有机化学竞赛笔记
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关于高中化学竞赛知识点总结化学是高中生必须学好的一门重要科目,而化学知识竞赛是很多学生都会举办的比赛,想在比赛中取得好成绩,我们需要准备哪些化学知识呢?为了方便大家学习借鉴,下面小编精心准备了高中化学竞赛知识点总结内容,欢迎使用学习!高中化学竞赛知识点总结氮及其化合物Ⅰ、氮气(N2)a、物理性质:无色、无味、难溶于水、密度略小于空气,在空气中体积分数约为78%b、分子结构:分子式——N2,电子式——,结构式——N≡Nc、化学性质:结构决定性质,氮氮三键结合非常牢固,难以破坏,所以但其性质非常稳定。
①与H2反应:N2+3H2 2NH3②与氧气反应:N2+O2========2NO(无色、不溶于水的气体,有毒)2NO+O2===2NO2(红棕色、刺激性气味、溶于水气体,有毒)3NO2+H2O===2HNO3+NO,所以可以用水除去NO中的NO2两条关系式:4NO+3O2+2H2O==4HNO3,4NO2+O2+2H2O==4HNO3Ⅱ、氨气(NH3)a、物理性质:无色、刺激性气味,密度小于空气,极易溶于水(1∶700),易液化,汽化时吸收大量的热,所以常用作制冷剂Hb、分子结构:分子式——NH3,电子式——,结构式——H—N—Hc、化学性质:①与水反应:NH3+H2O NH3H2O(一水合氨)NH4++OH—,所以氨水溶液显碱性②与氯化氢反应:NH3+HCl==NH4Cl,现象:产生白烟d、氨气制备:原理:铵盐和碱共热产生氨气方程式:2NH4Cl+Ca(OH)2===2NH3↑+2H2O+CaCl2装置:和氧气的制备装置一样收集:向下排空气法(不能用排水法,因为氨气极易溶于水)(注意:收集试管口有一团棉花,防止空气对流,减缓排气速度,收集较纯净氨气)验证氨气是否收集满:用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,若试纸变蓝说明收集满干燥:碱石灰(CaO和NaOH的混合物)Ⅲ、铵盐a、定义:铵根离子(NH4+)和酸根离子(如Cl—、SO42—、CO32—)形成的化合物,如NH4Cl,NH4HCO3等b、物理性质:都是晶体,都易溶于水c、化学性质:①加热分解:NH4Cl===NH3↑+HCl↑,NH4HCO3===NH3↑+CO2↑+H2O②与碱反应:铵盐与碱共热可产生刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体即氨气,故可以用来检验铵根离子的存在,如:NH4NO3+NaOH===NH3↑+H2O+NaCl,,离子方程式为:NH4++OH—===NH3↑+H2O,是实验室检验铵根离子的原理。
有机化学笔记整理有机化学是一门研究含碳化合物的结构、性质、合成与反应的科学。
它不仅在化学领域中占据着重要地位,还与生物学、医学、材料科学等多个学科密切相关。
以下是我对有机化学的一些笔记整理,希望能对大家有所帮助。
一、有机化合物的结构1、碳原子的成键特点碳原子最外层有 4 个电子,能形成 4 个共价键。
碳原子之间可以通过单键、双键或三键相连,形成不同长度和形状的碳链或碳环。
2、共价键的类型有机化合物中的共价键包括σ 键和π 键。
σ 键是原子轨道沿键轴方向“头碰头”重叠形成的,比较稳定;π 键是原子轨道平行“肩并肩”重叠形成的,不如σ 键稳定。
3、同分异构体同分异构体是指具有相同分子式但结构不同的化合物。
它们可以分为构造异构体(如碳链异构、官能团位置异构)和立体异构体(如顺反异构、对映异构)。
4、有机物的表示方法常见的表示方法有结构式、结构简式、键线式等。
结构式能准确地表示出分子中原子的连接顺序和价键类型;结构简式则省略了一些价键;键线式用线段表示碳碳键,端点和交点表示碳原子。
二、有机化合物的分类1、按碳骨架分类可以分为链状化合物(如乙烷、丁烯)、环状化合物(如环己烷、苯)。
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决定了有机物的化学性质。
常见的官能团有碳碳双键(C=C)、碳碳三键(—C≡C—)、羟基(—OH)、醛基(—CHO)、羧基(—COOH)、酯基(—COO—)等。
三、有机化合物的命名1、烷烃的命名选择最长的碳链作为主链,根据主链上碳原子的数目称为“某烷”。
从距离支链最近的一端开始给主链碳原子编号,确定支链的位置。
2、烯烃和炔烃的命名选择含有双键或三键的最长碳链作为主链,编号时使双键或三键的位置最小。
3、苯的同系物的命名以苯环为母体,侧链作为取代基。
编号时从简单的取代基开始,使取代基的位置之和最小。
