课件11张PPT。章末整合网络建构考点一:甲烷、乙烯和苯高考链接1.(2016·全国Ⅱ卷)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B解析:A中,乙烯分子中含有碳碳双键,可发生加成反应,乙醇不能发生加成反应;B中,苯可以和H2发生加成反应,氯乙烯中含碳碳双键,也可发生加成反应;C中,乙酸、溴乙烷都不能发生加成反应;D中,丙烯分子中含碳碳双键,可发生加成反应,丙烷不能发生加成反应。2.(2016·全国Ⅲ卷)下列说法错误的是( )
A.乙烷室温下能与浓盐酸发生取代反应
B.乙烯可以用作生产食品包装材料的原料
C.乙醇室温下在水中的溶解度大于溴乙烷
D.乙酸与甲酸甲酯互为同分异构体A解析:乙烷(CH3CH3)化学性质稳定,与浓盐酸(HCl)不能发生取代反应,A错误;乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,聚乙烯塑料可用于包装食品,B正确;室温下,乙醇与水混溶、溴乙烷难溶于水,C正确;乙酸和甲酸甲酯的分子式均是C2H4O2,两者互为同分异构体,D正确。考点二:有机化合物的结构与性质3.(2017·全国Ⅰ卷)化合物 (b)、 (d)、 (p)的分子式均为C6H6,下列说法正确的是( )
A.b的同分异构体只有d和p两种
B.b、d、p的二氯代物均只有三种
C.b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应
D.b、d、p中只有b的所有原子处于同一平面D4.(2016·全国Ⅲ卷)已知异丙苯的结构简式如下,下列说法错误的是( )
A.异丙苯的分子式为C9H12
B.异丙苯的沸点比苯高
C.异丙苯中碳原子可能都处于同一平面
D.异丙苯和苯为同系物C解析:由异丙苯的结构简式知其分子式为C9H12。异丙苯比苯的碳原子数多,所以异丙苯的沸点比苯高。异丙苯中与苯环相连的C原子上有四个单键,所有C原子不可能共面。异丙苯和苯的结构相似,相差3个“CH2”原子团,是苯的同系物。考点三:基本营养物质5.(2016·全国Ⅰ卷)下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A.2-甲基丁烷也称为异丁烷
B.由乙烯生成乙醇属于加成反应
C.C4H9Cl有3种同分异构体
D.油脂和蛋白质都属于高分子化合物
B6.(2017·全国Ⅱ卷)下列说法错误的是( )
A.糖类化合物也可称为碳水化合物
B.维生素D可促进人体对钙的吸收
C.蛋白质是仅由碳、氢、氧元素组成的物质
D.硒是人体必需的微量元素,但不宜摄入过多解析:蛋白质的组成元素为C、H、O、N等,所以C错误。C谢谢观赏！课件28张PPT。第三章 有机化合物
第一节 最简单的有机化合物——甲烷
第1课时 甲 烷【新课导入】 (教师用书备用)
可燃冰,学名天然气水合物,其化学式为CH4·8H2O,它是未来洁净的新能源。埋于海底地层深处的大量有机质在缺氧环境中,厌氧性细菌把有机质分解,最后形成石油和天然气。其中许多天然气又被包进水分子中,在海底的低温与压力下又形成“可燃冰”。这是因为天然气有个特殊性能,它和水可以在2~5 ℃内结晶,这个结晶就是“可燃冰”。你知道它有哪些性质和用途吗?
来认识一下元素周期表吧!
【课标要求】
1.了解有机化合物的概念。
2.掌握甲烷的分子结构,了解甲烷的物理性质及存在、用途。
3.掌握甲烷的化学性质,认识取代反应的特点。知识探究 梳理知识·点拨方法探究点一 甲烷的空间结构及表示方法一、有机化合物和烃碳元素氧、氢碳、氢?思考1? CO、CO2、H2CO3及碳酸盐中含有碳元素,它们属于有机物吗?
答案:不属于。CO、CO2、H2CO3及碳酸盐中虽然含有碳元素,但其组成和性质大多具有无机物的特点,属于无机物。二、甲烷的存在和用途天然气、沼气、油田气三、甲烷的分子组成及结构CH4?思考2? 甲烷的球棍模型能反映甲烷分子的真实空间构型吗?
答案:不能。球棍模型反映了甲烷分子中原子间的连接方式,而不能反映甲烷分子中C、H原子的相对大小关系。正四面体CH名师点拨1.若CH4分子中的4个氢原子全部用其他相同的原子替代,则该原子形成的
分子结构仍为正四面体,如CCl4、CF4等。
2.若CH4分子中的4个氢原子被其他原子部分替代或全部被其他不同的原
子替代,则该原子形成的分子结构为四面体,但不属于正四面体,如CH3Cl、CH2Cl2、CCl3F等。
3.在以碳原子为中心形成的四面体结构中,任意的3个原子一定共平面。 有机物分子中紧邻碳原子的四个原子的空间构型规律过关演练 巩固知识·提升能力1.如图所示均能表示甲烷的分子结构,哪一种更能反映其真实存在状况( )
A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.ⅣD解析:在这几种形式中,分子结构示意图、球棍模型及比例模型均能反映甲烷分子的空间构型,但比例模型更能形象地表达出H、C的位置及所占比例;电子式只反映原子的最外层电子的成键情况。2.下列关于甲烷结构的说法错误的是( )
A.甲烷分子中的化学键都是共价键
B.甲烷分子为正四面体结构
C.甲烷分子为正四边形结构
D.CH2Cl2为四面体形结构C解析:甲烷分子中四个化学键完全相同,均为共价键,分子为正四面体结构,而不是正四边形结构;CH2Cl2呈四面体形,但不是正四面体。3.甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是正方形的平面结构,理由是( )
A.CH3Cl只有一种结构
B.CH2Cl2只有一种结构
C.CHCl3只有一种结构
D.CH4中含有4个C—H极性键B解析:甲烷无论是正四面体结构,还是正方形的平面结构,A、C、D三项都
是成立的。CH2Cl2若是正方形的平面结构,则其结构应有两种,即
和 ;若是正四面体结构,则其结构只有一种。探究点二 甲烷的取代反应知识探究 梳理知识·点拨方法一、物理性质
甲烷是一种无色、无味、 溶于水、密度比空气小的气体。
二、化学性质
1.稳定性:性质稳定,与强酸、强碱、 等不发生反应。
2.氧化反应(可燃性): (点燃前应 )。极难KMnO4溶液验纯3.取代反应
(1)甲烷与Cl2的取代反应实验CH4+Cl2 CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2 CHCl2+HClCHCl3+Cl2 CCl4+HCl变浅油状液滴少量白雾上升无明显现象(2)取代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所
的反应。即取代反应从形式上看是“一上一下”。替代?思考? 能用甲烷与Cl2制取纯净的CH3Cl吗?
答案:不能。甲烷与Cl2的取代反应一旦引发,反应不会停留在第一步上,四种有机产物都有。名师点拨1.甲烷发生取代反应的有关规律
反应物—甲烷与氯气(不能用氯水)
反应条件—光照
生成物—甲烷与氯气生成四种有机产物:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和无机物HCl,其中HCl的产量最多︱ ︱ ︱ 2.取代反应与置换反应的区别CH4+Cl2Zn+H2SO4过关演练 巩固知识·提升能力1.(2017·四川新津中学月考)若甲烷与氯气以物质的量之比 1∶3混合,在光照下得到的有机产物:①CH3Cl,②CH2Cl2,③CHCl3,④CCl4,其中正确的是( )
A.只有① B.只有③
C.①②③的混合物 D.①②③④的混合物D解析:甲烷与氯气的反应是连锁反应,得到的一氯代物(CH3Cl)再进一步转化为二氯代物、三氯代物、四氯代物。所以无论甲烷与氯气的物质的量之比是多少,都会得到各种氯代物及HCl的混合物。2.(2017·山西怀仁一中月考)光照对下列反应几乎无影响的是( )
A.氢气与氯气 B.甲烷与氯气
C.甲烷与氧气 D.次氯酸分解C解析:氢气和氯气在光照条件下可发生爆炸,氯气和甲烷可发生取代反应,次氯酸见光易分解,氧气和甲烷只有在点燃的条件下才能燃烧,光照不反应。3.将甲烷与氯气按1∶2的体积比混合于一试管中,倒立于盛有饱和食盐水的水槽,置于光亮处,下列有关此实验的现象和结论的叙述不正确的是( )
A.试管中气体的黄绿色逐渐变浅,水面上升
B.生成物只有二氯甲烷和氯化氢
C.试管内壁有油状液滴形成
D.试管内有少量白雾解析:氯气是黄绿色气体,光照条件下,甲烷和氯气发生取代反应生成氯代烃和氯化氢,所以气体颜色变浅,氯化氢溶于水后导致试管内液面上升,故A正确;甲烷和氯气反应的生成物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢,故B不正确;二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳都是液态有机物,所以试管内壁有油状液滴形成,故C正确;该反应中有氯化氢生成,氯化氢与空气中的水蒸气形成白雾,故D正确。B课堂检测 即学即测·查漏补缺1.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,性质也相同解析:一氯甲烷分子中含有的化学键是C—H键和C—Cl键,不是正四面体结构,故A错误;CH4、CCl4分子都是正四面体结构,故B正确;CH4、CCl4分子中含有的化学键分别为C—H键、C—Cl键,故C错误;结构决定性质,CH4、CCl4
分子中含有的化学键不同,结构即不同,故D错误。B解析:取代反应是有机物分子内的原子或原子团被其他原子或原子团所代替,只有D项符合。D3.(2017·黑龙江哈尔滨六中期中)下列对的叙述中正确的是( )
A.有两种结构 B.只有一种结构
C.含有非极性键 D.有四种结构B解析:由于甲烷是正四面体结构,调整其中任何Cl或F的位置,两者可以重合,故 的结构只有一种。4.将1 mol CH4和一定物质的量的Cl2混合均匀,用光照射使CH4与Cl2发生取代反应。反应后CH4与Cl2均无剩余,且生成了等物质的量的四种有机取代物,则参加反应的Cl2的物质的量是( )
A.1.5 mol B.2 mol C.2.5 mol D.4 molC解析:根据碳原子守恒知,CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4都是0.25 mol,故n(Cl2)=0.25 mol×1+0.25 mol×2+0.25 mol×3+0.25 mol×4=2.5 mol。5.某研究小组为了探究甲烷和氯气反应的情况,设计了几个实验。请填写下列空白:
【实验一】 用如图所示装置,收集一量筒甲烷和氯气的混合气体,光照后观察到量筒内形成一段水柱,认为有氯化氢生成。
(1)该反应的反应类型为 。?
(2)该反应的化学方程式为 (只写第一步)。解析:(1)甲烷与氯气的反应属于取代反应。
(2)甲烷中一个氢原子被氯原子取代的反应方程式CH4+Cl2 CH3Cl+HCl。
答案:(1)取代反应 (2)CH4+Cl2 CH3Cl+HCl(3)水槽中盛放的液体应为 (填字母代号)。?
