第一篇:初中化学课件介绍
知识点总结
本节主要是净化水的常用方法这一知识点。知识简单、容易理解,学习本节知识是培养科学人文素养的前提。
1.常采用的净水方法有:吸附、沉淀、过滤、蒸馏等
① 吸附:常用明矾、活性炭,明矾溶于水形成胶状物吸附水中悬浮物沉淀到水底,活性炭不但可以吸附水中的悬浮物,还可以吸附溶于水的有异味物质和色素。
② 沉淀:水中悬浮物被吸附后形成密度较大的颗粒,从而使杂质沉降。
③ 过滤:除去水中不溶性的杂质。
④ 蒸馏:除去可溶性杂质的方法。如水中可溶性的钙、镁离子,其原理是利用蒸发的方法使水和杂质分离。
2.明矾的净水作用
在没有自来水的地方,常用明矾或硫酸铝作絮凝剂。这两种物质都能与水或水中含有的矿物质作用生成一种叫做氢氧化铝的凝胶状的物质,该物质具有很强的吸附能力,能使水中细小的悬浮杂质集结而下沉。现在也有用碱式氯化铝或氯化铁作絮凝剂的,效果也很好。
3.活性炭的净水作用
活性炭是具有多孔结构的单质碳,对气体、蒸气或胶状固体具有强大的吸附能力。活性炭广泛地用于净化某些气体或液体。很多净水器中用活性炭来吸附、过滤水中的杂质。
常见考法
自来水来之不易,净化经过了如下步骤:原水→絮凝剂→反应沉淀池→过滤池→活性炭池→清水池→消毒(加入氯气、臭氧或二氧化氯)→用户。我们要节约用水,防止浪费现象发生。水的净化方法有很多,这几种方法也是混合物分离的常见方法。熟记这几种方法的本质是我们在考试中解题的依据。
误区提醒
1.纯水是无色、无臭、清澈透明的,属于纯净物;自然界中的水常含有杂质和细菌,不宜直接饮用,属于混合物。
2.天然水经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后得到的水不是纯净物,因为浑浊的水虽然变澄清了,但这些过程除去的主要是不溶性杂质,水中还有许多溶解的杂质。
3.常用的净水方法中,蒸馏净化程度相对较高,得到的蒸馏水一般可看作纯净物。
4.各种净化水的方法根据水质不同,综合使用效果会更好。
【典型例题】
1.净化水的方法有:①过滤 ②加明矾吸附沉降 ③蒸馏 ④消毒杀菌。要将混有泥沙的天然水净化成生活用的自来水,应选用的方法和顺序为()
A.①②③④ B.②④①③ C.②①④ D.①③④
解析:
自来水的净化一般是先使液体中的杂质通过加入絮凝剂沉降下来,然后过滤,再加药品除去微生物。而蒸馏法制出来的是蒸馏水,所以在日常生活当中一般不用。
答案:C
第二篇:沪教版初中化学课件
沪教版初中化学课件
1备课过程
学生基本知识情况分析
1、学生在学习过第五册、第六册前面的几节后,对金属的活动性有了初步的了解,对酸、碱的分类和化学性质有一定的了解,有助于对本单元中盐的分类和化学性质的掌握。
2、学生的生活常识,对课本中提到的盐和生活中吃的食盐容易混淆。
3、盐与金属反应的知识点中,盐必须是溶液、金属单质必须在盐中金属的前面,金属除钾、钙、钠、钡之外是学生较容易忽略的问题。
4、铁元素的变价问题,对于特别是中偏下的同学还需要巩固。
5、盐与酸、盐与碱、盐与盐之间的反应两者都必须符合复分解反应的条件。
本单元的基本内容和教学要求(包括重点、难点、目标达成度等)
一、一、基本内容
盐的化学性质、复分解反应的条件。
二、教学要求
1、重点:
1、复分解反应的条件
2、盐的化学性质。
2、难点:盐的化学性质;爱国主义和辩证观的情感体验与升华;对学习方法的培养,特别是强调学习对比的实验方法。
3、目标:
1)掌握根据复分解反应条件来判断盐与盐、盐与酸、盐与碱之间能否反应
2)了解常见酸、碱、盐的溶解性。
3)会用金属活动性顺序来判断金属能否跟盐溶液反应。
4)记住盐的化学性质,会写有关反应的化学方程式。
5)通过本节学习,使学生认识量变到质变的具体事例,初步揭示从量变到质变的规律,同时培养学生的分析归纳能力。
6)通过铁与硫酸、铜与硝酸银反应的实验的分析,使学生树立外因和内因辩证统一的观点;使学生逐步体验到物质、条件、环境之间相互制约的辩证唯物主义观点的普遍性。
重点课时的设计思路和教学方法(不够可另附纸)§ 盐的性质
教学目的知识:掌握盐的一些化学性质和复分解反应的条件。
用途;可用盐溶液来制取单质的金属,巩固掌握制酸、制碱的方法。
能力:培养学生阅读和自学能力。培养学生分析问题和化学计算的能力。
思想教育:培养学生用辩证的观点来认识物质的共性与个性及其它之间的区别。培养学生依据事实解决问题的科学态度.重点难点:
1、复分解反应的条件
2、盐的化学性质。
教学过程:[提问一] 写出下列物质的化学式,并按酸、碱、盐进行分类:
①干冰、②纯碱、③氢氯酸、④氢氧化钙、⑤碳酸钙、⑥烧碱、⑦食盐、⑧氯化铁、⑨氢硫酸、⑩熟石灰、[提问二]酸的含义,酸有哪些化学性质?(主要指硫酸和盐酸)并用有关的化学方程式表示:
[提问三]碱的含义,碱有哪些化学性质?(主要指可溶性的碱)并用有关的化学方程式表示:
[提问四]盐的含义。
[讲解] 酸中的H+ 决定了酸具有通性;碱中的OH—决定了碱的通性;盐是由金属离子和酸根离子组成的化合物,这种组成的相似性也决定了盐具有相似的化学性质。
[提问] 根据已学过的知识分析找出盐具有哪些化学性质?
讲授新课:
一、盐的化学性质:
(引导学生在图示中找出有关盐的化学性质,除盐跟酸、盐跟碱能反应外,根据铁跟硫酸铜溶液的反应启发学生,金属可以置换某些盐溶液中的金属,归纳出盐的三条化学性质
(一)盐(溶入水或溶入酸)+ 酸— 新盐 + 新酸—是常用的一种制酸方法。
[练习] 写出下列反应的化学方程式:
AgNO3 + HCl— BaCl2 + H2SO4—
CaCO3 + HCl— NaHCO3+H2SO4—
[讨论] 这类反应要发生需要具备什么条件?
[小结] 盐必须能溶入水或溶入酸生成物中有沉淀或气体或水生成。
(二)盐(可溶)+ 碱(可溶)— 新盐 + 新碱—是常用的一种制碱方法。
[练习] 完成下列反应的化学方程式:
Na2CO3 + Ca(OH)2 — CuSO4 + NaOH —
Ba(OH)2+Na2SO4— FeCl3 + KOH —
[讨论] 这类反应要发生需要具备什么条件?
[小结] 盐和碱必须可溶,生成物之一是沉淀。
(三)金属 + 盐(可溶)— 新金属 + 新盐
[提问]是否金属跟盐一定发生置换反应?
演示[实验1—8] :①铁放入硫酸铜溶液;②铜放入硫酸锌溶液;③铜放入硝酸银溶液
[观察现象]①铁表面覆盖一层红色的物质——铜。②铜丝表面无变化。
③铜表面覆盖一层银白色物质——银。
[板书] Fe+ CuSO4 == FeSO4 + Cu
Cu +ZnSO==(不反应)
Cu + 2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag
[讨论] 金属跟盐的反应需要满足什么条件?
[小结] 由上述三个实验可知金属跟盐不一定都能发生置换反应,跟金属的活 动性有直接关系。在金属活动性顺序表中,只有排在前面的金属才能把排在 后面的金属从它的盐溶液中置换出来(不以H为界限)。
注意:反复强调“盐溶液”,即盐必须可溶。
[提问] 越活泼的金属越容易把排在他后面的金属从它的盐溶液中置换出来吗?
[补充实验] 把一小块钠放在盛有CuSO4溶液的烧杯中。
[观察] 未见有红色铜出现。
[讲解] 不要用K、Ca、Na、Ba去置换盐溶液中的金属。
例如:Na + H2O == NaOH + H2↑
2NaOH + CuSO4== Cu(OH)2 ↓+ Na2SO
4[小结]盐与金属反应的条件:盐必须可溶,单质金属必须比盐中金属活泼,单质金属除K、Ca、Na、Ba不能与盐溶液发生置换反应。
[分析]从性质(1)可以看出盐中的酸根离子可与酸中的H+ 结合生成新的酸。
从性质(2)可以看出盐中的金属离子可与碱中的OH—结合生成新的碱。
从性质(3)可以看出金属可置换盐溶液中的金属
那么,一种盐溶液的阴阳离子能与另一种盐溶液中的阴阳离子相互交换成分生成两种盐吗?
[演示] 实验
1、AgNO3 + NaCl—
实验
2、BaCl2 + Na2SO4 —
[观察] 实验1、2都有沉淀生成。(独立写出以上反应的化学方程式)
(四)盐(可溶)+ 盐(可溶)—新盐+新盐
[讨论] 此类反应要发生需要具备什么条件?
[小结]两种盐必须都可溶,生成物之一是沉淀。
以上所学过的盐与酸、盐与碱、盐与盐之间的反应,以及以前学过的中和反应等都属于复分解反应。酸、碱、盐之间是不是都能发生复分解反应呢?
