内容正文:
第一节 有机化合物的结构特点
第1课时 有机化合物的分类方法 有机化合物中的共价键
课程标准
核心素养目标
1.认识官能团的种类(碳碳双键、碳碳三键、羟基、氨基、碳卤键、醚键、醛基、酮羰基、羧基、酯基和酰胺基等),从官能团的视角认识有机化合物的分类。
2.认识有机化合物分子中共价键的类型、极性及其与有机反应的关系,知道有机化合物分子中基团之间的相互影响会导致键的极性发生改变。
依据有机化合物分子的碳骨架和官能团对常见有机物进行分类;通过对典型有机物中碳骨架和官能团分析,发展分类研究有机物的模型认知的学科素养。(证据推理与模型认知)
认识有机物分子结构中碳原子的成键特点、共价键的类型和极性,通过分析共价键的极性对有机物性质的影响,深化对“结构决定性质”的理解。(宏观辨识与微观探析)
[对应学生用书P1]
知识点一
有机化合物的分类方法
1.认识有机化学和有机化合物
(1)有机化学是在原子、分子水平上研究有机化合物的组成、结构、性质、转化及应用的科学。
(2)大多数有机化合物不溶于水,可以燃烧;有机反应多为分子间的反应,一般反应速率较小,常伴有副反应,产物比较复杂。
(3)官能团的种类和相互影响、化学键的类型和极性是认识有机化合物结构特征和有机反应的重要视角。
2.依据碳骨架分类
依据碳骨架分类的相关概念辨析
(1)链状化合物和环状化合物:前者分子中只含碳链,可以存在单键、双键或三键;后者分子中含有碳环或杂环(如,环氧乙烷)。
(2)脂肪烃和脂环烃:二者都属于烃类,均只含C、H两种元素;前者属于链状化合物,分子中碳链可以带有支链,包括烷烃、烯烃、炔烃,后者属于环状化合物,分子中含有碳环(单键、双键、三键),但不能含苯环。
(3)芳香烃和芳香族化合物:二者是从属关系,芳香烃属于芳香族化合物;前者是含有苯环(1个或多个)的烃类,后者是含有苯环的有机物,可以是芳香烃或其衍生物。
3.依据官能团分类
(1)两个概念
①烃的衍生物:烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代,得到烃的衍生物。
②官能团:决定有机化合物特性的原子或原子团叫官能团。
(2)根据有机物分子中的官能团,对有机物进行分类
有机化合物类别
官能团的名称和结构
代表物的名称和结构简式
烃
烷烃
—
(不含官能团)
甲烷(CH4)
烯烃
碳碳双键
乙烯
(CH2===CH2)
炔烃
碳碳三键
(—C≡C—)
乙炔(HC≡CH)
芳香烃
—
(不含官能团)
苯()
烃的衍生物
卤代烃
碳卤键
溴乙烷
(CH3CH2Br)
醇
羟基(—OH)
乙醇
(CH3CH2OH)
酚
羟基(—OH)
醚
醚键
乙醚
(CH3CH2OCH2CH3)
醛
乙醛(CH3CHO)
酮
酮羰基
丙酮(CH3COCH3)
羧酸
羧基
乙酸(CH3COOH)
酯
酯基
乙酸乙酯
(CH3COOCH2CH3)
胺
氨基(—NH2)
甲胺(CH3NH2)
酰胺
酰胺基
乙酰胺(CH3CONH2)
知识点二
有机化合物中的共价键
1.共价键的类型
(1)两种类型共价键的比较
示例分析
键的特点
σ键
在CH4分子中,氢原子的1s轨道与碳原子的一个sp3杂化轨道沿着两个原子核间的键轴,以“头碰头”的形式相互重叠,形成σ键
通过σ键连接的原子或原子团可绕键轴旋转而不会导致化学键的破坏
π键
在CH2===CH2分子中,两个碳原子均以sp2杂化轨道与氢原子的1s轨道及另一个碳原子的sp2杂化轨道进行重叠,形成4个C—H σ键和一个C—C σ键;两个碳原子未参与杂化的p轨道以“肩并肩”的形式从侧面重叠,形成π键
通过π键连接的原子或原子团不能绕键轴旋转。π键和σ键的轨道重叠程度不同,其强度不同
(2)共价键的类型与有机反应
①一般情况下,有机化合物中的单键是σ键,双键中含有一个σ键和一个π键,三键中含有一个σ键和两个π键。
②一般的有机反应就是有机化合物分子中旧共价键断裂和新共价键形成的过程,共价键的类型与有机反应的类型密切相关:σ键的特征反应是取代反应,π键的特征反应是加成反应。
2.共价键的极性与有机反应
(1)从共价键的极性视角认识有机反应
由于不同的成键原子间电负性的差异,共用电子对会发生偏移。偏移的程度越大,共价键极性越强,在反应中越容易发生断裂。因此,有机化合物的官能团及其邻近的化学键往往是发生化学反应的活性部位。
(2)从官能团和化学键的视角分析有机反应的规律
①实验探究水、乙醇和钠的反应(教材·实验1-1)
实验
操作
向两只分别盛有蒸馏水和无水乙醇的烧杯中各加入同样大小的钠(约绿豆大),观察现象