内容正文:
第七章 有机化合物 知识点总结
· 认识有机化合物
1. 有机物的成键特点:
(1) 键的个数:每个碳原子形成4个共价键(4对共用电子对);
(2) 成键的方式:碳原子可以形成单键、双键或三键;
(3) 连接方式:碳原子之间可构成链状结构,也可构成环状结构。
2. 有机化合物组成和结构的表示方法:
(1) 分子式:用元素符号表示物质分子组成的式子,反映一个分子中原子的种类和数目;
(2) 电子式:用“·”或“x”等代替电子,表示原子最外层电子成键情况的式子;
(3) 结构式:用短线来表示原子间的共用电子对的式子;
(4) 结构简式:省略C−H键,把同一碳原子上的H合并,省略横线上C−C键的式子;
(5) 最简式(实验式):表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子;
(6) 球棍模型:能够表示分子的空间结构和分子内原子之间的成键类型。球棍模型中,“球”表示原子,“棍”表示共价键;
(7) 空间填充模型:可以表示分子真实存在的空间结构。
3. 有机物的分类:
(1) 相关概念:
1 烃:仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物,也称为烃。
2 烃的衍生物:烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代生成的一系列化合物。
(除C、H元素外,还含有其他元素的有机物)
3 烷烃:分子中碳原子之间都以单键相结合,剩余价键均与氢原子结合,使每个碳原子的化合价都达到“饱和”,这样的烃叫做饱和烃,也称为烷烃。
(2) 有机物的分类:
(
有机物
烃
饱和烃(烷烃)
不饱和烃
链状烷烃:通式
C
n
H
2n+2
(
n
≥
1
)
环状烷烃
羧酸 :官能团
-COOH
烃的衍生物
醛 :官能团
-CHO
醇 :官能团
-OH
卤代烃:官能团碳卤键(卤素原子)
烯烃:含碳碳双键,单烯烃通式
C
n
H
2n
(
n
≥
2
)
炔烃:含碳碳三键
芳香烃:分子中含苯环
酯 :官能团
-COOR
)
4. 常见有机化合物的结构辨识:
类别
代表物
官能团
名称
结构简式
名称
结构
烷烃
甲烷
CH4
—
—
烯烃
乙烯
CH2==CH2
碳碳双键
炔烃
乙炔
CH≡CH
碳碳三键
-C≡C-
芳香烃
苯
或
—
—
醇
乙醇
CH3CH2OH
羟基
—OH
醛
乙醛
醛基
,简写-CHO
羧酸
乙酸
羧基
,简写-COOH
酯
乙酸乙酯
CH3COOCH2CH3
酯基
,简写-COOR
5. 同系物与同分异构体:
(1) 同系物:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称为同系物。
(官能团种类和数目相同,碳原子数不同的有机物)
(2) 同分异构体:分子式相同,但具有不同结构的化合物互称为同分异构体。
特别提醒:“四同”的比较
概念
研究对象
比较
实例
相同
不同
同系物
有机化合物
结构相似
分子组成上相差一个或若干个CH2原子团
CH3CH3与
同分异构体
化合物
分子式相同
结构不同
CH3CH2CH2CH3与
同素异形体
单质
元素种类相同
性质不同
O2与O3、白磷与红磷
同位素
原子
质子数相同
中子数不同
C、C与C
· 烷烃
1. 烷烃的习惯命名 (n:碳原子个数)
n≤10
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
甲烷
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
己烷
庚烷
辛烷
壬烷
癸烷
n>10
用汉字数字代表,如C11H24:十一烷
2. 甲烷的结构特点:
甲烷分子的立体构型为正四面体形,碳原子位于四面体的中心,4个氢原子分别位于4个顶点。分子中4个C-H键的长度和强度相同,相互之间的夹角相等。
3. 烷烃的物理性质
物理性质
变化规律
状态
常温下烷烃的存在状态:C1~C4为气态;C5~C16为液态;C17以上为固态(新戊烷在常温下为气态)
溶解性
都难溶于水,易溶于有机溶剂
熔沸点
随分子中碳原子数的递增,熔、沸点逐渐升高;碳原子数相同的烃,支链越多,熔沸点越低
密度
随分子中碳原子数的递增,相对密度逐渐增大,且小于水
4. 化学性质:
(1) 稳定性:常温下,烷烃很不活泼,与强酸、强碱、酸性高锰酸钾等都不发生反应,只有在特殊条件(如光照或高温)下才能发生某些反应。
(2)
氧化反应——燃烧:CH4 + 2O2CO2 + 2H2O
C ~ O2 ~ CO2 4H ~ O2 ~ 2H2O
(3) 取代反应(有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应):
烷烃可与纯卤素单质在光照下发生取代反应生成卤代烃和卤化氢。如