专题一有机化学的发展与应用课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,有机化学学习方法介绍：,1、抓结构的学习：对空间结构、官能团的理解,2、掌握一种代表物质的性质能知道一类物质的性质,高考重点：占化学卷面的30%-40%,与生物学科也有联系,有机化学学习方法介绍：1、抓结构的学习：对空间结构、官能团的,1,有机物与无机物的区别,结构、性质,有机物,无机物,溶解性,熔、沸点,可燃性,电离性,化学反应,多数易溶于极性较小的溶剂,一般不溶于有机溶剂，一部分溶于水,多数较低,多数较高,多数可燃，受热易分解,多数不可燃，受热难分解,多数为非电解质，不电离,多数为电解质，含有离子键和共价键,一般反应慢，副反应多，方程式中用表示,反应快，副反应少，方程式中用=表示,有机物与无机物的区别结构、性质有机物无机物溶解性熔、沸点可燃,2,有机物的概念,-含碳元素的化合物,例外：碳的氧化物、碳酸、碳酸（氢）盐、硫氰化物、氰化物、金属碳化物、SiC等,以上物质其组成和结构与无机物相似，所以属于无机物。,有机物的概念-含碳元素的化合物例外：碳的氧化物、碳酸、,3,第一单元有机化学的发展与应用,专题 认识有机化合物,第一单元有机化学的发展与应用专题 认识有机化合物,4,一.有机化学的含义:,有机化学是研究有机物的组成、结构、性质、合成、应用及有关理论的学科。,一.有机化学的含义:有机化学是研究有机物的组成、结构,5,1、有机化学成为一个独立的分支是始于谁提出了有机化学的概念？,2、打破无机化学和有机化学界限的化学家是谁？他用什么物质的变化证明？,二有机化学的发展：,18世纪瑞典化学家贝采利乌斯提出有机化学的概念（,P2：图1-1,）,1828年德国科学家维勒（,P2：化学史话,）,打破了生命力论,NH,4,CNO=CO(NH,2,),2,1、有机化学成为一个独立的分支是始于谁提出了有机化学的概念？,6,有机化学,作为一门学科萌发于17世纪,创立并成熟于18、19世纪。20世纪这一学科已发展成一门内容丰富、涵盖面广、充满活力的学科，21世纪它又进入崭新的发展阶段。,有机化学作为一门学科萌发于17世纪,创立并成熟于1,7,（一）萌发和形成阶段,原始社会末期，古人利用谷物酿酒制醋,我国周代使用靛蓝、茜草天然燃料染布,公元前一世纪，我国使用天然气井,（一）萌发和形成阶段原始社会末期，古人利用谷物酿酒制醋我国周,8,西汉初期造纸,公元前一世纪，发展本草医学,西汉初期造纸公元前一世纪，发展本草医学,9,1.到17世纪，人类学会了使用酒精、醋、染色、植物和草药，了解了一些有机化合物的性质、用途和制取方法等。,2.18世纪，人们对天然有机化合物进行了广泛而具体的提取工作，得到了大量的有机物。,3.19世纪初，瑞典化学家,贝采利乌斯,首先提出“有机物”和“有机化学”这两个概念，,19世纪欧洲经历技术革命，有机化学空前,发展 ,1.到17世纪，人类学会了使用酒精、醋、染色、植物和草药，了,10,1965年我国合成结晶牛胰岛素（P5）,（二）发展和走向辉煌时期,进入20世纪，随着社会的发展、数学、物理学等相关学科研究成果的出现，有机化学有了极大的发展,1965年我国合成结晶牛胰岛素（P5）（,11,红外光谙、核磁共振、质谱、紫外光谱等物理方法的引入，使有机分析达到了微量、高效、准确的程度。（P8-10）,有机化学还能破译并合成蛋白质，认识并改变遗传分子，从分子水平上揭示生命的奥秘,红外光谙、核磁共振、质谱、紫外光谱等物理方法的引,12,人类的衣食住行离不开有机物,现在人们不仅合成自然界中存在的有机物，而且合成自然界中不存在的有机物，满足人们的生产、生活的需要,如：三大合成材料、合成药物、一些特殊性能的有机材料,三.,有机化学的应用(P3),人类的衣食住行离不开有机物现在人们不仅合成自然界中存在的,13,科学家怎样研究有机物,第二单元,科学家怎样研究有机物第二单元,14,1.,组成的研究,:,2.结构的研究:,3.