现有5种有机物:①乙烯,②乙醇,③乙醛,④乙酸,⑤乙酸乙酯.(1)请分别写出其中含有下列官能团的有机
(1)含有-OH的有CH3CH2OH或CH3COOH,含有-CHO的有CH3CHO,含有-COOH的有CH3COOH,
故答案为:CH3CH2OH或CH3COOH;CH3CHO;CH3COOH;
(2)①能发生银镜反应的是乙醛;
②能发生消去反应的为乙醇;
③能发生水解反应的是乙酸乙酯;
④具有酸性且能发生酯化反应的是乙酸;
⑤既能发生加成反应,又能发生聚合反应的是乙烯,
故答案为:③;②;⑤;④;①.
只有乙烯与水发生加成反应,则A为CH 2 =CH 2 ,生成B为CH 3 CH 2 OH,乙醇在Cu作催化剂条件下发生氧化反应生成C为CH 3 CHO,B与D反应生成乙酸乙酯(CH 3 COOCH 2 CH 3 ),则D为CH 3 COOH.
(1)由以上分析可知B为CH 3 CH 2 OH,C为CH 3 CHO,故答案为:CH 3 CH 2 OH;CH 3 CHO;
(2)B为乙醇,含有的官能团为羟基,D为乙酸,含有的官能团为羧基,故答案为:羟基;羧基;
(3)乙烯含有碳碳双键,可与水在催化剂作用下发生加成反应生成乙醇,故答案为:加成反应.
乙醇:CH3CH2OH,官能团是-OH,羟基
乙烯:CH2=CH2,有碳碳双键
乙醛:CH3CH=O,官能团是醛基
甲烷:CH4,没啥官能团啊。。。就单键
乙烯 CH2=CH2 官能团:双键
苯 C6H6 是一个苯环官能团 苯环 常写成笨~LZ就是其中一个
乙醇 CH3-CH2OH 官能团-OH 醇羟基
乙酸 CH3-CH2COOH 官能团-COOH 羧基
羟基:具有酸性可以与活拨金属反映,可以亲核取代,可以被氧化成醛酮酸,可以脱水消除。 鉴别方法:LUCAS试剂(浓盐酸+无水氯化锌)
醛基:亲核加成,氧化,还原,α-H的特殊反应。鉴别方法:银镜反应和Feling试剂
羧基:酸性,酯化,形成酰卤,酰胺,酸酐等。
酯可以水解回到羧酸和醇
碳碳双键:亲电加成,还原,自由基加成,氧化。 鉴别方法:溴的四氯化碳溶液
葡萄糖:形成缩醛或者缩酮。 鉴别方法:还原糖可用Feling试剂或银镜反应鉴别
蛋白质:遇酸碱变性,盐析
2。醇:官能团,醇羟基 能与钠反应,产生氢气 能发生消去得到不饱和烃(与羟基相连的碳直接相连的碳原子上如果没有氢原子,不能发生消去) 能与羧酸发生酯化反应 能被催化氧化成醛(伯醇氧化成醛,仲醇氧化成酮,叔醇不能被催化氧化)
3。醛:官能团,醛基 能与银氨溶液发生银镜反应 能与新制的氢氧化铜溶液反应生成红色沉淀 能被氧化成羧酸 能被加氢还原成醇
4。酚,官能团,酚羟基 具有酸性 能钠反应得到氢气 酚羟基使苯环性质更活泼,苯环上易发生取代,酚羟基在苯环上是邻对位定位基 能与羧酸发生酯化
5。羧酸,官能团,羧基 具有酸性(一般酸性强于碳酸) 能与钠反应得到氢气 不能被还原成醛(注意是“不能”) 能与醇发生酯化反应
6。酯,官能团,酯基 能发生水解得到酸和醇
醇、酚:羟基(-OH);伯醇羟基可以消去生成碳碳双键,酚羟基可以和NaOH反应生成水,与Na2CO3反应生成NaHCO3,二者都可以和金属钠反应生成氢气
醛:醛基(-CHO); 可以发生银镜反应,可以和斐林试剂反应氧化成羧基。与氢气加成生成羟基。
酮:羰基(>C=O);可以与氢气加成生成羟基
羧酸:羧基(-COOH);酸性,与NaOH反应生成水,与NaHCO3、Na2CO3反应生成二氧化碳
硝基化合物:硝基(-NO2);
胺:氨基(-NH2). 弱碱性
烯烃:双键(>C=C<)加成反应。
炔烃:三键(-C≡C-) 加成反应
醚:醚键(-O-) 可以由醇羟基脱水形成
磺酸:磺基(-SO3H) 酸性,可由浓硫酸取代生成
腈:氰基(-CN)
酯: 酯 (-COO-) 水解生成羧基与羟基,醇、酚与羧酸反应生成
