化学：第四单元《化学与技术的发展》学案课件(人教版选修2)(精品).ppt

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1、化学与技术的发展化学与技术的发展轻松学教材轻松学教材精细化学品的特点及应用精细化学品的特点及应用1.精细化工产品的生产特点精细化工产品的生产特点(1)多品种小批量多品种小批量;(2)综合生产流程和多功能生产装置综合生产流程和多功能生产装置;(3)高技高技术密集术密集;(4)商品性强商品性强 2.精细化工在社会发展中的作用精细化工在社会发展中的作用(1)精细化工的发展精细化工的发展,促进了其他行业如农业促进了其他行业如农业 医药医药 纺织印染纺织印染 皮革皮革 造纸等衣造纸等衣 食食 行和用水平的提高行和用水平的提高,同时为这些行业带同时为这些行业带来了经济效益的提高来了经济效益的提高(2)精细

2、化工的发展精细化工的发展,为生物技术为生物技术 信息技术信息技术 新材料新材料 新能源技新能源技术术 环保等高新技术的发展提供了保证环保等高新技术的发展提供了保证 (3)精细化工的发展精细化工的发展,直接为石油和石油化工三大合成材料直接为石油和石油化工三大合成材料(塑塑料料 合成橡胶和合成纤维合成橡胶和合成纤维)的生产及加工的生产及加工 农业化学品的生农业化学品的生产产,提供催化剂提供催化剂 助剂助剂 特种气体特种气体 特种材料特种材料(防腐防腐 耐高温耐高温 耐耐溶剂溶剂)阻燃剂阻燃剂 膜材料膜材料 各种添加剂各种添加剂 工业表面活性剂工业表面活性剂 环境环境保护治理化学品等保护治理化学品等

3、,保证和促进了石油和化学工业的发展保证和促进了石油和化学工业的发展(4)精细化工的发展精细化工的发展,提高了化学工业的加工深度提高了化学工业的加工深度,提高了化工提高了化工生产的经济效益生产的经济效益(5)精细化工的发展精细化工的发展,提高了国家化学工业的整体经济效益提高了国家化学工业的整体经济效益,增增强了国家的经济实力强了国家的经济实力 3.常见精细化工产品常见精细化工产品化妆品化妆品 医药医药 农药农药 洗涤剂洗涤剂 表面活性剂表面活性剂 造纸和汽车工业所造纸和汽车工业所需化学品需化学品 水处理剂等水处理剂等 特别提醒特别提醒:不断地开发新品种和提高开发新品种的能力是精细不断地开发新品种

4、和提高开发新品种的能力是精细化工发展水平的一个重要标志化工发展水平的一个重要标志 体验热身体验热身1.研研究究表表明明,土土壤壤的的酸酸碱碱性性及及土土壤壤中中营营养养元元素素的的多多少少会会影影响响农农作物及花草树木的生长作物及花草树木的生长(1)月月季季花花适适宜宜在在酸酸性性土土壤壤中中生生长长,若若提提供供下下列列氮氮肥肥品品种种,最最好好选用选用_,其原因是其原因是_ A.尿素尿素 B.碳酸氢铵碳酸氢铵 C.硫酸铵硫酸铵 D.氨水氨水(2)小小明明家家责责任任田田里里的的庄庄稼稼生生长长不不茂茂盛盛,叶叶色色淡淡绿绿 茎茎叶叶细细小小,同同时还出现了不同程度的倒伏现象时还出现了不同程

5、度的倒伏现象 请回答下列问题请回答下列问题:小小明明家家的的庄庄稼稼缺缺两两种种营营养养元元素素,它它们们是是_(填填“N”“P”“K”或或“微量元素微量元素”)C 硫酸铵水解显酸性硫酸铵水解显酸性 N K 某公司的化肥价格如下表某公司的化肥价格如下表:化肥化肥尿素尿素CO(NH2)2碳铵碳铵磷矿粉磷矿粉Ca3(PO4)2价格价格/元元t-11200350150化肥化肥过磷酸过磷酸钙钙Ca(H2PO4)2氯化钾氯化钾硫酸钾硫酸钾价格价格/元元t-1250650800在考虑既经济实用又解决问题的条件下在考虑既经济实用又解决问题的条件下,你认为小明应购买的你认为小明应购买的化肥是化肥是_(填化学式

