专题3 有机化合物的获得与应用 第一单元 化石燃料与有机化合物
第1课时 天然气的利用 甲烷
一、甲烷
1.存在和用途
(1)存在:甲烷是________、________、油田气和煤矿坑道气的主要成分。
(2)用途:天然气是一种________、________、________的清洁能源,也是一种重要的
____________。
2.组成与结构
(1)表示方法
化学式
电子式
结构式
分子结构示意图
球棍模型
比例模型
(2)结构特点
甲烷分子是以________为中心,________为顶点的________结构,其中C—H键的
________和________相同。
3.物理性质
颜色
状态
气味
密度(与空气相比)
水溶性
4.化学性质
通常状况下,甲烷比较稳定,与________等强氧化剂不反应,与________、________也
不反应。但在特定的条件下,甲烷也能发生某些反应。
(1)氧化反应
纯净的甲烷在空气中安静的燃烧,火焰呈________,放出大量的热,反应的化学方程式
为________________________________________。
(2)取代反应
①取代反应:有机化合物分子里的某些____________被其他________________所代替的
反应。
②甲烷与氯气的取代反应
实验操作
实验现象
a.气体颜色________,最后________
b.试管内壁有________出现
c.试管内液面逐渐________
d.试管中有少量白雾
有关化学方程式
CH4+Cl2CH3Cl+HCl;
CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl;
CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl;
CHCl3+Cl2CCl4+HCl
③取代产物
水溶性:甲烷的四种氯代产物均________。
状态:常温下除________是气体,其余三种均为________。
④取代反应和置换反应的区别。
取代反应
置换反应
甲烷与氯气的反应
Zn+H2SO4=== ZnSO4+H2↑
定义
参与物质
反应条件
反应受________、________、______的影响
水溶液中置换遵循________的原则
反应中
电子得失
二、烷烃、同系物
1.基本概念
(1)烃:仅含有________________的有机物。
(2)烷烃:
①概念:分子中碳原子之间只以________结合,剩余的价键全部跟________结合,使每
个碳原子的化合价都达到“饱和”,这样的烃叫________,也叫________。
②通式:________________________(n≥1)。
③烷烃的结构特点:a.烷烃分子里的碳原子间都以________相连接,每个碳原子最多能
以________个共价单键与其他碳(或氢)原子相连接。每个碳原子的化合价都得到充分的
利用。
b.烷烃都是________结构,非平面或直线结构,碳原子________一条直线上,而是呈
________形或________状。碳碳单键可以旋转,因此烷烃(主链的碳原子数≥4)的碳链形
状可以改变。
2.简单烷烃的命名——习惯命名法
(1)n≤10时,从一到十依次用____________________________________表示为“某烷”,
如C8H18命名为________。
(2)n>10时,用汉字数字表示,如C18H38命名为________。
(3)对于碳原子数相同而结构不同的烷烃,一般在烷烃名称之前再加“________”、
“________”、“________”等字加以区别。如命名为________。
3.同系物
结构________,在分子组成上相差______________________的物质互称为同系物。
(1)同系物概念的内涵有两个:一是分子结构________,二是分子组成上相差一个或若干
个________________。两者要联系在一起,缺一不可。同系物的外延是有机物,也就是
说,不仅在烷烃类物质内存在同系物关系,在其他类有机物中也存在同系物关系;
(2)同系物具有相同的________,但是__________的有机物________互为同系物,同系物
的前提是________________且分子组成上相差一个或若干个CH2原子团;
(3)同系物的组成元素相同,同系物之间相对分子质量相差________(n=1,2,3,……)。
(4)同系物的判断规律:①一差(分子组成至少相差一个________);②一同(具有相同的
________);③二相似(________相似,____________相似)。
知识点1 认识有机物
1.烃是( )
A.含有碳、氢元素的有机物
B.含有碳元素的化合物
C.仅由碳、氢两种元素组成的有机物
D.完全燃烧只生成二氧化碳和水的化合物
2.下列物质属于烃类的是( )
A.C6H6 B.H2CO3
C.C2H4O D.CHCl3
知识点2 甲烷的组成和结构
3.如图是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
4.下列事实中能证明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构的是( )
A.CH3Cl只代表一种物质
B.CH2Cl2只代表一种物质
C.CHCl3只代表一种物质
D.CCl4只代表一种物质
知识点3 甲烷的性质
5.下列叙述中错误的是( )
A.点燃甲烷不必事先进行验纯
B.甲烷燃烧放出大量的热,所以是一种很好的气体燃料
C.煤矿的矿井要注意通风和严禁烟火,以防爆炸事故的发生
D.点燃甲烷不一定会爆炸
6.在光照条件下,将等物质的量的甲烷和氯气混合充分反应后,得到产物的物质的量最多的是( )
A.CH3ClB.CHCl3C.CCl4D.HCl
知识点4 取代反应
7.下列反应属于取代反应的是( )
A.CH4+2O2CO2+2H2O
B.NaOH+HCl===NaCl+H2O
C. CH2===CH2+H2CH3—CH3
D.CH3CH2—Br+H2OCH3CH2—OH+HBr
8.1molCH4与Cl2发生取代反应,待反应完全后,测得四种有机取代物的物质的量相等,则消耗的Cl2为( )
A.0.5molB.2mol
C.2.5molD.4mol
知识点5 同系物
9.下列说法正确的是( )
A.凡是分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质,彼此一定是同系物
B.相对分子质量相等的物质,互称同分异构体
C.同系物不一定符合同一通式
D.相对分子质量相同,组成元素的质量分数相同的不同有机物一定是同分异构体
10.下列各组内的物质属于同系物的是( )
A.CH3CH3 CH3CH2CH2CH2CH3
B.CH3—CH3 CH2===CH—CH3 CH3CH===CHCH3
C.
D.
练基础落实
1.下列气体的主要成分不是甲烷的是( )
A.沼气B.煤气
C.天然气D.坑道气
2.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
3.有机物中的烃是________的化合物( )
A.含有碳元素
B.含有碳元素和氢元素
C.仅含有碳元素和氢元素
D.燃烧后生成二氧化碳和水
4.下列说法正确的是( )
A.烃分子中,碳原子间都以碳碳单键结合,其余的价键均与氢原子结合,这一系列化合物的分子通式为CnH2n+2
B.分子组成相差一个或若干个CH2原子团的物质,互称为同系物
C.烷烃分子中,相邻的三个碳原子有可能在同一条直线上
D.、CH4、CH3CH2CH3互为同系物
5.下列反应属于取代反应的是( )
A.CH4C+2H2
B.2HI+Cl2===2HCl+I2
C.CH4+2O2CO2+2H2O
D.CH4+Cl2CH3Cl+HCl
6.如图所示,集气瓶内充满某混合气体,置于光亮处,将滴管内的水挤入集气瓶后,烧杯中的水会进入集气瓶,集气瓶内的气体可能是( )
①CO、O2 ②Cl2、CH4 ③NO2、O2 ④N2、H2
A.①②B.②④C.③④D.②③
7.常温下把体积相同的甲烷和氯气充入一个无色的集气瓶中,光照一段时间后,发现气体的黄绿色变浅,集气瓶上有淡黄绿色液滴,此时集气瓶中最多含有气体物质的种数是( )
A.5种B.6种C.4种D.3种
8.由某气体发生装置导出的气体为甲烷、一氧化碳、氢气中的一种,下列判断正确的是( )
A.将气体通入KMnO4溶液,溶液颜色无变化,该气体一定是甲烷
B.在导管口点燃该气体,火焰呈浅蓝色,用干燥的冷烧杯罩在火焰上方,杯壁有水滴产生,该气体一定是甲烷
C.点燃该气体,火焰呈浅蓝色,用沾有澄清石灰水的冷烧杯罩在火焰上方,烧杯壁上有白色物质产生,该气体一定是甲烷
D.若上述B、C的现象均能出现,则可判断该气体一定是甲烷
练方法技巧——燃烧法确定有机物分子组成
9.某有机物在O2中充分燃烧生成CO2和H2O的物质的量之比为1∶1,由此可得出的结论是( )
A.该有机物分子中C、H、O原子个数比为1∶2∶3
B.该有机物分子中C、H原子个数比为1∶2
C.该有机物中必定含有氧元素
D.该有机物化学式为C2H4
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
练综合拓展
10.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气体点燃,将燃烧后的气体通过A、B两个洗气瓶。试根据实验现象回答下列问题:
(1)若A洗气瓶的质量增加,B洗气瓶的质量不变,则X气体是____________。
(2)若A洗气瓶的质量不变,B洗气瓶的质量增加,则X气体是____________。
(3)若A、B两个洗气瓶的质量都增加,则X气体可能是__________。
11.
如图所示,U形管的左端被水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)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_________________________________________________。
12.下列物质中属于同一种物质的是________________,互为同分异构体的是_______,属于同位素的是____________,互为同素异形体的是____________。
专题3 有机化合物的获得与应用
第一单元 化石燃料与有机化合物
第1课时 天然气的利用 甲烷
基础落实
一、1.(1)天然气 沼气 (2)高效 低耗 污染小 化工原料
2.(1)CH4 (2)碳原子 氢原子 正四面体 键长 键角
3.无色 气态 无味 小 极难溶
4.KMnO4 强酸 强碱 (1)淡蓝色 CH4+2O2CO2+2H2O (2)①原子或原子团 原子或原子团 ②变浅 消失 油状液滴 上升 ③不溶于水 一氯甲烷 液体 ④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 一种单质跟一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应 反应物和生成物中不一定有单质 反应物、生成物中一定有单质 催化剂 温度 光 强制弱 不一定有电子的转移 一定有电子的得失
二、1.(1)碳元素和氢元素 (2)①碳碳单键 氢原子 饱和烃 烷烃 ②CnH2n+2 ③a.单键 四 b.立体 不在 折线 锯齿
2.(1)甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸 辛烷 (2)十八烷 (3)正 异 新 异丁烷
3.相似 一个或若干个CH2原子团 (1)相似 CH2原子团 (2)通式 通式相同 不一定 同一类物质 (3)14n (4)CH2原子团 通式 结构 化学性质
对点训练
1.C
2.A [烃是仅含有碳、氢两种元素的有机物,故选A。]
3.B
4.B [甲烷分子中有四个等同的C—H键,在空间可能有两种对称分布:正四面体结构和平面正方形结构。本题主要考查学生的空间想象能力和逆向思维能力。本题用“反证法”,假设甲烷是平面正方形的结构,则CH2Cl2分子里的五个原子必在同一平面上,应有两种结构:和,即代表两种物质。而CH3Cl、CHCl3、CCl4就是写成平面结构,也只有一种结构。]
5.A [甲烷中如混有氧气,点燃可能会发生爆炸,因此点燃之前必须验纯。]
6.D [甲烷分子里的氢原子是逐步被氯原子取代的,虽然为等物质的量的甲烷和氯气混合反应,但发生任何一步反应,即每取代1 mol氢原子都生成1 mol HCl,因此生成HCl的物质的量最多。]
7.D
8.C [1 mol CH4和Cl2反应,产生四种有机取代物(CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4)的物质的量相等,应各为0.25 mol,则n(Cl2)=0.25 mol×(1+2+3+4)=2.5 mol。]
9.D [相对分子质量相同,组成元素的质量分数相同,则分子式相同,不同有机物,则结构不同,故是同分异构体。]
10.A [同系物判断应抓住两个字:“似”指结构相似,“差”指分子组成上差“CH2”原子团。B中结构不相似,C中和分子组成相同,D中三种物质分子组成相同,所以选A。]
课后作业
1.B
2.D [甲烷分子的正四面体结构中,四个键的长度、角度相等,四个氢原子的位置一样,分子中的C—H键为极性键。]
3.C [从概念上看,烃中只含碳、氢两种元素,故C项正确,A、B错误;烃完全燃烧的产物为CO2和水,但仅含C、H、O三种元素的化合物完全燃烧产物也只有CO2和水,D项错误。]
4.D [烷烃定义中,除了要求碳原子间都以单键结合,其余价键全都连氢外,还要求碳原子间形成链状,如果碳原子间相连成环,分子式便不再符合烷烃的通式,而形成一个新的系列——环烷烃,所以A项错误;与每一个碳原子相连的四个原子构成四面体结构,不是直线和平面结构,碳原子不都在一条直线上,通过碳碳单键结合成的碳链是锯齿状的,任何相邻的三个碳原子都一定不在同一直线上,所以C项错误;对于同系物,定义要求结构相似,分子组成相差一个或若干个“CH2”原子团,这两个必要条件缺一不可,所以B项的说法不严密;而D项中的三种化合物虽然形状上看似不同,但它们实际上结构相似,性质也相似,都属于烷烃,属于同系物,所以D项正确。]
5.D [A属于分解反应,B属于置换反应,C属于氧化反应,D属于取代反应,要从反应实质的角度理解取代反应和置换反应的区别。]
6.D [②中CH4与Cl2在光照下可发生反应,致使气体的物质的量减少,且生成的HCl能够溶解于水;③中发生4NO2+O2+2H2O===4HNO3,气体体积减小。]
7.C [此题考查甲烷的取代反应的产物种类,关键在于集气瓶中最多含有气体物质的种数,产物是气体的有CH3Cl、HCl,还有没有完全反应的甲烷和氯气。]
8.D [甲烷、一氧化碳、氢气都不能使KMnO4溶液褪色;点燃甲烷、一氧化碳、氢气三种气体,甲烷生成二氧化碳和水,一氧化碳只生成二氧化碳,氢气只生成水;所以证明同时生成二氧化碳和水的实验才能说明是甲烷。]
9.B [有机物充分燃烧后生成CO2和H2O的物质的量之比为1∶1,可得有机物分子中n(C)∶n(H)=1∶2,B正确;由于无条件可证明生成物中氧元素是否由有机物部分或全部提供,所以A、C、D均不正确。]
10.(1)H2 (2)CO (3)CH4或H2、CO或H2、CH4或CO、CH4或H2、CO、CH4
解析 写出三种气体燃烧反应的化学方程式,然后根据浓硫酸吸水,澄清石灰水吸收CO2可得:(1)若A瓶质量增加,B瓶质量不变,说明气体X燃烧只生成水,X为H2;(2)若A瓶质量不变,B瓶质量增加,说明气体X燃烧只有CO2生成,故X为CO;(3)若A、B两瓶质量都增加,说明气体X燃烧产物既有H2O又有CO2,故X气体为不确定成分。它可以是CH4,也可以是以下组合:H2与CO;H2与CH4;CO与CH4;H2与CO和CH4。
