高中化学 第一章 有机化合物的结构与性质 烃 第1节 认识有机化学同步备课课件 鲁科版选修5.ppt

第1节认识有机化学 第1章有机化合物的结构与性质烃 1 知道有机化学的发展 了解有机化学的研究领域 2 掌握有机物的三种分类方法 建立烃和烃的衍生物的分类框架 3 理解同系物和官能团的概念 4 掌握烷烃的系统命名法 目标导航 基础知识导学 重点难点探究 随堂达标检测 栏目索引 一 有机化学的发展1 有机化学 1 定义 有机化学就是以为研究对象的学科 2 研究范围 包括有机化合物的 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 19世纪初 瑞典化学家贝采里乌斯首先提出 和 这两个概念 基础知识导学 有机化合物 来源 结构 答案 性质 合成 应用 有机化学 有机 化合物 1828年 维勒首次在实验室合成了有机化合物 1830年 李比希创立了有机化合物的 1848 1874年之间 关于 等理论逐渐趋于完善 之后建立了研究有机化合物的官能团体系 使有机化学成为一门较完整的学科 尿素 定量分析方法 碳的价键 答案 碳原子的空间结构 2 发展和走向辉煌时期 进入20世纪 关于有机化学的建立和有机的研究 使人们对有机反应有了新的掌控能力 红外光谱 和x射线衍射等物理方法的引入 使有机分析达到了微量 高效 准确的程度 随着合成设计思想的诞生以及有机合成路线设计实现并进入时代 新化合物的合成速度大大提高 进入21世纪 有机化学迎来了快速发展的黄金时代 随着有机化学的发展 人们将揭示和的许多奥秘 创造出更多的具有优异性能的材料 以对环境友好的方式生产出更多的食品 等等 结构理论 反应机理 核磁共振谱 答案 质谱 逆推法 程序化 计算机设计 生物学 生命科学 议一议 1 你能说出有机物与无机物有哪些不同吗 答案 答案 1 组成与结构 答案 2 物理性质 答案 3 化学性质 2 有机化学研究的任务有哪些 如何学好有机化学 答案 答案 答案 1 有机化学研究的任务 分离 提取自然界存在的有机物 测定其结构和性质并加以利用 例如 中草药 昆虫信息素等 物理有机化学研究 研究有机物结构与性质之间的关系 反应历程 影响因素等 以便控制反应方向 合成有机物 在确定分子结构 了解有机反应历程 条件等因素的前提下合成有机物 2 有机化学的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 二 有机化合物的分类1 有机化合物的分类 1 按元素组成分类 烃 只由两种元素组成的有机化合物 烃的衍生物 烃分子中的原子被有关原子或原子团取代后的产物 组成上除碳 氢两种元素外还含有氧 氮 氯等元素 2 按照碳的骨架分类 按照碳原子是否连接成链状或环状分为和 按照是否含有分为脂肪族化合物和芳香族化合物 c h h 链状有机化合物 答案 环状有机 化合物 苯环 3 按照官能团进行分类 官能团是指比较活泼 容易发生反应并反映某类有机化合物共同特性的或 按照官能团不同进行分类 可将烃分成烷烃 烯烃 炔烃和芳香烃等 将烃的衍生物分为卤代烃 醇 酚 醚 醛 酮 羧酸和酯等 填写下表 原子 原子团 答案 碳碳双键 乙烯 碳碳叁键 答案 乙炔 卤原子 氯乙烷 醇 羟基 乙醇 酚 羟基 醛基 乙醛 答案 羧基 乙酸 酯基 2 同系物 1 同系列 分子结构 组成上彼此相差一个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 同系物特点 互为同系物的物质属于同类物质 官能团的种类和数目相同 如醇类都含有 相似 ch2 羟基 答案 同系物具有 填 相同 或 不同 的通式 如烷烃的通式为 分子中只有一个碳碳双键的烯烃的通式为 互为同系物的有机物分子化学性质 填 相似 或 不同 物理性质具有一定的递变性 相同 cnh2n 2 n 1 cnh2n n 2 答案 相似 议一议 1 官能团与根 基有哪些区别 答案 答案 1 基与官能团区别 基是有机化合物分子里含有的某些原子或原子团 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 答案 2 根与基的区别 答案 2 含有 oh的是否都属于醇类 答案 答案含有 oh的有机物可能属于醇类 