课件35张PPT。第2课时 有机化合物的结构特点[目标导航] 1.了解有机化合物的成键特点,体会有机化合物的多样性。2.了解甲烷的结构,烷烃的概念、通式、结构特点。3.理解同分异构体的含义,会书写简单烷烃的结构简式、结构式。一、有机化合物分子中碳原子的成键特点
1.烃
(1)概念:仅由_____和_____两种元素组成的有机化合物总称为烃,又叫碳氢化合物。
(2)最简单的烃:______。碳氢甲烷 2.烷烃
(1)几种烷烃
(2)烷烃的结构特点
每个碳原子形成_____个共价键,碳原子之间以_____相连成_____状,碳原子的其他价键都被__________所饱和。
(3)烷烃的组成通式:_______________________。C2H6 C3H8 C4H10 C4H10 CH3CH3 CH3CH2CH3 CH3CH2CH2CH3 4单键 链氢原子 CnH2n+2(n≥1且n为整数) 3.有机化合物的结构特点4单双叁碳环 【议一议】
1.CH4及其氯代物都是正四面体结构吗?
答案 CH4和CCl4是正四面体结构,而CH3Cl 、CH2Cl2和CHCl3不是正四面体结构。
2.含有多个碳原子的烷烃(碳原子个数大于或等于3)的所有碳原子都在一条直线上吗?
答案 碳原子个数大于或等于3的烷烃分子中的碳原子不在一条直线上。这是因为每两个C—C之间的夹角不是180°。3.分子组成符合CnH2n+2(n≥1且n为整数)的烃一定是烷烃吗?
答案 一定是。
4.烷烃在任何情况下均不与强酸、强碱、氧化剂反应吗?
答案 烷烃性质稳定,在通常情况下不与强酸、强碱和强氧化剂反应,烷烃不与酸性高锰酸钾溶液反应,但在点燃条件下能与氧气反应。二、同分异构体和同分异构现象
1.概念
(1)同分异构现象
化合物具有相同的__________,但具有__________的现象,叫做同分异构现象。
(2)同分异构体
具有相同__________而__________的__________互为同分异构体。分子式 不同结构 分子式 结构不同 化合物 2.规律
一般来说,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_____。
如丁烷有____种同分异构体,戊烷有____种同分异构体,己烷有_____种同分异构体。
3.同分异构现象与有机化合物种类的关系
(1)在有机化合物中,_______________是有机物结构多样性的又一表现。
(2)有机物结构多样性是导致有机化合物种类繁多、数量巨大的主要原因。多235同分异构现象 【议一议】
1.同分异构体的相对分子质量都相等,相对分子质量相等的有机物都是同分异构体吗?
答案 相对分子质量相等的有机物的分子式不一定相同,不一定是同分异构体。2.CH3Cl 、CH2Cl2、CHCl3、C2H5Cl、C3H7Cl、C2H4Cl2各有几种?一、烷烃的结构与性质【例1】 运动会火炬一般使用丙烷作燃料。下列关于丙烷的说法中正确的是( )
A.丙烷是一种清洁能源,任何情况下均不与强酸、强碱、氧化剂反应
B.丙烷分子中3个碳原子在一条直线上
C.1 mol 丙烷在光照条件下,最多可以与8 mol Cl2发生取代反应
D.丙烷(C3H8)发生取代反应生成C3H7Cl的结构有3种解析 丙烷只含有C、H元素,充分燃烧生成CO2和H2O,所以丙烷是清洁能源,丙烷不能被酸性KMnO4溶液氧化,但是在点燃时能被氧气氧化,A不正确;丙烷分子中每个碳原子为四面体的中心,分子中所有的碳原子不在同一条直线上,B不正确;丙烷分子式为C3H8,分子中有8个H原子,每个H原子被取代需用1个Cl原子,需消耗8个Cl2分子;【易错警示】 (1)烷烃不能与酸性KMnO4溶液反应,不能误认为烷烃不能与氧化剂反应。
(2)烷烃分子中所有原子不在同一平面上,含两个C原子以上的烷烃中的C原子不在一条直线上。变式训练1 下列属于烷烃特征性质的是( )
A.在空气中完全燃烧的产物只有CO2和H2O
B.它们都是非电解质,且几乎不溶于水
C.分子通式为CnH2n+2,可与氯气在光照下发生取代反应
D.不能使酸性高锰酸钾溶液退色,可与溴水中的溴发生取代反应
答案 C 解析 含C、H或含C、H、O元素的有机物完全燃烧的产物均只有CO2和H2O,A不是烷烃的特有性质;大多数有机物都难溶于水,很多有机物是非电解质,如蔗糖,这是大多数有机物的性质,而不是烷烃的特征性质,B不正确;分子组成符合CnH2n+2的烃一定是烷烃,烷烃可与氯气在光照条件下发生取代反应,C正确;烷烃与溴水、酸性高锰酸钾均不反应,D不正确。
【易错警示】 在光照条件下,烷烃可与Cl2、Br2等卤族单质的气体发生取代反应,而且取代反应的产物都是混合物;烷烃与氯水或溴水不反应。二、同分异构现象和同分异构体
1.同位素、同素异形体与同分异构体的比较2.同分异构体的判断
“一同一异”法判断同分异构体
同——分子式相同;异——结构不同。
(1)同分异构体一定具有相同的组成元素,但具有相同组成元素的物质不一定是同分异构体。
(2)同分异构体一定具有相同的相对分子质量,但具有相同相对分子质量的物质不一定是同分异构体。
(3)同分异构体各元素质量分数相同,但元素的质量分数相同的不一定是同分异构体。如C2H4与C3H6。3.同分异构体的书写方法——“减碳移位法”(3)从主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:
注意:②位或③位上不能连乙基,否则会使主链上有5个碳原子,使主链变长。
(4)补氢至饱和:按“碳四键”的原理,碳原子剩余的价键用氢原子去饱和,就可得所有同分异构体的结构简式。
所以C6H14共有5种同分异构体。4.烃的一元取代产物同分异构体数目的判断
(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:
①连在同一碳原子上的氢原子等效。
②同一个碳原子所连接—CH3上的氢原子等效。如新戊烷分子中四个原子团—CH3上的12个氢原子等效。【例2】 有下列各组微粒或物质:解析 A是氧元素的两种单质,互为同素异形体;B是碳元素的两种不同原子,互为同位素;C中两分子中碳原子个数不等,不是同分异构体,也不是同一物质;D、E、F、G中每个C原子位于四面体的中心,D、E、F、G为同一种物质;H是烷烃,碳原子个数相等,互为同分异构体。
答案 (1)B (2)A (3)H (4)D、E、F、G【解题反思】 (1)同分异构体的快速判断:先比较不同有机物中的碳原子数,若碳原子个数不同,则不是同分异构体;若碳原子个数相同,再根据其他原子数目确定分子式是否相同,若分子式相同,结构不相同则为同分异构体。变式训练2 写出戊烷(C5H12)的所有同分异构体的结构简式:________________;C5H12 在光照条件下与Cl2发生取代反应可生成多种取代产物,其一氯代物的分子式为C5H11Cl,判断其同分异构体共有________种。课件33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] 1.了解石油的成分及石油分馏、裂化、裂解三种炼制方法。2.掌握乙烯的分子结构、主要性质和重要应用,进一步理解结构与性质的关系。3.了解加成反应的断键和成键情况,会书写乙烯与H2、HCl、Br2、H2O等发生加成反应的化学方程式。一、石油的炼制
1.石油的组成
(1)组成元素:主要是__________两种元素,质量分数占到97%~98%。
(2)主要物质:石油主要是由分子中含有不同数目碳原子的_____组成的复杂__________。C、H 烃混合物 2.石油的炼制加热 冷凝 沸点范围 大高小低较大 乙烯 丙烯 石油分馏石油气 化学 不同沸点范围 产量 质量 乙烯 丙烯 物理 化学 【议一议】
1.石油通过分馏、裂化、裂解所得到的产品是纯净物吗?
答案 不是,石油通过分馏、裂化、裂解得到的产物是沸点相近的多种烃的混合物。
2.比较汽油、煤油、柴油、润滑油的沸点高低?
答案 沸点依次升高。
3.柴油燃烧为什么比汽油燃烧易产生黑烟?
答案 柴油含碳量比汽油含碳量高,燃烧更不充分。二、乙烯
1.组成与结构
2.物理性质CH2===CH2 C2H4 无色 气体 稍有气味 难小3.化学性质
分析下列实验,总结乙烯的化学性质明亮 黑烟 退色 退色 退色 b.乙烯能被KMnO4(H+)氧化。
(2)乙烯的加成反应
乙烯能使溴水或溴的四氯化碳溶液退色,发生加成反应。
①定义:有机物分子中_______________与其他原子(或原子团)__________生成新的化合物分子的反应叫做加成反应。
②原理及实质:乙烯分子里不饱和碳原子之间的双键中的____________,然后与溴原子直接结合,从而生成1,2-二溴乙烷。双键上的碳原子 直接结合 一个键断裂 CH3—CH3 【议一议】
1.为什么甲烷燃烧没有黑烟,而乙烯燃烧有黑烟?
答案 因为甲烷分子里含碳量低,燃烧充分;乙烯分子里含碳量(85.7%)比较大,未完全燃烧,产生碳的小颗粒。
2.乙烯可以作为水果的催熟剂,但是用浸泡过酸性KMnO4溶液的硅藻土与果实放在一起,可以延长果实的成熟期,达到保鲜的目的。请你解释其原因。
答案 水果释放的乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化。3.乙烯能使酸性KMnO4溶液和溴的CCl4溶液退色,二者的退色原理是否相同?
答案 二者退色原理不同。乙烯使酸性KMnO4溶液退色是因为乙烯发生氧化反应,KMnO4将乙烯氧化成CO2;乙烯使溴的CCl4溶液退色是因为乙烯与Br2发生加成反应。4.鉴别乙烯和甲烷有哪些方法?
答案 鉴别乙烯和甲烷的方法
因此CH4中混有乙烯时,不能用酸性KMnO4溶液除去(引入新的杂质),应用溴的CCl4溶液除去。5.用什么方法除去乙烷中的乙烯?能使用H2和酸性KMnO4溶液除去乙烷中的乙烯吗?为什么?
答案 用溴的CCl4溶液除去。因为Br2与乙烯反应生成液态的1,2-二溴乙烷,气液分离。不能用H2或酸性KMnO4溶液。因为H2的用量不易控制,乙烯不能完全除去或引入新的杂质H2;乙烯被酸性KMnO4溶液氧化的产物是CO2,引入新的杂质CO2。6.用乙烯和HCl的加成反应与乙烷与Cl2的取代反应都能制取氯乙烷,哪个方法好?
答案 乙烷与Cl2的取代反应得到的是混合物,生成物不纯,而乙烯与HCl的加成反应可制得较纯净的氯乙烷,较好。一、石油的炼制
1.石油炼制的工艺流程
上图中可看出石油分馏、裂化、裂解的原料、目的;石油分馏产品、裂解和裂化产品都是混合物;石油分馏是物理变化,裂解和裂化是化学变化。2.直馏汽油与裂化汽油【例1】 下列关于石油加工的叙述中,不正确的是( )
A.石油是混合物,石油分馏得到的汽油是纯净物
B.石油裂化的目的是提高汽油等轻质燃油的产量和质量
C.石油裂解的原料是石油分馏产物,包括石油气
D.石油炼制过程包括物理过程和化学过程
解析 石油是混合物,石油分馏得到的馏分是不同沸点范围的混合物,故A不正确;B、C正确;在石油常见的炼制方法中,分馏是物理变化,而裂化和裂解是化学变化,故D正确。
答案 A【概念辨析】 裂化和裂解都是使石油分馏产物中的长链烃断裂生成更短的链烃,裂解所需温度比裂化所需的温度更高。变式训练1 石油裂解的目的是( )
A.得到更多的汽油、柴油
B.提高汽油的产量和质量
C.获得乙烯等
D.获得润滑油、石蜡油等
答案 C
【易错提醒】 直馏汽油中不含不饱和烃,可用作卤素单质的萃取剂;而裂化汽油含有不饱和烃,易与卤素单质发生加成反应,故不能用作卤素单质的萃取剂。二、乙烯的结构和性质
1.乙烯的结构特点2.乙烯的化学性质3.加成反应与取代反应的比较【例2】 下列说法中,不正确的是 ( )
A.乙烯的结构简式为CH2CH2,乙烷的结构简式为CH3CH3
B.乙烯分子中6个原子在同一平面内,乙烷分子中8个原子不在同一平面内
C.乙烯分子中含有碳碳双键,乙烷分子中含有碳碳单键,所以乙烯的性质比乙烷活泼
D.乙烯能使酸性KMnO4溶液和Br2的CCl4溶液退色都与碳碳双键有关解析 乙烯的结构简式为CH2===CH2,碳碳双键在结构简式中不能略去,A不正确;乙烯分子中所有原子共平面,乙烷分子中的每个碳原子为一个四面体的中心,所以乙烷分子中所有原子不共面,B正确;乙烷中的碳碳单键稳定,不能使酸性KMnO4溶液和Br2的CCl4溶液退色。乙烯分子中的双键易断裂,导致乙烯比乙烷活泼,C、D正确。
答案 A【归纳总结】变式训练2 下列说法正确的是( )
A.相同质量的乙烯和乙烷完全燃烧后产生的H2O的质量不相同
B.乙烯能使Br2的CCl4溶液和酸性KMnO4溶液退色,二者退色的原理相同
C.Br2的CCl4溶液和酸性KMnO4溶液都能鉴别乙烷和乙烯,都能除去乙烷中的乙烯
D.乙烯和乙烷均可与Cl2反应制取纯净的氯乙烷
答案 A解析 乙烯和乙烷中H的质量分数不同,所以相同质量的乙烯和乙烷完全燃烧后生成的H2O质量不同,A正确;乙烯与Br2的CCl4溶液发生加成反应而使溴水退色,乙烯被酸性KMnO4溶液氧化成CO2气体而使酸性KMnO4溶液退色,二者原理不同,B不正确;乙烯通过Br2的CCl4溶液被转化为液态1,2-二溴乙烷而溶于CCl4,从而除去杂质气体,但乙烯通过酸性KMnO4溶液被氧化成CO2而引入杂质气体CO2,C不正确;乙烷与Cl2发生取代反应得到的产物是混合物,乙烯与Cl2加成反应得到的是1,2-二氯乙烷,D不正确。【易错提醒】 (1)不能用酸性KMnO4溶液除去乙烷中的乙烯,因为乙烯被氧化为CO2,引入新的杂质气体,可以选用Br2的CCl4溶液。
(2)可以用乙烯与氯化氢通过加成反应制备纯净的氯乙烷,而不宜用乙烷与氯气通过取代反应制备。课件34张PPT。第2课时 煤的干馏 苯[目标导航] 1.了解煤的干馏及其产品的应用。2.了解苯的分子结构特征、物理性质和用途。3.掌握苯的化学性质。一、煤的干馏
1.煤的组成2.煤的干馏
(1)概念
将煤_________________使其分解的过程。
(2)主要产物及其用途隔绝空气加强热 氢气、甲烷、乙烯、 一氧化碳 粗氨水 苯、甲苯、二甲苯 苯、甲苯、二甲苯 碳【议一议】
1.煤干馏得到苯、甲苯、二甲苯、酚、萘等物质,能说明煤中含有这些物质吗?
答案 不能,煤中不含有这些成分,而煤干馏后得到的产物中含有这些物质。2.煤的干馏与石油的分馏有什么异同?
答案 二、苯
1.组成与结构C6H6 平面正六边 碳碳单键和 碳碳双键之间 的独特的 2.物理性质无色 液体 特殊气味 难小有3.化学性质
(1)性质实验
根据教材“观察·思考”,并归纳填写方格内的空格。两层 无色 紫色 不能 不分层 不能 (2)性质总结4.苯的用途
苯是一种重要的化工原料,它广泛用于生产合成纤维、合成橡胶、塑料、农药、医药、染料和香料等;另外苯也是常用的有机溶剂。
【议一议】
1.苯分子中含有碳碳双键吗?通过实验证明苯分子中是否存在碳碳双键。
答案 不含有,根据苯不能与Br2的CCl4溶液反应或不能与酸性KMnO4溶液反应来证明苯分子中不含碳碳双键。实际上苯分子中碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键。2.将少量苯加入溴水中,振荡、静置,看到什么现象?苯能与溴水发生加成反应吗?
答案 分层,上层为橙红色,下层无色。苯不能与溴水发生加成反应。
3.苯和四氯化碳都是不溶于水的油状液体,仅用一种试剂如何鉴别?
答案 分别取少量两种液体加入一定量的水,静置后,油状液体在上层的为苯,油状液体在下层的为四氯化碳。一、煤的干馏2.“三馏”——蒸馏、分馏、干馏比较
(1)蒸馏:蒸馏是利用液体混合物中的各物质的沸点不同,通过加热使沸点较低的物质先汽化,再冷凝从而达到分离或除杂的目的,属于物理变化过程。
(2)分馏:对多组分混合物在一定温度下进行两次或多次蒸馏,属于物理变化过程。
(3)干馏:把固态混合物(如煤、木材等)隔绝空气加强热使其分解的过程,属于化学变化过程。
分馏和蒸馏的区别在于分馏是运用蒸馏原理,将多组分混合物通过控制不同的沸点范围使它们逐步分开的方法。
【易错提醒】 煤本身不含苯、萘、蒽等物质,苯、萘、蒽等物质是煤干馏的产物。【例1】 下列关于煤的干馏的叙述,不正确的是( )
A.将煤加强热而分解的过程叫做煤的干馏
B.煤的干馏和石油的分馏的本质区别是干馏是化学变化而分馏是物理变化
C.工业上苯、萘等物质可由煤干馏得到,它们主要存在于煤干馏所得的煤焦油中
D.煤干馏的一个主要目的是得到冶金用的优质焦炭解析 煤的干馏是在隔绝空气加强热的条件下使煤分解的过程,因此煤的干馏要满足两个条件:一个是隔绝空气,以防止煤在高温下燃烧;二是要加强热,A不正确;煤的干馏是化学变化,煤在此过程中发生了分解反应,生成了新物质。而石油的分馏是利用沸点不同将混合物中各组分分离,是一个物理变化,B正确;苯、萘等物质主要存在于煤焦油中,C正确;煤干馏的主要产物之一是焦炭,焦炭可用于冶金工业,D正确。
答案 A【概念理解】 理解煤干馏注意的问题
(1)煤干馏的过程中发生复杂的变化,其中主要是化学变化。
(2)煤干馏的条件有两个:一要隔绝空气,防止煤燃烧;二是要加强热。变式训练1 下列属于煤的综合利用且说法正确的是( )
A.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物
B.将煤干馏制得煤焦油和焦炭
C.煤的气化和液化为物理变化
D.将煤变为煤饼作燃料
答案 B解析 煤是由有机化合物和无机化合物组成的复杂的混合物,经过干馏才能得到苯、甲苯、二甲苯等的混合物,可用分馏法将它们分离,A错误;将煤干馏制得煤焦油和焦炭属于煤的综合利用,B正确;煤的气化是煤与水蒸气的反应,属于化学变化,煤的液化分直接液化和间接液化,煤的直接液化是指煤与氢气作用生成液体燃料;煤的间接液化是指将煤先转化为CO和H2,再在催化剂作用下合成甲醇,因此煤的液化属化学变化,C不正确;将煤变为煤饼作燃料,不属于煤的综合利用,D不正确。
【归纳总结】 煤的加工主要包括煤的干馏、气化和液化。二、苯的结构和性质
1.苯的取代反应实验现象:
①将苯、溴和铁屑混合后,很快会看到烧瓶中的混合液呈微沸状态,这说明此反应为放热反应。
②导管末端有大量的白雾产生,锥形瓶中的硝酸银溶液中有淡黄色沉淀产生。
③反应完成后的混合溶液倒入水中后,得到一种比水重,不溶于水的褐色液体。【特别提醒】 ①苯与溴发生反应时必须用液溴,不能用溴水;②该反应是放热反应,不需要加热;③长玻璃导管的作用:导气和冷凝回流;④导气管末端不能插入液面下,防倒吸;⑤制得的溴苯因溶有溴而呈褐色,其提纯方法是将溶有溴的溴苯倒入盛有NaOH溶液的烧杯中,振荡,用分液漏斗分离出溴苯。(2)硝化反应:苯环上的氢原子被—NO2(硝基)所取代的反应叫做硝化反应。在浓硫酸作用下,苯在55~60 ℃可以与浓硝酸发生取代反应生成硝基苯。3.甲烷、乙烯、苯的结构与性质比较【例2】 苯分子不存在碳碳单键和碳碳双键的交替结构,下列可以作为证据的事实是( )A.①② B.①④
C.③⑤⑥ D.①②④
解析 ①②④可作为分子中不含碳碳双键的证明;③⑤⑥不可作为分子中不含碳碳双键的证明。
答案 D变式训练2 下列现象因发生取代反应而发生的是( )
A.乙烯使Br2的CCl4溶液退色
B.将苯加入溴水中,振荡后水层接近无色
C.甲烷与氯气混合,光照一段时间后黄绿色消失
D.乙烯使酸性KMnO4溶液退色
答案 C
解析 乙烯使Br2的CCl4溶液退色,是因为乙烯与Br2发生加成反应生成无色的1,2二溴乙烷;将苯加入溴水中,振荡后静置,溴被苯萃取,没发生化学反应;甲烷与Cl2在光照条件下发生取代反应,黄绿色消失;乙烯被酸性KMnO4溶液氧化退色,发生氧化反应。【易错警示】 乙烯中含有碳碳双键,可以与溴水发生加成反应,能被酸性KMnO4 溶液氧化; 苯中不含碳碳双键,苯中加溴水振荡,静置分层,上层呈橙红色,下层无色,实质为萃取;苯中加入酸性KMnO4 溶液不退色,静置分层,下层为紫色,上层无色。课件33张PPT。第3节 饮食中的有机化合物
第1课时 乙 醇[目标导航] 1.了解乙醇的组成、结构、物理性质和主要应用。2.掌握乙醇的主要化学性质。一、乙醇的物理性质与分子结构
1.物理性质无色 液体 特殊香味 任意比互溶 小易2.分子结构C2H6O CH3CH2OH 羟基 —OH 【议一议】
1.能用乙醇萃取碘水中的碘吗?
答案 不能。因为乙醇易溶于水,所以乙醇不能作碘水中碘的萃取剂。
2.怎样通过实验检验乙醇中是否含有水?如何只用一种试剂鉴别乙醇、苯和四氯化碳?
