2023年人教版新课标高中化学选修5《有机化学基础》学案全册,共95页.pdf
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1、 1 第一章 认识有机化合物 11 有机化合物的分类【课标点击】掌握有机化合物的分类及其依据 了解有机化合物分子中的官能团,能正确表示它们的结构【情境引入】学习时间:2012 年 月 日 2008 年化合物的种类已经超过 3000 万种,其中大部分为有机化合物,我们怎么来研究他们呢?【学习过程】碳元素在自然界中的含量仅为 ,但在已发现或人工合成的物质中,大部分是含碳元素的 ,简称 。我们把研究有机物的 、与 的科学叫有机化学。有机物从结构上有两种分类方法:一是按 来分类;二是按 来分类。一、按碳的骨架分类 按碳原子组成的分子骨架,有机化合物可分为 化合物(如:丁烷)和 化合物,化合物又包括脂环
2、化合物(如:)和 化合物(如:)。人们又将 称为脂肪烃。你能自己各写出链状化合物、脂环化合物、芳香化合物的两个例子吗?二、按官能团分类 决定化合物 性质的 或 叫官能团。烯烃的官能团是 ,炔烃的官能团是 。写出下列不同类别的官能团的结构、名称和典型代表物:卤代烃:X,卤素原子,CH3CH2Br 芳香烃:/,/,;醇:,;醚:,;酚:,;醛:,;酮:,;羧酸:,;酯:,;你能在 5 分钟内记住以上官能团的名称和结构吗?你还见过其它官能团吗?请写下:甲烷在常温下为 ,几乎 溶于水。甲醇沸点较 ,常温下为 ,和水能以 相互混溶;甲醇还能与 反应生成酯。甲醇的这些特性取决于甲醇分子中含有的氢氧原子形成
3、的原子团 。【随堂练习】1、课本 P5学与问。2、按官能团的不同可以对有机物进行分类,你能指出下列有机物的类别吗?2 11 有机化合物的分类练习 一、选择题(每题有 12 个正确答案)1第一位人工合成有机物的化学家是()A门捷列夫 B维勒 C拉瓦锡 D牛顿 2下列物质属于有机物的是()A氰化钾(KCN)B氰酸铵(NH4CNO)C尿素(NH2CONH2)D碳化硅(SiC)3有机化学的研究领域是()有机物的组成 有机物的结构、性质 有机合成 有机物应用 A B C D 4下列有机物中属于芳香化合物的是()5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(OH)B羧酸的官能团是羟基(OH)
4、C酚的官能团是羟基(OH)D烯烃的官能团是碳碳双键 6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()AOH BC C C DCC 7键线式可以简明扼要的表示碳氢化合物,表示的物质是()A丁烷 B丙烷 C丁烯 D丙烯 8与乙烯是同系物的是()A甲烷 B乙烷 C丙烯 D戊烯 9下列原子或原子团,不属于官能团的是()AOH BNO2 CSO3H DCl 10四氯化碳按官能团分类应该属于()A烷烃 B烯烃 C卤代烃 D羧酸 11化合物的COOH 中的OH 被卤原子取代所得的化合物称为酰卤,下列化合物中可以看做酰卤的是()AHCOF BCCl4 CCOCl2 DCH2ClCOOH 二、填
5、空题 12近年来,有机化学研究中理论方法和实验方法相结合所取得的成绩非常特出。例如,有机化学家可以根据需要设计药物分子及功能材料等。最简单的分子设计,可以通过选取某个碳链或碳环 作为基体,然后把 上原来由 所占据的位置,换成具有所期望的某种性质的 的方法来实现。A B NO2 C CH3 D CH2 CH3 3 13请同学们根据官能团的不同对下列有机物进行分类。(填序号)(1)芳香烃:;(2)卤代烃:;(3)醇:;(4)酚:;(5)醛:;(6)酮:;(7)羧酸:;(8)酯:。14按下列要求举例:(所有物质均要求写结构简式)(1)写出两种脂肪烃,一种饱和,一种不饱和:_、_;(2)分别写出最简单
6、的芳香羧酸和芳香醛:_、_;(3)写出最简单的酚和最简单的芳香醇:_、_。【课后小结】12 有机化合物的结构特点【课标点击】了解有机化合物中碳的成键特征。掌握同分异构现象和同分异构体。【情境引入】2008 年化合物的种类已经超过 3000 万种,其中大部分为有机化合物,这是为什么?【学习过程】学习时间:2012 年 月 日 一、有机化合物中碳原子的成键特点 碳原子最外层有 个电子,不易 或 电子而形成阳离子或阴离子。由于碳原子的成键特点,在有机化合物分子中碳原子总是形成 个 ;碳原子之间可以形成 、和 ,多个碳原子可以相互结合成长短不一的碳链,碳链可以带有 ,也可以结合成 ,并且 和 也可以相
7、互结合。1、键长、键角、键能:键长:称为键长,键长越小,键能越 ,键越 (稳定、活泼)。4 键角:称为键角,键角决定了分子的 。键能:称为键能,键能越大,化学键 (稳定、活泼)。在甲烷分子里,1 个碳原子与 个氢原子形成 个共价键,构成以 为中心,位于四个顶点的 立体结构。其中 是等同的,键长均为 109.3pm,键角为 。阅读:P8科学视野碳原子的 SP3杂化 2、有机物结构的表示方法:例:2甲基丙醇 电子式 结构式 结构简式 键线式 二、有机化合物的同分异构现象【复习】同系物:同分异构体:1、烷烃同分异构体的书写:例 1、C5H12的同分异构体 如何书写才能防止重复和遗漏?碳链异构:例 2
8、、写出分子式为 C5H10的烯烃的同分异构体的结构简式 位置异构:例 3、写出分子式为 C5H10的不是烯烃的同分异构体的结构简式(成环)官能团异构:5 1.常见官能团异构现象:序号 类别 通式 1 烯烃 环烷烃 2 炔烃 二烯烃 3 饱和一元链状醇 饱和醚 4 饱和一元链状醛 酮 5 饱和羧酸 酯 6 氨基酸 硝基化合物 2、烷烃同分异构体的判断 等效氢原则、同一碳原子上的氢等效、同一个碳上连接的相同基团上的氢等效、互为镜面对称位置上的氢等效。练习:课本 P12 2【随堂练习】1、写出 C5H11Cl 的同分异构体 2、写出分子式为 C5H10O 的醛的同分异构体 3、写出 C7H8O 的含
9、有苯环的同分异构体的结构简式 4、写出下列结构的分子式:A、B、C、6 12 有机化合物的结构特点练习 一、选择题(每题有 12 个正确答案)1甲烷是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是正方形的平面结构,其证据是()A甲烷中的四个键的键长、键角相等 BCH4是分子晶体 C二氯甲烷只有一种结构 D 三氯甲烷只有一种结构 2分子式为 C5H7Cl 的有机物,其结构不可能是()A只含有 1 个双键的直链有机物 B含 2 个双键的直链有机物 C含 1 个双键的环状有机物 D含一个三键的直链有机物 3目前已知化合物中数量、品种最多的是 IVA 碳的化合物(有机化合物),下列关于其原因的叙述中不正确的是(
10、)A碳原子既可以跟自身,又可以跟其他原子(如氢原子)形成 4 个共价键 B碳原子性质活泼,可以跟多数元素原子形成共价键 C碳原子之间既可以形成稳定的单键,又可以形成稳定的双键和三键 D多个碳原子可以形成长度不同的链、支链及环,且链、环之间又可以相互结合 4下列哪个选项属于碳链异构()ACH3CH2 CH2CH3和 CH3CH(CH3)2 BCH2C(CH3)2和 CH3CHCHCH3 CCH3CH2OH 和 CH3OCH3 DCH3CH2 CH2COOH 和 CH3COOCH2 CH2 5能够证明甲烷构型是正四面体的事实是()A甲烷的四个键键能相同 B甲烷的四个键键长相等 C甲烷的所有 CH
11、键键角相等 D二氯甲烷没有同分异构体 6有四种有机物(CH3)2CHCH(CH3)2 (CH3)2C(CH3)2 CH3(CH2)2CH(CH3)2 CH3CH2C(CH3)3有关此四物质的下列叙述正确的是()A和互为同分异构体,和互为同系物 B的一氯代物有三种 C可以由烯烃与氢气加成而获得 D能通过加氢反应得到的炔烃有 2 种。7下列选项属于官能团异构的是()ACH3CH2 CH2CH3和 CH3CH(CH3)2 BCH2C(CH3)2和 CH3CHCHCH3 CCH3CH2OH 和 CH3OCH3 DCH3CH2 CH2COOH 和 CH3COOCH2 CH2 8有机物 ,有多种同分异构体
12、,其中属于酯且含有苯环结构的共有()A3 种 B4 种 C5 种 D6 种 二、填空题 9有机物的结构简式可进一步简化,如:CH3CH2CH2CH3 CH3CHCHCH3 写出下列物质的分子式及结构简式:10下列各组物质 O2和 O3 H2、D2、T2 12C 和14C CH3CH2CH2CH3 和(CH3)2CHCH3 乙烷和丁烷 CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3 和 CH3CH2CH2CH(CH3)C2H5 互为同系物的是(填序号,下同)_,互为同分异构体的是_ 互为同位素的是_,互为同素异形体的是_,是同一物质的是_。CH3CHCH2CH3CH3 7【课后小结】13 有机化合物的
13、命名【课标点击】理解烃基和常见的烷基的意义。掌握烷烃的习惯命名法以及系统命名法,能根据结构式写出名称并能根据命名写出结构式。【情境引入】你们的名字是谁起的?有什么含义?你所在的班级中有同名的同学吗?有机物的名字怎么起呢?怎么才能保证没有重名的情况?【学习过程】学习时间:2012 年 月 日 一、烷烃的命名 1、习惯命名法:烃分子失去一个氢原子所剩余的部分叫做 。烷烃失去一个氢原子剩余的原子团叫做 。如“CH3”叫做 ,“CH2CH3”叫做 。其化学性质 ,不能单独存在。有机物的常用命名方法有习惯命名法和 。习惯命名法常用于 的有机物的命名。例如烷烃可根据分子里所含 来命名,碳原子数在十以内的用
14、 来表示。C6H14叫做 。碳原子在十以上用 来表示。C12H26叫做 。为了区分异构体,在名字的前面加“”等词头来表示。用习惯命名法对 C5H12的所有同分异构体分别命名为 、。什么是“烃基”、“烷基”?“基”和“根”有什么区别?写出OH 和 OH的电子式。2、系统命名法(1)选主链;最长原则:【练习】确定下列分子主链上的碳原子数 8(2)编序号;最近原则:最小原则:最简原则:(3)定支链;(4)写名称。当有相同的取代基,则相加,然后用大写的二、三、四等数字表示写在取代基前面。烷烃的系统命名遵守:1、最长原则 2、最近原则 3、最小原则 4、最简原则【练习】给下列烷烃命名 二、烯烃和炔烃的命
15、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。3、把支链作为取代基,从简到繁,相同合并;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。【练习】给下列有机物命名:CH3 CH2CHCH2CH3 CH3CC CH2CH3 H3CCCHCHCHCH3 三、苯的同系物的命名 【随堂练习】一、用系统命名法命名下列有机物:9 二、写出下列各化合物的结构简式:1、3,3二乙基戊烷 2、2,2,3三甲基丁烷 3、2甲基4乙基庚烷 13 有机化合物的命名练习 一、
