高中化学选修5第一章第一节 有机化合物的分类 导学案.doc

姓名： 班级：高二（ ）班 小组： 第一章 认识有机化合物第一节 有机化合物的分类【学习目标】1、知道有机化合物的分类方法2、能够识别有机物的官能团【学习重点】能够说出有机物的官能团并能够根据官能团识别有机物的类别【自学检查】1.下列表示的是有机化合物结构式中的一部分，其中不是官能团的是AOHB-CC-C D-CC-2.下列关于官能团的判断中说法错误的是 A醇的官能团是羟基OHB羧酸的官能团是羟基OHC酚的官能团是羟基OH D烯烃的官能团是碳碳双键【探究一】按碳的骨架分类1.按碳的骨架有机物是如何分类的？2.脂环化合物与芳香化合物有什么不同？3.请按碳的骨架给烃进行分类。（烃：只含有C、H两种元素的有机化合物）【练习1】下列有机物中属于芳香化合物的是ADCH2CH3CH3CBNO2【探究二】按官能团分类1.什么是官能团？ 什么是烃的衍生物？ 2.下表物质分别属于什么类别？官能团分别是什么？乙烯（CH2=CH2）乙醇（CHCHOH）乙酸（CH3COOH）物质类别官能团名称与结构简式 OH CH2OH3.区分 和 ，二者分别属于哪一类。你能得到什么结论？4.甲烷与甲醇的性质有什么不同？为什么会有这些不同？【练习2】课本P学与问。【课堂小结】1.按碳的骨架分类有机化合物2.按官能团分类类别官能团名称官能团符号【课堂检测】1.某有机物的结构简式为：CH2=CHCOOH，它含有的官能团正确的是 CHO OH COOHA B C D2. 具有三个官能团： 、 和 ，所以这个化合物可看作 类， 类和 类。3.请按照树状分类法，用官能团为分类标准对有机物进行分类。【课后作业】课本P、及练习册第一节练习。姓名： 班级：高二（ ）班 小组： 第二节 有机化合物结构特点（第1课时）【学习目标】1了解碳原子的成键特点及甲烷的结构特点；2掌握有机物的结构式和结构简式；3了解有机物的同分异构现象及有几种同分异构现象；4能够判断同分异构现象。【学习重点、难点】有机物的同分异构现象【自主学习】有机物化合物中碳原子的成键特点1碳原子最外层有 个电子，能与其他原子形成 个共价键。2碳碳之间的结合方式有 键、 键、 键，多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链，碳链也可以带有 ，还可以结合成 ，碳链和碳环也可以相互结合。3甲烷的分子里1个碳原子与4个氢原子构成以碳原子为中心4个氢原子位于四个顶点 的 立体结构，4个碳氢键是 的，两碳氢键间的夹角为 。4有机化合物形成同分异构的途径有 异构、 异构和 异构。【预习检查】1写出甲烷的分子式、电子式、结构式2下列各组物质中，属于同分异构体的是AO2和O3 BCH2CHCH2CH3和CH3CHCHCH3CCH3CH2CH3和CH3(CH2)2CH3 DCH3CH2OH和CH3OCH3【探究一】有机物中碳原子的成键特点和甲烷结构特点1利用模型组装甲烷分子，了解甲烷的分子结构特点，并描述键长、键角、键能。【A】2. 观察甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、环己烷分子模型，总结碳原子的成键特点。【B】3如何证明甲烷是正四面体结构而不是平面正方形结构？【C】（注：教师提供平面结构的甲烷模型和正四面体模型各两个）4. 分析、填表。【B】一氯甲烷二氯甲烷三氯甲烷四氯化碳有几种结构是否为正四面体结构【探究二】有机物结构的书写方法1.阅读课本P资料卡片，思考结构式、结构简式、键线式有什么区别？【B】2.某有机物的结构简式为CH3CH=CHCH2CH3，请写出它的结构式、键线式。【B】3.写出该有机物的结构式、结构简式、分子式。【B】【探究三】同分异构体1.同分异构体指分子式相同，结构不同的有机物化合物。你认为判断有机物之间是否为同分异构体应具备那2个条件？【A】2.除教材的例子，按要求各举一组同分异构体的例子，写出有机物的结构简式。【B】碳链异构位置异构官能团异构3阅读课本P9最后一段，了解为什么有机物的种类繁多？