高中化学选修5全套.ppt

1,新课标高考式复习 全方位指导,化学选修5,2,目 录,第一章 认识有机化合物 第一节 有机化合物的分类 第二节 有机化合物的结构特点 第三节 有机化合物的命名 第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法 本章小结 第二章 烃和卤代烃 第一节 脂肪烃 第2课时 炔 烃 第二节 芳香烃 第三节 卤代烃 本章小结 第三章 烃的含氧衍生物 第一节 醇酚,第二节 醛 第三节 羧酸 酯 第四节 有机合成 本章小结 第四章 生命中的基础有机化学物质 第一节 油脂 第二节 糖类 第三节 蛋白质和核酸 本章小结 第五章 进入合成有机高分子化合物的时代 第一节 合成高分子化合物的基本方法 第二节 应用广泛的高分子材料 第三节 功能高分子材料 本章小结,3,第一章 认识有机化合物 第一节 有机化合物的分类 三维目标 思维激活 1在已发现或人工合成的两千多万种物质中，大部分是含碳元素的有机化合物，那么这么多的有机化合物是如何分类的呢？ 2乙酸( )和甲酸甲酯( )的分子式都是C2H4O2，二者的性质是否相同？,4,大多数含碳元素的化合物,CO、CO2、碳酸、碳酸盐、金属碳化物、氰化物归为无机物,有机物的概念：,有机物的特点,种类繁多、反应慢、副反应多、大多数能燃烧,5,自学导引 有机化合物从结构上有两种分类方法：一是按照构成有机化合物分子的碳的骨架来分类；二是按照反映有机化合物特性的特定原子团来分类。 一、按碳的骨架分类,6,二、按官能团分类 1烃的衍生物是指烃分子里的氢原子被其他原子或原子团所取代而形成的一系列新的化合物。烃的衍生物的定义只是针对结构而言，并非一定是烃衍变而来的。 2官能团是指决定化合物特殊性质的原子或原子团。 乙烯的官能团为 ，乙醇的官能团为OH，乙酸的官能团为 COOH，一氯甲烷的官能团为Cl。,7,3有机物的主要类别、官能团和典型代表物,8,9,3有机物的主要类别、官能团和典型代表物,10,11,注意：,1、一种物质按不同的分类方法，可以属于不同的类别；,2、一种物质具有多种官能团，在按官能团分类时可以认为属于不同的类别,3、醇和酚的区别,4、一些官能团的写法,12,名师解惑 官能团和根(离子)、基的区别 (1)基与官能团 基：有机物分子里含有的原子或原子团。 官能团：决定化合物特殊性质的原子或原子团。 两者的关系：“官能团”属于“基”, 但“基”不一定是“官能团”。 (2)基与根,13,典例导析 知识点1：有机化合物的分类 例1 请同学们根据官能团的不同对下列有机物进行分类。 CH3CH2OH CH3CH2Br ,14,(1)芳香烃：_。 (2)卤代烃：_。 (3)醇：_。 (4)酚：_。 (5)醛：_。 (6)酮：_。 (7)羧酸：_。 (8)酯：_。,15,解析 此题是按官能团的不同来进行分类的，所以找准有机化合物所含有的官能团是正确答题的关键。 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8),16,跟踪练习1 下列有机物中： (1)属于芳香族化合物的是_。 (2)属于芳香烃的是_。 (3)属于苯的同系物的是_。,芳香化合物（含有苯环的化合物）芳香烃（含有苯环的烃）苯的同系物（只含有1个苯环，侧链为饱和烃基烷基）,17,知识点2：官能团、根和基的区别 例2 有9种微粒：NH2；NH2；Br；OH；NO2；OH；NO2；CH3；CH3。 (1)上述9种微粒中，属于官能团的有_(填序号，下同)。 (2)其中能跟C2H5结合生成有机物分子的微粒有_。 (3)其中能跟C2H5结合生成有机物分子的微粒有_。,18,解析 (1)官能团属于基，而基不一定是官能团，容易判断是官能团，要注意的是烷基、苯环都不是官能团。 (2)C2H5是基，根据“基与基之间能直接结合成共价分子”的原则可知：能跟C2H5结合生成有机物分子的微粒有。 (3)C2H5带正电荷，根据“带异性电荷的微粒相互吸引结合成化合物”的原则可知：能跟C2H5结合生成有机物分子的微粒有。 答案 (1) (2) (3),19,跟踪练习2 化合物 是一种 取代有机氯农药DDT的新型杀虫剂，它含有官能团( ) A5种 B4种 C3种 D2种 答案 C,20,烃的含氧衍生物的通式是CnH2n+2-2Ox，N原子与CH原子团作用相当，如果知n和可求N（H）。为不饱和度：（双键）=1，（单键环）=1，（三键）=2，（苯环）=3+1=4， 求烃的含N化合物分子式，通式法不及分区统计法简捷，通常不推荐使用。,由结构式求分子式，通常有2种方法：分区统计法和通式法。,21,（09年江苏化学19）（14分）多沙唑嗪盐酸盐是一种用于治疗高血压的药物。多沙唑嗪的合成路线如下：,（1）写出D中两种含氧官能团的名称： 和 。,22,第二节 有机化合物的结构特点 三维目标 思维激活 由O、H两种元素构成的化合物只发现了H2O和H2O2两种，而由C、H构成的有机物目前却超过了几百万种，你知道其中的原因吗？分子式为C5H12的物质一定是纯净物吗？,23,自学导引 一、有机化合物中碳原子的成键特点 1碳原子的成键特点 碳原子有4个价电子，能与其他原子形成4个共价键，碳碳之间的结合方式有单键、双键或三键；多个碳原子之间可以相互形成长短不一的碳链和碳环，碳链和碳环也可以相互结合，所以有机物结构复杂，数量庞大。 2甲烷的分子结构 科学实验证明CH4分子中1个碳原子与4个氢原子形成4个共价键，构成以碳原子为中心、4个氢原子位于四个顶点的正四面体结构。,24,甲烷分子的电子式 甲烷分子的结构式 甲烷分子的结构示意图,25,科学实验还表明：在甲烷分子中，4个碳氢键是等同的，碳原子的4个价键之间的夹角(键角)彼此相等，都是10928。4个碳氢键的键长都是1.091010 m。经测定，CH键的键能是413.4 kJmol1。,26,二、有机化合物的同分异构现象 1同分异构现象的概念 化合物具有相同的分子式，但具有不同的结构的现象叫做同分异构现象。具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。它是有机物种类繁多的重要原因之一。同分异构体之间的转化是化学变化。同分异构体的特点是分子式相同，结构不同，性质不同。 2同分异构现象的类别 (1)碳链异构：由于碳碳骨架不同产生的异构现象。 (2)位置异构：由于官能团位置不同产生的异构现象，如CH3CHCHCH3和CH2=CHCH2CH3。 (3)官能团异构：由于具有不同的官能团而产生的异构现 象，如 和 。,27,名师解惑 一、同分异构体的书写 同分异构体的书写技巧一般采用“减链法”，可概括为“两注意四句话”。 两注意：一是有序性，即从某一种形式开始排列、依次进行，防止遗漏；二是等效法，即位置相同的碳原子上的氢被取代时会得到相同的物质，不要误认为是两种或三种。 四句话：主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，苯环排布对、邻、间。 (1)以烷烃C6H14为例，写出所有同分异构体。(烷烃只有碳链异构),28,(注意：从母体取下的碳原子数不得多于母链所剩部分),29,(2)烯烃的同分异构现象 由于分子组成符合CnH2n的烃除烯烃以外，当n3、4、 5时，还有 、 、 等叫做环烷烃的一类烃，所以分子组成为CnH2n的烃的同分异构现象较烷烃更加突出。对这种同分异构现象的认识，现以C5H10的各同分异构体加以说明：,30,31,32,二、有机化合物分子结构的表示方法,33,(续表),34,书写结构简式时要注意：表示原子间形成单键的“”可以省略； CC、CC中的“”、“”不能省略，但是 醛基( )、羧基( )则可进一步简写 为CHO、COOH。,35,典例导析 知识点1：有机化合物中碳原子的成键特点 例1 大多数有机物分子中的碳原子与碳原子或碳原子与其他原子相结合的化学键是( ) A只有非极性键 B只有极性键 C有非极性键和极性键 D只有离子键 解析 碳原子最外层有4个电子，不易失去或得到电子而形成阳离子或阴离子。碳原子通过共价键与H、O、N、S、P等多种非金属形成共价化合物。碳原子与碳原子或碳原子与其他原子相结合时均形成共价键。碳原子与碳原子之间以非极性键结合，碳原子与其他原子之间以极性键结合。 答案 C,36,跟踪练习1 某共价化合物含碳、氢、氮三种元素，分子中共有四个氮原子，且都位于正四面体的顶点，每两个氮原子间都有一个碳原子。已知其分子内既没有碳碳单键，也没有碳碳双键，则该化合物的分子式为( ) ACH8N4 BC4H8N4 CC6H10N4 DC6H12N4 答案 D,CH2,CH2,CH2,CH2,CH2,CH2,37,知识点2：有机物同分异构体的书写 例2 分子式为C10H14的有机物是苯的同系物，其苯环上只有一个侧链，写出这些同系物的结构简式。 解析 题目要求是写苯的同系物，苯环上只有一个侧链,可知为C4H9,它有CH2CH2CH2CH3、 、 、 四种烃基，由此可 得同系物结构简式。,38,答案 ；,39,跟踪练习2 某化合物A的化学式为 C5H11Cl,分析数据表明,分子中有两个“CH2”、两个“CH3”、一个“ ” 和一个“Cl”，试写出它的同分异构体的结构简式。 答案 、,40,41,常见异类异构,具有相同C原子数的异类异构有： 烯烃与环烷烃(CnH2n) 炔烃、二烯烃和环烯烃(CnH2n-2) 苯的同系物、二炔烃和四烯烃等(CnH2n-6) 饱和一元醇和醚、烯醇和烯醚等(CnH2n+2O) 饱和一元醛和酮、烯醛和烯酮等(CnH2nO) 饱和一元羧酸、饱和一元酯和饱和一元羟醛等(CnH2nO2) 苯酚同系物、芳香醇和芳香醚(CnH2n-6O) 氨基酸和硝基化合物(CnH2n+1NO2),42,C原子的成键方式，决定了分子的空间构型,四键C原子跟它周围的原子形成四面体结构； 三键C原子跟它周围的原子形成平面结构； 二键C原子跟它周围的原子（链状分子中）形成直线型结构。,43,第三节 有机化合物的命名 第1课时 烷烃的命名 三维目标,44,思维激活 有一种虎蛾，雌虎蛾为了吸引雄虎蛾，分泌出一种叫做2甲基十七烷的物质。为了捕杀害虫，人们利用化学反应合成了这种2甲基十七烷，将其放在诱集器内，就可以把雄蛾诱杀。 你能写出2甲基十七烷的结构简式吗？,45,自学导引 烷烃的命名 1烃基 烃分子失去一个氢原子所剩余的原子团叫做烃基。烷烃失去一个氢原子剩余的原子团就叫烷基，用“R”表示。 (1)丙烷(CH3CH2CH3)分子失去一个氢原子后的烃基的结 构简式有CH2CH2CH3和 两种不同的结构，它们分别叫做正丙基和异丙基。 (2)常见的烃基种类：甲基、乙基只有1种，丙基有2种，丁基有4种，戊基有8种。,46,2烷烃的习惯命名法(普通命名法) 烷烃可以根据分子里所含碳原子数目来命名。碳原子数在十以内的用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示；碳原子数在十以上的用数字来表示。戊烷的三种异构体，可用“正戊烷”、“异戊烷”、“新戊烷”来区别，这种命名方法叫习惯命名法。 3烷烃的系统命名法。 以2,3二甲基己烷为例，对一般烷烃的系统命名可图示如下：,47,名师解惑 烷烃的系统命名法 1应用举例 (1)选主链(最长碳链) 选择包含碳原子数最多的碳链作为主链，将支链视为H原子，所得烷烃即为母体。如： 烷烃中最长的碳链有8个碳原子，母体命名为辛烷。,48,(2)编序号，定支链 以靠近支链的一端为起点，将主链中的碳原子用阿拉伯数字编号，以确定支链的位置。如：,49,(3)写名称 在写名称时，需要使用短横线“”、逗号“，”等符号把支链的位置、支链的名称以及母体的名称等联系在一起。一般情况下，阿拉伯数字与中文文字之间用“”隔开；当具有几个相同的支链时，则将这些支链合并表示，在支链名称前加上“二”、“三”等表示支链的个数；表示支链位置的阿拉伯数字之间用“，”间隔开；若有多种支链，则按照支链由简到繁的顺序先后列出。 上述烷烃的名称为2,4二甲基5乙基辛烷。,50,2注意事项 (1)碳链等长，要选支链多的为主链。如： 命名为2甲基3乙基戊烷。 (2)编号的原则：靠支链最近的一端开始编号；靠近简单支链的一端开始编号；从使各支链编号的和为最小的一端开 始编号。如： ， 命名为 3,4,5三甲基6乙基辛烷。,51,3口诀总结 选主链，称某烷； 编序号，定支链； 取代基，写在前，注位置，短线连； 不同基，简到繁；相同基，合并算。 烷烃的命名原则可归纳为“一长一近一多一小”，即“一长”是主链要长，“一近”是编号起点离支链要近，“一多”是支链数目要多，“一小”是支链位置号码之和要最小。,52,典例导析 知识点1：烷烃的系统命名 例1 写出下列物质的结构简式： (1)2,4二甲基3乙基己烷 (2)2,4二甲基3乙基戊烷 解析 由名称写结构式，首先应写出母体的结构，然后再在相应位置添加取代基。 答案 (1) (2),53,跟踪练习1 按系统命名法， 的正确名称是( ) A1,2,4三甲基1,4二乙基丁烷 B3,5,6三甲基辛烷 C3甲基2,5二乙基己烷 D3,4,6三甲基辛烷 答案 D,54,知识点2：有机化合物命名的正误判断 例2 下列有机物命名正确的是( ) A3,3二甲基4乙基戊烷 B3,3,4三甲基己烷 C3,4,4三甲基己烷 D1,2,3三甲基戊烷 解析 解这种类型的题目一般步骤是按题给名称写出相应的结构简式，然后按系统命名法重新进行命名，对照检查，选择正确选项。例如A项，3,3二甲基4乙基戊烷 的结构简式是 ，它选错了主链， 应是3,3,4三甲基己烷;C项3,4,4三甲基己烷的结构简式是,55,，它的编号方向错误，应 是3,3,4三甲基己烷，故B项正确，C项错误；D项则为 ，应是2,3二甲基 己烷，D项错误。 答案 B,56,跟踪练习2 下列烷烃命名错误的是( ) A2甲基丁烷 B2,2二甲基丁烷 C2,3二甲基丁烷 D2甲基3乙基丁烷 答案 D,57,第2课时 烯烃、炔烃、苯及其同系物的命名 三维目标 思维激活 在系统命名中出现了一些“2、3”、“二、三”、“甲、乙”等，它们的含义一样吗？,58,自学导引 一、烯烃和炔烃的命名 命名方法：与烷烃相似，即坚持最长、最多、最近、最简、最小原则，但不同点是主链必须含有双键或三键。 1选主链。选择包含双键或三键的最长碳链作主链，称为“某烯”或“某炔”。 2编号定位。从距双键或三键最近的一端给主链上的碳原子依次编号定位。 3写名称。用阿拉伯数字标明双键或三键的位置，用二、三等标明双键或三键的个数。 如：CH2CHCH2CH3名称：1丁烯,59,名称：2甲基2,4己二烯 CH3CCCH2CH3名称：2戊炔 名称：4甲基1戊炔 名称：2乙基1,3丁二烯,60,二、苯的同系物的命名 1苯的同系物的特征 (1)只含有一个苯环。 (2)侧链均为饱和烷烃基。 2苯的同系物的命名 苯的同系物的命名是以苯环为母体，侧链为取代基。如： (1)习惯命名法 如 称为甲苯， 称为乙苯。二甲 苯有三种同分异构体： 、 、 , 名称分别为邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯。,61,(2)系统命名法(以二甲苯为例) 若将苯环上的6个碳原子编号，可以某个甲基所在的碳原子的位置为1号，选取最小位次号给另一个甲基编号。,62,名师解惑 烯烃和炔烃的主链是否为最长碳链 烯烃和炔烃的命名与烷烃的命名方法相似，不同的是主链必须含有双键或三键的最长碳链，但不一定就是该有机化合物的最长碳链。如： 名称为5甲基2,3二乙基1己烯，其主链上有6个碳原子，而该化合物中的最长碳链含有7个碳原子。,63,典例导析 知识点1：烷烃、烯烃、炔烃的命名 例1 下列有机物命名正确的是( ) A3,3二甲基丁炔 B3甲基2乙基戊烷 C2,3二甲基戊烯 D3甲基1戊烯 解析 解答此类题的方法是先按题中的名称写出该有机化合物的结构简式，再按系统命名法检验是否正确。如果熟悉命名原则及烃类的命名一般规律可较快判断，不必逐一写出结构式分析。,64,A项主链碳原子有3个以上的炔烃，要标明碳碳三键的位置，故A项不正确。 B项的烷烃命名中，碳链1位上不可能有甲基，2位上不可能有乙基，3位上不可能有丙基，以此类推。否则，母体的选择必不符合选取最长碳链为母体的原则，B项中“2乙基”是错误命名，B项不正确。 C项主链碳原子数为3个以上的烯烃，必须标明双键的位置，该命名中戊烯未标明双键位置，所以C项错误。 D项正确。 答案 D,65,跟踪练习1 下列有机物中，按系统命名法命名正确的是( ) A3乙基1戊烯 B2,2二甲基3戊烯 C二氯乙烷 D2甲基1丁炔 答案 A,66,知识点2：信息的理解和应用 例2 萘环上的碳原子编号如式，根据系统命名法，化合物可称为2硝基萘，则化合物的名称应为( ) A2,6二甲基萘 B2,5二甲基萘 C4,7二甲基萘 D1,6二甲基萘,67,解析 萘环结构 仅有2种位置的H原子，编号 从位开始，沿所在苯环顺次进行，故编号为 ， 化合物应为1,6二甲基萘。 答案 D,68,跟踪练习2 萘环上的位置可用、表示，如： 。下列化合物中位有取代基的 是( ) 答案 C,69,P711.二甲苯苯环上的一溴代物共有6种同分异构体，可用还原的方法制得3种二甲苯，它们的熔点分别列于下表： 由此推断熔点为234的一溴代二甲苯的结构简式为_，熔点为-54的分子结构简式为_。,70,用式量是43的烃基取代甲苯苯环上的一个氢原子，能得到的有机物种数（ ） A.3种 B.4种 C.5种 D.6种,71,第四节 研究有机化合物的一般步骤和方法 第1课时 有机物的分离与提纯 三维目标,72,思维激活 发酵法制乙醇是在酿酒的基础上发展起来的，在相当长的历史时期内，曾是生产乙醇的唯一工业方法。 发酵液中乙醇的质量分数约为6%10%，工业酒精的质量分数为95%。你知道工业上是如何从发醇液中提纯制取95%的工业酒精吗？,73,自学导引 分离、提纯 研究有机化合物一般要经过以下几个基本步骤： 分离、提纯元素定量分析测定相对分子质量波谱分析 元素定量分析确定实验式，测定相对分子质量确定分子式，波谱分析确定结构式。 1蒸馏 蒸馏是分离、提纯液态有机物的常用方法。 适用条件： 有机物的热稳定性较强； 有机物与杂质的沸点相差较大(一般相差大于30 )。,74,2重结晶 重结晶是提纯固态有机物的常用方法。 适用条件： 杂质在所选溶剂中溶解度很小或溶解度很大，易于除去。 被提纯的有机物在所选溶剂中的溶解度受温度的影响较大。该有机物在热溶液中的溶解度较大，在冷溶液中的溶解度较小，冷却后易于结晶析出。 实验装置与操作步骤 加热溶解趁热过滤冷却结晶,08年广东卷:原因和方法,75,减压过滤装置包括瓷质的布氏漏斗，抽滤瓶，安全瓶和抽气泵,热过滤通常采用热漏斗过滤，它的外壳是用金属薄板制成的，其内装有热水，必要时还可在外部加热，以维持过滤液的温度。重结晶时常采用热过滤，如果没有热漏斗，可用普通漏斗在水浴上加热，然后立即使用。此时应注意选择颈部较短的漏斗。热过滤常采用折叠滤纸。,76,77,78,3萃取与分液 (1)萃取包括液液萃取和固液萃取。 液液萃取的原理是：利用有机物在两种互不相溶的溶剂中的溶解性不同，将有机物从一种溶剂中转移到另一种溶剂中的过程。 固液萃取的原理是：用有机溶 剂从固体物质中溶解出有机物的过程。 (2)分液：利用互不相溶的液体的 密度不同，用分液漏斗将它们一一分 离出来。如下图所示： (3)操作方法：混合振荡；静 置分层；分液。,79,4色谱法 原理：利用吸附剂对不同有机物吸附作用的不同，分离、提纯有机物，这种方法就是色谱法。 常用吸附剂：碳酸钙、硅胶、氯化铝、活性炭等。,80,名师解惑 一、蒸馏 1实验装置图(如右图),81,2实验(含有杂质的工业乙醇的蒸馏)注意事项 (1)安装顺序：安装蒸馏仪器时要注意先从蒸馏烧瓶装起，根据加热器的高低确定蒸馏烧瓶的位置，然后再接水冷凝管、尾接管、接受器(锥形瓶)，即“自下而上”、“先左后右”。拆卸蒸馏装置时顺序相反，即“先右后左”。 (2)加入几片碎瓷片，防止液体暴沸。 (3)加入工业乙醇的量应占蒸馏烧瓶容积的 ，一般 为宜。 (4)温度计的水银球应置于蒸馏烧瓶的支管口处。 (5)冷凝管中的冷却水应从下口进，上口出。 (6)收集到的馏出物叫馏分，它只是某一温度范围内的蒸馏产物，仍然含有少量杂质。,82,二、重结晶 1重结晶可以使不纯净的物质纯化，或使混合在一起的物质彼此分离。 2重结晶的效果与溶剂选择大有关系，最好选择对主要化合物是可溶性的，对杂质是微溶或不溶的溶剂。滤去杂质后，将溶液浓缩、冷却，即得纯制的物质。 3对杂质的溶解度非常大或非常小，前一种情况杂质留于母液内，后一种情况趁热过滤时杂质被滤除。 4溶剂的用量不能太大，如果太大，析出时留在溶剂中的物质会增加。应将不纯固体物质溶解于适当的热的溶剂中制成接近饱和的溶液。 5多次重结晶得到物质的纯度更高。,83,【实验】苯甲酸的重结晶 步骤：高温溶解、趁热过滤、冷却结晶。 将1 g粗苯甲酸加到100 mL的烧杯中，再加入50 mL蒸馏水，在石棉网上边搅拌边加热，使粗苯甲酸溶解，全溶解后再加入少量蒸馏水。然后使用短颈玻璃漏斗趁热将溶液过滤到另一个100 mL的烧杯中，将滤液静置，使其缓慢冷却结晶，滤出晶体。 【探究】在苯甲酸重结晶的实验中，温度越低，苯甲酸的溶解度越小，为了得到更多的苯甲酸晶体，结晶时的温度是不是越低越好？ 提示：冷却结晶时，并不是温度越低越好。因为温度过低，杂质的溶解度也会降低，部分杂质也会析出，达不到提纯苯甲酸的目的；温度极低时，溶剂(水)也会结晶，给实验操作带来麻烦。,84,三、萃取 1液液萃取是分离、提纯有机物常用的方法，一般是用有机溶剂从水中萃取有机物。 常用的仪器：分液漏斗、烧杯、铁架台。 操作：加萃取剂后充分振荡，放到铁架台的铁圈上静止分层后，先打开分液漏斗上端活塞，再打开下端的旋塞，从下口将下层液体放出，并及时关闭旋塞(以防上层液体进入下层液体)，上层液体从上口倒出。 2选用萃取剂的原则：和原溶液中溶剂互不相溶；溶质在萃取剂中的溶解度要大于原溶剂中的溶解度；萃取剂与被萃取的物质要易于分离。,85,典例导析 知识点1：混合物的分离、提纯的方法 例1 将除去下列括号内的杂质通常采用的方法填在横线上： (1)CH3COONa(NaCl)：_。 (2) (Br2)：_。 (3)C2H5OH(CH3COOH)：_。 解析 蒸馏是根据液体沸点的不同，重结晶是根据固体溶解度的不同，而萃取是根据液态物质在不同溶剂中溶解度的不同进行的分离操作。 答案 (1)重结晶 (2)萃取分液(常选用的是NaOH溶液) (3)加NaOH后蒸馏,86,跟踪练习1 将除去下列括号内的杂质通常采用的方法填在横线上。 (1)H2O(NaCl、MgCl2)：_。 (2)CH3OH(H2O)：_。 (注：CH3OH为甲醇，沸点为64.7 ) (3)KNO3(NaCl)：_。 答案 (1)蒸馏 (2)蒸馏(可加入生石灰) (3)重结晶,87,知识点2：混合物的分离、提纯试剂的选择 例2 下图是分离乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物操作步骤流程图。请在图中圆括号内填入适当的试剂，在方括号内填入适当的分离方法，在方框内填入所分离的有关物质的化学式。,88,解析 三者为互溶的液体，CH3COOCH2CH3不溶于水，CH3COOH、CH3CH2OH均易溶于水，故可先用水溶液分离出CH3COOCH2CH3；乙醇、乙酸的沸点相差不大(78 ，117 )且极易互溶，故设法将CH3COOH转化为盐类，而后利用蒸馏法得到CH3CH2OH，最后将乙酸盐再转化为CH3COOH，蒸馏得到即可。 答案 a：饱和Na2CO3 分液 蒸馏 b：H2SO4 蒸馏 A：CH3COOCH2CH3 B：CH3CH2OH、CH3COONa C：CH3COONa D：CH3COOH E：CH3CH2OH,89,跟踪练习2 下列实验方案不合理的是( ) A加入饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸等 B可用蒸馏法分离苯和硝基苯的混合物 C可用苯将溴从溴苯中萃取出来 D可用水来鉴别苯、乙醇和四氯化碳 答案 C,90,第2课时 有机物分子结构的确定 三维目标,91,思维激活 1怎样用实验证明某可燃物分子组成中是否含有碳、氢两种元素？ 2乙醇(CH3CH2OH)和二甲醚(CH3OCH3)的分子式都为C2H6O。你如何确定分子式为C2H6O的物质的类别？ 提示：乙醇和二甲醚属于同分异构体，通过结构分析能确定二者的类别；借助跟Na反应也可以确定二者的类别。,92,自学导引 一、元素分析与相对分子质量的测定 1元素分析 定性分析：用化学方法鉴定有机物分子的元素组成，如燃烧后CCO2，HH2O，ClHCl。 定量分析：将一定量有机物燃烧后分解为简单有机物，并测定各产物的量，从而推算出各组成元素的质量分数。 实验式：表示有机物分子所含元素的原子最简单的整数比。,93,(1)实验方法 李比希氧化产物吸收法 用CuO将仅含C、H、O元素的有机物氧化，氧化后产物H2O用无水CaCl2吸收，CO2用KOH浓溶液吸收，分别称出吸收前后吸收剂的质量，计算出碳、氢原子在分子中的含量，其余的为氧原子的含量。 现代元素分析法 (2)数据处理 碳、氢、氧在某有机物中的原子个数比 n(C)n(H)n(O) 2 ，元素分 析只能确定组成分子的各原子最简单的整数比。,94,例1 3.26g样品燃烧后，得到4.74gCO2和1.92gH2O，实验测得其相对分子质量为60，求该样品的实验式和分子式。 (1)求各元素的质量分数 （2）求样品分子中各元素原子的数目（N）之比 （3）求分子式 通过实验测得其相对分子质量为60，这个样品的分子式=（实验式）n。,95,例2 实验测得某烃A中含碳85.7%，含氢14.3%。在标准状况下11.2L此化合物气体的质量为14g。求此烃的分子式。,96,例3 6.0g某饱和一元醇跟足量的金属钠反应，让生成的氢气通过5g灼热的氧化铜，氧化铜固体的质量变成4.36g。这时氢气的利用率是80%。求该一元醇的分子。,97,例4 有机物A是烃的含氧衍生物，在同温同压下，A蒸气与乙醇蒸气的相对密度是2。1.38gA完全燃烧后，若将燃烧的产物通过碱石灰，碱石灰的质量会增加3.06g；若将燃烧产物通过浓硫酸，浓硫酸的质量会增加1.08g；取4.6gA与足量的金属钠反应，生成的气体在标准状况下的体积为1.68L；A不与纯碱反应。通过计算确定A的分子式和结构简式。,98,2相对分子质量的测定质谱法 (1)原理：用高能电子流 等轰击样品分子，使该分子 失去电子变成带正电荷的分 子离子和碎片离子。分子离 子和碎片离子具有不同的相 对质量，它们在磁场的作用 下，到达检测器的时间将因 质量的不同而有先后，其结 果被记录为质谱图。 (2)质荷比：分子离子与 碎片离子的相对质量与其电 荷的比值。 由上图可看出，质荷比 最大的数据是46，这就表示了未知物质A的相对分子质量。,99,直接法,最简式法,商余法,化学方程式法,通式法,100,101,二、分子结构的确定 仅仅确定了有机物的分子式，还不能弄清分子内部的结构。如前面提到未知物A的相对分子质量为46，实验式的相对分子质量也为46，因此实验式就是分子式，即C2H6O，但 它可能出现两种结构： 和 , 因此只有鉴定分子结构才能确定。 鉴定结构的方法有物理方法和化学方法。 化学方法主要是鉴别官能团，物理方法主要有红外光谱、核磁共振氢谱等方法。,102,1红外光谱 在有机物分子中，组成化学键或官能团的原子处于不断振动的状态，其振动频率与红外光的振动频率相当。所以，当用红外线照射有机物分子时，分子中的化学键或官能团可发生振动吸收，不同的化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置，从而可以获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。,103,例如，上面提到的未知物A的红外光谱图(如下图)上发现有OH键、CH键和CO键的振动吸收。 因此，可以初步推测该未知物A是含羟基的化合物，结构简式可写为C2H5OH。,104,2核磁共振氢谱 氢原子核具有磁性，如用电磁波照射氢原子核，它能通过共振吸收电磁波能量，发生跃迁。用核磁共振仪可以记录到有关信号，处在不同化学环境中的氢原子因产生共振时吸收的频率不同，在谱图上出现的位置也不同，且吸收峰的面积与氢原子数成正比。因此，从核磁共振氢谱图上可以推知该有机物分子有几种不同类型的氢原子及它们的数目。 未知物A(C2H5OH)的核磁共振氢谱有三个峰(如图1)，峰面积之比是123，它们分别为羟基的一个氢原子、亚甲基(CH2)上的两个氢原子和甲基上的三个氢原子的吸收峰。而二甲醚(CH3OCH3)中的六个氢原子均处于相同的化学环境，只有一种氢原子，应只有一个吸收峰(如图2)。,105,从上述未知物A的红外光谱和核磁共振氢谱可知： (1)红外光谱图表明有羟基(OH)、CO键和CH键红外吸收峰。 (2)核磁共振氢谱有三种类型氢原子的吸收峰 因此，未知物A的结构简式应该是CH3CH2OH，而不是CH3OCH3。,106,107,名师解惑 确定有机物分子式的方法 (1)实验式法： 首先根据题意求出烃的实验式，设为CaHb， x，,108,(2)物质的量关系法：由密度或其他条件求摩尔质量求1 mol分子中所含各元素原子的物质的量求分子式。 (3)化学方程式法(代数法)：利用化学方程式及题干要求列方程组求解未知数值求分子式。 (4)通式法：题干要求或物质性质确定类别及组成通式 n值分子式。,(直接法),(5)商余法: M/12 M/14,109,典例导析 知识点1：核磁共振氢谱的考查 例1 为测定某有机化合物A的结构，进行如下实验： 分子式的确定： (1)将有机物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得生成5.4 g H2O和8.8 g CO2，消耗氧气6.72 L(标准状况下)，则该物质中各元素的原子个数比是_。 (2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量得到如图所示质谱图，则其相对分子质量为_，该物质的分子式是_。 (3)根据价键理论，预测A的可能结构并写出结构简式：_。,110,结构式的确定： (4)核磁共振氢谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的峰值(信号)，根据峰值(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如：甲基氯甲基醚(ClCH2OCH3)有两种氢原子，如图。经测定，有机物A的核磁共振氢谱示意图如图，则A的结构简式为_。,111,112,解析 (1)据题意有：n(H2O)0.3 mol，则有n(H)0.6 mol；n(CO2)0.2 mol，则有n(C)0.2 mol。据氧原子守恒有n(O)n(H2O)2n(CO2)2n(O2)0.3 mol20.2 mol 2 0.1 mol，则N(C)N(H)N(O) n(C)n(H)n(O)261。(2)据(1)可知该有机物的实验式为C2H6O，假设该有机物的分子式为(C2H6O)m，由质谱图知其相对分子质量为46，则46m46，即m1，故其分子式为C2H6O。(3)由A的分子式为C2H6O可知A为饱和化合物，可推测其结构为CH3CH2OH或CH3OCH3。(4)分析A的核磁共振氢谱图可知：A有三种不同类型的H原子，CH3OCH3只有一种类型的H原子，故A的结构简式为CH3CH2OH。 答案 (1)261 (2)46；C2H6O (3)CH3CH2OH，CH3OCH3 (4)CH3CH2OH,113,跟踪练习1 在核磁共振氢谱中出现两组峰，其氢原子数之比为32的化合物是( ) 解析 根据核磁共振氢谱中出现两组峰的情况分析，A项中氢原子数之比为31；B项中氢谱出现的是三组峰；C项中氢原子数之比为34；D项正确。 答案 D,114,知识点2：红外光谱的考查 例2 下图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱谱图，则该有机物的结构简式为_。 解析 由图可知，分子中有CO和COC结构，即分子里有酯基，所以该有机物可能的结构简式为 CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3、 HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2。 答案 CH3CH2COOCH3、CH3COOCH2CH3、 HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2,115,跟踪练习2 某有机物由C、H、O三种元素组成，它的红外吸收光谱表明有羟基和烃基上CH键的红外吸收峰，且烃基与羟基上氢原子数之比为31，它的相对分子质量为32，试写出该有机物的结构简式：_。 解析 从相对分子质量为32确定其羟基个数只能是1个，则由烃基氢与羟基氢个数比为31确定烃基氢为3个，则有机物为甲醇，其结构简式为CH3OH。 答案 CH3OH,116,本 章 小 结 知识整合,117,高考体验 1(2009年海南，1)下列化合物的核磁共振氢谱中出现三组峰的是( ) A2,2,3,3四甲基丁烷 B2,3,4三甲基戊烷 C3,4二甲基己烷 D2,5二甲基己烷 答案 D,118,2(2009年上海，3)有机物的种类繁多，但其命名是有规则的。下列有机物命名正确的是( ) 答案 C,119,3(2009年宁夏理综，8)3甲基戊烷的一氯代产物有(不考虑立体异构)( ) A3种 B4种 C5种 D6种 解析 我们可以根据3甲基戊烷的碳架进行分析，可知1和5,2和4上的H是对称的，加上3位上的氢和3位甲基上的氢，不难得到3-甲基戊烷的一氯代物有4种。 答案 B,120,4(2009年安徽理综, 8)北京 奥运会期间对大量盆栽鲜花施用 了S诱抗素制剂, 以保持鲜花盛 开。S诱抗素的分子结构如图， 下列关于该分子说法正确的是( ) A含有碳碳双键、羟基、羰基、羧基 B含有苯环、羟基、羰基、羧基 C含有羟基、羰基、羧基、酯基 D含有碳碳双键、苯环、羟基、羰基 解析 从图示可以分析，该有机物的结构中存在3个碳碳双键、1个羰基、1个醇羟基、1个羧基，A项正确。 答案 A,121,第二章 烃和卤代烃 第一节 脂 肪 烃 第1课时 烷烃和烯烃 三维目标,122,思维激活 什么是烃，烃是如何分类的？你知道打火机里面的液体是什么，为什么释放出来立即变成气体？,123,自学导引 一、甲烷和乙烯 1甲烷 甲烷的分子式:CH4,结构式: ,电子式: ,空间构型：正四面体结构。 甲烷的物理性质：无色、无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。 甲烷的化学性质：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。 (1)与氧气反应的化学方程式:CH4+2O2 CO2+2H2O。 (2)与氯气反应的化学方程式:CH4+Cl2 CH3Cl+HCl等,反应类型：取代反应。,124,2乙烯 乙烯的分子式:C2H4，结构式： ，电子 式： ，结构简式:CH2CH2,空间构型：6个原子共平面。 乙烯的化学性质： (1)乙烯的燃烧：C2H43O2 2CO22H2O。,125,(2)乙烯的加成反应： 请写出乙烯与H2、Br2、HCl、H2O的加成反应方程式： CH2CH2H2 CH3CH3 CH2 CH2Br2CH2BrCH2Br CH2 CH2HClCH3CH2Cl CH2 CH2H2O CH3CH2OH (3)乙烯的加聚反应方程式： nCH2CH2 。,126,根据表2-1中烷烃的沸点和相对密度，以分子中碳原子数为横坐标，以沸点或相对密度为纵坐标，制作分子中碳原子数与沸点或相对密度变化的曲线图,127,128,129,130,131,二、烷烃、烯烃性质的比较 1物理性质递变规律 随着碳原子数的增多： (1)状态：由气态到液态，再到固态。 (2)溶解性：都不易溶于水，易溶于有机溶剂。 (3)熔、沸点：熔、沸点逐渐升高。 (4)密度：密度逐渐增大。,132,2化学性质 由于烷烃和烯烃的结构不同，使其化学性质也存在着较大的差异。请完成下列空白，并加以对比总结。,(CnH2n+2),(CnH2n),133,2加成反应 (1)概念：有机物分子中双键(或三键)两端的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。如不饱和碳原子与H2、X2、H2O的加成。 (2)加成反应有两个特点 反应发生在不饱和键上，不饱和键中不稳定的共价键断裂，然后不饱和原子与其他原子或原子团以共价键结合。 加成反应后生成物只有一种(不同于取代反应)。,134,三、烯烃的顺反异构 1烯烃的同分异构体 烯烃存在同分异构现象 2顺反异构 由于碳碳双键不能旋转而导致分子中原子或原子团在空间的排列方式不同而产生的异构现象称为顺反异构。两个相同的原子或原子团排列在双键的同一侧称为顺式结构；两个相同的原子或原子团排列在双键的两侧称为反式异构。 如： 名称：顺2丁烯 名称：反2丁烯,135,(3)1,3丁二烯的加成 1,3丁二烯分子内含有两个双键，当它与一分子氯气发生加成时，有两种方式： 1,2加成：1,3丁二烯分子中一个双键断裂，两个氯原子分别与1号碳原子和2号碳原子相连。 1,4加成：1,3丁二烯分子中两个双键断裂，两个氯原子分别与1号碳原子和4号碳原子相连，在2号碳原子和3号碳原子之间形成一个新的双键。,136,1,3丁二烯的完全加成 1,3丁二烯分子内含有两个双键，当它与二分子氯气发生加成时，发生完全加成，生成： 1，2，3，4四溴丁烷,137,3聚合反应 (1)概念：由相对分子质量小的化合物分子结合成相对分子质量较大的高分子化合物的反应。如加聚反应、缩聚反应。 nCH2CH2 (2)加聚反应的反应机理是：碳碳双键断裂后，小分子彼此拉起手来，形成高分子化合物。可以用下式表示：,138,二、烯烃的顺反异构 是不是所有的烯烃都能形成顺反异构？ 并不是所有的烯烃都能形成顺反异构，双键同侧连接两个相同的原子或原子团的烯烃就不能形成顺反异构。 产生顺反异构的条件是：构成双键的任意一个碳原子上所连接的2个原子或原子团都要不相同。如果用a、b表示双键碳原子上不同的原子或原子团，那么，因双键所引起的顺反异构如下所示：,139,典例导析 知识点1：有机反应类型 例1 已知1 体积某气态烃只能与1体积Cl2发生加成反应，生成氯代烷，且1 mol此氯代烷可与4 mol氯气发生完全的取代反应，则该烃的结构简式为( ) ACH2CH2 BCH3CHCH2 CCH3CH3 DCH3CH2CHCH2 解析 1体积该烃只能与1体积Cl2发生加成反应，说明该分子中只含有1 mol双键，生成物可与4 mol Cl2发生完全的取代反应，说明1 mol该烃中共有4 mol H，只有A项符合题意。 答案 A,140,跟踪练习1 有机化学中的反应类型较多，请将下列反应归类。 由乙烯制氯乙烷 乙烷在空气中燃烧 乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色 由乙烯制聚乙烯 甲烷与氯气在光照条件下反应 其中属于取代反应的是_(填序号，下同)；属于氧化反应的是_；属于加成反应的是_；属于聚合反应的是_。 答案 ；,141,知识点2：烯烃的结构和性质 例2 由乙烯推测丙烯的结构或性质正确的是( ) A分子中3个碳原子在同一直线上 B分子中所有原子在同一平面上 C与HCl加成只生成一种产物 D能使酸性KMnO4溶液褪色 解析 丙烯的结构简式为CH3CHCH2，分子中3个碳原子在同一平面上，A项错误；丙烯分子中的CH3中C和H并不共面，B项错误；丙烯与HCl加成生成CH3CH2CH2Cl和CH3CHClCH3，C项错误；丙烯分子中含有碳碳双键，可使酸性KMnO4溶液褪色，D项正确。 答案 D,142,跟踪练习2 除去乙烷中少量乙烯的最好方法是( ) A催化加氢 B通入足量溴水中