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文檔簡介
第一章認(rèn)識有機(jī)化合物
第一節(jié)有機(jī)化合物的分類
教學(xué)目標(biāo)
知識與技能
1、了解有機(jī)化合物常見的分類方法
2、了解有機(jī)物的主要類別及官能團(tuán)
-過程與方法
根據(jù)生活中常見的分類方法,認(rèn)識有機(jī)化合物分類的必要性。利用投影、動畫、多媒體等教
學(xué)手段,演示有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡式和分子模型,掌握有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的相似性。
-情感態(tài)度價值觀
體會物質(zhì)之間的普遍聯(lián)系與特殊性,體會分類思想在科學(xué)研究中的重要意義
重點
了解有機(jī)物常見的分類方法;
難點
了解有機(jī)物的主要類別及官能團(tuán)
知識結(jié)構(gòu)與板書設(shè)計
第一節(jié)有機(jī)化合物的分類
一、按碳的骨架分類
鏈狀化合物(如CH3—CH2—CH2—CHz—CL)
(碳原子相互連接成鏈)
有機(jī)化合物<
「脂環(huán)化合物(如。)不含苯環(huán)
j環(huán)狀化合物1V
〔芳香化合物(如0)
二、按官能團(tuán)分類
教學(xué)過程
[引入]通過高一的學(xué)習(xí),我們知道有機(jī)物就是有機(jī)化合物的簡稱,最初有機(jī)物是指有生機(jī)
的物質(zhì),如油脂、糖類和蛋白質(zhì)等,它們是從動、植物體中得到的,直到1828年,德國科
學(xué)家維勒偶然發(fā)現(xiàn)由典型的無機(jī)化合物氟酸鐵通過加熱可以直接轉(zhuǎn)變?yōu)閯又参锱判刮铩?/p>
尿素的實驗事實,從而使有機(jī)物的概念受到了沖擊,引出了現(xiàn)代有機(jī)物的概念——世界上絕
大多數(shù)含碳的化合物。有機(jī)物自身有著特定的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu),導(dǎo)致了其在物理性質(zhì)和化學(xué)
性質(zhì)上的特殊性。研究有機(jī)物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備方法與應(yīng)用的科學(xué)叫有機(jī)化學(xué)。我
們先來了解有機(jī)物的分類。
[板書]第一章認(rèn)識有機(jī)化合物
第一節(jié)有機(jī)化合物的分類
[講]高一時我們學(xué)習(xí)過兩種基本的分類方法一交叉分類法和樹狀分類法,那么今天我們利
用樹狀分類法對有機(jī)物進(jìn)行分類。那么大家先回憶,我們在必修2接觸有機(jī)物時利用有機(jī)物
所含元素種類不同對有機(jī)物進(jìn)行了怎樣的分類
煌和煌的衍生物,其中煌是只含有碳和氫的化合物。
[講]今天我們利用有機(jī)物結(jié)構(gòu)上的差異做分類標(biāo)準(zhǔn)對有機(jī)物進(jìn)行分類,從結(jié)構(gòu)上有兩種分
類方法:-是按照構(gòu)成有機(jī)物分子的碳的骨架來分類;二是按反映有機(jī)物特性的特定原子團(tuán)
來分類。
[板書]一、按碳的骨架分類
鏈狀化合物(如CL—CHz—CHz—CHz-CK)
(碳原子相互連接成鏈)
有機(jī)化合物<
「脂環(huán)化合物(如不含苯環(huán)
j環(huán)狀化合物JV
〔芳香化合物(如含苯環(huán)
[講]在這里我們需要注意的是,鏈狀化合物和脂環(huán)化合物統(tǒng)稱為脂肪族化合物。而芳香族
化合物是指包含苯環(huán)的化合物,其又可根據(jù)所含元素種類分為芳香煌和芳香煌的衍生物。而
芳香煌指的是含有苯環(huán)的燒,其中的一個特例是苯及苯的同系物,苯的同系物是指有一個苯
環(huán),環(huán)上側(cè)鏈全為燒燒基的芳香燒。除此之外,我們常見的芳香煌還有一類是通過兩個或多
個苯環(huán)的合并而形成的芳香煌叫做稠環(huán)芳香燒。
[過]煌分子里的氫原子可以被其他原子或原子團(tuán)所取代生成新的化合物,這種決定化合物
特殊性質(zhì)的原子或原子團(tuán)叫官能團(tuán),下面讓我們先來認(rèn)識一下主要的官能團(tuán)。
[板書]二、按官能團(tuán)分類
[投影]表1-1有機(jī)物的主要類別、官能團(tuán)和典型代表物
類別官能團(tuán)典型代表物的名稱和結(jié)構(gòu)簡式
烷煌—甲烷CH,
烯煌
乙烯CH2=CH2
/C-
雙鍵-/、
煥煌三鍵----c三C一乙烘CH三CH
芳香煌—苯O
鹵代煌-X(X表示鹵素原)澳乙烷CH3cHzBr
醇羥基—-0H乙醇CH3CH20II
酚羥基-----0H^S-OH
苯酚、=/
雄-酸鍵乙醛CH3cH20cH2cH3
AY
醛-O
II
醛基一-C-H乙醛H3c-C-H
酮_O0
II
默基—丙酮H3C—c—CH3
竣酸-O0
IIII
乙酸H3c—H—OH
竣基--C-OH
醋一OO
II乙酸乙酯H3C—2—o-c任
酯基—-C—O—R
胺氨基一NH2甲胺CHs—NHz
[講]官能決定了有機(jī)物的類別、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。一般地,具有同種官能團(tuán)的化合物具有相似
的化學(xué)性質(zhì),具有多種官能團(tuán)的化合物應(yīng)具有各個官能團(tuán)的特性。我們知道,我們把這種結(jié)
構(gòu)相似,在分子組成匕相關(guān)個或若干CH?原子團(tuán)的有機(jī)物互稱為同系物。
[投影]常見煌類化合物的通式
飽和燃烷烽CH2n+2無特征官能團(tuán),碳碳單鍵
結(jié)合
烯嫌C1)H2n含有一個)
鏈燒(脂肪
煥煌含有一個一C三C一
煌)不飽和垃CnH2n2
二烯嫌CnH2n2J,
含有兩個/、
飽和環(huán)燃環(huán)烷煌CnH2n單鍵成環(huán)
環(huán)烯燼CnH2n成環(huán),有一個雙鍵
環(huán)煥燒CnH2n成環(huán),有一個叁鍵
不飽和環(huán)煌
環(huán)二烯燒CH2n
苯的同系物CH2n
稠環(huán)芳香燒
[小結(jié)]本節(jié)課我們要掌握的重點就是認(rèn)識常見的官能團(tuán),能按官能團(tuán)對有機(jī)化合物進(jìn)行分
類。
[課后練習(xí)]按官能團(tuán)的不同可以對有機(jī)物進(jìn)行分類,你能指出下列有機(jī)物的類別嗎?