注: 苯环不是官能团,但在芳香烃中,苯基(C6H5-)具有官能团的性质。苯基是过去的提法,现在都不认为苯基是官能团
官能团:是指决定化合物化学特性的原子或原子团. 或称功能团。
卤素原子、羟基、醛基、羧基、硝基,以及不饱和烃中所含有碳碳双键和碳碳叁键等都是官能团,官能团在有机化学中具有以下5个方面的作用。
1.决定有机物的种类
有机物的分类依据有组成、碳链、官能团和同系物等。烃及烃的衍生物的分类依据有所不同,可由下列两表看出来。
烃的分类法:
烃的衍生物的分类法:
2.产生官能团的位置异构和种类异构
中学化学中有机物的同分异构种类有碳链异构、官能团位置异构和官能团的种类异构三种。对于同类有机物,由于官能团的位置不同而引起的同分异构是官能团的位置异构,如下面一氯乙烯的8种异构体就反映了碳碳双键及氯原子的不同位置所引起的异构。
对于同一种原子组成,却形成了不同的官能团,从而形成了不同的有机物类别,这就是官能团的种类异构。如:相同碳原子数的醛和酮,相同碳原子数的羧酸和酯,都是由于形成不同的官能团所造成的有机物种类不同的异构。
3.决定一类或几类有机物的化学性质
官能团对有机物的性质起决定作用,-X、-OH、-CHO、-COOH、-NO2、-SO3H、-NH2、RCO-,这些官能团就决定了有机物中的卤代烃、醇或酚、醛、羧酸、硝基化合物或亚硝酸酯、磺酸类有机物、胺类、酰胺类的化学性质。因此,学习有机物的性质实际上是学习官能团的性质,含有什么官能团的有机物就应该具备这种官能团的化学性质,不含有这种官能团的有机物就不具备这种官能团的化学性质,这是学习有机化学特别要认识到的一点。例如,醛类能发生银镜反应,或被新制的氢氧化铜悬浊液所氧化,可以认为这是醛类较特征的反应;但这不是醛类物质所特有的,而是醛基所特有的,因此,凡是含有醛基的物质,如葡萄糖、甲酸及甲酸酯等都能发生银镜反应,或被新制的氢氧化铜悬浊液所氧化。
4.影响其它基团的性质
有机物分子中的基团之间存在着相互影响,这包括官能团对烃基的影响,烃基对官能团的影响,以及含有多官能团的物质中官能团之间的的相互影响。
① 醇、苯酚和羧酸的分子里都含有羟基,故皆可与钠作用放出氢气,但由于所连的基团不同,在酸性上存在差异。
R-OH 中性,不能与NaOH、Na2CO3反应;
C6H5-OH 极弱酸性,比碳酸弱,不能使指示剂变色,能与NaOH反应,不能与Na2CO3反应;
R-COOH 弱酸性,具有酸的通性,能与NaOH、Na2CO3反应。
显然,羧酸中,羧基中的羰基的影响使得羟基中的氢易于电离。
② 醛和酮都有羰基(>C=O),但醛中羰基碳原子连接一个氢原子,而酮中羰基碳原子上连接着烃基,故前者具有还原性,后者比较稳定,不为弱氧化剂所氧化。
③ 同一分子内的原子团也相互影响。如苯酚,-OH使苯环易于取代(致活),苯基使-OH显示酸性(即电离出H+)。果糖中,多羟基影响羰基,可发生银镜反应。
由上可知,我们不但可以由有机物中所含的官能团来决定有机物的化学性质,也可以由物质的化学性质来判断它所含有的官能团。如葡萄糖能发生银镜反应,加氢还原成六元醇,可知具有醛基;能跟酸发生酯化生成葡萄糖五乙酸酯,说明它有五个羟基,故为多羟基醛。
5.有机物的许多性质发生在官能团上
有机化学反应主要发生在官能团上,因此,要注意反应发生在什么键上,以便正确地书写化学方程式。
如醛的加氢发生在醛基碳氧键上,氧化发生在醛基的碳氢键上;卤代烃的取代发生在碳卤键上,消去发生在碳卤键和相邻碳原子的碳氢键上;醇的酯化是羟基中的O—H键断裂,取代则是C—O键断裂;加聚反应是含碳碳双键(>C=C<)(并不一定是烯烃)的化合物的特有反应,聚合时,将双键碳上的基团上下甩,打开双键中的一键后手拉手地连起来。
(一)、乙醇的组成和结构
乙醇的分子式为C2H6O,官能团是—OH(羟基),结构式为 ,结构简式为CH3—CH2—OH或C2H5—OH或CH3CH2OH,分子中含有两种类型的氢原子。
