专题1 有机化学的发展及研究思路
第一单元 有机化学的发展与应用
第1课时 有机化学的发展与应用
1.理解有机化学的含义及其研究范围。
2.知道有机化学的发展及其应用前景。
3.了解有机化学在生产、生活、科技与能源方面的重大作用。
知识01 有机化学的发展
1.我国早期有机化学
(1)3 000多年前已经用煤作为燃料。
(2)2 000多年前就掌握了石油和天然气的开采技术。
(3)从植物中提取染料、药物和香料等物质已经有上千年的历史。
2.有机化学的形成
(1)19世纪初,瑞典化学家贝采利乌斯提出了有机化学概念。
(2)19世纪中叶以前,科学家提出“生命力论”,认为有机物只能由动物或植物产生,不可能通过人工的方法将无机物转变为有机物。
(3)1828年,德国化学家维勒利用无机物合成了第一种有机物尿素,冲破了“生命力论”学说的束缚,打破了无机物和有机物的界限。
3.现代有机化学
(1)合成有机物得到广泛应用,成为人类赖以生存的重要物质基础。
(2)与其他学科融合形成了分子生物学、药物化学、材料科学以及环境科学等多个新兴学科。
(3)1965年,我国科学家在世界上第一次用人工方法合成了结晶牛胰岛素,标志着人类合成蛋白质时代的开始。
【即学即练1】在科学史上,中国有很多重大的发明和发现,以下发明和发现属于化学史上中国对世界的贡献的是( )
①指南针 ②造纸 ③火药 ④印刷术 ⑤炼铜、炼铁 ⑥合成尿素 ⑦人工合成具有活性的胰岛素 ⑧提出氧化学说 ⑨提出原子—分子学说
A.②④⑥⑦ B.②③⑤⑦ C.①③⑧⑨ D.①②③④
答案:B
解析:指南针、造纸、火药、印刷术、炼铜、炼铁、人工合成具有活性的胰岛素属于中国对世界的贡献。其中指南针、印刷术与化学关联不大。
【即学即练2】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 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
答案:C
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。
知识02 有机化学的应用
1.人类的衣食住行离不开有机物
天然有机物:如糖类、油脂、蛋白质、石油、天然气、天然橡胶等。
合成有机物:如塑料、合成纤维、合成橡胶、合成药物等。
2.有机物在维持生命活动的过程中发挥着重要作用
生命体中许多物质都是有机物,如细胞中存在的糖类、脂肪、氨基酸、蛋白质和核酸等,都是有机物。
3.在医药中的重要作用
药物中大多数是有机化合物,在帮助人们战胜疾病,延长寿命的过程中发挥着重要的作用。
【即学即练3】20世纪化学合成技术的发展对人类健康水平和生活质量的提高作出了巨大贡献。下列各组物质全部由化学合成得到的是( )
A.玻璃 纤维素 青霉素 B.尿素 食盐 聚乙烯
C.涤纶 洗衣粉 阿司匹林 D.石英 橡胶 磷化铟
答案:C
解析:A项,纤维素在自然界中大量存在,如棉花等;B项,食盐大量存在于海水中;C项,三种物质都是人工合成的,自然界中没有;D项,石英存在于自然界中,如水晶等。
知识03 有机化合物
1.有机化合物组成特点
有机化合物是指含有碳元素的化合物,其中绝大多数含有氢元素,很多有机化合物还含有氧元素、氮元素、卤族元素、硫元素和磷元素等。
2.有机化合物性质特点
有机化合物的组成和结构特点,决定了大多数有机物与无机物具有不同的性质。例如,多数有机物易溶于极性较小的溶剂,熔点、沸点较低,容易燃烧,受热易分解,发生化学反应时其反应速率通常较小,副反应较多。
3.有机化合物研究的发展阶段
(1)从天然的动植物中提取、分离出一些纯净物。
(2)研究有机化合物的组成、结构、性质和应用。
(3)根据需要对有机化合物分子进行设计和合成。
1.有机化合物和无机化合物的概念
(1)绝大多数的含碳化合物,在结构、性质上都与有机体中存在的糖类、油脂、蛋白质和染料等化合物相似。因此,常把这些含碳化合物叫做有机化合物(简称有机物);除有机物外,其他的化合物叫做无机化合物(简称无机物),通常把单质划归为无机物。
(2)以是否含有碳元素为标准来划分有机物和无机物的物质分类方法也有一定的局限性,如CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、金属碳化物、氰化物、硫氰化物等物质,虽然含有碳元素,但它们的组成和性质跟无机物相似,一般将它们视为无机物。
