2.2 有机化合物的分类和命名 同步学案(含答案)2024-2025学年高二化学苏教版(2020)选择性必修3

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名称 2.2 有机化合物的分类和命名 同步学案(含答案)2024-2025学年高二化学苏教版(2020)选择性必修3
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-05-06 11:32:28

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第二单元 有机化合物的分类和命名
1. 了解有机化合物常见官能团的结构特征,从官能团的视角认识有机化合物的分类。
2. 理解同系物的概念,学会判断同系物。
3. 学会用习惯命名法和系统命名法对简单的有机化合物进行命名。
对有机化合物进行科学的分类,能使繁杂的有机化合物知识系统化,能够帮助我们加深对有机化合物结构与性质之间关系的认识,有助于人们探索有机化合物转化的条件以及转化所遵循的规律,使人类能够获得更多生活、生产和社会发展所需要的各种有机化合物。
1. 阅读教材第38页的内容,了解官能团、同系物的概念。
(1) 乙醇能与酸发生酯化反应,下表中物质均能与羧酸发生酯化反应,讨论能跟羧酸发生酯化反应的物质在结构上有什么共同特点?
与乙醇化学性质相似的部分有机化合物
CH3CH2—OH
CH3—OH CH3CH2CH2—OH CH3CH2CH2CH2—OH CH3CH2CH2CH2CH2—OH CH3CH2CH2CH2CH2CH2—OH CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2—OH
(2) 乙酸能与醇发生酯化反应,下表中物质均能与乙醇发生酯化反应,讨论能跟醇发生酯化反应的物质在结构上有什么共同特点?
与乙酸化学性质相似的部分有机化合物
CH3—COOH
H—COOH CH3CH2—COOH CH3CH2CH2—COOH CH3CH2CH2CH2—COOH CH3CH2CH2CH2CH2—COOH CH3CH2CH2CH2CH2CH2—COOH
2. 讨论官能团、同系物概念。
(1) 阅读教材第38页表2-5,认识有机物的官能团,练习书写官能团的符号和名称。
所属类别 官能团名称 官能团结构


卤代烃
醇或酚




羧酸

酰胺
(2) 讨论:什么是官能团?官能团与有机物性质有什么关系,请填写下表。
基 官能团
区别 有机物分子里含有的原子或原子团
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
基 根
概念
电性
稳定性
实例及其电子式
联系 “基”与“根”两者可以相互转化,OH-失去1个电子,可转化为—OH,而—OH 获得1个电子,亦可转化为OH-
(3) 分析醇类、羧酸类结构特点与差异,讨论什么是同系物?结构相似如何理解?
(4) 同系物有什么结构特点、性质特点和组成特点?
1. 温故知新,回顾无机物的分类标准和视角。阅读教材,回顾对无机化合物的分类。把物质分成酸、碱、盐、氧化物等的依据是什么?把物质分成离子晶体、共价晶体、分子晶体、金属晶体等的依据是什么?分类的目的是什么?对有机物进行分类是否也可按照不同标准和视角?
2. 官能团是重要的有机化合物的分类依据之一,阅读教材第39页的内容,了解有机化合物进行分类的方法。
(1) 根据官能团分类。
按有机物的组成分类:有机化合物
按所含官能团,将烃分为烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃等,将烃的衍生物分为卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸、酯、胺和酰胺等。
对下列物质进行分类:
①H3C—CH3 ② ③ ④ ⑤
⑥ ⑦ ⑧ 
⑨ ⑩H3C—CH2—OH    CH3COOH
(2) 从不同的角度对有机化合物进行分类。
根据有机物中是否含有苯环,把不含有苯环的有机化合物称为_____________,把含有苯环的有机化合物称为________________。根据有机化合物分子中的碳原子是连接成链状还是环状,把有机化合物分为链状化合物和________________。
3. 阅读教材第40页“学科提炼”的内容,提炼出官能团的功用。
4. 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。
名称是有机化合物的重要标识之一。英文文献中经常使用的是IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)命名法,中文文献中通常采用系统命名法。名称较长的有机化合物一般使用俗名,一些常见的简单有机化合物亦可采用习惯命名法命名。