11.(1)CH4+4Cl2CCl4+4HCl (2)D (3)B (4)有白色胶状沉淀生成 (5)平衡气压
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。
12.(1)(4)、(5)(12) (5)(8)、(8)(12)
(9)(11) (2)(10)
解析 (1)液氯是液态的氯气,属于纯净物,(6)氯水属于混合物,故二者不是同一种物质。(5)与(12)中的原子个数、连接顺序完全一样,故为同一种物质。
第2课时 石油炼制 乙烯
一、石油的炼制
炼制石油能得到许多有机化合物,石油的________、________、________等都是炼制加
工石油的重要手段。
1.石油的成分
从组成元素上看,石油的成分主要是________和________。
从组成物质上看,石油是由各种________烃、________烃和________烃组成的混合物。
2.石油的炼制
(1)石油的分馏
①原理:根据__________________不同,通过________,然后________,把石油分成不
同________范围内的产物。
②设备:________。
③产品:石油气(C1~C4)、汽油(C5~C12)、煤油(C12~C16)、柴油(C15~C18)、润滑油(C16~
C20)、重油(C20以上)。
④馏分特点:都是________。
(2)石油的催化裂化
①原料:石油分馏产品。
②过程:________________________的烃________________________________
的烃。
③反应:十八烷的裂化反应为______________________________。
④目的:提高________________的产量和质量。
(3)石油的催化裂解
①过程:长链烃短链烃________________________等。
②目的:获得________等化工原料。
(4)裂化汽油和直馏汽油
通过分馏得到的汽油叫____________,____________中没有不饱和烃。通过裂化得到的
汽油叫____________,____________中含有不饱和烃。鉴别它们可以使用__________,
能使____________的为裂化汽油,不能使____________的为直馏汽油。
二、乙烯、乙炔
1.乙烯的组成与结构
分子式
电子式
结构简式
球棍模型
比例模型
乙烯的分子构型为________结构,即乙烯分子中的所有原子均共面。
2.乙烯的化学性质
(1)氧化反应
①在空气中燃烧
化学方程式:________________________________________________________。
现象:________________________,同时放出大量的热。
②与酸性KMnO4溶液反应:乙烯能被酸性KMnO4溶液________,而使酸性KMnO4溶
液________。
(2)加成反应
①概念:有机物分子中的______________________________与其他________________直
接结合生成新的化合物的反应。
②乙烯与溴加成
乙烯可使溴的四氯化碳溶液(或溴水)褪色,反应方程式为
________________________________________________________________________。
③完成乙烯与H2、HCl、H2O反应的化学方程式:
a.乙烯与H2反应:_____________________________________________________。
b.乙烯与HCl反应:___________________________________________________。
c.乙烯与水(H2O)反应:_________________________________________________。
④加成反应与取代反应的区别
加成反应是有机物分子中____________________两端的碳原子与其他原子或原子团
____________生成新的化合物的反应,其特点是“断一加二,都进来”。“断一”是指
双键或叁键中的一个不稳定键断裂;“加二”是指加两个其他原子或原子团,每一个不
饱和碳原子上各加上一个。
取代反应是分子中某些原子或原子团被其他原子或原子团所________的反应。其特点是
“上一下一,有进有出”。
3.乙炔的结构和性质
(1)根据乙炔的球棍模型和比例模型,写出乙炔的相关式子。
分子式
C2H2
电子式
HC??CH
结构式
H—C≡C—H
结构简式
CH≡CH
(2)乙炔的化学性质
乙炔分子中含有碳碳叁键,也能发生________反应。
①乙炔能使溴的四氯化碳溶液褪色,反应方程式:___________。
②乙炔还可以与氯化氢发生加成反应,得到氯乙烯,
反应方程式:________________________________________________________。
知识点1 石油的炼制
1.美国墨西哥湾英国石油公司的一海上石油钻探平台发生爆炸,致使大量石油泄漏,给
墨西哥湾海域带来巨大的经济损失和生态灾难。下列关于石油加工的叙述中,不正确的是( )
A.石油分馏所得的馏分是一种具有固定熔、沸点的纯净物
B.石油裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量
C.石油裂解的原料是石油分馏产物,包括石油气
D.石油在催化剂的作用下加热,可以使链状烃转化为环状烃(如苯、甲苯等)
知识点2 乙烯、乙炔的组成和结构
2.关于乙烯的分子结构描述错误的是( )
A.乙烯的结构简式为CH2===CH2
B.乙烯是最简单的烯烃
C.乙烯分子中所有的原子都在同一平面上
D.乙烯分子中所有的原子都在一条直线上
3.下列有关说法不正确的是( )
A.乙烯分子没有同分异构体
B.乙烯的电子式为
C.含一个碳碳双键的烯烃的通式为CnH2n
D.乙烯在空气中燃烧的现象与甲烷不同的原因是乙烯的含碳量高
4.下列物质中,分子内所有原子在同一条直线上的是( )
A.乙烷B.甲烷
C.乙烯D.乙炔
知识点3 乙烯、乙炔的性质
5.既可以用来鉴别乙烯和乙烷,又可以用来除去乙烷中混有的乙烯的方法是( )
A.通入足量溴水中
B.在空气中燃烧
C.通入酸性高锰酸钾溶液中
D.在一定条件下通入氢气
6.下列关于乙炔性质的叙述中,既不同于乙烯又不同于乙烷的是( )
A.能燃烧生成二氧化碳和水
B.能发生加成反应
C.能使酸性KMnO4溶液褪色
D.能与HCl反应生成氯乙烯
7.下列各反应中属于加成反应的是( )
A.CH2===CH2+H—OHCH3—CH2—OH
B.H2+Cl22HCl
C.C2H4+3O22CO2+2H2O
D.CH3—CH3+2Cl2CH2Cl—CH2Cl+2HCl
知识点4 乙烯、乙炔的用途
8.下列不属于乙烯用途的是( )
A.制造塑料B.制有机溶剂
C.作灭火剂D.作果实催熟剂
9.通常用来衡量一个国家的石油化学工业发展水平的标志是( )
A.石油的产量B.乙烯的产量
C.合成纤维的产量D.硫酸的产量
练基础落实
1.下列反应中能说明烯烃具有不饱和结构的是( )
A.燃烧B.取代反应
C.加成反应D.分解反应
2.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个原子在同一平面内
B.乙烯与酸性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
3.能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键的事实是( )
A.乙烯分子里碳氢原子的个数比为1∶2
B.乙烯完全燃烧生成的CO2和H2O的物质的量相等
C.乙烯容易与溴水发生加成反应,且1mol乙烯完全加成消耗1mol溴单质
D.乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色
4.对比甲烷和乙烯的燃烧反应,下列叙述中正确的是( )
A.二者燃烧时现象完全相同
B.点燃前都应验纯
C.甲烷燃烧的火焰呈黄色,乙烯燃烧的火焰较明亮,并有大量黑烟生成
D.二者燃烧时都有黑烟生成
5.下列烃中只属于烯烃的是( )
6.某0.5mol气态烃能与1molHCl完全加成,加成后产物分子上的氢原子又可被3mol
Cl2取代,则此气态烃可能是( )
练方法技巧——守恒法
7.把mmolC2H4和nmol氢气混合于密闭容器中,在适当的条件下生成了pmolC2H6,若将所得的混合气体完全燃烧生成二氧化碳和水,则需氧气( )
A.3.5pmolB.(3m+n/2)mol
C.(3m+n)molD.(3m+n/2-3p)mol
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
练综合拓展
8.为探究乙烯与溴的加成反应:甲同学设计并进行了如下实验:先用乙醇和浓硫酸为原料制取乙烯,将生成的气体直接通入溴水中,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,产生的气体有刺激性气味,推测在制得的乙烯中还可能含有少量浓硫酸的还原产物气体,由此他提出必须先除去之,再与溴水反应。请你回答下列问题:
(1)甲同学设计的实验________(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴水发生了加成反应,
其理由是__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙同学推测此乙烯中必定含有的一种杂质气体,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该杂质气体,为此乙同学设计了如图所示的实验装置:
请回答:
①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ装置可盛放的试剂是Ⅰ________;Ⅱ________;Ⅲ________;Ⅳ________(选填序号)。
A.品红溶液B.NaOH溶液
C.浓硫酸D.酸性KMnO4溶液
②乙设计的实验中能确定生成了乙烯的现象是_________________________
________________________________________________________________________。
(3)为验证乙烯与溴的反应是加成反应而不是取代反应,丙同学提出可将上述乙除杂后的气体通入溴水中,用pH试纸测反应后溶液的酸碱性,你认为是否合理:________(填“合理”或“不合理”),理由是____________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)乙烯通入溴水中,观察到的现象是______________________________________
________________________________________________________________________;
其反应方程式为________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)比赛中,当运动员肌肉挫伤或扭伤时,队医随即对准球员的受伤部位喷射药剂氯乙烷(沸点12.27℃),进行局部冷冻麻醉应急处理。要得到较纯净的氯乙烷应采用的制取方法是[用化学反应方程式(有机物用结构简式表示)] ______________________________
________________________________________________________________________。
该反应的类型是________反应。决定氯乙烷能用于冷冻麻醉应急处理的具体性质是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
9.对于CH4、C2H4、C3H4、C2H6、C3H6五种烃,回答下列问题:
(1)等质量的上述五种烃,在相同状况下体积最大的是________。
(2)等质量的上述五种烃,完全燃烧时耗O2最多的是________,生成CO2最多的是
________,生成H2O最多的是________。
(3)在120℃、1.01×105Pa条件下,与足量的O2混合点燃,完全燃烧前后气体体积没
变化的烃是________________________________________________________________。
第2课时 石油炼制 乙烯
基础落实
一、分馏 催化裂化 裂解
1.碳 氢 烷 环烷 芳香
2.(1)①组分成分沸点 加热 冷凝 沸点 ②分馏塔
④混合物 (2)②相对分子质量较大、沸点较高 相对分子质量较小、沸点较低
③C18H38C9H18+C9H20 ④轻质燃料油 (3)①乙烯、丙烯 ②乙烯 (4)直馏汽油 直馏汽油 裂化汽油 裂化汽油 溴水
溴水褪色 溴水褪色
二、1.C2H4 平面
2.(1)①C2H4+3O22CO2+2H2O 火焰明亮,有黑烟产生 ②氧化 褪色 (2)①双键(或叁键)两端的碳原子 原子或原子团 ②CH2===CH2+Br2―→CH2BrCH2Br ③CH2===CH2+H2CH3CH3 b.CH2===CH2+HClCH3CH2Cl c.CH2===CH2+H2OCH3CH2OH ④双键或叁键 直接结合 取代
3.(2)加成 ①CH≡CH+Br2―→CHBr===CHBr,CHBr===CHBr+Br2―→CHBr2CHBr2 ②CH≡CH+HClCH2===CHCl
对点训练
1.A [石油分馏所得的馏分依然是混合物。]
2.D
3.B [乙烯中2个碳原子间是碳碳双键,电子式应为
4.D 5.A
6.D [乙烷、乙烯、乙炔的结构简式分别为CH3CH3、CH2===CH2、CH≡CH,它们均能燃烧生成CO2和H2O。CH2===CH2、CH≡CH均能发生加成反应,均能使酸性KMnO4褪色。CH3CH3与HCl不反应,CH2===CH2与HCl反应生成氯乙烷,而CH≡CH与HCl反应可生成氯乙烯,这是乙炔不同于乙烷和乙烯的。]
7.A [B项是化合反应;C项是氧化反应;D项是取代反应。故选A。]
8.C 9.B
课后作业
1.C [加成反应是在不饱和键两端的碳原子上直接加上原子或原子团。故加成反应为不
饱和烃的特征反应。]
2.B [乙烯分子为平面型分子,分子结构中含有一个碳碳双键,A项正确;乙烯与酸性
KMnO4溶液反应属于氧化反应,B项错误。]
3.C [A、B项只能说明乙烯分子中碳氢原子的个数比为1∶2;D项中可说明乙烯分子
中含有不饱和键;C项由加成反应的原理可确定乙烯分子中只含有一个双键。]
4.B [可燃性气体点燃前都必须验纯,B项正确;甲烷、乙烯的含碳量不同,燃烧现象
不同,前者为淡蓝色火焰,后者火焰明亮,并伴有黑烟。]
5.A [烯烃是分子结构中只含有一个碳碳双键的烃,B项中含有两个碳碳双键,C项中
含有一个碳碳双键和一个碳碳叁键,D项中虽然含有一个碳碳双键,但分子中含有Cl,故不属于烯烃。]
6.C [0.5 mol气态烃与1 mol HCl完全加成,则该烃含有一个C≡C;加成后产物可被3
mol Cl2取代,则加成产物分子中有3个H,则1 mol该烃中有4 mol H原子,故选B]
7.B [由于不能确定C2H4和H2是否完全反应,故不能按C2H6的物质的量计算耗氧量
,应依据C2H4和H2的物质的量进行计算。]
8.(1)不能 乙醇和浓硫酸为原料制取乙烯时,生成的气体中可能含有SO2,SO2也能使溴水褪色