(3)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。
2.有机化合物与无机化合物的区别
性质 有机化合物 无机化合物
溶解性 多数不溶于水,而溶于有机溶剂 部分溶于水,而不溶于有机溶剂
耐热性 多数不耐热,熔点较低 多数耐热,难熔化,熔点比较高
可燃性 多数可燃 多数不可燃
电离性 多数是非电解质 多数是电解质
化学反应 比较复杂,副反应多,反应速率慢 比较简单,副反应少,反应速率快
【即学即练4】下列说法正确的是 ( )
A.有机物都能燃烧生成二氧化碳和水,且受热不易分解
B.有机物大多难溶于水而易溶于汽油、四氯化碳等有机溶剂
C.石墨烯为单层的石墨,其为有机物
D.含有碳元素的化合物一定是有机物
答案:B
解析:A项,少数有机物不可燃烧,如CCl4等,故错误。C项,石墨烯为单质,不是有机物,错误。D项,有机物一定含有碳元素,但含碳元素不一定为有机物,如CO2、CaCO3、KSCN等。
题型一 有机化学的发展
1.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.科恩和波普尔因理论化学方面的贡献获诺贝尔化学奖,意味着化学已成为以理论研究为主的学科
答案:D
解析:维勒用无机盐氰酸铵合成了尿素,打破了无机物与有机物的界限,A项正确;门捷列夫在继承前人工作成果的基础上总结多种元素的性质规律,发现了元素周期律,进行了创新,B项正确;很多科学发明是通过国际合作完成的,C项正确;理论对化学的发展起着指导性的作用,但化学的发展还需实验的验证,D项错误。
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
答案:A
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。
题型二 有机化合物和无机化合物
3.下列物质中,属于有机化合物的有____________________。
①甲烷 ②一氧化碳 ③氰酸铵(NH4CNO) ④尿素[CO(NH2)2] ⑤KSCN ⑥醋酸 ⑦CaCO3 ⑧乙烯 ⑨乙醇 ⑩维生素C
答案:①④⑥⑧⑨⑩
4.下列物质中,不属于有机物的是( )
A.氰化钠(NaCN) B.醋酸(CH3COOH)
C.丙烷(CH3CH2CH3) D.乙醇(CH3CH2OH)
答案:A
解析:有机物是指世界上绝大多数的含碳化合物,组成有机物的元素除主要含碳外,通常还含有氢、氧、硫、磷、氮、卤素等。因此,有机物中一定含有碳元素,而其他元素则是不确定的,但对于碳的氧化物、碳酸及其盐、氰化物、硫氰化物、碳化物等少量含碳元素的化合物,由于其组成和性质都跟无机物相似,故仍属无机物。
题型三 有机化学的应用
5.古丝绸之路贸易中的下列商品,主要成分属于无机物的是( )
答案:A
解析:A项,瓷器主要成分为硅酸盐,属于无机物;B项,丝绸主要成分为蛋白质,属于有机物;C项,茶叶中的成分主要有咖啡因、糖类等,属于有机物;D项,中草药成分较为复杂,主要为有机物。
6.茉莉花香气成分中含有茉莉酮(),其香味浓郁,被广泛应用于化妆品的制造中。采用下列实验方法,可以确定茉莉酮中含有碳碳不饱和键:①取适量的茉莉酮置于烧杯中;②加入足量酒精,用玻璃棒充分搅拌;③向烧杯中滴入少量溴水,用玻璃棒充分搅拌;④观察实验现象,得出结论。根据以上材料,填写实验中的问题:
(1)②和③中都用到玻璃棒,其作用分别是② ;③ 。
(2)③向烧杯中滴入少量溴水时用到的仪器是 。
(3)②加入足量酒精, (填“能”或“不能”)用蒸馏水代替,其原因是 。
(4)能够说明茉莉酮中含有的实验现象是 。
答案:(1)搅拌,加速茉莉酮在酒精中的溶解 搅拌,使茉莉酮与溴水充分接触,加快反应速率
(2)胶头滴管 (3)不能 茉莉酮能够溶于酒精,不能溶于水 (4)溴水褪色
解析:(1)酒精是有机溶剂,搅拌目的是使酒精与茉莉酮充分混合、溶解,溴水能与茉莉酮发生加成反应,向茉莉酮的酒精溶液中加入少量溴水,搅拌能使溴水与茉莉酮的接触面积增大,加快反应速率;(2)吸取或滴加少量液体常用胶头滴管;(3)茉莉酮是酮类有机物,水是无机物,有机物多数不能溶于水中,茉莉酮不能溶于水,却能溶于有机溶剂酒精;(4)由结构简式可知有机物含有碳碳双键、羰基;含有C==C双键的有机物能与溴水发生加成反应而使溴水褪色,是不饱和烃的重要性质,茉莉酮含有C==C双键,所以加入溴水,现象是溴水褪色。
