人教版高中化学选修5第一章第一节《有机化合物的分类》word学案.docx
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人教版高中化学选修5第一章第一节《有机化合物的分类》word学案
第一节 有机化合物的分类
[学习目标定位] 1.能够根据不同的分类标准对简单的有机物进行分类。
2.能记住常见的官能团。
3.会说出简单有机物所属的类别及分子的结构特点。
1.有下列十种物质:
①CH3CH2CH3 ②CH2===CH2 ③
④
⑤CH3CH2CH2OH ⑥H2SO4
⑦CuSO4·5H2O ⑧Fe ⑨CH3COOH ⑩Na2CO3
回答下列问题:
(1)属于无机化合物的是⑥⑦⑩,属于有机化合物的是①②③④⑤⑨。
(2)属于烃的是①②③,属于烃的衍生物的是④⑤⑨。
(3)属于烷烃的是①,属于酸的是⑥⑨。
2.根据已学知识填空:
(1)乙醇的分子式是C2H6O,结构简式是CH3CH2OH,官能团是—OH。
(2)乙酸的分子式是C2H4O2,结构简式是
,官能团是—COOH。
(3)乙醛的分子式是C2H4O,结构简式是
,官能团是—CHO。
3.碳原子的成键方式:
碳原子最外层有4个电子,不易失去或得到电子,而易形成共价键,这些共价键可以是碳原子之间形成的,也可以是碳原子与其他原子之间形成的;可以形成单键,也可以形成双键或三键,还可以形成链状或环状。
碳原子的成键特点决定了有机物种类繁多。
探究点一 按碳的骨架对有机物进行分类
1.根据所学物质分类知识,回答下列问题。
(1)有机化合物按其组成元素不同,可分为烃和烃的衍生物。
烃的组成元素有碳和氢,常见的烃的含氧衍生物的组成元素有碳、氢、氧。
(2)有机物按其碳的骨架不同,可分为链状化合物和环状化合物。
分子结构中含有碳环的有机物称为环状化合物。
(3)环状有机物按其碳环不同,可分为脂环化合物和芳香化合物。
分子结构中含有苯环的有机物叫做芳香化合物。
2.有下列四种有机物,分析比较它们的分子结构特点:
回答下列问题:
(1)它们分子结构上的共同点是都含有苯环,有机物类别是芳香烃。
(2)与②相比较,③和④在分子结构上的共同点是都含有1个苯环,与①相比较,③和④在分子结构上的共同点是苯环上都连有烷烃基。
(3)苯的同系物是分子中含有一个苯环,苯环上的侧链全为烷烃基的芳香烃。
3.在下列六种有机物中,属于烃的是①③④⑤,烃的衍生物的是②⑥,链状烃的是④⑤,脂环化合物的是①⑥,芳香化合物的是②③,芳香烃的是③。
[归纳总结]
按碳的骨架对有机物分类
[活学活用]
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.苯B.苯乙烯
C.甲苯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.下列有机物中,
(1)属于芳香化合物的是;
(2)属于芳香烃的是;
(3)属于苯的同系物的是。
答案
(1)①②⑤⑥⑦⑧
(2)②⑤⑦
(3)⑦
解析 芳香化合物、芳香烃、苯的同系物之间的关系如右图所示。
①②⑤⑥⑦⑧中都含有苯环,都属于芳香化合物,其中②⑤⑦为芳香烃,只有⑦为苯的同系物。
探究点二 按官能团对有机物进行分类
1.官能团是决定有机化合物特殊性质的原子或原子团,按官能团不同,有机物可分为不同的类别。
试根据有机物的结构简式,填写下表:
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
2.官能团、基、根(离子)的比较
(1)基与官能团的区别是什么?
二者有何联系?
答案 区别:
基是有机物分子里含有的原子或原子团;官能团是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”。
(2)根与基(如OH-与—OH)有何不同?
答案 ①概念不同:
根是电解质的组成部分,是电解质电离的产物;基是化合物分子中去掉某些原子或原子团后剩余的原子团。
②性质不同:
根带有电荷,比较稳定,可独立存在于溶液或熔化状态;基呈电中性,不能独立存在。
[归纳总结]
(1)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。
(2)羟基与链烃基或与芳香烃侧链上的碳原子相连的化合物属于醇;羟基与苯环上的碳原子直接相连的化合物是酚。
芳香醇和酚官能团相同,但类别不同。
(3)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。
[活学活用]
3.下列化合物中,有多个官能团:
(1)可以看作醇类的是(填编号,下同);
(2)可以看作酚类的是;
(3)可以看作羧酸类的是;
(4)可以看作酯类的是。
答案
(1)BD
(2)ABC (3)BC (4)D
解析 本题可根据有机物中所含官能团来确定有机物的类别。
一般地,有机物含有哪种官能团即可归属于哪类化合物,并注意醇与酚结构上的区别:
凡羟基直接与苯环相连的有机物均属于酚类,凡羟基与除苯环外的其他烃基相连的有机物才属醇类。
4.下列物质的类别与所含官能团都正确的是( )
①
酚类 —OH
②
羧酸 —COOH
③
醛类 —CHO
④CH3—O—CH3 醚类
⑤
羧酸 —COOH
⑥
醇类 —OH
答案 ②④⑥
(1)有机化合物有多种分类方法,常用到的分类依据有碳的骨架、碳键、官能团等。
(2)有机化合物根据不同的分类方法,可以属于不同的类别。
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。
1.下列含羟基(—OH)的有机物属于酚的是( )
答案 C
解析 —OH与苯环直接相连形成的有机物属于酚类。
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两项中物质是脂环化合物,C选项中物质是芳香化合物。
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.②④C.②③D.①③
答案 B
解析 烃是碳氢化合物,故该物质不属于烃。
4.具有复合官能团的复杂有机物中官能团具有各自的独立性,在不同条件下所发生的化学反应可分别从各官能团讨论。
如
具有三种官能团:
、和(填化学式),所以这个化合物可看作类、类和类。
答案 —COOH —OH —CHO 羧酸 酚 醛
[基础过关]
一、官能团的概念与判断
1.下列关于官能团的叙述不正确的是( )
A.官能团就是原子团
B.官能团可以是原子,也可以是原子团
C.官能团决定有机物的特殊性质
D.若某化合物含有多种官能团,那么该化合物就有多种特殊性质
答案 A
解析 根据定义,官能团是一类特殊的原子或原子团,它决定有机物的特殊性质,故A错。
2.下列原子或原子团不属于官能团的是( )
A.—CH3B.—FC.—OHD.
