这份参考列出SPM的同系物及其官能团:烷烃、烯烃、醇、羧酸与酯。每个系列共享一个通式与命名后缀,相邻成员相差一个 CH2。
一旦你按官能团,赋予整个家族特征反应的活性部位,把化合物分类,碳化学就会容易得多。每个家族称为同系物,共享一个通式与命名规律,相邻成员相差一个 CH2。
这份参考列出 SPM化学 课程标准所要求的官能团,按 DSKP 呈现它们的方式排列,让你能从一个化合物所属的族出发,为它命名、写化学式并预测反应。
范围说明
下面的表包含中五碳化合物的标准 KSSM 同系物:烷烃、烯烃、醇、羧酸与酯。把官能团和通式一起记,因为官能团既决定名称后缀又决定化学性质,而通式让你能写出该系列的任何成员。
官能团与同系物
| 同系物 | 官能团 | 通式 | 示例 | 名称后缀 |
|---|---|---|---|---|
| 烷烃 | 仅有 C-C 单键(饱和) | CnH2n+2 | 乙烷,C2H6 | -ane(烷) |
| 烯烃 | 碳碳双键,C=C | CnH2n | 乙烯,C2H4 | -ene(烯) |
| 醇 | 羟基,-OH | CnH2n+1OH | 乙醇,C2H5OH | -ol(醇) |
| 羧酸 | 羧基,-COOH | CnH2n+1COOH | 乙酸,CH3COOH | -oic acid(酸) |
| 酯 | 酯键,-COO- | 乙酸乙酯,CH3COOC2H5 | -yl -oate(某酸某酯) |
如何使用这张表
从官能团出发来命名化合物并预测其反应。烷烃是饱和的,所以它燃烧、并与卤素发生取代,但不会在键上发生加成。
烯烃有 C=C 双键,所以不饱和、发生加成反应,能使溴水褪色,一个常见检验。醇有 -OH 基,所以它燃烧、可被氧化成羧酸、并发生酯化。
羧酸有 -COOH 基,所以表现为弱酸、并与醇形成酯。酯有 -COO− 键,带甜的果香味。
认出官能团就是通向答案的最快路径。
例题
给含三个碳原子的醇命名并写出化学式。醇系列以 -ol 结尾,通式为 CnH2n+1OH。
含三个碳时,名称是丙醇,化学式是 C3H7OH。因为它有 -OH 基,你能立刻预测它在氧气中燃烧、可被氧化成丙酸、并与羧酸反应形成酯。
这一切仅从官能团就能推出。
应避免的常见错误
- 把烯烃的通式 CnH2n 与烷烃的 CnH2n+2 混淆。
- 写醇名时漏掉 -ol 后缀,或把 -OH 位置写错。
- 把羧酸(-COOH)与酯(-COO−)的结构混淆。
- 忘记烯烃能使溴水褪色而烷烃不能。
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因为命名、化学式与反应都从官能团流出,把这张表学好,会让整个碳化合物一章及其试卷二题目容易应付得多。
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