化学新设计苏教版选修五讲义专题一认识有机化合物

10/1111/11/第一单元有机化学的发展与应用学习目标核心素养建构1.了解有机物的发现和有机化学的发展历史。2.认识有机物在人类生活和社会经济发展中的重要意义。[知识梳理]一、有机化学的发展1.早期的有机化学：在3000多年前已经用煤作为燃料，2000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，第一次由无机物氰酸铵合成有机物——尿素，推翻“生命力论”，打破了无机物和有机物的界限。【自主思考】1.碳酸、CO、CO2、碳酸盐等是有机物吗？提示碳酸、CO、CO2、碳酸盐等虽然含有碳，但不属于有机物。二、有机化学的应用1.在人类衣食住行所需的物品中，有许多来源于天然有机物，如糖类、油脂、蛋白质、石油、天然气、天然橡胶等。塑料、合成纤维、合成橡胶、合成药物等合成有机物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，依靠酶的催化作用，人体将食物消化，并将一些简单分子合成生命活动所需的生物分子。3.药物化学已经成为化学的一个重要领域，世界上每天都会合成出的备选药物大多数是有机化合物。【自主思考】2.举例说明日常生活所涉及的有机物有哪些。请归纳。提示[效果自测]1.据报道，90年代前六年人类发现和创造的化合物为1000万种，这正巧相当于1990年前人类在1000多年来已知物质的总和。此外，关于物质的信息量也剧增。请你推断，新发现和新创造的物质主要是()A.盐类 B.无机物C.碳氢化合物 D.有机物答案D2.下列由事实得出的结论错误的是()A.维勒用无机物合成了尿素，突破了无机物与有机物的界限B.门捷列夫在前人工作的基础上发现了元素周期律，表明科学研究既要继承又要创新C.C60是英国和美国化学家共同发现的，体现了国际科技合作的重要性D.科恩和波尔因理论化学方面的贡献获诺贝尔化学奖，意味着化学已成为理论研究为主的学科解析维勒是第一个由无机物(氰酸铵NH4CNO)制得有机物[尿素CO(NH2)2]的科学家，故A正确；门捷列夫的元素周期律是在多个科学家研究基础上发现的，故B正确；C60是多位科学家共同研究发现的，故C正确；化学是一门以实验为基础的学科，D错误。答案D3.首次提出了“有机化学”概念的化学家是()A.李比希 B.维勒C.舍勒 D.贝采利乌斯答案D解析李比希创立了有机物定量分析法，提出了早期的“基团理论”；维勒首次合成尿素；舍勒主要从事有机物的提取；提出“有机化合物”和“有机化学”概念的是瑞典化学家贝采利乌斯，故D正确。4.以下有关说法不正确的是()A.有机化学是19世纪的新兴学科，其发展与其他学科无关B.日常生活中广泛使用的有机合成材料塑料、合成橡胶、合成纤维等均是有机化学的贡献C.有机化学能破译并合成蛋白质，认识并改变遗传分子，从分子水平上揭示生命奥秘D.新型农药的研制使用体现了有机化学对农业发展的贡献答案A探究、有机化学的发展与应用【合作交流】1.你能举例说明有机化学的发展对提高人类生活质量有何重大影响吗？提示在人类衣食住行所需的物品中，有许多来源于天然有机物，如糖类、油脂、蛋白质、石油、天然气、天然橡胶等。塑料、合成纤维、合成橡胶、合成药物等合成有机物也广泛应用于生活的方方面面。2.为什么说“从某种意义上讲，化学家为人类社会的发展合成了一个新的‘自然界’”？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发展合成了一个新的“自然界”。【点拨提升】有机物与无机物比较性质和特点有机物无机物种类很多(7000多万种)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不可以燃烧是否是电解质多数是非电解e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导电。如HCl、氢氧化钠、氯化镁是强电解质化学键多数是极性键或非极性键多数是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“=”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【典题例证】下列关于着名化学家的名字、国籍及主要贡献对应关系中，不正确的是()选项科学家国籍主要贡献A贝采利乌斯瑞典首先提出“有机化学”和“有机化合物”的概念B维勒德国首次人工合成了有机物尿素C李比希法国创立了有机物的定量分析方法D门捷列夫俄国发现元素周期律解析在有机化学的发展史上，瑞典化学家贝采利乌斯于19世纪初首先提出“有机化学”和“有机化合物”这两个概念；德国化学家维勒于1828年首次在实验室里人工合成了有机物尿素；德国化学家李比希创立了有机物的定量分析方法，基于他们的贡献，使有机化学成为一门较完整的学科。此外，俄国化学家门捷列夫于1869年发现元素周期律，把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系，这些着名的科学家都是我们学习的榜样。答案C【学以致用】下列关于有机化学发展与应用的描述不正确的是()A.19世纪初瑞典化学家贝采利乌斯合成尿素，使人们摒弃“生命力论”思想B.糖类、油脂、蛋白质均为有机物，能够为人类提供能量和营养成分C.1965年中国合成的结晶牛胰岛素是世界上第一次用人工的方法合成的具有生物活性的蛋白质D.