(共24张PPT)
01
认识有机化合物
本
章
核
心
本
章
热
点
第一节
有机化合物的分类
目
标
导
航
预
习
导
引
核
心
突
破
典
例
导
析有机化合物的分类
1.(2017年高考·北京卷)古丝绸之路贸易中的下列商品,主要成分属于无机物的是( )
A.瓷器
B.丝绸
C.茶叶
D.中草药
解析:瓷器的主要成分为硅酸盐,属于无机物,A项正确;丝绸的主要成分为蛋白质,属于有机物,B项错误;茶叶的主要成分为茶多酚(属于酚类)、生物碱、氨基酸、有机酸等,属于有机物,C项错误;中草药成分复杂,通常含有糖类、氨基酸、蛋白质、油脂、维生素、有机酸、生物碱等,其主要成分属于有机物,D项错误。
答案:A
2.具有解热镇痛及抗生素作用的药物“芬必得”主要成分的结构简式如图,它属于( )
①芳香族化合物 ②烯烃 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
解析:①分子结构中有苯环,是芳香族化合物,①正确;②分子结构中无碳碳双键,②错误;③分子结构中有羧基,是有机羧酸,③正确;④相对分子质量较小,不属于高分子化合物,④错误;⑤分子中合有氧元素,不是烃,⑤错误。
答案:C
3.下列有机化合物的分类正确的是( )
解析:A.分子中不存在苯环,是环烷烃,A错误;B.分子中含有氯原子,是卤代烃,属于烃的衍生物,B正确;C.分子中含有酯基,属于酯类,C错误;D.分子中含有羰基,属于酮类,D错误。
答案:B
4.从碳骨架进行分类,关于下列各有机物的说法中正确的是( )
A.链状烃:①③⑤
B.链状烃:③⑤
C.环状烃:②④⑤
D.芳香烃:②④
解析:题中给出的物质除①外,其余都是烃,故A项错;②属于芳香烃,④和⑤的结构中都含有碳环,所以②④⑤属于环状烃,C项对,B、D项错。
答案:C
5.表示的一些物质或概念间的从属关系中不正确的是( )
X
Y
Z
例
氧化物
化合物
纯净物
A
苯的同系物
芳香烃
芳香化合物
B
烯烃
不饱和烃
烃
C
氯乙烷
卤代烃
烃的衍生物
D
羰基
羧基
酯类
解析:羧基包含了羰基,酯类物质含有羰基但不含有羧基,故D错误;A、B、C满足图示从属关系,正确。
答案:D
6.有下列9种微粒:①NH2-、②—NH2、③Br-、④OH-、⑤—NO2、⑥—OH、⑦NO2、⑧CH3+、⑨—CH3
(1)上述9种微粒中,属于官能团的有________;
(2)能与—C2H5结合生成有机物分子的微粒有______;
(3)能与C2H5+结合生成有机物分子的微粒有______。
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)C2H5+为阳离子(根),能与其结合成分子的必须为阴离子,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)。
答案:(1)②⑤⑥ (2)②⑤⑥⑨ (3)①③④
7.根据所学物质分类知识,回答下列问题。有下列10种物质
①CH3CH2CH3 ②CH2=CH2
⑤CH3CH2CH2OH ⑥CH3CHO
⑦CuSO4·5H2O
⑧Fe ⑨CH3COOH ⑩CH3COONa
(1)属于无机化合物的是________。
(2)属于烃的是________。
(3)属于烷烃的是____________,属于酸的是________。
(4)属于有机化合物的是________________,属于烃的衍生物的是________。
解析:(1)无机物通常指不含元素的化合物,但包括物质本身存在碳的氧化物,属于无机化合物的是⑦。
(2)烃就是碳氢化合物,属于烃的是①②③。
(3)分子组成符合CnH2n+2的烃就是烷烃,属于烷烃的是①,分子中有羧基的有机物属于酸,属于酸的是⑨。
(4)属于有机化合物的是①②③④⑤⑥⑨⑩。属于烃的衍生物的是④⑤⑥⑨⑩。
答案:(1)⑦
(2)①②③
(3)① ⑨
(4)①②③④⑤⑥⑨⑩ ④⑤⑥⑨⑩
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4(共28张PPT)
第二节
有机化合物的结构特点
目
标
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航
预
习
导
引
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心
突
破
典
例
导
析有机化合物的结构特点
1.以下有关碳原子的成键特点的说法正确的是( )
A.在有机化合物中,碳原子一般以4个共用电子对与另外的原子形成4个极性共价键
B.在有机化合物中,碳元素只显-4价
C.在烃中,碳原子之间只形成链状
