子团取代的反应。
2. 加成反应:不饱和化合物与其他化合物反应,形成饱和化合物的反应。
3. 消除反应:化合物中去除一个原子团,形成不饱和化合物的反应。
4. 酯化反应:羧酸与醇反应生成酯的反应。
5. 水解反应:酯或酰胺等化合物与水反应,生成相应醇或胺的反应。
6. 氧化反应:有机物被氧化剂氧化,生成醛、酮、酸等化合物的反应。
7. 还原反应:有机物被还原剂还原,生成醇、胺等化合物的反应。
8. 重排反应:分子内或分子间发生原子或原子团的重新排列的反应。
9. 环化反应:不饱和化合物通过环化作用形成环状化合物的反应。
10. 开环反应:环状化合物通过断裂环状结构形成开链化合物的反应。
千里之行,始于足下。
有机化学基础知识点归纳总结有机化学是研究有机化合物的合成、结构、性质和反应机理的一门科学。
下面是有机化学的一些基础知识点的归纳总结:1. 有机化合物的命名:有机化合物的命名采用一定的规则,常用的命名方法包括命名法、官能团法和系统命名法等。
2. 共价键的构成和特性:在有机化合物中,碳和其他元素通过共享电子而形成共价键,共价键的构成和特性直接影响着有机化合物的性质和反应。
3. 极性和分子极性:极性是指分子中带电离子或极性键所引起的整体效应,分子极性可以通过碳原子上的电负性来决定。
4. 有机反应机理:有机反应的机理研究是有机化学的核心内容,常见的反应机理有亲核取代反应、亲电取代反应、加成和消除等。
5. 功能团的化学性质和反应:有机化合物中的功能团可以决定化合物的性质和反应,例如羧基、酮基、烯烃等。
6. 共轭体系和共轭体系对反应的影响:共轭体系是指一系列连续的共轭双键或共轭环的结构,共轭体系可以影响有机化合物的稳定性和反应性。
7. 反应速率和平衡常数:反应速率和平衡常数是衡量有机反应速率和平衡状态的重要指标,可以通过温度、浓度和催化剂等来控制。
8. 有机分子的空间构型:有机分子的空间构型对于反应的进行起着重要的作用,有机分子的空间构型可以通过各种分析方法来确定。
第1页/共2页锲而不舍,金石可镂。
9. 有机合成策略:有机化学的最终目标是合成特定的有机分子,有机合成策略包括选择合适的起始物质、反应条件和合成路径等。
10. 确定有机化合物的结构:确定有机化合物的结构是有机化学研究的重要内容,常用的方法包括质谱、红外光谱、核磁共振谱等。
以上是有机化学的一些基础知识点的归纳总结,有机化学涉及的内容非常广泛和深入,可以作为初学者入门的参考,同时也是有机化学研究的基础。
有机化学基础知识点归纳总结.doc(一)有机化学的定义与内容有机化学是研究有机化合物的形成、结构、性质、反应及其机理的化学分子科学,是物质组成和反应机理分析的主要科学。
它是植物和动物体内分子活动中最重要的学科之一。
有机化学是一门化学和生物学都有关系的科学,包括:有机材料的分子结构、构型、化学键及其相互作用的调控和机制;有机化合物的制备与合成;有机化合物的反应原理和物理化学性质;有机反应中金属催化、生物催化及活性催化体系的构建及其应用;有机材料的性质改性;以及有机聚合物、半导体材料、生物药物等的合成配方及结构修饰等相关研究。
(二)有机化学中重要的化学现象(1)杂原子取代反应:指在某种稳定的反应条件下,通过改变维持电性能的杂原子的形式或位置,使有机物的某些性质发生明显的改变的反应。
常见的杂原子取代反应有溴代反应、氯代反应、硝基取代反应、氰基取代反应、还原反应、抗坏血酸取代反应等。
(2)有机物的加成反应:指在有机化合物的定位碳原子当中发生了双卡几键的形成,从而形成稳定的大分子有机化合物的反应。
常见的有机物加成反应包括烷基化反应、异构化反应、偏极子共价加成反应等。
(3)宇称反应:指碳原子承受、转移或释放电子而发生的有机化学反应,即碳酸酯类和酮类有机化合物间反应形成水以及羧酸类和醛类有机化合物中氧原子转移或释放电子而形成活性歧化反应的反应。
常见的宇称反应有酯交换反应、醛解缩反应、酮脱氢反应、酰胺水解反应、羧酸和醛羰基化反应等。
(4)杂环反应:指碳原子原子间形成四唑环或螺环及其噁肩环或桥联环。
常见的杂环反应有Friedel-Crafts反应、Baeyer-Villiger 反应、Stevens反应、Swern反应等。