四、有机化合物的物理性质1、状态常温下,碳原子数小于 4 的烃为气态,5 16 个碳原子的烃为液态,17 个碳原子以上的烃为固态。
高中化学竞赛知识点有机是大头,命名结构性质都可以出题,还可以和配合物晶体结合,有机化学北大出的要求的都要掌握,再做做关于合成、性质的题,推荐丁漪出的化学竞赛教程最好用解答的那本,好好研究一下;结构式重点和难点;有多做一些分子结构配合物结构的题,基本的知识掌握了,这两块应该没太大问题;晶体很难,即使做很多题也不一定可以掌握,但基本的份不可以丢;原子结构已经很多年没有考了,如果再考肯定考分析信息的能力,应该不会很难; 滴定每年会有一道大题;而且越来越重视,如果运气好只是一道高中就会的计算,但运气不好的化就会遇到分析化学里的内容; 化学平衡考的比较简单,但要有备无患; 电化学可能会出难题,多看一下无机化学,会有启发; 有效数字不可以不注意,大学和高中的要求不同,改卷老师都遵循大学的标准,只有规范才能不丢无谓的分; 物理化学和溶液已经多年未考,但热力学的内容是决赛里的难点,看自己有没有必要学这个了; 作为一个过来人,还有几个建议:如果你是分析型的;就多做一些题,做题可以让水平提高很多,如果是记忆型的,就多看看书,尤其是有机无机,虽然每年都出一些新信息,但它的模型在书上都能找到;最后祝你取得好成绩;附化学竞赛大纲一般不会改动说明:1. 本基本要求旨在明确全国高中学生化学竞赛初赛及决赛试题的知识水平,作为试题命题的依据;本基本要求不包括国家代表队选手选拔赛的要求;2. 现行中学化学教学大纲、普通高中化学课程标准及高考说明规定的内容均属初赛要求;高中数学、物理、生物、地理与环境科学等学科的基本内容包括与化学相关的我国基本国情、宇宙、地球的基本知识等也是本化学竞赛的内容;初赛基本要求对某些化学原理的定量关系、物质结构、立体化学和有机化学作适当补充,一般说来,补充的内容是中学化学内容的自然生长点;3. 决赛基本要求在初赛基本要求的基础上作适当补充和提高;4. 全国高中学生化学竞赛是学生在教师指导下的研究性学习,是一种课外活动;针对竞赛的课外活动的总时数是制定竞赛基本要求的重要制约因素;本基本要求估计初赛基本要求需40单元每单元3小时的课外活动注:40单元是按高一、高二两年约40周,每周一单元计算的;决赛基本要求需追加30单元课外活动其中实验至少10单元注:30单元是按10、11和12月共三个月约14周,每周2~3个单元计算的;5. 最近三年同一级别竞赛试题所涉及的符合本基本要求的知识自动成为下届竞赛的要求;6. 本基本要求若有必要做出调整,在竞赛前4个月发出通知;新基本要求启用后,原基本要求自动失效;初赛基本要求1. 有效数字在化学计算和化学实验中正确使用有效数字;定量仪器天平、量筒、移液管、滴定管、容量瓶等等测量数据的有效数字;数字运算的约化规则和运算结果的有效数字;实验方法对有效数字的制约;2. 气体理想气体标准状况态;理想气体状态方程;气体常量R;体系标准压力;分压定律;气体相对分子质量测定原理;气体溶解度亨利定律;3. 溶液溶液浓度;溶解度;浓度和溶解度的单位与换算;溶液配制仪器的选择;重结晶方法以及溶质/溶剂相对量的估算;过滤与洗涤洗涤液选择、洗涤方式选择;重结晶和洗涤溶剂包括混合溶剂的选择;胶体;分散相和连续相;胶体的形成和破坏;胶体的分类;胶粒的基本结构;4. 容量分析被测物、基准物质、标准溶液、指示剂、滴定反应等基本概念;酸碱滴定曲线酸碱强度、浓度、溶剂极性对滴定突跃影响的定性关系;酸碱滴定指示剂的选择;以高锰酸钾、重铬酸钾、硫代硫酸钠、EDTA为标准溶液的基本滴定反应;分析结果的计算;分析结果的准确度和精密度;5. 原子结构核外电子的运动状态: 用s、p、d等表示基态构型包括中性原子、正离子和负离子核外电子排布;电离能、电子亲合能、电负性;6. 元素周期律与元素周期系周期;1~18族;主族与副族;过渡元素;主、副族同族元素从上到下性质变化一般规律;同周期元素从左到右性质变化一般规律;原子半径和离子半径;s、p、d、ds、f区元素的基本化学性质和原子的电子构型;元素在周期表中的位置与核外电子结构电子层数、价电子层与价电子数的关系;最高氧化态与族序数的关系;对角线规则;金属与非金属在周期表中的位置;半金属类金属;主、副族的重要而常见元素的名称、符号及在周期表中的位置、常见氧化态及其主要形体;铂系元素的概念;7. 分子结构路易斯结构式;价层电子对互斥模型;杂化轨道理论对简单分子包括离子几何构型的解释;共价键;键长、键角、键能;σ键和π键;离域π键;共轭离域体系的一般性质;等电子体的一般概念;键的极性和分子的极性;相似相溶规律;对称性基础限旋转和旋转轴、反映和镜面、反演和对称中心;8. 