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第七章 有机化合物
第一节 认识有机化合物
1.定义:
一、有机化合物
大多数含碳的化合物,简称有机物。
注意:含碳化合物并不都是有机物。CO2、CO、碳酸及其盐、硫氰化物、氰化物、碳化物(SiC)等属于无机物。
2.组成:
除C外,还含有H、O、N、S、P、X(卤素)等
请结合下图显示的 4 个碳原子相互结合的几种方式,分析以碳为骨架的有机物种类繁多的原因。
C 原子成键特点
成键类型
碳骨架形式
单键、双键、三键
链状 (直链、支链)、环状
成键个数
4 个
三、烷烃的结构
1.甲烷的分子结构
CH4
分子式 电子式 结构式 空间构型 球棍模型 空间填充模型
5个原子不共面,最多3个原子处于同一平面,以 C 为中心,4个H为顶点。4 个 C-H 键的长度、强度、夹角都相同。
注意:氢元素与其他非金属元素结合时显+1价,故甲烷中的碳原子为-4价。
最简单的有机化合物
方便观察空间构型
反映真实存在情况
正四面体结构
键角
109°28′
三、烷烃
(1)概念:
烃:只含C、H两种元素的有机物。
特点:
①单键:C-C单键,其余都是C-H键;
②饱和:每个C都连有4个原子,都为饱和碳原子
③链状:可以是链状,也可以是环状
没特别注明我们讲的烷烃都是特指链状烷烃
只含有C和H两种元素,分子中的碳原子之间都以单键结合,C的剩余价键均与H结合,使C的化合价都达到饱和,这样的一类有机物称为饱和烃,也称为烷烃。
2.链状烷烃结构:碳原子可共平面也可不共平面,但不在同一直线上,呈锯齿状。
3.链状烷烃通式:CnH2n+2(n≥1且为正整数),相对分子质量14n+2,电子数为:8n+2
键数:极性键(H) 2n+2,非极性键(C-1) n-1共价键总数3n+1
①分子式:
④结构式:
(4)烷烃的表示方法
用元素符号和数字的组合表示物质分子组成的式子。
用短线来表示原子间的共用电子对
H C C H
H H
H H
②最简式:
(实验式)
组成物质的各元素原子最简整数比。
如CH4、C2H6、C3H8、C4H10 ……
如CH4、CH3、C3H8、C2H5 ……
③电子式:
用“·”或“×”表示原子最外层电子成键情况。
分子的电子式和结构式均表示分子中原子的成键方式,但不能表示分子真实的空间结构。
名称 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷
分子式 CH4 C2H6 C3H8 C4H10
结构式
结构 简式
CH4
CH3-CH3
CH3CH3
CH3-CH2-CH3
CH3CH2CH3
CH3-CH2-CH2-CH3
CH3CH2CH2CH3
⑤结构简式
书写原则:省略C-H键;C-C键可省可不省。
为了书写方便,有机物通常用结构简式表示
CH3(CH2)2CH3
⑥球棍模型:
⑦空间填充模型:
用大小不同的小球表示原子间的连接方式,表明分子中原子半径的相对大小及原子的相对位置。
小球表示原子,短棍表示价键,能清楚地表明分子
中原子间的化学键和键型。
表示真实情况
方便观察空间构型
四、烷烃的命名
习惯命名:碳原子数1-10:甲乙丙丁戊己庚辛壬癸
≥11:十一烷……
②没有支链正…烷;1个支链异…烷;2个支链新…烷
正戊烷 异戊烷 新戊烷
注意:数清楚角标 例:CH3(CH2)9CH3 十一烷
(CH3)3CH 异丁烷
下列物质熔沸点由高到低顺序排列 。
①丁烷 ②正戊烷 ③异戊烷 ④新戊烷 ⑤己烷
【思考】标况下,22.4L的辛烷物质的量 1mol。
五、烷烃的物理性质
难溶于水易溶于有机溶剂。密度均比水小。
①C个数为1-4的烷烃为气态 5-16为液态 C>16固态(新戊烷常温:气态)
②C个数越多熔沸点越高;相同C数,支链越多熔沸点越低
判断烷烃熔沸点:先看C,C越多,熔沸点越高。
C相同,看支链,支链越多熔沸点越低。
⑤②③④①
>
六、同系物、同分异构体
1.同系物(有机物):①结构相似②分子式相差n个CH2(亚甲基) 化学性质相似,物理性质不同
2.同分异构体:①化学式相同②结构不同③化学性质和物理性质不同
3.同一物质:D2O和 H2O
碳原子数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
同分异体数 1 1 1 2 3 5 9 18 35 75
