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第1课时 有机化合物的分类方法
有机化合物中的共价键
人教版 选择性必修3
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有机物的概念?
答:有机物是指大多数含有碳原子的化合物,根据来源可以分为天然有机物和合成有机物;少数含有碳原子的化合物(如一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、碳酸等)属于无机物
有机化合物的结构特征?
答:有机化合物中的核心是碳原子, 每个碳原子形成4个共价键,碳原子之间可以形成单键、双键、三键,碳原子之间可以形成碳链或碳环;碳骨架所连的氢原子可以被其他原子或原子团取代,形成烃的衍生物。
常见的官能团?
答:官能团可能是原子(比如氯原子、溴原子等);也可能是原子团(如羟基、酯基、醛基、氨基等);也可能是一些特殊的键(如碳碳双键、碳碳三键、醚键等)
新知讲解
一、有机物的分类
按照碳骨架分类
知识讲解:
1、有机物中碳原子之间的连接可以成链状,也可以成环状。如果呈链状,这样的有机物我们称之为链状有机物;如果呈环状,我们则称之为环状有机物。(碳原子的结构决定了碳原子既不容易得电子,也不容易失电子,而且碳原子的半径小,所以碳碳之间的作用力强;一个碳原子可以形成四个共价键,四个共价键均匀地分布在碳原子周围,是一个空间对称结构,比较稳定;综上所述,碳原子及其价键的结构特点决定了碳原子可以形成长链。
2.其中环状有机物可以分为脂环化合物、芳香族化合物两类,脂环化合物含有非苯环的碳环,芳香族化合物含有苯环。
新知讲解
一、有机物的分类
按照官能团分类
知识讲解:
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,衍生出的一系列新的化合物。
2、官能团:决定有机物特性的原子或原子团,常见的官能团有碳碳双键、碳碳三键、卤素原子、羟基、酯基、醚键、羧基、羰基、氨基、酰胺键等。
3、烃:只有碳氢两种元素组成的有机物,根据碳碳之间的价键种类可以分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃
4、烃的衍生物根据官能团的种类可以分为:卤代烃、醇、羧酸、醛、酯、酮、醚、胺、酰胺等
新知讲解
二、有机物中的共价键
共价键的类型
知识讲解:
1、σ键的形成:当原子和原子共用电子对时,原子轨道沿着两个原子核之间的键轴,以“头碰头”的形式相互重叠,从而形成σ键。σ键比较稳定,不易被破坏。
2、 π键的形成:当原子和原子共用电子对时,原子轨道以“肩并肩”的形式从侧面重叠,从而形成 π键。 π键比较活泼,容易被破坏。
共价键极性与有机反应
知识讲解:
1、原子间电负性的差异越大,共用电子对偏移的程度越大,共价键极性越强,在反应中越容易发生断裂,因此官能团及其邻近的化学键越容易被破坏。
2、 共价键的断裂需要消耗能量,而且有机物分子中共价键断裂的位置存在多种可能。相对无机反应,有机反应一般具有反应速率较小,副反应较多,产物比较复杂等特点。
3、碳原子最外层有4个电子,不易得失电子,易形成共价键,每个碳原子可以形成四个共价键,碳原子与碳原子之间可以以单键、双键、三键的形式相连。
新知讲解
三、有机物的认识
有机物的共价键
知识讲解:
1、有机物碳骨架中存在大量的碳碳间非极性键,但是这些非极性键并不完全相同:比如烷烃中的碳碳键属于σ键;烯烃和炔烃中的碳碳键除了σ键还有π键;苯环中的碳碳键除了σ键还有共轭大π键。
2、有机物中除了非极性键还有极性键,比如碳氢键、碳氧单键、碳氧双键、氢氧键等。
有机反应中的断键
知识讲解:
1、 有机反应常见类型:取代反应、加成反应、氧化反应、还原反应、裂化、裂解、消去反应、聚合反应、颜色反应等。
2、取代反应中,以甲烷的卤代反应为例探究其断键情况:甲烷中存在碳氢极性键,在光照条件下,会发生断键,从而发生取代反应。
3、加成反应中,以乙烯和溴水反应为例:乙烯中存在碳碳双键,碳碳双键中的π键不稳定,容易断键,使得两个相邻碳原子都获得孤电子,从而发生加成反应。
4、置换反应中,以乙醇和钠的反应为例:乙醇中存在氢氧键,极性强,容易断键,从而置换出氢气。
5、氧化反应中,以乙醇的氧化为例:乙醇中存在氢氧键和碳氢键,极性都较强,容易断键,从而形成碳氧双键。
合作探究
1
官能团、原子团、基团的区别和联系?
