内容正文:
常见的有机化合物
第七章
考点串讲
举一反三
典例精析
要点精讲
思维导图
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目
录
CONTENTS
1
饱和烃
2
不饱和烃
3
乙醇和乙酸
4
糖、油脂和蛋白质
思 维 导 图
第七章
常见的有机化合物
饱和烃
乙醇和乙酸
糖、油脂和蛋白质
不饱和烃
有机化合物的成键特点
甲烷的分子结构及性质
烷烃 同分异构现象
石油和煤化工
乙烯的分子结构及性质
烯烃 有机高分子材料
乙醇的结构及性质
乙酸的结构及性质
糖类的组成、结构及性质
油脂的组成、结构及性质
蛋白质的组成、结构及性质
01
饱和烃
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4
要点01 有机化合物及成键特点
(1)概念:有机化合物指含有C元素的化合物,简称有机物。 CO2、H2CO3及其盐等
除外。
(2)有机物与生活:有机化合物与人类生活有密切的关系,在衣、食、住、行、医
疗、能源、材料、科学技术及工农业生产等领域中都起着重要作用。
1.定义
衣
食
住
行
要点精讲
要点01 有机化合物及成键特点
2.成键特点
(1)共价键数:机物中,碳原子可以形成4个共价键。
(2)键类型:碳原子间成键方式多样:碳碳之间的结合方式有单键(C—C)、双键(C=C)、三键( );多个碳原子之间可以结合成碳链,也可以结合成碳环(且可带支链)。
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
要点精讲
要点01 有机化合物及成键特点
2.成键特点
(3)碳链:有机物分子可能只含有一个或几个碳原子,也可能含有成千上万个碳
原子;碳原子数的有机物分子,可能因为碳原子间成键方式或碳骨架含有相同的不同而具有多种结构。
要点精讲
要点01 有机化合物及成键特点
【温馨提示】①有机化合物与人类的生活有密切的关系,在衣、食、住、行、医疗、能源、材料、科学技术及工农业生产等领域中都起着重要作用,迄令为止已经超过2000万种。
②与无机物相比,有机物不仅数量很多,而且分布极广。如常见燃料中的汽油、煤油、柴油;建材中的木材、黏合剂、涂料、油漆;日用品中的塑料、橡胶、纤维、清洁剂;食物中的营养餐—糖类、油脂、蛋白质等都是有机化合物。
要点精讲
要点02 甲烷的分子结构与性质
1.天然气
(1)存在:天然气是自然界中一种高效且清洁的气体,主要成分就是甲烷,除天
然气之外,还有瓦斯气体、煤矿坑道气、可燃冰、页岩气等等,经常使人混淆的
是水煤气与石油液化气,
前者的主要成分是氢气
与一氧化碳,后者的主
要成分 是乙烷、丙烷、
丁烷等。
要点精讲
要点02 甲烷的分子结构与性质
1.天然气
(2)可燃冰:天然气水合物,是甲烷分子被包进了水分子组成的“笼” 中,在海底
低温和高压条件下形成的白色结晶体。我国海底可燃冰的储量丰富,科学家们正在
努力使其成为一种新的高效清洁能源。
要点精讲
要点02 甲烷的分子结构与性质
类别 表示方法 含义
分子式
电子式
结构式
用元素符号表示物质分子组成的式子,可反映一个分子中原子的种类和数目
用小黑点等符号代替电子,表示原子最外层电子成键情况的式子
CH4
具有化学式所能表示的意义,能反映物质的结构;表示分子中原子的结合或排列顺序的式子,不表示空间构型
2.甲烷分子结构的表示方法
要点精讲
要点02 甲烷的分子结构与性质
类别 表示方法 含义
结构示意图
球棍模型
空间填充模型
小球表示原子,短棍表示价键(单键、双键或三键)(甲烷键角109028′)
用不同体积的小球表示不同大小的原子
表示分子的空间构型,5个原子不共面,形成正四面体空间结构,碳原子位于正四面体中心,4个氢原子位于四个顶点。分子中4个C—H的长度和强度相同,相互间夹角相等。
2.甲烷分子结构的表示方法
要点精讲
要点02 甲烷的分子结构与性质
3.甲烷的性质
(1)物理性质:
颜色 状态 熔点(℃) 沸点(℃) 气味 密度 水溶性
无色 气体 -182 -164 无味 比空气小(0.717g/L) 难溶于水
【温馨提示】通常情况下,甲烷是一种无色、无味的气体,密度比空气小为0.717g/L(标准状况),极难溶于水。
要点精讲
要点02 甲烷的分子结构与性质
3.甲烷的性质
(2)化学性质:
①稳定性:通常状况下,甲烷比较稳定,与高锰酸钾等强氧化剂不反应,与强酸、强碱也不反应。
②燃烧(氧化反应):在点燃的条件下,甲烷可以燃烧(氧化反应),
产生淡蓝色火焰,产物为CO2和H2O,氧气不足时会生成CO和H2O。
化学方程式:CH4+2O2 CO2+2H2O。
【温馨提示】煤矿中的爆炸事故多与甲烷气体爆炸有关。为了保证安全生产,必须采取通风、严禁烟火等措施。因此,点燃甲烷前,要先检验甲烷的纯度。
要点精讲
要点02 甲烷的分子结构与性质
3.甲烷的性质
(2)化学性质:
③取代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。
实验操作 取两支试管,均通过排饱和食盐水的方法,收集半试管CH4和半试管Cl2。将其中一支试管用铝箔套套上,另一支试管放在光亮处
实验装置
实验现象
a.试管内气体颜色逐渐变浅;b.试管壁出现油状液滴;c.试管内,水面上升
在室温下,无光照时,无明显现象
要点精讲
要点02 甲烷的分子结构与性质
3.甲烷的性质
(2)化学性质:
③取代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。
实验操作 取两支试管,均通过排饱和食盐水的方法,收集半试管CH4和半试管Cl2。将其中一支试管用铝箔套套上,另一支试管放在光亮处
实验原理
实验结论
条件:光照。类型:取代反应。产物:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机物均不溶于水;常温下除CH3Cl是气态,其余三种均为液态。
CHCl3+Cl2 CCl4+HCl
光
CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+HCl
光
CH2Cl2+Cl2 CHCl3+HCl
光
CH4+Cl2 CH3Cl+HCl
光
要点精讲
要点02 甲烷的分子结构与性质
3.甲烷的性质
(2)化学性质:
③取代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应。
【温馨提示】①取代反应条件为光照,室温或暗处不发生反应,但不能用强光直接照射,以免引起爆炸。②甲烷与溴蒸气、碘蒸气等纯卤素单质也能发生类似反应,但不能与溴水、碘水发生反应。③甲烷与氯气的反应是一种连锁反应,不会停留在某一步,因此产物一般是五种物质的混合物。④1 mol有机物CxHy与Cl2发生完全取代反应时,消耗Cl2的物质的量为y mol,同时生成y mol HCl,产物中HCl的物质的量最多。
要点精讲
要点03 烷烃的组成、结构及性质
1.烃及分类
(1)定义:仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物,又称烃。
(2)分类:
烃
烷烃—甲烷
烯烃—乙烯
炔烃—乙炔
芳香烃—苯
......