从以上所学内容可得到:
二、复分解反应:
发生复分解反应的条件:两种电解质在溶液中相互交换离子,生成物中必须要有沉淀、气体或有水生成。
板书设计:
1、学性质
(1)、金属 + 盐(可溶)新金属 + 新盐
Zn + CuSO4 == ZnSO4 + Cu
Cu + Hg(NO3)2 == Hg + Cu(NO3)
2条件:在金属活动性顺序表中,排在前面的金属可以把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。(不要用K、Ca、Na 置换盐溶液中的金属
(2)盐(溶入水或溶入酸)+ 酸 新盐 + 新酸
AgNO3 + HCl== AgCl↓+ HNO
3BaCl2 + H2SO4==BaSO4↓+ 2HCl
(3)盐(可溶)+ 碱(可溶)新盐 + 新碱
CuSO4 + 2NaOH == Cu(OH)2↓ + Na2SO
4FeCl3+ 3KOH == Fe(OH)3↓ + 3KCl
(4)盐(可溶)+ 盐(可溶)两种新盐
AgNO3+ NaCl == AgCl↓ + NaNO3
BaCl2 + Na2SO4== BaSO4↓ + 2NaCl
二、复分解反应发生的条件:(同时满足以下条件)
(1)、反应物:必须可溶(包括可溶入酸)
(2)、生成物:有沉淀、气体或水生成[反馈练习]下列反应能否发生?若能发生写出化学方程式,不能发生的说明理由:
1、Cu + ZnSO4 —
2、AgCl + Hg—
3、NaCl + KNO3 —
4、Mg(OH)2 + CuSO4—
5、BaCO3 + HCl —
6、Ba(NO3)2 + MgSO4 —
[课内练习]书P16、P17
附:[课外练习]:
1、下列物质间能反应的写出方程式,不能反应的说明理由:
(1)硝酸钙与碳酸(2)氢氧化铁与硫酸铜
(3)铜与硝酸汞(4)氢氧化钾与氯化钡
(5)铁与氯化锌(6)氯化钠与硝酸银
2、X、Y、Z三种金属,X与酸不反应,但Y与酸能反应,X能将Z从它的盐溶液中置换出来,则三者的活动性从强到弱的顺序为
A、X、Y、Z B、Z、X、Y C、Y、X、Z D、Y、Z、X3、证明一种无色溶液是硫酸,下列方法可行的是
A、氯化钡溶液、稀硝酸 B、硝酸银、稀硝酸、铜
C、石蕊试液、稀硝酸、氯化钡溶液
D、紫色石蕊试液、稀硝酸、氯化钡溶液
4、用化学方程式回答或解释:
盐与碱作用制取氢氧化钾 ;
证明敞口放置的烧碱已变质。
5、下列几组物质间的复分解反应可以进行的是:
A、氯化银和硫酸 B、氢氧化钾和氯化铁
C、硫酸铜和氯化铁 D、碳酸钙和氢氧化钠
6、由铜、空气、稀硫酸、氢氧化钠溶液制取氢氧化铜,写出有关的方程式:
7、用化学方程式表示除去下列杂质的最佳方法:(括号内的为杂质)
(1)硫酸亚铁(硫酸铜)
(2)氯化钠(硫酸纳)
(3)氢氧化钠(碳酸钠)
(4)铜(锌)。
8、能将锌、铁、铜三种物质的活动性顺序鉴别出来的一组物质是:
A、铜、铁、硫酸锌 B、硫酸、铁、铜
C、氯化铜、硫酸锌、铁 D、锌、铁、硫酸铜
9、有一种溶液中含有氯化钾、硫酸铜、氯化铁、硫酸镁四种溶质,向溶液中加入一定量的镁粉,充分反应后过滤,滤出的固体中滴入稀盐酸冒出气泡。则滤渣中一定含有的金属为。滤液中一定含有的溶质为。
10、下列方法中,肯定得不到盐溶液的是:
a金属溶于酸、b碳酸盐溶于水、c氧化物溶于碱溶液、d氢氧化物溶于水、e 氧化物溶于酸
A、a、b B、d、e C、c、d、e D、c、d、e、f
学科背景知识和补充材料(不够可另附纸)
1、通过本节的学习学生知道工业上可用盐与酸反应可制得酸;可用碱与盐反应来制得碱;可用盐与金属反应来制得金属等。
2、我国劳动人民自西汉时期就发现的关于湿法冶金的材料,以便加深理解,增强爱国主义教育:
我国劳动人民很早就认识了铜盐溶液里的铜能被铁置换,从而发明了水法炼铜。它成为湿法冶金术的先驱,在世界化学史上占有光辉的一页。
水法炼铜的原理是:CuSO4+Fe=Cu+FeSO
4在汉代许多著作里有记载“石胆能化铁为铜”,晋葛洪《抱朴子内篇黄白》中也有“以曾青涂铁,铁赤色如铜”的记载。南北朝时更进一步认识到不仅硫酸铜,其他可溶性铜盐也能与铁发生置换反应。南北朝的陶弘景说:“鸡屎矾投苦洒(醋)中涂铁,皆作铜色”,即不纯的碱式硫酸铜或碱式碳酸铜不溶于水,但可溶于醋,用醋溶解后也可与铁起置换反应。显然认识的范围扩大了。到唐末五代间,水法炼铜的原理应用到生产中去,至宋代更有发展,成为大量生产铜的重要方法之一。
3、介绍我国用碳酸钙、水、纯碱为原料来制烧碱等资料。
作业形式和内容
1、完成作业本、同步中的相应配套练习。
2、结合、模仿课本中关于盐与酸反应的条件研究实验,学生可以自己进行相应的探究研究。如:用醋酸来除水垢等实验。
重点课时试教后的反思(不够可另附纸)
1、学生对工业上制碱、制酸、制金属生产缺乏常识性了解,但有比较高的兴趣,能根据书上的提出一些针对性的问题。
2、教学中学生经常把物质之间能反应的和不能反应的混淆在一起,特别是盐与酸反应、盐与碱反应、盐与盐反应、盐与金属反应不清楚哪些物质之间的反应要条件的,哪些物质之间的反应不要条件的,有些物质之间的反应反应物要条件的,有些生成物要条件的,学生不太清楚,在后面的习题中要加强这些知识点方面的训练,便于提高学生的解题能力和判断能力。
沪教版初中化学课件
2教学目标
1、让生初步感受化学的魅力,激发生对化学知识的渴求。
2、了解什么是化学和化学的发展。
主要教法
实验激趣、指导阅读、举例说明、组织交流、总结引题
主要学法
倾听、阅读、观察、思考、交流
教学设计
实验激趣
师:同学们,世界上哪种颜色的花最多?
生:红色、黄色、紫色等。
师:白色的花最多。这个答案我是在某一期《开心辞典》中知道的。可是,多数人喜欢颜色鲜艳的花。现在,师这里有一朵白色的花,我们试试把它变成红色的,你有什么办法吗?生:每片花瓣上都贴上红色的纸、用红墨水浸泡花朵??
师:同学们的办法是可以的,我还有另一种办法。
接下来我用喷雾水壶对准白花喷雾。白色的花在同学们的惊呼中摇身变成了红色的。总结引题
这样神奇的变化还多着呢。我们可以把“白开水”变成“牛奶”、“红酒”,还可以拿玻璃棒当火柴用??,所有这一切,奥秘就在我们将要学习的化学知识中。化学是神奇的,化学是有趣的,化学可以使世界变得更加绚丽多彩。
指导阅读从生进行多年的写作训练着手,使他们比较容易地完成了选材任务。此时再指导生联系自身生活阅读课题下的三段文字和九幅图片。
总结引题
同学们想搜集的也是这样的素材吧。虽然我们没有拿出很多证据来证明化学使世界变得更加绚丽多彩,书上的图片也只是很微不足道的一小部分。但是,借一斑可窥全豹。我们不得不承认人类发展进步过程的方方面面均与化学有着密切的联系。
可以说,化学不是万能的,但没有化学是万万不能的。那么,什么是化学呢?
师:这样的科学就是化学。
此时,化学的概念在同学们思想中初步形成了,然后阅读课本中的化学概念。
师:化学成为一门独立的学科历经了漫长的过程。
交流
学习本课至此,同学们有哪些收获,还有什么问题都可以进行口头交流。
课后精编
精选课题1的内容写成文稿与至少三位同学交流。
第一单元走进化学世界
课题1物质的变化和性质教案
教学目标
1.知识与技能
(1)了解物理变化和化学变化的概念及区别,并能运用概念判断一些易分辨的典型的物理变化和化学变化
(2)了解物理性质和化学性质的概念并能分清那些是物理性质,那些是化学性质。
2.过程与方法
(1)通过对实验现象的观察和分析,学会归纳整理
(2)用化学知识解释日常生活中的一些变化,激发学习化学的兴趣。
3.情感态度与价值观
(1)激发兴趣,培养学习的自觉性和主动性
(2)培养严谨务实的科学作风。
教学重点
物理变化和化学变化的概念
教学难点
物理变化和化学变化的判断
教学方法
实验探究、归纳总结、补充讲解、练习提高
课时安排
1课时
教具学具准备
试管、带弯管的单孔橡皮塞、酒精灯、玻璃片、烧杯、铁架台(带铁夹)、研钵、、药匙、镊子;胆矾、氢氧化钠溶液、石灰石、稀盐酸、澄清石灰水、水
教学过程
[引言]我们知道在物质世界里,各种物质之间存在着多种相互作用,也不断发生着变化。例如,水在一定条件下可以变成水蒸气和冰、炎热的夏天食物易腐败、燃料能燃烧、钢铁制品在潮湿的环境会慢慢生锈等。认识物质的性质及其变化的特点,掌握其规律,对于人类认识自然,改造自然是至关重要的。现在我们就来学习物质的变化和性质。
[板书]第一单元走进化学世界
课题1物质的变化和性质
化学是一门以实验为基础的学科,许多化学概念、化学基础知识都是通过实验形成的,因此必须学会观察实验的方法。
下面请大家观察几个演示物质变化的实验,主要观察变化前后物质的颜色、状态,列表记录。演示[实验1-1]
水沸腾,有大量水蒸气冒出,玻璃片上有小水滴附着。
演示[实验2]首先展示胆矾晶体
蓝色块状固体研碎后成为蓝色粉末
[提问]实验1、2有什么共同特征?
以上两个实验在变化过程中只是形状或状态发生了变化,没有其他物质生成,像这种变化叫做物理变化。
[板书]
一、物质的变化
物理变化
1.概念:没有生成其他物质的变化叫做物理变化。
2.特征:没有其他物质生成,只是形状、状态(气态、液体、固体)的变化。
演示[实验1—3]由学生描述并记录实验现象
两支试管都形成蓝色溶液,加入氢氧化钠溶液后立即生成蓝色沉淀。
这里的蓝色沉淀是氢氧化铜。这个过程是胆矾溶液和氢氧化钠溶液作用生成了新的物质氢氧化铜。
演示[实验1—4]由学生描述并记录实验现象
加入盐酸后立即有气泡产生,石灰石逐渐变小。澄清石灰水变浑浊,摸一下试管感觉到发热。
[提问]实验3、4有什么共同特征?
这两个变化都有新的物质生成,这种变化叫做化学变化。
我们日常看到木材燃烧,铁生锈等都是化学变化。
在化学变化过程中除生成其他物质外,还伴随发生一些现象,如放热、发光、变色、放出气体、生成沉淀等等。这些现象常常可以帮助我们判断有没有化学变化发生。
[板书]
(二)化学变化
1.概念:生成其他物质的变化叫做化学变化。(又叫化学反应)
2.特征:①有新物质生成,常表现为颜色改变、放出气体、生成沉淀等
②常伴随能量变化,常表现为吸热、放热、发光等。
[讨论]判断一个变化是物理变化还是化学变化应依据什么?
[练习]口答课本第10页1、2。
[引入]化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的自然科学。下面我们一起来学习物质的性质。我们将物质在化学变化中表现出来的性质叫做化学性质。
[板书]
二、物质的性质
(一)化学性质
物质在化学变化中表现出来的性质叫做化学性质。
[讲解]例如,我们刚刚做的实验3、4中,胆矾溶液和氢氧化钠溶液反应有氢氧化铜蓝色沉淀生成,石灰石与盐酸反应有二氧化碳气体生成。这里物质表现出的性质都是化学性质。请同学们举一些日常生活中物质的化学性质的例子。
蜡烛(纸张、木材等)能燃烧;铁在潮湿的空气里易生锈,在干燥的空气里难生锈;
[小结]化学变化和化学性质的联系
在叙述物质的性质时,往往有下列字:能、会、可以、易、难等。
例如:
(1)木柴燃烧—化学变化
木柴能燃烧—化学性质
(2)铁生锈——化学变化
铁(在潮湿的空气里)易生锈——化学性质
铁(在干燥的空气里)难生锈——化学性质
(3)胆矾溶液和氢氧化钠溶液反应—化学变化
胆矾溶液可以和氢氧化钠溶液反应—化学性质
[过渡]物质在化学变化中表现出来的性质叫做化学性质。物质不需要发生化学变化就表现出来的性质叫做物理性质。
[板书]
(二)物理性质
物质不需要发生化学变化就表现出来的性质叫做物理性质
这里不需要发生化学变化有两层含义:一是不需要变化就表现出来的性质;一是在物理变化中表现出来的性质。例如,颜色、状态、气味、熔点、沸点、密度等都属于物质的物理性质。下面我们就几个重要的物理性质作一简单介绍
[板书]
1、熔点
我们知道,当温度升高时,固态的冰会变成液态的水。物质从固态变成液态叫做熔化,物质的熔化温度叫做熔点;
[板书]
2、沸点
把水加热到一定温度时,水就会沸腾。液体沸腾时的温度叫做沸点。
物质的沸点随着大气压强的增大而升高。
[板书]
3、密度
两块体积相同的铁块和铝块,有经验的人只要用手分别“掂量”一下,就可以鉴别出哪是铁,哪是铝。这是由于体积相同的铁块和铝块,它们的质量是不相等的。我们把物质单位体积的质量,叫做这种物质的密度。
演示[实验1—5]
[讨论与交流]氧气和二氧化碳的物理性质、化学性质。
课堂小结
这节课我们学习了“物理变化和化学变化”,“物理性质和化学性质”,我们不仅要掌握这些概念,更重要的是要分清哪是物理变化,哪是化学变化,这就需要我们抓住两者的本质区别,多做一些练习。
布置作业
第三篇:鲁教版初中化学课件
第三节 化学与农业生产
教学目标:
知识与技能:
1.了解化肥的种类和特性
2.学会对铵根离子的检验
3.了解常见化肥使用的注意事项
过程和方法:
1.培养学生实验探究能力;
2.增强学生理论与实际相结合的能力。
情感态度与价值观:使学生认识到日常生活中处处有化学,激发学生学习化学的兴趣,增强学好化学的自信心。
重点:
1.化学肥料的种类和特性
2.铵根离子的检验
难点:
1.铵根离子的检验
2.化学肥料成分的记忆。
课前准备:
教师:以举出所知道的化肥引出课题,对常见的化肥的物理性质,让学生通过观察、看书自己总结;对铵根离子的检验的教学通过实验,激发兴趣,提出问题,让学生通过实验去探究;
学生:通过设置一定的问题让学生看书、讨论、实验探究,重点掌握化肥的种类和特性。
教学过程:
一.化学肥料
1、氮肥
氨水 NH3H2O 易溶于水 低温密封
碳酸氢铵 NH4HCO
3硝酸铵 NH4NO3
氯化铵 NH4Cl
硫酸铵(NH4)2SO
4尿素 CO(NH2)
2【小结】氮元素可使植物细胞加速分裂和生长,促进植物枝叶茂盛。磷元素使植物提早开花结果,增强抵抗力。钾元素有利光合作用,促进作物生长健壮。这三种元素都是植物生长不可缺少的成分。
【结论】有刺激性气味的氨气逸出,这是快速检验铵盐的方法。
2、磷肥
它是含有磷酸根的盐。主要有磷矿粉(主要成分是磷酸钙)、钙镁磷粉(主要成分是磷酸钙和磷酸镁)、过磷酸钙(主要成分是磷酸二氢钙和硫酸钙)、重过磷酸钙(主要成分是磷酸二氢钙)
磷酸二氢铵 NH4H2PO4 磷酸氢二铵(NH4)2HPO43、钾肥
硫酸钾(K2SO4)氯化钾(KCl)
碳酸钾(K2CO3)(草木灰的主要成分)
4、复合肥料
硝酸钾KNO
3磷酸二氢钾KH2PO45、微量元素肥料
如B、Mn、Cu、Zn等
6、农家肥料
二、农药
1、作用
2、危害
三、随堂检测题
l.氨水见光后易挥发和分解,所以容器口必须___,且放在棕色瓶中。
2.硝铵在高温或猛烈撞击时会爆炸,碳铵在受热时会全部分解成气体。尿素的含氮量最高,肥效持久。铵盐跟碱性物质反应,会放出___.
3.草木灰中的钾肥主要成分是______,它的水溶液呈________。
4、磷酸二氢钾是含_________元素的复合肥料,硝酸钾是含________元素的复合肥料。
5、常用的农药有哪些?说出各有哪些作用和危害。
第四节 化学与环境保护
教学目标:
知识与技能:知道水、大气污染的主要原因、主要污染物及其危害,了解防治水、大气污染的一般原则和方法。
过程和方法:认识化学在环境保护中所起的作用,一方面是通过禁止某些反应发生、控制或改变反应途径等杜绝有害物质产生,另一方面是将有害物质转化为无害物质。
情感态度与价值观:初步形成正确、合理地使用化学物质的意识,确立绿色化学观念、树立保护环境、与自然和谐相处的意识。
重点:知道水、大气污染的主要原因、主要污染物及其危害
难点:形成正确、合理地使用化学物质的意识,确立绿色化学观念、树立保护环境、与自然和谐相处的意识。
课前准备:首先安排学生对本节课的内容进行自学,在对教材中涉及的内容有所了解的基础上,要求学生对水、大气污染的主要原因、主要污染物及其危害,水、大气污染防治的一般原则和方法、与自然和谐相处三方面作深入的调查,这就需要学生通过各种途径广泛的收集资料。收集好资料以后,组织学生分组进行资料整理。根据自愿的原则将学生分为三大组,每一大组中又可分为几个小组,如第一大组研究水资源的污染及防治,其中又可分为污染源小组、危害与防治小组。每一小组选出负责人、中心发言人。有能力的小组还找到了相关的影视资料,并把它们加以整理制作成了课件,待上课交流时放映给全班同学观看。
教学过程:
引入:同学们都说得非常好。正象刚才同学们所说的,随着社会的发展,人类的生产生活已经对生态环境造成了严重的污染与破坏。但目前,仍有很多人没有意识到保护生态环境的重要性,甚至无视环境污染的危害,只重经济,不重环境。下面,我就将时间交给同学们,请大家告诉大家环境污染的危害。
一、保护生命之源――水
水是生命之源,但大自然赐予我们的水资源却十分有限。那么目前水资源的污染与保护的现状如何呢?哪些同学收集和整理了有关水 污染与保护方面的资料? 让我们请他们给大家介绍好不好?
二、大气的污染
请同学们各抒己见,发表一下对大气污染及防治的认识。
三、与自然和谐相处
只有树立绿色化学观念,大力发展绿色化学工艺,才能使人类与自然和谐相处。让学生了解绿色化学,可以培养学生的认知能力,为他们的终身学习打下基础。
第十一单元 检测题
一、选择题:
1、绿色能源是理想的能源,不会造成环境污染,下列不属于绿色能源的是()
A、风能 B、太阳能 C、煤 D、氢能源
2、绝大多数人认为氢是未来时代最理想的清洁能源之一。目前制约氢能推广使用的瓶颈问题有两个:一是氢的储存,二是氢的制取。下列各种制氢方法中,最有开发前景的制法是()
A、原子能发电电解水:
B、锌与稀硫酸反应:H2SO4+Zn==H2↑+ZnSO
4C、利用天然气与水反应:CH4+2H2O==4H2+CO
2D、运用生物技术培养特殊菌类,利用太阳能分解水:
3、某气体的成分可能含有H2、CO、N2、CH4中的一种或两种。该气体在足量的氧气中充分燃烧后,将全部生成物依次通过浓硫酸和氢氧化钠溶液,发现浓硫酸和氢氧化钠溶液的质量都有增加,则该气体的成分不可能是()
A、CH4 B、CO和N2 C、H2和CO D、CO和CH44、4.6g某有机物完全燃烧时需要消耗9.6g氧气,生成8.8g二氧化碳和5.4g水,该有机物中()
A、只含碳、氢两种元素 B、只含碳元素 C、含碳、氢、氧元素 D、可能含氧元素
5、目前人类所使用的能量主要来自于化学反应。下列变化中实现了由化学能转化成电能的是()
A、家庭烧型煤取暧 B、利用海洋潮汐发电 C、在家用电器中使用干电池 D、电解水生成氢气和氧气
6、下列有关环境保护问题的叙述中错误的是()
A、乱扔塑料袋、泡沫快餐盒,会造成白色污染
B、城市一般能见度较低,主要是烟雾和粉尘污染所致
C、公园里大理石雕塑被腐蚀,这是温室效应所致
D、不合格装饰材料中常含甲醛、苯等致癌物,会导致室内污染
7、新研制的以农作物秸秆为原料的一次性餐盒,废弃后在自然条件下两个月就可以分解。下列关于此餐盒的有关说法不正确的是()
A、替代塑料餐盒可减少“白色污染”
B、可有效利用秸秆,减少燃烧秸秆产生的空气污染
C、这种餐盒是绿色环保产品
D、秸秆属于合成材料
8、我国赢得了2008年第29届夏季奥运会的举办权。为向世界展现一个新的形象,某校同学提出下列建议:①开发新能源,减少化石燃料的燃烧;②开发生产无汞电池;③分类回收垃圾;④提倡使用一次性发泡塑料餐具和塑料袋;⑤提倡使用手帕,减少餐巾低的使用;⑥提倡不使用含磷洗衣粉;⑦农业上控制化肥和农药的使用。你认为可以采纳的是()
A、①②③④⑥⑦B、②③④⑤⑥⑦C、①②③⑤⑥⑦D、全部
9、“信息”、“材料”和“能源”被称为新科技革命的三大支柱。下列叙述不正确的是()
A、核能、太阳能氢能等是具有广泛开发前景的新能源
B、制造“神舟”五号宇宙飞船,使用了大量的新型材料
C、有机高分子材料的广泛应用“有百利而无一害”
D、人类应与环境和谐相处,要合理开发和利用化石燃料等矿物资源
10、下列材料属于合成材料的是()
A、不锈钢 B、羊毛 C、陶瓷 D、聚乙烯塑料
11、农作物生长需要氮、磷、钾等营养元素。下列化肥中,属于复合肥料的是()
A、磷酸二氢钾(KH2PO4)B、尿素[CO(NH2)2]
C、磷酸二氢钙[Ca(H2PO4)2] D、硫酸钾(K2SO4)
12、北京在申办2008年奥运会事提出了“科技奥运、人文奥运、绿色奥运”的口号。为了使2008年北京奥运会办成绿色奥运会,下列做法不可取的是()
A、关闭所有的化工企业 B、提高污水处理率
C、降低机动车辆的尾气污染 D、用天然气逐步取代民用燃煤
13、被誉为“春果第一枝”的大樱桃已成为烟台农业经济的一个亮点。为了预防大樱桃在成熟期发生裂果现象,果农常施用一种钾肥。这种钾肥的水溶液能跟氯化钡溶液反应生成不溶于稀HNO3的白色沉淀。该钾肥为()
A、KNO3 B、K2CO3 C、K2SO4 D、KCl14、某硝酸铵(NH4NO3)样品中混有一种其他化肥,经分析该样品中含氮36%,则该样品中混有的氮肥是()
