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第1课时
DIYIKESHI
官能团及同系物 / 有机化合物的分类 / 课时对点练
有机化合物的分类
专题2
核心素养
发展目标
1.掌握有机化合物常见官能团的结构特征,并理解其功能。
2.掌握同系物的概念,学会判断同系物。
3.能够根据不同的分类标准对简单的有机物进行分类。
内容索引
一、官能团及同系物
二、有机化合物的分类
课时对点练
官能团及同系物
一
1.官能团
(1)概念:反映一类有机化合物 的 或 。
(2)官能团的作用
官能团决定有机物的化学性质,具有相同官能团的有机物化学性质相似,官能团是重要的有机化合物的分类依据之一。
共同特性
原子
原子团
(3)有机物中常见的官能团与有机物的类别
典型有机化合物 官能团符号 官能团名称 所属类别
CH2==CH2 碳碳双键 烯
CH≡CH —C≡C— 碳碳三键 炔
CH3CH2Br ________ _______ 卤代烃
碳卤键
CH3CH2OH ______ _____ 醇
酚
CH3—O—CH3 _____ ___
CH3CHO _________________ _____ ___
_____ 酮
(或—CHO)
—OH
羟基
醚键
醚
醛基
醛
羰基
CH3COOH (或—COOH) _____ _____
_________ _____ ___
CH3—NH2 —NH2 氨基 胺
酰胺基 酰胺
羧基
羧酸
酯基
酯
2.同系物
(1)概念: 相似,分子组成相差一个或若干个“ ”原子团的有机化合物互相称为同系物。
(2)同系物的特点
①具有相同个数和种类的 ,属同类物质。
②具有相同的通式,如链烷烃的通式为 ,链状一元烯烃的通式为 ,链状饱和一元羧酸的通式为 。
③物理性质不同,化学性质相似。
结构
CH2
官能团
CnH2n+2
CnH2n
CnH2nO2
(1)Cl-是CH3CH2Cl的官能团( )
(2)碳碳双键和苯环都是有机化合物的官能团( )
(3)所有有机物都含有官能团,碳碳三键是炔烃的官能团( )
(4)等物质的量的—OH和OH-含有的电子数相等( )
(5)含有“ ”的有机物一定属于醛( )
(6)含“ ”官能团的有机物一定是酮( )
×
正误判断
×
×
×
×
×
(7) 和 所含官能团相同,分子相差一个“CH2”原子团,两者互为同系物( )
(8)同系物分子中含相同的官能团,化学性质一定相同( )
(9)分子相差若干个“CH2”原子团,符合同一通式的有机化合物一定为同系物( )
×
正误判断
×
×
方法规律
同系物的判断方法
一看官能团的种类和数目是否相同;
二看是否符合同一通式;
三看碳原子个数是否相同,同系物的碳原子个数一定不相等。
1.(1)写出分子式为C3H8O的有机化合物所有的同分异构体,写出它们的结构简式及所属类别并指出官能团。
深度思考
提示 CH3CH2CH2OH、 ;醇类;官能团为羟基(—OH)。
CH3—O—CH2CH3;醚类;官能团为醚键( )。
(2)上述有机化合物中,有能和乙酸发生酯化反应生成带支链的酯的物质,写出其反应的化学方程式。
提示 该有机化合物为 ,反应的化学方程式为
+CH3COOH +H2O。
深度思考
2.官能团相同的物质一定为同一类物质吗?性质相似吗?举例说明。
提示 不一定。例如,苯酚和醇的官能团均是羟基,但二者不属于同一类物质,前者苯环与羟基直接相连,属于酚类物质,后者是除苯环外的烃基与羟基相连,属于醇类物质。例如, 、
均属于酚类物质,而CH3OH、 (芳香醇)均属于醇类物质。其中 与 互为同分异构体,二者虽然官能团相同,但属于不同类别的物质,性质也有较大的区别。
深度思考
3.治疗冠心病的药物心酮胺( )
中含有的官能团名称为__________________________。
深度思考
醚键、羰基、亚氨基、羟基
应用体验
1.下列官能团的名称和写法都正确的是
A.羟基(OH-) B.碳碳双键(C==C)
C.醛基(—COH) D.羰基( )
√
碳碳双键为烯烃的官能团,结构式为 ,B错误;
醛基为醛的官能团,结构简式为—CHO,C错误;
羰基为酮的官能团,结构式为 ,D正确。
