課程名稱： 有機化合物 編授教師： 中興國中 楊秉鈞 何謂 『有機化合物』 有機還是無機？！ 早期的有機化合物的定義： 來自於 生命體 （ 有機體 ）的化合物 早期的無機化合物的定義： 來自於 無生命體 的化合物 肥皂 甘蔗可製成方糖 肥皂可由椰子油製得 小麥製成麵包.
Download ReportTranscript 課程名稱： 有機化合物 編授教師： 中興國中 楊秉鈞 何謂 『有機化合物』 有機還是無機？！ 早期的有機化合物的定義： 來自於 生命體 （ 有機體 ）的化合物 早期的無機化合物的定義： 來自於 無生命體 的化合物 肥皂 甘蔗可製成方糖 肥皂可由椰子油製得 小麥製成麵包.
課程名稱： 有機化合物 編授教師： 中興國中 楊秉鈞 何謂 『有機化合物』 有機還是無機？！ 早期的有機化合物的定義： 來自於 生命體 （ 有機體 ）的化合物 早期的無機化合物的定義： 來自於 無生命體 的化合物 肥皂 甘蔗可製成方糖 肥皂可由椰子油製得 小麥製成麵包 德國化學家 烏拉 德國化學家烏拉： 第一位於實驗室合成第一個 有機物－ 尿素 。 尿素 CO(NH2 ) 2 烏拉的貢獻： 因其在實驗室中製得尿素，打 破原來認為有機物只來自生命 體的觀念。從此有機化合物的 定義做了修正。 Friedrich Wöhler(1800－1882) 有機化合物的定義 有機化合物的定義： 含 碳 的化合物，除四個例外；其他則為 無機 化合物。 ◎ 以下四者為例外，雖含碳，但不歸屬於有機化合物： 1.一氧化碳 CO 2.二氧化碳 CO2 無機化合物 3.碳酸鹽類 XCO3 （氰根離子：CN－） 4.氰化物 XCN 碳酸鹽 XCO3 CaCO3 MgCO3 氰化物 XCN HCN NaCN Na2CO3 NaHCO3 KCN 有機化合物必含碳 , 含碳的不一定是有機化 合物 有機化合物的分類標準 C 純物質 元素 非金屬元素 CO CO2 XCO3 XCN 金屬元素 化合物 含碳 ○ 有機化合物 ：含碳的化合物（除四個例外） 不含碳 X 無機化合物 ：不含碳的化合物 木材的乾餾 乾餾： 隔絕空氣加熱 的過程 熱裂解，過程為 化學 變化。（與蒸餾、分餾不同，為物理變化） 直接燃燒形成灰粉 乾 餾 有機化合物組成 含碳 實驗室中的乾餾裝置 竹筷 木屑 棉花 隔絕空氣－以鋁箔紙包覆 隔絕空氣－以大試管密閉 （一端塞子附細管） 鋁箔包竹筷的摺法 鋁箔紙 竹筷 留一開口 捲包三層後，捏實鋁箔 竹筷乾餾實驗 竹筷乾餾：（媒體；1，2’37” ；2，4’01” ；3，10’09”） 木材 乾餾 液體 氣體 固體 1.初期白煙（小水滴液體）： 水氣 H2O 。 2.可燃氣體： 甲烷 CH4 、 一氧化碳 CO 、 氫氣 H2 。 3.不可燃氣體： 二氧化碳 CO2 。 4. 液體：黑色黏稠的 焦油 、酸性的 醋酸 CH3COOH 5.殘留黑色固體： 木炭 C 。 。 有機化合物中碳氫的檢驗 燃燒檢驗法：待測物與 氧化銅 CuO 共熱 C 若產生 CO2 則表示待測物含有 。 藍色氯化亞鈷試紙 檢驗呈紅色則待測物含有 H 氧 化 銅 與 試 待 與 測 試 物 料 加 熱 澄清 澄清 石灰水 石灰水 C 2CuO 2Cu CO2 H 2 2CuO 2Cu H 2O 。 範例解說 範例： 1.有機化合物中主要的成分元素是 2.標示出下列何者為有機化合物： C 和 H 。 