第二单元 有机化合物的分类和命名教案1

第二单元

有机化合物的分类和命名

第1课时

有机化合物的分类

学习目标

1.了解有机物常见的分类方法。

2.能够识别有机物中的重要官能团。

3.会辨别简单的有机化合物的同系物。

[知

识

梳

理] 一、有机化合物的分类

1.官能团

（1）概念

反映一类有机化合物共同特性的原子或原子团叫做官能团。

（2）官能团的作用

官能团决定有机物的化学性质，具有相同官能团的有机物化学性质类似。官能团是重要的有机化合物的分类依据之一。

（3）有机化合物中常见的官能团

官能团

符号

官能团

名称

碳碳双键

—X —OH —O—

碳碳叁键

卤素原子

羟基

醚键

乙炔

氯乙烷

乙醇

苯酚

乙醚

CH3CH2Cl CH3CH2—OH

C2H5—O—C2H5

炔

卤代烃

醇

酚

醚

典型

物质

乙烯

结构

简式

CH2===CH2

所属

类别

烯

核心素养建构

醛基

羰基

羧基

—NH2

2.有机化合物的分类

氨基

乙醛

丙酮

乙酸

甲胺

CH3—NH2

醛

酮

羧酸

胺

【自主思考】

1.含有羟基（—OH）的有机物一定是醇类吗？

提示

含有羟基的可能是醇类也可能是酚类。羟基直接与苯环相连属于酚类。

二、同系物

1.概念

结构相似、分子组成相差一个或若干个“CH2”原子团的有机化合物。

2.特点

（1）具有相同的官能团。

如羧酸都含有（2）具有相同的通式。

，醛类都含有。

如烷烃的通式为CnH2n＋2，链状饱和一元羧酸的通式为CnH2nO2。

【自主思考】

2.含有相同官能团的有机化合物，一定是同类物质吗？

提示

不一定，同一官能团连接在不同的烃基上，会组成不同类别的有机化合物。

如CH3CH2OH、于醇、酚和羧酸类有机物。

和都含有羟基（—OH），但它们分别属[效

果

自

测] 1.下列各物质中按碳的骨架进行分类，其中一种与其他三种属于不同类别的是（

）

解析

按碳的骨架分类，可将有机物分为链状和环状化合物，链状有机化合物又包含了烷烃、烯烃、炔烃等分子中不含有环状结构的有机化合物，而在苯、甲苯、苯乙烯中存在着苯环，都属于芳香烃。

答案

D 2.下列物质的类别与所含官能团都正确的是（

）

A.①②③④⑤

C.②④⑤

B.②③④

D.②④

解析

①的官能团是羟基，但不与苯环直接相连，属于醇；②的官能团是羧基，属于羧酸；③的官能团是酯基，属于酯；④的官能团是醚键，属于醚；⑤的官能团是羧基，属于羧酸。

答案

C

探究一、有机化合物分类

【合作交流】

1.分子式为C3H8O的有机物有哪几类？写出其键线式。

提示

2.下面共有12种有机物，请设想分类依据，将它们分类。

提示

（1）烃类：①②③⑤⑦⑧⑨⑪

（2）烯烃类：②⑤⑨

（3）环状有机物类：③⑤⑦⑪

（4）芳香烃：⑦⑪

（5）卤代烃类：⑥⑫

（6）醇类：④⑩

【点拨提升】

1.基与根的区别与联系

概念

电性

稳定性

实例及

其电子

基

根

化合物分子中去掉某些原子指带电荷的原子或原子团，或原子团后，剩下的原子团

是电解质电离的产物

电中性

不稳定；不能独立存在

带电荷

稳定；可以独立存在于溶液中或熔融状态下

式

联系

“根”与“基”两者可以相互转化，OH－失去1个电子，可转化为—OH，而—OH获得1个电子转化为OH－

注意

“官能团”属于“基”，但“基”不一定是“官能团”，如甲基（—CH3）不是官能团。

【典题例证1】

下面的原子或原子团不属于官能团的是（

）

A.OH－

C.—C≡C—

答案

A 【学以致用1】

某有机化合物的结构简式如下：

B.—NO2

D.—Cl

此有机化合物属于（

）

①烯烃

②多官能团有机化合物

③芳香烃

④烃的衍生物

A.①②③④

C.②③

B.②④

D.①③

解析

烃是只含碳、氢两种元素的化合物，故该物质不属于烃。

答案

B 探究二、同系物

【合作交流】

1.