答案 取少量乙醇于洁净、干燥的试管中,加入无水硫酸铜粉末,观察硫酸铜粉末的颜色变化,如果变蓝,证明有水,不变蓝色,则证明无水;分别取少许三种液体于三支试管中,分别加入适量水,液体不分层的是乙醇,液体分层水在上层的是四氯化碳,液体分层且水在下层的是苯。3.决定乙醇化学性质的原子团是什么?比较羟基与OH-有何不同?
答案 羟基(—OH)。
OH-和—OH的区别二、乙醇的化学性质和用途
1.化学性质2.用途【议一议】
1.交警检查司机是否酒后驾车的仪器中含有橙色的酸性K2Cr2O7溶液,利用的是什么原理?
答案 酸性K2Cr2O7溶液遇到乙醇时,能把乙醇氧化,同时自身被还原为Cr3+,溶液由橙色变成绿色,由此可以判断司机是否饮酒。
2.比较乙醇与金属钠的反应和水与金属钠的反应,哪个更剧烈?这说明什么?
答案 钠与水反应更剧烈,说明水分子中的羟基氢比乙醇分子中的羟基氢活泼。 答案 根据1 mol CH3CH2OH与足量的Na反应产生0.5 mol H2,证明一个乙醇分子中含有一个羟基;二甲醚中无羟基,氢原子全部以C—H键结合,不与金属钠反应。4.乙醇催化氧化实验中铜丝是否参加反应?铜丝的作用是什么?
答案 铜丝参与化学反应,铜丝先被氧气氧化为氧化铜,后又被乙醇还原为铜,反应前后的质量和化学性质不变化,起到催化剂的作用。一、乙醇与钠的反应
1.钠与乙醇、水反应比较2.乙醇的性质与断键的位置【例1】 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( )
①1 mol 乙醇完全燃烧生成3 mol 水和2 mol CO2 ②乙醇的密度比水小,且能和水以任意比互溶 ③1 mol 乙醇跟足量的Na作用得到0.5 mol H2 ④1 mol 乙醇催化氧化生成1 mol 乙醛
A.①③ B.②④
C.①② D.③④解析 乙醇的分子式为C2H6O,其可能的结构有CH3OCH3和C2H5OH,1 mol CH3OCH3或C2H5OH完全燃烧均生成3 mol 水和2 mol CO2,①不能说明;乙醇密度比水小,与—OH存在无关,乙醇和水以任意比互溶与分子中羟基的数目无关,②不能说明;因为乙醇与生成的氢气的物质的量之比为1∶0.5=2∶1,说明乙醇分子中6个氢原子中只有1个氢原子可以被钠置换,③可以说明;根据乙醇催化氧化的原理可知,乙醇中羟基中的氢与其他氢原子不同,④可以说明。
答案 D【解题感悟】 (1)证明乙醇分子中含有羟基的方法:变式训练1 乙醇分子结构式如图所示,下列反应及断键部位不正确的是( )
A.乙醇与钠的反应是①键断裂
B.乙醇的催化氧化反应是②③键断裂
C.乙醇的催化氧化反应是①③键断裂
D.乙醇的燃烧反应是①②③④⑤键断裂 答案 B
解析 乙醇催化氧化断裂的是羟基上的氢氧键及与羟基相连碳上的碳氢键,B错误。
【解题反思】 学习有机反应时,应关注有机反应的条件、有机反应化学键的变化、有机反应类型及物质化学量之间的定量关系。二、乙醇的催化氧化
1.实验过程、现象及原理
2.反应条件:加热,催化剂(铜或银)。4.反应实质:
乙醇分子脱去羟基上的H原子以及与羟基直接相连的C原子上的H原子形成碳氧双键,脱下的氢原子与氧化铜中的氧原子结合成水,使氧化铜变成铜。
5.反应利用:可除去铜丝表面上的CuO,且铜的总质量不变。【例2】 某学习小组同学设计如图装置(夹持装置仪器已省略),其实验操作为
①按图示安装好实验装置;
②关闭a、b、c,在铜丝的中间部分加热片刻;
③打开a、b、c,通过控制a和b,有节奏(间歇性)通入气体,可在M处观察到明显的实验现象。试回答以下问题:
(1)A中发生反应的化学方程式:______________________;
B的作用:_________________________________________;
C中热水的作用:___________________________________。
(2)M处发生的反应的化学方程式:____________________。
(3)从M管中可观察到的现象:______________________,从中可认识到该实验过程中催化剂________(填“参加”或“不参加”)了化学反应,还可以认识到催化剂起催化作用需要一定的_____________________________________。(4)实验一段时间后,如果撤掉酒精灯,反应将继续进行,其原因是_____________________________________________。
(5)E中可能收集到哪些物质?能否用分液的方法将E中收集到的物质分离?_______________________________________。【解题反思】 (1)乙醇的催化氧化中,铜参与反应,但从催化氧化的整个过程来看,铜起催化剂的作用。
(2)乙醇的催化氧化反应属于放热反应。变式训练2 乙醇分子中的羟基在一定条件下可以被氧化为醛基(—CHO),为验证此性质,有关实验如下:
Ⅰ.把一端弯成螺旋状的光亮铜丝放在酒精灯外焰加热,待铜丝表面变黑后立即把它插入盛有约2 mL乙醇的试管里,反复操作几次。变黑后的铜丝插入乙醇里,铜丝表面的现象是________________________,发生反应的化学方程式为_________________________。
Ⅱ.某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。已知乙醇的沸点为78.5 ℃。(1)在鼓入空气的条件下进行实验Ⅰ。
①加入药品后,点燃酒精灯给铜丝加热,打开夹子,鼓入空气。
②实验过程中铜网出现________色和________色交替的现象。在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇催化反应是________反应。③甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是_____________;乙的作用是_________________________________________。
④反应进行一段时间后,试管a中能收集到不同的物质,它们是________________。集气瓶中收集到的气体的主要成分是________。若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,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
然后,再通过________(填试验操作名称)即可除去。(2)在停止鼓入空气的条件下进行实验Ⅱ。
①关闭夹子,为使乙醇持续进入反应管中,需要进行的操作是___________________。
②乙醇蒸气进入反应管后,在铜作催化剂及250~350 ℃ 的条件下发生可逆反应,在试管中收集到与实验Ⅰ相同的产物,并有可燃性气体单质放出。该实验揭示了乙醇催化氧化的本质。写出实验Ⅱ中反应的化学方程式:_________________________________________。(3)该小组通过以上实验探究提出了下列问题,你认为正确的是________(填字母)。
a.将铜丝换成铜粉,得到乙醛的时间缩短
b.乙醇催化氧化生成乙醛时,乙醇分子中只有O—H键发生断裂
c.表面被氧化为黑色的铜丝在酒精灯上灼烧,可闻到刺激性气味
d.利用金属钠能检验实验Ⅱ右侧试管中有没有乙醇课件28张PPT。第2课时 乙 酸[目标导航] 1.了解乙酸的组成、结构、物理性质和主要应用。2.掌握乙酸的主要化学性质。3.掌握酯化反应的原理和实验操作。一、乙酸的物理性质与分子结构
1.物理性质冰醋酸 无色 液体 强烈刺
激性
气味 易溶 易2.分子结构C2H4O2 CH3COOH 羧基 —COOH 【议一议】
决定乙酸化学性质的原子团是什么?
