内容正文:
选择性必修3(人教版2019)
2023-2024学年
第一章·
有机化合物的结构特点与研究方法
第一节
有机化合物的结构特点
1
有机化合物
食品:糖类、油脂、蛋白质等
药品:阿司匹林、青蒿素等
能源:煤、石油、天然气等
材料:塑料、纤维、橡胶等
有机化合物与人类的关系非常密切,在人们的衣、食、住、行、医疗保健、工农业生产及能源、材料和科学技术等领域中都起着重要的作用。
据统计:
到目前为止,有机物已经超过了三千万种,而无机物只有十几万种,每年新合成的化合物中90﹪以上是有机物。
要想对各有机物有条不紊地进行研究,就必须对有机化合物分类。
学习
目标
第1课时
有机化合物的分类
PART
01
PART
02
能依据碳骨架对有机化合物进行分类,认识碳骨架在有机化合物分类中的重要性。
能识别常见官能团,能书写其结构简式和名称,能依据官能团对有机化合物进行分类,认识官能团的重要性。
有机化合物的分类主要依据:碳骨架、官能团。
有机化合物的分类依据
按照组成元素分类
有机化合物
烃
烃的衍生物
只含C、H两种元素
如烷烃(CH3CH3)、烯烃(CH2=CH2)、炔烃(CH≡CH)、芳香烃( )
除C、H外还含有其他元素
如:卤代烃(CH3Cl)、醇(CH3OH)、酚( )、醚(CH3OCH3)、醛(CH3CHO)、酮(CH3COCH3)、羧酸(CH3COOH)等
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1] 依据碳骨架对有机化合物分类
互动探究
现有下列有机化合物:
问题1:有机物②③是否属于链状化合物?
提示:是。只要碳骨架没有构成环,就是链状化合物,链状化合物可以有支链。
互动探究
现有下列有机化合物:
问题2:化合物④⑤⑥⑦⑧都含有碳环,如何确定哪些属于芳香族化合物?
提示:芳香族化合物的结构特点是含有苯环,只要分子结构中存在苯环就是芳香族化合物,所以④⑥⑧都是芳香族化合物。
①CH4、 ②CH3CHCH2CH3、 ③CH2=CH2、④CH3-C=CHCH3
⑤CH≡CH ⑥CH3C≡CH、⑦CH3-Cl、⑧CH3CH2Br、⑨CH3OH、
⑩CH3CH2OH ⑾CH3C-OH、 ⑿CH3CH2-O-CH2CH3
CH3
CH3
O
⒀
⒁
⒂
⒃
CH3
按碳架对下列化合物进行分类
脂环化合物
链状化合物
芳香化合物
(1)-(12)
题后悟道
有机化合物分类相关概念辨析
1.不含苯环的环状化合物,都是脂环化合物。
2.分子结构中含有苯环的有机化合物叫做芳香族化合物。
芳香化合物的是( )
属于芳香烃的是:( )
属于苯的同系物的是:( )
—Cl
—CH2OH
-C2H5
-CH2CH2CH3
-CH3
-CH2-
1
2
3
4
5
6
1、2、3、4、5、6、7
3、4、5、6
3、4、5
—NO2
—CH2
—CH3
7
8
归纳拓展
芳香族化合物、芳香烃、苯的同系物关系图解
来自生活中的两种有机物---乙醇和乙酸的性质有何不同?为什么?
