5-3 生活中常见的烃的衍生物 同步作业 《化学（农林牧渔）》同步教学 高教版

主题五 简单有机化合物及其应用 第三节 生活中常见的烃的衍生物同步作业 一、基础题（共70分） （一）选择题（每题3分，共33分） 1. 下列关于烃的衍生物的说法，正确的是（ ） A. 烃的衍生物只含有碳、氢两种元素 B. 烃的衍生物是烃分子中的氢原子被其他原子或原子团取代后的产物 C. 所有烃的衍生物都能燃烧，且燃烧产物只有CO₂和H₂O D. 烃的衍生物的化学性质与原烃完全相同 2. 下列物质中，属于醇类的是（ ） A. CH₃COOH（乙酸） B. C₂H₅OH（乙醇） C. HCHO（甲醛） D. CH₃COOC₂H₅（乙酸乙酯） 3. 农林生产中，乙醇（C₂H₅OH）常用作农药溶剂，其主要性质是（ ） A. 难溶于水，易溶于有机溶剂 B. 具有挥发性，能溶解多种有机农药成分 C. 具有强氧化性，能杀菌消毒 D. 能发生水解反应，生成乙酸和乙醇 4. 下列关于乙酸（CH₃COOH）的说法，错误的是（ ） A. 乙酸的官能团是羧基（-COOH） B. 乙酸具有酸性，能与NaOH溶液发生中和反应 C. 乙酸能与乙醇发生酯化反应，生成乙酸乙酯 D. 乙酸属于烃类，难溶于水 5. 下列烃的衍生物中，能发生酯化反应的是（ ） A. 甲烷 B. 乙烯 C. 乙醇 D. 甲醛 6. 农林生产中，用于果实保鲜的甲醛（HCHO），其官能团是（ ） A. 羟基（-OH） B. 羧基（-COOH） C. 醛基（-CHO） D. 酯基（-COOR） 7. 下列关于乙酸乙酯（CH₃COOC₂H₅）的说法，正确的是（ ） A. 乙酸乙酯属于羧酸类，具有酸性 B. 乙酸乙酯能发生水解反应，生成乙酸和乙醇 C. 乙酸乙酯易溶于水，气味芳香 D. 乙酸乙酯是制备农药的原料，具有杀菌作用 8. 下列反应中，属于酯化反应的是（ ） A. 甲烷燃烧生成CO₂和H₂O B. 乙烯与溴水反应生成1,2-二溴乙烷 C. 乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯和水 D. 甲醛与银氨溶液反应生成银镜 9. 农林生产中，若误将甲醛溶液用于作物喷洒，可能导致的后果是（ ） A. 作物生长加快，提前成熟 B. 作物叶片发黄，枯萎死亡 C. 果实保鲜期延长，品质提升 D. 土壤肥力增强，作物增产 10. 下列关于烃的衍生物性质的比较，正确的是（ ） A. 酸性：乙酸 > 乙醇 > 水 B. 挥发性：乙醇 > 乙酸 > 乙酸乙酯 C. 溶解性：乙醇 > 乙酸乙酯 > 苯 D. 稳定性：甲醛 > 乙酸 > 乙醇 11. 下列关于官能团的说法，正确的是（ ） A. 官能团决定了烃的衍生物的类别和主要化学性质 B. 一种烃的衍生物只能含有一种官能团 C. 羟基（-OH）只能存在于醇类物质中 D. 羧基（-COOH）能发生加成反应，不能发生中和反应 （二）填空题（每空2分，共28分） 1. 烃的衍生物是指烃分子中的______被______取代后生成的化合物，其化学性质主要由______决定。 2. 常见的烃的衍生物类别有______、______、______、______等，对应的官能团分别是羟基、醛基、羧基、酯基。 3. 乙醇的结构简式为______，俗称______，能与水______，其燃烧的化学方程式为______；乙酸的结构简式为______，俗称______，具有______性，能使紫色石蕊试液变红。 4. 农林生产中，烃的衍生物的应用场景有______（用作农药溶剂）、______（用作果实保鲜剂）、______（用作植物生长调节剂）、______（用作饲料添加剂）等。 5. 乙酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式为______，该反应的条件是______和______。 （三）判断题（每题1分，共9分，对的打“√”，错的打“×”） 1. 烃的衍生物都含有碳、氢、氧三种元素。（ ） 2. 乙醇和乙酸都能与水互溶，是因为它们的分子中都含有羟基。（ ） 3. 酯化反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物。（ ） 4. 甲醛具有杀菌作用，可用于种子消毒和果实保鲜，但需控制浓度。（ ） 5. 乙酸乙酯的水解反应在酸性条件下生成乙酸和乙醇，在碱性条件下生成乙酸盐和乙醇。（ ） 6. 