(二)、乙醇的性质
1.物理性质
乙醇是无色、有特殊香味的液体,密度比水小。乙醇俗称酒精,易挥发,能够溶解多种无机物和有机物,能跟水以任意比例互溶。
2.化学性质
(1)取代反应
2CH3CH2OH +2Na——→2 CH3CH2ONa +H2↑
CH3CH2OH+HBr△—-→CH3CH2Br+H2O
CH3CH2OH+HOCH2CH3浓H2SO4————→140℃CH3CH2OCH2CH3(乙醚)+H2O
(2)氧化反应
CH3CH2OH+3O2点燃—-→ 2CO2+3H2O
2CH3CH2OH+O2Cu或Ag——————→△ 2CH3CHO(乙醛)+2H2O
(3)消去反应
CH3CH2OH 浓H2SO4————→170℃ CH2=CH2↑+ H2O
(三)乙醇的制备和用途
1.乙醇的制备
(1).发酵法
淀粉 淀粉酶————→△葡萄糖酒化酶————→△ CH3CH2OH+CO2
发酵液中乙醇的质量分数约为6%~10%,经蒸馏可得95%的工业乙醇。含乙醇99.5%以上的酒精叫无水酒精。用工业酒精与新制CaO混合,再经加热蒸馏的方法得到无水乙醇。
(2).乙烯水化法
CH2=CH2+ H2O 催化剂——————→加热、加压CH3CH2OH
所用的乙烯可以由石油的裂解大量生产。
2.乙醇的用途
乙醇是一种重要的化工原料,广泛应用于医药、香料、食品、化妆品、油脂等工业;乙醇也用作燃料,是一种清洁能源。医疗消毒用的酒精中乙醇的质量分数为75%。
二、乙醛的组成、结构、性质、制备和用途
(一)、乙醛的组成和结构
1.乙醛的分子式是C2H4O, 结构式是H-�0�6H�0�6HC-�0�6�0�6OC-H, 结构简式是CH3CHO,
官能团是-�0�6�0�6OC-H(醛基)。
2.乙醛可看作乙醇的氧化产物,比乙醇少了两个氢原子;从结构上看,乙醛可看成由甲基和醛基相连而构成的化合物
(二)、乙醛的性质
1.物理性质
乙醛是无色、具有刺激性气味的液体,其沸点低(20.8℃),易挥发,能跟水、乙醇、氯仿等互溶。
2.化学性质
(1)加成反应:加H2被还原成乙醇,表现出氧化性。
CH3CHO+H2Ni———→△ CH3CH2OH
(2)氧化反应:易被氧化成乙酸,表现出还原性
2CH3CHO+O2催化剂————→△ 2CH3COOH
CH3-�0�6�0�6OC-H +2Ag(NH3)2OH温水浴 —————→ CH3-�0�6�0�6OC-ONH4 +Ag↓+3NH3+H2O(银镜反应,用来检验醛基的存在)
CH3-�0�6�0�6OC-H + 2Cu(OH)2△————→ CH3-�0�6�0�6OC-OH+Cu2O↓+2H2O (用来检验醛基的存在)
乙醛也可使酸性KMnO4溶液褪色。
(三)、乙醛的制法和用途
1.乙炔水化法:CH≡CH+H2O催化剂————→△ CH3CHO
乙烯氧化法:2CH2=CH2+O2催化剂——————→加热、加压 2CH3CHO
乙醇氧化法:2CH3CH2OH + O2Cu———→△ 2CH3CHO+2H2O
2.乙醛是有机合成的重要原料,主要用于制取乙酸、丁醇、乙酸乙酯等。
(四)、最简单的醛是甲醛。甲醛又叫蚁醛,是无色、有强烈刺激性气味的气体,易溶于水。甲醛的35%~40%水溶液叫福尔马林,具有杀菌和防腐能力。
甲醛具有防腐能力,但有毒。一定条件下甲醛可被H2还原为甲醇,也可被氧化为甲酸,还可与苯酚发生反应。甲醛与苯酚用于生产酚醛塑料。
三、乙酸的组成、结构、性质和用途
(一)、乙酸的组成和结构
1.乙酸的分子式是C2H4O2,结构式为 ,结构简式为CH3COOH,官能团为-�0�6�0�6OC-OH(羧基)。
2.从结构上看,乙酸可看成由甲基和羧基相连而构成的化合物。
(二)、乙酸的性质
1.物理性质
乙酸又名醋酸、冰醋酸,它是食醋的有效成分。纯净的醋酸是一种无色、易挥发的、有强烈刺激性气味的液体,易溶于水和乙醇等溶剂。
