3.1认识有机化合物 课件 鲁科版高中化学必修第二册

第1节认识有机化合物鲁科版2019必修第二册第三章简单的有机化合物学习目标本节重点1、辨识常见有机化合物分子中的官能团2、理解同分异构体和同系物的概念本节难点判断及书写简单烷烃的同分异构体1.能辨识常见有机化合物分子中的官能团，理解物质结构决定性质。2.理解同分异构体和同系物的概念，学会判断及书写简单烷烃的同分异构体。01有机化合物的官能团观察思考水垢的去除用碳酸钙模拟水垢成分，分别把适量白醋(含乙酸)柠檬汁(含柠檬酸)、乙醇加入少量碳酸钙中，观察现象。试剂实验操作实验现象分析与解释乙酸CH3COOH柠檬酸乙醇CH3CH2OH碳酸钙溶解，产生气泡碳酸钙溶解，产生气泡碳酸钙不溶解，无气泡产生羧基(—COOH)电离出H+，使碳酸钙溶解羧基(—COOH)电离出H+，使碳酸钙溶解羟基(—OH)不能电离出H+，碳酸钙不溶解分析乙酸、柠檬酸和乙醇的结构简式，结合实验现象推断乙酸、柠檬酸分子中能使其表现出酸性的原子或原子团。CH3COOHCH3CH2OH具有酸性不具有酸性羧基羟基观察思考水垢的去除官能团：有机化合物分子中，比较活泼、容易发生反应并决定着某类有机化合物共同特性的原子或原子团称为官能团。课堂探究一、有机化合物的官能团1、官能团的分类官能团的结构官能团的名称有机化合物示例碳碳双键羟基羧基酯基CH2CH2乙烯乙醇C2H5OHCH3COHO乙酸CH3COC2H5O乙酸乙酯官能团决定着有机化合物的化学特性课堂探究一、有机化合物的官能团从结构上分析乙烷（CH3CH3）和乙醇（C2H5—OH）的结构，你能发现什么？乙醇可以看作是乙烷分子中的一个氢原子被羟基（—OH）代替后的产物。烃的衍生物：烃分子中的氢原子被其他原子或原子团代替后的产物。典例精讲【例】请标出下列有机化合物分子中的官能团结构简式并写出其名称羧基羟基碳碳双键羟基有机化合物的分子结构通常包括碳骨架与官能团两部分，其中官能团决定着有机化合物的化学特性。拓展延伸根、基与官能团的比较根基官能团概念电性存在举例联系带电的原子或原子团分子失去中性原子或原子团后剩余的部分决定有机化合物化学特性的原子或原子团带电(电子已成对)电中性(有单电子)电中性(有单电子)可以稳定存在不能稳定独立存在不能稳定独立存在氢氧根：OH-羟基：—OH—OH(1)根、基与官能团均属于原子或原子团。(2)官能团属于基，但不一定是官能团，如甲基(—CH3)不是官能团。(3)根与根可依据“异性相吸”的原则直接结合成共价分子或离子化合物，基与基能够结合成分子，根与基不能结合成分子02同系物CH4CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3

结构相似，分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物。(1)组成元素必须相同(3)一定具有不同的分子式。相差n个-CH2-（亚甲基）课堂探究二、同系物定义(2)结构相似。主要指碳原子成键方式相同，分子中各原子的结合方式相似。典例精讲②CH2—CH2CH2—CH2①CH2＝CH2③CH2=CH-CH3④CH3CH2OH⑤CH3CH2CH2OH⑥CH3CH2-O-CH3互为同系物的是？

