第三節(jié) 第3課時 官能團與有機化合物的分類 【人教版高中化學 必修第二冊 】

1、第3課時官能團與有機化合物的分類核心素養(yǎng)發(fā)展目標1.了解根據(jù)官能團類別進行有機物分類的依據(jù)。2.了解多官能團有機物性質(zhì)分析的基本方法，提高證據(jù)推理與模型認知能力。一、官能團及有機化合物的分類常見的有機化合物類別、官能團和代表物有機化合物類別官能團代表物結構名稱結構簡式名稱烴烷烴CH4甲烷烯烴碳碳雙鍵CH2=CH2乙烯炔烴CC碳碳三鍵CHCH乙炔芳香烴苯烴的衍生物鹵代烴 (X表示鹵素原子)碳鹵鍵CH3CH2Br溴乙烷醇OH羥基CH3CH2OH乙醇醛醛基乙醛羧酸羧基乙酸酯酯基乙酸乙酯(1)含有碳碳雙鍵的有機物屬于烯烴(×)(2)芳香烴的官能團為苯環(huán)(×)提示芳香烴分子中不含有官

2、能團，苯環(huán)不是官能團。(3)乙醇和乙酸分子中都含有羥基，故它們屬于同一類物質(zhì)(×)提示乙醇分子中所含官能團為羥基，乙酸分子所含官能團為羧基，它們不屬于同一類物質(zhì)。(4)分子中含有的有機物屬于酯類(×)提示羧酸分子中含有也存在結構，但不屬于酯類，酯類分子中含有的官能團為。(5)分子中含有三種官能團(×)(6)CH2=CHCOOH含有羧基和碳碳雙鍵，因此CH2=CHCOOH既屬于羧酸，又屬于烯烴(×)1.是不是所有的有機化合物中都含有官能團？提示不是，如烷烴、苯及苯的同系物，其分子結構中就不含有官能團。2.某有機物的結構簡式如圖：該有機物的分子中含有幾種官能

3、團？提示該有機物的分子中含有羧基、碳碳雙鍵、羥基和酯基4種官能團。二、認識有機化合物的一般思路1.官能團與有機物性質(zhì)的關系(1)官能團對有機物的性質(zhì)具有決定作用。(2)含有相同官能團的有機物在性質(zhì)上具有相似之處。2.幾種重要官能團的典型化學性質(zhì)官能團典型化學性質(zhì)(1)可以與很多物質(zhì)發(fā)生加成反應與溴、氯氣、氯化氫等發(fā)生加成反應得到鹵代烴與氫氣發(fā)生加成反應得到烷烴與水發(fā)生加成反應得到醇(2)可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化OH(1)可以和鈉單質(zhì)反應生成氫氣和相應的醇鈉(2)可以被氧氣、酸性高錳酸鉀、酸性重鉻酸鉀氧化(3)可以和羧酸發(fā)生酯化反應CHO可被氧氣等氧化劑氧化為羧基COOH(1)類似于無機酸，具

4、有酸的通性(2)可以和醇發(fā)生酯化反應COOR可與水發(fā)生水解反應生產(chǎn)醇和羧酸3.判斷陌生有機物性質(zhì)的一般方法(1)如有機化合物分子中含有羥基，則該有機物一定可以和金屬鈉反應生成H2()(2)1 mol 和足量的金屬鈉及碳酸氫鈉反應，生成氣體的物質(zhì)的量相等()提示1 mol 和足量金屬鈉反應生成1 mol H2，和足量的NaHCO3反應生成1 mol CO2，兩者生成氣體的物質(zhì)的量相等。(3)乳酸()可以發(fā)生取代反應、氧化反應、中和反應()脫落酸是一種抑制生長的植物激素，因能促使葉子脫落而得名，其結構簡式如圖所示，試回答下列問題。(1)脫落酸的分子式為_，分子中所含官能團除羰基()外還有_(寫名稱

5、)。(2)根據(jù)脫落酸的結構簡式，下列關于脫落酸的性質(zhì)說法正確的是_(填字母)。A.脫落酸既可以和乙醇，也可以和乙酸發(fā)生酯化反應B.1 mol脫落酸和足量的鈉反應生成2 mol H2C.脫落酸可以使溴的四氯化碳溶液褪色D.1 mol脫落酸最多可以和2 mol Br2發(fā)生加成反應E.脫落酸可以和NaOH發(fā)生中和反應，且1 mol脫落酸最多需要消耗2 mol NaOH答案(1)C15H20O4碳碳雙鍵、羥基、羧基(2)AC解析(1)根據(jù)有機物的結構簡式知，脫落酸的分子式為C15H20O4，分子中所含官能團除含羰基()外還有碳碳雙鍵、羥基和羧基。(2)脫落酸分子中含有醇羥基，可以和乙酸發(fā)生酯化反應，含

