化學(xué)人教版選修5學(xué)案1-1有機化合物的分類

第一章認(rèn)識有機化合物第一節(jié)有機化合物的分類有機物的分類1．按碳的骨架分類2．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)有機物的主要類別、官能團(tuán)及典型代表物探究點一脂環(huán)化合物和芳香化合物1．脂環(huán)化合物和芳香化合物的區(qū)別(1)脂環(huán)化合物不含苯環(huán)的碳環(huán)化合物都屬于脂環(huán)化合物。它們的性質(zhì)與脂肪族化合物相似，如、。(2)芳香化合物具有一些特殊的性質(zhì)，含有一個或多個苯環(huán)，如2．芳香化合物、芳香烴和苯的同系物的關(guān)系(1)定義①芳香化合物：含有苯環(huán)的化合物，如(2)三者之間的關(guān)系提示：是。芳香烴中，苯環(huán)的側(cè)鏈可以是任何烴基，也就是說除烷基之外，還可以是烯基、炔基或苯基。提示：不是。苯的同系物中，苯環(huán)的側(cè)鏈只能是烷基，但可以有多個烷基，比如都是苯的同系物?！纠?】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)簡式為，它屬于()①芳香化合物②脂環(huán)化合物③有機羧酸④有機高分子化合物⑤芳香烴A．③⑤B．②③C．①③D．①④【思路分析】正確認(rèn)識芳香化合物和芳香烴(1)芳香化合物除含碳、氫元素之外，還可以含有氧、氮等元素。(2)芳香烴中，苯環(huán)的側(cè)鏈可以是任何烴基，也就是說除烷基之外，還可以是烯基、炔基或苯基，但其只有C、H兩種元素?！窘馕觥客ㄟ^觀察“芬必得”的結(jié)構(gòu)簡式可知此物質(zhì)分子中含有苯基，故為芳香化合物，但分子中還含有羧基，故不是芳香烴，屬于羧酸。由于結(jié)構(gòu)簡式中無聚合度“n”，因此也不是有機高分子化合物?！敬鸢浮緾(1)屬于芳香族化合物的是①②⑤⑥⑦⑧(填序號，下同)。(2)屬于芳香烴的是②⑤⑦。(3)屬于苯的同系物的是⑦。解析：因為①②⑤⑥⑦⑧都是含有苯環(huán)的化合物，所以是芳香族化合物；②⑤⑦都含有苯環(huán)，且只含C、H兩種元素，所以是芳香烴；⑦分子中只含一個苯環(huán)，且苯環(huán)的側(cè)鏈均為烷烴基，因此是苯的同系物。探究點二官能團(tuán)的判斷和有機化合物的類別一、常見官能團(tuán)的名稱和結(jié)構(gòu)1．定義：決定有機物特殊性質(zhì)的原子或原子團(tuán)叫做官能團(tuán)。如：乙烯的官能團(tuán)為碳碳雙鍵；乙醇的官能團(tuán)為羥基(—OH)；乙酸的官能團(tuán)為羧基()，一氯甲烷(CH3Cl)的官能團(tuán)為氯原子(—Cl)。2．常見官能團(tuán)中學(xué)常見的官能團(tuán)及其結(jié)構(gòu)等如下表所示：注意：①官能團(tuán)是決定有機物特殊性質(zhì)的原子或原子團(tuán)，書寫時應(yīng)注意規(guī)范性，常出現(xiàn)的錯誤有：把“”寫成“C=C”，“—CHO”寫成“CHO—”或“—COH”，“碳碳雙鍵”寫成“雙鍵”。②結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。官能團(tuán)的多樣性決定了有機物性質(zhì)的多樣性。如具有醇、醛、羧酸的性質(zhì)。二、常見有機物的類別與官能團(tuán)有機化合物的主要類別及其所含的主要官能團(tuán)見下表：1．含有相同官能團(tuán)的有機化合物，一定是同類物質(zhì)嗎？提示：不一定。同一種官能團(tuán)連在不同的烴基上可能會形成不同類別的物質(zhì)，比如同樣是—OH(羥基)，連在苯環(huán)上屬于酚類，如，連在鏈烴基上就是醇類，如CH3CH2OH。2．按官能團(tuán)分類，烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴、鹵代烴都屬于烴嗎？是不是這些物質(zhì)都有官能團(tuán)？官能團(tuán)分別是什么？