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認(rèn)識有機化合物 知識總結(jié)

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1、第一章 認(rèn)識有機化合物 知識總結(jié) 一、有機物分類: 二、烴基和官能團   烴基和官能團不但是有機化學(xué)中的重要概念,而且是有機物分類的依據(jù)和決定該化合物化學(xué)特性的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部分。 1、應(yīng)掌握的烴基除甲基、乙基外還應(yīng)知道: 2、必須掌握的官能團有: (1)有機物的官能團不同,類別不同,性質(zhì)不同。 (2)有機物的官能團相同,若連接方式或連接位置不同,類別相同,性質(zhì)不同 (3)有機物的性質(zhì)就是官能團的性質(zhì),有機反應(yīng)一般就是官能團的反應(yīng),與碳干結(jié)構(gòu)無關(guān)。 三、有機化合物的結(jié)構(gòu)特點 1、碳原子的成鍵特點: (1)碳

2、原子價鍵數(shù)為四個; (2)碳原子間的成鍵方式有三種:C—C、C=C、C≡C; (3)碳原子的結(jié)合方式有二種:碳鏈和碳環(huán) 2、有機物分子里原子共線、共面: 共線、共面其實是分子的構(gòu)型問題,掌握并會畫出以下分子的構(gòu)型: H (1):正四面體,鍵角109о28′,若是則僅是四面體,不是正四面體; (2):平面型結(jié)構(gòu),鍵角120о,6個原子在同一平面上; (3):直線型結(jié)構(gòu),鍵角180о,4個原子在同一直線上; (4):平面型結(jié)構(gòu),鍵角120о,12個原子在同一平面上; (5)1,3-丁二烯分子中,四個碳原子和六個氫原子都在同一平面上,鍵角接近120о。

3、注意:分子中有飽和碳則所有原子不可能共面。 四、同分異構(gòu)體 凡分子式相同,但分子結(jié)構(gòu)不同,因而性質(zhì)也不同的幾種化合物互稱同分異構(gòu)體。同分異構(gòu)體可以屬于同一類物質(zhì),也可以屬于不同類物質(zhì)。 1.結(jié)構(gòu)不同指:碳鏈骨架不同或官能團在碳鏈上的位置不同或官能團種類、個數(shù)不同。 2.同分異構(gòu)體之間分子式相同,其式量也一定相等,但式量相等的物質(zhì)不一定是同分異構(gòu)體。如式量為44的化合物有:CO2、C3H8、C2H4O、N2O;式量為28的化合物有CO、N2、C2H4但它們不是同分異構(gòu)體。 3.同分異構(gòu)體之間各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(最簡式)均相同。但化合物之間各元素質(zhì)量分?jǐn)?shù) (最簡式)均相同的物質(zhì)不一定為同

4、分異構(gòu)體。如符合最簡式為CH2O的有:HCHO、CH3COOH、CH3CHCOOH、C6H12O6、HOCH2、CHO等。 4.同分異構(gòu)體不一定是同類物,其物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)可能相似,也可能有較大的差 異(如酸和酯這樣的類型異構(gòu))。 5.同分異構(gòu)體不僅存在于有機物之間,還存在于有機物與無機物之間[如尿素CO(NH)2與氰酸銨NH4CNO]、無機物和無機物之間。 6.書定同分異構(gòu)體順序可按類型異構(gòu) 碳鏈異構(gòu) 位置異構(gòu)的思維順序。類型異構(gòu)一般有: 、 炔烴 二 、 炔烴 二 、 炔烴 二 、 炔烴 二 、 炔烴 二

5、 烯烴 炔烴 醇 酚 醛 羧酸 葡萄糖 環(huán)烷烴 二烯烴 醚 芳香醇 酮 酯 果糖 蔗糖 麥芽糖 一定要掌握從已知有機化合物的分子式,寫出可能的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式這一基本技能。通常情況下,寫出異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式時應(yīng)(1)根據(jù)分子式先確定可能的官能團異構(gòu)有幾類;(2)在每一類異構(gòu)中先確定不同的碳鏈異構(gòu);(3)再在每一條碳鏈上考慮位置異構(gòu)有幾種,這樣考慮思路清晰,思維有序,不會混亂。寫出時還要注意避免出現(xiàn)重復(fù)或遺漏現(xiàn)象,還應(yīng)注意遵循碳原子

