课时1 有机物分类的多元视角——官能团与碳骨架的交响（课件）-【大单元教学】高二化学同步备课系列（人教版2019选择性必修3）

第一单元 有机化合物的结构特点与研究方法 课时1 有机物分类的多元视角 ——官能团与碳骨架的交响 你的名字 1 学习 目标 依据碳骨架对常见有机化合物进行分类 不饱和度的计算 常见的六式二构 依据官能团对常见有机化合物进行分类 2 回顾旧知 回顾必修二所学有机化学基础知识，回答下列问题： 1.有机化合物的元素组成？ 碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等… … 2.有机化合物的定义？ 绝大多数含有碳元素的化合物称为有机化合物，并不是所有含碳的化合物都是有机物。 3.有机化合物的特征？ (1)大多为共价化合物，固态是分子晶体，不能导电，熔沸点较低，受热易分解、易燃烧，难溶于水，易溶于有机溶剂。 (2)有机反应一般比较复杂，常伴有副反应发生，产率较低，产物往往是混合物。 方程式用“→”不用“＝”。 3 阅读教材，分组思考与讨论： 同学们，仅由氧元素和氢元素组成的化合物有两种：H2O和H2O2，而仅有碳元素和氢元素组成的烃类物质，到2020年为止已高达到上亿种？ 1.为什么有机化合物的结构复杂多变，数量非常繁多呢？ (1)碳原子的成键特点 (2)碳原子间的结合方式 (3)分子中各原子在空间的排布 2.对于那么多的有机物，很难逐一研究清楚。那么分类标准是什么？ (1)依据碳骨架分类 (2)依据官能团分类 新课导入 4 新课导入 5 任务一 有机化合物的分类方法 ——碳骨架和官能团 你的名字 6 课堂探究 任务一 有机化合物的分类方法 【阅读教材】---P4 阅读教材以及必修2所学，找出并回答有关“依据碳的骨架分类”的几组概念： 1.烃及烃的衍生物 2.脂肪烃、脂环化合物和芳环化合物的概念 3.芳香烃和芳香族化合物 7 课堂探究 1.依据碳骨架分类 有机化合物 脂肪烃 脂肪烃衍生物 如丁烷CH3CH2CH2CH3 如溴乙烷CH3CH2Br 脂环烃 脂环烃衍生物 芳香烃 芳香族衍生物 如环己烷 如环己醇 OH 如苯 如溴苯 Br 链状化合物 (碳原子相互连接成链状) 环状化合物 (含有碳原子组成的环状结构) 脂环化合物 (有环状结构，不含苯环) 芳香化合物 （含苯环） 键线式 任务一 有机化合物的分类方法 8 课堂训练 【针对性测试】观察下列有机物，并按碳骨架把它们分类，完成填空： 属于链状化合物的是_________________,属于脂环化合物的是__________， 属于芳香族化合物的是______________。 ①②③④⑤⑦ ⑥⑨⑩ ⑧ 9 课堂探究 【深度思考】： 1.概念辨析：区分脂环化合物与芳香族化合物? 脂环化合物：不含苯环的碳环化合物，都属于脂环化合物。 芳香族化合物：含一个或多个苯环的化合物，均称为芳香族化合物。 OH NO2 OH CH3 任务一 有机化合物的分类方法 10 课堂探究 【深度思考】： 2.含有苯环的化合物一定属于芳香烃。这种说法正确吗? 解答：含有苯环的化合物属于芳香族化合物，但不一定属于芳香烃。 3.芳香族化合物、芳香烃、苯的同系物关系? 任务一 有机化合物的分类方法 11 课堂探究 2.依据官能团分类 【阅读教材】---P5 阅读教材以及必修2所学，找出并回答有关“依据官能团分类”的几组概念： 1.什么是官能团?苯环是官能团吗? 2.如何区分(醇)羟基和(酚)羟基呢，酯基和羧基，醛基和羰基? 3.如何区分官能团、基团、根? 任务一 有机化合物的分类方法 12 课堂探究 1.概念辨析： 烃：只含碳氢两种元素的有机化合物，包含烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等。 