高中化学必修二有机化合物

第三章有机化合物绝大多数含碳化合物被称为有机化合物，简称有机物。一些化合物，如一氧化碳、二氧化碳、碳酸和碳酸盐一直被认为是无机化合物，因为它们的组成和性质类似于无机化合物。一.碳氢化合物1.碳氢化合物的定义：只含有碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为碳氢化合物。2.碳氢化合物的分类：饱和烃烷烃(如甲烷)脂肪烃(链)烃类不饱和烃烯烃(如乙烯)芳香烃(含苯环)(如苯)3.甲烷、乙烯和苯的性质比较；有机物链烷烯烃苯及其同系物通式氯化萘2CnH2n代表甲烷(CH4)乙烯(C2H4)苯(C6H6)结构简单甲烷CH2=CH2或者(功能组)结构特点碳碳单键，链状饱和烃C=c双键，链状不饱和烃单键和双键之间的独特键，环状空间结构正四面体六个原子共面平面正六边形有形财产无色无味的气体，比空气轻，不溶于水。无色有轻微气味的气体，比空气稍轻，几乎不溶于水无色液体，有特殊气味，比水轻，不溶于水使用优良的燃料、化学原料石化工业原料、植物生长调节剂、催熟剂溶剂、化学原料有机物主要化学性质烷烃：甲烷氧化反应(燃烧)Ch4O2-CO2 2H2O(浅蓝色火焰，无黑烟)(2)取代反应(注意光是反应的主要原因，有5种产物)CH4 Cl2CH3cl HCl CH3cl Cl2CH2Cl 2 HClch2cl 2 Cl2ch2cl 3 hclcl 3 Cl2四氯化碳HCl甲烷也可以在光照条件下与溴蒸气发生取代反应。甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液、溴水或溴四氯化碳溶液变色。烯烃：乙烯(1)氧化反应(1)燃烧C2 h43o 2-2co 22H2O(带黑烟的明亮火焰)(二)被酸性高锰酸钾溶液氧化会使酸性高锰酸钾溶液褪色。(2)加成反应CH2=CH2 BR2- CH2Br-CH2Br(能够使溴水或溴四氯化碳溶液褪色)在某些条件下，乙烯还可以与H2、氯气、氯化氢、H2O等反应。CH2=CH2+H2CH3CH 3CH2=CH2 HCl-ch3ch 2cl 1(氯乙烷)CH2=CH2 H2O- ch3ch2oh(乙醇)加成聚合NCH2=CH2-CH2-CH2-N(聚乙烯)乙烯可以使酸性高锰酸钾溶液、溴水或溴四氯化碳溶液变色。这种反应通常用于识别烷烃和烯烃，如甲烷和乙烯。苯氧化反应(燃烧)2C6H6 15O2- 12CO2 6H2O(明亮火焰，浓烟)(2)取代反应苯环上的氢原子被溴原子和硝基取代。+Br2+HBr+硝酸+H2O加成反应+3 H2苯不能使酸性高锰酸钾溶液、溴水或溴四氯化碳溶液变色。4.同系物、异构体、同素异形体和同位素的比较。概念同族体异构体。同素异形体同位素定义一种具有相似结构的物质，其分子组成因一个或几个CH2基团而不同。分子式相同但结构式不同的化合物的互重由相同元素组成的不同简单元素的相互权重质子数相同但中子数不同的同一元素不同原子的相互重量分子式不同的相同的元素符号相同，分子式可以不同。结构类似的不同的不同的研究对象复合的复合的单质原子6、烷烃命名：(1)通用术语：烷烃通常称为“烷烃”，指烷烃中的碳原子数。1-10使用甲、乙、丙、丁、戊、乙、庚、辛、任、桂；11个中国数字。使用“正”、“不同”和“新”来区分异构体。正丁烷、异丁烷；正戊烷、异戊烷、新戊烷。(2)系统命名法：(1)命名步骤：(1)找到主链最长的碳链(确定母亲的名字)；(2)数量-靠近支链末端(小的或大的)；(3)写下名字先简化，然后相乘。请合并相同的基础。(2)名称组成：替换位置-替换名称父名称(3)阿拉伯数字表示取代基的位置，而中国数字表示相同取代基的数量CH3-CH-CH2-CH3CH3-CH-CH-CH32-甲基丁烷2，3-二甲基丁烷7.相似碳氢化合物沸点的比较：(1)看一看：碳原子的数量远远高于沸点。(2)碳原子数相同。第二，支链沸点低。在常温下，含1-4个碳原子的碳氢化合物都是气体。二。碳氢化合物衍生物1.