有机化合物的结构与性质 烃

【同步教育信息】

一. 本周教学内容：

有机选修：

第1章有机化合物的结构与性质烃

第1节认识有机化学

二. 教学目的

1、了解有机化学发展的过程和面临的挑战，认识并欣赏有机化学对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用。

2、了解有机化合物的一般分类方法，能用三种分类方法对常见的简单有机化合物进行分类，建立烃和烃的衍生物的分类框架，并能识别各类物质的官能团。

3、理解同系列概念，掌握同系物判断的一般方法和规律。

三. 教学重点、难点

烃和烃的衍生物的分类框架

［知识分析］

思考并回答：

1、有机化学是以有机物为研究对象的学科，它的研究范围包括有机物的来源、结构、性质、合成、应用等。

2、首先提出“有机化学”和“有机化合物”概念的科学家是贝采里乌斯。

3、有机物的特点和性质：

（1）溶解性：多数难溶于水，而易溶于有机溶剂。

（2）耐热性：多数不耐热，熔点较低。

（3）可燃性：多数易燃。

（4）电离性：多数是非电解质。

（5）化学反应：比较复杂，副反应多，反应速率慢。

一、有机化学的发展

1、萌发和形成阶段

萌发于17世纪，创立并成熟于18、19世纪。

2、发展和走向辉煌时期

20世纪，这一学科已发展成一门内容丰富，涵盖面广，充满活力的学科，21世纪它又进入崭新的发展阶段，随相关学科一系列研究成果的出现，有机化学又有了极大的发展。有机化学早已从研究和利用天然有机物发展到用人工的方法制造合成大量新的有机物。现代社会对人工合成有机物的依赖性正日益增强。

二、有机化合物的分类

1、分类烃

根据组成中是否有C、H以外的元素

烃的衍生物

链状有机化合物

根据碳架的形状

环状有机化合物

2、烃的分类

饱和链烃（烷烃）：C n H2n+2(n≥1)，如CH4

链烃烯烃：C n H2n（n≥2），如CH2=CH2

不饱和链烃二烯烃：C n H2n－2(n≥3)，如CH2=CH－CH=CH2烃炔烃：C n H2n－2(n≥2)，如CH≡CH

环烷烃：C n H2n(n≥3)，如

环烃环烯烃：C n H2n－2(n≥3)，如环己烯

单环芳香烃：苯及苯的同系物C n H2n－6(n≥6)

