高中化学人教版选择性必修第3册1.1.1 有机化合物的分类方法课件(共40页)

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高中化学人教版选择性必修第3册1.1.1 有机化合物的分类方法课件(共40页)

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人教版选择性必修第3册
第一章 有机化合物的结构特点与研究方法
第一节 有机化合物的结构特点
有机化合物的分类方法
第1 课时
《有机化学基础》
学习目标
学习目标1
学习目标3
通过对有机化合物中碳链的连接方式、官能团的认识,了解有机化合物的分类方法,能依据有机物分子中碳的骨架和官能团对常见有机化合物进行分类。
通过对典型有机化合物中碳的骨架和官能团的分析,发展研究有机化合物模型认知的学科素养。
学习目标2
认识常见的官能团,并能用符号进行正确表征。
有机化学的萌芽和形成
17世纪之前
利用来自动植物体内的物质
如:烧酒、糖、染料
18世纪
分离提纯有机物
瑞典 舍勒
乳酸、草酸、酒石酸、柠檬酸、苹果酸
19世纪初
瑞典 贝采里乌斯
首先提出“有机化合物”得自天成
人工合成有机物
德国 弗里德里希·维勒
首次用有机物合成尿素
德国 尤斯图·冯·李比希
创立有机化合物的定量分析方法
1828年
1830年
1845年
作为独立学科
1854年
人工合成醋酸
利用木炭、硫磺、氯及水作原料,这是第一个从单质出发实现的完全的有机合成
德国 H.Kolber
法国 M.Berthlot
合成甲烷、乙炔、油脂
1880年
约为1.2万种
约为50万种
1940年
约为1 000万种
1990年
上亿种
2020年
约为1.5万种
1910年
约为175万种
1961年
约为3 500万种
2004年
美国《化学文摘》编辑部统计,已知的有机化合物的数目如下:
人造心脏
青蒿素
人工结晶牛胰岛素
隐形眼镜
有机化合物
课程导入
生活、生产中的有机材料
课程导入
要想对各有机物有条不紊地进行研究,就必须对有机化合物分类。对于种类繁多的有机化合物该如何分类?
有机化合物无处不在
有机化合物与人类的关系非常密切,在人们的衣、食、住、行、医疗保健、工农业生产及能源、材料和科学技术等领域中都起着重要的作用。
有机化合物的分类方法
1. 按元素组成分类
仅含碳和氢两种元素的有机物(也叫碳氢化合物)叫做烃.
如烷烃、烯烃、苯等.
烃分子里的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物叫做烃的衍生物.
如乙醇、乙酸、乙酸乙酯等.


tīng

C8H10属于 ( )

烃的衍生物
举例:
CH3-CH2OH属于( )

烃的衍生物
有机化合物的分类方法
2.依据碳骨架分类
链状化合物
据碳原子结合而成的基本骨架不同,有机化合物被分为两大类:
分子中的碳原子相互连接成链状。(因其最初是在脂肪中发现的,所以又叫脂肪族化合物。)
1-丁醇
正丁烷
环状化合物:
脂环化合物:是一类性质和脂肪族化合物相似的碳环化合物。
芳香化合物:是分子中含有苯环的化合物
分子中含有由碳原子组成的环状结构。它又可分两类:
环戊烷
环己醇


脂环化合物
芳香化合物
有机化合物
脂肪烃
脂肪烃衍生物
如丁烷CH3CH2CH2CH3
如溴乙烷CH3CH2Br
脂环烃
脂环烃衍生物
芳香烃
芳香族衍生物
如环己烷
如环己醇
OH
如苯
如溴苯
Br
链状化合物
(碳原子相互连接成链状)
环状化合物
(含有碳原子组成的环状结构)
脂环化合物
(有环状结构,不含苯环)
芳香化合物
(含苯环)
键线式
有机化合物的分类方法
2.依据碳骨架分类
碳骨架
芳香烃
其他…
芳香化合物
苯环上的H被烷基取代的产物
含苯环的有机物
CH═CH2
含苯环的烃
有机化合物的分类方法
2.依据碳骨架分类
烃分子失去一个H或者几个H后所剩余的原子团
烷烃失去一个H剩余的原子团就叫烷基。 如:甲基、乙基、正丙基、苯基
烃基
芳香烃的衍生物

苯的同系物
Br
NO2
CH3
苯的同系物
芳香化合物、芳香烃、苯的同系物三者之间的关系
芳香烃
芳香化合物
苯的同系物必须符合以下条件:
①是烃,②只含一个苯环,
③侧链全部是烷基,④通式符合CnH2n-6;
有机化合物的分类方法
2.依据碳骨架分类
苯的同系物









