高中有機(jī)化學(xué)中常見官能團(tuán)有關(guān)儀器

1、 高中有機(jī)化學(xué)中常見官能團(tuán) 對(duì)于有機(jī)化學(xué)來說，最重要的莫過于官能團(tuán)，官能團(tuán)是決定有機(jī)物的化學(xué)性質(zhì)的原子或原子團(tuán)，有機(jī)物因?yàn)橛胁煌墓倌軋F(tuán)，性質(zhì)會(huì)發(fā)生改變，因此對(duì)于官能團(tuán)的了解成了一大難點(diǎn)。 一、什么是有機(jī)物 在了解官能團(tuán)之前，我們必須要先判斷什么才算的上是有機(jī)物，是只要含有碳的化合物都是有機(jī)物嗎？非也，有機(jī)物是指含碳的化合物，但除CO2，CO,H2CO3，硫酸鹽，金屬碳化物（CaC2）等。 比如天然氣的主要成分甲烷是最簡單的烷烴，甲醇是最簡單的醇，乙烯是最簡單的烯烴。它們都是有機(jī)化合物。而對(duì)于結(jié)構(gòu)簡式為HOCOOH則不是有機(jī)物，因?yàn)檫@是碳酸的結(jié)構(gòu)簡式。 二、 高中有機(jī)化學(xué)中有哪些常見官能團(tuán)及其

2、化學(xué)性質(zhì) 在高中有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)中我們遇到過許多的官能團(tuán)，現(xiàn)在將其歸類: 1。鹵化烴： 官能團(tuán)，鹵原子（CI等） 在堿的溶液中發(fā)生“水解反應(yīng)”，生成醇 在堿的醇溶液中發(fā)生“消去反應(yīng)”，得到不飽和烴 2。醇： 官能團(tuán)，醇羥基（-OH） 能與鈉反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣 能發(fā)生消去得到不飽和烴（與羥基相連的碳直接相連的碳原子上如果沒有氫原子，不能發(fā)生消去） 能與羧酸發(fā)生酯化反應(yīng) 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： 官能團(tuán)，醛基(CHO) 能與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng) 能與新制的氫氧化銅溶液反應(yīng)生成紅色沉淀 能被氧化成羧酸 能被加氫還原成醇 4。酚， 官能團(tuán)，酚羥基（OH）

3、具有酸性 能鈉反應(yīng)得到氫氣 酚羥基使苯環(huán)性質(zhì)更活潑，苯環(huán)上易發(fā)生取代，酚羥基在苯環(huán)上是鄰對(duì)位定位基 能與羧酸發(fā)生酯化 5。羧酸， 官能團(tuán)，羧基（COOH） 具有酸性（一般酸性強(qiáng)于碳酸）能與鈉反應(yīng)得到氫氣 不能被還原成醛 能與醇發(fā)生酯化反應(yīng) 6。酯， 官能團(tuán)，酯基（COOR） 能發(fā)生水解得到酸和醇 三、實(shí)驗(yàn)室鑒別官能團(tuán)的方法 如何鑒別羥基和羧基 裝置：試管，Na2CO3藥品，膠頭滴管，裝有乙醇和乙酸的試劑瓶 過程：a.用膠頭滴管吸取同等份量的乙醇和乙酸，分別滴入兩支試管； b.將Na2CO3分別滴入裝有乙醇和乙酸的試管，觀察現(xiàn)象 現(xiàn)象：裝有乙酸的試管開始冒出氣泡，裝有乙醇的試管無現(xiàn)象 結(jié)論：乙酸

4、中的羧基具有酸性能和堿性氧化物反應(yīng)，乙醇中的羥基不具有酸性 方程式：Na2CO3+2CH3COOH=2CH3COONa+CO2 如何鑒別甲酸和乙酸 裝置：試管，膠頭滴管 過程：a. 制備銀氨溶液：在潔凈的試管里加入1mL2%的硝酸銀溶液，然后一邊搖動(dòng)試管，一邊逐滴滴入2%的稀氨水，只最初產(chǎn)生的沉淀恰好溶解為止 b.分別向盛有銀氨溶液的兩個(gè)試管中加入等分量的甲酸和乙酸 現(xiàn)象：有甲酸的試管壁上附著一層光亮如鏡的金屬銀 結(jié)論：甲酸既具有羧基的結(jié)構(gòu)，又有醛基的結(jié)構(gòu)，因此表現(xiàn)出與它的同系物不同的一些特性。因?yàn)榫哂腥┗?，故有還原性，能發(fā)生銀鏡反應(yīng) 方程式：HCOOH + 2Ag(NH3)2OH -(NH4

5、)2CO3 + 2Ag +2NH3 +H2O 如何鑒別醛基 (兩種方案） <1>裝置：試管 過程：a. 制備銀氨溶液：在潔凈的試管里加入1mL2%的硝酸銀溶液，然后一邊搖動(dòng)試管，一邊逐滴滴入2%的稀氨水，只最初產(chǎn)生的沉淀恰好溶解為止 b. 滴入3滴乙醛，振蕩后把試管放在熱水中溫?zé)帷?現(xiàn)象：試管壁上附著一層光亮如鏡的金屬銀 結(jié)論： 硝酸銀與氨水生成的銀氨溶液中含有氫氧化二氨合銀，這是一種弱氧化劑，它能把乙醛氧化成乙酸，乙酸又與氨反應(yīng)生成乙酸氨，而銀離子被還原成金屬銀。還原生成的銀附著在試管壁上，形成銀鏡。 方程式：CH3CHO+2Ag(NH3)2+ 2OH-CH3COONH4+2Ag

