课件46张PPT。第3节 饮食中的有机化合物
第1课时 乙 醇 一、乙醇的分子组成和结构【巧判断】
(1)乙醇的结构简式为C2H5OH,说明乙醇分子中共有两种氢原子。 ( )
提示:×。乙醇分子中有三种氢原子,其中烃基上的氢原子有两种,羟基上有一种。
(2)乙醇的分子结构中有OH-。 ( )
提示:×。乙醇结构中没有OH-而是羟基(—OH)。(3)羟基的电子式为 。 ( )
提示:×。羟基的电子式为 。二、乙醇的性质
1.物理性质无色液体特殊香味小互溶易【情境·思考】
俗话说“酒香不怕巷子深”,意思就是说如果酒酿得好,就是在很深的巷子里,也会有人闻香知味,前来品尝。这里面体现了乙醇的哪些物理性质?
提示:俗语中体现了乙醇是一种易挥发的有香味的液体。2.化学性质
(1)氧化反应。
①燃烧:完全燃烧的化学方程式:__________________
_________。CH3CH2OH+3O2 2CO2+3H2O②催化氧化:由黑变红刺激性乙醛2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O③乙醇与酸性KMnO4溶液或酸性重铬酸钾溶液反应被氧
化成_____。乙酸(2)与金属钠反应。底部无色无味淡蓝色水珠不变氢气2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑三、重要用途
(1)用作燃料。
(2)各种酒的主要成分。
(3)重要的_____和化工原料。
(4)医院里用____(体积分数)的乙醇溶液杀菌、消毒。溶剂75%【巧判断】
(1)乙醇与金属钠反应时,是乙醇分子中羟基中的O—H键断裂。 ( )
提示:√。乙醇与金属钠反应生成乙醇钠,是乙醇分子中羟基中的O—H键断裂。(2)检验乙醇中是否含有水,可加入少量无水硫酸铜,若变蓝则含水。 ( )
提示:√。检验乙醇中是否含有水可用无水硫酸铜检验,若变蓝则表明乙醇中含水。
(3)甲烷、乙烯、苯、乙醇都是无色不溶于水的有机化合物。 ( )
提示:×。甲烷、乙烯、苯都不溶于水,但乙醇却能与水以任意比例互溶。【情境·思考】
为了减少车祸,交警常对驾驶员呼出的气体中的酒精含量进行测试。酒精检测的原理是橙色的K2Cr2O7酸性水溶液遇乙醇迅速生成绿色Cr3+。该检测方法利用了酒精的哪些性质?提示:乙醇沸点低,具有挥发性,故呼出气体中含有乙醇;乙醇具有还原性,能将橙色的K2Cr2O7还原成绿色的Cr3+。知识点 乙醇的结构与性质
【重点释疑】
1.乙醇分子的组成与结构3.乙醇的催化氧化反应【易错提醒】羟基与氢氧根容易辨别错误,其区别如下表:【思考·讨论】
(1)钠能置换乙醇分子中的氢,能说明乙醇显酸性吗?
提示:不能。乙醇与钠反应比水与钠反应缓慢,说明乙醇分子中羟基上的氢原子不如水分子中的氢原子活泼,水呈中性,所以乙醇不显酸性。(2)乙醇催化氧化反应实验中铜丝是否参与反应?铜丝的作用是什么?
提示:铜丝参与化学反应,铜丝先被氧气氧化成氧化铜,后又被乙醇还原为铜,反应前后的质量和化学性质没有变化,起催化剂的作用。
【案例示范】
【典例】(2019·济南高一检测)下列乙醇的化学性质中不是由羟基所决定的是 ( )
A.跟活泼金属Na等发生反应
B.在足量O2中完全燃烧生成CO2和水
C.当Ag或Cu存在时跟O2发生反应生成乙醛和H2O
D.乙醇被酸性高锰酸钾溶液氧化为乙酸【解题指南】解答本题需注意以下两点:
(1)钠与乙醇反应时置换的是羟基上的氢原子;
(2)乙醇发生催化氧化时结构上的变化。【解析】选B。乙醇和金属Na反应是钠置换羟基上的氢;
乙醇的催化氧化原理是羟基上的氧氢键以及与羟基相
连的碳原子上的碳氢键断裂,形成 ;而燃烧时乙
醇分子中的化学键全部断裂,不是由羟基所决定的。【迁移·应用】
(2019·会宁高一检测)乙醇分子中的各种化学键如图所示,关于乙醇在各种反应中断裂键的说明错误的是 ( )
A.和金属钠反应时键①断裂
B.在铜催化共热下与O2反应时断裂①和③
C.在铜催化共热下与O2反应时断裂①和⑤
D.在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤
【解析】选C。乙醇与钠反应生成乙醇钠,是羟基中的O—H键断裂,A正确;乙醇催化氧化成乙醛时,断裂①和③化学键,B正确,C错误;乙醇完全燃烧时,化学键①②③④⑤全部断裂。【补偿训练】
1.(2019·合肥高一检测)下列方法中可以证明乙醇分子中羟基上的氢原子与其他氢原子不同的是( )
A.1 mol乙醇完全燃烧生成3 mol水
B.乙醇可以制饮料
C.1 mol乙醇跟足量的Na作用得0.5 mol H2
D.1 mol乙醇可生成1 mol乙醛【解析】选C。乙醇分子中共有6个氢原子,其中羟基上的氢原子比较特殊,A项中所有的氢原子均参与反应,B项无法证明,D项中有C—H键参与了反应,只有C项表明羟基上的氢原子与另外5个不同。2.(2019·福州高一检测)下列叙述中正确的是 ( )
A.乙醇分子可以看成是乙烷分子中氢原子被水分子电离出的氢氧根离子代替的产物
B.乙醇与水以任意比互溶,因此乙醇是电解质
C.无水酒精是纯净物
D.酒香四溢体现了乙醇具有挥发性【解析】选D。乙醇分子可以看成是乙烷分子中一个氢原子被水分子中的羟基所取代的产物,乙醇是非电解质,含乙醇99.5%以上的酒精叫无水酒精,无水酒精仍是混合物,故A、B、C错误,D正确。3.为探究乙醇和金属钠反应的原理,某校化学兴趣小组同学做了如下实验:
实验甲:向小烧杯中加入无水乙醇,再放入一小块金属钠,观察现象,并收集产生的气体。
实验乙:向试管中加入3 mL水,并加入绿豆粒大小的金属钠,观察现象。实验丙:向试管中加入3 mL乙醚(CH3CH2OCH2CH3),并加入绿豆粒大小的金属钠,发现无明显变化。
请思考:
(1)怎样检验实验甲中产生的气体?(证据推理与模型认知)(2)设计实验乙和丙的目的是对照实验,从结构上分析,该实验为什么选取水和乙醚作参照物?(科学探究与创新意识)
提示:(1)将收集到的气体靠近酒精灯火焰点燃,发出爆鸣声,则证明该气体是氢气。
(2)根据乙醇的结构分析知,选取水和CH3CH2OCH2CH3作参照物的原因是它们分别含有—OH和CH3CH2—;然后再证明羟基上的氢和钠能反应,乙基上的氢和钠不能反应。【素养提升】
“固体酒精”也称固化酒精,因使用、运输和携带方便,燃烧时对环境的污染较少,与液体酒精相比比较安全,作为一种固体燃料,广泛应用于餐饮业、旅游业和野外作业等。思考:(1)固体酒精是酒精的固态形式吗?
提示:不是。固体酒精也被称为“酒精块”或固体燃料块。固体酒精并不是固体状态的酒精(酒精的熔点为
-117.3 ℃,纯净物常温下是液体),而是将工业酒精(主要成分为乙醇,CH3CH2OH)中加入凝固剂[可使用(CH3COO)2Ca]使之成为固体形态。(2)将铜制火锅置于固体酒精的火焰上灼烧,发现锅底并未变黑,试结合有关知识加以解释。
提示:铜在空气中加热时会被氧化为黑色的氧化铜,但是氧化铜可以被挥发出的乙醇还原重新反应生成铜。故铜锅底不一定变黑。【课堂回眸】
课件61张PPT。第2课时
乙 酸一、乙酸的组成、结构和物理性质
1.组成、结构2.物理性质强烈刺激性117.9 ℃易挥发当温度低于16.6 ℃时,无水乙酸凝结成像冰一样的晶体,故又称冰醋酸。【想一想】乙酸跟乙醇都含有羟基,二者的化学性质相同吗?
提示:不同。乙酸中的羟基与羰基组成了羧基,化学性质与乙醇不同。 【巧判断】
(1)乙酸中含有双键,因此属于不饱和烃。 ( )
提示:×。乙酸中含有氧原子,属于烃的衍生物。
(2)乙酸的结构简式可以写成CH3COOH或COOHCH3。
( )
提示:×。乙酸的结构简式只能写成CH3COOH。(3)在标准状况下醋酸是一种无色有强烈刺激性的液体。
( )
提示:×。在标准状况下醋酸是一种固体。二、乙酸的化学性质
1.断键位置与性质 2.弱酸性
乙酸是一元弱酸,具有酸的通性。在水中部分电离,电
离方程式为_____________________,其酸性比碳酸的
酸性强。CH3COOH CH3COO-+H+【做一做】
乙酸在一定条件下能发生如下转化,请写出①～④的化学方程式:①________________________________;
②_____________________________________;
③________________________________;
④______________________________。 2CH3COOH+2Na 2CH3COONa+H2↑CH3COOH+NaHCO3 CH3COONa+CO2↑+H2O2CH3COOH+Na2O 2CH3COONa+H2OCH3COOH+NaOH CH3COONa+H2O3.酯化反应
(1)定义:_______生成_______的反应。
(2)乙醇和乙酸的酯化反应:酸和醇酯和水透明的油状液体香味【情景·思考】
观察下面的一幅漫画,思考:用食醋除去水壶中的水垢利用了食醋的什么性质?
提示:食醋的主要成分为醋酸,即乙酸,除去水壶中的水垢主要利用了乙酸的酸性。【巧判断】
(1)乙酸是一种重要的有机强酸,常温下是具有刺激性气味的液体。 ( )
提示:×。乙酸是一种有机弱酸。
(2) 乙酸滴到大理石上会发现有气泡生成。 ( )
提示:√。大理石主要成分为CaCO3,与CH3COOH反应生成CO2。(3)酯化反应实验中,长导管应插入Na2CO3溶液中。
( )
提示:×。为了防止倒吸,长导管口应该在液面以上。
(4) 将乙醇、乙酸混合后立刻发生酯化反应。 ( )
提示:×。在浓硫酸存在的条件下加热,才能发生酯化反应。知识点一 乙酸、碳酸、水和乙醇中羟基氢活泼性的
比较
【重点释疑】
1.理论分析
乙酸、碳酸、水、乙醇的分子组成中,均含有羟基氢,它们有相似的性质,如易溶于水、能与活泼金属反应产生氢气等。但由于与羟基相连的原子或原子团不同,它们也呈现不同的性质,其羟基氢原子的活泼性顺序为乙酸>碳酸>水>乙醇。2.实验验证
(1)给四种物质编号。 (2)实验结论。
羟基氢的活泼性: 3.羟基氢的活泼性比较(说明:√表示反应,×表示不反应)【思考·讨论】
(1)能否用NaHCO3溶液鉴别乙酸和乙醇?
提示:可以。乙酸比碳酸酸性强,可以与NaHCO3反应生成CO2气体,而乙醇中的羟基活泼性比碳酸中的羟基弱,不能与NaHCO3反应。 (2)能用NaOH溶液除去乙醇中混有的乙酸吗?
提示:不能。乙酸与NaOH反应生成的乙酸钠溶于水,而乙醇与水互溶。 【案例示范】
【典例】(2019·枣庄高一检测)脱落酸是一种抑制生长的植物激素,因能促使叶子脱落而得名,其结构简式如图所示,则有关脱落酸的说法中正确的是 ( )A.脱落酸的分子式为C15H18O4
B.脱落酸只能和醇类发生酯化反应
C.脱落酸可以和金属钠发生反应
D.1 mol脱落酸最多可以和2 mol H2发生加成反应【思维建模】分析有机物的结构推测性质的一般思路为【解析】选C。根据有机物的结构简式,脱落酸的分子式为C15H20O4,故A错误;脱落酸中含有羧基、羟基,能与羧酸、醇发生酯化反应,故B错误;能与金属钠反应的官能团是羟基和羧基,脱落酸中含有羟基和羧基,因此脱落酸可以和金属钠发生反应,故C正确;脱落酸中含有3个碳碳双键,即1 mol 脱落酸至少可以和3 mol H2发生加成反应,故D错误。【母题追问】(1)1 mol脱落酸与足量金属钠反应时生成氢气物质的量是多少?
提示:脱落酸中含有一个羟基和一个羧基,均可以与金属钠反应,因此当1 mol脱落酸与足量金属钠反应时生成氢气物质的量是1 mol。(2)脱落酸能否与NaOH反应?若能反应,生成物的分子式是怎样的?