提示：按官能團(tuán)分類，鹵代烴不屬于烴，應(yīng)屬于烴的衍生物，鹵代烴相當(dāng)于烴分子中的氫原子被鹵素原子取代得到的產(chǎn)物；烷烴和芳香烴沒有官能團(tuán)，烯烴、炔烴的官能團(tuán)分別是雙鍵和三鍵，鹵代烴的官能團(tuán)是—X(X代表鹵素原子)。說明：(1)苯環(huán)和烷基不是官能團(tuán)。(2)雙鍵和三鍵決定了烯烴和炔烴的化學(xué)性質(zhì)，也被看作官能團(tuán)。【例2】下列各種物質(zhì)，有的具有多種官能團(tuán)：請?zhí)顚懴铝锌瞻?填編號)：(1)屬于烷烴的是________；(2)屬于烯烴的是________；(3)屬于芳香烴的是________；(4)屬于醇類的是________；(5)屬于羧酸類的是________；(6)屬于酚類的是________；(7)其中物質(zhì)⑦中含有的官能團(tuán)是________；(8)屬于同系物的有________?！窘馕觥竣?、③、⑤、⑧只含碳和氫兩種元素，屬于烴類，其中③含碳碳雙鍵，是烯烴；⑧含苯環(huán)，屬于芳香烴；①和⑤是烷烴，且互為同系物。⑥中的羥基連在苯環(huán)上，屬于酚類；④和⑥中的羥基連在鏈烴碳原子上，屬于醇類；②和④中含羧基，屬于羧酸類。【答案】(1)①⑤(2)③(3)⑧(4)④⑥(5)②④(6)⑥(7)碳碳雙鍵、醛基(8)①⑤維生素C的結(jié)構(gòu)簡式為，丁香油酚的結(jié)構(gòu)簡式為，下列關(guān)于二者所含官能團(tuán)的說法正確的是(C)A．均含有酯基 B．均含有醇羥基和酚羥基C．均含有碳碳雙鍵 D．均屬于芳香化合物解析：分析維生素C和丁香油酚分子中分別含有的官能團(tuán)及是否含有苯環(huán)。維生素C分子中含有酯基、醇羥基、碳碳雙鍵，但其中的五元環(huán)不是苯環(huán)，沒有酚羥基，不屬于芳香化合物；丁香油酚分子中含有酚羥基、醚鍵、碳碳雙鍵和苯環(huán)，屬于芳香化合物，但沒有酯基和醇羥基。探究點三官能團(tuán)、基、根(離子)的比較1．基與官能團(tuán)區(qū)別：基是有機物分子里含有的原子或原子團(tuán)；官能團(tuán)是決定化合物特殊性質(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)”。如是基也是官能團(tuán)，但—CH3是基卻不是官能團(tuán)。2．基與根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)的組成部分，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；不能獨立存在穩(wěn)定；可以獨立存在于溶液中或熔化狀態(tài)下實例及電子式—OH：·eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))∶HOH－：[∶eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))∶H]－聯(lián)系“根”與“基”兩者可以相互轉(zhuǎn)化，OH－失去1個電子，可轉(zhuǎn)化為—OH，而—OH獲得1個電子轉(zhuǎn)化為OH－1．1mol—OH和1molOH－分別含多少摩爾電子？—OH與OH－的電性差異是什么？提示：1mol—OH含有9mol電子，而1molOH－則含有10mol電子?！狾H呈電中性，OH－為帶一個單位負(fù)電荷的陰離子。2．取代基一定是官能團(tuán)嗎？提示：官能團(tuán)一定是取代基，但取代基不一定是官能團(tuán)。如—CH3是取代基，但不是官能團(tuán)，而—OH既是官能團(tuán)，又是取代基。【例3】有9種微粒：①NHeq\o\al(－,2)；②—NH2；③Br－；④OH－；⑤—NO2；⑥—OH；⑦NO2；⑧CHeq\o\al(＋,3)；⑨—CH3。(1)上述9種微粒中，屬于官能團(tuán)的有(填序號)________。(2)其中能跟—C2H5結(jié)合生成有機物分子的微粒有(填序號)________。(3)其中能跟C2Heq\o\al(＋,5)結(jié)合生成有機物分子的微粒有(填序號)_____。【思路分析】【解析】(1)官能團(tuán)屬于基，而基不一定是官能團(tuán)，容易判斷②⑤⑥是官能團(tuán)，要注意烷基、苯環(huán)都不是官能團(tuán)。(2)—C2H5是基，根據(jù)“基與基之間能直接結(jié)合成共價分子”的原則可知：能跟—C2H5結(jié)合成有機物分子的微粒有②⑤⑥⑨。(3)C2Heq\o\al(＋,5)帶正電荷，根據(jù)“帶異性電荷的微粒相互吸引結(jié)合成化合物”的原則可知：能跟C2Heq\o\al(＋,5)結(jié)合生成有機物分子的微粒有①③④。【答案】(1)②⑤⑥(2)②⑤⑥⑨(3)①③④迷迭香酸是可從唇形科植物中提取到的酸性物質(zhì)，結(jié)構(gòu)簡式如圖所示，則其含有的官能團(tuán)有(C)A．2種 B．3種C．4種 D．5種解析：由迷迭香酸的結(jié)構(gòu)簡式可知，該有機物中含有酚羥基、羧基、酯基、碳碳雙鍵4種官能團(tuán)。1．按碳的骨架分類，下列說法正確的是(C)解析：分子中含苯環(huán)，屬于芳香化合物，該物質(zhì)屬于稠環(huán)芳香烴，A項錯誤；分子中不含苯環(huán)，不屬于芳香化合物，B項錯誤；該物質(zhì)是烷烴，屬于鏈狀化合物，C項正確；該物質(zhì)是脂肪烴的衍生物，不屬于芳香烴類化合物，D項錯誤。2．下列有機化合物屬于鏈狀化合物，且含有兩種官能團(tuán)的是(A)解析：選項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項正確；選項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項錯誤；選項C中的物質(zhì)只含有Br原子一種官能團(tuán)，C項錯誤；選項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項錯誤。3．盆栽鮮花施用S誘抗素制劑，可以保持鮮花盛開。S誘抗素的分子結(jié)構(gòu)如下圖，下列關(guān)于該分子說法正確的是(A)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：本題考查有機物基礎(chǔ)知識中的官能團(tuán)與鍵線式表示法。分子中含有碳碳雙鍵、羥基、羰基、羧基，不含有苯環(huán)和酯基，故B、C、D錯誤。4．有機化合物的分類有多種方法，下列關(guān)于有機化合物分類的說法中正確的是(B)A．有機物只能從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行分類B．根據(jù)醇分子中羥基(—OH)數(shù)目的多少可將醇類物質(zhì)分為一元醇、二元醇、三元醇等5．下列物質(zhì)屬于苯的同系物的是(B)A．③④⑧ B．①⑥C．①②⑤⑥ D．②③④⑤⑥⑦解析：③和④分子中含有氮和氧元素，不是烴；其他均為烴，但②苯環(huán)側(cè)鏈取代基為不飽和烴基，不是苯的同系物，⑤含有2個苯環(huán)，不是苯的同系物，⑦⑧分子結(jié)構(gòu)中不含苯環(huán)不屬于芳香烴，也不是苯的同系物；只有①⑥含有1個苯環(huán)，側(cè)鏈為飽和烴基，為苯的同系物。6．一種植物生長調(diào)節(jié)劑的分子結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法不正確的是(B)A．該物質(zhì)含有3種官能團(tuán)B．該物質(zhì)屬于脂環(huán)烴C．該物質(zhì)屬于多官能團(tuán)化合物D．該物質(zhì)屬于烴的衍生物解析：該物質(zhì)中含有C、H、O三種元素，而烴中只含有C、H兩種元素，B項錯誤。7．下面列出了16種有機化合物的結(jié)構(gòu)簡式，請與同學(xué)們討論，嘗試從不同角度對它們所代表的物質(zhì)進(jìn)行分類并填空。(1)根據(jù)碳的骨架進(jìn)行分類，屬于鏈狀化合物的是①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩??；屬于脂環(huán)化合物的是??；屬于芳香化合物的是??。(2)根據(jù)有機物分子的組成元素分類，屬于烴的是①②③④⑤⑥????；屬于烴的衍生物的是⑦⑧⑨⑩??。(3)根據(jù)官能團(tuán)分類，屬于烷烴的是①②；屬于烯烴的是③④；屬于炔烴的是⑤⑥；屬于鹵代烴的是⑦⑧；屬于醇類的是⑨⑩；屬于羧酸的是?；屬于酯的是?；屬于芳香烴的是??；屬于環(huán)