高中化学鲁科版选修五教学案第1章 第1节 认识有机化学含答案.docx

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高中化学鲁科版选修五教学案第1章第1节认识有机化学含答案

第1节　认识有机化学

—————————————————————————————————————[课标要求]

1．了解有机化学发展的过程和面临的挑战。

2．了解有机化合物的一般分类方法，并能用三种分类方法对常见的简单有机化合物进行分类；建立烃和烃的衍生物的分类框架，能识记此框架下的各物质类别并知道其所含官能团。

3．掌握烷烃的系统命名法，能根据该命名法对简单烷烃进行命名，了解习惯命名法。

　1.有机化学

2．根据有机化合物中是否含有碳、氢以外的其他元素，分为烃和烃的衍生物。

根

据分子中碳骨架的形状分为链状化合物和环状化合物。

3．互为同系物的必备条件

4．官能团的特点

5．烷烃系统命名5原则：

长、多、近、小、简。

1．有机化学

（1）概念：

有机化学就是以有机化合物为研究对象的学科。

（2）研究范围：

有机化合物的来源、结构、性质、合成、应用，以及有关理论和方法学等。

2．有机化学的发展

（1）萌发和形成阶段

无意识、经验性利用有机化合物——《百草经》、周朝设“酰人”“染人”。

2019-2020年高中化学鲁科版选修五教学案：

第1章第1节认识有机化学（含答案）

大量提取有机化合物（18世纪）瑞典——舍勒。

↓

提出“有机化学”和“有机化合物”概念（19世纪初）——瑞典——贝采里乌斯。

↓

首次合成有机化合物（1828年）维勒——首次合成尿素。

↓

创立了有机化合物的定量分析方法（1830年）——李比希。

↓

系统研究“有机化学”（1848～1874年）——碳的价键理论、碳原子的空间结构等理论逐渐趋于完善。

（2）发展和走向辉煌时期

20世纪有机化学的发展示意图。

3．有机化学的应用

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）人类最早使用的染料是从植物中提取的有机物（　　）

（2）维勒首次在实验室利用无机物合成了有机化合物尿素（　　）

（3）有机物都难溶于水（　　）

（4）发展清洁燃料以及将煤转化为清洁燃料是有机化学挑战性研究课题（　　）

答案：

（1）√　

（2）√　（3）×　（4）√

2．下列关于著名化学家的名字、国籍及主要贡献的对应关系中，不正确的是（　　）

科学家

国籍

主要贡献

A

贝采里乌斯

瑞典

首先提出“有机化学”和“有机化合物”的概念

B

维勒

德国

首次人工合成了有机物尿素

C

李比希

法国

创立了有机物的定量分析法

D

门捷列夫

俄国

发现元素周期律

解析：

选C　在有机化学的发展史上，瑞典化学家贝采里乌斯于19世纪初首先提出“有机化学”和“有机化合物”这两个概念；德国化学家维勒于1828年首次在实验室里人工合成了有机物尿素；德国化学家李比希创立了有机物的定量分析方法，基于他们的贡献，有机化学成为了一门较完整的学科。

此外，俄国化学家门捷列夫于1869年发现了元素周期律，把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系，这些著名的科学家都是我们学习的榜样。

1．有机化合物的分类

有机化合物

2．烃

（1）定义：

只由碳、氢两种元素组成的有机化合物。

（2）分类

烃

3．烃的衍生物

烃的衍生物分子可以看作是烃分子中的氢原子被有关原子或原子团取代后的产物。

4．官能团

（1）定义：

有机化合物分子中，比较活泼、容易发生反应并反映着某类有机化合物共同特性的原子或原子团称为官能团。

（2）有机化合物的一些主要类别及其所含的主要官能团

类别

官能团

典型代表物

名称

结构

烃

烷烃

—

甲烷（CH4）

烯烃

碳碳双键

乙烯（CH2===CH2）

炔烃

碳碳叁键

乙炔（CHCH）

芳香烃

—

苯（

）

烃

的

衍

生

物

卤代烃

卤素原子

—X

溴乙烷（CH3CH2Br）

醇

（醇）羟基

—OH

乙醇（CH3CH2OH）

酚

（酚）羟基

—OH

苯酚（

）

醛

醛基

乙醛（

）

酮

酮羰基

丙酮（

3）

羧酸

羧基

乙酸（

）

酯

酯基

乙酸乙酯

（

）

[特别提醒]　

（1）一种物质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，又属于烯烃类；（苯酚），既属于环状化合物中的芳香化合物，又属于酚类。

