人教版高中化学选择性必修3第1章第1节课件(共80张PPT)

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名称 人教版高中化学选择性必修3第1章第1节课件(共80张PPT)
格式 pptx
文件大小 2.3MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-02-25 09:19:03

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文档简介

(共80张PPT)
第一章 有机化合物的结构特点与研究方法
第一节 有机化合物的结构特点
①了解有机化合物分类的基本方法,认识一些重要的官能团,能辨别其名称和结构。
②了解碳原子的成键特点及碳原子与其他原子的连接方式。知道共价键的类型和极性对有机化合物的性质有很大的影响。
③掌握有机化合物的结构式、结构简式和键线式的写法和区别,并能熟练书写与表达。
④了解同分异构现象的类型,初步掌握同分异构体的书写方法。
⑤通过实验探究,掌握蒸馏、重结晶、萃取等有机化合物的分离与提纯方法。
⑥了解测定有机化合物元素含量、相对分子质量的一般方法,并能根据其确定有机化合物的分子式。
⑦初步学会利用质谱、红外光谱、核磁共振氢谱、X射线衍射谱来确定有机化合物的组成与结构式。
⑧体会科学分类法在认识事物和科学研究中的作用,初步学习有机化学的基本思想:“结构决定性质、性质反映结构”。
学习内容 考查重点
有机化合物的结构特点 有机化合物的分类方法 ①有机化合物分子中原子间的连接顺序、成键方式和空间排布与有机反应的关系
②有机化合物同分异构体的书写和判断
③有机化合物分离、提纯方法的选择
④有机化合物分子式、结构式的确定方法
有机化合物中的共价键 有机化合物的同分异构现象 研究有机化合物的一般方法 分离、提纯 确定实验式 确定分子式 确定分子结构 学习目标 素养目标
了解有机化合物与无机化合物的区别;认识有机化合物中官能团对有机化合物性质的决定作用 宏观辨识与微观探析
认识有机化合物中共价键的类型及其对物质性质的影响;认识同分异构现象,知道同分异构体的书写及判断 证据推理与模型认知
学法指导
1.通过实验展示、对比分析,使学生能按一定标准对有机化合物进行分类或评价分类结果
2.通过实验讨论,使学生理解结构决定性质,学会根据结构预测性质的方法
3.通过教师引导、实际操作,理解同分异构现象产生的原因、学会同分异构体分析的一般方法
课前·新知导学
   有机化合物的分类方法
1.有机化合物与生命力论
(1)有机化合物含义:含______元素的化合物,其中_____________、 ______________________等例外。
(2)生命力论:早期化学家认为有机化合物只能来自_____________、 ________。
(3)生命力论的破产:1828年,化学家_______发现无机化合物_________通过加热可以直接转变为有机化合物_________。
碳 
碳的氧化物、
碳酸、碳酸形成的盐
有生命的动物 
植物 
维勒 
氰酸铵 
尿素 
课前·新知导学
2.有机化合物概述
(1)性质:大多数________于水,________燃烧。
(2)反应特点:一般反应速率________,常伴有______反应,产物比较复杂。
不溶 
可以 
较慢 
副 
3.有机化合物的分类
(1)依据碳骨架分类:根据碳原子组成的分子骨架,有机化合物主要分为______________与环状化合物;后者又根据碳环是否为________分为______________与_________________。
(2)依据官能团分类。
①烃的衍生物:烃分子中的__________被其他原子或原子团所取代形成的有机化合物。
②官能团:决定有机化合物________的原子或原子团。
链状化合物 
苯环 
脂环化合物 
芳香族化合物 
氢原子 
特性 
③常见官能团的识别(在空白处填写结构简式或名称)。
碳碳双键:______________ 碳碳三键:___________
碳卤键:___________   酯基:_____________________
醚键:________________ 酮羰基:_________
-C≡C- 
酰胺基:____________ —OH:_________
—CHO:____________ —COOH:________
—NH2:____________
羟基 
醛基 
羧基 
氨基 
凡是含有碳碳双键的物质均是烃吗?为什么?