提示:脱落酸的分子式为C15H20O4,含有的羧基可以与NaOH发生中和反应,羟基不能与NaOH反应,故生成物的分子式为C15H19O4Na。【迁移·应用】
1.(2019·安庆高一检测)下列物质都能与Na反应放出H2,其产生H2速率排列顺序正确的是 ( )
①C2H5OH ②CH3COOH溶液 ③NaOH溶液
A.①>②>③ B.②>①>③
C.③>①>② D.②>③>① 【解析】选D。NaOH溶液中含H2O,Na与H2O反应比与C2H5OH反应剧烈,反应速率③>①。CH3COOH溶液中含有CH3COOH,Na与CH3COOH反应比与H2O反应剧烈,反应速率②>③,故可知反应速率排列顺序为②>③>①。2.(2019·漳州高一检测)某有机物的结构如图所示,这种有机物可能具有的性质是 ( )①可以燃烧 ②能使酸性KMnO4溶液褪色 ③能跟NaOH溶液反应 ④能发生酯化反应 ⑤能发生加成反应 ⑥能发生取代反应
A.①②③④⑤ B.①③④⑥
C.①②⑤ D.全部【解析】选D。该有机物含碳碳双键,可使酸性KMnO4溶液褪色,能发生加成反应;含—COOH,可发生酯化反应,能与NaOH溶液反应;大多数有机物都可以燃烧;含
—COOH、—OH,二者均可发生酯化反应,而酯化反应也属于取代反应。【补偿训练】
(2019·兰州高一检测)某有机物A的结构简式如图所示: 关于A的性质的预测不正确的是 ( )
A.1 mol A能与3 mol H2发生反应
B.1 mol A能与2 mol金属Na反应
C.A在加热且有Cu存在的条件下与氧气发生氧化反应
D.A既能与乙醇发生酯化反应,也能与乙酸发生酯化反应【解析】选C。该有机物分子中含有苯环,能与氢气发
生反应,羧基中的碳氧双键不能与氢气发生反应,故
1 mol A能与3 mol H2发生反应,A项正确。A分子中含
有羧基和羟基,均可与金属Na反应生成氢气,且A既能与
乙醇发生酯化反应,也能与乙酸发生酯化反应,B、D两
项正确。乙醇的催化氧化反应中断裂的化学键为羟基上的氧氢键和连接羟基的碳原子上的碳氢键,但A分子
中连接羟基的碳原子上没有氢原子,故不能发生催化氧化反应,C项错误。知识点二 乙酸乙酯的制备
【重点释疑】【规律总结】酯化反应的特点【思考·讨论】
(1)实验过程中如何将乙醇与浓硫酸混合?
提示:先加乙醇,然后边振荡边滴加浓硫酸。
(2)实验中加热的作用是什么?
提示:加热的主要作用:一是提高酯化反应的速率,其次是使生成的乙酸乙酯挥发而收集,提高乙醇、乙酸的转化率。 【案例示范】
【典例】(2019·潍坊高一检测)实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①在甲试管(如图)中加入浓硫酸、无水乙醇和乙酸的混合溶液。②按图连接好装置(装置气密性良好)并加入混合液,用小火均匀地加热3～5 min。
③待试管乙收集到一定量产物后停止加热,撤出试管乙并用力振荡,然后静置待分层。
④分离出乙酸乙酯层,洗涤,干燥。(1)配制该混合溶液的主要操作步骤为?___________;?
反应中浓硫酸的作用是________________________。?
(2)写出制取乙酸乙酯的化学方程式:?_____________
_____________________________。?(3)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是(填字母)
________。?
A.反应乙酸和乙醇
B.反应乙酸并溶解部分乙醇
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中小,有利于分层析出
D.加速酯的生成,提高其产率(4)欲将乙试管中的物质分离以得到乙酸乙酯,必须使用的仪器有________;分离时,乙酸乙酯应该从仪器________(填“下口放出” 或“上口倒出”)。?【解题指南】解答本题需要注意以下三点:
(1)浓硫酸稀释或与其他溶液混合时会放出大量的热。
(2)乙酸、乙醇易溶于水,而乙酸乙酯难溶于水。
(3)分离不相混溶的液体应采用分液法。 【解析】(1)浓硫酸稀释或与其他溶液混合时会放出大量的热,操作不当会造成液体迸溅,故应先将乙醇与乙酸混合好后再加浓硫酸,并在加入过程中不断摇动试管。
(3)饱和碳酸钠溶液的作用是①除去乙酸并溶解部分乙醇。
②降低乙酸乙酯的溶解度,有利于分层析出。 (4)分离不相混溶的液体应采用分液法,上层液体从分液漏斗的上口倒出,下层液体从分液漏斗的下口放出。 答案:(1)先将乙醇与乙酸混合好后再加浓硫酸,并在加
入过程中不断摇动试管 催化剂、吸水剂
(2)CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O
(3)B、C (4)分液漏斗 上口倒出 【母题追问】(1)上题收集装置中,球形干燥管的作用是什么?
提示:球形干燥管起防倒吸的作用。
(2)上题收集装置中反应前后乙试管中液体的颜色有什么变化?
提示:反应前乙试管中溶液的颜色是红色的,反应后溶液的颜色变浅。 【迁移·应用】
1.(2019·海淀区高一检测)制取乙酸乙酯的装置正确的是 ( ) 【解析】选A。玻璃导管不能插入液面以下,以防止倒吸,不能用NaOH溶液,应用Na2CO3溶液。 2.(2019·揭阳高一检测)如图为实验室制取少量乙酸乙酯的装置图,下列关于该实验的叙述中,不正确的是
( )A.向a试管中先加入浓硫酸,然后边摇动试管边慢慢加入乙醇,再加冰醋酸
B.试管b中导气管下端管口不能浸入液面的原因是防止实验过程中发生倒吸现象
C.实验时加热试管a的目的是及时将乙酸乙酯蒸出并加大反应速率
D.采用长玻璃导管有导气兼冷凝的作用【解析】选A。A项中,浓硫酸和其他液体混合时,应将
浓硫酸慢慢加到密度比它小的溶液中,应先向a中加入
乙醇和冰醋酸,然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸。B
项中,加热过程中产生乙酸和乙醇蒸气,二者溶于Na2CO3
溶液易造成倒吸。C项,加热一方面能加大反应速率,另
一方面能及时将乙酸乙酯蒸出,有利于提高反应物的转化率。D项,长玻璃导管既能导出乙酸乙酯蒸气,又能冷凝回流挥发出的乙酸和乙醇。【课堂回眸】课件69张PPT。第3课时
糖类 油脂一、糖类
1.组成和分类
(1)组成。
糖类是由________三种元素组成的一类有机化合物,其
组成大多可以用通式________表示,过去曾称其为_____
_______。C、H、OCn(H2O)m碳水化合物(2)分类。
①糖类根据其_________以及_____________进行分类。能否水解水解产物不同②分类。2nC6H12O6C12H22O11(C6H10O5)n葡萄糖,果糖蔗糖,麦芽糖淀粉,纤维素2.葡萄糖
(1)组成和结构。 CH2OH(CHOH)4CHO羟基、醛基(2)性质。
①与新制Cu(OH)2悬浊液反应。 实验现象:_______________________。
实验结论:葡萄糖具有_____性,能被弱氧化剂如新制的
Cu(OH)2悬浊液氧化,生成砖红色_________沉淀。
②在人体组织中缓慢氧化,为生命活动提供能量。
化学方程式为_______________________。试管中有砖红色沉淀生成还原氧化亚铜C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O3.淀粉和纤维素
(1)组成。(2)主要性质。
二者都为多糖,均可发生_____反应,反应的最终产物均
为_______。水解葡萄糖(3)用途。
①淀粉为人体提供_____,具体变化过程可表示为
食物中的淀粉[(C6H10O5)n] 糊精[(C6H10O5)x](x 麦芽糖(C12H22O11) 葡萄糖(C6H12O6)
_____________。能量二氧化碳和水②人体内,纤维素能刺激肠道蠕动和促进分泌消化液,
有助于食物的_____和_____。
③用富含_____的农作物为原料酿酒,用富含_______的
植物秸秆为原料生产酒精。消化排泄淀粉纤维素【想一想】(1)所有的糖都有甜味吗?
提示:不一定。单糖、低聚糖有甜味,多糖没有甜味。
(2)糖类化合物都可以用Cn(H2O)m来表示吗?
提示:不一定。有些糖可以用Cn(H2O)m来表示,如葡萄糖、蔗糖等;但有些糖不能用Cn(H2O)m来表示,如鼠李糖的分子式为C6H12O5。 【巧判断】
(1)单糖就是碳原子数最少的糖。 ( )
提示:×。单糖是指不能再水解的糖。
(2)可以用新制氢氧化铜鉴别蔗糖和葡萄糖。 ( )
提示:√。葡萄糖可以与新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀,蔗糖不能。 (3)蔗糖和麦芽糖是同分异构体。 ( )
提示:√。蔗糖和麦芽糖的化学式都是C12H22O11,但是二者结构不同,因此属于同分异构体。
(4)淀粉水解的最终产物是二氧化碳和水。 ( )
提示:×。淀粉水解的最终产物是葡萄糖。 二、油脂
1.组成和结构其中R1、R2、R3可能相同,也可能不同,天然油脂属于
_______(填“纯净物”或“混合物”)。 混合物2.分类3.物理性质4.化学性质
(1)在适当条件下水解生成______________________
_____)和_____。
(2)亚油酸(C17H31COOH)甘油酯常温下呈液态,其烃基上
含有 ,能与H2、Br2等发生加成反应。高级脂肪酸(或高级脂肪酸盐甘油5.用途
(1)亚油酸等高级脂肪酸参与前列腺素的合成。
(2)食用。
(3)生产_____和_____。 肥皂油漆【想一想】(1)为什么说油脂也属于酯类化合物?
提示:油脂都是高级脂肪酸与甘油反应生成的酯,分子结构中含有酯基。
(2)油脂的熔点与分子结构中碳碳双键的数量有何关系?
提示:油脂中都含有一定数量的碳碳双键,植物油中碳碳双键数量较多,熔点较低,动物脂肪中碳碳双键数量较少,熔点较高。 (3)植物油和矿物油有何不同?
提示:植物油属于酯类化合物,由碳、氢、氧三种元素组成,矿物油是石油提炼而来的,属于烃类,由碳、氢两种元素组成。【情景·思考】
氢化植物油是一种人工油脂,包括人们熟知的奶精、植脂末、人造奶油、代可可脂等。它是普通植物油在一定的温度和压力下加入氢催化而成。经过氢化的植物油硬度增加,保持固体的形状,可塑性、融合性、乳化性都增强,可以使食物更加酥脆。同时,还能够延长食物的保质期,因此被广泛地应用于食品加工。植物油氢化的反应属于哪一类有机化学反应?为什么氢化植物油可以延长食物的保质期?
提示:植物油中含有一定数量的碳碳双键,催化加氢属于加成反应;含有碳碳双键的有机物容易被空气中的氧气氧化,碳碳双键被加成后变成单键,不易被氧化变质。知识点一 糖类的组成、结构和性质
【重点释疑】
1.葡萄糖
(1)分子结构特点。(2)化学性质。2.麦芽糖与蔗糖
(1)分子式均为C12H22O11,二者互为同分异构体;
(2)二者均属于双糖,一定条件下能水解生成两分子的单糖。3.淀粉水解程度的判断及水解产物的检验。
(1)实验原理。用新制Cu(OH)2悬浊液和碘水来检验淀粉在水溶液中是否发生了水解及水解是否已进行完全。(2)实验步骤。(3)实验现象及结论。【规律总结】淀粉水解程度的检验方法
(1)检验水解产物时,首先要加入NaOH溶液中和H2SO4后再进行实验。否则新制氢氧化铜悬浊液会与硫酸反应而无法得到正确的结论。
(2)要验证混合液中是否还有淀粉应直接取水解后的混合液加碘水,而不能在加入NaOH溶液后再加碘水,否则因碘与NaOH反应而不能得到正确的结论。 【思考·讨论】
(1)糖类与新制氢氧化铜悬浊液共热时都有红色沉淀生成吗?
提示:不一定。葡萄糖、果糖有此现象,蔗糖和多糖没有。(2)淀粉和纤维素互为同分异构体吗?
提示:不是。淀粉和纤维素是由几百到几千个葡萄糖单元构成的高分子化合物,它们的组成通式是(C6H10O5)n,但因为n值不固定,因此不属于同分异构体。 【案例示范】
【典例】(2019·衡水高一检测)核糖是合成核酸的重要原料,其结构简式为CH2OHCHOHCHOHCHOHCHO,下列关于核糖的叙述正确的是 ( )A.与葡萄糖互为同分异构体
B.可以与银氨溶液作用形成银镜
C.与葡萄糖互为同系物
D.可以使石蕊溶液变红【解题指南】解答本题时应注意以下两点:
(1)注意同分异构体和同系物的判断;
(2)明确核糖中含有的官能团,进一步确定其性质。【解析】选B。根据核糖的结构简式可知其分子式为C5H10O5,而葡萄糖的分子式为C6H12O6,故二者既不是同分异构体,也不是同系物,A、C项错误;因核糖分子中有—CHO,故能发生银镜反应,但无—COOH,不能使石蕊溶液变红,B项正确,D项错误。【迁移·应用】
1.(2019·南昌高一检测)葡萄糖的结构简式为
CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO,其对应的性质不正确的是 ( )A.与钠反应放出氢气
B.可与乙酸发生酯化反应
C.与新制的氢氧化铜反应产生砖红色沉淀
D.可与小苏打溶液反应产生气泡【解析】选D。葡萄糖含有羟基,故能与钠反应放出氢气,能与乙酸发生酯化反应;含有醛基,能与新制的氢氧化铜反应产生砖红色沉淀。葡萄糖分子中无羧基,与NaHCO3溶液不反应,D项错误。2.(2019·安阳高一检测)把过量氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液加入某病人的尿液中微热时,如果观察到砖红色沉淀,说明该尿液中含有 ( )
A.CH3COOH B.C2H5OH
C.NaCl D.C6H12O6(葡萄糖)【解析】选D。加入氢氧化钠和硫酸铜溶液相当于加入氢氧化铜,题给四种物质,只有葡萄糖能与氢氧化铜反应生成砖红色沉淀。【补偿训练】
(2019·苏州高一检测)向淀粉溶液中加少量稀硫酸加热,使淀粉水解,为测定其水解程度,需要加入的试剂是
( )
①NaOH溶液 ②新制的Cu(OH)2悬浊液 ③碘水
A.③ B.②③ C.①②③ D.①③ 【解析】选C。检验淀粉用碘水,检验葡萄糖用新制的Cu(OH)2悬浊液,检验前必须先用NaOH除去水解反应中的催化剂稀硫酸。【素养提升】
醋酸纤维素(简写为CA,或称为乙酸纤维素,纤维素乙酸酯),首次制备于1865年,是纤维素的乙酸酯。CA用于照相胶片的片基,是某些黏合剂的组分之一,也用作合成纤维和手工用具的材料。为什么可以用纤维素来制取纤维素乙酸酯?