6、有羧基，可以和乙醇發(fā)生酯化反應，故A正確；1 mol脫落酸分子中含1 mol羥基和1 mol羧基，可以和足量鈉反應生成1 mol H2，B錯誤；脫落酸中含有碳碳雙鍵，可以和溴發(fā)生加成反應，故能使溴的四氯化碳溶液褪色，C正確；1 mol脫落酸中含3 mol碳碳雙鍵，故1 mol脫落酸可以和3 mol Br2發(fā)生加成反應，D錯誤；脫落酸中含有的羧基可以和NaOH發(fā)生中和反應，但醇羥基和NaOH不反應，故1 mol脫落酸消耗1 mol NaOH，E錯誤。三、有機化合物的轉(zhuǎn)化關系1.幾種重要的有機反應類型總結2.幾種重要有機物的轉(zhuǎn)化關系總結(1)乙醇可以被氧化為乙醛或乙酸，也可以被氧化為二氧化碳()(

7、2)CH2=CHCH3Cl2CH2=CHCH2ClHCl屬于加成反應(×)(3)乙烯可以通過加成反應、氧化反應生成乙醛()提示CH2=CH2CH3CH2OHCH3CHO。(4)有機物的合成本質(zhì)上是官能團的轉(zhuǎn)化和生成()已知A的產(chǎn)量通常用來衡量一個國家的石油化工水平，現(xiàn)以A為主要原料合成一種具有果香味的D，其合成路線如圖所示。請回答下列問題：(1)A的結構式為_，B、C分子中官能團名稱是_、_。(2)E是一種常見的塑料，其結構簡式為_。(3)寫出下列反應的化學方程式，并注明反應類型：_，_反應。_，_反應。答案(1)羥基羧基(2)CH2CH2(3)CH2=CH2H2OCH3CH2OH加

8、成2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O氧化1.某有機物的結構簡式為HCOOCH2CH=CH2，它不具有的官能團是()A. B.C. D.答案B解析根據(jù)有機物的結構簡式可知，該有機物含有酯基()、碳碳雙鍵()和醛基()，沒有羧基()。2.(2021·全國乙卷，10)一種活性物質(zhì)的結構簡式為，下列有關該物質(zhì)的敘述正確的是()A.能發(fā)生取代反應，不能發(fā)生加成反應B.既是乙醇的同系物也是乙酸的同系物C.與互為同分異構體D.1 mol該物質(zhì)與碳酸鈉反應得44 g CO2答案C解析該物質(zhì)含有羥基、羧基、碳碳雙鍵，能發(fā)生取代反應和加成反應，故A項錯誤；同系物是結構相似，分子式相差1個或若干

9、個CH2原子團的有機物，該物質(zhì)的分子式為C10H18O3，而且與乙醇、乙酸結構不相似，故B項錯誤；該物質(zhì)的分子式為C10H18O3，的分子式為C10H18O3，所以二者的分子式相同，結構式不同，互為同分異構體，故C項正確；該物質(zhì)只含有一個羧基，1 mol該物質(zhì)與碳酸鈉反應，生成0.5 mol二氧化碳，質(zhì)量為22 g，故D項錯誤。3.(2020·福州高一檢測)乙烯是一種重要的化工原料，以乙烯為原料衍生出部分化工產(chǎn)品的反應如圖所示(部分反應條件已略去)。已知：乙醇可以被強氧化劑(如酸性KMnO4溶液)直接氧化生成乙酸；在一定條件下與H2O反應生成。(1)A的化學名稱是_，在AE中，屬于醇

10、類的是_，屬于羧酸的是_，屬于酯類的是_。(2)B和A反應生成C的化學方程式為_，該反應的類型為_。(3)D的結構簡式為_。(4)D的同分異構體的結構簡式為_。答案(1)乙醇AEBC(2)CH3COOHCH3CH2OHCH3COOCH2CH3H2O酯化(取代)反應(3)(4)CH3CHO解析(1)由題給流程和信息可知，乙烯和水在催化劑作用下發(fā)生加成反應生成的A為乙醇，乙醇氧化生成的B為乙酸，乙酸(B)和乙醇(A)發(fā)生酯化反應生成的C為乙酸乙酯，乙烯和O2在Ag催化作用下生成的D為，(D)和H2O反應生成(E)。因此A的化學名稱為乙醇，屬于醇類的是A(CH3CH2OH)、E()，屬于羧酸的為B(

