第3节 饮食中的有机化合物
第1课时 乙醇
课后篇巩固提升
夯实基础·轻松达标
1.
如图是某有机物分子的球棍模型。关于该物质的说法正确的是( )
A.可以与醋酸发生中和反应
B.能与氢氧化钠发生取代反应
C.能使紫色石蕊溶液变红色
D.能发生催化氧化反应
答案D
解析该分子结构简式为CH3CH2OH,为乙醇,乙醇分子含有羟基,能发生氧化反应、取代反应等。乙醇不能发生中和反应,故A错误;乙醇不能与氢氧化钠反应,故B错误;乙醇为非电解质,不能电离出氢离子,不能使紫色石蕊溶液变红色,故C错误;在铜或银做催化剂时,乙醇能发生催化氧化反应生成乙醛,故D正确。
2.
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
答案B
解析羟基的化学式是—OH,电子式是·O······H,氢氧根的化学式是OH-,电子式是[··O······H]-,A项错误;1 mol乙醇与足量的Na反应可以生成0.5 mol H2,在标准状况下体积是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。
3.丙烯醇(CH2CH—CH2OH)可发生的化学反应有 ( )
①加成 ②氧化 ③燃烧 ④加聚 ⑤取代
A.①②③ B.①②③④
C.①②③④⑤ D.①③④
答案C
解析丙烯醇分子中含有碳碳双键和羟基,可根据乙烯、乙醇的性质解答。物质的化学性质由其结构决定,关键是找出物质所含的官能团。丙烯醇中含有两种官能团“”和“—OH”,因此题中所给五种反应均能发生。
4.下列说法中,不正确的是( )
A.乙醇与金属钠反应时,是乙醇分子中羟基中的O—H键断裂
B.检验乙醇分子中是否含有水,可加入少量无水硫酸铜,若变蓝则含水
C.乙醇在一定条件下可被氧化成CH3CHO
D.乙醇与钠反应比与水反应剧烈
答案D
解析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;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;乙醇在Cu做催化剂并加热的条件下可被氧化生成乙醛;乙醇中的羟基不如水中的羟基活泼,所以钠与水反应更剧烈。
5.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乙醇被氧化可生成1 mol乙醛
答案C
解析乙醇分子中共有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个氢原子不同。
6.将等质量的铜片在酒精灯上加热后,分别插入下列溶液中,放置片刻,铜片质量增加的( )
A.硝酸 B.无水乙醇
C.石灰水 D.盐酸
答案C
解析Cu在酒精灯上加热会生成CuO。若插入硝酸中,发生反应产生可溶性的Cu(NO3)2,使固体质量减少,A错误。若插入无水乙醇中,发生反应CuO+CH3CH2OHCu+H2O+CH3CHO,铜片质量不变,B错误。若插入石灰水中,由于温度升高,Ca(OH)2溶解度减小,析出附着在铜片上,同时CuO与Ca(OH)2也不发生反应,故铜片的质量增加,C正确。若插入盐酸中,CuO+2HClCuCl2+H2O,铜片的质量减少,D错误。
7.通过粮食发酵可获得某含氧有机化合物X,其相对分子质量为46,其中碳的质量分数为52.2%,氢的质量分数为13.0%。
回答下列问题:
(1)X的分子式是 。?
(2)X与金属钠反应放出氢气,反应的化学方程式是 (有机物用结构简式表达)。?
(3)X与空气中的氧气在加热及铜或银的催化作用下反应生成Y,Y的结构简式是 。?
(4)X与酸性高锰酸钾溶液反应可生成Z,Z的名称是 。?
答案(1)C2H6O
(2)2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑
(3)CH3CHO (4)乙酸
解析由题意知X中氧的质量分数为1-52.2%-13.0%=34.8%,则X分子中碳、氢、氧原子个数分别为N(C)=46×52.2%12≈2,N(H)=46×13.0%1≈6,N(O)=46×34.8%16≈1,即分子式为C2H6O。根据题中问题分析,X应是乙醇。
提升能力·跨越等级
1.分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机物有(不考虑立体异构)( )
A.5种 B.6种 C.7种 D.8种
答案D
解析分子式为C5H12O的有机物,能与金属钠反应放出氢气,说明分子中含有—OH,该物质为含5个碳原子的醇,可以看作羟基取代戊烷分子中的氢原子形成的醇,戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷,H3CH2CH2CCH2CH3分子中有3种氢原子,被—OH取代得到3种醇;CH3CH2CH(CH3)2分子中有4种氢原子,被—OH取代得到4种醇;C(CH3)4分子中有1种氢原子,被—OH取代得到1种醇;所以该有机物的可能结构有8种。
2.已知维生素A的结构简式可写为,式中以线表示化学键,线的交点与端点处代表碳原子,并用氢原子数补足四价,但C、H未完全标出来。关于它的叙述正确的是( )
A.维生素A的分子式为C20H30O
B.维生素A易溶于水
C.维生素A的分子中有苯环结构并能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.1 mol维生素A在催化剂的作用下最多可与5 mol H2发生加成反应
答案D
解析根据维生素A的结构简式知其分子式为C18H26O,A错误;维生素A分子中烃基较大,故不易溶于水,B项错误;维生素A分子中的环状结构为环烯,不是苯环,C项错误。
3.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
答案B
解析有机物能与Na反应放出H2,由题意可知该有机物为醇类,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。
4.按下图装置,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)
答案D
解析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项符合,CH3CH2OH+CuOCH3CHO+H2O+Cu。
5.
(双选)芳樟醇在食品、医药、日化等领域均具有重要应用价值,其结构简式如图所示。下列说法错误的是( )
A.芳樟醇的分子式为C10H16O
B.芳樟醇含有的官能团为羟基、碳碳双键
C.芳樟醇能发生取代反应和加成反应
D.1 mol芳樟醇完全燃烧消耗313.6 L O2
答案AD
解析根据有机物中碳原子形成4个键,判断芳樟醇中碳原子结合的氢原子数,从而确定芳樟醇的分子式为C10H18O,A错误;芳樟醇所含的官能团为羟基、碳碳双键,B正确;芳樟醇含有羟基,能发生取代反应,含有碳碳双键,能发生加成反应,C正确;1 mol芳樟醇完全燃烧,消耗标准状况下O2的体积为(10+184?12)×22.4 L=313.6 L,D错误。
6.一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.4.4 g B.2.2 g
C.1.4 g D.在2.2 g与4.4 g之间
答案C
解析n(H2O)=10.818 mol=0.6 mol,根据氢原子守恒,则乙醇的物质的量为0.2 mol,设CO的物质的量为x,CO2的物质的量为y,根据碳原子守恒,x+y=0.4 mol,依据题意得:28 g·mol-1 x +44 g·mol-1 y=27.6 g-10.8 g,解得x=0.05 mol,y=0.35 mol,因此CO的质量为0.05 mol×28 g·mol-1=1.4 g,故选项C正确。
7.为了探究乙醇和金属钠的反应原理,做了如下四个实验。
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。
乙:设法检验甲收集到的气体。
丙: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。
丁: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。
回答以下问题:
(1)乙中检验气体的实验方法是 ,得出的结论是 。?
(2)从结构上分析,该实验选取水和乙醚做参照物的原因是 。?
(3)丙的目的是欲证明 ;丁的目的是欲证明 ;根据丙和丁的结果,可以证明乙醇和金属钠反应的化学方程式应为 。?
答案(1)将收集到的气体靠近酒精灯火焰点燃 该气体是氢气
(2)乙醇分子中含有乙基和羟基,而水分子中含羟基,乙醚分子中含有乙基
(3)羟基氢可和钠发生置换反应 乙基上的氢不能和钠发生置换反应 2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑
解析乙醇与钠反应产生的气体是H2,若要检验该气体,可收集后靠近明火,若能燃烧或发出爆鸣声,则说明是氢气。根据乙醇的结构分析知,选取水和CH3CH2OCH2CH3做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,乙基上的氢与钠不能反应。
8.有关催化剂的催化机理等问题可以从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识,某教师设计了如图所示装置(夹持装置等已省略),其实验操作为先按图安装好实验装置,关闭活塞a、b、c,在铜网的中间部分加热片刻,然后打开活塞a、b、c,通过控制活塞a和b,而有节奏(间歇性)地通入气体。在M处观察到明显的实验现象。试回答以下问题:
(1)A中发生反应的化学方程式为 ,B的作用是 ;C中热水的作用是 。?
(2)M处发生反应的化学方程式为 。?
(3)从M管中可观察到的现象是 ,从中可认识到该实验过程中催化剂 (填“参加”或“不参加”)化学反应,还可以认识到催化剂起催化作用需要一定的 。?
答案(1)2H2O22H2O+O2↑ 干燥O2 使D中乙醇变为蒸气进入M参加反应
(2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(3)受热部分的铜网由于间歇性地鼓入氧气而交替出现变黑、变红的现象 参加 温度
解析结合题意及装置图可知,A装置为氧气的简易制备装置,发生的反应为2H2O22H2O+O2↑;由B装置内装浓硫酸可知其作用为干燥O2;C装置为热水中浸泡着盛有无水乙醇的圆底烧瓶,可使D中乙醇变为蒸气进入M中参加反应;M装置中为乙醇的催化氧化反应,该反应的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O(或2Cu+O22CuO,CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O),受热部分的铜丝由于间歇性地鼓入氧气而交替出现变黑、变红的现象,其中铜为催化剂。催化剂要起作用需要一定的条件,如适宜的温度等。
贴近生活·拓展创新
★为定性探究乙醇的性质,某化学课外小组通过查阅资料设计了如下实验方案。
方案Ⅰ:在盛有少量无水乙醇的试管中,加入一粒除去煤油的金属钠,在试管口迅速塞上配有尖嘴导管的单孔塞,点燃放出的气体,并把一干燥的小烧杯罩在火焰上,在烧杯壁上出现液滴后,迅速倒转烧杯,向烧杯中加入少量的澄清石灰水,观察有无浑浊产生。
(1)请写出乙醇与钠反应的化学方程式: 。?
(2)以上实验设计因缺少必要的步骤而存在安全隐患,请你指出所缺少必要的步骤是 。?