农林生产中，乙醇可用于配制农药，因为它能溶解多种有机农药成分。（ ） 7. 羧基（-COOH）中的氢原子比羟基（-OH）中的氢原子更易电离，故乙酸的酸性比乙醇强。（ ） 8. 所有烃的衍生物都能发生水解反应。（ ） 9. 甲醛是一种有毒气体，过量接触会危害人体健康，使用时需注意通风。（ ） 二、提升题（共30分） （一）简答题（10分） 1. 农林生产中，乙醇（C₂H₅OH）常用作农药溶剂，乙酸（CH₃COOH）常用作植物生长调节剂，乙酸乙酯（CH₃COOC₂H₅）常用作农药诱饵的香味剂。请结合这三种物质的结构与性质，分析：（1）它们的官能团分别是什么，结构上的差异是什么；（2）这些结构差异导致的性质差异（溶解性、化学性质）；（3）它们在农林生产中应用的原理。 2. 某农场使用甲醛溶液进行种子消毒，结合甲醛的性质，说明甲醛能杀菌消毒的原理，使用时的注意事项（浓度控制、操作防护、环境要求），并解释为什么不能过量使用甲醛溶液。 （二）分析题（10分） 1. 分析下列烃的衍生物在农林生产中的应用原理，并结合其结构特点和官能团性质说明为什么具有这些用途： （1）乙醇用作农药溶剂； （2）乙酸用作土壤酸度调节剂； （3）乙酸乙酯用作农药诱饵； （4）苯酚（C₆H₅OH）用作果树杀菌剂。 2. 某同学为鉴别乙醇、乙酸、乙酸乙酯三种物质，设计了如下实验方案：① 取少量三种物质分别加入试管中，观察状态，液态且分层的为乙酸乙酯；② 向不分层的两种物质中分别加入紫色石蕊试液，变红的为乙酸，不变色的为乙醇。请分析该实验方案是否可行，说明理由；若存在不足，提出改进方案，并说明改进依据。 （三）计算题（10分） 1. 计算乙酸（CH₃COOH）的摩尔质量，若6g乙酸与足量乙醇发生酯化反应，理论上生成乙酸乙酯的质量是多少（假设反应完全进行）（写出计算过程）。 2. 农林生产中，用乙醇（C₂H₅OH）配制500mL 2mol/L的农药溶剂，计算： （1）乙醇的相对分子质量； （2）需要乙醇的质量； （3）若乙醇的密度为0.789g/cm³，需要乙醇溶液的体积（写出计算过程）。 3. 某乙酸乙酯样品中含有少量乙酸，取5g该样品，加入足量NaOH溶液中和，消耗0.1mol/L NaOH溶液200mL（乙酸与NaOH按1:1反应，乙酸乙酯不与NaOH反应）。计算： （1）该样品中乙酸的质量； （2）该样品中乙酸乙酯的质量分数； （3）若将该样品用于农药诱饵，是否影响使用效果，说明理由（写出计算过程）。 这份作业紧扣烃的衍生物的核心知识点与农林专业实际应用，既覆盖官能团、性质、反应规律等基础内容，又结合农药、植物调节、种子消毒等场景设计问题，注重理论与实践的结合。若需调整题型比例（如增加更多衍生物鉴别或推断题），或补充特定衍生物在农林领域的新型应用案例，欢迎随时告知，可进一步优化作业的针对性与实用性。 参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. B 2. B 3. B 4. D 5. C 6. C 7. B 8. C 9. B 10. C 11. A （二）填空题 1. 氢原子；其他原子或原子团；官能团 2. 醇类；醛类；羧酸类；酯类 3. C₂H₅OH（或CH₃CH₂OH）；酒精；互溶；C₂H₅OH + 3O₂=2CO₂ + 3H₂O；CH₃COOH；醋酸；酸 4. 乙醇（C₂H₅OH）；甲醛（HCHO）；乙酸（CH₃COOH）；丙二醇（或其他合理答案） 5. CH₃COOH + C₂H₅OH=CH₃COOC₂H₅ + H₂O；浓硫酸（催化剂、吸水剂）；加热 （三）判断题 1. × 2. √ 3. √ 4. √ 5. √ 6. √ 7. √ 8. × 9. √ 二、提升题 （一）简答题 1. （1）官能团与结构差异：① 乙醇（C₂H₅OH）的官能团是羟基（-OH），羟基连在乙基（-C₂H₅）上，属于醇类；② 乙酸（CH₃COOH）的官能团是羧基（-COOH），羧基连在甲基（-CH₃）上，属于羧酸类；③ 乙酸乙酯（CH₃COOC₂H₅）的官能团是酯基（-COOC₂H₅），由乙酸的羧基和乙醇的羟基酯化生成，属于酯类。（2）性质差异：① 溶解性：乙醇能与水互溶（羟基与水分子形成氢键），乙酸易溶于水（羧基极性强，能与水形成氢键），乙酸乙酯难溶于水（酯基极性弱，疏水基团占比大）；② 化学性质：乙醇能发生酯化反应、氧化反应，乙酸能发生中和反应、酯化反应，乙酸乙酯能发生水解反应。