A.水 B.饱和石灰水
C.饱和食盐水 D.饱和NaHCO3溶液
【实验二】 收集一试管甲烷和氯气的混合气体,光照反应后,滴加AgNO3溶液,看到有白色沉淀生成,认为有氯化氢生成。
(4)该实验设计的错误原因是? 。?解析:(3)由于氯气在水中溶解度较大,氯水能够与饱和石灰水、饱和碳酸氢钠溶液反应,干扰实验结果,而不能使用水,更不能使用饱和石灰水、饱和碳酸氢钠溶液。
(4)由Cl2+H2O H++Cl-+HClO知氯水中加入 AgNO3 溶液时会发生反应:
Ag++Cl- AgCl↓,同样会产生白色沉淀,干扰了氯离子的检验。
答案:(3)C
(4)氯水中加入AgNO3溶液也会产生白色沉淀实验微专题六 甲烷与氯气反应的实验探究甲烷和氯气反应实验应注意的几个问题:
1.反应条件为光照,在室温暗处不发生反应,但不能用强光直接照射,否则会发生爆炸。
2.反应物为氯气,如甲烷通入氯水中不反应。
3.甲烷的取代反应是一种连锁反应,即反应不会停留在某一步,第一步反应一旦开始,后续反应立即进行。【典型例题】 如图是研究甲烷取代反应实验装置图,具体的实验方法是:
取一个100 mL的大量筒,用排饱和食盐水的方法先后收集20 mL CH4和80 mL Cl2,进行实验。
(1)若研究甲烷与氯气的取代反应,还需要的条件是 。?
(2)若将如图所示装置放在光亮的地方,等待片刻,观察到的现象是 。?
(3)若将如图所示装置放在强光下照射会有 (填可能发生的不良后果)。?
(4)若量筒中的甲烷和氯气的量比较大,放在光亮的地方足够长的时间,除看到(2)的现象外,还能看到的现象是? 。?解析:CH4与Cl2反应需光照条件。由于生成油状的CH2Cl2等,故会在量筒壁上出现油状液滴,生成的HCl溶于水,故水面会上升。CH4与Cl2遇强光会发生爆炸。由于HCl溶于饱和食盐水,c(Cl-)增大,故会产生浑浊现象(即析出固体NaCl)。
答案:(1)光照 (2)量筒壁上出现油状液滴,量筒内水面上升 (3)爆炸
(4)水槽中的饱和食盐水变浑浊【变式练习】 某化工厂利用甲烷与氯气反应得到的副产品来制取盐酸实现了变废为宝的梦想,其生产原理可在实验室中模拟如下,请根据要求填空:
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式:? 。?
(2)B装置的三种功能是① ,?
② ,?
③ 。?
(3)设= x,若理论上欲获得最多的氯化氢,则x值应 。?
(4)在C装置中,经过一段时间的光照后,发现硬质玻璃管内壁附着有油珠,写出生成生成物中密度最大的物质的化学方程式: 。?
(5)D装置的作用是 (填编号)。?
A.收集气体 B.吸收氯气
C.防止倒吸 D.吸收氯化氢
(6)D装置除生成盐酸外,还含有有机物,从D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)。?
①CH4 ②CH3Cl ③CH2Cl2 ④CHCl3 ⑤CCl4解析:利用MnO2和浓盐酸共热制得Cl2;CH4和Cl2取代产物中只有CH3Cl是气体,可能成为尾气,CCl4的密度最大;副产物HCl极易溶于水,需要防止倒吸装置来吸收氯化氢;分离不易溶于水的有机物和无机物的水溶液选择分液的方法。
答案:(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)干燥混合气体 控制气体流速 使气体混合均匀
(3)大于或等于4 (4)CH4+4Cl2 CCl4+4HCl
(5)CD (6)分液 ①②谢谢观赏！课件27张PPT。第2课时 烷 烃【新课导入】 (教师用书备用)
【课标要求】
1.了解烷烃的概念、通式及结构特点。
2.了解烷烃的物理性质和化学性质。
3.理解同系物、同分异构体的概念,并会判断及书写简单烷烃的同分异构体。知识探究 梳理知识·点拨方法探究点一 烷烃的性质及同系物的判断一、烷烃
1.烷烃的分子结构一对共用电子对氢原子4CnH2n+22.习惯命名法
(1)表示十八烷戊己辛癸(2)当碳原子数相同时,用正、异、新来区别如CH3CH2CH2CH2CH3称为正戊烷,
称为 , 称为 。异戊烷新戊烷3.烷烃的性质
(1)物理性质
①递变规律(随碳原子数n递增)。当碳原子数相同时,一般支链越多,沸点越低。如沸点:正戊烷>异戊烷>新戊烷。
②相似性:烷烃均不溶于水,易溶于有机溶剂,相对密度均小于 。气态升高增大1(2)化学性质(类似甲烷)
①稳定性:通常性质稳定,与强酸、强碱、强氧化剂都不反应。
②氧化反应(可燃性):烷烃都能燃烧,燃烧通式为 .
。
③取代反应:烷烃都能与卤素单质在光照下发生取代反应,如CH3CH3与Cl2在光照条件下生成一氯代物的化学方程式: 。?思考? 若乙烷与Cl2在光照条件下发生取代反应,得到的产物中物质的量最多的是什么?
答案:HCl。CnH2n+2+ O2 nCO2+(n+1)H2OCH3CH3+Cl2 CH3CH2Cl+HCl二、同系物
1.概念:结构 ,在分子组成上相差一个或若干个 原子团的物质互称同系物。
2.烷烃同系物
(1)结构相似:烷烃同系物碳原子之间通过共价单键相连,其余价键全部结合氢原子,组成通式符合 。
(2)组成上相差n个 原子团:同系物一定具有不同的碳原子数,相对分子质量相差14n(n≥1)。相似CH2CnH2n+2CH2名师点拨1.同系物判断的思维模型
同→物质属于同一类有机物
↓
似→物质结构相似
↓
差→物质分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团,只有同时满足上述三个条件的化合物才是同系物关系。
2.同系物的组成特点
(1)一差(分子组成至少相差一个CH2原子团);
(2)一同(具有相同的通式);
(3)二相似(结构相似,化学性质相似)。过关演练 巩固知识·提升能力1.烷烃所有的同系物都具有( )
A.相同的相对分子质量
B.相同的物理性质
C.相似的化学性质
D.光照条件下可使溴水褪色C解析:同系物结构相似,则具有相似的化学性质,C项正确;分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,则相对分子质量不同,物理性质也不同,A项和B项错误;烷烃的化学性质与甲烷相似,在光照条件下与溴单质反应,D项错误。2.(2017·山东青岛月考)下列化学用语正确的是( )
A.结构简式(CH3)2CHCH3既可以表示正丁烷,也可以表示异丁烷
B.丙烷分子的比例模型:
C.甲烷分子的球棍模型:
D.乙烷的电子式:D解析:(CH3)2CHCH3只表示异丁烷,A错误;B项给出的是丙烷的球棍模型,B错误;C项给出的是甲烷的比例模型,C错误。3.下列各组物质中一定互为同系物的是( )
A.CH3CH CH2与
B.C3H8 C5H12
C.CH3CH2CH2CH3 CH3CH(CH3)2
D.C2H5Cl C3H6Cl2B解析:A项,两者结构不相似,错误;B项,都符合CnH2n+2的通式,都属于烷烃且相差nCH2,正确;C项,分子式相同,错误;D项,分子式相差不是CH2,错误。探究点二 同分异构体的判断和书写知识探究 梳理知识·点拨方法一、同分异构现象、同分异构体
1.同分异构现象
化合物具有相同的 ,但具有不同 的现象称为同分异构现象。
2.同分异构体
相同, 不同的 互称为同分异构体。
3.存在
同分异构现象广泛存在于有机化合物中,也存在于无机物中以及有机物与无机物之间。分子式结构分子式结构化合物4.实例: 与 互为同分异构体。
?思考? 所有的烃都有同分异构体吗?
答案:不是。甲烷、乙烷、丙烷都只有一种结构,没有同分异构体。
二、有机物种类繁多的原因
1.碳原子成键形式多样,如: 、 、—C≡C—、 等。
2.碳原子连接方式多样,如:CH3CH CH2和 等。
3.同分异构现象,如CH3CH2OH和CH3OCH3等。CH3CH2CH2CH3名师点拨1.烷烃同分异构体的书写方法
(1)四句话:主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排列对邻间。
(2)实例(以C6H14为例)
a.将分子中全部碳原子连成直链作为母链
C—C—C—C—C—C
b.从母链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基),依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上,此时碳骨架有两种: 注意:不能连在①位和⑤位上,否则会使碳链变长,②位和④位等效,只能用一个,否则重复。
c.从母链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即2个甲基)依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上,此时碳骨架结构有两种:
②位或③位上不能连乙基,否则会使碳链变长。所以C6H14共有5种同分异构体。
2.烷烃一元取代物同分异构体数目的判断——等效氢法
(1)分子中等效氢原子有如下几种情况
①分子中同一个碳原子上连接的所有氢原子等效,如CH4分子中的4个氢原子是等效的。 ②同一个碳原子上连接的所有甲基上的氢原子等效,如新戊烷 ,其四个甲基等效,故新戊烷分子中的12个氢原子是等效的。
③分子中处于镜面对称位置(相当于平面镜成像时,物与像的关系)上对应的氢原子是等效的,如 分子中的18个氢原子是等效的。
(2)烃分子中等效氢原子有几种,则该烃一元取代物就有几种同分异构体。 过关演练 巩固知识·提升能力1.互为同分异构体的物质不可能具有( )
A.相同的相对分子质量
B.相同的结构
C.相同的分子式
D.相同的通式B解析:同分异构体是指分子式相同而结构不同的化合物,B项错误,C项正确;分子式相同,则一定具有相同的相对分子质量和相同的通式,A、D项 确。2.下列互为同分异构体的是( )
A.CH3CH2CH3和
B.异戊烷和新戊烷
C. 和
D.甲烷和乙烷B解析:同分异构体是分子式相同而结构不同的有机物。A、D项中的两种物质的分子式不同,C项是同种物质,B项符合题意。3.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
D.金刚石和石墨互为同分异构体解析:C4H10有两种同分异构体,即CH3CH2CH2CH3和 ,A错误;相对分子质量相同,但分子式不一定相同,故相对分子质量相同,结构不同的两种化合物不一定是同分异构体,B错误;同分异构体为不同的物质,故它们之间的转化是化学变化,C正确;金刚石和石墨都是碳元素形成的单质,互为同素异形体,D错误。C课堂检测 即学即测·查漏补缺1.下列关于同系物的说法中,错误的是( )
A.同系物具有相同的分子式
B.同系物符合同一通式
C.相邻的同系物彼此在组成上相差一个CH2原子团
D.同系物的化学性质基本相似解析:同系物之间相差一个或几个CH2原子团,则互为同系物的有机物的分子式一定不同,故A错误、C正确;同系物具有相似的结构,其分子的通式相同,故B正确;由于互为同系物的化合物具有相似结构,所以其化学性质基本相似,故D正确。A解析:C4H8Cl2的同分异构体可以采取“定一议二”法确定 、 、 ,故C4H8Cl2共有9种,故选B。2.(2017·山东德州期中)分子式为C4H8Cl2的同分异构体共有(不考虑立体异构)( )
A.10种 B.9种
C.8种 D.7种B3.某烃具有同分异构体,且各同分异构体的一氯代物的种数相同,该烃的分子式是( )
A.CH4 B.C3H8 C.C4H10 D.C5H12C解析:CH4、C3H8没有同分异构体,C4H10的两种同分异构体CH3CH2CH2CH3和 均有2种氢原子,分别形成2种一氯代物,C5H12的三种同分异构体CH3CH2CH2CH2CH3、 、 分别有3种、4种、1种一氯代物。4.(2017·宁夏育才中学月考)下列烷烃在光照下与氯气反应,只生成一种一氯代烃的是( )
A.CH3CH2CH2CH3 B.CH3CH(CH3)2
C.CH3C(CH3)3 D.(CH3)2CHCH2CH3C解析:A项,一氯代物有2种,错误;B项,一氯代物有2种,错误;C项,一氯代物有1种,正确;D项,一氯代物有4种,错误。5.(2017·安徽六安月考)有下列各组物质:
A.O2和O3(臭氧)
B. 和
C.CH3—CH2—CH2—CH3和
D. 和
E.甲烷和庚烷
F. 与C(CH3)4
G.CH3COOH与HCOOCH3
H.金刚石与石墨
(1) 组两种核素互为同位素;?解析:(1) 和 质子数相同中子数不同,互称同位素;
答案:(1)B(2) 组两物质互为同素异形体;?