H」—。一。任
/00C\
CFt-CHCH-CH
'cocZ
CHS-CH2-C-H
-將學(xué)生的思路帶入對必修2有機(jī)的回憶
引導(dǎo)學(xué)生回憶必修1學(xué)習(xí)的分類方法:交叉分類法和樹狀分類法
教學(xué)回顧:
第二節(jié)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點
教學(xué)目標(biāo)
知識與技能
1、理解有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點;了解碳原子雜化方式與結(jié)構(gòu)
2、掌握甲烷、乙烯、乙快的結(jié)構(gòu)特點和同分異構(gòu)體
過程與方法
通過對同分異構(gòu)體各題型的練習(xí),要分析總結(jié)出對解題具有指導(dǎo)意義的規(guī)律、方法、結(jié)論,
從“思考會”轉(zhuǎn)變成“會思考”,真正提高學(xué)生的思維能力,對同分異構(gòu)體及同分異構(gòu)現(xiàn)象
有一個整體的認(rèn)識,能準(zhǔn)確判斷同分異構(gòu)體及其種類的多少
情感態(tài)度價值觀
1、體會物質(zhì)之間的普遍性與特殊性
2、認(rèn)識到事物不能只看到表面,要透過現(xiàn)象看本質(zhì)
重點有機(jī)物的成鍵特點和同分異構(gòu)體的書寫
難點同分異構(gòu)體相關(guān)題型及解題思路
知識結(jié)構(gòu)與板書設(shè)計
第二節(jié)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點
一、有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點
1、鍵長、鍵角、鍵能
2、有機(jī)物結(jié)構(gòu)的表示方法
二、有機(jī)化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象
1、烷嫌同分異構(gòu)體的書寫
第一步:所有碳,一直鏈。
第二步:原直鏈,縮一碳??s下的碳,作支鏈。
第三步:原直鏈,再縮一碳;縮下的碳,都作支鏈。
碳鏈異構(gòu)
2、烯燃同分異構(gòu)體書寫步驟
(1)先寫出相應(yīng)烷煌的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:
(2)從相應(yīng)烷燃的結(jié)構(gòu)簡式出發(fā),變動不飽和鍵的位置。
烯燃同分異構(gòu)體包括
彼■異
官能團(tuán)異構(gòu)
教學(xué)過程
[引入]這節(jié)課我們來學(xué)習(xí)第二節(jié)——有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點。我們在高一時就初步了解了
有機(jī)化合物種類繁多的原因,主要是由于碳原子的成鍵特點所決定的,接下來我們對其進(jìn)行
進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。
[板書]第二節(jié)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點
一、有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點
[講]僅由氧元素和氫元素構(gòu)成的化合物,至今只發(fā)現(xiàn)了兩種:H?0和比0”而僅由碳元素
和氫元素構(gòu)成的化合物卻超過了幾百萬種,這正是由于有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點所決
定的。
碳原子最外層有4個電子,不易失去或獲得電子而形成陽離子或陰離子。碳原子通過共
價鍵與氫、氧、氮、硫、磷等多種非金屬形成共價化合物??茖W(xué)實驗證明,甲烷分子里,1
個碳原子與4個氫原子形成4個共價鍵,構(gòu)成以碳原子位中心,4個氫原子位于四個頂點的
正四面體立體結(jié)構(gòu)。鍵角均為109°28'。
[板書]1、鍵長、鍵角、鍵能
[投影]鍵長:原子核間的距離稱為鍵長,越小鍵能越大,鍵越穩(wěn)定。
鍵角:分子中1個原子與另外2個原子形成的兩個共價鍵在空間的夾角,決定了分子的空間
構(gòu)型。
鍵能:以共價鍵結(jié)合的雙原子分子,裂解成原子時所吸收的能量稱為鍵能,鍵能越大,化學(xué)
鍵越穩(wěn)定
[觀察與思考]觀察甲烷、乙烯、乙快、苯等有機(jī)物的球棍模型,思考碳原子的成鍵方式
與分子的空間構(gòu)型、鍵角有什么關(guān)系?
