第一单元 有机化学的发展与应用教案设计

专题一

认识有机化合物

专题概述

本专题内容分为两个单元，第一单元介绍有机化学的发展与应用，包括有机化学的诞生、有机化学的发展、有机化学的应用等内容；第二单元介绍科学家怎样研究有机物，包括有机化合物组成的研究、有机化合物结构的研究、有机化学反应的研究等内容。

有机化学是化学学科的一个重要分支，有机化学基础是高中化学的重要组成部分，随着现代社会的发展，有机物的应用越来越广泛，因此，研究有机物的组成、结构及有机化学反应显得非常重要，故在本册书的第一专题提出相应的问题，为以后有机物的学习打下良好的基础。

［专题重点］了解有机化学的发展与应用，并能通过计算求得有机物的分子式。

［专题难点］了解利用基团理论、光谱分析等确定有机物结构的方法。

学法指导

1.理解基本的概念，了解研究有机化学的思维方法，学习时紧跟老师的引导，积极主动地进行思考，理解概念的内涵和外延，逐渐形成研究有机物、有机化学的思维方法，创造性地把无机化学和有机化学联系起来。

2.理论联系实际，体现知识的社会价值。知识的价值不仅体现在获得知识的途径上，更重要的是体现在知识的应用上。在有机化学的学习过程中，应注意与工农业生产、生活相联系，发现生产、生活中的问题，探究解决实际问题的方法，完善自己的知识结构，增强科研意识，激发学习兴趣。

3.有机物的研究是从人类认识和使用天然植物开始的，但由于有机物的复杂结构和性质的研究滞后于无机物，所以，同学们有较多无机物的知识和研究无机物的经验，在学习过程中要不断地与无机物相联系，借鉴、迁移学习无机物的经验，类比和应用在生物学中的有机物的知识，使有机化学的学习成为自己知识体系中重要的组成部分。

第一单元

有机化学的发展与应用

智能定位

1.了解有机化学的发展简史。

2.初步认识有机化学在多个领域的重要应用。

3.认真体会有机化学在提高人们生活质量等各方面的重要作用。

情景切入

在日常生活中，我们接触到各种各样的物质，你能说出哪些是有机化合物吗？它们在生活中有哪些应用呢？

自主研习

一、有机物的概述

1.概念：含有碳元素的化合物。

2.组成元素：除碳外，通常还有氢、氧、氮，硫、磷及卤素等。

二、有机化学的发展

1.我国早期有机化学

（1）3 000多年前已经用煤作为燃料。

（2）2 000多年前就掌握了石油和天然气的开采技术。

（3）从植物中提取染料、药物和香料等物质已经有上千年的历史。

2.有机化学的形成

（1）19世纪初，瑞典化学家贝采利乌斯提出了有机化学概念。

（2）19世纪中叶以前，科学家提出“生命力论”，认为有机物只能由动物或植物产生，不可能通过人工的方法将无机物转变为有机物。

（3）1828年，德国化学家维勒利用无机物合成了第一种有机物尿素，冲破了“生命力论”学说的束缚，打破了无机物和有机物的界限。

3.现代有机化学

（1）合成有机物得到广泛应用，成为人类赖以生存的重要物质基础。

（2）与其他学科融合形成了分子生物学、材料科学以及环境科学等多个新型学科。

（3）1965年，我国科学家在世界上第一次用人工方法合成结晶牛胰岛素，标志着人类合成蛋白质时代的开始。

三、有机化学的应用

1.人类的衣食住行离不开有机物。

天然有机物

糖类

油脂

蛋白质

石油

天然气

天然橡胶

合成有机物

塑料

合成纤维

合成橡胶

合成药物

2.具有特殊功能的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。

3.有机物在维持生命活动的过程中发挥着重要作用。

4.利用药物（大多数是有机物）治疗疾病已经成为人类文明进步的重要标志。

思考讨论

含碳元素的化合物一定是有机物吗？

提示：含碳元素的化合物不一定是有机物，如碳的氧化物、碳酸、碳酸（氢）盐、KSCN、氰化钠（NaCN）、CaC2、SiC等物质的组成和结构与无机物相似，属于无机物。

课堂师生互动

知识点1有机物与无机物的比较

无机化合物

有离子化合物，也有共价化合物

有些分子中含有离子键，有些分子中含有共价键

多数溶解于水，而难溶于有机溶剂

比较项目

有机化合物

类型

结构

多数为共价化合物

大多数分子中含有共价键

溶解性

多数难溶于水，易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂

耐热性

多数不耐热，熔点较低

多数耐热，熔点较高

既有分子晶体、原子晶体，又有离子晶体

可燃性

电离性

化学反应类型

特别提醒

有机物与无机物在性质及反应的差别上是相对的、有条件的，不同的有机物有其特殊的性质。例如，乙酸及其金属盐在水溶液中能够电离；有机物的燃烧反应一般很快；但CCl4不但不能燃烧，而且可以灭火。

