学年人教版选修5 第一章第一节 有机化合物的分类 学案 1.docx

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学年人教版选修5第一章第一节有机化合物的分类学案1

[目标导航]　1.了解有机化合物的分类方法。

2.知道常见有机化合物的结构。

3.了解有机物分子中的官能团，能正确表示它们的结构。

4.体会科学分类法在认识事物和科学研究中的作用。

一、按碳的骨架分类

二、按官能团分类

1．相关概念

（1）烃的衍生物

烃分子里的氢原子被其他原子或原子团所取代，衍生出的一系列新的化合物。

（2）官能团

决定化合物特殊性质的原子或原子团。

2．写出下列典型有机物的官能团的结构、名称和类别

有机物

官能团结构

官能团名称

有机物类别

CH3CH2Br

—Br

溴原子

卤代烃

CH3CH2OH

—OH

羟基

醇

—OH

羟基

酚

CH3—O—CH3

醚键

醚

CH3CHO

—CHO

醛基

醛

羰基

酮

CH3COOH

—COOH

羧基

羧酸

酯基

酯

【练一练】

1．判断正误。

正确打“√”，错误打“×”

（1）所有的有机物都有官能团，甲苯的官能团是苯环（×）

解析　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。

苯环不属于官能团。

其他如甲基等烷基也不是官能团，因为它们不是决定有机物化学性质的原子团。

（2）丙烯分子中存在的官能团名称是双键（×）

解析　丙烯分子中存在的官能团是，名称是碳碳双键。

（3）乙醛的官能团是—COH（×）

解析　乙醛的官能团写作或—CHO。

（4）含相同官能团的有机化合物一定是同类有机物（×）

解析　含相同官能团的有机化合物不一定是同类有机物。

如：

CH3CH2OH、都含羟基，却分别属于醇类和酚类。

（5）有机物、、分子中含有的官能团相同（×）

四种有机物中都含有苯环，因此都属于苯的同系物（×）

解析　苯的同系物分子中必须是只含有一个苯环，且侧链连接一个或多个烷基的烃，分子式符合通式CnH2n－6（n＞6）。

和不属于苯的同系物。

属于苯的同系物。

2．汽车所加的汽油中含有多种烃，如戊烷、癸烷、环己烷、己烷、己烯、环己烯、甲苯等。

怎样对它们进行分类？

答案　可用树状分类法分类如下：

烃

一、官能团、基、根的比较

1．基与官能团的比较

基

官能团

区别

有机物分子里含有的原子或原子团

决定化合物特殊性质的原子或原子团

联系

“官能团”属于“基”，但“基”不一定是“官能团”，如甲基（—CH3）不是官能团

2.基与根的比较

基

根

概念

化合物分子中去掉某些原子或原子团后，剩下的原子团

指带电荷的原子或原子团，是电解质电离的产物

电性

电中性

带电荷

稳定性

不稳定；不能独立存在

稳定；可以独立存在于溶液中或熔融状态下

实例及电子式

联系

“根”与“基”两者可以相互转化，如OH－失去1个电子，可转化为—OH，而—OH获得1个电子转化为OH－

【特别提醒】　

（1）苯环、烷基不是官能团；碳碳双键和碳碳三键分别决定烯烃和炔烃的化学性质，均被看作是官能团。

（2）基或官能团不带电荷，而根或离子带有电荷。

如1个OH－有10个电子，而1个—OH有9个电子。

【例1】　有下列9种微粒：

①NH、②—NH2.③Br－、④OH－、⑤—NO2.⑥—OH、⑦NO2.⑧CH、⑨—CH3

（1）上述9种微粒中，属于官能团的有________（填序号，下同）。

（2）能与—C2H5结合生成有机物分子的微粒有________________________________________________________________________。

（3）能与C2H结合生成有机物分子的微粒有________________________________________________________________________。

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；结合成的有机物分子分别为C2H5—NH2（氨基乙烷）、C2H5—NO2（硝基乙烷）、C2H5OH（乙醇）、C2H5—CH3（丙烷）。