提示:用纤维素来制取纤维素乙酸酯,说明纤维素的分子结构中含有羟基,与羧酸在一定条件下发生酯化反应生成乙酸酯。知识点二 油脂的性质
【重点释疑】
1.酯的性质
(1)酯的组成与结构
酯的结构式可表示为 ,官能团名称为酯基,
其结构为 。(2)酯化反应与酯的水解反应对比2.油脂的性质
(1)油脂的水解反应:(2)油脂和矿物油的比较 【思考·讨论】
(1)人们经常用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污,其原理是什么?
提示:油污的主要成分为油脂。油脂属于酯,不溶于水,但在碱性条件下水解生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油。纯碱的水溶液显碱性,并且温度升高碱性增强,因此用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污效果更好。 (2)油脂的水解反应一定是皂化反应吗?
提示:不一定。油脂在碱性条件下的水解是皂化反应,酸性条件下的水解不是皂化反应。【案例示范】
【典例】(2019·虹口区高一检测)下列关于酯水解的
说法不正确的是 ( )
A.因为酯在碱性条件下水解较彻底,所以凡是油脂的水
解都要在碱性条件下进行
B. 与H2O发生水解反应,生成乙酸和乙醇C.油脂的水解类似于乙酸乙酯的水解
D.油脂不管在哪种条件下水解都生成丙三醇【解析】选A。酯的水解条件的选择依据是看要得到何
种产物,不能一概而论,A错; 与H2O发生水
解反应,生成 和C2H5OH,B正确;油脂属于酯类,
其水解类似于乙酸乙酯的水解,C正确;油脂是高级脂肪
酸的甘油酯,无论哪种条件下水解都生成丙三醇,D正确。【迁移·应用】
(2019·济南高一检测)下列关于酯的水解反应与酯化反应的比较中正确的是 ( )
A.两个反应均可采用水浴加热
B.两个反应使用的硫酸作用完全相同
C.两个反应均可看作取代反应
D.两个反应一定都是可逆反应 【解析】选C。酯化反应温度较高,需要采用酒精灯加热,选项A错误;酯化反应中使用的是浓硫酸,起催化和吸水作用,而酯的水解反应中使用的是稀硫酸,只是起催化作用,选项B错误;酯的碱性水解,不是可逆反应,选项D错误。 【补偿训练】
1.(2019·晋江高一检测)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.油脂都不能使溴水褪色 【解析】选D。纯净物有固定的熔、沸点,油脂没有固定的熔、沸点,所以是混合物。油脂是高级脂肪酸与丙三醇作用的产物,属于酯类。油脂结构中的烃基有些是不饱和的,含有碳碳双键,可使溴水褪色。 2.(2019·蚌埠高一检测)区别植物油和矿物油的正确方法是 ( )
A.加酸性高锰酸钾溶液,振荡
B.加NaOH溶液,加热
C.加新制的氢氧化铜,加热
D.加溴水,振荡【解析】选B。植物油是油脂,可水解;矿物油是石油,不能水解。【素养提升】
据上海媒体报道,地沟油制生物柴油正式向社会投放, 2座中石化加油站开放供应B5生物柴油。这种柴油是由5%生物柴油和95%石油柴油混合的调和燃料,这是全国餐厨废弃油脂制生物柴油首次进入成品油终端销售市场。
这种生物柴油与石油柴油组成上相同吗?提示:不同。生物柴油来自地沟油的深加工,地沟油的主要成分是油脂,含碳、氢、氧元素;而石油柴油属于烃类,组成元素为碳、氢元素。【课堂回眸】
课件74张PPT。第4课时
蛋 白 质 一、蛋白质的组成和结构
1.存在:广泛存在于_______内,是组成细胞的_____物
质。
2.组成:由______________等元素组成,是相对分子质
量很大的一类_______________化合物。生物体基础C、H、O、N、S天然有机高分子3.蛋白质与氨基酸
(1)蛋白质 _______。氨基酸(2)三种人体中的必需氨基酸。【想一想】
(1)蛋白质是天然高分子化合物,氨基酸也是高分子化合物吗?
提示:不是。蛋白质相对分子质量很大,属于高分子化合物,氨基酸相对分子质量较小,不属于高分子化合物。(2)从氨基酸的结构分析氨基酸可能有哪些化学性质?
提示:氨基酸中含有氨基和羧基,氨基可以与酸反应,羧基可以与碱反应。【巧判断】
(1)蛋白质中只有碳、氢、氧、氮元素。 ( )
提示:×。蛋白质主要由碳、氢、氧、氮元素组成,但是某些蛋白质也含有硫、磷等元素。
(2)食物中的蛋白质只能为人体提供氨基酸。 ( )
提示:×。蛋白质既可以为人体提供各种氨基酸,也可以为人体提供能量。(3)氢氧化铝和氨基酸都属于两性化合物。 ( )
提示:√。氢氧化铝和氨基酸,既可以与酸反应也可以与碱反应,都属于两性化合物。二、蛋白质的性质
1.蛋白质的盐析和变性(1)盐析沉淀析出沉淀溶解溶解度(2)变性沉淀不溶解沉淀不溶解沉淀不溶解2.蛋白质的特征反应
(1)显色反应:部分蛋白质遇到浓硝酸变_____,利用此
性质可以鉴别某些蛋白质。
(2)灼烧:蛋白质灼烧时___________的特殊气味,用此
性质可鉴别毛料纤维和合成纤维。黄色有烧焦羽毛三、蛋白质在生产、生活中的作用
1.蛋白质是人类必需的营养物质。
2.羊毛、蚕丝的主要成分是_______,二者是重要的天
然纺织原料。
3.牛皮可加工成皮革,鱼鳔可熬制成黏合剂等。蛋白质【巧判断】
(1)蛋白质溶液遇到盐就会变性。 ( )
提示:×。只有重金属盐才可以使蛋白质变性。
(2)所有蛋白质遇浓硝酸都变黄,称为显色反应。( )
提示:×。只有含苯环的蛋白质遇浓硝酸才能显黄色。(3)蛋白酶既可以催化蛋白质水解,也可以催化淀粉水解。 ( )
提示:×。酶的催化作用具有专一性,蛋白酶只能催化蛋白质水解,淀粉水解需要淀粉酶。
(4)可以用灼烧法来区别棉线和羊毛线。 ( )
提示:√。棉属于糖类,羊毛属于蛋白质,灼烧时羊毛线有烧焦羽毛的气味,而棉线没有。【情境·思考】
医院里常用高温蒸煮、紫外线照射处理医疗器械,采取在伤口处喷洒消毒剂、涂抹医用酒精等方法来消毒、杀菌,防止伤口感染。这样做的根据是什么?提示:细菌、病毒等都含有蛋白质,高温蒸煮、紫外线以及消毒剂都可以使蛋白质变性,丧失生理活性。知识点 蛋白质的性质
【重点释疑】
1.蛋白质的盐析和变性比较2.蛋白质的两个特征反应
(1)显色反应:分子中含有苯环的蛋白质与浓硝酸作用时显黄色。
(2)蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味。【易错提醒】盐析和变性的区别
(1)分清重金属离子和轻金属离子,便于判断盐析与变性。常见的重金属离子有Cu2+、Ag+、Ba2+、Pb2+、Hg2+等;常见的轻金属离子有Mg2+、Na+、K+、Ca2+等。
(2)盐的浓度对蛋白质性质的影响。重金属盐溶液无论浓度的大小均使蛋白质变性;轻金属盐的稀溶液能促进蛋白质的溶解,而浓溶液能使蛋白质发生盐析。【思考·讨论】
(1)鸡蛋清水溶液中加入食盐水后一定生成沉淀吗?
提示:不一定。蛋白质溶液中加入浓食盐水发生盐析,有沉淀生成,但是稀的食盐水不会。(2)只要是盐就能使蛋白质发生盐析吗?
提示:不一定。钠盐、铵盐等能使蛋白质发生盐析,铜盐、银盐等重金属盐可以使蛋白质变性。【案例示范】
【典例】(2019·济南高一检测)下列说法中错误的是
( )
A.在豆浆中加入少量的石膏,能使豆浆凝结为豆腐
B.温度越高,酶的催化活性越强
C.用灼烧的方法可以鉴别毛织物和棉织物D.浓硝酸使皮肤呈黄色是由于浓硝酸与蛋白质发生了显色反应【解题指南】解答本题时注意以下两点:
(1)酶是一种蛋白质;
(2)注意区分重金属盐和轻金属盐。【解析】选B。在一定温度范围内,温度越高,酶的催化
活性越强,但超过一定温度,温度越高,酶的催化活性越
低,甚至完全丧失活性,B项是错误的。A项中实际是在
蛋白质和水的混合体系中加入无机盐,使蛋白质的溶解
度降低,形成凝胶,而蛋白质的生理活性没有发生变化。
C项中毛织物的主要成分是天然蛋白质,灼烧有烧焦羽毛的气味,棉织物的主要成分是纤维素,灼烧时,无明显的气味。D项叙述是正确的。【迁移·应用】
1.(2019·贵港高一检测)下列关于蛋白质的说法中不正确的是 ( )
A.蛋白质是高分子化合物
B.在一定条件下能水解,最终生成氨基酸
C.天然蛋白质仅由碳、氢、氧、氮四种元素组成
D.蛋白质在灼烧时会释放出烧焦羽毛的特殊气味【解析】选C。蛋白质是高分子化合物,其相对分子质量可达几万到几千万,故A项正确;蛋白质水解的最终产物是氨基酸,B项正确;蛋白质中除含有C、H、N、O四种元素外,还可能含有S、P等元素,故C项错误;灼烧时释放出烧焦羽毛的特殊气味是蛋白质的特征反应之一,D项正确。2.(2019·桂林高一检测)下列过程不属于化学变化的是 ( )
A.在蛋白质溶液中,加入饱和硫酸铵溶液,有沉淀析出
B.鸡蛋白受热凝固
C.在蛋白质溶液中,加入硫酸铜溶液,有沉淀析出
D.用稀释的福尔马林溶液浸泡植物种子【解析】选A。A项,在蛋白质溶液中,加入饱和硫酸铵
溶液,是盐析过程,析出的蛋白质性质并无变化,即没有
新物质生成,不是化学变化;B项,鸡蛋白受热凝固是蛋
白质的变性,是化学变化过程;C项,在蛋白质溶液中加
入硫酸铜溶液,析出沉淀是因为蛋白质变性,属于化学
变化;D项,用稀释的福尔马林溶液杀灭种子上的细菌和微生物,会使这些生物体的蛋白质发生变性,是化学变化。【补偿训练】
(2019·黄山高一检测)有关蛋白质的叙述正确的是
( )
A.蛋白质溶液中,加入浓的氯化铵溶液有沉淀析出,加水后沉淀不溶解
B.蛋白质属于天然高分子化合物C.蛋白质的分子能透过半透膜
D.蛋白质跟浓盐酸作用时呈黄色 【解析】选B。蛋白质中加入浓的铵盐产生沉淀,加水后能够溶解,A项错误;蛋白质为高分子化合物,分子直径较大,不能透过半透膜,C项错误;含苯环的蛋白质与浓硝酸能发生显色反应,而不是浓盐酸,D项错误。 【素养提升】
1.从市场上购得一件白色纺织品,衣服的铭牌上注明衣物的主要的成分是蚕丝,怎样通过简单的方法证明此衣物的真假?提示:从衣物上取一小段线头,放在火上灼烧,闻一下灼烧的气味,若有烧焦羽毛的气味,此衣物为真品,否则为假冒伪劣产品。2.硫酸钡既不溶于水也不溶于酸,可作为造影剂,用于检查消化道有无病变,俗称“钡餐”。但是碳酸钡因为可以溶于胃酸,因此误服后会使人中毒,中毒患者可以通过服用大量蛋清、牛奶或者豆浆来解毒。为什么蛋清、牛奶或者豆浆可以解毒?