（2）一种物质具有多种官能团，在按官能团分类时也可认为属于不同的类别，如HO—CH2—COOH中有两种官能团—OH和—COOH，既可以看作醇类化合物，又可以看作羧酸类化合物。

（3）具有相同官能团的物质不一定是同类物质如属于酚类，CH3CH2—OH属于醇类。

5．同系列、同系物

（1）同系列：

分子结构相似、组成上彼此相差一个CH2或其整数倍的一系列有机化合物。

（2）同系物：

同系列中的各化合物的互称。

（3）同系物的特点：

分子结构相似，组成通式相同。

1．链状有机化合物就是链状烃，含有苯环的有机化合物就是芳香烃。

这种说法正确吗？

提示：

不正确。

链状有机化合物包括链状烃和非烃类链状有机化合物，即含有O、N、S等原子的链状有机化合物不是链状烃；芳香烃的衍生物也含有苯环，但不是芳香烃。

2．分子组成上相差1个或多个“CH2”的有机物一定互为同系物吗？

提示：

不一定。

如CH2===CH2（乙烯）与

（环丙烷）分子式分别是C2H4和C3H6虽然相差1个“CH2”，但结构不相似，不能互称同系物。

3．碳碳双键和碳碳三键为什么是官能团？

提示：

碳碳双键和碳碳三键分别决定了烯烃和炔烃所具有的共同特性。

1．同系物判断及性质规律

（1）判断依据

（2）通式

同系物具有相同的通式。

如烷烃的组成通式为CnH2n＋2（n≥1），烯烃的组成通式为CnH2n（n≥2），苯及其同系物的组成通式为CnH2n－6（n≥6）等。

（3）性质规律

①同系物随碳原子数增加，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同系物之间的化学性质一般相似。

物理性质不同但有一定的递变规律。

2．对根、基、官能团的辨析

根

基

官能团

定义

带电的原子或原子团

分子中失去中性原子或原子团后剩余的部分

比较活泼、容易发生反应并反映着某类有机化合物共同特性的原子或原子团

电性

带电

中性

中性

存在

可以稳定存在

不能稳定存在

不能稳定存在

实例

Na＋、NH、SO

—CH3、—OH

—OH、—CHO等

联系

官能团属于基，但基不一定是官能团，如甲基（—CH3）是基，但不是官能团。

根和基间可以相互转化，如OH－失去1个电子可以转化为—OH（羟基），而—OH得到1个电子可以转化为OH－

1．下列有12种有机物，将它们所属的类别填入下表。

类别

烷烃

烯烃

炔烃

环烷烃

芳香烃

卤代烃

醇

酚

有机化合物

解析：

有机物的分类方法很多，但通常将其分为烃和烃的衍生物，再根据官能团将其分为各种类别的有机物，如卤代烃、醇、酚等。

掌握好这些概念是解答本题的关键。

首先根据只含C、H两元素的有机物是烃，可判定①②③⑦⑧⑩⑫是烃类；④⑤⑥⑨⑪不属烃类，其中④⑪是醇，⑥⑨是卤代烃，⑤是酚。

在烃中又根据链状或者环状分出③⑧为环状烃，而其中⑧是含苯环的芳香烃，③是环烷烃；在链烃中又可根据碳原子间是否全部以单键相连判断出①⑩为烷烃，②⑦是烯烃，⑫是炔烃。

答案：

①⑩　②⑦　⑫　③　⑧　⑥⑨　④⑪　⑤

2．下列物质一定互为同系物的是（　　）

A．①和②　④和⑥　B．④和⑥　⑤和⑦

C．⑤和⑦　④和⑧D．④和⑧　①和②

解析：

选C　①和②的组成上相差不是n个CH2，A不正确；④和⑥相差1个CH2，但结构不一定相似，B不正确；⑤和⑦、④和⑧结构相似且分别相差1个CH2、2个CH2，一定互为同系物。

3．有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）其中能跟—C2H5结合生成有机物分子的微粒有________。

