第一节有机化学概述

第十二章烃一、什么叫有机物？1、定义：2、组成元素：含有碳元素的化合物为有机物。碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等（但碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等看作无机物。）主要元素其他元素第一节概述二、有机物的主要性质特点1、种类繁多。已发现和合成的有机物达到2000多万种（无机物只有几十万种）。2、物理性质方面：难溶于水、易溶于有机溶剂；熔点低，水溶液不导电。（大多是非电解质）3、易燃烧，热不稳定。大多含有碳、氢元素。受热分解生成会生成碳、氢等单质。4、反应复杂、副反应多。（共价化合物，涉及到共价键断裂和形成）。有机物的以上性质特点与其密切相关。结构？有机物中碳原子成键特征1、碳原子含有4个价电子，可以跟其它原子形成4个共价键；2、碳原子易跟多种原子形成共价键；碳原子间易形成单键、双键、叁键、碳链、碳环等多种复杂的结构单元。CHHHH：：CCCCCCCCCCCCHHH..C..H有机物的分类有机化合物从结构上有两种分类方法：一是按照构成有机化合物分子的碳的骨架来分类；二是按照反映有机化合物特性的特定原子团来分类。一、按碳的骨架分类二、按官能团分类1．烃的衍生物是指烃分子里的氢原子被其他原子或原子团所取代而形成的一系列新的化合物。烃的衍生物的定义只是针对结构而言，并非一定是烃衍变而来的。2．官能团是指决定化合物特殊性质的原子或原子团。乙烯的官能团为，乙醇的官能团为—OH，乙酸的官能团为—COOH，一氯甲烷的官能团为—Cl。73．有机物的主要类别、官能团和典型代表物类别官能团和名称典型代表物的名称和结构简式烷烃烯烃炔烃芳香烃8卤代烃醇酚醚醛酮羧酸酯3．有机物的主要类别、官能团和典型代表物类别官能团和名称典型代表物的名称和结构简式烷烃—甲烷CH4烯烃双键乙烯CH2＝CH2炔烃—C≡C—三键乙炔HC≡CH芳香烃—苯卤代烃—X(X表示卤素原子)溴乙烷CH3CH2Br醇—OH羟基乙醇CH3CH2OH酚—OH羟基苯酚类别官能团和名称典型代表物的名称和结构简式醚醚键乙醚CH3CH2OCH2CH3醛醛基乙醛酮羰基丙酮羧酸羧基乙酸酯酯基乙酸乙酯11注意：1、一种物质按不同的分类方法，可以属于不同的类别；2、一种物质具有多种官能团，在按官能团分类时可以认为属于不同的类别3、醇和酚的区别4、一些官能团的写法*官能团和根(离子)、基的区别(1)基与官能团基：有机物分子里含有的原子或原子团。官能团：决定化合物特殊性质的原子或原子团。两者的关系：“官能团”属于“基”,但“基”不一定是“官能团”。(2)基与根类别基根实例羟基氢氧根区别电子式电性电中性带一个单位负电荷存在有机化合物无机化合物知识点1：有机化合物的分类例1、请同学们根据官能团的不同对下列有机物进行分类。①CH3CH2OH②③CH3CH2Br④⑤⑥⑦⑧⑨⑩(2)卤代烃：____________。(3)醇：________________。(4)酚：________________。(5)醛：________________。(6)酮：________________。(7)羧酸：______________。(8)酯：________________(1)芳香烃：____________。解析：此题是按官能团的不同来进行分类的，所以找准有机化合物所含有的官能团是正确答题的关键。答案：(1)⑨(2)③⑥(3)①(4)⑤(5)⑦(6)②(7)⑧⑩(8)④跟踪练习1下列有机物中：(1)属于芳香族化合物的是________________。(2)属于芳香烃的是________________。(3)属于苯的同系物的是________________。①②⑤⑥⑦⑧⑨②⑤⑦⑨⑦⑨知识点2：官能团、根和基的区别例2：有9种微粒：①NH2－；②—NH2；③Br－；④OH－；⑤—NO2；⑥—OH；⑦NO2；⑧CH3＋；⑨—CH3。(1)上述9种微粒中，属于官能团的有______________(填序号，下同)。(2)其中能跟—C2H5结合生成有机物分子的微粒有__________________。(3)其中能跟C2H5＋结合生成有机物分子的微粒有__________________。解析：(1)官能团属于基，而基不一定是官能团，容易判断②⑤⑥是官能团，要注意的是烷基、苯环都不是官能团。(2)—C2H5是基，根据“基与基之间能直接结合成共价分子”的原则可知：能跟—C2H5结合生成有机物分子的微粒有②⑤⑥⑨。(3)C2H5＋带正电荷，根据“带异性电荷的微粒相互吸引结合成化合物”的原则可知：能跟C2H5＋结合生成有机物分子的微粒有①③④。