D.碳原子既可形成有机化合物,也可形成无机物
解析:碳原子与其他原子可以形成4个共价键,但不一定均为极性键,如碳碳键为非极性键,A错误;在有机化合物中,碳元素不一定只显-4价,如在CH3Cl中,碳显-2价,B错误;在烃中碳原子之间也可以形成环状,如环己烷,C错误。
答案:D
2.下列取代基或微粒中,碳原子最外层电子数均满足8电子结构的是( )
3.分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构)( )
A.7种
B.8种
C.9种
D.10种
解析:分子式为C4H8Cl2的有机物可看成是丁烷C4H10中的两个H原子被两个Cl原子取代,C4H10有正丁烷CH3CH2CH2CH3和异丁烷CH3CH(CH3)CH3两种,正丁烷中2个H原子被Cl原子取代,有6种结构,异丁烷中2个H原子被Cl原子取代,有3种结构,共有9种。
答案:C
4.(2016年高考·课标全国卷Ⅲ)已知异丙苯的结构简式如右,下列说法错误的是( )
A.异丙苯的分子式为C9H12
B.异丙苯的沸点比苯高
C.异丙苯中碳原子可能都处于同一平面
D.异丙苯和苯为同系物
解析:A.分子式为C9H12,故正确;B.异丙苯相对分子质量比苯的大,故沸点比苯高,故正确;C.苯环是平面结构,异丙基中间的碳原子形成四个单键,碳原子不能都处于一个平面,故错误;D.异丙苯和苯结构相似,在分子组成上相差3个CH2原子团,故是同系物,故正确。
答案:C
5.现有下列五种物质:①CO2;②CHCl3;③甲烷;④CCl4;⑤P4。具有正四面体构型的是( )
A.①②③
B.③④⑤
C.②③④
D.①④⑤
解析:CHCl3是四面体结构,但原子分布不均匀,不是正四面体。
答案:B
6.下列各组物质属于同系物的是________,属于同分异构体的是________,属于同素异形体的是________,属于同位素的是________,属于同一种物质的是________。
①O2和O3 ②氕和氚 ③麦芽糖和蔗糖 ④甲烷和乙烷
⑨乙醇和二甲醚 ⑩淀粉和纤维素
?CH3CH2NO2和
解析:同系物是指结构相似,化学性质相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物。如④中甲烷和乙烷;注意⑥中的,尽管组成上相差了一个CH2原子团,但二者结构不同,前者为芳香醇,后者为酚,二者不属于同系物;⑦中的C2H2(乙炔)和C4H6尽管相差2个CH2原子团,但C4H6不一定是炔烃(可能为二烯烃或环烯烃),故二者不一定是同系物。同分异构体是分子式相同,结构不同的化合物,如③中蔗糖和麦芽糖的分子式均为C12H22O11,但二者结构不同,化学性质不同;仔细分析分子组成和结构可知⑧、⑨、?中的物质也互为同分异构体;⑤中的物质分子式相同,结构也相同(四面体结构),故二者属于同一种物质;⑩中的淀粉和纤维素尽管分子式均为(C6H10O5)n,但二者n值不同,不属于同分异构体。同位素是指质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子,如氕和氚;同素异形体是指由同一元素形成的不同单质,如O2和O3。
答案:④ ③⑧⑨? ① ② ⑤
7.透明聚酯玻璃钢可用于制造导弹的雷达罩和宇航员使用的氧气瓶。制备它的一种配方中含有下列物质:
填写下列空白。
(1)该物质中不含氧原子的官能团是________;下列试剂能与该物质反应而褪色的是________(填标号)。
a.Br2/CCl4溶液 b.石蕊溶液 c.酸性KMnO4溶液
(2)该物质的同分异构体有多种,写出其中一种不含甲基的羧酸的结构简式:____________________。
解析:(1)由结构简式可得出该物质含有的官能团是碳碳双键和酯基;有碳碳双键所以可以使溴的四氯化碳或酸性高锰酸钾溶液褪色;
(2)由于不含甲基,所以碳碳双键只能在末端,故结构简式是CH2===CH—CH2—CH2—COOH。
答案:(1)碳碳双键(或) ac
(2)CH2===CH—CH2—CH2—COOH
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4(共29张PPT)
第三节
有机化合物的命名
目
标
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典
例
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析有机化合物的命名
1.下列属于系统命名法的是( )
A.对二甲苯
B.2,2?二甲基丁烷
C.新戊烷
D.异戊烷
解析:用正、异、新或用邻、间、对来表示取代基的位置的命名法是习惯命名法。
