高中化学选修五重难点专题突破(第一章认识有机化合物)第一节
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第一节有机化合物的分类
[学习目标定位] 1.能够根据不同的分类标准对简单的有机物进行分类。
2.能记住常见的官能团。
3.会说出简单有机物所属的类别及分子的结构特点。
一按碳的骨架对有机物进行分类
1.根据所学物质分类知识,回答下列问题。
有下列10种物质
①CH3CH2CH3②CH2===CH2③
④⑤CH3CH2CH2OH ⑥CH3CHO
⑦CuSO4·5H2O ⑧Fe ⑨CH3COOH
⑩CH3COONa
(1)属于无机化合物的是⑦。
(2)属于有机化合物的是①②③④⑤⑥⑨⑩。
(3)属于烃的是①②③;属于烃的衍生物的是④⑤⑥⑨⑩。
(4)属于烷烃的是①,属于酸的是⑨。
2.如果对有机物按如下方式进行分类,请填空:
(1)有机化合物按其组成元素不同,可分为烃和烃的衍生物。
烃的组成元素有碳和氢,常见的烃的含氧衍生物的组成元素有碳、氢、氧。
(2)有机物按其碳的骨架不同,可分为链状化合物和环状化合物。
分子结构中含有碳环的有机物称为环状化合物。
(3)环状化合物按其碳环不同,可分为脂环化合物和芳香化合物。
分子结构中含有苯环的有机物叫做芳香化合物。
3.有下列四种有机物,分析比较它们的分子结构特点。
回答下列问题:
(1)它们分子结构上的共同点是都含有苯环,有机物类别是芳香烃。
(2)与②相比较,③和④在分子结构上的共同点是都含有1个苯环,与①相比较,③和④在分子结构上的共同点是苯环上都连有烷烃基。
(3)苯的同系物是分子中含有一个苯环,苯环上的侧链全为烷烃基的芳香烃。
4.在下列六种有机物中,属于烃的是①③④⑤,烃的衍生物的是②⑥,链状烃的是④⑤,脂环化合物的是①⑥,芳香化合物的是②③,芳香烃的是③。
①②
③④
⑤⑥
[归纳总结]
按碳的骨架对有机物分类
[活学活用]
1.下列各物质中按碳的骨架进行分类,其中一种与其他三种属于不同类别的是( ) A.苯B.苯乙烯
C.甲苯D.CH3CH2CH(CH3)2
答案 D
解析按碳的骨架分类,可将有机物分为链状和环状化合物,链状化合物包含了烷烃、烯烃、炔烃等分子中不含有环状结构的有机化合物,而在苯、甲苯、苯乙烯中存在着苯环,都属于芳香烃。
2.下列有机物中:
(1)属于芳香化合物的是__________。
(2)属于芳香烃的是__________。
(3)属于苯的同系物的是__________。
答案(1)①②⑤⑥⑦⑧⑨(2)②⑤⑦⑨
(3)⑦⑨
解析芳香化合物、芳香烃、苯的同系物之间的关系如右图所示。
①②⑤
⑥⑦⑧⑨中都含有苯环,都属于芳香化合物,其中②⑤⑦⑨为芳香烃,只
有⑦⑨为苯的同系物。
二按官能团对有机物进行分类
1.烃的衍生物与官能团的概念
(1)烃的衍生物:烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代,衍生出一系列新的化合物,如CH3Cl、CH3OH、CH3COOH等。
(2)官能团:决定化合物特殊性质的原子或原子团叫官能团。
如CH2===CH2的官能团是
,HC≡CH的官能团是—C≡C—。
2.按官能团不同,有机物可分为不同的类别。
试根据有机物的结构简式,填写下表:
3.官能团、基、根(离子)的比较
(1)基与官能团的区别是什么?二者有何联系?
答案区别:基是有机物分子里含有的原子或原子团;官能团是决定化合物特殊性质的原子或原子团。
联系:“官能团”属于“基”,但“基”不一定是“官能团”。
如—CHO是基也是官能团,但—CH3是基却不是官能团。
(2)根与基(如OH-与—OH)有何不同?
