8.3 人工合成有机化合物（教学课件） 化学苏教版必修第二册

该高中化学课件聚焦有机化合物合成与高分子材料，涵盖常见有机物合成思路、绿色化学及加聚反应等核心知识。通过“现代有机合成之父”及诺贝尔化学奖成果导入，以乙烯合成乙酸乙酯为案例，用正向逆向思维法构建合成路线，形成从方法到应用的学习支架。 其亮点在于融合化学观念、科学思维与科学态度。以绿色化学原则（原料低毒、原子利用率）培养物质转化观念，逆合成分析案例训练证据推理能力，塑料回收标志等联系实际强化可持续发展意识。采用探究式案例与分层练习，助学生掌握合成方法，教师可直接用于教学提升效率。

专题8 有机化合物的 获得与应用 第三单元 人工合成有机化合物 苏教版必修第二册 有机高分子的合成 2 常见有机化合物的合成 1 知识导航 知识导航 明·学习目标 1.能根据目标产物设计和优化有机化合物的合成路线；初步形成绿色化学观念，具有风险评估的意识；认识有机合成化学对人类社会可持续发展的伟大贡献； 2.掌握加成聚合反应的概念和实质，了解常见合成高分子材料（塑料、合成纤维、合成橡胶）的原料、性能及用途，知道聚乙烯、聚氯乙烯、涤纶等典型物质的应用场景 引·新课导入 现代有机合成之父 引·新课导入 近100年来，化学家已经设计和合成了数千万种有机化合物，在一定程度上满足了生产、生活和科学技术各个领域对性能各异的新物质的需求，促进了科技和经济的发展，提高了人类的生活质量。20世纪以来，化学家在有机化学合成方面取得的成就举世瞩目，已有10多项相关研究成果获得了诺贝尔化学奖。 那么，化学家是如何合成有机物的呢？要遵循怎样的思路和方法？ 01 常见有机化合物 的合成 1.有机合成的思路和方法 探·知识奥秘 一、常见有机化合物的合成 (1)要依据被合成物质的组成和结构特点，选择适合的有机化学反应和起始原料，精心设计并选择合理的合成方法和路线。 (2)要综合考虑原料来源、反应物利用率、反应速率、设备和技术条件、是否有污染物排放以及生产成本等因素，综合选择最佳的合成路线。 探·知识奥秘 一、常见有机化合物的合成 特别提醒： (1)有机合成遵循的原则 原料：廉价、易得、低毒性、低污染。 路线：符合“绿色、环保”，步骤尽可能少。 反应：条件温和、操作简单、低能耗、易实现。 原理：符合反应事实，要按一定的反应顺序和规律引入官能团，不能臆造。 探·知识奥秘 一、常见有机化合物的合成 特别提醒： (2)有机合成的常用方法 正向思维法：采用正向思维，从已知原料入手，找出合成所需要的直接或间接的中间产物，逐步推向目标合成有机物，其思维程序是原料→中间产物→产品。 逆向思维法：采用逆向思维方法，从目标合成有机物的组成、结构、性质入手，找出合成所需的直接或间接的中间产物，逐步推向已知原料，其思维程序是产品→中间产物→原料。 综合比较法：此法采用综合思维的方法，将正向或逆向推导出的几种合成途径进行比较，得出最佳合成路线。 探·知识奥秘 一、常见有机化合物的合成 交流讨论 乙酸乙酯是一种常见的有机溶剂，在化工生产中具有广泛用途，而乙烯是一种常见的化工原料。根据已学的知识，你能找到以乙烯为原料合成乙酸乙酯的方法吗？ 2.以乙烯为原料合成乙酸乙酯 探·知识奥秘 一、常见有机化合物的合成 逆合成分析法 乙酸乙酯 乙酸 乙醇 乙烯 乙醛 ① ② ③ ④ ① ② ③ ④ 探·知识奥秘 一、常见有机化合物的合成 2.以乙烯为原料合成乙酸乙酯 除了上述合成路线外，我们还可以设计出由乙烯合成乙酸乙酯的其他合成路线，如图所示（不同颜色的线条代表不同的合成途径）。 探·知识奥秘 一、常见有机化合物的合成 3.有机合成中的绿色化学思想 (1)绿色化学思想的主要特点： ①充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料； ②避免污染物的产生，减少废物向环境排放； ③尽可能降低能量消耗； ④提高原子利用率，力图使所有原料转化成产物，实现“零排放”。 (2)有机合成中的绿色化学思想： ①改变所用的试剂或反应方式； ②避免分离中间体，从几个原料经一步合成目标产物； ③使用含水的溶剂代替有机溶剂作为反应介质。 析·典型范例 D 1.CH3COOC2H5是重要的有机化工原料和工业溶剂，可由乙烯经不同途径制得。 ①反应Ⅰ的反应类型是________。 ②反应Ⅱ的化学方程式是________。 ③比较反应Ⅱ和反应Ⅲ的原子利用率大小：反应Ⅱ________（填“>、<、=”）反应Ⅲ。 加成反应 < 析·典型范例 2.石油裂解可得到重要的化工原料乙烯，有关乙烯的部分转化关系如图： (1)写出 A 的结构简式：___________。 (2)②的反应类型为___________。 (3)已知反应④的原子利用率(期望产物的总质量与生成物的总质量之比)为100%，则其化学方程式为_____ ______。 CH2BrCH2Br 取代反应 02 有机高分子的合成 探·知识奥秘 无处不在的有机高分子材料 探·知识奥秘 二、有机高分子的合成 1.认识有机高分子化合物 （1）概念：由许多小分子化合物通过共价键结合成的，相对分子质量很高(104～106)的一类化合物 （2）特点 相对分子质量很大，由于高分子化合物都是混合物，无固定的熔、沸点，其相对分子质量只是一个平均值； 合成原料都是低分子化合物； 每个高分子都是由若干个重复结构单元组成的。 乙烯发生反应的过程： 探·知识奥秘 二、有机高分子的合成 1.认识有机高分子化合物 （3）与高分子化合物有关的概念 单体：能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物 链节：高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位 聚合度：高分子链中含有链节的数目，通常用n表示 聚合物：高分子化合物 聚合物的平均相对分子质量＝链节的相对质量×n 探·知识奥秘 二、有机高分子的合成 2.加成聚合反应（加聚反应） 概念：含有碳碳双键（或碳碳三键）的相对分子质量小的有机物分子，在一定条件下，通过加成反应，互相结合成相对分子质量大的高分子，我们把这样的有机化学反应叫作加成聚合反应，简称加聚反应。 加聚反应是合成有机高分子化合物的一种重要的反应类型。今后在选择性必修阶段，我们还会学到其他类型，如缩合聚合反应（缩聚反应）。 探·知识奥秘 二、有机高分子的合成 2.加成聚合反应（加聚反应） 大量用于制造玩具、标本架、各种笔杆、包装用泡沫塑料的聚苯乙烯是苯乙烯在一定条件下加聚得到的，请写出反应方程式： 探·知识奥秘 二、有机高分子的合成 2.加成聚合反应（加聚反应） 用于制造塑料薄膜、人造革、塑料管材和板材的聚氯乙烯是以氯乙烯（CH2 =CHCl）为原料，在一定条件下通过加聚反应得到的。请写出氯乙烯发生加聚反应的化学方程式。 nCH2 == CH [ CH2—CH ]n 催化剂 C1 C1 探·知识奥秘 二、有机高分子的合成 3.有机高分子材料的分类 天然有机高分子材料：棉花(纤维素)、羊毛(蛋白质)、天然橡胶等 合成有机高分子材料：塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等 新型有机高分子材料：导电高分子、仿生和智能高分子、高分子膜、可降解塑料等 由钛合金和高分子材料制成的人造心脏 迁·拓展延伸 塑 料 瓶 底 的 数 字 密 码 迁·拓展延伸 塑 料 瓶 底 的 数 字 密 码 A．CH≡CH B．CH2=CH2 C．CH≡C-CH3 D．CH2=C(CH3)2 析·典型范例 C 1.下列物质中，属于高分子化合物的是（ ） ① 蛋白质 ② 氨基酸 ③ 油脂 ④ 淀粉 ⑤ 氯乙烯 ⑥ 纤维素 ⑦ 聚乙烯 A. 只有①⑦ B. 除②外都是 C. 只有①④⑥⑦ D. 