8.3 人工合成有机化合物 课件（26张PPT）
文档属性
| 名称 | 8.3 人工合成有机化合物 课件（26张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-04-17 00:26:16 | ||
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文档简介
(共26张PPT)
第三单元
人工合成有机化合物
专题8 有机化合物的获得与应用
学习目标
1.通过分析反应物、生成物的结构特征，寻找有机合成的路线。
2.通过对有机高分子结构的分析，掌握有机高分子与小分子之间的互相推导。
3.熟知加聚反应的原理，会书写加聚反应的化学方程式，会判断发生加聚反应的小分子。
由于自然条件的限制，天然有机物往往难以满足生产、生活的需求，人们需要通过化学方法来合成新的有机化合物。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。
合成橡胶
合成纤维
塑料
三大合成材料
新课导入
聚苯乙烯厨具
聚氯乙烯塑料
尿素甲醛制品
聚四氟乙烯不粘锅涂层
树脂眼镜
合成纤维
其他常见合成材料
思考：怎样合成有机化合物呢，依据哪些原理？
1.合成原理：
合成有机物要依据被合成物质的组成和结构特点，选择合适的起始原料和反应原理，精心设计合理的合成方法和路线。
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？
一、常见有机化合物的合成
新知梳理
2.合成有机物的一般方法：逆向思维方法
被合成物质
组成
结构特点
中间物
组成
结构特点
性质
起始原料
根据乙酸乙酯的分子结构特点，运用已学的有机化学知识，推测怎样从乙烯合成乙酸乙酯。设计可能的合成路线。
线路一：
乙烯
CH2=CH2
乙醇
CH3CH2OH
乙醛
CH3CHO
乙酸
CH3COOH
乙酸乙酯
CH3COOCH2CH3
有关反应的化学方程式及反应类型：
① ；
② ；
③ ；
④ 。
酯化反应
CH3COOH + CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 + H2O
浓硫酸
△
乙烯
CH2=CH2
乙醇
CH3CH2OH
乙醛
CH3CHO
乙酸
CH3COOH
乙酸乙酯
CH3COOCH2CH3
在催化剂条件下和水反应
在催化剂条件下和氧气反应
催化剂
2CH2＝CH2 + O2 2CH3CHO
线路二：
乙烯
CH2=CH2
乙醇
CH3CH2OH
乙酸
CH3COOH
乙酸乙酯
CH3COOCH2CH3
思考：以上三条合成路线理论上都可以实现，那么，在条路线中哪条最合适？你的选择依据是什么？
线路三：
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。
3.有机物合成路线选择的原则
(1)原料来源方便、反应物利用率高
(2)反应速率快、生产成本低
(3)绿色环保，污染物排放少
做到：科学、简约、经济、环保
思考：怎样实现有机合成过程中的绿色化学思想呢？
“绿色化学”思想的主要特点是：
1.充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；
2.在无毒、无害的条件下进行反应，以减少废物向环境排放；
3.提高原子利用率，力图使所有原料转化成产物，实现“零排放”；
4.生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好产品。
思考下列问题：
1．什么是有机高分子化合物？
2．你知道的有机高分子化合物有哪些？
3．怎样合成有机高分子化合物？
4 ．合成有机高分子化合物有哪些方法？
课堂活动：请阅读教材第84-86页内容。
二、有机高分子化合物
1．定义：
2．分类：
利用化学方法合成的，相对分子质量高达几万乃至几百万的有机化合物。
（1）天然有机高分子化合物：
（2）合成有机高分子化合物：
淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶等
塑料、合成纤维、合成橡胶
新知梳理
有机高分子是由小分子有机化合物通过聚合反应制得的。
三、加聚反应
含有碳碳双键 (或碳碳三键)的相对分子质量小的化合物分子，在一定条件下，互相结合成相对分子质量大的高分子，这样的有机化学反应叫做加成聚合反应，简称加聚反应。
1．定义：
2．相关概念：
（1）单体：
（2）链节：
（3）链节：
形成高分子化合物的小分子。
高分子化合物中不断重复的基本结构单元
高分子化合物中链节的数目，常用字母n表示。
新知梳理
3.合成聚乙烯
生活中常的水杯、奶瓶、食品保鲜膜等是聚乙烯制品，合成过程如下：
单体
聚合度
—CH2—CH2—：链节
吹塑法生产聚乙烯薄膜
4.合成聚苯乙烯
玩具、标本架、各种笔杆、包装用泡沫塑料都是以聚苯乙烯为原料的。
单体
链节
聚合度
课堂活动：
除聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯外，日常生活中常见的腈纶、有机玻璃、合成橡胶等都是通过加聚反应得到的。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，可用于制造塑料薄膜、人造革、塑料管材和板材的。请写出氯乙烯发生加聚反应的化学方程式。并指明单体、链节、聚合度。
CH2=CHCl
—CH2—CHCl—
[ ]
n
单体
链节
聚合度
n
—CH2—CHCl—
1.加聚反应的特点
（1）反应物含有不饱和键（碳碳双键或碳碳三键）
（2）反应没有小分子化合物生成。
2.加聚反应方程式书写注意事项
（1）高分子化合物与反应物具有相同的化学组成
（2）不饱和的碳原子作为端点相互连接成长链，而饱和的碳原子作为支链。
加聚反应小结
归纳总结
在有机高分子合成领域中，化学工作者们正在研究和着力解决以下课题：
（1）对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广，如导电高分子的应用研究等。
（2）研制具有特殊功能的高分子材料，如合成仿生和智能高分子材料等。
（3）研制用于物质分离、能量转换的高分子膜，如合成能将化学能转换成电能的传感膜，合成将热能转换成电能的热电膜等。
（4）研制易分解的新型合成材料，防止“白色污染”，如研制可生物降解的特种塑料等。
1．根据所学知识和物质设计合成CH3CH2Cl的可能路线？并分析哪条路线更合理？
方法1：
CH2=CH2与HCl发生加成反应制取。
优点：原子利用率高，副产物少。
方法2：
CH3CH3与Cl2发生取代反应制取。
缺点：原子利用率低，副产物多；
当堂过关
2.设计方案，以玉米秸秆为原料，合成乙酸乙酯，写出所有相关反应的化学方程式。
酯化反应
CH3COOH + CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 + H2O
浓硫酸
△
3.下列关于乙烯和聚乙烯的叙述中正确的是（ ）
A.两者都能使溴水褪色，性质相同
B.两者都是纯净物
C.两者的物质状态相同
D.两者的组元素相同
D
4.我国实行“限塑”，大减少了“白色污染”。下列有关说法错误的是（ ）
A.限塑的主要意义是减少白色污染
B.塑料袋的材料主要是聚乙烯、聚氯乙烯等
C.聚乙烯、聚氯乙烯等塑料都是天然高分子材料
D.聚乙烯是由乙烯分子通过加成反应聚合而成
C
5.丁腈橡胶 具有优良的耐油、耐高温
性能，合成丁腈橡胶的原料是（ ）
①CH2==CH—CH==CH2 ②CH3—C≡C—CH3 ③CH2==CH—CN
④CH3—CH==CH—CN ⑤CH3—CH==CH2 ⑥CH3—CH==CH—CH3
A.③⑥ B.②③ C.①③ D.④⑤
C
本节内容结束
第三单元
人工合成有机化合物
专题8 有机化合物的获得与应用
学习目标
1.通过分析反应物、生成物的结构特征，寻找有机合成的路线。
2.通过对有机高分子结构的分析，掌握有机高分子与小分子之间的互相推导。
3.熟知加聚反应的原理，会书写加聚反应的化学方程式，会判断发生加聚反应的小分子。
由于自然条件的限制，天然有机物往往难以满足生产、生活的需求，人们需要通过化学方法来合成新的有机化合物。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。
合成橡胶
合成纤维
塑料
三大合成材料
新课导入
聚苯乙烯厨具
聚氯乙烯塑料
尿素甲醛制品
聚四氟乙烯不粘锅涂层
树脂眼镜
合成纤维
其他常见合成材料
思考：怎样合成有机化合物呢，依据哪些原理？
1.合成原理：
合成有机物要依据被合成物质的组成和结构特点，选择合适的起始原料和反应原理，精心设计合理的合成方法和路线。
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？
一、常见有机化合物的合成
新知梳理
2.合成有机物的一般方法：逆向思维方法
被合成物质
组成
结构特点
中间物
组成
结构特点
性质
起始原料
根据乙酸乙酯的分子结构特点，运用已学的有机化学知识，推测怎样从乙烯合成乙酸乙酯。设计可能的合成路线。
线路一：
乙烯
CH2=CH2
乙醇
CH3CH2OH
乙醛
CH3CHO
乙酸
CH3COOH
乙酸乙酯
CH3COOCH2CH3
有关反应的化学方程式及反应类型：
① ；
② ；
③ ；
④ 。
酯化反应
CH3COOH + CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 + H2O
浓硫酸
△
乙烯
CH2=CH2
乙醇
CH3CH2OH
乙醛
CH3CHO
乙酸
CH3COOH
乙酸乙酯
CH3COOCH2CH3
在催化剂条件下和水反应
在催化剂条件下和氧气反应
催化剂
2CH2＝CH2 + O2 2CH3CHO
线路二：
乙烯
CH2=CH2
乙醇
CH3CH2OH
乙酸
CH3COOH
乙酸乙酯
CH3COOCH2CH3
思考：以上三条合成路线理论上都可以实现，那么，在条路线中哪条最合适？你的选择依据是什么？
线路三：
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。