(3)若向烧杯中加入少量澄清石灰水后发现有浑浊,则燃烧产生CO2的物质最可能是 (写名称)。?
方案Ⅱ:(1)取一根铜丝,把其中一端绕成螺旋状(增大接触面积)。点燃一盏酒精灯,把绕成螺旋状一端的铜丝移到酒精灯外焰上灼烧(如图),观察到的实验现象是 。?
(2)把螺旋状铜丝往酒精灯内焰移动,观察到的实验现象是 ,用化学方程式表示该现象产生的原理: 。?
答案方案Ⅰ:(1)2Na+2CH3CH2OH2CH3CH2ONa+H2↑
(2)点燃放出的气体之前没有检验纯度
(3)乙醇(蒸气)
方案Ⅱ:(1)铜丝由红色变黑
(2)铜丝由黑色变成紫红色 CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O
解析方案Ⅰ:(1)钠能置换羟基上的氢,反应的化学方程式为2Na+2CH3CH2OH2CH3CH2ONa+H2↑。
(2)点燃可燃性气体之前必须检验纯度,否则发生爆炸。
(3)可燃性气体除了氢气另外一种可能就是挥发出的乙醇,乙醇燃烧生成二氧化碳,故燃烧产生CO2的物质最可能是乙醇(蒸气)。
方案Ⅱ:(1)铜丝与氧气反应生成黑色的氧化铜,故观察到的实验现象为铜丝由紫红色变黑。
(2)黑色的氧化铜被乙醇还原成红色的铜单质,同时乙醇被氧化为乙醛,故实验现象为铜丝由黑色变成红色,化学方程式为CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O。
课件35张PPT。第1课时 乙醇知识铺垫新知预习自主测试1.比较活泼、容易发生反应并决定着某类有机化合物共同特性的原子或者原子团称为官能团。
2.乙醇的官能团名称为羟基,乙醇不能与碳酸钙反应。
3.乙醇属于烃的衍生物。知识铺垫新知预习自主测试一、乙醇的性质
1.乙醇的物理性质2.乙醇的分子组成与结构 知识铺垫新知预习自主测试3.乙醇的化学性质
(1)【实验1】乙醇的燃烧。 (2)【实验2】乙醇的催化氧化。 知识铺垫新知预习自主测试知识铺垫新知预习自主测试(3)【实验3】乙醇被强氧化剂氧化。 (4)【实验4】钠与乙醇的反应。 知识铺垫新知预习自主测试4.乙醇的用途
(1)用作酒精灯、内燃机等的燃料。
(2)用作化工原料。
(3)医疗上常用体积分数为75%的乙醇溶液作消毒剂。知识铺垫新知预习自主测试【微思考】如何检验乙醇中是否含水?
提示:可通过向乙醇中加入无水硫酸铜(CuSO4)检验乙醇中是否含水,若无水硫酸铜变蓝,说明乙醇中有水,若无水硫酸铜不变色,则证明乙醇中不含水。知识铺垫新知预习自主测试1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)在相同状况下,相同体积的乙醇气体和乙烯气体都完全燃烧,耗氧量相同。 ( )
(2)用乙醇作燃料会导致酸雨。 ( )
(3)乙醇能发生脱水反应证明乙醇分子中有一个氢原子与另外氢原子不同。 ( )
(4)相同物质的量的—OH和OH-含有相同的电子数。 ( )
(5)乙醇燃烧,乙醇分子中所有的化学键都断裂。 ( )
(6)医院里常用质量分数为75%的乙醇溶液进行杀菌、消毒。 ( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)×知识铺垫新知预习自主测试2.下列物质中可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,但不能使溴水褪色的是( )
A.甲烷 B.乙烯
C.乙醇 D.苯
答案:C
解析:甲烷不与酸性高锰酸钾和溴水反应,乙烯能使酸性高锰酸钾和溴水都褪色,苯不与酸性高锰酸钾和溴水反应,乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧化,使其褪色,但不能与溴水反应。任务一任务二素养脉络随堂检测 乙醇的结构与化学性质
问题探究
为了探究乙醇和金属钠反应的产物,某同学做了以下实验。1.简要描述实验现象。
2.根据实验现象分析气体产物的成分。
3.结合烷烃的性质分析,生成的气体产物与乙醇分子中的哪部分结构相关。任务一任务二素养脉络随堂检测提示:1.放出的气体在空气中安静地燃烧,火焰呈淡蓝色。澄清石灰水无明显现象。
2.根据实验现象和元素组成分析生成的气体应该是氢气。3.烷烃不能与金属钠发生反应,因此生成的氢气中的氢原子应该来自羟基氢。任务一任务二素养脉络随堂检测知识归纳
(1)钠与水、乙醇反应的比较:任务一任务二素养脉络随堂检测(2)乙醇与金属钠反应:
①在乙醇分子里,被钠置换的氢是羟基中的氢,而不是乙基上的氢。可以依据产生氢气的量来判断醇分子中羟基的数目。
②除了Na外,K、Ca、Mg等活泼的金属也能置换乙醇分子中羟基中的氢原子而生成H2,如2CH3CH2OH+Ca (CH3CH2O)2Ca+H2↑。任务一任务二素养脉络随堂检测典例剖析 任务一任务二素养脉络随堂检测(1)实验前检验该装置的气密性的实验操作是 。?
(2)有人认为上述装置中有空气,所测的气体体积应扣除装置中空气的体积,才是氢气的体积,你认为 (填“正确”或“不正确”)。?
(3)如果实验开始前b导管内未充满水,则实验结果将 (填“偏大”或“偏小”)。?
(4)若测得有1.15 g C2H6O参加反应,把量筒c中的水的体积换算成标准状况下H2的体积为280 mL,结合计算和讨论得出下列结构式 (填“①”或“②”)正确。?任务一任务二素养脉络随堂检测答案:(1)连接好装置,关闭分液漏斗的活塞,将右侧导管插入水槽,微热烧瓶,右侧导管口若有气泡冒出,冷却后形成一段水柱,且一段时间内水柱不变化,证明装置气密性良好
(2)不正确 (3)偏小 (4)②
解析:该实验的关键是准确测量反应产生气体的体积,根据产生气体的体积可以确定被置换的氢原子的个数。(3)中如果实验开始前b导管内未充满水,则会使排出水的体积减小,故实验结果偏小。(4)根据题意计算可得参加反应的乙醇的物质的量是0.025 mol,生成氢气的物质的量是0.012 5 mol,即乙醇分子中的6个氢原子所处的化学环境并不完全相同,有1个氢原子不同于其他的氢原子,从而确定乙醇的结构式为②中所示。任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练1下列有关金属钠在水中和在乙醇中的反应情况对比正确的是( )
A.钠能置换出水中所有的氢,却只能置换出乙醇里羟基中的氢
B.钠都要浮在水面上或乙醇液面上
C.钠无论与水反应还是与乙醇反应都要放出热量
D.钠在乙醇中反应更剧烈,是因为乙醇分子中含有的氢原子比水分子中的多
答案:C
解析:钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,则不能置换出水中所有的氢,故A错误;钠的密度比水小,比乙醇大,故B错误;钠与水、乙醇的反应都为放热反应,故C正确;钠与水反应较钠与乙醇反应更为剧烈,故D错误。任务一任务二素养脉络随堂检测乙醇的催化氧化反应
问题探究
如图所示为反应中乙醇分子中可能断裂的化学键。在乙醇和金属钠的反应和乙醇的燃烧反应中,上图中的哪些化学键分别发生断裂?指出乙醇与氧气在铜作催化剂时发生反应断键的位置。任务一任务二素养脉络随堂检测提示:乙醇反应时断键情况 任务一任务二素养脉络随堂检测知识归纳
乙醇催化氧化的机理
(1)反应条件。
加热条件下,用金属铜或银作催化剂。
(2)反应历程。任务一任务二素养脉络随堂检测(3)反应实质。
乙醇分子脱去羟基中的氢原子以及与羟基直接相连的碳原子上的氢原子形成碳氧双键,脱下的氢原子与CuO中的氧原子结合生成H2O,使CuO重新变成Cu。该反应中,乙醇被催化氧化。
有机物的氧化反应常见类型:①燃烧;②醇的催化氧化;③被酸性高锰酸钾溶液氧化,如乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化。有机物发生氧化反应时,通常表现为去氢(分子中的氢原子减少)和得氧(分子中的氧原子增多)两种形式。任务一任务二素养脉络随堂检测典例剖析
例2如图所示为某化学兴趣小组设计的乙醇催化氧化及其产物检验的实验装置(图中加热仪器、铁架台、铁夹等均未画出)。图中A为无水乙醇(沸点为78 ℃),B为绕成螺旋状的细铜丝或银丝,C为无水CuSO4粉末,D为碱石灰,F为新制的碱性Cu(OH)2悬浊液。已知乙醛能与新制Cu(OH)2在加热条件下反应生成砖红色沉淀。任务一任务二素养脉络随堂检测(1)在上述装置中,实验时需要加热的仪器为(填仪器或某部位的代号) 。?
(2)为使A中乙醇平稳汽化成乙醇蒸气,常采用的方法是 ,D处使用碱石灰的作用是 。?
(3)检验乙醇氧化产物时F中的实验现象是 。?
(4)E处是一种纯净物,其反应方程式为 。?
(5)写出乙醇发生催化氧化的化学方程式 。?任务一任务二素养脉络随堂检测答案:(1)E、A、B、F
(2)水浴加热 防止F中的水蒸气进入C中与无水CuSO4作用,影响产物水的检验
(3)产生砖红色沉淀任务一任务二素养脉络随堂检测解析:(1)固体加热制氧气需要加热,乙醇变为蒸汽需加热,乙醇的催化氧化要加热,乙醛和氧气的反应也要加热。
(2)为使A中乙醇平稳气化成乙醇蒸气,常采用的方法是水浴加热;碱石灰具有吸水作用,D处使用碱石灰可以防止F中的水蒸气进入C中与无水CuSO4作用,否则会影响产物水的检验。
(3)乙醛能和新制氢氧化铜在加热条件下反应生成砖红色沉淀,所以F中会产生砖红色沉淀。任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练2下列四种有机物的分子式都是C4H10O,其中不能被氧化为同碳原子数的醛的是( )A.①② B.②③ C.③④ D.①④
答案:D任务一任务二素养脉络随堂检测任务一任务二素养脉络随堂检测1.CH3CH2OH分子中的氢原子的环境有( )
A.1种 B.2种
C.3种 D.6种
答案:C
解析:CH3CH2OH分子中—CH3上的3个氢原子等效,—CH2—中的氢原子等效,故分子中含有3种不同的氢原子,故选C。任务一任务二素养脉络随堂检测2.用普通的工业酒精(含量约为96%)制取无水酒精的方法是( )
A.蒸馏 B.加浓硫酸蒸馏
C.加生石灰蒸馏 D.加金属钠蒸馏
答案:C
解析:工业酒精中酒精与水易形成共沸混合物,不能直接蒸馏,故A错误;加浓硫酸蒸馏会生成乙醚、乙烯等物质,故B错误;工业酒精中酒精与水易形成共沸混合物,不能直接蒸馏,应加CaO,CaO与水反应后增大与乙醇的沸点差异,然后蒸馏可得到乙醇,故C正确;水、乙醇均能与金属钠反应,故D错误。任务一任务二素养脉络随堂检测3.(双选)下列关于乙醇的说法正确的是( )
A.乙醇在水溶液中不能电离,所以乙醇是非电解质
B.乙醇结构中有—OH,所以乙醇显碱性
C.乙醇分子中只有羟基上的氢原子可被钠置换出来
D.常温下,1 mol乙醇可与足量的Na反应生成11.2 L H2
答案:AC
解析:乙醇在水溶液中不能电离,乙醇是非电解质,故A正确;乙醇的水溶液为中性,故B错误;乙醇分子中羟基上的氢原子比烃基上的氢原子活泼,羟基上的氢原子可被钠置换出来,故C正确;1 mol乙醇可与足量的Na反应生成0.5 mol H2,在常温下体积不是11.2 L,故D错误。任务一任务二素养脉络随堂检测4.分子式为C4H10O且能与乙酸发生酯化反应的有机物有 ( )
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
答案:C
解析:分子式为C4H10O且能与乙酸发生酯化反应,说明分子中含有—OH,该物质为丁醇,丁醇的同分异构体的种数与丁基或者丁烷的1-氯取代物的种数一样,故答案为C。任务一任务二素养脉络随堂检测5.如图是A分子的球棍模型和B分子的填充模型,回答下列问题:
(1)A和B的关系是 。?
(2)写出A分子在催化剂存在条件下加热时和氧气反应的化学方程式: 。?
(3)写出B分子和金属钠反应的化学方程式: 。?
(4)B在加热条件下能够与HBr发生反应生成溴乙烷,该反应类型是 。?任务一任务二素养脉络随堂检测答案:(1)同系物 (4)取代反应
解析:根据成键原则,可以判断A和B的结构简式分别是CH3OH(甲醇)和CH3CH2OH,它们结构相似,互称为同系物,它们都含—OH,甲醇和乙醇性质相似,能被氧化成相应的醛,能够与金属钠反应,根据B在加热条件下能与HBr发生反应生成溴乙烷的特点可知该反应为取代反应。第2课时 乙酸
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夯实基础·轻松达标
1.下列实验操作和结论说法正确的是( )
选项
实验操作
结论
A
除去甲烷中的乙烯杂质,可将混合气体通过酸性高锰酸钾溶液
乙烯含有碳碳双键,能与酸性高锰酸钾反应,甲烷不反应
B
乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体
乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性
选项
实验操作
结论
C
将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明
生成的1,2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳
D
用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将水垢清除
乙酸的酸性弱于碳酸的酸性
答案C
解析酸性高锰酸钾溶液和乙烯反应生成二氧化碳,因此不能用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯气体,故A错误;钠与水反应比与乙醇反应剧烈,则乙醇分子中羟基上的氢原子不如水分子中的氢原子活泼,故B错误;乙烯含碳碳双键,与溴发生加成反应,生成的1,2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳,则溶液最终变为无色透明,故C正确;用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清除,说明醋酸可与碳酸钙反应,从强酸制备弱酸的角度判断,乙酸的酸性强于碳酸,故D错误。
2.(2018全国1,9)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( )
答案D
解析制备乙酸乙酯所用原料为乙醇和冰醋酸,使用浓硫酸作催化剂和吸水剂,在加热条件下发生反应,A项正确;为防止倒吸,导管末端应位于饱和碳酸钠溶液的液面上方,B项正确;所得的乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,而挥发出的乙醇和乙酸可被饱和碳酸钠溶液吸收,可用分液法将乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液分离,C项正确;整个过程不需要蒸发,D项错误。
3.下列关于乙酸性质的叙述中,错误的是( )
A.乙酸的酸性比碳酸的强,所以它可以与碳酸盐溶液反应,产生CO2气体
B.乙酸具有酸性,所以能与钠反应放出H2
C.乙酸分子中含有碳氧双键,所以它能使溴水褪色
D.乙酸在温度低于16.6 ℃时,就凝结成冰状晶体
答案C
解析CH3COOH与Na反应是因为其具有酸性,实质就是Na与H+反应,B项正确;乙酸尽管含有碳氧双键,但不能使溴水褪色,C项错误。
4.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—CHOHCOOH与苹果酸互为同分异构体
答案A
解析由苹果酸的结构简式可知,含有羟基和羧基2种官能团,两种官能团都能发生酯化反应,A项正确;1 mol苹果酸能与2 mol NaOH发生中和反应,B项错误;1 mol苹果酸能与3 mol Na反应产生1.5 mol H2,C项错误;选项D中的物质与苹果酸属于同一种物质。
5.有机物甲、乙的结构如图。下列说法错误的是( )
A.甲、乙互为同分异构体
B.一定条件下,甲、乙均能发生取代反应
C.甲、乙都能与金属钠反应生成氢气
D.甲、乙都能使酸性KMnO4溶液褪色
答案C
解析分子式相同结构不同的有机物互称同分异构体,甲、乙分子式相同,结构不同,属于同分异构体,故A正确;甲含有羧基、乙含有酯基,甲能发生酯化反应,乙能发生水解反应,酯化反应和水解反应都属于取代反应,所以甲、乙都能发生取代反应,故B正确;羧基、羟基能和钠反应生成氢气,甲含有羧基,乙不含羧基或羟基,所以甲能和钠反应,乙不能和钠反应,故C错误;碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲、乙都含有碳碳双键,所以都能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,故D正确。
6.已知乙酸的结构如图所示:乙酸在反应中断裂化学键的下列说明正确的是( )
A.和金属钠反应时,键③断裂
B.和NaOH反应时,键②断裂
C.燃烧时断裂所有的化学键
D.发生酯化反应时键①断裂
答案C
解析乙酸与金属钠反应时键①断裂,故A错误;与NaOH反应时键①断裂,故B错误;乙酸燃烧生成CO2和H2O,断裂所有的化学键,故C正确;发生酯化反应时,羧酸脱去羟基、醇脱去氢原子,故键②断裂,D错误。
7.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与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 。?
答案(1)BD
(2)2CH3COOH+2Na2CH3COONa+H2↑
(3)CH3COOCH2CH3 (4)HO—CH2—COOH
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,且产生的H2与消耗B的物质的量之比为1∶1,根据分子式可知则必含—OH,B的结构简式为HOCH2COOH。
提升能力·跨越等级
1.某有机物跟足量金属钠反应生成22.4 L H2(标准状况下),另取相同物质的量的该有机物与足量碳酸氢钠作用生成22.4 L CO2(标准状况下),该有机物分子中可能含有的官能团为( )
A.含一个羧基和一个醇羟基 B.含两个羧基
C.只含一个羧基 D.含两个醇羟基
答案A
解析物质含有—OH或—COOH时都能与Na发生反应放出氢气,而能与碳酸氢钠作用放出CO2气体的只有—COOH。现在等物质的量的有机物跟足量金属钠反应和与足量碳酸氢钠作用产生的气体体积相等,说明该有机物分子中含有的官能团为含一个羧基和一个羟基。
2.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
答案D
解析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,羧基能与纯碱溶液反应放出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。
3.安息香酸()和山梨酸
(CH3CHCH—CHCH—COOH)都是常用的食品防腐剂。下列关于这两种物质的叙述正确的是( )
A.通常情况下,都能使溴水褪色
B.1 mol的两种物质分别与足量氢气加成,消耗氢气的量相等
C.一定条件下都能与乙醇发生酯化反应
D.1 mol的两种物质分别与NaOH发生中和反应,消耗NaOH的量不相等
答案C
解析A项,不能使溴水褪色;B项,和H2发生加成反应时,1 mol 消耗3 mol H2,1 mol山梨酸消耗2 mol H2;D项,二者分子中都含一个—COOH,物质的量均为1 mol时消耗NaOH的量相等。
4.某有机物X(C4H6O5)广泛存在于许多水果内。该化合物具有如下性质:
①在浓硫酸存在和加热条件下,X与醇或羧酸均反应生成有香味的产物;
②1 mol X与足量的NaHCO3溶液反应,可生成44.8 L(标准状况)CO2。
根据上述信息,对X的结构判断正确的是( )
A.含有碳碳双键
B.含有两个羧基和一个羟基
C.含有一个羧基和两个羟基
D.含有三个羟基和一个—COOR
答案B
解析由①可知该有机物结构中必存在—OH和—COOH,由②可知该有机物结构中必存在两个—COOH,再结合X的分子式为C4H6O5可知,其结构中只能含有两个—COOH和一个—OH。
5.(双选)某有机物的结构简式为,关于该有机物的说法不正确的是( )
A.1 mol该有机物能与2 mol NaOH发生反应
B.1 mol该有机物能与2 mol Na反应生成1 mol H2
C.1 mol该有机物能与2 mol NaHCO3反应生成1 mol CO2
D.1 mol该有机物最多能与4 mol H2发生加成反应
答案AC
解析只有羧基能与NaOH溶液反应,故1 mol该有机物能与1 mol NaOH发生反应,A选项错误;羧基(—COOH)、羟基(—OH)都能与Na发生反应,故1 mol该有机物能与2 mol Na反应生成1 mol H2,B选项正确;只有羧基能与NaHCO3反应生成CO2,故1 mol该有机物能与1 mol NaHCO3反应生成1 mol CO2,C选项错误;1 mol苯环与3 mol H2发生加成反应,1 mol碳碳双键与1 mol H2发生加成反应,故1 mol该有机物最多能与4 mol H2发生加成反应,D选项正确。
6.我国本土科学家屠呦呦因为发现青蒿素而获得2015年的诺贝尔生理学或医学奖。已知二羟甲戊酸是生物合成青蒿素的原料之一,下列关于二羟甲戊酸的说法正确的是( )
A.与乙醇发生酯化反应生成产物的分子式为C8H18O4
B.能发生加成反应,不能发生取代反应
C.1 mol该有机物可以与NaHCO3发生反应放出CO2
D.标准状况下1 mol该有机物可以与足量金属钠反应产生22.4 L H2
答案C
解析与乙醇发生酯化反应的是二羟甲戊酸中的羧基,并且脱去一分子水,因此生成产物的分子式为C8H16O4,A错误;题给物质不能发生加成反应,能发生取代反应,B错误;含有羧基,能与NaHCO3发生反应,C正确;标准状况下,1 mol该有机物能与金属钠反应放出氢气,得到氢气的体积为33.6 L,D错误。
7.乙烯的产量是衡量一个国家石油化工水平的主要标志。下图是由乙烯合成乙酸乙酯可能的合成路线:
请回答下列问题:
(1)反应④的化学方程式为 ;?
