第二章分子结构与性质第一节有机化合物的分类新课标人教版高中化学选修5第一章认识有机化合物一、有机化合物(简称有机物):1、定义:__________________称为有机物.绝大多数含碳的化合物例如:(1)碳的氧化物(CO,CO2),(2)碳酸及其盐(H2CO3,Na2CO3,NaHCO3)(3)氰化物(HCN、NaCN),(4)硫氰化物(KSCN),(5)简单的碳化物(SiC)等。(6)金属碳化物(CaC2)等*(7)氰酸盐(NH4CNO)等,尽管含有碳,但它们的组成和结构更象无机物,所以将它们看作无机物但不是所有含碳的化合物都是有机物。课堂练习下列物质属于有机物的是____________,属于烃的是_________________(A)H2S(B)C2H2(C)CH3Cl(D)C2H5OH(E)CH4(F)HCN(G)金刚石(H)CH3COOH(I)CO2(J)C2H4(B)(E)(J)(B)(C)(D)(E)(H)(J)二、有机物的分类1、按碳的骨架分类。有机物{链状化合物(碳原子相互连接成链状)环状化合物(含有碳原子组成的环状结构){脂环化合物(有环状结构,不含苯环)芳香化合物(含苯环)树状分类法!CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2OHOH分类方法:P4练习:按碳的骨架分类:1、正丁烷2、正丁醇CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2OH3、环戊烷4、环己醇OH链状化合物___________。环状化合物_______,1、23、4它们为环状化合物中的_______化合物。脂环OH5、环戊烷6、环辛炔7、环己醇8、苯9、萘环状化合物_____________,5---9其中__________为环状化合物中的脂环化合物5、6、7链状化合物_____。其中__________为环状化合物中的芳香化合物8、9无10、苯酚11、硝基苯12、萘OHNO2环状化合物_____________,10---12其中__________为环状化合物中的脂环化合物,链状化合物______。其中__________为环状化合物中的芳香化合物。10--12无无A芳香化合物:B芳香烃:C苯的同系物:下列三种物质有何区别与联系?含有苯环的化合物含有苯环的烃。有一个苯环,环上侧链全为烷烃基的芳香烃。AB它们的关系可用右图表示:C下列化合物,属于芳香化合物有________________________,属于芳香烃有_____________属于苯的同系物有_______.—OH—CH=CH2—CH3④③②①⑤⑧⑦⑥—CH3—COOH—OH—COOH—C—CH3CH3CH3⑩⑨—CH3—CH3—OH1、4、5、6、7、8、104、5、8、108、102、按官能团进行分类。官能团:P4决定化合物特殊性质的原子或原子团。烃的衍生物:P4烃分子里的氢原子可以被其他原子或原子团所取代,衍生出一系列新的化合物。官能团:基:区别决定有机物特殊性质的原子或原子团根(离子):有机物分子里含有的原子或原子团存在于无机物中,带电荷的离子“官能团”属于“基”,但“基”不一定属于“官能团”,“-OH”属于“基”,是羟基,“OH-”属于“根”,是氢氧根离子官能团相同的化合物,其化学性质基本上是相同的。其余的含有羟基的含氧衍生物属于醇类羟基直接连在苯环上。P5表1-1区别下列物质及其官能团醇:酚:1“官能团”都是羟基“-OH”共同点:—OH—OH—CH2OH—CH3属于醇有:___________属于酚有:___________21、323P5表1-1区别下列物质及其官能团(2)醚:两个醇分子之间脱掉一个水分子得到的。乙醚:两个乙醇分子之间脱掉一个水分子得到的。R-O-R,醚键。区别下列物质及其官能团碳氧双键上的碳有一端必须与氢原子相连。碳氧双键上的碳两端必须与碳原子相连。碳氧双键上的碳一端必须与-OH相连。碳氧双键上的碳一端必须与氧相连。