有机化学的发展与应用

有机化学的发展与应用
有机化学的发展与应用

第一单元 有机化学的发展与应用

[学习目标定位] 1.知道有机化学的发展简史及发展现状,能说出有机化学发展史中做出突出贡献的几个科学家及其成就。2.知道有机化学在人类生活和社会经济发展中的作用。3.理解有机物的一般特点及与无机物的联系与区别。

1.有机化学是研究有机化合物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学。有机化学所研究范围包括有机化合物的来源、结构、性质、合成、应用及有关理论和方法等。

(1)下列三种有机物都是重要的化工原料,请说明它们的主要来源:①甲烷:天然气;②乙烯:石油裂解;③苯:煤的干馏。

(2)乙醇是酒类的主要成分。乙醇可由乙烯与水反应进行合成,反应的化学方程式是CH 2===CH 2+H 2O ――→催化剂

CH 3CH 2OH ,该反应类型是加成反应。 2.有下列有机物:①乙酸乙酯、②聚乙烯、③乙醇、④醋酸、⑤甲苯、⑥油脂、⑦淀粉、⑧蛋白质。回答下列问题:

(1)属于高分子化合物的是②⑦⑧;

(2)人类食物的主要营养物质是⑥⑦⑧;

(3)⑤的结构简式是,其有机物类别是芳香烃;

(4)能够发生酯化反应的是③④;

(5)能够发生水解反应的是①⑥⑦⑧;

(6)既能与钠反应,又能与碳酸钠反应的是④。

探究点一有机化学的发展与应用

1.我国早期的化学实践活动

(1)3 000多年前已经用煤作为燃料。

(2)2 000多年前掌握了石油和天然气的开采技术。

(3)1 000多年前学会了从植物中提取染料、药物和香料等。

2.近代有机化学的形成

(1)19世纪初,瑞典化学家贝采利乌斯提出了有机化学概念,使有机化学逐渐发展成为化学的一个重要分支。

(2)1828年德国化学家维勒首次在实验室用无机盐氰酸铵(NH4CNO)合成了有机物尿素[CO(NH2)2],打破了早期科学家提出的“生命力论”。

(3)德国化学家李比希创立了有机化合物定量分析法和早期的“基团理论”。

(4)1848年~1874年间,关于碳的价键、碳原子的空间结构等理论逐渐趋于完善,之后建立了研究有机化合物的官能团体系,使有机化学成为一门较完整的学科。

3.现代有机化学的发展

(1)关于有机化学结构理论的建立和有机反应机理的研究,使人们对有机反应有了新的掌控能力。

(2)红外光谱(IR)、核磁共振谱(NMR)、质谱(MS)和X射线衍射(XRD)等物理方法的引入,使有

机分析达到了微量、高效、准确的程度。

(3)逆推法合成设计思想的诞生,使有机合成路线的设计实现了程序化并进入计算机设计时代,大大提高了新化合物的合成速度。

(4)有机化学还能破译并合成蛋白质,认识并改造遗传分子,第一次从分子水平上揭示生命的奥秘。1965年,我国科学家在实验室中成功利用无机物合成了具有生命活性的蛋白质——结晶牛胰岛素。

4.有机化学的应用

(1)人类衣食住行用到的天然有机化合物有糖类、油脂、蛋白质、石油、天然气、天然橡胶等。

(2)合成的有机物也广泛应用于生活中,如合成纤维、塑料、合成橡胶、合成药物等。

(3)随着社会的进步和科学技术的发展,人类对具有特殊功能的有机物需求日益增多,如医用高分子材料、光功能材料、新型工程材料、黏合剂、新型涂料等。

(4)有机物是生命赖以存在的基础,有机物在维持生命活动过程中发挥着重要作用。

[归纳总结]

(1)有机化学发展中的重要科学家

①19世纪初,瑞典化学家贝采利乌斯首先提出“有机化学”和“有机化合物”这两个概念。

②打破无机物和有机物界限的化学家是维勒,他于1828年首次在实验室里合成了有机化合物尿素。

③世界上第一次人工合成的蛋白质是结晶牛胰岛素,它是由中国科学家于1965年合成的。

(2)有机化学的应用

[活学活用]

1.下列说法中,正确的是( )

A.有机物都是从有机体中分离出的物质

B.凡是含有碳元素的化合物都属于有机化合物

C.有机化学是研究有机物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学

D.有机化学萌发于16世纪,创立并成熟于17、18世纪

答案C

解析有机物既可以从有机体中分离提取,也可由无机物人工合成,选项A错误;有机物中一定含有碳元素,但含有碳元素的化合物不一定是有机物,如CO、CO2、Na2CO3、CaC2等含有碳元素的化合物就属于无机物,选项B错误;有机化学就是研究有机物的组成、结构、性质、制备方法和应用的科学,选项C正确;有机化学萌发于17世纪,创立并成熟于18、19世纪,选项D错误。

2.下列事件表明有机化学成为一门独立化学分支的是( )

A.1828年德国化学家维勒首次在实验室里合成了尿素

B.19世纪初,瑞典化学家贝采利乌斯首次使用“有机”一词,并提出了“有机化学”和“有机化合物”的概念

C.1965年我国科学家人工合成了具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素

D.1830年,德国化学家李比希创立了有机化合物的定量分析方法

答案B

解析有机化学作为一门独立的化学分支,开始进入科学研究领域是从瑞典化学家贝采利乌斯首先使用“有机”一词开始的。1806年贝采利乌斯首先把从生物有机体中取得的一些物质同天然矿物质区别开来,提出“有机化合物”的概念。

理解感悟(1)要掌握有关化学发展史中提到的重要科学家。如原子学说的奠基人道尔顿;推翻了错误的燃素学说的拉瓦锡;首次提出“有机化学”和“有机化合物”概念的贝采利乌斯;第一次用无机物合成有机物的维勒;创立有机化学元素分析法的李比希;将化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系的门捷列夫;分子学说的创立者阿伏加德罗等;

(2)可通过查阅有关资料,了解化学发展史上的著名科学家对化学发展的重要贡献。

探究点二有机物与无机物的比较

1.绝大多数的含碳化合物,在结构、性质上都与有机体中存在的糖类、油脂、蛋白质和染料等化合物相似。因此,常把这些含碳化合物叫做有机化合物(简称有机物);除有机物外,其他的化合物叫做无机化合物(简称无机物),通常把单质划归为无机物。

3.在种类上,有机物远远超过无机物,目前已知的有机物已超过4_000万种,而且从1995年

起每年新发现和新合成的有机物又超过百万种。

[归纳总结]

(1)以是否含有碳元素为标准来划分有机物和无机物的物质分类方法也有一定的局限性,如CO、CO2、H2CO3、碳酸盐、金属碳化物、氰化物、硫氰化物等物质,虽然含有碳元素,但它们的组成和性质跟无机物相似,一般将它们视为无机物。

(2)有机物与无机物无绝对界限,两者在一定条件下可以互相转化。

[活学活用]

3.下列物质中,不属于有机物的是( )

A.氰化钠(NaCN)

B.醋酸(CH3COOH)

C.丙烷(CH3CH2CH3)

D.乙醇(CH3CH2OH)

答案A

解析有机物是指世界上绝大多数的含碳化合物,组成有机物的元素除主要含碳外,通常还含有氢、氧、硫、磷、氮、卤素等。因此,有机物中一定含有碳元素,而其他元素则是不确定的,但对于碳的氧化物、碳酸及其盐、氰化物、硫氰化物、碳化物等少量含碳元素的化合物,由于其组成和性质都跟无机物相似,故仍属无机物。

4.下列选项中,正确的是( )

A.有机物都是共价化合物

B.易溶于酒精、汽油等的物质一定是有机物

C.有机物在一定条件下都能够相互转化

D.有机物与无机物在性质上的差别不是绝对的

答案D

解析有机物分子里各原子间大多以共价键结合为共价化合物,但也有形成离子键的离子化合物,如CH3COONa、HCOONH4等;易溶于酒精、汽油的物质既可能是有机物(如苯、乙酸乙酯等),也可能是无机物(如Br2、I2等);有机物之间的反应是很复杂的,有的有机物之间在一定条件下可以相互转化,有的有机物之间则不能相互转化;有机物与无机物之间没有绝对的界限,在性质上的差别很大,有的性质相似,有的性质不同。

