3-1-1最简单的有机物—甲烷(要点精讲)
要点一 甲烷分子的正四面体结构
【要点概述】
1.CH4分子的空间构型为正四面体,4条C—H键的长度、强度和夹角完全相同,因此CH4分子中的4个氢原子性质完全相同。
(1)若将CH4分子中的4个氢原子全部用其他的相同的原子或原子团替代,则该原子形成的分子结构仍为正四面体,如CCl4;
(2)若CH4分子中的4个氢原 ( http: / / www.21cnjy.com )子被其他的不同原子或原子团替代,则该原子形成的分子结构仍为四面体,但不属于正四面体,如CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3。
2.中学化学中常见的具有正四面体结构的物质有CH4、CCl4、P4、金刚石、晶体硅、NH等。
【例题助学】
【典型例题1】
能够证明甲烷分子空间结构为正四面体的事实是( )
A.甲烷的四个碳氢键的键能相等
B.甲烷的四个碳氢键的键长相等
C.甲烷的一氯代物只有一种
D.甲烷的二氯代物只有一种
【解析】甲烷的结构式为 ( http: / / www.21cnjy.com ),其空间分子构型可能有两种:①为平面正方形结构,②为空间正四面体结构。无论是①还是②的空间构型,A、B、C都是成立的。或者说A、B、C成立并不能证明甲烷分子空间构型是①还是②。若是构型①,则二氯甲烷有两种结构;若是构型②,则二氯甲烷只有一种结构。
【答案】D
【方法指导】解答该类题目首先应明确碳原子的成键情况,若碳原子与其他四个原子形成正方形平面结构的分子,可以用反证法推出与实际情况不相符即可。
【变式训练】
甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构而不是正方形的平面结构,其理由是( )
A.CHCl3只有一种结构
B.CH2Cl2只有一种结构
C.CH4分子受热分解
D.CH4的四个价键的长度和强度都相等
【解析】CH4无论是正四面体结构还是平面正方形结构时,都符合选项A、C、D的说法,故不能用选项A、C、D来确定CH4是何种结构;若CH4是平面正方形结构,则CH2Cl2有如下两种结构: ( http: / / www.21cnjy.com ),而CH4为正四面体结构时,CH2Cl2就只有一种结构。因此可由CH2Cl2只有一种结构推知CH4为正四面体结构。
【答案】B
要点二 甲烷的取代反应
【要点概述】
反应条件 光照(在室温暗处不发生反应,但不能用强光直接照射,否则会发生爆炸)
反应物 纯卤素(CH4与氯水、溴水不反应)
反应产物 反应生成的产物是CH3Cl、CH2 ( http: / / www.21cnjy.com )Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物与HCl形成的混合物,虽然各反应物的比例、反应的时间长短等因素会造成各种产物的比例不一,但很难出现全部是某一种产物的现象,往往是几种产物的混合物
物质的量的关系 CH4与Cl2发生取代反应时,每1mol H原子被取代,消耗1mol Cl2分子,同时生成1mol的HCl分子
注意事项 CH4与Cl2的反应逐步进行,化学方程式应分步书写
【例题助学】
【典型例题1】
如图所示,U形管的左端被水 ( http: / / www.21cnjy.com )和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1∶4)的混合气体,假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气混合气体的装置放置在有光亮的地方,让混合气体缓慢地反应一段时间。
(1)假设甲烷与氯气反应充分,且只产生一种有机物,请写出化学方程式:__________。
(2)若题目中甲烷与氯气的体积比为1∶1,则得到的产物为__________。
A.CH3Cl HCl
B.CCl4 HCl
C.CH3Cl CH2Cl2
D.CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCl
(3)经过几个小时的反应后,U形管右端的水柱变化是__________。
A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定
(4)若水中含有Na2SiO3,则在U形管左端会观察到__________。
(5)右端玻璃管的作用是__________。
【解析】(1)因Cl2足量,若充分反应,则CH4中的四个H原子可完全被取代,生成CCl4和HCl,
CH4+4Cl2CCl4+4HCl。
(2)甲烷与氯气的取代反应,是四步反应同时发生,故得到四种氯代产物和HCl。
(3)甲烷和氯气在光照的条件下发生取代反应,U形管左侧生成的氯化氢气体易溶于水,压强减小,U形管右侧液面下降,左侧液面上升。
(4)因左侧生成HCl溶于水后发生反应2HCl+Na2SiO3===H2SiO3↓+2NaCl,所以观察到有白色胶状沉淀生成。
(5)为了平衡气压,在U形管右侧插有一个玻璃管。
【答案】 (1)CH4+4Cl2CCl4+4HCl (2)D (3)B(4)有白色胶状沉淀生成 (5)平衡气压
【方法指导】甲烷与氯气的取代反应无论甲烷与氯气的比例如何,均会生成四种有机产物,即CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4。
【变式训练】
把1体积CH4和4体积Cl2组 ( http: / / www.21cnjy.com )成的混合气体充入大试管中,将此试管倒立在盛有AgNO3溶液的水槽中,放在光亮处,片刻后发现试管壁上有油状液滴出现,该油状液滴可能是__________,水槽中还观察到__________,原因是__________(用离子方程式解释)。若向水槽中再滴入几滴紫色石蕊试液又观察到__________,原因是__________。
【解析】 CH4和Cl2在光照条件下生成CH ( http: / / www.21cnjy.com )3Cl(气体)、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl,随着反应进行,Cl2不断消耗,黄绿色逐渐消失,又由于生成的CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下均为无色液体,使试管壁上有油状液滴生成;因生成的HCl易溶于水,反应后,试管内气体压强减小,试管内液面上升,HCl溶于水后,与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀,溶液中含有H+,故加入紫色石蕊试液后溶液变红。
【答案】 CH2Cl2、CHCl3、 ( http: / / www.21cnjy.com )CCl4 有白色沉淀产生 Ag++Cl-===AgCl↓ 溶液变红 反应生成的HCl溶于水,使溶液显酸性3-1-2烷烃(要点精讲)
要点一、烷烃的性质
【要点概述】
1.烷烃的物理性质
烷烃的物理性质随着分子中碳原子数的递增,呈现如下变化规律:
(1)沸点逐渐升高。结构 ( http: / / www.21cnjy.com )和组成相似的物质,分子量越大,分子间作用力越大,故沸点越高。常温下,C1~C4的烷烃是气体,C5~C16的烷烃是液体,C17以上的烷烃是固体。
(2)相对密度(或密度)逐渐增大,但都小于1g·cm-3。
2.烷烃的化学性质
烷烃的化学性质与甲烷的性质相似,特征反应是取代反应。
(1)燃烧生成CO2和H2O:
CxHy+(x+y/4)O2xCO2+y/2H2O
(2)光照条件下,与卤素单质的气体(如Cl2)发生取代反应。
C2H6+Cl2C2H5Cl+HCl……
(3)不能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,与强酸、强碱也不反应。
【特别提醒】
(1)研究有机物首先掌握的是组成(含通式)和结构(化学键、空间结构)特点。
(2)注意结构和性质的关系。
(3)注意把握有机反应的特点和实质。
【例题助学】
【典型例题1】
例1 下列有关烷烃的叙述中,正确的是( )
①在烷烃分子中,所有的化学键都是单键
②烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去
③分子通式为CnH2n+2的烃不一定是烷烃
④所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
⑤光照条件下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色
A.①③⑤ B.②③ C.①④ D.①②④
【解析】烷烃分子中无论是碳碳键还是碳氢键,都 ( http: / / www.21cnjy.com )是单键,①说法正确;烷烃属饱和链烃,其化学性质一般比较稳定,通常烷烃不与酸、碱、氧化剂(如酸性KMnO4溶液)反应,也不能使溴水褪色,②⑤说法不正确;因分子通式CnH2n+2中的氢原子已达完全饱和,因此符合通式CnH2n+2的有机物一定是烷烃,③说法不正确;烷烃在光照下都能与氯气发生取代反应,这是烷烃的主要特性之一,④说法正确。
【答案】C
【变式训练】
关于烷烃性质的叙述中,不正确的是( )
A.烷烃同系物随着相对分子质量增大,熔点、沸点逐渐升高;常温下的状态由气态递变到液态,相对分子质量大的则为固态
B.烷烃同系物的密度随着相对分子质量增大逐渐增大
C.烷烃跟卤素单质在光照条件下能发生取代反应,它们燃烧时生成二氧化碳和水
D.烷烃同系物都能使溴水、KMnO4溶液褪色
【解析】烷烃的性质与甲烷的性质相似,不能与溴水、KMnO4溶液反应,依据甲烷的性质即可推得该题答案。
【答案】D
要点二 同系物
【要点概述】
1.判断标准
分子结构相似属于同一类物质;分子组成上相差一个或若干个CH2原子团;二者缺一不可。
2.互为同系物的有机化合物的组成与结构特点
(1)同系物的结构相似,主要指化学键类型相似,分子中各原子的成键方式相似。对烷烃而言就是指碳原子之间以共价单键相连,其余价键全部结合氢原子。同系物的结构相似,并不是相同。例如 ( http: / / www.21cnjy.com )和CH3CH2CH3,前者有支链,而后者无支链,结构不尽相同,但两者的碳原子均以单键结合成链状,结构相似,故为同系物。
(2)同系物的组成元素必相同。
(3)同系物必符合同一通式。但符合同一通式,且分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质不一定是同系物。
(4)同系物一定具有不同的分子式。
【特别提醒】
根据物质的结构简式判断物质是不 ( http: / / www.21cnjy.com )是属于同系物,要注意所给的物质是不是分子式相同,若分子式相同则不属于同系物,如CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2属于同分异构体。
【例题助学】
【典型例题1】
下列说法中错误的是( )
①化学性质相似的有机物是同系物 ②分子组 ( http: / / www.21cnjy.com )成相差一个或几个CH2原子团的有机物是同系物 ③若烃中碳、氢元素的质量分数相同,它们必定是同系物 ④互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别,但化学性质必定相似
A.①②③④ B.只有②③
C.只有③④ D.只有①②③
【解析】互为同系物的有机物结构相似,化学性质相似,但反之不成立,①错误;同系物的前提是结构相似,②不能保证这点,错误;C2H4与C3H6具有相同的最简式,当然碳、氢的质量分数相同,但C2H4只能为CH2—CH2,而C3H6若为 ( http: / / www.21cnjy.com )时,二者不是同系物,③错误;同分异构体之间物理性质有差别,若为同一类物质,化学性质相似,若为不同类物质,则化学性质不同,④错误。答案为A。
【答案】A
【变式训练】
下列各组物质中,互为同系物的是( )
A.正丁烷和异丁烷
B.CH2Cl2和CH3Cl
( http: / / www.21cnjy.com )
D.NH4CNO和(NH2)2CO
【解析】A中,正丁烷和异丁烷互为 ( http: / / www.21cnjy.com )同分异构体;B中,二者分子组成上不相差一个或若干个CH2原子团;D中,二者分子式相同,结构不同,属于同分异构体。
【答案】C3-3-1乙醇(学业水平检测)
一、选择题
1.下列选项中能说明乙醇作为燃料的优点的是( )
①燃烧时发生氧化反应 ②充分燃烧的产物不污染环境 ③乙醇是一种再生能源 ④燃烧时放出大量的热
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
2.下列说法中不正确的是( )
A.乙醇与金属钠反应时,是乙醇分子中的O—H键断裂
B.检验乙醇中是否含有水可加入少量无水硫酸铜,若变蓝色则含水
C.禁止用工业酒精配制饮用酒和调味用的料酒
D.甲烷、乙烯、苯、乙醇都是无色不溶于水的有机化合物
3.乙醇分子中不同的化学键如图所示,则乙醇在催化氧化时,化学键断裂的位置是( )
A.②③ B.②①
C.④③ D.③①
4.酒后驾车是引发交通事故 ( http: / / www.21cnjy.com )的重要原因。交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是:橙色的酸性K2Cr2O7水溶液遇乙醇迅速生成蓝绿色Cr3+。下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是( )
①乙醇沸点低 ②乙醇密度比水小 ③乙醇有还原性 ④乙醇是烃的含氧化合物
A.②④ B.②③
C.①③ D.①④
5.区别乙醇、苯和溴苯,最简单的方法是( )
A.加酸性高锰酸钾溶液后振荡,静置
B.与乙酸在有浓硫酸存在的条件下加热
C.加蒸馏水后振荡,静置
D.加硝酸银溶液后振荡,静置
6.结合乙烯和乙醇的结构与性质,推测丙烯醇(CH2===CH—CH2OH)不能发生的化学反应有( )
A.加成反应 B.氧化反应 C.与Na反应 D.与Na2CO3溶液反应放出CO2
7.(双选)乙醇(C2H6O)的结构可能有两种:
( http: / / www.21cnjy.com )
关于确定是(Ⅱ)而不是(Ⅰ),下列说法中正确的是( )
A.乙醇分子中的六个氢原子不完全相同
B.1 mol乙醇完全燃烧时生成3 mol H2O
C.1 mol乙醇与足量的钠作用生成0.5 mol H2
D.乙醇可以制酒精饮料
8.香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料,其结构简式如下:
下列有关香叶醇的叙述正确的是( )
A.香叶醇的分子式为C10H18O
B.不能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.能发生加成反应不能发生取代反应
9.一定量的乙醇在氧气不足的情况下 ( http: / / www.21cnjy.com )燃烧得到CO、CO2和H2O的总质量为27.6 g,将其通过无水CaCl2干燥剂后,固体干燥剂增重10.8 g,则CO的质量是( )
A.1.4 g B.2.2 g
C.4.4 g D.在2.2 g与4.4 g之间
10.酿酒技术是我国古代的化学成就之一。我 ( http: / / www.21cnjy.com )国早在公元前2200年就能造酒,人类饮酒的历史也随着酒的产生一直延续到现在,酒与化学是密切相关的。下列关于乙醇的说法正确的是( )
A.乙醇在水溶液中能电离出少量的H+,所以乙醇是电解质
B.乙醇结构中有—OH,所以乙醇显碱性
C.乙醇分子中只有烃基上的氢原子可被钠置换出来
D.乙醇是一种很好的溶剂,能溶解许多无机化合物和有机化合物,人们用白酒浸泡中药制成药酒就是利用了这一性质
二、非选择题
11.如图是A分子的球棍模型和B分子的比例模型,回答下列问题:
(1)A和B的关系是____________________________________________________。
(2)写出A分子在催化剂存在条件下加热和氧气反应的化学方程式_______________。
(3)写出B分子和金属钠反应的化学方程式___________________________________。
(4)B在加热条件下能够和HBr发生反应生成溴乙烷,该反应类型是________。
12.乙醇在能源、生产及日常生活等许多方面都有十分广泛的应用。请回答关于乙醇的若干问题:
(1)分别用物理、化学方法鉴别乙醇和汽油:
物理方法____________________________________________________________;
化学方法___________________________________________________________。
(2)在焊接铜漆包线的线头时,常 ( http: / / www.21cnjy.com )先把线头放在火上烧一下,以除去漆层,并立即在酒精中蘸一下,再焊接。此过程中反应的化学方程式为_______________________________,__________________________。
(3)下列属于乙醇的同系物的是_______,属于乙醇的同分异构体的是_______。(填编号)
C.乙醚(CH3CH2OCH2CH3)
D.甲醇
E.CH3—O—CH3 F.HO—CH2CH2—OH
13.Ⅰ.中学课本中介绍了如下实验;把一 ( http: / / www.21cnjy.com )端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯外焰上加热,待铜丝表面变黑后立即将它插入盛有乙醇的试管里,反复操作几次。变黑后的铜丝插入乙醇里,现象是________,发生反应的化学方程式是_____________________________________。
Ⅱ.某课外活动小组的同学针对用上述 ( http: / / www.21cnjy.com )方法制取乙醛时乙醇转化率低的情况,对实验装置进行了改进,利用如下图所示装置进行乙醇的催化氧化实验以制取乙醛,图中铁架台等装置已略去,粗黑线表示乳胶管。请填写下列空白:
(1)甲装置常常浸在70℃~80℃的水浴中,目的是________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验时,先加热玻璃管乙中的铜丝,约1分 ( http: / / www.21cnjy.com )钟后鼓入空气,此时铜丝立即呈红热状态。若把酒精灯撤走,控制一定的鼓气速率,铜丝能长时间保持红热直到实验结束。
①铜丝能长时间保持红热的原因是________;
②控制鼓气速率的方法是________。
(3)若试管丁中用水吸收产物,则要 ( http: / / www.21cnjy.com )在乙、丙之间接上戊装置,其连接方式是(填戊装置中导管的代号):乙接________、__________接丙,戊装置的作用是________。若产物不用水吸收而是直接冷却,应将试管丁浸在________中。
14.某中学化学兴趣小组对乙醇的分子结构进行探究,其过程如下:
猜想一:乙醇的结构简式是CH3CH2OH
猜想二:乙醇的结构简式是CH3OCH3
制定方案并实施:按下图所示实验装置进行实验。
测定乙醇与钠反应(放热)生成氢气的体积,并据此计算乙醇分子中能与金属钠反应的氢原子的数目。
试回答下列问题:
(1)指出实验装置中的错误_____________________________________________。
(2)如果实验装置和操作正确,且结论 ( http: / / www.21cnjy.com )符合猜想一,则参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比可能为________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果实验装置和操作 ( http: / / www.21cnjy.com )正确,且结论符合猜想二,则参加反应的乙醇的物质的量与产生氢气的物质的量之比可能为_______________________________________________。
(4)如果实验装置正确,实验结果为2.3 ( http: / / www.21cnjy.com ) g乙醇与足量金属钠反应时产生了标准状况下的氢气约0.56 L,则乙醇的结构简式应为________,理由是______________________________
________________________________________________________________________。
(5)该实验获得成功的关键,除了需要纠正图中装置错误以外,还需注意下列问题中的________(用序号填写)。
①装置的气密性良好 ②实验开始前准确测定乙醇的量 ③钠足量
④广口瓶中水的体积大于560 mL ⑤氢气的体积测算准确
参考答案与解析
1、D【解析】乙醇作为燃料主 ( http: / / www.21cnjy.com )要是因为:①燃烧放热多;②燃烧无污染物排放;③乙醇又是一种可再生能源,而燃烧时发生氧化反应只是乙醇的反应原理,不是优点。