下面是烷烃的同分异构体的数目随C原子数变化
概念 内 涵 比较对象 实例 性质
同位素 化学性质几乎完全相同,物理性质略有差异
同素异形体 化学性质相似,物理性质差异较大
同系物 化学性质相似
同分异构体 化学性质不一定相同,物理性质有差异
质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子之间
原子
H、D、T,
16O和18O
同一元素形成的不同单质
单质
金刚石与石墨,
O2与O3
结构相似,在分子组成上差一个或n个CH2
有机物
甲烷与乙烷
分子式相同,结构不同的化合物
有机物
正丁烷与异丁烷
“四同”概念比较
甲烷性质
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化学会更爱你
一、甲烷的结构
1.甲烷空间构型为:正四面体
(1)碳原子位于正四面体中心,
四个氢原子位于正四面体顶点
(2)四个C-H键的长度和强度相同,
夹角相等,均为109°28′
(3)最多有三个原子共平面
2. 分子式:CH4
注意:白磷(键角60°)
电子式
结构式
球棍模型
分子结构示意图
空间填充模型
109°28′
空间充填模型(比例模型)
反映了甲烷的真实结构
3.如何证明甲烷空间构型是正四面体而不是平面正方形?
甲烷二氯取代物只有一种
二、甲烷的物理、化学性质
无色、无味、气体、ρCH4 < ρ空气, 难溶于水, 易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂.
甲烷的收集方法为向下排空气法或排水法。
1.稳定性
甲烷与高锰酸钾等强氧化物、强酸、强碱不反应,不能使酸性高锰酸钾褪色,也不能使氯水、溴水等褪色
2.取代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应------特点:有上有下,取而代之
2.取代反应①条件:气态卤素单质、光照
注意:①卤素单质的水溶液、四氯化碳溶液不行;
②不能用强光、直射光,易爆炸
CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
光
CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl
光
CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl
光
CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl
光
三氯甲烷又叫氯仿
(有机溶剂)
四氯甲烷又叫四氯化碳(有机溶剂、灭火剂)
一氯甲烷是气体
二氯甲烷是液体,
特点:连锁反应 无论甲烷与氯气比例为多少,也不能得到CH3Cl纯净物生成物均为混合物 产物都是5种,
最终产物最多的是HCl 有机产物有4种,气态有机产物CH3Cl ,正四面体为CCl4;常用有机溶剂为CHCl3 CCl4 ;内壁出现油状液滴 CH2Cl2 、CHCl3、 CCl4
③实验现象:色变浅;出油滴;有白雾;液上升;析晶体
1)试管内气体颜色逐渐变浅;
2)试管内壁出现油状液滴
( CH2Cl2 、CHCl3、 CCl4 );
3)试管内有少量白雾(HCl)。
4)试管内液面上升
(HCl易溶于水,不会升满,CH3Cl是气体)
5)水槽中析出无色晶体(NaCl固体)
1.用饱和食盐水的目的:降低Cl2在水中的溶解度,所以不能用蒸馏水代替。
2.NaCl析出的原因:HCl溶解到饱和食盐水中,使NaCl过饱和析出
3.氧化反应:与O2(燃烧)淡蓝色火焰,放出大量热
CH4+2O2 CO2+2H2O
①点燃前验纯
②火焰上方罩干燥小烧杯,有水珠,说明生成水;迅速向烧杯中注澄清石灰水,变浑浊,说明生成CO2。
③燃烧后气体先通过无水硫酸铜 ,再通过澄清石灰水
注意:燃烧后生成的CO2和H2O的有机物,不一定只含C、H元素,还有可能含O元素。
4.高温分解:CH4 C+2H2(黑色固体小颗粒)
点燃
高温
乙烯
1.石油化学工业重要的基本原料,其产量可以衡量一个国家的石油化工发展水平
2.乙烯的用途:是一种植物生长调节剂,用于催熟果实;可做化工原料。
分子式 最简式 电子式 结构式 结构简式
C2H4
CH2
乙烯:6个原子共面,键角120 。
丙烯:一定有6原子共面,最多7个原子共面
结构简式中=不可省略!
