《認識有機化合物》簡單的有機化合物PPT(第2課時)
第一部分內容：必備知識·素養奠基
一、有機化合物中常見的官能團
1.實驗探究
2.相關概念
(1)烴的衍生物:烴分子中的氫原子被_________________代替后的有機化合物。
(2)官能團:有機化合物分子中,比較活潑、容易發生反應并反映某類有機化合物_________的原子或原子團。
(3)按官能團對有機物進行分類(填相關有機物的官能團名稱)
【情境·思考】
300多年前,著名化學家波義耳發現了鐵鹽與沒食子酸的顯色反應,并由此發明了藍黑墨水。沒食子酸的結構簡式如圖所示,沒食子酸中含有哪些官能團?
提示:羥基和羧基。
【想一想】對于任意一種有機物來講,根據不同的分類標準,它可以屬于不同的類別,請思考CH3COOCH3可以屬于哪些類別?
提示:從所含元素講,它是烴的衍生物;從所含的官能團來講,它屬于酯。
二、同分異構現象與同分異構體
1.同分異構現象:化合物具有相同的_______,但具有不同_________的現象,稱為同分異構現象。
2.同分異構體:_______相同而_________不同的化合物互為同分異構體。
3.規律:有機物中碳原子數越多,同分異構體數目越多。如丁烷有兩種同分異構體,戊烷則有三種。
(1)根據正丁烷和異丁烷的結構式,填寫下表空格:
【巧判斷】
(1)相對分子質量相等而結構不同的有機物互為同分異構體。( )
提示:×。分子式相同而結構不同的化合物互為同分異構體。
(2)化學式為C4H10表示的物質不一定為純凈物。( )
提示:√。分子式為C4H10的物質可能是正丁烷或異丁烷。
(3)同分異構體的物理性質相同,化學性質不同。( )
提示:×。同分異構體屬于不同的物質,因此物理性質和化學性質均有所不同。
【情境·思考】
氰酸是一種有揮發性和腐蝕性的液體,有強烈的苦杏仁氣味。德國化學家維勒測定了氰酸(HCNO)的化學成分。而同時期的另一名德國化學家李比希測定了一種“雷酸” (HOCN)的化學成分,竟跟氰酸相同!不同的化合物,怎么會具有相同的成分?
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認識有機化合物PPT，第二部分內容：關鍵能力·素養奠基
知識點 同分異構體的書寫與判斷
【重點釋疑】
1.烷烴同分異構體的書寫
烷烴只存在碳鏈異構,書寫烷烴同分異構體時一般采用“減碳法”,可概括為“兩注意、三原則、四順序”。
如C6H14的同分異構體:
(1)將分子中全部碳原子連成直鏈作為主鏈。
C—C—C—C—C—C
(2)從主鏈一端取下一個碳原子作為支鏈(即甲基),依次連在主鏈中心對稱線(虛線)一側的各個碳原子上,此時碳骨架有兩種:
注意:甲基不能連在①位和⑤位上,否則與直鏈情況相同,②位和④位等效,只能用一個,否則重復。
(3)從主鏈上取下兩個碳原子作為一個支鏈(即乙基)或兩個支鏈(即2個甲基)依次連在主鏈中心對稱線一側或兩側的各個碳原子上,此時碳骨架結構有兩種:
注意:②位或③位上不能連乙基,否則會使主鏈上有5個碳原子。所以C6H14共有5種同分異構體。
2.烴的一元取代產物同分異構體數目的判斷
(1)對于烴的一元取代產物的判斷可用“等效氫”法,所謂“等效氫”就是位置等同的氫原子。烴中等效氫原子有幾種,其一元取代產物就有幾種。
(2)等效氫原子的判斷方法。
①連在同一碳原子上的氫原子等效。
如CH4分子中的4個氫原子是等效的,則甲烷的一氯代物只有一種。
【易錯提醒】同分異構體的4個“一定”與“不一定”
(1)同分異構體一定具有相同的組成元素,但具有相同的組成元素的不一定是同分異構體。
(2)同分異構體一定具有相同的相對分子質量,但具有相同的相對分子質量的不一定是同分異構體。
(3)同分異構體中各元素的質量分數一定相同,但元素質量分數相同的不一定是同分異構體。
(4)同分異構體的最簡式一定相同 ,但最簡式相同的化合物不一定是同分異構體。
【思考·討論】
(1)同分異構體之間最簡式、相對分子質量、各元素的百分含量、熔沸點一定都相同嗎?
提示:同分異構體之間分子式相同,所以其最簡式、相對分子質量、各元素的百分含量一定是相同的,但是熔沸點不同。
(2)是否所有的烷烴都有同分異構體?舉例說明。
提示:不是所有的烷烴都有同分異構體,甲烷、乙烷和丙烷沒有同分異構體。
【補償訓練】
1.下列分子式只表示一種物質的是 ( )
A.C4H10 B.C5H12 C.CHCl3 D.C2H4Cl2
【解析】選C。A項,C4H10可表示正丁烷或異丁烷;B項可表示正戊烷、異戊烷或新戊烷;C項,CHCl3只表示氯仿;D項,C2H4Cl2可表示CH2ClCH2Cl或CH3CHCl2;C項正確。
2.(2019·合肥高一檢測)在下列結構的有機化合物中:
①CH3CH2CH2CH2CH3
②CH3CH2CH2CH2CH2CH3
屬于同分異構體的正確組合是( )
A.②和⑤ B.②和③
C.①和② D.③和④
【解析】選B。①和④、②和③的分子式相同而結構不同,分別為同分異構體;②和⑤為同種物質。
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知識關聯·素養應用
【素養遷移】
1.現在的家電市場中無氟冰箱被稱為綠色環保冰箱,其重大改進是不采用氟利昂-12,而采用新冷媒(R-134a)作制冷劑。關于氟利昂-12 (CCl2F2)的敘述正確的是 ( )
A.有兩種同分異構體
B.是平面形分子
C.只有一種結構
D.有四種同分異構體
【解析】選C。CCl2F2可看作CH2Cl2的2個氫原子被2個氟原子取代而得到,所以選C。
2.(2019·南平高一檢測)下列物質之間的相互關系錯誤的是 ( )
A.CH3CH2CH2CH2CH3和 互為同分異構體
B.干冰和冰為同一種物質
C.CH3CH3和CH3CH2CH3互為同系物
D.12C和14C互為同位素
【解析】選B。干冰是二氧化碳晶體,冰是固態的水。
3.(2019·保定高一檢測)丙烷(C3H8)常用作燒烤、便攜式爐灶和機動車的燃料。常被用來驅動公交車、出租車,也被用來充當休旅車和露營時取暖和做飯的燃料。運動會火炬一般也使用丙烷作燃料。
(1)使用丙烷作燃料有哪些優點?
(2)丙烷的一氯取代產物有幾種?
答案:(1)丙烷充分燃燒的產物是二氧化碳和水,不會產生污染。
(2)丙烷的一氯取代產物有2種,分別是CH3CH2CH2Cl和CH3CHClCH3。
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