2、D【解析】乙醇与金属钠反应生成乙醇钠,是 ( http: / / www.21cnjy.com )乙醇分子中羟基中的O—H键发生断裂;检验乙醇中是否含有水可用无水硫酸铜作检验试剂,若变蓝表明其含水;工业酒精中含有对人体有害的甲醇,因此禁止用工业酒精配制饮用酒和调味用的料酒;甲烷、乙烯、苯都不溶于水,但乙醇却能与水以任意比互溶。
3、B【解析】乙醇的催化氧化,“去氢”的位置是羟基氢及与羟基直接相连的碳原子上的氢原子。乙醇在反应中的断键规律:当乙醇和金属钠反应时,断开①;当乙醇发生催化氧化反应时,断开①、②,同时在C和O之间形成一个新键。
4、C
5、C【解析】物质检验最简单的方法是从物质 ( http: / / www.21cnjy.com )物理性质:颜色、密度、溶解性等方面考虑。乙醇、苯、溴苯都是无色液体,外观不能鉴别,因此可以从溶解性、密度方面鉴别,所加最简单试剂即为蒸馏水,乙醇与水互溶,苯与水分层且在上层,溴苯与水也分层但在下层。
6、D【解析】丙烯醇分子中含碳碳 ( http: / / www.21cnjy.com )双键,具有烯烃的性质,能发生加成反应和氧化反应;含有醇羟基,具有醇的性质,能发生氧化反应,与钠反应,但不具有酸性,不能与Na2CO3溶液反应放出CO2。
7、AC【解析】本题主要考 ( http: / / www.21cnjy.com )查乙醇的分子结构与性质。乙醇分子中有6个氢原子,但1 mol乙醇与足量的钠作用时生成0.5 mol H2,说明6个氢原子中只有1个氢原子被置换,这个氢原子与其他5个氢原子不同,故结构式为(Ⅱ);1 mol乙醇完全燃烧生成3 mol H2O,不能说明乙醇分子中6个氢原子的异同;而乙醇能制酒精饮料,不能说明乙醇的分子结构。
8、A【解析】通过分析该有机物分子中含 ( http: / / www.21cnjy.com )有10个碳原子,18个氢原子和1个氧原子,A项正确。该有机物中含有碳碳双键,可以使溴的四氯化碳溶液褪色,B项错误。该有机物中含有碳碳双键,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,C项错误。该有机物含有碳碳双键和羟基,可以发生加成反应和取代反应,D项错误。
9、A【解析】本题考查乙醇不充分燃烧反应。解题关键是清楚反应过程中碳原子和氢原子守恒。具体情况分析如下:
10、D
11、(1)同系物 (2)2CH3OH ( http: / / www.21cnjy.com )+O22HCHO+2H2O (3)2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑ (4)取代反应
【解析】根据成键原则,可以判 ( http: / / www.21cnjy.com )断A和B的结构简式分别是CH3OH和CH3CH2OH,它们结构相似,属于同系物,它们都含—OH,甲醇和乙醇性质相似,能被氧化成相应的醛,能够与金属钠反应。根据B在加热条件下能与HBr发生反应生成溴乙烷的特点可知该反应为取代反应。
12、(1)各取少量两种液体于试管中,加入少量水,分层的为汽油,不分层的为乙醇
各取少量两种液体于试管中,加入一小块钠,反应的为乙醇,不反应的为汽油
(2)2Cu+O22CuO
CH3CH2OH+CuOCH3CHO+H2O+Cu
(3)D E
【解析】(1)物理方法鉴别乙醇和汽油,可利用它们在水中的溶解情况,而化学方法鉴别,利用—OH与Na的反应进行。
(2)用火烧法去掉漆层后,铜表面被氧化成了CuO,在酒精中蘸一下,CuO又被还原成了单质Cu。
(3)同系物满足两个条件:结构相似,组成相差 ( http: / / www.21cnjy.com )n个CH2原子团,故甲醇与乙醇互为同系物;同分异构体满足两个条件:分子式相同,不同的空间结构,故CH3—O—CH3与乙醇互为同分异构体。
13、Ⅰ.铜丝表面变红 CH3CH2OH+CuO―→CH3CHO+Cu+H2O
Ⅱ.(1)加快乙醇汽化的速率 (2)①乙醇的催化氧化是放热反应 ②控制甲装置中单位时间内的气泡数 (3)b a 防止倒吸 冰水
【解析】Ⅰ.铜丝在该反应中参与了 ( http: / / www.21cnjy.com )化学反应,其变化过程为:CuCuOCu,实际上是铜丝先被氧化为CuO,然后是CuO直接氧化乙醇。Ⅱ.从该实验的装置图分析是利用试管甲和气囊得到乙醇蒸气和氧气,然后与玻璃管乙中的铜丝反应制得乙醛,利用试管丁收集生成的乙醛。(1)为了加快乙醇汽化的速率,需对试管甲进行加热。(2)铜丝能够长时间保持红热状态,说明该反应是放热反应;气流速率可通过观察甲试管中的气泡数量确定,所以可通过控制甲试管中单位时间内的气泡数达到控制鼓气速率的目的。(3)由于乙醛易溶于水,为防止倒吸,可在乙、丙中间添加安全瓶;若不用水吸收,为了增强冷却效果,可将试管丁浸在冰水中。
14、(1)广口瓶中进气导管不应插入 ( http: / / www.21cnjy.com )水中,排水导管应插到广口瓶底部 (2)1:0.5、1:1.5、1:1、1:2.5、1:2、1:3 (3)1:3 (4)CH3CH2OH 1 mol乙醇中只有1 mol活泼氢原子 (5)①②③④⑤
【解析】(1)利用排水法测定生成氢气的体积,广口瓶中进气导管不应插入水中,排水导管应插到广口瓶底部。
(2)若乙醇的结构简式是 ( http: / / www.21cnjy.com )CH3CH2OH,设其物质的量为1 mol;当只有羟基上的氢反应,则生成0.5 mol氢气;当只有甲基上的氢反应,则生成1.5 mol氢气;当只有亚甲基上的氢反应,则生成1 mol氢气;当甲基、亚甲基上的氢反应,则生成2.5 mol氢气;当甲基、羟基上的氢反应,则生成2 mol氢气;若亚甲基、羟基上的氢反应,则生成1.5 mol氢气;若甲基、亚甲基、羟基上的氢全部反应,生成3 mol氢气。
(3)若乙醇的结构简式是CH3OCH3,设CH3OCH3的物质的量为1 mol;甲基上的氢全部反应,生成3 mol氢气。
(4)2.3 g乙醇的物质 ( http: / / www.21cnjy.com )的量为0.05 mol,标准状况下0.56 L氢气的物质的量为0.025 mol,所以每摩尔乙醇与钠反应提供的氢原子为1 mol。所以,乙醇的结构简式应为CH3CH2OH。
(5)该实验原理是测出一定量乙醇 ( http: / / www.21cnjy.com )与钠反应(放热)生成氢气的体积,并据此计算乙醇分子中能与金属钠反应的氢原子的数目,据此推断结构,气密性好才能收集到气体;乙醇的量,氢气的体积准确,定量计算结论才正确;钠足量才能保证乙醇完全反应;由于2.3 g乙醇与足量金属钠反应时产生了标准状况下的氢气约0.56 L,所以广口瓶中水的体积应大于560 mL3-1-2烷烃(易错总结)
易错点 同分异构体的书写方法不规范致错
【对点训练1】
烃去掉一个(或多个)H原子后的剩余部分叫做烃基,如—CH3叫做甲基,—CH2CH3叫做乙基等等。
(1)已知丙烷有1种,丁 ( http: / / www.21cnjy.com )烷有2种,戊烷有3种,则丙基有__________种,丁基有__________种,戊基有__________(均填数字,下同)种。
(2)C3H7Cl有__________种结构,C4H9Br有__________种结构,C5H11F有__________种结构。
【错解】 (1)2,6,9 (2)2,6,9
【错因分析】 先写出烃的结构简式,再安排取代基,可得有机物的种数。根据等效氢原子判断烃基种类。
( http: / / www.21cnjy.com )
编号相同的H原子等效。分别从编号处去掉1 ( http: / / www.21cnjy.com )个H原子(或分别用1个氯原子、1个溴原子、1个氟原子代替1个H原子)可得丙基、丁基和戊基(或一氯丙烷、一溴丁烷和一氟戊烷)的种数。重复编号只替代1次,不要重复计算。
【正确解答】 (1)2,4,8 (2)2,4,8 烃分子中有几种等效H原子,其去掉1个H原子形成的烃基就有几种:
丙基有2种,则C3H7Cl有2种结构。
丁基有4种,则C4H9Br有4种结构。
戊基有8种,则C5H11F有8种结构。
【误区警示】书写同分异构体时一定要做到 ( http: / / www.21cnjy.com )“有序”和“等效”,即思维的有序性和碳原子的等效性,避免遗漏和重复。同时要注意总结规律,如(1)烃的一元取代物种类数等于烃中等效氢原子的种类数;(2)一种烃如果有m个氢原子,那么它的n元取代物与(m-n)元取代物种类相等。
【热点点拨】
1.同分异构体概念的理解
2.烷烃的一元取代产物同分异构体的判断
取代产物同分异构体的判断——等效氢法
烃分子中等效氢原子的种类有多少,其一氯代物种类就有多少,判断等效氢原子的方法有:
(1)同一碳原子上所连的氢原子是等效的。
(2)同一碳原子上所连的甲基上的氢原子是等效的。
(3)同一分子中处于轴对称或镜面对称位置上的氢原子是等效的。
同时,若烃CxHy的m(m【变式训练1】
分子式为C3H6Cl2的同分异构体共有(不考虑立体异构)( )
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种
【解析】C3H6Cl2可以看成C3H8 ( http: / / www.21cnjy.com )与Cl2发生取代的产物,C3H6Cl2的结构有CH3CH2CHCl2、CH3CHClCH2Cl、CH2ClCH2CH2Cl、CH3CCl2CH34种。
【答案】B3-3-2乙酸(易错总结)
易错点:对有机物燃烧耗氧量的问题计算依据不清致错
【对点训练1】相同物质的量的下列有机物充分燃烧,消耗氧气量相同的是( )
A.C3H4和C2H6 B.C2H6和C3H8O
C.C3H6O2和C3H8O D.C3H8O和C4H6O2
【错解】A
【错因分析】解此类试题,出错 ( http: / / www.21cnjy.com )关键没审清是物质的量相等,还是质量相等,没有遵循规律解题。A中等物质的量的C3H4的耗氧量不等于C2H6,B、C、D中的C3H8O可改写为C3H6·(H2O),C中的C3H6O2可改写为C3H2·(H2O)2,D中的C4H6O2可改写为C3H6·(CO2),显然答案为D。
【正确解答】D
【热点点拨】注意题给条件是物质的量相等,还是质量相等。
【变式训练1】下列各组物质中,不管它们以何种比例混合,只要总质量一定,充分燃烧后生成的二氧化碳的质量不变的是( )
A.乙炔(C2H2)和苯(C6H6)
B.乙醇和丙醇(CH3CH2CH2OH)
C.乙酸和乙二醇(CH2OHCH2OH)
D.甲醛( ( http: / / www.21cnjy.com ))和乙酸
【解析】 先比较组成元素是否相 ( http: / / www.21cnjy.com )同,如果组成元素相同,则最简式相同即可,如果组成元素不同,则看含碳的质量分数是否相同。总质量一定,不论各成分比例如何,要使生成二氧化碳量不变,只要含碳的质量分数相同即可;若要使生成的水量也不变,则含氢的质量分数也相同。
【答案】 AD3-2-2苯(助学案)
【学习目标】
(1)记住苯的物理性质、组成和结构特征。
(2)会写苯的燃烧反应、卤代反应、硝化反应、加成反应等化学方程式。
课前预习案
【自主学习】——大胆试
具体要求①阅读教材②在自习课完成教给老师检查③准备上课前10分钟展示。
一、预习目标
记住苯的物理性质
能说出苯的特殊结构
能说出苯的主要化学性质
二、预习问题
1、苯的物理性质:
色、 气味液 ( http: / / www.21cnjy.com )体,密度比水 , 溶于水, 毒,是一种重要溶剂,沸点:80.1℃易挥发,熔点:5.5℃,若用 冷却,可凝结成 色 体
2、苯分子的结构
分子式 结构式 结构简式(凯库勒式)
3、苯的化学性质:⑴可燃性:现象:
化学方程式
⑵苯的取代反应:①苯与液溴的反应:化学方程式
溴苯是一种 色 状液体,密度比水 , 溶于水
②苯与硝酸的反应:反应方程式:
硝基苯是一种 色 状液体,有 气味, 毒,密度比水 , 溶于水。
⑶苯的加成反应
在镍催化下,与氢气加成:
反应方程式:
【展示点评】--------我自信
具体要求①看规范(书写、格式)②看对错,找出 ( http: / / www.21cnjy.com )关键词补充、完善③点评内容,讲方法规律 ④面带微笑,全面展示自我⑤用最大最美的普通话。⑥不重复别人已经评价和质疑的。
课堂探究案
完成以下探究:
一、探究目标
(1)记住苯的物理性质、组成和结构特征。
(2)会写苯的燃烧反应、卤代反应、硝化反应、加成反应等化学方程式。
二、探究重点与难点
难点:苯分子结构的理解
重点:苯的主要化学性质。
三、探究过程
【课始检测】 (1)烷烃 、烯烃燃烧的现象?
(2)烷烃 、烯烃的特征反应是什么?
【科学史话】仔细阅读科学史话”(苯的发现和苯分子结构学说),回答苯分子应该具有怎样的结构?
【探究问题1】
(1)若苯分子为链状结构,根据苯的分子式C6H6 苯是饱和烃吗?_______
(2)在1866年,凯库勒提出两个假说:
1.苯的6个碳原子形成_______状链,即平面六边形环。
2.各碳原子之间存在_________________交替形式
凯库勒认为苯的结构式:___________;结构简式为:_________
【探究问题2】
若苯分子为上述结构之一,则其应具有什么重要化学性质?如何设计实验证明你的猜想?
重要化学性质
设计实验方案
【动手实验】教材第69页实验3-1
从实验入手了解苯的物理、化学性质特点。
1、将1滴管苯滴入装有水的试管,振荡,观察。
2、将1滴管苯与1滴管溴水溶液的混合于试管中,振荡,静置观察现象
3、将1滴管苯与1滴管酸性高锰酸钾溶液的混合于试管中,振荡,静置
【归纳小结】
实验 现象 结论
水
溴水
酸性高锰酸钾溶液
【思考与交流】(1)苯的邻位二溴代物只有一种说明什么?
(2)你认为苯的分子中是否含有碳碳双键?苯到底是什么结构呢?
【注意】科学研究表明:苯分子里6个C原子之间的键完全相同,是一种介于_________________________的键
【归纳小结】
一、苯的组成与结构
1、分子式 C6H6 结构式:________结构简式:_______或_________
注意:凯库勒式不科学,但仍被使用。
2、结构特点(1)苯分子中所有原子在同一平面,为____________结构
(2)苯环上的碳碳键是_____________之间的独特的键(六个键完全相同)
【自主学习1】
阅读教材并结合上述实验,归纳苯的物理性质。
二、苯的物理性质:苯通常是 、 气味的 毒
体, 溶于水,密度比水 , 熔点为5.5℃ ,沸点80.1℃, 易挥发。
【思考】 苯环上的碳碳键是介于单键和双键之间的独特的键,这种特殊结构决定它的特殊性质是怎样的?
【归纳整理】
三、苯的主要化学性质
1、苯的氧化反应
观察实验填写
现象:________________________________________________
试写出化学方程式:_______________________________________
【思考】苯在空气中燃烧冒黑烟的原因?
【注意】苯________酸性高锰酸钾溶液反应。(能或不能)
2苯的取代反应
苯与液溴的化学方程式:________________________________
注意 ①反应条件______________________,即溴水不与苯发生反应
②只引入____个溴原子,即只发生单取代反应
③产物为_______,是不溶于水,密度比水大的无色,油状液体,能溶解溴,溴苯溶解了溴时呈褐色
苯与硝酸的化学方程式:___________________________________
注意:①.反应条件:_________________________
②混合时,要将____________________________中,并不断振荡。
③浓H2SO4的作用:___________________________
④硝基苯是无色有苦杏仁味的油状液体,不溶于水,密度比水大,有毒。
【知识拓展】
苯的磺化反应化学方程式:
3、在特殊条件下,苯能与氢气、氯气发生加成反应
反应的化学方程式:
四、苯的用途:合成纤维、合成橡胶、塑料、农药、医药、染料、香料等。苯也常用于有机溶剂
【自主学习2】
教材“资料卡片”,知道什么叫芳香烃?查阅资料了解其性质。
教材第“科学视野”,了解四氟乙烯的功能。
【整合提升】-------我能做
具体要求①构建本节课的知识体系②理解熟记基本知识点③不明白的问题及时请教老师。
课堂练习案
【目标检测】—— 一定行(对所学内容进行巩固、深化)
1、将苯加入溴水中,充分振荡、静置后溴水层颜色变浅,是因为发生了( )
A.加成反应 B.萃取作用 C.取代反应 D.氧化反应
2、下列关于苯的性质的叙述中,不正确的是
A、苯是无色带有特殊气味的液体
B、常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体
C、苯在一定条件下能与溴发生取代反应
D、苯不具有典型的双键所应具有的加成反应,故不可能发生加成反应加成为环己烷
3、下列关于苯分子结构的说法中,错误的是( )
A、各原子均位于同一平面上,6个碳原子彼此连接成为一个平面正六边形的结构。
B、苯环中含有3个C-C单键,3个C=C双键
C、苯环中碳碳键的键长介于C-C和C=C之间
D、苯分子中各个键角都为120o
4下列关于苯的化学性质的叙述,不正确的是
A 能发生取代反应 B 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C 能发生加成反应 D 能燃烧
5、下列物质与水混合后静置,不出现分层的是( )。
A.?三氯甲烷 B.?酒精 C.?苯 D.?CCl4
6、能通过化学反应使溴水褪色,又能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是()。
A.?苯 B.甲烷 C.?乙烷 D.?乙烯
7、下列过程中所发生的化学变化属于取代反应的是( )。
A.?光照射甲烷与氯气的混合气体 B.?乙烯通入溴水中
C.?在镍做催化剂的条件下,苯与氢气反应 D.?苯与液溴混合后撒入铁粉
8、能够证明苯分子中不存在碳碳单、双键交替排布的事实是( )
A、苯的一溴代物没有同分异构体 B、苯的邻位二溴代物只有一种
C、苯的对位二溴代物只有一种 D、苯的间位二溴代物只有一种
【反思与改进】——我思故我在(从展示、点评、质疑角度)
参考答案
【探究案】1、B 2、D 3、B 4、B 5、B 6、D 7、AD 8、B3-1-1最简单的有机物—甲烷(助学案)
【学习目标】
1.使学生掌握甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷分子的正四面体结构;
2.掌握甲烷的化学性质,了解有关实验的结论,了解取代反应;
3.了解甲烷的存在和甲烷的用途等。
课前预习案
【自主学习】——大胆试
具体要求①阅读教材②在自习课完成教给老师检查③准备上课前10分钟展示。
一、预习目标
(1)甲烷的分子结构
(2)认识甲烷的性质、重要用途
二、预习内容
1.甲烷的分子结构
电子式为 ,结构式为 ,其空间结构为_ ________。
甲烷分子中有 个 键,有机化合物中碳原子成键的特征 。
2.甲烷的物理性质
甲烷是一种 色、 味的 ,密度比空气 , 溶于水。
3.甲烷的化学性质
通常状况下,甲烷的性质 ,与强氧化剂如________、强酸、强碱等均 发生化学反应.
(1)燃烧(氧化反应):甲烷燃烧时,火焰 ( http: / / www.21cnjy.com )呈 ,反应的化学方程式为 .
⑵取代反应 教材科学探究的实验现象:
①_________________________________________________________________ 。
②______________________________________________________________________
③_________________________________________________________________ 。
在光照的条件下,甲烷和氯气发生反应的化学方程式为:
① ;② ;
③ ;④_____________________ 。
四种氯代产物中, 为气体, 、 、 为液体,且它们均 溶于水.
取代反应的定义:________________________________________________________。
⒋甲烷的用途: 。
【展示点评】--------我自信
具体要求①看规范(书写、格式)②看 ( http: / / www.21cnjy.com )对错,找出关键词补充、完善③点评内容,讲方法规律 ④面带微笑,全面展示自我⑤用最大最美的普通话。⑥不重复别人已经评价和质疑的。
课堂探究案
结合教材内容并思考,完成以下探究:
一、探究目标
1、了解自然界中甲烷的存在及储量情况;
2、掌握甲烷的电子式、结构式和甲烷的正四面体结构;
3、掌握甲烷的重要化学性质,并理解取代反应的含义;
4、了解甲烷对人类生产和生活的意义。
二、探究重点
甲烷的结构和性质
三、探究难点
甲烷与卤素的取代反应
二、学习过程
一、甲烷的结构:通过全体学生的探究练习引入甲烷的结构。
甲烷的分子式:CH4
甲烷的电子式:
电子式:
[探究问题1] :甲烷分子的真实空间构型可能有哪几种结构呢?
结构决定性质,甲烷的分子结构决定其具有怎样的性质呢?
1. 甲烷的物理性质
[探究问题2]由甲烷的化学式和相对分子质量,你能否求出在标准状况下甲烷的密度呢?
2. 甲烷的化学性质
[探究实验3]把甲烷通入盛有酸性高锰酸钾溶液中,观察紫色的高锰酸钾溶液是否褪色?