化学反应的研究:,有机物的研究方法:,对象是其组成元素及其质量分数,对象是“基团”,研究反应条件,影响因素,反应机理等,1.组成的研究:有机物的研究方法:对象是其组成元素及其质量分,15,一.有机化合物组成的研究：,即明确：组成元素是什么？各元素质量分数是多少？从而确定最简式进而求得分子式,。,（一）C、H、O元素的分析：,燃烧法（李比希法）,一般来说，有机物完全燃烧后，各元素对应的产物为CCO,2,，HH,2,O，ClHCl，N N,2,。某有机物完全燃烧后，若产物只有CO,2,和H,2,O，其组成元素,。,肯定有C、H,可能有O,一.有机化合物组成的研究：即明确：组成元素是什么？各元素质量,16,最早测定有机化合物中碳氢元素质量分数,1831年李比希利用氧化铜在高温条件下氧化有机物生成二氧化碳和水，然后分别用高氯酸镁和烧碱石棉吸收水和二氧化碳，测定出碳和氢的质量分数。,碳、氢元素的分析法（氧化法或李比希法),最早测定有机化合物中碳氢元素质量分数1831年李比希利用氧化,17,Mg(ClO,4,)、,浓H,2,SO,4,、,P,2,O,5,、,无水,CaCl,2,NaOH、,CaO,碱石灰,（1）能否将装置A去掉？,（2）能否将装置C和D的位置颠倒？,（3）装置E的作用是什么？,Mg(ClO4)、NaOH、（1）能否将装置A去掉？（2）能,18,1.已知：某烃分子通过,李比希法,中测得碳氢个数比为1,:,2，其最简式为,，,2.3.2克某有机物在纯氧中燃烧，生成4.4gCO,2,和3.6gH,2,O，则该化合物由哪些元素组成？这几种元素的物质的量之比为,？由此能确定该有机物的分子式吗？,课堂练习,又测得该化合物对氢气的相对密度为14。,求该化合物的分子式,碳氢比不可能超过C,n,H,2n+2,1.已知：某烃分子通过李比希法中测得碳氢个数比为1:2，其最,19,欲判断该有机物中是否含氧元素：,设有机物燃烧后CO,2,中碳元素的质量为m(C)，H,2,O中氢元素质量为m(H)。若,m(有机物)m(C)m(H)有机物中含有氧元素,m(有机物)m(C)m(H)有机物中不含氧元素,欲判断该有机物中是否含氧元素：,20,某化合物6.4 g在氧气中完全燃烧，只生成8.8 g CO,2,和7.2 g H,2,O。下列说法正确的是()A.该化合物仅含碳、氢两种元素 B.该化合物中碳、氢原子个数比为1:4 C.无法确定该化合物是否含有氧元素 D.该化合物中一定含有氧元素,某化合物6.4 g在氧气中完全燃烧，只生成8.8 g CO2,21,例化学上常用燃烧法确定有机物的组成，这种方法是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成，下图装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置。试回答下列问题：,（1）,按氧气从左到右流向，所选装置各导管的连接顺序是,。,例化学上常用燃烧法确定有机物的组成，这种方法是在电炉加热时,22,（2）C装置中浓硫酸的作用是,。（3）D装置中MnO2的作用是,。,（4）燃烧管中CuO的作用是,。,（5）若准确称取0.90g样品（只含C、H、O三种元素中的两种或三种），经充分燃烧后，A管质量增加1.32g，B管质量增加0.54g，则该有机物的最简式为,。,（6）要确定该有机物的分子式，还要,（2）C装置中浓硫酸的作用是 。（,23,小结：有机物分子式的确定方法,1.直接法（物质的量法）,直接求算出1mol有机物中各元素原子的物质的量，即可确定分子式。,2.最简式法：,指有机物中所含元素原子个数的最简整数比。与分子式在数值上相差n倍,如:已知某烃0.5 mol完全燃烧时生成水36g,CO,2,66g,求该烃的分子式,相对分子质量的确定方法：,(1)M=m/n (2)M=D,A,M,A,(3)M=22.4,标,(4)化学反应中的质量守恒关系,小结：有机物分子式的确定方法1.直接法（物质的量法）,24,(二)其它常见的元素测定方法（,P7,）,钠融法,可定性确定有机物中是否存在N、Cl、Br、S等元素,铜丝燃烧法,可定性确定有机物中是否存在卤素。,元素分析仪,可同时对C、H、O、S等多种元素进行分析。(P7),(二)其它常见的元素测定方法（P7）钠融法可定性确定有,25,二、有机化合物结构的研究,德国化学家李比希（18031873）,1832年,和维勒合作提出“基团论”：有机化合物由“基”组成，这类稳定的“基”是有机化合物的基础。,1838年李比希还提出了“基”的定义,二、有机化合物结构的研究德国化学家李比希（18031873,26,二、有机化合物结构的研究,1.原子间主要通过共价键结合,2.,不同的基团具有不同的结构和性质特点。那如何确定有机化合物的结构呢？用什么方法呢？,典型基团,结构简式,典型基团,结构简式,甲基,乙基,碳碳双键,硝基,碳碳叁键,醛基,苯基,氨基,卤素原子,羧基,羟基,酯基,二、有机化合物结构的研究1.原子间主要通过共价键结合,27,、结构分析法,核磁共振氢谱,氢原子种类不同（所处的化学环境不同）,特征峰也不同,、结构分析法核磁共振氢谱氢原子种类不同（所处的化学环境,28,核磁共振氢谱,：,氢原子核具有磁性，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。,有机物分子中的氢原子核，所处的,化学环境,（附,近的基团）不同，表现得,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)也就不同。如乙醇和甲,醚的谱图（P9图1-9）,核磁共振氢谱：氢原子核具有磁性，如用电磁波照射氢原子核，,29,分子式为C,2,H,6,O的两种有机物的,1,H核磁共振图谱,HCOCH HCCOH,H H,H H,H,H,H,H,分子式为C2H6O的两种有机物的1H核磁共振图谱HCO,30,问题探究：下列有机物中有几种H原子以及个数之比？,种；：,种,4种；：,种；：,CH,3,-CH-CH,3,CH,3,CH,3,-C-CH,3,CH,3,CH,3,CH,3,-CH,2,-CH-CH,3,CH,3,CH,3,-CH,2,-CH,2,-OH,问题探究：下列有机物中有几种H原子以及个数之比？种；：,31,核磁共振仪:,核磁共振仪:,32,红外光谱,:,基团不同，特征峰也不同,利用有机化合物分子中不同基团的特征吸收,频率不同，测试并记录有机化合物对一定波,长范围内的红外光吸收情况。根据对红外光,谱的分析，可以初步判断有机化合物中具有,那些基团。,红外光谱:基团不同，特征峰也不同利用有机化合物分子中不同,33,手性分子,手性分子,34,手性分子结构图,手性分子结构图,35,手性碳原子,连结四个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。,手性碳原子连结四个不同的原子或基团的碳原子称为手性碳原子。,36,下列化合物中含有手性碳原子的是()A、,CCl,2,F,2,B、,CH,3,CH,2,OH,C、D、,指出手性碳原子：,CH,3,CHCOOH,OH,CH,2,OH,CHOH,CH,2,OH,CH,3,CHCOOH,NH,2,CHOH,CBrCl,CHBrCl,COOH,下列化合物中含有手性碳原子的是()A、CCl,37,三、有机化学反应的研究,18,18,O O,CH,3,COH+HOC,2,H,5,CH,3,COC,2,H,5,+H,2,O,浓H,2,SO,4,酯化反应的反应机理,H,2,SO,4,18,18,O O,CH,3,COC,2,H,5,+H,2,O,CH,3,COH+C,2,H,5,OH,酯的水解反应机理,示踪原子法-匈牙利化学家海维西因此获1943年诺贝尔化学奖,某一元醇C,3,H,8,O中氧为,18,O，它与乙酸反应生成的酯的相对分,子质量为（）,A.100 B.102 C.104 D.106,三、有机化学反应的研究1818 O,38,