2019蘇教版選修五1.1《有機化學的發(fā)展與應用》word教案.doc

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2019蘇教版選修五1.1《有機化學的發(fā)展與應用》word教案 專題概述 本專題內容分為兩個單元，第一單元介紹有機化學的發(fā)展與應用，包括有機化學的誕生、有機化學的發(fā)展、有機化學的應用等內容；第二單元介紹科學家怎樣研究有機物，包括有機化合物組成的研究、有機化合物結構的研究、有機化學反應的研究等內容。 有機化學是化學學科的一個重要分支，有機化學基礎是高中化學的重要組成部分，隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，有機物的應用越來越廣泛，因此，研究有機物的組成、結構及有機化學反應顯得非常重要，故在本冊書的第一專題提出相應的問題，為以后有機物的學習打下良好的基礎。 ［專題重點］了解有機化學的發(fā)展與應用，并能通過計算求得有機物的分子式。 ［專題難點］了解利用基團理論、光譜分析等確定有機物結構的方法。 學法指導 1.理解基本的概念，了解研究有機化學的思維方法，學習時緊跟老師的引導，積極主動地進行思考，理解概念的內涵和外延，逐漸形成研究有機物、有機化學的思維方法，創(chuàng)造性地把無機化學和有機化學聯(lián)系起來。 2.理論聯(lián)系實際，體現(xiàn)知識的社會價值。知識的價值不僅體現(xiàn)在獲得知識的途徑上，更重要的是體現(xiàn)在知識的應用上。在有機化學的學習過程中，應注意與工農業(yè)生產、生活相聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)生產、生活中的問題，探究解決實際問題的方法，完善自己的知識結構，增強科研意識，激發(fā)學習興趣。 3.有機物的研究是從人類認識和使用天然植物開始的，但由于有機物的復雜結構和性質的研究滯后于無機物，所以，同學們有較多無機物的知識和研究無機物的經驗，在學習過程中要不斷地與無機物相聯(lián)系，借鑒、遷移學習無機物的經驗，類比和應用在生物學中的有機物的知識，使有機化學的學習成為自己知識體系中重要的組成部分。 第一單元　有機化學的發(fā)展與應用 智能定位 1.了解有機化學的發(fā)展簡史。  2.初步認識有機化學在多個領域的重要應用。 3.認真體會有機化學在提高人們生活質量等各方面的重要作用。 情景切入 在日常生活中，我們接觸到各種各樣的物質，你能說出哪些是有機化合物嗎？它們在生活中有哪些應用呢？  自主研習 一、有機物的概述 1.概念：含有碳元素的化合物。 2.組成元素：除碳外，通常還有氫、氧、氮，硫、磷及鹵素等。 二、有機化學的發(fā)展 1.我國早期有機化學 （1）3 000多年前已經用煤作為燃料。 （2）2 000多年前就掌握了石油和天然氣的開采技術。 （3）從植物中提取染料、藥物和香料等物質已經有上千年的歷史。 2.有機化學的形成 （1）19世紀初，瑞典化學家貝采利烏斯提出了有機化學概念。 （2）19世紀中葉以前，科學家提出“生命力論”，認為有機物只能由動物或植物產生，不可能通過人工的方法將無機物轉變?yōu)橛袡C物。 （3）1828年，德國化學家維勒利用無機物合成了第一種有機物尿素，沖破了“生命力論”學說的束縛，打破了無機物和有機物的界限。 3.現(xiàn)代有機化學 （1）合成有機物得到廣泛應用，成為人類賴以生存的重要物質基礎。 （2）與其他學科融合形成了分子生物學、材料科學以及環(huán)境科學等多個新型學科。 （3）1965年，我國科學家在世界上第一次用人工方法合成結晶牛胰島素，標志著人類合成蛋白質時代的開始。 三、有機化學的應用 1.