若 oh与苯环上的碳原子直接相连则不属于醇类 而属于酚类 3 给你一种有机物 怎样判断其类别 答案 答案通常先按元素组成将有机化合物分为烃和烃的衍生物 再根据碳架结构将烃分为环烃和链烃 然后根据官能团的不同将链烃 环烃和烃的衍生物分为烷烃 烯烃 炔烃 芳香烃 环烷烃 醇 酚 醛 酮 羧酸 酯等 4 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 ch4 ch2 ch2 ch ch ch3 c ch ch3 cl ch3 ch2 br ch3 oh ch3 ch2 oh 解析答案 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 答案根据碳骨架的形状进行分类 为一类 为一类 根据是否含有c h以外的元素进行分类 为一类 为一类 根据官能团进行分类 为烷烃 为烯烃 为炔烃 为卤代烃 为醇类 为羧酸类 为酯类 为芳香烃 为环烷烃 5 通式相同的有机物一定互为同系物吗 答案 答案同系物必有相同的通式 但通式相同的有机物不一定为同系物 例如乙炔和苯 6 同类物质是否一定属于同系物 答案同类物质不一定是同系物 如乙醇和乙二醇 是同类物质 但官能团的数目不同 不是同系物 三 烷烃的命名1 烃基 1 概念 连接在有机化合物分子中主链上的或称为取代基 烃分子去掉或氢原子之后剩余的部分称为烃基 其中烷烃分子去掉或氢原子之后剩余的部分称为 常见烃基 甲基 乙基 亚甲基 2 烃基中的 表示一个 在书写时不能省略 3 烃基是不能单独存在的 但能存在于分子中 原子 原子团 一个 答案 多个 一个 多个 ch3 ch2ch3 ch2 烷基 单电子 有机物 2 烷烃的命名 1 习惯命名法烷烃可以根据分子里所含碳原子数目来命名 碳原子数加 烷 字 就是简单烷烃的命名 碳原子数在十以内的 从一到十依次用甲 乙 丙 丁 戊 己 庚 辛 壬 癸来表示 如c5h12叫 碳原子数在十以上的用数字表示 如c14h30叫 戊烷 十四烷 答案 区别同一种烷烃的同分异构体时 在某烷前面加 正 异 新 等 如c5h12的同分异构体有3种 用习惯命名法命名分别为ch3ch2ch2ch2ch3 正戊烷 异戊烷 新戊烷 答案 2 系统命名法 选主链 选定分子中的碳链为主链 按主链中数目称作 某烷 编序号 选主链中离支链的一端为起点 用依次给主链上的各个碳原子编号定位 以确定支链在主链中的位置 写名称 a 将的名称写在主链名称的前面 在支链的前面用阿拉伯数字注明 并在数字与名称之间用短线隔开 b 如果主链上有相同的支链 可以将支链合并 用表示支链的个数 两个表示支链位置的阿拉伯数字之间需用隔开 最长 碳原子 最近 答案 阿拉伯数字 支链 位置 汉字 逗号 如 2 4 二甲基戊烷 2 4 二甲基己烷 答案 命名为 命名为 议一议 1 丙烷失去一个氢原子后的烃基有几种 答案2种 正丙基 ch2ch2ch3 和异丙基 ch ch3 2 答案 2 烷烃的命名中能否出现1 甲基 2 乙基这种命名 答案不能 这样烷烃的主链会发生改变 3 请以 答案 为例 讨论系统命名法的步骤 返回 答案 返回 一 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有机化合物中的脂环化合物 又属于烯烃 苯酚既属于环状有机化合物中的芳香化合物 又属于酚类 重点难点探究 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 邻甲基苯酚 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 基团的位置不同会导致物质的类别不同 如 特别提醒 可以形成 羧酸 也可以形成 r为烃基 酯 一端连h时为醛 如 两端连碳为酮 如 属于酯类而不是 醛类 但它含有醛基 例1在下列有机化合物中 ch2brch chcl 解析答案 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 5 只属于醇的是 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 醇与酚的区别在于羟基是否与苯环直接相连 解题反思 