(共63张PPT)
第一单元 有机化学的发展与应用
专题1
有机化学的发展及研究思路
1.能结合实例说明有机化学发展的过程和趋势;认识人工合成有机化合物对提高人类生活质量的重要意义。
2.能举例说明有机化合物与生命活动的密切关系;能收集资料阐述与有机化学相关的社会性议题,并作出有科学依据的判断和评价。
学习目标
一、有机化学的发展
二、有机化学的应用
目
录
CONTENTS
课堂达标训练
课后巩固训练
三、有机化合物与无机化合物
一、有机化学的发展
对点训练
1.早期的有机化学,在3 000多年前已经用煤作为燃料,2 000多年前就掌握了______和________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____________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,在制备无机盐氰酸铵(NH4CNO)时得到有机物——_____{分子式为__________},推翻“生命力论”,打破了无机物和有机物的界限。
4.1965年,我国在世界上第一次用人工方法合成了______________,标志着人类合成蛋白质时代的开始。
石油
天然气
贝采利乌斯
尿素
[CO(NH2)2]
结晶牛胰岛素
1.下列关于著名化学家的名字、国籍及主要贡献的对应关系中,不正确的是 ( )
C
选项 化学家 国籍 主要贡献
A 贝采利乌斯 瑞典 提出了有机化学概念,使有机化学逐渐发展成为化学的一个重要分支
B 维勒 德国 首次在实验室里用无机物合成了有机物尿素
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世纪初期提出了有机化学概念,使有机化学逐渐发展成为化学的一个重要分支;德国化学家维勒于1828年首次在实验室里用无机物合成了有机物尿素;德国化学家李比希创立了有机物的定量分析方法。此外,俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律,把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系。
2.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。下列研究范畴是有机化学学科研究领域的是 ( )
A.研制攻克癌症的合成药物
B.研制纳米碳管的性质及其应用
C.研制汽车尾气处理系统的开发利用
D.研究探月卫星的运行轨迹
A
二、有机化学的应用
对点训练
1.分子生物学
人类对DNA双螺旋结构和功能的认识不断深入,人类对自身的认知越来越清晰,运用__________技术治疗疾病已经不再是梦想,基因技术的发展将会对人类的未来产生更直接、更深远的影响。
2.药物化学
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许多经过药理试验的备选药物,大多数的备选药物是____________。
基因工程
有机化合物
3.材料科学
材料科学是一门新兴的交叉学科,是发展众多高科技领域的基础和先导,具有独特物理、化学性质的有机__________对人类生产、生活产生了直接而深远的影响。
4.环境科学
环境科学是在人们亟待解决__________的社会需求下迅速发展起来的,有机化学为研究和改善环境质量作出了积极贡献。
功能材料
环境问题
1.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
A
解析 贝采利乌斯对有机化学的贡献是提出了有机化学的概念,德国科学家维勒人工合成尿素,故A错误;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。
2.有机物是人类赖以生存的重要物质基础。下列有关说法正确的是 ( )
A.有机物不能以无机物为原料人工合成
B.淀粉属于糖类物质,能直接给人体提供热量
C.结晶牛胰岛素是一种蛋白质,可以氨基酸为原料人工合成
D.碳纤维、光导纤维、涤纶、尼龙都是有机合成纤维
C
解析 有机物可以以无机物为原料人工合成,A错误;淀粉属于糖类物质中的多糖,不能直接给人体提供热量,需水解为葡萄糖后才能为人体提供能量,B错误;结晶牛胰岛素是一种蛋白质,蛋白质是由氨基酸通过反应合成的,C正确;碳纤维、光导纤维是无机非金属材料,D错误。
3.书法离不开文房四宝(笔、墨、纸、砚)。做笔用的狼毫、研墨用的墨条、宣纸(即白纸)和做砚台用的砚石的主要成分依次是 ( )
A.多糖、石墨、蛋白质、无机盐
B.塑料、石墨、糖类、无机盐
C.蛋白质、石墨、糖类、无机盐
D.蛋白质、煤炭、糖类、有机玻璃
C
解析 做笔用的狼毫主要成分为蛋白质,研墨用的黑条为石墨,宣纸主要成分为纤维素,属于糖类,砚石主要成分为大理石等无机盐。
【题后归纳】 有机化学的应用总结
三、有机化合物与无机化合物
对点训练
维勒进行的尿素合成是在用氨水和氰酸反应制取氰酸铵(NH4CNO,或称异氰酸铵)时,重排生成了尿素[CO(NH2)2]的化学反应。
