课件30张PPT。第3章 重要的有机化合物第1节 认识有机化合物第1课时 有机化合物的性质目标导航预习导引目标导航预习导引1.有机化合物的概念和特点
(1)有机化合物简称有机物,是指除碳氧化合物(CO、CO2)、碳酸盐等之外的绝大多数含碳化合物。人类最早合成的有机物为尿素[CO(NH2)2],而最简单的有机物是甲烷。
(2)有机物的主要特点
①种类繁多。
②绝大多数属于非电解质(CH3COOH等除外)。
③大多数熔、沸点较低,易溶于有机溶剂,难溶于水。
④绝大多数热稳定性差,易燃烧(CCl4等除外)。
⑤多数有机反应反应速率慢,需催化剂和加热,副反应多,且反应复杂。目标导航预习导引预习交流1
所有的有机物都容易燃烧且难溶于水吗?
答案:大多数有机物都有一些共同性质,如大多数有机物易燃、难溶于水,但也有例外。如CCl4、CBr2F2不但不能燃烧,反而可以用来灭火;乙醇能与水以任意比例互溶。目标导航预习导引2.甲烷
(1)甲烷的存在
甲烷是天然气、石油气、沼气、坑道气及瓦斯的主要成分。
(2)甲烷的物理性质
甲烷是一种没有颜色、没有气味的气体,密度为0.717 g·L-1(标准状况),难溶于水。?
(3)甲烷的化学性质
①通常情况下,甲烷性质稳定,与酸、碱、强氧化剂都不反应。
②甲烷的燃烧
现象:火焰呈淡蓝色。目标导航预习导引(4)甲烷的用途
甲烷是一种理想的清洁能源,也是重要的化工原料,可用于制取氯仿、四氯化碳、炭黑、氢气等,也可以用于合成氨和橡胶,还可以用于制备氟利昂和甲醇等。
预习交流2
如何检验CH4的燃烧产物?
答案:在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯,内壁有水珠生成则说明有H2O生成;将小烧杯迅速倒转过来,向其中加入少量澄清石灰水,石灰水变浑浊则证明有CO2生成。问题导学即时检测一二一、有机化合物与无机化合物的区别
活动与探究
请你与同学一起讨论所知道的有机化合物与无机化合物的区别,将讨论结果填入下表空白处。共价 离子共价 共价键 离子共价 问题导学即时检测一二水 汽油 酒精 苯 水 有机不 较低 热较高 燃烧不能非电解质电解质问题导学即时检测一二迁移与应用
例1下列说法中正确的是( )
A.易溶于汽油、酒精等有机溶剂的物质一定是有机化合物
B.所有的有机化合物都是非电解质
C.有机化合物和无机化合物在性质上的差别并不是绝对的
D.所有的有机化合物都易燃烧
解析:有机化合物大多数难溶于水,易溶于有机溶剂,但有些无机物如单质溴、单质碘等也易溶于有机溶剂,故A错误;有机化合物大部分是非电解质,但有的属于电解质,如乙酸等,故B错误;有机化合物与无机化合物之间没有绝对的界限区分,在性质上有些是类似的,有些是不同的,故C正确;有机化合物大部分易燃烧,但有少数例外,如CCl4等,故D错误。
答案:C问题导学即时检测一二迁移训练1下列有关有机物的描述,一定正确的是( )
A.熔、沸点低
B.易燃烧
C.难溶于水
D.均含碳元素
答案:D
解析:A、B、C项均为大多数有机物的性质,而不是一定具有的性质,如CCl4不能燃烧,乙醇易溶于水。问题导学即时检测一二1.有机化合物必含碳元素,但含碳元素的化合物不一定是有机化合物。如CO2、CaCO3等它们的性质都具有无机物的特点,不具备有机物的性质,故它们不是有机物。
2.有机化合物和无机化合物之间并无严格的界限。
3.有机化合物的性质是指大多数有机物具有的性质,并不是绝对的。问题导学即时检测一二二、甲烷的化学性质
活动与探究
请你与同学一起参与甲烷性质的探究,记录实验现象,归纳你所得到的结论,完成表中空白。
实验探究Ⅰ——甲烷在空气中燃烧淡蓝色 水珠 变浑浊 CO2 H2O 问题导学即时检测一二实验探究Ⅱ——甲烷的稳定性 酸性高锰
酸钾溶液
不退色 稳定 不能被高锰酸钾 问题导学即时检测一二实验探究Ⅲ——甲烷跟氯气的反应 试管内气体颜色逐渐变浅,最后变为无色 试管内壁有油状液滴出现,同时试管中有少量白雾试管内液面逐渐上升 问题导学即时检测一二 说明氯气参与了反应,导致混合气体的黄绿色
变浅甚至消失 说明反应后有难溶于水的有机物生成 说明有HCl生成 说明反应后气体体积减少而使水位上升 问题导学即时检测一二迁移与应用
例2下列关于甲烷的叙述正确的是( )
A.甲烷不能使酸性高锰酸钾溶液退色,所以甲烷不能被氧化
B.甲烷可以与氯气发生取代反应,因此可以使氯水退色
C.甲烷能够燃烧,在一定条件下会发生爆炸,因此是矿井安全的重要威胁之一
D.将甲烷与氯气以体积比为1∶1的比例混合,光照条件下就可得到比较纯净的CH3Cl
解析:甲烷燃烧时是被氧气氧化,A错;甲烷能和卤素单质在光照条件下发生取代反应,但不能和氯水反应,B错;甲烷与氯气反应是连锁反应,多种产物共存,D错。
答案:C问题导学即时检测一二迁移训练2下列反应属于取代反应的是( )
答案:D
解析:A为分解反应;B为置换反应;C为CH4的燃烧反应;D属于取代反应。问题导学即时检测一二1.甲烷与氯气发生取代反应的注意事项
(1)反应条件为光照,在暗处不发生反应,但不能用强光直接照射,否则会发生爆炸;
(2)甲烷与溴蒸气、碘蒸气等纯卤素单质也能发生类似反应,但不能与溴水、碘水发生反应;
(3)甲烷与氯气的反应是一种连锁反应,不会停留在某一步,因此产物是五种物质的混合物;
(4)光照CH4与Cl2的混合物,生成物中HCl的物质的量最多。问题导学即时检测一二特别注意取代反应的判断
①取代反应是最重要的一类有机反应,判定一个反应是否属于取代反应最直接的方法就是概念判断法;
②从反应物的类型上看,取代反应的反应物至少有一种是有机物;
③取代反应可以是一个原子被一个原子或原子团代替,也可以是一个原子团被一个原子或原子团代替。问题导学即时检测一二2.取代反应与置换反应的比较 问题导学即时检测1234561.下列说法正确的是( )
A.有机物只能从有机体中获取而不能利用无机物来合成
B.有机物是从动植物体内提取的有生命的化合物
C.有机物是共价化合物,它们不具备无机物的性质
D.有机物有的不溶于水,有的可溶于水
答案:D
解析:有机物也可用无机物来人工合成,如用氰酸铵NH4CNO合成尿素CO(NH2)2,故A、B错;有机物和无机物没有明显的界限,有些有机物具有无机物的性质,例如乙醇、乙酸易溶于水,这和无机物相类似,故C错,D对。问题导学即时检测1234562. 在光照条件下,将1 mol CH4与1 mol Cl2混合充分反应后,得到的产物是( )
A.CH3Cl、HCl
B.CCl4、HCl
C.CH3Cl、CH2Cl2
D.CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl
答案:D
解析:CH4与Cl2的取代反应体系中,各步的取代可同时进行,因此得到的产物是含多种成分的混合物。问题导学即时检测1234563.下列物质在一定条件下可以与甲烷发生化学反应的是( )
①氯水 ②浓硫酸 ③溴蒸气 ④烧碱 ⑤氧气 ⑥酸性KMnO4溶液
A.①②③⑤ B.④⑤⑥
C.③⑤ D.②③④⑥
答案:C
解析:由甲烷的化学性质可知,一般条件下甲烷不与酸、碱、强氧化剂发生反应,但在光照条件下甲烷可与纯净的卤素单质发生取代反应。此外,甲烷可以在氧气中燃烧,故选C项。问题导学即时检测1234564.下列反应属于取代反应的是( )
答案:C
解析:由于取代反应只适用于有机反应,而无机反应中的置换反应、分解反应、复分解反应均不是取代反应。A项属于置换反应;B项属于复分解反应;C项CH2Cl2中的H被Cl所代替,属于取代反应;D项属于分解反应。123456问题导学即时检测5.如图所示,U形管的左端有被水和胶塞封闭的甲烷和氯气(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。将此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形管右端的水面的变化是 。?
A.升高 B.降低
C.不变 D.无法确定
(3)U形管左端气柱的变化是 。?
A.体积增大 B.体积减小
C.消失 D.不变123456问题导学即时检测123456问题导学即时检测6.甲烷是最简单的有机物。
(1)下列关于甲烷性质的叙述中,正确的是 。?
A.甲烷是一种无色无味的气体
B.甲烷的密度比空气的密度小
C.甲烷难溶于水
D.甲烷燃烧时发出淡蓝色火焰
(2)在标准状况下,32 g CH4的物质的量为 mol,它的体积为 L,它所含有氢原子的数目为 。?
(3)为了除去混在甲烷中的二氧化碳和水蒸气,可将混合气体先通过盛有 (填物质名称,下同)的洗气瓶除去 ;再通过盛有 的洗气瓶除去 。?123456问题导学即时检测答案:(1)ABCD (2)2 44.8 4.816×1024 (3)氢氧化钠溶液 二氧化碳 浓硫酸 水蒸气
解析:(2)32 g CH4的物质的量为 ,标准状况下体积为2 mol×22.4 L·mol-1=44.8 L,所含氢原子的数目为2 mol×4×6.02×1023 mol-1=4.816×1024。
(3)除去二氧化碳,可将气体通过氢氧化钠溶液;除去水蒸气,可将气体通过浓硫酸。由于通过氢氧化钠溶液时会带入水蒸气,所以应将混合气体先通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶以除去二氧化碳,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气。第3章 重要的有机化合物
第1节 认识有机化合物 第1课时 有机化合物的性质
课时训练14 有机化合物的性质
基础夯实
1.下列有关有机化合物的说法不正确的是( )
A.有机化合物都易燃烧
B.有机化合物中一定含碳元素
C.有机化合物的熔、沸点一般较低
D.有机化合物使我们的物质世界更加丰富多彩
答案:A
解析:某些有机物不能燃烧,如CCl4可做灭火剂。
2.下列说法中正确的是( )
A.有机物一定不具备无机物的性质
B.有机物之间的反应,一般比较复杂,反应速率较慢,且常伴有副反应发生
C.有机物和无机物之间是不可能相互转化的
D.所有有机化合物均易燃烧
答案:B
解析:虽然有机物与无机物性质差别较大,但有些有机物也具有某些无机物的性质,如乙酸具有酸性等,故A错误;有机物之间的反应一般比较复杂,副反应多,反应速率慢,故B正确;有机物和无机物之间可以相互转化,如大多数有机物燃烧生成CO2和H2O,而CO2和H2O在光合作用下可生成有机物等,故C错误;大多数有机化合物易燃烧,但也有例外,如CCl4可用作灭火剂,故D错误。
3.下列关于甲烷的叙述正确的是( )
A.甲烷分子的立体构型是正四面体,所以,CH2Cl2有两种不同构型
B.甲烷可以与氯气发生取代反应,因此,可以使氯水退色
C.甲烷能够燃烧,在一定条件下会发生爆炸,因此,是矿井安全的重要威胁之一
D.甲烷能使酸性KMnO4溶液退色
答案:C
解析:A项,由于甲烷是正四面体结构,四个顶点中任意两个氢原子都是相邻关系,故CH2Cl2只有一种构型。B项,CH4只能与氯气在光照下反应,与氯水不反应。D项,CH4比较稳定,不能被酸性KMnO4溶液氧化。
4.等体积的甲烷与氯气混合于一集气瓶中,加盖玻璃片后置于光亮处,下列有关此实验的现象和结论中,不正确的是( )
A.瓶中气体的黄绿色变浅
B.瓶内壁有油状液滴生成
C.生成物只有CH3Cl和HCl
D.此反应的生成物是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl的混合物
答案:C
解析:甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应,瓶中气体的黄绿色变浅甚至消失,A正确;生成的产物中CH2Cl2、CHCl3、CCl4都为油状液体,B正确;该反应是一种连锁反应,不会停留在某一步,等体积甲烷与氯气混合的产物为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl的混合物,D正确。
5.为验证甲烷分子中含有碳、氢两种元素,可将其燃烧产物通过①浓硫酸;②澄清石灰水;③无水硫酸铜。正确的顺序是( )
A.①②③ B.②③
C.②③① D.③②
答案:D
解析:甲烷的燃烧产物为CO2和H2O,验证CO2用澄清石灰水,验证H2O用无水硫酸铜。如先验证CO2会带出水蒸气,干扰H2O的验证。因此应先验证H2O,再验证CO2。
6.导学号52140093下列叙述错误的是( )
A.通常情况下,甲烷与强酸、强碱、强氧化剂不起反应
B.甲烷化学性质比较稳定,不能被任何氧化剂氧化
C.甲烷与氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4,都属于取代反应
D.甲烷分子是正四面体结构
答案:B
解析:CH4的性质比较稳定,通常情况下,不与强酸、强碱、强氧化剂反应,而不是不能被任何氧化剂氧化,A正确,B错误;CH4在光照条件下与Cl2发生取代反应,可生成四种有机产物,它们是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4,故C正确;甲烷分子中的4个H原子位于正四面体的四个顶点上,D正确。
7.关于取代反应和置换反应的下列说法正确的是( )
A.取代反应和置换反应一定都有单质生成
B.取代反应和置换反应一定都属于氧化还原反应
C.取代反应大多是可逆的,反应速率慢,而置换反应一般是单向进行的,反应速率快
D.取代反应和置换反应的产物都是唯一的,不会有多种产物并存的现象
答案:C
解析:取代反应中替换的原子或原子团的电性相同时应属于非氧化还原反应,电性相反时属于氧化还原反应;取代反应是逐步进行的,因而生成物中可能会存在多种取代产物共存的现象。
8.如图所示,集气瓶内充满某混合气体,置于光亮处足够长时间后,将滴管内的水挤入集气瓶后,烧杯中的水进入集气瓶,集气瓶内气体是( )
①CO、O2 ②Cl2、CH4 ③NO2、O2 ④N2、H2
A.①② B.②④
C.③④ D.②③
答案:D
解析:烧杯中的水进入集气瓶,说明集气瓶内气体压强在滴加水后必须减小。甲烷和氯气会发生CH4+Cl2CH3Cl+HCl等多步取代反应,且HCl极易溶于水,压强减小;4NO2+O2+2H2O4HNO3,压强减小。①④在此状况下不反应。
9.有石油的地方一般有天然气存在,天然气的主要成分是甲烷,结合甲烷的性质,回答下列问题:
(1)甲烷能够燃烧,点燃甲烷前必须 ,甲烷燃烧时火焰呈 色,甲烷不完全燃烧时的产物有 ,其中 是厨房气体污染的主要原因之一。?
(2)甲烷 使酸性高锰酸钾溶液退色(选填“能”或“不能”)。?
(3)甲烷能与氯气在 条件下发生一系列的 反应(填反应类型),写出第一步反应的化学方程式 。?
答案:(1)验纯 淡蓝 一氧化碳、二氧化碳和水 一氧化碳
(2)不能
(3)光照 取代 CH4+Cl2CH3Cl+HCl
解析:点燃甲烷前必须要验纯,甲烷不完全燃烧时的产物有一氧化碳、二氧化碳和水,一氧化碳可造成厨房气体污染,甲烷与氯气发生的反应是典型的取代反应。
10.将75 mL的CH4、H2、CO混合后与200 mL O2混合点燃,经充分反应并干燥,体积减小100 mL,再将剩余气体通过碱溶液,还剩125 mL气体。(上述体积均在相同条件下测定)
(1)混合气体 (填“能”或“不能”)完全燃烧。?
(2)总体积减小100 mL后,所得气体是 ,其体积是 。?
(3)共生成CO2 mL,最后剩余的125 mL气体是 。?
(4)原混合气中有CH4 mL,H2 mL,CO mL。?
答案:(1)能 (2)CO2和O2 175 mL (3)50
O2 (4)25 25 25
解析:(1)CH4+2O2CO2+2H2O,2H2+O22H2O,2CO+O22CO2。
利用极限法,同体积的CH4、H2、CO相比较,CH4燃烧消耗O2最多。假设75 mL气体都是CH4,消耗O2的体积为150 mL<200 mL,所以能完全燃烧。
(2)剩余的气体是CO2和O2,其体积为200 mL+75 mL-100 mL=175 mL。
(3)CO2被碱溶液吸收,剩余的125 mL气体是O2,V(CO2)=175 mL-125 mL=50 mL。
(4)由碳原子守恒可知,
V(CO2)=V(CH4)+V(CO)=50 mL, ①
所以V(H2)=75 mL-50 mL=25 mL。
2H2 + O22H2O
(75-50) mL 12.5 mL
所以CH4、CO消耗氧气的体积为
200 mL-125 mL-12.5 mL=62.5 mL。
CH4+2O2CO2+2H2O,
2CO+O22CO2。
所以2V(CH4)+V(CO)=62.5 mL。 ②
联立①②式,解得
故原混合气体中有CH4 25 mL,H2 25 mL,
CO 25 mL。
能力提升
11.将装有甲烷和氯气混合气体的三个集气瓶,用玻璃片把瓶口盖好后,分别做如下处理,各有怎样的现象发生?
(1)置于黑暗处 。?
(2)将点燃的镁条靠近集气瓶外壁 。?
(3)放在光亮的教室里一段时间后 。?
(4)甲烷和氯气发生的一系列反应都是 反应(填反应类型),有机产物中常用作有机溶剂的是 ,可用作灭火剂的是 。?
(5)若0.5 mol甲烷和氯气完全发生反应,并生成相同物质的量的四种有机产物,则需氯气的物质的量是 mol。?
答案:(1)无明显现象 (2)发生爆炸
(3)黄绿色逐渐变浅,甚至消失,瓶壁上出现油状液滴
(4)取代 CHCl3、CCl4 CCl4
(5)1.25
解析:将混合气体(CH4与Cl2)置于黑暗处,由于两者反应是在光照下进行的,因而在黑暗处不会发生反应;将点燃的镁条靠近集气瓶,因光太强烈,反应较快,能发生爆炸;放于光亮的教室里,反应较平缓地发生,气体黄绿色渐渐变浅甚至退去,瓶壁上出现油状液滴。该类有机反应是典型的取代反应,其产物中有机物共四种,常作有机溶剂的是CHCl3、CCl4,作灭火剂的是CCl4。CH4与Cl2发生取代反应生成四种有机产物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,根据碳元素守恒,四种有机产物的物质的量相等,则各为 mol=0.125 mol,根据取代反应的特点,每个CH4分子中1个氢原子被取代时均消耗1个Cl2分子,则需要Cl2的物质的量等于有机物中氯原子物质的量,即0.125 mol×(1+2+3+4)=1.25 mol。
12.导学号52140094利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如下:
根据设计要求回答:
(1)B装置有三种功能:①控制气流速度;②均匀混合气体;③ 。?
(2)D装置的石棉中均匀混有KI粉末,其作用是 。?
(3)在C装置中,经过一段时间的强光照射,发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生,写出置换出黑色小颗粒的化学方程式 。?
(4)E装置除生成盐酸外,还含有机物,从E中分离出盐酸的最佳方法为 。该装置还有缺陷,原因是没有进行尾气处理,其尾气主要成分为 (填编号)。?
a.CH4 b.CH3Cl
c.CH2Cl2 d.CHCl3
e.CCl4
答案:(1)干燥混合气体 (2)吸收过量的氯气
(3)CH4+2Cl2C+4HCl (4)分液 a、b
解析:(1)B装置的三个作用为:①控制气流速度从而达到合适的反应比例;②均匀混合气体,便于后续实验;③干燥混合气体。
(2)KI能吸收过量的Cl2,反应的化学方程式为Cl2+2KI2KCl+I2。
(3)据信息知黑色小颗粒应为炭粉,故据原子守恒应为CH4+2Cl2C+4HCl。
(4)分离难溶于水溶液的油状液体可用分液法,CH2Cl2、CHCl3、CCl4为液体,故尾气成分主要含CH4、CH3Cl。
课件32张PPT。第2课时 有机化合物的结构特点目标导航预习导引目标导航预习导引1.有机化合物的结构特点
(1)烃:仅由C、H两种元素组成的有机化合物,又叫碳氢化合物。甲烷是组成最简单的烃。
(2)甲烷的组成与结构目标导航预习导引(3)有机化合物的结构特点
①每个碳原子能与其他原子形成4个共价键。
③碳原子彼此之间可以以共价键构成碳链或碳环。
(4)烷烃是指分子中碳原子跟碳原子之间都以单键结合成链状,碳原子剩余的价键都被氢原子所饱和形成的烃。
预习交流1
有机化合物的结构式、结构简式能否表示有机化合物的空间结构?
答案:不能,有机物的结构式、结构简式只能表示分子内部原子间形成化学键的情况,而不能表示分子的空间构型。目标导航预习导引2.同分异构现象和同分异构体
(1)定义
①同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但具有
不同结构的现象。
②同分异构体:具有同分异构现象的化合物互为同分异构体。
(2)规律
有机化合物分子中的碳原子越多,它的同分异构体数目就越多。
(3)同分异构现象与有机化合物种类的关系
在有机化合物中,同分异构现象非常普遍,这是有机化合物结构多样性的表现之一,有机化合物结构的多样性是导致有机化合物种类繁多、数量巨大的主要原因。目标导航预习导引(4)正丁烷和异丁烷的比较 目标导航预习导引预习交流2
分子中含碳原子数为1~4的烷烃都有同分异构体吗?
