1、第一章 认识有机化合物本章内容划分为四节。第一节为有机化合物的分类。在学习了甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙酸等典型有机化合物代表物的结构与性质的基础上,本章一开始便引出官能团的概念,介绍有机化合物的分类方法,呈现给学生一个系统学习有机物的学科思维,使学生在高一掌握的一些零散的有机知识系统化和明朗化。在分类表中增加了卤代烃、酚、醚、醛、酮、内容展示酯等各类有机化合物的官能团及其代表物。其中,酮类化合物是课程标准不要求的内容,将其列入表中是为了在后续课程中理解酮糖果糖的结构特点。第二节是有机化合物的结构特点。围绕有机物的核心原子碳原子的成键特点和成键方式展开逐层剖析,通过系统介绍同分异构现象,使学生明白
2、有机物为什么种类繁多。本章学习碳链异构、位置异构及官能团异构。从复习烷烃的碳链异构开始,延伸出烯烃的碳链异构和官能团(双键)的位置异构,并以乙醇和二甲醚为例说明官能团异构的涵义。由此揭示出:同分异构现象是由于组成有机化合物分子中的原子具有不同的结合顺序和结合方式产生的,这也是有机化合物数量庞大的原因之一。除此之外的其他同分异构现象,如顺反异构、对映异构将分别在后续章节中介绍。第三节是有机化合物的命名。在第二节的基础上,对数目庞大的有机化合物需要有专有的名称与之一一对应就顺理成章。所以,有机化合物的命名原则是学习、交流和研究有机化学必备的工具。通过本章的学习,应掌握有机化合物的习惯命名法(即普通
3、命名法)与系统命名法。学会应用命名原则命名简单的烃类化合物烷烃、烯烃、炔烃与芳香烃等,并了解烃类化合物的命名是有机化合物命名的基础。第四节是研究有机化合物的一般步骤和方法。让学生初步了解分离提纯有机物的常用方法以及燃烧法测定有机物的元素组成和分析有机物结构的方法。学生已经学习了甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质等典型的有机化合物,了解了它们的主要性质以及在人们生活、化工生产中的作用;重点学习了取代反应、加成反应的反应特点;初步了解了有机化合物分子结构对其性质的影响,认识了一些有机物对于人类日常生活、身体健康的重要性,初步形成了对有机化学的学习兴课程内容标准趣。但此时学生对有机物的认
4、识是零散的,这就需要将零散知识系统化,帮助学生认识重要的官能团,体会分类思想在有机物的研究中的重要作用。学生虽然了解了有机化合物的概貌,知道了有机物分子中碳原子呈四价,碳原子既可以与其他原子形成共价键,又可以相互成键;碳原子之间可以形成碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键等;有机物可以形成链状分子,也可以形成环状分子。但是还需要深化碳原子的成键特点和碳原子之间的结合方式,加深对饱和烃、不饱和烃、烷烃、烯烃等概念的理解。从而进一步认识有机物的成键特点,认识同分异构现象碳链异构、位置异构、官能团异构,并对它们进行命名。面对种类繁多的有机物,学生应该初步了解怎样研究有机化合物,应该采取什么步骤和常用方法等,
5、从中体验研究一个有机化合物(药物、试剂、染料、食品添加剂等)的过程和科学方法。1了解有机化合物的分类方法,认识一些重要的官能团。2有机物的成键特点,同分异构现象。正确写出有机物的同分异构体。3有机物的系统命名法。系统命名法的几个原则(选主链、碳编号、写支链或取代基名称等)。知识重点难点4有机物的分离和提纯的一般方法,鉴定有机化合物结构的一般过程与方法;对学生进行科学方法教育,提高学生的科学素养。5鉴定有机化合物结构的物理方法的介绍。6分类思想在科学研究中的重要意义。自主学习第一节 有机化合物的分类典例导析规律技巧随堂演练课时作业梯度目标目标定位知识与技能1.了解有机化合物的分类方法。2了解有机
6、物的主要类别、官能团及代表物,能正确表示它们的结构。过程与方法1.在已学有机化合物初步知识的基础上,认识有机化合物的分类方法。2通过对有机化合物官能团分类方法的学习,学会利用“结构决定性质,性质反映结构”的方法,分析常见有机化合物分子的结构特点,形成学习有机化学的思维方式。情感、态度与价值观了解有机化合物研究的基本方法,认识分类思想在科学研究中的重要意义。一、有机化学的含义、发展和应用有机化学是研究有机物的_的科学。有机化学的研究范围包括有机化合物的_等。自主学习有机化学作为一门学科萌发于_世纪,创立并成熟于_世纪。19世纪初,瑞典化学家_首先提出“有机化学”和“有机化合物”这两个概念。打破有
7、机物和无机物界限的化学家是_,他于1828年首次在实验室合成了有机化合物_。世界上首次人工合成的蛋白质是_,它是由中国科学家于_年合成的。有机化学在能源、材料、_、_、国防等领域有重要的应用。有机化学对提高人类生活质量的作用有_、_、_。二、有机物的分类1按碳的骨架分类2按官能团分类(1)相关概念烃的衍生物:烃分子里的_被其他_所取代,衍生出的一系列新的化合物。官能团:决定化合物_的原子或原子团。(2)有机物的主要类别、官能团及典型代表物类别官能团结构和名称典型代表物的名称和结构简式烷烃甲烷CH4烯烃_双键乙烯_炔烃_三键乙炔_类别官能团结构和名称典型代表物的名称和结构简式芳香烃苯_卤代烃X(
8、X表示卤素原子)溴乙烷_醇OH_乙醇_酚OH_苯酚_醚_醚键乙醚_答案一、组成、结构、性质、制备方法与应用 来源、结构、性质、合成、应用以及有关理论和方法 17 18、19 贝采里乌斯 维勒 尿素 结晶牛胰岛素 1965 健康 环境 合成有特殊功能的材料 合成有机药物 利用基因技术治病一、有机化合物1有机化合物:简称有机物,是指含碳元素的化合物(但CO、CO2、碳酸盐仍作为无机物)。规律技巧2有机物与无机物相比,有以下特点。(1)元素组成的特点:除碳元素外,还含有H、O、N、P、S及卤素等非金属元素。(2)结构特点:碳碳间以共价键形成碳键,这是有机物结构的基础有机物分子多为非极性分子或弱极性分
9、子有机物分子间通过范德华力结合成分子晶体(3)数量特点有机物的种类繁多,达数百万种,其原因是:碳原子有4个价电子,能与其他原子形成4个共价键碳链的长度可以不同;碳原子之间的结合方式可有单键、双键、叁键,也可以有支链或环状等。普遍存在同分异构现象。(4)性质特点(对大多数有机物)难溶于水,易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂。多为非电解质,不易导电。多数熔沸点较低。多数易燃烧,易分解。(5)有机物反应特点:有机反应复杂,速度慢,多需要催化剂,而且副反应多,所以,有机反应常用“”代替“=”。3有机物与无机物的联系现在看来,世界上绝大多数的含碳化合物,在结构、性质上都与有机体中存在的糖类、油脂、蛋白质和染
10、料等化合物相似。因此,将世界上绝大多数的含碳化合物叫做有机化合物,简称有机物。除有机物外,其他的化合物叫做无机化合物,简称无机物,通常把单质划为无机物。以是否含有碳元素为标准来划分有机物和无机物的物质分类方法也有一定的局限性,如CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、金属碳化物、氰化物、硫氰化物等物质,虽然含有碳元素,但它们的组成和性质与无机物相似,一般将它们视为无机物。因此,有机物中一定含有碳元素,但含有碳元素的物质不一定是有机物。在种类上,有机物远远超过无机物,目前已知的有机物已经超过3000万种,而且每年新合成的有机物又超过百万种。但有机物和无机物之间没有绝对的界限,两者之间可以相互转化。4有