2.对盆栽鲜花施用S-诱抗素制剂可以保证鲜花盛开。S-诱抗素制剂的分子结构简式如图所示,下列关于该分子的说法正确的是
A.含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基
B.含有苯环、羟基、羰基、羧基
C.含有羟基、羰基、羧基、酯基
D.含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基
√
由S-诱抗素的结构简式可知,该有机物的结构中存在3个碳碳双键、1个羰基、1个羟基、1个羧基,A项正确;
结构中只有一个六元环,无苯环结构,故B、D项错误;
分子中无酯基,C项错误。
3.下列物质一定互为同系物的是
① ② ③ ④C2H4
⑤CH2==CH—CH==CH2 ⑥C3H6 ⑦ ⑧
A.④和⑧ B.①②和③
C.④和⑤ D.④⑥和⑧
√
互为同系物的物质结构相似,其通式是相同的。具体来说分子中官能团的种类和数目与不饱和度应是相同的。④⑧都属于单烯烃,而⑥(C3H6)可能是烯烃也可能是环烷烃。⑤⑦也互为同系物,都属于二烯烃。
归纳总结
官能团、基、根(离子)的比较
(1)基与官能团
基 官能团
区别 有机物分子里含有的原子或原子团 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”,如甲基(—CH3)不是官能团
归纳总结
(2)基与根(离子)
基 根
概念 化合物分子中去掉某些原子或原子团后,剩余的原子团 指带电荷的原子或原子团,是电解质的组成部分,是电离的产物
电性 电中性 带电荷
归纳总结
稳定性 不稳定,不能独立存在 稳定,可以独立存在于溶液中或熔融状态下
实例及 电子式
返回
有机化合物的分类
二
脂肪族
芳香族
环状
(1) 是链状化合物( )
(2)乙烯、乙炔、环己烷都属于脂肪烃( )
(3) 分子中含有 ,属于烯烃( )
(4)CH3OH、 和 都属于醇( )
√
正误判断
√
×
√
(5) 和 不是同一类有机物( )
(6) 和 相差一个“CH2”原子团,互为同系物( )
×
正误判断
√
脂环化合物和芳香族化合物的区别?
深度思考
提示 ①脂环化合物:不含苯环的碳环化合物都属于脂环化合物。它们的性质与脂肪族化合物相似,如 、 。
②芳香族化合物:具有一些特殊的性质,含有一个或多个苯环的化合物,如 、 。
应用体验
下面共有13种有机化合物,按不同的分类依据将它们分为不同类别,将序号填入表格:
①CH3CH3 ②CH2==CH2 ③ ④ ⑤
⑥CH3—CH2Cl ⑦ ⑧ ⑨CH3—C≡CH
⑩CH3CH2OH CH3COOH CH3COOCH2CH3
分类依据 有机物类别 有机化合物
是否含C、 H以外元素 烃
烃的衍生物
是否含苯环 脂肪族化合物 脂肪烃:____________
脂肪烃的衍生物:____________
芳香族化合物 苯及苯的同系物:____
苯的衍生物:______
①②⑤⑦⑧⑨
③④⑥⑩
①②⑤⑧⑨
④⑥⑩
⑦
③
按官 能团 烃 烷烃______、烯烃_____、炔烃____、芳香烃____
烃的衍生物 卤代烃____、醇______、酚____、羧酸____、酯____等
按碳骨 架形状 链状化合物 烷烃_____、烯烃____、炔烃____
环状化 合物 脂环化合物
芳香族化合物
①⑧
②
⑨
⑦
⑥
④⑩
③
①⑧
②
⑨
⑤
③⑦
返回
课时对点练
题组一 同系物的理解与辨识
1.下列有关同系物的叙述正确的是
A.碳原子数不同,具有相同官能团的有机物一定互为同系物
B.同系物之间相对分子质量一定相差14的倍数
C.具有相同官能团,相对分子质量相差14的倍数的有机物一定互为同
系物
D.互为同系物的有机化合物有可能互为同分异构体
√
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A项,甲醇和乙二醇具有相同官能团(—OH),两者不互为同系物,错误;
B项,同系物分子组成上必须相差一个或若干个“CH2”原子团,故相对分子质量一定相差14的倍数,正确;
C项,苯酚( )和苯甲醇( )符合题设要求,但两者不互为同系物,错误;