答案 A
3.下列式子能表示羟基的是( )
A.OH-B.—OH
C.
D.
答案 B
解析 羟基的电子式为
H,也可用—OH表示,B选项正确。
4.下列关于官能团的判断中错误的是( )
A.醇的官能团是羟基(—OH)
B.羧酸的官能团是羟基(—OH)
C.酚的官能团是羟基(—OH)
D.烯烃的官能团是碳碳双键
答案 B
解析 羧酸的官能团是羧基(—COOH)。
二、有机物的分类方法
5.有机化合物有不同的分类方法,下列说法正确的是( )
①从组成元素分:
烃、烃的衍生物 ②从分子中碳骨架形状分:
链状有机化合物、环状有机化合物 ③从官能团分:
烯烃、醇、羧酸、酯等
A.①③B.①②C.①②③D.②③
答案 C
6.下列物质中属于烃类的是( )
A.CH3OHB.CH3Cl
C.
D.
答案 C
解析 烃是碳氢化合物,只含C、H两种元素。
7.下列说法正确的是( )
A.羟基跟链烃基直接相连的化合物属于醇类
B.分子中含有羟基的化合物属于醇类
C.酚类和醇类具有相同的官能团,因而具有相同的化学性质
D.分子内含有苯环和羟基的化合物都属于酚类
答案 A
解析 根据有机化合物的分类方法,A项正确;分子中有羟基的可能是醇、酚或羧酸等,故B项错误;醇和酚分子中虽然都有羟基,但与羟基相连的基团一个是链烃基,另一个是苯环,因受其他基团的影响,所具有的化学性质不同,故C项错误;D项未强调苯环必须与羟基直接相连,故D项错误。
三、有机物的组成与结构
8.CH3CH2C≡CH的化学性质主要取决于( )
A.碳碳单键B.碳碳双键
C.碳碳三键D.碳氢键
答案 C
解析 有机物的化学性质主要取决于官能团,该有机物的官能团为碳碳三键。
9.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、羰基、羧基
B.含有苯环、羟基、羰基、羧基
C.含有羟基、羰基、羧基、酯基
D.含有碳碳双键、苯环、羟基、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个羰基、1个(醇)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;分子中无酯基,C项错误。
10.历史上最早应用的还原性染料是靛蓝,其结构简式为
,下列关于靛蓝的叙述中错误的是( )
A.靛蓝由碳、氢、氧、氮四种元素组成
B.它的分子式是C16H10N2O2
C.该物质属于芳香化合物
D.它含有碳碳双键和酯基
答案 D
解析 观察靛蓝的结构简式,可知它由碳、氢、氧、氮四种元素组成,其分子式为C16H10N2O2;其结构中含有碳碳双键、羰基、苯环等,但不含酯基,该有机物属于芳香化合物。
[能力提升]
11.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;
(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。
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)C2H
为阳离子(根),能与其结合成分子的必须为阴离子,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)。
12.
(1)曲酸是一种非常有潜力的食品添加剂,经测定曲酸的分子式为C6H6O4,结构简式为
,其所含有的官能团有(写结构简式)。
(2)L多巴用于帕金森综合症的治疗,其结构简式为
。
这种药物的研制是基于获得2000年诺贝尔生理学和医学奖的研究成果。
L多巴分子中所含的官能团的名称是。
答案
(1)
(2)酚羟基、氨基、羧基
解析
(1)
(2)
13.在下列有机化合物中
①
②CH2BrCH===CHCl
③
④
(1)属于烃的是(填相应代号,下同);
(2)属于卤代烃的是;
(3)既属于醛又属于酚的是;
(4)既属于醇又属于羧酸的是。
答案
(1)①
(2)② (3)③ (4)④
解析 按不同的分类方法,同一种有机物可能分属不同的类别。
[拓展探究]
14.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(填字母序号)。
A.烯烃B.芳香化合物
C.醇类物质D.酚类物质
E.醚类物质F.酯类物质
(3)酚酞结构简式中画虚线的地方,组成的是醚键吗?
答案
(1)C20H14O4
(2)BDF (3)不是醚键
解析
(1)每个碳原子最多形成四个键,不是四个时,由氢原子补全。
该有机物的分子式为C20H14O4。
(2)分子中含有苯环,—OH与苯环直接相连,还有酯基,故可以看作是芳香化合物、酚类、酯类物质。
(3)图中虚线部分不是醚键,醚键应是“
”形式,而本结构中为“
”,为酯基。