2.化学性质
(1)弱酸性 CH3COOH CH3COO -+H+。
具有酸的通性,酸性强于碳酸,弱于盐酸。
CaCO3+2CH3COOH——→(CH3COO)2 Ca +CO2↑+H2O
CH3COONa+HCl——→CH3COOH+NaCl
(2)酯化反应
酸和醇起作用,生成酯和水的反应叫作酯化反应。酯化反应一般是羧酸分子里的羟基与醇分子里的羟基上的氢原子结合成水,其余部分互相结合成酯。(酸羟醇氢,出水成酯)
CH3COOH +CH3CH2OH浓H2SO4————→△CH3COOCH2CH3+H2O
(三)乙酸的的用途
冰醋酸是重要的有机化工原料之一,它在有机化学工业中处于重要地位。醋酸广泛用于合成纤维、涂料、医药、农药、食品添加剂、染织等工业,是国民经济的一个重要组成部分。冰醋酸按用途又分为工业和食用两种,食用冰醋酸可作酸味剂、增香剂。可生产合成食用醋,用水将乙酸稀释至4-5%浓度,添加各种调味剂而得食用醋。
二、苯酚的性质和应用
1.苯酚的结构
分子式为C6H6O,结构简式为 或 和C6H5OH,苯酚中12个原子处于同一平面上,是极性分子。由于分子中羟基与苯环直接相连而互相影响,使得酚羟基与醇羟基的性质既相似又有区别。
2.苯酚的物理性质
纯净的苯酚是无色晶体,露置在空气中会部分氧化而呈粉红色。苯酚具有特殊气味,熔点43℃。苯酚易溶于乙醇等有机溶剂。常温下苯酚在水中的溶解度不大(9.3g),当温度高于65℃时能与水混溶。苯酚有毒,其浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀性,使用时要小心,如果不慎沾到皮肤上,应立即用酒精洗涤,再用冰冲洗。
3.苯酚的化学性质
(1)弱酸性
苯酚俗称石炭酸,但不是酸,由于苯环对羟基的影响使得羟基的活性增强显弱酸性
+ NaOH → + H2O
+ CO2 + H2O → + NaHCO3
因电离程度:H2CO3>>HCO3-,苯酚钠与碳酸反应只能生成NaHCO3,不能生成Na2CO3。
由以上电离程度的大小不难判断,苯酚还能与碳酸钠溶液反应生成苯酚钠和碳酸氧钠,化学方程式如下: + Na2CO3→ + NaHCO3
(2)取代反应
+ 3Br2 → ↓(白色)+ 3HBr
注:此反应常用于对溶液中的苯酚进行定性和定量测定。
(3)显色反应
苯酚遇FeCl3显紫色,可用于检验苯酚。
酚类物质遇FeCl3溶液一般能发生显色反应,但不一定显紫色。不同的酚跟三氯化铁溶液作用,呈现蓝、紫、绿等不同颜色。例如:
物质
颜色 紫色 蓝色 红色
物质
颜色 深绿色 蓝紫色 暗红色
因此在描述显色反应的现象时不能均说成是“显紫色”。
(4)氧化反应
①常温下,苯酚晶体呈红色,是被氧化的结果。
②苯酚可以燃烧
4.酚的概念:分子中羟基与苯环(或其他芳环)碳原子直接相连的有机化合物属于酚。而羟基连接在苯环的取代基上的化合物是芳香醇。如分子式为C7H8O的芳香族化合物可能是:
(1)酚类: (邻甲苯酚)、 (间甲苯酚)、 (对甲苯酚)
(2)芳香醇: (苯甲醇)
(3)醚类: (苯甲醚)
三、酚中基团间的相互影响
1.苯环对羟基的影响
苯环是吸电子基团,而羟基中的H—O键是极性键,由于苯环对羟基的影响,使得共用电子对强烈偏离H而使H—O键的极性增强,可以发生微弱的电离生成H+,因此苯酚具有很弱的酸性。而乙醇分子中羟基与乙基直接相连,乙基是斥电子基团使H—O键的极性减弱而不易电离生成H+,不显酸性。
2.羟基对苯环的影响
苯酚分子中,羟基对苯环的影响,使得苯环被活化,在羟基邻位和对位上的H变得活泼,比苯更易发生取代反应。如跟溴的取代反应:苯跟液溴,同时要有铁粉作催化剂才可反应;而苯酚和浓溴水,不需要催化剂就可迅速发生反应:
乙烯的官能团是碳碳双键
乙酸的官能团是羧基,含有碳氧双键
乙醛的官能团是醛基,含有碳氧双键
不懂可以继续追问