高中化学苏教版 (2019)选择性必修3第二单元 有机化合物的分类和命名第1课时学案

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第二单元　有机化合物的分类和命名
第1课时　有机化合物的分类
[核心素养发展目标]　1.掌握有机化合物常见官能团的结构特征，并理解其功能。2.掌握同系物的概念，学会判断同系物。3.能够根据不同的分类标准对简单的有机物进行分类。
一、官能团及同系物
1．官能团
(1)概念：反映一类有机化合物共同特性的原子或原子团。
(2)官能团的作用
官能团决定有机物的化学性质，具有相同官能团的有机物化学性质相似，官能团是重要的有机化合物的分类依据之一。
(3)有机物中常见的官能团与有机物的类别
有机物
官能团符号
官能团名称
所属类别
CH3CH2Br

碳溴键
卤代烃
CH3CH2OH
—OH
羟基
醇

—OH
羟基
酚
CH3—O—CH3

醚键
醚
CH3CHO
(或—CHO)
醛基
醛


酮羰基
酮
CH3COOH
(或—COOH)
羧基
羧酸


酯基
酯

2.同系物
(1)概念：结构相似，分子组成相差一个或若干个“CH2”原子团的有机化合物互相称为同系物。
(2)同系物的特点
①具有相同个数和种类的官能团，属同类物质。
②具有相同的通式，如链烷烃的通式为CnH2n＋2，链状一元烯烃通式为CnH2n，链状饱和一元羧酸的通式为CnH2nO2。
③物理性质不同，化学性质相似。

(1)Cl－是CH3CH2Cl的官能团(　　)
(2)碳碳双键和苯环都是有机化合物的官能团(　　)
(3)所有有机物都含有官能团，碳碳三键是炔烃的官能团(　　)
(4)等物质的量的—OH和OH－含有的电子数相等(　　)
(5)含有“”的有机物一定属于醛(　　)
(6)含“”官能团的有机物一定是酮(　　)
(7)和所含官能团相同，分子相差一个“CH2”原子团，两者互为同系物(　　)
(8)同系物分子中含相同的官能团，化学性质一定相同(　　)
(9)分子相差若干个“CH2”原子团，符合同一通式的有机化合物一定为同系物(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×　(8)×　(9)×

同系物的判断方法
一看官能团的种类和数目是否相同；
二看是否符合同一通式；
三看碳原子个数是否相同，同系物的碳原子个数一定不相等。

1．(1)写出分子式为C3H8O的有机化合物所有的同分异构体，写出它们的结构简式分类并指出官能团。
提示　CH3CH2CH2OH、；醇类；官能团为羟基(—OH)。
CH3—O—CH2CH3；醚类；官能团为醚键()。
(2)上述有机化合物中，能和乙酸发生酯化反应生成带支链的酯，写出反应的化学方程式。
提示　该有机化合物为，反应的化学方程式为＋CH3COOH＋H2O。
2．官能团相同的物质一定为同一类物质吗？性质相似吗？举例说明。
提示　不一定。例如，苯酚和醇的官能团均是羟基，但二者不属于同一类物质，前者苯环与羟基直接相连，属于酚类物质，后者是除苯环外的烃基与羟基相连，属于醇类物质。例如，、均属于酚类物质，而CH3OH、 (芳香醇)均属于醇类物质。其中与互为同分异构体，二者虽然官能团相同，但属于不同类别的物质，性质也有较大的区别。
3．治疗冠心病的药物心酮胺()中含有的官能团名称为________________。
答案　醚键、酮羰基、亚氨基、羟基
二、有机化合物的分类
1．根据官能团分类
(1)将烃分为烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃等。
(2)将烃的衍生物分为卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸、酯、胺、酰胺等。
2．根据碳原子的连接方式分类
(1)按有机化合物是否含有苯环分为脂肪族化合物和芳香族化合物。把不含苯环的有机化合物称为脂肪族化合物，把含有苯环的有机化合物称为芳香族化合物。
(2)有机化合物按其碳的骨架不同，可分为链状化合物和环状化合物。
环状化合物按其碳环不同，可分为脂环化合物和芳香族化合物。分子结构中含有碳环的有机化合物称为脂环状化合物。分子结构中含有苯环的有机化合物叫做芳香族化合物。

