第十三章碳化合物
初中三年级碳化合物与有机化学
初中三年级碳化合物与有机化学有机化学是化学中的一个重要分支，主要研究碳元素与碳元素间的化学结构和化学变化规律。
而碳化合物是有机化学研究的核心之一。
在初中三年级化学学习中，我们接触到了碳化合物的概念和基本性质。
本文将对碳化合物及与有机化学的关系进行探讨。
一、碳化合物的概念及分类碳化合物是由碳（C）和氢（H）以及其他元素构成的化合物，是有机化合物的主要成员。
碳化合物的分类非常广泛，可以分为烃、醇、酸、酯、醚、酮等多个类别。
每种类别又可以进一步细分，形成众多的有机化合物家族。
二、碳化合物的特性和性质1. 碳元素的特殊性质：碳元素具有四个外层电子，可以与其他元素形成共价化合物。
其稳定性和活泼性使得碳化合物种类繁多。
2. 碳氢键：碳化合物中，碳和氢之间的化学键称为碳氢键。
碳氢键的特点是不极性、容易发生反应等，是有机化合物反应的基础。
3. 构成的影响：碳化合物的分子结构取决于碳元素和其他元素的连接方式和数量。
原子间的化学键长短及键的极性，决定了化合物的性质。
三、碳化合物的分子式和结构式1. 分子式：碳化合物的分子式用来表示一个分子中包含的元素种类和元素数量，如乙烯的分子式为C2H4。
2. 结构式：结构式是用化学键连接的方式表达碳化合物的分子结构，具体标注了原子间化学键的形式，如甲烷的结构式为CH4。
四、有机化学反应与碳化合物有机化学中的反应主要涉及碳化合物的转化和生成。
常见的有机化学反应包括烷烃的燃烧、卤代烷的置换反应、醇的酸碱反应、酸酐的酯化反应等。
通过这些反应，我们可以得到不同类型的有机化合物。
五、碳化合物在日常生活中的应用碳化合物在日常生活中广泛应用于化学工业、医药、化妆品、材料科学等领域。
例如，乙醇被用作酒精饮料和消毒剂；酚类物质用于制作抗菌剂和防晒霜；聚合物被用于塑料制品和合成纤维等。
六、碳化合物与环境保护随着环境污染问题的日益突出，碳化合物的合理利用和环境保护相关紧密。
有机化学的发展在绿色化学合成、可持续能源、废水处理等方面做出了重要贡献。
傅建熙《有机化学》课后习题答案
第一章绪 论μ=0。
34332习题一参考答案1. (1) sp 3 (2) sp(3) sp 2 (4) sp (5) sp 3 (6)sp 2 2. (1)，(3)，(6)互为同分异构体；(2)，(4)，(5)，(7)互为同分异构体。
3. (1)醇类 (2)酚类 (3)环烷烃 (4)醛类 (5)醚类 (6)胺类4.π键的成键方式：成键两原子的p 轨道沿着与连接两个原子的轴垂直的方向“肩并肩”重叠而形成。
π键特点：①电子云平面对称；②与σ键相比，其轨道重叠程度小，对外暴露的态势大，因而π键的可极化度大，在化学反应中易受到亲电试剂的进攻而发生共价键的异裂；③由于总是与σ键一起形成双键或叁键，所以其成键方式必然限制σ键单键的相对旋转。
5. (1) (2) (5)易溶于水；(5) (4) (6)难溶于水。
6.C 6H 67.C 3H 6F 2第三章开链烃问题三参考答案3-1(1) 3,3-二甲基己烷(2) 2,2,4,9-四甲基癸烷3-4 (1) 2,4,4-三甲基-1-戊烯(2) 4,6-二甲基-3-庚烯3-5 2-己烯有顺反异构：3-8 在较高温度和极性溶剂条件下，1,3-戊二烯同溴化氢主要发生1,4加成：习题三参考答案1.(1) 2-甲基-4,5-二乙基庚烷(2) 3-甲基戊烷(3) 2,4-二甲基-3-乙基戊烷(4) (顺)-3-甲基-3-己烯or Z-3-甲基-3-己烯(6) (Z)-3,5-二甲基-3-庚烯(7) 2,3-己二烯(8) 3-甲基-2-乙基-1-丁烯(9) 2,5,6-三甲基-3-庚炔(10)1-丁炔银(11)3-甲基-1,4-戊二炔(12) 3-甲基-1-庚烯-5-炔2.3.4.