《创新课堂》第七章 9 第三节 第3课时 官能团与有机化合物的分类 讲义（教师版）化学必修二人教版

第3课时　官能团与有机化合物的分类
【学习目标】　1.了解依据官能团类别进行有机化合物分类的方法。
2.了解多官能团有机化合物性质分析的基本方法。
知识点一　官能团与有机化合物的分类
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1.分类依据：根据有机物分子中所含____________的不同，从________和________上对数量庞大的有机物进行分类。
2.常见的有机化合物类别、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
烃的衍生物 卤代烃 (—X) ____________(卤素原子) CH3CH2Br 溴乙烷
醇 ____________ ____________ CH3CH2OH 乙醇
醛 ____________ ____________ 乙醛
羧酸 ____________ ____________ 乙酸
酯 ____________ ____________ CH3COOC2H5 乙酸乙酯
[答案自填] 官能团　结构　性质　　碳碳双键　—C≡C—　碳碳三键　碳卤键
—OH　羟基　　醛基　　羧基　　酯基
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(1)凡是有机化合物都含有官能团(　　)
(2)CH3 —CH===CH2分子中所含官能团的结构简式为C===C(　　)
(3) 分子中含有三种官能团(　　)
(4)分子中含有的有机物属于酯类(　　)
(5)CH2===CH—COOH含有羧基和碳碳双键，因此CH2===CH—COOH既属于羧酸，又属于烯烃(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
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1.下列关于官能团的判断错误的是(　　)
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()
解析：选B。羧酸的官能团为羧基(—COOH)。
2.(2024·泰安高一阶段练习)根据官能团的不同对下列有机物进行分类(填序号)。
属于卤代烃的有__________，属于醇的有__________，属于芳香烃的有__________，属于醛的有__________，属于羧酸的有__________，属于酯的有__________。
答案：③⑥　①⑤　②　⑦　⑧⑨　④
3.莽草酸是从中药八角茴香中提取的一种有机化合物，具有抗炎、镇痛作用，常用作抗病毒和抗癌药物的中间体。莽草酸的结构简式如下图所示：
(1)在横线上写出官能团的名称。
(2)莽草酸的分子式为________________。
解析：根据莽草酸的结构简式可知，分子式为C7H10O5；莽草酸分子中所含有的官能团为羧基(—COOH)、碳碳双键()和羟基(—OH)。
答案：(1)①羧基　②碳碳双键　③羟基　(2)C7H10O5
知识点二　认识有机化合物的一般思路
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1.官能团与有机化合物性质的关系
(1)官能团对有机化合物的性质具有决定作用。
(2)含有相同官能团的有机化合物在性质上具有相似之处。
2.几种重要官能团的典型化学性质
官能团 典型化学性质
①可以与很多物质发生加成反应a.与溴单质、氯气、氯化氢等发生加成反应得到卤代烃b.与氢气发生加成反应得到烷烃c.与水发生加成反应得到醇②可以被酸性高锰酸钾溶液氧化③可以发生加聚反应
—OH ①可以和金属钠反应生成氢气和相应的醇钠②可以被氧气、酸性高锰酸钾溶液、酸性重铬酸钾溶液氧化③可以和羧酸发生酯化反应
—CHO 可以被氧气等氧化剂氧化为羧基
—COOH ①类似于无机酸，具有酸的通性②可以和醇发生酯化反应
—COOR 与水在稀酸的催化作用下发生水解反应生成醇和羧酸
3.认识有机化合物的一般思路
(1)认识一种有机物，可先从结构入手，分析其碳骨架和官能团，了解它所属的有机物类别。
(2)再结合此类有机物的一般性质，推测该有机物可能具有的性质，并通过实验进行验证。
(3)在此基础上进一步了解该有机物的用途。
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1.昆虫信息素是昆虫之间传递信号的化学物质。人工合成信息素可用于诱捕害虫、测报虫情等。一种信息素的分子结构简式如下图所示，下列关于该化合物的说法不正确的是(　　)