6、填化学式)NH4HCO3 KCl命题聚焦命题聚焦聚焦聚焦1 精细化学品的特点及应用精细化学品的特点及应用【例例1】资资料料一一 奥奥美美拉拉唑唑是是基基于于2005年年诺诺贝贝尔尔医医学学奖奖成成果果研研制制的的药药物物,该该药药物物对对幽幽门门螺螺旋旋杆杆菌菌引引起起的的胃胃及及十十二二指指肠肠溃溃疡根治率最高疡根治率最高 资资料料二二 在在有有机机药药物物的的合合成成中中,一一些些无无机机物物发发挥挥着着重重要要的的作作用用,如如有有机机物物的的氧氧化化 还还原原 硝硝化化 硫硫化化 磺磺化化等等都都需需要要无无机机物物的的参与参与 某制药集团合成奥美拉唑的路线如下某制药集团合成奥美拉唑的

7、路线如下:(Me表示甲基表示甲基)试回答下列问题试回答下列问题:(1)写出反应类型写出反应类型:_反应反应,_反应反应,_反应反应(2)反应反应是与一种无机小分子的反应是与一种无机小分子的反应(在氢氧化钾作用下在氢氧化钾作用下),反反应时脱去一分子硫化氢得到应时脱去一分子硫化氢得到(A),这种无机小分子的化学式这种无机小分子的化学式为为_(3)为使最终产品尽量少含杂质为使最终产品尽量少含杂质,反应过程中不产生污染物反应过程中不产生污染物,你你认为反应认为反应中应选用的一种理想的无机试剂是中应选用的一种理想的无机试剂是_(填化学式填化学式)还原还原 取代取代 氧化氧化 CS2 H2O2 无机小分

8、子为无机小分子为CS2(3)反应反应中的氧化剂中的氧化剂,除能使硫原子加氧除能使硫原子加氧之外之外,最好不要产生新的污染物最好不要产生新的污染物,从反应产物看选绿色氧化从反应产物看选绿色氧化剂剂H2O2最合适最合适 方法归纳方法归纳:有机合成题的主要类型及思维方法有机合成题的主要类型及思维方法(1)由衍变关系合成有机化合物由衍变关系合成有机化合物该类题目的特点是该类题目的特点是:由烃及烃的衍生物之间的衍变关系合由烃及烃的衍生物之间的衍变关系合成有机物成有机物 题目给出衍变关系题目给出衍变关系,要求写出反应的方程式并要求写出反应的方程式并判断反应类型判断反应类型 解答此类题的依据是解答此类题的依

9、据是:有机物间的转变实质有机物间的转变实质上是官能团的转化上是官能团的转化 解答此类题目的具体方法是解答此类题目的具体方法是:分析有机分析有机物的分子结构物的分子结构,对比官能团的异同对比官能团的异同,理清衍变的关系和条件理清衍变的关系和条件,写出化学方程式写出化学方程式,判断反应类型判断反应类型 (2)由知识迁移合成有机化合物由知识迁移合成有机化合物该类题的特点是该类题的特点是:运用题目中给出的新知识解决有机物的合成运用题目中给出的新知识解决有机物的合成 解答此类题的关键是解答此类题的关键是:准确准确 全面理解新知识全面理解新知识,快速快速 正确掌正确掌握新知识中的要点及反应发生的部位握新知

10、识中的要点及反应发生的部位 类型类型 解答此类题目解答此类题目的一般思路是的一般思路是:通过审题通过审题,根据题目中给予的信息和合成物根据题目中给予的信息和合成物质的结构特点质的结构特点,找出它们之间结构上的相同点和不同点找出它们之间结构上的相同点和不同点,将将合成的物质分成若干个片段或找出引入官能团的位置合成的物质分成若干个片段或找出引入官能团的位置,进行进行合成合成 聚焦聚焦2 常用化肥常用化肥【例例2】我国是个农业大国我国是个农业大国,农业是立国之本农业是立国之本,“农村农村 农业农业 农农民民”是党中央新时期农村工作的重心是党中央新时期农村工作的重心 化肥与农药的发展化肥与农药的发展对

