化学人教版（2019）必修第二册7.3.3官能团与有机物的分类及性质（共35张ppt）

(共35张PPT)
第三节 乙醇与乙酸
第3课时：官能团与有机物的分类及性质
第七章 有机化合物
有机物的官能团与物质类别的关系
01
常见官能团与有机物性质的关系
02
学习目标
1.通过旧知回顾、讨论交流，能结合实例认识有机物常见官能团，能从官能团类别的角度辨识各类有机化合物，深化“结构决定性质”的观念。
2.通过典例剖析、原理分析，了解官能团之间转化与物质类别和性质的关系，进一步理解氧化反应、取代反应、加成反应等常见有机反应类型。
3.通过归纳总结、整理提升，初步形成从烯烃（乙烯）到醇（乙醇）、醛（乙醛）、羧酸（乙酸）、酯（乙酸乙酯）的转化关系，认识多官能团有机物性质分析的基本方法。
通过对乙烯、乙醇和乙酸性质的学习，我们认识到官能团对有机物的性质具有决定作用，含有相同官能团的有机物在性质上具有相似之处。因此我们可以根据有机物分子中所含官能团的不同，从结构和性质上对数量庞大的有机物进行分类。如：
含哪些官能团
有机物的官能团与物质类别的关系
有机物的官能团与物质类别的关系
活动一、有机物的主要类别、官能团和典型代表物
学生活动1：阅读教材P81页内容，结合表7-2，思考常见有机物的类别
与官能团的关系，填写表格内容。
①官能团对有机物的性质具有决定作用，含有相同的官能团的有机物具有相似的性质，可以根据分子中官能团的不同对有机物进行分类。
HC≡CH
CH2==CH2
CH3CH3
CH3CH2OH
CH3COOH
无官能团
无官能团
碳碳双键
碳碳叁键
羟基
羧基
有机物的官能团与物质类别的关系
活动一、有机物的主要类别、官能团和典型代表物
②常见的有机物类别、官能团和代表物
有机化合物类别 官能团 代表物 结构 名称 结构简式 名称
烃 烷烃 － － CH4 甲烷
烯烃 CH2==CH2 乙烯
炔烃 CH≡CH 乙炔
芳香烃 － － 苯
碳碳双键
碳碳三键
—C≡C—
有机物的官能团与物质类别的关系
活动一、有机物的主要类别、官能团和典型代表物
烃的衍生物 卤代烃 CH3CH2Br 溴乙烷
醇 CH3CH2OH 乙醇
醛 乙醛
羧酸 乙酸
酯 乙酸乙酯
碳卤键
羟基
醛基
羧基
酯基
有机化合物类别 官能团 代表物 结构 名称 结构简式 名称
—OH
有机物的官能团与物质类别的关系
活动一、有机物的主要类别、官能团和典型代表物
学生活动2：探究书写烃的衍生物同分异构体顺序基本思维模型是什么？
①烃的衍生物同分异构体有三种具备类型：类别（官能团）异构、碳链异构、位置（官能团）异构。
②书写烃的衍生物基本思维模型
根据有机物的分子组成判定其可能的类别异构
根据类别异构写出各类别异构的可能的碳链结构(先写最长的碳链，依次写出少一个碳原子的碳链，把余下的碳原子连到相应的碳链上去。
第一步：判类别
第二步：写碳链
有机物的官能团与物质类别的关系
活动一、有机物的主要类别、官能团和典型代表物
学生活动2：探究书写烃的衍生物同分异构体顺序基本思维模型是什么？
②书写烃的衍生物基本思维模型（举例略）
一般是先写不带官能团的烃的同分异构体，再在各碳链上依次移动官能团的位置，有两个或两个以上的官能团时，先连一个官能团，再连第二个官能团，依此类推。
按“碳四键”的原理，碳原子剩余的价键用氢原子去填充饱和，就可得所有同分异构体的结构简式。
第三步：移官位
第四步：氢饱和
对应训练
【典例1】下列物质中含有两种官能团的烃的衍生物为（ ）
A．CH3CH2NO2 B．CH2=CHBr
C．CH2Cl2 D．
B
【解析】A．该有机物含有-NO2一种官能团，故A错误；B．该有机物存在碳碳双键、-Br两种官能团，故B正确；C．该有机物存在-Cl一种官能团，故C错误；D．该有机物存在-Br一种官能团，故D错误。故选B。
对应训练
【典例2】下列关于官能团的判断中说法错误的是（ ）
A.醇的官能团是羟基(—OH) B.羧酸的官能团是羟基(—OH)
C.酯的官能团是酯基( ) D.烯烃的官能团是碳碳双键( )
