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文档简介
大单元九有机化学基础
第27讲煌
备考导航
1,了解红外、核磁等现代仪器分析方法在有机物分子结构测定中的应用。
2.认识官能团的种类,从官能团的视角认识有机物的分类,会命名简单有机物。
复习目标
3.认识并比较烷烧、烯烧、烘煌和芳香煌的组成、结构及性质的差异。
4.了解煌类在生活、生产中的重要作用。
「烷晚(如甲烷)卜——他和脂肪链召一
|烯棚(如乙烯)卜q
快烧、二生不饱硼肪链子T脂肪密)一^
烯1第产1脂环端卜一.是否含1有机物定访■1同系物)
本环分类闿有机物分类与官能团)--[有机物概述卜-
熟记网络|同分异构体|
困一
(常见有机物命名有机物结构
-(芳香真卜」pL与游善分析)
[苯的同系物)一
[芳香煌的来源与用途卜」
判断正误(正确的打“Y”,错误的打“x”)。
(1)烷煌分子中,碳原子都是Sp3杂化,链状烷妙的分子通式为C"H2〃+2()
(2)烷煌分子中,相邻的三个碳原子有可能在同一条直线上()
(3)叁V、分子中的碳原子有3种杂化类型()
(4)乙烯、聚乙烯都能使酸性高镒酸钾溶液褪色()
(5)聚丙烯的结构简式为CH2—CH2—CH2()
(6)HOT^—CHs与HsC^C^CH,OH互为同系物()
课前自测
(7)《)(2旦、<A(:H2cH3、《AcH=CHz被酸性高锦酸钾氧化的产物
相同()
(8)HC三cY-》一CH-CH2分子中所有原子可以位于同一平面上()
(9)《一ACOOH、《一A(DOCH互为同分异构体()
HHHC1
(10)c-C、C—C属于同一种物质()
/\/\
ClClClH
育点就析
考点1有机物的分类与命名
知识梳理
知识II有机物的定义及其分类
1.有机物的定义及性质
(1)定义:含的化合物叫作有机化合物(简称有机物)。
(2)性质:大多数有机物是非电解质,不溶于水,易溶于,熔、沸点较低,为
晶体。
注意:CO,CO2、H2co3、碳酸盐、金属碳化物、KSCN、KCN等虽含有碳元素,但组成和性质更接
近无机物,一般作为处理。
2.有机物的分类
(1)根据碳骨架分类:
r链状化合物(如CH£H2cH3、CH3cH£H2cH3)
雪脂环化合物(如〉、匚>Br)
物I环状化合物'0H
.芳香族化合物(如。)
(2)依据官能团分类:
官能团
类别举例
名称结构
链烷燃如
烷燃—一CH3cH2cH3;
环烷煌如0
单烯燃如
CH3CH-CH2;
烯煌碳碳双键—
二烯烽如
煌
CH2-CHCH-CH2
焕煌碳碳三键—如CH三CH
单环芳香煌如
0、丁
芳香
―-一
煌多环芳香煌如
OCH,《)、CO
煌的碳卤键
衍生卤代煌(或卤素—CH3CH2C1
物原子)
醇(醇)羟基—CH3cH20H
(续表)
官能团
类别举例
名称结构
(酚)羟基
011
酚(与苯环—O
直接相连)
醒键—CH30cH3
醛醛基—CH3CHO
0
酮(酮)埃基—II
黑一LCH
骏酸竣基—CH3COOH
的
衍
0
生酯酯基—II
CH3—c—OCH2CH3
物
胺氨基---------——CH3CH2NH2
—0
酰胺酰胺基II
CH3—c—NH2
知识❷同系物
定义结构相似,分子组成相差1个或若干个CH?原子团的有机物
①一差(分子组成至少相差1个—___原子团);
②二相似(_____相似,__________—相似);
判断
③三相同(即____________相同,—_____相同,分子组成______
相同)
不互为同系物CH2—CH2与〉(结构不相似)
(举例)CH3cH20H与HOCH2cH20H(官能团个数不同)
知识©几种常见有机物分子及其空间结构
名称甲烷乙烯乙焕苯甲醛乙醇乙醛乙酸
分子
CH4C2H4C2H2C6H6CH2OC2H6。C2H4。C2H4。2