D项,互为同系物的有机化合物在分子组成上至少相差一个“CH2”原子团,其分子式不同,不可能互为同分异构体,错误。
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2.下列各组物质中,互为同系物的是
A. B.
C. D.
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√
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A项,两种物质都属于酚,官能团数目相等,且分子组成上相差一个“CH2”原子团,二者互为同系物;
B项,前者属于酮,后者属于醚,类别不同,不互为同系物;
C项,前者属于芳香醇,后者属于酚,类别不同,不互为同系物,应互为同分异构体;
D项,前者属于酯,后者属于羧酸,不互为同系物,应互为同分异构体。
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3.(2021·江苏丹阳高级中学高二测试)如果定义有机物的同系列是一系列结构式符合 (其中n=0、1、2、3…)的化合物。式中A、B是任意一种基团(或氢原子),W为二价有机基团,又称为该同系列的系差。同系列化合物的性质往往呈现规律性变化。下列四组化合物中,不可称为同系列的是
A.CH3CH2CH2CH3、CH3CH2CH2CH2CH3
B.CH3CH==CHCHO、CH3CH==CHCH==CHCHO、CH3(CH==CH)3CHO
C.CH3CHClCH3、CH3CHClCH2CH3、CH3CHClCH2CHClCH3
D.ClCH2CHClCCl3、ClCH2CHClCH2CHClCCl3、ClCH2CHClCH2CHClCH2CHClCCl3
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符合结构相似,且相差一个“CH2”原子团,是同系列,A项正确;
结构相似,相差若干个“CH==CH”原子团,是同系列,B项正确;
CH3CHClCH3和CH3CHClCH2CH3相差一个“CH2”,CH3CHClCH2CH3和CH3CHClCH2CHClCH3相差一个“CHCl”,因此没有固定“系差”,所以不为同系列,C项错误;
结构相似,组成相差若干个“CHCl”,是同系列,D项正确。
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题组二 根据官能团对有机物分类
4.按官能团分类,下列物质与 属于同一类的是
A. B.
C. D.CH3CH2CH2COOH
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分子中不含羟基,不属于醇,A错误;
中羟基与苯环直接相连,属于酚,B错误;
中羟基与脂环烃基相连,属于醇,C正确;
CH3CH2CH2COOH分子中不含羟基,不属于醇,属于羧酸,D错误。
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5.下列物质的类别与所含官能团都正确的是
A. 酚 —OH
B. 羧酸 —COOH
C. 醛 —CHO
D.CH3CH2—O—CH2CH3 酯
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羟基直接连在苯环上的有机物称为酚,该有机物属于醇,A项错误;
该物质的官能团为—COOH,属于羧酸,B项正确;
该物质属于酯,C项错误;
该有机物含有的官能团为醚键,属于醚,D项错误。
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6.下列物质中都含有羧基( ),其中一种有别于其他三种,该物
质是
A. B.
C. D.
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A项 右半部分(虚线框内)为羧基(—COOH),左半部分(实
线框内)为醛基(—CHO),含有两种官能团,其他选项物质都只含有一种官能团——羧基。
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题组三 根据碳原子的连接方式对有机物分类
7.从菊科植物茼蒿的花中提取的一种有机化合物可用作驱肠虫剂,其结
构简式为 。下列判断正确的是
A.该有机化合物的分子式为C14H15O3
B.该有机化合物含有两种官能团
C.该有机化合物是芳香烃的衍生物
D.该有机化合物可看作环状化合物
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根据结构简式可得该有机物的分子式为C15H18O3,A项错误;
该有机化合物含有碳碳双键、羰基、酯基三种官能团,B项错误;
该有机化合物含有双键的碳六元环,不含苯环,C项错误;
该有机化合物含有两个碳六元环和一个碳氧环,故可看作环状化合物,D项正确。
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8.下列各物质中按碳的骨架进行分类,其中一种与其他三种属于不同类别的是