1. 了解有机物的习惯命名规则。
一些烷烃的习惯命名
结构简式 名称 结构简式 名称 结构简式 名称
CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3(CH2)2CH3 CH3(CH2)3CH3 甲烷 乙烷 丙烷 正丁烷 正戊烷 CH3(CH2)4CH3 CH3(CH2)5CH3 CH3(CH2)6CH3 CH3(CH2)7CH3 CH3(CH2)8CH3 正己烷 正庚烷 正辛烷 正壬烷 正癸烷 CH3(CH2)9CH3 (CH3)2CHCH3 (CH3)2CHCH2CH3 (CH3)2CHCH2CH2CH3 (CH3)4C 正十一烷 异丁烷 异戊烷 异己烷 新戊烷
(1) 分子中碳原子总数在10以内的烷烃,用天干表示,分别对应的名称为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷。
(2) 当碳原子总数大于10时,用中文数字表示,如十一烷、十五烷、十七烷、二十烷。
(3) 为了区分同分异构体,在名称的最前面加一些词头表示,用“正”表示直链烃,用“异”表示具有__________结构的异构体,用“新”表示具有________________结构的异构体,如CH3CH2CH2OH命名为______________,(CH3)2CH—OH命名为______________,(CH3)3CCH2—OH命名为________________。
2. 系统命名法的基本思路与方法。
基本思路:先将有机化合物分为母体和取代基两部分,再将取代基全部假想为氢原子以命名母体,然后确定取代基的名称和位置。
基本方法:以母体名称作为主体名,并按规定的要求注明取代基或官能团的数目和位次,得到有机化合物的名称,用系统命名法命名的有机化合物名称通常包括取代基的________、________和________以及母体的________。
常见的取代基如烃基是一价基,即从有机物分子中去掉一个氢原子后剩余的原子团,如甲基、乙基等,烃基是呈电中性的原子团。写出下列基的结构简式:①甲基________,②乙基________,③正丙基________,④异丙基________。
3. 学习烷烃的系统命名。
(1) 选母体:遵循“长”“多”原则,“长”,即主链必须是最长的;“多”,即同“长”时,考虑含支链最多(支链即取代基)。如:
主链最长(7个碳)时,选主链有a、b、c三种方式,其中,a有3个支链、b有2个支链、c有2个支链,所以方式a正确。
(2) 编序号:遵循“近”“简”“小”原则。
“近”:即从离支链最近的一端开始编号,定为1号位。如:
“简”:若有两个取代基不同,且各自离两端等距离,从简单支链的一端开始编号。如:
“小”:就是使支链位置号码之和最“小”。若有两个取代基相同(等“简”),且各自离两端有相等的距离(等“近”)时,才考虑“小”。如:
方式一:
方式二:
方式一的位号和为2+5+3=10,方式二的位号和为2+5+4=11,10<11,所以方式一正确。
(3) 写名称,按照如下格式:
将支链的名称写在主链名称的前面,在支链的前面用阿拉伯数字注明位置,并在数字与名称之间用短线隔开;如果主链上有相同的支链,则将支链合并,两个表示支链位置的阿拉伯数字之间需用逗号隔开,用大写数字表示支链的个数。如果有机化合物具有多种支链,则要按照命名原则所规定的“次序规则”,按取代基大小顺序先后列出支链。
特别提示:烷烃命名时,1号碳上不可能连甲基,2号碳上不可能连乙基或更复杂的取代基。
练习:
1. 命名为____________________。
2. 命名为____________________。
3. 命名为________
___________________________。
4. 有机物用系统命名法命名为3-甲基-2-乙基戊烷,该命名正确吗?为什么?
1. 命名烯、炔、醇、卤代烃、羧酸等。
(1) 选母体:在选母体时,如果官能团中没有碳原子,则应选择包含与官能团相连接的碳原子的最长碳链作主链;如果官能团含有碳原子,则应选择含有官能团碳原子的最长碳链作主链。
(2) 定序号:在编序号时,先保证官能团碳的位次最小,再尽可能使取代基的位次最小。
(3) 标注官能团位置、定名称:若为双(三)键,标注双键或三键碳原子编号较小的编号,用阿拉伯数字标明其位置。相同的官能团用中文数字表示其个数。
2. 命名环状化合物。
在命名环状化合物时,通常选择环作为母体。下面是几种常见的含有脂环或苯环的化合物的结构和名称。
练习:
1. 按要求填空。
(1) 写出羟基和氢氧根离子的表达式:    、    ,它们的电子式分别为    、    。
(2) 1 mol羟基含    mol电子,    mol质子。