答案 羧基(—COOH)。二、乙酸的化学性质
1.弱酸性红 2CH3COOH+Mg―→
(CH3COO)2Mg+H2↑ 2CH3COOH+Na2O―→
2CH3COONa+H2O CH3COOH+NaOH―→
CH3COONa+H2O 2CH3COOH+CaCO3―→
(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O (2)乙酸、碳酸和硅酸的酸性强弱的比较实验
①装置
②饱和NaHCO3溶液的作用是_________________________________________。
③现象:圆底烧瓶内出现_______,硅酸钠溶液中有_______________。
④结论:酸性:_________________。除去挥发出来的乙酸,防止干扰后面的实验 气泡 白色沉淀生成 乙酸>碳酸>硅酸 2.酯化反应
(1)概念:像酸与醇这样生成__________的反应。
(2)特点:
①反应速率缓慢,一般加入__________作催化剂并加热。
②反应是_______的。
③乙酸与乙醇的酯化反应酯和水 浓硫酸 可逆 香透明的油状 【议一议】
1.用食醋浸泡有水垢(主要成分为CaCO3)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?通过这个事实你能比较出醋酸与碳酸的酸性强弱吗?
答案 利用食醋清除水垢是利用了醋酸的酸性,它之所以能清除水垢是因为CH3COOH能与CaCO3发生反应:2CH3COOH+CaCO3―→(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑;该反应的发生可以说明CH3COOH的酸性比H2CO3的酸性强。2.酯化反应能进行到底吗?为什么?
答案 不能,因为酯化反应是可逆反应。
3.酯化反应属于取代反应吗?
答案 属于取代反应。
4.制取乙酸乙酯时用于吸收乙酸乙酯的试管中,为什么导管末端不能插入饱和Na2CO3溶液中?
答案 为防止因受热不均匀发生倒吸。一、羟基中氢原子活泼性的比较
羟基中氢原子活泼性比较【例1】 分枝酸可用于生化研究。其结构简式如图。下列关于分枝酸的叙述正确的是( )
A.分子中含有2种官能团
B.可与乙醇、乙酸反应,且反应类型相同
C.1 mol分枝酸最多可与3 mol NaOH发生中和反应
D.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液退色,且原理相同 解析 根据结构简式可知分枝酸含碳碳双键、羟基、羧基 和醚键四种官能团,A项不正确;分枝酸中含有羟基和羧基,可分别与乙酸、乙醇发生酯化反应,反应类型相同,B项正确; 1 mol分枝酸最多能与2 mol NaOH发生中和反应,C项不正确;分枝酸含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液退色是发生了加成反应,使酸性高锰酸钾溶液退色是发生了氧化反应,原理不同,D项不正确。
答案 B
【解题感悟】 有机物的官能团决定有机物的性质,根据有机物的结构可预测其性质。变式训练1 在同温同压下,某有机物和过量Na反应得到V1 L H2,另一份等量的该有机物和足量的NaHCO3反应得到V2 L CO2,若V1=V2≠0,则该有机物可能是( )
答案 A
解析 羟基与Na反应,与NaHCO3不反应,羧基与Na和NaHCO3都反应,且2—OH~H2,2—COOH~H2,—COOH~CO2。因此能生成的H2和CO2的量相等的只有A项。【解题感悟】 两类羟基氢反应的定量关系二、乙酸的酯化反应
1.实验装置(1)长导管的作用:导出和冷凝乙酸乙酯;冷凝回流乙酸和乙醇。
(2)碎瓷片的作用:防止液体暴沸。
(3)饱和Na2CO3溶液的作用:
①溶解挥发出来的乙醇;②与挥发出来的乙酸反应生成乙酸钠,除去乙酸;③降低酯的溶解度,使溶液分层,便于分离乙酸乙酯。
(4)导管末端位置:不能插入液面以下,防止液体发生倒吸。3.实验操作
(1)反应试剂加入顺序:无水乙醇和冰醋酸的混合物→缓慢加入浓硫酸,边加边振荡。
(2)小火加热的目的:防止乙醇和乙酸的大量挥发,能加快反应速率,并将生成的乙酸乙酯蒸出,有利于乙酸乙酯的生成。
(3)加快反应速率的措施:
①加热;②使用催化剂;③加入的乙醇、乙酸是无水的,且乙醇是过量的,以增大反应物的浓度。 (4)增加产率的措施:
①加入的乙醇、乙酸是无水的,且乙醇过量,以增大反应物的浓度;②蒸出乙酸乙酯。
(5)乙酸乙酯的分离:用分液漏斗分液,上层为乙酸乙酯。
【易错警示】 制取乙酸乙酯的注意问题
(1)乙酸乙酯的吸收一定注意防止倒吸,且吸收液不能用NaOH代替Na2CO3,因为NaOH溶液碱性很强,会使乙酸乙酯水解。【例2】 实验室用如图所示的装置制取乙酸乙酯。
请回答下列问题:
(1)试管a中需要加入浓硫酸、冰醋酸和乙醇各2 mL,正确的加入顺序及操作是_______________________________。(2)为防止a中的液体在实验时发生暴沸,在加热前应采取的措施是_____________________________________________。
(3)实验中加热试管a的目的:
①_______________________________________________;
②_______________________________________________。
(4)实验中长导管不能伸到b管中液面以下,原因是________________________。试管b中加有饱和Na2CO3溶液,其作用是_________________________________________。(5)反应结束后,振荡试管b,静置。观察到的现象是_________________________________________________。
(6)将生成的乙酸乙酯分离出来的实验操作是________,所需要的主要仪器是________。
解析 (1)液体混合一般是将密度大的液体加入到密度小的液体中。(2)加沸石或碎瓷片是为了防止液体暴沸。(3)该酯化反应为可逆反应,升温可加快化学反应速率,及时将乙酸乙酯蒸出,减小了生成物的浓度,使平衡有利于向生成乙酸乙酯的方向进行。(4)挥发出的乙酸与Na2CO3溶液反应,乙醇溶于水。用饱和的Na2CO3溶液吸收乙酸和乙醇,且乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液中的溶解度更小,有利于乙酸乙酯的收集。(5)乙酸乙酯为透明油状液体,不溶于水且密度比水小,有果香味。因此实验后在试管b中观察到液体分层,上层是乙酸乙酯。(6)乙酸乙酯不溶于水,所以用分液法分离,使用的主要仪器为分液漏斗,分液时下层液体从分液漏斗的下口放出,上层液体从分液漏斗的上口倒出。 答案 (1)先加入2 mL乙醇和2 mL冰醋酸的混合物,然后边摇动试管边慢慢加入2 mL浓硫酸 (2)在试管a中加入几粒沸石(或碎瓷片) (3)①加快反应速率 ②及时将产物乙酸乙酯蒸出,以利于平衡向生成乙酸乙酯的方向进行 (4)防止倒吸 吸收随乙酸乙酯蒸出的少量酸性物质及乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度 (5)b中的液体分层,上层是透明的油状液体,有香味 (6)分液 分液漏斗
【解题感悟】 可以选用饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的少量乙酸或乙醇。变式训练2 与乙醇和乙酸在浓硫酸催化作用下发生酯化反应相似,某酸和某醇也能发生酯化反应生成酯C6H12O2,若某酸的化学式为C3H6O2,则某醇的化学式为________。
答案 C3H8O
解析 酯化反应表示为酸+醇→酯+H2O,因为生成的酯的化学式为C6H12O2,所以该酯化反应表示为C3H6O2+醇→C6H12O2+ H2O,醇的分子式为C3H8O。
【解题感悟】 酸和醇酯化反应的定量关系:1 mol —COOH+1 mol—OH酯化反应生成1 mol —COO—+1 mol H2O。课件28张PPT。第3课时 酯和油脂[目标导航] 1.了解酯和油脂的组成、物理性质和主要应用。2.掌握酯和油脂的主要化学性质。一、酯
1.定义
_____和_____发生______反应生成的一类有机化合物。
2.结构
(1)酯的结构简式为_______________,其中两个烃基R和R′可以相同也可以不同,左边的烃基还可以是H;酸醇酯化 3.物理性质
4.化学性质
乙酸乙酯水解反应实验小液态 芳香气味 不溶 易溶 乙酸乙酯几乎
不水解 乙酸乙酯部分
水解 乙酸 乙酯完全水解 【议一议】
1.决定乙酸乙酯化学性质的原子团是什么?
