人工有机化合物(教案)高一化学(苏教版2019必修第二册)
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1.2.3物质的化学计量
(第3课时)
一、教学目标
1. 通过乙酸乙酯合成途径的分析,让学生了解简单有机化合物合成的基本思路。
2. 在认识取代反应、加成反应、水解反应、氧化反应等简单的有机反应的基础上,分析从乙烯制取乙酸乙酯的合成路线,了解有机物合成的路线和方法。
二、教学重点及难点
重点 乙酸乙酯的几种合成途径。
难点 有机化合物合成的基本思路 三、教学方法
讲授法、讨论法、探究性学习 四、教学工具 PPT 、视频等 五、教学过程
【导入】有机合成发展历程的视频。
【讲述】有机合成:利用简单、易得的原料,通过有机反应制取具有特定结构和功能的有机物。
近100年来,化学家已经设计和合成了数千万种有机化合物,在一定程度上满足了生产、生活和科学技术各个领域对性能各异的新物质的需求,促进了科技和经济的发展,提高了人类的生活质量。
20世纪以来,化学家在有机化学合成方面取得的成就举世瞩目,已有10多项相关研究成果获得了诺贝尔化学奖。
一、常见有机化合物的合成 以乙烯为原料合成乙酸乙酯 1、常规合成路线:
【生】乙酸乙酯由乙酸和乙醇通过酯化反应生成,乙烯可以生成乙醇,乙醇经两部氧化生成乙酸。
【问】请写出相关化学方程式
【生】①CH 2==CH 2+H 2O ――――→催化剂
加热、加压CH 3CH 2OH ①2CH 3CH 2OH +O 2――→Cu ①2CH 3CHO +2H 2O ①2CH 3CHO +O 2――→催化剂
2CH 3COOH
①CH 3CH 2OH +CH 3COOH 浓H 2SO 4
①CH 3COOCH 2CH 3+H 2O 2、其他合成路线:
①
3、有机合成路线的选择
有机合成中要综合考虑原料来源,反应物利用率,反应速率、设备和技术条件,是否有污染物排放以及生成成本等因素。
【讲述】有机合成中的绿色化学思想
设计和创造新的有机化合物分子是有机化学研究的重要课题,如何把常见的反应物转化为具有特定组成结构的生成物,是有机合成的关键。
在有机合成中,我们要秉持绿色化学的理念,注意避免环境污染物的产生,尽可能降低能量消耗,最大限度地提高反应过程中的原子利用率。
例如,改变所用的试剂或反应方式;避免分离中间体,从几个原料经一步合成目标产物;使用含水的溶剂代替有机溶剂作为反应介质等。
二、有机高分子的合成
【展示】有机合成材料的发展及应用。
1、有机高分子化合物:相对分子质量高达几万乃至几百万的有机化合物。
有机高分子化合物分类:
①天然有机高分子,如淀粉、纤维素、蛋白质等。
①合成有机高分子,如塑料、合成纤维、合成橡胶(统称为三大合成材料)等。
【展示】生活中用于制造水杯、奶瓶、食物保鲜膜等用品的聚乙烯照片。
一定条件
【讲述】乙烯制聚乙烯:n CH2==CH2―――→
小分子有机物乙烯通过反应生成了高分子有机物聚乙烯。
【展示】大量用于制造玩具、标本架、各种笔杆、包装用泡沫塑料的聚苯乙烯照片。
【讲述】
小分子有机物苯乙烯通过反应生成了高分子有机物聚苯乙烯。
2.有机高分子的合成方法
加成聚合反应(简称加聚反应):
含有碳碳双键(或碳碳三键)的相对分子质量小的有机物分子,在一定条件下,通过加成反应,互相结合成相对分子质量大的高分子化合物的反应。
【展示】小人手拉手图片
加聚反应就像一个人张开两手,和一群人手拉手。
n CH 2==CH 2―――→
一定条件
CH 2==CH 2:单体,能合成高分子化合物的小分子物质;
—CH 2—CH 2—:链节:高分子化合物中不断重复的基本结构单元 N :聚合度:高分子化合物中链节的数目。
【讲述】加聚反应单体的判断方法-一边赶法
去掉[ ]和n ,将链节中的一个键从左向右折叠,单变双,双变单,遇到碳超过4价,则断开。
如―→―→CH 2==CF 2和CF 2==CF—CF 3。
【讲述】
为了满足经济、生活、科技、国防等方面的发展需求,在有机高分子合成领域中,化学工作者们正在研究和着力解决以下课题:
1、对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广,如导电高分子的应用研究等。
2、研制具有特殊功能的高分子材料,如合成仿生和智能高分子材料等。
3、研制用于物质分离、能量转换的高分子膜,如合成能将化学能转换成电能的传感膜,合成将热能转换成电能的热电膜等。
4、研制易分解的新型合成材料,防止“白色污染”,如研制可生物降解的特种塑料等。
生活向导:
生活中常见的塑料瓶底往往标有一些数字符号,这些数字到底是什么意思?它们与我们的健康生活有没有直接的关系?
【课堂练习】
已知:R -CH===CH 2――→HBr
过氧化氢R—CH 2—CH 2Br ,则由 2溴丙烷制取少量的1丙醇(CH 3CH 2CH 2OH)时,
需要经过的各反应分别为()
A.加成→消去→取代
B.取代→消去→加成
C.取代→加成→消去
D.消去→加成→取代
D
【课堂小结】师生一起回顾和总结。
一、常见有机化合物的合成
以乙烯为原料合成乙酸乙酯
二、有机高分子的合成
有机高分子化合物
有机高分子的合成方法-加聚反应。