专题1 第一单元 有机化学的发展与应用-【优化探究】2025-2026学年新教材高中化学选择性必修3同步导学案配套PPT课件（苏教版）

第一单元　有机化学的发展与应用 优化探究 专题1　有机化学的发展及研究思路 [课程标准要求]　1.知道有机化学的发展简史及发展现状,能说出有机化学发展史中做出突出贡献的化学家及其成就。2.知道有机化学在人类生活和社会经济发展中的作用。3.理解有机物的一般特点及与无机物的联系与区别。 任务一　有机化学的发展 任务二　有机化学的发展与应用 课时作业　巩固提升 任务一　有机化学的发展 1.19世纪初期,瑞典化学家　　　　　　提出了有机化学概念。  2.19世纪中叶以前,“生命力论”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。 3.1828年,德国化学家　　　在实验室里合成了尿素[CO(NH2)2],这是人类历史上第一次用无机物合成有机物,尿素的人工合成开启了有机合成的大门,动摇了“生命力论”的基础。此后,其他化学家又以无机物为原料合成了醋酸、苹果酸、甲烷、乙炔等有机化合物,使人们彻底抛弃了“生命力论”。  贝采利乌斯 维勒 4.1965年,中国科学院生物化学研究所、有机化学研究所和北京大学化学系三家单位协作,第一次用人工方法以氨基酸为原料合成了具有生物活性的蛋白质——　　　　　　 　。  结晶牛胰岛素 (1)有机化合物一定来自动植物,人类无法合成。(　　) (2)19世纪初期,德国化学家维勒提出了有机化学的概念。(　　) (3)有机化学为研究和改善环境质量作出重大贡献,环境科学离不开有机化学。(　　) (4)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。(　　) × × √ × 1.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。 2.日常食品的主要成分大部分都是有机物,你熟知的营养物质有哪些? 提示:淀粉(米饭、馒头)、纤维素(蔬菜)、油脂、蛋白质等都是人体重要的营养物质。 3.从组成和性质上看,氰酸铵(NH4CNO)属于有机物吗? 提示:氰酸铵属于无机物,不属于有机物。 4.有机物都易燃烧吗?举例说明。 提示:有机物多数易燃,但有些有机物不易燃,如CCl4可用于灭火。 归纳总结 有机物与无机物的比较 性质和特点 有机物 无机物 种类 很多(已达几千万种) 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 性质和特点 有机物 无机物 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能导电。如硫酸、氢氧化钠、氯化镁是电解质 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“===”或“⥫⥬”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 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。下列属于有机化学研究范畴的是(　　) A.合成新型药物 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一氧化碳和氮氧化物转化为无害气体 D.研究人造地球卫星的运行轨迹 A 解析:有机化学是研究有机化合物组成、结构、性质、制备和应用的一门学科,则合成新型药物是有机化学研究的一个重要领域,A项属于有机化学研究的范畴;碳纳米管、汽车尾气中的一氧化碳和氮氧化物都属于无机物,B、C项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。 任务二　有机化学的发展与应用 1.在人类衣食住行所需的物品中,有许多来源于天然　　　　,如糖类、油脂、蛋白质、石油、天然气、天然橡胶等。如今,塑料、合成纤维、合成橡胶、合成药物等合成有机物已广泛应用于生活的方方面面。  2.有机物在维持生命活动的过程中发挥着重要的作用。例如,依靠　　的催化作用,人体将食物消化,并将一些简单分子合成为生命活动所需的生物分子。  3.　　　　　已经成为化学的一个重要领域,世界上每天合成的备选药物中的大多数是有机化合物。  有机物 酶 药物化学 4.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。例如,　　　材料制作电脑显示屏,选择耐高温、高强度的　　　　用于航天服的制作。  5.环境科学是在人们亟待解决环境问题的社会需求下迅速发展起来的。例如,植物中的　　　　和　　　　(非纤维素,一种含有苯环结构的芳香族化合物)结合在一起,在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。  液晶 碳纤维 纤维素 木质素 (1)石油、煤、天然气、塑料、油脂都是人类生活中所需的天然有机物。(　　) (2)有机物在维持生命活动中发挥重要作用,没有有机物就没有生命。(　　) (3)液晶材料、甲基硅橡胶、纤维素、黏合剂都属于有机功能材料。(　　) (4)木质素是一种纤维素,可以和固化剂一起用于沙漠植树。(　　) × √ × × (5)为解决塑料制品造成的环境污染问题,可以通过焚烧、填埋的方法解决。(　　) (6)材料科学是一门新兴的学科,主要研究无机材料在高科技领域的应用,与有机化学无关。(　　) × × 1.怎样理解“化学家为人类社会的可持续发展创造了一个新的‘物质世界’”这种说法? 提示: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的需求日益增大。这些有机物的合成和使用,极大地改变了人们的生活习惯,提高了人类的生活质量。从某种意义上讲,化学家为人类社会的可持续发展创造了一个新的“ 物质世界”。 2.有机化学作为一门学科,萌芽于17世纪,创立成熟于18、19世纪。