(3) 组两物质属于同系物;?
(4) 组两物质互为同分异构体。?解析:(2)O2和O3,金刚石与石墨都是同种元素形成的不同单质,互为同素异形体;
(3)甲烷和庚烷结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团,互称同系物;
(4)CH3—CH2—CH2—CH3和 、CH3COOH与HCOOCH3分子式相同,结构不同,互称为同分异构体。
答案:(2)AH (3)E (4)CG点击进入 课时训练谢谢观赏！课件24张PPT。第三节 生活中两种常见的有机物
第1课时 乙 醇【新课导入】 (教师用书备用)
你印象中的酒精(乙醇)是什么样子的,你对乙醇的性质和用途了解吗?酒的庐山真面目是什么呢?让我们一同走近乙醇,去探究乙醇的庐山真面目吧!
【课标要求】
1.了解烃的衍生物和官能团的概念。
2.了解乙醇的主要用途及与人类日常生活和健康的关系。
3.掌握乙醇的组成、主要性质。
4.初步学会分析官能团与性质关系的方法。知识探究 梳理知识·点拨方法探究点一 乙醇的结构和性质1.物理性质酒精无色液体小?思考1? 我们如何用工业酒精来制取无水酒精呢?制得的无水酒精真的“无水”吗?如何进行检验?
答案:将工业酒精与新制生石灰混合后,加热蒸馏得到无水酒精。取少量无水酒精,加入无水硫酸铜固体,若固体变蓝,则含有水分;若不变蓝,则不含水分。2.乙醇的分子组成与结构—OHC2H6OCH3CH2OH或C2H5OH?思考2? 乙醇与乙烷的分子结构有何不同?
答案:乙烷分子中的一个氢原子被一个羟基(—OH)取代就是乙醇,乙醇可以看成是乙烷的衍生物。3.化学性质乙酸名师点拨1.烃的衍生物与官能团
(1)烃的衍生物:烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物。
如CH3OH(甲醇)、CH3CH2OH(乙醇)、CH3CH2CH2OH(正丙醇)、 (异丙醇)、 (乙二醇)等都是烃的含氧衍生物,均属于醇类。
(2)官能团:决定有机化合物的化学特性的原子或原子团。
2.乙醇催化氧化的实质3.乙醇的催化氧化规律
(1)由乙醇发生催化氧化断裂 中的①、③键推知,醇能发生催化氧化的条件是连接羟基的碳原子上必须有氢原子。
(2)在乙醇的催化氧化中,铜参与反应,但从整个反应过程来看,铜的质量、性质都不改变,起催化作用。
(3)醇发生催化氧化时,由于分子中去掉2个氢原子,故相应氧化产物的相对分子质量比对应的醇小2。
(4)乙醇催化氧化生成乙醛,乙醛氧化生成乙酸,即CH3CH2OH 。过关演练 巩固知识·提升能力1.(2017·湖南益阳箴言中学月考)乙醇分子中不同的化学键如图: 。下列关于乙醇在各种不同反应中断裂键的说明中,正确的是( )
A.和金属Na反应键③断裂
B.和金属Na反应键②断裂
C.在Cu催化下和O2反应键①、③断裂
D.在Cu催化下和O2反应键②、③断裂C解析:金属钠与乙醇反应,生成氢气和乙醇钠:2C2H5OH+2Na2C2H5ONa+H2↑,由此可见与金属钠反应时,断①键;乙醇在金属铜的催化作用下被氧化时生成乙醛,断①、③键。2.(2017·山东枣庄八中月考)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.钠块沉在乙醇液面底下
B.钠块熔化成小球
C.钠块在乙醇的液面上游动
D.溶液变红A解析:由于乙醇的密度比钠小,钠块沉在乙醇液面下,A正确;钠和乙醇的反应放热很少,不足以将钠熔化,B错误;钠和乙醇的反应比在水中反应安静,并不剧烈,不会看到钠块在乙醇的液面上游动,C错误;钠块在乙醇中反应时并未加入指示剂,溶液不可能变红,D错误。3.如图为一化学实验装置图,图中夹持仪器已略去,“△”表示用酒精灯加热。
请仔细观察该实验装置图,回答问题:
(1)甲装置通入空气的导气管插入乙醇中的主要目的是? 。?
(2)乙装置用揉乱的铜丝,好处是 。?解析:(1)反应时要控制空气的流量,所以通过观察试管中气泡冒出的速度来调节空气的进入量。
(2)揉乱的铜丝可增大铜与乙醇的接触面积。
答案:(1)可以通过观察气泡冒出的速度来调节空气的进入量
(2)增加反应接触面积(3)乙装置反应的化学方程式为? ,?
反应中,转移电子的数目是 ,若有23 g乙醇发生反应,至少需要通入标准状况下的空气 L。?
(4)该反应还可以用更简便的方法实现:取一束铜丝在酒精灯上加热,铜丝变黑,趁热插入盛有少量乙醇的试管中,铜丝又变红;如此反复多次即可。请写出实验中发生反应的化学方程式:? 。?解析:(3)乙醇催化氧化生成乙醛和水,其反应的化学方程式为2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O;反应中氧气中氧元素从0价降低到-2价,所以得到 4e-,若有23 g乙醇发生反应,则n(CH3CH2OH)= =0.5 mol,所以消耗的氧气的物质的量为n(O2)=0.25 mol,则空气的量为 ×22.4 L/mol≈26.7 L。
(4)加热时铜与氧气反应生成氧化铜,反应方程式为2Cu+O2 2CuO,氧化铜与乙醇反应生成乙醛,反应方程式为CH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O。
答案:(3)2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O 4 26.7
(4)2Cu+O2 2CuO、CH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O探究点二 乙醇、水与金属钠反应的比较知识探究 梳理知识·点拨方法乙醇与金属钠的反应无色水珠不变名师点拨金属钠分别与水、乙醇反应比较2Na+2H2O过关演练 巩固知识·提升能力1.向装有无水乙醇的烧杯中投入黄豆大小的一块金属钠,对实验开始时现象的描述有:①钠块沉在乙醇液面下;②钠块熔化成小球;③钠块在乙醇的液面上游动;④钠块表面有气体放出。其中正确的是( )
A.①②④ B.②③④
C.①④ D.③④C解析:由于乙醇的密度比钠小,钠块沉在乙醇液面下,故①正确,③错误;乙醇中含有羟基,与水比较,乙醇中羟基的O—H 键更难以断裂,能与金属钠反应生成氢气,但比在水中反应安静,并不剧烈,钠块逐渐变小,缓缓产生气泡,故②错误,④正确。2.(2017·山东枣庄八中月考)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.0.1 mol乙醇与足量金属钠反应生成0.05 mol H2
C.醇能与水以任意比例互溶
D.乙醇容易挥发B解析:乙醇与生成的氢气的物质的量之比为0.1∶0.05=2∶1,说明乙醇分子中有一个活泼的氢原子可被金属钠取代(置换),即乙醇分子中含有一个羟基,B项正确。3.下面是某课外活动小组在进行探究乙醇性质实验时遇到的问题,请你帮助解决。
(1)在做乙醇与钠反应的实验时,把一小块钠缓慢放入装有乙醇的试管内,与钠和水反应相比有所不同:钠没有熔化成小球;钠先沉在试管底;反应后逐渐浮起。小组同学进行讨论,前两点现象解释达成共识。请说出你的看法。
钠没有熔化成小球,因为 ;
钠先沉在试管底,因为 。?
第三点现象解释存在争议,活动小组的同学形成两种意见:a.生成的氢气产生浮力所致;b.生成的乙醇钠增大了溶液的密度所致。请你设计一个实验验证a和b说法的合理性。
?
(2)在做乙醇的催化氧化实验中,某同学有个意外发现:在酒精灯外焰灼烧铜丝观察到铜丝表面变黑;当铜丝接近灯芯,变黑的铜丝又恢复原来的红色。请用化学方程式解释上述变化过程: 。?解析:(1)钠与乙醇的反应是一个放热反应,但反应不如与水反应剧烈,相同时间内放出的热量少,温度没有达到钠的熔点,所以钠没有熔化成小球;钠的密度大于乙醇的密度,所以把钠加入乙醇中,钠沉到试管底部;向完成实验的试管中再加入一小块钠,观察钠是浮在液面上还是沉下去,从而确定合理说法。
(2)在酒精灯外焰灼烧铜丝观察到铜丝表面变黑,铜和空气中的氧气在加热条件下反应生成黑色的氧化铜,所以铜丝变黑:2Cu+O2 2CuO;氧化铜和灯芯处的乙醇在加热条件下发生氧化还原反应生成铜、乙醛和水:CuO+CH3CH2OH CH3CHO+H2O+Cu。
答案:(1)钠与乙醇反应不如与水反应剧烈,放出热量少,温度没有达到钠的熔点 钠的密度比乙醇大 向完成实验的试管中再缓慢加入一小块钠,观察钠是浮在液面上还是沉下去 课堂检测 即学即测·查漏补缺1.有机物Ⅰ和Ⅱ的结构式如下,下列说法中不正确的是( )
A.Ⅰ和Ⅱ是同分异构体
B.Ⅰ和Ⅱ物理性质有所不同
C.Ⅰ和Ⅱ化学性质相同
D.Ⅰ和Ⅱ含12C的质量分数相同C解析:Ⅰ和Ⅱ分子式相同、分子结构不同,互为同分异构体,同分异构体不仅物理性质有差异,化学性质也有差异,因此A、B正确,C不正确;Ⅰ和Ⅱ含C的质量分数相同,12C是C的稳定同位素,所以Ⅰ和Ⅱ含12C的质量分数相同,D正确。2.下列4种醇的分子式均为C4H10O,其中不能被催化氧化的是( )
① ②CH3CH2CH2CH2OH
③(CH3)2CHCH2OH ④(CH3)3COH
A.②③ B.①④ C.③④ D.④D解析:(CH3)3COH中,连羟基的碳原子上没有氢原子,结合醇能发生催化氧化的条件,则(CH3)3COH不能被催化氧化。3.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(—OH)氢原子比乙烷分子中的氢原子活泼
D.乙醇分子中的羟基氢原子比水分子中的氢原子活泼C解析:乙醇分子中只有—OH上的氢原子可被钠置换,因此乙醇分子中—OH上的氢原子比乙烷分子中的氢原子活泼,故A错误,C正确;水分子中的氢原子比乙醇分子中—OH上的氢原子活泼,结合乙醇属于非电解质,故B、D错误。4.酒后驾车是引发交通事故的重要原因。交警对驾驶员是否饮酒进行检测的原理是橙色的酸性K2Cr2O7水溶液遇呼出的乙醇蒸气迅速变蓝,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乙醇具有还原性
④乙醇是烃的含氧衍生物
A.②④ B.②③ C.①③ D.①④
C解析:橙色的酸性K2Cr2O7溶液有强的氧化性,乙醇有还原性,K2Cr2O7 会将乙醇蒸气氧化为CO2,K2Cr2O7被还原产生蓝绿色的Cr3+,故与此测定原理有关的是①③。5.有关催化剂的催化机理我们可以从“乙醇催化实验”中得到一些认识。某教师设计了如图装置(夹持装置已省略),试回答下列问题:
(1)A中发生反应的化学方程式为 。?