【问题讨论】
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用于灭火。
【探究归纳】
有机化合物和无机化合物的比较
比较项目 有机化合物 无机化合物
类型 多数为共价化合物 有离子化合物,也有共价化合物
结构 大多数分子中含有共价键 有些分子中含有离子键,有些分子中含有共价键
溶解性 多数难溶于水,易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂 多数溶于水,而难溶于有机溶剂
耐热性 多数不耐热,熔点较低 多数耐热,熔点较高
比较项目 有机化合物 无机化合物
晶体类型 多数为分子晶体 既有分子晶体、共价晶体,又有离子晶体
可燃性 大多数能燃烧 大多数不能燃烧
电离性 多数是非电解质 多数是电解质
化学反应类型 一般比较复杂,副反应多,反应速率慢 一般比较简单,副反应少,反应速率快
联系 有机物与无机物无绝对界限,两者在一定条件下可以互相转化
1.“飞天”舱外航天服具有多层结构,其中包含棉布织成的舒适层、橡胶质地的气密层、涤纶面料的限制层等,“飞天”舱外航天服还有由铝合金制成的壳体。下列“飞天”舱外航天服使用的材料中,不属于有机物的是 ( )
A.棉布 B.橡胶 C.涤纶 D.铝合金
D
解析 棉布、橡胶、涤纶都属于有机物,铝合金为金属材料,为无机物。
2.近年来,我国医疗、航空航天事业研究成果显著。下列物质不属于有机物的是 ( )
A.“北斗三号”导航卫星太阳能电池使用的透光电极材料——石墨烯
B.“嫦娥5号”织物版国旗使用的国产高性能材料——芳纶纤维
C.“科学防护”医用防护服使用的防水透湿功能材料——聚氨酯薄膜
D.“一箭四星”运载火箭发动机使用的高效固态推进剂——二聚酸二异氰酸酯
A
解析 石墨烯是碳单质,属于无机物,A符合题意;芳纶纤维是有机高分子化合物,属于有机物,B不符合题意;聚氨酯薄膜是有机高分子化合物,属于有机物,C不符合题意;二聚酸二异氰酸酯是有机高分子化合物,属于有机物,D不符合题意。
3.下列说法正确的是 ( )
A.有机物都是从有机体中分离出来的物质
B.打破“生命力论”的科学家是贝采利乌斯
C.有机化学是研究有机物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学
D.有机化学萌发于16世纪,创立并成熟于17、18世纪
C
解析 有机物既可以从有机体中分离提取,也可由无机物人工合成,A错误;维勒首先用无机物制备有机物,打破了“生命力论”,B错误;有机化学萌发于17世纪,创立并成熟于18、19世纪,D错误。
课堂达标训练
A.氧化物 B.有机物 C.混合物 D.单质
解析 由偏二甲肼的化学式(C2H8N2)可知,它是一种含碳元素的化合物,属于有机物,B正确。
B
2.下列有关有机物的说法正确的是 ( )
A.有机化合物均不溶于水
B.所有的有机物都易燃烧
C.易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂的物质一定是有机物
D.有机物所发生的反应一般比较复杂,反应速率较慢,并且常伴有副反应的发生
解析 不少有机化合物易溶于水,如乙醇、乙酸、葡萄糖等,A项错误;有机物不一定易燃烧,如四氯化碳,B项错误;易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂的物质不一定是有机物,如溴单质易溶于这些溶剂,C项错误。
D
3.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。
C
4.下列说法正确的是 ( )
A.人类不仅能合成自然界里已有的许多有机物,而且能够合成自然界中原本不存在的多种性质良好的有机物
B.有机物是含碳的化合物,不论是尿素[CO(NH2)2],还是碳酸氢铵(NH4HCO3)及CO2都是有机物
C.有机物完全燃烧后所得到的产物都只有水和二氧化碳
D.黑火药发明是中国在有机化学史上对世界作出的重大贡献
A
解析 有机物的来源:①从自然界中动物、植物等生物体中获得的天然有机物;②由非生物体合成的自然界中原来没有的有机物,如合成橡胶、合成纤维、药物等。有机物虽然是含碳的化合物,但是一些含碳的化合物,如一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、碳酸氢盐等因为其性质与无机物相似,故属于无机物。有机物的组成中除主要有碳元素之外,通常还有氢、氧、氮、硫、磷、卤素等其他元素,因此当有机物完全燃烧时,生成的产物不一定只有二氧化碳和水,若有机物的组成只含碳、氢两种元素或含碳、氢、氧三种元素时,这类有机物完全燃烧时就只生成二氧化碳和水。黑火药是无机混合物。
5.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 (填字母序号)。
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 。
D
C6H4S4
加成反应
