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1、 HYPERLINK /Forum/BBSMain.aspx?ForumId=1a45b813-926b-4d80-8f5a-32ab2dca1df7&TMID=339&ActionType=1 t _blank 農(nóng)科化學基礎(chǔ)知識網(wǎng)上教學活動文本(2008.03.26)張愛華:各位老師大家好!歡迎大家參加今天的教研活動。課程基本情況農(nóng)科化學基礎(chǔ)知識課程是根據(jù)中央廣播電視大學關(guān)于培養(yǎng)目標和課程設置的規(guī)定為一村一名大學生相關(guān)專業(yè)開設的一門基礎(chǔ)課程。一學期開設,學分5,課內(nèi)學時90。 化學,是現(xiàn)代生物科學的基礎(chǔ),是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技工作者知識結(jié)構(gòu)的重要組成部分。因此,農(nóng)科化學基礎(chǔ)知識是農(nóng)科各專業(yè)大專必修的
2、重要基礎(chǔ)課程。通過學習,使學生了解和掌握與農(nóng)科各專業(yè)有關(guān)的化學基本知識、基本原理及基本實驗技能,了解這些知識、理論和技能在農(nóng)業(yè)上的應用,培養(yǎng)分析和解決涉及化學實際問題的能力,為今后的學習和工作打下一定的化學基礎(chǔ)。 本課程的主要內(nèi)容有:溶液,化學平衡,分析化學概述,酸堿反應與酸堿滴定法,沉淀反應與沉淀滴定法,氧化還原反應與氧化還原滴定法,配位反應與配位滴定法,農(nóng)業(yè)中常見的元素化學及其化合物選述,有機化合物的分類和命名,各類化合物之間的重要反應,與農(nóng)業(yè)有關(guān)的有機化合物的性質(zhì)與功能和農(nóng)藥基礎(chǔ)知識等。 第一章溶液教學重點由一種或幾種物質(zhì)分散到另一種物質(zhì)中所形成的體系,稱為分散體系,簡稱分散系。其中被分
3、散的物質(zhì)稱為分散質(zhì),分散分散質(zhì)的物質(zhì)稱為分散劑。 溶液的組成方法有很多,在我們的教材中主要介紹了物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量摩爾濃度、質(zhì)量分數(shù)、摩爾分數(shù)、ppm和ppb濃度。在進行計算時一定要注意各物理量單位的統(tǒng)一。這一部分同學們在學習時一定要掌握各種濃度的計算方法。 溶液的配制的一般方法是:根據(jù)具體要求,準確稱取溶質(zhì)或準確量取溶質(zhì),將其溶解于一定量溶劑中,即可以得到所需濃度的溶液。在這里應該掌握作為基準物質(zhì)必須符合哪些要求。 非電解質(zhì)溶液有若干共同的性質(zhì):溶液的蒸氣壓下降、沸點升高、凝固點降低和具有一點的滲透壓。這些性質(zhì)只與溶液中的溶質(zhì)的粒子數(shù)有關(guān),而與溶質(zhì)本性無關(guān),因此,被稱為稀溶液的依數(shù)性。在等滲