配合物路易斯酸碱;配位键;重要而常见的配合物的中心离子原子和重要而常见的配体水、羟离子、卤离子、拟卤离子、氨、酸根离子、不饱和烃等;螯合物及螯合效应;重要而常见的配合反应;配合反应与酸碱反应、沉淀反应、氧化还原反应的关系定性说明;配合物几何构型和异构现象的基本概念和基本事实;配合物的杂化轨道理论;用杂化轨道理论说明配合物的磁性和稳定性;用八面体配合物的晶体场理论说明TiH2O63+的颜色;软硬酸碱的基本概念和重要的软酸软碱和硬酸硬碱;9. 分子间作用力范德华力、氢键以及其他分子间作用力的能量及与物质性质的关系;10. 晶体结构分子晶体、原子晶体、离子晶体和金属晶体;晶胞定义、晶胞参数和原子坐标及以晶胞为基础的计算;点阵晶格能;配位数;晶体的堆积与填隙模型;常见的晶体结构类型:NaCl、CsCl、闪锌矿ZnS、萤石CaF2、金刚石、石墨、硒、冰、干冰、金红石、二氧化硅、钙钛矿、钾、镁、铜等;11. 化学平衡平衡常数与转化率;弱酸、弱碱的电离常数;溶度积;利用平衡常数的计算;熵混乱度的初步概念及与自发反应方向的关系;12. 离子方程式的正确书写;13. 电化学氧化态;氧化还原的基本概念和反应式的书写与配平;原电池;电极符号、电极反应、原电池符号、原电池反应;标准电极电势;用标准电极电势判断反应的方向及氧化剂与还原剂的强弱;电解池的电极符号与电极反应;电解与电镀;电化学腐蚀;常见化学电源;pH、络合剂、沉淀剂对氧化还原反应影响的说明;14. 元素化学卤素、氧、硫、氮、磷、碳、硅、锡、铅、硼、铝;碱金属、碱土金属、稀有气体;钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、银、金、锌、汞、钼、钨;过渡元素氧化态;氧化物和氢氧化物的酸碱性和两性;常见难溶物;氢化物的基本分类和主要性质;常见无机酸碱的基本性质;水溶液中的常见离子的颜色、化学性质、定性检出不包括特殊试剂和一般分离方法;制备单质的一般方法;15. 有机化学有机化合物基本类型--烷、烯、炔、环烃、芳香烃、卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、酸、酯、胺、酰胺、硝基化合物以及磺酸的命名、基本性质及相互转化;异构现象;加成反应;马可尼科夫规则;取代反应;芳环取代反应及定位规则;芳香烃侧链的取代反应和氧化反应;碳链增长与缩短的基本反应;分子的手性及不对称碳原子的R、S构型判断;糖、脂肪、蛋白质的基本概念、通式和典型物质、基本性质、结构特征及结构表达式;16. 天然高分子与合成高分子化学的初步知识单体、主要合成反应、主要类别、基本性质、主要应用;。
化学竞赛知识点总结有机有机化学竞赛是一种针对有机化学知识的考试,旨在检验学生对有机化学理论知识、实验操作、解题能力和创新思维的掌握程度。
在竞赛中,学生需要熟练掌握有机化学理论知识,灵活运用化学实验技能,理解和分析有机化合物的结构与性质,解决有机化学问题,提高解题思维和创新能力。
以下是有机化学竞赛知识点的总结:一、有机化学基础知识1. 有机化合物的命名规则:包括正式命名法、通用命名法和简化命名法等,学生需要掌握各种命名规则,并能够根据给定的有机化合物结构进行正确的命名;2. 有机化合物的结构特点:包括碳链、碳环、官能团等结构特点,学生需要理解有机化合物的结构特点与性质关系;3. 有机反应的基本类型:包括加成反应、消除反应、取代反应、重排反应等,学生需要了解各种有机反应的基本类型及其特点;4. 有机化学的重要概念:包括构象、立体化学、手性等重要概念,学生需要理解这些概念在有机化学中的应用;5. 有机化学实验技术:包括有机合成实验、制备有机化合物实验、有机化合物性质表征实验等,学生需要具备操作化学仪器的基本技能,并能够按照实验要求进行操作。
二、有机化学竞赛解题技巧1. 理解题目:学生需要仔细阅读题目,理解题目要求、考察内容及解题思路;2. 总结规律:学生需要总结解题规律和方法,整理解题思路和逻辑;3. 多练习:学生需要进行大量的有机化学竞赛题目练习,熟悉解题技巧和方法;4. 主动思考:学生需要主动思考解题思路和方法,锻炼解题的创新能力;5. 多交流:学生可以参加有机化学竞赛培训班、讲座等活动,与其他竞赛学生交流、沟通,共同进步。
三、有机化学竞赛知识点练习题1. 有机化合物命名题:给出有机化合物的结构,要求学生进行正确地命名;2. 有机反应类型题:给定有机反应方程式,要求学生预测反应类型、产物结构等;3. 有机化合物结构性质题:给出有机化合物的结构,要求学生分析其性质、构象、立体化学等;4. 有机合成题:给出有机化合物的结构,要求学生设计合成方案;5. 实验操作题:给出实验操作流程,要求学生进行正确的实验操作。
大学有机化学笔记整理(精选)(一)引言概述:大学有机化学是化学专业中的一门重要课程,涵盖了有机化合物的结构、性质和反应机制等内容。
本文是对大学有机化学课程进行笔记整理,以帮助学生更好地理解和掌握有机化学的基础知识。
