内容正文:
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
课时1 有机化合物的分类方法
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
知识与技能
1.学生能够理解有机化合物的定义和特点。
2.掌握按照碳骨架和官能团对有机化合物进行分类的方法。
3.能够识别常见的官能团,并能根据官能团判断有机化合物的类别。
过程与方法
情感态度与价值观
1.激发学生对有机化学的学习兴趣,感受有机化学在生活和生产中的重要作用。
2.培养学生严谨的科学态度和合作精神。
1.通过对有机化合物实例的分析和讨论,培养学生的观察能力、思维能力和归纳总结能力。
2.引导学生运用分类的方法研究有机化合物,提高学生解决问题的能力。
1
2
3
教学目标
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
情 境 引 入
有机化学的起源
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
PART 01
有机化合物的
分类方法
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
1.1
有 机 化 合 物
1.概念:有机物是含碳化合物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐、金属碳化物、氰化物、硫氰化物等氧化物除外)或碳氢化合物及其衍生物的总称。
2. 大多数有机物难溶于水,易溶于有机溶剂
3. 大多数有机物受热易分解,而且易燃烧
4. 大多数有机物是非电解质,不易导电,熔点低
注意:1. 有机物中均含碳,但不是所有含碳的化合物都是有机物。
有机化合物种类繁多(超过了三千万种),因此需要进行合理分类。
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
1.2
有机化合物的分类
1.依据碳原子组成的分子骨架进行分类,可以得到如下图的分类结果。
脂环化合物:不含苯环的碳环化合物。
芳香族化合物:含一个或多个苯环的有机化合物。
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
课 堂 练 习
1.按碳的骨架分类,下列说法正确的是: ( )
A. 属于链状化合物 B. 属于芳香化合物
C. 属于脂环化合物 D. 属于芳香烃
A
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
观察下列有机化合物的结构,寻找其相同点和不同点。
相同点:都含有C、H元素且部分氢原子被其他原子或原子团取代;
不同点:取代氢原子的其他原子或原子团不同且部分成键方式不同。
烃:只含碳氢两种元素的有机化合物;
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得到的物质。
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
甲烷中的一个氢原子被羟基所取代得到甲醇:
甲烷常温下为气体,难溶于水,化学性质比较稳定;
甲醇常温下为液体,与水互溶,能与羧酸反应生成酯。
官能团:决定有机化合物特性的原子或原子团叫官能团。
根据有机化合物分子中的官能团,也可以对有机化合物进行分类。
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
1.2
有机化合物的分类
2.依据有机物中的官能团进行分类,可以得到如下分类结果。
有机化合物类别 官能团名称 官能团结构简式 代表物质
烃
烷烃 —— ——
烯烃 碳碳双键
炔烃 碳碳三键
芳香烃 —— ——
CH2=CH2
CH≡CH
CH4
烷烃和芳香烃均没有官能团,苯环不属于官能团。
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
有机化合物类别 官能团名称 官能团结构简式 代表物质
烃
的衍生物 卤代烃 碳卤键
醇 羟基
酚 羟基
醚 醚键
注意事项:羟基与链烃基,脂环烃或芳香烃侧链上的碳原子相连为醇;羟基与苯环上的碳原子直接相连为酚。
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
—OH(羟基)与OH-的区别
—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
在溶液或熔化时可稳定存在
知识补充
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
12
有机化合物类别 官能团名称 官能团结构简式 代表物质
烃
的衍生物 醛 醛基
酮 酮羰基
羧酸 羧基
酯 酯基
注意事项:酮羰基中官能团两端均为烃基,醛基中至少一端与H相连;若R为烃基,则为酯,若R为氢原子,则为羧酸。
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
有机化合物类别 官能团名称 官能团结构简式 代表物质
烃
的衍生物 胺 氨基
酰胺 酰胺基
甲胺
乙酰胺
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
小结:官能团与有机化合物的关系
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;
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;
同一种烃的衍生物可有多个官能团,可相同也可不同,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。