式
HH0HO
结构HH
|\/1II1II
H—CIIC=CH—C三C—H——H—C—C—O—H—C—H—C—C-C
式/\/\
HHHHHHHHH
碳原
子
23
sp3Sp?spsp2spspsp3>sp2sp3>sp2
杂化
方式
球棍Q物,
*
模型院X
空间
填QyQ叁
充模Crrb
型
键角109028,约120°180°120°约120°一一一
空间正四面
平面形直线形平面形平面形——————
结构体形
结构CH3cH20H
CH4CH2cH2CH=CHHCHOCH3CHOCH3COOH
简式0(或CHOH)
25
最简
式
CH4CH2CHCHCH2OC2H6。C2H4OCH2O
(实验
知识国有机物实验式、分子式、结构式的确定
1.研究有机化合物的基本步骤
纯净物确定实验式确定分子式确定结构式
2.分离、提纯有机物常用的方法
方法适用对象要求
常用于分离、提纯液态有机①该有机物热稳定性较好;
蒸储
物②该有机物与杂质的_____相差较大
常用于分离、提纯固态有机①杂质在所选溶剂中_________很小或很大;②被提纯的有机物
重结晶
物在此溶剂中________受温度影响_______
萃取混合物中各组分在萃取剂中①溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度;
和分液溶解度不同(固-液、液-液)②萃取剂与原溶剂互不相溶,萃取剂与溶质不反应
3.有机物分子式的确定
®C>H等元素的质量
②C、H等元素的质量比
③C、H等元素的质量分数
④燃烧产物的质量
①M=詈
②M=22.4"(标准状况)
1
③必=贲此=£)河2洞温同压下)
④质谱法
4.有机物结构的波谱分析法——仪器测定
名称谱图说明
31
5质谱法通过测量离子质荷比,可用于发现同位素和测定生
224
27
质谱46物大分子的相对分子质量。例如,某物质的质谱如图所示,
L
据此可确定其相对分子质量为46
质荷比
1
00红外光谱法是一种根据分子内基团的相对振动产生的特征
80卜
60
40频率吸收峰等信息来确定物质分子结构和鉴别化合物的分
红外光谱2A0
(IR谱)析方法,主要用于_______________0例如,某物质的红外
3D000200015A001000950850700
沛粒/cm"光谱如图所示,据此可确定其官能团为醇羟基
判断分子中有_____________________________________O
核磁共振氢谱吸收峰个数为氢原子种数,吸收峰的面积与氢原子数成正
('H-NMR谱)1比。例如,某物质的分子式是C2H60,核磁共振氢谱如图
543210
所示,据此可确定其结构简式为CH3cH20H
知识目简单有机物的命名
1.烷烧的习惯命名
肉1-用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬
以“□癸表示,如C,H18为辛烷
碳
原
一-文数字表示,如为十八烷|
子C18H38
数
T相同时I用“正”“异”“新”区分同分异构困
2.烷煌的系统命名
[选主链)—最长一选最长碳链为主链
最多——碳链等长时,选支链数目最多的为主链
,_L_最近一从离支链最近的一端开始编号
[编序号)一最小——离支链一样近时.从取代基位置编号之和最小
的一端开始编号
[写名称]—支链在前,主链在后
简单基团在前,复杂基团在后,相同取代基要合并
3.烯烽或快燃的系统命名
卜牛、.锦]_将含有碳碳双键或碳碳三键的最长的
警空尸碳链作为主链,称为“某烯”或“某烘”
从离碳碳双键或碳碳三键最近的一
[编序号)一
端开始对主链上的碳原子进行编号
[写名称卜将支链作为取代表写在“某烯”或“某烘”的前面,
并用阿拉伯数字标明碳碳双键或碳碳三键的位置
f~/~CH=C—CH,—CH.