正文内容:大点一:有机化合物的基本结构1. 有机化合物的组成元素2. 有机化合物的键的类型及特点3. 有机化合物的立体构型4. 有机化合物的分子式与结构式表示5. 有机化合物的同分异构体大点二:有机化合物的物理性质1. 有机化合物的颜色2. 有机化合物的溶解性3. 有机化合物的沸点和熔点4. 有机化合物的密度和折射率5. 有机化合物的光学活性大点三:有机化合物的反应机制1. 有机化合物的取代反应2. 有机化合物的加成反应3. 有机化合物的消除反应4. 有机化合物的氧化还原反应5. 有机化合物的重排反应大点四:有机化合物的官能团转化1. 烷烃的官能团转化2. 卤代烃的官能团转化3. 醇的官能团转化4. 酮和醛的官能团转化5. 酸和酯的官能团转化大点五:有机合成的基本方法1. 反应的选择与优化2. 反应条件的控制3. 催化剂的作用与选择4. 有机合成的常用试剂5. 实验技术与安全注意事项总结:大学有机化学是一门让人感到挑战和兴趣并存的科目。
通过本文对有机化学的基础知识进行整理,希望能够帮助学生加深对有机化学的理解,提升学习效果。
在学习过程中,不仅要掌握有机化合物的基本结构和物理性质,还要了解有机化合物的反应机制和官能团转化方法,最终能够运用所学知识进行有机合成。
7.1 有机化合物的分类(1)按照碳骨架分类按照碳链结合方式的不同,有机化合物可分为三类a. 开链化合物(脂肪族化合物)只含碳和氢的链烃类化合物。
此类化合物的分子中碳原子之间互相连接而成碳链,而不是成环状。
这类化合物也称脂肪族化合物。
例如:正丁烷正丁醇十八酸b. 碳环族化合物分子中具有碳原子连接而成的闭合环。
这类化合物由于成环方式不同又可分为两类:(a) 脂环族: 性质与脂肪族化合物相似的碳环化合物,这类化合物可以看作由开链化合物连接闭合成环;例如:环己烷(b) 芳香族:含有苯环和稠苯环,性质与脂肪族化合物不同的化合物例如:苯c. 杂环化合物在这类化合物的分子中,组成环的原子除碳原子外还有氧、氮、硫等杂原子。
例如:例如:呋喃噻吩(2)按照官能团分类:决定一类化合物典型性质的原子或原子团叫官能团。
这些原子或者原子团能体现整个化合物的特征结构,也决定着化合物的一些主要性质。
一般来说,含有相同官能团的有机化合物能起相似的化学反应,因此把它们看作为同一类化合物。
按官能团分类为研究数目庞大的有机化合物提供了更系统更方便的研究方法,并且有机化合物的反应主要在官能团处发生。
表7-1 一些重要官能团的结构和名称化合物类别官能团结构官能团名称实例烯烃双键乙烯炔烃三键乙炔卤代烃卤素氯苯醇和酚羟基乙醇醚醚键乙醚醛和酮羰基乙醛羧酸羧基乙酸硝基化合物硝基硝基苯胺氨基苯胺偶氮化合物重氮基偶氮苯硫醇和硫酚巯基乙硫醇具有相同官能团和相似结构的化合物具有相似的性质,化合物按照官能团进行分类,反映了有机化合物之间的内在联系。
7.2 饱和烃和不饱和脂肪烃由碳和氢两种元素组成的有机物叫做烃(hydrocarbon),也叫做碳氢化合物。
根据分子中的碳架结构,可以把烃分成饱和烃与不饱和烃两大类。
饱和烃一般指烷烃和环烷烃,不饱和烃一般包括烯烃、炔烃和芳香烃。
7.2.1 烷烃烷烃是指分子中的碳原子以单键相连,其余的价键都与氢原子结合而成的化合物。
大三竞赛化学知识点总结在大三竞赛中,化学是一个关键的科目。
为了帮助同学们更好地准备化学竞赛,我将在本文中总结一些重要的化学知识点。
希望这些知识点对大家有所帮助。
一、有机化学知识点1. 功能团及其反应在有机化学中,功能团是分子中负责特定化学反应的基团。
常见的功能团包括醇、醛、酮、酸、酯、醚等。
我们需要了解这些功能团的性质及其参与的反应,比如醇的酸碱性、醛和酮的氧化还原反应等。
2. 碳骨架有机化合物的碳骨架结构对于化学反应具有重要的影响。
我们需要熟悉不同碳骨架的命名方法,掌握一些常见的反应,比如裂解、重排等。
3. 有机官能团化合物的合成学习有机化学时,我们需要了解常见的有机官能团化合物的合成方法。
例如,醇的合成可以通过醇的氧化、酮的还原等反应得到。
二、无机化学知识点1. 元素周期表无机化学的基础是元素周期表,我们需要熟悉元素周期表的排列规律,掌握元素的周期性趋势,比如原子半径的变化趋势、电子亲和能的变化趋势等。
2. 配位化合物配位化合物是无机化学中重要的一个领域。
我们需要了解配位化合物的命名方法,掌握常见的配位键和配位数的确定方法,理解配位化合物的结构和性质。
3. 化学键化学键是无机化学中关键的概念。
我们需要了解不同化学键的性质及其形成的条件。
比如,离子键的形成需要电离能和电子亲和能的差异,共价键的形成需要原子间电子的共享等。
三、物理化学知识点1. 热力学热力学是研究能量转化和能量传递的科学。
