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文檔簡介

1、選修五 第一章 第一節(jié) 主備人:劉文娟 審核人:孟玲玲教 案課題:第一章 認識有機化合物第一節(jié) 有機化合物的分類 授課班級課 時1教學目的知識與技能1、了解有機化合物常見的分類方法2、了解有機物的主要類別及官能團過程與方法根據生活中常見的分類方法,認識有機化合物分類的必要性。利用投影、動畫、多媒體等教學手段,演示有機化合物的結構簡式和分子模型,掌握有機化合物結構的相似性。情感態(tài)度價值觀體會物質之間的普遍聯系與特殊性,體會分類思想在科學研究中的重要意義重 點了解有機物常見的分類方法; 難 點了解有機物的主要類別及官能團知識結構與板書設計第一章 認識有機化合物第一節(jié) 有機化合物的分類一、按碳的骨架

2、分類 鏈狀化合物(如CH3CH2CH2CH2CH3) (碳原子相互連接成鏈)有機化合物 脂環(huán)化合物(如 )不含苯環(huán) 環(huán)狀化合物 芳香化合物(如 )含苯環(huán)二、按官能團分類教學過程教學步驟、內容教學方法、手段、師生活動引入通過高一的學習,我們知道有機物就是有機化合物的簡稱,最初有機物是指有生機的物質,如油脂、糖類和蛋白質等,有機物自身有著特定的化學組成和結構,導致了其在物理性質和化學性質上的特殊性。研究有機物的組成、結構、性質、制備方法與應用的科學叫有機化學。 我們先來了解有機物的分類。板書第一章 認識有機化合物 第一節(jié) 有機化合物的分類講高一時我們學習過兩種基本的分類方法交叉分類法和樹狀分類法,

3、那么今天我們利用樹狀分類法對有機物進行分類。 烴和烴的衍生物,其中烴是只含有碳和氫的化合物。講從結構上有兩種分類方法:一是按照構成有機物分子的碳的骨架來分類;二是按反映有機物特性的特定原子團來分類。板書一、按碳的骨架分類 鏈狀化合物(如CH3CH2CH2CH2CH3) (碳原子相互連接成鏈)有機化合物 脂環(huán)化合物 如 不含苯環(huán) 環(huán)狀化合物 芳香化合物如 含苯環(huán)講在這里我們需要注意的是,鏈狀化合物和脂環(huán)化合物統(tǒng)稱為脂肪族化合物。而芳香族化合物是指包含苯環(huán)的化合物,其又可根據所含元素種類分為芳香烴和芳香烴的衍生物。而芳香烴指的是含有苯環(huán)的烴,其中的一個特例是苯及苯的同系物,苯的同系物是指有一個苯環(huán)

4、,環(huán)上側鏈全為烷烴基的芳香烴。除此之外,我們常見的芳香烴還有一類是通過兩個或多個苯環(huán)的合并而形成的芳香烴叫做稠環(huán)芳香烴。過決定化合物特殊性質的原子或原子團叫官能團,下面讓我們先來認識一下主要的官能團。板書二、按官能團分類投影表1-1 有機物的主要類別、官能團和典型代表物類別官能團典型代表物的名稱和結構簡式烷烴甲烷 CH4烯烴 雙鍵乙烯 CH2=CH2炔烴CC 三鍵乙炔 CHCH芳香烴苯 鹵代烴X(X表示鹵素原子)溴乙烷 CH3CH2Br 醇OH 羥基乙醇 CH3CH2OH 酚OH 羥基苯酚 醚 醚鍵乙醚 CH3CH2OCH2CH3醛 醛基乙醛 酮 羰基丙酮 羧酸 羧基乙酸 酯 酯基乙酸乙酯 胺

5、NH2 氨基CH3NH2 甲胺講官能決定了有機物的類別、結構和性質。一般地,具有同種官能團的化合物具有相似的化學性質,具有多種官能團的化合物應具有各個官能團的特性。我們知道,我們把這種結構相似,在分子組成上相關一個或若干CH2原子團的有機物互稱為同系物。 投影常見有機物的通式烴鏈烴(脂肪烴)烷烴(飽和烴)CnH2n+2無特征官能團,碳碳單鍵結合不飽和烴烯烴CnH2n含有一個炔烴CnH2n-2含有一個CC二烯烴CnH2n-2含有兩個飽和環(huán)烴環(huán)烷烴CnH2n單鍵成環(huán)不飽和環(huán)烴環(huán)烯烴CnH2n-2成環(huán),有一個雙鍵 環(huán)炔烴CnH2n-4成環(huán),有一個叁鍵環(huán)二烯烴CnH2n-4苯的同系物CnH2n-6稠環(huán)

6、芳香烴小結本節(jié)課我們要掌握的重點就是認識常見的官能團,能按官能團對有機化合物進行分類。將學生的思路帶入對必修2有機的回憶引導學生回憶必修1學習的分類方法:交叉分類法和樹狀分類法教學回顧:教 案課題:第一章 第二節(jié) 有機化合物的結構特點 授課班級課 時2教學目的知識與技能1、理解有機化合物的結構特點 ;了解碳原子雜化方式與結構2、掌握甲烷、乙烯、乙炔的結構特點和同分異構體過程與方法通過對同分異構體各題型的練習,要分析總結出對解題具有指導意義的規(guī)律、方法、結論,從“思考會”轉變成“會思考”,真正提高學生的思維能力,對同分異構體及同分異構現象有一個整體的認識,能準確判斷同分異構體及其種類的多少情感態(tài)