(2)2H2O+Br2+SO2===2HBr+H2SO4 ①A B A D ②Ⅲ中品红溶液不褪色,Ⅳ中
酸性KMnO4溶液褪色
(3)合理 若发生取代反应,必有HBr生成,溶液呈酸性
(4)溴水褪色,下层有无色油状物生成 CH2===CH2+Br2―→CH2Br—CH2Br
(5)CH2===CH2+HClCH3CH2Cl
加成 氯乙烷(沸点12.27℃)沸点低,迅速汽化吸热降温
解析 (1)乙醇与浓硫酸反应,在一定条件下可以产生乙烯、乙醚,同时可能伴随着产生SO2等还原性气体,使高锰酸钾溶液褪色,所以甲同学的实验不能说明乙烯与溴水发生了加成反应;(2)SO2能被溴水氧化为硫酸,Br2被还原为溴离子。①验证过程中必须全部除去SO2,首先是检验二氧化硫的存在,然后是二氧化硫的吸收,再后来是检验二氧化硫是否被吸收完全,最后验证乙烯的性质。(3)若乙烯与溴的反应是取代反应,则应该有溴化氢生成,用pH试纸测反应后溶液应该呈酸性,如果不呈酸性,则证明发生的是加成反应。所以丙同学的设计是合理的。(5)得到较纯净的氯乙烷应采用的制取方法是加成反应。
9.(1)CH4 (2)CH4 C3H4 CH4 (3)CH4、C2H4、C3H4
解析 等质量的气体,摩尔质量小的,物质的量大,在相同条件下所占体积也大。等质量的烃耗O2量由决定,在120℃、1.01×105Pa条件下,反应前后气体体积不变,则y=4。
第3课时 煤的综合利用 苯
一、煤的综合利用
1.煤的组成
煤是由________和少量________组成的复杂混合物。
煤的元素组成主要是________,还含有少量的____、____、N、S等元素。
2.煤的综合利用
煤的综合利用主要是通过煤的________、煤的________和________,获得洁净的________
和多种化工原料。
(1)煤的干馏
煤的干馏是将煤________加强热使其________的过程,也叫煤的焦化。
(2)煤的气化
①意义:将煤转化为____________的过程。
②主要反应方程式:_____________________________________________________。
(3)煤的液化
①直接液化:使煤与________作用生成液体燃料。
②间接液化:使煤先气化为________和________,再催化合成____________。
二、苯
1.苯的物理性质
颜色
状态
毒性
在水中的溶解度
密度(与水相比)
2.苯的分子结构
分子式
结构式
结构简式
空间构型
碳碳键
介于________________________之间的独特的键
3.苯的化学性质
(1)苯的氧化反应
①苯在空气中燃烧时发出________的火焰,有浓烟产生。化学方程式为__________。
②苯不能使酸性KMnO4溶液________。
(2)苯的取代反应
①与Br2反应
在Fe或FeBr3催化作用下,苯与液溴反应生成溴苯,溴苯的密度比水的________,化学
方程式为__________________________________________________________________。
②与HNO3反应(硝化反应)
在浓H2SO4作用下,苯在50℃~60℃时与浓硝酸反应,化学方程式为________。
浓硫酸的作用是________________。反应在________条件下进行。
(3)苯与氢气的加成反应
在镍作催化剂的条件下,苯可以与氢气发生加成反应,化学方程式为____________。
4.苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键。事实有
(1)苯分子中6个碳原子之间的键________ (键长相等)。
(2)苯________使酸性KMnO4溶液褪色。
(3)苯在FeBr3存在的条件下同液溴发生________反应。
(4)为________物质。
知识点1 煤的综合利用
1.有关煤的说法正确的是( )
A.煤中含有单质的碳、苯、二甲苯、焦炉气
B.煤的干馏是物理变化
C.煤由复杂的有机物和无机物组成,煤的干馏是化学变化
D.煤主要含有碳和氢两种元素,同时还含有少量的硫、氧、氮等元素
知识点2 苯分子结构
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KMnO4(H+)溶液褪色 ②苯中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经实验测得邻二甲苯仅有一种结构 ⑤苯在FeBr3存在的条件下同液溴可以发生取代反应,但不因化学变化而使溴水褪色
A.②③④⑤B.①③④⑤
C.①②④⑤D.①②③④
3.下列有机物分子中,所有的原子不可能在同一个平面的是( )
知识点3 苯的物理性质
4.下列各组物质,可用分液漏斗分离的是( )
A.溴与溴苯B.溴苯与水
C.酒精与水D.苯与硝基苯
5.苯加溴水后,振荡,溴水层颜色变浅,这是由于( )
A.溴挥发了B.发生了取代反应
C.发生了萃取D.发生了加成反应
知识点4 苯的化学性质
6.下列物质中,由于发生化学反应而既能使酸性高锰酸钾溶液褪色,又能使溴水褪色的
是( )
A.苯B.甲苯
C.乙烯D.乙烷
7.下列反应属于取代反应的是( )
A.苯在溴化铁存在时与溴(液)的反应
B.苯在镍作催化剂时与H2的反应
C.苯在空气中燃烧
D.苯与溴水混合,振荡后分层
练基础落实
1.高速公路萧山路段一辆运送化学物品的槽罐车侧翻,罐内15t苯泄入路边300m长
的水渠,造成严重危害,许多新闻媒体进行了连续报道,以下报道中有科学性错误的是
( )
A.由于大量苯溶于水中,渗入土壤,会对周边农田、水源造成严重污染
B.由于苯是一种易挥发、易燃的物质,周围地区如果有一个火星就可能引起爆炸
C.可以采取抽吸水渠中上层液体的办法,达到部分清除泄漏物的目的
D.处理事故时,由于事故发生地周围比较空旷,有人提出用点火焚烧的办法来清除泄
漏物,但由于苯燃烧会产生大量的黑烟扩大污染,所以该办法未被采纳
2.将等体积的苯、汽油和水在试管中充分混合后静置。下列图示现象正确的是( )
3.通常情况下,苯的化学性质较稳定,这是由于( )
A.苯不能使酸性KMnO4溶液褪色
B.苯不与溴水发生加成反应
C.是由苯的分子结构所决定的
D.苯是芳香烃
4.加成反应是有机化学中的一类重要的反应,下列属于加成反应的是( )
A.甲烷与氯气混合后光照反应
B.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应
C.乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.在苯中滴入溴水,溴水褪色
5.下列物质中所有原子都有可能在同一平面上的是( )
6.下列用水就能鉴别的一组物质是( )
A.苯、己烷、四氯化碳B.苯、酒精、四氯化碳
C.硝基苯、四氯化碳D.酒精、醋酸
7.下列变化属于化学变化,且产物中有气体、液体、固体的是( )
A.石油分馏B.石油裂化
C.煤的干馏D.煤的气化
练方法技巧——同分异构体数目的确定
8.已知二氯苯有3种同分异构体,则四氯苯的同分异构体有( )
A.2种B.3种C.4种D.5种
9.物质A的分子式为C12H12,结构简式为,已知苯环上的二溴代物有9
种同分异构体,由此推测A的苯环上的四溴代物的同分异构体数目有( )
A.9种B.10种C.11种D.12种
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
练综合拓展
10.Ⅰ.有机化合物的结构简式可进一步简化,如:
写出下列物质的分子式:
(1)____________,
(2)_____________,
(3)____________,
(4)___________。
Ⅱ.甲烷、乙烯、苯三种有机物中具有下列性质的是
(1)在催化剂作用下能与纯溴反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是________。
(2)见光能跟氯气发生取代反应,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是________。
(3)在催化剂作用下加氢生成乙烷,加水生成酒精的是________。
11.实验室常用如图装置制取少量溴苯,并验证其中一种产物。试完成下列问题:
(1)在烧瓶a中装的试剂是________、________、________。
(2)导管b的作用有两个:
一是___________________________________________________________________;
二是___________________________________________________________________。
(3)导管c的下口可否浸没于液面中?为什么?
________________________________________________________________________。
(4)反应过程中在导管c的下口附近可以观察到的现象是有________出现,这是由于反应
生成的________遇水蒸气而形成的。
(5)反应完毕后,向锥形瓶d中滴加AgNO3溶液有________生成,反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。
第3课时 煤的综合利用 苯
基础落实
一、1.有机物 无机物 碳 H O
2.干馏 气化 液化 燃料 (1)隔绝空气 分解 (2)①可燃性气体 ②C+H2O
CO+H2 (3)①氢气 ②CO H2 液体燃料
二、1.无色 液体 有毒 难溶 小
2.C6H6 或 平面正六边形 碳碳单键和
碳碳双键
3.(1)①明亮 2C6H6+15O212CO2+6H2O
②褪色 (2)①大 +Br2+HBr
②+HNO3+H2O
催化剂、吸水剂 水浴 (3)+3H2
4.(1)完全相同 (2)不能 (3)取代 (4)同一种
对点训练
1.C [煤主要含有碳元素,同时含有少量的氢、氧、氮、硫等元素;煤是由有机物和无
机物组成的复杂混合物,煤的干馏可得单质碳、苯、二甲苯、焦炉气等,所以是化学变化。]
2.C
3.D [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,正四面体结构;CH2===CH2,平面结构;,平面结构。A中把氯原子看作氢原子,所以全部共面;B中把苯环看作氢原子,所以全部共面;D中含有甲基(—CH3),所以不可能所有的原子共面。]
4.B 5.C
6.C [乙烯既能被KMnO4(H+)溶液氧化,又能与溴水中的Br2发生加成反应;而苯、
甲苯、乙烷皆不能与溴水发生反应。]
7.A [B项为加成反应;C项为氧化反应;D项为萃取,属物理变化。]
课后作业
1.A [苯不易溶于水,所以大量苯不会溶入水中,渗入土壤,但是仍然会对周边农田、
水渠造成污染。]
2.D [苯、汽油均不溶于水,但苯和汽油能相溶,充分混合后,苯、汽油混合液在上
层,水在下层,D项符合。]
3.C [物质的结构决定它的性质,苯的化学性质稳定取决于其独特的分子结构。]
4.B [A项为取代反应;B项为加成反应;C项是乙烯的氧化反应;D项是苯萃取溴水
中的溴,是物理变化。]
5.C [C项中可认为是苯分子中的氢原子被乙烯基取代,由于单键可以旋转,所有原子
可能共面。]
6.B [利用各组物质在水中的溶解性差异、密度大小进行分析。A项三种物质均不溶于
水,苯、己烷密度均小于水,不能区分;B项苯、四氯化碳不溶于水,前者密度小于水,
后者大于水,酒精溶于水,现象各不相同,可区分;C项硝基苯、四氯化碳均不溶于水且密度均比水大,不能区分;D项酒精、醋酸均溶于水,不能区分。]
7.C [煤的干馏产品中焦炭是固体,煤焦油是液体,焦炉气是气体。]
9.B [在二氯苯中有2个氯原子和4个氢原子,四氯苯中有4个氯原子和2个氢原子,如果把2个氢原子看成2个氯原子,4个氯原子看成4个氢原子,这样,两者的结构就完全相同,也应为3种。]
10.A
11.Ⅰ.(1)C6H14 (2)C5H10 (3)C7H12 (4)C10H8
Ⅱ.(1)苯 (2)甲烷 (3)乙烯
12.(1)苯 液溴 铁屑 (2)导气 冷凝回流
(3)不可以,因为反应生成的HBr极易溶于水,会使d中液体倒吸 (4)白雾 HBr (5)
浅黄色沉淀 Ag++Br-===AgBr↓
解析 烧瓶a中发生的化学反应为C6H6+Br2C6H5Br+HBr,该反应放热,容易使溴挥发产生大量的红棕色气体,如果没有导管b的冷凝回流作用,挥发出来的溴蒸气溶解在水中生成HBr,也能和锥形瓶d中的AgNO3溶液反应,则无法检验产物中是否有HBr。
第二单元 食品中的有机化合物
第1课时 乙 醇
一、物理性质
俗称
气味
状态
密度(与水相比)
挥发性
溶解性
(在水中)
二、分子结构
分子式
结构式
结构简式
官能团
分子模型
三、化学性质
1.与钠的反应
(1)实验步骤:在盛有少量无水乙醇的试管中,加入一小块新切的、用滤纸擦干表面煤油
的金属钠,在试管口迅速塞上配有医用注射针头的单孔塞,用小试管倒扣在针头之上,收集并验纯气体;然后点燃,并把一干燥的小烧杯罩在火焰上,片刻在烧杯壁上出现液滴后,迅速倒转烧杯,向烧杯中加入少量澄清的石灰水,观察实验现象。
(2)实验现象:钠粒开始沉于无水乙醇________,不熔成闪亮的小球,也不发出响声,反
应缓慢。产生的气体在空气中安静地燃烧,火焰呈________色,倒扣在火焰上方的干燥
烧杯内壁有________产生。
(3)检验产物:向反应后的溶液中滴加酚酞,溶液________。向烧杯中加入澄清石灰水无
明显现象。
(4)结论:有________物质及________生成,无________生成。化学方程式为
________________________________________________________________________。
2.氧化反应
(1)燃烧
化学方程式:________________________________________________________。
现象:发出________火焰,放出大量的热。
应用:是一种优良的________。
(2)催化氧化
实验
操作
实验
现象
在空气中灼烧过呈黑色的铜丝表面________,试管中的液体有________气味
化学
方程式
(3)与强氧化剂反应
乙醇可被__________________________________________氧化,被直接氧化成________。
知识点1 乙醇的物理性质
1.下列关于乙醇的物理性质的应用中,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与水互溶,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“酒香不怕巷子深”的说法
2.下列关于乙醇的叙述不正确的是( )
A.乙醇易挥发
B.密度比水小,沸点比水高
C.是无色透明有特殊香味的液体
D.乙醇不能用于萃取碘水中的碘
知识点2 乙醇的分子结构
3.比较乙烷与乙醇的结构,下列说法不正确的是( )
A.两个碳原子都以单键相连
B.分子里都含有6个相同的氢原子
C.CH3CH2—与一个氢原子相连就是乙烷分子
D.CH3CH2—与一个羟基相连就是乙醇分子
4.下列说法正确的是( )
A.乙醇分子中的氢原子均可被钠置换
B.乙醇能与钠反应放出氢气,说明乙醇能电离产生H+而表现酸性
C.乙醇分子中的羟基氢与H2O中的氢一样活泼
D.乙醇分子中的羟基(-OH)氢比乙烷分子中的氢原子活泼
知识点3 乙醇的化学性质
5.下列物质中,分别加入金属钠,不能产生氢气的是( )
A.苯B.蒸馏水
C.无水酒精D.75%的酒精
6.把质量为mg的铜丝灼烧变黑后,立即放入下列物质中,铜丝变红且质量仍为mg的
是( )
A.稀硝酸B.醋酸溶液
C.乙醇D.CH3CHO
7.
