2024年高中化学新教材同步选择性必修第三册 第1章　第1节　第1课时　有机化合物的分类方法

第一节有机化合物的结构特点第1课时有机化合物的分类方法[核心素养发展目标]1.了解有机化合物的分类方法。2.能根据有机化合物分子的碳骨架和官能团对常见有机化合物进行分类。3.通过对典型有机化合物中碳骨架和官能团的分析，培养分类研究有机化合物模型的科学素养。一、依据碳骨架分类1．有机化合物的分类依据：碳骨架、官能团。2．依据碳骨架分类(1)CH2=CH2、、都属于脂肪烃()(2)环丁烷()、甲基环丙烷()都属于脂环烃()(3)、、都属于环状化合物()(4)、、都属于芳香烃()(5)、、都属于脂环化合物()答案(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×有机物呋喃()是否为环状化合物？是否为芳香族化合物？提示该物质属于环状化合物中的杂环化合物，即构成环的原子除碳原子外，还有其他原子，如氧原子、氮原子、硫原子等。该物质不含苯环，不属于芳香族化合物。观察下列有机物，并按碳骨架把它们分类，完成填空：①②③④⑤⑥⑦⑧(1)属于链状化合物的是________(填序号，下同)。(2)属于脂环化合物的是________________。(3)属于芳香族化合物的是________________。(4)属于芳香烃的有________________。(5)属于脂肪烃的有________________。(6)属于脂环烃衍生物的有________________。答案(1)①④⑥(2)②⑦(3)③⑤⑧(4)③⑤(5)①④(6)②二、依据官能团分类1．烃的衍生物与官能团(1)烃的衍生物：烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物，如CH3Cl、CH3OH、HCHO等。(2)官能团：决定有机化合物特性的原子或原子团。2．依据官能团分类有机化合物类别官能团(名称和结构简式)代表物(名称和结构简式)烃烷烃—甲烷CH4烯烃碳碳双键乙烯CH2=CH2炔烃碳碳三键—C≡C—乙炔CH≡CH芳香烃—苯烃的衍生物卤代烃碳卤键溴乙烷CH3CH2Br醇羟基—OH乙醇CH3CH2OH酚羟基—OH苯酚醚醚键乙醚CH3CH2OCH2CH3醛醛基乙醛CH3CHO酮酮羰基丙酮CH3COCH3羧酸羧基乙酸CH3COOH酯酯基乙酸乙酯CH3COOCH2CH3胺氨基—NH2甲胺CH3NH2酰胺酰胺基乙酰胺CH3CONH2(1)所有的有机化合物都含有官能团，芳香烃的官能团是苯环()(2)等质量的—OH和OH－含有的电子数目相等，且都能稳定存在()(3)的官能团为Br－()(4)醛基的结构简式为—COH()(5)和所含官能团相同，但不属于同类物质()(6)有机化合物、、中含有的官能团相同()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×1．辨识有机化合物的一般方法是从碳骨架和官能团的角度对其进行归类，并根据官能团推测其可能的性质，请按官能团的不同对下列有机化合物进行分类，指出它们的官能团名称和所属的有机化合物类别，以及分子结构中的相同点和不同点。①②③④⑤⑥提示①为卤代烃，官能团为碳溴键；②为酚，官能团为羟基；③为醇，官能团为羟基；④为醛，官能团为醛基；⑤为羧酸，官能团为羧基；⑥为酯，官能团为酯基；相同点：分子中都含有苯环，均为芳香烃衍生物；不同点：分子中所含官能团不同，性质不同。2．有机化合物的官能团决定其化学性质，丙烯酸(CH2=CHCOOH)是重要的有机合成原料，请指出分子中官能团的名称，并根据乙烯和乙酸的官能团及性质，推测丙烯酸可能具有的化学性质。提示丙烯酸(CH2=CHCOOH)中官能团为和—COOH，可能具有的化学性质：可发生氧化反应、加成反应、加聚反应、酯化反应等，有酸性，能发生中和反应。1．(2023·武汉高二联考)下列有机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ACH3—O—CH3醚B酚—OHC醛—CHODCH3CH2CH2COOH羧酸答案A解析中羟基没有直接与苯环相连，故属于醇，B项错误；中含有的官能团是酯基，故属于酯，C项错误；CH3CH2CH2COOH中的官能团是羧基，羧基的结构简式为，D项错误。2．