课后巩固训练
A级 合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
1.下列备用的物资中,主要成分不属于有机物的是( )
C
A.医用酒精 B.塑料护目镜 C.84消毒液 D.医用橡胶手套
解析 医用酒精的主要成分为CH3CH2OH,属于有机物,A项错误;塑料护目镜中含有有机合成材料,含有机物,B项错误;84消毒液为NaClO的水溶液,成分均为无机物,C项正确;医用橡胶手套含有有机合成材料,含有机物,D项错误。
2.某同学探讨有机物在日常生活中的应用,列举了如下实例:①用酒精、过氧乙酸等物质作消毒剂可杀死一些细菌和病毒;②用牛奶、蛋清、豆浆等物质可缓解重金属离子的毒性;③用黏土制砖瓦造房屋;④用合成纤维织布制衣;⑤用糖类、油脂、蛋白质等物质制作食品;⑥用一氧化碳炼铁。你认为其中与有机物无关的是 ( )
A.①②④⑤ B.③⑥ C.①②③④ D.①④⑤⑥
B
解析 ③中黏土的主要成分是无机硅酸盐;⑥中用一氧化碳炼铁只发生了无机化学反应。
3.下列说法中,不正确的是 ( )
A.有机化学作为一门学科萌发于17世纪,创立于18、19世纪
B.凡是自然界存在的有机物,运用有机化学方法都可以合成出来;凡是自然界不存在的有机物,均不能运用有机化学方法来合成它们
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的奥秘
D.1828年,德国化学家维勒首次在实验室里由无机物合成了有机物尿素,使人类从提取有机物进入合成有机物的新时代
B
解析 有机化学作为一门学科萌芽于17世纪,创立并成熟于18、19世纪,且在20、21世纪迅猛发展;凡是自然界存在的或不存在的有机物都可以运用有机化学方法合成出来;有机化学还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的奥秘。
4.2020年春节期间,一个名叫“福(氟)禄(氯)双全(醛)”的物质(结构如图)在朋友圈火了起来。该物质属于 ( )
A.单质 B.无机物
C.有机物 D.氧化物
解析 根据图中物质结构可知,该物质含有C、H、O、F、Cl 5种元素,属于有机物,故选C。
C
A.某些无机物通过光合作用可转化为有机物
B.碳水化合物就是碳和水组成的化合物
C.叶绿素是光合作用的催化剂
D.增加植被,保护环境是人类生存的需要
B
解析 碳水化合物是指分子式符合Cn(H2O)m形式的化合物,并不是指由碳和水组成的化合物。
6.下列有关有机化合物的说法中正确的是 ( )
A.凡是含有碳元素的化合物都是有机化合物
B.有机物一般硬度大,熔点高
C.易溶解于汽油、苯、四氯化碳的物质就是有机化合物
D.有机物组成元素较少,但有机物的种类繁多
D
解析 碳酸钙、二氧化碳含碳元素,但是无机物,A项错误;有机物一般硬度小、熔点低,B项错误;易溶解于汽油、苯、四氯化碳的物质不一定是有机化合物,如溴单质,C项错误;碳原子能与其他原子形成四个共价键(可以是双键,可以是单键,可以是三键),且碳原子之间也能相互成键,可以成碳链,可以成碳环,此外含碳的有机物存在同分异构现象,这些是自然界中有机物种类繁多的原因,D项正确。
7.下列叙述:①含碳元素的化合物,不一定是有机化合物;②最早发现电子的是英国科学家道尔顿;③创造联合制碱法的是我国著名科学家侯德榜;④首先制得氧气的是法国科学家拉瓦锡,其中正确的是 ( )
A.只有① B.①和③ C.①②③ D.①②③④
B
解析 含碳元素的化合物,不一定是有机化合物,故①正确;1897年,英国科学家汤姆生发现了电子,故②错误;侯德榜发明了联合制碱法,亦称侯氏制碱法,故③正确;首先制得氧气的是瑞典化学家舍勒,故④错误。
8.车用“乙醇汽油”能改变我国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
A
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,B正确;石油的裂化可获得汽油等轻质油,C正确;由淀粉水解、发酵可制得乙醇,D正确。
9.下列关于有机化合物性质的说法错误的是 ( )
A.有机化合物的性质有相似之处,也有不同之处
B.有机化合物可以作溶剂溶解其他物质
C.有机化合物不可能具备无机化合物的性质
D.多数有机物都能够在空气中点燃
C
解析 A项,任何同种类物质的性质不可能完全相同,不符合题意;B项,乙醇是一种常见的溶剂,不符合题意;C项,盐酸可以与碳酸钠反应,醋酸也能与碳酸钠反应,符合题意;D项,大多数有机物有可燃性,在空气中点燃能与氧气反应,不符合题意。
10.下列说法正确的是 ( )
A.乙烯、氯乙烯、聚乙烯均可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.纤维素、合成纤维、光导纤维都是有机高分子化合物
C.塑料、合成橡胶、黏合剂、涂料都属于天然有机高分子材料
D.聚氯乙烯是以氯乙烯为原料,在催化剂条件下,发生加聚反应的产物
D
