普通高中课程标准实验教科书—化学选修5人教版]
第二章
烃和卤代烃
第一节
脂肪烃
教学目标:
1.以烷、烯、炔的代表物为例,比较它们在组成、结构、性质上的差异。
2.能说出天然气、石油液化气、汽油的组成,认识它们在生产生活中的应用。
3.根据有机化合物组成和结构的特点,认识加成、取代反应。
教学重点:以烷、烯、炔的代表物为例,比较它们在组成、结构、性质上的差异。
教学难点:根据有机化合物组成和结构的特点,认识加成、取代反应。
实验探究:比较甲烷、乙烯、乙炔的化学性质。
课时划分:两课时
教学过程:
第一课时
自学]第二章前言。
提问]1、什么是烃的衍生物?什么是卤代烃?2、有机反应特点?
回答]烃分子中的氢原子被其他原子或原子团取代的产物称为的烃的衍生物;烃分子中的氢原子被卤素原子取代后生成的化合物称为卤代烃。
2、(1)反应缓慢。有机分子
( http: / / www.21cnjy.com )中的原子一般以共价键结合,有机反应是分子之间的反应。(2)反应产物复杂。有机物往往具有多个反应部位,在生成主要产物的同时,往往伴有其他副产物的生成。(3)反应常在有机溶剂中进行。有机物一般在水中的溶解度较小,而在有机溶剂中的溶解度较大。
板书]
第二章
烃和卤代烃
第一节
脂肪烃
一、烷烃和烯烃
复习]1、烷烃定义?2、举例什么是结构简式?结构式?2、写出戊烷的几种同分异构体,并用系统法命名。
思考与交流]
表2—1和表2—2:分别列举了
( http: / / www.21cnjy.com )部分烷烃与烯烃的沸点和相对密度。请你根据表中给出的数据,以分子中碳原子数为横坐标,以沸点或相对密度为纵坐标,制作分子中碳原子数与沸点或相对密度变化的曲线图。通过所绘制的曲线图你能得到什么信息
投影]
动手]绘制碳原子数与沸点或相对密度变化曲线图:
总结]烷烃和烯烃溶沸点变化规律:
原子数相同时,支链越多,沸点越低。沸点的高
( http: / / www.21cnjy.com )低与分子间引力--范德华引力(包括静电引力、诱导力和色散力)有关。烃的碳原子数目越多,分子间的力就越大。支链增多时,使分子间的距离增大,分子间的力减弱,因而沸点降低。
板书]1、烷烃和烯烃沸点随碳原子数递增逐渐升高,相对密度逐渐增大。
复习]学过的有机反应类型有那些?
练习]
下面是我们已经学过的烷烃或烯烃的化学反应,请写出其反应的化学方程式,指出反应类型并说说你的分类依据。
(1)乙烷与氯气生成一氯乙烷的反应:_________________;
(2)乙烯与溴的反应:_________________;
(3)乙烯与水的反应:_________________;
(4)乙烯生成聚乙烯的反应:_________________。
分析]
取代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所取代的反应。如烃的卤代反应。
加成反应:有机物分子中双键(叁键)两端的碳原子与其他原子或原子团所直接结合生成新的化合物的反应。如不饱和碳原子与H2、X2、H2O的加成。
聚合反应:由相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量较大的高分子化合物的反应。如加聚反应、缩聚反应。
板书]2、取代反应、加成反应、加聚反应实质:
练习]填空:
烃的类别
分子结构特点
代表物
主要化学性质
烷烃
烯烃
自学]资料卡片—1、2加成与1、4加成:
1,3-丁二烯有两个双键,在起加成反应时,主要是两个双键里比较活泼的键一起断裂,而同时又生成一个新的双键。例如,它跟Br2进行的加成反应。
CH2=CH—CH=CH2+Cl2→Cl—CH2─CH=CH—CH2—Cl
这种形式的加成反应叫1,4-
加成反应。
除生成这种1,4加成的产物外,同时还会生成1,2-
加成产物:
问题]课本中是用键线式表示的,请回想一下什么是键线式?
板书]3、1,3-丁二烯可发生1,4-加成和1,2-加成两种反应形式。
自学]
科学视野:
乙烯分子中的碳原子与甲烷的碳原子不同,它是s
( http: / / www.21cnjy.com )p2杂化的。也就是说,碳原子的三个p轨道中的两个参与杂化,而另一个p轨道未参与杂化。杂化后生成了三个相同的sp2轨道。这三个轨道轴在同一个平面上,互成120°的角。另一个未参与杂化的p轨道的对称轴垂直于这个平面。
在乙烯分子中,碳原子的三个sp
( http: / / www.21cnjy.com )2杂化轨道中的两个同氢原子的1s轨道重叠形成碳氢σ键。未参与杂化的两个p轨道用侧面互相重叠形成一个π键。所以,双键是由一个σ键和一个π键组成的。
小结]对比甲烷、乙烯、乙炔中碳原子轨道的杂化方式。
课堂练习]
1.下列化学式只表示一种纯净物的是
A.C2H2
B.C
C.C4H8
D.C6H6
2.有A、B两种烃,含碳的质量分数相同,关于A和B的关系的叙述中正确的是
A.A和B一定是同分异构体
B.A和B一定不是同系物
C.A和B分子中含氢原子数相等
D.A和B各a
mol完全燃烧生成同质量的CO2
3.分子式为C6H12,分子结构中含有3个“—CH3”原子团的烯烃共有
A.2种
B.5种 C.3种 D.4种
4.某烃的相对分子质量为114,该烃的分子式
( http: / / www.21cnjy.com )为__________;它的主链碳原子数最少且其一氯代物只有一种的烃的结构简式为____________;其一种同分异构体对应的单烯烃只有两种,则此异构体的结构简式为_____________;对应的两种烯烃名称为________和________
。
5.加成反应与取代反应在产
( http: / / www.21cnjy.com )物和种类上有区别,一般加成反应有____
种产物,取代反应有________种产物。丙烯与氯气在室温条件下发生反应,仅得到一种产物,该反应的化学方程式为____________;丙烯与氯气在光照条件下于500℃发生反应,得到物质的量相同的一种有机物和一种无机物,
此时所发生反应的化学方程式___________;上述两个反应说明了什么问题?___________________。
参考答案:
1.A
2.C
3.B
5.1
多
加成反应一般发生在不饱和碳原子上,取代反应一般发生在饱和碳原子上。
作业]P36
1、2、3
板书设计]
第二章
烃和卤代烃
第一节
脂肪烃
一、烷烃和烯烃
1、烷烃和烯烃沸点随碳原子数递增逐渐升高,相对密度逐渐增大。
2、取代反应、加成反应、加聚反应实质:
3、1,3-丁二烯可发生1,4-加成和1,2-加成两种反应形式。3.2醛
教学设计
教学目的
知识与技能
1、掌握乙醛的结构及乙醛的氧化反应和还原反应。2、了解醛类和甲醛的性质和用途。3、了银氨溶液的配制方法。
过程方法
通过实验来学习乙醛的结构与性质的关系
情感价值观
培养实验能力,树立环保意识
重
点
醛的氧化反应和还原反应
难
点
醛的氧化反应
知识结构与板书设计
第二节
醛一、乙醛1.乙醛的结构分子式:C2H4O
结构简式:CH3CHO官能团:—CHO或
(醛基)2.乙醛的物理性质:乙醛是无色、具有刺激性气味的液体,密度比水小,沸点20.8℃,易挥发,易燃烧,能和水、乙醇、乙醚、氯仿等互溶。3.乙醛的化学性质(1)加成反应(碳氧双键上的加成)(2)氧化反应乙醛完全燃烧的化学方程式为:
催化氧化:2CH3CHO+3O22CH3COOH①银镜反应(silver
mirror
reaction)AgNO3
+
NH3·H2O
=
AgOH↓+
NH4NO3AgOH
+
2NH3·H2O
=
Ag(NH3)2OH
+
2H2O
(银氨溶液的配制)CH3CHO+2Ag(NH3)2OH
→
CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O实验现象:反应生成的银附着在试管壁上形成光亮的银镜。②乙醛被另一弱氧化剂——新制的Cu(OH)2氧化CH3CHO
+
2Cu(OH)2
→CH3COOH
+
Cu2O↓
+
2H2O实验现象:溶液由蓝色逐渐变成棕黄色,最后变成红色沉淀。4、乙醛的实验室制法二、醛类1.概念及结构特点:分子里由烃基和醛基相连而构成的化合物。①醛类的结构式通式为:RCHO。②分子式通式可表示为CnH2nO2.醛的分类3.醛的命名4、醛类的主要性质:(1)醛被还原成醇通式:R-CHO+H2
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)
R-CH2OH
(2)醛的氧化反应:①催化氧化
2R-CHO
+
O2
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)
2R-COOH②被银氨溶液氧化
R-CHO
+
Ag(NH3)2OH
→
R-COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O③被新制氢氧化铜氧化R-CHO
+2Cu(OH)2
→R-COOH
+
Cu2O↓
+
2H2O5.醛的主要用途6、醛的重要代表---甲醛(1)甲醛的结构分子式:CH2O
结构简式:HCHO
(2)物理性质:
(3)化学性质①能与H2发生加成反应:
HCHO+H2
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)CH3OH②具有还原性。(4)用途三、丙酮
教学过程
备注
引入]前面学习了乙醇的知识,乙醇在加热和Cu做催化剂的条件下,氧化成什么物质呢?写出反应的化学方程式。学生活动]回忆,思考,回答并写出有关化学方程式:讲]醛是重要的一类化合物,引发室内污染的罪魁祸首—甲醛及乙醛都是重要的醛,今天我们将学习醛的结构与性质。第二节
醛问]乙醛是怎样的一种物质呢?下面我们具体地来认识一下。一、乙醛投影]乙醛分子的结构模型、氢谱图讲]乙醛分子结构中含有两类不同位置的氢原子,
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)因此在核磁共振氢谱中有两组峰,峰的面积与氢原子数成正比。因此峰面积较大或峰高较高的是甲基氢原子,反之,是醛基上的氢原子。讲]分析—CHO的结构。由
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)于氧原子吸引电子的能力大于碳原子,使得C=O双键的电子云向氧原子偏移,C—H键电子云向碳原子偏移,C=O双键是不饱和的极性键,C—H键是极性键。因此,在化学反应中,C=O双键和C—H键都可能断键。乙醛分子中的醛基对乙醛的主要化学性质起决定作用。板书]1.乙醛的结构分子式:C2H4O
结构式:
结构简式:CH3CHO官能团:—CHO或
(醛基)设问]乙醛的结构简式为什么不能写成CH3COH?讲]因为在乙醛的分子结构中,不含有羟基。2.乙醛的物理性质展示]一瓶纯净的乙醛溶液,打开瓶盖,观察乙醛溶液的色、态及嗅一下气味。)学生活动]观察、闻气味,说出一些物理性质。如无色、有刺激性气味。指导阅读]乙醛的物理性质,引导学生将分子量、沸点、溶解性与丙烷和乙醇进行比较。乙醛是无色、具有刺激性气味的液体,密度比水小,沸点20.8℃,易挥发,易燃烧,能和水、乙醇、乙醚、氯仿等互溶。过渡]从结构上分析可知,乙醛分子中含有官能团—CHO,它对乙醛的化学性质起着决定性的作用。试推测乙醛应有哪些化学性质?板书]3.乙醛的化学性质讲]烯烃和醛都有不饱和双键,能发生加成
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)反应,这是两者的共性。但是,C=O双键和C=C双键结构不同,产生的加成反应也不一样。因此,能跟烯烃起加成反应的试剂(如溴),一般不跟醛发生加成反应。
(1)加成反应(碳氧双键上的加成)问]哪位同学能说出乙烯和H2的加成反应是怎样发生的?学生活动]思考,描述乙烯和氢气加成时,是乙烯结构双键中的一个键断裂,加上两个氢原子。问]当乙醛和氢气发生加成反应时应如何进行呢?请一位同学到黑板上写出化学方程式,引导学生总结出加成反应的规律:C=O中的双键中的一个键打开。板书]讲]我们知道,氧化还原反应
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)是从得氧(即氧化)、失氧(即还原)开始认识的。在有机化学反应中,通常还可以从加氢或去氢来分析,即去氢就是氧化反应,加氢就是还原反应。所以,乙醛跟氢气的反应也是氧化还原反应,乙醛加氢发生还原反应,乙醛有氧化性。分析碳基对醛基上氢原子的影响,推测乙醛可能被氧化,乙醛又有还原性。根据前面所学的有机物的氧化反应和还原反应的特点可知,乙醛的催化加氢也是它的还原反应。(2)氧化反应讲]乙醛易被氧化,如在一定温度和催
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)化剂存在的条件下,乙醛能被空气中的氧气氧化成乙酸,工业上就是利用这个反应制取乙酸。在点燃的条件下,乙醛能在空气或氧气中燃烧。A:乙醛完全燃烧:B:催化氧化:2CH3CHO+3O2
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)2CH3COOH讲]乙醛不仅能被氧气氧化,还能被弱氧化剂氧化。①银镜反应投影]演示实验3-5:
投影]图3-14讲]由于生成的银附着在试管壁上,形成银镜,
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)所以这个反应又叫做银镜反应。反应最终生成物可巧记为:乙醛和银氨,生成某酸铵,还有水、银、氨,系数一、二、三。投影]实验注意事项:1.试管内壁应洁净。2.必须用水浴加热,不能用酒精灯直接加热。3.加热时不能振荡试管和摇动试管。4.配制银氨溶液时,氨水不能过量(防止生成易爆物质)。指导学生]根据实验步骤写出化学方程式。板书]AgNO3
+
NH3·H2O
=
AgOH↓+
NH4NO3AgOH
+
2NH3·H2O
=
Ag(NH3)2OH
+
2H2O
(银氨溶液的配制)
CH3CHO+2Ag(NH3)2OH
→
CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O实验现象:反应生成的银附着在试管壁上形成光亮的银镜。讲]做本实验要注意:配制银氨溶液
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)时,应防止加入过量的氨水,而且随配随用,不可久置。此外,另一种弱氧化剂即新制的Cu(OH)2也能使乙醛氧化。②乙醛被另一弱氧化剂——新制的Cu(OH)2氧化投影]演示实验3-6:在试管里加入10%的NaOH
的溶液2mL
,滴入2%的溶液4~6滴,振荡后加入乙醛溶液0.5mL加热到沸腾,观察现象。CH3CHO
+
2Cu(OH)2
(
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)CH3COOH
+
Cu2O↓
+
2H2O实验现象:溶液由蓝色逐渐变成棕黄色,最后变成红色沉淀。讲]实验中看到的沉淀是氧化亚铜,由乙醛与
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)氢氧化铜反应的化学方程式可知,乙醛被氢氧化铜氧化。实验中的Cu(OH)2
必须是新制的,制取氢氧化铜,是在NaOH的溶液中滴入少量CuSO4
溶液,NaOH是明显过量的。乙醛与新制氢氧化铜的反应,可用于在实验里的检验醛基的存在,在医疗上检测尿糖。讲]分析上述两个实验的共同点:乙醛
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)能被弱氧化剂氧化,有还原性,是还原剂。可用银氨溶液或新制的氢氧化铜检验醛基的存在。此两个反应需要在碱性条件下进行。板书]
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讲]乙醛能被银氨溶液、新制氢氧化铜
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)这样的弱氧化剂氧化,由此可知乙醛的还原性是很强的,易被酸性高锰酸钾溶液、溴水等氧化剂氧化,高锰酸钾、溴水因被还原而使溶液褪色。4、乙醛的实验室制法知识拓展二、醛类1.概念及结构特点:分子里由烃基和醛基相连而构成的化合物。设问]①饱和一元脂肪醛的结构式的通式应如何表示?②醛类的分子式通式应如何表示?板书]①醛类的结构式通式为:
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或简写为RCHO。
②分子式通式可表示为CnH2nO2.醛的分类按醛基数目分:一元醛、二元醛、多元醛按烃基饱和程度分:饱和醛、不饱和醛按烃基类别分:脂肪醛、芳香醛3.醛的命名讲]选主链时要选含有醛基的最长碳链;编号时要
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)从醛基上的碳原子开始;名称中不必对醛基定位,因醛基必然在其主链的边端。醛类的同分异构,包括碳链异构,醛基的位置异构,以及官能团异构(醛与碳的酮、烯醇为同分异构)。4、醛类的主要性质:讲]醛类分子中都含有醛基官能团,它
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)对醛类物质的主要化学性质起决定作用。推测出醛类物质可能能和H2发生加成反应,与银氨溶液及新制的Cu(OH)2反应。联想启发]如果醛类物质有这些化学性质,则体现了醛基有什么性质?(1)醛被还原成醇通式:R-CHO+H2
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)R-CH2OH
讲]醛基上的C=O键在一定条件下可与
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)H2、HX、HCN、NH3、氨的衍生物、醇等发生加成反应,但不与溴加成,这一占与C=C双键的加成不同。但我们要格外注意的是,加成物中带正电的基团与氧相连,而带负电的基团与和氧相连的碳相连。醇的催化加氢反应也是它的还原反应。在有机合成中可以利用醛基与HCN的加成来实现碳链的增长。(2)醛的氧化反应①催化氧化通式:2R-CHO
+
O2
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)
2R-COOH②被银氨溶液氧化通式:R-CHO
+
Ag(NH3)2OH
→
R-COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O③被新制氢氧化铜氧化通式:R-CHO
+2Cu(OH)2
→R-COOH
+
Cu2O↓
+
2H2O5.醛的主要用途讲]由于醛基很活泼,可以发生
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)很多反应,因此醛在有机合成中占有重要的地位。在工农业生产上和实验室中,醛被广泛用作原料和试剂;而有些醛本身就可作药物和香料。6、醛的重要代表---甲醛(1)甲醛的结构分子式:CH2O
结构简式:HCHO
结构式:
(2)物理性质:甲醛又称蚁醛,是一种无色具有强烈刺激性气味的气体,易溶于水。35%~40%的甲醛水溶液称为福尔马林。讲]根据乙醛的化学性质思考甲醛应有哪些化学性质。值得注意的是,在氧化反应时要注意甲醛中有两个活泼氢可被氧化,相当于两个醛基。(3)化学性质①能与H2发生加成反应:
HCHO+H2
CH3OH②具有还原性。HCHO
+
4Ag(NH3)2OH
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)
(NH4)
2CO3
+4Ag↓+6NH3+2
H2OHCHO+2Cu(OH)2
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)CO2
+
2Cu2O↓
+
5H2O(4)用途讲]甲醛在工业上,可制备酚醛树脂,合成纤维、生产维尼纶等,也用于制福尔马林。以上学习的是醛类的概念及甲醛的性质和用途。三、丙酮讲]丙酮的分子式C3H6
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)O,结构简式CH3COCH3。酮的通式R1COR2。酮是羰基直接与两个烃基相连,没有与羰基直接相连的氢原子,所以不能发生氧化反应。丙酮易挥发、易燃烧,可跟水、乙酸及乙醚等以任意比互溶,能溶解多种有机物,是一种重要的有机溶剂。投影]丙酮的化学性质:CH3COCH3+H2→CH3CHCH3讲]酮能与H2、HCN、HX、NH3、醇
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)等发生加成反应,酮不能发生银镜反应,也不能被新制的Cu(OH)2氧化,因此,可用银氨溶液或新制的Cu(OH)2来区分醛和酮。讲]饱和一元醛的通式:CnH2n+1CHO或CnH2nO。饱和一元醛、酮互为同分异构体,它们具有相同的通式CnH2nO。总结]指导学生对这节的知识进行总结,归纳。如:醇、醛、酸之间的转化关系如何?投影]
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教学回顾:第四章
第一节
油脂
教学目标
知识与技能
1、了解油脂的概念
2、理解油脂的组成和结构
3、引导学生结合日常生活中所能接触到的油脂知识与其结构联系起来,了解油脂的物理性质及用途
过程与方法
通过设计实验、探索实验、阅读材料等方法,让学生在自主活动过程中培养和提高实验操作能力、自学能力、观察能力和理解能力。
情感态度价值观
在科学探究过程中,通过比较分析,不断地揭示问题和解决问题,让学生从问题中获得新知识,激发学生强烈的求知欲,同时开发学生的智力。
教学重点:油脂的概念
教学难点:油脂的结构
教学过程:第一节
油脂
一
油脂的组成和结构
思考与交流]什么是油脂,油脂定义中的要点是什么?
讲述]油脂是多种高级脂肪酸(如硬脂酸、
( http: / / www.21cnjy.com )软脂酸、油酸、亚油酸等)跟甘油形成的酯。属于酯类化合物。常温下呈液态的油脂叫做油,呈固态的油脂叫做脂肪,也就是说油脂是油和脂肪的统称。
1、油脂定义:由高级脂肪酸和甘油形成的酯叫油脂
投影]说明脂和酯的区别
形成酯的醇
形成酯的酸
内
涵
脂
固定为甘油
高级脂肪酸
专
指
油
脂
酯
任何醇或酚
任
何
酸
包
含
油
脂
讲述]油脂是高级脂肪酸的甘油三酯
2、油脂的组成和结构
讲述]油脂不属于高分子化合物,都是混合物,天然油脂大多是混甘油酯。
3、油脂的分类
讲述]按常温下的状态分:油
(常温下呈液态,如植物油脂);脂肪
(常温下呈故态,如动物油脂)。
按油脂分子中烃基是否相同分
分为:单甘油脂、混甘油脂
学与问]1、油脂与矿物油是否为同类物质?
不同,油脂属于酯类,矿物油烃类。
2、天然油脂是纯净物还是混合物?
天然油脂是未进行分离提纯的油脂,都是由不同的甘油酯分子和其他杂质组成的混合物。
3、单甘油酯是纯净物,混甘油酯是混合物,对吗?
是否纯净物不是取决于R是
( http: / / www.21cnjy.com )否相同,而是组成物质的分子是否相同。同种单甘油酯分子组成的油脂或同种混甘油酯分子组成的油脂,都是纯净物。反之是混合物。
讲述]天然油脂大都为混甘油,包含两层意义,一是同一分子中的不同,二是天然油脂由不同分子组成的混合物。
4、油脂的饱和程度对其熔点的影响。
饱和高级脂肪酸形成的甘油脂熔点较高,呈固态。不饱和高级脂肪酸形成的甘油脂熔点较低,呈液态。
讲述]平日家中做汤放油,油浮在水面上还是溶于水中?衣服上的油渍怎样能洗净?
探究实验]比较植物油在水、苯、汽油中的溶解性。
二、、油脂的性质
1、物理性质
不溶于水,易溶于汽油,乙醚,苯等有机溶剂。
讲述]纯净的油脂是无色、无嗅、无味的物质,室温下可呈固态,也可呈液态,油脂的密度比水小,难溶于水,而易溶于汽油、乙醚、氯仿等有机溶剂。
小结]因天然油脂是混合物,
( http: / / www.21cnjy.com )因而没有固定的熔点、沸点。组成油脂的高级脂肪酸的饱和程度,对油脂的熔点影响很大。一般地,由饱和的高级脂肪酸(如硬脂酸、软脂酸)形成的甘油酯熔点较高,在室温下呈液态,由于各类油脂中所含的饱和烃基和不饱和烃基的相对含量不同而具有不同的熔点。饱和烃基越多,油脂的熔点越高,不饱和烃基越多,油脂的熔点越低。2.2
课时作业
一、选择题(本题包括12小题,每小题5分,共60分)
1.(2015·重庆高二检测)下列说法中错误的是( )
A.石油中含C5~C11的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油
B.含C18以上的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油
C.煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物
D.煤中含苯和甲苯,可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来
【答案】 D
【解析】 煤是含多种无机物和有机物的混合物,并不含苯和甲苯等芳香烃,但煤干馏的产物煤焦油中含苯和甲苯,可通过分馏的方法将它们分离出来。
2.(2015·山东淄博高二检测)下列反应不属于取代反应的是( )
A.酯化反应
B.乙烯与溴水的反应
C.苯的硝化反应
D.苯与液溴的反应
【答案】 B
3.(2015·唐山高二检测
( http: / / www.21cnjy.com ))已知下列有机物:①硝基苯、②环己烷、③甲苯、④苯磺酸、⑤溴苯、⑥邻二甲苯。其中不能由苯通过一步反应直接制取的是( )
A.②④
B.①③⑤
C.①②⑥
D.③⑥
【答案】 D
4.
(2015·湖北武汉高二检测)50~60
℃时,苯与浓硝酸在浓硫酸催化下可制取硝基苯,反应装置如图。下列对该实验的描述错误的是( )
A.最好用水浴加热,并用温度计控温
B.长玻璃管起冷凝回流作用
C.提纯硝基苯时只需直接用水去洗涤,便可洗去混在硝基苯中的杂质
D.加入过量硝酸可以提高苯的转化率
【答案】 C
【解析】 该反应温度不超过10
( http: / / www.21cnjy.com )0
℃,所以用水浴加热,A项正确;因反应物受热易挥发,所以用长玻璃管起冷凝回流作用,B项正确;用水洗涤不能除去没反应完的苯,因为苯不溶于水而易溶于硝基苯,C项错误;加入过量硝酸可以使平衡向右移动,从而提高苯的转化率,D项正确。
5.(2015·天津高二检测)将甲苯与液溴混合,加入铁粉,其反应产物可能有( )
A.仅①②③
B.仅⑦
C.仅④⑤⑥⑦
D.全部
【答案】 C
【解析】 苯及其同系物在铁粉作用下与
( http: / / www.21cnjy.com )液溴发生反应,苯环上的氢原子被取代,可取代与甲基相邻、相间、相对位置上的氢原子,也可以有2个或多个氢原子同时被取代。甲基对苯环的作用,使—CH3邻、对位上的氢原子变得活泼,容易被取代,实验测定,邻、对位上的取代物比间位上的取代物多一些,但并不是无间位取代物。
6.(2015·福州高二检测)要鉴别己烯中是否混有少量甲苯,正确的实验方法是( )
A.先加足量的酸性高锰酸钾溶液,然后再加入溴水
B.先加足量溴水,然后再加入酸性高锰酸钾溶液
C.点燃这种液体,然后再观察火焰的颜色
D.加入浓硫酸与浓硝酸后加热
【答案】 B
7.(双选)(2015·山东泰安高二检测)下列化合物的分子中,所有原子都处于同一平面内的有( )
A.乙烷
B.甲苯
C.氟苯
D.四氯乙烯
【答案】 CD
【解析】 由烷烃的结构特点可知乙烷
( http: / / www.21cnjy.com )中所有原子不会处于同一平面内;甲苯中所有原子不会都处于同一平面内;氟苯是氟原子取代苯中氢原子形成的,所以氟苯所有原子都在同一平面内;由乙烯的结构特点可知四氯乙烯中所有原子都在同一平面内,故C、D正确。
8.用括号内的试剂除去下列各物质中少量的杂质,正确的是( )
A.溴苯中的溴(碘化钾溶液)
B.硝基苯中的硝酸(氢氧化钠溶液)
C.乙烷中的乙烯(氢气)
D.苯中的甲苯(水)
【答案】 B
9.(2015·湖北黄冈高二检测)下列分子中的14个碳原子不可能处在同一平面上的是( )
A.①②
B.②③
C.③④
D.②④
【答案】 D
【解析】 ②中—C(CH3)3的中心碳位于
( http: / / www.21cnjy.com )一个四面体的中心,故—C(CH3)3的4个碳原子不可能在同一平面上。④中同时连接两个苯环的那个碳原子、苯环及与它连接的甲基碳原子不可能在同一平面上,可知该题应选②④。
10.(2015·山东昌乐高二检测)
( http: / / www.21cnjy.com )不具有的性质是( )
A.在一定条件下与H2发生加成反应
B.在一定条件下与浓硝酸发生硝化反应
C.与溴水发生加成反应
D.在光照条件下与Cl2发生侧链上的取代反应
【答案】 C
【解析】 苯及其同系物在催化剂作用下可以与卤素单质发生苯环上的取代反应;但不能与溴水发生加成反应。
11.(双选)下列属于取代反应的是( )
A.苯与液溴混合后撒入铁粉
B.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
C.甲苯制三硝基甲苯
D.苯和氯气在一定条件下生成六氯环己烷
【答案】 AC
【解析】 苯与液溴混合后撒入铁粉发
( http: / / www.21cnjy.com )生取代反应;乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是发生加成反应;甲苯制三硝基甲苯是硝化反应,也是取代反应;苯和氯气生成六氯环己烷是加成反应。
12.下列叙述中,错误的是( )
A.苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持55~60
℃反应生成硝基苯
B.苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷
C.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,2 二溴乙烷
D.甲苯与氯气在光照下反应主要生成2,4 二氯甲苯
【答案】 D
【解析】 苯与浓硝酸、浓硫酸共热发生取代反应,生成
( http: / / www.21cnjy.com ),A正确;苯乙烯(
( http: / / www.21cnjy.com ))在合适条件下与H2发生加成反应,生成乙基环己烷(
( http: / / www.21cnjy.com )),B正确;乙烯与Br2发生加成反应生成1,2 二溴乙烷(BrCH2CH2Br),C正确;甲苯与氯气在光照下发生苯环侧链上的取代反应,不能生成2,4 二氯甲苯,D错误。
二、非选择题(本题包括4小题,共40分)
13.(2015·湖北高二检测)(1)
( http: / / www.21cnjy.com )下列有机物中属于脂肪烃的是________,属于芳香烃的是________,属于苯的同系物的是________,属于脂环烃的是________(填序号)。
(2)烃A的相对分子质量是106
( http: / / www.21cnjy.com ),它能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但不能使溴水褪色。当用FeBr3作催化剂时,能与溴反应,生成的一溴代物只有一种,则烃A的名称是________,它生成一溴代物的化学方程式是:
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)③④⑥ ②⑤ ⑤ ③④
(2)对二甲苯
14.(2015·山东滨州高二检测)A~G是几种烃的分子球棍模型(如图),据此回答下列问题:
(1)常温下含碳量最高的气态烃是________(填字母)。
(2)能够发生加成反应的烃有________种。
(3)写出实验室制D的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(4)写出F发生硝化反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
【答案】
(1)D (2)4
(3)CaC2+2H2O―→Ca(OH)2+C2H2↑
(4)
( http: / / www.21cnjy.com )
【解析】 由A~G的分子球棍模型可知A为CH4、B为CH3CH3、C为CH2===CH2、D为CH≡CH、E为CH3CH2CH3、F为。其中乙炔的最简式是CH,是含碳量最高的气态烃;含有碳碳双键、碳碳三键以及含苯环的分子能发生加成反应;实验室制取乙炔的化学方程式是CaC2+2H2O―→Ca(OH)2+C2H2↑;苯发生硝化反应的方程式是+HNO3(浓)
( http: / / www.21cnjy.com )+H2O
15.(2015·经典习题选萃)下表是有机物A、B的有关信息。
A
B
①能使溴的四氯化碳溶液褪色②比例模型为③能与水在一定条件下反应生成醇
①由C、H两种元素组成②球棍模型为
根据表中信息回答下列问题:
(1)写出在一定条件下,A生成高分子化合物的化学反应方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)A与氢气发生加成反应后生成分子C,C在
( http: / / www.21cnjy.com )分子组成和结构上相似的有机物有一大类(俗称“同系物”),它们均符合通式CnH2n+2。当n=________时,这类有机物开始出现同分异构体。
(3)B具有的性质是________(填序号)。
①无色无味液体 ②有毒 ③不溶于水 ④密度比水大 ⑤与酸性KMnO4溶液和溴水反应使之褪色 ⑥任何条件下不与氢气反应
(4)写出在浓硫酸作用下,B的相对分子质量最小的同系物与浓硝酸反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
【答案】
(1)nCH2===CH2
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(2)4 (3)②③
(4)
16.(2015·山东潍坊高二检测)
实验室用苯和浓硝酸、浓硫酸发生反应制取硝基苯的装置如图所示。请回答下列问题:
(1)反应需在50~60
( http: / / www.21cnjy.com )
℃的温度下进行,图中给反应物加热的方法是________,其优点是________________________和__________________________________________。
(2)在配制混合酸时应将________加入________中去。
(3)该反应的化学方程式是__________________________________________。
(4)由于装置的缺陷,该实验可能会导致的不良后果是____________________________。
(5)反应完毕后,除去混合酸,所得粗产品用如下操作精制:
①蒸馏 ②水洗 ③用干燥剂干燥 ④用10%
NaOH溶液洗
正确的操作顺序是________(填序号)。
【答案】
(1)水浴加热 便于控制温度 受热均匀
(2)浓硫酸 浓硝酸
(3)
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(4)苯、浓硝酸等挥发到空气中,造成污染
(5)②④②③①
【解析】 (1)反应条件中加热温度在1
( http: / / www.21cnjy.com )00
℃以下时,可以采用水浴加热法,此方法优点在于使反应物受热均匀,且易于控制温度。(2)配制混合酸时,应将浓硫酸加入浓硝酸中去。(4)由于缺乏冷凝回流装置,苯、浓硝酸等受热易挥发,造成环境污染。(5)结合苯、硝基苯、浓硫酸、浓硝酸的物理化学性质,可知粗产品先用水洗去多数酸液,再用10%的NaOH溶液洗去水洗未洗净的少量酸液,然后再水洗洗去NaOH溶液,经过干燥得到苯与硝基苯的混合物,再经蒸馏即可得到纯净的硝基苯。第三节
蛋白质和核酸
教学目标
1、知识与技能:
(1)了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质;
(2)了解蛋白质的组成、结构和性质(盐析、变性、水解、颜色反应等)。
(3)认识蛋白质、酶、核酸等物质与人体健康的关系,体会化学学科在生命科学发展中所起的重要作用。
2、过程与方法:
通过学生实验完成蛋白质性质知识的形成,
( http: / / www.21cnjy.com )强化“蛋白质是生命的基础,没有蛋白质就没有生命”的认识。学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对所得信息进行加工。
3、情感态度与价值观:
通过本节内容的学习,使学生了解蛋白质、酶等重要物质的重要性,并在此基础上,加强唯物主义教育。
通过介绍我国科学家首先合成有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素等事例,唤起学生的民族自豪感,激发学生对生命科学的研究和探索的强烈兴趣。
五、教学的重点和难点
1、教学重点:氨基酸、蛋白质的性质。
2、教学难点:蛋白质的组成和结构、肽键的形成。
六、教学过程
复习引入]复习氨基酸的有关性质,氨基酸
→
多肽
→
蛋白质,这节课我们学习蛋白质的结构和性质。
板书]四、蛋白质的组成和结构:
板书]1.蛋白质是由多种氨基酸结合而成的含氮生物高分子化合物。
提问]蛋白质的基本组成单位是什么
学生回答](据上节课知识)氨基酸。
讲述]
氨基酸
→
多肽
→
蛋白质
提问]组成蛋白质的元素有哪些
阅读]指导学生阅读课本P88“资料卡片”。
板书]2.组成:由C、H、O、N、S等元素组成。
板书]3.蛋白质的结构
展示]一级结构
二级结构
三级结构
四级结构
板书]4.蛋白质的性质
(1)蛋白质的两性
指出]形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸脱水
( http: / / www.21cnjy.com )形成的,在多肽链的两端必然存在着自由的氨基与羧基。而且,侧链中也有酸性或碱性基团。因此,蛋白质与氨基酸一样也是两性分子,既能与酸又能与碱反应。
(2)蛋白质的水解
指出]
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )
类比]酯的水解,加深对这两类物质性质的认识。
实验探究]蛋白质的其他性质通过分组实验探究。
实验内容
实验现象
结论、解释
蛋白质的灼烧:分别点燃一小段棉线和纯毛线,观察现象并闻气味。
蛋白质的盐析:在试管里加入1~2ml鸡蛋清的水溶液,然后分别加入少量饱和(NH4)2SO4、Na2SO4溶液,观察现象。
把少量有沉淀的液体倒入另一个盛蒸馏水的试管里,观察现象。
蛋白质的变性:(1)在试管里加入2ml鸡蛋清的水溶液,加热,观察现象。将试管里的下层絮状蛋白质取出一些放在水中,观察现象。(2)在试管里加入3ml鸡蛋清溶液,分别加入1ml10%CuSO4溶液、1%的醋酸铅溶液2滴,观察现象。将少量沉淀放入水中,观察现象。(3)在试管里加入2ml鸡蛋清溶液和2ml甲醛溶液,观察现象。将少量沉淀放入水中,观察现象。
蛋白质的颜色反应:在试管里加入少量鸡蛋清溶液,然后滴入几滴浓硝酸,微热,观察现象。
食物中蛋白质的检验:取5g豆腐
( http: / / www.21cnjy.com ),放入烧杯中,加入10ml水,用玻璃棒搅拌,使豆腐捣碎呈糊状,用纱布过滤得豆腐滤渣。在试管中加入豆腐滤渣,滴入少量浓硝酸,加热,观察现象。
指出]蛋白质具有盐析、变性、颜色变化等性质,你能运用这些知识解决生活中相关的问题吗?