11、CH3COOH)，屬于酯類的為C(CH3COOCH2CH3)，根據(jù)D的分子式C2H4O，可得其同分異構體的結構簡式為CH3CHO。題組一官能團與烴的衍生物1.下列物質(zhì)中屬于烴的衍生物的是()A.苯 B.甲烷C.乙烯 D.四氯化碳答案D解析四氯化碳屬于鹵代烴，為烴的衍生物。2.(2020·江蘇大豐高級中學高一檢測)下列各物質(zhì)中含有兩種官能團的是()A. B.C. D.CH2ClCH2Cl答案B解析為乙酸，分子中只含有羧基()一種官能團；中含有碳碳雙鍵和羧基兩種官能團；中只含有碳碳雙鍵一種官能團，CH2ClCH2Cl為鹵代烴，只含有一種官能團。題組二官能團與有機化合物的分類3.下列物質(zhì)的

12、類別與所含官能團有錯誤的是()選項ABCD物質(zhì)CHCCH3類別炔烴羧酸醛醇所含官能團CCCOOHOH答案C解析CHCCH3分子中含有CC，屬于炔烴，A正確；分子中含有羧基，屬于羧酸，B正確；分子中含有酯基()，屬于酯類，不屬于醛，C錯誤；分子中，官能團為羥基，屬于醇類，D正確。4.(2020·江蘇省姜堰中學高一月考)有關官能團和物質(zhì)類別的關系，下列說法正確的是()A.有機物分子中含有官能團，則該有機物一定為烯烴類B.和分子中都含有(醛基)，則兩者同屬于醛類C.CH3CH2Br可以看作CH3CH3的一個氫原子被Br原子代替的產(chǎn)物，因此CH3CH2Br屬于烴類D.的官能團為OH(羥基)，

13、屬于醇類答案D解析分子中含有的有機物不一定為烯烴，如CH2=CHCOOH，A錯誤；為酯類，官能團為(酯基)，為羧酸，官能團為(羧基)，都不為醛類，B錯誤；CH3CH2Br為烴的衍生物，屬于鹵代烴，官能團為，不屬于烴，C錯誤；的名稱為乙二醇，屬于醇類，D正確。題組三多官能團有機化合物的性質(zhì)5.松油醇是一種天然有機化合物，存在于芳樟油、玉樹油及橙花油等天然精油中，具有紫丁香香氣，是制造香皂及香精的重要原料，其結構簡式如下：，下列有關松油醇的敘述錯誤的是()A.松油醇屬于醇類，其官能團為和OHB.松油醇可以發(fā)生加成反應、取代反應、氧化反應C.松油醇既可以使溴水褪色，也可以使酸性KMnO4溶液褪色D.

14、松油醇和氫氣完全加成后產(chǎn)物的分子式為C10H18O答案D解析根據(jù)松油醇的結構簡式，其分子中含有和羥基(OH)，屬于醇類，能發(fā)生加成反應、酯化反應、氧化反應，故A、B、C正確；松油醇和氫氣完全加成后的產(chǎn)物為，分子式為C10H20O，故D錯誤。6.(2020·華中師大附中高一檢測)在下列物質(zhì)中，不能與發(fā)生化學反應的是()CH3CH2OHCH3CH2CH2CH3NaCH3COOHA. B. C.只有 D.答案C7.(2020·成都石室中學高一檢測)某有機物的結構簡式如圖所示，下列關于這種有機物的說法不正確的是()該物質(zhì)的分子式為C12H12O3能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色分別

15、與Na、NaHCO3反應，兩個反應中反應物的物質(zhì)的量之比均是11能發(fā)生取代、加成、水解、氧化反應在水溶液中羧基和羥基均能電離出HA.1種 B.2種 C.3種 D.4種答案D解析由有機化合物的結構簡式可知，該物質(zhì)分子式為C12H14O3，錯誤；該物質(zhì)分子中含有碳碳雙鍵，可以使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，正確；題述有機物與Na反應時消耗有機物與Na的物質(zhì)的量之比是12，與NaHCO3反應時消耗有機物與NaHCO3的物質(zhì)的量之比是11，錯誤；題述有機物不能發(fā)生水解反應，錯誤；羥基不能電離出H，錯誤。8.(2020·江蘇省淮陰中學高一檢測)人體缺乏維生素A會出現(xiàn)皮膚干燥、夜盲癥等癥狀。維生

