人教版高中化学选修5教学讲义,复习补习资料(含知识讲解,巩固练习):01【基础】有机化合物的分类

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名称 人教版高中化学选修5教学讲义,复习补习资料(含知识讲解,巩固练习):01【基础】有机化合物的分类
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2020-01-16 20:23:50

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有机化合物的分类

【学习目标】
1、了解有机化合物的分类方法;
2、认识一些重要的官能团,能辨别其名称和结构。
【要点梳理】

要点一、有机化合物的分类

要点诠释:①烃是只含C、H两种元素的有机物。如甲烷、乙烯、苯等只含C、H元素,都属于烃。
②链状烃和脂环烃又叫脂肪烃。
③一种物质根据不同的分类方法,可以属于不同的类别。如环己烷( )既属于环状化合物中的脂环化合物,又属于烯烃;苯酚( )既属于环状化合物中的芳香化合物,又属于酚类。
④一种物质具有多种官能团,在按官能团分类时也可以认为属于不同的类型。如丙烯酸( )有两种官能团:和 。含有可认为属于烯烃,应具有和乙烯类似的化学性质;含有—COOH也可认为羧酸,应具有和乙酸类似的化学性质。

要点二、常见官能团的名称、结构
1.定义:决定化合物特殊性质的原子或原子团叫做官能团。如:乙烯的官能团为碳碳双键;乙醇的官能团
为羟基(—OH);乙酸的官能团为羧基( ),一氯甲烷(CH3Cl)的官能团为氯原子(—Cl)。
2.常见官能团
中学常见的官能团及其结构等如下表所示:
官能团名称
官能团结构式
结构简式
电子式
化合物所属类别
碳碳双键
烯烃
碳碳三键
—C≡C—
—C≡C—
炔烃
卤原子
—X
—X
卤代烃
羟基
—O—H
—OH
醇或酚
醚键

醛基
—CHO

羰基
—CO—

羧基
—COOH
羧酸
酯基
—COOR

氨基
—NH2

要点诠释:①官能团是中性基团,不带电荷。
②官能团决定有机物的主要化学性质,但相同的官能团连接的方式和位置不同,化学性质也有所不同。
③分子中含有两种或两种以上的官能团时,该分子可能具有多方面的性质,若多种官能团之间互相影响,又可能表现出特殊性质,如羟基与链烃相连时形成的是醇,而直接与苯环相连时形成的是酚。
要点三、脂环化合物与芳香化合物,醇与酚的区别
1.芳香化合物是指含有苯环或其他芳香环(如萘环 )的化合物;脂环化合物是指碳原子之间连接成环状且不是芳香环的化合物,如环己烯( )、环戊烷( )等。
2.醇和酚的官能团均为羟基(—OH),区别在于羟基是否与苯环直接相连。羟基与苯环直接相连的有机物属于酚;羟基与链烃基、脂环烷基、苯环侧链相连形成的有机物均为醇。如:为酚类,而
为醇类。
3.脂环化合物与芳香化合物的主要区别在于是否含有苯环等芳香环;醇与酚的区别在于羟基是否与苯环直接相连。
要点四、根、基、原子团和官能团的比较
四异


原子团
官能团
定义
带电的原子或原子团
分子中失去中性原子或原子团剩余的部分
多原子组成的根或基
决定有机物化学特性的原子或原子团
电性
带电
中性不带电
带电或中性
中性不带电
存在
可以稳定存在
不能稳定存在
若是根,可以稳定存在;若是基,不能稳定存在
不能稳定存在
实例
Na+、NH4+、SO42-
—CH3、—OH
NH4+、—OH
—OH、—CHO等
联系
官能团是基团,但基团不一定是官能团,如甲基(—CH3)是基团,但不是官能团。根的基团间可以相互转化,如OH-失去1个电子可以转化为—OH(羟基),而—OH得到1个电子可以转化为OH-
要点五、官能团对有机物性质的影响
有机化学反应主要发生在官能团上,官能团对有机物的性质起决定性作用。学习有机物的性质实际上是学习官能团的性质,有机物含有什么官能团就应该具备这种官能团的化学性质,有机物不含有这种官能团就不具备这种官能团的化学性质,这是学习有机化学特别要认识到的一点。具有同种官能团的化合物具有相似的化学性质,具有多种官能团的化合物应具有各个官能团的性质。例如通过必修2的学习,我们已经知道乙醇可以和钠发生反应,可以和乙酸发生酯化反应,发生反应是由于乙醇分子中含有羟基,所以只要是含有羟基的醇类化合物都具有与乙醇类似的化学性质,而不仅仅是乙醇的性质;再如我们在必修2中学习了乙烯,通过学习,我们知道乙烯可以发生加成反应,所以我们可以推测只要含有碳碳双键的有机物都可以发生加成反应。
但要注意,性质不是各个官能团性质的简单加和,因为官能团之间会相互影响。如醇、苯酚和羧酸的分子里都含有羟基,故皆可与钠作用放出氢气,但由于所连的基团不同,在酸性上存在差异。醇是非电解质,溶液呈中性,不能与NaOH、NaHCO3反应;苯酚呈极弱的酸性,比碳酸的酸性弱,不能使指示剂变色,能与NaOH反应,不能与NaHCO3反应;羧酸呈弱酸性,具有酸的通性,能与NaOH、NaHCO3反应。显然,受羧基中羰基的影响使得羟基中的氢易于电离。
官能团相同,化合物的类别不一定相同,如乙醇的结构中和苯酚的结构中都有羟基(—OH),但乙醇属于醇类,苯酚属于酚类;它们的化学性质也不相同。
【典型例题】
类型一:按碳骨架的不同认识有机物
例1(2019 山东师大附中月考)四氯化碳按官能团分类应该属于( )
A.烷烃 B.烯烃 C.卤代烃 D.羧酸
【思路点拨】四氯化碳中含-Cl,为卤代烃的官能团,以此来解答。
【答案】C
【解析】四氯化碳可以看做甲烷分子中的四个氢原子被四个氯原子所代替的产物,其官能团为氯原子,属于卤代烃。
【总结升华】
举一反三:
【变式1】按碳骨架分类,下列说法正确的是( )