11、农业发展起着巨大的推动作用对农业发展起着巨大的推动作用,请回答下列问题请回答下列问题 (1)农作物生长过程中不可缺少的微量元素有农作物生长过程中不可缺少的微量元素有Fe Mn B Cu Mo等等,它们或是酶的组成成分它们或是酶的组成成分,或能提高酶的活性或能提高酶的活性,对农作物对农作物体内营养物质的形成和新陈代谢必不可少体内营养物质的形成和新陈代谢必不可少 硼肥主要是硼硼肥主要是硼酸和硼砂酸和硼砂,可直接将其水溶液施入土壤中可直接将其水溶液施入土壤中,在在Mg Al Si中和中和硼元素同主族的元素是硼元素同主族的元素是_(填元素符号填元素符号)Al 常常用用铜铜肥肥是是胆胆矾矾,在在盐盐碱碱

12、地地(土土壤壤pH7)施施用用胆胆矾矾时时宜宜将将溶溶液液_(填填“喷喷在在叶叶片片上上”或或“随随着着水水灌灌入入土土壤壤中中”),主要原因是主要原因是_(填序号填序号)A.CuSO4溶液呈酸性溶液呈酸性,会损伤农作物的根会损伤农作物的根B.Cu2+在碱性条件下生成不溶物在碱性条件下生成不溶物,农作物根部不易吸收农作物根部不易吸收C.Cu2+在碱性土壤中不易流失在碱性土壤中不易流失,有利于农作物吸收有利于农作物吸收,肥效长肥效长D.Cu2+会被土壤中的微生物俘获会被土壤中的微生物俘获,为农作物吸收创造条件为农作物吸收创造条件喷在叶片上喷在叶片上 B(2)农农药药波波尔尔多多液液是是一一种种常

13、常用用的的杀杀毒毒剂剂,常常用用配配方方为为胆胆矾矾 生生石石灰灰 水水,按按质质量量比比1 0.56 100混混合合,分分析析其其防防治治病病虫虫害害的的原原因因:_ 常常用用配配方方中中Cu2+与与Ca2+(假假设设Ca2+全全部部进进入入溶溶液液)的的物物质质的的量量之之比比为为_ 若若该该波波尔尔多多液液的的有有效效成成分分用用化化学学式式表表示示 为为 CuSO4xCu(OH)2yCa(OH)2,当当 x=1时时,y的的 数数 值值 为为_ Cu2+在碱性条件下使菌体蛋白在碱性条件下使菌体蛋白质变质变性性25:4(3)拟除虫菊酯是一种高效拟除虫菊酯是一种高效 低毒低毒,对昆虫有强烈触

14、杀作用的杀对昆虫有强烈触杀作用的杀虫剂虫剂,其中对光稳定的溴氰菊酯的结构简式如下其中对光稳定的溴氰菊酯的结构简式如下 其分子式为其分子式为_,下列对该化合物的叙述正确的是下列对该化合物的叙述正确的是_ A.该化合物属于芳香烃该化合物属于芳香烃B.该化合物属于卤代烃该化合物属于卤代烃C.该化合物在碱性条件下失去药效该化合物在碱性条件下失去药效D.该化合物在一定条件下可发生加成反应该化合物在一定条件下可发生加成反应C23H21NO3Br2 CD 解解析析:解解决决此此类类问问题题时时,需需要要将将元元素素化化合合物物知知识识 有有机机化化合合物物的的结结构构及及性性质质知知识识应应用用于于生生产产

15、 生生活活中中,根根据据键键线线式式书书写写有有机机化合物的分子式时注意不要遗漏氢原子化合物的分子式时注意不要遗漏氢原子 胆胆矾矾的的水水溶溶液液显显酸酸性性,由由于于在在碱碱性性土土壤壤中中,Cu2+与与碱碱性性物物质质结结合合成成不不易易被被农农作作物物吸吸收收的的不不溶溶物物,所所以以宜宜在在农农作作物物叶叶面面喷喷施施 Cu2+为为重重金金属属离离子子,其其药药效效体体现现在在能能使使细细菌菌的的蛋蛋白白质质变变性性,从而达到杀菌效果从而达到杀菌效果 当当 胆胆 矾矾 生生 石石 灰灰 H2O的的 质质 量量 比比 为为 1 0.56 100时时,其其 中中 n(Cu2+)n(Ca2+