提示:牛奶、蛋清、豆浆中含有丰富的蛋白质,而蛋白质与重金属盐作用时,能形成不溶于水的化合物,在一定程度上可以起到缓解毒性的作用。【课堂回眸】
【核心整合】 【素养迁移】
1.有机物R的结构简式如图所示,下列有关R的性质叙述正确的是 ( )A.R的所有原子一定在同一平面上
B.在Ni催化和加热条件下,1 mol R能与5 mol H2发生加成反应
C.R既能与羧酸、醇反应,还能发生加成、氧化反应
D.1 mol R与足量氢氧化钠溶液反应,消耗氢氧化钠的物质的量为2 mol【解析】选C。含有饱和碳原子,具有甲烷的结构特点,
则所有的原子不可能在同一个平面上,故A错误;能与氢
气反应的有醛基和苯环,则在Ni催化和加热条件下,
l mol R能与4 mol H2发生加成反应,故B错误;含有羧
基、羟基,则能与羧酸、醇反应,含有醛基,可发生加成、
氧化反应,所以C选项是正确的;能与氢氧化钠溶液反应的只有羧基,则1 mol R与足量氢氧化钠溶液反应,消耗氢氧化钠的物质的量为1 mol,故D错误。2.阿斯巴甜是市场上最受欢迎的人造甜味剂之一。阿斯巴甜是一种具有清爽甜味的有机化合物,结构简式如图所示。下列说法不正确的是 ( )A.阿斯巴甜属于氨基酸,分子式为C14H18N2O5
B.阿斯巴甜不能发生氧化反应,但能发生取代反应
C.阿斯巴甜分子中共有11种氢原子
D.阿斯巴甜在一定条件下既能与酸反应,又能与碱反应【解析】选B。该有机物结构中含有氨基和羧基,所以阿斯巴甜属于氨基酸,1个分子中含氢原子个数为18,阿斯巴甜的分子式为C14H18N2O5,故A正确;该有机物能够燃烧,发生氧化反应,故B错误;该结构中以苯环侧链取代基为对称轴,共有11种类型的氢原子,故C正确;含-COOH、-NH2可以知道,阿斯巴甜一定条件下既能与酸反应,又能与碱反应,故D正确。3.由于运动员长期从事剧烈超负荷的运动,经常引起关节及其附属结构的损伤,关节炎对运动员来说是一种常见的病症。H是一种治疗关节炎的止痛药,其合成原理如下:下列说法错误的是 ( )
A.M能发生加成、取代、氧化反应
B.用NaHCO3溶液可以检验M中羧基
C.M和H分子中所有原子可能共平面
D.M和H分子中苯环上二氯代物都有4种【解析】选C。M分子中含有苯环、羟基和羧基,能够发
生加成、取代、氧化等反应,A项正确;碳酸氢钠与羧酸
反应,不和羟基反应,B项正确;M和H分子都含有多个饱
和碳原子,具有空间四面体结构,所有原子不可能共平
面,C项错误;M和H分子中苯环上4个氢原子处于对称位
置,只有两种氢原子,如图所示(以M为例) ,二氯代物有4种,取代的位置分别为1与1、2与2、同侧的1与2、异侧1与2,D项正确。4.诗句“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”是对教师的真实写照,从化学角度看诗句中的“丝”和“泪”分别属于什么类物质?
提示:蛋白质和烃。“泪”指的是液态石蜡,液态石蜡属于烃。“丝”中含有的物质是蛋白质。5.在日常生活中油脂摄入过多会导致肥胖,其中瘦身用的非天然油脂非常受一些女士的青睐。天然油脂结构的核心为甘油[HOCH2CH(OH)CH2OH],而瘦身用的非天然油脂结构的核心则为蔗糖(C12H22O11)。该非天然油脂可由直链型的不饱和油酸(C17H33COOH)与蔗糖反应而得,其反应示意图如图所示(注意:图中的反应式不完整):(1)甘油属于油吗?甘油中含有的官能团是什么?
提示:不属于,甘油含有的官能团为羟基,属于醇类物质。
(2)直链型的不饱和油酸能否使溴水因反应褪色?
提示:能。不饱和油酸(C17H33COOH)分子中含有一个碳碳双键,能够与溴发生加成反应,因此不饱和油酸能使溴水褪色。(3)1 mol蔗糖与金属钠反应,最多能生成氢气的物质的量是多少?
提示:4 mol。1个蔗糖分子中含有8个羟基,因此1 mol蔗糖能与8 mol金属钠反应生成4 mol氢气。(4)天然油脂是小分子化合物,而非天然油脂为高分子化合物。对吗?
提示:不对。高分子化合物的相对分子质量达到上万甚至百万,所以该非天然油脂也不属于高分子化合物。 (5)写出完整的化学方程式。
提示:(6)该非天然油脂在稀硫酸的作用下水解,最终可生成几种有机化合物?
提示:3种。该酯在稀硫酸的作用下水解生成蔗糖和不饱和油酸,蔗糖能水解生成葡萄糖和果糖,则最终生成三种有机物。6.有人认为人体是一架缓慢氧化着的“高级机器”,人体在生命过程中也需要不断地补充“燃料”。按照这种观点,你认为人们通常摄入的下列物质哪些可以看作“燃料”,为什么?
(1)淀粉 (2)纯净水 (3)脂肪 (4)蛋白质 (5)食盐提示:(1)(3)(4)可以看作人体的燃料,(2)(5)不行。因
为淀粉属于糖类,糖类是人体的主要供能物质,脂肪能
在体内发生氧化反应提供能量,食物中的蛋白质在体内
被水解为氨基酸后才能吸收,一部分氨基酸再重新合成
人体的蛋白质,另一部分氨基酸氧化分解释放能量,供
生命活动需要。水在人体内主要是作溶剂,不能为人体提供能量;食盐是调味品,在人体中主要是调节体液中的电解质平衡,不能为人体提供能量。7.春季来临时,园林师傅通常需要给树木的根部刷石灰,以防止树木的病虫害,你能叙述其中的原理吗?
提示:利用了蛋白质的变性,石灰的主要成分为Ca(OH)2属于强碱,可以使病虫的蛋白质变性,失去生理活性。【补偿训练】
1.(2019·岳阳高一检测)下列有关物质水解的说法正确的是 ( )
A.蛋白质水解的最终产物是多肽
B.淀粉水解的最终产物是麦芽糖
C.纤维素不能水解成葡萄糖
D.油脂水解产物之一是甘油 【解析】选D。蛋白质水解的最终产物为氨基酸,A错误;淀粉水解的最终产物为葡萄糖,B错误;纤维素水解的最终产物为葡萄糖,C错误;油脂不论碱性水解还是酸性水解都能得到甘油,D正确。2.(2019·南阳高一检测)山梨酸是应用广泛的食品防腐剂,其结构如图,下列关于山梨酸的说法错误的是
( )A.分子式为C6H8O2
B.可使酸性KMnO4溶液褪色
C.1 mol该物质最多可与3 mol Br2发生加成反应
D.可与醇发生取代反应【解析】选C。由结构简式可知分子式为C6H8O2,故A正确;分子中含有碳碳双键,可使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B正确;分子中含有2个碳碳双键,可与溴发生加成反应,1 mol该物质最多可与2 mol Br2发生加成反应,故C错误;分子中含有羧基,可与醇发生取代反应,故D正确。
课堂检测·素养达标
1.(2019·威海高一检测)女儿红是浙江省绍兴市的地方传统名酒,属于发酵酒中的黄酒,用糯米、红糖等发酵而成,除乙醇外,还含有大量人体所需的氨基酸,江南的冬天空气潮湿寒冷,人们常饮用此酒来增强抵抗力。下列有关酒以及乙醇的说法中不正确的是 ( )
A.由于乙醇容易挥发,所以才有“酒香不怕巷子深”的说法
B.由于乙醇能够溶解很多有机物和无机物,所以可用乙醇提取中药的有效成分
C.由于乙醇能够以任意比溶解于水,所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒
D.由于乙醇的密度比水小,所以乙醇中的水可以通过分液的方法除去
【解析】选D。乙醇容易挥发,并且具有香味,“酒香不怕巷子深”的说法就来源于此,故A正确;乙醇常用作有机溶剂,可以将有机物溶解,可用乙醇提取中药的有效成分,再利用其沸点低来获得中药成分,故B正确;乙醇能够以任意比溶解于水,这样可以获得不同浓度的乙醇水溶液,酒厂可以勾兑各种浓度的酒,故C正确;互不相溶的两种液体可以采用分液法来分离,乙醇和水是互溶的,不能分液,可以加入生石灰后蒸馏获得乙醇,故D错误。
2.(2019·海口高一检测)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
【解析】选B。分子式为C4H10O的是醇或醚。若物质可以与金属Na发生反应放出氢气,则该物质是醇,C4H10O可以看作是C4H10的分子中的一个氢原子被羟基—OH取代产生的,—C4H9有4种不同的结构,因此符合该性质的醇的种类也应该是4种。
3.酒精灯的火焰分为三层,由外到内依次为外焰、内焰、焰心,若把一根洁净的铜丝,由外焰逐渐伸入内焰,能观察到的现象是 ( )
A.始终是红色
B.由红色变为黑色
C.在外焰变为黑色,到内焰变为红色
D.在外焰是红色,到内焰变为黑色
【解析】选C。铜丝在酒精灯的外焰被氧化而变为黑色,渐渐伸入内焰时,由于内焰温度低,一些没有燃烧的乙醇蒸气将氧化铜还原而变为红色。
4.(2019·安阳高一检测)“对酒当歌,人生几何”“劝君更尽一杯酒,西出阳关无故人”“何以解忧,唯有杜康”等有关酒的中国古诗词比比皆是,在历史长河中酒不再是一种具体的物质,而成了一种文化的象征。酒的主要成分是一种常见的有机物乙醇。
(1)乙醇是无色有特殊香味的液体,密度比水__________________________。?
(2)工业上用乙烯与水反应可制得乙醇,该反应的化学方程式为?____________
(不写反应条件)。?
(3)属于乙醇的同分异构体的是________(选填编号)。?
A. B.
C.甲醇 D.CH3—O—CH3
E.HO—CH2CH2—OH
【解析】(3)和乙醇互为同分异构体的物质应和乙醇有相同的分子式和不同的结构,符合条件的是D。
答案:(1)小 (2)CH2CH2+H2OCH3CH2OH (3)D
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课堂检测·素养达标
1.(2019·钦州高一检测)在3支试管中分别放有:①1 mL乙酸乙酯和3 mL水
②1 mL溴苯和3 mL水 ③1 mL乙酸和3 mL水。图中3支试管从左到右的排列顺序为 ( )
A.①②③ B.①③②
C.②①③ D.②③①
【解析】选D。几种液体的密度:ρ(溴苯)>ρ(水)>ρ(乙酸乙酯),溶解性:溴苯和乙酸乙酯不溶于水,而乙酸与水混溶,据此可得出答案。
2.(2019·遵义高一检测)下列有关乙酸性质的叙述错误的是 ( )
A.乙酸是有强烈刺激性气味的无色液体,易溶于水和乙醇
B.乙酸的沸点比乙醇高
C.乙酸的酸性比碳酸强,它是一元酸,能与碳酸盐反应
D.在发生酯化反应时,乙酸分子羧基中的氢原子与醇分子中的羟基结合成水
【解析】选D。乙酸是有强烈刺激性气味的无色液体,易溶于水和乙醇,含有一个羧基属于一元酸,酸性强于碳酸,沸点高于乙醇,发生酯化反应时乙酸分子脱羟基。
3.(2019·海南中学高一检测)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,下列叙述正确的是
( )
A.浓硫酸与乙醇发生反应
B.乙醇可以全部反应
C.反应前的混合液中应加入碎瓷片
D.导气管口应插入液面以下
【解析】选C。乙酸、乙醇发生酯化反应时,浓硫酸作催化剂,反应为可逆反应,反应物不能全部反应,导气管口应位于液面上方,C项正确。
4.食醋是一种生活必备的食品调味剂。淘气的胖胖分别向盛有下列物质的玻璃杯中倒入适量食醋,他不会观察到明显现象的是盛哪种物质的玻璃杯 ( )
A.滴加了酚酞的红色NaOH溶液
B.锌粉
C.食盐粉末
D.小苏打粉末
【解析】选C。A中的现象为红色溶液变为无色,B、D两项中均有无色无味的气体产生,C项两种物质不反应,无明显现象。
5.(2019·黄山高一检测)酒精和醋酸是生活里的常用品,下列方法不能将二者鉴别开的是 ( )
A.闻气味
B.分别用来浸泡水壶中的水垢看是否溶解
C.分别滴加NaOH溶液
D.分别滴加紫色石蕊试液
【解析】选C。酒精和醋酸气味不同,可用闻气味的方法鉴别,A不选;水垢的成分是CaCO3和Mg(OH)2,溶于醋酸但不与酒精反应,可鉴别,B不选;酒精和NaOH溶液不反应,醋酸和NaOH溶液反应,但均无明显现象,不能鉴别,C选;醋酸使紫色石蕊试液变红,但酒精不能,可鉴别,D不选。
6.(2019·邯郸高一检测)某有机物的结构简式为HOCH2CHCHCOOH,现有①氯化氢、②溴水、③纯碱溶液、④乙醇、⑤酸性高锰酸钾溶液,试根据该有机物的结构特点,判断在一定条件下,能与其反应的物质是 ( )
A.②④⑤ B.①③④
C.①②③⑤ D.①②③④⑤
【解析】选D。根据有机物结构简式可知分子中含有碳碳双键、羟基和羧基,则碳碳双键能与氯化氢、溴水发生加成反应,羧基能与纯碱反应放出CO2,能与乙醇发生酯化反应,羟基和碳碳双键均能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
7.牛奶放置时间长了会变酸,这是因为牛奶中的乳糖在微生物的作用下分解变成了乳酸,乳酸最初就是从酸牛奶中得到并由此得名的。已知乳酸的结构简式为CH3CH(OH)COOH。
思考:
(1)乳酸能与金属钠反应吗?若能反应,1 mol乳酸与足量钠反应生成氢气的物质的量为多少?