官能团： 决定有机化合物特性的原子、原子团 烃的衍生物： 烃分子中H原子被其它原子或原子团所取代后衍生出的化合物。 碳碳双键 碳碳三键 碳卤键 羟基 醛基 酮羰基 羧基 酯基 C C OH C H O C O C OH O C C C X C O R O 氨基 NH2 酰胺基 C NH2 O 醚键 C O C 任务一 有机化合物的分类方法 13 课堂探究 π键 2.有机物的主要类别、官能团和典型代表物 任务一 有机化合物的分类方法 14 课堂探究 2.有机物的主要类别、官能团和典型代表物 任务一 有机化合物的分类方法 15 课堂探究 3.官能团的辨析： (1)烷基、苯环(或苯基)不是官能团 (2)区分(醇)羟基、(酚)羟基 CH3 CH2 OH CH2 OH OH OH CH3 OH CH3 OH CH3 区别：羟基是否与苯环直接相连； 直接相连为酚；间接相连为醇。 任务一 有机化合物的分类方法 16 课堂探究 3.官能团的辨析： (3)区分酮羰基与醛基 C O R1 R2 C O H R (4)区分羧基与酯基 C O O R1 R2 R1为烃基： 若R2为烃基，则为酯 若R2为氢原子，则为酸 CH3COOH C O CH3 OCH2CH3 CH3CHO CH3CCH3 O 任务一 有机化合物的分类方法 17 课堂探究 4.官能团的写法： −OH −COOH −CHO −NH2 −NO2 HO− HOOC− OHC− H2N− O2N− 写左边 写右边 任务一 有机化合物的分类方法 18 课堂探究 5.官能团和基、根(离子)的比较： 比较项目 官能团 取代基 根(离子) 概念 决定有机物特性的原子或原子团 有机物失去中性原子或原子团剩余的基团 带电的原子或原子团 电性 实例 联系 电中性 电中性 带电荷 羟基、醛基、羧基 甲基、羟基、羧基 OH-、NH4+ (1)根、基与官能团均属于原子或原子团。 (2)官能团属于基，但基不一定是官能团，如甲基(－CH3)，苯基( ) 是基，但不是官能团。 (3)基与基能够结合成分子，根与基不能结合成分子。 (4)根和基可以相互转化 任务一 有机化合物的分类方法 19 课堂探究 (1)请按官能团的不同对下列有机化合物进行分类，指出它们的官能团名称和所属的有机化合物类别，以及分子结构中的相同点和不同点。 【思考与讨论】---课本P6 分子结构中均含有苯环，但官能团不同，有机物物质类别也不同。 任务一 有机化合物的分类方法 20 课堂探究 【思考与讨论】---课本P6 (2)丙烯酸（CH2＝CHCOOH）是重要的有机合成原料，请指出其分子中官能团的名称，并根据乙烯和乙酸的官能团及性质，推测丙烯酸可能具有的化学性质。 具有酸性，能与醇类发生酯化反应，缩聚反应 CH2＝CHCOOH 碳碳双键 羧基 能发生加成反应、氧化反应、加聚反应 可能具有化学性质：氧化反应、加成反应、加聚反应、酸性、酯化反应、缩聚反应等。 任务一 有机化合物的分类方法 21 课堂训练 【针对性测试】微博热传的“苯宝宝表情包”是一系列的苯的衍生物配以相应的文字形成(如图所示)。这三幅图代表的物质分别为( ) A．醇；芳香烃；羧酸 B．酚；卤代烃；羧酸 C．酚；卤代烃；醛 D．醇；卤代烃；醛 B 22 课堂探究 【针对性测试】下列有机物按官能团分类错误的是( ) A． ，炔烃 B． ，二元醇 C． ，酯类 D． ，单糖 B 23 你的名字 任务二 不饱和度的计算 24 课堂探究 1.不饱和度（ Ω ）的概念： 不饱和度又称缺氢指数,即有机物分子中与碳原子数相等的链状烷烃相比较，每减少2个氢原子，则有机物的不饱和度增加1，用Ω表示。 