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第1章 有机化合物的结构和性质知识清单
【知识网络】
考点1 认识有机化学
一、有机化学的发展
1.有机化学
(1)概念:以有机化合物为研究对象的学科。
(2)研究范围:有机化合物的来源、结构、性质、合成、应用以及有关理论和方法等。
2.有机化学的发展历程
(1)17、18、19世纪:萌发和形成阶段
①17世纪:使用酒、醋、染色植物和草药
②18世纪:瑞典化学家舍勒提取到酒石酸、柠檬酸、苹果酸、乳酸和草酸等
③19世纪:基本有机理论形成
19世纪初
瑞典化学家贝采里乌斯提出“有机化学”和“有机化合物”
1828年
维勒首次在实验室里合成了有机物尿素,进入了有机合成时代
1830年
李比希创立了有机化合物的定量分析方法
1848~1874年
碳的价键、碳原子的空间结构等理论相继被提出,建立了研究有机化合物的官能团体系,有机化学成为一门较完整的学科
(2)20世纪:发展和走向辉煌时期
①理论:有机结构理论的建立和有机反应机理的研究
②测定方法:红外光谱、核磁共振、质谱和X射线衍射等的应用
③合成设计方法:逆合成分析法设计思想的诞生
(3)21世纪:发展前景
①揭示生命科学的许多奥秘
②创造出更多的具有优异性能的材料
③在对环境友好的前提下生产更多的食品
④推动科技发展、社会进步、提高人类生活质量、改善人类生存环境
3.有机化合物常用的表示方法(以乙醚为例)
分子式
结构式
结构简式
键线式
C4H10O
CH3CH2OCH2CH3
二、有机化合物的分类
1.有机化合物的分类
分类标准
类别
概念
根据组成元素
烃
只由碳、氢两种元素组成
烃的衍生物
含有碳、氢以外的其他元素
根据碳骨架的形状
链状有机化合物
分子中原子间结合成链的化合物
环状有机化合物
分子含有环的化合物
根据分子中的官能团
烯烃、炔烃、卤代烃、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯、胺、酰胺等
2.烃的分类
3.官能团的名称与分类
(1)概念:有机化合物分子中,决定着某类有机化合物共同特性的原子或原子团。
(2)常见有机物的类别与官能团
①烃:只含碳氢两种元素的化合物
类别
代表物
官能团结构
官能团名称
烷烃
CH4
-
-
烯烃
CH2=CH2
碳碳双键
炔烃
CH≡CH
-C≡C-
碳碳三键
芳香烃
-
-
②烃的衍生物:烃分子中的氢原子被其他原子或原子团取代后的产物。
类别
代表物
官能团结构
官能团名称
卤代烃
CH3CH2Br
碳溴键
醇
CH3CH2OH
-OH
羟基
酚
OH
-OH
羟基
醚
CH3OCH3
醚键
醛
CH3CHO
-CHO
醛基
酮
CH3--CH3
(R)--(R′)
酮羰基
羧酸
CH3COOH
-COOH
羧基
酯
CH3COOCH2CH3
--OR
酯基
胺
CH3-NH2
-NH2
氨基
酰胺
CH3--NH2
酰胺基
4.同系列、同系物
(1)同系列:分子结构相似,组成上彼此相差一个或若干个CH2的一系列有机化合物称为同系列。
(2)同系物:同系列中的各化合物互称为同系物。
①判断依据
②通式:同系物具有相同的通式。如烷烃的组成通式为CnH2n+2(n≥1),分子中只有一个碳碳双键的烯烃的组成通式为CnH2n(n≥2),苯及其同系物的组成通式为CnH2n-6(n≥6)等。
③性质:同系物之间的化学性质一般相似。物理性质不同但有一定的递变规律。
5.烷基
(1)概念:烷烃分子去掉一个或多个氢原子后剩余的部分。
(2)常见的烷基
名称
甲基
乙基
丙基
丁基
戊基
正丙基
异丙基
符号
-CH3
-CH2CH3
-CH2CH2CH3
-CH3
-
-
种类
1
1
2
4
8
三、烷烃的命名
1.普通命名法
(1)直链烷烃的命名:碳原子数后加“烷”字
①碳原子数的表示方法碳原子数在十以内
碳原子数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
名称
甲烷
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
己烷
庚烷
辛烷
壬烷
癸烷
②碳原子数在十以上的用中文数字表示。例如,十四个碳的直链烷烃称为十四烷。
(2)支链烷烃的命名:当碳原子数相同时,在名称前面加正、异、新等。
结构
简式
CH3CH2CH2CH2CH3
名称
正戊烷
异戊烷
新戊烷
2.系统命名法
(1)命名原则
①最长:含碳原子数最多的碳链作主链。
②最近:离支链最近的一端开始编号。
③最多:若存在多条等长主链时,应选择含支链数最多的碳链为主链(选A)。
④