20世纪这一学科发展成为一门内容丰富、涵盖面广、充满活力的学科,你能建立起有机化学发展的线路图吗? 提示: 3.有机化学的应用体现在哪些方面? 提示:(1)合成有机物广泛应用于生活。 (2)大量有机功能材料如医用材料、光功能材料、工程材料的合成和使用,满足了人类需求。 (3)生命体中许多物质都是有机物,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。 (4)化学药物。大多数是有机化合物,在帮助人们战胜疾病,延长寿命的过程中发挥着重要的作用。 归纳总结 1.有机化学的发展历程 发展阶段 时代 主要成就和标志 萌发和形 成阶段 17世纪 生活应用:使用酒、醋、染色植物和草药 18世纪 物质提取:瑞典化学家舍勒提取了酒石酸、柠檬酸、苹果酸、乳酸和草酸等有机化合物 萌发和形 成阶段 19世纪 基本有机理论形成: ①19世纪初期,瑞典化学家贝采利乌斯提出有机化学概念 ②1828年,德国化学家维勒首次在实验室里合成了有机物尿素,进入了有机合成时代 ③1830年,德国化学家李比希创立了有机化合物的定量分析方法,并提出了基因理论(下一课时讲解) ④1848~1874年,完善了碳的价键、碳原子的空间结构理论,建立了研究有机化合物的官能团体系,使有机化学成为一门较完整的学科 发展阶段 时代 主要成就和标志 发展和走 向辉煌时 期 20世纪 ①理论:有机化学结构理论的建立和有机反应机理的研究 ②测定方法:红外光谱、核磁共振谱和质谱等方法 ③合成设计方法:逆推法合成设计思想的确立 发展前景 21世纪 ①揭示生物学和生命科学的许多奥秘 ②创造出更多的具有优异性能的材料 ③在对环境友好的前提下生产更多食品 ④推动科技发展、社会进步,提高人类生活质量,改善人类生存环境 2.有机化学的应用 下列用于生产“一次性口罩”的材料中不属于有机物的是(　　) A.耳带——聚四亚甲基醚二醇 B.外层防菌过滤层——聚酯纤维 C.防水透气膜——聚丙烯 D.鼻梁条——镀锌细钢丝 D 解析:聚丙烯是H2C==CH—CH3的加聚反应产物,是有机高分子化合物,C项错误;镀锌细钢丝是金属材料,不是有机物,D项正确。 课时作业　巩固提升 2 3 4 5 6 7 8 1 1.广东有众多国家级非物质文化遗产,如广东剪纸、粤绣、潮汕工夫茶艺和香云纱染整技艺等。下列说法不正确的是(　　) A.广东剪纸的裁剪过程不涉及化学变化 B.冲泡工夫茶时茶香四溢,体现了分子是运动的 C.制作粤绣所用的植物纤维布含有天然高分子化合物 D.染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于纯净物 9 10 D 解析:广东剪纸的裁剪过程中没有新物质生成,故不涉及化学变化,A正确;冲泡工夫茶时茶香四溢,是因为茶水的香味分子不停地做无规则的运动,扩散到空气中,B正确;制作粤绣所用的植物纤维布含有纤维素,属于天然高分子化合物,C正确;染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于混合物,D错误。 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 2.从19世纪20年代开始,人们用从非生物体内取得的物质合成了许多有机物。下列属于最早合成的有机物是(　　) A.酒精　　　　　　　　　 B.尿素 C.大豆分高蛋白 D.淀粉 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 B 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:1828年,德国化学家维勒在制备无机物NH4CNO时得到了尿素,结构简式为NH2CONH2,开创了有机化学人工合成的新纪元,故选B。 3.人类第一次用无机化合物人工合成的有机化合物是(　　) A.乙醇　　　　　　　　　 B.尿素 C.乙酸 D.蛋白质 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 B 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:1828年,德国化学家维勒在实验室中制备无机物氰酸铵(NH4CNO)溶液时得到了有机物尿素[CO(NH2)2],所以人类第一次用无机化合物人工合成的有机物是尿素,故选B。 4.(2024·浙江宁波期中)下列关于有机化学史的说法,正确的是(　　) A.贝采利乌斯提出了测定有机物元素组成的方法 B.格利雅提出了基团理论 C.李比希提出了有机化学概念 D.维勒最早用人工方法将无机物转变为有机物 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 D 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:贝采利乌斯在19世纪初期最早提出有机化学概念,李比希最早提出了测定有机物元素组成的方法,A、C说法错误;李比希提出了基团理论,B说法错误;德国化学家维勒用氰酸铵合成尿素,最早用人工方法将无机物转变为有机物,D说法正确。 5.(2024·河北邢台阶段练习)有机化合物在我们生活中扮演着重要角色。下列物质不属于有机物的是(　　) A.食品中常用的调味剂——醋酸 B.水果中含有的营养物质——维生素C C.用来杀菌消毒的乙醇 D.第二十四届冬奥会中,国产雪车使用的高性能碳纤维材料 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 D 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:醋酸的结构简式为CH3COOH,醋酸属于有机物,故A不符合题意;维生素C又称为L-抗坏血酸,属于多羟基化合物,化学式为C6H8O6,属于有机物,故B不符合题意;乙醇的结构简式为CH3CH2OH,属于有机物,故C不符合题意;碳纤维是碳单质一种结构,属于无机物,故D符合题意。 6.