A．属于烷烃
B.可发生水解反应
C.可发生加聚反应
D.具有一定的挥发性
解析：选A。烷烃是只含有碳、氢两种元素的有机化合物，该有机化合物中还含有氧元素，不属于烷烃，A说法错误；该有机化合物分子中含有酯基，可发生水解反应，B说法正确；该有机化合物分子中含有碳碳双键，可发生加聚反应，C说法正确；根据题干信息可知，信息素具有一定的挥发性，D说法正确。
2.某有机化合物的结构简式如下图所示。下列有关该有机化合物的叙述不正确的是(　　)
A.该有机化合物的分子式为C11H12O2
B.该有机化合物能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.该有机化合物在一定条件下，可以发生取代反应、氧化反应和酯化反应
D.该有机化合物与钠反应不如水与钠反应剧烈
解析：选D。A项，根据有机化合物的结构简式可知，该有机化合物的分子式为C11H12O2，正确；B项，该有机化合物分子中含有碳碳双键，能与Br2发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色，正确；C项，该有机化合物含有苯环、碳碳双键和羧基，在一定条件下，可以发生取代反应、氧化反应和酯化反应，正确；D项，羧基与钠反应比水与钠反应剧烈，错误。
3.(2024·聊城高一质检)某有机化合物的结构简式如右图所示。下列有关该有机化合物的说法正确的是(　　)
A.分子中含有两种官能团
B.可以发生取代反应、加成反应、氧化反应
C.分子式为C10H14O3
D.与钠和氢氧化钠溶液都能发生反应，且得到的有机产物相同
解析：选B。A.根据结构简式可知，该有机化合物分子中含有羟基、羧基和碳碳双键三种官能团，故A错误；B.该有机化合物中羟基可以发生取代反应、氧化反应，碳碳双键可以发生加成反应、氧化反应，故B正确；C.根据结构简式可知，该有机化合物的分子式为C10H16O3，故C错误；D.该有机化合物分子中的羟基和羧基均能与钠反应，但只有羧基能与氢氧化钠反应，所以得到的有机产物不同，故D错误。
知识点三　有机化合物之间的转化
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1.几种重要的有机反应类型
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2.几种重要的有机化合物之间的转化关系
[答案自填] CH3CH2Cl＋HCl　CH2Br—CH2Br
?CH2—CH2?　2CH3CHO＋2H2O
CH3COOCH2CH3＋H2O
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1.HOOC—CH===CHCH2OH不可能发生的化学反应是(　　)
A．水解反应 B．氧化反应
C.加成反应 D．酯化反应
解析：选A。该有机化合物中含有碳碳双键、羧基和羟基，碳碳双键可发生加成反应、氧化反应，羟基可发生氧化反应、酯化反应，羧基可以发生酯化反应。
2.下图所示是一些常见有机物的转化关系。下列说法正确的是(　　)
A.反应①需要的条件是光照
B.反应②的反应类型是加聚反应
C.反应⑤⑦需要稀硫酸作为催化剂
D.反应③④⑤⑥⑦都属于取代反应
解析：选B。反应①为乙烯与溴单质发生加成反应，不需要反应条件，故A项错误；乙烯含有碳碳双键，能发生加聚反应生成聚乙烯，故B项正确；反应⑤⑦均为酯化反应，酯化反应需要浓硫酸作为催化剂，故C项错误；反应④⑤⑥⑦都属于取代反应，反应③属于氧化反应，故D项错误。
3.(2024·珠海高一检测)乙烯是一种重要的化工原料，以乙烯为原料衍生出部分化工产品的反应如下图所示(部分反应条件已略去)。
已知：①在一定条件下与H2O反应生成。
②羟基连在双键碳原子上不稳定。
(1)A的化学名称为________。在A～E中，属于醇类的为________，属于羧酸的为________，属于酯类的为________。(填字母)
(2)B和A反应生成C的化学方程式为__________________________
___________________________________________________________，
该反应的反应类型为_________________________。
(3)D的结构简式为______________________。
(4)D的同分异构体的结构简式为______________________。