16、素A又稱視黃醇，分子結構如圖所示，下列說法正確的是()A.1 mol維生素A最多能與7 mol H2發(fā)生加成反應B.維生素A不能被氧化為醛C.維生素A中含有3種官能團D.維生素A的分子式為C20H30O答案D解析維生素A分子含有5個碳碳雙鍵，1 mol維生素A最多可以與5 mol H2發(fā)生加成反應，A錯誤；根據(jù)維生素A的結構簡式可知，該物質(zhì)中含有CH2OH結構，因此能被氧化得到醛，B錯誤；維生素A中含有碳碳雙鍵和烴基兩種官能團，C錯誤；由維生素A的結構簡式可知，維生素A的分子式為C20H30O，D正確。9.某有機物的結構簡式為，它在一定條件下可發(fā)生的反應為()酯化反應氧化反應加聚反應取代反應A

17、. B.C. D.答案C解析該物質(zhì)含有羥基、羧基和酯基，能發(fā)生酯化反應、氧化反應和取代反應，但不含碳碳雙鍵，不能發(fā)生加聚反應，C正確。10.某有機物的結構簡式為。下列關于該有機物的敘述中，不正確的是()A.能與NaHCO3發(fā)生反應并放出二氧化碳B.能在催化劑作用下與HCl發(fā)生加成反應C.能在銅催化作用下被氧氣催化氧化D.在濃硫酸作催化劑條件下能和乙醇發(fā)生酯化反應生成酯答案C解析該有機物分子中含有、COOH和OH三種官能團，其中COOH能和NaHCO3反應放出CO2，能在濃硫酸作催化劑條件下發(fā)生酯化反應生成酯，能和HCl發(fā)生加成反應，故A、B、D正確；該分子中的OH所連接的碳原子上沒有氫原子，在

18、銅作催化劑條件下，不能被氧氣催化氧化，故C錯誤。11.芳樟醇和橙花叔醇是決定茶葉花甜香的關鍵物質(zhì)。芳樟醇和橙花叔醇的結構如圖所示，下列有關敘述正確的是()A.橙花叔醇的分子式為C15H28OB.芳樟醇和橙花叔醇互為同分異構體C.芳樟醇和橙花叔醇與H2完全加成后的產(chǎn)物互為同系物D.二者均能發(fā)生取代反應、加成反應、還原反應，但不能發(fā)生氧化反應答案C解析根據(jù)橙花叔醇的結構，橙花叔醇的分子式為C15H26O，A錯誤；芳樟醇的分子式為C10H18O，芳樟醇與橙花叔醇不互為同分異構體，B錯誤；芳樟醇和橙花叔醇與氫氣加成后產(chǎn)物的分子式分別是C10H22O、C15H32O，兩者都屬于醇，且分子中只含有1個羥基

19、，碳的連接方式相同，因此芳樟醇和橙花叔醇與氫氣加成后的產(chǎn)物互為同系物，C正確；兩種有機物分子中含有的官能團都是碳碳雙鍵和羥基，可以發(fā)生取代反應、加成反應、還原反應，碳碳雙鍵能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，因此芳樟醇和橙花叔醇都能發(fā)生氧化反應，D錯誤。12.(2020·東北育才中學高一檢測)俗稱“一滴香”的有毒物質(zhì)被人食用后會損傷肝臟，還會致癌?！耙坏蜗恪钡姆肿咏Y構如圖所示，下列說法不正確的是()A.該有機物可以和鈉反應，也能使酸性KMnO4溶液褪色B.該有機物可以和乙酸反應生成相應的酯C.該有機物的分子式為C7H8O3D.該有機物所有的原子有可能在同一平面內(nèi)答案D解析由“一滴香”的分子結構

20、可知，該有機物分子中含有羥基、碳碳雙鍵，故可以和鈉反應，也能使酸性KMnO4溶液褪色，A正確；分子中含有羥基，可以和乙酸發(fā)生酯化反應生成酯，B正確；根據(jù)有機物結構簡式，可得出其分子式為C7H8O3，C正確；該有機物分子中存在甲基，根據(jù)碳原子成鍵特點，所有原子不可能在同一平面內(nèi)，D錯誤。13.(2020·貴州省黎平縣第一民族中學月考)順式烏頭酸是一種重要的食用增味劑，其結構簡式如圖所示。下列有關說法錯誤的是()A.該有機物的分子式為C6H6O6B.該有機物分子中含有兩種官能團C.該有機物能使酸性KMnO4溶液、溴的四氯化碳溶液褪色，且原理相同D.相同條件下，等量的順式烏頭酸分別與足量的