A、NH4HCO3 B、(NH4)2SO4 C、NH4Cl D、CO(NH2)
215、某不纯的硝酸铵样品中氮元素的质量分数为34.3%(杂质中不含氮元素),则该硝酸铵样品的纯度为()
A、98% B、96% C、100% D、无法确定
二、填空题:
1、当前,我国所面临的挑战又健康问题、环境问题、能源问题、粮食问题等,化学家希望从化学的角度,通过化学方法解决问题,为我国的发展和民族的振兴做出更大的贡献,华夏界所研究的课题很多,其中有: ①高效化肥的合成;②新型农药的开发;③在低消耗情况下分解水而得到氢气作为燃料;④寻找快速降解塑料、橡胶等化工新产品再利用的途径;⑤研究人造血管;⑥ 在无毒、无害的条件下班进行反应; ⑦研制开发超导材料;⑧研制高效无磷洗衣粉。把有助于上述问题解决的课题序号填写在相应的横线上。
⑴健康问题_______________________________。
⑵环境问题 _______________________________。
⑶粮食问题 _______________________________。
⑷能源问题 _______________________________。
2、现有下列三种化肥:磷矿粉[主要成分是Ca3(PO4)2]、氯化铵(NH4Cl)、硫酸钾(K2SO4),其中属于钾肥的是 ;与熟石灰混合研磨后,能产生刺激性气味气体的是。
3、碘是人体不可缺少的微量元素,它能调节新陈代谢,有益于幼儿生体发育。最近,某品牌奶粉的含碘量超过了国家标准,你认为此批奶粉(填“可以”或“不可以”)食用,理由是。
三、下面是某化肥厂在一公共场所的围墙上做的广告,请仔细观察、分析,并回答下列问题:
(l)碳酸氢铵(化学式为NH4HCO3)是由_____________种元素组成的。
(2)碳酸氢铵的氮含量是指氮元素在碳酸氢铵中的质量分数。根据所学化学知识,你认为此广告是__________广告(填“真实”或“虚假”),判断的依据是
_______________________________________________________。
第四篇:大学有机化学课件
第一章 绪 论
教学目的1.使学生了解有机化化学的研究对象和有机化合物的特殊性质。
2.使学生掌握有机化合物的结构表示方法和有机化合物的分类方法。能够正确书写简单有机物的电子式、结构式和结构简式;认识一般有机官能团和能给单官能团有机化合物分类。
3.使学生掌握杂化轨道概念,能判别简单有机物分子中碳原子的杂化类型。
4.使学生熟悉有机化合物分子中化学键:偶极矩、σ键、π键的特点和酸碱电子理论,了解有机物结构特点与一般理化性质的关系;了解价键理论和分子轨道理论。
教学重点
有机物的结构表示方法、杂化轨道理论及有机物分类方法。
教学难点
杂化轨道理论、价键理论与分子轨道理论,σ键、π键的特点。
课堂组织
第一节 有机化学的研究对象
简述:从人类生存、生产的历史阐明有机物的历史性与广泛性,人类生存离不开有机物的事实。
给出有机物的原始概念、演变后的现代概念及其演变历程。
阐明有机物与无机物在结构和性质上的差异。
分析有机物与无机物互相转化的关系及相对性。
归纳出有机化学的研究对象为烃及其衍生物的组成、结构、制备、性质及其变化规律。
第二节 有机化合物特性
从人类生活的衣食住行必须物来分析有机物的共同性质(或有机物的特性)
1.从衣食住行必需品的种类数量分析得到有机物数量多的印象。
简单解释:碳链延长与分枝所致。
2.从生活中的防火知识进行演绎,得出大多数有机物易燃的结论。
简单解释:碳碳键和碳氢键大都可以转变成碳氧键和氢氧键并且放出能量。
3.从酒精、食油、燃气等有机物存在状态导出有机物低熔点性质:
简单解释:分子化合物,弱极性键所致。
4从石油、食油、氯仿、苯的水溶性导出大多数有机物不溶于水的结论。
简单解释:相似者相溶。
5.从绝缘体引出大多数有机物不导电的性质。诸如反应慢、副反应多性质也从生活事实导出。
总结:有机物的结构决定有机物性质---结构式的重要性。
第三节 有机化合物中的化学键
1.价键理论
回顾中学化学键概念,写出几种简单无机物、有机物的电子式;简述价键理论要点。
2.分子轨道理论
介绍分子轨道理论的要点;原子轨道线性组合成分子轨道,有成键轨道和反键轨道;成键电子围绕整个分子运动电子。
成键三原则:对称性匹配、能量近似、最大重叠。
表示方法:波函数表示
3.碳原子杂化轨道理论
详细讲述杂化轨道理论要点,从价键理论过渡到杂化轨道理论,用轨道式(方框)表示碳原子的价层电子(基态、激发态和SP3杂化态)的排布。
讲述杂化轨道概念及SP3杂化、SP2杂化态、SP杂化态。(可以以图形或模型表示S、P轨道和杂化轨道的电子云形状)
论述σ键、π键的形成过程、电子云形状与特点。
简述共价键的四个参数:键能、键长、键角与偶极矩。
简述分子几何构型、极性与分子化学键的关系。
初步介绍化学键的异列与均裂。
第四节 有机化合物的结构式及其表示方法
1.用“结构决定性质”和“有机物结构复杂”来强调明确表示有机物结构的重要性。
2.介绍结构式的书写方法及注意事项。
结构简式的书写方法。
键线式的书写方法。
对于三种表示方法进行适当课堂练习。
第五节 有机化合物分子中的官能团和有机物的分类。
1.复习“官能团”概念及中学所学有机物官能团名称、同类官能团所表现的化学性质。
2.对于单官能团有机物,官能团类别决定化合物类别。
3.介绍有机化合物的分类方法
碳胳分类、官能团分类法。
4.列举常见有机官能团的结构及名称。
第六节 酸碱电子理论
1.简单回顾中学所学阿仑尼乌斯酸碱理论。
2.介绍酸碱电子理论。
列举若干有机、无机酸碱例子说明之。
第二章 波谱法在有机化学中的应用
教学目的学生熟悉UV、IR、HNMR、Ms基本原理,了解有机化合物的波谱分析法。能利用图谱及数据正确解析简单有机化合物。
教学重点
UV、IR、HNMR、Ms的基本原理和应用
教学难点
1.UV:电子跃迁类型及其吸收特征
2.IR:原理及应用
3.HNMR:基本原理、化学位移、自旋偶合和裂分
4.Ms:基本原理、分子结构与碎片离子的形成关系
课堂组织
一.首先介绍电磁波和吸收光谱
主要讲解:波谱类型、波长范围及相应的能级跃迁方式。
强调:物质对光的吸收与分子的结构密切相关,因为各种分子的结构互不相同,所以每种分子都有自己的特征光谱。
提示:质谱是分子及其碎片的质量谱。在本质上不属于波谱范畴。但在质谱仪原理中有所谓“离子光谱学”的现象和概念,所以把质谱也当作一种波谱方法。
二.分别讲解波谱法基本原理及应用
1.紫外光谱
主要讲解内容:①基本原理(紫外光谱及其表示法,电子跃迁类型及其吸收特征)②在结构鉴定中的应用(判断分子中是否有共轭体系或某些官能团的存在;确定未知物的基本骨架,确定某些官能团的位置;判定一些化合物的异构体、构型、构象;可用来判定互变异构的存在。)以上都举例说明。
2.红外光谱
主要讲解内容:①基本原理(分子振动类型,红外光谱图)②红外光谱的表示方法③IR在结构测定上的应用(确定官能团,利用标准谱图鉴定有机化合物)。
3.核磁共振谱(1HNMR)
主要讲解内容:①基本原理②化学位移③自旋偶合和裂分④核磁共振谱的表示法⑤核磁共振谱的应用(图谱举例)。
4.质谱
主要讲解内容:①基本原理②质谱图的表示法③质谱在有机化学中的应用(测定相对分子质量;确定分子式;利用质谱提供的结构信息推断化合物的结构)。
第三章 开链烃(第一讲)
教学目的1.使学生熟悉简单烷烃的普通命名法和较复杂烷烃的IUPAC命名法。理解原子序数优先规则、烯烃的顺/反异构和Z/E异构概念,能够准确的写出较复杂烯烃的结构式或名称。
2.使学生理解“构象”概念,能够认识和书写简单烃类的构象的透视式和纽曼式、能够比较简单构象式的能量差别,掌握环己烷优势构象的画法。
3.使学生了解饱和碳原子上的游离基取代反应、反应历程的概念和游离基稳定规律。
教学重点
1.烷烃、的IUPAC命名规则、环己烷优势构象。
2.原子序数优先规则,烯烃的Z/E命名法。
教学难点
1.烷烃的构象(透视式与纽曼式)、环己烷优势构象。
2.饱和碳原子上的游离基取代历程。
3.原子序数优先规则与烯烃的Z/E命名法。
课堂组织
第一节 烷烃
1.介绍简单烷烃的普通命名法
叙述烷烃IUPAC命名规则。
2.引入几种常见的简单烃基:正某基、异某基、仲丁基、叔丁基和新戊基。
3.适当课堂练习:较复杂烷烃的命名和结构式书写。
第二节 烷烃的异构现象与构象
1.略讲烷烃同分异构现象。
2.讲述“构象”概念,用透视式和纽曼式表示简单烷烃的重叠式和交叉式构象。从能量因素分析比较各构象的稳定性。
3.详细讲述环己烷、取代环己烷的椅式构象及其画法。
第四节 烷烃的性质
1.简介伯、仲、叔、季碳原子和伯、仲、叔氢原子。
2.简介同系列烷烃沸点变化规律(分子间作用力规律)。
3.回顾甲烷的光卤代反应。
4.分析甲烷生成四氯化碳的步骤,讲述游离基历程的概念。
以甲烷为例论述游离基(自由基)历程。
5.举例说明游离基历程中伯、仲、叔氢原子活泼性及其原因。
6.简单介绍烷烃的氧化反应。
第六节 烯烃和炔烃的命名
1.分析烯烃、炔烃与烷烃差异………多一个官能团,命名规则相应复杂……主链应包括母体官能团,编号时母体官能团为此最小及存在位置异构和几何异构(炔烃无几何异构)。举例说明复杂烯烃的命名(包括顺/反异构)。
2.重点讲述原子序数优先规则概念。
3.举例说明多种基团的优先顺序的详细比较(注意:原子序数没有加和性)。
4.Z/E法标记烯烃几何异构体(注意与顺/反异构的区别),多烯(碳碳双键)的标记。
5.小结:原子序数优先规则与Z/E标记法
第三章 开链烃(第二讲)
教学目的1.使学生掌握烯烃的马氏加成规则和常见的马氏加成反应、烯烃的氧化反应及其应用,了解亲电加成概念、机理、碳正离子的稳定性规律。
2.使学生掌握炔烃加成反应(水合成酮、乙炔与氢氰酸加成)及端基炔的成盐反应。
3.使学生理解离域键与共轭效应,掌握丁二烯型化合物 的1,4-加成和双烯合成性质。
4.使学生了解萜类化合物的结构特点。
教学重点
1.烯烃的马氏加成规则、亲电加成概念;常见的马氏加成反应。
2.烯烃的氧化反应,及其应用。
3.丁二烯型化合物的1,4-加成和双烯合成反应。
教学难点
1.烯烃的马氏加成规则。
2.丁二烯型化合物的共轭效应与双烯合成反应产物结构式书写。
课堂组织
第九节 烯烃与炔烃的化学性质
1.分析烯烃与炔烃结构共同点……不饱和。从而导出性质共同点……加成与氧化。
2.简介烯烃、炔烃加氢(炔烃分两步:Pd/C顺式加;Na/NH3反式加。)
3.讲述烯烃与卤素加成,亲电加成概念,亲电加成机理(溴水为例)。
4.重点讲述马氏加成规则。常见的马氏加成反应。亲电试剂;水、卤化氢、浓硫酸、次卤酸。
4.引入诱导效应解释,或碳正离子稳定性解释马氏规则。
5.简介反马规则及其实例。
6.讲述炔烃的特性:水合反应,乙炔与氢氰酸加成及应用。
7.简介烯烃和炔烃的聚合反应(二聚反应,多聚反应)。端基炔烃的成盐反应。
8.重点介绍烯烃的几种氧化反应(高锰酸钾在酸、碱性条件下氧化,臭氧氧化,银催化氧化等)。炔烃氧化只生成酸。
9.简介烯烃α—卤代反应(高温或NBS卤代)。
小结:烯烃与炔烃的化学性质
第十一节 共轭二烯烃及其反应性能
1.介绍三种类型的二烯烃。
2.详细讲述“共轭”概念,离域大π键概念,丁二烯的离域效应。
3.分析丁二烯与溴的加成,扩展1,2—加成与1,4—加成反应内容。
4.以丁二烯与乙烯为例讲述双烯合成,扩展为丁二烯型的双烯合成。
小结 :共轭二烯烃的1,4—加成与双烯合成。
第十二节 萜 类
1.简介什么是异戊二烯链节。
2.介绍“萜”的概念(单萜、倍半萜、二萜……)。
3.简介单环萜与双环萜和常见萜类化合物。
第四章 环烃
教学目的了解环烷烃及苯的构性相关分析。掌握环烷烃和芳香烃的命名及化学性质,熟悉环己烷的构象分析和取代苯的定位基规则。
教学重点
1.环己烷的构象分析
2.取代苯的定位基定位规则
教学难点
1.取代苯的定位基定位规则
2.芳香性及休克尔规则
课堂组织
第一部分 脂环烃
第一节 环烷烃的异构和命名;
介绍环烷烃的分类、命名和异构
一、单环烃;
二、桥环烃;
三、螺环烃
1单环烃的命名
1.多取代基中,较小取代基系数低;
2.环为母体,取代基系数低;
3.有顺反异构时,标出顺反异构
举例加以说明:
2单环烃的异构
第二节 环烷烃的性质;
(一)、物理性质(physical properties);
(二)、化学性质(chemical properties):
先讲述拜尔(A.von Baeyer)张力学说(strain theory),再介绍 氢解、加溴、酸解、自由基取代。最后小结环烷烃的化学性质
第三节 环己烷及其衍生物的构象;
一 环己烷的两种典型构象
环己烷的椅式构象
环己烷的船式构象
椅式构象是环己烷的优势构象。船式构象与椅式构象相比,其能量高29.7KJ/mol,在椅式构象中,几乎不存在环张力。
二 取代环己烷的构象
举例:写出甲基环己烷的椅式构象
由分析可以得到结论:
1.e型比a型构象稳定(优势构象);
2.环上有不同取代基时,大基团处于e键稳定
第二部分 芳香烃:
第四节 苯衍生物的异构和命名;
苯衍生物的命名规则
1.将苯环作为母体,标明取代基位置:
2.结构复杂衍生物或支链上有官能团时,环上支链作为母体,苯环作为取代基命名
3.苯环上有多官能团取代时,应用IUPAC的官能团优先规则:
4.多环芳烃的命名
第五节 芳香烃的性质;
一、物理性质(physical properties)
二、化学性质(chemical properties)
(一)、芳环上的亲电取代反应;
定义亲电取代反应(electrophilic substitution reaction):
介绍SE2取代反应机理:芳烃正离子历程
⑴.卤化、磺化和硝化
(2)付-克烃基化反应
⑶.付-克酰基化反应
(二)、苯环上的加成;
还原氢化
自由基加成(三)、氧化反应;
有α-H时,发生氧化反应,生成苯甲酸类衍生物
没有α-H时,不发生氧化反应。
(四)、卤代反应。
α-H卤代反应
第六节 取代苯的定位规律;
一、定位规律(Orientation);
由苯、取代苯的硝化速度或产率来对比,引出定位的概念。
二、定位规律的理论依据;
对比讲述、解释两类定位基规律。
三、定位规律的应用。
第七节 稠环芳烃
注意命名。
性质同苯对比来讲。
第八节 非苯系芳烃
一、芳香性的一般特征:
Hǜckel规则(4n+2规律):单环多烯π电子数等于4n+2时,构成π电子的封闭体系表现出一定的芳香性。
芳香性判断原则 1.环状体系;2.π电子数(4n+2规则);3.分子共平面。
二、常见芳香性体系
第五章 旋光异构
教学目的了解手性分子产生旋光性的原因,掌握对映体构型的表示方法,熟悉分子绝对 构型的表示方法。
教学重点
手性的概念,FISHER式的表示方法。
教学难点
确定R、S构型的表示方法。
课堂组织
第一节 物质的旋光性(optical activity)
一、偏振光与旋光性
自然光
偏振光
旋光性
旋光度的大小是由旋光仪测定的。比旋光度是表示化合物旋光性的物理常数:
二、分子结构与旋光性的关系
如果分子中含对称面或对称中心,则分子与其镜像可以完全重合,这种分子为非手性分子(achiral);
分子中不含对称面也不含对称中心时,分子与镜像不能重合,为手性分子(chiral)。
非手性分子没有旋光性。
凡是有手性的分子都有旋光性。分子具有手性是引起分子旋光性的根本原因。
手性碳原子:
三、Fischer投影式
投影式书写规则
第二节 对映体构型的表示方法
主要讲相对构型表示法(D, L表示法)Relative configuration
绝对构型表示法(R, S表示法)Absolute configuration
一、相对构型表示法
旋光方向与相对构型之间没有任何必然的联系。旋光方向是由旋光仪测定的。
二、绝对构型表示法
R, S构型的确定
绝对构型与旋光方向没有任何必然联系
根据Fischer式可直接判断R, S构型
第三节 其他化合物的旋光异构
一、含两个相同手性碳化合物的旋光异构;
二、含两个不同手性碳化合物的旋光异构;
三、碳环化合物的立体异构;
四、不含手性碳化合物的旋光异构。
相互关系
四、不含手性碳化合物的旋光异构
1.丙二烯型分子
2.联苯衍生物
结论:
分子有无手性,与手性碳原子的存在并没有必然联系,而要从分子整体来考虑,看分子手否具有对称面或对称中心;
含一个手性碳原子的化合物一定具有旋光性;
手性分子中,可以有对称轴存在第四节 旋光异构体的性质
第五节 第五节某些有机化学反应中的立体化学
对比讲述:顺-2-丁烯加溴的立体化学
反-2-丁烯加溴的立体化学
第六章 卤代烃(halohydrocarbon)
教学目的使学生了解卤代烃的结构与性质的相互关系,掌握卤代烃的物理化学性质,并能熟悉亲核取代反应机理,以及卤代烯烃和卤代芳烃的性质。
教学重点
卤代烃的化学性质;卤代烃的亲核取代反应机理
教学难点
亲核取代反应机理
课堂组织
第一节 卤代烃的分类和命名
按与卤素相连碳原子不同:
按烃基种类不同:
按卤原子数目不同:
第二节 卤代烃的性质
一、物理性质(physical properties):
二、化学性质: C – X 键易断裂,性质活泼
1.亲核取代反应(nucleophilic substitution);
卤代烷的水解(hydrolysis):
威廉姆逊反应:合成混和醚
被氨基取代的反应;
2.消去反应(elimination reaction);
⑴ 脱HX的能力:
⑵ 札依采夫规律:
在反应中,主要产物为双键上烷基取代基较多的烯烃;能形成共轭体系的产物为主要产物,尤其与苯环共轭时
3.与金属反应。
重点介绍有机镁化合物称为Grignard试剂(G-试剂)
第三节 亲核取代反应机理
一 双分子亲核取代(SN2)
亲核试剂(OH)从离去基团(Cl)的背面进攻,在离去基完全脱离之前,亲核试剂即与碳原子部分成键
二 单分子亲核取代(SN1)
两种机理的比较:
1.中间状态:SN2-过渡态,构型翻转;SN1-碳正离子,外消旋化。
2.卤代烃的反应活性顺序:
离去基碱性越强,越难离去:-OH,-OR,-NH2一般不直接离去,而以共轭酸的形式离去(H2O, ROH, NH3)。
第四节 卤代烯烃和卤代芳烃
乙烯型卤代烃
隔离型卤代烃
烯丙型卤代烃
举例讲述各种类型的卤代烯烃与AgNO3反应,鉴定不同类型卤代烃
第七章 醇、酚、醚(第一次课)
教学目的:
弄清醇、酚、醚结构上的特点及其相互关系,掌握醇的分类、命名、及物理、化学性质,了解几种常见醇的基本特性及用途。
教学重点:
醇的化学性质
教学难点:
醇与氢卤酸作用时发生分子重排
课堂组织:
概述醇、酚、醚分子结构上的异同,引出官能团异构现象。
§7-1 醇
一、醇的分类和命名
1、分类:
根据醇分子中烃基不同,烃基中碳氢比不同,分子中羟基所连碳原子不同及醇分子中羟基数目不同,可分为不同类,并分别举例说明。
2、命名:
命名可用普通命名法和系统命名法,举例说明。
二、物理性质
1、沸点:
首先给出一组分子量相近的不同类化合物的沸点
CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CH2OH CH3-O-CH2CH3 CH3CH2Cl
分子量(M)58 60 60 6
4bp-0.5℃ 97.2℃ 10.8℃ 12℃
问题:为什么醇的沸点较其它分子量相近的物质的沸点高?
简单回顾氢键形成条件,并以氢键解释此现象,说明醇的沸点随分子结构变化的一般规律。
2、水溶性:
醇分子中有亲水基和疏水基,说明醇在水中溶解性与其结构的关系。
常见的亲水基:-OH -NH2 -COOH -SO3H >C=0
常见的疏水基:-R -Ar
三、化学性质
首先进行构性相关分析,然后一一讲解
(一)官能团的反应
1、与活泼金属反应,(O-H键)
2、酯化反应(O-H键)
3、与氢卤酸反应(C-O键断裂)、(重点讲解)
引入lucas试剂(浓HCl/无水ZnCl2),利用lucas试剂鉴别6C以下的伯、仲、叔醇
HX反应活性:HI>HBr>HCl
ROH反应活性:烯丙醇,苄醇
但有时会发生重排,使其在合成上的应用受到限制。
4、与PX3和SOCl2等卤化剂反应(C-O键断裂)
特点:不发生重排,反应速度快,产率高,产物易分离。
(二)烃基的反应—氧化(或脱氢)反应(C-H键断裂)
1、加氧
常用的氧化剂: K2Cr2O7/H2SO4、KMnO4/H2SO4、CrO3-吡啶
可用于伯、仲、叔醇的鉴定及结构推断。
2、脱氢
(三)官能团和烃基共同参与的反应—脱水反应(浓H2SO4催化)
1、分子内脱水――制备烯烃,脱水时遵从札依采夫规则
2、分子间脱水――制备对称醚。
四、醇的代表化合物(自学)
回顾本次课要点,预习酚、醚。
第七章 醇、酚、醚(第二次课)
目的要求
:掌握酚、醚的结构特点,及其主要理化性质,了解常见酚、醚的性质特点及其在工农业、医药等,特别是有机合成中的应用。
重点:
酚、醚的化学性质
难点:
酚的结构特点:(P-π共轭效应,使苯环活化,且C-O键加强难断,而O-H键极性增强,易断。)
课堂组织
§7-2 酚
一、物理性质
1、沸点
请学生解释苯酚沸点比苯高的原因
2、水溶性:
例1:比较 和沸点高低与水溶性大小?
解释
由于邻硝基苯酚形成分子内氢键,不再发生分子间缔合,故其沸点较低,同理其与H2O分子形成氢键能力减弱,故其水溶性较低,利用此特点可用水蒸汽 蒸馏方法分离邻硝基苯酚和对硝基苯酚。
二、化学性质
首先进行构性相关分析,再逐一讲解
(一)官能团反应(O-H键断裂)
1、酸性 pKa=9.9
51)酸性比较:羧酸>H2CO3>酚>H2O>醇
利用苯酚酸性可分离提纯酚类物质
2)影响苯酚酸性的因素:
芳环上连推电子基,则苯酚酸性减弱,若连强拉电子基如-NO2则
苯酚酸性增强,如 pka=0.252、与FeCl3显色结构的物质,加FeCl3可显色,此法可用于酚及具有烯醇式结构化合物的鉴别。
3、成醚(略讲)
4、酯化(略讲)
(二)芳香烃基上的取代反应(C-H键断裂)
由于P-π共轭效应,使苯环上电子云密度增加,易发生亲电取代反应
1、卤代
此反应定量进行,可鉴别苯酚,亦可用于除去
2、硝化
3、磺化
(三)官能团和芳香烃共同参与的反应――氧化反应、(O-H与C-H同时断裂)
§ 7-3 醚
一、分类和命名
举例说明
二、化学性质
醚键极性弱,对氧化剂、还原剂、碱稳定,对酸较稳定,与浓酸可形成锌盐。
1、生成洋盐
利用这一性质可分离鉴别醚与卤代烃或烷烃。
2、醚键断裂
3、生成过氧化物
三、醚的代表化合物
1、除草醚:
2、环氧乙烷():
活泼易开环,为重要的有机合成中间体。
3、冠醚(一般了解)
总结本章重点、难点,预习第八章(醛、酮、醌)。
第八章 醛、酮、醌(第一次课)
教学目的能正确命名醛、酮、醌,掌握羰基亲核加成反应的机理和影响反应速度的因素,了解其在分离、鉴别、有机合成中的应用。
教学重点:
羰基亲核加成反应
教学难点:
羰基亲核加成反应机理
课堂组织
§8-1 醛酮
一、概述
醛酮通式 CnH2nO
简述醛酮分类及命名
二、物理性质
1、沸点:
醛、酮一般不能形成分子间氢键,其沸点低于分子量相近的醇。
2、水溶性:
由于 C=0为强极性键,能与水形成氢键,低级醛、酮与水混溶。
三、化学性质
先进行构性相关分析
比较(1)、(2)稳定性,说明 易发生亲核加成反应。
(一)羰基的亲核加成(重点)
1、与HCN加成以丙酮与HCN加成为例,说明亲核加成反应历程,及影响因素,并举例说明其在有机合成中的应用。
2、与饱和NaHSO3加成——醛、脂肪甲基酮,环酮。
作用:1)鉴别醛、酮
2)分离纯化
3、与H2O加成4、与醇的加成缩醛(酮)特点:
1)对碱、氧化剂、还原剂稳定(与醚相似)
2)遇酸水解生成原来的醛(酮)和醇。
作用:有机合成中保护。
5.与格式试剂加成作用:制备醇。
归纳本次课要点,预习醛酮的其它化学性质。
第八章 醛、酮、醌(第二次课)
教学目的:
掌握醛、酮的主要化学性质及其在分离、鉴别、有机合成中的应用,了解醌的基本特性及其应用。
教学重点:
醛酮的化学性质
教学难点:
醛酮理化性质的应用
课堂组织:
三、化学性质
简单回顾上次课内容,即的亲核加成反应机理,影响因素及其应用,引入新的教学内容。
(一)羰基亲核加成反应(上次课内容)
(二)加成消除反应——与氨及其衍生物的加成1、与NH2OH加成——肟
环己酮肟
注意Z、E构型
2、与肼、苯肼作用——腙、苯腙
3、与氨基脲作用——缩氨脲
上述氨及其衍生物都是含氮的亲核试剂,与特羰基发生亲核加成反应,得到很好的结晶,且有一定的熔点,易于提纯,在酸性条件下又分解为原来的醛、酮,因此,利用上述反应可以分离和提纯醛、酮,同时也可以用来鉴别醛、酮,故将它们称为羰基试剂。
(三)α-H的反应
1、羟醛缩含(稀碱催化)
含α-H的醛在OH-作用下,可发生自身加成作用,生成β-羟基醛
不含α-H的醛无此反应,但无α-H的醛可与有α-H的醛作用,称为交叉缩合2、α-H的卤代(碘仿反应)
试 剂: I2/NaoH
作用对象:
现象:CHI3(黄色)↓
应用:用于鉴别合成(四)氧化还原反应
1、氧化
利用弱氧化剂来区别醛、酮
1)斐林试剂(I):CuSO4 溶液
斐林试剂(Ⅱ):酒石酸钾钠和NaOH的混合溶液
使用时等量混合。
作用对象:脂肪醛
现 象:Cu2O↓(砖红色)
2)吐伦试剂:AgNO3的氨溶液
作用对象:所有醛
现 象:银镜
应 用:用于醛、酮的鉴别。
2、还原:
1、催化氢化
2)硼氢化钠(NaBH4)
特点:还原五)歧化反应(康尼查罗反应)
对象:无α-H的醛
条件:浓NaOH催化
§8-2 醌(略讲)
概述醌的结构特点及其主要化学性质
小结本章重点、难点,预习羧酸的分类和命名。
第九章 羧酸、羧酸衍生物和取代酸
一、羧酸
教学目的:
1、熟悉羧酸的命名和分类
2、掌握羧酸的物理性质和化学性质
教学重点和难点:
酸的化学性质
羧酸衍生物的生成脱羧反应
羧酸的酸性
课堂组织:
一、羧酸的分类和命名 P228
二、物理性质:
1、氢键:与沸点的关系
2、m.p3、溶解性
三、化学性质
结论:-COOH键长平均化
反应特点:①离解,酸性;②-OH被取代;③C=O被还原;④断裂而脱羧;⑤α-H取代;⑥β-H氧化。
1、酸性
①中和反应
②取代基对酸性的影响
2、羧酸衍生物的生成①被-Cl取代生成酰氯
②被-OR取代生成酯
③被RCOO-取代生成酸酐
④被-NH2取代生成酰胺
3、脱羧反应
4、α-H取代
5、还原反应
四、个别化合物
二、羧酸衍生物和取代酸
教学目的:
掌握衍生物的性质及互变构现象,掌握取代酸的性质。
教学重点和难点:
羧酸衍生物的性质酯缩合反应
乙酰乙酸乙酯的互变异构
课堂组织:
羧酸衍生物
一、分类命名:①酰卤;②酸酐;③酯;④酰胺
二、化学性质:
1、水解成酸
2、醇解成酯
3、氨解成酰胺
4、霍夫曼降解
5、克莱森酯缩合三、互变异构现象:
1、互变异构的普遍性
2、烯醇式稳定的条件
3、乙酰乙酸乙酯的性质
四、个别化合物
① 丙二酸二乙酯
② 尿素
取代酸
一、分类命名:①羟基酸 ②羰基酸 ③卤代酸 ④氨基酸
二、羟基酸的性质
三、羰基酸的性质
1、脱羧反应
2、氧化还原反应
第十章、含氮有机化合物
教学目的:
1、掌握胺的分类和命名
2、掌握胺的性质
3、熟悉重氮化合物和偶氮化合物
4、学会含氮化合物在合成中的应用
教学重点和难点:
胺的化学性,重氮化反应及其应用
胺的酰基化反应及兴斯堡反应的应用
重氮化反应,及在合成中的应用
课堂组织:
胺
一、胺的分类和命名
二、胺的物理性质:①b.p.②溶解性
三、胺的化学性质
1、碱性和成盐反应 ①碱性的影响因素 ②成盐反应及应用
2、烷基化反应
3、酰化反应: ①伯胺 ②仲胺 ③叔胺 ④兴斯堡反应及应用
4、与HNO2反应 ①伯胺反应放N2 ②仲胺生成黄色的物质 ③叔胺
5、季铵碱的Hofan消除反应 ①无β-H ②有一种无β-H ③含多种β-H
重氮化合物和偶氮化合物
一、重氮盐的生成反应
二、重氮盐的应用
1、取代反应
2、还原反应
三、偶氮化合物的生成四、偶联反应
五、含氮化合物在合成中的应用
第十一章 含硫、含磷有机化合物
第一节 含硫有机化合物
教学目的:
1.了解一些常见的含磷有机化合物(有机磷农药)
2.熟悉硫醇、硫酚、硫醚,膦酸和膦酸酯类,磷酸酯和硫代磷酸酯类命名规则
3.掌握硫醇、硫酚、硫醚的物理和化学性质:
教学难点:
硫醇、硫酚、硫醚,膦酸和膦酸酯类,磷酸酯和硫代磷酸酯类命名规则
教学重点:
第一节 硫醇、硫酚、硫醚的物理和化学性质
一、硫醇、硫酚、硫醚命名
R-SH硫醇 R-S-R硫醚
C6H5-SH硫酚
二、硫醇、硫酚、硫醚的物理性质:
1、沸点低于相应的含氧化合物,因其极性:S 3、有毒 4、奇臭无比,应用:煤所罐中加入2ppt,漏气与否即可知道,三、化学性质 1、酸性强于相应的醇、酚 RSH+NaOH→RSNa+H2O 而ROH+NaOH→不反应 2、氧化反应 与醇不同,硫醇的氧化发生在S原子上,而醇则发生在α-H上。 1)弱氧化:2RSH→R-S-S-R 2)强氧化:RSH RSO3H1、硫醇可与重金属离子(Pb2+、Pd2+、Cu2+)形成不溶性盐。 所以它是重金属盐的特效解毒剂。 四、硫醚 CH3SCH3 甲硫醚 特点: 1)比醚的亲核性更大 CH3SCH3+CH3I→(CH)3S+I-碘化三甲锍 2)易被氧化 第二节 含磷有机化合物(有机磷农药) 一、膦酸和膦酸酯类农药 1、乙烯利 结构:ClCH2CH2—PO3H 2名称2-氯乙基膦酸 是一类植物生长调节剂,可产生乙烯,对瓜果有催熟作用。 2、敌百虫 (CH3O)2POCH(OH)CCl 3二、磷酸酯和硫代磷酸酯类农药 1、D、D、V (CH3O)2POOCH=CCl 2O,O—二甲基-O-(2,2—二氯乙烯基)磷酸酯 (CH3O)2POOCH=CCl2+H2O 2CH3OH+CHCl2CHO+Na3PO 4由此可见,这类农药,易发生水解而失效。在使用时,应注意天气,雨天会使其杀虫效果降到最低,存放时也应注意防潮。 第十二章 杂环化合物和生物碱 教学目的: 1.了解一些常见的重要杂环化合物如糠醛,叶绿素,血红素,β-吲哚乙酸、嘧啶和嘌呤衍生物,花青素,烟碱的物理和化学性质 2.熟悉杂环化合物命名规则 3.掌握吡咯和吡啶的物理和化学性质: 教学难点:1.杂环化合物命名规则 2.吡咯和吡啶的物理和化学性质 教学重点: 吡咯和吡啶的物理和化学性质第一节 杂环化合物 一、杂环化合物的结构特点: 杂环化合物是成环原子中,除了碳原子以外,还含有氧、硫、氮等原子。 这些化合物存在着共同的特点,兀电子数符合4n+2规则,具有芳香性。 而内酯、内酰胺,内酸酐和环醚等不属于杂环化合物之列,这些化合物不具备芳香性。 1、分类及命名:命名主要采用音译法 1)、单杂原子单环 吡咯 呋喃 噻吩 吡啶 2)、单杂原子稠环 吲哚 喹啉 3)、多杂原子单环: 嘧啶 嘧唑 噻唑 4)、多杂原子稠环 嘌 呤 鸟嘌呤 腺嘌呤 2、芳香杂环化合物结构 1,3-戊二烯分子中,含有4个兀电子,且C5是以SP3杂化,因此,成环的五个碳原子中有一个不共平面,所以无芳香性。 1)呋喃 成环原子均以SP2杂化,且共平面,由于O原子上的孤对电子可与兀电子形成P-兀共轭体系(五原子六个兀电子)符合休克尔规则,具有芳香性,P-兀共轭的结果,使C=C上的电子密度增加,这种芳杂环又称作富电子芳杂环。 2)吡啶 成环原子均以SP2杂化,形成闭合的兀-兀共轭体系(C原子和N原子各以一个电子侧面交盖,形成三个兀键),又由于N原子的电负性大于C原子,即N原子的-I效应,所以C=C上的电子密度降低,这种芳杂环又称作缺电子芳杂环。 由电子密度的分布可知: 1)尽管芳杂环也是一个闭合的共轭体系,由于杂原子的电负性较大,其电子云分布并不均匀。 2)这种电子分布不均匀的结果,使得缺电子芳杂环亲电取代反应主要发生在β-位,而富电子芳杂环亲电取代反应主要发生在α-位。 二、杂环的性质 1、酸碱性: 吡咯: 1)对石蕊显中性。因为N上未共用电子对参与了共轭体系,从而N原子上的电子密度降低,接受质子(H+)的能力降低,PKb=13.6。 2)N原子上所连的H原子显弱酸。 体现在:吡咯+KOH吡咯钾+H2O 3)检测吡咯的方法 吡咯+松木片/HCl→松木片显红色 吡啶: 1)弱碱性:其碱性与苯胺差不多。 2)N原子上的取代反应 2、亲电取代反应: 富电子芳杂环比苯容易发生亲电取代反应,主要取代α-位; 缺电子芳杂环比苯更难发生亲电取代反应,主要取代β-位。 3、催化加氢反应 吡咯+H2 四氢吡咯 注意:1)加成产物失去芳香性 2)含氮芳杂环加氢后属于环状仲胺。 4、氧化反应 富电子芳杂环容易氧化破环 第二节 重要杂环化合物介绍 一、糠醛α-呋喃甲醛。 农副产品戊糖糠醛 性质: 1、具有芳香醛的性质 1)不被斐林试剂所氧化 2)能发生康尼查罗反应 3)检验方法 a、检验呋喃的方法:呋喃使松木片/HCl显绿色。 b、检验糠醛的方法 糠醛+苯胺/乙酸→显红色 二、叶绿素、血红素,结构特点,均以卟吩环为母体,中心络合一个金属离子。 1、叶绿素:植物进行光合作用的催化剂,中心是Mg2+离子,植物通过叶绿素吸收太阳能,合成糖类化合物,把太阳能转化成化学能而贮藏。 2、血红素:中心是Fe2+离子 主要存在于哺乳动物的红血球中,它与蛋白质结合成血红蛋白质。其主要作用,在生物体内起着运载氧气的作用。 三、β-吲哚乙酸 β-吲哚乙酸是一种植物生长调节剂,可促使植物插条生根。 四、嘧啶和嘌呤衍生物 核酸中的五种含氮碱基 五、花青素 由于花青素在不同的PH条件下,结构发生变化,而显出不同的颜色。 第三节 生物碱 一、概述 1、定义:有生理作用的含氮碱性化合物 2、提取方法: 将植物捣碎生物碱盐酸盐→除去残渣生物碱(游离)萃取→蒸馏→纯品 3、生物碱试剂 凡能与生物碱作用生成沉淀,或产生颜色的试剂,统称为生物碱试剂,例如:饱和苦味酸,碘化汞钾,鞣酸等等。 二、生物碱举例 1、烟碱(Nicotine) 烟碱具有旋光性,既溶于水又溶于有机溶剂,与水共热到100℃左右能产生一定的蒸气压,所以常常用水蒸气蒸馏的方法提取。 2、秋水仙碱 它是一个环庚三烯酮的衍生物,分子中两个稠合的七碳环,并与苯环再稠合而成,由于N原子在侧链上呈酰胺结构,所以,秋水仙碱呈中性,它具有抗癌作用。 3、麻黄碱 它是芳香族醇胺类化合物,具有兴奋交感神经,增高血压,扩张气管等作用。 *许多毒品均属于生物碱类的物质,我们有义务将拒绝毒品作为自觉行为。 第十三章 碳水化合物 教学目的: 1.了解糖的来源和糖的分类: 2.熟悉糖的变旋现象 3.掌握单糖的物理和化学性质: 教学难点: 1.糖的变旋现象和命名规则 教学重点: 1.糖的变旋现象和命名规则 2.单糖的物理和化学性质 碳水化合物就是糖类化合物,它是多羟基醛或者多羟基酮,或者水解后能生成多羟基醛成多羟基酮的化合物。 碳水化合物主要含有C、H、O三种元素,由于大部分碳水化合物分子中的H和O的比例恰好为2:1,与H2O分子相同,所以其通式可以写成Cx(H2O)y,碳水化合物也因此而得名。 例:葡萄糖C6(H2O)6,蔗糖C12(H2O)1 1但有些物质也符合上述通式,却不属于糖类化合物。 例如:乳酸CH3CH(OH)COOH→C3(H2O) 3所以把糖类称为碳水化合物并不确切。 糖的来源: 由绿色植物的光合作用而产生。如自然界中分布最广泛的葡萄糖,就是植物靠太阳提供的能量,在叶绿素的催化下,利用CO2和H2O合成的。 糖的分类: 1)单糖:多羟基醛或多羟基酮,如葡萄糖、果糖; 2)低聚糖(也称作寡糖):经水解后可生成2、3、4个单糖分子。根据水解成单糖的数目,可分为双糖和三糖等,如:麦芽糖,蔗糖等。 3)多糖:经水解可生成许多单糖的高分子,如淀粉、纤维素等。 碳水化合物是多官能团化合物,它既具有单能团的性质,又有官能团之间相互影响的表现,且分子中含有手性碳原子,使之具有旋光性和旋光异构体。因此,研究糖的特性,是培养我们运用官能团反应及立体化学概念综合分析问题和解决问题的结合点。 第一节 单糖 一、单糖的构型 从丙醛糖和丁酮糖开始,糖分子就含有手性C原子,就具有旋光异构现象。以葡萄糖为例,它是含五羟基的已醛含有4个手性C,因此,旋光异构体数目N=24=16,其中D-型8种,L-型8种,D-葡萄糖是其中的一种。 糖分子中含有多个手性C原子,其中,离C=0最远的C原子为决定构型的C原子。 所以:左H,上醛酮,D-型;右H,上醛酮,L-型 在含多个手性C原子的化合物的旋光异构体中,其中仅仅有一个手性C的构型不同,其余的构型完全相同的异构体,称为差向异构体。 D-葡萄糖与D-甘露糖互为C2差向异构体 D-葡萄糖与D-半乳糖互为C4差向异构体 二、单糖的环状结构 1、变旋现象: 在研究D-葡萄糖的旋光现象时发现D-葡萄糖具有两个比旋光度 [α] =+113°和[α]=+19°,将二者放置一段时间后,其旋光度均转化到+52.5°时,维持不变。 这种旋光度发生改变的现象,叫作变旋现象。 用链式结构代表D-葡萄糖是不足以表达它的理化性质和结构关系的。 2、单糖的环状半缩醛结构(Fischer式) 实验证明,自然界中存在的大多数已醛糖是以六员环半缩醛形式存在,而 由上述式子我们知道:羟基碳由SP2杂化转化成了SP3杂化,并与决定构型的C上的-OH构成氧桥,这时,羰基碳原子转化成了手性碳原子,其中羰基氧原子变成了-OH,这个羟基称作半缩醛羟基(-OH半) 当半缩醛-OH-5与决定构型-OH处于同侧时,称为α-型,半缩醛当-OH半与决定构型的-OH处于异侧时,称为β-构型。 对于D-葡萄糖而言,实际上就存在着α-D-葡萄糖和β-D-葡萄糖两种形式,它们的差异仅仅是C1的构型不同,所以它们是C1差向异构体,早期称之为Anomer。 由于半缩醛形式并不稳定,在水溶液中,互为C1差向异构体的α-构型和β-构型可以通过开链式互相转化,直至达到动态平衡,从而造成了变旋现象。 3、Haworth式(透视式) Fischer式的半缩醛结构中,从环的稳定性看,那种过长的氧桥是不合理的,为了更接近真实,更形象地表达糖的环氧结构,Mr.Haworth首先提出将直立的结构式改写成平面环状结构式来表示,这对于观察糖的基团之间的立体化学关系更为方便,a)Haworth式的画法: 画出成环氧原子处于右后方的六员环,并将环顺时针编号。Fischer开链式中,链右边的基因处于环下方,而左边基团处于环上方。成环时,为使-OH(决)与C=0更接近,根据单键旋转不影响物质的构型的原理,将C4-C5键旋转109°28′(平面旋转120°),因此,D-型糖未端-CH2OH必然处于环上方。 b)含末端-CH2OH Haworth式D/L和α/β构型判断 判断的前提:环是顺时针编号 ①当末端-CH2OH处于环上方时,为D-型 当末端-CH2OH处于环下方时,为L-型 ②当-OH(半)与末端-CH2OH同侧时,为β-型 当-OH(半)与末端-CH2OH异侧时,为α-型 以D-果糖为例 c)不含末端-CH2OH糖的结构判断 这时,应寻找-OH(决) 当-OH(决)处于环下方时,为D型,当-OH(决)处于环上方为L-型 当-OH(半)与-OH(决)同侧时,为α-型,当-OH(半)与-OH(决)异侧,为β-型 d)-OH(半)的识别 什么是半缩醛-OH?与成环氧原子直接相连的碳上的羟基,称作-OH(半),注意-OH(半)与其它醇-OH的区别。 例:请画出α-D-半乳糖的Haworth式 e)怎样识别不正规的Haworth式 ①确认半缩醛-OH ②将环正确编号(醛糖-OH半)处于C1上,酮糖OH处于C2上。 ③若环是顺时针编号,则旋转归位,基团位置无变化;若环是逆时针编号,则翻转归位基团位置发生变化,总之,要归其位而视之。 6)Haworth式的对映体 三、单糖的性质 1、差向异构化 单糖分子中,由于α-H原子受到C=0和-OH的双重影响变得十分活泼,在 碱性条件下,单糖可转化成烯二醇式结构并达到平衡: 由于D-葡萄糖、D-甘露糖和D-果糖在C3、C4、C5上的构型相同,所以,它们具有相同的烯二醇结构。因此,在碱性溶液中,实际存在着三种糖的平衡。 2、氧化反应 1)碱性条件氧化 在碱性条件下,所有的单糖均可以被Feiling和Tollens试剂等弱氧化剂所氧化 凡是能被斐林试剂氧化的糖统称为还原糖,所有的单糖都是还原糖。 2)酸性条件氧化 A、弱氧化剂氧化: Br2/H2O,对象:醛糖 醛糖+Br2/H2O→醛糖酸 酮糖+Br2/H2O→难以反应 B、强氧化剂氧化,HNO3对象:醛糖 醛糖+HNO3→糖二酸 3)酶催化氧化氧化末端-CH2OH3、还原反应 4、成脎反应 试剂:苯肼 对象:所有的还原糖,部位:C1、C2,现象、黄色结晶 因为D-葡萄糖,D-甘露糖和D-果糖的C3、C4和C5上的构型相同,所以它们的脎相同。 作用:①鉴别还原糖的存在②从糖脎的熔点和晶形可鉴别某些糖。 5、脱水反应和呈色反应 1)Molish反应 糖类化合物+α-萘酚/乙醇 观察界面出现的紫色环 作用:鉴别所有的糖类化合物 2)间苯二酚/浓HCl反应 酮糖+间苯二酚/浓HCl → 红色 醛糖+间苯二酚/浓HCl → 较难反应 作用:鉴别酮糖的存在3)Tollen反应 戊糖+均苯三酚/浓HCl → 红色 其它糖+均苯三分配/浓HCl → 黄色 四、单糖的重要衍生物 1、糖苷 糖苷是糖分子中的-OH半与另一分子羟基化合物(如ROH、OH等)失水生成的缩醛结构的化合物。糖苷分子中糖的部分叫糖基;非糖部分叫配基,连接糖基和配基的键叫做苷键。 α-型-OH半所形成的糖苷称作α-糖苷,其苷键称作α-苷键 β-型-OH半所形成的糖苷称作β-糖苷,其苷键称作β-苷键,自然界中以β-糖苷为主,存在于植物的根、茎、花叶和种子中。 糖苷的性质: (1)糖苷分子中不存在半缩醛结构,所以没有变旋现象; (2)糖苷不能被斐林试剂所氧化,为非还原糖,并且不能成脎; (3)糖苷仍有旋光作用; (4)糖苷在酸性条件下能发生水解反应,但在碱性条件下稳定。 2、糖酯 糖分子中所有的羟基都能与有机酸或无机酸作用生成酯,称作糖酯。 糖酯在酸性或碱性条件下均可以发生水解反应。 第二节 二糖 教学目的: 1.了解纤维二糖、乳糖、海藻糖、壳聚糖、甲壳素、果胶质来源,结构和性质 2.熟悉纤维素的结构和性质 3.掌握麦芽糖、蔗糖、淀粉的结构和性质 教学难点: 麦芽糖、蔗糖、淀粉的结构和性质 教学重点: 麦芽糖、蔗糖、淀粉的结构和性质 二糖是由相同或不同的两分子单糖通过苷链连接而成的糖苷。根据它们是否能被斐林试剂所氧化,可以分成还原性二糖和非还原性二糖。 一、还原性二糖 1、结构特点 还原性二糖是由一分子糖的半缩醛羟基与另一分子糖的醇羟基缩合而成。 例如麦芽糖、乳糖等都是还原性二糖 2、性质 (1)还原性二糖分子中存在着一个半缩醛-OH,因此,还原性二糖仍具有变旋现象。 (2)氧化反应 还原性二糖+斐林试剂Cu2O↓(砖红色) 作用:可用于鉴别还原糖和非还原糖 (3)酸性条件下可发生水解反应,其苷键断裂,生成两分子单糖。 3、举例 (1)麦芽糖,由一分子α-D葡萄糖的半缩醛-OH与另一分子D葡萄糖C4上的醇-OH脱水后,通过α-1,4-苷键结合而成(2)纤维二糖:由一分子β-D-葡萄糖C1上的半缩醛-OH与另一分子D-葡萄糖C4上的醇-OH的脱水生成,通过β-1,4苷键连接而成。 (3)乳糖:由一分子β-D-半乳糖C1上的半缩醛-OH与另一分子葡萄糖C4上的醇-OH脱水后,通过β-1,4-苷键结合而成。 二、非还原性二糖 1、结构特点 非还原性二糖是由二分子糖的半缩醛-OH 脱水而成的,最常见的是蔗糖的海藻糖。 (1)蔗糖:由一分子α-D-葡萄糖C1上的半缩醛-OH与另一分子β-D-果糖C2上的半缩醛-OH脱水,通过α,β-1,2-苷键连接而成。 (2)海藻糖(酵母糖) 由两分子α-D-葡萄糖的半缩醛-OH脱水,通过α-1,1-苷键连接而成。 2、性质 (1)非还原二糖分子中,不存在半缩醛结构,所以无变旋现象。 (2)不被斐林试剂氧化,不能成脎; (3)可在酸性条件下发生水解反应,生成两分子单糖; (4)具有旋光性 这种水解反应前后旋光性由右旋变为左旋的过程,称为转化过程,转化后生成的等量葡萄糖和果糖称为转化糖。 第三节 多糖 多糖是由单糖通过苷键连接成的高分子化合物。如动、植物贮藏养分的糖元、淀粉等,组成植物骨架的纤维素都是多糖。 多糖的特点:无甜味,极少还原性,不溶于水,只有平均分子量。 仅由一种单糖组成的多糖,称作均多糖;由几种单糖组成的多糖称作杂多糖。 1、淀粉 淀粉是植物的重要贮藏物质之一,常存在于植物的种子,块茎及根中。淀粉可分为直链淀粉和支链淀粉两类。 (1)直链淀粉 直链淀粉是由α-D-葡萄糖通过α-1,4-苷键连接而成。为32000~165000。 由于各个分子中只保留一个半缩醛-OH,在分子中所占的比例甚小,一般认为直链淀粉无还原性。 根据X-衍射的研究证明:直链淀粉的稳定构象是绕成螺旋状的管道构 性质: (1)无还原性 (2)不溶于水,因为许多-OH处于螺旋体内侧,但加热时螺旋体散开,可均匀分布在水中。 (3)无粘性 (4)遇I2显深兰色 直链淀粉+ I2—→深蓝色蓝色裉去 重现蓝色 (5)水解 在酸性条件或酶催化下,直链淀粉可发生水解。 淀粉→兰糊精→红糊精→无色糊精→麦芽糖→D-葡萄糖 淀粉酶催化 麦芽糖酶催化 遇I2所显颜色 深兰色 兰色 红色 无色 无色 无色 人的胃液中存在着淀粉酶和麦芽糖酶,所以人类主要以淀粉为食物。 2、支链淀粉 以α-1,4-苷键和α-1,6-苷键将α-D-葡糖连接成高分子化合物。 性质: (1)遇I2显紫红色; (2)无还原性; (3)水溶性:不溶于水,但吸水膨胀; (4)有很强的粘性(因为支链彼此纠缠所至) 糯米中支链淀粉含量很高,糯米的“糯性”由此而来 (5)水解反应:不易彻底水解,一般水解到1,6-苷键的分支处,水解受阻,有些胃功能较差的人吃糯食难以消化,就是这个原因。 3、纤维素 纤维素是植物的支撑物质,细胞壁的主要成份。 组成:由β-D-葡萄糖通过β-1,4-苷键连接成的高分子化合物,无支链,是纤维二糖的高聚物,M≈2.2×105~1.8×106 纤维素性质稳定,有良好的机械程度和化学稳定性; 性质: (1)不溶于水,但吸水膨胀; (2)溶于Cu(OH)2/NH3、ZnCl2/HCl.NaOH和CS2中,形成粘稠的溶胶,利用这些性质可制造各种人造棉和人选丝。 (3)能发生水解反应 a)酸性条件下水解,生成一系列纤维素糊精,最终生成纤维二糖和D-葡萄糖。 b)某些细菌含有分解β-苷键的纤维素酶,使纤维素水解。牛、羊等动物之所以能以草作为饲料,就是因为它们的胃里含有这类细菌(存在着纤维素酶)。另外,植物的枯枝败叶能分解成腐植质,提高土壤肥力,也是因为土壤中存在这类微生物的缘故。 4、果胶质 果胶质是植物细胞壁的组成成分,它填充在植物细胞壁之间,使细胞粘合在一起。 果胶质可分为原果胶,可溶性果胶和果胶酸。 (1)原果胶:主要存在于未成熟的水果和植物的茎、叶中,未成熟水果很坚硬与原果胶的存在有关,原果胶不溶于水。 (2)可溶性果胶:主要由α-D-半乳醛糖酸甲酯以α-1,4-苷键连接而成,可溶性果胶可溶于水,水果成熟以后,由硬变软,就是由于果胶质的成分由原果股转化成了可溶性果胶。 可溶性果胶 果胶酸+甲醇(其中酯键被水解) (3)果胶酸 由α-D-半乳醛糖酸通过α-1,4-苷键连接而成的高分子化合物。 植物的落叶、落花、落果等现象均与果胶质的变化有关。 5、壳聚糖、甲壳素 1)2-氨基-β-D-葡萄糖 2)N-乙酰基-2-氨基-β-D-葡萄糖 壳聚糖:1975年首次被日本工业引进作为天然污泥脱水剂,用于生活废水的净化处理。 应用情况:甲壳素、壳聚糖及其衍生物已被作为一种新型功能材料在各个领域中得到广泛研究: (1)生物医学材料:隐形镜片,人造血管等; (2)制药(具有抗凝血作用),化妆品; (3)纺织品、吸附及分离剂; (4)食品、饲料添加剂(降低血液中胆固醇) (5)农业材料 导语:有机化学又称为碳化合物的化学,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,是化学中极重要的一个分支。以下是小编整理天津大学有机化学课件的资料,欢迎阅读参考。 课型: 新授课 课时安排: 一课时 教学目标:知识目标: 1、了解糖类、脂肪和蛋白质的组成及在人体内的变化和对生命活动的重要意义 2、了解维生素对生命活动的独特功能和主要的食物来源 能力目标:培养理论联系实际的能力 教育目标:初步认识一种研究复杂事物的简易方法—模型法 教学方法: 阅读、实验、讲解法 教学媒体: 实验仪器和药品 教学过程: 板书课题: 8~1食物中的有机物 名词解释: 1、有机化合物:含有碳元素的化合物叫有机物。 2、无机化合物:除有机物以外的其他化合物。 3、人体所摄入的主要物质:空气、水、食盐、糖类、油脂、蛋白质和维生素。 一、糖类:(碳水化合物) 1、种类: 蔗 糖:(C12H22O11) 葡萄糖:(C6H12O6) 淀 粉: [(C6H10O5)n] 2、淀粉的检验:(实验探究) 分别向面包、米饭、土豆片、苹果上滴加几滴碘水。 现象:以上几种物品都呈现蓝色 3、高分子化合物:相对分子质量很大的化合物 4、转化: 淀粉 葡萄糖 二氧化碳、水和热量 反应的化学方程式为: 缓慢氧化 C6H12O6 + 6O2 ======== 6CO2 + 6H2O 二、油脂: 油;(液体)花生油、豆油 脂肪:(固体)猪油、奶油 脂肪在人体中氧化,放出能量,多余的脂肪在体内储存起来。 学生阅读: 1、P50成人每天脂肪的摄入量; 2、根据成人每天脂肪的摄入量计算产生的热量。 三、蛋白质: 构成人体细胞的基础物质,帮助人体生长和修补破损组织所需要的主要物质。 蛋白质在人体中的反应过程: 蛋白酶和水 重新组合蛋白质 氨基酸 新的蛋白质 二氧化碳、水和尿素 学生阅读:P51多识一点 四、维生素 1、作用:调节体内进行的各种化学反应,保持身体健康。 2、种类和功能: 维生素A:保护视力 维生素C:保护皮肤和牙龈 维生素D:有助于骨骼和牙齿的生长发育 五、纤维素:维持身体正常生理功能的微量物质 教学反思: 布置作业: 1、目标:P54 2、课本:P54(1、2、3)第五篇:天津大学有机化学课件