2024新教材高中化學(xué)第3章簡單的有機(jī)化合物第1節(jié)認(rèn)識有機(jī)化合物第2課時有機(jī)化合物的官能團(tuán)同分異構(gòu)現(xiàn)象教案魯科版第二冊

PAGE8-第2課時有機(jī)化合物的官能團(tuán)同分異構(gòu)現(xiàn)象核心素養(yǎng)發(fā)展重點(diǎn)學(xué)業(yè)要求基于碳原子的成鍵特點(diǎn)體會有機(jī)化合物的多樣性。1.相識有機(jī)物的官能團(tuán)。2.理解同分異構(gòu)體的含義，會書寫簡潔烷烴的同分異構(gòu)體。學(xué)生自主學(xué)習(xí)有機(jī)化合物中的官能團(tuán)eq\o(□,\s\up3(01))物質(zhì)的結(jié)構(gòu)確定物質(zhì)的性質(zhì)。像羧基這樣比較活潑，簡潔發(fā)生反應(yīng)并確定著某類有機(jī)化合物共同特性的原子或原子團(tuán)稱為eq\o(□,\s\up3(02))官能團(tuán)。駕馭有關(guān)官能團(tuán)的學(xué)問，可以幫助我們更好地相識有機(jī)化合物的eq\o(□,\s\up3(03))結(jié)構(gòu)和eq\o(□,\s\up3(04))性質(zhì)。部分常見官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)，名稱及對應(yīng)的有機(jī)化合物的示例。醇、羧酸、酯等有機(jī)化合物的分子含有除碳、氫之外的eq\o(□,\s\up3(09))其他元素原子。這些有機(jī)化合物可看作烴分子中的氫原子被其他原子或原子團(tuán)代替后的產(chǎn)物，我們將這樣的有機(jī)化合物統(tǒng)稱為eq\o(□,\s\up3(10))烴的衍生物。同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體1．概念(1)同分異構(gòu)現(xiàn)象兩種或多種化合物具有相同的eq\o(□,\s\up3(01))分子式卻具有eq\o(□,\s\up3(02))不同的分子結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，叫做同分異構(gòu)現(xiàn)象。(2)同分異構(gòu)體eq\o(□,\s\up3(03))分子式相同而eq\o(□,\s\up3(04))分子結(jié)構(gòu)不同的eq\o(□,\s\up3(05))化合物互稱為同分異構(gòu)體。2．規(guī)律一般來說，有機(jī)化合物分子中的碳原子越多，它的同分異構(gòu)體數(shù)目就越eq\o(□,\s\up3(06))多。如丁烷有eq\o(□,\s\up3(07))2種同分異構(gòu)體，戊烷有eq\o(□,\s\up3(08))3種同分異構(gòu)體，己烷有5種同分異構(gòu)體。3．同分異構(gòu)現(xiàn)象與有機(jī)化合物種類的關(guān)系(1)在有機(jī)化合物中，同分異構(gòu)現(xiàn)象是有機(jī)物結(jié)構(gòu)多樣性的又一表現(xiàn)。(2)有機(jī)物結(jié)構(gòu)多樣性是導(dǎo)致有機(jī)化合物種類繁多、數(shù)量巨大的主要緣由。課堂互動探究一、有機(jī)化合物中的官能團(tuán)烴的衍生物及其對應(yīng)的官能團(tuán)學(xué)問拓展(1)留意表示方法的規(guī)范性：書寫官能團(tuán)的名稱或結(jié)構(gòu)簡式時要精確規(guī)范，比如：“碳碳雙鍵”不能寫成“雙鍵”，“”不能寫成“C=C”，“—CHO”不能寫成“CHO—”或“—COH”等。(2)多官能團(tuán)物質(zhì)性質(zhì)的困難性：結(jié)構(gòu)確定性質(zhì)，當(dāng)一種物質(zhì)中含有多種官能團(tuán)時，它就具有多種物質(zhì)的性質(zhì)，如，具有醇、醛、羧酸的性質(zhì)。1．下列化合物中屬于烴的是()A．CH3CH2CH3 B．CH3—CH2—BrC．KSCN D．CH3COOCH3答案A解析只含有碳、氫兩種元素的有機(jī)物才是烴。2．下列有機(jī)化合物中，有多個官能團(tuán)：(1)可以看作醇類的是________。(2)可以看作酚類的是________。(3)可以看作羧酸類的是________。(4)可以看作酯類的是________。答案(1)BD(2)ABC(3)BCD(4)E解析依據(jù)官能團(tuán)種類確定所屬物質(zhì)類別。