第3章 第1节 第3课时 有机化合物中的官能团、同分异构现象与同分异构体（word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学必修第二册（鲁科版2019）

第三课时　有机化合物中的官能团、 同分异构现象与同分异构体 新知探究(一)——有机化合物中的官能团 1．探究水垢的去除 现用碳酸钙模拟水垢成分，进行如下实验，完成以下内容 实验 现象 结论 实验一 碳酸钙溶解，有气泡产生 乙酸能使碳酸钙溶解，表现出酸性 实验二 碳酸钙溶解，有气泡产生 柠檬汁能使碳酸钙溶解，表现出酸性 实验三 碳酸钙未溶解，无气泡产生 乙醇不能使碳酸钙溶解，不具有酸性 分析乙酸、柠檬酸和乙醇的结构简式：乙酸(CH3COOH)、柠檬酸()、乙醇(CH3CH2OH)，结合实验现象推断乙酸、柠檬酸分子中能使其表现出酸性的原子或原子团。 乙酸和柠檬酸含有的相同原子团是羧基；柠檬酸和乙醇含有的相同原子团是羟基。 乙酸、柠檬酸能使碳酸钙溶解，具有酸性，乙醇不能使碳酸钙溶解，不具有酸性。则具有酸性的原子团为羧基。 2．官能团 (1)官能团是指比较活泼、容易发生反应并决定着某类有机化合物共同特性的原子或原子团。 (2)常见官能团 典型有机化合物 官能团的名称 官能团的结构 所属类别 CH2===CH2 碳碳双键 烯烃 CH≡CH 碳碳三键 —C≡C— 炔烃 CH3CH2OH 羟基 —OH 醇 CH3COOH 羧基 羧酸 CH3COOCH2CH3 酯基 酯 3．烃的衍生物 像醇、羧酸、酯这些有机化合物可以看作烃分子中的氢原子被其他原子或原子团代替后的产物，这类有机化合物统称为烃的衍生物。 [题点多维训练] 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)含有官能团的有机物都是烃的衍生物。(×) (2)乙酸和柠檬酸都有相同的官能团—COOH，能使石蕊溶液变红。(√) (3) CH4和CH3CH3含有相同的官能团—CH3，性质相似。(×) (4)丙烯(CH3CH===CH2)可以认为是CH4分子中的一个H原子被—CH===CH2原子团代替，因此丙烯为烃的衍生物。(×) (5)官能团决定了有机化合物的化学特性，因此只要含有相同官能团，化学性质一定完全相同。(×) 2．生产和生活中有许多重要的有机化合物，它们分子中含有一些常见官能团，请写出官能团的名称及结构。 3．下列原子或原子团中，不是官能团的是(　 ) A．—OH B．—COOH C． D．NH 解析：选D　NH为阳离子，不属于中性的原子团，不是官能团。 4．下列有机物不属于烃的衍生物的是(　 ) A． B．CH3CH2NO2 C．CH2===CHBr D．CH3—CH===CH—CH3 解析：选D　可看作甲苯分子中的一个氢原子被Cl取代；CH3CH2NO2可看作CH3CH3分子中的一个氢原子被—NO2取代；CH2===CHBr可看作CH2===CH2分子中的一个氢原子被Br原子取代；CH3—CH===CH—CH3不属于烃的衍生物，属于烃。 5．下列说法中不正确的是(　 ) A．官能团是指反映有机物共同特性的原子或原子团，只含碳、氢、氧三种元素 B．柠檬酸含有官能团为羧基和羟基 C．乙酸(CH3COOH)和柠檬酸都能清除水垢(主要成分为CaCO3)，说明二者的酸性均强于H2CO3 D．乳酸可能具有乙酸和乙醇(CH3CH2OH)的某些性质 解析：选A　官能团是指反映并决定有机物共同特性的原子或原子团，不一定只含碳、氢、氧三种元素，如—NH2中还含N元素，A错误；由柠檬酸的结构简式可知，含有的官能团为羧基和羟基，B正确；乙酸和柠檬酸均可与水垢中CaCO3发生反应生成可溶性钙盐，符合“强酸制弱酸”的反应规律，所以乙酸和柠檬酸的酸性均强于H2CO3，C正确；乳酸中官能团为羟基和羧基，据此推测可能具有乙酸和乙醇(CH3CH2OH)的某些性质，D正确。 新知探究(二)——同分异构现象和同分异构体 1．概念 (1)同分异构现象：两种或多种化合物具有相同的分子式而具有不同结构的现象称为同分异构现象。 (2)同分异构体：分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。 2．实例 (1)正丁烷与异丁烷的结构与性质 物质 正丁烷 异丁烷 结构式 结构简式 CH3CH2CH2CH3 分子式 C4H10 C4H10 熔点 －138.4 ℃ －159.6 ℃ 沸点 －0.5 ℃ －11.7 ℃ 差异分析 原子的结合顺序不同，化学键类型相同，物质类别相同 (2)戊烷的三种同分异构体的结构简式 正戊烷 CH3CH2CH2CH2CH3 异戊烷 新戊烷 3．同分异构体的性质 同分异构体结构上的差别导致它们在性质上有所不同，如在其他条件相同时，同分异构体分子的主链越短，支链越多，其熔、沸点越低。 (1)同分异构体可能是同类物质，此时物理性质不同，化学性质相似，如正