1.首次提出了“有机化学”概念的化学家是( ) A.李比希B.维勒C.舍勒D.贝采利乌斯

答案D

解析李比希创立了有机物定量分析法,提出了早期的“基团理论”;维勒首次合成尿素;舍勒主要从事有机物的提取。提出“有机化合物”和“有机化学”概念的是瑞典化学家贝采利乌斯,故D正确。

2.下列叙述:①我国科学家在世界上第一次人工合成结晶牛胰岛素;②最早发现电子的是英国科学家道尔顿;③创造联合制碱法的是我国著名科学家侯德榜;④首先制得氧气的是法国科学家拉瓦锡,其中正确的是( )

A.只有①B.①和③

C.①②③D.①②③④

答案B

3.下列说法中正确的是( )

A.有机物都是从有机体中分离出来的物质

B.有机物和无机物不能相互转化

C.有机物一般难溶于水,易溶于有机溶剂

D.有机物不具备无机物的性质

答案C

解析现代科技发展已经能制造出自然界中没有的物质,打破了无机物和有机物的界线,有机物和无机物可以相互转化。

4.1828年,填平无机物与有机物间鸿沟的科学巨匠维勒将一种无机盐直接转变为有机物尿素[CO(NH2)2],维勒使用的无机盐是( )

A.NH4NO3B.(NH4)2CO3

C.CH3COONH4D.NH4CNO

答案D

解析无机盐直接转变为尿素[CO(NH2)2],根据元素守恒,该无机盐的分子式为CH4N2O。符合该要求的只有D项。

5.回答下列问题

(1)1830年,德国化学家__________创立了有机化合物的________________________。

(2)有机化学还能破译并合成________,认识并改变____________,从分子水平上揭示生命的奥秘。

(3)举两例说明无机物转化为有机物

①________________________________________________________________________;

②________________________________________________________________________。

答案(1)李比希定量分析方法

(2)蛋白质遗传分子

(3)①NH 4CNO ――→一定条件

CO(NH 2)2 ②CaC 2+2H 2O ―→Ca (OH)2+C 2H 2↑

[基础过关]

一、有机化学的发展历程 1.下列说法中,正确的是( ) A .有机物就是有生命的物质

B .有机物都是从有机体中分离出来的物质

C .有机化学就是以有机物为研究对象的学科

D .有机化学萌发于16世纪,创立并成熟于17、18世纪 答案 C

解析 有机物不一定是有生命的物质,选项A 错误;有机物既可以从有机体中分离提取,也可以人工合成,选项B 错误;有机化学就是以有机物为研究对象的学科,其研究范围包括有机物的来源、结构、性质、合成、应用及有关理论和方法等,选项C 正确;有机化学萌发于17世纪,创立并成熟于18、19世纪,选项D 说法错误。

2

答案 C

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,这些著名的科学家都是我们学习的榜样。

3.2002年利用“质谱分析法”和“核磁共振技术”等对生物大分子进行研究并作出重要贡献的科学家被授予了诺贝尔化学奖。下列物质中,属于生物大分子的是( )

A.乙醇B.葡萄糖C.氨基酸D.蛋白质

答案D

解析此处的生物大分子属于有机高分子,有机高分子的相对分子质量应在10 000以上,葡萄糖和氨基酸分子虽然较复杂,但仍达不到有机高分子的标准,因此应选择蛋白质。

二、有机物的组成和性质

4.下列关于有机物的说法中正确的是( )

A.凡是含碳元素的化合物都属于有机化合物

B.有机化合物只能从有机体中提取,不能利用矿物质来合成有机化合物

C.易溶于汽油、酒精等有机溶剂的物质一定是有机物

D.有机物和无机物之间无明显的界限,它们之间有可能相互转化

答案D

解析有机物一定含有碳元素,但含有碳元素的化合物不一定是有机物,如CO、CO2、Na2CO3就不是有机物;有机物既可以从有机体中提取,也可以利用矿物质合成;易溶于汽油、酒精等有机溶剂的物质既可能是有机物,如CH4易溶于汽油,乙酸易溶于酒精,也可能是无机物,如Br2、I2易溶于汽油、酒精等有机溶剂;有机物与无机物之间无明显的界限划分,它们在一定条件下有可能相互转化。

5.下列说法中,正确的是( )

A.有机物只能从动植物的有机体中提取

B.有机物大多难溶于水,而易溶于有机溶剂

C.有机物受热不易分解,且不易燃烧

D.有机物都是非电解质,不易导电,且熔点较低

答案B

解析有机物既可以从动植物的有机体内提取,也可以用人工方法合成;大多数有机物不耐热,受热易分解,易燃烧;大多数有机物是非电解质,不易导电,且熔点较低。

6.下列说法中不正确的是( )

A.有机物都是共价化合物,它们都是非电解质

B.有机物中一定含有碳元素,含有碳元素的物质不一定是有机物

C.有机物参与的反应一般比较复杂,速率较慢,且伴有副反应发生

D.维勒用无机物合成尿素,突破了无机物与有机物的界限

解析有机物多数是非电解质,如苯、乙醇等;但有些有机物属于电解质或离子化合物,如乙酸为电解质,乙酸钠为离子化合物,属于强电解质。

7.尿素是第一种人工合成的有机物,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.尿素属于共价化合物

D.尿素是一种酸性物质

答案D

解析尿素是氨基氮肥,是人体代谢的产物,通过共价键结合。

三、有机物在日常生活中的应用

8.现代建筑装饰材料日新月异,更新换代很快,但都有一个共同的特点就是易燃,易引发火灾。由此判断现代建筑装饰材料的主要成分是( )

A.硅酸盐B.大理石

C.有机物D.金属化合物

答案C

解析有机物多数易燃,而硅酸盐、大理石、金属化合物都难于燃烧。

9.所谓“乙醇汽油”就是在汽油里加入适量的乙醇混合而成的一种燃料。下列有关叙述错误的是( )

A.乙醇汽油是一种新型的化合物

B.汽车使用乙醇汽油能减少有害气体的排放

C.工业上常用裂化的方法提高汽油的产量

D.用玉米、高粱发酵可以制得乙醇

答案A

解析乙醇汽油是混合物而不是化合物,乙醇属于清洁(绿色)能源,使用乙醇汽油可减少有害气体的排放。

10.下列叙述错误的是( )

A.合金材料中可能含有非金属元素

B.人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物

C.加热能杀死流感病毒是因为病毒的蛋白质受热变性

D.在汽车排气管上加装“催化转化器”是为了减少有害气体的排放

答案B

解析合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的,A正确。光导纤维主要成分是SiO2,属于无机物,B错误。加热能使蛋白质变性;CO、NO能转化为CO2、N2,C、

[能力提升]

11.据估计,地球上的绿色植物通过光合作用每年能结合来自CO 2中的碳1 500亿吨和来自水中的氢250亿吨,并释放4 000 亿吨氧气。光合作用的过程一般可用下式表示: CO 2+H 2O +微量元素(P 、N 等)――→光能

叶绿素(蛋白质、碳水化合物、脂肪等)+O 2 下列说法不正确的是( )

A .某些无机物通过光合作用可转化为有机物

B .碳水化合物就是碳和水组成的化合物

C .叶绿素是光合作用的催化剂

D .增加植被,保护环境是人类生存的需要 答案 B

解析 碳水化合物是指分子式符合C n (H 2O)m 形式的化合物,并不是指由碳和水组成的化合物。

12.下列关于有机物的说法正确的是( ) A .将甲烷通入溴水中能发生取代反应

B .乙烯双键中的一个键可以断裂,容易发生加成反应

C .乙酸是一种重要的有机酸,是一种无色无味的液体

D .由于乙醇的密度比水小,所以乙醇中的水可以通过分液的方法除去 答案 B

解析 甲烷只能与卤素单质发生取代反应而不能与其溶液反应;乙酸有刺激性气味;分液可用于互不相溶的液体混合物,而乙醇易溶于水,不能用分液法分离。

13.用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能,其主要成分的结构简式为

(1)从有机物的类别来看它应该属于______(填字母)。 A .烃 B .烯烃 C .烷烃

D .烃的衍生物

(2)写出该物质的分子式:____________________。

(3)该化合物易发生反应的类型是____________________________________________。 答案 (1)D (2)C 6H 4S 4 (3)加成反应