答案:CH4、CH3CH3、CH3CH2CH3没有同分异构体,只有C4H10有两种同分异构体,即CH3CH2CH2CH3和(CH3)2CHCH3。问题导学即时检测一二一、烷烃的结构、性质与命名
活动与探究
思考1 请你利用球、棍连接出CH4、C2H6、C3H8、C4H10的球棍模型,分别写出它们的结构简式。通过分析对比你能归纳出烷烃的通式吗?问题导学即时检测一二思考2 观察烷烃分子的球棍模型,每个碳原子与其他原子形成什么样的几何构型?
答案:四面体,其中甲烷分子的几何构型为正四面体。
思考3 结构决定性质,烷烃的化学性质与甲烷极其相似,请你利用烷烃的通式写出烷烃燃烧的化学方程式,及烷烃与Cl2反应的化学方程式(只写第一步反应)。问题导学即时检测一二思考4 你能写出下列烷烃的名称吗?①C5H12、C6H14、C7H16、C8H18、C9H20、C10H22、C11H24、C18H38。
②CH3CH2CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH2CH3、C(CH3)4。
答案:①戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十八烷;②正戊烷、异戊烷、新戊烷。问题导学即时检测一二迁移与应用
例1下列有关烷烃的叙述中,不正确的是( )
A.在烷烃分子中,所有的化学键都为单键
B.所有的烷烃在光照条件下都能与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.随着分子中碳原子数的增加,烷烃的熔、沸点逐渐升高
解析:烷烃分子中的碳碳键、碳氢键均为单键,且烷烃在光照条件下都能与Cl2发生取代反应,这是烷烃的结构特征和反应特征,故A、B正确;由于烷烃分子的通式CnH2n+2中的C原子的价键已达饱和,所以符合CnH2n+2的有机物只可能为烷烃,故C错误;由于随着分子中C原子数的增加,烷烃的相对分子质量逐渐增大,其熔、沸点逐渐升高,故D正确。
答案:C问题导学即时检测一二迁移训练1火星表面有一层主要成分是烷烃气体的“火星雾气”,而这些气体正是由一种叫“产烷生物”的火星生命持续不断释放出来的。以下有关“火星雾气”的说法中,错误的是( )
A.“火星雾气”一定能使酸性高锰酸钾溶液退色
B.“火星雾气”是很好的燃料
C.光照条件下,“火星雾气”一定能与氯气发生取代反应
D.“火星雾气”主要含两种元素
答案:A
解析:“火星雾气”的主要成分是烷烃,烷烃不能使酸性高锰酸钾溶液退色,A错;烃可以燃烧,B对;光照条件下,烷烃能与氯气发生取代反应,C对;烷烃中一定含有C、H两种元素,D对。问题导学即时检测一二1.有机物的常见表示方法
(1)分子式:分子式能够表明该物质的组成元素及分子内的不同原子个数。如乙烷的分子式为C2H6。
(2)实验式:又叫最简式,实验式只能表明该物质的组成元素及其分子内的原子个数比。如乙烷的实验式为CH3。
(3)结构式:用短线(—)表示原子所形成的共价键进而表示物质结
构的式子。如丙烷的结构式为问题导学即时检测一二(4)结构简式:将结构式中的“C—H”和“C—C”中的短线(—)部分或全部省略简化后而得到的式子。如丙烷的结构简式为CH3—CH2—CH3或者CH3CH2CH3。
特别提示碳原子间都以单键互相连接成链状,且碳原子的其余价键全部被氢原子饱和的烃才是烷烃。若碳原子间全以单键连成环状的烃,则称为环烷烃。问题导学即时检测一二2.烷烃的结构特点
(1)每个碳原子形成四个共价单键,且碳原子之间以单键相互结合成链状。
(2)在碳原子的四个键中,除了碳碳单键外,其余的价键被氢原子饱和。
(3)由丙烷和丁烷分子的球棍模型可知,烷烃分子中的碳原子数超过3个时,碳原子并不是在同一直线上,而是呈锯齿状。
(4)烷烃的通式:结合甲烷、乙烷、丙烷、丁烷的分子组成可得烷烃的分子通式为CnH2n+2(n≥1),相邻烷烃在分子组成上相差一个“CH2”原子团。问题导学即时检测一二3.烷烃的习惯命名法
(1)通常按分子中含有的碳原子数来命名,称为“某烷”。从含一个碳原子开始,随着碳原子数的增加依次为(十个碳原子以下)甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸烷;十个碳以上时,直接用碳原子数目来表示,如十一烷。
(2)烷烃的某些同分异构体可以用正、异、新来命名。如戊烷的同分异构体有正戊烷、异戊烷、新戊烷。问题导学即时检测一二4.烃的物理性质
(1)烃均不溶于水,密度比水小。
(2)随着分子中碳原子数的增多,烃的状态为气态→液态→固态,即熔、沸点逐渐升高。
(3)分子中碳原子数相同的烃,支链数越多,熔、沸点越低,如熔、沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷。
特别提示通常情况下,气态烃分子内的碳原子数一般不多于4个,但新戊烷为气体。问题导学即时检测一二二、同分异构体
活动与探究
利用球、棍连接一下C5H12的结构,看一看你能连接出几种情况?写出它们的结构式和结构简式。问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二迁移与应用
例2下列互为同分异构体的是( )
思路点拨同分异构体的分子式相同,但结构不同。
解析:同分异构体是分子式相同而结构不同的有机物。A、D中的两种物质的分子式不同,C中是同种物质,B符合。
答案:B问题导学即时检测一二迁移训练2一种烷烃对应一种分子式,一种分子式是否对应一种烷烃?
答案:不一定。如果烷烃有同分异构体,一种分子式就不止对应一种烷烃;有几种同分异构体就对应几种烷烃。问题导学即时检测一二1.简单烷烃同分异构体的书写技巧:遵循“主链由长到短,支链由繁到简”的原则,正确给主链碳原子编号,并且把握住其对称性,以免重复;而且甲基(—CH3)只能从2号碳开始出现,乙基(—CH2CH3)只能从3号碳开始出现,以此类推。
2.烃的一元取代产物同分异构体的书写方法:
(1)对于烃的一元取代产物的判断可用“等效氢”法,所谓“等效氢”就是位置等同的氢原子。烃中等效氢原子有几种,其一元取代产物就有几种。
(2)等效氢原子的判断方法:
①连在同一碳原子上的氢原子等效。
②连在同一碳原子上的甲基上的氢原子等效。
③处于对称位置上的氢原子等效。问题导学即时检测1234561.下列叙述能说明甲烷分子是正四面体形而不是平面正四边形的是( )
①甲烷分子里4个C—H键的键长相等
②甲烷分子里任意两个C—H键之间的夹角都相等
③一氯甲烷没有同分异构体
④二氯甲烷没有同分异构体
A.①② B.②④ C.①③ D.①③④
答案:B问题导学即时检测123456解析:要说明甲烷分子的空间构型是正四面体而不是平面正四边形,应注意找出两者的共性和差异性,说明甲烷分子具有正四面体的特征才具有说服力。键长相等、一氯代物没有同分异构体是二者的共性,任意两个C—H键之间的夹角相等是正四面体结构的特征,平面正四边形结构中任意两个C—H键之间的夹角有的是90°,有的是180°;平面正四边形结构的二氯代物有邻位和间位两种同分异构体,而正四面体形的结构无同分异构现象,故②④符合题意。问题导学即时检测1234562.下列说法中正确的是( )
A.C4H10有3种同分异构体
B.相对分子质量相同、结构不同的两种化合物互为同分异构体
C.同分异构体之间的转化是化学变化
答案:C问题导学即时检测123456问题导学即时检测1234563.下列分子式表示的不一定是纯净物的是( )
A.CH4 B.C3H8 C.CH2Cl2 D.C7H16
答案:D
解析:烷烃中从丁烷开始出现同分异构体,故CH4和C3H8都是纯净物;CH4的结构是正四面体形,故CH2Cl2是纯净物;从C4H10开始存在同分异构现象,故C7H16不止代表一种物质。问题导学即时检测1234564.同分异构现象是有机化学中的一种普遍现象,下列有关同分异构体的叙述中正确的是( )
A.分子式相同而结构不同的有机化合物互称同分异构体
B.组成成分相同而结构不同的物质互称同分异构体
C.互为同分异构体的物质性质相同
D.互为同分异构体的物质物理性质相同
答案:A123456问题导学即时检测123456问题导学即时检测其中,①属于同分异构体的是 ;②属于同位素的是 ;③属于同素异形体的是 ;④属于同一种物质的是 。?
答案:①D、F ②A ③C ④E
解析:利用同位素、同素异形体、同分异构体的概念即可解答。123456问题导学即时检测6.写出下列各烃的分子式。
(1)烷烃B的分子中含有200个氢原子 。?
(2)已知在标准状况下,某气态烃的密度为1.34 g·L-1。将0.1 mol该气态烃充分燃烧生成8.8 g CO2和5.4 g H2O 。?
答案:(1)C99H200 (2)C2H6
解析:(1)烷烃B分子中的氢原子数为2n+2=200,即n=99。
(2)先求出CO2和H2的物质的量。0.1 mol该气态烃分子中,含碳原子0.2 mol,含氢原子0.6 mol,则1 mol该气态烃分子中含有2 mol C、6 mol H,故该气态烃的分子式为C2H6。第2课时 有机化合物的结构特点
课时训练15 有机化合物的结构特点
基础夯实
1.验证某有机物属于烃,应完成的实验内容是( )
A.只测定它的C、H比
B.只要证明它完全燃烧后产物只有H2O和CO2
C.只测定其燃烧产物H2O和CO2的物质的量之比
D.测定该试样的质量及完全燃烧后生成H2O和CO2的质量
答案:D
解析:A、B、C选项均无法判断该有机物中是否含氧元素,故不能达到目的;而D选项中,通过生成物CO2和H2O的质量,可计算出碳和氢的质量,若两者的质量和等于该试样的质量,则证明只含碳、氢两元素,即该有机物是烃。
2.根据下表中烃的分子式排列规律,判断空格中烃的同分异构体数目是( )
1
2
3
4
5
6
7
8
CH4
C2H4
C3H8
C4H8
C6H12
C7H16
C8H16
A.3 B.4 C.5 D.6
答案:A
解析:根据表中烃的分子式排列,可知烃中碳原子数依次递增,处于奇数格内的烃符合通式CnH2n+2,处于偶数格内的则符合通式CnH2n,故第5空格内烃的分子式为C5H12,为戊烷,有CH3CH2CH2CH2CH3(正戊烷)、(异戊烷)和
(新戊烷)三种同分异构体。
3.下列关于甲烷与Cl2的取代反应所得产物的说法正确的是( )
A.都是有机物
B.都不溶于水
C.有一种气态物质,其余均是液体
D.除一种外均是四面体结构
答案:D
解析:甲烷与Cl2反应的产物中有HCl,不是有机物,易溶于水;产物中HCl、CH3Cl是气态物质;除HCl外,其余产物均为四面体结构。
4.以汽油、柴油等燃料油为代表的烃类物质与我们的生活密切相关,则该类物质组成上的共性是( )
A.一定使溴水退色 B.一定为液态物质
C.一定只含碳氢元素 D.一定和水互溶
答案:C
解析:烃只含碳、氢两种元素,不溶于水,烷烃不能使溴水退色,含碳原子数小于等于4的烃为气体。
5.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.正戊烷分子中所有碳原子均在一条直线上
D.新戊烷的一氯取代物有2种
答案:B
解析:A项符合条件的烃为饱和烃,可为烷烃,也可为环烷烃,但分子组成符合CnH2n+2的烃一定为烷烃,故A错误,B正确;在烷烃分子中与碳原子紧邻的四个原子构成四面体形,所以正戊烷分子中所有碳原子呈锯齿形,而非直线形,故C错误;新戊烷分子完全对称,分子中只有一种氢原子,故一氯取代物只有一种,故D错误。
6.下列烷烃分子中进行一氯取代反应后,只能生成三种沸点不同产物的是( )
A.(CH3)2CHCH2CH2CH3
B.(CH3CH2)2CHCH3
C.(CH3)2CHCH(CH3)2
D.(CH3)3CCH2CH3
答案:D
解析:生成三种沸点不同的一氯产物,说明此烷烃的一氯代物只有三种同分异构体。
7.下面的式子是某同学书写的C5H12的同分异构体的结构简式:
①CH3—CH2—CH2—CH2—CH3
②
③
④ ⑤
这些结构中出现重复的是( )
A.①② B.④⑤ C.②③④ D.均不重复
答案:C
解析:②③④均为2-甲基丁烷,是同一种物质,只是书写形式不同而已。
8.导学号52140095正己烷是一种特别适合于萃取植物油的有机溶剂,试根据所学知识推断下列说法正确的是 ( )
A.其碳链是直线形的
B.正己烷能使酸性高锰酸钾溶液退色
C.正己烷可燃,使用时应注意防火
D.其碳链是有支链的直线形
答案:C
解析:根据甲烷的正四面体结构,正己烷的碳链应为锯齿形,A项错误;根据甲烷的性质,B项错误、C项正确。
9.烃是一类重要的有机物。
(1)现有CH4、C2H4、C3H4、C2H6、C3H6五种烃。等质量的以上物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是 ;等物质的量的以上五种物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是 。?
(2)某烃的一种同分异构体只能生成1种一氯代物,该烃的分子式可以是 。?
A.C3H8
B.C4H10
C.C5H12
D.C6H14
答案:(1)CH4 C3H6
(2)C
解析:(1)相同质量的烃(CxHy)耗氧量由决定,越大,耗氧量越大;相同物质的量的烃耗氧量由(x+)决定。
(2)分析C3H8、C4H10、C6H14各种结构,生成的一氯代物不止1种,从CH4、C2H6的一氯代物只有1种,衍生分析下去,C(CH3)4,(CH3)3C—C(CH3)3,……的一氯代物只有1种,此题是一种典型的逆向思维方式,关键是不重复、不遗漏,要巧抓“对称性”。
10.如图表示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原子结合。
(1)图中属于烷烃的是 (填字母)。?
(2)在如图的有机化合物中,碳原子与碳原子之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)图中互为同分异构体的是:A与 ;B与 ;D与 。(填字母)?
答案:(1)AC
(2)碳碳双键 碳碳叁键 碳链
(3)C EFH G
解析:A的分子式为C4H10;B的分子式为C4H8,分子中存在碳碳双键;C的分子式为C4H10;D的分子式为C4H6,分子中存在碳碳三键;E的分子式为C4H8;F的分子式为C4H8;G的分子式为C4H6;H的分子式为C4H8,分子中碳原子之间形成碳环。
能力提升
11.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)1 L烷烃C的蒸气完全燃烧时,生成同温同压下15 L的水蒸气 。?
(3)分子中含有22个共价键的烷烃D为 。?
(4)0.1 mol烷烃E完全燃烧,消耗标准状况下的O2 11.2 L 。?
(5)室温下相对分子质量最大的气态直链烷烃F为 。?
答案:(1)C6H14 (2)C14H30 (3)C7H16 (4)C3H8
(5)C4H10
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1 L烷烃完全燃烧产生同条件下的15 L水蒸气可知其分子中应含有30个氢原子,则其分子式为C14H30。
(3)由CnH2n+2可知:其中含有(2n+2)个C—H键,(n-1)个C—C键,所以(2n+2)+(n-1)=22,即n=7,所以该烷烃的分子式为C7H16。
(4)0.1 mol烷烃完全燃烧消耗O2为=0.5 mol,所以=5,n=3,即E为C3H8。
(5)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。
12.导学号52140096通常用燃烧的方法测定有机物的分子式,可在燃烧室内将有机物样品与纯氧在电炉加热下充分燃烧,根据产品的质量确定有机物的组成。如图是用燃烧的方法确定有机物分子式的常用装置。
试回答下列问题:
(1)产生的氧气按从左到右流向,所选装置各导管的连接顺序是 。?
(2)C装置中浓硫酸的作用是 。?
(3)D装置中MnO2的作用是 。?
(4)燃烧室中CuO的作用是 。?
(5)若准确称取0.48 g样品(只含C、H),经充分燃烧,A管质量增加1.32 g,B管质量增加1.08 g,则该有机物的分子式为 。?
答案:(1)gfehicd(或dc)ab(或ba)
(2)吸收水分,得干燥纯净的氧气
(3)催化剂,加快产生氧气的速率
(4)使有机物未完全燃烧生成的CO充分被氧化生成二氧化碳
(5)CH4
解析:(1)氧气被制取出来后,必须经过干燥才能通入燃烧室,否则将影响有机物燃烧生成物中水的测量。因为NaOH既能吸收CO2,又能吸水,所以要准确测定水的量,应先通过无水CaCl2,再通过NaOH。
(2)浓硫酸不与氧气反应,能吸水,通过C装置主要是为了干燥O2。
(3)H2O2分解放出氧气的反应很慢,为了得到稳定且足够的氧气与有机物反应,就需要加入催化剂MnO2。
(4)如果有机物未完全燃烧,而生成物中含有CO,则通过CuO后,CO可以被氧化生成CO2。
(5)A管质量增加1.32 g,说明有机物中n(C)=1.32 g÷44 g·mol-1=0.03 mol,B管质量增加1.08 g,说明有机物中n(H)=2×1.08 g÷18 g·mol-1=0.12 mol,因为0.03 mol×12 g·mol-1+0.12 mol×1 g·mol-1=0.48 g,而且n(C)∶n(H)=0.03 mol∶0.12 mol=1∶4,故该有机物分子式为CH4。
课件32张PPT。第2节 石油和煤 重要的烃第1课时 石油的炼制 乙烯目标导航预习导引目标导航预习导引1.石油的炼制
(1)石油的成分:主要是分子中含有由不同数目碳原子的烃组成的复杂混合物,石油中碳元素和氢元素质量分数之和平均可达97%~98%。
(2)石油的炼制方法
①分馏:用加热和冷凝的方法把石油分成不同沸点范围的产物,主要产品是石油气、汽油、煤油、柴油及重油等。
②裂化:在一定条件下(加热、使用催化剂),把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃,主要产品是高质量的汽油。
目标导航预习导引③裂解:常用石油分馏产品(包括石油气)做原料,采用比裂化更高的温度,使其中的相对分子质量较大的烃断裂成乙烯、丙烯等小分子烃,主要产品是乙烯、丙烯等。
预习交流1
分析石油炼制的三种方法,你知道三者的根本区别是什么吗?写出十六烷裂化的化学方程式。目标导航预习导引2.乙烯
(1)物理性质:乙烯是无色、稍有气味、难溶于水的气体,标准状况下的密度为1.25 g·L-1。
(2)分子结构:乙烯的分子式为C2H4。从分子式可以看出,一个乙烯分子比一个乙烷分子少两个氢原子。乙烯分子里碳原子间的目标导航预习导引(3)乙烯的用途
乙烯是植物生长调节剂,水果的催熟剂。乙烯是重要的化工原料,乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志。
预习交流2
根据乙烯分子的球棍模型,你能否推测出乙烯分子的空间构型呢?
答案:根据乙烯分子的球棍模型,可推测出乙烯分子的空间构型为平面结构,即乙烯分子中2个碳原子和4个氢原子在同一个平面上。问题导学即时检测一二一、石油的炼制
活动与探究
结合所学知识,完成下列问题:
(1)下图是石油的蒸馏实验装置:
根据装置回答:
①装置中用到哪些仪器?
②从温度计测量的位置看,它测量的是石油的温度吗?
③实验中需在烧瓶中加入碎瓷片,它起什么作用?
答案:①铁架台(带铁夹、铁圈)、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、单孔塞、冷凝管、牛角管、锥形瓶。
②不是,它测量的是蒸出气体的温度。
③防止石油暴沸。问题导学即时检测一二(2)石油分馏出的产品有哪些?它们是纯净物吗?
