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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
有机化合物与人类的关系非常密切,在人们的衣、食、住、行、医疗保健、工农业生产及能源、材料和科学技术等领域中都起着重要的作用。
有机化合物
食品:糖类、油脂、蛋白质等
药品:阿司匹林、青蒿素等
能源:煤、石油、天然气等
材料:塑料、纤维、橡胶等
一、有机化合物
1、定义:绝大多数含有碳元素的化合物。
如:甲烷(CH4)、乙醇(C2H5OH)、蔗糖(C12H22O11)等。
注意:含碳的化合物不一定是有机物。如:①CO、CO2 、H2CO3及其盐 ②HCN及其盐、HSCN及其盐 ③SiC、CaC2
2、组成元素:
烃(ting)
C(碳)、H(氢)
+ 其他元素:如O、N、S、P、卤素等
烃的衍生物
有机物与无机物相比有什么区别?
3、有机物的特点
为什么有机物的种类如此繁多?
有机物 无机物
种类
溶解性
熔沸点
可燃性
电离性
化学 反应
多(3000万种以上)
多数难溶于水,易溶于有机溶剂
多数熔沸点较低
多数能燃烧
多数为非电解质
反应复杂,反应速率慢,副反应多 ,方程式用“ →”
少(10万种左右)
多数易溶于水,难溶于有机溶剂
多数熔沸点较高
多数不能燃烧
多数为电解质
一般比较简单,反应速率较快,副反应少,方程式用“=”
4、有机物中碳原子的成键特点
(1)碳原子含有4个价电子,可以跟其它原子形成4个共价键;
成键数目:卤族、H-1 O族-2 N族-3
(2)碳原子与碳原子之间可以形成单键、双键、三键;
(3)碳原子相互之间可以形成碳链,也可以形成碳环;
5、有机物的分类
(1)按照组成元素分类
有机化合物
烃
烃的衍生物
只含C、H两种元素
除C、H外还含有其他元素
如烷烃(CH3CH3)、烯烃(CH2=CH2)、炔烃(CH≡CH)、芳香烃( )
如:卤代烃(CH3Cl)、醇(CH3OH)、酚( )、醚(CH3OCH3)、醛(CH3CHO)、酮(CH3COCH3)、羧酸(CH3COOH)等
(2)按照碳的骨架分类
有机化合物
脂肪烃
脂肪烃衍生物
链状化合物
环状化合物
(有环状结构但不含苯环)
(含苯环)
键线式
如丁烷CH3CH2CH2CH3
如溴乙烷CH3CH2Br
脂环烃
脂环烃衍生物
芳香烃
芳香族衍生物
如环己烷
脂环化合物
芳香化合物
如苯
如环己醇
OH
如溴苯
① ② ③ ④ ⑤
⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
现有以下几种物质:
其中:属于环状化合物的有__________________(填序号,下同),属于脂环化合物的有________,属于芳香族化合物的有__________,属于芳香烃的有______,属于脂肪烃的有____,属于脂环烃衍生物的有_____。
①②③④⑤⑥⑦⑧⑨
③④⑥⑨
①②⑤⑦⑧
②⑤⑦
⑩
⑥⑨
(3)按照官能团分类
官能团:决定有机化合物特性的原子或原子团。
类别 官能团 代表物
烃 饱和烃 烷烃 - 甲烷 CH4
环丙烷
环烷烃
不饱和烃 烯烃 碳碳双键 乙烯 CH2=CH2
炔烃 碳碳三键 乙炔 CH≡CH
芳香烃 - 苯
【注意】烷烃基(如甲基:-CH3)和苯环( )不属于官能团。
类别 官能团 代表物
烃的衍生物 卤代烃 碳卤键 溴乙烷 CH3CH2Br
醇 羟基 乙醇 CH3CH2OH
酚 羟基 苯酚
醚 醚键 乙醚 CH3CH2OCH2CH3
【醇和酚的区别】
酚:-OH直接与苯环上的C相连
醇:-OH不直接与苯环上的C相连
类别 官能团 代表物
烃的衍生物 醛 醛基 乙醛 CH3CHO
酮 酮羰基 丙酮 CH3OCH3
羧酸 羧基 乙酸 CH3COOH
酯 酯基 乙酸乙酯 CH3COOCH2CH3
【醛基和酮羰基的区别】
