1 专题1 第一单元 有机化学的发展与应用-【正禾一本通】2024-2025学年高中化学选择性必修3同步课堂高效讲义教师用书（苏教版2019）

第一单元　有机化学的发展与应用 [素养发展目标]　1．能结合实例说明有机化学发展的过程和趋势；认识人工合成有机化合物对提高人类生活质量的重要意义。2．理解有机物的一般特点及与无机物的联系与区别。3．能举例说明有机化合物与生命活动的密切关系；能收集资料阐述与有机化学相关的社会性议题，并作出有科学依据的判断和评价。 一、有机化学的发展 1．早期的有机化学：在3 000多年前已经用煤作为燃料，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、药物和香料等物质也已经有上千年的历史。 2．19世纪初，瑞典化学家贝采利乌斯提出有机化学概念，有机化学逐渐发展成为化学的一个重要分支。 3．19世纪中叶，德国化学家维勒，在制备无机盐氰酸铵时得到有机物——尿素，推翻“生命力论”，打破了无机物和有机物的界限。 4．1965年，我国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。 【即学即练】 1．判断正误：正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)19世纪初，德国化学家维勒提出了有机化学的概念(×) (2)有机物一定含有碳元素，含有碳元素的不一定是有机物(√) (3)有机物都是从有机体中分离出的物质(×) (4)有机化学是研究有机物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学(√) (5)造纸术、印刷术和火药都是中国古代的重大发明，都和有机化学有关(×) 二、有机化合物在生产、生活中的应用 1．有机物是人类赖以生存的重要物质基础，人类衣食住行用到的天然有机物有糖类、油脂、蛋白质、石油、天然气和天然橡胶等。 2．自然资源减少，合成有机物进入人类的生活，如塑料、合成纤维、合成橡胶、合成药物等。 3．随着社会的进步和科学技术的发展，人类对具有特殊功能的有机物需求日益增多，如医用高分子材料、光功能材料、新型工程材料、黏合剂、新型涂料等。 4．有机物在维持生命活动的过程中发挥着重要作用，随着人类对DNA双螺旋结构和功能的认识不断深入，运用基因工程技术治疗疾病已经不再是梦想。 5．与有机化学交叉整合的材料科学、环境科学在新技术领域也有着重要应用，如甲基硅橡胶、聚氨酯可制人 工心脏；植物中分离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。 学生用书第2页 【即学即练】 2．某同学探讨有机物在日常生活中的应用，列举了如下实例：①用酒精、过氧乙酸等物质作消毒剂可杀死一些细菌和病毒；②用牛奶、蛋清、豆浆等物质可缓解重金属离子的毒性；③用黏土制砖瓦造房屋；④用合成纤维织布制衣；⑤用糖类、油脂、蛋白质等物质制作食品；⑥用一氧化碳炼铁。你认为其中与有机物有关的是________(填序号)。 答案：　①②④⑤ 有机化合物的特点 在今天的物质生活中，有机化合物无处不在，例如：药物、食品、炸药、香料、塑料和合成纤维等。有机化学对于征服疾病、控制遗传、延长寿命将起巨大的作用。生命科学与有机化学密切相关，如果说二十一世纪是生命科学光辉灿烂的时代，那么，化学学科通过与生物学科相结合，同样也是光辉灿烂的。 1．有机化合物都是从有机体中分离出来的吗？ 提示：许多有机物如药品、塑料、合成橡胶等都是人工合成的，故有机物不都是从有机体中分离出来的。 2．含碳元素的化合物一定是有机物吗？ 提示：有机物中都含有碳元素，但含碳元素的化合物不一定都是有机物，如CO、CO2、CaCO3等都是无机物。 3．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哪些？ 提示：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。 4．有机物都易燃烧吗？举例说明。若将宣纸在氧气中点燃，其充分燃烧的产物只有CO2和H2O，据此你能判断出宣纸的元素组成吗？ 提示：有机物多数易燃，但有些有机物不易燃，如CCl4用于灭火。根据元素守恒，宣纸完全燃烧只生成CO2和H2O，说明宣纸中一定含C、H两种元素，可能含有氧元素。 1．有机物和无机物的比较 比较项目 有机物 无机物 类型 多数为共价化合物 有离子化合物，也有共价化合物 结构 大多数分子中含有共价键 有些分子中含有离子键，有些分子中含有共价键 溶解性 多数难溶于水，易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂 多数溶于水，而难溶于有机溶剂 耐热性 多数不耐热，熔点较低 多数耐热，熔点较高 学生用书第3页 晶体类型 多数为分子晶体 既有分子晶体、共价晶体，又有离子晶体 可燃性 大多数能燃烧 大多数不能燃烧 电离性 多数是非电解质 多数是电解质 化学反应类型 一般比较复杂，副反应多，反应速率慢 一般比较简单，副反应少，反应速率快 2．有机化学的应用 1．(2022·如皋市学业水平测试模拟)2021年11月7日，我国航天员身着我国新一代“飞天”舱外航天服成功出舱。“飞天”舱外航天服具有多层结构，其中包含棉布织成的舒适层、橡胶质地的气密层、涤纶面料的限制层等，“飞天”舱外航天服还有由铝合金制成的壳体。下列“飞天”舱外航天服使用的材料中，不属于有机物的是(　　) A．棉布　　　　　 B．橡胶 C．涤纶 D．