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.②③B.②④C.①③D.③④
知识点4 乙醇的用途
8.下列选项中说明乙醇作为燃料的优点是( )
①燃烧时发生氧化反应;②充分燃烧的产物不污染环境;③乙醇是一种可再生能源;④
燃烧时放出大量的热
A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④
练基础落实
1.若要检验酒精中是否含有少量水,可选用的试剂是( )
A.生石灰B.金属钠
C.浓硫酸D.无水硫酸铜
2.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
3.丙烯醇(CH2===CH—CH2OH)可发生的化学反应有( )
①加成 ②氧化 ③燃烧 ④与钠反应
A.①②③B.②③④
C.①②③④D.①③④
4.下列说法正确的是( )
A.检测乙醇中是否含有水可加入钠,若有氢气生成则含水
B.除去乙醇中微量水,可加入金属钠,使其完全反应
C.获得无水乙醇的方法是直接加热蒸馏
D.获得无水乙醇通常先用生石灰吸水,然后再加热蒸馏
5.能证明乙醇分子中含有一个羟基的事实是( )
A.乙醇完全燃烧生成水
B.0.1mol乙醇与足量金属钠反应生成0.05mol氢气
C.乙醇能与水以任意比例互溶
D.乙醇容易挥发
6.下列物质中可使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能使溴水褪色的是( )
A.甲烷B.乙烯C.乙醇D.苯
7.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法不正确的是
( )
A.和金属钠反应时键①断裂
B.在铜催化共热下与O2反应时断裂①和③
C.在铜催化共热下与O2反应时断裂①和⑤
D.在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤
8.CH3CH2OH、HOCH2CH2OH、HOCH2CH(OH)CH2OH分别与足量的金属钠反应,在
相同条件下产生相同体积的氢气,则消耗醇的物质的量之比为( )
A.1∶1∶1B.1∶2∶3
C.6∶3∶2D.3∶2∶1
练方法技巧——醇催化氧化产物判断技巧
9.催化氧化的产物是的醇是( )
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
练综合拓展
10.2001年6月21日,河南的郑州、洛阳及南阳市率先使部分汽车采用封闭运行方式,试用新的汽车燃料——车用乙醇汽油。乙醇,俗名酒精,它是以玉米、小麦、薯类等为原料经发酵、蒸馏而制成的。乙醇进一步脱水,再加上适量汽油后形成变性燃料乙醇。而车用乙醇汽油就是把变性燃料乙醇和汽油按一定比例混配形成的车用燃料。
请回答以下问题:
(1)写出乙醇燃烧的化学方程式:__________________________________________。
(2)乙醇汽油是清洁能源的原因:__________________________________________。
(3)乙醇燃烧时如果氧气不足,还有CO生成。现用下列装置(如图所示)验证乙醇的燃烧
产物中有CO、CO2、H2O三种气体:
①应将乙醇燃烧的产物依次通过(填写装置的序号)________,最后进行尾气处理,其中
装置A中发生反应的化学方程式是___________________________________________,
装置C的作用是_________________________________________________________
________,装置E的作用是______________________________________________
________________________________________________________________________。
②若乙醇燃烧的产物中,水的质量是24.3g,则参加反应的乙醇的质量是________。
11.某化学兴趣小组对实验室乙醇催化氧化实验装置进行了改进,如图:试管A内为高锰酸钾固体,试管B内为无水乙醇,硬质试管C内为绕成螺旋状的细铜丝,干燥管D内为无水硫酸铜粉末。(图中加热仪器、夹持装置等都已略去)
请回答下列问题:
(1)在上述装置中,实验时需要加热的仪器或部位有________(填该仪器或部位对应的字
母)。
(2)为使B中乙醇平缓气化成蒸汽,常使用的方法是________,C处反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
__________。
(3)该反应为放热反应,反应一段时间后,撤走C处的酒精灯,C处的现象是________,
D处左端可观察到____________________。
(4)已知乙醛沸点为20.8℃,易挥发,则在E中应盛放______________,以便在F中收
集到液态的乙醛。
(5)整套装置中有一处错误,存在安全隐患,请指出并提出改进方案。
错误之处:_____________________________________________________________。
改进方案:_____________________________________________________________。
第二单元 食品中的有机化合物
第1课时 乙 醇
基础落实
一、酒精 特殊 香味 液体 小 易挥发 任意比互溶
二、C2H6O CH3CH2OH —OH
三、1.(2)底部 淡蓝 水珠 (3)变红 (4)碱性 氢气 CO2 2Na+
2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa+H2↑
2.(1)C2H6O+3O22CO2+3H2O 淡蓝色 燃料
(2)变红 刺激性 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O (3)酸性KMnO4溶液或酸
性K2Cr2O7溶液 乙酸
对点训练
1.A [乙醇具有挥发性,可以与水以任意比互溶,故A项错误,C、D正确;乙醇是一
种优良的有机溶剂,可将中药中的有效成分萃取出来,B项正确。]
2.B [乙醇的沸点为78 ℃,比水的低。]
3.B [乙醇的结构式为,A项正确;由于氢原子所连接的原子及相对位置不同,乙醇分子中有3类不同的氢原子,B项错误;乙醇分子可认为是乙基与羟基相连,D项正确;同理C项正确。]
4.A
5.A [乙醇和水都能与Na反应产生H2;而苯性质稳定,不与Na反应。]
6.C [铜灼烧: 2Cu+O22CuO,插入A、B两项的溶液中,CuO溶于酸,质量变
小;D项不反应,质量变大;而C项中发生CuO+CH3CH2OHCH3CHO+H2O+Cu,CuO又变回Cu,故铜丝变红且质量仍为mg。]
7.B [氧化生成,故②④处化学键断裂。]
8.D
课后作业
1.D [无水CuSO4遇水变蓝,现象明显,D正确;水和乙醇均与钠反应;生石灰、浓
H2SO4溶解在乙醇和水中现象相同。]
2.D [乙醇不能电离出氢氧根离子,—OH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。]
3.C [丙烯醇中含有碳碳双键和羟基两种官能团,碳碳双键可发生①②③,羟基可发生②③④,而丙烯醇的性质为二者性质的加和,则C项正确。]
4.D [水和乙醇均与金属钠反应生成氢气,所以A、B项不正确;含水的酒精直接加热蒸馏,水也会挥发,酒精不纯;向工业酒精中加入生石灰,然后加热蒸馏,可得无水酒精。]
5.B [乙醇分子中的6个氢原子有5个与碳原子成键,1个与氧原子成键,当0.1 mol乙醇与足量钠反应生成0.05 mol氢气时,可证明分子中含有一个羟基。]
6.C [甲烷、苯既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也不能使溴水褪色;乙烯使二者都能褪色;乙醇可被酸性高锰酸钾溶液氧化而使之褪色,但不与溴水反应,不能使之褪色。]
7.C [乙醇与钠反应生成乙醇钠,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。]
8.C [1 mol CH3CH2OH、HOCH2CH2OH、HOCH2CH(OH)CH2OH分别含—OH的物质的量依次为1 mol、2 mol、3 mol,完全反应生成氢气体积之比为1∶2∶3。所以,生成等量的氢气,需要醇的物质的量之比为6∶3∶2。]
9.A [醇发生催化氧化反应时,只与分子中的—CH2OH原子团有关,与其他基团无关
则被氧化的醇为,答案为A。]
10.(1)C2H6O+3O22CO2+3H2O (2)燃烧充分,产生热量多,且燃烧产物不污染空气 (3)①E、D、B、C、A(或E、D、B、C、A、D) CO+CuOCu+CO2 除去水蒸气 验证产物中的水蒸气 ②20.7g
解析 在验证乙醇的不充分燃烧产物时要注意顺序。必须先验证水,因为通过其他溶液
时可能会带入水。其次验证CO2,因为验证CO时产生的CO2会影响结果。
11.(1)A、B、C (2)水浴加热 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O (3)铜丝继续保持红热 CuSO4粉末变蓝 (4)冰或冰水混合物(其他合理答案均可) (5)装置完全密闭,而实验中多处需加热,且有气体生成,易导致胶塞冲击 在试管F上使用双孔胶塞,加装一根短导管与大气相通
解析 A中高锰酸钾分解产生氧气,需要加热;B中乙醇蒸发需要加热;C处乙醇催化氧化需要加热。而要乙醇平缓气化,则需要均匀加热,故应用热水浴。乙醇的催化氧化是放热反应,因此,C处停止加热后仍然能继续反应,使铜丝保持红热。反应生成水,使无水硫酸铜变蓝。乙醛易挥发,应用冷水或冰水冷却。
第2课时 乙酸 酯 油脂
一、乙酸
1.分子组成和结构
分子式
结构式
结构简式
官能团
分子模型
C2H4O2
2.物理性质
3.化学性质
(1)弱酸性
乙酸是一元弱酸,在水中部分电离,电离方程式为____________,其酸性比碳酸的酸性
强,具有酸的通性。
下列几个问题均能体现乙酸的酸性,请按要求完成问题:
①乙酸能使紫色石蕊溶液变________色;
②乙酸与Mg反应的化学方程式:__________________________________________;
③乙酸与Na2O反应的化学方程式:_______________________________________;
④乙酸与NaOH反应的化学方程式:_______________________________________;
⑤石灰石与乙酸反应的化学方程式:________________________________________。
(2)酯化反应
①概念:________________________的反应。
②特点:a.反应速率很慢,一般加入________________作催化剂并加热。
b.反应是________的。生成的乙酸乙酯在同样条件下又能发生________反应生成乙酸和乙醇。
实验
操作
实验
现象
饱和Na2CO3溶液的液面上有________________生成,且能闻到________
化学
方程式
③酯化反应的脱水方式是羧酸脱去________,醇脱去__________,羧酸分子中羧基中的
________与醇分子中的________结合成水,其余部分结合成酯。形成C—O键,在乙醇
中可用18O原子作示踪原子,证明酯化反应的脱水方式。
④酯化反应又属于________反应。
二、酯 油脂
1.酯
(1)概念
酯是羧酸中的________被—OR′(R′表示烃基)取代后的产物,可简写成________,官
能团为________或________。
(2)性质
①物理性质
酯在水中的溶解性:一般________,密度:比水________,气味:具有________。
②化学性质:能发生________反应。
a.酸性条件:_________________________________________________________
________________________________________________________________________
b.碱性条件:__________________________________________________________
________________________________________________________________________
2.油脂
(1)组成: ____________和________发生酯化反应的产物。
(2)分类
①植物油:常温下呈________。
②动物脂肪:常温下呈________。
(3)化学性质——水解反应
①转化关系
其中反应②又叫____________,即油脂在碱性条件下的水解反应。
②反应方程式:(硬酯酸甘油酯的皂化反应)
________________________________________________________________________
知识点1 乙酸的性质
1.下列物质中,能与乙酸发生反应的是( )
①石蕊试液 ②乙醇 ③金属铝 ④氧化镁 ⑤碳酸钙 ⑥氢氧化铜
A.①③④⑤⑥B.③④⑤⑥
C.①②④⑤⑥D.全部
2.下列关于乙酸的说法中,不正确的是( )
A.乙酸是一种重要的有机酸,是具有刺激性气味的液体
B.乙酸分子里含有4个氢原子,所以乙酸不是一元酸
C.无水乙酸又称冰醋酸,它是纯净物
D.乙酸易溶于水和乙醇
3.下列关于乙醇和乙酸两种物质的说法不正确的是( )
A.都能发生取代反应
B.都能使紫色石蕊试液变红
C.都能发生酯化反应
D.都能和金属钠反应生成H2
4.下列物质都能与Na反应放出H2,其产生H2的速率排列正确的是( )
①C2H5OH ②CH3COOH溶液 ③NaOH溶液
A.①>②>③B.②>①>③
C.③>①>②D.②>③>①
知识点2 酯化反应
5.若乙酸分子中的O都是18O,乙醇分子中的O都是16O,二者在浓硫酸的作用下发生
反应,一段时间后,分子中含有18O的物质有( )
A.1种B.2种C.3种D.4种
6.酯化反应是有机化学中的一类重要反应,下列对酯化反应理解不正确的是( )
A.酯化反应的产物只有酯
B.酯化反应可看成取代反应的一种
C.酯化反应是有限度的
D.浓硫酸可作酯化反应的催化剂
知识点3 酯和油脂的结构与性质
7.下列关于油脂的叙述不正确的是( )
A.油脂属于酯类
B.油脂没有固定的熔、沸点
C.油脂是高级脂肪酸的甘油酯
D.油脂都不能使溴水褪色
8.可以判断油脂皂化反应基本完成的现象是( )
A.反应液使红色石蕊试纸变蓝色
B.反应液使蓝色石蕊试纸变红色
C.反应后静置,反应液分为两层
D.反应后静置,反应液不分层
练基础落实
1.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,在浓硫酸的作用下乙酸和乙醇有一种能消耗完
2.下列物质不可用来鉴别乙酸溶液和乙醇溶液的是( )
A.金属钠B.CuO
C.石蕊试液D.碳酸钠溶液
3.如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的目的是及时将乙酸乙酯蒸出并加快反应速率
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
4.在实验室制得1mL乙酸乙酯后,沿器壁加入0.5mL紫色石蕊试液,这时紫色石蕊
溶液将存在于饱和Na2CO3溶液层与乙酸乙酯层之间(整个过程不振荡试管)。对于可能出现的现象,下列叙述正确的是( )
A.液体分为两层,石蕊溶液仍呈紫色,有机层呈无色
B.石蕊溶液分为三层,由上而下呈蓝、紫、红色
C.石蕊溶液分为两层,上层呈紫色,下层呈蓝色
D.石蕊溶液分为三层,由上而下呈红、紫、蓝色
5.具有一个醇羟基的有机物A7g与乙酸在一定条件下反应后生成10.2g乙酸某酯,经
分析还有1gA剩余,则A的结构简式可能是( )
A.①②B.①③C.②③D.③④
练方法技巧——有机物的鉴别与分离提纯
6.下列物质中可一次性鉴别乙酸、乙醇、苯和氢氧化钡溶液的是( )
①金属钠 ②溴水 ③碳酸钠溶液 ④紫色石蕊溶液
A.①②B.①③C.②③D.③④
7.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.①②B.②④C.③④D.②③
8.用分液漏斗可以分离的一组混合物是( )
A.乙醇和乙酸B.乙醇和水
C.醋酸和水D.苯和水
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
练综合拓展
9.可用如图所示装置制取少量乙酸乙酯(酒精灯等在图中均已略去)。请填空:
(1)试管a中需加入浓硫酸、乙酸各2mL,乙醇3mL,正确的加入顺序是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)为了防止试管a中的液体在实验时发生暴沸,在加热前应采取的措施是
________________________________________________________________________。
(3)实验中加热试管a的目的是
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
(4)试管b中加有饱和Na2CO3溶液,其作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)反应结束后,振荡试管b,静置。观察到的现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第2课时 乙酸 酯 油脂
基础落实
一、1.C2H4O2 CH3COOH -COOH
2.
