第一节 有机化合物的结构特点 第1课时（导学案）-【上好课】高二化学同步精品课堂（人教版2019选择性必修3）

第一节 有机化合物的结构特点 第1课时 有机化合物的分类方法 学习目标 1. 通过分析不同有机物的结构式，能解释碳骨架分类法（链状/环状/芳香族）与官能团分类法的逻辑关系，形成结构决定性质的化学观念。 2. 能准确列举常见官能团（如羟基、羧基、醛基等）及其对应有机化合物类别，建立官能团分类法的认知框架。 3. 能运用双重分类标准对复杂有机物（如同时含双键和羟基）进行多维分类，并绘制分类思维导图，培养系统化思维。 课堂导学 任务一：根据碳骨架分类 【预习问题】 1.什么是有机化学？有机化学研究的是什么？ 有机化学：研究有机化合物的组成、结构、性质及其变化规律的学科。 有机化学研究对象： （1）有机化合物的分离和提纯 （2）有机化合物元素组成的定性和定量分析 （3）有机化合物的结构的确定 （4）有机反应的研究 （5）有机化合物的物理和化学性质的研究 2.试解释有机化合物分子结构复杂多变的原因。 碳原子的成键特性 四价键特性：碳原子最外层有4个价电子，可通过单键、双键、三键与其他原子（如C、H、O、N等）结合，形成多样的键型。 自连接能力：碳原子之间可形成长链、支链、环状（如苯环）或复杂空间结构（如金刚烷），构成碳骨架的多样性。 3.有机化合物的分类方法有哪些？ 有机化合物主要有两种不同的分类方法，一是根据碳骨架分类来分类 ，二是依据官能团来分类 。 【知识梳理】 1． 根据碳骨架分类 2． 烃的分类 1. 定义：仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物，也称为烃 2. 烃的分类 3. 脂环化合物与芳香族化合物的区别 a．脂环化合物：不含苯环的碳环化合物都属于脂环化合物 如：(环戊烷)、(环己烯)、(环己醇)等 b．芳香化合物：含一个或多个苯环的化合物均称为芳香族化合物 如：(苯)、(萘)、(溴苯)等 4. 芳香族化合物、芳香烃、苯的同系物关系 5. 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：氮原子，氧原子等 如：吡啶()、呋喃() 【针对练习】 1. 判断题 1　 是链状化合物。(______) 【答案】正确 【详解】 碳链可以形成链状和环状，所以碳的骨架分类，有机物可分为链状化合物和环状化合物，链状化合物不含碳环，是主链为4个碳的链状化合物，故答案为：正确。 2　 是脂环化合物。(______) 【答案】正确 【详解】由结构简式可知，有机物分子中含有六元环，属于脂环烃化合物，故正确。 3　 是芳香族化合物。(______) 【答案】错误 【详解】芳香族化合物是含有苯环的化合物，该结构中不含苯环，不是芳香族化合物，答案是错误。 2．利用分类法探究有机物的性质，可以形成知识体系，提高学习效率。下列有关分类的说法正确的是 A．CH2=CH2、属于脂肪烃 B．属于环烷烃 C．化合物与苯互为同系物 D．化合物所含官能团为羧基 【答案】B 【详解】 A．CH2=CH2属于脂肪烃，属于芳香烃，A错误； B．只由碳和氢元素组成，含有环己烷，属于环烷烃，B正确； C．苯的同系物是指含有一个苯环且侧链均为链状烷基的化合物，故化合物不是苯的同系物，C错误； D．化合物所含官能团为酯基、醛基，D错误； 故选B。 3．（多选）下列关于有机化合物的分类正确的是 A．属于脂环化合物 B．属于芳香烃 C．属于脂肪烃 D．属于烃的衍生物 【答案】CD 【详解】 A．结构中含有苯环，属于芳香族化合物，不属于脂环化合物，A错误； B．分子中除碳、氢元素外，还含有氮元素，不属于烃类物质，B错误； C．含有碳环的脂肪烃，属于脂肪烃，C正确； D．除碳氢元素外，还含有氧、氮、溴，属于烃的衍生物，D正确； 故选CD。 4．下面共有12种有机化合物，请根据不同的分类要求填空。 (1)属于链状化合物的是 (填序号，下同)。 (2)属于环状化合物的是 。 (3)属于芳香化合物的是 。 【答案】(1)①②④⑥⑧⑨⑩⑫ (2)③⑤⑦⑪ (3)⑦⑪ 【详解】（1）链状化合物要求不含环状结构，包括①②④⑥⑧⑨⑩⑫； （2）环状化合物要求碳原子连接成环状，包括③⑤⑦⑪； （3）芳香化合物分子中应该含有苯环，包括⑦⑪； 任务二：根据官能团分类 【预习问题】 含有相同官能团的有机物是不是同类物质？ 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 a．醇：羟基与链烃基、脂环烃或与芳香烃侧链上的碳原子相连。如：、、等 b．酚：羟基与苯环上的碳原子直接相连。如：、、 2. 苯环是官能团吗？ 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。 1． 烃的衍生物 1. 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，如：CH3Cl、CH3OH、 HCHO等 2. 常见烃的衍生物：卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯 2． 官能团 1. 定义：决定有机化合物特性的原子或原子团 2. 常见的官能团：碳碳双键()、碳碳三键(－C≡C－)、碳卤键(－X)、羟基(－OH)、醚键()、醛基(－CHO)、羰基()、羧基(－COOH)、酯基(－COOC)、氨基(－NH2)、硝基(－NO2) 3． 依据官能团分类 有机化合物类别 官能团名称 官能团结构 代表物名称 代表物结构简式 烃 烷烃 — — 甲烷 CH4 烯烃 碳碳双键 乙烯 乙烯CH2==CH2 炔烃 碳碳三键 —C≡C— 乙炔 CH≡CH 芳香烃 — — 苯 烃 的 衍 生 物 卤代烃 碳卤键 溴乙烷 CH3CH2Br 醇 羟基 －OH 乙醇 CH3CH2OH 酚 羟基 －OH 苯酚 醚 醚键 乙醚 CH3CH2OCH2CH3 醛 醛基 乙醛 CH3CHO 酮 酮羰基 丙酮 CH3COCH3 羧酸 羧基 乙酸 CH3COOH 酯 酯基 乙酸乙酯 CH3COOCH2CH3 胺 氨基 －NH2 甲胺 CH3NH2 酰胺 酰胺基 乙酰胺 CH3CONH2 4． 相似官能团整理 （1） 羧基与酯基的区别：中，若R2为氢原子则为羧基，若R2为烃基，则为酯基 （2）醛基与酮羰基的区别：酮羰基“”两端均为烃基，而醛基中“”至少一端与H原子相连 如：乙醛()，丙酮() （3）注意醚键与酯基的区别：醚键是两烃基通过O原子相连，酯基是，R为烃基 如：甲乙醚(CH3OC2H5)，甲酸乙酯() 5． 官能团和基、根(离子)的比较 官能团 基 根(离子) 概念 决定有机化合物特殊性质的原子或原子团 有机化合物分子中去掉某些原子或原子团后，剩下的原子团 带电荷的原子或原子团 电性 电中性 电中性 带电荷 稳定性 不稳定，不能独立存在 不稳定，不能独立存在 稳定，可存在于溶液中、熔融状态下或晶体中 实例 －OH羟基 －CHO醛基 －CH3甲基 －OH羟基 －CHO醛基 －COOH羧基 NH铵根离子 OH－氢氧根离子 联系 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)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“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－ 【针对练习】 1．药监局发布消息称各地在食品抽查中发现畜肉中含有盐酸克伦特罗，俗称瘦肉精，结构简式如下，下列对其所含官能团判断正确的是 A．氯原子  氨基  醛基 B．碳碳双键  碳氯键  羟基 C．羧基  酮羰基  氨基 D．氨基  氯原子  羟基 【答案】D 【详解】根据结构简式可知有机物中含有的官能团有氯原子、氨基和羟基。 