基础巩固
1.下列说法正确的是( )
A.有机物都能燃烧生成二氧化碳和水,且受热不易分解
B.有机物大多难溶于水而易溶于汽油、四氯化碳等有机溶剂
C.石墨烯为单层的石墨,其为有机物
D.含有碳元素的化合物一定是有机物
答案:B
解析:A项,少数有机物不可燃烧,如CCl4等,故错误。C项,石墨烯为单质,不是有机物,错误。D项,有机物一定含有碳元素,但含碳元素不一定为有机物,如CO2、CaCO3、KSCN等。
2.由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。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
答案:D
解析:有机物是指含碳化合物(碳的氧化物、碳酸盐等除外);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大于104的化合物。故选D。
3.下列有关叙述正确的是( )
①在世界上我国科学家第一次人工合成了结晶牛胰岛素 ②塑料属于天然有机物 ③最早实现无机物转化为有机物的科学家是维勒 ④首先提出有机化学概念的是贝采利乌斯
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
答案:C
解析:塑料属于合成有机物。
4.下列事件表明有机化学成为一门独立化学分支的是( )
A.德国化学家维勒第一次在实验室合成出尿素
B.中国科学生物化学研究所等人工合成具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素
C.瑞典化学家贝采利乌斯首先使用“有机”这个词,并提出了“有机化学”和“有机化合物”的概念
D.自从天然的有机化合物不能满足人们的需要,人类开始大量人工合成塑料、合成纤维、合成橡胶、合成药物等
答案:C
解析:题中的四个选项都是有机化学发展的重要阶段,但有机化学作为一门独立的化学分支,进入科学研究领域是从瑞典化学家贝采利乌斯首先使用“有机”这个词开始的,后人也就把贝采利乌斯作为有机化学的先驱。
5.在日常生活中我们常说开门七件事:①柴;②米;③油;④盐;⑤酱;⑥醋;⑦茶。你认为其中含有有机物的是( )
A.除②外都含有 B.除⑦外都含有
C.除④外都含有 D.全部含有
答案:C
解析:柴的主要成分是纤维素,米中含有淀粉,油属于油脂,醋中含有醋酸,纤维素、淀粉、油脂、醋酸均属于有机物;酱、茶中均含有多种有机物;日常生活中的盐是指氯化钠,属于无机物。
6.1828年,德国化学家维勒在制备无机盐氰酸铵时得到了尿素,尿素是第一种人工合成的有机物。下列关于尿素的叙述错误的是( )
A.尿素是一种氮肥
B.尿素是人体新陈代谢的一种产物
C.尿素的含氮量为23.3%
D.尿素与氰酸铵(NH4CNO)互为同分异构体
答案:C
解析:A项,尿素中含氮量高,是一种优质氮肥,正确;B选项,人的肾脏可以产生尿素,是人体新陈代谢的一种产物,正确;C选项,尿素的含氮量为46.7%,错误;D选项,尿素与氰酸铵(NH4CNO)分子式相同,结构不同,互为同分异构体,正确。故选C。
7.1828年,填平无机物与有机物间鸿沟的科学巨匠维勒将一种无机盐直接转变为有机物尿素[CO(NH2)2],维勒使用的无机盐是( )
A.NH4NO3 B.(NH4)2CO3 C.CH3COONH4 D.NH4CNO
答案:D
解析:无机盐直接转变为尿素[CO(NH2)2],根据元素守恒,该无机盐的分子式为CH4N2O。符合该要求的只有D项。
8.20世纪化学合成技术的发展对人类健康水平和生活质量的提高作出了巨大贡献。下列各组物质全部由化学合成得到的是 ( )
A.玻璃 纤维素 青霉素 B.尿素 食盐 聚乙烯
C.涤纶 洗衣粉 阿司匹林 D.石英 橡胶 磷化铟
答案:C
解析:A项,纤维素在自然界中大量存在,如棉花等;B项,食盐大量存在于海水中;C项,三种物质都是人工合成的,自然界中没有;D项,石英存在于自然界中,如水晶等。
9.下面是19世纪化学家通过人工方法合成的重要的有机物,试回答下列问题:
(1)尿素是由德国化学家 最先人工合成的,请写出一种含有碳氧双键的尿素的同分异构体的结构简式: 。
(2)乙酸(CH3COOH)的俗名是 ,无水乙酸又称 ,试写出以乙醇为原料制备乙酸的化学方程式: 。