[投影]
觀察與思考
機(jī)
有
子
分cH
CH4CH2=CH2CH=CH66
結(jié)構(gòu)
模型i陽
碳原3
成
子1
方
鍵—C-—c=c—介于單雙鍵之間
式1
一
子
分
狀
舲正四面體直線
點平面平面
特
一
碑原子自勺成鍵方或與空間癡攀
分子成鋌方或空間植型
1
0面4^型
平面攀
-C=C—支線型
[講]碳原子成鍵規(guī)律小結(jié):
1、當(dāng)一個碳原子與其他4個原子連接時,這個碳原子將采取四面體取向與之成鍵。
2、當(dāng)碳原子之間或碳原子與其他原子之間形成雙鍵時,形成雙鍵的原子以及與之直接相連
的原子處于同一平面上。
3、當(dāng)碳原子之間或碳原子與其他原子之間形成叁鍵時,形成叁鍵的原子以及與之直接相連
的原子處于同一直線上。
4、煌分子中,僅以單鍵方式成鍵的碳原子稱為飽和碳原子;以雙鍵或叁鍵方式成鍵的碳原
子稱為不飽和碳原子。
5、只有單鍵可以在空間任意旋轉(zhuǎn)。
[點擊試題]下列關(guān)于CH3—CH=CH—C三C—CF3分子的結(jié)構(gòu)敘述正確的是()
A、6個碳原子有可能都在一條直線上
B、6個碳原子不可能都在一條直線上
C、6個碳原子一定都在同一平面上
D、6個碳原子不可能都在同一平面上
[講評]依據(jù)。即“乙烯分子里的兩個碳原子和四個氫原子都處在同平面上、乙煥分子里
的兩個碳原子和兩個氫原子處在一條直線上。
[板書]2、有機(jī)物結(jié)構(gòu)的表示方法
[講]結(jié)構(gòu)式:有機(jī)物分子中原子間的一對共用電子(一個共價鍵)用根短線表示,將有機(jī)
物分子中的原子連接起來,若省略碳碳單鍵或碳?xì)鋯捂I等短線,成為結(jié)構(gòu)簡式。若將碳、氫
元素符號省略,只表示分子中鍵的連接情況,每個拐點或終點均表示有一個碳原子,稱為鍵
線式。
[投影]結(jié)構(gòu)式一結(jié)構(gòu)簡式的轉(zhuǎn)換
H0
H-C—C—0-H
X
0
CH§—C—0H
i
CHo3coOH
[點擊試題]
結(jié)構(gòu)置式:
cH3<DH2CH2CH2CH3
CM2==CHCH2CH3
CH3COOH
Z>M
[隨堂練習(xí)]
2一甲基丙醇的支示方法:HHH
111
H-C-G-C-O-H
H且
HG.QE.95H..5..:H1H
HHC:HH:H-C-H
?.1
H
路易斯式書寫麻煩結(jié)構(gòu)式較麻煩
CH3CHCH20H
CH3
或(CH3)2CHCH2OH
結(jié)構(gòu)愉式較為常用鋌線式較為常用
電子式舒結(jié)構(gòu)式端舞鼠結(jié)構(gòu)簡式
略去碳?xì)?/p>
元素符號
鍵線式
[講]由于碳原子的成鍵特點,每個碳原子不僅能與氫原子或其他原子形成4個共價鍵,而
且碳原子之間也能與共價鍵相結(jié)合。碳原子間可以形成單鍵、雙鍵和三鍵;多個碳原子可以
結(jié)合成長短不一的碳鏈,碳鏈也可以帶有支鏈,還可以結(jié)合成碳環(huán),碳鏈和碳環(huán)也可以互相
結(jié)合。以上就是有機(jī)物種類繁多的原因。
[板書]二、有機(jī)化合物的同分異構(gòu)現(xiàn)象
[投影復(fù)習(xí)]
1、同系物:結(jié)構(gòu)相似,分子組成相差若干個CH?原子團(tuán)的有機(jī)物稱為同系物。特點是物理
性質(zhì)遞變,化學(xué)性質(zhì)相似。
2、同分異構(gòu)體:化合物具有相同的分子式,但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象,叫做同分異構(gòu)現(xiàn)象。
具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱同分異構(gòu)體。
[講]對于某一烷燒分子怎樣判斷它是否具有同分異構(gòu)體,如有,又具有幾種同分異構(gòu)體,
這是學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)一個很重要的內(nèi)容。我們必須學(xué)會判斷并能夠書寫。今天,我們將學(xué)習(xí)一
種常用的書寫方法一縮鏈法(減碳對稱法)。
[板書]1、烷嫌同分異構(gòu)體的書寫
[點擊試題]例1、G”l2的同分異構(gòu)體
[板書]第一步:所有碳,一直鏈。
CH3-CH2-CH2-CH2-CH3(先寫碳絡(luò)結(jié)構(gòu),后用H原子飽和)
[板書]第二步:原直鏈,縮一碳。縮下的碳,作支鏈。
1234
C-C-C-C(從鏈端依次編號)
[問]縮去的一個碳可作為一個一。“3,能否連接到1號或4號碳原子上?
[展示]用球棍模型旋轉(zhuǎn),讓學(xué)生觀察。(注意空間結(jié)構(gòu)的變換和支鏈連接位置的等效性)
(答:不能。書寫同分異構(gòu)體時,碳鏈頂端的碳原子上不要連接任何煌基,否則,將出
現(xiàn)相同的同分異構(gòu)體。)可寫成
c1—2c—c3—C4
C
[問]支鏈能否連接到第3號碳原子上?
[演示]用球棍模型旋轉(zhuǎn),讓學(xué)生觀察。
(答:不能。第2與第3號碳原于是完全對稱的、等效的碳原子)
[板書]第三步:原直鏈,再縮一碳;縮下的碳,都作支鏈。
[講]縮去的兩個碳原子可作為兩個甲基或一個乙基。
[問]①兩個甲基怎么連接?(只能同時連在第2個碳原予上)
C
113
c-C-C
I
C
(注意:第2號碳已飽和,即使有碳原子也不能再連接在這同一個碳原子上了;除第2號碳
原子外,四個碳原于是完全等效的)②作為乙基,它不能連在頂端的碳原子上,能否連接到
第2個碳原子上?
[演示]用球棍模型旋轉(zhuǎn),讓學(xué)生觀察。
(答:不能。書寫同分異構(gòu)體時,直鏈上各號碳原子不要連接原子數(shù)等于或大于其號數(shù)
的煌基,否則,將出現(xiàn)相同的同分異構(gòu)體。)
[間]③剩三個碳原子的直鏈能否再縮去一個碳?(不能。所以碳原子數(shù)少于3個的烷燒是沒
有同分異構(gòu)體的)
[小結(jié)]①要按照程序依次書寫,以防遺漏。
②每一步中要注意等效碳原子,以防重復(fù)。
[隨堂練習(xí)]寫出己烷各種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。
(1)六碳一隹c—c—c—c—c—C①
(2)縮一碳c—c—c—c—c②c—c—c—c—C③
CC
c
I
JC④C⑤
C—-—C—CI-C—
C?CC
[投影評點](寫出一些與上列結(jié)構(gòu)相同,但書寫形式不同的烷煌分子的碳絡(luò)結(jié)構(gòu),讓學(xué)生比
較分析,從而適應(yīng)其形式的變化。為系統(tǒng)命名打好基礎(chǔ))
C-C
(H:與上列哪些結(jié)構(gòu)相同?答:均為③)
c-c—c—cc—c—c
1II
ccc—c-c
(問:轉(zhuǎn)化后與上列哪些結(jié)構(gòu)相同?答:均為④)
[問]有沒有縮去三個碳原子以后的同分異構(gòu)體?