故选D。 2．一种植物生长调节剂的分子结构如图示。下列说法错误的是 A．该有机物中含有3种官能团 B．该有机物属于脂环烃 C．该有机物不属于芳香族化合物 D．该有机物的分子式为 【答案】B 【详解】A．结构中含酮羰基、羟基、羧基三种官能团，A正确； B．该有机物含有C、H、O三种元素，不属于烃，B错误； C．不含苯环，不属于芳香族化合物，C正确； D．有机物的分子式为，D正确； 答案选B。 3．下列有机化合物的分类正确的是 A．  醇 B．  酯 C．  醚 D．  芳香族化合物 【答案】B 【详解】A．官能团羟基直接连在苯环上，属于酚，A错误； B．官能团为酯基，属于酯，B正确； C．官能团为酮羰基，属于酮，C错误； D．结构中不含有苯环，不属于芳香族化合物，D错误； 故选B。 4．回答下列问题： (1)与中含氧官能团名称分别为 、 。 (2)分子中的含氧官能团名称为醚键和 。 (3)含有的官能团名称是磺酸基、酯基、 和 。 (4)含氧官能团的名称是 。 (5)中所有官能团名称： 。 (6)物质中所含官能团的名称为 、 。 (7)中官能团的名称为 、 。 (8)中官能团的名称为 、 。 【答案】(1) 羟基 醛基 (2)酮羰基 (3) 醚键 酰胺基 (4)硝基、酮羰基 (5)酯基、碳碳双键 (6) 碳碳双键 醚键 (7) 氨基 酚羟基 (8) 醚键 醛基 目标检测 1．按碳的骨架对有机化合物进行分类，下列说法正确的是 A．属于脂肪烃衍生物 B．属于芳香族化合物 C．属于芳香族化合物 D．属于脂环化合物 【答案】C 【详解】 A．是异丁烷，属于脂肪烃，A错误； B．芳香族化合物指含有苯环的化合物，不含苯环，属于环烯，B错误； C．含有苯环，属于芳香族化合物，C正确； D．结构中含有苯环，属于芳香族化合物，不是脂环化合物，D错误； 故答案选C。 2．下列有机物类别划分正确的是 A．属于酰胺 B．属于烯烃 C．属于酚类 D．属于醛类 【答案】A 【详解】A．CH3CONH2含有酰胺基，属于酰胺，A项正确； B．含碳碳双键和羧基，属于烃的衍生物，B项错误； C．苯环与羟基直接相连属于酚类，属于醇类，C项错误； D．含有酯基，属于酯类，D项错误； 故答案选A。 3．下列各项有机化合物的分类及所含官能团都正确的是 选项 A B C D 物质 OHC-CHO 类别 酚 醛 卤代烃 酸 官能团 —OH C—Br键 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】 A．中的接在饱和碳原子上，属于醇类，A错误； B．OHC-CHO含有，属于醛类，B正确； C．中含有和，不属于卤代烃，C错误； D．不含有，不属于羧酸类，D错误； 故选B。 4．某有机化合物的结构简式如图 此有机化合物属于 ①炔烃②多官能团有机化合物③芳香烃④烃的衍生物⑤高分子⑥芳香族化合物 A．①②③④⑤ B．②④⑥ C．②④⑤⑥ D．①③⑤ 【答案】B 【详解】①有机物中不存在碳碳双键，含有O元素，不是炔烃，而是烃的含氧衍生物，①错误 ②该有机物含酯基、羟基、羧基、碳碳双键，属于多官能团有机化合物，②正确 ③含苯环，但还含O元素，不属于芳香烃，③错误 ④含C、H、O三种元素，为烃的含氧衍生物，④正确 ⑤相对分子质量不大，不属于高分子化合物，⑤错误 ⑥含有苯环，属于芳香族化合物，⑥正确； 故选B。 5．下列对有机化合物的分类正确的是 A．乙烯(CH2=CH2)、苯()、环己烷()同属于脂肪烃 B．苯()、环戊烷()、环己烷()同属于芳香烃 C．乙烯(CH2=CH2)、乙炔(CH≡CH)同属于烯烃 D．同属于脂环烃 【答案】D 【详解】 A．含有苯环且只有C和H两种元素构成的化合物属于芳香烃，属于芳香烃，不是脂肪烃，环己烷属于环烃，选项A错误； B．只由C和H两种元素组成，含有苯环的为芳香烃，环戊烷（）、环己烷（）不含有苯环，不属于芳香烃，选项B错误； C．