PAGE5-第一單元有機(jī)化學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用[明確學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.知道有機(jī)化學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史及發(fā)呈現(xiàn)狀，能說出有機(jī)化學(xué)發(fā)展史中做出突出貢獻(xiàn)的幾個(gè)科學(xué)家及其成就。2.知道有機(jī)化學(xué)在人類生活和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用。3.理解有機(jī)物的一般特點(diǎn)及與無機(jī)物的聯(lián)系與區(qū)分。一、有機(jī)化學(xué)的發(fā)展1．3000多年前用煤作燃料，2000多年前駕馭eq\o(□,\s\up4(01))石油、自然氣的開采技術(shù)。2．19世紀(jì)初，瑞典化學(xué)家eq\o(□,\s\up4(02))貝采利烏斯提出了有機(jī)化學(xué)概念。3．1828年，德國化學(xué)家維勒，在試驗(yàn)室將無機(jī)物氰酸銨溶液蒸發(fā)得到有機(jī)物尿素。NH4CNOeq\o(→,\s\up17(△))eq\o(□,\s\up4(03))CO(NH2)2，無機(jī)物eq\o(→,\s\up17(合成))有機(jī)物，打破了無機(jī)物和有機(jī)物的界限。沖破了“生命力論”學(xué)說的束縛。4．1831年，德國化學(xué)家李比希創(chuàng)立了有機(jī)化合物的定量分析法。5．1848～1874年之間，關(guān)于碳的價(jià)鍵、碳原子的空間結(jié)構(gòu)等理論漸漸趨于完善，之后建立了官能團(tuán)體系，使有機(jī)化學(xué)成為一門較完整的學(xué)科。二、有機(jī)化學(xué)的應(yīng)用隨著人類生產(chǎn)、生活質(zhì)量的提高，人類對(duì)具有特別功能的有機(jī)物的需求也日益增長。從日常生活中衣食住行離不開的日用化學(xué)品到高科技所依靠的新型高分子材料，如各種醫(yī)用合成材料、光功能材料、工程材料、合成黏合劑、合成涂料等。人類已知的物質(zhì)大約有3700萬種，而95%以上是有機(jī)化合物，而這些有機(jī)化合物大多數(shù)是由人工合成的。它涵蓋了農(nóng)業(yè)，如高效低毒殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、植物生長激素等；輕工業(yè)，如合成醫(yī)藥、染料、香料、涂料、合成塑料、黏合劑、表面活性劑等；重工業(yè)，如工程塑料、合成橡膠、發(fā)動(dòng)機(jī)燃料及添加劑等；國防工業(yè)，如炸藥、高能燃料、特別合成材料等；新科技發(fā)展的方向，如基因技術(shù)等。以是否含有碳元素為標(biāo)準(zhǔn)來推斷有機(jī)物和無機(jī)物是否具有局限性？提示：以是否含有碳元素為標(biāo)準(zhǔn)來劃分有機(jī)物和無機(jī)物的物質(zhì)分類方法有肯定的局限性，如CO、CO2、H2CO3、碳酸鹽、金屬碳化物、氰化物、硫氰化物等物質(zhì)，雖然含有碳元素，但它們的組成和性質(zhì)跟無機(jī)物相像，一般將它們視為無機(jī)物。一、有機(jī)物的定義、性質(zhì)與辨析有機(jī)物與無機(jī)物的比較[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]1．下列說法正確的是()A．有機(jī)物都能燃燒生成二氧化碳和水，且受熱不易分解B．有機(jī)物大多難溶于水而易溶于汽油、四氯化碳等有機(jī)溶劑C．石墨烯為單層的石墨，其為有機(jī)物D．含有碳元素的化合物肯定是有機(jī)物答案B解析A項(xiàng)，少數(shù)有機(jī)物不行燃燒，如CCl4等，故錯(cuò)誤。C項(xiàng)，石墨烯為單質(zhì)，不是有機(jī)物，錯(cuò)誤。D項(xiàng)，有機(jī)物肯定含有碳元素，但含碳元素不肯定為有機(jī)物，如CO2、CaCO3、KSCN等。2．下列關(guān)于有機(jī)物的敘述正確的是()A．有機(jī)物都是非電解質(zhì)B．熔點(diǎn)低的化合物都是有機(jī)物C．不含氫的化合物也可能是有機(jī)物D．