答案:石油的分馏产品有:石油气、汽油、煤油、柴油、蜡油、润滑油、重油(沥青等)。它们都属于混合物,成分有多种。问题导学即时检测一二迁移与应用
例1下列说法错误的是( )
A.石油中含有C5~C11的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油
B.含C18以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油
C.石油裂解是为了获得更多的汽油
D.汽油、煤油、柴油都是由烃组成的混合物问题导学即时检测一二解析:A项中石油主要由液态烃组成,也溶有少量气态烃和固态烃。石油中含有C5~C11的烷烃,因此通过石油的分馏就可以得到汽油、煤油等分馏产品;B项中含C18以上的固态烷烃利用率低,交通运输业需要更多的燃料油,重油中长链烃分子断裂就可以得到汽油,使长链烃分子断裂为C5~C11的烷烃的过程是采用催化裂化的方法;C项中石油裂解属于深度裂化,采用的温度比裂化更高,长链烃分子断裂程度大。裂解的目的不是为了生产更多的汽油,而是为了获得大量的石油化工产品;D项中石油主要是由烃组成的混合物,石油的分馏产品汽油、煤油、柴油等仍是烃的混合物,所不同的只是这些分馏产品沸点范围小,是含碳原子数接近的烃的混合物。
答案:C问题导学即时检测一二迁移训练1下列说法正确的是 ( )
A.石油是混合物,汽油是纯净物
B.沸点:汽油>煤油>柴油>机油
C.蒸馏汽油和裂化汽油成分相同
D.蒸馏石油的实验装置也可用来制取蒸馏水
答案:D
解析:石油、汽油都是混合物,石油中含有各种烷烃、环烷烃和芳香烃,汽油主要是C5~C8的各种烃的混合物,故A不正确;石油分馏时,首先馏出的是汽油,其次是煤油,再次是柴油,而机油是一种润滑油,故沸点:汽油<煤油<柴油<机油,故B不正确;蒸馏汽油中不含烯烃,裂化汽油中含有烯烃,二者组成成分不完全相同,故C不正确;蒸馏装置不仅可以制取蒸馏水、分馏石油,还可以分离沸点差距大的混合物,如从Br2的CCl4溶液中分离出Br2和CCl4等,故D正确。问题导学即时检测一二石油的炼制 问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二特别注意(1)分馏的注意事项:①温度计的水银球位于蒸馏烧瓶的支管处,从而测出馏出蒸气的温度,也就是馏出液体的沸点。②蒸馏时,向蒸馏烧瓶中加入一些碎瓷片的目的是防止混合液在受热时发生暴沸。③使用冷凝管时一般是冷凝水的流向和被冷凝气体的流向相反,即冷凝水从下口进入,上口流出,这样可以达到充分冷凝的目的。(2)在石油的炼制方法中,石油的分馏是物理变化,而石油的裂化、裂解都是化学变化,分馏、裂化、裂解所得的物质都不是纯净物,而是混合物。问题导学即时检测一二二、乙烯
活动与探究
实验探究乙烯的化学性质,将你观察到的现象和结论填入下表,并写出Ⅰ、Ⅲ中反应的化学方程式。乙烯在空气中燃烧,火焰明亮并伴有黑烟 乙烯易燃烧 问题导学即时检测一二酸性KMnO4溶液退色 乙烯被KMnO4氧化 问题导学即时检测一二溴的四氯化碳溶液退色 试管内未生成淡黄色沉淀 乙烯与溴单
质反应,但未
生成溴离子 问题导学即时检测一二迁移与应用
例2下列关于乙烯的说法中错误的是( )
A.能使酸性高锰酸钾溶液退色
B.分子中6个原子都在同一平面上
C.分子中C、H元素的质量比为2∶1
D.可以和溴水发生加成反应
解析:由于乙烯中含有 ,故既能使KMnO4溶液退色,又可与溴水发生加成反应,A对、D对;由于乙烯分子是平面形分子,故分子中6个原子在同一平面上,B对;由乙烯的分子式C2H4可知,乙烯分子中C、H元素的质量比为6∶1,C错。
答案:C问题导学即时检测一二迁移训练2乙烯除与Br2发生加成反应之外,在一定条件下还能与H2、HCl、H2O发生加成反应,试写出它们反应的化学方程式。问题导学即时检测一二1.加成反应与取代反应的区别 问题导学即时检测一二2.加成反应的特点与应用
(1)加成反应的特点
从形式上看,加成反应类似于无机化学中的化合反应,但加成反应必须有有机物分子中的不饱和键的断裂,而化合反应就不一定有不饱和键的断裂(如H—H+Cl—Cl 2H—Cl)。
(2)加成反应的应用
①物质鉴别
可以用乙烯与溴的四氯化碳溶液或溴水的加成反应鉴别乙烯和甲烷(或鉴别其他烯烃与其他烷烃)。
②物质除杂
可以用溴的四氯化碳溶液(或溴水)除去甲烷中混有的乙烯(或除去其他烷烃中混有的其他烯烃)。问题导学即时检测一二③有机合成
在有机合成中可以通过加成反应在烯烃中引入其他的原子或原子团,如引入卤素原子、—OH等。
特别注意(1)加成反应是烯烃等不饱和烃的特征反应,可以理解为“只上不下”,而取代反应为“有上有下”。
(2)酸性KMnO4溶液能把乙烯氧化为CO2,因而不能用酸性KMnO4溶液来除去烷烃中混有的乙烯。问题导学即时检测1234561.下列说法正确的是( )
A.石油主要含碳、氢两种元素,石油产品均为纯净物
B.沸点:汽油>煤油>柴油
C.石油的分馏是物理过程,而裂化和裂解属于化学过程
D.直馏汽油能使溴的四氯化碳溶液退色
答案:C
解析:石油分馏后得到的仍是不同沸点范围内的各种烃的混合物,A项错;石油分馏时,首先分馏出的是汽油,其次是煤油,再次是柴油、润滑油,故其沸点:汽油<煤油<柴油<润滑油,B项不正确;分馏是利用沸点不同进行的物质的分离,是物理过程,裂化和裂解均为物质的转化,是化学过程;直馏汽油中不含烯烃,D项不正确。问题导学即时检测1234562.下列各反应中属于加成反应的是( )
答案:B
解析:A项,CH4在O2中燃烧,属氧化反应;B项,CH2=CH2与Br2发生加成反应;C项,CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应;D项,CH3CH2CH2CH3发生分解反应。问题导学即时检测1234563. 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CO2和H2O的物质的量相等
C.乙烯易与溴水发生加成反应,且1 mol乙烯完全加成需消耗1 mol溴单质
D.乙烯能使酸性KMnO4溶液退色
答案:C
解析:乙烯分子结构上的特点是含有碳碳双键,特征化学反应是加成反应。问题导学即时检测1234564.石油加工成乙烯的方法是( )
A.分馏 B.蒸发
C.催化裂化 D.裂解
答案:D
解析:石油的分馏主要是将石油分成不同沸点的蒸馏产物;催化裂化主要是将长链烃断裂为短链烃,主要目的是得到轻质油;裂解的主要目的是得到小分子不饱和烃。123456问题导学即时检测5.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: 。?
(3)氯乙烷能用于冷冻麻醉应急处理的理由是 。?123456问题导学即时检测(3)氯乙烷的沸点低,为12.27 ℃,易汽化而吸收能量,使局部冷冻麻醉
解析:乙烷与氯气发生取代反应的产物为各种氯代乙烷的混合物;乙烯与氯气发生加成反应的产物为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的氯乙烷,产物为CH3CH2Cl,化学方程式为123456问题导学即时检测6.下图所示为石蜡油分解的实验装置。在试管①中加入石蜡油和氧化铝;试管②放在冷水中;试管③中加入酸性KMnO4溶液;试管④中加入溴水。分析实验完成下列各题:
石蜡油的分解123456问题导学即时检测(1)试管①中加入氧化铝的作用是 。?
(2)试管②内看到的实验现象是 。?
(3)试管③中看到的实验现象为 ,发生 反应(填反应类型)。?
(4)试管④中看到的实验现象为 ,发生 反应(填反应类型)。?
(5)通过本实验说明 。?123456问题导学即时检测答案:(1)催化作用 (2)有油状液体生成
(3)酸性高锰酸钾溶液退色 氧化 (4)溴水退色 加成 (5)石蜡油催化裂化有烯烃生成
解析:石蜡在氧化铝的催化作用下发生裂化反应生成含碳原子较少的烷烃和烯烃。在冷水中生成油状液体,其他沸点更低的烃以气体的形式进入试管③和④中,其中的烯烃能够使酸性高锰酸钾溶液和溴水退色。前者是氧化反应,后者是加成反应。通过这两个反应可推测石蜡油在氧化铝的催化作用下发生裂化反应生成了烯烃。第2节 石油和煤 重要的烃
第1课时 石油的炼制 乙烯
课时训练16 石油的炼制 乙烯
基础夯实
1.下列关于烷烃与烯烃的性质及类型的对比中正确的是( )
A.烷烃只含有饱和键,烯烃只含有不饱和键
B.烷烃不能发生加成反应,烯烃不能发生取代反应
C.符合通式CnH2n的烃类一定是烯烃
D.烯烃能发生加成反应
答案:D
解析:烯烃既有不饱和键也有饱和键(如碳碳单键、C—H键),A项错误;烷烃不能发生加成反应,烯烃的特征反应为加成反应,但也能发生取代反应,B项错误,D项正确;符合通式CnH2n,但不是烯烃,C项错误。
2.下列说法正确的是( )
A.乙烯的电子式为H∶∶H
B.乙烯的球棍模型为
C.乙烯分子是平面结构
D.乙烯的结构简式为CH2CH2
答案:C
解析:乙烯分子中碳原子间是双键,有两对共用电子对,A项错误;碳原子半径应比氢原子大,B项错误;乙烯的结构简式为CH2CH2,D项错误。
3.下列各反应属于加成反应的是( )
A.CH2CH2+H—OHCH3CH2OH
B.H2+Cl22HCl
C.CH2CH2+3O22CO2+2H2O
D.CH3—CH3+2Cl2CH2ClCH2Cl+2HCl
答案:A
解析:A项符合加成反应的概念;B项是无机的化合反应;C项乙烯发生了氧化反应;D项发生了取代反应。
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.混合气通过盛足量溴水的洗气瓶
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
答案:B
解析:鉴别这两种气体,酸性高锰酸钾溶液和溴水均有明显的现象,但要除去甲烷中的乙烯,不是仅凭现象就能达到目的,还要考虑反应产物的影响。乙烯与溴水反应是加成反应,生成液体物质,而乙烯被酸性KMnO4溶液氧化的生成物是CO2,若有CO2生成,则使CH4中混入了新的杂质。
5.下列反应中前者属于取代反应,后者属于加成反应的是( )
A.甲烷与氯气混合后在光照条件下的反应;乙烯使酸性高锰酸钾溶液退色
B.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应;乙烯与水在一定条件下的反应
C.乙烷与氯气混合后在光照条件下的反应;乙烯与水生成乙醇的反应
D.乙烯与溴水反应;乙烯在空气中点燃
答案:C
解析:A项中甲烷与Cl2发生取代反应,乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化,发生氧化反应;B项中的两个反应都是加成反应;D项中乙烯与溴水发生加成反应,乙烯在空气中点燃发生了氧化反应。
6.由乙烯推测丙烯(CH2CHCH3)的结构或性质不正确的是( )
A.能使溴水退色
B.与HCl在一定条件下加成只得到一种产物
C.最多有7个原子在同一平面上
D.在空气中燃烧时火焰明亮并伴有黑烟
答案:B
解析:CH2CHCH3与HCl在一定条件下加成可以得到或两种产物。
7.下列物质的分子中,所有原子都在同一平面上的是 ( )
A.CH3Cl B.乙烷
C.甲烷 D.乙烯
答案:D
解析:甲烷是正四面体结构,乙烷结构上可看做甲烷中的一个氢原子被—CH3取代,CH3Cl是CH4的一个氢原子被—Cl取代,因此都不是平面结构;乙烯分子是平面形分子,所有原子都在同一平面内。
8.导学号52140097某课外活动小组为了除去乙烷中的乙烯,并得到纯净干燥的乙烷,设计了以下四种方案,你认为合理的是( )
①
②
③
④
A.①②④ B.①②③
C.②③④ D.①②③④
答案:D
解析:方案①②利用了C2H4与Br2发生加成反应的原理,可以将C2H6中的C2H4除去;由于Br2易挥发,所以①中选用NaOH溶液吸收,②中选用碱石灰吸收Br2与H2O,因此方案①②正确。方案③④酸性KMnO4溶液氧化C2H4,可能产生CO2,用NaOH溶液和碱石灰都能达到吸收CO2的作用,因此方案③④也正确。
9.乙烯是重要的石油化工产品。请回答:
(1)乙烯的结构式是 。?
(2)若将乙烯气体通入溴的四氯化碳溶液中,反应的化学方程式为 。?
(3)可以用来除去乙烷中混有的乙烯的试剂是 (填序号)。?
①水 ②氢气 ③溴水 ④酸性高锰酸钾溶液
(4)在一定条件下,乙烯能与水反应生成有机物A,A的结构简式是 ,其反应类型是 反应。?
(5)下列化学反应原理相同的是 (填序号)。?
①乙烯使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液退色
②SO2使溴水和酸性高锰酸钾溶液退色
③SO2使品红溶液和滴有酚酞的NaOH溶液退色
答案:(1) (2)CH2CH2+Br2CH2Br—CH2Br (3)③ (4)CH3CH2OH 加成
(5)②
解析:(2)乙烯通入溴的四氯化碳溶液中,发生加成反应生成1,2-二溴乙烷;(3)由(2)知用溴水可吸收乙烯,生成的1,2-二溴乙烷为液态,可使乙烯与乙烷分离;而①②④都会使乙烷中混有杂质;(4)在一定条件下,乙烯能与水发生加成反应生成乙醇;(5)①乙烯使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液退色,分别发生加成反应和氧化反应,故原理不同;②SO2使溴水和酸性高锰酸钾溶液退色,都是由于SO2具有还原性;③SO2使品红溶液和滴有酚酞的NaOH溶液退色,分别表现SO2的漂白性和酸性氧化物的性质,故原理不同。
10.石油是工业的血液,主要是由多种烃组成的混合物。
(1)通常用于衡量一个国家石油化工发展水平的标志是 。?
A.石油的产量 B.乙烯的产量
C.天然气的产量 D.汽油的产量
(2)从石油分馏可得到熔沸点依次 的石油气、汽油、煤油、柴油、石蜡、沥青等多种产品;工业上获得乙烯的主要方法是 。?
(3)石蜡是一种从石油分馏中得到的固体,用氯气漂白过的石蜡燃烧时会产生HCl气体,这是由于石蜡漂白时与氯气发生了 。?
A.加成反应 B.取代反应
C.燃烧反应 D.物理溶解
(4)石油燃烧会产生的环境污染问题主要是 。?
答案:(1)B (2)升高 石油裂解 (3)B (4)大气污染
解析:(1)乙烯的发展带动了以石油为原料的石油化工的发展,因此一个国家乙烯的产量已成为衡量这个国家石油化工发展水平的标志。
(2)石油气、汽油、煤油、柴油、石蜡、沥青的沸点随碳原子数增多依次升高;石油裂解可制得乙烯。
(3)石蜡是由石油分馏得到的,主要由烷烃等饱和烃组成,一般不能与氯气发生加成反应,所以氯气与石蜡中的烃发生了取代反应,生成了氯代烃,燃烧时产生HCl气体。
(4)石油中不只含碳、氢元素,还含氮、硫等元素,燃烧时可产生二氧化硫和氮的氧化物,污染大气。
能力提升
11.导学号52140098实验室用下列仪器组装一套石油分馏的装置,并进行相关实验,可以得到汽油和煤油。
(1)写出下列仪器的名称:
① ;② ;③ 。?
(2)将以上仪器按从左到右顺序,用字母a、b、c……进行连接:e接( )接( )接( )接( )接( )接( )接( )。
(3)②仪器的A是 (填“进水口”或“出水口”,下同),B是 。?
(4)蒸馏时,温度计水银球应在 (位置)。?
(5)在①中注入原油后,加几片碎瓷片的目的是 。?
(6)在实验结束后,为了探究石油中是否含有烯烃,某学生用③中的物质做了一个探究实验,其操作、现象及结论是 。?
答案:(1)①蒸馏烧瓶 ②冷凝管 ③锥形瓶
(2)c d a b f g w
(3)进水口 出水口
(4)蒸馏烧瓶支管口处
(5)防止暴沸
(6)用一支洁净的试管,取约2~3 mL容器③中的馏出物,再向试管中滴加3~4滴酸性KMnO4溶液(或溴水),若溶液颜色不消失,则石油中不含有烯烃;若溶液颜色消失,则石油中含有烯烃
解析:实验装置的一般安装顺序为“自下而上,从左到右”。冷凝管采用逆流原理,即上口为出水口,下口为进水口;温度计需要测定馏分的温度,所以温度计水银球与蒸馏烧瓶支管口应在同一水平线上,以保证水银球被馏分蒸气包围。
12.将0.2 mol两种气态烃组成的混合物完全燃烧,得到6.72 L二氧化碳(标准状况下)和7.2 g水。请回答:
(1)此混合烃中 。?
A.一定有乙烯 B.一定没有甲烷
C.一定有甲烷 D.可能有乙烷
(2)如果混合物中含有乙烯,将0.2 mol混合物通过足量溴水,溴水增重2.8 g,则乙烯占混合气体的体积分数为 。?
答案:(1)C (2)50%
解析:(1)CO2的物质的量为=0.3 mol,H2O的物质的量为=0.4 mol;根据原子守恒可知,0.2 mol气态烃的混合物中含有碳原子0.3 mol、氢原子0.8 mol,故混合物平均组成为C1.5H4;分子中所含碳原子少于1.5的只有甲烷,故一定有甲烷。甲烷分子中含有4个氢原子,故另一种烃中含有的氢原子也必为4个,一定没有乙烷。(2)和溴水反应的只有乙烯,即混合物中含乙烯2.8 g,其物质的量为=0.1 mol,故乙烯占混合气体的体积分数为50%。
课件27张PPT。第2课时 煤的干馏 苯目标导航预习导引目标导航预习导引1.煤
(1)煤的组成
(2)煤的干馏
定义:将煤隔绝空气加强热使其分解,叫做煤的干馏。目标导航预习导引(3)煤干馏的主要产物和用途
预习交流1
你能从原理上对石油的分馏和煤的干馏作出比较吗?
答案:石油的分馏是根据组分沸点不同,通过加热和冷凝来分离混合物的方法,属于物理变化;煤的干馏是隔绝空气加强热使之分解的过程,属于化学变化。目标导航预习导引2.苯的物理性质、结构与用途
(1)物理性质
(2)分子组成和结构
①分子式:C6H6
②空间结构:苯分子中所有C、H原子都在同一平面上。目标导航预习导引(3)苯的用途
①苯是一种重要的有机化工原料,广泛用于生产合成橡胶、合成纤维、塑料、农药、医药、染料、香料等;②苯常用做有机溶剂。
预习交流2
苯分子内的化学键有什么特殊性?其结构有什么特点?
答案:苯的结构特点是碳原子的价键远没有达到饱和,但分子中不存在一般的碳碳双键和碳碳单键,6个碳原子间的键完全相同,是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键。6个碳原子和6个氢原子都在同一平面上,形成一个平面正六边形的空间结构。问题导学即时检测一二一、煤的干馏
活动与探究
请你按如图实验装置进行煤的干馏实验,并回答相关问题:
(1)实验中所用的仪器有: 。?
(2)反应完毕后,试管A中剩下的灰黑色固体是 ;试管B中液体分两层,上层为澄清、透明的水溶液,能使酚酞变红,是 ,下层的黑色黏稠物是 。?
(3)C处点燃的气体在工业上叫 ,其主要成分是 。?问题导学即时检测一二答案:(1)铁架台、酒精喷灯、硬质试管、木块、烧杯、单孔橡皮塞、双孔橡皮塞、导气管等
(2)焦炭 粗氨水 煤焦油
(3)焦炉气 H2、CH4、C2H4、CO等问题导学即时检测一二迁移与应用
例1石油被称为“工业的血液”,煤被称为“工业的粮食”。它们的加工以及综合利用具有非常重要的意义。下列说法正确的是( )
A.煤的干馏产物主要是各类有机物
B.石油的分馏、裂化、裂解,煤的干馏都属于化学变化
C.从煤焦油中经过分馏可以得到苯、甲苯等,说明煤中含有苯和甲苯
D.石油的裂化、裂解说明烃在加热条件下是可以分解问题导学即时检测一二解析:煤的干馏产物主要包括焦炉气、粗氨水、煤焦油、焦炭等,其中以焦炭最多,A错误。石油的分馏属于物理变化,B错误。煤的干馏发生了复杂的物理变化和化学变化,苯、甲苯是由煤分解得到的,而不是原来就有的,C错误。石油加热可以裂化生成汽油,而在更高的温度下可以发生裂解,得到小分子的烃,D正确。
答案:D问题导学即时检测一二迁移训练1如图是实验室模拟煤的干馏的实验装置,下列叙述错误的是( )
A.图示实验中发生了化学变化
B.反应后水溶液的pH>7,液体Y是黑色黏
稠的煤焦油,上层X是粗苯等
C.气体Z易燃,可还原CuO
D.液体Y是一种纯净物
答案:D
解析:煤在强热条件下,可分解得到多种物质,这个过程叫煤的干馏,属于化学变化,A项正确;所得产物中粗氨水显碱性,苯、二甲苯等在水层以上,煤焦油在水层以下,B项正确;焦炉气的主要成分有氢气、甲烷、乙烯和CO等气体,C项正确;煤焦油是含有许多芳香族化合物的复杂混合物,D项错误。问题导学即时检测一二干馏和蒸馏(或分馏)的区别 问题导学即时检测一二二、苯的化学性质
活动与探究
实验一:苯与溴水、酸性高锰酸钾溶液的作用情况。请你参与实验,记录实验现象,归纳实验结论:
答案:橙红 溴的苯 萃取问题导学即时检测一二实验二:苯的燃烧
将少量的苯先滴到粉笔上,然后用火柴点燃,观察并记录实验现象,写出苯燃烧的化学方程式。
答案:苯燃烧时产生明亮而带浓烟的火焰问题导学即时检测一二实验三:苯的硝化反应
【操作方法】 在一个大试管里,先加入1.5 mL浓硝酸,再加入2 mL浓硫酸,摇匀,冷却到55~60 ℃,然后慢慢地滴入1 mL苯,不断摇动,使之混合均匀,然后放在60 ℃的水浴中加热10 min,然后把混合物倒入另一个盛水的试管里。观察现象。
【现象】 将反应后的液体倒入盛水的烧杯中,烧杯底部有 生成,有 味。?