解析 A项,乙烯、氯乙烯含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,聚乙烯不含有碳碳双键,不与酸性高锰酸钾溶液反应,错误;B项,光导纤维的主要成分为二氧化硅,为无机物,而纤维素、合成纤维都是有机高分子化合物,错误;C项,塑料、合成橡胶、黏合剂、涂料都属于合成有机高分子材料,错误;D项,氯乙烯中含有碳碳双键,能发生加聚反应,在催化剂条件下,氯乙烯发生加聚反应生成聚氯乙烯,正确。
11.1828年,德国化学家维勒首次用无机物人工合成了有机物尿素。实验过程如下:
NH4Cl+AgCNO===AgCl↓+NH4CNO
已知反应①为复分解反应。请写出反应①和反应②的化学方程式:
;
② 。
解析 ①AgCNO与NH4Cl发生复分解反应,生成AgCl沉淀和NH4CNO。
②NH4CNO与CO(NH2)2一定条件下即可转化。
12.历史上最早应用的还原性染料是靛蓝,其结构简式如图所示:
根据以上结构简式,回答下列问题:
(1)靛蓝是由碳、氢、氧、氮四种元素组成的
(填“有机物”或“无机物”)。
(2)该物质的分子式是 。
(3)下列关于该物质的说法正确的是 (填字母序号)。
A.可以在一定条件下与氢气发生加成反应
B.该物质属于烃类
C.它能使酸性高锰酸钾溶液褪色
有机物
C16H10N2O2
AC
解析 (1)由于该化合物分子中含有C、H、O、N四种元素,所以该化合物是有机物。(2)由各元素的成键个数可计算得其分子式为C16H10N2O2。(3)分子中含有碳碳双键和苯环,均可与氢气发生加成反应;含有N、O元素,故不是烃;含有碳碳双键,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。
B级 素养培优练
13.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、水解反应
C.叶绿素能发生酯化反应
D.叶绿素分子中含有四种类型的双键
B
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;叶绿素分子中含有碳碳双键能发生加成反应,含有酯基,能发生水解反应,B项正确;由于叶绿素结构中没有—OH或者—COOH,故不能发生酯化反应,C项错误;此化合物中含有三类双键:C==C、C==O、C==N,D项错误。
14.在化学发展的历史进程中,德国化学家维勒通过蒸发氰酸铵(NH4CNO)水溶液得到了尿素[CO(NH2)2],尿素的合成揭开了人工合成有机化合物的序幕。下列有关说法不正确的是 ( )
A.维勒的这个发现推翻了当时阻碍化学发展的“生命力论”
B.氰酸铵转化为尿素的反应是氧化还原反应
C.根据物质的组成和性质特点进行分类:氰酸铵属于盐类、尿素属于有机化合物
D.氰酸铵能与NaOH溶液反应
B
解析 维勒的这个发现推翻了有机物只能来源于动植物的理论和无机物不能转化为有机物的论断,A项正确;氰酸铵转化为尿素的反应中元素的化合价没有发生变化,属于非氧化还原反应,B项错误;根据物质的组成和性质特点进行分类:氰酸铵属于铵盐是盐类、尿素属于有机化合物,C项正确;NH4CNO中含有N,遇浓NaOH溶液(微热)生成NH3,D项正确。
15.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: 。
氧化反应
(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 。
CaCO3+2CH3COOH===2CH3COO-+Ca2++CO2↑+H2O
酯化反应(或取代反应)
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,增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)做菜时醋酸和酒精发生酯化反应生成少量的有香味的乙酸乙酯。学习目标 1.能结合实例说明有机化学发展的过程和趋势;认识人工合成有机化合物对提高人类生活质量的重要意义。2.能举例说明有机化合物与生命活动的密切关系;能收集资料阐述与有机化学相关的社会性议题,并作出有科学依据的判断和评价。
一、有机化学的发展
1.早期的有机化学,在3 000多年前已经用煤作为燃料,2 000多年前就掌握了 和 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 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,在制备无机盐氰酸铵(NH4CNO)时得到有机物—— {分子式为 },推翻“生命力论”,打破了无机物和有机物的界限。
4.1965年,我国在世界上第一次用人工方法合成了 ,标志着人类合成蛋白质时代的开始。
1.下列关于著名化学家的名字、国籍及主要贡献的对应关系中,不正确的是 ( )
选项 化学家 国籍 主要贡献
A 贝采利乌斯 瑞典 提出了有机化学概念,使有机化学逐渐发展成为化学的一个重要分支
B 维勒 德国 首次在实验室里用无机物合成了有机物尿素
