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文档简介
PAGEPAGE4第七章有机化合物第一节认识有机化合物一、有机化合物中碳原子的成键特点1、甲烷是最简单的有机化合物,甲烷的分子式为CH ,电子式为42、有机物中碳原子的结构及成键特点
,结构式为 。有机物中,碳原子可以形成碳原子间成键方式多样
4个共价键。①碳碳之间的结合方式有单键( )、双键( )、三键(—C≡C—)。②多个碳原子之间可以结合成碳链,也可以结合成碳环(且可带支链)。注意:有机物中碳原子成键特点和碳原子间的连接特点决定了有机物种类繁多。二、烷烃1.烷烃的结构甲烷的结构甲烷的空间结构是正四面体结构,碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子位于4个顶点上。分4C—H相同
,相互之间的夹角
相同,为109°28′。空间示意图是 。甲烷的球棍模型为 ,空间填充模型为 。262、烷烃——只含有碳和氢两种元素2638示例:乙烷的结构式式为CH 。38结构特点
,分子式为CH,丙烷的结构式为 ,分子2n2 ①分子中碳原子之间都以单键结合;②碳原子的剩余价键均与氢原子结合,使碳原子的化合价都达到“饱和”2n2 烷烃的一般命名①方法
+ 分子通式可表示为 H 。n2212345678910n≤10甲乙丙丁戊己庚辛壬癸碳原子数(n)及表示n>10相应汉字数字②示例:C4H10碳原子数(n)及表示n>10相应汉字数字3、同系物
丁烷,CH,CH称818 1226
十二烷。概念:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个
CH2原子团的化合物。26 3实例:CH4、CHC26 34、同分异构体(1)概念①同分异构现象:化合物具有相同的类繁多的重要原因之一。②同分异构体:具有同分异构现象
同系物。分子式,但具有不同结构的现象。同分异构现象是有机物种的化合物互称为同分异构体。H的同分异构体:CHCHCHCH410 3 2 2 3(3)戊烷的同分异构体有3 种,己烷的同分异构体有5
种。
正丁烷和异丁烷。三、烷烃的性质1、烷烃的认识:天然气、沼气和煤层气的主要成分均为分是含碳原子数较多的烷烃。
甲烷“凡士林”、石蜡、汽油、煤油的主要成2、烷烃的物理性质:烷烃均为熔点、沸点与密度:逐渐
难溶 于水的升高。
无色物质。气态→液3、烷烃的化学性质
态→固态,其中常温、常压下碳原子数小于或等于4的烷烃为气态。在通常情况下,烷烃比较稳定,与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂烧,在较高温度下会发生分解,与氯气等发生取代(蒲公英语)取代反应是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替代的反应。氧化反应—燃烧反应CHC
燃烧的化学方程式分别为
CH
点燃
+2HO
、C
点燃
+4HO 。4 38
4 2 2 2
38 2 2 2受热分解——应用于石油化工和天然气化工生产中。取代反应——以甲烷为例,写出化学方程式光①l→光
Cl+HCl3
②
Cl+Cl3
光22光2
Cl+HCl2 2223③CH2Cl223
+Cl
+HCl
④
+Cl
+HCl344、有机物的一般性质34物理性质:大多数有机物的熔点比较化学性质:大多数有机物容易燃烧
