人教版高中化学选择性必修3第1章有机化合物的结构特点与研究方法第1节有机化合物的结构特点课件
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学选择性必修3第1章有机化合物的结构特点与研究方法第1节有机化合物的结构特点课件 |
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| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 2.4MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-03-20 00:00:00 | ||
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文档简介
(共31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
依据碳的骨架分类
依据碳原子组成的分子骨架，有机化合物可按如下进行分类：
芳香烃只含碳、氢两种元素，芳香族化合物除含碳、氢元素外，还可含有氧、氮等元素。
按官能团分类
1.烃的衍生物及官能团的概念
（1）烃的衍生物：从结构上看，烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而衍生出的一系列新的化合物。
（2）官能团：决定有机化合物特殊性质的原子或原子团。
要注意“基”与“官能团”的区别。基是有机化合物分子里含有的原子或原子团，官能团是决定有机化合物特性的原子或原子团。
2.有机物的主要类别、官能团和典型代表物
有机化
合物类别 官能团
（名称和结构简式） 代表物
（名称和结构简式）
烃 烷烃 — 甲烷CH4
烯烃 碳碳双键
乙烯
炔烃 碳碳三键
乙炔
芳香烃 —
苯
有机化合物类别 官能团（名称和结构简式） 代表物（名称和结构简式）
烃
的
衍
生
物 卤代烃 碳卤键
溴乙烷CH3CH2Br
醇 羟基 乙醇CH3CH2OH
酚 羟基 苯酚
醚 醚键 乙醚CH3CH2OCH2CH3
醛 醛基 乙醛CH3CHO
有机化合物类别 官能团（名称和结构简式） 代表物（名称和结构简式）
烃
的
衍
生
物 酮 酮羰基
丙酮CH3COCH3
羧酸 羧基
乙酸CH3COOH
酯 酯基 乙酸乙酯
CH3COOCH2CH3
胺 氨基 甲胺CH3NH2
酰胺 酰胺基 乙酰胺
CH3CONH2
含有相同官能团的有机物不一定是同类物质，如醇和酚官能团相
同，但类别不同。 连两个碳原子是酮，连一个碳原子和一个氢原子或两个氢原子是醛。
有机化合物中的共价键
1.共价键的类型
类型 σ键 π键
存在 在化合物中，单键都是σ键 在化合物中，双键或三键中存在π键
实例 甲烷分子中，氢原子的1s轨道与碳原子的一个sp3杂化轨道沿着两个原子核间的键轴，以“头碰头”的形式相互重叠，形成σ键 在乙烯分子中，两个碳原子均以sp2杂化轨道形成四个 σ键和一个 σ键。两个碳原子未参与杂化的p轨道以“肩并肩”的形式重叠形成π键
类型 σ键 π键
特点 通过σ键连接的原子或原子团可绕键轴旋转而不会导致化学键的破坏 π键与σ键的轨道重叠程度不同，所以强度不同，也不能绕键轴旋转
σ、π键个数的计算
一般情况下，有机化合物中的单键是σ键，双键中含有一个σ键和一个π键，三键中含有一个σ键和两个π键。
2.共价键的极性与有机反应
（1）不同成键原子间电负性的差异，会使共用电子对发生偏移，使共价键产生极性，在一定条件下发生断裂。有机化合物的官能团及其邻近的化学键往往是发生化学反应的活性部位。
（2）实例
举例 反应原理 断键部位 原因
乙醇与
Na反应 的极性较强，能够发生断裂
举例 反应原理 断键部位 原因
乙醇与
HBr
反应 羟基中氧原子的电负性较大，碳氧键极性也较强
有机化合物的同分异构现象