4、、高滲、低滲情況下紅細胞狀況。在這里同學們應掌握利用稀溶液的依數(shù)性的相關(guān)公式計算物質(zhì)的分子量等。 第二章 化學平衡教學重點化學平衡實質(zhì)上表明了某一反應在特定條件下能夠進行的最大限度。平衡時,因而是一個動態(tài)的平衡,系統(tǒng)中各物質(zhì)的量不再隨時間而改變。通常用平衡常數(shù)來衡量。標準平衡常數(shù)是一個無量綱的量。 當平衡常數(shù)改變時,平衡會發(fā)生相應的移動,但平衡常數(shù)不一定變化。平衡常數(shù)僅與反應本身的性質(zhì)及溫度有關(guān),其數(shù)值與計量方程式的書寫有關(guān)。 化學平衡常數(shù)有如下應用: 1可以判斷一個化學反應能不能夠?qū)崿F(xiàn); 2判斷一個體系在某個狀態(tài)時反應進行的方向 3計算平衡時個物質(zhì)的濃度、分壓及反應的轉(zhuǎn)化率 化學平衡是相對的
5、而且是有條件的。條件改變就導致化學平衡移動。對于一個平衡體系來說,我們應該了解增加反應物的濃度、平衡向生成物方向移動,而增加生成物濃度平衡向反應物方向移動。如果有氣體參加的反應,反應前氣體分子數(shù)不相等,增加總壓力平衡向氣體分子數(shù)減少的方向移動,減小總壓力平衡向氣體分子數(shù)增加的方向移動。如果升高溫度,平衡向吸熱方向移動,降低溫度平衡向放熱方向移動。當外界條件改變,對平衡體系的影響我們可以用呂?查德里原理來解釋這些現(xiàn)象。 第三章分析化學概述教學重點定量分析的程序一般包括采樣、試樣制備、試樣預處理、測定、計算機結(jié)果處理等幾大步驟,根據(jù)樣品的不同,程序可能有些不同。 誤差有系統(tǒng)誤差(主要來源:方法誤差
6、、儀器誤差、試劑誤差、操作誤差。)和隨機誤差。 準確度是測定值與真實值相符合的程度,用誤差來衡量,誤差越小,測定的準確度越高。精密度是在同一條件下多次重復測定值相符合的程度,用偏差來衡量,偏差越小,測定的精密度越高。準確度高一定需要經(jīng)目睹高,但精密度高不一定準確度高。 在誤差的表示方法中應掌握教材中的各種計算公式,會應用這些公式進行計算。知道減少系統(tǒng)誤差有幾種方法。有效數(shù)字是測量數(shù)據(jù)中能夠正確反映一定量(物理量或化學量)的數(shù)字,也就是說,是能夠?qū)嶋H測到的數(shù)字。有效數(shù)字在分析化學中的意義,不僅表現(xiàn)在它表示了測定的量的大小,而且表示了測量值所能達到的準確度,因此,測量數(shù)據(jù)的有效數(shù)字的位數(shù)有很重要的
7、意義。有效數(shù)字位數(shù)的保留,是根據(jù)分析方法和儀器的準確度來決定的,記錄數(shù)得到的數(shù)據(jù)中應該只有最后一位是不確定的數(shù)字,而該位以前的其他數(shù)字均為確定數(shù)字。在有效數(shù)字的確定中,要特別注意許多特例,如“0”和對數(shù)等特殊情況下的有效數(shù)字的位數(shù)。在數(shù)字前面的“0”只起定位作用,不是有效數(shù)字;在數(shù)字中間或后面的“0”是有效數(shù)字。分析化學中的倍數(shù)和分數(shù),不是測量所得,可視為無限多位有效數(shù)字。對數(shù)值有效數(shù)字的位數(shù)僅取決于小數(shù)部分數(shù)字的位數(shù),因整數(shù)部分只代表該數(shù)的方次。 有效數(shù)字的修約規(guī)則,采用“四舍六入五留雙”的原則,在進行修約時,一方面要注意修約的位數(shù),另一方面要注意“5”的修約。 有效數(shù)字的運算規(guī)則,主要考慮