答案：(1)②⑤⑥(2)②⑤⑥⑨(3)①③④思考：由O、H两种元素构成的化合物只发现了H2O和H2O2两种，而由C、H构成的有机物目前却超过了几百万种，你知道其中的原因吗？分子式为C5H12的物质一定是纯净物吗？一、有机化合物中碳原子的成键特点1．碳原子的成键特点碳原子有4个价电子，能与其他原子形成4个共价键，碳碳之间的结合方式有单键、双键或叁键；多个碳原子之间可以相互形成长短不一的碳链和碳环，碳链和碳环也可以相互结合，所以有机物结构复杂，数量庞大。二、有机化合物的同分异构现象1．同分异构现象的概念化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构的现象叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。它是有机物种类繁多的重要原因之一。同分异构体之间的转化是化学变化。同分异构体的特点是分子式相同，结构不同，性质不同。2．同分异构现象的类别(1)碳链异构：由于碳碳骨架不同产生的异构现象。(2)位置异构：由于官能团位置不同产生的异构现象，如CH3CH＝CHCH3和CH2=CH—CH2—CH3。(3)官能团异构：由于具有不同的官能团而产生的异构现象，如和。二、有机化合物分子结构的表示方法种类实例含义化学式乙烯C2H4、戊烷C5H12用元素符号表示物质分子组成的式子，可反映出一个分子中原子的种类和数目最简式(实验式)乙烷CH3、烯烃CH2表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子，由最简式可求最简式量电子式乙烯用“·”或“×”表示电子，表示分子中各原子最外层电子成键情况的式子球棍模型乙烯小球表示原子，短棍表示共价键，用于表示分子的空间结构(立体形状)种类实例含义比例模型乙烯用不同体积的小球表示不同的原子大小，用于表示分子中各原子的相对大小及结合顺序结构式乙烯具有化学式所能表示的意义，能反映物质的结构；能完整地表示出有机物分子中每个原子的成键情况的式子，但不表示空间结构结构简式乙醇CH3CH2OH结构式的简便写法，着重突出结构的特点(官能团)，与结构式相比能够删繁就简有利于把握有机化合物的结构特征键线式乙酸能够表示有机化合物分子的结构，只要求表示出碳碳键以及与碳原子相连的基团，图式中的每个拐点和终点均表示一个碳原子，比结构简式更为简单明了书写结构简式时要注意：①表示原子间形成单键的“—”可以省略；②C＝C、C≡C中的“＝”、“≡”不能省略，但是醛基()、羧基()则可进一步简写为—CHO、—COOH。知识点1：有机化合物中碳原子的成键特点例1：大多数有机物分子中的碳原子与碳原子或碳原子与其他原子相结合的化学键是()A．只有非极性键B．只有极性键C．有非极性键和极性键D．只有离子键解析：碳原子最外层有4个电子，不易失去或得到电子而形成阳离子或阴离子。碳原子通过共价键与H、O、N、S、P等多种非金属形成共价化合物。碳原子与碳原子或碳原子与其他原子相结合时均形成共价键。碳原子与碳原子之间以非极性键结合，碳原子与其他原子之间以极性键结合。答案：C知识点2：有机物同分异构体的书写例2：分子式为C10H14的有机物是苯的同系物，其苯环上只有一个侧链，写出这些同系物的结构简式。解析：题目要求是写苯的同系物，苯环上只有一个侧链,可知为—C4H9,它有—CH2CH2CH2CH3、、、四种烃基，由此可得同系物结构简式。答案：跟踪练习2：某化合物A的化学式为C5H11Cl,分析数据表明,分子中有两个“—CH2—”、两个“—CH3”、一个“—CH3”和一个“—Cl”，试写出它的同分异构体的结构简式。答案“相同”的内容“不同”的内容适用范围同系物结构相似、化学性质相似、分子通式相同分子式不同、物理性质不完全相同有机物（化合物）同分异构体分子式相同结构不同，物理性质不完全相同，不同类时化学性质不同有机物（化合物）同素异形体组成元素相同分子内原子个数不同、结构不同无机单质同位素质子数相同，化学性质相同中子数不同，质量数不同，物理性质有差别原子同种物质组成、结构、性质都相同分子式、结构式的形式及状态可能不同无机物或有机物常见异类异构具有相同C原子数的异类异构有：①烯烃与环烷烃(CnH2n)②炔烃、二烯烃和环烯烃(CnH2n-2)③苯的同系物、二炔烃和四烯烃等(CnH2n-6)④饱和一元醇和醚、烯醇和烯醚等(CnH2n+2O)⑤饱和一元醛和酮、烯醛和烯酮等(CnH2nO)⑥饱和一元羧酸、饱和一元酯和饱和一元羟醛等(CnH2nO2)⑦苯酚同系物、芳香醇和芳香醚(CnH2n-6O)⑧氨基酸和硝基化合物(CnH2n+1NO2)C原子的成键方式，决定了分子的空间构型1.四键C原子跟它周围的原子形成四面体结构；2.三键C原子跟它周围的原子形成平面结构；3.二键C原子跟它周围的原子（链状分子中）形成直线型结构。