（3）其中能跟C2H结合生成有机物分子的微粒有________。

解析：

（1）官能团属于基，而基不一定是官能团，故②⑤⑥是官能团。

（2）—C2H5是基，根据基与基之间能直接结合成分子的原则可知，能跟—C2H5结合生成有机物分子的微粒有②⑤⑥⑨。

（3）C2H是根，根据根与根之间异性相吸结合成分子的原则可知，能跟C2H结合生成有机物分子的微粒有①③④。

答案：

（1）②⑤⑥　

（2）②⑤⑥⑨　（3）①③④

烷烃的分子结构相对简单，可以看做其他烃及烃的衍生物的母体，因此有机化合物的命名一般以烷烃的命名为基础。

1．烷烃的习惯命名法

（1）分子中碳原子数在10以下的，用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。

如甲烷、丁烷等。

（2）分子中碳原子数在10以上的，用汉字数字来表示，如C12H26称为十二烷、C18H38称为十八烷。

（3）对于碳原子数相同而结构不同的烷烃，一般在烷烃名称之前再加上“正、异、新”等字加以区别。

如正丁烷、异丁烷等。

2．烷烃的系统命名法

①主链碳原子数为6，称为己烷。

②取代基的名称为甲基。

③取代基的数目为2。

④取代基的位置为2位和3位，则该有机物的名称为2,3二甲基己烷。

1．如何用系统命名法命名有机物

提示：

选主链时注意将—C2H5展开为—CH2CH3，这样所选主链有9个碳原子，母体定为壬烷，其他的支链作为取代基。

给主链碳原子编号的目的是确定取代基位置，编号原则为取代基尽可能靠近链端（或取代基位次和最小），所以其编号为

，然后依据烷烃的命名规则进行命名为3,6二甲基5乙基壬烷。

2．某有机物用系统命名法命名为3甲基2乙基戊烷，该命名正确吗？

提示：

不正确。

该有机物的结构简式为

主链碳原子数为6而不是5，主链选择错误，应为3,4二甲基己烷。

烷烃的系统命名法——命名三步曲

（1）第一步——定主链：

遵循“长”“多”原则。

“长”，即主链必须是最长的；“多”，即同“长”时，考虑含支链最多（支链即取代基）。

如：

主链最长（7个碳）时，选主链有a、b、c三种方式，其中，a有3个支链、b有2个支链、c有2个支链，所以方式a正确。

（2）第二步——编位号：

遵循“近”“简”“小”原则。

①“近”：

即从离支链最近的一端开始编号，定为1号位。

如

②“简”：

若有两个取代基不同，且各自离两端等距离，从简单支链的一端开始编号（即：

基异、等距选简单）。

如

③“小”：

就是使支链位置号码之和最“小”。

若有两个取代基相同（等“简”），且各自离两端有相等的距离（等“近”）时，才考虑“小”。

如

方式一的位号和为2＋5＋3＝10，方式二的位号和为2＋5＋4＝11,10<11，所以方式一正确。

（3）第三步——写名称，要按照如下格式：

同基合并

如：

可命名为3甲基4乙基己烷。

即：

先写小基团，再写大基团——不同基，简到繁。

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）CH3CH（C2H5）CH2CH2CH32乙基戊烷（　　）

（2）按系统命名法，化合物

的名称是2,3,5,5四甲基4,4二乙基己烷（　　）

（3）3甲基2乙基戊烷（　　）

（4）2,3,5三甲基4乙基庚烷（　　）

解析：

（1）主链选错，应为3甲基己烷。

（2）碳原子编号错误，应为2,2,4,5四甲基3,3二乙基己烷，按名称分别写出（3），（4）碳骨架：

（主链选错）、（正确）。

答案：

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）√

2．用系统命名法命名下列烷烃：

________________________________________________________________________；

________________________________________________________________________；

________________________________________________________________________；

________________________________________________________________________。

解析：

烷烃命名时必须按照三条原则进行：

①选最长碳链为主链，当最长碳链不止一条时，应选支链多的为主链。

②给主链编号时，应从距离取代基最近的一端开始编号，若两端距离取代基一样近，应从使全部取代基位号之和最小的一端来编号。

③命名要规范。

答案：

（1）2甲基丁烷　

（2）2,4二甲基己烷

（3）2,5二甲基3乙基己烷　（4）3,5二甲基庚烷

[三级训练·节节过关]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．下列说法中正确的是（　　）

A．19世纪初，瑞典化学家维勒首先提出“有机化学”和“有机化合物”这两个概念

B．有机化学只局限于研究自然界已有的有机物的来源、结构、性质、应用等

C．自然界存在的或不存在的有机物都可以利用人工合成出来

D．有机化学萌发于16世纪，创立并成熟于17、18世纪

解析：

选C　“有机化学”和“有机化合物”的概念是由贝采里乌斯首先提出的，选项A错误；有机化学的研究范围包括有机物的来源、结构、性质、合成、应用及有关理论和方法学等。

它不仅研究自然界已有的有机物，更多的是通过人工合成有机物来为人类生活和社会发展服务，选项B错误；自然界已存在的或不存在的有机物都可以利用人工合成的方法得到它们，选项C正确；有机化学萌发于17世纪，创立并成熟于18、19世纪，选项D错误。

