有机化学教学课件
- 格式:docx
- 大小:13.31 KB
- 文档页数:4
03有机物主要由碳、氢元素组成,还可能含有氧、氮、硫、磷等元素;无机物则可能包含各种元素。
组成元素有机物分子结构复杂,具有同分异构现象;无机物分子结构相对简单。
结构特点有机物大多具有可燃性、难溶于水、反应速率较慢等性质;无机物性质各异,有些具有与有机物相似的性质。
性质特征有机物与无机物区别古代人们对天然动植物和矿物的利用,如木材、药材、染料等。
萌芽时期18世纪末至19世纪初,贝采利乌斯等化学家提出有机化学概念,并合成尿素等有机化合物。
创立时期19世纪中后期,合成染料、香料、药物等有机化合物的出现,推动了有机化学的快速发展。
发展时期20世纪以来,随着物理和化学方法的不断进步,有机化学在合成、结构、反应机理等方面取得了巨大成就。
现代时期有机化学发展简史有机化合物分类及命名分类根据碳骨架形状,有机化合物可分为链状化合物和环状化合物;根据官能团类型,可分为烃类、醇类、醛类、酮类、羧酸类等。
命名有机化合物的命名遵循一定的规则和原则,包括选取主链、编号原则、官能团优先顺序等。
常见的命名法有普通命名法、系统命名法和衍生命名法等。
01结构特点碳原子间以单键相连,其余价键被氢原子饱和。
02物理性质随碳原子数增加,沸点、熔点逐渐升高,密度逐渐增大。
03化学性质相对稳定,主要发生取代反应,如卤代反应。
含有一个或多个碳碳双键。
结构特点物理性质化学性质随碳原子数增加,沸点、熔点逐渐升高,密度逐渐增大。
较为活泼,可发生加成反应、氧化反应、聚合反应等。
030201含有一个或多个碳碳三键。
结构特点随碳原子数增加,沸点、熔点逐渐升高,密度逐渐增大。
物理性质非常活泼,可发生加成反应、氧化反应、聚合反应等。
化学性质1 2 3含有苯环或其他芳香环结构。
结构特点具有特殊芳香味,沸点、熔点较高,密度较大。
物理性质相对稳定,可发生取代反应、加成反应等。
化学性质芳香烃结构和性质卤代烃结构和性质卤代烃的分子结构由烃基和卤素原子组成,卤素原子与烃基通过共价键连接。
沙风52014/10/10(五)结构环烷烃的C也为sp3杂化,但为了成环,碳原子 间键角很难维持109.5°。
键角因环不同而异。
1 角张力(angle strain) 角张力:环烷烃碳原子间的键角必偏离正常键角。
这种由于键角偏离正常键角而引起的张力称之。
有机化学上 沙风2 环丙烷弯曲键, 重叠少 HH HH HH 三个碳原子共平面环丙烷三个 原子共平面, 相邻的两个C 上C-H键处于 重叠式,能量 高。
环丙烷分子中由于角张力和扭转张力 均存在,分子能量高,不稳定。
扭转张力:由于构象是重叠式而引起的张力。
有机化学上 沙风112014/10/103 环己烷的结构及构象*环己烷不是平面型分子如果环己烷的 6 个碳原子在同一平面上: ¾ 将有角张力 ; 将有扭转张力120oHH H H H HH H H H H H偏离109.5oC-H 重叠有机化学上 沙风环己烷碳架是折叠的H1H3H 2HH HH 4 H3H2 5H 1 H H H6HH H45 H6HH HC2, C3, C5, C6 共平面H HHH椅式构象 (chair form) 两者互为构象异构体有机化学上 沙风船式构象 (boat form)122014/10/101)船式构象和椅式构象0.25nm 0.183nm椅式船式占99%以上有机化学上 沙风椅式构象椅式构象中所有的键角都接近正常的四面体角,非键原子间的 距离都大于范氏半径之和,故分子中无角张力及扭转张力。
