2019-2020年高中化学 专题一 认识有机化合物教案苏教版选修5.doc

2019-2020年高中化学 专题一 认识有机化合物教案苏教版选修5三维目标知识与技能1、了解何谓有机物并能够正确判断。2、了解有机化学发展中的几个重要史实及意义。3、了解有机化学在工农业生产领域及医学中应用价值。过程与方法1、通过化学史实的学习，加强学生对有机化学的理解。2、联系生活实际进一步了解有机化学的重要性。3、通过调查研究、查阅资料等探究活动，了解有机化学的发展现状情感、态度与价值观1、引导学生关注人类面临的与化学有关的社会问题，如能源短缺、环境保护等，培养学生的社会责任感和参与意识。2、通过探究有机化学的现状及发展，培养学生学习和研究化学的志向。教学重点1、理解有机物的定义2、能正确判断那些物质为有机物教学难点有机化学的应用教学过程【教师】请学生花10分钟时间阅读教材2-5页，然后思考P3的交流与讨论【学生活动】【教师总结及板书】【板书】一 有机化学的发展【板书】1、我国早期的有机化学：【资料】我们的祖先在3000多年前用煤作燃料，xx多年前掌握石油和天然气的开采，从植物中提取染料和香料等物质已经有上千年的历史。【板书】2、有机化学的形成：【资料】19世纪初，瑞典化学家贝采利乌斯提出有机化学概念，使有机化学逐渐发展成为化学的一个重要分支。【板书】3、现代有机化学：【资料】21世纪的今天，各种合成有机物已经渗透到各个领域；有机化学已经与其它学科融合形成了多个新型学科，应用前景十分广阔。【介绍】德国化学家维勒1828年，贝采利乌斯的学生、德国年轻的化学家维勒，在实验室中加热无机物氰酸铵时无意中得到了尿素。 NH4CNOCO(NH2)2 第一次用无机物合成有机物。有机物的生成不必借助于所谓生命力的作用。【板书】4、目前人类发现和合成的有机物超过4000万种。【板书】二 、有机化合物的概念及分类1 、有机物含碳化合物，除CO、CO2和碳酸盐外。2 、有机物的分类有机物的一般分类烃烷烃烯烃炔烃芳香烃烃的衍生物醇卤代烃酚醚酯醛羧酸糖类、油脂氨基酸、蛋白质、核酸【板书】三、有机化学的应用【板书】1、人类的衣食住行离不开有机物：【副板书】天然有机物：如糖类、油脂、蛋白质、石油、天然气、天然橡胶等。合成有机物：塑料、合成纤维、合成橡胶、合成药物等。【板书】2、具有特殊功能有机物的合成和使用改变了人们的生活习惯，提高了人类的生活质量。【板书】3、有机物在维持生命活动的过程中发挥着重要作用。生命体中许多物质都是有机物，如细胞中存在的糖类、脂肪、氨基酸、蛋白质和核酸等，都是有机物。【板书】4、药物中大多数是有机化合物，在帮助人们战胜疾病，延长寿命的过程中发挥着重要的作用。【板书】5、1965年，世界上第一次用人工方法合成的蛋白质结晶牛胰岛素在中国诞生。【课堂练习】1、有机化学概念是下列哪位科学家提出的（ ）A、道尔顿 B、阿伏加德罗 C、贝采利乌斯 D、门捷列夫2、下列常见物质的主要成分不是有机物的是（ ）A、塑胶跑道 B、面包 C、植物油 D、水泥3、迄今为止，人类发现和合成的有机化合物已经超过3000万种，从1995年开始，每年新发现和新合成的有机化合物已超过100万种。有机化合物种类繁多的主要原因是（ ）A、含有H元素 B、含有O元素 C、含有C元素 D、研究的人多4、人类第一次用无机化合物人工合成的有机物是（ ） A、乙醇 B、食醋 C、甲烷 D、尿素5、世界上第一次人工合成的蛋白质结晶牛胰岛素是由下列哪国科学家完成的（ ）A、美国 B、俄国 C、中国 D、英国6、NH4CNO与尿素的关系是（ ）A、同种物质 B、同分异构体 C、同素异形体 D、同位素7、上海环保部门为了使城市生活垃圾得到合理利用，近年来逐步实施了生活垃圾分类投放的办法。其中塑料袋、废纸、旧橡胶制品等属于（ ）A、无机物 B、有机物 C、盐类 D、非金属单质8、鉴别四氯化碳和乙醇两种有机溶剂应该使用什么方法是最简单？书写出鉴别的原理和实验的步骤。9、经元素分析后，发现某烃的含碳量为82.76%，氢的质量分数则为17.24%，且相对分子质量为58，试推断该烃的分子式。【课堂小结】本节课通过有机化学的发展及应用的学习，使学生认识到有机化学的重要性，并能掌握有机物的判断【布置作业】练习册P1-2第二单元 科学家怎样研究有机物（第一课时）三维目标知识与技能1、知道如何确定有机物的最简式2、了解有机物中元素的定性测定方法。3、了解有机物中几种常见元素质量分数测定的定量计算。过程与方法通过教师举例讲解、学生课堂练习以及最后老师的解析使学生掌握有机物化学式的确定情感、态度与价值观通过计算及科学探究，培养学生严谨的科学态度教学重点有机物化学式的确定及元素定量的计算教学难点有机物化学式的确定教学过程【引入】人们对有机物的研究经历了“从天然的动植物中提取”，“分离出一些纯净物”、“研究有机化合物的组成、结构、性质、和应用”、“根据需要对有机物分子进行设计和合成”的发展过程。【板书】一 、有机化合物组成的研究对于有机物的研究首先就要知道有机物的组成及结构。【板书】1 、定性分析确定有机物的组成元素【板书】（1）燃烧法有机物完全燃烧，各元素分别转化为以下物质CCO2 HH2O NN2 ClHCl【板书】（2）钠熔法确定有机物中是否含有氮、氯、溴、硫等元素。有机物与Na混合熔融：N NaCN Cl NaCl Br NaBr S Na2S 【板书】（3）铜丝燃烧法确定有机物是否含有卤素将一根纯铜丝加热至红色，蘸取试样，放在火焰上灼烧，若存在卤素，火焰呈绿色【板书】2 定量计算确定有机物的分子式【介绍】李比希法：利用CuO在高温下氧化有机物，生成水和二氧化碳 HH2O 高氯酸镁吸收 CCO2 碱石棉吸收确定 C、H的量。【例1 】实验测得某碳氢化合物A中含碳80%，含氢20%，又测得该化合物对氢气的相对密度为15。求该化合物的分子式。 C2H6 【板书】（1）最简式法 确定各元素原子个数比，求出最简式 根据有机物的M求出分子式【板书】（2）直接计算法 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。【补充】：有机物相对分子质量的确定【板书】1.标态密度法：根据标准状况下气体的密度，求算该气体的相对分子质量：M22.4【板书】2.相对密度法：根据气体A相对于气体B的相对密度，求算该气体的相对分子质量：MADMB【板书】3.混合物的平均相对分子质量： 【例2 】某有机物A 3.0g在4.48L O2中充分燃烧，产物只有CO2 、CO、H2O ，将产物依次通过浓硫酸、碱石灰，浓硫酸增重3.6g，碱石灰增重4.4g，求该有机物的分子式。C3H8O【注意】某有机物燃烧产物为CO2和H2O ，则需确定该有机物中是否含有O元素。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【课后练习】某有机物在氧气中充分燃烧，生成等物质的量的二氧化碳和水。则该有机物的组成必须满足的条件是（）A分子中C、H、O的个数比为1:2:3B分子中C、H的个数比为1:2C该有机物的相对分子质量为14D该分子中肯定不含氧答案：B设计实验方案区分己烷、溴乙烷、乙醇三种液态有机物。参考答案 分别取样加水（或溴水、碘水），溶解不分层的是乙醇；出现分层的，有机层在上的是己烷，有机层在下的是溴乙烷。某同学为测定维生素C中碳、氢的质量分数，取维生素C样品研碎，称取该试样0.352g，置于铂舟并放入燃烧管中，不断通入氧气流。用酒精喷灯持续加热样品，将生成物先后通过无水硫酸铜和碱石灰，两者分别增重0144 g和0528 g ，生成物完全被吸收。试回答以下问题：（1）维生素C中碳的质量分数是，氢的质量分数是。（2）维生素C中是否含有氧元素?。为什么?。（3）如果需要你确定维生素C的分子式，你还需要哪些信息?。参考答案 (1)4091 454 (2)是 因为氢、碳总质量加和小于原样品质量 (3)维生素C的相对分子质量某烃含氢元素的质量分数为17.2%，求此烃的实验式。又测得该烃的相对分子质量是58，求该烃的分子式。解1：，该烃的实验式为C2H5 。设该烃的分子式为(C2H5)n ，(212+15)n58 ，解得n2 该烃的分子式即为C4H10 。解2：， 该烃的分子式即为C4H10 。解3： 该烃的分子式即为C4H10 。【课堂小结】本节课学习物质元素的定性测定方法和物质元素的定量计算，以及有机物化学式的确定。【作 业】1、练习册P3-4 2、经元素分析后，发现某烃的含碳量为82.76%，氢的质量分数则为17.24%，且相对分子质量为58，试推断该烃的分子式。第二课时三维目标知识与技能1、了解常见基团和官能团的主要结构及化学性质。2、学会利用核磁共振图谱，辨认简单有机物分子。3、能辨别简单的手性有机物分子。4、知道可用红外光谱、质谱和紫外光谱研究有机物的结构。过程与方法1、通过科学探究学习官能团的化学性质。2、通过科学仪器和科学方法有机物分子的结构情感、态度与价值观通过介绍科学仪器及科学方法，激发学生对化学的学习兴趣，并培养他们严谨的科学态度。教学重点1、常见基团和官能团的主要结构及化学性质2、能看懂简单的核磁共振谱图教学难点常见基团和官能团的主要结构及化学性质教学过程（引入）回顾必修2中碳原子的成键特点引出对有机物的结构的研究【板书】二、有机物结构的研究在有机物分子中，原子主要通过共价建结合在一起。分子中的原子之间可能存在多种结合方式或连接顺序，原子之间结合方式或连接顺序的不同导致了所形成物质在性质上的差异，因此，分子式相同的物质，其结构可能不同，性质也可能不同。【板书】1 有机物中的基团有机物中的基团具有不同的结构和性质，它们是不带电的。【介绍】李比希对“基团”概念的贡献；学生阅读教材P7【学生活动】【教师总结并板书】例如：COOH具有酸性 NH2具有碱性有机物的性质可以看作是各种基团性质的加和。【板书】2 有机物中基团种类的确定红外光谱法红外光谱是利用有机物分子中不同基团的特征吸收频率不同，测试并记录有机物对一定波长范围的红外光谱吸收情况。它可以初步判断该有机物中含有那些基团。【例如】下图是乙醇的红外光谱图：3 核磁共振谱图确定有机物的结构在核磁共振分析中，最常见的是对有机化合物的1H核磁共振谱（1HNMR）进行分析。有机物分子中的H原子核所处的化学环境（附近的基团）不同，表现出的核磁性就不同，代表核磁特性的峰在核磁共振谱图中横坐标（化学位移）的位置也就不同。例如：分子式为C2H6O的两种有机物1H的核磁共振谱图（教材P9）CCHHHHHOH分析：乙醇的结构简式为CH3CH2OH，乙醇分子中存在三种不同位置的H原子CCHHHHHOH因此，在核磁共振谱图中就会出现三个峰，峰的高度与H原子的个数成正比。甲醚的结构为：其中6个H都处于同一位置，因此在核磁共振谱图上只出现一个峰。【例1】 已知某有机物的分子式为C4H10，其核磁共振谱图如下所示，请写出它的结构式【例2】 已知某有机物的分子式为C3H6O，其核磁共振谱图如下所示，请写出它的结构式用质谱法还可以测定有机物的相对分子质量。【板书】3 手性分子（1）手性分子如果一对分子，它们的组成和原子的排列方式完全相同，但如同左手和右手一样互为镜像，在三维空间里不能重叠，这对分子互称为手性异构体。有手性异构体的分子称为手性分子。（分子内能找到对称轴或对称中心的分子为非手性的）（2）手性碳原子连接四个不同的原子或基团的碳原子当四个不同的原子或基团连接在碳原子上时，形成的化合物存在手性异构体。【课堂小结】：本节课学习了有机物常见基团和官能团的结构及性质;通过对质谱和红外光谱的学习，了解了有机物分子结构的确定及科学方法。【作 业】：练习册P6-7【反 思】：第三课时三维目标知识与技能1、了解几种典型的反应机理2、了解同位素示踪法研究反应机理的基本原理过程与方法通过烃类的取代反应和酯化反应以及酯的水解反应了解有机化学反应的机理情感、态度与价值观通过介绍有机物的合成方法及反应原理，激发学生对化学的学习兴趣，并培养他们严谨的科学态度。教学重点取代、酯化、酯的水解反应机理教学难点取代、酯化、酯的水解反应机理；同位素示踪法研究反应机理的基本原理教学过程（引入）设计并合成新的有机化合物是有机化学的重要研究内容【教师】请同学们花5-10分钟时间阅读教材相关内容【学生活动】【教师讲解并板书】【板书】三 有机化学反应的研究1 、烷烃与卤素单质的光取代反应机理（自由基反应）光照光照【副板书】反应方程式：CH4 Cl2 CH3Cl HCl 光照CH3Cl Cl2 CH2Cl2 HCl 光照CH2Cl2 Cl2 CHCl3 HClCHCl3 Cl2 CCl4 HCl光照反应机理：Cl2 Cl Cl CH4 Cl CH3 HCl CH3 Cl2 CH3Cl ClCl CH3Cl ClCH2 HCl【板书】2、 酯化反应及酯类水解反应的反应机理【问题解决】：1、我们知道乙酸和乙醇在浓硫酸作用下，能够生成酯，下面是该反应的化学方程式：反应原理：酸脱羟基，醇脱氢 2、教材P13问题与解决【板书】3、同位素示踪法【介绍】同位素示踪法（isotopic tracer method）是利用放射性核素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法，示踪实验的创建者是Hevesy。Hevesy于1923年首先用天然放射性212Pb研究铅盐在豆科植物内的分布和转移。一、同位素示踪法基本原理和特点同位素示踪所利用的放射性核素（或稳定性核素）及它们的化合物，与自然界存在的相应普通元素及其化合物之间的化学性质和生物学性质是相同的，只是具有不同的核物理性质。因此，就可以用同位素作为一种标记，制成含有同位素的标记化合物（如标记食物，药物和代谢物质等）代替相应的非标记化合物。利用放射性同位素不断地放出特征射线的核物理性质，就可以用核探测器随时追踪它在体内或体外的位置、数量及其转变等，稳定性同位素虽然不释放射线，但可以利用它与普通相应同位素的质量之差，通过质谱仪，气相层析仪，核磁共振等质量分析仪器来测定。放射性同位素和稳定性同位素都可作为示踪剂（tracer），但是，稳定性同位素作为示踪剂其灵敏度较低，可获得的种类少，价格较昂贵，其应用范围受到限制；而用放射性同位素作为示踪剂不仅灵敏度，测量方法简便易行，能准确地定量，准确地定位及符合所研究对象的生理条件等特点【课堂小结】本节课学习了几个典型的化学反应机理，并了解了同位素示踪法在化学反应机理上的应用【作 业】练习册P9-10【反 思】