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
图中物质所含官能团的名称是 。
课 堂 练 习
2.图中物质含氧官能团的名称是 。
硝基、酯基、酮羰基
羟基、羧基
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
PART 02
有机化合物的
表示方法
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
2.1
有机化合物的表示方法
有机物的表示方法也多种多样,常见的表示方法有六式二构,具体内容如下表所示。
种类 分子式 最简式 电子式 结构式 结构简式 键线式
实例 CH4 乙烷(C2H6)的最简式为CH3 CH3CH3 (正丁烷)
含义 用元素符号表示物质分子组成的式子,可反映一个分子中原子的种类和数目 ①表示物质组成的各元素原子最简整数比的式子
②由最简式可求最简式量 用小黑点等记号代替电子,表示原子最外层电子成键情况的式子 ①能反映物质的结构;
②表示分子中原子的结合或排列顺序的式子,但不表示空间结构 将结构式中碳碳单键、碳氢键等短线省略后得到的式子即为结构简式,它比结构式书写简单,比较常用,是结构式的简便写法,着重突出结构特点(官能团) 省略碳、氢元素符号,用线段或折线表示分子中键的连接情况的式子
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
种类 球棍模型 空间填充模型
实例
含义 小球表示原子,小棍表示价键,用于表示分子的空间结构(立体形状) ①用不同体积的小球表示不同大小的原子;
②用于表示分子中各原子的相对大小和结合顺序
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
课 堂 练 习
3.写出下列有机物的键线式或结构简式:
CH3 – CH – C = CH – CHO
OH
CH2CH3
CH3 – CH – C≡C – CH3
CH3
CH3COOCH2CH3
Cl
O
O
=
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
PART 03
有机化合物的
不饱和度
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
3.1
有机化合物的不饱和度
1.概念:不饱和度又称缺氢指数,有机物分子不饱和程度的量化标志。有机物分子与碳原子数目相等的链状烷烃相比较,每减少2个氢原子,则有机物不饱和度增加1,通常用Ω表示。
2.不饱和度的计算
①从有机物结构计算:链状烷烃(CnH2n+2)为饱和烃, 不饱和度 Ω = 0。
Ω=双键数+三键数×2+单键环数+ ……
一个双键,则Ω=1;②一个三键,则Ω=2;③一个环,则Ω=1
【注】苯环算4个
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
课 堂 练 习
4.计算下列有机物的不饱和度
Ω=1
Ω=2
Ω=5
CH≡CH
CH3-C-H
O
Ω=14
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
3.1
有机化合物的不饱和度
2.不饱和度的计算
②根据有机物组成计算:
2
Ω =
(2n+2)
-m
(1)烃(CnHm)的不饱和度的计算
【例】苯(C6H6)中含有多少个不饱和度?
苯的同系物的通式为 。
4
CnH2n-6
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
3.1
有机化合物的不饱和度
2.不饱和度的计算
②根据有机物组成计算:
(2)含氧衍生物(CnHmOx)的不饱和度的计算
2
Ω =
(2n+2)
-m
即:O原子不影响不饱和度的计算
CH3CH2CH2-OH
CH3 - O - CH3
CH3-C-H
O
Ω=0
Ω=0
Ω=1
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
3.1
有机化合物的不饱和度
2.不饱和度的计算
②根据有机物组成计算:
(3)含卤素衍生物(CnHmClx)的不饱和度的计算
Ω =
(2n+2)
2
-(m+x)
卤素只能形成单键;卤素取代H的位置。即:把卤素原子当H处理。
C2H5Cl
C3H5Cl
C4H4Br2
Ω=0
Ω=1
Ω=2
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
3.1
有机化合物的不饱和度
2.不饱和度的计算
②根据有机物组成计算:
(4)含氮衍生物(CnHmNx)的不饱和度的计算
Ω =
(2n+2)
2
-(m-x)
即:多1个N原子就去1个H,分子式改为 CnHm-x (NH)x再计算。
C2H5NH2
C8H11NO2
Ω=0
Ω=4
Ω=4
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
课 堂 练 习
5.请写出下列物质的分子式。
C7H8O5
C8H7NOCl2
C15H20O4
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
课 堂 练 习
6.下图所示有机物不含有的官能团为。
A.酮羰基
B.醚键
C.碳溴键
D.羟基
A
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
课堂小结
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
高 中 化 学 情 境 新 课 堂
有 机 化 学 基 础( 2019 人 教 版 )
Lavf58.20.100
$$