Transcript C—O—CH 3 O CH 3 CH 2 —C—O—H O 和CH 3

第一章
认识有机化合物
复习
（1）有机物的官能团不同，类别不同，性质
不同。
（2）有机物的官能团相同，若连接方式或连
接位置不同，类别相同，性质不同
（3）有机物的性质就是官能团的性质，有机
反应一般就是官能团的反应，与碳干结构无关。
练习：
1、下列原子或原子团，不属于官能团的是(A )
A. OH—
C. —SO3H
B. —NO2
D. —OH
２、下列各对物质中，按官能团进行分类，
属于同一类物质的是（ A ）
OH
OH
A、
CH3
CH3
O
B、
C
H
C、
CH2 OH
O
D、H
C O
O
CH3
CH3
OH
O
CH3 CH3
C O
H
三、有机化合物的结构特点
1、碳原子的成键特点：
（1）碳原子价键数为四个；
（2）碳原子间的成键方式常有三种：
C—C、C=C、C≡C；
（3）碳原子的结合方式有二种：碳链
和碳环
2、有机物分子里原子共线、共面：
共线、共面其实是分子的构型问题，掌
握并会画出以下分子的构型：
CH 4
C2 H 4
正四面体，键角109о28′
平面型结构，键角120о，6个
原子在同一平面上；
о，4个原子在
直线型结构，键角180
C2 H 2
同一直线上
平面型结构，键角120о，12个原
子在同一平面上
四、同系物
结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原
子团的物质，互称为同系物。同系物应是同类物质，
应具有同一通式。对结构相似的正确理解，务必把
握并运用以下两个要点：
1．两个相同：若含有官能团，则不仅含相同种类
的官能团，且同一种官能团的数目也要相同，如：
CH3 OH 与 HO—CH2—CH2—OH（乙二醇）、
CH2=CH2 与 CH2=CH—CH=CH2都不互为同系物。
2．结构相似（而不是相同）是指属于同一类物物质。
更确切地说是指：
（1）碳键和碳链特点相同；（2）官能团种类、个数
相同；（3）官能团与其他原子的连接方式相同。
练习：1、下列物质一定属于同系物的是
CD
A．①和②
B．④和⑥
C．⑤和⑦
D．④和⑧
五、同分异构体
凡分子式相同，但分子结构不同，因而性
质也不同的几种化合物互称同分异构体。
同分异构体可以属于同一类物质，也可以
属于不同类物质。
酚
醛
炔烃
醇
烯烃
芳香醇
酮
环烷烃 二烯烃
醚
醚
、
炔
烃
、
炔
烃
二
二
、
炔
烃
二
羧酸
葡萄糖
蔗糖
酯
果糖
麦芽糖
四、有机化合物的系统命名法：
1、主链的选择
含有官能团的最长碳链为主链。
当有二条相同长度的最长的碳链时，选
其中含支链最多的一条。
2、主链碳原子的编号
从离取代基（官能团）最近的一端开始编号。
若有官能团则由官能团决定编号的起始端。
3、取代基名称 数目 位置
优先确定简单取代基，依次确定较为复杂
的基团；将相同的基团合并在一起；一个
取代基都有一个位置编号。
4、总名称格式
一般格式如下：
编号—取代基名称—编号—主链名称
[练习] 1、下列有机物实际存在且命名正确的是
Ａ.2，2－二甲基丁烷
Ｂ.2－甲基－5－乙基－1－已烷
Ｃ.3－甲基－2－丁烯
Ｄ.3，3－二甲基－2－戊烯
A
2、某烯烃与氢气加成后得到2.2－二甲基戊
烷，烯烃的名称是
Ａ.2，2－二甲基－3－戊烯
Ｂ.2，2－二甲基－4－戊烯
Ｃ.4，4－二甲基－2－戊烯
Ｄ.2，2－二甲基－2－戊烯
C
2，3—二乙基— 1—己烯
3，4—二溴—1—丁烯
五、研究有机物的一般步骤：
李比希氧化
红外光谱、核
产物吸收分
1、分离、提纯
磁共振氢谱或
析法和现代
化学方法
2、鉴定结构：
元素分析法
质谱法
1）元素分析——实验式
2）测分子量——确定分子式
3）确定官能团、氢原子种类及数
目——确定结构式；
有机物的分离、提纯
有机物分离、提纯的基本原则：不增、不
减、易分、复原。
1、蒸馏：常用于分离提纯液态有机物。
（1）原理：利用混合物中各种成分的沸
点不同而使其分离的方法。如石油的分馏。
（2）条件：有机物热稳定性较强、含少
量杂质、与杂质沸点相差较大（30℃左
右）。
冷凝管
蒸馏烧瓶
牛角管
石棉网
酒精灯
锥形瓶
2、重结晶
（1）原理：利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中
的溶解度不同而将其杂质除去的方法。 关键：选
择适当的溶剂。
（2）选择溶剂的条件：杂质在溶剂中的溶解度很
小或很大；被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度受
温度的影响较大。
（3）重结晶时，为了得到更多的晶体，是不是温
度越低越好呢？
温度过低，杂质的溶解度也会降低，部分杂质也会
析出，达不到提纯苯甲酸的目的；温度极低时，溶
剂（水）也会结晶，给实验操作带来麻烦。
（4）步骤：粗产品→热溶解→热过滤→冷却结晶
→提纯产品
3、萃取
（1）原理：利用混合物中一种溶质在互不相溶的
两种溶剂中的溶解性不同，用一种溶剂把溶质从它
与另一种溶剂组成的溶液中提取出来的方法。
（2）主要仪器：分液漏斗
（3）分类：①液—液萃取：是利用有机物在两种
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的过程。②固—液萃取：是
用有机溶剂从固体物质中溶解出有机物的过程 。
（专用仪器设备）
萃
取
分
液
[练习]
下列有四组混合物：①硝酸钾和氯化钠②溴化钠和
单质溴的水溶液③乙醇和丁醇④乙酸乙酯和乙酸钠
溶液，分离以上各混合液的正确方法依次是：
（ D ）
A 分液、萃取、蒸馏、结晶
B 分液、蒸馏、萃取、结晶
C 萃取、蒸馏、分液、结晶
D 结晶、萃取、蒸馏、分液
二、元素分析与相对分子质量的测定
元素定量分析的原理：
将一定量的有机物燃烧，分解为简单的无机物，
并作定量测定，通过无机物的质量推算出组成该有
机物元素原子的质量分数，然后计算出该有机物分
子所含元素原子最简单的整数比，即确定其实验式
（又称为最简式）
定量分析确定物质的步骤：
计算组成各原子的整数比
（确定实验式）
测定相对分子质量 （确定分子式）
鉴定分子结构（确定物质）
用物理方法确定有机化合物的结构
（一）相对分子质量的确定——质谱法
测定相对分子质量的方法很多，
质谱法是最精确、最快捷的方法。
质
谱
仪
的
图
片
乙醇的质谱
图
31
相对丰度
乙醇
45
27
15
质荷比最大
的数据表示
未知物的相
对分子质量
CH3CH2OH+
46
m/e
[例1]．2002年诺贝尔化学奖获得者的贡献之一是发明
了对有机物分子进行结构分析的质谱法。其方法是让极
少量的（10－9g）化合物通过质谱仪的离子化室使样
品分子大量离子化，少量分子碎裂成更小的离子。如
C2H6离子化后可得到C2H6＋、C2H5＋、C2H4＋……，然
后测定其质荷比。设H＋的质荷比为β，某有机物样品的
质荷比如右图所示（假设离子均带一个单位正电荷，信
号强度与该离子的多少有关），则该有机物可能是
A 甲醇 B 甲烷 C 丙烷 D 乙烯
[练习2]某有机物的结构确定：
①测定实验式：某含C、H、O三种元素的有机物，经燃烧分
析实验测定其碳的质量分数是64.86%，氢的质量分数是
13.51%, 则其实验式是（C4H10O ）。
②确定分子式：下图是该有机物的质谱图，则其相对分子质量
74
为（
），分子式为（ C4H10O ）。
2、实验式和分子式的区别
实验式：表示化合物分子中所含元素的原子数目
最简整数比的式子。
分子式：表示化合物所含元素的原子种类及数目的
式子,表示物质的 真实组成。
例题2：实验测得某碳氢化合物A中，含碳80%、含氢20%
求该化合物的实验式。又测得该化合物的相对分子
质量是30，求该化合物的分子式。
答案：实验式是CH3，分子式是C2H6
分子结构的鉴定
1、红外光谱
由于有机物中组成化学键、官能团的原子处于
不断振动状态，且振动频率与红外光的振动频
谱相当。所以，当用红外线照射有机物分子时，
分子中的化学键、官能团可发生震动吸收，不
同的化学键、官能团吸收频率不同，在红外光
谱图中将处于不同位置。因此，我们就可以根
据红外光谱图，推知有机物含有哪些化学键、
官能团，以确定有机物的结构。
[例一]下图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱谱图,
则该有机物的结构简式为： CH3COOCH2CH3
不对称CH3
C—O—C
C=O
[例一]下图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱谱图,
则该有机物的结构简式为：
O
CH3—C—CH2—O—CH3
O
CH3—C—O—CH2—CH3
O
不对称CH3
CH3—CH2—C—O—CH3
C—O—C
C=O
[练习1]有一有机物的相对分子质量为74，确定分子结构，请
写出该分子的结构简式
CH3—CH2—O—CH2—CH3
对称CH3 对称CH2
C—O—C
2、核磁共振氢谱
对于CH3CH2OH、CH3—O—CH3这两种物质来说，
除了氧原子的位置、连接方式不同外，碳原子、
氢原子的连接方式也不同、所处的环境不同，即
等效碳、等效氢的种数不同。
分析、观察核磁共振氢谱的谱图，然后与其它同
学交流如何根据核磁共振氢谱确定有机物的结构。
通过交流明确：不同化学环境的氢原子（等效氢
原子）因产生共振时吸收的频率不同，被核磁共
振仪记录下来的吸收峰的面积不同。所以，可以
从核磁共振谱图上推知氢原子的类型及数目。
[例2]一个有机物的分子量为70,红外光谱表征到碳碳双
键和C＝O的存在，核磁共振氢谱列如下图：
O
①写出该有机物的分子式： C4H6O
②写出该有机物的可能的结构简式： H—C—CH==CHCH3
[练习3] 分子式为C3H6O2的二元混合物，如果
在核磁共振氢谱上观察到氢原子给出的峰有两
种情况。第一种情况峰给出的强度为1︰1；第
二种情况峰给出的强度为3︰2︰1。由此推断
混合物的组成可能是（写结构简式）
。
O
CH3—C—O—CH3
或
O
和
O
CH3—C—O—CH3
O
和
CH3—C—O—CH3
CH3CH2—C—O—H
O
O
或
H—C—O—CH2CH3
和
H—C—CH2—OCH3
其PMR谱中有2个信号峰，其强度之比为3∶1。
⑴下列有机物分子中，在质子核磁共振谱中只给出一
种峰（信号）的是（ AC）
A．CH3-CH3 B．CH3CH2OH
C．CH3OCH3
D．CH3CH2Cl
⑵化合物A和B的分子式都是C2H4Br2，A的PMR谱上
只有1个峰，则A的结构简式为 CH2-CH2 。
Br Br