考例1

下列说法中错误的是(

)

A.有机物和无机物都可以从动植物的有机体中提取

B.所有有机物在一定条件下都能相互转化

C.有机物和无机物在性质上的差别不是绝对的

D.有机物参与的反应，一般比较复杂，速率较慢，且常伴有副反应发生

［解析］

有机物有天然合成的，也有人工合成的，因此有的物质不能从动植物的有机体中提取;有机物之间的反应是复杂的，有些有机物之间在一定条件下可以相互转化，有些则不能相互转化；有机物和无机物之间没有绝对的划分界限，它们在性质上的差别不是绝对的。故选AB。

［答案］

AB 变式探究1 下列说法正确的是(

)

A.只要是含碳元素的化合物一定是有机物

B.有机物是只有在生物体内才能合成的物质

C.冰醋酸易溶于水

D.有机物都难溶于水，而易溶于有机溶剂

［答案］

C

大多数能燃烧

多数是非电解质

一般比较复杂，副反应多，反应速率慢

大多数不能燃烧

多数是电解质

一般比较简单，副反应少，反应速率快

晶体类型

多数为分子晶体

［解析］

含碳元素的化合物大部分是有机物，但有些含碳元素的化合物，如CO、CO2、碳酸、碳酸盐等与无机物的性质相似，属于无机物；维勒的尿素合成实验打破了无机物与有机物之间的界限，B是不

对的；并不是所有的有机物都不溶于水而易溶于有机溶剂的，如乙醇可与水以任意比互溶，而乙酸易溶于水，故D也是错误的。C正确。

知识点2

有机化学的发展

1828年，贝采利乌斯的学生维勒首先在实验室里制得了有机化合物尿素［CO(NH2) 2］，打破了无机物和有机物的界限。

李比希创立了有机化合物的定量分析法。

1848年～1874年之间，关于碳的价键、碳原子的空间结构等理论逐渐趋于完善，之后建立了官能团体系，使有机化学成为一门较完整的学科。

世界上第一次用人工方法合成的蛋白质——结晶牛胰岛素，于1965年在中国诞生，这标志着人类合成蛋白质时代的开始。

人类基因图谱的描绘完成，使人类对自身的了解又迈上了一个新台阶，使各种疾病可以“对症下药”，人类文明又有大的飞跃。

考例2

下列关于著名化学家的名字、国籍及主要贡献的对应关系中，不正确的是（

）

A B C D 科学家

贝采利乌斯

维勒

李比希

门捷列夫

国籍

瑞典

德国

法国

俄国

主要贡献

首先提出“有机化学”和“有机化合物”的概念

首次人工合成了有机物尿素

创立了有机物的定量分析方法

发现元素周期律

［解析］

在有机化学的发展史上，瑞典化学家贝采利乌斯于19世纪初首先提出“有机化学”和“有机化合物”这两个概念；德国化学家维勒于1828年首次在实验室里人工合成了有机物尿素；德国化学家李比希创立了有机物的定量分析方法，基于他们的贡献，使有机化学成为一门较完整的学科。此外，俄国化学家门捷列夫于1869年发现元素周期律，把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系。故选C。

［答案］

C变式探究2

在科学史上，中国有许多重大的发明和发现，为现代物质文明奠定了基础。以下发明或发现属于有机化学史上中国对世界作出重大贡献的是(

)

A.印刷技术

B.人工合成结晶牛胰岛素

C.人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸

D.发现青霉素

［答案］

BC

［解析］

1965年，中国数名化学家从氨基酸合成了结晶牛胰岛素；1981年我国在世界上首次人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸；印刷技术是中国古代四大发明之一，但与化学关联不大；而青霉素是1928年，英国细菌学家弗莱明发现的。

知识点3

有机化学的应用

随着人类生产、生活质量的提高，人类对具有特殊功能的有机物的需求也日益增长。从日常生活中的衣食住行离不开的日用化学品到高科技所依赖的新型高分子材料，如各种医用合成材料、光功能材料、工程材料、合成黏合剂、合成涂料等。

人类已知的物质大约有3 700万种，而95％以上是有机化合物，而这些有机化合物大多数是由人工合成的。它涵盖了农业，如高效低毒杀虫剂、杀菌剂、除草剂、植物生长刺激素等；轻工业，如医药、染料、香料、涂料、合成塑料、黏合剂、表面活性剂等等；重工业，如工程塑料、合成橡胶、发动机燃料及添加剂等等；国防工业，如炸药、高能燃料、特殊合成材料等等。