答案①概念不同:根是电解质的组成部分,是电解质电离的产物;基是化合物分子中去掉某些原子或原子团后剩余的原子团。
②性质不同:根带有电荷,比较稳定,可在溶液或熔化状态下独立存在;基呈电中性,不能独立存在。
[归纳总结]
(1)含有相同官能团的有机物不一定是同类物质。
如芳香醇和酚官能团相同,但类别不同。
①醇:羟基与链烃基或与芳香烃侧链上的碳原子相连。
如
等。
②酚:羟基与苯环上的碳原子直接相连。
如等。
(2)碳碳双键和碳碳三键决定了烯烃和炔烃的化学性质,是烯烃和炔烃的官能团。
苯环、烷基不是官能团。
(3)同一种烃的衍生物可以含有多个官能团,它们可以相同也可以不同,不同的官能团在有机物分子中基本保持各自的性质,但受其他基团的影响也会有所改变,又可表现出特殊性。
[活学活用]
3.下列化合物中有多个官能团:
(1)可以看作醇类的是________。
(填字母编号,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________。
答案(1)BDE (2)ABC (3)BC (4)D
解析本题可根据有机物中所含官能团来确定有机物的类别。
一般地,有机物含有哪种官能团即可归属于哪类化合物,并注意醇与酚结构上的区别: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才属醇类。
4.下列物质的类别与所含官能团都正确的是________(填序号)。
答案②④⑥
(1)有机化合物有多种分类方法,常用到的分类依据有碳的骨架、碳键、官能团等。
(2)有机化合物根据不同的分类方法,可以属于不同的类别。
如环己烯既属于环状化合物中的脂环化合物,又属于烯烃;苯酚既属于环状化合物中的芳香化合物,又属于酚类。
当堂检测
1.下列含羟基(—OH)的有机物属于酚的是( )
答案 C
解析—OH与苯环直接相连形成的有机物属于酚类。
2.按碳的骨架分类,下列说法正确的是( )
答案 A
解析含有苯环的物质属于芳香化合物;B、D两项中物质是脂环化合物,C选项中物质是芳香化合物。
3.某有机化合物的结构简式如下:
,此有机化合物属于( )
①烯烃②芳香化合物③芳香烃④烃的衍生物
A.①②③④B.②④C.②③D.①③
答案 B
解析烃是碳氢化合物,故该物质不属于烃。
4.一种植物生长调节剂的分子结构如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.该物质有3种官能团
B.该物质属于脂环烃
C.该物质属于烃的衍生物
D.该物质具有酸性
答案 B
解析该有机物含有—OH、—COOH、三种官能团,A正确;由于该物质有O元素,所以不属于脂环烃,B不正确;该物质属于烃的衍生物,C正确;该有机物含羧基具有酸性,D正确。
5.有机化合物有不同的分类方法,下列说法正确的是( )
①从组成元素分:烃、烃的衍生物②从碳原子组成的分子骨架分:链状有机化合物、环状有机化合物③从官能团分:烯烃、醇、羧酸、酯等
A.①③B.①②C.①②③D.②③
答案 C
6.(1)下列有机化合物中,属于脂肪烃的有________,属于脂环烃的有________,属于芳香
烃的有________(填序号)。
①②
③CH3C≡CCH3④⑤
⑥CH3—O—CH3
⑦⑧CH3CH===CHCH2CH2CH3
⑨
(2)具有复合官能团的复杂有机物中官能团具有各自的独立性,在不同条件下所发生的化学反应可分别从各官能团讨论。
如具有三种官能团:________、__________和__________(填化学式),所以这个化合物可看作________类、________类和________类。
(3)化合物A(结构如右图所示)是滴滴涕杀虫剂的代用品。
①化合物A中的官能团有________(写名称);
②化合物A属于________化合物(填“脂环”或“芳香”)。
答案(1)①③⑧②④⑤⑦
(2)—COOH —OH —CHO 羧酸酚醛
(3)①羟基醛基碳碳双键②脂环
40分钟课时作业
[基础过关]
一、官能团的概念与判断
1.下列关于官能团的叙述不正确的是( )
A.官能团就是原子团
B.官能团可以是原子,也可以是原子团
C.官能团决定有机物的特殊性质
D.若某化合物含有多种官能团,那么该化合物就有多种特殊性质
答案 A
解析根据定义,官能团是一类特殊的原子或原子团,它决定有机物的特殊性质,故A错。
2.下列原子或原子团不属于官能团的是( )
A.—CH3B.—F
C.—OH D.
答案 A
3.下列式子能表示羟基的是( )
A.OH-B.—OH
C. D.
答案 B
解析羟基的电子式为,也可用—OH表示,B选项正确。
4.下列关于官能团的判断中错误的是( )
A.醇的官能团是羟基(—OH)
B.羧酸的官能团是羟基(—OH)
C.酚的官能团是羟基(—OH)
D.烯烃的官能团是碳碳双键
答案 B
解析羧酸的官能团是羧基(—COOH)。
二、有机物的分类方法
5.下列物质中属于烃类的是( )