沒有,只有五種。
[講]以上這種由于碳鏈骨架不同,產(chǎn)生的異構(gòu)現(xiàn)象稱為碳鏈異構(gòu)。烷煌中的同分異構(gòu)體均
為碳鏈異構(gòu)。
[板書]碳鏈異構(gòu)
[進(jìn)]對于碳鏈異構(gòu)的書寫一般采用的方法是“減碳對稱法”。包括兩注意(選擇最長的碳
鏈作主鏈,找出中心對稱線),三原則(對稱性原則、有序性原則、互補(bǔ)性原則)、四順序(主
鏈由長到短、支鏈由整到散、位置由心到邊、排布由鄰到間)、
[問]烽的同分異構(gòu)體是否只有碳鏈異構(gòu)一種類型呢?
[講]我們學(xué)習(xí)了烯煌的同分異構(gòu)體的書寫就知道了。
[板書]2、烯嫌同分異構(gòu)體書寫步驟
(1)先寫出相應(yīng)烷煌的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:
(2)從相應(yīng)烷燒的結(jié)構(gòu)簡式出發(fā),變動不飽和鍵的位置。
[點擊試題]例2、寫出分子式為‘5*1。的烯慌的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式;(共5種)
(1)
-C%-C%
%一
CH3-CH=CH-CHt-CHy
2-M
CH?-C3^_CH-CH^
JE
/CB(2=CH-CH-CEg
CXg
3-日—1-丁希
C3=C-CH^
[隨堂練習(xí)]1、寫出晨HuCl的同分異構(gòu)體
CI8
3-甲基-2-丁烯2、寫出分子式為C5HH>0的醛的同分異構(gòu)體
ICH8-CHa-C=CBQ[投影小結(jié)]等效氫原則
1、同一碳原子上的氫等效
2-甲延-:-丁制
2、同一個碳上連接的相同基團(tuán)上的氫等效
3、互為鏡面對稱位置上的氫等效。
[小結(jié)并板書]烯煌同分異構(gòu)體包括
[講]上面已經(jīng)學(xué)了碳鏈異構(gòu)和位置異構(gòu),剛才所學(xué)的烯煌由于雙鍵在碳鏈中位置不同產(chǎn)生
的同分異構(gòu)現(xiàn)象叫位置異構(gòu)。還有一種同分異構(gòu)類型是官能團(tuán)異構(gòu)。如乙醇和甲醛:CH'一
\/
—c—o—c—
CH2—OH(乙爵,官能團(tuán)是羥基一OH),CH3—0~YH3(甲醛,官能團(tuán)是叫鍵/),
像這種有機(jī)物分子式相同,但具有不同官能團(tuán)的同分異構(gòu)體叫官能團(tuán)異構(gòu)。
[板書]官能團(tuán)異構(gòu)
[點擊試題]例3,寫出分子式為5*1。的炫的同分異構(gòu)體;
廠U/環(huán)烷燒(附)
5八烯燒◎種)
[小結(jié)]
序號類另U通式
烯煌
1CH
環(huán)燒燒n2n
煥煌
2
二烯燒CnH2n2
飽和一元鏈狀醉
3CHO
飽和能n2n+2
飽和一元鏈狀醛
4CHO
酮n2n
飽和涉酸
5CnH2nO2
酯
6豕卷電J硝*1七谷哈CnH^+iNO?
[隨堂練習(xí)]寫出CJL0的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式
[投影小結(jié)]書寫有機(jī)物的同分異構(gòu)體的步驟是:首先考慮官能團(tuán)異構(gòu)、其次考慮碳連異構(gòu),
最后考慮位置異構(gòu),同時遵循對稱性、互補(bǔ)性、有序性原則,即可以無重復(fù)、無遺漏地寫出
所有的同分異構(gòu)體來。
教學(xué)回顧:
第三節(jié)有機(jī)化合物的命名
教學(xué)目標(biāo)
知識與技能
理解煌基和常見的烷基的意義,掌握烷燒的習(xí)慣命名法以及系統(tǒng)命名法,能根據(jù)結(jié)構(gòu)式寫出
名稱并能根據(jù)命名寫出結(jié)構(gòu)式
過程與方法
引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納、比較能力
2、通過觀察有機(jī)物分子模型、有機(jī)物結(jié)構(gòu)式,掌握烷燒、烯燃、烘燃、苯及苯的同系物同
分異構(gòu)體的書寫及命名。
情感態(tài)度價值觀
1、體會物質(zhì)與名字之間的關(guān)系
2、通過練習(xí)書寫丙烷CH3cH2cH3分子失去一個氫原子后形成的兩種不同煌基的結(jié)構(gòu)簡式。
體會有機(jī)物分子中碳原子數(shù)目越多,結(jié)構(gòu)會越復(fù)雜,同分異構(gòu)體數(shù)目也越多。體會習(xí)慣命名
法在應(yīng)用中的局限性,激發(fā)學(xué)習(xí)系統(tǒng)命名法的熱情。
重點烷燒的系統(tǒng)命名法
難點命名與結(jié)構(gòu)式間的關(guān)系
知識結(jié)構(gòu)與板書設(shè)計
第三節(jié)有機(jī)化合物的命名
一、烷燒的命名1、習(xí)慣命名法
2、系統(tǒng)命名法
(1)定主鏈,最長稱“某烷”。
(2)編號,最簡最近定支鏈所在的位置。
最小原則:當(dāng)支鏈離兩端的距離相同時,以取代基所在位置的數(shù)值之和最小為
正確。
最簡原則:當(dāng)有兩條相同碳原子的主鏈時,選支鏈最簡單的一條為主鏈。
(3)把支鏈作為取代基,從簡到繁,相同合并。
(4)當(dāng)有相同的取代基,則相加,然后用大寫的二、三、四等數(shù)字表示寫在取
代基前面。
二、烯煌和快炫的命名
1、將含有雙鍵或三鍵的最長碳鏈作為主鏈,稱為“某烯”或“某快”o
2、從距離雙鍵或三鍵最近的一端給主鏈上的碳原子依次編號定位。
三、苯的同系物的命名
3、把支鏈作為取代基,從簡到繁,相同合并;用阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)明雙鍵或三鍵的
位置(只需標(biāo)明雙鍵或三鍵碳原子編號較小的數(shù)字)。用“二”“三”等表示
雙鍵或三鍵的個數(shù)。
教學(xué)過程
[復(fù)習(xí)]什么是燒基?
