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一、有机基本概念
1.多对比,多小结,多辨析,多举例,理解概念的内涵
2《考纲》
★了解有机化合物数目众多的原因和异构现象普遍存在的本质原因
★理解基团、官能团、同分异构、同系物等概念。能够识别结构式(结构简式)中各原子的连接次序和方式、基团和官能团。能够辨认同系物和列举异构体。了解烷烃的命名原则。
(一)、有机物
1、定义
有机物指含碳元素的化合物,其组成元素除碳外,通常还含氢、氧、氮、硫、磷等元素,少数含碳化合物(CO、CO2、碳酸及其盐、氰化物及金属碳化物等)由于其结构和性质与无机物相似,故属于无机物。
主要是性质,如碳酸和尿素结构相似,但性质不同,所以划为了不同范畴,就象金属和非金属、极性和非极性一样,不要将有机物的性质特点绝对化,“一定的往往是不一定的,而不一定的往往是一定的“
1828年,德国年轻的化学家维勒首次用无机物合成了有机物——尿素
NH4CNO CO(NH2)2
从而打破了无机物和有机物之间的人为界限,冲击了“有机物就是有生命力的物质”这一说法,解放了思想,为有机合成开辟了广阔的前景。(NH4CNO与CO(NH2)2互为同分异构体)
2、结构特点
有机物中的碳原子有四个价电子,可以和其他的原子形成四个共价键,碳原子间也可以以共价键(单键、双键、三键)结合形成长的碳链或碳环,分子式相同的有机物也会因同分异构导致种类不同,这些结构特点是有机物种类繁多的原因。
有机物中的化学键多为非极性共价键或极性共价键,因此多为分子晶体,多为非电解质,多为弱极性或非极性分子
3、性质特点(既要掌握一般规律,又要注意某些特殊性)
①溶解性:多数不溶于水而易溶于有机溶剂
特例:小分子的醇、酸、醛是可溶解于水的
②耐热性;多数熔点较低、易燃、受热易分解
特例:CCl4可以作为电器着火的灭火剂
③电离性:多数为非电解质、不电离、不易导电
特例:最近导电塑料已经在工业上广泛应用
④化学反应:反应复杂、缓慢、副反应多
原因:无机反应一般为离子反应,不需要破坏化学键,故反应速率较快,而有机反应多为共价化合物之间的反应,需要破坏原有的共价键并形成新的共价键,而旧键的断裂和新键的形成方式有多种,所以反应慢且伴随副反应
(二)、同系物
1、定义:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物互称为同系物
2、判断依据:
①结构相似:官能团的种类、数目及连接方式相同(即组成元素、通式相同)
②有若干个系差(CH2),所以分子式必不相同,同系物间的相对分子质量相差14n
注意:通式相同的可能含有异类异构,如C2H4和C3H6:只有符合烷烃通式CnH2n+2、且分子式不同的物质必定互为同系物。结构相似的不一定互为同系物,如葡萄糖与核糖
3、同系物性质规律
①化学性质相似
②同系物随碳原子数增加,相对分子质量增大,分子间作用力增大,物质的熔沸点逐渐升高
(三)、同分异构体
1、定义:具有相同分子式和不同结构的化合物互称为同分异构体
涵义:分子式相同,则式量和最简式相同,组成元素和各元素所占的质量分数相同
结构不同,包括碳链连接方式不同,官能团的位置不同,有机物的类别不同
2、同分异构体的种类
(1)碳链异构:指碳原子的连接次序不同引起的异构
如:正丁烷和异丁烷,正戊烷、异戊烷和新戊烷。
(2)位置异构:官能团的位置不同引起的异构
如:邻、间、对二甲苯,1-丁烯和2-丁烯
(3)官能团异构:官能团不同引起的异构,
常见的官能团异构体
① CnH2n(n≥3),单烯烃与环烷烃,如己烯和环己烷
② CnH2n-2(n≥3),单炔烃、二烯烃、环单烯烃
③ CnH2n-6(n≥6),苯及其同系物与多烯
④ CnH2n+2O(n≥2),饱和一元醇和醚,如乙醇和甲醚
⑤ CnH2nO(n≥3),饱和一元醛、酮和烯醇,如丙醛、丙酮、丙烯醇
⑥ CnH2nO2(n≥2),饱和一元羧酸、酯、羟基醛,如乙酸、甲酸甲酯
⑦ CnH2n-6O(n>6),一元酚、芳香醇、芳香醚,如甲酚、苯甲醇和苯甲醚
⑧ CnH2n+1NO2,氨基酸和一硝基化合物,如氨基乙酸和硝基乙烷
⑨ C6H12O6,葡萄糖和果糖,
⑩C12H22O11,蔗糖和麦芽糖
注:C2H4和C3H6不一定互为同分异构体
4、同分异构体的书写
·书写方法:官能团异构→碳链异构→位置异构,即判类别→定碳链→移官位→氢饱和
·书写规律: 两注意:选择最长碳链为主链,找出中心对称线
(降碳对称法) 四顺序:主链由长到短, 支链由整到散, 位置由中到边, 排列由邻到间
例题:书写C4H10(醇四,醚三)、含苯环C7H80、C4H8O2的所有同分异构体
5、一些判断同分异构体的方法
(1)等效转换法:若烃分子中的n卤代物的同分异构体与m卤代物的同分异
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