我们需要了解热力学的基本概念,比如热容、焓、熵等,掌握热力学定律,理解热力学过程中能量的转化和守恒。
2. 化学平衡化学平衡是物理化学中的重要内容。
我们需要掌握化学平衡的条件和表达式,理解平衡常数和反应的偏离平衡程度,了解影响平衡的因素,比如温度、压力和浓度。
3. 电化学电化学涉及电和化学反应之间的关系。
我们需要了解电解池的基本构成和原理,掌握电化学反应的电子流动方向和电极反应的描写方法,理解电池的工作原理和电解过程。
引言:有机化学是化学中的一个重要分支,研究有机物的结构、性质、合成方法和反应机理等,具有广泛的应用价值。
本文是《大学有机化学笔记(二)》的第二部分,将对有机化学中的五个大点进行详细阐述,并提供相关小点的解释和示例。
通过本文的阅读,读者将能够系统地了解有机化学的相关知识,并能够更好地理解和应用于实际生活和科学研究中。
概述:本文的五个大点将分别介绍有机化学中的化学键、官能团、芳香性、手性和反应类型。
这些内容是有机化学的基础,对于进一步学习有机化学和解决实际问题将起到重要的作用。
在每个大点下,我们将提供深入的解释和实例,以便读者更好地理解和运用。
正文内容:一、化学键1.有机化学中的化学键是指连接在有机分子中的原子之间的化学结合。
常见的化学键类型有共价键、极性键和离子键。
2.共价键是通过原子间共享电子而形成的化学键。
例如,碳原子常通过共价键与其他碳原子、氢原子和其他元素的原子连接。
3.极性键是指由于原子间电子云的不均匀分布而形成的化学键。
极性键中,电子云倾向于聚集在电负性较大的原子周围。
例如,氧原子的电负性较大,与碳原子之间的化学键就是极性键。
4.离子键是指由正负电荷之间的吸引力形成的化学键。
离子键常见于含有金属和非金属原子的化合物,如氯化钠(NaCl)。
5.化学键的强弱直接影响着有机分子的稳定性和反应性质。
在有机合成中,了解化学键的性质和特点对于选择适当的反应条件和控制反应过程至关重要。
二、官能团1.官能团指的是有机分子中具有特定化学性质和反应活性的一组原子。
不同的官能团赋予了不同的功能和反应特点。
2.以羰基官能团为例,其中碳和氧形成了一个双键,可以通过吸电子基团的作用而发生还原或亲电取代反应。
3.羟基官能团是一种由氧和氢原子组成的官能团。
氢原子在酸性条件下可被取代而产生相应的氧化还原反应。
4.胺官能团是由氮原子形成的官能团,具有强碱性。
它在有机合成中广泛应用于氨基化、缩合和胺氧化等反应中。
5.官能团的存在使得有机分子具有特定的性质和反应活性,对于有机化学反应和合成设计至关重要。
九年级化学竞赛知识点化学是一门关于物质结构、组成、性质及变化的科学。
在九年级化学竞赛中,有一些重要的知识点需要掌握。
下面将介绍九年级化学竞赛的主要知识点。
一、有机化学1. 烃:烃是由碳元素和氢元素组成的化合物。
根据碳原子的连接方式,烃可以分为饱和烃和不饱和烃。
饱和烃中的碳原子之间是单键结合,不饱和烃中的碳原子之间存在双键或三键结合。
2. 醇:醇是一类含有羟基(—OH)的有机化合物。
根据羟基的位置和数量,醇可以分为一元醇、二元醇和多元醇。
3. 酸和碱:(1)酸是指能够产生氢离子(H+)的物质,常见的酸有盐酸、硫酸等。
(2)碱是指能够产生氢氧根离子(OH-)的物质,常见的碱有氢氧化钠、氢氧化钙等。
(3)酸和碱可以发生中和反应,产生盐和水。
二、无机化学1. 元素周期表:元素周期表是九年级化学竞赛中重要的工具,可以展示元素的周期性规律。
元素周期表按照原子序数,将元素分类排列,并根据元素的性质进行分组。
2. 化学键:(1)离子键:离子键是由正负离子之间的电荷吸引力形成的化学键。
(2)共价键:共价键是由两个非金属原子共享电子而形成的化学键。
(3)金属键:金属键是由金属原子内部的电子云形成的化学键。
3. 化学方程式:化学方程式用化学式表示化学反应,包括反应物、生成物和反应条件。
化学反应可以分为合成反应、分解反应、置换反应和还原反应等。
三、物质的性质和变化1. 物质的分类:(1)元素:由相同类型的原子组成的物质,如氧气、金属铁等。
(2)化合物:由不同元素以一定比例组成的物质,如水、二氧化碳等。
(3)混合物:由两种或多种物质混合而成的物质,如空气、盐水等。
2. 物质的性质:(1)物理性质:可以通过观察或测量获得,如颜色、硬度等。
(2)化学性质:物质与其他物质发生反应时表现出来的性质,如与氧气反应产生火焰等。
3. 物质的变化:(1)物理变化:物质的组成和性质发生改变,但化学性质不变,如物质的相态变化、溶解等。
(2)化学变化:物质的组成和性质发生根本改变,产生新的物质,如燃烧、酸碱中和等。