煌分子失去一個氫原子所剩余的原子團(tuán)叫做燒基,烷嫌失去一個氫原子剩余的原子團(tuán)叫
烷基,以字母R表示。如“一CM”叫甲基,”-CH2cH3”叫乙基。
[引入]在高一時我們就學(xué)習(xí)了烷煌的一種命名方法一習(xí)慣命名法,但這種方法有很大的局
限性,由于有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)復(fù)雜,種類繁多,又普遍存在著同分異構(gòu)現(xiàn)象。為了使每種
有機(jī)化合物對應(yīng)一個名稱,進(jìn)行系統(tǒng)的命名是必要、有效的科學(xué)方法。烷煌的命名是有機(jī)化
合物命名的基礎(chǔ),其他有機(jī)物的命名原則是在烷煌命名原則的基礎(chǔ)上延伸出來的。
[板書]第三節(jié)有機(jī)化合物的命名
一、烷嫌的命名
1、習(xí)慣命名法
[投影]正戊烷異戊烷新戊烷
[板書]2、系統(tǒng)命名法
(1)定主鏈,最長稱“某烷”。
[講]選定分子里最長的碳鏈為主鏈,并按主鏈上碳原子的數(shù)目稱為“某烷”。碳原子數(shù)在
廣10的用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示,碳原子數(shù)在11個以上的則用中
文數(shù)字表示。
[投影]
CH3—?H—CH2—CH—CH3
CH^CH2—CH3
A己烷
[隨堂練習(xí)]確定下列分子主鏈上的碳原子數(shù)
CHj-CI^-kH-CH-lcHj-CHj
CH3
C^'cACFb""'C.-C.£H二出二國二包確.
.CH,|CHj2比CH3
?CHJ-CHJ
[板書](2)編號,最簡最近定支鏈所在的位置。
[講]把主鏈里離支鏈最近的?端作為起點,用1、2、3等數(shù)字給主鏈的各碳原子依次編號
定位,以確定支鏈所在的位置。
[投影]
6—5^—4—3
|CH^-CH3>
[講]在這里大家需要注意的是,從碳鏈任何一端開始,第一個支鏈的位置都相同時,則從
較簡單的一端開始編號,即最簡單原則;有多種支鏈時,應(yīng)使支鏈位置號數(shù)之和的數(shù)目最小,
即最小原則。
[投影]
c-cC-C-C
GCC&CG&CCC阪甲-C-C<"C"C-C
*?
而取代第位號2,4,5
[板書]最小原則:當(dāng)支鏈離兩端的距離相同時,以取代基所在位置的數(shù)值之
和最小為正確。
[投影]
京1神由4仍5:
[板書]最簡原則:當(dāng)有兩條相同碳原子的主鏈時,選支鏈最簡單的一條為主
鏈。
[投影]
______、/
研-淖-5-仔-布:國
加im一中
JL0
X
[板書](3)把支鏈作為取代基,從簡到繁,相同合并。
[講]把取代基的名稱寫在烷燒名稱的前面,在取代基的前面用阿拉伯?dāng)?shù)字注明它在烷燒主
鏈上的位置,并在號數(shù)后連一短線,中間用“-”隔開。(煌基:煌失去一個氫原子后剩余
的原子團(tuán)。)
[投影]
四小妙4產(chǎn)—C%
CH3I
2、4一甲基己烷
[板書](4)當(dāng)有相同的取代基,則相加,然后用大寫的二、三、四等數(shù)字表
示寫在取代基前面。
[講]但表示相同取代基位置的阿拉伯?dāng)?shù)字要用“,”隔開;如果幾個取代基不同,就把簡
單的寫在前面,復(fù)雜的寫在后面。
[投影]
空竹牲代用
CH3CH
563
2,4—二甲基己烷
[隨堂練習(xí)]給下列烷煌命名
123456
CH33H-CH-CH2—CH2—CH3
CH3CH3
123456
CH3TH-CH-CH2—CH2—CH3
CH3CH2cH3
[投影小結(jié)]1.命名步驟:
(1)找主鏈-----最長的主鏈;
(2)編號——靠近支鏈(小、多)的一端;
(3)寫名稱-------先簡后繁,相同基請合并.