二、乙烯的性质
一、物理性质
颜色 状态 气味 水溶性 密度
无色 气体 稍有气味 难溶于水 比空气略小
二.化学性质
1.氧化反应:
①剧烈氧化(燃烧——被O2氧化):明亮火焰, 少量黑烟。
(产生黑烟是因为含碳量高,燃烧不充分)
可用点燃鉴别甲烷和乙烯
②使KMnO4酸性溶液褪色(被KMnO4氧化为CO2)
氧化褪色 → 鉴别乙烯和甲烷等
注意:除去CH4中的CH2=CH2 不能用酸性KMnO4溶液,
因为会引入CO2气体杂质,可再加NaOH除杂
CH2=CH2+3O2 2CO2+2H2O
点燃
2.加成反应:双键或三键两端的碳原子与其他原子或原子团
特点:双键中一个键不稳定,“断一加二都进来”,可与溴单质、溴水、溴的四氯化碳溶液直接加成,与其他物质加成需要一定的条件;
CH2=CH2 + Br2→ CH2BrCH2Br
溴的CCl4溶液褪色,不分层。溴水褪色、分层;
加成褪色:产物相同,现象不同
CH4中的CH2=CH2可通入溴水中除杂.
不能用溴的CCl4溶液,甲烷为有机物也易溶于CCl4溶液
(1,2-二溴乙烷为液态无色有机物,密度大于水,易溶于有机溶剂)
乙烯还可与Cl2 、 H2、 HX、 H2O发生加成反应
CH2=CH2+H2 CH3CH3
催化剂
△
CH2=CH2+Cl2 CH2ClCH2Cl
CH2=CH2+HCl CH3CH2Cl
CH2=CH2+H2O CH3CH2OH
催化剂
加压加热
一氯乙烷
催化剂
工业制乙醇
反应条件均可写在催化剂,加热
CH3 CH2=CH2 + Br2→ CH3 CH2BrCH2Br
CH3CH=CH2与HBr加成的产物有2种:
能否发生取代反应?
2.加成反应
证明乙烯中含有1mol碳碳双键的事实为?②
①C、H的原子比为1:2
②1mol乙烯完全加成消耗1molBr2
3.加聚反应:
由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的高分子的反应叫做聚合反应
①链节:—CH2-CH2 — 去掉中括号剩余
单体:CH2=CH2是物质,聚合度:n
产物为混合物:n值不一定,无固定熔沸点
②链节与单体的区分:
1)链节与单体最简式相同,含碳量相同,等质量时耗氧量一样。
2)不能使溴水和KMnO4酸性溶液褪色,因为没有双键
1.下图为加聚所得高分子化合物的结构片段,其单体为?链节为?
2.鉴别、除杂
1)可以鉴别甲烷和乙烯的方法有?【填序号,下同】
2)除CH4中混有的少量乙烯的试剂有?