高中化学竞赛知识点:有机化学有机化学知识点1.分子式为C5H12O2的二元醇,主链碳原子有3个的结构有2种正确2.最简式为CH2O的有机物:甲酸甲酯、麦芽糖、纤维素错误,麦芽糖和纤维素都不符合3.羟基官能团可能发生反应类型:取代、消去、酯化、氧化、缩聚、中和反应正确,取代(醇、酚、羧酸);消去(醇);酯化(醇、羧酸);氧化(醇、酚);缩聚(醇、酚、羧酸);中和反应(羧酸、酚)4.常温下,pH=11的溶液中水电离产生的c(H+)是纯水电离产生的c(H+)的10^4倍错误,应该是10^(-4)5.甲烷与氯气在紫外线照射下的反应产物有4种错误,加上HCl一共5种6.醇类在一定条件下均能氧化生成醛,醛类在一定条件下均能氧化生成羧酸错误,醇类在一定条件下不一定能氧化生成醛,但醛类在一定条件下均能氧化生成羧酸7.CH4O与C3H8O在浓硫酸作用下脱水,最多可得到7种有机产物正确,6种醚一种烯8.分子式为C8H14O2,且结构中含有六元碳环的酯类物质共有7种正确9.棉花和人造丝的主要成分都是纤维素正确,棉花、人造丝、人造棉、玻璃纸都是纤维素10.等质量甲烷、乙烯、乙炔充分燃烧时,所耗用的氧气的量由多到少正确,同质量的烃类,H的比例越大燃烧耗氧越多11.分子组成为C5H10的烯烃,其可能结构有5种正确12.聚四氟乙烯的化学稳定性较好,其单体是不饱和烃,性质比较活泼错误,单体是四氟乙烯,不饱和13.酯的水解产物只可能是酸和醇;四苯甲烷的一硝基取代物有3种错误,酯的水解产物也可能是酸和酚14.甲酸脱水可得CO,CO在一定条件下与NaOH反应得HCOONa,故CO是甲酸的酸酐错误,甲酸的酸酐为:(HCO)2O15.应用取代、加成、还原、氧化等反应类型均可能在有机物分子中引入羟基正确,取代(卤代烃),加成(烯烃),还原(醛基),氧化(醛基到酸也是引入-OH)16.由天然橡胶单体(2-甲基-1,3-丁二烯)与等物质的量溴单质加成反应,有三种可能生成物正确, 1,2 1,4 3,4 三种加成方法17.苯中混有己烯,可在加入适量溴水后分液除去错误,苯和1,2-二溴乙烷可以互溶18.由2-丙醇与溴化钠、硫酸混合加热,可制得丙烯错误,会得到2-溴丙烷19.混在溴乙烷中的乙醇可加入适量氢溴酸除去正确,取代后分液20.应用干馏方法可将煤焦油中的苯等芳香族化合物分离出来错误,应当是分馏21.甘氨酸与谷氨酸、苯与萘、丙烯酸与油酸、葡萄糖与麦芽糖皆不互为同系物错误,丙烯酸与油酸为同系物22.裂化汽油、裂解气、活性炭、粗氨水、石炭酸、CCl4、焦炉气等都能使溴水褪色正确,裂化汽油、裂解气、焦炉气(加成)活性炭(吸附)、粗氨水(碱反应)、石炭酸(取代)、CCl4(萃取)23.苯酚既能与烧碱反应,也能与硝酸反应正确24.常温下,乙醇、乙二醇、丙三醇、苯酚都能以任意比例与水互溶错误,苯酚常温难溶于水25.利用硝酸发生硝化反应的性质,可制得硝基苯、硝化甘油、硝酸纤维错误,硝化甘油和硝酸纤维是用酯化反应制得的26.分子式C8H16O2的有机物X,水解生成两种不含支链的直链产物,则符合题意的X有7种正确,酸+醇的碳数等于酯的碳数27.1,2-二氯乙烷、1,1-二氯丙烷、一氯苯在NaOH醇溶液中加热分别生成乙炔、丙炔、苯炔错误,没有苯炔这种东西28.甲醛加聚生成聚甲醛,乙二醇消去生成环氧乙醚,甲基丙烯酸甲酯缩聚生成有机玻璃错误,乙二醇取代生成环氧乙醚,甲基丙烯酸甲酯加聚生成有机玻璃29.甲醛、乙醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐、葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖都能发生银镜反应错误,蔗糖不是还原性糖,不发生银镜反应30.乙炔、聚乙炔、乙烯、聚乙烯、甲苯、乙醛、甲酸、乙酸都能使KMnO4(H+)(aq)褪色错误,聚乙烯、乙酸不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
7.1 有机化合物的分类(1)按照碳骨架分类按照碳链结合方式的不同,有机化合物可分为三类a. 开链化合物(脂肪族化合物)只含碳和氢的链烃类化合物。
此类化合物的分子中碳原子之间互相连接而成碳链,而不是成环状。
这类化合物也称脂肪族化合物。
例如:正丁烷正丁醇十八酸b. 碳环族化合物分子中具有碳原子连接而成的闭合环。
这类化合物由于成环方式不同又可分为两类:(a) 脂环族: 性质与脂肪族化合物相似的碳环化合物,这类化合物可以看作由开链化合物连接闭合成环;例如:环己烷(b) 芳香族:含有苯环和稠苯环,性质与脂肪族化合物不同的化合物例如:苯c. 杂环化合物在这类化合物的分子中,组成环的原子除碳原子外还有氧、氮、硫等杂原子。
例如:例如:呋喃噻吩(2)按照官能团分类:决定一类化合物典型性质的原子或原子团叫官能团。
这些原子或者原子团能体现整个化合物的特征结构,也决定着化合物的一些主要性质。
一般来说,含有相同官能团的有机化合物能起相似的化学反应,因此把它们看作为同一类化合物。