8、的是修約后結(jié)果的誤差與參加運算的數(shù)據(jù)的誤差匹配問題。 第四章酸堿平衡與酸堿滴定法一、水溶液酸堿度的計算酸和堿是通過質(zhì)子的給出和接受的關(guān)系相互依存和相互轉(zhuǎn)化的,酸堿反應的實質(zhì)是質(zhì)子傳遞。酸堿的強弱也是相對的。水溶液中酸堿平衡關(guān)系是以共軛酸堿對的形式存在的,在計算水溶液的酸堿度時,都用最簡式計算各類水溶液的pH值,在我們的計算過程中條件都符合最簡式,不論是強酸、強堿、一元弱酸堿或是它們的鹽以及兩性物質(zhì)pH的計算我們都用最簡式計算。希望大家注意各類pH值的計算公式,不要混淆。 二、酸堿平衡移動在這里需要大家掌握什么是稀釋定律,稀釋定律可以用電離度表示 。還需要大家掌握什么是同離子效應,在弱酸弱堿的溶
9、液中,由于加入了有相同離子的可溶性鹽,使弱酸、弱堿電離度降低的現(xiàn)象叫同離子效應。 另外一個是對于緩沖溶液的了解、緩沖溶液的概念、組成及緩沖溶液的配制。緩沖溶液可以抵抗少量的外來酸、堿或稀釋來保持溶液的pH值基本不變,緩沖溶液的計算公式大家應該掌握,同時在緩沖容量方面有所了解。 三、酸堿滴定法掌握酸堿指示劑、指示劑變色原理、變色范圍,怎樣指示滴定終點的到達,對酸堿滴定的曲線以及滴定過程中指示劑的選擇、pH突躍范圍,如何根據(jù)突躍范圍選擇指示劑也就是指試劑選擇的原則,使用指示劑時需要注意的事項。我們介紹了強酸強堿的滴定,還介紹了強酸對弱堿、強堿對弱酸的滴定有什么規(guī)律,與強酸強堿滴定有什么區(qū)別需要大家
10、掌握。另外我們還講了重要的酸堿滴定應用,醋酸中總酸度的測定、混合堿的測定、堿灰中總堿度的測定和堿灰中碳酸鈉、碳酸氫鈉含量的測定,知道什么是雙指示劑。 第五章 沉淀溶解平衡與沉淀滴定法沉淀溶解平衡 多數(shù)沉淀反應是電解質(zhì)之間的離子反應,生成的沉淀產(chǎn)物屬難溶電解質(zhì)。嚴格講,在水中沒有絕對不溶的物質(zhì)存在,更沒有絕對不溶的電解質(zhì)存在。難溶電解質(zhì)在水中只是溶解能力很弱,存在沉淀溶解平衡。 溶度積常數(shù) 在一定溫度下,難溶電解質(zhì)的飽和溶液中,各組份離子濃度冪的乘積為一常數(shù),稱之為溶度積常數(shù),用。 其中,和分別為離子和在沉淀-溶解平衡方程式中的化學計量系數(shù)。KSP與其他平衡常數(shù)一樣,只與難溶電解質(zhì)的本性和溫度有
11、關(guān),而與沉淀的多少和溶液中離子濃度的變化無關(guān)。注意不同類型的難溶電解質(zhì),不能用它們的溶度積來直接比較它們?nèi)芙舛鹊拇笮。坏珜ν活愋偷碾y溶電解質(zhì)(如AgCl和AgBr或Ag2SO4和Ag2CrO4),在同一溫度下,溶解度大者,其溶度積也較大。反之亦然。2溶度積規(guī)則在某難溶電解質(zhì)溶液中,其離子濃度的乘積稱為離子積(Q)。對某一難溶電解質(zhì)來說,在一定條件下,沉淀能否生成或溶解,從Q和KSP的關(guān)系就可以判斷出來:(1)QKSP時,為不飽和溶液,無沉淀析出;若已有沉淀存在時,沉淀將會溶解。(2)QKSP時,達沉淀-溶解動態(tài)平衡,此時存在兩種情況:溶液恰好飽和但無沉淀析出或飽和溶液和未溶固體物間建立平衡。
12、(3)QKSP時,溶液為過飽和溶液,有沉淀從溶液中析出。以上Q與KSP關(guān)系稱為溶度積規(guī)則。運用這三條規(guī)則,我們可控制溶液離子濃度,使之產(chǎn)生沉淀或使沉淀溶解。3沉淀的生成 加入沉淀劑,應用同離子效應,控制溶液的pH值。4分步沉淀 溶液中含有幾種離子,加入某種沉淀劑均可生成沉淀,沉淀生成的先后順序按離子積大于溶度積的先后順序分步沉淀。 一般溶液中被沉淀粒子濃度小于時,則認為已沉淀完全。5沉淀的溶解 生成弱電解質(zhì),發(fā)生氧化還原反應,生成配合物。第六章氧化還原反應和氧化還原滴定法1氧化數(shù) 不同元素的原子在組成分子時,由于元素的電負性不同,分子中的電荷分布不均。氧化數(shù)為某元素的原子所具有的形式電荷數(shù)形式