1.同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象。
2.同分异构体：具有同分异构现象的化合物的互称。
（1）特点：分子式相同，结构不同，性质可能相似也可能不同。
（2）规律：有机化合物中的碳原子数目越多，同分异构体的数目越多。
同分异构体之间的转化是化学变化。
3.同分异构体的类型
有机化合物的分类方法
1.芳香族化合物、芳香烃、苯的同系物关系图解
2.官能团和基、根（离子）的比较
类别 官能团 基 根（离子）
概念 决定有机化合物特
性的原子或原子团 有机化合物分子中去掉某些原子或原子团后，剩下的原子团 指带电荷的原子或原子团
电性 电中性 电中性 带电荷
稳定性 不稳定，不
能独立存在 不稳定，不能独立存在 稳定，可存在于溶液中、熔融状态下或晶体中
类别 官能团 基 根（离子）
实例
羟基
醛基 甲基
羟基
醛基
羧基
联系 官能团属于基，但是基不一定是官能团，如甲基（ ）不是官能团；根和基可以相互转化，如OH－失去1个电子可转化为 ，而 获得1个电子可转化为OH－
3.辨析常见易混的官能团
官能团 辨识方法
醇羟基
与酚羟基 二者连接的基团不同，与苯环直接相连的羟基为酚羟基；一般情况下，与链烃基或苯环侧链相连的羟基为醇羟基。例如：
酮羰基
与醛基
官能团 辨识方法
羧基与
酯基
氨基与
酰胺基 氨基为 ；酰胺基为 ，即 必须与
相连才构成酰胺基
有机化合物分类中的易错点
（1）不含苯环的碳环化合物，都属于脂环化合物；含一个或多个苯环的化合物，均称为芳香族化合物。
（2）链状烃通常又称脂肪烃。
（3）卤代烃中的官能团，具体物质中要写明碳氯键或碳溴键或碳碘键等。
（4）醇和酚的官能团都是羟基，关键看羟基连在什么地方，只有直接连在苯环上的才属于酚类。
（5） 连两个碳原子是酮，连一个碳原子和一个氢原子或两个氢原子的是醛。
（2025·浙江台州书生中学高二月考）请按照官能团的种类不同将下列有机化合物进行分类。
（1）属于不饱和烃的是 （填字母，下同），属于酚的是 ，属于卤代烃的是 。
含有双键或者三键的烃是不饱和烃，烃只含碳、氢两种元素，羟基与苯环直接相连的有机物叫酚，烃分子中的氢原子被卤素原子取代的有机物叫卤代烃，因此属于不饱和烃的是A，属于酚的是D，属于卤代烃的是E。
A D E
（2）含有两种官能团的物质是 。
A只含有碳碳双键，B只含羟基，C只含醛基，D只含羟基，E含有碳碳双键和碳氯键，F含有碳碳双键和羧基，G只含有酯基，故选EF。
EF
（3）C中所含有的官能团的名称为 。
C中所含有的官能团的名称为醛基。
醛基
判断有机物类别的方法
同分异构体的书写与判断
1.同分异构体的书写规律
（1）烷烃：烷烃一般只考虑碳架异构，书写时要注意全面而不重复，具体规则如下：
（2）具有官能团的有机物一般按官能团异构→碳架异构→位置异构的顺序书写。
2.同分异构体数目的判断
（1）基元法：如丁基有4种结构，则丁醇有4种结构。
（2）替代法：如二氯苯（C6H4Cl2）有3种结构，则四氯苯也有3种结构（用H替代Cl、Cl替代H）。
（3）等效氢法：等效氢法是判断同分异构体数目的重要方法。
①分子中同一个碳原子上的氢原子等效。
②与同一个碳原子相连的甲基上的氢原子等效。如新戊烷（ ）分子中的12个氢原子是等效的。
③同一分子中处于轴对称位置或镜面对称位置上的碳原子上的氢原子是等效的。如， 在苯环所在的平面内有两条互相垂直的对称轴，故有两类等效氢
原子； 中的18个氢原子是等效的。有机物分子中等效氢原子的种类
数等于其一元取代物的种类数。
（4）定一移一法：对于二元取代物的种类数的判断，可固定一个取代基的位置，再移动另一个取代基。如分析C3H6ClBr的结构种数，可先固定其中一个取代基 的位置，再移动另外一个取代基 ，从而得到其结构有
5种。
（2025·安徽安庆一中高二月考）（1）写出CH3CH2CH3二氯代物的所有同分异构体的结构简式： 。
CH3CH2CH3二氯代物的所有同分异构体为
