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第7章 常见的有机化合物 沪科版必修第二册 考点串讲 单元复习课件 不饱和烃 2 饱和烃 1 知识导航 乙醇和乙酸 3 糖、油脂和蛋白质 4 明·复习目标 1.能从分子水平认识有机化合物中碳原子的成键特点,了解有机化合物中的官能团,学会按官能团分类有机物、解释性质差异;知晓同分异构是有机物种类繁多的重要成因。 2.能从有机反应特征认识化学变化多样性,形成化学变化有条件的观念,知道有机化合物可在一定条件下相互转化,能运用立体模型、结构式等表示有机化合物及其变化。 3.能针对有关乙醇、乙酸等的性质提出探究问题,设计简单的实验方案,完成实验,观察物质及其变化的现象,客观地进行记录,对实验现象做出解释。 4.能结合糖类等有机物在生产生活中的作用,形成知识应用意识;通过分析天然气等自然资源综合利用的社会价值,关注环保、资源开发等热点,树立环保、合理利用资源和可持续发展观念。 常见的有机化合物 饱和烃 不饱和烃 有机化合物及成键特点 天然气与甲烷 石油化工 煤化工 理·核心要点 糖、油脂和蛋白质 糖 烷烃的组成、结构和性质 乙醇和乙酸 乙酸 乙醇 乙烯 同系物、同分异构现象 苯 有机高分子材料 油脂 蛋白质 01 饱和烃 考点1 有机化合物及成键特点 饱和烃 汇·考点梳理 定义 组成元素 组成元素 有机物是指含有___________元素的化合物,但含碳元素的化合物不一定都是有机物。如CO、CO2、碳酸盐、氰化物等为无机物。 (1)有机物中一定含有碳元素,常含有氢、氧元素,有的还含有氮、硫、磷、卤素等; (2)含碳元素的化合物不一定都是有机物。如CO、CO2、碳酸盐、氰化物等为无机物。 1.有机化合物的概念 碳(C) 考点1 有机化合物及成键特点 饱和烃 汇·考点梳理 2.有机化合物分子中碳原子的成键方式 (1)共价键数:有机物中,碳原子可以形成_____ 个共价键。 4 (2)碳原子间成键方式多样: 碳原子之间可以形成______________ ( )、___________ ( ) 或___________ (—C≡C—) 碳碳单键 碳碳双键 碳碳三键 (3)碳原子连接方式多样: 碳原子之间彼此以共价键构成________或________ 碳链 碳环 有机物的多样性 考点1 有机化合物及成键特点 饱和烃 汇·考点梳理 【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。 考点2 天然气与甲烷 饱和烃 汇·考点梳理 1.天然气 存在 可燃冰 页岩气 天然气是自然界中一种高效且清洁的气体,主要成分就是__________,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。 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。 页岩气是蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源。页岩气 往往分布在盆地内厚度较大、分布较广的烃源岩地层中。跟 常规天然气相比,页岩气具有开采寿命长和生产周期长的特点。除我国外,北美、 拉美、中亚等地区也拥有丰富的页岩气资源。 甲烷 考点2 天然气与甲烷 饱和烃 汇·考点梳理 2.烃 (1)定义: 仅含有碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,也称为烃。甲烷是烃类中分子组成最简单的物质。 (2)分类: 烃 烷烃—甲烷 烯烃—乙烯 炔烃—乙炔 芳香烃—苯 ...... 考点2 天然气与甲烷 饱和烃 汇·考点梳理 3.甲烷分子的结构和性质 (1)甲烷分子的结构及表示方法: 分子式 电子式 结构式 空间构型 球棍模型 空间填充模型 5个原子不共面,最多3个原子处于同一平面,以 C 为中心,4个H为顶点。 4 个 C-H 键的长度、强度、夹角都相同。 CH4 键角 109°28′ 方便观察空间构型 反映真实存在情况 考点2 天然气与甲烷 饱和烃 汇·考点梳理 3.甲烷分子的结构和性质 (2)甲烷的物理性质: 颜色 无色 状态 气体 熔点(℃) -182 沸点(℃) -164 气味 无味 密度 比空气小(0.717g/L) 水溶性 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。 考点2 天然气与甲烷 饱和烃 汇·考点梳理 3.