⑴甲烷的氧化反应
【实验】:点燃甲烷,燃烧,火焰呈淡蓝色。分别用干燥小烧杯和沾有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上。
⑵.甲烷的取代反应
【演示实验】:P53科学探究,观察发生的现象。[由现象讨论后得出结论]
化学式 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4
常温状态
名称(俗名)
溶解性
用途
【知识拓展】
3.甲烷的受热分解:在隔绝空气的情况下,加热至10000C,甲烷分解生成炭黑和氢气。
CH4 C + 2H2
【整合提升】-------我能做
具体要求①构建本节课的知识体系②理解熟记基本知识点③不明白的问题及时请教老师。
课堂练习案
【目标检测】—— 一定行(对所学内容进行巩固、深化)
1下列关于甲烷结构的说法错误的是 ( )
A.甲烷分子中的化学键都是共价键
B.甲烷分子为正四面体结构
C.甲烷分子为正四边形结构
D.CH2C12不存在同分异构体
2.下列叙述错误的是 ( )
A.通常情况下,甲烷跟强酸、强碱都不反应
B.甲烷的化学性质比较稳定,点燃前不必验纯
C.甲烷与氯气反应,无论生成CH3Cl、CH2C12、CHCl3、CCl4,都属于取代反应
D.甲烷的四种有机氯代产物都难溶于水
3.下列关于有机物的说法正确的是 ( )
A.凡是含碳元素的化合物都属于有机物
B.有机物只含有碳、氢两元素
C.有机物不但存在于动植物体内,而且可以通过人工的方法合成
D.烃是指燃烧后只生成CO2和H20的有机物
4.二氟甲烷是性能优异的环保产品,它可替代某 ( http: / / www.21cnjy.com )些会破坏臭氧层的“氟利昂”产品,用作空调、冰箱和冷冻库的致冷剂。试判断二氟甲烷的结构有 ( )
A.4种 B.3种 C.2种 D.1种
5.甲烷气体在氧气中燃烧生成二氧化碳和水的实验事实说明 ( )
A.甲烷的分子式为CH4
B.甲烷气体中含有碳元素和氢元素
C.甲烷气体中只含有碳元素和氢元素
D.甲烷的化学性质比较稳定
6.若甲烷与氯气以物质的量之比1:1混合,在光照下得到的有机取代产物是
①CH3Cl、②CH2C12、③CHCl3、④CCl4, ( )
A.只有① B.只有③ C.①②③的混合物 D.①②③④的混合物
7.(多选)下列反应属于取代反应的是 ( )
8.据新华社报道2007年 ( http: / / www.21cnjy.com )6月17日,我国在南海北部成功钻获的天然气水合物实物样品“可燃冰”在广州亮相。天然气水合物是一种晶体,晶体中平均每46个水分子构建成8个笼,每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离水分子。若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子,另外2个笼被游离H20分子填充,则天然气水合物的平均组成可表示为 ( )
9.(多选)下列气体在空 ( http: / / www.21cnjy.com )气中充分燃烧后其生成物既可使无水CuS04变蓝,又可使澄清石灰水变浑浊的是 ( )
A.CO B.CH4 C.H2 D.H2S
【反思与改进】——我思故我在(从展示、点评、质疑角度)
参考答案
【练习案】
1、C 2、B 3、C 4、D 5、B 6、D 7、CD 8、B 9、BD3-1-2烷烃烷烃(学业水平检测)
一、选择题
1.下列叙述错误的是( )
A.同系物之间在化学性质上相似
B.同系物不可能是同分异构体
C.同系物之间的物理性质随分子里碳原子数的递增,呈规律性的变化
D.分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质互称为同系物
2.下列分子只表示一种物质的是( )
A.C3H7Cl B.C5H12
C.CH2Cl2 D.C4H10
3.下列各对物质中互为同系物的是( )
A.CH3—CH===CH2和CH3—CH2—CH===CH2
B.CH3—CH3和CH3—CH===CH2
C.CH3—CH2—CH3和CH3—CH===CH2
D.CH3—CH2—CH2===CH2和CH3—CH2—CH3
4.下列各组物质中,互称为同分异构体的是( )
A.水与冰
B.O2与O3
( http: / / www.21cnjy.com )
5.下列烷烃在光照下与氯气反应,只生成一种一氯代烃的是( )
A.CH3CH2CH2CH3 B.CH3CH(CH3)2
C.CH3C(CH3)3 D.(CH3)2CHCH2CH3
6.某气态烃在密闭容器内与氧气混合完全燃烧,如果燃烧前后容器内(温度高于100℃)压强保持不变,该烃可能是( )
A.C2H6 B.C2H4
C.C3H8 D.C3H6
7.北京奥运会“祥云”火炬使用的燃料为丙烷。下列关于丙烷的说法正确的是( )
A.1 mol丙烷完全燃烧需4 mol氧气
B.与丁烷互为同分异构体
C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.分子式为C3H8
8.下列说法正确的是( )
A.饱和烃就是烷烃
B.随着碳原子数的递增,烷烃的熔沸点逐渐降低
C.取代反应中可能有单质生成
D.任何烷烃分子都不可能为平面结构
9.下列反应属于取代反应的是( )
A.C2H4+3O22CO2+2H2O
B.Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu
C.NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3
D.CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl
10.下列说法正确的是( )
A.碳碳间以单键结合,碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定是饱和链烃
B.分子组成符合CnH2n+2的烃一定是烷烃
C.正戊烷分子中所有的碳原子均在同一条直线上
D.碳、氢原子个数比为1?3的烃有两种
二、非选择题
11.下图表示4个碳原子相互结合的方式。小球表示碳原子,小棍表示化学键,假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合的。
(1)图中属于烷烃的是________(填字母)。
(2)在上图的有机化合物中,碳原子与碳原子之 ( http: / / www.21cnjy.com )间不仅可以形成共价单键,还可以形成__________和________;不仅可以形成________,还可以形成碳环。
(3)上图中互为同分异构体的是A与________;B与________;D与________(填字母)。
12.在下列各组物质中,找出合适的序号填在对应的空格内:
①NO2和N2O4 ②12C和14C ③K和Ca
④异戊烷()和新戊烷()
⑤和 ⑥甲烷和丙烷
(1)互为同位素的是________。
(2)互为同分异构体的是________。
(3)互为同系物的是________。
(4)为同一种物质的是________。
13.某气态烃在标准状况下密度为2.59 g·L-1。
(1)其相对分子质量等于________。
(2)该烃的含碳量为82.8%,则分子中碳、氢原子的个数比是________,分子式是________。
(3)可能的结构简式及名称是__________________________________________。
14.写出下列各烷烃的分子式。
(1)烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的43倍,________。
(2)烷烃B的分子中含有200个氢原子,________。
(3)分子中含有26个电子的烷烃C,________。
(4)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃D,________。
(5)0.1 mol烷烃E完全燃烧,消耗标准状况下的O2 11.2 L,________________________。
15.某烃在标准状况下的密度为3.215 ( http: / / www.21cnjy.com )g/L,现取3.6 g该烃完全燃烧,将全部产物依次通入足量的浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重5.4 g,碱石灰增重11 g,求:
(1)该烃分子的摩尔质量。
(2)确定该烃的分子式。
(3)已知该烃的一氯代物只有一种,写出该烃的结构简式。
参考答案与解析
1、D【解析】分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质不一定互为同系物,还必须为同一类物质时才互为同系物,D项不正确。
2、C【解析】C3H7Cl有两种同分异构体、 ( http: / / www.21cnjy.com )C5H12有三种同分异构体、C4H10有两种同分异构体。CH2Cl2没有同分异构体,CH2Cl2只表示一种物质,C项正确。
3、A【解析】同系物的定义是结 ( http: / / www.21cnjy.com )构相似(同一类),在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互为同系物,B、C、D三选项中给出的物质结构不相似,分子组成上也不差CH2,所以B、C、D三项均不正确。
4、D【解析】水与冰都是由H2O分子构成的,不是同分异构体,A项不正确;O2与O3互为同素异形体,B项不正确;C项为同一物质,C项不正确。
5、C【解析】此题是同分异构体的一种考查形式 ( http: / / www.21cnjy.com )。解题关键是清楚每一种烷烃中有几种氢。我们把位置相同的氢称为等效氢,等效氢有以下几种情况:同一个碳上的氢、对称碳上的氢、同一个碳上甲基上的氢。等效氢被取代时情况一样。A、B项中有2种氢,C项中有1种氢,D项中有4种氢。
6、B
【解析】CxHy+(x+)O2xCO2+H2O(g)
1 x+ x
因为燃烧前后压强不变,说明燃烧前后气体总体积不变,即1+x+=x+,得y=4,所以B项正确。
7、D【解析】1 mol ( http: / / www.21cnjy.com )C3H8完全燃烧消耗O2为3+=5 mol,A项不正确;C3H8与丁烷(C4H10)互为同系物,B项不正确;C3H8为饱和烃,不能被高锰酸钾氧化即C3H8不能使高锰酸钾褪色,C项不正确。
8、D【解析】饱和链烃是烷 ( http: / / www.21cnjy.com )烃,随着碳原子数的增加,烷烃的熔沸点逐渐升高,据CH4的分子结构可知,烷烃分子不可能是平面结构,A、B错误,D正确;由取代反应的定义可知C错误。
9、D【解析】取代反应是有机物分子中 ( http: / / www.21cnjy.com )的原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。A项C2H4的燃烧,不是取代反应;B项为置换反应;C项为复分解反应;D项中Cl原子取代了CH2Cl2中的一个H原子,故属于取代反应。
10、B【解析】A项中环烷烃也符合要求, ( http: / / www.21cnjy.com )但它不是链烃,属于环烃;C项中由碳原子的成键方式和键角特征知,碳原子呈折线方式排列,因此正戊烷中的碳原子不在同一直线上;D项中n(C)?n(H)=1?3时必为C2H6,一定是乙烷。
11、(1)A、C (2)碳碳双键 碳碳三键 碳链 (3)C E、F、H G
【解析】根据球棒模型的含义及碳原子的成键特点可知 ( http: / / www.21cnjy.com )
故A、C属于烷烃,这些分子中,碳原 ( http: / / www.21cnjy.com )子之间不仅可以形成共价单键,还可形成碳碳双键、碳碳三键,不仅可以形成碳链,还可形成碳环。再根据同分异构体概念可判断出A与C,B与E、F或H,D与G分别互为同分异构体。
分子是同一种物质,只是观察角度不同。
12、(1)② (2)④ (3)⑥ ( http: / / www.21cnjy.com ) (4)⑤【解析】(1)互为同位素的是质子数相同、中子数不同的原子,②符合;(2)互为同分异构体的是分子式相同、结构不同的化合物,④符合;(3)互为同系物的是结构相似、组成上相差一个或多个CH2原子团的有机物,⑥符合;(4)⑤中两个
13、(1)58 (2)2?5 C4H10 (3)CH3CH2CH2CH3(正丁烷)、CH3CHCH3CH3(异丁烷)
【解析】(1)M=2.59 g·L-1×22.4 L·mol-1≈58 g·mol-1。
(2)N(C)?N(H)=?≈2?5,
则烃的最简式为C2H5。设其分子式为(C2H5)x,则有(12×2+5)x=58,x=2,所以烃的分子式为C4H10。
(3)可能的结构简式为CH3CH2CH2CH3(正丁烷)、CH3CHCH3CH3(异丁烷)。
【解析】(1)M=2 g·mol-1×43=86 g·mol-1,所以14n+2=86,n=6,即该烷烃的分子式为C6H14。
(2)由CnH2n+2,2n+2=200,得n=99,该烷烃的分子式为C99H200。
(3)由CnH2n+2可知:6n+2n+2=26,n=3,该烷烃的分子式为C3H8。
(4)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃应为CH3CH2CH2CH3,分子式为C4H10。
(5)0.1 mol烷烃完全燃烧消耗O2为=0.5 mol。
所以=5,n=3,即E的分子式为C3H8。
14、(1)C6H14 (2)C99H200 (3)C3H8 (4)C4H10 (5)C3H8
15、(1)72 g·mol-1 (2)C5H12 (3)
【解析】(1)M=ρ·V=3.215 g/L×22.4 L/mol=72.016 g/mol,所以该烃分子的摩尔质量约为72 g/mol。
(2)设烃的分子式为CxHy
CxHy+(x+)O2 xCO2+ H2O
1 x
=0.05 mol 0.05x mol 0.025y mol
所以①0.025y mol×18 g/mol=5.4 g,解得y=12,
②0.005x mol×44 g/mol=11 g,解得x=5。
该烃的分子式为C5H12。
(3)C5H12有三种同分异构体,一氯代物只有一种的是3-3-1乙醇(易错总结)
易错点:对羟基与氢氧根区别不清而出错
【对点训练1】
下列关于烃基和氢氧根的说法中,不正确的是( )
A.羟基比氢氧根少一个电子
B.两者的组成元素相同
C.羟基不带电,氢氧根带一个单位负电荷
D.羟基比氢氧根性质稳定
【错解】A
【错因分析】羟基与氢氧根的区别:电子式不同、电性不同、稳定性不同、存在方式不同,不清以上区别而错选。
【正确解答】OH-的电子式为[ ( http: / / www.21cnjy.com )H]-,—OH的电子式为H(存在单电子),故A、B、C选项说法正确;由于—OH中氧原子不是8电子的稳定结构,而OH-中氧原子是8电子稳定结构,故羟基不如氢氧根稳定,D说法不正确。答案为D。
【热点点拨】
【变式训练1】
A.羟基和氢氧根离子有相同的化学式和结构式
B.乙醇的官能团是羟基
C.NaOH中含有羟基
D.乙醇与钠反应中,羟基被取代
【解析】 A中,羟基的电子式为H,而氢氧根离子的电子式为[H]-;C中,NaOH结构中含有OH-;D中,乙醇与钠反应中,羟基上的氢原子被钠取代。
【答案】 B
电子
稳定性
电性
稳定
带负电荷
O
O
不稳定
电中性3-3-1乙醇(助学案)
【学习目标】
1、记住乙醇的主要物理性质。
2、明确乙醇的分子结构,了解官能团和烃的衍生物的概念。
3、学会乙醇的化学性质。
课前预习案
【自主学习】——大胆试
具体要求①阅读教材②在自习课完成教给老师检查③准备上课前10分钟展示。
一、预习目标
1、记住乙醇的主要物理性质。
2、明确乙醇的分子结构,了解官能团和烃的衍生物的概念。
3、学会乙醇的化学性质。
4、了解乙醇的应用。
二、预习问题
1. 根据你的知识和经验,你知道乙醇有哪些性质和用途?
2.什么是无水酒精?如何检验酒精中是否含有水?
怎样从工业酒精制取无水酒精?
3.在酒类饮品中几乎都含有不等量的乙醇,某白酒标签上注有“380”字样,
试说明其含义。
【展示点评】--------我自信
具体要求①看规范(书写、格式)②看对错 ( http: / / www.21cnjy.com ),找出关键词补充、完善③点评内容,讲方法规律 ④面带微笑,全面展示自我⑤用最大最美的普通话。⑥不重复别人已经评价和质疑的。
课堂探究案
完成以下探究:
一、学习重点:官能团的概念;乙醇的组成,乙醇的氧化反应.
二、探究难点:使学生建立乙醇的立体结构模型,并能从结构角度初步认识乙醇的氧化这个重要反应.
三、探究过程
1、烃的衍生物: 。以前学过的 等就属于烃的衍生物。
2、官能团: 。常见的官能团有 。
乙醇:
1. 乙醇的物理性质
乙醇是 色,有 味的液体。俗称 ,密度比水 ,沸点比水 , 挥发。能与水 。
【思考】:为什么用完酒精灯后要盖上灯帽?
2.乙醇的分子结构
分子式为 ,结构式为 ,结构简式为 或 , 乙醇可看作乙烷分子中 被 取代后的产物。
3.乙醇化学性质
⑴乙醇与金属钠的反应
[实验3-2] 观察现象,并完成表格。
物质项目 水 乙醇
金属钠的变化
气体燃烧现象
检验产物
乙醇与金属钠反应的化学方程式: ( http: / / www.21cnjy.com ) 。由此可见乙醇具有与乙烷不同的化学特性,这是因为 。
乙醇与金属钠的反应比水与金属钠的反应 ,说明 。
⑵乙醇的氧化反应
燃烧:乙醇在空气中燃烧的现象为:________________________ __________,
反应的化学方程式为_____________________________________
【思考】:为什么乙醇被称为“绿色能源”?
催化氧化:将光亮的铜丝在酒精灯上加热,然后 ( http: / / www.21cnjy.com )将其插入盛有少量乙醇的小烧杯中,反复进行几次,可发现铜丝受热后表面因被_______而变_____色,放入乙醇中后又变为____色,同时在试管中产生_______气味的_______。
总反应式为____________________ ________,
反应中铜丝的作用为___________。工业上就是利用上述原理制取乙醛。
与酸性KMnO4溶液或K2 ( http: / / www.21cnjy.com )Cr2O7溶液反应:现象为________________________,乙醇最终被______为________。交通警察判断某驾驶员酒后驾车的依据是:驾驶员呼出的气体使检测仪中的溶液由____色变为_____色。
4.乙醇的用途:
。
【整合提升】-------我能做
具体要求①构建本节课的知识体系②理解熟记基本知识点③不明白的问题及时请教老师。
课堂练习案
【目标检测】—— 一定行(对所学内容进行巩固、深化)
1.下列物质不能从溴水中萃取溴的是( )
A.乙醇 B.苯
C.四氯化碳 D.戊烷
2.某有机物的分子模型如下图所示,则该有机物的名称可能为( )
A.乙酸 B.乙醇
C.乙醛 D.乙烷
3.下列物质属于醇类的是( )
A.CH3CHO B.CH3CH2CH2OH
4.乙醇是一种比较理想的可再生能源,目前新兴起的车所用的乙醇汽油就是掺加了一定比例乙醇的汽油。下列说法中正确的是( )
A.在相同状况下,同体积的乙醇气体和乙烯气体都完全燃烧,耗氧量相同
B.在相同状况下,同体积的乙醇气体和乙烯气体都完全燃烧,放出热量相同
C.用乙醇作燃料不会导致“温室效应”
D.用乙醇作燃料会导致酸雨
5.下列方法中可以证明乙醇分子中有一个氢原子与其他氢原子不同的是( )
A.1 mol乙醇完全燃烧生成3 mol水
B.乙醇可以制饮料
C.1 mol乙醇跟足量的Na作用得0.5 mol H2
D.1 mol乙醇可生成1 mol乙醛
6.比较乙烷和乙醇的分子结构,下列说法错误的是( )
A.两个碳原子以单键相连
B.分子里都含6个相同的氢原子
C.乙基与一个氢原子相连就是乙烷分子
D.乙基与一个羟基相连就是乙醇分子
7.下列有关乙醇的物理性质的应用不正确的是( )
A.由于乙醇的密度比水小,所以乙醇中的水可以通过分液的方法除去
B.由于乙醇能够溶解很多有机物和无机物,所以可用乙醇提取中药的有效成分
C.由于乙醇能够以任意比溶解于水,所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒
D.由于乙醇容易挥发,所以才有俗语“酒香不怕巷子深”的说法
8.下列关于乙醇的说法正确的是( )
A.乙醇在水溶液中能电离出少量的H+,所以乙醇是电解质
B.乙醇结构中有—OH,所以乙醇显碱性
C.乙醇分子中只有烃基上的氢原子可被钠置换出来
D.乙醇是一种很好的溶剂,能溶解许多无机化合物和有机化合物,人们用白酒浸泡中药制成药酒就是利用了这一性质
【反思与改进】——我思故我在(从展示、点评、质疑角度)
参考答案
【练习案】
1、A 2、B 3、B 4、A 5、C 6、B 7、A 8、D3-1-1最简单的有机物—甲烷(学业水平检测)
一、选择题
1.下列叙述中属于烃的是( )
A.只含有碳元素的有机物
B.含有碳元素和氢元素的有机物
C.仅含有碳元素和氢元素的有机物
D.燃烧后生成二氧化碳和水的有机物
2.如下图所示均能表示甲烷的分子结构,哪一种更能反映其真实存在状况( )
A.Ⅰ B.Ⅱ
C.Ⅲ D.Ⅳ
3.能够证明甲烷分子的空间结构为正四面体的事实是( )
A.甲烷的4个碳氢键的键能相等
B.甲烷的4个碳氢键的键长相等
C.甲烷的一氯代物只有1种
D.甲烷的二氯代物只有1种
4.下列分子具有正四面体结构的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
5.在常温下,把一个盛有一定量甲烷和氯气的密闭玻璃容器放在光亮的地方,两种气体发生反应,下列叙述中不正确的是( )
A.容器内原子总数不变
B.容器内分子总数不变
C.容器内压强不变
D.发生的反应属于取代反应
6.若甲烷与氯气以物质的量之比1?1混合,在光照下得到的取代产物是( )
①CH3Cl ②CH2Cl2 ③CHCl3 ④CCl4
A.只有① B.只有③
C.①②③的混合物 D.①②③④的混合物
7.一定质量的甲烷燃烧后得到的产物为CO ( http: / / www.21cnjy.com )、CO2和水蒸气,此混合气重49.6 g,当其缓慢经过无水CaCl2时,CaCl2增重25.2 g,原混合气体中CO2的质量为( )
A.12.5 g B.13.2 g
C.19.7 g D.24.4 g
8.下图是CH4、CCl4、CH3Cl的分子球棍模型图。下列说法正确的是( )
A.CH4、CCl4和CH3Cl都是正四面体结构
B.CH4、CCl4都是正四面体结构
C.CH4和CCl4中的化学键完全相同
D.CH4、CCl4的结构相同,性质也相同
9.(双选)下列反应属于取代反应的是( )
A.Zn+CuSO4===Cu+ZnSO4
B.NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3
C.CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
D.CH2Cl2+Cl2HCl+CHCl3
10.以下关于甲烷的说法中错误的是( )
A.甲烷分子是由极性键构成的分子
B.甲烷分子具有正四面体结构
C.甲烷分子中四个C—H键是完全等价的键
D.甲烷分子中具有非极性键
二、非选择题
11.利用甲烷与氯气发生取代反应制取 ( http: / / www.21cnjy.com )副产品盐酸的设想在工业上已成为现实,某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如图:根据要求填空:
(1)实验室制取Cl2的化学反应方程式为:____________________。
(2)写出CH4与Cl2生成一氯代物的化学反应方程式____________________。
(3)B装置有三种功能:①控制气体流速;②将气体混合均匀;③________。
(4)D装置中的石棉上吸附着KI饱和溶液及KI粉末,其作用是____________________。
(5)E装置的作用是(填编号):________。
A.收集气体 B.吸收氯气
C.防止倒吸 D.吸收氯化氢
(6)E装置中除了有盐酸生成外,还含有有机物,从E中分离出盐酸的最佳方法为______。
(7)该装置还有缺陷,原因是没有进行尾气处理,尾气的主要成分是(填编号)________。
A.CH4 B.CH3Cl
C.CH2Cl2 D.CHCl3
E.CCl4
12.如图所示,U形管的左端被水和胶塞 ( http: / / www.21cnjy.com )封闭有甲烷和氯气(体积比为1?4)的混合气体,假定氯气在水中的溶解度可以忽略。将封闭有甲烷和氯气的混合气体的装置放置在有光亮的地方,让混合气体缓慢地反应一段时间。
(1)假设甲烷与氯气反应充分,且只产生一种有机物,请写出化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)经过几个小时的反应后,U型管右端的玻璃管中水柱的变化是( )
A.升高 B.降低
C.不变 D.无法确定
(3)已知CH4分子在空间呈四面体形状 ( http: / / www.21cnjy.com ),1个C原子与4个H原子各共用一对电子形成4条共价键,C原子位于中心,4个H原子位于4个顶点。如图所示为一个立方体,已画出1个C原子(在立方体中心)、1个H原子(在立方体顶点)和1条共价键(实线表示)。请画出另外3个H原子的合适位置和3条共价键。
13.如图所示,某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成,将X气体燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶。试回答下列问题:
(1)若A洗气瓶的质量增加,B洗气瓶的质量不变,则气体X是________;
(2)若A洗气瓶的质量不变,B洗气瓶的质量增加,则气体X是________;
(3)若A、B两个洗气瓶的质量都增加,则X气体可能是(完成下表,可不填满,也可补充):
①
②
③
④
⑤