(Z)-2-戊烯(E)-2-戊烯(Z)-3-甲基-3-己烯(E)-3-甲基-3-己烯(Z)-3-甲基-4-乙基-3-庚烯(E)-3-甲基-4-乙基-3-庚烯(Z)-5-甲基-3-乙基-2-己烯(E)-5-甲基-3-乙基-2-己烯(Z)3-甲基-1,3-戊二烯(E)3-甲基-1,3-戊二烯5.2,3,3-三甲基戊烷2,3-二甲基-3-乙基戊烷2,3-二甲基-1-戊烯6-甲基-5-乙基-2-庚炔二乙基-1-己烯-4-炔6. (1)和(3) (2)和(4) (5)和(6)7.8.1-庚烯2-庚烯3-庚烯2-甲基-1-己烯3-甲基-1-己烯4-甲基-1-己烯5-甲基-1-己烯2-甲基-2-己烯3-甲基3-甲基-3-己烯2,3-二甲基-1-戊烯2,4-二甲基-1-戊烯3,5-二甲基-1-戊烯3,3-二甲基-1-戊烯2-乙基-1-戊烯3-乙基-1-戊烯2,3-二甲基-2-戊烯2,4-二甲基-2-戊烯3,4-二甲基-2-戊烯3-乙基-2-戊烯3-甲基-2-乙基-1-丁烯9.(1) 官能团位置异构(2) 顺反异构(3) 碳胳异构(4) 官能团异构(5) 碳胳异构(6) 碳胳异构10.该化合物的分子式为C14H3011.12.13. (CH 3)22CH 3 ＞ CH 3CH 3 ＞C(CH 3)4 ＞ CH 4烷烃的卤代反应机理为自由基取代反应。
第十三章碳水化合物碳水化合物从结构上看，是多羟基醛或多羟基酮...
第十三章碳水化合物碳水化合物从结构上看，是多羟基醛或多羟基酮，以及水解后得到多羟基醛或多羟基酮的有机化合物。
根据碳水化合物的结构和性质，可以将其分成三大类：z单糖：不能水解的多羟基醛或多羟基酮。
例如：葡萄糖、果糖、核糖等。
z低聚糖：由几个或几十个单糖分子缩合而成。
可分为二糖、三糖等，其中由两个单糖分子失水而成的二糖较为重要。
例如：蔗糖、麦芽糖、乳糖等。
z多糖：水解时生成的单糖分子在10个以上的都叫多糖。
例如：淀粉、纤维素、糖元等2．构型的表示糖的构型一般用相对构型（D、L）表示。
自然界中存在的绝大多数碳水化合物为D-构型。
如此类推，从D-（-）-赤藓糖和D-（+）-苏阿糖出发，用同样的方法，可各衍生出两个戊醛糖，从4个D-戊醛糖出发，每个D-戊醛糖各得两个己糖，合共8个D-己醛糖。
从D-（+）-甘油醛衍出来的一系列醛糖，称为D-系醛糖。
从L-（-）-甘油醛衍生一系列L-系醛糖。
某一种L-系醛糖与其相对应的D-系醛糖互为对映异构体。
例如，D-葡萄糖与L-葡萄糖互为对映异构体。
图13-1列出从D-（+）-甘油醛衍生出的各级D-醛糖。
（二）单糖的环状结构及变旋现象人们在研究D-葡萄糖的旋光现象时，发现D-葡萄糖室温时:水溶液结晶出来的不含结晶水的D-葡萄糖[α]D= +113.4o吡啶溶液结晶出来的D-葡萄糖[α]D= +19.7o；把这两种不同的结晶分别溶解在水中，放置一段时间后，可以观察到其比旋光度会逐渐变化，最后都变成[α]D = +52.5o。
这种[α]D自发改变的现象称为变旋现象。
变旋现象的产生是由于α-构型与β-构型的相互转化，最后α-构型、β-构型及链式三种异构体达到平衡的过程。
为区别这两种不同构型的葡萄糖，人们规定:凡是半缩醛羟基与倒数第2位碳原子上的羟基（成环前的位置）同侧者，为α构型异侧者，为β-构型α构型和β-构型的异构体属非对映异构体。
如α-D-葡萄糖是β-D-葡萄糖的异构体。
有机化学-第13章_糖类
糖 类
Carbohydrates
一个羰基共多羟, 古误碳水今为糖。 单糖缩聚糖苷键， 植物动物贮能量。
本章学习要求
1. 了解糖的来源和糖的分类；
2. 掌握单糖、二糖及多糖的结构和性质，
3. 掌握单糖的开链式、氧环式和Haworth
式的画法.