【A】【课堂小结】1.有机物的成键特点2.有机物的表示方法：结构式、结构简式、键线式3.同分异构体及产生同分异构体现象的三大原因【课堂检测】1.关于同分异构体的下列说法中正确的是 A结构不同，性质相异，化学式相同的物质互称同分异构体B同分异构体现象是导致有机物数目众多的重要原因之一C同分异构体现象只存在于有机化合物中 D同分异构体现象只存在于无机化合物中 2.深海鱼油的键线式为其中有 碳原子， 个氢原子， 个氧原子，分子式为： 【课后作业】课本P11、5及练习册第二节练习姓名： 班级：高二（ ）班 小组： 第二节 有机化合物结构特点（第2课时）【学习目标】1能够用减链法写有机化合物的同分异构体，理解等效原子。2了解有机物异构的种类，并能够判别。【学习重点】用减链法写有机化合物的同分异构体【学习难点】等效氢原子的判断【预习检查】1下列哪个选项属于碳链异构 ACH3CH2 CH2CH3和CH3CH(CH3)2BCH2C(CH3)2和CH3CHCHCH3CCH3CH2OH和CH3OCH3 DCH3CH2 CH2COOH 和CH3COOCH2 CH32C5H12共有 种同分异构体A.1 B.2 C.3 D.4【探究一】碳链异构1.利用球棍模型组装C4H10的所有同分异构体，并写出其结构简式。【A】2.利用球棍模型组装C5H12的所有同分异构体，并写出其结构简式。【B】3.通过组装C5H12的同分异构体你认为在确定烷烃的同分异构体时应该采用什么方法？【A】4. 利用以上方法试写出C6H14的所有同分异构体。【C】【探究二】官能团位置异构： 1. 观察 CH3CH2 CH2CH3模型，其10个氢原子哪些是等效的？ 丁烷C4H10的一个氢原子被氯原子取代后的分子式为 ，它有 种同分异构体？请写出它们的结构简式： 【B】2. A是C5H12几种同分异构体中的一种，它的一个氢原子被氯原子取代后只有一种同分异构体，写出A的结构简式。（提示：找等效氢原子）【B】3.试写出C4H8的属于烯烃的所有同分异构体。（C4H8可相当于C4H10去掉2个H原子）【B】【探究三】官能团异构类别官能团结构简式1. C3H8O可能是什么类别的物质？有什么官能团？用结构简式表示其可能具有的结构。【C】【课堂小结】1.同分异构体分类：2.判断等效氢原子的方法：3. 书写同分异构体的方法：【课堂检测】1下列烷烃中可能存在同分异构体的是A甲烷B乙烷C丙烷 D丁烷2C5H11Cl有几种同分异构体 ？写出其中的两种： 。【课后作业】姓名： 班级：高二（ ）班 小组： 第三节 有机化合物的命名(第一课时)【学习目标】1了解烷烃的习惯命名方法，掌握烷烃的系统命名方法。【学习重点、难点】烷烃的系统命名【自主学习】1烃基烃分子失去一个或几个氢原子后剩余的部分叫烃基，烃基一般用“R-”来表示。若为烷烃，叫做 。如“CH3”叫 基；“CH2CH3”叫 基；“CH2CH2CH3”叫 基“CH(CH3)2”叫 丙基。2烷烃的习惯命名法烷烃可以根据分子里所含 原子的数目来命名，碳原子数在十以下的，用甲、乙、丙、丁、 、 、 、 、 、 来表示；碳原子数在十以上的，就用数字来表示。例如C5H12叫 烷，C17H36叫 烷。戊烷的三种同分异构体，可用 “ ”、“ ”、“ ”来区别，这种命名方法叫习惯命名法，适用于构造比较简单的烷烃。【预习检查】填表结构简式CH3CH2CH2CH2CH3习惯命名异戊烷新戊烷系统命名【探究一】烷烃的系统命名（1）选定分子中最长的碳链（即含有碳原子数目最多的链）为主链，并按照主链上碳原子的数目称为“某烷”。遇多个等长碳链，则取代基（支链）多的为主链。如：实线 主链选择（ ）虚线 （2）把主链中离支链最近的一端作为起点，用阿拉伯数字给主链上的各个碳原子依次编号定位，使支链获得最小的编号，以确定支链的位置。如：编号： （ ） （ ）（ ） （ ）从碳链任何一端开始，第一个支链的位置都相同时，则从较简单的一端开始编号。如： 编号：第一种： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 第二种： 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 编号是正确的。选择编号和为 的情况有多种支链时，应使支链位置号数之和的数目最小，如：（3）把支链作为取代基，把取代基的名称写在烷烃名称的前面，在取代基的前面用阿拉伯数字注明它在烷烃直链上所处的位置，并在数字与取代基名称之间用一短线“-”隔开。如，异戊烷的系统命名方法如下：名称：（ ） （4）如果主链上有相同的取代基，可以将取代基合并起来，用二、三等数字表示，在用于表示取代基位置的阿拉伯数字之间要用“，”隔开；如果主链上有几个不同的取代基，就把简单的写在前面，把复杂的写在后面。如：名称：（ ）名称：（ ）【课堂小结】烷烃的系统命名法命名时，必须满足五原则：“长、多、近、简、小”；既：主链最长（碳原子数最多），连有支链最多，编号离支链最近，取代基位置编号数之和最小原则。用统命名法给烷烃命名时注意选取 的碳链作主链（两链等长时选取含支链 ），称为“某烷”；以离支链最 的一端为起点，对主链的碳原子进行编号定位（主链两端等距离出现不同取代基时，选取 一端开始编号）；写出支链名称和主链名称，用罗马数字表示支链在主链上的位置，罗马数字与中文之间用“-”隔开。注意：要将相同的支链 ，用“二”、“三”表示支链的个数；不同的取代基 的写在前面， 的写在后面。【课堂检测】1写出下列取代基的结构简式：甲基 _ 乙基 _ 丙基 _ 异丙基_ 1写出下面烷烃的名称：CH3CH2CH2CH2CH2 CH3 CCH3CH2CH2 CH2CH3 2写出下列物质的结构简式：（1）2，3，5-三甲基已烷 （2）2，5-二甲基-4-乙基已烷3下列烷烃的命名是否正确？若不正确请在错误命名下边写出正确名称。（ ） 【课后作业】1下列各有机物中，按系统命名法命名正确的是 A3，3二甲基丁烷 B3甲基2乙基戊烷C1，3二甲基戊烷 D2甲基3乙基戊烷2. 2,2,6,6-四甲基庚烷的一氯取代物的同分异构体共有A.2种B.3种C.4种D.5种3某有机物名称为2,2-二甲基戊烷，下列表示其结构正确的是 A(CH3)3CCH2CH2CH3 BCH3CH(CH3)CH(CH3)CH2CH3CCH3CH2CH2CH(CH3)2 DCH3CH(CH3)CH2CH(CH3)24给下列物质命名：（1） CH3CH2CH(C2H5)CH3_ _（2）(CH3)3CC(CH3)3_ _（3）(CH3)3CCH(CH3)CH2CH3_ _5写出下列物质的结构简式：（1）2-甲基丁烷 （2）新戊烷 （3）2，2，3三甲基戊烷 （4）2，4二甲基己烷 （5）2，4二甲基3乙基庚烷 （6）3甲基3乙基己烷 （7）3，4二甲基5，5二乙基辛烷姓名： 班级：高二（ ）班 小组： 第三节 有机化合物的命名(第二课时)【学习目标】了解烯烃、炔烃、苯的同系物命名【学习重点、难点】烯烃、苯的同系物命名【自主学习】1烯烃和炔烃的命名（1）将含有 或 的最长碳链作为主链，称为“某烯”或“某炔”。（2）从距离 或 最近的一端给主链上的碳原子依次编号定位。（3）用阿拉伯数字标明双键或三键碳原子的位置（只需标明双键或三键碳原子编号较 的数字）。用“ ”、“ ”等表示双键或三键的个数。2苯的同系物的命名（课本P15）【探究一】烯烃和炔烃的命名1将含有双键或三键的最长碳链作为主链，称为“某烯”或“某炔”。2从距离双键或三键最近的一端给主链上的碳原子依次编号定位。编号： （ ）（ ）（ ）（ ）（ ）编号： （ ） （ ）（ ） （ ）来源:学科网ZXXK编号： （ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）3用阿拉伯数字标明双键或三键的位置（只需标明双键或三键碳原子编号较小的数字）。用“二”“三”等表示双键或三键的个数。名称：（ ）来源:学|科|网Z|X|X|K名称：（ ）名称：（ ）4支链的定位应服从所含双键或三键的碳原子的定位。名称： ； ； 。【探究二】苯的同系物的命名1苯分子中的一个 被 取代后，命名时以苯作母体，苯环上的烃基为侧链进行命名。先读侧链，后读苯环。例如:名称： 名称： 2二烃基苯有三种异构体，由于取代基在苯环上的位置不同，也称为位置异构。命名用邻位或1,2位；间位或1,3位；对位或1,4位表示取代基在苯环上的位置。如二甲苯的三种位置异构体：习惯命名： 系统命名： 苯环上的一氯取代物种类 种 种 种【课堂小结】姓名： 班级：高二（ ）班 小组： 第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法（第1课时）【学习目标】1了解有机化合物的研究步骤和方法2掌握蒸馏、重结晶分离和提纯物质的方法【学习重点、难点】蒸馏、重结晶的原理和操作【自主学习】1.研究有机化合物的步骤一般有四个，即： 、提纯元素定量分析确定 式测定相对分子质量确定 波普分析确定 。2提纯混有杂质的有机物的方法很多，基本方法是利用有机物与杂质 差异而将它们分离。例如，提纯固体有机物常采用 ，提纯液体有机物常采用 ，也可以利用有机物与杂质在某种溶剂中 差异，用溶剂萃取该有机物的方法来提纯。3.蒸馏 【实验1-1】含有杂质的工业乙醇的蒸馏（1）分离、提纯的对象： （2）蒸馏原理： （3）所使用的仪器： （4）阅读课本P17实验1-1，观察课本P17图1-8，找出蒸馏的重要注意事项：a.温度计水银球应处于蒸馏烧瓶 。b加碎瓷片的目的是防止液体 。c.冷却水应从冷凝器的 进水， 出水。3.重结晶：（1）分离、提纯的对象： （2）重结晶里原理： （3）苯甲酸的重结晶 操作步骤： 。（4）重结晶的首要工作是选择适当的溶剂，要求该溶剂：杂质在此溶剂中的溶解度 或溶解度 ，易于除去；被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度，受温度的影响较 。4. 萃取、分液（1）萃取：利用溶液在 的溶剂里 的不同，将有机物从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。分液：将密度不同、互不相溶而分层的液体 ，用 将它们一一分离出来。（2）萃取剂必须具备两个条件：一是与原溶剂互不 ；二是溶质在萃取剂中的溶解度较 。 5色谱法色谱法是用来分离、提纯 ，常用的吸附剂有 、 、 、活性炭【预习检查】1下列属于分离、提纯液态有机物的操作的是 A蒸馏B蒸发C重结晶 D过虑2.可以用分液漏斗分离的一组液体混和物是A 溴和四氯化碳 B 苯和溴苯 C 汽油和苯 D 硝基苯和水3.在蒸馏操作中，温度计水银球位于 A、蒸馏烧瓶底部 B、蒸馏烧瓶支管处 C、蒸馏烧瓶中的溶液中4.蒸馏操作中，冷凝管中水从 口进，从 口出。【讨论一】1.研究有机物为什么要先分离与提纯？2.分离与提纯有什么区别？3归纳分离、提纯物质的总的原则是什么？不引入 ;不减少 物质的量;效果相同的情况下可用物理方法的不用化学方法;可用低反应条件的不用高反应条件【讨论二】苯甲酸重结晶1.阅读课本P18实验1-2，将实验现象填写在书中的空格中。2.在实验中，滤液放置冷却可以结晶出纯净的苯甲酸晶体。了得到更多的苯甲酸晶体，是不是结晶时的温度越低越好？【讨论三】萃取、分液1萃取分液中有应注意哪些事项？【课堂小结】【课后作业】姓名： 班级：高二（ ）班 小组： 第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法（第2课时）【学习目标】燃烧法测定有机物的元素组成，质谱法、红外光谱、核磁共振氢谱【学习重点、难点】燃烧法测定有机物的元素组成【自主学习】二、元素分析与相对分子质量的测定1.元素分析定性分析：确定有机物中 。（李比希法）一般讲有机物燃烧后，各元素对应产物为：C ，H ，若有机物完全燃烧产物只有CO2和H2O，则有机物组成元素可能为 或 。定量分析：将一定量的有机物燃烧，分解为简单的无机物，并作定量测定，通过无机物的质量推算出组成该有机物元素原子的质量分数，然后计算出该有机物分子所含元素原子最简单的整数比，即确定其 ,以便于进一步确定其分子式。