14.已知某种气态矿物燃料含有碳和氢两种元 ( http: / / www.21cnjy.com )素。为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量,可将气态燃料放入足量的氧气中燃烧,并使产生的气体全部通入如图所示的装置,得到如下表所列的实验数据(假设产生的气体完全吸收)。
实验前 实验后
(干燥剂+U形管)的质量 101.1 g 102.9 g
(石灰水+广口瓶)的质量 312.0 g 314.2 g
根据实验数据求:
(1)实验完毕后,生成物中水的质量为________g。假设广口瓶里生成一种正盐,其质量为______g。
(2)生成的水中氢元素的质量为________g。
(3)生成的CO2中碳元素的质量为________g。
(4)气态矿物燃料中碳元素与氢元素的质量比为__________。
参考答案与解析
1、C【解析】仅含有碳元素和氢元素的有机物叫烃,烃燃烧后生成CO2和H2O,但烃的含氧衍生物燃烧也生成CO2和H2O,故只有C正确。
2、D【解析】第Ⅳ种情况既能表示出甲烷的空间构型,又能表示出分子中C、H原子的相对大小,和甲烷分子的真实结构最接近,故选D。
3、D【解析】先把CH4分子空间构型的几种可能性画出来,然后依次思考排列可得到答案。
4、AD【解析】本题主要考查 ( http: / / www.21cnjy.com )甲烷分子的正四面体结构。由甲烷分子的结构,推导其取代物的分子结构。同时应明确正面体结构中各键应完全一样。CH4为正四面体结构,若CH4分子中4个氢原子被氯原子取代后,与CH4分子结构相似,而CHCl3、CH2BrCl分子中各键不完全相同,均不属于正四面体结构。
5、C【解析】由质量守恒定律知,A正确 ( http: / / www.21cnjy.com );甲烷与氯气的反应中,由碳原子守恒知生成的有机物的分子个数等于甲烷的分子个数,再由每取代1个H原子,消耗一分子氯气,生成一分子HCl,故反应前后分子总数不变,B正确;由于有机产物中只有CH3Cl为气体,故反应后气体的物质的量减少,容器内压强减小,C错误;甲烷与氯气的反应属于取代反应,D正确。
6、D【解析】甲烷和氯气在光照下发生的 ( http: / / www.21cnjy.com )四步取代反应是连锁反应,反应进行到哪一步不是由反应物甲烷和氯气的物质的量之比来决定的。即使是甲烷和氯气的物质的量之比是1?1的情况,也不会仅发生CH4+Cl2CH3Cl+HCl这样一种取代反应,因为一旦生成CH3Cl后,CH3Cl分子中的氢原子又可继续被氯原子取代,因此其产物不是纯净的CH3Cl,而是四种取代产物的混合物。有机化学反应比较复杂,它不像无机反应那样,只要有反应物的化学计量数便可确定生成物的种类和数量。
7、B【解析】这是一道考查有机化合物燃烧的题。一般有机化合物完全燃烧的产物为CO2和水蒸气。本题中甲烷是不完全燃烧。具体情况分析如下:
8、B
9、CD【解析】取代反应是指有机物分子里 ( http: / / www.21cnjy.com )的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。C项中,CH3CH3分子中的一个氢原子被一个氯原子所替代,正确;D项中,CH2Cl2中的一个氢原子被一个氯原子所替代,正确;A、B项是无机反应,分别属于置换反应和复分解反应。
10、D【解析】甲烷分子中的碳与氢原子之间形 ( http: / / www.21cnjy.com )成的共用电子对一定偏向碳原子,属于极性共价键;甲烷分子中的四个碳氢键均是等同的极性共价键,所以D错误。
11、(1)4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)CH4+Cl2CH3Cl+HCl
(3)干燥混合气体
(4)吸收未参加反应的氯气
(5)C、D (6)分液 (7)A、B
12、(1)CH4+4Cl2CCl4+4HCl (2)B(3)
13、(1)H2 (2)CO
(3)
① CH4
② H2、CO
③ H2、CH4
④ CO、CH4
⑤ H2、CO、CH4
【解析】本题主要考查根据洗气瓶中溶液质量的变化来确定X气体的成分。
2H2+O22H2O,2CO+O22CO2,
CH4+2O2CO2+2H2O
由浓H2SO4吸收水,石灰水吸收CO2,得:
(1)若A洗气瓶质量增加,B洗气瓶质量不变,则说明X气体燃烧只生成水,故X为H2。
(2)若A洗气瓶质量不变,B洗气瓶质量增加,则说明X气体燃烧只有CO2生成,故X为CO。
(3)若A、B两个洗气瓶质量增加,则 ( http: / / www.21cnjy.com )说明X气体的燃烧产物既有H2O又有CO2,它可以是CH4或下列组合:H2、CO,H2、CH4,CO、CH4,H2、CO、CH4。
14、(1)1.8 5 (2)0.2 (3)0.6 (4)3?1
【解析】干燥剂应选择只吸收水而不吸收CO2的固体干燥剂,如无水CaCl2。
m(H2O)=102.9 g-101.1 g=1.8 g
m(CaCO3)=×100=5 g
m(H)=1.8 g×=0.2 g
m(C)=×12=0.6 g
m(C)?m(H)=0.6?0.2=3?13-4基本营养物质(助学案)
课前预习案
【自主学习】——大胆试
具体要求①阅读教材②在自习课完成教给老师检查③准备上课前10分钟展示。
一、预习目标
糖类和蛋白质的特征反应、检验方法及其主要性质和用途;
二、预习内容
阅读课本71页第一、二自然段,完成下列题目
1.食物中的营养物质主要包括:_______、________、_________、_______、____________。
动物性和植物性事物中的基本营养物质包括______、_______、____________。
2.根据表3-3,分别找出果糖和蔗糖的同分异构体。
3.观察葡萄糖和果糖的结构式,简单说说两者的差异。
一.糖类、油脂、蛋白质的性质
(一).糖类和蛋白质的特征反应:[实验3-5] (见下表)
( http: / / www.21cnjy.com )
(二).糖类、油脂、蛋白质的水解反应
[实验3-6] (如下图所示)
( http: / / www.21cnjy.com )
实验现象:___________________________________________________________
解释:________________________________________________________________
_____________________________________
1.双糖、多糖的水解反应
C12H22O11 + H2O__________________________
蔗糖
C12H22O11 + H2O__________________________
麦芽糖
(C6H10O5)n + nH2O _________________________
淀粉(或纤维素)
2.油脂的水解反应
阅读课本P73三、四自然段,完成下列填空
(1)酸性条件
_________ + ________
(2)碱性条件——皂化反应
_______________ + __________
(3)蛋白质的水解反应
_____________
【展示点评】--------我自信
具体要求①看规范(书写、格式)②看对错,找 ( http: / / www.21cnjy.com )出关键词补充、完善③点评内容,讲方法规律 ④面带微笑,全面展示自我⑤用最大最美的普通话。⑥不重复别人已经评价和质疑的。
课堂探究案
完成以下探究:
一、探究目标
1.说出糖类和蛋白质的特征反应、糖类和蛋白质的检验方法;
2.说出糖类、油脂和蛋白质的水解反应、反应条件对水解反应的影响;
3.知道糖类、油脂和蛋白质的简单分类、主要性质和用途;
二、探究重难点:1.糖类和蛋白质的特征反应及其检验方法;
2.糖类、油脂和蛋白质的水解反应。
三、探究过程
一、探究性学习
1.我们已经知道蔗糖、冰糖、葡萄糖、果糖也是糖,但你知道淀粉、纤维素也是糖吗?糖类物质都有甜味吗?有甜味的物质都是糖吗?
2.淀粉没有甜味,但为什么在吃米饭或馒头时多加咀嚼就能觉得有甜味呢?淀粉在人体内发生了哪些化学变化?
3.酯和脂是一回事吗?甘油是油吗?油都是油脂吗?
4.为什么说氨基酸是蛋白质的基础?我们从食物中摄取的蛋白质在人体内发生了哪些变化,最终排出体外?
二、.糖类和蛋白质的特征反应
1.[实验3—5]——葡萄糖、淀粉和蛋白质的特性实验
实验内容 实验现象
葡萄糖+新制Cu(OH)2
淀粉+碘酒
蛋白质+浓HNO3
2.葡萄糖的特征反应
(1)葡萄糖砖红色沉淀
(2)葡萄糖光亮的银镜
新制Cu(OH)2和银氨溶液都是碱性的。
上列两反应,常用于鉴别葡萄糖。
3淀粉的特征反应:
在常温下,淀粉遇碘变蓝色。
严格地说,淀粉遇到I2单质才变蓝色,而遇到化合态的碘如I-、IO等不变色。
可用碘检验淀粉的存在,也可用淀粉检验碘的存在。
4蛋白质的特征反应
(1)颜色反应:
蛋白质变黄色
(2)灼烧反应:灼烧蛋白质,产生烧焦羽毛的气味
严格地说,浓HNO3只能使含有苯环的蛋白质变黄色。
以上两条,常用于鉴别蛋白质
三、糖类、油脂、蛋白质的水解反应
1.[实验3—6]蔗糖的水解反应(注意其水解过程)
现象:有砖红色沉淀生成。
解释:蔗糖水解产生了葡萄糖。
2.糖类的水解反应
C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6
蔗糖 葡萄糖 果糖
(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6
淀粉(或纤维素) 葡萄糖
单糖是糖类水解的最终产物,单糖不发生水解反应。
糖类在实验室中水解常用H2SO4作催化剂,在动物体内水解则是用酶作催化剂。
淀粉和纤维素的最终水解产物相同,都是葡萄糖。
3.油脂的水解反应
(1)油脂+水高级脂肪酸+甘油
(2)油脂+氢氧化钠高级脂肪酸钠+甘油
油脂在碱性条件下的水解反应,叫做皂化反应。工业上常用此反应制取肥皂。
甘油与水以任意比混溶,吸湿性强,常用作护肤剂。
油脂在动物体内的水解,是在酶催化下完成的。
4.蛋白质的水解:蛋白质的水解产物是氨基酸。
四、糖类、蛋白质、油脂的存在和用途(学生自学为主)
(1)葡萄糖和果糖的存在和用途
葡萄糖和果糖
(2)蔗糖的存在和主要用途
蔗糖
(3)淀粉和纤维素的存在和主要用途
淀粉
纤维素
2.油脂的主要应用
(1)油脂的存在:油脂存在于植物的种子、动物的组织和器官中
油脂中的碳链含 碳碳双键时,主要是低沸点的植物油;油脂的碳链为碳碳单键时,主要是高沸点的动物脂肪。
油脂肪
(2)油脂的主要用途——食用
油脂+水高级脂肪酸+甘油;放出热量
油脂是热值最高的食物。
油脂有保持体温和保护内脏器官的功能。
油脂能增强食物的滋味,增进食欲,保证机体的正常生理功能。
油脂增强人体对脂溶性维生素的吸收。
过量地摄入脂肪,可能引发多种疾病。
3.蛋白质的主要应用
(1)氨基酸的种类
氨基酸
(2)蛋白质的存在
(3)蛋白质的主要用途
(4)酶
酶是一类特殊的蛋白质。
酶是生物体内的重要催化剂。
作为催化剂,酶已被应用于工业生产
4.科学视野——生命的化学起源
导致生命起源的化学过程是在有水和无机物存 ( http: / / www.21cnjy.com )在的条件下发生的:①简单的无机物和有机物转化为生物聚合物;②以第一阶段产生的单体合成有序的生物聚合物;③对第二阶段形成的生物聚合物进行自我复制。
【整合提升】-------我能做
具体要求①构建本节课的知识体系②理解熟记基本知识点③不明白的问题及时请教老师。
课堂练习案
【目标检测】—— 一定行(对所学内容进行巩固、深化)
1.把NaOH溶液和硫酸铜溶液加入某病人的尿液中,微热时如果观察到红色沉淀,说明该病人的尿液中含有( )
A.食醋 B.白酒 C.食盐 D.葡萄糖
2.区别棉花和羊毛的最简单方法是( )
A.加浓硝酸微热 B.浸入水中看是否溶解
C.加碘水看是否变蓝 D.在火上灼烧闻气味
3.小张用白纸和无色溶液给表弟写了一封“ ( http: / / www.21cnjy.com )无字”信,表弟接到信拆开一看觉得很愕然,但沉思一下便明白小张的意思。经过用另一溶液简单处理后,表弟看到了一封有颜色的信,并很快写了回信。小张和表弟所用的溶液分别可能是( )
A.前者是紫色石蕊试液,后者是稀盐酸 B.前者是NaOH稀溶液,后者是酚酞
C.前者是浓硫酸,后者是紫色石蕊试液 D.前者是米汤,后者是碘酒
4.果糖之所以称为单糖,理由是( )
A.糖类中相对分子质量最小的糖 B.不能水解成更简单的糖
C.和葡萄糖互为同分异构体 D易溶于水且比蔗糖甜的糖
5.通过实验来验证淀粉水解可生成葡萄糖,其实验包括下列操作过程,这些操作过程的正确排列顺序是( )
①取少量淀粉和水制成溶液 ②加热 ( http: / / www.21cnjy.com )煮沸 ③加入碱液中和酸性 ④加入新制Cu(OH)2 ⑤加入少量稀硫酸 ⑥再加热
A.①②⑤⑥④③ B.①⑤②④⑥③
C.①⑤②③④⑥ D.①⑥④⑤③②
6.将蔗糖放入试管中,加水和稀硫 ( http: / / www.21cnjy.com )酸振荡,水浴加热5分钟,取水解液3ml加入新制的Cu(OH)2,加热后没有看到砖红色物质出现,这是因为( )
A.加热时间不够 B.蔗糖纯度不够
C. Cu(OH)2的量不足 D.水解液未用碱液中和
7.将淀粉和淀粉酶(主要成 ( http: / / www.21cnjy.com )分为蛋白质)的混合物放入玻璃纸袋(半透膜)中,扎好,浸入流动的温水中,相当长一段时间后,取袋内液体分别与碘水、新制Cu(OH)2(加热)、浓HNO3(微热)作用,其现象是( )
A.显蓝色、无现象、显黄色 B. 显蓝色、红色沉淀、无现象
C.无现象、黑色、无现象 D.无现象、红色沉淀、无现象
8.某课外活动小组设计了如下3个实验方案,用以检验淀粉的水解程度:
(1)甲方案:淀粉液水解液中和液溶液变蓝
结论:淀粉尚未水解。
(2)乙方案:淀粉液水解液无银镜现象
结论:淀粉尚未水解。
(3)丙方案:淀粉液水解液中和液
结论:淀粉水解完全。
上述3个方案操作是否正确?说明理由。上述3个方案结论是否正确?说明理由
【反思与改进】——我思故我在(从展示、点评、质疑角度)
参考答案
【探究案】
1.D 2.D 3.BD 4.B 5.C 6.D 7.C
8甲方案操作正确,但结论错误。这是 ( http: / / www.21cnjy.com )因为当用稀碱中和水解液中的H2SO4后,加碘水溶液变蓝色有两种情况:①淀粉完全没有水解;②淀粉部分水解。故不能得出淀粉尚未水解之结论。
乙方案操作错误,结论亦错误。 ( http: / / www.21cnjy.com )淀粉水解后应用稀碱中和淀粉溶液中的H2SO4,然后再做银镜反应实验。本方案中无银镜现象出现是因为溶液pH<7,故该溶液中淀粉可能尚未水解,也可能水解完全或部分水解。
丙方案操作正确,结论正确3-3-2乙酸(学业水平检测)
一、选择题
1.下列关于醋酸性质的叙述错误的是( )
A.醋酸是一种有强烈刺激性气味的无色液体
B.冰醋酸是无水乙酸,不是乙酸的水溶液
C.醋酸能跟碳酸钠溶液发生反应产生CO2
D.在发生酯化反应时,醋酸分子中羟基中的氢原子跟醇分子中的羟基结合成水
2.下列说法中不正确的是( )
A.羧基是乙酸的官能团,羟基是乙醇的官能团
B.乙酸能和碳酸钠反应生成二氧化碳气体,说明乙酸的酸性强于碳酸
C.乙酸和乙醇生成乙酸乙酯的反应属于酸碱中和反应
D.乙酸乙酯是密度比水小的、无色透明的、不溶于水的、有果香味的油状液体
3.酯化反应属于( )
A.中和反应 B.不可逆反应
C.离子反应 D.取代反应
4.等物质的量下列有机物在氧气中充分燃烧,消耗氧气最多的是( )
A.乙醛 B.乙醇
C.乙酸 D.甲酸甲酯
5.有机物X,经过下列化学变化后可在一定条件下得到乙酸乙酯(如图),则有机物X是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.C2H5OH B.C2H4
C.CH3CHO D.CH3COOH
6.如图是某有机分子的比例模型,黑色的是碳原子,白色的是氢原子,灰色的是氧原子。该物质不具有的性质是( )
A.与氢氧化钠反应
B.与稀硫酸反应
C.发生酯化反应
D.使紫色石蕊试溶变红
7.下列说法错误的是( )
A.乙醇和乙酸都是常用调味品的主要成分
B.乙醇和乙酸的沸点和熔点都比C2H6、C2H4的沸点和熔点高
C.乙醇和乙酸都能发生氧化反应
D.乙醇和乙酸之间能发生酯化反应,酯化反应和皂化反应互为可逆反应
8.下列除去杂质的方法正确的是( )
①除去乙烷中少量的乙烯:光照条件下通入Cl2,气液分离
②除去乙酸乙酯中少量的乙酸:用饱和碳酸氢钠溶液洗涤、分液、干燥、蒸馏
③除去CO2中少量的SO2:气体通过盛饱和碳酸钠溶液的洗气瓶
④除去乙醇中少量的乙酸:加足量生石灰,蒸馏
A.①② B.②④
C.③④ D.②③
9.下图为实验室制取少量乙酸乙酯的装置图。下列关于该实验的叙述中,不正确的是( )
A.向a试管中先加入浓硫酸,然后边摇动试管边慢慢加入乙醇,再加冰醋酸
B.试管b中导气管下端管口不能浸入液面的原因是防止实验过程中发生倒吸现象
C.实验时加热试管a的目的是加快反应速率并及时将乙酸乙酯蒸出
D.试管b中饱和Na2CO3溶液的作用是吸收随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇
10.苹果酸的结构简式为,下列说法正确的是( )
A.苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种
B.1 mol苹果酸可与3 mol NaOH发生中和反应
C.1 mol苹果酸与足量金属Na反应生成1 mol H2
D.与苹果酸互为同分异 构体
二、非选择题
11.巴豆酸的结构简式为CH3—CH===CH—COOH。试回答:
(1)巴豆酸的分子中含有________和________两种官能团(写名称)。
(2)巴豆酸与金属钠反应的化学方程式为______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)巴豆酸________(选填“能”或“不能”)使溴水褪色。
(4)巴豆酸跟乙醇在浓硫酸催化下发生酯化反应的化学方程式为_________________。
12.观察下图中物质分子的比例模型及其变化,回答下列问题。
(1)A是乙醇,则B的名称是________,C的结构简式是________________。
(2)上图所示化学方程式中的“反应条件”是____________。
(3)反应物中只有乙醇分子中的氧原子是18O,生成物中含这种氧原子的物质是(写物质名称)____________。
(4)在B的分子中,最外层电子数为8的原子共有________个。
13.下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程,请你参与并协助他们完成相关实验任务。
【实验目的】制取乙酸乙酯
【实验原理】甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯。
【装置设计】甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置:
请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为 ( http: / / www.21cnjy.com )实验室制取乙酸乙酯的装置,较合理的是________(选填“甲”或“乙”)。丙同学将甲装置进行了改进,将其中的玻璃管改成了球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是_____________________________________。
【实验步骤】
(1)按丙同学选择的装置组装仪器,在试管中先加入3 mL乙醇,并在摇动下缓缓加入2 mL浓硫酸充分摇匀;冷却后再加入2 mL冰醋酸;
(2)将试管固定在铁架台上;
(3)在试管②中加入适量的饱和Na2CO3溶液;
(4)用酒精灯对试管①加热;
(5)当观察到试管②中有明显现象时停止实验。
【问题讨论】
a.步骤(1)安装好实验装置,加入样品前还应检查______________;
b.写出试管①发生反应的化学方程式(注明反应条件)
________________________________________________________________________;
c.试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是_____________________________________
________________________________________________________________________;
________(填“能”或“不能”)换成NaOH溶液,原因为
________________________________________________________________________;
d.从试管②中分离出乙酸乙酯的实验操作是____________________。
参考答案与解析
1、D【解析】酯化反应中羧基“脱羟基”,醇中羟基“脱氢”,故选D。
2、C【解析】乙酸和乙醇生成乙酸乙酯的反应属于酯化反应。
3、D【解析】只有理解酯化反应的概念,方可确定D为正确答案。
4、B
5、C
6、B【解析】该物为乙酸(CH3COOH)显酸性,能使紫色石蕊变成红色,能与NaOH反应,能发生酯化反应,但与稀H2SO4不反应。
7、D【解析】乙醇和乙酸都是常用 ( http: / / www.21cnjy.com )调味品的主要成分,A正确。乙醇和乙酸的分子间都存在氢键,致使它们的沸点和熔点都比C2H6和C2H4的沸点和熔点高,B正确。乙醇和乙酸都能发生氧化反应,如燃烧等,C正确。酯化反应是指醇羟基与羧基之间的脱水反应,而皂化反应是高级脂肪酸甘油酯在碱性条件下的水解反应,二者发生的条件也不同,不是互为可逆反应,D错误。
8、B【解析】①不仅又混进Cl2,而且乙烷也可能与Cl2反应。③CO2也可能溶于饱和Na2CO3溶液。
9、A【解析】A项中,浓硫酸和其他液体混合时 ( http: / / www.21cnjy.com ),应将浓硫酸慢慢加到密度比它小的溶液中;应先向a中加入乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸和冰醋酸;B项中,加热过程中产生的乙醇蒸气和乙酸蒸气会溶于饱和碳酸钠溶液中,若导气管下端管口浸入液面,会发生倒吸现象;C项中,因常温下酯化反应速率较慢,故采取加热的方法加快反应速率,同时将乙酸乙酯蒸出反应体系,有利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动;D项中,乙酸和乙醇能溶于Na2CO3溶液中。
10、A【解析】本题考查常见有机官能团的性质与转化,意在考查发生对常见有机化合物知识的理解和掌握情况。
苹果酸分子中含有羟基和羧基两种官能团,能发生酯化反应,A项正确;羟基不能与NaOH发生中和反应,故1 mol苹果酸可与2 mol NaOH发生中和反应,B项错误;羟基和羧基均能与金属Na反应,故1 mol苹果酸与足量金属钠反应生成1.5 mol H2,C项错误;苹果酸的结构简式可写为或,即二者为同一物质,D项错误。
规律总结:羟基氢的活泼性:
乙酸 水 乙醇 碳酸
分子结构 CH3COOH H—OH C2H5OH
与羟基直接相连的原子或原子团 —H C2H5—
遇石蕊试液 变红 不变红 不变红 变浅红
与Na 反应 反应 反应 反应
与Na2CO3 反应 Na2CO3水解 不反应 反应
羟基氢的活泼性强弱 CH3COOH>H2CO3>H2O>C2H5OH
11、(1)碳碳双键 羧基
(2)2CH3—CH===CH—COOH+2Na―→2CH3—CH===CH—COONa+H2↑
(3)能
(4)CH3—CH===CH—COOH+CH3CH2OHCH3—CH===CH—COOCH2CH3+H2O
【解析】由巴豆酸的结构简式可知,巴豆酸分子中含有碳碳双键和羧基两种官能团,能使溴水褪色,能与金属钠反应产生氢气,和乙醇发生酯化反应。
12、(1)乙酸(或醋酸或冰醋酸) CH3COOCH2CH3 (2)加热(或△) (3)乙酸乙酯 (4)4
【解析】(1)已知A是乙醇分子的比例模型,比较观察得出B是乙酸,D是水。然后就应想到C是乙酸乙酯。
(2)酯化反应的反应条件为浓硫酸和加热。
(3)在这样的酯化反应中,醇分子里断裂的化学键是O—H键,则18O应在乙酸乙酯分子中。
(4)乙酸分子里的2个碳原子和2个氧原子,都是最外层电子数为8的原子。
13、
【装置设计】乙 能防止倒吸
【问题讨论】a.装置的气密性
b.CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
c.吸收乙醇;除去乙酸;降低乙 ( http: / / www.21cnjy.com )酸乙酯的溶解度,使其分层析出 不能 若用NaOH溶液,则NaOH会中和CH3COOH而使生成的乙酸乙酯又彻底水解,导致实验失败
d.分液
【解析】根据甲、乙装置的 ( http: / / www.21cnjy.com )差别及丙的改进装置便知应选择乙装置,这样可防止倒吸,这也是改进后干燥管的作用之一。由于乙醇与乙酸均易挥发,因此制取的乙酸乙酯中会混有这两种物质,可用饱和Na2CO3溶液除去乙醇和乙酸,同时还降低了乙酸乙酯的溶解度,所以可用分液的方法分离,但若用NaOH溶液,NaOH会中和CH3COOH,而使乙酸乙酯又全部水解掉,故不能用NaOH溶液3-1-2烷烃(助学案)
【学习目标】
1、使学生认识烷烃同系物在组成、结构式、化学性质上的共同点以及物理性质随着分子里碳原子数目的递增而变化的规律性。
2、使学生掌握饱和链烃、烃基的概念和烷烃的同分异构体的写法及其命名法。
3、通过同系物、同分异构现象的教学,使学生进一步了解有机物的性质和结构间的关系。
4、通过烷烃分子通式的总结推导过程,学会用“通式思想”认识同系物的有机物的组成特征。
课前预习案
【自主学习】——大胆试
具体要求①阅读教材②在自习课完成教给老师检查③准备上课前10分钟展示。
一、预习目标
⑴了解烷烃的结构特点及性质规律
⑵理解同系物、同分异构体的概念及同分异构体的书写
二、预习内容
1.烷烃的概念:烷烃又叫 ( http: / / www.21cnjy.com )_____________。结构特点是碳原子间都以______键结合成_______,碳原子上剩余价键全部跟___________相结合.
