高中化学人教版 (2019)选择性必修3第二节 研究有机化合物的一般方法第1课时学案
展开第一章 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第1课时 有机化合物的分类方法 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
学习导航 | 1.能够根据不同的分类标准对简单的有机化合物进行分类。 2.能记住常见的官能团。 3.会说出简单有机化合物所属的类别及分子的结构特点。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
教学过程 | 一、依据碳骨架分类 1．有机化合物的分类依据：碳骨架、官能团。 2．按碳骨架分类 【归纳总结】 脂环化合物与芳香族化合物的区别 (1)脂环化合物：不含苯环的碳环化合物，都属于脂环化合物，如、。 (2)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，如、。 二、依据官能团分类 1．烃的衍生物与官能团的概念 (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)官能团：决定有机化合物特性的原子或原子团。 2．依据官能团分类
【归纳总结】 官能团与有机化合物的关系 (1)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。 (2)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。 (3)同一种烃的衍生物可以含有多个官能团，它们可以相同也可以不同，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。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
课时训练 1．有机物分子中的碳原子与其他原子的结合方式是 A．通过两个共价键 B．通过非极性键 C．形成四对共用电子对 D．通过离子键和共价键 2．下列基团中－CH3、－OH、－COOH、－C6H5，任意取两种结合可组成的物质有 A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 3．下列对分子及其性质的解释中，不正确的是 A．区分晶体 Ni 和非晶体 Ni 最可靠的科学方法是 X－射线衍射法 B．CH4、CO2、BF3 都是含有极性键的非极性分子 C．[Cu(NH3)4]2+ 中含有离子键、极性键、配位键 D．基态碳原子核外有三种能量不同的电子 4．下列有机物中含有两种官能团的是 A．CH3-CH3 B．CH2=CHCl C．CH3CH2OH D．CH≡CH 5．柠檬烯是一种食用香料，其结构简式为，下列说法正确的是 A．一定条件下，柠檬烯可发生加成、取代、氧化反应 B．它和丁基苯互为同分异构体 C．它的一氯代物有6种 D．柠檬烯的分子中所有碳原子可能处在同一平面上 6．有机化合物K的结构简式如图所示。下列说法正确的是 A．K的分子式为C8H12NO3C1，属于芳香族化合物 B．K可以发生酯化、氧化、加成、消去等反应 C．K分子中的碳原子与氮原子的杂化方式相同 D．K分子中含有σ键、π键和大π键，分子间可以形成氢键 7．下列关于有机物的说法正确的是 A．根据碳骨架的不同，有机化合物可分为烃和烃的衍生物 B．有机物CH3-CH=CH-CHO既属于烯烃，也属于醛 C．有机物含有的官能团为羟基、羧基 D．分子式为C4H8的有机物一定含碳碳双键 8．环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物。科学家最近在-100℃的低温下合成一种螺环烃X，其分子结构如图所示(图中的连线表示化学键)。下列关于X的叙述错误的是 A．X分子中所有原子均在同一平面上 B．生成lmolC5H12至少需要4molH2 C．X与乙烯含有相同的官能团,可发生氧化反应 D．充分燃烧等物质的量的X和甲烷，X消耗氧气较多 9．某有机化合物的结构如图，分析其结构并回答下列问题： (1)写出其分子式：__。 (2)其中含有___个不饱和碳原子，分子中有___种双键。 (3)分子中的极性键有___。 (4)分子中的饱和碳原子有___个；一定与苯环处于同一平面的碳原子有___个。 (5)分子中—CC—H的结构中碳氢键和碳碳三键之间的键角约为__。 10．如下图表示4个碳原子相互结合的几种方式。小圆球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合，则图中： (1)属于烷烃的是___________。 (2)在如图的有机化合物中，碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键，还可以形成___________和___________；不仅可以形成___________，还可以形成碳环，故有机化合物种类繁多。 (3)图中与B互为同分异构体的有___________；图中物质碳元素的质量分数最大的是___________。
