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化 学
通用类
主题五 简单有机化合物及其应用
5.1 有机化合物的特点和分类
主题五 简单有机化合物及其应用 5.1 有机化合物的特点和分类
学习目标
1.建立有机化合物的概念，认识有机化合物与无机化合物的区别，掌握有机化合物分子中碳原子的成键特点，了解有机化合物的结构特点和性质特点。 2.了解有机化合物结构的表示方法，能熟练书写有机化合物的结构式和结构简式；认识常见官能团，能够从碳骨架和官能团入手对有机化合物进行分类。
3.了解C四价学说的建立过程和我国科学家屠呦呦的研究成果对人类健康的卓越贡献，体会化学在人类社会文明进步中的巨大的推动作用，提升学科荣誉感和民族自豪感。
情境与问题
1806 年，瑞典化学家贝采利乌斯（1779—1848）率先提出了一个名词——
有机化学，把有机化合物定义为“有生命力之物”。那么，你知道在过去的200 多年里，人类对有机化合物的认识经历了怎样的突破和进步吗？
什么是有机化合物？
一.有机化合物
有机化合物简称有机物。
大量研究表明，所有的有机化合物中都含有碳元素，绝大多数有机化合物中含有氢元素。此外，还含有氧、氮、硫、磷、卤素等元素。
1848 年，德国化学家格梅林（1788—1853）把有机化学定义为碳的化合物的化学，这个定义一直沿用至今。
目前，对有机化合物相对确切的定义是：碳氢化合物及其衍生物。
并非所有含碳化合物都是有机化合物。
CO、CO2 、碳酸及其盐、氢氰酸及其盐、氰酸及其盐、硫氰酸及其盐、金属碳化物等由于它们的组成和性质与无机物相似，通常仍被归入无机物一类。
一.有机化合物
观察与认知
请以小组为单位，观察图片，并结合生活常识和有机化合物的定义，列举生活中常见的有机化合物。
生活中随处可见的有机化合物
一.有机化合物
实践活动
从认为有机化合物只能在一种神秘的“生命力”的作用下才能从生物体内获得，到1828 年德国青年化学家维勒（1800— 1882）首次用化学合成的方法制得尿素，再到今天数以千万计的有机化合物已经渗透到人们生活生产的每个角落和科学研究及国防建设的各个领域……人类对有机化合物的认识经历了一个极其漫长的过程。请以小组为单位，上网查阅资料，了解有机化学的起源、发展和现状，了解有机化合物对人类生产生活的深刻影响。以“有机化学的发展与人类文明进步”为题制作一期展板，在年级进行交流展评。
维勒
二.有机化合物的特点
1.有机化合物的性质特点
操作1：取少量氯化钠、蚕丝、羊毛和石蜡固体，分别进行下列实验：
（1）加热；（2）点燃；（3）置于水中；（4）置于汽油中。
待检有机物 加热熔化情况 燃烧情况 溶解情况 以水为溶剂 以汽油为溶剂
氯化钠
蚕 丝
羊 毛
石 蜡
实验探究1：有机化合物的性质特点
无明显现象
熔化
熔化
熔化
燃烧
无明显现象
燃烧
燃烧
无明显现象
溶解
溶解
溶解
溶解
无明显现象
无明显现象
无明显现象
实验探究1：有机化合物的性质特点
二.有机化合物的特点
1.有机化合物的性质特点
结合实验探究的结果，小组合作，以表格形式总结归纳无机物和有机物的性质特点，比较它们的差别。
类型 熔点 燃烧情况 溶解情况 水溶剂 有机溶剂 反应情况 速率 副反应
种类
无机物 高 难 易 难 快 少 几十万种
有机物 低 易 难 易 慢 多 几千万种
除了一般共性，各种有机物还有其个性，例如，酒精可与水以任意比例混溶；四氯化碳不但不能燃烧，反而可用作灭火剂等。
交流与讨论
二.有机化合物的特点
1.有机化合物的性质特点
记号笔A的笔迹用湿抹布即可擦去，记号笔B的笔迹需用汽油才行。
请分析两种记号笔的墨水有何区别？
溶质在溶剂中的溶解情况遵循“相似相溶原理”，
水为极性溶剂，易于溶解极性物质，
而汽油为非极性的有机溶剂，较易溶解非极性的物质。
(1)有机化合物中碳原子的成键特点
二.有机化合物的特点
2.有机化合物的结构特点
观察与认知
结合学过的原子结构知识，从核外电子排布的角度和化学键的形成出发，推测碳元素原子在形成有机化合物时的化学键特点。
C原子的原子结构示意图
1s22s22p2
C原子的电子排布式
二.有机化合物的特点
2.有机化合物的结构特点
(1)有机化合物中碳原子的成键特点
碳元素是构成有机化合物的最基本元素。
（1）碳原子通过共价键结合形成的碳链或碳环构成了绝大多数有机化合物的基本骨架。
（2）共价键是构成有机化合物分子结构的主要键型。
（3）在有机化合物分子中，碳原子总是形成4个共价键。
二.有机化合物的特点
2.有机化合物的结构特点
(1)有机化合物中碳原子的成键特点
根据有机化合物中碳原子的成键特点，小组合作，搭建甲烷（CH4）、乙烯（C2H4）和乙炔（C2H2）分子的球棍模型，
并根据搭建结果填写教材中的表5-1-3。