解析 (1)分子中除含C 、H 元素外,还含有S 元素,应属烃的衍生物。 (3)因分子中含

,易发生加成反应。

14.醋的食用在我国有悠久的历史,人们常说的“生活开门七件事,柴米油盐酱醋茶”中就有醋,说明醋在人类生活中的重要性。

(1)早在原始社会末期,我国人民就学会了用谷物酿酒,但是酒在空气中长期放置就会出现“坏酒”(酸酒)现象,写出产生“坏酒”现象的化学方程式__________________________, 该反应的反应类型为____________。

(2)醋能溶解食品中含钙、磷、铁等元素的物质,增进人体对所需元素的吸收,写出醋酸的电离方程式________________________________________________________________。 (3)醋在日常生活中多有妙用,如用醋能洗去铝锅、铜器、铁制品表面的锈迹,清除水壶中的水垢(假设其主要成分是CaCO 3),洗涤尿迹、烟熏迹、果渍和汗渍等。写出醋酸除水垢的离子方程式________________________________________________________________。 (4)做菜时既加醋又加酒可以增加菜的香味,其原因是生成了酯类物质,写出该反应的化学方程式______________________,该反应的类型是___________________________________。 答案 (1)CH 3CH 2OH +O 2――→催化剂

CH 3COOH +H 2O 氧化反应 (2)CH 3COOH

CH 3COO —+H +

(3)CaCO 3+2CH 3COOH===2CH 3COO —+Ca 2++CO 2↑+H 2O (4)CH 3CH 2OH +CH 3COOH

催化剂△

CH 3COOCH 2CH 3+H 2O 酯化反应(或取代反应)

解析 (1)酒中的主要成分乙醇(C 2H 5OH)受微生物的作用,被空气中的氧气(O 2)氧化而变成醋酸(CH 3COOH),就会出现“坏酒”现象。(2)醋酸呈弱酸性,可以使含钙、磷、铁等元素的物质溶解生成可溶性物质,增进人体对所需元素的吸收;(3)醋酸可以和CaCO 3发生复分解反应生成可溶性醋酸盐而将水垢除去;(4)做菜时醋酸和酒精发生酯化反应生成少量的有香味的乙酸乙酯。 [拓展探究]

15.德国化学家柯尔贝(Kolbe,1818-1884)花了7年心血,用氯气、氢气等无机物,在1845年合成了醋酸,用事实支持了维勒的结论。他合成醋酸的方法如下:

①C+2S ――→△

CS 2 ②CS 2+3Cl 2Fe,CCl 4+S 2Cl 2

③2CCl 4――→△

CCl 2==CCl 2+2Cl 2

④CCl 2CCl 2+2H 2O +Cl 2―→CCl 3COOH +3HCl ⑤CCl 3COOH +3H 2――→催化剂

CH 3COOH +3HCl

(1)从无机物合成有机物的角度看,第________个反应就实现了目标。

(2)五步反应是否都是氧化还原反应__________,理由是________________________

________________________________________________________________________。

(3)反应⑤的类型是__________________。

答案(1)①(2)是均有化合价的变化(3)取代反应

解析(1)CS2是一种常见的有机溶剂;(2)根据反应前后元素化合价是否发生变化判断反应是否为氧化还原反应。对本题来说,最直观就是看是否有单质参加反应或是否有单质生成;(3)反应⑤的反应过程可看作是—CCl3上的三个—Cl被三个—H取代后生成了—CH3。

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有机化学的发展与应用

第一单元 有机化学的发展与应用 [学习目标定位] 1.知道有机化学的发展简史及发展现状,能说出有机化学发展史中做出突出贡献的几个科学家及其成就。2.知道有机化学在人类生活和社会经济发展中的作用。3.理解有机物的一般特点及与无机物的联系与区别。 1.有机化学是研究有机化合物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学。有机化学所研究范围包括有机化合物的来源、结构、性质、合成、应用及有关理论和方法等。 (1)下列三种有机物都是重要的化工原料,请说明它们的主要来源:①甲烷:天然气;②乙烯:石油裂解;③苯:煤的干馏。 (2)乙醇是酒类的主要成分。乙醇可由乙烯与水反应进行合成,反应的化学方程式是CH 2===CH 2+H 2O ――→催化剂 △ CH 3CH 2OH ,该反应类型是加成反应。 2.有下列有机物:①乙酸乙酯、②聚乙烯、③乙醇、④醋酸、⑤甲苯、⑥油脂、⑦淀粉、⑧蛋白质。回答下列问题: (1)属于高分子化合物的是②⑦⑧;

(2)人类食物的主要营养物质是⑥⑦⑧; (3)⑤的结构简式是,其有机物类别是芳香烃; (4)能够发生酯化反应的是③④; (5)能够发生水解反应的是①⑥⑦⑧; (6)既能与钠反应,又能与碳酸钠反应的是④。 探究点一有机化学的发展与应用 1.我国早期的化学实践活动 (1)3 000多年前已经用煤作为燃料。 (2)2 000多年前掌握了石油和天然气的开采技术。 (3)1 000多年前学会了从植物中提取染料、药物和香料等。 2.近代有机化学的形成 (1)19世纪初,瑞典化学家贝采利乌斯提出了有机化学概念,使有机化学逐渐发展成为化学的一个重要分支。 (2)1828年德国化学家维勒首次在实验室用无机盐氰酸铵(NH4CNO)合成了有机物尿素[CO(NH2)2],打破了早期科学家提出的“生命力论”。 (3)德国化学家李比希创立了有机化合物定量分析法和早期的“基团理论”。 (4)1848年~1874年间,关于碳的价键、碳原子的空间结构等理论逐渐趋于完善,之后建立了研究有机化合物的官能团体系,使有机化学成为一门较完整的学科。 3.现代有机化学的发展 (1)关于有机化学结构理论的建立和有机反应机理的研究,使人们对有机反应有了新的掌控能力。 (2)红外光谱(IR)、核磁共振谱(NMR)、质谱(MS)和X射线衍射(XRD)等物理方法的引入,使有

有机化学的发展和前景

有机化学的发展和前景 在人类多姿多彩的生活中,化学可以说是无处不在的。据统计,在工业发达国家的全部生产中,化学过程的工业占高比例,以美国为例占到30%。有机化学是研究有机化合物的来源、制备、结构、性能、应用以及有关理论和方法的学科。自从1828年合成尿素以来,有机化学的发展是日新月异,其发展速度越来越快。近两个世纪来,有机化学学科的发展,揭示了构成物质世界的有机化合物分子中原子链合的本质以及有机分子转化的规律,并设计、合成了具有特定性能的有机分子;它又为相关学科(如材料科学、生命科学、环境科学等)的发展提供了理论、技术和材料。有机化学是一系列相关工业的基础,在能源、信息、材料、人口与健康、环境、国防计划的实施中,在为推动科技发展、社会进步,提高人类的生活质量,改善人类的生存环境的努力中,已经并将继续显示出它的高度开创性和解决重大问题的巨大能力。 此外有机化学还是一门极具创新性的学科。在有机化学的发展中,它的理论和方法也得到了长足的进步。建立在现代物理学(特别是量子力学)和物理化学基础上的物理有机化学,在定量的研究有机化合物的结构、反应性和反应机理等方面所取得的成果,不仅指导着有机合成化学,而且对生命科学的发展也有重大意义。有机合成化学在高选择性反应的研究,特别是不对称催化方法的发展,使得更多具有高生理活性、结构新颖分子的合成成为可能。金属有机化学和元素有机化学,为有机合成化学提供了高选择性的反应试剂和催化剂,以

