学年人教版选修5 第一章第一节 有机化合物的分类 学案 1.docx
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学年人教版选修5第一章第一节有机化合物的分类学案1
[目标导航] 1.了解有机化合物的分类方法。
2.知道常见有机化合物的结构。
3.了解有机物分子中的官能团,能正确表示它们的结构。
4.体会科学分类法在认识事物和科学研究中的作用。
一、按碳的骨架分类
二、按官能团分类
1.相关概念
(1)烃的衍生物
烃分子里的氢原子被其他原子或原子团所取代,衍生出的一系列新的化合物。
(2)官能团
决定化合物特殊性质的原子或原子团。
2.写出下列典型有机物的官能团的结构、名称和类别
有机物
官能团结构
官能团名称
有机物类别
CH3CH2Br
—Br
溴原子
卤代烃
CH3CH2OH
—OH
羟基
醇
—OH
羟基
酚
CH3—O—CH3
醚键
醚
CH3CHO
—CHO
醛基
醛
羰基
酮
CH3COOH
—COOH
羧基
羧酸
酯基
酯
【练一练】
1.判断正误。
正确打“√”,错误打“×”
(1)所有的有机物都有官能团,甲苯的官能团是苯环(×)
解析 并非所有的有机物都有官能团,如烷烃、苯及其同系物等,其分子结构中并不存在官能团。
苯环不属于官能团。
其他如甲基等烷基也不是官能团,因为它们不是决定有机物化学性质的原子团。
(2)丙烯分子中存在的官能团名称是双键(×)
解析 丙烯分子中存在的官能团是,名称是碳碳双键。
(3)乙醛的官能团是—COH(×)
解析 乙醛的官能团写作或—CHO。
(4)含相同官能团的有机化合物一定是同类有机物(×)
解析 含相同官能团的有机化合物不一定是同类有机物。
如:
CH3CH2OH、都含羟基,却分别属于醇类和酚类。
(5)有机物、、分子中含有的官能团相同(×)
四种有机物中都含有苯环,因此都属于苯的同系物(×)
解析 苯的同系物分子中必须是只含有一个苯环,且侧链连接一个或多个烷基的烃,分子式符合通式CnH2n-6(n>6)。
和不属于苯的同系物。
属于苯的同系物。
2.汽车所加的汽油中含有多种烃,如戊烷、癸烷、环己烷、己烷、己烯、环己烯、甲苯等。
怎样对它们进行分类?
答案 可用树状分类法分类如下:
烃
一、官能团、基、根的比较
1.基与官能团的比较
基
官能团
区别
有机物分子里含有的原子或原子团
决定化合物特殊性质的原子或原子团
联系
“官能团”属于“基”,但“基”不一定是“官能团”,如甲基(—CH3)不是官能团
2.基与根的比较
基
根
概念
化合物分子中去掉某些原子或原子团后,剩下的原子团
指带电荷的原子或原子团,是电解质电离的产物
电性
电中性
带电荷
稳定性
不稳定;不能独立存在
稳定;可以独立存在于溶液中或熔融状态下
实例及电子式
联系
“根”与“基”两者可以相互转化,如OH-失去1个电子,可转化为—OH,而—OH获得1个电子转化为OH-
【特别提醒】
(1)苯环、烷基不是官能团;碳碳双键和碳碳三键分别决定烯烃和炔烃的化学性质,均被看作是官能团。
(2)基或官能团不带电荷,而根或离子带有电荷。
如1个OH-有10个电子,而1个—OH有9个电子。
【例1】 有下列9种微粒:
①NH、②—NH2.③Br-、④OH-、⑤—NO2.⑥—OH、⑦NO2.⑧CH、⑨—CH3
(1)上述9种微粒中,属于官能团的有________(填序号,下同)。
(2)能与—C2H5结合生成有机物分子的微粒有________________________________________________________________________。
(3)能与C2H结合生成有机物分子的微粒有________________________________________________________________________。
解析
(1)官能团属于基,而基不一定属于官能团,且官能团和基均为电中性,容易判断②⑤⑥是官能团,它们分别为氨基、硝基、羟基,而①③④⑧带有电荷,它们均为离子,⑦NO2为分子,⑨—CH3表示甲基,不属于官能团。
(2)基与基之间可以直接结合成有机物分子,—C2H5为乙基,能与其结合成有机物分子的有②⑤⑥⑨;结合成的有机物分子分别为C2H5—NH2(氨基乙烷)、C2H5—NO2(硝基乙烷)、C2H5OH(乙醇)、C2H5—CH3(丙烷)。
(3)C2H为阳离子(根),能与其结合成分子的必须为阴离子(根),有①③④;结合成的有机物分子分别为C2H5NH2(氨基乙烷)、C2H5Br(溴乙烷)、C2H5OH(乙醇)。
答案
(1)②⑤⑥
(2)②⑤⑥⑨ (3)①③④
【解题反思】
(1)“基”不一定是“官能团”,“官能团”一定是“基”。
(2)“基”与“基”之间能结合形成共价化合物;根与根之间可依据“异性相吸”的原则结合形成共价化合物或离子化合物。
变式训练1 下面的原子或原子团不属于官能团的是( )
A.OH- B.—Br
C.—NO2D.
