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高中化学有机化学核心100术语

更新时间:作者:小小条

高中化学有机化学核心100术语


一、 基础概念与分类

高中化学有机化学核心100术语

有机化学:研究有机化合物(碳化合物)的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学。有机化合物:含碳的化合物(除CO、CO₂、碳酸盐、氰化物等少数物质外)。烃:仅由碳和氢两种元素组成的有机化合物,也称为碳氢化合物。饱和烃:碳原子之间全部以单键相连的烃,如烷烃、环烷烃。不饱和烃:含有碳碳双键或碳碳三键的烃,如烯烃、炔烃。烷烃:碳原子之间全部以单键连接的开链饱和烃,通式为 CnH₂n₊₂。烯烃:含有一个或多个碳碳双键的不饱和烃,单烯烃通式为 CnH₂n。炔烃:含有一个或多个碳碳三键的不饱和烃,单炔烃通式为 CnH₂n₋₂。芳香烃:含有苯环结构的一类烃,具有特殊的芳香性。官能团:决定有机化合物主要化学性质的原子或原子团。同系物:结构相似,在分子组成上相差一个或多个“CH₂”原子团的物质互称为同系物。同系列:符合同一通式,且结构相似的一系列化合物,如烷烃同系列。同分异构体:分子式相同,但结构不同的化合物互称为同分异构体。同分异构现象:化合物具有相同分子式但不同结构的现象。

二、 结构与键合

结构式:用元素符号和短线表示分子中原子的排列和结合方式的式子。结构简式:省略部分或全部单键的结构式(通常保留官能团),如CH₃CH₃或CH₃CH₂OH。键线式:用线条表示碳架,交点、端点代表碳原子,氢原子省略,只写出非碳氢原子。电子式:用元素符号和小点表示原子最外层电子排布的式子。碳架:有机分子中碳原子连接形成的骨架。碳碳单键:由一对共用电子对形成的共价键,可绕键轴旋转。碳碳双键:由一个σ键和一个π键组成,不能绕键轴自由旋转。碳碳三键:由一个σ键和两个π键组成。σ键:原子轨道沿键轴方向“头对头”重叠形成的共价键,电子云分布呈圆柱形对称,强度大。π键:由两个平行的p轨道“肩并肩”重叠形成,电子云分布在键轴上下方,强度较小,易断裂。杂化轨道理论:解释碳原子成键方式的理论,包括sp³(四面体)、sp²(平面三角形)、sp(直线形)杂化。手性碳原子:连接四个互不相同的原子或原子团的碳原子。手性分子:与其镜像不能完全重合的分子,具有旋光性。对映异构体:一对像左右手一样的立体异构体,互呈镜像关系。

三、 重要官能团及化合物类别

卤代烃:烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物(官能团:-X)。醇:烃基或芳香烃侧链上的氢原子被羟基取代的化合物(官能团:-OH)。酚:羟基直接连在苯环上的化合物(官能团:-OH,但性质与醇不同)。醛:醛基与烃基相连的化合物(官能团:-CHO)。酮:羰基与两个烃基相连的化合物(官能团:-CO-)。羧酸:由烃基和羧基相连的化合物(官能团:-COOH)。酯:羧酸与醇酯化反应的产物(官能团:-COO-)。醚:氧原子连接两个烃基的化合物(通式:R-O-R‘)。胺:氨分子中的氢被烃基取代的产物(官能团:-NH₂, -NHR, -NR₂)。酰胺:羧酸中的羟基被氨基或取代氨基取代的产物(官能团:-CONH₂)。硝基化合物:烃分子中的氢原子被硝基取代的化合物(官能团:-NO₂)。磺酸:含有磺酸基的有机化合物(官能团:-SO₃H)。羟基:-OH,醇和酚的官能团。醛基:-CHO,醛的官能团。羰基:>C=O,醛、酮等的核心官能团。羧基:-COOH,羧酸的官能团。氨基:-NH₂,胺的官能团。肽键:酰胺键的一种,由一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基脱水缩合而成。

