内容正文:
第一节 认识有机化学
课时1 有机化学的发展、有机化合物的分类
鲁科版选择性必修3
第一章 有机化合物的结构与性质 烃
1.知道有机化合物的含义及其研究范围,深刻体会有机化学制造新物质和满足人民生活需要的巨大贡献;
壹
2.能辨别常见官能团的结构,能说出官能团的名称,能根据不同的标准对有机物进行分类。
贰
学习目标
Xue xi mu biao
本节重点
壹
了解有机化合物的分类
了解有机化合物的分类
本节难点
贰
重点难点
Zhong dian nan dian
自然界发现和人工合成的物质超过1亿种,其中绝大多数是有机化合物 。
联想
·
质疑
衣
食
住
行
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这些是生活中对化学反应的调控,实际对化学反应的调控在工业上的应用更为广泛,我们以工业合成氨生产条件的为例,来进行研究。
4
联想
·
质疑
现在,人们不仅能认识和合成自然界里存在的有机化合物,还能合成大量自然界里不存在的有机化合物。有机化合物的提取与合成,极大地促进了化学科学的发展;有机新材料、新药物的不断涌现,有力地提高了人类的文明程度。可以说,有机化学已经成为化学科学最重要的分支之一。
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联想
·
质疑
你知道有机化学是怎样建立和发展起来的吗?有机化学发展的前景如何?有机化合物种类繁多、数量巨大,为了研究有机化合物,应怎样对它们分类和命名呢?
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有机化学的发展
壹
有机化合物的分类
贰
知识导航
联想
·
质疑
我国的酒文化源远流长,早在几千年前,人类就掌握了发酵法酿酒的技术,中国是最早掌握酿酒技术的国家之一。
有机化学是怎样建立和发展起来的?
探究新知
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01
有机化学的发展
一、有机化学的发展
联想
·
质疑
有机化学作为一门学科,萌发于17世纪,创立并成熟于18、19世纪。20世纪这一学科已发展成一门内容丰富、涵盖面广、充满活力的学科,21世纪它又进入崭新的发展阶段。
1.萌发和形成阶段
①我国周朝已设“染人”和“酰人”等官职,专门负责制造酒、醋、染料等。我国的蒸馏分离技术也早于欧洲100多年就出现了。到17世纪,人类已经学会了使用酒、醋、染色植物和草药,了解了一些有机化合物的性质、用途和制取方法等。为有机化学的创立打下了基础。
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一、有机化学的发展
联想
·
质疑
1.萌发和形成阶段
②18世纪,人们对于天然有机化合物进行了大量的提取工作,得到了大量有机化合物。例如,德国人舍勒就曾提取到酒石酸、柠檬酸、苹果酸、乳酸和草酸等。
舍勒
一些重要的有机化合物如尿素、胆固醇、奎宁和马钱子碱等,也是在那个时期被提取的。关于来自动植物体的天然化合物的知识积累,使人们愈来愈深刻地认识到这些化合物与从矿物中得到的另一类化合物有着明显的不同,对它们应该有着不同的研究方法,这也就预示着一门新学科的诞生。
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一、有机化学的发展
交流
·
研讨
1.萌发和形成阶段
③19世纪初,瑞典化学家贝采里乌斯首先提出“有机化学”和“有机化合物”这两个概念。
贝采里乌斯
他极有创意地用“有机”这个词表示来自动植物体的化合物,但他也错误地认为有机化合物得自天成,人类只能提取而不能合成。
④1828年,贝采里乌斯的学生维勒首次在实验室里用无机物合成了尿素[CO(NH2)2]这种有机化合物。
NH4CNO(氰酸铵)
NH2–C–NH2(尿素)
O
△
此后。醋酸、茜素、靛蓝甚至脂肪等一系列天然有机化合物相继在实验室里被合成出来。
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一、有机化学的发展
交流
·
研讨
1.萌发和形成阶段
⑤1830年,李比希创立了有机化合物定量分析方法
李比希
⑥1848~1874年之间,关于碳的价键、碳原子的空间结构等理论逐渐趋于完善,之后建立了研究有机化学的官能团体系,使有机化学成为一门较完整的学科。
2. 发展和走向辉煌时期
①进入20世纪,随着社会的发展和数学、物理学等相关学科一系列研究成果的出现,有机化学有了极大的进展。关于有机化学结构理论的建立和有机反应机理的研究,使人们对有机反应有了新的掌控能力。
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交流
·
研讨
一、有机化学的发展
2. 发展和走向辉煌时期
②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。
红外光谱
核磁共振
质谱仪
X射线衍射
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一、有机化学的发展
交流
·
研讨
2. 发展和走向辉煌时期
③随着逆推法合成设计思想的诞生,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,大大提高了新化合物的诞生速度。
逆合成分析法
原料
中间产物
产品
顺
顺
逆
逆
基础原料
中间体
目标化合物
中间体
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·
研讨
一、有机化学的发展
例如,结构复杂的马钱子碱、肾上腺素、维生素B12和红霉素等,甚至于结构极其复杂的海葵毒素都已被合成出来。
3.20世纪以来有机化学发展示意图
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·
