第一节 有机化合物的分类
【复习指导】
1、本章内容结构:
教材分析与教学建议
本节教材的内容呈现比较直观、简洁,主要通过一个分类图、一个表格和一个练习(学与问)来完成学习。本节课的学习应该关注学生已有的知识基础,充分调动学生的学习兴趣,使其主动参与学习和交流。
作为本节课的科学方法,分类的思想和意义已经在必修1中被学生所认识,因此教师本节课关于分类方法的教学应侧重在两个方面的引导:一是为什么要用分类的方法来研究有机化合物?(分类的必要性)二是怎样的分类方法更有利于人们认识有机物?(分类的科学性)。对于前者,教师可以通过有机化合物的种类已超过2000万种的事实来启发学生,后者可以结合有机化学学习的另一个重要思想:结构决定性质,而官能团是决定有机物化学特性的原子或原子团,有相同官能团的有机物结构相似,化学性质也相似。因此在不同的分类方法中按官能团分类最有利于人们举一反三地认识更多的有机物。
在教学中要注意引导学生区分脂肪烃和芳香烃,脂环化合物和芳香化合物两组四类概念。另一方面,通过对必修2的常见有机化合物的学习,学生也认识了碳碳双键、碳碳叁键、羟基、羰基、卤素原子、羧基等官能团,所以在教学过程中可采取温故知新的方法,结合表1-1,重点介绍学生未接触过的酚、醚、酮的典型代表物及官能团。在教学中要注意落实官能团的名称和结构简式的书写,对个别重要的官能团(如碳碳不饱和键、卤素、羟基等)还可以拓展书写电子式,但不需要拓展官能团的特征性质(留待后面各章节再具体学习)
学习目标:
1、了解有机化合物的分类方法,认识一些重要的官能团。
2、掌握有机化合物的分类依据和原则。
学习重点:
认识常见的官能团;有机化合物的分类方法
学习难点:
认识常见的官能团,按官能团对有机化合物进行分类
【学法指导】
根据生活中常见的分类方法,认识有机化合物分类的必要性。借助有机化合物的结构简式和分子模型,掌握有机化合物结构的相似性。
【知识精讲】
通过高一的学习,我们知道有机物就是有机化合物的简称,最初有机物是指有生机的物质,如油脂、糖类和蛋白质等,它们是从动、植物体中得到的,直到1828年,德国科学家维勒偶然发现由典型的无机化合物氰酸铵通过加热可以直接转变为动植物排泄物——尿素的实验事实,从而使有机物的概念受到了冲击,引出了现代有机物的概念——世界上绝大多数含碳的化合物。有机物自身有着特定的化学组成和结构,导致了其在物理性质和化学性质上的特殊性。研究有机物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学叫有机化学。
我们先来了解有机物的分类。有机物从结构上有两种分类方法:一是按照构成有机物分子的碳的骨架来分类;二是按反映有机物特性的特定原子团来分类。
一、按碳的骨架分类
二、按官能团分类
(1)烷烃(CnH2n+2)
没有任何官能团
【举例】CH4 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3
【问】烷烃的性质几乎相似,请你观察以上烷烃的结构,你能发现其中有什么递变规律吗?
【答】它们在结构上相差一个或多个-CH2-。
我们就把这些结构相似、分子组成相差一个或若干个-CH2-基团的有机物互称为同系物。
同系物——结构相似、分子组成相差一个或若干个-CH2-基团的一类有机物,它们具有相同的分子通式。
思考:分子式为C5H12有几种同分异构体?它们属于同系物吗?
(2)烯烃
列举所知道的烯烃
CH2=CH2 CH2=CH-CH3 CH2=CH-CH2CH3
官能团:“C=C”碳碳双键
乙烯和 是同系物吗?
【答】不是。
(3)炔烃
官能团:C C 碳碳叁键
实例:HC≡CH HC≡C-CH3 HC≡C-CH2CH3
(4)苯的同系物(CnH2n-6——含有一个苯环)
官能团:
实例:
同系物: 结构相似——具有相同种类和数量的官能团组成上相差一个或若干个-CH2-基团
所以按官能团种对有机物进行类分类时,同一类物质,也可能不属于同系物。
(5)卤代烃
官能团:—X(卤素原子)
实 例:CH3CH2Cl(一氯乙烷)
(6)醇
官能团:—OH(不与苯环直接相连)
实 例:CH3CH2OH(乙醇) CH3OH(甲醇)
(7)酚
官能团:—OH(与苯环直接相连)
实 例: —OH(苯酚)
(8)羧酸
官能团:—COOH(羧基)
实 例:CH3COOH(乙酸) HCOOH(甲酸)
(9)醚
官能团:—O—(醚键)
实 例:CH3CH2OCH2CH3(乙醚) CH3OCH3(甲醚)
(10)醛
官能团:-CHO(醛基)
实例: CH3CHO(乙醛) HCHO(甲醛)
(11)酮
官能团: (羰基)
实例
(12)酯
官能团: (酯基)
实例:CH3CH2OOCCH3(乙酸乙酯)
(13)胺
官能团:-NH2(胺基)
实例:CH3-NH2(甲胺)
表1-1 有机物的主要类别、官能团和典型代表物
类别 官能团 典型代表物的名称和结构简式
烷烃 ———— 甲烷 CH4
烯烃 双键 乙烯 CH2=CH2
炔烃 —C≡C— 三键 乙炔 CH≡CH
芳香烃 ———— 苯
卤代烃 —X(X表示卤素原子) 溴乙烷 CH3CH2Br
醇 —OH 羟基 乙醇 CH3CH2OH
酚 —OH 羟基 苯酚
醚 醚键 乙醚 CH3CH2OCH2CH3
醛 醛基 乙醛
酮 羰基 丙酮
羧酸 羧基 乙酸
酯 酯基 乙酸乙酯
【学与问】
按官能团的不同可以对有机物进行分类,并指出有机物的结构可以有多种形式表达──结构式、结构简式等,注意分析在学习有机物分类时往往做出的错误判断。教师在教学中应注意展示一种官能团的多种书写形式,帮助学生灵活地找出有机物分子中原子之间的连接顺序与连接特点,确认有机物分子中官能团类别,也为学习有机物的结构特点和命名作好知识和能力的准备。
【课后习题参考答案】
1?A、D2?D3?(1)烯烃(2)炔烃(3)酚类(4)醛类(5)酯类(6)卤代烃