内容正文:
第七章 有机化合物
第三节 乙醇与乙酸
课时3 官能团与有机物的分类
壹
贰
叁
官能团种类
认识有机化合物一般思路
官能团性质
知识导航
本节重点
本节难点
课堂导入
通过对乙烯、乙醇和乙酸性质的学习,我们认识到官能团对有机物的性质具有决定作用,含有相同官能团的有机物在性质上具有相似之处。
那么,有机物分子中所含官能团有哪些呢?
探究课堂
官能团
代表物
不含有官能团
烷 烃
芳 香 烃
苯
不含有官能团
探究课堂
官能团
代表物
(碳碳双键)
C
C
乙烯
烯 烃
炔 烃
(碳碳三键)
C
C
乙炔
H-C三C-H
探究课堂
官能团
代表物
卤 代 烃
1,2-二溴乙烷
一氯甲烷
(碳卤键)
C
X
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官能团
代表物
—OH
(羟基)
乙醇
醇
醛
—CHO
(醛基)
乙醛
探究课堂
官能团
代表物
乙酸
羧酸
酯
(羧基)
C
O
O
H
(酯基)
C
O
O
R
乙酸乙酯
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【例 】判断下列物质是不是烃的衍生物,并指出官能团的名称
(1)CH3CH2NO2
(2)CH3CH2CH2OH
(3)CH2=CH2
(4)CH3CH2Br
是,羟基
不是,碳碳双键
是,溴原子/碳溴键
是,硝基
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【例 】下列化学用语正确的是( )
A.乙醇的官能团:—OH
B.乙醇的分子式:CH3CH2OH
C.乙烯的结构简式:CH2CH2
D.乙烯无官能团
A
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(12)
(13)
(14)
(15)
【例】按官能团对这些化合物进行分类:
烷烃
烷烃
烯烃
烯烃
炔烃
炔烃
卤代烃
卤代烃
醇
醇
羧酸
芳香烃
芳香烃
环烷烃
环烷烃
(1)CH4
CH3
(2) CH3CHCH2CH3
(3)CH2=CH2
CH3
(4)CH3—C=CHCH3
(5)CH≡CH
(6)CH3C≡CH
(7)CH3-Cl
(8)CH3CH2Br
(9)CH3OH
(10)CH3CH2OH
(11)CH3C-OH
O
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通过对乙烯、乙醇和乙酸性质的学习,我们发现它们的性质各不相同,导致它们性质差异的原因是什么?
它们结构中的官能团不同
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认识有机化合物的一般思路
结 构
碳骨架
官能团
……
类 别
烷烃
烯烃
……
性 质
物理性质
化学性质
……
验 证
甲烷与
氯气
……
用 途
溶剂
燃料
……
分析
联想
推断
证明
【温馨提示】认识一种有机物,可先从结构入手,分析其碳骨架和官能团,了解其所属的类别;再结合该类有机物的一般性质推测其可能具有的性质,并通过实验进行验证;在此基础上了解该有机物的用途,即“结构决定性质,性质决定用途”
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官能团 主要性质
①加成反应:与X2(制二卤代烃)、H2(制烷烃)、HX(制一卤代烃)、H2O(制一元醇)等。
②加聚反应:制高分子化合物。
③氧化反应:燃烧、强氧化剂(酸性高锰酸钾溶液褪色)氧化。
羧基(—COOH) ①弱酸性:R—COOH R—COO-+H+(R—烃基)
②酯化(取代)反应:与醇反应生成酯,可逆。
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官能团 主要性质
醇羟基(—OH) ①置换反应:与活泼金属(如钠)反应生成氢气
②氧化反应:a.催化氧化:Cu或Ag作催化剂,加热,生成醛或酮。
b.强氧化剂氧化:酸性KMnO4等,生成羧酸。
③酯化(取代)反应:与酸反应生成酯,可逆。
水解(取代)反应:酸性条件,可逆,生成羧酸和醇;
碱性条件,不可逆,生成羧酸钠和醇,且1mol消耗1molNaOH
探究课堂
② 若多种官能团之间相互影响,又可表现出特殊性质。
① 含有多种官能团的化合物具有各个官能团的性质。
如:羟基与烃基或苯环侧链上的碳原子相连的化合物称为醇,
而直接与苯环相连时形成的是酚。
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【例 】下列有关酒和酒精的说法正确的是( )
A.检验乙醇中是否含水,可加入少量的金属钠,若生成气体则含水
B.酒精结构中含有—OH,可推测乙醇溶液呈碱性
C.获取无水乙醇的方法是先加入熟石灰,然后再蒸馏
D.酒精是一种很好的溶剂,能溶解许多无机物和有机化合物,人们
用白酒浸泡中药制成药酒就是利用了这一性质
D
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认识常见有机反应类型
(1)氧化反应
①定义:有机物分子中失去氢原子或加入氧原子的反应。即有机物“去氢”或“得氧”的反应称为氧化反应。
②类型:a.醇的氧化反应:羟基的O—H键断裂,与羟基相连的碳原子的C—H键断裂,形成C=O键。与羟基相连的碳原子上无氢原子时,醇不能被催化氧化。
【温馨提示】乙醇在人体内的转化:乙醇 乙醛 乙酸 CO2
b. 醛的氧化反应:醛基的C—H键断裂,醛基被氧化成羧基。
c. 有机物的燃烧、不饱和烃和苯的同系物使酸性KMnO4溶液褪色等。
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认识常见有机反应类型
(2)还原反应
①定义:有机物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应。即有机物“加氢”或“去氧”的反应称为还原反应。
②类型:醛、酮、烯烃、炔烃、苯及其同系物、酚等的催化加氢反应。
(3)取代反应
(4)加成反应
(5)加聚反应
a.烷烃的光照取代。b.含有-OH或-COOH有机物的酯化反应。
a.醛、酮、烯烃、炔烃、苯及其同系物等的催化加氢反应。
b.烯烃、炔烃与X2、HX、H2O等的加成反应。
烯烃、炔烃等的催化加聚反应。
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【例 】下列物质中,不能与 发生化学反应的是( )
①CH3CH2OH ②CH3CH2CH2CH3 ③Na ④CH3COOH
A.①② B.①④ C.只有② D.③④
C
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【思考】某有机物可以发生下列反应,则可能具有下列哪些官能团?