【答案】不一定,有许多烃的衍生物中也含有碳碳双键。
微思考
某有机化合物的结构简式为
A.烯烃 B.醇
C.酯 D.羧酸
【答案】A
【解析】烃的组成元素只有碳、氢两种,而该物质还含有氧元素,A错误。
有机化合物中的共价键
1.共价键的类型
(1)σ键:分子中杂化轨道以“__________”的形式相互重叠形成的共价键。通过σ键连接的原子或原子团可绕键轴旋转而____________化学键的破坏。
头碰头 
不会导致 
(2)π键:成键原子中未参与杂化的_______轨道以“__________”的形式从侧面重叠形成的共价键。π键的轨道重叠程度比σ键的________,牢固程度比σ键_______,比较容易__________而发生化学反应,通过π键连接的原子或原子团__________绕键轴旋转。
(3)σ键、π键的识别:一般情况下,单键是_______键;双键、三键中各有_____个σ键。
p 
肩并肩 
小 
差 
断裂 
不能 
σ 
1 
2.共价键的极性与有机反应
(1)共价键的极性强弱:不同的成键原子间存在电负性的差异,共用电子对会发生偏移。偏移的程度越大,共价键的极性越_____。
(2)反应中有机化合物断裂位置:共价键的极性越强,在化学反应中越容易____________;因此有机化合物的官能团及其________的化学键往往是发生化学反应的________部位。
强 
发生断裂 
邻近 
活性 

3.钠与水、乙醇的反应
(1)反应剧烈程度及原因:钠与_______反应比较剧烈,水中O—H键极性比乙醇中O—H键极性________,而导致这种极性的变化是因为基团之间存在________________。
(2)钠与乙醇反应的化学方程式:______________________________。
水 
强 
相互影响 
2C2H5OH+2Na—→2C2H5ONa+H2↑ 
(1)乙烯与HCl发生加成反应,断裂的是哪种类型的共价键?你判断的依据是什么?
(2) CH2=CH-CH2-C≡CH中σ键与π键个数比是多少?
【答案】(1)断裂的是π键,因为π键不及σ键牢固。
(2)10∶3
微思考
(2022·广东清远月考)下列有关丙烯醇(CH2=CHCH2OH)的说法错误的是 (  )
A.只有极性键
B.有两个碳原子以肩并肩方式成键
C.氢原子形成的都是σ键
D.σ键上的原子也可以参与反应
【答案】A
【解析】碳与碳形成的键是非极性键,A错误;分子中存在一个碳碳双键,碳碳双键中有一个π键以“肩并肩”方式成键,B正确;氢原子只能形成单键,C正确;丙烯醇与钠反应时断裂的是O—H键(σ键),D正确。
有机化合物的同分异构现象
1.同分异构现象
(1)含义:化合物具有相同的__________,但具有不同__________的现象。相应的化合物互为________________。
(2)类型。
①构造异构:由________不同产生的碳架异构,由______________不同产生的位置异构,以及由__________不同产生的官能团异构。
②立体异构:有____________和对映异构等。
分子式 
结构 
同分异构体 
碳骨架 
官能团的位置 
官能团 
顺反异构 
2.范托夫的碳价四面体学说
(1)甲烷分子中碳的四个价键指向____________的顶点,碳原子位于四面体的中心,氢原子位于_____________________。
(2)CH2Cl2的结构有______种;CHIClBr存在_______种结构,它们属于________异构。
正四面体 
四面体的四个顶点 
1 
2 
对映 
C3H8O可能存在的同分异构体现象有哪几类?
