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认识有机化合物

知识点详情

认识有机化合物知识点包括有机化合物及其成键特征、有机物的分类及官能团、有机物结构的表示方法、同分异构现象、同系物、有机化合物的命名、研究有机物的一般步骤和方法等部分,有关认识有机化合物的详情如下:

有机化合物及其成键特征

(1)有机化合物:有机化合物是指大多数含碳元素的化合物,但含碳化合物CO、CO2、碳酸及碳酸盐属于无机物。

(2)有机物分子中碳原子的成键特征

①碳原子的最外层有4个电子,可与其他原子形成4个共价键,而且碳原子之间也能相互形成共价键。

②碳原子之间不仅可以形成键,还可以形成键和三键及苯环中的特殊键。

③多个碳原子可以相互结合形成碳链,也可以形成碳环,碳链或碳环上还可以连有支链。

有机物的分类及官能团

(1)根据分子组成中是否有C、H以外的元素,分为烃和烃的衍生物

(2)根据碳的骨架分类

  

(3)按官能团分类

①烃的衍生物:烃分子里的氢原子被其他原子或原子团取代后的产物。

②官能团:决定有机化合物特殊性质的原子或原子团

③有机物的主要类别、官能团和典型代表物

 

 

 

有机物结构的表示方法

 

 

注意:(1)有机物分子中各原子的价键数:碳4、氮3、氧2、氢1。

(2)结构简式中的碳碳双键不可省略。

同分异构现象、同系物

(1)有机化合物的同分异构现象

 

(2)同系物

有机化合物的命名

(1)烷烃的命名

①习惯命名法

 

如CH4甲烷 CH3CH2CH3丙烷 CH3(CH2)10CH3十二烷

CH3(CH2)3CH3正戊烷 异戊烷 新戊烷

②系统命名法

 

命名为5­甲基­3,6­二乙基壬烷

(2)烯烃和炔烃的命名

 

(3)苯的同系物的命名

①苯作为母体,其他基团作为取代基。

例如:苯分子中的氢原子被甲基取代后生成甲苯,被乙基取代后生成乙苯,如果两个氢原子被两个甲基取代后生成二甲苯,其有三种同分异构体,可分别用邻、间、对表示。

②将某个甲基所在的碳原子的位置编为1号,选取最小位次给另一个甲基编号。

 

(4)醇、醛、羧酸的命名

选主链

将含有官能团(—OH、—CHO、—COOH)的最长链作为主链,称为“某醇”“某醛”或“某酸”

编序号

从距离官能团的最近一端对主链上的碳原子进行编号

写名称

将支链作为取代基,写在“某醇”“某醛”或“某酸”的前面,用阿拉伯数字标明官能团的位置

(5)酯的命名

合成酯时需要羧酸和醇发生酯化反应,命名酯时“先读酸的名称,再读醇的名称,后将‘醇’改‘酯’即可”。如甲酸与乙醇形成酯的名称为甲酸乙酯

研究有机物的一般步骤和方法

(1)研究有机化合物的基本步骤

 

(2)分离、提纯有机化合物的常用方法

①蒸馏和重结晶

 

适用对象

要求

蒸馏

常用于分离、提纯液态有机物

a.该有机物热稳定性较强

b.该有机物与杂质的沸点相差较大

重结晶

常用于分离、提纯固态有机物

a.杂质在所选溶剂中溶解度很小或很大

b.被提纯的有机物在此溶剂中溶解度受温度影响较大

 

②萃取分液

a.常用的萃取剂:CCl4乙醚、石油醚、二氯甲烷等。

b.液—液萃取:利用有机物在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同,将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂中的过程。

c.固—液萃取:用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程。

(3)有机物分子式的确定

①元素分析

 

②相对分子质量的测定——质谱法

质荷比(分子离子、碎片离子的相对质量与其电荷的比值),最大值即为该有机物的相对分子质量。

(4)有机物分子结构的鉴定

①化学方法:利用特征反应鉴定出官能团,再制备它的衍生物进一步确认。常见官能团的检验方法如下:

 

官能团种类

试剂

判断依据

羧基

碳酸钠溶液

有二氧化碳气体产生

碳酸氢钠溶液

石蕊试液

溶液变红色

②物理方法

a.红外光谱

分子中的化学键或官能团对红外线发生振动吸收,不同的化学键或官能团吸收频率不同,在红外光谱图上将处于不同的位置,从而可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。

b.核磁共振氢谱

  

典型例题
【第1题】  

判断正误

(1)CH3CH2OH与CH2OHCH2OH是同系物。

(2)官能团相同的物质一定是同一类物质。

(3) 属于苯的同系物、芳香烃和芳香族化合物。

(4) 的名称为2-甲基-2,4-二己烯。

(5)根据物质的沸点利用蒸馏法提纯液态有机物时,沸点相差就可以。

(6)对有机物分子红外光谱图的研究有助于确定有机物分子中的官能团。

(7)有机物核磁共振氢谱中会出现三组峰,且峰面积之比为3∶4∶1。

【第2题】  

请写出官能团的名称,并按官能团的不同对下列有机物进行分类。

(1)CH3CHCH2________;________。

(2)CH≡C—CH2CH3________;________。

 

(6)CCl4________;________。

【第3题】  

研究有机物一般经过以下几个基本步骤:

分离、提纯→确定实验式→确定分子式→确定结构式。

已知:①2R—COOH+2Na→2R—COONa+H2

②R—COOH+NaHCO3→R—COONa+CO2↑+H2O有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色粘稠液体,易溶于水。为研究A的组成与结构,进行了如下实验:

【第4题】  

北京奥运会期间对大量盆栽鲜花施用了S­诱抗素制剂,以保持鲜花盛开。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