A. B.
C. D.CH3CH2CH(CH3)2
√
按碳的骨架分类,可将有机物分为链状和环状化合物,A、B、C都含有环状结构,而D属于链状化合物。
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9.下列有机化合物属于脂环化合物的是
A. B.
C. D.
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中含苯环,属于芳香族化合物, 中环状化合物分子中无苯环,属于脂环化合物,C项中物质含苯环,属于芳香族化合物,D中物质为链状化合物,故选B。
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10.按碳的骨架分类,下列说法正确的是
A. 属于链状化合物
B. 属于芳香族化合物
C. 属于脂环化合物
D. 属于芳香族化合物
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含有苯环的物质属于芳香族化合物,如C项物质;
B、D两项中的物质属于脂环化合物。
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11.稀土是我国的丰产元素,用有机萃取剂来分离稀土元素是一种重要的技术。有机萃取剂A的结构如图所示。据你所学知识判断A属于
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A.酸 B.酯 C.醛 D.醚
√
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根据有机萃取剂A的结构简式可知分子中含有羟基和磷酸形成的酯基,所以可以看作是酯类,分子中没有羧基、醛基和醚键,不能看作是羧酸、醛和醚,答案选B。
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12.NM-3是处于临床试验阶段的小分子抗癌药物,分子结构如图。下列说法正确的是
A.该有机物的分子式为C12H8O6
B.该有机物含有三种官能团
C.该物质不属于芳香族化合物
D.该有机物可属于羧酸类化合物
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该有机物的分子式为C12H10O6,A错误;
该有机物中含有羧基、酯基、(酚)羟基、
碳碳双键,共四种官能团,B错误;
该有机物中含有苯环,属于芳香族化合物,C错误;
该有机物中含有羧基,属于羧酸类化合物,D正确。
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13.下列物质中,可同时看作醇类、酚类和羧酸类有机物的是
A. B.
C. D.
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A中官能团是醛基、(酚)羟基和醚键;
C中官能团是(酚)羟基和酯基;
D中官能团是酯基、(酚)羟基和羰基。
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14.按照有机物的分类,甲醛属于醛,乙酸乙酯属于酯。下列各项对有机物的分类方法与此方法相同的是
A. 属于环状化合物
B. 属于芳香族化合物
C. 属于链状化合物
D. 属于醚
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15.C.J.Pedersen教授由于合成了冠醚而获得诺贝尔奖。这类醚因形似
“王冠”故称冠醚。如
下列关于冠醚的说法正确的是
A.冠醚属于烃类 B.(2)式与葡萄糖互为同分异构体
C.冠醚能燃烧生成 CO2和H2O D.(1)式和(2)式互为同系物
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冠醚中含有氧元素,属于烃的衍生物,A项错误;
(2)式的分子式为 C12H24O6,与葡萄糖的分子式不同,所以(2)式与葡萄糖不互为同分异构体,B项错误;
冠醚含有C、H、O三种元素,所以冠醚燃烧生成CO2和H2O,C项正确;
(1)的分子中含有5个O原子,(2)的分子中含有6个O原子,二者分子组成上相差的不是若干个“CH2”,不符合同系物的概念,D项错误。
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16.完成下列各题。
(1)化合物 是一种取代有机氯农药DDT的新型杀虫剂,它含
有的官能团有_____________________(填名称),它属于______(填“脂环”或“芳香族”)化合物。
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羟基、醛基、碳碳双键
脂环
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(2)酚酞是常用的酸碱指示剂,其结构简式如图所示:
从结构上看,酚酞可看作______(填字母)。
A.烯烃 B.芳香族化合物 C.醇 D.酚 E.醚
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BD
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(3)一种植物生长调节剂的分子结构如图所示。
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羧基、羰基、羟基
①写出所含官能团的名称:_________________。
②该有机物的分子式为_________。
C10H12O7
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17.下列是化工产品生产过程设计图:
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根据要求回答下列问题:
(1)只含有一种官能团的物质是________(填字母,下同)。
(2)含有羧基的是________。
(3)写出G物质的分子式:________。
ADEF
BCFG
C16H12O6
(4)属于芳香醛的是____,属于卤代烃的是____,属于酯的是____。
E
A
G
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(5)写出在一定条件下C和F生成G的化
学方程式:_____________________
______________________________。
+H2O
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返回
C和F在一定条件下发生酯化
反应,故反应的化学方程式为
+
+H2O。
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本课结束
专题2