[举例卜'2|:2-甲基-1-丁烯
4.苯的同系物的命名
习惯命名法邻二甲苯间二甲苯对二甲苯
/C%
|苯的同系物
435s65
|系统命名法|1,2-二甲苯1,3-二甲苯L4-二甲苯
5.炫的衍生物的命名
一_以官能团定主体类别,称“某醇”“某醛”或
[定类别)—“某酸”;链状饱和卤代邑以含卤素原子的碳链
I为主链,称“卤某烷”
[定于链)~~[^运•有尽可能多官能团的最长碳链为主链
端苒]_从离官能团最爱的一端开始对主链上的碳原子
①2厂进行编号.其他规则与烷燃相似
:解疑释惑镯
不饱和度(Q)
不饱和度官能团或取代基举例不饱和度计算方法
碳碳双键、碳氧双键、环(无论几元环)、2N(C)+2—N(H)—N(X)+N(N)
0=1Q―2'
—NO2
其中N(C)、N(H)、N(X)、N(N)分别代表碳
0=2碳碳三键、一CN(鼠基)
原子、氢原子、卤素原子、氮原子的数目。
0=4苯环也可以由N(C)、N(X)、N(N)与不饱和度求
出H原子个数,进而写出有机物的化学式
典题悟法
类型U常见官能团
画T完成下列填空。
⑴(2024•江苏卷)0分子中的含氧官能团名称为酷键和.
COOCHj
(2)(2023・江苏卷)Y()中的官能团名称为
(3)(2022•江苏卷)/中的官能团名称为
H3coCHO
(4)(2021•江苏卷)中的官能团名称为
H3cF
OCH3
(5)(2020•江苏卷)
(6)(2019・江苏卷)中的含氧官能团名称为
类型旧有机物名称
画服完成下列填空。
OCH3
(1)(2024•全国甲卷)||/的化学名称是
CHO
(2)(2023•全国甲卷)
(3)(2023・新课标卷)
COOH
(4)(2023•全国乙卷)的化学名称为
(5)(2023•山东卷)的化学名称为
CHO
(6)(2023•海南卷)人化学名称为
_U
(7)CH20H的化学名称是_
C1
(8)公"的化学名称是
CH.,
⑼(2021•全国乙卷)的化学名称是
CHO_
(10)(2020•全国丙卷)°H的化学名称为
画苑下列有机物命名正确的是()
:1,3,4-三甲苯
B.IbC—C—C1:2-甲基-2-氯丙烷
CH3
C.CH3—CH2—CH—OH:2-甲基-1-丙醇
CH3
D.CH3—CH—C=CH:2-甲基-3-丁烘
C
类型回核磁共振氢谱与有机物结构
颤K在核磁共振氢谱中出现2组峰,且峰面积之比为3:2的化合物是()
H3cOCH3
A./C=CHzB.
H3COCH3
c.HSCY>CH3D.HSCYZ^CHJ
类型El有机物结构式与结构简式
画丽(2024•南京)化学表达式中离不开化学用语。下列化学用语表示正确的是()
A.C2H6和C8H18—*定互为同系物
H
B.一氯甲烷的电子式:H:C:C1
H
C.CC14分子的空间填充模型:
ClH
II
D.HC—C1和ClC—C1互为同分异构体
II
HH
类型同有机物分子中原子共平面
酶恬(2022•南京期末)下列有关说法正确的是()
A.丙烷是直链烧,所以分子中3个碳原子在一条直线上
B.丙烯分子中所有原子均在同一平面上
CH3分子中所有碳原子一定在同一平面上
1-
D.CH3—CH-CH—C三C—CH3分子中所有碳原子一定在同一平面上
画7(江苏卷重组)下列有关原子共平面的说法正确的是()
A.苯乙烯(ry、)分子中最多有16个原子共平面
COOH
B.分子中所有碳原子均处于同一平面
H0on
OH
c.中所有碳原子不可能共平面
0H0
D.也;卜分子中所有碳原子一定共平面
〈深度指津〉
如何确定原子共平面
1.常见几种分子的结构特点
分子结构特点
正四面体形结构,5个原子中最多有3个原子共平面;与饱和碳原子相连的4个氢
甲烷
原子不可能共平面
乙烯6个原子共平面,与碳碳双键直接相连的4个氢原子和2个碳原子共平面
苯12个原子共平面,位于对角线位置上的2个碳原子和2个氢原子共直线
甲醛平面三角形结构,4个原子共平面
乙焕4个原子共直线
2.结构不同的基U连接后原子共面分析:
类型直线与平面连接平面与平面、直线、立体结构连接
共轲体系中的所有原子可以共平面,如
举例0
I_II
H=CH—c—H
①把它拆成简单的模型,与“O-或xccz”直接相连