2．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为

，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．③⑤　　　　　　　　　　B．②③

C．①③D．①④

解析：

选C　芬必得含有苯环，是芳香族化合物，不属于脂肪族化合物；含有羧基，是有机羧酸，由于具有确定的分子和分子式，因此不属于高分子化合物。

该物质中含有C、H、O三种元素，不可能属于烃。

因此正确的说法是①③。

3．下列名称正确的是（　　）

A．2,3,3三甲基丁烷B．2甲基3乙基己烷

C．2乙基丁烷D．4,4二甲基戊烷

解析：

选B　A的正确名称为2,2,3三甲基丁烷；C的正确名称为3甲基戊烷；D的正确名称为2,2二甲基戊烷。

4．有下列几组物质，请将序号填入下列空格内：

A．CH2===CH—COOH和油酸（C17H33COOH）

B．12C60和石墨

D．35Cl和37Cl

E．乙醇和乙二醇

①互为同位素的是________；

②互为同系物的是________；

③互为同素异形体的是________；

④互为同分异构体的是________；

⑤既不是同系物，又不是同分异构体，也不是同素异形构体，但可看成是同一类物质的是________。

解析：

A结构相似、分子组成相差15个“CH2”原子团，故互为同系物；B都是由碳元素组成的不同单质，故互为同素异形体；C分子式相同，但结构不同，故互为同分异构体；D质子数相同，中子数不同，故互为同位素；E都属于醇类。

答案：

D　A　B　C　E

5．

（1）

中含有的官能团为________。

（2）

中含氧官能团为________和________（填官能团的名称）。

（3）

中含有的官能团的名称是_____________________________________；

中含有的官能团的名称是______________________________________。

（4）

中显酸性的官能团是________（填名称）。

（5）HCCl3的类别是________，C6H5CHO中的官能团是________。

（6）

中所含官能团的名称是________。

答案：

（1）碳碳双键、醛基　

（2）醚键　醛基　（3）羧基　羰基　（4）羧基　（5）卤代烃　醛基（或—CHO）

（6）羰基、羧基

1．以下有关说法正确的是（　　）

A．有机化学是19世纪的新兴学科，其发展与其他学科无关

B．日常生活中广泛使用的有机合成材料塑料、合成橡胶、合成纤维等均是有机化学的贡献

C．环境保护与有机化学无关

D．凡是含碳元素的化合物都称为有机物

解析：

选B　有机化学自19世纪初由贝采里乌斯提出形成独立学科，其发展与物理、生物等其他学科联系密切，现在，有机化学已经与其他学科融合形成了分子生物学、材料科学以及环境科学等多个新型学科，A项错误；有机合成材料广泛应用于生活的方方面面，B项正确；很多有机物如甲醛、DDT等的使用对环境造成污染，但环境保护是可以通过有机化学的研究和发展来实现的，C项错误；Na2CO3、CO2等均含有碳元素，但属于无机物，D项错误。