甲烷分子的结构和性质 (3)甲烷的化学性质: 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。 考点2 天然气与甲烷 饱和烃 汇·考点梳理 3.甲烷分子的结构和性质 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 实验装置 实验现象 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 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 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 考点2 天然气与甲烷 饱和烃 汇·考点梳理 3.甲烷分子的结构和性质 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 实验原理 实验结论 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 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 考点2 天然气与甲烷 饱和烃 汇·考点梳理 3.甲烷分子的结构和性质 【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。 (3)甲烷的化学性质: 考点3 烷烃的组成、结构和性质 饱和烃 汇·考点梳理 1.烷烃的组成和结构 (1)定义: 烃分子中的碳原子之间都以____________结合,碳原子的剩余价键均与____________结合,使碳原子的化合价都达到“____________”,这样的一类有机化合物称为____________,也称为烷烃。 单键 氢原子 饱和 饱和烃 (2)链状烷烃的通式: CnH2n+2 考点3 烷烃的组成、结构和性质 饱和烃 汇·考点梳理 2.烷烃的物理性质 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。 (注意:新戊烷常温下为气态)。 考点3 烷烃的组成、结构和性质 饱和烃 汇·考点梳理 3.烷烃的化学性质 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 考点3 烷烃的组成、结构和性质 饱和烃 汇·考点梳理 4.烷烃的命名 ——习惯命名法(n:碳原子个数) 当碳原子数n 相同,结构不相同时,用正、异、新表示。 CH3CH2CH2CH2CH3 (异戊烷) (新戊烷) (正戊烷) n≤10 n≤10 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 用汉字数字,如C11H24:十一烷 考点3 烷烃的组成、结构和性质 饱和烃 汇·考点梳理 4.烷烃的命名 ——系统命名法 (1)选主链——碳原子最多的碳链为主链; (2)编号位——定支链,要求取代基所在的碳原子的编号代数和为最小; (3)写名称——支链名称在前,母体名称在后;先写简单取代基,后写复杂取代基;相同的取代基合并起来,用二、三等数字表示。 2,3-二甲基己烷。 考点4 同系物、同分异构现象 饱和烃 汇·考点梳理 1.同系物 (1)定义: 结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。 (2)特点: ①属于同一类物质,且有相同的通式; ②组成上相差一个或若干CH2原子团,式量相差一定是14的倍数; ③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。 考点4 同系物、同分异构现象 饱和烃 汇·考点梳理 2.同分异构现象 (1)定义: 化合物具有相同的分子式,但具有不同的结构现象,叫做同分异构体现象。 具有同分异构体现象的化合物互称为同分异构体。 (2)同分异构体: 分子式相同,结构不同 (3)书写方法: 【典例01-1】有机物种类繁多的原因之一是多个碳原子之间可以结合成碳链,也可以结合成碳环,构成有机物的碳骨架。下列碳骨架是碳环的是( ) A. B. C. D. D 析·典型范例 【典例01-2】对于烷烃的结构和性质的下列说法不正确的是( ) A.丙烷和丁烷互称为同系物 B. 的一溴代物有4种 C.