一.有機(jī)化學(xué)中的基本概念
1.有機(jī)化合物
(1)定義:簡稱有機(jī)物,是指含碳元素的化合物(但CO2、CO、碳酸鹽仍為無機(jī)物)。
(2)與無機(jī)物相比有如下特點:
①元素組成的特點:除碳元素外,還含有H、O、N、P、S及鹵素等非金屬元素。
②結(jié)構(gòu)特點
a.碳碳間以共價鍵形成碳鍵,這是有機(jī)物結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)
b.有機(jī)物分子多為非極性分子或弱極性分子
c.有機(jī)物分子間通過范德華力結(jié)合成分子晶體
③數(shù)量特點有機(jī)物的種類繁多,達(dá)數(shù)百萬種,其原因是:
a.碳原子有4個價電子,能與其他原子形成4個共價鍵。
b.碳鏈的長度可以不同;碳原子之間的結(jié)合方式可有單鍵、雙鍵、叁鍵,也可以有長鏈或環(huán)狀等。
c.普遍存在同分異構(gòu)現(xiàn)象。
④性質(zhì)特點(對大多數(shù)有機(jī)物)
a.難溶于水,易溶于汽油、酒精、苯等有機(jī)溶劑
b.多為非電解質(zhì),不易導(dǎo)電
c.多數(shù)熔沸點較低
d.多數(shù)易燃燒,易分解
⑤有機(jī)物反應(yīng)特點
有機(jī)反應(yīng)復(fù)雜,速度慢,多需要催化劑,而且副反應(yīng)多,所以,有機(jī)反應(yīng)常用?!啊贝妗?”。
2.同系物
(1)定義:結(jié)構(gòu)相似,在分子組成上,彼此相差若干個CH2原子團(tuán)的一系列化合物互稱為同系物。
(2)同系物判斷:
①通式相同
②結(jié)構(gòu)相似
③同一類物質(zhì)
④組成上相差若干個CH2原子團(tuán)
(3)同系物的性質(zhì)
①物理性質(zhì)上存在遞變性:隨碳數(shù)增加,狀態(tài)由氣→液→固,熔沸點逐漸升高,密度逐漸增大。
②化學(xué)性質(zhì)以相似性為主,也存在差異性。
3.同分異構(gòu)體
(1)化合物具有相同的分子式,但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象叫同分異構(gòu)現(xiàn)象,具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物稱為同分異構(gòu)體。(主要是指有機(jī)物)
(2)中學(xué)常見同分異構(gòu)種類碳鏈異構(gòu):如正丁烷與異丁烷。官能團(tuán)位置異構(gòu):如1-丁烯與2-丁烯不同類異構(gòu)烯烴和環(huán)烷烴二烯烴和炔烴醇和醚酚、芳香醇、芳香醚醛和酮羧酸和酯。
4.烴
(1)僅含C、H兩種元素的有機(jī)物稱為碳、氫化合物,又稱烴。
(2)碳原子之間都是以碳碳單鍵結(jié)合成鏈狀,碳剩余的價鍵全部跟氫原子相結(jié)合,這樣的烴叫做飽和鏈烴,又稱烷烴,通式為CnH2n+2(n≥1)。
(3)分子中含有碳碳雙鍵的一類鏈烴叫做烯烴,單烯烴通式為CnH2n(n≥2)
(4)分子中含有碳碳叁鍵的一類鏈烴叫做炔烴,炔烴通式為CnH2n+2(n≥2)(只含一個叁鍵)
(5)分子里含有一個或多個苯環(huán)的碳?xì)浠衔?,稱為芳香烴,其中由一個苯環(huán)和飽和烴基組成的芳香烴叫苯的同系物,其通式為CnH2n–6(n≥6)
5.“根”與“基”的比較
| 基(羥基) | 根(氫氧根) |
電子式 | | |
電性 | 電中性 | 帶負(fù)電 |
存在于 | 不能獨立存在,必須和其他“基”或原子團(tuán)相結(jié)合 | 能獨立存在于溶液或離子化合物中 |
6.烴的衍生物
(1)從結(jié)構(gòu)上說,可以看成是烴分子里的氫原子被其他原子或原子團(tuán)取代而衍變成的,因此叫烴的衍生物。
(2)鹵代烴:烴分子中的氫原子被鹵原子取代后的產(chǎn)物。
(3)醇:醇是分子中含有跟鏈烴基或苯環(huán)側(cè)鏈上的碳結(jié)合的羥基的化合物。R—OH。
(4)酚:羥基與苯環(huán)上的碳原子直接相連的化合物叫做酚。
(5)醛:烴基與醛基結(jié)合著的化臺物叫做醛:R—CHO
(6)羧酸:分子由烴基與羧基相連構(gòu)成的有機(jī)化合物:R—COOH
(7)酯:羧與醇結(jié)合生成的有機(jī)物叫做酯:R—COOR′
7.蒸餾、分餾和干餾
蒸餾是將液態(tài)物質(zhì)加熱到沸騰變?yōu)檎魵?,又將蒸氣冷卻為液體這兩個過程聯(lián)合操作。用這一操作可分離、除雜、提純物質(zhì);分餾和蒸餾一樣,也是利用混合物中各物質(zhì)的沸點不同,嚴(yán)格控制溫度,進(jìn)行分離或提純物質(zhì)的操作。是多次的蒸餾;干餾,是把固態(tài)有機(jī)物(或煤炭)放入密閉的容器,隔絕空氣加強(qiáng)熱使它分解的過程。工業(yè)上煉焦就屬于干餾。干餾屬化學(xué)變化,蒸餾與分餾同屬物理變化。
二.有機(jī)化學(xué)反應(yīng)類型歸納
1.取代反應(yīng)
(1)定義:有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所代替的反應(yīng)。
(2)能發(fā)生取代反應(yīng)的物質(zhì):烷烴、芳香烴、醇、酚、酯、羧酸、鹵代烴。
(3)典型反應(yīng):CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
2.加成反應(yīng)
(1)定義:有機(jī)物分子里不飽和碳原子跟其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成別的物質(zhì)的反應(yīng)。
(2)能發(fā)生加成反應(yīng)的物質(zhì):烯烴、炔烴、苯及其同系物。醛、酮、單糖等等。
(3)典型反應(yīng):CH2=CH2 + Br2 → CH2Br-CH2Br
3.加聚反應(yīng)
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