規(guī)律方法(1)酚與醇的官能團(tuán)一樣，但是連接位置不同。(2)有些結(jié)構(gòu)相像的官能團(tuán)要嚴(yán)格區(qū)分，比如羧基與酯基、醛基與羰基等。二、同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體同分異構(gòu)體的相對分子質(zhì)量都相等，相對分子質(zhì)量相等的有機(jī)物都是同分異構(gòu)體嗎？提示：不肯定。相對分子質(zhì)量相等的有機(jī)物分子式不肯定相同，如C2H4O2和C3H8O不是同分異構(gòu)體。1．同分異構(gòu)體的正確理解(1)分子式相同①同分異構(gòu)體肯定具有相同的組成元素，但具有相同的組成元素的不肯定是同分異構(gòu)體。如CH4、C3H8組成元素均為C、H，明顯二者不是同分異構(gòu)體。②同分異構(gòu)體肯定具有相同的相對分子質(zhì)量，但具有相同的相對分子質(zhì)量的不肯定是同分異構(gòu)體。如C2H4、N2的相對分子質(zhì)量均為28，但二者不是同分異構(gòu)體。③同分異構(gòu)體中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)肯定相同，但元素養(yǎng)量分?jǐn)?shù)相同的不肯定是同分異構(gòu)體。如C2H4與C3H6分子中C、H的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均分別相同，但二者不是同分異構(gòu)體。(2)結(jié)構(gòu)不同①原子或原子團(tuán)的連接依次不同；②原子的空間排列不同。2．烷烴同分異構(gòu)體的書寫方法——“減碳移位”法減碳移位法可概括為“兩留意，四句話”。如C6H14的同分異構(gòu)體的書寫：(1)將分子中全部碳原子連成直鏈作為主鏈。C—C—C—C—C—C(2)從主鏈一端取下一個碳原子作為支鏈(即甲基)，依次連在主鏈碳原子上，此時碳骨架有兩種：留意：甲基不能連在①位和⑤位上，否則會使碳鏈變長，②位和④位等效，只能用一個，否則重復(fù)。(3)從主鏈上取下兩個碳原子作為一個支鏈(即乙基)或兩個支鏈(即2個甲基)依次連在主鏈碳原子上，此時碳骨架結(jié)構(gòu)有兩種：留意：②位或③位上不能連乙基，否則會使主鏈上有5個碳原子，使主鏈變長。所以C6H14共有5種同分異構(gòu)體。學(xué)問拓展同位素、同素異形體、同分異構(gòu)體的辨析3．下列各組物質(zhì)中，互為同分異構(gòu)體的是________(填字母，下同)；互為同位素的是________；互為同素異形體的是________；屬于同一種物質(zhì)的是________。A．12C和B．O2和O3答案DABC解析A項(xiàng)，二者互為同位素；B項(xiàng)，二者互為同素異形體；C項(xiàng)，都可以看成是甲烷分子中的兩個氫原子被兩個甲基取代的產(chǎn)物，由于甲烷分子是正四面體結(jié)構(gòu)，它的二元取代物只有一種，所以它們的結(jié)構(gòu)完全相同，是同一種物質(zhì)(丙烷)；D項(xiàng)，二者具有相同的分子式，但結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體。4．下列烷烴發(fā)生一氯取代，能得到2種同分異構(gòu)體的是()A．CH3—CH(CH3)—CH(CH3)—CH3B．CH3—C(CH3)2—CH2—CH3C．(CH3CH2)3C—CHD．(CH3)3C—C(CH3)答案A解析烷烴發(fā)生一氯取代，能得到2種同分異構(gòu)體，說明該烷烴的分子中含有2種H原子。A項(xiàng)，該烷烴中含有2種H原子，分別是甲基與上的H原子；B項(xiàng)，該烷烴主鏈中不存在對稱結(jié)構(gòu)，但連在同一個C上的甲基H原子等效，所以含有3種H原子；C項(xiàng)，該分子中，乙基上有2種H原子，甲基上有1種H原子，所以共有3種H原子；D項(xiàng)，該分子存在對稱結(jié)構(gòu)，甲基的H原子等效，所以只有1種H原子。故A正確。規(guī)律方法1．烴的一元取代產(chǎn)物同分異構(gòu)體數(shù)目的推斷——等效氫法(1)所謂“等效氫”就是烴分子中位置等同的氫原子。(2)等效氫原子的推斷①連在同一碳原子上的氫原子等效。②同一個碳原子所連接—CH3上的氫原子等效。如新戊烷分子中四個原子團(tuán)—CH3上的12個氫原子等效。③分子中處于對稱位置上的氫原子等效。如分子中的18個氫原子等效。2．烷基的種類數(shù)是對應(yīng)的烷烴的全