人教版選修5 第一章第一節(jié) 有機(jī)化合物的分類 學(xué)案 (1).doc

第一節(jié)有機(jī)化合物的分類課程目標(biāo)核心素養(yǎng)建構(gòu)1.了解有機(jī)化合物常見的分類方法。2.了解常見有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)，了解有機(jī)物分子中的官能團(tuán)，能正確地表示它們的結(jié)構(gòu)和名稱。3.體會(huì)科學(xué)分類法在認(rèn)識(shí)事物和科學(xué)研究中的作用。知 識(shí) 梳 理一、按碳的骨架分類【自主思考】1.怎樣區(qū)別脂環(huán)化合物和芳香化合物？提示芳香化合物中一定含有苯環(huán)()，也可能含有其他環(huán)狀結(jié)構(gòu)；脂環(huán)化合物中一定不含苯環(huán)，一定含有環(huán)狀結(jié)構(gòu)。二、按官能團(tuán)分類1.相關(guān)概念(1)烴的衍生物烴分子里的氫原子被其他原子或原子團(tuán)所取代，衍生出的一系列新的化合物。(2)官能團(tuán)決定化合物特殊性質(zhì)的原子或原子團(tuán)。2.常見有機(jī)物的主要類別、官能團(tuán)和典型代表物【自主思考】2.含有相同官能團(tuán)的有機(jī)化合物，一定屬于同類物質(zhì)嗎？提示不一定。如 (苯甲醇)、都含有羥基(oh)，卻分別屬于醇、酚類物質(zhì)。效 果 自 測(cè)1.判斷正誤，正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”。(1)所有的有機(jī)物都有官能團(tuán)，甲苯的官能團(tuán)是苯環(huán)()解析并非所有的有機(jī)物都有官能團(tuán)，如烷烴、苯及其同系物等，其分子結(jié)構(gòu)中并不存在官能團(tuán)。苯環(huán)不屬于官能團(tuán)。其他如甲基等烷基也不是官能團(tuán)，因?yàn)樗鼈儾皇菦Q定有機(jī)物化學(xué)性質(zhì)的原子團(tuán)。(2)丙烯分子中存在的官能團(tuán)名稱是雙鍵()解析丙烯分子中存在的官能團(tuán)是，名稱是碳碳雙鍵。(3)乙醛的官能團(tuán)是coh()解析乙醛的官能團(tuán)寫作或cho。(4)有機(jī)物、分子中含有的官能團(tuán)相同()解析和中官能團(tuán)均為羧基()，中還含有醛基(cho)，而中官能團(tuán)是酯基()和醛基(cho)。(5) 四種有機(jī)物中都含有苯環(huán)，因此都屬于苯的同系物()解析苯的同系物分子中必須是只含有一個(gè)苯環(huán)，且側(cè)鏈連接一個(gè)或多個(gè)烷基的烴，分子式符合通式cnh2n6(n6)。不屬于苯的同系物。屬于苯的同系物。2.下列原子或原子團(tuán)不屬于官能團(tuán)的是()a.ch3ch2 b.fc.oh d. 解析官能團(tuán)是決定有機(jī)物特殊性質(zhì)的原子或原子團(tuán)，烷基不屬于官能團(tuán)。答案a3.具有復(fù)合官能團(tuán)的復(fù)雜有機(jī)物，官能團(tuán)具有各自的獨(dú)立性，在不同條件下所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可分別從各官能團(tuán)討論。如具有三種官能團(tuán)：_、_和_，所以這種化合物可看作_類、_類和_類。解析該分子中含有cooh、oh、cho三種官能團(tuán)，所以此化合物可看作羧酸類、酚類、醛類。答案coohohcho羧酸酚醛探究一、芳香化合物、芳香烴、苯的同系物之間的關(guān)系【合作交流】1.芳香化合物、芳香烴、苯的同系物三者分子結(jié)構(gòu)有何共同點(diǎn)？提示三者分子結(jié)構(gòu)中均含有苯環(huán)。2.芳香化合物、芳香烴，苯的同系物三者有何關(guān)系？提示芳香化合物包含芳香烴，芳香烴包含苯的同系物。3.含苯環(huán)的烴一定屬于苯的同系物嗎？提示不一定，一定屬于芳香烴?！