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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
1.1.1　有机化合物的分类方法
学生已经学习了甲烷，乙烯、苯、乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质等典型的有机化合物，了解了他们的主要性质以及在人们生活、化工生产中的应用；重点学习了取代反应、加成反应的反应特点；初步了解了有机化合物分子结构对其性质的影响，认识了一些有机物对人们日常生活、身体健康的重要作用，。初步形成了对有机化学的学习兴趣。
在此基础上，本节教学设计主要是从学生已有的知识水平出发，学习有机化合物的分类方法，有机化合物有两种分类方法，一种是根据有机分子物分子中碳原子的连接方式分类，另一种则是按照官能团进行分类。通过分类方法的学习，认识分类思想在有机化合物研究中的重要意义。
课程目标 学科素养
1. 了解有机化合物的分类方法，认识一些重要的官能团 2. 能够通过官能团的性质，分析物质的化学性质 a.证据推理: 能够通过官能团的性质，分析物质的化学性质 b.科学态度: 培养学生严谨认真的科学态度
教学重点：了解有机化合物的分类方法，认识一些重要的官能团
教学难点：分类思想在科学研究中的重要作用，
讲义 教具
[引入] 有机化学是在分子、原子水平上研究有机化合物的组成、结构、性质、转化及应用的科学。我们生活中的衣食住行都离不开有机化合物 ，有机化合物中的原子 主要以共价键相结合 ，分子结构复杂 ，仅由碳元素和氢元素组成的烃类物质 ，目前结构已知的有上千种 。有机化合物数量繁多 ，为便于研究 ，需要对其进行合理分类。
[学生活动]
请对下列物质进行分类
CH3CH2Br CH4
CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3 CH3NH2 CH3CONH2
[讲授]
按照不同的结构特点，有机化合物主要有两种不同的分类方法，一是根据构成有机化合物分子的碳骨架来分类 ，二是依据有机化合物分子中的官能团来分类 。
根据碳骨架分类
根据碳原子组成的分子骨架，有机化合物主要分为链状化合物和环状化合物 。链状化合物又可分为脂肪烃和脂肪烃衍生物吗，环状化合物又可分为脂环化合物和芳香族化合物 ，脂环化合物包括脂环烃和脂肪烃衍生物，芳香族化合物包括芳香烃和芳香烃衍生物 。
[思考与交流]
1．如何区别脂环化合物和芳香化合物？
[解析]
①脂环化合物：分子中含有碳环(非苯环)的化合物。如(环戊烷)、(环己烯)、(环己醇)等。
②芳香化合物：分子中含有苯环的化合物。如(苯)、(萘)、(溴苯)等。
2．简述芳香化合物、芳香烃、苯的同系物关系
[解析]
芳香化合物、芳香烃、苯的同系物关系图解
[讲授]
根据官能团分类
烃的衍生物:烃分子中的氢原子可以被其他原子或原子团所取代
官能团:决定有机化合物特性的原子或原子团
官能团和基、根(离子)的比较
官能团 基 根(离子)
概念 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
电性 电中性 电中性 带电荷
稳定性 不稳定，不能独立存在 不稳定，不能独立存在 稳定，可存在于溶液中、熔融状态下或晶体中
实例 —OH羟基 —CHO醛基 —CH3甲基 —OH羟基 —CHO醛基 —COOH羧基 NH铵根离子 OH－氢氧根离子
联系 官能团属于基，但是基不一定是官能团，如甲基(—CH3)不是官能团；根和基可以相互转化，如OH－失去1个电子可转化为—OH，而—OH获得1个电子可转化为OH－
(4)有机物的主要类别、官能团和典型代表物
①烃类物质
类别 官能团 典型代表物
结构 名称 名称 结构简式
烷烃 — — 甲烷 CH4
烯烃 碳碳双键 乙烯 CH2===CH2
炔烃 —C≡C— 碳碳三键 乙炔 HC≡CH
芳香烃 — — 苯
②烃的衍生物
类别 官能团 典型代表物
结构 名称 名称 结构简式
卤代烃 —X 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(酮基) 丙酮
羧酸 羧基 乙酸
酯 酯基 乙酸 乙酯
胺 -NH2 氨基 甲胺 CH3NH2
酰胺 酰胺基 乙酰胺 CH3CONH2
[思考与交流]
辨识有机化合物的一般方法是从碳骨架和官能团的角度对其进行归类，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，指出他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。
[解析] 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
上述六种物质均为芳香烃衍生物，官能团不同，性质不同。
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。
[解析] 丙烯酸(CH2=CHCOOH)中官能团为，—COOH，可能具有化学性质：氧化反应/加成反应、加聚反应、酸性、酯化反应、缩聚反应等。
[本节小结]
通过本节课的学习，能够掌握邮寄化合物的分类方法，能从不同角度认识物质，思维建构，提升学生的证据推理的能力。
1.下列有机物是按照碳的骨架进行分类的是(　　)
A． 烷烃 B． 烯烃
C． 芳香烃 D． 卤代烃
【答案】C
【解析】有机物按照碳的骨架分为链状化合物和环状化合物，环状化合物又分为脂环化合物和芳香化合物，芳香烃是芳香化合物中的一类，而烷烃、烯烃、卤代烃是按分子中含有的官能团来分类的。
2.北京奥运会期间对大量盆栽鲜花施用了S 诱抗素制剂，以保证鲜花盛开，S 诱抗素的分子结构如图，下列关于该分子的说法正确的是(　　)
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
【答案】A
【解析】从图示可以分析，该有机物的结构中存在3个碳碳双键、1个羰基、1个醇羟基、1个羧基，A选项正确。
3.有机物CH3—CH=CH—Cl不能发生的反应有(　　)
①取代反应　②加成反应　③消去反应　④使溴水褪色　⑤使KMnO4酸性溶液褪色　⑥与AgNO3溶液生成白色沉淀　⑦聚合反应
A． ①②③④⑤⑥⑦　 B． ⑦ C． ⑥ D． ②
【答案】C
【解析】分子中的氯原子和甲基上的氢原子可以发生取代反应，含碳碳双键则能发生加成反应和聚合反应，能使溴水和KMnO4酸性溶液褪色，连有氯原子的碳原子相邻碳原子上有氢原子，故能发生消去反应，但不能与AgNO3溶液反应。
4.按碳的骨架分类，下列说法正确的是(　　)
A． CH3CH(CH3)2属于链状化合物
B．属于芳香化合物
C．属于脂环化合物
D．属于芳香化合物
【答案】A
【解析】有机物按照碳的骨架分为链状化合物和环状化合物，环状化合物又分为脂环化合物和芳香化合物，芳香化合物与脂环化合物的区别是前者含有苯环，后者则没有。
苯节教学设计主要是从学生已有的知识水平出发，学习有机化合物的分类方法，有机化合物有两种分类方法，一种是根据有机分子物分子中碳原子的连接方式分类，另一种则是按照官能团进行分类。通过分类方法的学习，认识分类思想在有机化合物研究中的重要意义。提升学生应用分类思想的能力，从而多角度认识物质，提升学生辩证思维能力。

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