及各种特殊材料及其加工方法。有机化学以它特有的分离、结构测定、合成等手段,已经成为人类认识自然、改造自然具有非凡能动性和创造力的武器。近年来,计算机技术的引入,使有机化学在结构测定、分子设计和合成设计上如虎添翼,发展得更为迅速。同时,组合化学的发展不仅为有机合成提出了一个新的研究内容,而且也使高通量的自动化合成有机化合物成为现实。 在21世纪,有机化学面临新的发展机遇。一方面,随着有机化学本身的发展及新的分析技术、物理方法以及生物学方法的不断涌现,人类在了解有机化合物的性能、反应以及合成方面将有更新的认识和研究手段;另一方面,材料科学和生命科学的发展,以及人类对于环境和能源的新的要求,都给有机化学提出新的课题和挑战。有机化学将在物理有机化学,有机合成化学,天然产物化学,金属有机化学,化学生物学,有机分析和计算化学,农药化学,药物化学,有机材料化学等各个方面得到发展。 一、物理有机化学 物理有机化学是用物理化学的方法研究有机化学问题的科学,是一门指导有机化学其他学科发展的学科。它研究有机化合物的结构和性能、有机化学反应如何发生和为什么发生,从中找出规律,指导设计、合成新的物种,预见和发现新的有机化学现象。如有机化合物的结构与性能的关系,现代光谱、波谱和显微技术的发展为表征分子结构提供了基础。它对原有的各种反应机理和活泼中间体(协同反应、自由基反应、离子型反应、卡宾反应、激发态反应、电子转移反应等)

有机化学发展简史

有机化学发展简史i “有机化学”这一名词于1806年首次由贝采利乌斯提出。当时是作为“无机化学”的对立物而命名的。19世纪初,许多化学家相信,在生物体内由于存在所谓“生命力”,才能产生有机化合物,而在实验室里是不能由无机化合物合成的。 1824年,德国化学家维勒从氰经水解制得草酸;1828年他无意中用加热的方法又使氰酸铵转化为尿素。氰和氰酸铵都是无机化合物,而草酸和尿素都是有机化合物。维勒的实验结果给予“生命力”学说第一次冲击。此后,乙酸等有机化合物相继由碳、氢等元素合成,“生命力”学说才逐渐被人们抛弃。 由于合成方法的改进和发展,越来越多的有机化合物不断地在实验室中合成出来,其中,绝大部分是在与生物体内迥然不同的条件下台成出来的。“生命力”学说渐渐被抛弃了,“有机化学”这一名词却沿用至今。 从19世纪初到1858年提出价键概念之前是有机化学的萌芽时期。在这个时期,已经分离出许多有机化合物,制备了一些衍生物,并对它们作了定性描述。 法国化学家拉瓦锡发现,有机化合物燃烧后,产生二氧化碳和水。他的研究工作为有机化合物元素定量分析奠定了基础。1830年,德国化学家李比希发展了碳、氢分析法,1833年法国化学家杜马建立了氮的分析法。这些有机定量分析法的建立使化学家能够求得一个化合物的实验式。 当时在解决有机化合物分子中各原子是如何排列和结合的问题上,遇到了很大的困难。最初,有机化学用二元说来解决有机化合物的结构问题。二元说认为一个化合物的分子可分为带正电荷的部分和带负电荷的部分,二者靠静电力结合在一起。早期的化学家根据某些化学反应认为,有机化合物分子由在反应中保持不变的基团和在反应中起变化的基团按异性电荷的静电力结合。但这个学说本身有很大的矛盾。 类型说由法国化学家热拉尔和洛朗建立。此说否认有机化合物是由带正电荷和带负电荷的基团组成,而认为有机化合物是由一些可以发生取代的母体化合物衍生的,因而可以按这些母体化合物来分类。类型说把众多有机化合物不同类型分类,根据它们的类型不仅可以解释化合物的一些性质,而且能够预言一些新化合物。但类型说未能回答有机化合物的结构问题。 有机化合物按不同类型分类,根据它们的类型不仅可以解释化合物的一些性质,而且能够预言一些新化合物。但类型说未能回答有机化合物的结构问题。 从1858年价键学说的建立,到1916年价键的电子理论的引入,是经典有机化学时期。 1858年,德国化学家凯库勒和英国化学家库珀等提出价键的概念,并第一次用短划“-”表示“键”。他们认为有机化合物分子是由其组成的原子通过键结合而成的。由于在所有已知的化合物中,一个氢原子只

有机化学在生活中的应用

生活中的小窍门—有机化学知识的应用 摘要:有机化学在日常生活中扮演着重要的角色,我们常常会遇到一些难以解决的小麻烦,但是运用学过的有机化学知识就可以迎刃而解,比如说指甲油,油渍,圆珠笔印记等的清洗,还有冬天手皲裂可以用甘油。诸如此类的小问题却很恼人,我们能够巧妙的利用有机化学排忧解难。 关键词:酒精甘油蛋白质相似相溶原理 内容: 1.布伞和绸布伞溅上泥水以后,要张开晾干,然后用软刷子沾酒精溶液洗刷;深色布伞应用刷子蘸浓茶水或常青藤茶水洗刷,花色布伞用氨水洗刷,可保持其原有的色泽。布伞切忌用汽油、煤油、丙酮和其他有机溶剂洗刷。 2.维生素C治疗口腔溃疡。如果嘴里有溃疡,就用维生素C贴在溃疡处,等它融化,溃疡基本就好了。 3.鸡蛋清巧粘玻璃或瓷器:用棉棒蘸取少量蛋清(做菜后鸡蛋壳内剩下的就够用了),涂抹要粘和的两块玻璃的边缘,将两块玻璃用力挤压在一起,放置24小时即可粘牢。同样适用于部分摔掉的瓷器。 4.高烧患者除药物治疗外,最简易、有效、安全的降温方法就是用25%-50%酒精擦浴的降温方法。用酒精擦洗患者皮肤时,不仅可刺激高烧患者的皮肤血管扩张,增加皮肤的散热能力;还由于其具有挥发性,可吸收并带走大量的热量,

使体温下降、症状缓解。具体方法是:将纱布或柔软的小毛巾用酒精蘸湿,拧至半干轻轻擦拭患者的颈部、胸部、腋下、四肢和手脚心。擦浴用酒精浓度不可过高,否则大面积地使用高浓度的酒精可刺激皮肤,吸收表皮大量的水分 5.毛巾使用久了,会散发一种怪味而且发粘。通常人们习惯用肥皂洗涤,这种有机化学的方法是不可取的,反而越洗越粘。此时,可用浓盐水搓洗(一条毛巾可放一小勺细盐),然后用温水烫一下再搓洗,最后用清水洗净。这样,毛巾就没有怪味,也不发粘。还有,擦脸毛巾用久想恢复到柔软的样子,最好的办法是用水加洗衣粉用锅煮三十分钟即可。 6.一般洗甲水,特别是劣质洗甲水的成分就是丙酮.常涂指甲油对指甲健康不利,所以,每天晚上都要清洗指甲油,缩短它待在指甲上的时间,让指甲能透口气,以便在一定程度上减少指甲油对身体的伤害。那么,怎样能有效又安全地清洗指甲油呢?最简单的方法是使用洗甲水。当洗甲水中含有丙酮成分时,它会让指甲表面的角质层因干燥而变得粗糙及脆弱。清洗指甲油时,只要让洗甲水浸透化妆棉上一个甲面大小的地方就够了。洗甲水不能用来猛擦指甲。尤其是那些洗甲功效比较显著的产品,用它猛擦甲面,会使甲面变得黯淡、无光泽。正确的做法是,将蘸了洗甲水的化妆棉压在指甲上5秒钟,指甲油自然就脱落了。如果仍未清除,可以再做一次。