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一、有机化学的发展
3. 有机化学的展望
①凡是自然界里存在的有机化合物,运用有机化学方法都可以合成出来;即使 是那些自然界里并不存在却是人类生存和发展需要的有机化合物,如药物、纤维、涂料、 黏合剂、防火和防水材料中的有机化合物,运用有机化学方法也能合成出来。
塑 料
合成纤维
合成橡胶
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·
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一、有机化学的发展
3. 有机化学的展望
②在人工合成的有机化合物中,有一大批是具有高生理活性、分子结构新颖而复杂的物质。随之而来的是,有机化学进入了生命科学的最高殿堂——破译并合成蛋白质、认识并改造遗传分子,从分子水平上揭示生命的奥秘。
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·
研讨
一、有机化学的发展
4. 有机化学的分支学科
有机化学
合成天然有机化合物
研究反应实质和反应条件
研究有机化合物的结构、性质和应用
认识天然
有机化合物
设计和合成
需要的物质
应用在其他
领域
能源
材料
国防
生命健康
生态环境
……
进入 21 世纪,有机化学迎来了快速发展的黄金时代。随着有机化学的发展,人们将 揭示生命科学的许多奥秘,创造出更多的具有优异性能的材料,以对环境友好的方式生产 出更多的食品等。在能源、材料、国防、生命健康、生态环境等领域里,在推动科技发展 和社会进步、提高人类生活质量、改善人类生存环境的过程中,有机化学已经并将继续显 现它的高度开创性和解决重大问题的强大能力。
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练习1、下列事件表明有机化学成为一门独立化学分支的是( )。
A.1828年德国化学家维勒首次在实验室里合成了尿素
B.19世纪初,瑞典化学家贝采里乌斯首次使用“有机”一词,并提出了“有机化学”和“有机化合物”的概念
C.1965年我国科学家人工合成了具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素
D.1830年,德国化学家李比希创立了有机化合物的定量分析方法
B
课堂演练
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观察
·
思考
在元素周期表中,形成化合物种类最多的是何种元素?
第二周期、IVA族 、碳
有机化合物虽然只由少数元素组成,但其种类繁多、数量巨大。为了方便地认识和研究有机化合物,有必要对有机化合物进行科学的分类和命名。
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02
有机化合物的分类
联想
·
质疑
必修二所学了哪些有机物?请你完成下表!
有机物 类别 名称
CH3—CH2—CH3
CH2=CH2
CH3CH2OH
CH3COOH
CH3COOCH2CH3
烷烃
丙烷
烯烃
乙烯
醇
乙醇
羧酸
乙酸
酯
乙酸乙酯
芳香烃
苯
有机物的分类的依据:所含元素
烃
烃的
衍生物
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交流
·
研讨
二、有机化合物的分类
1.按组成元素分
烃
烃的衍生物
只由碳、氢两种元素组成的有机化合物称为烃
烃分子中的氢原子被其他原子或原子团取代而形成的,因此它们被称为烃的衍生物
烃
乙烷
乙烯
CH3CH3
CH2=CH2
烷烃
烯烃
炔烃
乙炔
CH ≡ CH
芳香烃
苯
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·
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下面列出了16种有机化合物的结构简式,请尝试从不同角度对它们所代表的物质进行分类。
按照碳的骨架分类
链状
化合物
环状
化合物
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·
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二、有机化合物的分类
2.按照碳的骨架分类
meiyangyang8602
有机化合物
链状
化合物
(碳原子相互
连接成链状)
环状
化合物
(含有碳原子组成的环状结构)
脂肪烃
脂肪烃衍生物
丁烷CH3CH2CH2CH3
乙烷
乙烯
CH3CH3
CH2=CH2
烷烃
烯烃
炔烃
乙炔
CH ≡ CH
溴乙烷CH3CH2Br
乙醇CH3CH2OH
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交流
·
研讨
二、有机化合物的分类
2.按照碳的骨架分类
有机化合物
链状
化合物
(碳原子相互
连接成链状)
环状
化合物
(含有碳原子组成的环状结构)
脂环
化合物
芳香族化合物
(含苯环)
脂
环烃
脂环烃衍生物
芳香烃
芳香烃衍生物
(有环状结构,不含苯环)
环丙烷
环辛炔
环戊烯
环己烷
如环己醇
苯
溴苯
NO2
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练习2、有以下几种物质:
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
⑪
(1)属于环状化合物的有______________________________(填序号,下同);
(2)属于脂环化合物的有__________;
(3)属于芳香族化合物的有___________;
①②③④⑤⑥⑦⑧⑨
③④⑥⑨
①②⑤⑦⑧
课堂演练
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练习2、有以下几种物质:
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
⑪
(4)属于芳香烃的有_______;
(5)属于脂肪烃的有______;
(6)属于脂环烃衍生物的有______。
②⑤⑦
⑩⑪
⑥⑨
课堂演练
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下面列出了16种有机化合物的结构简式,请尝试从不同角度对它们所代表的物质进行分类。
有官能团的有机物
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·
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二、有机化合物的分类
3.按官能团分类
⑴官能团是决定着某类有机化合物共同特性的原子或原子团。但是通常情况下,烷基和苯环不是官能团。
⑵按官能团分类
有机化合物类别 官能团 官能团名称 代表物
烷烃 ——— —— 甲烷 CH4
烯烃 C=C 碳碳双键 乙烯 CH2=CH2
炔烃 —C≡C— 碳碳三键 乙炔 HC≡CH
芳香烃 ——— ———
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·
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二、有机化合物的分类
3.按官能团分类
有机化合物类别 官能团 官能团名称 代表物
卤代烃 —C—X 碳卤键 溴乙烷CH3CH2 Br
醇 —OH 羟基 乙醇 CH3CH2OH
酚 羟基
苯酚
乙醇
C6H12O
环己醇
苯酚
苯甲醇
OH
CH2
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知识
·
拓展
二、有机化合物的分类
含有相同官能团的有机物不一定是同类物质,如芳香醇和酚官能团相同,但类别不同。
(1)醇:羟基与链烃基、脂环烃或与芳香烃侧链上的碳原子相连,如
(2)酚:羟基与苯环上的碳原子直接相连。如
酚
官能团
羟基
-OH
醇
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第四,不断进行技术创新。生产中的工艺或方法不是一成不变的,随着时代的发展、各种技术也要不断创新,合成氨研发的历史中,特别是诺贝尔化学奖三次授予了与合成氨有关的科学家就证明了这一点。哈伯(1918年获奖)只是完成了合成氨的基础开发工作,1931年获奖的博施实现了合成氨的工业化,2007年埃特尔获奖的原因则是揭开了合成氨反应历程的“天机”。
33
交流
·
研讨
二、有机化合物的分类
3.按官能团分类
有机化合物类别 官能团 官能团名称 代表物
醚 醚键 乙醚CH3CH2OCH2CH3
醛 醛基 乙醛 CH3CHO
酮 酮羰基
羧酸 羧基
酯 酯基
胺 -NH2 氨基 甲胺CH3NH2
酰胺 NH— 酰胺基 乙酰胺CH3CONH2
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·
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二、有机化合物的分类
探究新知
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练习3、对盆栽鲜花施用S-诱抗素制剂,可以保证鲜花盛开。S-诱抗素分子的结构简式如图所示,下列关于该分子的说法正确的是( )
A.含有碳碳双键、羟基、酮羰基、羧基
B.含有苯环、羟基、酮羰基、羧基
C.含有羟基、酮羰基、羧基、酯基
D.含有碳碳双键、苯环、羟基、酮羰基
A
课堂演练
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知识总结
ZHI SHI ZONG JIE
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我们小结一下今天的研究思路,要完成化学反应的调控,首先要明确研究目的,针对目的进行可行性研究,确定具体的反应,接下来从理论(化学平衡和化学反应速率)和实践两个层面寻找反应适宜的条件。当然这个条件不是一成不变的,会随着技术、理论的发展不断改进,越来越优,更加环保、低成本是我们一直追求的目标。总之,化学反应的调控,就是通过改变反应条件使一个可能发生的反应按照某一方向进行。
今天的学习就到这里,同学们再见!
37
练习4、丙烯酰胺( )是一种重要的有机合成的中间体,下列有关丙烯酰胺的叙述错误的是
A.丙烯酰胺属于有机化合物
B.丙烯酰胺的化学式为C3H5ON
C.丙烯酰胺中含有碳碳双键、酰胺基两种官能团
D.丙烯酰胺属于链状烃
D
课堂演练
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练习5、下列有机化合物属于链状化合物,且含有两种官能团的是
A
A. B.
C.CH3CHBrCH2Br D.
课堂演练
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练习6、化合物
是一种取代有机氯农药DDT的新型杀虫剂,它含有的官能团有
( )
A.5种 B.4种
C.3种 D.2种
C
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练习7、维生素C的结构简式为
丁香油酚的结构简式为
下列关于这两种有机化合物所含官能团的说法正确的是( )
A.均含酯基
B.均含醇羟基和酚羟基
C.均含碳碳双键
D.均为含苯环的有机化合物
C
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演示完毕 感谢聆听
分层作业见同课时word
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