高中化学 第1章 化学反应与能量变化第1节 化学反应的热效应同步素材 新人教版选修5

第一章第一章 认识有机化合物第一节认识有机化合物第一节 有机化合物的分类有机化合物的分类 一 如何区别脂环化合物和芳香化合物 芳香化合物 芳香烃和苯的同系物有什么关系 1 脂环化合物和芳香化合物的区别 碳环化合物分子中含有完全由碳原子组成的碳环 它又可分为两类 脂环族化合物和芳 香族化合物 1 脂环族化合物 不含苯环的碳环化合物都属于这一类 它们的性质与脂肪族化合物相似 因此叫做脂环族化 合物 如 2 芳香族化合物 具有一些特殊的性质含有一个或多个苯环 如 2 芳香族化合物 芳香烃和苯的同系物的关系 1 定义 芳香族化合物 含有苯环的化合物 如 芳香烃 含有苯环的烃叫芳香烃 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的芳香烃 如 2 芳香族化合物 芳香烃和苯的同系物的关系 用图表示 特别提醒 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 苯酚 既属于环状化合物中 的芳香化合物 又属于酚类 二 官能团 根 离子 基的区别 1 基与官能团 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 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 是电解质的组成部分 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 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 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 三 有机化学学习方法 由于有机化合物组成复杂 结构多变 种类繁多 对有机化学的研究主要依据结构主线 即先研究有机物的组成 再研究有机物的结构 从而研究有机物的性质 合成 应用等 因 此 我们在学习有机化学时 要以结构为线索 以官能团为重点 来学习和掌握各类有机物 的性质及反应规律 1 通过结构 分清各类有机物的异同 2 通过官能团 掌握各类有机物的性质 3 以结构为主线 掌握各有机物之间的联系 4 根据有机物的性质 反应规律和反应条件写有机化学方程式 5 根据有机物的 碳骨架 和 官能团 选择合理的合成方法和路线 6 要重点掌握有机物的命名 同分异构体的书写 有机反应规律 各类官能团的性质 有机合成及有机计算等 类型 1 有机化合物的判断 例 1 相对分子质量很大 几万到几十万 的化合物叫高分子化合物 用于制造隐形飞 机的某种物质具有吸收微波的功能 其主要成分的结构如下图所示 它属于 A 无机物 B 烃 C 高分子化合物 D 有机物 答案 D 解析 化合物虽然含硫 但不是无机物 A 错误 中学教材中烃是指只含碳氢的化合物 此物质中还含硫元素 不属于烃 B 错误 该化合物也不属于高分子化合物 选项 C 也是错 误的 错误 该化合物也不属于高分子化合物 选项 C 也是错误的 正确的理解有机物和无机物的概念 二者的联系与区别 一般说含碳元素的化合物为有 机物 但是 CO CO2 H2CO3 碳酸盐 碳化物 氰化物 硫氰化物等一般看作无机物 类型 2 有机物官能团的判定 例 2 指出下列化合物中所具有的官能团的名称 答案 碳碳双键 羰基 羟基 OH 酯基 氯原 子 Cl 解析 该题考查各种有机物官能团的结构和名称 只要我们熟练掌握各种官能团的结构 与名称 认真观察其结构 就能顺利找出所含的官能团 苯基 或 C6H5 虽然结构特殊 可作为脂肪烃和芳香烃区别的依据 但不是官 能团 甲基 CH3 也不是官能团 类型 3 有机化合物的分类 例 3 从不同的角度 化合物可分为不同的类别 下面共有 12 种有机化合物 请你设 想一个分类依据 将它们分为不同的类别 将序号填入下表 CH3 CH3 CH3 CH CH2 CH3CH2Cl CH3 CH CH CH3 CH3CH2CH2OH CH3Br 分类依据有机化合物序号 答案 分类依据有机化合物序号 链状化合物 脂环化合物 1 按碳的骨架分 芳香化合物 2 按碳的骨架分脂肪族化合物 芳香族化合物 烷烃 烯烃 芳香烃 卤代烃 3 按官能团分 醇 解析 有机化合物从结构上有两种分类方法 一是按照构成有机物分子的碳的骨架来分 类 二是按反映有机化合物特性的特殊原子团 官能团 来分类 不同的分类方法可得不同的 类别 醇和酚的官能团均为羟基 但酚类的 OH 