13、電荷數(shù)是假設把每個鍵中的電子指定給電負性大的原子而求得。規(guī)定單質(zhì)之中的元素的氧化數(shù)為零,氫元素和氧元素的氧化數(shù)一般情況下分別為+1和2。電負性較大的元素的氧化數(shù)為負值,電負性較小的元素的氧化數(shù)為正值。在化合物的分子中的各元素的氧化數(shù)的代數(shù)和為零。這些規(guī)則可以計算復雜化合物分子或離子中各元素的氧化數(shù)。 2氧化作用和還原作用 氧化還原反應是一類反應物之間有電子交換的反應,其特征是反應物元素的氧化數(shù)發(fā)生了變化。 3氧化還原半反應與氧化還原電對 一個氧化還原反應有氧化反應和還原反應兩個半反應(也叫電極反應)組成,其中物質(zhì)失去電子的反應是氧化反應,物質(zhì)得到電子的反應是還原反應。 氧化劑和還原劑各自在反應
14、中與其相應的還原產(chǎn)物或氧化產(chǎn)物所構(gòu)成的物質(zhì)對應關(guān)系稱為氧化還原電對,氧化還原電對中元素氧化數(shù)高的物質(zhì)稱為氧化態(tài),氧化數(shù)低的物質(zhì)形態(tài)稱為還原態(tài)。電對表示為:氧化態(tài)/還原態(tài)。 4氧化還原反應方程式的配平 (1)氧化數(shù)法 適用于水溶液、非水溶液、高溫體系等。原則是還原劑氧化數(shù)升高數(shù)與氧化劑氧化數(shù)降低數(shù)相等。當一種化合物中有多種元素同時參與氧化還原反應,必須把氧化值的升降關(guān)系綜合考慮,可以一個分子(或離子)為基準來計算得失電子數(shù),進而配平方程式。 (2)離子電子法(半反應法) 適用于水溶液中。原則使得電子數(shù)等于失電子數(shù)。離子電子法中關(guān)鍵是半反應方程式的書寫。一般順序:先配平H、O以外元素的原子數(shù),然后
15、配平H、O原子數(shù),最后配平得失電子數(shù)。在酸性介質(zhì)中配平的半反應方程式里不應出現(xiàn) ;在酸性介質(zhì)中配平的半反應方程式中不應出現(xiàn)H 。5原電池(1)原電池裝置原電池是借助于氧化還原反應而產(chǎn)生電流的裝置,是一種將化學能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。任一自發(fā)的氧化還原反應原則上都可以被設計成原電池。氧化半反應和還原半反應分別在兩個電極上進行。如氧化反應 還原反應 電池反應 原電池表示方法:鹽橋溝通兩個半電池,保持其電荷平衡,使反應持續(xù)進行。(2)電極類型原電池的電極由于氧化還原電對的不同、結(jié)構(gòu)的不同可以分為以下幾種:金屬金屬離子電極、氣體離子電極、金屬金屬難溶鹽電極和“氧化還原電極”。電極電勢當金屬在溶液中形成
16、雙電層時,會使金屬與溶液之間產(chǎn)生一個電勢差,這個電勢差稱為金屬電極的電極電勢。由于單個電極的電極電勢是無法測量的,所以實際測量是以一個標準的氫電極為參考進行測量,得到被測電極與標準氫電極的電勢差,這個電勢差稱為被測電極的電極電勢,如果被測電極也處于標準態(tài)時,測得的電極電勢即稱為被測電極的標準電極電勢。標準電極電勢與電池的電動勢可以以下列式子表示: 式中標準電池電動勢;是正負極的標準電極電勢能斯特(Nernst)方程式 電極電勢是選擇標準氫電極為參考標準,并規(guī)定而得到相對電極電勢。對一般的電極反應,氧化型+ n e還原型。能斯特方程式 T=298K時 的大小決定于氧化型/還原型,n為半反應中得失