思考]
1、为什么医院里用高温蒸煮、照射紫外线、喷洒苯酚溶液、在伤口处涂抹酒精溶液等方法来消毒杀菌?
2、为什么生物实验室用甲醛溶液(福尔马林)保存动物标本?
3、为什么在农业上用波尔多液(由硫酸铜、生石灰和水制成)来消灭病虫害?
4、盐析与变性有什么区别?
讲述](学生回答后)与学生一道得出问题的答案。
板书]5、蛋白质的用途
讲述]…动物的毛和蚕丝的成分
( http: / / www.21cnjy.com )都是蛋白质,是重要的纺织原料。动物的皮经药剂鞣制后得到柔软坚韧的皮革。骨、皮等熬煮得到无色透明的动物胶,叫做白明胶,是制造照相感光片和感光纸的原料。牛奶中的蛋白质—酪素还能跟甲醛合成酪素塑料。…
板书]
主要用途:组成细胞的基础物质、人类营养物质、工业上有广泛应用、酶是特殊蛋白质。
布置作业](略)
练习]
1.下列不属于天然高分子化合物的是(
)
A.淀粉
B.氨基酸
C.油脂
D.蛋白质
2.下列变化肯定属于不可逆的是(
)
A.电离
B.水解
C.盐析
D.蛋白质变性
3.可以用来分离蛋白质与食盐溶液的方法是(
)
A.渗析
B.过滤
C.电泳
D.分液
4.使蛋白质因氧化而变性起到杀菌消毒作用的药物是(
)
A.苯酚
B.福尔马林
C.食盐
D.漂白粉
5.下列说法中,正确的是(
)
A.
( http: / / www.21cnjy.com )CH3COOC3H7水解后产物中,一定含有丙醇
B.淀粉水解的最后产物是乙醇
C.天然蛋白质水解的最后产物是多种-氨基酸
D.蛋白质溶液中加入硫酸钾溶液后,蛋白质从溶液析出,这种变化叫做变性
6.下列各组物质制成的无色透明液体,能通过丁达尔现象鉴别的是(
)
A.葡萄糖和蔗糖
B.蛋白质和甘氨酸
C.麦芽糖和甘油
D.淀粉和蛋白质
7.
糖类、脂肪和蛋白质是维持人体生命活动所必需的三大营养物质。以下叙述正确的是(
)
A.
植物油不能使溴的四氯化碳溶液褪色
B.
葡萄糖能发生氧化反应和水解反应
C.
淀粉水解的最终产物是葡萄糖
D.
蛋白质溶液遇硫酸铜后产生的沉淀能重新溶于水
8.下列关于蛋白质的叙述中,不正确的是(
)
A.蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,蛋白质析出,虽再加水,也不溶解;
B.人工合成的具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素是我国科学家在1965年首次合成的;
C.重金属盐能使蛋白质凝结;
D.浓HNO3使皮肤呈黄色是由于浓HNO3与蛋白质发生了颜色反应。
9.
当含有上述结构片段的蛋白质在胃中水解时,不可能产生的氨基酸是(
)
A.-氨基丙酸
B.-氨基丁酸
C.甘氨酸
D.-氨基丁酸
10.下列有机物水解时,键断裂(用虚线表示)错误的是(
)
A.只有①③
B.只有①④
C.只有③
D.只有①②③
11.把①蔗糖
②淀粉
③蛋白质
④油脂在稀酸存在下分别进行水解,最后生成物只有一种的是(
)
A.①和②
B.只有②
C.②③和④
D.只有④
12.下列物质水解时,最难断裂的化学键是
(
)
答案]1.BC
2.D
3.A
4.D
5.C
6.B
7.C
8.A
9.D
10.A
11.B
12.B第三章
第三节
羧酸
酯
1.
教学目标:
知识目标:
(1).使学生掌握乙酸的分子结构特点,主要物理性质、化学性质和用途,初步掌握酯化反应。
(2).根据酯的组成和结构的特点,认识酯的水解反应。
能力目标:通过实验设计、动手实验,培养学生的观察能力,加强基本操作训练,培养分析、综合的思维能力和求实、创新、合作的优良品质。
情感、态度和价值观目标:
(1)介绍同位素原子示踪法在化学研究
( http: / / www.21cnjy.com )中的应用,通过酯化反应过程的分析、推理、研究、培养学生从现象到本质、从宏观到微观、从实践到理论的自然科学思维方法。
(2)通过课堂探究活动,发展学生的探究能力,学会与人合作与交流,共同研究,探讨科学问题。
教学重点]
酯的组成和结构特点。
教学难点]
酯的水解反应。
教学用具]
试管、烧杯、酒精灯、乙酸乙酯、稀硫酸、氢氧化钠溶液、温度计
教学过程设计]
(一)新课引入
师:同学们根据上一节的学习,请写出乙酸与乙醇酯化的反应方程式?注意观察乙酸乙酯的结构
(二)新课进行
自学]P62第1自然段。
试一试]3、填空:
酯的通式为:
,与
互为同分异构体。分子式为
。核磁共振氢谱有
个吸收峰,面积比为:
。说明乙酸乙酯中有
种H原子,数目比为:
。乙酸乙酯的结构简式为:
4、按溶解性和密度给乙酸、乙酸乙酯、乙醇、乙醛、苯酚、四氯化碳、苯分类?
板书]二、酯
1、结构简式通式:RCOOR′分子式通式:CnH2nO2与同碳原子羧酸同分异构体。
投影]
酯类化合物的存在:
填空]5、低级酯存在于__
( http: / / www.21cnjy.com )____________,是有____________________气味的液体。如梨中含有______________(其结构简式_________________)苹果和香蕉中含有_____________(其结构简式_______________)。
板书]2、酯类化合物的存在:水果、饮料、糖类、糕点等。
设疑](1)怎样设计酯水解的实验?
(2)酯在酸性、碱性、中性哪种条件易水解呢?
根据(1)、(2)两个问题,讨论酯水解实验的设计方案。
评价]对学生的设计方案进行评价,并指导学生按以下方案进行实验。
指导(1)温度不能过高;(2)闻气味的顺序。
分组实验
闻气味的顺序及现象:
Ⅳ中几乎无气味、Ⅲ中稍有气味、Ⅱ中仍有气味、Ⅰ中仍有气味
推理出Ⅰ、Ⅱ中乙酸乙酯没有反应;Ⅲ、Ⅳ中乙酸乙酯发生了反应。
设问](1)酯的水解反应在酸性条件好,还是碱性条件好?(碱性)
(2)酯化反应H2SO4和NaOH哪种作催化剂好?(浓H2SO4)
(3)酯为什么在中性条件下难水解,而在酸、碱性条件下易水解?
思考后回答并互相补充:
(1)碱性条件好,碱作催化剂,它与生成的酸反应减少生成物的量,使可逆反应向右进行的程度大。
(2)H2SO4作催化剂好,浓H2SO4不仅起催化剂作用,还兼起脱水剂作用,使可逆反应
向右进行。
(3)有机分子间的反应进行较慢,许多有机反应需加热和催化剂条件,与无机离子间反应瞬间即可完成有区别。
板书]
3.酯+水
酸+醇
CH3COO—CH2CH3+H2O
CH3COOH+CH3CH2OH
H2O
让学生写出酯发生水解反应的化学方程式(以通式表示羧酸和醇)。
试一试]写出C3H6O2有可能的结构简式?
1、具有酸性的为:
2、能发生银镜反应的是:
3、能和氢氧化钠反应的有:
4、能和碳酸氢钠反应的是:
思考与交流]乙酸和乙醇的酯化反应是可逆的,在制取的实验中如何提高乙酸乙酯的产率,你认为应当采取那些措施?
回答](1)采取加入过量乙醇及不断把反应中生成的酯和水蒸出的方法。
(2)浓硫酸除催化剂外。还起吸水剂作用,吸收生成水,使平衡正向移动,增大产率。
(3)用长导管冷凝乙酸乙酯,使之尽快脱离原反应体系,增大乙酸乙酯产率。
(4)导管口位于碳酸钠液面上,防止倒吸。增大乙酸乙酯产率。
(5)饱和Na2CO3溶液作用:中和乙酸;吸收乙醇;降低乙酸乙酯的溶解度。增大乙酸乙酯产率。2.1脂肪烃
教学设计第2课时
教学目的
知识技能
掌握烯烃、炔烃的结构特点和主要化学性质
乙炔的实验室制法
过程方法
要注意充分发挥学生的主体性培养学生的观察能力、实验能力和探究能力
情感态度价值观
在实践活动中,体会有机化合物在日常生活中的重要应用,同时关注有机物的合理使用
重
点
炔烃的结构特点和化学性质
难
点
乙炔的实验室制法
知识结构与板书设计
二、烯烃的顺反异构1、顺反异构2、形成条件:(1)具有碳碳双键(2)组成双键的每个碳原子必须连接两个不同的原子或原子团.三、炔烃:分子里含有碳碳三键的一类脂肪烃称为炔烃。1、乙炔的结构:分子式:C2H2,实验式:CH,电子式:
结构式:H-C≡C-H,分子构型:直线型,键角:180°2、乙炔的实验室制取3、乙炔的性质:乙炔是无色、无味的气体,微溶于水。(1)氧化反应:①可燃性(明亮带黑烟)2C2H2
+5O2
4CO2
+2H2O
②易被KMnO4酸性溶液氧化(叁键断裂)(2)加成反应:乙炔与溴发生加成反应四、脂肪烃的来源及其应用
教学过程
备注
练习]写出戊烯的同分异构体:思考以下两种结构是否相同?二、烯烃的顺反异构讲]在烯烃中,由于双键的存在,除因
( http: / / www.21cnjy.com )双键位置不同而产生的同分异构体外,在烯烃中还有一种称为顺反异构(也称几何异构)的现象。当C=C双键上的两个碳原子所连接的原子或原子团不相同时,就会有两种不同的排列方式。1、由于碳碳双键不能旋转而导致分子中原子或原子团在空间的排列方式不同所产生的异构现象,称为顺反异构。2、形成条件:(1)具有碳碳双键(2)组成双键的每个碳原子必须连接两个不同的原子或原子团.讲]两个相同的原子或原子
( http: / / www.21cnjy.com )团居于同一边的为顺式(cis-),分居两边的为反式(trans-)。例如,在2-丁烯中,两个甲基可能同时位于分子的一侧,也可能分别位于分子的两侧。投影]顺-2-丁烯
反-2-丁烯
的结构图
三、炔烃分子里含有碳碳三键的一类脂肪烃称为炔烃。自学讨论]在学生自学教材的基础上,教师与学生一起讨论乙炔的分子结构特征,并推测乙炔可能的化学性质小结]乙炔的组成和结构1、乙炔(ethyne)的结构分子式:C2H2,实验式:CH,电子式:
结构式:H-C≡C-H,分子构型:直线型,键角:180°投影]乙炔的两钟模型
2、乙炔的实验室制取(1)反应原理:CaC2+2H2O→CH≡CH↑+Ca(OH)2(2)装置:固-液不加热制气装置。
(3)收集方法:排水法。思考]用电石与水反应制得的
( http: / / www.21cnjy.com )乙炔气体常常有一股难闻的气味,这是因为其中混有H2S,PH3等杂质的缘故。试通过实验证明纯净的乙炔是没有臭味的(提示:PH3可以被硫酸铜溶液吸收)。讲]使电石与水反应所得气体通过盛有硫酸铜溶液的洗气瓶后,再闻其气味。H2S和PH3都被硫酸铜溶液吸收,不会干扰闻乙炔的气味。(4)注意事项:①为有效地控制产生气体的速度,可用饱和食盐水代替水。②点燃乙炔前必须检验其纯度。思考]为什么用饱和食盐水代替水可以有效控制此反应的速率?讲]饱和食盐水滴到电石的表面上后
( http: / / www.21cnjy.com ),水迅速跟电石作用,使原来溶于其中的食盐析出,附着在电石表面,能从一定程度上阻碍后边的水与电石表面的接触,从而降低反应的速率。思考]试根据乙炔的分子结构特征推测乙炔可能具有的化学性质。3、乙炔的性质乙炔是无色、无味的气体,微溶于水。(1)氧化反应①可燃性(明亮带黑烟)2C2H2
+5O2
4CO2
+2H2O
演示]点燃乙炔(验纯后再点燃)投影]现象;燃烧,火焰明亮并伴有浓烈的黑烟。推知:乙炔含碳量比乙烯高。②易被KMnO4酸性溶液氧化(叁键断裂)演示]将乙炔通入KMnO4酸性溶液投影]现象:溶液的紫色褪去,但比乙烯慢。讲]乙炔易被KMnO4酸性溶液所氧化,具有不饱和烃的性质。碳碳三键比碳碳双键稳定(2)加成反应演示]将乙炔通入溴的四氯化碳溶液投影]现象:颜色逐渐褪去,但比乙烯慢。证明:乙炔属于不饱和烃,能发生加成反应。板书]乙炔与溴发生加成反应分步进行随堂练习]以乙炔为原料制备聚氯乙烯学与问]1、哪些脂肪烃能被高锰酸钾酸性溶液氧化,它们有什么结构特点 烯烃、炔烃,含有不饱和键学与问]2、在烯烃分子中如果双键碳上连接了两个不同的原子或原子团,将可以出现顺反异构。请问在炔烃分子中是否也存在顺反异构现象 不存在,因为三键两端只连有一个原子或原子团。
四、脂肪烃的来源及其应用
讲]
石油分馏是利用石油中各组分
( http: / / www.21cnjy.com )的沸点不同而加以分离的技术。分为常压分馏和减压分馏,常压分馏得到石油气、汽油、煤油、柴油和重油;重油再进行减压分馏得到润滑油、凡士林、石蜡等。减压分馏是利用低压时液体的沸点降低的原理,使重油中各成分的沸点降低而进行分馏,避免了高温下有机物的炭化。石油催化裂化是将重油成分(如石蜡)在
( http: / / www.21cnjy.com )催化剂存在下,在460~520
℃及100
kPa~200
kPa的压强下,长链烷烃断裂成短链的烷烃和烯烃,从而大大提高汽油的产量。如C16H34→C8H18+C8H16。石油裂解是深度的裂化,使短链的烷烃进一步分解生成乙烯、丙烯、丁烯等重要石油化工原料。石油的催化重整的目的有两个:提高汽油的辛烷值和制取芳香烃。小结]乙炔的性质
教学回顾:4.3蛋白质和核酸
教学设计第1课时
教学目的
知识技能
了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质;
过程与方法
1、通过学生动手实验培养操作技能与观察能力,使之正确进行实验分析,从而加深对概念的理解,并抽象形成规律性认识。2、培养学生通过观察实验现象,进行分析、推理,得出结论的思维能力。
情感价值观
通过学生实验,使学生的科学态度、思想情趣得到陶冶;
重
点
氨基酸的性质
难
点
氨基酸的结构特点
知识结构与板书设计
第三节
蛋白质和核酸一、氨基酸的结构与性质氨基酸的概念:2、赖氨酸的结构简式:
—NH2叫氨基。可以看成NH3失一个H后得到的,是个碱性基。3、定义:羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸。4、氨基酸的两性(1)既能与酸反应又能与碱反应与碱反应,(2)
成肽反应肽键:羧基和氨基脱水缩合形成的,连接两个氨基酸分子的化学结构(—NH—CO—)称为肽键。二肽:由两个氨基酸分子缩合而成的化合物(由三个或三个以上氨基酸分子缩合而成的,含多个肽键的化合物称为多肽)。二、蛋白质(protein)的结构与性质
教学过程
备注
导入]同学们,你们知道世界上第一头克隆羊叫什么名字吗?对,叫多利。今天我们就一起来学习有关蛋白质和核酸的知识。第三节
蛋白质和核酸问]α-氨基酸是构建蛋白质的基石,首先来学习氨基酸。你们都听说过氨基酸吗?有哪些?讲]
有赖氨酸饼干、“红牛”饮料中也含有赖氨酸。一、氨基酸的结构与性质1、氨基酸的概念:2、赖氨酸的结构简式:
—NH2叫氨基。可以看成NH3失一个H后得到的,是个碱性基。3、定义:羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸。讲]蛋白质最终都水解得到α-氨基酸。
( http: / / www.21cnjy.com )指出离羧基最近的碳原子上的氢原子叫α氢原子,次近的碳原子上的氢原子叫β氢原子。羧酸分子里的α氢原子被氨基取代的生成物叫α-氨基酸。组成蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸。
投影]试写出下面氨基酸的结构简式:丙氨酸(α-氨基丙酸)(2)苯丙氨酸(α-氨基-β-苯基丙酸)讲]天然氨基酸均为无色晶体,熔点较
( http: / / www.21cnjy.com )高。在200-300℃时熔化而分解。它们能溶于强酸或强碱溶液中,除少数外一般都能溶于水,而难溶于乙醇、乙醚。问]看以上氨基酸的结构式中都有哪些官能团?讲]官能团决定有机物的性质。氨基酸结构中均含有-COOH和-NH2,应具有什么性质?投影]几种常见的氨基酸
观察、思考,得出氨基酸的性质]
-COOH和-NH2既有酸性又有碱性。4、氨基酸的两性(1)既能与酸反应又能与碱反应与碱反应,如:2、成肽反应讲]
两个氨基酸彼此之间脱一分子水得到的产物叫二肽。许多氨基酸分子彼此脱水生成的化合物叫多肽。肽键(-CO-NH-)是一种酰胺键。如:肽键:羧基和氨基脱水缩合形成的,连接两个氨基酸分子的化学结构(—NH—CO—)称为肽键。二肽:由两个氨基酸分子缩合而成的化合物(由三个或三个以上氨基酸分子缩合而成的,含多个肽键的化合物称为多肽)。投影]讲]氨基酸在酸或碱的存在下加热,
( http: / / www.21cnjy.com )通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水,缩合形成含有肽键的化合物,叫做成肽反应。成肽反应是分子间脱水反应,属于取代反应。讲]一般多肽与蛋白质在分子量上有区别。当分子量小于10000时是多肽;当分子量大于10000时是蛋白质。二、蛋白质的结构与性质存在:动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁及毛、发、蹄、角等,或存在于植物的种子里。组成:蛋白质分子中含有C、O、H、N、S等元素。讲]
蛋白质的结构总结]蛋白质的一级结构是指:蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序。蛋白质的一级结构决定其空间结构蛋白质的二级结构是指多肽链骨架盘绕折叠所形成的有规律性的结构蛋白质的三级结构是整个多肽链的三维构象,它是在二级结构的基础上,多肽链进一步折叠卷曲形成复杂的球状分子结构。具有三级结构的多肽链叫亚基。蛋白质的四级结构:蛋白质分子中亚基的立体排布、亚基间的相互作用与布局称为蛋白质的四级结构投影]
教学回顾:4.3糖类
教学设计第2课时
教学目的
知识技能
能举例说明糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。
过程方法
通过合作探究,再次体会到实验是学习和研究物质化学性质的重要方法。
情感价值观
通过对糖类在实际生活中的应用的了解,认识化学物质对人类社会的重要意义。
重
点
掌握糖类重要的代表物葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素的组成和重要性质,它们之间的相互转变以及与烃的衍生物的关系。
难
点
纤维素的酯化。
知识结构与板书设计
二、蔗糖与麦芽糖1、蔗糖分子式是C12H22O11。蔗糖水解的化学方程式:C12H22O11
+
H2O
C6H12O6
+
C6H12O62、蔗糖与麦芽糖的分子式相同,均为C12H22O11,蔗糖分子结构中不含醛基,无还原性,麦芽糖分子结构中有醛基,有还原性。三、淀粉与纤维素多糖分类:
淀粉;
纤维素;
糖元,通式:
(C6H10O5)n1、淀粉
(1)(
C6H10O5)n
+
nH2O
nC6H12O6(2)淀粉的用途:
制葡萄酒和酒精C6H12O6
2C2H5OH
+
2CO22、纤维素
(1)物理性质:
白色、无臭、无味的物质,不溶于水,
也不溶于一般有机溶剂
(2)
(C6H10O5)n
+
nH2O
nC6H12O6(3)纤维素可用于纤维素乙酸酯,
纤维素硝酸酯,黏胶纤维和造纸等。(4)
纤维素的化学性质:---
纤维素硝化反应
教学过程
备注
过渡]葡萄糖虽然是人体很重要的供能物质,但在
( http: / / www.21cnjy.com )日常生活中并不多见,而常见的是白糖、红塘、冰糖。白糖、红塘和冰糖虽然外观、颜色不同,但它们的主要成分都是蔗糖。下面我们来学习两种二糖的性质。二、蔗糖与麦芽糖设问](1)葡萄糖具有还原性
( http: / / www.21cnjy.com ),蔗糖是否具有还原性?用什么方法来检验蔗糖是否具有还原性?(2)请通过实验回答蔗糖是否具有还原性。(3)蔗糖分子结构中是否有醛基?科学探究]
(1)讨论、回答,应通过蔗糖与银氨溶液或新制的氢氧化铜的实验检验蔗糖是否具有还原性。(2)实验:分别取1、2号溶液各约1mL,用新制的Cu(OH)2检验是否具有还原性;
归纳总结]实验结果表明,蔗糖不具有还原性,为非还原糖。所以蔗糖分子结构中不含醛基。讲]蔗糖不但有甜味,食用后还会在人体中的转化酶的催化作用下发生水解反应,生成葡萄糖和果糖。因而也是一种营养物质。设问](1)试推测蔗糖分
( http: / / www.21cnjy.com )子式并写出蔗糖水解的化学方程式。(2)用什么方法可证实蔗糖的这一性质?(3)如果用实验的方法,应采取怎样的实验步骤?(4)实验中应注意什么问题?1、蔗糖分子式是C12H22O11。蔗糖水解的化学方程式:C12H22O11
+
H2O
C6H12O6
+
C6H12O6蔗糖
葡萄糖
果糖讲]在加热煮沸蔗糖溶液时,应
( http: / / www.21cnjy.com )避免蔗糖溶液剧烈沸腾发生喷溅损失;蔗糖水解完全后应先用NaOH或Na2CO3中和至中性,再用银氨溶液或新制的氢氧化铜检验水解产物的还原性,否则实验容易失败。讲](2)蔗糖与麦芽糖的分子式相同,
( http: / / www.21cnjy.com )均为C12H22O11,分子结构不同。蔗糖分子结构中不含醛基,无还原性,麦芽糖分子结构中有醛基,有还原性。(3)可用银氨溶液或新制的Cu(OH)2鉴别。葡萄糖、麦芽糖发生反应,有现象。蔗糖不反应,无现象。2、蔗糖与麦芽糖的分子式相同,均为C12H22O11,蔗糖分子结构中不含醛基,无还原性,麦芽糖分子结构中有醛基,有还原性。C12H22O11
+
H2O
2
C6H12O6
麦芽糖
葡萄糖设问]
淀粉;
纤维素是否是糖?它们有无甜味?糖是怎样定义的?三、淀粉与纤维素多糖分类:
淀粉;
纤维素;
糖元,通式:
(C6H10O5)n1、淀粉
科学探究]
在试管1和试管2里各加入0
( http: / / www.21cnjy.com ).5克淀粉,
在试管1里加入4mL20%硫酸溶液,在试管2里加入4mL水,都加热3-4分钟.
用碱液中和试管1里的硫酸溶液,把一部分溶液液体倒入试管3.
在试管2和3里都加入碘溶液,
观察现象.
在试管1中加入银氨溶液,
稍加热后,观察试管壁上有无银镜出现.结论]
淀粉水解后生成还原性单糖,
能发生银镜反应讲]
不论是直链淀粉还是支链淀粉,在稀酸作用下都能发生水解反应,
最终产物是葡萄糖.
催化剂:酸或酶。(1)(
C6H10O5)n
+
nH2O
nC6H12O6总结]由淀粉水解制葡萄糖的过程中,判断淀
( http: / / www.21cnjy.com )粉尚未水解、正在水解(部分水解)和水解已完全的方法原理:淀粉无还原性且遇碘单质显蓝色,葡萄糖能发生银镜反应。具体见下表:加入碘水银镜反应实验结论变蓝无银镜尚未水解变蓝有银镜部分水解不变蓝有银镜水解已完全讲]淀粉在人体内也进行水解:
唾液淀粉酶;
胰液淀粉酶(2)淀粉的用途:
制葡萄酒和酒精C6H12O6
2C2H5OH
+
2CO2问]
自然界中的纤维素主要存在于那些植物?讲]存在:
是构成细胞壁
( http: / / www.21cnjy.com )的基础物质.
木材约一半是纤维素;
棉花是自然界中较纯粹的纤维素(92-95%),
脱脂棉和无灰滤纸差不多是纯粹的纤维素.分子量:
几千个葡萄糖单元
几十万2、纤维素
(1)纤维素的物性:
白色、无臭、无味的物质,不溶于水,
也不溶于一般有机溶剂
演示实验]
把少许棉花或碎滤纸放入
( http: / / www.21cnjy.com )试管中,
加入70%硫酸3--4mL,用玻璃棒把试管捣烂,
形成无色粘稠液体.
把这个试管放在水浴中加热15分钟,
放冷后倒入盛有20mL水的烧杯里,用氢氧化钠中和.
取出一部分液体,
用新制的氢氧化铜作试剂实验,观察现象.(2)
(C6H10O5)n
+
nH2O
nC6H12O6讲]
纤维素分子是由很多个
( http: / / www.21cnjy.com )葡萄糖单元构成.每一个葡萄糖单元有三个醇羟基,
因此,纤维素分子也可以用C6H7O2(OH)3]n表示.由于醇羟基的存在,
所以纤维素能够表现出醇的一些性质,
如:
生成硝酸酯,
乙酸酯(3)纤维素可用于纤维素乙酸酯,
纤维素硝酸酯,黏胶纤维和造纸等。(4)
纤维素的化学性质---
纤维素硝化反应(C6H7O2)(OH)3]n
+
3nHO-NO2
(C6H7O2)(O-NO2)3]n
+
3nH2O讲]纤维素一般不容易完全酯化
( http: / / www.21cnjy.com )生成三硝酸酯(含N:
14.14%).N%:
12.5--13.8%
火棉
N%:
10.5--12%
胶棉,火棉:
外表与棉花相似,但在密闭容器中爆炸,
可用作无烟火药。胶棉:
易于燃烧.,
但不爆炸,珂倮酊:
胶棉的乙醇-乙醚容液(封瓶口)。
教学回顾:3.4有机合成
教学设计第2课时
教学目的
知识技能
1、掌握逆向合成法在有机合成用的应用
过程与方法
1、通过有梯度的与生活实际相关的有机合成的训练,培养学生的逆合成分析法的逻辑思维能力2、通过设计情景问题,培养逆合成分析法在有机合成中的应用能力
情感价值观
通过逆合成分析法的研究,培养学生逻辑思维的能力
重
点
逆合成分析法在有机合成过程分析中的应用
难
点
逆合成分析法思维能力的培养
板书
第四节
有机合成---有机反应类型一、取代反应
二、加成反应
三、消去反应
四、氧化反应和还原反应
五、加聚反应
六、缩聚反应
七、显色反应
教学过程
备注
讲]重要的有机反应类型包括取代反应、加成反应、消去反应、有机氧化反应,有机还原反应,加聚反应、缩聚反应、显色反应等八大反应类型。第四节
有机合成---有机反应类型一、取代反应取代反应指的是有机物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。讲]烃的卤代、芳香烃的硝化或磺化
( http: / / www.21cnjy.com )、卤代烃的水解、醇分子间脱水反应、醇与氢卤酸的反应、酚的卤代、酯化反应、酯的水解和醇解以及我们即将学到的蛋白质的水解都属于取代反应1、卤代
2、硝化
3、磺化
4、脱水
5、酯化
6、水解讲]在有机合成中,利用卤代烷的取代反应,将卤原子转化为羟基、氨基等官能团,从而制得用途广泛的醇、胺等有机物。二、加成反应1、烯烃或炔烃的加成
2、苯环的加成
3、醛或酮的加成讲]加成反应过程中原来的
( http: / / www.21cnjy.com )有机物的碳骨架结构并未改变,这一点对推测有机物的结构很重要。利用加成反应可以增长碳链,也可以转移官能团,这在有机合成中有广泛的应用。三、消去反应消去反应指的是一定条件下,有机物脱去小分子物质(如H2O、HX等物质)生成分子中含双键或三键的不饱和有机物的反应。1、醇分子内脱水
2、卤代烃脱卤代氢讲]卤代烃发生消去反应时,主要是卤素
( http: / / www.21cnjy.com )原子与相邻碳原子上含氢较少的碳原子上的氢一起结合而成卤化氢脱去。如果相邻碳原子上无氢原子,而不能发生消去反应。讲]醇类发生消去反应的规律与卤代烃的消去规律
( http: / / www.21cnjy.com )相似,但反应条件不同。醇类发生消去反应的条件是浓硫酸,加热,而卤代烃发生消去反应的条件是浓NaOH、醇,加热,要注意区分。四、有机化学中的氧化反应和还原反应有机化学中,通常将有机物分子中加入氧原子或脱去氢原子的反应称为氧化反应;而将有机物分子中加入氢原子或脱去氧原子的反应称为还原反应。讲]在氧化反应中,常用的氧化剂为氧气
( http: / / www.21cnjy.com )、酸性KMnO4溶液、O3、银氨溶液和新制的Cu(OH)2等;在还原反应中,常用的还原剂有H2、LiAlH4和NaBH4等。
讲]有机物被空气氧化、有机物被酸性KMn
( http: / / www.21cnjy.com )O4溶液氧化、醛基被银氨溶液和新制的Cu(OH)2溶液氧化,烯烃被臭氧氧化等属于氧化反应;而不饱和烃的加氢、硝基还原为氨基、醛基或酮基的加氢、苯环的加氢等都是还原反应。五、加聚反应相对分子质量小的化合物通过加成反应互相结合成为高分子化合物的反应叫做加聚反应。讲]加聚反应的特点是链节(也叫结构单元)的
( http: / / www.21cnjy.com )相对分子质量与单体的相对分子质量(或相对分子质量之和)相等。产物中仅有高聚物,无其他小分子生成,但生成的高聚物由于n值不同,是混合物。实质上是通过加成反应得到的高聚物。讲]加聚反应的单体通常是含有双键或叁键的化合物。可利用单双键互换法判断单体。加聚反应的种类和反应过程分别介绍如下:1、含一个C=C键的单体聚合时,双键打开,彼此相连而成的高聚物2、含共轭双键的单体加聚时,破两头移中间而成高聚物。3、含有双键的不同单体发生共聚反应时,双键打开,彼此相连而成高聚物六、缩聚反应单体间的相互反应生成高分
( http: / / www.21cnjy.com )子,同时还生成小分子的反应叫做缩聚反应。缩聚反应与加聚反应相比较,其主要的不同之处是缩聚反应中除生成高聚物外同时还有小分子生成。因而缩聚反应所得的高聚物的结构单元的相对分子质量比反应的单体的相对分子质量小。讲]缩聚反应主要包括酚醛缩聚、氨基酸的缩聚、聚酯的生成等三种反应情况。投影]1、酚、醛的缩聚
2、氨基与羧基间的缩聚3、羟基与羧基间的缩聚
4、聚乙烯醇与甲醛的缩聚七、显色反应某此有机物跟某些制剂作用而产生牲颜色的反应叫显色反应。讲]常见的有苯酚遇FeCl3溶液显紫色,淀粉遇碘单质显蓝色,某些蛋白质遇浓硝酸显黄色。
教学回顾:5.3
功能高分子材料教学设计
教学目的
知识技能
1、举出日常生活中接触到的新型高分子材料。2、认识到功能材料对人类社会生产的重要性。
过程方法
利用上网查询,从历史的角度体会化学
( http: / / www.21cnjy.com )材料的发展是化学科学发展的一个缩影,对化学科学发展的进程有所认识,培养用科学的方法发现问题,认识问题的意识。
情感价值观
扩大知识面,激发对高分子材料学习的兴趣和投身科学事业的决心。
重
点
功能高分子结构与性能之间的关系
难
点
功能高分子材料和复合材料的结构对性能的影响
知识结构与板书设计
第三节
功能高分子材料一、功能高分子材料:1.功能高分子材料的涵义:功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能,又有某些特殊功能的高分子材料。2.几种功能高分子材料:(1)高吸水性材料——亲水性高聚物(分子链带有许多亲水原子团)(2)高分子分离膜:(3)医用高分子材料:二、复合材料:1.复合材料的涵义:三、有机高分子材料的发展趋势
教学过程
备注
引入]材料是人类赖以生存和发展的物质基础,
( http: / / www.21cnjy.com )是人类文明的重要里程碑。除了传统的三大合成材料以外,又出现了高分子膜,具有光、电、磁等特殊功能的高分子材料,生物高分子材料,医用高分子材料,隐身材料和液晶高分子材料等许多新型有机高分子材料。这些新型有机高分子材料在我们的日常生活、工农业生产和尖端科学技术领域中起着越来越重要的作用。第三节
功能高分子材料一、功能高分子材料:1.功能高分子材料的涵义:功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能,又有某些特殊功能的高分子材料。2.几种功能高分子材料:(1)高吸水性材料——亲水性高聚物(分子链带有许多亲水原子团)讲]有两种办法可获得具有高吸水性
( http: / / www.21cnjy.com )的树脂:一种是对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性,在它们的高分子链上再接上含强亲水性原子团的支链,以提高它们的吸水能力。二是以带有强亲水性原子团的化合物,如丙烯酸等为单体,均聚或两种单体共聚,得到亲水性高聚物。讲]这两种方法的共同特点是都要在反
( http: / / www.21cnjy.com )应中加入少量含有两个双键的二烯化合物作为交联剂,让高聚物分子链间发生交联,让高聚物分子链间发生交联,得到具有网状结构的树脂。讲]有了高吸水性树脂就可以在干旱地区用于农业
( http: / / www.21cnjy.com )、林业、植树造林时抗旱保水,改良土壤,改造沙漠。又如,婴儿用的“尿不湿”可吸入其自身重量约几百倍的尿液而不滴不漏,可以保证婴儿夜晚安睡和白天的活动。投影]图5-21(2)高分子分离膜:投影]①组成:高分子分离膜是用具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜。②特点:能够让某些物质有选择地通过,而把另外一些物质分离掉。③应用:物质分离(3)医用高分子材料:投影]①性能:优异的生物相溶性;很高的机械性能。②应用:制作人体的皮肤、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、肾等各种人工器官。二、复合材料:1.复合材料的涵义:讲]复合材料是指两种或两种以上材料组合
( http: / / www.21cnjy.com )成的一种新型材料。其中一种材料作为基体,其他的材料作为增强剂。优异的性能强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀,在综合性能上超过了单一材料。应用宇宙航空工业、汽车工业、机械工业、体育用品、人类健康等方面。过渡]通过以上所举的例子,我们认识到功能材料对我们日常生活和人类社会生产的重要性,那么,有机高分子材料的发展趋势是怎么样的呢?三、有机高分子材料的发展趋势讲]对重要的通用有机高分
( http: / / www.21cnjy.com )子材料继续进行改进和推广,使它们的性能不断提高,应用范围不断扩大。与人类自身密切相关、具有特殊功能的材料的研究也在不断加强,并且取得了一定的进展。小结]随着经济的发展,各行各业对材料的需要在逐渐增多,对重要的能用有机高分子材料继续改进和推广,使它们的性能不断提高,应用范围不断扩大,在人民的生产和生活中将发挥越来越重要的作用。
教学回顾:第四节
研究有机化合物的一般步骤和方法(一)
教学目的
知识与技能
1、了解怎样研究有机化合物应采取的步骤和方法2、掌握有机化合物分离提纯的常用方法3、掌握蒸馏、重结晶和萃取实验的基本技能
过程方法
1、通过有机化合物研究方法的学习,了解分离提纯的常见方法
情感态度价值观
通过化学实验激发学生学习化学的兴趣,体验科学研究的艰辛和喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐
重
点
有机化合物分离提纯的常用方法和分离原理
难
点
有机化合物分离提纯的常用方法和分离原理
教学过程
引入]我们已经知道,有机化学是研究有
( http: / / www.21cnjy.com )机物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学。那么,该怎样对有机物进行研究呢?一般的步骤和方法是什么?