下列各组物质中，按官能团进行分类，属于同一类物质的是()A．B．C．D．答案D解析A项分别属于酚和醛；B项分别属于酚和醚；C项分别属于醇和酚；D项都属于酯。(1)官能团是不可拆分的原子或原子团，如羧基()不能说成酮羰基和羟基。(2)官能团书写要规范，按照原子的连接顺序书写，如简写为—CHO；简写为—COOR或ROOC—；简写为—CONH2或H2NOC—。三、复杂有机物分子结构中官能团的识别与判断1．同官能团不同类别如醇和酚官能团都为羟基，但类别不同，化学性质也不相同。醇：羟基与脂肪烃、脂环烃或与芳香烃侧链上的碳原子相连。如、、等。酚：羟基与苯环上的碳原子直接相连。如、、等。2．“相似”官能团的判断(1)醛基与酮羰基：酮羰基“”两端均为烃基，而醛基中“”至少一端与H原子相连。如属于酮，而属于醛。(2)羧基与酯基：中，若R2为氢原子则为羧基，若R2为烃基，则为酯基。如属于酸，而属于酯。3．多官能团有机物的多重性质分子中含有两种或两种以上的不同官能团时，该分子可能具有多方面的性质。如含有碳碳双键、羟基、羧基三种官能团，应具有和乙烯、乙醇、乙酸类似的化学性质。1．(2022·河北衡水高二期末)有机物M(结构简式如图所示)具有广谱抗菌活性，该分子结构中所含官能团有()A．8种B．7种C．6种D．5种答案D解析由该有机物的结构简式可知，有机物M分子中含有羟基(—OH)、碳碳双键()、酯基(—COOR)、酰胺基(—CONH—)、羧基(—COOH)，共5种官能团，D正确。2．某有机物A的结构简式如图所示，它是最早被禁用的兴奋剂之一。下列有关有机物A的叙述不正确的是()A．有机物A属于烃的衍生物B．有机物A的分子式是C13H12O4Cl2C．有机物A既属于卤代烃，也属于芳香族化合物D．有机物A分子中含有5种官能团答案C解析观察有机物A的结构简式可知，它是由碳、氢、氧、氯4种元素组成的，属于烃的衍生物，A正确；由结构简式可知A的分子式为C13H12O4Cl2，B正确；其结构中含有氧原子，所以不属于卤代烃，C错误；有机物A分子中含有碳碳双键、酮羰基、碳氯键、醚键、羧基5种官能团，D正确。3．(1)[2022·全国甲卷，36(5)]中含氧官能团的名称为硝基、________、________。(2)[2022·湖南，19(1)]具有的官能团名称是________。(3)[2021·全国乙卷，36(3)]具有的官能团名称是________。答案(1)酮羰基酯基(2)醛基、醚键(3)酮羰基、氨基、碳溴键、碳氟键题组一依据碳骨架分类1．根据碳骨架进行分类，下列关于各有机物类型的说法中正确的是()①CH3CH2Cl②③(CH3)2C=CH2④⑤⑥A．链状烃：①③⑤ B．脂环烃：②⑤⑥C．环状烃：②④⑤ D．芳香烃：②④⑥答案C解析①⑥中含有C、H以外的其他元素，不属于烃，④中无苯环，不属于芳香烃。2．下列有机化合物按碳骨架分类，结果正确的是()A．乙烯(CH2=CH2)、苯()、环己烷()都属于脂肪烃B．苯()、环戊烷()、环己烷()都属于芳香烃C．属于脂环化合物D.、、均属于环状烷烃答案D解析A项，乙烯属于脂肪烃，苯属于芳香烃，环己烷属于脂环烃，错误；B项，环戊烷、环己烷属于脂环烃，错误；C项，属于芳香族化合物，错误；D项，环戊烷、环丁烷和乙基环己烷均属于环状烷烃，正确。题组二官能团的识别3．(2023·银川高二检测)下列不属于官能团的是()A．OH－ B．—NH2C．—C≡C— D．答案A解析官能团是决定有机化合物特性的原子或者原子团。OH－为离子，不是官能团，—NH2、—C≡C—、都属于官能团。4．某有机物的结构简式为，则该分子所含官能团有()A．5种B．4种C．3种D．2种答案B解析由该有机物的结构简式可知，其具有的官能团为羟基、酮羰基、醚键及氨基，共4种。5．下列物质中都含有“”，其中一种有别于其他三种，该物质是()A． B．C． D．答案D解析A、B、C三种有机化合物中均含有羧基，D中含有酯基，因此D有别于其他三种物质。6．青蒿素是从中药黄花蒿中提取的一种抗疟有效成分，具有抗白血病和免疫调节功能，其结构简式如图所示，青蒿素分子中的官能团为(—O—O—过氧键除外)()A．羧基、醚键 B．酯基、醚键C．甲基、酯基 D．甲基、羧基答案B解析青蒿素结构简式中的是酯基，是醚键。7．某有机物的结构简式为，该有机物中不存在的官能团是()A．羧基 B．