(2)反应一段时间后,若移去酒精灯反应仍能继续进行,则说明乙醇的氧化反应是 反应。?解析:(1)H2O2在MnO2的催化作用下能分解生成O2,反应的化学方程式为2H2O2 2H2O+O2↑。(2)由于该反应是放热反应,故将酒精灯移走后反应仍能继续进行。
答案:(1)2H2O2 2H2O+O2↑
(2)放热 (3)实验过程中D处铜丝网有红色和黑色交替出现的现象,请用化学方程式解释原因。
现象①:红色变黑色: ;?
现象②:黑色变红色: 。?
从这些实验现象中可以认识到实验过程中催化剂 (填“参加”或“不参加”)化学反应。?解析:(3)铜丝网变黑是因为生成黑色的CuO,黑色变红色的原因是CuO被乙醇还原为Cu。谢谢观赏！课件36张PPT。第2课时 乙 酸【新课导入】 (教师用书备用)
传说杜康将未吃完的剩饭放在枯树洞里,时间久了,剩饭散发出奇异的芳香。于是杜康不断研究,最终得到了散发着浓香的液体,就是“酒”,杜康自然就成了酿酒的鼻祖。他的儿子黑塔在一次酿酒时发酵过头,至第21天酉时开缸时,发现酒液已酸,于是黑塔便把“廿一日”加一“酉”字,称这种酸水为“醋”。你知道“醋”的主要成分是什么吗?那么“醋”的主要成分的分子结构和性质又有哪些需要关注呢?
【课标要求】
1.掌握乙酸的组成和主要性质。
2.理解酯化反应的概念。
3.了解乙酸与人类日常生活及健康的知识。知识探究 梳理知识·点拨方法探究点一 乙酸的分子结构与性质1.乙酸分子的组成与结构C2H4O2—COOHCH3COOH2.物理性质醋酸无色晶体?思考? 冬天,实验室中的冰醋酸被“冰封”在细口试剂瓶中,如何取出部分冰醋酸用于实验?
答案:将试剂瓶浸入温水中,待部分冰醋酸熔化后,倒出即可。注意不能用开水或很热的水或在火上烤,以免试剂瓶炸裂。易2.物理性质醋酸无色晶体?思考? 冬天,实验室中的冰醋酸被“冰封”在细口试剂瓶中,如何取出部分冰醋酸用于实验?
答案:将试剂瓶浸入温水中,待部分冰醋酸熔化后,倒出即可。注意不能用开水或很热的水或在火上烤,以免试剂瓶炸裂。易3.化学性质酸的通性红名师点拨1.比较乙酸、水、乙醇、碳酸分子中羟基氢的活泼性2.有关—OH(醇)、—COOH反应时量的规律
(1)能与金属钠反应的官能团是—OH或—COOH,反应关系为2Na-2—OH-H2或2Na-2—COOH~H2。
(2)能与NaHCO3和Na2CO3反应生成CO2的官能团是 —COOH。反应关系为NaHC
O3-—COOH~CO2或Na2CO3-2—COOH~CO2。过关演练 巩固知识·提升能力1.下列物质中最难电离出H+的是( )
A.CH3COOH B.H2CO3
C.H2O D.CH3CH2OHD解析:四种物质中羟基氢的活泼性由强到弱的顺序为CH3COOH>H2CO3>H2O>
CH3CH2OH。2.(2017·山东枣庄八中月考)乙酸是生活中常见的一种有机物,下列关于乙酸的说法中正确的是( )
A.乙酸的官能团为—OH
B.乙酸的酸性比碳酸弱
C.乙酸能够与金属钠反应产生氢气
D.乙酸能使紫色的石蕊溶液变蓝C解析:乙酸属于羧酸,官能团为羧基—COOH,A错误;醋酸能与NaHCO3反应生成二氧化碳,酸性比碳酸强,B错误;乙酸属于羧酸,具有酸的通性,乙酸能够与金属钠反应生成乙酸钠和氢气,C正确;乙酸属于羧酸,具有酸的通性,乙酸能使紫色的石蕊溶液变红色,D错误。3.为了确认乙酸、碳酸和硅酸的酸性强弱,某化学兴趣小组同学设计如图所示装置。可供选择的试剂有酸:醋酸、碳酸、硅酸;盐:碳酸钠固体、饱和NaHCO3溶液、硅酸钠溶液;澄清石灰水。
(1)锥形瓶A内试剂是 ,分液漏斗中所盛试剂是 。?
(2)装置B中所盛试剂是 ,?
试剂的作用是? ;?
装置C中出现的现象是 。?
(3)由实验可知,三种酸的酸性强弱为 >
> (用化学式表示)。?解析:根据CH3COOH可与Na2CO3反应生成CO2,可以证明酸性:CH3COOH>H2CO3;因为CH3COOH具有挥发性,挥发出的CH3COOH对CO2与Na2SiO3溶液的反应造成干扰,所以应事先除去混在CO2中的CH3COOH蒸气,又因为CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度很小,所以装置B中盛放的试剂为饱和NaHCO3溶液;根据CO2与Na2SiO3溶液反应生成白色胶状沉淀证明酸性:H2CO3>H2SiO3。
答案:(1)碳酸钠固体 醋酸
(2)饱和NaHCO3溶液 除去CO2中混有的CH3COOH蒸气 有白色胶状沉淀产生
(3)CH3COOH H2CO3 H2SiO3探究点二 乙酸的酯化反应知识探究 梳理知识·点拨方法1.酯化反应规律:酸脱羟基醇脱氢2.装置及部分操作的特点与目的(1)作反应器的试管倾斜45°:增大反应物受热面积。
(2)收集产物的试管内长导管(末端)口在液面上方,不能伸入液面以下:防止
。
(3)使用长导管: 。
(4)均匀加热:加快反应速率,将生成的乙酸乙酯及时蒸出,同时减少乙酸、乙醇的挥发,提高乙酸、乙醇转化率。
?思考? 酯化反应是取代反应吗?为什么?
答案:酯化反应是取代反应。因为在发生酯化反应时,相当于羧酸中的羟基被醇中的—OR所取代,醇中的羟基上的氢被酸中的所取代,所以酯化反应是取代反应。倒吸导气兼冷凝3.酯的结构与性质
(1)概念:羧酸的分子(RCOOH)中羧基中的—OH被—OR'取代后的产物,简写为RCOOR',官能团为 。
(2)物理性质:低级酯(如乙酸乙酯)密度比水 , 溶于水,易溶于有机溶剂,具有芳香气味。
(3)水解反应:在酸(或碱)催化下可发生水解反应,生成羧酸(盐)和醇,酸性条件下,酯的水解反应与酯化反应互为可逆反应。
(4)用途
①用作香料,如用作 、香水等中的香料。
②用作溶剂,如用作 、胶水的溶剂。小不饮料指甲油名师点拨1.酯化反应的特点
2.实验室里制取乙酸乙酯的注意事项
(1)加入试剂的顺序为C2H5OH→浓硫酸(或CH3COOH)→CH3COOH(或浓硫酸),特别注意不能先加浓硫酸。
(2)导管不能插入Na2CO3溶液中(防止倒吸)。
(3)对反应物加热不能剧烈,以减少反应物的挥发。过关演练 巩固知识·提升能力1.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,然后边振荡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以下的目的是防止实验过程中产生倒吸现象
C.实验时应小火均匀地加热试管a 3~5 min,目的是使乙醇和乙酸充分反应
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A解析:配制混合液时先加入一定量的乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸,冷却后再加入冰醋酸,故A不正确;试管b中的导管伸入液面以下可能发生倒吸,故B正确;乙醇和乙酸均易挥发,开始时小火均匀加热可防止乙醇和乙酸大量挥发,使其充分反应,故C正确;制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯,目的是除去乙醇和乙酸,便于闻乙酸乙酯的香味,降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层,故D正确。2.(2017·山东蒙阴一中检测)下列关于乙醇和乙酸的说法正确的是( )
A.乙酸分子中含有碳氧双键,所以它能使溴水褪色
B.两种物质均易溶于水
C.乙醇不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.实验室用如图所示的装置制取乙酸乙酯
解析:羧基中的碳氧双键与Br2不反应,故乙酸不能使溴水褪色,A错误;乙醇和乙酸都易溶于水,B正确;乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,C错误;乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中发生水解,应选用饱和碳酸钠溶液,且该反应需在浓硫酸催化作用下进行,D错误。B解析:酯化反应的原理是:酸脱羧基上的—OH,醇脱羟基上的氢,生成H2O和乙酸乙酯(CH3CO18OC2H5)。酯化反应是可逆的,1 mol乙醇与乙酸不可能完全反应生成 1 mol CH3CO18OC2H5,故不可能生成90 g乙酸乙酯。3.将1 mol乙醇(其中的羟基氧用18O标记)在浓硫酸存在并加热条件下与足量乙酸充分反应,下列叙述正确的是( )
A.生成的乙酸乙酯中含有18O
B.生成的水分子中一定含有18O
C.反应物乙酸中也可检测出18O
D.生成了90 g乙酸乙酯A课堂检测 即学即测·查漏补缺1.在实验室制得1 mL乙酸乙酯后,沿器壁加入0.5 mL紫色石蕊溶液,这时石蕊溶液将存在于饱和碳酸钠层与乙酸乙酯层之间(整个过程不振荡试管)。对可能出现的现象,下列叙述正确的是( )
A.液体分两层,石蕊层仍显紫色,有机层显无色
B.石蕊层为三层环,由上而下显蓝、紫、红色
C.石蕊层有两层,上层显紫色,下层显黄色
D.石蕊层为三层环,由上而下显红、紫、蓝色D解析:乙酸乙酯在上层,其中溶解了挥发出来的乙酸呈酸性,紫色石蕊显红色,中间是石蕊显紫色,下层是Na2CO3溶液呈碱性显蓝色。2.(2017·安徽合肥检测)下列关于乙酸的说法中,正确的是( )
①乙酸易溶于水和乙醇,其水溶液能导电
②无水乙酸又称为冰醋酸,它是纯净物
③乙酸的分子式是C2H4O2,其中有4个氢原子,因此是四元酸
④乙酸是一种重要的有机酸,常温下乙酸是有刺激性气味的液体
⑤1 mol乙酸与足量乙醇在浓硫酸作用下可生成88 g乙酸乙酯
⑥食醋中含有乙酸,乙酸可由乙醇氧化得到
⑦鉴别乙酸和乙醇可以用NaHCO3溶液
A.①②③④⑦ B.①②③⑥⑦
C.①②④⑥⑦ D.②④⑤⑥⑦
C解析:乙酸溶于水能电离出一个H+,因此乙酸是一元酸,③错;乙酸与乙醇的反应可逆,1 mol乙酸无法生成1 mol乙酸乙酯,⑤错。3.(2017·河北望都中学月考)有两份等物质的量的某有机物,同温同压下使其分别与过量的Na和足量的NaHCO3反应,分别得到V1 L氢气和V2 L二氧化碳。若V1=V2≠0,则该有机物可能是( )
A. B.HOOC—COOH
C.HOCH2CH2OH D.CH3COOHA解析:钠既能与羟基反应生成氢气,又能与羧基反应生成氢气;而NaHCO3只能与含羧基的有机物反应。1 mol羧基能与1 mol NaHCO3反应放出1 mol CO2气体,要生成1 mol H2,需2 mol羟基或羧基,A符合题意。4.若乙酸分子中的氧都是18O,乙醇分子中的氧都是16O,则乙醇与过量乙酸在浓硫酸作用下发生酯化反应,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C解析:明确酯化反应中酸和醇各自的断键位置是解题的关键。
根据酯化反应的原理:酸脱羟基醇脱氢,写出化学方程式: +H—16OCH2CH3 +显然,在反应物乙酸以及产物乙酸乙酯和水分子中都存在18O。而即便乙酸乙酯水解重新生成乙醇,16O依然跟随着乙基,生成的乙醇中不会有18O。5.“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,在实验室常采用如下装置来制取乙酸乙酯。
(1)写出制取乙酸乙酯的化学方程式:? 。?