按官能团分类为研究数目庞大的有机化合物提供了更系统更方便的研究方法,并且有机化合物的反应主要在官能团处发生。
表7-1 一些重要官能团的结构和名称化合物类别官能团结构官能团名称实例烯烃双键乙烯炔烃三键乙炔卤代烃卤素氯苯醇和酚羟基乙醇醚醚键乙醚醛和酮羰基乙醛羧酸羧基乙酸硝基化合物硝基硝基苯胺氨基苯胺偶氮化合物重氮基偶氮苯硫醇和硫酚巯基乙硫醇具有相同官能团和相似结构的化合物具有相似的性质,化合物按照官能团进行分类,反映了有机化合物之间的内在联系。
7.2 饱和烃和不饱和脂肪烃由碳和氢两种元素组成的有机物叫做烃(hydrocarbon),也叫做碳氢化合物。
根据分子中的碳架结构,可以把烃分成饱和烃与不饱和烃两大类。
饱和烃一般指烷烃和环烷烃,不饱和烃一般包括烯烃、炔烃和芳香烃。
7.2.1 烷烃烷烃是指分子中的碳原子以单键相连,其余的价键都与氢原子结合而成的化合物。
烷烃属于饱和烃,饱和意味着分子中的每一个碳原子都达到了与其他原子结合的最大限度。
烷烃中最简单的是甲烷,分子式是CH4,乙烷、丙烷、丁烷和戊烷的分子式分别为:C2H6,C3H8,C4H10和C5H12。
上述烷烃的性质也很相似。
这样的一系列化合物叫做同系列。
同系列中的各个化合物彼此互称为同系物。
CH2则叫做同系列的系差。
同系物具有相类似的化学性质,其物理性质一般随分子中碳原子的递增而有规律的变化。
总体来说,分子量越大的烷烃,其熔沸点越高,密度越大。
通式: C n H2n+2简式:CH3(CH2)3CH3, CH3CH2CH(CH3)2, C(CH3)41. 烷烃的结构甲烷是最低级的烷烃,在讨论烷烃分子结构之前,首先介绍甲烷的分子结构。
甲烷的分子式为CH4,一般把其结构式写成:()。
但这只能说明分子中碳原子与四个氢原子直接相连,而没有表示出氢原子与碳原子在空间的相对位置,即分子的立体形象。
实验证明甲烷分子里的碳原子和四个氢原子不在一个平面上,而是形成正四面体的立体结构,可用模型来表示(见下图)。
甲烷中的碳原子采取sp³杂化H—C—H间键的夹角是109°28’。
图:甲烷分子模型sp³杂化又称正四面体杂化,四个sp³杂化轨道对称地分布在碳原子的周围,它的对称轴之间的夹角是109.5°,这样的排布可以使四个轨道彼此在空间的距离最远,电子之间的相互斥力最小,体系最稳定。
由碳原子的四个sp³杂化轨道与四个氢原子的s轨道进行重叠,形成四个相等的C—H共价键而构成甲烷分子。
在构成甲烷分子时,碳氢键是轨道沿着对称轴方向相互重叠所形成的共价键,其特点是电子云分布呈圆柱形轴对称,两核连线之间电子云密度最大,这种键叫做σ键。
σ键比较牢固,能自由旋转,而不影响电子云重叠程度。
一个碳原子的sp³杂化轨道与另一个碳原子的sp³杂化轨道也能形成C—C之间的σ键。
任何两个原子轨道,只要是沿着轨道对称轴方向相互重叠所形成的键都叫σ键。
2. 烷烃的化学性质烷烃中的碳都是饱和的,所以化学性质稳定。
常温下与强酸、强碱、强氧化剂及还原剂都不易反应,所以通常除作为燃料外,常用作溶剂,润滑油来使用,在较特殊的条件下,烷烃也显示一定的反应性能,而这些化学性质在基本有机原料工业及石油化工中都非常重要。
结构决定性质,同系列中各化合物的结构是相似的,因此它们的化学性质也基本相似,但是同系列中碳原子数差别较大的同系物间,反应速率会有较大差别,有时甚至不反应。
(1)取代反应烷烃分子中的氢原子被其它原子或基团所取代的反应称为取代反应。
如被卤素取代的反应称卤代反应。
卤代反应烷烃与卤素在室温和黑暗中并不起反应,但在高温下或光照下,可以发生反应生成卤代烷和卤化氢。
工业上常用甲烷的氯代反应来生产氯甲烷,所生成的氯甲烷可以继续反应生成二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)及四氯化碳.不同卤素的反应活性为:F2>Cl2>Br2>I2不同氢原子的反应活性: 3º氢>2º氢>1º氢(参见课本p174)卤代反应的机理——自由基历程反应机理是指化学反应所经历的途径和过程(也叫反应历程、反应机制)。
反应机理是基于大量的实验事实而做出的理论推导。
了解反应机理对掌握反应规律,控制反应条件等生产实践有指导意义。
烷烃的卤代反应属于自由基反应,反应机理大致经历以下三个步骤:(i) 链的引发在光照或高温下,氯分子吸收能量而分解为两活泼的氯原子:(ii) 链的增长氯原子可以夺取烷烃分子中的氢原子而生成甲基自由基CH3×,CH3×再与氯分子作用生成一氯甲烷和一个新的氯原子,反应可重复进行。
链的增长阶段根据反应物的量,也可以逐步生成二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷:(iii) 链的终止自由基之间的彼此结合,反应就会逐渐停止。