（3）应用原理：① 乙醇作为溶剂，利用其既能溶于水又能溶于有机溶剂的性质，溶解农药中的有机成分，便于均匀喷洒；② 乙酸作为调节剂，利用其酸性，中和碱性土壤，调节pH至适宜范围；③ 乙酸乙酯作为香味剂，利用其芳香气味，吸引害虫，提高农药诱饵的效果。 2. 杀菌原理：甲醛（HCHO）含醛基（-CHO），具有强氧化性，能破坏细菌、真菌的蛋白质结构（使蛋白质变性），导致微生物死亡，从而达到杀菌消毒的目的。注意事项：① 浓度控制：使用质量分数为0.1%~0.5%的稀溶液，浓度过高会损伤种子胚乳，导致种子发芽率下降；② 操作防护：甲醛有毒且有刺激性气味，操作时需佩戴口罩、手套，避免直接接触皮肤和呼吸道；③ 环境要求：在通风良好的场所进行，防止甲醛气体积聚危害人体健康。不能过量使用的原因：甲醛具有毒性，过量使用会导致种子中毒，发芽率降低；同时甲醛残留会污染土壤和作物，最终危害人体健康。 （二）分析题 1. （1）应用原理：乙醇含羟基（-OH），能与水和多种有机溶剂互溶，且具有挥发性，能溶解农药中的有机活性成分，使农药均匀分散，便于喷洒。结构关联：羟基的极性使其能与水分子形成氢键，实现互溶，乙基的疏水性使其能溶解有机成分，兼具亲水和亲油特性。（2）应用原理：乙酸含羧基（-COOH），具有酸性，能与土壤中的碱性物质（如CaCO₃）发生中和反应，降低土壤pH，调节至作物适宜的酸度范围。结构关联：羧基中的氢原子易电离出H⁺，体现酸性，能有效中和土壤碱性。（3）应用原理：乙酸乙酯含酯基（-COOR），具有芳香气味，且易挥发，能吸引害虫（如蛾类、蝇类），作为农药诱饵的香味成分，提高诱杀效果。结构关联：酯类化合物的酯基决定了其特殊香味和挥发性，疏水结构使其在环境中缓慢释放气味。（4）应用原理：苯酚含酚羟基（-OH直接连在苯环上），具有杀菌消毒作用，能抑制果树病菌的细胞膜合成和代谢，起到杀菌防腐作用。结构关联：酚羟基的强极性和氧化性使其能与微生物蛋白质反应，破坏其结构，酚类的芳香环结构增强了其在植物表面的附着性。 2. 原方案可行。理由：① 乙酸乙酯难溶于水，取少量加入试管中（可加少量水辅助观察），会出现分层现象，而乙醇和乙酸能与水互溶，不分层，可初步鉴别乙酸乙酯；② 乙酸具有酸性，能使紫色石蕊试液变红，乙醇呈中性，不能使石蕊试液变色，可进一步鉴别乙醇和乙酸。改进建议：在步骤①中加入少量蒸馏水，振荡后观察分层情况，分层更明显，避免因纯物质状态相近导致误判；步骤②中可同时加入Na₂CO₃溶液，乙酸与Na₂CO₃反应产生气泡，乙醇不反应，鉴别更直观。改进依据：加入蒸馏水能放大溶解性差异，气泡现象比石蕊变色更易观察，减少视觉误差。 （三）计算题 1. 解：（1）乙酸（CH₃COOH）的摩尔质量=12×2 + 1×4 + 16×2=60g/mol； （2）6g乙酸的物质的量=6g÷60g/mol=0.1mol； 酯化反应方程式：CH₃COOH + C₂H₅OH\xrightleftharpoons[△]{浓H_2SO_4}CH₃COOC₂H₅ + H₂O； 由方程式可知，1mol乙酸生成1mol乙酸乙酯，故0.1mol乙酸生成0.1mol乙酸乙酯； 乙酸乙酯的摩尔质量=12×4 + 1×8 + 16×2=88g/mol； 生成乙酸乙酯的质量=0.1mol×88g/mol=8.8g； 答：乙酸的摩尔质量为60g/mol，生成乙酸乙酯的质量为8.8g。 2. 解：（1）乙醇（C₂H₅OH）的相对分子质量=12×2 + 1×6 + 16×1=46； （2）需要乙醇的物质的量=2mol/L×0.5L=1mol，质量=1mol×46g/mol=46g； （3）需要乙醇溶液的体积=46g÷0.789g/cm³≈58.3mL； 答：（1）相对分子质量为46；（2）需要乙醇46g；（3）需要乙醇溶液约58.3mL。 3. 解：（1）n(NaOH)=0.1mol/L×0.2L=0.02mol； 乙酸与NaOH反应：CH₃COOH + NaOH=CH₃COONa + H₂O，n(CH₃COOH)=n(NaOH)=0.02mol； 乙酸的质量=0.02mol×60g/mol=1.2g； （2）乙酸乙酯的质量=5g - 1.2g=3.8g，质量分数=3.8g÷5g×100%=76%； （3）影响使用效果。理由：样品中乙酸的质量分数=1.2g÷5g×100%=24%，乙酸具有酸性和刺激性气味，会掩盖乙酸乙酯的芳香气味，降低对害虫的吸引力，同时酸性可能损伤诱饵载体，影响农药效果。 答：（1）乙酸的质量为1.2g；（2）乙酸乙酯的质量分数为76%；（3）影响使用效果，原因如上。 学科网（北京）股份有限公司 $