答案:(1)维勒
(2)醋酸 冰醋酸 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 2CH3CHO+O22CH3COOH
解析:(1)所写尿素的同分异构体只要符合“C形成四个共价键、N形成三个共价键、O形成二个共价键”且分子式与尿素相同即可。
(2)乙醇可被氧气氧化生成乙酸,这也是产生“坏酒”的原理。2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 2CH3CHO+O22CH3COOH(或CH3CH2OH+O2CH3COOH+H2O)
10.德国化学家柯尔贝(Kolbe,1818—1884)花了7年时间,用氯气、氢气等无机物,在1845年合成了醋酸,用事实支持了维勒的结论,他合成醋酸的方法如下:
①C+2SCS2
②CS2+3Cl2CCl4+S2Cl2
③2CCl4CCl2=CCl2+2Cl2
④CCl2=CCl2+2H2O+Cl2CCl3COOH+3HCl
⑤CCl3COOH+3H2CH3COOH+3HCl
(1)从无机物合成有机物的角度看,反应________就实现了目标。
(2)五步反应是否都是氧化还原反应 ________,理由是____________________________。
(3)反应⑤的类型是 ________(填字母)。
A.取代反应 B.加成反应 C.消去反应 D.聚合反应
答案:(1)① (2)是 均有元素化合价的变化 (3)A
解析:(1)C和S都是无机物,反应生成的CS2为有机物,实现了用无机物合成有机物的目标。(2)根据反应前后元素化合价是否发生变化判断是否为氧化还原反应,对本题来说,看是否有单质参加反应或是否有单质生成最为直观。(3)反应⑤可看作是—CCl3上的3个—Cl被3个—H取代后生成了—CH3。
培优竞赛
1.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.科恩和波普尔因理论化学方面的贡献获诺贝尔化学奖,意味着化学已成为以理论研究为主的学科
答案:D
解析:维勒用无机盐氰酸铵合成了尿素,打破了无机物与有机物的界限,A项正确;门捷列夫在继承前人工作成果的基础上总结多种元素的性质规律,发现了元素周期律,进行了创新,B项正确;很多科学发明是通过国际合作完成的,C项正确;理论对化学的发展起着指导性的作用,但化学的发展还需实验的验证,D项错误。
2.维生素C的结构简式为,丁香油酚的结构简式为,下列关于两者的说法正确的是( )
A.两者都是有机化合物
B.到目前为止,人们只能合成自然界中已经存在的有机化合物
C.维生素C和丁香油酚的组成元素不完全相同
D.维生素C和丁香油酚中的化学键完全一样
答案:A
解析:由常识可知,当前人工合成出的很多物品,如药品、化妆品等都不是自然界中原本存在的,故B错误;两物质都是由碳、氢、氧三种元素组成的,故C错误;丁香油酚中含有苯环,苯环上的键是介于双键和单键之间的一种特殊的共价键,故D错误。
3.据统计,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) 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.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
答案:B
解析:碳水化合物是指有碳、氢、氧元素组成的化合物。
4.绿色化学对化学反应提出了“原子经济性”(原子节约)的新概念及要求。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物,不产生副产物,实现零排放。下列几种生产乙苯的方法中,原子经济性最好的是(反应均在一定条件下进行)( )
答案:C
解析:理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物,不产生副产物,实现零排放。C选项的反应产物只有一种,是原子经济性最好的反应。
5.1828年,德国化学家维勒通过蒸发氰酸铵水溶液得到尿素[分子式为CO(NH2)2]。已知氰酸铵的化学式为NH4CNO,是一种无机化合物,由氯化铵和氰酸银反应制得。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)氰酸铵和尿素之间的关系是________(填字母代号)。