2.烷烃的通式:______________(n≥1)
3.烷烃的性质
物理性质:烷烃的物理性质随着分子里碳原子 ( http: / / www.21cnjy.com )数的增多,呈规律性的变化.如常温下其状态由 变到 又变到_______沸点逐渐________相对密度__________。
烷烃的化学性质:通常 ,空气中能________,光照下能与____________反应.
4.烷烃的命名
碳原子在十以内时,以_____________________依次代表碳原子数,其后加“烷”字,碳数在十以上,以 代表,如________________。
5.同系物和同分异构体
(1)我们把结构___________,在分子组成上相差_______________原子团的物质互称同系物.
(2)化合物具有相同的_____________,但具有不同的____________现象,叫做同分异构现象.
具有同分异构现象的化合物互称为_________________________。
举 例 定 义 分子式 组成结构 性 质
同位素
同素异形体
同系物
同分异构体
【展示点评】--------我自信
具体要求①看规范(书写、格式)② ( http: / / www.21cnjy.com )看对错,找出关键词补充、完善③点评内容,讲方法规律 ④面带微笑,全面展示自我⑤用最大最美的普通话。⑥不重复别人已经评价和质疑的。
课堂探究案
一、探究目标
1、认识烷烃同系物在组成、结构式、化学性质上的共同点以及物理性质随着分子里碳原子数目的递增而变化的规律性。
2、掌握饱和链烃、烃基的概念和烷烃的同分异构体的写法及其命名法。
了解有机物的性质和结构间的关系。
探究重点:烷烃的性质,同分异构体概念的学习及同分异构体的写法
探究难点:同分异构体概念的学习及同分异构体的写法
二、探究过程
一:烷烃:
烃的分子里碳原子间都以单 ( http: / / www.21cnjy.com )键互相相连接成链状,碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合,达到饱和状态。所以这类型的烃又叫饱和烃。由于C-C连成链状,所以又叫饱和链烃,或叫烷烃。
二:同分异构现象和同分异构体
【知识拓展】
使用正、异、新的命名方法已不能满足需要。随着碳原子数增多,同分异构体的数目也增多。怎么办?
三:烷烃的命名―――系统命名法
命名步骤:
①选定分子中最长的碳链为主链,并按主链上碳原子的数目称为“某烷”。
②把主链中离支链最近的一端为起点,用阿拉伯数字给主链上的各个碳原子依次编号
定位,以确定支链的位置。
③把支链作为取代基,把 ( http: / / www.21cnjy.com )取代基名称写在烷烃名称的前面,在取代基的前面用阿拉伯数字注明它在烷烃直链上所处的位置,并在数字与取代基名称之间用一短线隔开。
1.烷烃的物理性质:
(2)烷烃的可燃性
CnH2n+2+O2 → nCO2+(n+1)H2O
【整合提升】-------我能做
具体要求①构建本节课的知识体系②理解熟记基本知识点③不明白的问题及时请教老师。
课堂练习案
【目标检测】—— 一定行(对所学内容进行巩固、深化)
1.下列烷烃,常温下呈气态的是 ( )
A.戊烷 B.丁烷 C.庚烷 D.十二烷
2.下列叙述正确的是 ( )
A.分子式相同,各元素含量也相同的物质是同种物质
B.通式相同的不同物质一定属于同系物
C.分子式相同的不同物质一定是同分异构体
D.相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体
3.(多选)下列化学性质中,烷烃不具备的是 ( )
A.可以在空气中燃烧 B.可以与Cl2在光照下发生取代反应
C.可以与溴水中的溴反应而使溴水褪色 D.能使高锰酸钾溶液褪色
4.下列有关饱和链烃的叙述正确的是 ( )
①都是易燃物②特征反应是取代反应③相邻两个烷烃在分子组成上相差一个甲基
A.①②③ B.只有① C.①② D.只有③
5.下列说法正确的是 ( )
A.凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质。彼此一定是同系物关系
B.两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则二者一定是同分异构体
C.相对分子质量相同的几种化合物,互称为同分异构体
D.组成元素质量分数相同,且相对分子质量也相同不同化合物,互为同分异构体
6.天然气、液化石油气(主要成分看作C3H8)燃烧的化学方程式分别是
现有一套以天然气为燃料的灶具,改烧液化石油气,应采取的正确措施是 ( )
A.空气和燃气的进气量都减小B.增大空气进入量或减少液化石油气进入量
C.两种气体的进入量都增大 D.减小空气进入量或增大液化石油气进入量
7.(多选)下列说法不正确的是 ( )
A.烷烃的同系物可用通式CnH2n+2表示 B.同系物的化学性质相似
C.同系物的物理性质相同 D.同分异构体的化学性质一定不相似
8.1mol乙烷在光照条件下,最多可以与多少摩尔Cl2发生取代反应 ( )
A.4 mol B.8 mol C.2 mol D.6 mol
9.下列说法正确的是 ( )
A.相对分子质量相同的物质是同种物质
B.相对分子质量相同的不同有机物不一定是同分异构体
C.具有同一通式的物质属于同系物
D.分子中含有碳和氢的化合物是烃类
10.有一类组成最简单的有机硅 ( http: / / www.21cnjy.com )化合物叫硅烷,它的分子结构与烷烃相似。下列有关说法错误的是 ( )
A.硅烷的分子通式可表示为SinH2n+2
B.硅甲烷燃烧生成二氧化硅和水
C.相同条件下,甲硅烷的密度小于甲烷
D.硅甲烷与乙硅烷的相对分子质量相差30
11.(多选)下列化学式仅代表一种物质的是 ( )
A.CH4 B.C3H8 C.C4H10 D.C5H12
12.某种烷烃11 g完全燃烧时,需要28 L氧气(标准状况下),该烷烃是( )
A.C5Hl2 B.C4H10 C.C3H8 D.C2H6
【反思与改进】——我思故我在(从展示、点评、质疑角度)
参考答案
【练习案】
1、B 2、C 3、CD 4、C 5、D 6、B 7、CD 8、D 9、B 10、C 11、AB 12、C3-3-2乙酸(助学案)
【学习目标】
1、了解乙酸的物理性质和用途。
2、学会乙酸的结构和化学性质。
3、学会酯化反应的原理和实质。
课前预习案
【自主学习】——大胆试
具体要求①阅读教材②在自习课完成教给老师检查③准备上课前10分钟展示。
课本预习:
一、乙酸
1. 分子结构
乙酸的分子式 ,结构简式 ;官能团 ,叫做 。
2. 物理性质
乙酸俗称 ,有 气味的 色液体。沸点 ,熔点 。当温度低于其熔点时,乙酸能凝结成类似冰一样的晶体,所以纯净的乙酸又叫 ,乙酸易溶于 ,普通食醋中含有 的乙酸。
3.化学性质
⑴酸性
①乙酸在水中可以电离产生氢离子,具有酸的通性,可使紫色石蕊试液变 ;能与活泼金属、碱等物质反应。
②根据课本P70“科学探究”,设计一个实验比较乙酸和碳酸的酸性强弱。
【展示点评】--------我自信
具体要求①看规范(书写、格式)②看对错, ( http: / / www.21cnjy.com )找出关键词补充、完善③点评内容,讲方法规律 ④面带微笑,全面展示自我⑤用最大最美的普通话。⑥不重复别人已经评价和质疑的。
课堂探究案
完成以下探究:
一、探究目标
1、了解乙酸的物理性质和用途。
2、学会乙酸的结构和化学性质。
3、学会酯化反应的原理和实质。
二、探究重点
1.乙酸的酸性
2.乙酸的酯化反应
三、探究难点:乙酸酯化反应的实质。
四、探究过程
⑵酯化反应 观察[实验3-4]
写出化学方程式:
酯化反应是指:
思考:
①如何配制反应混合物?
②实验中浓H2SO4起什么作用?
③酯化反应中生成物水分子里的氧原子是由醇提供,还是由羧酸提供?怎样解释“酒是陈的香”这句古语?
④酯化反应还属于哪一类有机反应类型?
⑤为什么用饱和Na2CO3溶液吸收乙酸乙酯?
⑥导管口为何不能插入碳酸钠溶液中
[小结]
酸性
酯化反应
【整合提升】-------我能做
具体要求①构建本节课的知识体系②理解熟记基本知识点③不明白的问题及时请教老师。
课堂练习案
【目标检测】—— 一定行(对所学内容进行巩固、深化)
1.钠与下列物质反应都能够产生氢气: ( http: / / www.21cnjy.com )①H2O;②CH3COOH;③CH3CH2OH。试推断这三种物质电离出H+的难易程度(从难到易的顺序) ( )
A.①②③ B.②③① C.③①② D.②①③
2.下列物质中,能与醋酸发生反应的是 ( )
①石蕊 ②乙醇 ③乙醛 ④金属铝 ⑤氧化镁 ⑥碳酸钙 ⑦氢氧化铜
A.①③④⑤⑥⑦ B.②③④⑤ C. ①②④⑤⑥⑦ D.全部
3.下列是有关生活中对醋酸的应用,其中主要利用了醋酸酸性的是 ( )
A.醋酸溶液可一定程度上治疗手足癣 B.熏醋可一定程度上防止流行性感冒
C.醋可以除去水壶上的水垢 D.用醋烹饪鱼,可除去鱼的腥味
4.若乙酸分子中的氧都是18 ( http: / / www.21cnjy.com )O,乙醇分子中的氧都是16O,二者在浓H2SO4作用下发生反应,一段时间后,分子中含有18O的物质有( ),生成物中水的相对分子质量为 。
A 、1种 B 、2种 C、3 种 D 、4种
【反思与改进】——我思故我在(从展示、点评、质疑角度)3-2-2苯(要点精讲)
要点一、苯的特殊结构与性质
【要点概述】
1.结构的特殊性
(1)苯的分子式
苯的分子式为C6H6,是一种高度不饱和烃。
(2)苯的分子结构
苯分子是一种平面正六边形结构的分子,六个碳原子和六个氢原子位于同一平面上。
(3)苯分子中的化学键
分子中不存在碳碳单键,也不存在碳碳双键,而是一种介于单键和双键之间的独特的共价键。
2.性质方面的体现
(1)苯不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色,由此可知苯在化学性质上与烯烃有很大差别。
(2)苯在催化剂(Fe或FeBr3)作用下与液溴发生取代反应,说明苯具有类似烷烃的性质。
(3)苯又能与H2或Cl2分别在催化作用下发生加成反应,说明苯具有烯烃的性质。
总之,苯易发生取代反应,能发生加成反应,难被氧化,其化学性质不同于烷烃、烯烃。
【特别提醒】因苯的凯库勒式为 ( http: / / www.21cnjy.com ),往往会造成误解,认为苯分子中是单键、双键交替的,其实,苯分子中所有的碳碳键是完全相同的。但在分析苯的不饱和程度时,其不饱和情况相当于存在三个双键。
【例题助学】
【典型例题1】
例1 苯分子实际上不具有碳碳单键和碳碳双键的简单交替结构,可以作为证据的事实有( )
①苯的间位二元取代物只有一种
②苯的邻位二元取代物只有一种
③苯不能使酸性KMnO4溶液褪色
④苯能在一定条件下与氢气反应生成环己烷
⑤苯在FeBr3存在的条件下同液溴发生取代反应
A.①③④ B.③④⑤ C.②③⑤ D.①③⑤
【解析】 苯分子若是单、双键交替结构,则间位二元取
【答案】 C
【方法指导】苯分子中不存在单、双键交替结构的证据
(1)苯分子是平面正六边形结构。
(2)苯分子中所有碳碳键完全等同。
(3)苯分子的邻位二元取代物只有一种。
(4)苯不能使溴的CCl4溶液、溴水及酸性KMnO4溶液因发生化学反应而褪色。
【变式训练】
苯环结构中,不存在单双键交替结构,可以作为证据的事实是( )
A.苯和氯气加成生成C6H6Cl6
B.苯与氯气反应生成氯苯的结构只有一种
C.邻二氯苯的结构只有一种
D.苯燃烧时产生黑烟
【解析】苯加成只能说明不饱和,A错;不管是否 ( http: / / www.21cnjy.com )单双键交替氯苯只有一种,B错;如有单双键交替,邻二氯苯就存在与氯相连的两个碳之间是单键或是双键的两种结构,C正确;苯燃烧产生黑烟只能说明不饱和度大,D错误。
【答案】C
要点二、甲烷、乙烯、苯的分子结构及典型性质的比较
【要点概述】
【特别提醒】
有机反应的发生往往和反应条件及反应物的状态 ( http: / / www.21cnjy.com )有关。如CH4和溴蒸气光照时发生反应;乙烯和溴水可发生加成反应;苯必须在催化剂存在时和液溴才能发生取代反应。
【例题助学】
【典型例题1】
对比饱和链烃、不饱和链烃的结构和性质,苯的独特性质具体来说是( )
A.难氧化(燃烧除外),易加成,难取代
B.易取代,能加成,难氧化(燃烧除外)
C.易氧化(燃烧除外),易加成,难取代
D.因是单双键交替结构,故易加成为环己烷
【解析】在50~60℃条件下, ( http: / / www.21cnjy.com )苯即能跟混酸(浓硫酸与浓硝酸混合而成)发生取代反应,反应较易进行。在加热加压并有催化剂存在时,苯能跟H2发生加成反应,但不能跟溴水发生加成反应。也就是说,苯的加成反应能进行,但较难。苯很难被氧化(燃烧除外),不能使酸性KMnO4溶液褪色。
【答案】B
【方法指导】物质的结构决定物质的性质,由于苯分子结构的特殊性决定了其化学性质的特殊性。难氧化是指不容易被酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化。
【变式训练】
下列反应属于取代反应的是( )
A.乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中
B.乙烯通入溴水中
C.在镍作催化剂的条件下,苯与氢气反应
D.苯与液溴混合后加入铁粉
【解析】乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化;乙烯能和溴水发生加成反应;苯与氢气能发生加成反应;苯与液溴混合后加入铁粉发生取代反应。
【答案】D3-4基本营养物质(易错总结)
易错点:对淀粉水解产物的判断不准致错
【对点训练1】某课外活动小组设计了如下3个实验方案,用以检测淀粉的水解程度 :
(1)甲方案:淀粉液水解液溶液变蓝
结论:淀粉尚未水解。
(2)乙方案:淀粉液水解液无银镜现象
结论:淀粉尚未水解。
(3)丙方案:淀粉液中和液生成银镜。
结论:淀粉水解完全。
上述3个方案操作及结论是否正确?说明理由。
【错解例举】(1)甲方案操作正确,结论亦正确。这是因为水解液中加碘水溶液变蓝色,故淀粉没有水解。
(2)乙方案操作错误,但结论正确 ( http: / / www.21cnjy.com )。淀粉水解后应用稀碱中和H2SO4,然后再做银镜反应实验。本方案中无银镜现象出现是因为该溶液中淀粉可能尚未水解。
(3)丙方案操作正确,结论正确。
【错音分析】不能够正确地 ( http: / / www.21cnjy.com )分析每一过程中所加试剂和溶液的成分,造成错误判断。尤其是淀粉水解反应结束后,由于溶液中有做催化剂的酸存在,银镜反应需在碱性环境中进行,所以必须在水解结束后加碱溶液中和H2SO4后才能做银镜反应,否则实验会失败的。
【正确解答】(1)甲方案操作正确,但结论错误 ( http: / / www.21cnjy.com )。这是因为水解液中加碘水,溶液变蓝色有两种情况:①淀粉尚未水解;②淀粉部分水解。故不能得出淀粉尚未水解之结论。
(2)乙方案操作错误,结论亦错误。淀粉水 ( http: / / www.21cnjy.com )解后应用碱中和H2SO4,然后再做银镜反应实验。本方案中无银镜现象出现是因为溶液pH<7,故该溶液中淀粉可能尚未水解,也可能水解完全或部分水解。
(3)丙方案操作正确,结论正确。
淀粉水解程度检验实验中,必须直接 ( http: / / www.21cnjy.com )取水解液加入碘水,不能取中和液,因为碘能与NaOH溶液反应。在检验葡萄糖时必须加入NaOH中和硫酸后再加入银氨溶液或新制备的氢氧化铜悬浊液来检验葡萄糖。
【纠错训练】某同学称取9 g淀粉溶于水,测定淀粉的水解百分率。其过程如下:
淀粉溶液混合物混合物红色沉淀
(1)各步加入的试剂为:A__________,B__________,C__________。
(2)加入A溶液而不加入B溶液是否可以__________,其理由是__________。
(3)当析出1.44g红色沉淀,淀粉 ( http: / / www.21cnjy.com )的水解率是__________。(已知1 mol葡萄糖与新制Cu(OH)2反应生成1 mol红色沉淀Cu2O)
【解析】(1)(2)测定淀粉的水解程度 ( http: / / www.21cnjy.com ),加NaOH中和H2SO4,加银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液检验—CHO。若测定淀粉水解率,则加入新制Cu(OH)2悬浊液,通过生成Cu2O的量来推算淀粉水解了多少。所以,淀粉水解时加入的A为H2SO4作催化剂,加入的B为NaOH中和掉H2SO4,因为氧化反应不能在酸性条件下发生;C为新制Cu(OH)2悬浊液。
(3)(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6
淀粉 葡萄糖
(C6H10O5)n~nC6H12O6~nCu2O
162 n 144 n
x 1.44 g
水解的淀粉质量为:x==1.62 g,
淀粉的水解率为:×100%=18%。
【答案】 (1)H2SO4 NaOH 新制Cu(OH)2悬浊液(合理答案均可)
(2)不可以 醛基与新制Cu(OH)2悬浊液反应只能在碱性条件下发生,此时的酸性环境破坏了新制Cu(OH)2悬浊液 (3)18%3-2-1乙烯(学业水平检测)
一、选择题
1.下列关于乙烯的叙述中,不正确的是( )
A.乙烯的化学性质比乙烷活泼
B.乙烯燃烧时,火焰明亮,同时伴有黑烟
C.乙烯可作香蕉等水果的催熟剂
D.乙烯分子的双键中的一个键可以断裂,容易发生加成反应和取代反应
2.下列说法中不正确的是( )
A.乙烯的结构简式为CH2CH2
B.乙烯分子中6个原子共平面
C.乙烯分子的一氯代物只有一种
D.乙烷能使溴水褪色
3.下列反应中,属于加成反应的是( )
A.SO3+H2O===H2SO4
B.CH2===CH2+H2O→CH3—CH2OH
C.CH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HCl
D.CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
4.既可以用来鉴别甲烷和乙烯,又可以用来除去甲烷中混有的少量乙烯的是( )
A.气体通过盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶
B.气体通过盛有足量溴水的洗气瓶
C.气体通过盛有足量蒸馏水的洗气瓶
D.气体与适量HCl混合
5.某烯烃与H2加成后的产物是,则该烯烃的结构式可能有( )
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
6.把m mol C2H4跟n mol ( http: / / www.21cnjy.com ) H2混合于密闭容器中,在一定条件下发生反应,生成p mol C2H6(p<m),若将反应后的混合气体点燃,完全燃烧生成CO2和H2O时,需要O2的物质的量为( )
A.(3m+n)mol B.(3m+n/2)mol
C.(3m+3p+n/2)mol D.(3m+n/2-3p)mol
7.下列说法正确的是( )
A.乙烯的电子式为
B.乙烯的球棍模型为
C.乙烯分子是空间平面结构
D.乙烯的结构简式为CH2CH2
8.下列分子中的各原子均在同一平面的是( )
A.C2H4 B.CHCl3
C.CH3CH==CH2 D.CH3—CH3
9.下列关于乙烯的结构与性质的叙述,错误的是( )
A.乙烯分子中6个原子都在同一平面内
B.乙烯与KMnO4溶液发生加成反应能使其褪色
C.乙烯分子没有同分异构体
D.乙烯分子的一氯代物只有一种结构
10.如右图是某种有机物分子的球棍模型图。 ( http: / / www.21cnjy.com )图中的“棍”代表单键或双键,不同大小的“球”代表三种不同的短周期元素的原子。对该有机物的叙述不正确的是( )
A.该有机物可能的分子式为C2HCl3
B.该有机物的分子中一定有C===C双键
C.该有机物分子中的所有原子在同一平面上
D.该有机物可以由乙烯和氯化氢加成反应得到
二、非选择题
11.现有A、B、C三种烃,其球棍模型如下图:
(1)等质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是________(填对应字母,下同)。
(2)同状况、同体积的以上三种物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是________。
(3)等质量的以上三种物质燃烧时,生成二氧化碳最多的是________,生成水最多的是________。
(4)在120 ℃、1.01×105 Pa条 ( http: / / www.21cnjy.com )件下时,有两种气态烃和足量的氧气混合点燃,相同条件下测得反应前后气体体积没有发生变化,这两种气体是________。