是直接连在苯环上的 而醇类的 OH 是连 接在链烃基或脂环上的 醛基 羧基 酯基中均含羰基 但这些物质均不属于酮类 同样羧基中也含 OH 但 也不属于醇类 虽然含 CHO 但属于酯类 按官能团的不同可以对有机物进行分类 你能指出下列有机物的类别吗 点拨 中含有醛基官能团 属于醛类 中羟基直接与苯环相连 属于酚类 中无官能团 属于芳香烃 苯的同系物 中含有羧基 官能团 属于羧酸 中含有酯基 属于酯 中含有的官能团 分别为碳碳双键和羧基 因此属于不饱和羧酸 1 AD 点拨 含碳的化合物称为有机物 但 CO CO2 H2CO3 碳酸盐 氢氰酸及其盐 氰酸及其盐 CaC2 SiC 等 虽然含有碳元素 但由于他们的组成和性质跟无机化合物相似 因此 我们把他们作为无机化合物来研究 2 D 点拨 A 族包括碳元素 每个碳原子可与其他非金属原子形成四个键 碳原 子之间不仅可以形成单键 还可以形成稳定的双键或三键 多个碳原子可以相互结合成长短 不一的碳链 碳链也可以带支链 还可以结合成碳环 碳链和碳环之间也可以相互结合 因 此 碳原子可以形成很多化合物 3 1 烯烃 2 炔烃 3 酚类 4 醛类 5 酯类 6 卤代烃 点拨 官能团是有机化合物的灵魂 要熟练掌握各种官能团的性质和结构 1 下列物质中 不属于有机物的是 A 四氯化碳 B 硫氰化钾 C 碳化钙 D 酒精 答案 BC 解析 有机物是指绝大多数的含碳化合物 组成有机物的元素除主要含碳外 通常还含 有氢 氧 硫 磷 氮 卤素等 因此 有机物中一定含有碳元素 而其他元素则是不确定 的 但对于碳的氧化物 碳酸及其盐 氰化物 硫氰化物 碳化物等少数含碳元素的化合物 由于其组成和性质都跟无机物相似 故仍属无机物 2 现代家居装修材料中 普遍存在着甲醛 苯及苯的同系物等有毒物质 如果不注意 处理就会对人体产生极大的危害 按照有机物的分类 甲醛属于醛 下面各项对有机物的分 类方法与此方法相同的是 A 属于环状化合物 B 属于卤代烃 C 属于链状化合物 D 属于醚 答案 BD 解析 对于有机物的分类 有两种依据 一是按碳原子组成的骨架进行分类 如 A 和 C 二是按官能团分类 如 B 和 D 题目中所给的甲醛是含有醛基的化合物 所以 B 和 D 是 与之相同的分类方法 3 最简单的环状烃分子中 具有的碳原子数为 A 1 B 2 C 3 D 4 答案 C 解析 最小的环状烃应是三元环 如 C3H6环丙烷 其结构为 4 下列化合物结构中有两种常见官能团的是 A CH2CHCl B CH3CH2OH C CH3COOH D 答案 A 解析 官能团的判断是高考重点 是解答有机化学题的第一步 因此要求我们熟练掌握 各种官能团的结构和性质 5 化合物含有几种官能团 A 5 种 B 4 种 C 3 种 D 2 种 答案 C 解析 含有的官能团有 CHO OH 三种 6 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 C16H14N2O2 C 该物质属于芳香化合物 D 它是不饱和的有机物 答案 B 解析 观察靛蓝分子的结构式 知道它是由碳 氢 氧 氮四种元素组成 分子式为 C16H10N2O2 所以 B 是错误的 结构中含有 还有苯环 是不饱和的有机 物 7 下列各组物质中 属于醇类但不是同系物的是 A CH3OH 和 CH3CH2CH2OH B C2H5OH 和 C6H5CH2OH C CH3CH2OH 和 CH2 CHCH2OH D CH3CH2OH 和 C6H5OH 答案 BC 解析 同系物必须具备相同类别 结构相似 组成相差若干个 CH2等条件 B C 尽管都 属于醇类 由于结构不同不属同系物 D 前者属于醇 后者属于酚 8 某有机化合物的结构简式如下 此有机化合物属于 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 A B C D 答案 B 解析 该化合物中具有碳碳双键 酯基 羟基 羧基四种官能团 属于多官能团有机化 合物或烃的衍生物 9 写出下列有机物的类别及所含官能团的名称 1 CH3CH CH2 2 3 4 5 6 答案 1 烯烃 碳碳双键 2 炔烃 碳碳三键 3 酚 酚羟基 4 醛 醛基 5 酯 酯基 6 醚 醚键 10 结构简式为的化合物是解热镇痛药 APC 的主要成分 它可由水杨 酸 为原料合成 酒石酸 苹果酸 被广泛用于食品工业 五倍子酸也称没食子酸 其结构简式为 被广泛用于制药 墨水 染料 食品 轻工和有机合成等方面 请你观察 以上这些有机化合物的结构并分别指出它们含有哪些官能团 答案 APC 含羧基 酯基 水杨酸含酚羟基 羧基 