高中化学 1.1.1有机化学的发展 有机化合物的分类 鲁科版选修5

1、目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,一,二,一、有机化学的发展 1.萌发和形成阶段 (1)有机化学萌发于17世纪;18、19世纪是探索、创立直至成熟的阶段;20世纪它发展成为一门内容丰富、知识系统的独立学科;21世纪,有机化学将进入崭新阶段。 (2)19世纪初,瑞典化学家贝采里乌斯首先提出“有机化学”和“有机化合物”这两个概念。但他错误地认为有机化合物得自天成,人们只能提取而不能合成。 1828年德国化学家维勒首次在实验室里合成了有机物尿素,使人类从提取有机化合物进入了合成有机化合物的新时代,目标导航,预习导引,一,二,预习交流1 有机物只能从有机体中提取吗?有机物全部是非电解质吗? 提示

2、:有机物也可以由无机物合成;绝大多数有机物为非电解质,但羧酸及其盐均为电解质,氨基酸也是电解质,目标导航,预习导引,一,二,2.发展和走向辉煌时期 20世纪,有机化学在理论研究、测定方法和合成设计方法方面都有了飞速的发展。 20世纪有机化学的发展 进入21世纪,有机化学在能源、材料、人类健康、环境、国防等领域都得到重大应用,目标导航,预习导引,一,二,二、有机化合物的分类 随着有机化学的发展,有机化合物的分类方法也在发展,现在其分类的方法主要有三种:一是根据分子中是否含有碳、氢以外的元素,分为烃和烃的衍生物;二是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;三是根据分子中所含的官能

3、团分为卤代烃、醇、醛、羧酸、酯等。 1.烃及其分类 (1)烃的定义:仅由碳、氢两种元素组成的有机化合物称为烃。 (2)烃的分类,目标导航,预习导引,一,二,烷烃是指链烃分子中碳原子间全以单键相连,通式为CnH2n+2(n1),如甲烷、乙烷等。 烯烃是指分子中含有碳碳双键的烃,单烯烃的通式为CnH2n(n2),如乙烯、丙烯等。 炔烃是指分子中含有碳碳叁键的烃,单炔烃的通式为CnH2n-2(n2),如乙炔、丙炔。 芳香烃是指分子中含有苯环的烃,如苯、甲苯等。 环烷烃是指碳原子间全以单键连接成环状的烃,通式为CnH2n(n3),如环丙烷、环己烷等,目标导航,预习导引,一,二,2.烃的衍生物及其分类

4、(1)烃的衍生物的定义:烃分子中的氢原子被其他原子或原子团取代后的产物,叫做烃的衍生物。如甲醇(CH3OH)、乙醇(C2H5OH)、乙酸(CH3COOH)及一氯甲烷(CH3Cl)、硝基苯(C6H5NO2)等。 (2)官能团:决定有机化合物的化学特性的原子或原子团叫官能团。 (3)烃的衍生物的分类:按有机化合物分子中含的官能团对其进行分类,有相同官能团的化合物分为一类,目标导航,预习导引,一,二,下表列出了除烷烃外的有机化合物的一些主要类别及其所含的官能团,目标导航,预习导引,一,二,4)同系列和同系物 同系列:分子结构相似,在分子组成上相差一个CH2或其整数倍的一系列有机化合物。 同系列中的各

5、化合物之间互称为同系物。 苯的同系物的通式为:CnH2n-6(n6,目标导航,预习导引,一,二,预习交流2 对于任意一种有机物来讲,根据不同的分类标准,它可以属于不同的类别,请思 考 可以属于哪些类别? 提示:从所含元素讲,它是烃的衍生物;从所含的官能团来讲,它属于醛类,目标导航,预习导引,一,二,预习交流3 结构相似,相对分子质量相差若干个14的倍数的化合物互为同系物吗?互为同系物的物质性质上有何规律? 提示:互为同系物的物质分子结构相似,分子组成上相差一个CH2或其整数倍。CH2原子团的式量为14,但式量为14的不一定为CH2原子团,所以前者说法不对。互为同系物的物质结构相似,性质相似,问

6、题导学,即时检测,一,二,一、官能团与基、根区别的探究 活动与探究 1.基与官能团有何联系与区别? 答案,问题导学,即时检测,一,二,2.基与根在定义、电性、稳定性方面有哪些不同? 答案,问题导学,即时检测,一,二,迁移与应用 例1下列有关说法中正确的是() A.基和官能团都能稳定存在 B.官能团显中性,基不显中性 C.1 mol OH中含有的电子数为9NA D.1 mol CH3中含有10 mol质子 解题指导:解答本题时应注意以下两点: (1)根、基、原子团的联系与区别; (2)官能团、基的结构组成。 解析:基和官能团都不能稳定存在,A错;官能团、基都显电中性,B错;1 mol OH中含有