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
2.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。下列研究范畴是有机化学学科研究领域的是 ( )
A.研制攻克癌症的合成药物
B.研制纳米碳管的性质及其应用
C.研制汽车尾气处理系统的开发利用
D.研究探月卫星的运行轨迹
二、有机化学的应用
1.分子生物学
人类对DNA双螺旋结构和功能的认识不断深入,人类对自身的认知越来越清晰,运用 技术治疗疾病已经不再是梦想,基因技术的发展将会对人类的未来产生更直接、更深远的影响。
2.药物化学
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许多经过药理试验的备选药物,大多数的备选药物是 。
3.材料科学
材料科学是一门新兴的交叉学科,是发展众多高科技领域的基础和先导,具有独特物理、化学性质的有机 对人类生产、生活产生了直接而深远的影响。
4.环境科学
环境科学是在人们亟待解决 的社会需求下迅速发展起来的,有机化学为研究和改善环境质量作出了积极贡献。
1.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
2.有机物是人类赖以生存的重要物质基础。下列有关说法正确的是 ( )
A.有机物不能以无机物为原料人工合成
B.淀粉属于糖类物质,能直接给人体提供热量
C.结晶牛胰岛素是一种蛋白质,可以氨基酸为原料人工合成
D.碳纤维、光导纤维、涤纶、尼龙都是有机合成纤维
3.书法离不开文房四宝(笔、墨、纸、砚)。做笔用的狼毫、研墨用的墨条、宣纸(即白纸)和做砚台用的砚石的主要成分依次是 ( )
A.多糖、石墨、蛋白质、无机盐
B.塑料、石墨、糖类、无机盐
C.蛋白质、石墨、糖类、无机盐
D.蛋白质、煤炭、糖类、有机玻璃
【题后归纳】 有机化学的应用总结
三、有机化合物与无机化合物
维勒进行的尿素合成是在用氨水和氰酸反应制取氰酸铵(NH4CNO,或称异氰酸铵)时,重排生成了尿素[CO(NH2)2]的化学反应。
【问题讨论】
1.含碳元素的化合物一定是有机物吗
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2.日常食品的主要成分大部分是有机物,你熟知的营养物质有哪些
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3.从组成和性质上看,氰酸铵(NH4CNO)属于有机物吗
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4.有机物都易燃烧吗 举例说明。
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
【探究归纳】
有机化合物和无机化合物的比较
比较项目 有机化合物 无机化合物
类型 多数为共价化合物 有离子化合物,也有共价化合物
结构 大多数分子中含有共价键 有些分子中含有离子键,有些分子中含有共价键
溶解性 多数难溶于水,易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂 多数溶于水,而难溶于有机溶剂
耐热性 多数不耐热,熔点较低 多数耐热,熔点较高
晶体类型 多数为分子晶体 既有分子晶体、共价晶体,又有离子晶体
可燃性 大多数能燃烧 大多数不能燃烧
电离性 多数是非电解质 多数是电解质
化学反 应类型 一般比较复杂,副反应多,反应速率慢 一般比较简单,副反应少,反应速率快
联系 有机物与无机物无绝对界限,两者在一定条件下可以互相转化
1.“飞天”舱外航天服具有多层结构,其中包含棉布织成的舒适层、橡胶质地的气密层、涤纶面料的限制层等,“飞天”舱外航天服还有由铝合金制成的壳体。下列“飞天”舱外航天服使用的材料中,不属于有机物的是 ( )
A.棉布 B.橡胶 C.涤纶 D.铝合金
2.近年来,我国医疗、航空航天事业研究成果显著。下列物质不属于有机物的是 ( )
A.“北斗三号”导航卫星太阳能电池使用的透光电极材料——石墨烯
B.“嫦娥5号”织物版国旗使用的国产高性能材料——芳纶纤维
C.“科学防护”医用防护服使用的防水透湿功能材料——聚氨酯薄膜
D.“一箭四星”运载火箭发动机使用的高效固态推进剂——二聚酸二异氰酸酯
3.下列说法正确的是 ( )
A.有机物都是从有机体中分离出来的物质
B.打破“生命力论”的科学家是贝采利乌斯
C.有机化学是研究有机物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学
D.有机化学萌发于16世纪,创立并成熟于17、18世纪
1.偏二甲肼()常用作火箭燃料。偏二甲肼属于 ( )
A.氧化物 B.有机物 C.混合物 D.单质
2.下列有关有机物的说法正确的是 ( )
A.有机化合物均不溶于水
B.所有的有机物都易燃烧
C.易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂的物质一定是有机物