(2)乳酸能与NaHCO3溶液反应吗?若能反应,请写出该反应的化学方程式。
提示:(1)乳酸中含有羟基和羧基,因此可以与金属钠反应,1 mol 乳酸与足量金属钠反应可以生成1 mol H2。
(2)乳酸中含有羧基,可以与NaHCO3反应生成CO2,该反应的化学方程式为CH3CH(OH)COOH+NaHCO3CH3CH(OH)COONa+CO2↑+H2O。
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课堂检测·素养达标
1.(2019·湘潭高一检测)葡萄糖是一种单糖的理由是 ( )
A.它不能发生分解反应
B.不能再水解成更简单的糖
C.分子中只含1个醛基
D.葡萄糖分子中含碳原子数最少
【解析】选B。糖的水解反应与糖的分解反应是不同的,前者有水参加反应,后者的反应物只是糖本身,故A不对;糖分子中含碳原子数的多少,含醛基的多少不能作为区分单糖和多糖的标准,故排除C、D。区分某种糖是否是单糖的依据是看该糖能否水解成更简单的糖,如不能水解成更简单的糖就是单糖。
2.运动员无论是在比赛还是训练时都需要消耗大量的体力,比较快地补充能量,可以饮用葡萄糖水。则葡萄糖在人体内发生的主要反应是 ( )
A.酯化反应 B.氧化反应
C.还原反应 D.水解反应
【解析】选B。葡萄糖在人体内完全氧化,同时为人体生命活动提供能量。
3.(2019·顺义区高一检测)把①蔗糖 ②淀粉 ③纤维素 ④乙酸乙酯在稀硫酸存在的条件下分别进行水解,最终产物只有1种的是 ( )
A.①和② B.只有③
C.只有④ D.只有②和③
【解析】选D。蔗糖的水解产物有葡萄糖和果糖两种;乙酸乙酯的水解产物也有两种。
4.(2019·日照高一检测)下列物质的主要成分不是油脂的是 ( )
A.猪油 B.地沟油
C.花生油 D.汽油
【解析】选D。汽油属于矿物油,主要成分为烃。
【补偿训练】
(2019·大田高一检测)下列物质属于油脂的是 ( )
A. B.CH3COOC2H5
C. D.
【解析】选C。油脂是由高级脂肪酸和甘油()形成的酯。
5.(2019·厦门高一检测)将淀粉水解,并用新制的氢氧化铜悬浊液检验其水解产物的实验中,要进行的主要操作是:①加热;②滴入稀硫酸;③加入新制的氢氧化铜悬浊液;④加入足量的氢氧化钠溶液。以上各步操作的先后顺序排列正确的是
( )
A.①②③④① B.②①④③①
C.②④①③① D.③④①②①
【解析】选B。淀粉水解产物与新制氢氧化铜悬浊液的反应必须在碱性条件下加热到沸腾才能发生,生成砖红色沉淀Cu2O。而淀粉的水解必须在硫酸作催化剂和加热条件下才能进行,因此,须加入足量的氢氧化钠中和作催化剂用的稀硫酸,然后再加入新制的氢氧化铜悬浊液加热至沸腾。
6.(2019·兰州高一检测)下列有机物中,刚开始滴入NaOH溶液会出现分层现象,用水浴加热后分层现象消失的是 ( )
A.乙酸 B.乙酸乙酯
C.甲苯 D.汽油
【解析】选B。乙酸乙酯不溶于冷的NaOH溶液,水浴加热后乙酸乙酯水解生成易溶的乙醇和乙酸钠。
7.(2019·菏泽高一检测)一种新型的甜味剂木糖醇悄悄地走入人们的生活,进入人们的视野,因为木糖醇是一种理想的蔗糖代替品,它具有甜味足,溶解性好,防龋齿,适合糖尿病患者的优点。木糖醇是一种白色粉末状的晶体,分子式为C5H12O5,结构简式为CH2OH(CHOH)3CH2OH。
(1)木糖醇属于糖类化合物吗?
(2)为什么用木糖醇代替蔗糖可以防龋齿?
(3)下列有关木糖醇的叙述中不正确的是________。?
A.木糖醇与葡萄糖、果糖不一样,它不属于单糖
B.木糖醇不能跟新制的Cu(OH)2悬浊液反应生成红色沉淀
C.木糖醇与乙醇属于同系物
D.木糖醇是一种五元醇,可以与羧酸在一定条件下发生酯化反应
提示:(1)从结构来看,木糖醇是一种多元醇,而糖类是一种多羟基醛或多羟基酮,因此木糖醇不属于糖类化合物。
(2)糖类中含有醛基,容易发生氧化反应生成酸类物质,对牙齿有腐蚀作用,易出现龋齿,而木糖醇中没有醛基,不易被氧化,因而可以防龋齿。
(3)C。木糖醇有五个羟基,乙醇只有一个羟基,二者的结构不相似,不属于同系物。
【补偿训练】
(2019·佛山高一检测)某油脂常温呈液态,其中一种成分的结构简式为:
(1)该油脂________(填“能”或“不能”)使溴水褪色。?
(2)写出该油脂在热的NaOH溶液中水解的几种产物:__________、________、________、________。?
【解析】(1)含有17个碳原子和15个碳原子的饱和烃基分别是C17H35—和C15H31—。烃基C17H33—和C15H29—都不饱和,因此该液态油脂能使溴水褪色。
(2)油脂水解时,酯键断开,碱性条件下,羧酸(残基)接—ONa,醇(残基)接H—:
+3NaOHC17H35COONa+C17H33COONa+C15H29COONa+C3H5(OH)3
答案:(1)能 (2)C17H35COONa C17H33COONa
C15H29COONa C3H5(OH)3
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课堂检测·素养达标
1.(2019·潍坊高一检测)下列各类食物中蛋白质含量最丰富的是 ( )
【解析】选D。A中含有丰富的维生素,B中主要含维生素,C中主要含有淀粉,D中主要含有蛋白质。
2.(2019·邯郸高一检测)关于蛋白质的叙述中,不正确的是 ( )
A.蛋白质是一种高分子化合物
B.蛋白质是一种基本营养物质
C.为了鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是人造丝,可选用灼烧的方法进行鉴别
D.人的皮肤上不慎沾染浓硝酸后变黄是物理变化
【解析】选D。蛋白质是由氨基酸连接而成的高分子化合物,故A项正确;蛋白质、油脂、糖类是食物中的基本营养物质,故B项正确;蛋白质灼烧会产生烧焦羽毛的气味,蚕丝的主要成分是蛋白质,而人造丝的主要成分是纤维素,所以可以鉴别,故C项正确;蛋白质的显色反应是化学变化,故D项错误。
3.(2019·娄底高一检测)下列物质可以使蛋白质变性的是( )
①福尔马林(甲醛水溶液) ②酒精 ③KMnO4溶液 ④硫酸钠 ⑤硫酸铜 ⑥双氧水 ⑦硝酸
A.除④⑦外 B.除③⑥外
C.除④外 D.除②⑥外
【解析】选C。福尔马林中的甲醛、酒精均属于有机物,能使蛋白质变性;KMnO4溶液、双氧水等强氧化剂,硫酸铜等重金属盐,硝酸等酸均能使蛋白质变性。
4.“民以食为天,食以安为先”。劣质奶粉中的蛋白质的含量低于0.37%,被称为“空壳奶粉”。下列有关说法正确的是 ( )
A.蛋白质是重要的营养物质,它有助于食物的消化和排泄
B.蛋白质在淀粉酶的作用下,可水解成葡萄糖等
C.在家庭中可采用灼烧法定性检查奶粉中是否含有蛋白质,蛋白质燃烧可产生特殊的气味
D.蛋白质水解的产物不可在人体内重新合成蛋白质
【解析】选C。蛋白质是营养物质,它在人体内可以在蛋白酶的作用下水解成氨基酸,并可在人体内重新合成蛋白质,蛋白质还有两大性质,即“颜色反应”和“燃烧反应”,某些蛋白质遇到浓硝酸时,可以显黄色,在燃烧时,可以产生特殊的气味,所以只有C项正确。
5.(2019·临汾高一检测)下列叙述不正确的是 ( )
A.蛋白质属于天然有机高分子化合物,没有蛋白质就没有生命
B.所有蛋白质遇浓硝酸都变黄,称为显色反应
C.“一带一路”被誉为现代“丝绸之路”。丝绸的成分为蛋白质,主要含C、H、O、N元素
D.可以用灼烧法来鉴别蛋白质
【解析】选B。不是所有蛋白质与浓硝酸都会发生显色反应,只有含苯环的蛋白质才能遇浓硝酸显黄色,不含苯环的蛋白质没有这一性质,B错误。
6.蛋白质是生命的基础,没有蛋白质就没有生命。
(1)蛋白质分子中主要含有____________四种元素。?
(2)蛋白质是人体必需的营养物质之一,下列各类食物中,蛋白质含量最丰富的是________(填字母)。?
(3)蛋白质在一定条件下能发生变性,从而失去生理活性。万一误服硫酸铜溶液,此时应立即做怎样的处理?
_______________________________________________________________。?
【解析】(1)蛋白质的主要构成元素有碳、氢、氧、氮,除此之外还有硫、磷、铁、锌等元素;(2)蛋白质的来源有两种:一种是动物性蛋白质,如鸡、鸭、鱼、肉、蛋等;另一种是植物性蛋白质,如水果、蔬菜、豆类等,其中以动物性蛋白质含量最为丰富;(3)硫酸铜是重金属盐,误服硫酸铜溶液,应立即喝大量的牛奶或鸡蛋清来缓解毒性,以减轻人体蛋白质中毒的程度。
答案:(1)碳、氢、氧、氮 (2)C (3)喝大量牛奶或鸡蛋清
7.(2019·泰安高一检测)在澄清的蛋白质(分子结构中含有苯环)溶液中加入以下几种物质:
(1)加入大量饱和食盐水,现象为____________,此过程称为______。 ?
(2)加入甲醛溶液,现象为________________,此过程称为蛋白质的______________。 ?
(3)加入浓硝酸并微热,现象为________________,这是由于浓硝酸与蛋白质发生了______反应。 ?
【解析】饱和NaCl溶液能使蛋白质凝结成固体析出,称为盐析;甲醛能使蛋白质变性,以固体形式析出;蛋白质(含苯环)遇浓硝酸变黄,发生显色反应。
答案:(1)产生白色沉淀 盐析 (2)产生白色沉淀 变性
(3)蛋白质变为黄色 显色
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课时素养评价 二十
乙 酸
(40分钟 70分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分)
1.(2019·哈尔滨高一检测)李时珍《本草纲目》“酸温。散解毒,下气消食……少饮和血行气……”根据中医理论,蛔虫“得酸则伏”吃醋可缓解蛔虫病带来的胃肠绞痛。
下列物质中,在一定条件下能与醋酸发生反应的是 ( )
①食盐 ②乙醇 ③氢氧化铜 ④金属铝 ⑤氧化镁 ⑥碳酸钙
A.①③④⑤⑥ B.②③④⑤⑥
C.①②④⑤⑥ D.全部
【解析】选B。醋酸是一种有机酸,具有酸的通性,与乙醇发生酯化反应,与Cu(OH)2发生中和反应;与活泼金属Al反应置换出H2;与碱性氧化物MgO等反应;与盐反应,如Na2CO3、CaCO3等。
【补偿训练】
(2019·湛江高一检测)如图是某有机物分子的空间填充模型,黑色的是碳原子,白色的是氢原子,灰色的是氧原子。该物质不具有的性质是 ( )
A.与氢氧化钠反应
B.与稀硫酸反应
C.发生酯化反应
D.使紫色石蕊溶液变红
【解析】选B。由比例模型知,该物质为CH3COOH,显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,能与NaOH反应,能与醇发生酯化反应,故选B项。
2.(2019·哈尔滨高一检测)若将转化为,可使用的试剂是
( )
A.Na B.NaOH C.Na2CO3 D.NaHCO3
【解析】选A。—COOH和—OH均与Na发生置换反应,可实现转化;—OH与NaOH、Na2CO3、NaHCO3均不反应。
3.(2019·济南高一检测)实验室制取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,叙述正确的是 ( )
A.石蕊层仍为紫色,有机层无色
B.石蕊层有两层,上层为紫色,下层为蓝色
C.石蕊层为三层环,由上而下是蓝、紫、红
D.石蕊层为三层环,由上而下是红、紫、蓝
【解析】选D。依据石蕊遇酸变红,遇碱变蓝判断:上层乙酸乙酯中溶有乙酸,中间为石蕊溶液本身的颜色,下层为饱和碳酸钠溶液,显碱性,能使石蕊溶液显蓝色。
4.(2019·中山高一检测)将CH3COOH和H18O—C2H5混合发生酯化反应,已知酯化反应是可逆反应,反应达到平衡后,下列说法正确的是 ( )
A.18O存在于所有物质里
B.18O仅存在于乙醇和乙酸乙酯里
C.18O仅存在于乙醇和水里
D.有的乙醇分子可能不含18O
【解析】选B。由CH3COOH+H18O—C2H5可知,18O存在于乙醇和乙酸乙酯中,B项正确。
5.能一次将CH3COOH、CH3CH2OH、、四种物质鉴别出来的试剂是
( )
A.H2O B.Na2CO3溶液
C.CCl4溶液 D.NaHSO4溶液
【解析】选B。CH3COOH、CH3CH2OH均溶于H2O、NaHSO4溶液,不分层,无法鉴别,A、D项不正确;CH3COOH、CH3CH2OH、、均溶于CCl4溶液,无法鉴别,C项不正确;CH3COOH与Na2CO3反应产生气泡,Na2CO3溶液与乙醇互溶,Na2CO3与、分层,油层在上层的是苯,在下层的是,故B项正确。
【补偿训练】
(2019·宜城高一检测)以下用于除去乙酸乙酯中乙酸和乙醇杂质的最好试剂是
( )
A.饱和碳酸钠溶液 B.氢氧化钠溶液
C.苯 D.水
【解析】选A。饱和碳酸钠溶液能溶解乙醇,吸收乙酸,同时降低乙酸乙酯的溶解度。
6.(2018·全国卷Ⅰ)在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是 ( )
【解析】选D。乙酸乙酯的制备实验中由于最终得到的乙酸乙酯不能溶解在水中,所以分离的方法是分液而非蒸发,所以答案选D。
7.(2019·江阴高一检测)如图是分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图。
在上述实验过程中,所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
【解析】选B。乙酸钠和乙醇均在下层,乙酸乙酯在上层,分液后将下层液体A蒸馏,可将乙醇蒸出,然后在乙酸钠中加入H2SO4使之反应生成乙酸,再将乙酸蒸出。
8.丙酸钠对于霉菌、酵母菌及细菌等具有广泛的抗菌作用,在酸性pH中最活泼,常用作食品保鲜剂,适于糕点中作防腐剂和用作面包防霉剂。丙酸钠对人体几乎无毒性。以丙酸为原料经氢氧化钠中和而制得。下列有关丙酸的说法中不正确的是 ( )
A.丙酸遇紫色石蕊溶液变红
B.丙酸与烧碱的反应不是取代反应
C.丙酸与乙酸互为同系物
D.丙酸存在多种羧酸类同分异构体
【解析】选D。丙酸显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,A正确;丙酸与烧碱的反应是酸碱中和反应,不是取代反应,B正确;丙酸与乙酸是只相差一个CH2的羧酸,互为同系物,C正确;丙酸不存在羧酸类同分异构体,D错误。
9.(2019·聊城高一检测)在同温、同压下,某有机物与过量Na反应得到V1 L氢气,另取一份等量的该有机物与足量NaHCO3反应得V2 L二氧化碳,若V1=V2≠0,则有机物可能是 ( )