糖的存在、组成与通式
糖类化合物又称碳水化合物，在在自然界 分布最广; 维持生命活动（贮能与其他功能）.
xCO 2 + yH 2 O
光
叶绿素
C x (H 2 O) y + xO 2
Cx(H2O)y + xO2
xCO2 + yH2O + 能量
C、H、O组成，通式Cm(H2O)n，
不符合碳水比例的糖：
鼠李糖 C5H12O5（甲基糖）；脱氧核糖 C5H10O4
符合碳水比例的非糖：
甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)、乳酸(C3H6O3)
答: 1. 是 2. C1-差向异构体 3. 非对映体
三、单糖的物理性质
甜味，无色晶体，易溶于水。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
四、单糖的化学性质
1. 显色反应 2. 异构化作用 3. 氧化反应 4. 还原 5. 成脎反应
1. 显色反应（color-reaction）
莫利施反应： 糖类＋－萘酚
浓H2SO4
紫色物质
定性鉴别糖类物质 西列瓦诺夫反应（间苯二酚反应）： 酮糖＋间苯二酚/浓HCl 区别醛糖和酮糖
D-葡萄糖
D-甘露糖
D-半乳糖
A与B仅C2构型不同为C2差向异构体 A与C仅C4构型不同为C4差向异构体 B与C不属于差向异构体
简写糖分子
①连接氢的短横省略，-OH用短横表示；
碳水化合物全解PPT课件
三种元素中 H :O = 2 :1，相当于H2O中的 H :O 比。碳水化合物因此而得名，并赋予下面通式：
例外
Cn(H2O)m
鼠李糖——C6H12O5 甲 醛 HCHO = CH2O 醋 酸 CH3COOH = C2(H2O)2
3
◆定义 ：从结构上看，碳水化合物系指多羟基（2个或以上）
醛或多羟基酮以及水解后能生成多羟基醛或多羟基酮的一类化合 物。具有下列结构单元：
1 CHO H 2 α OH HO 3 β H
但单糖存在下列奇怪现象：
H 4 γ OH
1.有变旋现象。
H 5 δ OH
2.不能与NaHSO3反应。 3.只能与1ROH反应。
6CH2OH
D - 葡萄糖
13
实验：
D – 葡萄糖以不同方法结晶时，可得到两种晶体，其物 理性质如下：
m.p (。C) 溶解度 g 100 ml
5
CH2OH
D - 核糖
5C糖
1 CHO H 2α H H 3 β OH H 4 γ OH
5
CH2OH
D - 脱氧核糖
6
◆分类：
1. 单糖 ： 不能再水解为更小分子的多羟基醛和多羟基酮。
如 葡萄糖、果糖等。 2. 低聚糖 ：
能水解为2-10个单糖的碳水化合物。如：蔗糖、 麦芽糖、棉子糖等。 3. 多糖 ：
4. 含有半缩醛羟基的糖溶于水时都有变旋现象。
练习：下列化合物哪个会形成半缩醛羟基，有变旋现象？
CHO
CH2OH
HC OH
CO
CH2OH
CH2OH
注：三元环半缩醛不能形成，四元环可以形成但不稳定。 17
3. 单糖的哈沃斯式
用一个平面六边形表示环，O处在右后方，环垂直板面， 前三个键用粗线表示。
第十三章有机化学基础(选修)第一讲有机化合物的结构性质和分类烃课件新人教版