17、電子數(shù)。電對中固體濃度為常數(shù)1,氣體用分壓表示。電極反應中氧化態(tài)、還原態(tài)物質(zhì)的系數(shù)作濃度的方次數(shù)。參與電極反應的其它物質(zhì)均表示于方程式中。如: =1.49V 根據(jù)能斯特方程式可知,當電對的氧化態(tài)、還原態(tài)濃度發(fā)生變化時,電極的電極電勢發(fā)生變化。所以當溶液中出現(xiàn)影響電對物質(zhì)的濃度的情況時,如沉淀反應、配合反應,其他氧化還原反應等,電極的電勢就會發(fā)生相應的變化,這種變化可以用能斯特方程式計算來得到。利用電極電勢大小可以進行如下工作: (1)判斷氧化劑、還原劑的相對強弱。 (2)判斷氧化還原反應是否能夠在給定的條件下進行。 (3)計算氧化還原反應的平衡常數(shù)。 (4)判斷氧化還原反應進行的次序。 (5)
18、選擇適當?shù)难趸瘎┗蜻€原劑。 (6)測定某些常數(shù)。7氧化還原滴定 氧化還原滴定法因選用滴定劑不同,可分為高錳酸鉀法、重鉻酸鉀法和碘量法等。 高錳酸鉀法在氧化有機物時,在堿性條件下的反應速率比在酸性條件下快,所以用高錳酸鉀法測定有機物時,一般在堿性條件下進行。 應用高錳酸鉀法可直接滴定、間接滴定和返滴定許多物質(zhì)。例如測定污水中的還原性物質(zhì)(主要是有機物),即化學耗氧量(COD),COD是環(huán)境分析中的一個重要指標,它說明污水被有機物污染的程度。 重鉻酸鉀法常用于測定試樣中 的含量,也可以測定土壤中腐殖質(zhì)的含量及污水的化學耗氧量。第七章配位平衡和配位滴定法配合物的命名 一般配合物命名具體可按下述方法:
19、 (1)命名順序:從后向前,或從右向左進行。 (2)內(nèi)、外界之間加“酸”或“化”分開。外界鹵素 用“化”分開。 (3)配體與中心離子(原子)之間加“合”分開。 (4)中心離子氧化數(shù)可緊跟中心離子后,用羅馬字母表示,且加上小括號。如氧化數(shù)為零,可不必表出。 (5)配位體各數(shù)用中文一、二、三、四表示;“一”可省略,配體之間用“ ”相隔。 (6)配體命名先后要求: 配體若有陰離子和中性分子,則陰離子先命名。 配體若有無機物種和有機物種,則無機物種先命名。 配體若有兩種或兩種以上無機分子,則可按配位原子元素符號第一個字母的順序,英文字母順序先的先命名。配位平衡常數(shù)配離子或配位分子在溶液中會發(fā)生分步離解
20、,各級離解反應都有相應的平衡常數(shù),此平衡常數(shù)稱為逐級不穩(wěn)定常數(shù)。各級離解反應和在一起是總的離解反應,逐級不穩(wěn)定常數(shù)之積等于累積不穩(wěn)定常數(shù),簡稱不穩(wěn)定常數(shù)(以表示)。配合物離解反應的逆反應是配合物的生成反應。逐級生成反應的平衡常數(shù)稱為穩(wěn)定常數(shù),總生成反應的平衡常數(shù)稱為總穩(wěn)定常數(shù),以表示穩(wěn)定常數(shù)與不穩(wěn)定常數(shù)互為倒數(shù),即配位滴定法多數(shù)以EDTA為標準溶液,通過直接或間接等方式來測定試樣中的金屬離子或、等酸根離子。第九章有機化合物的分類和命名碳原子和氫原子的類型 各種碳鏈上的飽和碳原子可由其結(jié)構(gòu)地位而分為若干類型: (1)伯碳原子只與另外一個碳原子相連,常處在鏈的頂端。 (2)仲碳原子與另外二個碳原子