低,难溶于水,易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂。,受热会发生分解;有机物的化学反应比较复杂,常伴有副反应发生,很多反应需要在加热、光照或使用催化剂的条件下进行。注意:有机反应比较复杂,常有很多副反应发生,因此有机反应化学方程式常用,而不用。5、CH与Cl的取代反应4 2实验装置实验装置AA装置:试管内气体颜色逐渐变浅B;试管内壁有油状液滴出现,试管中有少量白实验现象雾,且试管内液面上升,有固体析出。B装置:无明显现象第二节乙烯与有机高分子材料一、乙烯1、应用:乙烯是石油化工重要的基本原料,通过一系列反应,乙烯可以合成有机高分子材料、药物等。乙烯产量可以用来衡量一个国家
石油化学工业
的发展水平。乙烯还是一种植物生长调节剂 。2、物理性质:乙烯为无分别为-169℃、-104℃。
色、稍有
气味的气体,难溶于水,密度比空气的
略小。熔、沸点3、乙烯的组成与结构分子分子分子模型电子式 结构式 结构简式式 球棍模型 填充模型CH24CH===CH224、乙烯的化学性质氧化反应实验实验现象点燃纯净的乙烯火焰明亮且伴有黑烟,同时放出大量的热通入酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液褪色①乙烯燃烧的化学方程式为
CH
点燃
+2HO 。24KMnO4溶液氧化为加成反应
2 2 2CO 。2①乙烯使溴的四氯化碳溶液(或溴水)褪色,反应的化学方程式CH
===CH
―→
Br—CH
Br。H2
===CH
催化剂
2 2 2 2 2CHCH 。2 2 2
△ 3 3催化剂
OCH===CH2 2 2
CHCH2加热、加压 3 2
OH 。④加成反应:有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。聚合反应催化剂①乙烯之间相互加成可得到聚乙烯,化学方程式为nCH
===CHCH—CH 。2 2 2 2②由相对分子质量小的化合物分子相互结合成相对分子质量大的聚合物的反应叫做聚合反应。乙烯的聚合反应同时也是加成反应 ,称为加成聚合反应,简称加聚反应 。②能合成高分子的小分子物质称为 单体;高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位称为链节 ;含有链节的数目称为
聚合度
,通常用n表示。例如:2 乙烯聚合反应生成聚乙烯中乙烯为单体二、烃2
,—CH—CH—为链节,n1、定义:仅含2、分类
碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物,也称为烃。3、乙炔——最简单的炔烃22分子式为CH ,结构式为H—C≡C—H,结构简式为HC≡CH,空间结构为直线形。224CH66
结构简式为 或 。6三、有机高分子材料1、塑料
完全相同。6H6C在同一
平面上。主要成分:合成树脂。如:
聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、
酚醛树脂等。性能:强度高、密度常见塑料
小、耐腐蚀、易加工。①聚乙烯(PE),结构简式为②聚氯乙烯(PVC):结构简式
—CH 。CH2 2CH。③聚苯乙烯(PS):结构简式为 。2 ④聚四氟乙烯(PTFE):结构简式为CF—CF 2 ⑤聚丙烯(PP):结构简式为 。⑥有机玻璃(PMMA)和电玉(UF)等。2、橡胶橡胶的组成天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,结构简式为
。其单体为
(异戊二烯);天然橡胶分子中含有碳碳双键,易发生氧化反应和
加成反应
;硫化橡胶是工业上用硫与橡胶构。
化学键
,产生交联,形成网状结5PAGEPAGE8橡胶的分类天然橡胶
丁苯橡胶
通用橡胶顺丁橡胶氯丁橡胶氟橡胶:耐热和耐酸、碱腐蚀特种橡胶
硅橡胶:有耐热、耐寒性注意:合成橡胶:①原料:以石油、天然气性、气密性、耐高温或耐低温等性能。3、纤维分类:天然纤维和化学纤维①天然纤维:棉花、羊毛、蚕丝、麻等。