6、+3NH3+H2O <2>裝置：試管 過程：a.制備新制氫氧化銅溶液：取一定量的氫氧化鈉溶液，滴入幾滴硫酸銅溶液，得到藍(lán)色的懸濁液b.加入0.5ml的乙醛的堿性溶液，加熱至沸騰，觀察溶液 現(xiàn)象：生成磚紅色沉淀 結(jié)論：乙醛具有還原性，能把反應(yīng)中生成的氫氧化銅還原成紅色的氧化亞銅沉淀 方程式：CH3CHO十2Cu(OH)2CH3COOH十Cu2O十2H20 如何鑒別烯烴和炔烴 裝置：試管，銀氨溶液，膠頭滴管 過程：a.用膠頭滴管吸取同等份量的乙烯和乙炔，分別加入兩個(gè)試管 b.分別滴入銀氨溶液觀察現(xiàn)象 現(xiàn)象：裝有炔烴的試管生成紅色沉淀，裝有烯烴的試管沒有現(xiàn)象。 結(jié)論：只有端基炔能和銀氨溶

7、液反應(yīng) 方程式：CHCH+2Ag(NH3)2NO3AgCCAg+2NH4NO3+2NH3 .如何鑒別苯和甲苯 裝置：試管，高錳酸鉀溶液，膠頭滴管 過程：a.用膠頭滴管吸取同等份量的苯和甲苯 b.分別滴入高錳酸鉀溶液，觀察現(xiàn)象 現(xiàn)象：裝有甲苯的試管高錳酸鉀溶液褪色，裝有苯的試管無明顯現(xiàn)象 結(jié)論：苯上含有基團(tuán)可使苯的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變 苯環(huán)對(duì)甲基產(chǎn)生了影響 方程式：5C6H5CH3 + 6KMnO4 + 9H2SO45C6H5COOH + 3K2SO4 + 6MnSO4 + 14H2O 如何鑒別鹵代烴（以溴乙烷為例） 裝置：鐵架臺(tái)，試管，酒精燈，導(dǎo)管，AgNO3溶液，NaOH溶液，HNO3溶液 過程

8、：a.在試管中滴入溴乙烷和水，在加熱和NaOH溶液（加入NaOH溶液是為了吸收反應(yīng)生成的HBr）的催化下，進(jìn)行水解反應(yīng)（為水解而不是消去反應(yīng)） b.將生成的氣體通過裝有HNO3溶液的試管 c.加入AgNO3溶液觀察現(xiàn)象 現(xiàn)象：生成淺黃色沉淀(其中AgCl為白色沉淀，AgI為黃色沉淀) 結(jié)論：加NaOH后溴乙烷會(huì)水解生成Br-，Br-與AgNO3中的Ag生成沉淀 方程式：C2H5BrNaOH加熱C2H5OHNaBr NaBrAgNO3=AgBr+NaNO3 如何檢驗(yàn)酚裝置： 試管，膠頭滴管，溴水 過程：a.在試管中滴入幾滴苯酚 b.在此試管中滴入溴水 現(xiàn)象：溴水褪色并且生成白色沉淀 結(jié)論： 苯酚

9、和溴水發(fā)生取代反應(yīng) 方程式：C6H5OH+3Br2-C6H2OHBr3(2,4,6-三溴苯酚）+3HBr 四、官能團(tuán)在生活中的應(yīng)用 酚：可以合成阿司匹林，香料和一些高分子化合物 碳碳雙鍵：可以進(jìn)行加聚反應(yīng)。是合成塑料的主要成分 碳碳三鍵：可以進(jìn)行加聚反應(yīng)，可以合成導(dǎo)電塑料 酯基：具有水果香氣味的官能團(tuán)，是年老醋和年老酒中的主要成分 五、結(jié)論 對(duì)于官能團(tuán)的鑒定，現(xiàn)代科學(xué)也對(duì)其進(jìn)行研究，在有機(jī)分子中，組成化學(xué)鍵或官能團(tuán)的原子處于不斷振動(dòng)的狀態(tài)，其振動(dòng)頻率與紅外光的振動(dòng)頻率相當(dāng)，所以當(dāng)用紅外線照射有機(jī)分子時(shí)，分子中的化學(xué)鍵或官能團(tuán)可以發(fā)生振動(dòng)吸收，不同的化學(xué)鍵或官能團(tuán)吸收頻率不同，在紅外光譜圖上將處于不同的位置，從而可以獲得分子中含有何種化學(xué)鍵或者官能團(tuán)，這就是紅外光譜。而和紅外光譜有同種效用的就是核磁共振氫譜，用核磁共振儀可以記錄到氫原子核的有關(guān)信號(hào)，處在不同化學(xué)環(huán)境中的氫原子因產(chǎn)生共振時(shí)吸收電磁波的頻率不同，在譜圖上出現(xiàn)的位置也不同，各類氫原子的這種差異被稱為化學(xué)位移，而且吸收峰的面積與氫原子數(shù)成正比。因此，從核磁共振氫譜上可以推知該有機(jī)物分子有幾種不同類型的氫原子及它們的數(shù)目。 總之，官能團(tuán)在有機(jī)化學(xué)中起著至關(guān)重要的作用，我們要掌握和熟悉官能團(tuán)的作用和應(yīng)用，并做到對(duì)其了