【实验结论】 苯与浓硝酸和浓硫酸的混合物中硝酸发生取代反应,浓硫酸起 作用,生成不溶于水,比水重的 ,硝基苯是 液体,常因不纯而显淡黄色。该反应的化学方程式如下: 。?问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二迁移与应用
例2随着人们生活水平的提高,房子装修日新月异,但是室内装修存在苯、甲醛等诸多污染源。其中关于苯的分析中,合理的是( )
①苯与乙烯一样,能使溴的CCl4溶液退色;②苯是一种重要的化工原料,可用于制取硝基苯;③苯分子中碳原子的价键远没有饱和,因此能使酸性高锰酸钾溶液退色;④一定条件下,苯既能发生取代反应也能发生加成反应
A.②③ B.②④ C.③④ D.①③
解析:苯分子内不具有双键,不能使溴的CCl4溶液、酸性高锰酸钾溶液退色,但在一定条件下,能与氢气等发生加成反应,还能与混酸(浓硫酸和浓硝酸)、液溴等发生取代反应分别得到硝基苯、溴苯。
答案:B问题导学即时检测一二迁移训练2下列关于苯( )的说法中,正确的是( )
A.分子组成符合通式CnH2n+2
B.分子中含有3个碳碳单键和3个碳碳双键
C.在空气中燃烧时产生较多的黑烟
D.能使酸性KMnO4溶液退色
答案:C
解析:苯分子的组成符合通式CnH2n-6,A错;苯分子中含有介于碳碳单键、碳碳双键之间特殊的键,B错;苯分子中不含碳碳双键,不能使酸性KMnO4溶液退色,D错。问题导学即时检测一二苯分子结构的特殊性决定了它的化学特性:较易发生取代反应,难以发生氧化反应(如不能使酸性高锰酸钾溶液退色),能发生加成反应,即“易取代、难氧化、能加成”。重点是硝化反应:苯与浓硫酸、浓硝酸的混合物加热至55~60 ℃,发生取代反应生成硝基苯。
特别强调:①采用水浴加热;②浓硝酸、苯是反应物,浓硫酸的作用是作催化剂和脱水剂;③温度计的水银球应插入水中;④将甲苯
跟浓硫酸和浓硝酸的混合物微热可得 (2,4,6-三硝基甲苯,俗名TNT)。问题导学即时检测一二特别注意(1)因苯的凯库勒式为 ,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。
(2)由于苯环结构的特殊性,在判断苯能否与其他物质反应时,要特别注意条件和反应物的状态。如:苯与溴水不反应,但与液溴在Fe作催化剂条件下发生取代反应。
(3)苯环的取代反应比烷烃的取代反应要困难些,苯环的取代反应需催化剂等条件,而烷烃与溴蒸气等气态卤素单质发生取代反应的条件是光照。如甲苯在催化条件下与溴蒸气发生苯环上氢原子被取代的反应,而光照条件下则为侧链甲基(—CH3)上的氢原子被取代。问题导学即时检测123451.下列说法错误的是( )
A.煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物
B.利用煤干馏可获得苯、甲苯、二甲苯等
C.石油中含有C5~C11的烷烃,可以通过石油分馏得到汽油
D.煤中含苯和甲苯,可以用先干馏后分馏的方法把苯和甲苯从煤中分离出来
答案:D
解析:煤中不含有苯和甲苯,煤经高温干馏可分解为苯和甲苯。问题导学即时检测123452.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溶液退色 ②苯分子中碳原子之间的距离均相等 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一种结构
⑤苯不因化学变化而使溴水退色
A.②③④⑤ B.①③④⑤
C.①②④⑤ D.①②③④
答案:C问题导学即时检测12345问题导学即时检测12345构的说法正确的是( )
A.所有原子可能在同一平面上
B.所有原子可能在同一直线上
C.所有碳原子可能在同一平面上
D.所有氢原子可能在同一平面上
答案:C
解析:苯环和双键都是平面结构,由于末端甲基是立体结构,所以不可能所有原子都在同一平面上。问题导学即时检测123454.实验室制硝基苯时,正确的操作顺序应该是( )
A.先加入浓硫酸,再滴加苯,最后滴加浓硝酸
B.先加入苯,再加浓硝酸,最后滴入浓硫酸
C.先加入浓硝酸,再加入苯,最后加入浓硫酸
D.先加入浓硝酸,再加入浓硫酸,最后滴入苯
答案:D12345问题导学即时检测5.有3种有机物:①CH4,
(1)从煤干馏产物中获得的液态化工原料是 (填序号,下同),属于沼气的主要成分的是 ,可作为植物生长调节剂的是 。属于烃类的是 ,分子中的所有原子在同一平面上的是 。?12345问题导学即时检测答案:(1)③ ① ② ①②③ ②③
解析:(1)煤干馏产物中液态化工原料是苯,沼气的主要成分是甲烷,可作为植物生长调节剂的是乙烯。烃是由C、H两种元素组成的有机化合物,故甲烷、乙烯、苯均属于烃类。乙烯分子和苯分子中所有原子均在同一平面上。
(2)苯既可发生取代反应,又可发生加成反应,苯的卤代反应及苯的硝化反应均为取代反应。第2课时 煤的干馏 苯
课时训练17 煤的干馏 苯
基础夯实
1.下列关于煤的干馏的叙述中,正确的是( )
A.煤加强热而分解的过程
B.煤干馏的目的是得到冶金用的优质焦炭
C.煤的干馏和石油的分馏的本质区别是:分馏是化学变化而干馏是物理变化
D.工业上芳香烃原料可由煤干馏得到,其存在于煤干馏所得的焦炉气中
答案:B
解析:A项干馏要在隔绝空气的条件下进行。B项煤干馏的主要产物是焦炭,同时得到焦炉气、煤焦油等物质。C项煤干馏时发生了分解反应,所以是化学变化;分馏仅仅是利用沸点不同而分开液体混合物中的各成分,所以是物理变化。D项芳香烃主要存在于煤焦油中。
2.已知苯是一种可燃、有毒、强烈致癌的化学物质。下列关于苯的说法中不正确的是( )
A.苯的分子式为C6H6
B.苯分子中含有碳碳单键,该键稳定,故苯不易发生反应
C.苯的挥发性与其沸点低是分不开的
D.在苯中加入酸性KMnO4溶液,振荡并静置后下层液体为紫色
答案:B
解析:苯分子中不含碳碳单键,B项错误。由于苯的沸点较低,所以其易挥发,C项正确。苯不溶于水,也不能与酸性高锰酸钾溶液反应,苯的密度比水的小,D项正确。
3.关于苯分子结构的下列说法中正确的是( )
A.苯分子中含有3个碳碳双键和3个碳碳单键
B.苯分子为正六边形,每个氢原子垂直于碳原子所在的平面
C.苯环上的碳碳键是一种介于碳碳双键和碳碳单键之间的独特的键
D.苯分子中没有共价单键
答案:C
解析:苯分子中没有碳碳单键和碳碳双键,但有碳氢单键,故A、D项均错误;苯分子为平面正六边形,6个氢原子和6个碳原子处于同一平面上,其中苯环上的碳碳键是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的独特的键,故B项错误,C项正确。
4.导学号52140099科学家对物质性质的推断一般要基于一些实验事实。下列能说明苯与一般的烯烃性质不同的实验事实是( )
A.苯分子是高度对称的平面形分子
B.苯与溴水混合无明显现象
C.苯不与酸性KMnO4溶液反应
D.1 mol C6H6在一条件下可与3 mol Cl2发生加成反应
答案:C
解析:苯分子(C6H6)尽管很不饱和但却不能与溴水和酸性KMnO4溶液反应,这是明显不同于一般的烯烃性质的事实。
5.苯乙烯是一种重要的有机化工原料,其结构简式为,它不可能具有的性质是( )
A.易溶于水,不易溶于有机溶剂
B.在空气中燃烧产生黑烟
C.它能使溴的四氯化碳溶液退色
D.能发生加成反应,一定条件下,1 mol该物质可与4 mol H2加成
答案:A
解析:苯乙烯为烃,故难溶于水,易溶于有机溶剂,A符合题意;其分子式为C8H8,与苯(C6H6)具有相同的最简式,故燃烧时现象相同,B不符合题意;因分子中含碳碳双键,故能与Br2发生加成反应,C不符合题意;1 mol苯环能与3 mol H2发生加成反应,1 mol碳碳双键能与1 mol H2发生加成反应,故D不符合题意。
6.下列关于苯的叙述错误的是( )
A.苯在空气中燃烧产生明亮的火焰并带有浓烟
B.在苯中加入酸性KMnO4溶液,振荡并静置后下层液体为紫色
C.在苯中加入溴水,振荡并静置后下层液体为无色
D.在一定条件下苯能与硝酸发生加成反应
答案:D
解析:苯在一定条件下既可发生取代反应,又可发生加成反应;苯不能萃取KMnO4,苯可萃取溴但应在上层(苯的密度比水的小)。
7.根据物质的性质,判断它们在生产生活中用途不合理的是( )
A.用乙烯来制取氯乙烷
B.用甲苯与浓硝酸、浓硫酸的混合物来制取烈性炸药
C.用煤的干馏产物粗氨水制氮肥
D.用石油裂化得到的汽油来提取浓溴水中的溴
答案:D
解析:石油裂化属于化学变化,裂化汽油含有不饱和烃,会和溴发生加成反应。
8.已知己烯是一种无色液体,化学性质与乙烯相似,分子式为C6H12。现有己烯和苯两瓶无色液体,下列方法能将二者区分开的是( )
①取少量样品,分别点燃后生成浓烟的是苯
②取少量样品,分别加入溴水振荡,静置后分层,水层红棕色消失的是己烯
③取少量样品,分别加入酸性KMnO4溶液振荡,静置后紫色不变的是苯
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
答案:D
解析:苯比己烯含碳量高,燃烧时烟浓;苯分子内不含双键,不能使溴水和酸性高锰酸钾退色,而己烯化学性质与乙烯相似,能使溴水和酸性高锰酸钾退色。
9.(1)请将下列物质能够发生的反应填写在下表中。
①由乙烯制氯乙烷
②乙烷与氯气光照
③乙烯使溴的四氯化碳溶液退色
④乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中
⑤乙烷在空气中燃烧
⑥由苯制取硝基苯
反应类型
取代反应
加成反应
氧化反应
反应
(2)用甲烷、乙烯、苯三种有机物的结构简式填写下列空白。
①在加热的条件下能够与浓硫酸、浓硝酸混合溶液反应,不能使酸性高锰酸钾溶液退色的是 ;?
②见光能与氯气反应,不能使酸性高锰酸钾溶液退色的是 ;?
③在催化剂作用下加氢生成乙烷,加水生成酒精的是 。?
答案:(1)
反应类型
取代反应
加成反应
氧化反应
反应
②⑥
①③
④⑤
(2)① ②CH4 ③CH2CH2
解析:(1)①由乙烯制氯乙烷、③乙烯使溴的四氯化碳溶液退色属于加成反应;②乙烷与氯气光照、⑥由苯制取硝基苯属于取代反应;④乙烯通入酸性高锰酸钾溶液、⑤乙烷在空气中燃烧属于氧化反应。(2)苯在加热的条件下能够与浓硫酸、浓硝酸混合溶液反应,不能使酸性高锰酸钾溶液退色;甲烷在光照的条件下能够与氯气反应,不能使酸性高锰酸钾溶液退色;乙烯在催化剂作用下加氢生成乙烷,加水生成酒精。
10.(1)已知甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化而使其紫色退去,但与溴水不反应,现有己烯(液态,性质类似于乙烯)、苯、甲苯三种失去标签的无色液体,有酸性KMnO4溶液、溴水和NaOH溶液三种试剂,能将三种无色液体鉴别开来的是 。?
A.只用酸性KMnO4溶液
B.只用溴水
C.只用NaOH溶液
D.用酸性KMnO4溶液和溴水
(2)溴在一定条件下既可以取代甲苯()中甲基上的氢,又可以取代苯环上的氢,请写出甲苯一溴代物所有的同分异构体: 。?
答案:(1)D
(2)、、、
解析:(1)
(2)溴取代甲基上的氢生成,取代苯环上的氢可形成、、三种同分异构体,因此共形成4种同分异构体。
能力提升
11.导学号52140100某有机物的结构简式为
,则:
(1)该物质苯环上一氯代物有 种。?
(2)1 mol该物质和溴水混合后,消耗Br2的物质的量为 mol。?
(3)1 mol该物质和H2发生加成反应,最多消耗H2 mol。?
(4)下列说法不正确的是 。?
A.此物质可发生加成、取代、氧化等反应
B.该物质难溶于水
C.能使溴水退色
D.能使酸性KMnO4溶液退色,且发生的是加成反应
答案:(1)4 (2)2 (3)5 (4)D
解析:(1)苯环上4个氢原子都可被氯原子取代而得到4种不同的产物;(2)该物质每个分子中含两个双键,1 mol 该物质可与2 mol Br2加成;(3)苯环和碳碳双键与H2可同时加成,共需5 mol H2;(4)该物质有碳碳双键,能发生加成反应(使溴水退色)和氧化反应;有苯环,能发生取代反应;该物质属于烃,难溶于水;该物质与酸性KMnO4溶液的反应属于氧化反应。
12.完全燃烧0.5 g某烃,将生成的气体通入足量的石灰水中,收集所得沉淀,干燥后测得其质量为原试样的7.7倍,又知同体积该化合物蒸气的质量是同状况下空气质量的2.69倍,试计算该烃的相对分子质量,写出其结构简式。
答案:该烃相对分子质量:Mr(CxHy)=29×2.69≈78
依题意列式:
CxHy~xCO2~xCaCO3
78 100x
0.5 g 0.5 g×7.7
解得x=6,故根据式量可知:y=6,分子式为C6H6,结构简式为。
课件30张PPT。第3节 饮食中的有机化合物第1课时 乙醇目标导航预习导引目标导航预习导引1.乙醇的物理性质
乙醇俗称酒精,是酒类的主要成分。它是无色透明、具有特殊香味的液体;密度比水小,能与水以任意比例互溶;熔点为-117.3 ℃,沸点为78.5 ℃,易挥发;乙醇能溶解多种无机物和有机物,是优良的有机溶剂。
预习交流1
在某些工业中需要高纯度的酒精,你认为该如何检验酒精中是否含有水,又该如何制取无水酒精呢?
答案:向酒精中加入无水CuSO4,若变蓝则证明其中有水,否则不含;可以采用将工业酒精与新制生石灰混合后加热蒸馏的方法来制取无水酒精。目标导航预习导引2.组成和结构 目标导航预习导引3.乙醇的用途
(1)消毒剂:医院一般用浓度为75%(体积分数)的乙醇溶液作消毒剂,因为这种浓度的乙醇溶液杀菌能力最强;此外也是碘酒消毒剂的成分之一。
(2)饮料:乙醇是酒的主要成分。
(3)基本有机化工原料:乙醇可用来制取乙醛、乙醚、乙酸乙酯等化工原料,也是制取染料、涂料、洗涤剂等产品的原料。
(4)汽车燃料:乙醇可以调入汽油,称为乙醇汽油,作为车用燃料。目标导航预习导引预习交流2
你能结合乙醇的性质,完成下表中问题的答案吗?目标导航预习导引答案:①是利用了乙醇的挥发性,带走大量热量
②减少酒精的挥发而防止造成浪费,另外防止灯芯受潮,下次使用时酒精灯不易点燃 ③75%(体积分数)的乙醇溶液常用于医疗消毒 ④固体酒精携带方便,乙醇燃烧后火焰温度高,无有害气体生成问题导学即时检测一二一、乙醇与金属钠的反应
活动与探究
请你参与完成以下实验,观察并记录实验现象,总结实验结论。钠与乙醇反应的化学方程式:? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 底部 无色淡蓝色液珠不变乙醇与钠反应生成氢气,钠的密度比乙醇大 问题导学即时检测一二迁移与应用
例1金属钠保存在煤油中,煤油是多种烷烃的混合物,乙醇也是一种有机物,那么,钠能否保存在乙醇中?
实验步骤:观察钠的保存方法,并向1~2 mL无水乙醇中投入一小粒金属钠,观察实验现象,完成下表。问题导学即时检测一二实验结论:金属钠能保存在煤油中,但不能保存在乙醇中,因为乙醇能与钠反应生成 和 ,化学方程式: 。?问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二迁移训练1乙醇与金属钠反应时,钠粒沉于乙醇底部缓缓冒出气泡的原因是( )
①乙醇的密度大于金属钠 ②乙醇分子里羟基氢不是很活泼 ③乙醇分子里含有羟基 ④乙醇的沸点低 ⑤金属钠的密度大于乙醇
A.①②④ B.③④⑤
C.②③④ D.②③⑤
答案:D
解析:与金属钠反应时能冒出气泡说明乙醇分子里含有羟基,但反应缓慢说明羟基氢不是很活泼;钠粒沉于乙醇底部说明金属钠的密度大于乙醇的。问题导学即时检测一二乙醇与钠反应的拓展
1.金属钠与乙醇反应时沉在乙醇的底部,而与水反应时浮在水面上,说明三者的密度关系为水>钠>乙醇。
2.乙醇与钠的反应比水与钠的反应要缓和得多,这说明乙醇分子中羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼。
3.乙醇可以看作是乙烷分子中的一个氢原子被羟基(—OH)所取代或H2O分子中的一个氢原子被乙基取代而形成。
4.其他活泼金属,如钾、镁、铝等也能够把乙醇分子中羟基中的氢原子置换出来,如2CH3CH2OH+Mg (CH3CH2O)2Mg+H2↑。
5.1 mol乙醇与足量钠反应,产生0.5 mol H2。该关系可延伸为1 mol羟基(—OH)与足量钠反应,产生0.5 mol H2。问题导学即时检测一二特别注意羟基(—OH)与氢氧根离子(OH-)的区别: 问题导学即时检测一二二、乙醇的催化氧化
活动与探究
完成下面实验,观察并记录实验现象,归纳你所得的实验结论。乙醇催化氧化反应的化学方程式:黑色 红色刺激性在加热和铜为催化剂的条件下,乙醇发生了化学反应 问题导学即时检测一二迁移与应用
例2某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。已知:乙醛可被氧化为乙酸。(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应的化学方程式: 。?
(2)在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明乙醇催化氧化反应是 反应。?问题导学即时检测一二(3)甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是 ;乙的作用是 。?
(4)若向试管a中收集到的液体滴加紫色石蕊溶液,观察到显红色,说明液体中还含有 。要除去该物质,可在混合液中加入 (填写字母)。?
A.氯化钠溶液 B.苯
C.碳酸氢钠溶液 D.四氯化碳
思路点拨解答本题一是要明确乙醇催化氧化的反应机理,二是明确反应物、生成物在反应过程中状态的变化,三是明确各装置的作用。问题导学即时检测一二解析:(1)实验过程中铜网变黑是因为发生了反应:2Cu+O2 2CuO,变黑的铜网又逐渐变红的原因是发生了反应:CH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O。(2)由于熄灭酒精灯反应仍进行,说明乙醇的催化氧化是放热反应。(3)由于实验过程中需大量乙醇,故甲水浴的作用是加热乙醇,便于乙醇的挥发;乙是收集产物的,故乙的作用是冷却回收乙醛。(4)由于乙醛在催化剂存在条件下可被氧化为乙酸,若用紫色石蕊溶液检验所得液体后显红色,则说明含乙酸,可用碳酸氢钠溶液除去。
CH3CHO+Cu+H2O (2)放热 (3)加热乙醇,便于乙醇的挥发 冷却,便于乙醛的收集 (4)乙酸 C问题导学即时检测一二迁移训练2质量为m g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m g的是 ( )
A.HNO3 B.H2O
C.C2H5OH D.H2SO4
答案:C
解析:铜丝在酒精灯上加热后,表面被氧化生成氧化铜,CH3CH2OH能把灼烧后的CuO还原为Cu,即CH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O,使铜丝质量不变;H2O与CuO、Cu都不反应;HNO3不仅与CuO反应,还能与Cu反应,故质量减小;H2SO4与CuO反应生成CuSO4,故质量也减小。问题导学即时检测一二1.乙醇催化氧化的拓展
(1)反应条件
加热条件下,用金属铜或银作催化剂
(2)反应历程问题导学即时检测一二(3)反应实质
乙醇分子脱去羟基中的氢原子以及与羟基直接相连的碳原子上的氢原子形成碳氧双键,脱下的氢原子与CuO中的氧原子结合成H2O,使CuO重新变成Cu。
2.乙醇在化学反应中的断键规律
当乙醇和金属钠反应时,断开①键;乙醇的燃烧反应,所有键都断裂;当乙醇发生催化氧化反应时,断开①②键的同时在C和O之间形成一个C=O键。问题导学即时检测1234561.下列说法正确的是( )
A.日常生活中无水乙醇常用于杀菌消毒
B.用乙醇作萃取剂可以将碘从碘水中萃取出来
C.乙醇、乙烷和苯都可以与钠反应生成氢气
D.乙醇是一种再生能源
答案:D
解析:日常生活中常用75%(体积分数)的乙醇水溶液杀菌消毒,A项错误;由于乙醇与水互溶,不能发生分层,所以乙醇不能将碘从碘水中萃取出来,B项错误;乙烷和苯都不与钠发生反应,C项错误;由于乙醇燃烧生成CO2和H2O,CO2和H2O通过绿色植物的光合作用生长出粮食,而粮食是生产乙醇的重要原料,所以乙醇属于再生能源,D项正确。问题导学即时检测1234562.可以证明乙醇分子中有一个氢原子与另外的氢原子不同的方法是( )
A.1 mol乙醇燃烧生成3 mol H2O
B.1 mol乙醇可以生成1 mol乙醛
C.1 mol乙醇与足量的金属Na作用生成0.5 mol H2
D.乙醇可以制酒精饮料
答案:C
解析:1个乙醇分子中有6个氢原子,但1 mol 乙醇和足量的钠反应只得到0.5 mol H2,说明6个氢原子中只有1个氢原子可以被钠置换,这个氢原子与另外的氢原子不同,故C正确。燃烧产物中有水,只能说明乙醇分子中有氢原子,A不正确;1 mol乙醇生成1 mol乙醛,只能说明乙醇分子和乙醛分子中碳原子数相等,B不正确;制酒精饮料是酒精的用途,D不正确。问题导学即时检测1234563.向装有乙醇的烧杯中投入一小块金属钠,下列对该实验现象的描述中正确的是( )
A.钠块沉在乙醇液体的下面
B.钠块熔化成小球
C.钠块在乙醇的液面上游动
D.钠块表面放出的气体能够剧烈燃烧
答案:A
解析:由于钠的密度比乙醇的大且反应不剧烈,放出的热量也不多,故B、C、D错误。问题导学即时检测1234564.如图所示,乙醇分子中有不同的化学键,则乙醇在催化氧化时,化学键断裂的位置是( )
A.②③ B.②④
C.①③ D.③④
答案:B
解析:乙醇的催化氧化是羟基氢原子及与羟基直接相连的碳原子上的氢原子与O2中的氧原子结合生成H2O,同时生成C=O键的反应。123456问题导学即时检测5.分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机物有(不含立体异构)( )
A.3种 B.4种
C.5种 D.6种
答案:B
解析:分子式为C4H10O,与金属钠反应放出H2,符合饱和一元醇的通式,故应为丁醇。而丁基有4种形式,所以丁醇也共有4种,选B项。123456问题导学即时检测6.有关催化剂的催化机理等问题可以从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识,某教师设计了如图所示装置(夹持装置等已省略),其实验操作为:先按图安装好实验装置,关闭活塞a、b、c,在铜网的中间部分加热片刻,然后打开活塞a、b、c,通过控制活塞a和b,而有节奏(间歇性)地通入气体。在M处观察到明显的实验现象。试回答以下问题:123456问题导学即时检测(1)A中发生反应的化学方程式为 ,?