7、度價值觀1、體會物質之間的普遍性與特殊性2、認識到事物不能只看到表面,要透過現象看本質重 點有機物的成鍵特點和同分異構體的書寫難 點同分異構體相關題型及解題思路知識結構與板書設計第二節(jié) 有機化合物的結構特點一、有機化合物中碳原子的成鍵特點1、鍵長、鍵角、鍵能2、有機物結構的表示方法二、有機化合物的同分異構現象1、烷烴同分異構體的書寫第一步:所有碳,一直鏈。第二步:原直鏈,縮一碳??s下的碳,作支鏈。第三步:原直鏈,再縮一碳;縮下的碳,都作支鏈。碳鏈異構2、烯烴同分異構體書寫步驟(1)先寫出相應烷烴的同分異構體的結構簡式:(2)從相應烷烴的結構簡式出發(fā),變動不飽和鍵的位置。教學過程教學步驟、內容教

8、學方法、手段、師生活動引入這節(jié)課我們來學習第二節(jié)有機化合物的結構特點。我們在高一時就初步了解了有機化合物種類繁多的原因,主要是由于碳原子的成鍵特點所決定的,接下來我們對其進行進一步的學習。板書第二節(jié) 有機化合物的結構特點 一、有機化合物中碳原子的成鍵特點講由碳元素和氫元素構成的化合物卻超過了幾百萬種,這正是由于有機化合物中碳原子的成鍵特點所決定的。碳原子最外層有4個電子,不易失去或獲得電子而形成陽離子或陰離子。碳原子通過共價鍵與氫、氧、氮、硫、磷等多種非金屬形成共價化合物。板書1、鍵長、鍵角、鍵能 鍵長:原子核間的距離稱為鍵長,越小鍵能越大,鍵越穩(wěn)定。 鍵角:分子中1個原子與另外2個原子形成的

9、兩個共價鍵在空間的夾角,決定了分子的空間構型。 鍵能:以共價鍵結合的雙原子分子,裂解成原子時所吸收的能量稱為鍵能,鍵能越大,化學鍵越穩(wěn)定觀察與思考觀察甲烷、乙烯、 乙炔、苯等有機物的球棍模型,思考碳原子的成鍵方式與分子的空間構型、鍵角有什么關系?講碳原子成鍵規(guī)律小結:1、當一個碳原子與其他4個原子連接時,這個碳原子將采取四面體取向與之成鍵。2、當碳原子之間或碳原子與其他原子之間形成雙鍵時,形成雙鍵的原子以及與之直接相連的原子處于同一平面上。3、當碳原子之間或碳原子與其他原子之間形成叁鍵時,形成叁鍵的原子以及與之直接相連的原子處于同一直線上。4、烴分子中,僅以單鍵方式成鍵的碳原子稱為飽和碳原子;

10、以雙鍵或叁鍵方式成鍵的碳原子稱為不飽和碳原子。5、只有單鍵可以在空間任意旋轉。板書2、有機物結構的表示方法講結構式:有機物分子中原子間的一對共用電子(一個共價鍵)用一根短線表示,將有機物分子中的原子連接起來,若省略碳碳單鍵或碳氫單鍵等短線,成為結構簡式。若將碳、氫元素符號省略,只表示分子中鍵的連接情況,每個拐點或終點均表示有一個碳原子,稱為鍵線式。投影結構式結構簡式的轉換 小結講由于碳原子的成鍵特點,每個碳原子不僅能與氫原子或其他原子形成4個共價鍵,而且碳原子之間也能與共價鍵相結合。碳原子間可以形成單鍵、雙鍵和三鍵;多個碳原子可以結合成長短不一的碳鏈,碳鏈也可以帶有支鏈,還可以結合成碳環(huán),碳鏈

11、和碳環(huán)也可以互相結合。以上就是有機物種類繁多的原因。講下面,我們來擴展一下,如何能夠由結構簡式或鍵線式,快速判斷該有機物的分子式。讓我們來共同學習一下不飽和度。投影不飽和度1、不飽和度又稱為缺氫指數,有機物分子中與碳原子數相等的開鏈烷烴相比較,每減少2個氫原子,則不飽和度增加1。2、計算分式:(1) 若有機物的分子式為CnHm,不飽和度=若有機物的分子式為CnHmXr, 不飽和度=若有機物的分子式為CxHyOz, 不飽和度=若有機物的分子式為CxHyNz, 不飽和度=講在這里大家需要注意的是,若有機物為含氧化合物,C=O,C=C等效,不飽和度相當于1,故O原子數可不計入不飽和度。而有機物分子中

12、如有-X、-NO2、NH2、SO3H 均可視為氫原子。帶入不飽和度計算時作出相應的轉換。投影不飽和度:(2) =雙鍵數+叁鍵數*2+環(huán)數講在這里大家需要注意的是,在對有機物中的橋環(huán)化合物或籠形結構的脂環(huán)化合物進行研究時,我們所指的環(huán)數不是我們所看到的立體結構的面數,通常在有機中,把碳環(huán)化合物轉變?yōu)殒湢罨衔镄枰驍嗟腃-C鍵數目,就是碳環(huán)的數目。投影不飽和度(3) 對于立體有機物分子,=面數-1 對于多籠結構,=面數-籠數講在這里,我們所說的籠狀化合物也符合歐拉定理,即投影知識拓展歐拉定理多面體的頂點數、面數和棱邊數的關系,遵循歐拉定理:頂點數+面數-棱邊數=2講在有機化合物中,頂點數就相當于

