碳化合物一章的关键术语表,附清晰定义,从同系列、通式与官能团,到加成、取代、氧化、脱水与酯化,让你的笔答用上评分方案所期望的精准词汇。
精准的词汇能把「差一点点」的答案变成满分答案。把下面每个术语连同定义学到能用自己的话说出为止,再检查你能否说出它所指的通式、官能团或反应条件。
请把这份术语表放在本章的复习笔记与练习题旁边。
同系列、通式与结构
- 碳化合物,碳与一种或多种其他元素结合而成的化合物。碳能形成四个键,因而这类化合物数目极多。
- 碳氢化合物,只含碳与氢的化合物。烷烃与烯烃都是碳氢化合物。
- 同系列,一族化合物,拥有相同的通式与官能团,相邻成员相差一个 CH₂,化学性质相似而物理性质逐渐改变。
- 通式,用 n 来代表某同系列每一个成员的式子,例如烷烃的 CₙH₂ₙ₊₂。
- 官能团,赋予某同系列其特征化学反应的原子或原子团,如醇中的 –OH 与羧酸中的 –COOH。
- 分子式,表示一个分子中每种元素实际原子数目的式子,如乙醇的 C₂H₆O。
- 结构式,显示分子中原子如何相连(包括官能团位置)的表示法。
- 饱和,形容碳原子之间只以单键相连的化合物,如烷烃。
- 不饱和,形容含有至少一个碳碳双键的化合物,如烯烃。
各同系列
- 烷烃,通式为 CₙH₂ₙ₊₂ 的饱和碳氢化合物;相对不活泼,进行燃烧与取代。
- 烯烃,通式为 CₙH₂ₙ、含碳碳双键的不饱和碳氢化合物;活泼,进行加成反应。
- 醇,含羟基 –OH 的化合物,通式 CₙH₂ₙ₊₁OH;乙醇是关键例子。
- 羧酸,含羧基 –COOH 的化合物;是弱酸,但表现出所有典型的酸反应。
- 酯,带 –COO– 酯键的化合物,由羧酸与醇生成;气味香甜。
官能团与命名
- 羟基,定义醇的 –OH 官能团。
- 羧基,定义羧酸的 –COOH 官能团。
- IUPAC 命名法,系统地命名碳化合物的方法,用词干表示碳原子数、用词尾表示官能团(例如丙-1-醇)。
- 位号,名称中表示双键或官能团在碳链上位置的数字,如丁-1-烯里的 1。
- 烷基,由烷烃衍生的支链,如甲基(CH₃–)或乙基(C₂H₅–),在化合物中作为取代基命名。
同分异构
- 同分异构,两个或更多化合物拥有相同分子式但不同原子排列的现象。
- 结构异构体,一组分子式相同、结构式不同的化合物之一,如丁烷与 2-甲基丙烷。
具名反应与条件
- 燃烧,化合物在氧气中燃烧;完全燃烧生成二氧化碳与水,不完全燃烧(氧气不足)生成一氧化碳与烟灰。
- 取代反应,一个原子或原子团取代另一个的反应;烷烃只在紫外光下与卤素发生取代。
- 加成反应,原子加到碳碳双键两端、把双键打开的反应;是烯烃的特征反应。
- 加氢,用镍催化剂把氢加到烯烃上、生成烷烃;用来把油硬化成脂肪。
- 聚合,许多小分子(单体)结合成长链分子(聚合物),如乙烯经加成聚合生成聚乙烯。
- 发酵,酵母中的酶在无空气下把葡萄糖转化为乙醇与二氧化碳。
- 醇的氧化,把氧加到乙醇上,用酸化重铬酸钾(VI)(橙变绿)或酸化高锰酸钾(VII)(紫变无色),生成羧酸。
- 脱水,用热氧化铝或浓硫酸从醇中脱去水,生成烯烃。
- 酯化,羧酸与醇在浓硫酸催化下反应,生成酯与水。
- 脂肪与油,甘油与长链脂肪酸的天然酯;脂肪饱和、室温下为固体,油不饱和、为液体。
其他有用术语
- 单体,与许多其他分子结合成聚合物的小分子,如乙烯。
- 聚合物,由许多重复单体单元构成的长链分子,如聚乙烯。
- 催化剂,加快反应而本身不被消耗的物质,如加氢中的镍或酯化中的浓硫酸。
- 实验式,化合物中各元素原子数目的最简整数比。
- 挥发性,物质蒸发的难易程度;在同系列中,分子越大挥发性越低。
- 脂肪酸,长链羧酸,与甘油一起构成脂肪或油。
- 甘油,带三个 –OH 的醇;它与脂肪酸结合形成天然的脂肪与油。
- 溴水,棕色的溴溶液,用作检验不饱和的试剂;在室温下被烯烃褪色。
- 蒸馏,依据沸点差异把某种液体(如乙醇)从混合物中分离出来的方法。
如何使用这份术语表
自测时先盖住定义、大声说出每个术语,再反过来,给你一个通式或官能团,说出对应的术语。当练习题或评分方案用到其中一个词时,确保你的答案也用上它,而且用对。
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