(2)装置中的长导管要在饱和碳酸钠溶液液面以上,而不能伸入液面以下,目的是防止 事故的发生。?解析:(2)因为挥发出的乙醇和乙酸都易溶于水,所以长导管要在液面以上,防止倒吸。
答案:(1)CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O (2)倒吸 (3)实验制取的乙酸乙酯,可用 方法分离乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液,请用文字说明使用这种方法的理由: 。?
(4)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) 。?解析:(3)因为乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,溶液分层,所以可以用分液的方法进行分离。
(4)挥发出的乙酸能与碳酸钠溶液反应产生二氧化碳,且乙酸使界面处的溶液显酸性:2CH3COOH+Na2CO3 2CH3COONa+CO2↑+H2O。
答案:(3)分液 乙酸乙酯不溶于饱和Na2CO3溶液,溶液分层 (4)2CH3COOH+Na2CO3 2CH3COONa+CO2↑+H2O (5)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 。?
a.浓H2SO4易挥发,以至不能重复使用
b.会使部分原料炭化
c.浓H2SO4有吸水性
d.会造成环境污染解析:(5)浓硫酸具有脱水性,能使部分有机物脱水炭化,且与生成的碳反应,生成污染性的二氧化硫。
答案:(5)bd实验微专题八 乙酸乙酯制取的实验探究对酯化实验的分析及注意事项:
1.三种液体反应物的混合顺序:乙醇→浓硫酸→乙酸或乙醇→乙酸→浓硫酸。
2.反应原理:酸脱羟基醇脱氢。
3.浓硫酸起催化剂、吸水剂作用。
4.装置:液—液反应装置。导气管不能伸入饱和Na2CO3溶液中(防止Na2CO3溶液倒流)。
5.饱和Na2CO3溶液的作用
(1)减小乙酸乙酯在水中的溶解度,有利于分层,便于得到酯。
(2)和挥发出的乙酸反应,生成溶于水的乙酸钠,便于闻乙酸乙酯的香味。
(3)溶解挥发出的乙醇。【典型例题】 某研究性学习小组成员分别设计了如下甲、乙、丙三套实验装置制取乙酸乙酯。请回答下列问题:(1)A试管中的液态物质有 。? 解析:(1)甲、乙、丙均为制取乙酸乙酯的装置,故A试管中盛的液态物质有:乙醇、乙酸和浓硫酸;
答案:(1)CH3CH2OH、CH3COOH、浓硫酸(2)甲、乙、丙三套装置中,不宜选用的装置是 (填“甲”“乙”
或“丙”)。?
(3)试管B中的液体能和生成物中混有的杂质发生反应,其化学方程式是 。?解析:(2)甲、乙、丙三套装置中不能用丙,因为丙装置中的导管插入B中的液体了,易造成倒吸现象;(3)试管B中的液体为饱和Na2CO3溶液,能和混在生成物中的乙酸发生反应:2CH3COOH+Na2CO3 2CH3COONa+ CO2↑+H2O。
答案:(2)丙
(3)2CH3COOH+Na2CO3 2CH3COONa+CO2↑+H2O【变式练习】 已知数据:实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:①在30 mL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1连接好装置(装置气密性良好),用小火均匀地加热装有混合液的大试管A 3～ 5 min;③待试管B收集到一定量产物后停止加热,撤去试管B并用力振荡,然后静置分层;④分离出乙酸乙酯层、洗涤和干燥。(1)写出制取乙酸乙酯的化学方程式:? 。
。?答案:(1)CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOC2H5+H2O(2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是 (填字母代号)。?
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的溶解度更小,有利于分层析出
D.加速酯的生成,提高其产率解析:(2)饱和碳酸钠溶液的作用主要有三个:除去乙酸乙酯中的乙酸;通过水的溶解除去乙酸乙酯中的乙醇;使乙酸乙酯的溶解度减小,减少其损耗及有利于它的分层和提纯。
答案:(2)BC(3)步骤②中需要用小火均匀加热,其主要原因是? .
。?解析:(3)根据各物质的沸点数据,乙酸、乙醇、乙酸乙酯的沸点较近,若大火加热,会将原料大量蒸出;另外,温度越高,副产物越多。
答案:(3)减少原料损失,减少副产物(4)某化学课外小组设计了图2所示的制取乙酸乙酯的装置(铁架台、铁夹、加热装置均已略去),与图1所示装置相比,此装置的主要优点有? .
?
。?解析:(4)对比装置找仪器差异,可以看出图2所示装置至少有三个优点:增加了温度计,有利于控制发生装置中反应液的温度;增加了分液漏斗,有利于及时补充反应混合液,以提高乙酸乙酯的产量;增加了冷凝装置,有利于收集产物乙酸乙酯。
答案:(4)①增加了温度计,有利于控制发生装置中反应液的温度;②增加了分液漏斗,有利于及时补充反应混合液,以提高乙酸乙酯的产量;③增加了冷凝装置,有利于收集产物乙酸乙酯谢谢观赏！课件16张PPT。第二节 来自石油和煤的两种基本化工原料
第1课时 乙 烯【新课导入】 (教师用书备用)
1892年,在亚速尔群岛,有个木匠在温室中工作时,无意中将美人蕉的碎屑当作垃圾烧了起来,结果美人蕉碎屑燃烧的烟雾弥漫开来后,温室中的菠萝一齐开了花。
1908年,美国有些康乃馨的培育者将这种名贵的花卉移植到装有煤油照明灯的芝加哥温室中,结果花一直未开。
针对上述事实,科学家们进行了大量的研究,结果发现原来这都是乙烯捣得鬼:美人蕉碎屑燃烧后产生乙烯,它能促使花儿开放;芝加哥温室中煤油照明灯放出乙烯,它却抑制了康乃馨花儿的开放。
看来,作为植物生长的调节剂,乙烯对不同的植物施展了不同的魔法。那么乙烯还有哪些性质呢?
【课标要求】
1.了解乙烯的组成和结构,体会分子结构对其性质的影响。
2.掌握乙烯的化学性质,认识加成反应的特点。
3.了解乙烯的主要用途。知识探究 梳理知识·点拨方法探究点 乙烯的分子结构和性质的特点一、不饱和烃与烯烃
1.石蜡油分解实验褪去褪去明亮黑烟注意:a.试管中碎瓷片的作用是作催化剂;b.高锰酸钾溶液中常加入少量的稀硫酸,以增强其氧化性;c.酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液的量不宜太多,浓度也不宜太大,否则溶液褪色不明显。2.不饱和烃与烯烃少于碳碳双键二、乙烯
1.组成与结构CH2CH2C2H42.物理性质
通常乙烯是无色、稍有气味、难溶于水的 ,密度比空气略 。
3.乙烯的化学性质
(1)氧化反应气体小(2)加成反应:有机物分子中 (或 )两端的碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。双键三键明亮黑烟褪色褪色 CH3—CH3 CH3—CH2Cl CH3CH2OH (3)加聚反应:nCH2 CH2
?思考? 乙烯既能使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色,它们的原理是否相同?说明理由。
答案:不相同。乙烯使溴水褪色发生的是加成反应,使酸性KMnO4溶液褪色发生的是氧化反应。名师点拨1.乙烯结构特点
2.乙烯性质特点
因为碳碳双键属于不饱和键,其中的一个键易断裂,故乙烯的特征性质是易发生加成反应。3.取代反应与加成反应的比较过关演练 巩固知识·提升能力1.制取CH3CH2Cl最好采用的方法是( )
A.乙烷和Cl2在光照条件下反应
B.乙烯和Cl2加成
C.乙烯和HCl发生加成
D.乙烯与H2反应后再和Cl2反应C解析:CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl,该反应有杂质HCl生成,还有其他氯代烃生成,所以产物不唯一,故A不符合题意;乙烯与氯气反应:CH2 CH2+Cl2
CH2ClCH2Cl,产物是1,2-二氯乙烷,不是氯乙烷,故B不符合题意;乙烯和HCl发生加成:CH2 CH2+HCl CH3CH2Cl,生成物只有氯乙烷,故C符合题意;乙烯与氢气反应生成乙烷,乙烷与氯气反应生成的产物为各种氯代乙烷和HCl的混合物,无法获得纯净的氯乙烷,故D不符合题意。2.(2017·湖北荆州期中)下列说法中,错误的是( )
A.相同质量的乙烯和甲烷完全燃烧后产生的水的质量相同
B.用溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷
C.无论乙烯与Br2的加成,还是乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,都与分子内含有碳碳双键有关
D.乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼A解析:相同质量的乙烯和甲烷,含H的质量不同,由H原子守恒可知,完全燃烧后生成的水的质量不同,A错误;溴或酸性KMnO4溶液均与乙烯反应,均不与乙烷反应,则溴的四氯化碳溶液或酸性KMnO4溶液都可以鉴别乙烯和乙烷,B正确;乙烯含有碳碳双键,可与溴发生加成反应,与高锰酸钾发生氧化反应,C正确;乙烯中含碳碳双键,乙烷中均为饱和键,则乙烯的化学性质比乙烷的化学性质活泼,D正确。3.(2017·海南海口模拟)如图是某种有机物分子的球棍模型图。图中的“棍”代表单键或双键,不同大小的“球”代表三种不同的短周期元素的原子。下列对该有机物的叙述不正确的是( )
A.该有机物可能的分子式为C2HCl3
B.该有机物的分子中一定有 键
C.该有机物分子中的所有原子在同一平面上
D.该有机物可以由乙烯和氯化氢发生加成反应得到D解析:有机物分子中一定含有C元素,且其一般形成4个共价键,故可确定中间白球为碳原子;依据原子半径大小,可知小灰球为氢原子,则大灰球可为氯原子,故分子式为C2HCl3,结构式为 ,其所有原子在同一平面上,因此A、B、C正确;若C2H4和HCl发生加成反应,产物中至少含有5个氢原子,与图示不符,D不正确。5.(2017·湖北荆州期中)如图是由4个碳原子结合成的5种有机物(氢原子没有画出)。
(1)写出有机物a的习惯命名法的名称: 。?