(三)有机化学中的主要结构类型烷基类有机物:烷基类有机物是指碳原子具有连续的三种氢原子,形成链状结构的有机物。
烷基类有机物又可以分为醇类、醚类、酰胺类、脂肪酸类等。
芳香类有机物:芳香类有机物是指通过共价键合形成含环结构的有机化合物,又称芳环类化合物。
高二化学有机化学的基本概念和空间构型【本讲主要内容】有机化学的基本概念和空间构型1. 小结有机化学的基本概念2. 介绍典型有机物的空间构型及其应用【知识掌握】【知识点精析】一. 有机化学的基本概念:1. 有机物的结构特点(1)碳的特点有机物是含碳的化合物,碳是四价(即能形成四个共用电子对)。
有机物一般是以共价键结合的,大多是共价化合物,分子晶体。
碳键单键(烷、环烷)稳定——取代双键、叁键、、活泼——加成、聚合特殊键(芳烃)稳定——易取代、难加成()>=<-≡-=⎧⎨⎪⎩⎪C C C C C0碳链直、支、环(指形状)大基、小基(指链长短)—产生同系物产生同分异构现象碳链异构不饱和键的位置异构⎧⎨⎪⎩⎪⎧⎨⎪⎩⎪⎧⎨⎪⎩⎪(2)官能团的特性①决定有机物的种类②产生官能团的位置异构和种类异构③决定一类或几类有机物的化学性质④影响其它基团的性质⑤有机物的许多性质发生在官能团上(3)同分异构2. 有机物的结构与性质的关系(1)结构决定性质,性质反映结构。
①具有相同官能团的化合物具有相同的化学性质(同类);②结构相似的化合物具有相似的性质(同系物);③基团大小(如甲基、乙基等)、碳骨架对性质也有影响;④具有双或多官能团的物质则表现出多重化学性,如HCOOH、氨基酸、葡萄糖等。
(2)官能团对有机物的性质起决定作用①-X、-OH、>C=O、-CHO、-COOH、-NO2、-SO3H、-NH2、RCO-,这些官能团决定有机物的化学性质。
②有机化学反应主要发生在官能团上。
如醛基的加成和氧化。
(3)碳键和碳链对物质的性质有影响①烷烃——单键结构——化学性质稳定——取代反应;②烯烃、炔烃——(>C=C<、—C≡C—=——不饱和性——加成反应;醛——(-CHO)——不饱和性——加成;③苯——特殊结构——易取代、难氧化、难加成;④戊烷的三种同分异构体:五碳烷,结构不同,物质性质不同;⑤烃基的大小和形状影响物质的物理性质:如高级醇、高级酸溶解性减小,熔、沸点升高;支链多的熔、沸点低。
第四章有机化学第一节官能团与有机物类别、性质的关系【知识网络】三羟基对比1.注意有机物的水溶性:相对分子质量小的含-OH的有机物可溶于水。
2.对化学反应一抓住官能团的性质,二要注意断键部位。
3.分子空间构型: H —C C —HH —C C —CH 3 H —C C —CH=CH 2(四个原子共线) (四个原子共线) (四个原子共面不共线)【典型例题评析】例1下列叙述正确的是 (1999年广东高考题)A.牛油是纯净物B.牛油是高级脂肪酸的高级醇酯C.牛油可以在碱性条件下加热水解D.工业上将牛油加氢制硬化油思路分析:牛油是一种天然油脂,而天然油脂大都是由多种高级脂肪酸的甘油酯组成的混合物,A 、B 均错;酯当然可以在碱性条件下水解,C 对;至于D 项中的“加氢制造硬化油”,在工业上主要是为了便于运输和保存一些植物油等不饱和程度大的油脂而进行的工作,牛油本身饱和度较大,不需要再加氢硬化,D 错。
答案:C方法要领:掌握油脂的组成和性质,了解其氢化的原因。
例2 某种解热镇痛药的结构简式为(右图)。
当它完全水解时,可得到的产物有(2000年广东高考题)A.2种B.3种C.4种D.5种思路分析:分子结构中含2个-COO-、1个-HN-,水解反应后生成4种物质。
答案:C方法要领:从有机物所含基或官能团中的键断键部位,在断键处分别补上-H 和-OH 即得产物。
例3 白藜芦醇(右图)广泛存在于食物(例如桑椹,花生,尤其是葡萄)中,它可能具有抗癌性.能够跟1mol 该化合物起反应的Br 2或H 2的最大用量分别是(1998A.1mol 、1mol B.3.5mol 、7mol C.3.5mo 、6mol D.6mol 、7mol思路分析:与Br 2反应有取代和加成,与H 2只能发生加成反应,分析白藜芦醇的分子结构,其中有两个苯环和一个烯键。
共有七个不饱和度。