军c(diǎn)撥提升】1.芳香化合物：含有一個(gè)或多個(gè)苯環(huán)的化合物。如、等。2.芳香烴：含有一個(gè)或幾個(gè)苯環(huán)的烴。如、等。3.苯的同系物：只由一個(gè)苯環(huán)和烷基組成。如、等。4.三者的關(guān)系：【特別提醒】分子式為c10h8的化合物()屬于芳香烴，因含兩個(gè)苯環(huán)，故不是苯的同系物。苯的同系物必須符合以下條件：是烴，只含一個(gè)苯環(huán)，側(cè)鏈全部是烷基，通式符合cnh2n6?！镜漕}例證1】下列有機(jī)物中：(1)屬于芳香化合物的是_(填序號(hào)，下同)。(2)屬于芳香烴的是_。(3)屬于苯的同系物的是_。解析因?yàn)槎际呛斜江h(huán)的化合物，所以是芳香族化合物；都含有苯環(huán)，且只含c、h兩種元素，所以是芳香烴；分子中只含一個(gè)苯環(huán)，且苯環(huán)的側(cè)鏈均為烷烴基，因此是苯的同系物。答案(1)(2)(3)【變式訓(xùn)練1】具有解熱鎮(zhèn)痛及抗生素作用的藥物“芬必得”主要成分的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，它屬于()芳香化合物脂環(huán)化合物有機(jī)羧酸有機(jī)高分子化合物芳香烴a. b. c. d.解析通過觀察“芬必得”的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知此物質(zhì)分子中含有苯環(huán)，故為芳香化合物，但分子中還含有羧基，故不是芳香烴，還屬于羧酸。由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中無聚合度“n”且分子量小于10 000，因此也不是有機(jī)高分子化合物。答案c探究二、官能團(tuán)、根(離子)和基的比較【合作交流】1.根與基的本質(zhì)區(qū)別是什么？提示根是帶電荷的離子，基是電中性粒子。2.物質(zhì)的量相同的oh和oh所含電子數(shù)是否相等？提示不相等。物質(zhì)的量相同的oh與oh所含電子數(shù)之比為109?！军c(diǎn)撥提升】1.基與官能團(tuán)的比較基官能團(tuán)區(qū)別有機(jī)物分子里含有的原子或原子團(tuán)決定化t合物特殊性質(zhì)的原子或原子團(tuán)聯(lián)系“官能團(tuán)”屬于“基”，但“基”不一定是“官能團(tuán)”，如甲基(ch3)不是官能團(tuán)2.基與根的比較基根概念化合物分子中去掉某些原子或原子團(tuán)后，剩下的原子團(tuán)指帶電荷的原子或原子團(tuán)，是電解質(zhì)電離的產(chǎn)物電性電中性帶電荷穩(wěn)定性不穩(wěn)定；不能獨(dú)立存在穩(wěn)定；可以獨(dú)立存在于溶液中或熔融狀態(tài)下實(shí)例及電子式聯(lián)系“根”與“基”兩者可以相互轉(zhuǎn)化，如oh失去1個(gè)電子，可轉(zhuǎn)化為oh，而oh 獲得1個(gè)電子轉(zhuǎn)化為 oh【特別提醒】(1)苯環(huán)、烷基不是官能團(tuán)；碳碳雙鍵和碳碳三鍵分別決定烯烴和炔烴的化學(xué)性質(zhì)，均被看作是官能團(tuán)。(2)基或官能團(tuán)不帶電荷，而根或離子帶有電荷。如1個(gè)oh有10個(gè)電子，而1個(gè)oh有9個(gè)電子?！镜漕}例證2】有下列9種微粒：nh、nh2、br、oh、no2、oh、no2、ch、ch3(1)上述9種微粒中，屬于官能團(tuán)的有_(填序號(hào)，下同)。(2)能與c2h5結(jié)合生成有機(jī)物分子的微粒有_。(3)能與c2h結(jié)合生成有機(jī)物分子的微粒有_。解析(1)官能團(tuán)屬于基，而基不一定屬于官能團(tuán)，且官能團(tuán)和基均為電中性，容易判斷是官能團(tuán)，它們分別為氨基、硝基、羥基，而帶有電荷，它們均為離子，no2為分子，ch3表示甲基，不屬于官能團(tuán)。