鲁科版2019学年高中化学选修5全一册学案
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第1节认识有机化学1.了解有机化学的发展简史。
2.掌握有机化合物的分类以及分类依据。
(重点)3.理解同系物的概念,能识别常见官能团的结构和名称。
(重点))4.掌握烷烃的系统命名法,能对简单烷烃进行命名,并了解习惯命名法。
(重难点[基础·初探]1.有机化学(1)定义:以有机化合物为研究对象的学科。
(2)研究范围:包括有机化合物的来源、结构、性质、合成、应用,以及有关理论和方法学等。
2.有机化学的发展历程有机物一般有哪些特点?【提示】一般地,多数有机物不耐热,易燃,熔点低,不溶于水,易溶于有机溶剂,为非电解质,反应速率一般较慢,且副反应多。
[题组·冲关]1.下列关于著名化学家的名字、国籍及主要贡献的对应关系中,不正确的是( )【答案】 C2.下列说法正确的是( )【导学号:04290000】A.含碳的化合物都是有机物B.有机物都难溶于水C.有机化合物与无机化合物性质完全不同D.当前人类还可合成自然界中不存在的物质【解析】A项,有机物都含碳元素,但含碳元素的化合物不一定是有机物,如CO、CO2等;B项,有些有机物易溶于水,如乙醇、乙酸等;C项,有机化合物与无机化合物有些性质相同,如燃烧现象。
【答案】 D【误区警示】有机物一定含碳元素,含碳元素的化合物不一定是有机物,如碳氧化物(CO、CO2)、碳酸盐(Na2CO3、NaHCO3)、氰化物(KCN)、氰酸盐(KCNO)、硫氰酸盐(KSCN)等化合物具有无机化合物的性质,通常称为无机化合物。
[基础·初探] 1.有机化合物的分类方法2.烃(1)概念:只由碳和氢两种元素组成的有机化合物。
(2)分类3.烃的衍生物烃分子中的氢原子被有关原子或原子团取代后的产物,如乙醇(CH3CH2OH)、乙醛(CH3CHO)、一氯甲烷(CH3Cl)等。
4.官能团有机化合物分子中,比较活泼、容易发生反应并反映着某类有机化合物共同特性的原子或原子团。
5.同系物分子结构相似,组成上彼此相差一个CH2或其整数倍的一系列有机化合物称为同系列。
同系列中的各化合物互称同系物。
同系物相对分子质量之间有什么关系?【提示】因为同系物之间相差一个或若干个CH2原子团,所以其相对分子质量之间相差CH2式量的整数倍,即14的整数倍。
[核心·突破]1.有机化合物的一些主要类别及其所含的主要官能团【特别提醒】1.苯环不属于官能团。
2.羟基与苯环直接相连形成酚,与非苯环碳原子相连形成醇。
2.同系物的判断(1)结构相似:①化学链类型相似,各原子结合方式相似;②所含官能团种类和数目相同;③分子通式相同。
(2)组成上相差n个CH2原子团:①同系物分子式不同;②同系物相对分子质量相差14n(n≥1)。
[题组·冲关]题组1 官能团的识别1.S诱抗素的分子结构如下所示,下列关于该分子的说法正确的是( )【导学号:04290001】A.含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基B.含有苯环、羟基、羰基、羧基C.含有羟基、羰基、羧基、酯基D.含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基【解析】由S诱抗素的分子结构知含有羰基()、碳碳双键()、羟基(OH)、羧基(COOH)。
【答案】 A2.化合物是一种取代有机氯农药DDT的新型杀虫剂的主要成分,它含有的官能团有( )A.5种B.4种C.3种D.2种【解析】由题给化合物结构简式知所含官能团为羟基、醛基、碳碳双键三种。
【答案】 C3.写出下列物质官能团的名称。
【解析】(1)【答案】(1)酚羟基、醇羟基、羧基、酯基(2)碳碳叁键、醛基题组2 有机化合物的分类4.下列关于有机物的分类正确的是( )【解析】B属于脂环烃,C属于芳香烃,D不属于烃属于酚。
【答案】 A5.按官能团的不同,把下列有机物与类别连线。
【答案】A—②B—③C—①D—④E—⑥F—⑤6.请根据官能团的不同对下列有机物进行分类。
把正确答案的序号填写在题中的横线上。
(1)芳香族化合物:__________________________________________;(2)卤代烃:________________________________________________;(3)醇:____________________________________________________;(4)酚:____________________________________________________;(5)醛:____________________________________________________;(6)酮:____________________________________________________;(7)羧酸:__________________________________________________;(8)酯:____________________________________________________。