这就是我们这节课将要探讨的问题。第四节研究有机化合物的一般步骤和方法讲]从天然资源中提取有机
( http: / / www.21cnjy.com )物成分,首先得到的是含有有机物的粗品。在工厂生产、实验室合成的有机化合物也不可能直接得到纯净物,得到的往往是混有未参加反应的原料,或反应副产物等的粗品。因此,必须经过分离、提纯才能得到纯品。如果要鉴定和研究未知有机物的结构与性质,必须得到更纯净的有机物。下面是研究有机化合物一般要经过的几个基本步骤:板书]思考与交流]分离、提纯物质的总的原则是什么?1.不引入新杂质;2.不减少提纯物质的量;3.效果相同的情况下可用物理方法的不用化学方法;4.可用低反应条件的不用高反应条件讲]首先我们结合高一所学的知识了学习第一步——分离和提纯。一、分离(separation)、提纯(purification)讲]提纯混有杂质的有机物的方法很多,基本方法是利用有机物与杂质物理性质的差异而将它们分离。接下来我们主要学习三种分离、提纯的方法。1、蒸馏讲]蒸馏是分离、提纯液态
( http: / / www.21cnjy.com )有机物的常用方法。当液态有机物含有少量杂质,而且该有机物热稳定性较强,与杂质的沸点相差较大时(一般约大于30 C),就可以用蒸馏法提纯此液态有机物。定义:利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同,使低沸点组分蒸发,再冷凝以分离整个组分的操作过程。要求:含少量杂质,该有机物具有热稳定性,且与杂质沸点相差较大(大于30℃
)。投影]演示实验1-1含有杂质的工业乙醇的蒸馏所用仪器:铁架台(铁圈、铁夹)、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、接受器等。实验基本过程:含杂质工业乙醇
工业乙醇(95.6%
)
无水乙醇(99.5%)强调]特别注意:冷凝管的冷凝水是从下口进上口出。小结:蒸馏的注意事项1、注意仪器组装的顺序:“先下后上,由左至右”;2、不得直接加热蒸馏烧瓶,需垫石棉网;3、蒸馏烧瓶盛装的液体,最多不超过容积的1/3;不得将全部溶液蒸干;4、需使用沸石(防止暴沸)
;5、冷凝水水流方向应与蒸汽流方向相反(逆流:下进上出);6、温度计水银球位置应与蒸馏烧瓶支管口齐平,以测量馏出蒸气的温度;投影]演示实验1-2 (要求学生认真观察,注意实验步骤)高温溶解―――趁热过滤――-冷却结晶称量-溶解-搅拌-加热-趁热过滤-降温、冷却、结晶-过滤-洗涤烘干2、结晶和重结晶(recrystallization)(1)定义:重结晶是使固体物质从溶液中以晶体状态析出的过程,是提纯、分离固体物质的重要方法之一。投影]重结晶常见的类型(1)冷却法:将热的饱和溶液慢慢冷却后析出晶体,此法适合于溶解度随温度变化较大的溶液。(2)蒸发法:此法适合于溶解度随温度变化不大的溶液,如粗盐的提纯。(3)重结晶:将以知的晶体用蒸馏水溶解,经过滤、蒸发、冷却等步骤,再次析出晶体,得到更纯净的晶体的过程。讲]若杂质的溶解度很小,则加热溶解,趁热过滤,冷却结晶;若溶解度很大,则加热溶解,蒸发结晶讲]重结晶的首要工作是选择适当的溶剂
( http: / / www.21cnjy.com ),要求该溶剂:(1)杂质在此溶剂中的溶解度很小或溶解度很大,易于除去;(2)被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度,受温度的影响较大。(2)溶剂的选择: 杂质在溶剂中的溶解度很小或很大,易于除去; 被提纯的有机物在此溶液中的溶解度,受温度影响较大。3、萃取(1)所用仪器:烧杯、漏斗架、分液漏斗。(2)萃取:利用溶液在互不相溶的溶剂里
( http: / / www.21cnjy.com )溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来,前者称为萃取剂,一般溶质在萃取剂里的溶解度更大些。分液:利用互不相溶的液体的密度不同,用分液漏斗将它们一一分离出来。投影]基本操作:.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液;
.将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔,使漏斗内外空气相通漏斗里液体能够流出
.使漏斗下端管口紧靠烧怀内壁;及时关闭活塞,不要让上层液体流出.分液漏斗中的下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出。投影]注意事项:、萃取剂必须具备两个条件:一是与溶剂互不相溶;二是溶质在萃取剂中的溶解度较大。、检查分液漏斗的瓶塞和旋塞是否严密。、萃取常在分液漏斗中进行,分液是萃取操作的一个步骤,必须经过充分振荡后再静置分层。、分液时,打开分液漏斗的活塞,将下层液体从漏斗颈放出,当下层液体刚好放完时,要立即关闭活塞,上层液体从上口倒出。学生阅读科学视野]小结]本节课要掌握研究有机化合物的一般步骤和常用方法;有机物的分离和提纯。包括操作中所需要注意的一些问题2.3卤代烃
教学设计
教学目的
知识技能
1、了解卤代烃的概念和溴乙烷的主要物理性质。2、掌握溴乙烷的主要化学性质,理解溴乙烷发生水解反应的条件和所发生共价键的变化。
过程与方法
1、通过溴乙烷的水解实验设计,培养学生的实验设计能力;2、通过学习溴乙烷的物理性质和化学性质,培养学生使用化学平衡知识认识溴乙烷水解反应的能力;3、由乙烷与溴乙烷结构异同点引出溴乙烷可能具有的化学性质,再通过实验进行验证的假说方法。
情感态度价值观
1、通过卤代烃中如何检验卤元素的讨论、实验
( http: / / www.21cnjy.com )设计、实验操作,尤其是两组不同意见的对比实验,激发同学兴趣,使其产生强烈的好奇心、求知欲,急切用实践来检验结论的正误。实验成功的同学,体会到劳动的价值,实验不成功的同学,经过了困难的磨炼,通过独立思考,找出存在的问题,既锻炼了毅力,也培养了严谨求实的科学态度。2、从溴乙烷水解实验的设计体会到严谨求实的科学态度和学习乐趣。通过用化学平衡知识认识溴乙烷水解反应,使学生体会到对化学反应规律的理解与欣赏;
重
点
1.溴乙烷的水解实验的设计和操作;
2.试用化学平衡知识认识溴乙烷水解反应
难
点
由乙烷与溴乙烷结构异同点引出溴乙烷可能具有的化学性质,再通过实验进行验证的假说方法。
知识结构与板书设计
第三节
卤代烃一、溴乙烷
1.溴乙烷的结构分子式
结构式
结构简式
官能团2.
物理性质:无色液体,沸点比乙烷的高,难溶于水,易溶于有机溶剂,密度比水大
。3.化学性质
(1)
水解反应:CH3CH2Br+H2O
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CH3CH2OH+HBr(2).消去反应:CH3CH2Br
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CH2=CH2+HBr消去反应:二、卤代烃.1.定义和分类.(1).定义:烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物.一卤代烃的通式(2).分类:2.物理通性:3.化学性质:与溴乙烷相似.(1).水解反应.
(2).消去反应.
教学过程
备注
引言]我们对一氯甲烷、1、2-二溴乙烷
( http: / / www.21cnjy.com )、氯乙烯、溴苯等名称已经不陌生了。它们的分子结构中除了碳、氢原子以外,还包括了卤素原子。我们将此类物质称为卤代烃。投影]1.卤代烃的用途:致冷剂、灭火剂、有机溶剂、麻醉剂,合成有机物.
2.卤代烃的危害:(1).卤代烃对大气臭氧层的破坏原理:卤代烃释放出的氯原子对臭氧分解起到了催化剂的作用.过渡]卤代烃化学性质通常比烃活泼,
( http: / / www.21cnjy.com )能发生很多化学反应而转化成各种其他类型的化合物.因此,引入卤原子常常是改变分子性能的第一步反应,在有机合成中起着重要的桥梁作用.下面我们以溴乙烷作为代表物来介绍卤代烃的一些性质.第三节
卤代烃一、溴乙烷
1.溴乙烷的结构讲]溴乙烷在结构上可以看成是由溴原子取代了乙烷分子中的一个氢原子后所得到的产物。其空间构型如下投影](投影球棍模型和比例模型)讲]请同学们写出溴乙烷的分子式、电子式、结构式、结构简式。分子式
结构式
结构简式
官能团C2H5Br
CH3CH2Br或C2H5Br
—Br投影]溴乙烷的核磁共振氢谱引导探究]溴乙烷在核磁共振氢谱中应如何表现?(两个吸收峰,且吸收峰的面积之比应该是3:2,而乙烷的吸收峰却只能有1个。)小结]溴乙烷与乙烷的结构相似,区别在于C—H键与C—Br的不同。引言]溴原子的引入对溴乙烷的性质有什么影响?就是我们这节课研究的重点。让我们先来研究其物理性质。2.
物理性质科学推测]溴乙烷的结构与乙烷的结构相似,但相对分子质量大于乙烷,导致C2H5Br分子间作用力增大,其熔点、沸点、密度应大于乙烷。无色液体,沸点比乙烷的高,难溶于水,易溶于有机溶剂,密度比水大
。小结]烷烃分子中的氢原子被卤素原子取代后
( http: / / www.21cnjy.com ),其相对分子质量变大,分子间作用力变大,卤代烃溶沸点升高,密度变大。所以卤代烃只有极少数是气体,大多数为固体或液体,不溶于水,可溶于大多数的有机溶剂。溴原子的引入能使溴乙烷具有什么样的化学性质呢?3.化学性质
讲]在溴乙烷分子中,由于B
( http: / / www.21cnjy.com )r的吸引电子的能力大于C,则C-Br键中的共用电子对就偏向于Br原子一端,使Br带有部分负电荷,C原子带部分正电荷。当遇到-OH、-NH2等试剂(带负电或富电子基团)时,该基团就会进攻带正电荷的C原子,-Br则带一个单位负电荷离去。
问]已知:CH3CH3与氢氧化钠溶液不能反应,CH3CH2Br能否与氢氧化钠溶液反应
若反应,可能有什么物质产生?科学推测]若反应,则生成乙醇和溴化钠,发生如下反应
:
讲]如果让你设计实验证明溴乙烷能和氢氧化钠溶液发生反应。你如何解决以下两个问题:
(1)如何用实验证明溴乙烷的Br变成了Br- (2)该反应的反应物是溴乙烷和氢氧化钠溶液,混合后是分层的,且有机物的反应一般比较缓慢,如何提高本反应的反应速率?
充分振荡:增大接触面积;加热:升高温度加快反应速率。问]能不能直接用酒精灯加热?如何加热?
不能直接用酒精灯加热,因为溴乙烷的沸点只有38.4℃,用酒精灯直接加热,液体容易暴沸。可采用水浴加热。讲]水浴加热时就不可能振荡试管,为了使溴乙烷和和氢氧化钠溶液充分接触,水浴的温度应稍高于溴乙烷的沸点,为什么?使处于下层的溴乙烷沸腾汽化,以气体的形式通过NaOH溶液与其充分接触。讲]可同学想过吗?溴乙烷是大气污染物,汽化出来的溴乙烷不可能完全与NaOH溶液反应,散失到大气中就会污染空气,你想如何解决本问题?试管上加一个带长玻璃导管的橡皮塞,起冷凝回流的作用,既能防止溴乙烷的挥发,又提高了原料的利用率。探究实验]请同学们利用所给仪器和试剂,设计实验方案验证溴乙烷能否在NaOH溶液中发生取代反应。实验用品:大试管(配带直长玻璃
( http: / / www.21cnjy.com )管的单孔橡皮塞)2只、试管夹、小试管10只,长胶头滴管(能从大试管中取液体)、250mL烧杯。溴乙烷、10%NaOH溶液、稀硝酸、2%硝酸银、稀溴化钠溶液、稀氯化钠溶液。投影]提示:(1)可直接用所给的热水加热
(2)溴乙烷、10%NaOH溶液的用量约为2mL(3)水浴加热的时间约为3分钟
问]加入NaOH溶液加热,冷却后直接加AgNO3为什么不可以?检验卤代烃中含有卤元素的程序如何?讲]结论:CH3CH2Br能与氢氧化钠溶液反应,发生取代反应,反应方程式如下:(1)
水解反应:CH3CH2Br+H2O
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CH3CH2OH+HBr讲]该反应可理解为:溴乙烷发生了水解反应,氢氧化钠的作用是中和反应生成的HBr,降低了生成物的浓度,使反应正向进行。
(该反应是可逆反应)小结]由此可见,水解反应
( http: / / www.21cnjy.com )的条件是NaOH水溶液。溴乙烷水解反应中,C—Br键断裂,溴以Br-形式离去,故带负电的原子或原子团如OH-、HS-等均可取代溴乙烷中的溴。过渡]实验证明CH3CH2Br可以制乙烯,请考虑可能的断键处,以及此反应的特点.(2).溴乙烷的消去反应.投影实验]按图2-18组装实验装置,①.大试
( http: / / www.21cnjy.com )管中加入5mL溴乙烷.②.加入15mL饱和KOH乙醇溶液,加热.③.向大试管中加入稀HNO3酸化.④.滴加2DAgNO3溶液.现象:产生气体,大试管中有浅黄色沉淀生成.CH3CH2Br
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CH2=CH2+HBr消去反应:有机化合物在一定条件下
( http: / / www.21cnjy.com ),从分子中脱去一个小分子(如H2O、HX等)而生成不饱和(含双键或叁键)化合物的反应,叫消去反应.一般来说,消去反应是发生在两个相邻碳原子上.思考与交流]为什么不用NaOH水溶液而用醇溶液?用NaOH水溶液反应将朝着水解的方向进行.
②.乙醇在反应中起到了什么作用?乙醇在反应中做溶剂,使溴乙烷充分溶解.③.检验乙烯气体时,为什么要在气体通入KMnO4酸性溶液前加一个盛有水的试管?起什么作用?除去HBr,因为HBr也能使KMnO4酸性溶液褪色.④.C(CH3)3-CH2Br能否发生消去反应?不能.因为相邻碳原子上没有氢原子.
⑤.2-溴丁烷
消去反应的产物有几种?
CH3CH
==
CHCH3
(81%)
CH3CH2CH
==
CH2
(19%)讲]札依采夫规则:卤代烃发生消去反应时,消除的氢原子主要来自含氢原子较少的碳原子上.小结]-Br原子是CH3CH2Br的官
( http: / / www.21cnjy.com )能团,决定了其化学特性.由于反应条件(溶剂或介质)不同,反应机理不同.(内因在事物的发展中发挥决定作用,外因可通过内因起作用.)二、卤代烃.1.定义和分类.(1).定义:烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物.一卤代烃的通式:R—X.(2).分类:①.按分子中卤原子个数分:一卤代烃和多卤代烃.
②.按所含卤原子种类分:氟代烃、氯代烃、溴代烃.
③.按烃基种类分:饱和烃和不饱和烃.④.按是否含苯环分:脂肪烃和芳香烃.2.物理通性:(1).常温下,卤代烃中除一氯甲烷、氯乙烷、氯乙烯等少数为气体外,其余为液体或固体.(2).所有卤代烃都难溶于水,易溶于有机溶剂.(3)互为同系物的卤代烃,如一氯代烷的物理性质变化规律是:随着碳原子数(式量)增加,其熔、沸点和密度也增大.(沸点和熔点大于相应的烃)(4).卤代烃的同分异构体的沸点随烃基中支链的增加而降低。(5)同一烃基的不同卤代烃随卤素相对原子质量的增大而增大。讲]比相应烷烃沸点高.例如:C2
( http: / / www.21cnjy.com )H6和C2H5Br,由于①分子量C2H5Br
>
C2H6,②C2H5Br的极性比C2H6大,导致C2H5Br分子间作用力增大,沸点升高..随C原子个数递增,饱和一元卤代烷密度减小,如ρ(CH3Cl)
>
ρ(C2H5Cl)
>
ρ(CH3CH2CH2Cl).原因是C原子数增多,Cl%减小.随C原子数增多,饱和一氯代烷沸点升高,是因为分子量增大,分子间作用力增大,沸点升高.相同碳原子数的一氯代烷支链越多沸点越低,可理解为支链越多,分子的直径越大,分子间距增大,分子间作用力下降,沸点越低.3.化学性质:与溴乙烷相似.(1).水解反应.课堂练习]试写出1-氯丙烷和2-氯丙烷分别发生水解反应的化学方程式.(2).消去反应.课堂练习]试写出1-氯丙烷和2-氯丙烷分别发生消去反应的化学方程式.小结]这节课我们在知识方面主要学习了溴乙烷的物理性质、结构和化学性质中的取代反应,在今后的学习中,同学们要有意识地去运用。如果把这个分析过程倒过来,对一个实验的现象进行分析就可推出它的性质,进而判断出它的鸨,这也是分析问题常用的方法。
教学回顾:
水
CH2CH2Br+NaOH
→
CH3CH2OH+NaBr4.1油脂
教学设计第2课时
教学目的
知识技能
1、理解油脂的化学性质2、常识性介绍肥皂、合成洗涤剂与人体健康等知识
过程方法
通过联系生活、生产实际问题培养学生对知识的迁移能力和推理能力
情感价值观
通过对肥皂制取的探究,认识化学对日常生活的重要意义
重
点
油脂的化学性质
难
点
油脂的皂化反应及工业制取肥皂的工艺过程
知识结构与板书设计
2、化学性质(1)水解反应
在酸性或碱性条件下,油脂可水解生成相应的酸和甘油。如:
皂化反应:油脂在碱性条件下的水解反应叫皂化反应。(2)油脂的氧化
(3)
氢化反应(加成反应、硬化反应)四、油脂的用途油脂是人类的主要食物之一。2.
油脂是重要的化工原料
教学过程
备注
课前提问]1.
从“油脂的结构”特征分析它可能具有的化学性质?2.
若油脂的烃基中含有不饱和成分,我们如何验证?(并设计实验)3.
如何将“油”变成“脂肪”?探究实验]设计“检验烃基是否饱和”的实验。投影](1)取一支试管,放入3mL溴水或碘水。(2)向(1)中滴入1mL食用油,振荡并观察现象。投影]现象:溴水或碘水褪色。结论:食用油中的烃基含有不饱和成分。2、化学性质讲]
油脂属于酯,它能发生怎样的化学反应?(1)水解反应
在酸性或碱性条件下,油脂可水解生成相应的酸和甘油。如:讲]工业目的是制高级脂肪酸和甘油。人体内消化吸收脂肪,给机体提供能量。皂化反应:油脂在碱性条件下的水解反应叫皂化反应。硬脂酸甘油酯
硬脂酸钠
甘油讲]
油脂在碱性(NaOH)条件下的水解反应中生成的高级脂肪酸的钠盐是肥皂的主要成分。所以将油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应,如:投影]工业制肥皂流程:盐析油脂、NaOH溶液→
高级脂肪酸钠盐、甘油、水→
高级脂肪酸钠盐(上层)、
甘油、食盐混合液(下层)讲]加入无机盐使某些有机物降低溶解度,从而析出的过程,属于物理变化。
这里的盐析是指加入食盐使肥皂析出的过程。
学生阅读]科学视野—肥皂的去污原理及合成洗涤剂。讲]肥皂的主要成分是高级脂肪酸钠盐
( http: / / www.21cnjy.com )。极性羧基部分易溶于水,叫做亲水基,而非极性的烃基-R部分易溶于水,叫做憎水基,具有亲油性。当肥皂与油污相遇时,亲水基的一端溶于水中,而憎水基的一端则溶于油污中。学与问]
1.用肥皂洗衣服应该用热水还是用冷水?用热水好。由于硬脂酸钠易与硬水中C
( http: / / www.21cnjy.com )a2+、Mg2+反应生成不溶性的硬脂酸钙(C17H35COO)2Ca]和硬脂酸镁(
C17H35COO)2Mg],而使肥皂的消耗量增多,泡沫量减少。2.怎样的物质具有去污能力 凡具有亲、憎水基的物质都有一定的去污能力,可以人工合成洗涤剂:CH3—(CH2)n—
—SO3Na(或R—SO3Na)(2)油脂的氧化油酸甘油脂(油)
硬脂酸甘油脂(脂肪)讲]天然油脂暴露在空气中会自发地进行氧化
( http: / / www.21cnjy.com )作用,发生酸臭和异味,称为酸败(变)。酸败的原因一方面由于不饱和键被空气中的氧所氧化,生成过氧化物,过氧化物继续分解,生成低级醛及羧酸:投影]
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讲]油脂酸败另一方面的原因是在微生
( http: / / www.21cnjy.com )物作用下,脂肪分解为甘油和脂肪酸,脂肪酸经一系列酶促作用后生成β-酮酸,脱羧后成为具有苦味及臭味的低级酮类:投影]
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讲]同时甘油易被氧化成有特臭的1,2-内醚丙醛。投影]
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过渡]若油脂分子中烃基不饱和,则可以与H2
( http: / / www.21cnjy.com )发生加成,由于油脂是多种高级脂肪酸的甘油酯的混合物,而高级脂肪酸中,既有饱和的,又有不饱和的。因此有些油脂兼有酯类和烯烃的一些化学性质,油脂分子中烃基不饱和,则可以与H2发生加成,所以可以通过催化加氢提高饱和度(3)
氢化反应(加成反应、硬化反应)化学反应:讲]油脂氢化得到的硬化油,就是人造脂肪,也叫硬化油;硬化油性质稳定,不易变质;硬化油便于运输;用于制肥皂、脂肪酸、甘油、人造奶油等的原料。四、油脂的用途油脂是人类的主要食物之一。讲]我们在日常饮食中应该合理摄到油脂,而且应该少吃饱和度高的油脂,多吃油脂容易患高血脂症。油脂在人体中的消化过程与油脂的水解有关。投影]以吸收的营养。板书]2.
油脂是重要的化工原料小结]“硬化油”性质稳定,不易变质,便于运输;可用作制造肥皂、脂肪酸、甘油、人造奶油等的原料。
教学回顾:3.4有机合成
教学设计第1课时
教学目的
知识技能
1、掌握烃及烃的衍生物性质及官能团相互转化的一些方法2、了解有机合成的基本过程和基本原则
过程方法
通过小组讨论,归纳整理知识,培养学生对物质性质和官能团转化方法的归纳能力
情感态度价值观
1、培养学生理论联系实际的能力,会结合生产实际选择适当的合成路线2、通过对新闻资料的分析,使学生关注某些有机物对环境和健康可能产生的影响,关注有机物的安全生产和使用问题
重
点
官能团相互转化的方法归纳
难
点
有机合成中常用的分析思路
知识结构与板书设计
第四节
有机合成一、有机合成的过程1、有机合成定义;有机合成是利用简单、易得的原料,通过有机反应,生成具有特定结构和功能的有机化合物。2、有机合成的任务;包括目标化合物分子骨架构建和官能团的转化。3、有机合成过程。4、有机合成的思路:就是通过有机反应构建目标分子的骨架,并引入或转化所需的官能团。5、有机合成的关键—碳骨架的构建。二、逆合成分析法1、合成设计思路:2、有机合成路线的设计3、解题思路:(1)
剖析要合成的物质(目标分子),选择原料,路线(正向,逆向思维.结合题给信息)(2)
合理的合成路线由什么基本反应完全,目标分子骨架(3)
目标分子中官能团引入
教学过程
备注
第四节
有机合成一、有机
( http: / / www.21cnjy.com )合成的过程思考与交流]阅读第三自然段,回答:1、什么是有机合成?2、有机合成的任务有那些?3、用示意图表示出有机合成过程。1、有机合成定义;有机合成是利用简单、易得的原料,通过有机反应,生成具有特定结构和功能的有机化合物。2、有机合成的任务;包括目标化合物分子骨架构建和官能团的转化。3、有机合成过程。投影]有机合成过程示意图:讲]有机合成的过程是利用简单
( http: / / www.21cnjy.com )的试剂作为基础原料,通过有机反应链上官能团或一段碳链,得到一个中间体;在此基础上利用中间体上的官能团,加上辅助原料,进行第二步反应,合成第二个中间体,经过多步反应,按照目标化合物的要求,合成具有一定碳原子数目、一定结构的目标化合物。4、有机合成的思路:就是通过有机反应构建目标分子的骨架,并引入或转化所需的官能团。思考与交流]官能团的引入方法
投影]学生汇报,评价,总结:官能团的引入引入-OH烯烃与水加成,醛/酮加氢,卤代烃水解,酯的水解引入-X烃与X2取代,不饱和烃与HX或X2加成,醇与HX取代引入C=C某些醇和卤代烃的消去,炔烃加氢引入-CHO某些醇氧化,烯氧化,炔水化,糖类水解引入-COOH醛氧化,苯的同系物被强氧化剂氧化,羧酸盐酸化,酯酸性水解引入-COO-酯化反应讲]除了官能团的引入,也可通过反
( http: / / www.21cnjy.com )应消除官能团,主要包括以下方法:通过有机物加成可消除不饱和键;通过消去、氧化或酯化可消除羧基;通过消去或取代可消除卤原子。
5、有机合成的关键—碳骨架的构建。问]如何增长碳链?(1)加成反应:
(2)卤代烃+NaCN:
CH3CH2Br+NaCN
CH3CH2CN
+
Na
Br问]如何缩短碳链?1、脱羧反应。如:RCOONa+NaOH
RH+Na2CO3
2、氧化反应,包括燃烧,烯、炔的部分氧化,丁烷的直接氧化成乙酸,苯的同系物氧化成苯甲酸等。如:
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3、水解反应。主要包括酯的水解,蛋白质的水解和多糖的水解。如:
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二、逆合成分析法1、合成设计思路:讲]有机合成的解题思路是:首先要正确判
( http: / / www.21cnjy.com )断需合成的有机物的类别,它含有哪种官能团,与哪些知识信息有关;其次是根据现在的原料、信息和有关反应规律,尽可能合理地把目标化合物分成若干片段,或寻找官能团的引入、转换、保护方法,或设法将各片段拼凑衍变,尽快找出合成目标化合物的关键;最后将正向推导和逆向推导得出的若干个合成路线加以综合比较,选择出最佳的合成方案。
投影]有机合成的设计思路
板书]2、有机合成路线的设计讲]有机合成的方法包括正向合成分析法和逆
( http: / / www.21cnjy.com )向合成分析法。正向合成分析法是从已知的原料入手,找出合成所需要的真接或间接的中间体,逐步推向合成的目标有机物,而逆向合成分析法是在设计复杂化合物的合成路线时常用的方法。它是将目标化合物倒退一步寻找上一步反应的中间体,该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合物,而这个中间体,又可以由上一步的中间体得到,依次类推,最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线。投影]逆合成分析示意图:讲解]逆推法合成有机物思路探究]用绿色化学的角度出发,有机合成的设计有哪些注意事项?讲]不使用有毒原料;不产生有毒副产物;产率尽可能高等
3、解题思路:(1)
剖析要合成的物质(目标分子),选择原料,路线(正向,逆向思维.结合题给信息)(2)
合理的合成路线由什么基本反应完全,目标分子骨架(3)
目标分子中官能团引入投影]
阅读课本,以(草酸二乙酯)为例,说明逆推法在有机合成中的应用。(1)分析草酸二乙酯,官能团有
;(2)反推,酯是由酸和醇合成的,则反应物为
和
;(3)反推,酸是由醇氧化成醛再氧化酸来的,则可推出醇为
(4)反推,此醇A与乙醇的不同之处在于
。此醇羟基的引入可用B
;
(5)反推,乙醇的引入可用
,或
;(6)由乙烯可用
制得B。
用乙炔和适当的无机试剂为原料,合成
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。资料1
资料2讲]从原料到产品在结构上产生两种变化:①从碳链化合物变为芳环化合物;②官能团从“—C≡C—”变为“—Br”。由顺推法可知:由乙炔聚合可得苯环,如果由苯直接溴代,只能得到溴苯,要想直接得到均三溴苯很难。我们只能采取间接溴代的方法,即只有将苯先变为苯酚或苯胺,再溴代方可;而三溴苯酚中的“—OH”难以除去。而根据资料2可知,
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中的“—NH2”可通过转化为重氮盐,再进行放氮反应除去。答案:投影]
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小结]有机合成遵循的原则:所选择的每个反应的副产物尽可能少,所要得到的主产物的产率尽可能高且易于分离,避免采用副产物多的反应。发生反应的条件要适宜,反应的安全系数要高,反应步骤尽可能少而简单。要按一定的反应顺序和规律引入官能团,不能臆造不存在的反应事实,必要时应采取一定的措施保护已引入的官能团。所选用的合成原料要易得,经济。
教学回顾:1.4研究有机化合物的一般步骤和方法
教学设计第1、2课时
教学目的
知识与技能
1、了解怎样研究有机化合物应采取的步骤和方法2、掌握有机化合物分离提纯的常用方法3、掌握蒸馏、重结晶和萃取实验的基本技能
过程方法
1、通过有机化合物研究方法的学习,了解分离提纯的常见方法
情感态度价值观
通过化学实验激发学生学习化学的兴趣,体验科学研究的艰辛和喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐
重
点
有机化合物分离提纯的常用方法和分离原理
难
点
有机化合物分离提纯的常用方法和分离原理
教学过程
引入]我们已经知道,有机化学是研究有机物的
( http: / / www.21cnjy.com )组成、结构、性质、制备方法与应用的科学。那么,该怎样对有机物进行研究呢?一般的步骤和方法是什么?