【例1】某含C、H、O三种元素的未知物A经燃烧分析实验测定该未知物碳的质量分数为52.16%，氢的质量分数为13.14%，试求（1）该未知物的实验式。（2）若要确定它的分子式，还需要什么条件？练习1燃烧某有机物A 1.50g，生成1.12L（标准状况）CO2和0.05mol H2O。该有机物的蒸气对空气的相对密度是1.04，求该有机物的分子式。2.相对分子质量的测定质谱法原理：用高能电子流轰击样品，使分子失去电子变成 的分子离子和碎片离子，在磁场的作用下，由于它们的 不同而使其到达检测器的时间也先后不同，其结果被记录为质谱图。质荷比：分子离子与碎片离子的 与 的比值。练习2实验表明，许多咖啡和可乐饮料中含有兴奋性物质咖啡因。经实验测定，咖啡因分子中各元素的质量分数是：碳49.5%，氢5.20%，氧16.5%，氮28.9%，其摩尔质量为194.1 g/mol，请确定它的分子式。练习3某有机物的结构确定：测定实验式：某含C、H、O三种元素的有机物，经燃烧分析实验测定其碳的质量分数是64.86%，氢的质量分数是13.51%, 。请确定其实验式 。确定分子式：下图是该有机物的质谱图，则其相对分子质量为（74），请确定其分子式 相对分子质量为74三、分子结构的鉴定1红外光谱（IR）(1)原理：用红外线照射有机物分子时，分子中的化学键、官能团可发生震动吸收，不同的 、 吸收频率不同，在红外光谱图中将处于不同位置。从而可获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。（2）作用：推知有机物含有哪些 、 。【例2】如从未知物A的红外光谱图上发现有OH键、CH键和CO键的振动吸收，可以判断A是乙醇而并非甲醚，因为甲醚没有OH键。练习4有一有机物的相对分子质量为74，确定分子结构，请写出该分子的结构简式 。COC对称CH2对称CH3根据红外光谱，可以初步判断该有机物中具有哪些基团，判断化合物的类型。2核磁共振氢谱(NMR) （1）原理：氢原子核具有磁性，如用电磁波照射氢原子核，它能通过共振吸收电磁波能量，发生跃迁。用核磁共振仪可以记录到有关信号，处在不同环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的 不同，在图谱上出现的 也不同，各类氢原子的这种差异被称作化学位移，而且吸收峰的 与氢原子数成正比。（2）作用：不同化学环境的氢原子（等效氢原子）因产生共振时吸收的频率不同，被核磁共振仪记录下来的吸收峰的面积不同，可以从核磁共振谱图上推知氢原子的 及 。吸收峰数目 不同吸收峰的面积之比（强度之比） 如未知物A的核磁共振氢谱有三种类型氢原子的吸收峰，说明A只能是乙醇而并非甲醚，因为甲醚只有一种氢原子。 练习5一个有机物的分子量为70,红外光谱表征到碳碳双键和CO的存在，核磁共振氢谱列如下图： 写出该有机物的分子式： 写出该有机物的可能的结构简式： 有四类不同信号峰，有机物分子中有四种不同类型的H。本节课主要掌握鉴定有机化合物结构的一般过程和方法。包括测定有机物的元素组成、相对分子质量、分子结构。了解几种物理方法质谱法、红外光谱法和核磁共振氢谱法。【课堂小结】1.确定分子式的方法：(1)实验式法 由各元素的质量分数求各元素的原子个数之比(实验式)相对分子质量求分子式。(2)物质的量关系法由密度或其他条件求摩尔质量求1mol分子中所含各元素原子的物质的量求分子式。(3)化学方程式法 利用化学方程式求分子式。(4)燃烧通式法 利用通式和相对分子质量求分子式。 由于x、y、z相对独立，借助通式进行计算，解出x、y、z，最后求出分子式。2.确定元素的方法：3.确定分子质量的方法：4.确定分子结构的方法：红外光谱确定： 质谱确定： 图谱题解题建议1、首先应掌握好三种谱图的作用、读谱方法。2、必须尽快熟悉有机物的类别及其官能团。3、根据图谱获取的信息，按碳四价的原则对官能团、基团进行合理的拼接。4、得出结构（简）式后，再与谱图提供信息对照检查，主要为分子量、官能团、基团的类别是否吻合。【课后作业】