(1)是链状化合物(　　)
(2)乙烯、乙炔、环己烷都属于脂肪烃(　　)
(3)分子中含有，属于烯烃(　　)
(4)CH3OH、和都属于醇(　　)
(5)和不是同一类有机物(　　)
(6) 和相差一个“CH2”原子团，互为同系物(　　)
答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×

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。
(1)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。
(2)酚：羟基与苯环上的碳原子直接相连。如、、等。
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。

下面共有13种有机化合物，按不同的分类依据将它们分为不同类别，将序号填入下列表格：
①CH3CH3　②CH2==CH2　③　④　⑤　⑥CH3—CH2Cl
⑦　⑧　⑨CH3—CH≡CH　⑩CH3CH2OH　⑪
⑫CH3COOH　⑬CH3COOCH2CH3
分类依据
有机物类别
有机化合物
是否含C、H以外元素
烃

烃的衍生物

是否含苯环
脂肪族化合物
脂肪烃：______
脂肪烃的衍生物：______
芳香族化合物
苯及苯的同系物：______
苯的衍生物：______
按官能团
烃
烷烃____、烯烃____、
炔烃____、芳香烃____
烃的衍生物
卤代烃____、醇____、
酚____、羧酸____、
酯____等
按碳骨架形状
链状化合物
烷烃____、烯烃____、
炔烃____
环状化合物
脂环化合物

芳香族化合物


答案　①②⑤⑦⑧⑨　③④⑥⑩⑪⑫⑬　①②⑤⑧⑨　④⑥⑩⑫⑬　⑦　③⑪　①⑧　②　⑨　⑦　⑥　④⑩　③　⑫　⑬　①⑧　②　⑨　⑤　③⑦⑪

有机化合物分类



1．下列官能团的名称和写法都正确的是(　　)
A．羟基(OH－) B．碳碳双键(C==C)
C．醛基(—COH) D．酮羰基()
答案　D
解析　碳碳双键为烯烃的官能团，结构式为，B错误；醛基为醛的官能团，结构简式为—CHO，C错误；酮羰基为酮的官能团，结构式为，D正确。
2．北京奥运会期间对大量盆栽鲜花施用了S-诱抗素制剂，以保证鲜花盛开。S-诱抗素制剂的分子结构简式如图所示，下列关于该分子的说法正确的是(　　)

A．含有碳碳双键、羟基、酮羰基、羧基
B．含有苯环、羟基、酮羰基、羧基
C．含有羟基、酮羰基、羧基、酯基
D．含有碳碳双键、苯环、羟基、酮羰基
答案　A
解析　由S-诱抗素的结构简式可知，该有机物的结构中存在3个碳碳双键、1个酮羰基、1个羟基、1个羧基，A选项正确；结构中只有一个六元环，无苯环结构，故B、D错误；分子中无酯基，C项错误。
3．下列物质一定互为同系物的是(　　)
①　②　③　④C2H4　⑤CH2==CH—CH==CH2　⑥C3H6　⑦　⑧
A．④和⑧ B．①②和③
C．④和⑤ D．④⑥和⑧
答案　A
解析　互为同系物的物质结构相似，其通式是相同的。具体来说分子中官能团的种类和数目与不饱和度应是相同的。④⑧都属于单烯烃，而⑥(C3H6)可能是烯烃也可能是环烷烃。⑤⑦也互为同系物，都属于二烯烃。
4．具有解热镇痛及抗生素作用的药物“芬必得”主要成分的结构简式如图，它属于(　　)

①芳香族化合物　②脂肪族化合物　③有机羧酸　④有机高分子化合物　⑤芳香烃
A．①③ B．①④ C．②③ D．③⑤
答案　A
解析　由结构简式可知，分子中含苯环、—COOH，则属于芳香族化合物，为羧酸类物质，含O元素不属于芳香烃，且相对分子质量在10 000以下，不属于高分子化合物，①③正确，故答案为A。
5．下列物质所属的类别及其所含官能团的对应关系错误的是(　　)
A．CH3CH==CH2　烯烃　
B．　醛　—CHO
C．　羧酸　—COOH
D．RCH2OH(R—，烃基)　醇　—OH
答案　B
6．给出下列各种物质的结构简式，按要求填空：
①CH3CH2CH2CH3　②　③CH3CH2CH2CH==CH2　④　⑤　⑥
⑦　⑧　
⑨
(1)属于烷烃的是________(填序号，下同)。
(2)属于烯烃的是________。
(3)属于芳香烃的是________。
(4)属于醇的是________。
(5)属于羧酸的是________。
(6)属于酚的是________。
(7)其中物质⑦中含有的官能团的名称是_________________________。
答案　(1)①⑤　(2)③　(3)⑧　(4)⑥　(5)②④
(6)⑨　(7)碳碳双键、醛基