21、相連,常處在鏈的中間。 (3)叔碳原子與另外三個碳原子相連,常處在支鏈分出處。 (4)季碳原子與另外四個碳原子相連,常處在二個支鏈分出處。如:烷烴的命名 有機化合物的數(shù)目很多,結(jié)構(gòu)又比較復雜,為了識別它們,正確的命名是很必要的。烷烴的命名法是有機化合物命名的基礎(chǔ),常用的有普通命名法和系統(tǒng)命名法。 1、通命名法 對結(jié)構(gòu)簡單的烷烴按普通命名法命名,用“烷”表示飽和烴類化合物,在“烷”字前面將分子中所含碳原子數(shù)目表示出來。碳原子數(shù)在十以內(nèi)的用天干:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示,十個碳原子以上用漢字數(shù)字表示, 2、系統(tǒng)命名法: 大部分復雜支鏈烷烴都可以通過下面四個步驟來命名。 (1)找出
22、母體碳原子 a在分子中找出含有連續(xù)碳原子的最長鏈,并用該鏈名稱作為母體名稱,最長鏈在書寫時不允許分離。 b如果母體有兩種不同的等長鏈,選擇支鏈點數(shù)多的作為母體。 (2)給長鏈碳原子編號 a從離第一個支鏈點最近的碳原子開始,確定最長鏈中每個碳原子的編號。 b如果母體兩個支鏈點距離相等,選擇離第二個支鏈點較近的那一端開始。 (3) 取代基的確定和編號 確定使用的編號體系是正確的,取代基的編號就用母體碳原子的編號。 (4) 寫出化合物的正確名稱。取代基的位置按所連主鏈碳原子的編號用阿拉伯數(shù)字寫在取代基之前,編號與取代基之間必需用短劃相連。相同的取代基不止一個時,可以用漢字數(shù)字表示相同取代基的數(shù)目。不
23、飽和化合物 烯、二烯和炔烴 凡分子中含有碳碳雙鍵和碳碳叁健的烴稱為不飽和烴(包括烯烴、炔烴、環(huán)炔烴和多烯烴等)。烯烴的通式為C n H2n,炔烴的通式為C n H2n-2 ,二烯烴和炔烴具有同一通式,兩者為同分異構(gòu)體。 烯烴和炔烴的命名原則與烷烴大體相同,其要點是:選擇含有雙鍵或叁鍵的最長連續(xù)碳鏈作為主鏈,按主鏈碳原子數(shù)而稱為“某烯”或“某炔”。從最靠近雙鍵或叁鍵的一端起,給主鏈碳原子依次編號。把雙鍵或叁鍵碳原子的編號寫在烯烴或炔烴名稱的前面,取代基所在碳原子的編號寫在取代基之前,取代基則寫在某烯烴或某炔烴之前。如: 當烯烴去掉一個氫原子后剩下的基團叫做烯基,如乙烯基是CH2=CH,丙烯基是C
24、H3CH=CH,而CH2=CHCH2則叫做烯丙基。 若分子中同時有雙鍵或叁鍵,系統(tǒng)命名時,應選擇含有雙鍵或叁鍵在內(nèi)的最長連續(xù)碳鏈為主鏈,碳鏈的編號應以雙鍵、叁鍵的位次盡可能小為原則,并把“炔”字放在名稱得最后。 3-戊烯-1-炔但當稀鍵和炔鍵處在相同的位次,則應給雙鍵以最低的編號。 1-戊烯-4-戊炔芳香環(huán)化合物 芳香環(huán)上的同系物被看作是苯環(huán)上的氫原子換成烷基的衍生物。分為一烷基苯、二烷基苯和三烷基苯等。 一烷基苯只有一種,沒有異構(gòu)體。簡單烷基苯的命名是以苯環(huán)作為母體,把烷基當作取代基。烯基苯和炔基苯則相反,把不飽和烴作為母體,而苯環(huán)卻作為取代基(苯基)。如: 二烷基苯有三種異構(gòu)體。這是由于取
25、代基在苯環(huán)上的相對位置而產(chǎn)生的。例如二甲苯有三種異構(gòu)體,它們的結(jié)構(gòu)式和名稱為: 鄰位是指二個取代基在苯環(huán)上處于相鄰的位置,或用o(Ortho)表示;間位是指間隔了一個碳原子,或用m(Meta)表示;對位是指在對角的位置,或用p(Para)表示。官能團的命名 1選擇分子中最長并包含官能團的碳鏈為主鏈,按主鏈碳原子數(shù)稱為“某官能團化合物”; 2從離官能團最近的一端起,用阿拉伯數(shù)字或希臘字母、將碳原子編號,確定取代基的位號并使取代基位號盡量?。?3把其它取代基的名稱由小到大的順序?qū)懺谀阁w化合物物的前面,用阿拉伯數(shù)字表明取代基的位號并寫在取代基的前面,用“-”把數(shù)字與取代基名稱隔開; 4如果分子中好友