与互为同系物吗？为什么？

提示

不是；因为前者为醇，后者为酚，不属于同类物质。

2.分子式相差n个CH2的两种有机物是否一定是同系物？

提示

不一定，互为同系物的前提是结构相似的同一类物质，如果结构不相似，即使符合分子式相差n个CH2的要求，也不是同系物，例如：CH3CH===CHCH3

和【点拨提升】

。

1.同系物的判断

（1）同系物具有相同的分子组成通式，但通式相同的有机物不一定互为同系物。如CH3—CH2—CH2—CH3（正丁烷）与CH3—CH（CH3）—CH3（异丁烷）都是烷烃，但它们不属于同系物关系，原因是它们在分子组成上不相差一个或若干个CH2原子团。

（2）同系物的组成元素相同，同系物之间相对分子质量相差14n（n＝1，2，3…）。

（3）同系物化学性质相似，物理性质随相对分子质量增加而递变。

（4）同系物的判断方法：

①官能团的种类和个数要相等；

②符合同一通式；

③分子式不能相同。

2.“四同”比较

“同”的

含义

“异”的含义

对象

同素异形体

同位素

同系物

同分异构体

元素同

质子数同

结构相似

分子式同

性质不同

中子数不同

相差“CH2”

有机物

甲烷与

丙烷

结构不同

有机物或无机物

乙醇与甲醚

单质

核素

实例

O3与O2

H、D、T 【典题例证2】

以下说法正确的是（

）

－3537①O2、O3、O2－、O22互为同素异形体

②乙烯和乙炔互为同系物

③Cl、Cl互为同位素

④乙酸（）和羟基乙醛（）互为同分异构体

（

）

A.①②

B.②③

C.①③

D.③④

解析

同素异形体是对于单质而言的，同系物首先要结构相似，同位素是对于原子而言的，同分异构体必须是分子式相同而结构不同。

答案

D 【学以致用2】

下列各物质中属于同位素的是

；属于同素异形体的是

；属于同分异构体的是

；属于同系物的是

。

12①金刚石

②14

6C

③C2H5OH

④C60

⑤CH3—O—CH3

⑥

6C

⑦

⑧CH3—OH

⑨

解析

同素异形体是指单质；同位素指原子；同系物、同分异构体要用定义去判断，大多是指有机物。

答案

②⑥

①④

③⑤

③⑧

1.下列式子能表示羟基的是（双选）（

）

答案

BC 2.维生素A对人的视力有非常重要的作用，其结构简式如图所示。

①维生素A是一种不饱和一元醇

②维生素A含有苯环

③维生素A含有两种官能团

④一个维生素A分子中含有三个双键

以上关于该化合物的说法正确的是（

）

A.②④

C.③④

B.①③

D.全部正确

解析

一个维生素A分子中含有五个双键，一个醇羟基，不含苯环。

答案

B 3.由C6H5—、—C6H4—、—CH2—、—OH四种原子团（各1个）组成的属于酚的物质有（

）

A.1种

B.2种

C.3种

D.4种

解析

C6H5—、—CH2—组成的C6H5CH2—和—OH分别位于—C6H4—的邻位、间位、对位，故有3种符合题意的酚。

答案

C 4.下列物质中，互为同系物的一组是（

）

①C2H5COOH

②C6H5COOH

③C15H31COOH ④C17H31COOH

⑤CH2===CH—COOH ⑥CH3CH2CHO A.①③

B.③④

C.④⑤

D.⑤⑥

解析

同系物是结构相似，分子组成上相差若干个CH2原子团的一系列物质，根据概念可知，A中①、③符合，B中③、④只相差2个碳原子，C中④、⑤相差C15H28，D中⑤、⑥不是同一类物质。

答案

A 5.在下列有机化合物中：

（1）属于烃的是

（填相应的代号，下同）。

（2）属于卤代烃的是

。

（3）既属于醛又属于酚的是

。

（4）既属于醇又属于羧酸的是

。

解析

对有机化合物的分类，最常用的分类依据是官能团。对各种官能团的名称及结构简式要比较熟悉，知道各种官能团对应的有机化合物的类别及名称。A物质只由碳和氢两种元素组成，属于烃；B分子中含有卤素原子（Br、Cl），可以看作烃分子中的氢原子被卤素原子取代后的产物，属于卤代烃；C分子中既有醛基又有羟基，而且羟基直接与苯环相连，既属于醛又属于酚；D分子中既有羧基又有（醇）羟基，既属于醇又属于羧酸。

