第一章有機化合物的結構特點與研究方法

第一節(jié)有機化合物的結構特點

1.1.1有機化合物的分類方法

學生已經(jīng)學習了甲烷，乙烯、苯、乙醇、乙酸、糖類、油脂、蛋白質(zhì)等典型的有機化合物，了

解了他們的主要性質(zhì)以及在人們生活、化工生產(chǎn)中的應用；重點學習了取代反應、加成反應的反應

特點；初步了解了有機化合物分子結構對其性質(zhì)的影響，認識了一些有機物對人們?nèi)粘Ｉ睢⑸眢w

健康的重要作用，。初步形成了對有機化學的學習興趣。

在此基礎上，本節(jié)教學設計主要是從學生已有的知識水平出發(fā)，學習有機化合物的分類方法，

有機化合物有兩種分類方法，一種是根據(jù)有機分子物分子中碳原子的連接方式分類，另一種則是按

照官能團進行分類。通過分類方法的學習，認識分類思想在有機化合物研究中的重要意義。

課程目標學科素養(yǎng)

1.了解有機化合物的分類方法，認識一些a.證據(jù)推理:能夠通過官能團的性質(zhì)，分析物質(zhì)的化學

重要的官能團性質(zhì)

2.能夠通過官能團的性質(zhì)，分析物質(zhì)的化b.科學態(tài)度:培養(yǎng)學生嚴謹認真的科學態(tài)度

學性質(zhì)

教學重點：了解有機化合物的分類方法，認識一些重要的官能團

教學難點：分類思想在科學研究中的重要作用，

講義教具

[引入]有機化學是在分子、原子水平上研究有機化合物的組成、結構、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及應用的科學。

我們生活中的衣食住行都離不開有機化合物，有機化合物中的原子主要以共價鍵相結合，分子結

構復雜，僅由碳元素和氫元素組成的烴類物質(zhì)，目前結構已知的有上千種。有機化合物數(shù)量繁多，

為便于研究，需要對其進行合理分類。

[學生活動]

請對下列物質(zhì)進行分類

CH3CH2BrCH4

CH3CH2OH

CH3CH2OCH2CH3

CH3NH2CH3CONH2

[講授]

按照不同的結構特點，有機化合物主要有兩種不同的分類方法，一是根據(jù)構成有機化合物分子的碳

骨架來分類，二是依據(jù)有機化合物分子中的官能團來分類。

1.根據(jù)碳骨架分類

根據(jù)碳原子組成的分子骨架，有機化合物主要分為鏈狀化合物和環(huán)狀化合物。鏈狀化合物又可

分為脂肪烴和脂肪烴衍生物嗎，環(huán)狀化合物又可分為脂環(huán)化合物和芳香族化合物，脂環(huán)化合物包括

脂環(huán)烴和脂肪烴衍生物，芳香族化合物包括芳香烴和芳香烴衍生物。

[思考與交流]

1．如何區(qū)別脂環(huán)化合物和芳香化合物？

[解析]

①脂環(huán)化合物：分子中含有碳環(huán)(非苯環(huán))的化合物。如(環(huán)戊烷)、(環(huán)己烯)、(環(huán)

己醇)等。

②芳香化合物：分子中含有苯環(huán)的化合物。如(苯)、(萘)、(溴苯)等。

2．簡述芳香化合物、芳香烴、苯的同系物關系

[解析]

芳香化合物、芳香烴、苯的同系物關系圖解

[講授]

2.根據(jù)官能團分類

(1)烴的衍生物:烴分子中的氫原子可以被其他原子或原子團所取代

(2)官能團:決定有機化合物特性的原子或原子團

(3)官能團和基、根(離子)的比較

官能團基根(離子)

化合物分子中去掉某些原

決定化合物特殊性質(zhì)的原

概念子或原子團后，剩下的原子指帶電荷的原子或原子團

子或原子團

團

電性電中性電中性帶電荷

穩(wěn)定，可存在于溶液中、熔

穩(wěn)定性不穩(wěn)定，不能獨立存在不穩(wěn)定，不能獨立存在

融狀態(tài)下或晶體中

—CH3甲基

＋

—OH羥基—OH羥基NH4銨根離子

實例

—CHO醛基—CHO醛基OH－氫氧根離子

—COOH羧基

聯(lián)系官能團屬于基，但是基不一定是官能團，如甲基(—CH3)不是官能團；根和基可以相互

轉(zhuǎn)化，如OH－失去1個電子可轉(zhuǎn)化為—OH，而—OH獲得1個電子可轉(zhuǎn)化為OH－

(4)有機物的主要類別、官能團和典型代表物

①烴類物質(zhì)