这就是我们这节课将要探讨的问题。第四节
研究有机化合物的一般步骤和方法讲]从天然资源中提取有机物成分,首先得到的是
( http: / / www.21cnjy.com )含有有机物的粗品。在工厂生产、实验室合成的有机化合物也不可能直接得到纯净物,得到的往往是混有未参加反应的原料,或反应副产物等的粗品。因此,必须经过分离、提纯才能得到纯品。如果要鉴定和研究未知有机物的结构与性质,必须得到更纯净的有机物。下面是研究有机化合物一般要经过的几个基本步骤:板书]思考与交流]分离、提纯物质的总的原则是什么?1.不引入新杂质;2.不减少提纯物质的量;3.效果相同的情况下可用物理方法的不用化学方法;4.可用低反应条件的不用高反应条件讲]首先我们结合高一所学的知识了学习第一步——分离和提纯。一、分离(separation)、提纯(purification)讲]提纯混有杂质的有机物的方法很多,基本方法是利用有机物与杂质物理性质的差异而将它们分离。接下来我们主要学习三种分离、提纯的方法。1、蒸馏讲]蒸馏是分离、提纯液态有机物的常用方法。当
( http: / / www.21cnjy.com )液态有机物含有少量杂质,而且该有机物热稳定性较强,与杂质的沸点相差较大时(一般约大于30 C),就可以用蒸馏法提纯此液态有机物。定义:利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同,使低沸点组分蒸发,再冷凝以分离整个组分的操作过程。要求:含少量杂质,该有机物具有热稳定性,且与杂质沸点相差较大(大于30℃
)。投影]演示实验1-1含有杂质的工业乙醇的蒸馏所用仪器:铁架台(铁圈、铁夹)、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、接受器等。实验基本过程:含杂质工业乙醇
工业乙醇(95.6%
)
无水乙醇(99.5%)强调]特别注意:冷凝管的冷凝水是从下口进上口出。小结:蒸馏的注意事项1、注意仪器组装的顺序:“先下后上,由左至右”;2、不得直接加热蒸馏烧瓶,需垫石棉网;3、蒸馏烧瓶盛装的液体,最多不超过容积的1/3;不得将全部溶液蒸干;4、需使用沸石(防止暴沸)
;5、冷凝水水流方向应与蒸汽流方向相反(逆流:下进上出);6、温度计水银球位置应与蒸馏烧瓶支管口齐平,以测量馏出蒸气的温度;投影]演示实验1-2 (要求学生认真观察,注意实验步骤)高温溶解―――趁热过滤――-冷却结晶称量-溶解-搅拌-加热-趁热过滤-降温、冷却、结晶-过滤-洗涤烘干2、结晶和重结晶(recrystallization)(1)定义:重结晶是使固体物质从溶液中以晶体状态析出的过程,是提纯、分离固体物质的重要方法之一。投影]重结晶常见的类型(1)冷却法:将热的饱和溶液慢慢冷却后析出晶体,此法适合于溶解度随温度变化较大的溶液。(2)蒸发法:此法适合于溶解度随温度变化不大的溶液,如粗盐的提纯。(3)重结晶:将以知的晶体用蒸馏水溶解,经过滤、蒸发、冷却等步骤,再次析出晶体,得到更纯净的晶体的过程。讲]若杂质的溶解度很小,则加热溶解,趁热过滤,冷却结晶;若溶解度很大,则加热溶解,蒸发结晶讲]重结晶的首要工作是选择适
( http: / / www.21cnjy.com )当的溶剂,要求该溶剂:(1)杂质在此溶剂中的溶解度很小或溶解度很大,易于除去;(2)被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度,受温度的影响较大。(2)溶剂的选择: 杂质在溶剂中的溶解度很小或很大,易于除去; 被提纯的有机物在此溶液中的溶解度,受温度影响较大。3、萃取(1)所用仪器:烧杯、漏斗架、分液漏斗。(2)萃取:利用溶液在互不相溶的
( http: / / www.21cnjy.com )溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来,前者称为萃取剂,一般溶质在萃取剂里的溶解度更大些。分液:利用互不相溶的液体的密度不同,用分液漏斗将它们一一分离出来。投影]基本操作:.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液;
.将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔,使漏斗内外空气相通漏斗里液体能够流出
.使漏斗下端管口紧靠烧怀内壁;及时关闭活塞,不要让上层液体流出.分液漏斗中的下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出。投影]注意事项:、萃取剂必须具备两个条件:一是与溶剂互不相溶;二是溶质在萃取剂中的溶解度较大。、检查分液漏斗的瓶塞和旋塞是否严密。、萃取常在分液漏斗中进行,分液是萃取操作的一个步骤,必须经过充分振荡后再静置分层。、分液时,打开分液漏斗的活塞,将下层液体从漏斗颈放出,当下层液体刚好放完时,要立即关闭活塞,上层液体从上口倒出。学生阅读科学视野]小结]本节课要掌握研究有机化合物的一般步骤和常用方法;有机物的分离和提纯。包括操作中所需要注意的一些问题
教学回顾:
研究有机化合物的一般步骤和方法(二)
教学目的
知识技能
1、掌握有机化合物定性分析和定量分析的基本方法2、了解鉴定有机化合结构的一般过程与数据处理方法
过程与方法
1、通过对典型实例的分析,初步了解测定有机化合物元素含量、相对分子质量的一般方法,并能根据其确定有机化合物的分子式2、通过有机化合物研究方法的学习,了解燃烧法测定有机物的元素组成,了解质谱法、红外光谱、核磁共振氢谱等先进的分析方法
情感态度价值观
感受现代物理学及计算机技术对有机化学发展的推动作用,体验严谨求实的有机化合物研究过程
重
点
有机化合物组成元素分析与相对分子质量的测定方法
难
点
分子结构的鉴定
知识结构与板书设计
二、元素分析与相对分子质量的测定1、元素分析2、相对分子质量的测定——质谱法(MS)(1)
质谱法的原理:
三、分子结构的鉴定1、红外光谱(IR)(1)原理:
(2)作用:推知有机物含有哪些化学键、官能团。2、核磁共振氢谱(NMR,nuclear
magnetic
resonance)
(1)原理:(2)作用:①吸收峰数目=氢原子类型②不同吸收峰的面积之比(强度之比)=不同氢原子的个数之比
教学过程
引入]上节课我们已经对所要研究的有机物进行了分离和提纯,接下来进行第二步——元素定量分析确定实验式。板书]二、元素分析与相对分子质量的测定1、元素分析思考与交流]如何确定有机化合物中C、H元素的存在?讲]定性分析:确定有机物中含有哪些元素。(
( http: / / www.21cnjy.com )李比希法)一般讲有机物燃烧后,各元素对应产物为:C→CO2,H→H2O,若有机物完全燃烧,产物只有CO2和H2O,则有机物组成元素可能为C、H或C、H、O。定量分析:确定有机物中各元素的质量分数。(现代元素分析法)讲]元素定量分析的原理是将一定量的有机
( http: / / www.21cnjy.com )物燃烧,分解为简单的无机物,并作定量测定,通过无机物的质量推算出组成该有机物元素原子的质量分数,然后计算出该有机物分子所含元素原子最简单的整数比,即确定其实验式。以便于进一步确定其分子式。阅读例题例、某含C、H、O三种元素的未知物
( http: / / www.21cnjy.com )A,经燃烧分析实验测定该未知物中碳的质量分数为52.16%,氢的质量分数为13.14%。(1)试求该未知物A的实验式(分子中各原子的最简单的整数比)。讲]实验式和分子式的区别:实验式表示化合物分子所含元素的原子数目最简单整数比的式子。分子式表示化合物分子所含元素的原子种类及数目的式子。思考与交流]若要确定它的分子式,还需要什么条件?讲]确定有机化合物的分子式的方法:(一)由物质中各原子(元素)的质量分数→
各原子的个数比(实验式)→由相对分子质量和实验式
→
有机物分子式
(二)有机物分子式
←
知道一个
( http: / / www.21cnjy.com )分子中各种原子的个数
←
1mol物质中的各种原子的物质的量
←
1mol物质中各原子(元素)的质量除以原子的摩尔质量
←1mol物质中各种原子(元素)的质量等于物质的摩尔质量与各种原子(元素)的质量分数之积
投影总结]确定有机物分子式的一般方法.(1)实验式法:①根据有机物各元素的质量分数求出分子组成中各元素的原子个数比(最简式)。②求出有机物的摩尔质量(相对分子质量)。(2)直接法:①求出有机物的摩尔质量(相对分子质量)②根据有机物各元素的质量分数直接求出1mol有机物中各元素原子的物质的量。确定相对分子质量的方法有:(1)M
=
m/n
(2)根据有机蒸气的相对密度D,M1
=
DM2
(3)标况下有机蒸气的密度为ρg/L,
M
=
22.4L/mol
ρg/L讲]有机物的分子式的确定方法有很多,在
( http: / / www.21cnjy.com )今后的教学中还会进一步介绍。今天我们仅仅学习了利用相对分子质量和实验式共同确定有机物的基本方法。应该说以上所学的方法是用推算的方法来确定有机物的分子式的。在同样计算推出有机物的实验式后,还可以用物理方法简单、快捷地测定相对分子质量,比如——质谱法。2、相对分子质量的测定——质谱法(MS)(1)
质谱法的原理:用高能电子流
( http: / / www.21cnjy.com )轰击样品,使分子失去电子变成带正电荷的分子离子和碎片离子,在磁场的作用下,由于它们的相对质量不同而使其到达检测器的时间也先后不同,其结果被记录为质谱图。强调]以乙醇为例,质谱图最右边的分子离子峰表示的就是上面例题中未知物A(指乙醇)的相对分子质量。投影]图1-15
思考与交流]质荷比是什么?如何读谱以确定有机物的相对分子质量?分子离子与碎片离子的相对质量与其电荷的比值。由于相对质量越大的分子离子的质荷比越大,达到检测器需要的时间越长,因此谱图中的质荷比最大的就是未知物的相对分子质量。过渡]好了,通过测定,现在已经知道了
( http: / / www.21cnjy.com )该有机物的分子式,但是,我们知道,相同的分子式可能出现多种同分异构体,那么,该如何进以步确定有机物的分子结构呢?下面介绍两种物理方法。板书]三、分子结构的鉴定1、红外光谱(IR)板书](1)原理:由于有机物中组成化学
( http: / / www.21cnjy.com )键、官能团的原子处于不断振动状态,且振动频率与红外光的振动频谱相当。所以,当用红外线照射有机物分子时,分子中的化学键、官能团可发生震动吸收,不同的化学键、官能团吸收频率不同,在红外光谱图中将处于不同位置。从而可获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。(2)作用:推知有机物含有哪些化学键、官能团。讲]从未知物A的红外光谱图上发现右O—H键、C—H键和C—O键的振动吸收,可以判断A是乙醇而并非甲醚,因为甲醚没有O—H键。投影]图1-17讲]从上图所示的乙醇的红
( http: / / www.21cnjy.com )外光谱图上,波数在3650cm-1区域附近的吸收峰由O-H键的伸缩振动产生,波数在2960-2870cm-1区域附近的吸收峰由C-H
(-CH3、-CH2-)键的伸缩振动产生;在1450-650cm-1区域的吸收峰特别密集(习惯上称为指纹区),主要由C-C、C-O单键的各种振动产生。要说明的是,某些化学键所对应的频率会受诸多因素的影响而有小的变化。点击试题]有一有机物的相对分子质量为74,确定分子结构,请写出该分子的结构简式
。ANS:(CH3—CH2—O—CH2—CH3)板书]2、核磁共振氢谱(NMR)
讲]在核磁共振分析中,最常见的是对
( http: / / www.21cnjy.com )有机化合物的1H核磁共振谱(1H-NMR)进行分析。氢核磁共振谱的特征有二:一是出现几种信号峰,它表明氢原子的类型,二是共振峰所包含的面积比,它表明不同类型氢原子的数目比。(1)原理:氢原子核具有
( http: / / www.21cnjy.com )磁性,如用电磁波照射氢原子核,它能通过共振吸收电磁波能量,发生跃迁。用核磁共振仪可以记录到有关信号,处在不同环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同,在图谱上出现的位置也不同,各类氢原子的这种差异被称作化学位移,而且吸收峰的面积与氢原子数成正比。讲]有机物分子中的氢原子核,所处的
( http: / / www.21cnjy.com )化学环境(即其附近的基团)不同),表现出的核磁性就不同,代表核磁性特征的峰在核磁共振谱图中横坐标的位置(化学位移,符号为δ)也就不同。即表现出不同的特征峰;且特征峰间强度(即峰的面积、简称峰度)与氢原子数目多少相关。(2)作用:不同化学环境的氢原子
( http: / / www.21cnjy.com )(等效氢原子)因产生共振时吸收的频率不同,被核磁共振仪记录下来的吸收峰的面积不同。所以,可以从核磁共振谱图上推知氢原子的类型及数目。①吸收峰数目=氢原子类型②不同吸收峰的面积之比(强度之比)=不同氢原子的个数之比讲]未知物A的核磁共振氢谱有三种类型氢原子的吸收峰,说明A只能是乙醇而并非甲醚,因为甲醚只有一种氢原子。投影]图1一19未知物A的核磁共振氢谱图1一20二甲醚的核磁共振氢谱列题]一个有机物的分子量为70,红外光谱表征到碳碳双键和C=O的存在,核磁共振氢谱列如下图:①写出该有机物的分子式:C4H6O
O②写出该有机物的可能的结构简式:
H—C—CH=CHCH3小结]本节课主要掌握鉴定有机化合物
( http: / / www.21cnjy.com )结构的一般过程和方法。包括测定有机物的元素组成、相对分子质量、分子结构。了解几种物理方法——质谱法、红外光谱法和核磁共振氢谱法。课后练习]1、有机物中含碳40﹪、氢6.67﹪,其余为氧,又知该有机物的相对分子质量是60。求该有机物的分子式。(C2H4O2)3、燃烧某有机物A
1.5
( http: / / www.21cnjy.com )0g,生成1.12L(标准状况)CO2和0.05mol
H2O
。该有机物的蒸气对空气的相对密度是1.04,求该有机物的分子式。
(CH2O)4、分子式为C2H6O的有机物
( http: / / www.21cnjy.com ),有两种同分异构体,乙醇(CH3CH2OH)、甲醚(CH3OCH3),则通过下列方法,不可能将二者区别开来的是(
)
A、红外光谱
B、1H核磁共振谱
C、质谱法
D、与钠反应5、某烃类化合物A的质谱图表明其相对分子质量
( http: / / www.21cnjy.com )为84,红外光谱表明分子中含有碳碳双键,核磁共振氢谱表明分子中只有一种类型的氢。则A的结构简式是______
教学回顾:
C—O—C
对称CH2
对称CH3
有四类不同信号峰,有机物分子中有四种不同类型的H。3.3
羧酸
酯教学设计第1课时
教学目的
知识技能
认识酸典型代表物的组成和结构特点,
过程方法
研究探索式,辅以多媒体动画演示
情感价值观
通过设计实验、动手实验,激发学习兴趣,培养求实、探索、创新、合作的优良品质。
重
点
乙酸的化学性质
难
点
乙酸的结构对性质的影响
知识结构与板书设计
第三节
羧酸、酯一、乙酸1、分子式:C2H4O2、结构式:;纯净乙酸(冰乙酸、冰醋酸)在16.6℃以下为针状晶体。2、化学性质(1)、乙酸的酸性
(2)、酯化反应
、浓硫酸的作用:催化剂;除去生成物中的水,使反应向生成物方向进行。、饱和碳酸钠溶液可以除去乙酸,溶解乙醇,减少乙酸乙酯在溶液中的溶解量。(3)、酯化反应原理:酸脱羟基、醇脱氢原子
教学过程
备注
引入]我国是一个酒的国度,五粮液享誉海内外,国酒茅台香飘万里。“酒是越陈越香”。你们知道是什么原因吗?这一节课我们就来学习羧酸、酯第三节羧酸、酯自学提问]羧酸的官能团是什么?酸的通性有哪些?作为有机含氧酸还有哪些特性?羧酸的分类?代表物的化学式和结构简式?饱和一元羧酸的通式为?投影]酸的通性一、乙酸1、分子式:C2H4O2、结构式:;纯净乙酸(冰乙酸、冰醋酸)在16.6℃以下为针状晶体。
投影]乙酸的分子比例模型和核磁共振氢谱2、化学性质(1)、乙酸的酸性
科学探究]
p60
提供药品]
镁粉
氢氧化钠溶液
氧化铜固体
硫酸铜溶液
碳酸钠粉末
乙酸
苯酚
紫色石蕊试液
无色酚酞试液
等。投影]实验方案:(2)、酯化反应
学生实验]乙酸乙酯的制取:学生分三组做如下实验,实验结束后,互相比较所获得产物的量。第一组:在一支试管中加入3
mL乙醇和
( http: / / www.21cnjy.com )2
mL乙酸,按教材P63,图3-21连接好装置,用酒精灯缓慢加热,将产生的蒸气经导管通到盛有饱和碳酸钠溶液的接受试管的液面上,观察现象。第二组:在一支试管中加入3
mL乙醇,然
( http: / / www.21cnjy.com )后边振荡边慢慢加入2
mL浓硫酸和2
mL乙酸,用酒精灯缓慢加热,将产生的蒸气经导管通到盛有水的接受试管的液面上,观察现象。第三组:在一支试管中加入3
( http: / / www.21cnjy.com )mL乙醇,然后边振荡边慢慢加入2
mL浓硫酸和2
mL乙酸,用酒精灯缓慢加热,将产生的蒸气经导管通到盛有饱和碳酸钠溶液的接受试管的液面上,观察现象。强调:①试剂的添加顺序;②导管末端不要插入到接受试管液面以下;③加热开始要缓慢。问]为什么要先加入乙醇,然后边振荡边慢慢加入浓硫酸和乙酸?问]导管末端为什么不能插入到接受试管液面以下?
防止加热不均匀,使溶液倒吸。问]为什么刚开始加热时要缓慢?问]开始时缓慢加热是不是在产物中就不会混入乙酸和乙醇了?如何验证?讲]用蓝色石蕊试纸来检验,如果变红,说明有乙酸;乙醇可以用红热的铜丝与之反应后显红色来检验。讲]第一组接受试管内无明显现象,第二、三组实
( http: / / www.21cnjy.com )验中接受试管内有分层现象,并有浓厚的果香气味。从对比结果来看,第一组做法几乎没有收集到产物;第二组做法得到一定量的产物;第三组做法收集到的产物的量最多。、浓硫酸的作用:催化剂;除去生成物中的水,使反应向生成物方向进行。、饱和碳酸钠溶液可以除去乙酸,溶解乙醇,减少乙酸乙酯在溶液中的溶解量。科学探究]在上述这个酯化反应中,
( http: / / www.21cnjy.com )生成物水中的氧原子是由乙酸分子中的羧基上的羟基提供,还是由乙醇分子的羟基提供?如何能证明你的判断是正确的?能否提供理论或实验依据?讲]脱水有两种情况,(1)酸脱羟基醇脱氢;(2)醇脱羟基酸脱氢。在化学上为了辨明反应历程,常用同位素示踪法。3、酯化反应原理:酸脱羟基、醇脱氢原子小结]酒在放置过程中,其中的乙醇有部分逐渐转化为乙酸,乙酸和乙醇缓慢反应生成了具有香味的乙酸乙酯。
教学回顾:3.3
羧酸
酯教学设计第2课时
教学目的
知识技能
掌握酯化反应的原理、实验操作及相关问题,进一步理解可逆反应、催化作用。
过程方法
1、培养学生用已知条件设计实验及观察、描述、解释实验现象的能力,2、培养学生对知识的分析归纳、概括总结的思维能力与表达能力。
情感价值观
介绍同位素示踪法在化学研究中的使用,通过酯化反应过程的分析、推理、研究,培养学生从现象到本质、从宏观到微观、从实践到理论的科学思维方法。
重
点
酯的组成和结构特点
难
点
酯的水解反应
知识结构与板书设计
二、羧酸1、羧酸是由烃基与羧基相连组成的有机化合物。羧基是羧酸的官能团。2、羧酸的通性(1)
常见一元羧酸的酸性强弱顺序为:甲酸、苯甲酸、乙酸、碳酸(2)
酯化反应:
(3)
还原反应3、羧酸的命名4、重要的羧酸—甲酸甲酸与银氨溶液的反应:
甲酸与Cu(OH)2
的反应:三、酯1、结构简式通式:RCOOR′分子式通式:CnH2nO2与同碳原子羧酸同分异构体。2、酯类化合物的存在:水果、饮料、糖类、糕点等3、化学性质
酯的水解:酯+水
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"http://61.130.175.242:8088/Resource/GZ/GZHX/JAJC/G2/ja000012Zw_0019_12.gif"
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酸+醇
教学过程
备注
课前练习]写出乙酸、甲酸分别和乙醇的酯化反应的化学方程式。此反应中浓H2SO4的作用是什么?思考、回答并找两名同学到黑板上板书。过渡]下面我们来学习一下羧酸和酯的通性二、羧酸1、羧酸是由烃基与羧基相连组成的有机化合物。羧基是羧酸的官能团。羧酸的分类:可以按烃基的种类的不同分为脂肪
( http: / / www.21cnjy.com )酸和芳香酸;可以按羧基数目的不同,可以分为一元羧酸、二元羧酸和多元羧酸;按碳原子数目不同可分为低级脂肪酸、高级脂肪酸。一元羧酸的通式:R—COOH,饱和一元脂肪酸的分子通式为CnH2nO2
或CnH2n+1—COOH。2、羧酸的通性(1)
常见一元羧酸的酸性强弱顺序为:甲酸、苯甲酸、乙酸、碳酸(2)
酯化反应R1—COOH
+
R2-CH2OH
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MERGEFORMATINET
R1-COO—CH2-R2
+H2O
特例]无机含氧酸与醇作用也能生成酯,如
C2H5OH+HONO2C2H5-O-NO2+H2O
(3)
还原反应讲]由于羟基的影响,羧基中的羰基比醛、酮分子中的羰基较难发生加成反应,但在特殊试剂如LiAlH4
的作用下可将羧酸还原为醇。3、羧酸的命名讲]选含羧基的最长的碳链作为主链,按主链碳原子数称某酸;从羧基开始给主链碳原子编号;在某酸名称之前加入取代基的位次号和名称。4、重要的羧酸—甲酸讲]甲酸俗称蚁酸,是有刺激性气味的液体,甲酸分子中即含有羟基又有醛基,因而能表现出羧酸和醛两类物质的性质。甲酸的性质甲酸与银氨溶液的反应:HCOOH
+
2Ag(NH3)2OH→CO2↑
+2H2O
+4NH3
↑+2Ag
甲酸与Cu(OH)2
的反应:2HCOOH
+
Cu(OH)2
→(HCOO)2Cu
+2H2O
三、酯1、结构简式通式:RCOOR′分子式通式:CnH2nO2与同碳原子羧酸同分异构体。讲]酯类难溶于水,易溶于乙酸和乙醚等有机溶剂,密度一般比水小。低级酯是具有芳香气味的液体。2、酯类化合物的存在:水果、饮料、糖类、糕点等。设疑](1)怎样设计酯水解的实验?(2)酯在酸性、碱性、中性哪种条件易水解呢?根据(1)、(2)两个问题,讨论酯水解实验的设计方案。评价]对学生的设计方案进行评价,并指导学生按以下方案进行实验。指导(1)温度不能过高;(2)闻气味的顺序。分组实验投影]闻气味的顺序及现象:Ⅳ中几
( http: / / www.21cnjy.com )乎无气味、Ⅲ中稍有气味、Ⅱ中仍有气味、Ⅰ中仍有气味。推理出Ⅰ、Ⅱ中乙酸乙酯没有反应;Ⅲ、Ⅳ中乙酸乙酯发生了反应。思考与交流](1)酯的水解反应在酸性条件好,还是碱性条件好?(碱性)(2)酯化反应H2SO4和NaOH哪种作催化剂好?(浓H2SO4)(3)酯为什么在中性条件下难水解,而在酸、碱性条件下易水解?3、化学性质酯的水解
酯+水
酸+醇RCOOCH2R
+H2O
RCOOH
+
RCH2OH
H2O
教学回顾:第一节
合成高分子化合物的基本方法
教学目标
1、知识与技能:
能说明加聚反应和缩聚反应的特点
2、过程与方法:
了解高分子化合物合成的基本方法。
3、情感态度与价值观:
掌握了有机高分子化合物的合成原理,人类是可以通过有机合成不断合成原自然界不存在的物质,从而为不断提高人类生活水平提供物质基础。
教学的重点和难点
1、教学重点:通过具体实例说明加成聚合反应和缩合聚合反应的特点,能用常见的单体写出简单的聚合反应方程式和聚合物的结构式,
2、教学难点:从简单的聚合物结构式分析出单体。
教学过程
多媒体展示:由高分子化合物制成的产品
引入]高分子化合物是指由许多小分子化合物以共价键结合成的,相对分子质量很高的一类化合物,常简称为高分子,也称为聚合物或高聚物。
投影]有机高分子化合物的结构特点:
1、有机高分子化合物具有线型结构和体型结构
2、线型结构呈长线链状,可以带支链,也可以不带支链,高分子支链之间以分子间作用力紧密结合。
3、体型结构的高分子链之间将形成化学键,产生交联,形成网状结构。
投影]线形和型结构图
讲]由于有机高分子化合物的相对分子质量较大及结构上的特点,因而具有与小分子化合物明显不同的一些性质。
投影]有机高分子化合物的主要性质
1、溶解性一般:线型结构能溶解在适当的溶剂里,而体型结构不溶
2、热塑性和热固性:线型结构具有热塑性,而体型结构具有热固性。
3、强度:高分子材料的强度一般比较大
4、电绝缘性:通常是很好的电绝缘材料
第一节
合成高分子化合物的基本方法
复习必修2内容]聚乙烯是一种生活中常用的塑料。请用化学方程式表示聚乙烯的合成方法。
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问]从形式上来看,此反应有什么特点?属于什么反应类型?
讲]由许多小分子通过加成反应变成一个有机高分子化合物,既属于加成反应又属于聚合反应,叫做加成聚合反应,简称加聚反应。
一、加成聚合反应
分析]有机高分子化合物的分子组成及有关概念的比较。填写下表:
聚合反应
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CH2=CH2
单体
—CH2—CH2—
链节
n
聚合度
思考与交流]请同学们思考,下表列出来了一些单体及它们的分子式,如何书写这些单体的聚合产物的结构简式?
投影]p101页表格
学生讨论]请同学们仔细观察上述能进行加聚反应的单体,它们在结构上有什么共同特征?加聚反应的特点是什么?
共同总结]引导学生观察和讨论,归纳总结出以下几点:
加聚反应的特点:
1、单体必须是含有双键、参键等不饱和键的化合物。例如:烯、二烯、炔、醛等含不饱和键的化合物。
2、发生加聚反应的过程中,没有副产物产生,聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同。聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。
指导学生阅读学与问]
讲解]
CH2=CHCl、C6H5CH=CH2。
讲]加聚反应类型:是指由一种或两种以上的单体结合成高聚物的反应。在加聚反应中没有小分子生成。
投影]常见反应类型有两种:
(1)均聚反应:仅由一种单体发生的加聚反应。
(2)共聚反应:由两种或两种以上单体发生的加聚反应。如:
投影小结]由加聚聚合物推单体的方法
→
单体:CH2=CH2
边键沿箭头指向汇合,箭头相遇成新键,
键尾相遇按虚线部分断键成单键。
( http: / / www.21cnjy.com )→单体:
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凡链节主链只在C原子并存在有C=C双键结构的高聚物,其规律是“见双键、四个C;无双键、两个C”划线断开,然后将半键闭合,即双键互换。
板书设计:
第一节
合成高分子化合物的基本方法
一、加成聚合反应
加聚反应的特点:
1、单体必须是含有双键、参键等不饱和键的化合物。例如:烯、二烯、炔、醛等含不饱和键的化合物。
2、发生加聚反应的过程中,没有副产物产生,聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同。聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。2.1脂肪烃
教学设计第1课时
教学目的
知识技能
了解烷烃、烯烃和炔烃的物理性质的规律性变化了解烷烃、烯烃、炔烃的结构特点
过程与方法
注意不同类型脂肪烃的结构和性质的对比善于运用形象生动的实物、模型、计算机课件等手段帮助学生理解概念、掌握概念、学会方法、形成能力
情感态度价值观
根据有机物的结果和性质,培养学习有机物的基本方法“结构决定性质、性质反映结构”的思想
重
点
烯烃的结构特点和化学性质
难
点
烯烃的顺反异构
知识结构与板书设计
第二章
烃和卤代烃
第一节
脂肪烃一、烷烃(alkane)和烯烃(alkene)1、结构特点和通式:(1)
烷烃:
(2)
烯烃:2、物理性质3、基本反应类型(1)
取代反应:
(2)
加成反应:(3)
聚合反应:
4、烷烃化学性质(与甲烷相似)烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色(1)取代反应:
(2)氧化反应:
5、烯烃的化学性质(与乙烯相似)(1)加成反应(2)氧化反应
燃烧:使酸性KMnO4
溶液褪色:
催化氧化:2R—CH=CH2
+
O2
2RCH3
(3)
加聚反应6、二烯烃的化学性质(1)二烯烃的加成反应:(1,4一加成反应是主要的)(2)
加聚反应:
n
CH2=CHCH=CH2
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(顺丁橡胶)
教学过程
备注
引入]同学们,从这节课开始我们来学习第二
( http: / / www.21cnjy.com )章的内容——烃和卤代烃。甲烷、乙烯、苯这三种有机物都仅含碳和氢两种元素,它们都是碳氢化合物,又称烃。根据结构的不同,烃可分为烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃等。而卤代烃则是从结构上可以看成是烃分子中的氢原子被卤原子取代的产物,是烃的衍生物的一种。我们先来学习第一节——脂肪烃。第二章
烃和卤代烃第一节
脂肪烃一、烷烃(alkane)和烯烃(alkene)1、结构特点和通式:(1)
烷烃:仅含C—C键和C—H键的饱和链烃,又叫烷烃。(若C—C连成环状,称为环烷烃。)通式:CnH2n+2
(n≥1)(2)
烯烃:分子里含有一个碳碳双键的不饱和链烃叫做烯烃。(分子里含有两个双键的链烃叫做二烯烃)通式:CnH2n
(n≥2)讲]接下来大家通过下表中给出的数据,仔细观察、思考、总结,看自己能得到什么信息?思考与交流]
学生阅读
表2—1和表
( http: / / www.21cnjy.com )2—2:分别列举了部分烷烃与烯烃的沸点和相对密度。请你根据表中给出的数据,以分子中碳原子数为横坐标,以沸点或相对密度为纵坐标,制作分子中碳原子数与沸点或相对密度变化的曲线图。通过所绘制的曲线图你能得到什么信息 投影]表2—1
部分烷烃的沸点和相对密度表2-2
部分烯烃的沸点和相对密度
动手]绘制碳原子数与沸点或相对密度变化曲线图:投影结果]总结]烷烃和烯烃溶沸点变化规律:原子数相同时
( http: / / www.21cnjy.com ),支链越多,沸点越低。沸点的高低与分子间引力--范德华引力(包括静电引力、诱导力和色散力)有关。烃的碳原子数目越多,分子间的力就越大。支链增多时,使分子间的距离增大,分子间的力减弱,因而沸点降低。2、物理性质(1)
物理性质随着分子中碳原子数的递增,呈规律性变化,沸点逐渐升高,相对密度逐渐增大;(2)
碳原子数相同时,支链越多,熔沸点越低。(3)
常温下的存在状态,也由气态(n≤4)逐渐过渡到液态(5≤n≤16)、固态(17≤n)。(4)
烃的密度比水小,不溶于水,易溶于有机溶剂。学生阅读思考与交流]写出其反应的化学方程式,指出反应类型并说说你的分类依据投影](1)乙烷与氯气生成一氯乙烷的反应:_________;(2)乙烯与溴的反应:_________________;(3)乙烯与水的反应:_________________;(4)乙烯生成聚乙烯的反应:_________________3、基本反应类型(1)
取代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所取代的反应。如烃的卤代反应。(2)
加成反应:有机物分子中
( http: / / www.21cnjy.com )双键(叁键)两端的碳原子与其他原子或原子团所直接结合生成新的化合物的反应。如不饱和碳原子与H2、X2、H2O的加成。(3)
聚合反应:由相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量较大的高分子化合物的反应。如加聚反应、缩聚反应。阅读学与问]下面我们来回忆一下甲烷、乙烯的结构和性质投影]过渡]我们知道同系物的结构相似,相似的结构决定了其他烷烃具有与甲烷相似的化学性质。板书]4、烷烃化学性质(与甲烷相似)烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色(1)取代反应:CH3CH3
+
Cl2
→CH3CH2Cl
+
HCl(2)氧化反应CnH2n+2
+
—
O2
→
nCO2
+(n+1)H2O(3)
分解反应讲]烷烃的化学性质一般稳定。在通常状况下,烷烃跟酸、碱及氧化剂都不发生反应,也难与其他物质化合。但在特定条件下烷烃也能发生上述反应。讲]烯烃的化学性质与其代表物乙烯相似,容易发生加成反应、氧化反应和加聚反应。烯烃能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色。5、烯烃的化学性质(与乙烯相似)(1)加成反应:(以丙烯为例。要求学生练习)讲]大量实验事实表明:凡是不对称结
( http: / / www.21cnjy.com )构的烯烃和酸(HX)加成时,酸的负基(X-)主要加到含氢原子较少的双键碳原子上,这称为马尔科夫尼科夫规则,也就是马氏规则。(2)氧化反应
燃烧:CnH2n+O2n
CO2
+
n
H2O
使酸性KMnO4
溶液褪色:R—CH=CH2R—COOH
+
CO2
+
R3—COOH
催化氧化2R—CH=CH2
+
O2
2RCH3
在臭氧和锌粉的作用下,
+
(3)
加聚反应投影练习]请以丙烯和2-丁烯为例来书写上述三各反应方程式6、二烯烃的化学性质讲]二烯烃跟烯烃性质相似,由于含有双键,也能发生加成反应、氧化反应和加聚反应。这里我们主要介绍1,3-丁二烯与溴发生的两种加成反应。讲]当两个双键一起断裂,同时又生成一个新的双键,溴原子连接在1、4两个碳原子上,即1、4加成反应(1)二烯烃的加成反应:(1,4一加成反应是主要的)讲]若两个双键中的一个比较活泼的键断裂,溴原子连接在1、2两个碳原子上,即1、2加成反应讲]以上两种加成是二烯烃与溴等物质的量加成,若要完全发生加成反应,1
mol的二烯烃需要2
mol
的溴,CH2=CHCH=CH2
+2Br2
CH2BrCHBrCHBrCH2Br讲]二烯烃可发生加聚反应,如(2)
加聚反应
n
CH2=CHCH=CH2
( http: / / www.21cnjy.com )
(顺丁橡胶)小结]烷烃和烯烃的结构和性质
课后练习]
教学回顾:
光照
点燃
3n+1
22.3
课时作业
一、选择题(本题包括12小题,每小题5分,共60分)
1.(2015·山东东营高二检测)下列叙述正确的是( )
A.所有卤代烃都难溶于水,且都是密度比水大的液体
B.所有卤代烃都是通过取代反应制得
C.卤代烃可用作制冷剂、灭火剂
D.卤代烃都是良好的有机溶剂
【答案】 C
2.(2015·山东潍坊高二检测)1 溴丙烷和2 溴丙烷分别与氢氧化钠的乙醇溶液共热的反应中,两反应( )
A.碳氢键断裂的位置相同
B.碳溴键断裂的位置相同
C.产物相同,反应类型相同
D.产物不同,反应类型相同
【答案】 C
【解析】 1 溴丙烷中所断C—H在2号
( http: / / www.21cnjy.com )位、C—Br在1号位;2 溴丙烷中所断C—H在1号位,C—Br在2号位。发生的均是消去反应,产物均为丙烯。
3.下列有关氟氯代烷的说法中,不正确的是( )
A.氟氯代烷是一类含氟和氯的卤代烃
B.氟氯代烷化学性质稳定,有毒
C.氟氯代烷大多无色、无臭、无毒
D.氟氯代烷能破坏大气臭氧层
【答案】 B
4.(2015·天津高二检测)在卤代烃RCH2CH2X中化学键如图,,则对该卤代烃的下列说法中正确的是( )
A.不能发生水解反应和消去反应
B.能发生水解反应,条件是强碱的醇溶液且加热,被破坏的键是①和④
C.能发生消去反应,条件是强碱的水溶液且加热,被破坏的键是①和②
D.发生水解反应时,被破坏的键是①;发生消去反应时,被破坏的键是①和③
【答案】 D
【解析】 卤代烃的水解反应实质上就是
( http: / / www.21cnjy.com )取代反应,反应中—X被—OH取代了,所以被破坏的只有①;卤代烃的消去反应是相邻两个碳原子上的一个—X和一个—H一同被脱去,而生成不饱和烃和卤化氢的反应,被破坏的键应该是①和③。
5.有机物分子CH3—CH===CH—Cl能发生的反应有( )
①取代反应 ②加成反应 ③消去反应 ④使溴水褪色 ⑤使酸性高锰酸钾溶液褪色 ⑥与AgNO3溶液反应生成白色沉淀 ⑦聚合反应
A.以上反应均可发生
B.只有⑦不能发生
C.只有⑥不能发生
D.只有②不能发生
【答案】 C
【解析】 有机物的官能团决定了有机物的化学特性。题给有机物含有“
( http: / / www.21cnjy.com )”,故具有不饱和烃的性质,能发生加成反应,能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,能发生聚合反应等;题给有机物含有“—CH3”、“—Cl”,在一定条件下能发生取代反应,与卤素原子相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子,能发生消去反应;又由于有机物CH3—CH===CHCl不能电离出Cl-,故不能与AgNO3溶液反应生成白色沉淀。
6.