答案:B
2.下列烷烃的系统命名中错误的是( )
解析:根据烷烃系统命名法规则判定,D选项支链编号错误,正确的应为2?甲基丁烷。
答案:D
3.下列说法正确的是( )
解析:本题考查同分异构体数目的判断,系统命名法,同系物等知识。
A.甲苯有4种氢原子,分别是甲基上的氢和苯环邻、间、对上的氢,2?甲基丁烷也有四种氢原子,它们的一溴代物都有4种,A项正确;B.乙烯是平面形分子,键角为120°,甲基取代乙烯碳碳双键两侧上的氢原子,所以四个碳原子一定不在同一直线上,B项错误;C.按照系统命名法,选择最长的碳链为主链,该化合物名称是2,3,4,4?四甲基己烷,C项错误;D.这两个有机物分子结构不相似,不互为同系物,D项错误。
答案:A
4.根据有机化合物的命名原则,下列命名正确的是( )
解析:A.2?甲基?1,3?丁二烯,故A错误;B.3?氨基丁酸,故B正确;C.3?甲基己烷,故C错误;D.2?丁醇,故D错误。
答案:B
5.(2018年高考·浙江选考)下列说法正确的是( )
解析:该有机物的名称应为2?甲基丁烷,A项错误;同素异形体是由同种元素组成的不同单质,而同分异构体是分子式相同而结构不同的物质,故二者互为同分异构体,B项错误;类似甲烷的空间结构为四面体而不是平面四边形,故二者为同一物质,C项正确;同系物的结构相似,且分子组成相差一个或若干个“CH2”原子团,故题给的两种物质不互为同系物,D项错误。
答案:C
6.用系统命名法给下列有机物命名或写出对应的结构简式。
(3)3?甲基?2?戊烯_______________________________________。
(4)1,3,5?三甲苯_______________________________________。
(3)3?甲基?2?戊烯的主链上有5个碳原子,在2号和3号碳原子之间有一条碳碳双键,在3号碳原子上有一个甲基,则3?甲基?2?戊烯的结构简式为CH3CH===C(CH3)CH2CH3;
(4)苯环上存在3个间位的甲基,为1,3,5?三甲苯,结构简式为
答案:(1)2,3,4,5?四甲基己烷
(2)2?甲基?1?丁烯
(3)CH3CH===C(CH3)CH2CH3
(4)
7.(1)有A、B、C三种烃,它们的结构简式如下所示:
A的名称是_______________________________。
B的名称是_____________________________________。
C的名称是_________________________________________。
(2)写出2?甲基?2?戊烯的结构简式_________________________。
解析:第(1)题中三种物质互为同分异构体,看起来很相似,但要注意官能团位置;第(2)题中双键位置在2号碳后面。
答案:(1)2?甲基?1?丁烯 2?甲基?2?丁烯
3?甲基?1?丁烯
(2)
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5(共19张PPT)
第四节
研究有机化合物的一般步骤和方法
第一课时
有机化合物的分离、提纯
目
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析有机化合物的分离、提纯
1.工业上食用油的生产大多数采用浸出工艺。菜籽油的生产过程为:将菜籽压成薄片,用轻汽油浸泡,进行操作A;过滤,得液体混合物;对该混合物进行操作B,制成半成品油,再经过脱胶、脱色、脱臭即制成食用油。操作A和B的名称分别是( )
A.溶解、蒸发
B.萃取、蒸馏
C.分液、蒸馏
D.萃取、过滤
解析:操作A是用轻汽油浸泡,该过程属于萃取;汽油与油脂的混合物则需用蒸馏的方法分离。
答案:B
2.在一定条件下,甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下:
对二甲苯
邻二甲苯
间二甲苯
苯
沸点/℃
138
144
139
80
熔点/℃
13
-25
-47
6
下列说法不正确的是( )
A.该反应属于取代反应
B.甲苯的沸点高于144
℃
C.用蒸馏的方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来
D.从二甲苯混合物中,用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来
解析:甲苯和甲苯反应生成二甲苯和苯,可看作甲苯苯环上的氢原子和甲基互相取代的结果,故A正确;结构相似的有机物沸点与有机物的相对分子质量成正比,故甲苯的沸点应介于80℃与138℃之间,实际上通常状况下,甲苯的沸点为110℃,故B错误;由于苯的沸点最低,故可先被蒸馏出来,故C正确;对二甲苯的熔点为13℃,比邻二甲苯和间二甲苯的均高,故降温冷却时,易于结晶成固体析出,故D正确。