中的二烯烃和烯烃为原料。②性能:具有高弹性、绝缘②化学纤维:再生纤维和合成纤维(再生纤维:用化学方法将农林产品中的纤维素、蛋白质等天然高分子加工成黏纤化胶纤维、大豆蛋白纤维等;合成纤维:以石油、天然气
和煤等为原料制成有机小分子单体,再经聚合反应生产合成纤维:如合成纤维的性质和用途
涤纶、锦纶
、腈纶、丙纶、氯纶、芳纶。)①性质:合成纤维具有强度高、弹性好、耐磨、
耐化学腐蚀
、不易虫蛀等优良性能。②用途:制作衣服、绳索、渔网、工业用滤布和
飞机、船舶
的结构材料等。第三节 乙醇与乙酸一、乙醇1、乙醇的物理性质:乙醇俗称酒精,无色、有特殊香味的例互溶,是优良的有机溶剂。2、乙醇的组成与结构:
液体,密度比水的小,易挥发,与水以任意比26乙醇的分子式:CHO26
结构式: 结构简式:CHCHOH或CHOH其中的—OH3 2 25原子团称为羟基
。乙醇可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被
—OH取代后的产物。3、烃的衍生物与官能团烃的衍生物:烃分子中的氢原子烷、1,2官能团:决定有机化合物
特性的原子或原子团。如:物质物质CHCl3CHCHOH3 2CH===CH22CH≡CH所含官能团—Cl—OH—C≡C—官能团的名称氯原子羟基碳碳双键碳碳三键4、乙醇与Na反应——置换反应化学方程式为5、氧化反应燃烧
CH2ONa+H3点燃3
↑Na2①化学方程式:CH
CH3 2
2
2CO
+3HO 。2 2②现象:产生淡蓝色火焰,放出大量的热。催化氧化(催化剂可以是Cu或Ag)催化剂①化学方程式:2CH3CH2OH+O2△
2CH
CHO+2HO。3 2②乙醛的结构简式为
CH3CHO
,官能团称为醛基,可以写为 或催化剂
—CHO
。乙醛在适当条O2氧化为乙酸
CHO+O3
△
2CH
COOH 。3KMnO(H+)
H4→
CHCOOH。76、乙醇的用途7
3 2
Cr2 2
(H+) 3用作酒精灯、火锅、内燃机等的
燃料。用作生产医药、香料
、化妆品、涂料等的化工原料。医疗上常用体积分数为二、乙酸1、物理性质
75%
的乙醇溶液作消毒剂。颜色气味颜色气味无色强烈刺激性气味状态(通常)液态熔点沸点溶解性16.6℃108℃易溶于水和乙醇3、乙酸的酸性乙酸是一种重要的
有机HCO的酸性强。2 3 3 2 Mg2CHCOOH+Mg―→(CHCOOMg+H↑2 3 3 2 3CuO2CHCOOH+CuO―→3③与碱NaOH中和反应:CH3COOH+NaOH―→3④与盐NaHCO3反应:CH3COOH+NaHCO―→4、酯化反应3
(CHCOOCu+HO 。3 2 2CHCOONa+HO 。3 2HaO↑HO 。3 2 2乙酸与乙醇反应的化学方程式为
3
CH3 2
浓硫酸△
CH3
H+HO25 2
,酸醇反应生成酯和水的反应叫酯化反应,属于
可逆反应,又属于
取代反应。为了提高酯化反应的速率,一般需5、酯类
加热,并加入浓硫酸作
催化剂。酯类的一般通式可写为
,官能团为酯基(
,或写作—COOR)。低级酯具有一定的挥发性,有6、乙酸与乙醇的酯化反应实验探究
芳香气味,可用作饮料、糖果、化妆品中的香料和有机溶剂。2 3mL2mL2mL进行实验(NaCO溶液的液面上),2 酯化反应的机理实验中的注意事项①试剂的加入顺序:先加入乙醇,然后沿器壁慢慢加入
浓硫酸,冷却后再加入CH3COOH。②导管末端不能插入饱和吸。
COCHCOOHCHCHOH溶于水,造成溶液倒Na2 3 3 3 2Na③浓硫酸的作用:催化剂——加快反应速率;吸水剂CH3COOH、CH3CH2OH的转化率。④饱和Na2CO3溶液的作用:降低乙酸乙酯的解挥发出来的乙醇。
溶解度,便于分层,得到酯;与挥发出来的乙酸反应;溶⑤酯的分离:采用分液法分离试管中的液体混合物,所得上层液体即为三、官能团与有机化合物的分类类别 官能团烷烃 -
乙酸乙酯。代表物及简式甲烷CH4烯烃炔烃