题组一　同系物的理解与辨识
1．下列有关同系物的叙述正确的是(　　)
A．碳原子数不同，具有相同官能团的有机物一定互为同系物
B．同系物之间相对分子质量一定相差14的倍数
C．具有相同官能团，相对分子质量相差14的倍数的有机物一定互为同系物
D．互为同系物的有机化合物有可能互为同分异构体
答案　B
解析　A项，甲醇和乙二醇具有相同官能团(—OH)，两者不互为同系物，错误；B项，同系物分子组成上必须相差一个或若干个“CH2”原子团，故相对分子质量一定相差14的倍数，正确；C项，苯酚()和苯甲醇()符合题设要求，但两者不互为同系物，错误；D项，互为同系物的有机化合物在组成上至少相差一个“CH2”原子团，其分子式不同，不可能互为同分异构体，错误。
2．下列说法正确的是(　　)
A．相邻的任何同系物都相差一个“CH2”原子团
B．同系物中各元素的质量分数相同
C．同系物的性质相似，结构相同
D．氯乙烯和二氯甲烷互为同系物
答案　A
解析　A项，根据同系物的概念可知，相邻的同系物相差一个“CH2”原子团，正确；B项，同系物中各元素的质量分数不一定相同，如烷烃(CnH2n＋2)中各元素的质量分数不同，而烯烃(CnH2n)中N(C)∶N(H)＝1∶2，所以烯烃中C、H两元素的质量分数均相同，错误；C项，同系物的化学性质相似，物理性质不同，错误；D项，氯乙烯(C2H3Cl)和二氯甲烷(CH2Cl2)的组成相差一个CH和一个Cl，结构上也不相似，氯乙烯中含有碳碳双键，而二氯甲烷中没有碳碳双键，错误。
3．下列各组物质中，互为同系物的是(　　)
A．　
B．　
C．　
D．　
答案　A
解析　A项，两种物质都属于酚，官能团数目相等，且分子组成上相差一个“CH2”原子团，二者互为同系物；B项，前者属于酮，后者属于醚，类别不同，不互为同系物；C项，前者属于芳香醇，后者属于酚，类别不同，不互为同系物，应互为同分异构体；D项，前者属于酯，后者属于羧酸，不互为同系物，应互为同分异构体。
题组二　根据官能团对有机物分类
4．(2020·延安高二月考)按官能团分类，下列物质与属于同一类的是(　　)
A． B．
C． D．CH3CH2CH2COOH
答案　C
解析　分子中不含羟基，不属于醇，A错误；中羟基与苯环相连，属于酚，B错误；中羟基与脂环烃基相连，属于醇，C正确；CH3CH2CH2COOH分子中不含羟基，不属于醇，属于羧酸，D错误。
5．下列物质的类别与所含官能团都正确的是(　　)
A．　酚　—OH
B．　羧酸　—COOH
C．　醛　—CHO
D．CH3CH2—O—CH2CH3　酯　
答案　B
解析　羟基连在苯环上的有机物才称为酚，该有机物属于醇，A项错误；该物质的官能团为—COOH，属于羧酸，B项正确；该物质属于酯，C项错误；该有机物含有的官能团为醚键，属于醚，D项错误。
6．下列各对物质中，按官能团进行分类，属于同一类物质的是(　　)
A．和
B．和
C．和
D．和
答案　A
解析　A中两者都属于酚；B中前者属于醛，后者属于醚；C中前者属于醇，后者属于酚；D中前者属于酯，后者属于羧酸。
7．下列物质不属于醛的是(　　)
①　②　③CH2==CH－CHO　④Cl－CH2－CHO
A．①③ B．②④ C．②③ D．①④
答案　B
解析　醛是由烃基(或氢原子)和醛基连接而形成的化合物。为苯甲醛，分子中含有醛基，属于醛，故不选①；为甲酸甲酯，官能团为酯基，不属于醛，故选②；CH2==CH—CHO为丙烯醛，分子中含有醛基，属于醛，故不选③；Cl—CH2—CHO中含有醛基和碳氯键，属于氯代醛，不符合醛的概念，不属于醛，故选④。
题组三　根据碳原子的连接方式对有机物分类
8．下列各物质中按碳的骨架进行分类，其中一种与其他三种属于不同类别的是(　　)
A. B．
C． D．CH3CH2CH(CH3)2
答案　D
解析　按碳的骨架分类，可将有机物分为链状和环状化合物，A、B、C都含有环状结构，而D属于链状化合物。
9．下列有机化合物属于脂环化合物的是(　　)
A.
B.
C.
D．
答案　B
解析　中含苯环，属芳香族化合物，中环状化合物分子中无苯环，属于脂环化合物，C项中物质含苯环，属于芳香族化合物，D中物质为链状化合物，故选B。
10．按碳的骨架分类，下列说法正确的是(　　)
A．属于链状化合物
B．属于芳香族化合物
C．属于脂环化合物
D．属于芳香族化合物
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。