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a b c d 变式训练1某有机化合物的结构简式如下 解析烃是碳氢化合物 故该物质不属于烃 b 解析答案 二 同系物的判断同系物的判断方法 1 官能团的种类和个数相等 2 符合同一通式 3 分子式不能相同 例2下列各组有机化合物中 肯定属于同系物的一组是 a c3h8与c5h12b c4h6与c5h8 解析答案 d c2h2与c6h6 解析同系物必须结构相似 分子组成上相差一个或若干个 ch2 原子团的同一类物质 b项满足通式cnh2n 2 可以是炔烃 也可能是二烯烃 故结构不一定相似 错误 c项是酚和醇 错误 d项不符合分子组成上相差一个或若干个 ch2 错误 a项均为烷烃 通式相同 故一定是同系物关系 答案a 同系物必须是同类物质 解题反思 解析答案 变式训练2下列说法不正确的是 a 分子为c3h8与c6h14的两种有机物一定互为同系物b 具有相同通式的有机物不一定互为同系物c 两个相邻同系物的相对分子量数值一定相差14d 分子组成相差一个或几个ch2原子团的化合物必定互为同系物 解析分子为c3h8与c6h14的两种有机物均是烷烃 一定互为同系物 a正确 具有相同通式的有机物不一定互为同系物 例如烯烃和环烷烃 b正确 结构相似分子组成相差若干个ch2原子团的同一类有机物互为同系物 则两个相邻同系物的相对分子量数值一定相差14 c正确 分子组成相差一个或几个ch2原子团的化合物不一定互为同系物 例如乙烯和环丙烷不是同系物 d错误 答案选d d 三 五个原则 五个必须 突破烷烃的命名1 烷烃命名的五个原则 1 碳链最长原则 应选最长的碳链做主链 这里要注意的是 不要把最长的碳链理解为最长的 直链 主链的选取是指直接相连的 c链 的长度 2 支链最多原则 若存在多条等长的碳链时 应选取含支链较多的碳链做主链 这样可以使直链最为简单 3 最近原则 应从离支链最近的一端对主链碳原子编号 4 最低系列原则 所谓 最低系列 是指从碳链不同的方向编号 得到几种不同的编号系列 顺次逐项比较各系列的不同位次 最先遇到的位次最小的即 最低系列 若得到相同的支链距离主链两端等长时 应以支链位号之和最小的一端对主链碳原子进行编号 5 最简原则 若相同的支链距离主链两端等长时 应从靠近简单支链的一端对主链碳原子编号 2 烷烃命名的五个必须 1 取代基的位次必须用阿拉伯数字 2 3 等表示 2 相同取代基的个数 必须用中文数字 二 三 四 等表示 3 位次2 3 4等相邻时 必须用逗号 分开表示 不能用顿号 4 名称中凡是阿拉伯数字与汉字相邻时 必须用短线 隔开 5 若有多种取代基 不管其位次大小如何 都必须把简单的写在前面 复杂的写在后面 例3用系统命名法命名下列物质 解析答案 解析 编号时先考虑近 编号时同近则考虑简 即支链分别处于距主链两端同近的位置时 应从较简单的支链一端开始编号 编号时同近同简则考虑小 即取代基位次和最小 答案 1 2 3 7 三甲基 6 乙基辛烷 2 2 5 二甲基 3 乙基庚烷 1 系统命名法的步骤 选母体 以最长的碳链为主链 编序号 靠近支链 小 多 的一端 写名称 先简后繁 相同基请合并 2 系统命名法的命名口诀 解题反思 烷烃命名时常见的错误有 主链选择不当 编号顺序不对 c价键数不符 名称书写有误 特别提醒 变式训练3对于烃的命名 正确的是 a 2 甲基 3 丙基戊烷b 3 异丙基己烷c 2 甲基 3 乙基己烷d 5 甲基 4 乙基己烷 解析答案 返回 解析该烃的主链含有6个碳 主链从右起开始编号 2号碳上有一个甲基 3号碳上有一个乙基 c 1 下列说法错误的是 a 维勒用无机物合成了尿素 打破了无机物与有机物的界限b 前几年特氟隆 聚四氟乙烯 不粘锅事件曾引起公众关注 特氟隆属于有机物c 1965年中国合成的结晶牛胰岛素是世界上第一次用人工的方法合成的具有生物活性的蛋白质d 科恩和波普尔因理论化学方面的贡献获诺贝尔化学奖 意味着化学已成为以理论研究为主的学科 d 随堂达标检测 解析答案 1 2 3 4 解析化学是一门以实验为基础的学科 故d错 2 按系统命名法命名时 的主链碳原子数是 a 5b 6c 7d 8 1 2 3 4 d 解析烷烃命名时应该选择最长的碳链作为主链 该物质的