2024高中化學專題1認識有機化合物第一單元有機化學的發(fā)展與應用教案蘇教版選修5

PAGE5-第一單元有機化學的發(fā)展與應用[明確學習目標]1.知道有機化學的發(fā)展簡史及發(fā)呈現(xiàn)狀，能說出有機化學發(fā)展史中做出突出貢獻的幾個科學家及其成就。2.知道有機化學在人類生活和社會經(jīng)濟發(fā)展中的作用。3.理解有機物的一般特點及與無機物的聯(lián)系與區(qū)分。一、有機化學的發(fā)展1．3000多年前用煤作燃料，2000多年前駕馭eq\o(□,\s\up4(01))石油、自然氣的開采技術(shù)。2．19世紀初，瑞典化學家eq\o(□,\s\up4(02))貝采利烏斯提出了有機化學概念。3．1828年，德國化學家維勒，在試驗室將無機物氰酸銨溶液蒸發(fā)得到有機物尿素。NH4CNOeq\o(→,\s\up17(△))eq\o(□,\s\up4(03))CO(NH2)2，無機物eq\o(→,\s\up17(合成))有機物，打破了無機物和有機物的界限。沖破了“生命力論”學說的束縛。4．1831年，德國化學家李比希創(chuàng)立了有機化合物的定量分析法。5．1848～1874年之間，關(guān)于碳的價鍵、碳原子的空間結(jié)構(gòu)等理論漸漸趨于完善，之后建立了官能團體系，使有機化學成為一門較完整的學科。二、有機化學的應用隨著人類生產(chǎn)、生活質(zhì)量的提高，人類對具有特別功能的有機物的需求也日益增長。從日常生活中衣食住行離不開的日用化學品到高科技所依靠的新型高分子材料，如各種醫(yī)用合成材料、光功能材料、工程材料、合成黏合劑、合成涂料等。人類已知的物質(zhì)大約有3700萬種，而95%以上是有機化合物，而這些有機化合物大多數(shù)是由人工合成的。它涵蓋了農(nóng)業(yè)，如高效低毒殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、植物生長激素等；輕工業(yè)，如合成醫(yī)藥、染料、香料、涂料、合成塑料、黏合劑、表面活性劑等；重工業(yè)，如工程塑料、合成橡膠、發(fā)動機燃料及添加劑等；國防工業(yè)，如炸藥、高能燃料、特別合成材料等；新科技發(fā)展的方向，如基因技術(shù)等。以是否含有碳元素為標準來推斷有機物和無機物是否具有局限性？提示：以是否含有碳元素為標準來劃分有機物和無機物的物質(zhì)分類方法有肯定的局限性，如CO、CO2、H2CO3、碳酸鹽、金屬碳化物、氰化物、硫氰化物等物質(zhì)，雖然含有碳元素，但它們的組成和性質(zhì)跟無機物相像，一般將它們視為無機物。一、有機物的定義、性質(zhì)與辨析有機物與無機物的比較[對點練習]1．下列說法正確的是()A．有機物都能燃燒生成二氧化碳和水，且受熱不易分解B．有機物大多難溶于水而易溶于汽油、四氯化碳等有機溶劑C．石墨烯為單層的石墨，其為有機物D．含有碳元素的化合物肯定是有機物答案B解析A項，少數(shù)有機物不行燃燒，如CCl4等，故錯誤。C項，石墨烯為單質(zhì)，不是有機物，錯誤。D項，有機物肯定含有碳元素，但含碳元素不肯定為有機物，如CO2、CaCO3、KSCN等。2．下列關(guān)于有機物的敘述正確的是()A．有機物都是非電解質(zhì)B．熔點低的化合物都是有機物C．不含氫的化合物也可能是有機物D．易溶于酒精、汽油的物質(zhì)肯定是有機物答案C解析大多有機物是非電解質(zhì)，但也有一些有機物是電解質(zhì)，如CH3COOH、C17H35COONa、等，A項錯誤；一些無機物的熔點較低，在常溫下呈氣態(tài)或液態(tài)，如H2、H2O等，B項錯誤；CCl4中不含氫元素，但CCl4屬于有機物，C項正確；易溶于酒精、汽油的物質(zhì)可能是有機物，也可能是無機物，例如Br2，D項錯誤。二、有機化學的發(fā)展與應用1．中國有機化學發(fā)展史(1)原始社會末期，古人已經(jīng)起先用谷物釀酒制醋。(2)3000多年前已經(jīng)用煤作為燃料。(3)2000多年前就駕馭了石油和自然氣的開采技術(shù)。(4)我國周代已經(jīng)運用靛藍、茜草等自然染料。(5)西漢初期獨創(chuàng)了紙。(6)公元前1世紀發(fā)展本草醫(yī)學。(7)1965年，中國首先在世界上第一次用人工方法合成蛋白質(zhì)——結(jié)晶牛胰島素。(8)1981年，中國在世界上首次人工合成酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸。2．駕馭有關(guān)化學發(fā)展史中的重要科學家(1)“原子學說”的奠基人道爾頓推翻了錯誤的“燃素學說”的拉瓦錫。(2)首次提出“有機化學”和“有機化合物”概念的貝采利烏斯。(3)第一次用無機物合成有機物的維勒。(4)創(chuàng)立有機化學元素分析法的李比希。(5)將化學元素及其化合物納入一個統(tǒng)一的理論體系的門捷列夫。(6)“分子學說”的創(chuàng)立者阿伏加德羅等。[對點練習]3．下列事務(wù)表明有機化學成為一門獨立化學分支的是()A．德國化學家維勒第一次在試驗室里合成了尿素B．中國科學院生物化學探討所等單位人工合成具有生物活性的蛋白質(zhì)——結(jié)晶牛胰島素C．瑞典化學家貝采利烏斯首先運用“有機”這個詞，并提出了“有機化學”和“有機化合物”的概念D．由于自然的有機化合物不能滿意人們的須要，所以起先大量人工合成塑料、合成纖維、合成橡膠、合成藥物等答案C解析題中的幾個選項都是有機化學發(fā)展史上的重要階段，但有機化學作為一門獨立的化學分支是從瑞典化學家貝采利烏斯首先提出有機化學概念起先的。4．下列有關(guān)有機物的應用說法正確的是()A．糖類、油脂、蛋白質(zhì)均為有機物，只能用于生活中為人類供應能量和養(yǎng)分成分B．用于國家游泳中心水立方的膜材料ETFE是由四氟乙烯與乙烯聚合而成的，它是一種有機物，難溶于水，易燃C．乙醇汽油的推廣運用可削減對環(huán)境的污染，是因為乙醇汽油燃燒不產(chǎn)生CO、NOx等有害物質(zhì)D．合成纖維、合成樹脂等在宇航服、飛行器中的應用說明航空航天工業(yè)離不開有機化學的支持答案D解析糖類、油脂、蛋白質(zhì)均為有機物，許多種物質(zhì)在日常生活中可做成食品為人類供應能量和養(yǎng)分成分，但同時它們也是特別重要的化工原料，如葡萄糖用于印染工業(yè)和制鏡工業(yè)，油脂可用來生產(chǎn)高級脂肪酸和甘油等，A項錯誤；ETFE由四氟乙烯與乙烯聚合而成，故為有機物，由于它用作建筑膜材料，應防水防火，故難溶于水并且不易燃燒，B項錯誤；乙醇汽油不完全燃燒也可產(chǎn)生CO，在發(fā)動機中，N2與O2也可生成一系列NOx，C項錯誤；有機化學產(chǎn)品尤其是高分子復合材料在航空航天工業(yè)中應用廣泛，因此航空航天工業(yè)離不開有機化學，D項正確。本課歸納總結(jié)1．在人類已知的化合物中，種數(shù)最多的是()A．過渡元素形成的化合物B．第ⅢA族元素形成的化合物C．第ⅣA族元素形成的化合物D．第ⅦA族元素形成的化合物答案C解析第ⅣA族的碳元素形成的化合物(有機物)種類最多。2．20世紀化學合成技術(shù)的發(fā)展對人類健康水平和生活質(zhì)量的提高做出了巨大貢獻。下列各組物質(zhì)全部由人工化學合成得到的是()A．玻璃纖維素青霉素B．尿素食鹽聚乙烯C．滌綸洗衣粉阿司匹林D．石英橡膠磷化銦答案C解析A項，纖維素在自然界中大量存在，如棉花等；B項，食鹽大量存在于海水中；C項，三種物質(zhì)都是人工合成的，自然界中沒有；D項，石英存在于自然界中，如水晶等。3．下列說法中，不正確的是()A．有機化學作為一門學科萌芽于17世紀，創(chuàng)立并成熟于18、19世紀B．凡是自然界存在的有機物，運用有機化學方法都可以合成出來；凡是自然界不存在的有機物，不能運用有機化學方法來合成它們C．有機化學能破譯并合成蛋白質(zhì)，相識并變更遺傳分子，從分子水平上揭示生命的奇妙D．1828年，德國科學家維勒首次在試驗室里合成了有機物尿素，使人類從提取有機物進入合成有機物的新時代答案B解析有機化學作為一門學科萌芽于17世紀，創(chuàng)立并成熟于18、19世紀，且在20、21世紀迅猛發(fā)展；自然界存在的或不存在的有機物都可以運用有機化學方法合成出來；有機化學還能破譯并合成蛋白質(zhì)，相識并變更遺傳分子，從分子水平上揭示生命的奇妙。4．下列說法正確的是()A．只要是含碳元素的化合物肯定是有機物B．有機物是只有在生物體內(nèi)才能合成的物質(zhì)C．有機反應較困難，一般速率較慢，且常伴有副反應發(fā)生D．有機物都難溶于水，而易溶于有機溶劑答案C解析含碳元素的化合物大部分是有機物，但有些含碳元素的化合物，如CO、CO2、碳酸、碳酸鹽等與無機物的性質(zhì)相像，屬于無機物，A錯；維勒的尿素合成試驗打破了無機物與有機物之間的界限，B錯；并不是全部的有機物都不溶于水而易溶于有機溶劑，如乙醇可與水以隨意比互溶，乙酸易溶于水，D錯。5．恩格斯指出：“新創(chuàng)立的有機化學，它一個一個地從無機物創(chuàng)建出所謂的有機物，從而掃除了這些所謂有機物神奇性的殘余。”(1)請舉例說明有機物和無機物之間是可以相互轉(zhuǎn)化的(用化學方程式表示)：①有機物轉(zhuǎn)化為無機物：__________________。②無機物轉(zhuǎn)化為有機物：__________________。(2)1828年，德國化學家維勒在制備無機鹽氰酸銨(NH4CNO，一種無機化合物，由氯化銨和氰酸銀反應制得)時得到了尿素[CO(NH2)2]。尿素的人工合成，揭開了人工合成有機物的序幕。①制備氰酸銨的化學方程式是__________________。②尿素在尿素酶的作用下能夠水解生成碳酸銨，寫出該反應的化學方程式：__________________________。答案(1)①C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O②6C