高中有机化合物总结剖析.ppt

甲烷 一 甲烷的分子组成与结构 分子式 CH4 电子式 结构式 空间结构 球棍摸型 比例模型 正四面体 二氯甲烷只有一种证明了甲烷的正四面体结构 二 物理性质 无色 无味 极难溶于水的气体 密度是0 717克 升 约为空气的一半 三 化学性质 1 甲烷的氧化反应 燃烧 现象 明亮的淡蓝色火焰 放出大量的热 无烟 实验 甲烷的燃烧 利用此性质 甲烷可作燃料 2 甲烷与氯气的反应 现象 说明 所以量筒内气体黄绿色褪去 有白雾 水位不断上升 内壁有油状物质生成 光照条件下 甲烷与氯气发生了反应 反应机理 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 叫取代反应 一氯甲烷 无色气体 二氯甲烷 难溶于水的无色液体 三氯甲烷又叫氯仿 有机溶剂 四氯甲烷又叫四氯化碳 有机溶剂 灭火剂 四烷烃 在烃的分子里 碳原子之间都以碳碳单键结合成链状 碳原子剩余的价鍵全部跟氢原子相结合 使每个碳原子的化合价都已充分利用 都达到 饱和 这样的烃叫做饱和烃 又叫烷烃 2 结构特点 饱和 碳周围有四个原子 链烃 不是环状 1 定义 3 烷烃的通式CnH2n 2 1 在下列反应中 光照对反应几乎没有影响的是 A 氯气与氢气反应B 氯气与甲烷反应C 次氯酸分解D 甲烷与氧气反应2 下列分子中呈正四面体结构的是 A 甲烷B 二氯甲烷C 三氯甲烷D 四氯化碳3 物质的量相同的甲烷和氯气的混合气体 光照后生成物质的量最多的是 A 一氯甲烷B 二氯甲烷C 三氯甲烷D 四氯化碳E 氯化氢 乙烯 石油 1 石油的存在和组成 组成 复杂的烃的混合物 烷烃 环烷烃及少量芳香烃 石油的大部分是液态烃 同时在液态烃里溶有少量的气态烃和固态烃 组成元素主要为碳 氢两种元素 2 石油的炼制 原油的提炼 1 石油的分馏 物理变化 利用沸点不同 目的 使液态混合物中各组分分离备注 馏分 是混合物 2 裂化 化学变化 目的 在一定条件下 把分子量大 沸点高的重油裂化成分子量小 沸点低的烃作燃料油 提高轻质油特别是汽油的产量和质量 3 石油的裂解 即深度裂化 生成的裂解气是一种复杂的混合气体 它除了主要含有乙烯 丙烯 丁二烯等不饱和烃之外 还含有甲烷 乙烷 氢气 硫化氢等 裂解气里烯烃的含量比较高 因此常把乙烯的产量作为衡量石油化工发展水平的标志 乙烯的性质 一 乙烯的分子组成与结构特点 电子式 结构简式 CH2 CH2 空间结构 平面结构 键角120 C C2H6 C2H4 CH3CH3 1 碳原子与碳原子之间以碳碳单键相连 2 空间结构 1 碳原子与碳原子之间以碳碳双键相连 2 乙烯分子处于同一平面上 键角为120 1 氧化反应 A 和酸性高锰酸钾溶液反应能使酸性高锰酸钾溶液反应褪色 二 化学性质 比较活泼 B 燃烧反应 产生黑烟是因为乙烯含碳量比甲烷高含碳量高 燃烧不充分 2 加成反应 C 与氢气加成 不饱和的碳原子跟其它原子或原子团直接结合而生成新物质的反应 B 与HCl加成反应 A 与溴水反应 D 与水加成 乙炔的化学性质 1 氧化反应 a 点燃燃烧 2C2H2 5O2 4CO2 2H2O 放出大量的热 温度达3000 C以上 用于气割气焊 注意 乙炔跟空气的混合物遇火会发生爆炸 在生产和使用乙炔时 必须注意安全 b 被氧化剂氧化使酸性KMnO4溶液褪色 拓展 2 加成反应 a 与溴的加成 1 2 二溴乙烯 1 1 2 2 四溴乙烷 不饱和烃定义 把分子里含有碳碳双键或碳碳三键 碳原子所结合的氢原子少于饱和链烃里的氢原子数 这样的烃叫做不饱和烃 链烃分子里含有碳碳双键的不饱和烃称为烯烃 饱和烃 饱和链烃 烷烃 甲烷 烃 不饱和烃 乙烯 乙炔 你能想出几种方法鉴别乙烯和乙烷 1 分别点燃两种气体 燃烧时有黑烟的是乙烯 2 分别通入酸性高锰酸钾溶液中 能使溶液褪色的是乙烯 3 分别通入溴水中 能使溴水褪色的是乙烯 如何除去乙烷中混有的少量乙烯 1 能否将混和气体通入酸性高锰酸钾溶液中 2 能否将混合气体通入液溴中 3 最好通入溴水 或者溴的CCl4溶液中 煤的综合利用苯 1 煤的成分 1 元素组成 主要含有碳 还含少量的氢 氮 硫 氧等元素 以及无机矿物质中的硅 铝 钙 铁等元素 2 物质组成 化学成分 煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物 煤 一 苯1 物性 无色带有特殊气味的液体 比水轻 不溶于水 易挥发 蒸气有毒 沸点80 1 C 熔点5 5 C 苯是否具有烯烃类似的化学性质 可设计怎样的实验来证明 问题思考 结论 苯与酸性高锰酸钾 溴水都不反应 由此说明苯中不存在与乙烯相同的双键 紫红色不褪 上层橙红色 下层几乎无色 分子式 C6H6 2 苯的分子结构 结构式 结构简式 空间构型 正六边形平面结构 鲍林式 键角 120 科学研究表明 苯分子里6个C原子之间的键完全相同 键角为120 是一种介于单键和双键之间的特殊 独特 的键 性质稳定 3 化性 1 取代反应 易取代 1 卤代 跟卤素的取代反应 无色油状液体 溴苯 无色液体 比水重 不溶于水 为什么制得的溴苯是褐色油状液体 如何除去溴苯中溶解的Br2 NaOH溶液 加入反应物 NaOH溶液底部有褐色油状物 振荡 NaOH溶液底部有油状物变无色 2 硝化反应 浓H2SO4作用 脱水剂 催化剂 硝基苯 无色油状物 苦杏仁味 比水重 难溶于水 有毒不纯显淡黄色 除杂用氢氧化钠 注意 硝基亚硝酸根 NO2 现象 底部有淡黄色油状液体 2 氧化反应 1 燃烧 2 不能使酸性KMnO4褪色 现象 火焰明亮有大量黑烟 乙醇 一 乙醇的物理性质乙醇俗称酒精 是一种无色 透明而具有特殊香味的液体 比水轻 乙醇易挥发 能跟水以任意比混溶 工业酒精含乙醇百分之九十六无水酒精含乙醇百分之九十九点九以上 工业酒精跟新制的生石灰混合加热蒸馏即可制得无水酒精 二 乙醇的分子结构 乙醇比例模型 乙醇球棍模型 写出乙醇的结构式 结构简式 化学式 1 乙醇的分子式 C2H6O 3 乙醇的结构简式 CH3CH2OH或C2H5OH 4乙醇的官能团 羟基 OH 三 乙醇的化学性质 1和金属钠反应 注意 1比水和金属钠反应要缓和的多2锂钾镁铝等活泼金属能把乙醇分子里羟基中的氢取代出来 2CH3CH2OH Mg CH3CH2O 2Mg H2 反应的关系式 2CH3CH2OH H2 2乙醇的氧化 1 乙醇的燃烧 实验探究2 在试管中加入3 4ml无水乙醇 把光亮的铜丝绕成螺旋状 在酒精灯的外焰加热烧红 当表面生成一层黑色的氧化铜时 趁热插到盛有乙醇的试管底部 