易溶于酒精、汽油的物質(zhì)肯定是有機(jī)物答案C解析大多有機(jī)物是非電解質(zhì)，但也有一些有機(jī)物是電解質(zhì)，如CH3COOH、C17H35COONa、等，A項(xiàng)錯(cuò)誤；一些無機(jī)物的熔點(diǎn)較低，在常溫下呈氣態(tài)或液態(tài)，如H2、H2O等，B項(xiàng)錯(cuò)誤；CCl4中不含氫元素，但CCl4屬于有機(jī)物，C項(xiàng)正確；易溶于酒精、汽油的物質(zhì)可能是有機(jī)物，也可能是無機(jī)物，例如Br2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、有機(jī)化學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用1．中國有機(jī)化學(xué)發(fā)展史(1)原始社會(huì)末期，古人已經(jīng)起先用谷物釀酒制醋。(2)3000多年前已經(jīng)用煤作為燃料。(3)2000多年前就駕馭了石油和自然氣的開采技術(shù)。(4)我國周代已經(jīng)運(yùn)用靛藍(lán)、茜草等自然染料。(5)西漢初期獨(dú)創(chuàng)了紙。(6)公元前1世紀(jì)發(fā)展本草醫(yī)學(xué)。(7)1965年，中國首先在世界上第一次用人工方法合成蛋白質(zhì)——結(jié)晶牛胰島素。(8)1981年，中國在世界上首次人工合成酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸。2．駕馭有關(guān)化學(xué)發(fā)展史中的重要科學(xué)家(1)“原子學(xué)說”的奠基人道爾頓推翻了錯(cuò)誤的“燃素學(xué)說”的拉瓦錫。(2)首次提出“有機(jī)化學(xué)”和“有機(jī)化合物”概念的貝采利烏斯。(3)第一次用無機(jī)物合成有機(jī)物的維勒。(4)創(chuàng)立有機(jī)化學(xué)元素分析法的李比希。(5)將化學(xué)元素及其化合物納入一個(gè)統(tǒng)一的理論體系的門捷列夫。(6)“分子學(xué)說”的創(chuàng)立者阿伏加德羅等。[對(duì)點(diǎn)練習(xí)]3．下列事務(wù)表明有機(jī)化學(xué)成為一門獨(dú)立化學(xué)分支的是()A．德國化學(xué)家維勒第一次在試驗(yàn)室里合成了尿素B．中國科學(xué)院生物化學(xué)探討所等單位人工合成具有生物活性的蛋白質(zhì)——結(jié)晶牛胰島素C．瑞典化學(xué)家貝采利烏斯首先運(yùn)用“有機(jī)”這個(gè)詞，并提出了“有機(jī)化學(xué)”和“有機(jī)化合物”的概念D．由于自然的有機(jī)化合物不能滿意人們的須要，所以起先大量人工合成塑料、合成纖維、合成橡膠、合成藥物等答案C解析題中的幾個(gè)選項(xiàng)都是有機(jī)化學(xué)發(fā)展史上的重要階段，但有機(jī)化學(xué)作為一門獨(dú)立的化學(xué)分支是從瑞典化學(xué)家貝采利烏斯首先提出有機(jī)化學(xué)概念起先的。4．下列有關(guān)有機(jī)物的應(yīng)用說法正確的是()A．糖類、油脂、蛋白質(zhì)均為有機(jī)物，只能用于生活中為人類供應(yīng)能量和養(yǎng)分成分B．用于國家游泳中心水立方的膜材料ETFE是由四氟乙烯與乙烯聚合而成的，它是一種有機(jī)物，難溶于水，易燃C．乙醇汽油的推廣運(yùn)用可削減對(duì)環(huán)境的污染，是因?yàn)橐掖计腿紵划a(chǎn)生CO、NOx等有害物質(zhì)D．合成纖維、合成樹脂等在宇航服、飛行器中的應(yīng)用說明航空航天工業(yè)離不開有機(jī)化學(xué)的支持答案D解析糖類、油脂、蛋白質(zhì)均為有機(jī)物，許多種物質(zhì)在日常生活中可做成食品為人類供應(yīng)能量和養(yǎng)分成分，但同時(shí)它們也是特別重要的化工原料，如葡萄糖用于印染工業(yè)和制鏡工業(yè)，油脂可用來生產(chǎn)高級(jí)脂肪酸和甘油等，A項(xiàng)錯(cuò)誤；ETFE由四氟乙烯與乙烯聚合而成，故為有機(jī)物，由于它用作建筑膜材料，應(yīng)防水防火，故難溶于水并且不易燃燒，B項(xiàng)錯(cuò)誤；乙醇汽油不完全燃燒也可產(chǎn)生CO，在發(fā)動(dòng)機(jī)中，N2與O2也可生成一系列NOx，C項(xiàng)錯(cuò)誤；有機(jī)化學(xué)產(chǎn)品尤其是高分子復(fù)合材料在航空航天工業(yè)中應(yīng)用廣泛，因此航空航天工業(yè)離不開有機(jī)化學(xué)，D項(xiàng)正確。