鲁科版选修5：第1章-第1节-认识有机化学

第1节认识有机化学情景切入课前导读知识解惑课堂演练第1节认识有机化学在今天的物质生活中，有机化合物无处不在，例如：药物、食品、炸药、香料、塑料和合成纤维等。有机化学对于征服疾病、控制遗传、延长寿命将起巨大的作用。生命科学与有机化学密切相关，为提高人类生活水平，延长寿命，必须努力学好有机化学。1．烷烃：链烃分子中的碳原子全以________相连，碳原子剩余的价键被________饱和，其通式为__________________，如________等。2．烯烃和炔烃：分子中碳原子间含有________的烃，通式为______，如乙烯、丙烯等，从通式中可看出每分子中烯烃中有一个______。同理，炔烃是分子中含有____________的烃，通式为________，在炔烃分子中含有________。3．芳香烃是指分子中含有________的烃，如苯、甲苯等。4．环烷烃是指碳原子间全以________连接成________的烃，通式为________。1．碳碳单键氢原子CnH2n＋2（n1）甲烷2．不饱和键CnH2n（n2）碳碳双键不饱和CnH2n－2一个碳碳叁键3．苯环4．碳碳单键环状CnH2n(n2)(n3)5．官能团是指决定化合物________的原子或原子团，例如、—C=C—、—X、—OH、—CHO、—COOH、等。6．同系物是指________，在分子组成上相差一个或其整数倍的________一系列有机化合物，这些有机化合物互称同系物。7．(1)有机化学萌发于____________世纪，创立并成熟于________世纪，________世纪发展成一门全面、伟大的科学时代，________世纪，有机化学将进入一个崭新的时代。(2)1828年，维勒首次在实验室合成的有机物是______。5．化学性质6．结构相似CH2原子团的7．(1)1718、192021(2)CO(Nh2)2(尿毒)8．有机物的分类有着不同的方法，常用的三种分类方法依据：①__________，②__________，③__________。根据______，将有机物分为烃和烃的衍生物。根据________，将有机物分为链状有机化合物和环状有机化合物。根据________，有机物分为________________________等。9．有机化合物的命名的常用方法为______________和________，通常采用________，其主要步骤：__________________________________________。8．组成元素碳的骨架官能团组成元素碳的骨架官能团卤代烃、醇。醛、羧酸、酯9．习惯命名法系统命名法系统命名法①选主链；②编号定位；③定名称1．概念：有机化学就是以有机化合物为研究对象的学科。2．研究范围：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学等。3．有机化合物和无机化合物的比较有机化学性质和反应有机化合物无机化合物溶解性多数不溶于水，易溶于有机溶剂部分溶于水而不溶于有机溶剂耐热性多数不耐热，熔点较低，一般在400℃以下多数耐热，难熔化，熔点一般比较高可燃性多数可以燃烧多数不能燃烧电离性多数是非电解质多数是电解质化学反应一般比较复杂，副反应多，反应速率较慢，化学方程式一般用“”一般比较简单，副反应少，反应速率较快，化学方程式一般用“”===下列物质中不属于有机物的是()A.CH3OHB.NaOHC.CH3COOHD.CO2解析：有机物是含碳元素的化合物，在结构上一般具有“碳骨架”，形成碳链或碳环。但有些含碳的化合物，如：一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐、氰化物和碳的金属化合物等，因它们的组成、结构和性质与无机物相似，仍属于无机化合物。答案：BD1．有机化学的发展17世纪使用酒、醋、染色植物和草药，了解了有机物的性质、制取方法和用途18世纪和19世纪对天然有机化合物进行了广泛而具体的提取工作，得到了大量有机化合物。