结构和性质
各类烃的结构和性质
碳原子的饱和程度和化学键的类型
烃分子可能的断键部位与相应反应类型的主要依据
预测
认识
分 析
预 测
要点精讲
要点03 烷烃的组成、结构及性质
2.烷烃的结构
(1)饱和烃:烃分子中的碳原子之间都以单键结合,碳原子的剩余价键均与氢原子
结合,使碳原子的化合价都达到“饱和”的有机化合物称为饱和烃,也称为烷烃。
预测
(2)烷烃的结构:
烷烃 乙烷 丙烷 正丁烷
分子中碳原子数 2 3 4
分子式
结构式
C2H6
C3H8
C4H10
要点精讲
要点03 烷烃的组成、结构及性质
预测
2.烷烃的结构
(2)烷烃的结构:
烷烃 乙烷 丙烷 正丁烷
结构简式
分子结构模型
通式
CnH2n+2
CH3CH3
CH3CH2CH3
CH3CH2CH2CH3
要点精讲
要点03 烷烃的组成、结构及性质
3.烷烃的命名(习惯命名法)
预测
原则:碳原子数不多于 10 时,以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸依次代表碳原子数;碳原子数在 11 以上时,以数字来表示,例如,十二烷[CH3(CH2)10CH3]。即:
n≤10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷 己烷 庚烷 辛烷 壬烷 癸烷
n>10 用汉字数字代表,如C11H24:十一烷
【温馨提示】碳原子数n相同结构不同时,用正、异、新表示,如C4H10的两种分子的命名:无支链时,CH3CH2CH2CH3:正丁烷,有支链时, 异丁烷。
要点精讲
要点03 烷烃的组成、结构及性质
4.烷烃的性质
(1)物理性质:
预测
名称 结构简式 常温状态 熔沸点(℃) 沸点(℃) 相对密度 水熔性
甲烷 CH4 气 -182.6 -161.7 0.466 不溶
乙烷 CH3CH3 气 -172.0 -88.6 0.572 不溶
丙烷 CH3CH2CH3 气 -187.1 -42.2 0.585 不溶
丁烷 CH3(CH2)2CH3 气 -135.0 -0.5 0.5788 不溶
戊烷 CH3(CH2)3CH3 液 -129.7 36.1 0.6262 不溶
葵烷 CH3(CH2)8CH3 液 -29.7 174.0 0.730 不溶
十七烷 CH3(CH2)15CH3 固 22 303 0.777 不溶
要点精讲
要点03 烷烃的组成、结构及性质
4.烷烃的性质
(1)物理性质:
预测
①随分子中碳原子数增加(相对分子质量也在增大),熔、沸点逐渐升高。
②随分子中碳原子数增加,状态由气态→液态→固态,其中常温、常压下碳原子数小于或等于4的烷烃为气态。
③随分子中碳原子数增加(相对分子质量也在增大),密度逐渐增大且均比水的密度小,均难溶于水,易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂。
④根据教材P63页图7-7可知,当碳原子数相同时,一般支链越多,沸点越低。如沸点:正丁烷>异丁烷。
要点精讲
要点03 烷烃的组成、结构及性质
4.烷烃的性质
(2)化学性质:
预测
①稳定性:通常状况下,与高锰酸钾等强氧化剂不反应,与强酸、强碱也不反应。
②可燃性(氧化反应):烷烃可以在空气中完全燃烧,生成二氧化碳和水,并放出大量的热。CnH2n+2+(3n+1)/2O2 nCO2+(n+1)H2O。
③取代反应:烷烃在一定条件(光照)下,可以与卤素单质发生取代反应。如:CH3CH3+Cl2 CH3CH2Cl+HCl。
光照
④受热分解:烷烃在较高温度下会发生分解,这个性质常用于石油化工和天然气
化工中。如:C4H10 CH4+C3H6或C4H10 C2H6+C2H4
要点精讲
要点04 同系物与同分异构体
(1)定义:像这些结构相似,在分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团的化合
物互称为同系物。
1.同系物
(2)特点:属于同一类物质,且有相同的通式;式量相差一定是14的倍数;化学性
质相似,物理性质随着碳原子数的增加而发生规律性的变化。
(3)烷烃同系物:结构相似是指分子中原子全部以单键相结合,与支链或直链无关,
如丙烷(CH3CH2CH3)是直连结构,异丁烷[(CH)(CH3)3]含支连结构,但二者是
同系物,烷烃的组成可以用通式CnH2n+2表示。
要点精讲
要点04 同系物与同分异构体
(1)定义:具有相同的分子式,但具有不同结构的现象称为同分异构现象。具有同
分异构现象的化合物互称同分异构体。
2.同分异构体
(2)特点:①分子式相同,即化学组成和相对分子质量相同。②可以是同类物质,也
可以是不同类物质。③同分异构现象是造成有机物种类繁多的重要原因之一。④产
生同分异构的原因:碳链异构、官能团异构、空间异构。如戊烷(C5H12)有三种:
正戊烷
异
戊
烷
新
戊
烷
要点精讲
要点04 同系物与同分异构体
(3)书写方法—减碳链法
2.同分异构体
①遵循的原则:主链由长到短,支链由整到散;位置由心到边,排列由邻到间。
②书写的步骤(以C6H14为例):
第一步:先写出碳原子数最多的主链。
主链可以由1个碳原子或多个碳原子构成
【温馨提示】将分子中全部碳原子连成直链作为母链。
要点精讲
要点04 同系物与同分异构体
(3)书写方法—减碳链法
2.同分异构体
第二步:从母链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基),依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上,此时碳骨架有两种:
【温馨提示】甲基不能连在①位和⑤位上,否则会使碳链变长,②位和④位等效,只能用一个,否则重复。
支链可以由1个碳原子或多个碳原子构成
要点精讲
要点04 同系物与同分异构体
2.同分异构体
第三步:从母链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即2个甲基)依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上,此时碳骨架结构有两种:
【温馨提示】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。所以C6H14共有5种同分异构体。
(3)书写方法—减碳链法
要点精讲
要点04 同系物与同分异构体
(3)书写方法—减碳链法
2.同分异构体
第四步:从母链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即2个甲基)依次连在主链中心对称线一侧的各个碳原子上,此时碳骨架结构有两种:
【温馨提示】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。所以C6H14共有5种同分异构体。
要点精讲
要点04 同系物与同分异构体
(4)书写方法—等效氢法
2.同分异构体
①定义:一元取代物同分异构体数目的判断方法。要判断某烃的一氯取代物的同分异构体的数目,首先要观察烃的结构是否具有对称性。