2.为什么酯的水解反应采取水浴加热?水浴加热的优点是什么?
答案 乙酸乙酯的沸点为77 ℃。在乙酸乙酯的水解实验中,为了加快反应速率并防止乙酸乙酯挥发,采取了水浴加热措施。水浴加热的优点有:被加热的物质受热均匀;便于控制温度。3.乙酸乙酯在酸性条件下和碱性条件下水解有什么不同?为什么不同?
答案 乙酸乙酯在酸性条件下的水解为可逆反应,产物是乙酸和乙醇,水解程度小。在碱性条件下的水解反应为不可逆反应,水解产物是乙酸钠和乙醇,水解程度大。因为在碱存在的条件下,水解生成的酸被碱中和,使酯的水解程度增大。二、油脂
1.组成和结构
油脂是一类特殊的酯。油脂可看做高级脂肪酸[如硬脂酸(_____________)或软脂酸(_____________)]与甘油[丙三醇
(__________)]经酯化反应生成的酯。其结构简式为
____________,其中R1、R2、R3代表的是烃基,可相同,也可不同。C17H35COOH C15H31COOH 2.物理性质液态 固态 难易3.化学性质——水解反应
4.用途
(1)工业生产____________、_____、_____、油漆等的原料。
(2)提供人体活动所需要的_____。高级脂肪酸 肥皂 甘油 能量 【议一议】
1.天然油脂属于纯净物,还是混合物?
答案 混合物。
2.日常生活中为什么可以用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污?
答案 热纯碱溶液具有较强的碱性,能促进油脂水解而除去。3.“酯”和“脂”有什么不同之处?
答案 “酯”是指酸和醇发生酯化反应生成的一类有机物;而“脂”一般是指高级脂肪酸与甘油生成的酯,“脂”属于“酯”类。
4.“地沟油”禁止食用,是否可以制肥皂?
答案 “地沟油”主要成分是油脂,因此可以在碱性条件下水解制取高级脂肪酸钠,高级脂肪酸钠是肥皂的主要成分。一、酯化反应与酯的水解的关系
酯化反应与酯的水解反应的比较【例1】 某实验小组先从梨中分离出一种酯,然后将分离出来的酯水解,得到了乙酸和另一种化学式为C6H14O的有机物。对于此过程,以下分析不正确的是( )
A.实验小组分离出的酯可表示为CH3COOC6H13
B.不需要催化剂,这种酯在水中加热即可大量水解
C.C6H14O分子中含有羟基,可以与钠反应
D.实验小组分离出的酯的化学式为C8H16O2 解析 酯水解反应需要稀酸或碱溶液作催化剂,酯直接在水中加热,几乎不水解,B不正确;乙酸中含有一个—COOH,C6H13OH中含有一个—OH,所以酯中含有一个—COO—。酯+H2O―→CH3COOH+C6H13OH,所以酯的分子式为C8H16O2,可表示为CH3COOC6H13,A、D正确;C6H14O分子中含有羟基,所以能与钠反应,C正确。
答案 B
【规律总结】 酯在酸性条件下水解生成醇和酸,是可逆反应,水解程度小;酯在碱性条件下的水解生成盐和醇,是不可逆反应,水解比较彻底。变式训练1 在乙酸乙酯、乙醇、乙酸、稀H2SO4水溶液共存的化学平衡体系中加入重水D2O,经过足够长的时间后(稍加热),可以发现,除水外体系中含有D的化合物是( )
A.只有乙醇 B.只有乙酸
C.只有乙酸乙酯 D.乙醇、乙酸
答案 D【方法规律】 酯水解反应与酸和醇酯化反应的断键位置如下:二、油脂的组成和性质
1.油脂的性质
在适当条件下水解生成高级脂肪酸和甘油。
(1)油脂在酸性条件下的水解:
①原理:2.油脂和酯的比较【例2】 下列关于油脂的叙述中,错误的是( )
A.油脂是混合物,没有固定的熔点和沸点
B.油脂和矿物油不属于同一类有机物
C.油脂是由高级脂肪酸和甘油所生成的酯
D.油脂都不能使溴水退色
解析 脂肪和油统称为油脂,是多种高级脂肪酸甘油酯的混合物,没有固定的熔点和沸点。油脂结构中的烃基有些是不饱和的[如亚油酸甘油酯中的烃基(—C17H31)],含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,使溴水退色。
答案 D
【易错提醒】 油脂包括植物油和动物脂肪,植物油中含有碳碳双键,能使溴水和酸性高锰酸钾溶液退色。变式训练2 2013年4月24日,东航首次成功进行了由地沟油生产的生物航空燃油的验证飞行。能区别地沟油(加工过的餐饮废弃油)与矿物油(汽油、煤油、柴油等)的方法是( )
A.点燃,能燃烧的是矿物油
B.测定沸点,有固定沸点的是矿物油
C.加入水中,浮在水面上的是地沟油
D.加入足量氢氧化钠溶液共热,不分层的是地沟油
答案 D解析 地沟油的主要成分是油脂,属于酯类,矿物油属于烃类,二者点燃时都能燃烧,A不正确;地沟油、矿物油均属于混合物,二者均没有固定沸点,B不正确;地沟油、矿物油二者的密度均比水小且都不溶于水,与水混合都浮在水面上,C不正确;加入足量NaOH溶液,矿物油不发生反应,液体混合物分层,而地沟油与NaOH溶液反应生成甘油、高级脂肪酸的钠盐,混合液不分层,D项正确。【归纳总结】 油脂和矿物油的比较课件38张PPT。第4课时 糖类 蛋白质[目标导航] 1.了解糖类和蛋白质的组成、物理性质和主要应用。2.掌握糖类和蛋白质的主要化学性质。一、糖类
1.糖类的组成及分类
(1)组成:由__________三种元素组成的一类有机化合物。
(2)分类:
糖类依据_______________________的不同进行分类。C、H、O 能否水解以及水解产物 C6H12O6 C12H22O11 (C6H10O5)n 2n2.葡萄糖
(2)主要化学性质
①生理氧化
在人体内缓慢氧化,反应方程式为_______________________________。CH2OH(CHOH)4CHO —OH(羟基) —CHO(醛基) C6H12O6+6O2―→6CO2+6H2O ②与新制Cu(OH)2悬浊液反应砖红色沉淀 还原 Cu2O 尿糖 3.淀粉和纤维素葡萄糖 C12H22O11 C6H12O6 CO2 H2O 酿酒 酒精 【议一议】
1.葡萄糖和果糖、蔗糖和麦芽糖、淀粉和纤维素是否互为同分异构体?
答案 葡萄糖和果糖、蔗糖和麦芽糖分别互为同分异构体;淀粉和纤维素不是同分异构体,淀粉和纤维素的化学式通式均为(C6H10O5)n,但n值不同,分子式和结构不同,所以淀粉和纤维素不互为同分异构体。2.符合Cn(H2O)m的有机物一定是糖类吗?
答案 不一定,符合Cn(H2O)m的物质不一定是糖,如甲醛(HCHO)、乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)等。
3.1 mol 葡萄糖与足量的金属钠反应,产生标准状况下的气体体积是多少升?1 mol 葡萄糖最多能和多少摩尔乙酸发生酯化反应?
