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化学选修5教案：有机合成反应原理与应用

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第 1 页 共 4 页 化学选修5教案：有机合成反应原理与应用

随着科技的不断发展，人们对于实验室合成的化合物需求不断增加，有机合成化学以其独特的优势在化学领域中扮演着十分重要的角色。有机合成化学是由无机化学、物理化学、有机化学等多个学科融合而成的一门综合科学，其在社会发展和人类生存中具有不可替代的重要作用。而有机合成反应则是化学选修5中的重要部分。

一、合成反应原理

有机化学反应的实质是能量转换，即原料分子因能量的转移而发生分子内或分子间的化学变化，重新排布原子位置，形成新的化合物。合成反应通常也被称为能量转化反应。在有机合成反应中，反应物通过进行一系列的化学变化转化成目标产物。这些化学变化可以发生在分子内，也可以发生在分子间。人们通过良好的设计和选择反应条件，可以控制反应过程，达到所需产物的目的。

二、有机合成反应分类

有机合成反应可以分为几类，如加成反应、消除反应、置换反应、烷基化反应以及氧化、还原等反应。其中，加成反应又可以分为加成-消除反应和自由基加成反应两种类型。不同类型的反应适合不同的合成目的和合成条件，在有机化学研究中起到了至关重要的作用。

1. 加成反应

加成反应是在分子中加成一段化学物质，从而形成第二个化学物质的一种反应。最典型的加成反应是环加成反应，这种反应的主要机第 2 页 共 4 页 理是通过一个带电的中间体，使得环内的不饱和键产生新的成键，从而形成新的环状分子。乙烯环加成产生的环己醇反应便是环加成反应的一个例子。

2. 消除反应

消除反应则是一种逆向加成化学反应，就是将一段原有的化学物质去掉，从而形成一个新的化学物质。最常见的消除反应便是脱水反应，即水分子从反应物中去除的过程。举例来说，2-丙酮基-2-苯丙酸根据消除反应可以转化为乙烯和苯甲酸。

3. 置换反应

置换反应则是将原有的化学物质的原子和另一个元素或功能团置换，从而形成轻微修改的产物。最典型的置换反应便是取代反应，通过一系列的原子和/或功能团置换，得到所需的合成产物。举例来说，溶液中的氯化苯可以通过与硝酸反应而制备出硝基苯。

4. 氧化还原反应

氧化还原反应则是通过物质间的电子的转移，形成轻微的原子置换产物。被氧化物质失去电子，被还原物质获得电子。举例来说，乙烷可以转化为乙醛，通过甲醛和还原剂还原形成乙烷。

三、有机合成反应的应用

有机合成反应在实际应用中具有十分广泛的应用。从天然物与化学制剂的生产到我们日常所用的药品和化妆品，都需要通过有机合成第 3 页 共 4 页 反应才能获得想要的产物。在医药化学、药物生产、精细化学品生产、有机材料研究以及食品加工中都有着重要的应用价值。

1. 医药化学方面的应用

有机合成反应在医药化学领域得到了广泛的应用，包括新药研究、化学改良老药以及癌症治疗方面的应用。通过有机合成反应，研究人员得以精选合适的配体，通过这些配体与受体的配对，发现新的化合物，达到新药研究的目的。

2. 药物生产方面的应用

有机合成反应在药物生产中同样扮演着重要的角色。对于生物类制剂的生产中，以毒素为基础，需要转化为大量的无毒分子。这就需要有机合成反应来有效地去除毒性物质。同时，在人工合成的药物中不同的晶体结构需要不同的合成反应条件，从而才能获得理想的药物效果。

3. 食品加工方面的应用

食品加工中的化学反应需要精益求精。通过不同的化学反应得到所需的产物，如糖与酸的酸萃取反应可以得到各种不同类型的酸。又如，在甜味剂的合成过程中就需要进行多次的消除反应，转化成各种不同的甜味分子。

在化学选修5中学习有机合成反应对于化学研究人员和化学工程师来说都是重要的基础，也是当前社会发展中不可或缺的一环。在学习过程中，我们不仅需要了解有机合成反应的原理与应用，还需要不第 4 页 共 4 页 断拓展思路，挖掘出更多的合成反应，为人类的生产、生活和社会进步做出更大的贡献。

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2018_2019学年高中化学课时跟踪检测十三有机合成路线的设计有机合成的应用鲁科版选修5

2018_2019学年高中化学课时跟踪检测十三有机合成路线的设计有机合成的应用鲁科版选修5

课时跟踪检测（十三） 有机合成路线的设计 有机合成的应用

1．“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中原子全部转化为欲制得的产物，即原子利用率为100%。在用CH3CCH合成CH2===C(CH3)COOCH3的过程中，欲使原子利用率达到最高，还需要的其他反应物有( )

A．CO和CH3OH B．CO2和H2O

C．H2和CO2 D．CH3OH和H2

解析：选A 题述合成反应中，每分子反应时增加了2个C、2个O、4个H，故A项符合要求。

2．用乙醇作原料，下列物质不能一步制得的是( )

A．CH3CH2Cl B．CH2===CH2

C．CH2BrCH2Br D．CH3COOCH2CH3

解析：选C A项，CH3CH2OH＋HCl――→△ CH3CH2Cl＋H2O；B项，CH3CH2OH――→浓H2SO4170 ℃CH2===CH2↑＋H2O；C项，CH3CH2OH――→消去

CH2===CH2――→Br2加成CH2Br—CH2Br；D项，CH3COOH＋HOC2H5――→浓H2SO4△CH3COOC2H5＋H2O。

3．由CH3CH2CH2OH制备，所发生的化学反应至少有①取代反应；②消去反应；③加聚反应；④酯化反应；⑤还原反应；⑥水解反应等当中的( )

A．①④ B．②③

C．②③⑤ D．②④

解析：选B 制备过程为CH3CH2CH2OH――→消去

4．根据下列合成路线判断反应类型正确的是( )

A．A→B的反应属于加成反应

B．B→C的反应属于酯化反应

C．C→D的反应属于消去反应

D．D→E的反应属于加成反应

解析：选A A中含有碳碳双键，与氢气发生加成反应生成B，A项正确；有机物B是环醚，与氯化氢发生加成反应生成C，B项错误；C中含有羟基，与氯化氢发生取代反应生成D，C项错误；D中的氯原子被—CN取代，发生取代反应，D项错误。

高中化学(广东)3.1有机化合物的合成碳骨架的构建教案鲁科版选修5

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有机化合物的合成

教学内容 第1节 有机化合物的合成 课题 碳骨架的构建

教

学

目

标 知 识

与技能 1．了解碳骨架的构建主要方法。

2．常用碳骨架构建的化学反应方程式。

过 程

与方法 1、通过对有机合成案例的分析，了解有机合成的一般途径，

2、对有机合成的专项训练，能对给出的有机合成路线进行简单的分析和评价。

情感态度

与价值观 1、了解原子经济等绿色合成思想的重要性。

2、认识有机合成对人类生产、生活的重要性影响，赞赏有机化学家们为人类社会所做出的重要贡献，培养学习化学的兴趣。

教

材

分

析 重点 常见碳骨架的构建的方法。

难点 碳骨架的构建在有机合成中的重要作用。

学情分析 学生对常见有机物的性质已经学习完全，对有机物有较好的基础。

课

型 新课 教具 课 时 1 课时

教学流程 教 学 内 容

展

示

目

标 1．了解碳骨架的构建主要方法。

2．常用碳骨架构建的化学反应方程式。

自

主

学

习 1、碳骨架的构建

请写出下列反应的化学方程式

（1）碳链的增长：

a、乙醛与氢氰酸的加成

b、溴乙烷与氰化钠反应

c、丙腈在酸性条件下水解

d、两分子乙醛的加成反应

（2）碳链的缩短

e、无水醋酸钠与碱石灰共热

f、丙烯、2-丁烯、2-甲基-2-丁烯与酸性高锰酸钾溶液作用（与出转化关系）

g、苯的同系物与酸性高锰酸钾溶液作用（与出转化关系）

合

作

探

究

精

讲

精练 1、碳骨架的构建

（1）碳链的增长：

a、溴乙烷与氰化钠反应

b、丙腈在酸性条件下水解

c、羟醛缩合

（2）碳链的缩短

d、无水醋酸钠与碱石灰共热

【课堂精练】

1、请写出以乙烯为原料，合成HOOC-CH2-CH2-COOH（或CH2=CH-CH=CH2）的主要化学反应方程式。

2、请写出以甲醛、乙醛为原料，制C(CH2OH)4的化学反应方程式。

3、请写出制乙烷的化学反应方程式 。

高二化学选修5第三章第四节有机合成共3课时教案

高二化学选修5第三章第四节有机合成共3课时教案

第四节 有机合成

第1课 时

教学目标

【知识与技能】：

1.掌握烃及烃的衍生物性质及官能团相互转化的一些方法

2.了解有机合成的基本过程和基本原则

3.掌握逆向合成法在有机合成用的应用

【过程与方法】：

通过有梯度的与生活实际相关的有机合成的训练，培养学生的逆合成分析法的逻辑思维能力通过设计情景问题，培养逆合成分析法在有机合成中的应用能力

【情感、态度与价值观】：

①培养学生理论联系实际的能力，会结合生产实际选择适当的合成路线

②通过对新闻资料的分析，使学生关注某些有机物对环境和健康可能产生的影响，关注有机物的安全生产和使用问题

③通过逆合成分析法的研究，培养学生逻辑思维的能力

教学重点：

①官能团相互转化的方法归纳

②逆合成分析法在有机合成过程分析中的应用

教学难点：逆合成分析法思维能力的培养

引入：通过对有机化合物的学习我们已经认识到很多有机物对我们的生产和生活有着非常重要的作用，我们如何得到这些有用的有机化合物呢？

一．有机合成

1. 概念：它是利用简单易得的原料，通过有机化学反应，生成具有特定结构和功能的有机化合物。如：以电石为原料合成乙酸乙酯。

2. 有机合成的过程

（1） 知识准备：

① 各类烃及衍生物的主要化学性质：

名 称 结 构 化 学 反 应

双 键 C C 加成，较快 三

键 C C 加成较慢

苯 环

取代

加成

羟 基 OH 取代 消去

醛 基 CHO 氧化 还原

羧 基 酯化 酸性

酯 基

水解

② 有机反应的基本类型

1） 取代反应:甲烷、苯、醇的卤代,苯的硝化、磺化，醇与活泼金属反应，醇的分子间脱水，酯化反应，酯的水解反应等。

2） 加成反应:烯烃、苯、醛、油脂等分子中含有C C或C O 可与H2、HX、X2、H2O等加

3） 氧化反应：有机物加氧或去氢的反应，如：醛基的氧化、醇的催化氧化。

人教版高二化学选修5 研究有机化合物的一般步骤和方法-1教案

人教版高二化学选修5 研究有机化合物的一般步骤和方法-1教案

教 案

教学基本信息

课题 研究有机化合物的一般步骤和方法

学科 化学 学段： 高中 年级 高二

教材 书名： 有机化学基础 出版社：人教社 出版日期： 2007 年 2 月

教学设计参与人员

姓名 单位

设计者 杨彬 北京市铁路第二中学

实施者 杨彬 北京市铁路第二中学

指导者 张连涛 西城教育研修学院

课件制作者 杨彬 北京市铁路第二中学

其他参与者

教学目标及教学重点、难点

教学目标：

1.通过“含杂质的工业乙醇的蒸馏实验”和“苯甲酸的重结晶实验”，了解蒸馏、重结晶等分离、提纯的实验原理和方法。

2.通过对未知物A的元素分析、谱图分析等，体会测定有机化合物分子结构的一般流程，了解仪器分析在确定有机物分子结构中的应用，发展微观辨析的核心素养。

3.通过了解从黄花蒿中提取青蒿素、分离提纯、结构表征的全过程，建立研究有机物的一般思路方法，发展模型认知的核心素养。

4.通过介绍我国以屠呦呦为代表的科学家团队研究青蒿素的历程，激发学生的爱国情怀，发展科学精神和社会责任。

教学重点：

1.重结晶法提纯苯甲酸的实验探究；

2.有机化合物的实验式、分子式、分子结构的确定方法

教学难点：

1.燃烧法计算有机化合物的实验式

2.通过核磁共振氢谱推断有机化合物的分子结构

教学过程(表格描述)

教学环节 主要教学活动 设置意图

环节1

创设情境 【情境】你知道 从黄花蒿的茎叶中提取青蒿素，到确定青蒿素的分子结构，科学家们经历了哪些步骤、使用了哪些方法么？

【讲授】研究有机化合物的一般步骤。

【过渡】每个步骤中都有一些常用的基本方法。 激发学习兴趣，

明确本讲学习思路

环节2

分离、提纯的常用方法及原理 【任务1】如何由含有杂质的工业乙醇提取乙醇？

【任务2】某粗苯甲酸样品中含有少量氯化钠和泥沙，提纯苯甲酸需要经过哪些步骤？

【回顾】萃取

【小结】有机化合物的分离、提纯

【讲解】石油醚法是从黄花蒿的茎叶中提取青蒿素的一种提取方法，主要用到了萃取和重结晶等基本方法。 了解蒸馏、重结晶等分离、提纯的实验原理和方法。