11、机物和无机物性质上的区别性质有机物无机物溶解性多数不溶于水,而溶于有机溶剂部分溶于水,而不溶于有机溶剂耐热性多数不耐热,熔点较低多数耐热,难熔化,熔点比较高性质有机物无机物可燃性多数可燃多数不可燃电离性多数是非电解质多数是电解质化学反应比较复杂,副反应多,反应速率慢比较简单,副反应少,反应速率快5.有机物的分类有机物二、脂环化合物和芳香化合物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都属于脂环化合物。它们的性质与脂肪族化合物相似,如、。(2)芳香化合物具有一些特殊的性质,含有一个或多个苯环,如苯的同系物:分子中含有一个苯环,苯环上的侧链全为烷烃基,如(2)三者之间的关系
12、特别提示:一种物质根据不同的分类方法,可以属于不同三、官能团和基、根(离子)的比较官能团基根(离子)概念决定化合物特殊性质的原子或原子团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官能团基根(离子)电性电中性电中性带电荷稳定性不稳定,不能独立存在不稳定,不能独立存在稳定,可独立存在于溶液中或熔融状态下官能团基根(离子)实例OH羟基CHO醛基NH2(氨基)CH3(甲基)COOH(羧基)NH4(铵根离子)OH(氢氧根离子)联系官能团属于基,但是基不一定是官能团,如甲基(CH3)不是官能团;根和基可以相互转化,如OH失去1个电子可转化为OH,而OH获得1个电子,可转化为OH
13、典例1 北京奥运会期间对大量盆栽鲜花施用了S-诱抗素制剂,以保持鲜花盛开。S-诱抗素的分子结构如下图,下列关于该分子说法正确的是()典例导析有机物的官能团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、羰基解析 本题考查有机物基础知识中的官能团与键线式表示法。分子中含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基,不含有苯环和酯基,故 B、C、D 错误。答案 A名师点睛 这类题在高考中的考查形式有三种:将结构式中所表示的结构转化,从而写出分子式;识别结构式中的各种官能团;根据所得的分子式、官能团对该物质的性质进行推测。针对训练1 化合物 是一种
14、取代有机氯农药DDT的新型杀虫剂,它含有的官能团有()A5种 B4种C3种 D2种解析:官能团是决定化合物特殊性质的原子或原子团,它不同于一般的烃基(如CH3、C2H5),也不同于“根”(如OH、NO2、Br等)。观察此化合物的结构简式,有OH(羟基)、CHO(醛基)、(碳碳双键)三种官能团。答案:C典例2 下列有机物中属于芳香化合物的是()芳香化合物的判断解析 本题主要考查按碳的骨架分类法对有机物进行分类。有机化合物的分子结构中含有苯环即为芳香化合物。答案 B名师点睛(1)首先确定是否含有六元环。(2)六元环是否为苯环。针对训练2 下列物质属于苯的同系物的是()解析:和分子中含有氮和氧元素,
15、不是烃;其他均为烃,但苯环侧链取代基为不饱和烃基,不是苯的同系物,含有2个苯环,不是苯的同系物,分子结构中不含苯环不属于芳香烃,也不是苯的同系物;只有含有1个苯环,侧链为饱和烃基,为苯的同系物。答案:B典例3 下列各种物质,有的具有多种官能团:有机物的分类请填写下列空白(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)其中物质中含有的官能团是_;(8)属于同系物的有_。解析、只含碳和氢两种元素,属于烃类,其中含碳碳双键,是烯烃;含苯环,属于芳香烃;和是烷烃,且互为同系物。中的羟基连在苯环上,
16、属于酚类;和中的羟基连在链烃碳原子上,属于醇类;和中含羧基,属于羧酸类。答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)碳碳双键、醛基(8)针对训练3 某有机物的结构简式如下:此有机物属于()烯烃 多官能团有机化合物 芳香烃 烃的衍生物 高分子化合物 芳香化合物ABCD解析:本题应根据碳的骨架和官能团分类的两种方法进行综合判断。分析该有机物的分子结构,该化合物中含有苯环,若按碳的骨架进行分类应属于芳香化合物。该化合物中含有碳碳双键、酯基、醇羟基、羧基四种官能团,应属于多官能团的有机化合物或烃的衍生物。答案:B1(双选)按碳的骨架分类,下列说法正确的是()随堂演练解析:A属于链状烃,B属于环状烃,
