内容正文:
专题1 专题综合提升
优化探究
专题1 有机化学的发展及研究思路
一、有机化学的发展与应用
1.中国有机化学发展史
(1)原始社会末期,古人已经开始用谷物酿酒制醋。
(2)3 000多年前已经用煤作为燃料。
(3)2 000多年前就掌握了石油和天然气的开采技术。
(4)我国周代已经使用靛蓝、茜草等天然染料。
(5)西汉初期发明了纸。
(6)公元前1世纪发展本草医学。
(7)1965年,中国科学家在世界上首次用人工方法合成蛋白质——结晶牛胰岛素。
(8)1981年,中国在世界上首次人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸。
2.掌握有关化学发展史中的重要科学家
(1)“原子学说”的奠基人道尔顿,推翻了错误的“燃素学说”的拉瓦锡。
(2)首次提出“有机化学”和“有机化合物”概念的贝采利乌斯。
(3)第一次用无机物合成有机物的维勒。
(4)创立有机化学元素分析法的李比希。
(5)将化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系的门捷列夫。
(6)“分子学说”的创立者阿伏加德罗等。
1.(高考真题)近年来,我国航空航天事业成果显著。下列成果所涉及的材料为金属材料的是( )
A.“天宫二号”航天器使用的质量轻强度高的材料——钛合金
B.“北斗三号”导航卫星使用的太阳能电池材料——砷化镓
C.“长征五号”运载火箭使用的高效燃料——液氢
D.“C919”飞机身使用的复合材料——碳纤维和环氧树脂
A
解析:A.钛合金是合金材料,属于金属材料,故A符合题意;B.砷化镓是一种半导体材料,不是金属材料,故B不符合题意;C.液氢是液态氢气单质,氢元素是非金属,不是金属材料,故C不符合题意;D.碳纤维是碳元素组成的一种单质,是无机非金属材料,环氧树脂是有机高分子合成材料,都不是金属材料,故D不符合题意。
2.(高考真题)晋朝葛洪的《肘后备急方》中记载:“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之……”,受此启发为人类做出巨大贡献的科学家是( )
A.屠呦呦 B.钟南山
C.侯德榜 D.张青莲
A
解析:屠呦呦的主要贡献是发现了治疗疟疾的青蒿素,测定了青蒿素的组成、结构,成功合成双氢青蒿素等;钟南山是中国工程院院士,著名呼吸病学专家,长期从事呼吸内科的医疗、教学、科研工作,重点开展哮喘,慢阻肺疾病,呼吸衰竭和呼吸系统常见疾病的规范化诊疗、疑难病、少见病和呼吸危重症监护与救治等方面的研究;侯德榜的主要贡献是揭开了索尔维制碱法的秘密、创立了侯氏制碱法等;张青莲的主要贡献:主持测定了铟、铱、锑、铕、铈、锗、锌、镝几种元素的相对原子质量新值,被国际原子量委员会采用为国际新标准;“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之……”描述的是从青蒿中提取青蒿素治疗疟疾的过程,受此启发为人类做出巨大贡献的科学家是屠呦呦。
二、有机物分离与提纯的常用方法总结
常用方法有分液、蒸馏、萃取、重结晶、洗气、渗析、盐析。
上述方法中,最常用的是分液(萃取)、蒸馏和洗气。最常用的仪器是分液漏斗、蒸馏烧瓶和洗气瓶。
3.(高考真题)下列实验装置(部分夹持装置略)或现象错误的是( )
A.滴入酚酞溶液
B.吸氧腐蚀
C.钠的燃烧
D.石蜡油的热分解
答案:C
解析:碳酸钠和碳酸氢钠都会因水解而使溶液显碱性,碳酸钠的碱性强于碳酸氢钠,滴入酚酞溶液后,碳酸钠溶液呈现红色,碳酸氢钠的溶液呈现浅红色,A正确;食盐水为中性,铁钉发生吸氧腐蚀,试管中的气体减少,导管口形成一段水柱,B正确;钠燃烧温度在400 ℃以上,玻璃表面皿不耐高温,故钠燃烧通常载体为坩埚或者燃烧匙,C错误;石蜡油发生热分解,产生不饱和烃,不饱和烃与溴发生加成反应,使试管中溴的四氯化碳溶液褪色,D正确。
三、确定有机物分子式、结构式的方法
1.确定有机物分子式的一般思路
2.波谱分析与有机物结构的确定
波谱分析是目前测定有机物结构的主要方法,仅用微量的样品即可准确、快速测定出有机物分子的相对分子质量和结构。测定有机物结构常用的波谱:质谱、紫外光谱、红外光谱、1H核磁共振谱。不同的波谱,在有机物结构测定中的作用不同。
波谱 作用
质谱 确定相对分子质量
紫外光谱 确定共轭双键
红外光谱 确定官能团、化学键类型
(碳氢键、碳碳键等)
1H核磁共振谱 确定氢原子的种类及数目比
4.(高考真题)已知某有机物A的红外光谱和1H核磁共振谱如图所示,下列说法中错误的是( )
A.由红外光谱可知,该有机物中至少有三种不同的化学键
B.由1H核磁共振谱可知,该有机物分子中存在三种处于不同化学环境的氢原子
C.仅由A的1H核磁共振谱无法得知其分子中的氢原子总数
D.若A的化学式为C2H6O,则其结构简式为CH3—O—CH3
答案:D
解析:红外光谱图中给出的化学键有C—H键、O—H键和C—O键三种,A正确;1H核磁共振谱图中峰的个数代表氢的种类,题中所给的1H核磁共振谱中含有3组峰,所以该有机物分子中存在三种处于不同化学环境的氢原子,B正确;1H核磁共振谱峰的面积表示氢的数目比,在没有明确化学式的情况下,无法得知氢原子总数,C正确;若A为CH3—O—CH3,则无O—H键,与所给红外光谱图不符,且其1H核磁共振谱图应只有1个峰,与1H核磁共振谱图不符,D错误。
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