A.同位素 B.同素异形体 C.同分异构体 D.同系物
(3)尿素在尿素酶的作用下能够水解生成碳酸铵,写出该反应的化学方程式
____________________________________________。
(4)现代工业上用氨和二氧化碳在200个大气压和180 ℃时反应合成尿素,请写出该反应的化学方程式
____________________________________________。
答案:(1)NH4Cl+AgCNO=AgCl↓+NH4CNO (2)C
(3)CO(NH2)2+2H2O (NH4)2CO3 (4)2NH3+CO2 CO(NH2)2+H2O专题1 有机化学的发展及研究思路
第一单元 有机化学的发展与应用
第1课时 有机化学的发展与应用
1.理解有机化学的含义及其研究范围。
2.知道有机化学的发展及其应用前景。
3.了解有机化学在生产、生活、科技与能源方面的重大作用。
知识01 有机化学的发展
1.我国早期有机化学
(1)3 000多年前已经用_____作为燃料。
(2)2 000多年前就掌握了_____和_____的开采技术。
(3)从植物中提取____________________等物质已经有上千年的历史。
2.有机化学的形成
(1)19世纪初,瑞典化学家__________提出了有机化学概念。
(2)19世纪中叶以前,科学家提出“__________”,认为有机物只能由动物或植物产生,不可能通过人工的方法将无机物转变为有机物。
(3)1828年,德国化学家_____利用无机物合成了第一种有机物_____,冲破了“生命力论”学说的束缚,打破了_______________的界限。
3.现代有机化学
(1) __________得到广泛应用,成为人类赖以生存的重要物质基础。
(2)与其他学科融合形成了__________、__________、__________以及__________等多个新兴学科。
(3)1965年,我国科学家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。
【即学即练1】在科学史上,中国有很多重大的发明和发现,以下发明和发现属于化学史上中国对世界的贡献的是( )
①指南针 ②造纸 ③火药 ④印刷术 ⑤炼铜、炼铁 ⑥合成尿素 ⑦人工合成具有活性的胰岛素 ⑧提出氧化学说 ⑨提出原子—分子学说
A.②④⑥⑦ B.②③⑤⑦ C.①③⑧⑨ D.①②③④
【即学即练2】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 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
知识02 有机化学的应用
1.人类的衣食住行离不开有机物
天然有机物:如_______、_______、_______、石油、天然气、天然橡胶等。
合成有机物:如_______、__________、__________、合成药物等。
2.有机物在维持生命活动的过程中发挥着重要作用
生命体中许多物质都是有机物,如细胞中存在的糖类、_______、_______、_______和核酸等,都是有机物。
3.在医药中的重要作用
_______中大多数是有机化合物,在帮助人们战胜疾病,延长寿命的过程中发挥着重要的作用。
【即学即练3】20世纪化学合成技术的发展对人类健康水平和生活质量的提高作出了巨大贡献。下列各组物质全部由化学合成得到的是( )
A.玻璃 纤维素 青霉素 B.尿素 食盐 聚乙烯
C.涤纶 洗衣粉 阿司匹林 D.石英 橡胶 磷化铟
知识03 有机化合物
1.有机化合物组成特点
有机化合物是指含有____元素的化合物,其中绝大多数含有____元素,很多有机化合物还含有____元素、____元素、____元素、____元素和____元素等。
2.有机化合物性质特点
有机化合物的组成和结构特点,决定了大多数有机物与无机物具有____的性质。例如,多数有机物易溶于极性____的溶剂,熔点、沸点____,容易燃烧,受热易____,发生化学反应时其反应速率通常____,副反应____。
3.有机化合物研究的发展阶段
(1)从天然的动植物中提取、分离出一些_______。
(2)研究有机化合物的______、______、______和______。