(2)在实验室制备乙酸乙酯时,用到饱和的碳酸钠溶液,其作用是 ;?
(3)乙醇的结构式为,若实验证明乙醇分子有一个特殊氢原子的反应的化学方程式为 ;?
(4)乙酸乙酯的同分异构体(只含一种官能团)有 种。?
答案(1)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(2)吸收挥发出来的乙酸和乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度
(3)2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑
(4)5
解析(1)乙醇分子中含有羟基,在Cu做催化剂时,在加热条件下发生氧化反应,生成乙醛和水,反应的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
(2)乙醇和乙酸在浓硫酸催化下,在加热时发生酯化反应,产生乙酸乙酯和水。乙醇、乙酸沸点低,加热容易挥发,反应产生的乙酸乙酯及未反应的乙醇、乙酸通过导气管进入到盛有饱和碳酸钠溶液的试管中,饱和碳酸钠溶液的作用是吸收乙醇和乙酸、降低乙酸乙酯溶解度。
(3)实验证明乙醇分子有一个特殊氢原子的反应的化学方程式为2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑。
(4)乙酸乙酯分子式是C4H8O2,它的同分异构体中只含有一种官能团的物质有酯、羧酸;属于酯类的有HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3CH2COOCH3,属于羧酸的有CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH,因此共有5种同分异构体。
贴近生活·拓展创新
★Ⅰ.如图所示,已知有机物A的相对分子质量是28,它的产量是衡量一个国家石油化工水平的标志,B和D都是日常生活食品中常见的有机物,E是具有浓郁香味、不易溶于水的油状液体,F是一种高聚物,生活中用于制造食物保鲜膜。
(1)请写出A的结构简式: ,C的结构式: ;?
(2)请写出B中官能团的电子式: ,D中官能团的名称: ;?
(3)请写出下列反应的类型:① ,② ,④ 。?
(4)请写出下列物质转化的化学方程式:
A→F ;?
B→C ;?
B+D→E 。?
Ⅱ.
在实验室可以用如图所示的装置进行B与D的反应,请回答下列问题:
(1)装置中通蒸气的导管要插在 溶液的液面上方,而不能插入溶液中的原因是为了 ,该溶液的作用是 。?
(2)若要把制得的乙酸乙酯分离出来,应采用的实验操作是 。?
Ⅲ.苹果醋是一种由苹果发酵而成的酸性饮品,具有解毒、降脂等药效。苹果酸是苹果醋的主要成分,其结构简式如图所示,请回答下列问题:
(1)苹果酸的分子式为 。?
(2)1 mol苹果酸与足量金属钠反应,能生成标准状况下的氢气 L。?
(3)在一定条件下,下列能与苹果酸发生反应的有 。?
A.氢氧化钠溶液 B.乙酸
C.碳酸氢钠溶液 D.乙醇
答案Ⅰ.(1)CH2CH2
(2)·O·····×H 羧基
(3)加成反应 氧化反应 酯化反应(或取代反应)
(4)nCH2CH2??CH2—CH2?? 2CH3CH2—OH+O2+2H2O +CH3CH2OH+H2O
Ⅱ.(1)饱和Na2CO3 防止倒吸 降低乙酸乙酯的溶解量、除去粗产品中的乙酸和乙醇 (2)分液
Ⅲ.(1)C4H6O5 (2)33.6 (3)ABCD
解析Ⅰ.根据题干信息可知,A为乙烯;A与水反应得到B,则B为乙醇;B发生催化氧化反应生成C,则C为乙醛,D为乙酸,E为乙酸乙酯;F用于制造食物保鲜膜,则F应为聚乙烯。
(1)乙烯的结构简式为CH2CH2、乙醛的结构式为。
(2)乙醇中官能团的电子式为·O·····×H,乙酸中官能团的名称为羧基。
(3)反应①为乙烯和水的加成反应,反应②为氧化反应,反应④为酯化反应(或取代反应)。
(4)根据上述分析,A→F的化学方程式为nCH2CH2??CH2—CH2??;B→C的化学方程式为2CH3CH2—OH+O2+2H2O;B+D→E的化学方程式为+CH3CH2OH+H2O。
Ⅱ.(1)装置右侧试管用于收集乙酸乙酯,试管中为饱和碳酸钠溶液,为了防止倒吸所以不能插到液面以下,作用为降低乙酸乙酯的溶解量、除去粗产品中的乙酸和乙醇。
(2)乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液分层,应采用的分离操作是分液。
Ⅲ.(1)根据苹果酸的结构简式得其分子式为C4H6O5。
(2)1 mol苹果酸中含有2 mol羧基和1 mol羟基,则n(H2)=2mol2+1mol2=1.5 mol,V(H2)=22.4 L·mol-1×1.5 mol=33.6 L。
(3)苹果酸中含有羧基,可以与氢氧化钠溶液及碳酸氢钠溶液反应,也可以与乙醇发生酯化反应,同时苹果酸中含有羟基,可以与乙酸发生酯化反应。
课件35张PPT。第2课时 乙酸知识铺垫新知预习自主测试1.乙酸的官能团名称为羧基,乙酸能与碳酸钙反应。
2.乙酸属于烃的衍生物,是一元有机弱酸。知识铺垫新知预习自主测试一、乙酸的物理性质与分子结构
1.乙酸的物理性质 2.乙酸的组成和结构 00知识铺垫新知预习自主测试二、乙酸的化学性质
1.乙酸的酸性
乙酸在水中的电离方程式为CH3COOH CH3COO-+H+,是一元弱酸,具有酸的通性。知识铺垫新知预习自主测试知识铺垫新知预习自主测试2.酯化反应
(1)实验。 知识铺垫新知预习自主测试(2)定义:像乙酸和乙醇这样生成酯和水的反应称为酯化反应。
(3)特点:酯化反应是可逆反应,反应进行得比较缓慢。知识铺垫新知预习自主测试【微思考】怎样鉴别乙酸和乙醇?
提示:(1)闻气味法。有特殊香味的是乙醇,有强烈刺激性气味的是乙酸。
(2)可用Na2CO3溶液、CaCO3固体CuO或石蕊溶液鉴别。加入Na2CO3溶液产生气泡的是乙酸,不能产生气泡的是乙醇。能溶解CaCO3固体且产生气泡的是乙酸。能溶解CuO,溶液变蓝的是乙酸。加入石蕊溶液变红的是乙酸。知识铺垫新知预习自主测试1.下列物质中,能与醋酸发生反应的是( )
①石蕊 ②乙醇 ③乙醛 ④金属铝 ⑤氧化镁
⑥碳酸钙 ⑦氢氧化铜
A.①③④⑤⑥⑦ B.②③④⑤
C.①②④⑤⑥⑦ D.①②③④⑤⑥⑦
答案:C
解析:醋酸具有酸的通性,可使石蕊溶液变红色,可与Al、MgO、CaCO3、Cu(OH)2等发生反应,可与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,但不能与乙醛发生反应。知识铺垫新知预习自主测试2.下列制取乙酸乙酯的装置正确的是( ) 答案:A
解析:为防止倒吸,玻璃导管不能插入液面以下;右边试管中不能放置NaOH溶液,应放置饱和Na2CO3溶液。知识铺垫新知预习自主测试3.如图是某有机分子的填充模型,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NaOH溶液反应 B.与稀硫酸反应
C.发生酯化反应 D.使紫色石蕊溶液变红
答案:B
解析:由有机物分子的填充模型可知,该有机物为乙酸,能与NaOH溶液发生中和反应,能使酸碱指示剂变色,能与乙醇发生酯化反应。任务一任务二素养脉络随堂检测 几种不同分子中羟基氢原子活泼性的比较
问题探究
为了探究乙醇、水、碳酸、乙酸分子中羟基氢活泼性的相对强弱,某同学向四种液体(或溶液)中滴加2滴石蕊溶液。(1)上述四支试管中有何现象?说明羟基氢的活泼性有何差异?