合成纤维、合成树脂等在宇航服、飞行器中的应用说明航空航天工业离不开有机化学的支持解析A项中贝采利乌斯对有机化学的贡献是提出了有机化学和有机物的概念，德国科学家维勒人工合成尿素，故A错；糖类、油脂、蛋白质均为含碳的有机物，很多种类在日常生活中可做成食品为人类提供能量和营养成分，故B正确；1965年中国在世界上首次人工合成出具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素，故C正确；有机化学产品尤其是高分子复合材料在航空航天工业中应用广泛，因此航空航天工业离不开有机化学，D项正确。答案A1.下列说法中，正确的是()A.有机物就是有生命的物质B.有机物都是从有机体中分离出来的物质C.有机化学就是以有机物为研究对象的学科D.有机化学萌发于16世纪，创立并成熟于17、18世纪答案C2.下列关于有机物的说法中正确的是()A.凡是含碳元素的化合物都属于有机化合物B.有机化合物只能从有机体中提取，不能利用矿物质来合成有机化合物C.易溶于汽油、酒精等有机溶剂的物质一定是有机物D.有机物和无机物之间无明显的界限，它们之间有可能相互转化解析有机物一定含有碳元素，但含有碳元素的化合物不一定是有机物，如CO、CO2、Na2CO3就不是有机物。有机物既可以从有机体中提取，也可以利用矿物质合成。易溶于汽油、酒精等有机溶剂的物质既可能是有机物，如CH4易溶于汽油，乙酸易溶于酒精；也可能是无机物，如Br2、I2易溶于汽油、酒精等有机溶剂。有机物与无机物之间无明显的界限划分，它们在一定条件下有可能相互转化。答案D3.尿素是第一种人工合成的有机物，下列关于尿素的叙述中不正确的是()A.尿素是一种氮肥B.尿素是人体新陈代谢的一种产物C.尿素属于共价化合物D.尿素是一种酸性物质解析尿素是氨基氮肥，是人体代谢的产物，通过共价键结合。答案D4.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解析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。答案A5.用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能，其主要成分的结构简式为(1)从有机物的类别来看它应该属于________(填字母)。A.烃 B.烯烃C.烷烃 D.烃的衍生物(2)写出该物质的分子式：______________________________________________。(3)该化合物易发生反应的类型是________________________________________。解析(1)分子中除含C、H元素外，还含有S元素，应属烃的衍生物。(3)因分子中含CC，故易发生加成反应。答案(1)D(2)C6H4S4(3)加成反应课时作业基础巩固1.有机化学概念是下列哪位科学家提出的()A.道尔顿 B.阿伏加德罗C.贝采利乌斯 D.维勒解析对一些重要人物提出的理论要进行重点记忆。道尔顿提出原子学说；阿伏加德罗提出阿伏加德罗定律；贝采利乌斯提出有机化学的概念；打破“生命力论”的是维勒，他第一次人工合成了有机化合物。答案C2.1828年，填平无机物与有机物间鸿沟的巨匠维勒，将一种无机盐直接转化为有机物尿素[CO(NH2)2]，维勒使用的无机盐是()A.NH4NO3 B.(NH4)2CO3C.CH3COONH4D.NHD.NH4CNO解析无机盐直接转化为尿素，由质量守恒定律知，维勒使用的无机盐应该与尿素分子组成完全相同。答案D3.下列说法中，正确的是()A.有机物只能从动植物的有机体中提取B.有机物大多难溶于水，而易溶于有机溶剂C.有机物受热不易分解，且不易燃烧D.有机物都是非电解质，不易导电，且熔点较低解析有机物既可以从动植物的有机体内提取，也可以用人工方法合成；大多数有机物不耐热，受热易分解，易燃烧；大多数有机物是非电解质，不易导电，且熔点较低。答案B4.下列说法中不正确的是()A.有机物都是共价化合物，它们都是非电解质B.有机物中一定含有碳元素，含有碳元素的物质不一定是有机物C.有机物参与的反应一般比较复杂，反应速率较慢，且伴有副反应发生D.维勒用无机物合成尿素，突破了无机物与有机物的界限解析有机物多数是非电解质，如苯、乙醇等；但有些有机物属于电解质或离子化合物，如乙酸为电解质；乙酸钠为离子化合物，属于强电解质。答案A5.车用“乙醇汽油”能改变我国对石油资源相对短缺的局面。所谓“乙醇汽油”就是在汽油里加入适量的乙醇混合而成的一种燃料。下列有关叙述错误的是()A.乙醇汽油是一种新型的化合物B.汽车使用乙醇汽油能减少有害气体的排放C.工业上常用裂化的方法提高汽油的产量D.用玉米、高粱发酵可以制得乙醇解析乙醇汽油是混合物而不是纯净物，A错误；乙醇属于清洁能源，使用乙醇汽油可减少有害气体排放；石油的裂化可获得汽油等轻质油；由淀粉水解、发酵可制得乙醇。答案A6.现代建筑装饰材料日新月异，更新换代很快，但都有一个共同的特点就是易燃，易引发火灾。由此判断现代建筑装饰材料的主要成分是()A.硅酸盐 B.大理石C.有机物 D.金属化合物解析有机物多数易燃，而硅酸盐、大理石、金属化合物都难燃烧。答案C7.下列叙述错误的是()A.合金材料中可能含有非金属元素B.人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物C.