我們知道 紙張、指甲油、蠟燭、紡織品、肥皂、汽油等 都是有機物 我們生活周遭到處都有它的存在 有機物一定含有碳元素 而碳元素是目前所有元素中 可以生成化合物種類最多的 目前有近1000萬種已記錄的純有機化合物 為什麼含碳化合物的種類會如此多 這好像給你10條不同顏色橡皮筋 任意串接一起 可以有無限的串接結果 你是否對有機化合物的結構 產生了好奇呢 在高一的化學課程當中 曾經介紹過 原子與原子之間的吸引力稱為化學鍵 在化學鍵當中 有一類是非金屬與非金屬原子之間的吸引力 稱為共價鍵 共價鍵又可分為單鍵、雙鍵、參鍵 這三種類型 都會出現在碳原子之間的鍵結 這就是碳化合物種類眾多的原因之一 碳原子原子序6 表示原子核外有6個電子 依照電子的排列會排列成為2、4 所以價電子有4個 因此可以形成4個共價鍵 此四個共價鍵可以排成四個單鍵 一個雙鍵加上兩個單鍵兩個雙鍵 或是一個參鍵加上一個單鍵 有機化合物不只含有碳與氫 有些含有氧原子或是6A族的元素 例如醣類含有氧元素 部分氨基酸含有硫元素 氧的原子序8 電子排列為2、6 價電子6個 可以形成單鍵或是雙鍵 有些含有氮原子 例如蛋白質氮原子序7 電子排列為2、5 可以形成單鍵、雙鍵、參鍵 其他例如生活中常見的冷煤也是有機物 含有鹵素 鹵素在週期表中是屬於7A族的元素 所以價電子有7個 只剩下一個位置可以和其他原子形成鍵結 所以只能形成單鍵 另外有機物質最常見的就是氫原子 氫原子只有一個價電子 所以只能形成單鍵 不單單是碳原子的鍵結方式多種 其他構成有機物組成的原子 也提高了有機物種類的多樣性 現在 就從最簡單的有機化合物開始介紹 最簡單的有機化合物 只含有兩種元素 就是碳和氫 這類的有機物被稱為烴 這個字念「聽」 可以視為碳的火與氫元素的巠的結合 接下來進行烴類的分類 在結構上 可以分為碳原子連結成鏈狀結構的 稱為鏈烴 與排列成環狀結構的稱為環烴 另外因為碳元素的鍵結可以是 單鍵、雙鍵或參鍵 所以以鍵結分類 可以將烴分為飽和烴和不飽和烴 碳碳原子間是以單鍵結合的烴類 稱為飽和烴 而碳碳原子之間 若以雙鍵或參鍵結合 則稱為不飽和烴 常見的飽和烴與不飽和烴有機物 如畫面所示 還有第三個分類的依據 就是有機物是否具有苯環 有機化合物中有一個特殊的物質 稱為苯 這個物質在後面的單元會再詳細介紹 它是由6個碳與6個氫原子組成的 這12個原子都在同一個平面上 是它的特徵 通常會用這樣的符號來描述 最常出現的 會以一個六角形中間有一個圓圈 來代表它的存在 稱為苯環 所以在分類上 把含有這個苯環的物質單獨成為一類 所以有機物如果具有這個苯環的架構 就被歸類為芳香烴 如果沒有 則稱為脂肪烴 剛剛有三種分類的基準 但也可以將結構、鍵結 與是否具有苯環合併考慮 歸納如下 將烴類先依結構區分為鏈烴和環烴 鏈烴如果都是碳碳單鍵 是屬於飽和烴 稱為烷 通式如畫面所示 n值最小為1 最簡單的烷是甲烷 其化學式如畫面所示 如果具有雙鍵或參鍵 則稱為不飽和烴 有雙鍵的稱為烯 通式如畫面所示 雙鍵是發生在碳原子中間 所以n值最小為2 最簡單的烯是乙烯 其化學式如畫面所示 具有參鍵的則稱為炔 通式如畫面所示 參鍵是發生在碳原子中間 所以n值最小為2 最簡單的炔是乙炔 其化學式如畫面所示 這些最簡單的分子 在後面的單元還會詳細介紹 環烴可以分為脂環烴和芳香烴 脂環烴包含環烷、環烯、環炔類 碳原子間排列成環狀 並且碳碳原子間的鍵結都是單鍵 稱為環烷 通式如畫面所示 n值最小為3 最簡單的環烷分子為環丙烷 其化學式如畫面所示 碳原子間排列成環狀 並且碳碳原子間的鍵結有一個雙鍵 稱為環烯 通式如畫面所示 n值最小為3 最簡單的環烯分子為環丙烯 其化學式如畫面所示 碳原子間排列成環狀 並且碳碳原子間的鍵結有一個參鍵 稱為環炔 通式如畫面所示 n值最小為8 最簡單的環炔分子為環辛炔 其化學式如畫面所示 環烴中的另一類就是芳香烴 具有苯環的物質稱為芳香烴 如果只有一個苯環 通式如畫面所示 n值最小為6 最簡單的芳香烴分子為苯 其化學式如畫面所示 而烴類分子除了芳香烴以外的物質 就合稱為脂肪烴 上述就是最簡單的有機化合物 烴類的分類 只含有碳和氫兩種原子 但是卻可以依照結構、鍵結種類不同等 分類成這麼多種化合物 難怪有機化學在化學領域中 長久以來都佔據很重要的地位呢 關於表中所列之四個有機物之敘述 何者正確 這個單元介紹了許多 讓我們一起重點回顧吧 常見有機化合物元素的鍵結方式 如畫面所示 就定義來說 烴類是只含有碳與氫元素的有機物 關於烴的分類方式 若以結構來區分 可分成鏈烴和環烴 若以鍵結來區分 可分成飽和烴和不飽和烴 若以是否具有苯環來區分 可分成芳香烴和脂肪烴 烴類分類總表如畫面所示 同學們 這個單元你是否都學會了呢 歡迎在影片下方留言區 告訴我們你的心得 我們下次見