如：德国人舍勒提取了酒石酸、柠檬酸、苹果酸、乳酸和草酸等。①瑞典化学家贝采里乌斯首先提出“有机化学、有机化合物”两概念，认为有机物得自天成②1828年，维勒首次合成有机物尿素，人类从提取有机物进入合成有机物时代③1830年，李比希创立有机化合物的定量分析法④1848～1874年间，完善了碳的价键、碳原子的空间结构理论，建立了官能团体系，使有机化学成为一门较完整的学科有机化学的发展及应用20世纪有机化学结构理论的建立和有机反应机理的研究，使人们对有机反应有了新的掌控能力。IR、NMR、MS、XRD物理方法的引入提高了有机分析的程度，计算机的引入提高了合成速度，在分子水平上揭示生命的奥秘21世纪有机化学进入快速发展时代，每年合成有机物100万种以上，在揭示生物学和生命科学的奥秘，制造优异性能的材料，在能源、材料、健康、国防、环境等领域里，在推动科技发展、改善人类环境、提高人类生活质量、推动社会发展等方面显现出有机化学的巨大能力2.有机化学的应用下列说法中，正确的是()A．有机物都是从有机体中分离出来的物质B．有机物都是共价化合物C．有机物不一定都不溶于水D．有机物不具备无机物的性质解析：有机物最初是从有机体中分离提取出来的，后来利用人工合成了有机物，选项A说法错误；有机化合物中既有共价化合物，如乙醇、甲烷等，也有离子化合物，如醋酸铵等，选项B说法错误；有机物中，有的能溶于水，如乙醇、醋酸等，有的不溶于水，如甲烷、苯等，选项C说法正确；有机物与无机物无明显的界限，说“有机物不具备无机物的性质”是错误的。答案：C点评：有机物性质特点的考查，往往与无机物性质对比考查，采取对比，结合所掌握知识，总结有机物的共性。分类依据类别名称组成元素烃、烃的衍生物分子中碳骨架形状链状有机化合物、环状有机化合物特殊原子或官能团烯烃、炔烃、卤代烃、醚、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯有机物的分类在下列有机化合物中：(1)属于烃的是__________________(填相应的代号，下同)(2)属于卤代烃的是__________________(3)既属于醛又属于酚的是__________________(4)既属于醇又属于羧酸的是__________________。解析：(1)找全有机物中的官能团；(2)明确有机物分类的前提和依据；(3)答案：(1)A(2)B(3)C(4)D点评：给有机物分类，首先要明确分类的要求和依据，然后分析有机物的组成元素，分出烃和烃的衍生物。然后再分析有机物的分子结构，看是链状还是环状，是饱和化合物还是不饱和化合物。再分析结构中的官能团，结合分类要求给有机物归类。1．官能团概念：有机化合物分子中，比较活泼、容易发生反应并反映着某类有机化合物共同特性的原子或原子团。烃的衍生物：有机物分子中所含元素除碳、氢两元素外还含有氧、氯等元素，它们的分子可以看做是烃分子中的氢原子被有关原子或原子团取代后的产物，这类有机化合物称为烃的衍生物。2．有机化合物的主要类别及其所含的主要官能团有机物类别及所含主要官能团类别官能团的结构及名称有机化合物举例烃烷烃无CH4(甲烷)2甲基丁烷烯烃碳碳双键CH2=CH2乙烯4甲基2戊烯炔烃—C≡C—碳碳叁键HC≡CH乙炔CH3—C≡C—CH32丁炔芳香烃苯环烃的衍生物烃的衍生物下列化合物中，有多个官能团：(1)可以看作醇类的是________(填编号，下同)。(2)可以看作酚类的是________。(3)可以看作羧酸类的是________。(4)可以看作酯类的是________。解析：本题考查了常见官能团，本题可根据有机物中所含官能团来确定有机物的分类。一般地有机物含有哪种官能团即可归属于哪类化合物，并注意醇和酚的区别：凡羟基直接与苯环相连的有机物均属于酚类，凡羟基与除苯环外的其他烃基相连的有机物属醇类。答案：(1)B、D(2)A、B、C(3)B、C、D(4)E点评：官能团的考查是高考的重点考查知识，根据官能团进行物质的分类，是有机物分类的常用方法，本题中还存在着交叉分类，A中含醛基、酚羟基、醚基，因此还可看作醛类或醚类。