碳碳双键;碳碳三键;羟基;羧基;酯基
1、某有机物可以与NaHCO3溶液发生反应,则可能有什么官能团?
2、某有机物可以与Na反应,则可能有什么官能团?
3、某有机物可以使得酸性高锰酸钾溶液褪色,则可能有什么官能团?
4、某有机物可以与NaOH溶液反应,则可能有什么官能团?
羧基
羟基;羧基
碳碳双键;碳碳三键;羟基
羧基;酯基
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认识常见有机反应的反应条件
①在NaOH水溶液中或稀H2SO4能发生酯的水解反应。
②在光照、X2(表示卤素单质,下同)条件下发生烷基上的取代反应;在铁粉、X2
条件下发生苯环上的取代反应。
③在浓H2SO4和加热条件下,能发生酯化反应。
④与溴水或溴的CCl4溶液反应,可能发生的是烯烃的加成反应。
⑤与H2在催化剂作用下发生反应,则发生的是烯烃、芳香烃加成反应或还原反应。
⑥在O2、Cu(或Ag)、加热或CuO、加热条件下,发生醇的催化氧化反应。
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【例】某有机物的结构简式为 ,它在一定条件下可发生
的反应为 ( )
①酯化反应 ②氧化反应 ③加聚反应 ④取代反应
A.②③④ B.①②③
C.①②④ D.③④
C
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【例】分枝酸可用于生化研究。其结构简式如图。下列关于分枝
酸的叙述正确的是( )
A.分子中含有2种官能团
B.可与乙醇、乙酸反应,且反应类型相同
C.1 mol分枝酸最多可与3 mol NaOH发生中和反应
D.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同
B
2.几种重要有机物的转化关系总结
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【例】如图是一些常见有机物的转化关系,下列说法正确的是( )
A.反应①需要的条件是光照
B.反应②的反应类型是加聚反应
C.反应⑤⑦需要稀硫酸作催化剂
D.反应③④⑤⑥⑦都属于取代反应
B
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书写烃的衍生物同分异构体顺序基本思维模型
①烃的衍生物同分异构体有三种具备类型:类别(官能团)异构、碳链异构、位置(官能团)异构。
②书写烃的衍生物基本思维模型(如C4H10O)
根据有机物的分子组成判定其可能的类别异构
根据类别异构写出各类别异构的可能的碳链结构(先写最长的碳链,依次写出少一个碳原子的碳链,把余下的碳原子连到相应的碳链上去。
第一步:判类别
第二步:写碳链
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书写烃的衍生物同分异构体顺序基本思维模型
②书写烃的衍生物基本思维模型
一般是先写不带官能团的烃的同分异构体,再在各碳链上依次移动官能团的位置,有两个或两个以上的官能团时,先连一个官能团,再连第二个官能团,依此类推。
按“碳四键”的原理,碳原子剩余的价键用氢原子去填充饱和,就可得所有同分异构体的结构简式。
第三步:移官位
第四步:氢饱和
课堂小结
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【例】某有机物的结构简式为 ,在下列各反应的类型中:
①取代,②加成,③加聚,④置换,⑤酯化,⑥中和,⑦氧化,
它能发生的反应有( )
A. ①②③⑤⑥⑦ B. ①②③⑥ C. ①②④⑤⑥⑦ D. ③④⑤⑥⑦
C
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【例】芳香族化合物M的结构简式为
下列关于有机物M的说法正确的是( )
A. 有机物M的分子式为C10H12O3
B. 1 mol Na2CO3最多能消耗1 mol 有机物M
C. 1 mol M和足量金属钠反应生成22.4 L气体
D. 有机物M能发生取代、氧化、还原和加聚反应
D
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【例】某有机物的结构简式如图所示
则下列有关说法正确的是( )
A. 该有机物可以发生氧化、加成、加聚、取代等反应
B. 该有机物能与NaOH溶液反应,且1 mol该有机物能消耗2 mol NaOH
C. 该有机物的分子式为C12H14O5,且与C11H12O5一定互为同系物
D. 该有机物分子中的所有碳原子不可能都在同一平面上
A
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【例】某有机物M的结构简式为 ,下列有关M性质的叙述中错误的是( )
A.M的水溶液呈酸性,能和NaHCO3反应生成CO2气体
B.M和金属钠完全反应时,二者的物质的量之比为1∶3
C.M和NaOH完全反应时,二者的物质的量之比为1∶3
D.M在浓H2SO4作用下,既可以和乙酸反应,又能和乙醇反应
A
THANKS
$$