与H 2充分发生加成反应,1mol 该化合物最多消耗7molH 2。
《有机化合物的结构》空间构型解析在化学的世界里,有机化合物的结构及其空间构型就像是一座神秘的城堡,充满了无尽的奥秘和魅力。
理解有机化合物的结构空间构型,对于深入探究有机化学的各种性质和反应机制至关重要。
我们先来认识一下什么是有机化合物。
有机化合物,简单来说,就是含碳的化合物,但一些简单的含碳化合物,如一氧化碳、二氧化碳和碳酸盐等,通常不被归为有机化合物。
碳,这个神奇的元素,以其独特的四价特性,能够与其他原子形成多种多样的化学键,从而构建出丰富多彩的有机化合物世界。
有机化合物的结构空间构型主要取决于原子之间的化学键类型和排列方式。
其中,最常见的化学键有共价键。
共价键又分为单键、双键和三键。
单键可以自由旋转,而双键和三键则不能自由旋转,这对化合物的空间构型产生了重要影响。
以最简单的有机化合物甲烷(CH₄)为例。
甲烷分子中,碳原子与四个氢原子形成了四个完全相同的碳氢单键,其空间构型为正四面体。
这意味着四个氢原子位于正四面体的四个顶点,碳原子位于正四面体的中心,而且每个碳氢键的键角都约为 1095°。
这种稳定的空间构型使得甲烷分子具有相对较低的能量和较高的稳定性。
再来看乙烯(C₂H₄)。
乙烯分子中含有一个碳碳双键,双键不能自由旋转。
两个碳原子和四个氢原子处于同一平面,形成了一个平面结构。
碳碳双键中的两个键,一个是强度较大的σ键,另一个是强度较弱的π键。
π键的存在使得乙烯分子具有一定的反应活性。
与乙烯类似的还有乙炔(C₂H₂)。
乙炔分子中含有一个碳碳三键,其空间构型为直线型。
两个碳原子和两个氢原子在同一条直线上,碳碳三键同样由一个σ键和两个π键组成,使得乙炔具有较高的反应活性。
在有机化合物中,还有许多含有官能团的化合物,它们的空间构型也各具特点。
比如醇类化合物,以乙醇(C₂H₅OH)为例,由于氧原子的电负性较大,使得碳氧键和氢氧键具有一定的极性。
乙醇分子中的碳原子与其他原子形成的键角也会受到一定影响。
高二化学有机化学的基本概念和空间构型【本讲主要内容】有机化学的基本概念和空间构型1. 小结有机化学的基本概念2. 介绍典型有机物的空间构型及其应用【知识掌握】【知识点精析】一. 有机化学的基本概念:1. 有机物的结构特点(1)碳的特点有机物是含碳的化合物,碳是四价(即能形成四个共用电子对)。
有机物一般是以共价键结合的,大多是共价化合物,分子晶体。
碳键单键(烷、环烷)稳定——取代双键、叁键、、活泼——加成、聚合特殊键(芳烃)稳定——易取代、难加成()>=<-≡-=⎧⎨⎪⎩⎪C C C C C0碳链直、支、环(指形状)大基、小基(指链长短)—产生同系物产生同分异构现象碳链异构不饱和键的位置异构⎧⎨⎪⎩⎪⎧⎨⎪⎩⎪⎧⎨⎪⎩⎪(2)官能团的特性①决定有机物的种类②产生官能团的位置异构和种类异构③决定一类或几类有机物的化学性质④影响其它基团的性质⑤有机物的许多性质发生在官能团上(3)同分异构2. 有机物的结构与性质的关系(1)结构决定性质,性质反映结构。
①具有相同官能团的化合物具有相同的化学性质(同类);②结构相似的化合物具有相似的性质(同系物);③基团大小(如甲基、乙基等)、碳骨架对性质也有影响;④具有双或多官能团的物质则表现出多重化学性,如HCOOH、氨基酸、葡萄糖等。
(2)官能团对有机物的性质起决定作用①-X、-OH、>C=O、-CHO、-COOH、-NO2、-SO3H、-NH2、RCO-,这些官能团决定有机物的化学性质。
②有机化学反应主要发生在官能团上。
如醛基的加成和氧化。
(3)碳键和碳链对物质的性质有影响①烷烃——单键结构——化学性质稳定——取代反应;②烯烃、炔烃——(>C=C<、—C≡C—=——不饱和性——加成反应;醛——(-CHO)——不饱和性——加成;③苯——特殊结构——易取代、难氧化、难加成;④戊烷的三种同分异构体:五碳烷,结构不同,物质性质不同;⑤烃基的大小和形状影响物质的物理性质:如高级醇、高级酸溶解性减小,熔、沸点升高;支链多的熔、沸点低。
(4)从结构上分清各类物质的异构①苯的同系物是指组成为C n H2n-6的烷基苯,即苯环的侧链是烷基;苯乙烯的侧链是烯基,萘属于稠环芳烃,都不符合,不能算作苯的同系物。
②羟基和芳香环直接相连的属于酚,若羟基和芳香环的侧链碳原子相连的则属于芳香醇;酚与芳香醇是性质不同的两类物质。
③硝基苯和硝酸乙酯的分子组成中虽然都含有硝基-NO2,但后者不属于硝基化合物,而属于酯类,写结构式时一定要注意。
R-NO2R-O-NO2(5)分子中原子团之间的相互影响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。
②由于苯环和侧链的相互影响,使苯的同系物也有一些化学性质跟苯不同。
如苯的同系物比苯更易取代,侧链易氧化。
③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。
由上可知,由物质的性质可以判断官能团,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。
④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+)。
3. 同系物与同分异构体:(1)同系物搞清同系物、同分异构体的概念;把握两者的判断标准;认识并掌握同系物、同分异构体的特点和一般规律。
①同系物必须结构相似,即组成元素相同,官能团种类、个数与连接方式相同,分子组成通式相同。
②同系物相对分子质量相差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。
(2)同分异构体①同分异构体的概念:凡分子式相同,但分子结构不同,因而性质也不同的几种化合物互称同分异构体。
同分异构体可以属于同一类物质,也可以属于不同类物质。
可以是有机物,也可以是无机物。
中学阶段涉及的同分异构体常见的有三类:(1)碳链异构;(2)位置(官能团位置)异构;(3)类间异构(又称官能团异构)。
②类间异构的常见情况烯烃——环烷烃炔烃——二烯烃苯及苯的同系物——多烯饱和一元醇和醚酚类——芳香醇——芳香醚醛——酮——烯醇——环氧烷烃羧酸——酯——羟基醛硝基化合物——氨基酸葡萄糖——果糖蔗糖——麦芽糖写出它们的分子组成通式或分子式并注意碳原子的取值范围。
各类有机物分子组成通式的推算和书写,这也是必须要掌握的内容之一,而且这也是理科综合的重要内容。
要注意总结并寻找规律。
③同分异构体的书写I. 把握结构对称性对于碳链异构和官能团的位置异构,都重在把握结构的对称性,采用“对称轴”法确定。
有了对称轴之后,只需考虑分子结构中对称轴一侧的支链或官能团的取代位置,不能超越对称轴至另一侧,但可以在对称轴的轴线的当前位置上。
II. 实现思维有序性书写同分异构体时要思维有序:先写碳链异构的各种情况,然后书写官能团的位置异构,最后书写类别异构,这样可避免漏写。
二价取代物在一价取代物的基础上书写。
注意:把握好这两点可避免重复书写和漏写同时,一定要掌握从已知有机化合物的分子式,导出可能的同分异构体的结构简式这一基本技能。
通常情况下,写出异构体结构简式时一般按下列步骤有序写出:(1)根据分子式先确定可能的官能团异构有几类;(2)在每一类异构中先确定不同的碳链异构;(3)再在每一条碳链上考虑官能团的位置异构有几种;这样考虑思路清晰,写出有序,思维不会混乱。
写出时还要注意避免出现重复或遗漏的现象,还应注意遵循碳原子价数为4,氧原子价数为2,氢原子价数为1的原则。
III. 热门烃基——丁基丁基共有四种,而丙基只有两种,戊基则多达八种。
因丙基数目太少,而戊基数目又太多,所以在近年的高考和模拟题中常涉及丁基异构的问题。
IV. “占位”思想的应用V. “先多后少”的思想在有多种取代基,而且取代基的数目不同时,一般先写取代基数目比较多的,然后再写取代基数目相对比较少的。
如:要写二甲基氯苯的可能结构,考虑到取代基有两种,一种是甲基,一种是氯原子。
甲基有两个而氯原子只有一个,所以先在苯环上固定两个甲基的位置,再在它的基础上考虑氯原子的位置。
这样就比较有序,而且快捷。
以上书写过程,清楚的体现了一个有序书写的过程。
根据苯分子是一个平面正六边形结构,甲苯只有一种;根据甲苯的对称性,写出了三种二甲苯;根据三种二甲苯各自的对称性,写出了二甲基氯苯的六种结构。