①溴水②溴的四氯化碳溶液③燃烧 ④酸性高锰酸钾溶液⑤通入H2
①②③④
①
炔烃
1.分子里含有碳碳三键的不饱和烃称为炔烃。
2.乙炔的结构
分子式 最简式 结构式 结构简式 官能团
C2H2 CH
碳碳三键
直线型,键角1800
球棍模型:
空间填充模型:
化学性质:
① 氧化反应
② 加成反应
③ 加聚反应
苯、
1.苯的结构
分子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间填充模型
C6H6
苯环中的碳碳之间的键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键,苯分子中6个碳原子和6个氢原子都在同一平面内,是平面正六边形。
乙醇
一、烃的衍生物
1.定义:烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物。
2.示例:CH3Cl可以看做是CH4中的一个氢原子被氯原子取代生成的;CH3OH可以看做是CH4中的一个氢原子被—OH取代生成的。
二、官能团
1.定义:决定有机化合物特性的原子或原子团。
物质 CH3Cl CH2 = CH2 CH3OH CH3COOH
官能团 —Cl —OH —COOH
官能团名称 氯原子 碳碳双键 碳碳三键 羟基 羧基
乙醇的制备:
生活中:粮食或水果酿酒——可以饮用
工业上:乙烯水化法制取乙醇——工业酒精
用途:①做燃料
79页 ②重要的有机化工原料和溶剂
③用于生产医药、香料、化妆品、涂料等
④医疗上用75%的乙醇溶液做消毒剂
一.乙醇—烃的衍生物
烷烃失去一个氢原子剩余的部分叫做烃基
甲基: —CH3 乙基: —CH2CH3
乙醇由一个乙基和一个羟基构成 CH3CH2-OH
1.CH3OH与CH3CH2OH互为同系物:结构相似,都含有1个-OH,且相差1个或n个CH2
不互为同系物,-OH个数不同。
CH3OH,有毒,可以使人失明,假酒中的成分。
分子式:C2H6O
结构简式:CH3CH2OH或C2H5OH
官能团名称:羟基,写作-OH,电子式为
二、化学用语
结构式:
球棍模型
比例模型
名称 氢氧根(OH-) 羟基(-OH)
电子式 (10电子) (9电子)
电性 带负电的阴离子 电中性
稳定性 稳定 不稳定
能否独立存在 能独立存在于溶液或离子化合物中 不能独立存在,必须和其他基团或原子结合
三、乙醇的物理性质
颜色 气味 挥发性 状态 密度 溶解性
无色透明 特殊香味 易挥发 液体 比水小 与水以任意比互溶
如何除去乙醇中的水?
加入生石灰,然后蒸馏。
实验操作 在盛有少量无水乙醇的试管中,加入一小块新切的、用滤纸吸干表面煤油的钠,在试管口迅速塞上带尖嘴导管的橡胶塞,用小试管收集气体并检验其纯度,然后点燃,再将干燥的小烧杯罩在火焰上。待烧杯璧上出现液滴后,迅速倒转烧杯,向其中加入少量澄清石灰水。
实验现象 钠沉于无水乙醇的底部,表面有气泡产生,慢慢消失;放出的气体可在空气中安静地燃烧,火焰呈淡蓝色;烧杯壁上有水珠生成;澄清石灰水未变浑浊。
实验结论 金属钠置换了乙醇中羟基上的氢,生成氢气和乙醇钠
2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2↑
四、化学性质
四、化学性质
1.与Na反应(2、2、2、1)
现象:沉于液面下,不熔化,表面产生气泡(缓和、较慢),
ρ(Na)>ρ(CH3CH2OH),-OH中的H不如H2O中的H活泼
HCl、CH3CH2OH、H2O中H的活泼性由强到弱的顺序为HCl>H2O>CH3CH2OH
检验生成的气体:先验纯,产生淡蓝色火焰
2CH3CH2OH +2Na →2CH3CH2ONa +H2↑ ①断键
