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單元主題:常見的有機化合物

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Academic year: 2023

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(1)

單元主題:常見的有機化合物 【第 5-2

節】

 有機化合物-碳的鍵結 1.碳的鍵結量:

(1)碳的鍵結量  每個碳原子可連結四個原子,種類可不相同。

(2) 最簡單的有機化合物 。( )

(3)有機化合物的分類: ,含有特定取代基時,性質就不同 2.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?

(1)有機化合物的性質隨著原子排列情形與結合方式而不同 (2)無機化合物約十萬種;有機化合物超過百萬種

. :分子式相同而結構式不同的分子,如:甲醚與乙醇

4.有機化合物官能基的部分分類:(-R:碳鏈)

理化課堂講義(自然 四)

類別 通式簡記 官能基 實例

烴類 RH

醇類 ROH

有機酸類 RCOOH 酯類 RCOOR’

分子式 C2H6O

甲醚 乙醇(酒精)

示性式 示性式

常溫時,氣體、沸點 34.5℃ 常溫時、液體、沸點 78℃

85

C2H4¿C3¿H6¿C2H2

¿

CH4¿C2H6

¿

CH3OH¿C2H5OH

¿

HCOOH¿CH3COOH

¿

(2)

 有機化合物-烴類(讀音: 類)

1.烴類:

(1)主要來源: 與 等化石燃料

 成因:古代 和 遺骸埋在地下沉積物,經由高溫、高壓形成

(2)只含 二元素的有機化合物:又稱為 化合物。

(3)性質:

 無色、無味、無毒,不溶於水。

 碳氫化合物完全燃燒時,產生 和 。  常溫常壓狀態:

碳數少呈 態;碳數稍多呈 態;碳數更多為 態。

 回家作業:烴類的燃燒反應

碳數 C1~C4 C5~C17 C18 以上

沸點 沸點較低 沸點較高

狀態 體 體 體

實例 CH4、C2H6

C3H8、C4H10

C5H12、C6H14

…C16H34、C17H36 C18H38…..

烴類 燃燒化學反應式

CH4

C2H6

C3H8

C2H4

CH

3

COOC

2

H

5

C

3

H

7

COOC

2

H

5

(3)

汽油 天然氣管線 液化石油氣

3.常見烴類燃料:均為混合物

(1)汽油(源於原油分餾):己烷、庚烷和辛烷為其主要成分

(2)天然氣(源於地層): 為其主要成分(沼氣)

(3)液化石油氣(源於原油分餾): 為其主要成分,加壓液化,鋼瓶盛裝

4.鏈狀烴分類:烷類(甲烷、乙烷、丙烷……)

(1)命名:以 表示最長碳鏈上的 個數。

(2)烷類的通式: ( )。

 範例解說

1.烷類為烴類之一,其化學式通式為

C

n

H

2n+2

n≥1

,請依此寫出其化學式:

命名 甲烷 乙烷 丙烷 正丁烷

理化課堂講義(自然

四) 87

(4)

化學式

命名 戊烷 己烷 庚烷 正二十烷

化學式

【延伸學習】蒸餾、乾餾與分餾的比較

1.乾餾:隔絕空氣加熱的過程,用於有機化合物的裂解,屬於 的 變化。

2.蒸餾與分餾:以加熱使混合物分離的過程。

(1)原理:藉成分物質 不同而分離 (2)應用:

 混合物成分複雜時,採分餾法,如: 分餾。

 混合物成分簡單且沸點差異大時,採蒸餾法,如:酒分離酒精、海水淡化。

(3)比較:

 二者均為 的 變化。

 為定溫收集; 為區段溫度收集。

 收集液為純物質, 則為混合物。

3.石油分餾塔:

(1)分餾塔收集物之沸點高低(碳數多寡): 。 (2)實例說明:沸點參考,汽油:30~200℃,在 B 層;柴油:250~400℃,在 D 層。

 有機化合物-醇類 1.醇類:

(1)含官能基 的有機化合物 ,為 化合物。

 醇類,可視為烴中的 H 被 原子團取代而成 (2)性質:

(5)

 甲醇 、 乙醇易溶於水 ,酸鹼性 , 色,具可燃性。

 不導電,非電解質

 碳氫氧化合物完全燃燒時,產生 和 。  %酒精,殺菌效果最好

 此濃度較易滲入細菌體內,使細菌的蛋白質 而死亡。

2.常見的醇:甲醇、乙醇、甘油(屬於醇類,

C

3

H

5

( OH )

3

,學名丙三醇)

學名 (俗名) 甲醇( 、

乙醇( ) 化學式

模型

性 質  有毒,飲用會失明或死亡

 常添加紅色染料警示

 酒的主成分,亦為常用燃料  碘酒是碘的乙醇溶液

 葡萄糖經酒精發酵製備酒精

3.醇的命名:

4.醇的通式:

理化課堂講義(自然

四) 89

CnH2n+ 1OH¿n≥1

¿

C

3

H

7

OH

(6)

 回家作業

1.市售乙醇濃度為體積百分率 95%,若必須稀釋成 75%的殺菌液,可採取下列簡易方法:

 份體積的 95%乙醇與 份水混合,可得 75%的殺菌液。

2.醇類的燃燒反應:

 有機化合物-有機酸類 1.有機酸類:

(1)含官能基 的有機化合物 ,為 化合物。

 有機酸類可視為烴中的 H 被 原子團取代而成 (2)性質:

 易溶於水,酸鹼性 。

 導電,電解質,會解離出 離子。

 解離方程式:

 水果中嚐起來有酸味,因含有豐富的有機酸類。

2.常見的有機酸:甲酸、乙酸

學名 (俗 名)

甲酸( ) 乙酸( ) 化學式

醇類 燃燒化學反應式

CH3OH C2H5OH C3H7OH

RCOOH→RCOO + H +

CH

3

COOH →CH

3

COO

+ H

+

HCOOH → HCOO

+ H

+

(7)

模型

性 質

 蜜蜂、螞蟻分泌甲酸,被螫 後發生紅腫

 可塗抹氨水、肥皂水緩和

 食醋,含 3~5% 醋酸

 純醋酸,稱冰醋酸 (凝固點 16.7℃)

3.有機酸的命名:

4.有機酸的通式:

 有機化合物-酯類

理化課堂講義(自然

四) 91

CnH2n+1COOH¿n≥0

¿

C 2 H 5 COOH

(8)

1.酯類:

(1)含官能基 的有機化合物 ,為 化合物。

 酯類可視為烴中的 H 被 原子團取代而成 (2)性質:

 不溶於水,酸鹼性 , 於水面上(密度:酯 水)。

 藉 與 反應生成酯類,稱為 反應。

 有香味,常見香精,如乙酸戊酯(香蕉油)、丁酸戊酯(杏仁油)…。

 三酸甘油酯:俗稱 。

 是 與 (俗稱 )酯化而成

 動、植物油脂:屬於酯類,如:牛油、豬油、橄欖油、葵花油及沙拉油。

2.酯化反應:

(1)酯化反應: 與 反應,生成 和 。 (2)酯化反應,可作為醇類或有機酸之互為檢驗反應。

 酯化反應是一種可逆的化學平衡反應,反應速率很慢  催化劑: 加入 ,或加溫,以增加反應速率  因其脫水性,吸收了反應產生的水,促進正反應速率

(3)乙酸乙酯製備:

 酯化反應: 與 ,酯化生成 與 。  催化劑: 。

 反應採水浴法(隔水加熱、60~70℃)進行(乙酸乙酯沸點 77℃)

 酯分離法:添加 ,吸取上層液體而分離出乙酸乙酯  乙酸乙酯有水果香味,澄清透明,且難溶於水、比水輕。

3.酯的命名與通式:

化合物 化學式 化合物 化學式

 乙酸戊酯  C3H7COOC2H5

 丙酸丁酯,是 和 酯化而成,化學式為 。

(9)

 酯通式:

4.有機化合物分類:(-R:碳鏈)

 範例解說

1.認識有機化合物:

化學式 學名 化學式 學名

CH4 C2H5OH

C2H5COOH C3H8

C2H5COOCH3 CH3COOC2H5

C2H6 HCOOH

CH3COOH CH3OH

項目 學名 化學式

 酒的主成分

 天然氣的主成分

 液化石油氣的主成分

 食醋的主成分

 被螞蟻叮咬時,其分泌物為何?

 工業用酒精常添加的木精?

 甘油常加入化妝品,作為保濕劑用

 最簡單的有機化合物

2.請依照有機化合物性質,完成下表:(勾選 )

理化課堂講義(自然 四)

類別 通式簡記 通式 實例

烴類-烷類 RH

醇類 ROH

有機酸類 RCOOH

酯類 RCOOR’

93

C

n

H

2n+2

n≥1

CH4¿C2H¿6¿C3H8

¿

CH3OH¿C2H5OH

C

n

H

2n+1

OH n≥1

¿

HCOOH¿CH3COOH

¿ CnH2n+1COOH¿n≥0

¿

CH

3

COOC

2

H

5

C

n

H

2n+1

COOC

m

H

2m+1

C

3

H

7

COOCH

3

n≥ 0¿m≥1

¿

(10)

物質 有機化合物分類 溶解情形 酸鹼性 汽油 烴 醇 有機酸 酯 溶 難溶 酸 中 鹼 甘油 烴 醇 有機酸 酯 溶 難溶 酸 中 鹼 丁酸 烴 醇 有機酸 酯 溶 難溶 酸 中 鹼 香蕉油 烴 醇 有機酸 酯 溶 難溶 酸 中 鹼

課程結束….

參考文獻

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