13、組成的原子數,棱邊數相當于化學鍵數。投影以立方烷和金剛烷舉例,計算不飽和度過也是由于以上原因,由相同原子組成的有機物分子可能具有不同的幾種結構。 板書二、有機化合物的同分異構現象投影復習1、同系物:結構相似,分子組成相差若干個CH2原子團的有機物稱為同系物。特點是物理性質遞變,化學性質相似。2、同分異構體:化合物具有相同的分子式,但具有不同結構的現象,叫做同分異構現象。具有同分異構現象的化合物互稱同分異構體。講對于某一烷烴分子怎樣判斷它是否具有同分異構體,如有,又具有幾種同分異構體,這是學習有機化學一個很重要的內容。我們必須學會判斷并能夠書寫。今天,我們將學習一種常用的書寫方法縮鏈法(減碳對稱

14、法)。板書1、烷烴同分異構體的書寫點擊試題例1、 的同分異構體板書第一步:所有碳,一直鏈。 (先寫碳絡結構,后用H原子飽和)板書第二步:原直鏈,縮一碳??s下的碳,作支鏈。 (從鏈端依次編號)問縮去的一個碳可作為一個,能否連接到1號或4號碳原子上?展示用球棍模型旋轉,讓學生觀察。(注意空間結構的變換和支鏈連接位置的等效性) (答:不能。書寫同分異構體時,碳鏈頂端的碳原子上不要連接任何烴基,否則,將出現相同的同分異構體。) 可寫成 問支鏈能否連接到第3號碳原子上?演示用球棍模型旋轉,讓學生觀察。 (答:不能。第2與第3號碳原于是完全對稱的、等效的碳原子)板書第三步:原直鏈,再縮一碳;縮下的碳,都作

15、支鏈。講縮去的兩個碳原子可作為兩個甲基或一個乙基。問兩個甲基怎么連接?(只能同時連在第2個碳原予上) (注意:第2號碳已飽和,即使有碳原子也不能再連接在這同一個碳原子上了;除第2號碳原子外,四個碳原于是完全等效的) 作為乙基,它不能連在頂端的碳原子上,能否連接到第2個碳原子上?演示用球棍模型旋轉,讓學生觀察。 (答:不能。書寫同分異構體時,直鏈上各號碳原子不要連接原子數等于或大于其號數的烴基,否則,將出現相同的同分異構體。)問剩三個碳原子的直鏈能否再縮去一個碳?(不能。所以碳原子數少于3個的烷烴是沒有同分異構體的)小結要按照程序依次書寫,以防遺漏。 每一步中要注意等效碳原子,以防重復。講以上這

16、種由于碳鏈骨架不同,產生的異構現象稱為碳鏈異構。烷烴中的同分異構體均為碳鏈異構。板書碳鏈異構進對于碳鏈異構的書寫一般采用的方法是“減碳對稱法”。包括兩注意(選擇最長的碳鏈作主鏈,找出中心對稱線),三原則(對稱性原則、有序性原則、互補性原則)、四順序(主鏈由長到短、支鏈由整到散、位置由心到邊、排布由鄰到間)、問烴的同分異構體是否只有碳鏈異構一種類型呢?講我們學習了烯烴的同分異構體的書寫就知道了。板書2、烯烴同分異構體書寫步驟(1)先寫出相應烷烴的同分異構體的結構簡式:(2)從相應烷烴的結構簡式出發(fā),變動不飽和鍵的位置。投影小結等效氫原則1、同一碳原子上的氫等效 小結并板書烯烴同分異構體包括2、同

17、一個碳上連接的相同基團上的氫等效3、互為鏡面對稱位置上的氫等效。講上面已經學了碳鏈異構和位置異構,剛才所學的烯烴由于雙鍵在碳鏈中位置不同產生的同分異構現象叫位置異構。還有一種同分異構類型是官能團異構。如乙醇和甲醚:CH3CH2OH(乙醇,官能團是羥基OH),CH3OCH3(甲醚,官能團是醚鍵 ),像這種有機物分子式相同,但具有不同官能團的同分異構體叫官能團異構。板書官能團異構點擊試題例3,寫出分子式為的烴的同分異構體; 投影小結書寫有機物的同分異構體的步驟是:首先考慮官能團異構、其次考慮碳連異構,最后考慮位置異構,同時遵循對稱性、互補性、有序性原則,即可以無重復、無遺漏地寫出所有的同分異構體來

18、。教學回顧:教 案課題:第一章 第三節(jié) 有機化合物的命名授課班級課 時1教學目的知識與技能理解烴基和常見的烷基的意義,掌握烷烴的習慣命名法以及系統(tǒng)命名法,能根據結構式寫出名稱并能根據命名寫出結構式過程與方法1、 引導學生自主學習,培養(yǎng)學生分析、歸納、比較能力 2、通過觀察有機物分子模型、有機物結構式,掌握烷烴、烯烴、炔烴、苯及苯的同系物同分異構體的書寫及命名。情感態(tài)度價值觀1、體會物質與名字之間的關系2、通過練習書寫丙烷CH3CH2CH3 分子失去一個氫原子后形成的兩種不同烴基的結構簡式。體會有機物分子中碳原子數目越多,結構會越復雜,同分異構體數目也越多。體會習慣命名法在應用中的局限性,激發(fā)學