浅谈超分子化学的应用及前景展望

浅谈超分子化学的应用及前景展望 超分子化学是基于冠醚与穴状配体等大环配体的发展以及分子自组装的研究和有机半导体、导体的研究进展而迅速发展起来的,它包括分子识别、分子自组装、超分子催化、超分子器件及超分子材料等方面。其中分子识别功能是其余超分子功能的基础。超分子学科的应用主要是围绕它的主要功能-识别、催化和传输来进行开发研究。 1987年,莱恩(Lehn J. M.)、克拉姆(Cram D. J.)和彼得森(Perterson C. J.)三位化学家以其对发展和应用具有特殊结构的高分子的巨大贡献而获得诺贝尔化学奖。莱恩在获奖演讲中,首次提出了“超分子化学”的概念。同时克拉姆创立和提出了主—客体化学理论,彼得森则发展和合成出大批具有分子识别能力的冠醚。至此,以“超分子化学”为名称的新的化学学科蓬勃地发展起来,并以其新奇的特性吸引了全世界化学家的关注和热衷。近年来Supramolecular Chemistry杂志的创立说明超分子化学作为化学学科的一个独立的分支,已经得到世界各国化学家的普遍认同。 目前超分子化学的理论和方法正发挥着越来越重要的作用,该学科的研究不仅与各化学分支相结合,又与物理学、信息学、材料科学和生命科学等紧密相关。在与其他学科的交叉融合中,超分子化学已发展成了超分子科学。超分子科学涉及的领域极其广泛,它不仅包括了传统的化学(如有机化学、分析化学等),而且还涉及材料科学、信息科学和生命科学等学科。由于超分子学科具有广阔的应用前景和重要的理论意义,超分子化学的研究近十多年来非常活跃。涉及的应用包括:在化学药物方面的研究与应用,在光化学上的应用,在压电化学传感器中的应用,识别作用(酶和受体选择性的根基)的应用,在有机半导体、导体和超导体以及富勒烯中的应用,作为分子器件方面的研究,在色谱和光谱上的应用,催化及模拟酶的分析应用,在分析化学上的应用等等。 超分子化学在药物开发中的应用研究是国际学术界和工业界共同关注的一个热点。药物分子和其它有机分子通过氢键作用结合在一起形成的药物超分子化合物,可有效改善药物的溶解度、生物利用度等性质,成为药物制剂的一个新选择。超分子药物化学是超分子化学在药学领域的新发展。该领域发展迅速,是一个新兴的交叉学科领域,正在逐渐变成一个相对独立的研究领域。迄今已有许多超分子化学药物应用于临床,其效果良好。更多的超分子体系正在作为候选药物进行临床研究开发。超分子化学药物因具有良好的稳定性、安全性、低毒性、不良反应少、高生物利用度、消除药物异味、克服多药耐药、药物靶向性强、多药耐

有机化学发展及应用

有机化学发展及应用 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 一、单选题 1.1828年,填平无机物与有机物间鸿沟的科学巨匠维勒将一种无机盐直接转变为有机物尿素[CO(NH2)2],维勒使用的无机盐是() A.NH4NO3B.(NH4)2CO3C.CH3COONH4D.NH4CNO 2.下列关于有机物性质的叙述不正确的是() A.大多数有机物难溶于水,易溶于有机溶剂 B.有机物参加的反应比较复杂,一般情况下反应较慢 C.有机物一般硬度大、熔点高 D.绝大多数有机物容易燃烧 3.下列物质中属于有机物的是() A.氯化钾B.二氧化碳C.碳酸钠D.乙烷 4.古丝绸之路贸易中的下列商品,主要成分属于无机物的是() A.瓷器B.丝绸C.茶叶 D.中草药 5.下列化合物中不是有机物的是() A.CO2B.C2H6C.HCHO D.CH3OH 6.氰酸铵(NH4OCN)与尿素[CO(NH2)2]() A.都是共价化合物B.都是离子化合物 C.互为同分异构体D.互为同素异形体 7.中国女药学家屠呦呦因发现青蒿素对疟疾的治疗作用而成为2015年诺贝尔生理医学奖获得者之一。下列说法不正确的是() A.从青蒿中提取青蒿素的方法是以萃取原理为基础,萃取是一种化学变化 B.青蒿素的分子式为C15H22O5,它属于有机物 C.人工合成青蒿素经过了长期的实验研究,实验是化学研究的重要手段 D.现代化学分析测试中,可用元素分析仪确定青蒿素中的C、H、O元素

8.大多数有机化合物不具有的性质是() A.熔、沸点高B.易燃烧C.热稳定性差D.反应慢且副反应多 9.下列有关有机化合物的说法中正确的是( ) A.有机化合物都易燃烧 B.凡是含有碳元素的化合物都是有机化合物 C.易溶于汽油、酒精、苯等有机溶剂的物质一定是有机化合物 D.含碳原子数比丙烷多的烷烃都有同分异构体 10.2005年1月14日,成功登陆“土卫六”的“惠更斯”号探测器发回了350张照片和大量数据。分析指出,土卫六“酷似地球经常下雨”,不过“雨”的成份是液态甲烷。下列关于土卫六的说法中,不正确的是() A.土卫六上存在有机分子B.地表温度极高 C.地貌形成与液态甲烷冲刷有关D.土卫六上形成了甲烷的气液循环系统

有机化学的发展与应用教案

专题一认识有机化合物 第一单元有机化学的发展与应用 【学习任务】 1、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。 2、了解利用基团理论、光谱分析等确定有机物结构的方法。 【学习准备】 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? 【学习思考】 一、有机物的概述 1.概念:含有________的化合物。 2.组成元素:除碳外,通常还有氢、_____、_____,_____、_____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_____和_____的开采技术。 (3)从植物中提取_____ 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_____ 提出了有机化学概念。 (2)19世纪中叶以前,科学家提出“_____ ”,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_____ 的界限。 3.现代有机化学 (1)_____ 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、以及等多个新型学科。 (3)1965年,我国科学家在世界上第一次用人工方法合成_____ ,标 志着人类合成蛋白质时代的开始。 三、有机化学的应用 糖类油脂蛋白质 石油天然气天然橡胶 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、

有机化学的发展简史

有机化学的发展简史 “有机化学”这一名词于1806年首次由贝采里乌斯提出。当时是作为“无机化学”的对立物而命名的。由于科学条件限制,有机化学研究的对象只能是从天然动植物有机体中提取的有机物。因而许多化学家都认为,在生物体内由于存在所谓“生命力”,才能产生有机化合物,而在实验室里是不能由无机化合物合成的。 1824年,德国化学家维勒从氰经水解制得草酸;1828年他无意中用加热的方法又使氰酸铵转化为尿素。氰和氰酸铵都是无机化合物,而草酸和尿素都是有机化合物。维勒的实验结果给予“生命力”学说第一次冲击。此后,乙酸等有机化合物相继由碳、氢等元素合成,“生命力”学说才逐渐被人们抛弃。 由于合成方法的改进和发展,越来越多的有机化合物不断地在实验室中合成出来,其中,绝大部分是在与生物体内迥然不同的条件下合成出来的。“生命力”学说渐渐被抛弃了,“有机化学”这一名词却沿用至今。 从19世纪初到1858年提出价键概念之前是有机化学的萌芽时期。在这个时期,已经分离出许多有机化合物,制备了一些衍生物,并对它们作了定性描述,认识了一些有机化合物的性质。 法国化学家拉瓦锡发现,有机化合物燃烧后,产生二氧化碳和水。他的研究工作为有机化合物元素定量分析奠定了基础。1830年,德国化学家李比希发展了碳、氢分析法,1833年法国化学家杜马建立了氮的分析法。这些有机定量分析法的建立使化学家能够求得一个化合物的实验式。 当时在解决有机化合物分子中各原子是如何排列和结合的问题上,遇到了很大的困难。最初,有机化学用二元说来解决有机化合物的结构问题。二元说认为一个化合物的分子可分为带正电荷的部分和带负电荷的部分,二者靠静电力结合在一起。早期的化学家根据某些化学反应认为,有机化合物分子由在反应中保持不变的基团和在反应中起变化的基团按异性电荷的静电力结合。但这个学说本身有很大的矛盾。 类型说由法国化学家热拉尔和洛朗建立。此说否认有机化合物是由带正电荷和带负电荷的基团组成,而认为有机化合物是由一些可以发生取代的母体化合物衍生的,因而可以按这些母体化合物来分类。类型说把众多有机化合物按不同类型分类,根据它们的类型不仅可以解释化合物的一些性质,而且能够预言一些新化合物。但类型说未能回答有机化合物的结构问题。这个问题成为困扰人们多年的谜团。 从1858年价键学说的建立,到1916年价键的电子理论的引入,才解开了这个不解的谜团,这一时期是经典有机化学时期。 1858年,德国化学家凯库勒和英国化学家库珀等提出价键的概念,并第一次用短划“—”表示“键”。他们认为有机化合物分子是由其组成的原子通过键结合而成的。由于在所有已知的化合物中,一个氢原子只能与一个别的元素的原子结合,氢就选作价的单位。一种元素的价数就是能够与这种元素的一个原子结合的氢原子的个数。凯库勒还提出,在一个分子中碳原子之间可以互相结合这一重要的概念。 1848年巴斯德分离到两种酒石酸结晶,一种半面晶向左,一种半面晶向右。前者能使平面偏振光向左旋转,后者则使之向右旋转,角度相同。在对乳酸的研究中也遇到类似现象。为此,1874年法国化学家勒贝尔和荷兰化学家范托夫分别提出一个新的概念:同分异构体,圆满地解释了这种异构现象。