D.有机物所发生的反应一般比较复杂,反应速率较慢,并且常伴有副反应的发生
3.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
4.下列说法正确的是 ( )
A.人类不仅能合成自然界里已有的许多有机物,而且能够合成自然界中原本不存在的多种性质良好的有机物
B.有机物是含碳的化合物,不论是尿素[CO(NH2)2],还是碳酸氢铵(NH4HCO3)及CO2都是有机物
C.有机物完全燃烧后所得到的产物都只有水和二氧化碳
D.黑火药发明是中国在有机化学史上对世界作出的重大贡献
5.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 (填字母序号)。
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 。
第一单元 有机化学的发展与应用
一、
1.石油 天然气 2.贝采利乌斯 3.尿素 [CO(NH2)2] 4.结晶牛胰岛素
对点训练
1.C [在有机化学的发展史上,瑞典化学家贝采利乌斯于19世纪初期提出了有机化学概念,使有机化学逐渐发展成为化学的一个重要分支;德国化学家维勒于1828年首次在实验室里用无机物合成了有机物尿素;德国化学家李比希创立了有机物的定量分析方法。此外,俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律,把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系。]
2.A
二、
1.基因工程 2.有机化合物 3.功能材料 4.环境问题
对点训练
1.A [贝采利乌斯对有机化学的贡献是提出了有机化学的概念,德国科学家维勒人工合成尿素,故A错误;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。]
2.C [有机物可以以无机物为原料人工合成,A错误;淀粉属于糖类物质中的多糖,不能直接给人体提供热量,需水解为葡萄糖后才能为人体提供能量,B错误;结晶牛胰岛素是一种蛋白质,蛋白质是由氨基酸通过反应合成的,C正确;碳纤维、光导纤维是无机非金属材料,D错误。]
3.C [做笔用的狼毫主要成分为蛋白质,研墨用的黑条为石墨,宣纸主要成分为纤维素,属于糖类,砚石主要成分为大理石等无机盐。]
三、
问题讨论
1.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.淀粉(米饭、馒头)、纤维素(蔬菜)、油脂、蛋白质都是人体重要的营养物质。
3.氰酸铵属于无机物,不属于有机物。
4.有机物多数易燃,但有些有机物不易燃,如CCl4用于灭火。
对点训练
1.D [棉布、橡胶、涤纶都属于有机物,铝合金为金属材料,为无机物。]
2.A [石墨烯是碳单质,属于无机物,A符合题意;芳纶纤维是有机高分子化合物,属于有机物,B不符合题意;聚氨酯薄膜是有机高分子化合物,属于有机物,C不符合题意;二聚酸二异氰酸酯是有机高分子化合物,属于有机物,D不符合题意。]
3.C [有机物既可以从有机体中分离提取,也可由无机物人工合成,A错误;维勒首先用无机物制备有机物,打破了“生命力论”,B错误;有机化学萌发于17世纪,创立并成熟于18、19世纪,D错误。]
课堂达标训练
1.由偏二甲肼的化学式(C2H8N2)可知,它是一种含碳元素的化合物,属于有机物,B正确。]
2.D [不少有机化合物易溶于水,如乙醇、乙酸、葡萄糖等,A项错误;有机物不一定易燃烧,如四氯化碳,B项错误;易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂的物质不一定是有机物,如溴单质易溶于这些溶剂,C项错误。]
3.C [有机物多数易燃,而硅酸盐、大理石、金属化合物都难燃烧。]
4.A [有机物的来源:①从自然界中动物、植物等生物体中获得的天然有机物;②由非生物体合成的自然界中原来没有的有机物,如合成橡胶、合成纤维、药物等。有机物虽然是含碳的化合物,但是一些含碳的化合物,如一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、碳酸氢盐等因为其性质与无机物相似,故属于无机物。有机物的组成中除主要有碳元素之外,通常还有氢、氧、氮、硫、磷、卤素等其他元素,因此当有机物完全燃烧时,生成的产物不一定只有二氧化碳和水,若有机物的组成只含碳、氢两种元素或含碳、氢、氧三种元素时,这类有机物完全燃烧时就只生成二氧化碳和水。黑火药是无机混合物。]
5.(1)D (2)C6H4S4 (3)加成反应
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,故易发生加成反应。作业1 有机化学的发展与应用
(分值:70分)
A级 合格过关练
选择题只有1个选项符合题意
(1~10题,每题4分,共40分)
1.下列备用的物资中,主要成分不属于有机物的是 ( )
医用酒精 塑料护目镜 84消毒液 医用橡胶手套