2．有机化合物

是一种代替有机氯农药DDT的新型杀虫剂，其含有的官能团共有（　　）

A．5种　　　　　　　　　B．4种

C．3种D．2种

解析：

选C　观察题给有机化合物的结构简式，含有（—OH）（羟基）、（—CHO）（醛基）、CC（碳碳双键）3种官能团。

3．按碳骨架分类，下列说法不正确的是（　　）

解析：

选D　A项中的有机物为烷烃，属于脂肪烃；B项中的有机物中含有碳环，属于脂环烃；C项中的有机物中含有苯环，属于芳香烃；D项中的有机物中含有氧，不属于烃。

4．下面的原子或原子团不属于官能团的是（　　）

A．OH－B．—Br

C．—NO2D．

解析：

选A　官能团是决定化合物特殊性质的原子或原子团，一定是电中性的。

5．下列有机化合物的分类不正确的是（　　）

解析：

选A　

分子结构中无苯环，不属于苯的同系物。

6．下列物质属于同系物的是（　　）

D．CH2===CH—CH===CH2和CH3—CH2—CH2—CCH

解析：

选A　结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。

B项中两种物质分别是酚和醇，C项中两种物质结构不相似，D项中两种物质结构不相似。

7．下列烷烃的命名正确的是（　　）

解析：

选C　A不正确，在原命名中1号碳原子上的甲基应包含在主链上，正确的命名应为戊烷。

B不正确，主链选错，正确的命名应为3甲基戊烷。

D不正确，正确的命名应为2甲基4乙基己烷。

8．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

解析：

选B

A

×

甲醇和乙二醇具有相同官能团（—OH），但两者不互为同系物

B

√

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

C

×

苯酚（

）和苯甲醇（

）符合题设要求，但两者不互为同系物

D

×

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

9．下列各种物质，有的具有多个官能团：

请填写下列空白（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）属于醇类的是__________。

（5）属于羧酸类的是________。

（6）属于酚类的是__________。

（7）其中物质⑦中含有的官能团是________。

（8）属于同系物的有________。

解析：

①③⑤⑧只含碳和氢两种元素，属于烃类。

其中③含双键，是烯烃；⑧含苯环，属于芳香烃；①和⑤是烷烃，且互为同系物。

⑥中的羟基连在苯环上，属于酚类；④和⑥中的羟基连在链烃碳原子上，属于醇类；②和④中含羧基，属于羧酸类。

答案：

（1）①⑤　

（2）③　（3）⑧　（4）④⑥　（5）②④　（6）⑥　（7）碳碳双键、醛基　（8）①⑤

10．给下列有机物按系统命名法命名，并写出化学式。

（6）C（CH3）4________，________。

答案：

（1）3甲基戊烷　C6H14

（2）2,3,4三甲基己烷　C9H20

（3）3乙基戊烷　C7H16

（4）2,2,3三甲基丁烷　C7H16

（5）3甲基3乙基庚烷　C10H22

（6）2,2二甲基丙烷　C5H12

1．下列叙述正确的是（　　）

A．分子式相同，各元素的质量分数也相同的物质是同种物质

B．通式相同的不同物质一定属于同系物

C．分子式相同的不同物质一定是同分异构体

D．相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体

解析：

选C　分子式相同，结构不一定相同，故不一定是同种物质，A项错；通式相同的物质不一定是同系物，如乙烯和环丙烷，B项错；相对分子质量相同，分子式不一定相同，D项错。

2．下列物质中，可同时看成醇类、酚类和羧酸类有机物的是（　　）

解析：

选B　A中官能团是醛基、酚羟基和醚键；B中官能团是酚羟基、醇羟基和羧基；C中官能团是酚羟基、醇羟基和酯基；D中官能团是酯基、酚羟基和羰基。

3．有机物的正确命名为（　　）

A．2乙基3,3二甲基戊烷　B．3,3二甲基4乙基戊烷

C．3,3,4三甲基己烷D．3,4,4三甲基己烷

解析：

选C　该烃主链上共有6个碳原子，3号碳原子上有2个甲基，4号碳原子上有1个甲基。

4．下列几组物质中互为同系物，且有关其原因的叙述正确的是（　　）

A．乙烯和环丙烷（

），分子组成上相差1个CH2原子团

B．甲醛（CH2O）和丙烷（C3H8），相对分子质量相差14，正好是CH2的相对质量

C．乙醇（C2H6O）与水（H2O），相对分子质量相差28，正好是CH2是相对质量的2倍

D．甲烷和十七烷（C17H36），它们都是烷烃，结构相似，组成相差16个CH2原子团

解析：

选D　同系物的条件之一是结构相似，A项中的乙烯为链状结构，环丙烷为环状结构，结构不相似，A错误；同系物要求必须是同一类物质，元素组成也相同，B、C两项中物质的类别都不同，都不属于同系物，B、C错误，只有D正确。

5．下列化合物的类别与所含官能团都正确的是（　　）

选项

物质

类别

官能团

A

酚类

—OH

B

CH3CH2CH2COOH

羧酸

C

醛类

—CHO

D

CH3—O—CH3

醚类

解析：

选D　A项属于醇类；B项羧酸的官能团是—COOH；C项属于酯类，官能团是酯基；D项正确。

6．下列物质中，一定与CH2===CH（CH2）3CH3互为同系物的是（　　）

A．C2H4

B．C4H8

C．（CH3）2C===CHCH2CH3

D．CH2===CHCH2CH===CH2

解析：

选A　CH2===CH（CH2）3CH3属于单烯烃，A选项C2H4只能表示乙烯，与所给物质是同一类物质，且分子组成相差4个CH2，A对；B选项C4H8可表示烯烃或环烷烃，不一定与所给物质为同一类，B不对；C选项与所给物质分子式相同，不是同