电子效应在有机化学中的应用

电子效应及位阻效应在有机化学中的应用 一?引言 在有机化学的学习中我们应该都碰到了这样或那样的问题 ,有些问题的答案需要我们死记 硬背,但有些问题的解答则有章可循 ?比如亲电加成的方向性,芳香族化合物的酸性,消去反应 的方向性等,只要我们掌握了电子效应和位阻效应在这些反应中所起的作用 ,那么这类问题便 迎刃而解了 ?那么电子效应,位阻效应到底在有机化学中扮演着一个怎样的角色呢 ? 二?电子效应与位阻效应的简介 电子效应 是指电子密度分布的改变对物质性质的影响。电子效应可以根据作用方式分为诱 导效应和共轭效应两种类型。 诱导效应 1?诱导效应的定义 一般以氢为比较标准,如果电子偏向取代基,这个取代基是吸电子的,具有吸电子的诱导 效应,用—I (Inductive effect )表示; 导效应就很弱,可忽略不计了。例如 H 3C —CH 2—— CH 2 CH 2——CH 2—Cl ,其中 3表示微 小,3 3表示更微小,依此类推。 诱导效应有叠加性,当两个基团都能对某一键产生诱导效应时,这一键所受的诱导效应是 这几个基团诱导效应的总和。方向相同时叠加,方向相反时互减。 诱导效应只改变键的电子云密度分布,不改变键的本质。无论所受诱导效应的大小和方向 如何,b 键仍是b 键,n 键仍是n 键。 3?诱导效应的强弱,取决于基团吸电子能力或斥电子能力的大小。 下列是一些能产生诱导效应的基团 + + 吸电子基团:带正电荷的基团,女口: — OR2、— N R 3 ;卤素原子,如:—F 、— Cl 、— Br 、— I ; —O -、一 S -、一 C00-;饱和脂肪族烃基,如: —CR 3、一 CHR 2^ — CH ?R 、一 CH 3 共轭效应 1?共轭效应的定义 体系中各个b 键都在同一个平面上,参加共轭的 P 轨道互相平行而发生重叠,形成分子轨 带氧原子或氮原子的基团,如: N02、> C 0、 C00H 、 OR 、 OH 、 NR2 .芳香族或 —C 6 H 5' — C M R 、 CR = CR 2 X —CR 3 H-CR 3 —I 效应 标准 Y ——A CR 3 +I 效应 2?诱导效应的特点 诱导效应是沿b 键传递的,离吸 (或斥)电子基团越远,效应越弱。大致隔三个单键后,诱 不饱和烃基,如: 斥电子基团:带负电荷的基团,如:

1.1有机化学的发展与应用

1.1有机化学的发展与应用D

第一单元有机化学的发展与应用 [学习目标定位] 1.知道有机化学的发展简史及发展现状,能说出有机化学发展史中做出突出贡献的几个科学家及其成就。2.知道有机化学在人类生活和社会经济发展中的作用。3.理解有机物的一般特点及与无机物的联系与区别。 1.有机化学是研究有机化合物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学。有机化学所研究范围包括有机化合物的来源、结构、性质、合成、应用及有关理论和方法等。 (1)下列三种有机物都是重要的化工原料,请说明它们的主要来源:①甲烷:天然气;②乙烯:石油裂解;③苯:煤的干馏。 (2)乙醇是酒类的主要成分。乙醇可由乙烯与水反应进行合成,反应的化学方程式是CH2===CH2 CH3CH2OH,该反应类型是加成反+H2O――→ 催化剂 △ 应。 2.有下列有机物:①乙酸乙酯、②聚乙烯、③乙醇、④醋酸、⑤甲苯、⑥油脂、⑦淀粉、⑧蛋

(3)德国化学家李比希创立了有机化合物定量分析法和早期的“基团理论”。 (4)1848年~1874年间,关于碳的价键、碳原子的空间结构等理论逐渐趋于完善,之后建立了研究有机化合物的官能团体系,使有机化学成为一门较完整的学科。 3.现代有机化学的发展 (1)关于有机化学结构理论的建立和有机反应机理的研究,使人们对有机反应有了新的掌控能力。 (2)红外光谱(IR)、核磁共振谱(NMR)、质谱(MS)和X射线衍射(XRD)等物理方法的引入,使有机分析达到了微量、高效、准确的程度。 (3)逆推法合成设计思想的诞生,使有机合成路线的设计实现了程序化并进入计算机设计时代,大大提高了新化合物的合成速度。 (4)有机化学还能破译并合成蛋白质,认识并改造遗传分子,第一次从分子水平上揭示生命的奥秘。1965年,我国科学家在实验室中成功利用无机物合成了具有生命活性的蛋白质——结晶牛胰岛素。 4.有机化学的应用 (1)人类衣食住行用到的天然有机化合物有糖类、油脂、蛋白质、石油、天然气、天然橡胶等。(2)合成的有机物也广泛应用于生活中,如合成纤维、塑料、合成橡胶、合成药物等。

苏教版有机化学专题1第一单元《有机化学的发展与应用》教案

第一单元《有机化学的发展与应用》 1、有机化学的发展与应用 教学目的要求: 1、了解有机化学的发展简史,知道人类对客观事物的认识是循序渐进、螺旋上升的过程。 2、通过对有机化学于日常生活、工农业生产、生命科学等结合较紧密的内容的交流与讨论,使学生认识到人类生活离不开有机物,有机化学与其它学科的交叉渗透日益增多,是许多新诞生领域的研究基础。 3、通过调查研究、查阅资料等探究活动,了解有机化学的发展现状,进一步培养学生学习和研究化学的志向。 教学重点难点:对有机化学与有机物的认识 教学过程: 一、有机化学的发展。 1、我国早期的有机化学: 我们的祖先在3000多年前用煤作燃料,2000多年前掌握石油和天然气的开采,从植物中提取染料和香料等物质已经有上千年的历史。 2、有机化学的形成: 19世纪初,瑞典化学家贝采利乌斯提出有机化学概念,使有机化学逐渐发展成为化学的一个重要分支。 3、现代有机化学: 21世纪的今天,各种合成有机物已经渗透到各个领域;有机化学已经与其它学科融合形成了多个新型学科,应用前景十分广阔。 介绍:德国化学家维勒 1828年,贝采利乌斯的学生、德国年轻的化学家维勒,在实验室中加热无机物氰酸铵时无意中得到了尿素。NH4CNO CO(NH2)2 第一次用无机物合成有机物。 有机物的生成不必借助于所谓生命力的作用。 二、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:如糖类、油脂、蛋白质、石油、天然气、天然橡胶等。 合成有机物:塑料、合成纤维、合成橡胶、合成药物等。 2、具有特殊功能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。 生命体中许多物质都是有机物,如细胞中存在的糖类、脂肪、氨基酸、蛋白质和核酸等,都是有机物。 4、药物中大多数是有机化合物,在帮助人们战胜疾病,延长寿命的过程中发挥着重要的作用。 5、1965年,世界上第一次用人工方法合成的蛋白质——结晶牛胰岛素在中国诞生。 课堂小结: 一、有机化学的发展。

1.1有机化学的发展与应用

1.1有机化学的发展与应用

第一单元有机化学的发展与应用 [学习目标定位] 1.知道有机化学的发展简史及发展现状,能说出有机化学发展史中做出突出贡献的几个科学家及其成就。2.知道有机化学在人类生活和社会经济发展中的作用。3.理解有机物的一般特点及与无机物的联系与区别。 1.有机化学是研究有机化合物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学。有机化学所研究范围包括有机化合物的来源、结构、性质、合成、应用及有关理论和方法等。 (1)下列三种有机物都是重要的化工原料,请说明它们的主要来源:①甲烷:天然气;②乙烯:石油裂解;③苯:煤的干馏。 (2)乙醇是酒类的主要成分。乙醇可由乙烯与水反应进行合成,反应的化学方程式是CH2===CH2 CH3CH2OH,该反应类型是加成反+H2O――→ 催化剂 △ 应。 2.有下列有机物:①乙酸乙酯、②聚乙烯、③乙醇、④醋酸、⑤甲苯、⑥油脂、⑦淀粉、⑧蛋