(2015·广东高二检测)下图表示4 溴环己烯所发生的4个不同反应,其中,产物只含有一种官能团的反应是( )
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
【答案】 C
7.(2015·山东滨州高二检
( http: / / www.21cnjy.com )测)当运动员肌肉扭伤时,队医随即对准运动员的受伤部位喷射药剂氯乙烷(沸点为12.27
℃)进行局部冷冻麻醉应急处理。下列关于氯乙烷的说法中不正确的是( )
A.氯乙烷与水互不相溶
B.氯乙烷中含有两种官能团
C.氯乙烷在一定条件下能发生消去反应
D.氯乙烷的结构只有一种
【答案】 B
8.某学生将1 氯乙烷与NaOH溶液共热几分钟后,冷却,滴入AgNO3溶液,结果未见到白色沉淀生成,其主要原因是( )
A.加热时间太短
B.不应冷却后再加入AgNO3溶液
C.加AgNO3溶液前未用稀硝酸酸化
D.反应后的溶液中不存在Cl-
【答案】 C
【解析】 卤代烃中卤素原子检
( http: / / www.21cnjy.com )验实验的关键是加AgNO3溶液前应先加入稀硝酸,中和未反应的NaOH,防止生成褐色Ag2O沉淀干扰卤离子的检验。
9.(2015·山东滨州高二检测)涂改液是
( http: / / www.21cnjy.com )一种使用率较高的文具,很多同学都喜欢使用涂改液。经实验证实涂改液中含有许多挥发性有害物质,吸入后易引起慢性中毒而头晕、头痛,严重者抽搐、呼吸困难,二氯甲烷就是其中的一种。下列有关说法中不正确的是( )
A.涂改液危害人体健康、污染环境,中小学生最好不要使用或慎用涂改液
B.二氯甲烷沸点较低
C.二氯甲烷易溶于水,涂改液沾到手上时,用水很容易洗去
D.二氯甲烷为四面体的结构,不存在同分异构体
【答案】 C
【解析】 根据题给信息可知,涂改液中的很多
( http: / / www.21cnjy.com )成分对人体有害,污染环境,所以中小学生最好不要使用涂改液;因为题目中描述二氯甲烷易挥发,因此可推断其沸点较低;二氯甲烷在水中溶解性较差,因此涂改液沾到手上时,只用水很难洗去;二氯甲烷可以看作甲烷分子中两个氢原子被氯原子取代的产物,因为甲烷为四面体结构,所以二氯甲烷为四面体结构,不存在同分异构体。
10.氟利昂是一种氟氯代烃,常用作冰箱(柜)的制冷剂,但在2000年就禁止了生产使用氟利昂作制冷剂的冰箱(柜),其主要原因是( )
A.氟利昂化学性质稳定、有毒
B.氟利昂会产生温室效应
C.氟利昂会破坏臭氧层
D.氟利昂会形成酸雨
【答案】 C
【解析】 氟利昂在紫外线照射下产生起催化作用的氯原子,引发损耗臭氧的反应,从而破坏臭氧层。
11.(2015·河北高二检测)下列卤代烃在NaOH醇溶液中加热不发生消去反应的是( )
A.①③⑥
B.②③⑤
C.全部
D.②④
【答案】 A
【解析】 卤代烃发生消去反应时要求与卤素原子直接相连的碳的邻位碳上有氢原子,否则不能发生消去反应,卤代苯不能发生消去反应。
12.(2015·广东高二检测)为探究一溴环己烷(
( http: / / www.21cnjy.com ))与NaOH的醇溶液共热发生的是水解反应还是消去反应,甲、乙、丙三位同学分别设计如下三个实验方案:
甲:向反应混合液中滴入稀硝酸中和NaOH,然后再滴入AgNO3溶液,若有浅黄色沉淀生成则可证明发生了消去反应。
乙:向反应混合液中滴入溴水,若溶液颜色很快褪去,则可证明发生了消去反应。
丙:向反应混合液中滴入酸性KMnO4溶液,若溶液颜色变浅,则可证明发生了消去反应。
其中正确的是( )
A.甲
B.乙
C.丙
D.上述实验方案都不正确
【答案】 D
【解析】 一溴环己烷无论发生水解反应还是
( http: / / www.21cnjy.com )发生消去反应,都能产生Br-,甲不正确;Br2不仅能与烯烃发生加成反应使颜色褪去,也能与NaOH溶液反应而使颜色褪去,乙也不正确;一溴环己烷发生消去反应生成的烯烃能使酸性KMnO4溶液紫色变浅或褪去,发生水解反应生成的Br-也会还原酸性KMnO4溶液而使溶液紫色变浅或褪去,丙也不正确。可行的实验方案是:先向混合液中加入足量的稀硫酸中和过量的碱,再滴入溴水,如果溴水颜色很快褪去,说明有烯烃生成,即可证明发生了消去反应。
二、非选择题(本题包括5小题,共40分)
13.(2015·南京高二检测)根据下面的有机物合成路线,回答下列问题:
(1)写出A、B、C的结构简式:
A:________,B:________,C:________。
(2)写出各步反应类型:
①________,②________,③________,④________,⑤________。
(3)A→B的反应试剂及条件:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)
(2)①加成反应 ②消去反应 ③加成反应 ④消去反应 ⑤加成反应
(3)NaOH的醇溶液、加热
【解析】 根据反应③的产
( http: / / www.21cnjy.com )物是1,2 二氯环己烷可以推出B是环己烯,继而逆推出A是一氯环己烷,即反应①是氯苯与氢气发生加成反应。反应④是1,2 二氯环己烷发生消去反应生成1,3 环己二烯,反应⑤是1,3 环己二烯与足量氯气发生加成反应。
14.(2015·蒲城高二检测)运动场上,当运动员受伤时,队医常常在碰撞受伤处喷洒一些液体,已知该液体是一种卤代烃(R—X)。
试回答下列问题:
(1)为了证明该卤代烃(R—X)是氯代烃还是溴代烃,可设计如下实验:
a.取一支试管,滴入10~15滴R—X;
b.再加入1
mL
5%的NaOH溶液,充分振荡;
c.加热,反应一段时间后,取溶液少许,冷却;
d.再加入5
mL稀HNO3酸化;
e.再加入AgNO3溶液,若出现________沉淀,则证明该卤代烃(R—X)是氯代烃,若出现________沉淀,则证明该卤代烃(R—X)是溴代烃。
①写出c中发生反应的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②有同学认为d步骤操作可省略。你认为该同学说法________(填“正确”或“不正确”),请简要说明理由:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)从环境保护角度看,能否大量使用该卤代烃?为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)白色 浅黄色
( http: / / www.21cnjy.com )①R—X+NaOHROH+NaX ②不正确 在b步中NaOH溶液是过量的,若没有d步骤,直接加入AgNO3溶液,将会产生褐色沉淀,干扰观察沉淀颜色,无法证明是Cl-还是Br-
(2)不能大量使用该卤代烃,因为有毒的卤代烃挥发到空气中,会污染环境
【解析】 (1)根据出现的沉淀的
( http: / / www.21cnjy.com )颜色,可知卤素原子的种类,在加AgNO3溶液之前,必须加入稀HNO3酸化,因为过量的NaOH能与AgNO3反应生成AgOH,AgOH不稳定,立即分解为褐色的Ag2O沉淀,干扰对卤素原子的检验。(2)有毒的卤代烃挥发到空气中,会污染环境。
15.(2015·海南高二检测)溴乙烷在不同溶剂中与NaOH反应生成不同的产物,同学们据此展开探究。
【实验1】甲同学利用如图所示装置进行实验:
(1)甲同学的实验目的为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验过程中可观察到试管Ⅱ中的现象为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)试管Ⅰ的作用为
________________________________________________________________________。
【实验2】乙同学在试管中加入3
mL溴乙烷和3
mL
NaOH溶液,振荡,加热。
(4)此反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(5)停止加热并冷却后,欲证明确实发生了上述反应,还应进行的操作为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】
(1)验证溴乙烷和氢氧化钠的乙醇溶液发生了消去反应
(2)KMnO4酸性溶液褪色
(3)除去乙烯中混有的乙醇
(4)CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr
(5)取适量反应后的溶液,先加硝酸酸化,再滴入几滴硝酸银溶液,若有淡黄色沉淀产生,则证明有Br-生成,从而说明发生了上述反应
【解析】 (1)由装置图试管Ⅱ中的酸性KMn
( http: / / www.21cnjy.com )O4溶液可知,该实验是为了验证溴乙烷在NaOH的醇溶液中发生消去反应,有CH2===CH2生成。(2)CH2===CH2能使酸性KMnO4溶液褪色。(3)乙烯中混有的乙醇会干扰实验,应将其除去。(4)CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr。(5)可设计实验,检验到有Br-产生即可证明上述反应的发生。
16.(2015·新乡高二检测)氯乙烷跟化合物之间的转化如图所示:
(1)写出各反应的化学方程式:
①________________________________________________________________________,
②________________________________________________________________________,
③________________________________________________________________________,
④________________________________________________________________________,
⑤________________________________________________________________________。
(2)根据上述方程式回答下列问题:
A.上述化学反应的反应类型有________,________,________。
B.用AgNO3溶液通过________反应可证明卤代烃中含卤素。
【答案】 (1)①CH3CH2Cl+NaOHCH3CH2OH+NaCl
②CH2===CH2+HClCH3CH2Cl
③CH3CH2Cl+NaOHCH2===CH2↑+NaCl+H2O
④CH2===CH2+H2OCH3CH2OH
⑤CH3CH2OHCH2===CH2↑+H2O
(2)A.取代反应 加成反应 消去反应 B.①
【解析】 上述关系中涉及三种物质和三种反应类型,其中①为取代反应,②④为加成反应,③⑤为消去反应。
17.(2015·山东泰安高二检
( http: / / www.21cnjy.com )测)某一氯代烷1.85
g,与足量的NaOH水溶液混合加热后,用硝酸酸化,再加入足量AgNO3溶液,生成白色沉淀2.87
g。通过计算回答下列问题:
(1)此一氯代烷的分子式为________。
(2)此一氯代烷的各种同分异构体的结构简式为________________。
【答案】 (1)C4H9Cl第三节
功能高分子材料
教学目标
【知识与技能】
1、举出日常生活中接触到的新型高分子材料。
2、认识到功能材料对人类社会生产的重要性。
【过程与方法】
利用上网查询,从历史的角度体
( http: / / www.21cnjy.com )会化学材料的发展是化学科学发展的一个缩影,对化学科学发展的进程有所认识,培养用科学的方法发现问题,认识问题的意识。
【情感、态度与价值观】
扩大知识面,激发对高分子材料学习的兴趣和投身科学事业的决心。
教学重点
功能高分子结构与性能之间的关系
教学难点
功能高分子材料和复合材料的结构对性能的影响
课时安排
1课时
教学过程
一、复习上节课学习的内容:——三大合成材料
三大合成材料是指塑料、合成纤维和合成橡胶。
二、新知识点讲解:
【引入】材料的重要性:
材料是人类赖以生存和发展的物
( http: / / www.21cnjy.com )质基础,是人类文明的重要里程碑。当今有人将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息发展的物质基础。除了传统的三大合成材料以外,又出现了高分子膜,具有光、电、磁等特殊功能的高分子材料,生物高分子材料,医用高分子材料,隐身材料和液晶高分子材料等许多新型有机高分子材料。这些新型有机高分子材料在我们的日常生活、工农业生产和尖端科学技术领域中起着越来越重要的作用。
【板书】第三节
功能高分子材料
一、功能高分子材料:
1.功能高分子材料的涵义:
功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能,又有某些特殊功能的高分子材料。
2.几种功能高分子材料:
(1)高吸水性材料——亲水性高聚物(分子链带有许多亲水原子团)
师:有了高吸水性树脂就可以在干旱地区用
( http: / / www.21cnjy.com )于农业、林业、植树造林时抗旱保水,改良土壤,改造沙漠。又如,婴儿用的“尿不湿”可吸入其自身重量约几百倍的尿液而不滴不漏,可以保证婴儿夜晚安睡和白天的活动。
(2)高分子分离膜:
①组成:高分子分离膜是用具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜。
②特点:能够让某些物质有选择地通过,而把另外一些物质分离掉。
③应用:物质分离
(3)医用高分子材料:
①性能:优异的生物相溶性;很高的机械性能。
②应用:制作人体的皮肤、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、肾等各种人工器官。
(为拓展学生的知识面,下面再介绍另外一类新型高分子材料)
【板书】二、复合材料:
1.复合材料的涵义:
复合材料是指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。其中一种材料作为基体,其他的材料作为增强剂。
2.优异的性能
强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀,在综合性能上超过了单一材料。
3.应用
宇宙航空工业、汽车工业、机械工业、体育用品、人类健康等方面。
【过渡】通过以上所举的例子,我们认识到功能材料对我们日常生活和人类社会生产的重要性,那么,有机高分子材料的发展趋势是怎么样的呢?
三、有机高分子材料的发展趋势
对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广,使它们的性能不断提高,应用范围不断扩大。
与人类自身密切相关、具有特殊功能的材料的研究也在不断加强,并且取得了一定的进展。
【小结】1.功能高分子材料与复合材料的概念、性能及应用
材料名称
功能高分子材料
复
合
材
料
概
念
既具有传统高分子材料的机械性能,又具有某些特殊功能的高分子材料
两种或两种以上材料组成的新型材料,分基体和增强剂
性
能
不同的功能高分子材料,具有不同的特征性质
一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能
应
用
用于制作高分子分离膜、人体器官等
用于汽车工业、机械工业、体育用品、航空航天、人类健康等
2.膜分离的工业应用
金属工艺
金属回收,污染控制
纺织、制革
余热回收,药剂回收,污染控制
造
纸
代替蒸馏,纤维回收,污染控制
食品、生化
净化,浓缩,消毒,副产品回收
化学工业
有机物除去或回收,药剂回收再利用
医药保健
人造器官,血液分离,消毒,水净化
水处理
海水、苦咸水的淡化,废水处理
国
防
淡水供应,医院污水净化
3.
医用高分子及用途
人造心脏
硅橡胶、聚氨酯橡胶
人造血管
聚对苯二甲酸乙二酯
人造气管
聚乙烯、有机硅橡胶
人造肾
醋酸纤维、聚酯纤维
人造鼻
聚乙烯
有机硅橡胶
人造骨、关节
聚甲基丙烯酸甲酯
人造肌肉
硅橡胶和绦纶织物
人造皮肤
硅橡胶、聚多肽
人造角膜、肝脏,人工红血球、人工血浆、食道、尿道、腹膜5.1合成高分子化合物的基本方法
教学设计
教学目的
知识技能
能举例说明合成高分子的组成与结构特点,能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。
过程方法
了解高分子化合物合成的基本方法。
情感价值观
掌握了有机高分子化合物的合成原理,人类是可以通过有机合成不断合成原自然界不存在的物质,从而为不断提高人类生活水平提供物质基础。
重
点
通过具体实例说明加成聚合反应和缩合聚合反应的特点,能用常见的单体写出简单的聚合反应方程式和聚合物的结构式,
难
点
从简单的聚合物结构式分析出单体。
结构与板书
第一节
合成高分子化合物的基本方法一、加成聚合反应加聚反应的特点:1、单体必须是含有双键、参键等不饱和键的化合物。例如:烯、二烯、炔、醛等含不饱和键的化合物。2、发生加聚反应的过程中,没有副产物产生,聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同。聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。
教学过程
备注
多媒体展示:由高分子化合物制成的产品
引入]高分子化合物是指由许多小分子化合物以共价键结合成的,相对分子质量很高的一类化合物,常简称为高分子,也称为聚合物或高聚物。投影]有机高分子化合物的结构特点:1、有机高分子化合物具有线型结构和体型结构2、线型结构呈长线链状,可以带支链,也可以不带支链,高分子支链之间以分子间作用力紧密结合。3、体型结构的高分子链之间将形成化学键,产生交联,形成网状结构。投影]线形和型结构图讲]由于有机高分子化合物的相对分子质量较大及结构上的特点,因而具有与小分子化合物明显不同的一些性质。投影]有机高分子化合物的主要性质1、溶解性一般:线型结构能溶解在适当的溶剂里,而体型结构不溶2、热塑性和热固性:线型结构具有热塑性,而体型结构具有热固性。3、强度:高分子材料的强度一般比较大4、电绝缘性:通常是很好的电绝缘材料第一节
合成高分子化合物的基本方法复习必修2内容]聚乙烯是一种生活中常用的塑料。请用化学方程式表示聚乙烯的合成方法。
( http: / / www.21cnjy.com )问]从形式上来看,此反应有什么特点?属于什么反应类型?讲]由许多小分子通过加成反应变成一个有机高分子化合物,既属于加成反应又属于聚合反应,叫做加成聚合反应,简称加聚反应。一、加成聚合反应分析]有机高分子化合物的分子组成及有关概念的比较。填写下表:聚合反应
( http: / / www.21cnjy.com )CH2=CH2单体—CH2—CH2—链节n聚合度思考与交流]请同学们思考,下表列出来了一些单体及它们的分子式,如何书写这些单体的聚合产物的结构简式?投影]p101页表格
学生讨论]请同学们仔细观察上述能进行加聚反应的单体,它们在结构上有什么共同特征?加聚反应的特点是什么?共同总结]引导学生观察和讨论,归纳总结出以下几点:加聚反应的特点:1、单体必须是含有双键、参键等不饱和键的化合物。例如:烯、二烯、炔、醛等含不饱和键的化合物。2、发生加聚反应的过程中,没有副产物产生,聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同。聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。指导学生阅读学与问]
讲解]
CH2=CHCl、C6H5CH=CH2。讲]加聚反应类型:是指由一种或两种以上的单体结合成高聚物的反应。在加聚反应中没有小分子生成。投影]常见反应类型有两种:(1)均聚反应:仅由一种单体发生的加聚反应。(2)共聚反应:由两种或两种以上单体发生的加聚反应。如:投影小结]由加聚聚合物推单体的方法
→
单体:CH2=CH2
边键沿箭头指向汇合,箭头相遇成新键,键尾相遇按虚线部分断键成单键。
( http: / / www.21cnjy.com )→单体:
( http: / / www.21cnjy.com )
凡链节主链只在C原子并存在有C=C双键结构的高聚物,其规律是“见双键、四个C;无双键、两个C”划线断开,然后将半键闭合,即双键互换。
教学回顾:第二节
应用广泛的高分子材料
教学目标
知识与技能:通过“三大合成材料”的实例,分别说明塑料、合成纤维、合成橡胶的结构、性能和用途
过程与方法:了解“三大合成材料”典型代表物的有关聚合反应,聚合物的结构、性能特点。
情感态度价值观:
通过活动课研究、学习治理“白色污染”的途径和方法,关注和爱护自然,树立社会责任感,培养环境保护意识。
重点:“三大合成材料”的结构与性能之间的关系
难点:“三大合成材料”的结构与性能之间的关系
教学过程:
引入]人工合成高分子化合
( http: / / www.21cnjy.com )物的成功为人工合成材料开辟了新的道路,改变了只能依靠天然材料的历史。合成材料品种很多,按用途和性能可分为合成高分子材料;功能高分子材料和复合材料。其中,被称为“三大合成材料”的塑料、合成纤维和合成橡胶应用最为广泛。
第二节
应用广泛的高分子材料
一、塑料
1.塑料的组成:合成树脂、添加剂
讲述]塑料的主要成分是合成高分子化合物即合成
( http: / / www.21cnjy.com )树脂。在塑料的组成中除了合成树脂外,还有根据需要加入的具有某些特定用途的加工助剂以改进其性能。如提高柔韧性的增塑剂,改进耐热的热稳定性,防塑料老化的防老化剂,赋予塑料的着色剂等。
讲述]树脂和塑料的关系:树脂就是指还有跟各种添加剂混合的高聚物。
讲述]塑料是由树脂及填料、增塑剂、稳定剂
( http: / / www.21cnjy.com )、润滑剂、色料等添加剂所组成的,它的主要成分为是树脂。有时这两个名词也混用,因为有些塑料基本上是由树脂所组成的,不含或少含其他添加剂,如有机玻璃、聚乙烯、聚苯乙烯等。塑料的基本性能主要决定于树脂的本性,但添加剂也起着重要作用。
2.塑料的主要性能
热塑性。树脂为线型结构,有热塑性。
热固性。树脂为体型结构,有热固性。
讲述]聚乙烯塑料无臭、无毒、具有
( http: / / www.21cnjy.com )优良的耐低温性能,最低使用温度可达-100℃,化学稳定性好,能耐大多数酸、碱的侵蚀;常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性能优良。
3.几种常见塑料的性能和用途
投影]见选修一
演示实验5-1]酚醛树脂的制备及性质
1、在试管中加入2克苯酚,3
mL
质量分数为40%的甲醛溶液和3滴浓盐酸,在沸水浴中加热。
2、当试管中反应物接近沸腾时,从沸水浴中取出试管并用玻璃棒搅拌反应物,注意观察并记录实验现象
3、待试管冷却至室温,向试管中加入适量乙醇,观察树脂是否溶解
4、再把试管放在热水浴中加热,观察树脂是否溶解
醋酸树脂的制备原理:
4.简介几种具有特殊用途的塑料:工程塑料、增强塑料、改性塑料等。
小结]通过以上的学习我们可以知道,合成高分子化合物的结构大致可以分为三类:线型结构、支链性结构和网状结构(也称为体型结构)
二、合成纤维
1.纤维的分类
投影]
讲述]合成纤维性能优异,原料来源丰富、价格便宜、用途广泛,生产不受气候等自然条件的限制。
2.“六大纶”的性能和重要用途
涤纶(聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维)、锦纶、腈纶、丙纶、维纶(聚乙烯醇、人造棉花)和氯纶。
投影]涤纶的制备原理:
3.几种具有某些特殊性能的合成纤维
芳纶纤维、碳纤维、耐辐射纤维、光导纤维和防火纤维。
三、合成橡胶
1.橡胶的分类
投影]
讲述]合成橡胶一般具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或耐低温等性能。
投影]顺丁橡胶的制备原理:
2.合成橡胶的性能和主要用途
讲述]相比而言,合成橡胶一般在性能上
( http: / / www.21cnjy.com )不如天然橡胶全面,但它具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温等性能,因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。
3.使用合成材料的负面作用及对策
讲]一些塑料制品所带来的“白色污染”。
( http: / / www.21cnjy.com )目前治理“白色污染”主要应从减少使用和加强回收开始。从长远来看,可逐步以可降解塑料取代现在普遍使用的塑料,从根本上解决“白色污染”的问题。
小结(教学反思)
这节课我们主要了解高分子合成材料的分类及主要用途。
板书设计:
第二节
应用广泛的高分子材料
一、塑料
1.塑料的组成:合成树脂、添加剂
2.塑料的主要性能
热塑性。树脂为线型结构,有热塑性。
热固性。树脂为体型结构,有热固性。
3.几种常见塑料的性能和用途
4.简介几种具有特殊用途的塑料:工程塑料、增强塑料、改性塑料等。
二、合成纤维
1.纤维的分类
2.“六大纶”的性能和重要用途
3.几种具有某些特殊性能的合成纤维
芳纶纤维、碳纤维、耐辐射纤维、光导纤维和防火纤维。
三、合成橡胶
1.橡胶的分类
2.合成橡胶的性能和主要用途
3.使用合成材料的负面作用及对策第三章第一节
醇
酚
第2课时
酚
一、教材分析
新课标《有机化学基础》模块从知识内
( http: / / www.21cnjy.com )容的编排体系上看,“更多的是从如何研究一类化合物的角度去探究物质的性质和应用,更多地需要从不同类别的有机化合物,其结构上的区别去认识其性质和应用的区别,更多地需要关注不同类别的有机物之间的相互转化”
。因此,
提出了“通过对典型代表物——苯酚的组成、结构特点和性质的认识,上升到对酚类物质结构和性质的认识”课标教学要求。
二、教学目标
1.知识目标:
1.能说出酚类的定义及苯酚的物理性质,掌握苯酚的化学性质;
2.通过分析苯酚的结构特点,推出苯酚应具有的性质;
2.能力目标:
(1)
理解苯环和羟基的相互影响。通过苯酚的性质实验培养观察能力、实验操作能力和思维能力。
(2)
分析羟基对苯环的影响,推出苯酚易发生取代反应,培养分析和推理的思维能力。
3.情感、态度和价值观目标:
通过结构决定性质的分析,培养唯物主义的思维观点和思维方法;通过苯酚的性质实验,激发学生的学习兴趣。
三、教学重点难点
重点:苯酚的化学性质;酚羟基与醇羟基的区别
难点:酚羟基与醇羟基的区别;有机官能团的相互影响
四、学情分析
上节课刚学习了醇的相关性质,学生对醇羟基官能团的性质有了一定程度的知识积累通过酚羟基的预习,学生会更好的掌握酚的性质。
五、教学方法
1.实验法探究
合作交流
2.学案导学:见后面的学案。
3.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
1.学生的学习准备:预习学案完成学案内容填写。
2.教师的教学准备:准备实验仪器
七、课时安排:1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
导入]
由虎门销烟学生观看视频引入课题。
展示本节课学习目标,强调重难点。步步导入,吸引学生的注意力,明确学习目标。
(三)合作探究、精讲点拨。
学生合作探究实验一]
了解苯酚的物理性质
①看、闻
②适量苯酚+水振荡,再加热
③适量苯酚+乙醇
归纳]
苯酚的物理性质
(思考:苯酚不慎滴在皮肤上如何处理?)
学生讨论:推测
①可能具有酸性
②可能和Na反应
③可以取代
④
可被氧化
思考并讨论]
苯酚有酸性吗?如何证明?
学生合作探究实验二]
在苯酚水溶液中滴加石蕊试剂
在苯酚水溶液中滴加NaOH溶液
,观察后通入CO2
。
(观察实验,书写化学方程式)
思考并讨论]
苯酚与乙醇有相同的官能团——羟基,为什么苯酚表现出弱酸性?
归纳]
主要是由于苯环对羟基的影响,酚羟基上的H比醇羟基上的H活泼。
学生探究实验三]
回忆、思考]
回忆苯的化学性质(卤代反应、硝化反应等),从反应条件、反应物方面与苯的溴代反应进行比较。
思考并讨论]
引起苯环上氢原子活泼性不同的原因是什么?
归纳]
苯环受羟基的影响,邻对位上的氢原子特别活泼,易被取代。
学生探究实验四]
⑥在盛过苯酚而未洗过的试管中滴加FeCl3溶液,振荡。
思考]
检验苯酚存在的两个
( http: / / www.21cnjy.com )反应都十分灵敏,且反应条件十分温和,两者有优有劣,你能知道哪种更好吗?为什么?(FeCl3比Br2便宜得多,而且Br2本身也有一定的毒性。在化学研究中,既要考虑其可能性,也要考虑到其可行性。)
九、板书设计
苯酚
一、苯酚的结构:
二、苯酚的物理性质:
三、苯酚的化学性质
1、弱酸性(石炭酸)
2、苯环上的取代反应
3、显色反应
四、用途
化工原料,制酚醛树脂、医药、染料等,稀溶液用作防腐剂和消毒剂普通高中课程标准实验教科书—化学选修5人教版]
第二课时
练习]写出戊烯的同分异构体:
思考]以下两种结构是否相同?
板书]二、烯烃的顺反异构
讲解]在烯烃中,由于双键的存在,使
( http: / / www.21cnjy.com )得烯烃的同分异构体的数目要比含有相同数目碳原子的烷烃的同分异构体多。除因双键位置不同而产生的同分异构体外,在烯烃中还有一种
称为顺反异构(也称几何异构)的现象。
当C=C双键上的两个碳原子所连接的原子
( http: / / www.21cnjy.com )或原子团不相同时,就会有两种不同的排列方式。这是由于与双键相连接的两个碳原子不能围绕它们之间的σ键键轴自由旋转的缘故(除了由于双键的关系以外,还有其他原因,在这里就不赘述了)。
如果用a、b、c表示双键碳原子上的原子或原子团,那么,因双键所引起的顺反异构如下所示:
两个相同的原子或原子团居于同一边
( http: / / www.21cnjy.com )的为顺式(cis-),分居两边的为反式(trans-)。例如,在2-丁烯中,两个甲基可能同时位于分子的一侧,也可能分别位于分子的两侧。
板书]1、顺反异构:由于与双键相连接的两个碳原子不能旋转,导致原子或原子团在空间排列方式不同产生的异构现象。
2、两个相同的原子或原子团居于同一边的为顺式,分居两边的为反式。
回忆]炔烃的定义。
板书]三、炔烃
自学讨论]在学生自学教材的基础上,教师与学生一起讨论乙炔的分子结构特征,并推测乙炔可能的化学性质
总结]乙炔的组成和结构
分子式:C2H2,实验式:CH,电子式:
结构式:H-C≡C-H,分子构型:直线型,键角:180°
板书]
1、乙炔的实验室制取
(1)反应原理:CaC2+2H2O→CH≡CH↑+Ca(OH)2
(2)装置:固-液不加热制气装置。
思考]实验室制取乙炔气体能不能用启普发生器?为什么?
讲解]看上去电石与水的反
( http: / / www.21cnjy.com )应不需要加热,产生的乙炔气体也可以用排水法收集,似乎可以使用启普发生器制取乙炔气体。其实不然,这是因为:①电石跟水极易反应,启普发生器长期不用时,其中的电石也会跟挥发出的水蒸气反应而消耗,且产生的乙炔气体排出后可能发生危险;②电石跟水作用产生的熟石灰不易溶于水,呈糊状物附着在电石的表面,会积存一部分水分,致使关闭启普发生器开关后一段时间内,反应并不能及时停止;③反应生成的氢氧化钙落入启普发生器底部,可能堵塞长颈漏斗下口;④电石与水的反应是放热反应,短时间内放出大量的热,可能使启普发生器炸裂。
(3)收集方法:排水法。
思考]用电石与水反应制得的乙炔气体常常有
( http: / / www.21cnjy.com )一股难闻的气味,这是因为其中混有H2S,PH3等杂质的缘故。试通过实验证明纯净的乙炔是没有臭味的(提示:PH3可以被硫酸铜溶液吸收)。
讲解]使电石与水反应所得气体通过盛有硫酸铜溶液的洗气瓶后,再闻其气味。H2S和PH3都被硫酸铜溶液吸收,不会干扰闻乙炔的气味。
(4)注意事项:①为有效地控制产生气体的速度,可用饱和食盐水代替水。②点燃乙炔前必须检验其纯度。
思考]为什么用饱和食盐水代替水可以有效控制此反应的速率?
——饱和食盐水滴到电石的表面上后
( http: / / www.21cnjy.com ),水迅速跟电石作用,使原来溶于其中的食盐析出,附着在电石表面,能从一定程度上阻碍后边的水与电石表面的接触,从而降低反应的速率。
思考]试根据乙炔的分子结构特征推测乙炔可能具有的化学性质。
——乙炔分子中含有一个碳碳三键,
( http: / / www.21cnjy.com )碳原子远没有达到饱和。因此,乙炔应有与乙烯极为相似的性质。可以被高锰酸钾溶液氧化,可以在一定条件下发生加成反应,也应该能够在一定条件下发生聚合反应。当然,作为烃,它也能够燃烧。由于其含碳的质量分数比乙烯还大,所以燃烧时必然有黑烟产生。
板书]2.乙炔的性质
要求]通过实验验证有关乙
( http: / / www.21cnjy.com )炔性质的推论。有条件的学校可采用边讲边做实验的方法,要求学生注意观察实验现象,分析实验结果(要在通风橱或通风状况良好的环境中进行以下各项实验)。
板书](1)氧化反应
①可燃性(明亮带黑烟)
演示]点燃乙炔(验纯后再点燃)
现象;燃烧,火焰明亮并伴有浓烈的黑烟。
推知:乙炔含碳量比乙烯高。
板书]②易被KMnO4酸性溶液氧化(双键断裂)
演示]将乙炔通入KMnO4酸性溶液
现象:溶液的紫色褪去,但比乙烯慢。
推知:乙炔易被KMnO4酸性溶液所氧化,具有不饱和烃的性质。碳碳三键比碳碳双键稳定(根据学生情况可说明这一推理)。
板书](2)加成反应
演示]将乙炔通入溴的四氯化碳溶液
现象:颜色逐渐褪去,但比乙烯慢。
证明:乙炔属于不饱和烃,能发生加成反应。
板书]乙炔与溴发生加成反应
小结·板书]将乙炔的化学性质填如下表:
实验
现象
化学反应方程式
点燃验纯后的乙炔
将纯净的乙炔通入盛有溴的四氯化碳溶液试管中
将纯净的乙炔通入盛有高锰酸钾酸性溶液试管中
学与问]
1、哪些脂肪烃能被高锰酸钾酸性溶液氧化,它们有什么结构特点
2、在烯烃分子中如果双键碳上连接了两个不同的原子或原子团,将可以出现顺反异构。请问在炔烃分子中是否也存在顺反异构现象
回答]1、烯烃、炔烃,含有不饱和键。2、不存在,因为三键两端只连有一个原子或原子团。
自学]科学视野:碳原子的sp杂化与乙炔结构
甲烷是立体分子,乙烯是平面分子
( http: / / www.21cnjy.com ),而组成乙炔分子的4个原子位于一条直线土,是直线形分子。在乙炔分子中每个碳原子是以1个2s轨道和1个2p轨道进行杂化的,形成了2个sp杂化轨道,这2个sp杂化轨道在同一条直线上。每个碳原子都剩下2个p轨道没有参加杂化。在形成乙炔分子时,2个碳原子各以1个sp杂化轨道与氢原子形成1个碳氢口共价键,同时又各以其另1个sp杂化轨道形成1个碳碳口共价键。除此之外,每个碳原子通过2个未参加杂化的p轨道互相平行重叠形成了2个丌键。因此,乙炔分子里的碳碳三键是由1个σ键和2个丌键构成的,分子里的2个碳原子和2个氢原子处在一条直线上。乙炔的1T键也较易发生断裂,易发生加成反应和氧化反应。
小结]sp、sp2、sp3杂化轨道的形成过程。
板书]四、脂肪烃的来源及其应用
复习]石油成分、常压分馏、减压分馏、催化裂化、裂解等石油化工名词及相关产品。
思考与交流]
图2—12形象地
( http: / / www.21cnjy.com )表示出了通过原油所制得的主要产品和它们的用途。请利用图中所显示的信息,并查阅资料、调查身边使用石油制品的情况,与同学交流脂肪烃的主要来源及其应用。
投影]图2-12原油分馏及裂化产品用途示意图
练习]试举例说明天然气在人民生活、工农业生产中的作用。
复习]煤干馏及其产品,说明“煤变油”的重要意义。
学与问]
石油化学工业是国民经济重要支柱之一,在石油化工中有分馏、催化裂化与裂解、催化重整等工艺。请比较这三种化学工艺的不同。
小结]略。
课堂练习]
1.描述CH3—CH==CH—C≡C—CF3分子结构的下列叙述中,正确的是
A.6个碳原子有可能都在一条直线上
B.6个碳原子不可能都在一条直线上
C.6个碳原子有可能都在同一平面上
D.6个碳原子不可能都在同一平面上
2.乙烯分子呈平面结构,1,2-二氯乙烯可以形成
两种不同的空间异构体,则:
(1)下列各有机物中,能形成类似上述两种异构体的是
A.1,1—二氯乙烯
B.丙烯
C.2—丁烯
D.1—丁烯
(2)分子式为C3H5Cl的氯代烃,可能的结构有
A.2种
C.3种
C.4种
D.5种
3.饱和链烃A
和不饱和链烃B在常温下均为气体,其中A含有的碳原子数多于B,将A和B按一定比例混合,1L混合气体完全燃烧后得到3.6L气体,试推断混合气体A和B所有可能的组合及A、B的体积比,并将结果填入下表:
编号
A的分子式
B的分子式
(1)
(2)
…
参考答案:
1、BC
2(1)C(2)C
3、
编号
A的分子式
B的分子式
①
4:1
②
4:1
③
3:2
④
3:2
作业]P36
4、5
板书计划]
二、烯烃的顺反异构
1、顺反异构:由于与双键相连接的两个碳原子不能旋转,导致原子或原子团在空间排列方式不同产生的异构现象。
2、两个相同的原子或原子团居于同一边的为顺式,分居两边的为反式。
三、炔烃
1、乙炔的实验室制取
(1)反应原理:CaC2+2H2O→CH≡CH↑+Ca(OH)2
(2)装置:固-液不加热制气装置。
(3)收集方法:排水法。
(4)注意事项:①为有效地控制产生气体的速度,可用饱和食盐水代替水。②点燃乙炔前必须检验其纯度。
2.乙炔的性质
(1)氧化反应
①可燃性(明亮带黑烟)
②易被KMnO4酸性溶液氧化(双键断裂)
(2)加成反应
知识拓展1]
液化石油气
家庭和汽车用的罐装液化石油
( http: / / www.21cnjy.com )气(英文缩写名称LPG)是丙烷、丁烷、丙烯、丁烯为主的石油产品。它们在常温常压下是气态,适当加压或降温就可以转变为液态,体积可缩小250—300倍,可装入耐压容器中贮存、运输。容器内的压强可达7×105一8×105Pa。液化石油气是适于民用和工业用的清洁燃料,使用时通过减压阀门放出气体,与足量空气充分混合后点燃,便能充分燃烧。
气态的液化石油气比空气重约1。
( http: / / www.21cnjy.com )5倍,该气体的空气混合物爆炸范围是1.