答案 葡萄糖分子中有5个羟基,与足量的金属钠反应,生成氢气2.5 mol,即2.5 mol×22.4 L·mol-1 =56 L。
每个乙酸分子中有1个羧基,所以1 mol 葡萄糖最多能与5 mol 乙酸发生酯化反应。二、蛋白质
1.存在和组成
(1)存在:蛋白质广泛存在于生物体内,是组成_____的基础物质。
(2)组成:由_____、_____、_____、_____、_____等元素组成,属于_________________化合物。
2.化学性质
(1)水解反应细胞 CHONS天然有机高分子 氨基酸 ②重要的氨基酸(2)盐析
①实验沉淀溶解 降低 不改变 ②概念:少量的盐能_______蛋白质的溶解,浓的盐溶液使蛋白质的溶解度_______而使其从溶液中析出的过程叫盐析。
③条件:浓的轻金属_____溶液或_____盐溶液。
④特点:盐析是_______过程,继续加水时,能使沉淀_______,不影响蛋白质的生理活性。
⑤应用:分离、提纯蛋白质。促进 降低 盐铵可逆 溶解 (3)变性
①实验不溶解 不溶解 不溶解 发生改变 ②概念:在____________、_____或加入有机化合物、_____、_____、__________的情况下,蛋白质会发生性质上的改变而聚沉。这种聚沉是__________的,使蛋白质失去生理活性不能再恢复成为原来的蛋白质,这叫做蛋白质的变性。
(4)显色反应:某些蛋白质遇浓硝酸显_____色。
(5)灼烧:蛋白质被灼烧时,会产生_______________的气味,利用此性质可鉴别蛋白质。紫外线照射 加热 酸碱重金属盐 不可逆 黄特殊(烧焦羽毛) 3.用途
(1)动物的_____和蚕丝是重要的天然纺织原料。
(2)动物的皮经加工后可制成柔软坚韧的_____。
(3)用驴皮熬制成的_____是一种优良的中药材。
【议一议】
1.为什么医院里对一些医疗器械进行高温蒸煮,对患者住过的床铺进行紫外线照射?注射前用蘸有乙醇体积分数为75%的酒精棉球擦拭皮肤?
答案 细菌和病毒的主要成分是蛋白质,高温、紫外线照射和酒精能使蛋白质变性,而起到杀菌消毒作用。毛皮革 阿胶 2.如何鉴别丝织品和棉织品?
答案 可以用燃烧法,蚕丝的主要成分是蛋白质,燃烧时有烧焦羽毛的气味;而棉织品主要成分是纤维素,燃烧时没有此气味。
3.不小心误服可溶性重金属盐应立即采取什么急救措施呢?
答案 立即服用大量鲜牛奶或豆浆或鸡蛋清等蛋白质含量丰富的食物,可使重金属盐与服用的蛋白质发生变性作用,从而减轻重金属盐对机体的危害。一、糖类的组成、结构与性质
1.葡萄糖的结构与性质【关键提醒】 (1)含醛基的有机物均能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀,且反应条件均为碱性环境和加热。
(2)醛基具有还原性,能被氧气、新制Cu(OH)2悬浊液、溴水、酸性高锰酸钾溶液等氧化剂氧化。
(3)葡萄糖在一定条件下可转化为乙醇。 2.糖类的水解
(1)水解规律
单糖——不水解
双糖——1 mol双糖水解生成2 mol单糖
多糖——1 mol多糖水解生成n mol单糖
(2)淀粉水解程度的检验
①检验流程 ②实验现象及结论
【关键提醒】 (1)检验淀粉水解的水解产物时,要先用氢氧化钠溶液中和起催化作用的稀硫酸,再加新制Cu(OH)2悬浊液。
(2)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。【例1】 下列说法正确的是( )
A.检验淀粉是否完全水解的试剂是单质I2
B.淀粉溶液遇KI溶液变蓝色
C.淀粉和纤维素在人体内都水解生成葡萄糖
D.淀粉一经水解就酿造成酒
解析 淀粉遇 I2变蓝色,A正确;淀粉溶液遇KI溶液不变蓝色,B不正确;人体内不含能使纤维素水解的酶,纤维素在体内不能水解生成葡萄糖,C不正确;淀粉水解先生成的不是葡萄糖,而是最终生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下才能转化为乙醇,D不正确。
答案 A【知识归纳】 (1)葡萄糖和麦芽糖含醛基,能与新制Cu(OH)2 悬浊液反应;淀粉和纤维素不含醛基,不能与新制Cu(OH)2悬浊液反应。
(2)蔗糖水解产物为果糖和葡萄糖;麦芽糖水解产物全部为葡萄糖;淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖。
(3)纤维素在人体内不水解,纤维素不是营养物质;淀粉遇I2变蓝色,常用于淀粉和I2的互相检验。变式训练1 乙醇、乙酸和葡萄糖三种溶液,只用一种试剂就能将它们区别开来,该试剂是( )
A.金属钠
B.石蕊溶液
C.新制的氢氧化铜悬浊液
D.NaHCO3溶液
答案 C解析 乙醇分子中含有羟基,乙酸分子中含有羧基,葡萄糖分子中含有羟基和醛基。所以,金属钠均能与乙醇、乙酸和葡萄糖反应放出氢气;乙醇和葡萄糖两种溶液均无酸性,石蕊溶液遇乙酸变红色,遇乙醇和葡萄糖两种溶液不变色;NaHCO3溶液与乙醇和葡萄糖两种溶液均不反应,且乙醇和葡萄糖能溶于NaHCO3溶液;新制的Cu(OH)2悬浊液不与乙醇反应,与乙酸发生中和形成蓝色溶液,与葡萄糖在加热条件下反应产生砖红色沉淀。只有新制的Cu(OH)2悬浊液能区别乙醇、乙酸和葡萄糖三种溶液。【解题感悟】 有机物检验常用试剂:水、溴水、溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液、新制Cu(OH)2悬浊液、NaHCO3或Na2CO3 溶液、碘水等。如:
(1)只用一种试剂区别乙醇、苯、四氯化碳:可选用水;
(2)只用一种试剂区别己烯、苯、四氯化碳:可选用溴水或酸性高锰酸钾溶液;
(3)只用一种试剂区别乙醇、乙酸、乙醛:可选用新制Cu(OH)2悬浊液;
(4)只用一种试剂区别乙醇、乙酸、乙酸乙酯:可选NaHCO3 或Na2CO3溶液。二、蛋白质的性质
1.蛋白质的特征反应
(1)浓硝酸能使某些蛋白质变黄色,用于蛋白质的鉴别。
注意并不是所有的蛋白质遇浓硝酸均显黄色,只有含有苯环的蛋白质才有此性质。
(2)蛋白质灼烧时有烧焦羽毛气味,用于蛋白质的鉴别。
2.蛋白质的盐析和变性的区别【易错警示】 判断蛋白质盐析与变性的注意事项
(1)首先要分清重金属离子和轻金属离子,便于判断盐析与变性。常见重金属离子:Cu2+、Ag+、Ba2+、Pb2+、Hg2+等,常见轻金属离子:Mg2+、Na+、K+、Ca2+等。
(2)重金属盐不论是浓溶液还是稀溶液都会使蛋白质变性。要分清轻金属无机盐溶液是浓溶液还是稀溶液,浓溶液使蛋白质析出,稀溶液促进其溶解。【例2】 下列有关蛋白质的成分和性质的叙述正确的是________。
A.蛋白质是结构复杂的高分子化合物,分子中都含有C、H、O、N四种元素