3.有机物合成路线选择的原则
(1)原料来源方便、反应物利用率高
(2)反应速率快、生产成本低
(3)绿色环保，污染物排放少
做到：科学、简约、经济、环保
思考：怎样实现有机合成过程中的绿色化学思想呢？
“绿色化学”思想的主要特点是：
1.充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；
2.在无毒、无害的条件下进行反应，以减少废物向环境排放；
3.提高原子利用率，力图使所有原料转化成产物，实现“零排放”；
4.生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好产品。
思考下列问题：
1．什么是有机高分子化合物？
2．你知道的有机高分子化合物有哪些？
3．怎样合成有机高分子化合物？
4 ．合成有机高分子化合物有哪些方法？
课堂活动：请阅读教材第84-86页内容。
二、有机高分子化合物
1．定义：
2．分类：
利用化学方法合成的，相对分子质量高达几万乃至几百万的有机化合物。
（1）天然有机高分子化合物：
（2）合成有机高分子化合物：
淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶等
塑料、合成纤维、合成橡胶
新知梳理
有机高分子是由小分子有机化合物通过聚合反应制得的。
三、加聚反应
含有碳碳双键 (或碳碳三键)的相对分子质量小的化合物分子，在一定条件下，互相结合成相对分子质量大的高分子，这样的有机化学反应叫做加成聚合反应，简称加聚反应。
1．定义：
2．相关概念：
（1）单体：
（2）链节：
（3）链节：
形成高分子化合物的小分子。
高分子化合物中不断重复的基本结构单元
高分子化合物中链节的数目，常用字母n表示。
新知梳理
3.合成聚乙烯
生活中常的水杯、奶瓶、食品保鲜膜等是聚乙烯制品，合成过程如下：
单体
聚合度
—CH2—CH2—：链节
吹塑法生产聚乙烯薄膜
4.合成聚苯乙烯
玩具、标本架、各种笔杆、包装用泡沫塑料都是以聚苯乙烯为原料的。
单体
链节
聚合度
课堂活动：
除聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯外，日常生活中常见的腈纶、有机玻璃、合成橡胶等都是通过加聚反应得到的。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，可用于制造塑料薄膜、人造革、塑料管材和板材的。请写出氯乙烯发生加聚反应的化学方程式。并指明单体、链节、聚合度。
CH2=CHCl
—CH2—CHCl—
[ ]
n
单体
链节
聚合度
n
—CH2—CHCl—
1.加聚反应的特点
（1）反应物含有不饱和键（碳碳双键或碳碳三键）
（2）反应没有小分子化合物生成。
2.加聚反应方程式书写注意事项
（1）高分子化合物与反应物具有相同的化学组成
（2）不饱和的碳原子作为端点相互连接成长链，而饱和的碳原子作为支链。
加聚反应小结
归纳总结
在有机高分子合成领域中，化学工作者们正在研究和着力解决以下课题：
（1）对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广，如导电高分子的应用研究等。
（2）研制具有特殊功能的高分子材料，如合成仿生和智能高分子材料等。
（3）研制用于物质分离、能量转换的高分子膜，如合成能将化学能转换成电能的传感膜，合成将热能转换成电能的热电膜等。
（4）研制易分解的新型合成材料，防止“白色污染”，如研制可生物降解的特种塑料等。
1．根据所学知识和物质设计合成CH3CH2Cl的可能路线？并分析哪条路线更合理？
方法1：
CH2=CH2与HCl发生加成反应制取。
优点：原子利用率高，副产物少。
方法2：
CH3CH3与Cl2发生取代反应制取。
缺点：原子利用率低，副产物多；
当堂过关
2.设计方案，以玉米秸秆为原料，合成乙酸乙酯，写出所有相关反应的化学方程式。
酯化反应
CH3COOH + CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 + H2O
浓硫酸
△
3.下列关于乙烯和聚乙烯的叙述中正确的是（ ）
A.两者都能使溴水褪色，性质相同
B.两者都是纯净物
C.两者的物质状态相同
D.两者的组元素相同
D
4.我国实行“限塑”，大减少了“白色污染”。下列有关说法错误的是（ ）
A.限塑的主要意义是减少白色污染
B.塑料袋的材料主要是聚乙烯、聚氯乙烯等
C.聚乙烯、聚氯乙烯等塑料都是天然高分子材料
D.聚乙烯是由乙烯分子通过加成反应聚合而成
C
5.丁腈橡胶 具有优良的耐油、耐高温
性能，合成丁腈橡胶的原料是（ ）
①CH2==CH—CH==CH2 ②CH3—C≡C—CH3 ③CH2==CH—CN
④CH3—CH==CH—CN ⑤CH3—CH==CH2 ⑥CH3—CH==CH—CH3
A.③⑥ B.②③ C.①③ D.④⑤
C
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