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知识讲解有机化学基本概念基础
高考总复习有机化学基本概念
【考纲要求】
1、了解有机物的分类。
2、了解官能团、同系物等有机化学基本概念。
认识一些重要的官能团,能辨别其名称和结构。
3、了解有机化合物的习惯命名法,掌握常见简单有机物的系统命名法。
【考点梳理】
考点一.有机物分类
1、按碳的骨架分类
2、按官能团分类
类别
官能团
典型代表物
结构
名称
结构简式
名称
烃
烷烃
CH4
甲烷
烯烃
碳碳双键
乙烯
炔烃
碳碳三键
乙炔
芳香烃
苯
烃的衍生物
卤代烃
—X
卤素原子
溴乙烷
醇
羟基
CH3CH2OH
乙醇
酚
(酚)羟基
苯酚
醚
醚键
C2H5-O-C2H5
乙醚
醛
醛基
CH3CHO
乙醛
酮
羰基
丙酮
羧酸
羧基
CH3COOH
乙酸
酯
酯基
CH3COOC2H5
乙酸乙酯
要点诠释:
①官能团是中性基团,不带电荷。
②官能团决定有机物的主要化学性质,但相同的官能团连接的方式和位置不同,化学性质也有所不同。
③分子中含有两种或两种以上的官能团时,该分子可能具有多方面的性质,若多种官能团之间互相影响,又可能表现出特殊性质,如羟基与链烃相连时形成的是醇,而直接与苯环相连时形成的是酚。
考点二.基本概念
1、有机物
①定义:
含碳化合物。
例外:
CO、CO2、H2CO3及其盐、氢氰酸(HCN)及其盐、硫氰酸(HSCN)、氰酸(HCNO)及其盐、金属碳化物等归为无机物。
②特性:
种类繁多(2000多万种);容易燃烧;容易碳化;受热易分解;化学反应慢、复杂;一般难溶于水。
2、烃:
烃是只含C、H两种元素的有机物。
如甲烷、乙烯、苯等。
3、芳香化合物:
是指含有苯环或其他芳香环的化合物。
4、芳香烃:
是指含有苯环或其他芳香环的烃。
芳香烃属于芳香化合物。
5、脂环化合物:
是指碳原子之间连接成环状且不是芳香环的化合物,如环己烯、环己烷等。
注意:
脂环化合物与芳香化合物的主要区别在于是否含有苯环等芳香环。
6、脂肪烃:
指链状烃和脂环烃。
7、醇和酚
二者的官能团均为羟基(—OH),区别在于羟基是否与苯环直接相连。
羟基与苯环直接相连的有机物属于酚;羟基与链烃基、脂环烷基、苯环侧链相连形成的有机物均为醇。
如:
为酚类,而为醇类。
8、根、基、原子团和官能团的比较
四异
根
基
原子团
官能团
定义
带电的原子或原子团
分子中失去中性原子或原子团剩余的部分
多原子组成的根或基
决定有机物化学特性的原子或原子团
电性
带电
中性不带电
带电或中性
中性不带电
存在
可以稳定存在
不能稳定存在
若是根,可以稳定存在;若是基,不能稳定存在
不能稳定存在
实例
Na+、NH4+、SO42-
—CH3、—OH
NH4+、—OH
—OH、—CHO等
联系
官能团是基团,但基团不一定是官能团,如甲基(—CH3)是基团,但不是官能团。
根和基团间可以相互转化,如OH-失去1个电子可以转化为—OH(羟基),而—OH得到1个电子可以转化为OH-
9、实例比较(请读者完成下表)
名称
质子数
电子数
带电荷数
电子式
—OH
羟基
9
OH—
氢氧根
10
CH4
甲烷
10
—CH3
甲基
0
CH3+
碳正离子
+1
考点三.同系物
1、同系物的概念:
结构相似,分子组成相差若干个CH2原子团的物质。
2、判断依据:
官能团的种类、数目相同,分子组成相差若干个CH2原子团。
要点诠释:
(1)同系物必须结构相似,即组成元素相同,官能团种类、个数及连接方式相同。