7%一9.7%,遇明火即发生爆炸。所以使用时一定要防止泄漏,不可麻痹大意,以免造成危害。
知识拓展2]
σ键和π键的区别
由于σ键和π键的形成方式不同,所以大致有如下的区别:
拓展3]
为什么乙烯比乙炔容易使溴水褪色?
在乙炔分子中,有两个π键,在乙烯
( http: / / www.21cnjy.com )分子中,只有一个π键,但相对来说,乙炔分子中π电子云不如乙烯中π电子云集中。另外,乙炔分子中碳原子是sp杂化,乙烯分子中碳原子是sp2杂化。凡碳原子杂化电子云s成分愈大,这个碳原子的电负性也愈大,所以乙炔分子中碳原子的电负性比乙烯分子中碳原子的电负性大,再加上乙炔分子中两个碳原子之间的共用电子比乙烯的多,造成乙炔的键长比乙烯的短,乙炔分子中的π键比乙烯分子中的π键结合得比较牢固。
正由于乙烯和乙炔分子具有上述结构上的差
( http: / / www.21cnjy.com )异,因此表现在对不同试剂的反应上,活泼性就不同。乙烯分子中π电子云比乙炔的集中,当遇到亲电试剂进攻时,乙烯比乙炔易加成。溴和高锰酸钾都属于亲电试剂。
乙炔能发生两步加成,不饱和程度要比乙烯大
( http: / / www.21cnjy.com ),似乎乙炔应比乙烯更易加成。但实验说明情况并不是这样。乙炔使溴水(或酸性高锰酸钾溶液)褪色要缓慢得多。这是什么原因呢?
※乙烯分子的碳碳双键是由一个
( http: / / www.21cnjy.com )σ键和一个π键构成(如图a所示)而乙炔分子的碳碳叁键是由一个σ键和两个π键构成(如图b所示),由于乙炔分子里两个π键的p电子云重叠程度比乙烯分子中π键的p电子云重叠程度大,因而乙炔分子中π键较乙烯分子π键难于断裂,使溴水褪色缓慢。4.3蛋白质和核酸
教学设计第2课时
教学目的
知识技能
1、了解蛋白质的组成、结构和性质(盐析、变性、水解、颜色反应等)。2、认识蛋白质、酶、核酸等物质与人体健康的关系,体会化学学科在生命科学发展中所起的重要作用。
过程方法
通过学生实验完成蛋白质性质知识的形
( http: / / www.21cnjy.com )成,强化“蛋白质是生命的基础,没有蛋白质就没有生命”的认识。学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对所得信息进行加工。
情感价值观
通过本节内容的学习,使学生了解蛋白质
( http: / / www.21cnjy.com )、酶等重要物质的重要性,并在此基础上,加强唯物主义教育。通过介绍我国科学家首先合成有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素等事例,唤起学生的民族自豪感,激发学生对生命科学的研究和探索的强烈兴趣。
重
点
蛋白质的化学性质和酶的特性
难
点
肽键的形成。
知识结构与板书设计
二、蛋白质的结构与性质1、蛋白质的两性:蛋白质是由氨基酸缩聚而成,但其分子中仍有多余的羧基与氨基,所以会使蛋白质具有酸、碱性。2、水解:同多肽。3.蛋白质的盐析—可逆的物理变化:向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液后,可使蛋白质凝聚而从溶液中析出。4.蛋白质的变性:在某些物理因素或化学因素的影响下,蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象。5.蛋白质的颜色反应三、酶
四、核酸
教学过程
备注
讲]请同学们回忆胶体性质的本质特征是什
( http: / / www.21cnjy.com )么?胶体的分类?是胶粒的大小。即10-9m<d<10-7m讲]蛋白质分子的直径很大。一般10-9m<d<10-7m的为分子胶体。如:鸡蛋白溶液。所以蛋白质溶液应具有胶体性质。二、蛋白质的结构与性质1、蛋白质的两性:蛋白质是由氨基酸缩聚而成,但其分子中仍有多余的羧基与氨基,所以会使蛋白质具有酸、碱性。2、水解:同多肽。投影]水解原理讲]这里我们需要注意的是,不同的蛋白质水解最终生成各种氨基酸,
但只有天然蛋白质水解均生成α-氨基酸指导实验4-2]
讲]向蛋白质溶液中加(NH4)2SO4、Na
( http: / / www.21cnjy.com )2SO4等盐溶液时,会使蛋白质从溶液沉淀出来,继续滴加时沉淀溶解,此现象叫蛋白质的盐析。盐析是可逆的。
3.蛋白质的盐析—可逆的物理变化:向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液后,可使蛋白质凝聚而从溶液中析出。讲]采用多次盐析的方法可以分离或提纯蛋白质指导实验4-3]
按下列方案进行实验,并与盐析现象比较,思考操作1现象1解释操作2现象2解释加入鸡蛋清溶液3
mL加热加入蒸馏水加入2
滴1%醋酸铅溶液加入蒸馏水
讲]蛋白质的这种改变叫蛋白质的变性。还有哪些因素可使蛋白质变性?请同学们阅读课本第89页。4.蛋白质的变性:在某些物理因素或化学因素的影响下,蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象。讲]通过实验得出在蛋白质溶液中加入重金属盐、醛或加热均会使蛋白质凝结成沉淀。此过程不可逆。投影]讲]世界上在化学科学上有成就的不光是洋人。最早曾被国际公认的蛋白质变性学说是1931年我国学者吴宪提出的。思考与交流]思考下列问题并交流(1
( http: / / www.21cnjy.com ))
在临床上解救误服Cu2+、Pb2+、Hg2+等重金属盐中毒时,要求病人立即服用大量含蛋白质丰富的生鸡蛋、牛奶或豆浆。为什么?(2)医院一般使用酒精、蒸煮、高压和紫外线等方法进行消毒杀菌。为什么?(3)松花蛋的腌制原理是什么?讲]会让病人喝牛奶或吃鸡蛋;热消毒、酒精消毒……。讲]目前生命科学工作者积极展开如何防
( http: / / www.21cnjy.com )治衰老保持青春活力,也就是防止蛋白质变性过程的研究。各种各样的化妆品,防衰老保健品应运而生,如大宝SOD蜜等。指导实验4-4]
用试管取2mL
鸡蛋白溶液;滴加几滴浓硝酸,微热。观察并记录现象。5.蛋白质的颜色反应讲]蛋白质的颜色反应是检
( http: / / www.21cnjy.com )验蛋白质的方法之一,反应的实质就是硝酸作用于含有苯环的蛋白质使它变成黄色的硝基化合物。颜色反应是检验蛋白质的方法之一。一般蛋白质中含有苯环。问]日常生活中鉴别毛织物和棉织物的方法是什么?演示实验]分别灼烧羊毛线、棉线投影]实验现象:羊毛线燃烧时燃
( http: / / www.21cnjy.com )烧不快,火焰小,离火即熄灭,燃烧有蛋白质臭味,灰烬呈卷曲状为黑褐色结晶,用手指可碾成粉末。棉线燃烧无气味,烧后成灰。讲]灼烧蛋白质会产生烧焦的羽毛味讲]生物体、植物无时无刻都在进行着化学反应,并且这些反应在生物体存在下进行,而且会随着环境、身体情况而随时自动、精确的改变。三、酶讲]酶是一类由细胞产生的,对生物体内的化学反应具有催化作用的蛋白质。酶的特点投影](1)条件温和,不需加热。
(2)具有高度的专一性。(3)具有高效催化作用。四、核酸指导阅读提纲]了解核酸、酶在生物体中的作用;投影]图4-15讲]核酸一类含磷的生物高分子化合物,相对
( http: / / www.21cnjy.com )分子量可达十几万至几百万。核酸在生物体的生长、繁殖、遗传、
变异等生命现象中起着决定性的作用。核酸具有酸性,可分为投影](1)脱氧核糖核酸(DNA):生物遗传信息的载体;还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂和制造新的细胞。(2)核糖核酸(RNA):根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成。
教学回顾:1.2有机化合物的结构特点
教学设计第1课时
教学目的
知识技能
1、理解有机化合物的结构特点
;了解碳原子杂化方式与结构2、掌握甲烷、乙烯、乙炔的结构特点和同分异构体
过程方法
通过对同分异构体各题型的练习,要分析总结出
( http: / / www.21cnjy.com )对解题具有指导意义的规律、方法、结论,从“思考会”转变成“会思考”,真正提高学生的思维能力,对同分异构体及同分异构现象有一个整体的认识,能准确判断同分异构体及其种类的多少
态度价值观
1、体会物质之间的普遍性与特殊性2、认识到事物不能只看到表面,要透过现象看本质
重
点
有机物的成键特点和同分异构体的书写
难
点
同分异构体相关题型及解题思路
知识结构与板书设计
第二节
有机化合物的结构特点一、有机化合物中碳原子的成键特点1、键长、键角、键能2、有机物结构的表示方法二、有机化合物的同分异构现象1、烷烃同分异构体的书写2、烯烃同分异构体书写步骤(1)先写出相应烷烃的同分异构体的结构简式:(2)从相应烷烃的结构简式出发,变动不饱和键的位置。烯烃同分异构体包括官能团异构、碳链异构、位置异构
教学过程
第二节
有机化合物的结构特点一、有机化合物中碳原子的成键特点讲]仅由氧元素和氢元素构成的
( http: / / www.21cnjy.com )化合物,至今只发现了两种:H2O和H2O2,而仅由碳元素和氢元素构成的化合物却超过了几百万种,这正是由于有机化合物中碳原子的成键特点所决定的。碳原子最外层有4个电子,不易失去或获得
( http: / / www.21cnjy.com )电子而形成阳离子或阴离子。碳原子通过共价键与氢、氧、氮、硫、磷等多种非金属形成共价化合物。科学实验证明,甲烷分子里,1个碳原子与4个氢原子形成4个共价键,构成以碳原子位中心,4个氢原子位于四个顶点的正四面体立体结构。键角均为109 28’。板书]1、键长、键角、键能投影]键长:原子核间的距离称为键长,越小键能越大,键越稳定。键角:分子中1个原子与另外2个原子形成的两个共价键在空间的夹角,决定了分子的空间构型。键能:以共价键结合的双原子分子,裂解成原子时所吸收的能量称为键能,键能越大,化学键越稳定观察与思考]观察甲烷、乙烯、
乙炔、苯等有机物的球棍模型,思考碳原子的成键方式与分子的空间构型、键角有什么关系?投影]碳原子成键规律小结:1、当一个碳原子与其他4个原子连接时,这个碳原子将采取四面体取向与之成键。2、当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成双键时,形成双键的原子以及与之直接相连的原子处于同一平面上。3、当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成叁键时,形成叁键的原子以及与之直接相连的原子处于同一直线上。4、烃分子中,仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子;以双键或叁键方式成键的碳原子称为不饱和碳原子。5、只有单键可以在空间任意旋转。2、有机物结构的表示方法讲]结构式:有机物分子中原子间的一对共
( http: / / www.21cnjy.com )用电子(一个共价键)用一根短线表示,将有机物分子中的原子连接起来,若省略碳碳单键或碳氢单键等短线,成为结构简式。若将碳、氢元素符号省略,只表示分子中键的连接情况,每个拐点或终点均表示有一个碳原子,称为键线式。板书]二、有机化合物的同分异构现象投影复习]1、同系物:结构相似,分子组成相差若干个CH2原子团的有机物称为同系物。特点是物理性质递变,化学性质相似。2、同分异构体:化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象,叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。讲]对于某一烷烃分子怎样判断它是否具有同
( http: / / www.21cnjy.com )分异构体,如有,又具有几种同分异构体,这是学习有机化学一个很重要的内容。我们必须学会判断并能够书写。今天,我们将学习一种常用的书写方法—缩链法(减碳对称法)。板书]1、烷烃同分异构体的书写点击试题]例1、
( http: / / www.21cnjy.com )的同分异构体第一步:所有碳,一直链。第二步:原直链,缩一碳。缩下的碳,作支链。第三步:原直链,再缩一碳;缩下的碳,都作支链。讲]缩去的两个碳原子可作为两个甲基或一个乙基。问]①两个甲基怎么连接 (只能同时连在第2个碳原予上)(注意:第2号碳已饱和,即使有碳原子也不能再
( http: / / www.21cnjy.com )连接在这同一个碳原子上了;除第2号碳原子外,四个碳原于是完全等效的)
②作为乙基,它不能连在顶端的碳原子上,能否连接到第2个碳原子上
小结]①要按照程序依次书写,以防遗漏。
②每一步中要注意等效碳原子,以防重复。随堂练习]写出己烷各种同分异构体的结构简式。讲]以上这种由于碳链骨架不同,产生的异构现象称为碳链异构。烷烃中的同分异构体均为碳链异构。板书]碳链异构进]对于碳链异构的书写一般采用的方法
( http: / / www.21cnjy.com )是“减碳对称法”。包括两注意(选择最长的碳链作主链,找出中心对称线),三原则(对称性原则、有序性原则、互补性原则)、四顺序(主链由长到短、支链由整到散、位置由心到边、排布由邻到间)、问]烃的同分异构体是否只有碳链异构一种类型呢?讲]我们学习了烯烃的同分异构体的书写就知道了。板书]2、烯烃同分异构体书写步骤 (1)先写出相应烷烃的同分异构体的结构简式: (2)从相应烷烃的结构简式出发,变动不饱和键的位置。点击试题]例2、
写出分子式为
INCLUDEPICTURE
"../../../../../../../yuwenlaoshi/Desktop/高中资源(大兴项目)/人教选修五/1.2有机化合物的结构特点/Documents%20and%20Settings/Administrator/Local%20Settings/Temp/pkuschool2/备课中心/高二教案/015ahx0450/pku20010723_19/Image33255.gif"
\
MERGEFORMAT
的烯烃的同分异构体的结构简式;(共5种)随堂练习]1、写出C5H11Cl的同分异构体2、写出分子式为C5H10O的醛的同分异构体投影小结]等效氢原则1、同一碳原子上的氢等效2、同一个碳上连接的相同基团上的氢等效3、互为镜面对称位置上的氢等效。小结并板书]烯烃同分异构体包括
INCLUDEPICTURE
"../../../../../../../yuwenlaoshi/Desktop/高中资源(大兴项目)/人教选修五/1.2有机化合物的结构特点/Documents%20and%20Settings/Administrator/Local%20Settings/Temp/pkuschool2/备课中心/高二教案/015ahx0450/pku20010723_19/Image33259.gif"
\
MERGEFORMAT
讲]上面已经学了碳链异构和位置异构,刚才所学的烯烃由于双键在碳链中位置不同产生的同分异构现象叫位置异构。还有一种同分异构类型是官能团异构。如乙醇和甲醚:CH3—CH2—OH(乙醇,官能团是羟基—OH),CH3—O—CH3(甲醚,官能团是醚键
( http: / / www.21cnjy.com )
),像这种有机物分子式相同,但具有不同官能团的同分异构体叫官能团异构。板书]官能团异构小结]
教学回顾:4.1油脂
教学设计第1课时
教学目的
知识与技能
1、了解油脂的概念2、理解油脂的组成和结构3、引导学生结合日常生活中所能接触到的油脂知识与其结构联系起来,了解油脂的物理性质及用途
过程方法
通过设计实验、探索实验、阅读材料等方法,让学生在自主活动过程中培养和提高实验操作能力、自学能力、观察能力和理解能力。
情感价值观
在科学探究过程中,通过比较分析,不断地揭示问题和解决问题,让学生从问题中获得新知识,激发学生强烈的求知欲,同时开发学生的智力。
重
点
油脂的概念
难
点
油脂的结构
知识结构与板书设计
第一节
油脂一
油脂的组成和结构1、油脂定义:由高级脂肪酸和甘油形成的酯叫油脂2、油脂的组成和结构3、油脂的分类
按油脂分子中烃基是否相同分4、油脂的饱和程度对其熔点的影响。
饱和高级脂肪酸形成的甘油脂熔点较高,呈固态。不饱和高级脂肪酸形成的甘油脂熔点较低,呈液态。二、、油脂的性质1、物理性质
不溶于水,易溶于汽油,乙醚,苯等有机溶剂。
教学过程
备注
第一节
油脂一
油脂的组成
( http: / / www.21cnjy.com )和结构
问]什么是油脂,油脂定义中的要点是什么?讲]油脂是多种高级脂肪酸
( http: / / www.21cnjy.com )(如硬脂酸、软脂酸、油酸、亚油酸等)跟甘油形成的酯。属于酯类化合物。常温下呈液态的油脂叫做油,呈固态的油脂叫做脂肪,也就是说油脂是油和脂肪的统称。
1、油脂定义:由高级脂肪酸和甘油形成的酯叫油脂投影]说明脂和酯的区别
形成酯的醇
形成酯的酸
内
涵
脂
固定为甘油
高级脂肪酸
专
指
油
脂
酯
任何醇或酚
任
何
酸
包
含
油
脂
讲]油脂是高级脂肪酸的甘油三酯2、油脂的组成和结构讲]油脂不属于高分子化合物,都是混合物,天然油脂大多是混甘油酯。3、油脂的分类
讲]按常温下的状态分:油
(常温下呈液态,如植物油脂);脂肪
(常温下呈故态,如动物油脂)。按油脂分子中烃基是否相同分分为:单甘油脂、混甘油脂学与问]1、油脂与矿物油是否为同类物质?
不同,油脂属于酯类,矿物油烃类。2、天然油脂是纯净物还是混合物?天然油脂是未进行分离提纯的油脂,都是由不同的甘油酯分子和其他杂质组成的混合物。
3、单甘油酯是纯净物,混甘油酯是混合物,对吗?是否纯净物不是取决于R是否相同,而是组成物
( http: / / www.21cnjy.com )质的分子是否相同。同种单甘油酯分子组成的油脂或同种混甘油酯分子组成的油脂,都是纯净物。反之是混合物。
讲]天然油脂大都为混甘油,包含两层意义,一是同一分子中的不同,二是天然油脂由不同分子组成的混合物。4、油脂的饱和程度对其熔点的影响。
饱和高级脂肪酸形成的甘油脂熔点较高,呈固态。不饱和高级脂肪酸形成的甘油脂熔点较低,呈液态。讲]平日家中做汤放油,油浮在水面上还是溶于水中?衣服上的油渍怎样能洗净?探究实验]比较植物油在水、苯、汽油中的溶解性。二、、油脂的性质1、物理性质
不溶于水,易溶于汽油,乙醚,苯等有机溶剂。讲]纯净的油脂是无色、无嗅、无味的物质,室温下可呈固态,也可呈液态,油脂的密度比水小,难溶于水,而易溶于汽油、乙醚、氯仿等有机溶剂。小结]因天然油脂是混合物,因而没有固定的熔点、沸点。组成油脂的高级脂肪酸的饱和程度,对油脂的熔点影响很大。一般地,由饱和的高级脂肪酸(如硬脂酸、软脂酸)形成的甘油酯熔点较高,在室温下呈液态,由于各类油脂中所含的饱和烃基和不饱和烃基的相对含量不同而具有不同的熔点。饱和烃基越多,油脂的熔点越高,不饱和烃基越多,油脂的熔点越低。
教学回顾:第二节
有机化合物的结构特点
教学目的
知识技
能
1、理解有机化合物的结构特点
;了解碳原子杂化方式与结构2、掌握甲烷、乙烯、乙炔的结构特点和同分异构体
过程方法
通过对同分异构体各题型的练习,要分析总
( http: / / www.21cnjy.com )结出对解题具有指导意义的规律、方法、结论,从“思考会”转变成“会思考”,真正提高学生的思维能力,对同分异构体及同分异构现象有一个整体的认识,能准确判断同分异构体及其种类的多少
态度价值观
1、体会物质之间的普遍性与特殊性2、认识到事物不能只看到表面,要透过现象看本质
重
点
有机物的成键特点和同分异构体的书写
难
点
同分异构体相关题型及解题思路
知识结构与板书设计
第二节
有机化合物的结构特点一、有机化合物中碳原子的成键特点1、键长、键角、键能2、有机物结构的表示方法二、有机化合物的同分异构现象1、烷烃同分异构体的书写2、烯烃同分异构体书写步骤(1)先写出相应烷烃的同分异构体的结构简式:(2)从相应烷烃的结构简式出发,变动不饱和键的位置。烯烃同分异构体包括官能团异构、碳链异构、位置异构
教学过程
第二节
有机化合物的结构特点一、有机化合物中碳原子的成键特点讲]仅由氧元素和氢元素构成的化合物,至今
( http: / / www.21cnjy.com )只发现了两种:H2O和H2O2,而仅由碳元素和氢元素构成的化合物却超过了几百万种,这正是由于有机化合物中碳原子的成键特点所决定的。碳原子最外层有4个电子,不易失去或
( http: / / www.21cnjy.com )获得电子而形成阳离子或阴离子。碳原子通过共价键与氢、氧、氮、硫、磷等多种非金属形成共价化合物。科学实验证明,甲烷分子里,1个碳原子与4个氢原子形成4个共价键,构成以碳原子位中心,4个氢原子位于四个顶点的正四面体立体结构。键角均为109 28’。板书]1、键长、键角、键能投影]键长:原子核间的距离称为键长,越小键能越大,键越稳定。键角:分子中1个原子与另外2个原子形成的两个共价键在空间的夹角,决定了分子的空间构型。键能:以共价键结合的双原子分子,裂解成原子时所吸收的能量称为键能,键能越大,化学键越稳定观察与思考]观察甲烷、乙烯、
乙炔、苯等有机物的球棍模型,思考碳原子的成键方式与分子的空间构型、键角有什么关系?投影]碳原子成键规律小结:1、当一个碳原子与其他4个原子连接时,这个碳原子将采取四面体取向与之成键。2、当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成双键时,形成双键的原子以及与之直接相连的原子处于同一平面上。3、当碳原子之间或碳原子与其他原子之间形成叁键时,形成叁键的原子以及与之直接相连的原子处于同一直线上。4、烃分子中,仅以单键方式成键的碳原子称为饱和碳原子;以双键或叁键方式成键的碳原子称为不饱和碳原子。5、只有单键可以在空间任意旋转。2、有机物结构的表示方法讲]结构式:有机物分子中原子间的一对
( http: / / www.21cnjy.com )共用电子(一个共价键)用一根短线表示,将有机物分子中的原子连接起来,若省略碳碳单键或碳氢单键等短线,成为结构简式。若将碳、氢元素符号省略,只表示分子中键的连接情况,每个拐点或终点均表示有一个碳原子,称为键线式。板书]二、有机化合物的同分异构现象投影复习]1、同系物:结构相似,分子组成相差若干个CH2原子团的有机物称为同系物。特点是物理性质递变,化学性质相似。2、同分异构体:化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象,叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称同分异构体。讲]对于某一烷烃分子怎样判断它是否具有
( http: / / www.21cnjy.com )同分异构体,如有,又具有几种同分异构体,这是学习有机化学一个很重要的内容。我们必须学会判断并能够书写。今天,我们将学习一种常用的书写方法—缩链法(减碳对称法)。板书]1、烷烃同分异构体的书写点击试题]例1、
的同分异构体第一步:所有碳,一直链。第二步:原直链,缩一碳。缩下的碳,作支链。第三步:原直链,再缩一碳;缩下的碳,都作支链。讲]缩去的两个碳原子可作为两个甲基或一个乙基。问]①两个甲基怎么连接 (只能同时连在第2个碳原予上)(注意:第2号碳已饱和,即使
( http: / / www.21cnjy.com )有碳原子也不能再连接在这同一个碳原子上了;除第2号碳原子外,四个碳原于是完全等效的)
②作为乙基,它不能连在顶端的碳原子上,能否连接到第2个碳原子上
小结]①要按照程序依次书写,以防遗漏。
②每一步中要注意等效碳原子,以防重复。随堂练习]写出己烷各种同分异构体的结构简式。讲]以上这种由于碳链骨架不同,产生的异构现象称为碳链异构。烷烃中的同分异构体均为碳链异构。板书]碳链异构进]对于碳链异构的书写一般
( http: / / www.21cnjy.com )采用的方法是“减碳对称法”。包括两注意(选择最长的碳链作主链,找出中心对称线),三原则(对称性原则、有序性原则、互补性原则)、四顺序(主链由长到短、支链由整到散、位置由心到边、排布由邻到间)、问]烃的同分异构体是否只有碳链异构一种类型呢?讲]我们学习了烯烃的同分异构体的书写就知道了。板书]2、烯烃同分异构体书写步骤 (1)先写出相应烷烃的同分异构体的结构简式: (2)从相应烷烃的结构简式出发,变动不饱和键的位置。点击试题]例2、
写出分子式为的烯烃的同分异构体的结构简式;(共5种)随堂练习]1、写出C5H11Cl的同分异构体2、写出分子式为C5H10O的醛的同分异构体投影小结]等效氢原则1、同一碳原子上的氢等效2、同一个碳上连接的相同基团上的氢等效3、互为镜面对称位置上的氢等效。小结并板书]烯烃同分异构体包括
讲]上面已经学了碳链异构和位置异构,刚才所学的烯烃由于双键在碳链中位置不同产生的同分异构现象叫位置异构。还有一种同分异构类型是官能团异构。如乙醇和甲醚:CH3—CH2—OH(乙醇,官能团是羟基—OH),CH3—O—CH3(甲醚,官能团是醚键
( http: / / www.21cnjy.com )
),像这种有机物分子式相同,但具有不同官能团的同分异构体叫官能团异构。板书]官能团异构小结]
教学回顾:第二节
糖类
教学目标
1、知识与技能:
(1)使学生掌握糖类的主要代表物:
葡萄糖、
蔗糖、
淀粉
、纤维素的组成和重要性质,以及它们之间的相互转变和跟烃的衍生物的关系。
(2)能举例说明糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。
2、过程与方法:
运用类推、迁移的方法掌握糖类
( http: / / www.21cnjy.com )主要代表物的性质,通过探究实验,完成知识的建构。通过合作探究,再次体会到实验是学习和研究物质化学性质的重要方法。
3、情感态度与价值观:
通过单糖、双糖、多糖的探究实验
( http: / / www.21cnjy.com ),使学生进一步体验对化学物质的探究过程,理解科学探究的意义,学会科学探究的基本方法,提高科学探究的能力,体验科学探究大的乐趣。
通过对糖类在实际生活中的应用的了解,认识化学物质对人类社会的重要意义。
教学的重点和难点
1、教学重点:掌握糖类重要的代表物葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素的组成和重要性质,它们之间的相互转变以及与烃的衍生物的关系。
2、教学难点:糖类的概念、葡萄糖的结构和性质、纤维素的酯化。
教学过程
【第一课时】
新课导入]
“果实的事业是尊贵的,
( http: / / www.21cnjy.com )花的事业是甜美的,但还是让我赞美绿叶的事业吧,她总是谦逊地专心地垂着绿荫的”。(印度诗人:泰戈尔)诗人为何对“绿叶”情有独钟?
绿叶利用了廉价的水和二氧化碳,化腐朽为神奇将光能转化为化学能,通过光合作用生成了葡萄糖。人们每天摄取的热能中大约75%来自糖类。
提问]你今天吃糖了吗?(学生举例日常生活中的糖类物质)
常识介绍]含糖食物与含糖量。
设问]什么是糖?
教材阅读]学生阅读教材P79“资料卡片”。
板书]1、糖的概念:
糖类又叫碳水化合物,大多数糖符合通式Cn(H2O)m但不是所有的糖符合这个通式且符合这个通式的也不一定是糖。
2、糖的分类:
单糖:葡萄糖、果糖
不能水解成更简单的糖
分类
二糖:蔗糖、麦芽糖
1mol糖水解生成2mol单糖
多糖:淀粉、纤维素
糖水解生成许多mol单糖
小组实验]学生观察葡萄糖晶体并做葡萄糖溶解实验。(学生归纳小结)
板书]
一、葡萄糖与果糖
(一)葡萄糖的结构与性质
1、物理性质:白色晶体,易溶于水,有甜味。
2、结构:
置疑]
实验测得:葡萄糖分子量为180,含C、H、O三种元素的质量分数为40%、6.7%、53.3%,求葡萄糖的分子式。
学生推算]
葡萄糖的分子式
板书]葡萄糖分子式为:C6H12O6
设问]葡萄糖具有什么结构呢?含有氧原子,说明它可能含什么官能团呢?
回答]可能含-CHO、-COOH、-OH等。
设问]如何鉴别葡萄糖的官能团呢
小组探究学习]
探究内容:葡萄糖的结构特点及性质
已知的实验数据:
(1)1mol该未知物与5mol乙酸完全反应生成酯;(2)1mol该未知物与1molH2加成反应时,被还原成直链己六醇。
学生实验探究与思考:1
以小组的形式进行讨论
2
设计实验方案
3
动手实施方案
4
设计表格记录并记录现象
5
分析实验结果
6
做出推论
(学生实验过程中进行表现性评价,自评、互评结合)
小组交流结论]葡萄糖具有什么结构?具有什么性质?
教师点评]
板书]2、结构简式:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO
3、化学性质:(具有醇与醛的共同性质)
(1)与乙酸发生酯化反应生成酯
(2)能发生银镜反应
(3)能与新制氢氧化铜反应
(4)体内氧化:C6H12O6(s)
+
6
O2
(g)
6
CO2(g)
+
6
H2O(l)
提问]人生病不能正常饮食时,医生一般会注射葡萄糖水溶液这是为什么?
知识介绍]葡萄糖在人体内如何储存和被氧化
( http: / / www.21cnjy.com ):储存:葡萄糖以肝糖元、肌糖元等形式被肝脏、肌肉等组织合成糖元而储存起来。需要时糖元转化为葡萄糖氧化释放出能量。氧化:1g的葡萄糖完全氧化放出约15.6KJ的热量。注射葡萄糖可迅速补充营养。
介绍]葡萄糖的用途及其原理:1、糖尿病人
( http: / / www.21cnjy.com )尿液检验的原理:葡萄糖遇试纸中的氢氧化铜发生反应,生成红色的氧化亚铜(展示糖尿病人尿液检验的试纸);2、保温瓶内胆的制备原理:葡萄糖与银氨溶液反应生成银单质。
小结]葡萄糖是醛糖,具有还原性。
知识介绍]果糖的存在与应用。
学生阅读归纳]果糖的结构、果糖与葡萄糖的相互关系、果糖的物理性质。
板书](二)果糖的结构与性质
1、物理性质:无色晶体,易溶于水,有甜味(最甜)
2、结构简式:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH2OH
设问]如何检验果糖是否有还原性(设计简单的化学实验验证)
学生实验探究]果糖的化学性质
学生交流]果糖没有还原性,因为它没有醛基,不能发生银镜反应和与新制氢氧化铜反应。
板书]二、蔗糖与麦芽糖
讲述]蔗糖是自然界分布最广的一种二糖,存在于
( http: / / www.21cnjy.com )大多数植物体中,甜菜和甘蔗中含量最丰富。麦芽糖主要存在于发芽的谷粒和麦芽中,是淀粉在体内消化过程中的一个中间产物,可以由淀粉在淀粉酶作用下水解而得到。蔗糖与麦芽糖的分子式均为:C12H22O11
,二者为同分异构体。
阅读]学生阅读课本P82总结蔗糖与麦芽糖的物理性质。
总结](在学生的回答基础上)进行总结。
板书]1、物理性质
蔗糖:无色晶体,溶于水,有甜味
麦芽糖:
白色晶体,
易溶于水,有甜味(不及蔗糖)
设问]
蔗糖与麦芽糖具有怎样的化学性质?
学生分组实验]
设计蔗糖与麦芽糖性质的对比实验,记录实验现象,得出结论、进行解释、写出化学方程式。
板书]2、化学性质
蔗糖:无醛基,无还原性,但水解产物有还原性。
C12H22O11
+
H2O
C6H12O6
+
C6H12O6
(蔗糖)
(葡萄糖)
(果糖)
麦芽糖:
(1)有还原性:
能发生银镜反应(分子中含有醛基),是还原性糖.
(2)水解反应:
产物为葡萄糖一种.
C12H22O11
+
H2O
2
C6H12O6
(麦芽糖)
(葡萄糖)
小结]学生自己列表归纳比较葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖的结构式、物理性质、化学性质的异同。
课外作业]
1、走访当地医院相关科室的医生,了解对糖尿病如何进行检测?
2、查阅有关蔗糖、麦芽糖的书籍或网站,了解它们的性质。
课堂练习]
1.从食品店购买的蔗糖配成溶液,做银镜反应实验,往往能得到银镜,产生这一现象的原因是(
)
A.蔗糖本身具有还原性
B.蔗糖被还原
C.实验过程中蔗糖发生水解
D.在生产和贮存过程中蔗糖有部分水解
2.蔗糖3.42g与麦芽糖3.42g混合后并完全水解,若生成m个葡萄糖分子与n个果糖分子,则m与n的比值是
A.1:3
B.3:1
C.1:2
D.1:1
3.某学生进行蔗糖水解的实验
( http: / / www.21cnjy.com ),并检验水解产物中是否含有葡萄糖。它的操作如下:①取少量蔗糖加适量水配成溶液;②在蔗糖溶液中加入3~5滴稀H2SO4;
③将混合液煮沸几分钟,冷却;④在冷却后的溶液中加入银氨溶液,水浴加热,其实验结果没有银镜产生。其原因是__________。
A.蔗糖尚未水解
B.加热时间不够
C.煮沸后的溶解中没有加碱中和其酸性D.蔗糖水解的产物中没有葡萄糖
上述实验的正确操作是
。
4.棉子和甜菜中含有棉子
( http: / / www.21cnjy.com )糖,使棉子糖水解,一分子棉子糖水解为一分子蔗糖和一分子半乳糖(半乳糖和葡萄糖互为同分异构体)。棉子糖的分子式是
,如果使1mol的棉子糖完全水解时,则生成
和
、
各1mol。
参考答案]1、D
2.B
3.
( http: / / www.21cnjy.com )C,在水解冷却后的溶液中滴加NaOH以中和H2SO4后,再加银氨溶液并水浴加热。
4.C18H32O16,半乳糖、葡萄糖、果糖。
【第二课时】
复习]
葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖的知识,引入新课。
板书]三、淀粉与纤维素
结构:C6H7O2(OH)3]n
提问]我们日常摄入的食物中哪些含有较丰富的淀粉?
回答]米饭、馒头、红薯等。
设问]米饭没有甜味,但咀嚼后有甜味,为什么?
讲述]淀粉是一种多糖,属天然高分子化合物,虽然属糖类,但它本身没有甜味,在唾液淀粉酶的催化作用下,水解生成麦芽糖,故咀嚼后有甜味。
板书]淀粉在体内的水解过程:
(C6H10O5)n
(C6H10O5)m
C12H22O11
C6H12O6
淀粉
糊精
麦芽糖
葡萄糖
补充实验]碘遇淀粉变蓝实验。
置疑]如何用实验的方法判断淀粉是否已水解及水解程度?
方案设计]学生设计实验方案。
方案评价]对学生设计的实验方案的可行性进行讨论评价。
参考方案]
淀粉液
水解液
小组实验]选择最佳方案后进行小组实验,进行实验探究。
展示]含纤维素的植物的画面。
讲述]纤维素是绿色植物通过
( http: / / www.21cnjy.com )光合作用生成的,是构成植物细胞的基础物质。一切植物中都含有纤维素,但不同的植物所含纤维素的多少不同。纤维素是白色、没有气味和味道的纤维状结构的物质,是一种多糖。水解的最终产物是葡萄糖。
板书](C6H10O5)n
+
n
H2O
( http: / / www.21cnjy.com )
n
C6H12O6
展示]牛、羊或马等草食动物吃草的画面。
提问]草中的主要化学成份是什么?为什么牛、羊、马等动物能以草为生?
阅读]学生阅读教材P84
讲述]草等植物中含有纤维素
( http: / / www.21cnjy.com ),牛、羊、马等草食性动物能分泌出使纤维素水解成葡萄糖的酶,使纤维素最终水解成葡萄糖,葡萄糖在体内氧化为这些动物提供的生命活动所需要的能量。
阅读]
学生阅读教材P84,总结纤维素的用途。
小结]学生自己列表归纳比较葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖、淀粉与纤维素的结构式、物理性质、化学性质的异同。
课外作业]查阅资料,介绍糖与人体健康,以网页形式展示成果。
七、学习评价设计
【纸笔评价(在课内进行,时间:20分钟)】
1.葡萄糖属于单糖的原因
( http: / / www.21cnjy.com )是(
)
A.在糖类物质中含碳原子数最少
B.不能再水解成更简单的糖
C.分子中醛基较少
D.结构最简单
2.下列四种糖中,属于还性糖的是(
)
①葡萄糖
②蔗糖
③麦芽糖
④纤维素
A.只有①
B.只有①②
C.只有①③
D.只有②③④
3.下列说法中,错误的是(
)
A.单糖是不能发生水解的最简单的糖类
B.分子式符合Cn(H2O)m通式的物质,都是糖类物质
C.淀粉、纤维素都是天然有机高分子化合物
D.淀粉和纤维素都是由碳、氢、氧三种元素组成,两化合物中三元素的质量比相同
4.把氢氧化钠溶液和硫酸
( http: / / www.21cnjy.com )铜溶液加入某病人的尿液中,微热时如果发现有红色的沉淀产生,,说明该尿液中含有(
)
A.醋酸
B.酒精
C.食盐
D.葡萄糖
5.对于蔗糖的说法中,不正确的是(
)
A.蔗糖是最重要的二糖,它的式量是葡萄糖式量的二倍
B.纯净的蔗糖溶液中加入银氨溶液,微热,不发生银镜反应
C.在蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中滴加银氨溶液,再水浴加热,看不到有银镜生成
D.在蔗糖里加入浓硫酸,可观察到颜色变黑,并有泡沫出现
6.下列说法中正确的是(
)
A.淀粉和纤
( http: / / www.21cnjy.com )维素都多糖,它们是由许多单糖化合而成
B.纤维素和浓硝酸发生硝化反应生成硝化纤维
C.蔗糖溶液与麦牙糖溶液可用银镜反应加以鉴别
D.葡萄糖溶液与果糖溶液可用与新制氢氧化铜的反应加以鉴别
7.下列实验操作中,正确的是(
)
( http: / / www.21cnjy.com )
A.在相对过量的氢氧化钠溶液中滴入少量硫酸铜溶液以配制氢氧化铜
B.在稀氨水中逐渐加入稀的硝酸银溶液来配制银氨溶液
C.试管里加入少量淀粉,再加入一定量稀硫酸,加热3~4分钟,然后加入银氨溶液,片刻后管壁上有“银镜”出现
D.溴乙烷在氢氧化钠溶液的存在下进行水解后,加入硝酸银溶液,可检验溴离子的存在
8.下列物质中,不能通过一步反应生成醇的是(
)
A.乙烯
B.一氯乙烷
C.葡萄糖
D.蔗糖
9.在一定条件下,既能发生氧化反应,又能发生还原反应的是(
)
①乙醇
②乙醛
③乙酸
④葡萄糖
A.只有①②④
B.只有②
C.只有②④
D.只有③④
10.在酸性条件下,可以水解生成相对分子质量相同的两种物质的有机物是(
)
A.蔗糖
B.麦芽糖
C.乙酸乙酯
D.甲酸乙酯
11.下列物质在一定条件下既能发生水解反应,又能发生银镜反应的是(
)
A.葡萄糖
B.麦芽糖
C.蔗糖
D.甲酸丙酯
12.下列事实能用同一原理解释的是(
)
A.SO2、Cl2都能使品红溶液褪色
B.NH4Cl晶体、固体碘受热都会气化
C.福尔马林、葡萄糖与新制的Cu(OH)2共热都有红色沉淀生成
D.苯、乙烯都能使溴水褪色
13.能说明葡萄糖是一种还原性糖,其依据是(
)
A.与H2加成生成六元醇
B.能发生银镜反应
C.能与酸发生酯化反应
D.能与新制Cu(OH)2悬浊液共热生成红色沉淀
14.某有机物进行实验鉴定,其结果如
( http: / / www.21cnjy.com )下:①有银镜反应
②加入新制的Cu(OH)2无变化
③加入锌粒不反应
④与含碱的酚酞溶液共热,发现红色褪去,则该有机物可能是(
)
A.甲酸
B.葡萄糖
C.蔗糖
D.甲酸异丙酯
15.下列有机物分子中,
不含羟基的是(
)
A.蔗糖
B.纤维素三硝酸酯
C.丙氨酸
D.三溴苯酚
16.葡萄糖是重要的糖类物质,下列关于葡萄糖的性质说法不正确的是
(
)
A.完全燃烧的产物是CO2和H2O
B.1mol葡萄糖能还原出1molAg
C.含葡萄糖1mol的水溶液与足量金属钠反应,得到2.5molH2
D.分别充分燃烧等质量的葡萄糖和甲醛,消耗氧气的量相同
17.近几年一种新型的甜味
( http: / / www.21cnjy.com )剂——木糖醇悄悄地走入生活,进入人们的视野,因为木糖醇是一种理想的蔗糖代替品,它具有甜味足,溶解性好,防踽齿,适合糖尿病患者的优点。木糖醇是一种白色粉末状的结晶,分子式为C5H12O5,结构式为CH2OH(CHOH)3CH2OH,下列有关木糖醇的叙述中不正确的是(
)
A.木糖醇与葡萄糖、果糖等一样是属于多羟基醛或酮,是一种单糖
B.已知木糖醇的溶解度随着温度的升高而增大,说明木糖醇的溶解过程是一个吸热过程
C.木糖醇是一种五元醇
D.木糖醇是一种无糖型植物甜味剂
18.在a
g冰醋酸、甲醛、葡萄糖、甲酸甲酯、果糖的混合物中,碳元素的质量分数为(
)
A.30%
B.40%
C.50%
D.数据不全,无法计算
19.某学生设计了三个实验方案,用以检验淀粉的水解情况。
氢氧化钠
碘水
方案甲:淀粉液
水解液
中和液
溶液变蓝
结论:淀粉完全没有水解。
银氨溶液微热
方案乙:淀粉液
水解液
无银镜现象。
结论:淀粉完全没有水解。
氢氧化钠
硫酸
银氨溶液微热
方案丙:淀粉液
水解液
中和液
有银镜现象
结论:淀粉已经水解
(1)根据上述操作、现象,首先回答结论是否正确,然后简要说明理由。
(2)请设计实验方案,用以证明某淀粉溶液,①正在水解,②完全没有水解,③已经水解完全。
答案]
1.B
2.C
3.B
4.D
5.A
6.C
7.A
8.D
9.C
10.AD
11.BD
12.C
13.BD
14.D
15.B
16.BC
17.A
18.B
19.(1)解析:方案甲中
( http: / / www.21cnjy.com )的最终现象说明有淀粉存在,但不能证明是否已水解得葡萄糖,因为本实验未检验葡萄糖的存在,方案乙希望通过检验有无葡萄糖来证明淀粉是否水解,但忽略了反应条件,水解在酸性条件下发生,银镜反应在碱性条件下发生,实验设计中缺少关键环节—中和水解液,故此现象不能做为评判依据;只有丙中方案严谨、完整,结论正确。
答案:方案甲不正确,因为淀粉可
( http: / / www.21cnjy.com )能部分水解,未水解的淀粉会与碘水反应而使溶液变蓝;方案乙不正确,因为淀粉可能部分水解或完全水解,但是在酸性条件下,生成的葡萄糖不能与银氨溶液发生银镜反应;方案丙正确,说明淀粉水解,生成了葡萄糖,并在碱性条件下发生了银镜反应。
(2)①取反应液少量,滴入碘水变蓝,另
( http: / / www.21cnjy.com )取反应液少许加氢氧化钠中和至碱性,加入银氨溶液,水浴加热,有银镜现象,说明此淀粉正在水解;②取反应液少许加碱中和后加入银氨溶液,水浴加热无银镜现象,说明此反应液完全没有水解;③取反应液少量,滴入碘水,无变蓝现象,说明此淀粉液已经水解完全。
溶液是否变蓝
碘水
硫酸
是否有银镜
银氨溶液
溶液呈碱性
NaOH溶液
水浴加热
硫酸△
硫酸△5.2应用广泛的高分子材料教学设计
教学目的
知识技能
通过“三大合成材料”的实例,分别说明塑料、合成纤维、合成橡胶的结构、性能和用途
过程方法
了解“三大合成材料”典型代表物的有关聚合反应,聚合物的结构、性能特点。
情感价值观
通过活动课研究、学习治理“白色污染”的途径和方法,关注和爱护自然,树立社会责任感,培养环境保护意识。
重
点
“三大合成材料”的结构与性能之间的关系
难
点
“三大合成材料”的结构与性能之间的关系
知识结构与板书设计
第二节
应用广泛的高分子材料一、塑料1.塑料的组成:合成树脂、添加剂2.塑料的主要性能 热塑性。树脂为线型结构,有热塑性。热固性。树脂为体型结构,有热固性。3.几种常见塑料的性能和用途4.简介几种具有特殊用途的塑料:工程塑料、增强塑料、改性塑料等。二、合成纤维1.纤维的分类
2.“六大纶”的性能和重要用途3.几种具有某些特殊性能的合成纤维 芳纶纤维、碳纤维、耐辐射纤维、光导纤维和防火纤维。三、合成橡胶1.橡胶的分类
2.合成橡胶的性能和主要用途3.使用合成材料的负面作用及对策
教学过程
备注
引入]人工合成高分子化合物的成功为
( http: / / www.21cnjy.com )人工合成材料开辟了新的道路,改变了只能依靠天然材料的历史。合成材料品种很多,按用途和性能可分为合成高分子材料;功能高分子材料和复合材料。其中,被称为“三大合成材料”的塑料、合成纤维和合成橡胶应用最为广泛。第二节
应用广泛的高分子材料讲]合成材料的品种很多,按用途和
( http: / / www.21cnjy.com )性能可分为合成高分子材料(包括塑料、合成纤维、黏合剂、涂料等);功能高分子材料(包括高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等)和复合材料。其中,被称为“三大合成材料”的塑料、合成纤维和合成橡胶应用最广泛
一、塑料1.塑料的组成:合成树脂、添加剂讲]塑料的主要成分是合成高分子化合物即合
( http: / / www.21cnjy.com )成树脂。在塑料的组成中除了合成树脂外,还有根据需要加入的具有某些特定用途的加工助剂以改进其性能。如提高柔韧性的增塑剂,改进耐热的热稳定性,防止塑料老化的防老化剂,赋予塑料的着色剂等。讲]树脂和塑料的关系:树脂就是指还有跟各种添加剂混合的高聚物。讲]塑料是由树脂及填料、增塑剂、稳定剂
( http: / / www.21cnjy.com )、润滑剂、色料等添加剂所组成的,它的主要成分为是树脂。有时这两个名词也混用,因为有些塑料基本上是由树脂所组成的,不含或少含其他添加剂,如有机玻璃、聚乙烯、聚苯乙烯等。塑料的基本性能主要决定于树脂的本性,但添加剂也起着重要作用。2.塑料的主要性能热塑性。树脂为线型结构,有热塑性。热固性。树脂为体型结构,有热固性。讲]聚乙烯塑料无臭、无毒、具有
( http: / / www.21cnjy.com )优良的耐低温性能,最低使用温度可达-100℃,化学稳定性好,能耐大多数酸、碱的侵蚀;常温下不溶于一般溶剂,吸水性小,电绝缘性能优良。3.几种常见塑料的性能和用途投影]见选修一演示实验5-1]酚醛树脂的制备及性质1、在试管中加入2克苯酚,3
mL
质量分数为40%的甲醛溶液和3滴浓盐酸,在沸水浴中加热。2、当试管中反应物接近沸腾时,从沸水浴中取出试管并用玻璃棒搅拌反应物,注意观察并记录实验现象3、待试管冷却至室温,向试管中加入适量乙醇,观察树脂是否溶解4、再把试管放在热水浴中加热,观察树脂是否溶解醋酸树脂的制备原理:思考与交流]为什么用碱催化生成的酚醛树脂能形成网状结构?你能画出酚醛树脂的部分网状结构吗?4.简介几种具有特殊用途的塑料:工程塑料、增强塑料、改性塑料等。小结]通过以上的学习我们可以知道,合成高分子化合物的结构大致可以分为三类:线型结构、支链性结构和网状结构(也称为体型结构)
二、合成纤维1.纤维的分类投影]
讲]合成纤维性能优异,原料来源丰富、价格便宜、用途广泛,生产不受气候等自然条件的限制。2.“六大纶”的性能和重要用途涤纶(聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维)、锦纶、腈纶、丙纶、维纶(聚乙烯醇、人造棉花)和氯纶。投影]涤纶的制备原理:讲]“六大纶”都具有强度高、弹性好、
( http: / / www.21cnjy.com )耐磨、耐化学腐蚀、不发霉、不怕虫蛀、不缩水等优点,而且每一种还具有各自独特的性能。它们除了供人类穿着外,在生产和国防上也有很多用途。例如,锦纶可制衣料织品、降落伞绳、轮胎帘子线、缆绳和渔网等。3.几种具有某些特殊性能的合成纤维芳纶纤维、碳纤维、耐辐射纤维、光导纤维和防火纤维。三、合成橡胶1.橡胶的分类投影]讲]合成橡胶一般具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或耐低温等性能。投影]顺丁橡胶的制备原理:2.合成橡胶的性能和主要用途讲]相比而言,合成橡胶一般在性能上不如天然橡
( http: / / www.21cnjy.com )胶全面,但它具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温等性能,因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。3.使用合成材料的负面作用及对策讲]一些塑料制品所带来的“白色污
( http: / / www.21cnjy.com )染”。目前,治理“白色污染”主要应从减少使用和加强回收开始。从长远来看,可逐步以可降解塑料取代现在普遍使用的塑料,从根本上解决“白色污染”的问题。小结]这节课我们主要了解高分子合成材料的分类及主要用途。
教学回顾:课题:第一章
认识有机化合物第一节
有机化合物的分类
教学目的
知识技能
1、了解有机化合物常见的分类方法2、了解有机物的主要类别及官能团
过程方法
根据生活中常见的分类方法,认识有机
( http: / / www.21cnjy.com )化合物分类的必要性。利用投影、动画、多媒体等教学手段,演示有机化合物的结构简式和分子模型,掌握有机化合物结构的相似性。
价值观
体会物质之间的普遍联系与特殊性,体会分类思想在科学研究中的重要意义
重点
了解有机物常见的分类方法;
难
点
了解有机物的主要类别及官能团
板书设计
第一章
认识有机化合物第一节
有机化合物的分类一、按碳的骨架分类二、按官能团分类
教学过程
引入]我们知道有机物就是有机化合物的简称
( http: / / www.21cnjy.com ),最初有机物是指有生机的物质,如油脂、糖类和蛋白质等,它们是从动、植物体中得到的,直到1828年,德国科学家维勒发现由无机化合物通过加热可以变为尿素的实验事实。我们先来了解有机物的分类。板书]第一章
认识有机化合物第一节
有机化合物的分类讲]高一时我们学习过两种基本的分类方
( http: / / www.21cnjy.com )法—交叉分类法和树状分类法,那么今天我们利用树状分类法对有机物进行分类。今天我们利用有机物结构上的差异做分类标准对有机物进行分类,从结构上有两种分类方法:一是按照构成有机物分子的碳的骨架来分类;二是按反映有机物特性的特定原子团来分类。板书]一、按碳的骨架分类
链状化合物(如CH3-CH2-CH2-CH2-CH3)
(碳原子相互连接成链)有机化合物
脂环化合物(如
)不含苯环
环状化合物
芳香化合物(如
)含苯环讲]在这里我们需要注意的是,链状化合物
( http: / / www.21cnjy.com )和脂环化合物统称为脂肪族化合物。而芳香族化合物是指包含苯环的化合物,其又可根据所含元素种类分为芳香烃和芳香烃的衍生物。而芳香烃指的是含有苯环的烃,其中的一个特例是苯及苯的同系物,苯的同系物是指有一个苯环,环上侧链全为烷烃基的芳香烃。除此之外,我们常见的芳香烃还有一类是通过两个或多个苯环的合并而形成的芳香烃叫做稠环芳香烃。过]烃分子里的氢原子可以被其他
( http: / / www.21cnjy.com )原子或原子团所取代生成新的化合物,这种决定化合物特殊性质的原子或原子团叫官能团,下面让我们先来认识一下主要的官能团。板书]二、按官能团分类投影]P4表1-1
有机物的主要类别、官能团和典型代表物认识常见的官能团讲]官能决定了有机物的类别、结构和性质
( http: / / www.21cnjy.com )。一般地,具有同种官能团的化合物具有相似的化学性质,具有多种官能团的化合物应具有各个官能团的特性。我们知道,我们把这种结构相似,在分子组成上相关一个或若干CH2原子团的有机物互称为同系物。常见有机物的通式
烃链烃(脂肪烃)烷烃(饱和烃)CnH2n+2无特征官能团,碳碳单键结合不饱和烃烯烃CnH2n含有一个炔烃CnH2n-2含有一个—C≡C—二烯烃CnH2n-2含有两个饱和环烃环烷烃CnH2n单键成环
( http: / / www.21cnjy.com )不饱和环烃环烯烃CnH2n-2成环,有一个双键
环炔烃CnH2n-4成环,有一个叁键环二烯烃CnH2n-4苯的同系物CnH2n-6稠环芳香烃小结]本节课我们要掌握的重点就是认识常见的官能团,能按官能团对有机化合物进行分类。课后练习]按官能团的不同可以对有机物进行分类,你能指出下列有机物的类别吗?
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( http: / / www.21cnjy.com )1.3有机化合物的命名第1课时
教学目的
知识技能
理解烃基和常见的烷基的意义,掌握烷烃的习惯命名法以及系统命名法,能根据结构式写出名称并能根据命名写出结构式
过程与方法
引导学生自主学习,培养学生分析、归纳、比较能力
2、通过观察有机物分子模型、有机物结构式,掌握烷烃、烯烃、炔烃、苯及苯的同系物同分异构体的书写及命名。
情感态度价值观
1、体会物质与名字之间的关系2、通
( http: / / www.21cnjy.com )过练习书写丙烷CH3CH2CH3
分子失去一个氢原子后形成的两种不同烃基的结构简式。体会有机物分子中碳原子数目越多,结构会越复杂,同分异构体数目也越多。体会习惯命名法在应用中的局限性,激发学习系统命名法的热情。
重
点
烷烃的系统命名法
难
点
命名与结构式间的关系
知识结构与板书设计
第三节
有机化合物的命名一、烷烃的命名
( http: / / www.21cnjy.com )
1、习惯命名法
2、系统命名法(1)定主链,最长称“某烷”。(2)编号,最简最近定支链所在的位置。最小原则:
最简原则:
(3)把支链作为取代基,从简到繁,相同合并。(4)当有相同的取代基,则相加,然后用大写的二、三、四等数字表示写在取代基前面。二、烯烃和炔烃的命名1、将含有双键或三键的最长碳链作为主链,称为“某烯”或“某炔”。2、从距离双键或三键最近的一端给主链上的碳原子依次编号定位。三、苯的同系物的命名3、把支链作为取代基,从简到繁,相同合并;用阿拉伯数字标明双键或三键的位置(只需标明双键或三键碳原子编号较小的数字)。用“二”“三”等表示双键或三键的个数。
教学过程
引入]在高一时我们就学习了烷烃
( http: / / www.21cnjy.com )的一种命名方法—习惯命名法,但这种方法有很大的局限性,由于有机化合物结构复杂,种类繁多,又普遍存在着同分异构现象。
为了使每一种有机化合物对应一个名称,进行系统的命名是必要、有效的科学方法。烷烃的命名是有机化合物命名的基础,其他有机物的命名原则是在烷烃命名原则的基础上延伸出来的。板书]第三节
有机化合物的命名一、烷烃的命名1、习惯命名法投影]正戊烷
异戊烷
新戊烷板书]2、系统命名法(1)定主链,最长称“某烷”。讲]选定分子里最长的碳链为主链,并按主链上
( http: / / www.21cnjy.com )碳原子的数目称为“某烷”。碳原子数在1~10的用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示,碳原子数在11个以上的则用中文数字表示。投影]随堂练习]确定下列分子主链上的碳原子数板书](2)编号,最简最近定支链所在的位置。讲]把主链里离支链最近的一端作为起点,用1、2、3等数字给主链的各碳原子依次编号定位,以确定支链所在的位置。投影]讲]在这里大家需要注意的是,从碳
( http: / / www.21cnjy.com )链任何一端开始,第一个支链的位置都相同时,则从较简单的一端开始编号,即最简单原则;有多种支链时,应使支链位置号数之和的数目最小,即最小原则。投影]板书]最小原则:当支链离两端的距离相同时,以取代基所在位置的数值之和最小为正确。投影]板书]最简原则:当有两条相同碳原子的主链时,选支链最简单的一条为主链。投影]板书](3)把支链作为取代基,从简到繁,相同合并。讲]把取代基的名称写在烷
( http: / / www.21cnjy.com )烃名称的前面,在取代基的前面用阿拉伯数字注明它在烷烃主链上的位置,并在号数后连一短线,中间用“–”隔开。(烃基:烃失去一个氢原子后剩余的原子团。)
投影]板书](4)当有相同的取代基,则相加,然后用大写的二、三、四等数字表示写在取代基前面。讲]但表示相同取代基位置的阿拉伯数字要用“,”隔开;如果几个取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面。投影]随堂练习]给下列烷烃命名投影小结]1.命名步骤:
(1)找主链------最长的主链;
(2)编号-----靠近支链(小、多)的一端;
(3)写名称-------先简后繁,相同基请合并.2.名称组成:
取代基位置-----取代基名称-----母体名称3.数字意义:
阿拉伯数字---------取代基位置
汉字数字---------相同取代基的个数烷烃的系统命名遵守:1、最长原则2、最近原则3、最小原则4、最简原则过渡]前面已经讲过,烷烃的命名是有机化合物命
( http: / / www.21cnjy.com )名的基础,其他有机物的命名原则是在烷烃命名原则的基础上延伸出来的。下面,我们来学习烯烃和炔烃的命名。板书]二、烯烃和炔烃的命名讲]有了烷烃的命名作为基础,烯烃和炔烃的命名就相对比较简单了。步骤如下:板书]1、将含有双键或三键的最长碳链作为主链,称为“某烯”或“某炔”。投影]板书]2、从距离双键或三键最近的一端给主链上的碳原子依次编号定位。投影]
板书]3、把支链作为取代基,从简到繁,相同
( http: / / www.21cnjy.com )合并;用阿拉伯数字标明双键或三键的位置(只需标明双键或三键碳原子编号较小的数字)。用“二”“三”等表示双键或三键的个数。投影]随堂练习]给下列有机物命名
( http: / / www.21cnjy.com )讲]在这里我们还需注意的是支链的定位要服从于双键或叁键的定位。投影]随堂练习]给下列有机物命名讲]接下来我们学习苯的同系物的命名。板书]三、苯的同系物的命名讲]苯的同系物的命名是以苯作母体,苯环上的
( http: / / www.21cnjy.com )烃基为侧链进行命名。先读侧链,后读苯环。例如苯分子中的氢原子被甲基取代后生成甲苯,被乙基取代后生成乙苯,表示如下:投影]
甲苯
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乙苯讲]如果两个氢原子被两个甲基取
( http: / / www.21cnjy.com )代后,则生成的是二甲苯。由于取代基位置不同,二甲苯有三种同分异构体。它们之间的差别在于两个甲基在苯环上的相对位置不同,可分别用“邻”“间”和“对”来表示:投影]
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邻二甲苯
间二甲苯
对二甲苯讲]若将苯环上的6个碳原子编号
( http: / / www.21cnjy.com ),可以某个甲基所在的碳原子的位置为1号,选取最小位次号给另一个甲基编号,则邻二甲苯也可叫做1,2—二甲苯;间二甲苯叫做1,3—二甲苯;对二甲苯叫做1,4—二甲苯。讲]若苯环上有二个或二个以上的取代基时,则将苯环进行编号,编号时从小的取代基开始,并沿使取代基位次和较小的方向进行。投影]
讲]当苯环上连有不饱和基团或虽为饱和基团但体积较大时,可将苯作为取代基。投影]
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( http: / / www.21cnjy.com )课后练习]一、写出下列各化合物的结构简式:1.
3,3-二乙基戊烷
2.
2,2,3-三甲基丁烷
3.
2-甲基-4-乙基庚烷
教学回顾:2.2芳香烃
教学设计
教学目的
知识技能
了解苯的物理性质,理解苯分子的独特结构,掌握苯的主要化学性质。
过程方法
培养学生逻辑思维能力和实验能力。
情感态度价值观
使学生认识结构决定性质,性质又反映结
( http: / / www.21cnjy.com )构的辩证关系。培养学生以实验事实为依据,严谨求实勇于创新的科学精神。引导学生以假说的方法研究苯的结构,并从中了解研究事物所应遵循的科学方法
重
点
苯的分子结构与其化学性质
难
点
理解苯环上碳碳间的化学键是一种介于单键和双键之间的独特的化学键。
知识结构与板书设计
第二节
芳香烃一、苯的结构与化学性质易取代、难加成、难氧化二、苯的同系物
芳香烃:分子里含有一个或多个苯环的碳氢化合物苯的同系物:通式:CnH2n-6(n≥6)1、物理性质2、化学性质(1)苯的同系物的苯环易发生取代反应。(2)苯的同系物的侧链易氧化:(3)苯的同系物能发生加成反应。三、芳香烃的来源及其应用1、来源及其应用
2.稠环芳香烃
教学过程
备注
引言]在烃类化合物中,有很多分子里含有一个或多个苯环,这样的化合物属于芳香烃。我们已学习过最简单、最基本的芳香烃—苯板书]第二节
芳香烃一、苯的结构与化学性质复习]请同学们回顾苯的结构、物理性质和主要的化学性质投影]1、苯的物理性质
(1)、无色、有特殊气味的液体(2)、密度比水小,不溶于水,易溶于有机溶剂(3)、熔沸点低,易挥发,用冷水冷却,苯凝结成无晶体(4)、苯有毒
2、苯的分子结构(1)
分子式:C6H6
最简式(实验式):CH(2)苯分子为平面正六边形结构,键角为120°。(3)苯分子中碳碳键键长为40×10-10m,是介于单键和双键之间的特殊的化学键。(4)
结构式
(5)
结构简式(凯库勒式)3、苯的化学性质(1)
氧化反应:不能使酸性KMnO4溶液褪色
( http: / / www.21cnjy.com )讲]苯较稳定,不能使酸性KMnO4溶液褪色,能燃烧,但由于其含碳量过高,而出现明显的黑烟。投影](2)
取代反应卤代:投影小结]溴代反应注意事项:1、实验现象:烧瓶内:液体微沸,烧瓶内充满有大量红棕色气体。锥形瓶内:管口有白雾出现,溶液中出现淡黄色沉淀。2、加入Fe粉是催化剂,但实质起作用的是FeBr3 3、加入的必须是液溴,不能用溴水,苯不与溴水发生化学反应,只能是萃取作用。4、长直导管的作用是:导出HBr气体和冷凝回流5、纯净的溴苯为无色油状液体
( http: / / www.21cnjy.com ),不溶于水,密度比水大。新制得的粗溴苯往往为褐色,是因为溶解了未反应的溴。欲除去杂质,应用NaOH溶液洗液后再分液。方程式:Br2+2NaOH==NaBr+NaBrO+H2O 思考与交流]1、锥形瓶中导管末端为什么不插入液面以下?锥形瓶中导管末端不插入液面以下,防止倒吸(HBr极易溶于水)2、如何证明反应是取代反应,而不是加成反应?证明是取代反应,只要证明有HBr生成。
3、HBr可以用什么来检验?HBr用AgNO3
溶液检验或紫色石蕊试液投影]硝化:硝基苯,无色,油状液体,苦杏仁味,有毒,密度>水,难溶于水,易溶于有机溶剂思考与交流]1、药品添加顺序?先浓硝酸,再浓硫酸冷却到50℃以下,加苯2、怎样控制反应温度在60℃左右 用水浴加热,水中插温度计3、试管上方长导管的作用 冷凝回流4、浓硫酸的作用? 催化剂5、硝基苯不纯显黄色(溶有NO2)如何除杂? 硝基苯不纯显黄色(溶有NO2)用NaOH溶液洗,分液投影]磺化
( http: / / www.21cnjy.com )-SO3H叫磺酸基,苯分子里的氢原子被硫酸分子里的磺酸基所取代的反应叫磺化反应。(3)
加成反应板书]易取代、难加成、难氧化小结]
反应的化学方程式
反应条件苯与溴发生取代反应C6H6+Br2
C6H5Br+HBr液溴、铁粉做催化剂苯与浓硝酸发生取代反应50℃~60℃水浴加热、浓硫酸做催化剂吸水剂苯与氢气发生加成反应C6H6+3H2
C6H12镍做催化剂引入]下面我门继续学习芳香烃中最简单的一类物质——苯的同系物。问]什么叫芳香烃?芳香烃一定具有芳香性吗?板书]芳香烃:分子里含有一个或多个苯环的碳氢化合物苯的同系物:具有苯环(1个)结构,且在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物。通式:CnH2n-6(n≥6)板书]二、苯的同系物
1、物理性质展示样品]甲苯、二甲苯探究]物理性质,并得出二者都是无色有刺激性气味的液体。板书]①苯的同系物不溶于水,并比水轻。②苯的同系物溶于酒精。③同苯一样,不能使溴水褪色,但能发生萃取。④苯的同系物能使酸性高锰酸钾溶液褪色。思考]如何区别苯和甲苯
分别取少量待测物后,再加少量的酸性高锰酸钾溶液,振荡后观察现象,能褪色的为甲苯,不能褪色的是苯。2、化学性质讲1]苯的同系物的性质与苯相似,能发生取代
( http: / / www.21cnjy.com )反应、加成反应。但由于烷基侧链受苯环的影响,苯的同系物能被酸性KMnO4溶液氧化,所以可以用来区别苯和苯的同系物。甲苯跟硝酸、硫酸的混合酸发生硝化反应,可制得三硝基甲苯,又叫TNT。化学方程式为:讲2]由此证明苯的同系物的侧链对苯环也有很大的影响,它能使苯环更易发生取代反应。
讲3]①TNT中取代基的位置。②TNT的色态和用途。淡黄色固体;烈性炸药。(1)苯的同系物的苯环易发生取代反应。(2)苯的同系物的侧链易氧化:
( http: / / www.21cnjy.com )(3)苯的同系物能发生加成反应。学与问]比较苯和甲苯被高锰酸钾酸性溶液氧化的现象,以及硝化反应的条件,你从中能得到什么启示 小结]
( http: / / www.21cnjy.com )的取代反应比
( http: / / www.21cnjy.com )更容易,且邻,对位取代更容易,表明了侧链(-CH3)对苯环之影响;
( http: / / www.21cnjy.com )的氧化反应比
( http: / / www.21cnjy.com )更易发生,表明苯环对侧链(-CH3)的影响(使-CH3的H活性增大)。三、芳香烃的来源及其应用
教学回顾:
或第三章
第四节
有机合成
教学目标
知识与技能:
掌握烃及烃的衍生物性质及官能团相互转化的一些方法。
了解有机合成的过程和基本原则。
掌握逆向合成法在有机合成中的应用。
过程与方法:
通过小组讨论,归纳整理知识,加强学生对官能团性
质
和转化关系的把握,形成知识网路。
通过阶梯式的与生活、科技、社会相关的有机合成的训练,培养学生的正、逆向逻辑思维能力。
通过设计情景问题,培养学生逆合成分析法在有机合成中的应用能力。
3、情感、态度与价值观:
培养学生理论联系实际的能力,能结合生产实际选择适当的合成路线。
通过有机合成中原料的选择,使学生关注某些有机物对环境和健康可能产生的影响,关注有机物的安全生产,培养学生科学的价值观。
教学重点
①官能团相互转化的概括和总结。
②逆合成分析法在有机合成过程中的应用。
难点
逆合成分析法中官能团的逆向转化。
教学过程:
自学]第一、二自然段。
板书]
第4节
有机合成
一、有机合成的过程
自学·交流]阅读第三自然段,回答:
1、什么是有机合成?2、有机合成的任务有那些?3、用示意图表示出有机合成过程。
汇报]1、有机合成是利用简单、易得的原料,通过有机反应,生成具有特定结构和功能的有机化合物。
2、有机合成的任务包括目标化合物分子骨架构建和官能团的转化。
3、有机合成过程示意图:
板书]1、有机合成定义;2、有机合成的任务;3、有机合成过程。
思考与交流1]官能团的引入。
有机合成的思路:就是通过有机反应构建目标分子的骨架,并引入或转化所需的官能团。
思考:
1、在碳链上引入C=C的三种方法:
(1)___________(2)
__________(3)
__________。
2、在碳链上引入卤素原子的三种方法:
(1)___________(2)
__________(3)
__________。
3、在碳链上引入羟基的四种方法:
(1)___________(2)
__________(3)
__________
(4)
__________。
学生汇报]评价,总结:
( http: / / www.21cnjy.com )官能团的引入
引入-OH
烯烃与水加成,醛/酮加氢,卤代烃水解,酯的水解
引入-X
烃与X2取代,不饱和烃与HX或X2加成,醇与HX取代
引入C=C
某些醇和卤代烃的消去,炔烃加氢
引入-CHO
某些醇氧化,烯氧化,炔水化,糖类水解
引入-COOH
醛氧化,苯的同系物被强氧化剂氧化,羧酸盐酸化,酯酸性水解
引入-COO-
酯化反应
思考与交流2]有机合成的关键—碳骨架的构建。
1、如何增长碳链?
(1)加成反应:
(2)卤代烃+NaCN:
CH3CH2Br+NaCN
2、如何缩短碳链?
(1)烯烃、炔烃的氧化:
(2)羧酸盐脱羧基成CO2
3、完成乙酸钠和氢氧化钠化学方程式:CH3COONa+NaOH
CH4↑
+Na2CO3
汇报]总结:如何缩短碳链?
1、脱羧反应。如:RCOONa+NaOH
RH+Na2CO3
2、氧化反应,包括燃烧,烯、炔的部分氧化,丁烷的直接氧化成乙酸,苯的同系物氧化成苯甲酸等。如:
3、水解反应。主要包括酯的水解,蛋白质的水解和多糖的水解。如:
板书]二、逆合成分析法
1、合成设计思路:
投影]有机合成的设计思路
板书]2、有机合成路线的设计
投影]逆合成分析示意图:
投影]逆推法合成有机物思路
探究]用绿色化学的角度出发,有机合成的设计有哪些注意事项?