(2)基與基之間可以直接結(jié)合成有機(jī)物分子，c2h5為乙基，能與其結(jié)合成有機(jī)物分子的有；結(jié)合成的有機(jī)物分子分別為c2h5nh2(氨基乙烷)、c2h5no2(硝基乙烷)、c2h5oh(乙醇)、c2h5ch3(丙烷)。(3)c2h為陽離子(根)，能與其結(jié)合成分子的必須為陰離子(根)，有；結(jié)合成的有機(jī)物分子分別為c2h5nh2(氨基乙烷)、c2h5br(溴乙烷)、c2h5oh(乙醇)。答案(1)(2)(3)【解題反思】(1)“基”不一定是“官能團(tuán)”，“官能團(tuán)”一定是“基”。(2)“基”與“基”之間能結(jié)合形成共價(jià)化合物；根與根之間可依據(jù)“異性相吸”的原則結(jié)合形成共價(jià)化合物或離子化合物?！咀兪接?xùn)練2】下面的原子或原子團(tuán)不屬于官能團(tuán)的是()a.ohb.brc.no2 d. 解析oh為氫氧根離子；oh為羥基，為官能團(tuán)。答案a探究三、有機(jī)化合物的分類方法【合作交流】1.有的同學(xué)認(rèn)為甲酸()中含有羰基()、羥基(oh)、羧基()、醛基()，共4種官能團(tuán)。你認(rèn)為這種觀點(diǎn)正確嗎？提示不正確。一般認(rèn)為，甲酸中有兩種官能團(tuán)，分別為醛基和羧基。而羰基()、羥基(oh)是甲酸中的某一部分，僅僅認(rèn)為它們?yōu)椤盎?，而不是官能團(tuán)。因?yàn)榧姿峋哂恤人岷腿┑男再|(zhì)，所以說它們具有羧基和醛基兩種官能團(tuán)。2.乙酸()和甲酸甲酯()的分子式都是c2h4o2，二者都含有，它們含有的官能團(tuán)相同嗎？性質(zhì)相同嗎？提示乙酸和甲酸甲酯中都含有相同的基團(tuán)，但它們所含的官能團(tuán)不同(分別是和)，故二者性質(zhì)不同?！军c(diǎn)撥提升】1.有機(jī)化合物中的交叉分類：一種物質(zhì)根據(jù)不同的分類方法，可以屬于不同的類型。如(環(huán)己烯)，既屬于環(huán)狀化合物中的脂環(huán)化合物，又屬于烯烴； (苯酚)，既屬于環(huán)狀化合物中的芳香化合物，又屬于酚類。2.羥基(oh)和oh的比較。ohoh類別基根名稱羥基氫氧根區(qū)別電子式電性電中性帶一個(gè)單位負(fù)電荷存在有機(jī)化合物無機(jī)化合物【典題例證3】請(qǐng)根據(jù)官能團(tuán)的不同對(duì)下列有機(jī)物進(jìn)行分類(填序號(hào))。(1)芳香烴：_；(2)醇：_；(3)醛：_；(4)酮：_；(5)酚：_；(6)酯：_。解析根據(jù)官能團(tuán)的組成、結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行判斷和識(shí)別。oh與脂肪烴、脂環(huán)烴相連則為醇，與苯環(huán)相連時(shí)為酚類；只含c、h兩種元素且含苯環(huán)結(jié)構(gòu)的有機(jī)物為芳香烴；含有cooh時(shí)，可看作羧酸；含結(jié)構(gòu)的為酮；含結(jié)構(gòu)的為酯；含有結(jié)構(gòu)的為醛。答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)【變式訓(xùn)練3】酚酞是常用的酸堿指示劑，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下所示：(1)酚酞的分子式為_。(2)從結(jié)構(gòu)上分析酚酞可看作_。a.烯烴 b.芳香化合物c.醇類物質(zhì) d.酚類物質(zhì)e.醚類物質(zhì) f.酯類物質(zhì)(3)酚酞結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中畫虛線的地方是醚鍵嗎？_。解析(1)每個(gè)碳原子最多形成四條鍵，不是四條時(shí)，由氫原子補(bǔ)齊。該有機(jī)物的分子式為c20h14o4。(2)分子中含有苯環(huán)，oh與苯環(huán)直接相連，還有酯基，故可以看作是芳香化合物、酚類物質(zhì)、酯類物質(zhì)。