1mol乙醇~1mol -OH~ 1mol钠~0.5mol H2
四、化学性质
2.氧化反应
(1)与O2(点燃氧化) 所有化学键都断裂
现象:燃烧,生成淡蓝色火焰,放出大量热
产物验证:在火焰上罩上小烧杯,烧杯内壁有液滴生成(H2O);将生成的气体通入澄清石灰水,产生浑浊(CO2)。
等物质的量的乙醇、乙烯耗氧量相同,产生的CO2量相同,产生H2O的量不同。
CH3CH2OH~C2H4(H2O)~3O2
CH2=CH2~C2H4~3O2
四、化学性质
(2).乙醇的催化氧化
实验操作 向试管中加入少量乙醇,取一根铜丝,下端绕成螺旋状,在酒精灯上灼烧后插入乙醇,反复几次。注意观察反应现象,小心地闻试管中液体产生的气味。
实验现象 在酒精灯上加热时铜丝由红色变黑,插入乙醇后铜丝又由黑变红色。
试管中液体有刺激性气味。
2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O
①③断裂
1.铜丝绕成螺旋状目的:增大接触面积,保存热量
2.现象(海陆空):
①铜丝由红色变成黑:2Cu+O2 2CuO
②将烧热的铜丝插入无水乙醇中,发现铜丝由黑色变成红色:C2H5OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O
③反复多次后闻到刺激性气味 (乙醛CH3CHO )
铜丝能保持红热一段时间,证明反应为放热反应
(2)乙醇的催化氧化(2、1、2、2)—放热反应
铜丝作用为催化剂,也可用Ag作催化剂
醛基
乙醇蒸汽与灼热铜丝反应,黑变红
实验:从a处移到b处,观察到铜丝由黑变红
发生催化反应的条件:—OH相连的C上有H
下列醇能发生催化氧化的是?产物分别是什么?
m的变化
等质量的铜片在酒精灯上加热后,分别插入下列溶液中,放置片刻,铜片质量与最初的铜片相比如何变化?
①硝酸↓ ②无水乙醇— ③石灰水↑ ④盐酸↓
(3)与强氧化剂反应:直接氧化为乙酸
被酸性KMnO4 、K2Cr2O7 溶液氧化为乙酸
乙醇与酸性KMnO4现象:褪色
乙醇与K2Cr2O7 溶液现象:橙色变为绿色→检测酒驾
,体现了乙醇的挥发性、还原性
人体内,乙醇通过酶的催化氧化,产物为乙醛和乙酸,最终被氧化为CO2和H2O。
CH3CH2OH→CH3COOH 一步转化
条件:KMnO4或K2Cr2O7
CH3CH2OH→CH3CHO→CH3COOH 分步转化
条件:Cu/Ag,O2,△;
乙酸
生活中常见的有机物
1.乙酸存在:乙酸俗称醋酸,常用作调味品,食醋中含3%-5%的乙酸
2.物理性质:无色,有强烈刺激性气味液体,易溶于水、和有机溶剂,易挥发,低于熔点(16.6℃)乙酸凝结成类似冰一样的晶体,因此纯净的醋酸又叫冰醋酸(纯净物)
区别:乙醇特殊香味
3.常用的物理性质:
溶解性:
-OH 、-COOH、-CHO为亲水基,乙醇、乙酸、乙醛与水任意比例互溶
结构简式:
官能团 :
CH3COOH 或 CH3 —C—OH
O
—C—OH(或—COOH)
O
羧基
分子式:C2H4O2 最简式:CH2O
结构式:
一、乙酸的结构、物理性质
二、乙酸化学性质
1.酸的通性(一元弱酸) 断①键
CH3COOH CH3COO- +H+
① 可使紫色石蕊溶液变红
②与金属:2CH3COOH+2Na=2CH3COONa+H2
③碱性氧化物、碱、盐均可反应
CH3COOH+NaHCO3=CH3COONa+H2O+CO2
2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2
应用(1)醋酸除水垢:酸性:CH3COOH>H2CO3
2CH3COOH+CaCO3=2CH3COO-+Ca2++H2O+CO2↑