答案:B
3.为了提纯下表中的物质(括号内为杂质),有关除杂试剂和分离方法的选择均正确的是( )
编号
被提纯的物质
除杂试剂
分离方法
①
己烷(己烯)
溴水
分液
②
淀粉溶液(NaCl)
水
渗析
③
CH3CH2OH(CH3COOH)
CaO
蒸馏
④
CO2(SO2)
Na2CO3溶液
洗气
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
解析:出错的原因是不能明确物质的分离与提纯的具体要求。向①中加入溴水,己烯与Br2反应的产物与己烷仍互溶,且己烷可萃取溴水中的溴,用分液法不能将己烷提纯;④中除杂试剂Na2CO3既可与杂质SO2反应,又可吸收被提纯气体CO2,所以用Na2CO3溶液不可行,应改用饱和NaHCO3溶液。
答案:B
4.在一定条件下,萘可以被浓硝酸、浓硫酸的混酸硝化生成二硝基物,它是1,5?二硝基萘()、1,8?二硝基萘()的混合物,后者可溶于质量分数大于98%的硫酸,而前者不能。利用这一性质可以将这两种同分异构体分离,向上述硝化产物中加入适量的98%硫酸,充分搅拌,用耐酸漏斗过滤,欲从滤液中得到固体1,8?二硝基萘,应采用的方法是( )
A.蒸发浓缩结晶
B.向滤液中加水后过滤
C.用Na2CO3溶液处理滤液
D.将滤液缓缓加入水中并过滤
解析:根据题目信息知,滤液中有浓H2SO4和1,8?二硝基萘,浓H2SO4可溶于水,而1,8?二硝基萘不溶于水,故可以将滤液注入水中(相当于浓H2SO4的稀释),然后过滤即可。
答案:D
5.下列实验中,所选装置不合理的是( )
A.粗盐提纯,选①和②
B.用CCl4提取碘水中的碘,选③
C.分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5,选④
D.用NaOH溶液吸收少量Cl2选⑤
解析:本题考查化学实验基本操作和物质的分离与提纯操作及仪器选择。A.粗盐提纯过程中包含过滤与蒸发操作,选①和②,合理;B.用CCl4提取碘,应选用萃取装置③,合理;C.由于Na2CO3溶液与CH3COOC2H5互不相溶,故应选用分液装置③,错误;D.用NaOH溶液吸收Cl2,应选用洗气装置⑤,正确。
答案:C
6.现有一瓶乙二醇和丙三醇的混合物,已知它们的性质如表,据此,将乙二醇和丙三醇互相分离的方法是( )
物质
分子式
熔点/℃
沸点/℃
密度/g·cm-3
溶解性
乙二醇
C2H6O2
-11.5
198
1.11
易溶于水和乙醇
丙三醇
C3H8O3
17.9
290
1.26
能跟水、酒精以任意比互溶
A.萃取法
B.过滤法
C.分液法
D.蒸馏法
解析:乙二醇与丙三醇与水互溶,且均为液体,所以不能用萃取、分液或过滤的方法分离,二者可互溶,但物质的沸点差距较大,所以采用蒸馏的方法分离,答案选D。
答案:D
7.(1)下图所示,这是一套蒸馏装置图,图中的错误是________。
(2)若用蒸馏的方法分离甘油(沸点为290℃)和水的混合物,被蒸馏出来的物质是________,从温度计上判断该物质已被完全蒸出的现象是______________________。
(3)若用蒸馏的方法分离出CCl4(沸点为76.8℃)中含有的乙醚CH3CH2OCH2CH3(沸点为45℃),应控制温度在________________。
解析:(1)从图中看,缺少石棉网。(2)只需将沸点低的物质蒸出即达分离目的,因此水被蒸出后,缺少热的气体接触温度计,温度计读数会略有下降。(3)先蒸出的是乙醚,故控制温度在45℃。
答案:(1)缺少石棉网
(2)水 温度计读数从100℃开始下降 (3)45℃
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4(共19张PPT)
第四节
研究有机化合物的一般步骤和方法
第二课时
元素分析与相对分子质量的测定及分子结构的鉴定
目
标
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航
预
习
导
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核
心
突
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典
例
导
析元素分析与相对分子质量的测定及分子结构的鉴定
1.某有机化合物由碳、氢、氧三种元素组成,其红外光谱图只有C—H键、O—H键、C—O键的振动吸收,该有机物的相对分子质量是60,则该有机物的结构简式是( )
