师:同学们,今天我们一起来学习高一人教版化学第七章第三节乙醇与乙酸的第三课时——官能团和有机化合物的分类。我们先来看这节课的学习目标:

  认识有机化合物中的碳碳双键、碳碳三键、碳卤键、羟基、醛基、羧基、酯基等官能团。

  能通过官能团辨识有机化合物的类别,对有机物进行分类。

  能依据有机物中官能团的结构特征,初步解释及推测有机物的性质,并依据性质分析和预测其用途。

  能依据官能团的性质,简单设计有机化合物间的转化。

  在之前的课程中,我们学习了乙醇、乙酸、乙酸乙酯等物质,更早还学过甲烷、乙烯,这些让我们对有机化合物有了初步认识。但有机物数量繁多,逐个学习耗费时间,这时分类思想就尤为重要。

  进行分类的关键是找到分类标准,对于有机化合物,如何确定呢?从乙烯、乙醇、乙酸可以看出,官能团对有机化合物的性质具有决定作用,如乙烯中的碳碳双键、乙醇中的羟基、乙酸中的羧基。含相同官能团的有机物在性质上具有相似之处,所以我们可以根据有机物分子中所含官能团的不同,从结构和性质上对众多有机化合物进行分类。首先,我们要能准确认识分子中的官能团。下面来认识一些有机物类别及其分子中的官能团。注意,不是所有有机化合物分子都有官能团,比如烷烃。研究烷烃,可以以熟悉的甲烷为代表。烷烃的结构特点是分子中所有碳原子之间都以单键结合,碳原子的剩余价键均与氢原子结合,使所有碳原子的化合价都达到饱和。我们认为烷烃不含官能团,也就是说,烷烃不被视为一种官能团。不同烷烃分子可能有不同的碳骨架,像丙烷属于直链烷烃,异戊烷有支链。烷烃分子中所有碳原子都以单键相连,这是烷烃的结构特点。烷烃去掉两个氢原子,形成碳碳双键就得到烯烃,我们之前学过的乙烯就属于烯烃。烯烃的官能团是碳碳双键,书写官能团结构时要注意,碳原子的四根键都要写出来,同类物质还有丙烯等。碳碳双键上的两个碳原子再去掉两个氢原子,两个碳原子就可以用三键相连。

  碳碳三键也是一种官能团,含有碳碳三键官能团的烃类分子叫做炔烃。最简单的炔烃是乙炔,乙炔可作为切割金属气焊枪的燃料,同类物质还有丙炔、1 - 丁炔等。不含有机官能团的烃类不止烷烃,还有芳香烃,芳香烃的母体是苯。苯是一种具有环状分子结构的不饱和烃。虽然苯环的结构习惯上写成单双键交替的样式,但实际上苯分子中6个碳原子之间的化学键完全相同,所以还可以用六边形中间画一个圆圈的方式表示,这两种写法含义一样。苯分子中六个碳原子之间的化学键完全相同,并非单双键交替结构,所以我们不认为它含有碳碳双键。

  芳香烃分子含有苯环,不含官能团。甲苯是有机化学中常用的溶剂,对二甲苯英文简称PX,是一种重要的化工原料,广泛应用于生产各种化学纤维、药物、香料、油墨等日用品中。甲烷和氯气在光照或加热条件下发生取代反应,生成一氯甲烷直至四氯化碳;乙烯和溴的四氯化碳溶液发生加成反应,得到1,2 - 二溴乙烷,它们都属于卤代烃。烷烃分子中的氢原子被卤素原子取代得到的物质叫做卤代烃,卤代烃分子的官能团是碳卤键,其中X表示卤素原子。如果知道具体是哪种卤代烃,比如溴乙烷,就要把卤素原子标出来。若将卤代烃分子中的卤原子替换为羟基,得到的就是醇类物质,我们最熟悉的乙醇,也称酒精,同类物质还有乙二醇、甲醇等。

  醇类物质的特点是分子内含有羟基官能团。醛类物质的特点是分子内含有醛基官能团,醛类物质因分子中含有相同官能团而具有相似性质。我们常听说新装修房屋内有微量甲醛对人体有害,但醛类物质并非都对人类有害,比如苯甲醛天然存在于杏仁、樱桃等蔬果中,是它们独特香味的重要来源。

  羧酸分子因含有羧基而呈现一定酸性,具有类似于无机酸的通性,如甲酸,也就是乙酸,还有苯甲酸。酯可以由羧酸和醇发生酯化反应脱水得到,名称一般叫做某酸某酯,比如乙酸乙酯。请思考这两个物质的命名:第一个物质由乙酸和甲醇生成,所以命名为乙酸甲酯;第二个物质由丙酸和乙醇生成,所以称为丙酸乙酯。酯类的官能团是酯基,R代表烃基,注意R不能是氢原子,否则官能团就变成羧基了。

  以上我们对一些常见有机物进行了简单梳理,准确识别有机物类型的关键是正确识别分子中的官能团。请同学们按官能团对这些物质进行分类:

  第一个物质是2 - 丁烯,有碳碳双键,所以属于烯烃。

  第二个物质是戊烷,只含碳氢元素,且都是单键,所以属于烷烃。

  第三个物质是间三甲苯,含有苯环,且只含碳氢元素,所以属于芳香烃。

  第四个物质是1,1,1 - 三氟乙烷,有氟原子,所以属于卤代烃。

  第五个物质是2 - 丙醇,有羟基,所以属于醇。

  第六个物质是甲醛,属于醛。同时观察结构式可以发现,右边可看成羟基,左边可看成醛基。

  第七个物质是环己烷,属于环烷烃。

  第八个物质是乙二酸,有羧基,所以属于羧酸,而且该物质有两个羧基。

  第九个物质可以看出含有酯基,这里要学会看不同书写方向的官能团。此时左边是甲醇,右边是甲酸,所以该物质命名为甲酸甲酯。

  第十个物质是乳酸,既含羟基也含羧基,属于羧酸类或羟基酸。

  刚刚练习中接触了很多有机化合物,那如何认识有机化合物呢?我们可以先从结构入手,分析其碳骨架和官能团,了解所属的有机物类别,再结合这类有机物的一般性质,推测该有机物可能具有的性质,并通过实验验证,在此基础上进一步了解其用途。另外,还可以根据有机物发生的化学反应,了解其在有机物转化中的作用。

  认识有机物和认识无机物类似,都体现了结构决定性质的理念,各类有机物在结构和性质上具有明显的规律性,有助于我们更好地认识有机物。面对陌生物质,推测有机物性质的基本方法如下:

  观察结构,观察有机物分子中所含的官能团并分类,如碳碳双键、碳碳三键、醇羟基、羧基等。

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《化学 必修2 第7章 第三节 乙醇与乙酸 第3课时 逐字稿-4,652字 第5版》.docx
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