2CH3COOH+CaCO3=(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑
正确验证方法:同浓度盐酸和醋酸滴到碳酸钠溶液中,可观察是否产生气泡和产生气泡速率
结论:HCl> CH3COOH> H2CO3
①CH3COOH、HCl、H2CO3酸性验证
(2)酸性比较
②CH3COOH/HCl、H2CO3、H2SiO3酸性验证
Na2CO3
饱和NaHCO3
Na2SiO3
醋酸/盐酸
结论:CH3COOH/HCl>H2CO3>H2SiO3
实验步骤 在一支试管中加入3 mL乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入2 mL浓 H2SO4和 2 mL乙酸,再加入几片碎瓷片。连接好装置,用酒精灯小心加热,将产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上。
2.酯化反应(取代反应)可逆反应
厨师烧鱼时常加醋并加点酒,这样鱼的味道就变得无腥、香醇,特别鲜美。
2.酯化反应(取代反应)可逆反应
(1)原理:
(2)方程式书写:(浓硫酸)催化剂、可逆、加热
乙醇中O用18O标记反应后18O存在于什么物质中。分子量
酸脱羟基、醇脱氢
酯化反应实验注意事项
1.药品滴加顺序:先加入3mL乙醇再加入2mL浓硫酸,冷却后加入2mL乙酸,最后加入碎瓷片
(若忘记加入,需停止加热冷却后再补加)
2.现象:右侧试管内液体上层有无色透明的油状液体产生,并可以闻到香味→分液
3.试剂作用
①碎瓷片作用:防暴沸
②浓硫酸作用: 催化剂 ,吸水剂
③乙醇过量的目的:提高乙酸的转化率
④饱和碳酸钠溶液作用:不用NaOH
a.溶解乙醇(水的作用)
b.中和乙酸(碳酸钠作用)
c.降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层
4.①试管向上倾斜45°的目的 :增大受热面积
②长导管的作用:导气 :导乙酸乙酯
冷凝:冷却乙酸、乙醇
导管末端不能插入到液面以下原因:防倒吸
5.小火加热目的:水浴加热
①加快反应速率
②减少乙酸和乙醇的挥发
③有利于乙酸乙酯的蒸出与生成
6.提高乙酸乙酯产率的措施
①使用浓硫酸做吸水剂
②增大反应物的量,采用过量的乙醇
③及时将乙酸乙酯蒸出
三、酯
(1)物理性质:相对分子质量比较小的低级酯密度比水小,易溶于有机溶剂,具有芳香气味。
(很多鲜花和水果的香味来自酯)
(2)用途:①作香料:如作饮料、糖果、香水中的香料。
②作溶剂:如作高档化妆品的溶剂。
酯水解反应-取代反应
酯化反应-取代反应-可逆反应
类别 代表物 官能团
烃
碳碳双键
—C ≡ ≡ C—
碳碳三键
无
无
烷烃
烯烃
炔烃
芳香烃
四、常见有机物类别及其官能团
类别 代表物 官能团
烃的衍生物
—OH
羟基
碳卤键
卤代烃
醇
醛
醛基
类别 代表物 官能团
烃的衍生物
酯基
羧基
羧酸
酯
官能团 化学反应
—C ≡ ≡ C—
加成反应
氧化反应
加聚反应
(使溴水或溴的CCl4溶液褪色)
(使酸性KMnO4溶液褪色)
—OH
与金属 Na 反应
氧化反应(燃烧、催化氧化、强氧化剂氧化)
取代反应(与羧酸发生酯化反应)
官能团 化学反应
氧化反应(催化氧化成羧酸)
酸性(与金属、金属氧化物、碱、某些盐反应)
取代反应(与醇发生酯化反应)
取代反应(水解成酸和醇)
还原反应(与H2加成成醇)
糖类
人们每天摄入量较大的是糖类、蛋白质和油脂,它们既是人体必需的基本营养物质,也是食品工业的重要原料。
是否水解 代表物 代表物分子 存在
糖类 单糖 葡萄糖、果糖 C6H12O6 水果、蜂蜜