B的作用是 ;?
C中热水的作用是 。?
(2)M处发生反应的化学方程式为 。?
(3)从M管中可观察到的现象是 ,?
从中可认识到该实验过程中催化剂 (填“参加”或“不参加”)化学反应,还可以认识到催化剂起催化作用时需要一定的 。?123456问题导学即时检测(3)受热部分的铜网由于间歇性地鼓入氧气而交替出现变黑、变红的现象 参加 温度
解析:装置中各部分作用为:A为氧气的简易制备装置;B的作用是干燥O2;C利用水浴加热方式,可以控制乙醇蒸气的量;M中在Cu作催化剂并加热条件下,乙醇被O2氧化成乙醛,进入F试管中。第3节 饮食中的有机化合物
第1课时 乙醇 课时训练18 乙醇
基础夯实
1.以下是一些常用的危险品标志,装运乙醇的包装箱应贴的标志类型是( )
答案:D
解析:乙醇属于易燃物品,应贴有易燃的标志。
2.某有机物的结构简式为
,下列关于该有机物的叙述中不正确的是( )
A.能与金属钠发生反应并放出氢气
B.能在催化剂作用下与H2发生加成反应
C.不能使酸性KMnO4溶液退色
D.在铜作催化剂条件下能发生催化氧化反应生成醛
答案:C
解析:该有机物分子中含有、—OH两种官能团,其中—OH能和Na反应放出H2,能在铜作催化剂条件下发生催化氧化反应生成醛;能使酸性KMnO4溶液退色,能在催化剂作用下与H2发生加成反应。
3.相同条件下,在下列物质中分别加入大小相同的金属钠,反应速率最快的是( )
A.蒸馏水 B.无水酒精
C.苯 D.75%酒精
答案:A
解析:越容易电离出H+的反应越快。故选H2O。
4.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,所以可用乙醇作有机溶剂
C.由于乙醇能够以任意比溶于水,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
答案:A
解析:乙醇可以与水以任意比互溶,故不能用分液的方法将二者分开。
5.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:橙色的酸性K2Cr2O7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乙醇含有氧元素
A.②④ B.②③ C.①③ D.①④
答案:C
解析:乙醇为一种有机物,有一定的还原性,可以被酸性K2Cr2O7氧化,同时由于乙醇沸点低具有挥发性,可以随呼吸而呼出,能被检测到。
6.导学号52140101乙醇(C2H6O)的结构可能有两种:
(Ⅰ) (Ⅱ)
关于确定是(Ⅱ)而不是(Ⅰ),下列说法正确的是 ( )
A.1 mol乙醇完全燃烧生成3 mol水
B.乙醇可以用来制饮料
C.1 mol乙醇与足量的钠反应生成1 g H2
D.物质的量相同的乙醇和乙烯气体完全燃烧,耗氧量相同
答案:C
解析:容易判断A、B、D三项均与结构无关。C项,由于1 mol乙醇与足量的钠反应只生成1 g(即0.5 mol)H2,这表明1个乙醇分子中只有1个氢原子可被钠置换,这个氢原子肯定与另外的5个氢原子不同,从而可证明乙醇的结构为(Ⅱ)而不是(Ⅰ)。
7.某有机物的蒸气,完全燃烧时需三倍于其体积的O2,产生二倍于其体积的二氧化碳(相同状况),该有机物可能是( )
A.CH4 B.C2H5OH
C.CH3CHO D.CH3COOH
答案:B
解析:由题意知该有机物分子中含有2个碳原子,故排除A。设该有机物的分子式为C2HxOy,则有C2HxOy+3O22CO2+H2O,
根据氧原子守恒得:y+6=4+,得x=2y+4。
只有B项符合题意。
8.A、B、C三种醇同足量的金属钠完全反应,在相同条件下产生相同体积的氢气,消耗这三种醇的物质的量之比为3∶6∶2,则A、B、C三种醇分子里羟基数之比是( )
A.3∶2∶1 B.1∶3∶1 C.3∶1∶2 D.2∶1∶3
答案:D
解析:三种醇与足量Na反应,产生相同体积的H2,说明这三种醇各自所提供的—OH数目相同,为方便计算,设所提供—OH的数目为a,由于三种醇物质的量之比为3∶6∶2,所以各醇分子中—OH数之比为=2∶1∶3。
9.乙醇在实际生产生活中有广泛用途。
(1)下列选项中属于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乙醇是一种可再生能源
④燃烧时放出大量热量
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
(2)在焊接铜漆包线的线头时,通常先把线头放在火上烧一下除去漆层,并立即在酒精中蘸一下再进行焊接操作,这是因为(用反应方程式表示):
① ;?
② 。?
答案:(1)D
(2)①2Cu+O22CuO
②CuO+CH3CH2OHCH3CHO+H2O+Cu
解析:乙醇充分燃烧的产物是二氧化碳和水,无污染;线头放在火上烧时,铜丝受热被氧化,发生反应:2Cu+O22CuO,这时铜丝的温度还比较高,在酒精中蘸一下时,被乙醇还原,发生反应:CuO+CH3CH2OHCH3CHO+H2O+Cu,这样被氧化的铜丝又被还原,就可以进行焊接操作。
10.乙醇在不同的化学反应中会断裂不同的化学键,如图所示,请写出下列反应的化学方程式,并指出在反应时乙醇分子中断裂的化学键(填序号)。
(1)乙醇与金属钠反应:?
; 。?
(2)在空气中完全燃烧:?
; 。?
(3)乙醇的催化氧化反应:?
; 。?
答案:(1)2CH3CH2OH+2Na
2CH3CH2ONa+H2↑ ①
(2)CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O
①②③④⑤
(3)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O ①③
解析:乙醇分子由于受羟基的影响,性质活泼。解答此题除了掌握乙醇的化学性质,还应理解化学反应的机理,明确化学反应与化学键的关系。
11.化学式为C2H6O的化合物A具有如下性质:
A+Na慢慢产生气泡
A+O2产生有刺激性气味的产物
(1)写出A的结构简式: 。?
(2)含A的体积分数为75%的水溶液可以用于 。?
(3)A与金属钠反应的化学方程式为?
。?
(4)化合物A和O2反应生成有刺激性气味的产物的结构简式为 ,该反应说明A具有 性。?
答案:(1)C2H5OH(CH3CH2OH)
(2)杀菌、消毒
(3)2C2H5OH+2Na2C2H5ONa+H2↑
(4)CH3CHO 还原
解析:结合A的分子式及A能和钠等反应的性质不难推出A为乙醇。A能被氧气氧化说明A具有还原性。
能力提升
12.导学号52140102石油资源紧张曾制约了我国汽车事业的发展,更是制约汽车进入家庭的重要因素。中国致力于推广使用“车用乙醇汽油”。乙醇完全燃烧生成CO2和H2O。
(1)写出乙醇完全燃烧的化学方程式: 。?
(2)乙醇燃烧时如果氧气不足,可能还有CO生成。用下图所示装置验证乙醇的燃烧产物中有CO、CO2、H2O,应将乙醇的燃烧产物按气流从左至右的顺序依次通过,则正确的装置编号排序应为 。?
编
号
①
②
③
④
装
置
(3)实验时可观察到装置②中A瓶的石灰水变浑浊。
A瓶溶液的作用是 ;?
B瓶溶液的作用是 ;?
C瓶溶液的作用是 。?
(4)装置③的作用是 ;?
装置①中所盛的是 溶液,作用是 ?
。?
(5)装置④中所盛的固体药品是 ,它可以验证的产物是 。?
(6)尾气应如何处理? 。?
(7)海底有大量的甲烷水合物,等质量的甲烷和乙醇完全燃烧,产生温室气体CO2较多的是 。?
答案:(1)C2H5OH+3O22CO2+3H2O
(2)④②③①
(3)验证CO2存在 除去混合气体中的CO2 证明CO2已被除尽
(4)将CO氧化成CO2 澄清石灰水 检验由CO与CuO反应所生成的CO2,从而验证原产物中有CO
(5)无水硫酸铜 H2O
(6)点燃
(7)甲烷
课件27张PPT。第2课时 乙酸 酯和油脂目标导航预习导引目标导航预习导引1.乙酸
(1)乙酸的存在
①乙酸是食醋的主要成分,俗称醋酸。
②动物的组织内、排泄物中、血液中均存在乙酸。
(2)乙酸的物理性质
当温度低于16.6 ℃时,乙酸凝结为类似冰一样的晶体,所以无水乙酸又称为冰醋酸。目标导航预习导引(3)乙酸分子的结构 目标导航预习导引(4)乙酸的化学性质
乙酸是一种一元弱酸,在水溶液中不能完全电离,其电离方程式可表示为CH3COOH CH3COO-+H+。
注意:酸性强弱顺序为乙酸>碳酸。目标导航预习导引预习交流1
用食醋浸泡有水垢[主要成分CaCO3和Mg(OH)2]的暖瓶或水壶,可以清除其中的水垢。这是利用了醋酸的什么性质?用化学方程式表示。目标导航预习导引2.酯和油脂
(1)酯
①存在:酯广泛存在于自然界中,植物果实特别是水果中存在一定量的酯;另外,粮食酒中也含有少量酯。
②物理性质:酯的密度一般比水小,难溶于水,易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂,熔点都比较低。相对分子质量较小的低级酯是具有芳香气味的液体。
(2)油脂
油脂是一类特殊的酯,是植物油和动物脂肪的总称。油脂可看为高级脂肪酸(如硬脂酸C17H35COOH、软脂酸C15H31COOH等)与甘油经酯化反应生成的。目标导航预习导引①化学性质:
油脂在适当的条件下能发生水解反应,生成相应的高级脂肪酸和甘油。工业上根据这一原理,利用油脂为原料来制取高级脂肪酸和甘油。
②油脂的用途:
a.食品工业的香味添加剂。
b.油脂在小肠内受酶的催化作用而水解,生成的高级脂肪酸和
甘油作为人体的营养成分为肠壁所吸收,同时提供人体活动所需要的能量。
c.油脂还可用于工业生产高级脂肪酸、肥皂、甘油、油漆等。目标导航预习导引预习交流2
(1)“酯”和“脂”有什么区别和联系?
答案:“酯”是指羧酸与醇发生酯化反应生成的一类有机化合物。而“脂”一般是指高级脂肪酸与甘油生成的酯。油脂属于酯类化合物。
(2)油脂是高级脂肪酸与甘油经酯化反应生成的酯。你能写出常见高级脂肪酸与甘油的结构简式吗?
①硬脂酸 ,②软脂酸 ,③亚油酸 ,④甘油 。?问题导学即时检测一二一、乙酸与乙醇的酯化反应
活动与探究
在试管甲中先加入2 mL 95%的乙醇溶液,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 g 无水乙酸钠,用玻璃棒充分搅拌后将试管固定在铁架台上(如图)。然后在试管乙中加入5 mL饱和碳酸钠溶液,按图示连接好装置,用酒精灯对试管甲加热,当观察到试管乙中有明显现象时停止加热。实验后完成下列问题:问题导学即时检测一二(1)试管乙中观察到的现象是 ,由此可见,乙酸乙酯的密度比水 (填“大”或“小”),而且 。?
(2)加入浓硫酸的目的是 。?
(3)该实验中使用球形管除起冷凝作用外,另一重要作用是 。?
(4)试管乙中饱和碳酸钠溶液的作用是? 。?
(5)加热前,应该在大试管中加入几粒碎瓷片,其作用是 。?
答案:(1)上层产生油状液体,并闻到芳香气味 小
易挥发 (2)制取乙酸、作催化剂和吸水剂 (3)防止倒吸 (4)除去混在乙酸乙酯中的乙酸和乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度,提高乙酸乙酯的纯度和产量 (5)防止暴沸问题导学即时检测一二迁移与应用
例1下列关于乙酸与乙醇反应实验的叙述中不正确的是( )
A.该反应属于酯化反应,也属于取代反应
B.酯化反应是可逆反应
C.该反应中浓硫酸的作用是催化剂和脱水剂
D.饱和Na2CO3溶液的作用是溶解乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度
解析:从形式上看,酯化反应属于取代反应,A项正确;酯化反应是可逆反应,B项正确;由于酯化反应是可逆反应,浓硫酸吸水有利于反应进行,故浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂,C项错误;实验中收集产品时用饱和Na2CO3溶液,其作用是溶解乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,D项正确。
答案:C问题导学即时检测一二迁移训练1实验室用乙酸、乙醇、浓硫酸制取乙酸乙酯,加热蒸馏后,在饱和Na2CO3溶液的液面上得到无色油状液体,当振荡混合物时,有气泡产生,主要原因可能是 ( )
A.有部分H2SO4被蒸馏出来了
B.有部分未反应的乙醇被蒸馏出来了
C.有部分未反应的乙酸被蒸馏出来了
D.有部分乙酸乙酯与碳酸钠反应了
答案:C
解析:酯化反应中,酯、乙醇、乙酸均可被蒸出反应器,H2SO4具有高沸点、难挥发的特性,不易被蒸出反应器;能够在振荡时生成气体的只有CH3COOH与Na2CO3的反应,乙醇与乙酸乙酯在常温下不与Na2CO3溶液反应;CH3COOH酸性强于碳酸,与Na2CO3反应生成了CO2气体。问题导学即时检测一二酯化反应实验中的注意事项
(1)试剂加入顺序:乙醇→浓硫酸、乙酸。
(2)长导管的作用和位置:
作用:导气兼冷凝作用。
位置:不能插入液面下,防止倒吸。
(3)碎瓷片的作用:防止暴沸。
(4)加热方式:开始小火均匀加热,最后大火集中加热。开始小火均匀加热目的:防止乙酸、乙醇挥发,使二者充分反应。最后大火集中加热的目的:蒸出乙酸乙酯。
(5)产物分离方法:分液。问题导学即时检测一二二、乙酸乙酯的水解
活动与探究
乙酸乙酯水解的实验探究:请你参与实验活动,记录实验现象,并归纳实验结论。问题导学即时检测一二反应的化学方程式:
① ?
②??????????????????????????????????????????乙酸乙酯的量基本未减少,酯香味还很浓 乙酸乙酯的量减少了许多,还有酯香味 乙酸乙酯液体和酯香味都消失了 乙酸乙酯未发生
水解 乙酸乙酯大部分
发生了水解乙酸乙酯全部发
生了水解 问题导学即时检测一二迁移与应用
例2某同学向NaOH溶液中滴加试液X后,发现溶液变红;然后他又加入过量溶液Y,发现颜色稍稍变浅;进一步加热后,溶液颜色竟消失了。下列各组溶液中,你认为他加入的两种溶液最可能是( )
A.酚酞溶液、稀硫酸 B.酚酞溶液、食盐水
C.石蕊溶液、乙酸乙酯 D.酚酞溶液、乙酸乙酯
思路点拨解答该题,应联想到酯类物质在碱性条件下水解彻底的性质。
解析:NaOH溶液滴加酚酞溶液后变红,若为稀硫酸,则不需加热颜色就消失了;而乙酸乙酯在加热前水解程度小使颜色变浅,加热后水解生成大量的乙酸中和了NaOH而使颜色消失。
答案:D问题导学即时检测一二迁移训练2已知高级脂肪酸的钠盐(如硬脂酸钠C17H35COONa)和甘油均溶于水,当在厨房中洗涤沾有油污的炊具时,下列操作效果最好的是 ( )
A.使用常温下的食醋
B.使用热的食醋
C.使用热的纯碱溶液
D.使用常温下的纯碱溶液
答案:C
解析:油污属于酯类,在碱性和加热的条件下水解彻底转化为可溶于水的高级脂肪酸盐和甘油,从而使用热的纯碱溶液(显碱性)去污效果最好。问题导学即时检测一二酯化反应与水解反应的比较 问题导学即时检测一二问题导学即时检测123451.一些不法分子受利益驱动,销售从下水道和泔水中提取的“地沟油”。一旦被人食用,会破坏白血球和消化道黏膜,引起食物中毒,甚至致癌。下列说法不正确的是( )
A.油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯类化合物
B.通过油脂的碱性水解来制肥皂
C.变质的油脂有难闻的特殊气味,是因为油脂发生了水解反应
D.“地沟油”经过一系列加工后,可以转化为生物柴油用作发动机燃料,变废为宝
答案:C
解析:油脂变质是因为油脂被氧化了。问题导学即时检测123452.下列关于乙酸的叙述中,不正确的是( )
A.乙酸分子式是C2H4O2,有4个氢原子,不是一元酸
B.乙酸是具有强烈刺激性气味的液体
C.乙酸易溶于水和乙醇
D.鉴别乙酸和乙醇的试剂可以是碳酸氢钠溶液
答案:A
解析:乙酸是具有强烈刺激性气味的液体,易溶于水和乙醇,为一元弱酸;乙酸与NaHCO3溶液反应生成CO2气体,而乙醇与NaHCO3溶液不反应。问题导学即时检测123453.一股淡淡清香能给人心旷神怡的感觉,主要由香精、酒精和水构成的香水备受爱美人士的青睐。又知香精里面含有酯类物质,下列对香水的看法中,不妥的是( )
A.香水具有很强的挥发性
B.香水中的酯类物质可以发生水解反应
C.香水中的酒精可以溶解酯类物质
D.香水中的酯类一定是气态物质
答案:D
解析:通常情况下,酯类为液态或固态物质。问题导学即时检测123454.甲、乙、丙三人分别将乙酸与乙醇反应,并将生成的乙酸乙酯提纯。在未用指示剂的情况下,他们都是先加入NaOH溶液中和过量的酸,然后用蒸馏的方法将酯分离出来。他们得到的结果却不同:
(1)甲得到了不溶于水的中性酯;
(2)乙得到了显酸性的酯的混合物;
(3)丙得到大量水溶性物质。
试分析产生上述各种结果的原因。
甲 ;?
乙 ;?
丙 。?问题导学即时检测12345答案:开始加入的NaOH溶液恰好中和酸或略微过量
开始加入的NaOH溶液不足,酸未完全被中和
开始加入的NaOH溶液过量,不仅中和了酸,而且酯已经完全水解
解析:甲、乙、丙三人都是先加入NaOH溶液中和过量的酸,然后用蒸馏的方法将酯分离出来。显然加入的NaOH不仅能中和酸,而且能使酯水解;由于均未用指示剂,所以加入的NaOH溶液的量很难控制。当加入的NaOH溶液过量时,就会出现丙的情况;当加入的NaOH溶液不足时,酸未完全中和就会出现乙的情况;当加入的NaOH溶液恰好中和酸或略微过量时,就会出现甲的情况。12345问题导学即时检测5.通过石油裂解可以获得乙烯,再以乙烯为原料还可以合成很多的化工产品,试根据下图回答有关问题:
(1)有机物B的名称为 ,结构简式为 。决定有机物A、C的化学特性的原子团的名称分别是 。?
(2)写出图示反应①②的化学方程式,并指明反应类型:
① ;反应类型: 。?