芳香烃稠环芳香烃：

多环芳香烃：

三、同系列、同系物

1、同系列：分子结构相似，组成上彼此相差一个“CH2”或其整数倍的一系列有机物称为同系列。

2、同系物：同系列中的各种化合物称为同系物。

学习同系物应注意：

①同系物的组成必然有相同的通式。

②符合同一通式的不一定是同系物，如乙烯和环戊烷都符合C n H2n的通式，但它们的“结构不相似”。

③同系物结构相似，并非完全相同。

3、烃的衍生物及其分类

（1）定义：烃分子中的氢原子被其他原子或原子团取代后的产物，称为烃的衍生物。

（2）分类：卤代烃、醇、酚、醛、酮、酸、酯

4、官能团：决定化合物性质的原子或原子团叫做官能团。

如：－X、－NO2、C＝C、C≡C、－OH、－CHO、－COOH、－COO－等。

练习：找出下列物质中的同系物

⑴CH

－CH 2－CH 3

⑵CH 2＝CH －CH 3

⑶ ⑷3＝C －CH 3 ⑸CH 3－CH －CH 3

CH 3 CH 3

⑹

Cl

⑺CH 3－CH 2－CH 2Cl ⑻CH 3－CH －CH 3 ⑼CH 3－CH 2－OH

⑽ ⑾ CH 3

OH OH

（解答：同系物：①⑤； ②④； ③⑥）

四、有机化合物的命名

烷烃的命名：按照三个基本步骤 ①选主链－最长② 编号－最短 ③ 命名－最简 例如：（1）

CH 3

CH 3－CH －C －CH 3 2，2，3，4－四甲基戊烷

CH 3－CH CH 3

3 CH 3

（2）CH 3－CH －CH 2－CH －CH －CH －CH 3 2，5，6－三甲基－4－乙基辛烷 CH 3 C 2H 5 C 2H 5

【典型例题】

例1、下列关于有机物的说法中，正确的是 （ ）

A. 有机物是只有在生物体内才能合成的物质

B. 有机物都难溶于水，而易溶于有机溶剂

C. 由于组成有机物的元素种类多，所以形成的有机物种类繁多

D. 有机物一般熔沸点较低、反应较复杂

解析：有机物也可以在化工厂内用无机物CO 2 和NH 3 反应生产有机物尿素，故A 错；有机物乙醇易溶于水，故B 错；从组成上讲，元素周期表中的元素都能组成无机物，而在有机物中，却只发现了有限的几种元素，所有的有机物中都含有C ，其次含有H 、O 、N 等，所以说，有机物种类多，但所含元素不多，故C 错误。

答案：D

点评：有机物的概念是建立在全面了解有机物的基础上的，平时学习力求准确、全面。

例2、下列物质中，一定与CH 2＝CH （CH 2）3CH 3互为同系物的是（ ）

A. C 2H 4

B. C 4H 8

C. （CH 3）2C ＝CHCH 2CH 3

D. CH 2＝CHCH 2CH ＝CH 2

解析：CH2＝CH（CH2）3CH3属于单烯烃，A选项C2H4只能表示乙烯，与所给物质是同一类物质，且分子组成上相差4个CH2，A正确；B选项C4H8可表示烯烃或环烷烃，不一定与所给物质是同一类，B错；C选项与所给物质分子式相同，不是同系物，而是同分异构体；D选项中含有两个碳碳双键，与所给物质不属于同一类物质，且分子式相差也不是若干个CH2，D错。

答案：A

点评：同一类物质要符合同一通式，但符合同一通式的物质不一定属于同一类。

例3、将1molCH4与Cl2发生取代反应，待反应完全后,测得四种有机取代物的物质的量相等，则消耗的Cl2为（）

A. 0.5mol

B. 2mol

C. 2.5mol

D. 4mol

解析：1molCH4与Cl2发生取代反应，欲得到四种取代物的物质的量相等，则生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各为0.25mol，该四种取代物中n(Cl)＝0.25mol×(1＋2＋3＋4)＝2.5mol，根据取代反应特点知，n(HCl) ＝2.5mol，故生成物中含氯原子的物质的量为5 mol，根据元素守恒可判断参加反应的n(Cl2) ＝2.5mol

答案：C

点评：取代反应不同于加成反应，烷烃于卤素取代，要反应消耗的后者是一半原子被取代到有机物中去。

例4、下列命名正确的是（）

A. 3－甲基丁烷

B. 2，2，4，4－四甲基辛烷

C. 1，1，3－三甲基戊烷

D. 3－丙基己烷

解析：此题没有给出结构简式，而直接给出名称，名称是否正确不易看出，因此应该先根据题目给出的名称写出其碳链，然后根据烷烃命名原则命名，再与原题对照检查。A选项取代基的位置编号不是最小，C、D选项的主链并不是最长的碳链。