同系物属于同类物质

相对分子质量相差14n

物性不同，化性相似根据所给物质，按要求回答一下问题：①和③，④和⑤思考讨论在研究分子式为C4H10的烷烃的组成和性质时，人们发现C4H10表示的烷烃有两种。这两种烷烃的组成和相对分子质量完全相同，但性质却有一定的差异。请分析其中的原因。结构分子式相对分子质量熔点沸点C4H1058-138.4℃-0.5℃C4H1058-159.6℃-11.7℃正丁烷异丁烷正丁烷和异丁烷分子的组成相同，但结构不同；正是分子结构的不同才造成二者性质上的差异。03同分异构现象和同分异构体(2)同分异构体：分子式相同而分子结构不同的化合物互称为同分异构体。(1)同分异构现象：两种或多种化合物具有相同的分子式却具有不同的分子结构的现象，叫作同分异构现象。课堂探究三、同分异构现象和同分异构体实质定义碳原子不同的结合方式。(1)判断同分异构体的两点：一是分子式相同，二是结构不同，二者缺一不可。(2)同分异构现象广泛存在于有机化合物中，不仅存在于同类物质之间，也存在于不同类物质之间。(3)一般来说，有机化合物的同分异构体的数目随碳原子的增加而增加。概念理解同分异构体结构上的差别导致它们在性质上有所不同，如在其他条件相同时，同分异构体分子的主链越短，支链越多，其熔、沸点越低。课堂探究三、同分异构现象和同分异构体性质(1)同分异构体可能是同类物质，此时物理性质不同，化学性质相似。(2)同分异构体也可以是不同类物质，此时物理性质和化学性质都不相同。CH3CH2CH2CH3如：与CH3CHCH3CH3如：CH3CHCH2与拓展延伸同位素同素异形体同系物同分异构体概念质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同原子由同种元素形成的不同单质结构相似、分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物分子式相同而分子结构不同的化合物对象原子单质有机化合物无机化合物、有机化合物性质化学性质几乎完全相同，物理性质略有差异化学性质相似，物理性质差异较大化学性质相似，物理性质有递变性化学性质相似或不同，物理性质有差异实例H、D、TO3和O2如甲烷、乙烷正戊烷、异戊烷、新戊烷同位素、同素异形体、同系物、同分异构体之间的比较课堂探究三、同分异构现象和同分异构体烷烃同分异构体的书写①主链由长到短；②支链由整到散；③支链位置由心到边；④排布同邻边。例如，写C6H14的各种同分异构体的结构简式时，书写过程如下：123456Ⅰ.先写最长的碳链：①C—C—C—C—C—C；——减碳法课堂探究三、同分异构现象和同分异构体烷烃同分异构体的书写——减碳法II.从主链的一端取下一个碳原子作为支链，依次从主链中心对称线(虚线)一侧的各碳原子上，此时碳骨架结构有两种：CCCCCCCCCCCC①②③④⑤①②③④⑤甲基不能连在链端(①位和⑤位)；否则会使主链变长，造成重复对称轴两侧的对称碳原子(②位和④位)等效，连接支链时只需考虑一侧即可III.从主链上取下两个碳原子作为一个支链，依次连在主链中心对称线一侧的各碳原子上，或将这两个碳原子作为两个支链，先固定一个支链的位置，然后确定另一个支链的位置，此时碳骨架结构有两种：课堂探究三、同分异构现象和同分异构体烷烃同分异构体的书写——减碳法CCCCCC①②③④①位、④位上不能连甲基等烃基CCCCCC①②③④②位、③位上不能连乙基等烃基，否则会使主链变长，造成重复课堂探究三、同分异构现象和同分异构体烷烃同分异构体的书写——减碳法IV.根据“碳四价”原则，补上氢原子，得到如下5种同分异构体：CH3CH2CH2CH2CH2CH3CH3CH2CHCH2CH3CH3CH3CHCH2CH2CH3CH3H3CCCH2CH3CH3CH3H3CCHCHCH3CH3CH3有机化合物分子中化学环境完全相同的氢原子称为等效氢原子，如CH4中的4个氢原子，CH3CH3中的6个氢原子均为等效氢原子。思考讨论烷烃的一元取代物的同分异构体数目的判断方法——等效氢法(1)等效氢原子②号和③号碳原子处于对称，所连接的氢原子是等效氢原子(共4个)存在两种等效氢原子①号和④号碳原子处于对称，所连接的氢原子是等效氢原子(共6个)CH3CH2CH2CH3①②③④丁烷有2种同分异构体，那么两种丁烷和氯气发生取代反应生成的一氯代物有几种？问题①号碳原子所连接的氢原子是等效氢原子(共3个)(2)氢原子等效的几种情况①同一碳原子上所连接的氢原子是等效的，如CH4分子中的4个氢原子是等效的。②同一碳原子上所连接的甲基上的氢原子是等效的。4个甲基等效，各甲基上的氢原子完全等效，12个氢原子等效H3CCCH3CH3CH3③分子中处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。H3CCCCH3CH3CH3CH3CH3分子中的18个氢原子是等效的思考讨论思考讨论丁烷有2种同分异构体，那么两种丁烷和氯气发生取代反应生成的一氯代物有几种？问题CH3CH2CH2CH3CH3CHCH3CH3CH2CH2CH2CH3ClCH3CHCH2CH3ClCH3CCH3CH3ClCH2CHCH3CH3Cl共4种(3)烷烃分子中等效氢原子有几种，则该烷烃的一元取代物就有几种同分异构体。典例精讲

例：进行一氯取代反应后，只能生成三种沸点不同的产物的烷烃是（

）CB.C.D.CH3CH2CHCH3

CH2CH34种CH3CHCH

CH3

CH3CH32种CH3CCH2

CH3

CH3CH33种CH3CHCH2

CH2

CH3CH35种3214课堂小结认识有机化合物0101官能团0103官能团的概念记忆常见官能团的名称和书写方法同分异构现象同系物0102定义性质同分异构体的概念判断方法：减碳法、等效氢法随堂演练1.莽草酸(结构简式如图示)可用于合成药物达菲，下列说法不正确的是()A.该有机物中的官能团有3种B.该有机物中的羧基能与碳酸钙反应C.该有机物的分子式为C7H8O5D.该有机物易溶于水C随堂演练2.下列关于羟基和氢氧根的说法不正确的是()A.二者不相同B.羟基比氢氧根少1个电子C.二者的组成元素相同D.羟基比氢氧根稳定D随堂演练3.下列有机化合物中，互为同分异构体的正确组合是()①CH3CH2CH2CH2CH3②