C6H12O6 CaO MgCO3 CH4 NaCN H2SO4 C 3H 8 C Na2CO3 C2H5OH CaCO3 HCN HCl CH3COOH H 2O NaHCO3 CH3COONa NaCl CO2 (NH2)2CO 蔗糖 一氧化碳 石墨 澱粉 葡萄糖 食鹽 汽油 纖維素 尿素 甲醚 為什麼 『有機化合物』的數目 遠比『無機化合物』多 有機化合物的數目眾多 有機化合物的數目何以多於無機化合物： 有機化合物的性質隨著組成的原子種類與原子數目而改 變；也隨原子排列情形與結合方式而有不同 無機化合物約十萬種；有機化合物超過百萬種 正丁烷 異丁烷 分子式 C4H10 分子式 C4H10 沸點 -0.50℃ 沸點 -11.73℃ 熔點 -138.35℃ 熔點 -159.60℃ 正：表示碳鏈為直鏈狀 同分異購物 化學式 分子式 甲醚 示性式 CH3OCH3 常溫時，氣體。沸點 34.5℃ 結構式 C2H6O 乙醇（酒精） 示性式 C2H5OH 常溫時、液體。沸點 78℃ 結構式 『有機化合物』 如何分類 碳的鍵結量與有機化合物分類 4 碳的鍵結量： 。 最簡單的有機化合物 甲烷 。（ CH 4 氫原子 氫原子 碳原子 四隻手 若與氫鍵結 C 碳的四隻手 ） 碳原子 最簡單的有機化合物 CH4 有機化合物的分類： 官能基 （取代基） 含有特定的取代基時，其性質就不相同 。 有機化合物官能基的部分分類 類別 簡記 官能基 烴類 RH －H 醇類 ROH －OH 有機酸類 酯類 RCOOH －COOH RCOOR’ －COOR’ 分子式實例 CH 4 C2 H 6 C2 H 4 C3 H 6 C2 H 2 CH 3OH C2 H 5OH HCOOH CH 3COOH CH 3COOC2 H5 C3 H 7COOC2 H 5 『有機化合物』 烴 類 ㄊ ㄧ ㄥ 有機化合物 烴類 烴：只含 C、H 二元素的有機化合物。 又稱為 碳氫化合物 CH 。 烴的性質： 1.對水溶解度 難溶 。 2.完全燃燒時，產生 CO2 和 H 2O 。 3.常溫常壓狀態： 碳數 碳數少 碳數稍多 碳數更多 狀態 氣體 液體 固體 舉例 CH 4 C3H8 C6H14 C8H18 C20H42 4.來源：石油分餾 CH （1）天然氣主成分 CH 4 （2）液化石油氣主成分 3 8 。 天然瓦斯 5.烴的類別與命名 桶裝瓦斯(鋼筒) 烴類的燃燒示例 烴類 燃燒化學反應式 CH 4 CH4 2O2 CO 2 2H2O C2H6 2C2H6 7O2 4CO 2 6H2O C3H8 C3H8 5O2 3CO 2 4H2O C 2H4 C2H4 3O2 2CO 2 2H2O C 2H2 2C2H2 5O2 4CO 2 2H2O 烴的部分分類 烴 ˊ 烷 ㄨ ㄢ 烯 炔 Cn H 2 n 2 Cn H 2 n Cn H 2 n 2 n 1 n2 n2 甲烷 乙烯 乙炔 CH 4 C2 H 4 C2 H 2 鏈狀烴分類 烷類(甲烷、乙烷) H H C C H 甲烷 CH 4 C C H 乙烷 C2 H 6 H H H C C H H H 命名：以 甲、乙、丙.. 表示最長碳鏈上的 碳原子數 個數。 鏈狀烴分類 烷類(丙烷) C C C H H H H C C C H H H 丙烷 C3 H 8 H 鏈狀烴分類 烷類通式 烷類 命名 化學式 命名 化學式 甲烷 CH 4 戊烷 C5 H12 乙烷 C2 H 6 己烷 C6 H14 丙烷 C3 H 8 庚烷 C7 H16 正丁烷 C4 H10 正二十烷 C20 H 42 烷類的通式： Cn H 2n2 n 1 其他的烴類 環狀烴 正己烷 (C6H14) 鏈狀烴 Cn H 2n2 環己烷 (C6H12) 環狀烴 n 1 Cn H 2n n3 其他的烴類 乙烯及乙炔 乙烯 (C2H4) 乙炔 (C2H2) 烯類通式 Cn H 2n n2 炔類通式 Cn H 2n2 n2 石油的分餾 分餾原理：成分物質 沸點 不同而分離 1.