2.名稱組成:取代基位置——取代基名稱——母體名稱
3.數(shù)字意義:阿拉伯?dāng)?shù)字-------取代基位置
漢字?jǐn)?shù)字--------相同取代基的個數(shù)
烷煌的系統(tǒng)命名遵守:1、最長原則2、最近原則3、最小原則4、最簡原則
[過渡]前面己經(jīng)講過,烷煌的命名是有機(jī)化合物命名的基礎(chǔ),其他有機(jī)物的命名原則是在
烷燒命名原則的基礎(chǔ)上延伸出來的。下面,我們來學(xué)習(xí)烯煌和煥煌的命名。
[板書]二、烯燃和燃炫的命名
[講]有了烷煌的命名作為基礎(chǔ),烯炫和快炒的命名就相對比較簡單了。步驟如下:
[板書]1、將含有雙鍵或三鍵的最長碳鏈作為主鏈,稱為“某烯”或“某快”。
[投影]
CH3—?=CH—CjH—此一Cl%
CH
3CH3
[板書]2、從距離雙鍵或三鍵最近的一端給主鏈上的碳原子依次編號定位。
[投影]
123456
曜一q二CH—qH—也一曜
CH3CH3
[板書]3、把支鏈作為取代基,從簡到繁,相同合并;用阿拉伯?dāng)?shù)字標(biāo)明雙鍵
或三鍵的位置(只需標(biāo)明雙鍵或三鍵碳原子編號較小的數(shù)字)。用“二”“三”
等表示雙鍵或三鍵的個數(shù)。
[投影]
123456
CH3—C=CH—CH—CH2—CH3
CH3CH3
[隨堂練習(xí)]給下列有機(jī)物命名
CH2=CH-CH2-CH3
CH3-C=C-CH2-CH3
CH3
H3C-C=CH-CH=CH-CH3
[講]在這里我們還需注意的是支鏈的定位要服從于雙鍵或叁鍵的定位。
[投影]
654321
C&—q=CH—§H—CH=CH2
CH3CH3
[隨堂練習(xí)]給下列有機(jī)物命名
CH
123|35
HC=C-CH2-CHCH3
654
CH3cH2弋H:2J
CH3-CH2-CHC=CH2
C2H5
2Hc
j3
c-
[講]好了,有了烷燒的命名作為基礎(chǔ),掌握烯煌和煥煌的命名方法就變得容易了,接下來
我們學(xué)習(xí)苯的同系物的命名。
[板書]三、苯的同系物的命名
[講]苯的同系物的命名是以苯作母體,苯環(huán)上的煌基為側(cè)鏈進(jìn)行命名。先讀側(cè)鏈,后讀苯
環(huán)。例如苯分子中的氫原子被甲基取代后生成甲苯,被乙基取代后生成乙苯,表示如下:
[投影]甲苯乙苯
[講]如果兩個氫原子被兩個甲基取代后,則生成的是二甲苯。由于取代基位置不同,二甲
苯有三種同分異構(gòu)體。它們之間的差別在于兩個甲基在苯環(huán)上的相對位置不同,可分別用
“鄰”“間”和“對”來表示:
[投影]
CH,
于乙
Y
鄰二甲苯飛,~0出間二甲苯CH3對二甲苯
[講]若將苯環(huán)上的6個碳原子編號,可以某個甲基所在的碳原子的位置為1號,選取最小
位次號給另一個甲基編號,則鄰二甲苯也可叫做1,2-二甲苯;間二甲苯叫做1,3-二甲苯;
對二甲苯叫做1,4-二甲苯。
[講]若苯環(huán)上有二個或二個以上的取代基時,則將苯環(huán)進(jìn)行編號,編號時從小的取代基開
始,并沿使取代基位次和較小的方向進(jìn)行.
[投影]
[講]當(dāng)苯環(huán)上連有不飽和基團(tuán)或雖為飽和基團(tuán)但體積較大時,可將苯作為取代基。
[投影]
0-CH=CH2
、一COOH
[小結(jié)]我們在這節(jié)課所學(xué)的重點內(nèi)容是烯燒、快煌和苯的同系物的命名方法,課后大家要
通過做一些練習(xí)題來強(qiáng)化木節(jié)課所學(xué)的方法。
[課后練習(xí)]
一、用系統(tǒng)命名法命名下列有機(jī)物
、
1CH3CH-CH3CHd
2、CH-CH2-CH-CH3
CH2CH-
CH,CH
CH;
3、一
4、CH「CH,-CH-CH,
戶2CH3
CH3
3-甲基-5-乙基庚烷
二、寫出下列各化合物的結(jié)構(gòu)簡式:
1.3,3-二乙基戊烷
2.2,2,3-三甲基丁烷
3.2-甲基-4-乙基庚烷
教學(xué)回顧:
第四節(jié)研究有機(jī)化合物的一般步驟和方法
第一課時
教學(xué)目標(biāo)
知識與技能
1、了解怎樣研究有機(jī)化合物應(yīng)采取的步驟和方法
2、掌握有機(jī)化合物分離提純的常用方法
3、掌握蒸微、重結(jié)晶和萃取實驗的基本技能
過程與方法
1、通過有機(jī)化合物研究方法的學(xué)習(xí),了解分離提純的常見方法
情感態(tài)度價值觀
通過化學(xué)實驗激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,體驗科學(xué)研究的艱辛和喜悅,感受化學(xué)世界的
奇妙與和諧
重點
有機(jī)化合物分離提純的常用方法和分離原理
難點
有機(jī)化合物分離提純的常用方法和分離原理
教學(xué)過程
[引入]我們已經(jīng)知道,有機(jī)化學(xué)是研究有機(jī)物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備方法與應(yīng)用的科
學(xué)。那么,該怎樣對有機(jī)物進(jìn)行研究呢?一般的步驟和方法是什么?這就是我們這節(jié)課將
要探討的問題。
[板書]第四節(jié)研究有機(jī)化合物的一般步驟和方法
[講]從天然資源中提取有機(jī)物成分,首先得到的是含有有機(jī)物的粗品。在工廠生產(chǎn)、實驗
室合成的有機(jī)化合物也不可能直接得到純凈物,得到的往往是混有未參加反應(yīng)的原料,或反
應(yīng)副產(chǎn)物等的粗品。因此,必須經(jīng)過分離、提純才能得到純品。如果要鑒定和研究未知有機(jī)
物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),必須得到更純凈的有機(jī)物?下面是研究有機(jī)化合物一般要經(jīng)過的幾個基本
步驟:
[板書]
體離樣嫡元素定量分析測定相對分子質(zhì)量—[波漕分析]
[思考與交流]分離、提純物質(zhì)的總的原則是什么?