（2）写出分子式为C4H8的属于烯烃的所有同分异构体的结构简式：
。
C4H8属于烯烃的结构含有1个碳碳双键，其结构简式分别为
（3）写出分子式为C5H10O且含有 的同分异构体的结构简式（不考虑立体异构）： 。
分子式为C5H10O且含有 ，则另外的烃基为
有
4种。
有机化合物同分异构体书写的流程模型如下：
判断物质类别→确定碳链→判断官能团的具体位置→判断氢原子是否达到饱和状态。
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
依据碳的骨架分类
依据碳原子组成的分子骨架，有机化合物可按如下进行分类：
芳香烃只含碳、氢两种元素，芳香族化合物除含碳、氢元素外，还可含有氧、氮等元素。
按官能团分类
1.烃的衍生物及官能团的概念
（1）烃的衍生物：从结构上看，烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而衍生出的一系列新的化合物。
（2）官能团：决定有机化合物特殊性质的原子或原子团。
要注意“基”与“官能团”的区别。基是有机化合物分子里含有的原子或原子团，官能团是决定有机化合物特性的原子或原子团。
2.有机物的主要类别、官能团和典型代表物
有机化
合物类别 官能团
（名称和结构简式） 代表物
（名称和结构简式）
烃 烷烃 — 甲烷CH4
烯烃 碳碳双键
乙烯
炔烃 碳碳三键
乙炔
芳香烃 —
苯
有机化合物类别 官能团（名称和结构简式） 代表物（名称和结构简式）
烃
的
衍
生
物 卤代烃 碳卤键
溴乙烷CH3CH2Br
醇 羟基 乙醇CH3CH2OH
酚 羟基 苯酚
醚 醚键 乙醚CH3CH2OCH2CH3
醛 醛基 乙醛CH3CHO
有机化合物类别 官能团（名称和结构简式） 代表物（名称和结构简式）
烃
的
衍
生
物 酮 酮羰基
丙酮CH3COCH3
羧酸 羧基
乙酸CH3COOH
酯 酯基 乙酸乙酯
CH3COOCH2CH3
胺 氨基 甲胺CH3NH2
酰胺 酰胺基 乙酰胺
CH3CONH2
含有相同官能团的有机物不一定是同类物质，如醇和酚官能团相
同，但类别不同。 连两个碳原子是酮，连一个碳原子和一个氢原子或两个氢原子是醛。
有机化合物中的共价键
1.共价键的类型
类型 σ键 π键
存在 在化合物中，单键都是σ键 在化合物中，双键或三键中存在π键
实例 甲烷分子中，氢原子的1s轨道与碳原子的一个sp3杂化轨道沿着两个原子核间的键轴，以“头碰头”的形式相互重叠，形成σ键 在乙烯分子中，两个碳原子均以sp2杂化轨道形成四个 σ键和一个 σ键。两个碳原子未参与杂化的p轨道以“肩并肩”的形式重叠形成π键
类型 σ键 π键
特点 通过σ键连接的原子或原子团可绕键轴旋转而不会导致化学键的破坏 π键与σ键的轨道重叠程度不同，所以强度不同，也不能绕键轴旋转
σ、π键个数的计算
一般情况下，有机化合物中的单键是σ键，双键中含有一个σ键和一个π键，三键中含有一个σ键和两个π键。
2.共价键的极性与有机反应
（1）不同成键原子间电负性的差异，会使共用电子对发生偏移，使共价键产生极性，在一定条件下发生断裂。有机化合物的官能团及其邻近的化学键往往是发生化学反应的活性部位。
（2）实例
举例 反应原理 断键部位 原因
乙醇与
Na反应 的极性较强，能够发生断裂
举例 反应原理 断键部位 原因
乙醇与
HBr
反应 羟基中氧原子的电负性较大，碳氧键极性也较强
有机化合物的同分异构现象
1.同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象。
2.同分异构体：具有同分异构现象的化合物的互称。
（1）特点：分子式相同，结构不同，性质可能相似也可能不同。
（2）规律：有机化合物中的碳原子数目越多，同分异构体的数目越多。
同分异构体之间的转化是化学变化。
3.同分异构体的类型
有机化合物的分类方法
1.芳香族化合物、芳香烃、苯的同系物关系图解