分餾為 物理 變化 2.採 區段 溫度收集，收集物為 混合 物 3.分餾塔收集物之沸點高低： A BC D E F G A B C D E F G 煉油氣、液化石油氣燃料 石油醚、輕油、汽油 煤油、航空汽油 火爐 柴油 石蠟、潤滑油 原油蒸發物 原油 殘餘產物、瀝青 （媒體；1，6’58” ；2） A B 。 C D E F G 家庭用氣體燃料 A.天然氣管線 CH4 甲烷 （沼氣） B.筒裝瓦斯 ( 液化石油氣 ) C3H8 丙烷 『有機化合物』 醇類 有機化合物 醇類 醇：含官能基 －OH 的有機化合物。 是 碳氫氧化合物 CHO 。 醇的性質： 1.酸鹼性 中性 ， 無 色具可燃性。 2.不導電，非電解質。 3.完全燃燒時，產生 CO2 和 H 2O 。 4.有殺菌作用，一般使用75％酒精，殺菌效果最好。 5.醇類可視為烴中的H被 －OH 原子團取代而成。 6.常見的醇： 名稱 甲醇 化學式 CH 3OH 性質 有毒，稱為變性酒精 乙醇 酒精 C2 H5OH 1.酒的主成分 2.碘酒是碘的乙醇溶液 3.可由葡萄糖經酒精發酵 製備酒精 醇類的燃燒示例 醇類 燃燒化學反應式 CH 3OH 2CH3OH 3O2 2CO2 4H2O C2 H5OH C2H5OH 3O2 2CO 2 3H2O C3 H 7OH 2C3H7OH 9O2 6CO 2 8H2O 醇的通式 H H H H C C C H H H H 烷基 R Cn H 2n1 H H H H C C C H H H OH 醇類通式 Cn H 2 n 1OH ROH n 1 Cn H 2n1OH n 1 醇的命名 H H C C H H H H H H C C H OH H H H H H H C C C H H H H H H H H H C C C C C H H H H H H OH H H CH 3OH C2 H5OH C3 H 7OH 甲醇 乙醇 丙醇 H OH 甲醇與乙醇 CH 3OH C2 H5OH 甲醇 乙醇 C碳 O氧 H氫 酒精製備－酒精發酵 酒精發酵：利用 發酵 作用把葡萄糖分解成 乙醇 和 CO2 。 反應進行不需要氧氣 C6 H12O6 2C2 H5OH 2CO2 酵母菌 葡萄糖 乙醇 酒變酸原因－醋酸發酵 醋酸發酵：酒放在空氣中會變酸 部分 乙醇 氧化成 乙酸 之故 C2 H5OH O2 CH3COOH H2O 醋酸菌 乙醇 乙酸 醋酸菌 來自空氣中 『有機化合物』 有機酸類 有機化合物 有機酸類 有機酸：含官能基 －COOH 的有機化合物。 是 碳氫氧化合物 CHO 。 有機酸的性質： 1.酸鹼性 酸性 。 H 2.導電，為電解質，會解離出共通之 離子。 3.有機酸類可視為烴中的H被 －COOH 原子團取代而成。 4.常見的有機酸： 名稱 化學式 性質 甲酸 HCOOH 乙酸 醋酸 CH 3COOH 1.食醋含3～5％ 醋酸 2.純醋酸稱冰醋酸 密蜂、螞蟻分泌甲酸，被 （熔點16.6℃） 螫後發生紅腫 3.酒在空氣中會變酸 （因產生醋酸） 有機酸的通式 H H H H C C C H H H H H 烷基 R Cn H 2n1 H H H C C C H H H COOH 有機酸類通式 Cn H 2 n 1COOH RCOOH n0 Cn H 2n1COOH n 0 有機酸命名 H H H C H H C C H H H H H H C C H H H O C H H H OH COOH H C COOH H H COOH HCOOH CH 3COOH C2 H5COOH 甲酸 乙酸 丙酸 甲酸與乙酸 C碳 O氧 H氫 HCOOH 甲酸 CH 3COOH 乙酸 酒變酸原因－醋酸發酵 醋酸發酵：酒放在空氣中會變酸 部分 乙醇 氧化成 乙酸 之故 C2 H5OH O2 CH3COOH H2O 醋酸菌 乙醇 乙酸 醋酸菌 來自空氣中 『有機化合物』 酯類 有機化合物 酯類 酯：含官能基 －COOR’ 的有機化合物。 