5-3烃的衍生物 同步作业 《化学（医药卫生类）》同步教学 高教版

主题五 简单有机化合物及其应用 第三节 烃的衍生物 同步作业 一、基础题（共60分） （一）选择题（每题3分，共30分） 1. 下列关于烃的衍生物的说法，正确的是（ ） A. 烃的衍生物都含有碳、氢元素，可能含有其他元素 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. 烃的衍生物都难溶于水，易溶于有机溶剂 D. 烃的衍生物的化学性质与原烃完全相同 2. 下列物质中，不属于烃的衍生物的是（ ） A. 乙醇（C₂H₅OH） B. 苯（C₆H₆） C. 乙酸（CH₃COOH） D. 溴乙烷（CH₃CH₂Br） 3. 乙醇的官能团是羟基（-OH），下列关于乙醇的说法，错误的是（ ） A. 乙醇能与水以任意比例互溶，可作为医药溶剂 B. 乙醇能发生催化氧化反应生成乙醛 C. 75%的乙醇溶液具有消毒作用，原理是使细菌蛋白质变性 D. 乙醇的沸点比乙烷低，常温下呈液态 4. 下列官能团中，属于羧基的是（ ） A. -OH B. -COOH C. -CHO D. -COO- 5. 乙酸具有酸性，下列关于乙酸的说法，正确的是（ ） A. 乙酸是弱酸，酸性比碳酸弱 B. 乙酸能与乙醇发生酯化反应，生成乙酸乙酯 C. 乙酸不能使紫色石蕊溶液变色 D. 乙酸可用于医疗消毒，浓度越高消毒效果越好 6. 下列反应中，属于酯化反应的是（ ） A. 乙醇与氧气反应生成乙醛 B. 乙酸与氢氧化钠溶液反应 C. 乙酸与乙醇反应生成乙酸乙酯 D. 乙醇与浓硫酸共热生成乙烯 7. 下列关于酯类化合物的说法，正确的是（ ） A. 酯类化合物都含有酯基（-COO-），具有香味 B. 酯类化合物都难溶于水，密度都比水大 C. 酯类化合物在酸性或碱性条件下都能发生水解反应 D. 乙酸乙酯是医药中常用的消毒剂，具有杀菌作用 8. 医药中常用的甲醛（CH₂O），其官能团是醛基（-CHO），下列说法错误的是（ ） A. 甲醛具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B. 甲醛能用于防腐消毒，可用于浸泡生物标本 C. 甲醛有毒，对人体呼吸道和皮肤有刺激作用 D. 甲醛的水溶液称为福尔马林，浓度越高防腐效果越好 9. 下列物质中，能与乙醇发生酯化反应的是（ ） A. 甲烷 B. 乙烯 C. 乙酸 D. 乙醛 10. 下列关于卤代烃的说法，正确的是（ ） A. 卤代烃是烃分子中的氢原子被卤素原子取代后的产物 B. 卤代烃都能发生水解反应生成醇，可用于药物合成 C. 卤代烃都难溶于水，易溶于水 D. 氯乙烷（CH₃CH₂Cl）是医药中常用的麻醉剂，其麻醉原理与水解反应无关 （二）填空题（每空2分，共20分） 1. 烃的衍生物是指______的有机化合物，其化学性质主要由______决定；常见的烃的衍生物类别有______、______、______、______、酯类、卤代烃等。 2. 乙醇的分子式为______，结构简式为______，其催化氧化生成乙醛的化学方程式为______，该反应在医药中可用于合成醛类药物中间体。 3. 乙酸的分子式为______，结构简式为______，其与乙醇发生酯化反应的化学方程式为______，反应条件是______，生成的乙酸乙酯是常用的有机溶剂。 4. 酯类化合物的水解反应是酯化反应的逆反应，在酸性条件下水解生成______和______，在碱性条件下水解生成______和______；医药中酯类药物的储存需避免______，防止水解变质。 5. 甲醛的结构简式为______，其水溶液称为______，常用浓度为______，可用于生物标本防腐，但因其毒性，______用于人体消毒。 6. 溴乙烷（CH₃CH₂Br）在NaOH水溶液中发生______反应，生成乙醇和溴化钠，化学方程式为______；该反应是药物合成中引入羟基的重要方法。 （三）判断题（每题1分，共10分） 1. 烃的衍生物都含有官能团，官能团是决定其化学性质的关键。（ ） 2. 乙醇和苯酚都含有羟基，因此它们的化学性质完全相同。（ ） 3. 酯化反应是可逆反应，增大反应物浓度或减小生成物浓度可提高产率。（ ） 4. 乙酸乙酯在碱性条件下的水解反应称为皂化反应，可用于制备肥皂。（ ） 5. 甲醛具有防腐作用，可用于食品保鲜和人体皮肤消毒。（ ） 6. 卤代烃的水解反应和消去反应都需要在NaOH溶液中进行，但反应条件不同。（ ） 7. 乙醇的沸点比水低，因此乙醇溶液加热时，乙醇先挥发。（ ） 8. 乙酸能与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳，说明乙酸的酸性比碳酸强。（ ） 9. 酯类化合物都具有香味，可用于食品调味和香水制作，医药中无应用。（ ） 10. 烃的衍生物是药物的重要组成部分，如乙醇、乙酸、甲醛等在医药中都有广泛应用，但需控制浓度和使用方式。（ ） 二、提升题（共40分） （一）简答题（每题10分，共20分） 1. 请简述乙醇、乙酸、乙酸乙酯三种烃的衍生物的结构特点与核心化学性质，结合化学方程式说明其典型反应（每种物质至少两种反应），分析这些性质在医药领域的应用（至少一例）。 2. 结合医药卫生专业，分析酯类药物的结构特点与化学性质（如水解反应）的关联，说明酯类药物在储存和临床使用时的注意事项，举例说明酯类药物的临床应用（至少两例）。 （二）综合分析题（每题10分，共20分） 1. 医药领域中，烃的衍生物的性质决定其应用价值与安全风险，请回答下列问题： （1）75%的乙醇溶液是常用的皮肤消毒剂，而无水乙醇和稀乙醇溶液消毒效果较差，请从化学性质和杀菌原理分析原因； （2）乙酸可用于调节药物溶液的pH，也可作为防腐剂，写出乙酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式，并说明乙酸作为防腐剂的原理； （3）某酯类药物的结构简式为CH₃COOCH₂CH₃（乙酸乙酯），写出其在酸性条件和碱性条件下的水解化学方程式，分析水解反应对该药物药效的影响； （4）甲醛的水溶液（福尔马林）可用于浸泡生物标本，但不能用于人体消毒，说明甲醛的毒性机制，以及在医药实验中使用福尔马林的安全注意事项； （5）卤代烃在药物合成中常用作中间体，如氯乙烷可通过水解反应生成乙醇，写出该反应的化学方程式，说明卤代烃水解反应在药物合成中的意义。 2. 结合烃的衍生物的性质与专业需求，回答下列问题： （1）某患者因胃酸过多服用含氢氧化铝的药物，同时饮用了含乙醇的饮料，是否会影响药效？请说明原因； （2）阿司匹林（结构中含酯基和羧基）是常用解热镇痛药，服用后在胃中会发生水解反应，写出阿司匹林水解的化学方程式（提示：酯基水解生成羧基和羟基），并说明水解产物的药效； （3）医药中，为何不能用甲醛溶液对食品进行防腐处理？请从甲醛的毒性和代谢角度分析； （4）乙醇可用于提取中药中的有效成分，说明乙醇作为提取溶剂的优势，以及提取过程中需注意的安全问题； （5）某烃的衍生物的结构简式为CH₃CH₂OH（乙醇），请分析其官能团、所属类别、主要化学性质（至少三点），并说明其在医药中的三种不同应用场景。 参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. B 2. B 3. D 4. B 5. B 6. C 7. C 8. D 9. C 10. A （二）填空题 1. 烃分子中的氢原子被其他原子或原子团取代后生成；官能团；醇类；醛类；羧酸类；酚类 2. C₂H₆O；CH₃CH₂OH（或C₂H₅OH）；2CH₃CH₂OH + O₂ =2CH₃CHO + 2H₂O 3. C₂H₄O₂；CH₃COOH；CH₃COOH + CH₃CH₂OH = CH₃COOCH₂CH₃ + H₂O；浓硫酸、加热 4. 羧酸；醇；羧酸盐；醇；受潮、受热（或接触酸、碱） 5. HCHO；福尔马林；35%~40%；不可 6. 水解（或取代）；CH₃CH₂Br + NaOH =CH₃CH₂OH + NaBr （三）判断题 1. √ 2. × 3. √ 4. × 5. × 6. √ 7. √ 8. √ 9. × 10. √ 二、提升题 （一）简答题 1. 乙醇、乙酸、乙酸乙酯的结构特点、化学性质及医药应用： ① 乙醇：结构特点：含羟基（-OH），与乙基相连；化学性质：能发生催化氧化反应（2CH₃CH₂OH + O₂ = 2CH₃CHO + 2H₂O）、酯化反应（CH₃CH₂OH + CH₃COOH =CH₃COOCH₂CH₃ + H₂O）；医药应用：75%乙醇溶液用于皮肤消毒，利用其使细菌蛋白质变性的性质；作为药物溶剂，溶解脂溶性药物（如维生素A）。 ② 乙酸：结构特点：含羧基（-COOH），具有酸性；化学性质：能发生中和反应（CH₃COOH + NaOH = CH₃COONa + H₂O）、酯化反应（同上）；医药应用：调节药物溶液pH，维持药物稳定性；低浓度乙酸溶液（如食醋）可用于皮肤轻度消毒，抑制细菌生长。 ③ 乙酸乙酯：结构特点：含酯基（-COO-）；化学性质：能发生酸性水解（CH₃COOCH₂CH₃ + H₂O = CH₃COOH + CH₃CH₂OH）、碱性水解（CH₃COOCH₂CH₃ + NaOH = CH₃COONa + CH₃CH₂OH）；医药应用：作为有机溶剂，用于提取中药有效成分；在药物合成中作为中间体，构建酯类药物结构。 2. 酯类药物的结构、性质与专业应用： ① 结构与性质关联：酯类药物含酯基（-COO-），酯基在酸性、碱性条件或酶催化下易发生水解反应，生成羧基和羟基（或羧酸盐和醇），水解产物可能是药物的有效成分或无活性成分。 ② 储存与使用注意事项：储存时需密封保存在阴凉干燥处，避免受潮、受热（高温加速水解），避免与酸、碱物质接触；临床使用时，若为口服酯类药物，需考虑胃肠道内胃酸和酶对水解的影响，必要时制成肠溶片（避免胃内水解）；静脉注射酯类药物需确保溶液澄清，无水解产物沉淀。 ③ 临床应用举例：① 阿司匹林（乙酰水杨酸）：含酯基，在体内水解生成水杨酸和乙酸，水杨酸发挥解热镇痛、抗炎作用；② 硝酸甘油（硝酸异山梨酯）：含酯基，作为抗心绞痛药物，在体内水解释放一氧化氮，扩张血管，缓解心绞痛；③ 酯类抗生素（如青霉素类）：含酯基，提高药物脂溶性，便于吸收，在体内水解生成活性抗菌成分。 （二）综合分析题 1. 烃的衍生物在医药领域的应用与安全分析： （1）乙醇浓度与消毒效果：① 杀菌原理：乙醇通过渗透细菌细胞膜，使细菌蛋白质变性失活；② 浓度影响：75%乙醇的极性与细菌细胞膜相近，能快速渗透并破坏蛋白质结构；无水乙醇会瞬间使细菌细胞膜表面蛋白质凝固，形成保护膜，阻止乙醇渗透，消毒效果差；稀乙醇溶液（如50%以下）浓度过低，渗透和变性能力弱，无法彻底杀死细菌。 （2）乙酸的中和反应与防腐原理：① 化学方程式：CH₃COOH + NaOH = CH₃COONa + H₂O；② 防腐原理：乙酸具有酸性，能降低环境pH，抑制细菌、真菌的代谢和繁殖（多数微生物适宜在中性或弱碱性环境生长），可用于药物制剂、食品的防腐保鲜。 （3）乙酸乙酯的水解反应与药效影响：① 酸性水解：CH₃COOCH₂CH₃ + H₂O = CH₃COOH + CH₃CH₂OH；② 碱性水解：CH₃COOCH₂CH₃ + NaOH = CH₃COONa + CH₃CH₂OH；③ 药效影响：若乙酸乙酯为药物有效成分，水解后药效降低或丧失；若为药物中间体，水解产物可能是活性成分，需控制水解程度以保证药效。 （4）甲醛的毒性机制与安全注意：① 毒性机制：甲醛能与人体蛋白质、核酸等生物大分子结合，破坏其结构和功能，导致呼吸道刺激、皮肤过敏、基因突变等，长期接触可能诱发癌症；② 安全注意：在通风橱中操作，佩戴防毒面具、手套和护目镜；避免皮肤直接接触和吸入蒸气；实验废弃物需用氧化剂（如高锰酸钾溶液）处理后再排放，严禁随意倾倒。 （5）卤代烃水解与药物合成意义：① 化学方程式：CH₃CH₂Cl + NaOH=CH₃CH₂OH + NaCl；② 意义：卤代烃水解反应是药物合成中引入羟基的重要方法，羟基是许多药物的关键官能团（如醇类、酚类药物），通过该反应可将简单卤代烃转化为具有药理活性的含羟基化合物，丰富药物合成路径。 2. 烃的衍生物性质与专业需求综合分析： （1）乙醇对氢氧化铝药效的影响：① 不影响药效；② 原因：氢氧化铝的药效是中和胃酸（Al(OH)₃ + 3HCl = AlCl₃ + 3H₂O），乙醇与氢氧化铝不发生反应；乙醇在胃内不影响胃酸浓度（少量乙醇可促进胃酸分泌，但影响较小），因此不会显著影响氢氧化铝的中和效果。 （2）阿司匹林水解反应与药效：① 水解方程式：阿司匹林（乙酰水杨酸）+ H₂O = 水杨酸 + 乙酸；② 药效：水解生成的水杨酸是发挥解热镇痛、抗炎作用的有效成分，乙酸无明显药效；但水解过度会导致有效成分减少，药效降低，因此阿司匹林需密封保存，避免受潮水解。 （3）甲醛不能用于食品防腐的原因：① 毒性：甲醛有毒，摄入后会刺激胃肠道，引发恶心、呕吐、腹痛等症状，长期摄入可能损伤肝肾功能，诱发癌症；② 代谢：甲醛在体内难以完全代谢分解，易在组织中积聚，对人体造成长期危害，因此严禁用于食品防腐。 （4）乙醇作为中药提取溶剂的优势与安全：① 优势：乙醇能与水以任意比例互溶，可溶解多种中药有效成分（如生物碱、黄酮类）；毒性较低，提取后残留易去除；沸点适中（78.5℃），便于加热提取和回收；② 安全问题：乙醇具有可燃性，提取时需远离明火和氧化剂；加热提取时需采用水浴加热，避免直接加热引发火灾；操作时佩戴手套，避免皮肤接触高浓度乙醇。 （5）乙醇的性质与医药应用场景：① 官能团：羟基（-OH）；② 类别：醇类；③ 化学性质：能与水互溶；能发生催化氧化反应；能发生酯化反应；能使蛋白质变性；④ 应用场景：75%溶液用于皮肤消毒；作为药物溶剂（如溶解红霉素）；用于中药有效成分提取；作为医疗设备清洗消毒剂；在药物合成中作为原料（如合成乙酸乙酯）。 学科网（北京）股份有限公司 $