名称官能团特点醛酮羧酸酯醛基—CHO羰基C=O羧基—COOH酯基-COOR小结:有机化合物的分类方法:有机化合物的分类按碳的骨架分类链状化合物环状化合物脂环化合物芳香化合物按官能团分类P5表烃烷烃、烯烃炔烃、芳香烃烃的衍生物卤代烃、醇酚、醚醛、酮羧酸、酯—CH3—COOH—OH—COOH—C—CH3CH3CH3练习:按交叉分类法将下列物质进行分类环状化合物无机物有机物酸烃H2CO31、2、3、4、5、一种物质根据不同的分类方法,可以属于不同的类别3.根据官能团的不同对下列有机物进行分类CH3CH=CH2HCCCH2CH3OHCH3COHCH3OCH2CH3HCO烯烃炔烃酚醛酯4.下列说法正确的是()A、羟基跟链烃基直接相连的化合物属于醇类B、含有羟基的化合物属于醇类C、酚类和醇类具有相同的官能团,因而具有相同的化学性质D、分子内含有苯环和羟基的化合物都属于酚类A第二章分子结构与性质第二节有机化合物的结构特点新课标人教版高中化学选修5第一章认识有机化合物回顾甲烷分子的结构特点:碳与氢形成四个共价键,以C原子为中心,四个氢位于四个顶点的正四面体立体结构一、共价键参数键长:键角:键能:键长越短,化学键越稳定决定物质的空间结构键能越大,化学键越稳定共价键参数共价键键能大小(kJ/mol)键长pmC-H413.4109.3N-H100.8O-H46395.8H-F56691.8CH4NH3H2OHF轨道杂化理论:成键过程中,由于原子间的相互影响,同一原子中几个能量相近的不同类型的原子轨道,可以线性组合,重新分配能量和确定空间,组成数目相等的新的原子轨道2.同分异构体二、有机化合物的同分异构现象1.同分异构现象化合物具有相同的分子式,但具有不同的结构现象,叫做同分异构体现象。具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。3.碳原子数目越多,同分异构体越多碳原子数12345678910同分异体数1112359183575碳原子数1112….1543472040同分异体数159355….366319624911788059314.同分异构类型(2)位置异构(3)官能团异构(1)碳链异构三有机物结构的表示方法1.分子式(化学式)用元素符号表示物质分子组成的式子,可反映出一个分子中原子的种类和数目。例甲烷和乙炔的分子式为:CH4C2H22.最简式(实验式)表示组成物质的各元素原子最简整数比的式子,例:乙炔和苯的最简式都是CH3.电子式用小黑点等记号在元素符号周围表示原子最外层电子成键情况的式子4.结构式5.结构简式:有机物分子中原子间的一对共用电子用一根短线表示,称为结构式。将结构式中的单键省略,连在同碳上的氢合并,称为结构简式。双键和三键不能省略,但是醛基、羧基的碳氧双键可以简写为—CHO,—COOHCH3CH3CH3CHCH2CHCH=CH2H—C—C—HHHHH书写结构简式的注意点(1)表示原子间形成单键的‘—’可以省略(2)C=C、C≡C中的双键和三键不能省略,但是醛基羧基的碳氧双键可以简写为-CHO,-COOH(3)同一个碳原子上的相同原子或原子团可以合并,直接相邻的且相同原子团也可以合并6.键线式:把有机物分子中的碳、氢元素符号省略,只表示分子中键的连接情况,每个拐点或终点均表示有一个碳原子,称为键线式。(注意官能团上的氢不能省)Cl书写键线式的注意点1.碳氢键、碳原子及与碳的氢原子均省略,其它杂原子及与杂原子相连的氢原子须保留。2.碳原子用交点、端点、拐点表示,氢原子可据“碳四价”而相应地补充。3.要体现分子的大致构型。如锯齿形,双键和三键的夹角等。7.球棍模型用小球表示原子,短棍表示价键的模型8.比例模型用不同体积的小球表示不同大小原子的模型电子式、结构式、结构简式、键线式之间的关系短线替换省略单键电子式结构式结构简式共用电子对元略素去符碳号氢键线式深海鱼油分子中有______个碳原子______个氢原子______个氧原子,分子式为________22322C22H32O21、写出C7H16的所有同分异构体。