人類的衣食住行離不開有機物。 天然有機物 糖類　油脂　蛋白質 石油　天然氣　天然橡膠 合成有機物 塑料　合成纖維　合成橡膠　合成藥物 2.具有特殊功能的有機物的合成和使用，改變了人們的生活習慣，提高了人類的生活質量。 3.有機物在維持生命活動的過程中發(fā)揮著重要作用。 4.利用藥物（大多數(shù)是有機物）治療疾病已經成為人類文明進步的重要標志。 思考討論 含碳元素的化合物一定是有機物嗎？ 提示：含碳元素的化合物不一定是有機物，如碳的氧化物、碳酸、碳酸（氫）鹽、KSCN、氰化鈉（NaCN）、CaC2、SiC等物質的組成和結構與無機物相似，屬于無機物。 課堂師生互動 知識點1有機物與無機物的比較 比較項目 有機化合物 無機化合物 類型 多數(shù)為共價化合物 有離子化合物，也有共價化合物 結構 大多數(shù)分子中含有共價鍵 有些分子中含有離子鍵，有些分子中含有共價鍵 溶解性 多數(shù)難溶于水，易溶于汽油、酒精、苯等有機溶劑 多數(shù)溶解于水，而難溶于有機溶劑  耐熱性 多數(shù)不耐熱，熔點較低 多數(shù)耐熱，熔點較高 晶體類型 多數(shù)為分子晶體 既有分子晶體、原子晶體，又有離子晶體 可燃性 大多數(shù)能燃燒 大多數(shù)不能燃燒 電離性 多數(shù)是非電解質 多數(shù)是電解質 化學反應類型 一般比較復雜，副反應多，反應速率慢 一般比較簡單，副反應少，反應速率快 特別提醒 有機物與無機物在性質及反應的差別上是相對的、有條件的，不同的有機物有其特殊的性質。例如，乙酸及其金屬鹽在水溶液中能夠電離；有機物的燃燒反應一般很快；但CCl4不但不能燃燒，而且可以滅火。 考例1　下列說法中錯誤的是(　　) A.有機物和無機物都可以從動植物的有機體中提取 B.所有有機物在一定條件下都能相互轉化 C.有機物和無機物在性質上的差別不是絕對的 D.有機物參與的反應，一般比較復雜，速率較慢，且常伴有副反應發(fā)生 ［解析］　有機物有天然合成的，也有人工合成的，因此有的物質不能從動植物的有機體中提取;有機物之間的反應是復雜的，有些有機物之間在一定條件下可以相互轉化，有些則不能相互轉化；有機物和無機物之間沒有絕對的劃分界限，它們在性質上的差別不是絕對的。故選AB。 ［答案］　AB 變式探究1 下列說法正確的是(　　) A.只要是含碳元素的化合物一定是有機物 B.有機物是只有在生物體內才能合成的物質 C.冰醋酸易溶于水 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相似，屬于無機物；維勒的尿素合成實驗打破了無機物與有機物之間的界限，B是不對的；并不是所有的有機物都不溶于水而易溶于有機溶劑的，如乙醇可與水以任意比互溶，而乙酸易溶于水，故D也是錯誤的。C正確。 知識點2　有機化學的發(fā)展 　　1828年，貝采利烏斯的學生維勒首先在實驗室里制得了有機化合物尿素［CO(NH2) 2］，打破了無機物和有機物的界限。 李比希創(chuàng)立了有機化合物的定量分析法。 1848年～1874年之間，關于碳的價鍵、碳原子的空間結構等理論逐漸趨于完善，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。 世界上第一次用人工方法合成的蛋白質——結晶牛胰島素，于1965年在中國誕生，這標志著人類合成蛋白質時代的開始。 人類基因圖譜的描繪完成，使人類對自身的了解又邁上了一個新臺階，使各種疾病可以“對癥下藥”，人類文明又有大的飛躍。 考例2　下列關于著名化學家的名字、國籍及主要貢獻的對應關系中，不正確的是（　?。? 