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第3课时官能团与有机化合物的分类
[核心素养发展目标]1.了解根据官能团类别进行有机物分类的依据,了解官能团之间转化和物质类别的关系,培养宏观辨识及变化观念。2.了解多官能团有机物性质分析的基本方法,提高证据推理与模型认知能力。
一、官能团及有机化合物的分类
1.常见有机化合物类别、官能团和代表物
有机化合物类别
官能团
代表物
烃
烷烃
-
CH4甲烷
烯烃
碳碳双键
CH2==CH2乙烯
炔烃
—C≡C—碳碳三键
CH≡CH乙炔
芳香烃
-
苯
烃的
衍生物
卤代烃
碳卤键
(X表示卤素原子)
CH3CH2Br溴乙烷
醇
—OH羟基
CH3CH2OH乙醇
醛
醛基
乙醛
羧酸
羧基
乙酸
酯
酯基
乙酸乙酯
2.按官能团对有机化合物进行分类
有机化合物eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(烃\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(烷烃,烯烃,炔烃,芳香烃)),烃的衍生物\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(卤代烃:CH3CH2Cl等,含氧衍生物\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(醇:CH3CH2OH等,醛:CH3CHO等,羧酸:CH3COOH等,酯:CH3COOCH2CH3等))))))
(1)含有碳碳双键的有机物属于烯烃(×)
提示含有碳碳双键的烃才属于烯烃,分子中只有碳和氢两种元素。
(2)芳香烃的官能团为苯环(×)
提示芳香烃分子中不含有官能团,苯环不是官能团。
(3)乙醇和乙酸分子中都含有羟基,故它们属于同一类物质(×)
提示乙醇分子中所含官能团为羟基,乙酸分子中含有的官能团为羧基,它们不属于同一类物质。
(4)分子中含有的有机物属于酯类(×)
提示羧酸分子中含有也存在结构,但不属于酯类,酯类分子中含有官能团为。
(5)分子中含有三种官能团(×)
(6)CH2==CH—COOH含有羧基和碳碳双键,因此CH2==CH—COOH既属于羧酸,又属于烯烃(×)
二、有机物性质推测及多官能团转化
1.分析推测有机物性质的基本方法
(1)观察有机物分子中所含的官能团,如、—C≡C—、醇羟基、羧基等。
(2)联想每种官能团的典型性质,根据官能团分析其性质和可能发生的反应。
(3)注意多官能团化合物自身的反应,如分子中—OH与—COOH自身能发生酯化反应。即分析有机物的结构推测性质的一般思路为:
eq\x(有机物结构)eq\f(分析,)eq\x(官能团的种类)eq\f(联想,)eq\x(官能团的性质)eq\f(结论,)eq\x(有机物性质)
2.官能团转化流程
利用有机物的化学反应实验,官能团转换是制备有机化合物的基本方法。
(1)转换成碳碳双键的方法
工业上可以通过石油的裂解,获取短链的气态烯烃,如C4H10eq\o(――→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))C2H4+C2H6。
(2)转换成卤素原子的方法
①烷烃的取代反应,如CH3CH3和Cl2在光照条件生成CH3CH2Cl,化学方程式为CH3CH3+Cl2eq\o(――→,\s\up7(光))CH3CH2Cl+HCl。
②烯烃(或炔烃)的加成
如CH2==CH2和HBr在一定条件下生成CH3CH2Br,化学方程式为CH2==CH2+HBreq\o(――――→,\s\up7(一定条件))CH3CH2Br,CH≡CH和Br2按1∶1加成生成,化学方程式为CH≡CH+Br2―→。
(3)转换成羟基的方法
①烯烃和水加成
如乙烯和水在一定条件下生成乙醇,化学方程式:CH2==CH2+H2Oeq\o(―――→,\s\up7(一定条件))CH3CH2OH。
②酯类的水解反应
如乙酸乙酯在酸性条件下和水反应生成乙醇和乙酸,化学方程式为CH3COOCH2CH3+H2Oeq\o(,\s\up7(H+),\s\do5(△))CH3COOH+CH3CH2OH。
(4)转换成酯基的方法
如乙酸和乙醇在浓硫酸作用下生成乙酸乙酯,化学方程式:CH3COOH+CH3CH2OHeq\o(,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))CH3COOCH2CH3+H2O。
(5)转换成醛基的方法
如乙醇的催化氧化,化学方程式为2CH3CH2OH+O2eq\o(――→,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2CH3CHO+2H2O。
(1)如有机化合物分子中含有羟基,则该有机物一定可以和金属钠反应生成H2(√)
(2)1mol和足量的金属钠及碳酸氢钠反应,生成气体的物质的量相等(√)
提示1mol和足量金属钠反应生成1molH2,和足量的NaHCO3反应生成1molCO2,两者生
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