(2)有机物a有一种同分异构体,写出其结构简式: 。?解析:(1)有机物a含4个C,主链含3个C,有1个侧链,其习惯命名法的名称为异丁烷。
(2)有机物a有一种同分异构体,为主链含4个C的烷烃,其结构简式为CH3CH2CH2CH3。
答案:(1)异丁烷
(2)CH3CH2CH2CH3(3)上述有机物中与c互为同分异构体的是 (填代号)。?
(4)上述有机物中不能与溴水反应使其褪色的有 (填代号)。?解析:(3)与c互为同分异构体,分子式相同、结构不同,只有b、e符合。
(4)题述有机物中不能与溴水反应使其褪色的有a、e,b、c、d均与溴发生加成反应而使溴水褪色。
答案:(3)be (4)ae谢谢观赏！课件35张PPT。第2课时 苯【新课导入】 (教师用书备用)
导入一:
德国化学家凯库勒是一位极富想象力的学者,1865年,他在比利时的根特大学任教,一天夜晚,他在书房中打起了瞌睡,眼前又出现了旋转的碳原子。碳原子的长链像蛇一样盘绕卷曲,忽见一蛇衔住了自己的尾巴,并旋转不停。他像触电般地猛然醒来,整理出了某种物质结构的假说。这是什么物质呢?
导入二:
(1)如何通过实验证明烃分子中含有碳碳双键等不饱和键?
(若该烃能够使溴水褪色,则说明含碳碳双键等不饱和键)
(2)和CH≡CCH2CH2C≡CH两种烃分子式分别是什么?
(均为C6H6)
结构式为的烃能够使溴水褪色吗?事实会是怎样?让我们在本节课的学习中寻找答案吧!【课标要求】
1.了解苯的物理性质及重要用途。
2.掌握苯分子的结构特点及化学性质。
3.了解苯的同系物及芳香烃。知识探究 梳理知识·点拨方法探究点一 苯的结构与性质一、苯的组成和结构120°单键双键相同二、苯的性质
1.物理性质无小不2.化学性质+Br2+HBr+HNO3+H2O(1)溴代反应
①反应物是 与 ,苯与溴水不反应;但苯与溴水混合时,通常因萃取了溴水中的溴而使水层接近无色;苯液溴难 ④除去溴苯中过量溴的方法,加入 溶液,振荡分液。
(2)硝化反应
①浓硝酸和浓硫酸混合时,应将 缓缓注入 中;氢氧化钠浓硫酸浓硝酸④ 是难溶于水且密度比水 的无色油状液体。
?思考? 从上述苯的化学性质来看,苯既具有烷烃的性质(不能使酸性高锰酸钾溶液褪色、能发生取代反应),又具有烯烃的性质(能发生加成反应),为什么?
答案:苯分子独特的分子结构决定了它独特的化学性质,苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间的一种独特的共价键,因此,苯既具有烷烃的性质,又具有烯烃的性质。大三、苯的同系物与芳香烃、芳香化合物的关系苯环苯环取代加成名师点拨1.硝基与NO2的易错点
(1)—NO2(硝基)不具有NO2的物理性质和化学性质。2.溴参与有机反应的条件和状态的规律
(1)CH4和溴蒸气光照时发生取代反应。
(2)乙烯与溴水或溴的CCl4溶液可发生加成反应。
(3)苯必须在催化剂存在时才能和液溴发生取代反应。过关演练 巩固知识·提升能力1.为了证明液溴与苯发生的反应是取代反应,有如图所示装置。则装置A中盛有的物质是( )
A.水 B.NaOH溶液
C.CCl4 D.NaI溶液C解析:在催化剂的作用下,苯环上的氢原子被溴原子所取代,生成溴苯,同时有溴化氢生成,AgNO3溶液的作用为检验生成的溴化氢,利用溴化氢电离出的溴离子和银离子反应,生成不溶于硝酸的淡黄色沉淀溴化银,由此来检验溴和苯发生了取代反应,但溴会对HBr的检验产生干扰,因此A中试剂的作用是除掉HBr中的Br2。Br2在水中的溶解度不大,HBr在水中的溶解度大,故不能除掉Br2,故A错误;HBr能与NaOH发生中和反应,故B错误;Br2易溶于CCl4,HBr不溶于CCl4,故C正确;HBr在NaI溶液中的溶解度大而被吸收,故D错误。2.(2017·山东济南模拟)下列关于有机物性质描述中,正确的是( )
A.用溴的四氯化碳溶液可鉴别CH4和C2H4
B.苯与浓硫酸、浓硝酸的混合酸加热发生加成反应
C.聚乙烯能使溴水褪色
D.苯与氢气能发生加成反应说明苯分子中含碳碳双键A解析:乙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应而使其褪色,甲烷与溴的四氯化碳溶液不反应,A正确;苯与浓硫酸、浓硝酸的混合酸加热发生的是取代反应,B错误;聚乙烯中不存在 ,不能使溴水褪色,C错误;苯分子中不存在 ,D错误。3.下列实验操作中正确的是( )
A.将溴水、铁粉和苯混合加热即可制得溴苯
B.除去溴苯中红棕色的溴,可用稀NaOH溶液反复洗涤,再用分液漏斗分液
C.用苯和浓硝酸、浓硫酸反应制取硝基苯时需水浴加热,温度计应放在反应混合液中
D.制取硝基苯时,应先向试管中加入浓硫酸2 mL,再加入1.5 mL 浓硝酸,再滴入苯约1 mL,然后放在水浴中加热B解析:苯与液溴在溴化铁作催化剂的条件下,反应制取溴苯,故A错误;由于溴苯与氢氧化钠溶液不发生反应,而氢氧化钠溶液与溴能发生反应,反应后混合液分层,所以可用稀NaOH溶液反复洗涤,并用分液漏斗分液,故B正确;制取硝基苯时需水浴加热,应将温度计放在热水中,故C错误;制取硝基苯时,应该先加入浓硝酸,再加入浓硫酸,滴加顺序颠倒,容易发生危险,故D错误。探究点二 甲烷、乙烯、苯的典型性质比较取代加成取代不能不能淡蓝黑浓知识探究 梳理知识·点拨方法能?思考? 有同学设计用浓溴水、苯、铁粉三者混合反应直接制取溴苯,未能获得成功,请你分析实验失败的原因,并改进实验方案。
答案:应该用液溴代替浓溴水。名师点拨1.液溴、溴水、酸性KMnO4溶液与各类烃反应的规律2.三种代表烃的立体结构
(1)甲烷:正四面体形。
(2)乙烯:六原子共面分子。
(3)苯:十二原子共面分子。
注:①结构中每出现一个饱和碳原子,则整个分子不再共面。
②结构中每出现一个碳碳双键,至少有6个原子共面。
③结构中每出现一个苯环,至少有12个原子共面。过关演练 巩固知识·提升能力1.下列关于常见有机物的说法正确的是( )
A.乙烯可以发生加成反应,苯不能
B.苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,因此苯不能发生氧化反应
C.用苯萃取溴水中的溴,分液时有机层从分液漏斗下端放出
D.乙烯和甲烷可用酸性高锰酸钾溶液或溴水鉴别D解析:苯、乙烯均可与氢气发生加成反应,A错误;苯可以燃烧,是氧化反应,B错误;苯的密度比水小,浮在水上面,故有机层应从上口倒出,C错误;乙烯可以使酸性 KMnO4 溶液和溴水褪色,而甲烷不能,D正确。2.(2017·河北邯郸月考)下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色是因为发生了氧化反应
B.甲烷和乙烯都可以与溴水反应
C.酸性高锰酸钾溶液可以氧化苯和甲烷
D.乙烯可以与氢气发生加成反应,苯不能与氢气加成A解析:甲烷与溴水不反应,故B错误;苯和甲烷均不与酸性高锰酸钾溶液反应,故C错误;苯与氢气发生加成反应生成环己烷,故D错误。3.甲、乙、丙、丁分别是甲烷、乙烯、丙烯、苯中的一种。
①甲、乙能使溴水褪色,甲分子中所有原子共平面,但乙分子不是所有原子共平面。
②丙既不能使Br2的CCl4溶液褪色,也不能使酸性 KMnO4溶液褪色。
③丁既不能使Br2的CCl4溶液褪色,也不能使酸性 KMnO4溶液褪色,但在一定条件下可与液溴发生取代反应,一定条件下,1 mol 丁可以和3 mol H2完全加成。
请根据以上叙述完成下列填空:
(1)甲的结构简式: ,乙的结构简式: ,丙是 形结构。?