7、9 mol电子,即电子数为9NA,C对;1 mol CH3中含有9 mol质子,D错。 答案:C,问题导学,即时检测,一,二,问题导学,即时检测,一,二,1)官能团和基都是有机化合物结构中的一部分,由于构成官能团的原子的最外层电子未达到稳定结构,因此不能独立存在。 (2)根主要存在于无机物中,一般存在于水溶液或者离子化合物中,可以稳定存在,问题导学,即时检测,一,二,二、同系物结构和性质的探究 活动与探究 1.分子结构相似,组成上相差一个或若干个CH2原子团的一系列有机化合物称为同系列。同系列中的各化合物互称同系物。根据上述同系物的定义分析如何判断两种物质是否为同系物? 答案:同系物的判断依据

8、: 结构相似:官能团的种类、数目及连接方式相同即组成元素,通式相同,但是通式相同的并不一定是同系物。如烯烃和环烷烃的通式都是CnH2n,但它们之间不是同系物。n值相同时二者互为同分异构体。 系差(CH2):分子式必不相同,同系物间的相对分子质量相差14n,问题导学,即时检测,一,二,2.分子式为CH4和C3H8、C2H4和C3H6的两组物质是否互为同系物? 答案:前面一组都是烷烃,因此是同系物;后一组中C2H4只表示乙烯,但是C3H6既能表示丙烯CH2 CHCH3又能表示环丙烷 ,因此C2H4和C3H6虽然分子组成上相差1个CH2原子团,但是结构不一定相同,故不一定是同系物,问题导学,即时检测

9、,一,二,迁移与应用 例2在同系列中,所有的同系物() A.都具有相同的组成通式 B.具有相同的物理性质 C.具有相同的化学性质 D.同一个通式只能代表一种同系物 解题指导:解答本题应注意: (1)互为同系物的物质结构相似,性质相似; (2)同系物类别与其组成通式的关系。 解析:同系物具有相似的结构,因此同一类同系物其组成通式相同,如烷烃同系物的通式为CnH2n+2,烯烃同系物的通式为CnH2n等,A项对;但一个通式并不一定只代表一种同系物,如CnH2n可以代表烯烃同系物,也可以代表环烷烃同系物,故D项错;同系物的物理性质不同,化学性质相似,故B、C项均错。 答案:A,问题导学,即时检测,一,

10、二,迁移训练2下列说法错误的是() A.两个相邻同系物的相对分子质量之差为14 B.同系物具有相似的化学性质 C.官能团种类和数目相同而相对分子质量相差14n(n为正整数)的物质,互称为同系物 D.各种烷烃的物理性质随着相对分子质量的递增而无规律的变化 答案:D,问题导学,即时检测,一,二,1)判断两种物质是否为同系物,既要看分子中的官能团是否相同,还要看官能团的数目是否相同,如果官能团的数目不同,其分子式不可能相差一个CH2或其整数倍。 (2)互为同系物的两种物质因其结构相似,因此其化学性质也相似。 (3)分子式相同的物质一定不互为同系物而是同分异构体,问题导学,即时检测,1,2,3,4,1

11、.关于有机化学的下列叙述正确的是() A.只能从动植物等有机体中取得的化合物称为有机物 B.凡是含碳元素的化合物都称为有机物 C.有机物和无机物在一定条件下可以相互转化 D.人工不能合成自然界中没有的有机物 解析:刚开始研究有机化学的时候,由于有机物都是存在于动植物等有生命的有机体中,所以将这类物质称为有机物,随着用无机物人工合成尿素开始,有机物这个概念已经失去原来的意义了,但由于习惯了,所以现在仍然沿用。有机物都含有碳元素,但含碳元素的化合物不一定为有机物,如CO、CO2、CaC2、碳酸盐等。所以A、B、D都不对。 答案:C,问题导学,1,2,3,4,即时检测,2.下列各组物质不属于同系物的是() A.CH4和C4H10 B.乙二醇( )和丙三醇( ) C.CH3Cl和CH3CH2Cl D. 和 解析:同系物必须要符合三个条件:结构相似、符合同一个通式、相差一个CH2或其整数倍。乙二醇和丙三醇所含官能团个数不同,不符合同一个通式,所以不是同系物,答案是B。 答案:B,问题导学,1,2,3,4,即时检测,3.下列有机化合物中,有的有多个官能团,问