A.CH3CH2OCH3
B.CH3CH(OH)CH3
C.CH3CH2OH
D.CH3COOH
解析:用排除法解答。A中不存在O—H键;C中相对分子质量不是60;D中还存在C===O键。
答案:B
2.两种气态烃的混合气共1
mol,在空气中燃烧得到1.5
mol
CO2和2
mol
H2O。关于该混合气的说法合理的是( )
A.一定含甲烷,不含乙烷
B.一定含乙烷
,不含甲烷
C.一定是甲烷和乙烯的混合物
D.一定含甲烷,但不含乙烯
解析:由题意可判断该混合物的平均组成为C1.5H4,因为碳原子数小于1.5的烃只有甲烷,氢原子的平均组成是4,而甲烷中含有4个H,故另一气态烃中也应含有4个H,故该烃可以为C2H4、C3H4(丙炔)等。
答案:A
3.二氟甲烷是性能优异的环保产品,它可替代某些会破坏臭氧层的“氟利昂”产品,用作空调、冰箱和冷冻库等中的制冷剂。则二氟甲烷的核磁共振氢谱具有的峰数为( )
A.4
B.3
C.2
D.1
解析:二氟甲烷的结构中只有一种氢原子,故其核磁共振氢谱只有1个峰。
答案:D
4.某气态化合物X含C、H、O三种元素,现已知下列条件:①X中C的质量分数
②X中H的质量分数
③X在标准状况下的体积
④X对氢气的相对密度
⑤X的质量。欲确定X的分子式,所需的最少条件是( )
A.①②④
B.②③④
C.①③⑤
D.①②
解析:C、H质量分数已知,则O的质量分数可求出,从而推出实验式,结合相对分子质量即可求出分子式。
答案:A
5.能够水解的某有机化合物A经里比希法测得其中含碳为72.0%、含氢为
6.67%,其余含有氧。
现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。
方法一:用质谱法分析得知A的相对分子质量为150。
方法二:核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5个峰,其面积之比为1∶2∶2∶2∶3。如下图A。
方法三:利用红外光谱仪测得A分子的红外光谱如下图B。
试据此填空:
(1)A的分子式为____________________。
(2)A的分子中只含一个甲基的依据是____________(填序号)。
a.A的相对分子质量
b.A的分子式
c.A的核磁共振氢谱图
d.A分子的红外光谱图
(3)A的结构简式为______________________。
解析:(1)A的相对分子质量为150,其中含碳为72.0%、含氢为6.67%,其余含有氧,则C原子个数是(150×72.0%)÷12=9;H原子个数是(150×6.67%)÷1=10;含有O原子个数是:[150×(1-72.0%-6.67%)]÷16=2,所以物质的分子式是C9H10O2;(2)A的分子中只含一个甲基的依据是A的分子式和A的核磁共振氢谱图,故选bc。(3)核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5个峰,其面积之比为1∶2∶2∶2∶3,说明分子中含有5种不同的H原子,个数比是1∶2∶2∶2∶3。由红外光谱仪测得A分子的红外光谱图可知物质A含有C—H键、C===O、C—O—C键、C—C键及苯环和与苯环连接的C—C键,则A的结构简式是C6H5COOCH2CH3。
答案:(1)C9H10O2 (2)bc (3)C6H5COOCH2CH3。
6.取8
g某有机物A(相对分子质量为32)在氧气中完全燃烧,生成物中只有11
g
CO2和9
g
H2O,则A中一定含有__________元素,其分子式是____________;误服A会使人双目失明甚至死亡,其化学名称为__________,写出此物质在空气中燃烧的化学方程式:________________。
解析:8
g该有机物中含碳、氢元素的质量:
m(C)=m(CO2)×
=11
g×=3
g;
m(H)=m(H2O)×=9
g×=1
g
m(C)+m(H)=3
g+1
g=4
g<8
g;
A中还含有氧元素;8
g
A中含有氧元素的质量为
m(O)=m(总)-m(C)-m(H)
=8
g-3
g-1
g=4
g
A中各元素原子数目之比为
N(C)∶N(H)∶N(O)=∶∶=1∶4∶1,
A的实验式是CH4O。
设A分子中含有n个CH4O,则
n===1
所以A的分子式为CH4O,名称是甲醇。
甲醇在空气中燃烧的化学方程式为
2CH3OH+3O22CO2+4H2O。
答案:C、H、O CH4O 甲醇
2CH3OH+3O22CO2+4H2O
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