26、兩個以上官能團則按下列優(yōu)先順序,以優(yōu)先的官能團為母體化合物,其它官能團作為取代基:第十章各類化合物的重要反應有機化合物的化學性質(zhì)主要是講有機化學反應,有機反應的類型有: 取代反應 一個原子或基團被另一個原子或基因所取代的反應。 加成反應 兩個分子加合成單一分子的反應通常發(fā)生于雙鍵、三鍵處。 消除反應 從一個分子中除去兩個原子或基團的反應。 重排反應 化合物在試劑、加熱或其它因素的影響下,分子中某些回基團發(fā)生轉(zhuǎn)移或分子內(nèi)碳原子骨架發(fā)生改變的反應。 氧化一還原反應 涉及到電子轉(zhuǎn)移或氧化數(shù)的改變的反應、凡碳所連接的H原子數(shù)減少而與其它元素如C、O、N、Cl、Br和S所成的鍵增多就標志著氧化。 要掌握
27、有機化合物的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)反應,搞清性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系,總結(jié)出各類化合物的反應類型和規(guī)律。各類化合物的鑒別方法 1烯烴、二烯、炔烴: (1)溴的四氯化碳溶液,紅色腿去 (2)高錳酸鉀溶液,紫色腿去。2含有炔氫的炔烴: (1) 硝酸銀,生成炔化銀白色沉淀 (2) 氯化亞銅的氨溶液,生成炔化亞銅紅色沉淀。3小環(huán)烴:三、四元脂環(huán)烴可使溴的四氯化碳溶液腿色4鹵代烴:硝酸銀的醇溶液,生成鹵化銀沉淀;不同結(jié)構(gòu)的鹵代烴生成沉淀的速度不同,叔鹵代烴和烯丙式鹵代烴最快,仲鹵代烴次之,伯鹵代烴需加熱才出現(xiàn)沉淀。5醇: (1) 與金屬鈉反應放出氫氣(鑒別6個碳原子以下的醇); (2) 用盧卡斯試劑鑒別伯、仲、叔醇,叔
28、醇立刻變渾濁,仲醇放置后變渾濁,伯醇放置后也無變化。6酚或烯醇類化合物: (1) 用三氯化鐵溶液產(chǎn)生顏色(苯酚產(chǎn)生蘭紫色)。 (2) 苯酚與溴水生成三溴苯酚白色沉淀。7羰基化合物: (1) 鑒別所有的醛酮:2,4-二硝基苯肼,產(chǎn)生黃色或橙紅色沉淀; (2) 區(qū)別醛與酮用托倫試劑,醛能生成銀鏡,而酮不能; (3) 區(qū)別芳香醛與脂肪醛或酮與脂肪醛,用斐林試劑,脂肪醛生成磚紅色沉淀,而酮和芳香醛不能; (4) 鑒別甲基酮和具有結(jié)構(gòu)的醇,用碘的氫氧化鈉溶液,生成黃色的碘仿沉淀。8甲酸:用托倫試劑,甲酸能生成銀鏡,而其他酸不能。9胺:區(qū)別伯、仲、叔胺有兩種方法 (1)用苯磺酰氯或?qū)妆交酋B?,在NaOH
29、溶液中反應,伯胺生成的產(chǎn)物溶于NaOH;仲胺生成的產(chǎn)物不溶于NaOH溶液;叔胺不發(fā)生反應。 (2)用NaNO +HCl: 脂肪胺:伯胺放出氮氣,仲胺生成黃色油狀物,叔胺不反應。 芳香胺:伯胺生成重氮鹽,仲胺生成黃色油狀物,叔胺生成綠色固體。10糖: (1) 單糖都能與托倫試劑和斐林試劑作用,產(chǎn)生銀鏡或磚紅色沉淀; (2) 葡萄糖與果糖:用溴水可區(qū)別葡萄糖與果糖,葡萄糖能使溴水褪色,而果糖不能。 (3)麥芽糖與蔗糖:用托倫試劑或斐林試劑,麥芽糖可生成銀鏡或磚紅色沉淀,而蔗糖不能。第十一章與農(nóng)業(yè)有關(guān)的有機化合物的性質(zhì)與功能1甲烷與生物體中的烴類 烷烴大量存在于石油、天然氣、沼氣中。石油的成分非常復