沸点:丙烷>正丁烷>异丁烷 D. CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2互为同分异构体 C 析·典型范例 析·典型范例 【典例01-3】下列有关同分异构体和同系物的说法正确的是( ) A.相对分子质量相同,但分子的空间结构不同的有机化合物互称为同分异构体 B.同系物具有相似的化学性质,结构组成上相差一个-CH2 原子团 C.同分异构体具有相似的物理性质 D.互为同分异构体的两种烷烃,分子式相同但分子内碳原子的连接方式不同 D 析·典型范例 【典例01-4】 下列相关说法正确的是( ) A.16O2和18O3互为同位素 和 互为同分异构体 C.CH3CH2CH2CH3和 互为同分异构体 D. 和 互为同分异构体 C 【演练01】下列关于烷烃的叙述不正确的是( ) A.甲烷是最简单的烷烃,是沼气、天然气的主要成分 B.烷烃一定是饱和烃,饱和烃不一定是烷烃 C.分子通式为CnH2n+2的烃不一定是烷烃 D.丙烷分子中碳原子不在一条直线上 练·技能实战 C 【演练02】 练·技能实战 烷烃 沸点/℃ 甲烷 -164 乙烷 -89 丁烷 -0.5 戊烷 36 几种烷烃的沸点如下: 根据以上数据推断丙烷的沸点可能是( ) A.-40 ℃ B.-162 ℃ C.-89 ℃ D.36 ℃ A 【演练03】下列说法不正确的是( ) A.分子中的碳原子之间都是以单键结合的有机化合物一定是链状烷烃 B.同分异构体现象的广泛存在是造成有机化合物种类繁多的重要因素之一 C.碳原子最外层有4个电子,通常与其他原子以共价键的形式形成化合物 D.多个碳原子之间能形成碳链,也能形成碳环 练·技能实战 A 【演练04】二氯甲烷的结构式为 ,下列说法正确的是( ) A.二氯甲烷分子中不含有官能团 B.二氯甲烷分子中5个原子在同一个平面内 C.二氯甲烷不存在同分异构体 D.二氯甲烷与甲烷互为同系物 练·技能实战 C 02 不饱和烃 汇·考点梳理 考点1 石油化工 不饱和烃 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。 汇·考点梳理 考点1 石油化工 不饱和烃 2.石油的物理性质 原理 主要原料 目的 变化类型 主要产品 分馏 通过加热和冷凝,把石油分离成沸点范围不同的产物 原油 将原油分离成沸点范围不同的产品 物理变化 石油气、汽油、煤油、柴油、重油等 裂化 在一定条件(加热、使用催化剂)下,把相对分子质量较大、沸点较高的烃分解为相对分子质量较小、沸点较低的烃 重油 提高轻质液体燃料的产量和质量 化学变化 汽油等轻质燃油 石油呈黑色或深棕色,有特殊气味,不溶于水,密度比水稍小,没有固定的熔点和沸点。 3.石油的炼制 汇·考点梳理 4.石油炼制的工艺流程 原油 石油 石油气 汽油 煤油 柴油 石蜡油、润滑油 重油(沥青等) 脱水 脱盐 常压 分馏 裂化 轻质液体燃料 减压 分馏 柴油 润滑油 蜡油 沥青 不饱和烃 考点1 石油化工 汇·考点梳理 考点2 煤化工 不饱和烃 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 汇·考点梳理 考点2 煤化工 不饱和烃 2.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 气态 液态 固态 主要成分及名称 主要用途 焦炭 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 汇·考点梳理 考点2 煤化工 不饱和烃 2.煤的干馏、气化和液化 (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。 汇·考点梳理 考点3 乙烯 不饱和烃 2.物理性质 颜色 无色 气味 稍有气味 状态 _________ 水溶性 ____________ 密度 比空气的______ 气体 难溶于水 略小 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。 汇·考点梳理 考点3 乙烯 不饱和烃 3. 乙烯的组成与结构 (1)乙烯的表示方式 结构简式 CH2==CH2 分子式 C2H4 电子式 H H C==C H H 结构式 空间填充模型 球棍模型 汇·考点梳理 考点3 乙烯 不饱和烃 (2)乙烯的结构 乙烯分子中氢原子数少于乙烷分子中的氢原子数。乙烯分子中的碳原子的价键没有全部被氢原子“饱和”,碳碳双键表现出较活泼的化学性质。 提醒 碳碳双键决定着乙烯的重要化学性质,所以结构简式不能写成CH2CH2。 120o 120o 六个原子共平面 3. 乙烯的组成与结构 ① C=C中C原子不能绕键旋转(C—C可以) ② C=C不是两个C—C的简单组合,C=C中有一个键比较特殊, 不稳定,比较活泼,容易断裂。 汇·考点梳理 考点3 乙烯 不饱和烃 4.化学性质 (1)氧化反应 乙烯 燃烧 化学方程: 现象:火焰明亮且伴有黑烟 能使酸性KMnO4溶液褪色 (2)加成反应 +Br—Br―→ 1,2-二溴乙烷 H H H—C—C—H Br Br 溴的四氯化碳溶液褪色 这种有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应叫做加成反应。 汇·考点梳理 考点3 乙烯 不饱和烃 4.化学性质 (2)加成反应 反应 与Cl2加成 与H2加成 与HCl加成 与H2O加成 化学方程式 CH2==CH2+Cl2―→CH2ClCH2Cl 催化剂 CH2==CH2+H2 CH3CH3 △ CH2==CH2+HCl CH3CH2Cl 催化剂 △ CH2==CH2+H2O CH3CH2OH 加热、加压 催化剂 工业制乙醇 汇·考点梳理 考点3 乙烯 不饱和烃 4.化学性质 (3)加聚反应 聚合反应:由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的聚合物的反应叫做聚合反应。 聚乙烯 单体 -CH2-CH2- 聚合度 链节 n CH2=CH2 [ CH2—CH2 ]n 催化剂 聚合物 混合物,无固定熔沸点 乙烯的聚合反应同时也是加成反应,这样的反应又被称为 加成聚合反应,简称加聚反应。 汇·考点梳理 考点3 乙烯 不饱和烃 5. 乙烯的用途 (1)乙烯是重要的化工原料,在一定条件下用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。_____________可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。 (2)在农业生产中乙烯可以___________________,可用于催熟果实。 乙烯的产量 调节植物生长 【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) 汇·考点梳理 考点3 乙烯 不饱和烃 6.乙烯与乙烷的比较 名称 结构式 结构简式 碳碳键类型 饱和程度 典型的反应类型 能否使溴水褪色 能否使酸性KMnO4溶液褪色 乙烯 CH2=CH2 乙烷 CH3—CH3 不饱和 加成反应 能 能 饱和 取代反应 不能 不能 汇·考点梳理 考点3 乙烯 不饱和烃 (1)鉴别 方法一:将两种气体分别通入溴水(或溴的四氯化碳溶液)中;溶液褪色者为乙烯,溶液不褪色者为乙烷 方法二:将两种气体分别通入酸性KMnO4溶液中;溶液褪色者为乙烯,溶液不褪色者为乙烷 方法三:点燃两种气体,火焰较明亮,有黑烟者为乙烯,另一种为乙烷 7.乙烯与乙烷的鉴别与除杂 (2)除去乙烷中乙烯的方法 将混合气体通过盛溴水的洗气瓶,如图所示 汇·考点梳理 考点3 乙烯 不饱和烃 烃 电子式 化学键 结构式 分子结构特点 甲烷 C—H 正四面体 乙烯 ___________ C—H、 ___________ ___________ 乙炔 ___________ _________________ ____________ ___________ C—H、—C≡C— H—C≡C—H 平面形 直线形 汇·考点梳理 考点4 苯 不饱和烃 分子式 C6H6 结构式 结构简式 结构特点 ① 正六边形结构,所有原子在同一平面上 ② 苯环上的碳碳键完全相同, 是一种介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键 汇·考点梳理 考点5 有机高分子材料 不饱和烃 1.有机高分子材料的分类 天然有机高分子材料 合成有机高分子材料 塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等 棉、麻、蚕丝、羊毛、天然橡胶等 有机高分子材料 来源 有机高分子材料是一类由一种或几种分子或分子团以共价键结合成具有多个重复单体单元的大分子。 汇·考点梳理 不饱和烃 考点5 有机高分子材料 2.塑料 成分 主要成分: 添加剂 增塑剂:提高塑性 防老剂:防止塑料老化 合成树脂 特征: 强度高 密度小 耐腐蚀 易加工 聚乙烯(PE) 聚四氟乙烯(PTFE) 聚丙烯(PP) 聚苯乙烯(PS) 聚氯乙烯(PVC) 汇·考点梳理 不饱和烃 考点5 有机高分子材料 2.