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第1课时 有机化合物的分类
专题2
2026
内容索引
01
02
03
自主预习 新知导学
合作探究 释疑解惑
课堂小结
课标定位素养阐释
1.能说出官能团、同系物的概念,记住常见的官能团。
2.会运用官能团、同系物的概念判断有机物所属的类别及分子的结构特点。
3.宏观辨识与微观探析:通过认识官能团的结构,微观分析有机物的类别,体会与宏观分类的差异,多角度认识有机物。证据推理与模型认知:了解碳原子之间的连接方式,能根据碳原子的骨架对有机物进行分类,学会判断同系物。
自主预习 新知导学
一、有机物
1.官能团概念: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。
2.有机物中常见的官能团。
3.官能团的作用。
(1)官能团可以作为有机化合物分类的依据。
(2)官能团能提示物质具有哪些化学性质,通常发生哪些化学反应。
①一般单键官能团的有机物容易发生取代反应;
②双键官能团和三键官能团的有机物容易发生加成反应和氧化反应(如烯烃、炔烃等)。
(3)官能团之间的转化。
①一般单键官能团有机物之间的相互转化,可通过取代反应实现;
②单键官能团有机物,一般通过消去反应转化成双键官能团或三键官能团有机物;
③双键官能团或三键官能团有机物,一般通过加成反应转化成单键官能团有机物。
【自主思考1】 所有的有机物都有官能团吗 试举例说明。
提示:并非所有的有机物都有官能团,如烷烃、苯及其同系物等,其分子结构中并不存在官能团。
【自主思考2】 从官能团视角对有机化合物进行分类,对你学习有机化学有何指导意义
提示:根据官能团对有机物进行分类,不仅能使繁杂的有机化学知识系统化,还能加深对不同类的有机物结构与性质之间关系的认识,有助于探索有机物转化的条件以及转化所遵循的反应规律,更好地掌握有机化学知识。
二、同系物与有机物的分类
1.同系物。
(1)定义: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。
(2)特点。
①具有相同的官能团:如羧酸都含有—COOH,醛类都含有—CHO。
②具有相同的通式:如链烷烃的通式为CnH2n+2,链状饱和一元羧酸的通式为CnH2nO2。
2.有机物的分类。
提示:不相同。
【效果自测】
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)Cl-是氯代烃的官能团。( )
(2)含不同碳原子数的链烷烃一定互为同系物。( )
(3)烃中不含官能团,烃的衍生物中含官能团。( )
(4)含—OH的有机物一定属于醇类。( )
√
×
×
×
×
×
(8)芳香族化合物都含有苯基官能团。( )
×
×
2.按碳的骨架分类,下列说法正确的是( )。
答案:A
解析:含有苯环的物质属于芳香族化合物,如C项物质;B、D两项中的物质属于脂环化合物。
3.下列各种物质,有的含有多个官能团。
①CH3CH2CH2CH3
请按要求填空(填序号):
(1)属于烷烃的是 。
(2)属于烯烃的是 。
(3)属于芳香烃的是 。
(4)含有醇羟基官能团的是 。
(5)含有酚羟基官能团的是 。
(6)含有羧基官能团的是 。
(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)⑥
(6)②④
(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,属于烯烃;⑧含苯环,属于芳香烃。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既可属于酚类,又可属于醇类。④中的羟基连在除苯环之外的烃基碳原子上,属于醇类。②和④中含羧基,属于羧酸类。
合作探究 释疑解惑
探究任务1
根、基、官能团的比较
问题引领
1 mol —OH和1 mol OH-分别含多少电子 —OH与OH-的电性差异是什么
提示:1 mol —OH含有9 mol电子,而1 mol OH-则含有10 mol电子。—OH呈电中性,OH-为带一个单位负电荷的阴离子。
归纳提升
根、基与官能团的比较。
类别 根 基 官能团
定义 带电的原子或原子团 分子失去中性原子或原子团后剩余的部分 决定有机物特殊性质的原子或原子团
电性 带电 电中性(有单电子) 电中性(有单电子)
存在 可以稳定存在 不能稳定独立地存在 不能稳定独立地存在
举例 氢氧根:OH- 铵根: 羟基:—OH 甲基:—CH3 —OH
—COOH
联系 (1)官能团属于基,但基不一定是官能团,如甲基(—CH3)是基,但不是官能团。 (2)基与基能够结合成分子,根与基不能结合成分子 典型例题
(1)上述9种微粒中,属于官能团的有 (填序号,下同) 。
(2)能与—C2H5结合生成有机物分子的微粒有 。
答案:(1)②⑤⑥
(2)②⑤⑥⑨
(3)①③④
解析:(1)官能团属于基,而基不一定属于官能团,且官能团和基均为电中性,容易判断②⑤⑥是官能团,它们分别为氨基、硝基、羟基,而①③④⑧带有电荷,它们均为离子,⑦NO2为分子,⑨—CH3表示甲基,不属于官能团。
(2)基与基之间可以直接结合成有机物分子,—C2H5为乙基,能与其结合成有机物分子的有②⑤⑥⑨;结合成的有机物分别为C2H5—NH2(氨基乙烷)、C2H5—NO2(硝基乙烷)、C2H5OH(乙醇)、C2H5—CH3(丙烷)。
