有机化学基础第一二单元

有机化学基础专题一认识有机化合物第一单元有机化学的发展与应用§1.1有机物的通性以及有机化学史一．有机物的通性1.有机化学含义：有机化学是研究有机化合物的来源、制备、结构、性质、应用以及有关理论的科学，又称碳化合物的化学。2.有机物的性质：①有机化合物除少数以外，一般都能燃烧②热稳定性比较差，电解质受热容易分解③有机物的熔点，沸点较低，极性较小，一般难溶于水④反应缓慢，往往需要催化剂等手段，副反应多二．有机发展历史：1．萌芽和发展阶段：①1828年,德国化学家维勒从氰酸铵（）得到了尿素（CO(NH2)2），打破了从无机物不能得到有机物的人为制造的神话(生命力论)②瑞典化学大师贝采里乌斯提出有机化学和有机化合物的概念③1830年李比希创立了有机化合物的定量分析方法２．中国科技成就：1965年中国成功合成世界上第一个人工合成蛋白质——结晶牛胰岛素三．有机物和无机物的关系1．有机物都含C，不一定含H2．无绝对界限，可以相互转换第二单元科学家怎么研究有机物§2.1有机化合物组成，结构和反应的研究一．有机物组成研究1．李比希的燃烧分析法：利用氧化铜在在750℃左右高温下使有机物在氧气流中全部氧化为CO2和H2O，用含有固体氢氧化钠和高氯酸镁[Mg(C1O4)2]的吸收管分别吸收CO2和H2O。根据吸收前后质量变化获得反应生成CO2和H2O的质量。确定有机物中碳、氢元素的质量分数。2．钠融法：通常用于定性测定有机物中是否存在氮、氯、溴、硫等元素。3．铜丝燃烧法：通常用于定性测定有机物中是否存在氯元素。将一根纯铜丝加热至红热，蘸上样品，放在火焰上灼烧，如存在氯元素，火焰为绿色。3.现代分析方法介绍：元素分析仪二．有机化合物结构的研究（了解）：1.根、官能团和基团的区别：①．根带电，能单独存在，稳定②．基团不显电性，不能单独存在，不稳定（基团和根本质一样）③．官能团是体现有机物化学特性的原子团，限于有机物２.核磁共振氢谱：不同化学环境的氢原子（等效氢原子）因产生共振时吸收的频率不同．有几个峰，就有几个不同环境的Ｈ．３．红外光谱：不同的化学键或官能团吸收频率不同三．附表：有机物研究步骤粗产品分离提纯定性分析定量分析除杂质确定组成元素质量分析测定分子量结构分析实验式或最简式分子式结构式四．有机化学反应的研究１.典例：甲烷和氯气的反应取一个100mL的大量筒，用排饱和食盐水的方法先后收集20mL甲烷和80mL氯气，倒入在盛放饱和食盐水的水槽中，在光亮的地方（注意：不要放在日光直射的地方，以免引起爆炸），等待片刻。（１）现象：①量筒内气体颜色变浅。②量筒内壁出现黄色油状液滴。（除了CH3CI外的生成物）③量筒内液面上升。④水槽内有无色晶体析出。（电离平衡问题）（２）反应过程和产物状态：CH4+CL2---CH3CL+HCL（气态物质）CH3CL+CL2---CH2CL2+HCL（二氯甲烷，油状液体）CH2CL2+CL2---CHCL3+HCL（氯仿）CHCL3+CL2---CCL4+HCL（可以作为灭火剂）２．同位素示踪法（海维西）专题二有机物的结构与分类第一单元有机化合物的结构§２.１.１Ｃ原子成键特点以及有机物结构表示一．Ｃ原子成键特点：１．Ｃ原子成键种类：每个碳原子形成四个键．碳原子之间：①．Ｃ－Ｃ饱和键②．Ｃ＝Ｃ不饱和键，一个不饱和度③．Ｃ≡Ｃ不饱和键，两个不饱和度④．碳环一个不饱和度，可能是不饱和键，也可能为饱和的２．极性键和非极性键：①极性键：不同种原子形成的共价键，由于两个原子吸引电子的能力不同，共用电子对必然偏向吸引电子能力较强的原子一方，因而吸引电子能力较弱的原子一方相对的显正电性。