反复操作几次 最后热的黑铜丝插入试管中但不接触乙醇液体 氧气 铜和乙醇在反应中分别起到了什么作用 实验现象 a 铜丝红色 黑色 红色反复变化b 在试管口可以闻到刺激性气味 2 乙醇的催化氧化 催化氧化的条件 与 OH相连的碳原子上要有氢原子 乙醇小结 1 分子结构及官能团 2 重要化学性质 A 与活泼金属发生取代反应产生H2 B 催化氧化 1 能证明乙醇分子中有一个羟基的事实是A 乙醇完全燃烧生成CO2和H2OB 0 1mol乙醇与足量的Na反应生成0 05mol氢气C 乙醇能溶于水D 乙醇能脱水 课堂练习 2 若要检验酒精中是否含有少量水 可选用的试剂是 A 生石灰 B 金属钠 C 浓硫酸 D 无水硫酸铜3 制取无水酒精时 通常需向工业酒精中加入下列物质 并加热蒸馏 该物质是 A 无水硫酸铜 B 浓硫酸 C 新制的生石灰 D 碳化钙 乙酸 颜色 状态 无色液体 气味 有强烈刺激性气味 沸点 117 9 低 易挥发 熔点 16 6 因此 无水乙酸又称为冰醋酸 溶解性 易溶于水 乙醇等溶剂 说明 在室温较低时 无水乙酸就会凝结成像冰一样的晶体 一 乙酸的物理性质 二 分子组成与结构 或 COOH C2H4O2 分子式 CH3COOH 结构简式 或 官能团 羧基 CO2H 乙酸分子模型 球棍模型 比例模型 三 乙酸的化学性质 1 弱酸性 2CH3COOH CO32 2CH3COO CO2 H2O 断羧基中的氢氧键 酸性 CH3COOH H2CO3 实验探究1 初中已经学过乙酸具有酸的通性 请你设计实验证明乙酸的确有酸性 设计实验证明乙酸的酸性比碳酸的酸性强 仪器和药品自选 变红 有气泡产生 酸性 CH3COOH H2CO3 有气泡产生 酸性 酸性 实验探究2 在1支大试管中加入两小块碎瓷片 3mL乙醇 然后边摇动边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL冰醋酸 连接好装置 用酒精灯缓慢 将产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上 按教材上的装置 制乙酸乙酯的装置 组装好 注意组装顺序 导管口不能伸入饱和碳酸钠液面下 装有碳酸钠的试管里有什么变化 生成新物质的色 态 味怎样 注意事项 1 往大试管加入化学药品时 切勿先加浓硫酸 2 加热要小心均匀地进行 防止液体剧烈沸腾 3 导气管末端不要插入液体中 实验现象 实验结论 饱和碳酸钠溶液的液面上有透明的油状液体产生 并可闻到香味 在浓硫酸存在 加热的条件下 乙酸和乙醇发生反应 生成无色透明 不溶于水 有香味的油状液体 该油状液体是乙酸乙酯 该反应是可逆反应 问题 1 装药品的顺序如何 试管倾斜加热的目的是什么2 浓硫酸的作用是什么 3 得到的反应产物是否纯净 主要杂质有哪些 4 饱和Na2CO3溶液有什么作用 5 为什么导管不插入饱和Na2CO3溶液中 1 浓硫酸应最后加入 增大受热面积 2 催化剂 吸水剂 3 不纯净 还含乙醇 乙酸 4 5 防止倒吸 a 溶解乙醇 b 吸收乙酸 c 乙酸乙酯的溶解度小 有利于析出 交流与讨论 2 酯化反应 CH3COOH C2H5OHCH3COOC2H5 H2O 定义 酸和醇作用 生成酯和水的反应叫做酯化反应 乙酸乙酯 