【答案】存在位置异构和官能团异构两种类型。
微思考
判断正误。(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)芳香族化合物属于环状化合物。 (  )
(2)含—OH的有机化合物一定属于醇类。 (  )
(3)烃中不含官能团,烃的衍生物中含官能团。 (  )
(5)C4H8的链状同分异构体有3种。 (  )
【答案】(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√
重难点一 有机化合物的分类方法
[重难突破]
1.无机化合物与有机化合物若干问题比较
项目 无机化合物 有机化合物
组成元素 近百种元素 主要是C、H、O,其次是N、S、X(卤族元素)等
结构特点 比较简单 较复杂,碳原子间可形成单键、双键、三键,不同碳原子间可形成链状、环状结构
课堂·重难探究
项目 无机化合物 有机化合物
是否为电解质 酸、碱、盐、金属氧化物是电解质 大多数不是电解质,羧酸及其盐是电解质
溶解性、可燃性 很多能溶于水、极少数可以燃烧 绝大多数不溶于水、能燃烧
反应特点 通常反应较快、副反应较少 一般反应较慢、副反应较多
2.有机化合物的分类














     请根据有机化合物的结构简式,回答下列问题:
(1)有如下几种有机化合物:
[典例精练]
①可以看做醇类的是____________(填编号,下同),可以看做酚类的是__________,可以看做羧酸类的是____________,可以看做酯类的是____________________________________。
②E物质中官能团的名称是____________________________。
【答案】(1)④ ② ①② ①③
(2)①BD BC BCD A ②碳溴键、醛基
    下列对有机化合物的分类结果正确的是 (  )
A.乙烯(CH2==CH2)、苯、环己烷都属于脂肪烃
【答案】D
【解析】 烷烃、烯烃、炔烃都属于脂肪链烃,而苯、环己烷、环戊烷都属于环烃,且苯是环烃中的芳香烃,A、B、C均错误。
【答案】D
重难点二 有机化合物中的共价键
[重难突破]
1.共价键的极性
(1)极性共价键:简称极性键,共用电子对发生偏移的共价键。不同元素的原子之间形成的共价键均是极性共价键。成键原子电负性相差越大,键的极性越强。
(2)非极性共价键:简称非极性键,共用电子对不发生偏移的共价键。如有机化合物中,碳原子之间的共价键属于非极性键。
2.σ键、π键的比较
分类 σ键 π键
概念 由两个相同或不相同的原子轨道沿轨道对称轴方向相互部分重叠而形成的共价键 成键原子的未杂化p轨道,通过平行、侧面重叠而形成的共价键
重叠方式 电子云以“头碰头”方式重叠成键 电子云以“肩并肩”方式重叠成键
稳定性 重叠程度大,通常情况下较稳定 重叠程度小,通常情况下易断裂
类型判断 一般情况下,有机化合物中的单键是σ键,双键、三键中各有一个σ键,其余的为π键 3.有机分子中碳原子杂化轨道类型的判断
碳原子:全部形成单键时为sp3杂化;形成一个双键时为sp2杂化;形成一个三键时为sp杂化。
     下列关于σ键和π键的理解不正确的是 (  )
A.σ键一般能单独形成且绕轴旋转而π键不能
B.C2H2分子中有3个σ键和2个π键
C.共价键均是两个原子轨道以“头碰头”方式重叠形成的
[典例精练]
【答案】C
    (2023·湖北部分省级示范高中期中)药物阿比朵尔的分子结构如图所示,下列说法正确的是 (  )
A.其分子式为C22H25BrN2O3S
B.分子中碳原子均采取sp2杂化
C.阿比朵尔为芳香烃
D.分子结构中含有多个官能团,如羟基、酯基、碳溴键、苯环
【答案】A

【解析】根据该有机物的结构简式,可知其分子式为C22H25BrN2O3S,A正确;分子中含有碳碳单键,碳碳单键采用sp3杂化,苯环中的碳原子和双键碳原子采取sp2杂化,B错误;阿比朵尔含有C、H、N、O、S、Br等元素,为烃的衍生物,C错误;分子结构中含有多个官能团,如羟基、酯基、碳溴键,苯环不是官能团,D错误。
重难点三 有机化合物的同分异构现象
[重难突破]
1.有机分子中碳原子的成键特点(碳价四面体学说)
2.同分异构体的类型
3.有机化合物组成、结构的几种表示方法(以丁烷为例)
(1)分子式:用元素符号表示物质分子组成的式子,如丁烷分子式为C4H10。
(2)最简式:表示化合物中各元素原子数目最简整数比的式子,又叫实验式,丁烷的最简式为C2H5。
(3)结构式:用元素符号和短线表示分子中原子的排列和结合方式的
式子,如 。
    有机化合物的表示方法多种多样,下面是常用的几种表示方法:
[典例精练]
(1)上述表示方法中属于结构式的为___________(填编号,下同),属于键线式的为__________,属于空间填充模型的为________,属于球棍模型的为____________________________________。
