化学必修二第七章 有机化合物

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高一化学必修 第二册 第七章 有机化合物

• 有机化合物
  • 烃
    • 烃的定义
      • 仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃
    • 烃的分类
      • 脂肪烃（链状）
        • 饱和烃→烷烃（如：甲烷）
        • 不饱和烃→烯烃（如：乙烯）
      • 芳香烃（含有苯环）
        • （如：苯）
    • 甲烷、乙烯和
      • 苯的性质比较
      • 烷烃
        • CnH₂n+₂
        • 甲烷（CH₄）
          • C-C单键， 链状，饱和烃
            • 正四面体
      • 烯烃
        • CnH₂n
        • 乙烯（C₂H₄）
          • （CH₂=CH₂）
          • C=C双键， 链状，不饱和烃
            • 六原子共平面
      • 苯及其同系物
        • 苯C₆H₆
          • 一种介于单键和双键 之间的独特的键，环状
            • 平面正六边形
      • 物理性质
        • 烷烃
          • 无色无味的气体， 比空气轻，难溶于水
            • * 优良燃料，化工原料
        • 烯烃
          • 无色稍有气味的气体， 比空气略轻，难溶于水
            • * 石化工业原料，植物生长调节剂，催熟剂
        • 苯
          • 无色有特殊气味的液体， 比水轻，难溶于水
            • * 溶剂，化工原料
      • 主要化学性质
        • 烷烃
          • 氧化反应（燃烧）
            • * CH₄+2O₂→CO₂+2H₂O
          • 淡蓝色火焰，无黑烟
          • 取代反应
            • * CH₄+Cl₂→CH₃Cl+HCl
            • * CH₃Cl+Cl₂→CH₂Cl₂+HCl
            • * CH₂Cl₂+Cl₂→CHCl₃+HCl
            • * CHCl₃+Cl₂→CCl₄+HCl
            • * 在光照条件下甲烷还可以跟澳蒸气发生取代反应，甲烷不能使酸性KMnO₄溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色
            • * 5种产物
        • 烯烃
          • 氧化反应（燃烧）
            • * C₂H₄+3O₂→2CO₂+2H₂O
            • * 火焰明亮，有黑烟
            • * 被酸性KMnO₄溶液氧化，能使酸性KMnO₄溶液褪色
          • 加成反应
            • * CH₂=CH₂+Br₂→CH₂Br-CH₂Br
            • * 能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色
            • * 在一定条件下，乙烯还可以与H₂，C1₂，HC1，H₂O等发生加成反应
            • * CH₂= CH₂+H₂→CH₃CH₃
            • * CH₂=CH₂+HC1→CH₃CH₂Cl（氯乙烷）
          • 加聚反应
            • * nCH₂=CH₂→CH₂-CH₂-n（聚乙烯）
        • 苯
          • 氧化反应（燃烧）
            • 2C₆H₆+15O₂→12CO₂+6H₂O
          • 火焰明亮，有浓烟
          • 取代反应
            • 苯环上的氢原子被澳原子、硝基取代
            • +Br₂→+ HBг
            • +HNO₃→+ H₂O
          • 加成反应
            • + 3H₂→
            • 苯不能使酸性KMnO₄溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色
      • 烷烃的命名
        • 普通命名法
          • 把烷烃泛称为“某烷”，某是指烷烃中碳原子的数目，1-10用甲，乙，丙，丁，戊，已，庚，辛，壬，癸；11起汉文数字表示，区别同分异构体，用“正”，“异”，“新”
        • 系统命名法
          • 命名步骤
            • 找主链一最长的碳链（确定母体名称）
            • 编号—靠近支链（小、多）的一端
            • 写名称—先简后繁，相同基请合并
          • 名称组成
            • 取代基位置—取代基名称母体名称
            • 阿拉伯数字表示取代基位置，汉字数字表示相同取代基的个数
      • 比较同类烃的沸点