(3)圖中虛線部分不是醚鍵，醚鍵應(yīng)是“”形式，而本結(jié)構(gòu)中有“”，為酯基。答案(1)c20h14o4(2)b、d、f(3)不是醚鍵1.下列各物質(zhì)中按碳的骨架進(jìn)行分類，其中一種與其他三種屬于不同類別的是()解析按碳的骨架分類，可將有機(jī)物分為鏈狀和環(huán)狀化合物，鏈狀有機(jī)化合物又包含了烷烴、烯烴、炔烴等分子中不含有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物，而在苯、甲苯、苯乙烯中存在著苯環(huán)，都屬于芳香烴。答案d2.按碳的骨架分類，下列說法正確的是()解析含有苯環(huán)的物質(zhì)屬于芳香化合物，b、d兩項(xiàng)中的物質(zhì)是脂環(huán)化合物；c選項(xiàng)中物質(zhì)是芳香化合物。答案a3.下列含羥基(oh)的有機(jī)物屬于酚的是()解析oh與苯環(huán)直接相連形成的有機(jī)物屬于酚類。答案c4.下列物質(zhì)中不屬于鹵代烴的是()a.ch2=chbr b.ch3coclc.ch2cl2 d.c6h5br解析鹵代烴是指烴分子中氫原子被鹵素原子取代后所生成的化合物，故a、c、d選項(xiàng)中的有機(jī)物屬于鹵代烴，它們分別屬于不飽和鹵代烴、多元鹵代烴和芳香鹵代烴。答案b5.專家稱“達(dá)菲”是治療甲流的主要藥物。達(dá)菲的主要成分是從中國百姓常見的調(diào)味料八角茴香中提煉出來的。達(dá)菲的制備共有12道工序，最初先從八角茴香中提取莽草酸，莽草酸再經(jīng)過一系列反應(yīng)制成藥物“達(dá)菲”。每30千克八角茴香只能提煉1千克莽草酸。莽草酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：(1)在橫線上寫出官能團(tuán)的名稱。(2)莽草酸的分子式為_。(3)從對(duì)有機(jī)化合物按官能團(tuán)分類的角度，莽草酸屬于_類、_類。解析根據(jù)莽草酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知其分子式為c7h10o5；其結(jié)構(gòu)中所含官能團(tuán)為羧基(cooh)、羥基(oh)和碳碳雙鍵()，根據(jù)所含官能團(tuán)，莽草酸屬于羧酸、醇類。答案(1)羧基碳碳雙鍵羥基(2)c7h10o5 (3)羧酸醇課時(shí)作業(yè)1.下列關(guān)于官能團(tuán)的敘述不正確的是()a.官能團(tuán)就是原子團(tuán)b.官能團(tuán)可以是原子，也可以是原子團(tuán)c.官能團(tuán)決定有機(jī)物的特殊性質(zhì)d.若某化合物含有多種官能團(tuán)，那么該化合物就有多種特殊性質(zhì)解析根據(jù)定義，官能團(tuán)是一類特殊的原子或原子團(tuán)，它決定有機(jī)物的特殊性質(zhì)，故a錯(cuò)。答案a2.下列有機(jī)化合物屬于鏈狀化合物，且含有兩種官能團(tuán)的是()解析選項(xiàng)a中的物質(zhì)含有鹵素原子cl和碳碳三鍵兩種官能團(tuán)，且碳骨架為鏈狀，a項(xiàng)正確；選項(xiàng)b中的物質(zhì)盡管含有兩種官能團(tuán)，但它不是鏈狀化合物，b項(xiàng)錯(cuò)誤；選項(xiàng)c中的物質(zhì)只含有br原子一種官能團(tuán)，c項(xiàng)錯(cuò)誤；選項(xiàng)d中的物質(zhì)為環(huán)狀化合物，且只含有羥基一種官能團(tuán)，d項(xiàng)錯(cuò)誤。答案a3.按碳骨架分類，下列說法正確的是()4.下列表示的是有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中的一部分，其中不是官能團(tuán)的是()解析官能團(tuán)是決定物質(zhì)特殊性質(zhì)的原子或原子團(tuán)，甲基(ch3)不是官能團(tuán)，而oh是醇或酚的官能團(tuán)，碳碳雙鍵和碳碳三鍵分別是烯烴、炔烴的官能團(tuán)。