12.为探究乙烯与溴的加成反应,甲同学 ( http: / / www.21cnjy.com )设计并进行如下实验:先取一定量的工业用乙烯气体(在储气瓶中),使气体通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙烯与溴水发生了加成反应;乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质,推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性气体杂质,由此他提出必须先除去杂质,然后乙烯再与溴水反应。
请你回答下列问题。
(1)甲同学的实验中有关的化学方程式为:___________________________________
________________________________________________________________________。
(2)甲同学设计的实验________(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴发生加成反应,其理由是________。(填写序号)
①使溴水褪色的反应未必是加成反应
②使溴水褪色的反应就是加成反应
③使溴水褪色的物质未必是乙烯
④使溴水褪色的物质就是乙烯
(3)乙同学推测此乙烯中必定含有一种杂 ( http: / / www.21cnjy.com )质气体是________,它与溴水反应的化学方程式是________________________________。在验证过程中必须全部除去。除去该杂质的试剂可用________。
(4)为验证这一反应是加成反 ( http: / / www.21cnjy.com )应而不是取代反应,丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性,理由是__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
13.标准状况下,1.6 ( http: / / www.21cnjy.com )8 L无色可燃性气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水中,得到白色沉淀的质量为15.0 g;若用足量碱石灰吸收燃烧产物,增重9.3 g。
(1)计算燃烧产物中水的质量。
(2)若原气体是单一气体,通过计算推断它的分子式。
(3)若原气体是两种等物质的量的气体的混合物,其中只有一种是烃,请写出它们的分子式(只要求写出一组)。
参考答案与解析
1、D【解析】乙烯分子中的双键有一个易断裂,使得乙烯容易发生加成反应,并不易发生取代反应。
2、D【解析】乙烯的结构简式为CH2CH2,分子中6个原子共平面,完全对称,一氯代物只有一种,A、B、C正确。乙烷不能使溴水褪色,D错误。
3、B
4、B【解析】乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色, ( http: / / www.21cnjy.com )乙烯被氧化生成二氧化碳和水,生的二氧化碳气体又混在甲烷气体中,所以不能用此法来除去混在甲烷中的少量乙烯,A项不正确;乙烯和溴水发生加成反应而使溴水褪色,生成加成产物二溴乙烷为液体,所以能用溴水鉴别甲烷和乙烯,又能用溴水除去甲烷中的乙烯,B项正确;用水洗的方法不能鉴别甲烷和乙烯,因为二者都不溶于水,常温条件下二者都不和水反应,C项不正确;气体与适量HCl混合,二者都不与HCl在常温条件下反应,D项不正确。
5、C【解析】该烯烃的结构可能为、、三种,C项正确。
6、B【解析】m mol C2H4完全 ( http: / / www.21cnjy.com )燃烧消耗O2为m(2+)mol=3m mol,n mol H2完全燃烧消耗O2为 mol;m mol C2H4和n mol H2发生反应后的生成物和剩余的反应物的耗氧量都与m mol C2H4和n mol H2的耗氧量相同,B项正确。
7、C【解析】乙烯分子中碳原子间是双键,有两对共用电子对,A错误;碳原子半径应比氢原子大,B错误;乙烯的结构简式为CH2CH2,D错误。
8、A【解析】乙烯分子是一种平面结构,2个碳 ( http: / / www.21cnjy.com )原子和4个氢原子在同一平面上。因为CH4是正四面体结构,所以只要含有—CH3结构的分子就不可能是所有原子在同一平面上。
9、B【解析】乙烯与KMnO4溶液反应,是乙烯被KMnO4氧化,而不是发生加成反应。
10、D【解析】由该分子的球棍模型可看出,碳碳之间成双键,结合CH2===CH2分子结构特点可推断A、B、C正确。
11、(1)A (2)C (3)B A (4)A、B
【解析】据球棍模型可知A为CH4,B为C2H4,C为C2H6。
(1)等质量的烃CxHy完 ( http: / / www.21cnjy.com )全燃烧时,氢元素的质量分数越大,耗氧量越大,即碳氢原子个数比越小耗氧量越多。CH4、C2H4、C2H6中的依次为、、,故CH4耗O2最多。
(2)等物质的量的烃CxH ( http: / / www.21cnjy.com )y完全燃烧时,(x+)的值越大,耗氧量越大,CH4、C2H4、C2H6的x+依次为1+=2、2+=3、2+=3.5,故C2H6耗O2最多。
(3)等质量的三种物质,C2H4的含碳量最高,故C2H4燃烧生成的CO2最多;CH4的含氢量最高,故CH4生成的H2O最多。
(4)温度大于或等于100 ℃条件下,当烃分子中含有4个氢原子时,该烃完全燃烧前后气体体积不变,故答案为CH4、C2H4。
12、(1)CH2===CH2+Br2―→(2)不能 ①③(3)H2S H2S+Br2===2HBr+S↓
NaOH溶液或CuSO4溶液(4)如果乙烯与Br2发生取代反应,必定生成HBr,溶液的酸性会明显增强,故可用pH试纸予以验证
13、(1)2.7 g (2)C2H4 (3)C4H6、H2(或C3H8、CO或C3H6、CH2O)
【解析】(1)气体燃烧生成CO2的质量为:×44 g/ mol=6.6 g。
气体燃烧生成H2O的质量为:9.3 g-6.6 g=2.7 g。
(2)标准状况下,1.68 L气体的物质的量为:=0.075 mol。
每摩尔气体中含碳的物质的量为:÷0.075=2.0 mol。
含氢的物质的量为:×2÷0.075=4.0 mol。
此问无法确定可燃性气体是否含有氧元素,只能据第(3)问的要求,确定该气体为烃。则该气体的分子式为C2H4。
(3)若原气体是两种等物质的量的气体的混合物 ( http: / / www.21cnjy.com ),其中只有一种是烃,则烃与另一种可燃性气体组成的混合气体的平均分子组成为C2H4。现为等物质的量混合,所以在2 mol混合气体中,应含有4 mol C原子、8 mol H原子,则这两种气体可以是C4H6和H2按1?1组成的混合气体,也可以是C3H8与CO或C3H6与CH2O按1?1组成的混合气体3-2-1乙烯(助学案)
【学习目标】
能说出乙烯的来源和用途;
能写出乙烯分子的组成和结构;
能说出乙烯的物理性质
4、能写出乙烯典型的化学反应方程式,掌握加成反应。
课前预习案
【自主学习】——大胆试
具体要求①阅读教材②在自习课完成教给老师检查③准备上课前10分钟展示。
一、预习目标
1、能说出乙烯的来源和用途;
2、能写出乙烯分子的组成和结构;
3、能说出乙烯的物理性质
二、预习问题
一、苯是1825年由英国科学家 ( http: / / www.21cnjy.com ) 首先发现的,与乙烯一样是一种重要的 _______,其产品在今天的生活中无处不在,应用广泛。
二、苯
㈠苯的物理性质
1. 色、有特殊气味的有 的 。
2.比水 , 溶于水; 溶于有机溶剂。
3.沸点是80.1℃(易 );熔点是5.5℃(苯放入冰水混合物中 )。
㈡苯分子结构
1.苯的分子式为 ,结构式
结构简式 或
2、分析苯分子的结构特点,推测苯的化学性质有哪些?
㈢苯的化学性质
苯的化学性质与烯烃有很大区别,在一定条件下可发生如下反应:
1.苯的氧化反应:
苯在空气中燃烧:(方程式) _________
现象:
[思考]你能解释产生这种现象的原因吗 ____________________________________________
2.苯的取代反应
苯在一定条件下,可以与溴发生取代反应
溴苯是 色 体,密度比水 。
[思考]比较烷烃和苯跟卤素单质的取代反应条件有何不同?
3.苯的加成反应
一定条件下可以和氢气、氯气等发生加成反应。苯在金属镍作催化剂,加热的条件下可以与氢气发生加成反应,生成环己烷,写出此反应的化学方程式。
四、芳香烃
概念:含 的烃,如甲苯(苯的同系物)、二甲苯等。
【展示点评】--------我自信
具体要求①看规范(书写、格式)②看对 ( http: / / www.21cnjy.com )错,找出关键词补充、完善③点评内容,讲方法规律 ④面带微笑,全面展示自我⑤用最大最美的普通话。⑥不重复别人已经评价和质疑的。
课堂探究案
完成以下探究:
一、探究目标
能说出乙烯的来源和用途;
能写出乙烯分子的组成和结构;
能说出乙烯的物理性质
能写出乙烯典型的化学反应方程式,掌握加成反应。
二、探究重难点:乙烯的化学性质和加成反应的概念。
三、探究过程
一、乙烯的来源和用途
1、来源:从________中获得乙烯,已成为目前工业生产乙烯的主要途径。
2、用途:________________________________
3、价值:________的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
观察实验现象并记录到下表中:
通入酸性高锰酸钾溶液中
通入溴的四氯化碳溶液中
点燃
(想一想)由实验现象可知,哪些现象证明生成物与烷烃具有相同的性质?哪些现象证明生成物可能具有不同于烷烃的性质?
推测:你认为生成的气体中都是烷烃吗?说明理由______________________
________________________________________________________________。
(概念小结) 烯烃:______________________________________________。
二.乙烯的组成和结构
(写一写)分子式: 电子式:
结构式: 结构简式:
空间构型:
(讨论一下)已知乙烯分子中碳碳双键 ( http: / / www.21cnjy.com )的键能(615KJ/mol)小于碳碳单键的键能(348KJ/mol)的2倍,同时双键中两个键的键能也不相等。这说明什么问题呢?
三.乙烯的化学性质
1、氧化反应(1)燃烧:(被____氧化)
化学方程式:______________________________________
(2)被_________________氧化,生成__________。
2、加成反应
概念:_________________________________________________
________________________________________________________________。
(练一练)乙烯还能与H2、Cl2、HCl、H2O(H-OH)等发生加成反应,试写出其反应的化学方程式。
3、加聚反应
【整合提升】-------我能做
具体要求①构建本节课的知识体系②理解熟记基本知识点③不明白的问题及时请教老师。
课堂练习案
【目标检测】—— 一定行(对所学内容进行巩固、深化)
1、在1.01×105Pa、150℃条件下,某烃完全燃烧,反应前后压强不发生变化,该烃可能是( )
A.CH4 B.C2H6 C.C2H4 D.C2H2
2、除去乙烷中混有的少量乙烯,最好的方法是( )
A 将混合气体点燃 B 将混合气体通过溴水
C 将混合气体在催化剂条件下跟氢气反应 D 将混合气体通过酸性KMnO4溶液
3、由乙烯推测丙烯(CH2=CH—CH3)的结构或性质正确的是( )
A. 不能使酸性KMnO4溶液退色 B. 能在空气中燃烧
C. 能使溴水退色 D. 与HCl在一定条件下加成只得到一种产物
4、不可能是乙烯加成产物的是( )
A. CH3CH3 B. CH3CHCl2 C. CH3CH2OH D. CH3CH2Br
5、下列关于乙烯的叙述中,不正确的是( )
A.乙烯的化学性质比乙烷活泼
B.乙烯燃烧时火焰明亮,同时冒出黑烟
C.乙烯可作香蕉等果实的催熟剂
D.乙烯双键中的一个键可以断裂,容易发生加成反应和取代反应
6、1mol乙烯与氯气完全加成,再与氯气彻底取代,两个过程共用氯气( )
A.1mol B.4mol C.5mol D.6mol
7、下列反应中属于加成反应的是( )
A.乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.将四氯化碳滴入溴水中,振荡后水层接近无色
C.乙烯使溴水褪色 D.甲烷与氯气混合,黄绿色消失
8、从南方往北方长途运输水果时,常常将浸泡有高锰酸钾溶液的硅藻土放置在盛放水果的容器中,其目的是( )
A.利用高锰酸钾溶液杀死水果周围的细菌,防止水果霉变
B.利用高锰酸钾溶液吸收水果周围的氧气,防止水果腐烂
C.利用高锰酸钾溶液吸收水果产生的乙烯,防止水果早熟
D.利用高锰酸钾溶液的氧化性,催熟水果
【反思与改进】——我思故我在(从展示、点评、质疑角度)
参考答案
【练习案】
1、BC 2、B 3、B 4、AC 5、D 6、C 7、C 8、C
实验探究3-2-1乙烯(易错总结)
易错点:对加成反应的理解不准确致错
【对点训练1】
下列各反应中属于加成反应的是( )
A.CH2===CH2+H—OHCH3—CH2—OH
B.H2+Cl22HCl
( http: / / www.21cnjy.com )
【错解】 A
【错因分析】
( http: / / www.21cnjy.com )
【正确解答】AC
【热点点拨】
加成反应发生的位置是在不饱和碳原子上,是断裂部分化学键,把原子或原子团直接加上去。
【变式训练1】
体育比赛中当运动员肌肉挫伤或扭伤时,队医随即对准运动员的受伤部位喷射药剂——氯乙烷(沸点为12.27℃),进行局部冷冻麻醉应急处理。
(1)制取氯乙烷(CH3CH2Cl)的最好的方法是( )
A.乙烷与氯气发生取代反应
B.乙烯与氯气发生加成反应
C.乙烷与氯化氢反应
D.乙烯与氯化氢发生加成反应
(2)写出所选反应的化学方程式:__________。
【解析】(1)乙烷和氯气反应的产 ( http: / / www.21cnjy.com )物为各种氯代乙烷的混合物;乙烯和氯气加成反应的产物为1,2-二氯乙烷;只有乙烯和氯化氢的加成反应才能得到较纯净的一氯乙烷,产物为CH3CH2Cl;乙烷与氯化氢不反应。所以答案为D。
(2)加成反应发生在不饱和碳原子上,所以化学方程式为CH2===CH2+HClCH3CH2Cl。
【答案】(1)D (2)CH2===CH2+HClCH3—CH3Cl3-1-1最简单的有机物—甲烷(易错总结)
易错点 对取代反应的理解不清致错
【对点训练1】
在光照条件下,将1mol CH4与Cl2反应,得到等物质的量的4种取代产物,则消耗Cl2物质的量为( )
A.1mol B.2mol
C.2.5mol D.10mol
【错解】 D
【错因分析】 有些同学没有把1mol ( http: / / www.21cnjy.com )CH4分成四等份,每份0.25mol,而是认为四种取代产物每种1mol,则:1×1+1×2+1×3+1×4=10mol,所以错选D。
【正确解答】 由于CH4+Cl2CH3Cl+HCl,CH4+2Cl2CH2Cl2+2HCl,CH4+3Cl2CHCl3+3HCl,CH4+4Cl2CCl4+4HCl。1mol CH4生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4各为0.25mol,则消耗Cl2为(0.25+0.25×2+0.25×3+0.25×4)mol=2.5mol。答案为C。
【易错提醒】CH4与Cl2的取代 ( http: / / www.21cnjy.com )反应有以下特点:(1)产物为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl的混合物;(2)烃中有几摩尔H原子,则最多能跟与氢原子物质的量相同的Cl2发生取代反应。有同学误认为1mol Cl2取代2mol氢原子,原因是没有注意氯化氢中的氯原子。
【热点点拨】
甲烷与氯气的取代反应无论甲烷与氯气的比例如何,均会生成四种有机产物,即CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4。
【变式训练1】
将CH4和Cl2按1∶1比例混合,经光 ( http: / / www.21cnjy.com )照完全反应后,常温常压下生成的气态物质共有__________种,得到的产物中含量最高的是__________。
【解析】 把CH4和Cl2按1∶1 ( http: / / www.21cnjy.com )混合,在光照下完全反应,得到的产物是含有HCl、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4的混合物,其中4种是有机物,HCl和CH3Cl是气态物质(常温常压下),HCl的产量最高。
【答案】 2 HCl3-3-1乙醇(要点精讲)
要点一、实验探究金属钠与乙醇的反应
【要点概述】
1.乙醇与钠的反应
实验操作 实验现象 实验结论
无水乙醇中放入金属钠后,钠的颗粒沉在乙醇的底 ( http: / / www.21cnjy.com )部并缓慢消失,同时有无色气泡生成于钠粒的表面,并从乙醇中逸出。气体燃烧火焰呈淡蓝色,烧杯内壁上凝结了无色液体,石灰水不变浑浊 乙醇与钠反应生成氢气,说明乙醇分子里有不同于烃分子的官能团存在
2.乙醇、水与钠反应的比较
钠与水反应的实验 钠与乙醇反应的实验
金属钠的变化 钠粒浮在水面上,熔化成闪亮的小球,四处游动,发出“嘶嘶”的响声,钠球迅速减小,最后完全消失 钠粒沉于无水乙醇的底部,不熔成闪亮的小球,也不发出响声,反应缓慢,钠球最后完全消失
钠与水反应的实验 钠与乙醇反应的实验
生成气体 均有无色气体生成,做爆鸣实验时,有爆鸣声
产物的检验 向反应后的溶液中加入酚酞,溶液变红,证明有碱性物质生成
反应实质 水分子的氢原子被置换的置换反应 乙醇分子中羟基(—OH)上的氢原子被置换的置换反应
钠与水反应的实验 钠与乙醇反应的实验
反应方程式 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 2Na+2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa+H2↑
实验装置 反应应在烧杯或培养皿等大口容器中进行 反应可在试管中进行
【特别提醒】
(1)密度:水>钠>乙醇。
(2)乙醇与其他活泼金属(如K、Ca ( http: / / www.21cnjy.com )、Mg、Al等)也能发生类似的反应,置换出H2,如Mg+2CH3CH2OH―→(CH3CH2O)2Mg+H2↑。
(3)实验室中,常用无水乙醇销毁散落的钠的小颗粒,不能用水。
【例题助学】
【典型例题1】关于乙醇的说法中正确的是( )
A.乙醇结构中有—OH,所以乙醇溶解于水,可以电离出OH-而显碱性
B.乙醇燃烧生成二氧化碳和水,说明乙醇具有氧化性
C.乙醇与钠反应可以产生氢气,所以乙醇显酸性
D.乙醇与钠反应非常平缓,所以乙醇羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼
【解析】乙醇不能电离出氢氧根离子,—OH ( http: / / www.21cnjy.com )和OH-是完全不同的粒子;乙醇的氧化反应表现的是乙醇的还原性;乙醇与钠反应可以产生氢气,此时,并不是氢离子的性质,不能说明乙醇显酸性;乙醇与钠反应比水与钠反应平缓,说明乙醇羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼。
【答案】D
【方法归纳】酸性是指电离出氢离子的物质,根 ( http: / / www.21cnjy.com )据反应的剧烈程度不同判断产生H2的速率。其反应速率由氢原子的活泼性决定,氢原子的活动性顺序为水>乙醇。
【变式训练】下列物质,都能与Na反应放出H2,其产生H2的速率排列顺序正确的是( )
①C2H5OH ②H2CO3溶液 ③H2O
A.①>②>③ B.②>①>③ C.③>①>② D.②>③>①
【解析】Na与H2O反应 ( http: / / www.21cnjy.com )比与C2H5OH反应剧烈,故反应速率③>①,可排除A、B两项。H2CO3溶液中不仅含有H2O,而且含有H2CO3,H2CO3电离出H+使溶液呈酸性,Na与H2CO3反应比与H2O反应剧烈得多,故可知反应速率排序为②>③>①。
【答案】 D
要点二、乙醇的性质与结构
【要点概述】
1.乙醇的性质与键的断裂
乙醇的性质 键的断裂
与钠反应 断①键
燃烧 断①②③④⑤键
催化氧化 断①③键
2.乙醇催化氧化的实质
总反应方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,反应中Cu作催化剂。
【特别提醒】
(1)醇催化氧化的条件:与羟基相连的碳原子上有氢原子。
(2)醇发生催化氧化时,由于分子中去掉了2个氢原子,相应氧化产物的相对分子质量比醇小2。
【例题助学】