17、A、B均为脂肪烃;C、D中均有苯环,故均为芳香化合物。答案:AD2有机化合物有不同的分类方法,下列说法正确的是()从组成元素分:烃、烃的衍生物 从分子中碳骨架形状分:链状有机化合物、环状有机化合物 从官能团分:烯烃、炔烃、卤代烃、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯等A BC D解析:根据有机物的组成元素,可将有机物分为烃和烃的衍生物。烃只含C、H原子,烃的衍生物除C、H外还含有O、X(卤素原子)、N等原子。根据碳骨架的不同可分为链状和环状有机化合物,根据官能团的不同可分为烯烃、炔烃、卤代烃、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯等,故C项正确。答案:C3有机化合物的分类有多种方法,下列关于有机化合物分类的说法中正确的
18、是()A有机物只能从结构上进行分类B根据醇分子中羟基(OH)数目的多少可将醇类物质分为一元醇、二元醇、三元醇等答案:B答案:C解析:两种物质分子中均含有碳碳双键;而酯基存在于维生素C的结构中,丁香油酚不含酯基;维生素C中的羟基均为醇羟基,而丁香油酚中的羟基与苯环直接相连为酚羟基;芳香化合物应含有苯环,维生素C中不含苯环,不属于芳香化合物。故A、B、D三项均不正确。5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:A6下列有机物中,属于烃的衍生物且含有两种官
19、能团的是()ACH3Cl BCH3CH2OHCCH2=CHBr DCH2CH2答案:C解析:CH2CH2只含有C、H两种元素,不属于烃的衍生素;A、B、C均属于烃的衍生物,A、B中只有一种官能团,C中有两种官能团(和Br)。7有下列9种微粒:NH2、NH2、Br、OH、NO2、OH、NO2、CH3、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C2H5 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,容易判断是官能团;它们分别为氨基、硝基、羟基,而带有电荷,它们均为离子,NO2为分
20、子,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,能与其结合成有机分子的有;结合成的有机物分别为:C2H5NH2(氨基乙烷)、C2H5NO2(硝基乙烷)、C2H5OH(乙醇)、C2H5CH3(丙烷)。(3)C2H5 为阳离子(根),能与其结合成分子的必须为阴离子,有。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)(2)(3)8下面列出了16种有机化合物的结构简式,请与同学们讨论,尝试从不同角度对它们所代表的物质进行分类并填空。(1)根据碳的骨架进行分类,属于链状化合物的是_;属于脂环化合物的是_;属于芳香化合物的是_。(2)根据有机物分子的组成元素分类,属于烃的是_;属于烃的衍生物的是_。(3)根据官能团分类,属于烷烃的是_;属于烯烃的是_;属于炔烃的是_;属于卤代烃的是_;属于醇类的是_;属于羧酸的是_;属于酯的是_;属于芳香烃的是_;属于环烷烃的是_。解析:有机化合物通常有三种分类方法:根据组成中是否有碳、氢以外的元素,分为烃和烃的衍生物;根据分子中碳骨架的形状,分为链状有机化合物和环状有机化合物;根据分子中含有的特殊原子或原子团(官能团),分为卤代烃、醇、醛、羧酸、酯等。答案:(1);(2);(3);温示提馨请做:课时作业(1)课时作业堂堂清(点击进入)