(2)通式相同不一定是同系物,同系物的通式一定相同。
(3)同系物有相似的化学性质,物理性质有一定的递变规律。
考点四.“四同”比较
同位素
同素异形体
同系物
同分异构体
研究对象
原子
单质
有机物
化合物
相同(似)
质子数
元素种类
结构
分子式
相异
中子数
化学式、结构
相差n个CH2
结构
注意点
①由于存在同位素,原子的种类比元素的种类多;②同位素的化学性质几乎相同;③天然存在的某种元素中,不论是游离态还是化合态,各种同位素原子的含量不变。
①由于结构不同,化学性质也有差异,如白磷比红磷活泼;
②H2、D2、T2的关系不是同素异形体也不是同位素
①具有同一个通式;②化学性质相似;③物理性质随式量的改变而呈规律性变化。
①因分子式相同故组成和式量也相同;
②式量相同的物质不一定是同分异构体如HCOOH
和CH3CH2OH。
实例
16O、17O、18O
C50、C60、C80
CH4、C2H6
CH3COOH、HCOOCH3
考点五.有机物组成和结构的几种表示方式
1、分子式、化学式、最简式(实验式)、结构式、结构简式、电子式的比较
名称
乙醇
乙烯
化
学
用
语
分子式
C2H6O
C2H4
化学式
C2H6O
C2H4
最简式
C2H6O
CH2
结构式
结构简式
CH3CH2OH
CH2=CH2
电子式
【高清课堂:
400123三、有机物组成和结构的几种表示方式】
2、写出下列常见有机物结构简式(答案从略,请读者从课本中查找答案)
1,2—二溴乙烷1,1,2,2—四溴乙烷
TNT氯仿
甘油石炭酸
蚁醛乙二酸
丙烯酸对羟基苯甲酸
硬脂酸油酸
甘氨酸丙氨酸
谷氨酸硬脂酸甘油酯
苯丙氨酸
考点六.有机物命名
1、烷烃:
烷烃的系统命名步骤可概括为“长多近小写烃名,简前繁后位次清”。
要点诠释:
①选主链:
选取分子中最长的碳链为主链,按主链中碳原子数目称作“某烷”,并以它为母体,将连在主链上的原子团均看做取代基(或叫支链)。
②编号:
选取主链中离支链较近的一端为起点,用1,2,3等阿拉伯数字依次给主链上的各个碳原子编号定位,以确定支链在主链中的位置。
③写名称:
将支链的名称写在主链名称的前面,在支链的前面用阿拉伯数字注明它在主链上所处的位置,并在数字与名称之间用一短线隔开。
④如果主链上有相同的支链,可以将支链合并起来,用“二、三”等数字表示支链的个数,且两个表示支链位置的阿拉伯数字之间需用“,”隔开。
如果主链上有几个不同的支链,把简单的写在前面,复杂的写在后面。
下面以2,3-二甲基己烷为例,对一般烷烃的命名的图示如下:
2、烯烃和炔烃:
①将含有双键或三键的最长碳链作为主链,称为“某烯”或“某炔”。
②从距离双键或三键最近的一端给主链上的碳原子依次编号定位。
③用阿拉伯数字标明双键或三键的位置(只需标明双键或三键碳原子编号较小的数字)。
用“二”“三”等表示双键或三键的个数。
④支链的定位应服从所含双键或三键的碳原子的定位。
概括为:
1、选主链,含双键(三键);
2、定编号,近双键(三键);
3、写名称,标双键(三键)。
其它要求与烷烃相同
3、苯的同系物
①一般以苯作为母体,称为“某苯”;
②在苯环上,从连有较复杂的支链的碳原子开始,对苯环上的碳原子进行编号,且使较简单的支链的编号和为最小。
③如果苯环上仅有两个取代基时,常用“邻、间、对”表示取代基相对位置。
【典型例题】
类型一、有机物的分类
例1、在下列化合物中:
①CH4②CH2=CH2
属于环状化合物的是________,属于脂环化合物的是________,属于芳香化合物的是________,属于脂肪烃的是________。