CH3CH2OH
CH3COOH
官能团不同
思考
1.官能团:
决定有机化合物特性的原子、原子团
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
2.常见的官能团:
C
C
C X
C O R
O
氨基
NH2
酰胺基
C NH2
O
醚键
C O
C
官能团可以是原子、原子团,也可以是化学键。
[任务2] 按官能团对有机化合物分类
有机化合物类别 官能团 代表物
烃
烷烃
烯烃
炔烃
芳香烃
CH2=CH2
CH≡CH
C C
C C
甲烷 CH4
碳碳双键
乙烯
碳碳三键
苯
乙炔
3.有机化合物的主要类别、官能团和典型代表物
【注意】烷烃基(如甲基:-CH3)和苯环( )不属于官能团。
有机化合物类别 官能团 代表物
烃
的
衍
生
物 卤代烃 碳卤键 溴乙烷CH3CH2Br
醇 羟基-OH 乙醇 C2H5OH
酚 羟基-OH 苯酚
醚 醚键 CH3CH2OCH2CH3
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而生成的一系列化合物
酚:-OH直接与苯环上的C相连
醇:-OH不直接与苯环上的C相连
表1-1 有机化合物的主要类别(课本P5)
有机化合物类别 官能团 代表物
烃
的
衍
生
物 醛 醛基 (-CHO) 乙醛 CH3CHO
酮 酮羰基 (-CO-) 丙酮 CH3COCH3
羧酸 羧基 (-COOH) 乙酸 CH3COOH
酯 酯基 (-COO-) 乙酸乙酯
CH3COOCH2CH3
醛基: 的其中一端必须连H
酮羰基: 的两端均连C
羧基: 的右端必须连H
酯基: 的右端必须连C
表1-1 有机化合物的主要类别(课本P5)
有机化合物类别 官能团 代表物
烃
的
衍
生
物 胺 氨基 -NH2 甲胺 CH3NH2
酰胺 酰胺基 (-CONH2) 乙酰胺 CH3CONH2
甲胺
乙酰胺
酰胺基
乙酰基
【特别提醒】
①有机物不同的分类方法,可以属于不同的类别。
如:乙烯(CH2=CH2) 按碳骨架分属于脂肪烃,按官能团分属于烯烃。
②官能团是一个整体,不能将官能团拆开理解。
如:不能认为羧基( ) 含有一个酮羰基( )和一个羟基( )。
−OH
−COOH
−COOR
−CHO
−NH2
−NO2
HO−
HOOC−
ROOC−
OHC−
H2N−
O2N−
写左边 写右边
③要规范书写官能团。
醛基简写为:−CHO,不能写成: −COH
硝基:−NO2,不能写成:−O2N
④官能团是中性基团,不带电荷。
−OH(羟基) OH-(氢氧根)
电子式
电 性
稳定性
不带电
带一个单位负电荷
不能单独稳定存在
能单独稳定存在
⑤含有多种官能团的化合物具有各个官能团的性质,且会相互影响。
【思考与讨论】
(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。
卤代烃
官能团:碳溴键
酚
官能团:酚羟基
醇
官能团:羟基
醛
官能团:醛基
羧酸
官能团:羧基
酯
官能团:酯基
相同点:都含苯环 不同点:官能团不同
(2)达菲的主要成分是从常见的调味料八角茴香中提炼出来的。达菲的制备共有12道工序,最初先从八角茴香中提取莽草酸,莽草酸再经过一系列反应制成药物“达菲”。每30 kg八角茴香只能提炼1 kg 莽草酸。莽草酸的结构简式如下图:
①在横线上写出官能团的名称。
②莽草酸按含氧官能团分类,属于 类、 类。
解析:(2)根据莽草酸的结构简式可知其官能团为羧基(—COOH)、羟基(—OH)和碳碳双键( ),且分子中不含苯环,故莽草酸属于羧酸、醇。
答案:(2)①羧基 碳碳双键 羟基 ②羧酸 醇
1、下列物质有几种官能团
可以看作醇类的是
酚类的是
羧酸类的是
酯类的是
BD
ABC
BCD
E
3种
一种物质根据不同的分类方法,可以属于不同的类别
3种
2种
2种
2种
2.判断下列两种有机物各有哪些官能团并书写名称
OH
O
C
H
CH
O
C
CH
CH
Cl
O
O
C
CH3
OH
醛基
碳碳双键
氯原子
羧基
(酚)羟基
酯基
苯环不是
官能团
3.本节主要学习了物质的分类知识,这样更方便研究有机物的性质,据所学知识回答下列问题。
(1)酚酞是常用的酸碱指示剂,其结构简式如图所示:
①酚酞的分子式为 。
②从结构上看酚酞可看作 (填字母)。
A.烯烃 B.芳香族化合物 C.醇 D.酚 E.醚 F.酯
解析:(1)解答本题可先判断酚酞中所含官能团,再确定其分子式。此有机物的分子式为C20H14O4。分子中含有苯环,—OH与苯环直接相连,还含有酯基,所以可看作芳香族化合物、酚、酯。
C20H14O4
BDF
有机化合物的分类方法
按碳的骨架分类
按官能团分类
链状化合物
环状化合物
脂环化合物
芳香化合物
官能团 类别 官能团 类别
———— 烷烃 —OH 醇
烯烃 —OH 酚
炔烃 醛
———— 芳香烃 酮
—X 卤代烃 羧酸
—O— 醚 酯
课堂总结
①CH3CH2CH2CH3 ②③
④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
①CH3CH2CH2CH3 ②③
④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
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