答案 A
解析 OH-为氢氧根离子;—OH为羟基,为官能团。
二、脂环化合物与芳香化合物的比较
1.脂环化合物和芳香化合物的区别
(1)脂环化合物
不含苯环的碳环化合物属于脂环化合物。
它们的性质与脂肪族化合物相似,如。
(2)芳香化合物
含有一个或多个苯环的化合物属于芳香化合物,如。
2.芳香化合物、芳香烃和苯的同系物的关系
定义
实例
区别
芳香化合物
含有苯环的化合物
芳香烃
含有苯环的烃
苯的同系物
分子中含有一个苯环且侧链为烷基的烃
关系
【特别提醒】
(1)苯的同系物必须符合以下条件:
①属于烃;②只含一个苯环;③侧链全部是烷烃基;
④符合通式CnH2n-6(n>6)。
(2)芳香化合物含有苯环或其他芳香环(如),也可以含有脂环结构(如)。
【例2】下列有机物中:
(1)属于环状化合物的有________(填序号,下同);
(2)属于脂环化合物的有________;
(3)属于芳香化合物的有________;
(4)属于脂肪烃的有________;
(5)属于芳香烃的有________;
(6)属于苯的同系物的有________。
解析
(1)有机物根据碳的骨架分为链状化合物和环状化合物,据此可知,⑩和⑪为链状化合物,其余为环状化合物。
(2)和(3)环状化合物包括脂环化合物(分子中没有苯环)和芳香化合物(分子中有苯环),故③④⑥⑨为脂环化合物,①②⑤⑦⑧为芳香化合物。
(4)和(5)脂肪烃是指链状烃,芳香烃是指含有苯环的烃,故⑩⑪为脂肪烃,②⑤⑦为芳香烃。
(6)苯的同系物必须含有一个苯环,侧链为烷烃基,故⑦为苯的同系物。
答案
(1)①②③④⑤⑥⑦⑧⑨
(2)③④⑥⑨
(3)①②⑤⑦⑧ (4)⑩⑪ (5)②⑤⑦ (6)⑦
【解题反思】
(2)脂环化合物(脂环烃)与芳香化合物(芳香烃)的主要区别在于是否含有苯环。
(3)注意苯环与的不同。
变化训练2 维生素C的结构简式为,丁香油酚的结构简式为,下列关于两者所含官能团的说法正确的是( )
A.均含有酯基B.均含有醇羟基和酚羟基
C.均含有碳碳双键D.均属于芳香化合物
答案 C
解析 维生素C分子中含有酯基、醇羟基、碳碳双键,但其中的五元环不是苯环,没有酚羟基,不属于芳香化合物;丁香油酚分子中含有酚羟基、醚键、双键和苯环,属于芳香化合物,但没有酯基和醇羟基。
三、认识有机物分类的标准与技巧
1.同种物质,分类方法不同,可属于不同的类别。
如环己烯既属于环状化合物中的脂环化合物,又属于烯烃;苯酚既属于环状化合物中的芳香化合物,又属于酚类。
2.官能团相同,类别可能不同。
(1)醇:
羟基与链烃基、脂环、苯环侧链上的碳原子相连。
官能团:
—OH。
如:
CH3CH2OH(乙醇)、(环己醇)、(苯甲醇)。
(2)酚:
羟基和苯环直接相连。
官能团:
—OH。
如:
(苯酚)、(邻甲苯酚)。
3.同一种烃的衍生物可以含有多个官能团,依官能团的不同,可以属于不同的类别。
如:
,可认为属于醛类,也可看作酚类。
不同的官能团在有机分子中基本保持各自的性质,但受其他基团的影响也会有所改变,又可表现出特殊性。
【特别提醒】 基团的位置不同会导致物质的类别不同
属于酯类而不是醛类,但它含有醛基—CHO。