3.(1)CH3COOHCH3COO-+H+ ①红
②2CH3COOH+Mg―→(CH3COO)2Mg+H2↑
③2CH3COOH+Na2O―→2CH3COONa+H2O
④CH3COOH+NaOH―→CH3COONa+H2O ⑤CaCO3+2CH3COOH―→(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O
(2)①酸和醇反应生成酯和水 ②a.浓H2SO4b.可逆
水解 无色油状液体 香味 CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O
①羟基 氢原子 羟基 氢原子 ②取代
二、1.(1)羟基 R—COOR′ 酯基 酯键 (2)①不溶于水 小 水果香味 ②水解 a.CH3COOCH2CH3+H2OCH3COOH+CH3CH2OH
b.CH3COOCH2CH3+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH
2.(1)高级脂肪酸 甘油 (2)①液态 ②固态
(3)①皂化反应
对点训练
1.D [乙酸具有酸的通性并能发生酯化反应。]
2.B [乙酸分子中虽然有4个H原子,但只有在—COOH中的H原子能够电离,故是
一元酸。]
3.B [乙醇是非电解质,不能电离出H+,也不能使石蕊试液变红。]
4.D [乙酸、水、乙醇中的羟基原子活性不同,与钠反应的速率也不同,乙酸中的氢最活泼,其次为水,故它们与钠反应时的速率大小为②>③>①。]
5.C
6.A [酯化反应的产物是酯和水。酯化反应是可逆的,一般用浓硫酸作催化剂。]
7.D [油脂中有不饱和脂肪酸的甘油酯,即含有,可与溴发生加成反应而使溴水褪色。]
8.D [油脂跟NaOH溶液未反应前分层,发生完全皂化反应后,生成高级脂肪酸钠盐、甘油和水的混合物,不会出现分层现象,故C项错;皂化反应前后反应液均呈碱性,不能依据石蕊试纸颜色的变化来判断反应是否完成,故A、B项错。]
课后作业
1.D [乙醇和乙酸都是常用调味品的主要成分,A正确;从分子的结构或性质可确定乙醇和乙酸的沸点和熔点都比C2H6和C2H4的高,B正确;乙醇和乙酸都能发生氧化反应,如燃烧等,C正确;乙醇和乙酸之间的酯化反应在酸性条件下是可逆的,在一定条件下可以达到平衡,二者都不可能消耗完,D错误。]
2.A [钠既可与乙酸反应,又可与乙醇反应,现象相同;其他三种物质只与乙酸反应不与乙醇反应。]
3.A [A项中,浓硫酸和其他液体混合时,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,然后边摇动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溶液中,若温度变化,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。]
4.D [石蕊层应处于乙酸乙酯和饱和Na2CO3溶液之间,但乙酸乙酯层因含少量CH3COOH而显酸性,下面的Na2CO3溶液显碱性,所以石蕊层分为三层,由上而下呈红、紫、蓝三种颜色。]
5.D [选项中各种物质均含有一个羟基,可设该醇为R—OH,式量为M,则有
R—OH+CH3COOHCH3COOR+H2O
M 60 M+60-18
6g 10.2g
则:=
经计算M=60,符合该式量的有③、④。]
6.D [一次性鉴别所有物质,要求试剂分别加入被检对象中所产生的现象各不相同。鉴别时不仅要注意发生化学变化产生的现象,还要对发生物理变化产生的现象加以注意。钠与乙酸、乙醇、氢氧化钡溶液反应都产生无色气体,遇苯无明显现象。溴水与乙酸、乙醇混合不分层;与苯混合分层,上层为橙红色;与氢氧化钡溶液混合溴水褪色。碳酸钠溶液与乙酸反应产生无色气泡;与乙醇混合不分层;与苯混合分层;与氢氧化钡溶液反应产生白色沉淀。紫色石蕊溶液遇乙酸变红,遇乙醇不分层,遇苯分层,遇氢氧化钡溶液变蓝。通过比较可知,加入③、④项的物质,现象各不相同。]
7.B [在光照条件下通入Cl2时乙烷也和Cl2发生取代反应,①错;③中通入饱和碳酸钠溶液时CO2也和Na2CO3反应生成NaHCO3,③错。]
8.D [本题考查物质的溶解性及分离方法,用分液法分离互不相溶、分层的两种液体,故D符合。]
9.(1)先加入乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸,再加入乙酸
(2)在试管a中加入几粒沸石(或碎瓷片)
(3)①加快反应速率
②及时将产物乙酸乙酯蒸出,有利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动
(4)中和挥发出来的乙酸;溶解挥发出来的乙醇;减小乙酸乙酯的溶解度,使溶液分层,
便于分离酯
(5)b中的液体分层,上层是透明的油状液体
解析 制取乙酸乙酯的药品的加入顺序是先加入乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸,最后加入乙酸。由于浓硫酸稀释放热,最后加入乙酸可以减少乙酸的挥发。在反应前的混合液中还要加入沸石,避免加热时发生暴沸;反应采用加热条件,可以加快反应速率并促进乙酸乙酯的汽化;收集乙酸乙酯的试管中放入饱和Na2CO3溶液,有利于酯的分层析出,同时吸收挥发出来的乙酸和乙醇;酯的密度比水的小,故静置后存在水层之上。
第3课时 糖类 蛋白质 氨基酸
一、糖类
1.分类及代表物
定义
代表物
代表物的分子式
单糖
不能再水解生成其他糖的糖
葡萄糖果糖
双糖
1mol水解生成2mol单糖的糖
麦芽糖蔗糖
多糖
1mol水解生成多摩尔单糖的糖
淀粉
纤维素
2.糖类的化学性质
(1)特征反应
①葡萄糖
②淀粉________
(2)水解反应
实验探究:淀粉水解
(C6H+nH2OnC6H
现象:____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
结论:___________________________________________________。
二、蛋白质和氨基酸
1.蛋白质
(1)蛋白质的存在及组成
蛋白质是组成细胞的基础物质,没有蛋白质就没有生命。蛋白质由________________等
元素组成。
(2)蛋白质的性质
①实验探究:蛋白质的性质
实验操作
实验现象
实验结论
加饱和(NH4)2SO4溶液有________析出,加蒸馏水后又________
饱和(NH4)2SO4溶液可使蛋白质________,是________过程
三支试管中都有________析出,加蒸馏水后,沉淀都________溶解
加热、加CuSO4溶液或甲醛溶液可使蛋白质凝结为固体,该过程是______可逆的
②水解反应
蛋白质在一定条件下可发生水解反应,最终产物为________。
③盐析与变性的区别:
盐析
变性
概念
蛋白质在________的浓溶液中________降低而析出
蛋白质在热、酸、碱等条件下________________而凝聚(即变性)
特
征
不可逆
实质
__________降低,________理变化
________、________改变,________变化
条件
碱金属、镁、铝、铵等________的浓溶液
加热、强酸、强碱、强氧化剂、紫外线、________、苯甲酸、甲醛、乙醇等
用途
提纯蛋白质
杀菌消毒
2.氨基酸
(1)几种常见的氨基酸
蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解,水解的最终产物是________。下面是几种氨
基酸:
甘氨酸(氨基乙酸)________________、丙氨酸(α-氨基丙酸)________________________、
谷氨酸(α-氨基戊二酸)________________________________。
(2)氨基酸的结构特点
氨基酸分子中均含有________和________原子团。α-氨基酸分子中氨基连接在离羧基
________的碳原子上。氨基酸种类较多,在一定条件下,氨基酸之间能发生反应,合成
更复杂的化合物(多肽),构成蛋白质。
知识点1 葡萄糖的检验
1.医院里检查糖尿病患者的方法是在病人尿液中加入CuSO4和NaOH的混合溶液,加
热后产生了砖红色沉淀,说明病人的尿液中含有( )
A.脂肪B.葡萄糖C.乙酸D.蛋白质
2.鉴别蔗糖和葡萄糖溶液,最好的试剂是( )
A.金属钠B.新制Cu(OH)2悬浊液
C.单质碘D.稀硫酸
知识点2 淀粉和纤维素的性质
3.对于淀粉和纤维素两种物质,下列说法正确的是( )
A.二者都能水解,且水解的最终产物相同
B.二者含C、H、O三种元素的质量分数相同,且互为同分异构体
C.它们都是糖类,化学性质相同
D.都可用(C6H10O5)n表示,但淀粉能发生银镜反应,而纤维素不能
4.青苹果汁遇碘溶液显蓝色,熟苹果汁能还原银氨溶液,这说明( )
A.青苹果中只含有淀粉不含糖类
B.熟苹果中只含有糖类不含淀粉
C.苹果成熟时淀粉水解为单糖
D.苹果成熟时单糖聚合成淀粉
5.用来证明棉花和淀粉都是多糖的实验方法是( )
A.放入氧气中燃烧,检验燃烧产物都是CO2和H2O
B.放入银氨溶液中微热,都不发生银镜反应
C.加入浓硫酸后微热,都脱水而变黑
D.分别放入稀酸中煮沸几分钟,用NaOH溶液中和反应后的溶液,再在碱性条件下加
入新制的Cu(OH)2悬浊液共热,都生成砖红色沉淀
知识点3 蛋白质和氨基酸的性质
6.下列过程不属于化学变化的是( )
A.在蛋白质溶液中,加入饱和硫酸铵溶液,有沉淀析出
B.皮肤不慎沾上浓硝酸而呈现黄色
C.在蛋白质溶液中,加入硫酸铜溶液,有沉淀析出
D.用稀释的福尔马林溶液(0.1%~0.5%)浸泡植物种子
7.国际著名血液学杂志《BLOOD》刊载了一条令人振奋的科研成果:中国科学家找到
白血病致病元凶——蛋白质Shp-2。下列关于蛋白质Shp-2的说法中正确的是( )
A.它是高分子化合物
B.它在一定条件下能水解,最终生成葡萄糖
C.是天然蛋白质,仅由C、H、O、N四种元素组成
D.是一种特殊的蛋白质,滴加浓HNO3不发生颜色反应,灼烧时没有任何气味
练基础落实
1.下列物质不是人体内必需的营养物质的是( )
A.糖类B.油脂C.蛋白质D.纤维素
2.下列物质互为同分异构体的是( )
①葡萄糖和果糖 ②蔗糖和麦芽糖 ③淀粉和纤维素 ④乙酸和乙醇
A.①②B.①③C.②③D.③④
3.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
4.洗涤盛放过植物油的试管,最适宜选用的试剂是( )
A.稀硫酸钠溶液B.热水
C.食醋D.热NaOH溶液
5.棉花和羊毛均具有的特点是( )
A.遇浓HNO3均显黄色
B.灼烧时有特殊气味
C.燃烧只生成CO2和H2O
D.在一定条件下能水解
6.下列关于淀粉和纤维素的叙述中,不正确的是( )
A.它们都是混合物
B.它们都是天然高分子化合物
C.它们是同分异构体
D.它们水解的最终产物都是葡萄糖
7.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.石蕊试液
D.Na2CO3溶液
8.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”,这一句诗中的丝属于( )
A.烃类B.蛋白质C.淀粉D.纤维素
练方法技巧——官能团与物质性质的互推
9.下列物质在一定条件下既能发生水解反应,又能与新制Cu(OH)2悬浊液反应的是( )
A.葡萄糖B.麦芽糖C.蔗糖D.淀粉
10.向淀粉中加入少量稀硫酸,加热使之发生水解,为测定水解的程度,需下列试剂中
的( )
①NaOH溶液 ②银氨溶液 ③新制Cu(OH)2悬浊液 ④碘水 ⑤BaCl2溶液
A.①⑤B.②④C.①③④D.②③④
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
练综合拓展
11.某学生称取9g直链淀粉溶于水,测定淀粉水解的百分率,其程序如下:
(1)填写各步所加试剂名称:A:____________________;B:____________;C:
____________;
(2)只加A溶液而不加B溶液是否可以?________________________________
理由是_____________________________________________________。
(3)当析出2.16g金属单质时,淀粉的水解率为________(已知1mol醛基发生银镜反应时
生成2molAg)。
12.某有机物A化学式为CxHyOz,15gA完全燃烧可生成22gCO2和9gH2O。试求:
(1)该有机物的最简式为______________;
(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的相对分子质量为60且是易挥发有水果香味的液体,能发生水解反应,则其结
构简式为____________;
(4)若A分子结构中含有6个碳原子,具有多元醇和醛的性质,则其结构简式为
______________。
第3课时 糖类 蛋白质 氨基酸
基础落实
一、1.C6H12O6 C12H22O11 (C6H10O5)n
2.(1)①砖红色 有光亮的银析出 ②变蓝 (2)试管(Ⅰ)内壁有一层光亮的银生成,试管(Ⅱ)中无明显现象
淀粉完全水解且水解产物为葡萄糖
二、1.(1)碳、氢、氧、氮 (2)①沉淀 溶解 盐析 可逆 沉淀 不 不 ②氨基酸 ③某些盐 溶解度 性质发生改变 可逆 溶解度 物理 结构 性质 化学
轻金属盐 重金属盐
2.(1)氨基酸 H2N—CH2—COOH
(2)氨基 羧基 最近
对点训练
1.B [葡萄糖具有醛基,与新制Cu(OH)2悬浊液发生氧化还原反应而产生砖红色Cu2O沉淀,医生据此来确定。]
2.B [蔗糖中无—CHO,而葡萄糖分子中含—CHO。]
3.A [二者均可用(C6H10O5)n表示,但是n值不同,故二者既非同系物也非同分异构体,两者内部结构不同,化学性质也不同,另外二者分子结构中均无—CHO,故都不能发生银镜反应。]
4.C [遇碘溶液显蓝色是淀粉的性质,能还原银氨溶液是葡萄糖的性质,淀粉、葡萄糖都属于糖类。]
5.D [多糖在H2SO4存在下水解生成单糖(葡萄糖),再在碱性条件下加入新制的Cu(OH)2悬浊液共热时生成Cu2O沉淀。]
