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第一章 有机化合物的结构特点与研究方法
第一节 有机化合物的结构特点
第1课时 有机化合物的分类方法
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你了解这些物质的组成吗?
有机化学是在分子、原子水平上研究有机化合物的组成、结构、性质、转化及应用的科学。
我们生活中的衣食住行都离不开有机化合物 ,有机化合物中的原子主要以共价键相结合 ,分子结构复杂 ,仅由碳元素和氢元素组成的烃类物质 ,目前结构已知的有上千种 。
有机化合物数量繁多 ,数量庞大,为便于研究 ,需要对其进行合理分类。
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仅由氧元素和氢元素组成的稳定的化合物只有两种:H2O和H2O2
而仅由碳元素和氢元素组成的烃类物质,目前已知结构的已有上千种。
有机化合物分子结构的复杂多变与碳原子的成键特点、碳原子间的结合方式,以及分子中各原子在空间的排布有着密切关系。
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有机化合物
定义: 绝大多数含有碳元素的化合物称为有机化合物,简称为有机物(除有机物外其他化合物称为无机物)。
碳的氧化物(CO,CO2),
碳酸及其盐(H2CO3,Na2CO3,NaHCO3)
氰化物(HCN、NaCN),
硫氰化物(KSCN)
部分含碳的化合物并不是有机物
简单的碳化物(SiC)等。
金属碳化物 ( CaC2 )等
氰酸盐( NH4CNO )等,
含碳的无机物
有机化合物
有机物性质特点
(1)难溶于水,易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂。
(2)多为非电解质,不易导电。
(3)多数熔沸点较低。
(4)多数易燃烧,受热易分解。
组成元素
碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等…
主要元素
有机化合物
有机反应特点
有机反应比较复杂
一般速度慢,多需要催化剂,而且副反应多,
有机反应常用“ ”代替“══”。
活动一:请对下列物质进行分类
CH3CH2OCHCH3
CH3NH2
CH3CH2Br
CH4
CH3CH2OH
CH3CONH2
CH3 CH2CH2CH3
按照不同的结构特点,有机化合物主要有两种不同的分类方法
1、根据构成有机化合物分子的碳骨架来分类
2、依据有机化合物分子中的官能团来分类
有机化合物的分类方法
1、根据碳骨架分类
有机化合物
CH3CH2CH2CH3
脂环化合物
芳香化合物
链状化合物
环状化合物
脂肪烃
脂肪烃衍生物
脂环烃
脂环烃衍生物
芳香烃
芳香烃衍生物
CH3CH2CH2CH2Br
OH
Br
有机化合物的分类方法
有机化合物的分类方法
1.链状化合物:有机化合物分子中的碳原子相互连接成链状(可以有支链)。
如 CH3COOCH2CH3、CH3CH(CH3)CH3
2.环状化合物: 这类化合物分子中含有由碳原子组成的结构。
①脂环化合物:分子中含有碳环(非苯环)的化合物。
环戊烷 环己醇
2.环状化合物: 这类化合物分子中含有由碳原子组成的结构。
②芳香化合物:是分子中含有苯环的化合物。如:
苯 萘
有机化合物的分类方法
3.烃:只含有碳、氢两种元素的有机物(碳氢化合物)
烃的衍生物:烃分子里的H被其他原子或原子团取代的产物
烃基:烃分子失去一个H所剩余的原子团,烷烃失去一个H剩余的原子团就叫烷基
脂肪烃:分子中不含苯环的烃,如甲烷、乙烯等
芳香烃:分子中含一个或多个苯环的烃,如苯、溴苯
有机化合物的分类方法
4.芳香族化合物、芳香烃、苯的同系物
①芳香族化合物:分子中含一个或多个苯环的化合物。
②芳香烃:分子中含一个或多个苯环的烃。
③苯的同系物:分子中只含有一个苯环,苯环上的侧链全部为烷烃基。
NO2
Br
CH3
有机化合物的分类方法
三者的关系:
苯的同系物
芳香烃
芳香化合物
有机化合物的分类方法
CH3CH2OH
CH3COOH
官能团不同
来自生活中的两种有机物---乙醇和乙酸的性质相差很大,为什么?
有机化合物的分类方法
烃的衍生物:烃分子中的氢原子可以被其他原子或原子团所取代
2、根据官能团分类
有机化合物的分类方法
(2)官能团:决定有机化合物特性的原子或原子团
CH3CH2Br
—OH 羟基 —CHO 醛基 —COOH 羧基
2、根据官能团分类
有机化合物的分类方法
(3)有机物的主要类别、官能团和典型代表物
类别 官能团 代表物名称、结构简式
烷烃
烯烃
炔烃
芳香烃
(碳碳双键)
甲烷CH4
乙烯 H2C==CH2
—C≡C—(碳碳三键)
乙炔HC≡CH
苯
2、根据官能团分类
有机化合物的分类方法
(3)有机物的主要类别、官能团和典型代表物
卤代烃
醇
酚
醚
醛
—OH
(羟基)
—X(卤素原子)
溴乙烷C2H5Br
乙醇C2H5OH
苯酚
(醚键)
乙醚CH3CH2OCH2CH3
(醛基)
乙醛CH3CHO
2、根据官能团分类
有机化合物的分类方法
(3)有机物的主要类别、官能团和典型代表物
酮
羧酸
酯
(羰基)
丙酮CH3COCH3
(羧基)
乙酸CH3COOH
(酯基)
乙酸乙酯
CH3COOCH2CH3
2、根据官能团分类
有机化合物的分类方法
(3)有机物的主要类别、官能团和典型代表物
胺
酰胺
(氨基)
甲胺 CH3NH2
(酰胺基)
乙酰胺CH3CONH2
-NH2
官能团 基 根
概念 决定化合物特殊性质的原子或原子团 化合物分子中去掉某些原子或原子团后,剩下的原子团 指带电荷的原子或原子团,是电解质的组成部分,是电解质电离的产物
电性 电中性 电中性 带电荷
稳定性 不稳定; 不能独立存在 不稳定; 不能独立存在 稳定;可以独立存在于溶液中或熔化状态下
实例 OH COOH NO2 CH3 NO3- NH4+
联系 官能团属于基,但基不一定是官能团; 根和基可以相互转化。
思考与交流
1.辨识有机化合物的一般方法是从碳骨架和官能团的角度对其进行归类,并根据官能团推测其可能的性质,请按官能团的不同对下列有机化合物进行分类,指出他们的官能团名称和所属的有机化合物类别,以及分子结构中的相同点和不同点。
Br
CH3
OH
CH2OH
CHO
COOH
COOCH3
①
②
③
④
⑤
⑥
思考与交流
①为卤代烃,官能团为—Br,溴原子;②为酚,官能团为—OH,酚羟基
③为醇,官能团为—OH,醇羟基; ④为醛,官能团为—CHO,醛基
⑤为酸,官能团为—COOH,羧基; ⑥为酯,官能团为—COO— ,酯基
上述六种物质均为芳香烃衍生物,官能团不同,性质不同。
Br
CH3
OH
CH2OH
CHO
COOH
COOCH3
①
②
③
④
⑤
⑥
思考与交流
2.有机化合物的官能团决定其化学性质,丙烯酸(CH2=CHCOOH)是重要的有机合成原料,请指出分子中官能团的名称,并根据乙烯和乙酸的官能团及性质,推测丙烯酸可能具有
丙烯酸(CH2=CHCOOH)中官能团为
可能具有化学性质:氧化反应/加成反应、加聚反应、酸性、酯化反应、缩聚反应等。
,—COOH,
本节小结
有机化合物的分类方法
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