19、習系統(tǒng)命名法的熱情。重 點烷烴的系統(tǒng)命名法難 點命名與結構式間的關系知識結構與板書設計第三節(jié) 有機化合物的命名一、烷烴的命名 1、習慣命名法2、系統(tǒng)命名法(1)定主鏈,最長稱“某烷”。(2)編號,最簡最近定支鏈所在的位置。最小原則:當支鏈離兩端的距離相同時,以取代基所在位置的數值之和最小為正確。最簡原則:當有兩條相同碳原子的主鏈時,選支鏈最簡單的一條為主鏈。(3)把支鏈作為取代基,從簡到繁,相同合并。(4)當有相同的取代基,則相加,然后用大寫的二、三、四等數字表示寫在取代基前面。二、烯烴和炔烴的命名1、將含有雙鍵或三鍵的最長碳鏈作為主鏈,稱為“某烯”或“某炔”。2、從距離雙鍵或三鍵最近的一端給

20、主鏈上的碳原子依次編號定位。三、苯的同系物的命名3、把支鏈作為取代基,從簡到繁,相同合并;用阿拉伯數字標明雙鍵或三鍵的位置(只需標明雙鍵或三鍵碳原子編號較小的數字)。用“二”“三”等表示雙鍵或三鍵的個數。教學過程教學步驟、內容教學方法、手段、師生活動復習什么是烴基? 烴分子失去一個氫原子所剩余的原子團叫做烴基,烷烴失去一個氫原子剩余的原子團叫烷基,以字母R表示。如“CH3”叫甲基,“-CH2CH3”叫乙基。引入在高一時我們就學習了烷烴的一種命名方法習慣命名法,但這種方法有很大的局限性,由于有機化合物結構復雜,種類繁多,又普遍存在著同分異構現象。 為了使每一種有機化合物對應一個名稱,進行系統(tǒng)的命

21、名是必要、有效的科學方法。板書第三節(jié) 有機化合物的命名一、烷烴的命名1、習慣命名法板書2、系統(tǒng)命名法(1)定主鏈,最長稱“某烷”。講選定分子里最長的碳鏈為主鏈,并按主鏈上碳原子的數目稱為“某烷”。碳原子數在110的用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示,碳原子數在11個以上的則用中文數字表示。隨堂練習確定下列分子主鏈上的碳原子數板書(2)編號,最簡最近定支鏈所在的位置。講把主鏈里離支鏈最近的一端作為起點,用1、2、3等數字給主鏈的各碳原子依次編號定位,以確定支鏈所在的位置。講在這里大家需要注意的是,從碳鏈任何一端開始,第一個支鏈的位置都相同時,則從較簡單的一端開始編號,即最簡單原則;有多

22、種支鏈時,應使支鏈位置號數之和的數目最小,即最小原則。板書最小原則:當支鏈離兩端的距離相同時,以取代基所在位置的數值之和最小為正確。投影板書最簡原則:當有兩條相同碳原子的主鏈時,選支鏈最簡單的一條為主鏈。投影板書(3)把支鏈作為取代基,從簡到繁,相同合并。講把取代基的名稱寫在烷烴名稱的前面,在取代基的前面用阿拉伯數字注明它在烷烴主鏈上的位置,并在號數后連一短線,中間用“”隔開。(烴基:烴失去一個氫原子后剩余的原子團。) 投影板書(4)當有相同的取代基,則相加,然后用大寫的二、三、四等數字表示寫在取代基前面。講但表示相同取代基位置的阿拉伯數字要用“,”隔開;如果幾個取代基不同,就把簡單的寫在前面

23、,復雜的寫在后面。隨堂練習給下列烷烴命名投影小結1.命名步驟: (1)找主鏈-最長的主鏈; (2)編號-靠近支鏈(小、多)的一端; (3)寫名稱-先簡后繁,相同基請合并.2.名稱組成: 取代基位置-取代基名稱-母體名稱3.數字意義: 阿拉伯數字-取代基位置 漢字數字-相同取代基的個數烷烴的系統(tǒng)命名遵守:1、最長原則2、最近原則3、最小原則4、最簡原則板書二、烯烴和炔烴的命名板書1、將含有雙鍵或三鍵的最長碳鏈作為主鏈,稱為“某烯”或“某炔”。投影板書2、從距離雙鍵或三鍵最近的一端給主鏈上的碳原子依次編號定位。投影 板書3、把支鏈作為取代基,從簡到繁,相同合并;用阿拉伯數字標明雙鍵或三鍵的位置(只

24、需標明雙鍵或三鍵碳原子編號較小的數字)。用“二”“三”等表示雙鍵或三鍵的個數。隨堂練習給下列有機物命名講在這里我們還需注意的是支鏈的定位要服從于雙鍵或叁鍵的定位。隨堂練習給下列有機物命名板書三、苯的同系物的命名講苯的同系物的命名是以苯作母體,苯環(huán)上的烴基為側鏈進行命名。先讀側鏈,后讀苯環(huán)。例如苯分子中的氫原子被甲基取代后生成甲苯,被乙基取代后生成乙苯,表示如下:投影 甲苯 乙苯講如果兩個氫原子被兩個甲基取代后,則生成的是二甲苯。由于取代基位置不同,二甲苯有三種同分異構體。它們之間的差別在于兩個甲基在苯環(huán)上的相對位置不同,可分別用“鄰”“間”和“對”來表示: 鄰二甲苯 間二甲苯 對二甲苯講若將苯