版
3．了解有机化合物存在异构现象，能判断简单有机化 合物的同分异构体(不包括手性异构体)。
4．能根据有机化合物命名规则命名简单的有机化合物 。
5．以烷、烯、炔、芳香烃的代表物为例，比较它们在 组 成、结构、性质上的差异。
6．了解天然气、石油液化气和汽油的主要成分及其应 用。
乙烷 稳定
卤代
燃烧火焰较明 亮
不与酸性 KMnO4 溶液反应
乙烯 活泼
乙炔 活泼
能与H2、X2、HX、H2O、 HCN等发生加成反应
燃烧火焰 燃烧火焰很
明亮，带 明亮，带浓
黑烟
黑烟
能使酸性 能使酸性
KMnO4 溶液褪色
KMnO4 溶液褪色
2. ①结构：分子中含有1个苯环，且侧链只连接饱和链
烃基的烃。 ②通式：CnH2n－6(n≥6)。 ③性质：易取代，难加成(苯环)，易氧化(侧链)。
2．乙烯能使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪 色，二者的褪色原理是否相同？
二者褪色原理不相同。乙烯使酸性高锰酸钾溶液 褪色是发生了氧化还原反应，高锰酸钾将乙烯氧化成CO2， 高锰酸钾被还原；乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是与单质溴 发生了加成反应。
95 1．
结构简式 结构特点 物理性质
硝化反应：
___________________________________________ _______;
磺化反应：
___________________________________________
(2)加成反应：
。
4． 对于苯的同系物，苯环使烃基变得活泼，能够被酸性
有机化学第十三章碳水化合物PPT课件
稳定，两者能量差：25kJ/mol
19
α-D-葡萄糖也有两种椅型构象：
在所有D型己醛糖中，只有葡萄糖能有五个取代 基全在e键上因而很稳定的够象。
20
三、 单糖的反应
官能团：羟基与羰基 1、 氧化反应 （1）被硝酸氧化 在硝酸的氧化下，醛糖的醛基和伯醇基都可以被氧化.例 如，D-葡萄糖在稀硝酸中加热，即生成D-葡萄糖二酸。
葡萄糖在溶液中有α-和β-两种半缩醛结构。 因此与甲醇作用所生成的苷也有α-和β-两种。在糖 苷分子中没有苷羟基。这种环状结构没有变旋光现 象，也不具有羰基的特性。
糖苷的酸性水解：
由 α-D-葡萄糖苷水解得到的，不单是α-D-葡萄糖。而是
α-和 β-两种葡萄糖的混合物.
18
4、 吡喃糖的构象 在D-葡萄糖水溶液中，β-D-葡萄糖含量比α-D-
如：在自然界中只有右旋的葡萄糖存在, 左旋的葡萄糖是没有的。
碳水化合物的分类：
碳水化合物根据结构和性质，可以分为单糖、低 聚糖和多糖三类.
3
二、 单糖的结构
葡萄糖——存在于葡萄汁和其他果汁中，以及植物的 根、茎、叶等部位。动物血液中也含有葡萄糖。天然 葡萄糖为右旋糖。 果糖——大量存在于水果和蜂蜜中。天然果糖是左旋 糖，是常见糖中最甜的糖。 核糖、2-脱氧核糖——是核酸的组成部分。
一、 碳水化合物的概念
碳水化合物又称为糖类，是一类重要的天然有机 化合物，含有碳、氢、氧三种元素.