二糖 蔗糖、麦芽糖、乳糖 C12H22O11 甘蔗、甜菜、乳汁
多糖 淀粉、纤维素 (C6H10O5)n 种子、块根
茎、叶
一.糖的分类:组成元素:C、H、O,既有小分子又有大分子。
注意:
1.不是所有糖都水解,单糖不能水解
2.单糖:葡萄糖和果糖是同分异构体
二糖:蔗糖和麦芽糖是同分异构体
多糖:淀粉和纤维素不是同分异构体【混合物,天然高分子】
3.葡萄糖(C6H12O6)和蔗糖(C12H22O11)不是同系物
二.单糖—最重要的单糖:葡萄糖
1.物理性质:有甜味、无色晶体,易溶于水
分子式:C6H12O6 结构简式:
葡萄糖为多羟基醛:5个羟基、1个醛基 -OH -CHO
2.化学性质 1)—OH(羟基性质)
①催化氧化:(Cu、O2、催化剂;羟基相连C上有H)
②酯化反应:(可以和5个羧基发生酯化)。
③置换反应:最多5mol钠反应生成2.5molH2
三、葡萄糖的化学性质
1.葡萄糖与新制的氢氧化铜溶液反应
操作 在试管中加2mL10%NaOH溶液,滴加5滴5%CuSO4溶液,得到新制的Cu(OH)2再加入2mL 10%葡萄糖溶液,加热,观察现象 (加热至沸腾)
现象 生成砖红色沉淀
结论 葡萄糖与新制的氢氧化铜溶液在加热条件下,生成砖红色的氧化亚铜沉淀
原理 CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH CH2OH(CHOH)4COONa + Cu2O↓+ 3H2O
应用 检验葡萄糖(醛基—CHO),检测血糖和尿糖
三、葡萄糖的化学性质
2.葡萄糖与新制银氨溶液反应
操作 在洁净的试管中加入1mL 2% AgNO3溶液,然后一边振荡试管,一边逐滴加入2%稀氨水,直到最初产生的沉淀恰好溶解为止,得到银氨溶液。再加入1mL10%葡萄糖溶液,振荡,然后放在水浴中加热,规察现象
现象 试管内壁形成光亮的银镜
结论 在碱性,水浴加热条件下,葡萄糖与新制的银氨溶液反应,析出Ag单质
原理 CH2OH(CHOH)4CHO + Ag(NH3)2OH CH2OH(CHOH)4COONH4 + 2Ag↓+ 3NH3 + H2O
应用 检验葡萄糖(醛基—CHO)
2)—CHO(醛基性质)
①新制Cu(OH)2现用现配:先加2mL的NaOH,再加5滴CuSO4,再加葡萄糖,NaOH大大过量。
直接加热后产生砖红色氧化亚铜Cu2O沉淀
②新制银氨溶液:
洁净的试管先加1mL的AgNO3溶液,
再加氨水至最初沉淀恰好溶解,得到银氨溶液。
水浴加热,试管生成一层光亮的银镜
水浴加热优点:便于控制温度,使反应平稳,现象明显
银镜反应的用途:用于制镜子或暖水壶内胆
注意:上述两试剂均用于检验葡萄糖,体现的是醛基性质
体现葡萄糖的还原性,可用于测定糖尿病患者的血液或尿液中葡萄糖含量
三.二糖—麦芽糖、蔗糖、乳糖
注意:①标汉字名称;②条件:催化剂
产物有两种
产物只有一种
四、淀粉、纤维素的化学性质
2.淀粉的水解
操作 在试管中加入0.5g淀粉和4 mL 2mol/L H2SO4溶液,加热。待溶液冷却后向其中加入NaOH溶液,将溶液调至碱性,再加入少量新制的Cu(OH)2加热。
现象 试管中产生砖红色沉淀。
结论 淀粉在稀硫酸并加热的条件下发生水解,产物含有醛基。
原理
稀硫酸作催化剂
2.不能直接向中和液中加碘水的原因:
1.①②的加热方式分别为 ;
直接加热;水浴加热
NaOH与碘水反应
四.淀粉—水解流程:
为了检验淀粉的水解情况,以下三个实验方案是否合理
溶液不变蓝色
结论:淀粉完全水解
操作不合理,I2与NaOH反应后无法变蓝
无砖红色沉淀
结论:淀粉完全未水解
操作不合理,未用NaOH中和过量酸
结论:淀粉完全水解
结论不合理,有可能是部分水解
四、多糖—纤维素、淀粉-高分子混合物
1.