6.A [逐一分析各选项所列过程的实质,以有无新物质生成来区别是否为化学变化。A项在蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,是盐析过程,析出的蛋白质性质并无变化,即没有新物质生成,析出的蛋白质加水,仍能溶解,A项不是化学变化;B项皮肤不慎沾上浓硝酸显黄色属于蛋白质的颜色反应,是化学变化过程;C项在蛋白质溶液中加入硫酸铜溶液,析出沉淀是因为蛋白质变性,属化学变化;D项用稀释的福尔马林溶液杀灭种子上的细菌和微生物,使这些生物体的蛋白质发生变性反应,是化学变化。]
7.A
课后作业
1.D [人体必需的营养物质有糖类、油脂和蛋白质,而纤维素并不是人体所必需的,故D项正确。]
2.A [葡萄糖和果糖、蔗糖和麦芽糖具有相同的分子式,但是结构不同,二者互为同分异构体;淀粉和纤维素的通式虽然都是(C6H10O5)n,但n值不同,不互为同分异构体。]
3.D [葡萄糖分子中含有醛基,可以发生银镜反应;其分子式为C6H12O6,不是高分子化合物,它是人体重要的能量来源。
4.D [植物油在热NaOH溶液中可以完全水解,生成可溶性甘油和高级脂肪酸钠而除去。]
5.D
6.C [淀粉和纤维素都是天然高分子化合物,均为混合物,它们在一定条件下都可以发生水解且水解产物均为葡萄糖。由于它们分子式中的n值不同,故它们不属于同分异构体。]
7.B [乙酸可使新制Cu(OH)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砖红色沉淀;蔗糖与新制Cu(OH)2悬浊液不反应,无明显现象产生。]
8.B
9.B [麦芽糖中含—CHO且可发生水解反应。]
10.C [NaOH溶液和新制Cu(OH)2悬浊液判断是否水解,利用碘水判断淀粉是否水解完全。]
11.(1)稀硫酸 氢氧化钠溶液 银氨溶液 (2)不可以
用银氨溶液检验葡萄糖时必须在碱性条件下进行
(3)18%
解析 淀粉水解条件:稀硫酸作催化剂,为检验水解产物葡萄糖,应先加NaOH溶液中
和稀H2SO4,葡萄糖与银氨溶液反应生成银单质。
(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6
淀粉 葡萄糖
所以水解率为
×100%=18%。
12.(1)CH2O (2)CH3COOH (3)HCOOCH3
解析 n(C)==0.5mol,
n(H)=×2=1 mol,
n(O)=
=0.5 mol
所以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,可为CH3COOH。
(3)此时A为酯且n=2,分子式为C2H4O2,
结构简式为
(4)n=6,再结合性质推知A为葡萄糖。
专题3 有机化合物的获得与应用
一、选择题
1.下列关于烷烃的叙述不正确的是( )
A.在烷烃分子中,所有的化学键都为单键
B.所有的烷烃在一定条件下都能与Cl2发生取代反应
C.烷烃的分子通式为CnH2n+2,符合该通式的烃不一定是烷烃
D.随着碳原子数的增加,烷烃的熔、沸点逐渐升高
2.下列各图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.ⅠB.ⅡC.ⅢD.Ⅳ
3.某高分子化合物的部分结构如下,下列说法中正确的是( )
A.聚合物的链节是
B.聚合物的分子式为(C3H3Cl3)n
C.聚合物的单体是CHCl===CHCl
D.若n为聚合度,则其相对分子质量为194n
4.由乙烯推测丙烯与溴水反应时,对反应产物的书写正确的是( )
A.CH2Br—CH2—CH2Br
B.CH3—CBr2—CH3
C.CH3—CH2—CHBr2
D.CH3—CHBr—CH2Br
5.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比水小的液体
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质,故不可能发生加成反应
6.酒后驾车是引发交通事故的重要原因。交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是橙色
的K2Cr2O7酸性水溶液遇乙醇迅速生成蓝绿色的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乙醇是烃的含氧衍生物
A.②④B.②③C.①③D.①④
7.若乙酸分子中的氧都是18O,乙醇分子中的氧都是16O,二者在浓H2SO4作用下发反应,一段时间后,分子中含有18O的物质有( )
A.1种B.2种C.3种D.4种
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案[]
二、非选择题
8.牛奶放置时间长了会变酸,这是因为牛奶中含有不少乳糖,在微生物的作用下乳糖分
解而变成乳酸。乳酸最初就是从酸牛奶中得到并由此而得名的。乳酸的结构简式为
。完成下列问题:
(1)写出乳酸分子中官能团的名称:____________。
(2)写出乳酸与足量金属钠反应的化学方程式: _________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出乳酸与碳酸钠溶液反应的化学方程式:_________________________
________________________________________________________________________。
(4)乳酸在浓硫酸作用下,两分子相互反应生成环状结构的物质,写出此生成物的结构简
式:________________________________________________________________________。
9.下表是烷烃的物理性质表
名称
结构简式
常温时的状态
熔点/℃
沸点/℃
相对密度①
甲烷
CH4
气
-182.5
-161.5
乙烷
CH3CH3
气
-182.8
-88.6
丙烷
CH3CH2CH3
气
-188.0
-42.1
0.5005
正丁烷
CH3CH2CH2CH3
气
-138.4
-0.5
0.5788
异丁烷
(CH3)2CHCH3
气
-159.6
-11.7
0.557
戊烷
CH3(CH2)3CH3
液
-129.7
36.0
0.5572
癸烷
CH3(CH2)8CH3
液
-29.7
x
0.7298
十七烷
CH3(CH2)15CH3
固
22.0
302.2
0.7767
说明 ①指20℃时某物质的密度与4℃时水的密度的比值。
(1)根据上面表格信息,请你归纳出三条规律:_______________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)石油液化气的主要成分为丙烷和丁烷等混合气体,冬天液化气灶易出现“断火”现
象,其原因可能是__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)推测x的取值范围______________。
10.下面有5种有机物,用提供的试剂分别鉴别,将所用试剂及产生的现象的序号填在各个横线上。
①____________ ②____________ ③____________
④____________ ⑤____________
有机物
试剂
现象
①苯
a.溴水
A.溶液分层,上层为橙红色
②乙烯
b.酸性高锰酸钾溶液
B.紫色褪去
③葡萄糖
c.浓硝酸
C.呈蓝色
④淀粉
d.碘水
D.出现砖红色沉淀
⑤蛋白质
e.新制氢氧化铜悬浊液
E.呈黄色
11.为了确定乙醇分子的结构简式是CH3—O—CH3还是CH3CH2OH,实验室利用如图所
示的实验装置测定乙醇与钠反应生成氢气的体积,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)测量氢气体积的方法是______________。
(2)已知无水乙醇的密度为0.789g·cm-3,移取2.0mL酒精与足量钠反应,反应完全后,
收集到390mL(视作标准状况)气体。则一个乙醇分子中能被钠取代出的氢原子数为
________,由此可确定乙醇的结构简式是______________,而不是______________。
(3)请指出能使该实验安全、顺利进行的关键实验步骤(至少指出两个关键步骤):
______________、____________________。
(4)实验中用含有少量水的乙醇代替相同质量的无水乙醇,相同条件下,测得的氢气体积
将________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
专题复习
课后作业
1.C [烷烃的结构特点是分子中碳原子之间以单键结合,其余价键被H饱和,而氢原子只能形成一个共价键,A项正确;烷烃的化学性质与CH4类似,光照条件下与Cl2发生取代反应,B项正确;D项符合烷烃熔、沸点的递变规律,正确;只要符合CnH2n+2的烃均为烷烃,C项错误。]
2.D [甲烷的比例模型,不仅能表示甲烷分子中各原子间的成键情况、空间位置,还能表示出各原子的相对大小,能较真实的表示分子的存在状况。]
3.C [本题根据高聚物片段结构中的重复结构单元,可判断该聚合物的链节为—CHCl—CHCl—,聚合物的分子式为(C2H2Cl2)n,相对分子质量为97n。]
4.D [发生加成反应时,碳碳双键中的一个化学键断裂,分别加上一个原子或原子团,同时碳链结构不发生变化,故丙烯与溴水的加成产物只能为CH3CHBrCH2Br。]
5.D [A、B项对于苯的物理性质描述正确;苯的分子结构中含有介于单、双键之间的独特化学键,苯易取代,难加成,故C项正确,D项错误。]
6.C [乙醇在驾驶员呼吸过程中逸出,说明其有挥发性;K2Cr2O7与乙醇反应时生成Cr3+,被还原,说明乙醇有还原性。]
7.C [羧酸和醇类的酯化反应的实质是“酸脱羟基,醇脱氢”,故生成物中H2O和乙酸乙酯中有18O,又因为此反应为可逆反应,则未转化的乙酸中也有18O。
9.(1)常温下,碳原子数为4及以下的烷烃呈气态;随着碳原子数增多,烷烃的熔、沸点逐渐升高;碳原子数相同时,支链越多的烷烃,其熔、沸点越低,相对密度越小(其他合理答案也可)
(2)丁烷沸点较高,在-0.5℃时易液化,呈现断火现象
(3)36.0℃解析 (1)表中列出了一些烷烃的结构简式、常温时的状态、熔点、沸点和相对密度。找规律时,可以根据碳原子数增多,看物理性质变化。(2)“断火”现象主要是气体易液化,导致断气,才断火。(3)随着烷烃的碳原子数增多,沸点升高,由此可推断x的范围。
10.①a A ②b B ③e D ④d C ⑤c E
解析 乙烯、葡萄糖、淀粉、蛋白质可利用特征反应鉴别,苯可萃取溴水中的溴而使之褪色,混合液分层。
11.(1)排水量气法 (2)1 CH3CH2OH CH3—O—CH3
(3)检查装置的气密性 加入稍过量的钠(从漏斗中缓慢滴加无水乙醇) (4)偏大
解析 (1)氢气不溶于水,使用排水量气法确定氢气的体积。(2)m(乙醇)=1.578g,n(乙醇)=0.0343mol,n(H2)=0.0174mol,则n(乙醇)∶n(H2)≈2∶1。则一个乙醇分子中能被Na取代的氢原子数为1,乙醇的结构简式为CH3CH2—OH而不是CH3—O—CH3。
(3)检查实验装置的气密性;加入稍过量的金属钠;从漏斗中缓慢滴加无水乙醇。
(4)根据关系式2H2O~H2↑,2CH3CH2OH~H2↑,水与Na反应产生的氢气比等质量的乙醇与Na反应产生的氢气多,则可知测得氢气的体积偏大。
专题3 有机化合物的获得与应用
(时间:100分钟 满分:100分)
第Ⅰ卷(共48分)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.下列生活中的化学小实验不合理的是( )
A.用灼烧并闻气味的方法区分化纤织物与纯毛织物
B.用食用醋除去热水瓶中积存的水垢
C.用纯碱溶液洗涤沾有油污的器具
D.用米汤检验加碘盐中的碘酸钾
2.下列关于有机物分子结构说法不正确的是( )
A.苯的邻位二溴代物只有一种能证明苯分子中不存在碳碳单、双键交替的排布
B.乙烯容易与溴水发生加成反应,且1mol乙烯完全加成消耗1mol溴单质能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键
C.甲烷的一氯代物只有一种可证明甲烷为正四面体结构
D.1mol乙醇与足量的钠反应生成0.5mol氢气,可证明乙醇分子中只有一个羟基
3.下列叙述错误的是( )
A.乙烯和苯都能使溴水褪色,褪色的原因相同
B.淀粉、油脂、蛋白质都能水解,但水解产物不同
C.煤油可由石油分馏获得,可用作燃料和保存少量金属钠
D.乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应,乙酸乙酯中的少量乙酸可用饱和Na2CO3溶液除去
4.某学生做葡萄糖的还原性实验,4mL0.5mol·L-1的CuSO4溶液和4mL0.5mol·L-1的NaOH溶液,将它们混合后,滴入1.0mL的10%的葡萄糖溶液,加热煮沸,结果没有看到砖红色沉淀生成。这是因为( )
A.葡萄糖浓度太大B.加热时间不够
C.CuSO4溶液的量不够D.NaOH溶液的量不够
5.生活中常遇到一些涉及化学知识的问题,下列叙述正确的是( )
A.某品牌八宝粥不含糖类,糖尿病患者可放心食用
B.人体内不含水解纤维素的酶,故纤维素在人体内无任何作用
C.糯米中的淀粉一经水解,就酿成了酒
D.天然皮革常用于制衣、制鞋、制胶,实际上它是凝固和变性的蛋白质
6.据《自然》杂志报道,在300℃~400℃的高温下,将砂糖(主要成分为蔗糖)等碳水化合物用加热的方法使其形成焦糖与碳之间的“半成品碳”状态,再放进硫酸溶液中高温加热,生成了一种叫“焦糖烯”的物质,其分子式为C36H50O25。下列有关说法正确的是( )
A.“半成品碳”是碳元素的一种新单质
B.蔗糖溶液与新制的氢氧化铜悬浊液混合加热有砖红色沉淀生成
C.焦糖烯与乙烯互为同系物
D.“焦糖烯”可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应
7.能一次性鉴别CH3COOH、C2H5OH、种物质的试纸或试剂是( )
A.H2OB.Na2CO3溶液C.pH试纸D.石蕊试纸
8.下列反应属于加成反应的是( )
