学年高中化学三维设计江苏专版选修五讲义专题1 第一单元 有机化学的发展与应用.docx
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学年高中化学三维设计江苏专版选修五讲义专题1第一单元有机化学的发展与应用
第一单元
有机化学的发展与应用
[课标要求]
1．会区分有机物和无机物。
2．了解常见有机物的性质。
3．知道有机物在科学、技术、社会中的重要应用。
1.有机化合物中一定含有碳元素，但含碳元素的物质不一定是有机物，如CO、CO2、CaCO3、HCN、CaC2等虽然含碳元素，但其性质仍与无机物相似，故属于无机物。
2．打破无机物和有机物界限的是德国化学家维勒，他用无机物氰酸铵（NH4CNO）合成了有机物尿素[CO（NH2）2]。
3．现代社会对于人工合成的化学物质的依赖性日益增强，如塑料、合成纤维、合成橡胶、合成药物等有机物广泛应用于生产生活的方方面面。
1．有机化学的发展
（1）3000多年前用煤作燃料，2000多年前掌握石油、天然气的开采技术。
（2）19世纪初，瑞典化学家贝采利乌斯提出了有机化学概念。
（3）德国化学家维勒合成尿素：
1828年，德国化学家维勒，在实验室将无机物氰酸铵溶液蒸发得到有机物尿素。
NH4CNO
无机物
有机物。
（4）1965年，中国首先在世界上第一次用人工的方法合成了蛋白质——结晶牛胰岛素。
（5）21世纪，各种合成有机物已经在人们生活中到处可见。
2．有机化学的应用
（1）人类生活离不开有机物。
（2）迄今为止，人类发现和合成的有机物已超过4_000万种。
（3）人类对具有特殊功能的有机物材料需求增大。
（4）大部分的药物是有机物。
（5）有机物是人类赖以生存的重要物质基础。
在人类衣食住行所需的物品中，有许多来源于天然有机物。
（6）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，如糖类、油脂、蛋白质等。
1．下列关于有机化学发展史的描述正确的是（ ）
A．19世纪初瑞典化学家贝采利乌斯合成尿素，使人们摈弃“生命力论”思想
B．1828年德国化学家维勒发现尿素，使有机化学迅速发展
C．1965年中国合成的结晶牛胰岛素是世界上第一次用人工的方法合成的具有生物活性的蛋白质
D．人们对有机物的认识和利用是在有机化学形成之后
解析：
选C A项中贝采利乌斯对有机化学的贡献是提出了有机化学和有机物的概念，故A错；B项中维勒的贡献是在实验室中用无机物氰酸铵合成了有机物尿素，打破了无机物和有机物的界限，故B错；1965年中国在世界上首次人工合成出具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素，故C正确；D项人们对有机物的认识和利用在几千年前就开始了，有机化学的形成促进了人们对有机物科学、系统的认识和发展，故D错。
2．书法离不开文房四宝（笔、墨、纸、砚）。
做笔用的狼毫，研墨用的墨条以及宣纸（即白纸）和做砚石的主要成分依次是（ ）
A．多糖、石墨、蛋白质、无机盐
B．塑料、石墨、多糖、无机盐
C．蛋白质、石墨、多糖、无机盐
D．蛋白质、煤碳、多糖、有机玻璃
解析：
选C 狼毫的主要成分是蛋白质；墨条是用石墨制作的；宣纸是纤维素，属于多糖；砚石是一种矿物材料，属于无机盐。
1．物理性质
有机物
无机物
溶解性
大多数有机物难溶于水，易溶于苯、汽油、四氯化碳（CCl4）等有机溶剂
大多数无机物易溶于水而难溶于有机溶剂
导电性
大多数有机物是非电解质，不易导电
大多数无机物是电解质，溶解于水或熔融状态下能导电
2.化学性质
有机物
无机物
可燃性
大多数有机物容易燃烧
大多数无机物难燃烧
化学
反应
特点
大多数有机反应复杂，反应速率慢，往往需要催化剂、加热、加压等条件，并且在反应过程中常常伴有副反应的发生
无机物之间的反应简单、速率快，副反应少
3．转化关系：
无机物与有机物之间可以相互转化。
[特别提醒]
（1）不是所有的有机物均难溶于水，如乙醇、乙酸均是可溶于水的。
（2）并不是所有的有机物均易燃烧，如CCl4可以用于灭火。
1．把一氧化碳、碳酸等含碳元素的化合物视作无机物的理由是（ ）
A．不能从有机物中分离出来
B．不是共价化合物
C．它们的组成和性质跟无机物相似
D．都是碳的简单化合物
解析：
选C 一氧化碳、碳酸等物质虽然都含有碳元素，但它们的组成和性质跟无机物相似，所以属于无机物。
2．衣服上沾有动、植物油污，用水洗不掉，但可用汽油洗去，这是因为大多数有机物________，而________。
有机化工厂附近严禁火种，这是因为绝大多数有机物________。
解析：
大多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂，易燃烧。
答案：
难溶于水 易溶于有机溶剂 易燃烧
[三级训练·节节过关]
1．有机物一定含有的元素是（ ）
A．C B．H C．O D．S
解析：
选A 无机物与有机物之间的区分，主要就是看有无碳元素。
2．下列说法中正确的是（ ）
A．有机化合物都是从有机体中提炼出来的物质
B．到目前为止，人类只能合成自然界中已存在的有机物
C．自然界中已有的有机化合物可以进行人工合成
D．有机物是从动植物体内提取的有生命的化合物
解析：
选C 当前人工合成出的很多有机化合物如药品、化妆品等，都不来自于有机体，故A、B均错。
有机物并不是有生命的化合物，D错。
3．《中国科学报》报道，截止2013年1月28日美国化学文摘社（CAS）日前宣布，已收录了第7000万种物质。
下列有关7000万种物质说法正确的是（ ）
A．全部是无机化合物B．全部是有机化合物
C．大多是有机化合物D．化学键均是共价键
解析：
选C 在目前发现和合成的物质中，无机物只有几十万种，其余均为有机化合物，故A、B不正确，C正确；这些物质中肯定包含食盐等无机物，它们之中含有离子键以及金属及合金等含金属键，一些有机盐中也含有离子键，D不正确。
4．下列有关尿素[CO（NH2）2]的说法不正确的是（ ）
A．属于无机化合物
B．是第一个人工合成的有机物
C．与NH4CNO互为同分异构体
D．分子中含有一种官能团
解析：
选AD 尿素属于有机化合物，也是人类首次利用氰酸铵加热得到的，故A错误，B、C正确；尿素中含两个氨基、一个羰基，故D错误。
5．科学家从无机物制得的第一个有机化合物是________，此后其他科学家又制得了其他的有机化合物，使人们彻底摈弃了“________”。
世界上第一次人工合成的蛋白质是____________，它是由________科学家首先合成的。
解析：
1828年，德国化学家维勒利用无机物合成了第一个有机物尿素，冲破了生命力学说的束缚；1965年，我国科学家在世界上第一次用人工方法合成了结晶牛胰岛素，标志着人类合成蛋白质的开始。
答案：
尿素 生命力论 结晶牛胰岛素 中国
一、单项选择题
1．下列物质中属于有机物的是（ ）
①酒精；②食盐；③一氧化碳；④甲烷；⑤红糖；⑥石灰石
A．①②④⑤ B．①④⑤
C．①③⑤D．①⑤⑥
解析：
选B 有机物是含有碳元素的化合物，并不是所有含碳元素的化合物都是有机物，如碳酸、碳酸盐、CO2、氰化物等；①酒精是乙醇，属于有机物；②食盐是NaCl，属于无机盐；③一氧化碳属于无机物；④甲烷是最简单的有机物；⑤红糖属于糖类，属于有机物；⑥石灰石属于混合物，故选B。
2．现代建筑装饰材料日新月异，更新换代很快，但都具有一个共同的缺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
解析：
选C 现代建筑装饰材料易燃，易引发火灾，应判断为有机物，因大理石、硅酸盐、金属化合物都难于燃烧。
3．下列关于著名化学家的名字、国籍及主要贡献的对应关系中，不正确的是（ ）
选项
科学家
国籍
主要贡献
A
贝采利乌斯
瑞典
首先提出“有机化学”和“有机化合物”的概念
B
维勒
德国
首次人工合成了有机物——尿素
C
凯库勒
英国
首先提出了价键的概念
D
门捷列夫
俄国
发现元素周期律
解析：
选C 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；德国化学家凯库勒最早提出了价键的概念；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。
4．1828年，德国化学家维勒，使用一种无机盐直接转变为有机物尿素，这一成果成为有机化学的里程碑。
维勒使用的无机盐是（ ）
A．（NH4）2CO3B．NH4NO3
C．NH4CNOD．CH3COONH4
解析：
选C 维勒用无机盐转变成尿素，使用的无机盐是氰酸铵，故C正确。
5．下列说法正确的是（ ）
A．有机物都是从有机体中分离出去的物质
B．有机物常温下都是固体
C．有机物不一定都不溶于水
D．所有有机物都不具备无机物的性质
解析：
选C A项，许多的有机物是人工合成的，错误；B项，有机物常温下有的是气体，有的是液体，有的是固体，错误；C项，有的有机物如酒精与水混溶，有的不溶于水，正确；D项，有的有机物具备无机物的性质，如醋酸具有酸的性质，错误。
二、不定项选择题
6．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．尿素属于离子化合物
D．尿素是一种酸性物质
解析：
选CD 尿素属于共价化合物，是中性物质，C、D项错误。
7．下列事件表明有机化学成为一门独立化学分支的是（ ）
A．德国化学家维勒第一次在实验室合成出尿素
B．中国科学生物化学研究所等人工合成具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素
C．瑞典化学家贝采利乌斯首先使用“有机”这个词，并提出了“有机化学”和“有机化合物”的概念
D．自从天然的有机化合物不能满足人们的需要，而开始大量人工合成塑料、合成纤维、合成橡胶、合成药物等
解析：
选C 题中的四个选项都是有机化学发展的重要阶段，但有机化学作为一门独立的化学分支，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”这个词开始的，后人也就把贝采利乌斯作为有机化学的先驱。
8．下列说法中错误的是（ ）
A．有机物都可以从动植物的有机体中提取
B．有机物在一定条件可以相互转化
C．有机物和无机物在性质上的差别不是绝对的
D．有机物参与的反应，一般比较复杂，速率较慢，且常伴有副反应发生
解析：
选A 有些有机物需要人工才能合成，A项错误。
三、非选择题
9．恩格斯指出“新创立的有机化学，它一个一个地从无机物创造出所谓的有机化合物，从而扫除了这些所谓有机物神秘性的残余”。
（1）请举例说明有机物和无机物之间是可以相互转化的（用化学方程式表示）：
①有机物转化为无机物_____________________________________________________；
②无机物转化为有机物_____________________________________________________。
（2）尿素在尿素酶的作用下能够水解生成碳酸铵，写出该反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
（3）现代工业上用氨和二氧化碳在200个大气压和180℃时反应合成尿素，请写出该反应的化学方程式：
_________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：
（1）问具有开放性，我们学过的有机物转化为无机物的反应比较多，比如有机物的燃烧反应、甲烷的热分解反应等；无机物转化为有机物最典型的例子是绿色植物的光合作用的反应，只要答案合理即可。
答案：
（1）①C6H12O6＋6O2
6CO2＋6H2O
②6CO2＋6H2O
C6H12O6＋6O2（答案合理即可）
（2）CO（NH2）2＋2H2O
（NH4）2CO3
（3）2NH3＋CO2
CO（NH2）2＋H2O
10．下面是19世纪化学家通过人工方法合成的重要的有机物，试回答下列问题：
（1）尿素是由德国化学家__________最先人工合成的，请写出一种含有碳氧双键的尿素的同分异构体的结构简式：
________________。
（2）乙酸的俗名是____________，无水乙酸又称________________，试写出以乙醇为原料制备乙酸的化学方程式_____________________________________________________。
解析：
本题是以最早合成的几种有机物为载体，综合考查有机基础知识。
答案：
（1）维勒
（其他合理答案也可）
（2）醋酸 冰醋酸
2CH3CH2OH＋O2
2CH3CHO＋2H2O、
2CH3CHO＋O2
2CH3COOH
一、单项选择题
1．用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能，其主要成分的结构如下所示，它属于（ ）
A．无机物B．烃
C．高分子化合物D．有机物
解析：
选D 由题给信息看，该物质不是高分子化合物，C错；由该物质的组成元素看它不是烃类，也不属于无机物，因为烃类只含C、H两种元素，故A、B均错，D正确。
2．下列物质中不属于有机物的是（ ）
A．CS2B．CO（NH2）2
C．CaC2O4D．NH4SCN
解析：
选D 是不是属于有机物，不仅取决于物质中是否含有碳元素，还要注意某些含碳元素的化合物其组成、结构，若与无机物相似，则仍属于无机物。
3．下面列举了一些化合物的组成或性质，以此能够说明该化合物肯定属于有机物的是（ ）
A．仅由碳、氢两种元素组成
B．仅由碳、氢、氧三种元素组成
C．在氧气中能燃烧，且只生成二氧化碳
D．熔点低，且不溶于水
解析：
选A B项可以是H2CO3，C项可以是C或CO。
4．①有机物都是从有机体中分离出来的物质；②有机物都是含碳元素的共价化合物；③有机物都不溶于水，易溶于有机溶剂；④有机物不具备无机物的性质，都是非电解质。
以上说法中错误的是（ ）
A．①③④B．③④
C．②③④D．①②③④
解析：
选D ①有机物不一定要从有机体中分离出来，如用无机物可制取有机物：
CO＋2H2
CH3OH（甲醇），①错误；②有些有机盐如CH3COONa、CH3COONH4等属于离子化合物，②错误；③大多数有机物不能溶于水，有的能溶，比如乙醇、乙酸等有机物能溶于水，③错误；④有机物可以是电解质，如乙酸，④错误。
5.下列说法中，不正确的是（ ）
A．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
B．自然界存在的或不存在的有机物都能运用化学方法将它们合成出来
C．迄今为止，人类发现和合成的有机物已超过7000万种
D．有机物都是含碳元素的化合物，不具备无机物的性质
解析：
选D 有机物与无机物性质差别较大，但有些有机物也具有某些无机物的性质，如乙酸具有酸性，故选D。
二、不定项选择题
6．下列说法正确的是（ ）
A．有机化学是19世纪的新兴学科，其发展与其他学科无关
B．日常生活中广泛使用的有机合成材料塑料、合成橡胶、合成纤维等均是有机化学的贡献
C．环境保护与有机化学无关
D．新型农药的研制使用表现了有机化学对农业发展的贡献
解析：
选BD 有机化学自1806年由贝采利乌斯提出形成独立学科，其发展与其他学科或多或少都有联系，有的还联系非常密切如生物学、生命科学等，A错误；有机化学研究产生的合成材料对人类的生产、生活起了巨大的推动作用，B正确；很多有机物如甲醛、DDT等的使用对环境造成污染，而有机合成的某些物质又是处理某些环境污染的良好产品，如污水处理剂等，C错误；新型农药的使用促进了农业的发展，D正确。
7．1828年，德国化学家维勒冲破了“生命力论”学术的束缚，在实验室里将无机物氰酸铵（NH4CNO）溶液蒸发，得到了有机物尿素[CO（NH2）2]。
下列说法中不正确的是（ ）
A．氰酸铵属于铵盐
B．氰酸铵与尿素组成元素相同
C．有机物不一定要从生命体中获得
D．氰酸铵转变为尿素的过程为物理变化
解析：
选D NH4CNO与CO（NH2）2结构不同，不是同一物质，其转化为化学变化。
8．下列有关有机物的应用说法不正确的是（ ）
A．糖类、油脂、蛋白质均为有机物，除用于生活中为人类提供能量和营养成分外，还可用作化工原料
B．用于国家游泳中心水立方的膜材料ETFE是由四氟乙烯与乙烯聚合而成的，它是一种有机物，难溶于水，不易燃
C．乙醇汽油的推广使用可减少对环境的污染，是因为乙醇汽油燃烧不产生CO、NOx等有害物质
D．合成纤维、合成树脂等在宇航服、飞行器中的应用说明航空航天工业离不开有机化学的支持
解析：
选C 糖类、油脂、蛋白质除了为人类提供能量和营养成分，同时它们也是非常重要的化工原料，A正确；ETFE由四氟乙烯与乙烯聚合而成，故为有机物，由于它用作建筑膜材料，应防水防火，故难溶于水并且不易燃烧，B正确；乙醇汽油不完全燃烧也可产生CO，在发动机中，N2与O2也可生成一系列NOx，C错误；有机化学产品尤其是高分子复合材料在航空航天工业中应用广泛，因此航空航天工业离不开有机化学，D正确。
三、非选择题
9．用无机物人工合成有机物——尿素的实验过程如下：
AgCNO（氰酸银）
NH4CNO（氰酸铵）
尿素
（1）已知反应①为复分解反应。
请写出反应①和反应②的化学方程式。
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
（2）NH4CNO与尿素的关系是________。
A．同种物质B．同分异构体
C．同素异形体D．同位素
解析：
（1）据题给条件确定反应物与生成物，然后加以配平得出化学方程式为AgCNO＋NH4Cl===AgCl↓＋NH4CNO；NH4CNO===CO（NH2）2。
（2）氰酸铵与尿素的化学式相同，但结构不同为不同的物质，所以它们之间的关系互为同分异构体。
答案：
（1）AgCNO＋NH4Cl===AgCl↓＋NH4CNO NH4CNO===CO（NH2）2
（2）B
10．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）我国古代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CaCO3），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）做菜时既加醋又加料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：
____________________________；反应类型为____________。
解析：
（1）酒中的主要成分乙醇（C2H5OH）受微生物的作用，被空气中的氧气（O2）氧化而变成醋酸（CH3COOH），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）醋酸可以与CaCO3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。
答案：
（1）CH3CH2OH＋O2
CH3COOH＋H2O 氧化反应
（2）CH3COOHCH3COO－＋H＋
（3）CaCO3＋2CH3COOH===2CH3COO－＋Ca2＋＋CO2↑＋H2O
（4）CH3CH2OH＋CH3COOH
CH3COOCH2CH3＋H2O 酯化反应（或取代反应）
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