这样的共价键叫做极性共价键，简称极性键②非极性键：同种元素之间成键二．有机物结构表示方法分子式：结构式：结构简式：键线式:将结构式中氢原子和碳原子符号省略（但不是所有的氢原子和碳原子符号都省略），每个拐点和终点均表示一个碳原子。解释：COCCCHHHHHHHH的键线式为CCOOCCHHHHHHHH的键线式为最简式（实验式）：不同有机物的实验式可能一样，常用与耗氧量的计算§２.１.２同分异构体一．同分异构体1.定义：同分异构体是一种有相同化学式，有同样的化学键而有不同的原子排列的化合物。简单地说，化合物具有相同分子式，但具有不同结构的现象，叫做同分异构现象；具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体2.常见物质异构数：①烷烃同分异构的种类C原子个数异构个数0111213142536579818②各种基团异构数目3．异构类型①碳链异构②官能团位置异构③官能团异类异构（主要是氧的双键和单键））※④立体异构（分为对映异构和顺反异构）举例：4．书写原则：“价键数守恒”原理在有机物分子中碳原子的价键数为4，氧原子的价键数为2，氢原子的价键数为1，N的价键数为3第二单元有机化合物的分类和命名§2.2.1有机化合物的分类一．分类依据：1．按碳架分类：①链形化合物碳碳以单键相连成链，其它键均与氢相连，为饱和碳氢化合物(饱和烃)，称烷烃；碳链中有双键、叁键为不饱和碳氢化合物(不饱和烃)，称烯烃、炔烃。以上均为脂肪族化合物。②环状化合物环状化合物可分碳环（脂肪烃）、芳环（含有苯环，为芳香烃。两个或多个芳环共用两个或多个碳原子“拼”起来的为稠环体系。）和杂环（含氧、氮、硫等）2．按官能团分类（删去课本不出现的）官能团定义：官能团是决定有机化合物的化学性质的原子或原子团二．同系物1．定义：在化学上，我们把结构相似、组成上相差1个或者若干个某种原子团（如CH2）的化合物统称为同系物2．通式相同不一定为同系物3．一类同系物的化学性质基本相似，物理性质随着碳原子的增加而作有规则的递变。相对分子质量越大，熔沸点越大4．同系物判断规律：①一差：分子组成相差若干个CH2，即相对分子质量差14q，q为两分子中碳原子数差②二同：同通式、同结构§2.2.2有机化合物的命名一．系统命名法1．天干：甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸2．正异新的区别：①正碳原子在同一条主链上，没有支链结构②异有一个支链③新2，2--二甲基丙烷（写出）3．系统命名法的步骤：①烷烃找出最长的碳链当主链，依碳数命名主链，前十个以天干(甲、乙、丙...)代表碳数，碳数多于十个时，以中文数字命名，如：十一烷。从最近的取代基位置编号：1、2、3...(使取代基的位置数字越小越好)。以数字代表取代基的位置。数字与中文数字之间以-隔开。有多个取代基时，以取代基数字最小且最长的碳链当主链，并依甲基、乙基、丙基的顺序列出所有取代基。有两个以上的取代基相同时，在取代基前面加入中文数字：一、二、三...，如：二甲基，其位置以,隔开，一起列于取代基前面。实例：烯烃命名方式与烷类类似，但以含有双键的最长键当作主链。以最靠近双键的碳开始编号，分别标示取代基和双键的位置。若分子中出现二次以上的双键，则以“二烯”或“三烯”命名。烯类的异构体中常出现顺反异构体，故须注明“顺”或”反”。实例：炔烃命名方式与烯类类似，但以含有叁键的最长键当作主链。以最靠近叁键的碳开始编号，分别标示取代基和叁键的位置。实例：