乙炔中含有碳碳三键，属于炔烃，选项C错误； D．饱和环烃为环烷烃，环戊烷、环丁烷、乙基环己烷均属于环烷烃，选项D正确； 答案选D。 6．中国工程院李兰娟院士团队公布研究成果，药物阿比朵尔对新冠病毒有明显抑制作用，其分子结构如图所示，下列说法正确的是 A．其分子式为 B．分子中碳原子均采取杂化 C．阿比朵尔为芳香烃 D．分子结构中含有多个官能团，如羟基，酯基，碳溴键，苯环 【答案】A 【详解】A．根据该有机物的结构简式，可知其分子式为，故A正确； B．分子中含有单键碳，单键碳采用sp3杂化，苯环中的碳原子和双键碳原子采取杂化，故B错误； C．阿比朵尔含有C、H、N、O、S、Br等元素，为烃的衍生物，故C错误； D．分子结构中含有多个官能团，如羟基、酯基、碳溴键，苯环不是官能团，故D错误； 选A。 7．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 【详解】A． 分子中有羟基、碳碳双键和羧基，选项A错误；     B． 所含六元环不是苯环、此有机物按碳骨架分类不属于芳香族化合物，选项B错误； C． 所含羟基为醇羟基、莽草酸既属于羧酸又属于醇类，选项C错误；     D． 结合选项A可知，分子中有羧基和羟基两种含氧官能团，选项D正确； 答案选D。 8．乙酰水杨酸是解热镇痛药阿司匹林的主要成分，丁香酚具有抗菌和降血压等作用，它们的结构简式如图。 请回答下列问题： (1)乙酰水杨酸的分子式为 。 (2)依据碳骨架分类，乙酰水杨酸和丁香酚都属于 。 (3)乙酰水杨酸分子中含有的官能团的名称是 。 (4)丁香酚分子中含有的官能团的名称是 。 【答案】(1) (2)芳香烃衍生物(或芳香族化合物) (3)羧基、酯基 (4)羟基、醚键、碳碳双键 【详解】（1）乙酰水杨酸分子中碳原子数为9，氧原子数为4，不饱和度为6(苯环的不饱和度为4，羧基、酯基上碳氧双键的不饱和度为1)，则氢原子的数目为，分子式为； （2）乙酰水杨酸和丁香酚分子中均含有苯环和氧原子，则依据碳骨架分类，乙酰水杨酸和丁香酚都属于芳香烃衍生物(或芳香族化合物)； （3）由乙酰水杨酸的结构简式可知，乙酰水杨酸分子中官能团的名称是羧基、酯基； （4）由丁香酚的结构简式可知，丁香酚分子中官能团的名称是羟基、醚键、碳碳双键。 9．“阿比朵尔”能显著抑制病毒对细胞的病变效应，因此成为抗击病毒潜在用药，其结构简式如下： (1)按照碳骨架分类“阿比朵尔”属于 。 (2)依据“阿比朵尔”所含的含氧官能团进行分类，属于 。 【答案】(1)芳香族化合物 (2)酯类和酚类 【详解】（1）含有苯环，属于芳香族化合物； （2）由“阿比朵尔”结构简式可知，分子中含有含氧官能团为酯基和酚羟基，属于酯类和酚类。 10．按要求完成下列各小题 (1)键线式表示的物质的分子式为 。 (2)请按照官能团的种类不同将下列有机化合物进行分类： A．HC≡C﹣CH2CH3　B．　C．　D． E．F．G．　H． I．　J．　K． 属于不饱和烃的是 ，属于醇的是 ，属于醛的是 ，属于羧酸的是 ，属于酯的是 ，属于卤代烃的是 。 【答案】(1)C6H14 (2) AG D EI CH BJ K 【详解】（1） 键线式，拐点、端点是碳原子，碳原子数为6，根据价键规律，H原子数为14，表示的物质的分子式为C6H14。 （2）HC≡C﹣CH2CH3只含碳氢两种元素，且含有碳碳三键，属于不饱和烃；只含碳氢两种元素，且含有碳碳双键，属于不饱和烃；故属于不饱和烃的是AG； 羟基与非苯环碳原子相连的有机物是醇，属于醇，选D； 含有醛基的有机物属于醛，、含有醛基，属于醛的是EI； 含有羧基的有机物属于羧酸，、含有羧基，属于羧酸的是CH； 含有酯基的有机物属于酯，、含有酯基，属于酯的是BJ； 由C、H以及卤素原子构成的有机物属于卤代烃，属于卤代烃的是，选K。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$