H3H 25H6H1H H H 3 H5 4H1 6 2H 4 H C4-C3 HHH HH HHHH交叉式C6-C12.50ÅH H H H H H H H HHH~H之间距离 均大于H的Van H H der Waal’s半径 2.49Å 之和(2.40Å )2.49Å椅式构象有一个三重对称轴C3,若以与碳原子1、3、5或2、4、6所在的平面 有机化学上 沙风 相垂直的直线为轴,则旋转 120º或其倍数得到的构象和原来的完全一样。
丙烯腈的化学性质丙烯腈属大宗基本有机化工品,是三大合成材料的重要单体丙烯腈的产品标准丙烯腈的国内外生产状况全球主要丙烯腈生产企业及产能丙烯腈的国内外生产状况---国内状况2007年我国丙烯腈主要用量一览表,kt用量产品用量50丙稀酰胺1032其它28丙烯腈的国内外生产状况---国内状况我国丙稀腈生产厂家及生产能力一览表(2016年)丙烯腈的国内外生产状况丙烯腈的国内外生产状况丙烯腈的国内外生产状况丙烯腈的国内外生产状况①氰乙醇法乙炔法①P-Mo-Bi-O系催化剂在活性组分机械强度不高,受到冲击挤压就会碎裂,价格比较贵耐磨性能特别好的粗孔微球型硅胶催化剂平均粒度为50~一般要求反应器内催化剂<44μm的比例不超过25Ø①,比丙烯更易氧化,消耗氧,且产物难与丙使催化剂中毒,活性下降烷烃不影响反应;稀释了反应物浓度%馏分也可作反应原料——原料纯度①(理论用量比);=副反应消耗氧;催化剂氧化还原循环需要氧反应速度↓ 生产能力——原料配比丙烯与氨用量比的影响氨氨量的减少而明显增加氨:丙烯少,丙烯腈达到最大值反应温度的影响(P-Mo-Bi-O/SiO 2系催化剂)不发生丙烯氨氧化反应温度470连串副反应加速,丙烯腈收率降低提高反应温度有利于加快反应速度,增加丙烯的转化率,也影响反②440~450℃0.14 ~ 0.16 (MPa)③④停留时间反应器中催化剂层的静止高度(m)361—空气压缩机;2—丙烯蒸发器;3—液氨蒸发器;4—反应器;5—空气预热器;6—冷却管补给水加热器;7—氨中和塔;8—水吸收塔0.294MPa300℃440~450℃200℃140℃4~5%丙烯腈N 2 CO 2CO O 2 丙烯丙烷5~10℃丙烯腈HCN<20μL/L 氨和丙烯腈反应生成有机胺CN 、HN(CH 2CH 2CN)与丙烯腈反应生成丁二腈反应生成NH 4HCO 3丙烯醛发生自聚发生自聚与丙烯醛加成为氰醇在存在下:NH 3?丙烯腈乙腈HCN 丙烯醛CO 2 CO H 2O收率% 73.1 1.8 7.2 1.9 8.4 5.2组成% 5.85 0.22 1.73 0.15 2.01 1.25 24.90反应产物和副产物组成未反应物和惰性物质组成(%)未反应物质C H NH O 惰性物质N 2C 3H 8丙烯腈+氢氰酸+乙腈+水4~5%-HCN水吸收塔底普通丙烯腈>80%氢氰酸~10%水~8%1—萃取精馏塔;2—乙腈塔;3—贮罐;4,5—分层器;6—脱氰塔;7—丙烯腈精制塔>99.5%丙烯腈+氢氰酸+水丙烯腈>80%HCN~10%水~8%有机氰化物含量高水量少,燃烧处理废水量大,含氰化物少→ 生化处理,曝气池活性污泥法④含氰废气和废水的处理催化燃烧转化为无毒物质;利用燃烧热污泥中的微生物以有机污染物为食,在酶衡量废水处理效果的评价指标之一:—生物耗氧量(BOD) 化学耗氧量(COD)BOD BOD%100%BOD-=´处理前处理后脱除率处理前生化作用而进行氧化分解时所需的氧量强氧化剂氧化废水中的有机物时所需的氧量。
1
有机化学教学课件
有机化学教学课件
有机化学教学课件
一、教学过程与学习方法的培养
中学阶段,化学可分为有机与无机两大块,结束无机化学的学习,
同学刚接触到有机化学,兴趣很浓。这时候,是再一次激发学生学习
兴趣的最佳时期,也是进行学习方法与学习能力培养的最佳时期。在