(2)丁与液溴在催化剂作用下发生取代反应的化学方程式为 。?解析:能使溴水褪色的是乙烯和丙烯,其中乙烯分子中所有原子共平面,而丙烯中甲基碳原子为饱和碳原子,与之紧邻的4个原子构成四面体结构,故甲为乙烯,乙为丙烯;苯可与Br2在催化剂作用下发生取代反应,1 mol苯可与3 mol H2完全加成,故丁为苯,则丙为甲烷。课堂检测 即学即测·查漏补缺1.苯分子实际上不具有碳碳单键和碳碳双键的交替结构,不能作为证据的事实有( )
A.苯的邻位二元取代物只有一种
B.苯不能使酸性KMnO4溶液褪色
C.苯能在一定条件下与氢气反应生成环己烷
D.苯在FeBr3存在的条件下与液溴发生取代反应C解析:苯分子若是单、双键交替结构,则邻位二元取代物 和 是不同的;存在典型的碳碳双键必然能使酸性KMnO4溶液褪色,也容易与溴发生加成反应而不是取代反应。2.(2017·广东揭阳一中段考)下列关于苯的说法中,正确的是( )
A.苯的分子式是C6H6,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,属于饱和烃
B.从苯的凯库勒式看,分子中含有双键,所以苯属于烯烃
C.在催化剂作用下,苯与液溴发生取代反应生成溴苯
D.苯泄漏会导致苯溶入水中,渗入土壤,对周边农田、水源造成严重的污染C解析:苯的分子式是C6H6,由于苯分子中不含有典型的碳碳双键,所以不能使酸性KMnO4溶液褪色,不属于饱和烃,A错误;从苯的凯库勒式看,分子中含有双键,但苯分子中的化学键是一种介于碳碳单键与碳碳双键之间的一种特殊共价键,六个键的键长、键能都相同,不属于烯烃,B错误;在催化剂FeBr3作用下,苯与液溴反应生成溴苯,发生的是取代反应,C正确;苯难溶于水,密度比水小,易挥发,D错误。3.苯与乙烯相比较,下列叙述正确的是( )
A.都可以与溴发生取代反应
B.都容易发生加成反应
C.乙烯易发生加成反应,苯不能发生加成反应
D.乙烯易被酸性KMnO4溶液氧化,而苯不能D解析:苯与液溴发生取代反应,乙烯与Br2发生加成反应,A错误;乙烯易发生加成反应,而苯只有在特殊条件下才能发生加成反应,B、C错误;乙烯易被酸性KMnO4溶液氧化而苯不能,D正确。4.下列物质中,既能因发生化学反应使溴水褪色,又能使酸性KMnO4溶液褪色的是( )
①SO2 ②CH3CH2CH CH2 ③ ④CH3CH3
A.①②③④ B.③④ C.①②④ D.①②D解析:SO2具有还原性,能被Br2及酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色;中有双键,与Br2能发生加成反应,能被酸性KMnO4溶液氧化,从而使溴水及酸性 KMnO4溶液褪色;苯结构稳定,不能被酸性KMnO4溶液氧化,但可萃取溴水中的Br2,使溴水褪色,此过程属于物理变化;CH3CH3既不能使溴水褪色,也不能使酸性KMnO4溶液褪色。5.实验室用如图装置制取少量溴苯,请回答下列问题。
(1)在烧瓶a中装的试剂是 、 、 。?解析:(1)苯和液溴在铁(实际上为FeBr3)的作用下生成溴苯和HBr。
答案:(1)溴 苯 铁粉(2)请你推测长导管b的作用:一是 ,二是 。?解析(2)苯与液溴发生取代反应,生成溴苯和HBr,由于反应放热,溴、苯沸点低,易挥发,所以从导管导出的气体中可能含有一定的溴和苯,故长导管的作用为导气兼冷凝、回流反应物。
答案:(1)溴 苯 铁粉 (2)导气 冷凝、回流反应物实验微专题七 苯与液溴反应的实验探究苯与液溴反应的实验是苯的化学性质的重要实验,实验过程中需要注意的问题较多,且得到的溴苯中混有杂质,需注意的问题及提纯溴苯的方法如下:
(1)制取溴苯需要注意的问题
①实验用的是液溴而不是溴水。
②为减少苯和液溴的挥发,常采用长导管或冷凝管进行冷凝回流。
③铁粉和溴易发生反应生成FeBr3,加入的铁粉并不是催化剂,起催化作用的是FeBr3。
④HBr极易溶于水,在吸收HBr时要注意防止倒吸。
⑤检验HBr的生成常利用AgNO3溶液,现象是产生不溶于稀硝酸的淡黄色沉淀。(2)提纯净化溴苯的实验步骤【典型例题】 如图是实验室制取溴苯的装置图:
(1)三颈圆底烧瓶内发生反应的化学方程式是? 。?解析:(1)三颈圆底烧瓶中液溴与铁反应生成FeBr3,在FeBr3作催化剂条件下溴与苯反应生成溴苯与HBr,反应方程式为2Fe+3Br2 2FeBr3、
+Br2 +HBr。【典型例题】 如图是实验室制取溴苯的装置图:
(1)三颈圆底烧瓶内发生反应的化学方程式是? 。?解析:(1)三颈圆底烧瓶中液溴与铁反应生成FeBr3,在FeBr3作催化剂条件下溴与苯反应生成溴苯与HBr,反应方程式为2Fe+3Br2 2FeBr3、
+Br2 +HBr。
答案:(1)2Fe+3Br2 2FeBr3 、+Br2 +HBr(2)导管口不能插入锥形瓶中的液面之下,其原因是? 。?
(3)采用冷凝管的作用是 ,盛有碱石灰的干燥管的作用是 。?
(4)反应结束后,向三颈圆底烧瓶中加入氢氧化钠溶液,作用是 。?解析:(2)HBr极易溶于水,若导管插入液面以下,会引起倒吸。(3)溴与苯发生取代反应生成溴苯与溴化氢,反应放热使苯和Br2挥发,故冷凝管的作用是冷凝回流、导气;反应后的尾气中含有HBr和挥发出的Br2,直接排放会污染大气,碱石灰的作用是吸收HBr与Br2,防止污染环境。(4)反应结束后,向三颈圆底烧瓶中加入NaOH溶液,与剩余的Br2反应,便于分离提纯溴苯。
答案:(2)防止倒吸
(3)冷凝回流、导气 吸收尾气,防止污染环境
(4)除去溴苯中Br2等杂质【变式练习】 某化学课外小组查阅资料知:苯和液溴在有溴化铁(FeBr3)存在的条件下可发生反应生成溴苯和溴化氢,此反应为放热反应。他们设计了如图装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴,再将混合液慢慢滴入反应器A中。
如图是制取溴苯的装置。试回答:(1)装置A中发生反应的化学方程式是 。?
(2)装置C中看到的现象是 ,
证明 。?
(3)装置B是吸收瓶,内盛CCl4液体,实验中观察到的现象是 ,原因是 ? 。?
如果没有B装置将A、C直接相连,你认为是否妥当? (填“是”或“否”),理由是 。?
(4)实验完毕后将A试管中的液体倒在装有冷水的烧杯中,烧杯 (填“上”或“下”)层为溴苯,这说明溴苯 且 。?解析:本题考查苯的溴代反应,其中A为发生装置,但由于反应放热,溴、苯以及产生的HBr均易挥发,故加B作为吸收瓶,吸收挥发出的溴和苯。HBr蒸气进入C中,证明发生了取代反应。(2)导管口有白雾,试管内有淡黄色的沉淀生成 有HBr生成
(3)液体变橙色 反应放热,A中溴蒸气逸出,溶于CCl4中否 逸出的溴蒸气也能与AgNO3溶液反应
(4)下 不溶于水 密度比水大谢谢观赏！课件36张PPT。第四节 基本营养物质【新课导入】 (教师用书备用)
“地沟油”是从餐饮店的地沟、下水道里掏出的油污、油垢,经过简单加工再回到市民餐桌上的劣质油。其中主要危害物之一黄曲霉素是一种强烈的致癌物质,其毒性是砒霜的100倍。
从“苏丹红”“三聚氰胺”事件,到“瘦肉精”“染色馒头”“回炉面包”事件,食品安全始终触动着老百姓的神经。那么我们一日三餐中基本营养物质是什么呢?
【课标要求】
1.知道糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质。
2.了解与人类生命、营养、健康密切相关的知识。
3.认识糖类、油脂、蛋白质在日常生活中的应用。知识探究 梳理知识·点拨方法探究点一 葡萄糖的性质与淀粉水解程度的检验1.食物中的营养物质糖类油脂蛋白质2.糖类
(1)分类及代表物葡萄糖、果糖蔗糖、麦芽糖淀粉、纤维素?思考? 淀粉与纤维素的分子式均为(C6H10O5)n,两者是同分异构体吗?为什么?
答案:不是。淀粉与纤维素的分子式均用(C6H10O5)n表示,但由于n的取值不同,故两者不是同分异构体。C6H12O6同分异构体(2)葡萄糖的结构与性质
①葡萄糖分子的结构与性质CH2OC6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO②葡萄糖的特征反应(醛基的性质)砖红色 光亮银镜—(3)双糖和多糖的水解反应①蔗糖: ③淀粉: 注:a.淀粉的特征反应:淀粉 变蓝。而淀粉遇碘变为蓝色,“碘”专指“碘单质”。
b.淀粉和纤维素属于天然高分子化合物, (聚乙烯)属于人工合成的高分子化合物。(4)糖类在生产、生活中的应用葡萄糖酒精--名师点拨1.糖类水解
(1)水解规律
(2)水解条件
蔗糖、淀粉的水解均用稀H2SO4作催化剂,并且水浴加热。
(3)检验淀粉水解及水解程度的实验步骤实验现象及结论(4)糖类水解产物检验的两个易错点
①检验淀粉时,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淀粉、蔗糖的水解实验是用稀硫酸作催化剂,而银镜反应或与新制Cu(OH)2反应的实验必须在碱性条件下进行,所以检验淀粉或蔗糖的水解产物前应先加入NaOH溶液至溶液呈碱性。
2.醛基的氧化反应 。
3.葡萄糖发酵制酒精的化学方程式
C6H12O6 2CH3CH2OH+2CO2↑。过关演练 巩固知识·提升能力1.葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO,其对应的性质中不正确的是( )
A.与钠反应放出氢气
B.可与乙酸发生取代反应
C.能发生银镜反应
D.可与小苏打溶液反应产生气泡D解析:葡萄糖含有羟基,能与钠反应放出H2,与乙酸发生酯化反应(取代反应);含有醛基,能发生银镜反应;不含 —COOH,不能与NaHCO3反应产生气泡。2.(2017·辽宁大连模拟)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.向蔗糖中加入浓硫酸发生一系列反应,浓硫酸主要体现吸水性和酸性
B.“半成品碳”是碳元素的一种新单质,与C60都是碳元素的同素异形体
C.蔗糖的水解产物之一在碱性条件下加热,可与银氨溶液反应
D.焦糖烯是一种新型的烯烃,其能使溴的四氯化碳溶液褪色C解析:向蔗糖中加入浓硫酸,浓硫酸主要体现脱水性和氧化性,A错误;半成品碳是处于焦糖和碳之间的状态,属于化合物,不是单质,B错误;蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,葡萄糖在碱性条件下加热,能与银氨溶液反应,C正确;焦糖烯含有碳、氢、氧三种元素,为烃的衍生物,不属于烯烃,D错误。3.某同学称取9 g淀粉溶于水,测定淀粉的水解百分率。其过程如下:
淀粉溶液混合物混合物砖红色沉淀
(1)填写各步所加试剂名称:A. ;B. ;C. 。?
(2)只加A而不加B溶液是否可以? ,理由是 。?解析:(1)(2)测定淀粉水解百分率,应加入新制Cu(OH)2,通过测定生成Cu2O的量来推算淀粉水解了多少。所以,淀粉水解时加入的A为稀H2SO4作催化剂;又因为氧化反应不能在酸性条件下发生,故加入B:NaOH中和H2SO4;C为新制Cu(OH)2。
答案:(1)稀硫酸 氢氧化钠 新制氢氧化铜(合理答案均可)
(2)不可以 醛基与新制Cu(OH)2反应只能在碱性条件下发生答案:(3)18%(3)当析出1.44 g砖红色沉淀时,淀粉的水解率是 ?