本課歸納總結(jié)1．在人類已知的化合物中，種數(shù)最多的是()A．過渡元素形成的化合物B．第ⅢA族元素形成的化合物C．第ⅣA族元素形成的化合物D．第ⅦA族元素形成的化合物答案C解析第ⅣA族的碳元素形成的化合物(有機(jī)物)種類最多。2．20世紀(jì)化學(xué)合成技術(shù)的發(fā)展對(duì)人類健康水平和生活質(zhì)量的提高做出了巨大貢獻(xiàn)。下列各組物質(zhì)全部由人工化學(xué)合成得到的是()A．玻璃纖維素青霉素B．尿素食鹽聚乙烯C．滌綸洗衣粉阿司匹林D．石英橡膠磷化銦答案C解析A項(xiàng)，纖維素在自然界中大量存在，如棉花等；B項(xiàng)，食鹽大量存在于海水中；C項(xiàng)，三種物質(zhì)都是人工合成的，自然界中沒有；D項(xiàng)，石英存在于自然界中，如水晶等。3．下列說法中，不正確的是()A．有機(jī)化學(xué)作為一門學(xué)科萌芽于17世紀(jì)，創(chuàng)立并成熟于18、19世紀(jì)B．凡是自然界存在的有機(jī)物，運(yùn)用有機(jī)化學(xué)方法都可以合成出來；凡是自然界不存在的有機(jī)物，不能運(yùn)用有機(jī)化學(xué)方法來合成它們C．有機(jī)化學(xué)能破譯并合成蛋白質(zhì)，相識(shí)并變更遺傳分子，從分子水平上揭示生命的奇妙D．1828年，德國科學(xué)家維勒首次在試驗(yàn)室里合成了有機(jī)物尿素，使人類從提取有機(jī)物進(jìn)入合成有機(jī)物的新時(shí)代答案B解析有機(jī)化學(xué)作為一門學(xué)科萌芽于17世紀(jì)，創(chuàng)立并成熟于18、19世紀(jì)，且在20、21世紀(jì)迅猛發(fā)展；自然界存在的或不存在的有機(jī)物都可以運(yùn)用有機(jī)化學(xué)方法合成出來；有機(jī)化學(xué)還能破譯并合成蛋白質(zhì)，相識(shí)并變更遺傳分子，從分子水平上揭示生命的奇妙。4．下列說法正確的是()A．只要是含碳元素的化合物肯定是有機(jī)物B．有機(jī)物是只有在生物體內(nèi)才能合成的物質(zhì)C．有機(jī)反應(yīng)較困難，一般速率較慢，且常伴有副反應(yīng)發(fā)生D．有機(jī)物都難溶于水，而易溶于有機(jī)溶劑答案C解析含碳元素的化合物大部分是有機(jī)物，但有些含碳元素的化合物，如CO、CO2、碳酸、碳酸鹽等與無機(jī)物的性質(zhì)相像，屬于無機(jī)物，A錯(cuò)；維勒的尿素合成試驗(yàn)打破了無機(jī)物與有機(jī)物之間的界限，B錯(cuò)；并不是全部的有機(jī)物都不溶于水而易溶于有機(jī)溶劑，如乙醇可與水以隨意比互溶，乙酸易溶于水，D錯(cuò)。5．恩格斯指出：“新創(chuàng)立的有機(jī)化學(xué)，它一個(gè)一個(gè)地從無機(jī)物創(chuàng)建出所謂的有機(jī)物，從而掃除了這些所謂有機(jī)物神奇性的殘余。”(1)請(qǐng)舉例說明有機(jī)物和無機(jī)物之間是可以相互轉(zhuǎn)化的(用化學(xué)方程式表示)：①有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物：__________________。②無機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物：__________________。(2)1828年，德國化學(xué)家維勒在制備無機(jī)鹽氰酸銨(NH4CNO，一種無機(jī)化合物，由氯化銨和氰酸銀反應(yīng)制得)時(shí)得到了尿素[CO(NH2)2]。尿素的人工合成，揭開了人工合成有機(jī)物的序幕。①制備氰酸銨的化學(xué)方程式是__________________。②尿素在尿素酶的作用下能夠水解生成碳酸銨，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________。答案(1)①C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O②6C