\/\
HH
的所有原子在同一平面上,与“一C三C—"直接相连的2个原子与
碳碳三键中的2个碳原子在同一直线上,“一CH3”结构中最多有
说明HH
①所有原子共平面;3个原子在同一平面上;
②6个原子在同一直线上②单键可以旋转,双键、三键不能旋转,故最多有21个原子共平
面
考点2同分异构体
知识梳理
知识II定义
化合物具有相同的分子式,但结构不同,产生不同性质的现象叫作同分异构现象;具有同分异构现象
的化合物互称同分异构体。
知识旧同分异构体的常见类型
类型举例
CH3—CH—CH3
碳架1
碳链骨架不同。如
CH3
构造异构
和
CH3—CH2—CH2—CH3
异构
位置
官能团位置不同。如'和
异构
官能团种类不同,常见的有:醇与酸、较酸与酯、醛与酮、芳香醇与酚、硝基化合物与氨
构造官能团
基酸。如《ACH?OH
异构异构
和HSCY'AOH
手性
连接四个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。如
异构
,CH,
(对映
C..C
异构HOC'COOHHOOL八OH
H和H
体)
立体
双键碳原子所连的不同原子或基团在空间的排列方式不同。
异构
HH
\/
c=c
顺反/\
如顺-2-丁烯:H3cCH3
异构
HCH3
\/
c=c
/\
和反-2-丁烯:H3cH
知识©有机物通式与类别异构
有机物不饱和
类别异构举例
通式度(。)
CnH2n烯烟CH2-CHCH3)、
1
(H>3)环烷烧(/\)
C八H2〃-2
2二烯炫焕煌环烯煌(H)
(n>4)
C〃H2〃+2。饱和一元醇(C2H5OH)、
0
(论2)饱和一元酸(CH30cH3)
C„H2„O饱和一元醛(CH3cH2cHO)、饱和一元酮(CH3coeH3)、
1
(«>3)烯醇(CH2—CHCH2OH)
饱和一元较酸(CH3cH2coOH)、饱和一元酯(HCOOCH2cH3)、羟基醛
C〃H2〃C)2
10H0
(论2)1II
(HO—CH2cH2—CH0)、羟基酮(CH,—C—CH3)
酚(H<Y>OH)、
C〃H2"-6。
芳香醇((―>CH?0H)、
4
37)
芳香醴()
CnH2n+lNO2硝基烷(CH3cH2NO2)、
1
(n>2)氨基酸(H2NCH2coOH)
知识E]同分异构体的书写
i.烷始同分异构体的书写:缩链法(主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排布由对、邻到
间)。
2.烯烧、焕煌同分异构体的书写(烷煌邻位去氢法)
烯嫌:烷烧分子中相邻的2个碳原子上各去掉1个氢原子是(填“碳碳双键”或“碳碳三
键”,下同)的位置。
焕煌:烷烧分子中相邻的2个碳原子上各去掉2个氢原子是的位置。
3.苯的同系物的同分异构体的书写(支链由整到散,以C9H12为例)
苯环上取
同分异构体结构简式
代基数目
^VCHCH3
12cH2cH3I
J、CH3
2CH2cH3
(邻、间、CH0CH3CH9CH3rii
对)kJ、4人(、网、CH3
3CH3
CH3
4.有含氧官能团的有机物:一般按官能团异构(分好官能团)一碳架异构一位置异构的顺序书写。如
C4HI0O先分成醇和酸,然后再分别按碳架异构和位置异构书写同分异构体。
知识目同分异构体数目的判断
1.对称结构的等效氢法:有几种等效氢就有几种一元取代物。
a.同一碳原子上的氢原子等效;
b,同一碳原子上所连的甲基上的氢原子等效;
c.位于对称位置上的碳原子上的氢原子等效。
如二甲苯(有3种结构)苯环上一氯代物共有6种:
苯环上有环上有苯环上只有
2种等效氢3种等效氢1种氢
2.二元取代物同分异构体数目的判断:“定一移一”法。可先固定一个取代基的位置,再移动另一个
取代基的位置,据此可确定同分异构体的数目o
典题悟法
类型II同分异构体
类型U同分异构体
画面苯的同系物中,有的侧链能被酸性高铳酸钾溶液氧化,生成芳香酸,反应如下:
Y(X-H
4H'I+
KMnO4/HCOOH
(1)现有苯的同系物甲、乙,分子式都是C10H14。甲不能被酸性高镒酸钾溶液氧化为芳香酸,它的结构简
式是;乙是能被酸性高镒酸钾溶液氧化的一元取代物,则乙可能的结构有一种。