(3) 1 mol氢氧根离子含    mol电子,    mol质子。
2. 命名表中的有机物。
结构简式
习惯命名 — —
系统命名
1. 下列有关有机化合物的分类不正确的是(  )
A.  酚类 B.  芳香族化合物
C.  芳香烃 D.  醇
2. 下列叙述正确的是(  )
A. 分子通式相同且组成上相差一个或几个“CH2”原子团的物质互为同系物
B. 结构对称的烷烃,其一氯代物必定只有一种
C. 含不同碳原子数的烷烃一定互为同系物
D. 相对分子质量相同、结构不同的化合物一定互为同分异构体
3. (常州武进高中检测)有机物M(结构如图)具有广谱抗菌活性,该分子结构中所含官能团的种类有(  )
A. 8种
B. 7种
C. 6种
D. 5种
4. (常州阶段考试)某有机物的键线式如图所示,其名称为(  )
A. 3,4 二甲基 2 乙基 1 己醇
B. 2 乙基 3,4 二甲基 1 己醇
C. 4,5 二甲基 3 庚醇
D. 4,5 二甲基 3 亚甲基 3 庚醇
5. (常州期中)下列有机物命名正确的是(  )
A.  1,3-二甲基丁烷
B.  2-羟基丙烷
C. 2-乙基-1,3-丁二烯
D.  苯甲酸
6. (泰州泰兴中学阶段考试)下列有机物的系统命名错误的是(  )
A. :1,3 二溴戊烷 B. :2,2 二甲基丙烷
C. :4 硝基苯酚 D. CH3CH(C2H5)CH3:2 甲基丁烷
7. (徐州期中联考)某有机物的结构式(键线式)及球棍模型如图所示。
该有机物分子的核磁共振氢谱如图所示。
下列关于该有机物的叙述正确的是(  )
A. 该有机物不同化学环境的氢原子有8种 B. 该有机物属于芳香族化合物
C. 键线式中的Et代表的基团为—CH3 D. 该有机物的分子式为C9H10O4
8. 下列有机物的命名正确的是(  )
A.  苯甲酸
B. CH2===CH—CH===CH2 1,3-二丁烯
C.  2-甲基-1-丙醇
D.  2-溴戊烷
9. 下列说法正确的是(  )
A. (CH3CH2)2CHCH3的系统命名是2乙基丁烷
B. H2与D2两者互为同位素
C. CH3CH2NO2和HOCH2CONH2互为同分异构体
D. CH2===CH2和CH2===CH—CH===CH2互为同系物
10. A 的结构简式为,B与等物质的量的 H2发生加成反应可得到A。下列说法错误的是(  )
A. B的结构可能有3种,其中一种名称为3,4,4 三甲基 2 戊烯
B. A的系统命名为2,2,3 三甲基戊烷
C. A的分子式为C8H18
D. A的一氯代物只有4种
11. 下列各物质,有的含有多个官能团。
①CH3CH2CH2CH3 ② ③ ④
⑤ ⑥ 
⑦ ⑧
请回答下列问题(填序号)。
(1) 属于脂肪烃的有    。(2) 属于芳香烃的有    。
(3) 属于醇类的有     。(4) 属于酚类的有    。
(5) 属于羧酸类的有    。(6) 属于酯类的有    。
12. (常州武进高级中学学情调研)按要求填空。
(一) 有机物命名:
(1) :         。(2) :      。
(3) :         。  
(4) CH2===C(CH3)CH===CH2:      。
(二) 根据名称写出物质(结构简式):
(5) 3,4-二甲基-4-乙基庚烷:               。
(6) 3,4,4-三甲基-1-戊炔:                。
(三)已知有机物降冰片二烯的分子结构如图所示:
(7) 降冰片二烯的分子式为      。
(8) 降冰片二烯属于    (填字母)。
A. 环烃    B. 不饱和烃    
C. 烷烃    D. 烯烃
第二单元 有机化合物的分类和命名
【活动方案】
活动一
1. (1) 表中有机化合物均属于醇类,它们的分子中都含有羟基(—OH),可以简单地记为R—OH,醇类的化学性质与羟基密切相关。
(2) 表中有机化合物属于羧酸(R—COOH),它们的化学性质与羧基(—COOH)密切相关。
2. (1)
所属类别 官能团名称 官能团结构
烯 碳碳双键
炔 碳碳三键 —C≡C—
卤代烃 碳卤键
醇或酚 羟基 —OH
醚 醚键
醛 醛基
酮 羰基
酯 酯基
羧酸 羧基
胺 氨基 —NH2
酰胺 酰胺基
(2) 反映一类有机化合物共同特性的原子或原子团叫做官能团。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类似。
决定有机物特殊性质的原子或原子团
化合物分子中去掉某些原子或原子团后,剩下的原子团 带电荷的原子团,是电解质电离的产物
电中性 带电荷 不稳定;不能独立存在 稳定;可独立存在于溶液中或熔融状态下
—OH  OH- 