教完甲烷、乙烯、乙炔之后,我就总结出有机化学学习的一般规律与
方法:结构→性质(物理性质、化学性质)→用途→制法(工业制法、
实验室制法)→一类物质。
比如“乙烯”这一节的教学,我就打破书本上的顺序,先讲乙烯
的分子结构。介绍乙烯分子的结构时,先由分子组成讲到化学键类型、
分子的极性、空间构型;据碳原子结合的氢原子数少于烷烃分子中碳
所结合的氢原子数引出不饱和烃的概念,得出乙烯是分子中含有碳碳
双键的不饱和烃。再由其结构看其物理、化学性质,展示一瓶事先收
集好的乙烯气体,让学生从颜色、状态、气味、溶解性、密度、毒性
等几个方面来思考;根据乙烯结构中化学键的特征——双键容易断裂
讲乙烯的特征化学反应——加成反应、加聚反应,根据绝大部分有机
物易燃烧的性质讲乙烯的氧化反应(补充讲乙烯能跟强氧化剂发生氧
化反应)。再由乙烯的物理、化学性质来讲其用途并结合实际生活中
的事例,如作有机溶剂(物理性质)、制造塑料和纤维(化学性质)等。
2
最后对这一类含有碳碳双键的烃,介绍其物理、化学性质的`相似性
和递变性。
以后几节的教学,我都反复强调这样的学习方法:结构→性质→
用途→制法→一类物质。到了讲烃的衍生物,我请同学自己站起来阐
述这样的研究方法,我顺着这样的思路一点一点地讲下去,很清晰。
学生自己掌握,复习时也就感觉到有规律可循、有方法可用。有机化
学其实很好学,重要的是要培养学生学习方法,时时提醒学生,以后
就是进入高一级学校,有机化学的学习与研究也采用的是同样的方法,
这在一定程度上也激发了他们学习与探索的兴趣。
二、教学过程与能力培养
1.自学能力的培养
适应于有机化学的特点,在教学学习方法和知识的同时,我还加
强了学生自学能力的培养。在学生基本上都掌握了有机化学的一般学
习方法的基础上,我让学生自己阅读教材,自己总结。比如“乙醛”
这一节,通过约20min的阅读,我就请同学自己列提纲,然后复述,
重点围绕“乙醛的组成和结构是什么?有哪些物理性质(展示样品)、
化学性质?由这样的物理、化学性质决定了它有哪些重要用途?工业上
如何制取?这类物质(如甲醛)有哪些物理、化学性质?”进行教学,通
过这样的训练,我觉得学生不但强化了方法,更培养了能力,特别是
自学能力。
2.观察能力的培养
化学是一门以实验为基础的学科,在有机实验的过程中,我时时
3
提醒同学要细致、全面,而且要有思维。比如实验室制取乙烯时,加
药品的过程,温度计的摆放,实验中烧瓶、集气瓶内的变化,为什么
要加石棉网、碎瓷片等等都应特别重视,不但要知其然,还要知其所
以然。
3.动手能力的培养
在强调观察、思维能力培养的同时,我还特别注重动手能力的培
养。比如演示完乙醛的银镜反应和乙醛与氢氧化铜的反应后,我就请
两个同学来演示用甲醛代替乙醛的同样反应,要求其他同学注意观察
并指出其错误。在演示完乙醇与钠的反应实验后,要求同学做钠与水
反应的实验,有的同学竟用大块的钠并用手去拨。通过这些课堂实验,
课堂上及时纠正错误,学生感受颇深,他们自己做实验时就很动脑筋,
也很规范,提高了他们的动手能力。
4.记忆能力的培养
人类没有记忆就没有智力活动可言,“不记则思不起”,没有记
忆,思维、想象、创造就失去了基矗化学是半记忆性学科,同样的教,
同样的学,有的同学就是学得好,究其原因,其中一个主要的原因就
是记得牢。因此在有机化学教学与复习中,我就重视记忆方法、记忆
能力的培养。如:银镜反应生成物的配平,我就教学生“一二三”记
忆法,即一水二银三氨;醇、醛、酸、酯的教学与记忆,我就提醒同学
根据分子中官能团的异同对比记忆其化学性质;我还提醒同学根据实
验现象进行记忆,如乙醛与氢氧化铜的实验有红色沉淀物(Cu2O)生成
以帮助记忆这个反应。
4