2.某同学探讨有机物在日常生活中的应用,列举了如下实例:①用酒精、过氧乙酸等物质作消毒剂可杀死一些细菌和病毒;②用牛奶、蛋清、豆浆等物质可缓解重金属离子的毒性;③用黏土制砖瓦造房屋;④用合成纤维织布制衣;⑤用糖类、油脂、蛋白质等物质制作食品;⑥用一氧化碳炼铁。你认为其中与有机物无关的是 ( )
①②④⑤ ③⑥
①②③④ ①④⑤⑥
3.下列说法中,不正确的是 ( )
有机化学作为一门学科萌发于17世纪,创立于18、19世纪
凡是自然界存在的有机物,运用有机化学方法都可以合成出来;凡是自然界不存在的有机物,均不能运用有机化学方法来合成它们
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的奥秘
1828年,德国化学家维勒首次在实验室里由无机物合成了有机物尿素,使人类从提取有机物进入合成有机物的新时代
4.2020年春节期间,一个名叫“福(氟)禄(氯)双全(醛)”的物质(结构如图)在朋友圈火了起来。该物质属于 ( )
单质 无机物
有机物 氧化物
5.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1 500亿吨和来自水中的氢250亿吨,并释放4 000亿吨氧气。光合作用的过程一般可用下式表示:CO2+H2O+微量元素(P、N等)(蛋白质、碳水化合物、脂肪等)+O2。下列说法不正确的是 ( )
某些无机物通过光合作用可转化为有机物
碳水化合物就是碳和水组成的化合物
叶绿素是光合作用的催化剂
增加植被,保护环境是人类生存的需要
6.下列有关有机化合物的说法中正确的是 ( )
凡是含有碳元素的化合物都是有机化合物
有机物一般硬度大,熔点高
易溶解于汽油、苯、四氯化碳的物质就是有机化合物
有机物组成元素较少,但有机物的种类繁多
7.下列叙述:①含碳元素的化合物,不一定是有机化合物;②最早发现电子的是英国科学家道尔顿;③创造联合制碱法的是我国著名科学家侯德榜;④首先制得氧气的是法国科学家拉瓦锡,其中正确的是 ( )
只有① ①和③
①②③ ①②③④
8.车用“乙醇汽油”能改变我国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 ( )
乙醇汽油是一种新型的化合物
汽车使用乙醇汽油能减少有害气体的排放
工业上常用裂化的方法提高汽油的产量
用玉米、高粱发酵可以制得乙醇
9.下列关于有机化合物性质的说法错误的是 ( )
有机化合物的性质有相似之处,也有不同之处
有机化合物可以作溶剂溶解其他物质
有机化合物不可能具备无机化合物的性质
多数有机物都能够在空气中点燃
10.下列说法正确的是 ( )
乙烯、氯乙烯、聚乙烯均可使酸性高锰酸钾溶液褪色
纤维素、合成纤维、光导纤维都是有机高分子化合物
塑料、合成橡胶、黏合剂、涂料都属于天然有机高分子材料
聚氯乙烯是以氯乙烯为原料,在催化剂条件下,发生加聚反应的产物
11.(4分)1828年,德国化学家维勒首次用无机物人工合成了有机物尿素。实验过程如下:
AgCNO(氰酸银)NH4CNO(氰酸铵)尿素
已知反应①为复分解反应。请写出反应①和反应②的化学方程式:
① ;
② 。
12.(4分)历史上最早应用的还原性染料是靛蓝,其结构简式如图所示:
根据以上结构简式,回答下列问题:
(1)(1分)靛蓝是由碳、氢、氧、氮四种元素组成的 (填“有机物”或“无机物”)。
(2)(1分)该物质的分子式是 。
(3)(2分)下列关于该物质的说法正确的是 (填字母序号)。
A.可以在一定条件下与氢气发生加成反应
B.该物质属于烃类
C.它能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B级 素养培优练
(13~14题,每题4分,共8分)
13.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 ( )
叶绿素属于高分子化合物
在一定条件下,叶绿素能发生加成、水解反应
叶绿素能发生酯化反应
叶绿素分子中含有四种类型的双键
14.在化学发展的历史进程中,德国化学家维勒通过蒸发氰酸铵(NH4CNO)水溶液得到了尿素[CO(NH2)2],尿素的合成揭开了人工合成有机化合物的序幕。下列有关说法不正确的是 ( )
维勒的这个发现推翻了当时阻碍化学发展的“生命力论”
氰酸铵转化为尿素的反应是氧化还原反应
根据物质的组成和性质特点进行分类:氰酸铵属于盐类、尿素属于有机化合物
氰酸铵能与NaOH溶液反应
15.(14分)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)(5分)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: (3分),
该反应的反应类型为 (2分)。
(2)(2分)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)(3分)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)(4分)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 。