【例3】 下列各组物质中,按官能团进行分类,属于同一类物质的是( )
解析 A项,两种有机化合物的羟基均与苯环直接相连,故均为酚;B项,两种有机化合物中,前者为酚,后者为醚;C项,前者羟基与烃基相连,故为醇,后者羟基与苯环直接相连,故为酚;D项,前者为羧酸,后者为酯。
答案 A
【解题反思】
(1)判断有机化合物的类别时,既要注意该有机化合物的结构特点,又要分析该有机化合物所含官能团的类别,还需要观察该官能团在分子结构中连接的位置。
(2)有机化合物中相同的官能团连接的位置不同,有机化合物的类别也不同,如同为羟基,与脂肪烃基或芳香烃侧链上的碳原子相连形成的化合物属于醇,而与苯环直接相连形成的化合物则属于酚。
(3)脂环化合物和芳香化合物的区别
①脂环化合物是指不含苯环的碳环化合物,这类化合物包括脂环烃及其衍生物,其性质与脂肪族化合物相似,如、,前者具有烯烃的性质,后者具有烷烃的性质。
则既具有烯烃的性质,又具有醇的性质。
②芳香化合物是指含有苯环的化合物,包括芳香烃及其衍生物,可以含有一个或多个苯环,如、。
这类物质往往具有特殊的性质。
变式训练3 某有机化合物的结构简式如下:
此有机化合物属于( )
①烯烃 ②多官能团有机化合物 ③芳香烃 ④烃的衍生物
A.①②③④B.②④
C.②③D.①③
答案 B
解析 烃是碳氢化合物,故该物质不属于烃。
1.下列各物质中按碳的骨架进行分类,其中一种与其他三种属于不同类别的是( )
A.B.
C.D.CH3CH2CH(CH3)2
答案 D
解析 按碳的骨架分类,可将有机物分为链状和环状化合物,链状有机化合物又包含了烷烃、烯烃、炔烃等分子中不含有环状结构的有机化合物,而在苯、甲苯、苯乙烯中存在着苯环,都属于芳香烃。
2.按碳的骨架分类,下列说法正确的是( )
A.属于链状化合物
B.属于芳香化合物
C.属于脂环化合物
D.属于芳香化合物
答案 A
解析 含有苯环的物质属于芳香化合物,B.D两项中的物质是脂环化合物;C选项中物质是芳香化合物。
3.下列含羟基(—OH)的有机物属于酚的是( )
A.B.CH3OH
答案 C
解析 —OH与苯环直接相连形成的有机物属于酚类。
4.下列物质中不属于卤代烃的是( )
A.CH2===CHBrB.CH3COCl
C.CH2Cl2D.C6H5Br
答案 B
解析 卤代烃分子中与卤素原子直接相连的是烃基,即烃分子中氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物,故A.C.D选项中的有机物属于卤代烃,它们分别属于不饱和卤代烃、多元卤代烃和芳香卤代烃。
5.从碳骨架形状进行分类,关于下列各有机物的说法中正确的是( )
①CH3CH2Cl ② ③(CH3)2C===CH2
A.烃:
①③⑤B.链状烃:
③⑤
C.环状烃:
②④⑤D.芳香烃:
②④
答案 C
解析 题中给出的物质除①外,其余都是烃,故A项错;②属于芳香烃,④和⑤的结构中都含有碳环,所以②④⑤属于环状烃,C项对,B项、D项错。
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