苏教版选修5 专题1第一单元 有机化学的发展与应用 课件（36张）.ppt

专题1认识有机化合物 专题1认识有机化合物 第一单元有机化学的发展与应用 专题1认识有机化合物 1 知道有机化学发展的历史和前景 领悟科学发现的艰辛 了解科学发现的意义 2 了解有机化合物在日常生活中的重要应用 3 了解有机化合物与人类生命活动的密切关系 1 石油的化学成分主要是各种液态的碳氢化合物 其中还溶有气态和固态的碳氢化合物 2 西气东输 工程使天然气在经济建设中发挥重大的作用 3 ch4与cl2发生的反应类型为 乙烯与溴发生的反应类型为 取代反应 加成反应 一 有机化学的发展历程1 从天然的动植物中提取 分离出一些纯净的有机物我们的祖先在3000多年前已经用 作燃料 2000多年前就掌握了 和天然气的开采技术 从植物中提取染料 药物和香料等物质也已经有上千年的历史 煤 石油 2 有机化学概念的提出 有机化学 一词于1806年首次由瑞典化学家贝采利乌斯提出 当时是作为无机化学的对立物而命名的 1828年 德国化学家维勒在无意中用加热的方法使 转化成了尿素 氰酸铵是无机物 而尿素是有机物 从而结束了有机物只能从有生命的有机体中获取的历史 但有机物的名称仍然沿用 氰酸铵 3 研究有机化合物的组成 结构 性质和应用法国化学家拉瓦锡发现有机物燃烧后生成二氧化碳和水 他的工作为有机物的定量分析奠定了基础 在1831年 德国化学家李比希提出了 分析法 1858年 德国化学家凯库勒等提出了碳四价的概念 并第一次用一条短线 表示 键 他还提出了在一个分子中碳原子可以相互结合 且碳原子之间不仅可以以单键结合 还可以以 结合 此外 凯库勒还提出了苯的结构 1916年路易斯提出了价键理论 认为各原子外层电子的相互作用是使原子结合在一起的原因 相互作用的外层电子如果从一个原子转移到另一个原子中 则形成 键 两个原子若共用外层电子 则形成 键 碳氢 双键或叁键 离子 共价 4 根据需要对有机化合物分子进行设计和合成进入20世纪 有机化学有了极大的进展 有机反应机理和有机化学结构理论的研究 使人们对有机反应有了新的掌握能力 红外光谱 ir 核磁共振谱 nmr 质谱 ms 和x射线衍射 xrd 等物理方法的引入 使有机分析达到了微量 高效 准确的程度 逆推法合成设计思想的诞生 使有机合成路线的设计实现了程序化并进入计算机设计时代 世界上第一次用人工方法合成的蛋白质 结晶牛胰岛素 于1965年在中国诞生 1 有机化学的发展经历了哪三个阶段 提示 有机化学的发展经历了三个阶段 第一阶段是从动植物中分离 提取出天然有机物并加以利用 第二阶段是研究有机物的组成 结构 性质和应用 第三阶段是根据需要合成自然界中存在的和不存在的有机物 二 有机化合物的特点有机化合物 简称有机物 绝大多数的含 化合物 一般不含碳元素的物质称为 无机物中包括单质 co co2 na2co3 kscn cac2等虽然含有碳元素 但由于其性质与无机物相近 仍属无机物 有机化合物有如下特点 1 种类繁多有机物种类繁多的原因 由 原子的结构特点决定 1 与别的族比较 碳原子间或碳原子与其他原子间可以形成 个共价键 2 与同族比较 碳原子间可以通过共价键形成 或 3 同一碳链 存在同分异构现象 碳 无机物 碳 四 碳链 碳环 碳环 2 性质上与无机物存在明显的差异 1 大多数有机物 除少数卤代烃外 都易燃烧 如酒精 汽油 液化气等都是日常使用的燃料 而大多数无机物都不易 2 有机物大多是气体 液体或低熔点的固体 熔 沸点都比较 3 有机物大多难溶于水 易溶于 有机物在溶剂中的溶解性遵循 相似相溶原理 即极性相近的物质可以相互溶解 大多数有机物的极性均较小 因而难溶于极性较大的水中 溶解有机物要用极性较小的有机溶剂 燃烧 低 有机溶剂 4 有机化学反应一般速率慢 时间长 且反应复杂 副产物多 产率低 所以在书写有机化学反应方程式时 要用 代替 并注明反应条件 5 有机物大多热稳定性 受热容易分解 差 2 为什么把有机化学 研究有机物的结构 性质 应用 合成的科学 作为一门独立的学科呢 提示 有机化合物种类繁多 结构复杂 性质特点也多种多样 把它作为独立的学科更能促进有机化学的发展 使它更好地为人类服务 1 1828年 填平无机物与有机物间鸿沟的巨匠维勒 将一种无机盐直接转化为有机物尿素 co nh2 2 维勒使用的无机盐是 a nh4no3b nh4 2co3c ch3coonh4d nh4cno解析 无机盐直接转化为尿素 由质量守恒定律知 维勒使用的无机盐应该与尿素分子组成完全相同 d 2 下列事件表明有机化学成为一门独立化学分支的是 a 德国化学家维勒第一次在实验室里合成出尿素b 中国科学院生物化学研究所等人工合成了具有生物活性的蛋白质 结晶牛胰岛素c 瑞典化学家贝采利乌斯首先使用 有机 这个词 并提出了 有机化学 和 有机化合物 的概念d 自从天然的有机化合物不能满足人们的需要 而开始人工合成塑料 合成纤维 合成橡胶 合成药物等 解析 选c 题中几个选项都是有机化学发展的重要阶段 但有机化学作为一门独立的化学分支 开始进入科学研究领域则是从瑞典化学家贝采利乌斯首先使用 有机 这个词开始的 