(3) 在分子组成上,与乙醇化学性质相似的有机化合物之间都相差一个或若干个“CH2”原子团,与乙酸化学性质相似的有机化合物之间也相差一个或若干个“CH2”原子团。结构相似,分子组成相差一个或若干个“CH2”原子团的有机化合物互相称为同系物。结构相似包括所含官能团种类、数目均相同,如甲醇与乙二醇不属于同系物,因为官能团数目不等。
(4) 同系物具有相同的官能团,它们化学性质相似,具有相同的通式,但通式相同不一定为同系物,例如乙烯和环丙烷。
活动二
1. 把物质分成酸、碱、盐、氧化物等的依据是物质的组成不同。把物质分成离子晶体、共价晶体、分子晶体、金属晶体等的依据是物质的结构差异。这种从物质的组成、结构等相对微观的视角进行的分类,有助于人们更好地认识物质的性质及转化规律。可按照不同的标准和视角对有机物进行分类。
2. (1) 烷烃:①③⑧ 烯烃:②⑤⑨ 芳香烃:⑦  醇:④⑩ 羧酸:  卤代烃:⑥ (2) 脂肪族化合物 芳香族化合物 环状化合物
3. 官能团除了可以作为有机化合物分类的依据,还能提示物质具有哪些化学性质,通常发生哪些化学反应;通过比较官能团之间的差异,设计含有不同官能团的有机物之间的转化路线。
4. 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。
活动三
1. (3)   正丙醇 异丙醇 新戊醇
2. 位置 数目 名称 名称 —CH3
—CH2CH3 —CH2CH2CH3 
练习
1. 3-甲基-4-乙基己烷 
2. 2,3-二甲基戊烷
3. 3,6-二甲基-5-乙基壬烷
4. 错误。该有机物的结构简式为,主链碳原子数为6而不是5,主链选择错误,应为3,4-二甲基己烷。
活动四
练习
1. (1) —OH OH-  
(2) 9 9 (3) 10 9
2. 邻二甲苯 间二甲苯 对二甲苯
1,2 二甲苯 1,3 二甲苯 1,4 二甲苯
1 甲基 3 乙基苯 1 甲基 2 乙基 3 丙基苯
【课堂反馈】
1. A 分子结构中不含苯环,不属于酚类,A错误。
2. C 分子通式相同且组成上相差一个或几个“CH2”原子团的物质不一定互为同系物,如CH3CH2CH2OH与CH3OCH3不互为同系物,A错误;结构对称的烷烃,其一氯代物不一定只有一种,如CH3CH2CH2CH3的结构对称,但其一氯代物有2种,B错误;相对分子质量相同、结构不同的化合物不一定互为同分异构体,如N2与CO的相对分子质量相同,但不互为同分异构体,D错误。
3. D 该分子结构中所含的官能团有碳碳双键、(酚)羟基、酯基、羧基和酰胺基,共有5种。故选D。
4. A 为醇类化合物,选取含羟基在内的最长碳链为主链,从离羟基近的一端编号得到正确的名称为3,4二甲基2乙基1己醇。故选A。
5. C 主碳链为5个C,属于烷烃,命名为2 甲基戊烷,A错误;主碳链为3个C,属于醇类,命名为2 丙醇,B错误;含不饱和键的最长的主链只有4个碳,名称为2 乙基 1,3 丁二烯,C正确;属于芳香酯类,命名为甲酸苯酯,D错误。
6. A 分子中含有3个碳原子,系统命名为1,3-二溴丙烷,A错误。
7. A 根据该有机物的核磁共振氢谱及球棍模型判断,不同化学环境的氢原子有8种,A正确;该有机物分子中不含苯环,所以不属于芳香族化合物,B错误;根据该有机物的球棍模型判断Et为乙基,C错误;根据球棍模型可知,该有机物的分子式是C9H12O4,D错误。
8. D 是酯类,命名为甲酸苯酯,A错误;CH2===CH—CH===CH2是二烯烃,故命名为1,3 丁二烯,B错误;是醇,主链上有4个碳原子,故命名为2 丁醇,C错误;是卤代烃,主链上有5个碳原子,故命名为2 溴戊烷,D正确。
9. C 烷烃命名时,选用最长的碳链为主链,故主链上有5个碳原子,为戊烷,从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号,故在3号碳原子上有一个甲基,故为3-甲基戊烷,A错误;同种元素的不同种原子间互为同位素,而H2与D2均为单质,故不是同位素,B错误;CH3CH2NO2和HOCH2CONH2的分子式相同而结构不同,故互为同分异构体,C正确;CH2===CH2和CH2===CH—CH===CH2在分子组成上相差的不是一个或若干个“CH2”原子团,故不是同系物,D错误。
10. D B的结构可能有3种:、、,的系统命名为3,4,4-三甲基-2-戊烯,A正确;A的主链上含有5个碳原子,甲基分别位于2、2、3号碳原子上,则A的系统命名为2,2,3-三甲基戊烷,B正确;A是分子中含有8个碳原子的饱和烃,根据烷烃的通式知,其分子式为C8H18,C正确;A分子中含有5种不同化学环境的氢原子,则其一氯代物有5种,D错误。
11. (1) ①③ (2) ⑧ (3) ④⑤ (4) ⑥ (5) ②④ (6) ⑦
12. (1) 2,4 二甲基 2 己烯 (2) 2 丁醇
(3) 2,2,4-三甲基戊烷 (4) 2-甲基-1,3-丁二烯 
(5) (6)  
(7) C7H8 (8) AB