25、環(huán)上的6個碳原子編號,可以某個甲基所在的碳原子的位置為1號,選取最小位次號給另一個甲基編號,則鄰二甲苯也可叫做1,2二甲苯;間二甲苯叫做1,3二甲苯;對二甲苯叫做1,4二甲苯。講若苯環(huán)上有二個或二個以上的取代基時,則將苯環(huán)進行編號,編號時從小的取代基開始,并沿使取代基位次和較小的方向進行。 講當苯環(huán)上連有不飽和基團或雖為飽和基團但體積較大時,可將苯作為取代基。投影 小結我們在這節(jié)課所學的重點內容是烯烴、炔烴和苯的同系物的命名方法,課后大家要通過做一些練習題來強化本節(jié)課所學的方法。教學回顧:教 案課題:第一章 第四節(jié) 研究有機化合物的一般步驟和方法(一)授課班級課 時教學目的知識與技能1、了解怎

26、樣研究有機化合物應采取的步驟和方法2、掌握有機化合物分離提純的常用方法3、掌握蒸餾、重結晶和萃取實驗的基本技能過程與方法1、通過有機化合物研究方法的學習,了解分離提純的常見方法情感態(tài)度價值觀通過化學實驗激發(fā)學生學習化學的興趣,體驗科學研究的艱辛和喜悅,感受化學世界的奇妙與和諧重 點有機化合物分離提純的常用方法和分離原理難 點有機化合物分離提純的常用方法和分離原理知識結構與板書設計第四節(jié) 研究有機化合物的一般步驟和方法1、 分離(separation)、提純(purification)1、蒸餾(distillation)2、結晶和重結晶(recrystallization)3、萃取教學過程教學步

27、驟、內容教學方法、手段、師生活動引入我們已經知道,有機化學是研究有機物的組成、結構、性質、制備方法與應用的科學。那么,該怎樣對有機物進行研究呢?一般的步驟和方法是什么? 這就是我們這節(jié)課將要探討的問題。板書第四節(jié) 研究有機化合物的一般步驟和方法講從天然資源中提取有機物成分,首先得到的是含有有機物的粗品。在工廠生產、實驗室合成的有機化合物也不可能直接得到純凈物,得到的往往是混有未參加反應的原料,或反應副產物等的粗品。因此,必須經過分離、提純才能得到純品。如果要鑒定和研究未知有機物的結構與性質,必須得到更純凈的有機物。下面是研究有機化合物一般要經過的幾個基本步驟:板書思考與交流分離、提純物質的總的

28、原則是什么?1.不引入新雜質;2.不減少提純物質的量;3.效果相同的情況下可用物理方法的不用化學方法;4.可用低反應條件的不用高反應條件講首先我們結合高一所學的知識了學習第一步分離和提純。板書一、分離(separation)、提純(purification)講提純混有雜質的有機物的方法很多,基本方法是利用有機物與雜質物理性質的差異而將它們分離。接下來我們主要學習三種分離、提純的方法。板書1、蒸餾(distillation)講蒸餾是分離、提純液態(tài)有機物的常用方法。當液態(tài)有機物含有少量雜質,而且該有機物熱穩(wěn)定性較強,與雜質的沸點相差較大時(一般約大于30ºC),就可以用蒸餾法提純此液態(tài)有

29、機物。投影知識回顧定義:利用混合液體或液-固體系中各組分沸點不同,使低沸點組分蒸發(fā),再冷凝以分離整個組分的操作過程。要求:含少量雜質,該有機物具有熱穩(wěn)定性,且與雜質沸點相差較大(大于30 )。投影演示實驗1-1含有雜質的工業(yè)乙醇的蒸餾所用儀器:鐵架臺(鐵圈、鐵夾)、酒精燈、石棉網、蒸餾燒瓶、溫度計、冷凝管、接受器等。如圖所示:實驗基本過程:強調特別注意:冷凝管的冷凝水是從下口進上口出。投影小結:蒸餾的注意事項1、注意儀器組裝的順序:“先下后上,由左至右”;2、不得直接加熱蒸餾燒瓶,需墊石棉網;3、蒸餾燒瓶盛裝的液體,最多不超過容積的1/3;不得將全部溶液蒸干;4、需使用沸石(防止暴沸) ;5、

30、冷凝水水流方向應與蒸汽流方向相反(逆流:下進上出);6、溫度計水銀球位置應與蒸餾燒瓶支管口齊平,以測量餾出蒸氣的溫度;投影演示實驗1-2(要求學生認真觀察,注意實驗步驟)高溫溶解趁熱過濾冷卻結晶稱量溶解攪拌加熱趁熱過濾降溫、冷卻、結晶過濾洗滌烘干板書2、結晶和重結晶(recrystallization)(1)定義:重結晶是使固體物質從溶液中以晶體狀態(tài)析出的過程,是提純、分離固體物質的重要方法之一。投影重結晶常見的類型(1)冷卻法:將熱的飽和溶液慢慢冷卻后析出晶體,此法適合于溶解度隨溫度變化較大的溶液。(2)蒸發(fā)法:此法適合于溶解度隨溫度變化不大的溶液,如粗鹽的提純。(3)重結晶:將以知的晶體用