考例3

尿素是第一个人工合成的有机物，下列关于尿素的叙述中不正确的是(

)

A.尿素是一种氮肥

B.尿素是人体新陈代谢的一种产物

C.尿素能发生水解反应

D.尿素是一种酸性物质

［解析］

尿素［CO(NH2)2］是一种常用的化肥，来源于有机体的代谢，但人类利用无机物合成了尿素，从而打破了有机物只能从有机体中提取的历史。尿素能发生水解反应，但不是酸性物质。

［答案］

D 变式探究3

书法离不开文房四宝（笔、墨、纸、砚）。做笔用的狼毫，研墨用的墨条以及宣纸（即白纸）和做砚台用的砚石的主要成分依次是(

)

A.多糖、石墨、蛋白质、无机盐

B.塑料、石墨、多糖、无机盐

C.蛋白质、石墨、多糖、无机盐

D.蛋白质、煤炭、多糖、有机玻璃

［答案］

C

［解析］

狼毫的主要成分是蛋白质；墨条是用石墨制作的；宣纸是纤维素，属于多糖；砚石是一种矿物材料，属于无机盐。

课后强化作业

基础巩固

1.自然界中化合物的种类最多的是(

)

A.无机化合物

B.有机化合物

C.铁的化合物

D.碳水化合物

［答案］

B

［解析］

在现有的元素中，碳元素所形成的化合物的种类最多，碳水化合物只含有C、H、O三种元素，而有机物中除了这三种元素之外，还含有S、P、N等多种元素。

2.下列物质中，不属于有机物的是(

)

A.四氯化碳

B.硫氰化钾

C.碳化硅

D.酒精

［答案］

BC ［解析］

一般把含碳元素的化合物称为有机物，但对于碳的氧化物、碳酸及其盐、氰化物、硫氰化物、碳化物等少数含碳元素的化合物，由于其组成与性质跟无机物相似，故仍属于无机物。也就是说，有机物中一定含有碳元素，而含碳元素的物质不一定是有机物。

3.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

［答案］

B

4.我们通常所说的三大合成材料是指(

)

①光导纤维；②塑料；③合成氨；④高温结构陶瓷；⑤合成纤维；⑥涂料；⑦合成洗涤剂；⑧合成橡胶；⑨黏合剂；⑩硅酸盐材料。

A.②⑤⑧

B.①⑦⑩

C.③④⑨

D.①④⑩

［答案］

A

［解析］

我们通常所说的三大合成材料包括：塑料、合成橡胶和合成纤维。

5.下列事件表明有机化学成为一门独立化学分支的是(

)

A.1828年，德国化学家维勒人工合成尿素

B.1965年，我国科学工作者人工合成具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素

C.18世纪初，瑞典化学家贝采利乌斯首先使用“有机”这个词，并提出了“有机化学”和“有机化合物”的

D.1981年，我国科学工作者在世界上首次用人工方法合成了核糖核酸

［答案］

C ［解析］

有机化学作为一门独立的化学分支进入科学领域，是从瑞典化学家贝采利乌斯首先使用“有机”这个词开始的。

6.1828年，德国化学家维勒冲破了“生命力论”学说的束缚，在实验室里制无机物氰酸铵（NH4CNO）时得到了有机物尿素［CO(NH2)2］，他的这一功绩，恩格斯曾给予了很高的评价。下列说法中，不正确的是(

)

A.氰酸铵属于铵盐

B.氰酸铵与尿素的化学性质不同

C.氰酸铵转化为尿素的过程为物理变化

D.有机物不一定要从生命体内获得

［答案］

C

［解析］

根据此题信息不难推断A、B、D是正确的，氰酸铵转化为尿素的过程，发生的是化学变化，因此C不正确。

7.下列关于有机物在空气中燃烧的说法中，正确的是(

)

A.只生成碳的氧化物和水

B.只生成CO2和水

C.可能生成碳的氧化物、水及其他元素的化合物

D.只生成CO2、水及其他元素的化合物

［答案］

C ［解析］

有机物的组成元素除了碳以外，还可能有氢、氧、硫、磷、卤素等，它们在空气中燃烧时，碳元素生成CO或CO2(完全燃烧时生成CO2，不完全燃烧时生成CO)，氢元素生成水，其他元素生成它们各自的化合物。

能力提升

1.下列关于塑料的说法错误的是(

)