答案b5.下列說法中不正確的是()a.烴中沒有官能團(tuán)b.官能團(tuán)可以是原子，也可以是原子團(tuán)c.官能團(tuán)決定有機(jī)物的特殊性質(zhì)d.羥基與氫氧根所含電子數(shù)不同解析烴類物質(zhì)中烯烴含官能團(tuán)碳碳雙鍵，而炔烴中含官能團(tuán)碳碳三鍵，a錯(cuò)誤；官能團(tuán)可以是原子，如x(鹵素原子)，也可以是原子團(tuán)，如羧基，b正確；決定有機(jī)物特殊性質(zhì)的原子或原子團(tuán)叫官能團(tuán)，c正確；羥基含9個(gè)電子，氫氧根離子含10個(gè)電子，d正確。答案a6.有機(jī)化合物有不同的分類方法。下列說法正確的是()從組成元素分：烴、烴的衍生物從分子中碳骨架形狀分：鏈狀有機(jī)化合物、環(huán)狀有機(jī)化合物從官能團(tuán)分：烯烴、醇、羧酸、酯等a. b. c. d.答案c7.下列有機(jī)物屬于酚的是()解析a. 為苯甲醇，羥基沒有直接連接在苯環(huán)上，故a錯(cuò)誤；b. 為醚，故b錯(cuò)誤；c. 羥基直接連接在苯環(huán)上，為酚，故c正確；d. 為醇，羥基沒有直接連接在苯環(huán)上，故d錯(cuò)誤。答案c8.下列各組物質(zhì)中，按官能團(tuán)進(jìn)行分類，屬于同一類物質(zhì)的是()解析a項(xiàng)，兩種有機(jī)化合物的羥基均與苯環(huán)直接相連，故均為酚；b項(xiàng)，兩種有機(jī)化合物中，前者為酚，后者為醚；c項(xiàng)，前者羥基與烴基相連，故為醇，后者羥基與苯環(huán)直接相連，故為酚；d項(xiàng)，前者為羧酸，后者為酯。答案a9.北京奧運(yùn)會(huì)期間對(duì)大量盆栽鮮花施用了s誘抗素制劑，以保證鮮花盛開。s誘抗素的分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示，下列關(guān)于該分子的說法正確的是()a.含有碳碳雙鍵、羥基、羰基、羧基b.含有苯環(huán)、羥基、羰基、羧基c.含有羥基、羰基、羧基、酯基d.含有碳碳雙鍵、苯環(huán)、羥基、羰基解析由s誘抗素的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)中存在3個(gè)碳碳雙鍵、1個(gè)羰基、1個(gè)(醇)羥基、1個(gè)羧基，a選項(xiàng)正確；結(jié)構(gòu)中只有一個(gè)六元環(huán)，無苯環(huán)結(jié)構(gòu)，故b、d錯(cuò)；分子中無酯基，c項(xiàng)錯(cuò)誤。答案a10.歷史上最早應(yīng)用的還原性染料是靛藍(lán)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。下列關(guān)于靛藍(lán)的敘述中錯(cuò)誤的是()a.靛藍(lán)由碳、氫、氧、氮四種元素組成b.它的分子式是c16h10n2o2c.該物質(zhì)屬于芳香化合物d.它含有碳碳雙鍵和酯基解析觀察靛藍(lán)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，可知它由碳、氫、氧、氮四種元素組成；其分子式為c16h10n2o2；其結(jié)構(gòu)中含有碳碳雙鍵、羰基、苯環(huán)等，但不含酯基；該有機(jī)物屬于芳香化合物。答案d11.擬除蟲菊酯是一類高效、低毒、對(duì)昆蟲具有強(qiáng)烈觸殺作用的殺蟲劑，其中對(duì)光穩(wěn)定的溴氰菊酯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下所示，下列對(duì)該化合物的敘述正確的是 ()a.屬于芳香烴b.屬于芳香化合物，也含有醚鍵和酮的官能團(tuán)c.屬于鹵代烴d.可使kmno4酸性溶液褪色解析該有機(jī)物除含c、h元素外，還含有br、o、n元素，故a、c項(xiàng)不正確；該有機(jī)物中含有苯環(huán)，屬于芳香族化合物，也含有醚鍵，但其中的是酯基，不是酮的官能團(tuán)()