11．稀土是我国的丰产元素，用有机萃取剂来分离稀土元素是一种重要的技术。有机萃取剂A的结构如图所示，

据你所学知识判断A属于(　　)
A．酸 B．酯 C．醛 D．醚
答案　B
解析　根据有机萃取剂A的结构简式可知分子中含有羟基和磷酸形成的酯基，所以可以看作是酯类，分子中没有羧基、醛基和醚键，不能看作是羧酸、醛和醚，答案选B。
12．NM-3是处于临床试验阶段的小分子抗癌药物，分子结构如图。下列说法正确的是(　　)

A．该有机物的分子式为C12H8O6
B．该有机物含有三种官能团
C．该物质不属于芳香族化合物
D．该有机物可属于羧酸类化合物
答案　D
解析　该有机物的分子式为C12H10O6，A错误；该有机物中含有羧基、酯基、(酚)羟基、碳碳双键，共四种官能团，B错误；含有苯环，属于芳香族化合物，C错误；含有羧基，属于羧酸类化合物，D正确。
13．(2020·天津高二月考)下列物质中，可同时看作醇类、酚类和羧酸类有机物的是(　　)
A．
B．
C．
D．
答案　B
解析　A中官能团是醛基、(酚)羟基和醚键；C中官能团是(酚)羟基和酯基；D中官能团是酯基、(酚)羟基和酮羰基。
14．(2020·辽宁葫芦岛期中)按照有机物的分类，甲醛属于醛，乙酸乙酯属于酯。下列各项对有机物的分类方法与此方法相同的是(　　)
A．属于环状化合物
B．属于芳香族化合物
C．属于链状化合物
D．属于醚
答案　D
15．下列有机化合物属于链状化合物，且含有两种官能团的是(　　)
A． B．
C．CH3CHBrCH2Br D.
答案　A
解析　该有机化合物的碳骨架为链状，含有碳碳三键和碳氯键两种官能团，A正确；该有机化合物的碳骨架为环状，含有(酚)羟基和硝基两种官能团，B错误；该有机化合物的碳骨架为链状，但含有的官能团只有碳溴键，C错误；该有机化合物的碳骨架为环状，含有的官能团有羟基和碳碳双键，D错误。
16．完成下列各题。
(1)化合物是一种取代有机氯农药DDT的新型杀虫剂，它含有的官能团有________(填名称)，它属于______________(填“脂环”或“芳香族”)化合物。
(2)酚酞是常用的酸碱指示剂，其结构简式如图所示：

①酚酞的分子式为________。
②从结构上看，酚酞可看作________(填字母)。
A．烯烃 B．芳香族化合物
C．醇 D．酚
E．醚
(3)一种植物生长调节剂的分子结构如图所示。

①写出所含官能团的名称________。
②该有机物的分子式为________。
答案　(1)羟基、醛基、碳碳双键　脂环　(2)①C20H14O4②BD　(3)①羧基、酮羰基、羟基　②C10H12O7
17．下列是化工产品生产过程设计图：

根据要求回答下列问题：
(1)只含有一种官能团的物质是______(填字母，下同)。
(2)含有羧基的是____________。
(3)写出G物质的分子式：____________。
(4)属于芳香醛的是______，属于卤代烃的是______，属于酯的是______。
(5)写出在一定条件下C和F生成G的化学方程式：__________________________________。
答案　(1)ADEF　(2)BCFG　(3)C16H12O6
(4)E　A　G
(5)＋＋H2O
解析　(5)C和F在一定条件下发生酯化反应，故反应的化学方程式为＋＋H2O。