解析：由题给流程和已知信息可知，乙烯和水在催化剂作用下发生加成反应生成A为乙醇，乙醇氧化生成B为乙酸，乙酸(B)和乙醇(A)发生酯化反应生成C为乙酸乙酯，乙烯和O2在Ag催化作用下反应生成D为，在一定条件下与H2O反应生成E为。(1)A的化学名称为乙醇，属于醇类的为A(CH3CH2OH)、E()，属于羧酸的为B(CH3COOH)，属于酯类的为C(CH3COOCH2CH3)。(4)根据D的分子式C2H4O可知，D的同分异构体的结构简式为CH3CHO。
答案： (1)乙醇　AE　B　C
(2)CH3COOH＋CH3CH2OHH2O＋CH3COOCH2CH3　酯化(取代)反应
(3)
(4)CH3CHO
eq \o(\s\up7( INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMAT ),\s\do5())
1.(2024·双鸭山高一月考)具有解热镇痛及抗生素作用的某药物的主要成分的结构简式如下图所示，它属于(　　)
A．烃类 B．有机羧酸
C.有机酯类 D．芳香烃
解析：选B。该有机物中除含C、H元素外，还含有O元素，不属于烃类，也不属于芳香烃，A、D不符合题意；该有机物中含有羧基，属于有机羧酸，B符合题意；该有机物中不含酯基，不属于有机酯类，C不符合题意。
2.按照官能团可以给有机物进行分类。下列有机物类别划分正确的是(　　)
A. 含有醛基，属于醛
B.CH3CH2Br含有碳溴键，属于卤代烃
C. 含有苯环，属于芳香烃
D. 含有苯环和羟基，属于醇
解析：选B。为甲酸乙酯，属于酯，A错误；CH3CH2Br属于卤代烃，B正确；为硝基苯，属于烃的衍生物，C错误；为苯甲酸，属于羧酸，D错误。
3.食品化学家研究得出，当豆油被加热到油炸温度时会产生如右图所示的高毒性物质，许多疾病都与这种有毒物质有关，如帕金森综合征。下列关于该有毒物质的判断不正确的是(　　)
A.可以发生加成反应
B.分子式为C9H16O2
C.分子中含有两种官能团
D.属于烃的衍生物
解析：选C。该物质中含有碳碳双键和醛基，可以发生加成反应，故A正确；该物质的分子式为C9H16O2，故B正确；该物质的分子中含有、—CHO、—OH三种官能团，故C错误；该物质中含有O元素，属于烃的衍生物，故D正确。
4.乳酸在发生下列变化时所用的试剂a、b分别为(　　)
CH3CH(OH)COOHCH3CH(OH)COONa
CH3CH(ONa)COONa
A.Na、NaOH B．Na、Na2CO3
C.NaOH、NaHCO3 D．NaOH、Na
解析：选D。第一步转化中—COOH变为—COONa，而—OH不变，故试剂a应为NaOH、Na2CO3或NaHCO3；第二步转化中—OH变为—ONa，故试剂b应为Na。
5.几种常见有机化合物的转化关系如下图所示(部分反应条件未标出)，其中，A的产量常用于衡量一个国家石油化学工业的发展水平，C常用于制作食品包装袋。
已知：R—X＋NaOHR—OH＋NaX(R代表烃基，X可为Cl、Br、I)。
(1)A、E的结构简式分别为______________、______________。
(2)反应①的条件为________________，反应③的反应类型为________。
(3)1 mol D最多可与________LCl2(折算为标准状况下的体积)发生取代反应。
(4)写出反应④⑥的化学方程式：
反应④__________________________________________；
反应⑥______________________________________________。
解析：A的产量常用于衡量一个国家石油化学工业的发展水平，故A为乙烯，B为乙烷，D为氯乙烷，E的结构简式为BrCH2CH2Br，C常用于制作食品包装袋，故C为聚乙烯。
(1)根据上述分析可知，A、E的结构简式分别为CH2===CH2、BrCH2CH2Br。　
(2)反应①是乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成氯乙烷，反应③是乙烯和氢气在催化剂、加热条件下发生加成反应生成乙烷。
(3)根据取代一个氢原子，消耗1个氯气分子，1 mol D(氯乙烷)有5 mol氢原子，因此1 mol D最多可与5 mol Cl2(在标准状况下的体积为112 L)发生取代反应。
(4)反应④是乙烯发生加聚反应生成聚乙烯，化学方程式为nCH2===CH2?CH2—CH2?。反应⑥是发生已知信息反应生成，化学方程式为＋2NaBr。
答案： (1)CH2===CH2　BrCH2CH2Br
(2)光照　加成反应　(3)112
(4)nCH2===CH2?CH2—CH2?