② ;反应类型: 。?12345问题导学即时检测答案:(1)乙醛 CH3CHO 羟基、羧基
CH3COOCH2CH3+H2O 取代反应(或酯化反应)
解析:此题的反应流程为:乙烯先与H2O加成得A(乙醇),然后乙醇催化氧化得B(乙醛),乙醛再被氧化为C(乙酸),最后乙醇与乙酸再发生酯化反应。第2课时 乙酸 酯和油脂
课时训练19 乙酸 酯和油脂
基础夯实
1.下列关于乙酸的说法中正确的是( )
A.乙酸是有刺激性气味的气体
B.乙酸滴到大理石上会发现有气泡生成
C.乙酸在常温下能发生酯化反应
D.乙酸酸性较弱,不能使石蕊溶液变红
答案:B
解析:乙酸是具有强烈刺激性气味的液体,A错;大理石主要成分为CaCO3,与CH3COOH生成CO2,B对;乙酸的酸性比碳酸的酸性要强,它可使石蕊溶液变红,D错;乙酸在浓硫酸存在的条件下加热,可与醇类发生酯化反应,在常温下乙酸不能发生酯化反应,C错。
2.下列各组物质混合后,出现分层而且油层在上的是 ( )
A.乙酸乙酯和水 B.乙酸乙酯和苯
C.乙酸和水 D.酒精和水
答案:A
解析:符合题目要求的为与水互不相溶且密度比水小的物质,只有A项符合。
3.(2016全国甲,8)下列各组中的物质均能发生加成反应的是( )
A.乙烯和乙醇 B.苯和氯乙烯
C.乙酸和溴乙烷 D.丙烯和丙烷
答案:B
解析:A项,乙醇为饱和一元醇,不能发生加成反应;B项,苯、氯乙烯中碳碳键都不饱和,都可发生加成反应;C项,乙酸、溴乙烷都不能发生加成反应;D项,丙烷属于烷烃,不能发生加成反应。
4.乙酸中混有下列杂质,除杂方法正确的是( )
A.乙酸中混有水,可加入生石灰,然后蒸馏
B.乙酸中混有水,可采用蒸馏法获得乙酸
C.乙酸中混有乙醇,直接蒸馏获得乙酸
D.乙酸中混有乙醇,先加NaOH,蒸馏出乙醇;再加硫酸,蒸馏得乙酸
答案:D
解析:生石灰不仅能与水反应,还能与乙酸反应,A错误;乙酸与水沸点相差不大,不能用蒸馏法分离,B错误;由于乙酸与乙醇易形成共沸混合物,所以不能用蒸馏法直接分离,C错误;乙酸中混有乙醇,先加NaOH,将乙酸转化为乙酸钠,蒸馏便可得到乙醇,加硫酸将乙酸钠转化为乙酸,再蒸馏,便可获得乙酸,D正确。
5.若乙酸分子中的O都是18O,乙醇分子中的O都是16O,二者在一定条件下发生反应,生成物中水的相对分子质量为( )
A.22 B.20 C.18 D.16
答案:B
解析:乙酸与乙醇反应的化学方程式为
+O
生成的水为O,故生成物中水的相对分子质量为20。
6.下列有关油脂的叙述中,不正确的是( )
A.油脂没有固定的熔点和沸点,所以油脂是混合物
B.油脂是由高级脂肪酸和甘油所生成的酯
C.油脂是酯的一种
D.油脂都不能使溴水退色
答案:D
解析:A纯净物有固定的熔、沸点,油脂没有固定的熔、沸点,所以油脂是混合物。B从结构上分析,正确。C油脂是酸与醇作用的产物,属于酯,具有官能团。D油脂结构中的烃基有些是不饱和的,具有双键,可使溴水退色。
7.下列物质属于油脂的是( )
A. B.润滑油
C. D.
答案:C
解析:根据油脂的组成,即高级脂肪酸和甘油所形成的酯来判断。形成A的酸不是高级脂肪酸;润滑油来自石油,主要成分为烃;形成D的醇是乙二醇,不是甘油。
8.导学号52140103如图是某种含有C、H、O元素的有机物简易球棍模型。下列关于该有机物的说法正确的是 ( )
A.该物质属于酯类
B.分子式为C3H8O2
C.该物质在酸性条件下水解生成乙酸
D.该物质含有双键,能与氢气发生加成反应
答案:A
解析:由球棍模型读出该分子的结构简式为
,其分子式为C4H8O2,属于酯,在酸性条件下水解生成丙酸(CH3CH2COOH),酯分子中的不能与H2发生加成反应。
9.“酒是陈的香”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,此反应以浓硫酸为催化剂,也存在缺陷,其原因可能是 (填序号)。?
A.浓硫酸易挥发,以至不能重复使用
B.会使部分原料炭化
C.浓硫酸有吸水性
D.会造成环境污染
答案:(1)2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+CO2↑+H2O 分液 (2)BD
解析:(1)乙酸乙酯中混有乙酸,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)浓硫酸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。
10.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。?
答案:(1)乙酸(或醋酸) 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,然后比较观察得出B是乙酸,D是水,然后就能想到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。
能力提升
11.导学号52140104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,浓硫酸的作用是 、 。?
【实验装置】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实验室制取乙酸乙酯的装置,应选择的装置是 (填“甲”或“乙”)。丙同学将甲装置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①中先加入3 mL乙醇和2 mL冰醋酸,并在摇动下缓缓加入2 mL浓硫酸;
(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.根据试管②中观察到的现象,可知乙酸乙酯的物理性质有 。?
c.试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是 、 、 。?
d.从试管②中分离出乙酸乙酯的实验操作是 。?
答案:【实验原理】催化剂 吸水剂
【装置设计】乙 防倒吸
【问题讨论】a.装置的气密性 b.无色、不溶于水、密度比水小等 c.溶解乙醇 中和乙酸 降低乙酸乙酯的溶解度 d.分液
解析:实验室用乙醇、乙酸在浓硫酸的催化作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯。浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂。该实验中由于酒精灯加热可能使其受热不均匀,若导管插入液面以下有可能发生倒吸现象,所以装置要能防止倒吸。由于乙酸乙酯、乙酸、乙醇的沸点都较低,加热时都能挥发出来,故加热后在试管②的上层为乙酸、乙醇、乙酸乙酯的混合液,用饱和Na2CO3溶液可以除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸。在上层得到乙酸乙酯油状液体,经分液漏斗分液即可。
12.苹果醋(ACV)是一种由苹果发酵而成的酸性饮品,具有解毒、降脂等药效。苹果醋是一种常见的有机酸,其结构简式为。
(1)苹果醋的分子式为 。?
(2)1 mol苹果醋与足量金属钠反应,能生成标准状况下的氢气 L。?
(3)苹果醋可能发生的反应是 。?
A.与NaOH溶液反应
B.与石蕊溶液作用
C.与乙酸在一定条件下酯化
D.与乙醇在一定条件下酯化
答案:(1)C4H6O5 (2)33.6 (3)ABCD
解析:(1)由ACV的结构简式知,ACV的分子式为C4H6O5。
(2)由于ACV中存在2个—COOH和1个—OH,且它们都能与Na反应生成H2,所以,1 mol ACV与足量的Na反应生成1.5 mol H2,在标准状况下的体积为33.6 L。
(3)由于ACV中存在—COOH,所以,ACV显酸性,能与NaOH溶液反应,能使石蕊溶液变红,能与乙醇发生酯化反应;由于ACV中存在—OH,所以,它能与乙酸发生酯化反应。
课件34张PPT。第3课时 糖类 蛋白质目标导航预习导引目标导航预习导引1.糖类
(1)糖的组成特征
糖类是由C、H、O三种元素组成的,其组成大多可以用通式Cn(H2O)m来表示,因此糖类又称为碳水化合物。
(2)糖的分类目标导航预习导引(3)葡萄糖
分子组成和结构:分子式为C6H12O6,实验式为CH2O,葡萄糖的结构式为
结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO,分子中含有羟基和醛基。
葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应,生成砖红色沉淀氧化亚铜,该反应可用于尿糖的检测。目标导航预习导引(4)淀粉
淀粉是绿色植物光合作用的产物。人体中的淀粉在酸或酶催化作用下最终生成葡萄糖,葡萄糖最终被氧化为二氧化碳和水,为人体提供能量。葡萄糖提供能量时发生的反应为
淀粉遇碘变为蓝色,可用于检验淀粉的存在。
(5)纤维素
纤维素属于天然高分子化合物,是构成植物细胞壁的基本成分。纤维素不能直接成为人体内的营养物质。目标导航预习导引预习交流1
(1)Cn(H2O)m所表示的物质都属于糖类吗?
(2)淀粉和纤维素属于同分异构体吗?
答案:(1)不一定;甲醛HCHO,乙酸CH3COOH等均符合Cn(H2O)m通式,但它们不属于糖类。
(2)不属于同分异构体,因二者分子中n值不确定,均属于混合物,而同分异构体是指分子式相同、结构不同的化合物。目标导航预习导引2.蛋白质
(1)组成
蛋白质是由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成,属于天然有机高分子化合物。
(2)蛋白质的主要性质
①水解
蛋白质在酸、碱或酶的作用下能发生水解,水解的最终产物是各种氨基酸,如:目标导航预习导引②盐析
向蛋白质溶液中加入浓的盐溶液,会使蛋白质的溶解度降低而析出,盐析不影响原来蛋白质的生理活性。
③变性
在紫外线照射、加热,或加入有机化合物、酸、碱、重金属盐(如铜盐、铅盐、汞盐等)的情况下,蛋白质会发生性质上的改变而聚沉。这种聚沉是不可逆的,使蛋白质失去生理活性。目标导航预习导引④显色反应
有些蛋白质与浓硝酸作用呈黄色。
⑤蛋白质灼烧,有烧焦羽毛的气味,可用于蛋白质鉴定。
预习交流2
为什么医院里用高温蒸煮、紫外线照射、喷洒消毒剂、在伤口处涂抹医用酒精等方法来杀菌消毒?漂白粉可以用于自来水杀菌消毒的原因是什么?为什么生物实验室用福尔马林保存动物标本?
答案:高温、紫外线、消毒剂、酒精溶液等都可以使蛋白质变性,杀死细菌;漂白粉在水中可以产生具有强氧化性的次氯酸,它可以使蛋白质变性,从而达到杀菌消毒的目的;甲醛溶液能使蛋白质变性从而防止动物标本腐烂变质。问题导学即时检测一二一、糖类的性质
活动与探究
实验一:葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液的反应。请你参与实验并认真观察、记录现象,归纳实验结论于下表。问题导学即时检测一二溶液中有砖红色沉淀生成 醛基 还原性砖红色问题导学即时检测一二实验二:淀粉的水解:请你按下列方案进行实验,认真观察并记录实验现象,归纳实验结论。
【操作方法】在试管里加入一些研得很细的淀粉,加入少量水,用力振荡。再加入热水,并煮沸,即制得淀粉溶液。
(1)在一试管里加入1~2 mL淀粉溶液,再加入少量新制的Cu(OH)2悬浊液。加热后,观察现象。
(2)在另一试管里加入1~2 mL淀粉溶液,加入3~5滴稀硫酸,煮沸5 min。加碱中和硫酸后,再加入新制的Cu(OH)2悬浊液,加热后,观察现象。问题导学即时检测一二【现象】(1)淀粉溶液中加入新制的Cu(OH)2悬浊液, 。(2)加入稀硫酸后的淀粉溶液,煮沸后用碱中和酸,再加Cu(OH)2悬浊液, 。?
【实验结论】(1)淀粉溶液 与新制Cu(OH)2悬浊液反应;?
(2)加入稀硫酸后的淀粉溶液,在煮沸且 后, 与新制Cu(OH)2悬浊液反应;?
(3)由此可见,淀粉溶液在加入稀硫酸后发生了 反应。?没有砖红色沉淀产生 有砖红色沉淀生成不能加碱中和 能水解问题导学即时检测一二迁移与应用
例1某同学设计了如下3个实验方案,用以检验淀粉的水解程度。
结论:淀粉未水解。问题导学即时检测一二丙方案:
结论:淀粉部分水解。问题导学即时检测一二上述三种方案操作是否正确?结论是否正确?说明理由。
答案:甲方案操作正确,但结论错误。加入碘水溶液变蓝有两种情况:①淀粉完全没有水解;②淀粉部分水解。故不能得出淀粉未水解的结论。
乙方案操作错误,结论亦错误。应该用稀碱溶液中和水解液中的稀硫酸,然后再与Cu(OH)2悬浊液反应。本方案中无砖红色沉淀出现,淀粉可能尚未水解,也可能完全水解或部分水解。
丙方案操作正确,结论正确。问题导学即时检测一二迁移训练1小明用青苹果和熟苹果榨出果汁后分别向其中滴加了碘酒和灼热的Cu(OH)2悬浊液,结果发现前者显蓝色,后者生成砖红色沉淀,据此不能得出的结论是( )
A.青苹果中一定含淀粉
B.苹果转熟时存在葡萄糖聚合成淀粉的过程
C.熟苹果中一定含葡萄糖
D.苹果转熟时存在淀粉水解为葡萄糖的过程
答案:B
解析:淀粉遇碘变蓝,A对;葡萄糖和热的Cu(OH)2悬浊液能反应生成Cu2O砖红色沉淀,C对、D对。问题导学即时检测一二1.葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液反应的注意事项
(1)所用Cu(OH)2悬浊液必须是新制的,且是向NaOH溶液中滴加少量CuSO4溶液来制取,以保持碱过量。
(2)醛类与新制Cu(OH)2悬浊液的反应条件必须是加热到沸腾。这一反应在医学上可用于尿糖、血糖的检测。
特别提示葡萄糖分子中含有羟基和醛基两种特殊原子团,故葡萄糖兼有醇的性质和醛的性质。如①能与金属钠反应,②能发生酯化反应,③具有比较强的还原性,能与新制氢氧化铜悬浊液反应,④能使溴水、高锰酸钾溶液退色。问题导学即时检测一二2.淀粉水解实验注意的事项
(1)淀粉的检验,必须直接取水解液加入碘水,不能取中和液,因为碘能与NaOH溶液反应。
(2)因反应是用硫酸作催化剂,而与新制Cu(OH)2悬浊液反应的溶液必须呈碱性,所以应先中和再检验。
(3)淀粉水解已完全,则溶液中不再有淀粉分子存在,用碘水进行检验,溶液不会出现蓝色;淀粉尚未水解时,加入新制Cu(OH)2悬浊液煮沸,不会有砖红色沉淀产生。淀粉部分水解,则既要用碘水检验淀粉的存在,又要用新制Cu(OH)2悬浊液检验有无葡萄糖的存在。问题导学即时检测一二二、蛋白质的性质
活动与探究
请你完成以下两个实验,观察并记录实验现象、归纳得出结论。
实验一:蛋白质的盐析
【操作方法】在试管里加入12 mL蛋白质溶液,然后加入硫酸铵溶液,观察现象,把少量加入硫酸铵溶液后的蛋白质溶液倒入另一个盛蒸馏水的试管里,观察现象。
【实验现象】加入硫酸铵溶液后,有 ,倒入盛有蒸馏水的试管后, 。?
【实验结论】向蛋白质溶液中加入浓的盐溶液,会使蛋白质的溶解度 而析出;继续加水后仍能溶解, 蛋白质的生理活性。?蛋白质沉淀生成 沉淀又溶解了 降低不影响问题导学即时检测一二实验二:蛋白质的变性 沉淀不沉淀不问题导学即时检测一二沉淀不加热、紫外线照
射或加入有机化
合物、酸、碱、
重金属的盐 问题导学即时检测一二迁移与应用
例2蛋白质是人体必需的一种重要营养物质,下列关于该物质的叙述正确的是( )
A.向鸡蛋清的水溶液中滴加浓硝酸会变蓝色
B.蛋白质水解的最终产物是氨基酸
C.不能用半透膜来分离氯化钠和蛋白质的混合溶液
D.向鸡蛋清的水溶液中加入硫酸铜溶液后变浑浊,加入足量水后又变澄清
解析:鸡蛋清属于蛋白质,其水溶液具有蛋白质的性质,能遇浓硝酸变黄色,A错;蛋白质属于高分子化合物,其水溶液属于胶体,不能透过半透膜,可以用半透膜来分离胶体和溶液,C错;加入硫酸铜溶液后蛋白质会变性,该过程不可逆,D错。
答案:B问题导学即时检测一二迁移训练2央视《东方时空》曾播出禽流感病毒致人死亡病例,禽流感病毒的主要成分是蛋白质,则下列措施不能使禽流感病毒死亡的是( )
A.高温煮沸
B.用甲醛溶液浸泡
C.多次水洗
D.紫外线照射
答案:C
解析:高温煮沸、甲醛溶液、紫外线照射均可使蛋白质变性。问题导学即时检测一二蛋白质盐析与变性的区别 问题导学即时检测一二特别提示(1)注意盐析与渗析的区别,渗析是指利用半透膜提纯胶体的方法;(2)显色反应:有些蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色,该反应可以用来检验蛋白质;(3)气味反应:蛋白质在灼烧时会产生烧焦羽毛的特殊气味,该反应是用来检验蛋白质最常用的方法,常用该法鉴别丝与毛织物等。问题导学即时检测1234561.下列关于葡萄糖的叙述正确的是( )
A.葡萄糖与麦芽糖互为同分异构体
B.葡萄糖水解生成乙醇和二氧化碳
C.葡萄糖在动植物体内缓慢氧化,释放出能量供机体需要
D.葡萄糖是蔗糖、淀粉、纤维素等糖类化合物水解的产物,它还可以继续水解
答案:C
解析:葡萄糖和果糖互为同分异构体,麦芽糖和蔗糖互为同分异构体;葡萄糖是动植物体内的主要能量物质,它是通过缓慢氧化生成CO2和水来为人体提供能量;葡萄糖属于单糖,不能发生水解。问题导学即时检测1234562.将淀粉浆和淀粉酶的混合物放入半透膜袋中,扎好后浸入流动的温水中,经过足够的时间后,取出袋内的液体,分别与①碘水;②新制Cu(OH)2悬浊液加热;③浓硝酸(微热)作用,其现象依次是( )
A.显蓝色;无砖红色沉淀;显黄色
B.不显蓝色;无砖红色沉淀;显黄色
C.显蓝色;有砖红色沉淀;不显黄色
D.不显蓝色;有砖红色沉淀;不显黄色
答案:B
解析:淀粉浆在淀粉酶作用下经足够长时间后,完全水解为葡萄糖后渗透到半透膜袋外的水中,而淀粉酶属于高分子蛋白质,留在袋内,遇浓硝酸变性显黄色。问题导学即时检测1234563.下列说法中正确的是( )
A.淀粉和纤维素都是多糖,它们是由许多单糖混合而成的
B.蔗糖是重要的双糖,它的相对分子质量小于葡萄糖相对分子质量的2倍
C.蔗糖、淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖
D.含1 mol葡萄糖的水溶液与足量金属钠反应,得到2.5 mol H2
答案:B
解析:淀粉和纤维素都是多糖,它们是由许多单糖聚合而成的,A错误;1分子蔗糖是由2分子单糖脱去1分子水得到的,其相对分子质量比葡萄糖的相对分子质量的2倍小18,B正确;蔗糖水解的最终产物是葡萄糖和果糖,C错误;1个葡萄糖分子中含有5个羟基,1 mol葡萄糖与足量金属钠反应得到2.5 mol H2,但钠也能与水反应产生氢气,D错误。问题导学即时检测1234564.下列区分物质的方法不正确的是( )
A.用燃烧的方法可以区分甲烷和乙烯
B.用酸性KMnO4溶液区分苯和CCl4
C.用新制的Cu(OH)2悬浊液区分蔗糖和葡萄糖
D.用KI溶液区分淀粉溶液和鸡蛋白溶液
答案:D
解析:KI溶液遇淀粉溶液和鸡蛋白溶液均无明显的现象,故不能用来区分两物质;甲烷由于含碳量低,燃烧时产生明亮的火焰,而乙烯燃烧时,火焰明亮且有浓烟产生,故可把两者区分开来;酸性KMnO4溶液加入苯中,溶液明显分层,上层为油状液体苯,而CCl4加入酸性KMnO4溶液中,溶液也分层,下层油状液体为CCl4;新制的Cu(OH)2悬浊液与葡萄糖溶液共同加热,能生成砖红色沉淀,蔗糖无此现象,故可区分开来。123456问题导学即时检测5.某学生进行淀粉的水解实验,并检验水解产物是否含有葡萄糖。他的操作如下:取少量淀粉加适量水配成溶液;在淀粉溶液中加入3~5滴稀硫酸;将混合液煮沸几分钟,冷却;在冷却后的溶液中加入新制的氢氧化铜悬浊液,在酒精灯上加热。实验结果:没有砖红色沉淀产生。
(1)其原因是 。?
A.淀粉尚未水解
B.加热时间不够
C.煮沸后的溶液中没有加碱来中和作催化剂的硫酸
D.淀粉水解的产物中没有葡萄糖
(2)正确的操作是 。?123456问题导学即时检测答案:(1)C (2)待煮沸后的溶液冷却后加入适量的NaOH溶液至溶液呈弱碱性,再加入新配制的氢氧化铜悬浊液进行实验
解析:淀粉在稀硫酸中加热发生水解反应生成葡萄糖。葡萄糖中含有醛基,可与新制的氢氧化铜悬浊液反应,但反应必须在碱性条件下进行,本题没有出现砖红色沉淀的原因是未加碱中和作催化剂的硫酸。123456问题导学即时检测6.某同学将一个生鸡蛋的鸡蛋清溶于适量蒸馏水,滤去杂质后得到了透明澄清的鸡蛋清溶液。她将这些溶液平均滴加到六支试管中并分别编号,然后进行了下列操作:(1)向1号试管中滴加CuSO4溶液,(2)向2号试管中滴加Na2SO4溶液,(3)向3号试管中滴加浓硝酸,(4)向滴加了CuSO4溶液的1号试管中加入足量蒸馏水,(5)向滴加了Na2SO4溶液的2号试管中加入足量蒸馏水,(6)用酒精灯对5号试管进行加热。她会观察到的现象分别是(1) ,?
(2) ,?
(3) ,?
(4) ,?
(5) ,?