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答案解析 1．C 【详解】 碳原子核外最外层有四个电子，在反应中不易得或失电子，则在形成有机物时与其它原子可形成四对共用电子对，既可以形成极性共价键，也可以形成非极性共价键，故C正确。 2．D 【详解】 基团两两组合共有6种组合情况，分别为甲醇、乙酸、甲苯、碳酸、苯酚、苯甲酸，所以答案选D。 3．C 【详解】 A．晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，X－射线衍射可以看到微观结构，区分晶体 Ni 和非晶体 Ni 最可靠的科学方法是 X－射线衍射法，故A正确； B．CH4、CO2、BF3 的构型分别为正四面体形、直线形、正三角形，都是含有极性键的非极性分子，故B正确； C．[Cu(NH3)4]2+是阳离子，有阴离子存在时才能形成离子键，故C错误； D．基态碳原子的原子核外电子数排布为1s22s22p2，有1s、2s、2p三种能量不同的轨道，有三种能量不同的电子，故D正确； 故选C。 4．B 【详解】 A．CH3-CH3是乙烷，不存在官能团，A不符合； B．CH2=CHCl中含有碳碳双键和氯原子两种官能团，B符合； C．CH3CH2OH中含有羟基一种官能团，C不符合； D．CH≡CH中含有碳碳三键一种官能团，D不符合； 答案选B。 5．A 【详解】 A．分子中含有碳碳双键，能发生加成反应、氧化反应，含H原子，能在一定条件下发生取代，因此一定条件下，它可以分别发生加成、取代、氧化反应，选项A正确， B．丁基苯的分子式为C10H14，柠檬烯的分子式为C10H16，二者分子式不同，不互为同分异构体，选项B错误； C．根据柠檬烯的结构简式可知，该物质结构不对称，共有8种位置不同的H原子，所以它的一氯代物有8种，选项C错误； D．环状结构中含饱和碳原子，为四面体结构，分子中所有碳原子不可能在同一个平面内，选项D错误。 答案选A。 6．D 【详解】 A．根据结构简式可知K的分子式为C8H8NO3C1，含有苯环，属于芳香族化合物，A错误； B．含有氨基、羟基、苯环，K可以发生酯化、氧化、加成，不论是羟基和氯原子均不能发生消去反应，B错误； C．K分子中的碳原子的杂化方式有sp2、sp3两种，氮原子的杂化方式是sp3，C错误； D．K分子中含有苯环、双键和单键，因此含有σ键、π键和大π键，含有氨基和羟基，分子间可以形成氢键，D正确； 答案选D。 7．C 【详解】 A．分子中碳骨架的形状分为链状有机物和环状有机物；链状有机物为：结构中碳架成直链或带支链，没有环状结构岀现的有机物，如烷烃、烯烃、炔烃等；环状有机物为：结构中有环状结构岀现，例如艻香烃、环烷烃等，A错误； B．有机物CH3-CH=CH-CHO含有碳碳双键和醛基，属于醛，且是不饱和醛，B错误； C．根据有机物的结构简式可判断含有的官能团为羟基、羧基，C正确； D．分子式为C4H8的有机物不一定含碳碳双键，也可能属于环烷烃，D错误； 答案选C。 8．A 【详解】 A．X分子中中心的碳原子形成四个共价键，不可能是平面结构，故错误； B．该物质分子式为C5H4，所以与氢气加成生成lmolC5H12，至少需要4mol氢气，故正确； C．根据每个碳原子形成4个共价键分析，该分子中除了中心的碳原子外，其余的碳原子都要形成一个碳碳双键，与乙烯含有相同的官能团，能发生氧化反应，故正确； D．充分燃烧等物质的量的该物质和甲烷，因为其碳原子个数多，所以消耗氧气较多，故正确。 故选A。 9．C16H16O4 12 2 C-H，C-O，C=O 4 10 180° 【详解】 (1)根据有机化合物的结构简式 可知其分子式为：C16H16O4，故答案为：C16H16O4， (2)饱和碳原子是指与周围原子形成四个单键的碳原子，故除图标的四个原子饱和外，其余的12个原子均为不饱和，故其中含有12个不饱和碳原子，分子中有碳碳双键和碳氧双键两种双键，故答案为：12；2； (3)极性键是指不同非金属原子之间形成的共价键为极性键，故分子中的极性键有C-H，C-O，C=O等三种，故答案为：C-H，C-O，C=O； (4)有(2)分析可知，分子中的饱和碳原子有4个如图所示，一定与苯环处于同一平面的碳原子有苯环上的12个原子共平面即9个碳原子，加上碳碳三键上的一个碳原子一定和苯环共平面，故一共有10个碳原子一定共平面，故答案为：4；10； (5)乙炔为直线型分子，故分子中—CC—H的结构中碳氢键和碳碳三键之间的键角约为180°，故答案为：180°。 10．AC 双键 三键 碳链 EFH D、G 【详解】 (1)烷烃是碳碳以单键连接成链，碳的其它价键都与氢原子结合的有机物，属于烷烃的是正丁烷(A)、异丁烷(C)。 (2)在如图的有机化合物中，碳原子与碳原子之间不仅可以形成共价单键，还可以形成双键和三键；不仅可以形成碳链，还可以形成碳环，故有机化合物种类繁多。 (3)同分异构体是分子式相同、但结构不同的有机物，图中B、E、F、H分子式都是C4H8，结构不同，与B互为同分异构体的有E、F、H；图中物质，A、C分子式都是C4H10，碳元素质量分数是；B、E、F、H分子式的是C4H8，碳元素质量分数是 ； D、G分子式都是C4H6，碳元素质量分数是 ；碳元素的质量分数最大的是D、G。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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