B
【解析】醇类的官能团为羟基（—OH），A项正确；羧酸的官能团为羧基（—COOH），且羧基是个整体，不能分开，B项错误；酯的官能团是酯基( )，C项正确；烯烃的官能团是碳碳双键( )，D项正
确。故选B。
有机物的官能团与物质类别的关系
活动二、几种重要有机物组成、结构及类别
学生活动1：结合已有知识，思考几种常见烃、乙醇、乙酸、乙酸乙酯
的分子组成和结构有何特点？填写表格内容。
物质 甲烷 乙烯 乙炔 乙醇 乙酸 乙酸乙酯
分子式
电子式 —— —— ——
结构式
H-C≡C-H
CH4
C2H4
C2H2
C2H6O
C2H4O2
C4H8O2
有机物的官能团与物质类别的关系
活动二、几种重要有机物组成、结构及类别
物质 甲烷 乙烯 乙炔 乙醇 乙酸 乙酸乙酯
结构简式
球棍模型
空间填充模型
官能团 ——
类别
烷烃
烯烃
炔烃
醇
羧酸
酯
CH4
CH2=CH2
HC≡CH
CH3CH2OH或C2H5OH
CH3COOH
CH3COOCH2CH3
-C≡C-
—OH
有机物的官能团与物质类别的关系
活动二、几种重要有机物组成、结构及类别
学生活动2：结合教材P81页“方法引导”栏目，思考认识有机化合物的
一般思路是什么？
有机物结构
官能团种类
有机物性质
官能团性质
分析
联想
结论
【温馨提示】认识一种有机物，可先从结构入手，分析其碳骨架和官能团，了解其所属的类别；再结合该类有机物的一般性质推测其可能具有的性质，并通过实验进行验证；在此基础上了解该有机物的用途，即“结构决定性质，性质决定用途”
对应训练
【典例1】某种食品防腐剂的结构简式如图所示，下列关于该物质
的说法正确的是（ ）
A．分子式为
B．是一种有机高分子化合物
C．分子中含有三种含氧官能团
D．1mol该物质能与3mol NaOH反应
A
【解析】A．由结构简式可知该物质的分子式为：C7H10O5，故A正确；B．该物质分子式C7H10O5，相对分子质量较小，不属于高分子化合物，故B错误；C．由结构简式可知该物质含有碳碳双键，羟基，羧基三种官能团，其中含氧官能团只有羟基和羧基两种，故C错误；D．该物质中只有羧基能与NaOH反应，1mol该物质含有2mol羧基能与2molNaOH反应，故D错误；故选：A。
对应训练
A
【典例2】有机物M、N、Q之间的转化关系为 ，下列说法正确的是（ ）
A．M的同分异构体有3种(不考虑立体异构)
B．N分子中所有原子共平面
C．Q的名称为异丙烷 D．M、N、Q均能与溴水反应
【解析】M、N、Q分别为 、 、 。求M的同分异构体可以转化为求丁烷的一氯代物，丁烷有2种同分异构体：CH3CH2CH2CH3、 一氯代物均有2种，故共有4种，除M外，还有3种，A项正确；N分子中所有原子不可能共平面，B项错误；Q的名称是异丁烷，C项错误；M、Q不能与溴水反应，N分子中含有碳碳双键，能与Br2发生加成反应，D项错误。
常见官能团与有机物性质的关系
常见官能团与有机物性质的关系
活动一、常见几种官能团的性质探究
学生活动1：结合下表，归纳总结常见几种官能团分别具有哪些主要的
化学性质？填写表格内容。
官能团 主要化学性质
（碳碳双键） —C≡C—（碳碳三键）
①加成反应：与X2（制二卤代烃）、H2（制烷烃）、HX（制一卤代烃）、H2O（制一元醇）等。
②加聚反应：制高分子化合物。
③氧化反应：燃烧、强氧化剂（酸性高锰酸钾溶液褪色）氧化。
常见官能团与有机物性质的关系
活动一、常见几种官能团的性质探究
官能团 主要化学性质
—OH （醇羟基）
—COOH（羧基）
（酯基）
①弱酸性：R—COOH R—COO-+H+（R—烃基）
②酯化（取代）反应：与醇反应生成酯，可逆。
①置换反应：与活泼金属（如钠）反应生成氢气
②催化氧化：Cu或Ag作催化剂，加热，生成醛或酮
③酯化（取代）反应：与酸反应生成酯，可逆。
水解（取代）反应：酸性条件，可逆，生成羧酸和醇；
碱性条件，不可逆，生成羧酸钠和醇，且1mol消耗1molNaOH
