高中化学 第1章 有机化合物的结构与性质 烃 1 认识有机化学学案 鲁科版选择性必修3

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班 级： 科 目： 2020-2021学年新教材高中化学

第1章 有机化合物的结构与性质

烃 1 认识有机化学学案 鲁科版选择性必修3 第1节 认识有机化学

新课程标准 学业质量水平

1。理解有机化学的含义及其研究范围，知道有机化学的发展及其应用前景.

2。理解有机化合物的一般特点及其与无机物的区别与联系。

3.知道烷烃的命名方法。

4。认识官能团的种类（碳碳双键、碳碳三键、羟基、氨基、碳卤键、醛基、酮羰基、羧基、酯基和酰胺基）,从官能团的视角认识有机化合物的分类。 1。证据推理与模型认知:通过模型拼插或动画模拟建立对有机化合物分子结构的直观认识,利用物质结构的有关理论理解有机化合物分子结构的特点，体会碳原子结构特征对其成键特征和分子空间结构的决定作用.

2.宏观辨识与微观探析：通过对有机化合物化学性质的分析解释活动,体会官能团、碳原子的饱和性和化学键的极性对有机化合物性质的决定作用;结合典型实例认识有机化合物分子中基团间存在相互影响,并适当开展基于结构分析预测性质和反应的学习活动.

【必备知识·素养奠基】

一、有机化学的发展

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等。

2.有机化学的发展历程

发展

阶段 时代 主要成就和标志

萌发

和

形成

阶段 17

世纪 生活应用：使用酒、醋、染色植物和草药

18

世纪 物质提取：瑞典化学家舍勒提取到酒石酸、柠檬酸、苹果酸、乳酸和草酸等

19

世纪 基本有机理论形成:

①19世纪初，瑞典化学家贝采里乌斯提出“有机化学”和“有机化合物”

②1828年，维勒首次在实验室里合成了有机物尿素,进入了有机合成时代

③1830年，李比希创立了有机化合物的定量分析方法 ④1848～1874年,碳的价键、碳原子的空间结构等理论相继被提出,建立了研究有机化合物的官能团体系,有机化学成为一门较完整的学科

发展

和

走向

辉煌

时期 20

世纪 ①理论:有机结构理论的建立和有机反应机理的研究

②测定方法：红外光谱、核磁共振谱、质谱和X射线衍射等的应用

③合成设计方法:逆合成分析法设计思想的诞生

发展

前景 21

世纪 ①揭示生命科学的许多奥秘

②创造出更多的具有优异性能的材料

③在对环境友好的前提下生产更多的食品

④推动科技发展、社会进步、提高人类生活质量、改善人类生存环境

【？情境·思考】

1828年2月22日是载入历史史册的一天,德国年轻的化学家维勒兴奋地给他的老师瑞典著名化学家贝采里乌斯写信报告说，“我不用人或狗的肾脏已经从无机物制得了有机物的尿素!”.原来,维勒试图用HCNO与氨水反应制备氰酸铵（NH4CNO)时，但氰酸铵未制成，却意外得到了草酸铵和一种不知名的白色结晶物质.进一步的实验研究表明,这种白色结晶是一种尿素［CO(NH2)2].

含有碳元素的化合物一定是有机物吗？

提示：不一定。HCNO、碳酸及其盐都属于无机物,但是尿素、醋酸等含碳物质属于有机物.

二、有机化合物的分类

1。有机化合物的三种分类方法

分类标准 类别

根据组成中是否有碳、氢以外的元素 烃和烃的衍生物

分子中碳骨架的形状 链状有机化合物和环状有机化合物

分子含有的特殊原子或原子团(官能团） 烯烃、炔烃、卤代烃、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯、胺、酰胺等

2。烃的分类 烃

有机化合物分子中，决定着某类有机化合物共同特性的原子或原子团称为官能团。

3。官能团的名称与分类

(1)概念：有机化合物分子中,决定着某类有机化合物共同特性的原子或者原子团称为官能团。

(2)常见的有机物的官能团

类别 官能团的

结构及

名称 有机化合物举例

烃 烷

烃 -— CH4

甲烷 2-甲基丁烷

烯

烃

碳碳双键 CH2CH2

乙烯 4-甲基—2-戊烯

炔

烃 —C≡C—

碳碳三键 CH≡CH CH3-C≡C—CH3

乙炔 2-丁炔

芳

香

烃 ——

苯 甲苯 萘

烃

的 卤

代 —X

卤素原子 CH3-I CH3—CH2—Br

碘甲烷 溴乙烷 衍

生

物 烃 （碳卤键)

醇 —OH

（醇）羟基 CH3-CH2—OH

乙醇 丙三醇(甘油)

醚

醚键 CH3—CH2—O—CH2—CH3

乙醚

苯甲醚

酚 —OH

（酚)羟基

苯酚 萘酚

醛

醛基

甲醛 乙醛

酮

酮羰基

丙酮 环己酮

烃

的

衍

生

物 羧

酸

羧基

乙酸 乙二酸（草酸）

酯

酯基

乙酸乙酯

硬脂酸甘油酯

胺 —NH2

氨基

苯胺 1,2-乙二胺 酰

胺

酰胺基

乙酰胺 碳酰胺(尿素）

【？做一做】

有机物中含有的官能团有哪些?

提示：含有羟基、酯基和酰胺基三类官能团。

4.同系物

(1)同系列:分子结构相似，组成上彼此相差一个或者若干个CH2的一系列有机化合物为同系列。

(2）同系物:同系列中的各化合物互称为同系物。

【？巧判断】

(1)CH2CH2和CH2CH—CHCH2不是同系物。 (

提示:√。二者分子式不是相差若干个CH2。

(2)组成通式相同的有机物一定互为同系物。

(

提示：×。含一个双键的烯烃和单环烷烃通式都是CnH2n，但二者不是同系物.

三、烷烃的命名

1。分子结构简单的烷烃（没有支链)的命名

（1)当碳原子数在10以内时,用天干表示。如5个碳原子的烷烃叫戊烷。

（2)当碳原子数大于10时,用汉字数字表示。如11个碳原子的烷烃叫十一烷.

2.分子结构中有支链的烷烃的命名--系统命名法

(1）选主链

a。作为主链的碳链必须含有的碳原子数目最多。

b.连在主链上的原子团看作取代基.

c.按主链碳原子数命名烷烃为“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碳原子依次编号以确定取代基的位置。

（3)写名称

a。模式:取代基位置—取代基名称烷烃名称

b.取代基的位置: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。

c.相同取代基：将取代基合并，用中文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。

d.不同取代基:先写简单的后写复杂的。

图解：

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。

【关键能力·素养形成】

知识点一 有机物类型与官能团之间的关系、同系物

1。有机物类型与官能团之间的关系

官能团符号 名称 类别 代表有机物结

构简式及名称

碳碳

双键 烯烃 CH2CH2乙烯

碳碳

三键 炔烃 乙炔

-X 卤素

原子 卤代

烃 CH3—Cl

一氯甲烷

—OH 醇羟基 醇 CH3CH2OH乙醇 酚羟基 酚 苯酚

醛基 醛 CH3—CHO乙醛

酮羰基 酮 丙酮

羧基 羧酸 乙酸

酯基 酯

乙酸乙酯

2。同系物

（1)判断依据

(2)通式

同系物具有相同的通式。如烷烃的组成通式为CnH2n+2（n≥1)，分子中只有一个碳碳双键的烯烃的组成通式为CnH2n(n≥2），苯及其同系物的组成通式为CnH2n-6(n≥6)等。

(3)性质规律

①同系物随碳原子数增加，相对分子质量逐渐增大，分子间作用力逐渐增大，物质的熔、沸点逐渐升高.

②同系物之间的化学性质一般相似.物理性质不同但有一定的递变规律。

【方法规律】官能团与物质类别及性质的关系

(1）一种物质可以属于不同的类别。

根据不同的分类方法,一种物质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;苯酚,既属于环状化合物中的芳香化合物,又属于酚类。

(2）结构决定性质。

一种物质可能含有多种官能团,那么，这种物质就具有这些官能团所体现的性质。如丙烯酸CH2CH—COOH中有两种官能团:、—COOH,含有应具有和乙烯类似的化学性质，含有-COOH应具有和乙酸类似的化学性质。

【思考·讨论】

（1)具有相同官能团的物质是不是一定是同类物质?

提示：不一定。如属于酚类,CH3CH2—OH属于醇类。

(2）一种有机物能不能同时属于多种类型？

提示:可以.如HO—CH2—COOH中有两种官能团—OH和—COOH,既可以看作醇类化合物,又可以看作羧酸类化合物.

（3)分子组成上相差1个或多个“CH2"的有机物一定互为同系物吗？

提示:不一定。如CH2CH2（乙烯)与（环丙烷)分子式分别是C2H4和C3H6，虽然相差1个“CH2”，但结构不相似,不能互称同系物.

【典例1】下列各物质，有的含有多个官能团。

①CH3CH2CH2CH3

②

③

④

⑤

⑥

⑦

请填写下列空白(填编号):

(1)属于脂肪烃的有________.

(2）属于芳香烃的有________。

（3）属于醇类的有________。

(4)属于羧酸类的有________。

（5）属于酯类的有________.

【解题指南】解答本题要注意以下两点：