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
¿
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
3COOC
2H
5C
3H
7COOC
2H
5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
nH
2n+2n≥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
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:
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
3H
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
3H
7OH
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
3COOH →CH
3COO
−+ H
+HCOOH → HCOO
−+ H
+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
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 。
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
nH
2n+2n≥1
CH4¿C2H¿6¿C3H8¿
CH3OH¿C2H5OH
C
nH
2n+1OH n≥1
¿HCOOH¿CH3COOH
¿ CnH2n+1COOH¿n≥0
¿
CH
3COOC
2H
5C
nH
2n+1COOC
mH
2m+1C
3H
7COOCH
3n≥ 0¿m≥1
¿
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….