在日常生活中我们常说七件事: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 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 C 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:①柴的主要成分是纤维素,②米中含有淀粉,③油属于油脂,⑥醋中含有醋酸,纤维素、淀粉、油脂、醋酸均属于有机物;⑤酱、⑦茶中均含有多种有机物;日常生活中的④盐是指氯化钠,属于无机物,故选C。 7.化学家们对化学学科的发展做出巨大的贡献。下列有关说法错误的是(　　) A.俄国化学家盖斯提出盖斯定律,为化学动力学发展奠定了基础 B.德国化学家维勒合成了尿素,开创了人工合成有机化合物的新时代 C.中国化学家侯德榜发明了联合制碱法,打破外国对我国的技术封锁 D.法国化学家拉瓦锡提出燃烧的氧化学说,使近代化学取得革命性的进展 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 A 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:俄国化学家盖斯提出盖斯定律,为化学热力学发展奠定了基础,故A错误;德国化学家维勒合成了尿素,开创了人工合成有机化合物的新时代,故B正确;中国化学家侯德榜发明了联合制碱法,即“侯氏制碱法”,打破外国对我国的技术封锁,故C正确;法国化学家拉瓦锡提出燃烧的氧化学说,使近代化学取得革命性的进展,故D正确。 8.化学与生产、生活密切相关。下列有关叙述错误的是(　　) A.特氟龙(聚四氟乙烯)常用于不粘锅内层涂料 B.我国第一口海上CO2封存回注井开钻,CO2封存有利于实现碳中和 C.“食人鱼溶液”是由浓硫酸和30%双氧水组成的混合物,它具有强氧化性和稳定性 D.河北博物院收藏的“错金铜博山炉”,其主要材质是金属材料 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 C 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:特氟龙(聚四氟乙烯)耐腐蚀,耐高温,常用于不粘锅内层涂料,A正确;CO2封存有利于实现碳中和,B正确;浓硫酸和双氧水具有强氧化性,但双氧水稳定性差,C错误;河北博物院收藏的“错金铜博山炉”,含金、铜等元素,其主要材质是金属材料,D正确。 9.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。” (1)请举例说明有机物和无机物之间是可以相互转化的(用化学方程式表示): 　 。  (2)1828年,德国化学家维勒通过蒸发氰酸铵(NH4CNO是一种无机物,由氯化铵和氰酸银反应制得)水溶液得到尿素[CO(NH2)2]。尿素的人工合成,揭开了人工合成有机物的序幕。请回答下列问题: ①制备氰酸铵的化学方程式是　 。  ②尿素在尿素酶的作用下水解生成碳酸铵,写出该反应的化学方程式: 　 。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 (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: 　 。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 10.醋的食用在我国有悠久的历史,人们常说的“生活开门七件事,柴米油盐酱醋茶”中就有醋,说明醋在人类生活中的重要性。 (1)早在原始社会末期,我国人民就学会了用谷物酿酒,但是酒在空气中长期放置就会出现“坏酒”(酸酒)现象,写出产生“坏酒”现象的化学方程式: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,该反应的反应类型为　　　　。  (2)醋能溶解食品中含钙、磷、铁等元素的物质,增进人体对所需元素的吸收,写出醋酸的电离方程式: 　 。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 (3)醋在日常生活中多有妙用,如用醋能洗去铝锅、铜器、铁制品表面的锈迹,清除水壶中的水垢(假设其主要成分为CaCO3)等。写出醋酸除水垢的离子方程式: 　 。  (4)做菜时既加醋又加料酒可以增加菜的香味,其原因是生成了酯类物质,写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　,该反应的反应类型是 　 。  2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 2 3 4 5 6 7 8 1 9 10 解析:(1)酒中的主要成分乙醇(C2H5OH)受微生物的作用,被空气中的氧气(O2)氧化而变成醋酸(CH3COOH),就会出现“坏酒”现象。(2)醋酸呈弱酸性,可以使含钙、磷、铁等元素的物质溶解生成可溶性物质,促进人体对所需元素的吸收。(3)醋酸可以和CaCO3发生复分解反应生成可溶性醋酸盐而将水垢除去。(4)做菜时醋酸和乙醇发生酯化反应生成少量有香味的乙酸乙酯。 答案:(1)有机物转化为无机物:C6H12O6+6O26CO2+6H2O;无机物转化为有机物:6CO2+6H2OC6H12O6+6O2(答案合理即可) (2)①NH4Cl+AgCNO===AgCl↓+NH4CNO ②CO(NH2)2+2H2O(NH4)2CO3 (3)2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O 答案:(1)CH3CH2OH+O2CH3COOH+H2O　氧化反应 (2)CH3COOH⥫⥬CH3COO-+H+ (3)CaCO3+2CH3COOH===2CH3COO-+Ca2++CO2↑+H2O (4)CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O　酯化反应(或取代反应) $$