-CHO
-COOH
-COOR
醛基: 的其中一端必须连H
酮羰基: 的两端均连C
【羧基和酯基的区别】
羧基: 的右端必须连H
酯基: 的右端必须连C
类别 官能团 代表物
烃的衍生物 胺 氨基 -NH2 甲胺 CH3NH2
酰胺 酰胺基 乙酰胺 CH3CONH2
【特别提醒】
①有机物不同的分类方法,可以属于不同的类别。
②官能团是一个整体,不能将官能团拆开理解。
如:不能认为羧基( ) 含有一个酮羰基( )和一个羟基( )。
如:乙烯(CH2=CH2) 按碳骨架分属于脂肪烃,按官能团分属于烯烃。
③要规范书写官能团。
醛基简写为: CHO,不能写成: COH
硝基: NO2,不能写成: O2N
OH
COOH
COOR
CHO
NH2
NO2
HO
HOOC
ROOC
OHC
H2N
O2N
写左边 写右边
④官能团是中性基团,不带电荷。
OH(羟基) OH-(氢氧根)
电子式
电 性
稳定性
不带电
带一个单位负电荷
不能单独稳定存在
能单独稳定存在
⑤含有多种官能团的化合物具有各个官能团的性质,且会相互影响。
【思考与讨论】
(1)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。
卤代烃
官能团:碳溴键
酚
官能团:酚羟基
醇
官能团:羟基
醛
官能团:醛基
羧酸
官能团:羧基
酯
官能团:酯基
相同点:都含苯环 不同点:官能团不同
【思考与讨论】
2、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。
官 能 团:碳碳双键、羧基
化学性质:(1)加成反应 (2)氧化反应 (3)加聚反应
(4)取代(酯化)反应 (5)酸的通性
1、为保证鲜花盛开,大量盆栽鲜花被施用S 诱抗素制剂,S 诱抗素的分子结构如图所示,则该分子含有的官能团有( )
A. 碳碳双键、苯环、羟基、醛基B. 苯环、羟基、酮羰基、羧基C. 碳碳双键、羟基、酮羰基、羧基
D. 羟基、酮羰基、羧基、酯基
C
2、阿司匹林是一种解热镇痛的药物,其主要成分为乙酰水杨酸,其结构简式如图。则该物质含有什么官能团?属于什么物质类别?
属于羧酸类,也属于酯类
羧基和酯基
第一节 有机化合物的结构特点
第2课时 有机化合物的表示方法
一、两“模”
1、球棍模型
用球和棍表示原子间的结合方式
2、空间填充模型
用大小不同的小球表示原子间的空间连接方式
以乙烷(C2H6)为例
二、六“式”
1、分子式:
3、电子式:
把分子中所有相同的原子合并写的式子
2、最简式(实验式):
表示分子中各种原子数目的最简整数比的式子
C6H14
C3H7
用“·”或“×”表示分子中各原子周围电子数的式子
二、六“式”
4、结构式:
把分子中各原子间的共用电子对用“-”表示的式子
5、结构简式:
省略C H键,把同一碳原子上的H合并
CH3 CH CH2 CH2 CH3
CH3
也可省略碳碳单键
(C C)
CH3CHCH2CH2CH3
CH3
或:(CH3)2CH(CH2)2CH3
【注意】
①分子中原子间形成的单键可以省略(如乙烷:CH3-CH3或CH3CH3);
②分子中的碳碳双键和碳碳三键不能省略(如乙烯:CH2=CH2);
③分子中的碳氧双键可以省略(如醛基:-CHO、羧基:-COOH等)。
二、六“式”
6、键线式:
CH3 CH CH2 CH2 CH3
CH3
(结构简式)
C C C C C
C
(碳架结构)
省略H
省略C
(键线式)
【注意】
①省去C、H元素符号,只表示分子中键的链接情况;
② -OH、-CHO、-COOH、-X等官能团不省;
③端点、拐点、交叉点是C。
1、写出下列有机物的键线式。
CH3-CH-C = CH-CHO
OH
CH2CH3
CH3-CH-C≡C-CH3
CH3
CH3CH2COOH
CH3COOCH2CH3
2、写出下列有机物的结构简式。
Cl
O
O
=