酒石酸含羧基 羟基 五倍子酸含 酚羟基 羧基 1 下列有机物中 1 属于链状化合物的有 2 属于芳香化合物的有 3 属于脂环化合物的有 答案 1 2 3 解析 有机化合物Error 2 下列有机化合物中 有多个官能团 1 可以看做醇类的是 填入编号 下同 2 可以看做酚类的是 3 可以看做羧酸类的是 4 可以看做酯类的是 答案 1 BD 2 ABC 3 BCD 4 E 解析 依据掌握的官能团的特征和性质进行判断和识别 OH 和链烃基相连则可看做 醇类 OH 和苯环相连时可看做酚类 含有 COOH 官能团时可看做羧酸 含有 结构 两端和烃基相连 即 这种结构的物质 可看做酯类 注 意准确识别官能团与有机物类别的关系 3 酚酞是常用的酸碱指示剂 其结构简式如下所示 1 酚酞的分子式为 2 从结构上看酚酞可看作 A 烯烃 B 芳香族化合物 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 虚线部分不是醚键 解析 1 书写化学式时 对于键线式 每一拐点代表一个碳原子 且每个碳原子满足 四条键 不足四条时 由氢原子补 则此有机物的化学式为 C20H14O4 2 分子中含有苯环 OH 与苯环直接相连 还有酯基 所以看作芳香族化合物 酚类 酯类物质 3 图中的虚线部分不是醚键 醚键应是 形式 而本结构式中 形成酯基 1 下面的原子或原子团不属于官能团的是 A OH B Br C NO2 D 答案 A 2 下列物质中 属于酚类的是 答案 B 解析 醇与酚的区别是 OH 连接位置不同 羟基与脂肪烃基或苯环侧链碳相连而构成 的化合物是醇 羟基直接连在苯环上形成的化合物是酚 3 下列基团中 CH3 OH COOH C6H5 任意取两种结合可组成的有机物有 A 3 种 B 4 种 C 5 种 D 6 种 答案 C 解析 用两两组合的方法求解 甲基与羟基结合构成醇 甲醇 甲基与羧基结合构成羧 酸 乙酸 甲基和苯基结合构成芳香烃 甲苯 羟基与羧基结合构成碳酸 但不属于有机物 羟基与苯基结合构成酚 苯酚 羧基与苯基结合构成羧酸 苯甲酸 所以共计可得到有机物 5 种 4 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 因此 A 项叙述不正确 5 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 均含酯基 B 均含醇羟基和酚羟基 C 均含碳碳双键 D 均为芳香化合物 答案 C 6 我国在反兴奋剂问题上的坚决立场是支持 人文奥运 的重要体现 某种兴奋剂的 结构简式如下 关于它的说法正确的是 A 它的化学式为 C19H26O3 B 从结构上看 它属于酚类 C 从结构上看 它属于醇类 D 从元素组成上看 它可以在氧气中燃烧生成 CO2和水 答案 BD 解析 根据其结构简式可知它属于酚类 其化学式为 C20H24O3 该有机物由 C H O 三 种元素组成 可以在空气中燃烧生成 CO2和 H2O 7 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 例 根据碳骨架的形状进行分类 1 12 为一类 13 16 为一类 根据 进行分类 为一类 为一类 根据 进行分类 答案 是否含有 C H 以外的元素 1 2 3 4 5 6 13 14 15 16 7 8 9 10 11 12 官能团 1 2 为烷烃 3 4 为烯烃 5 6 为炔烃 7 8 为卤代烃 9 10 为 醇类 11 为羧酸类 12 为酯类 13 14 为芳香烃 15 16 为环烷烃 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 8 0 1 mol 水杨酸不完全燃烧产生 CO2 CO H2O 将其燃烧产物依次 通过浓 H2SO4和灼热 CuO 发现 CuO 质量减轻 3 2 g 则 1 燃烧产物 CO2 CO H2O 的质量各是多少克 2 水杨酸按官能团及碳链分类 分别属于什么类别 答案 1 利用差量法 可求出 CO 的物质的量 CO CuOCu CO2 m 减 1 mol 16 g n CO 3 2 g n CO 0 2 mol 由碳 氢元素守恒得 n CO2 0 1 mol 7 0 2 mol 0 5 mol n H2O 0 1 mol 6 2 0 3 mol 所以m CO2 0 5 mol 44 g mol 22 g m CO 0 2 mol 28 g mol 5 6 g m H2O 0 3 mol 18 g mol 5 4 g 2 按官能团分属于羧酸或酚 按碳链