作业:2、写出C4H10O的所有同分异构体,并指出所属于的物质类别第二章分子结构与性质第三节有机化合物的命名烃分子失去一个或几个氢原子后所剩余的部分叫做烃基。①甲基:-CH3②乙基:-CH2CH3或-C2H5常见的烃基-CH2CH2CH3CH3CHCH3③正丙基:④异丙基:CCCCCCCCCCCH3CH2CH3CHCCH3CH3CH2CH2CH3找主链的方法:C通过观察找出能使“路径”最长的碳链CCCCH3CH2CH3CHCCH3CH3CH2CH2CH31234567CCCCCCCCCC1、离支链最近的一端开始编号1234567CCCCCCCCCC2、按照“位置编号---名称”的格式写出支链如:3—甲基4—甲基定支链的方法CH3CH3CHCH2CH3主、支链合并的原则支链在前,主链在后;当有多个支链时,简单的在前,复杂的在后,支链间用“—”连接;当支链相同时,要合并,位置的序号之间用“,”隔开,名称之前标明支链的个数;CH3CH2CH3CHCHCH3CH2CH2CH3CH2CH3CH2CH3CHCCH3CH3CH2CH2CH32–甲基丁烷4–甲基–3–乙基庚烷3,4,4–三甲基庚烷CH3CHCH2CH3CHCH3CH3CHCH3①CH3CHCH2CH2CH3CHCH3CH2CH3②CH3CHCH2CH3CHCH3CH2C2H5③练习:2,3,5–三甲基己烷3–甲基–4–乙基己烷3,5–二甲基庚烷CH3CHCH2CH3CHCH3CH3CHCH3CH2④练习:CHCH3CH3CH2CH2CH2CH3CH3CHCH3CH2⑤CH2CH2CCH3CH3CHCH2CH3CH3CHCH3CH2CH3CH2CHCH2CH3⑥3,3–二甲基–7–乙基–5–异丙基癸烷3,5–二甲基–3–乙基庚烷2,5–二甲基–3–乙基己烷练习、下列哪些物质是属于同一物质?CCCC---(A)∣CCCC--(B)(C)∣CCCC--(D)∣CCCC-∣(E)C∣CCC-∣(F)∣CCCC--(G)∣CCCC--(H)∣CCCC-∣(A)(C)(G)(D)(H)(E)(B)(F)下列命名中正确的是()A、3-甲基丁烷B、3-异丙基己烷C、2,2,4,4-四甲基辛烷D、1,1,3-三甲基戊烷。C练习2:写出下列烯烃或炔烃同分异构体并命名:⑴⑵⑶⑷C4H8C5H10C4H6C5H8三、苯的同系物的命名以苯环作母体,取代基位置在“邻、间、对”或“1,2,3,4,5,6”第二章分子结构与性质第4节研究有机化合物的一般步骤和方法第一章认识有机化合物【思考与交流】1、常用的分离、提纯物质的方法有哪些?2、下列物质中的杂质(括号中是杂质)分别可以用什么方法除去。(1)NaCl(泥沙)(2)酒精(水)(3)甲烷(乙烯)(4)乙酸乙酯(乙酸)(5)溴水(水)(6)KNO3(NaCl)4.1有机物的分离与提纯一、蒸馏思考与交流1、蒸馏法适用于分离、提纯何类有机物?对该类有机物与杂质的沸点区别有何要求?2、实验室进行蒸馏实验时,用到的仪器主要有哪些?3、思考实验1-1的实验步骤,有哪些需要注意的事项?蒸馏的注意事项注意仪器组装的顺序:“先下后上,由左至右”;不得直接加热蒸馏烧瓶,需垫石棉网;蒸馏烧瓶盛装的液体,最多不超过容积的2/3;不得将全部溶液蒸干;需使用沸石;冷凝水水流方向应与蒸汽流方向相反(逆流:下进上出);温度计水银球位置应与蒸馏烧瓶支管口齐平,以测量馏出蒸气的温度;练习1欲用96%的工业酒精制取无水乙醇时,可选用的方法是A.加入无水CuSO4,再过滤B.加入生石灰,再蒸馏C.加入浓硫酸,再加热,蒸出乙醇D.将96%的乙醇溶液直接加热蒸馏出苯√二、重结晶思考与交流1、已知KNO3在水中的溶解度很容易随温度变化而变化,而NaCl的溶解度却变化不大,据此可用何方法分离出两者混合物中的KNO3并加以提纯?2、重结晶对溶剂有何要求?被提纯的有机物的溶解度需符合什么特点?3、重结晶苯甲酸需用到哪些实验仪器?4、能否用简洁的语言归纳重结晶苯