31、蒸餾水溶解,經過濾、蒸發(fā)、冷卻等步驟,再次析出晶體,得到更純凈的晶體的過程。講若雜質的溶解度很小,則加熱溶解,趁熱過濾,冷卻結晶;若溶解度很大,則加熱溶解,蒸發(fā)結晶講重結晶的首要工作是選擇適當的溶劑,要求該溶劑:(1)雜質在此溶劑中的溶解度很小或溶解度很大,易于除去;(2)被提純的有機物在此溶劑中的溶解度,受溫度的影響較大。板書(2)溶劑的選擇:雜質在溶劑中的溶解度很小或很大,易于除去;被提純的有機物在此溶液中的溶解度,受溫度影響較大。板書3、萃取(1)所用儀器:燒杯、漏斗架、分液漏斗。(2)萃取:利用溶液在互不相溶的溶劑里溶解度的不同,用一種溶劑把溶質從它與另一種溶劑組成的溶液中提取出來,前

32、者稱為萃取劑,一般溶質在萃取劑里的溶解度更大些。分液:利用互不相溶的液體的密度不同,用分液漏斗將它們一一分離出來。投影基本操作:.檢驗分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液; .將漏斗上口的玻璃塞打開或使塞上的凹槽或小孔對準漏斗口上的小孔,使漏斗內外空氣相通漏斗里液體能夠流出 .使漏斗下端管口緊靠燒懷內壁;及時關閉活塞,不要讓上層液體流出.分液漏斗中的下層液體從下口放出,上層液體從上口倒出。投影注意事項:、萃取劑必須具備兩個條件:一是與溶劑互不相溶;二是溶質在萃取劑中的溶解度較大。、檢查分液漏斗的瓶塞和旋塞是否嚴密。、萃取常在分液漏斗中進行,分液是萃取操作的一個步驟,必須經過充分振蕩后再靜置分層。

33、、分液時,打開分液漏斗的活塞,將下層液體從漏斗頸放出,當下層液體剛好放完時,要立即關閉活塞,上層液體從上口倒出。講使混合物中各組分在兩相間進行分配,其中一相是不動的,稱為固定相。另一相是攜帶混合物流過此固定相的流體,稱為流動相。當流動相中所含混合物經過固定相時,就會與固定相發(fā)生作用。由于各組分在性質和結構上的差異,與固定相發(fā)生作用的大小、強弱也有差異,因此在同一推動力作用下,不同組分在固定相中的滯留時間有長有短,從而按先后不同的次序從固定相中流出。講柱色譜常用的有吸附色譜和分配色譜兩類。前者常用氧化鋁或硅膠等為吸附劑。后者以硅膠、硅藻土和纖維素為支持劑,以吸收較大量的液體作為固定相。下面以吸附

34、色譜說明。 小結本節(jié)課要掌握研究有機化合物的一般步驟和常用方法;有機物的分離和提純。包括操作中所需要注意的一些問題教學回顧:教 案課題:第一章 第四節(jié) 研究有機化合物的一般步驟和方法(二)授課班級課 時教學目的知識與技能1、掌握有機化合物定性分析和定量分析的基本方法2、了解鑒定有機化合結構的一般過程與數據處理方法過程與方法1、通過對典型實例的分析,初步了解測定有機化合物元素含量、相對分子質量的一般方法,并能根據其確定有機化合物的分子式2、通過有機化合物研究方法的學習,了解燃燒法測定有機物的元素組成,了解質譜法、紅外光譜、核磁共振氫譜等先進的分析方法情感態(tài)度價值觀感受現代物理學及計算機技術對有機

35、化學發(fā)展的推動作用,體驗嚴謹求實的有機化合物研究過程重 點有機化合物組成元素分析與相對分子質量的測定方法難 點分子結構的鑒定知識結構與板書設計二、元素分析與相對分子質量的測定1、元素分析2、相對分子質量的測定質譜法(MS)三、分子結構的鑒定1、紅外光譜(IR)(1)原理(2)作用2、核磁共振氫譜(NMR,nuclear magnetic resonance) (1)原理(2)作用 吸收峰數目氫原子類型不同吸收峰的面積之比(強度之比)不同氫原子的個數之比教學過程教學步驟、內容教學方法、手段、師生活動引入上節(jié)課我們已經對所要研究的有機物進行了分離和提純,接下來進行第二步元素定量分析確定實驗式。板書

36、二、元素分析與相對分子質量的測定 1、元素分析思考與交流如何確定有機化合物中C、H元素的存在?講定性分析:確定有機物中含有哪些元素。(李比希法)一般講有機物燃燒后,各元素對應產物為:CCO2,HH2O,若有機物完全燃燒,產物只有CO2和H2O,則有機物組成元素可能為C、H或C、H、O。定量分析:確定有機物中各元素的質量分數。(現代元素分析法)講元素定量分析的原理是將一定量的有機物燃燒,分解為簡單的無機物,并作定量測定,通過無機物的質量推算出組成該有機物元素原子的質量分數,然后計算出該有機物分子所含元素原子最簡單的整數比,即確定其實驗式。以便于進一步確定其分子式。點擊試題例1、某烴含氫元素的質量