(3)根据需要对有机化合物分子进行______和______。
1.有机化合物和无机化合物的概念
(1)绝大多数的含碳化合物,在结构、性质上都与有机体中存在的糖类、油脂、蛋白质和染料等化合物相似。因此,常把这些含碳化合物叫做有机化合物(简称有机物);除有机物外,其他的化合物叫做无机化合物(简称无机物),通常把单质划归为无机物。
(2)以是否含有碳元素为标准来划分有机物和无机物的物质分类方法也有一定的局限性,如CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、金属碳化物、氰化物、硫氰化物等物质,虽然含有碳元素,但它们的组成和性质跟无机物相似,一般将它们视为无机物。
(3)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。
2.有机化合物与无机化合物的区别
性质 有机化合物 无机化合物
溶解性 多数不溶于水,而溶于有机溶剂 部分溶于水,而不溶于有机溶剂
耐热性 多数不耐热,熔点较低 多数耐热,难熔化,熔点比较高
可燃性 多数可燃 多数不可燃
电离性 多数是非电解质 多数是电解质
化学反应 比较复杂,副反应多,反应速率慢 比较简单,副反应少,反应速率快
【即学即练4】下列说法正确的是 ( )
A.有机物都能燃烧生成二氧化碳和水,且受热不易分解
B.有机物大多难溶于水而易溶于汽油、四氯化碳等有机溶剂
C.石墨烯为单层的石墨,其为有机物
D.含有碳元素的化合物一定是有机物
题型一 有机化学的发展
1.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.科恩和波普尔因理论化学方面的贡献获诺贝尔化学奖,意味着化学已成为以理论研究为主的学科
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
题型二 有机化合物和无机化合物
3.下列物质中,属于有机化合物的有____________________。
①甲烷 ②一氧化碳 ③氰酸铵(NH4CNO) ④尿素[CO(NH2)2] ⑤KSCN ⑥醋酸 ⑦CaCO3 ⑧乙烯 ⑨乙醇 ⑩维生素C
4.下列物质中,不属于有机物的是( )
A.氰化钠(NaCN) B.醋酸(CH3COOH)
C.丙烷(CH3CH2CH3) D.乙醇(CH3CH2OH)
题型三 有机化学的应用
5.古丝绸之路贸易中的下列商品,主要成分属于无机物的是( )
6.茉莉花香气成分中含有茉莉酮(),其香味浓郁,被广泛应用于化妆品的制造中。采用下列实验方法,可以确定茉莉酮中含有碳碳不饱和键:①取适量的茉莉酮置于烧杯中;②加入足量酒精,用玻璃棒充分搅拌;③向烧杯中滴入少量溴水,用玻璃棒充分搅拌;④观察实验现象,得出结论。根据以上材料,填写实验中的问题:
(1)②和③中都用到玻璃棒,其作用分别是② ;③ 。
(2)③向烧杯中滴入少量溴水时用到的仪器是 。
(3)②加入足量酒精, (填“能”或“不能”)用蒸馏水代替,其原因是 。
(4)能够说明茉莉酮中含有的实验现象是 。
基础巩固
1.下列说法正确的是( )
A.有机物都能燃烧生成二氧化碳和水,且受热不易分解
B.有机物大多难溶于水而易溶于汽油、四氯化碳等有机溶剂
C.石墨烯为单层的石墨,其为有机物
D.含有碳元素的化合物一定是有机物
2.由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。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
3.下列有关叙述正确的是( )
①在世界上我国科学家第一次人工合成了结晶牛胰岛素 ②塑料属于天然有机物 ③最早实现无机物转化为有机物的科学家是维勒 ④首先提出有机化学概念的是贝采利乌斯
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
4.下列事件表明有机化学成为一门独立化学分支的是( )
A.德国化学家维勒第一次在实验室合成出尿素
B.中国科学生物化学研究所等人工合成具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素
C.瑞典化学家贝采利乌斯首先使用“有机”这个词,并提出了“有机化学”和“有机化合物”的概念