白质。回答下列问题: (1)属于高分子化合物的是②⑦⑧; (2)人类食物的主要营养物质是⑥⑦⑧; (3)⑤的结构简式是,其有机物类别是芳香烃; (4)能够发生酯化反应的是③④; (5)能够发生水解反应的是①⑥⑦⑧; (6)既能与钠反应,又能与碳酸钠反应的是④。 探究点一有机化学的发展与应用 1.我国早期的化学实践活动 (1)3 000多年前已经用煤作为燃料。 (2)2 000多年前掌握了石油和天然气的开采技术。 (3)1 000多年前学会了从植物中提取染料、药物和香料等。 2.近代有机化学的形成 (1)19世纪初,瑞典化学家贝采利乌斯提出了有机化学概念,使有机化学逐渐发展成为化学的一个重要分支。 (2)1828年德国化学家维勒首次在实验室用无机盐氰酸铵(NH4CNO)合成了有机物尿素[CO(NH2)2],打破了早期科学家提出的“生命力论”。

有机化学发展史

有机化学的发展 环境科学09-1班曾丽 2009013108 “有机化学”这一名词于1806年首次由贝采里乌斯提出。当时是作为“无机化学”的对立物而命名的。由于科学条件限制,有机化学研究的对象只能是从天然动植物有机体中提取的有机物。因而许多化学家都认为,在生物体内由于存在所谓“生命力”,才能产生有机化合物,而在实验室里是不能由无机化合物合成的。 1824年,德国化学家维勒从氰经水解制得草酸;1828年他无意中用加热的方法又使氰酸铵转化为尿素。氰和氰酸铵都是无机化合物,而草酸和尿素都是有机化合物。维勒的实验结果给予“生命力”学说第一次冲击。此后,乙酸等有机化合物相继由碳、氢等元素合成,“生命力”学说才逐渐被人们抛弃。 由于合成方法的改进和发展,越来越多的有机化合物不断地在实验室中合成出来,其中,绝大部分是在与生物体内迥然不同的条件下合成出来的。“生命力”学说渐渐被抛弃了,“有机化学”这一名词却沿用至今。 从19世纪初到1858年提出价键概念之前是有机化学的萌芽时期。在这个时期,已经分离出许多有机化合物,制备了一些衍生物,并对它们作了定性描述,认识了一些有机化合物的性质。 法国化学家拉瓦锡发现,有机化合物燃烧后,产生二氧化碳和水。他的研究工作为有机化合物元素定量分析奠定了基础。1830年,德国化学家李比希发展了碳、氢分析法,1833年法国化学家杜马建立了氮的分析法。这些有机定量分析法的建立使化学家能够求得一个化合物的实验式。 当时在解决有机化合物分子中各原子是如何排列和结合的问题上,遇到了很大的困难。最初,有机化学用二元说来解决有机化合物的结构问题。二元说认为一个化合物的分子可分为带正电荷的部分和带负电荷的部分,二者靠静电力结合在一起。早期的化学家根据某些化学反应认为,有机化合物分子由在反应中保持不变的基团和在反应中起变化的基团按异性电荷的静电力结合。但这个学说本身有很大的矛盾。 类型说由法国化学家热拉尔和洛朗建立。此说否认有机化合物是由带正电荷和带负电荷的基团组成,而认为有机化合物是由一些可以发生取代的母体化合物衍生的,因而可以按这些母体化合物来分类。类型说把众多有机化合物按不同类型分类,根据它们的类型不仅可以解释化合物的一些性质,而且能够预言一些新化合物。但类型说未能回答有机化合物的结构问题。这个问题成为困扰人们多年的谜团。 从1858年价键学说的建立,到1916年价键的电子理论的引入,才解开了这个不解的谜团,这一时期是经典有机化学时期。 1858年,德国化学家凯库勒和英国化学家库珀等提出价键的概念,并第一次用短划“—”表示“键”。他们认为有机化合物分子是由其组成的原子通过键结合而成的。由于在所有已知的化合物中,一个氢原子只能与一个别的元素的原子结合,氢就选作价的单位。一种元素的价数就是能够与这种元素的一个原子结合的氢原子的个数。凯库勒还提出,在一个分子中碳原子之间可以互相结合这一重要的概念。 1848年巴斯德分离到两种酒石酸结晶,一种半面晶向左,一种半面晶向右。前者能使平面偏振光向左旋转,后者则使之向右旋转,角度相同。在对乳酸的研究中也遇到类似现象。为此,1874年法国化学家勒贝尔和荷兰化学家范托夫分别提出一个新的概念:同分异构体,圆满地解释了这种异构现象。 他们认为:分子是个三维实体,碳的四个价键在空间是对称的,分别指向一个正四面体的四个顶点,碳原子则位于正四面体的中心。当碳原子与四个不同的原子或基团连接时,就产生一对异构体,它们互为实物和镜像,或左手和右手的手性关系,这一对化合物互为旋光异构体。勒贝尔和范托夫的学说,是有机化学中立体化学的基础。 1900年第一个自由基,三苯甲基自由基被发现,这是个长寿命的自由基。而不稳定自由基的存在也于1929年得到了证实。 在这个时期,有机化合物在结构测定以及反应和分类方面都取得很大进展。但价键只是化学家从实践经验得出的一种概念,价键的本质尚未解决。

有机化学在日常生活中的应用

有机化学在日常生活中的应用 【摘要】随着社会发展和人民生活水平的提高,各种各样的食品也出现在人们的日常生活中,在食品的味道、营养、色泽、保鲜等各个方面,食品的添加剂也广泛的运用于其中,出于对自身健康的考虑,广大消费者对食品防腐剂提出了越来越苛刻的要求。目前我国使用的食品添加剂有哪些?主要添加剂及其特点?食品防腐剂的发展前景如何?这正是本文要着重论述的。 【关键词】食品添加剂;应用;发展前景;发展趋势 我想大家日常生活中吃的喝的食物中是肯定会有添加剂的,而人们往往对食品添加剂是一种望而生畏的态度,也许是一些不法分子为谋取暴利而滥用食品添加剂给人们造成一种对食品添加剂恐惧的态度。前几年的三聚氰胺事件就是一个范例,人们只知道食品添加剂可使人中毒,还会对人的健康造成较大的损害。而我个人觉得食品添加剂的功远大于过,它是提高人类物质生活不可少的一部分,只是我们需要合理、正确、科学地使用食品添加剂,虽然现在有天然的食品添加剂,但是人工合成添加剂还是占主导地位,比如人工合成甜味剂(糖精钠、甜蜜素)和防腐剂(苯甲酸钠、三梨酸钾)等食品添加剂。当前食品添加剂已经进入面食、乳品、营养品、休闲食品、粮油、肉禽、果蔬、加工个领域,包括饮料、冷食、调料、酿造、甜食等各工业部门。随着我国食品工业迅猛发展,食品添加剂发挥了巨大作用。 1.什么是食品添加剂 食品添加剂是指用于改善食品品质、延长食品保存期、便于食品加工和增加食品营养成分的一类化学合成或天然物质。食品添加剂是为改善食品色、香、味等品质,以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化合物质或者天然物质。目前我国食品添加剂有23个类别,2000多个品种,包括酸度调节剂、抗结剂、消泡剂、抗氧化剂、漂白剂、膨松剂、着色剂、护色剂、酶制剂、增味剂、营养强化剂、防腐剂、甜味剂、增稠剂、香料等。 2.常见的食品添加剂的使用范围及作用 为了改进食品风味,提高感官性能引起食欲,如松软绵甜的面包和糕点就是添加剂发酵粉的作用;为了防止腐败变质,减少食品中毒的现象;满足生产工艺的需要,例如制作豆腐必须使用凝固剂;还有是为了提高食品的营养价值,而使用的如氨基酸、维生素、矿物质等强化剂。食品添加剂可以起到提高食品质量和营养价值,改善食品感官性质,防止食品腐败变质,延长食品保藏期,便于食品加工和提高原料利用率等作用。 3.食品添加剂中的主要防腐剂及其特点 3.1苯甲酸及其钠盐苯甲酸又名安息香酸,稍溶于水,可溶于乙醇,在酸性