【答案】D
【解析】羟基直接和苯环相连接形成的是酚,A项错误;芳香族化合物中含有苯环,B项错误;脂环化合物中存在环状结构但不是苯环,C项错误。
类型二:按官能团的不同认识有机物
例2 下面有16种有机化合物,将它们按所属的类别填入下表。


分类依据
烷烃
烯烃
芳香烃
卤代烃




羧酸

序号
【答案】① ②⑾ ③⒀ ⑨⑩ ⒃ ⑥ ⑤⒁ ④ ⑧⒂ ⑦⑿
【解析】识别官能团是解决本题的关键。根据官能团的不同可以将它们分成不同类别的物质。
举一反三:
【变式1】下列说法正确的是( )
A、羟基跟链烃基直接相连的化合物属于醇类
B、含有羟基的化合物属于醇类
C、酚类和醇类具有相同的官能团, 因而具有相同的化学性质
D、分子内含有苯环和羟基的化合物都属于酚类
【变式2】下列有机物属于醇的是________,属于酚的是________。
【答案】①③④⑥ ②⑦⑧
【解析】解答本题的关键是明确醇与酚的区别;羟基是否直接与苯环相连。凡羟基直接与苯环相连的有机物均属于酚类,凡羟基与除苯环外的其他烃基相连的有机物属于醇类。
【点评】醇与酚的区别在于羟基是否与苯环直接相连。
类型三:有机物官能团的综合认识
例3(2019 安徽亳州期末)下列物质的类别与所含官能团都正确的是( )
A.酚类-OH B.羧酸-CHO
C.醛类-CHO D.醚类
【思路点拨】本题考查有机物的官能团及分类,把握常见有机物的官能团为解答的关键。
【答案】D
【解析】A项有机物为苯甲醇,官能团为-OH,属于醇,故A错误;B项有机物为2-甲基-丙酸,官能团为-COOH,属于羧酸,故B错误;C项有机物为甲酸苯酚酯,官能团为-COOC-,属于酯类物质,故C错误;D项有机物为甲醚,属于醚类,官能团为,故D正确。
【总结升华】复杂有机分子结构中官能团的识别与判断方法:首先要观察有机分子结构,根据常见官能团的结构,可判断分子中可能含有的官能团,同时根据官能团的元素组成,并且要区分易混的官能团,最后就可准确判断分子中官能团的结构与名称。
举一反三:
【变式1】化合物()是一种取代有机氯农药DDT的新型杀虫剂,它含有____官能团。
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
【答案】B
【解析】观察此化合物的结构简式,有—OH(羟基)、—CHO(醛基)、(碳碳双键)3种官能团。
【点评】熟悉常见有机物的官能团是解题的关键。

【巩固练习】
一、选择题
1.染料靛蓝的结构简式如右图所示,下列关于靛蓝的叙述中错误的是( )   A、靛蓝由碳、氢、氧、氮四种元素组成   B、它的化学式是C16H8N2O2?   C、该物质中含有4个环               ?   D、它是不饱和的有机物 2.下列有机物中含有两种官能团的是(  )?   A、 CH2==CHCl          B、?   C、?      D、
3.(2019 衡水期中)茉莉醛具有浓郁的茉莉花香,其结构简式如下所示,关于茉莉醛的下列叙述错误的是( )
A.在加热和催化剂作用下,能被氢气还原
B.能被高锰酸钾酸性溶液氧化
C.在一定条件下能与溴发生取代反应
D.不能与氢溴酸发生加成反应
4.下列常见原子或基团中,不属于官能团的是( )
A.羟基 B.卤素原子 C.烃基 D.乙烯基
5.(2019 海南高考)分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机物有(不含立体异构)( )
A.3种 B. 4种 C. 5种 D.6种
6.(2019内蒙古赤峰四中月考)现有几种有机物的结构简式如下:


下列对上述有机物分类不正确的是( )
A.醇:①③ B.酚:② C.烃:⑤⑦ D.酯:④⑥⑧
7.相对分子质量很大(几万到几十万)的化合物叫高分子化合物。用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能,其主要成分的结构简式为,它属于( )
A.无机物 B.有机物 C.烯烃 D.高分子化合物
8.某有机化合物的结构简式如下:,此有机物属于( )
①烯烃 ②多官能团有机化合物 ③芳香烃 ④烃的衍生物 ⑤高分子化合物
A.①②③④ B.②④ C.②④⑤ D.①③⑤
9.已知多羟基的醛或酮属于糖类,下列物质中属于糖类的是(双选)( )

10.蛭得净是一种抗血吸虫病的药,其结构简式为(已知磷酸的结构简式为),下列说法不正确的是( )
A.蛭得净可看作是酚类化合物 B.蛭得净可看作是芳香族化合物
C.蛭得净可看作是磷酸的酚酯 D.蛭得净可看作是芳香烃
二、非选择题
1.按碳原子组成的分子骨架分类,属于_______状化合物,属于______(填“脂肪”或“芳香”)化合物。
2.
在上述有机化合物中:
(1)属于烃的是________(填写相应代号,下同);
(2)属于卤代烃的是________;
(3)既属于醛又属于酚的是________;
(4)既属于醇又属于羟酸的是________。
3.请按官能团对下列有机物进行分类:

4.(2019 福建三明月考)同分异构现象在有机化学中普遍存在,中学阶段常见的同分异构体有三类:①官能团类型异构,②官能团位置异构,③碳骨架异构。已知分子式为C5H12O的有机物有多种同分异构体,下面给出其中四种:
A.CH3—CH2—CH2—CH2—CH2OH
B.CH3—O—CH2—CH2—CH2—CH2
C.
D.
根据上述信息完成下列问题:
(1)根据所含官能团判断A属于________类有机化合物。B、C、D中,与A互为官能团类型异构的是________(填代号下同):与A互为碳骨架异构的是________;与A互为官能团位置异构的是________。
(2)写出另一种与A互为官能团位置异构的有机物(不能写题中已给的)的结构简式:________。
(3)与A互为碳骨架异构的同分异构体共有5种,除题给的B或C或D中的一种以外,其中两种的结构简式为,写出另外两种同分异构体的结构简式:________、________。
【参考答案与解析】
一、选择题
1.B
2.A
【解析】考查对官能团的认识,A项有两种官能团:双键和卤素原子。 3.D
【解析】A项分子中含有碳碳双键、苯环、醛基,在一定条件下,可以与氢气发生加成反应被还原,故A正确;B项分子中含有碳碳双键、醛基等,能被高锰酸钾酸性溶液氧化,故B正确;C项含有苯环、烃基,在一定条件下能与溴发生取代反应,故C正确;D项含有碳碳双键,能与溴化氢发生加成反应,故D错误。故选C。
4.C
【解析】官能团中不包括烃基。
5.B
【解析】分子式是C4H10O并能与金属Na发生反应放出氢气的物质是醇类,C4H10O可以看作是C4H10的分子中的一个H原子被羟基-OH取代,C4H10有CH3CH2CH2CH3、(CH3) 2CHCH3两种不同的结构,前者有2种不同的H原子,后者也有2种不同的H原子,它们分别被羟基取代,就得到一种醇,因此符合该性质的醇的种类是4种,选B。
6.D
【解析】⑥属于羧酸,不属于酯。
7.B
【解析】由题给信息知D不正确;该物质除含C、H元素外,还含有S元素,故C不正确。
8.B
【解析】该有机物不属于高分子化合物,⑤不正确;该有机物除含有C、H元素外,还含有O元素,它不属于烃类,故①③不正确。
9.CD
【解析】注意题给信息:多羟基的醛或酮属于糖类。
10.D
【解析】蛭得净中羟基和苯环相连可以看作是酚类化合物;蛭得净中含有苯环可以看作是芳香族化合物;蛭得净中含有羟基与磷酸形成的酯基,可看作是磷酸的酚酯,故A、B、C均正确。烃是仅含有碳氢两种元素的有机物,故D不正确。
二、非选择题
1.链  芳香
2.(1)A (2)B (3)C (4)D
【解析】解答本题需要明确烃只含C、H两种元素,醇和酚的区别在于—OH是否和苯环直接相连,含有—CHO的有机物属于醛类物质,含有—COOH的有机物属于羧酸类物质。
3.①烯烃 ②炔烃 ③羧酸 ④酯 ⑤醇 ⑥卤代烃 ⑦酚 ⑧醚 ⑨醛
【解析】正确认识不同类物质有着不同的官能团是解答本题的关键。
4.(1)醇 B D C
(2)
(3)
【解析】(1)A中含有醇羟基,属于醇类,B与A互为官能团类型异构,D与A互为碳骨架异构,C与A互为官能团位置异构。(2)与A互为官能团位置异构的另一种有机物的结构简式为。(3)与A互为碳骨架异构的同分异构体,除了D和题中给出的两种外,还有。