16、)=5 当当波波尔尔多多液液的的有有效效成成分分为为CuSO4xCu(OH)2yCa(OH)2,且且x=1时时,由由于于CuSO4与与Ca(OH)2反应生成反应生成Cu(OH)2,可结合可结合:CuSO4+Ca(OH)2FY=Cu(OH)2+CaSO4反应前反应前 2 5 0 0反应后反应后 1 1得得CuSO4Cu(OH)2yCa(OH)2中中y=5-1=4 拟拟除除虫虫菊菊酯酯是是一一种种酯酯类类化化合合物物,所所以以该该化化合合物物不不属属于于烃烃类类,该该化化合合物物具具有有酯酯的的性性质质,会会在在碱碱性性条条件件下下水水解解而而失失效效;该该化化合合物物中中含含C=C,能能发发生加

17、成反应生加成反应,其分子式为其分子式为C23H21NO3Br2 方法归纳方法归纳:键线式物质的结构简式形象直观键线式物质的结构简式形象直观以以线线示示键键,端端点点及及折折点点均均是是碳碳原原子子(除除非非标标有有其其他他元元素素符符号号)碳原子数确定碳原子数确定:除去标有其他元素符号的端点及折点除去标有其他元素符号的端点及折点 氢氢原原子子数数确确定定:依依据据C O N原原子子可可形形成成共共价价键键数数分分别别为为4 2 3,将将H原子补齐原子补齐,如如OHCl,分子式为分子式为 高效作业高效作业1.氟化钠是一种重要的氟盐氟化钠是一种重要的氟盐,主要用作农业杀菌剂主要用作农业杀菌剂 杀虫

18、剂杀虫剂 木木材防腐剂材防腐剂 实验室可通过下图所示的流程以氟硅酸实验室可通过下图所示的流程以氟硅酸(H2SiF6)等物质为原料制取氟化钠等物质为原料制取氟化钠,并得到副产品氯化铵并得到副产品氯化铵:请回答下列问题请回答下列问题:(1)上述流程中发生两步化学反应上述流程中发生两步化学反应,第一步反应的化学方程式第一步反应的化学方程式为为_,第二步反应第二步反应能进行是因为能进行是因为_(2)操作操作需要用到的玻璃仪器除玻璃棒外需要用到的玻璃仪器除玻璃棒外,还有还有_(3)操作操作的作用是的作用是_ H2SiF6+6NH4HCO3=6NH4F+H2SiO3+6CO2+3H2O NaF比比NaCl

19、的溶解度小的溶解度小 烧杯烧杯 漏斗漏斗 除去除去NaF和和NH4Cl表面的杂质表面的杂质 (4)操作操作的具体过程是的具体过程是_(5)流流程程中中NH4HCO3必必须须过过量量,其其原原因因是是_ 加热蒸发溶剂加热蒸发溶剂,析出较多固体后停止加热析出较多固体后停止加热,冷却冷却防止在进行第二步反应时过量的防止在进行第二步反应时过量的H2SiF6与与NaCl反应反应,生成生成Na2SiF6沉淀沉淀,混入到混入到NaF中影响中影响NaF的质量的质量2.材料一材料一 DDT是是20世纪世纪60年代以前广为应用的一种杀虫剂年代以前广为应用的一种杀虫剂,它由三氯乙醛和氯苯通过如下反应制备它由三氯乙醛

20、和氯苯通过如下反应制备:其其能能有有效效杀杀害害蚊蚊蝇蝇 体体虱虱等等传传播播疾疾病病的的害害虫虫,减减少少病病虫虫害害,挽挽回回粮粮食食损损失失;瑞瑞士士昆昆虫虫学学家家保保罗罗米米勒勒因因此此获获1948年年诺诺贝贝尔尔生生理医学奖理医学奖 材材料料二二 DDT因因其其稳稳定定性性 脂脂溶溶剂剂 药药效效普普适适性性等等特特点点而而大大量量生生产产 普普遍遍使使用用,以以致致最最终终造造成成环环境境污污染染 从从20世世纪纪70年年代代起起,西西方方各各国国相相继继禁禁止止生生产产DDT,1985年年我我国国政政府府也也明明令令全全部禁止生产部禁止生产 使用使用DDT 材料三材料三 为了杀