探究酯化反应可能的脱水方式 可能一 可能二 酯化反应的历程 实质 酸脱羟基醇脱氢 方法 同位素示踪法 研究有机反应机理常用的方法 酸性 酯化反应 小结 乙酸发生化学变化时的断键位置 酯类油脂 乙酸乙酯的结构简式为 像这样的一类有机化合物叫做酯 酯的分子结构特点是含有原子团 1 酯 的含义 酯基 酯基是酯的官能团 一 酯类 2 油脂 属于高级脂肪酸甘油酯 可以把它看成高级脂肪酸跟甘油发生酯化反应的产物 脂 动物体内的脂肪 固态油 植物的果实 液态 酯化反应是一个可逆反应 通过控制一定的条件 反应可以朝逆方向移动 根据平衡移动原理 可以采取什么措施 加碱加氢氧化钠CH3COOC2H5 NaOH CH3COONa HOC2H5 在适当的条件下 如有酸或碱存在 油脂跟水能够发生水解反应 生成甘油和相应的高级脂肪酸 3 油脂的水解 1 酸性条件下 是酯化反应的逆反应 硬脂酸甘油酯 硬脂酸 丙三醇 甘油 2 碱性条件下 油脂的碱性水解 皂化反应 糖类 糖类化合物的组成与存在 催化剂 人们从食物中摄入淀粉 淀粉在体内淀粉酶的作用下发生复杂的变化 水解成葡萄糖 淀粉 纤维素水解 淀粉 或纤维素 葡萄糖 葡萄糖在从体组织中发生缓慢氧化 放出热量 提供生命活动所需的能量 反应的化学方程式为 C6H12O6 6O2 6CO2 6H2O 二 糖类 1 糖类的颜色 状态和水溶性 白色晶体 无色晶体 白色粉末 白色固体 溶 溶 微溶 不溶 现象 结论 试管壁上有光亮的银镜出现 葡萄糖在碱性加热条件下 能与银氨溶液反应 2 与银氨溶液反应 银镜反应 3 与新制Cu OH 2反应 现象 试管中生成砖红色沉淀 结论 碱性条件下加热时 葡萄糖可与新制的Cu OH 2反应 思考2 如何检验淀粉有部分水解 先加氢氧化钠溶液 再用银镜反应或用新制的氢氧化铜反应 思考3 如何检验淀粉已经完全水解 思考1 如何检验淀粉尚未水解 用碘水 是不显蓝色 加氢氧化钠后 有银镜生成 且用碘水显蓝色 思考4 为什么大米和高粱等农副产品可以酿酒 植物的秸秆等可以制造酒精 C6H12O6 2C2H5OH 2CO2 酒化酶 蛋白质 氨基酸 蛋白质 向蛋白质溶液中加入浓的无机盐 NH4 2SO4 Na2SO4 溶液 能够降低蛋白质的溶解性 使蛋白质变为沉淀而析出 析出的蛋白质仍然有原来的活性 加水后仍能溶解 所以说盐析是个可逆的过程 是物理变化 1 盐析 应用 分离 提纯蛋白质 2 变性 蛋白质发生化学变化凝聚成固体物质而析出 蛋白质在加热 紫外线 X射线 强酸 强碱 重金属盐以及一些有机化合物如甲醛 酒精等的作用下 均能使蛋白质发生变性 变性是个不可逆的过程 属于化学变化 蛋白质变性后失去了原来的可溶性 同时也失去了生理活性 应用 杀菌消毒等 组成蛋白质的基石 氨基酸 甘氨酸 氨基乙酸 丙氨酸 氨基丙酸 谷氨酸 氨基戊二酸 简单有机物的合成 问题探究一 根据乙酸乙酯的分子结构特点 运用已学的有机化学知识 推测怎样从乙烯合成乙酸乙酯 设计可能的合成路线 并写出发生反应的化学方程式 根据所学过的有机化学知识 还有哪些合成方法和途径呢 归纳总结 合成路线1 乙烯 CH2 CH2 乙酸乙酯 CH3COOC2H5 乙醇 CH3CH2OH 乙醛 CH3CHO 乙酸 CH3COOH 合成路线2 乙烯 CH2 CH2 乙醇