(2)如何设计实验进一步比较羟基氢的活泼性?任务一任务二素养脉络随堂检测提示:(1)装有乙醇和水的试管中无明显现象,装有碳酸溶液和醋酸溶液的试管中紫色石蕊溶液变红。该实验能够说明乙醇和水中的羟基氢不如碳酸和乙酸中的羟基氢活泼。
(2)①将无水乙醇和水分别与金属钠反应,钠在水中反应更加剧烈,说明水中的羟基氢比乙醇中的更活泼;②将醋酸溶液滴到碳酸氢钠溶液中,发现有气泡生成,该气体能使澄清石灰水变浑浊,说明生成的气体是二氧化碳,可说明醋酸比碳酸酸性强,即醋酸中的羟基氢更活泼。任务一任务二素养脉络随堂检测知识归纳
乙酸、水、乙醇、碳酸分子中羟基氢的活泼性任务一任务二素养脉络随堂检测典例剖析
例1一定质量的有机化合物和足量金属钠反应,可得气体V1 L,等质量的该有机化合物如果与适量的纯碱溶液反应,可得气体V2 L。若同温同压下V1大于V2,那么该有机化合物可能是( )
A.CH3CH2OH B.HOOC—COOH
C.CH3COOH D.HO—CH2—COOH
答案:D
解析:—OH、—COOH都能与金属钠反应生成H2,1 mol —OH或1 mol —COOH与钠反应可产生0.5 mol H2;选项中只有含—COOH的物质与Na2CO3反应生成CO2,1 mol —COOH与足量的Na2CO3溶液反应可产生0.5 mol CO2。题给有机物与金属钠反应产生的气体体积大于与纯碱溶液反应产生的气体体积,则有机物结构中既有—COOH又有—OH。任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练1下列物质都能与Na反应放出H2,其产生H2的速率由大到小排列正确的是( )
①C2H5OH ②CH3COOH(aq) ③NaCl(aq)
A.①>②>③ B.②>①>③
C.③>①>② D.②>③>①
答案:D
解析:NaCl溶液中含H2O,Na与H2O反应比与C2H5OH反应剧烈,故反应速率③>①。同理,CH3COOH溶液中不仅含有H2O,而且含有CH3COOH,—COOH中的羟基氢比水中的羟基氢还活泼,所以Na与CH3COOH溶液反应比与NaCl溶液反应剧烈得多,由此可知反应速率由大到小排列为②>③>①。任务一任务二素养脉络随堂检测酯化反应
问题探究
如图为制取乙酸乙酯的实验装置图。
利用如图装置制备乙酸乙酯,这种装置与教材所给装置相比较突出的优点是什么?为更好地测定酯层厚度,可预先向饱和Na2CO3溶液中滴加1滴酚酞溶液,现象是什么?任务一任务二素养脉络随堂检测提示:根据装置图的结构特点可判断,用分水器能够在反应进行时很容易把水分离出来,从而减少生成物的量,使平衡正向移动,提高乙酸乙酯的产率。由于碳酸钠溶液显碱性,能使酚酞溶液显红色,所以应该滴入酚酞溶液,实验现象是下层碳酸钠溶液呈红色,上层的酯层呈无色。任务一任务二素养脉络随堂检测知识归纳
乙酸乙酯的制备
(1)实质。
酯化反应的实质是酸脱羧基中的羟基,醇脱羟基中的氢形成水,余下的部分结合生成酯。(2)用酒精灯加热的目的是加快反应速率;使生成的乙酸乙酯及时蒸出,从而提高乙酸的转化率。
(3)加热前,大试管中常加入几片碎瓷片,目的是防暴沸。
(4)导气管末端恰好和液面接触,不能插入液面下,目的是防倒吸。任务一任务二素养脉络随堂检测(5)浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂。加入浓硫酸可以缩短达到平衡所需时间并促使反应向生成乙酸乙酯的方向进行。
(6)饱和碳酸钠溶液的作用
①与挥发出来的乙酸发生反应,生成可溶于水的乙酸钠,便于闻乙酸乙酯的香味。
②溶解挥发出来的乙醇。
③减小乙酸乙酯在水中的溶解度,使溶液分层,便于得到酯。(8)装置中的长导管起导气和冷凝回流作用。 任务一任务二素养脉络随堂检测典例剖析
例2乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业,中学化学实验可用a装置来制备。完成下列空白:任务一任务二素养脉络随堂检测(1)实验时,通常加入过量的乙醇,原因是 。加入数滴浓硫酸即能起催化作用,但实际用量多于此量,原因是 ;浓硫酸用量又不能过多,原因是 。?
(2)饱和Na2CO3溶液的作用是 。?
(3)反应结束后,将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中, 、 ,然后分液。?
(4)若用b装置制备乙酸乙酯,其缺点有 、 。由b装置制得的乙酸乙酯产品经饱和碳酸钠溶液和饱和食盐水洗涤后,还可能含有的有机杂质是 ,分离乙酸乙酯与该杂质的方法是 。?任务一任务二素养脉络随堂检测答案:(1)增大反应物浓度,使平衡向生成酯的方向移动,提高酯的产率 浓硫酸能吸收生成的水,使平衡向生成酯的方向移动,提高酯的产率 浓硫酸具有强氧化性和脱水性,会使有机物炭化,降低酯的产率
(2)中和乙酸、溶解乙醇、减少乙酸乙酯在水中的溶解
(3)振荡、静置
(4)原料损失较大 易发生副反应 乙醚 蒸馏任务一任务二素养脉络随堂检测解析:(2)由于生成的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸,所以饱和Na2CO3溶液的作用是中和乙酸、溶解乙醇、减少乙酸乙酯在水中的溶解。(3)乙酸乙酯不溶于水,因此反应结束后,将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中,振荡、静置,然后分液即可。(4)根据b装置可知由于不是水浴加热,温度不易控制,因此制备乙酸乙酯的缺点是原料损失较大、易发生副反应。由于乙醇能发生分子间脱水生成乙醚,所以由b装置制得的乙酸乙酯产品经饱和碳酸钠溶液和饱和食盐水洗涤后,还可能含有的有机杂质是乙醚,乙醚和乙酸乙酯的沸点相差较大,则分离乙酸乙酯与该杂质的方法是蒸馏。任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练2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不正确的是( )A.向试管a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溶液的原因是防止实验过程中发生倒吸现象
C.实验时加热试管a的目的是及时将乙酸乙酯蒸出并加快反应速率
D.试管b中饱和Na2CO3溶液的作用是吸收随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇任务一任务二素养脉络随堂检测答案:A
解析:浓硫酸和其他液体混合时,应将浓硫酸慢慢加入到密度比它小的液体中,故应先向a中加入乙醇,然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸和冰醋酸;加热过程中产生的乙醇和乙酸蒸气会溶于Na2CO3溶液中,易发生倒吸现象;采取加热是为了加快反应速率,同时将乙酸乙酯蒸出反应体系达到分离的目的;乙酸和乙醇会溶于Na2CO3溶液中。任务一任务二素养脉络随堂检测任务一任务二素养脉络随堂检测1.下列关于乙酸的说法不正确的是( )
A.乙酸是一种重要的有机酸,是具有刺激性气味的液体
B.乙酸的分子式为C2H4O2,分子里含有4个氢原子,所以乙酸是四元酸
C.无水乙酸又称冰醋酸,它是纯净物
D.乙酸易溶于水和乙醇
答案:B
解析:虽然一个乙酸分子里含有4个氢原子,但是在水溶液中只能电离出一个H+:CH3COOH CH3COO-+H+,所以乙酸属于一元酸。任务一任务二素养脉络随堂检测2.(双选)下列关于各有机物的说法不正确的是( )
A.乙烯可使溴的四氯化碳溶液褪色
B.乙醇可与金属钠发生置换反应
C.苯可使酸性KMnO4溶液褪色
D.乙酸的酸性比碳酸弱
答案:CD
解析:乙烯能与溴发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色,故A正确;乙醇可与金属钠反应生成乙醇钠和H2,该反应属于置换反应,故B正确;苯不与高锰酸钾反应,故C错误;乙酸能与碳酸钠反应生成乙酸钠、二氧化碳和水,根据强酸制弱酸原理可知,乙酸的酸性比碳酸强,故D错误。任务一任务二素养脉络随堂检测3.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仅存在于醇和水里
D.有的乙醇分子可能不含18O
答案:B任务一任务二素养脉络随堂检测4.巴豆酸的结构简式为CH3—CH=CH—COOH。现有①氯气、②溴水、③纯碱溶液、④酸化的KMnO4溶液、⑤乙醇。在一定条件下,这些物质能与巴豆酸反应的是 ( )
A.仅②④⑤ B.仅①③④
C.仅①②③④ D.①②③④⑤
答案:D任务一任务二素养脉络随堂检测5.某化学兴趣小组用甲、乙两套装置(如图所示)进行乙酸与乙醇酯化反应的实验。任务一任务二素养脉络随堂检测回答下列问题:
(1)乙装置中长玻璃导管c的作用是 ;冷凝管中冷凝水应该从 口进入。?
(2)甲、乙两套装置中效果比较好的装置是 ,原因是 。?
(3)实验过程中选用的用品及试剂。
①碎瓷片,作用为 ;?
②乙酸、乙醇以及 ,所填试剂的作用为 ;?