碳原子除能以共价键与其他原子结合外，碳原子之间还可形成碳碳单键、碳碳双键和碳碳三键。
二.有机化合物的特点
2.有机化合物的结构特点
有机物 甲烷 乙烯 乙炔
分子式 CH4 C2H4 C2H2
电子式
结构式
球棍模型
空间填充模型
二.有机化合物的特点
2.有机化合物的结构特点
有机物分子中，碳原子不仅成键方式有碳碳单键、碳碳双键和碳碳三键，
而且碳与碳之间或碳与其他原子之间还可以共价键结合构成有机化合物的基本骨架——链状或环状碳的“骨架”。
(1)有机化合物中碳原子的成键特点
二.有机化合物的特点
2.有机化合物的结构特点
(2)有机化合物结构的表示方法
表示有机物组成和结构的方法很多，最重要和常用的是结构式和结构简式。观察下表，总结结构式和结构简式的写法。
乙 醇
CH3—CH2—OH
结构式
结构简式
CH4
CH3—CH3
甲 烷
乙 烷
表示分子中原子的种类和数目，并以短线代表共价键将其相连的式子叫做
结构式。其简写式叫结构简式。
二.有机化合物的特点
2.有机化合物的结构特点
(2)有机化合物结构的表示方法
除了结构式和结构简式之外，化学上还常用键线式来表示有机物的结构，这是一种更为简洁的表示方法，观察教材表5-1-5 ，并以小组为单位总结键线式的书写规则，讨论这几种结构表示方法各有什么特点？
将分子中的碳氢键、碳原子及与碳原子相连的氢原子均省略（其它杂原子及与杂原子相连的氢原子须保留），只用键线来表示碳架的结构式表示方法叫作键线式。
书写时应注意：两根单键之间或一根双键和一根单键之间的夹角为120 ，一根单键和一根三键之间的夹角为180 。
二.有机化合物的特点
三.有机化合物的分类
1.按碳的骨架分类
观察与认知
观察下面几种有机物的结构式，比较构成它们的碳骨架，你能得出什么结论？
几种有机化合物的结构式
碳原子在构成有机物时，其分子的碳骨架可能不同，有时候会连成链状，有的时候还会连成环状。
三.有机化合物的分类
1.按碳的骨架分类
按碳原子形成的分子骨架，有机化合物可分为链状化合物和环状化合物。
后者又包括脂环化合物和芳香化合物。
链状化合物又称为脂肪族化合物。
三.有机化合物的分类
2.按官能团分类
把有机化合物分子中决定其化学特性的原子或原子团称为官能团。
常见的官能团有：碳碳双键、碳碳三键、卤素、羟基、羰基、羧基等。
乙醇（CH3CH2OH）常温下是液体，能与水以任意比例混溶，在一定条件下还能与乙酸反应生成乙酸乙酯
乙酸（CH3COOH）是具有强烈刺激性酸味的液体，与水混溶，温度低于16.6 ℃时凝结成冰状固体，能使紫色石蕊试液显红色
乙醇和乙酸的这些特性分别取决于它们分子中含有的原子团（官能团）
——羟基（—OH）和羧基（—COOH）
三.有机化合物的分类
三.有机化合物的分类
实践活动
2015 年10 月，我国科学家屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法获得诺贝尔生理学或医学奖。请以“青蒿素”为关键词，围绕青蒿素提取工艺的演变、青蒿素的功效及对人类健康的意义、青蒿素分子中含有哪些你学过的官能团及屠呦呦的研究成果对人类特别是对非洲的巨大贡献，查阅资料，以小组为单位制作展板，进行展示交流。
我国科学家屠呦呦
知识拓展
第一位诺贝尔化学奖得主——范霍夫
荷兰物理化学家范霍夫（1852—1911）是碳价四面体学说的创始人、世界上第一位诺贝尔化学奖获得者。代表著作有《空间化学引论》《化学动力学研究》等。他知识渊博，硕果累累，是物理化学学科的开拓者和奠基人，在数学、物理学、哲学等诸多领域均有极高的造诣。他与阿伦尼乌斯、奥斯特瓦尔德被称为“物理化学三剑客”。
范霍夫
碳价四面体示意图
【跟踪检测】
1．下列有机物中，含有两种官能团的是
A．乙二醇 B．1，2-二溴乙烷
C．二氯甲烷 D．乳酸
【答案】D
【跟踪检测】
2．下列有机化合物按碳骨架分类，结果正确的是
A．乙烯( )、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． 均属于脂环烃
【答案】D
【跟踪检测】
3．下列有机化合物属于烃的是
A．溴乙烷 B．乙醇 C．乙酸 D．苯
【答案】D
【跟踪检测】
4．目前已知化合物中数量、品种最多的是碳的化合物，下列关于其原因的叙述中不正确的是
A．碳原子之间，碳原子与其他原子(如氢原子)之间都可以形成4个共价键
B．碳原子性质活泼，可以与多数非金属元素原子形成共价键
C．碳原子之间既可以形成稳定的单键，又可以形成双键和三键
D．多个碳原子可以形成长度不同的链及环，且链、环之间又可以相互结合
【答案】B
/作业布置/
业精一分汗禾滴，爱心一颗花万朵。
P158，1.2.3
第一节
有机化合物的特点和分类
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