類別官能團典型代表物

結構名稱名稱結構簡式

烷烴——甲烷CH4

烯烴碳碳雙鍵乙烯CH2===CH2

炔烴—C≡C—碳碳三鍵乙炔HC≡CH

芳香烴——苯

②烴的衍生物

官能團典型代表物

類別

結構名稱名稱結構簡式

鹵代烴—X鹵素原子溴乙烷CH3CH2Br

醇—OH羥基乙醇CH3CH2OH

酚—OH羥基苯酚

醚醚鍵乙醚CH3CH2OCH2CH3

醛醛基乙醛

酮羰基(酮基)丙酮

羧酸羧基乙酸

乙酸

酯酯基

乙酯

胺-NH2氨基甲胺CH3NH2

酰胺酰胺基乙酰胺CH3CONH2

[思考與交流]

1．辨識有機化合物的一般方法是從碳骨架和官能團的角度對其進行歸類，并根據(jù)官能團推測其可

能的性質(zhì)，請按官能團的不同對下列有機化合物進行分類，指出他們的官能團名稱和所屬的

有機化合物類別，以及分子結構中的相同點和不同點。

[解析]①為鹵代烴，官能團為—Br，溴原子

②為酚，官能團為—OH，酚羥基

③為醇，官能團為—OH，醇羥基

④為醛，官能團為—CHO，醛基

⑤為酸，官能團為—COOH，羧基

⑥為酯，官能團為—COO—，酯基

上述六種物質(zhì)均為芳香烴衍生物，官能團不同，性質(zhì)不同。

2．有機化合物的官能團決定其化學性質(zhì)，丙烯酸(CH2=CHCOOH)是重要的有機合成原料，請指出

分子中官能團的名稱，并根據(jù)乙烯和乙酸的官能團及性質(zhì)，推測丙烯酸可能具有的化學性質(zhì)。

[解析]丙烯酸(CH2=CHCOOH)中官能團為，—COOH，可能具有化學性質(zhì)：氧化反應/

加成反應、加聚反應、酸性、酯化反應、縮聚反應等。

[本節(jié)小結]

通過本節(jié)課的學習，能夠掌握郵寄化合物的分類方法，能從不同角度認識物質(zhì)，思維建構，提升學

生的證據(jù)推理的能力。

1.下列有機物是按照碳的骨架進行分類的是()

A．烷烴B．烯烴

C．芳香烴D．鹵代烴

【答案】C

【解析】有機物按照碳的骨架分為鏈狀化合物和環(huán)狀化合物，環(huán)狀化合物又分為脂環(huán)化合物和芳香

化合物，芳香烴是芳香化合物中的一類，而烷烴、烯烴、鹵代烴是按分子中含有的官能團來分類的。

2.北京奧運會期間對大量盆栽鮮花施用了S-誘抗素制劑，以保證鮮花盛開，S-誘抗素的分子結構如

圖，下列關于該分子的說法正確的是()

A．含有碳碳雙鍵、羥基、羰基、羧基

B．含有苯環(huán)、羥基、羰基、羧基

C．含有羥基、羰基、羧基、酯基

D．含有碳碳雙鍵、苯環(huán)、羥基、羰基

【答案】A

【解析】從圖示可以分析，該有機物的結構中存在3個碳碳雙鍵、1個羰基、1個醇羥基、1個羧基，

A選項正確。

3.有機物CH3—CH=CH—Cl不能發(fā)生的反應有()

①取代反應②加成反應③消去反應④使溴水褪色⑤使KMnO4酸性溶液褪色⑥與AgNO3

溶液生成白色沉淀⑦聚合反應

A．①②③④⑤⑥⑦B．⑦C．⑥D(zhuǎn)．②

【答案】C

【解析】分子中的氯原子和甲基上的氫原子可以發(fā)生取代反應，含碳碳雙鍵則能發(fā)生加成反應和聚

合反應，能使溴水和KMnO4酸性溶液褪色，連有氯原子的碳原子相鄰碳原子上有氫原子，故能發(fā)生

消去反應，但不能與AgNO3溶液反應。

4.按碳的骨架分類，下列說法正確的是()

A．CH3CH(CH3)2屬于鏈狀化合物

B．屬于芳香化合物

C．屬于脂環(huán)化