作业1 有机化学的发展与应用
1.C [医用酒精的主要成分为CH3CH2OH,属于有机物,A项错误;塑料护目镜中含有有机合成材料,含有机物,B项错误;84消毒液为NaClO的水溶液,成分均为无机物,C项正确;医用橡胶手套含有有机合成材料,含有机物,D项错误。]
2.B [③中黏土的主要成分是无机硅酸盐;⑥中用一氧化碳炼铁只发生了无机化学反应。]
3.B [有机化学作为一门学科萌芽于17世纪,创立并成熟于18、19世纪,且在20、21世纪迅猛发展;凡是自然界存在的或不存在的有机物都可以运用有机化学方法合成出来;有机化学还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的奥秘。]
4.C [根据图中物质结构可知,该物质含有C、H、O、F、Cl 5种元素,属于有机物,故选C。]
5.B [碳水化合物是指分子式符合Cn(H2O)m形式的化合物,并不是指由碳和水组成的化合物。]
6.D [碳酸钙、二氧化碳含碳元素,但是无机物,A项错误;有机物一般硬度小、熔点低,B项错误;易溶解于汽油、苯、四氯化碳的物质不一定是有机化合物,如溴单质,C项错误;碳原子能与其他原子形成四个共价键(可以是双键,可以是单键,可以是三键),且碳原子之间也能相互成键,可以成碳链,可以成碳环,此外含碳的有机物存在同分异构现象,这些是自然界中有机物种类繁多的原因,D项正确。]
7.B [含碳元素的化合物,不一定是有机化合物,故①正确;1897年,英国科学家汤姆生发现了电子,故②错误;侯德榜发明了联合制碱法,亦称侯氏制碱法,故③正确;首先制得氧气的是瑞典化学家舍勒,故④错误。]
8.A [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,B正确;石油的裂化可获得汽油等轻质油,C正确;由淀粉水解、发酵可制得乙醇,D正确。]
9.C [A项,任何同种类物质的性质不可能完全相同,不符合题意;B项,乙醇是一种常见的溶剂,不符合题意;C项,盐酸可以与碳酸钠反应,醋酸也能与碳酸钠反应,符合题意;D项,大多数有机物有可燃性,在空气中点燃能与氧气反应,不符合题意。]
10.D [A项,乙烯、氯乙烯含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,聚乙烯不含有碳碳双键,不与酸性高锰酸钾溶液反应,错误;B项,光导纤维的主要成分为二氧化硅,为无机物,而纤维素、合成纤维都是有机高分子化合物,错误;C项,塑料、合成橡胶、黏合剂、涂料都属于合成有机高分子材料,错误;D项,氯乙烯中含有碳碳双键,能发生加聚反应,在催化剂条件下,氯乙烯发生加聚反应生成聚氯乙烯,正确。]
11.①NH4Cl+AgCNOAgCl↓+NH4CNO
②NH4CNOCO(NH2)2
解析 ①AgCNO与NH4Cl发生复分解反应,生成AgCl沉淀和NH4CNO。②NH4CNO与CO(NH2)2一定条件下即可转化。
12.(1)有机物 (2)C16H10N2O2 (3)AC
解析 (1)由于该化合物分子中含有C、H、O、N四种元素,所以该化合物是有机物。(2)由各元素的成键个数可计算得其分子式为C16H10N2O2。(3)分子中含有碳碳双键和苯环,均可与氢气发生加成反应;含有N、O元素,故不是烃;含有碳碳双键,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色。
13.B [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;叶绿素分子中含有碳碳双键能发生加成反应,含有酯基,能发生水解反应,B项正确;由于叶绿素结构中没有—OH或者—COOH,故不能发生酯化反应,C项错误;此化合物中含有三类双键:C==C、C==O、C==N,D项错误。]
14.B [维勒的这个发现推翻了有机物只能来源于动植物的理论和无机物不能转化为有机物的论断,A项正确;氰酸铵转化为尿素的反应中元素的化合价没有发生变化,属于非氧化还原反应,B项错误;根据物质的组成和性质特点进行分类:氰酸铵属于铵盐是盐类、尿素属于有机化合物,C项正确;NH4CNO中含有N,遇浓NaOH溶液(微热)生成NH3,D项正确。]
15.(1)CH3CH2OH+O2CH3COOH+H2O 氧化反应
(2)CH3COOHCH3COO-+H+
(3)CaCO3+2CH3COOH2CH3COO-+Ca2++CO2↑+H2O
(4)CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O 酯化反应(或取代反应)
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,增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)做菜时醋酸和酒精发生酯化反应生成少量的有香味的乙酸乙酯。