是 碳氫氧化合物 CHO 。 酯的性質： 1.酸鹼性 中性 ， 難溶 於水。密度 小於 水， 浮 於水面上。 醇 2.藉 有機酸 與 反應生成酯類，稱為酯化 反應。 3.有香味，常見水果香精： 化合物 乙酸戊酯 乙酸辛酯 丙酸戊酯 丁酸乙酯 丁酸戊酯 戊酸戊酯 水果香精 香蕉油 橙花油 梨香精 鳳梨油 杏仁油 蘋果油 酯化反應 酯化反應： 有機酸 與 醇 反應 （媒體：1，5’44”） 反應速率慢，常需加入 濃硫酸 作為催化劑（因其脫水性） 反應可作為醇類或有機酸之檢驗反應 有機酸 醇 酯 水 濃硫酸 2SO4 CH3COOH C5 H11OH H CH3COOC5 H11 H2O 乙酸 戊醇 乙酸戊酯 乙酸戊醇 水 酯的命名 X酸 Y醇 X 酸Y 酯 酯 Cn H 2n1COOCm H 2m1 化合物 乙酸戊酯 乙酸辛酯 丙酸戊酯 丁酸乙酯 丁酸戊酯 戊酸戊酯 化學式 CH 3COOC5 H11 CH 3COOC8 H17 C2 H5COOC5 H11 C3 H 7COOC2 H 5 C3 H7COOC5 H11 C4 H9COOC5 H11 n 0 m 1 水果香精 香蕉油 橙花油 梨香精 鳳梨油 杏仁油 蘋果油 『有機化合物』 通式及練習 常見有機化合物通式 碳氫 化合物 烴 烷類 Cn H 2n2 n 1 烯類 Cn H 2n n2 炔類 Cn H 2n2 n2 醇類 碳氫氧 化合物 有機酸類 酯類 Cn H 2n1OH n 1 Cn H 2n1COOH n 0 Cn H 2n1COOCm H 2m1 n 0 m 1 認識有機化合物 練習一 CH4 C4H10 C2H5OH CH3COOC2H5 C3H7COOH C4H9OH C2H4 CH3COOH HCOOC2H5 CO(NH2)2 C2H5COOH C9H20 C3H8 C3H7COOC2H5 C2H6 CH3OH HCOOH C2H2 認識有機化合物 練習一 answer CH4 甲烷 C4H10 C2H5OH 乙醇 CH3COOC2H5 C3H7COOH 丁酸 C4H9OH 丁醇 C2H4 乙烯 CH3COOH 乙酸 HCOOC2H5 甲酸乙酯 CO(NH2)2 丁烷 乙酸乙酯 尿素 C2H5COOH 丙酸 C9H20 壬烷 C3H8 丙烷 C3H7COOC2H5 C2H6 乙烷 CH3OH 甲醇 HCOOH 甲酸 C2H2 乙炔 丁酸乙酯 認識有機化合物 練習二 丙烷 丁醇 甲醇 乙酸丁酯 丙酸 丁酸 乙烯 乙烷 戊酸丙酯 尿素 乙酸 丙烷 甲烷 甲酸己酯 庚烷 丙醇 甲酸 乙炔 認識有機化合物 練習二 answer C3H8 丙烷 C4H9OH CH3OH 甲醇 CH3COOC4H9 乙酸丁酯 C2H5COOH 丙酸 C3H7COOH 丁酸 C2H4 乙烯 C2H6 乙烷 C4H9COOC3H7 戊酸丙酯 CO(NH2)2 丁醇 尿素 CH3COOH 乙酸 C3H8 丙烷 CH4 甲烷 HCOOC6H13 C7H16 庚烷 C3H7OH 丙醇 HCOOH 甲酸 C2H2 乙炔 甲酸己酯 課程結束 Jim 112 Family 新生訓練 2005.8.25