D.自从天然的有机化合物不能满足人们的需要,人类开始大量人工合成塑料、合成纤维、合成橡胶、合成药物等
5.在日常生活中我们常说开门七件事:①柴;②米;③油;④盐;⑤酱;⑥醋;⑦茶。你认为其中含有有机物的是( )
A.除②外都含有 B.除⑦外都含有
C.除④外都含有 D.全部含有
6.1828年,德国化学家维勒在制备无机盐氰酸铵时得到了尿素,尿素是第一种人工合成的有机物。下列关于尿素的叙述错误的是( )
A.尿素是一种氮肥
B.尿素是人体新陈代谢的一种产物
C.尿素的含氮量为23.3%
D.尿素与氰酸铵(NH4CNO)互为同分异构体
7.1828年,填平无机物与有机物间鸿沟的科学巨匠维勒将一种无机盐直接转变为有机物尿素[CO(NH2)2],维勒使用的无机盐是( )
A.NH4NO3 B.(NH4)2CO3 C.CH3COONH4 D.NH4CNO
8.20世纪化学合成技术的发展对人类健康水平和生活质量的提高作出了巨大贡献。下列各组物质全部由化学合成得到的是 ( )
A.玻璃 纤维素 青霉素 B.尿素 食盐 聚乙烯
C.涤纶 洗衣粉 阿司匹林 D.石英 橡胶 磷化铟
9.下面是19世纪化学家通过人工方法合成的重要的有机物,试回答下列问题:
(1)尿素是由德国化学家 最先人工合成的,请写出一种含有碳氧双键的尿素的同分异构体的结构简式: 。
(2)乙酸(CH3COOH)的俗名是 ,无水乙酸又称 ,试写出以乙醇为原料制备乙酸的化学方程式: 。
10.德国化学家柯尔贝(Kolbe,1818—1884)花了7年时间,用氯气、氢气等无机物,在1845年合成了醋酸,用事实支持了维勒的结论,他合成醋酸的方法如下:
①C+2SCS2
②CS2+3Cl2CCl4+S2Cl2
③2CCl4CCl2=CCl2+2Cl2
④CCl2=CCl2+2H2O+Cl2CCl3COOH+3HCl
⑤CCl3COOH+3H2CH3COOH+3HCl
(1)从无机物合成有机物的角度看,反应________就实现了目标。
(2)五步反应是否都是氧化还原反应 ________,理由是____________________________。
(3)反应⑤的类型是 ________(填字母)。
A.取代反应 B.加成反应 C.消去反应 D.聚合反应
培优竞赛
1.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.科恩和波普尔因理论化学方面的贡献获诺贝尔化学奖,意味着化学已成为以理论研究为主的学科
2.维生素C的结构简式为,丁香油酚的结构简式为,下列关于两者的说法正确的是( )
A.两者都是有机化合物
B.到目前为止,人们只能合成自然界中已经存在的有机化合物
C.维生素C和丁香油酚的组成元素不完全相同
D.维生素C和丁香油酚中的化学键完全一样
3.据统计,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) 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.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
4.绿色化学对化学反应提出了“原子经济性”(原子节约)的新概念及要求。理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转变成所需产物,不产生副产物,实现零排放。下列几种生产乙苯的方法中,原子经济性最好的是(反应均在一定条件下进行)( )
5.1828年,德国化学家维勒通过蒸发氰酸铵水溶液得到尿素[分子式为CO(NH2)2]。已知氰酸铵的化学式为NH4CNO,是一种无机化合物,由氯化铵和氰酸银反应制得。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)氰酸铵和尿素之间的关系是________(填字母代号)。
A.同位素 B.同素异形体 C.同分异构体 D.同系物
(3)尿素在尿素酶的作用下能够水解生成碳酸铵,写出该反应的化学方程式
____________________________________________。
(4)现代工业上用氨和二氧化碳在200个大气压和180 ℃时反应合成尿素,请写出该反应的化学方程式
____________________________________________。