37、分數為17.2%,求此烴的實驗式。又測得該烴的相對分子質量是58,求該烴的分子式。分析解答分析:此題題給條件很簡單,是有機物分子式確定中最典型的計算。由于該物質為烴,則它只含碳、氫兩種元素,則碳元素的質量分數為(10017.2)%82.8%。則該烴中各元素原子數(N)之比為:C2H5僅僅代表碳原子和氫原子的最簡整數比,是該烴的實驗式,不是該烴的分子式。設該烴有n個C2H5,則因此,烴的分子式為。講對于一種未知物,如果知道了物質的元素組成和相對分子質量,就會很容易通過計算得出分子式。確定有機物的分子式的途徑:1.確定實驗式 2. 確定相對分子質量點擊試題例2、某含C、H、O三種元素的未知物A,經

38、燃燒分析實驗測定該未知物中碳的質量分數為52.16%,氫的質量分數為13.14%。(1)試求該未知物A的實驗式(分子中各原子的最簡單的整數比)。投影(1)先確定該有機物中各組成元素原子的質量分數 由于碳的質量分數為5216,氫的質量分數為1314,則氧的質量分數為l521613143470。(2)再求各元素原子的個數比 則該未知物A的實驗式為C2H6O 講實驗式和分子式的區(qū)別:實驗式表示化合物分子所含元素的原子數目最簡單整數比的式子。分子式表示化合物分子所含元素的原子種類及數目的式子。思考與交流若要確定它的分子式,還需要什么條件?講確定有機化合物的分子式的方法:(一)由物質中各原子(元素)的質

39、量分數 各原子的個數比(實驗式)由相對分子質量和實驗式 有機物分子式 (二)有機物分子式 知道一個分子中各種原子的個數 1mol物質中的各種原子的物質的量 1mol物質中各原子(元素)的質量除以原子的摩爾質量 1mol物質中各種原子(元素)的質量等于物質的摩爾質量與各種原子(元素)的質量分數之積 點擊試題例3、燃燒某有機物A 1.50g,生成1.12L(標準狀況)CO2 和0.05mol H2O 。該有機物的蒸氣對空氣的相對密度是1.04,求該有機物的分子式。分析解答首先要確定該物質的組成元素。1.5g A中各元素的質量:,所以有機物中還含有O元素。則實驗式為,其式量為30。又因該有機物的相對

40、分子質量因此實驗式即為分子式。講從例題可以看出計算相對分子量很重要,計算有機物相對分子質量的方法有哪些?密度法(標準狀況),相對密度法(相同狀況)。另外可以看出元素的質量有時不能由實驗直接得出,還需要對實驗現象和結果進行必要的分析和計算。投影總結確定有機物分子式的一般方法(1)實驗式法:根據有機物各元素的質量分數求出分子組成中各元素的原子個數比(最簡式)。求出有機物的摩爾質量(相對分子質量)。(2)直接法:求出有機物的摩爾質量(相對分子質量)根據有機物各元素的質量分數直接求出1mol有機物中各元素原子的物質的量。確定相對分子質量的方法有:(1)M = m/n (2)根據有機蒸氣的相對密度D,M

41、1 = DM2 (3)標況下有機蒸氣的密度為g/L, M = 22.4L/mol g/L講有機物的分子式的確定方法有很多,在今后的教學中還會進一步介紹。還可以用物理方法簡單、快捷地測定相對分子質量,比如質譜法。板書2、相對分子質量的測定質譜法(MS)講質譜是近代發(fā)展起來的快速、微量、精確測定相對分子質量的方法。接下來對質譜法的原理,怎樣對質譜圖進行分析以確定有機物的相對分子質量,以及此方法的優(yōu)點作簡要精確的介紹板書(1) 質譜法的原理:用高能電子流轟擊樣品,使分子失去電子變成帶正電荷的分子離子和碎片離子,在磁場的作用下,由于它們的相對質量不同而使其到達檢測器的時間也先后不同,其結果被記錄為質譜

42、圖。強調以乙醇為例,質譜圖最右邊的分子離子峰表示的就是上面例題中未知物A(指乙醇)的相對分子質量。 思考與交流質荷比是什么?如何讀譜以確定有機物的相對分子質量?分子離子與碎片離子的相對質量與其電荷的比值。由于相對質量越大的分子離子的質荷比越大,達到檢測器需要的時間越長,因此譜圖中的質荷比最大的就是未知物的相對分子質量。點擊試題某有機物的結構確定:測定實驗式:某含C、H、O三種元素的有機物,經燃燒分析實驗測定其碳的質量分數是64.86%,氫的質量分數是13.51%, 則其實驗式是(C4H10O)。確定分子式:下圖是該有機物的質譜圖,則其相對分子質量為(74),分子式為(C4H10O)。相對分子質