16、选择题(每题有 12 个正确答案)1下列表示的是丙基的是()ACH3 CH2CH3 BCH3 CH2CH2 CCH2CH2CH2 D(CH3)2CH C2H5 CH3 C2H5 2按系统命名法命名时,CH3 CHCH2CHCH 的主链碳原子数是()CH(CH3)2 A5 B6 C7 D8 32丁烯的结构简式正确的是()ACH2CHCH2CH3 BCH2CHCHCH2 CCH3CHCHCH3 DCH2CCHCH3 4下列有机物的名称肯定错误的是()A1,1,2,2四溴乙烷 B3,4二溴1丁烯 C3乙基戊烷 D2甲基3丁烯 5某烯烃与氢气加成后得到 2.2二甲基戊烷,烯烃的名称是()A、2,2二甲
17、基3戊烯 B、2,2二甲基4戊烯 C、4,4二甲基2戊烯 D、2,2二甲基2戊烯 6萘环上的碳原子的编号如(I)式,根据系统命名法,()式可称为 2 一硝基萘,则化合物()的名称应是()()()()A、2,6 一二甲基萘 B、1,4 一二甲基萘 C、4,7 一二甲基萘 D、1,6 一二甲基萘 7某烷烃的结构为:,下列命名正确的是()|CH3 C2H5 C2H5 A 2,4二甲基3乙基己烷 B 3异丙基4甲基已烷 C 2甲基3,4二乙基戊烷 D 3甲基4异丙基已烷 8(CH3CH2)2CHCH3的正确命名是()A3甲基戊烷 B2甲基戊烷 C2乙基丁烷 D3乙基丁烷 9下列有机物命名错误的是()A
18、2,2二甲基丁烷 B2甲基4乙基1己烯 C3甲基2戊烯 D3,3二甲基2戊烯 二、填空题 10写出支链上共含有 3 个 C 原子,主链上含碳原子数最少的烯烃的结构简式并命名:结构简式:烯烃的名称:CH3CHCHCHCH3 123456782NO3CH3|CH 10 11有 A、B、C 三种烃,分子式都是 C5H10,经在一定条件下与足量 H2反应,结果得到相同的生成物,写出这三种烃可能的结构简式并命名:结构简式:烯烃的名称:【课后小结】14 研究有机化合物的一般步骤和方法【课标点击】1、了解研究有机物一般要经过的基本步骤 2、掌握蒸馏、重结晶、萃取分液等提纯有机物的原理和操作步骤。掌握有机物的
19、分离和提纯的一般方法 3、了解质普、红外光谱、核磁共振普仪的原理,学会读谱。【情境引入】中医是我国传统文化的精华。如何研究中草药的有效成分?如何把有效成分变成易于使用的片剂或针剂呢?【学习过程】学习时间:2012 年 月 日 第一课时【阅读】课本 P17第一段回答总结研究有机化合物的一般步骤?一、有机物的分离、提纯【阅读】课本 P17 P19 有关分离、提纯的几个问题 1.蒸馏(1)原理:(2)条件:(3)仪器:2.重结晶(1)原理:(2)重结晶对溶剂有何要求?11(3)仪器:(4)重结晶的步骤:(5)重结晶时,为了得到更多的晶体,是不是温度越低越好呢?3.萃取:(1)原理:(2)仪器:(3)
20、如何选取萃取剂?(4)常见的有机萃取剂有哪些?二、元素分析与相对分子质量的测定(一)元素分析方法【阅读】课本 P20 元素分析方法思考下列问题:1.如何确定有机化合物中 C、H、O 元素的存在?2.如何确定有机化合物的分子式?【练习 1】某烃含氢元素的质量分数为 17.2%,求此烃的实验式。又测得该烃的相对分子质量是 58,求该烃的分子式。【练习 2】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。【归纳总结】确定有机物分子式的一般方法(1)实验式法:(2)直接法:12 第二课时【复习
21、】学习时间:2012 年 月 日 常见物质分离有几种方法,他们分离的原理、仪器、操作、分离的物质你都能讲出来吗?如何判断一个有机物是含碳、氢还是含碳、氢、氧?怎么确定有机物的分子式?(二)相对分子质量的测定质谱法 【阅读】课本 P21 1.质荷比是什么?2.如何读谱以确定有机物的相对分子质量?【注意】测定相对分子质量的方法很多,质谱法是最精确、最快捷的方法。三、分子结构的鉴定 1、红外光谱 红外光谱法的原理:如何读红外光谱?2、核磁共振氢谱 核磁共振氢谱法的原理:如何读核磁共振氢谱?【随堂练习】1.(选做)2002 年诺贝尔化学奖获得者的贡献之一是发明了对有机物分子进行结构分析的质谱法。其方法
22、是让极少量的(19g)化合物通过质谱仪的离子化室使样品分子大量离子化,少量分子碎裂成更小的离子。如 C2H6离子化后可得到 C2H6、C2H5、C2H4,然后测定其质荷比。设 H的质荷比为 ,某有机物样品的质荷比如图所示(假设离子均带一个单位正电荷,信号强度与该离子的多少有关),则该有机物可能是()A.甲醇 B.甲烷 C.丙烷 D.乙烯 2.验证某有机物属于烃,应完成的实验内容是()A只测定它的 C、H 比 B只要证明它完全燃烧后产物只有 H2O 和 CO2 C只测定其燃烧产物中 H2O 与 CO2的物质的量的比值 D测定该试样的质量及试样完全燃烧后生成 CO2和 H2O 的质量 3(选做).
23、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%,则其实验式是 。13 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 ,分子式为 。4.有 A、B 两种烃,它们的组成相同,都约含 85.7%的碳,烃 A 对氢气的相对密度是 28;烃 B 式量比空气的平均式量稍小,且实验式与 A 相同,烃 A、B 都能使溴的四氯化碳溶液褪色,根据以上实验事实回答问题。(1)推断 A、B 两烃的化学式。A ;B 。(2)A、B 中 (填 A、B)存在同分异构体,同分异构体的名称是 。(有多少写多少)5(选做
24、)下图是一种分子式为 C4H8O2的有机物的红外光谱谱图,则该有机物的结构简式为:。14 研究有机化合物的一般步骤和方法练习 一、选择题(每题有 12 个正确答案)1有机物的天然提取和人工合成往往得到的是混合物,假设给你一种这样的有机混合物让你研究,一般要采取的几个步骤是()A分离、提纯确定化学式确定实验式确定结构式 B分离、提纯确定实验式确定化学式确定结构式 C分离、提纯确定结构式确定实验式确定化学式 D确定化学式确定实验式确定结构式分离、提纯 2下列各组混合物中,可以用分液漏斗分离的是()A溴苯和水 B乙酸和乙醇 C酒精和水 D溴苯和苯 3现有一瓶 A 和 B 的混合液,已知 A 和 B
25、的某些性质如下:物质 分子式 熔点 沸点 密度 g cm3 水溶性 A C3H6O2 98 57.5 0.93 可溶 B C4H8O2 84 77 0.90 可溶 由此,分离 A 和 B 的最佳方法是()14 A萃取 B升华 C分馏 D分液 4相同质量的下列脂肪烃,在空气中充分燃烧产生二氧化碳最多的是()AC2H2 BC3H6 CC4H10 DC6H6 5A 是一种含碳、氢、氧三种元素的有机化合物。已知:A 中碳的质量分数为 44.1%,氢的质量分数为 8.82%,那么 A 的实验式是()AC5H12O4 BC5H12O3 CC4H10O4 DC5H10O4 6某化合物 6.4 g 在氧气中完
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