答案：B

点评：本题考查烷烃的系统命名，要会辨别几类常见错误类型。

【模拟试题】

一、选择题

1、下列关于有机物在空气中燃烧的说法正确的是（）

A. 只有碳的氧化物和水

B. 只有CO2和H2O

C. 可能有碳的氧化物、水及其元素的化合物或单质

D. 有CO、CO2、H2O及其他元素的化合物、

2、首次在实验室里制出尿素的科学家是（）

A. 维勒

B. 凯库勒

C. 门捷列夫

D. 卢瑟福

3、甲烷和丙烷混合气体的密度与同温同压下乙烷密度相同，则混合气体中，甲烷和丙烷的体积比为（）

A. 1∶1

B. 1∶2

C. 2∶1

D. 2∶3

4、两种气态烃组成的混合气体0.1mol，完全燃烧得0.16molCO2和3.6g水，下列说法正确的是（）

A. 混合气体中一定有甲烷

B. 混合气体一定是甲烷和乙烯

C. 混合气体中一定有乙烷

D. 混合气体一定为乙炔和甲烷

5、在烷烃同系物中，含碳元素质量分数最大接近于（）

A. 75.0%

B. 80.0%

C. 85.7%

D. 92.3%

6、下列烷烃的命名中，不正确的是（）

A. 2，3—二甲基戊烷

B. 3—甲基—2—乙基己烷

C. 3，3—二甲基戊烷

D. 2—甲基丁烷

7、下列说法不正确的是（）

A. 烯烃的官能团是碳碳双键

B. 醇的官能团是（醇）羟基

C. 烷烃的官能团是碳氢键

D. 羧酸的官能团是羧基

8、下列对有机化合物的分类正确的是（）

A. 乙烯、苯、环己烷属于脂肪烃

B. 苯、环己烷属于芳香烃

C. 乙烯、乙炔属于烯烃

D. 环戊烷、环己烷属于环烷烃

9、若1mol某气态烃C x H y完全燃烧，需用3mol的O2，则（）

A. x＝2 y＝2

B. x＝2 y＝4

C. x＝3 y＝6

D. x＝3 y＝8

10、某有机物结构简式为

NH2

S－CH2－CH－COOH ，下列说法不正确的是（）

S－CH2－CH－COOH

NH2

A. 此分子的相对分子质量为240

B. 此分子中氮元素的质量分数大于12%

C. 可以形成酸式盐

D. 此分子为烃的衍生物

二、填空题

11、给下列有机物命名：

①CH3－CH－CH－CH2－CH2－CH3 ②CH3－CH2－CH－CH－CH2－CH2

CH3

|

|

CH2

|

CH3

CH3

|

|

CH2

|

CH3

12、写出下列有机物的结构简式

（1）2，6－二甲基－4－乙基辛烷__________________________________。

（2）在同温同压下与CO2密度相同的烷烃_________________________。

（3）支链只有一个乙基，且式量最小的烷烃___________________________。

（4）分子中有三个“－CH3”、两个“－CH2－”、一个“－CH－”，式量为86的烷烃_________________。

三、计算题

13、某含氧有机物可以作为无铅汽油的抗爆震剂，它的相对分子质量为88.0，含碳的质量分数为68.2%，含H的质量分数为13.6%,红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中有4个甲基，经过计算写出其结构简式。

【试题答案】

一、1、D 2、A 3、A 4、A 5、C 6、B 7、C

8、D 9、B 10、B

二、11、①2－甲基－3－乙基己烷；②4－乙基庚烷

12、（1）CH3CHCH2CHCH2CHCH2CH3

C2H5CH3

3

（2）CH3CH2CH3 （3）CH3CH2CHCH2CH3

C2H5

（4）CH3CHCH2CH2CH3或CH3CH2CHCH2CH3

CH3CH3

CH3

三、13、CH3－C－O－CH3

CH3

【励志故事】

失意

一个女孩毫无道理地被老板炒了鱿鱼。中午，她坐在单位喷泉旁边的一条长椅上黯然神伤，她感到她的生活失去了颜色，变得暗淡无光。这时她发现不远处一个小男孩站在她的身后咯咯地笑，她就好奇地问小男孩，你笑什么呢？“这条长椅的椅背是早晨刚刚漆过的，我想看看你站起来时背是什么样子。”小男孩说话时一脸得意的神情。

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生活中的失意随处可见，真的就如那些油漆未干的椅背在不经意间让你苦恼不已。但是如果已经坐上了，也别沮丧，以一种“猝然临之而不惊，无故加之而不怒”的心态面对，脱掉你脆弱的外套，你会发现，新的生活才刚刚开始！

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