碳碳双键碳碳三键
乙烯CH2===CH2乙炔HC≡CH2芳香烃卤代烃
-碳卤键(X表示卤素原子)
苯2CH3CHBr2醇 —OH羟基
CHCHOH3 3 醛基 乙醛羧酸羧基 乙酸酯酯基 乙酸乙酯注意:常见有机物的衍变关系9PAGEPAGE11第四节 基本营养物质一、糖类:1、糖类的组成:糖类是由
CO
C(HO)n 2 m表示,也被称为碳水化合物。2 2 2 注意:糖类不一定均符合通式Cn(HO),如2 2 2
鼠李糖CHOC(HO6125 n 2 m一定是糖,如乙酸2、糖类的分类
C(HO类别代表物分子式相互关系单糖葡萄糖、果糖HOC6126同分异构体二糖蔗糖、麦芽糖、乳糖HOC122211同分异构体多糖淀粉、纤维素HO)(C6105n不属于同分异构体注意:单糖不能水解,二糖水解生成两分子单糖,多糖水解生成多分子单糖。3、葡萄糖组成与结构:葡萄糖是一种有甜味的无色晶体,能溶于水,其分子式为
HO,结构简式:C6126CCHOH(CHOH)CHO2 4
。在葡萄糖分子中含有两个决定葡萄糖化学性质的原子团,它们分别是
—OH(羟基)和 (—CHO醛基)。主要性质及应用Cu(OH)2糖的含量测定。
砖红色CuO沉淀。此性质常用于血液和尿液中葡萄2②葡萄糖与的制镜。
银氨溶液反应生成银,在试管内壁形成光亮的银镜。常用于葡萄糖的检验和工业上微点拨:葡萄糖与新制Cu(OH)2、银氨溶液反应时均在碱性条件下加热进行,同时后者应水浴加热。4、葡萄糖与新制Cu(OH)悬浊液的反应2实验过程实验现象:在酒精灯上加热一段时间后试管内出现
砖红色沉淀。实验分析及结论:出现的新制的氢氧化铜还原为
砖红色沉淀为。
氧化亚铜(Cu2O)
,说明在加热条件下,葡萄糖可以把5、葡萄糖与银氨溶液的反应——银镜反应(1)实验过程1mL2AgNO32至最初产生的沉淀恰好溶解为止,制得银氨溶液。实验现象:在试管内壁上附着一层光亮的银镜。实验结论:银氨溶液与葡萄糖反应生成了银。6、淀粉的特征反应:将碘溶液滴到一片馒头或土豆上,观察实验现象。(1)实验现象:变蓝(2)实验结论:淀粉遇碘变蓝。7、蔗糖、淀粉和纤维素的水解反应蔗糖的水解方程式为。淀粉或纤维素的水解反应实验现象:最终有砖红色沉淀生成;解释:淀粉水解生成的葡萄糖与新制的Cu(OH)2共热生成砖红色沉淀 ;淀粉(或纤维素)的水解方程式为:葡萄糖在人体内氧化的化学方程式:
HC612C
6
酶2
。+6HO 。2 2葡萄糖酿酒的反应为: 。二、蛋白质1、组成元素:蛋白质是一类非常复杂的天然有机2、化学性质
高分子,由C、H、O、N、S 等元素组成。酸、碱或酶2水解2
酸、碱或酶多肽逐步水解
氨基酸。蛋白质水解的最终产物是氨基酸,分子中含有的官能团有3、蛋白质的变性①按下列实验操作完成实验:
氨基(—NH)和
羧基(—COOH)。②实验现象:加入醋酸铅溶液,试管内蛋白质产生沉淀;加入蒸馏水后沉淀不溶解 。③结论:在某些物理因素或化学因素的影响下,蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象,称为蛋白质的变性。能使蛋白质变性的因素有:物理因素:化学因素:
加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等;强酸、强碱、重金属的盐类、三氯乙酸、乙醇、丙酮、甲醛等。12④蛋白质的变性是一个不可逆过程,变性后的蛋白质在水中不溶解,同时也会失去原有的生理活性。利用蛋白质的变性,可用于杀菌消毒,而疫苗等生物制剂的保存则要防止变性。4、蛋白质的特征反应——检验蛋白质①颜色反应:向盛有鸡蛋清溶液的试管中滴加3~5滴浓硝酸,在酒精灯上微热,观察到的现象是浓硝酸变黄
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