如:自由基反应一般是由高温、光照、辐射或引发剂(如过氧化物)所引起。
通常在气相或非极性溶剂进行。
(2)氧化反应:引入氧或出去氢为氧化;引入氢或去掉氧为还原。
烷烃在空气中燃烧、完全氧化而生成碳和水,同时放出大量热能。
烷烃燃烧时放出大量的热。
这就是沼气、天然气、石油能作为能源的基础。
3. 烷烃的物理性质沸点(bp):烷烃的沸点随分子量的增加而升高(因为分子间作用力随分子量增加而增大)一般:C4以下为气体,C5~C17为液体,>C17为固体。
支链烷烃的沸点<直链烷烃的沸点(因为支链增加,空间阻碍增大,分子间作用力减小)室温和一个大气压下,C1—C4的直链烷烃是气体,C5—C16的直链烷烃是液体,C17以上的直链烷烃是固体。
直链烷烃的沸点随分子量的增加而有规律地升高。
碳链的分支及分子的对称性对沸点有显著影响。
在含同数碳原子的烷烃同分异构体中,直链异构体的沸点最高,支链愈多,沸点愈低。
熔点(mp):烷烃的熔点基本上也是随分子量增加而升高。
而且偶数碳链烷烃的熔点>奇数碳链烷烃的熔点,(因偶数碳链具有较高的对称性,分子间作用力增大)。
相对密度:烷烃的相对密度随其分子量的增加而逐渐增大,因为烷烃分子间的作用力随其分子量的增大而增大,其分子排列更加紧密。
溶解度:烷烃是非极性分子,根据“相似相溶”经验规律,烷烃不溶于水,而易溶于有机溶剂(如四氯化碳、乙醚等)。
7.2.2 烯烃分子结构中碳原子间含有碳碳双键(>C=C<=)的烃,叫做烯烃,它的通式为C n H2n。
1.烯烃的结构乙烯是烯烃中的第一个成员,它的构造式为:近代物理方法测定,乙烯分子中的六个原子处于同一平面,H—C—H和H—C==C的键角分别为117.3°和121.4°,碳碳双键的键长为0.134nm,碳氢键的键长为0.108nm,乙烯分子中碳碳双键的键长比乙烷分子中碳碳单键的键长短。
图:乙烯分子的模型根据杂化轨道理论,碳原子在形成双键时进行了sp²杂化,三条杂化轨道分布在同一平面上,以碳原子为中心向平面的三个方向延伸,其中两条轨道与两个氢原子的1s轨道重叠形成两个sp²-s的σ键,C还剩余一个杂化轨道与另一个碳原子的杂化轨道重叠形成sp²-sp²的另一个σ键。
这两个碳原子上还各有一条未参与杂化的p轨道垂直于sp²杂化轨道的平面,彼此“头碰头、脚碰脚”地重叠形成π键。
Π键电子云分布在分子平面的上方和下方。
图:乙烯分子中的σ键和π键尽管在乙烯的构造式中用两个相同的短横来表示碳碳双键,但碳碳双键中的两个键是不同的,其中一个是σ键,另一个是π键,为了保证组成π键的两条p轨道处于平行状态,此处的σ键不能象单独存在时那样自由旋转。
2.烯烃的化学性质烯烃中碳碳双键的π键的键能比σ键的小,因而容易在双键的碳原子上加两个原子或原子团而转变成更强的σ键。
π键容易受到带正电或带部分正电荷的亲电性质的分子或离子的攻击而发生反应,具有亲电性能的试剂叫做亲电试剂。
由亲电试剂的作用而引起的加成反应叫做亲电加成反应。
(1)亲电加成反应a. 加卤化氢烯烃能与卤化氢气体或浓的氢卤酸起加成反应,生成卤代烷。
亲电加成反应的难易程度:碘化氢最易发生加成,溴化氢次之,氯化氢最难(HI>HBr>BCl)。
工业上制备氯乙烷的方法之一:乙烯在三氯化铝催化下,通过加成反应实现丙烯与卤化氢(极性试剂)加成时,可能生成两种加成产物。
实验证明丙烯与卤化氢加成的主要产物是2—卤丙烷。
根据大量的实验结果归纳出一条经验规律,凡不对称烯烃与卤化氢等极性试剂进行加成时,试剂中带正电荷的部分总是加到含氢较多的双键碳原子上,试剂中带负电荷的部分则加到含氢较少或不含氢的双键碳原子上------马尔柯夫尼柯夫(Markovnikov)规则,简称马氏规则或不对称烯烃加成规则。
利用这个规则可以预测不对称烯烃的加成产物。
例如:烯烃与卤化氢加成反应的历程:第一步反应是极性分子卤化氢中的质子首先与双键上的p 电子结合,经p 络合物生成碳正离子;第二步反应是碳正离子再与卤负离子结合,生成卤代烃:其中第一步是决定整个反应速度的步骤,在这一步中生成的碳正离子愈稳定,反应愈容易进行。
马氏规则可用碳正离子的稳定性来解释:根据物理学上的规律,一个带电体系的稳定性决定于电荷的分布情况,电荷愈分散体系愈稳定。
碳正离子的稳定性也同样取决于其本身电荷的分布情况。
碳正离子的稳定性:在丙烯与HBr进行的加成反应的第一步中,产生的碳正离子可能有两种:由于反应速度决定步骤是生成碳正离子的第一步,因而两种卤代烷在最后产物中的比例取决于生成这两种碳正离子的相对速度,后者则取决于生成它们的过渡状态能量的高低,过度状态的能量低,活化能小,反应速度快。
由于仲碳正离子比伯碳正离子稳定,相应的过渡状态的能量前者比后者低,因而2—溴丙烷生成的速度较快是主要产物。