【典型例题1】乙醇分子中的各种化学键如图所示,关于乙醇在各种反应中断裂键的说明不正确的是( )
A.和金属钠反应时键①断裂
B.在铜或银催化共热下与O2反应时断裂①和③
C.在铜或银催化共热下与O2反应时断裂①和⑤
D.在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤
【解析】乙醇与钠反应生成 ( http: / / www.21cnjy.com )乙醇钠,是羟基中的O—H键断裂,A正确;乙醇催化氧化成乙醛时,断裂①和③化学键,B正确,C错误;乙醇完全燃烧时,化学键①②③④⑤全部断裂。答案为C。
【答案】C
【变式训练】
下列方法中可以证明乙醇分子中有一个氢原子与其他氢原子不同的是( )
A.1 mol 乙醇完全燃烧生成3 mol 水
B.乙醇可以制饮料
C.1 mol 乙醇跟足量的Na作用得0.5mol H2
D.1 mol 乙醇可生成1 mol 乙醛
【解析】A中,乙醇燃烧时,所有的氢原子均参 ( http: / / www.21cnjy.com )与反应生成H2O;B项无法证明;D中,乙醇氧化成乙醛时,O—H虽参与反应,可C—H也参与反应,也无法证明氢原子的不同。乙醇和足量钠反应,参与反应的氢原子占醇分子中氢原子的六分之一,说明其中一个氢原子与另外五个不同。
【答案】C3-4基本营养物质(要点精讲)
要点一 基本营养物质
【要点概述】
元素组成 代表物 代表物分子
糖类 单糖 碳、氢、氧 果糖、葡萄糖 C6H12O6
双糖 碳、氢、氧 蔗糖、麦芽糖 C12H22O11
多糖 碳、氢、氧 淀粉、纤维素 (C6H10O5)n
油脂 油 碳、氢、氧 植物油
脂 碳、氢、氧 动物脂肪 高级脂肪酸甘油酯
蛋白质 碳、氢、氧、氮、硫、磷等 酶、肌肉、毛发等 氨基酸连接成的高分子
2.油脂的结构
油脂也属于酯类化合物,它是由高级脂肪酸与甘油(丙三醇)所生成的酯。
SHAPE \* MERGEFORMAT ( http: / / www.21cnjy.com )
R1、R2、R3代表饱和烃基或不饱和烃基,它们可以相同,也可以不同。
3.糖类的组成
类别 单糖 双糖 多糖
特点 不能水解 能水解成两分子单糖 能水解成多分子单糖
分子式 C6H12O6 C12H22O11 (C6H10O5)n
代表物 果糖、葡萄糖 蔗糖、麦芽糖 淀粉、纤维素
(1)葡萄糖和果糖、蔗糖和麦芽糖互为同分异构体;(2)淀粉和纤维素分子组成中的n值不同,不是同分异构体关系。
4.葡萄糖的分子结构
葡萄糖的分子结构为: SHAPE \* MERGEFORMAT HYPERLINK "http://www.21cnjy.com"
含有两种官能团,即羟基(—OH)和醛基(—CHO)。
糖类的分子式大多能用Cn( ( http: / / www.21cnjy.com )H2O)m表示,有些糖却不符合该通式,如鼠李糖(C6H12O5),有些符合此通式却不是糖,如乙酸(CH3COOH)。
【例题助学】
【典型例题1】
例1 现有下列物质:①纤维素 ②甲酸甲酯(HCOOCH3) ③淀粉 ④乙酸,其中符合Cn(H2O)m的组成,但不属于糖类的是:( )
A.②④ B.①② C.①④ D.②③
【解析】 纤维素和淀粉的组成可表示为(C ( http: / / www.21cnjy.com )6H10O5)n即[C6(H2O)5]n,符合Cn(H2O)m的组成,且属于多糖;甲酸甲酯和乙酸分子式为C2H4O2,符合C2(H2O)2,但不是糖类,符合题意。
【答案】 A
【要点点睛】解答此类题要注意两点:(1)熟悉常见基本营养物质。(2)常见基本营养物质的组成和结构特点。
【变式训练】下列物质属于人体所需的营养物质的是_______;其中属于基本营养物质的是________。
①油脂 ②蛋白质 ③矿物油 ④糖类 ⑤维生素 ⑥无机盐 ⑦水
【解析】人体所需的营养物质有多种,而基本营养物质为:糖类、油脂和蛋白质。
【答案】①②④⑤⑥⑦ ①②④
要点二、糖类和蛋白质的特征反应
【要点概述】
实验内容 实验步骤 实验现象
葡萄糖 观察葡萄糖样品,取约2g葡萄糖固体加入盛有5mL水的试管中,充分溶解;然后加入新制的氢氧化铜悬浊液约5滴,加热至沸腾,观察并记录现象 生成砖红色沉淀
实验内容 实验步骤 实验现象
淀粉 将碘酒滴到一片土豆(或面包)上 土豆(或面包)变蓝
蛋白质 取一小块鸡皮,置蒸发皿中,滴加3滴~5滴浓硝酸,在酒精灯上微热,观察并记录现象 蛋白质变黄
实验内容 实验步骤 实验现象
实验结论 (1)葡萄糖的特征反应:①在碱性、加热 ( http: / / www.21cnjy.com )条件下,能与银氨溶液反应析出银。②在加热条件下,也可与新制的氢氧化铜悬浊液反应产生砖红色沉淀。①②都可用来鉴别葡萄糖(2)淀粉特征反应:在常温下,淀粉遇碘变蓝(3)蛋白质特征反应:①硝酸可以使蛋白质变黄,称为蛋白质的颜色反应,常用来鉴别部分蛋白质。②蛋白质烧焦时有特殊的气味(烧焦的羽毛味)。此方法也可用于鉴别蛋白质
糖尿病患者的血液或尿液中的葡萄糖含量超出正常范围。用葡萄糖的特征反应对人体血液或尿液中葡萄糖含量的测定,可以判断是否患有糖尿病。
例2 下列关于检验某病人尿糖的做法中正确的是( )
A.取尿样,加入新制Cu(OH)2悬浊液,观察发生的现象
B.取尿样,加入过量稀H2SO4,再加入新制Cu(OH)2悬浊液,观察发生的现象
C.取尿样,加入新制Cu(OH)2悬浊液,煮沸,观察发生的现象
D.取尿样,加入Cu(OH)2固体,煮沸,观察发生的现象
【解析】 葡萄糖的检验可在碱性条件下与新制Cu(OH)2悬浊液共热,或与银氨溶液共热。
【答案】 C
【变式训练】下列关于蛋白质的叙述不正确的是( )
A.鸡蛋黄的主要成分是蛋白质
B.鸡蛋白遇硝酸变黄色
C.鸡蛋炒糊时有烧焦羽毛的气味
D.蛋白质水解最终产物是氨基酸
【解析】 鸡蛋白的主要成分是蛋白质 ( http: / / www.21cnjy.com ),A项错;鸡蛋白的主要有机成分是蛋白质,蛋白质遇硝酸变黄色,蛋白质水解的最终产物是氨基酸,蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味。
【答案】 A3-2-2苯(学业水平检测)
一、选择题
1.下列关于苯的性质的叙述中,不正确的是( )
A.苯是无色带有特殊气味的液体
B.常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体
C.苯在一定条件下能与溴发生取代反应
D.苯不具有典型的双键所具有的加成反应的性能,故不可能发生加成反应
2.苯环结构中,不存在单双键交替结构,可以作为证据的事实是( )
①苯不能使酸性KMnO4溶液褪色;
②苯环中的碳碳键的键长均相等;
③苯能在一定条件下跟H2加成生成环己烷;
④苯在FeBr3存在的条件下与液溴可发生取代反应,但不因化学变化而使溴水褪色
A.②③④ B.①③④
C.①②④ D.①②③
3.下列变化属于物理变化的是( )
A.苯和溴水混合后振荡
B.苯、液溴和铁粉混合
C.石蜡油的分解
D.甲烷和氯气混合后光照
4.下列关于乙烯和苯的叙述中正确的是( )
A.两者都易发生取代反应
B.两者都可以与溴水发生加成反应
C.两者分子中所有原子都在同一平面上
D.两者都含有碳碳双键,都能与酸性高锰酸钾溶液反应
5.下列实验能获得成功的是( )
A.用溴水可鉴别苯、乙醇、苯乙烯
B.加浓溴水,然后过滤可除去苯中少量乙烯
C.苯、溴水、铁粉混合制成溴苯
D.可用分液漏斗分离硝基苯和苯
6.下列反应中前者属于取代反应,后者属于加成反应的是( )
A.甲烷与氯气混合后光照反应;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应;苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷
C.苯滴入浓硝酸和浓硫酸的混合液中,有油状物生成;乙烯与水生成乙醇的反应
D.在苯中滴入溴水,溴水褪色;乙烯自身生成聚乙烯的反应
7.下列关于苯的叙述正确的是( )
A.苯的分子式为C6H6,它不能使酸性KMnO4溶液褪色,属于饱和烃
B.从苯的凯库勒式()看,苯分子中含有碳碳双键,应属于烯烃
C.在催化剂作用下,苯与液溴反应生成溴苯,发生了加成反应
D.苯分子为平面正六边形结构,6个碳原子之间的价键完全相同
8.实验室用溴和苯反应制取溴苯,得到粗溴苯后 ( http: / / www.21cnjy.com ),要用如下操作精制:①蒸馏;②水洗;③用干燥剂干燥;④10%NaOH溶液洗;⑤水洗。正确的操作顺序为( )
A.①②③④⑤ B.②④⑤③①
C.④②③①⑤ D.②④①⑤③
9.下列变化不是由加成反应引起的是( )
A.苯中加溴水振荡,溴水层褪色
B.烯烃通入溴的CCl4溶液中褪色
C.乙烯在一定条件下生成乙烷
D.苯转化为环己烷
10.下列反应属于加成反应的是( )
A.C3H8+Cl2C3H7Cl+HCl
B.2FeCl2+Cl2===2FeCl3
C.CH2===CH2+H2OCH3CH2OH
D.
二、非选择题
11.中学实验室用如图所示装置制取少量溴苯。请填写下列空白。
(1)在烧瓶a中装的试剂是苯、溴和铁屑。导管b的作用有两个:一是导气,二是兼起________的作用。
(2)反应过程中在导管c的下口附近可以观察到白雾出现,这是由于反应生成的________遇水蒸气而形成的。
(3)反应完毕后,向锥形瓶d中滴入AgNO3溶液,有________生成。
(4)反应完毕后,将烧瓶a中的液体倒入盛有 ( http: / / www.21cnjy.com )冷水的烧杯里,可以观察到烧杯底部有________色不溶于水的液体。这是溶解了________的粗溴苯。
(5)写出烧瓶a中发生反应的化学方程式:____________________________________。
12.某液态烃的分子式为C ( http: / / www.21cnjy.com )mHn,相对分子质量为H2的39倍。它不能使酸性KMnO4溶液褪色,不能同溴的四氯化碳溶液反应而使其褪色。在催化剂存在时,7.8 g 该烃能与0.3 mol H2发生加成反应生成相应的饱和烃CmHp。则:
(1)m、n、p的值分别是m=________,n=________,p=________。
(2)CmHp的结构简式是:________。
(3)CmHn能和浓硫酸、浓硝酸的混合酸反应,该反应的化学方程式是________________,
该反应属于__________反应,有机产物的名称是__________________。
13.学生为探究苯与溴发生反应的原理,用如图所示装置进行了实验。根据相关知识回答下列问题:
(1)实验开始时,关闭K2,开启K1和分液漏 ( http: / / www.21cnjy.com )斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,反应开始。过一会儿,在装置Ⅲ中可能观察到的现象是___________________________________。
(2)整套实验装置中能防止倒吸的装置有________(填装置序号)。
(3)你认为通过该实验,有关苯跟溴反应的原理方面能得出的结论是___________。
(4)本实验能不能用溴水代替液溴?________。
(5)采用冷凝装置,其作用是__________________________________________________。
(6)Ⅲ装置中小试管内苯的作用是_____________________________________________。
(7)若实验时,无液溴,但实验室有溴水,该实验________(填“能”或“不能”)做成功。
参考答案与解析
1、D【解析】由于苯的特殊结构,决定了它既具有饱和烃的性质(取代反应),又具有不饱和烃的性质(加成反应)。
2、C【解析】苯中若存在典型的碳碳双 ( http: / / www.21cnjy.com )键必然能使酸性KMnO4溶液褪色,能与H2发生加成反应,也容易与溴水发生加成反应而使溴水褪色,因此①②④说明苯分子中不存在碳碳双键,C项正确。
3、A【解析】苯和溴水混合振荡发生萃取,属于 ( http: / / www.21cnjy.com )物理变化,A项正确;苯、液溴和铁粉混合时,苯和液溴发生取代反应生成溴苯,属于化学变化,B项不正确;石蜡油分解是长链烃断裂为短链烃的化学反应,C项不正确;甲烷和氯气光照条件下发生取代反应,属于化学变化,D项不正确。
4、C【解析】苯易取代,能加成,乙烯易加成, ( http: / / www.21cnjy.com )不取代,A错误;苯不与溴水反应,B错误;乙烯、苯分子中所有原子都在同一平面上,C正确;苯分子中不含碳碳双键,不与酸性高锰酸钾溶液反应,D错误。
5、A【解析】A项苯中加溴水后分层,上层为溴的苯溶液(红棕色),下层为无色水层,乙醇中加溴水不分层,苯乙烯中加溴水,结果溴水褪色,且所得混合物是分层的,所以A项成功;B项中苯仍溶解溴与乙烯反应生成的二溴乙烷,C项中不能用溴水;D项中苯能溶解硝基苯。
6、C【解析】A项,分别属于取代反应、氧化 ( http: / / www.21cnjy.com )反应;B项,都属于加成反应;C项,分别属于取代反应、加成反应;D项,分别属于物理变化(萃取)、加聚反应。
7、D【解析】从苯的分子式C6H6看,其氢原子数未达饱和,应属不饱和烃,而苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,是由于苯分子中的碳碳键是介于单键与双键之间的独特的键所致;苯的凯库勒式并未反映出苯的真实结构,只是由于习惯而沿用,不能由其来认定苯分子中含有双键,因而苯也不属于烯烃;在催化剂的作用下,苯与液溴反应生成了溴苯,发生的是取代反应而不是加成反应;苯分子为平面正六边形结构,其分子中6个碳原子之间的价键完全相同。解答此题,首先应明确并不是苯的真实结构,在苯的结构中碳碳键是完全相同的一种特殊的键。苯可以在不同的条件下发生加成反应或取代反应。
8、B【解析】粗溴苯里含有苯和溴 ( http: / / www.21cnjy.com ),要得到纯净的溴苯,先要用大量水洗去没有反应的苯和溴,再用NaOH除去残余的溴,然后用水除去残余的NaOH,最后,用干燥剂干燥溴苯除去水,再蒸馏。
9、A【解析】A项是由于萃取。
10、C【解析】加成反应属于有机反应,排除B项。特点;A+B→C,故选C。
11、(1)冷凝回流 (2)HBr
(3)淡黄色沉淀(或AgBr沉淀) (4)褐 溴
【解析】(1)导管b的作用有两个:一是导气,二是冷凝回流(或冷凝管、冷凝器)。
(2)有白雾出现,是因为反应生成的HBr遇水蒸气而形成的小液滴。
(3)向锥形瓶d中滴加AgNO3溶液,会有浅黄色沉淀生成,离子方程式为Ag++Br-===AgBr↓。
(4)烧杯底部有褐色不溶于水的液体,这是因为溴苯中溶解了少量溴。纯溴苯为无色液体,密度比水大。
12、(1)6 6 12 (2) ( http: / / www.21cnjy.com )
【解析】解答本题可先由CmHn相 ( http: / / www.21cnjy.com )对分子质量是H2的39倍,求出其相对分子质量,再由与H2加成推出不饱和键的情况。结合所学知识,可推断出CmHn的分子式,然后结合苯的性质和结构特点得出答案。
由题意知CmHn的相对分子质量为3 ( http: / / www.21cnjy.com )9×2=78,所以可推知1 mol CmHn可与3 mol H2发生加成,习惯方法应推知其分子中有3个双键,但它不能与酸性KMnO4溶液和溴的四氯化碳溶液反应而使其褪色,根据所学知识,推测符合其情况的只有苯环的结构,从而推出CmHn的分子式为C6H6,C6H6能与3 mol H2加成生成C6H12,也能与浓硝酸发生取代反应。
13、(1)小试管中有气泡,液体变棕黄色 ( http: / / www.21cnjy.com ),有白雾出现,广口瓶内溶液中有淡黄色沉淀生成 (2)Ⅲ和Ⅳ (3)苯跟液溴可以发生取代反应 (4)不能 (5)防止溴和苯挥发,减少苯和溴的损失 (6)除去HBr中的Br2,防止干扰HBr的检验 (7)能3-3-2乙酸(要点精讲)
要点一、乙醇、水、碳酸、乙酸分子中羟基氢的活泼性
【要点概述】
1.设计实验验证
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)设计实验
操作 现象 结论(—OH中H原子活泼性顺序)
a.四种物质各取少量于试管中,各加入紫色石蕊溶液两滴 ②、④变红,其他不变 ②、④>①、③
操作 现象 结论(—OH中H原子活泼性顺序)
b.在②、④试管中,各加入少量碳酸钠溶液 ②中产生气体 ②>④
c.在①、③中各加入少量金属钠 ①产生气体,反应迅速③产生气体,反应缓慢 ①>③
2.实验结论总结
乙醇 水 碳酸 乙酸
羟基氢的活泼性
电离程度 微弱电离 部分电离 部分电离 部分电离
酸碱性 中性 弱酸性 弱酸性
乙醇 水 碳酸 乙酸
与Na 反应 反应 反应 反应
与NaOH 不反应 不反应 反应 反应
与NaHCO3 不反应 不反应 不反应 反应
【特别提醒】H2O、CH3COOH、CH3CH2OH、H2CO3中,CH3COOH的羟基氢活泼性最强,是因为其分子中同时存在—CH3和 ( http: / / www.21cnjy.com ),二者对—OH共同影响的结果。
【例题助学】
【典型例题1】在同温同压下,某有机物和过量N ( http: / / www.21cnjy.com )a反应得到V1L氢气,取另一份等量的有机物和足量NaHCO3反应得V2L二氧化碳,若V1=V2≠0,则有机物可能是( )
A. ( http: / / www.21cnjy.com ) B.HOOC—COOH(草酸)
C.HOCH2CH2OH D.CH3COOH
【解析】Na既能与羟基反应, ( http: / / www.21cnjy.com )又能与羧基反应;NaHCO3只与羧基反应。等量的草酸和过量的Na、足量NaHCO3分别反应,则2V1=V2。能生成CO2与H2的量相等的只有A。答案为A。
【答案】A
【要点点拨】
(1)Na可以和所有的羟基反应,且物质的量的关系为2Na~2OH~H2。
(2)Na2CO3、Na ( http: / / www.21cnjy.com )HCO3只能和—COOH反应产生CO2,物质的量的关系为Na2CO3~2—COOH~CO2,NaHCO3~—COOH~CO2。
【变式训练】下列物质,都能与Na反应放出H2。其产生H2的速率排列顺序正确的是( )
①C2H5OH ②CH3COOH(aq) ③H2O ④H2CO3
A.①>②>③>④ B.②>①>④>③ C.②>④>③>① D.④>②>③>①
【解析】依据四种物质中羟基氢的活泼性强弱,即可得出C正确。
【答案】C
要点二、乙酸的酯化反应
【要点概述】
1.实验装置
2.实验原理
3.实验中的注意事项
(1)试剂的加入顺序
先加入乙醇,然后沿器壁慢慢加入浓H2SO4,冷却后再加入CH3COOH。
(2)导管末端不能插入饱和Na2CO3溶液中,防止挥发出来的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水,造成溶液倒吸。
(3)浓H2SO4的作用
①催化剂——加快反应速率。
②吸水剂——提高CH3COOH、CH3CH2OH的转化率。
(4)饱和Na2CO3溶液的作用
①降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层,得到酯。
②中和挥发出来的乙酸。
③溶解挥发出来的乙醇。
(5)酯的分离
采用分液法分离右侧试管中的液体混合物,所得上层液体即为乙酸乙酯。
【要点点拨】对乙酸、乙醇、浓H2SO4的混 ( http: / / www.21cnjy.com )合液加热时,要用小火慢慢加热,并且温度不能过高,目的是尽量减少乙酸、乙醇的挥发,提高乙酸、乙醇的转化率。
【例题助学】
【典型例题1】 “酒是陈的 ( http: / / www.21cnjy.com )香”就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室和工业上常采用如下反应:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O来制取乙酸乙酯。
(1)实验时,试管B观察到 ( http: / / www.21cnjy.com )的现象是界面处产生浅红色,下层为蓝色,振荡后产生气泡,界面处浅红色消失,原因是(用化学方程式表示)__________。欲从上述混合物中分离出乙酸乙酯,采用的分离方法是__________(填操作名称)。
(2)事实证明,此反应以浓H2SO4为催化剂,也存在缺陷,其原因可能是__________。
a.浓H2SO4易挥发,以至不能重复使用
b.会使部分原料炭化
c.浓H2SO4有吸水性
d.会造成环境污染
【解析】(1)乙酸乙酯中 ( http: / / www.21cnjy.com )混有乙酸,振荡时乙酸与Na2CO3反应产生CO2,界面处溶液酸性变弱,因此溶液浅红色消失;乙酸乙酯不溶于Na2CO3溶液,液体出现分层,故可用分液法分离出乙酸乙酯。
(2)浓H2SO4在加热条件下能使部分有机物脱水炭化,同时产生SO2,H2SO4废液及SO2会导致环境污染。