②类型:连在同一个碳原子上的氢原子等效,如甲烷中的4个氢原子等效;同一个碳原子上所连接的甲基(—CH3)上的氢原子等效;分子中处于镜面对称位置(相当于平面镜成像时,物与像的关系)上的氢原子是等效的。
【温馨提示】①烃分子中等效氢原子有几种,则该烃一元取代物就有几种同分异构体。②主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排布由对到邻到间。
要点精讲
要点04 同系物与同分异构体
【温馨提示】
同系物:①结构相似,是指官能团要相同;②分子组成上相差n个CH2原子团的
也不一定是同系物,例如:C2H4和C3H6,可以是烯烃还可能是环烷烃;③符合
同一通式,结构相似,但不能相同。
同分异构体:①同分异构体的分子结构不同,化学性质和物理性质均有一定差
异。②同分异构体的分子式相同(相对分子质量必然相同),分子结构不同是分
子中的原子或原子团的排列方式不同而引起的。③随着碳原子数的增加,烷烃的
同分异构体的数目也就越多。甲烷、乙烷、丙烷无同分异构体。丁烷有2种,戊
烷有3种,己烷有5种,而癸烷有75种。
要点精讲
【典例01】(有机化合物的概念及成键特点)关于有机化合物叙述不
正确的是( )
A.有机物的密度一般较小,挥发性强,难溶于水,有较低的熔沸点
B.碳原子性质活泼,可以跟多种元素原子形成共价键
C.有机物中原子通常以共价键相连,碳原子之间既可以形成单键,
又可以形成双键或三键
D.多个碳原子之间可以结合成碳链(可以带有支链),也可以结合
成碳环,构成有机物链状或环状的碳骨架
B
典例精析
【典例02】(甲烷的结构与性质)下列关于甲烷分子结构和性质的说法
正确的是( )
A.甲烷分子的球棍模型为 ,分子中各原子都达到“8电子”
稳定结构
B.CHCl3只有一种结构,说明甲烷是以碳原子为中心的正四面体结构
C.甲烷与氯气发生取代反应后的混合气体能使湿润
的石蕊试纸变红说明生成的一氯甲烷具有酸性
D.CH3Cl的四个价键的长度和强度相同,夹角相等
C
典例精析
【典例03】(烷烃的结构与性质)下列有关烷烃的叙述中,正确的是( )
①在烷烃分子中,所有的化学键都是单键;②烷烃中除甲烷外,很多
都能使酸性的高锰酸钾溶液褪色;③分子通式为CnH2n+2的烃不一定是
烷烃;④所有的烷烃在光照条件下都能和氯气发生取代反应;⑤光照
条件下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色;⑥随着碳原子数的依次增
加,烷烃中碳的质量分数逐渐增大,无限趋近于6/7。
A.①③⑤ B.②③④ C.①④⑥ D.②④⑥
C
典例精析
【典例04】(同系物和同分异构体)下列说法正确的是( )
A.凡是分子组成相差一个或几个CH2原子团的物质,彼此一定是
同系物
B.两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则两者一
定是同分异构体
C.相对分子质量相同的几种化合物,互称为同分异构体
D.组成元素的质量分数相同,且相对分子质量也相同的不同化合
物,一定互为同分异构体
D
典例精析
02
不饱和烃
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37
要点01 石油化工
1.石油的成分
(1)形成过程:石油是由远古时代的海洋或湖泊中的动植物遗体在地下经过漫长复
杂的变化而形成的黏稠状液体,是一种重要的化石燃料。
(2)组成:①石油主要含有碳、氢两种元素(碳元素占
83%~87%,氢元素占10 %~14%),还含有少量的氮、
氧、硫及微量的磷、钾、硅、铁、
镁等元素。
②石油主要是由各种烷烃、环烷
烃和芳香烃组成的混合物。大部
分是液态烃,同时 也溶有气态烃和固态烃
石油开采
要点精讲
要点01 石油化工
2.石油的炼制
(1)石油炼制工艺流程图
要点精讲
要点01 石油化工
2.石油的炼制
(2)石油的分馏、裂化、裂解和催化重整
加工方法 定义 主要原料 主要产品或原理
常压分馏
减压分馏
①石油的分馏
煤油、汽油、柴油统称轻质油
通过加热和冷凝方法,把石油分离成不同沸点范围内的产物的过程。
石油
重油
汽油、煤油、柴油、重油
柴油、润滑油、燃料油、沥青、石蜡
要点精讲
要点01 石油化工
2.石油的炼制
(2)石油的分馏、裂化、裂解和催化重整
②石油的裂化(解)
加工方法 定义 主要原料 主要目的 主要产品或原理
裂化
C16H34
C8H18+C8H16
提高轻质液体燃料的产量和质量
一定条件下,把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量小、沸点低的烃的过程
直链烷烃
碳原子数较多的烷烃、烯烃
要点精讲
要点01 石油化工
2.石油的炼制
(2)石油的分馏、裂化、裂解和催化重整
②石油的催化重整
加工方法 定义 主要原料 主要目的 主要产品或原理
催化重整
生产环状烃
在加热和催化剂的作用下,使链状烃发生结构的重新调整而转化为环状烃的过程
链状烃
环状烃(苯、甲苯等芳香烃)
要点精讲
要点01 石油化工
【温馨提示】①减压可以降低物质的沸点,石油的减压蒸馏可以在较低温度下,使重油、柴油等常压蒸馏产品继续分离,可得到燃料油、润滑油、石蜡等石油产品。
②“三馏”比较
干馏 蒸馏 分馏
原理
产物
反应类型
隔绝空气加强热使物质分解
根据液态混合物中各组分沸点不同进行分离
与蒸馏原理相同
产物为沸点不同的各组分组成的混合物
产物为单一组分的纯净物
产物为混合物
化学变化
物理变化
物理变化
要点精讲
要点02 煤化工
1.煤的组成与分类
(1)组成:煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,主要含碳元素,还含有
少量 H、O、N、S 等元素。
(2)分类:煤根据组成成分中含碳量不同,由高到低可以将煤分为无烟煤、烟煤、
褐煤、泥煤等。煤直接燃烧会产生大量的煤灰、煤渣、废气,污染环境、燃烧效
率低等。
烟煤
要点精讲
要点02 煤化工
2.煤的综合利用的意义
(1)减少煤燃烧产生的大量SO2、NOx、碳的氧化物和粉尘等污染物的排放;
(2)提高煤燃烧的效率—煤的气化、液化都是使煤变成清洁能源的有效途径,煤
的燃烧效率也有很大的提高;
(3)生产基本化工原料—通过煤的干馏,获得大量的基本化工原料。
【温馨提示】迄今为止,煤、石油和天然气仍是人类使用的主要能源,同时它们也是重要的化工原料。世界上多数国家利用的能量(如热能、电能等)主要来自化石燃料的燃烧。例如:在我国,很大一部分电能是由煤燃烧产生的热能转化而来的。
要点精讲
要点02 煤化工
3.煤的综合利用工艺流程图
要点精讲
要点02 煤化工
4.煤的干馏、气化和液化
(1)煤的干馏:指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,工业上也叫煤的焦化。
干馏产品 主要成分及名称 主要用途
气态
液态
固态
焦碳
煤焦油(苯、甲苯、二甲苯、酚类、萘、沥青)
焦炉气(H2、CH4、CO等)、粗氨水、粗苯
燃料、化肥、炸药、医药、农药、合成材料