1.不引入新雜質(zhì);
2.不減少提純物質(zhì)的量;
3.效果相同的情況下可用物理方法的不用化學(xué)方法;
4.可用低反應(yīng)條件的不用圖反應(yīng)條件
[講]首先我們結(jié)合高?所學(xué)的知識了學(xué)習(xí)第一步——分離和提純。
[板書]一、分離(separation)、提純(purification)
[講]提純混有雜質(zhì)的有機(jī)物的方法很多,基本方法是利用有機(jī)物與雜質(zhì)物理性質(zhì)的差異而
將它們分離。接下來我們主要學(xué)習(xí)三種分離、提純的方法。
[板書]1、蒸儲(distillation)
[講]蒸儲是分離、提純液態(tài)有機(jī)物的常用方法。當(dāng)液態(tài)有機(jī)物含有少量雜質(zhì),而且該有機(jī)
物熱穩(wěn)定性較強(qiáng),與雜質(zhì)的沸點相差較大時(一般約大于301),就可以用蒸譙法提純此
液態(tài)有機(jī)物。
[投影]知識回顧
定義:利用混合液體或液-固體系中各組分沸點不同,使低沸點組分蒸發(fā),再冷凝以分離整
個組分的操作過程。
要求:含少量雜質(zhì),該有機(jī)物具有熱穩(wěn)定性,且與雜質(zhì)沸點相差較大(大于30℃)o
[投影]演示實驗1T含有雜質(zhì)的工業(yè)乙醇的蒸儲
所用儀器:鐵架臺(鐵圈、鐵夾)、酒精燈、石棉網(wǎng)、蒸儲燒瓶、溫度計、冷凝管、接受器
等。如圖所示:
實驗基本過程:
(3)工業(yè)酒精的各蝕實臉
①儀器組裝:
先下后上、由左至右的原則(拆裝置時相反)
②操作步驟:
倒入工業(yè)酒精添加沸石
冷凝管通水加熱蒸£留收集f留分
[強(qiáng)調(diào)]特別注意:冷凝管的冷凝水是從下口進(jìn)上口出。
[知識拓展]無水酒精的制取
普通酒精含乙酥95.57%(質(zhì)量)和水4.43%,這是恒沸點混合物,它的沸點是78.15C,
比純乙醇的沸點(78.5℃)低。把這種混合物蒸儲時,氣相和液相的組成是相同的,即乙醇和
水始終以這個混合比率蒸出,不能用蒸儲法制得無水酒精。
實驗室制備無水酒精時,在95.57%酒精中加入生石灰(CaO)加熱回流,使酒精中的水跟
氧化鈣反應(yīng),生成不揮發(fā)的氫氧化鈣來除去水分,然后再蒸饋,這樣可得99.5%的無水酒精。
如果還要去掉這殘留的少量的水,可以加入金屬鎂來處理,可得100%乙醇,叫做絕對酒精。
工業(yè)上制備無水酒精的方法是在普通酒精中加入一定量的苯,再進(jìn)行蒸儲。于64.9℃
沸騰,蒸出苯、乙醇和水的三元恒沸混合物(比率為74:18.5:7.5),這樣可將水全部蒸出。
繼續(xù)升高溫度,于68.3℃蒸出苯和乙醇的二元混合物仕匕率為67.6:32.4),可將苯全部蒸
出。最后升高溫度到78.5℃,蒸出的是無水乙醇。
近年來,工業(yè)上也使用強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂(具有極性基團(tuán),能強(qiáng)烈吸水)來制取無水
酒精.
[投影]小結(jié):蒸儲的注意事項
1、注意儀器組裝的順序:”先下后上,由左至右”;
2、不得直接加熱蒸譙燒瓶,需墊石棉網(wǎng);
3、蒸譙燒瓶盛裝的液體,最多不超過容積的1/3;不得將全部溶液蒸干;
4、需使用沸石(防止暴沸);
5、冷凝水水流方向應(yīng)與蒸汽流方向相反(逆流:下進(jìn)上出);
6、溫度計水銀球位置應(yīng)與蒸鐳燒瓶支管口齊平,以測量儲出蒸氣的溫度;
[投影]演示實驗1-2(要求學(xué)生認(rèn)真觀察,注意實驗步驟)
高溫溶解-----趁熱過濾------冷卻結(jié)晶
稱量一溶解一攪拌一加熱一趁熱過濾一降溫、冷卻、結(jié)晶一過濾一洗滌烘干
[板書]2、結(jié)晶和重結(jié)晶(recrystallization)
(1)定義:重結(jié)晶是使固體物質(zhì)從溶液中以晶體狀態(tài)析出的過程,是提純、分
離固體物質(zhì)的重要方法之一。
[投影]重結(jié)晶常見的類型
(1)冷卻法:將熱的飽和溶液慢慢冷卻后析出晶體,此法適合于溶解度隨溫度變化較大的
溶液。
(2)蒸發(fā)法:此法適合于溶解度隨溫度變化不大的溶液,如粗鹽的提純。
(3)重結(jié)晶:將以知的晶體用蒸儲水溶解,經(jīng)過濾、蒸發(fā)、冷卻等步驟,再次析出晶體,
得到更純凈的晶體的過程。
[講]若雜質(zhì)的溶解度很小,則加熱溶解,趁熱過濾,冷卻結(jié)晶;若溶解度很大,則加熱溶
解,蒸發(fā)結(jié)晶
[講]重結(jié)晶的首要工作是選擇適當(dāng)?shù)娜軇?,要求該溶劑?1)雜質(zhì)在此溶劑中的溶解度
很小或溶解度很大,易于除去;(2)被提純的有機(jī)物在此溶劑中的溶解度,受溫度的影響
較大。
[板書](2)溶劑的選擇:
①雜質(zhì)在溶劑中的溶解度很小或很大,易于除去;
②被提純的有機(jī)物在此溶液中的溶解度,受溫度影響較大。
[板書]3、萃取
(1)所用儀器:燒杯、漏斗架、分液漏斗。
(2)萃取:利用溶液在互不相溶的溶劑里溶解度的不同,用一種溶劑把溶質(zhì)從
它與另一種溶劑組成的溶液中提取出來,前者稱為萃取劑,一般溶質(zhì)在萃取劑
里的溶解度更大些。
分液:利用互不相溶的液體的密度不同,用分液漏斗將它們一一分離出來。
[投影]基本操作:
①.檢驗分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液:
②.將漏斗上口的玻璃塞打開或使塞上的凹槽或小孔對準(zhǔn)漏斗口上的小孔,使漏斗內(nèi)外空氣
相通漏斗里液體能夠流出
③.使漏斗下端管口緊靠燒懷內(nèi)壁;及時關(guān)閉活塞,不要讓上層液體流出
④.分液漏斗中的下層液體從下口放出,上層液體從上口倒出。
[投影]注意事項:
①、萃取劑必須具備兩個條件:一是與溶劑互不相溶;二是溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度較大。
②、檢查分液漏斗的瓶塞和旋塞是否嚴(yán)密。
③、萃取常在分液漏斗中進(jìn)行,分液是萃取操作的?個步驟,必須經(jīng)過充分振蕩后再靜置分
層0
④、分液時,打開分液漏斗的活塞,將下層液體從漏斗頸放出,當(dāng)下層液體剛好放完時,要
立即關(guān)閉活塞,上層液體從上口倒出。
[科學(xué)視野]層析法也稱色譜法,是1906年俄國植物學(xué)家MichaelTswett發(fā)現(xiàn)并命名的。
他將植物葉子的色素通過裝填有吸附劑的柱子,各種色素以不同的速率流動后形成不同的色
帶而被分開,由此得名為“色譜法”(Chromatography)?后來無色物質(zhì)也可利用吸附柱
層析分離。1944年出現(xiàn)紙層析。以后層析法不斷發(fā)展,相繼出現(xiàn)氣相層析、高壓液相層析、
薄層層析、親和層析、凝膠層析等。
[講]使混合物中各組分在兩相間進(jìn)行分配,其中一相是不動的,稱為固定相。另一相是攜
帶混合物流過此固定相的流體,稱為流動相。當(dāng)流動相中所含混合物經(jīng)過固定相時,就會與
固定相發(fā)生作用。由于各組分在性質(zhì)和結(jié)構(gòu)上的差異,與固定相發(fā)生作用的大小、強(qiáng)弱也有
差異,因此在同一推動力作用下,不同組分在固定相中的滯留時間有長有短,從而按先后不
同的次序從固定相中流出。
[講]柱色譜常用的有吸附色譜和分配色譜兩類。前者常用氧化鋁或硅膠等為吸附劑。后者
以硅膠、硅藻土和纖維素為支持劑,以吸收較大量的液體作為固定相。下面以吸附色譜說明。
[投影]
[小結(jié)]本節(jié)課要掌握研究有機(jī)化合物的一般步驟和常用方法;有機(jī)物的分離和提純。包括
操作中所需要注意的一些問題
教學(xué)回顧:
第四節(jié)研究有機(jī)化合物的一般步驟和方法
第二課時
教學(xué)目標(biāo)
知識與技能
1、掌握有機(jī)化合物定性分析和定量分析的基本方法
2、了解鑒定有機(jī)化合結(jié)構(gòu)的一般過程與數(shù)據(jù)處理方法
過程與方法
1、通過對典型實例的分析,初步了解測定有機(jī)化合物元素含量、相對分子質(zhì)量的一般方法,
并能根據(jù)其確定有機(jī)化合物的分子式
2、通過有機(jī)化合物研究方法的學(xué)習(xí),了解燃燒法測定有機(jī)物的元素組成,了解質(zhì)譜法、紅
外光譜、核磁共振氫譜等先進(jìn)的分析方法
情感態(tài)度價值觀
感受現(xiàn)代物理學(xué)及計算機(jī)技術(shù)對有機(jī)化學(xué)發(fā)展的推動作用,體驗嚴(yán)謹(jǐn)求實的有機(jī)化合物研究
過程
重點
有機(jī)化合物組成元素分析與相對分子質(zhì)量的測定方法
難點
分子結(jié)構(gòu)的鑒定
知識結(jié)構(gòu)與板書設(shè)計
二、元素分析與相對分子質(zhì)量的測定
1、元素分析
2、相對分子質(zhì)量的測定——質(zhì)譜法(MS)
(1)質(zhì)譜法的原理:用高能電子流轟擊樣品,使分子失去電子變成帶正電荷的
分子離子和碎片離子,在磁場的作用下,由于它們的相對質(zhì)量不同而使其到達(dá)
檢測器的時間也先后不同,其結(jié)果被記錄為質(zhì)譜圖。
三、分子結(jié)構(gòu)的鑒定
1、紅外光譜(IR)
(1)原理:由于有機(jī)物中組成化學(xué)鍵、官能團(tuán)的原子處于不斷振動狀態(tài),且振動
頻率與紅外光的振動頻譜相當(dāng)。所以,當(dāng)用紅外線照射有機(jī)物分子時,分子中
的化學(xué)鍵、官能團(tuán)可發(fā)生震動吸收,不同的化學(xué)鍵、官能團(tuán)吸收頻率不同,在
紅外光譜圖中將處于不同位置。從而可獲得分子中含有何種化學(xué)鍵或官能團(tuán)的
信息。
(2)作用:推知有機(jī)物含有哪些化學(xué)鍵、官能團(tuán)。
2、核磁共振氫譜(NMR,nuclearmagneticresonance)
(1)原理:氫原子核具有磁性,如用電磁波照射氫原子核,它能通過共振吸收
電磁波能量,發(fā)生躍遷。用核磁共振儀可以記錄到有關(guān)信號,處在不同環(huán)境中
的氫原子因產(chǎn)生共振時吸收電磁波的頻率不同,在圖譜上出現(xiàn)的位置也不同,
各類氫原子的這種差異被稱作化學(xué)位移,而且吸收峰的面積與氫原子數(shù)成正比。
(2)作用:不同化學(xué)環(huán)境的氫原子(等效氫原子)因產(chǎn)生共振時吸收的頻率不
同,被核磁共振儀記錄下來的吸收峰的面積不同。所以,可以從核磁共振譜圖
上推知氫原子的類型及數(shù)目。
①吸收峰數(shù)目=氫原子類型
②不同吸收峰的面積之比(強(qiáng)度之比)=不同氫原子的個數(shù)之比
教學(xué)過程
[引入]上節(jié)課我們已經(jīng)對所要研究的有機(jī)物進(jìn)行了分離和提純,接下來進(jìn)行第二步——元
素定量分析確定實驗式。
[板書]二、元素分析與相對分子質(zhì)量的測定
1、元素分析
[思考與交流]如何確定有機(jī)化合物中c、H元素的存在?
[講]定性分析:確定有機(jī)物中含有哪些元素。(李比希法)一般講有機(jī)物燃燒后,各元素
對應(yīng)產(chǎn)物為:C-CCh,H-HzO,若有機(jī)物完全燃燒,產(chǎn)物只有CO2和H2O,則有機(jī)物組
成元素可能為C、H或C、H、O?定量分析:確定有機(jī)物中各元素
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