A. B.
C.HOCH2CH2OH D.CH3COOH
【解析】选A。钠既能与羟基反应,又能与羧基反应,且2—OH～H2或2—COOH～H2、—COOH～CO2;由题意知该有机物中既有羧基又有羟基,且羧基和羟基个数相等,故A项中的物质符合要求。
10.苹果酸有特殊的酸味,主要用于食品和医药行业。苹果酸的结构简式为,下列说法正确的是 ( )
A.苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种
B.1 mol苹果酸可与3 mol NaOH发生中和反应
C.1 mol苹果酸与足量金属Na反应生成1 mol H2
D.HOOC—CH2—CH(OH)—COOH与苹果酸互为同分异构体
【解析】选A。A项,苹果酸中含—OH和—COOH两种均能发生酯化反应的官能团;B项,1 mol苹果酸可与2 mol NaOH发生中和反应;C项,1 mol苹果酸与足量Na反应生成1.5 mol H2;D项,二者为同一物质。
二、非选择题(本题包括2小题,共30分)
11.(15分)(2019·吉安高一检测)烃A的产量能衡量一个国家石油化工发展水平,F的碳原子数为D的两倍,以A、D为原料合成F和高分子化合物E,其合成路线如图所示:
(1)A的结构式为___________________________;?
B中决定性质的重要原子团的名称为________。?
(2)写出反应的化学方程式:①: ______________________;?
反应类型: ______________________。?
②: ______________________;?
反应类型: ______________________。?
(3)实验室怎样区分B和D?______________________。?
【解析】衡量一个国家石油化工发展水平的是乙烯的产量,根据框图,B为乙醇,C为乙醛,E为聚乙烯,F为某酸乙酯。因为F中碳原子数为D的两倍,所以D为乙酸,F为乙酸乙酯。
答案:(1) 羟基
(2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 氧化反应
CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 酯化反应(或取代反应)
(3)分别取少量待测液于试管中,滴加少量石蕊溶液,若溶液变红,则所取待测液为乙酸,另一种为乙醇(或其他合理方法)
12.(15分)(2019·开封高一检测)分子式为C2H4O2的有机化合物A具有如下性质:
①A+Na迅速产生气泡;
②A+CH3CH2OH有香味的物质。
(1)根据上述信息,对该化合物可作出的判断是__________________________。?
A.一定含有—OH
B.一定含有—COOH
C.有机化合物A为乙醇
D.有机化合物A为乙酸
(2)A与金属钠反应的化学方程式为________________。?
(3)化合物A和CH3CH2OH反应生成的有香味的物质的结构简式为_________。?
(4)有机化合物B分子式为C2H4O3,与Na反应迅速产生H2,且1 mol B与足量Na反应放出1 mol H2,则B的结构简式为_____________________。?
【解析】(1)根据A的分子式及A的化学性质推知A为乙酸。(3)乙醇和CH3COOH发生酯化反应生成乙酸乙酯。(4)与Na反应迅速,则含有—COOH,且产生H2与消耗B的物质的量比为1∶1,根据分子式,则必含—OH,B的结构简式为HOCH2COOH。
答案:(1)BD
(2)2CH3COOH+2Na2CH3COONa+H2↑
(3)CH3COOCH2CH3 (4)HOCH2COOH
(20分钟 30分)
一、选择题(本题包括2小题,每小题7分,共14分)
13.(2019·南昌高一检测)乙酸分子的结构式为,下列反应及断键部位正确的是 ( )
(1)乙酸的电离,是①键断裂
(2)乙酸与乙醇发生酯化反应,是②键断裂
(3)在红磷存在时,Br2与CH3COOH的反应:CH3COOH+Br2CH2BrCOOH+HBr,是③键断裂
(4)乙酸变成乙酸酐的反应:
,是①②键断裂
A.仅(1)(2)(3) B.(1)(2)(3)(4)
C.仅(2)(3)(4) D.仅(1)(3)(4)
【解析】选B。乙酸电离出H+时,断裂①键;在酯化反应时酸脱羟基,断裂②键;与Br2的反应,Br取代了甲基上的氢,断裂③键;生成乙酸酐的反应,一分子断裂①键,另一分子断裂②键,所以B正确。
【补偿训练】
(2019·沈阳高一检测)将含有一个羟基的化合物A 10 g,与乙酸反应生成乙酸某酯11.85 g,并回收到未反应的A 1.3 g,则A的相对分子质量约为( )
A.98 B.116 C.158 D.278
【解析】选B。设该化合物为ROH,其相对分子质量为x,实际参加反应的A的质量为10 g-1.3 g=8.7 g,则反应的化学方程式可表示为
ROH+CH3COOHCH3COOR+H2O ΔMr
x 42
8.7 g 11.85 g-8.7 g
=,解得:x=116,故A的相对分子质量约为116。
14.(2019·宝鸡高一检测)某有机物X能发生水解反应,水解产物为Y和Z。同温同压下,相同质量的Y和Z的蒸气所占体积相同,化合物X是 ( )
①乙酸丙酯 ②甲酸乙酯 ③乙酸甲酯 ④乙酸乙酯
A.①② B.③④
C.②③ D.①④
【解析】选A。饱和一元羧酸的相对分子质量等于碳原子数比它多1的饱和一元醇的相对分子质量,即乙酸的相对分子质量等于丙醇的相对分子质量,甲酸的相对分子质量等于乙醇的相对分子质量。
二、非选择题(本题包括1小题,共16分)
15.(2019·泰安高一检测)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____________、____________。?
【装置设计】甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置:
请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为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?__________________________。?
【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。
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
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课时素养评价 二十一
糖类 油脂
(30分钟 50分)
一、选择题(本题包括4小题,每小题5分,共20分)
1.(2019·珠海高一检测)葡萄糖(C6H12O6)是一种重要的营养物质,下列关于葡萄糖的说法中,正确的是( )
A.葡萄糖是一种单糖,能发生水解反应
B.葡萄糖分子中有6个碳原子、6个水分子
C.常温下,葡萄糖可与新制的Cu(OH)2悬浊液反应
D.1 mol葡萄糖完全燃烧需要6 mol氧气
【解析】选D。A项,葡萄糖是单糖,不能发生水解反应,错误;B项,葡萄糖分子中氢原子与氧原子的个数比为2∶1,但不是以水分子的形式存在,错误;C项,葡萄糖和新制的Cu(OH)2悬浊液反应必须加热,错误;D项,理论计算时,葡萄糖的分子式可变形为C6(H2O)6,正确。
2.(2019·深圳高一检测)下列各组物质中,互为同分异构体的是 ( )
A.植物油和脂肪 B.蔗糖、麦芽糖
C.淀粉、纤维素 D.葡萄糖、蔗糖
【解析】选B。植物油和脂肪中含有的烃基的个数不同,因此二者的分子式不同,故不是同分异构体,A项错误;蔗糖和麦芽糖的分子式均为C12H22O11,二者结构不同,故属于同分异构体,故B项正确;淀粉和纤维素均属于混合物,二者不属于同分异构体,故C项错误;葡萄糖属于单糖,而蔗糖属于二糖,二者分子式不同,故不属于同分异构体,D项错误。
【补偿训练】
(2019·石家庄高一检测)下列对于淀粉和纤维素的叙述正确的是( )
A.两者都为糖类,所以都有甜味
B.两者互为同分异构体
C.两者具有相同的通式,所以化学性质相同
D.两者碳元素的质量分数相等
【解析】选D。淀粉和纤维素分子式均为(C6H10O5)n,故D项正确。
3.(2019·泰安高一检测)某有机物结构简式如图所示,它在一定条件下发生水解反应,产生一种醇和一种酸,在水解时发生断裂的键是 ( )
A.①④ B.③⑤
C.②⑥ D.②⑤
【解析】选B。酯化反应中羧酸脱去羟基(—OH),与醇中羟基上的氢原子结合生成水,形成新化学键。酯水解时,同样在α键处断裂,即上述有机物水解时,断裂的键应是③⑤。
【补偿训练】
(2019·遵义高一检测)乙酸乙酯在NaOH的重水(D2O)溶液中加热水解,其产物是 ( )
A.CH3COOD、C2H5OD
B.CH3COONa、C2H5OD、HOD
C.CH3COONa、C2H5OH、HOD
D.CH3COONa、C2H5OD、H2O
【解析】选B。乙酸乙酯的碱性水解可分为两步,乙酸乙酯先与D2O反应,生成CH3COOD和C2H5OD,然后CH3COOD再与NaOH反应,生成物为CH3COONa和HOD。
4.(2019·东城高一检测)在一定条件下,动植物油脂与醇反应可制备生物柴油,化学方程式如下:
下列叙述错误的是 ( )
A.生物柴油由可再生资源制得
B.生物柴油是不同酯组成的混合物
C.动植物油脂是高分子化合物
D.“地沟油”可用于制备生物柴油
【解析】选C。制备生物柴油的动植物油脂及短链醇可以再生,A项正确;生物柴油为不同酯类组成的混合物,B项正确;动植物油脂为高级脂肪酸的甘油酯,不是高分子化合物,C项错误;“地沟油”中含有油脂,可以用于制备生物柴油,D项正确。
二、非选择题(本题包括1小题,共10分)
5.(2019·海口高一检测)纯净的油脂是无色、无味的。但一般油脂,尤其是植物油,有的带有香味或特殊的气味,并且有色。这是因为天然油脂中往往溶有维生素和色素。生活中,由于保管不善,久置于空气中的油脂会产生难闻的气味,这种变化叫油脂的酸败。
(1)为什么油脂容易发生酸败?
(2)试从结构的角度分析预防油脂变质可以采取的措施。
提示:(1)油脂酸败的实质是由于油脂中的碳碳双键受到空气中的氧、水或微生物作用氧化成过氧化物,过氧化物继续分解,产生一些具有特殊气味的低分子醛、酮或羧酸等。
(2)油脂中含有一定数量的碳碳双键,碳碳双键容易发生氧化反应,也容易发生加成反应,可通过与氢气的加成反应减少油脂中的碳碳双键,从而防止油脂变质。
一、选择题(本题包括2小题,每小题5分,共10分)
6.(2019·张家口高一检测)只用一种试剂就可以鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液、淀粉溶液,这种试剂是 ( )
A.NaOH溶液 B.新制的Cu(OH)2悬浊液
C.碘水 D.Na2CO3溶液
【解析】选B。新制的Cu(OH)2悬浊液遇乙酸溶液溶解,与葡萄糖溶液加热产生砖红色沉淀,与淀粉溶液混合无明显现象。
7.(2019·洛阳高一检测)某羧酸酯的分子式为C18H26O5,1 mol该酯完全水解可得到1 mol羧酸和2 mol乙醇,该羧酸的分子式为 ( )
A.C14H18O5 B.C14H16O4
C.C16H22O5 D.C16H20O5
【解析】选A。由1 mol酯(C18H26O5)完全水解可得到1 mol羧酸和2 mol乙醇可知,该酯为二元酯,分子中含有2个酯基(—COO—),结合酯的水解反应原理可得“1 mol C18H26O5+2 mol H2O1 mol羧酸+2 mol C2H5OH”,再结合质量守恒定律推知,该羧酸的分子式为C14H18O5。
二、非选择题(本题包括1小题,共10分)
8.(2019·泰安高一检测)根据下列变化关系:
请填空:
(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___________________ ( )。 ?