30、雜,但主要是各種烷烴的復雜混合物,也含有環(huán)烷烴和芳香烴。石油通過分級蒸餾可得到各種沸點不同的烷烴,可以用作燃料、溶劑、化工原料等。2乙烯、塑料及合成纖維 乙烯是石油化工最基本原料之一,可用來制備多種有機化合物,如乙醇、乙醛、乙酸、環(huán)氧乙烷、氯乙烯和苯乙烯、聚氯乙烯。乙烯還是一種植物生長調(diào)節(jié)劑,可用于果實催熟。 塑料具有密度小強度高化學性能穩(wěn)定好電絕緣性優(yōu)良耐磨擦優(yōu)點,目前已廣泛地代替木材不銹鋼和某些有色金屬及部分鋼材,其中很多已被用于建筑材料交通運輸工具化工設備電器和機械零件,被稱為工程塑料,它越來越成為材料工業(yè)中的主要成員。 纖維可分為天然纖維和化學纖維兩類。棉麻 絲毛屬天然纖維。 化學纖維
31、又可分為人造纖維和合成纖維。 人造纖維是以天然高分子纖維素或蛋白質(zhì)為原料,經(jīng)過化學改性而制成的,如黏膠纖維( 人造棉)醋酸纖維(人造絲)再生蛋白質(zhì)纖維等。3糖與淀粉 根據(jù)糖的水解情況,可將糖類分為單糖、低聚糖和多糖三類。 1單糖不能水解的多羥基醛或酮。如葡萄糖、果糖。 2低聚糖能水解成少數(shù)(10個以下)單糖分子的糖。如蔗糖、麥芽糖。 3多糖能水解成多個單糖分子的糖。如淀粉、纖維素。4.氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸 分子中既有氨基又有羧基的化合物稱為氨基酸。組成蛋白質(zhì)的氨基酸是a-氨基酸。它們具有相同的結(jié)構(gòu)通式,這些氨基酸的差異主要是在于R基團的不同。 蛋白質(zhì)是由氨基酸通過肽鍵形成的高分子化合物(通常分
32、子量在10000以上),存在于一切細胞中。它們是構(gòu)成人和動植物組織的基本物質(zhì),肌肉、毛發(fā)、皮膚、指甲、腱、神經(jīng)、激素、抗體、血清、血紅蛋白、酶等都是由不同的蛋白質(zhì)所組成。蛋白質(zhì)在有機體中擔負著多種生理功能,它們能供給機體營養(yǎng),輸送氧氣,控制代謝過程,防御疾病,傳遞信息,負責機械運動,執(zhí)行保護機能等等。是生命的物質(zhì)基礎(chǔ),并參與體內(nèi)的各種生物化學變化,在生命現(xiàn)象中起決定作用。 核酸是一類具有重要生物學功能和生理活性的生物高分子化合物。核酸對遺傳信息的儲存和蛋白質(zhì)的生物合成起著決定作用,是生命最根本的物質(zhì)基礎(chǔ)。核酸可分為核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)兩類。RNA主要分布在細胞質(zhì)中,DNA主要集中于細胞核內(nèi)。RNA在蛋白質(zhì)生物合成中起重要作用;DNA是遺傳信息的載體,是生物遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)。 生物堿是一類存在于生物體內(nèi)、對人和動物有強烈生理作用的堿性含氮有機物。其分子結(jié)構(gòu)復雜,大多是含氮雜環(huán)的衍生物。生物堿主要存在于植物中,因而又稱為植物堿。不同植物中生物堿的種類和含量差別很大,
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