乙醇和乙酸性质的比较有机物饱和一元醇醛饱和一元羧酸通式CnH2n 1OHCnH2n 1COOH代表乙醇醛乙酸结构简单CH3CH2OH或C2H5OHCH3CHOCH3COHOH官能团羟基：-哦醛：- CHO羧基：- COOH有形财产无色液体，有特殊的香味，通常称为酒精，可与水混合，易挥发。(非电解质)无色液体，有强烈的刺鼻气味，俗称醋酸，溶于水和乙醇，无水醋酸又称冰醋酸。使用作为燃料、饮料、化工原料；对于医疗消毒，乙醇溶液的质量分数为75%有机化工原料，可制成醋酸纤维、合成纤维、香料、燃料等。是醋的主要成分有机物主要化学性质乙醇(1)与钠的反应2ch 3ch2oh 2Na2ch 3ch2ona H2乙醇与钠的反应(与水相比):相同点：产生氢气，反应是放热的。(2)区别：它比钠和水的反应慢结论：乙醇分子羟基中的氢原子比烷烃分子中的氢原子更活泼，而水分子中的氢原子不活泼。(2)氧化反应(1)燃烧CH3CH2OH 3O22CO2 3H2O在铜或银的催化条件下，它可以被O2氧化成乙醛2CH 3CH2OH O22CH 3CHO 2H2O消除反应CH3CH 2OHCH2=CH2H2O醛氧化反应：醛基(-CHO)-与银氨溶液反应制备新的铜(羟基)2CH3CHO+2AG(NH3)2OHCH3COONH4+H2O+2AG + 3NH 3(银氨溶液)CH3COH 2Cu(OH)2CH3COH+Cu2O + 2H2O(砖红色)醛基检查：方法1:银镜是加入银氨溶液，水浴加热而成。方法2:加入新制备的氢氧化铜碱性悬浮液，加热至有砖红色沉淀溢出。乙酸(1)具有酸的一般性质：ch3cooh ch3coo- h将紫色石蕊试液变成红色；与活性金属、碱和弱酸盐如CaCO3和Na2CO3反应酸度比较：CH3COOH H2CO32ch 3cooh CaCO3=2(ch3co)2ca CO2=H2O(强制弱)(2)酯化反应CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O酸性脱羟基醇的脱氢三、基本营养素食物中的营养成分包括糖、油、蛋白质、维生素、无机盐和水。人们习惯于称糖、油和蛋白质为动植物食品的基本营养成分。类型元素代表代表性分子糖单糖世界卫生组织葡萄糖C6H12O6葡萄糖和果糖是彼此的异构体。单糖不能发生水解反应。果糖二糖世界卫生组织蔗糖C12H22O11蔗糖和麦芽糖是彼此的异构体。会发生水解反应麦芽糖多糖世界卫生组织淀粉(C6H10O5)n由于不同的n值，淀粉和纤维素有不同的分子式，所以它们不能称为异构体会发生水解反应纤维素油脂油世界卫生组织植物油不饱和高级脂肪酸甘油酯它含有碳=碳键，能发生加成反应。会发生水解反应牛脂世界卫生组织动物油脂饱和高级脂肪酸甘油酯C-c键，会发生水解反应蛋白质世界卫生组织新标准普尔等人酶，肌肉，头发等由氨基酸制成的聚合物会发生水解反应主要化学性质葡萄糖结构式：CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO或CH2OH(CHOH)4CHO(含羟基和醛基)醛基：使新制造的氢氧化铜产生砖红色沉淀测定糖尿病患者的病情(2)与银氨溶液反应生成银镜-工业镜和玻璃瓶羟基：与羧酸酯化生成酯蔗糖水解反应：产生葡萄糖和果糖淀粉纤维素淀粉和纤维素水解生产葡萄糖淀粉特性：碘单体使淀粉变成蓝色油脂水解反应：生成高级脂肪酸(或高级脂肪酸盐)和甘油蛋白质水解反应：最终产物是氨基酸颜色反应：蛋白质暴露在浓硝酸中会变黄(识别一些蛋白质)燃烧的蛋白质有燃烧羽毛的气味(识别蛋白质)第四章化学与可持续发展第一节金属的开发和利用1.金属的存在：除了一些金属，如金和铂，绝大多数金属在自然界中以化合状态存在。得到电子，被还原2、金属冶炼的含义：简言之，金属冶炼就是从矿石中提取金属。金属冶炼的本质是将金属元素从结合态还原到自由态，即(结合态)(自由态)。3.金属冶炼的一般步骤：(1)矿石富集：去除杂质并增加矿石中有用成分的含量。(2)熔炼：在一定条件下，利用氧化还原反应原理，用还原剂将金属从矿石中还原出来，得到简单的金属(粗金属)。(3)精炼：用某种方法精炼纯金属。4、金属冶炼方法(1)电解法：适用于一些活性很高的金属。