科學家 國籍 主要貢獻 A 貝采利烏斯 瑞典 首先提出“有機化學”和“有機化合物”的概念 B 維勒 德國 首次人工合成了有機物尿素 C 李比希 法國 創(chuàng)立了有機物的定量分析方法 D 門捷列夫 俄國 發(fā)現(xiàn)元素周期律 ［解析］　在有機化學的發(fā)展史上，瑞典化學家貝采利烏斯于19世紀初首先提出“有機化學”和“有機化合物”這兩個概念；德國化學家維勒于1828年首次在實驗室里人工合成了有機物尿素；德國化學家李比希創(chuàng)立了有機物的定量分析方法，基于他們的貢獻，使有機化學成為一門較完整的學科。此外，俄國化學家門捷列夫于1869年發(fā)現(xiàn)元素周期律，把化學元素及其化合物納入一個統(tǒng)一的理論體系。故選C。 ［答案］　C 變式探究2 在科學史上，中國有許多重大的發(fā)明和發(fā)現(xiàn)，為現(xiàn)代物質文明奠定了基礎。以下發(fā)明或發(fā)現(xiàn)屬于有機化學史上中國對世界作出重大貢獻的是(　　) A.印刷技術 B.人工合成結晶牛胰島素 C.人工合成酵母丙氨酸轉移核糖核酸 D.發(fā)現(xiàn)青霉素 ［答案］　BC ［解析］　1965年，中國數(shù)名化學家從氨基酸合成了結晶牛胰島素；1981年我國在世界上首次人工合成酵母丙氨酸轉移核糖核酸；印刷技術是中國古代四大發(fā)明之一，但與化學關聯(lián)不大；而青霉素是1928年，英國細菌學家弗萊明發(fā)現(xiàn)的。 知識點3　有機化學的應用 　　隨著人類生產、生活質量的提高，人類對具有特殊功能的有機物的需求也日益增長。從日常生活中的衣食住行離不開的日用化學品到高科技所依賴的新型高分子材料，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。 人類已知的物質大約有3 700萬種，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。它涵蓋了農業(yè)，如高效低毒殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、植物生長刺激素等；輕工業(yè)，如醫(yī)藥、染料、香料、涂料、合成塑料、黏合劑、表面活性劑等等；重工業(yè)，如工程塑料、合成橡膠、發(fā)動機燃料及添加劑等等；國防工業(yè)，如炸藥、高能燃料、特殊合成材料等等。 考例3　尿素是第一個人工合成的有機物，下列關于尿素的敘述中不正確的是(　　) A.尿素是一種氮肥 B.尿素是人體新陳代謝的一種產物 C.尿素能發(fā)生水解反應 D.尿素是一種酸性物質 ［解析］　尿素［CO(NH2)2］是一種常用的化肥，來源于有機體的代謝，但人類利用無機物合成了尿素，從而打破了有機物只能從有機體中提取的歷史。尿素能發(fā)生水解反應，但不是酸性物質。 ［答案］　D 變式探究3 書法離不開文房四寶（筆、墨、紙、硯）。做筆用的狼毫，研墨用的墨條以及宣紙（即白紙）和做硯臺用的硯石的主要成分依次是(　　) A.多糖、石墨、蛋白質、無機鹽 B.塑料、石墨、多糖、無機鹽 C.蛋白質、石墨、多糖、無機鹽 D.蛋白質、煤炭、多糖、有機玻璃 ［答案］　C ［解析］　狼毫的主要成分是蛋白質；墨條是用石墨制作的；宣紙是纖維素，屬于多糖；硯石是一種礦物材料，屬于無機鹽。 課后強化作業(yè) 基礎鞏固 1.自然界中化合物的種類最多的是(　　) A.無機化合物　　　　　　　　　　　　　　　　B.有機化合物 C.鐵的化合物　　　　　　　　　　　　　　　　D.碳水化合物 ［答案］　B ［解析］　在現(xiàn)有的元素中，碳元素所形成的化合物的種類最多，碳水化合物只含有C、H、O三種元素，而有機物中除了這三種元素之外，還含有S、P、N等多種元素。 2.下列物質中，不屬于有機物的是(　　) A.四氯化碳　　　　　　　　　　　　　　　　　B.