A.2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑
9.为提纯下列物质(括号内的物质为杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是( )
A
B
C
D
被提纯物质
酒精(水)
乙醇(乙酸)
乙烷(乙烯)
溴苯(溴)
除杂试剂
生石灰
氢氧化钠溶液
酸性高锰酸钾溶液
KI溶液
分离方法
蒸馏
分液
洗气
分液
10.向盛有乙醇的烧杯中投入一小块金属钠,可以观察到的现象是( )
A.钠块浮在乙醇液面上B.钠块熔成小球
C.钠块与乙醇反应发出“嘶嘶”的声音D.钠块表面有气泡产生
11.质量为mg的铜丝灼烧后,立即插入下列物质中,能使铜丝变红,而且质量仍为mg的是( )
A.HNO3B.C2H5OHC.石灰水D.盐酸
12.下列有机物不能由CH2===CH2通过加成反应制取的是( )
A.CH3CH2ClB.CH2Cl—CH2ClC.CH3—CH2OHD.CH3—COOH
13.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
14.标准状况下将35mL气态烷烃完全燃烧,恢复到原来状况下,得到二氧化碳气体140mL,则该烃的分子式为( )
A.C5H12B.C4H10C.C3H6D.C3H8
15.使1mol乙烯与氯气完全发生加成反应,然后使该加成反应的产物与氯气在光照条件下发生完全取代反应,则两个过程中消耗氯气的总物质的量是( )
A.3molB.4molC.5molD.6mol
16.实验室用乙酸、乙醇、浓H2SO4制取乙酸乙酯,加热蒸馏后,在饱和Na2CO3溶液的上面得到无色油状液体,当振荡混合时,有气泡产生,原因是( )
A.产品中有被蒸馏出的H2SO4B.有部分未反应的乙醇被蒸馏出来
C.有部分未反应的乙酸被蒸馏出来D.乙酸乙酯与Na2CO3反应
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
第Ⅱ卷(共52分)
二、非选择题(本题包括6小题,共52分)
17.(10分)某兴趣小组利用如图装置,将不同浓度的硫酸与3mL无水乙醇和2mL冰醋酸混合,分别进行制取乙酸乙酯的研究。
(1)仪器B的名称为__________,其作用是______________________________。
(2)兴趣小组记录的实验现象和结果如下表:
组序号
催化剂
反应现象
C中饱和碳酸钠溶液中酯层高度
①
2mL98%浓硫酸
20秒时溶液出现棕色,随反应进行,溶液颜色逐步加深,最后成黑色;酯层无气泡
2.10cm
②
2mL14mol·L-1硫酸
反应后溶液呈浅棕色;酯层与饱和碳酸钠溶液界面清晰,没有气泡
2.14cm
③
2mL10mol·L-1硫酸
反应后溶液呈无色;酯层与饱和碳酸钠溶液界面清晰,没有气泡
2.16cm
④
2mL7mol·L-1硫酸
反应后溶液呈无色;酯层与饱和碳酸钠溶液界面有气泡
2.00cm
Ⅰ.第①组实验中,试管内溶液颜色随反应进行逐渐加深,最后变成黑色的原因是
________________________________________________________________________。
若同时有刺激性气味的气体产生,则可能发生的反应的化学方程式是
________________________________________________________________________。
Ⅱ.试管C的酯层中没有乙酸的实验组是(填组序号)________;从实验结果分析,选用催化剂的最佳浓度是________________________________。
Ⅲ.由实验结果可知,盐酸__________(填“能”或“不能”)作酯化反应的催化剂,其原因是________________________________________________________________________。
18.(8分)已知有机物A能发生以下转化,并且A可以作为水果的催熟剂,在一定条件下,A可以发生自身加成反应,形成高分子化合物E。
请回答下列问题:
(1)写出下列化合物的化学式:
B__________;D__________;
(2)写出反应①、②的化学方程式,并注明反应类型:
①________________________,反应类型______________;
②________________________,反应类型______________。
19.(10分)分子式为C2H6O的化合物A具有如下性质:
A+Na―→慢慢产生气泡
A+CH3COOH有香味的产物
(1)根据上述信息,对该化合物可作出的判断是________。
A.一定含有—OHB.一定含有—COOH
C.A为乙醇D.A为乙酸
(2)含A的体积分数为75%的水溶液可以用作______________________。
(3)A与钠反应的化学方程式:_______________________________________。
(4)化合物A和CH3COOH反应生成的有香味的产物的结构简式为______________。
(5)A可由含淀粉[(C6H10O5)n]的农产品如玉米、小麦、薯类等经发酵、蒸馏而得。请写出淀粉水解的化学方程式:_____________________________________________。
20.(6分)下表是A、B两种有机物的有关信息:
A
B
①能使溴的四氯化碳溶液褪色;
②比例模型:
③能与水在一定条件下反应
①由C、H两种元素组成;
②球棍模型为
根据表中信息回答下列问题:
(1)A与溴的四氯化碳溶液反应的生成物的名称是________。
(2)A与氢气发生加成反应后生成分子C,与C在分子组成和结构上相似的有机物有一大类(俗称“同系物”),它们均符合通式CnH2n+2。当n=________时,这类有机物开始出现同分异构体。
(3)B具有的性质是________(填序号)
a.无色无味液体 b.有毒 c.不溶于水 d.密度比水大 e.能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色 f.任何条件下不与氢气反应
写出在浓硫酸作用下,B与浓硝酸反应的化学方程式:__________________。
21.(9分)已知下列数据:
物质
熔点(℃)
沸点(℃)
密度(g·cm-3)
乙醇
-117.0
78.0
0.79
乙酸
16.6
117.9
1.05
乙酸乙酯
-83.6
77.5
0.90
浓硫酸(98%)
—
338.0
1.84
学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①在30mL的大试管A中按体积比1∶4∶4的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液;
②按图连接好装置(装置气密性良好),用小火均匀地加热装有混合溶液的大试管5~10min;
③待试管B收集到一定量的产物后停止加热,撤去试管B并用力振荡,然后静置待分层;
④分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。
请根据题目要求回答下列问题:
(1)配制该混合溶液的主要操作步骤为____________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
写出制取乙酸乙酯的化学方程式:________________________________________。
(2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是(填字母)________。
A.中和乙酸和乙醇
B.中和乙酸并吸收部分乙醇
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中小,有利于分层析出
D.加速酯的生成,提高其产率
(3)步骤②中需要小火均匀加热操作,其主要理由是___________________________
________________________________________________________________________。
(4)分离出乙酸乙酯后,为了干燥乙酸乙酯可选用的干燥剂为(填字母)______。
A.P2O5B.无水Na2SO4C.碱石灰D.NaOH固体
22.(9分)一种高分子化合物(Ⅵ)是目前市场上流行的墙面涂料之一,其合成路线如下(反应均在一定条件下进行):
(
回答下列问题:
(1)目前工业上生产乙烯主要是以______________为原料通过__________反应来实现。
(2)化合物Ⅲ生成化合物Ⅳ的另外一种产物是__________。(提示:该反应的逆反应原子利用率为100%)
(3)写出合成路线中从化合物Ⅳ到化合物Ⅵ的两步反应的化学方程式:(不要求标出反应条件) ____________________________________________________________;
________________________________________________________________________。
(4)下列关于化合物Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ的说法中,正确的是______(填字母)。
A.化合物Ⅲ可以发生氧化反应B.化合物Ⅲ不可以与NaOH溶液反应
C.化合物Ⅳ能与氢气发生加成反应D.化合物Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ均可与金属钠反应生成氢气
E.化合物Ⅳ和Ⅴ均可以使溴的四氯化碳溶液褪色
专题3 有机化合物的获得与应用
1.D [碘单质遇淀粉变蓝,碘酸钾中碘不是以单质的形式存在。]
2.C [苯分子中若存在碳碳单、双键交替排布的结构,其邻位二溴代物应有两种结构;乙烯与溴1∶1加成可证明乙烯分子中含有一个碳碳双键;若甲烷其一氯代物只有一种结构,其分子结构可能为平面正方形结构,也可能为正四面体结构;1 mol乙醇与足量的钠反应生成0.5 mol氢气,说明乙醇分子结构中有一个氢原子与其他五个不同,可证明乙醇分子中只有一个羟基。]
3.A [烯烃使溴水褪色的原理是加成反应,苯使溴水褪色的原理是萃取,A中说法错误;淀粉水解的最终产物是葡萄糖,蛋白质水解的产物是氨基酸,油脂水解的产物是高级脂肪酸和甘油(酸性条件下),B正确;煤油来自石油的分馏,属于液态烃,可用作燃料和保存少量金属钠,C正确;乙醇与乙酸生成乙酸乙酯是取代反应,乙酸乙酯的水解也是取代反应,乙酸可与饱和Na2CO3溶液反应,故可用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的少量乙酸,D正确。]
4.D [葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应时,应该在碱性条件下进行,但该法配制Cu(OH)2悬浊液时,NaOH的量不足,不符合要求。]
5.D [做八宝粥用的粮食中含有大量的淀粉,淀粉属于糖类,在人体内淀粉可以转化为葡萄糖,糖尿病患者应慎用,A选项错误;人体虽不能从纤维素中获取能量,但纤维素可以促进人体肠胃蠕动,具有通便功能,B选项错误;淀粉水解得到的是葡萄糖而不是酒精,C选项错误。]
6.D [由题意“半成品碳”和“焦糖烯”是蔗糖部分失水的产物,它们均由C、H、O三种元素组成。A、C项不正确;蔗糖无还原性,不能与新制的氢氧化铜悬浊液混合加热生成砖红色沉淀;由焦糖烯的分子组成可知,该分子结构中含有碳碳不饱和键,可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应。]
7.B [CH3COOH可以和Na2CO3溶液反应放出二氧化碳气体;C2H5OH和Na2CO3溶液可以互溶;和Na2CO3溶液不互溶,苯在上层;和Na2CO3溶液不互溶,硝基苯在下层。]
8.C
9.A [A项生石灰与水反应,消耗酒精中的水,蒸馏可得到酒精;B项乙醇易溶于水,利用分液的方法不能将乙醇与盐溶液分离;C项酸性高锰酸钾溶液可将乙烯氧化为二氧化碳,引入了新的杂质;D项溴可将KI溶液氧化为碘单质,而碘易溶于溴苯,达不到除杂的目的。]
10.D [钠与乙醇反应较缓慢,放出的热量不足以使钠熔化,且没有响声,但在钠表面有气泡产生,故B、C错误,D正确;钠的密度比乙醇大,A错误。]
11.B [铜片质量是否增加是和在酒精灯上加热前相比较的,要审准题意。铜片在酒精灯上加热生成CuO,加入硝酸后,CuO和Cu均和硝酸反应使质量减少;加入乙醇后,CuO和乙醇反应又生成Cu,质量不变;加入石灰水,无论CuO和Cu都不和石灰水反应;加入盐酸中,CuO和盐酸反应,质量减少。]
12.D [CH2===CH2分别和HCl、Cl2、H2O加成可得到CH3CH2Cl、CH2Cl—CH2Cl和CH3CH2OH,但不能直接加成得到CH3COOH。]
13.D [苯为平面正六边形分子,分子中的6个碳碳键介于单、双键间,不含有典型的单键和双键,但它属于不饱和烃;苯与溴的反应为取代反应。]
14.B [由烃的燃烧通式:
CxHy+(x+)O2xCO2+H2O
1 x
35 140
则x=4,故B项正确。]
15.C [认真分析乙烯与氯气的加成反应和甲烷与氯气发生取代反应的结构变化,不难发现加成反应所消耗氯气与双键数之比为1∶1,而取代反应所消耗的氯气与分子中的氢原子个数之比为1∶1。1 mol乙烯中含有碳碳双键1 mol,氢原子4 mol,所以这两个过程中消耗氯气的总物质的量为5 mol。]
16.C [Na2CO3溶液中产生气泡,说明有酸性物质被蒸馏出来,而硫酸难挥发,乙酸易挥发,即C项正确。]
17.(1)长颈漏斗 防止饱和碳酸钠溶液倒吸
(2)Ⅰ.98%的浓硫酸具有强氧化性,使部分反应物炭化
C2H5OH+2H2SO4(浓)2C+2SO2↑+5H2O
Ⅱ.①②③ 10mol·L-1
Ⅲ.能 因为酯化反应的催化剂是H+,盐酸也能电离出H+
解析 (1)乙酸与乙醇加热反应制备乙酸乙酯时,气流不稳定时易产生倒吸现象。使用长颈漏斗可防止倒吸。
(2)通过四组对比实验的实验现象的对比,可知:硫酸浓度过大会使乙酸和乙醇脱水炭化,得不到乙酸乙酯或降低乙酸乙酯的产率,硫酸浓度为10mol·L-1时效果最佳。由实验现象:①②③中无气泡产生,则酯层中无乙酸。酯化反应过程中,硫酸电离的氢离子起催化作用,HCl在水溶液中也电离出氢离子,也能作酯化反应的催化剂。