1806年贝采利乌斯首先把从生物有机体中取得的一些物质同天然矿物区别开来 提出 有机化学 的概念 3 下列关于有机化合物的说法 正确的是 a 凡是含碳元素的化合物都属于有机化合物b 易溶于汽油 酒精 苯等有机溶剂的物质一定是有机化合物c 所有的有机化合物都易燃烧d 有机化合物的同分异构现象是有机物种类繁多的原因之一 解析 选d 含碳元素的化合物 如co co2 h2co3 碳酸氢盐 碳酸盐等 由于它们的结构和性质与无机物相似 故把它们归入无机物 卤族元素的单质易溶于有机溶剂 但不是有机化合物 多数有机物易燃烧 但ccl4可作灭火剂 同分异构现象是有机物种类繁多的原因之一 此外还有其他原因 如碳原子可与碳原子相结合而形成长的碳链 感悟导引1 判断下列说法的正误 1 含有碳元素的物质一定是有机物 2 有机物只能从有机体中提取 3 尿素是第一个在生命体外得到的有机物 中国在世界上第一次用人工方法合成了具有生物活性的蛋白质 结晶牛胰岛素 有机化学发展简史 一 有机化学的发展 二 有机化合物和无机化合物的区别 多数为共价化合物 有离子化合物也有共价化合物 大多数的分子中含有共价键 含有离子键或共价键 多数难溶于水 易溶于汽油 酒精 苯等有机溶剂 多数溶解于水而难溶于有机溶剂 多数不耐热 熔点较低 多数耐热 熔点较高 形成的晶体多为分子晶体 既有分子晶体 又有离子晶体 原子晶体 大多数能燃烧 大多数不能燃烧 多数是非电解质 多数是电解质 一般比较复杂 副反应多 反应速率慢 用 一般比较简单 副反应少 反应速率快 用 1828年 德国化学家第一次用无机化合物合成出了有机化合物 由此突破了无机物和有机物之间的界限 开创了有机合成的新时代 直到现在 人们不仅能 复制 世界 而且能够创造 第二自然界 1 人类利用无机物合成的第一种有机化合物是 填选项字母 下同 a 蛋白质b 甲烷c 尿素d 醋酸 2 下列说法不正确的是 a 有机化合物只能从动植物中取得b 自然界里存在的有机化合物 运用有机化学方法基本都可合成出来c 有机物和无机物的种类相当d 当前人类还可合成自然界中不存在的物质 解析 2 1828年 维勒首次在实验里用无机化合物氰酸铵 nh4cno 合成出尿素这种有机化合物 这一项成就冲击了传统的 生命力论 这种学说认为从有机体中提取的物质是由生命力控制产生的 不可能由无机物合成 故a选项不正确 无机物仅有数百万种 比有机物少得多 故c选项不正确 有机化学发展到现在 不仅可以合成自然界里存在的有机化合物 还可以合成自然界里不存在的有机化合物 故b d选项正确 答案 1 c 2 ac 1 某实验小组对甲 乙 丙 丁四种固体样品的性质进行测试 结果如下 则这四种固体物质中最可能是有机物的是 a 甲b 乙c 丙d 丁解析 选b 本题是基于有机物和无机物的区别而设的 有机化合物一般情况下 具有熔点低 难溶于水 易溶于有机溶剂 稳定性差 受热易分解 不易导电等性质 故b正确 感悟导引2 判断下列说法的正误 1 有机化学在材料科学 化学药物以及生命科学等方面有重大应用 2 有机化学的发展和应用 使我们生活的世界更加丰富多彩 3 任何物质均可通过有机合成反应来制得 有机化学的应用和环境问题 下列说法正确的是 a 蛋白质 纤维素 蔗糖 pvc 淀粉都是高分子化合物b 氢键在形成蛋白质二级结构和dna双螺旋结构中起关键作用c 使用太阳能热水器 沼气的利用 玉米制乙醇都涉及生物质能的利用d 石油 煤 天然气 可燃冰 植物油都属于化石燃料 解析 a项 蔗糖不属于高分子化合物 错误 c项 生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物中的能量形式 它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用 显然太阳能热水器不属于生物质能的范畴 错误 d项 植物油属于酯类 不属于化石燃料 错误 b 名师指津 有机化学的应用方向 1 利用计算机设计重要的目标分子以及合成它们的有效途径 2 发明更轻 更耐用 价格更低廉和可循环利用的材料 3 认识酶具有高效活性的原因 设计可与最好的酶相媲美的人工仿生催化剂 并利用它们合成及生产重要的材料 4 合成一些像肌肉等生理体系一样具有刺激响应性的材料 5 合成可以自组装成有序体系并具备重要功能的新物质 6 发展清洁燃料以及将煤转化为清洁燃料的技术 7 透彻认识生命的化学本质 包括大脑及其记忆的化学本质 8 制造模仿生物细胞功能的 有组织的化学系统 9 发明不会长期存留 专一性更强的农用化学品 开发安全的食品添加剂 2 下列有关有机物的应用说法不正确的是 a 糖类 油脂 蛋白质均为有机物 不仅为人类提供能量和营养成分 也是非常重要的化工原料b 用于国家游泳中心水立方的膜材料etfe是由四氟乙烯与乙烯聚合而成的 它是一种有机物 难溶于水 不易燃烧c 乙醇汽油的推广使用可减少对环境的污染 是因为乙醇汽油燃烧不产生co nox等有害物质d 合成纤维 合成树脂等在宇航服 飞行器中的应用说明航空航天工业离不开有机化学的支持解析 乙醇汽油不完全燃烧可产生co 在发动机中 n2与o2也可生成一系列nox 故c项不正确 c 1 第 a族元素是形成化合物最多