硫氰化鉀 C.碳化硅　　　　　　　　　　　　　　　　　　D.酒精 ［答案］　BC ［解析］　一般把含碳元素的化合物稱為有機物，但對于碳的氧化物、碳酸及其鹽、氰化物、硫氰化物、碳化物等少數(shù)含碳元素的化合物，由于其組成與性質跟無機物相似，故仍屬于無機物。也就是說，有機物中一定含有碳元素，而含碳元素的物質不一定是有機物。 3.上海環(huán)保部門為了使城市生活垃圾得到合理利用，近年來逐步實施了生活垃圾分類投放的辦法。其中塑料袋、廢紙、舊橡膠制品等屬于(　　) A.無機物　　　　　　　　　　　　　　　　　　B.有機物 C.鹽類　　　　　　　　　　　　　　　　　　　D.非金屬單質 ［答案］　B 4.我們通常所說的三大合成材料是指(　　) ①光導纖維；②塑料；③合成氨；④高溫結構陶瓷；⑤合成纖維；⑥涂料；⑦合成洗滌劑；⑧合成橡膠；⑨黏合劑；⑩硅酸鹽材料。 A.②⑤⑧　　　　　　　　　　　　　　　　　　B.①⑦⑩ C.③④⑨　　　　　　　　　　　　　　　　　　D.①④⑩ ［答案］　A ［解析］　我們通常所說的三大合成材料包括：塑料、合成橡膠和合成纖維。 5.下列事件表明有機化學成為一門獨立化學分支的是(　　) A.1828年，德國化學家維勒人工合成尿素 B.1965年，我國科學工作者人工合成具有生物活性的蛋白質——結晶牛胰島素 C.18世紀初，瑞典化學家貝采利烏斯首先使用“有機”這個詞，并提出了“有機化學”和“有機化合物”的概念 D.1981年，我國科學工作者在世界上首次用人工方法合成了核糖核酸 ［答案］　C ［解析］　有機化學作為一門獨立的化學分支進入科學領域，是從瑞典化學家貝采利烏斯首先使用“有機”這個詞開始的。  6.1828年，德國化學家維勒沖破了“生命力論”學說的束縛，在實驗室里制無機物氰酸銨（NH4CNO）時得到了有機物尿素［CO(NH2)2］，他的這一功績，恩格斯曾給予了很高的評價。下列說法中，不正確的是(　　) A.氰酸銨屬于銨鹽　 B.氰酸銨與尿素的化學性質不同 C.氰酸銨轉化為尿素的過程為物理變化 D.有機物不一定要從生命體內獲得 ［答案］　C ［解析］　根據此題信息不難推斷A、B、D是正確的，氰酸銨轉化為尿素的過程，發(fā)生的是化學變化，因此C不正確。 7.下列關于有機物在空氣中燃燒的說法中，正確的是(　　) A.只生成碳的氧化物和水 B.只生成CO2和水 C.可能生成碳的氧化物、水及其他元素的化合物 D.只生成CO2、水及其他元素的化合物 ［答案］　C ［解析］　有機物的組成元素除了碳以外，還可能有氫、氧、硫、磷、鹵素等，它們在空氣中燃燒時，碳元素生成CO或CO2(完全燃燒時生成CO2，不完全燃燒時生成CO)，氫元素生成水，其他元素生成它們各自的化合物。 能力提升 1.下列關于塑料的說法錯誤的是(　　) A.塑料一般難溶于水 B.塑料的主要成分是有機高分子化合物 C.塑料是純凈物，有固定的熔、沸點 D.普通的塑料是不導電的絕緣體 ［答案］　C ［解析］　塑料是混合物，故沒有固定的熔、沸點。 2.下列對于廢棄塑料制品的處理方法中，最為恰當?shù)氖?　　) A.將廢棄物切成碎片，混在垃圾中填埋于土壤中 B.將廢棄物焚燒 C.將廢棄物傾倒在海洋中 D.將廢棄物用化學方法加工成防水涂料或汽油 ［答案］　D ［解析］　塑料不易降解，ABC三項中的處理均可造成環(huán)境污染。 3.一些低劣的建筑涂料雖然也號稱“乳膠漆”，但它使用聚乙烯醇等化工原料作黏合劑。這種化工原料會給人體帶來中毒的危害，那么中毒的原因是該化工原料中含大量游離的(　　) A.乙烯　　　　　　　B.甲醛　　　　　　C.乙醇　　　　　　　D.甲醇 ［答案］　B ［解析］　建筑涂料等裝修材料中含有甲醛，甲醛對人體有巨大危害。 4.