苏教版高中化学选择性必修3有机化学基础专题2第二单元第一课时有机化合物的分类课件

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专题2内容索引自主预习 新知导学合作探究 释疑解惑课堂小结课标定位素养阐释1.能说出官能团、同系物的概念,记住常见的官能团。2.会运用官能团、同系物的概念判断有机物所属的类别及分子的结构特点。3.宏观辨识与微观探析:通过认识官能团的结构,微观分析有机物的类别,体会与宏观分类的差异,多角度认识有机物。证据推理与模型认知:了解碳原子之间的连接方式,能根据碳原子的骨架对有机物进行分类,学会判断同系物。自主预习 新知导学一、有机物1.官能团概念:反映一类有机物共同特性的原子或原子团叫做官能团。2.有机物中常见的官能团。3.官能团的作用。(1)官能团可以作为有机物分类的依据。(2)官能团能提示物质具有哪些化学性质,通常发生哪些化学反应。①一般单键官能团的有机物容易发生取代反应;②双键官能团和三键官能团的有机物容易发生加成反应和氧化反应(如烯烃、炔烃等)。(3)官能团之间的转化:①一般单键官能团有机物之间的相互转化,可通过取代反应实现;②单键官能团有机物,一般通过消去反应转化成双键官能团或三键官能团有机物;③双键官能团或三键官能团有机物,一般通过加成反应转化成单键官能团有机物。【自主思考1】 所有的有机物都有官能团吗?试举例说明。提示:并非所有的有机物都有官能团,如烷烃、苯及其同系物等,其分子结构中并不存在官能团。【自主思考2】 从官能团视角对有机化合物进行分类,对你学习有机化学有何指导意义?提示:根据官能团对有机物进行分类,不仅能使繁杂的有机化学知识系统化,还能加深对不同类的有机物结构与性质之间关系的认识,有助于探索有机物转化的条件以及转化所遵循的反应规律,更好地掌握有机化学知识。二、同系物与有机物的分类1.同系物。(1)定义:结构相似,分子组成相差一个或若干个“CH2”原子团的有机物。(2)特点。①具有相同的官能团:如羧酸都含有—COOH,醛类都含有—CHO。②具有相同的通式:如链烷烃的通式为CnH2n+2,链状饱和一元羧酸的通式为CnH2nO2。2.有机物的分类。 提示:不相同。 【效果自测】 1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)Cl-是氯代烃的官能团。(　　)(2)含不同碳原子数的链烷烃一定互为同系物。(　　)(3)烃中不含官能团,烃的衍生物中含官能团。(　　)(4)含—OH的有机物一定属于醇类。(　　)√ × × × × × (8)芳香族化合物都含有苯基官能团。(　　) × × 2.按碳的骨架分类,下列说法正确的是(　　)。 答案:A解析:含有苯环的物质属于芳香族化合物,如C项物质;B、D两项中的物质属于脂环化合物。3.下列各种物质,有的含有多个官能团。①CH3CH2CH2CH3请按要求填空(填编号):(1)属于烷烃的是　　　　。 (2)属于烯烃的是　　　　。 (3)属于芳香烃的是　　　　。 (4)含有醇羟基官能团的是　　　　　。 (5)含有酚羟基官能团的是　　　　　。 (6)含有羧基官能团的是　　　　　　。 (7)物质⑦中含有的官能团的名称是　　　　　　。 答案:(1)①⑤(2)③(3)⑧(4)④⑥(5)⑥(6)②④(7)碳碳双键、醛基解析:①③⑤⑧中只含碳和氢两种元素,属于烃类,其中③含碳碳双键,属于烯烃;⑧含苯环,属于芳香烃。⑥中的羟基其中一个直接连在苯环上,另一个与苯环侧链的烃基碳原子相连,所以⑥既可属于酚类,又可属于醇类。④中的羟基连在除苯环之外的烃基碳原子上,属于醇类。②和④中含羧基,属于羧酸类。合作探究 释疑解惑问题引领1 mol —OH和1 mol OH-分别含多少电子?—OH与OH-的电性差异是什么?提示:1 mol —OH含有9 mol电子,而1 mol OH-则含有10 mol电子。—OH呈电中性,OH-为带一个单位负电荷的阴离子。归纳提升根、基与官能团的比较。 典型例题(1)上述9种微粒中,属于官能团的有　　　　　　　　　　　　。 (2)能与—C2H5结合生成有机物分子的微粒有　　　　　　　　。 答案:(1)②⑤⑥(2)②⑤⑥⑨(3)①③④解析:(1)官能团属于基,而基不一定属于官能团,且官能团和基均为电中性,容易判断②⑤⑥是官能团,它们分别为氨基、硝基、羟基,而①③④⑧带有电荷,它们均为离子,⑦NO2为分子,⑨—CH3表示甲基,不属于官能团。(2)基与基之间可以直接结合成有机物分子,—C2H5为乙基,能与其结合成有机物分子的有②⑤⑥⑨;结合成的有机物分别为C2H5—NH2(氨基乙烷)、C2H5—NO2(硝基乙烷)、C2H5OH(乙醇)、C2H5—CH3(丙烷)。(3) 为阳离子(根),能与其结合成分子的必须为阴离子(根),有①③④。