(2)有机物丙也是苯的同系物,分子式也是CioH以它的苯环上的一澳代物只有1种。试写出丙所有可能
的结构简式:o
0
画胸(1)(2024.江苏卷)写出同时满足下列条件的F(*0的一种芳香族同分异构体的
结构简式:。
碱性条件下水解后酸化,生成X、丫和Z三种有机产物。X分子中含有一个手性碳原子;丫和Z分子中均
有2种不同化学环境的氢原子,丫能与FeCl3溶液发生显色反应,Z不能被银氨溶液氧化。
(2)(2023・江苏卷)写出同时满足下列条件的人J1的一种同分异构体的结构简式:。
O
①碱性条件水解后酸化生成两种产物,产物之一的分子中碳原子轨道杂化类型相同且室温下不能使2%
酸性KMnCM溶液褪色;
②加热条件下,铜催化另一产物与氧气反应,所得有机产物的核磁共振氢谱中只有1组峰。
(3)(2022•江苏卷)I。?了的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简
OCH3
式:O
①分子中含有4种不同化学环境的氢原子;
②碱性条件水解,酸化后得2种产物,其中1种含苯环且有2种含氧官能团,2种产物均能被银氨溶液氧
化。
H3cNIO,
(4)(2021・江苏卷)的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简
HO
式:。
①分子中不同化学环境的氢原子个数之比是2:2:2:1;
②苯环上有4个取代基,且有2种含氧官能团。
H3co
(5)(2020・江苏卷)的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结
O2NCH2OH
构简式:。
①与FeC13溶液发生显色反应;
②能发生水解反应,水解产物之一是妙氨基酸,另一产物分子中不同化学环境的氢原子数目之比为1:1,
且含苯环。
B0H
(6)(2019・江苏卷)工^的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结
HOCOOCH3
构简式:。
①能与FeCb溶液发生显色反应;
②碱性条件水解后酸化,含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目之比为1:1。
类型旧手性碳原子
雷痂判断正误(正确的打“口”,错误的打“X”)。
(1)Ac-分子中含有1个手性碳原子()
HOBr
(2)A°H、分子中均含有2个手性碳原子()
0H
I
(3)CH3CHCH,CH3分子中含有手性碳原子()
0
(4)21分子中含有3个手性碳原子()
COOH
(5)KX分子中含有3个手性碳原子()
(6)0、0H与足量H2加成的产物分子中均有2个手性碳原子()
考点3煌的化学性质及应用
知识梳理
知识Hg(CxHy)的性质
1.烷煌(主要以CH4为例)
反应类型化学方程式说明
CH4+CI2—"CH3C1+HC1
CH3CI+CI2CH2c12+HC1叫、CH3cl为气态;CH2c卜、
CH2CI2+CbCHC1+HC1CHCb、CCI4均为无色油状液体;
取代反应3
烷烧的卤代反应为自由基型链反
CHCI3+CI2CCI4+HC1
应,生成的产物为混合物
CH3CH3+CI2CH3CH2C1+HC1
(自由基型链反应,该原理不能用来制备氯乙烷)
甲烷既不能使酸性高锦酸钾溶液
点燃
氧化反应褪色,也不能使澳的CC14溶液褪
CH4+2O2上4CO2+2H2。
色
分解反应CH4^*C+2H2要隔绝空气加热
[甲烷在光照条件下与氯气反应的实验]
装置图产物及反应现象说明
产物:一氯甲烷、二氯甲烷、三氯
氯代燃均不溶于水。一氯甲烷、氯
甲烷、四氯化碳及氯化氢的混合
、
]'CMCl2化氢为气体,其他产物均是比水重
厂混合气体物;
的油状液体;
现象:混合气体的颜色由黄绿色逐
.饱和NaCl
溶液饱和食盐水的作用:降低氯气的溶
|_^-------------------渐变浅,量筒内有油状液体出现,
解度,便于证明有氯化氢气体生成
量筒内液面上升
2.烯力
()
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