1、基团指的是化合物中具有特殊性质的原子或原子团,适用于无机化合物和有机化合物, 是原子团和有机物
中基的总称,不带电,比如氨基、氢基、氯基、甲基等
2、原子团指的是在化学反应里作为一个整体参与反应的原子基团,是分子中的一部分,通常三种元素及三种
以上元素组成的化合物中含有原子团,原子团可以带电也可以不带电,带电的叫根,不带电的叫基团。
3、官能团指的是有机物中决定有机物特殊性质的原子或原子团,如羟基、醛基、酯基、醚键、碳碳双键等。
合作探究
2
为什么有机化合物占化合物的绝大数?
因为有机化合物中存在碳原子,碳原子半径小,最外层只有四个电子,既不容易得电子,也不容易失电子,
一个碳原子可以形成四个共价键,四个共价键均匀地分布在碳原子周围,是一个空间对称结构,比较稳定;
所以碳碳之间作用力强,可以形成稳定的碳链或碳环;碳碳之间的连接方式多种多样:有碳碳单键、碳碳
双键、碳碳叁键等;所以即使只有碳氢两种元素组成的化合物,也有成千上万种,在烃的基础上又可以衍生
出更多的含有其他元素的有机物;相比较而言,无机物如果元素种类确定,对应的物质一般只有一个或几个。
所以有机化合物的数目极大,占化合物的大部分比例。
课堂练习
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.尿素 D.酒精
解析:有机物指的是含碳元素的化合物。组成有机物的元素除碳外,
通常还含有氢、氧、氮、硫、卤素、磷等。但对于碳的氧化物、碳酸及其盐、
氰化物、硫氰化物、碳化物等少数含碳化合物,由于其组成与性质都跟无机物更相似,故仍属无机物。
答案:B
课堂练习
2、 化合物 含有几种官能团?
解析:观察此化合物的结构简式,有—OH(羟基)、—COOH(羧基)、
(碳碳双键)3种官能团。
课堂练习
3、 维生素A又名视黄醇,人体缺乏维生素A,会影响暗适应能力,如
干眼病、夜盲症、儿童发育不良等。胡萝卜素是维生素A的一种,结构如图:
胡萝卜素的分子式是什么 含有哪几种官能团
答案:分子式是C20H30O,含有碳碳双键和羟基。
课堂练习
4、下列关于乙烯(CH2=CH2)的说法不正确的是 ( )
A.乙烯分子中2个碳原子都是sp2杂化
B.乙烯分子存在非极性键
C.乙烯分子中4个H原子在同一平面上
D.乙烯分子有6个σ键
解析】选D。乙烯分子中2个碳原子的价层电子对数为3,所以碳碳双键两端的碳原子采用sp2杂化,故A正确;
同种非金属元素之间存在非极性共价键,不同非金属元素之间存在极性共价键,所以分子存在非极性键,
故B正确;乙烯分子的空间结构为平面形,所以4个H原子在同一平面上,故C正确;共价单键是σ 键,
共价双键中一个是σ 键一个是π键,所以乙烯中有5个σ 键,1个π 键,故D错误。
课堂总结
按碳骨架分类
按官能团分类
有机物的分类方法
课堂总结
有机物中的共价键
作业布置
下列有机物中:
(1) (2) (3)
(4) (5) (6)
(7) (8) (9)
(1)属于脂环化合物的是______。
(2)属于芳香化合物的是________________。
(3)属于芳香烃的是__________。
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