A.塑料一般难溶于水

B.塑料的主要成分是有机高分子化合物

C.塑料是纯净物，有固定的熔、沸点

D.普通的塑料是不导电的绝缘体

［答案］

C

［解析］

塑料是混合物，故没有固定的熔、沸点。

2.下列对于废弃塑料制品的处理方法中，最为恰当的是(

)

A.将废弃物切成碎片，混在垃圾中填埋于土壤中

B.将废弃物焚烧

C.将废弃物倾倒在海洋中

D.将废弃物用化学方法加工成防水涂料或汽油

［答案］

D

［解析］

塑料不易降解，ABC三项中的处理均可造成环境污染。

3.一些低劣的建筑涂料虽然也号称“乳胶漆”，但它使用聚乙烯醇等化工原料作黏合剂。这种化工原料会给人体带来中毒的危害，那么中毒的原因是该化工原料中含大量游离的(

) A.乙烯

B.甲醛［答案］

B

C.乙醇

D.甲醇

［解析］

建筑涂料等装修材料中含有甲醛，甲醛对人体有巨大危害。

4.在细胞的生命活动中起重要作用，含量占原生质总量95%以上的化学元素是(

)

A.C、H、O、N、P、Na

B.C、H、O、N、P、KC.C、H、O、K、Ca、Mg

D.C、H、O、N、P、S［答案］

D

20世纪90年代初，国际上提出了“预防污染”这一新概念。绿色化学是“预防污染”的根本手段，它的目标是研究和寻找充分利用的无毒无害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各环节都实现净化和无污染的反应途径。试回答5~6题。

5.下列各项属于“绿色化学”的是(

)

A.处理废弃物

B.治理污染点

C.减少有毒物

D.杜绝污染源

［答案］

D

［解析］

题给信息中有“无污染”一词，故必须杜绝污染源，而ABC三项对污染源的处理都不彻底。

6.下列物质中，不属于有机物的是(

)

A.氰化钠(NaCN)

B.醋酸（CH3COOH）

C.乙炔(C2H2)

D.碳化硅(SiC)

［答案］

AD

［解析］

本题考查了有机物的概念。有机化合物为含碳化合物，但因为碳的氧化物(如一氧化碳、二氧化碳)、碳酸盐(如碳酸钠、碳酸钙)、碳化物(如碳化硅、碳化钙)、氰化物(如氢氰酸、氰化钾)等化合物的性质

与无机化合物的性质相似，所以通常被归为无机物。根据以上提示，可以判断A和D不属于有机物，而B和C是有机化合物。故正确答案为AD。

7.下列不符合当今化学研究方向的是(

)

A.发现新物质

B.合成新材料

C.研究化学反应的微观过程［答案］

D

D.研究化学反应中原子守恒关系

［解析］

发现新物质、合成新材料就是化学的灵魂，没有这两项工作，化学就失去了作用，反应的微观过程由于非常迅速，所以过去难以观察，直到现在才有可能达到这样的水平，而且了解反应过程对新物质的研发也有帮助。化学反应中原子守恒关系已经作为一种法则了。故选D。

8.下列由事实得出的结论错误的是(

)

A.维勒用无机物合成了尿素，突破了无机物与有机物的界限

B.门捷列夫在前人工作的基础上发现了元素周期律，表明科学研究既要继承又要创新

C.C60

D.科恩和波普尔因理论化学方面的贡献获诺贝尔化学奖，意味着化学已成为以理论研究为主的学科

［答案］

D

［解析］

理论化学与实践应相辅相成，而不是以谁为主，谁为辅的问题，因此D选项是错误的。

9.用无机物人工合成有机物——尿素的实验过程如下：



NH4CNO(氰酸铵) 尿素

AgCNO(氰酸银)(1)已知反应①为复分解反应。请写出反应①和反应②的化学方程式。

①

②

；

。

反应①反应②(2)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

［答案］

(1)①AgCNO+NH4Cl===AgCl↓+NH4CNO

②NH4CNO　△　CO(NH2)2

(2)B ［解析］

由氰酸银制得氰酸铵时，发生的反应为复分解反应，因此应生成水、气体或沉淀。由题意可知，该反应的另一产物为氯化银，由此可得出反应的化学方程式，NH４CNO和CO(NH2)2的分子式相同而结构不同，故属于同分异构体。

10.下列有机物中属于天然有机物的是

，属于合成有机物的是

。

①塑料

②糖类

③油脂

④蛋白质

⑤合成橡胶

⑥合成药物

⑦结晶牛胰岛素

⑧合成纤维

⑨天然橡胶

⑩天然气

○11［答案］

②③④⑨⑩11

①⑤⑥⑦⑧

○