【第5题】  

根据有机化合物的命名原则,下列命名正确的是(  )

 

C.CH3CH(C2H5)CH2CH2CH3 2­乙基戊烷

D.CH3CH(NO2)CH2COOH 3­硝基丁酸

【第6题】  

(1)(2019·成都市高三诊断)B()的名称为________,查尔酮()含有的含氧官能团的名称为________。

(2)(2019·昆明市高三复习诊断测试)B()的名称为__________________________,

E()中含氧官能团的名称为________________。

(3)(2019·资阳市高三第二次诊断性考试) 的名称是________,2­氨­3­氯苯甲酸中含N官能团的电子式为____________。

【第7题】  

下列有关描述正确的是(  )

A.分子组成符合CnH2n+2(n≥2)的烃,一定是CH4的同系物

B.分子组成符合CnH2n(n>2)的烃,一定是C2H4的同系物

 

D.同系物的最简式相同,分子间相差n个CH2(n≥1)原子团,化学性质相似

【第8题】  

为了测定某有机物A的结构,做如下实验:

①将2.3 g该有机物完全燃烧,生成0.1 mol CO2和2.7 g水;②用质谱仪测定其相对分子质量,得如图1所示的质谱图;③用核磁共振仪处理该化合物,得到如图2所示图谱,图中三个峰的面积之比是1∶2∶3。

试回答下列问题:

(1)有机物A的相对分子质量是________。

(2)有机物A的实验式是________。

(3)能否根据A的实验式确定其分子式________(填“能”或“不能”),若能,则A的分子式是________(若不能,则此空不填)。

(4)写出有机物A可能的结构简式:________________。

【第9题】  

3,4­亚甲二氧基苯甲酸是一种用途广泛的有机合成中间体,微溶于水,实验室可用KMnO4氧化3,4­亚甲二氧基苯甲醛制备,其反应方程式为

实验步骤如下:

步骤1:向反应瓶中加入3,4­亚甲二氧基苯甲醛和水,快速搅拌,于70~80 ℃滴加KMnO4溶液。反应结束后,加入KOH溶液至碱性。

步骤2:趁热过滤,洗涤滤饼,合并滤液和洗涤液。

步骤3:对合并后的溶液进行处理。

步骤4:抽滤,洗涤,干燥,得3,4­亚甲二氧基苯甲酸固体。

(1)步骤1中,反应结束后,若观察到反应液呈紫红色,需向溶液中滴加NaHSO3溶液,HSO3()转化为________(填化学式);加入KOH溶液至碱性的目的是________________________________。

(2)步骤2中,趁热过滤除去的物质是____________(填化学式)。

(3)步骤3中,处理合并后溶液的实验操作为___________________________。

【第10题】  

甲烷分子中的碳原子与氢原子的结合方式是(  )

A.形成四对共用电子对

B.通过非极性键

C.通过两个共价键

D.通过离子键和共价键

【第11题】  

下列关于甲烷性质的叙述,不正确的是(  )

A.甲烷在空气中完全燃烧生成水和二氧化碳

B.甲烷是无色、有臭味的气体

C.甲烷是一种最简单的有机物

D.甲烷极难溶于水

【第12题】  

下列分子式不只表示一种物质的是(  )

A.C3H8  

B.C4H10

C.CHCl3  

D.CH2Cl2

【第13题】  

下列物质之间的相互关系错误的是(  )

A.CH3CH2CH2CH3互为同分异构体

B.干冰和冰为同一种物质

C.CH3CH3和CH3CH2CH3互为同系物

D.12C和14C互为同位素

【第14题】  

下列各物质:①O2和O3 ②12C和14C ③C2H6和C3H8  

(1)互为同位素的是________。

(2)互为同素异形体的是________。

(3)同属于烷烃的是________。

(4)互为同分异构体的是________。

(5)互为同系物的是________。

【第15题】  

下列说法正确的是(  )

A.甲烷分子的比例模型为,其二氯取代物有2种结构

B.甲烷分子的球棍模型为

C.天然气不属于可再生能源

D.标准状况下,11.2 L CCl4中含有C-Cl键的数目为2NA

【第16题】  

下列性质中,属于烷烃特征的是(  )

A.完全燃烧只生成二氧化碳和水

B.它们不溶于水

C.分子的通式为CnH2n+2,与氯气发生取代反应

D.它们密度都较小

【第17题】  

下列反应属于取代反应的是(  )

A.C2H4+3O2 2CO2+2H2O

B.Zn+CuSO4ZnSO4+Cu

C.NaCl+AgNO3AgCl↓+NaNO3

D.CH2Cl2+Cl2

()CHCl3+HCl

【第18题】  

在常温、常压下,取下列四种气态烃各1 mol,分别在足量的氧气中燃烧,消耗氧气最多的是(  )

A.CH4  

B.C3H8

C.C4H10  

D.C2H6

【第19题】  

下列物质中互为同系物的有________,互为同分异构体的有________,互为同素异形体的有________,属于同位素的有________,是同一种物质的有________。

 

【第20题】  

如右图所示,U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1:4)的混合气体,假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气混合气体的装置放置在有光照的地方,让混合气体缓缓地反应一段时间。

(1)假设甲烷与氯气反应充分,且只产生一种有机物,请写出化学方程式________________________________。

(2)若题目中甲烷与氯气的体积比为1:1,则得到的产物为__________________。

A.CH3Cl、HCl

B.CCl4、HCl

C.CH3Cl、CH2Cl2

D.CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl

(3)经过几个小时的反应后,U形管右端水柱的变化是________。

A.升高       

B.降低

C.不变  

D.无法确定

(4)右端玻璃管的作用是________________________________________________________________________。

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