(3) 为阳离子(根),能与其结合成分子的必须为阴离子(根),有①③④。结合成的有机物分子分别为C2H5NH2(氨基乙烷)、C2H5Br(溴乙烷)、C2H5OH(乙醇)。
A.两者均含有酯基
B.两者均属于酚
C.两者均含有碳碳双键
D.两者均属于芳香族化合物
答案:C
解析:维生素C分子中含有酯基、醇羟基、碳碳双键,但其中的五元环不是苯环,不属于酚,也不属于芳香族化合物;丁香油酚分子中含有酚羟基、醚键、碳碳双键和苯环,属于芳香族化合物,但没有酯基和醇羟基。
探究任务2
有机物的分类
问题引领
1.含有相同官能团的有机物,一定是同类物质吗
提示:不一定。同一种官能团连在不同的烃基上可能会形成不同类别的物质,比如同样是—OH(羟基),连在苯环上属于酚,如 ;连在链烃基上属于醇,如CH3CH2OH。
2.按官能团分类,烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、卤代烃都属于烃吗 是不是这些物质都有官能团 官能团分别是什么
提示:按官能团分类,卤代烃不属于烃,属于烃的衍生物,卤代烃相当于烃分子中的氢原子被卤素原子取代得到的产物;烷烃没有官能团,芳香烃中苯及其同系物没有官能团。烯烃、炔烃的官能团分别是碳碳双键和碳碳三键,卤代烃的官能团是碳卤键。
1.有机物的分类。
归纳提升
2.基团的位置不同导致物质的类别不同。
典型例题
【例题2】 下列各项有机物的类别及所含官能团都正确的是( )。
答案:A
认识有机物分类的标准与技巧
1.同种物质,分类标准不同,可属于不同的类别。如环己烯既属于脂环化合物,又属于烯烃;苯酚既属于芳香族化合物,又属于酚类。
2.官能团相同,类别可能不同。
(1)醇:羟基与链烃基、脂环、苯环侧链上的碳原子相连。官能团:—OH。
【变式训练2】 具有解热镇痛及抗生素作用的某药物主要成分的结构简式如图,它属于( )。
①芳香族化合物 ②脂肪族化合物 ③有机羧酸 ④有机高分子化合物 ⑤芳香烃
A.③⑤ B.②③
C.①③ D.①④
答案:C
解析:该有机物含苯环,属于芳香族化合物,不属于脂肪族化合物,①正确,②错误;该有机物含—COOH,属于有机羧酸,③正确;该有机物不属于有机高分子化合物,④错误;该有机物含氧元素,不属于芳香烃,⑤错误。
探究任务3
同系物
问题引领
1.怎样理解同系物中“结构相似”
提示:结构相似是指官能团种类相同,数目相同。对于不含官能团的链烷烃,同系物分子中碳骨架可能是直链,也可能带有支链,但都只有碳碳单键,结构相似;对于苯及其同系物,分子中只含有1个苯环,侧链的烷基碳骨架结构可以是直链,也可以带有支链。
2.通式相同的有机物一定互为同系物吗
提示:不一定,同系物必有相同的通式,但通式相同不一定为同系物,例如乙炔和苯、环烷烃与链状单烯烃。
3.同类物质是否一定互为同系物
提示:不一定,如乙醇和丙三醇因官能团数目不同而不互为同系物。
归纳提升
1.同系物的规律。
(1)物理性质:同系物随着分子中碳原子数的增加,相对分子质量逐渐增大,分子间作用力逐渐增大,物质的熔、沸点逐渐升高。
(2)化学性质:同系物的化学性质一般相似。
(3)结构特点:①结构相似,分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团;②碳原子数不同的烷烃互为同系物。
2.同系物的判断方法。
(1)官能团的种类和个数要相等;
(2)符合同一通式;
(3)分子式不能相同;
(4)分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团。
3.同系物、同分异构体、同素异形体、同位素比较。
分类 同素异形体 同位素 同系物 同分异构体
“同”的 含义 元素同 质子数同 结构相似 分子式同
“异”的 含义 性质不同 中子数不同 相差n个“CH2” 结构不同
对象 单质 核素 有机物 有机物或无机物
实例 O3与O2 H、D、T 甲烷与丙烷 乙醇与二甲醚
典型例题
【例题3】 下列物质一定互为同系物的是( )。
A.④⑧
B.①②③
C.④⑤
D.④⑥⑦
答案:A
解析:④⑧都属于链状单烯烃,而⑥可能是链烯烃也可能是环烷烃。⑤⑦也互为同系物,都属于二烯烃。①②③不符合同一通式,不互为同系物。
判断同系物的结构相似要注意以下三个方面:
(1)碳链和碳的骨架特点相似。如链烷烃的同系物的结构相似,是指均为碳碳单键的链状结构;结构相似不一定要完全相同,如CH3CH2CH3和(CH3)4C,前者无支链,后者有支链,但两者仍互为同系物。
(2)官能团的种类和数目要相同。如乙醇(C2H5OH)和乙二醇(CH2OHCH2OH),尽管两者都含有—OH,但—OH数目不同,不互为同系物。
(3)官能团与其他原子的连接方式要相同。如苯酚(C6H5—OH)与苯甲醇(C6H5CH2OH),虽然它们均含—OH,又符合同一通式CnH2n-6O,且组成上相差一个CH2原子团,但前者属于酚,后者属于芳香醇,故两者不互为同系物。
通式相同的物质不一定是同系物。如乙烯与环丁烷,它们的通式都是CnH2n,但不互为同系物。
【变式训练3】 下列各组物质中,互为同系物的是( )。
答案:A
解析:A项,两种物质都属于酚,官能团数目相等,且分子组成上相差一个“CH2”原子团,二者互为同系物;B项,前者属于酮,后者属于醚,类别不同,不互为同系物;C项,前者属于芳香醇,后者属于酚,类别不同,不互为同系物,二者互为同分异构体;D项,前者属于酯,后者属于羧酸,不互为同系物,二者互为同分异构体。
课堂小结