炸药、医药、农药、合成材料、染料、筑路材料、制碳素电极
冶金、合成氨造气、电石、燃料
要点精讲
要点02 煤化工
(2)煤的气化:指将煤转化为可燃性气体的过程,主要反应的方程式为:
C + H2O(g) CO + H2
(3)煤的液化:是指将煤直接或间接转化为甲醇等液体燃料的过程。直接液化为
煤与氢气作用生成液体燃料 ;间接液化为煤先转化为一氧化碳和氢气,再在催化剂
作用下合成甲醇CO + 2H2 CH3OH等
【温馨提示】煤的干馏、气化、液化(产品为煤油、汽油等)均属于化学变化。
4.煤的干馏、气化和液化
要点精讲
要点03 乙烯的结构与性质
1.乙烯的物理性质
(1)乙烯与化工:乙烯是世界上产量最大的化学产品之一,乙烯工业是石油化
工产业的核心,在国民经济中占有重要的地位。少量
乙烯存在于植物体内,是植物的一种代谢产物。
(2)物理性质:
颜色 状态 气味 水溶性 密度
无色
气体
稍有气味
难溶于水
比空气略小
(标况1.25g/L)
要点精讲
要点03 乙烯的结构与性质
2.乙烯的组成与结构特点
分子式 电子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间充填模型
C2H4
结构特点
乙烯的结构是平面形结构,2个C原子和4个H原子在同一个平面上,键角120°。即:
CH2=CH2
要点精讲
要点03 乙烯的结构与性质
3.乙烯的化学性质
(1)与O2、KMnO4(H+)、Br2等反应:
内容物质 反应现象 反应原理(方程式) 解释
燃烧
产生黑烟是因为含碳量高,燃烧不充分;火焰明亮是碳微粒受灼热而发光
乙烯在空气中燃烧,火焰明亮且伴有黑烟
C2H4+3O2
2CO2+2H2O
要点精讲
要点03 乙烯的结构与性质
3.乙烯的化学性质
(1)与O2、KMnO4(H+)、Br2等反应:
内容物质 反应现象 反应原理(方程式) 解释
KMnO4(H+)
溴的CCl4溶液
CH2==CH2+Br2 CH2BrCH2Br
(不溶于水无色液体ρ>ρ水)
♦CH2=CH2+ KMnO4 +H2SO4
CO2 + MnSO4+ K2SO4+ H2O
乙烯可以被酸性高猛酸钾溶液氧化
♦乙烯与发生加成反应,生成无色的1,2-二溴乙烷(CH2BrCH2Br)
酸性高猛酸钾溶液褪色
褪色,褪色后溶液不分层
要点精讲
CH2==CH2+H—Cl CH3CH2Cl(制氯乙烷)
CH2==CH2+H—OH CH3CH2OH (工业制乙醇)
要点03 乙烯的结构与性质
3.乙烯的化学性质
(2)加成反应:
①定义:有机物分子里不饱和的碳原子跟其它原子或原子团直接结合生成新的物质的反应。
②在一定条件下,乙烯还可以与H2 、 HCl、Cl2、H2O等发生加成反应:
CH2==CH2+H—H CH3CH3(制乙烷)
③特点:断一(断双键中的一个键),加二(加两个原子或原子团),每一个不饱和碳原子上各加上一个,只上不下。似“化合反应”。
要点精讲
要点03 乙烯的结构与性质
3.乙烯的化学性质
(2)加聚反应:
①定义:由相对分子质量小的化合物通过加成反应相互结合成相对分子质量很大
的高分子化合物的反应。
聚乙烯
②原理:
nCH2=CH2
催化剂
要点精讲
要点03 乙烯的结构与性质
【温馨提示】①酸性高锰酸钾溶液可用于鉴别乙烷和乙烯,但不能用于除去乙
烷中的乙烯。除去乙烷中混有的乙烯,可以先通入酸性KMnO4溶液再通入
NaOH溶液中最后通入碱石灰。
②乙烯的实验室制法:CH3—CH2—OH CH2=CH2↑+H2O(消去反应)
③乙烯是石油化学工业的最重要的基础原料,主要用于制造塑料、合成纤维、
有机溶剂等。通常以乙烯的产量作为衡量一个国家石油化学工业水平的标志。
④乙烯生产的发展推进了石油化工基础原料和产品的发展,因此常把乙烯产量
作为衡量石油化工发展水平的标志,也是一个国家综合国力的表现。
要点精讲
要点04 有机高分子化合物—塑料
1.有机高分子材料的分类
有机高分子材料
天然有机高分子材料
合成有机高分子材料
(1)分类:
要点精讲
要点04 有机高分子化合物—塑料
1.有机高分子材料的分类
(2)特点:相对分子质量很大,由于高分子化合物都是混合物,无固定的熔、沸
点,其相对分子质量只是一个平均值;合成原料都是低分子化合物;每个高分子都
是由若干个重复结构单元组成的。
【温馨提示】人工合成高分子化合物的成功为人工合成材料开辟了新的道路,改变了只能依靠天然材料的历史。合成材料品种很多,按用途和性能可分为合成高分子材料、功能高分子材料和复合材料。其中,被称为“三大合成材料”的塑料、合成橡胶和合成纤维的应用最为广泛。
要点精讲
要点04 有机高分子化合物—塑料
1.有机高分子材料的分类
(3)组成与结构:高分子化合物中能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子
化合物叫单体;化学组成相同、可重复的最小单位叫链节;含有链节的数目,通常
用n表示,叫聚合度,且聚合物的平均相对分子质量=链节的相对质量×n。
【温馨提示】有机高分子中n值不是定值,所以高分子化合物均为混合物。
要点精讲
要点04 有机高分子化合物—塑料
2.塑料
(1)组成及性能:塑料的主要成分为合成树脂。主要性能是强度高、密度小、耐
腐蚀、易加工等。
(2)常见塑料及用途
名称 结构简式 性能 用途
聚四氟乙烯
聚丙烯(PP)
可制成薄膜、管道、日常用品、包装材料等
机械强度较高,绝缘性好,耐化学腐蚀,无毒;低温发脆,容易老化
耐化学腐蚀,耐溶剂性好,耐低温、高温,绝缘性好,加工困难
可制成化工、医药等行业使用的耐腐蚀、耐高温、耐低温制品
要点精讲
要点04 有机高分子化合物—塑料
(2)常见塑料及用途
2.塑料
名称 结构简式 性能 用途
有机玻璃
聚乙烯
(PE)
聚氯乙烯
可制成飞机和车辆的风挡,光学仪器、医疗器械等
透光性好,易加工;耐磨性较差,能溶于有机溶剂
聚甲基丙烯酸甲酯
可制成薄膜,用于食品、药物的包装材料及日常用品、绝缘材料
绝缘性好,耐化学腐蚀、机械强度较高;热稳定性差
可制成薄膜、管道、日常用品、绝缘材料等
有耐低温和耐化学腐蚀,绝缘性好,无毒;耐热性差,易老化
要点精讲
要点05 不饱和烃的结构与性质
1.不饱和烃的概念及分类
(1)概念:有机物分子里的碳原子还可以结合其他的原子或原子团的烃称为不饱
和烃,乙烯就是一种不饱和烃。
(2)分类:烯烃(含有C=C键)、炔烃(含有C≡C键)、芳香烃(含有 等。
2.烯烃的结构与性质
(1)结构特点
①官能团:碳碳双键( )。除乙烯外,其他烯烃分子中不仅含有碳碳双键
和碳氢键,还含有碳碳单键。
②通式:烯烃只含有一个碳碳双键(单烯烃)时,其通式为CnH2n(n≥2)。
要点精讲
要点05 不饱和烃的结构与性质
(2)化学性质:
2.烯烃的结构与性质
①氧化反应
a.能使酸性KMnO4溶液褪色,常用于 的检验。
b.燃烧:火焰明亮,并伴有黑烟,其燃烧通式为
②加成反应
CH2=CH—CH3+HBr 或
要点精讲
要点05 不饱和烃的结构与性质
(2)化学性质:
2.烯烃的结构与性质
③加聚反应:单烯烃可在一定条件下发生加成聚合反应,如丙烯生成聚丙烯:
【温馨提示】二烯烃的加成反应:分子中含有两个双键的链烃叫做二烯烃,二烯烃可用通式CnH2n-2表示。1,3-丁二烯是最重要的代表物。其与Br2按1∶1发生加成反应时分为1,4加成和1,2加成两种情况
要点精讲
【典例01】(石油化工)下列说法错误的是( )
A.石油中含有C5~C11的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油
B.含C18以上烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油
C.将煤在隔绝空气中加强热使之分解的过程,称为煤的干馏,也叫
煤的焦化
D.煤中含有苯和甲苯,可以用先干馏后分馏的方法把它们分离出来
D
典例精析
【典例02】(煤的综合利用)煤是“工业粮食”,煤燃烧时不仅产生我们
所需的能量,同时还会生成大量的污染物,为了减少煤的燃烧对环境的
污染,将煤转化为高热值的清洁燃料,煤的干馏属于煤的综合利用之一,
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作煤的干馏
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
A
典例精析
【典例03】(乙烯的结构与性质)下列关于乙烯用途、性质、结构
叙述正确的是( )
①乙烯通入水中即可转化为乙醇
②乙烯可作香蕉等水果的催熟剂
③乙烯易与溴水发生加成反应,1 mol乙烯消耗1 mol溴单质,说明
乙烯含有一个碳碳双键
④乙烯能够被酸性KMnO4溶液所氧化,说明乙烯结构中含有一个碳
碳双键
⑤乙烯分子中所有原子在同一个平面
A.①②④ B.②④⑤ C.②③⑤ D.①④⑤
C
典例精析
【变式04】(不饱和烃的结构与性质)某学习小组用“球”和“棍”搭
建的有机化合物分子球棍模型如图所示,“ ”代表氢原子,“ ”代表
碳原子,下列说法错误的是( )
A.①说明碳原子可以和氢原子形成共价键以满足“碳四价”原则
B.②③说明碳原子之间可形成碳碳双键、碳碳三键,且这两种烃属于
不饱和烃
C.④⑤说明碳原子之间可以形成碳链或碳环,剩余价键与氢原子结合
以满足“碳四价”原则
D.由⑤可推知多个碳原子以碳碳单键形成碳链时,所有碳原子一定在
同一条直线上
D
举一反三
03
乙醇和乙酸
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68
要点01 乙醇的结构与性质
1.乙醇的物理性质
与水形成分子间氢键,增大水溶性,不可作萃取剂或直接蒸馏制备无水乙醇。
俗称 颜色 气味 沸点 状态 密度 溶解性
酒精
无色透明
特殊
香味
液体
ρ(0.789g/Cm3)<ρ水
易挥发78.5℃
能溶解多种有机物和无机物,能跟水以任意比例互溶
(1)烃的衍生物:像这样,烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物称烃的衍生物。如CH3CH2OH、CH3Cl、CH3CH2Br等,其中C2H5OH含有氧元素,又叫烃的含氧衍生物。
(2)物理性质:
要点精讲
分子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间填充模型
结构特点
要点01 乙醇的结构与性质
2.乙醇的结构
C2H6O
CH3CH2OH或C2H5OH
含有特殊的原子团(官能团)羟基(—OH),C—C键、两种C—H键和O—H键等化学键
官能团
要点精讲
要点01 乙醇的结构与性质
3.乙醇的化学性质
(1)与活泼金属(Na)反应:
实验操作
实验现象
实验结论
①钠开始沉于试管底部,最终慢慢消失,产生无色可燃性气体;②烧杯内壁有水珠产生;③向烧杯中加入澄清石灰水不变浑浊。
乙醇与钠反应生成H2,乙醇分子里含有不同于烃分子里的氢原子存在,即乙醇的结构简式应该为CH3CH2OH(展示模型)。化学方程式:2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑(置换反应)
金属钠保存在煤油(主要成分为烷烃的混合物)中也可以说明金属钠不能与烷烃反应
要点精讲
要点01 乙醇的结构与性质
3.乙醇的化学性质
(2)催化氧化:
实验操作
实验现象
实验结论
化学方程式
红色的铜丝变为黑色变为红色,闻到刺激性气味
乙醇被氧化生成乙醛(乙醛的结构简式为CH3CHO,官能团称为醛基,可以写为或—CHO)
①2Cu+O2 2CuO ;②CH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O
总的化学方程式:2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O
要点精讲
要点01 乙醇的结构与性质
3.乙醇的化学性质
(2)催化氧化:
【温馨提示】①水和乙醇中的羟基决定了水和乙醇能和钠反应生成氢气,像这种决定有机化合物特性的原子或原子团叫做官能团。如羟基(—OH)、氨基(—NH2)。
②乙醇催化氧化反应的断键方式:
催化氧化③⑤键断裂
CH3CHO+H2O+Cu
要点精讲
要点01 乙醇的结构与性质
2.乙醇的结构
物质 CH3Cl CH3CH2OH CH2==CH2 CH≡CH
所含官能团 —OH —C≡C—
官能团名称 碳氯键 羟基 碳碳双键 碳碳三键
【温馨提示】③常见有机物的官能团
④烷基(—CnH2n+1,如—CH3、—C2H5、苯基( 或—C6H5等)不是官能团。
要点精讲
要点01 乙醇的结构与性质
3.乙醇的化学性质
(3)强氧化剂(KMnO4等)氧化:乙醇除在一定条件下发生催化氧化外,还可与
强氧化剂酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液(交警查酒驾—橙色(K2Cr2O7)
变为绿色 [Cr2(SO4)3])发生氧化反应反应。
酸性高锰酸钾溶液
(KMnO4)
酸性重铬酸钾溶液(K2Cr2O7)
CH3CH2OH CH3COOH
要点精讲
要点01 乙醇的结构与性质
3.乙醇的化学性质
(4)乙醇在空气中燃烧 : C2H5OH + 3 O2 2CO2 +3H2O
(产生淡蓝色火焰,同时放出大量热)
点燃
【温馨提示】乙醇汽油由90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成—汽车成“酒鬼”
要点精讲
要点01 乙醇的结构与性质
4.乙醇的用途与危害
(1)用途:乙醇用作燃料,还是重要的有机化工
原料和溶剂用于生产医药、香料、化妆品、涂料
等。医用75%(体积分数)的乙醇溶液作消毒剂。
(2)危害:酒精度是指乙醇的体积分数,乙醇进入人体后,会在
肝中通过酶的催化作用被氧化为乙醛和乙酸,最终被氧化为二氧
化碳和水。过量饮酒会加重肝负担,血液中较高浓度的乙醇和乙
醛也会对人体产生毒害作用。
要点精讲
要点02 乙酸的结构与性质
1.物理性质
(1)食醋与乙酸:是生活中常用的调味剂,有刺激性气味,味道酸。
醋中含有3%~5%的乙酸,所以乙酸又被称为醋酸。
(2)乙酸的物理性质:
俗名 颜色 状态 气味 溶解性 熔点 沸点 挥发性
醋酸
无色
液体
有强烈的刺激气味
易溶于水和乙醇
16.6℃
117.9℃
易挥发
(3)冰醋酸:无水乙酸温度较低时(低于16.6℃),会凝结成像冰一样的晶体,所
以无水乙酸又称冰醋酸。
要点精讲
要点02 乙酸的结构与性质
2.组成及结构特点
分子式 结构式 结构简式 球棍模型 空间填充模型
结构特点
含有特殊的原子团(官能团)羧基(—COOH或 ),C—C键、C—H键、C=O键、O—H键化学键。
CH3COOH
C2H4O2
官能团:—COOH
要点精讲
要点02 乙酸的结构与性质
2.组成及结构特点
【结论】乙酸分子可看成是甲基(-CH3)与羧基(-COOH)的组合,羧基决定着乙酸的主要化学性质。
发生化学反应时,主要断裂①②的化学键:
甲基(-CH3)
羧基(-COOH)
①键O-H 酸性
②键O-H 酯化
①
②
【温馨提示】乙酸属于有机化合物中的羧酸。羧酸是由烃基与羧基相连构成的有机化合物。羧酸可以分为脂肪酸(如CH3COOH)和芳香酸(如 ),一元羧酸(如C17H33COOH)、二元羧酸(如HOOC-COOH,乙二酸)和多元羧酸等。羧酸的官能团是羧基(—COOH)。
要点精讲
要点02 乙酸的结构与性质
3.化学性质
(1)弱酸性
实验 实验内容 实验现象 实验结论、反应方程式
实验一 向一支盛有少量乙酸的试管里加入镁条
实验二 乙酸滴加到滴有酚酞的NaOH溶液中
实验三 将石蕊试液滴加到乙酸中
产生气泡,手触摸发热
红色变成无色
乙酸具有酸:2CH3COOH+Mg==Mg(CH3COO-)2+H2↑
酸碱中和反应:CH3COOH+OH-==CH3COO-+H2O
溶液变红色
乙酸具有酸的通性:CH3COOH
CH3COO-+H+
要点精讲
要点02 乙酸的结构与性质
3.化学性质
(1)弱酸性
实验 实验内容 实验现象 实验结论、反应方程式
实验四 向一盛有少量碳酸钠粉末的试管里,加入约3mL乙酸溶液
实验五 将以酸加入到氧化铜粉末中
结论
【温馨提示】乙酸属于饱和一元羧酸,同乙醇一样属于烃的含氧衍生物。饱和一元羧酸通式为:CnH2nO2。
产生气泡
黑色固体溶解,生成蓝色溶液
乙酸酸性比碳酸强:2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2↑
与碱性氧化物反应成盐和水:CuO+2CH3COOH=Cu2++2CH3COO-
乙酸为一元弱酸,具有酸的通性,且酸性:CH3COOH>H2CO3
要点精讲
要点02 乙酸的结构与性质
3.化学性质
(2)酯化反应
①概念:酸(乙酸)与醇(乙醇)反应生成酯(乙酸乙酯)和水的反应。
②特点:酯化反应是可逆反应,乙酸乙酯会与水发生水解反应生成乙酸和乙醇。
③机理(乙醇中含有示踪原子):酸脱羟基醇脱氢,所以酯化反应也属于取代反应。
要点精讲
要点02 乙酸的结构与性质
3.化学性质
(2)酯化反应
④实验探究:
实验
装置
实验
步骤
乙醇+浓硫酸+乙酸
饱和Na2CO3溶液
在一支试管中加入3 mL乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL乙酸,再加入几片碎瓷片。连接好装置,用酒精灯小心加热,将产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上,观察现象。
要点精讲
要点02 乙酸的结构与性质
3.化学性质
(2)酯化反应
④实验探究:
实验现象
实验结论
化学
方程式
饱和Na2CO3溶液的液面上有 透明的油状液体 生成,并可能闻到 香味
在浓硫酸、加热的条件下,乙醇和乙酸发生反应,生成 无色、透明、不溶于水、有香味的油状的液体
CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O
乙酸乙酯
乙酸
乙醇
要点精讲
要点02 乙酸的结构与性质
3.化学性质
(2)酯化反应
【温馨提示】①试剂的加入顺序:先加入乙醇,然后沿器壁慢慢加入浓H2SO4,冷却后再加入CH3COOH。②长导管起导气和冷凝回流的作用,导管末端未插入饱和Na2CO3溶液中。③浓H2SO4的作用:催化剂—加快反应速率;吸水剂—提高CH3COOH、CH3CH2OH的转化率。④酯的分离:采用分液法分离试管中的液体混合物,所得上层液体即为乙酸乙酯。⑤实验时要用酒精灯缓慢加热的原因一是加快反应速率;二是减少乙醇、乙酸的挥发;三是将生成的乙酸乙酯及时蒸出,提高乙醇、乙酸的转化率
要点精讲
要点02 乙酸的结构与性质
4.用途
是一种重要的有机化工原料。可用于生产醋酸纤维、合成纤维、喷漆溶剂、香料、染料、医药以及农药等。同时,乙酸是食醋的重要成分,也可用于杀菌消毒。
黄豆泡醋可以降血压
醋漱口可防感冒
可以生产农药
可以生产涂料
要点精讲
【典例01】(乙醇的结构)下列表示物质结构的化学用语正确的是( )
A.空间充填模型 可以表示甲烷分子,也可表示四氯化碳分子
B.乙烯C2H4的结构简式:CH2CH2
C.乙醇的结构式是:
D.NH3的电子式:
C
典例精析
【典例02】(乙醇的性质)乙醇是生活中常见的有机物,下列有关乙醇
的头验操作或实验现象正确的是( )
A.①中酸性KMnO4,溶液不会褪色
B.②中钠在乙醇内部平稳产生气泡,上方火焰为淡蓝色
C.③中灼热的铜丝插入乙醇中,铜丝由红色变为黑色
D.④是实验室制取乙烯的装置
B
典例精析
【典例03】(乙酸的结构与性质)乙酸是一种常见的有机物。下列有关
乙酸的化学用语中,不正确的是( )
A.分子的空间填充模型 ,乙酸分子中含有碳氧双键,所以
它能使溴水褪色
B.乙酸的酸性比碳酸的强,可以与碳酸盐溶液反应,产生CO2气体
C.乙酸是有强烈刺激性气味的无色液体,易溶于水和乙醇
D.纯净的乙酸在温度低于熔点时,可凝结成冰状晶体,所以纯净的乙
酸又叫冰醋酸
A
典例精析
【典例04】(乙酸的酯化反应)某学习小组设计以下两套装置用乙醇、
乙酸和浓硫酸做原料分别制备乙酸乙酯(沸点77.2℃)。下列说法正确的
是( )
A.试剂加入顺序:乙醇、浓硫酸、乙酸
B.浓硫酸的作用是催化剂和脱水剂
C.可用过滤的方法分离出乙酸乙酯
D.装置a比装置b原料损失的少
A
典例精析
04
糖、油脂和蛋白质
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92
要点01 糖的组成、结构与性质
1.营养物质
(1)食物中的营养物质:油脂、糖类、蛋白质是人体所需三大营养物质,它们不
仅供给人体所需的全部热能,同时也是食品工业的重要原料。
食品 面食 青菜 肉类 油类 蛋类
主要成分
淀粉
纤维素/维生素
油脂/蛋白质
油脂
蛋白质
要点精讲
要点01 糖的组成、结构与性质
1.营养物质
(2)人体中的营养物质:人体主要是通过食物获得营养物质。营养物质主要包括
糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水六大类,其中糖类、油脂和蛋白质都
是天然的有机化合物。
要点精讲
要点01 糖的组成、结构与性质
2.糖类
(1)组成:糖类是绿色植物光合作用的产物,也是人类最重要的能量来源。糖类