2.人体内淀粉水解 :
淀粉→糊精→麦芽糖→葡萄糖→缓慢氧化CO2+水
不能直接变为CO2+水
C6H12O6+6O2 6H2O+6CO2【给人体提供能量的过程】
思考:为什么馒头越嚼越甜?
唾液淀粉酶将淀粉分解为麦芽糖,有甜味
3.粮食酿酒:淀粉→麦芽糖→葡萄糖→乙醇
4.粮食酿醋::淀粉→麦芽糖→葡萄糖→乙醇→乙酸
蛋白质 油脂
蛋白质是构成细胞的基本物质,存在于各类生物体内,没有蛋白质就没有生命。
组成元素:C、H、O、N、S等
一、蛋白质
一、蛋白质
1.组成元素:C、H、O、N、S 等,复杂的天然有机高分子
2.性质:(1)物性:有的能溶于水(鸡蛋清)有的难溶于水(丝、毛)
(2)化性: ①水解:在酸、碱或酶的作用下水解成多肽,进一步水解为氨基酸。不直接水解到氨基酸
氨基酸含两种官能团:
-NH2(氨基显碱性)
-COOH(羧基显酸性)
氨基酸显两性。
氨基酸聚合反应得到多肽,进而构成蛋白质
1965-结晶牛胰岛素
②变性:蛋白质变性,溶解度下降,失去生理活性
变性为化学变化,不可逆 ,加水不溶解。
操作 在酒精灯火焰上分别灼烧一小段头发和丝织品
现象 产生_____沉淀 产生_____沉淀 产生_________的气味
结论或 解释 蛋白质发生_____ 蛋白质发生 _____反应 头发、丝织品主要成分是_______
白色
黄色
烧焦羽毛
变性
显色
蛋白质
(1)蛋白质变性 (2)显色反应
特征反应:用于检验蛋白质
二、油脂
1.组成元素:C、H、O,不是高分子,
区分油脂与酯:油脂属于酯,乙酸乙酯不叫油脂
油脂
油:室温下,液态油脂如:花生油、大豆油等
脂肪:室温下,固态油脂,如动物脂肪
1.油脂的物理性质
油脂的密度比水___,黏度比较___,触摸时有明显的_______。油脂难溶于___,易溶于_________。
小
大
油腻感
水
有机溶剂
学习任务二 油脂
2.油脂的分子结构
(1)组成结构:油脂可以看作是高级脂肪酸与甘油(丙三醇)通过酯化反应生成的酯,其结构如右图,R1、R2、R3代表高级脂肪酸的烃基。
酯基
常见的高级脂肪酸:
饱和(脂):硬脂酸C17H35COOH、软脂酸C15H31COOH
不饱和(油):油酸C17H33COOH、亚油酸C17H31COOH
3.性质:
①水解反应:酸性(小肠) 高级脂肪酸+甘油
碱性:油脂+NaOH→高级脂肪酸盐+甘油
碱性下更彻底,产生的相同产物为甘油
碱性条件水解完全,液体不再分层
二、油脂的性质
皂化反应-肥皂
②氢化反应:液态植物油+氢气 加成反应
优点:氢化植物油更稳定,不易变质,便于运输和储存。
奶油:牛乳脂肪,不易保存,成本高
氢化植物油常用于制作人造奶油p88
③氧化反应
食用油中因含有碳碳双键在空气中放置久后会被氧气氧化产生哈喇味
三、能区分植物油、矿物油(烃)的方法是( )
加入足量的NaOH共热不分层的是植物油
化学方法区分植物油和动物油 利用碳碳双键,溴水