如果有多种取代基,但各种取代基的数目相等,则可以一一考虑,层层深入。
4. 烷烃的命名:习惯命名法:正、异、新系统命名法:选主链,要最长,做母体,称某烷定支链,看两端,离端近,支号先写名称,支在前,支链异,简在前,支链同,要合并数字间,逗号隔,数字文字间,短线连,烷烃写在最后面5. 基、根、官能团的比较:基根官能团电中性,不能单独稳定存在显电性,能独立存在决定有机物的化学性质氯原子(Cl—)羟基(—OH)甲基(CH3-)氯离子Cl-氢氧根OH-氯原子Cl—羟基—OH官能团属于基,但基不一定是官能团,如甲基CH3-不是官能团易混概念与类别区分芳香烃:分子里含有一个或多个苯环的碳氢化合物芳香族化合物:分子里含有一个或多个苯环的化合物前者仅指由C、H组成的含苯环的烃;后者范围广泛,苯环仅为母体硝基化合物:烃分子里的氢硝酸酯:与硝酸发生酯化反—NO2与烃基是否通过O原原子被硝基(—NO2)取代的硝化产物。
即R—NO2应的产物,即:R—O—NO2子相连接酯:酸与醇发生分子间脱水后的生成物脂:高级脂肪酸和丙三醇形成的酯脂属于酯,仅指高级脂肪酸甘油酯二.有机物的空间构型:(一)四个基本结构单元(1)甲烷为正四面体结构,键角109о28′。
(2)乙烯为平面型结构,键角120о。
(3)乙炔为直线型结构,键角180о。
(4)苯为平面型结构,键角120о。
空间构型结构特点代表物正四面体碳碳单键甲烷平面三角碳碳双键乙烯直线碳碳叁键乙炔平面正六边性苯环苯(1. 以碳原子和化学键为立足点,若氢原子被其它原子所代替,其键角基本不变。
2. 若两个平面型结构的基团之间以单键相连,这个单键可以旋转,则两个平面可能共面,但不是“一定”。
3. 若两个苯环共边,则两个苯环一定共面。
例如,下列各结构中所有原子都在同一平面上。
4. 若甲基与一个平面型结构相连,则甲基上的氢原子最多有一个氢原子与其共面。
若一个碳原子以四个单键与其它原子直接相连,则这四个原子为四面体结构,不可能共面。
同时,苯环对位上的2个碳原子及其与之相连的两个氢原子,这四原子共直线。
【解题方法指导】例1. 进行一氯取代后,只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是A. (CH3)2CHCH2CH2CH3B. (CH3CH2)2CHCH3C. (CH3)2CHCH(CH3)2D. (CH3)3CCH2CH3解析:首先要能快速的把这种缩写的结构简式改写成展开的结构简式,甚至可以写成碳架结构,然后根据对称性确定其一氯代物异构体数目。
不同的异构体的沸点肯定不同。
正确选项为D。
例2. 已知丁基共有四种,不必试写,立即可断定分子式为C5H10O的醛应有几种A. 3种B. 4种C. 5种D. 6种解析:分子式为C5H10O的醛可以看作是丁基上连接一个醛基所得,而丁基只有四种,所以选B。
例3. 液晶是一类新型材料。
MBBA是一种较好的液晶化合物。
它可以看作是由醛A和胺B去水缩合产物:(1)对位上有一个-C4H9的苯胺可能有4个异构体,它们是:_________________________________________、__________________________。
(2)醛A有异构体甚多。
其中属于酯类化合物,而且结构式中有苯环结构的异构体就有6个,它们是:_________________________________________、__________________________。
解析:(1)还是要熟练书写丁基的四种结构。
(2)补写同分异构体时一定要注意分析已经提供的结构中所展现出来的信息。
酚羟基与羧基所形成的酯,教材中没有涉及到,但根据本题的信息可以分析出来,自学能力、分析信息、理解信息、应用信息的能力正是中学阶段要培养的。
答案:例4. 已知A为,萘环上的二溴代物有九种,则A分子萘环上的四溴代物异构体数目为____种。
解析:环上已经连接有两个甲基了,还有六个位置可以被取代,二溴代物的萘环上有4个H,2个Br;而四溴代物的萘环上连的是4个Br,2个H;如把四溴代物的4个Br换成4个H,2个H换成2个Br;就恰好为二溴代物,即两种结构相当,所以异构体数目也一定相等。