【答案】(1)2CH3COOH+Na2CO3―→2CH3COONa+CO2↑+H2O 分液 (2)b、d
【特别提示】对于有机物的 ( http: / / www.21cnjy.com )学习必须掌握其空间结构,对于有机化学反应必须掌握其断键位置。酯化反应的机理是“酸脱羟基,醇脱氢”,即可用示踪原子判断反应的断键情况,也可由反应机理判断示踪原子的存在情况。
【变式训练】将CH3COOH和H18O—C2H5混合发生酯化反应,已知酯化反应是可逆反应,反应达到平衡后下列说法正确的是( )
A.18O存在于所有物质里
B.18O仅存在于乙醇和乙酸乙酯里
C.18O仅存在于乙醇和水里
D.有的乙醇分子可能不含18O
【解析】 本题考查的是酯化反应的机理:“酸脱羟基醇脱氢”。
( http: / / www.21cnjy.com )
【答案】 B3-4基本营养物质(学业水平检测)
一、选择题
1.下列有关葡萄糖的说法错误的是( )
A.葡萄糖的分子式是C6H12O6
B.葡萄糖能发生银镜反应
C.葡萄糖是人体重要的能量来源
D.葡萄糖属于高分子化合物
2.下列说法不正确的是( )
A.天然油脂一般都是纯净物
B.油脂是不溶于水、比水轻的酯类物质
C.油脂的硬化反应与碳碳双键官能团有关
D.油脂的皂化反应是酯基在碱性条件下的水解反应
3.蛋白质是生命的基础物质,下列关于蛋白质的说法正确的是( )
A.蛋白质的种类很多,它们都能溶解于水
B.蛋白质水解的最终产物是氨基酸
C.蛋白质溶液中加入浓盐酸,颜色变黄
D.蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,蛋白质将变性
4.下列物质中互为同系物的是( )
A.葡萄糖和蔗糖
B.蔗糖和麦芽糖
C.乙酸和丙酸(CH3CH2COOH)
D.乙醇和甘油
5.生活处处有化学。下列说法正确的是( )
A.做衣服的棉和麻均与淀粉互为同分异构体
B.制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金
C.煎炸食物的花生油和牛油都是可皂化的饱和酯类
D.磨豆浆的大豆富含蛋白质,豆浆煮沸后蛋白质变成了氨基酸
6.下列关于有机物的说法中,正确的是( )
A.淀粉和蛋白质在一定条件下都能水解成葡萄糖
B.石油的分馏和煤的干馏都是物理变化
C.棉花、羊毛和合成纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O
D.向蛋白质溶液中分别加入(NH4)2SO4、NaCl的饱和溶液都可使蛋白质析出
7.葡萄糖的结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO,其对应的性质中不正确的是( )
A.与钠反应放出氢气
B.可与乙酸发生酯化反应
C.能发生银镜反应
D.可使小苏打溶液冒出气泡
8.核糖是合成核酸的重要原料,其结构简式为CH2OHCHOHCHOHCHOHCHO,下列关于核糖的叙述中,正确的是( )
A.与葡萄糖互为同分异构体
B.可以与银氨溶液作用形成银镜
C.与葡萄糖互为同系物
D.可以使石蕊溶液变红
9.有机物X、Y、M(M为乙酸)的转化关系为淀粉―→X―→Y乙酸乙酯,下列说法错误的是( )
A.X可用新制的氢氧化铜检验
B.Y可发生加成反应
C.由Y生成乙酸乙酯的反应属于取代反应
D.可用碘的四氯化碳溶液检验淀粉是否水解完全
10.只用一种试剂就可以鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液、蔗糖溶液,这种试剂是( )
A.NaOH溶液
B.新制Cu(OH)2悬浊液
C.石蕊溶液
D.Na2CO3溶液
二、非选择题
11.低聚糖中的乳糖是一种双糖。双糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和半乳糖。回答下列各问题:
(1)半乳糖的分子式为________。
(2)乳糖的分子式为________。
(3)乳糖水解的化学方程式为_________________________________________________
________________________________________________________________________。
12.有A、B、C三种无色溶液,它们分别为葡萄糖溶液、蔗糖溶液、淀粉溶液中的一种,经实验可知:
①B能发生银镜反应;②A遇碘水变蓝色;③A、C均能发生水解反应,水解液均能发生银镜反应。
(1)试判断它们各是什么物质:
A是________,B是________,C是________。
(2)分别写出A、C发生水解反应的化学方程式:
A:________________________________________________________________。
C:________________________________________________________________。
13.A、B、C是大家熟悉与生命运动密切相关的三种化合物,它们所含元素不超过三种,并有下列转化关系:
( http: / / www.21cnjy.com )
其中化合物D也是日常生活中常见的化合物,在一定条件下可与单质甲进一步发生如下变化:D+3甲―→3A+2B
回答下列问题:
(1)在A、B、C、D四种化合物中,所含元素相同的是(写物质名称)________、________。
(2)常温下,A和B是通过什么途径转化为C的?
________________________________________________________________________。
(3)目前,化合物B在自然界中的含量呈上 ( http: / / www.21cnjy.com )升趋势,对环境产生了不良的影响,发生这种变化的主要原因是____________________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)化合物D另有一种同分异构体,这种同分异构体的结构简式是________。
14.糖类、油脂、蛋白质为动物性和植物性食物中的基本营养物质。
(1)蛋白质、淀粉、脂肪三种营养物质中水 ( http: / / www.21cnjy.com )解的最终产物能与新制Cu(OH)2悬浊液反应的是________,制造肥皂的主要原料是________。
(2)蛋白质水解的最终产物是________。
(3)下列有关说法中正确的是________。
A.蛋白质中只含C、H、O三种元素
B.油脂在人体中发生水解的产物是氨基酸
C.糖类并不都有甜味
D.糖类、油脂、蛋白质都能发生水解反应
(4)淀粉溶液和蛋白质溶液都是胶体,用一束光通过其溶液,都产生________,若检验它们可选用的试剂是________。
15.某有机物A化学式为CxHyOz,15 g A完全燃烧可生成22 g CO2和9 g H2O。试求。
(1)该有机物的最简式________。
(2)若A的相对分子质量为60,且和Na2CO3混合有气体放出,A和醇能发生酯化反应,则A的结构简式为________。
(3)若A分子结构中含有6个碳原子,具有 ( http: / / www.21cnjy.com )多元醇和醛的性质,则其结构简式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
参考答案与解析
1、D【解析】葡萄糖分子式为C6H12O6,结构简式为,含有醛基,可以发生银镜反应,在人体内被氧化,可释放大量能量,供人体所需。但葡萄糖分子量相对较小,非高分子化合物。
2、A【解析】天然油脂都是 ( http: / / www.21cnjy.com )混合物,A错误;油脂属于酯类,不溶于水且密度比水小,B正确;植物油中含有碳碳双键,可以与氢气发生加成反应,从而硬化,C正确;油脂在碱性条件下的水解反应叫做皂化反应,D正确。
3、B【解析】蛋白质不是都能溶于水的;蛋白质溶液中加入浓硝酸,颜色变黄;蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,蛋白质将发生盐析,而不是变性。
4、C【解析】同系物是指结构相似 ( http: / / www.21cnjy.com ),在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质。葡萄糖为还原性糖,蔗糖不具有还原性,性质不相似,反映出结构不相似,所以葡萄糖和蔗糖不是同系物。蔗糖和麦芽糖分子式相同(C12H22O11),结构不同,二者互为同分异构体,而非同系物。乙酸和丙酸(CH3CH2COOH)含有相同的官能团(羧基即—COOH),且分子组成上相差一个CH2原子团,故二者是同系物。乙醇和甘油中所含官能团个数不同,结构不相似,不是同系物。
5、B【解析】本题考查元素化合物的应用,意在 ( http: / / www.21cnjy.com )考查考生对基础知识的掌握情况。A中棉和麻属于纤维素,淀粉与纤维素分子式相同而聚合度不同,不互为同分异构体,A错。花生油以不饱和酯为主,C错。蛋白质在煮沸时不会发生分解,D错。
6、D【解析】淀粉水解生成葡萄糖, ( http: / / www.21cnjy.com )蛋白质水解生成氨基酸,A项不正确;石油的分馏是根据各物质沸点的不同将其蒸馏分离出来,属于物理变化。煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使其分解的过程,属于化学变化,B项不正确;羊毛属于蛋白质,完全燃烧时除生成CO2和H2O外,还生成氮氧化物,C项不正确;蛋白质可在轻金属盐条件下发生盐析,属物理变化,使蛋白质析出,加水后又溶解,D项正确。
7、D【解析】葡萄糖含有羟基,故能与 ( http: / / www.21cnjy.com )钠反应放出氢气,与乙酸发生酯化反应;含有醛基,能发生银镜反应;无羧基,所以不与NaHCO3反应,D错误。
8、B【解析】根据核糖的结构简式可知其分子式 ( http: / / www.21cnjy.com )为C5H10O5,而葡萄糖的分了式为C6H12O6,故二者既不是同分异构体,也不是同系物,A、C错误;因其分子中有—CHO,故能发生银镜反应,但无—COOH,不能使石蕊溶液变红,B正确,D错误。
9、B【解析】根据转化关系可知,X ( http: / / www.21cnjy.com )为葡萄糖,Y为乙醇,葡萄糖与新制的氢氧化铜反应生成红色沉淀Cu2O,A正确;乙醇不能发生加成反应,B错误;酯化反应属于取代反应,C正确;淀粉若完全水解,混合液体中加入碘的四氯化碳溶液不会变蓝,未完全水解时,加入碘的四氯化碳溶液则变蓝,D正确。
10、B【解析】乙酸可使新制Cu(O ( http: / / www.21cnjy.com )H)2悬浊液溶解;葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液混合后共热生成红色沉淀;蔗糖与新制Cu(OH)2悬浊液不反应,B项试剂可用。NaOH溶液、石蕊溶液、Na2CO3溶液与葡萄糖和蔗糖均不反应,A、C、D三项都不行。
11、(1)C6H12O6 (2)C12H22O11
【解析】因为半乳糖和葡萄 ( http: / / www.21cnjy.com )糖互为同分异构体,故半乳糖的分子式为C6H12O6,据双糖水解的特点和原子守恒,可判断出乳糖的分子式并写出其水解方程式为
12、(1)淀粉溶液 葡萄糖溶液 蔗糖溶液
(2)(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6
淀粉 葡萄糖
C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6
蔗糖 葡萄糖 果糖
【解析】三种物质中,葡萄糖能发 ( http: / / www.21cnjy.com )生银镜反应,淀粉遇I2变蓝色,蔗糖能发生水解反应,且水解产物能发生银镜反应,因此A为淀粉溶液,B为葡萄糖溶液,C为蔗糖溶液。
13、(1)C:葡萄糖 D:乙醇或酒精 (2)水和二氧化碳是通过植物进行光合作用转化为葡萄糖的
(3)二氧化碳在空气中的含量呈上升趋势产生“温室效应”的主要原因是:大量燃烧含碳燃料、人口膨胀、森林大面积砍伐等 (4)CH3—O—CH3
14、(1)淀粉 脂肪 (2)氨基酸 (3)C (4)丁达尔效应 碘水
【解析】(1)淀粉的水解产物是葡萄糖,可 ( http: / / www.21cnjy.com )与Cu(OH)2悬浊液反应;蛋白质的水解产物是氨基酸;脂肪是油脂,在碱性条件下水解生成的高级脂肪酸钠是脂皂的主要成分。
(2)蛋白质的水解产物是氨基酸。
(4)胶体能产生丁达尔效应,淀粉溶液遇碘变蓝。
15、(1)CH2O (2)CH3COOH (3)CH2OH—(CHOH)4—CHO
【解析】n(C)==0.5 mol, ( http: / / www.21cnjy.com )n(H)=×2=1 mol,n(O)==0.5 mol,所以有x:y:z=0.5 mol:1 mol:0.5 mol=1:2:1。
(1)该有机物最简式为CH2O,则其通式可表示为(CH2O)n。
(2)此时A应为羧酸,30n=60,所以n=2,分子式为C2H4O2,结构简式为CH3COOH。
(3)n=6,再结合性质推知A为葡萄糖3-2-2苯(易错总结)
易错点:对苯的结构理解不准确致错
【对点训练1】
下列有机分子中,所有的原子不可能在同一个平面的是( )
【错解】B
【错因分析】对三种代表物CH4、CH2===CH2、的结构不熟悉而造成错误。
【正确解答】A中把氯原子看作 ( http: / / www.21cnjy.com )氢原子,所以全部共面。B中把苯环看作氢原子,所以全部共面。C、D中都含有甲基(—CH3),所以不可能所有的原子共面。答案为CD。
【热点点拨】
判断有机物分子中原子共面问题,必须熟悉三种代表物的空间结构。即:CH4,正四面体,最多只有三个原子共面;CH2===CH2,平面结构; ( http: / / www.21cnjy.com ),平面结构。
【变式训练1】
下列分子中的14个碳原子不可能处在同一平面上的是( )
【解析】—C(CH3)3相当于甲基结构,最多3个碳原子共平面。
【答案】B
C( CH
B3-2-1乙烯(要点精讲)
要点一、乙烯分子的结构特点
【要点概述】
1.结构特点
2.乙烷和乙烯分子结构的对比
【特别提醒】
乙烯被酸性KMnO4溶液氧化及发生加成反应,均由其分子结构中的碳碳双键决定,与碳氢键无关。
【例题助学】
【典型例题1】
下列有关乙烯的说法不正确的是( )
A.由乙烯分子组成和结构推测含一个碳碳双键的单烯烃通式为CnH2n
B.乙烯分子里所有的原子共平面,分子中碳氢键之间的键角约为120°,乙烯的电子式为 ( http: / / www.21cnjy.com )
C.从乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷可知乙烯分子的碳碳双键中有一个键不稳定,易发生断裂
D.乙烯属于不饱和链烃,乙烷属于饱和链烃
【解析】选项A,乙烯分子中含有一个碳碳 ( http: / / www.21cnjy.com )双键,碳原子结合的氢原子比相同碳原子数烷烃少两个,因此单烯烃通式为CnH2n;选项B,乙烯分子式为C2H4,每个碳原子分别与两个氢原子形成两上C—H共价键,每个碳原子还有两个未成对电子,相互共同形成碳碳双键,使每个碳原子均达到8电子稳定结构,乙烯为平面结构,所有原子处于同一个平面内;选项C,对比乙烯加成反应生成物的结构可以明显看出,乙烯分子中的碳碳双键经加成反应后变为碳碳单键,即反应时碳碳双键中断裂一个键,此键相对于烷烃分子中的碳碳单键来说不稳定,易发生断裂;选项D,乙烯含有碳碳双键,属于不饱和烃,乙烷分子结构中完全是单键,属于饱和烃。
【答案】B
【方法指导】
解题时要抓住乙烯分子中含有一个碳碳双 ( http: / / www.21cnjy.com )键这一特征,理解碳碳双键对分子组成、性质的影响;理解有机物性质时,要从有机物的结构入手,“结构决定性质”——这是化学学习的基本思维方法,也是解题的思维程序。
【变式训练】
能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是( )
A.乙烯分子里碳氢个数比为1∶2
B.乙烯完全燃烧生成的CO2和水的物质的量相等
C.乙烯容易与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,且1mol乙烯完全加成需要消耗1mol溴
D.乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【解析】碳氢个数比为1∶2,是 ( http: / / www.21cnjy.com )对乙烯的组成分析,而不是证明碳碳双键存在的事实;B选项与A选项其实质是一样的,根据生成的CO2和水的物质的量相等,也只能推断出碳氢个数比为1∶2;C选项,加成反应是不饱和烃的特征性质,1mol乙烯完全加成需要消耗1mol溴,说明乙烯分子中含有一个碳碳双键;D选项,能够使酸性高锰酸钾溶液褪色是不饱和烃的特征,包括烯烃和炔烃,并不能说明一定含有碳碳双键,也不能定量地说明乙烯分子的结构中只含有一个碳碳双键。
【答案】C
要点二、乙烯的氧化反应和加成反应
【要点概述】
1.氧化反应
(1)燃烧
①当温度高于100℃时,乙烯燃烧前后的混合气体体积相等。
②乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量之比为1∶1。
(2)被酸性KMnO4溶液氧化
①乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,可用于区别CH4(烷烃)和C2H4(烯烃)。
②酸性KMnO4溶液可将CH ( http: / / www.21cnjy.com )2===CH2最终氧化为CO2,因此当CH4中混有CH2===CH2时,不能用通过酸性KMnO4溶液的办法除去乙烯。
2.加成反应
(1)当乙烯与Br2反应时,一般用溴水或溴的四氯化碳溶液,且生成的1,2-二溴乙烷是无色液体。
(2)利用乙烯能使溴水褪色而甲烷(或烷烃) ( http: / / www.21cnjy.com )不能使溴水褪色,既可以区别乙烯和甲烷(或烷烃),也可以除去甲烷(或烷烃)中混有的乙烯气体以提纯甲烷(或烷烃)。
(3)为制得纯净的氯乙烷,应用乙烯与HC ( http: / / www.21cnjy.com )l的加成反应而不宜用乙烷与Cl2的取代反应。因为乙烯与HCl的加成反应产物只有一种,而乙烷与Cl2的取代反应产物是多种氯代乙烷的混合物。
(4)通常条件下,乙烯不和水反应(可用排水法收集乙烯),但在一定条件下乙烯可以和水反应生成乙醇(工业上水化法制乙醇的原理)。
(5)乙烯自身的相互加成可以得到聚乙烯。
【特别提醒】
乙烯是可燃性气体,与空气混合后遇明火极易发生爆炸,因此点燃乙烯前一定要检验其纯度。
【例题助学】
【典型例题1】
既可以用来鉴别甲烷和乙烯,又可以用来除去甲烷中混有的少量乙烯的操作方法是( )
A.混合气通过盛酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶
B.混合气先后通过盛足量溴水和浓H2SO4的洗气瓶
C.混合气通过盛蒸馏水的洗气瓶
D.混合气跟适量氯化氢混合
【思路启迪】本题着重考查了乙烯的化学性质 ( http: / / www.21cnjy.com ):氧化反应和加成反应,既能被酸性KMnO4溶液氧化,又能与Br2发生加成反应,但要注意除杂基本原则:除去杂质的同时不再引入新的杂质。
【解析】酸性KMnO4溶液能将甲烷中的乙烯氧化而除去,但又引入新的杂质CO2,故A的方案不可取;因发生反应:CH2===CH2+Br2―→ ( http: / / www.21cnjy.com ),并生成油状液体1,2-二溴乙烷,这样即可除去甲烷中的乙烯,B正确;甲烷与乙烯均难溶于水,C错误;乙烯在适当条件下才能与HCl发生加成反应,且无法控制通入HCl的量,D错误。答案为B。
【答案】B
【方法指导】加成反应和取代反应的定量分析
(1)加成反应消耗的氯气量由 ( http: / / www.21cnjy.com )分子双键数决定,双键数与消耗的氯气分子数之比为1∶1,即:CH2===CH2+Cl2―→CH2Cl—CH2Cl;
(2)取代反应消耗的氯气 ( http: / / www.21cnjy.com )量由分子内氢原子个数决定,分子内的氢原子个数与消耗的氯气分子数之比为1∶1,如:CH2Cl—CH2Cl+4Cl2CCl3—CCl3+4HCl。
【变式训练】
使1mol乙烯与氯气发生 ( http: / / www.21cnjy.com )完全加成反应,然后使该加成反应的产物与氯气在光照的条件下发生取代反应,则两个过程中消耗氯气的总物质的量最多是( )
A.3mol B.4mol
C.5mol D.6mol
【解析】1mol乙烯能与1mol Cl2发 ( http: / / www.21cnjy.com )生加成反应,而1mol加成产物中含4mol氢原子,被氯原子完全取代,消耗4mol Cl2,所以共消耗Cl2 5mol,故选C。
【答案】C