③试管A和锥形瓶B内装的溶液是 ,其作用为 。?任务一任务二素养脉络随堂检测答案:(1)平衡气压、冷凝回流 b
(2)乙 其冷凝效果更好,同时减少酯的挥发
(3)①防暴沸 ②浓硫酸 催化剂和吸水剂
③饱和Na2CO3溶液 溶解乙醇、吸收乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度
解析:(1)乙装置中长玻璃导管c的作用是平衡气压、冷凝回流。冷凝水从b口进,a口出冷凝效果好。(2)甲、乙两装置相比较,可看出乙装置更好,因为其冷凝效果好。(3)液体加热时为防暴沸应加入碎瓷片,而反应的催化剂和吸水剂为浓硫酸。为了溶解乙醇,使乙酸充分反应,降低乙酸乙酯的溶解度而便于收集较纯净的乙酸乙酯,试管A及锥形瓶B中盛放的是饱和Na2CO3溶液。第3课时 糖类、油脂和蛋白质
课后篇巩固提升
夯实基础·轻松达标
1.化学是你,化学是我,化学已深入我们的生活。下列说法正确的是( )
A.木材纤维和土豆淀粉遇碘水均显蓝色
B.食用花生油和鸡蛋清都能发生水解反应
C.包装用材料聚乙烯和聚氯乙烯都属于烃
D.医用消毒酒精中乙醇的浓度为90%
答案B
解析淀粉遇碘水显蓝色,纤维素遇碘水不显蓝色,木材纤维的主要成分是纤维素,A错误;食用花生油的成分是油脂,鸡蛋清的成分是蛋白质,油脂水解生成高级脂肪酸和甘油,蛋白质水解生成氨基酸,B正确;聚氯乙烯还含有氯元素,不属于烃,C错误;乙醇浓度过大,会使细胞壁脱水形成一层膜阻止进一步渗入,医用消毒酒精中乙醇的浓度为75%,D错误。
2.下列说法正确的是( )
A.氨基酸均只含有一个羧基和一个氨基
B.植物油能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.石油的分馏、煤的干馏均属于化学变化
D.煤的气化、煤的液化属于物理变化
答案B
解析氨基酸分子的结构特点是至少含有一个氨基和一个羧基,故A错误;植物油能使溴的四氯化碳溶液褪色,植物油为不饱和高级脂肪酸甘油酯,含不饱和键,故B正确;石油的分馏是利用石油中各种成分沸点不同将其分离的一种方法,没有新物质生成,是物理变化,煤的干馏是将煤隔绝空气加强热,使煤发生复杂的反应获得煤焦油、焦炉煤气等的过程,是化学变化,故C错误;煤的气化是在高温条件下煤与水蒸气反应生成CO和H2,是化学变化;煤的液化是把固体炭通过化学加工过程,使其转化成为液体燃料等的先进洁净煤技术,有新物质生成,属于化学变化,故D错误。
3.下列有关说法正确的是( )
A.蛋白质是由C、H、O、N四种元素组成的物质
B.硝基乙烷(CH3CH2NO2)与甘氨酸(氨基乙酸)互为同分异构体
C.石油裂解和油脂皂化都是由高分子化合物生成小分子物质的过程
D.合成高聚物的单体是
答案B
解析蛋白质是由C、H、O、N、S、P等元素组成的物质,A错误;硝基乙烷(CH3CH2NO2)与甘氨酸(NH2CH2COOH)的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,B正确;石油裂解是采取比裂化更高的温度,使石油分馏产物中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等短链烃的过程,另外油脂也不是高分子化合物,C错误;高聚物属于加聚产物,其单体是乙烯和丙烯,D错误。
4.不属于天然高分子化合物的是( )
A.淀粉 B.纤维素 C.维生素 D.蛋白质
答案C
解析淀粉、纤维素和蛋白质均属于天然高分子化合物,而维生素是含有碳元素的小分子有机物,不是高分子化合物,所以C选项正确。
5.下列物质既能与酸反应,又能与碱反应的是( )
A.淀粉 B.氨基酸 C.葡萄糖 D.纤维素
答案B
解析淀粉不能与碱反应,故A错误;氨基酸中含有氨基和羧基,氨基能和酸反应,羧基能和碱反应,故B正确;葡萄糖中含有羟基和醛基,能发生银镜反应,不能和碱反应,故C错误;纤维素不能和碱反应,故D错误。
6.下列说法中不正确的是( )
A.通过干馏,可以将煤中含有的苯等物质从煤中分离出来
B.鸡蛋清的盐析是可逆的,变性是不可逆的
C.油脂是人体的重要营养物质
D.棉花、麻、蚕丝、羊毛都是天然纤维
答案A
解析煤干馏为化学变化,煤中不含有苯、甲苯、二甲苯等烃类物质,则应利用分馏将苯、甲苯、二甲苯等从煤的干馏产品中分离出来,选项A不正确;硫酸氨可降低蛋白质的溶解度使蛋白质盐析,是可逆的;硫酸铜重金属使蛋白质变性析出,是不可逆的,选项B正确;糖类、油脂及蛋白质都是人体重要的营养物质,选项C正确;棉花、麻、蚕丝、羊毛都是天然纤维,选项D正确。
7.要检验淀粉的水解程度,提供了以下实验操作过程:
①取少量淀粉加水制成溶液 ②加热 ③加入碱液,中和并呈碱性 ④加入银氨溶液 ⑤加入几滴稀硫酸 ⑥再加热(水浴) ⑦加入几滴碘水
甲、乙、丙三个同学分别做了以下三个实验,指出他们的实验目的或现象:
(1)甲:①→⑤→②→③→④→⑥,现象:无银镜产生。
甲同学的实验目的是 。?
(2)乙:①→⑤→②→③→④→⑥,现象:有银镜产生;①→⑤→②→⑦,现象:溶液变蓝。
乙同学的实验目的是 。?
(3)①→⑤→②→⑦,现象: 。?
丙同学的实验目的是证明淀粉已完全水解。
答案(1)证明淀粉还没开始水解 (2)证明淀粉已发生水解,但还有剩余 (3)溶液不变蓝
解析(1)不存在能发生银镜反应的葡萄糖可证明淀粉还没开始水解。
(2)有银镜产生,证明淀粉已经水解;溶液变蓝,证明淀粉还有剩余。
(3)若淀粉已完全水解,再加入碘水时溶液不变蓝。
提升能力·跨越等级
1.下列说法正确的是( )
A.1 mol葡萄糖能水解生成2 mol CH3CH2OH和2 mol CO2
B.在鸡蛋清溶液中分别加入饱和Na2SO4、CuSO4溶液,都会因盐析而产生沉淀
C.油脂不是高分子化合物,1 mol油脂完全水解生成1 mol甘油和3 mol高级脂肪酸
D.欲检验蔗糖水解产物是否具有还原性,可向水解后的溶液中直接加入新制的Cu(OH)2并加热
答案C
解析葡萄糖属于单糖,不能发生水解反应,A错误;在鸡蛋清溶液中加入饱和Na2SO4溶液,因盐析产生沉淀,加入CuSO4溶液会发生变性,B错误;油脂是高级脂肪酸甘油酯,不是高分子化合物,1 mol油脂完全水解生成1 mol甘油和3 mol高级脂肪酸,C正确;蔗糖的水解需要硫酸做催化剂,向水解后的溶液中直接加入新制的Cu(OH)2,Cu(OH)2与硫酸反应,无法检验,D错误。
2.下列与有机物结构、性质相关的叙述正确的是( )
A.淀粉和纤维素的化学式都是(C6H10O5)n,因此它们互为同分异构体
B.乙烯分子中的六个原子都处于同一平面上
C.甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型不相同
D.油脂、糖类和蛋白质都是天然有机高分子化合物,一定条件下都能发生水解反应
答案B
解析淀粉和纤维素的化学式都是(C6H10O5)n,但n值不同,因此它们不是同分异构体,故A错误;乙烯分子属于平面结构,分子中的六个原子都处于同一平面上,故B正确;甲烷和氯气反应生成一氯甲烷属于取代反应,苯和硝酸反应生成硝基苯也是取代反应,反应类型相同,故C错误;油脂不是高分子化合物,糖类和蛋白质都是天然有机高分子化合物,且糖类中的单糖不能水解,故D错误。
3.某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况:
下列结论中正确的是( )
A.淀粉尚有部分未水解
B.淀粉已完全水解
C.淀粉没有水解
D.淀粉已发生水解,但不知是否完全水解
答案D
解析因为混合液呈碱性,所以加碘水不变蓝不能说明不含淀粉;而加入新制Cu(OH)2生成砖红色沉淀,说明其中含有葡萄糖。故结论应为淀粉已水解,但不知是否完全水解。
4.(双选)下列关于蛋白质的叙述不正确的是( )
A.向蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,蛋白质析出,再加水可恢复
B.蛋白质中的蛋白质分子能透过滤纸,也能透过半透膜
C.重金属盐使蛋白质变性,所以吞服“钡餐”会引起中毒
D.浓硝酸溅在皮肤上呈黄色,是由于蛋白质和浓硝酸发生了颜色反应
答案BC
解析蛋白质的盐析是可逆过程,加水后能溶解,A正确;蛋白质的溶液属于胶体,不能透过半透膜,B错误;“钡餐”用的是BaSO4,难溶于水,不会使人中毒,C错误;某些蛋白质遇到浓硝酸呈黄色,这是蛋白质的颜色反应,D正确。
5.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区分蔗糖和葡萄糖
D.用KI溶液区分淀粉溶液和鸡蛋白溶液
答案D
解析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与葡萄糖溶液共同加热,能生成砖红色沉淀,蔗糖无此现象,故可区分开来;KI溶液遇淀粉溶液和鸡蛋白溶液均无明显的现象,故不能用来区分两种物质。
6.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.牛油、大豆油的主要成分都是高级脂肪酸甘油酯
D.糖类、油脂、蛋白质一定都能发生水解
答案C
解析蛋白质中含有C、H、O、N等元素,A错误;蛋白质水解的最终产物是氨基酸,油脂在人体中发生水解的产物是甘油和高级脂肪酸,B错误;牛油和大豆油都是油脂,因此是高级脂肪酸甘油酯,C正确;糖类中的单糖不能再水解,D错误。
7.由碳、氢、氧三种元素组成的物质A、B、C,它们分子中碳、氢、氧原子的质量之比都是6∶1∶8;A、B、C均能发生银镜反应。已知A气体对氢气的相对密度为15;1 mol B完全燃烧能生成标准状况下的二氧化碳44.8 L;C的相对分子质量是B的3倍。
(1)写出A、B、C的分子式:A 、B 、C 。?
(2)C结构中碳链无支链,且1 mol C能与足量的钠反应生成2.5 mol H2,已知2个—OH连在同一个碳原子上不稳定,则C的结构简式为 。?
答案(1)CH2O C2H4O2 C6H12O6
(2)
解析由分子中碳、氢、氧原子的质量之比,可得N(C)∶N(H)∶N(O)=612∶11∶816=1∶2∶1,最简式为CH2O。再由A气体对氢气的相对密度确定A气体的相对分子质量:Mr(A)=15×2=30,则A的分子式为CH2O,B的分子式为C2H4O2,C的分子式为C6H12O6。
8.
实验室用燃烧法测定某固体有机物A的分子组成,测定装置如图所示(铁架台、铁夹、酒精灯等未画出):
取17.1 g A放入装置中,通入过量O2燃烧,生成CO2和H2O,请回答下列有关问题:
(1)通入过量O2的目的是 。?
(2)C装置的作用是 ;D装置的作用是 。?
(3)通过该实验,能否确定A中是否含有氧原子? 。?
(4)若A的摩尔质量为342 g·mol-1,C装置增重9.99 g,D装置增重26.4 g,则A的分子式为 。?
(5)写出A燃烧的化学方程式: 。?
(6)A可发生水解反应,1 mol A可水解生成2 mol同分异构体,则A在催化剂作用下水解的化学方程式为 。?