(6) 。?123456问题导学即时检测答案:(1)鸡蛋清变成胶状物沉淀下来
(2)鸡蛋清溶液变浑浊,有絮状物沉淀下来
(3)鸡蛋清溶液中有黄色物质生成
(4)无明显现象
(5)浑浊的鸡蛋清溶液又变澄清
(6)鸡蛋清变成白色块状物沉淀下来
解析:注意区别蛋白质的盐析和变性。第3课时 糖类 蛋白质
课时训练20 糖类 蛋白质
基础夯实
1.下列物质能水解且水解产物有两种的是( )
A.蔗糖 B.葡萄糖 C.淀粉 D.纤维素
答案:A
解析:蔗糖水解成葡萄糖和果糖,A项正确;葡萄糖为单糖,不水解;淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖一种产物。
2.下列物质中,互为同分异构体的是( )
A.淀粉和葡萄糖 B.蔗糖和纤维素
C.淀粉和纤维素 D.果糖和葡萄糖
答案:D
解析:
选项
A
B
物质名称
淀粉
葡萄糖
蔗糖
纤维素
化学式
(C6H10O5)n
C6H12O6
C12H22O11
(C6H10O5)n
比较结果
化学式不同
化学式不同
结论
不可选
不可选
选项
C
D
物质名称
淀粉
纤维素
果糖
葡萄糖
化学式
(C6H10O5)n
(C6H10O5)n
C6H12O6
C6H12O6
比较结果
化学式中的n值不同
化学式相同,结构不同
结论
不可选
可选
3.下列说法正确的是( )
A.纤维素和淀粉遇碘水均显蓝色
B.蛋白质、乙酸和葡萄糖均属电解质
C.淀粉、纤维素和蛋白质都是有机高分子化合物
D.乙酸乙酯和食用植物油均可水解生成乙醇
答案:C
解析:纤维素遇碘不显蓝色,A项错误;蛋白质是混合物,既不是电解质,也不是非电解质,葡萄糖是非电解质,B项错误;植物油水解得到的是丙三醇,D项错误。
4.下列反应能用于检验尿液中是否含有葡萄糖的是 ( )
A.加金属钠看是否有氢气放出
B.与新制氢氧化铜悬浊液混合后加热,观察是否有砖红色沉淀生成
C.与醋酸和浓硫酸共热,观察是否有具有香味的物质生成
D.加入酸性KMnO4溶液,看溶液是否退色
答案:B
解析:葡萄糖中既有醇羟基,又有醛基。检验葡萄糖的存在,还得选实验现象明显,操作简单,实用性强的方法来检验。选项B是特征反应,能说明一定有醛基,从而推出有葡萄糖。
5.下列物质可以使蛋白质变性的是( )
①福尔马林 ②酒精 ③KMnO4溶液 ④硫酸钠 ⑤硝酸银溶液 ⑥双氧水 ⑦硝酸
A.除④⑦外 B.除③⑥外
C.①②⑤ D.除④外
答案:D
解析:能够使蛋白质变性的物质有:重金属的盐(AgNO3溶液)、强氧化剂(KMnO4溶液、双氧水)、强酸(HNO3)、某些有机物(酒精、福尔马林)等物质。硫酸钠属轻金属非氧化性盐。
6.糖元主要存在于人和动物肝脏的肌肉中,又叫动物淀粉和肝糖,可以用(C6H10O5)n来表示。又知糖元的相对分子质量比淀粉的大,下列关于糖元的叙述不正确的是( )
A.糖元与淀粉互为同分异构体
B.糖元属于多糖
C.糖元完全被氧化后的最终产物是CO2和H2O
D.糖元水解的最终产物是葡萄糖
答案:A
解析:由(C6H10O5)n知,糖元属于高分子化合物,尽管与淀粉分子式相同,但二者均为混合物,故不互为同分异构体,A错。
7.导学号52140105下列实验方案不合理的是( )
A.鉴别蔗糖水解产物中有无葡萄糖:直接在水解液中加入新制的Cu(OH)2悬浊液
B.鉴别织物成分是真丝还是人造丝:用灼烧的方法
C.鉴别苯中有无碳碳双键:加入酸性KMnO4溶液
D.鉴别己烯和苯:将溴的四氯化碳溶液分别滴加到少量己烯和苯中
答案:A
解析:蔗糖水解时用稀硫酸作催化剂,所以加新制的Cu(OH)2悬浊液前需要在水解液中加碱液中和稀硫酸。
8.有关天然产物水解的叙述不正确的是( )
A.油脂水解可得到丙三醇
B.可用碘检验淀粉水解是否完全
C.蛋白质水解的最终产物均为氨基酸
D.纤维素水解与淀粉水解得到的最终产物不同
答案:D
解析:天然油脂水解产物在酸性条件下为丙三醇和高级脂肪酸,在碱性条件下为丙三醇和高级脂肪酸盐;因为碘遇淀粉变蓝,所以用碘来检验淀粉是否水解完全;天然蛋白质水解最终产物均为氨基酸;纤维素和淀粉水解的最终产物皆为葡萄糖,因此A、B、C项正确,D项错误。
9.下面有4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。
有机物
试剂
现象
(1)乙烯
(2)葡萄糖
(3)淀粉
(4)蛋白质
a.溴水
b.浓硝酸
c.碘水
d.新制的Cu(OH)2悬浊液
A.溶液退色
B.呈蓝色
C.出现砖红色沉淀
D.呈黄色
(1) ;?
(2) ;?
(3) ;?
(4) 。?
答案:(1)aA
(2)dC
(3)cB
(4)bD
解析:(1)鉴别乙烯,用溴水,现象为溴水退色;(2)鉴别葡萄糖,用新制的Cu(OH)2悬浊液,现象为产生砖红色沉淀;(3)鉴别淀粉,用碘水,现象为淀粉变蓝;(4)鉴别蛋白质,用浓硝酸,现象是蛋白质呈黄色。总之,利用有机物官能团的特性或物质的特征反应来鉴别。
10.有机化合物与人类生活密不可分,生活中的一些问题常涉及化学知识。
(1)有下列几种食品
花生油中所含人体所需的主要营养物质为 (填“糖类”“油脂”或“蛋白质”)。?
吃饭时,咀嚼米饭一会儿后感觉有甜味,是因为淀粉发生了 反应(选填下列选项的编号字母)。?
A.分解 B.水解 C.裂解
(2)在日常生活中,下列做法错误的是 。?
A.用燃烧法鉴别毛织品和棉织品
B.用纯碱洗涤锅盖上的油渍
C.用闻气味的方法鉴别白酒和米醋
D.用淀粉溶液鉴别加碘食盐和不含碘的食盐
答案:(1)油脂 B
(2)D
解析:(1)花生油属于油脂,鸡蛋里的主要营养物质是蛋白质,米饭里的主要营养物质是淀粉。
(2)毛织品属于蛋白质,灼烧有烧焦羽毛的气味,A项正确;油渍属于油脂,在碱性条件下可水解,B项正确;闻气味可鉴别白酒和米醋,C项正确;食盐中加入的是KIO3,不是I2,故不能用淀粉溶液鉴别加碘食盐和不含碘的食盐,故D项错误。
11.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、脂肪三类营养物质中,制造肥皂的主要原料是 ,水解的最终产物能与新制Cu(OH)2悬浊液反应的是 。?
(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.糖类都有甜味
D.多糖、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,从侧面观察都产生 ;若检验它们可选用的试剂是 。?
答案:(1)脂肪 淀粉
(2)氨基酸
(3)D
(4)丁达尔效应 碘水
解析:(1)淀粉的水解产物是葡萄糖,可与新制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肥皂的主要成分。(2)蛋白质的水解产物是氨基酸。(3)蛋白质中还含S、N等元素,A错;油脂发生水解的产物是高级脂肪酸和甘油,B错;淀粉、纤维素均属于糖类,都没有甜味,C错。(4)胶体能产生丁达尔效应,淀粉溶液遇碘变蓝是其特性。
能力提升
12.导学号52140106根据下列变化关系:
请填空:(已知CH3CHO在一定条件下可被氧化为CH3COOH)
(1)A物质的名称为 ,B溶液为 ,作用为 。?
(2)写出④⑥两步反应的化学方程式,在( )中标明反应类型。
④ ( );?
⑥ ( )。?
答案:(1)葡萄糖 NaOH 中和稀硫酸
(2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 氧化反应 CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O 酯化反应
解析:淀粉在酸性条件下水解生成葡萄糖,葡萄糖在碱性条件下与新制Cu(OH)2悬浊液反应,所以水解后先加NaOH溶液中和H2SO4才可与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀;葡萄糖在酒化酶作用下可生成乙醇和CO2,CH3CH2OH被O2氧化成CH3CHO,继续氧化成CH3COOH,进一步与乙醇发生酯化反应生成酯和水。
课件32张PPT。第4节 塑料 橡胶 纤维目标导航预习导引目标导航预习导引1.有机高分子化合物
(1)定义
相对分子质量很大的有机化合物称为有机高分子化合物(简称为聚合物或高分子),其相对分子质量从几万到几百万甚至更高。
(2)分类
①天然有机高分子化合物有:棉花、麻、羊毛、蚕丝、天然橡胶等。
②合成有机高分子化合物有:塑料、合成纤维、合成橡胶等。
(3)结构特点
有机高分子化合物的相对分子质量很大,但结构并不复杂,通常由简单的结构单元重复连接而成。目标导航预习导引(4)性质
有机高分子化合物通常难溶于水,它们一般不导电,往往不耐高温,易燃烧。有些具有热塑性,可反复加工,有的则有热固性。
预习交流1
你能说出热塑性和热固性的含义吗?
答案:热塑性是指加热时会变软而流动,受冷时又硬化,可反复加热、受冷实现再造;热固性是指受热不会变软,只能被彻底裂解,不能通过加热、受冷来反复再造。目标导航预习导引2.塑料
(1)塑料的主要成分是合成树脂,还有根据需要加入的具有某些特殊用途的添加剂,如能提高塑造性能的增塑剂、防止塑料老化的防老剂等。
(2)聚合反应
聚合反应:由相对分子质量小的化合物生成相对分子质量很大的有机高分子化合物的反应。像乙烯生成聚乙烯这样的聚合反应也叫加成聚合反应,简称加聚反应。许多不饱和化合物都可以发生加聚反应。如:目标导航预习导引目标导航预习导引预习交流2
单体和链节是否相同?
答案:不相同。单体是小分子,而链节是高分子化合物中重复的最小结构单元。
(3)聚乙烯塑料的性能特点为无臭、无毒;具有优良的耐低温性能,化学稳定性好,能耐大多数酸、碱的侵蚀;常温下不溶于一般溶剂,吸水性小;电绝缘性优良。
(4)聚乙烯塑料品种很多、应用广泛,主要有:薄膜、中空制品、管板材、纤维、包覆材料等。目标导航预习导引3.橡胶
(1)根据来源和组成不同,橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶。
(2)合成橡胶的性能
具有高弹性、绝缘性、耐油、耐酸碱、耐高温或低温等性能。
现在常用的橡胶除天然橡胶、合成橡胶外,还有丁苯橡胶和氯丁橡胶以及一些特种橡胶,它们都是通用橡胶。
预习交流3
为什么一些橡胶制品在空气中易老化?为什么盛酸、氧化剂、氯水等的试剂瓶要用玻璃塞?
答案:由于橡胶分子里含有双键,所以能与氯化氢、卤素等起加成反应、被氧化剂氧化而变质。如果长期受空气、日光的作用,就会渐渐被氧化而变硬、变脆,这个过程叫做老化。所以盛酸,特别是浓硝酸、浓硫酸,盛液溴、氯水、溴水、碘水等氧化剂的试剂瓶不能用橡胶塞而要用玻璃塞,以免胶塞变质老化。目标导航预习导引4.纤维
(1)纤维的分类
(2)在合成纤维中,腈纶、涤纶、锦纶、维尼纶等都具有优越的性能,它们除了能织成各种鲜艳夺目的衣料供人们穿着外,在生产中和国防上也有广泛的用途。目标导航预习导引预习交流4
什么叫白色污染?它有哪些危害?
答案:白色污染是人们对难降解的塑料垃圾(多指塑料袋)污染环境现象的一种形象称谓。它是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物,由于随意乱丢乱扔,难于降解处理,以致造成城市环境严重污染的现象。
白色污染的危害有造成生态失衡或海难事故;破坏土壤结构、降低土壤肥力、污染地下水;污染大气。问题导学即时检测一二一、有机高分子化合物的构型与性质
活动与探究
实验一:观察以下有机高分子结构示意图,谈一谈线型高分子与体型高分子有什么区别?
答案:高分子中的结构单元连接成长链,这就是通常所说的高分子的线型结构。具有线型结构的高分子,可以不带支链,也可以带支链。高分子链上如果有能起反应的原子或原子团,当这些原子或原子团发生反应时,高分子链之间将形成化学键,产生一定的交联形成网状结构,这就是高分子的体型结构。问题导学即时检测一二实验二:请你参与实验,观察并记录实验现象、归纳实验结论。 问题导学即时检测一二缓慢 胀大变软流动硬化难溶于溶胀热塑性热固性问题导学即时检测一二迁移与应用
例1建筑装修中使用的防水材料是一种高分子化合物。下列有关说法不正确的是( )
A.防水材料属于混合物
B.防水材料一般不溶于水
C.防水材料易溶于水
D.防水材料一般不导电
解析:高分子材料一般不溶于水。
答案:C问题导学即时检测一二迁移训练1酚醛塑料俗称电木,是第一种投入工业生产的塑料,常用于制作开关、插座。有关电木的说法中不正确的是( )
A.电木能导电
B.电木分子中原子间以共价键结合
C.电木具有热固性
D.电木不耐高温,易燃烧
答案:A
解析:电木不能导电,是电的绝缘体。问题导学即时检测一二对高分子化合物的理解
(1)链节:高分子化合物中重复出现的结构单元。
(2)单体:能形成高分子化合物的小分子。
(3)聚合度:高分子化合物里链节重复的次数,一般用n表示。
特别提示高分子化合物的概念中强调的是“高分子”而不是“化合物”,高分子物质都属于混合物,但习惯上仍然称为高分子化合物,这与我们平常所说的化合物含义不同。问题导学即时检测一二二、有机高分子化合物单体的判断
活动与探究
(1)根据所学知识,你认为加聚反应有什么特点?
答案:加聚反应的特点:
①反应物特征——含有不饱和键。
②生成物特征——高分子化合物与反应物具有相同的组成。
③反应特征——没有小分子化合物生成。问题导学即时检测一二(2)你能写出下列单体发生加聚反应的化学方程式吗? 问题导学即时检测一二迁移与应用
例2丁苯橡胶有许多优良的物理化学性能,在工业生产中具有广泛的应用。丁苯橡胶的结构简式为:
你能写出丁苯橡胶单体的结构简式吗?问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二迁移训练2不粘锅的普及给人们的生活带来了方便,不粘锅的原理是锅的内壁敷有一层化学稳定性很高的涂料,它耐高温、耐腐蚀、不吸水,其中聚四氟乙烯就是常用的涂层。下列关于聚四氟乙烯的推断中不正确的是( )
A.聚四氟乙烯可表示为??CF2—CF2??
B.聚四氟乙烯的单体是不饱和烃
C.聚四氟乙烯的单体是CF2=CF2
D.聚四氟乙烯燃烧的产物对大气有污染
答案:B
解析:聚四氟乙烯的单体是CF2=CF2,含碳、氟两种元素,不属于烃;燃烧的产物含毒性物质氟化物。问题导学即时检测一二加聚产物单体的判断
(1)单、双键互换法
首先,把高分子结构单元中两端的短线去掉。问题导学即时检测一二问题导学即时检测一二(2)判断技巧
①如果高分子与单体的组成相同(即元素的种类及原子个数比相同),则为加聚产物,其单体是一种或多种,例如??CH2—CH2??
②对于结构复杂的,可采用切割法,链节中偶位次单键需断开(如①中第二种高聚物的2号位),同时该碳作为链端碳处理,即符合“偶断奇不断、单双键互换”的规律。问题导学即时检测1234561.环境问题关系到人类的生存和发展,保护环境就是保护人类自己。从保护环境的角度出发,目前最有发展前景的一次性餐具是( )
A.瓷器餐具 B.塑料餐具
C.纸制餐具 D.淀粉餐具
答案:D
解析:瓷器餐具和塑料餐具不易降解,会对环境造成污染;纸制餐具会消耗大量的木材,没有发展前景。淀粉餐具原料丰富,而且容易降解,最有发展前景。故选D。问题导学即时检测1234562.下列对有机高分子化合物的认识不正确的是( )
A.有机高分子化合物称为高分子或聚合物,是因为它们大部分是由小分子通过聚合反应而得到的
B.有机高分子化合物的相对分子质量很大,但是其结构并不复杂
C.对于一块高分子材料来说,n是一个整数值,因而它的相对分子质量是确定的
D.高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类
答案:C
解析:有机高分子化合物虽然相对分子质量很大,但在通常情况下,结构并不复杂,它们是由简单的结构单元重复连接而成的;对于一块高分子材料来说,它是由许多n值相同或不同的高分子聚合起来的,因而n是一个平均值,也就是说它的相对分子质量只能是一个平均值。问题导学即时检测1234563.下列原料或制成的产品中,若出现破损不可以进行热修补的是( )
A.聚氯乙烯凉鞋 B.电木插座
C.聚丙烯材料 D.聚乙烯塑料膜
答案:B
解析:线型结构的高分子具有热塑性,即加热时可以变软,熔为黏稠状、流动的液体,该液体冷却后又变为固体,该固体再被加热后又熔为黏稠状、流动的液体。所以线型结构的高分子材料具有良好的可塑性,可用热修补法来修补破损的线型高分子材料。常见的线型高分子材料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。而体型高分子材料一经加工成型就不会受热熔化,因而具有热固性,如酚醛塑料(俗称电木)。问题导学即时检测1234564.下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A.聚氯乙烯分子中含碳碳双键
B.以淀粉为原料可制取乙酸乙酯
C.丁烷有3种同分异构体
D.油脂的皂化反应属于加成反应
答案:B
解析:聚氯乙烯是由氯乙烯打开碳碳双键发生加聚反应生成的,聚氯乙烯中不再含有碳碳双键,A选项错误;淀粉经水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇,乙醇氧化最终生成乙酸,乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,B选项正确;丁烷有正丁烷和异丁烷两种同分异构体,C选项错误;油脂的皂化反应是油脂在碱性条件下的水解反应,D选项错误。123456问题导学即时检测5.(1)在棉花、尼龙、涤纶、腈纶、羊毛、黏胶纤维中,属于天然纤维的是 ;属于人造纤维的是 ;属于合成纤维的是 。?
(2)人造羊毛在许多方面比天然羊毛更优良,其分子里存在如下结构的有机物:
则合成它的单体有 。?123456问题导学即时检测答案:(1)棉花、羊毛 黏胶纤维 尼龙、涤纶、腈纶
解析:该人造羊毛高聚物主链上有6个碳原子,且结构中无双键,故可将其主链中的每两个相邻碳原子为一组断键,然后形成双键,可得其单体为123456问题导学即时检测6.从橡胶树的胶乳中可提取天然橡胶,天然橡胶的成分是聚异戊二烯,其结构简式为 。试回答下列问题:
(1)天然橡胶能溶于汽油的根本原因是 ,天然橡胶加入适当硫进行硫化后,其结构由 变成 ,因而硫化橡胶 (填“能”或“不能”)溶于汽油。?
(2)天然橡胶的单体是一种无色液体,将该无色液体加入溴水中,产生的现象是 ,产生此现象的实质是 。?
答案:(1)天然橡胶是线型结构的高分子 线型结构 体型结构 不能
(2)溴水退色 该单体与溴水中的Br2发生加成反应而使溴水退色123456问题导学即时检测解析:(1)从天然橡胶成分的结构简式可知天然橡胶为线型结构的高分子,能溶于汽油等有机溶剂。天然橡胶硫化后,引入的硫原子可与不饱和碳原子反应形成共价键,从而使高分子链发生交联,形成体型结构,故硫化橡胶不能溶于汽油。(2)天然橡胶的单体中含有碳碳双键,能与溴水中的Br2发生加成反应而使溴水退色。第4节 塑料 橡胶 纤维
课时训练21 塑料 橡胶 纤维
基础夯实
1.现代以石油化工为基础的三大合成材料是( )
①合成氨 ②塑料 ③合成盐酸 ④合成橡胶
⑤合成尿素 ⑥合成纤维 ⑦合成洗涤剂
A.②④⑦
B.②④⑥
C.①③⑤
D.④⑤⑥
答案:B
2.导学号52140107下列有关高分子化合物的叙述中正确的是( )
A.高分子化合物的特点之一是组成元素简单、结构复杂、相对分子质量大
B.线型结构的高分子材料具有热固性
C.高分子化合物均为长链状分子
D.高分子材料均为混合物
答案:D
解析:在通常情况下,高分子化合物结构并不复杂,它们是由简单的结构单元重复连接而成的,A不正确;线型结构的高分子材料具有热塑性,B不正确;线型高分子是长链状的,而体型高分子是网状结构,C不正确;高分子材料是由许多n值相同或不同的高分子聚集起来的,因此高分子材料都是混合物。
3.(2017江苏化学,1)2017年世界地球日我国的主题为“节约集约利用资源,倡导绿色简约生活”。下列做法应提倡的是( )
A.夏天设定空调温度尽可能的低
B.推广使用一次性塑料袋和纸巾
C.少开私家车多乘公共交通工具
D.对商品进行豪华包装促进销售
答案:C
解析:夏天设定空调温度尽可能的低后,空调需要消耗大量的电能,A项错误;推广使用一次性塑料袋和纸巾会造成资源浪费,且大量使用一次性塑料袋会导致“白色污染”,B项错误;少开私家车,可以减少汽车尾气的排放,C项正确;对商品进行豪华包装会浪费不必要的材料,D项错误。
4.下列关于天然橡胶的叙述中,不正确的是( )
A.天然橡胶是天然高分子化合物
B.天然橡胶受空气、日光作用,会被还原而老化
C.天然橡胶能溶于汽油、苯等有机溶剂
D.天然橡胶含有双键,能发生加成反应
答案:B
解析:天然橡胶的结构单元中含有键,受日光、空气作用,会逐渐被氧化而老化。
5.乳酸()在一定条件下所形成的聚酯结构简式为,该酯可以作为新型的餐具原料。由它所生产的塑料在乳酸菌作用下,能迅速分解为无毒物质,可以降解。下列有关这种新型可降解塑料的叙述正确的是( )
A.降解塑料是一种纯净物
B.其生成过程中的聚合方式与聚苯乙烯相似
C.它属于一种线型高分子材料
D.其相对分子质量为72
答案:C
解析:该降解塑料是乳酸在一定条件下的聚合产物,其聚合度n值总是不同的,它是相对分子质量大小不等的混合物,A项错误;苯乙烯生成聚苯乙烯发生的是加聚反应,双键打开变单键,由乳酸生成其聚酯时,乳酸分子中的碳氧双键仍存在,所以其生成过程中的聚合方式同聚苯乙烯不同,故B项错误;它的结构单元彼此连接在一起,形成一条长链,属于一种线型高分子化合物,C项正确;该聚合物的相对分子质量为72n,D项错误。
6.聚丙烯酸酯类涂料是目前市场上流行的墙面涂料之一,它具有弹性好、不易老化、耐擦洗、色泽亮丽等优点。下面是聚丙烯酸酯的结构简式,它属于( )
①无机化合物 ②有机化合物 ③高分子化合物 ④离子化合物 ⑤共价化合物
A.①③④
B.②③⑤
C.①③⑤
D.②③④
答案:B
解析:聚丙烯酸酯为有机高分子化合物,结构中的化学键全部为共价键,故为共价化合物。
7.某质检员将甲、乙、丙三种衣料做纤维检验,所得结果如下表:
甲
乙
丙
靠近火焰
稍微蜷缩
无变化
尖端熔成小球
燃烧的气味
有特殊气味
无异味
有味
热塑性
无
无
良好
检验甲、乙、丙三种衣料纤维后得出的最佳结论是 ( )
A.甲为棉、乙为丝、丙为涤纶
B.甲为丝、乙为棉、丙为腈纶
C.甲为腈纶、乙为丝、丙为棉
D.甲为棉、乙为维尼纶、丙为丝
答案:B
解析:棉的主要成分是纤维素,燃烧无异味,乙为棉。丝的主要成分是蛋白质,燃烧时有特殊气味,甲为丝。涤纶、腈纶、维尼纶都是合成纤维,热塑性较好。
8.塑料制品是人类日常生活中使用量最大的合成高分子材料。
(1)我国已禁止生产、销售、使用超薄塑料购物袋。下列对聚乙烯塑料叙述不正确的是 。?
