1.1.1有机化合物的分类方法 共价键 课件-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3

该高中化学课件聚焦有机化合物的分类方法（碳骨架、官能团）及共价键类型（σ键、π键）与极性，通过回顾有机物定义、烃等旧知，结合有机化合物数量增长数据引发分类问题，搭建新旧知识衔接的学习支架。 其亮点在于以科学思维和科学探究为核心，用表格对比官能团与代表物培养分类能力，实验“钠与水、乙醇反应”直观展示共价键极性影响性质，思考讨论引导从结构角度分析反应。帮助学生建立结构决定性质的化学观念，为教师提供逻辑清晰的互动教学资源。

有机化合物的结构特点 （第一课时） 第一章第一节 高中化学选择性必修3 揭阳第一中学 柯维臻 1 有机化合物的分类方法 回顾：有机物 1、定义： 2、组成元素： 大多数含碳元素的化合物 主要是C、H，其次含有N、O、P、S、卤素 这些尽管含有碳，但它们的组成和结构更像无机物，部分含碳的化合物并不是有机物，所以将它们看作无机物 (1)碳的氧化物(CO,CO2) (2)碳酸及其盐(H2CO3,Na2CO3,NaHCO3） (3)氰化物(HCN、NaCN) (4)硫氰化物（KSCN） (5)简单的碳化物（SiC）等 (6)金属碳化物 （ CaC2 ）等 (7)氰酸盐（ NH4CNO ）等 回顾：相关概念 2、烃基： 甲基：－CH3 乙基：－CH2CH3 或 －C2H5 烃分子中去掉一个或几个H后所余部分 丙基： CH3CH2CH2－ CH—CH3 CH3 －R或R－ 异丙基 ： 1、烃： 仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物， 也称为烃。 回顾：相关概念 4、官能团： 决定有机化合物特殊性质的原子或原子团。 3、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称为烃的衍生物。 C—C—H H H H H H C—C—OH H H H H H 美国《化学文摘》编辑部统计，已知的有机化合物的数目： 1880年约为1.2万种， 1910年约1.5万种， 1940年约为50万种， 1961年约为175万种， 1990年已超过1 000万种， 2004年，达到3 500万种以上。 2020年，达到上亿种以上。 有机化合物数量繁多，怎样进行分类呢？ 1、依据碳骨架分类 有机化合物 链状化合物 环状化合物 脂环化合物 芳香化合物 脂肪烃 脂肪烃衍生物 如CH3CH2CH3 CH3CH(CH3)CH3 如CH3CH2OH CH3CH2Br 脂环烃 脂环烃衍生物 芳香烃 芳香烃衍生物 2、依据官能团分类 2、依据官能团分类 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 常见的官能团： 氨基 酰胺基 醚键 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 2、依据官能团分类 10 2、依据官能团分类 有机化合物类别 官能团 代表物 烃 的 衍 生 物 卤代烃 醇 酚 醚 醛 碳卤键 羟基 羟基 醚键 醛基 C X OH OH 氯乙烷 CH3CH2Cl 乙醇 C2H5OH 苯酚 乙醚 CH3CH2OCH2CH3 乙醛 CH3CHO 11 2、依据官能团分类 有机化合物类别 官能团 代表物 烃 的 衍 生 物 酮 羧酸 酯 胺 酰胺 丙酮 CH3COCH3 乙酸CH3COOH 乙酸乙酯CH3COOC2H5 甲胺CH3NH2 乙酰胺CH3CONH2 酮羰基 羧基 酯基 氨基 酰胺基 NH2 C NH2 O 思考与讨论 （1）辨识有机化合物的一般方法是从碳骨架和官能团的角度将其归类，并根据官能团推测其可能的性质。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。 上述六种物质均为芳香烃衍生物，均含有苯环，但官能团不同，故性质不同。 思考与讨论 （2）有机化合物的官能团决定其化学性质。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。 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。 练习 H—C —CH CH—CH—C—OH O Cl O 1、指出下列有机物的官能团 —C— O —CH3 O OH 醛基 碳碳双键 碳氯键 羧基 羟基 酯基 2、按照官能团对下列各物质分类 CH3CHO CH3CH2OOCCH3 CH2＝CH－COOH 烷烃 卤代烃 醇 醛 羧酸 酯 醛 酯 羧酸 酚 芳香烃 羧酸 C2H5 COOH OH HO 练习 CH4 CH3Cl CH3OH HCHO HCOOH HCOOCH3 有机化合物中的共价键 1、共价键的类型 σ键和π键 （1）σ键 甲烷分子中的C—H和乙烷分子中的C—C都是σ键。 在甲烷分子中，氢原子的1s轨道与碳原子的一个sp3杂化轨道沿着两个原子核间的键轴，以“头碰头”的形式相互重叠，形成σ键。 通过σ键连接的原子或原子团可绕键轴旋转而不会导致化学键的破坏。 甲烷分子中的σ键 1、共价键的类型 （2）π键 在乙烯分子中，两个碳原子均以sp2杂化轨道与氢原子的1s轨道及另一个碳原子的sp2杂化轨道进行重叠，形成4个C—H σ键与一个C—C σ键；两个碳原子未参与杂化的p轨道以“肩并肩”的形式从侧面重叠，形成了π键。 π键的轨道重叠程度比σ键的小，所以不如σ键牢固，比较容易断裂而发生化学反应。通过π键连接的原子或原子团不能绕键轴旋转。 σ键 π键 乙烯分子中的σ键和π键 一般情况下， 单键是σ键； 双键中含有一个σ键和一个π键； 三键中含有一个σ键和两个π键。 小结 请从化学键和官能团的角度分析下列反应中有机化合物的变化。 （1）CH4＋Cl2 CH3Cl＋HCl 光 （2）CH2＝CH2＋Br2 CH2Br—CH2Br 思考与讨论 共价键类型与反应类型密切相关。例如，甲烷分子中含有C—H σ键，能发生取代反应；乙烯和乙炔分子的双键和三键中含有π键，它们都能发生加成反应。 【实验1-1】 向两只分别盛有蒸馏水和无水乙醇的烧杯中各加入同样大小的钠（约绿豆大），观察现象。 水和钠 无水乙醇和钠 实验原理 实验现象 剧烈程度及原因 2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑ 2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑ 浮、熔、游、响、红 钠沉入底部，有气体产生，最终钠粒消失。 剧烈程度：H2O＞CH3CH2OH 受乙基的影响，乙醇分子中氢氧键的极性比水分子氢氧键的极性弱，乙醇比水更难电离出氢离子 2、共价键的极性和有机反应 由于不同的成键原子间电负性的差异，共用电子对会发生偏移。偏移的程度越大，共价键极性越强，在反应中越容易发生断裂。因此有机化合物的官能团及其邻近的化学键往往是发生化学反应的活性部位。 基团之间的相互影响使官能团中化学键的极性发生变化，从而影响官能团和物质的性质。 H—C—C—O—H＋H—Br H H H H △ H—C—C—Br＋H2O H H H H 2、共价键的极性和有机反应 由于羟基中氧原子的电负性较大，乙醇分子中的碳氧键极性也较强，在乙醇与氢溴酸的反应中，碳氧键发生了断裂。 共价键的断裂需要吸收能量，而且有机化合物分子中共价键断裂的位置存在多种可能。相对无机反应，有机反应一般反应速率较小，副反应较多，产物比较复杂。 $