(2)写出⑨的分子式:____________________________________。
(3)写出⑩中官能团的电子式:____________、__________________ __________________。
(4)②的分子式为__________,其最简式为_______________。
【答案】C
(1)如果某烷烃分子中同时存在这4种基团,所含碳原子数又最少,则该烃分子应含________________个碳原子,其结构简式可能为_________________或________________或_____________________。
(2)上述有机化合物与氯气在光照条件下发生__________反应,这些同分异构体中,一氯代物有4种同分异构体的是_______________ _______________(填结构简式)。
【答案】(1)8
    回答下列问题:
(1)分子式为C4H8的所有烃同分异构体有________种,其中属于脂肪烃且含一个甲基的物质结构简式为____________________。
(2)已知下列几组有机化合物,请回答下列有关问题。
②CH2==CHCH2CH3和CH3CH==CHCH3
③CH3CH2OH和CH3OCH3
⑥CH2==CHCH==CH2和 CH3CH2C≡CH
⑦CH3CH2NO2和NH2CH2COOH
其中属于碳架异构的是____________(填编号,下同),属于位置异构的是____________,属于官能团异构的是____________,属于同种物质的是________,不属于脂肪族化合物的是___________________。
【答案】(1)5 CH3CH2CH==CH2  (2)① ② ③④⑥⑦ ⑤ ④
【解析】 (1)C4H8可以是烯烃也可以是环烷烃,当它是烯烃时,有3种同分异构体:CH3CH2CH==CH2、CH3CH==CHCH3、CH2==C(CH3)2;还可以是环丁烷、甲基环丙烷,故共有5种同分异构体。(2)碳架异构存在于饱和烃中,①符合要求;位置异构是指官能团相同,但位置不同引起的异构,②符合此要求;官能团异构则是因官能团种类不同导致的异构,③④⑥⑦符合此要求;⑤属于同种物质;④含有苯环、不属于脂肪族化合物。
[课堂小结]
小练·素养达成
1.(2021·广东揭西模拟)青蒿素是从中药黄花蒿中提取的一种抗疟疾的有效成分,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 (  )
A.羧基、醚键
B.甲基、羧基
C.甲基、酯基
D.酯基、醚键
【答案】D
2.下列有机化合物按碳骨架进行分类,其中与其他三种有机化合物属于不同类别的是 (  )
【答案】C
3.按照有机化合物的分类,乙醛(CH3CHO)属于醛。下面各项对有机化合物的分类方法与此方法相同的是 (  )
【答案】C
【解析】乙醛含有醛基,属于醛类是根据分子结构中含有的官能团进行分类。①和③是根据有机化合物碳的骨架进行分类,②和④是根据有机化合物所含的官能团进行分类,C正确。
4.分子式为C7H16的烷烃中,在结构式中含有3个甲基的同分异构体数目是 (  )
A.3种 B.4种
C.5种 D.2种
【答案】A
【解析】C7H16含有3个甲基,表明结构只有一个支链,且支链为一个乙基或一个甲基,当支链为乙基时,结构只有一种;当支链为甲基时,结构有2种,A正确。
【答案】B
【解析】前者羟基直接连接在苯环上,属于酚类物质,后者属于醇类物质,二者不属于同系物,A错误;按共价键的极性,乙酸分子中的共价键有非极性键和极性键,按原子轨道重叠方向,乙酸分子中的共价键有σ键和π键,B正确;
请填写下列空白(填编号):
(1)属于烷烃的是________________________。
(2)属于烯烃的是________________________。
(3)属于芳香烃的是________________________。
(4)属于醇类的是________________________。
(5)属于羧酸类的是________________________。
(6)属于酚类的是________________________。
(7)物质⑦中含有的官能团的名称是_________________。
【答案】(1)①⑤ (2)③ (3)⑧ (4)④⑥ (5)②④ (6)⑥ (7)碳碳双键、醛基
【解析】①③⑤⑧中只含碳和氢两种元素,属于烃类,其中③含碳碳双键,是烯烃;⑧含苯环,属于芳香烃;④中的羟基连在除苯环之外的烃基碳原子上,属于醇类。⑥中的羟基其中一个直接连在苯环上,另一个与苯环侧链的烃基碳原子相连,所以⑥既属于酚类,又属于醇类。②和④中含羧基,属于羧酸类。