[已知:1 mol葡萄糖能与新制Cu(OH)2反应生成1 mol砖红色沉淀Cu2O]。探究点二 油脂与蛋白质的性质知识探究 梳理知识·点拨方法1.组成与分类植物油动物脂肪碳碳双键【特别提示】 (1)油脂属于酯,酯的官能团是。
(2)蛋白质是高分子化合物,油脂不属于高分子化合物。
2.化学性质
(1)油脂
①油脂的水解反应
油脂在碱性条件下的水解,又叫 反应。皂化高级脂肪酸甘油甘油高级脂肪酸盐②油脂的氢化反应
植物油分子中存在 ,能与氢气发生 反应,将 油脂转化为 油脂。如:+3H2
?思考1? “水过鸭背不留珠”指的是鸭子的羽毛不会被水浸湿,这与鸭子羽毛表面的某种有机物有关,该种有机物可能是:①油脂;②葡萄糖;③蔗糖;④甘油中的哪种物质?
答案:从四种物质的水溶性看②③④都是易溶于水的物质,只有油脂与水不互溶,所以应当是油脂。固态加成液态(2)蛋白质
①特征反应烧焦羽毛 变黄 颜色 ②水解反应
蛋白质 ( )
?思考2? 糖类(单糖除外)、油脂、蛋白质都能发生水解反应,其发生水解反应的条件一样吗?
答案:不一样,糖类一般是在稀酸存在的条件下发生水解反应,蔗糖的水解一般使用稀硫酸;油脂水解反应的条件为酸或碱催化下加热;蛋白质必须在酶等催化剂作用下才能发生水解反应。氨基酸3.在生产、生活中的应用
(1)油脂
①是产生能量最高的营养物质(约39 kJ/g,大约是糖或蛋白质的2倍)。
②具有保持 和保护内脏器官的作用。
③能增加食物的滋味,增进食欲,保证机体的正常生理功能。
④工业上生产高级脂肪酸和甘油,制 、油漆等。
(2)蛋白质
①蛋白质是人类必需的营养物质,组成人体蛋白质的氨基酸有必需( 种)和非必需( 种)之分。
②动物的毛和蚕丝的主要成分是 ,可应用于工业上。
③酶是特殊的 ,是人体内重要的催化剂。8体温肥皂12蛋白质蛋白质名师点拨1. 对比明确油脂“三化”
油脂中的“三化”是指氢化、硬化、皂化,氢化是指不饱和油脂与氢气发生加成反应生成饱和油脂的反应;通过氢化反应后,不饱和的液态油转化为常温下为固态的脂肪的过程称为硬化;皂化是指油脂在碱性条件下发生水解反应生成高级脂肪酸盐与甘油的反应。
2.陌生有机物性质的判断方法
对于陌生有机物的性质判断,可根据官能团迁移相关熟悉物质的性质,如含酯结构的物质在碱性条件下水解;含碳碳双键的物质具有与乙烯类似的性质;含醛基的物质具有与葡萄糖类似的化学性质等。过关演练 巩固知识·提升能力1.一般的植物油外观呈淡黄色,在植物油中滴加碘水,结果发现植物油由淡黄色液体变成白色固体。下面是四位同学对该现象发表的部分见解,其中正确的是( )C解析:植物油分子中含有碳碳双键,与碘加成,则由液态变为固态,因此C正确,A、B错误;油脂与氢气加成方可制得人造脂肪,D错误。解析:蛋白质中除C、H、O外还含有N、P、S等元素,A错误;油脂在人体中水解生成高级脂肪酸和甘油,B错误;油脂的主要成分才是高级脂肪酸甘油酯,C错误。2. (2017·湖南怀化期末)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。下列有关说法正确的是( )
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.糖类的主要成分是高级脂肪酸甘油酯
D.淀粉、蛋白质都是天然高分子化合物D解析:不锈钢主要成分是铁,还含有铬、镍等金属,因此属于合金,A正确;属于同分异构体的前提是物质的分子式相同,棉和麻的主要成分均属于纤维素,虽然纤维素和淀粉都可以用(C6H10O5)n表示,但n值不同,因此两者的分子式并不相同,不能互为同分异构体,B错误;花生油常温下为液态,因此含有不饱和酯,C错误;蛋白质水解为氨基酸,需要催化剂,因此煮沸并不能使蛋白质彻底水解变成氨基酸,D错误。3.生活处处有化学。下列说法正确的是( )
A.制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金
B.做衣服的棉和麻均与淀粉互为同分异构体
C.煎炸食物的花生油和牛油都是可皂化的饱和酯类
D.磨豆浆的大豆富含蛋白质,豆浆煮沸后蛋白质变成了氨基酸A课堂检测 即学即测·查漏补缺1.下列各物质中不属于高分子化合物但能发生水解反应的是( )
A.油脂 B.葡萄糖 C.淀粉 D.酶A 解析:油脂不属于高分子化合物,能发生水解反应生成高级脂肪酸和甘油,A正确。2.(2017·河北望都中学月考)下列关于油脂的叙述不正确的是( )
A.油脂属于酯类
B.粘有油脂的试管应该用NaOH溶液洗涤
C.是高级脂肪酸的甘油酯
D.油脂能水解,酯不能水解D解析:油脂能水解,油脂是酯类中的一种,酯也能水解。3.验证淀粉水解产物,进行了下列实验,该实验中操作步骤的排列顺序正确的是( )
①取少量淀粉加水制成溶液 ②加热 ③加入新制Cu(OH)2 ④加入几滴稀硫酸 ⑤加入碱液,中和并呈碱性
A.①⑤②④③② B.⑤④②③①②
C.①④②⑤③② D.①②③④⑤②C解析:验证淀粉水解产物的实验步骤为: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;将混合液加热几分钟、冷却;由于葡萄糖与新制Cu(OH)2的反应须在碱性条件下,所以,在冷却后的溶液中加碱中和至碱性,再加入新制的Cu(OH)2,并加热。所以该实验中操作步骤正确的排列顺序为①④②⑤③②。4. (2017·河南林州一中调研)书法离不开文房四宝(笔、墨、纸、砚),做笔用的狼毫,研墨用的墨条以及宣纸(即白纸)和做砚台用的砚石的主要成分依次是( )
A.多糖、石墨、蛋白质、无机盐
B.塑料、石墨、多糖、无机盐
C.蛋白质、炭黑、多糖、无机盐
D.蛋白质、煤炭、多糖、有机玻璃C解析:狼毫的主要成分是蛋白质,墨条的主要成分是炭黑,宣纸的主要成分是纤维素即多糖,砚石的主要成分是无机盐。5.(2017·河南洛阳期中)某制糖厂以甘蔗为原料制糖,同时得到大量的甘蔗渣,对甘蔗渣进行综合利用不仅可以提高经济效益,而且还能防止环境污染,生产流程如下:
已知:石油裂解已成为生产H的主要方法,E的溶液能发生银镜反应,G是具有香味的液体,试填空。
(1)A的名称: ;G的名称: 。?解析:甘蔗渣处理之后得到纤维素,纤维素水解的最终产物为葡萄糖,所以A是纤维素,B是葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下反应生成乙醇,则D是乙醇,D发生催化氧化生成E为CH3CHO,E进一步发生氧化反应生成F为CH3COOH,F与D发生酯化反应生成G为CH3COOCH2CH3,H和水加成得乙醇,则H为 。
(1)由上述分析可知,A的名称为纤维素,G为CH3COOCH2CH3,名称为乙酸乙酯。
答案:(1)纤维素 乙酸乙酯(2)B的结构简式: ;?
H的结构简式: 。?
(3)写出H发生加聚反应的化学方程式: 。?
(4)D→E的化学方程式: 。?(5)E→F的化学方程式: 。?
(6)F→G的化学方程式: 。?
(7)写出G的一种与CH3COOH互为同系物的同分异构体的结构简式: 。?(7)G为CH3COOCH2CH3,G的一种同分异构体与CH3COOH互为同系物,即含有羧基,则符合条件的同分异构体的结构简式为CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH。
答案:(5)2CH3CHO+O2 2CH3COOH
(6)CH3CH2OH+CH3COOH CH3COOCH2CH3+H2O
(7)CH3CH2CH2COOH[或(CH3)2CHCOOH]实验微专题九 淀粉水解程度的实验探究探究思路:
(1)若淀粉没有水解,没产生葡萄糖,不会发生银镜反应;
(2)若淀粉完全水解,已经不存在淀粉,加碘水不会变蓝;
(3)若淀粉部分水解,既能发生银镜反应,又遇碘变蓝。
探究流程:【典型例题】 为检验淀粉的水解情况,某同学设计了以下三个实验方案,并根据实验现象,得出了相应的结论:结论:淀粉完全没有水解。结论:淀粉尚未水解。结论:淀粉已经水解完全。(1)方案A:? 。
(2)方案B:? 。?
(3)方案C:? 。??解析:方案A设计步骤、结论都有误,应直接取水解液滴加碘水来判断淀粉是否存在,因为I2会和中和液中NaOH发生反应不变色。加碘水后溶液变蓝色有两种情况:①淀粉完全没有水解;②淀粉部分水解,故不可只得出淀粉尚未水解的结论。方案B操作错误导致结论也错误,应用NaOH溶液中和作为催化剂的硫酸,再与新制Cu(OH)2反应。方案C中向中和液中加新制 Cu(OH)2 加热煮沸,有砖红色沉淀生成,说明已有葡萄糖生成,说明淀粉已水解;但未检验中和前水解液中淀粉是否还存在,因而无法确定淀粉是否水解完全。
答案:(1)不正确。①操作不正确,水解后的溶液不应加碱中和,应直接加碘水来判断淀粉水解情况。②结论不正确,溶液变蓝有可能是淀粉完全没有水解,也有可能是部分水解
(2)不正确。①操作不正确,淀粉完全水解后应用NaOH溶液中和硫酸。②结论不正确,淀粉完全水解,部分水解,完全没有水解都有可能
(3)不正确。因为未加入碘液检验是否还有淀粉存在,从而无法判断淀粉是否水解完全【变式练习】 (2017·湖北咸宁质检)为检验淀粉水解的情况,进行如图所示的实验,试管甲和丙均用60～80 ℃的水浴加热5～6 min,试管乙不加热。待试管甲中的溶液冷却后再进行后续实验。实验1:取少量甲中溶液,加入新制氢氧化铜,加热,没有砖红色沉淀出现。
实验2:取少量乙中溶液,滴加几滴碘水,溶液变为蓝色,但取少量甲中溶液做此实验时,溶液不变蓝色。
实验3:取少量丙中溶液加入NaOH溶液调节至碱性,再滴加碘水,溶液颜色无明显变化。下列结论错误的是( )
A.淀粉水解需要在催化剂和一定温度下进行
B.欲检验淀粉是否完全水解,最好在冷却后的水解液中直接加碘水
C.欲检验淀粉的水解产物具有还原性,可在水解液中加入新制氢氧化铜并加热
D.若用唾液代替稀硫酸,则实验1可能出现预期的现象解析:题中实验甲与乙、甲与丙都是对照实验,前者探究温度的影响,后者探究催化剂的影响,通过对照实验可知,A正确;因为I2可与NaOH发生反应:I2+2NaOH NaI+NaIO+H2O,故用I2检验淀粉是否存在时,不能有NaOH存在,B正确;用新制 Cu(OH)2检验水解产物的还原性,必须在碱性环境中进行,故在水解液中先加NaOH溶液中和稀硫酸至碱性后,再加入新制Cu(OH)2并加热,C错误;若用唾液代替稀硫酸,则不必加碱中和,直接加入新制Cu(OH)2,加热即可出现预期现象,D正确。C谢谢观赏！