18.(1)CH3CH2OH CH3COOH
(2)①CH2===CH2+H2OCH3CH2OH 加成反应
②2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 氧化反应
解析 解答本题的突破口为A可以作为水果的催熟剂,在一定条件下,A可以发生自身加成反应,形成高分子化合物E,A为乙烯。B为乙醇,C为乙醛,D为乙酸。
19.(1)AC (2)医用消毒剂 (3)2Na+2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa+H2↑
(4) (5)(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6
淀粉 葡萄糖
20.(1)1,2-二溴乙烷 (2)4 (3)b、c +HNO3+H2O
21.(1)在大试管中先加4mL乙醇,再缓慢加入1mL浓H2SO4,边加边振荡,待冷至室温后,再加4mL乙酸并摇匀 CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O (2)BC (3)防止反应物随生成物一起大量被蒸出,导致原料损失及发生副反应 (4)B
22.(1)石油 裂化(或裂解) (2)水
(3)CH2===CH—COOH+CH3OHCH2===CH—COOCH3+H2O
nCH2===CH—COOCH3―→(
(4)ACE
解析 (1)工业上乙烯主要通过石油的裂化或裂解获取。(2)由元素守恒可确定另外一种产物为水。(3)对比化合物Ⅳ和化合物Ⅵ结构的差异,化合物Ⅳ先与甲醇发生酯化反应,再加聚得到化合物Ⅵ。(4)根据化合物Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ中含有的官能团,可确定三种物质的性质。
第三单元 人工合成有机化合物
一、简单有机物的合成
1.有机合成的一般思路
(1)依据被合成物质的组成和结构特点,选择合适的________________和
________________。
(2)精心设计并选择合理的________和________。
2.以乙烯为原料合成乙酸乙酯
(1)乙酸乙酯可能的合成路线
(2)选择路线,写出化学方程式
如果选择路线Ⅲ,请写出在此过程中发生反应的化学方程式及反应类型:
①CH2===CH2+H2OCH3CH2OH,________反应。
②________________________________,________反应。
③2CH3CHO+O22CH3COOH,________反应。
④________________________________________________,________反应或________反应。
二、有机高分子的合成
1.合成有机高分子
合成有机高分子是用____________合成的、相对分子质量高达几万乃至几百万的有机化
合物。____________、____________、____________(统称为____________________)等
都是合成有机高分子。
2.有机高分子的组成
对于反应:nCH2===CH2
(1)单体:________________________。
(2)链节:________________________。
(3)聚合度:________________。
3.合成方法——聚合反应
(1)加聚反应
①概念
含有________________(或________________)的相对分子质量小的化合物分子,在一定
条件下,互相结合成相对分子质量大的高分子的反应。
②举例
写出下列物质发生加聚反应的化学方程式:
氯乙烯:_______________________________________________________________。
苯乙烯:________________________________________________________。
③它们反应的部位在________上,都是碳碳双键里的一个键断裂,分子里的碳原子就互
相结合成为很长的链,从而形成高聚物。
④高聚物都是________,n值的大小是________的。
(2)缩聚反应
①概念
相对分子质量小的化合物在一定条件下,形成高分子化合物的同时还生成了
________________的聚合反应。
②举例
甲醛和苯酚形成酚醛树脂的化学方程式为
酚醛树脂的单体是________________________________和________,链节是
________________________________。
4.有机高分子材料的应用及需要解决的问题
(1)高分子材料的改进和推广,使之性能提高,应用范围扩大。
(2)研制具有特殊功能的材料。
(3)研制用于物质分离、能量转换的____________。
(4)研制易分解的新型合成材料,防治“____________”。
知识点1 加聚产物的判断
1.两种烯烃CH2===CH2和RCH===CHR,用它们作单体进行聚合时,产物中含有①((;②(;
③(
中的哪一种或哪几种( )
A.①②③B.①②
C.③D.②③
2.在人们的印象中,塑料是常见的绝缘材料,但2000年三名诺贝尔化学奖得主的研究
成果表明,塑料经改造后,能像金属一样具有导电性,要使塑料聚合物导电,其内部的碳原子之间必须交替地以单键和双键结合(再经掺杂处理)。目前导电聚合物已成为物理学家和化学家研究的重要领域。由上述信息分析,下列聚合物经掺杂处理后可以制成“导电塑料”的是( )
知识点2 高聚物单体的判断
3.有4种有机物:
A.①③④B.①②③
C.①②④D.②③④
知识点3 有机合成
4.已知:2CH3CHO+O22CH3COOH
怎样以H2O、HO、空气、乙烯为原料制取
,写出有关反应的化学方程式。
5.聚四氟乙烯的耐热性和化学稳定性都超过其他塑料,甚至在王水中也不发生变化,故号称“塑料王”,在工业上有着广泛的用途,按照下列所示的合成路线合成:
(1)试在方框中填入合适的化合物的结构简式:
(2)写出下列化学反应方程式:
B→C________________________________。
C→D________________________________。
练基础落实
1.有机化合物:①CH2OH(CHOH)4CHO,
②CH3CH2CH2OH,③CH2===CH—CH2OH,
④CH2===CH—COOCH3,⑤CH2===CH—COOH中,既能发生加成反应和酯化反应,又
能发生氧化反应的是( )
A.③⑤B.①③⑤C.②④D.①③
2.制取下列物质时,不能用乙烯做原料的是( )
A.聚乙烯B.聚氯乙烯
C.氯乙烷D.1,2-二溴乙烷
3.下列塑料的合成,所发生的化学反应不同于另外三种的是( )
A.聚乙烯塑料B.聚氯乙烯塑料
C.聚苯乙烯塑料D.酚醛树脂塑料
4.根据有机物的结构推测,它不可能发生的反应是( )
A.银镜反应B.加成反应
C.酯化反应D.中和反应
5.下列关于乙烯和聚乙烯的叙述中正确的是( )
A.两者都能使溴水褪色,性质相同
B.两者都是纯净物
C.两者的物质状态相同
D.两者的组成元素相同
6.有机化学反应通常有取代反应、加成反应、加聚反应等,下列变化中属于取代反应的是( )
A.丙烷与氯气在光照的条件下生成二氯丙烷的反应
B.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应得到1.2-二溴乙烷的反应
C.在一定条件下苯与氢气反应得到环己烷的反应
D.CH3CH2OH在一定条件下生成乙醛
7.某有机化合物X,经过下列变化后可在一定条件下得到乙酸乙酯。则有机物X是( )
A.C2H5OH B.C2H4
C.CH3CHOD.CH3COOH
8.制备菠萝酯的流程如下:
下列说法不正确的是( )
A.上述反应步骤中②③属于氧化反应
B.上述反应步骤中④⑤⑥属于取代反应
C.菠萝酯的结构简式为
D.步骤④只有ClCH2COOH一种产物
练方法技巧——加聚物单体的判断
9.今有高聚物:
下列对此高聚物的分析中,正确的是( )
A.其单体是CH2===CH2和HCOOC2H5
B.它是缩聚反应产物
C.其链节是CH3CH2—COOC2H5
D.其单体是CH2===CH—COOC2H5
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
练综合拓展
10.从樟科植物枝叶提取的精油中含有下列甲、乙两种成分:
已知: +NaOHRCH===CH—CH3+NaBr+H2O
(1)甲中含氧官能团的名称为________。
(2)由甲转化为乙需经下列过程(已略去各步反应的无关产物,下同):
甲
Y乙
其中反应Ⅰ的反应类型为____________,反应Ⅱ的化学方程式为_______________
________________________________________________________________________(注明反应条件)。
11.在有机反应中,反应物相同而条件不同,可得到不同的主产物,下式中R代表烃基,
副产物均已略去
(请注意H和Br所加成的位置)
请写出下列转变的各步反应的化学方程式,特别注意要写明反应条件。
(1)由CH3CH2CH2CH2Br分两步转变为CH3CH2CHBrCH3。
(2)由(CH3)2CHCH===CH2分两步转变为(CH3)2CHCH2CH2OH。
第三单元 人工合成有机化合物
基础落实
一、1.(1)有机化学反应 起始原料 (2)合成方法 路线
2.(2)①加成 ②2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 氧化 ③氧化 ④CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 酯化 取代
二、1.化学方法 塑料 合成纤维 合成橡胶 三大合成材料
2.(1)CH2===CH2 (2)—CH2—CH2— (3)n
3.(1)①碳碳双键 碳碳叁键
②
nCH2===CHCl4.(3)高分子膜 (4)白色污染
对点训练
1.A [本题容易根据乙烯的加聚反应类推CH2===CH2和RCH===CHR的加聚反应,判断二者进行聚合时,产物只有((和(,从而错选B项。
错选原因是曲解加聚反应的聚合方式,认为加聚反应只能由一种单体发生,本题中两种烯烃可以发生共聚反应:
2.D [由题意知高聚物中碳原子之间交替出现单、双键结合,则具有导电性,在D项
中碳链为…—CH===CH—CH===CH—…,符合要求。]
3.D [本题主要考查不饱和烃加聚反应的规律,根据所给高聚物的结构简式和加聚反应原理可知,主链上碳原子为不饱和碳原子,根据碳的4个价键规则可作如下的断键处理(断键用虚线表示):
(,断键后两半键闭合可得单体
4.①CH2CH2+H2OCH3CH2OH
②CH2CH2+HOCH3CHOH
③2CH3CHOH+O2+2H2O
解析 解题时,可采用从最终的目标产物倒推原料(或中间产物)的方法,如:
5.(1)CHCl3 CHClF2 CF2===CF2 (
(2)2CHClF2CF2===CF2+2HCl
nCF2===CF2(
课后作业
1.B [有机物若发生加成反应,分子中应含有碳碳双键(或碳氧双键),若发生酯化反应,分子中应含有羧基或羟基,符合题意的是①③⑤。]
2.B [乙烯分别发生加聚反应,与HCl、Br2发生加成反应可制得聚乙烯、氯乙烷、1,2-二溴乙烷,而聚氯乙烯是氯乙烯发生加聚反应所得到的产物。]
3.D [A、B、C三项中的塑料是通过加聚反应制得的,而D项中塑料是通过缩聚反应
制得的,故其与前三种不同。]
4.A [该有机物中含有的官能团为碳碳双键和羧基,能发生加成反应、酯化反应、中
和反应,不能发生银镜反应。]
5.D [聚乙烯是由乙烯加聚得到的,元素组成未变,D正确;由于n值较大,且不固定,故通常情况聚乙烯是固态混合物,B、C错误;聚乙烯的分子结构中不含碳碳双键,不能使溴水褪色,A错误。]
6.A [B项乙烯与溴发生加成反应;C项苯与氢气发生加成反应;D项乙醇发生氧化反应生成乙醛。]
7.C [本题通过框图形式考查了重要有机物之间的转化关系,侧重考查考生对中学阶段所学重要有机代表物的化学性质的掌握程度,同时考查考生的观察能力和识图能力及判断能力。由转化关系图可知X加氢后的Y与X氧化后的Z反应生成酯CH3COOCH2CH3,不难推出X为CH3CHO。]
8.D [由制备流程知Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别是CH3CH2OH、
CH3CHO、CH3COOH,故②③属于氧化反应;由相关物质结构单元的转化知①为加成反应,④⑤⑥是取代反应,CH3COOH与Cl2反应时,CH3COOH中甲基上的氢原子均可被取代,故产物不唯一。]
9.D [根据“两端变无、单变双、双变单”和碳四价的原则,把上述物质变为
①号碳四价,说明①②之间双键可存在,而此时②号碳上化合价超过四,则②③之间双键必须切断。依次分析,断裂之处还有④⑤之间,故正确答案为D。]
10.(1)羟基 (2)加成反应
解析 (1)由甲的结构简式不难看出分子中含氧官能团为羟基。(2)对比甲和反应Ⅰ产物的结构简式,可看出该反应是甲()与HCl发生了加成反应而得到。由反应条件不难确定Y为
,根据乙的结构简式可推知Y在NaOH的乙醇溶液中发生了信息中提供的反应而生成乙。
11.(1)CH3CH2CH2CH2BrCH3CH2CH===CH2+HBr,CH3CH2CH===CH2
(2)(CH3)2CHCH===CH2(CH3)2CHCH2CH2Br,(CH3)2CHCH2CH2Br(CH3)2CHCH2CH2OH+HBr
解析 (1)这是Br原子从1号碳位移到2号碳位上的转化。由于两者都是饱和有机物,不能直接发生取代反应完成其转化。所以先进行消去反应,使卤代烃变成烯烃,然后烯烃再与HBr加成。只要找到适当的反应条件,可使Br原子加成到2号碳位上。
(2)如果烯烃直接与水加成可以生成醇,但羟基应加成到哪一个位置上,题中没有提供依据,因而无法一步完成。题目要求用两步完成这一变化。所以应该由原烯烃先与HBr加成,使Br原子加在1号碳位上,再与稀NaOH溶液发生水解反应,使羟基取代溴原子,最后选择反应条件,完成物质间的转化。