通过易混官能团的对比，更能了解它们的区别。维生素C的结构简式为：A．均含酯基B．均含醇羟基和酚羟基C．均含碳碳双键D．均为芳香族化合物解析：从维生素C和丁香油酚的结构简式可看出：维生素C中含有醇羟基、酯基、碳碳双键，而丁香油酚中含有酚羟基、苯基、碳碳双键等官能团，因此，它们共有的官能团为，故选C。根据有机物的分类，维生素C不含苯环，不属于芳香族化合物，而丁香油酚含有苯环，属于芳香族化合物。答案：C点评：熟悉常见官能团及与有机物分类的关系，是解题的关键。特别注意易混官能团的对比，如酚羟基和醇羟基的区别，酚是羟基直接与苯环相连的化合物，而醇类是羟基除与苯环外的其他烃基相连所形成的化合物。1．基本概念(1)同系列：分子结构相似，组成上彼此相差一个CH2原子团或其整数倍的一系列有机化合物。(2)同系物：同系列中的各化合物互称同系物。2．同系物的判断规律一差：分子组成相差一个或若干个CH2原子团(或系差)。二同：分子组成符合同一通式；有机物所含官能团的种类和个数相同。三注意：同系物必须为同一类物质；同系物结构相似但不一定要完全相同；各同系物间的物理性质如密度、熔沸点不同，但化学性质相似。同系物及其判定3．确定同系列的通式同系列(广义)是指一系列结构式符合AB的有机物，其中W称为该同系列的系差，显然同系物是同系列的一种特殊情况(W为CH2时)，其通式可用下面的方法求出。例：若有一系列芳香烃稠环化合物，其结构简式如下：……问该系列第50项化合物的化学式。首先写出该系列各项的化学式：C6H6，C10H8，C14H10，C18H12，……显然这是以C6H6为首项，以C4H2为公差的等差数列，然后再求出其通项：an＝a1＋(n－1)d＝C6H6＋(n－1)C4H2＝C[6＋4(n－1)]H[6＋2(n－1)]＝C(4n＋2)H(2n＋4)(注：C、H原子数分别计算)最后用n＝50代入通项公式中，得a50＝C202H104。4．注意事项(1)同系物必符合同一通式，但通式相同的物质，不一定互为同系物。如：C2H4和C3H6，后者若为环丙烷则不是C2H4的同系物，因为二者不是同一类物质。(2)同属一大类的物质，不一定互为同系物。如：乙酸乙酯与硬脂酸甘油酯同属酯类，但二者结构不相似，所以不能互称同系物。(3)官能团相同的物质，不一定互为同系物。如：乙醇与乙二醇虽然都有羟基，但二者的羟基数目不同，因此二者不是同系物。(4)同系物结构相似，但不一定完全相同，如：CH3CH2CH3与，虽然不尽相同，但两者碳原子间均以单键相连成链状，结构仍相似，属同系物。(5)分子组成上相差一个或若干个CH2原子团，但结构不同，仍不能互称同系物。如：与(6)同系物化学式不同，同系物分子组成相差一个或多个CH2原子团，化学式和相对分子质量都不可能相同。如：CH3CH2C(CH3)2CH2C(CH3)2CH(CH3)2和(CH3)2CH(CH2)6CH(CH3)2，因它们的分子式同为C12H26，可快速判断它们不是同系物，是同分异构体。(7)同系物之间相对分子质量相差14q(q为两种分子的碳原子数的差值)。据此，我们可准确快速解题。下列物质中互为同系物的有________，互为同分异构体的有________，互为同素异形体的有________，属于同位素的有________，是同一种物质的有________。解析：比较容易找出①④为同一种物质，⑨互为同位素，③⑩互为同素异形体；然后在有机物中先找同一种物质；②⑦同碳原子数，且结构相同，为同一物质；再找同分异构体；⑤⑧同碳原子数，而⑤是同一物质，因⑤⑧互为同分异构体，⑧互为同分异构体；最后决定同系物；②与⑤、⑧、互为同系物或⑦与⑤、、⑧互为同系物；⑥为混合物。答案：②⑤或②⑧或②或⑤⑦或⑦⑧或⑦；⑤⑧或⑧；③⑩；⑨；①和④，②和⑦，⑤和点评：解题关键是正确理解和掌握概念，要抓住概念的要点，正确把握其内涵和外延，不能任意扩大或缩小，本题也是易错易混题。易错之处是易忽略