6、價數(shù)為4,氧原子價數(shù)為2,氫原子價數(shù)為1的原則。 五、有機物的命名 有機物的種類繁多,命名時總體可分為不含官能團和含有官能團的兩大類。命名的原則是“一長、二多、三近”。命名的關(guān)鍵是掌握確定主鏈和編號的原則。 無官能團 有官能團 類 別 烷 烴 烯烴、炔烴 主鏈條件 碳鏈最長 同碳數(shù)支鏈最多 含官能團的最長碳鏈 編號原則 (小)取代基最近 官能團最近、兼顧取代基盡量近 名稱寫法 支位一支名母名 支名同,要合并 支名異,簡在前 支位―支名―官位―母名 符號使用 數(shù)字與數(shù)字間用“,” 數(shù)字與中文間用“一”,文字間不用任何符號 六、有機物的分離、

7、提純 有機物分離、提純的基本原則:不增、不減、易分、復(fù)原。 1、蒸餾:常用于分離提純液態(tài)有機物。 (1)原理:利用混合物中各種成分的沸點不同而使其分離的方法。如石油的分餾。 (2)條件:有機物熱穩(wěn)定性較強、含少量雜質(zhì)、與雜質(zhì)沸點相差較大(30℃左右)。 2、重結(jié)晶 (1)原理:利用被提純物質(zhì)與雜質(zhì)在同一溶劑中的溶解度不同而將其雜質(zhì)除去的方法。 關(guān)鍵:選擇適當(dāng)?shù)娜軇? (2)選擇溶劑的條件:雜質(zhì)在溶劑中的溶解度很小或很大;被提純的有機物在此溶劑中的溶解度受溫度的影響較大。 (3)重結(jié)晶時,為了得到更多的晶體,是不是溫度越低越好呢?

8、 溫度過低,雜質(zhì)的溶解度也會降低,部分雜質(zhì)也會析出,達不到提純苯甲酸的目的;溫度極低時,溶劑(水)也會結(jié)晶,給實驗操作帶來麻煩。 (4)步驟:粗產(chǎn)品→熱溶解→熱過濾→冷卻結(jié)晶→提純產(chǎn)品 3、萃取 (1)原理:利用混合物中一種溶質(zhì)在互不相溶的兩種溶劑中的溶解性不同,用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一種溶劑組成的溶液中提取出來的方法。 (2)主要儀器:分液漏斗 (3)分類:①液—液萃取:是利用有機物在兩種互不相溶的溶劑中的溶解性不同,將有機物從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑的過程。②固—液萃?。菏怯糜袡C溶劑從固體物質(zhì)中溶解出有機物的過程 。(專用儀器設(shè)備) 八、元素分析與相對分子質(zhì)量的測定 1、

9、元素分析: (1)定性分析:有機物的組成元素分析。 (2)定量分析:分子內(nèi)各元素原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 李比希氧化產(chǎn)物吸收法 (3)分析方法: 現(xiàn)代元素分析法 2、相對分子質(zhì)量的測定——質(zhì)譜法 (1)原理:用高能電子流轟擊樣品,使分子失去電子變成帶正電荷的分子離子和碎片離子,在磁場的作用下,由于它們的相對質(zhì)量不同而使其到達檢測器的時間也先后不同,其結(jié)果被記錄為質(zhì)譜圖。 質(zhì)荷比最大的數(shù)據(jù)表示未知物的相對分子質(zhì)量 乙醇的質(zhì)譜圖 CH3CH2OH+ (2)相對豐度:以圖中最強的離子峰(

10、基峰)高為100﹪,其它峰的峰高則用相對于基峰的百分?jǐn)?shù)表示。 3、分子結(jié)構(gòu)的鑒定 紅外光譜 可用的方法 核磁共振氫譜 X-射線晶體衍射技術(shù) (1)紅外光譜:在有機物分子中,組成化學(xué)鍵或官能團的原子處于不斷振動的狀態(tài),其振動頻率與紅外光的振動頻率相當(dāng)。所以,當(dāng)用紅外線照射有機物分子時,分子中的化學(xué)鍵或官能團可發(fā)生振動吸收,不同的化學(xué)鍵或官能團吸收頻率不同,在紅外光譜圖上將處于不同的位置,從而可獲得分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團的信息。 (2)核磁共振氫譜:氫原子核具有磁性,如用電磁波照射氫原子核,它能通過共振吸收電磁波能量,發(fā)生躍遷。用核磁共振儀可以記錄到有關(guān)信號,處在不同環(huán)境中的氫原子因產(chǎn)生共振時吸收電磁波的頻率不同,在圖譜上出現(xiàn)的位置也不同,各類氫原子的這種差異被稱作化學(xué)位移;而且吸收峰的面積與氫原子數(shù)成正比。 [小結(jié)]確定有機化合物結(jié)構(gòu)一般過程歸納如下:

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