金属-有机框架的发展和应用

金属-有机框架的发展和应用 摘要:近年来,由于金属-有机框架(MOFs)材料特殊的结构使得其在气体储存、催化活性、离子交换、磁性材料、分子和光学性能等方面的潜在用途,MOFs的设计与合成吸引了大家的注意力。当前,已有很多用于制备多种金属-有机框架(MOFs)的方法和相关理论。本文主要介绍了MOFs的研究进展、应用,概述了MOFs未来的趋势。 关键词:金属-有机框架,发展,应用 Abstract: In recent years, the design and synthesis of Metal-Organic Frameworks (MOFs) have attracted great interest due their potential use as gas storage, catalysis activity, ion exchange, magnetism, molecular, and optical properties. Currently, varied methods and theories have been used for the formation of metal-organic frameworks (MOFs). This paper mainly introduces the development and application of MOFs, and the future tendency. Keyword: Metal-Organic Frameworks; Development; Application 1绪论 金属-有机框架材料(Metal Organic Frameworks,MOFs)又叫金属有机配位聚合物(Metal Organic Coordination Polymers,MOCPs)已经成为一种新型的功能化晶体材料。它是由有机桥连配体同过配位键的方式将无机金属中心(金属离子或者金属离子簇)连接起来形成无限延伸的网络状结构的晶体材料。金属-有机框架材料将无机化学和有机化学两种通常视为两种完全不同的化学学科巧妙地结合在一起。根据金属-有机框架材料在空间维度延伸情况将金属有机框架材料分为一维链,二维层,三维空间网络状结构。 金属-有机框架材料的最大特点就是它是一种晶体材料具有超高的孔隙率(高达90%的自由体积)和巨大的内比表面积(超出6000平方米/克)。而且由于无机和有机不同成分组成的结构使得其结构多样并可调节,这些最终促使金属有机框架材料在许多方面有着潜在应用[1]。 2金属有机框架化合物的研究进展

绿色有机化学的未来和应用

本科有机化学论文(设计) 绿色有机合成的未来和应用 姓名:崔俏俏 学号:1202011027 系别:生物与环境工程系 班级:12级生物工程(1)班 指导老师:李少波 合肥学院 2013年6月1日

绿色有机合成的未来和应用 摘要 绿色化学是21世纪化学化工研究的重要研究方向,是实现可持续发展规律的重要保障。绿色合成,作为当代有机合成发展的一个重要学科前沿.已成为化学发展的一个方向。 有机合成是综合应用各类有机反应及其组合、有机合成新技术、有机合成设计及策略以获得目标产物的过程。有机合成既与材料、生命、环保、能源四大支柱学科密切相关,也与我们社会的现代文明和日常生活密切相关。尤其在当今,新材料和新药物的需求、资源的合理开发和利用、减少或消除环境污染等可持续发展问题为有机合成提出了更高的要求。近年来绿色化学、洁净技术、环境友好过程已成为合成化学追求的目标和方向。可见21世纪有机合成所关注的不仅仅是合成了什么分子,而是如何合成,其中有机合成的有效性、选择性、经济性、环境影响和反应速率将是有机合成研究的重点,尤其是绿色有机合成的研究。 关键词有机合成原子经济型绿色化学绿色合成 不对称合成采用无毒、无害的催化剂 正文 绿色有机合成是指采用无毒、无害的原料、催化剂和溶剂,选择具有高选择性、高转化率,不生产或少生产副产品的对环境友好的反应进行合成,其目的是通过新的合成反应和方法,开发制备单位产品产污系数最低,资源和能源消耗最少的先进合成方法和技术,从合成反应入手,从根本上消除或减少环境污染。 进入21世纪以后,在人类物质生活不断提高和工业化高度发展的同时,大量排放的工业和生活污染物却反过来使人类的生存环境迅速恶化,这就使化学家面临新的挑战,即要去发展对人类健康和环境较少危害的化学。这一问题近年来已受到相当重视,并出现了一系列新名词,如绿色化学【4】、环境友好化学、洁净化学、原子经济性等。所谓绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”,绿色化学是近十年才产生和发展起来的,是一个“新化学婴儿”。它涉及有机合成、催化、生

有机化学的发展前沿

有机化学的发展前沿 余敏 145924 有机化学的研究对象是有机化合物, 它研究有机化合物的组成、结构、性质、合成、变化,以及伴随这些变化所发生的一系列现象。 20世纪的有机化学,从实验方法到基础理论都有了巨大的进展,显示出蓬勃发展的强劲势头和活力。世界上每年合成的近百万个新化合物中约70%以上是有机化合物。其中有些因具有特殊功能而用于材料、能源、医药、生命科学、农业、营养、石油化工、交通、环境科学等与人类生活密切相关的行业中,直接或间接地为人类提供了大量的必需品。与此同时,人们也面对着天然的和合成的大量有机物对生态、环境、人体的影响问题。展望未来,有机化学将使人类优化使用有机物和有机反应过程,有机化学将会得到更迅速的发展。 有机化学的迅速发展产生了不少分支学科,包括有机合成、金属有机、元素有机、天然有机、物理有机、有机催化、有机分析、有机立体化学等。下面就其中的一部分分支学科来说,了解有机化学的发展前沿和研究热点。 (1)有机合成化学 这是有机化学中最重要的基础学科之一,它是创造新有机分子的主要手段和工具,发现新反应、新试剂、新方法和新理论是有机合成的创新所在。1828年德国化学家维勒用无机物氰酸铵的热分解方法,成功地制备了有机物尿素,揭开了有机合成的帷幕。100多年来,有机合成化学的发展非常迅速。 有机合成发展的基础是各类基本合成反应,不论合成多么复杂的化合物,其全合成可用逆合成分析法分解为若干基本反应,如加成反应、重排反应等。每个基本反应均有它特殊的反应功能。合成时可以设计和选择不同的起始原料,用不同的基本合成反应,获得同一个复杂有机分子目标物,起到异曲同工的作用,这在现代有机合成中称为“合成艺术”。在化学文献中经常可以看到某一有机化合物的全合成同时有多个工作组的报导,而其合成方法和路线是不同的。那么如何去评价这些不同的全合成路线呢?对一个全合成路线的评价包括:起始原料是否适宜,步骤路线是否简短易行,总收率高低以及合成的选择性高低等。这些对形成有工业前景的生产方法和工艺是至关重要的,也是现代有机合成的发展方向。 (2)金属有机化学和有机催化

探讨有机化学的发展现状与展望

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/025351618.html, 探讨有机化学的发展现状与展望 作者:张璟怡 来源:《科技视界》2018年第02期 【摘要】我国有机化学在发展的过程中在取得一定成绩的同时仍然存在着许多问题亟待 解决,因此研究有机化学的发展现状与展望具有重要的研究意义。在未来,有机化学的发展前景非常广阔,本文主要分析探讨了有机化学的发展现状以及未来的发展展望,希望对有机化学的研究发展有一定的借鉴性意义。 【关键词】有机化学;发展现状;展望 中图分类号: O62-4 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2018)02-0119-002 【Abstract】There are still many problems to be solved at the same time that some achievements have been made in the development of organic chemistry in our country. Therefore, it is of great significance to study the current situation and prospects of organic chemistry. In the future, the development prospects of organic chemistry are very broad. This paper mainly analyzes and discusses the current situation of organic chemistry development and its future development prospects. It is hoped that there will be some reference significance for the research and development of organic chemistry. 【Key words】Organic chemistry;Development status;Outlook 化学是人们认识与理解世界的一种重要方式,有机化学是研究有机化合物的来源、制备、结构、性能、应用以及有关理论和方法学的科学。在目前已经证实的大多数化合物中,大多数的化合物在性质上都属于有机化合物。有机化学经过两个多世纪的发展,已经形成了较为独立的学科体系,并且对其它科学以及社会的发展都有重要的促进作用。 1 我国有机化学的发展现状 近年来,我国有机化学的发展获得了飞速的发展,但是在发展的过程中由于各种因素的影响也不可避免地存在一系列的问题。主要从以下几个方面进行重点论述: 1.1 我国有机化学取得的重要成果 我国有机化学取得的重要成果主要体现在以下几个方面:首先,随着我国经济的快速发展,国家非常重视各个行业研究领域的投入,有机化学也不例外。在当代中国社会,研究有机化学的学者非常之多,其中也包含非常突出的研究人才,这些研究人才在国内及国际上的有机化学领域都有一定的声誉,这对于提升我国有机化学的研究在国际中的研究地位以及增强我国研究有机化学的自信心都有重要的帮助作用;其次,随着国家对有机化学研究的重视,很多高

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