資源簡介

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化 學
通用類
主題五 簡單有機化合物及其應用
5.1 有機化合物的特點和分類
主題五 簡單有機化合物及其應用 5.1 有機化合物的特點和分類
學習目標
1.建立有機化合物的概念，認識有機化合物與無機化合物的區(qū)別，掌握有機化合物分子中碳原子的成鍵特點，了解有機化合物的結構特點和性質(zhì)特點。 2.了解有機化合物結構的表示方法，能熟練書寫有機化合物的結構式和結構簡式；認識常見官能團，能夠從碳骨架和官能團入手對有機化合物進行分類。
3.了解C四價學說的建立過程和我國科學家屠呦呦的研究成果對人類健康的卓越貢獻，體會化學在人類社會文明進步中的巨大的推動作用，提升學科榮譽感和民族自豪感。
情境與問題
1806 年，瑞典化學家貝采利烏斯（1779—1848）率先提出了一個名詞——
有機化學，把有機化合物定義為“有生命力之物”。那么，你知道在過去的200 多年里，人類對有機化合物的認識經(jīng)歷了怎樣的突破和進步嗎？
什么是有機化合物？
一.有機化合物
有機化合物簡稱有機物。
大量研究表明，所有的有機化合物中都含有碳元素，絕大多數(shù)有機化合物中含有氫元素。此外，還含有氧、氮、硫、磷、鹵素等元素。
1848 年，德國化學家格梅林（1788—1853）把有機化學定義為碳的化合物的化學，這個定義一直沿用至今。
目前，對有機化合物相對確切的定義是：碳氫化合物及其衍生物。
并非所有含碳化合物都是有機化合物。
CO、CO2 、碳酸及其鹽、氫氰酸及其鹽、氰酸及其鹽、硫氰酸及其鹽、金屬碳化物等由于它們的組成和性質(zhì)與無機物相似，通常仍被歸入無機物一類。
一.有機化合物
觀察與認知
請以小組為單位，觀察圖片，并結合生活常識和有機化合物的定義，列舉生活中常見的有機化合物。
生活中隨處可見的有機化合物
一.有機化合物
實踐活動
從認為有機化合物只能在一種神秘的“生命力”的作用下才能從生物體內(nèi)獲得，到1828 年德國青年化學家維勒（1800— 1882）首次用化學合成的方法制得尿素，再到今天數(shù)以千萬計的有機化合物已經(jīng)滲透到人們生活生產(chǎn)的每個角落和科學研究及國防建設的各個領域……人類對有機化合物的認識經(jīng)歷了一個極其漫長的過程。請以小組為單位，上網(wǎng)查閱資料，了解有機化學的起源、發(fā)展和現(xiàn)狀，了解有機化合物對人類生產(chǎn)生活的深刻影響。以“有機化學的發(fā)展與人類文明進步”為題制作一期展板，在年級進行交流展評。
維勒
二.有機化合物的特點
1.有機化合物的性質(zhì)特點
操作1：取少量氯化鈉、蠶絲、羊毛和石蠟固體，分別進行下列實驗：
（1）加熱；（2）點燃；（3）置于水中；（4）置于汽油中。
待檢有機物 加熱熔化情況 燃燒情況 溶解情況 以水為溶劑 以汽油為溶劑
氯化鈉
蠶 絲
羊 毛
石 蠟
實驗探究1：有機化合物的性質(zhì)特點
無明顯現(xiàn)象
熔化
熔化
熔化
燃燒
無明顯現(xiàn)象
燃燒
燃燒
無明顯現(xiàn)象
溶解
溶解
溶解
溶解
無明顯現(xiàn)象
無明顯現(xiàn)象
無明顯現(xiàn)象
實驗探究1：有機化合物的性質(zhì)特點
二.有機化合物的特點
1.有機化合物的性質(zhì)特點
結合實驗探究的結果，小組合作，以表格形式總結歸納無機物和有機物的性質(zhì)特點，比較它們的差別。
類型 熔點 燃燒情況 溶解情況 水溶劑 有機溶劑 反應情況 速率 副反應
種類
無機物 高 難 易 難 快 少 幾十萬種
有機物 低 易 難 易 慢 多 幾千萬種
除了一般共性，各種有機物還有其個性，例如，酒精可與水以任意比例混溶；四氯化碳不但不能燃燒，反而可用作滅火劑等。
交流與討論
二.有機化合物的特點
1.有機化合物的性質(zhì)特點
記號筆A的筆跡用濕抹布即可擦去，記號筆B的筆跡需用汽油才行。
請分析兩種記號筆的墨水有何區(qū)別？
溶質(zhì)在溶劑中的溶解情況遵循“相似相溶原理”，
水為極性溶劑，易于溶解極性物質(zhì)，
而汽油為非極性的有機溶劑，較易溶解非極性的物質(zhì)。
(1)有機化合物中碳原子的成鍵特點
二.有機化合物的特點
2.有機化合物的結構特點
觀察與認知
結合學過的原子結構知識，從核外電子排布的角度和化學鍵的形成出發(fā)，推測碳元素原子在形成有機化合物時的化學鍵特點。
C原子的原子結構示意圖
1s22s22p2
C原子的電子排布式
二.有機化合物的特點
2.有機化合物的結構特點
(1)有機化合物中碳原子的成鍵特點
碳元素是構成有機化合物的最基本元素。
（1）碳原子通過共價鍵結合形成的碳鏈或碳環(huán)構成了絕大多數(shù)有機化合物的基本骨架。
（2）共價鍵是構成有機化合物分子結構的主要鍵型。
（3）在有機化合物分子中，碳原子總是形成4個共價鍵。
二.有機化合物的特點
2.有機化合物的結構特點
(1)有機化合物中碳原子的成鍵特點
根據(jù)有機化合物中碳原子的成鍵特點，小組合作，搭建甲烷（CH4）、乙烯（C2H4）和乙炔（C2H2）分子的球棍模型，
并根據(jù)搭建結果填寫教材中的表5-1-3。
碳原子除能以共價鍵與其他原子結合外，碳原子之間還可形成碳碳單鍵、碳碳雙鍵和碳碳三鍵。
二.有機化合物的特點
2.有機化合物的結構特點
有機物 甲烷 乙烯 乙炔
分子式 CH4 C2H4 C2H2
電子式
結構式
球棍模型
空間填充模型
二.有機化合物的特點
2.有機化合物的結構特點
有機物分子中，碳原子不僅成鍵方式有碳碳單鍵、碳碳雙鍵和碳碳三鍵，
而且碳與碳之間或碳與其他原子之間還可以共價鍵結合構成有機化合物的基本骨架——鏈狀或環(huán)狀碳的“骨架”。
(1)有機化合物中碳原子的成鍵特點
二.有機化合物的特點
2.有機化合物的結構特點
(2)有機化合物結構的表示方法
表示有機物組成和結構的方法很多，最重要和常用的是結構式和結構簡式。觀察下表，總結結構式和結構簡式的寫法。
乙 醇
CH3—CH2—OH
結構式
結構簡式
CH4
CH3—CH3
甲 烷
乙 烷
表示分子中原子的種類和數(shù)目，并以短線代表共價鍵將其相連的式子叫做
結構式。其簡寫式叫結構簡式。
二.有機化合物的特點
2.有機化合物的結構特點
(2)有機化合物結構的表示方法
除了結構式和結構簡式之外，化學上還常用鍵線式來表示有機物的結構，這是一種更為簡潔的表示方法，觀察教材表5-1-5 ，并以小組為單位總結鍵線式的書寫規(guī)則，討論這幾種結構表示方法各有什么特點？
將分子中的碳氫鍵、碳原子及與碳原子相連的氫原子均省略（其它雜原子及與雜原子相連的氫原子須保留），只用鍵線來表示碳架的結構式表示方法叫作鍵線式。
書寫時應注意：兩根單鍵之間或一根雙鍵和一根單鍵之間的夾角為120 ，一根單鍵和一根三鍵之間的夾角為180 。
二.有機化合物的特點
三.有機化合物的分類
1.按碳的骨架分類
觀察與認知
觀察下面幾種有機物的結構式，比較構成它們的碳骨架，你能得出什么結論？
幾種有機化合物的結構式
碳原子在構成有機物時，其分子的碳骨架可能不同，有時候會連成鏈狀，有的時候還會連成環(huán)狀。
三.有機化合物的分類
1.按碳的骨架分類
按碳原子形成的分子骨架，有機化合物可分為鏈狀化合物和環(huán)狀化合物。
后者又包括脂環(huán)化合物和芳香化合物。
鏈狀化合物又稱為脂肪族化合物。
三.有機化合物的分類
2.按官能團分類
把有機化合物分子中決定其化學特性的原子或原子團稱為官能團。
常見的官能團有：碳碳雙鍵、碳碳三鍵、鹵素、羥基、羰基、羧基等。
乙醇（CH3CH2OH）常溫下是液體，能與水以任意比例混溶，在一定條件下還能與乙酸反應生成乙酸乙酯
乙酸（CH3COOH）是具有強烈刺激性酸味的液體，與水混溶，溫度低于16.6 ℃時凝結成冰狀固體，能使紫色石蕊試液顯紅色
乙醇和乙酸的這些特性分別取決于它們分子中含有的原子團（官能團）
——羥基（—OH）和羧基（—COOH）
三.有機化合物的分類
三.有機化合物的分類
實踐活動
2015 年10 月，我國科學家屠呦呦因發(fā)現(xiàn)青蒿素治療瘧疾的新療法獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。請以“青蒿素”為關鍵詞，圍繞青蒿素提取工藝的演變、青蒿素的功效及對人類健康的意義、青蒿素分子中含有哪些你學過的官能團及屠呦呦的研究成果對人類特別是對非洲的巨大貢獻，查閱資料，以小組為單位制作展板，進行展示交流。
我國科學家屠呦呦
知識拓展
第一位諾貝爾化學獎得主——范霍夫
荷蘭物理化學家范霍夫（1852—1911）是碳價四面體學說的創(chuàng)始人、世界上第一位諾貝爾化學獎獲得者。代表著作有《空間化學引論》《化學動力學研究》等。他知識淵博，碩果累累，是物理化學學科的開拓者和奠基人，在數(shù)學、物理學、哲學等諸多領域均有極高的造詣。他與阿倫尼烏斯、奧斯特瓦爾德被稱為“物理化學三劍客”。
范霍夫
碳價四面體示意圖
【跟蹤檢測】
1．下列有機物中，含有兩種官能團的是
A．乙二醇 B．1，2-二溴乙烷
C．二氯甲烷 D．乳酸
【答案】D
【跟蹤檢測】
2．下列有機化合物按碳骨架分類，結果正確的是
A．乙烯( )、苯( )、環(huán)己烷( )都屬于脂肪烴
B．苯( )、環(huán)戊烷( )、環(huán)己烷( )都屬于芳香烴
C． 屬于脂環(huán)化合物
D． 均屬于脂環(huán)烴
【答案】D
【跟蹤檢測】
3．下列有機化合物屬于烴的是
A．溴乙烷 B．乙醇 C．乙酸 D．苯
【答案】D
【跟蹤檢測】
4．目前已知化合物中數(shù)量、品種最多的是碳的化合物，下列關于其原因的敘述中不正確的是
A．碳原子之間，碳原子與其他原子(如氫原子)之間都可以形成4個共價鍵
B．碳原子性質(zhì)活潑，可以與多數(shù)非金屬元素原子形成共價鍵
C．碳原子之間既可以形成穩(wěn)定的單鍵，又可以形成雙鍵和三鍵
D．多個碳原子可以形成長度不同的鏈及環(huán)，且鏈、環(huán)之間又可以相互結合
【答案】B
/作業(yè)布置/
業(yè)精一分汗禾滴，愛心一顆花萬朵。
P158，1.2.3
第一節(jié)
有機化合物的特點和分類
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