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专题知识体系构建与核心素养提升
内容索引
知识体系构建
核心素养提升
知识体系构建
一、有机化学的发展与应用
1.有机化学发展历史:19世纪初,瑞典化学家 提出了_______
概念;德国化学家维勒1828年由无机物合成了有机物 ,为有机化学成为一门独立分支科学奠定了重要基础;1965年,我国科学家第一次人工合成了 ,标志着人类合成蛋白质时代的开始。
2.有机物是人类赖以生存的 基础,人类活动时刻离不开 。
贝采利乌斯
有机化
学
尿素
结晶牛胰岛素
物质
有机物
3.有机化合物对生命活动有重要影响, 、 、 和核酸都在人类生命活动中发挥着重要作用,利用 治疗疾病已成为人类文明进步的重要标志。
4.有机功能材料如液晶材料、甲基硅橡胶、聚氨酯等对人类生产、生活产生了直接而深远的影响。
5.有机化学在环境保护方面也起到十分重要的作用,如甲醇汽油、_____
_____可减少对环境的污染,喷洒 的土壤可固沙保水。
糖类
油脂
蛋白质
合成药物
乙醇
汽油
木质素
二、科学家怎样研究有机物
1.科学家研究有机物的一般步骤:
有机化合物混合物
→
_____、_____
元素分析,确定_______
测定相对分子质量确定_______
波谱分析确定_______
→
→
分离
提纯
实验式
分子式
结构式
2.有机物分离、提纯的常用方法有重结晶、 、 、 等。
分液
萃取
蒸馏
返回
3.研究有机物组成的常用方法为 分析法和 分析仪分析法,研究有机物结构:1H核磁共振谱主要测定有机物分子中氢原子
和氢原子 ;红外光谱主要测定有机物中含有哪些_______
和 ,质谱主要测定有机物的 。
4. 是有机化学研究的主要方向,研究中常采用______
_______。
李比希元素
现代元素
类型
个数之比
化学键
官能团
相对分子质量
有机化学反应机理
同位素
示踪法
核心素养提升
例1 (2020·北京高二期末)醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。实验室制备溴乙烷和1-溴丁烷的反应如下:
NaBr+H2SO4===HBr+NaHSO4 ①
R—OH+HBr―→R—Br+H2O ②
可能存在的副反应有:醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚,Br-被浓硫酸氧化为Br2等。有关数据列表如下:
典例剖析
乙醇 溴乙烷 正丁醇 1-溴丁烷
密度/(g·cm-3) 0.789 3 1.460 4 0.809 8 1.275 8
沸点/℃ 78.5 38.4 117.2 101.6
请回答:
(1)得到的溴乙烷中含有少量乙醇,为了制得纯净的溴乙烷,可用蒸馏水洗涤,分液后,再加入无水CaCl2,然后进行的实验操作是____(填字母)。
a.分液 b.蒸馏
c.萃取 d.过滤
b
解析 溴乙烷中含有少量乙醇,用蒸馏水洗涤,分液后,可除去大部分乙醇,再加入无水CaCl2可吸收其中的水和剩余的乙醇,但会溶解少量CaCl2,为使CaCl2及其他的杂质分离,之后的实验操作应为蒸馏。
(2)溴乙烷的水溶性_____(填“大于”“等于”或“小于”)乙醇,其原因是___________________________________________________________。
小于
解析 乙醇由于含—OH,可与水分子形成氢键,从而与水互溶,而溴乙烷的C—H、C—Br极性不强,不能与水形成氢键,因而难溶于水,所以溴乙烷的水溶性小于乙醇。
乙醇分子可与水分子形成氢键,溴乙烷分子不能与水分子形成氢键
(3)将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物在_____
(填“上层”“下层”或“不分层”)。
下层
解析 根据题给信息,1-溴丁烷的密度为1.275 8 g·cm-3,比水的密度大,所以将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物在下层。
(4)制备操作中,加入的浓硫酸必须进行稀释,其目的是_____(填字母)。
a.减少副产物烯和醚的生成
b.减少Br2的生成
c.减少HBr的挥发
d.水是反应的催化剂
abc
解析 根据题给信息,浓硫酸是用于制取反应所需的HBr,过浓会使生成的HBr大量挥发而损失,同时醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚,Br-被浓硫酸氧化为Br2,所以制备操作中,加入的浓硫酸必须进行稀释。
例2 某有机化合物A经李比希法测得其中含碳为72.0%、含氢为6.67%,其余为氧。现用下列方法测定该有机化合物的相对分子质量和分子结构。
方法一:用质谱法分析得知A的相对分子质量为150。
方法二:核磁共振仪测出A的1H核磁共振谱有五组峰,其面积之比为1∶2∶2∶2∶3,如图A。
方法三:利用红外光谱仪测得A分子的红外光谱如图B。
试填空:
(1)A的分子式为________。
C9H10O2
解析 有机物A中C个数N(C)= =9,有机物A中H个数N(H)=
≈10,有机物A中O个数N(O)= ≈2,所以有机物A的分子式为C9H10O2,由红外光谱可知分子含有酯基,A的1H核磁共振谱有五组峰,其面积之比为1∶2∶2∶2∶3,则苯环可含有1个支链,如含1个甲基,可为含苯环的酯类物质。
由上述分析可知,A的分子式为C9H10O2。
(2)A的分子中只含一个甲基的依据是_____(填字母)。
a.A的相对分子质量
b.A的分子式
c.A的1H核磁共振谱图
d.A分子的红外光谱图
bc
解析 A的分子中只含一个甲基的依据是A的分子式及A的1H核磁共振谱图。
(3)A物质属于哪一类有机物:_____。
酯类
解析 由A分子的红外光谱知,含有C6H5C—基团,由苯环上只有一个取代基可知,苯环上的氢有三种,氢原子个数分别为1个、2个、2个。由A的1H核磁共振谱可知,除苯环外,还有两种氢,且两种氢的个数分别为2个、3个。由A分子的红外光谱可知,A分子结构有碳碳单键及其他基团,所以符合条件的有机物A结构简式为 ,含有酯基,为酯类物质。
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