常见官能团与有机物性质的关系
活动一、有机物的主要类别、官能团和典型代表物
学生活动2：结合已有知识，比较水、乙醇、碳酸、乙酸四种含有羟基
的物质性质的异同，可得出什么结论？填写表格内容。
乙醇 水 碳酸 乙酸
电离程度
酸碱性
与Na
与NaOH
与NaHCO3
结论 不电离
（非电解质）
微弱电离
（极弱电解质）
部分电离（弱电解质）
部分电离
（弱电解质）
中性
中性
弱酸性
弱酸性
反应
反应
反应
反应
反应
反应
反应
不反应
不反应
不反应
不反应
不反应
羟基中氢原子的活泼性：乙醇<水<碳酸<乙酸
对应训练
【典例1】下列有关酒和酒精的说法正确的是(　　)
A．检验乙醇中是否含水，可加入少量的金属钠，若生成气体则含水
B．酒精结构中含有—OH，可推测乙醇溶液呈碱性
C．获取无水乙醇的方法是先加入熟石灰，然后再蒸馏
D．酒精是一种很好的溶剂，能溶解许多无机物和有机化合物，人们
用白酒浸泡中药制成药酒就是利用了这一性质
D
【解析】金属钠和水及乙醇都可以反应生成H2，A错误；酒精的结构简式为C2H5OH，分子在溶液中不能发生电离，溶液呈中性，B错误；熟石灰[Ca(OH)2]不能吸水，故无法彻底去除乙醇中的水，C错误；酒精能溶解许多无机物和有机物，故白酒可以浸泡中药制药酒，D正确。
对应训练
【典例2】我国本土药学家屠呦呦因为发现青蒿素而获得2015年的诺贝
尔生理学或医学奖。已知二羟甲戊酸()是生物合成青蒿素的原料之一，
下列关于二羟甲戊酸的说法正确的是(　　)
A．与乙醇发生酯化反应生成产物的分子式为C8H18O4
B．能发生加成反应，不能发生取代反应
C．在铜催化下可以与氧气发生反应
D．标准状况下，1 mol该有机物可以与足量金属钠反应产生22.4 L H2
C
【解析】二羟甲戊酸结构中含一个—COOH，与乙醇发生酯化反应生成物中有一个酯基，其分子式为C8H16O4，A错误；不能发生加成反应，B错误；该物质含—CH2OH，在铜催化下能与氧气发生反应，C正确；1 mol该有机物与足量金属钠反应可生成1.5 mol氢气，标准状况下为33.6 L，D错误。
常见官能团与有机物性质的关系
活动二、认识常见有机反应类型及反应条件
学生活动1：结合已有知识，思考有机反应中的氧化、还原反应有何特
点和规律？
（1）氧化反应
①定义：有机物分子中失去氢原子或加入氧原子的反应。即有机物“去氢”或“得氧”的反应称为氧化反应。
②类型：a.醇的氧化反应：羟基的O—H键断裂，与羟基相连的碳原子的C—H键断裂，形成C=O键。与羟基相连的碳原子上无氢原子时，醇不能被催化氧化。
【温馨提示】乙醇在人体内的转化：乙醇 乙醛 乙酸 CO2
常见官能团与有机物性质的关系
活动二、认识常见有机反应类型及反应条件
学生活动1：结合已有知识，思考有机反应中的氧化、还原反应有何特
点和规律？
b. 醛的氧化反应：醛基的C—H键断裂，醛基被氧化成羧基。
c. 有机物的燃烧、不饱和烃和苯的同系物使酸性KMnO4溶液褪色等。
（2）还原反应
①定义：有机物分子中加入氢原子或失去氧原子的反应。即有机物“加氢”或“去氧”的反应称为还原反应。
②类型：醛、酮、烯烃、炔烃、苯及其同系物、酚等的催化加氢反应。
常见官能团与有机物性质的关系
活动二、认识常见有机反应类型及反应条件
学生活动2：有机反应条件与反应类型有何关系？
①在NaOH水溶液中能发生酯的水解反应。
②在光照、X2(表示卤素单质，下同)条件下发生烷基上的取代反应；在铁粉、X2
条件下发生苯环上的取代反应。
③在浓H2SO4和加热条件下，能发生酯化反应或酯的水解反应等。
④与溴水或溴的CCl4溶液反应，可能发生的是烯烃的加成反应。
⑤与H2在催化剂作用下发生反应，则发生的是烯烃、芳香烃加成反应或还原反应。
⑥在O2、Cu(或Ag)、加热或CuO、加热条件下，发生醇的催化氧化反应。
对应训练
【典例1】某有机物的结构简式为 ，它在一定条件下可发生
的反应为 (　　)
①酯化反应　 ②氧化反应 　 ③加聚反应　 ④取代反应
A．②③④ B．①②③