21、NaHCO3、Na反應，產(chǎn)生氣體的體積比為21答案C解析根據(jù)結構簡式確定分子式為C6H6O6，選項A正確；該分子中含有羧基、碳碳雙鍵兩種官能團，選項B正確；碳碳雙鍵能和酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化反應，溴能和碳碳雙鍵發(fā)生加成反應，原理不同，選項C錯誤；羧基能和碳酸氫鈉、鈉分別反應生成二氧化碳、氫氣，且1 mol羧基和足量碳酸氫鈉反應生成1 mol二氧化碳，1 mol羧基和足量鈉反應生成0.5 mol氫氣，所以相同條件下，等量的順式烏頭酸分別與足量的NaHCO3、Na反應，產(chǎn)生氣體的體積比為21，選項D正確。14.人類已進入網(wǎng)絡時代，長時間看顯示屏的人，會感到眼睛疲勞，甚至會對眼睛產(chǎn)生傷害，維生素A

22、常作為保健藥物，緩解視覺疲勞，維生素A的結構簡式為，下列有關維生素A的敘述正確的是()A.維生素A含有6種官能團B.維生素A屬于醇類C.1 mol維生素A最多可以和3 mol H2加成D.維生素A能被酸性KMnO4溶液氧化，但不能和氧氣發(fā)生催化氧化答案B解析根據(jù)維生素A的結構簡式，可知分子中含有和OH兩種官能團，A錯誤；維生素A可看作不飽和鏈烴中一個氫原子被OH取代后的產(chǎn)物，因此屬于醇類，B正確；1 mol維生素A含有5 mol ，因此最多可與5 mol H2加成，C錯誤；維生素A既可以被酸性KMnO4溶液氧化又可以在Cu為催化劑作用下被氧氣氧化，D錯誤。15.檸檬中含有大量的檸檬酸，因此被譽

23、為“檸檬酸倉庫”。檸檬酸的結構簡式為，則1 mol檸檬酸分別與足量的金屬鈉和NaOH溶液反應時，最多可消耗Na和NaOH的物質(zhì)的量分別為()A.2 mol、2 mol B.3 mol、4 molC.4 mol、3 mol D.4 mol、4 mol答案C解析由檸檬酸的結構簡式可知，1 mol檸檬酸分子中含有1 mol羥基和3 mol羧基，羥基和羧基都能與金屬鈉發(fā)生反應，因此1 mol檸檬酸最多消耗Na的物質(zhì)的量為4 mol；羧基能與NaOH溶液反應，而羥基不能與NaOH溶液反應，故最多消耗NaOH的物質(zhì)的量為3 mol，C項正確。16.AI是常見有機物，A是烴，E的分子式為C4H8O2，H為有

24、香味的油狀物質(zhì)。已知：CH3CH2BrNaOHCH3CH2OHNaBr。(1)0.2 mol A完全燃燒生成17.6 g CO2和7.2 g H2O，則A的結構簡式為_。(2)D分子中含有官能團的名稱為_。(3)的反應類型為_。(4)G可能具有的性質(zhì)為_(填字母)。a.與鈉反應 b.與NaOH溶液反應c.易溶于水(5)請寫出反應和的化學方程式：反應：_；反應：_。答案(1)CH2=CH2(2)羧基(3)加成反應(4)ac(5)2CH3CH2OHO22CH3CHO2H2OHOCH2CH2OH2CH3COOHCH3COOCH2CH2OOCCH32H2O解析 17.6 g CO2的物質(zhì)的量為0.4

25、mol，7.2 g H2O的物質(zhì)的量為0.4 mol，已知A是一種烴，根據(jù)元素守恒可知0.2 mol A中n(C)0.4 mol，n(H)0.4 mol×20.8 mol，則1 mol A中n(C)2 mol，n(H)4 mol，則A為CH2=CH2；A與水發(fā)生加成反應生成B，B為CH3CH2OH，則C為乙醛，D為乙酸；乙醇和乙酸發(fā)生酯化反應生成E，E為乙酸乙酯；乙烯與氫氣加成生成I，I為乙烷；乙烯與溴加成生成F，F(xiàn)為1,2-二溴乙烷；1,2-二溴乙烷發(fā)生水解反應生成G，G為乙二醇；乙二醇和乙酸反應生成H，H為二乙酸乙二酯。(1)根據(jù)以上分析可知A為乙烯，A的結構簡式為CH2=CH2。(2)D為乙酸，分子中含有羧基。(3)反應為CH2