只有①③ A．CH≡CH B．CH2=CH2 C．CH≡C-CH3 D．CH2=C(CH3)2 析·典型范例 C 2. 科学家研制的一种使沙漠变绿洲的新技术，是在沙漠中喷洒一定量的某聚丙烯酸酯（ ）与水的混合物，使其与沙粒结合，起到既能阻止地下盐分上升，又能蓄积雨水的作用。下列关于聚丙烯酸酯的叙述中，正确的是（ ） ① 合成聚丙烯酸酯的小分子有机物的结构简式为CH2 =CHCOOR ② 聚丙烯酸酯没有固定的熔、沸点 ③ 由丙烯酸酯小分子合成聚丙烯酸酯的反应为加聚反应 A. ②③ B. ①② C. ①②③ D. ①③ 常见有机化合物的合成 有机高分子的合成 有机合成的思路和方法 以乙烯为原料合成乙酸乙酯 加聚反应 理·核心要点 人工合成有机化合物 认识有机高分子化合物 有机合成中的绿色化学思想 有机高分子材料的分类 A．1-氯丙烷 B．1，2-二氯丙烷 C．1-氯丙烯 D．2-氯丙烯 练·技能实战 1．聚乙烯塑料无毒，是用途最广泛的塑料之一，下列有关聚乙烯的说法正确的是（ ） A．聚乙烯属于纯净物 B．聚乙烯属于烯烃，可以燃烧 C．聚乙烯能使溴水褪色 D．聚乙烯的单体是乙烯 　D 选项 M N P A 锌 铜 稀硫酸 B 铜 铁 稀盐酸 C 银 锌 硝酸银溶液 D 锌 铁 硝酸铁溶液 练·技能实战 C 2.四氯乙烯( )是一种衣物干洗剂，聚四氟乙烯(“塑料王”)是家用不粘锅内侧涂层的主要成分。下列有关它们的叙述正确的是（ ） A．它们都属于有机高分子化合物 B．它们都可以与在一定条件下发生加成反应 C．四氯乙烯对油脂有较好的溶解作用，聚四氟乙烯化学性质比较稳定 D．它们都能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色 练·技能实战 C 3.材料是社会进步的阶梯。下列关于高分子材料的说法正确的是（ ） A．航天服使用的聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维都是天然高分子材料 B．聚乙烯是天然高分子材料，由乙烯通过加聚反应制得，常用于制作食品包装袋 C．棉花、羊毛和蚕丝的主要成分均为天然高分子材料，其中棉花的主要成分是纤维素 D．聚氯乙烯(PVC)的单体是，因其无毒且化学性质稳定，可制作保鲜膜 选项 M N P A 锌 铜 稀硫酸 B 铜 铁 稀盐酸 C 银 锌 硝酸银溶液 D 锌 铁 硝酸铁溶液 练·技能实战 4.制造隐形眼镜的功能高分子M的合成路线如图所示：下列说法正确的是（ ） A．该路线属于加成反应的是①④ B．F与乙醇互为同系物 C．H中有3种官能团 D．1molM完全反应消耗1molNaOH C 选项 M N P A 锌 铜 稀硫酸 B 铜 铁 稀盐酸 C 银 锌 硝酸银溶液 D 锌 铁 硝酸铁溶液 练·技能实战 5.航空航天技术与化学有着密切的联系，下列有关说法不正确的是 A．神舟系列飞船返回舱具有耐高温、耐摩擦的特性 B．宇航服使用的特殊高强度涤纶属于有机高分子材料 C．神舟系列飞船载人飞船推进舱使用的太阳能电池板主要材料是硅酸盐 D．返回舱在返回地面时，打开尼龙缓降伞，其中尼龙缓降伞属于有机高分子材料 C 选项 M N P A 锌 铜 稀硫酸 B 铜 铁 稀盐酸 C 银 锌 硝酸银溶液 D 锌 铁 硝酸铁溶液 练·技能实战 6.聚丙烯酸钠可用作化妆品的保湿剂，其合成路线如图所示。下列说法正确的是（ ） A．化合物Ⅰ与乙酸互为同系物 B．化合物Ⅰ可与NaOH发生取代反应得到化合物II C．上述路线中的物质均能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．聚丙烯酸钠的链节为 D 感谢 您的聆听 THANKS 苏教版必修第二册 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $