高中化学教案:研究有机化合物的合成
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研究有机化合物的一般步骤和方法—————————————————————————————————————[课标要求]1.了解研究有机化合物的一般步骤和方法。
2.初步学会分离提纯有机物的常规方法。
3.初步了解测定元素种类、含量以及相对分子质量的方法。
4.了解确定分子式的一般方法与过程以及根据特征结构和现代物理技术确定物质结构的方法。
1.研究有机化合物结构的基本步骤:分离、提纯→元素定量分析确定实验式→测定相对分子质量确定分子式→波谱分析确定结构式2.采用蒸馏法可将沸点差大于30 ℃热稳定性强的有机混合物提纯。
3.利用萃取剂将有机物从另一种溶剂中提取出来的过程叫萃取。
4.质谱图中最大质荷比即为相对分子质量。
5.红外光谱测定有机物分子中的化学键或官能团。
6.核磁共振氢谱图中峰数即氢原子种类数,面积之比为各类氢原子个数之比。
有机物的分离与提纯1.研究有机化合物的一般步骤2.有机物的分离与提纯(1)蒸馏①用途:分离、提纯液态有机物。
③装置和主要仪器:(2)重结晶①用途:分离提纯固态有机物。
②原理:利用两种物质在同一溶剂中溶解度随温度的变化相差较大,采用冷却或蒸发将物质分离提纯。
③适用条件a.杂质在所选溶剂中溶解度很小或很大,易于除去。
b.被提纯的有机化合物在所选溶剂中的溶解度,受温度的影响较大。
该有机化合物在热溶液中的溶解度较大,冷溶液中的溶解度较小,冷却后易于结晶析出。
④实验仪器与操作步骤:(3)萃取①原理:液-液萃取是利用有机化合物在两种互不相溶的溶剂里溶解度的不同,将有机化合物从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。
固-液萃取是用有机溶剂从固体物质中溶解出有机化合物的过程。
②适用条件:有机化合物与杂质在某种溶剂中的溶解度有较大差异。
③实验装置:④实验操作:加萃取剂后充分振荡,静置分层后,打开分液漏斗活塞,从下口将下层液体放出,并及时关闭活塞,上层液体从上口倒出。
[特别提醒] 选用萃取剂的三原则(1)萃取剂与原溶剂互不相溶。
高中化学有机实验教案
实验目的:通过甲酸和苯醛在碱性条件下的缩合反应,合成苯甲醇;掌握醛的缩合反应制备醇的实验方法;加深对有机化合物合成反应的理解。
实验原理:甲酸和苯醛在碱性条件下可以通过缩合反应生成苯甲醇。
实验器材与试剂:
1. 烧杯
2. 搅拌棒
3. 试管
4. 反应管
5. 分液漏斗
6. 手套、护目镜
7. 甲酸、苯醛、氢氧化钠溶液
注意事项:
1. 实验涉及有机化合物,应注意防护措施,穿戴手套和护目镜。
2. 操作过程中应小心,避免溶液溅到皮肤上。
实验步骤:
1. 在烧杯中加入甲酸和苯醛,按1:1的比例混合。
2. 将氢氧化钠溶液慢慢滴入混合溶液中,同时用搅拌棒搅拌。
3. 反应产生苯甲醇,并沉淀在溶液中。
4. 将溶液通过分液漏斗分离,得到苯甲醇。
实验结果:实验产物为苯甲醇,其外观为白色固体。
实验评价:通过该实验,学生可以学习有机化合物的合成反应方法,培养实验动手能力和化学实验分析能力。
同时,深化对有机化学知识的理解和应用。
第2课时 有机合成路线的设计及有机合成的应用1.了解有机合成路线的设计。
2.掌握有机合成的分析方法——逆推法。
(重点) 3.掌握简单有机物的合成。
(重难点)有机合成路线的设计及有机合成的应用1.有机合成路线的设计 (1)正推法①路线:某种原料分子――→碳链的连接官能团的安装目标分子。
②过程:首先比较原料分子和目标化合物分子在结构上的异同,包括官能团和碳骨架两个方面的异同;然后,设计由原料分子转向目标化合物分子的合成路线。
(2)逆推法①路线:目标分子――→逆推原料分子。
②过程:在逆推过程中,需要逆向寻找能顺利合成目标化合物的中间有机化合物,直至选出合适的起始原料。
(3)优选合成路线依据①合成路线是否符合化学原理。
②合成操作是否安全可靠。
③绿色合成绿色合成主要出发点是:有机合成中的原子经济性;原料的绿色化;试剂与催化剂的无公害性。
(4)逆推法设计有机合成路线的一般程序(5)利用逆推法设计苯甲酸苯甲酯的合成路线①合成路线的设计②以甲苯为原料合成苯甲酸苯甲酯的4条路线:a.b.c.d.③评价优选合成路线a路线中由甲苯制取苯甲酸和苯甲醇,较合理。
b、d路线中制备苯甲酸步骤多、成本高,且Cl2的使用不利于环境保护。
c的步骤虽然少,但使用了价格昂贵的催化剂LiAlH4和要求无水操作,成本较高。
2.有机合成的应用(1)有机合成是化学学科中最活跃、最具有创造性的领域之一。
(2)在化学基础研究方面,有机合成也是一个重要的工具。
请设计以乙烯为原料制备乙二酸乙二酯的合成路线。
【提示】[核心·突破]1.有机合成题的解题思路(1)分析碳链的变化:有无碳链的增长或缩短,有无成环或开环。
(2)分析官能团的改变:引入了什么官能团,是否要注意官能团的保护。
(3)读懂信息:题中的信息可能会成为物质转化中的重要一环,因而要认真分析信息中牵涉的官能团(或碳链的结构)与原料、产品或中间产物之间的联系。
(4)可以由原料正向推导产物,也可以从产物逆向推导出原料,也可以从中间产物出发向两侧推导,还可以由原料和产物推导中间产物。
人教版高三化学选修5《研究有机化合物的一般步骤和》教案及教学反思教学背景有机化学是高中化学的重点和难点,学生需要掌握有机化合物命名、结构特点和反应机理等方面的知识。
本教案主要围绕研究有机化合物的一般步骤展开,提高学生的实验技能和思维能力。
教学目标1.掌握研究有机化合物的基本步骤和实验方法。
2.培养学生勤奋好学、认真负责的实验态度。
3.提高学生的实验技能和思维能力,培养独立思考和问题解决的能力。
教学内容研究有机化合物的一般步骤1.确定化合物的性质通过化合物的物理性质如熔点、沸点、比重等和化学性质如反应性、氧化物性、亲和性等确定化合物的大致性质。
2.获得化合物的数据包括元素分析、分子式、分子量、谱学数据(如紫外光谱、红外光谱、质谱)等。
3.确定分子式通过化合物的元素分析结果,求出碳、氢、氧、氮等元素之间的比值,再通过分子量和分子式之间的关系求得分子式。
4.推断化合物的结构通过分子式、谱学数据等综合判断,结合有机化合物的常见官能团、化学键的特性等,推断出化合物的结构。
实验步骤1.得到未知有机化合物首先,老师会给同学们提供几种未知有机化合物,由学生们通过实验找到它们的性质、分子式和结构。
2.采取样品把约1 ~ 2g的未知有机化合物采取称量,记录下约1g的精确质量。
3.制备纯品把粗品加入少量活性炭,加热溶解,再滴加适量芳香胺,在沸腾搅拌下冷却结晶,再用去离子水洗几次,过滤、干燥纯化。
4.测定化合物的性质测定化合物的物理性质如熔点、沸点、密度等,并加以比较和分析。
5.用密度法测定分子量利用密度和分子式之间的关系,通过密度法测定化合物的相对分子质量。
6.测定基本结构和官能团通过实验测定化合物的主要结构、官能团等。
7.确定氢、碳和氮的含量通过燃烧分析测定化合物中碳、氢、氮的含量。
8.选用光谱法确定结构光谱学是研究化学物质的分子结构和分子相互作用的重要手段之一。
教学方法1.授课法通过课堂讲述来掌握基础知识。
2.实验法通过实验来加深对有机化合物的研究。
高中化学实验教案:有机化合物合成实践引言有机化学是高中化学课程中的重要内容之一,它研究有机化合物的结构、性质和合成方法。
有机化合物的合成实践是培养学生实验技能和化学思维的关键环节。
本教案旨在通过有机化合物的合成实验,激发学生对化学的兴趣,加深对有机化学的理解,提高实验技能,并培养解决实际问题的能力。
实验背景有机化合物合成实验是有机化学的实践环节,旨在通过化学反应将低分子有机物合成为高分子有机物。
有机化合物合成实验需要学生掌握有机化学的基本理论知识和实验技能,例如有机化合物的结构、官能团的反应性、溶剂的选择等。
有机化合物合成实验要求学生将实验室中所学的理论知识应用于实际操作中,通过实验验证理论的有效性,并培养学生的实验思维和解决问题的能力。
本实验教案将介绍一种常见的有机化合物合成实验——酯的合成。
实验目的本实验旨在通过酯的合成实验,使学生了解酯的结构、性质和合成方法,掌握酯化反应的原理和操作技巧,培养学生的实验技能和科学思维。
实验原理酯是一类官能团为酯基的有机化合物,通常由醇和酸反应而成。
酯化反应是一种酸催化的缩合反应,其反应机理如下:1.酸催化:酸可以提供氢离子,促进醇和酸的质子转移反应。
2.脱水:在酸的催化下,醇中的一个氧原子与酸中的一个氢原子结合,生成水并释放出醚。
3.缩合:酸中的氧原子与醇中的氢原子结合,生成酯,并释放出水。
通过酯的合成实验,学生可以亲自操作实验步骤,观察反应物和产物之间的变化,进一步加深对酯化反应的理解。
实验步骤实验仪器和试剂•实验仪器:反应釜、回流冷凝器、溶液釜、计量管、搅拌器等。
•实验试剂:乙酸、乙醇、硫酸等。
实验步骤1.准备反应器:将反应釜连接好回流冷凝器,放入适量的乙酸和乙醇,加入适量的酸催化剂(例如硫酸)。
2.加热混合物:将反应釜加热至适当温度,搅拌均匀,保持反应釜中温度稳定。
3.反应时间:根据实验要求,控制反应时间。
4.冷却反应液:将反应液冷却至室温,并过滤去除未反应的物质。
人教版高中化学选修5-5.1《合成高分子化合物的基本方法》探究教案第一节合成高分子化合物的基本方法一、教材分析:本节首先用乙烯聚合反应说明加成聚合反应,用乙二酸与乙二醇生成聚酯说明缩合聚合反应,不介绍具体条件,只介绍加聚与缩聚反应的一般特点,并借此提出单体、链节、聚合度等概念,要求学生能识别加聚反应与缩聚反应的单体,利用“学与问”“思考与交流”等栏目,初步学会有简单的单体写出聚合反应的方程式及聚合物的结构式。
本节是在以学科知识逻辑体系(按有机化合物分类、命名、分子结构特点、主要化学性质进行编写)为主线,和以科学方法逻辑发展为主线(先介绍研究有机化合物的一般步骤和方法,然后是有机合成,再是合成有机高分子的基本方法),不断深入认识有机化合物后,进一步了解合成有机高分子化合物的基本方法。
明显看出是在第三章第四节“有机合成”的基础上延伸而来,学习本节后将有利于学生理解和掌握高分子材料的制取和性质。
二、教学目标1、知识目标:(1)能举例说明合成高分子化合物的组成与结构特点;(2)能依据简单合成高分子化合物的结构分析其链节和单体;(3)学会由简单的单体写出聚合反应方程式(4)能说出加聚反应和缩聚反应的特点。
2、能力目标:了解高分子化合物合成的基本方法。
3、情感、态度和价值观使学生感受到,掌握了有机高分子化合物的合成原理,人类是可以通过有机合成不断合成原来自然界不存在的物质,从而为不断提高人类生活水平提供物质基础。
三、教学重点难点重点:加聚反应和缩聚反应的特点;能用常见的单体写出简单的聚合反应方程式和聚合物的结构简式。
难点:用常见的单体写出简单的聚合反应方程式和聚合物的结构简式;用简单的聚合物结构式分析出单体。
四、学情分析:本节课建立在已学习了有机物的加成反应和常见酯化反应的基础上,对有机化学反应的进一步学习深化,通过生活中、生产中的常见物质多为通过加聚、缩聚反应得到且应用广泛,从而激发学生的学习兴趣,让学生积极踊跃参与课堂,是探究能充分开展的优越条件,通过一系列有梯度、有思维含量的问题进行引导,最终能达到让学生自己得出答案的,获得探索后取得成果的快乐感受。
研究有机化合物的一般步骤和方法一、教材分析《研究有机化合物的一般步骤和方法》是人教版高中化学选修五《有机化学基础》第1章第4节的教学内容,主要学习研究有机化合物的一般步骤和实现这些步骤的方法有哪些,通过这些方法讨论有机物的分子组成与结构,这部分知识放在学习各类有机物之前,目的是为进一步研究有机物打下一个良好的基础。
二、教学目标1.知识目标:1.了解研究有机化合物的一般步骤;2.掌握有机物的分离与提纯方法(蒸馏法、重结晶法、萃取法等);3.了解测定有机化合物元素含量、相对分子质量的一般方法;4.掌握确定有机化合物的分子式;5.理解理解鉴定有机化合物结构的一般过程和方法。
2.能力目标:学会确定有机物的分子组成与结构3.情感、态度和价值观目标:(1)通过对“分离和提纯”实验的操作,培养学生勇于实践的科学精神和科学态度。
(2)通过联系知识与科学研究方法的关系,激发学生对化学学科的兴趣热爱,认识有机物结构的重要性。
三、教学重点难点重点:有机物分子组成与结构的确定。
难点:有机物分离与提纯。
四、学情分析我们的学生属于平行分班,学生已有的知识和实验水平有差距。
分离实验学生有一定的基础,但有些学生还是不清楚,所以讲解时需要详细。
对于用高科技方法确定有机物结构式首次接触,需要教师指导并得出正确的认识。
五、教学方法1.实验法:有机物的分离与提纯学生进行分组实验(如条件不具备可采用演示实验)。
2.学案导学:见后面的学案。
3.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备1.学生的学习准备:预习实验“蒸馏”“重结晶”,初步把握实验的原理和方法步骤。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
3.教学环境的设计和布置:六(或八)人一组,实验室内教学。
课前打开实验室门窗通风,课前准备好所需实验用品。
七、课时安排:1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
高中化学《有机化合物实验设计》教案一、实验目的本实验旨在通过有机化合物的合成和性质测试,让学生了解有机化合物的基本概念、命名规则以及实验操作技巧。
通过实验,培养学生的观察力、实验思维和创新能力。
二、实验原理1.有机化合物是由碳元素与氢元素以及其他非金属元素在碳骨架上相互结合而形成的。
2.有机化合物的命名要遵循一定的规则,主要包括根据分子中官能团进行命名和使用IUPAC命名法等。
3.合成有机化合物可以利用碳骨架上已有的官能团,或者通过反应添加新的官能团。
三、实验步骤与注意事项实验材料:•对苯二甲酸•硫酸•纯净水•氯仿实验步骤:1.将对苯二甲酸溶解在适量硫酸中,并加入适量纯净水制备出对苯二甲酸溶液。
2.将对苯二甲酸溶液转移至锥形瓶中,通过加热加快反应速率。
3.等待反应结束后,将反应液中的有机相(氯仿)分离出来并收集。
4.对有机相进行干燥处理,并通过测量质量计算得到有机产物的收率。
注意事项:•实验操作时需佩戴防护眼镜和实验手套,避免直接接触化学品。
•在实验过程中要注意控制反应温度,避免剧烈放热引起危险情况。
•操作过程中要保持实验区域的通风良好,防止有机溶剂挥发引起危险。
四、实验结果与结论实验结果:经过合成和测试,得到某种特定的有机化合物,并通过红外光谱对其进行表征。
结论:根据实验所得数据和红外光谱图的分析,可以确定所合成的有机化合物为目标产物,并具备预期的结构和性质。
五、针对问题与探讨1.为什么选择对苯二甲酸作为起始材料?–对苯二甲酸可以通过合适的反应路径经过酯化或者酸解等反应得到很多有机化合物,具有较高的实验教学价值。
2.有机相为什么用氯仿?–氯仿是一种常用的有机溶剂,它具有较好的溶解性和流动性,并且对大多数有机物稳定不易分解。
3.为什么需要测量产物的收率?–测量收率可以评估实验操作的准确性和效果,帮助学生理解实验结果与理论计算值之间的差异,并进行讨论和思考。
六、拓展与延伸本实验只是一个有机化合物实验设计的基础教案,可以进一步延伸至以下方面:1. 考虑将合成产物进行纯化并进行数据验证。
化学教案:高中四年级有机化合物的合成和分离高中四年级有机化合物的合成和分离一、引言有机化学是高中化学课程的重要组成部分,也是近几十年来发展最迅速、应用最广泛的化学分支。
有机化合物的合成和分离研究是有机化学的核心内容之一。
本文将从有机化合物的基本性质出发,介绍高中四年级有机化合物的合成与分离方面的教案设计。
二、有机化合物的基本性质介绍1.碳原子特性:碳原子具有四个价电子,能够形成共价键连接其他原子,并与自身形成多个共价键构建不同类型的碳骨架。
2.官能团:官能团是决定有机分子性质和反应行为的关键部分,如羟基(-OH)、羰基(C=O)、胺基(-NH2)等。
3.同系物序列:同系物序列即同一功能团在其结构上只改变一个诸如碳原子数量或位置而得到一系列相似性质化合物。
三、教案设计1. 合成实验(1)目标:通过简单操作演示两种常见有机反应方法——酯交换反应和醇酸反应的合成实验。
(2)步骤:a. 酯交换反应:准备甲酸乙酯和甲醇,加入少量硫酸催化剂,在加热条件下观察生成乙酸乙酯的过程。
b. 醇酸反应:准备苯甲醇和溴乙烷,添加稀碱溶液作为催化剂并加热;观察生成对苯二甲基甲酸丁酯的过程。
(3)结果分析:学生通过实验掌握有机化合物合成的基本方法,并了解不同反应条件对产物结构的影响。
2. 分离技术(1)目标:通过两种高效常用的分离技术——蒸馏和萃取进行实验操作,理解纯度、分离和提纯等概念。
(2)步骤:a. 蒸馏法:取乙烷-若干正庚烷混合物为例,设计并进行适当条件下的蒸馏操作,观察分馏过程中不同组分沸点差异所导致的分离现象。
b. 萃取法:选取某种有机溶剂和水作为萃取剂,将二苯甲酮溶解在有机溶剂中,通过逐步饱和、混合、分层等操作提取出目标物质。
(3)结果分析:学生通过实验了解蒸馏和萃取技术的基本原理,掌握常用的分离技术,并能够分析提取物的纯度。
四、教学反思有机化合物的合成和分离是高中化学教学重点内容之一。
通过设计实际操作的合成与分离实验,可以激发学生的兴趣和动手能力,并加深对有机化学原理的理解。
教学设计〖新课导入〗通过ppt 图片展示有机材料引入新课〖学习目标〗通过ppt 展示〖基础知识回顾〗通过复习再现的形式,回顾有关官能团的性质〖有机合成的过程〗通过阅读教材,探究活动,讲解等活动完成本部分知识1、有机合成的概念2、有机合成的任务3、官能团的引入方法4、官能团的转化5、碳骨架的构建〖有机合成的方法〗1、正向合成分析法2、逆向合成分析法〖有机合成遵循的原则〗1、尽量选择步骤最少的合成路线——以保证较高的产率。
2、起始原料要廉价、易得、低毒、低污染——通常采用4 个C 以下的单官能团化合物和单取代苯。
3、满足“绿色化学”的要求。
4、操作简单、条件温和、能耗低、易实现5、尊重客观事实,按一定顺序反应。
〖课堂达标〗〖课堂小结〗第四节有机合成〖学习目标〗1.了解有机合成的定义、意义和基本过程2.掌握常见有机官能团的性质和特征反应3.掌握烃及烃的衍生物性质及官能团相互转化的一些方法4.了解有机合成的基本过程和基本原则5.掌握逆向合成法在有机合成用的应用自主预习1、什么是有机合成?2、有机合成的意义?3、有机合成的任务有哪些?预习检测下列有机合成的说法错误的是()A.有机合成是利用简单、易得的原料,通过有机反应,生成具有特定结构和功能的有机化合物。
B.有机合成能对天然有机物进行局部的结构改造和修饰,使其性能更加完美C.有机合成的任务是对目标化合物分子骨架的构建和官能团的转化D.有机合成的目的是合成具有特定性质的、自然界并不存在的有机物,以满足人类的特殊需要知识回顾:完成下面的表格名称结构特征反应双键叁键苯环羟基醛基羧基酯基探究活动一:官能团的转化或引入1、引入、、2、-X 卤原子的引入、、3、-OH 的引入、、、探究活动二、碳骨架的构建1、碳链增长的方法有哪些?2、碳链减短的方法有哪些?3、形成环状化合物的方法有哪些?归纳整理:主要有机物之间的转化二、有机合成的方法1、正向合成分析法,2、逆向合成分析法探究活动三:应用逆合成分析法合成有机物——草酸二乙酯思维过程的分析思考交流教材 66 页学与问有关产率的计算。
高中化学教案:研究有机化合物的合成
一、引言
有机化合物的合成是高中化学教学中的一个重要内容,也是有机化学研究的基础。
通过研究有机化合物的合成,我们可以深入了解有机反应的原理和方法,并掌握实验操作的技能。
本文将介绍高中化学教案:“研究有机化合物的合成”的具体内容和教学设计。
二、背景知识
在开始进行有机化合物合成之前,首先需要了解有机化合物的特点和性质。
有机化合物是由碳元素构成的,通常包含氢、氧、氮等元素,具有多样性质和广泛应用领域。
了解有机化合物的结构与命名规则、官能团及其在反应中的作用对于理解有机反应过程至关重要。
三、实验目标
本次实验主要目标是让学生通过实际操作来探究不同方法制备对映异构体,并掌握相关实验操作技巧与注意事项。
四、实验步骤
1. 实验前准备:让学生整理所需器材和试剂,并确保安全操作。
2. 实验设置:
(1) 将可溶性草酸钴溶液倒入干净的常压平底烧杯中。
(2) 同时设立两个实验组,分别加入不同的配体溶液,如乙二胺和亚硝酸钠,用玻璃棒搅拌均匀。
3. 实验观察:
(1) 观察溶液色泽的变化,并记录下来。
(2) 使用红外光谱仪对产物进行表征,得出结果与结论。
4. 实验总结:让学生总结实验所使用的方法和发现。
五、教学方法
本次教学采用探究式学习法。
通过设置合成实验环节,让学生参与到实际操作中,并引导他们在实验过程中思考问题、解决问题、总结规律。
同时,教师应及时给予指导与帮助,并加强对实验操作技巧和安全注意事项的培养。
六、知识点拓展
在有机化合物合成过程中,除了了解反应原理和方法外,还要关注相关实验技
术和仪器设备的运用。
例如,在该教案中使用了红外光谱仪对产物进行表征。
因此,在教学过程中,可以适当扩展其他实验技术和仪器设备的应用,让学生更全面地了解和掌握有机化学的合成方法。
七、教学评价
针对本次教案的教学评价可以从以下几个方面进行:
1. 实验操作:评估学生实际操作能力的提升情况,包括仪器使用、试剂配制和
实验基本操作等。
2. 理论知识:通过考察学生对有机化合物合成的理解与巩固程度来评价其掌握
情况。
3. 实验报告:要求学生写出完整的实验报告,包括对实验现象的观察、结果分
析和结论总结等。
八、教学反思
在进行教学过程中,应根据学生的实际情况和需求做适当调整。
另外,对于有机化合物合成这一复杂的内容,可以采取多种形式(如演示实验、案例分析等)来引导学生进一步深入理解和应用,以提升他们的综合素质。
九、总结
通过这个“研究有机化合物的合成”的高中化学教案,我们希望能够激发学生对有机化学研究的兴趣,并培养他们的实验操作技能和科学思维能力。
同时,要注重培养学生的观察、分析和总结能力,从而提高他们在有机化学领域的创新能力和应用水平。