A.它属于有机高分子
B.它能产生“白色污染”
C.它形成的单体是乙烯
D.对聚乙烯塑料垃圾应进行深埋或倾倒入海
(2)用作食品袋的塑料是无毒的聚乙烯,工业上乙烯来源于石油的 ,写出由乙烯制取聚乙烯的化学方程式: ,该反应类型是 。?
答案:(1)D (2)裂解 nCH2CH2??CH2—CH2?? 加聚反应
解析:(1)乙烯通过加聚反应制得聚乙烯,聚乙烯垃圾应回收利用,D错。(2)石油裂解气的主要成分是乙烯。
9.现有下列高分子化合物,请从下列各项中选择出最恰当的选项,将代号填入下表中:
(1)高分子结构示意图:
(2)高分子材料的主要性质特点:
A.具有热塑性
B.可溶于有机溶剂
C.不溶于有机溶剂
D.具有确定的熔点
(3)主要应用:(a)用于制备塑料薄膜 (b)用于制备光学仪器 (c)用于制备车辆轮胎
硫化橡胶
??CH2—CH2??
(有机玻璃)
(1)
(2)
(3)
答案:
硫化橡胶
??CH2—CH2??
(有机玻璃)
(1)
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
(2)
C
A、B
A、B
(3)
(c)
(a)
(b)
解析:(1)硫化橡胶为体型结构;聚乙烯是线型结构,无支链;有机玻璃也是线型结构,但有支链。(2)线型结构的高分子具有热塑性,可溶于有机溶剂;体型结构的高分子不具有热塑性(有的有热固性),不溶于有机溶剂;高分子材料,不论线型结构,还是体型结构,都是混合物,没有固定的熔、沸点。(3)硫化橡胶常用于制备车辆轮胎;聚乙烯可制备塑料薄膜;有机玻璃可制备光学仪器。
10.合成有机玻璃的化学方程式如下:
(1)该高分子化合物的结构单元为 ,n表示 。?
(2)有机玻璃属于 (填“纯净物”或“混合物”),原因是 。?
答案:(1) 结构单元的重复次数
(2)混合物 n为一定范围的值,不是定值
能力提升
11.聚丙烯腈纤维是合成纤维中的主要品种之一,它的商品名叫腈纶,由于它的性质极像羊毛,故又称它为“人造羊毛”。聚丙烯腈的单体是丙烯腈(CH2CHCN),其合成方法有很多,如以乙炔为原料,其合成过程的化学反应方程式如下:
①CH≡CH+HCNCH2CHCN
乙炔 氢氰酸 丙烯腈
②nCH2CHCN
聚丙烯腈
阅读以上材料,回答问题:
(1)制备丙烯腈的反应类型是 。?
(2)聚丙烯腈中氮的质量分数为 。?
(3)如何检验某品牌的羊毛衫是羊毛还是“人造羊毛”?
(4)根据以上材料分析,聚丙烯腈是线型结构还是体型结构?
答案:(1)加成反应 (2)26.4% (3)取样灼烧,闻其气味,若有特殊的烧焦羽毛的气味,则为羊毛,否则为“人造羊毛”。 (4)线型结构。
解析:(1)由加成反应的定义知,由CH≡CH(含碳碳叁键)转化为CH2CH—CN(含碳碳双键)为加成反应,而由丙烯腈生成聚丙烯腈为加聚反应。(2)由聚丙烯腈的结构简式可以看出,其结构单元和丙烯腈(CH2CH—CN)组成相同,即氮的质量分数w(N)=×100%=×100%≈26.4%。(3)羊毛接近火焰时先蜷缩,燃烧时有特殊气味(烧焦羽毛的气味),燃烧后灰烬较多,为有光泽的硬块,用手一压就变为粉末;而化学纤维(如腈纶)接近火焰时迅速蜷缩,燃烧较缓慢,气味与羊毛燃烧时明显不同,趁热可拉成丝,灰烬为灰褐色的玻璃球状物,不易破碎。(4)由于聚丙烯腈分子中的结构单元相互连接成长链状结构,故属于线型高分子。
12.导学号52140108聚四氟乙烯的耐热性和化学稳定性都超过了其他塑料,号称“塑料王”,在工业上有广泛的用途。其合成路线如下所示:
(1)A、B、C、D四种物质中,常用作有机溶剂的是 ,其分子中所有原子都在同一平面上的是 。?
(2)写出下列变化过程的化学方程式,并注明反应类型。
AB: ;?
CD: 。?
(3)B物质可用做制冷剂。然而,这种制冷剂造成了当今的某一环境问题是 。?
答案:(1)A C
(2)CHCl3+2HFCHClF2+2HCl 取代反应
nCF2CF2??CF2—CF2?? 加聚反应
(3)使大气臭氧层出现空洞
解析:氯仿即三氯甲烷,常用作有机溶剂;四氟乙烯可认为乙烯分子中的四个氢原子分别被氟原子取代后的产物,其基本空间结构不变,仍为平面结构。B物质是制冷剂——氟利昂的主要成分之一,它对大气臭氧层有强烈的破坏作用。
课件14张PPT。一二一、有机物的典型空间构型
常见有机物典型的空间构型包括甲烷型、乙烯型、苯型和乙炔型(将在选修课中学习)。
1.甲烷的正四面体结构说明多碳烷烃的碳原子不在一条直线上,烷烃分子中,凡是碳原子与4个原子形成4个共价单键时,5个原子中最多有3个原子共平面。
2.乙烯分子的平面结构决定了碳碳双键两端的两个碳原子及其相连的四个原子(共6个原子)一定共平面。
3.苯分子的平面结构决定了苯环上的6个碳原子及其相连的6个原子(共12个原子)一定共平面。
特别提示碳碳单键可以旋转,双键、叁键不能旋转。对于结构较复杂的有机物,要解剖成若干个典型结构单元,再由局部到整体组合,在这个处理过程中,要特别注意是否存在键的旋转。一二例1下列有机分子中,所有原子不可能处于同一平面的是( )
解析:碳碳双键、苯环相连的原子均有可能共平面,但甲基上的3个氢原子位于四面体的3个顶点上,不可能共平面。
答案:D一二迁移训练1描述CH3—CH=CH—C≡C—CF3分子结构的下列叙述中,正确的是( )
①6个碳原子有可能都在一条直线上
②6个碳原子不可能都在一条直线上
③6个碳原子有可能都在同一平面上
④6个碳原子不可能都在同一平面上
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
答案:C
解析:题中分子的结构可表示为右图所示的形式:
由几何学知识可知,以碳碳叁键为中心的4个C原子与以碳碳双键为主体所构成的平面重叠。一二二、有机物的燃烧规律
2.常见题型:(1)确定物质组成,(2)耗氧量的比较,(3)燃烧后体积变化的计算。
3.常见应用:
(1)确定物质组成,利用原子守恒法来讨论。一二例2某有机物在氧气中完全燃烧,生成等物质的量的水和二氧化碳,则该有机物必须满足的条件是( )
A.分子中C、H、O的原子个数比为1∶2∶3
B.分子中C、H原子个数比为1∶2
C.该有机物的相对分子质量为14
D.该有机物中肯定不含氧元素
解析:该有机物完全燃烧的通式为
已知生成水和二氧化碳的物质的量为1∶1,结合原子守恒可知,该有机物分子中C、H原子个数比为1∶2,但不能确定该有机物中是否含有氧元素。
答案:B一二迁移训练2已知A为烃,B是含C、H、O三种元素的有机物。由等物质的量的A和B组成的混合物1 mol和2.5 mol氧气恰好完全反应,生成2 mol 二氧化碳和2 mol水。A、B分子式不可能是下列组合中的( )
A.CH4、C3H4O B.C2H4、C2H4O2
C.C2H2、C2H6O2 D.C3H6、CH2O2
答案:A
解析:设A、B混合物的平均分子组成为CxHyOz,分析燃烧过程,通过C、H、O三种元素的守恒,可以确定x=2,y=4,z=1。又因A、B是按等物质的量混合的,所以答案A中的组合方式不可能。一二(2)耗氧量的比较。
①等质量的烃(CxHy)完全燃烧时,耗氧量及生成的CO2和H2O的量均决定于 (即氢碳比)。比值越大,即含氢量越高,耗氧量越多。
等质量最简式相同的有机物(如所有的烯烃)完全燃烧时,其耗氧量相等,燃烧产物相同且比例相同。
②等物质的量的烃(CxHy)及其含氧衍生物(CxHyOz)完全燃烧时的耗氧量取决于 ,其值越大,耗氧量越多。
③分子组成上相差若干个“CO2”或者若干个“H2O”的有机物(只含C、H、O,如乙烯与乙醇,甲烷与乙酸)完全燃烧时,只要物质的量相等,耗氧量就相等。其原理是每增加两个氢原子同时内耗一个氧原子或者每增加一个碳原子同时内耗两个氧原子。
等物质的量的两种有机物耗氧量相同时,它们的分子式互称“耗氧等效分子式”,如:CxHy与CxHy(CO2)m(H2O)n。一二例3已知A、B是相对分子质量不相等的两种有机物。相同条件下,等物质的量的A、B消耗氧气的物质的量相等,则A与B的相对分子质量之差不可能为( )
A.8n B.14n C.18n D.44n
解析:依题意可知A、B在分子组成上必相差若干个“CO2”或者若干个“H2O”。若相差若干个“CO2”,相对分子质量之差为44n,C项可能;若相差若干个“H2O”,相对分子质量之差为18n,D项可能;若相差若干个“CO2”的同时,相差若干个“H2O”,则相对分子质量之差可能为44n-18m,当m=2n时差值为8n,A项可能。故只有B选项不可能。
答案:B一二迁移训练3相同条件下,a mol乙烯和b mol乙醇完全燃烧时,消耗氧气的物质的量关系是( )
A.相等 B.a∶b
C.14∶23 D.无法比较
答案:B
解析:乙烯与乙醇在分子组成上相差1个“H2O”,二者等物质的量时消耗氧气的物质的量相等,故二者耗氧量之比与二者物质的量之比相等。一二一二例4在105 ℃时,将两种气态烃以任意比混合后,取1 L该混合烃在a L氧气中完全燃烧后恢复到原状况,所得气体的体积仍为10 L。下列各组混合烃中符合此条件的是( )
A.CH4 C2H4 B.CH4 C2H6
C.C3H6 C2H4 D.C2H4 C3H6
答案:A一二迁移训练4常温下,某气态烃1 L在a L O2中完全燃烧后恢复到原状况,气体体积变为(a-1) L。该烃可能是( )
①CH4 ②C2H4 ③C3H8 ④C4H10 ⑤C3H4
A.①②③ B.②③④
C.①②⑤ D.②③④⑤
答案:C第3章过关检测
(时间60分钟,满分100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。每小题只有一个正确选项)
1.下列有关有机化合物的组成和结构的叙述中,正确的是( )
A.仅由碳、氢两种元素组成
B.仅由碳、氢、氧三种元素组成
C.有机化合物中的碳原子只能以共价键形成碳链,不能形成碳环
D.有机化合物分子中可存在碳碳单键,也可以存在碳碳双键或碳碳叁键
答案:D
解析:
2.甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代,所得物质的分子结构如图所示,对该物质的描述不正确的是 ( )
A.其分子式为C25H20
B.分子内的所有碳原子不可能共平面
C.该物质光照下可和氯气发生反应
D.该物质在Fe粉催化下可和液溴发生反应
答案:C
解析:该物质只在苯环上有氢原子,具有苯的性质,不具有甲烷的性质,但具有甲烷的空间结构。Fe粉能催化该物质和液溴发生取代反应。
3.导学号52140109某有机物的结构为
,这种有机物不可能具有的性质是( )
A.能与NaOH溶液反应
B.能使酸性KMnO4溶液退色
C.能发生酯化反应
D.能发生水解反应
答案:D
解析:该有机物分子中含有—COOH和—CH2OH,能发生酯化反应,能与NaOH溶液反应;含有碳碳双键,能使酸性KMnO4溶液退色;该有机物不能发生水解反应。
4.下列物质中,能与金属钠反应放出氢气,还能与碳酸钠溶液反应放出CO2气体的是( )
A.乙醇 B.苯
C.乙酸 D.乙酸乙酯
答案:C
解析:乙醇、乙酸中均含有—OH,均能与Na反应放出H2,苯和乙酸乙酯均不能与钠反应;与Na2CO3反应放出CO2的有机物应含有—COOH,只有乙酸符合这一条件,故选C。
5.下列关于有机化合物的认识不正确的是( )
A.油脂在空气中完全燃烧转化为水和二氧化碳
B.蔗糖、麦芽糖的分子式都是C12H22O11,二者互为同分异构体
C.在水溶液里,乙酸分子中的—CH3可以电离出H+
D.在浓硫酸存在下,苯与浓硝酸共热生成硝基苯的反应属于取代反应
答案:C
解析:油脂是高级脂肪酸的甘油酯,是由C、H、O三种元素组成的,所以完全燃烧产物为CO2和H2O,A正确;蔗糖、麦芽糖的分子式均为C12H22O11,二者结构不同,属于同分异构体,B正确;CH3COOH分子在水溶液中,—COOH电离出H+,—CH3不电离,C错误;苯在一定条件下,可以与浓硝酸、液溴等发生取代反应,D正确。
6.(2017课标全国Ⅱ,10)下列由实验得出的结论正确的是( )
选项
实验
结论
A
将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明
生成的1,2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳
B
乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体
乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性
C
用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清除
乙酸的酸性小于碳酸的酸性
D
甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红
生成的氯甲烷具有酸性
答案:A
解析:A项,乙烯通入溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,生成物溶于四氯化碳溶液呈无色,A项正确;B项,乙醇和水分子中都含有—OH,可与金属钠反应,但乙醇分子中羟基氢的活性小于水分子中氢的活性,B项错误;C项,水垢的成分是CaCO3和Mg(OH)2,乙酸能除去水垢,说明乙酸的酸性强于碳酸的酸性,C项错误;D项,甲烷与氯气在光照下发生取代反应,生成的氯化氢溶于水具有酸性,D项错误。
7.下列装置或操作能达到实验目的的是( )
答案:D
解析:乙醇与乙酸互溶,不能用分液法分离,A项操作错误;酒精是非电解质,B项装置不能形成原电池;实验室制取乙酸乙酯时,收集乙酸乙酯的大试管必须是敞开的,不能用橡胶塞密封,否则乙酸乙酯不易收集,且加热造成装置内气压增大易出现事故,C项错误;D项装置正确。
8.下图是分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图。
在上述实验过程中,涉及的三次分离操作分别是 ( )
A.①蒸馏 ②过滤 ③分液
B.①分液 ②蒸馏 ③蒸馏
C.①蒸馏 ②分液 ③分液
D.①分液 ②蒸馏 ③结晶、过滤
答案:B
解析:乙酸乙酯是一种不溶于水的有机物,乙酸与饱和碳酸钠溶液反应生成乙酸钠,易溶于水,乙醇可以与水以任意比互溶,所以操作①是分液;A是乙酸钠和乙醇,乙醇易挥发,所以操作②是蒸馏;B是乙酸钠溶液,加入硫酸生成了乙酸和硫酸钠,乙酸易挥发,所以操作③是蒸馏,所以答案:是B。
二、非选择题(本题共4小题,共52分)
9.(12分)现有下列5种有机物:A.苯 B.乙烯 C.乙烷 D.乙醇 E.乙酸。
(1)能与H2发生加成反应的有 。?
(2)能与Na反应的有 。?
(3)分子在同一平面上的有 。?
(4)能与NaOH溶液反应的有 。?
(5)常温下能与溴水反应的有 。?
答案:(1)A、B (2)D、E (3)A、B (4)E (5)B
解析:(1)与H2加成需有不饱和碳原子,注意乙酸中的不与H2加成。(2)—OH上的H原子可与钠反应。(3)乙烯6个原子共面,苯12个原子共面。(4)与NaOH反应的只有CH3COOH。(5)常温下与Br2加成的只有乙烯。
10.(14分)乙烯是重要化工原料,其产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志。请回答:
(1)在一定条件下,乙烷和乙烯都能制备氯乙烷(C2H5Cl)。
①用乙烷制备氯乙烷的化学方程式是 ,该反应的类型是 。?
②用乙烯制备氯乙烷的化学方程式是 ,该反应的类型是 。?
比较上述两种方法,第 种方法更好。其原因是 ? 。?
(2)此外,乙烯大量用来生产环氧乙烷,生产工艺主要有两种:
[工艺一]CH2CH2+Cl2+Ca(OH)2
+CaCl2+H2O
[工艺二]2CH2CH2+O22
根据绿色化学的原则,理想的生产工艺是原子经济性好的反应,工艺一的原子利用率 100%(填“<”“=”或“>”,下同);工艺二的原子利用率 100%,因此,在实际生产中,采用工艺 更环保,更经济。?
答案:(1)①CH3—CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl 取代反应
②CH2CH2+HClCH3CH2Cl 加成反应
② 第②种方法得到的产物较为纯净,而第①种方法会发生多种副反应,生成多种产物的混合物
(2)< = 二
解析:(1)乙烷的取代反应为多步反应同时进行,不易控制反应进程,难以得到较纯净的氯乙烷;乙烯的加成反应得到的物质较纯净。故第②种方法更好。(2)由两个工艺的化学方程式可看出工艺一中有副产物CaCl2和H2O生成,因此原子利用率低于100%,而工艺二中无副产物生成,原子利用率为100%,因此在实际生产中采用工艺二更环保更经济。
11.导学号52140110(14分)如图是1831年德国化学家李比希测定烃类有机化合物组成的装置。瓷管内有烃类样品,经加热分解或汽化后用纯氧气流经过灼热的CuO,在这里烃类物质转化为CO2和H2O,经两个吸收管吸收。已知经过实验测定的数据如下表,根据上述信息、如图所示装置及表中数据完成下列问题。
瓷管
吸收管Ⅰ
吸收管Ⅱ
瓷管
样品+瓷管
吸收前
吸收后
吸收前
吸收后
50 g
53.9 g
100 g
102.7 g
98 g
111.2 g
(1)烃类样品在化学反应过程中所用的氧化剂是 。?
(2)装置中CuO的作用是 ,吸收管Ⅰ中装的吸收剂是 ,吸收管Ⅱ中装的吸收剂是 。?
(3)为减少误差,使测定结果更精确,可在吸收管Ⅱ后再连接U形吸收管,内装吸收剂为 ,其作用是 。?
(4)通过计算确定该烃类物质的最简式是 ,若该烃的蒸气对氢气的相对密度为39,写出其结构简式 。?
答案:(1)O2、CuO
(2)使碳元素完全转化为CO2 无水CaCl2 碱石灰
(3)碱石灰 吸收空气中的CO2和H2O,防止实验出现过大的误差
(4)CH
解析:(1)瓷管内的样品先被O2氧化,没有氧化完全的样品经过灼热的CuO再进一步氧化。(2)应先吸收H2O,再吸收CO2。因此先用酸性干燥剂或中性干燥剂吸收H2O,再用碱性物质如碱石灰吸收CO2。(3)如吸收管Ⅱ直接与空气相通,空气中的H2O及CO2也可被吸收管Ⅱ吸收,造成实验误差,因此可再加一个装有碱石灰的U形管。(4)样品的质量为53.9 g-50 g=3.9 g,样品中含H的物质的量为n(H)=×2=0.3 mol,含C的物质的量为n(C)==0.3 mol,且C和H的质量总和恰好等于烃的质量,因此此烃的最简式为CH,分子式可设为(CH)m,13m=39×2得m=6,分子式为C6H6,可为苯。
12.(12分)用石油裂化和裂解过程得到的乙烯、丙烯来合成丙烯酸乙酯的路线如下:
根据以上材料和你所学的化学知识回答下列问题:
(1)验证汽油是混合物的方法是 (填编号)。?
A.测量密度 B.测沸点
C.将汽油点燃 D.闻气味
(2)A的结构简式为 。?
(3)丙烯醛(CH2CHCHO)发生加聚反应形成的高聚物的结构简式为 。?
(4)合成丙烯酸乙酯的化学反应类型是 。?
答案:(1)B
(2)CH3CH2OH
(3)
(4)酯化反应
解析:(1)混合物的特征物理性质是无固定的熔、沸点,因此答案应为B项。(2)结合葡萄糖的有关知识,C应为CH2CHCOOH,再结合丙烯酸乙酯的名称和形成,A应为乙醇,合成丙烯酸乙酯的反应类型应是酯化反应。
