(一)   有機化合物的分類:

A、 有機化合物的中心元素為【碳】,命名亦依照【碳】數多寡來稱呼。

B、 有機化合物比無機化合物多的原因:

(1)   碳原子不但可以和其他原子相接,也可以和碳原子相連接後再接上其他原子。

(2)   有機化合物的排列,可以分為【鏈狀】化合物和【環狀】化合物描述: File0011兩大類。

 

(二)   有機化合物的特性:

A、 有機化合物的性質和原子【種類】【數目】【排列】方式有關。

B、 有機化合物按照結構(原子的結合方式)來分類,將結構相似的物質歸於同一類。

C、 由於原子的排列不同,使得甲醚和乙醇分子式皆為C2H6O,但是兩者性質卻差別極大。

D、 常見的有機化合物:烴類(烷類、烯類、炔類)、醇類、有機酸類、酯類、醚類等。

比較

熔點

沸點

溶解度

分子式

示性式

乙醇

-114

78

易溶於水

C2H6O

C2H5OH

甲醚

-142

24.9

難溶於水

C2H6O

CH3OCH3

 

(三)   烴類(【碳氫】化合物)

A、 有機化合物只含【碳】【氫】元素的稱為烴類,又稱【碳氫】化合物。

(1) 鏈狀烴:

(A) 碳原子鏈狀排列;

(B) 種類:甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)…等。

(C) 通式:Cn2n+2  (烷類,單鍵)

(2)   環狀烴:

(A)   碳原子環狀排列;

(B)   種類:環丙烷(C3H6)、環丁烷(C4H8)…等。

(C)   通式:Cn2n

(3)   其他:苯:C6H6  (108)

A、 烴類的性質:

(1)   烴類不溶於【水】,但溶於【二硫化碳】,呈【中性】

(2)   烴類只含C、H元素,易燃,燃燒後產生【二氧化碳CO2【水H2O

(3)   燃燒後放出大量的熱能,適合做家庭【燃料】

(4)   分子量愈大(或碳數愈多),熔點、沸點愈高。
氣體:含C數少者,如甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)
液體:含C數略多,如己烷(C6H14)、辛烷(C8H18)
固體:含C數很多,如二十烷(C20H42)、三十烷(C30H62)

(5)   常見物質:

(a) 甲烷(CH4)

a、 結構最簡單的【烷】類;為【天然氣】的主要成分。

b、 農地堆肥或是化糞池中,也經常含有大量的【沼氣】

(b) 丙烷:液化石油氣的主要成分,常利用【高壓】的方式將其壓縮成液態,再以【鋼筒】裝運送到用戶住處。

(c) 環丙烷(C3H6):結構最簡單的【環烷】類。

(d) 萘丸(C10H8):俗稱【樟腦丸】,亦是屬於烴類。

(e) (66):常溫下液態,為常用的有機溶劑,因致癌多禁用。

(四)   化石燃料:

A、  石油的成分:

(1)    石油的成因:遠古的【動植物】死後,與泥沙沈積在地底,經細菌的【生物】作用,使【氧】【氮】元素逐漸消失,【碳】【氫】逐漸結合成【烴】類,再經幾百萬年後,由於【高溫】【高壓】的作用,逐漸形成 (1) 黏稠的液態:【石油】(2) 氣態的【天然氣】

(2)    地下的石油稱為【原油】

(3)    【原油】【天然氣】必共生。

(4)    石油及天然氣主要成分是【碳氫】化合物(烴類);有少量【氧】【氮】【硫】等,成分複雜。

(5)    不同的油田所含的石油,或不同地區所生產的天然氣,其化學成分差別很大。

B、  原油的分餾:

(1)    分餾:利用混合物中各成份物質的【沸點】不同,將混合物分成幾個部分收集的方法。

(2)    分餾法與【蒸餾】法類似,又稱為部份蒸餾。

(3)    描述: File0013分餾法得到的不一定是純物質,通常是【混合物】,若收集的沸點範圍愈【小】,則蒸餾出的物質純度愈【高】

(4)    原油的分餾:

甲、 近塔頂者,所含低沸點成分愈【多】

乙、 沸點高的分餾物【難】揮發,【不易】燃;沸點低的分餾物,【易】揮發,【易】燃。

丙、 分餾的產物:

a、 天然氣(CH4)、煉油氣(C2H6),直接作【燃料】

b、 石油醚:約4070間。

c、 汽油:約70150間,為汽車內燃機引擎燃料。

d、 煤油:約170300間,可提煉飛機引擎的燃料。

e、 柴油:輪船及大卡車引擎的燃料。

f、 重油:工業鍋爐的主要燃料。

g、 瀝青:殘餘產物。

C、  常見的氣體燃料:

(1)    天然氣:

甲、 天然氣是一些易燃氣體的混合物,是重要的【能源】,它和石油一樣由【烴類】化合物組成,燃燒時產生大量的【熱能】
CH4
2O2 CO22H2O294kcal

乙、 天然氣的主要成分為【甲烷】(CH4)

丙、 天然氣可以液化(液化天然氣的體積是氣態天然氣的1/600)通常以管裝方式輸送。

(2)    液化石油氣:

甲、 主要成分是【丙烷】(C2H6)【丁烷】(C4H10)及少量的低沸點的碳氫化合物。

乙、 燃燒時產生大量的熱能;C3H85O2CO2H2O526kcal

丙、 可液化,通常以筒裝方式輸送。

 

(五)   醇類(ROH)

A、 構造:烴類去除一個氫原子,而由一個OH(OH原子團)取代。

B、 通式: CnH2n+1OH

C、 性質:

(1)    【羥基(OH),能溶於水,但不解離,不是鹼,呈中性,不導電,不是電解質。 

(2)    含碳、氫、氧三種元素,燃點【低】,易燃,燃燒後會產生CO2H2O,為良好的燃料。

(3)    常見物質:

(a) 甲醇(CH3OH):俗稱【木精】,有【毒】性。

(b) 乙醇(C2H5OH)

(甲)  無色液體,有香氣及灼熱感,俗稱【酒精】,為酒類主要成份。

(乙)  易燃,可做燃料及有機溶劑,點火時產生淡藍色火燄。

(丙)  沸點比水低(78.3),可以和水依任意比例混合。

(丁)  可殺菌做消毒劑及防腐劑。

(戊)  受熱時,膨脹均勻,常以此性質作為【溫度計】使用,為了便於觀察,常加入染料染成【紅色】

(己)  製造:【葡萄糖酒精+二氧化碳】
      

(c) 變性酒精:乙醇作工業用途時,添加少許【甲醇(木精,CH3OH),稱為【變性】酒精,有時加染料區別;不肖商人以變性酒精釀酒,誤飲後造成失明或死亡。

 

(六)   有機酸(RCOOH)

A、 構造:烴中的HCOOH原子團取代,形成的化合物為有機酸類。

B、 通式:CnH2n+1COOH (n+1)

C、 性質:

(1)   純酸為中性,未解離,需溶於水才能產生H+,成酸性。

(2)   有機酸水溶液能解離,為弱酸、弱電解質。
甲酸的解離方程式:HCOOHHCOOH
乙酸的解離方程式:CH3COOHCH3COOH

A、 常見物質:

(1)   甲酸(HCOOH):俗稱【蟻酸】,能溶於水,【弱酸】性,弱電解質。

(2)   醋酸(CH3COOH)

(a)   無色、有刺激性酸味的液體,學名【乙酸】,可食用。

(b)   由酒類發酵製得:【酒精+氧醋酸(乙酸)+水】
              

(c)    純醋酸呈【中性】,常溫下(16.7)易凝固,又稱為【冰醋酸】

 

(七)   酯類

A、 製造:將有機酸和醇類混合反應,可以生成有特殊香味的酯類。

B、 通式: