2023年《有机化学》精品讲义1.pdf





《2023年《有机化学》精品讲义1.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2023年《有机化学》精品讲义1.pdf(91页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、 有 机 化 学教 案 主讲 宋萍 第一章 绪论 【课时安排】共 6 课时 一、有机化合物的分类、特性【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、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
2、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?CH3CH2CH2CH3CH3CH2CH2CH2OHOH官能团:是指决定化合物化学特性的原子或原
3、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 二、有机化合物的结构(教学设计)一有机物中碳原子的成键特点与简单有机分子的空间构型 教学内容 教学环节 教学活动 设计意图 教师活动 学生活动 引入 有机物种类繁多,有很多有机物的分子组成相
4、同,但性质却有很大差异,为什么?结构决定性质,结构不同,性质不同。明确研究有机物的思路:组成结构性质。有机分子的结构是三维的 设置情景 多媒体播放化学史话:有机化合物的三维结构。思考:为什么范特霍夫和勒贝尔提出的立体化学理论能解决困扰19 世纪化学家的难题?思考、回答 激发学生兴趣,同时让学生认识到人们对事物的认识是逐渐深入的。有机物中碳原子的成键特点 交流与讨论 指导学生搭建甲烷、乙烯、乙炔、苯等有机物的球棍模型并进行交流与讨论。讨论:碳原子最外层中子数是多少?怎样才能达到 8 电子稳定结构?碳原子的成键方式有哪些?碳原子的价键总数是多少?什么叫单键、双键、叁键?什么叫不饱和碳原子?通过观察
5、讨论,让学生在探究中认识有机物中碳原子的成键特点。有机物中碳原子的成键特点 归纳板书 有机物中碳原子的成键特征:1、碳原子含有 4 个价电子,易跟多种原子形成共价键。2、易形成单键、双键、叁键、碳链、碳环等多种复杂结构单元。3、碳原子价键总数为 4。不饱和碳原子:是指连接双键、叁键或在苯环上的碳原子(所连原子的数目少于 4)。师生共同小结。通过归纳,帮助学生理清思路。简单有机分子的空间结构及 碳原子的成键方式与分子空间构型的关系 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?分别用一个甲基取代以上模型中的一个氢原子,甲基中的碳原子
6、与原结构有什么关系?分组、动手搭建球棍模型。填P19 表 2-1并思考:碳原子的成键方式与键角、分子的空间构型间有什么关系?从二维到三维,切身体会有机分子的立体结构。归纳碳原子成键方式与空间构型的关系。碳原子的成键方式与分子空间构型的关系 归纳分析 C C=四面体型 平面型=C=C 默记 理清思路 直线型 直线型 平面型 分子空间构型 迁移应用 观察以下有机物结构:CH3 CH2CH3 (1)C=C H H (2)H-C C-CH2CH3 (3)CCCH=CF2、思考:(1)最多有几个碳原子共面?(2)最多有几个碳原子共线?(3)有几个不饱和碳原子?应用巩固 杂化轨道与有机化合物空间形状 观看
7、动画 轨道播放杂化的动画过程,碳原子成键过程及分子的空间构型。观看、思考 激发兴趣,帮助学生自学,有助于认识立体异构。碳原子的成键特征与有机分子的空间构型 整理与归纳 1、有机物中常见的共价键:C-C、C=C、CC、C-H、C-O、C-X、C=O、CN、C-N、苯环 2、碳原子价键总数为4(单键、双键和叁键的价键数分别为1、2和3)。3、双键中有一个键较易断裂,叁键中有两个键较易断裂。4、不饱和碳原子是指连接双键、叁键或在苯环上的碳原子(所连原子的数目少于4)。5、分子的空间构型:(1)四面体:CH4、CH3CI、CCI4(2)平面型:CH2=CH2、苯 师生共同整理归纳 整理归纳(3)直线型
8、:CHCH 二、同分异构体的类型和判断方法 1.同分异构体的类型:a.碳链异构:指碳原子的连接次序不同引起的异构 b.官能团异构:官能团不同引起的异构 c.位置异构:官能团的位置不同引起的异构 小组讨论 通过以上的学习,你觉得有哪些方法能够判断同分异构体?小结 抓“同分”先写出其分子式(可先数碳原子数,看是否相同,若同,则再看其它原子的数目)看是否“异构”能直接判断是碳链异构、官能团异构或位置异构则最好,若不能直接判断,那还可以通过给该有机物命名来判断。那么,如何判断“同系物”呢?(学生很容易就能类比得出)2.同分异构体的判断方法 课堂练习投影 巩固和反馈学生对同分异构体判断方法的掌握情况,并
9、复习巩固“四同”的区别。1)下列各组物质分别是什么关系?CH4与 CH3CH3 正丁烷与异丁烷 金刚石与石墨 O2与 O3 11H 与 21H 2)下列各组物质中,哪些属于同分异构体,是同分异构体的属于何种异构?CH3COOH和 HCOOCH3 CH3CH2CHO和 CH3COCH3 CH3CH2CH2OH 和 CH3CH2OCH3 1-丙醇和 2-丙醇 和 CH3-CH2-CH2-CH3 三、如何书写同分异构体 1.书写规则四句话:主链由长到短;支链由整到散;支链或官能团位置由中到边;排布对、邻、间。(注:支链是甲基则不能放 1 号碳原子上;若支链是乙基则不能放 1 和 2 号碳原子上,依次
10、类推。可以画对称轴,对称点是相同的。)2.几种常见烷烃的同分异构体数目:丁烷:2 种;戊烷:3 种;己烷:5 种;庚烷:9 种 三、有机化合物的命名【教学目标】1 知识与技能:掌握烃基的概念;学会用有机化合物的系统命名的方法对烷烃进行命名。2过程与方法:通过练习掌握烷烃的系统命名法。3情感态度和价值观:在学习过程中培养归纳能力和自学能力。【教学过程】教师活动 学生活动 设计意图【引入新课】引导学生回顾复习烷烃的习惯命名方法,结合同分异构体说明烷烃的这种命名方回顾、归纳,回答问题;积极思考,联系新旧知识 从学生已知的知识入手,思考为什么要掌握系统命名法。CH3CHCH3 CH3 式有什么缺陷?自
11、学:什么是“烃基”、“烷基”?思考:“基”和“根”有什么区别?学生看书、查阅辅助资料,了解问题。通过自学学习新的概念。归纳一价烷基的通式并写出 C3H7、C4H9的同分异构体。思考归纳,讨论书写。了解烷与烷基在结构上的区别,学会正确表达烷基结构 投影一个烷烃的结构简式,指导学生自学归纳烷烃的系统命名法的步骤,小组代表进行表述,其他成员互为补充。自学讨论,归纳。培养学生的自学能力和归纳能力以及合作学习的精神。投影几个烷烃的结构简式,小组之间竞赛命名,看谁回答得快、准。学生抢答,同学自评。了解学生自学效果,增强学习气氛,找出学生自学存在的重点问题 从学生易错的知识点出发,有针对性的给出各种类型的命
12、名题,进行训练。学生讨论,回答问题。以练习巩固知识点,特别是自学过程中存在的知识盲点。引导学生归纳烷烃的系统命名法,用五个字概括命名原则:“长、多、近、简、小”,并一一举例讲解。学生聆听,积极思考,回答。学会归纳整理知识的学习方法 投影练习 学生独立思考,完成练习 在实际练习过程中对新知识点进行升华和提高,形成知识系统。【课堂总结】归纳总结:1、烷烃的系统命名法的步骤和原则 2、要注意的事项和易出错点 3、命名的常见题型及解题方法 学生回忆,进行深层次的思考,总结成规律 【补充练习】一 选择题 1下列有机物的命名正确的是 (D )A.1,2二甲基戊烷 B.2乙基戊烷 C.3,4二甲基戊烷 D.
13、3甲基己烷 2下列有机物名称中,正确的是 (AC)A.3,3二甲基戊烷 B.2,3二甲基2乙基丁烷 C.3乙基戊烷 D.2,5,5三甲基己烷 3下列有机物的名称中,不正确的是 (BD)A.3,3二甲基1丁烯 B.1甲基戊烷 C.4甲基2戊烯 D.2甲基2丙烯 4下列命名错误的是 (AB)A.4乙基3戊醇 B.2甲基4丁醇 C.2甲基1丙醇 D.4甲基2己醇 5(CH3CH2)2CHCH3的正确命名是 (D )A.2乙基丁烷 B.3乙基丁烷 C.2甲基戊烷 D.3甲基戊烷 6有机物 的正确命名是 B A 3,3 二甲基 4 乙基戊烷 B 3,3,4 三甲基己烷 C 3,4,4 三甲基己烷 D 2
14、,3,3 三甲基己烷 7某有机物的结构简式为:,其正确的命名为 (C )A.2,3二甲基3乙基丁烷 B.2,3二甲基2乙基丁烷 C.2,3,3三甲基戊烷 D.3,3,4三甲基戊烷 8一种新型的灭火剂叫“1211”,其分子式是 CF2ClBr。命名方法是按碳、氟、氯、溴的顺序分别以阿拉伯数字表示相应元素的原子数目(末尾的“0”可略去)。按此原则,对下列几种新型灭火剂的命名不正确的是 (B )A.CF3Br 1301 B.CF2Br2 122 C.C2F4Cl2 242 D.C2ClBr2 2012 四、研究有机化合物的一般步骤和方法【教学重点】蒸馏、重结晶等分离提纯有机物的实验操作 通过具体实例
15、了解某些物理方法如何确定有机化合物的相对分子质量和分子结构 确定有机化合物实验式、相对分子质量、分子式的有关计算【教学难点】确定有机物相对分子质量和鉴定有机物分子结构的物理方法的介绍【引入】从天然资源中提取有机物成分或者是工业生产、实验室合成的有机化合物不可能直接得到纯净物,因此,必须对所得到的产品进行分离提纯,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。今天我们就来学习研究有机化合物的一般步骤。【归纳】1(1)分离、提纯(蒸馏、重结晶、升华、色谱分离);(2)元素分析(元素定性分析、元素定量分析)确定实验式;(3)相对分子质量的测定(质谱法)确定分子式;(4)分子结构的鉴
16、定(化学法、物理法)。2 第二章 链烃【课时安排】10 课时【教学目标】1烯烃、炔烃物理性质的变化与分子中碳原子数目的关系。2 3步学习实验方案的设计、评价、优选并完成实验。4 二、内容结构 三、课时安排 共 8 学时 一、脂肪烃 教学目的:1、烯烃、炔烃物理性质的变化与分子中碳原子数目的关系。2 教学重点:烯烃、炔烃的结构特点和主要化学性质;乙炔的实验室制法。教学难点:烯烃的顺反异构。教学教程:一、命名 1、烷烃的系统命名法的步骤和原则:选主链,称某烷;编号位,定支链;取代基,写在前,标位置,连短线;不同基,简到繁,相同基,合并算。2、要注意的事项和易出错点 3、命名的常见题型及解题方法 2
17、、烯烃和炔烃的命名:命名方法:与烷烃相似,即一长、一近、一简、一多、一小的命名原则。但不同点是主链必须含有双键或叁键。命名步骤:、选主链,含双键(叁键);、定编号,近双键(叁键);、写名称,标双键(叁键)。其它要求与烷烃相同!二、结构和性质 1、物理性质递变规律 2、结构和化学性质 回忆甲烷、乙烯的结构和性质,引导学生讨论甲烷、乙烯的结构和性质的相似点和不同点,列表小结。思考与交流进一步对比烷烃、烯烃的结构和性质:三、炔烃 1)结构:2)乙炔的实验室制法:原理:CaC2+2H2O Ca(OH)2+C2H2 实验装置:P.32 图 2-6 注意事项:a、检查气密性;b、怎样除去杂质气体?(将气体
18、通过装有 CuSO4溶液的洗气瓶)c、气体收集方法 乙炔是无色无味的气体,实验室制的乙炔为什么会有臭味呢?(1)因电石中含有 CaS、Ca3P2等,也会与水反应,产生 H2S、PH3等气体,所以所制乙炔气体会有难闻的臭味;(2)如何去除乙炔的臭味呢?(NaOH和 CuSO4溶液)(3)H2S 对本实验有影响吗?为什么?H2S 具有较强还原性,能与溴反应,易被酸性高锰酸钾溶液氧化,使其褪色,因而会对该实验造成干扰。(4)为什么不能用启普发生器制取乙炔?1、因为碳化钙与水反应剧烈,启普发生器不易控制反应;2、反应放出大量热,启普发生器是厚玻璃壁仪器,容易因胀缩不均,引起破碎;3、生成物 Ca(OH
19、)2微溶于水,易形成糊状泡沫堵塞导气管和球形漏斗的下口;4、关闭导气阀后,水蒸气仍与电石作用,不能达到“关之即停”的目的.3)乙炔的化学性质:a.氧化反应 (1)在空气或在氧气中燃烧完全氧化 2C2H2+5O2 4CO2+2H2O(2)被氧化剂氧化:将乙炔气体通往酸性高锰酸钾溶液中,可使酸性高锰酸钾褪色 b、加成反应 将乙炔气体通入溴水溶液中,可以见到溴的红棕色褪去,说明乙炔与溴发生反应。CHCH+2Br2 CHBr2CHBr2 c、加聚反应:导电塑料聚乙炔 第三章、环烃 课时安排共 4 课时 教学目标:1、掌握苯和苯的同系物的结构及化学性质;2、了解芳香烃的来源及其应用 教学重点:苯和苯的同
20、系物的结构特点和化学性质。教学难点:苯的同系物的结构和化学性质。教学过程:复习脂肪烃,完成表格 一、苯的同系物的命名 是以苯作为母体进行命名的;对苯环的编号以较小的取代基为 1 号。有多个取代基时,可用邻、间、对或 1、2、3、4、5 等标出各取代基的位置。有时又以苯基作为取代基。二、苯的物理性质:苯是无色有特殊气味的液体,密度比水小,不溶于水,苯的沸点 80.1C,熔点 5.5C 三、苯的化学性质 在通常情况下比较稳定,在一定条件下能发生氧化、加成、取代等反应。1)苯的氧化反应:在空气中燃烧,有黑烟。但不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 2)苯的取代反应(卤代、硝化、磺化)3)苯的加成反应(与 H2
21、、Cl2)总结:能燃烧,难加成,易取代 课堂练习:1、能证明苯分子中不存在单双键交替的理由是()(导学)(A)苯的邻位二元取代物只有一种(B)苯的间位二元取代物只有一种(C)苯的对位二元取代物只有一种(D)苯的邻位二元取代物有二种 2、苯环结构中不存在C-C 单键与C=C 双键的交替结构,可以作为证据的是 苯不能使溴水褪色 苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 苯在一定条件下既能发生取代反应,又能发生加成反应 经测定,邻二甲苯只有一种结构 经测定,苯环上碳碳键的键长相等,都是1.4010-10m A B C D 3、下列物质中所有原子都有可能在同一平面上的是()4、下列关于苯的性质的叙述中,不正确的是
22、 A、苯是无色带有特殊气味的液体 B、常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体 C、苯在一定条件下能与溴发生取代反应 D、苯不具有典型的双键所应具有的加成反应,故不可能发生加成反应 四、苯的同系物 苯的同系物的通式是 CnH2n-6苯的同系物都有与苯相似的化学性质 小结:比较苯和甲苯 练习用化学方法来鉴别下列各组物质(1)苯和乙苯(2)已烷和已烯(3)苯、二甲苯、乙烯 五、芳香烃的来源及其应用 苯的毒性:苯有毒,对中枢神经和血液有较强的作用。严重的急性苯中毒可以引起抽搐,甚至失去知觉。慢性苯中毒能损害造血功能。长期吸入苯及其同系物的蒸气,会引起肝的损伤,损坏造血器官及神经系统,并能导致白血病。
23、空气中苯蒸气的容许量各国都有不同的规定,从每立方米几毫克到几百毫克不等。第五章 卤代烃 课时安排共 4 课时 学习目标:1.使学生掌握溴乙烷的主要化学性质,理解水解反应和消去反应.2.使学生了解卤代烃的一般通性和用途,并通过对卤代烃有关性质数据的分析、讨论,培养学生的综合能力.3.通过对氟里昂等卤代烃对人类生存环境造成破坏的讨论,对学生进行环境保护意识的教育.4.了解卤代烃对人类生活的影响,了解合理使用化学物质的重要意义.教学过程:复习:写出下列反应的方程式:1.乙烷与溴蒸汽在光照条件下的第一步反应.2.乙烯与水反应.3.苯与溴在催化剂条件下反应.4.甲苯与浓硝酸反应.引入:从结构上讲,反应得
24、到的产物都可以看成是烃分子里的氢原子被其它原子或原子团取代而生成的化合物,我们称之为烃的衍生物.一烃的衍生物概述.1.定义:烃分子里的氢原子被其它原子或原子团取代而生成的化合物.2.分类:常见烃的衍生物有卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯等.所含官能团包括卤素原子(X)、硝基(NO2)、羟基(OH)、醛基(CHO)、羧基(COOH)、氨基(NH2)、碳碳双键(C=C)、碳碳三键(CC)等.二卤代烃对人类生活的影响.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).DDT禁用原因:相当稳定,在环境中不易被降解,通过食物链富集在动物体内,造成累积性残留,危害人体健
25、康和生态环境.(2).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,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.三溴乙烷.1.物理性质:纯净的溴乙烷是无色的液体,沸点低,密度比水大,不溶于水.2.分子组成和结构:分子式 结构式 结构简式 官能团 C2H5Br CH3CH2Br或 C2H5Br Br 提问:.从二者的组成上看,溴乙烷与乙烷的物理性质有哪些异同点?.若从溴乙烷分子中 CBr键断裂,可
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 有机化学 2023 精品 讲义

限制150内