（3）C2H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）。

答案　

（1）②⑤⑥　

（2）②⑤⑥⑨　（3）①③④

【解题反思】　

（1）“基”不一定是“官能团”，“官能团”一定是“基”。

（2）“基”与“基”之间能结合形成共价化合物；根与根之间可依据“异性相吸”的原则结合形成共价化合物或离子化合物。

变式训练1　下面的原子或原子团不属于官能团的是（　　）

A．OH－　　　　　　　　B．—Br

C．—NO2D．

答案　A

解析　OH－为氢氧根离子；—OH为羟基，为官能团。

二、脂环化合物与芳香化合物的比较

1．脂环化合物和芳香化合物的区别

（1）脂环化合物

不含苯环的碳环化合物属于脂环化合物。

它们的性质与脂肪族化合物相似，如。

（2）芳香化合物

含有一个或多个苯环的化合物属于芳香化合物，如。

2．芳香化合物、芳香烃和苯的同系物的关系

定义

实例

区别

芳香化合物

含有苯环的化合物

芳香烃

含有苯环的烃

苯的同系物

分子中含有一个苯环且侧链为烷基的烃

关系

【特别提醒】　

（1）苯的同系物必须符合以下条件：

①属于烃；②只含一个苯环；③侧链全部是烷烃基；

④符合通式CnH2n－6（n＞6）。

（2）芳香化合物含有苯环或其他芳香环（如），也可以含有脂环结构（如）。

【例2】下列有机物中：

（1）属于环状化合物的有________（填序号，下同）；

（2）属于脂环化合物的有________；

（3）属于芳香化合物的有________；

（4）属于脂肪烃的有________；

（5）属于芳香烃的有________；

（6）属于苯的同系物的有________。

解析　

（1）有机物根据碳的骨架分为链状化合物和环状化合物，据此可知，⑩和⑪为链状化合物，其余为环状化合物。

（2）和（3）环状化合物包括脂环化合物（分子中没有苯环）和芳香化合物（分子中有苯环），故③④⑥⑨为脂环化合物，①②⑤⑦⑧为芳香化合物。

（4）和（5）脂肪烃是指链状烃，芳香烃是指含有苯环的烃，故⑩⑪为脂肪烃，②⑤⑦为芳香烃。

（6）苯的同系物必须含有一个苯环，侧链为烷烃基，故⑦为苯的同系物。

答案　

（1）①②③④⑤⑥⑦⑧⑨　

（2）③④⑥⑨

（3）①②⑤⑦⑧　（4）⑩⑪　（5）②⑤⑦　（6）⑦

【解题反思】　

（2）脂环化合物（脂环烃）与芳香化合物（芳香烃）的主要区别在于是否含有苯环。

（3）注意苯环与的不同。

变化训练2　维生素C的结构简式为，丁香油酚的结构简式为，下列关于两者所含官能团的说法正确的是（　　）

A．均含有酯基B．均含有醇羟基和酚羟基

C．均含有碳碳双键D．均属于芳香化合物

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，没有酚羟基，不属于芳香化合物；丁香油酚分子中含有酚羟基、醚键、双键和苯环，属于芳香化合物，但没有酯基和醇羟基。

三、认识有机物分类的标准与技巧

1．同种物质，分类方法不同，可属于不同的类别。

如环己烯既属于环状化合物中的脂环化合物，又属于烯烃；苯酚既属于环状化合物中的芳香化合物，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。

如：

CH3CH2OH（乙醇）、（环己醇）、（苯甲醇）。

（2）酚：

羟基和苯环直接相连。

官能团：

—OH。

如：

（苯酚）、（邻甲苯酚）。

3．同一种烃的衍生物可以含有多个官能团，依官能团的不同，可以属于不同的类别。

如：

，可认为属于醛类，也可看作酚类。

不同的官能团在有机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。

【特别提醒】　基团的位置不同会导致物质的类别不同

属于酯类而不是醛类，但它含有醛基—CHO。

【例3】　下列各组物质中，按官能团进行分类，属于同一类物质的是（　　）

解析　A项，两种有机化合物的羟基均与苯环直接相连，故均为酚；B项，两种有机化合物中，前者为酚，后者为醚；C项，前者羟基与烃基相连，故为醇，后者羟基与苯环直接相连，故为酚；D项，前者为羧酸，后者为酯。

答案　A

【解题反思】　

（1）判断有机化合物的类别时，既要注意该有机化合物的结构特点，又要分析该有机化合物所含官能团的类别，还需要观察该官能团在分子结构中连接的位置。

（2）有机化合物中相同的官能团连接的位置不同，有机化合物的类别也不同，如同为羟基，与脂肪烃基或芳香烃侧链上的碳原子相连形成的化合物属于醇，而与苯环直接相连形成的化合物则属于酚。

（3）脂环化合物和芳香化合物的区别

①脂环化合物是指不含苯环的碳环化合物，这类化合物包括脂环烃及其衍生物，其性质与脂肪族化合物相似，如、，前者具有烯烃的性质，后者具有烷烃的性质。

则既具有烯烃的性质，又具有醇的性质。

②芳香化合物是指含有苯环的化合物，包括芳香烃及其衍生物，可以含有一个或多个苯环，如、。

这类物质往往具有特殊的性质。

变式训练3　某有机化合物的结构简式如下：

此有机化合物属于（　　）

①烯烃　②多官能团有机化合物　③芳香烃　④烃的衍生物

A．①②③④B．②④

C．②③D．①③

答案　B

解析　烃是碳氢化合物，故该物质不属于烃。

1．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，链状有机化合物又包含了烷烃、烯烃、炔烃等分子中不含有环状结构的有机化合物，而在苯、甲苯、苯乙烯中存在着苯环，都属于芳香烃。

2．按碳的骨架分类，下列说法正确的是（　　）

A．属于链状化合物

B．属于芳香化合物

C．属于脂环化合物

D．属于芳香化合物

答案　A

解析　含有苯环的物质属于芳香化合物，B.D两项中的物质是脂环化合物；C选项中物质是芳香化合物。

3．下列含羟基（—OH）的有机物属于酚的是（　　）

A．B．CH3OH

答案　C

解析　—OH与苯环直接相连形成的有机物属于酚类。

4．下列物质中不属于卤代烃的是（　　）

A．CH2===CHBrB．CH3COCl

C．CH2Cl2D．C6H5Br

答案　B

解析　卤代烃分子中与卤素原子直接相连的是烃基，即烃分子中氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物，故A.C.D选项中的有机物属于卤代烃，它们分别属于不饱和卤代烃、多元卤代烃和芳香卤代烃。

5．从碳骨架形状进行分类，关于下列各有机物的说法中正确的是（　　）

①CH3CH2Cl　②　③（CH3）2C===CH2

A．烃：

①③⑤B．链状烃：

③⑤

C．环状烃：

②④⑤D．芳香烃：

②④

答案　C

解析　题中给出的物质除①外，其余都是烃，故A项错；②属于芳香烃，④和⑤的结构中都含有碳环，所以②④⑤属于环状烃，C项对，B项、D项错。