2氯化钠(熔融)2Na Cl2氯化镁(熔融)氯化镁2Al 2O 3(熔融)4Al 3O2(2)热还原法：适用于活性更高的金属。fe2o 3+3co 2+3co 2WO3+3h2o+3h2o 2+CZn+CO常用还原剂：焦炭、一氧化碳、H2等。一些活性金属也可以用作还原剂，如铝。Fe2O3 2Al2Fe Al2O3(铝热反应)Cr2O3 2Al2Cr Al2O3(铝热反应)(3)热分解法：适用于某些惰性金属。2hgo 2hg+O22 ag2o 4 ag+O25.(1)金属回收的意义：节约矿产资源，节约能源，减少环境污染。(2)废金属的最佳处理方法是回收利用。(3)金属回收的例子：用于炼钢的废铁和废钢；废铁被用来制造铁盐。金属银可以从从电影业、摄影业、科研单位和医院x光室回收的固定溶液中提取。金属的活性顺序钾、钙、钠、镁、铝锌、铁、锡、铅、氢、铜汞、银铂、金金属原子的电子损失能力强壮和虚弱金属离子的电子容量虚弱和强壮主要熔炼方法电解过程热还原法热分解法浓缩方法还原剂或特别措施强流提供电子H2、一氧化碳、二氧化碳、铝等。加热加热物理方法或化学方法二。海水资源的开发利用1.海水是化学资源的巨大宝库，还远未开发。海水中含有80多种元素，其中氯、钠、钾、镁、钙、硫、碳、氟、硼、溴、锶等11种元素含量较高，其余为微量元素。盐通常从海水中提取，镁、钾、溴及其化合物是在传统海水制盐工业的基础上制备的。2.海水淡化方法：蒸馏、电渗析、离子交换等。蒸馏法历史最悠久。蒸馏法的原理是将水加热到水的沸点。液态水变成水蒸气并与海水中的盐分离。水蒸气凝结成淡水。3.从海水中提取溴浓缩海水溴单质溴氢溴酸单质相关反应方程式：2 nabr Cl2=br2 2 NaClbr2 SO2 2 H2O=2hbr H2SO 42HBr+Cl2=2HCl+Br24.从海带中提取碘海带中的碘主要以碘的形式存在，在提取过程中，碘被适当的氧化剂氧化成碘，然后被提取出来。证明海带中含有碘。实验方法：(1)用剪刀剪开海带，用酒精湿润，放入坩埚中。(2)将海带燃烧至灰分完全生成，停止加热和冷却。(3)将海带灰移至小烧杯中，加入蒸馏水，搅拌，煮沸，过滤。(4)向滤液中滴加稀H2SO4和H2O2，然后加入几滴淀粉溶液。证明含碘现象：滴下淀粉溶液，溶液变成蓝色。2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O第二节化学、资源综合利用与环境保护一、煤炭和石油1.煤的成分：煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物。它主要含有碳元素，还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。2.煤的综合利用：煤的碳化、气化和液化。煤的干馏是指在隔绝空气的条件下加强煤的分解过程，也称煤的焦化。煤被碳化以获得焦炭、煤焦油、焦炉煤气等。煤的气化是一个将有机物转化为可燃气体的过程。煤的液化是一个将煤转化为液体燃料的过程。3.石油的组成：石油主要是各种碳氢化合物的混合物，如烷烃、环烷烃和芳香烃，没有固定的沸点。4.石油加工：分馏、催化裂化和环境问题主要是指人类对自然资源的不合理开发利用造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活造成的环境污染。1.环境污染(1)空气污染空气污染物：颗粒物(灰尘)、硫氧化物(二氧化硫和SO3)、氮氧化物(一氧化氮和二氧化氮)、一氧化碳、碳氢化合物、氟氯烷烃等。大气污染防治：工业发展和城市建设布局的合理规划：调整能源结构；采用各种污染防治技术；加强空气质量监测；充分利用环境自净能力等。(2)水污染水污染物：重金属(Ba2+、Pb2+等)、无机物质如酸、碱和盐、耗氧物质、石油和难降解有机物质、洗涤剂等。水污染防治方法：控制和减少污水任意排放。(3)土壤污染土壤污染物：城市污水、工业废水、生活垃圾、工矿企业固体废物、化肥、农药、大气沉积物、牲畜排泄物和生物残留物。土壤污染防治措施：控制和减少污染源排放。2.绿色化学绿色化学的核心是利用化学原理减少和消除工业生产对