均是由C、H、O三种元素组成,且大多数糖类的组成符合Cm(H2O)n的通式,因此,
糖类也被称为碳水化合物。如葡萄糖、蔗糖、淀粉和纤维素等都属于糖类。
要点精讲
要点01 糖的组成、结构与性质
3.化学性质
(2)结构:一般是多羟基醛或多羟基酮,以及水解生成它们的物质。
(3)分类:可以根据其能否水解以及水解产物的多少不同,可以分为单糖、二(双)
糖和多糖三种。
【温馨提示】①糖类分子中氢原子和氧原子并不是以结合成水的形式存在,且有些糖类分子中,H和O原子个数比并不等于2:1,例如鼠李糖C6H12O5。②许多符合Cn(H2O)m通式的物质并不属于糖类,例如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等。③糖类中淀粉和纤维素是高分子化合物,是混合物,人体摄入的糖类物质主要是淀粉。
要点精讲
要点01 糖的组成、结构与性质
(4)代表物
2.糖类
组成 定义 代表物 代表物分子式 相互关系
单糖
二糖
多糖
一般由C、H、O三种元素组成。大多数分子式可用通式Cm(H2O)n来表示
不能再水解生成其他糖的糖
1mol水解生成2mol单糖的糖
1mol水解生成多摩尔单糖的糖
葡萄糖、果糖
蔗糖、麦芽糖
淀粉、纤维素
C6H12O6
C12H22O11
通式(C6H10O5)n
n值不同,不属于同分异构体
同分异构体
同分异构体
要点精讲
要点01 糖的组成、结构与性质
(1)结构特点:
3.葡萄糖
结构简式 分子式 官能团 本质
羟基
醛基
醛糖
C6H12O6
CH2OH(CHOH)4CHO
结构式:
醛基
多羟基
要点精讲
要点01 糖的组成、结构与性质
(2)性质1:与新制的氢氧化铜溶液反应
3.葡萄糖
操作 在试管中加2mL10%NaOH溶液,滴加5滴5%CuSO4溶液,得到新制的Cu(OH)2再加入2mL 10%葡萄糖溶液,加热,观察现象
现象
结论
原理
应用
生成砖红色沉淀
葡萄糖与新制的氢氧化铜溶液在加热条件下,生成砖红色的氧化亚铜沉淀
CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH
CH2OH(CHOH)4COONa + Cu2O↓+ 3H2O
检验葡萄糖(醛基—CHO),检测血糖和尿糖
要点精讲
要点01 糖的组成、结构与性质
(3)性质2:与新制银氨溶液反应
3.葡萄糖
操作 在洁净的试管中加入1mL 2% AgNO3溶液,然后一边振荡试管,一边逐滴加入2%稀氨水,直到最初产生的沉淀恰好溶解为止,得到银氨溶液。再加入1mL10%葡萄糖溶液,振荡,然后放在水浴中加热,规察现象
现象
结论
原理
应用
试管内壁形成光亮的银镜
在碱性,水浴加热条件下,葡萄糖与新制的银氨溶液反应,析出Ag单质
CH2OH(CHOH)4CHO + Ag(NH3)2OH
CH2OH(CHOH)4COONH4 + 2Ag↓+ 3NH3+ H2O
检验葡萄糖(醛基—CHO)
要点精讲
要点01 糖的组成、结构与性质
(4)性质3:生理氧化
3.葡萄糖
C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O(体内氧化反应提供能量,一种重要的营养物质),
因此,人生病不能正常饮食时,医生一般会注射葡萄糖水溶液为病人补充能量。
(5)性质4:工业发酵制酒精(酿酒)
葡萄糖发酵生成酒精: C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2↑
【温馨提示】工业制镜或热水瓶胆镀银的原理是葡萄糖能被弱氧化剂银氨溶液氧化,—CHO转化成—COOH。
要点精讲
要点01 糖的组成、结构与性质
(1)蔗糖:蔗糖属于二糖或双糖,无色晶体,溶于水( 冰糖、白砂糖样品),主要
存在于甘蔗、甜菜中等
4.二塘和多糖
(2)多糖:淀粉属于多糖,高分子化合物,具有白色、无气味、无味道、不溶于
冷水、热水中“糊化”等性质。淀粉主要存在于植物光合作用的产物、种子或块根
里,谷类中含淀粉较多,大米80%,小麦70%。淀粉分支链淀粉和直链淀粉。
纤维素也属于多糖,高分子化合物,白色、无嗅无味、不溶于水、也不溶于一般
有机溶剂等性质。纤维素是构成细胞壁的基础物质。木材约一半是纤维素;棉花
是自然界中较纯粹的纤维素(92~95%),脱脂棉和无灰滤纸是纯粹的纤维素。
要点精讲
室温下的状态 代表物 元素组成 物理性质
油脂 油
脂肪
要点02 油脂的组成、结构与性质
1.组成与物理性质
液态
固态
植物油
动物脂肪
C、H、O
密度比水的小,黏度比较大,触摸时有明显的油腻感,难溶于水,易溶于有机溶剂
【温馨提示】①油脂中的植物油属于不饱和高级脂肪酸甘油酯,动物脂肪属于饱
和高级脂肪酸甘油酯。②形成油脂的三种常见高级脂肪酸为硬脂酸(C17H35COOH)、
软脂酸(C15H31COOH)、油酸(C17H33COOH) ,其中油酸分子结构中含有一个碳碳
双键,属于不饱和高级脂肪酸。
要点精讲
要点02 油脂的组成、结构与性质
(1)结构简式:
2.结构特点
酯基
其中R、R′、R″代表高级脂肪酸的烃基,可以相同也可以不同;当其相同时称为单甘油酯,不相同时称为混甘油酯,天然油脂大多是混甘油酯,油脂的官能团主要是酯基。
(2)属于酯类:油脂可以看作由高级脂肪酸和甘油通过酯化反应生成的酯,属
于酯类化合物。
要点精讲
要点02 油脂的组成、结构与性质
(1)水解——油脂的共性(以硬脂酸甘油酯为例)
3.化学性质
①酸性或酶的作用下水解:油脂在人体中(在酶的作用下)水解,生成高级脂肪酸和甘油,被肠壁吸收,作为人体的营养物质。
硬脂酸甘油酯
丙三醇(甘油)
+ 3H2O 3C17H35COOH +
H+
硬脂酸
工业上用于生产高级脂肪酸和甘油,反应可逆
要点精讲
(1)水解——油脂的共性(以硬脂酸甘油酯为例)
3.化学性质
②油脂在碱性(NaOH)条件下的水解反应中生成的高级脂肪酸的钠盐是肥皂的主要成分。所以将油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应,工业常用来制取肥皂。
硬脂酸甘油酯
丙三醇(甘油)
+ 3NaOH 3C17H35COONa +
硬脂酸钠
工业上用此反应来制肥皂,因此又叫皂化反应,不可逆。
要点02 油脂的组成、结构与性质
要点精讲
(2)油酯的氢化(硬化):工业上常将液态植物油在一定条件下与氢气发生加成反
应,提高其饱和程度,生成固态的氢化植物油。这一过程也叫油脂的氢化或硬化。
3.化学性质
C17H33COOCH2
C17H33COOCH2
C17H33COOCH
+
3 H2
催化剂
加热、加压
C17H35COOCH2
C17H35COOCH
C17H35COOCH2
人造脂肪(硬化油)
氢 化
植物油
【温馨提示】硬化油性质稳定,不易变质,便于运输,可用于制造肥皂、脂肪酸、甘油、人造奶油等。
要点02 油脂的组成、结构与性质
要点精讲
(1)油脂是重要的营养物质,可供食用,释放能量。
(2)工业上可利用皂化反应生产肥皂。
(3)工业上利用氢化植物油生产人造奶油、起酥油、代可可脂等。