结合成的有机物分子分别为C2H5NH2(氨基乙烷)、C2H5Br(溴乙烷)、C2H5OH(乙醇)。A.两者均含有酯基B.两者均属于酚C.两者均含有碳碳双键D.两者均属于芳香族化合物答案:C解析:维生素C分子中含有酯基、醇羟基、碳碳双键,但其中的五元环不是苯环,不属于酚,也不属于芳香族化合物;丁香油酚分子中含有酚羟基、醚键、碳碳双键和苯环,属于芳香族化合物,但没有酯基和醇羟基。问题引领1.含有相同官能团的有机物,一定是同类物质吗? 提示:不一定。同一种官能团连在不同的烃基上可能会形成不同类别的物质,比如同样是—OH(羟基),连在苯环上属于酚,如 ;连在链烃基上属于醇,如CH3CH2OH。2.按官能团分类,烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、卤代烃都属于烃吗?是不是这些物质都有官能团?官能团分别是什么?提示:按官能团分类,卤代烃不属于烃,属于烃的衍生物,卤代烃相当于烃分子中的氢原子被卤素原子取代得到的产物;烷烃没有官能团,芳香烃中苯及其同系物没有官能团。烯烃、炔烃的官能团分别是碳碳双键和碳碳三键,卤代烃的官能团是—X(X代表卤素原子)。1.有机物的分类。 归纳提升2.基团的位置不同导致物质的类别不同。 典型例题【例题2】 下列各项有机物的类别及所含官能团都正确的是(　　)。 答案:A 认识有机物分类的标准与技巧1.同种物质,分类标准不同,可属于不同的类别。如环己烯既属于脂环化合物,又属于烯烃;苯酚既属于芳香族化合物,又属于酚类。2.官能团相同,类别可能不同。(1)醇:羟基与链烃基、脂环、苯环侧链上的碳原子相连。官能团:—OH。【变式训练2】 酚酞是中学阶段常用的酸碱指示剂,已知其结构简式如图所示;下列关于酚酞的说法正确的是(　　)。A.酚酞分子中含有两种官能团B.酚酞的分子式为C20H12O4C.酚酞属于芳香烃D.酚酞结构中含有羟基(—OH),故酚酞属于醇答案:A解析:酚酞分子中含有羟基、酯基两种官能团,A项正确。酚酞的分子式为C20H14O4,B项错误。酚酞含有C、H、O三种元素,不属于烃,C项错误。羟基与苯环相连,酚酞属于酚,D项错误。问题引领1.怎样理解同系物中“结构相似”?提示:结构相似是指官能团种类相同,数目相同。对于不含官能团的链烷烃,同系物分子中碳骨架可能是直链,也可能带有支链,但都只有碳碳单键,结构相似;对于苯及其同系物,分子中只含有1个苯环,侧链的烷基碳骨架结构可以是直链,也可以带有支链。2.通式相同的有机物一定互为同系物吗?提示:不一定,同系物必有相同的通式,但通式相同不一定为同系物,例如乙炔和苯、环烷烃与链状单烯烃。3.同类物质是否一定属于同系物?提示:不一定,如乙醇和丙三醇因官能团数目不同而不是同系物。归纳提升1.同系物的规律。(1)物理性质:同系物随着分子中碳原子数的增加,相对分子质量逐渐增大,分子间作用力逐渐增大,物质的熔、沸点逐渐升高。(2)化学性质:同系物的化学性质一般相似。(3)结构特点:①结构相似,分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团;②碳原子数不同的烷烃互为同系物。2.同系物的判断方法。(1)官能团的种类和个数要相等;(2)符合同一通式;(3)分子式不能相同;(4)分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团。3.同系物、同分异构体、同素异形体、同位素比较。 典型例题【例题3】 下列物质一定属于同系物的是(　　)。 A.④⑧B.①②③C.④⑤D.④⑥⑦答案:A解析:④⑧都属于链状单烯烃,而⑥C3H6可能是链烯烃也可能是环烷烃。⑤⑦也互为同系物,都属于二烯烃。①②③不符合同一通式,不是同系物。判断同系物的结构相似要注意以下三个方面:(1)碳链和碳的骨架特点相似。如链烷烃的同系物的结构相似,是指均为碳碳单键的链状结构;结构相似不一定要完全相同,如CH3CH2CH3和(CH3)4C,前者无支链,后者有支链,但两者仍为同系物。(2)官能团的种类和数目要相同。如乙醇(C2H5OH)和乙二醇(CH2OHCH2OH),尽管两者都含有—OH,但—OH数目不同,不属于同系物。(3)官能团与其他原子的连接方式要相同。如苯酚(C6H5—OH)与苯甲醇(C6H5CH2OH),虽然它们均含—OH,又符合同一通式CnH2n-6O,且组成上相差一个CH2原子团,但前者属于酚,后者属于芳香醇,故两者不互为同系物。通式相同的物质不一定是同系物。如乙烯与环丁烷,它们的通式都是CnH2n,但不是同系物。【变式训练3】 以下说法正确的是(　　)。 A.①②B.②③C.①③D.③④答案:D解析:同素异形体是对于单质而言的,同系物首先要结构相似,同位素是对于原子而言的,同分异构体必须是分子式相同而结构不同。课堂小结