例如，纤维素、淀粉、葡萄糖、果糖、肝糖等等
从化学结构上来看，碳水化合物是多羟基醛或 多羟基酮，或者是通过水解能生成多羟基醛（或酮） 的化合物。
大学无机化学第十三章试题及答案
第十四章碳族元素总体目标:1.掌握碳、硅单质、氢化物、卤化物和含氧化物的性质和制备2。
了解硅酸和硅酸盐的结构与特性3. 了解锗、锡、铅单质、氧化物、氢氧化物的性质各节目标：第一节碳单质及其化合物1.了解单质碳的结构、同素异形体和性质2。
掌握CO、CO2的结构、性质、制取和用途；碳酸的酸性；碳酸盐的水解性和热稳定性.第二节硅单质及其化合物1。
掌握单质硅的结构、性质和制取2.掌握SiO2的结构和性质3.了解硅酸的酸性；硅酸盐的结构和性质；A型分子筛的结构和实际应用4.掌握硅烷的制备、热稳定性、还原性和水解性5.了解卤化硅的制备和性质第三节锗、锡、铅1.了解锗、锡、铅单质的性质；氧化物、氢氧化物的酸碱性2。
掌握Sn(Ⅱ）的还原性、水解性和Pb(Ⅳ）的氧化性、Pb（Ⅱ)盐的溶解性，从而掌握高价化合物氧化-还原的变化规律.习题一选择题1.石墨晶体中层与层之间的结合力是（）(吴成鉴《无机化学学习指导》）A．金属健B。
共价健 C.范德华力D。
离子键2.碳原子之间能形成多重键是因为( ）(吴成鉴《无机化学学习指导》)A．碳原子的价电子数为4 B.碳原子的成键能力强C.碳原子的半径小D.碳原子有2p电子3。
下列碳酸盐与碳酸氢盐,热稳定顺序中正确的是( ）A 。
NaHCO 3〈Na 2CO 3〈BaCO 3 B.Na 2CO 3<NaHCO 3<BaCO 3C.BaCO 3〈NaHCO 3〈Na 2CO 3 D 。
NaHCO 3〈BaCO 3〈Na 2CO 34.下列化合物属于缺电子化合物的是( )A 。
BCl 3B 。
HBF 4 C.B 2O 3 D 。
Na ［Al （OH ）4］5。
碳原子的配位数为4时,它所采取的杂化方式是( ）（吴成鉴《无机化学学习指导》)A 。
sp 2dB 。
.dsp 2C 。
sp 3 D. d 2sp6。
下列各对物质中，中心原子的轨道杂化类型不同的是( )A 。
CH 4和SiH 4B 。
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答案：
13.20写出甲壳质（几丁）以下列试剂处理时所得产物的结构式。
a.过量稀盐酸加热b.稀氢氧化钠加热
答案：
答案：
D--苏阿糖和D--赤藓糖可以用HNO3氧化的方法来区别.因为氧化产物前者有旋光,后者比旋光度为零.
13.18将葡萄糖还原得到单一的葡萄糖醇A，而将果糖还原，除得到A外，还得到另一糖醇B，为什么？A与B是什么关系？
答案：因为果糖的还原所形成一个手性碳,A与B的关系为差向异构体.
13.19纤维素以下列试剂处理时，将发生什么反应？如果可能的话，写出产物的结构式或部分结构式。
答案：
13.12用简单化学方法鉴别下列各组化合物
a.葡萄糖和蔗糖b.纤维素和淀粉c.麦牙糖和淀粉d.葡萄糖和果糖
e.甲基-β-D-吡喃甘露糖苷和2-O-甲基-β-D-吡喃甘露糖
答案：
13.13写出下列反应的主要产物或反应物：
答案：
13.14写出D-甘露糖与下列试剂作用的主要产物：
a.Br2-H2O b.HNO3c.C2H5OH+无水HCl d.由c得到的产物与硫酸二甲酯及氢氧化钠作用e.(CH3CO)2O f. NaBH4g . HCN，再酸性水解
h.催化氢化i.由c得到的产物与稀盐酸作用j.HIO4
答案：
13.15葡萄糖的六元环形半缩醛是通过成苷、甲基化、水解、氧化等步骤，由所得产物推断的（见226页）。如果葡萄糖形成的环形半缩醛是五元环，则经如上步骤处理后，应得到什么产物？
答案：
13.17D-苏阿糖和D-赤藓糖是否能用HNO3氧化的方法来区别？
第十三章碳水化合物
13.8下列化合物哪个有变旋现象？
答案：a .b. f.有变旋现象。因为属半缩醛，可通过开链式α–β互变。
13.9下列化合物中，哪个能还原本尼迪特溶液，哪个不能，为什么？
答案：b可以。
13.10哪些D型己醛糖以HNO3氧化时可生成内消旋糖二酸？
Байду номын сангаас答案：D--阿洛糖，D--半乳糖
13.11三个单糖和过量苯肼作用后，得到同样晶形的脎，其中一个单糖的投影式为 ，写出其它两个异构体的投影式。