答案

（1）A

（2）B

（3）C

（4）D 课时作业

基础巩固

1.下列化合物中属于芳香化合物的是（

）

解析

分子结构中含有苯环的化合物都属于芳香化合物，不含苯环的环状化合物都属于脂肪族化合物。

答案

C 2.已知几种有机化合物的结构简式如下：（

）

有关上述有机化合物的类别叙述正确的是（

）

A.①醛，②酚，③环烷烃，④酯，⑤羧酸，⑥酯

B.①醇，②酚，③芳香烃，④酯，⑤芳香烃，⑥羧酸

C.①醛，②醇，③芳香烃，④羧酸，⑤羧酸，⑥醛

D.①醛，②酚，③芳香烃，④酯，⑤羧酸，⑥羧酸

解析

如果有机化合物中存在两种或两种以上官能团时，有机化合物兼有这几种官能团的特性，可属于不同的类别。含有醛基的有机化合物属于醛，①⑥属于醛；②中—OH直接连在苯环上，属于酚；③是含苯环的烃，属于芳香烃；④含有酯基，属于酯类；⑤和⑥中含—COOH，属于羧酸。

答案

D 3.下列物质中都含有羧基（（

）

），其中一种有别于其他三种，该物质是

解析

A项右半部分为羧基（—COOH），左半部分为醛基（—CHO），含有两种官能团，其他选项物质都只含有一种官能团——羧基。此类问题要仔细观察，从结构上区别物质。

答案

A 4.下列各物质互为同系物的是（

）

解析

A项两种物质结构不相似；B项虽都含—OH，但前者是酚后者是醇，不是同类物质；D项均含碳碳双键，但数目不同，分子组成中不相差若干个CH2原子团。

答案

C 5.北京奥运会期间对大量盆栽鲜花施用了S－诱抗素制剂，以保证鲜花盛开，S－

诱抗素的键线式如图所示，下列关于该分子说法正确的是（

）

提示：CO是羰基

A.含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基

B.含有苯环、羟基、羰基、羧基

C.含有羟基、羰基、羧基、酯基

D.含有碳碳双键、苯环、羟基、羧基

解析

从给出的键线式分析，该有机物的结构中存在3个碳碳双键、1个羰基、1个醇羟基和1个羧基，故A项正确。

答案

A 6.表示的一些物质或概念间的从属关系中不正确的是（

）

例

A B C D X 氧化物

苯的同系物

烯烃

氯乙烷

羰基

Y 化合物

芳香烃

不饱和烃

卤代烃

羧基

Z 纯净物

芳香化合物

烃

烃的衍生物

酯类

解析

羧基包含了羰基，酯类物质含有羰基但不含有羧基，故选项D错误。选项A、B、C满足图示从属关系，正确。

答案

D 7.从菊科植物茼蒿的花中提取的一种有机化合物可用作驱肠虫剂，其结构简式为。下列判断正确的是（

）

A.该有机化合物的分子式为C14H15O3

B.该有机化合物含有两种官能团

C.该有机化合物是芳香烃的衍生物

D.该有机化合物可看作环状化合物

解析

根据结构简式中拐点与端点的数目可以判断，该有机化合物中的碳原子数目为15，氢原子数目为18，氧原子数目为3，故分子式为C15H18O3，A项错误；该有机化合物含有碳碳双键、羰基、酯基三种官能团，B项错误；该有机化合物含有双键的碳六元环，不含苯环，C项错误；该有机化合物含有两个碳六元环和一个碳氧环，D项正确。

答案

D 8.下列对有机化合物的分类结果正确的是（

）

A.乙烯、苯、环己烷同属于脂肪烃

B.苯、环戊烷、环己烷同属于芳香烃

C.乙烯、乙炔同属于烯烃

D.同属于环烷烃

解析

本题考查了烃类的分类，属于概念辨析题。明确判断出：烷、烯、炔都属于脂肪链烃，而苯、环己烷、环戊烷、环丁烷、乙基环己烷都属于环烃，而苯是环烃中的芳香烃。环丁烷、环戊烷及乙基环己烷均是环烃中的环烷烃。