C．①②④ D．③④
C
【解析】该物质含有羟基、羧基和酯基，能发生酯化反应、氧化反应和取代反应，但不含碳碳双键或碳碳三键，不能发生加聚反应，故C正确。
对应训练
【典例2】分枝酸可用于生化研究。其结构简式如图。下列关于分枝
酸的叙述正确的是(　　)
A．分子中含有2种官能团
B．可与乙醇、乙酸反应，且反应类型相同
C．1 mol分枝酸最多可与3 mol NaOH发生中和反应
D．可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色，且原理相同
B
【解析】分子中含有4种官能团：羧基、羟基、碳碳双键、醚键，故错误；B项，均为酯化反应，故正确；C项，1 mol分枝酸最多可与2 mol NaOH中和，故错误；D项，前者为加成反应，后者为氧化反应，故错误。
1．下列物质中含有两种官能团的是(　　)
A．氯乙烯(CH2==CHCl) B．苯乙烯( )
C．丙三醇( ) D．甲苯( )
A
【解析】决定有机化合物特性的原子或原子团叫做官能团。氯乙烯中含有 和碳氯键两种官能团；苯乙烯中含 有一种官能团；丙三醇中含有—OH一种官能团；甲苯中没有官能团。
2．下列说法正确的是（ ）
A．羟基与氢氧根有相同的化学式和电子式
B．乙醇是含—OH的化合物
C．常温下，1 mol乙醇可与足量的Na反应生成11.2 L H2
D．已知乙醇的结构式如图所示，则乙醇催化氧化时断裂的化学键
为②③
B
【解析】羟基的化学式是—OH，电子式是 ，氢氧根的化学式是OH－，电子式是 ，A项错误；1 mol乙醇与足量的Na反应可以生成0.5 mol H2，在标准状况下是11.2 L，C项错误；乙醇发生催化氧化时断裂的化学键应为①③，D项错误。
3．柠檬酸的结构简式如图，下列说法正确的是(　　)
A．1 mol柠檬酸可与4 mol NaOH发生中和反应
B．柠檬酸中能发生酯化反应的官能团有2种
C．1 mol柠檬酸与足量金属Na反应生成1.5 mol H2
D．柠檬酸与O2在Cu作催化剂、加热的条件下发生催化氧化反应
B
【解析】柠檬酸分子中有三个羧基，故1 mol柠檬酸可与3 mol氢氧化钠发生中和反应，A错误；柠檬酸分子中含有羧基和羟基两种官能团，二者均能发生酯化反应，B正确；羟基和羧基均可与钠反应生成H2，所以1 mol柠檬酸和足量金属钠反应生成2 mol H2，C错误；柠檬酸分子中与羟基直接相连的碳原子上没有氢原子，无法发生催化氧化反应，D错误。
C
4．已知：决定有机化合物化学性质的原子或原子团叫官能团，常
见的官能团有碳碳双键( )羟基( —OH)、羧基(—COOH)、酯基
(—COO—)等，具有相同官能团的有机物具有相似的化学性质。某
有机物的结构为 ，该有机物不可能具有的性质是（ ）
A．该有机物可以和反应
B．分子中所有碳原子可能共面，所有原子不可能共面
C．既能发生取代反应，也能发生加成反应和水解反应
D．标准状况下，22.4 L该有机物与足量的反应，生成氢气的质量
大于2 g
【解析】A．该有机物有苯环和碳碳双键，所以1 mol该有机物可以和4 mol H2反应，A正确；B．苯环、碳碳双键为平面结构，烷基为空间结构，碳碳单键可以旋转，所以分子中所有碳原子可能共面，所有原子不可能共面，B正确；C．有机物中有—OH可以发生酯化反应(取代反应)，有碳碳双键可以发生加成反应，不能发生水解反应，C错误；D．—COOH、—OH均与Na反应生成氢气，1mol该有机物与足量Na反应生成1mol氢气，其质量为2g，而标准状况下，22.4L该有机物(液体)的物质的量大于1mol，则生成氢气的质量大于2g，D正确；故选C。
延时符
碳碳双键、碳碳三键、碳卤键、羟基、羧基、酯基
结构、类别、性质、验证、用途
官能团
种类
认识有机物一般思路
官能团
性质
不同官能团有不同性质（官能团决定性质）
多种官能团的化合物具有各个官能团的性质
多种官能团之间相互影响，可表现出特殊性
官能团与有机物的分类
第3课时 官能团与有机物的
分类及性质