含有一个或多个苯环的烃,如
-CH2═CH3
-CH3

含有一个或多个苯环的烃,

-Br
-NO2

分子中只含有一个苯环,苯环上的侧链全部为烷烃基,如 、
-CH3
-CH2CH3
分子中含有碳环(非苯环)的化合物。
(环戊烷)
(环己烯)
分子中含有苯环的化合物。
(苯)
(萘)
(溴苯)
(环己醇)
有机化合物的分类方法
2.依据碳骨架分类
如何区别脂环化合物和芳香化合物?
脂环化合物
芳香化合物
下面列出了18种有机化合物,可以从哪些角度对它们进行分类?
交流分析
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)
(14)
(15)
(16)
(17)
(18)
依据元素
有机
化合物
依据:是否只含C、H元素


烃的衍生物
(1)
(2)
(3)
(13)
(16)-(18)
(4)-(12)
(14)(15)
烃的衍生物:烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代。
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)
(14)
(15)
(16)
(17)
(18)

交流分析
碳骨架
链状化合物
环状化合物
有机
化合物
(1)-(12) (18)
(13)-(17)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)
(14)
(15)
(16)
(17)
(18)
交流分析
(2) 是芳香族化合物( )
×
课堂练习
1)判断题
(1) 是脂环化合物(  )
×
(3) 是脂肪烃(  )
×
(4) 是链状化合物(  )

(5) 乙烯、苯、环己烷都属于脂肪烃(  )
×
2) 下列有机物属于苯的同系物的是 (  )
C
3)按碳的骨架分类,下列说法正确的是 (  )
A
A. 属于链状化合物 B. 属于芳香化合物

C. 属于脂环化合物 D. 属于芳香烃
课堂练习
乙醇-CH3CH2OH
乙酸-CH3COOH
来自生活中的两种有机物---乙醇和乙酸的性质有何不同?为什么?
官能团:有机化合物中,决定化合物特殊性质的原子或原子团
课堂练习
4)深度思考
官能团
不同
2.依据官能团分类
官能团:
决定有机化合物特性的原子、原子团。
醛基
酮羰基
羧基
酯基
C H
O
C
O
C OH
O
C O R
O
氨基
NH2
酰胺基
C NH2
O
官能团可以是原子、原子团,也可以是化学键。
有机化合物的分类方法
例如:甲烷(CH4)在常温下为气体,难溶于水,化学性质比较稳定。
甲醇(CH3OH)在常温下为液体,与水互溶,能与酸反应生成酯。
碳碳双键
碳碳三键
碳卤键
羟基
C C
OH
C
C
C X
醚键
C O
C
常见的官能团
有机化合物

烃的衍生物
只含碳、氢元素的有机物
烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物
烷烃
烯烃
炔烃
芳香烃
卤代烃





羧酸
羧酸


酰胺
有机化合物的分类方法
2.依据官能团分类
有机化合物类别 官能团 代表物
烃 烷烃
烯烃
炔烃
芳香烃
CH2=CH2
CH≡CH
C C
C C
甲烷 CH4
碳碳双键
乙烯
碳碳三键

乙炔
注意:烷烃基、苯环均不属于官能团。
常见有机物的官能团及主要类别
有机化合物的分类方法
2.依据官能团分类
有机化合物类别 官能团 代表物
烃 的 衍 生 物 卤代烃




OH
碳卤键
羟基
羟基
醚键
醛基
OH
C H
O
OH
溴乙烷 CH3CH2Cl
乙醇 C2H5OH
苯酚
乙醚 CH3CH2OCH2CH3
乙醛 CH3CHO
常见有机物的官能团及主要类别
有机化合物的分类方法
2.依据官能团分类
C X
C O
C
有机化合物类别 官能团 代表物
烃 的 衍 生 物 酮
羧酸


酰胺
丙酮 CH3COCH3
乙酸CH3COOH
乙酸乙酯CH3COOC2H5
甲胺CH3NH2
乙酰胺CH3CONH2
酮羰基
羧基
酯基
氨基
酰胺基
C
O
C OH
O
C O R
O
NH2
C NH2
O
常见有机物的官能团及主要类别
有机化合物的分类方法
2.依据官能团分类
有机化合物的分类方法
烷基不是官能团;如: CH3、 CH2CH3
含有碳碳双键的烃为烯烃;
含有碳碳三键的烃为炔烃;
苯环(或苯基)不是官能团;苯基: 或 C6H5
卤代烃不是烃,X为F、Cl、Br、I;
羟基
醇羟基: 羟基不与苯环直接相连。
酚羟基: 羟基与苯环直接相连。
CH2OH
OH
注意事项
有机化合物的分类方法
注意事项
乙醚又叫二乙醚,全称为二乙基醚;
醛基简写为: CHO,不能写成: COH;
羰基: R1 CO R2,R1、R2为烃基,不能为H;
羧基简写为: COOH;
酯基简写为: COOR 或 OCOR,R为烃基,不为H
含氨基( NH2)的为胺,如乙胺C2H5NH2;
硝基: NO2,不能写成: O2N。
HCOOR: 甲酸某酯
有机化合物的分类方法
注意事项
OH
COOH
CHO
NH2
NO2
HO
HOOC
OHC
H2N
O2N
写左边 写右边
官能团的写法
官能团 基 根
概念
电性
稳定性
实例
联系 基与基能够结合成分子,基与根不能结合。
有机化合物的分类方法
注意事项
决定化合物特殊性质的原子或原子团
化合物分子中去掉某些原子或原子团后,剩下的原子团
指带电荷的原子或原子团,是电解质的组成部分,是电解质电离的产物
电中性
电中性
带电荷
不稳定;
不能独立存在
不稳定;
不能独立存在
稳定;
可以独立存在于溶液中或熔化状态下
OH
Cl
COOH
NO2
CH3
C6H5
NO3-
NH4+
OH-
官能团属于基,但基不一定是官能团;根和基可以相互转化。
思考1:辨识有机化合物的一般方法是从碳骨架和官能团的角度将其归类,并根据官能团推测其可能的性质。请按官能团的不同对下列有机化合物进行分类,指出它们的官能团名称和所属的有机化合物类别,以及分子结构中的相同点和不同点。
Br


