《有機合成初步》+學習任務(wù)單 高二下學期化學人教版（2019）選擇性必修3

《有機合成初步》學習任務(wù)單《有機合成初步學習任務(wù)單》一、學習目標1、了解有機合成的概念、任務(wù)和原則。2、掌握碳骨架的構(gòu)建和官能團的引入與轉(zhuǎn)化方法。3、學會設(shè)計簡單有機化合物的合成路線。4、通過有機合成的學習，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和綜合應(yīng)用能力，提高學生對有機化學的興趣。二、學前準備1、復(fù)習必修2中有機化學的基礎(chǔ)知識，如常見有機物的性質(zhì)、反應(yīng)類型等。2、準備好滬科版（2020）選擇性必修3《有機化學基礎(chǔ)》教材、筆記本、筆等學習用品。3、可以通過互聯(lián)網(wǎng)搜索一些有機合成的實際應(yīng)用案例，增加對有機合成的感性認識。三、學習過程（一）導(dǎo)入同學們，你們知道嗎？有機合成就像是一場奇妙的化學魔法，它可以把一些簡單的分子變成各種各樣復(fù)雜而有用的有機化合物。比如說，我們?nèi)粘Ｉ钪杏玫降乃芰?、藥物、香料等等，很多都是通過有機合成得到的。那你們想不想也來當一回“化學魔法師”，學習一下有機合成的奧秘呢？（二）有機合成的概念、任務(wù)和原則1、閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，了解有機合成的定義。有機合成簡單來說，就是利用簡單、易得的原料，通過一系列有機化學反應(yīng)，合成出具有特定結(jié)構(gòu)和功能的有機化合物。2、思考有機合成的任務(wù)是什么。有機合成的任務(wù)就是構(gòu)建碳骨架和引入官能團，從而實現(xiàn)有機物的轉(zhuǎn)化和合成。3、理解有機合成的原則。在進行有機合成時，我們要遵循一些原則，比如原料廉價易得、反應(yīng)步驟少、產(chǎn)率高、綠色環(huán)保等。（三）碳骨架的構(gòu)建1、增長碳鏈（1）回憶以前學過的增長碳鏈的反應(yīng)，比如鹵代烴與氰化鈉的反應(yīng)。我記得有一次在課堂上，我給同學們講這個反應(yīng)的時候，有個同學就問：“老師，氰化鈉不是有毒嗎？那這個反應(yīng)還能用嗎？”我笑著回答說：“確實，氰化鈉是有毒的，但是在實驗室中，我們會在嚴格的安全措施下進行這個反應(yīng)，而且這個反應(yīng)在工業(yè)生產(chǎn)中也有很重要的應(yīng)用呢！”然后，我給同學們詳細講解了這個反應(yīng)的原理和應(yīng)用，同學們都聽得很認真。（2）醛、酮與氫氰酸的加成反應(yīng)也是增長碳鏈的一種方法。通過這個反應(yīng)，可以在分子中引入一個氰基，然后再通過水解等反應(yīng)將氰基轉(zhuǎn)化為其他官能團。2、縮短碳鏈（1）了解烯烴、炔烴的氧化反應(yīng)可以使碳鏈縮短。例如，高錳酸鉀可以將烯烴氧化為羧酸或酮，從而達到縮短碳鏈的目的。（2）羧酸及其鹽的脫羧反應(yīng)也是一種縮短碳鏈的方法。（四）官能團的引入與轉(zhuǎn)化1、官能團的引入（1）引入鹵素原子烴與鹵素單質(zhì)的取代反應(yīng)，如甲烷與氯氣在光照條件下的反應(yīng)。不飽和烴與鹵素單質(zhì)或鹵化氫的加成反應(yīng)，如乙烯與溴水的加成反應(yīng)。（2）引入羥基鹵代烴的水解反應(yīng)，如溴乙烷在氫氧化鈉水溶液中的水解。醛、酮與氫氣的加成反應(yīng)，如乙醛與氫氣在催化劑作用下的反應(yīng)。（3）引入羧基醛的氧化反應(yīng)，如乙醛被氫氧化銅氧化為乙酸。酯的水解反應(yīng)，如乙酸乙酯在酸性或堿性條件下的水解。2、官能團的轉(zhuǎn)化（1）通過氧化、還原反應(yīng)實現(xiàn)官能團的轉(zhuǎn)化，如醇可以被氧化為醛或羧酸，醛可以被還原為醇。（2）通過取代、加成反應(yīng)實現(xiàn)官能團的轉(zhuǎn)化，如鹵代烴可以通過水解反應(yīng)轉(zhuǎn)化為醇，醇可以通過與羧酸的酯化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為酯。（五）有機合成路線的設(shè)計1、正推法從已知的原料出發(fā)，根據(jù)原料的性質(zhì)和反應(yīng)規(guī)律，逐步推出合成目標化合物所需的中間產(chǎn)物，最后得到目標化合物。例如，以乙烯為原料合成乙酸乙酯，我們可以先將乙烯與水加成得到乙醇，然后將乙醇氧化得到乙酸，最后將乙酸與乙醇酯化得到乙酸乙酯。2、逆推法從目標化合物出發(fā)，根據(jù)目標化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，逆向推導(dǎo)出合成目標化合物所需的原料和反應(yīng)步驟。比如，要合成苯甲酸苯甲酯，我們可以先分析目標化合物的結(jié)構(gòu)，然后逆向推導(dǎo)出合成該化合物所需的原料和反應(yīng)步驟。（六）拓展延伸1、讓同學們分組討論，設(shè)計一種有機化合物的合成路線，并在課堂上進行展示和交流。比如，設(shè)計以苯為原料合成對硝基苯甲酸的合成路線。同學們在討論的過程中，積極性都很高，有的小組提出了先將苯硝化得到硝基苯，然后將硝基苯氧化得到對硝基苯甲酸的方案；有的小組則提出了先將苯氧化得到苯甲酸，然后將苯甲酸硝化得到對硝基苯甲酸的方案。大家各抒己見，氣氛非常熱烈。2、引導(dǎo)同學們思考有機合成在實際生活中的應(yīng)用，比如在醫(yī)藥、材料、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用?？梢宰屚瑢W們查閱相關(guān)資料，了解一些有機合成藥物的研發(fā)過程，或者一些新型材料的合成方法。（七）課堂小結(jié)1、回顧本節(jié)課所學內(nèi)容，總結(jié)有機合成的概念、任務(wù)、原則、碳骨架的構(gòu)建和官能團的引入與轉(zhuǎn)化方法，以及有機合成路線的設(shè)計方法。2、強調(diào)有機合成在有機化學中的重要地位，鼓勵同學們在今后的學習中繼續(xù)深入探索有機合成的奧秘。四、學習總結(jié)1、回顧有機合成的知識點，包括概念、任務(wù)、原則、碳骨架的構(gòu)建、官能團的引入與轉(zhuǎn)化、合成路線的設(shè)計等方面，總結(jié)自己的學習收獲和體會。2、反思自己在學習過程中遇到的問題和困難，思考如何解決這些問題，提高自己的學習能力。五、課后作業(yè)1、完成教材上的相關(guān)習題，鞏固所學知識。2、查閱資料，了解一種有機合成藥物的合成過程，并寫一篇短文介紹該藥物的合成路線和應(yīng)用。3、設(shè)計一種有機化合物的合成路線，要求原料