有机化合物的合成.docx
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有机化合物的合成.docx
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有机化合物的合成
有机化合物的合成
一、有机化学基础模块的总体定位和功能
本模块教材突出物质的结构决定性质这一主线,建立起结构、性质、反应、合成之间的有机联系,将多种类型的有机物的繁多性质和反应,以及合成与应用串联为有机的整体。
具体表现为:
第一章(有机化合物的结构与性质烃):
初步建立有机化合物结构与性质的联系,以烃为载体进行说明;
第二章(官能团与有机化学反应烃的衍生物):
建立有机反应与结构、性质、有机化合物的联系,以烃的衍生物为载体进行说明;
第三章(有机合成及其应用合成高分子化合物):
建立合成、应用与其他各要素的联系,以合成高分子化合物为载体进行说明。
二、有机化学基础模块内容编写的特色和创新
教材首次引入“有机合成”的章节,凸显有机化学的价值。
采用案例教学的策略,引导学生初步理解有机合成的基本思路和方法,实现对官能团和各类有机化学反应的综合认识和应用。
三、第三章教材整体说明
1.课标与教材的关系
课标要求教材内容
主题1有机化合物的组成与结构
第一节有机化合物的合成
(1)通过对典型实例的分析,初步了解测定
有机化合物元素含量、相对分子质量的一般
方法,并能根据其确定有机化合物的分子式。
(2)知道通过化学实验和某些物理方法可以确
第二节有机化合物结构的测定
定有机化合物的结构。
主题4合成高分子化合物
(1)能举例说明合成高分子的组成与结构特点
能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单
体。
第三节合成高分子化合物
(2)能说明加聚反应和缩聚反应的特点。
(3)举例说明新型高分子材料的优异性能及其
在高新技术领域中的应用,讨论有机合成在发
展经济、提高生活质量方面的贡献。
2.本章教材在全书中的地位
本章内容是前两章有机内容在社会生产和生活中的具体应用,是前两章有机知识的延伸、深化和综合。
3.本章整体框架与内在联系
有机合成的重要应用
4.课时安排
四、各节教材解读
第一节有机化合物的合成
1.本节教材主线
见演示文稿
2.本节内容的评价标准
·初步了解有机合成路线设计的基本思路;
·知道有机合成设计的一般程序,能对给出的合成路线进行简单的分析和评价;
·能够运用逆推法设计简单有机分子的合成路线;
·了解使碳链增长、缩短的反应类型;
·综合各类有机物间的相互转化关系,知道在碳链上引入特定的官能团的反应途径;
·认识卤代烃的组成和结构特点,掌握卤代烃的重要化学性质。
3.本节教材的几点说明
3.1碳骨架的构建
·设计意图:
唤起学生对已有知识的回忆,为有机合成做基础知识铺垫,同时也是在烃和烃的衍生物知识学习结束后,引导学生从增长碳链的视角对学习过的有机化学反应进行复习和整合。
·实施建议:
1.引导学生有序地回忆从前所学的能够引起碳链增长的反应。
2.让学生充分讨论这些反应是通过怎样的反应类型或与何种反应物反应实现碳链增长的。
3.官能团的引入与转化
·设计意图:
帮助学生整理有机反应中官能团引入的方法。
从官能团转化的视角认识和应用有机化学反应,进一步体现了前面学习中建立起来的有机化学反应分析框架对学习的重要作用。
·实施建议:
1.导学生有序回忆从前所学的官能团转化的反应,在这里丙烯中碳碳双键向其他官能团的转换只是一个例子。
2.学生充分讨论起始物的特征,明确是通过怎样的反应类型实现了从起始物官能团向生成物的官能团转化的。
3.原子转化成羟基的反应
·设计意图:
有关卤代烃的内容,在本教材中没有以专题的形式出现。
教材在这里以这样的形式安排卤代烃的取代反应和消去反应,目的在于:
(1)强化卤代烃在有机合成中的官能团转化中的功能和作用;
(2)整合卤代烃。
·实施建议:
1.结合第二章第1节《有机化学反应类型》来学习,让学生自己写出卤代烃的取代反应和消去反应的化学反应方程式,总结反应条件不同,生成的主产物就不同。
教师应指明学习有机化学反应要重视反应条件。
2.此,卤代烃的知识已经全部体现,教师要注意引导学生总结,形成对卤代烃的比较全面的认识。
·设计意图:
该图是以重要的工业原料——乙烯为起始物,总结了重要官能团间转化的有机化学反应。
使卤代烃、醇、醛、酸、酯等各类物质间的转化关系更加明确。
·实施建议:
1.以让学生结合前面的“交流·研讨”自己画出,这样做,既是对“交流·研讨”的概括整合,也是教会学生如何使所学知识网络化的一个良好机会;
2.可以给出核心物质,让学生连线,并指出试剂和反应条件,进而总结常见的能实现官能团转化的化学反应;
3.可以将此图作为学生整理有关官能团转化关系的示范,为学生奠定进行“医用胶合成讨论”的基础。
4.有机合成路线设计的一般程序
·设计意图:
图解有机合成路线的一般程序,图左侧方框里的内容为主要程序,图右侧方框里的内容为左侧程序要关注的相应的核心问题。
·实施建议:
可以引导学生得出。
让学生分析左侧方框中提到的程序应重视哪些核心问题。
也可以先给出此图的左半部分,让学生讲对应的核心任务是什么?
5.医用胶的合成路线
·设计意图:
给出了一种医用胶的合成路线,让学生体会其合成过程中是如何构建碳骨架和引入官能团的。
医用胶在下一节里要用来做为案例进行结构测定的学习,这样的编排体现了对教学素材综合应用的思想。
让学生体会优选合成路线时如何考虑原子经济等绿色合成的思想。
·实施建议:
只要求识别反应类型,不要求写出每一个化学反应方程式。
教学重点在于对学生思路的训练和让学生体会如何增长碳骨架和引入必须的官能团。
注意:
在本模块的教学和考试中,最好给出合成路线,让学生分析、解释和评价。
世纪在有机合成方面获诺贝尔化学奖的重要事件
·设计意图:
提供了20世纪在有机合成方面获诺贝尔化学奖的重要事件的资料,让学生关注有机合成的在20世纪的巨大进步,知道有机合成已经成为有机化学中重要的分支。
·实施建议:
可以让学生查阅资料或登陆网站,查询还有哪些与有机合成有关的发现和创造获得了诺贝尔化学奖,看一看与有机合成有关的奖项占到了百年诺贝尔化学奖的比例,以此视角来说明有机合成对20世纪的人类生产和生活以及科学研究的重大贡献。
第二节有机化合物结构的测定
1.本节教材主线
见演示文稿
2.本节内容的评价标准
·了解测定有机化合物元素含量的方法——燃烧法的基本实验原理,能根据燃烧所得产物的量计算有机物的实验式(最简式);
·了解测定有机物相对分子质量的蒸气密度法,并根据理想气态方程求出有机物的相对分子质量;
·整理常见官能团的特征性质,了解通过化学实验确认这些官能团存在的方法;
·了解某些物理方法(四谱)可以定性确认有机物中的官能团的存在并定量测定原子或官能团的个数,能综合实验结果中的信息,初步叛断有机物的结构。
3.本节教材的几点说明
3.1测定有机化合物的流程图
·设计意图:
给出测定有机化合物结构的流程,使学生明确测定有机物结构的核心是确定分子式和检测分子中所含的官能团及其在碳骨架中的位置。
·实施建议:
可以让学生对如何测定有机化合物的结构发表意见,师生共同绘制测定有机化合物结构的流程图。
教学中应注意这里只讨论测定所需要的环节,不涉及测定的手段和方法,有关测定手段和方法的问题,我们在后续内容的教学中会提及。
3.2有机化合物元素组成的测定
·设计意图:
用图表的方式列出几种常见的组成有机化合物的元素的定量测定方法,非常直观,便于学生阅读和教师的教学。
·实施建议:
可以引导学生总结定量测定C、H、O、Cl等元素组成的方法;N元素的测定方法只要求了解,不要求掌握。
3.3依据理想气体状态方程测定有机物相对分子质量
·设计意图:
“知识·支持”栏目介绍了什么是理想气态方程,以及如何应用理想气态方程来测定有机化合物分子的相对分子质量。
并用图示的方法介绍了测定实验的装置图,便于学生理解。
·实施建议:
1..可以利用此图并结合理想气体方程的公式讲解如何测定有机化合物分子的相对分子质量。
也可以让学生依据公式和图自己讲述测定的方法。
2.不要求学生记忆理想气体方程的公式;也不宜对理想气体方程进行拓展和加深;教学中不应就理想气体方程编制大量的练习题或考试题;在相应的练习中,理想气体方程也应作为已知的条件给出。
3.4质谱法测定有机化合物的相对分子质量
·设计意图:
让学生了解质谱法。
质谱法是目前常用的测定有机化合物相对分子质量的方法,比用前面的方法更方便、更准确。
·实施建议:
通过教师介绍或学生自学,让学生了解质谱法是非常方便、准确的测定有机化合物相对分子质量的方法即可,不应要求学生会分析每条谱线所代表的意义。
3.5有机化合物分子不饱和度的计算
·设计意图:
不饱和度是分析有机化合物分子可能具有哪些官能团的一种重要工具。
因此,教材提供了不饱和度的分析和计算的方法。
·实施建议:
关于表格中的相应结构的不饱和度,属于要求学生掌握的内容,教学中教师要对学生做出明确的要求。
对于不饱和度的计算公式,在教学中不作为学生必需掌握的内容,不应在此处继续拓宽和加深。
在课后的练习或考试中,不饱和度的计算公式应作为已知条件给出,不要求学生记忆。
3.6一些官能团的化学检验方法
·设计意图:
提供各种官能团的化学检验方法,这是利用化学性质推测结构的知识基础。
同时在一定程度上对主要官能团的化学性质进行了总结,也反映了这些化学性质在结构测定中的应用。
除硝基和氰基的化学检验方法外,其他均属于基本要求。
·实施建议:
除硝基和氰基外,其它官能团的检验方法可以让学生自己总结。
3.7光谱分析的作用
·设计意图:
光谱分析是现在测定有机化合物结构的主要方法,仅用微量的样品即可准确、快速地测定出有机化合物分子的结构。
教材介绍它目的在于让学生明白现代科学技术的发展,为有机物分子的结构测定提供了许多先进的手段。
从中感受到技术的进步对科学研究的巨大促进作用。
·实施建议:
教学中尽量要做到深入浅出,突出每一种光谱分析方法的功能和作用。
不要求学生掌握紫外光谱、红外光谱、核磁共振谱的原理,也不要求学生通过阅读谱图来分析样品分子的结构要素,这部分内容只作一般了解即可。
3.8案例:
“医用胶单体的结构确定
·设计意图:
以案例的形式来实践有机化合物结构测定的一般程序和方法,使学生在真实的情景中体会测定程序、方法、手段的具体应用。
案例中的医用胶单体与第一节案例中的一样,体现了教材对教学内容选择的综合性。
·实施建议:
计算分子式、根据性质推测官能团,结合红外光谱图推出所有官能团。
结合核磁碳谱图和核磁氢谱图确定碳骨架和官能团所在的位置,最后拼装得出其结构式。
第三节合成高分子化合物
1.本节教材主线
见演示文稿
2.本节内容的评价标准
·了解合成高分子化合物的组成与结构特点;知道高分子化学反应的概念;
·能依据简单有机合成高分子的结构分析其链节和单体,能根据单体结构式确定加聚反应产物的结构式;
·理解加聚反应和缩聚反应的特点,掌握一些常见高分子化合物的反应(限于教科书中的反应);
·知道高分子材料与高分子化合物的关系,了解新型高分子材料的优异性能及在高新技术领域中的应用;
·了解酯交换反应、橡胶硫化、高分子降解等的基本原理。
3.本节教材的几点说明
3.1有机玻璃的合成
·设计意图:
以有机玻璃的合成为例,要求学生能够利用给出的信息,完成各步合成条件、产物的书写,从而进一步巩固有关加聚反应的知识。
·实施建议:
可以组织学生讨论完成,但应注意要正确书写反应产物的结构简式和对应的反应条件。
为了引发学生的兴趣,还可以利用多媒体资料展示有机玻璃的工业生产过程和其他用途。
3.2脲醛树脂
·设计意图:
“迁移应用”栏目与正文中“高分子化合物”的内容是紧密结合的。
以脲醛树脂的广泛应用为例,让学生在体会高分子化合物作用的基础上,分析不同的高分子化合物的单体与链节。
·实施建议:
“迁移应用”栏目中的问题是一种常见的习题形式,在使用的时候,要注意教材对这类习题的难度是有一定限制的。
这个“迁移应用”的目的旨在让学生能够根据加成聚合反应产物的化学式确定它的单体和链节;而对于缩聚物只要求学生掌握教材中出现的例子。
3.3高分子合成材料——塑料
·设计意图:
以生活中常见的“塑料”这种高分子材料为例,让学生查找塑料标识来探究不同塑料的单体以及用途,旨在通过学生活动使他们体会到高分子材料的优异性能。
·实施建议:
可以事先布置好学习任务,让学生以小组形式在课下找好各种塑料制品的标识,课堂上应充分组织学生交流讨论。
讨论的要点可以包括:
1)塑料的标识、名称及英文简称;2)塑料的化学式、单体;
3)塑料的特殊用途。
讨论的目的在于对用途不同的塑料进行分类,并初步了解塑料的成分,为后续内容的学习做好铺垫。
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- 有机化合物 合成