内容正文:
第二单元 有机化合物的分类和命名
第一课时 有机化合物的分类
学习目标
1.能够根据不同的分类标准对简单的有机物进行分类。
2.认识官能团的种类(碳碳双键、碳碳三键、羟基、氨基、碳卤键、醛基、酮羰基、羧基、酯基和酰胺基),从官能团的视角认识有机化合物的分类。
知识点一 有机化合物的分类
1.按官能团分类
(1)烃的衍生物及官能团的概念
①烃的衍生物:从结构上看,烃分子中的氢原子被__其他原子__或__原子团__所取代而衍生出一系列新的化合物。
②官能团:反映一类有机化合物共同特性的__原子__或__原子团__。
(2)有机物的主要类别、官能团和典型代表物
①烃类物质
有机物
官能团结构
官能团名称
有机物类别
CH4
—
—
烷烃
CH2===CH2
__碳碳双键__
烯烃
CH≡CH
__—C≡C—__
__碳碳三键__
炔烃
—
—
芳香烃
②烃的衍生物
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
—NH2
氨基
氨基酸
—COOH
羧基
酰胺基
酰胺
2.按碳的骨架分类
3.相关概念辨析
(1)不含__苯环__的碳环化合物,都是脂环化合物。
(2)含一个或多个__苯环__的化合物,都是芳香族化合物。
(3)环状化合物还包括杂环化合物,即构成环的原子除碳原子外,还有其他原子,如氧原子(如呋喃)、氮原子、硫原子等。
(4)链状烃通常又称脂肪烃。
[思考探究]
1.HCOOCH2CH3的类别是什么?C6H5CHO中的官能团的结构简式是什么?
提示 酯 —CHO
2.如何书写羟基与氢氧根离子的电子式?
提示
3.含有相同官能团的有机物一定属于同类物质,是否正确?举例说明。
提示 否。例如醇和酚官能团相同,但类别不同。
[归纳提升]
1.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
带电荷的原子团,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;可独立存在于溶液中或熔融状态下
实例及其
电子式
联系
“基”与“根”两者可以相互转化,OH-失去1个电子,可转化为—OH,而—OH获得1个电子,可转化为OH-
2.根据基团位置确定物质类别
基团
基团所在位置
物质类别
实例
—O—
处在非苯环
C—H键之间
醇
处在苯环
C—H键之间
酚
处于C—C
键之间
醚
至少一端接H
醛
两端都不接
H,必须接C
酮
一端接
—NH2
酰胺
O—必须接H
羧酸
O—必须接C
酯
(1)含有相同官能团的有机物不一定是同类物质。如芳香醇和酚官能团相同,但类别不同。
(2)碳碳双键和碳碳三键决定了烯烃和炔烃的化学性质,是烯烃和炔烃的官能团。苯环、烷基不是官能团。
(3)有机化合物根据不同的分类方法,可以属于不同的类别。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族化合物,又属于酚类。
(4)同一种烃的衍生物可以含有多个官能团,它们可以相同也可以不同,不同的官能团在有机物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。
1.(2021·徐州期中)下列物质的类别与所含官能团都正确的是( )
解析 A项为醇类,官能团为—OH;B项为羧酸,官能团为—COOH;C项为酯类,官能团为酯基;D项正确。
答案 D
2.(2023·保定检测)下列各物质,有的含有多个官能团。
请填写下列空白(填编号):
(1)属于脂肪烃的有________。
(2)属于芳香烃的有________。
(3)属于醇类的有________。
(4)属于酚类的有________。
(5)属于羧酸类的有________。
(6)属于酯类的有________。
(7)属于胺类的有________。
解析 ①、③、⑧中只含有C、H两种元素,属于烃类;⑧中含有苯环,属于芳香烃,①属于脂肪烃,③属于脂环烃;④中的羟基连在苯环之外的碳原子上,⑤中含有羟基,属于醇类;⑥的羟基直接连在苯环的碳原子上,属于酚类;②和④中含有羧基,属于羧酸;⑦中含有酯基,属于酯;⑨中含有氨基,属于胺。
答案 (1)① (2)⑧ (3)④⑤ (4)⑥ (5)②④ (6)⑦ (7)⑨
知识点二 同系物
1.概念
__结构__相似,分子组成相差一个或若干个“__CH2__”原子团的有机化合物互称为同系物。
2.特点
(1)互为同系物的物质含有的官能团的__种类__和__个数__相同。
(2)互为同系物的物质__分子通式__相同。
(3)互为同系物的物质分子式不同,同系物之间相对分子质量相差__14n__。
(4)同系物的化学性质相似,物理性质不同。
[思考探究]
1.同系物之间是否具有相同的分子式?为什么?它们在分子组成上有什么规律?
提示 同系物之间相差1个或多个“CH2”原子团,因此分子式不相同,它们的分子式通式相同,如烷烃CnH2n+2,烯烃CnH2n。
2.是同系物吗?
是同系物吗?
提示 前者不是,一个是酚类,而属于芳香醇类,不是同类物质,后者是同系物,都属于酚类,组成相差2个“CH2”原子团。
[归纳提升]
同系物的判断方法
一看官能团的种类和数目是否相同;
二看是否符合同一通式;
三看碳原子个数是否相同,同系物的碳原子数是不相等的。
1.下列各组有机化合物中,肯定属于同系物的一组是( )
A.C3H8与C5H12
B.C4H6与C5H8
C.
D.C2H2与C6H6
解析 同系物必须结构相似,B项满足通式CnH2n-2,可能是炔烃,也可能是二烯烃,故结构不一定相似,错误;C项两种物质分别是酚和醇,不属于同系物;D项不符合分子组成上相差若干个“CH2”,不属于同系物;A项均为烷烃,通式相同,故一定属于同系物。
答案 A
2.下列物质属于芳香烃,但不是苯的同系物的是( )
A.②③④⑤⑥ B.①②⑤⑥
C.③④ D.②⑤
解析 ①是含有苯环结构的碳氢化合物,属于芳香烃,分子中含有1个苯环,侧链是甲基,分子组成比苯多1个CH2原子团,是苯的同系物,不符合题意;②是含有苯环结构的碳氢化合物,属于芳香烃,侧链是乙烯基,含有碳碳双键,不是苯的同系物,符合题意;③分子中含有N、O元素,不属于芳香烃,更不是苯的同系物,不符合题意;④分子中含有O元素,不属于芳香烃,不是苯的同系物,不符合题意;⑤是含有苯环结构的碳氢化合物,属于芳香烃,分子中含有2个苯环,不是苯的同系物,符合题意;⑥是含有苯环结构的碳氢化合物,属于芳香烃,分子中含有1个苯环,侧链是异丙基,分子组成比苯多3个CH2原子团,是苯的同系物,不符合题意。
答案 D
同系物中的“不一定”
(1)同系物必有相同的通式,但通式相同不一定为同系物,例如乙烯和环丙烷。
(2)同系物结构必相似,但结构相似的不一定是同系物,例如葡萄糖与核糖[CH2OH(CHOH)3CHO]相差一个CH2O,则不是同系物。
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