        • 一看：碳原子数多沸点高
        • 碳原子数相同，二看：支链多沸点低
        • 常温下，碳原子数1-4的烃都为气体
  • 烃的衍生物
    • 乙醇、乙酸的 性质比较
      • 饱和一元醇 （CnH₂n+₁OH）
        • 乙醇CH₃CH₂OH
          • 或C₂H₅OH
          • 羟基 -OH
            • 无色、有特殊香味的液体，俗名酒精，与水互溶，易挥发（非电解质）
            • 作燃料、饮料、化工原料；用于医疗消毒，乙醇溶液的质量分数为75%
      • 饱和一元醛
        • 乙醛CH₃CHO
          • 醛基 -CHO
      • 饱和一元羧酸 （CnH₂n+₁COOH）
        • 乙酸CH₃COOH
          • 羧基 -COOH
            • 有强烈刺激性气味的无色液体，俗称醋酸，易溶于水和乙醇，无水醋酸又称冰酷酸
            • 有机化工原料，可制得醋酸纤维、合成纤维、香料燃料等，是食醋的主要成分
      • 主要化学性质
        • 乙醇
          • 与Na的反应
            • 2CH₃CH₂OH+2Na→2CH₃CH₂ONa+H₂↑
            • 与水比较
            • 相同点：都生成氢气，反应都放热
            • 不同点：比钠与水的反应要缓慢
            • 乙醇分子羟基中的氢原子比烷烃分子中的氢原子活泼，但没有水分子中的氢原子活泼
          • 氧化反应
            • 燃烧
            • CH₃CH₂OH+3O₂→2CO₂+3H₂O
            • 在铜或银催化条件下：可以被O₂氧化成乙醛CH₃CHO
            • 2CH₃CH₂OH+O₂→2CH₃CHO+2H₂O
            • 消去反应
            • CH₃CH₂OH→CH₂=CH₂↑+H₂O
        • 乙醛
          • 氧化反应：醛基（-CHO）的性质与银氨溶液，新制Cu(OH)₂反应
            • CH₃CHO+2Ag(NH₃)₂OH→CH₃COONH₄+H₂O+2Ag↓+3NH₃↑（银氨溶液）
            • CH₃CHO+2Cu(OH)₂→CH₃COOH+Cu₂O↓+2H₂O （砖红色）
          • 醛基的检验
            • 加银氨溶液水浴加热有银镜生成
            • 加新制的Cu(OH)₂碱性悬浊液加热至沸有砖红色沉淀
        • 乙酸
          • 具有酸的通性
            • CH₃COOH=CH₃COO⁻+H⁺
            • 使紫色石蕊试液变红
            • 与活泼金属，碱，弱酸盐反应，如CaCO₃、Na₂CO₃
            • 酸性比较：CH₃COOH>H₂CO₃
            • CH₃COOH+CaCO₃=2(CH₃COO)₂Ca+Co₂↑+H₂O（强制弱）
          • 酯化反应
            • CH₃COOH+C₂H₅OH→CH₃COOC₂H₅+H₂O 酸脱羟基醇脱氢
  • 基本营养物质
    • 基本营养物质 的化学组成
      • 几种糖类物质的组成
        • 单糖
          • ①特点
            • 下能再水解成更简单的糖
          • ②化学式
            • C₆H₁₂O₆
          • ③代表物
            • 葡萄糖、果糖
        • 双糖
          • ①特点
            • 一分子双糖能水解成两分子单糖
          • ②化学式
            • C₁₂H₂₂O₁₁
          • ③代表物
            • 蔗糖、麦芽糖
        • 多糖
          • ①特点
            • 能水解成多分子单糖
          • ②化学式
            • (C₆H₁₀O₅)n
          • ③代表物
            • 淀粉、纤维素
        • 为无色或白色固体，单糖、双糖易溶于水、有甜味，多糖不溶于水（淀粉可溶于热水）、没有甜味
      • 油脂的组成
        • 元素组成
          • C、H、O
        • 分类
          • 油——植物油
            • 不饱和高级脂肪酸甘油酯
          • 酯——动物脂肪
            • 饱和高级脂肪酸甘油酯
          • 油脂属于酯类化合物，它是由高级脂肪酸（如硬脂酸，软脂酸，油酸等）与甘油所形成的酯
        • 物理性质
          • 油脂难溶于水，密度比水小
          • 天然油脂都是混合物，没有恒定的熔沸点
      • 氨基酸和蛋白质的组成
        • 氨基酸
          • 氨基酸可看作是拨酸分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合物