答案(1)使有机物A充分燃烧
(2)吸收A燃烧后生成的H2O 吸收A燃烧后生成的CO2
(3)能 (4)C12H22O11
(5)C12H22O11+12O212CO2+11H2O
(6)C12H22O11(蔗糖)+H2OC6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖)
解析(1)氧气过量可使有机物充分燃烧。
(2)浓硫酸可吸收反应生成的水,碱石灰可吸收反应生成的CO2。
(3)由生成的H2O及CO2分别计算出A中H和C的质量,若H和C的质量之和等于17.1 g,说明A中不含氧;若H和C的质量之和小于17.1 g,则A中必含氧。
(4)17.1 g A中含C、H的物质的量分别为n(C)=26.4 g44 g·mol-1=0.6 mol,n(H)=9.99 g18 g·mol-1×2=1.11 mol。17.1 g A中含O的质量为17.1 g-(12 g·mol-1×0.6 mol+1 g·mol-1×1.11 mol)≈8.8 g,n(O)=8.8 g16 g·mol-1=0.55 mol。n(A)∶n(C)∶n(H)∶n(O)=17.1 g342 g·mol-1∶0.6 mol∶1.11 mol∶0.55 mol≈1∶12∶22∶11,故A的分子式为C12H22O11。
贴近生活·拓展创新
★以淀粉为主要原料合成一种具有果香味的有机物C和高分子化合物E的合成路线如下图所示。
请回答下列问题:
(1)写出E的结构简式: ,D分子内含有的官能团是 (填名称)。?
(2)写出下列反应的反应类型:② ,④ 。?
(3)写出下列反应的化学方程式:
① ;?
③ 。?
(4)某同学欲用如图装置制备物质C,试管B中装有足量的饱和碳酸钠溶液的目的是 ;插入试管B的导管接有一个球状物,其作用为 ;如需将试管B中的物质C分离出来,用到的主要玻璃仪器有:烧杯、 。?
答案(1)??CH2—CH2?? 碳碳双键
(2)氧化反应 消去反应
(3)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
(4)降低乙酸乙酯的溶解度,吸收乙醇和乙酸 防倒吸 分液漏斗
解析CH3CH2OH在Cu催化剂条件下发生催化氧化生成的A为CH3CHO,CH3CHO进一步氧化生成B(CH3COOH),CH3COOH与CH3CH2OH发生酯化反应生成C(CH3COOC2H5),乙醇发生消去反应生成D(CH2CH2),乙烯发生加聚反应生成高分子物质E(聚乙烯),据此分析解答。
(1)由上述分析可知,E为聚乙烯,其结构简式为??CH2—CH2??,D为CH2CH2,分子内含有的官能团是碳碳双键。(2)反应②为CH3CHO催化氧化生成CH3COOH,其反应类型为氧化反应;反应④为乙醇在浓硫酸催化下发生消去反应生成乙烯和水,其反应类型为消去反应。(3)反应①为乙醇与氧气在催化剂作用下反应生成乙醛和水,反应的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;反应③为乙酸与乙醇在浓硫酸催化下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O。(4)试管B中装有足量的饱和碳酸钠溶液的目的是降低乙酸乙酯的溶解度,吸收乙醇和乙酸;插入试管B的导管接有一个球状物,其作用为防倒吸;乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,可用分液的方法分离,用到的仪器有烧杯、分液漏斗等。
课件42张PPT。第3课时 糖类、油脂和蛋白质知识铺垫新知预习自主测试1.葡萄糖在体内缓慢氧化放热,为人体进行生命活动提供能量。
2.葡萄糖、蔗糖都属于糖类物质,由C、H、O三种元素构成。
3.油脂、蛋白质也是人类进行生命活动必不可少的物质。知识铺垫新知预习自主测试一、糖类
1.糖类概述
糖类是绿色植物光合作用的产物,葡萄糖、蔗糖、淀粉和纤维素等都属于糖类。这类物质都是由C、H、O三种元素组成的,可用通式Cn(H2O)m表示,因此过去糖类又称碳水化合物。知识铺垫新知预习自主测试2.糖类物质的分类及用途 知识铺垫新知预习自主测试3.淀粉的水解和葡萄糖的检验 知识铺垫新知预习自主测试4.葡萄糖
(1)分子结构特点。知识铺垫新知预习自主测试(2)人体内发生氧化,提供能量。 (3)检验。 5.淀粉
(1)淀粉属于天然高分子化合物,是一种多糖。
(2)淀粉在人体内的变化可用下图来表示:知识铺垫新知预习自主测试(3)淀粉遇到碘单质显示蓝色,该现象可以用于淀粉与碘单质之间的相互检验。
(4)在催化剂存在下加热,淀粉可以逐步水解,生成一系列比淀粉分子小的化合物,其最终生成物是葡萄糖。(5)淀粉不显还原性,不能被新制的Cu(OH)2氧化。 知识铺垫新知预习自主测试6.纤维素
(1)纤维素也是一种多糖。纤维素在一定条件下水解,最终生成物是葡萄糖。(2)在人体中缺少使纤维素水解的酶,因此纤维素不能转化为人体所需要的营养物质,但是食物中的纤维素在人体消化过程中有着重要的作用,它能刺激肠道蠕动和分泌消化液,有助于食物的消化和排泄。因此,我们每天必须摄入一定量富含纤维素的新鲜蔬菜。知识铺垫新知预习自主测试二、油脂
1.油脂的结构:油脂是一类特殊的酯。植物油脂通常呈液态,叫作油;动物油脂通常呈固态,叫作脂肪。油脂可以看作是高级脂肪酸[如硬脂酸(C17H35COOH)、软脂酸(C15H31COOH)和油酸(C17H33COOH)等]与甘油[丙三醇,C3H5(OH)3]经酯化反应生成的酯,知识铺垫新知预习自主测试2.分类和物理性质 3.化学性质
油脂在适当条件下水解生成高级脂肪酸和甘油。油脂在人体小肠内受酶的催化作用而水解,生成高级脂肪酸和甘油作为人体的营养成分为肠壁所吸收,同时提供人体活动所需要的能量。知识铺垫新知预习自主测试三、蛋白质
1.蛋白质的存在
蛋白质广泛存在于生物体内,是组成细胞的基础物质。动物的肌肉、皮肤、毛发等主要成分都是蛋白质。
2.蛋白质的组成
蛋白质结构相当复杂,含有C、H、O、N、S等元素。蛋白质是天然的有机高分子化合物。
3.人体中的几种必需氨基酸知识铺垫新知预习自主测试观察这3种氨基酸,其共同的特点是分子中有—NH2(氨基)和—COOH(羧基),氨基位于羧基邻位的碳原子上,这样的氨基酸叫做α-氨基酸。天然蛋白质水解的最终产物为α-氨基酸。
4.蛋白质的性质
(1)蛋白质的盐析。
操作过程:现象与结论:加入饱和(NH4)2SO4溶液有沉淀产生,加入蒸馏水,沉淀又溶解。知识铺垫新知预习自主测试(2)蛋白质的变性。 知识铺垫新知预习自主测试(3)蛋白质的特征反应:颜色反应。
分子中含有苯环的蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色。
(4)蛋白质的灼烧。
蛋白质被灼烧时会产生特殊的气味(烧焦羽毛的气味)。
常利用此性质来鉴别蛋白质。知识铺垫新知预习自主测试【微思考1】粮食酿酒的反应原理是什么?
提示:粮食的主要成分是淀粉,粮食酿酒的反应原理是:【微思考2】误服重金属盐应立即采取什么急救措施?
提示:应立即喝牛奶或鸡蛋清等蛋白质含量丰富的食物。知识铺垫新知预习自主测试1.下列关于油脂的叙述不正确的是( )
A.油脂没有固定的熔点和沸点,油脂是混合物
B.天然油脂都是混合物
C.油脂的主要成分是高级脂肪酸的甘油酯,是酯的一种
D.油脂不会发生水解
答案:D
解析:A项,油脂属于混合物,没有固定的熔点和沸点,正确;B项,天然油脂都是混合物,正确;C项,油脂的主要成分是高级脂肪酸与甘油所生成的酯,叫做甘油三酯,是酯的一种,正确;D项,油脂中含酯基,能发生水解反应,油脂在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油,油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油,错误。知识铺垫新知预习自主测试2.下列说法中正确的是( )
A.凡符合Cn(H2O)m通式的化合物一定属于糖类,不符合此通式的不属于糖类
B.凡能溶于水且具有甜味的化合物都属于糖类
C.葡萄糖是一种单糖的主要原因是它是一种多羟基醛
D.葡萄糖分子中含有醛基,它具有还原性
答案:D
解析:有些符合通式Cn(H2O)m的物质不属于糖类,如乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)等,有些不符合通式Cn(H2O)m的物质属于糖类,如鼠李糖C6H12O5;糖类不一定具有甜味,如淀粉没有甜味,有甜味的物质也不一定是糖类,如糖精;葡萄糖是单糖的主要原因是它不能水解生成更简单的糖;葡萄糖分子中含有醛基,它应具有还原性。知识铺垫新知预习自主测试3.关于蛋白质的叙述中,错误的是( )
A.蛋白质属于高分子化合物
B.蛋白质属于基本营养物质
C.灼烧某白色纺织品有烧焦羽毛的气味,则可说明此纺织品不是人造丝
D.人的皮肤上不慎沾染浓硝酸后变黄色是物理变化
答案:D
解析:蛋白质属于高分子化合物,A项正确;蛋白质、油脂、糖类是食物中的基本营养物质,B项正确;灼烧蛋白质会产生烧焦羽毛的气味,而人造丝的主要成分是纤维素,所以C项正确;蛋白质的颜色反应是化学变化,D项错误。任务一任务二素养脉络随堂检测 糖类的水解
问题探究
1.是否有甜味的物质就是糖?是否糖都是有甜味的?
2.馒头或米饭在口腔中咀嚼有甜味,是否能够说明淀粉是有甜味的?为什么?
3.是否所有的糖类都能水解?