塑料 名称 聚四氟乙烯 聚丙烯(PP) 有机玻璃 聚乙烯 (PE) 聚氯乙烯 结构简式 性能 用途 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 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 【典例02-1】下列关于化石燃料的说法不正确的是( ) A.石油是混合物,汽油也是混合物 B.石油分馏可以得到乙烯,煤干馏可以得到苯 C.“西气东输”的“气”指的是甲烷 D.石油的分馏是物理变化,而裂化和裂解属于化学变化 B 析·典型范例 【典例02-2】有关煤的综合利用如图所示。下列说法正确的是( ) A.煤和水煤气都属于化石燃料 B.煤中含有焦炉气、煤焦油、焦炭等物质 C.①是将煤在空气中加强热使其分解的过程 D.②是煤的气化方式之一 D 析·典型范例 【典例02-3】下列有关乙烯(CH2=CH2)的说法正确的是( ) A.六个原子共平面 B.常温下易溶于水 C.不能使KMnO4溶液褪色 D.燃烧火焰明亮,无黑烟 A 析·典型范例 析·典型范例 【典例02-4】 A. 将乙烯分别通入两个装置中,二者都褪色且原理相同 B. 若某气体均能使二者褪色,说明该气体一定含乙烯 C. 二者都可用于除去乙烷中混有的乙烯 D. 二者都可用于鉴别乙烷和乙烯 现有图1、2所示的装置,下列有关叙述正确的是( ) D 【演练01】下列各组中两个反应所属反应类型相同的是( ) A. 光照甲烷和氯气的混合气体,混合气体颜色变浅;乙烯能使溴的四氯化碳 溶液褪色 B. 乙烷在氧气中燃烧;乙烯在空气中燃烧 C. 乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色;乙烯能使酸性KMnO4溶液褪色 D. 用乙烯与氢气反应制取乙烷;用乙烷与氯气反应制取氯乙烷 B 练·技能实战 【演练02】有机化合物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应叫做取代反应。下列属于取代反应的是( ) A 练·技能实战 【演练03】下列关于煤的描述正确的是( ) A.煤的气化、液化和干馏是煤的综合利用主要方法 B.煤的气化、液化是物理变化,煤的干馏是化学变化 C.煤是混合物,其中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物 D.煤的干馏是利用物质沸点不同将有机物分离 A 练·技能实战 【演练04】下列关于有机物说法正确的是( ) A.甲烷、乙烯和苯的分子中原子都在同一平面上 B.苯和乙烯都可使溴的四氯化碳溶液褪色 C.甲烷、乙烯、乙醇都能发生氧化反应 D.苯分子中含有三个碳碳双键 C 练·技能实战 【演练05】聚乙烯塑料无毒,是用途最广泛的塑料之一,下列有关聚乙烯 的说法正确的是( ) A.聚乙烯属于纯净物 B.聚乙烯属于烯烃,可以燃烧 C.聚乙烯能使溴水褪色 D.聚乙烯的单体是乙烯 D 练·技能实战 03 乙醇和乙酸 汇·考点梳理 考点1 乙醇 乙醇和乙酸 1. 乙醇的物理性质 特殊香味 小 任意比 酒精 挥发 常用无水CuSO4检验乙醇中是否有水; 乙醇俗称_____,是无色、有_________的液体,沸点78.5℃,易______,密度比水的____,能溶解多种有机物和无机物,并能与水以________互溶。 常用蒸馏的方法分离乙醇和水,因当乙醇的体积分数达到95%左右时,乙醇和水会形成共沸物,故要先加生石灰,再蒸馏得到无水乙醇。 汇·考点梳理 考点1 乙醇 乙醇和乙酸 分子式 结构特点 结构式 结构简式 球棍模型 空间填充模型 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 汇·考点梳理 考点1 乙醇 乙醇和乙酸 2.乙醇的结构 (1)乙醇分子中有C—H、C—C、C—O、O—H 4种化学键; (2)官能团为羟基,且羟基氢最活泼; (3)一定条件下,可断裂其中的一个或几个化学键 3.乙醇反应中键的断裂情况 乙醇的性质 与钠反应 燃烧 催化氧化 键的断裂 ________________ ________________ ________________ 断①键 断①②③④⑤键 断①③键 汇·考点梳理 考点1 乙醇 乙醇和乙酸 4.乙醇的化学性质 (1)乙醇与钠的反应 2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑ 钠置换了羟基中的氢,生成氢气和乙醇 剧烈程度比水弱,钠沉在乙醇底部,且没有熔化成金属小球。 物理性质:ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(C2H5OH) 化学性质:乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼 醇与金属钠反应的数量关系 1mol—OH ~1mol Na ~0.5 mol H2 汇·考点梳理 考点1 乙醇 乙醇和乙酸 4.乙醇的化学性质 (2)乙醇的氧化反应 ①燃烧 现象:乙醇在空气中燃烧,产生 火焰,放出 。 淡蓝色 大量的热 ②乙醇的催化氧化反应 铜参加了反应,最终又生成了铜,铜是该反应的催化剂。 2C2H5OH + O2 2CH3CHO + 2H2O 催化剂 △ 红色的铜丝 变为黑色 变为红色,闻到刺激性气味 2 Cu + O2 2CuO △ C2H5OH + CuO Cu + CH3CHO + H2O △ 汇·考点梳理 考点1 乙醇 乙醇和乙酸 4.乙醇的化学性质 (2)乙醇的氧化反应 ③与强氧化剂反应 酸性重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液 CH3COOH Cr2(SO4)3 硫酸铬 (绿色) K2Cr2O7 重铬酸钾(橙色) 酸性高锰酸钾(KMnO4)溶液 KMnO4 高锰酸钾(紫红) 褪色 汇·考点梳理 考点1 乙醇 乙醇和乙酸 5.水、乙醇中羟基氢活动性比较 化学方程式 反应实质 反应剧烈程度 羟基氢活泼性 定量计算关系 密度大小关系 钠与水反应 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 水中氢被置换 反应剧烈 比乙醇活泼 2H2O~2Na~H2 ρ(Na)<ρ(H2O) 钠与乙醇反应 2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑ 羟基氢被置换 反应较平缓 比水活泼性弱 2CH3CH2OH~2Na~H2 ρ(Na)>ρ(CH3CH2OH) 汇·考点梳理 考点1 乙醇 乙醇和乙酸 6.乙醇的用途 (1)用作酒精灯、内燃机等的燃料。 (2)用作化工原料和溶剂生产医药、香料、化妆品、涂料等。 (3)医疗上常用75%(体积分数)的乙醇溶液作消毒剂。 汇·考点梳理 考点2 乙酸 乙醇和乙酸 1.乙酸的物理性质 俗名 颜色 状态 气味 溶解性 挥发性 易溶于水和乙醇 强烈刺激性气味 易挥发 醋酸 无色 液体 注意:当温度低于16.6 ℃时,无水乙酸会凝结成冰一样的晶体,因此纯净的乙酸又称为_______。 冰醋酸 2.乙酸的结构 汇·考点梳理 乙酸是一种重要的有机酸,具有酸性。 (1) 酸性 乙酸能使紫色石蕊溶液变 与Na反应: 与NaOH反应: 与NaHCO3反应: 红 2CH3COOH+2Na―→2CH3COONa+H2↑ CH3COOH+NaOH―→CH3COONa+H2O CH3COOH+NaHCO3―→CH3COONa+CO2↑+H2O CH3COOH CH3COO- + H+ 羟基氢的活泼性强弱: CH3COOH>H2CO3>H2O>C2H5OH 考点2 乙酸 乙醇和乙酸 3.乙酸的化学性质 汇·考点梳理 考点2 乙酸 乙醇和乙酸 3.乙酸的化学性质 (2)酯化反应 饱和Na2CO3溶液的液面上有无色透明油状液体生成,并能闻到香味 加热:加快反应速率,蒸出乙酸乙酯,提高乙酸转化率。 浓硫酸的作用:①催化剂:加快反应速率。②吸水剂:除去反应的副产物水,提高酯的产率。 饱和Na2CO3作用:①溶解乙醇;②中和乙酸;③降低乙酸乙酯的溶解度,利于酯的析出。 汇·考点梳理 考点2 乙酸 乙醇和乙酸 3.乙酸的化学性质 (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。 汇·考点梳理 考点2 乙酸 乙醇和乙酸 4.乙醇、水、碳酸和乙酸分子中羟基氢活泼性的比较 氢原子活泼性 电离程度 酸碱性 与Na 与NaOH 与NaHCO3 乙醇 不电离 中性 反应 不反应 不反应 水 微弱电离 中性 反应 不反应 不反应 碳酸 部分电离 弱酸性 反应 反应 不反应 乙酸 部分电离 弱酸性 反应 反应 反应 【典例03-1】乙醇分子中不同的化学键如下图,下列关于乙醇在各种反应中断裂键的说法不正确的是( ) A.乙醇和钠反应,键①断裂 B.在Ag催化下和O2反应,键①③断裂 C.在Cu催化下和O2反应,键④⑤不可能断裂 D.乙醇是电解质,在水中键①断裂能电离出氢离子 D 析·典型范例 【典例03-2】实验室制备乙酸甲酯的装置如图所示。下列说法正确的是( ) A.b中导气管口应插入液面下 B.将乙酸和甲醇的混合液加入浓硫酸中搅拌混合 C.饱和碳酸钠溶液的作用为吸收甲醇、乙酸,降低乙酸甲酯溶解度 D.若用18O标记甲醇,则产物乙酸甲酯中不含18O C 析·典型范例 【典例03-3】乙醇是生活中常见的有机物,下列有关乙醇的实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 析·典型范例 【演练01】下列试剂不能用来鉴别乙醇和乙酸的是( ) A.酸性高锰酸钾溶液 B.碳酸钠溶液 C.紫色石蕊溶液 D.蒸馏水 D 练·技能实战 【演练02】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 练·技能实战 【演练03】乙酸和乙醇在浓硫酸的催化下发生酯化反应时,乙酸分子中断键的位置是( ) B 练·技能实战 A.a B.b C.c D.d 04 糖、油脂和蛋白质 汇·考点梳理 考点1 糖 糖、油脂和蛋白质 1.组成和分类 (1)组成:由C、H、O三种元素组成,大多数糖类符合通式Cn(H2O)m。 注意: 组成符合Cn(H2O)m通式的有机物不一定属于糖类,如乙酸(CH3COOH)的分子式为C2H4O2,也符合Cn(H2O)m的通式; 糖类也不一定都符合Cn(H2O)m的通式,如脱氧核糖(C5H10O4)。 糖类不一定是甜的,比如淀粉、纤维素等 有甜味的不一定是糖类,比如甘油(丙三醇)有甜味,但属于醇类; 汇·考点梳理 考点1 糖 糖、油脂和蛋白质 1.组成和分类 (2)分类: 依据:是否水解及水解产物的多少进行分类 类别 特点 代表物 代表物的 分子式 相互关系 单糖 不能水解为更简单的糖分子 葡萄糖、果糖 ________ ___________ 二糖 水解后能生成两分子单糖 蔗糖、麦芽糖 __________ ___________ 多糖 水解后能生成多分子单糖 淀粉、纤维素 (C6H10O5)n ___________ C6H12O6 C12H22O11 同分异构体 同分异构体 n的数值不确定,不互为同分异构体 不互为同分异构体 汇·考点梳理 考点1 糖 糖、油脂和蛋白质 2.葡萄糖 (1)组成与结构 分子式:C6H12O6 结构简式:CH2OH(CHOH)4CHO 结构式: CH2—CH—CH—CH—CH—C—H ‖ O — OH — OH — — — OH OH OH 官能团 多羟基 醛基 汇·考点梳理 考点1 糖 糖、油脂和蛋白质 2.葡萄糖 (2)化学性质与检验 性质1:与新制的氢氧化铜溶液反应 操作 现象 结论 原理 应用 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 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 汇·考点梳理 考点1 糖 糖、油脂和蛋白质 2.葡萄糖 (2)化学性质与检验 性质2:体内氧化 葡萄糖在人体组织中发生氧化反应,为生命活动提供能量。 C6H12O6+6O2 → 6CO2+6H2O 汇·考点梳理 考点2 油脂 糖、油脂和蛋白质 1.组成和物理性质 油脂 油脂 油 脂肪 室温下的状态 代表物 元素组成 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。 汇·考点梳理 考点2 油脂 糖、油脂和蛋白质 2.结构特点 (1)结构简式: 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。 汇·考点梳理 考点2 油脂 糖、油脂和蛋白质 3.油脂的化学性质 (1)油脂的水解——油脂的共性(以硬脂酸甘油酯为例) ①酶或酸性条件下 ②碱性条件下(NaOH) 油脂在碱性条件下的水解又叫皂化反应,工业常用来制取肥皂 汇·考点梳理 考点2 油脂 糖、油脂和蛋白质 3.油脂的化学性质 (2)油酯的氢化(硬化)——不饱和油脂的特性(以油酸甘油酯为例) 液态植物油 +H2 加成反应 固态的氢化植物油 ① 硬化油性质:性质稳定,不易变质 ② 硬化油便于运输和存储 ③ 可用于制人造奶油、起酥油、代可可脂等食品工业原料 油脂氢化(硬化)的意义: 汇·考点梳理 考点2 油脂 糖、油脂和蛋白质 4.油脂和矿物油的区别 物质 物质 组成 性质 性质 油脂 脂肪 高级脂肪酸与甘油形成的甘油酯 固态或半固态 具有酯的性质,能水解; 油还具有烯烃的性质,能加成 油脂 油 高级脂肪酸与甘油形成的甘油酯 液态 具有酯的性质,能水解; 油还具有烯烃的性质,能加成 矿物油 矿物油 多种烃的混合物 具有烃的性质,不能水解 具有烃的性质,不能水解 鉴别 举例 加入含酚酞的NaOH溶液,加热,红色变浅 牛油、羊油 加入含酚酞的NaOH溶液,加热,红色变浅 菜籽油、花生油 加入含酚酞的NaOH溶液,加热,无变化 煤油、润滑油、石蜡油 汇·考点梳理 考点3 蛋白质 糖、油脂和蛋白质 1.组成特点 组成元素 C、H、O、N、S等 代表物质 动物的肌肉、皮肤、毛发等 分子组成 氨基酸连接成的高分子 2.氨基酸 羧基:显酸性 氨基:显碱性 汇·考点梳理 考点3 蛋白质 糖、油脂和蛋白质 3.蛋白质的化学性质 (1)水解反应:蛋白质水解生成___________ (2)盐析:向蛋白质溶液中加入某些盐[如(NH4)2SO4、NaCl]的浓溶液,会使蛋白质的溶解度_______而使其从溶液中析出,这样析出的蛋白质在继续加水时仍能_______,并不影响原来蛋白质的生理活性 (3)变性:在紫外线照射、_______或加入某些有机化合物(如乙醇、甲醛等)以及酸、碱、 ____________ (如铜盐、铅盐、汞盐等)的情况下,蛋白质会发生性质上的改变而失去生理活性 (4)显色反应:某些蛋白质遇浓硝酸显_______ (5)蛋白质的灼烧:蛋白质灼烧时有______________的气味,常用此性质来鉴别蛋白质 氨基酸 溶解 降低 加热 重金属盐 黄色 烧焦羽毛 汇·考点梳理 糖、油脂和蛋白质 考点3 蛋白质 4.蛋白质的盐析、变性和渗析 含义 条件 特点 实质 用途 盐析 向蛋白质溶液中加入某些盐的浓溶液,会使蛋白质溶解度降低而使其从溶液中析出 碱金属、镁、铝等轻金属盐及铵盐的浓溶液 可逆, 蛋白质仍然保持原有的性质 物理变化(溶解度降低) 分离、提纯蛋白质 变性 蛋白质在紫外线照射、强酸、强碱、加热、重金属盐等条件下变性,失去原有的生理活性 加热、紫外线、X射线、强酸、强碱、强氧化剂、重金属盐、甲醛、酒精等 不可逆,蛋白质失去原有的生理活性 化学变化(结构、性质改变) 杀菌、消毒,缓解重金属盐中毒等 渗析 利用半透膜分离蛋白质胶体和溶液 水和半透膜 可逆,须多次换水或采用流动的水 胶体微粒直径大于离子直径 精制蛋白质 汇·考点梳理 糖、油脂和蛋白质 考点3 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。 【典例04-1】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 析·典型范例 【典例04-2】油脂是植物油与动物脂肪的总称。油脂既是重要的食物,又是重要的化工原料。油脂的以下性质和用途与其含有的不饱和双键有关的是( ) A.工业生产中,常利用油脂在碱性条件下的水解反应来制取肥皂 B.油脂在人体内发生水解反应,可以生成甘油和高级脂肪酸 C.植物油能使溴的四氯化碳溶液褪色 D.脂肪是有机体组织里储存能量的重要物质 C 析·典型范例 【典例04-3】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 析·典型范例 【演练01】下列关于硬脂酸甘油酯( )和油酸甘油酯( )的说法不正确的是( ) A.两者都能发生水解反应 B.两者都属于酯类化合物 C.两者都可以与氢气发生加成反应 D.两者水解产物中都有丙三醇 C 练·技能实战 【演练02】下列叙述不正确的是( ) A.蛋白质属于天然有机高分子,没有蛋白质就没有生命 B.所有蛋白质遇浓硝酸都变黄 C.人工最早合成的具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素是我国科学家在1965年合成的 D.可以用灼烧法来鉴别蛋白质和其他有机高分子 B 练·技能实战 【演练03】下列有关糖类、蛋白质和油脂的说法正确的是( ) A.摄入人体的纤维素在酶的作用下能水解为葡萄糖 B.麦芽糖和蔗糖的分子式为C12H22O11,两者互为同分异构体 C.油脂在酸性条件下的水解反应可获得高级脂肪酸盐和甘油 D.棉花、蚕丝、羊毛的主要成分都是蛋白质 B 练·技能实战 感谢 您的聆听 THANKS 沪科版必修第二册