43、量為74過渡好了,通過測定,現在已經知道了該有機物的分子式,但是,我們知道,相同的分子式可能出現多種同分異構體,那么,該如何進以步確定有機物的分子結構呢?下面介紹兩種物理方法。板書三、分子結構的鑒定1、紅外光譜(IR)板書(1)原理:由于有機物中組成化學鍵、官能團的原子處于不斷振動狀態(tài),且振動頻率與紅外光的振動頻譜相當。所以,當用紅外線照射有機物分子時,分子中的化學鍵、官能團可發(fā)生震動吸收,不同的化學鍵、官能團吸收頻率不同,在紅外光譜圖中將處于不同位置。從而可獲得分子中含有何種化學鍵或官能團的信息。 (2)作用:推知有機物含有哪些化學鍵、官能團。講從未知物A的紅外光譜圖上發(fā)現右OH鍵、CH鍵和

44、CO鍵的振動吸收,可以判斷A是乙醇而并非甲醚,因為甲醚沒有OH鍵。投影講從上圖所示的乙醇的紅外光譜圖上,波數在3650cm-1區(qū)域附近的吸收峰由O-H鍵的伸縮振動產生,波數在2960-2870cm-1區(qū)域附近的吸收峰由C-H (-CH3、-CH2-)鍵的伸縮振動產生;在1450-650cm-1區(qū)域的吸收峰特別密集(習慣上稱為指紋區(qū)),主要由C-C、C-O單鍵的各種振動產生。要說明的是,某些化學鍵所對應的頻率會受諸多因素的影響而有小的變化。點擊試題有一有機物的相對分子質量為74,確定分子結構,請寫出該分子的結構簡式 。COC對稱CH2對稱CH3ANS:(CH3CH2OCH2CH3)小結紅外光譜具

45、有高度的特征性,不僅可以用來研究分子的結構和化學鍵,還可廣泛地用于表征和鑒別各種化學物種。根據紅外光譜,可以初步判斷該有機物中具有哪些基團,即判斷化合物的類型。板書2、核磁共振氫譜(NMR,nuclear magnetic resonance) 板書(1)原理:氫原子核具有磁性,如用電磁波照射氫原子核,它能通過共振吸收電磁波能量,發(fā)生躍遷。用核磁共振儀可以記錄到有關信號,處在不同環(huán)境中的氫原子因產生共振時吸收電磁波的頻率不同,在圖譜上出現的位置也不同,各類氫原子的這種差異被稱作化學位移,吸收峰的面積與氫原子數成正比。講有機物分子中的氫原子核,所處的化學環(huán)境(即其附近的基團)不同),表現出的核磁

46、性就不同,代表核磁性特征的峰在核磁共振譜圖中橫坐標的位置(化學位移,符號為)也就不同。即表現出不同的特征峰;且特征峰間強度(即峰的面積、簡稱峰度)與氫原子數目多少相關。(2)作用:不同化學環(huán)境的氫原子(等效氫原子)因產生共振時吸收的頻率不同,被核磁共振儀記錄下來的吸收峰的面積不同。所以,可以從核磁共振譜圖上推知氫原子的類型及數目。吸收峰數目氫原子類型不同吸收峰的面積之比(強度之比)不同氫原子的個數之比講未知物A的核磁共振氫譜有三種類型氫原子的吸收峰,說明A只能是乙醇而并非甲醚,因為甲醚只有一種氫原子。圖1一8未知物A的核磁共振氫譜 圖1一9二甲醚的核磁共振氫譜小結本節(jié)課主要掌握鑒定有機化合物結

47、構的一般過程和方法。包括測定有機物的元素組成、相對分子質量、分子結構。了解幾種物理方法質譜法、紅外光譜法和核磁共振氫譜法。教學回顧:教 案課題:第一章 認識有機化合物第一節(jié) 有機化合物的分類 授課班級課 時1教學目的知識與技能 了解有機化合物中碳的成鍵特征,了解常見的有機化合物的結構,了解常見有機物分子中的官能團,能正確表示它們的結構。了解有機化合物存在同分異構現象,能判斷簡單有機化合物的同分異構體(不包括手性異構體)。過程與方法能根據有機化合物的命名規(guī)則命名簡單的有機化合物。能根據有機化合物的元素含量、相對分子質量確定有機化合物的分子式。情感態(tài)度價值觀了解確定有機化合物結構的化學方法和某些物

48、理方法。能列舉事實說明有機物分子中基團之間存在相互影響。重 點根據所給有機物的結構簡式,判斷官能團和所屬有機物類別。給簡單的有機化合物命名。難 點書寫某有機化合物的同分異構體知識結構與板書設計(一)有機化合物的分類.按碳的骨架分類 2.按官能團分類(二)有機化合物的結構特點 1碳原子的成鍵特點 2有機物分子里原子共線、共面 3.有機化合物的同分異構現象 4.同系物(三)有機化合物的命名1烷烴的習慣命名法 2有機物的系統(tǒng)命名法(四)研究有機物的一般步驟和方法1研究有機化合物的基本步驟 2. 混合物分離、提純的常見方法 3有機物分子式的確定 4、分子結構的鑒定教學過程教學步驟、內容教學方法、手段、師生活動(一)有機化合物的分類.按碳的骨架分類 化合物:如CH3CH2CH3有機物 化合物:如 化合物 化合物:如2.按官能團分類類別官能團典型代表物烷烴烯烴芳香烴鹵代烴醇酚醚醛酮羧酸酯有機物的主要類別和典型代表物(二)有機化合物的結構特點1碳原子的成鍵特點:(1)碳原子價鍵數為 ;(2)碳原子間的成鍵方式常有三種: ;(3)碳原子的結合方式有二種: 。 2有機物分子里原子共線、

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