2.官能团和基、根（离子）的比较
类别 官能团 基 根（离子）
概念 决定有机化合物特
性的原子或原子团 有机化合物分子中去掉某些原子或原子团后，剩下的原子团 指带电荷的原子或原子团
电性 电中性 电中性 带电荷
稳定性 不稳定，不
能独立存在 不稳定，不能独立存在 稳定，可存在于溶液中、熔融状态下或晶体中
类别 官能团 基 根（离子）
实例
羟基
醛基 甲基
羟基
醛基
羧基
联系 官能团属于基，但是基不一定是官能团，如甲基（ ）不是官能团；根和基可以相互转化，如OH－失去1个电子可转化为 ，而 获得1个电子可转化为OH－
3.辨析常见易混的官能团
官能团 辨识方法
醇羟基
与酚羟基 二者连接的基团不同，与苯环直接相连的羟基为酚羟基；一般情况下，与链烃基或苯环侧链相连的羟基为醇羟基。例如：
酮羰基
与醛基
官能团 辨识方法
羧基与
酯基
氨基与
酰胺基 氨基为 ；酰胺基为 ，即 必须与
相连才构成酰胺基
有机化合物分类中的易错点
（1）不含苯环的碳环化合物，都属于脂环化合物；含一个或多个苯环的化合物，均称为芳香族化合物。
（2）链状烃通常又称脂肪烃。
（3）卤代烃中的官能团，具体物质中要写明碳氯键或碳溴键或碳碘键等。
（4）醇和酚的官能团都是羟基，关键看羟基连在什么地方，只有直接连在苯环上的才属于酚类。
（5） 连两个碳原子是酮，连一个碳原子和一个氢原子或两个氢原子的是醛。
（2025·浙江台州书生中学高二月考）请按照官能团的种类不同将下列有机化合物进行分类。
（1）属于不饱和烃的是 （填字母，下同），属于酚的是 ，属于卤代烃的是 。
含有双键或者三键的烃是不饱和烃，烃只含碳、氢两种元素，羟基与苯环直接相连的有机物叫酚，烃分子中的氢原子被卤素原子取代的有机物叫卤代烃，因此属于不饱和烃的是A，属于酚的是D，属于卤代烃的是E。
A D E
（2）含有两种官能团的物质是 。
A只含有碳碳双键，B只含羟基，C只含醛基，D只含羟基，E含有碳碳双键和碳氯键，F含有碳碳双键和羧基，G只含有酯基，故选EF。
EF
（3）C中所含有的官能团的名称为 。
C中所含有的官能团的名称为醛基。
醛基
判断有机物类别的方法
同分异构体的书写与判断
1.同分异构体的书写规律
（1）烷烃：烷烃一般只考虑碳架异构，书写时要注意全面而不重复，具体规则如下：
（2）具有官能团的有机物一般按官能团异构→碳架异构→位置异构的顺序书写。
2.同分异构体数目的判断
（1）基元法：如丁基有4种结构，则丁醇有4种结构。
（2）替代法：如二氯苯（C6H4Cl2）有3种结构，则四氯苯也有3种结构（用H替代Cl、Cl替代H）。
（3）等效氢法：等效氢法是判断同分异构体数目的重要方法。
①分子中同一个碳原子上的氢原子等效。
②与同一个碳原子相连的甲基上的氢原子等效。如新戊烷（ ）分子中的12个氢原子是等效的。
③同一分子中处于轴对称位置或镜面对称位置上的碳原子上的氢原子是等效的。如， 在苯环所在的平面内有两条互相垂直的对称轴，故有两类等效氢
原子； 中的18个氢原子是等效的。有机物分子中等效氢原子的种类
数等于其一元取代物的种类数。
（4）定一移一法：对于二元取代物的种类数的判断，可固定一个取代基的位置，再移动另一个取代基。如分析C3H6ClBr的结构种数，可先固定其中一个取代基 的位置，再移动另外一个取代基 ，从而得到其结构有
5种。
（2025·安徽安庆一中高二月考）（1）写出CH3CH2CH3二氯代物的所有同分异构体的结构简式： 。
CH3CH2CH3二氯代物的所有同分异构体为
（2）写出分子式为C4H8的属于烯烃的所有同分异构体的结构简式：
。
C4H8属于烯烃的结构含有1个碳碳双键，其结构简式分别为
（3）写出分子式为C5H10O且含有 的同分异构体的结构简式（不考虑立体异构）： 。
分子式为C5H10O且含有 ，则另外的烃基为
有
4种。
有机化合物同分异构体书写的流程模型如下：
判断物质类别→确定碳链→判断官能团的具体位置→判断氢原子是否达到饱和状态。