醛基C．酯基 D．羟基答案B解析根据结构简式，1是羟基、2是酯基、3是羧基，不含醛基。题组三依据官能团分类8．(2022·长沙一中期末)下列物质所属的类别与其所含官能团均正确的是()A．酚—OHB．羧酸—COOHC．醛—CHOD．CH3—O—CH3酮答案B解析A项，羟基与饱和碳原子相连，该有机物属于醇，错误；C项，该有机物的官能团为，属于酯，错误；D项，该有机物的官能团为，属于醚，错误。9．下列物质的分类正确的是()A．：卤代烃B．：羧酸C．：醛D．：醇答案A解析B项分子属于酯类；C项分子为甲酸乙酯，属于酯类；D项分子中羟基直接与苯环相连，属于酚类。10．(2022·安徽砀山高二期中)红辣椒中含有多种色泽鲜艳的天然色素，其中呈深红色的色素是辣椒红，其结构如图所示。下列有关辣椒红的说法正确的是()A．含有的含氧官能团为羟基和酮羰基B．属于烃C．属于链状化合物D．分子中含有11个碳碳双键答案A解析辣椒红分子中含有C、H、O三种元素，属于烃的衍生物，B错误；辣椒红分子结构中含有一个五元环、一个六元环，因此属于环状化合物，C错误；辣椒红分子中含有10个碳碳双键，D错误。11．(2023·济南高二月考)一种植物生长调节剂的分子结构如图所示。下列说法错误的是()A．该有机物中含有3种官能团B．该有机物属于脂环烃C．该有机物不属于芳香族化合物D．该有机物的分子式为C10H12O7答案B解析该有机物的分子式为C10H12O7，含酮羰基、羟基、羧基三种官能团，不含苯环，不属于芳香族化合物，A、C、D项正确；该有机物含有C、H、O三种元素，不属于烃，B项错误。12．靛蓝是一种具有还原性的染料，其结构如图所示，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C16H10N2O2C．它属于芳香族化合物D．它含有碳碳双键和酯基答案D解析根据靛蓝的结构可知，它由碳、氢、氧、氮四种元素组成，它的分子式是C16H10N2O2，A、B正确；靛蓝分子中含有苯环，属于芳香族化合物，C正确；靛蓝分子中含有碳碳双键，但不存在酯基，D错误。13.“瘦肉精”会对人体健康产生危害。已知某“瘦肉精”中含有克伦特罗，其结构如图所示。下列有关克伦特罗的叙述不正确的是()A．该物质含有苯环，属于芳香族化合物B．该物质只含有—OH、—NH2两种官能团C．该物质含有—OH，就具有—OH的性质D．该物质能发生氧化反应答案B解析该物质含有苯环，除含有C、H元素外，还含有N、Cl、O元素，属于芳香族化合物，A正确；该物质含有—OH、—NH2、亚氨基、碳氯键，B错误；该物质属于烃的衍生物，因含有—OH，就具有—OH的性质，C正确；有机物的燃烧属于氧化反应，D正确。14．在下列化合物中：①CH3CH3②CH3CH=CH2③④⑤⑥⑦CH3CH2CH2CHO⑧⑨(CH3)2CH—COOH⑩⑪(1)属于脂环化合物的是______________(填序号，下同)。(2)属于芳香族化合物的是______________。(3)属于醇的是______________。(4)属于烷烃的是______________。(5)属于酮的是______________。(6)属于羧酸的是______________。(7)属于胺的是______________。(8)属于酰胺的是______________。答案(1)⑤(2)③④⑧⑩(3)④(4)①⑥(5)⑤(6)⑨(7)⑩(8)⑪解析(1)脂环化合物与芳香族化合物的共同点是都含有碳环，不同点是芳香族化合物含有苯环，脂环化合物不含苯环，所以属于脂环化合物的是⑤。(2)芳香族化合物含有苯环，属于芳香族化合物的是③④⑧⑩。(4)烷烃是仅含饱和碳原子的碳氢化合物，所以属于烷烃的是①⑥。(5)酮是酮羰基碳原子与两个烃基相连的有机化合物，所以属于酮的是⑤。(6)羧酸可看作烃分子中的H被羧基(—COOH)取代形成的有机化合物，所以属于羧酸的是⑨。(7)胺可看作烃分子中的H被氨基(—NH2)取代形成的有机化合物，所以属于胺的是⑩。(8)酰胺是含—CONH2官能团的有机化合物，所以属于酰胺的是⑪。15．请回答下列问题。(1)[2021·全国甲卷，36(3)改编]写出E()中含氧官能团的名称_________________________________________________________________