铝合金 D　[棉布、橡胶、涤纶都属于有机物，铝合金为金属材料，为无机物，故选D。] 2．在科学史上，中国有很多重大的发明和发现。以下发明和发现属于化学史上中国对世界的贡献的是(　　) ①指南针　②造纸　③火药　④印刷术　⑤炼铜、炼铁　⑥合成尿素　⑦人工合成具有活性的结晶牛胰岛素　⑧提出氧化学说　⑨提出原子—分子学说 A．②④⑥⑦ B．②③⑤⑦ C．①③⑧⑨ D．①②③④ B　[指南针、造纸、火药、印刷术、炼铜、炼铁、人工合成具有活性的结晶牛胰岛素均属于中国对世界的贡献；其中指南针、印刷术与化学关联不大。] 3．有机化学的发展经历了漫长的过程，21世纪的今天，有机化学已经渗透到我们生活的每个角落和生产、国防及科研的各个领域。下列研究属于有机化学学科研究领域的是(　　) A．研制新型药物 B．研究碳纳米管具有哪些性质和用途 C．研究怎样将汽车尾气中的有害气体转化为无害气体 D．研究人造地球卫星的运行轨迹 A　[A项，有机化学是研究有机物的组成、结构、性质及变化规律的自然科学，而药物化学是有机化学研究的一个重要领域；B、C项，碳纳米管、汽车尾气中的有害气体都属于无机物，属于无机化学研究的范畴；D项，人造地球卫星的运行轨迹属于物理学科研究的范畴。] 有机物与无机物的区别与联系 1．一般以是否含有碳元素为标准来划分有机物和无机物，但是CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、金属碳化物、氰化物、硫氰化物等物质，虽然含有碳元素，但它们的组成和性质跟无机物相似，一般将它们视为无机物。 2．有机物与无机物无绝对界限，两者在一定条件下可以互相转化。　　 学生用书第4页 1．酚酞是一种常用的酸碱指示剂，其结构简式如图所示。酚酞属于(　　) A．氧化物　　　　　　　 B．碱 C．有机物 D．无机物 C　[酚酞含有碳、氢、氧三种元素，不属于氧化物，故A错误；酚酞不能电离出氢氧根离子，不属于碱，故B错误；酚酞含有碳元素，属于有机物，故C正确；酚酞含有碳元素，不属于无机物，故D错误。] 2．下列有关有机物的说法正确的是(　　) A．有机化合物均不溶于水 B．所有的有机物都易燃烧 C．易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂的物质一定是有机物 D．有机物所发生的反应一般比较复杂，反应速率较慢，并且常伴有副反应的发生 D　[不少有机化合物易溶于水，如乙醇、乙酸、葡萄糖等，A项错误；有机物不一定易燃烧，如四氯化碳，B项错误；易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂的物质不一定是有机物，如溴单质易溶于这些溶剂，C项错误。] 3．“有机”一词译自“Organic”，词源解释为“属于、关于或者源自生物的”。下列关于有机化学的说法错误的是(　　) A．3D打印技术用于有机合成，可以促进工艺的精准化和简易化 B．1828年，维勒用氰酸铵合成了尿素，实现了实验室中无机物到有机物的转化 C．宣德青花瓷所用青料“苏麻离青”属于低锰高铁类钴料，是纯天然有机材料 D．我国非遗中以板蓝根、蓝靛等为染料的扎染工艺是经验性利用有机化合物的典范 C　[3D打印技术用于有机合成，可以促进工艺的精准化和简易化，故A正确；1828年，维勒用氰酸铵合成了尿素，实现了实验室中无机物到有机物的转化，故B正确；低锰高铁类钴料属于无机材料，故C错误；板蓝根、蓝靛均为植物，是传统的染料，我国非遗中以板蓝根、蓝靛等为染料的扎染工艺是经验性利用有机化合物的典范，故D正确。] 4．下面是19世纪化学家通过人工方法合成的重要的有机物。试回答下列问题： (1)尿素是由德国化学家__________最先人工合成的，请写出一种含有碳氧双键的尿素的同分异构体的结构简式：____________________________。 (2)乙酸的俗名是____________，无水乙酸又称________________，试写出以乙醇为原料制备乙酸的化学方程式:________________________________。 答案：　(1)维勒　 (其他合理答案也可)　(2)醋酸　冰醋酸 2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O、2CH3CHO＋O22CH3COOH 5．恩格斯指出：“新创立的有机化学，它一个一个地从无机物创造出所谓的有机化合物，从而扫除了这些所谓有机物神秘性的残余。” 1828年，德国化学家维勒首次用无机物在一定条件下人工合成了有机物尿素。实验过程如下： AgCNO(氰酸银)NH4CNO(氰酸铵)尿素[CO(NH2)2] (1)上述实验过程中涉及的三种含碳化合物属于无机物的是________________(填化学式，下同)，属于有机物的是________________。 (2)已知AgCNO难溶于水，反应①为复分解反应。请写出反应①的离子方程式:________________________________________________________________________； (3)现代工业上用氨和二氧化碳在200 atm和180 ℃时反应合成尿素，请写出该反应的化学方程式： __________________________________________________________________。 答案：　(1)AgCNO、NH4CNO　CO(NH2)2 (2)Cl－＋AgCNO===AgCl＋CNO－ (3)2NH3＋CO2CO(NH2)2＋H2O 学科网（北京）股份有限公司 $$