A.CH3OH B.CH3Cl
C. D.
答案 C
解析烃是碳氢化合物,只含C、H两种元素。
6.拟除虫菊酯是一类高效、低毒、对昆虫具有强烈触杀作用的杀虫剂,其中对光稳定的溴氰菊酯的结构简式如下所示。
下列对该化合物的叙述正确的是( )
A.属于芳香烃
B.属于芳香化合物,含有醚键、酮两种官能团
C.属于卤代烃
D.可使酸性KMnO4溶液褪色
答案 D
解析该有机物除含C、H元素外还会有Br、O、N元素,所以不能称为烃和卤代烃,A、C不正确;该有机物含有苯环,属于芳香化合物,也含有醚键,—是酯基,不是
酮的官能团,B项不正确;该有机物中含有所以能使酸性KMnO4溶液褪色。
7.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.分子中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
答案 A
解析根据有机化合物的分类方法,A项正确;分子中有羟基的可能是醇、酚或羧酸等,故B项错误;醇和酚分子中虽然都有羟基,但与羟基相连的基团一个是链烃基,另一个是苯环,因受其他基团的影响,所具有的化学性质不同,故C项错误;酚类是苯环必须与羟基直接相连,故D项错误。
三、有机物的组成与结构
8.CH3CH2C≡CH的化学性质主要取决于( )
A.碳碳单键B.碳碳双键
C.碳碳三键D.碳氢键
答案 C
解析有机物的化学性质主要取决于官能团,该有机物的官能团为碳碳三键。
9.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诱抗素的分子结构简式如图所示,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
解析由S诱抗素的结构简式可知,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;结构中只有一个六元环,无苯环结构,故B、D错;分子中无酯基,C项错误。
10.历史上最早应用的还原性染料是靛蓝,其结构简式为,下列关
于靛蓝的叙述中错误的是( )
A.靛蓝由碳、氢、氧、氮四种元素组成
B.它的分子式是C16H10N2O2
C.该物质属于芳香化合物
D.它含有碳碳双键和酯基
答案 D
解析观察靛蓝的结构简式,可知它由碳、氢、氧、氮四种元素组成;其分子式为C16H10N2O2;其结构中含有碳碳双键、羰基、苯环等,但不含酯基;该有机物属于芳香化合物。
[能力提升]
11.有下列9种微粒:①NH-2、②—NH2、③Br-、④OH-、⑤—NO2、⑥—OH、⑦NO2、
⑧CH+3、⑨—CH3
(1)上述9种微粒中,属于官能团的有________。
(2)能与—C2H5结合生成有机物分子的微粒有_______________________________________。
(3)能与C2H+5结合生成有机物分子的微粒有_________________________________________。
答案(1)②⑤⑥(2)②⑤⑥⑨(3)①③④
解析(1)官能团属于基,而基不一定属于官能团,且官能团和基均为电中性,容易判断②⑤⑥是官能团,它们分别为氨基、硝基、羟基,而①③④⑧带有电荷,它们均为离子,⑦NO2为分子,⑨—CH3表示甲基,不属于官能团。
(2)基与基之间可以直接结合成有机物分子,—C2H5为乙基,能与其结合成有机物分子的有
②⑤⑥⑨;结合成的有机物分别为C2H5—NH2(氨基乙烷)、C2H5—NO2(硝基乙烷)、
C2H5OH(乙醇)、C2H5—CH3(丙烷)。
(3)C2H+5为阳离子(根),能与其结合成分子的必须为阴离子,有①③④。
结合成的有机物分子分别为C2H5NH2(氨基乙烷)、C2H5Br(溴乙烷)、C2H5OH(乙醇)。
12.(1)曲酸是一种非常有潜力的食品添加剂,经测定曲酸的分子式为C6H6O4,结构简式为,其所含有的官能团有(写结构简式)________。
(2)L多巴用于帕金森综合症的治疗,其结构简式为。
这种药物的研制是基于获得2000年诺贝尔生理学和医学奖的研究成果。
L多巴分子中所含的官能团的名称是________。
答案(1)
(2)酚羟基、氨基、羧基
解析(1)
(2)
13.在下列有机化合物中
①
②CH2BrCH===CHCl
③
④
(1)属于烃的是________。
(填相应代号,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________。
答案(1)①(2)②(3)③(4)④
解析按不同的分类方法,同一种有机物可能分属不同的类别。
[拓展探究]
14.酚酞是常用的酸碱指示剂,其结构简式如图所示:
(1)酚酞的分子式为_________________________________________________________。
(2)从结构上看酚酞可看作_____________________________________________(填字母序号)。
A.烯烃B.芳香化合物
C.醇类物质D.酚类物质
E.醚类物质F.酯类物质
(3)酚酞结构简式中画虚线的地方,组成的是醚键吗?
答案(1)C20H14O4(2)BDF (3)不是醚键
解析(1)每个碳原子最多形成四个键,不是四个时,由氢原子补全。
该有机物的分子式为C20H14O4。
(2)分子中含有苯环,—OH与苯环直接相连,还有酯基,故可以看作是芳香化合物、酚类、酯类物质。
(3)图中虚线部分不是醚键,醚键应是“”形式,而本结构为“”,为酯基。