【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Cu(OH)2悬浊液反应,所以水解后先加NaOH溶液中和H2SO4才可与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。
答案:(1)葡萄糖 NaOH 中和稀硫酸
(2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 氧化反应
CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 酯化反应
【补偿训练】
某有机物A化学式为CxHyOz,15 g A完全燃烧生成22 g CO2和9 g H2O。
(1)该有机物的最简式为___________________。?
(2)若A和Na2CO3溶液混合,有气体放出,和醇能发生酯化反应,则A的结构简式为___________________________。?
(3)若A分子中含有6个碳原子,具有多元醇和醛的性质,则其结构简式为__。?
A在一定条件下可以得到乙醇,化学方程式为????????????????__。?
【解析】根据燃烧产物只有CO2和H2O,说明有机物中一定含有C、H元素,由CO2、H2O的质量分别算出m(C)、m(H),当m(C)+m(H)<15 g时,说明A中还含有氧元素,m(O)=15 g-[m(C)+m(H)] g,从而确定A的最简式,最后根据性质来确定A的结构简式。
(1)15 g有机物中C、H、O元素的质量分别为m(C)=×12 g·mol-1=
6 g,m(H)=×2×1 g·mol-1=1 g,m(O)=15 g-6 g-1 g=8 g,所以x∶y∶z=∶∶=1∶2∶1,故有机物A的最简式为CH2O。
(2)能与Na2CO3溶液反应放出气体,且能与醇发生酯化反应,则含有—COOH,又因为最简式为CH2O,故A的结构简式为CH3COOH。(3)因为A中有6个碳原子,可见其化学式为C6H12O6,有多个羟基和一个醛基,属于糖类物质,可知A为葡萄糖,其结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO。葡萄糖在一定条件下可以发酵得到乙醇,化学方程式为C6H12O62C2H5OH+2CO2↑。
答案:(1)CH2O (2)CH3COOH
(3)CH2OH(CHOH)4CHO
C6H12O62C2H5OH+2CO2↑
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课时素养评价 二十二
蛋 白 质
(30分钟 50分)
一、选择题(本题包括3小题,每小题7分,共21分)
1.(2019·顺义区高一检测)蛋白质是一切生命的物质基础,是维持人体健康和促进身体发育的先决条件,补充优质蛋白质更可帮助体弱者直接增强抵抗力,维护身体健康。下列关于蛋白质的叙述正确的是 ( )
A.向蛋白质溶液中分别加入NaCl溶液、CuSO4溶液,其过程均是不可逆的
B.重金属盐使蛋白质分子变性,但是吞“钡餐”(主要成分是硫酸钡)不会引起中毒
C.温度越高,酶对某些生化反应的催化效率就越高
D.医疗上用75%的酒精杀菌消毒,是利用了酒精可以使蛋白质盐析的性质
【解析】选B。向蛋白质溶液中加入NaCl溶液发生盐析,再加水能恢复,向蛋白质溶液中加CuSO4溶液,蛋白质变性,其过程是不可逆的;硫酸钡既不溶于水又不溶于酸,不能使蛋白质变性,对人无毒;温度太高,酶会变性;酒精可以使蛋白质变性。
【补偿训练】
(2019·合肥高一检测)鉴别淀粉、蛋白质、葡萄糖水溶液,依次可分别使用的试剂和对应的现象正确的是 ( )
A.碘水,变蓝色;浓硝酸,变黄色;新制Cu(OH)2悬浊液,砖红色沉淀
B.浓硝酸,变黄色;新制Cu(OH)2悬浊液,砖红色沉淀;碘水,变蓝色
C.新制Cu(OH)2悬浊液,砖红色沉淀;碘水,变蓝色;浓硝酸,变黄色
D.碘水,变蓝色;新制Cu(OH)2悬浊液,砖红色沉淀;浓硝酸,变黄色
【解析】选A。鉴别物质时需用其特征反应,观察特征现象。淀粉遇碘水变蓝色;蛋白质遇浓硝酸发生显色反应,产生黄色沉淀;葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液混合加热至沸腾产生砖红色沉淀。
2.(2019·钦州高一检测)下列说法正确的是 ( )
A.糖类、油脂、蛋白质都能发生水解反应
B.糖类、油脂、蛋白质都是由C、H、O三种元素组成的
C.糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物
D.油脂有油和脂肪之分,但都属于酯
【解析】选D。糖类包括单糖、双糖和多糖,双糖和多糖能水解,单糖不能水解,A项错误;糖类、油脂都是由C、H、O三种元素组成的,蛋白质除含有C、H、O三种元素之外,还含有N、P、S元素等,B项错误;糖类中多糖如淀粉、纤维素和蛋白质均是高分子化合物,而单糖、双糖及油脂的相对分子质量不是很大,所以不是高分子化合物,C项错误;油脂是由高级脂肪酸和甘油经酯化反应生成的酯,D项正确。
3.(2019·贵阳高一检测)下列关于蛋白质的叙述中正确的是 ( )
A.天然蛋白质组成元素只有碳、氢、氧、氮四种
B.加热会使蛋白质变性,因此食生鸡蛋所获营养价值更高
C.向鸡蛋清中加入食盐,会使蛋白质凝固变性
D.用一束光线照射蛋白质溶液,可以产生丁达尔现象
【解析】选D。天然蛋白质主要由C、H、O、N四种元素组成,除此之外,还含有少量S、P等;蛋白质受热后变性,失去原有的可溶性和生理作用,但熟鸡蛋更易被消化吸收,其水解最终产物仍为α-氨基酸;向鸡蛋清中加入食盐,蛋白质析出,该过程为盐析,而不是变性;蛋白质溶液具有胶体的性质。
二、非选择题(本题包括1小题,共9分)
4.(2019·邯郸高一检测)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:
①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”)。?
②吃饭时,咀嚼米饭一会儿后感觉有甜味,是因为淀粉发生了________(填字母)反应。?
A.分解 B.水解 C.裂解
(2)在日常生活中,下列做法错误的是________(填字母)。?
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
(3)在鸡蛋清溶液中加入以下各物质时:
①加入大量饱和食盐水,现象为___________________________,此过程叫蛋白质的__________________。?
②加入浸制动物标本时用的福尔马林(主要成分为甲醛),现象为________
________,此过程称为蛋白质的______________。?
③加入浓硝酸并微热,现象为__________________,这是由于浓硝酸与蛋白质发生了__________________反应的缘故。?
【解析】(1)①花生油属于油脂。②米饭里的主要营养物质是淀粉,淀粉在酶作用下发生水解得到有甜味的糖。
(2)毛织品主要成分为蛋白质,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,D项错误。
答案:(1)①油脂 ②B (2)D
(3)①产生沉淀 盐析
②产生沉淀 变性 ③变黄色 显色
一、选择题(本题包括2小题,每小题5分,共10分)
5.(2019·大庆高一检测)下列关于蛋白质性质的说法不正确的是 ( )
A.蛋白质溶液中加入任何盐溶液,都会使蛋白质发生变性
B.某些蛋白质遇到浓硝酸时(微热条件)会显示黄色
C.蛋白质被灼烧时,产生特殊的气味
D.天然蛋白质水解的最终产物为多种氨基酸
【解析】选A。蛋白质溶液中加入盐溶液时,有两种情况:当加入重金属盐溶液时,蛋白质会发生变性而失去蛋白质的生理活性,该过程是不可逆的,当加入高浓度的轻金属盐溶液时,蛋白质因在水中的溶解度降低而析出,该过程是可逆的,称为盐析,A错误;某些含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸时(微热条件)会显示黄色,发生显色反应,B正确;蛋白质被灼烧时,产生烧焦羽毛的特殊的气味,C正确;天然蛋白质分子水解时,最终可得到多种氨基酸,D正确。
6.(2019·郴州高一检测)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
【解析】选D。甲烷燃烧时,产生明亮的淡蓝色火焰,而乙烯燃烧时,火焰明亮且有黑烟产生;酸性KMnO4溶液加入苯中,液体分层,上层为苯,而CCl4加入酸性KMnO4溶液中,液体也分层,下层为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;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。
二、非选择题(本题包括1小题,共10分)
7.(2019·西城区高一检测)应用所学知识回答下列问题:
(1)分子中含有的官能团是________。?
(2)下列有关说法正确的是________(填字母,下同)。?
A.蛋白质中只含C、H、O三种元素
B.油脂在人体中发生水解的产物是氨基酸
C.糖类并不都有甜味
D.糖类都能发生水解反应
(3)下列叙述中,正确的是________。?
A.蚕丝、棉花和羊毛的主要成分都是纤维素
B.我们所吃的豆腐中主要含有蛋白质
C.“非典”元凶冠状病毒是一种油脂
D.生物实验室用福尔马林(40%的甲醛溶液)保存生物标本
(4)下列物质对蛋白质的化学性质具有明显影响的是______,如果你发现有人误服重金属盐而出现了轻微中毒症状,需要你马上对病人进行抢救,你认为下述物质中可以应用的是________。?
A.重晶石 B.蓝矾 C.碘酒 D.高锰酸钾 E.酒精 F.生牛奶 G.熟鸡蛋
【解析】(1)该分子属于氨基酸,含—NH2和—COOH两种官能团。
(3)棉花的主要成分是纤维素,蚕丝、羊毛、豆腐、病毒的主要成分都是蛋白质。
(4)蓝矾、碘酒、高锰酸钾、酒精等物质都能使蛋白质变性,蛋白质的变性属于化学变化。重晶石的主要成分是硫酸钡,它既不溶于水又不溶于酸,不能使蛋白质变性,对人无毒。生牛奶中含有较多的未变性的蛋白质,熟鸡蛋中蛋白质已经变性了。
答案:(1)氨基 (—NH2)、羧基(—COOH) (2)C (3)BD (4)BCDE F
【补偿训练】
实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNp)的分子组成。取w g该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧,生成CO2、H2O和N2。现用如图所示装置进行实验(铁架台、铁夹、酒精灯等未画出),回答下列问题:
(1)实验开始时,首先打开止水夹a,关闭止水夹b,通一段时间的纯氧,这样做的目的是??????????????????????????__;?
之后则需关闭止水夹________________,打开止水夹________。?
(2)图示装置中需要加热的有(填装置代号) __________________。?
操作时应先点燃________处的酒精灯。?
(3)装置A中发生反应的化学方程式为?????????????__。?
(4)装置D的作用是?????????__。?
(5)读取N2所排水的体积时,要注意:?????????????_。?
(6)实验中测得N2的体积为V mL(已换算成标准状况)。为确定此氨基酸的分子式,还需得到的数据有(填字母)________。?
A.生成二氧化碳气体的质量
B.生成水的质量
C.通入氧气的体积
D.该氨基酸的摩尔质量
(7)如果将装置中B、C连接顺序变为C、B,该实验的目的能否达到?简述理由:
?_________________________。?