四、 基本反应类型

取代反应:有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。加成反应:不饱和键的π键断裂,两端原子上各连接一个原子或原子团的反应。消去反应:有机化合物在一定条件下,从一个分子中脱去一个小分子,生成不饱和化合物的反应。聚合反应:由小分子化合物互相结合成高分子化合物的反应。酯化反应:酸(羧酸或无机含氧酸)与醇反应生成酯和水的反应。水解反应:化合物与水作用分解成两种或多种物质的反应(酯、卤代烃、酰胺等的水解)。氧化反应:有机反应中,通常指加氧或去氢的反应(如醇的催化氧化、醛的银镜反应)。还原反应:有机反应中,通常指加氢或去氧的反应(如烯烃、炔烃、醛、酮的加氢还原)。加聚反应:由不饱和的小分子通过加成反应相互结合成高分子的反应。缩聚反应:由单体通过缩合反应生成高分子,同时有小分子生成的反应。裂化:在一定条件下,将相对分子质量较大、沸点较高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃的过程。裂解:深度裂化,以获得短链气态烯烃为目的。重整:在加热和催化剂作用下,使链烃转化为环状烃的反应。

五、 具体重要反应

卤代反应:烷烃、芳香烃等在光照或加热下与卤素发生的取代反应。硝化反应:苯环上的氢被硝基取代的反应。磺化反应:苯环上的氢被磺酸基取代的反应。傅-克反应:苯环上的氢在催化剂作用下被烷基或酰基取代的反应。马氏规则:不对称烯烃与不对称试剂加成时,氢原子主要加在含氢较多的碳原子上。银镜反应:醛类与银氨溶液反应,在试管壁形成银镜,用于鉴别醛基。斐林反应:醛类与斐林试剂反应生成砖红色氧化亚铜沉淀,用于鉴别脂肪醛。酯的水解:酯在酸或碱催化下生成羧酸(或羧酸盐)和醇的反应。皂化反应:油脂在碱性条件下的水解反应,生成高级脂肪酸盐和甘油。显色反应:某些化合物与特定试剂反应产生颜色变化,用于鉴别(如苯酚与FeCl₃显紫色)。

六、 基本理论与概念

基团:化合物分子中具有特殊性质的一部分原子或原子团。烃基:烃分子失去一个氢原子后剩余的原子团,通常用R-表示。烷基:烷烃分子失去一个氢原子后剩余的原子团,如-CH₃(甲基)。苯基:苯分子失去一个氢原子后剩余的原子团(C₆H₅-)。苄基:甲苯分子中甲基上去掉一个氢原子后的原子团(C₆H₅CH₂-)。衍生物:一种化合物分子中的原子或原子团,被其他原子或原子团取代而衍生出的产物。石油的分馏:利用石油中各组分沸点不同进行分离的方法。煤的干馏:将煤隔绝空气加强热使其分解的过程。聚合度:高分子链中所含重复结构单元的数目。单体:能进行聚合反应生成高分子的小分子化合物。链节:高分子中重复的结构单元。官能团保护:在多步合成中,为使某个官能团不参与反应,先将其转化为惰性基团,反应后再恢复的方法。

七、 同分异构现象细分

构造异构:因分子中原子的连接顺序和方式不同引起的异构。碳架异构:因碳骨架不同而产生的异构(如正丁烷与异丁烷)。位置异构:官能团在碳链或碳环上的位置不同而产生的异构(如1-丁烯与2-丁烯)。官能团异构:分子式相同,但具有不同官能团而产生的异构(如乙醇与甲醚)。立体异构:分子中原子或原子团的连接顺序相同,但在空间的排列方式不同。顺反异构:由于双键或环的存在,使分子中某些原子或原子团在空间排列不同而产生的异构。对映异构:见“手性分子”。

八、 分析与鉴别

李比希法:测定有机物中碳、氢元素含量的方法。钠熔法:定性鉴定有机物中氮、硫、卤素的方法。质谱法:测定有机物相对分子质量和确定分子式的方法。红外光谱:用于测定分子中所含的化学键或官能团。核磁共振氢谱:用于测定氢原子的类型(化学环境)及数目比。蒸馏:分离和提纯液态混合物的方法。分馏:分离沸点相近的液态混合物的方法。萃取:利用物质在互不相溶的溶剂中溶解度不同进行分离的方法。分液漏斗:用于分离互不相溶的液体的仪器。重结晶:利用混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度不同来提纯固体的方法。色谱法:利用不同物质在固定相和流动相中分配比例不同进行分离的分析方法(如纸色谱、薄层色谱)。

学*建议:

不要死记硬背,要将这些术语放在具体的物质、反应和实验情境中去理解。通过绘制思维导图,将官能团、代表物、化学性质、反应类型、相互转化关系联系起来,构建完整的知识网络,这样才能真正掌握有机化学的精髓。




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