Ω= 【注意事项】①若有机化合物分子中含有卤素原子，则视为氢原子; ②若有氧原子，则不予考虑; 任务二 不饱和度的计算 25 课堂探究 化学键 －C≡ C－ 不饱和度 【针对性测试】计算下列物质的不饱和度： (1)C2H4 (2)C2H4Cl2 (3)C2H6O 1 2 1 4 1 任务二 不饱和度的计算 2.常见化学键的不饱和度： 26 你的名字 任务三 常见的六式二构 27 课堂探究 1.六式（以乙醇为例） C2H6O (2)结构式：用元素符号和短线表示分子中原子的排列和结合方式的化学式 (1)分子式：用元素符号表示分子的组成及相对分子质量的化学组成式 (3)结构简式：结构式的简单表达式，结构简式通常包括烃基及官能团两部分 CH3CH2OH 任务三 常见的六式二构 28 课堂探究 结构简式书写规则： ①一般把C-H单键省略掉即可。 ②C-C，C-Cl，C-O，O-H等大多数单键可以省略也可不省略。 ③ 和—C≡C—不能省略。 【针对性测试】你能写出丁烯的结构简式吗？ 1.六式（以乙醇为例） 任务三 常见的六式二构 29 课堂探究 (4)电子式:化学中常在元素符号周围用黑点“.”和叉“×”来表示元素原子的最外层电子 (5)键线式: 乙醇 2-甲基丁烷 1.六式（以乙醇为例） 任务三 常见的六式二构 30 课堂探究 键线式书写规则： ①只用短线表示分子中键的链节情况。分子中的碳氢键， C原子及与C原子相连的H均省略。 ②每个拐点或端点均表示一个碳原子。 ③键线式中，官能团不能省略。 1.六式（以乙醇为例） 任务三 常见的六式二构 31 课堂探究 (6)实验式（最简式）: 概念：有机化合物分子内各元素原子的 。 【针对性测试】某有机物相对分子质量为116，其最简式为CHO，则该分子的化学式为 。 C2H6O 最简整数比 C4H4O4 1.六式（以乙醇为例） 任务三 常见的六式二构 32 课堂探究 2.二构 球棍模型 每个球对应的原子所连棍的数目应与键的数目一致。 球的相对大小与对应原子的相对大小相一致。 空间填充模型 可以更真实反应分子结构 表示每个原子和分子实际形状和相对大小的分子模型。 任务三 常见的六式二构 33 课堂训练 【针对性测试】下列表示不正确的是( ) B A．乙烯的结构式： B．空间填充模型 表示甲烷分子或四氯化碳分子 C．2-甲基丁烷的键线式： D．乙炔的电子式： 34 据碳骨架分类 链状化合物 环状化合物 脂环化合物 芳香化合物 据官能团分类 烃 烷烃、烯烃、炔烃 芳香烃 卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮 羧酸、酯、胺、酰胺 脂环烃 脂环烃衍生物 烃的衍生物 有机物的分类 课堂小结 不饱和度的计算以及常见的六式二构 35 课堂检测 【典型例题1】莽草酸可用于合成药物达菲，其结构简式如图。关于莽草酸 的说法正确的是( ) A．分子中有羟基和酯基 B．此有机物按碳骨架分类属于芳香族化合物 C．莽草酸既属于羧酸又属于酚类 D．分子中有两种含氧官能团 【答案】D 36 课堂检测 【典型例题2】维生素C是重要的营养素，其分子结构如图所示。从官能团 的视角对其进行分类，下列判断正确的是( ) 选项 A B C D 官能团 碳碳双键 酯基 羟基 醚键 类别 烯烃 酯类 酚类 醚类 【答案】B 37 课堂检测 【典型例题3】某有机化合物的结构简式如下，此有机物属于( ) 【答案】A ①烯烃 ②多官能团的有机化合物 ③芳香烃 ④烃的衍生物 ⑤高分子化合物 ⑥ 芳香族化合物 A.①②③④⑥ B.②④⑥ C.②④⑤⑥ D.①③⑤ 38 THANKS 演示完毕 感谢聆听 39 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$