内容正文:
第一单元|有机化学的发展与应用
(一)有机化学的发展
我国早期有机化学
3 000多年前已经用煤作为燃料
[微思考]
含碳化合物一定是有机物吗?
提示:有机物的组成特点是含有碳元素,另外还含有氢元素、氧元素、氮元素等,但是并非含有碳元素的化合物都是有机物,如CO、CO2、H2CO3及其盐、氢氰酸(HCN)及其盐、硫氰酸(HSCN)、金属碳化物等仍是无机物。
2 000多年前就掌握了石油和天然气的开采技术
从植物中提取染料、药物和香料等物质已经有上千年的历史
有机化学的形成
19世纪初,瑞典化学家贝采利乌斯提出了有机化学概念
19世纪中叶以前,认为有机物只能由动物或植物产生,不可能通过人工的方法将无机物转变为有机物
1828年,德国化学家维勒利用无机盐氰酸铵(NH4CNO)合成了有机物尿素,冲破了“生命力论”学说的束缚,打破了无机物和有机物的界限
现代有机化学
合成有机物得到广泛应用,成为人类赖以生存的重要物质基础
与其他学科融合形成了分子生物学、药物化学、材料科学以及环境科学等多个新兴学科
1965年,我国科学家在世界上第一次用人工方法合成了结晶牛胰岛素,标志着人类合成蛋白质时代的开始
(二)有机化学的应用
人类的衣食住行离不开有机物
天然有机物:如糖类、油脂、蛋白质、石油、天然气、天然橡胶等
[微应用]
纤维是人们生活中的必需品,纤维有天然纤维和化学纤维之分,而化学纤维又可分为再生纤维和合成纤维。棉花、羊毛及蚕丝等都是天然纤维,我们生活中常见的锦纶、涤纶、腈纶、维纶等都属于合成纤维。
合成有机物:如塑料、合成纤维、合成橡胶、合成药物等
在维持生命活动的过程中发挥着重要的作用
生命体中许多物质,如细胞中存在的糖类、脂肪、氨基酸、蛋白质和核酸等都是有机物
材料科学上的应用
具有独特物理、化学性质的有机功能材料对人类生产、生活产生了直接而深远的影响。如选择液晶材料做电脑显示屏,选择耐高温、高强度的碳纤维用于航天服的制作等
环境科学上的应用
有机化学为研究和改善环境质量作出了积极贡献。如:甲醇汽油、乙醇汽油的开发和应用在一定程度上应对了石油资源短缺的问题,减少了对环境的污染。植物中分离出的木质素中加入适量的固化剂后喷洒在沙丘表面,可有效固定表面沙粒和土壤水分,提高沙漠植树的成活率
[新知探究(一)]
有机物与无机物的比较
[理解与辨析能力]
[发展认知]
性质和特点
有机物
无机物
种类
很多(已达一亿多种)
10多万种
溶解性
多数不溶于水,易溶于有机溶剂,如油脂溶于汽油,煤油溶于苯
多数溶于水,而不溶于有机溶剂,如食盐、明矾溶于水
可燃性
多数可以燃烧,如棉花、汽油、天然气都可以燃烧
多数不可以燃烧,如CaCO3、MnCl2不可以燃烧
是否是电解质
多数是非电解质,如酒精、乙醚、苯都是非电解质,溶液不电离、不导电
多数是电解质,在水溶液中或熔融状态下导电,如HCl、氢氧化钠、氯化镁是强电解质
化学键
多数含极性键或非极性键
多数含离子键或共价键
化学反应
复杂,副反应多,多用“―→”表示,反应较慢
简单,副反应少,用“===”表示,反应快,如氯化钠溶液和硝酸银溶液反应瞬间完成
联系
无机物与有机物可以相互转化
博大精深的中草药
我国中草药资源丰富,利用中草药治疗疾病有悠久的历史,因其独特的疗效而受到世人的瞩目。中草药所含化学成分很复杂,通常有糖类、氨基酸、蛋白质、油脂、蜡、酶、色素、维生素、有机酸、鞣质、挥发油、生物碱、甙类等。每一种中草药都可能含有多种成分。在这些成分中,有一部分具有明显生物活性并起医疗作用的,常称为有效成分,如生物碱、黄酮类、三萜皂类、甙类、挥发油、氨基酸等。中药为天然矿物、植物、动物的组成部分,西药则是经过化学的合成或提炼产生;西药多为单一有机物成分,中药则多为复合的有机物成分。
[跟踪训练]
1.在日常生活中我们常说开门七件事:①柴;②米;③油;④盐;⑤酱;⑥醋;⑦茶。你认为其中含有有机物的是( )
A.除②外都含有 B.除⑦外都含有
C.除④外都含有 D.全部含有
解析:选C 柴的主要成分是纤维素,米中含有淀粉,油属于油脂,醋中含有醋酸,纤维素、淀粉、油脂、醋酸均属于有机物;酱、茶中均含有多种有机物;日常生活中的盐是指氯化钠,属于无机物。
2.下列说法正确的是( )
A.有机物都能燃烧生成二氧化碳和水,且受热不易分解
B.有机物大多难溶于水而易溶于汽油、四氯化碳等有机溶剂
C.石墨烯为单层的石墨,其为有机物
D.含有碳元素的化合物一定是有机物
解析:选B A项,少数有机物不可燃烧,如CCl