交流]不使用有毒原料;不产生有毒副产物;产率尽可能高等
板书]
3、解题思路:
①剖析要合成的物质(目标分子),选择原料,路线(正向,逆向思维.结合题给信息)
②合理的合成路线由什么基本反应完全,目标分子骨架
③目标分子中官能团引入
例析]阅读课本,以(草酸二乙酯)为例,说明逆推法在有机合成中的应用。
(1)分析草酸二乙酯,官能团有
;
(2)反推,酯是由酸和醇合成的,则反应物为
和
;
(3)反推,酸是由醇氧化成醛再氧化酸来的,则可推出醇为
(4)反推,此醇A与乙醇的不同
( http: / / www.21cnjy.com )之处在于
。此醇羟基的引入可用B
;
(5)反推,乙醇的引入可用
,或
;
(6)由乙烯可用
制得B。
投影]分析思路:
板书]书写上述6步的化学反应方程式:
例题]用乙炔和适当的无机试剂为原料,合成
。
资料1
资料2
解析:从原料到产品在结构上产生两种变化:①从碳链化合物变为芳环化合物;②官能团从“—C≡C—”变为“—Br”。由顺推法可知:由乙炔聚合可得苯环,如果由苯直接溴代,只能得到溴苯,要想直接得到均三溴苯很难。我们只能采取间接溴代的方法,即只有将苯先变为苯酚或苯胺,再溴代方可;而三溴苯酚中的“—OH”难以除去。而根据资料2可知,
中的“—NH2”可通过转化为重氮盐,再进行放氮反应除去。答案:
作业]P67
1、2、34.2糖类
教学设计第1课时
教学目的
知识技能
掌握糖类的主要代表物:
葡萄糖、
蔗糖、淀粉
、纤维素的组成和重要性质,以及它们之间的相互转变和跟烃的衍生物的关系。
过程方法
运用类推、迁移的方法掌握糖类主要代表物的性质,通过探究实验,完成知识的建构。
情感态度价值观
通过单糖、双糖、多糖的探究实验,
( http: / / www.21cnjy.com )使学生进一步体验对化学物质的探究过程,理解科学探究的意义,学会科学探究的基本方法,提高科学探究的能力,体验科学探究大的乐趣。
重
点
糖类的概念、
难
点
葡萄糖的结构和性质
知识结构与板书设计
第二节
糖类(sacchar
( http: / / www.21cnjy.com )ide)1、糖类:
从结构上看,它一般是多羟基醛或多羟基酮,以及水解生成它们的物质.2、糖的分类:
单糖
低聚糖
多糖一、葡萄糖(glucose)与果糖(fructose)1、葡萄糖(1)物理性质与结构:
白
( http: / / www.21cnjy.com )色晶体
溶于水
不及蔗糖甜(葡萄汁
甜味水果
蜂蜜),分子式:
C6H12O6
(180)
最简式:
CH2O
(30)结构简式:(2)化学性质:①还原反应:
银镜反应:
与新制Cu(OH)2作用
---斐林反应②与氧气反应
(有氧呼吸和无氧呼吸)
③.酯化反应:
与乙酸
、
乙酸酐作用生成葡萄糖五乙酸酯
(3)制法:
淀粉催化(硫酸)水解
(4)用途:
营养物质:
C6H12O6
(s)+
6O2(g)
6CO2(g)
+
6H2O(l)
+
2804kJ医疗
糖果
制镜和热水瓶胆镀银。2、果糖结构简式:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH2OH
(多羟基酮)。3、其他单糖---核糖:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO
(核糖)
、CH2OH-CHOH-CHOH-CH2-CHO
(脱氧核糖)
教学过程
备注
引入]
什么是糖
哪
( http: / / www.21cnjy.com )些物质属于糖 讲]
糖类在以前叫做碳水化合物,
( http: / / www.21cnjy.com )
曾经用一个通式来表示:
Cn(H2O)m;这是因为在最初发现的糖类都是有C、H、O三种元素组成,并且分子中的H原子和O原子的个数比恰好是2:1.当时就误认为糖是由碳和水组成的化合物.
现在还一直在沿用这种叫法,
第二节
糖类(saccharide)1、糖类:
从结构上看,它一般是多羟基醛或多羟基酮,以及水解生成它们的物质.讲]从结构上看,糖类可定义为多羟基醛或多羟基酮,以及水解后可以生成多羟基醛或多羟基酮的化合物。讲]
糖类不都是甜的。我们食用的蔗糖是甜的,它只是糖类中的一种。淀粉、纤维素均不甜,它们属于糖类。有些有甜味的物质,如糖精,不属于糖类。讲]根据能否水解以及水解后的产物
,糖可分为单糖、低聚糖(二糖)和多糖2、糖的分类:
单糖
低聚糖
多糖过渡]
在单糖中大家比较熟悉的有葡萄糖、果糖、五碳糖(核糖和脱氧核糖)等.
下面我们有重点的学习葡萄糖以及简单了解其它单糖.一、葡萄糖与果糖1、葡萄糖(1)物理性质与结构:
物理性质:
白色晶体
溶于水
不及蔗糖甜(葡萄汁
甜味水果
蜂蜜)分子式:
C6H12O6
(180)
最简式:
CH2O
(30)结构简式:
演示实验]实验4-1
1、在一支洁净的试管中配制2
mL
的银氨溶液,加入1
mL
10%的葡萄糖溶液,振荡,然后在水浴中加热3-5分钟,观察并记录实验现象。2、在试管中加入2
mL
10%
NaOH溶
( http: / / www.21cnjy.com )液,滴加5%
CuSO4
溶液5滴,再加入2
mL
10%的葡萄糖溶液,加热。观察并记录实验现象。讲]葡萄糖分子中含有醛基和醇羟基,可以发生氧化、加成、酯化等反应。(2)化学性质:①还原反应:
银镜反应:
CH2OH-(CHOH)4-CHO
+
2Ag(NH3)2]+
+2OH-
CH2OH-(CHOH)4-COO-
+
NH4++
2Ag
↓+
H2O
+
3NH3 与新制Cu(OH)2作用
---斐林反应CH2OH-(CHOH)4-CHO+2Cu(OH)2CH2OH-(CHOH)4-COOH+
Cu2O
+
H2O 思考]实验成功的关键?强调]银氨溶液配置方法、水浴加热;配置新制Cu(OH)2悬浊液注意问题。讲]葡萄糖是人体内的重要能源物质,我们来看一下葡萄糖是怎样转化为能量的?②与氧气反应
(有氧呼吸和无氧呼吸)
C6H12O6(s)+6O2(g)→6CO2(g)+6H2O(l)
③.酯化反应:
与乙酸
、
乙酸酐作用生成葡萄糖五乙酸酯
(3)制法:
淀粉催化(硫酸)水解
(C6H10O5)n
+
nH2O
nC6H12O6 (4)用途:
营养物质:
C6H12O6
(s)+
6O2(g)
6CO2(g)
+
6H2O(l)
+
2804kJ医疗
糖果
制镜和热水瓶胆镀银。讲]还有一种单糖跟葡萄糖是同分
( http: / / www.21cnjy.com )异构体—果糖,它是最甜的糖,广泛分布于植物中,但果糖分子不像葡萄糖分子那样含有醛基,果糖是一种多羟基酮,结构简式为
2、果糖结构简式:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH2OH
(多羟基酮)。讲]分子式:
C6H12
( http: / / www.21cnjy.com )O6
(与葡萄糖同分异构)
式量180存在水果
蜂蜜
比蔗糖甜纯净的果糖是白色晶体,通常是粘稠的液体,易溶于水。果糖是最甜的糖。科学探究]果糖是否也像葡萄糖一样具有还原性,能发生银镜反应呢?实验结论]能发生银镜反应讲]碱性条件果糖分子结构异构化。果糖分子具有酮羰基,但在碱性条件下易转化为烯二醇中间体,它可异构化为醛式,所以果糖也易被弱氧化剂氧化。投影]讲]果糖在酸性条件下不能发生异构化,不能自动由酮式转变为醛式,所以果糖不被溴水氧化而褪色。小结]果糖分子中含有醛基和醇羟基,能发生加成、酯化反应。由于多个羟基对酮基的影响,使果糖能发生银镜反应和被新制的Cu(OH)2
氧化。3、其他单糖---核糖:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO
(核糖)
、CH2OH-CHOH-CHOH-CH2-CHO
(脱氧核糖)阅读]科学视野---手性碳原子小结]手性分子的两种构型,在生理活性等方面有很大差别。能够通过化学反应获得手性分子的一种构型称为不对称合成,无论是在理论上还是生产上都具有极其重要的意义。
教学回顾:3.1醇
酚
教学设计第1课时
教学目的
知识与技能
1、分析醇的结构,了解性质的过程中使学生获得物质的结构与性质之间关系的和科学观点2、学会由事物的表象分析事物的本质、变化,进一步培养学生综合运用知识、解决问题的能力
过程与方法
1、通过分析表格的数据,使学生学会利用曲线图分析有关数据并且得出正确的结论找出相关的规律2、培养学生分析数据和处理数据的能力3、利用假说的方法引导学生开拓思维,进行科学探究
情感态度价值观
对学生进行辩证唯物主义教育,即内因是事物变化
( http: / / www.21cnjy.com )的依据,外因是事物变化的条件,从而使学生了解学习和研究问题的一般方法和思维过程,进一步激发学生学习的兴趣和求知欲望。
重
点
醇的典型代表物的组成和结构特点
难
点
醇的化学性质
知识结构与板书设计
第三章
烃的含氧衍生物
第一节
醇
酚一、醇(alcohol)1、概念:2、分类:(1)按烃基种类分;(2)
按羟基数目分:多元醇简介:乙二醇:分子式:C2H6O2
结构简式:
丙三醇:
分子式:C3H8O3
结构简式:
3、醇的命名
4、醇的沸点变化规律:5、醇的物理性质和碳原子数的关系:二、乙醇的化学性质1、消去反应分子内脱水:C2H5OH
CH2=CH2↑+
H2O分子间脱水:C2H5OH+HOC2H5
C2H5OC2H5+H2O(取代反应)2、取代反应:C2H5OH
+HBr
C2H5Br+
H2O
断裂的化学键是C-O。3、氧化反应:乙醇可以使酸性高锰酸钾溶液和重铬酸钾溶液褪色,氧化过程:三、醇的化学性质规律1、醇的催化氧化反应规律2、消去反应发生的条件和规律:
教学过程
备注
引入]同学们已经学过乙烷分子
( http: / / www.21cnjy.com )中一个氢原子
( http: / / www.21cnjy.com )被羟基取代后就是乙醇,那么苯环上的一个氢原子被羟基取代后它属于哪类物质呢 是否含有羟基的有机物都属于醇类呢 这样把思路交给学生,通过让同学自己阅读课文了解酚类和苯酚,接着再问:如果甲苯的苯环或甲基上一个氢原子被羟基取代后又各属于哪类物质呢 最后讨论得出:含有羟基的有机物有醇类和酚类,羟基连在链烃(或环烃)的烃基上的是醇,羟基直接连在苯环上的是酚,然后让同学讨论:芳香醇与酚有何区别 下列哪些物质属于酚类
第三章
烃的含氧衍生物第一节
醇
酚投影]填表(见下表)取代产物结构简式官能团名称乙烷分子里一个氢原子被羟基取代苯分子里一个氢原子被羟基取代甲苯分子里甲基上一个氢原子被羟基取代通过练习,同学们对酚的结构有了深刻的理解。投影]酚:羟基与苯环直接相连的化合物。如:─OH醇:羟基与链烃基相连的化合物。如:C2H5─OH(脂肪醇)、─CH2─OH(芳香醇)。最简单的脂肪醇——甲醇,最简单的芳香醇——苯甲醇,最简单的酚——苯酚。板书]一、醇1、概念:醇是链烃基与羟基形成的化合物。与醚互为同分异构体。通式为CnH2n+2Ox,饱和一元醇的通式为CnH2n+1OH2、分类:(1)按烃基种类分;(2)
按羟基数目分:多元醇简介:乙二醇:分子式:C2H6O2
结构简式:讲]物理性质和用途:无色粘稠有
( http: / / www.21cnjy.com )甜味的液体,沸点198℃,熔点-11.5℃,密度是1.109g/mL,易溶于水和乙醇,它的水溶液凝固点很低,可用作内燃机的抗冻剂。同时也是制造涤纶的重要原料。丙三醇:
分子式:C3H8O3
结构简式:讲]
醇的命名原则:1、将含有与羟基(—OH
( http: / / www.21cnjy.com ))相连的碳原子的最长碳链作为主链,根据碳原子数目称为某醇。2、从距离羟基最近的一端给主链上的碳原子依次编号定位。3、羟基的位置用阿拉伯数字表示,羟基的个数用“二”、“三”等表示。板书]3、醇的命名
随堂练习]阅读课本P48“资料卡片”,用系统命名法对下列物质命名:__2-丙醇___
_间位苯乙醇_
__1,2-丙二醇___
讲]物理性质和用途:俗称甘油,是无色粘稠有甜
( http: / / www.21cnjy.com )味的液体,密度是1.261g/mL,沸点是290℃。它的吸湿性强,能跟水、酒精以任意比混溶,它的水溶液的凝固点很低。甘油用途广泛,可用于制造硝化甘油(一种烈性炸药的主要成分)。还用于制造油墨、印泥、日化产品、用于加工皮革,用作防冻剂和润滑剂等。投影]表3-1相对分子量相近的醇与烷烃的沸点比较表:
思考与交流]仔细研究课本P49表3-1数据,可以得出什么样结论:
讲]醇分子中的羟基的氧原子与另一之间醇分子中的羟基的氢原子相互吸引,形成氢键,使醇的沸点高于烷烃,同样道理,使醇易溶于水。投影]图3-2讲]在有机化合物中,具有羟
( http: / / www.21cnjy.com )基(—OH)、氨基(—NH2)、醛基(—CHO)、羧基(—COOH)等官能团的分子之间,也能形成氢键。因此,与相对分子质量相近的烷烃相比,醇具有较高的沸点;同时,这些有机分子与水分子之间也可以形成氢键,因此含有这些官能团的低碳原子数的有机分子,均具有良好的水溶性。
投影]表3-2一些醇的沸点:学生阅读思考讲]乙二醇的沸点高于乙醇、1,2,3-丙三醇
( http: / / www.21cnjy.com )的沸点高于1,2-丙二醇,1,2-丙二醇的沸点高于1-丙醇,其原因是:由于羟基数目增多,使得分子间形成的氢键增多增强。
4、醇的沸点变化规律:(1)同碳原子数醇,羟基数目越多,沸点越高。(2)醇碳原子数越多。沸点越高。5、醇的物理性质和碳原子数的关系:(1)1~3个碳原子:无色中性液体,具有特殊的气味和辛辣味道;(2)4~11个碳原子:油状液体,可以部分溶于水;(3)12个碳原子以上:无色无味蜡状固体,难溶于水。学生阅读交流探究]
专家们进行了周密的研究和部署,经过
( http: / / www.21cnjy.com )紧张作业,至第二天晚8时,险情终于安全排除。你认为哪一个建议更合理、更安全?你还有其他方案吗?请思考后与同学们交流。汇报]方案(3)更为合理。原因是(1)
( http: / / www.21cnjy.com )由于钠块较大,取出过程,一但与空气或水蒸汽接触,放热引燃甲苯。后果不堪设想;(2)加水反应剧烈,本身易燃烧,引燃甲苯。(4)乙醇与钠反应缓慢,若能导出氢气和热量,则应安全。引导分析]
在醇分子中,氧原子吸引电子的能力
( http: / / www.21cnjy.com )比氢原子和碳原子强,O—H键和C—O键的电子对都向氧原子偏移,因而醇在起反应时,O-H键容易断裂,氢原子可被取代,如乙醇和钠反应;同样,C一O键也易断裂,羟基能被脱去或取代,如乙醇的消去反应和取代反应。二、乙醇的化学性质1、消去反应
思考]什么是消去反应?投影]实验3-1
如图3—4所示
投影]生成略有甜味气体,该气体能使高锰酸钾酸性溶液或溴的四氯化碳溶液褪色。探究]乙醇在浓硫酸的作用下,加热到170℃时发生消去反应生成乙烯按课本P51图3-4组装好实验装置,开始反应,认真观察现象,积极思考:(1)写出反应的化学方程式:_____,反应中乙醇分子断裂的化学键是____。(2)如何配制反应所需的混合液体?(3)浓硫酸所起的作用是______________________________________;(4)烧瓶中的液体混合物为什么会逐渐变黑?(5)思考:反应中为什么要强调“加热,使液体温度迅速升到170℃”?(6)氢氧化钠溶液是用来除去乙烯气体中的杂质的,那么在生成的乙烯气体中会有什么杂质气体呢?分子内脱水:C2H5OH
CH2=CH2↑+
H2O讲]需要注意的是(1)迅速升温至170℃(2)浓硫酸所作用:催化剂
脱水剂(3)配制浓硫酸与乙醇同浓硫酸与水。学与问]溴乙烷与乙醇都能发生消去反应,它们有什么异同?讲]都是从一个分子内去掉一个小分子,都由单键生成双键,反应条件不同,溴乙烷是氢氧化钠醇溶液,而乙醇是浓硫酸,170℃。讲]如果把乙醇与浓硫酸的混合液共热的温度控制在140℃,乙醇将以另一种方式脱水,即每两个醇分子间脱去一个水分子,反应生成的是乙醇分子间脱水:C2H5OH+HOC2H5
C2H5OC2H5+H2O(取代反应)讲]
取代反应:乙醇与浓氢溴酸混合加热发生取代反应生成溴乙烷。2、取代反应C2H5OH
+HBr
C2H5Br+
H2O
断裂的化学键是C-O。投影]实验3-2
在试管中加入少量重铬酸钾酸性溶液,然后滴加少量乙醇,充分振荡,观察并记录实验现象3、氧化反应:乙醇可以使酸性高锰酸钾溶液和重铬酸钾溶液褪色,氧化过程:
随堂练习]关于醇类物质发生消去反应和氧化反应的情况分析:(1)以下醇类哪些可以在一定条件下发生消去反应?_________________
①
②
③
那么,能发生消去反应的醇类必须具备的结构特点是_______________;(2)以上醇类哪些可以在一定条件下发生氧化反应(燃烧除外)?那么,能发生氧化反应的醇类必须具备的结构特点是什么三、醇的化学性质规律1、醇的催化氧化反应规律①与羟基(-OH)相连碳原子上有两个氢原子的醇(-OH在碳链末端的醇),被氧化生成醛。2R-CH2-CH2OH+O2
2R-CH2-CHO+2H2O②与羟基(-OH)相连碳原子上有一个氢原子的醇(-OH在碳链中间的醇),被氧化生成酮。③与羟基(-OH)相连碳原子上没有氢原子的醇不能被催化氧化。不能形成
双键,不能被氧化成醛或酮。讲]醇分子内脱去的水分子是由
羟基所在的碳原子的相邻位上碳原子上的氢原子结合而成,碳碳间形成不饱和键。2、消去反应发生的条件和规律:讲]醇分子中,连有羟基(—OH)的碳原子必须有相邻的碳原子且此相邻的碳原子上还必须连有氢原子时,才可发生消去反应而形成不饱和键。表示为:板书]讲]除此以外还必须有浓H2SO4的催化作用和脱水作用,加热至170℃才可发生。含一个碳原子的醇(如CH3OH)无相邻碳原子,所以不能发生消去反应;与羟基(-OH)相连碳原子相邻的碳原子上没有氢原子的醇也不能发生消去反应。如:小结]在这一节课,我们通过乙醇一起探究了醇的结构特点和化学性质,从断成键的角度了解了醇发生化学反应的原理,我们应该更加清楚的认识到结构决定性质这样规律。
教学回顾:第二节
醛
【教学目标】
1.掌握乙醛的结构及乙醛的氧化反应和还原反应。
2.了解醛类和甲醛的性质和用途。
3.了银氨溶液的配制方法。
【教学重点】
醛的氧化反应和还原反应
【教学难点】
醛的氧化反应
【课时安排】
2课时
【教学过程】
★
第一课时
【引入】师:前面学习了乙醇的知识,乙醇在加热和Cu做催化剂的条件下,氧化成什么物质呢?写出反应的化学方程式。
【学生活动】回忆,思考,回答并写出有关化学方程式:
师:今天我们将学习乙醛的结构与性质。
【板书】第二节
醛
一、乙醛
1.乙醛的结构
分子式:C2H4O
结构式:
结构简式:CH3CHO
官能团:—CHO或
(醛基)
(展示乙醛的分子比例模型)
【设问】乙醛的结构简式为什么不能写成CH3COH?
引导学生分析比较:
【回答】因为在乙醛的分子结构中,不含有羟基。
【板书】2.乙醛的物理性质
(展示一瓶纯净的乙醛溶液,打开瓶盖,观察乙醛溶液的色、态及嗅一下气味。)
【学生活动】观察、闻气味,说出一些物理性质。如无色、有刺激性气味。
【指导阅读】乙醛的物理性质,引导学生将分子量、沸点、溶解性与丙烷和乙醇进行比较。
密度比水小,沸点20.8℃,易挥发,易燃烧,能和水、乙醇、乙醚、氯仿等互溶。
【过渡】师:从结构上分析可知,乙醛分子中含有官能团—CHO,它对乙醛的化学性质起着决定性的作用。
试推测乙醛应有哪些化学性质?
【板书】3.乙醛的化学性质
(1)加成反应(碳氧双键上的加成)
【设问】哪位同学能说出乙烯和H2的加成反应是怎样发生的?
【学生活动】思考,描述乙烯和氢气加成时,是乙烯结构双键中的一个键断裂,加上两个氢原子。
【追问】当乙醛和氢气发生加成反应时应
( http: / / www.21cnjy.com )如何进行呢?请一位同学到黑板上写出化学方程式,引导学生总结出加成反应的规律:C=O中的双键中的一个键打开。
【板书】CH3CHO
+
H2
→CH3CH2OH
师:根据前面所学的有机物的氧化反应和还原反应的特点可知,乙醛的催化加氢也是它的还原反应。
【板书】(2)氧化反应
①银镜反应
【演示实验3-5】(此过程中要引导学生认真观察,了解银氨溶液的配制,银镜反应的条件和现象。)
实验注意事项:
1.试管内壁应洁净。
2.必须用水浴加热,不能用酒精灯直接加热。
3.加热时不能振荡试管和摇动试管。
4.配制银氨溶液时,氨水不能过量(防止生成易爆物质)。
【指导学生】根据实验步骤写出化学方程式。
【板书】
AgNO3
+
NH3·H2O
=
AgOH↓+
NH4NO3
AgOH
+
2NH3·H2O
=
Ag(NH3)2OH
+
2H2O
(银氨溶液的配制)
CH3CHO+2Ag(NH3)2OH
→
CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
实验现象:反应生成的银附着在试管壁上形成光亮的银镜。
【板书】
②乙醛被另一弱氧化剂——新制的Cu(OH)2氧化
【演示实验3-6】(此过程中要引导学生认真观察,了解乙醛发生此反应的条件和现象。)
CH3CHO
+
2Cu(OH)2
→CH3COOH
+
Cu2O↓
+
2H2O
实验现象:溶液由蓝色逐渐变成棕黄色,最后变成红色沉淀。
【设问】分析上述两个实验的共同点是什么?
说明乙醛有什么性质?如何检验醛基?
师:
乙醛能被弱氧化剂氧化,有还原性,是还原剂。可用银氨溶液或新制的氢氧化铜检验醛基的存在。此两个反应需要在碱性条件下进行。
【小结】乙醛的主要化学性质:
①乙醛能和氢气发生加成反应。
②乙醛能被弱氧化剂氧化,更能被强氧化剂氧化。
★
第二课时
【复习提问】师:乙醛的分子式及结构简式应怎样书写?
(学生思考回答:C2H4O,CH3CHO。)
【设问】如果结构简式为CH3
( http: / / www.21cnjy.com )CH2CHO,CH3CH2CH2CHO应叫什么名称?你能否概括出什么是醛?(学生思考回答:丙醛、丁醛。并让学生讨论、总结出醛的概念)
【板书】二、醛类
1.概念及结构特点:
分子里由烃基和醛基相连而构成的化合物。
【设问】①饱和一元脂肪醛的结构式的通式应如何表示?
②醛类的分子式通式应如何表示?
(学生讨论,分析,推测)
【根据学生的回答板书】①醛类的结构式通式为:或简写为RCHO。
②分子式通式可表示为CnH2nO
【追问】③醛类分子中都含有什么官能团?它对醛类的化学性质起什么作用?
④醛类物质应有哪些化学性质?
【提示】结合乙醛的分子结构及性质分析。
(学生热烈讨论后回答,教师根据学生的回答给予评价并板书)
【板书】2.醛类的主要性质:
①醛类分子中都含有醛基官能团,它对醛类物质的主要化学性质起决定作用。
②推测出醛类物质可能能和H2发生加成反应,与银氨溶液及新制的Cu(OH)2反应。
【联想启发】
⑤如果醛类物质有这些化学性质,则体现了醛基有什么性质?
(学生积极思考,猜测应该是氧化性和还原性。)
师:在醛类物质中还有另一种比较重要的醛即甲醛,今天我们来学习甲醛的结构及性质。
【板书】
3.甲醛
(1)甲醛的结构分子式:CH2O
结构简式:HCHO
结构式:
( http: / / www.21cnjy.com )
【强调】结构特点为羰基两侧是对称的氢原子,与其它醛类物质不同,甲醛分子中相当是含有两个醛基。
【板书】(2)物理性质
甲醛又称蚁醛,是一种无色具有强烈刺激性气味的气体,易溶于水。35%~40%的甲醛水溶液称为福尔马林。
【提示】根据乙醛的化学性质思考甲醛应有哪些化学性质。
(学生讨论、回答)
【提问】谁能用化学方程式来表示?
【板书】(3)化学性质
①能与H2发生加成反应:
HCHO+H2
CH3OH
②具有还原性。
HCHO
+
4Ag(NH3)2OH
→
(NH4)
2CO3
+4Ag↓+6NH3+2
H2O
HCHO+2Cu(OH)2
→CO2
+
2Cu2O↓
+
5H2O
【板书】(4)用途
师:甲醛在工业上,可制备酚醛树脂,合成纤维、生产维尼纶等,也用于制福尔马林。
【小结】以上学习的是醛类的概念及甲醛的性质和用途。
【补充】丙酮的官能团是羰基,主要化学性质:可催化加氢生成醇,但不能被银氨溶液、新制的Cu(OH)2等弱氧化剂氧化。
【总结】指导学生对这节的知识进行总结,归纳。如:醇、醛、酸之间的转化关系如何?启发学生的思维。
思考、整理、归纳得出三者之间的转化关系:
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催化剂3.1醇
酚
教学设计第2课时
教学目的
知识技能
使学生掌握苯酚的分子结构特征、重要性质、了解苯酚的用途;掌握苯酚的检验方法。
过程方法
培养学生操作、观察、分析能力,加深对分子中原子团相互影响的认识,培养学生辩证唯物主义观点
情感价值观
逐渐树立学生透过现象看本质的化学学科思想,激发学生学习兴趣,培养学生求实进取的品质。
重
点
苯酚的化学性质和结构特征。
难
点
苯酚的化学性质。
结构与板书设计
四、苯酚1.分子式:C6H6O;结构式:略;结构简式:
2、苯酚的化学性质(1)跟碱的反应——苯酚的酸性(2)苯环上的取代反应苦味酸(3)显色反应:苯酚跟三氯化铁溶液作用能显示紫色。3、苯酚的用途
教学过程
备注
引入]上一节课我们介绍了含有羟基的两类有机化合物:醇和酚。这节课我们以代表物来学习酚的性质。四、苯酚展示]苯和苯酚分子的比例模型.1.分子式:C6H6O;结构式:略;结构简式:
展示]苯酚样品,指导学生观察苯酚的色、态、气味。(若苯酚显粉红色,应解释原因)演示]在试管中放入少量苯酚晶粒,再加一些水,振荡,加热试管里的物质,然后将试管放入冷水中。设问]描述实验现象,试做出结论.认真观察、积极思考,描述现象,并得出结论:讲]常温下苯酚在水中的溶解度不大,加热可增大其在水中的溶解度。苯酚的物理性质:无色晶体、有特殊气味、易溶于有机溶剂。注意:使用苯酚要小心,如果不慎沾到皮肤上,应立即用酒精洗涤。讲]放置时间长的苯酚往往是粉红色,因为空气中的氧气就能使苯酚慢慢地氧化成对-苯醌。投影]2、苯酚的化学性质讲]苯酚的化学性质,主要是由羟基和苯环之间的相互影响所决定。(1)跟碱的反应——苯酚的酸性投影](实验3-3(2))观察描述现象:溶液由浑浊变为透明澄清。问]描述实验现象,试做出结论。讲]思考、分析,得出结论:苯酚能与NaOH发生中和反应,苯酚显酸性。板书]
投影](实验3-3(3))向一支盛有苯酚钠溶液的试管中滴加稀盐酸;向另一支苯酚钠溶液试管中通入二氧化碳。问]描述实验现象,分析实验现象,判断苯酚的酸性强弱。讲]观察描述现象:溶液又重新变浑浊。分析、判断:苯酚的酸性很弱,比碳酸的酸性还要弱。指导学生写出化学方程式。板书]问]苯酚和乙醇均为烃的羟基衍生物,为什么性质确不同?讲]当羟基所连接的烃基不同时,羟基的性质也不同。讲]苯酚分子中由于苯环对羟基的影响,使羟基中的氢原子部分电离出来,因此显示弱酸性。(2)苯环上的取代反应讲]前面我们学过,苯与液溴在
( http: / / www.21cnjy.com )铁粉催化条件下发生取代反应,而乙烯又可以与溴发生加成反应,苯酚与溴水呢?如果发生取代反应,产物除了有机物,还有什么,如果发生加成反应,产物可能是什么?投影]指导实验(实验3-4)问]请通过实验现象,分析化学反应的实质。实验,观察,叙述现象:有白色沉淀生成。分析原因。讲]实验说明,向苯酚稀溶液中加入浓溴水,既
( http: / / www.21cnjy.com )不需要加热,也不用催化剂,立即生成白色的三溴苯酚沉淀。引导学生写出化学方程式。(强调三溴苯酚中三个溴原子的位置)。值得注意的是,该反应很灵敏,常用于苯酚的定性检验和定量测定。板书]讨论]苯酚与苯发生卤代反应有何不同?试用
( http: / / www.21cnjy.com )分子结构加以分析。引导学生从反应条件、试剂和产物几方面,对比苯和苯酚与溴的取代反应,并从结构入手进行分析。积极思考,认真讨论。讲]在苯酚分子中,由于羟基对苯环的影响使苯环上羟基的邻、对位氢原子性质较活泼,容易被其它的原子或原子团取代。讲]苯酚还可以与硝酸、硫酸发生取代反应,请学生写出苯酚发生硝化反应的化学方程式。板书]苦味酸小结]在苯酚分子中,羟基与苯环两个基团,不是孤立的存在着,由于二者的相互影响,使苯酚表现出自身特有的化学性质。讲]检验苯酚的存在也可利用苯酚的显色反应。向盛有少量苯酚溶液的容器中滴加几滴FeCl3溶液,可以看到溶液呈此色。板书](3)显色反应:苯酚跟三氯化铁溶液作用能显示紫色。讲]值得注意的是,利用这一反应也可以检验苯酚的存在。板书]3、苯酚的用途讲]苯酚是一种重要的化工原料,
( http: / / www.21cnjy.com )可用来制造酚醛塑料(俗称电木)、合成纤维(如锦纶)、医药、染料、农药等。粗制的苯酚可用于环境消毒。纯净的苯酚可配成洗剂和软膏,有杀菌和止痛效用。药皂中也掺入少量的苯酚。
投影]酚醛树脂的合成小结]到此我们已认识并研究了苯酚,并知道检测和处理苯酚污水的方法。
教学回顾:第一节
有机化合物的分类
【教学重点】
了解有机化合物的分类方法,认识一些重要的官能团。
【教学难点】
分类思想在科学研究中的重要意义。
【教学过程设计】
【思考与交流】
1.什么叫有机化合物?
2.怎样区分的机物和无机物?
有机物的定义:含碳化合物。CO、CO2、
( http: / / www.21cnjy.com )H2CO3及其盐、氢氰酸(HCN)及其盐、硫氰酸(HSCN)
、氰酸(HCNO)及其盐、金属碳化物等除外。
有机物的特性:容易燃烧;容易碳化;
受热易分解;化学反应慢、复杂;一般难溶于水。
从化学的角度来看又怎样区分的机物和无机物呢?
组成元素:C
、H、O
N、P、S、卤素等
有机物种类繁多。(2000多万种)
一、按碳的骨架分类:
有机化合物
链状化合物
脂肪
环状化合物
脂环化合物
化合物
芳香化合物
1.链状化合物
这类化合物分子中的碳原子相互连接成链状。(因其最初是在脂肪中发现的,所以又叫脂肪族化合物。)如:
正丁烷
正丁醇
2.环状化合物
这类化合物分子中含有由碳原子组成的环状结构。它又可分为两类:
(1)脂环化合物:是一类性质和脂肪族化合物相似的碳环化合物。如:
环戊烷
环己醇
(2)芳香化合物:是分子中含有苯环的化合物。如:
苯
萘
二、按官能团分类:
什么叫官能团?什么叫烃的衍生物?
官能团:是指决定化合物化学特性的原子或原子团.
常见的官能团有:P.5表1-1
烃的衍生物:是指烃分子里的氢原子被其他原子或原子团取代所生成的一系列新的有机化合物。
可以分为以下12种类型:
类别
官能团
典型代表物
类别
官能团
典型代表物
烷烃
——
甲烷
酚
羟基
苯酚
烯烃
双键
乙烯
醚
醚键
乙醚
炔烃
叁键
乙炔
醛
醛基
乙醛
芳香烃
——
苯
酮
羰基
丙酮
卤代烃
卤素原子
溴乙烷
羧酸
羧基
乙酸
醇
羟基
乙醇
酯
酯基
乙酸乙酯
练习:
1.下列有机物中属于芳香化合物的是(
)
2.〖归纳〗芳香族化合物、芳香烃、苯的同系物三者之间的关系:
〖变形练习〗下列有机物中(1)属于芳香化合物的是_______________,(2)属于芳香烃的是________,
(3)属于苯的同系物的是______________。
⑥
3.按官能团的不同对下列有机物进行分类:
4.按下列要求举例:(所有物质均要求写结构简式)
(1)写出两种脂肪烃,一种饱和,一种不饱和
( http: / / www.21cnjy.com ):_________________________、_______________________;
(2)写出属于芳香烃但不属于苯的同系物的物质两种:_______________________、__________________;
(3)分别写出最简单的芳香羧酸和芳香醛:_
( http: / / www.21cnjy.com )_____________________、______________________________;
(4)写出最简单的酚和最简
( http: / / www.21cnjy.com )单的芳香醇:____________________________、__________________________。
5.有机物的结构简式为
试判断它具有的化学性质有哪些?(指出与具体的物质发生反应)
作业布置:
P.6
1、2、3、
熟记第5页表1-1
D
—CH2
—CH3
B
—NO2
C
—CH3
A
⑩
⑨
⑧
⑦
⑥
⑤
④
③
②
①
—OH
—CH
=
CH2
—CH3
—CH3
—COOH
—CH3
—CH3
—OH
—COOH
—C
—CH3
CH3
CH3
—OH
H
—C—H
O
H
—C—
O
O
C2H5
—OH
HO—
—C2H5
H2C
=
CH
—COOH
—COOH
CH2
OH
—COOH
—CH
=
CH2
OHC—