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官能团问题

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:化学作业 时间:2024/11/08 03:37:28
高中谁需要掌握的官能团 , 都有哪些?
解题思路: 根据物质结构进行分析
解题过程:
有机物的结构与性质 1、官能团的定义:决定有机化合物主要化学性质的原子、原子团或化学键。
2、常见的各类有机物的官能团,结构特点及主要化学性质 (1)烷烃 A) 官能团:无 ;通式:CnH2n+2;代表物:CH4 B) 结构特点:键角为109°28′,空间正四面体分子。烷烃分子中的每个C原子的四个价键也都如此。 C) 化学性质: ①取代反应(与卤素单质、在光照条件下) , ,……。 ②燃烧 ③热裂解 (2)烯烃: A) 官能团: ;通式:CnH2n(n≥2);代表物:H2C=CH2 B) 结构特点:键角为120°。双键碳原子与其所连接的四个原子共平面。 C) 化学性质: ①加成反应(与X2、H2、HX、H2O等)
②加聚反应(与自身、其他烯烃) ③燃烧 (3)炔烃: A) 官能团:—C≡C— ;通式:CnH2n—2(n≥2);代表物:HC≡CH B) 结构特点:碳碳叁键与单键间的键角为180°。两个叁键碳原子与其所连接的两个原子在同一条直线上。 C) 化学性质:(略) (4)苯及苯的同系物: A) 通式:CnH2n—6(n≥6);代表物: B)结构特点:苯分子中键角为120°,平面正六边形结构,6个C原子和6个H原子共平面。 C)化学性质: ①取代反应(与液溴、HNO3、H2SO4等)
②加成反应(与H2、Cl2等)
(5)醇类: A) 官能团:—OH(醇羟基); 代表物: CH3CH2OH、HOCH2CH2OH B) 结构特点:羟基取代链烃分子(或脂环烃分子、苯环侧链上)的氢原子而得到的产物。结构与相应的烃类似。 C) 化学性质: ①羟基氢原子被活泼金属置换的反应
②跟氢卤酸的反应 ③催化氧化(α—H)
(与官能团直接相连的碳原子称为α碳原子,与α碳原子相邻的碳原子称为β碳原子,依次类推。与α碳原子、β碳原子、……相连的氢原子分别称为α氢原子、β氢原子、……) ④酯化反应(跟羧酸或含氧无机酸) (6)醛酮 A) 官能团: (或—CHO)、 (或—CO—) ;代表物:CH3CHO、HCHO 、 B) 结构特点:醛基或羰基碳原子伸出的各键所成键角为120°,该碳原子跟其相连接的各原子在同一平面上。 C) 化学性质: ①加成反应(加氢、氢化或还原反应)
②氧化反应(醛的还原性)
(7)羧酸 A) 官能团: (或—COOH);代表物:CH3COOH B) 结构特点:羧基上碳原子伸出的三个键所成键角为120°,该碳原子跟其相连接的各原子在同一平面上。 2CH3COOH + Na2CO32CH3COONa + H2O + CO2↑ C) 化学性质: ①具有无机酸的通性 ②酯化反应 (8)酯类 A) 官能团: (或—COOR)(R为烃基); 代表物: CH3COOCH2CH3 B) 结构特点:成键情况与羧基碳原子类似 C) 化学性质: 水解反应(酸性或碱性条件下)
(9)氨基酸 A) 官能团:—NH2、—COOH ; 代表物: B) 化学性质: 因为同时具有碱性基团—NH2和酸性基团—COOH,所以氨基酸具有酸性和碱性。 3、常见糖类、蛋白质和油脂的结构和性质 (1)单糖 A) 代表物:葡萄糖、果糖(C6H12O6) B) 结构特点:葡萄糖为多羟基醛、果糖为多羟基酮 C) 化学性质:①葡萄糖类似醛类,能发生银镜反应、费林反应等;②具有多元醇的化学性质。 (2)二糖 A) 代表物:蔗糖、麦芽糖(C12H22O11) B) 结构特点:蔗糖含有一个葡萄糖单元和一个果糖单元,没有醛基;麦芽糖含有两个葡萄糖单元,有醛基。 C) 化学性质: ①蔗糖没有还原性;麦芽糖有还原性。 ②水解反应 (3)多糖 A) 代表物:淀粉、纤维素 [ (C6H10O5)n ] B) 结构特点:由多个葡萄糖单元构成的天然高分子化合物。淀粉所含的葡萄糖单元比纤维素的少。 C) 化学性质: ①淀粉遇碘变蓝。 ②水解反应(最终产物均为葡萄糖) (4)蛋白质 A) 结构特点:由多种不同的氨基酸缩聚而成的高分子化合物。结构中含有羧基和氨基。 B) 化学性质: ①两性:分子中存在氨基和羧基,所以具有两性。 ②盐析:蛋白质溶液具有胶体的性质,加入铵盐或轻金属盐浓溶液能发生盐析。盐析是可逆的,采用多次盐析可分离和提纯蛋白质(胶体的性质) ③变性:蛋白质在热、酸、碱、重金属盐、酒精、甲醛、紫外线等作用下会发生性质改变而凝结,称为变性。变性是不可逆的,高温消毒、灭菌、重金属盐中毒都属变性。 ④颜色反应:蛋白质遇到浓硝酸时呈黄色。 ⑤灼烧产生烧焦羽毛气味。 ⑥在酸、碱或酶的作用下水解最终生成多种α—氨基酸。 (5)油脂 A)组成:油脂是高级脂肪酸和甘油生成的酯。常温下呈液态的称为油,呈固态的称为脂,统称油脂。天然油脂属于混合物,不属于高分子化合物。 B) 代表物: 油酸甘油酯: 硬脂酸甘油酯: C) 结构特点:油脂属于酯类。天然油脂多为混甘油酯。分子结构为: R表示饱和或不饱和链烃基。R1、R2、R3可相同也可不同,相同时为单甘油酯,不同时为混甘油酯。 D) 化学性质: ①氢化:油脂分子中不饱和烃基上加氢。如油酸甘油酯氢化可得到硬脂酸甘油酯。 ②水解:类似酯类水解。酸性水解可用于制取高级脂肪酸和甘油。碱性水解又叫作皂化反应(生成高级脂肪酸钠),皂化后通过盐析(加入食盐)使肥皂析出(上层)。 5、重要有机化学反应的反应机理 (1)醇的催化氧化反应 说明:若醇没有α—H,则不能进行催化氧化反应。 (2)酯化反应 说明:酸脱羟基而醇脱羟基上的氢,生成水,同时剩余部分结合生成酯。
最终答案:略