【答案】(1)⑤⑥⑨⑩(2)③⑥(3)①(4)⑤(5)⑦(6)②(7)⑧⑩(8)④【规律总结】1.一种物质根据不同的分类方法,可以属于不同的类别,如 (环己烯),既属于环状化合物中的脂环化合物,又属于烯烃类; (苯酚),既属于环状化合物中的芳香化合物,又属于酚类。
2.一种物质具有多种官能团,在按官能团分类时也可认为属于不同的类别,如HO—CH2—COOH中有两种官能团—OH和—COOH,既可以看做醇类化合物,又可以看做羧酸类化合物。
题组3 同系物的判断与特点7.下列各组物质中,属于同系物的是( )【解析】判断两种化合物是否互为同系物需同时满足“同”“似”“差”三个条件。
A项中两种物质都是苯的同系物,组成上相差3个CH2,互为同系物;B项中前者属于酚类,后者属于醇类,不符合题意;C项中前者为一元醇,后者为二元醇,官能团数目不同,不符合题意;D项中分子式相同,结构不同,应互为同分异构体。
【答案】 A8.下列各组中的物质不属于同系物的是( )【解析】A项皆为烷烃,碳原子数不同,互为同系物;B项都有碳碳双键,分子组成上相差一个或多个CH2,互为同系物;C项都有一个环状结构,通式相同,结构相似,互为同系物;D项中三种物质的分子式相同,不符合同系物的定义。
【答案】 D9.下列叙述中正确的是( )【导学号:04290002】A.各元素的质量分数相等的物质一定是同系物B.具有相同通式的不同有机物一定属于同系物C.同系物之间互为同分异构体D.两个相邻的同系物的相对分子质量之差为14【解析】HCHO与CH3COOH中各元素的质量分数相同,但不是同系物;CH2===CH2与的通式相同,但不是同系物;同系物之间相差一个或若干个CH2,因而不可能互为同分异构体。
【答案】 D【误区警示】1.同系物必须是同类有机物。
2.具有相同通式的有机物(除烷烃外),不能以通式相同作为判断是否是同系物的充分条件。
3.同系物的物理性质具有规律性的变化,化学性质相似。
4.同系物的组成元素相同,但各元素的质量分数可能不同,如烷烃的同系物中碳的质量分数就不同。
5.同系物的分子式一定不同。
[基础·初探]1.习惯命名法(普通命名法)(1)分子中没有支链的烷烃,当碳原子数在10以内时,用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。
(2)分子中没有支链的烷烃,当碳原子数大于10时,用汉字数字来表示,如CH3(CH2)14CH3称为十六烷。
(3)为了区分同分异构体,在名称的最前面加一些词头表示,如“正”、“异”、“新”等。
2.系统命名法(以烷烃为例)(1)选主链:选含碳原子数目最多的碳链为主链,将连在主链上的原子团看做取代基。
按照主链碳原子的个数称为“某烷”。
(2)定编号:从距离取代基最近的一端开始,用阿拉伯数字给主链的碳原子依次编号以确定取代基的位置。
(3)写名称:将取代基的名称写在烷烃名称的前面,在取代基前面用阿拉伯数字注明它在烷烃主链上所处的位置,并用短线“”将数字与取代基名称隔开。
若主链上有相同的取代基,可以将取代基合并,用汉字数字表示取代基的个数,用“,”将表示取代基位置的阿拉伯数字隔开;主链上有不同的取代基,要把简单的写在前面、复杂的写在后面。
(4)烷烃的命名可图解为:甲、乙两学生对有机物的命名分别为“2乙基丙烷”和“3甲基丁烷”,他们的命名正确吗?为什么?【提示】都错误。
有机物的主链碳原子有4个,且由从距离取代基较近的一端给碳原子编号可知,其系统命名为2甲基丁烷。
甲同学主链未选对,乙同学编号不正确。
[核心·突破]1.基、根、官能团的比较(1)“基”指的是非电解质分子失去原子或原子团后残留的部分,通常是非电解质中的共价键在高温或光照时发生断裂的产物,如-CH3、、等。
从结构上看“基”含有未成对电子,不显电性,也不能单独稳定存在,“基”与“基”之间能直接结合形成分子。
(2)官能团是决定有机物化学特性的原子或原子团。
官能团属于“基”,但“基”不一定是官能团。
如是“基”也是官能团,而-CH3是“基”但不是官能团。
(3)“根”指的是电解质由于得失电子或电子对发生偏移而解离的部分,如OH-、NH+4、NO-3等。
从结构上看,“根”一般不含未成对电子,显电性,大多在溶液中或熔融状态下能稳定存在。
“根”与“根”之间可依据“异性相吸”的原则结合成共价分子或离子化合物。
2.烷烃的系统命名(1)命名步骤(2)烷烃命名的五原则①最长原则:应选最长的碳链作主链;②最近原则:应从离支链最近一端对主链碳原子编号;③最多原则:若存在多条等长碳链时,应选择含支链较多的碳链作主链;④最小原则:若相同的支链距主链两端等长时,应以支链位号之和为最小的原则对主链碳原子编号;⑤最简原则:若不同的支链距主链两端等长时,应从靠近简单支链的一端对主链碳原子编号。
[题组·冲关]题组1 基、根、官能团的辨别1.下列符号表示基的是( )A.-OH B.OH-C.CH3COO-D.CH4【解析】OH-、CH3COO-属于根,CH4属于分子。
【答案】 A2.下列符号表示官能团的是( )【导学号:04290003】【解析】-CH3、属于基不是官能团,Br-属于根。
【答案】 B3.有9种微粒:①NH-2、②-NH2、③Br-、④OH-、⑤-NO2、⑥-OH、⑦NO2、⑧CH+3、⑨-CH3。
(1)上述9种微粒中,属于官能团的有________(填序号,下同)。
(2)其中能跟-C2H5结合生成有机物分子的微粒有________。
(3)其中能跟C2H+5结合生成有机物分子的微粒有________。