在細胞的生命活動中起重要作用，含量占原生質總量95%以上的化學元素是(　　) A.C、H、O、N、P、Na　　　　　　　　　　B.C、H、O、N、P、K C.C、H、O、K、Ca、Mg　　　　　　　　　D.C、H、O、N、P、S ［答案］　D  20世紀90年代初，國際上提出了“預防污染”這一新概念。綠色化學是“預防污染”的根本手段，它的目標是研究和尋找充分利用的無毒無害原材料，最大限度地節(jié)約能源，在化工生產各環(huán)節(jié)都實現(xiàn)凈化和無污染的反應途徑。試回答5~6題。 5.下列各項屬于“綠色化學”的是(　　) A.處理廢棄物　　　　　　　　　　　　　　　　B.治理污染點 C.減少有毒物　　　　　　　　　　　　　　　　D.杜絕污染源 ［答案］　D ［解析］　題給信息中有“無污染”一詞，故必須杜絕污染源，而ABC三項對污染源的處理都不徹底。 6.下列物質中，不屬于有機物的是(　　) A.氰化鈉(NaCN)　　　　　　　　　　　 　　　B.醋酸（CH3COOH） C.乙炔(C2H2)　　　　　　　　　　　　　　　　　D.碳化硅(SiC) ［答案］　AD　 ［解析］　本題考查了有機物的概念。有機化合物為含碳化合物，但因為碳的氧化物(如一氧化碳、二氧化碳)、碳酸鹽(如碳酸鈉、碳酸鈣)、碳化物(如碳化硅、碳化鈣)、氰化物(如氫氰酸、氰化鉀)等化合物的性質與無機化合物的性質相似，所以通常被歸為無機物。根據以上提示，可以判斷A和D不屬于有機物，而B和C是有機化合物。故正確答案為AD。 7.下列不符合當今化學研究方向的是(　　) A.發(fā)現(xiàn)新物質　　　　　　　　　　　　　　　　B.合成新材料 C.研究化學反應的微觀過程　　　　　　　　　　D.研究化學反應中原子守恒關系 ［答案］　D ［解析］　發(fā)現(xiàn)新物質、合成新材料就是化學的靈魂，沒有這兩項工作，化學就失去了作用，反應的微觀過程由于非常迅速，所以過去難以觀察，直到現(xiàn)在才有可能達到這樣的水平，而且了解反應過程對新物質的研發(fā)也有幫助?；瘜W反應中原子守恒關系已經作為一種法則了。故選D。 8.下列由事實得出的結論錯誤的是(　　) A.維勒用無機物合成了尿素，突破了無機物與有機物的界限 B.門捷列夫在前人工作的基礎上發(fā)現(xiàn)了元素周期律，表明科學研究既要繼承又要創(chuàng)新 C.C60是英國和美國化學家共同發(fā)現(xiàn)的，體現(xiàn)了國際科技合作的重要性 D.科恩和波普爾因理論化學方面的貢獻獲諾貝爾化學獎，意味著化學已成為以理論研究為主的學科 ［答案］　D ［解析］　理論化學與實踐應相輔相成，而不是以誰為主，誰為輔的問題，因此D選項是錯誤的。 9.用無機物人工合成有機物——尿素的實驗過程如下： AgCNO(氰酸銀) NH4CNO(氰酸銨) 尿素 (1)已知反應①為復分解反應。請寫出反應①和反應②的化學方程式。 ① ； ② 。 (2)NH4CNO與尿素的關系是(　　) A.同種物質　　　　　　　　　　　　　　　　　B.同分異構體 C.同素異形體　　　　　　　　　　　　　　　　D.同位素 ［答案］　(1)①AgCNO+NH4Cl===AgCl↓+NH4CNO?、贜H4CNOCO(NH2)2 (2)B ［解析］　由氰酸銀制得氰酸銨時，發(fā)生的反應為復分解反應，因此應生成水、氣體或沉淀。由題意可知，該反應的另一產物為氯化銀，由此可得出反應的化學方程式，NH４CNO和CO(NH2)2的分子式相同而結構不同，故屬于同分異構體。 10.下列有機物中屬于天然有機物的是　　　　　，屬于合成有機物的是　　　　　　　。 ①塑料?、谔穷悺、塾椭、艿鞍踪|?、莺铣上鹉z?、藓铣伤幬铩、呓Y晶牛胰島素　 ⑧合成纖維?、崽烊幌鹉z?、馓烊粴狻∈酮? ［答案］ ②③④⑨⑩?、佗茛蔻撷?