(4)油脂能促进脂溶性维生素(如维生素A、D、E、K)的吸收,并未人体提供
亚油酸等必需脂肪酸。
(5)烹饪过程中,油脂不仅是加热介质,还会赋予食物令人愉悦的风味和口感。
4.应用
要点02 油脂的组成、结构与性质
【温馨提示】油脂在人体生命活动中的重要作用:能供给能量、保持体温、保护内脏器官,帮助人体对脂溶性性维生素的吸收与消化。
要点精讲
要点03 蛋白质的组成、结构与性质
1.氨基酸
(1)组成:从结构上看,氨基酸可看作是羧酸分子中烃基上的H被氨基取代的
化合物。
(2)结构:天然氨基酸几乎都是α-氨基酸,其结构简式可以表示为:
(3)两种常见氨基酸
羧基:显酸性
氨基:显碱性
H2N—CH2COOH 甘氨酸
苯丙氨酸
【温馨提示】氨基酸可看作是羧酸分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合物。组成蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸(氨基与羧基连在同一个碳原子上)。
要点精讲
要点03 蛋白质的组成、结构与性质
(4)物理性质:天然氨基酸均为无色晶体,熔点较高,在200~300 ℃熔化时分解,
能溶于强酸或强碱溶液中,除少数外一般都能溶于水,而难溶于乙醇、乙醚。
1.氨基酸
(5)化学性质:
①两性:氨基酸分子中含有酸性官能团—COOH和碱性官能团—NH2,因此具有两性,可与酸、碱反应生成盐:
+NaOH → +H2O
要点精讲
要点03 蛋白质的组成、结构与性质
1.氨基酸
(5)化学性质:
②成肽反应:在一定条件下,氨基酸之间发生聚合反应,生成更为复杂的多肽,进而构成蛋白质。
nH2N—CH2COOH →
(多肽)+(n-1)H2O
【温馨提示】①氨基酸的缩合机理:氨基酸的成肽反应原理是由氨基提供的氢原子与羧基提供的羟基结合生成水。肽键可简写为“—CONH—”,不能写成“—CNHO—”,两者的连接方式不同;②多肽分子中肽键个数的判断:由n个氨基酸分子发生成肽反应,生成一个肽链时,会生成(n-1)个水分子和(n-1)个肽键。
进而构成蛋白质
要点精讲
要点03 蛋白质的组成、结构与性质
2.蛋白质
(1)组成元素:蛋白质是非常复杂的天然有机高分子,由碳、氢、氧、氮、硫等
元素组成,相对分子质量在10000以上。
(2)存在:蛋白质是组成细胞的基础物质;动物的肌肉、皮肤、毛发、蹄、角等;
植物的种子中含有丰富的蛋白质。
(3)蛋白质与人体:食物中的蛋白质在人体内各种酶的作用下水解成各种氨基酸,
氨基酸被肠壁吸收进入血液,再在人体内重新合成人体所需的蛋白质,人体内的
各种组织蛋白质也在不断分解,最后主要生成尿素,排出体外。
要点精讲
要点03 蛋白质的组成、结构与性质
2.蛋白质
(4)性质实验探究:
实验内容 实验方法 实验现象 实验结论
蛋白质的盐析 ①向盛1m,饱和硫酸铵溶液的试管中慢慢加入几滴鸡蛋清溶液,振荡试管,观察发生的现象。②再向试管中加人约3m蒸馏水,振荡试管,观察发生的现象
蛋白质的显色 向盛有鸡蛋清溶液的试管中滴入几滴浓硝酸,加热,观察现象。
①生成白色沉淀
②白色沉淀溶解
蛋白质受硫酸铵的作用而聚沉(盐析)。蛋白质的盐析具有可逆性
鸡蛋清沉淀,并变黄
浓硝酸使蛋白质颜色变黄
要点精讲
要点03 蛋白质的组成、结构与性质
2.蛋白质
(4)性质实验探究:
实验内容 实验方法 实验现象 实验结论
蛋白质的变性 ①在试管1、2、3中各加入3m鸡蛋清溶液,加热试管1;试管2中加入硫酸铜溶液;试管3中加入乙醇的溶液。振荡试管,观察现象。②再向三支试管里各加入蒸馏水约6mL,振荡试管,与实验(1)进行对比。
蛋白质的灼烧 在酒精灯的火焰上分别灼烧一小段头发和丝织品,小心地闻气味
①三支试管中都生成了白色沉淀;
②白色沉淀不溶解
蛋白质受热、与硫酸铜、乙醇等而聚沉(变性)。变性是不可逆的
头发和丝织品灼烧,均有烧焦羽毛的气味
蛋白质灼烧有烧焦羽毛气味
要点精讲
要点03 蛋白质的组成、结构与性质
2.蛋白质
【温馨提示】①重金属的盐类、强酸、强碱、乙醇、甲醛、加热、紫外线等都能
使蛋白质发生变性,溶解度下降,并失去生理活性,属于化学变化; ②很多蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色,发生显色反应,可用于蛋白质的检验;
③蛋白质被灼烧时,会产生类似烧焦羽毛的特殊气味,可用来鉴别毛料,棉料
与化纤。
要点精讲
要点03 蛋白质的组成、结构与性质
2.蛋白质
【温馨提示】④蛋白质的变性是一个化学过程,变性后的蛋白质在水中溶解度下降,同时也会失去生理活性。利用蛋白质的变性,可用于杀菌消毒,而疫苗等生物制剂的保存则要防止变性。
⑤蛋白质酸、碱或酶的作用下,水解成相对分子质量较小的肽类化合物,最终逐步水解得到各种氨基酸。水解过程:
水解原理:
要点精讲
要点03 蛋白质的组成、结构与性质
2.蛋白质
(5)应用:
①用蚕丝织成的丝绸制作服装;
②从动物皮、骨中提取的明胶用作食品增稠剂,生产医药胶囊和摄影用感光材料,
驴皮制的阿胶是一种中药材;
③从牛奶和大豆中提取的酪素用来制作食品和涂料;
④蛋白质是人类必需的营养物质,绝大多数酶是蛋白质,是生物体内重要的催化
剂。蛋白质在医药、食品、纺织等领域中有重要的应用价值。
要点精讲
【典例01】(糖类的组成与结构)下列叙述正确的是( )
A.糖类一定只含有C、H、O三种元素,但只含有C、H、O三种元素
的不一定是糖类
B.糖类都可以用Cm(H2O)n表示,但符合Cm(H2O)n组成的物质不一定
是糖类
C.糖类都有甜味,但有甜味的物质不一定是糖类
D.糖类一定为多羟基醛或多羟基酮,非多羟基醛或多羟基酮的物质
一定不是糖类
A
典例精析
【典例02】(油脂的结构与性质)油脂是生物维持正常生命活动不可缺少的物质,是生物体内贮存能量的物质,在生物体内被氧化而提供能量。下列说法正确的是( )
A.油脂一定不是高分子化合物
B.油脂与酸作用生成高级脂肪酸盐和甘油的反应称为皂化反应
C.一般将常温常压下呈液态的油脂叫作脂,呈固态的油脂叫作油
D.含有饱和键的油脂通过催化加氢的方法得到的产物称为“氢化油”或
“硬化油”
A
典例精析
【典例03】(蛋白质的结构与性质)下列说法不正确的是( )
A.向鸡蛋清的溶液中加入福尔马林,蛋白质的性质发生改变
并凝聚
B.蛋白质为高分子化合物,种类较多,分子中都含有—COOH
和—NH2
C.加热能杀死流感病毒是因为蛋白质受热变性
D.加入醋酸铅溶液析出后的蛋白质加水后,可重新溶于水
D
典例精析
【典例04】(生活种的糖类和蛋白质)化学在生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是( )
A.人体内氨基酸分解代谢的最终产物是二氧化碳、水和尿素
B.根据淀粉的特性,木材纤维和土豆淀粉遇碘水均显蓝色
C.脱脂棉、滤纸、蚕丝的主要成分均为纤维素,完全水解能得到葡萄
糖
D.蛋白质溶液中加入 (NH4)2SO4、CuSO4溶液均能凝结析出,加水后又
能溶解
A
典例精析
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