【解析】本实验的原理是通过测量氨基酸样品燃烧产生的CO2和H2O的质量,以及生成的氮气的体积,从而确定各元素的物质的量之比,进而确定分子式。在实验开始前通一段时间的纯氧,这样做的目的是排尽装置中的空气,避免对后续实验造成干扰,之后则需关闭止水夹a并打开止水夹b ;氨基酸的燃烧需要加热,用铜网除去未完全反应的氧气也需加热,为减小误差应先加热铜网;浓硫酸的作用是吸收产生的水蒸气,碱石灰的作用是吸收产生的CO2,因为O2也不溶于水,所以在用排水法收集N2之前应该用热的铜网将其除净;测量N2的体积时,必须要保证集气瓶中的N2的压强和外界大气压相等,所以一定要使量筒内的液面与广口瓶内的液面相平,以消除液体压强的影响,另外读数时视线要与凹液面最低处在同一水平线上;确定氨基酸的分子式,须知道样品燃烧产生的CO2、H2O、N2的质量,还有该氨基酸的摩尔质量;因碱石灰可同时吸收CO2和H2O,若B、C顺序颠倒将使实验结果缺少数据,无法确定其分子式,不能达到实验目的。
答案:(1)将装置中的空气赶尽 a b
(2)A、D D
(3)CxHyOzNp+(x+-)O2xCO2+H2O+N2
(4)除去过量的O2,保证最终收集到的为N2
(5)E、F液面相平;视线应与刻度线和凹液面最低处相平
(6)A、B、D
(7)不能。碱石灰可同时吸收CO2和H2O,将使实验结果缺少数据,无法确定其分子式
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课时素养评价 十九
乙 醇
(40分钟 70分)
一、选择题(本题包括9小题,每小题5分,共45分)
1.(2019·洛阳高一检测)下列说法正确的是 ( )
A.乙醇的分子式为CH3CH2OH
B.乙醇可与NaOH溶液反应
C.乙醇、乙烷和苯都可以与钠反应生成氢气
D.乙醇是一种可再生能源
【解析】选D。乙醇的分子式为C2H6O,故A项错误;乙醇能与金属钠反应,但不与NaOH溶液反应,故B项错误;乙烷和苯都不与钠发生反应,故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产出粮食,而粮食是生产乙醇的重要原料,所以乙醇属于可再生能源,故D项正确。
2.(2019·成都高一检测)下列物质不能用于从碘水中萃取碘的是 ( )
A.乙醇 B.苯 C.四氯化碳 D.直馏汽油
【解析】选A。碘在乙醇、苯、四氯化碳、直馏汽油中的溶解度均比在水中的溶解度大,且苯、四氯化碳、直馏汽油三者与水互不相溶,故它们均可从碘水中萃取碘。而乙醇与水互溶无法从碘水中萃取碘。
3.在中国,每年由于酒后驾车引发的交通事故达数万起;而造成死亡的事故中50%以上都与酒后驾车有关,酒后驾车的危害触目惊心,已经成为交通事故的第一大“杀手”。“喝酒不开车,开车不喝酒”,酒后驾驶是一种违法行为。酒精的化学式为C2H5OH。下列有关酒精的说法正确的是 ( )
A.酒精中氢元素的质量分数最大
B.酒精中碳、氢元素的质量比为1∶3
C.酒精属于有机物
D.酒精分子中6个氢原子都可以与钠反应
【解析】选C。酒精中C、H、O的质量比为12∶3∶8,C、H的质量比为4∶1,故A、B错误。酒精分子中只有—OH上的氢原子可以与钠反应,故D错误。
【补偿训练】
1.(2019·大庆高一检测)根据乙醇的分子结构及性质判断下列说法正确的是
( )
A.乙醇分子中只含有共价键
B.乙醇在铜催化共热下与O2反应,只有O—H键断裂
C.金属钠能置换出乙醇分子中的所有氢原子
D.乙醇燃烧只生成CO2和H2O
【解析】选A。乙醇分子结构中,只有共价键无离子键,A正确;乙醇在铜催化共热条件下与O2反应,断裂O—H键和与氧相连C上的C—H键,B错误;金属钠只能置换出羟基上的氢原子,C错误;乙醇不充分燃烧时可生成CO,D错误。
2.酒,素有“百药之长”之称,将强身健体的中药与酒“溶”于一体的药酒,不仅配制方便、药性稳定、安全有效,而且因为酒中的酒精是一种良好的半极性有机溶剂,中药的各种有效成分都易溶于其中,药借酒力、酒助药势而充分发挥其效力,提高疗效。下列有关酒和酒精的说法中正确的是 ( )
A.酒精在水溶液中能电离出少量的H+,所以酒精是电解质
B.酒精结构中有—OH,所以显碱性
C.酒精分子中只有烃基上的氢原子可被钠置换出来
D.酒精是一种很好的溶剂,能溶解许多无机化合物和有机化合物,人们用白酒浸泡中药制成药酒就是利用了这一性质
【解析】选D。A项,乙醇几乎不电离,属于非电解质。B中,羟基(—OH)不是氢氧根(OH-),溶液显碱性是OH-的作用。C中,金属钠与乙醇的反应中,是Na置换羟基中的氢。
4.(2019·临沂高一检测)下列说法中正确的是 ( )
A.羟基与氢氧根有相同的化学式和电子式
B.乙醇是含—OH的化合物
C.常温下,1 mol乙醇可与足量的Na反应生成11.2 L H2
D.已知乙醇的结构式如图所示,则乙醇催化氧化时断裂的化学键为②③
【解析】选B。羟基的化学式是—OH,电子式是·H,氢氧根的化学式是OH-,电子式是H]-,A项错误;1 mol乙醇与足量的Na反应可以生成0.5 mol H2,在标准状况下是11.2 L,C项错误;乙醇发生催化氧化时断裂的化学键应为①③,D项错误。
5.(2019·河南师大附中高一检测)一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧,得CO、CO2和水的总质量为27.6 g,若其中水的质量为10.8 g,则CO的质量为
( )
A.1.4 g B.2.2 g
C.4.4 g D.在2.2 g与4.4 g之间
【解析】选A。运用C2H5OH中碳与氢原子个数列方程组解答。此题要利用元素的质量守恒。先利用乙醇与水中氢元素质量守恒,由水的质量计算出乙醇的物质的量:×=0.2 mol。再由乙醇中碳与CO、CO2中所含碳元素守恒,列式计算。
设CO的物质的量为x,CO2的物质的量为y,则:
解得
则m(CO)=0.05 mol×28 g·mol-1=1.4 g。
【补偿训练】
(2019·宿迁高一检测)在常压和100 ℃条件下,把乙醇汽化为蒸气,然后和乙烯以任意比例混合,混合气体的体积为V L。将其完全燃烧,需消耗相同条件下的氧气的体积是 ( )
A.2V L B.2.5V L C.3V L D.无法计算
【解析】选C。CH3CH2OH可以写成“C2H4·H2O”,所以物质的量相同的乙烯与乙醇消耗氧气的量相同。
6.(2019·银川高一检测)按如图装置,持续通入气体X,可看到a处有红色物质生成,b处变蓝,c处得到液体,则气体X可能是 ( )
A.H2 B.CO和H2
C.NH3 D.CH3CH2OH(蒸气)
【解析】选D。四个选项中的气体或蒸气都可还原CuO,且均有H2O产生,故都可满足a、b处的现象,但要在c处得到液体,只有D项合,CH3CH2OH(g)+CuOCH3CHO+
H2O+Cu。
【补偿训练】
(2019·扬州高一检测)将质量为m g的铜丝燃烧变黑,立即放入下列物质中,能使铜丝变红,且质量仍为m g的是 ( )
A.盐酸 B.酒精 C.稀硫酸 D.二氧化碳
【解析】选B。铜丝燃烧生成黑色CuO,如遇稀硫酸和盐酸,发生反应CuO+2H+Cu2++H2O,使质量减少;遇酒精又生成Cu单质,质量不变。
7.(2019·泰安高一检测)某有机物6 g与足量Na反应,生成0.05 mol H2,该有机物可能是 ( )
A.CH3CH2OH B.CH3CHOHCH3
C.CH3OH D.CH3OCH2CH3
【解析】选B。有机物能与Na反应放出H2,由题意可知该有机物为醇,排除D。6 g有机物提供0.1 mol H,则一元醇的相对分子质量应为60,故选B。
8.(2019·西宁高一检测)饱和一元醇的通式为CnOH,4.6 g某饱和一元醇与足量金属钠反应,得到1.12 L(标准状况)的氢气。则该饱和一元醇的分子式为
( )
A.CH3OH B.C2H5OH
C.C3H7OH D.C4H9OH
【解析】选B。注意该反应的比例关系:2 mol饱和一元醇与足量钠反应可得1 mol H2。
设该饱和一元醇的摩尔质量为M
2CnOH+2Na2CnONa+H2↑
2M 22.4 L
4.6 g 1.12 L
解得:M=46 g·mol-1。
该饱和一元醇的相对分子质量为46,由该饱和一元醇的通式CnOH,得等式:12n+2n+1+16+1=46,n=2。故该醇为C2H5OH。
9.(2019·丰台区高一检测)CH2CHCH2OH可能发生的反应类型有 ( )
①加成反应 ②氧化反应 ③取代反应 ④中和反应
A.只有①③ B.只有①②③
C.只有①③④ D.只有①②
【解析】选B。CH2CHCH2OH分子中存在碳碳双键,因此能发生加成反应和氧化反应;
CH2CHCH2OH分子中存在羟基,能发生取代反应,但不能与NaOH等发生中和反应。
【补偿训练】
(2019·大同高一检测)下列化合物和乙醇具有相似的化学性质的是 ( )
A.CH3 —O—CH3
B.
C.CH3—OH
D.
【解析】选C。决定乙醇化学性质的为—OH,则由化学式可知C中含有—OH,故选C。
二、非选择题(本题包括2小题,共25分)
10.(12分)(2019·济宁高一检测)聚乙二醇滴眼液的商品标签部分信息如图所示(乙二醇的结构简式为HOCH2CH2OH),结合所学知识分析下列有关问题。
思考:
(1)乙二醇和丙二醇属于什么关系?
(2)乙二醇能与金属钠反应吗?若能反应试写出该反应的化学方程式。
提示:(1)乙二醇与丙二醇的结构相似,组成上相差一个CH2,互为同系物,不是同分异构体;
(2)乙二醇含有羟基,能与金属钠反应生成氢气,据此可以写出反应的化学方程式:
2Na+HOCH2CH2OHNaOCH2CH2ONa+H2↑
11.(13分)“无酒不成席”,此乃中国老话。新春佳节,当然更离不了琼浆玉液。饮“春酒”就是其中一大习俗。唐代司空图《诗品·典雅》中“玉壶买春,赏雨茅屋”中的“春”指的就是酒。酒的主要成分是乙醇,经测定乙醇的分子式是C2H6O,由于有机化合物普遍存在同分异构现象,推测乙醇分子的结构可能是下列两种之一:
Ⅰ.
Ⅱ.
为确定其结构,甲、乙两名学生利用如图所示装置进行实验确定乙醇分子的结构。
图中量气装置由a、b两根玻璃管组成,用橡皮管连通,并装入适量水。a管有刻度(0～200 mL),供量气用;b管可上下移动,以调节液面高低。
(1)试分析装置A的分液漏斗与蒸馏烧瓶间连接的导管所起的作用是什么。
(2)学生甲得到一组实验数据
乙醇的物质的量
氢气的体积(标准状况)
0.010 mol
0.112 L
根据以上数据能否推断乙醇的结构?为什么?
(3)学生乙不想通过称取乙醇的质量来确定乙醇的物质的量,那么他还需要知道哪些数据?
【解析】(1)由于导管将分液漏斗与蒸馏烧瓶相连,导致两仪器内的压强相等,使乙醇容易滴下。
(2)Ⅰ式中有5个氢原子处于相同的位置,有1个氢原子明显处于与其他氢原子不同的位置上,Ⅱ式中6个氢原子处于完全相同的位置。与足量的钠反应,如果是Ⅰ式,可能性较大的有4种情况:①6个氢原子全反应;②只有5个氢原子反应;③只有1个氢原子反应;④都不反应。如果是Ⅱ式,则只有2种可能:①6个氢原子全反应;②都不反应。分析实验数据知,只有1个氢原子被置换出来,显然乙醇的结构应为Ⅰ式。
(3)如果不直接称取乙醇的质量,可以用量筒或其他仪器量出乙醇的体积,然后用其体积乘以密度,可求得其质量,进一步可确定其物质的量。
答案:(1)使乙醇容易滴下
(2)能。乙醇和钠反应产生氢气,从量的关系看0.010 mol乙醇产生0.005 mol氢气,说明1个乙醇分子中有1个氢原子与其他氢原子不同,因此可确定乙醇分子的结构为Ⅰ 。
(3)乙醇样品的密度
(20分钟 30分)
一、选择题(本题包括2小题,每小题7分,共14分)
12.(2019·宝鸡高一检测)香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料,其结构简式为,下列有关香叶醇的叙述正确的是 ( )
A.香叶醇的分子式为C10H18O
B.不能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.能发生加成反应,但不能发生氧化反应
【解析】选A。由香叶醇的结构简式可得出其分子式为C10H18O,A正确;香叶醇中含有碳碳双键,具有跟乙烯类似的性质,故该物质能使溴的CCl4溶液及酸性KMnO4溶液褪色,B、C错误;香叶醇分子中含有羟基、碳碳双键,能够发生氧化反应,D错误。
【补偿训练】
(2019·无锡高一检测)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溶液褪色
D.在铜作催化剂条件下能发生催化氧化反应生成醛
【解析】选C。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溶液褪色,能在催化剂作用下与H2发生加成反应。故C不正确。
13.(2019·镇江高一检测)已知分子中含有羟基的物质都能与钠反应产生氢气。乙醇、乙二醇()、丙三醇()分别与足量金属钠作用,产生等量的氢气。则这三种醇的物质的量之比为 ( )
A.6∶3∶2 B.1∶2∶3
C.3∶2∶1 D.4∶3∶2
【解析】选A。羟基个数与被置换的氢原子个数之比为1∶1。三种醇与钠反应放出等量的氢气,则三种醇提供的羟基数相同,因此三种醇的物质的量之比为1∶∶=6∶3∶2。
【补偿训练】
等物质的量的下列有机物与足量的钠反应生成的氢气最多的是 ( )
A.甲醇(CH3OH)
B.乙醇(CH3CH2OH)
C.乙二醇()
D.丙三醇()
【解析】选D。与足量的钠反应生成的氢气的多少与有机物分子中羟基的个数有关,羟基数目越多生成的氢气越多,丙三醇中含有三个羟基,所以,生成的氢气最多。
【方法规律】醇与钠反应的量的关系
醇与足量的金属钠反应时产生氢气的量的关系为
1 mol一元醇～0.5 mol H2
1 mol二元醇～1 mol H2
1 mol三元醇～1.5 mol H2
二、非选择题(本题包括1小题,共16分)
14.(2019·济南高一检测)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)地通入气体,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? _____________。?
【解析】(1)A为氧气的简易制备装置,发生反应的化学方程式为 2H2O22H2O
+O2↑,B装置中的浓硫酸用于干燥O2,C装置中圆底烧瓶浸泡在热水中,烧瓶中的乙醇变为蒸气进入M装置。(2)M装置中乙醇催化氧化生成乙醛,发生反应的化学方程式为2Cu+O22CuO,CH3CH2OH+CuOCH3CHO+H2O+Cu,即2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O。(3)受热部分的铜丝交替出现变黑、变红的现象。铜为催化剂,催化剂要起催化作用需要一定的条件,如温度等。(4)实验一段时间后,如果撤掉酒精灯,反应将继续进行,证明该反应为放热反应。(5)E中收集到乙醇和乙醛,由于乙醇和乙醛易溶于水,所以不能用分液的方法分离。
答案:(1)2H2O22H2O+O2↑ 干燥O2 使烧瓶中的乙醇变为蒸气进入M中参加反应
(2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O或(2Cu+O22CuO,CH3CH2OH+CuOCH3CHO+H2O+Cu)
(3)受热部分的铜丝由于间歇性地鼓入空气而交替出现变黑、变红的现象 参加 温度
(4)乙醇的催化氧化反应是放热反应,反应放出的热量维持反应继续进行
(5)E中收集到乙醇和乙醛,不能用分液的方法分离
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