答案

D 9.已知“苏丹红Ⅳ号”的结构简式如下：

下列关于“苏丹红Ⅳ号”的说法正确的是（

）

A.属于芳香烃

C.化学性质跟苯完全相同

B.属于甲苯同系物

D.能发生加成反应

解析

依据“苏丹红Ⅳ号”的结构简式可以看出，分子中含有O、N等元素，属于芳香烃的衍生物，因分子中有苯环，故可以与H2发生加成反应。

答案

D 10.下列分子式表示的物质间一定互为同系物的是（

）

A.C2H4和C5H10

C.C2H2和C5H8

B.C2H6和C5H12

D.C2H6O和C5H12O 解析

C2H4是乙烯，C5H10可能是烯烃或环烷烃；C2H6和C5H12都是烷烃，是同

系物；C2H2是乙炔，C5H8可能是炔烃、二烯烃或环烯烃；符合CnH2n＋2O通式的有机物可能是饱和一元醇或醚。

答案

B 能力提升

11.分析下列有机化合物的结构简式，完成下列填空。

①CH3CH2CH2C（CH3）3

②HCOOCH2CH3

③CH3CHClCH2CH3

④CH3CH===CHCH3

对以上有机化合物进行分类，其中：

（1）含有羟基（—OH）的是

。

（2）含有羟基但不属于醇的是

。

（3）属于烯烃的是

。

（4）属于芳香烃的是

。

（5）属于羧酸的是

。

（6）属于醛的是

。

（7）属于卤代烃的是

。

解析

分析给出的每种有机化合物的官能团，再根据官能团对这些有机化合物进行分类。

答案

（1）⑥⑧

（2）⑧

（3）④

（4）⑤⑦

（5）⑨

（6）⑩

（7）③

12.现有以下各种物质：①O3；②CH3CH2OH；

③；④O2；⑤CH4；

⑥CH3CH2CH2CH2C（CH3）3；⑦CH3—O—CH3。

（1）以上各种物质中，互为同素异形体的是

，互为同系物的是

，互为同分异构体的是

，属于同种物质的是

。

（2）对以上各种物质进行合理的分类。

解析

（1）O2和O3是由氧元素构成的两种不同的单质，互为同素异形体；

CH4、、CH3CH2CH2CH2C（CH3）3都是仅由碳、氢两种元素构成的有机物，并且已经达到饱和，同属于烷烃，其中甲烷与、甲烷与CH3CH2CH2CH2C（CH3）3互为同系物，与CH3CH2CH2CH2C（CH3）CH3—O—CH33是同种物质；和CH3CH2OH的分子式都是C2H6O，但二者结构不同，互为同分异构体。（2）本题具有开放性，只要合理即可。如可以根据单质、化合物分，也可根据有机物、无机物分。

答案

（1）①④

③⑤或⑤⑥

②⑦

③⑥

（2）先将以上物质分为有机物与无机物，无机物：①④；有机物：②③⑤⑥⑦。再将有机物按组成元素分类，烃：③⑤⑥；烃的衍生物：②⑦。

13.分析下列有机化合物的结构简式，对下列有机化合物进行分类。

①CH3CH2CH2CH2CH3

②C2H5OH

（1）属于烷烃的是

；

（2）属于烯烃的是

；

（3）属于芳香烃的是

；

（4）属于卤代烃的是

；

（5）属于醇的是

；

（6）属于醛的是

；

（7）属于羧酸的是

；

（8）以上物质中，哪些互为同系物：

。（均填写编号）

解析

（1）①③⑦碳原子间均以单键相连，符合烷烃的分子通式CnH2n＋2。

（2）④中只含碳氢两种元素，且含有属于烯烃。

（3）⑤⑧⑨分子结构中均含有苯环，且都属于烃，故⑤⑧⑨属于芳香烃。

（4）⑫可认为用Br取代了CH3CH2CH3中的氢原子，属于卤代烃。

（5）②⑥分子结构中均含有羟基，且羟基与烃基相连，故二者属于醇。

（6）⑪分子结构中含有醛基（—CHO）属于醛。

（7）⑩分子结构中含有羧基（—COOH）属于羧酸。

（8）①和⑦、③和⑦结构相似，组成上相差两个“CH2”，它们属于烷烃，故为

同系物。⑧⑨均为苯的同系物。

答案

（1）①③⑦

（2）④

（3）⑤⑧⑨

（4）⑫

（5）②⑥

（6）⑪

（7）⑩

（8）①和⑦、③和⑦互为同系物；⑤和⑧、⑤和⑨互为同系物