【答案】④⑥⑦⑧⑥④⑦⑧①②③⑤⑥
【解析】有机化合物可分为链状化合物和环状化合物,环状化合物包括脂环化合物(分子中没有苯环)和芳香化合物(分子中有苯环)。
链状烃和脂环烃统称为脂肪烃。
【点评】本题是按碳骨架的不同认识有机物。
举一反三:
【变式1】(2014宁夏银川期中)按碳骨架分类,下列说法正确的是()
【答案】D
【解析】羟基直接和苯环相连接形成的是酚,A项错误;芳香族化合物中含有苯环,B项错误;脂环化合物中存在环状结构但不是苯环,C项错误。
【变式2】将下列12种有机物所属的类别填入下表:
①CH3—CH3;②CH2=CH2;③;④;⑤
⑥CH3—CH2Cl;⑦;⑧;⑨CH3Cl;⑩;
⑾CH3CH2OH;⑿CH3—C≡CH
分类依据
烷烃
烯烃
炔烃
环烷烃
芳香烃
卤代烃
醇
酚
有机化合物
【答案】
分类依据
烷烃
烯烃
炔烃
环烷烃
芳香烃
卤代烃
醇
酚
有机化合物
①⑩
②⑦
⑿
③
⑧
⑥⑨
④⑾
⑤
【变式3】下列化合物中属于芳香化合物的是()
【答案】C
【解析】分子结构中含有苯环的化合物都属于芳香化合物,不含苯环的环状化合物都属于脂环化合物。
注意:
芳香化合物一定含有苯环,不含苯环的化合物一定不是芳香化合物。
例2、下面有16种有机化合物,将它们按所属的类别填入下表。
分类依据
烷烃
烯烃
芳香烃
卤代烃
醇
酚
醛
酮
羧酸
酯
序号
【答案】①②⑾③⒀⑨⑩⒃⑥⑤⒁④⑧⒂⑦⑿
【解析】识别官能力是解决本题的关键。
根据官能团的不同可以将它们分成不同类别的物质。
【点评】按官能团的不同认识有机物
举一反三:
【变式1】下列物质中,属于酚类的是()
【答案】C
【高清课堂:
400123例1】
【变式2】北京奥运会期间对大量盆栽鲜花施用了S-诱抗素制剂,以保证鲜花盛开,S-诱抗素的分子结构如图,下列关于该分子说法正确的是()
A.含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基
B.含有苯环、羟基、羰基、羧基
C.含有羟基、羰基、羧基、酯基
D.含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基
【答案】A
【变式3】下列物质属于醇类的是( )
【答案】B
【解析】分子中含有—OH,且—OH不能与苯环直接相连的有机物才属于醇类。
类型二、同系物
【高清课堂:
400123例14】
例3、下列物质中互为同系物的是()
(1)蚁酸
(2)乙二酸(3)丙烯酸(4)苯甲酸(5)己二酸(6)油酸(7)硬脂酸(8)软脂酸(9)甲醇(10)乙二醇(11)甘油(12)1,2—丙二醇(13)C6H5OH(14)C6H5CH2OH(15)(16)甲烷(17)C5H12
【答案】
(1)(7)(8);
(2)(5);(3)(6);(10)(12);(13)(15);(16)(17)
【解析】要看到俗称可写出结构简式,由结构简式可辨别官能团种类及数目,如(14)是苯甲醇,而(15)是邻乙基苯酚。
举一反三:
【变式1】下列说法正确的是
A.通式均符合CnH2n+2的两种烃一定互为同系物
B.分子式为C3H6与C6H12的两种烃一定互为同系物
C.2-甲基-1-丁烯和1,3-丁二烯互为同系物
D.CH3CH2CH3和C(CH3)4互为同系物
【答案】D
【解析】A、B项,都要考虑同分异构体,B项还要考虑环烷烃和烯烃。
【变式2】下列各组物质互为同
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