提示:1.不是所有有甜味的物质都是糖,比如现在流行的木糖醇就是一种有甜味的物质,但它属于醇类。不是所有的糖都是有甜味的,比如多糖——淀粉和纤维素就没有甜味。2.不能。淀粉本身没有甜味,在口腔内被唾液淀粉酶催化水解生成麦芽糖,所以有甜味。3.单糖如葡萄糖和果糖不能发生水解。任务一任务二素养脉络随堂检测知识归纳
淀粉水解程度的判断及水解产物的检验
(1)原理。
淀粉在稀硫酸的作用下,加热发生水解反应,其水解过程是分步进行的,最终水解产物为葡萄糖。可通过检验淀粉水解后混合液中淀粉和葡萄糖的存在情况来判断淀粉的水解程度。
(2)实验步骤。任务一任务二素养脉络随堂检测(3)实验现象及结论。 任务一任务二素养脉络随堂检测典例剖析
例1学生甲在一支试管中放入0.5 g淀粉后,再加入质量分数为20%的硫酸溶液,加热10 min后,再将溶液一分为二,其中一份溶液做银镜反应实验,结果无银镜出现,另一份溶液加入碘水,结果无蓝色出现;学生乙在一支试管中放入0.5 g淀粉后,再加入质量分数为20%的硫酸溶液少许,加热45 min后,加入过量的NaOH溶液中和硫酸,再将溶液一分为二,其中一份溶液做银镜反应实验,结果有银镜出现,另一份溶液中加入少量碘水,未出现蓝色。
(1)学生甲的实验操作中不正确的是 。?
(2)根据甲的实验现象,判断淀粉的水解情况是 。?
A.完全水解 B.部分水解
C.没有水解 D.不能准确判断任务一任务二素养脉络随堂检测(3)学生乙的实验操作中不正确的是 。?
(4)根据乙的实验现象,判断淀粉的水解情况是 。?
A.完全水解 B.部分水解
C.没有水解 D.不能准确判断答案:(1)用银氨溶液检验前未加碱中和硫酸 (2)A (3)水解液用NaOH溶液中和后再加入少量碘水 (4)D任务一任务二素养脉络随堂检测解析:(1)学生甲的错误是用银氨溶液检验前未先加碱中和硫酸,因为银镜反应必须在碱性条件下才能进行。
(2)水解液中滴加碘水无蓝色现象,说明淀粉已完全水解,故选A项。
(3)学生乙的错误是向水解液中加入过量的NaOH溶液,加入碘水之后不变色,有可能是碘水与NaOH溶液反应,所以淀粉有可能完全水解也有可能未完全水解。
(4)根据乙的现象只能说明淀粉已经水解,但不能确定是完全水解,还是部分水解,故选D项。任务一任务二素养脉络随堂检测 (1)糖类水解规律。
①单糖不发生水解;
②1 mol双糖能水解生成2 mol单糖分子;
③1 mol多糖能水解生成更多物质的量的单糖分子。
(2)糖类水解的条件。
蔗糖、淀粉的水解均用稀硫酸做催化剂,并且水浴加热。
(3)淀粉水解程度及其产物检验注意的问题。
①检验淀粉时,必须直接取水解液加入碘水,不能取中和液加碘水,因为碘能与氢氧化钠溶液反应。
②因反应是用硫酸做催化剂,而用新制Cu(OH)2悬浊液检验产物时必须是在碱性条件下,所以应先中和再检验。任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练1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:(1)各步加入的试剂为(写化学式):A ,B ,C 。?
(2)加入A溶液而不加入B溶液是否可以? ,其理由是 。?
(3)当析出1.44 g红色沉淀时,淀粉的水解率是 。?答案:(1)H2SO4 NaOH Cu(OH)2
(2)不可以 因为醛基与新制Cu(OH)2反应只有在碱性条件下发生,酸性溶液会破坏新制氢氧化铜
(3)18%任务一任务二素养脉络随堂检测解析:淀粉在稀硫酸催化、加热条件下可水解生成葡萄糖,为确定葡萄糖的生成量,根据题意是加入新制Cu(OH)2,根据生成砖红色Cu2O沉淀的量确定淀粉的水解程度。(1)A是H2SO4,B是NaOH,C是Cu(OH)2;(2)因为醛基与新制Cu(OH)2反应只有在碱性条件下发生,且酸性溶液会破坏新制氢氧化铜,所以要加入B溶液;设生成葡萄糖的物质的量为x,则有如下关系:
C6H12O6 ~ Cu2O
1 mol 144 g
x 1.44 g
x=0.01 mol,所以水解的淀粉质量为:(180 g·mol-1-18 g·mol-1)×0.01 mol=1.62 g任务一任务二素养脉络随堂检测蛋白质的盐析与变性
问题探究
蛋白质在多种情况下能够发生结构和性质的改变,这种改变是不可逆的,被称为蛋白质的变性。
1.向鸡蛋清溶液中加入硫酸铜溶液,再加入蒸馏水有何现象发生?
2.农业上用波尔多液(由CuSO4、CaO、H2O制成)来消灭病虫害的原因是什么?
3.你了解医院里有哪些常见杀菌消毒的方法吗?其消毒原理是什么?任务一任务二素养脉络随堂检测提示:1.鸡蛋清溶液中出现沉淀,加蒸馏水后沉淀不能溶解。2.波尔多液中的重金属盐(CuSO4)可使蛋白质凝结而达到消灭病虫害的目的。3.医院中使用紫外线灯、84消毒液或过氧乙酸对环境进行消毒,为病人打针前用酒精对局部皮肤进行消毒,对病人床单等物品高温消毒。紫外线、强氧化剂、乙醇和高温加热能使蛋白质变性,从而达到杀菌消毒的目的。任务一任务二素养脉络随堂检测知识归纳
蛋白质的盐析和变性的区别任务一任务二素养脉络随堂检测任务一任务二素养脉络随堂检测典例剖析
例2欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性质,应加入( )
A.福尔马林
B.18.4 mol·L-1 H2SO4溶液
C.饱和Na2SO4溶液
D.1.0 mol·L-1 CuSO4溶液
答案:C
解析:欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性质,应使其发生盐析,可加入轻金属盐或铵盐。A错,福尔马林能使蛋白质变性;B错,浓硫酸会使蛋白质变性;C正确,加入饱和Na2SO4溶液蛋白质会发生盐析;D错,硫酸铜为重金属盐,会使蛋白质变性。任务一任务二素养脉络随堂检测变式训练2下列叙述正确的是( )
A.天然蛋白质水解的最终产物都是α-氨基酸
B.通过盐析作用析出的蛋白质难溶于水
C.在蛋白质溶液中加入福尔马林(甲醛水溶液)产生沉淀,再加入大量水,沉淀又溶解
D.蛋白质溶液中的蛋白质能透过半透膜
答案:A
解析:盐析是可逆的;甲醛能使蛋白质变性而凝结,变性是不可逆的;蛋白质溶液属于胶体,其胶体微粒不能透过半透膜;天然蛋白质是由α-氨基酸缩合而成的,其水解的最终产物都是α-氨基酸。任务一任务二素养脉络随堂检测任务一任务二素养脉络随堂检测1.葡萄糖(C6H12O6)是一种重要的营养物质,下列关于葡萄糖的说法正确的是( )
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反应
D.1 mol葡萄糖完全燃烧需要6 mol氧气
答案:D
解析:葡萄糖是单糖,不能发生水解反应,A项错误;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,B项错误;葡萄糖和新制的Cu(OH)2反应必须加热,C项错误;D项正确。任务一任务二素养脉络随堂检测2.(双选)下列说法正确的是( )
A.糖类、油脂、蛋白质均能发生水解
B.氨基酸均只含有一个羧基和一个氨基
C.植物油能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.聚乙烯、淀粉、纤维素均为高分子化合物
答案:CD
解析:糖类中的葡萄糖属于单糖,是不能水解的糖,选项A错误;每个氨基酸分子中至少含有一个氨基和一个羧基,选项B错误;植物油中含有不饱和键(比如碳碳双键),能与Br2发生加成反应,从而使含溴的溶液颜色褪去,选项C正确;聚乙烯、淀粉、纤维素都属于高分子化合物,选项D正确。任务一任务二素养脉络随堂检测3.下列有关蛋白质的说法正确的是( )
①蛋白质是重要的营养物质,它有助于食物的消化和排泄 ②蛋白质在淀粉酶的作用下可水解成葡萄糖
③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 ④蛋白质水解的最终产物都是氨基酸
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
答案:C
解析:蛋白质是营养物质,是组成细胞的基础物质,在人体内可在蛋白酶的作用下水解生成氨基酸,蛋白质遇浓硝酸时可以显黄色,在灼烧时可以产生烧焦羽毛的气味,③④正确。任务一任务二素养脉络随堂检测4.现有下列物质:①纤维素 ②甲酸甲酯(HCOOCH3) ③淀粉 ④甲醛(CH2O) ⑤乙酸。其中符合Cn(H2O)m的组成但不属于糖类的是( )
A.①②④ B.②④⑤ C.①④⑤ D.①③⑤
答案:B
解析:甲酸甲酯(HCOOCH3)的分子式C2H4O2符合Cn(H2O)m通式,但不属于糖类;甲醛(CH2O)符合Cn(H2O)m通式,但不属于糖类;乙酸(CH3COOH)的分子式为C2H4O2,符合Cn(H2O)m通式但不属于糖类,故B项符合题意。任务一任务二素养脉络随堂检测5.请解答下列与蛋白质有关的题目:
(1)从鸡蛋清溶液中提取蛋白质的方法是 。?
(2)鸡蛋腐烂时,常产生有臭鸡蛋气味的气体,该气体中主要含有 (填化学式),说明蛋白质中含有 (填元素名称)元素。?
(3)误食重金属盐会中毒,这是因为 。?
(4)浓硝酸溅在皮肤上,使皮肤呈现 色,这是由于浓硝酸和蛋白质发生了 反应。?任务一任务二素养脉络随堂检测答案:(1)盐析 (2)H2S 硫
(3)重金属盐会使蛋白质发生变性,进而造成人体中毒
(4)黄 颜色
解析:(1)从鸡蛋清溶液中提取蛋白质可用盐析的方法。(2)具有臭鸡蛋气味的气体为H2S,说明蛋白质中含有硫元素。(3)重金属盐会使蛋白质发生变性,进而造成人体中毒。(4)浓硝酸溅到皮肤上,使皮肤显黄色,发生了颜色反应。