          • 氨基酸分子中含有-NH₂（氨基）和-COOH（羧基）
        • 蛋白质
          • ①元素组成
            • C、H、O、N、S、P等
          • ②代表物
            • 酶、肌肉、毛发等
          • ③组成特征
            • 蛋白质一类由氨基酸连接成的高分子化合物（相对分子质量从数万到数千万不等）
          • ④物理性质
            • 少数蛋白质（如鸡蛋清）易溶于水（形成胶体）
    • 糖类和蛋日质的特征反应
      • 葡萄糖
        • 实验步骤
          • C₁₂H₂₂O₁₁+H₂O→C₆H₁₂O₆+C₆H₁₂O₆ 蔗糖加水经过催化剂反应，生成葡萄糖和果糖
        • 实验现象
          • 产生砖红色沉淀
        • 特征归纳
          • ①在碱性、加热条件下，能与银氨溶液反应忻出银（即银镜反应）
          • ②在加热条件下，可与新制的氢氧化铜反应，产生砖红色沉淀
      • 淀粉
        • 实验步骤
          • (C₆H₁₂O₅)n+nH₂O→nC₆H₁₂O₆ 淀粉（或纤维素）加水经过催化剂反应生成葡萄糖
        • 实验现象
          • 土豆（或面包）变蓝
        • 特征归纳
          • 在常温下，淀粉遇碘变蓝
      • 蛋白质
        • 实验步骤
        • 实验现象
          • 鸡皮变黄
        • 特征归纳
          • ①浓硝酸可以使蛋白质变黄，称为蛋白质的颜色反应
          • ②灼烧时有特殊气味（烧焦羽毛的气味）
    • 糖类、油脂和蛋白质的水解反应
      • 糖类的水解
      • 油脂的水解
        • 酸性条件下水解
          • 油脂在酸性条件下水解，生成高级脂肪酸和甘油
        • 碱性条件下水解
          • 油脂在碱性条件下水解，生成高级脂肪酸盐和甘油
      • 蛋白质的水解反应
        • 蛋白质在酶等催化剂的作用下也可以水解，生成氨基酸
    • 糖类、油脂、蛋白质 在生产、生活中的作用
      • 糖类物质的主要存在及主要作用
        • 单糖
          • 葡萄糖
            • 主要存在
              • 水果和蔬菜
            • 主要作用
              • 食品加工、医疗输液等
          • 果糖
            • 主要存在
              • 水果和蔬菜
            • 主要作用
              • 食品加工
        • 双糖
          • 蔗糖
            • 主要存在
              • 甘蔗、甜菜
            • 主要作用
              • 甜味食物
          • 麦芽糖
            • 主要存在
              • 淀粉水解产物
            • 主要作用
              • 甜味食物
        • 多糖
          • 淀粉
            • 主要存在
              • 植物的种子、块茎
            • 主要作用
              • 作食物、生产葡萄糖和酒精等
          • 纤维素
            • 主要存在
              • 植物
            • 主要作用
              • 造纸、制纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯和粘胶纤维等
      • 油脂、蛋白质的主要存在及主要作用
        • 油脂
          • 主要存在
            • 各种植物的种子、动物的组织和器官
          • 主要作用
            • 食用
              • 提供能量
              • 保持体温和保护内脏器官
              • 增强人体对脂溶性维生素的吸收
              • 增加食物的滋味，增进食欲
              • 保证机体正常的生理功能
            • 制肥皂
        • 蛋白质
          • 主要存在
            • 动物
              • 肌肉
              • 皮肤
              • 毛、发
              • 蹄
              • 册
            • 植物
              • 种子中含有丰富的蛋白质
          • 主要应用
            • 组成生物体的基础物质，人类必需的营养物质
            • 工业原料
            • 蛋白酶是生物体内重要的催化剂