OH
CH3

CH2OH

CHO

COOH

COOCH3
思考与讨论

Br

CH3
OH

CH2OH

CHO

COOH

COOCH3
①为卤代烃,官能团为—Br,溴原子
②为酚,官能团为—OH,酚羟基
③为醇,官能团为—OH,醇羟基
④为醛,官能团为—CHO,醛基
⑤为酸,官能团为—COOH,羧基
⑥为酯,官能团为
—COO— ,酯基
思考与讨论
共同点:都含苯环,都属于芳香化合物,都是芳香烃的衍生物。
不同点:官能团不同。
思考2:有机化合物的官能团决定其化学性质。丙烯酸(CH2=CHCOOH)是重要的有机合成原料,请指出其分子中官能团的名称,并根据乙烯和乙酸的官能团及性质,推测丙烯酸可能具有的化学性质。(证据推理)
碳碳双键
推测
羧 基
发生加成反应,使溴水褪色,使高锰酸钾褪色
酸的通性,酯化反应
推测
思考与讨论
思考3:为什么丙烯酸(CH2=CHCOOH)的含氧官能团不是酮羰基和羟基,而是羧基?
官能团之间会相互影响:酮羰基和羟基直接连接,相互影响,使整体表现出不同于局部(酮羰基、羟基)的特性——酸性,即羧基的特性。因此丙烯酸的含氧官能团是羧基。
类似地:
思考与讨论
醛基
酰胺基
羧基
酯基
酮羰基
H3C-C-H
O
H3C-C-CH3
O
O
H3C-C-NH2
O
H3C-C-OH
O
H3C-C-O-R
课堂练习
1.下列有机化合物按碳骨架分类,结果正确的是( )
A. 乙烯(CH2=CH2)、苯( )、环己烷( )都属于脂肪烃
B. 苯( )、环戊烷( )、环己烷( )都属于芳香烃
C. 属于脂环化合物
D. 、 、 均属于环烷烃
D
2.下列物质的类别与所含官能团都正确的是( )
A. 烃 B. 羧酸 -CHO
C. CH3CONH2 胺 -NH2 D. CH3-O-CH3 醚
D
课堂练习
3.下列各组物质按官能团进行分类,属于同一类物质的是( )
A. B.
C. D.
A
课堂练习
4.下列有机化合物与其所含官能团对应错误的是( )
A. 碘甲烷(CH3I)—碳碘键
B. 甲醚(CH3OCH3)—醚键
C. 苯胺( )—氨基、碳碳双键
D. 乙酰胺( )—酰胺基
C
课堂练习
5. 丙烯酸的结构简式为,下列有关该物质的反应与极性键有关的是( )
A.一定条件下生成聚丙烯酸
B.一定条件下与乙醇反应生成丙烯酸乙酯
C.使酸性溶液褪色
D.使溴的溶液褪色
B
课堂练习
有机物常见的的3种分类方法
(1)据元素组成分:烃和烃的衍生物;
(2)据碳架结构分:链状和环状;
(3)据官能团分:烷、烯、炔、芳香烃、醇、酚、醚、羧酸、醛、酮、酯等。
常见常考的8种重要官能团
C=C、—C≡C—、—X、—OH、
—CHO、COOH、—COOR、—CONH(肽键)
课堂总结
一种物质按不同的分类标准,可属不同的类别; 一种物质具有多种官能团,在按官能团分类时,可以认为属于不同的类别;
课堂总结
官能团具有各自的独立性,不同条件下表现的化学性质可分别从各官能团讨论。
(2)区别下列物质及官能团
醛基
—CHO
碳氧双键上的碳有一端
必须与氢原子相连。
羰基 >C=O
碳氧双键上的碳两端
必须与碳原子相连。
羧基—COOH
碳氧双键上的碳一端
必须与-OH相连。
酯基 -COOR
碳氧双键上的碳一端
必须与-OR相连。
课堂总结
辨别常见官能团应注意的事项
(1)含羟基化合物
名称
官能团
特点


羧酸

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