21、灭害虫为了杀灭害虫,化学工作者不懈努力化学工作者不懈努力,研制出各种新型研制出各种新型杀虫剂杀虫剂 例如例如,其中一种结构简式如下其中一种结构简式如下:回答下列问题回答下列问题:(1)是是一一种种重重要要化化工工原原料料,由由苯苯和和氯氯气气生生产产氯氯苯苯的的反反应是应是_(填序号填序号)A.化合反应化合反应B.分解反应分解反应C.取代反应取代反应D.加成反应加成反应C (2)关于关于DDT的说法不正确的是的说法不正确的是_(填序号填序号)A.DDT也能杀死有益的生物也能杀死有益的生物B.DDT极易溶于水极易溶于水C.DDT是烃的衍生物是烃的衍生物D.DDT不易被生物分解不易被生物分解(3)

22、材料三中的有机物含有的官能团为材料三中的有机物含有的官能团为_(写名称写名称)B 碳碳双键碳碳双键 羟基羟基 醛基醛基(4)据报道据报道,在南极企鹅和北极土著居民的体内也检测到在南极企鹅和北极土著居民的体内也检测到DDT,试分析其主要原因试分析其主要原因(5)为避免或减少污染环境为避免或减少污染环境,对新农药的生物化学特性应有何对新农药的生物化学特性应有何要求要求?_ DDT性质稳定性质稳定,可通过食物链传递可通过食物链传递,在生物体内富集在生物体内富集 高效高效 低毒低毒 低残留低残留3.(1)下列不是对药物进行结构改造的主要方法的是下列不是对药物进行结构改造的主要方法的是_(填序号填序号)

23、A.生物电子等排生物电子等排B.水解水解C.剖裂剖裂D.拼合拼合B (2)科学家把药物连接在高分子载体上制成缓释长效药剂科学家把药物连接在高分子载体上制成缓释长效药剂,阿阿司匹林是常用的解热镇痛药物司匹林是常用的解热镇痛药物,其结构简式如其结构简式如A,把它连接在把它连接在某聚合物上某聚合物上,形成缓释长效阿司匹林形成缓释长效阿司匹林,其中一种的结构为其中一种的结构为B 缓释长效阿司匹林中含有的酯基数是缓释长效阿司匹林中含有的酯基数是_ 服服药药后后,在在人人体体内内发发生生反反应应释释放放出出阿阿司司匹匹林林的的化化学学方方程程式式是是_ 合成聚合物合成聚合物B的三种单体是的三种单体是A _

24、 _ 3n 解析解析:水解不是对药物进行结构改造的主要方法水解不是对药物进行结构改造的主要方法;从长效阿司从长效阿司匹林的结构可以知道含有的酯基数是匹林的结构可以知道含有的酯基数是3n,其水解即可释放其水解即可释放出阿司匹林出阿司匹林,可进一步确定其单体可进一步确定其单体 4.重重金金属属污污染染,是是威威胁胁人人类类身身体体健健康康的的“隐隐形形杀杀手手”日日本本曾曾发发生生过过震震惊惊世世界界的的水水俣俣病病事事件件,就就是是由由工工业业污污染染造造成成了了重重金金属属物物质质汞汞(甲甲基基汞汞)在在鱼鱼体体内内积积累累,人人长长期期食食用用被被污污染染的的鱼鱼后后中毒而致的中毒而致的 我

25、我们们日日常常所所使使用用的的普普通通干干电电池池中中,含含有有汞汞 锰锰 镉镉 铅铅 锌锌等等重重金金属属物物质质,废废电电池池丢丢弃弃后后,这这些些重重金金属属会会污污染染环环境境 按按每每人人每每月月使使用用一一节节干干电电池池保保守守计计算算,一一个个中中等等城城市市市市区区每每年年就就产产生生2 000万万节节废废电电池池,合合计计质质量量约约300 t,其其中中约约含含1 800 kg的的汞汞和含汞化合物和含汞化合物 回答下列问题回答下列问题:(1)甲基汞进入鱼体主要是通过甲基汞进入鱼体主要是通过()A.主动运输主动运输B.渗透作用渗透作用C.水中食物链水中食物链D.鳃部交换气体随