B.天然蛋白质水解的最终产物是二肽
C.加热能杀死流感病毒是因为病毒的蛋白质受热变性
D.向蛋白质溶液中加入浓的Na2SO4或CuSO4溶液均可使蛋白质盐析而分离提纯E.福尔马林、医用酒精均能使蛋白质变性,可用作消毒剂
F.误食重金属盐引起人体中毒,可喝大量的食盐水解毒
G.用灼烧并闻气味的方法可区别真丝织物和纯羊毛织物
H.酶是一种蛋白质,一般来说,酸性越强,酶的催化效果越好
解析 蛋白质是高分子化合物,都含有C、H、O、N四种元素,A正确;蛋白质水解的最终产物是氨基酸,二肽可以继续水解为氨基酸,B不正确;加热能使病毒的蛋白质变性,C正确;CuSO4等重金属盐,使蛋白质变性,D不正确; 福尔马林、医用酒精均能使蛋白质变性,E正确;食盐不能与误食的重金属盐作用形成沉淀,不能解毒,F不正确;真丝织物和纯羊毛的主要成分为蛋白质,灼烧时都有烧焦羽毛气味,不能区别,G不正确;酶是一种蛋白质,在一定温度和酸性条件下,催化剂活性最佳,酸性过强,催化效果降低,H不正确。
答案 ACE
【解题感悟】 分离提纯蛋白质用盐析法,而不能用变性法;鉴别丝织物和棉织物一般用灼烧法。变式训练2 下列实验方案不合理的是( )
A.鉴别葡萄糖溶液和淀粉溶液:加入新制的Cu(OH)2悬浊液加热或加碘水溶液
B.鉴别织物成分是真丝还是人造丝:用灼烧的方法
C.鉴别淀粉溶液和蛋白质溶液:加入稀KI溶液
D.鉴别乙烷和乙烯:分别将气体通入溴水中
答案 C 解析 葡萄糖溶液中加入新制的Cu(OH)2悬浊液,加热生成砖红色沉淀,淀粉溶液没有此性质,可以鉴别。葡萄糖溶液中加入碘水,溶液不变蓝色,淀粉溶液中加碘水,溶液变蓝色,加碘水也可以鉴别,A合理;真丝灼烧有特殊气味,B合理;淀粉溶液和蛋白质溶液中分别加入KI溶液,均没有明显现象变化,C不合理;乙烯能使溴水退色,D可以鉴别。
【解题感悟】 有机物的检验与鉴别的常用方法
(1)利用有机物的溶解性
加水检验,观察其是否能溶于水。例如用此法可以鉴别:乙酸与乙酸乙酯等。(2)利用液态有机物的密度
观察不溶于水的有机物在水中沉浮情况。例如用此法可鉴别硝基苯与苯等。
(3)利用有机物燃烧情况
①观察燃烧的火焰及黑烟情况。如用此法可鉴别甲烷、乙烯等。
②闻燃烧时的气味。如用此法鉴别纤维制品和羊毛制品(或丝织品)、人造革制品和皮制品等。(4)利用有机物的特征性质课件42张PPT。第4节 塑料 橡胶 纤维[目标导航] 1.了解有机高分子化合物的含义、结构特点和基本性质。2.掌握聚合反应,对常见类型的高分子材料,能准确地用化学方程式表示其聚合过程。3.了解合成高分子化合物的主要类别及其在生产、生活和现代科技发展中的广泛应用。4.学习和认识白色污染的防治、消除白色污染的途径和方法。一、有机高分子化合物
1.概念
______________很大的有机化合物称为有机高分子化合物,简称高分子或聚合物。
2.结构特点
(1)特点:有机高分子化合物通常是由简单的__________重复连接而成的。相对分子质量 结构单元 (2)举例:聚氯乙烯的结构简式为_____________,它是由结构
单元_______________重复连接而成的,其中的n表示结构单元_______的次数。重复 (3)结构类型3.基本性质难热塑 热固 易【议一议】
1.高分子材料是纯净物还是混合物?
答案 高分子材料是由很多高分子化合物聚集而成的,每个高分子化合物的n值并不确定,所以高分子材料为混合物。
2.为什么实验室中盛放汽油、苯、四氯化碳的试剂瓶不能用橡胶塞?
答案 因为橡胶在有机溶剂中有一定程度的溶胀,使瓶塞难以打开。3.具有什么结构特点的分子才能发生加聚反应?二、塑料、橡胶、纤维
1.塑料合成树脂 增塑剂 (2)几种常见塑料①聚合反应:由相对分子质量_____的化合物生成相对分子质量_______的有机高分子化合物的反应,叫做聚合反应。
②加聚反应:相对分子质量小的化合物通过_______反应的方式生成高分子化合物的反应。
(3)塑料的危害与防治
①危害:造成__________。
②防治:_______废弃塑料,生产可_______塑料。小很大 加成 白色污染 回收 降解 2.橡胶
(1)特性:橡胶是具有_______性的高分子化合物。
(2)分类高弹 3.纤维
(1)分类腈纶 丙烯 【议一议】
1.能用聚乙烯和聚氯乙烯塑料盛放食品吗?为什么?
答案 聚乙烯能盛放食品,聚氯乙烯不能盛放食品。因为聚乙烯无毒,聚氯乙烯在使用过程中,受日光曝晒、空气、热等作用,会释放出对人体有害的物质。
2.聚乙烯和天然橡胶都能使Br2的CCl4溶液退色吗?
答案 聚乙烯分子中不存在碳碳双键,不能使Br2的CCl4溶液退色。天然橡胶分子中存在碳碳双键,能使Br2的CCl4溶液退色。3.天然纤维就是纤维素吗?人造纤维与合成纤维有何区别?并各举一例。
答案 天然纤维与纤维素不同,天然纤维包括棉花和麻等(主要成分为纤维素)、羊毛和蚕丝等(主要成分为蛋白质),而纤维素属于糖类。
天然纤维(如木材、草类的纤维)经化学加工所得的纤维为人造纤维,例如粘胶纤维、醋酸纤维等。利用石油、天然气、煤和农副产品作原料制成小分子,小分子经聚合反应制得的纤维叫合成纤维,如锦纶等。一、加聚反应
1.加聚反应的特点2.单体、链节、聚合度
3.聚合反应与加聚反应联系
聚合反应包含加聚反应,如下图集合关系:【解题感悟】 加聚反应发生在碳碳双键上,单体和聚合物的结构不同,因此性质不同。变式训练1 某有机高分子化合物的部分结构如下
下面说法正确的是( )答案 C二、加聚反应单体的判断方法
1.凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的高聚物,其合成单体为一种,将两个半键闭合即可。解析 方法一:从结构单元的一端开始,利用弯箭头将键转移——箭尾处去掉一键,箭头处形成一键,可得形成高分子化合物的有机小分子。(2)常见的几种类型
①链节主链碳原子为两个时,单体必为一种。
②链节主链碳原子为四个,且含碳碳双键结构时,单体必为一种;链节主链碳原子为四个,且不含碳碳双键结构时,单体必为两种。
③凡链节上主链碳原子为六个,且含碳碳双键结构时,单体必为两种;凡链节上主链碳原子为六个,且不含碳碳双键结构时,单体必为三种。试回答下列问题:
(1)写出以丙烯合成聚丙烯的化学方程式____________________________________。
(2)实验测得聚苯乙烯的相对分子量为52 000,则该高聚物分子中n的平均值为________。
(3)丙烯与苯乙烯在一定条件下________(填“能”或“不能”)发生加聚反应。若能发生,其按1∶1比例发生加聚反应的化学方程式为__________________________________。
(4)丁苯橡胶的单体为________________。