加热能杀死流感病毒是因为病毒的蛋白质受热变性D.在汽车排气管上加装“催化转化器”是为了减少有害气体的排放解析合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的，A正确；光导纤维主要成分是SiO2，属于无机物，B错误；加热能使蛋白质变性，C正确；CO、NO在催化剂存在下能转化为CO2、N2，D正确。答案B8.据估计，地球上的绿色植物通过光合作用每年能结合来自CO2中的碳1500亿吨和来自水中的氢250亿吨，并释放4000亿吨氧气。光合作用的过程一般可用下式表示：CO2＋H2O＋微量元素(P、N等)eq\o(→,\s\up10(光能),\s\do10(叶绿素))(蛋白质、碳水化合物、脂肪等)＋O2下列说法不正确的是()A.某些无机物通过光合作用可转化为有机物B.含碳的化合物都属于有机物C.叶绿素能够参与光合作用的光反应D.增加植被，保护环境是人类生存的需要解析碳的氧化物、碳酸盐等，它们在物质的分类上属于无机物。答案B9.我国科学工作者合成了许多结构复杂的天然有机化合物，如叶绿素、血红素、维生素B12等。叶绿素的结构如图。下列说法中正确的是()A.叶绿素属于高分子化合物B.在一定条件下，叶绿素能发生加成、水解、酯化等反应C.叶绿素不属于芳香化合物D.叶绿素分子中含有两种类型的双键解析高分子化合物是相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机物，由叶绿素的结构可知，叶绿素不属于高分子化合物，A项错误；由于叶绿素结构中没有—OH或者—COOH，故不能发生酯化反应，B项错误；芳香化合物中含有苯环，叶绿素中无苯环，不属于芳香化合物，C项正确；此化合物中含有三类双键：C=C、C=O、C=N，D项错误。答案C10.中国研制成功的全球唯一的治疗疟疾特效药——青蒿素，是数亿外国人眼中的“中国神药”，其结构如图所示。目前售价每克225美元，世界年产量15吨，是需求量的十分之一，供不应求。下列关于青蒿素的说法正确的是()A.是一种烃 B.属于高分子化合物C.属于无机物 D.属于有机物解析有机物是指含碳化合物(除去碳的氧化物、碳酸、碳酸盐等性质与无机化合物相似的物质)；烃是指仅由碳和氢两种元素组成的有机物；高分子化合物是相对分子质量很大的化合物，所以D对。答案D能力提升11.(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)：①有机物转为无机物___________________________________________________；②无机物转化为有机物_________________________________________________。(2)1828年，德国化学家维勒通过蒸发氰酸铵(NH4CNO是一种无机化合物，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：____________________________________________________________________________。(3)现代工业上用氨和二氧化碳在2.02×107Pa和180℃时反应合成尿素，请写出该反应的化学方程式：_________________________________________________。解析(1)具有开放性，我们学过的有机物转化为无机物的反应比较多，比如有机物的燃烧反应，甲烷的热分解反应等；无机物转化为有机物最典型的例子是绿色植物的光合作用，只要答案合理即可。(2)主要考查学生根据条件写化学方程式的能力，只要确定反应物和生成物，配平即可。答案(1)①C6H12O6＋6O2eq\o(→,\s\up7(点燃))6CO2＋6H2O②6CO2＋6H2Oeq\o(→,\s\up10(光照),\s\do8(叶绿素))C6H12O6＋6O2(2)①AgCNO＋NH4Cl=AgCl↓＋NH4CNO②CO(NH2)2＋2H2Oeq\o(→,\s\up7(尿素酶))(NH4)2CO3(3)2NH3＋CO2eq\o(→,\s\up10(2.02×107Pa),\s\do8(180℃))CO(NH2)2＋H2O12.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：________________________________________________________________________________________________________________________。(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(假设其主要成分是CaCO3)，洗涤尿迹、烟熏迹、果渍和汗渍等。写出醋酸除水垢的离子方程式：________________________。(4)做菜时既加醋又加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________________________，该反应的类型是________________。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