26、血液循环进入鳃部交换气体随血液循环进入C(2)锌锰干电池的正极材料是石墨棒锌锰干电池的正极材料是石墨棒,它在放电时反应式为它在放电时反应式为:在正极表面发生反应的物质是在正极表面发生反应的物质是()A.Zn2+和和NH3B.ZnC.MnO2和和NH+4D.石墨石墨 C(3)干电池丢弃后干电池丢弃后,会污染环境中的土壤和会污染环境中的土壤和_(4)要解决上述问题要解决上述问题,首先要对生活垃圾进行首先要对生活垃圾进行_投放投放;由专门部门回收后由专门部门回收后,再从环境角度出发进行再从环境角度出发进行_处处理理,同时同时,还可以进行废物利用还可以进行废物利用(5)用所学知识说明重金属污染为用所学

27、知识说明重金属污染为“隐形杀手隐形杀手”的原因的原因:_ 地下水地下水 分类分类 无公害无公害 重金属中毒是一个缓慢发作的过程重金属中毒是一个缓慢发作的过程,它通过食物链的富集它通过食物链的富集,当人体积累到一定程度当人体积累到一定程度时时,才会出现中毒症状才会出现中毒症状 解析解析:甲基汞进入鱼体主要是通过水中食物链甲基汞进入鱼体主要是通过水中食物链,然后富集到鱼然后富集到鱼体中体中;保护环境首先要处理好生活垃圾保护环境首先要处理好生活垃圾,对其进行分类投放对其进行分类投放,从环境的角度进行无公害处理从环境的角度进行无公害处理,同时还可以进行废物再利用同时还可以进行废物再利用 5.有机物有机

28、物R是烃的含氧衍生物是烃的含氧衍生物(分子式为分子式为:C9H14O6),常用作纤常用作纤维的增塑剂以及化妆品等维的增塑剂以及化妆品等,F也可由油脂水解得到也可由油脂水解得到,有机物有机物R的合成路线如下的合成路线如下:试回答下列问题试回答下列问题(1)写出反应写出反应 的反应条件的反应条件:条件条件1_;条件条件2_(2)写出结构简式写出结构简式:A:_;E:_(3)写出反应写出反应的化学方程式的化学方程式_ 氢氧化钠水溶液氢氧化钠水溶液,加热加热 浓硫酸浓硫酸,170(加热加热)CH3CH=CHCH3 CH2ClCHBrCH2Br 解解析析:(1)反反应应是是指指EF,由由框框图图关关系系

29、可可以以看看出出H是是乙乙酸酸,则则F为为醇醇,所所以以EF应应是是由由卤卤代代烃烃生生成成醇醇,则则条条件件1为为氢氢氧氧化化钠钠的的水水溶溶液液,反反应应是是由由乙乙醇醇生生成成B,而而B和和A发发生生了了烯烯烃烃的的复复分分解解反反应应,可可以以得得出出B为为乙乙烯烯,也也就就不不难难得得出出条条件件2为为浓浓硫硫酸酸 170 从从题题目目中中看看到到F是是由由油油脂脂水水解解得得到到的的醇醇,则则为为丙丙三三醇醇,又因分子式为又因分子式为C4H8的烯烃和的烯烃和CH2=CH2发发生生复复分分解解反反应应得得到到含含有有三三个个碳碳原原子子的的C,则则可可以以推推 出出 A的的 结结 构构 简简 式式 为为 CH3CH=CHCH3,C为为CH2=CHCH3,C在在500下下和和Cl2发发生生反反应应,结结合合信信息息得得到到D是是ClCH2CH=CH2,D与与Br2的的CCl4溶溶液液发发生生加加成成反反应应得得到到 ,E在在氢氢氧氧化化钠钠的的水水溶溶液液中中水水解解得得到到丙丙三三醇醇,丙三醇和乙酸发生酯化反应得到丙三醇和乙酸发生酯化反应得到R(C9H14O6)