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第七章有机化合物第一节认识有机化合物 -1-第1课时碳原子的成键特点与烷烃的结构 -1-第2课时烷烃的性质 -7-微专题6烷烃的同分异构体及其取代物种类 -10-第二节乙烯与有机高分子材料 -13-第1课时乙烯 -13-第2课时烃有机高分子材料 -16-微专题7烃燃烧的有关计算 -22-第三节乙醇与乙酸 -24-第1课时乙醇 -24-第2课时乙酸官能团与有机化合物的分类 -27-第四节基本营养物质 -33-第1课时糖类 -33-第2课时蛋白质油脂 -38-微专题8常见有机反应类型的判断 -43-实验活动8搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点 -45-实验活动9乙醇、乙酸的主要性质 -47-第一节认识有机化合物第1课时碳原子的成键特点与烷烃的结构一、有机化合物中碳原子的成键特点1.甲烷是最简单的有机化合物,甲烷的分子式为CH4,电子式为,结构式为。2.有机物中碳原子的结构及成键特点(1)有机物中,碳原子可以形成4个共价键。(2)碳原子间成键方式多样①碳碳之间的结合方式有单键()、双键()、三键(—C≡C—)。②多个碳原子之间可以结合成碳链,也可以结合成碳环(且可带支链),如下图所示。(3)有机物分子可能只含有一个或几个碳原子,也可能含有成千上万个碳原子。点拨:有机物中碳原子成键特点和碳原子间的连接特点决定了有机物种类繁多。二、烷烃1.烷烃的结构(1)甲烷的结构甲烷的空间结构是正四面体结构,碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子位于4个顶点上。分子中的4个C—H的长度和强度相同,相互之间的夹角相同,为109°28′。空间示意图是。甲烷的球棍模型为,空间填充模型为。2.烷烃——只含有碳和氢两种元素(1)示例:乙烷的结构式为,分子式为C2H6,丙烷的结构式为,分子式为C3H8。(2)结构特点①分子中碳原子之间都以单键结合,②碳原子的剩余价键均与氢原子结合,使碳原子的化合价都达到“饱和”,称为饱和烃,又称烷烃。(3)分子组成通式:链状烷烃中的碳原子数为n,氢原子数就是2n+2,分子通式可表示为CnH2n+2。(4)烷烃的一般命名①方法碳原子数(n)及表示n≤1012345678910甲乙丙丁戊己庚辛壬癸n>10相应汉字数字②示例:C4H10称丁烷,C8H18称辛烷,C12H26称十二烷。3.同系物(1)概念:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物。(2)实例:CH4、C2H6、C3H8互为同系物。4.同分异构体(1)概念①同分异构现象:化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象。同分异构现象是有机物种类繁多的重要原因之一。②同分异构体:具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。(2)写出C4H10的同分异构体:CH3CH2CH2CH3和,其名称分别为正丁烷和异丁烷。(3)戊烷的同分异构体有3种,己烷的同分异构体有5种。(1)C4H10是CH4的同系物吗?(2)CH3—CH=CH2与互为同分异构体吗?提示:(1)是。(2)是。有机物中碳原子的成键特点及应用1.写出C3H8的结构式及其简式。提示:2.写出C2H4Cl2的结构式及其简式。提示:,CH3CHCl2或CH2ClCH2Cl。3.写出乙烷的分子式、最简式、结构式、电子式和结构简式。提示:C2H6、CH3、、4.两种有机物的碳骨架如图所示。已知它们结构中的碳原子余下的价键均与氢原子结合。二者的分子式如何写?提示:棱晶烷:C6H6、立方烷:C8H8。1.碳原子的成键特点2.烷烃的组成与结构特点微点拨:(1)烷烃分子里只有两种化学键:碳碳单键和碳氢键。每个碳原子都以4个共价单键与其他碳原子或氢原子相连接。(2)烷烃是饱和烃,碳原子数一定的链状烷烃分子中氢原子数已达到最多,其他含有相同碳原子数的烃分子中的氢原子数都比链状烷烃少。(3)链状烷烃的通式为CnH2n+2(n为正整数),符合该通式的烃一定是烷烃。(4)碳碳结合成链状,链状不是“直线状”,而是呈锯齿状,链上还可分出支链。3.有机物结构简式的书写(1)同碳原子上的相同原子可以合并,如可简化为CH3—CCl2—CH3。(2)依次相连的相同基团可以合并,如CH3CH2CH2CH2CH3可进一步简化为CH3(CH2)3CH3。(3)键线式简式,如CH3CH2CH2CH3可进一步简化为。同系物与同分异构体的判断1.CH3CH2CH2CH3与是否属于同系物?为什么?是同分异构体吗?为什么?提示:不是同系物。因为同系物在分子组成上必须相差1个或若干个CH2原子团,一定具有不同的分子式。而CH3CH2CH2CH3与分子式相同,属于同分异构体。2.CH2=CHCH3和的组成相同,二者中哪一个与CH2=CH2互为同系物?由此判断,分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物一定是同系物吗?提示:与CH2=CH2互为同系物的是CH2=CHCH3,因为CH2=CH2和CH2=CHCH3分子中都含有,结构相似,且分子组成上相差1个CH2原子团。分子中含碳碳单键而不含双键,化学键类型不同,结构不相似。由此可知分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物结构不一定相似,故不一定是同系物。3.是同分异构体吗?为什么?提示:不是,二者原子的连接次序相同,二者为同一物质。4.是否为同分异构体?说明理由。提示:不互为同分异构体,由于二者均为四面体结构,为同一种物质。1.化学“四同”的比较同位素同素异形体同系物同分异构体概念质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同原子由同种元素形成的不同单质结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物分子式相同,但结构不同的化合物对象原子单质有机化合物无机化合物、有机化合物性质化学性质几乎完全相同,物理性质略有差异化学性质相似,物理性质差异较大化学性质相似,熔沸点、密度规律性变化化学性质相似或不同,物理性质有差异2.正确理解同系物(1)同系物的研究对象一定是同类有机物(2)同系物一定满足同一通式,但通式相同的有机物不一定是同系物,如CH2=CH2和均满足通式CnH2n(n≥2,n为正整数),但因二者结构不相似,故不互为同系物。(3)同系物的相对分子质量之差一定是14(CH2)的倍数。3.正确理解同分异构体(1)同分异构体要求分子式相同,但结构不同,二者缺一不可;分子式相同,则相对分子质量相等,但相对分子质量相等的物质,分子式不一定相同,如CO和C2H4。(2)结构不同意味着同分异构体不一定是同类物质,如CH3CH2CH=CH2和。(3)同分异构体的结构一定不同,因此它们的物理性质存在差异;如果同分异构体的结构相似,属于同类物质,则它们的化学性质相似;如果同分异构体是不同类别的物质,则它们的化学性质不同。(4)烷烃中,甲烷、乙烷、丙烷不存在同分异构体,其他烷烃均存在同分异构体,且同分异构体的数目随碳原子数的增加而增多,如丁烷有2种同分异构体、己烷有5种同分异构体、癸烷有75种同分异构体。同分异构现象是有机物种类繁多的原因之一。第2课时烷烃的性质一、烷烃的性质1.烷烃的认识:天然气、沼气和煤层气的主要成分均为甲烷,“凡士林”、石蜡、汽油、煤油的主要成分是含碳原子数较多的烷烃。2.烷烃的物理性质(随分子中碳原子数增加)烷烃均为难溶于水的无色物质。(1)熔点、沸点与密度:逐渐升高。(2)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.烷烃的化学性质在通常情况下,烷烃比较稳定,与强酸、强碱或高锰酸钾等强氧化剂不反应。但在特定条件下可燃烧,在较高温度下会发生分解,与氯气等发生取代反应。(1)氧化反应—燃烧反应CH4、C3H8燃烧的化学方程式分别为CH4+2O2eq\o(→,\s\up9(点燃))CO2+2H2O、C3H8+5O2eq\o(→,\s\up9(点燃))3CO2+4H2O。点拨:煤矿中时常发生瓦斯爆炸,这与CH4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。(2)受热分解——应用于石油化工和天然气化工生产中。(3)取代反应——以甲烷为例,写出化学方程式①CH4+Cl2eq\o(→,\s\up9(光))CH3Cl+HCl②CH3Cl+Cl2eq\o(→,\s\up9(光))CH2Cl2+HCl③CH2Cl2+Cl2eq\o(→,\s\up9(光))CHCl3+HCl④CHCl3+Cl2eq\o(→,\s\up9(光))CCl4+HCl取代反应是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替代的反应。CH4与Cl2在光照下,能生成几种有机物?这些产物的状态和溶解性如何?提示:4种有机物,一氯甲烷(CH3Cl)为气态,二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)、四氯甲烷(四氯化碳)均为液态,4种产物都不溶于水。二、有机物的一般性质1.物理性质:大多数有机物的熔点比较低,难溶于水,易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂。2.化学性质:大多数有机物容易燃烧,受热会发生分解;有机物的化学反应比较复杂,常伴有副反应发生,很多反应需要在加热、光照或使用催化剂的条件下进行。点拨:有机反应比较复杂,常有很多副反应发生,因此有机反应化学方程式常用“→”,而不用“=”。烷烃的取代反应CH4与Cl2的取代反应实验装置AB实验现象A装置:试管内气体颜色逐渐变浅;试管内壁有油状液滴出现,试管中有少量白雾,且试管内液面上升,有固体析出B装置:无明显现象请回答下列问题:1.Cl2与CH4反应生成了哪些产物?物质的量最多的是什么产物?有机产物中哪种产物常温下是气体?提示:五种产物,有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl。HCl的量最多。CH3Cl在常温下是气体。2.能否用CH4和Cl2按1∶1的体积比混合来制取纯净的CH3Cl?为什么?提示:不能。CH4和Cl2的反应是连锁反应,不可能只发生第一步取代反应,生成物为混合物,即CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4四种有机物与氯化氢形成的混合物,CH3Cl的产率低,因此不能用CH4和Cl2按1∶1的体积比混合来制取纯净的CH3Cl。3.0.5molCH4与Cl2在光照下发生取代反应,反应完全后,测得四种有机产物的物质的量相同,则消耗Cl2的物质的量为多少?生成HCl多少mol?提示:四种产物的物质的量均为eq\f(0.5,4)mol=0.125mol,n(Cl)=0.125mol×(1+2+3+4)=1.25mol,n(HCl)=n(Cl)=1.25mol,n(Cl2)=1.25mol。即消耗Cl2的物质的量为1.25mol,生成HCl为1.25mol。1.烷烃与Cl2的取代反应(1)反应条件:光照(漫散光照射,不用太阳光直射,以防爆炸。)(2)生成产物的种类很多,烷烃碳原子越多,产物越多,但HCl最多。(3)反应特点:①连锁反应烷烃中的氢原子被氯原子逐步取代,各步反应同时进行,即第一步反应一旦开始,后续反应立即进行。②数量关系:每取代1mol氢原子,消耗1molCl2,生成1molHCl。2.在光照条件下,烷烃与Cl2、Br2等卤素单质的气体发生取代反应,生成多种卤代产物和相应的卤化氢气体。CnH2n+2+X2eq\o(→,\s\up9(光))CnH2n+1X+HX,CnH2n+1X可与X2继续发生取代反应。3.取代反应的特点是“上一下一,有进有出”,类似无机反应中的复分解反应,注意在书写化学方程式时,防止漏写产物中的小分子。微专题6烷烃的同分异构体及其取代物种类1.烷烃同分异构体的书写方法——减碳法(1)两注意:①选择碳原子数最多的碳链为主链;②找出对称轴。(2)四句话:主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排列对、邻到间。(3)书写的步骤①先写出碳原子数最多的主链。②写出少一个碳原子的主链,另一个碳原子作为甲基(—CH3)连在主链某个碳原子上。③写出少两个碳原子的主链,另两个碳原子作为乙基(—CH2CH3)或两个甲基(—CH3)连在主链碳原子上,以此类推。(4)实例(以C6H14为例)a.将分子中所有碳原子连成直链作为主链。C—C—C—C—C—C(a)b.从主链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基),依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上,此时碳骨架有两种:(b)(c)注意:甲基不能连在①位和⑤位碳原子上;对于(b)中②位和④位碳原子等效,只能用一个,否则重复。c.从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即两个甲基)依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上,此时碳骨架结构有两种:(d)(e)②位或③位碳原子上不能连乙基,否则主链上会有5个碳原子,则与(b)中结构重复。所以C6H14共有5种同分异构体。2.烷烃取代物的种类(1)一元取代物①根据烷基的种类确定一元取代物种类a.甲基、乙基的结构只有一种,即甲基(—CH3)、乙基(—CH2CH3);b.丙基的结构有两种,分别为;c.丁基(—C4H9)的结构有4种,戊基(—C5H11)的结构有8种。如C4H9Cl有4种,C5H11Cl有8种。②等效氢法:有几种等效氢原子就有几种一元取代物。a.连在同一个碳原子上的氢原子等效,如甲烷中的4个氢原子等效。b.同一个碳原子上所连接的甲基(—CH3)上的氢原子等效。如新戊烷中的4个甲基等效,各甲基上的氢原子完全等效,也就是说新戊烷分子中的12个氢原子是等效的。c.分子中处于镜面对称位置(相当于平面镜成像时,物与像的关系)的氢原子是等效的。如分子中的18个氢原子是等效的。(2)多元取代物种类——分次定位法如,C3H8的二氯代物种类3.替代法若烃CxHy的m元取代物有n种同分异构体,则其(y-m)元取代物也有n种同分异构体。例如,C3H8的二氯代物C3H6Cl2有4种同分异构体,则C3H8的六氯代物C3H2Cl6也有4种同分异构体(六氯代物中的氢原子替代二氯代物中的氯原子,六氯代物中的氯原子替代二氯代物中的氢原子)。【典例】下列关于同分异构体的叙述中正确的是()A.新戊烷的一氯代物有三种B.丙烷中七个氢原子被溴原子取代的产物有两种C.丁烷的二氯代物有7种D.C5H11Cl有6种结构B[A项,新戊烷的等效氢原子有一种,一氯代物有一种,错误;B项,CH3CH2CH3的七个氢原子被取代与一个氢原子被取代的产物种类相等为两种,正确;C项,丁烷有两种碳链结构,C—C—C—C和,C—C—C—C的二氯代物有6种,的二氯代物有3种,共9种,错误;D项,C5H11—有8种结构,C5H11Cl有8种结构,错误。]第二节乙烯与有机高分子材料第1课时乙烯一、乙烯的应用及物理性质1.应用:乙烯是石油化工重要的基本原料,通过一系列反应,乙烯可以合成有机高分子材料、药物等。乙烯产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平。乙烯还是一种植物生长调节剂。2.物理性质:乙烯为无色、稍有气味的气体,难溶于水,密度比空气的略小。熔、沸点分别为-169℃、-104℃。二、乙烯的组成与结构分子式电子式结构式结构简式分子模型球棍模型填充模型C2H4CH2=CH2点拨:乙烯分子中的碳原子价键没有全部被氢原子“饱和”,为不饱和碳原子。三、乙烯的化学性质乙烯分子中含有碳碳双键,使乙烯表现出较活泼的化学性质。1.氧化反应实验现象点燃纯净的乙烯火焰明亮且伴有黑烟,同时放出大量的热通入酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液褪色(1)乙烯燃烧的化学方程式为C2H4+3O2eq\o(→,\s\up9(点燃))2CO2+2H2O。(2)乙烯被酸性KMnO4溶液氧化为CO2。为什么甲烷燃烧没有黑烟,而乙烯燃烧有较浓的黑烟?提示:乙烯分子里含碳量约为85.7%,而甲烷分子里含碳量为75%,乙烯中含碳量高,燃烧不完全产生的碳的小颗粒形成黑烟。2.加成反应(1)乙烯使溴的四氯化碳溶液(或溴水)褪色,反应的化学方程式为CH2=CH2+Br2→CH2Br—CH2Br。(2)乙烯与H2加成,反应的化学方程式为CH2=CH2+H2eq\o(→,\s\up9(催化剂),\s\do9(△))CH3CH3。(3)乙烯与H2O加成,反应的化学方程式为CH2=CH2+H2Oeq\o(→,\s\up9(催化剂),\s\do9(加热、加压))CH3CH2OH。(4)加成反应概念: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。3.聚合反应(1)乙烯之间相互加成可得到聚乙烯,化学方程式为nCH2=CH2eq\o(→,\s\up9(催化剂))CH2—CH2。(2)认识加成聚合反应①由相对分子质量小的化合物分子相互结合成相对分子质量大的聚合物的反应叫做聚合反应。乙烯的聚合反应同时也是加成反应,称为加成聚合反应,简称加聚反应。②能合成高分子的小分子物质称为单体;高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位称为链节;含有链节的数目称为聚合度,通常用n表示。例如:乙烯聚合反应生成聚乙烯中乙烯为单体,—CH2—CH2—为链节,n为聚合度。CH4与C2H4的空间结构的拓展应用已知CH4、C2H4的两种模型如下表球棍模型空间填充模型甲烷乙烯请思考下列问题:1.甲烷中的4个H与1个C相对位置如何?分子的空间构型是什么样的?C—H键的夹角为多少?提示:4个H在正四面体的四个顶点上,1个C在正四面体的体心,分子空间构型为正四面体形。109°28′。2.乙烯分子中的4个H与2个C是否共面?共价键的夹角约为多少?提示:共面。120°。3.CH2=CH—CH3分子中共面原子最多有几个,至少有几个?提示:分子中共面原子最多有7个,至少有6个。1.甲烷分子的正四面体结构2.乙烯分子的六原子共面结构乙烯的主要化学性质及应用1.乙烯氧化反应的原理探究(1)燃烧反应:C2H4+3O2eq\o(→,\s\up9(点燃))2CO2+2H2O,乙烯中的碳碳键、碳氢键全部破坏。(2)乙烯与酸性高锰酸钾溶液的反应①乙烯与酸性高锰酸钾反应时,碳碳双键被破坏,乙烯被氧化为二氧化碳,高锰酸钾溶液被还原为无色的Mn2+。②应用: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。2.乙烯加成反应、加聚反应的原理分析(1)乙烯加成反应的示意图(以乙烯与溴加成为例)(2)乙烯加聚反应的示意图CH2=CH2+CH2=CH2+CH2=CH2+……eq\o(→,\s\up9(断键))—CH2—CH2—+—CH2—CH2—+—CH2—CH2—+……eq\o(→,\s\up9(成键))—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—……(3)乙烯与常见物质的加成反应X2或XY反应条件主要产物应用Br2溴的四氯化碳溶液CH2BrCH2Br鉴别甲烷和乙烯HCl催化剂加热CH3CH2Cl制取纯净的氯乙烷H2O高温、高压和催化剂CH3CH2OH制取乙醇n个CH2=CH2催化剂(在一定条件下)CH2—CH2聚乙烯制备聚乙烯第2课时烃有机高分子材料一、烃1.定义:仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物,也称为烃。2.分类3.乙炔——最简单的炔烃分子式为C2H2,结构式为H—C≡C—H,结构简式为HC≡CH,空间结构为直线形。4.苯——最简单的芳香烃,是芳香烃的母体分子式为C6H6,结构式为,结构简式为或。在苯分子中6个碳原子之间的键完全相同。6个H和6个C在同一平面上。乙炔是甲烷的同系物吗?为什么?提示:不是,二者的结构不相似,组成上也不相差一个或若干个CH2原子团。二、有机高分子材料1.塑料(1)组成①主要成分:合成树脂。如:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等。②特定作用的添加剂。如:提高塑性的增塑剂,防止塑料老化的防老剂,以及增强材料、着色剂等。(2)性能:强度高、密度小、耐腐蚀、易加工。(3)常见塑料示例①聚乙烯(PE),结构简式为CH2—CH2。②聚氯乙烯(PVC):结构简式。③聚苯乙烯(PS):结构简式为。④聚四氟乙烯(PTFE):结构简式为CF2—CF2。⑤聚丙烯(PP):结构简式为。⑥有机玻璃(PMMA)和电玉(UF)等。2.橡胶(1)橡胶的组成、结构与性能橡胶是一类具有高弹性的高分子材料,是制造汽车、飞机轮胎和各种密封材料所必需的原料。天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,结构简式为。其单体为(异戊二烯);天然橡胶分子中含有碳碳双键,易发生氧化反应和加成反应;硫化橡胶是工业上用硫与橡胶作用进行橡胶硫化,其原理是使线型的高分子链之间通过硫原子形成化学键,产生交联,形成网状结构。(2)橡胶的分类橡胶eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(天然橡胶,合成橡胶\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(通用橡胶\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(丁苯橡胶,顺丁橡胶,氯丁橡胶)),特种橡胶\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(氟橡胶:耐热和耐酸、碱腐蚀,硅橡胶:有耐热、耐寒性))))))[知识延伸]合成橡胶(1)原料:以石油、天然气中的二烯烃和烯烃为原料。(2)性能:具有高弹性、绝缘性、气密性、耐高温或耐低温等性能。(2)合成纤维的性质和用途①性质:合成纤维具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不易虫蛀等优良性能。②用途:制作衣服、绳索、渔网、工业用滤布和飞机、船舶的结构材料等。有机高分子的合成和单体判断1.写出下列有机物的加聚反应方程式。(1)CH2=CH2(2)CH3—CH=CH2(3)CH2=CH—CH=CH2提示:(1)nCH2=CH2eq\o(→,\s\up9(催化剂))CH2—CH22.加聚合成的高分子结构为,则该高分子的单体是什么?写出结构简式。提示:CH2=CH2,。1.有机高分子的基本概念nCH2=CH2→CH2—CH2|||单体链节聚合度2.加聚反应的类型(1)单烯烃加聚:单体中只含一个时,断开双键,断键原子与其他分子中的断键原子结合,依次重复形成高聚物,如丙烯的聚合:nCH3—CH=CH2eq\o(→,\s\up9(催化剂))。(2)二烯烃加聚:当一个分子中存在两个时,断键原子与其他分子中的断键原子相结合,而内部其他的断键原子再结合成不饱和键。如顺丁橡胶的生成:nCH2=CH—CH=CH2eq\o(→,\s\up9(催化剂))CH2—CH=CH—CH2(3)共聚:是两种或多种化合物在一定的条件下发生聚合反应生成一种高聚物的反应。例如,丙烯和乙烯的一种加聚方式为在一定条件下能生成聚乙丙烯(下为某中一种加聚反应)。nCH2=CH2+nCH2=CH—CH3eq\o(→,\s\up9(一定条件))点拨:加聚反应高聚物的写法(1)含一个碳碳双键的单体聚合物的写法:断开双键,键分两端,添上括号,n在后面。(2)含“C=C—C=C”的单体聚合物的写法:双变单,单变双,括住两头,n在后面。(3)含有一个碳碳双键的两个单体聚合物的写法:双键打开,彼此相连,括住两头,n在后面。3.加聚产物单体的推断(1)凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物,其合成单体必为一种,将链节两端两个半键断开向内闭合即可。(2)凡链节主链上只有四个碳原子(无其他原子)且链节无双键的聚合物,其单体必为两种,在链节两端及正中央画线断开,然后左右两个半键闭合即可。如的单体为CH2=CH2和CH3—CH=CH2。(3)凡链节主链上只有碳原子且存在键结构的高聚物,判断其合成单体的规律是“见双键,四个碳,无双键,两个碳”划线断开,然后将半键闭合,将单、双键互换即可。微专题7烃燃烧的有关计算烃完全燃烧的通式为CxHy+eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(y,4)))O2eq\o(→,\s\up9(点燃))xCO2+eq\f(y,2)H2O。1.等物质的量(体积相同)的烃(CxHy)完全燃烧规律(1)耗氧量多少取决于x+eq\f(y,4)的值,x+eq\f(y,4)越大,耗氧量越多。(2)生成CO2的量的多少取决于x的值,x的值越大,生成CO2越多。(3)生成水的量的多少取决于eq\f(y,2)的值,eq\f(y,2)的值越大,生成水的量越多。2.等质量的不同烃完全燃烧时的耗氧规律氢元素的质量分数越大,消耗O2越多,产生的H2O越多;反之碳元素的质量分数越大,消耗O2越少,产生的CO2则越多。等质量的烃完全燃烧时,消耗氧气的量取决于CxHy中eq\f(y,x)的值,此值越大,耗氧量越多。3.最简式相同的烃燃烧时的规律最简式相同的烃不论以何种比例混合,只要混合物总质量一定,完全燃烧后生成的CO2和H2O及耗氧量一定。4.烃完全燃烧前后气体体积变化规律CxHy+eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(y,4)))O2eq\o(→,\s\up9(点燃))xCO2+eq\f(y,2)H2O1x+eq\f(y,4)xeq\f(y,2)(1)燃烧后温度高于100℃,即水为气态:ΔV=V后-V前=eq\f(y,4)-1eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(y=4时,ΔV=0,体积不变,y>4时,ΔV>0,体积增大,y<4时,ΔV<0,体积减小,(y<4的烃只有C2H2)))(2)燃烧后温度低于100℃,即水为液态:ΔV=V后-V前=x-eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(1+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(y,4)))))=-1-eq\f(y,4)<0,气体体积一定减小。【典例】在105℃、101kPa时,取1L两种气态烃与9L氧气混合,充分燃烧后恢复到原状态,所得气体体积仍是10L。有下列组合的混合烃:①C2H4和C3H4②CH4和C2H6③CH4和C3H4④C2H2和C3H6,其中可能符合上述要求的是()A.①② B.①③④C.①③ D.②④B[气态烃一般是指碳原子数小于等于4的烃。先假设该气态烃的混合物的平均分子式为CxHy。烃类燃烧的通式为CxHy+eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(y,4)))O2eq\o(→,\s\up9(点燃))xCO2+eq\f(y,2)H2O。当温度超过100℃时,水为气体。根据题意,燃烧前后气体的体积不变,因此有1+x+eq\f(y,4)=x+eq\f(y,2),解得y=4。所给的4个组合中,碳原子数均小于4,符合气态烃的要求,因此只需要看氢原子数能不能平均到4即可。而要平均到4,肯定是一个比4大,一个比4小(或者均等于4)。组合①中氢原子数均为4,符合要求;组合②中氢原子数平均值肯定大于4,不符合要求;组合③中氢原子数均为4,符合要求;组合④中氢原子数一个为2,一个为6,可以平均到4,符合要求。]烃燃烧前后气体体积变化规律(1)体积是否发生变化的题目要看清两点:一看温度,二看氢。①温度在100℃以下,水是液态,反应后气体体积一定减小。②温度在100℃以上,水是气态,再看氢,氢原子数大于4时,气体体积增大;小于4时,气体体积减小;等于4时,气体体积不变。(2)①若平均分子组成中,存在1<N(C)<2,则一定有CH4;若平均分子组成中,存在2<N(H)<4,则一定有C2H2。②若M混<26,则一定有CH4;若M混<28(烷烃、烯烃的混合物),则一定有CH4。第三节乙醇与乙酸第1课时乙醇一、乙醇的物理性质、组成与结构1.乙醇的物理性质乙醇俗称酒精,无色、有特殊香味的液体,密度比水的小,易挥发,与水以任意比例互溶,是优良的有机溶剂。2.乙醇的组成与结构乙醇的分子式:C2H6O,结构式:,结构简式:CH3CH2OH或C2H5OH。其中的—OH原子团称为羟基。乙醇可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被—OH取代后的产物。二、烃的衍生物与官能团1.烃的衍生物烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物。如一氯甲烷、1,2­二溴乙烷、乙醇、乙酸等。2.官能团(1)定义:决定有机化合物特性的原子或原子团。(2)实例物质CH3ClCH3CH2OHCH2=CH2CH≡CH所含官能团—Cl—OH—C≡C—官能团的名称氯原子羟基碳碳双键碳碳三键点拨:烃分子失去1个氢原子后的剩余部分叫烃基,如—CH3、—CH2CH3分别称为甲基、乙基。三、乙醇的化学性质及应用1.乙醇与Na反应——置换反应化学方程式为2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑,与水和Na反应相比反应剧烈程度缓和的多。2.氧化反应(1)燃烧①化学方程式:CH3CH2OH+3O2eq\o(→,\s\up9(点燃))2CO2+3H2O。②现象:产生淡蓝色火焰,放出大量的热。(2)催化氧化——催化剂可以是Cu或Ag。①化学方程式:2CH3CH2OH+O2eq\o(→,\s\up9(催化剂),\s\do9(△))2CH3CHO+2H2O。②乙醛的结构简式为CH3CHO,官能团称为醛基,可以写为或—CHO。乙醛在适当条件下可被O2氧化为乙酸,化学方程式为2CH3CHO+O2eq\o(→,\s\up9(催化剂),\s\do9(△))2CH3COOH。(3)与强氧化剂反应反应原理:CH3CH2OHeq\o(→,\s\up9(KMnO4(H+)),\s\do9(或K2Cr2O7(H+)))CH3COOH。3.乙醇的用途(1)用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。(2)用作生产医药、香料、化妆品、涂料等的化工原料。(3)医疗上常用体积分数为75%的乙醇溶液作消毒剂。点拨:(1)酒类产品标签中酒精度是指乙醇的体积分数。白酒一般在25%~68%,啤酒一般在3%~5%。(2)乙醇进入人体后,会在肝中通过酶的催化作用被氧化为乙醛和乙酸,最终被氧化为CO2和H2O。乙醇的主要性质探究1.乙醇与Na反应实验探究根据上述装置图,思考探究(1)上述实验的现象:①钠开始沉于试管底部,最终慢慢消失,产生无色可燃性气体;②烧杯内壁有水珠产生;③向烧杯中加入澄清石灰水不变浑浊。(2)上述实验发生反应的方程式为2C2H5OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑。(3)乙醇与Na反应和水与Na反应的剧烈程度有什么差异?得出什么结论?[答案]乙醇与Na反应比水与Na反应平缓。乙醇羟基中的氢原子比水中氢原子的活泼性差。2.乙醇的催化氧化实验探究实验步骤:向一支试管中加入3~5mL乙醇,取一根10~15cm长的铜丝,下端绕成螺旋状,在酒精灯上灼烧至红热,插入乙醇中,反复几次,观察反应的现象,小心地闻试管中液体产生的气味(如图)。(1)实验现象:①灼烧至红热的铜丝表面变黑,趁热将铜丝插入乙醇中,铜丝立即又变成红色;②能闻到一股不同于乙醇的强烈的刺激性气味。(2)实验结论:①铜在反应中起催化剂的作用,②乙醇被氧化成乙醛,③乙醇催化氧化的化学方程式为2CH3CH2OH+O2eq\o(→,\s\up9(Cu),\s\do9(△))2CH3CHO+2H2O。第2课时乙酸官能团与有机化合物的分类一、乙酸的物理性质与组成、结构食醋中含有3%~5%的乙酸,故乙酸又称为醋酸。1.物理性质颜色气味状态(通常)熔点沸点溶解性无色强烈刺激性气味液态16.6℃108℃易溶于水和乙醇2.组成与结构纯净乙酸又叫冰醋酸,冬天如何从盛有冰醋酸的试剂瓶中取出乙酸?提示:用温水浴浸泡后,待冰醋酸熔化后再用倾倒法取出少量醋酸即可。二、乙酸的化学性质乙酸的化学性质主要由分子中的羧基决定。1.乙酸的酸性(1)乙酸是一种重要的有机酸,具有酸性,比H2CO3的酸性强。(2)写出下列化学方程式①与活泼金属Mg反应:2CH3COOH+Mg→(CH3COO)2Mg+H2↑。②与金属氧化物CuO反应:2CH3COOH+CuO→(CH3COO)2Cu+H2O。③与碱NaOH中和反应:CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O。④与盐NaHCO3反应:CH3COOH+NaHCO3→CH3COONa+CO2↑+H2O。用食醋浸泡有少量水垢(主要成分是CaCO3)的暖瓶或水壶,可以清除其中的水垢。这是利用了醋酸的什么性质?通过这个事实你能比较出醋酸与碳酸的酸性强弱吗?写出有关的离子方程式。提示:利用食醋清除水垢是利用了醋酸的酸性,它之所以能清除水垢是因为CH3COOH能与CaCO3发生反应:2CH3COOH+CaCO3→2CH3COO-+Ca2++H2O+CO2↑;该反应的发生可以说明CH3COOH的酸性比H2CO3的酸性强。2.酯化反应(1)乙酸与乙醇反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OHeq\o(,\s\up9(浓硫酸),\s\do9(△))CH3COOC2H5+H2O,酸与醇反应生成酯和水的反应叫酯化反应,属于可逆反应,又属于取代反应。(2)为了提高酯化反应的速率,一般需加热,并加入浓硫酸作催化剂。3.酯类(1)酯类的一般通式可写为,官能团为酯基(,或写作—COOR)。(2)低级酯具有一定的挥发性,有芳香气味,可用作饮料、糖果、化妆品中的香料和有机溶剂。烹制鱼时,添加一些醋和酒,能够使鱼肉更加美味,利用所学化学知识解释其原理是什么?提示:醋中的乙酸和酒中的乙醇会发生酯化反应生成乙酸乙酯:CH3COOH+C2H5OHeq\o(,\s\up9(浓硫酸),\s\do9(△))CH3COOC2H5+H2O。乙酸乙酯是无色透明液体,具有芳香气味。在一定程度上可以起到提香的作用。三、官能团与有机化合物的分类类别官能团代表物及简式烷烃-甲烷CH4烯烃碳碳双键乙烯CH2=CH2炔烃—C≡C—碳碳三键乙炔HC≡CH芳香烃-苯卤代烃碳卤键(X表示卤素原子)溴乙烷CH3CH2Br醇—OH羟基乙醇CH3CH2OH醛醛基乙醛羧酸羧基乙酸酯酯基乙酸乙酯点拨:常见有机物的衍变关系常见物质中羟基(—OH)的活泼性比较给四种物质编号,进行下列实验:1.根据实验中现象,A、B、C、D中—OH的活泼性顺序如何?提示:A>D>B>C。2.能否用NaHCO3溶液鉴别乙酸和乙醇?为什么?提示:可以。乙酸比碳酸酸性强,可以与NaHCO3反应生成CO2气体,而乙醇中的羟基氢原子活泼性比碳酸中的羟基氢原子弱,不能与NaHCO3反应。3.用Na可以除去乙醇中的水吗?为什么?提示:不可以,Na与乙醇也可反应。常见物质中—OH的活泼性比较乙醇(—OH)水碳酸乙酸(—COOH)电离程度不电离微弱电离部分电离部分电离酸碱性中性中性弱酸性弱酸性与Na反应反应反应反应与NaOH不反应不反应反应反应与NaHCO3不反应不反应不反应反应羟基中氢原子的活泼性eq\o(→,\s\up9(逐渐增强))酯化反应的原理及实验探究乙酸与乙醇的酯化反应实验探究在一支试管中加入3mL无水乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL冰醋酸,按如图装置进行实验(产生的蒸气经导管通到饱和Na2CO3溶液的液面上),观察右边试管中的现象并闻气味。请思考回答:1.在酯化反应实验中为什么加热温度不能过高?如何对实验进行改进?(乙酸乙酯的沸点为77℃)提示:尽量减少乙醇和乙酸的挥发,提高乙酸和乙醇的转化率。对实验的改进方法是水浴加热。2.装置中长导管的作用是什么?提示:长导管起到导气、冷凝的作用。3.浓硫酸在酯化反应中除了起催化剂作用外,还可能有什么作用?提示:吸水剂作用。4.在吸收乙酸乙酯的装置中,导管口不插入饱和Na2CO3溶液的原因是什么?提示:以免产生倒吸。5.从导管导出的蒸气中有什么物质?提示:乙酸乙酯、乙酸与乙醇。6.用含18O的乙醇与乙酸发生酯化反应,18O存在哪些产物中?提示:乙酸乙酯。1.酯化反应的机理通常用同位素示踪原子法来证明:如用含18O的乙醇与乙酸反应,可以发现,生成物乙酸乙酯中含有18O。可见,发生酯化反应时,有机酸断C—O键,醇分子断O—H键,即“酸去羟基,醇去氢”。2.实验中的注意事项(1)试剂的加入顺序先加入乙醇,然后沿器壁慢慢加入浓硫酸,冷却后再加入CH3COOH。(2)导管末端不能插入饱和Na2CO3溶液中,防止挥发出来的CH3COOH、CH3CH2OH溶于水,造成溶液倒吸。(3)浓硫酸的作用①催化剂——加快反应速率。②吸水剂——提高CH3COOH、CH3CH2OH的转化率。(4)饱和Na2CO3溶液的作用①降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层,得到酯。②与挥发出来的乙酸反应。③溶解挥发出来的乙醇。(5)酯的分离采用分液法分离试管中的液体混合物,所得上层液体即为乙酸乙酯。常见官能团及其代表物的主要反应官能团代表物典型化学反应碳碳双键或三键(或—C≡C—)乙烯或乙炔(1)加成反应:使溴的CCl4溶液褪色(2)氧化反应:使酸性KMnO4溶液褪色羟基(—OH)乙醇(1)与活泼金属(Na)反应(2)催化氧化:在铜或银催化下被氧化成乙醛羧基(—COOH)乙酸(1)酸的通性(2)酯化反应:在浓硫酸催化下与醇反应生成酯和水酯基(—COO—R)乙酸乙酯水解反应:酸性或碱性条件醛基(—CHO)乙醛氧化反应:与新制Cu(OH)2悬浊液加热产生砖红色沉淀或与银氨溶液反应生成银镜说明:当有机物中有多种官能团时,该有机物可表现多官能团的主要性质。第四节基本营养物质第1课时糖类一、糖类的组成与分类营养物质主要包括糖类、蛋白质、油脂、维生素、无机盐和水,前三者为人体必需的基本营养物质。1.糖类的组成糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物,其组成大多可以用通式Cn(H2O)m表示,也被称为碳水化合物。微点拨:糖类不一定均符合通式Cn(H2O)m,如鼠李糖的分子式为C6H12O5,但符合Cn(H2O)m的有机物不一定是糖,如乙酸分子式可写为C2(H2O)2。2.糖类的分类类别代表物分子式相互关系单糖葡萄糖、果糖C6H12O6同分异构体二糖蔗糖、麦芽糖、乳糖C12H22O11同分异构体多糖淀粉、纤维素(C6H10O5)n不属于同分异构体点拨:单糖不能水解,二糖水解生成两分子单糖,多糖水解生成多分子单糖。二、葡萄糖葡萄糖是最重要的单糖,是构成多种二糖和多糖的基本单元。1.组成与结构葡萄糖是一种有甜味的无色晶体,能溶于水,其分子式为C6H12O6,结构简式:CH2OH(CHOH)4CHO。在葡萄糖分子中含有两个决定葡萄糖化学性质的原子团,它们分别是—OH(羟基)和(—CHO醛基)。2.主要性质及应用(1)葡萄糖与新制的Cu(OH)2反应,生成砖红色的Cu2O沉淀。此性质常用于血液和尿液中葡萄糖的含量测定。(2)葡萄糖与银氨溶液反应生成银,在试管内壁形成光亮的银镜。常用于葡萄糖的检验和工业上的制镜。微点拨:葡萄糖与新制Cu(OH)2、银氨溶液反应时均在碱性条件下加热进行,同时后者应水浴加热。三、蔗糖、淀粉和纤维素1.淀粉的特征反应:将碘溶液滴到一片馒头或土豆上,观察实验现象。实验现象:变蓝。实验结论:淀粉遇碘变蓝。2.蔗糖、淀粉和纤维素的水解反应(1)蔗糖的水解方程式为。(2)淀粉或纤维素的水解反应实验现象:最终有砖红色沉淀生成;解释:淀粉水解生成的葡萄糖与新制的Cu(OH)2共热生成砖红色沉淀;淀粉(或纤维素)的水解方程式为。(3)在人体内缓慢氧化,提供人体活动所需能量,写出葡萄糖在人体内氧化的化学方程式:C6H12O6+6O2eq\o(→,\s\up9(酶))6CO2+6H2O。(4)葡萄糖酿酒的反应为。点拨:淀粉在人体内的变化葡萄糖的结构与性质探究1.葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液的反应(1)实验过程(2)实验现象:在酒精灯上加热一段时间后试管内出现砖红色沉淀。(3)实验分析及结论出现的砖红色沉淀为氧化亚铜(Cu2O),说明在加热条件下,葡萄糖可以把新制的氢氧化铜还原为Cu2O。2.葡萄糖与银氨溶液的反应——银镜反应(1)实验过程银氨溶液的制备:在洁净的试管中加入1mL2%的AgNO3溶液,然后边振荡试管边逐滴滴入2%的稀氨水,至最初产生的沉淀恰好溶解为止,制得银氨溶液。(2)实验现象:在试管内壁上附着一层光亮的银镜。(3)实验结论银氨溶液与葡萄糖反应生成了银。1.分子结构特点2.葡萄糖的化学性质官能团决定物质的主要化学性质,因此葡萄糖兼有醛基和羟基的性质。3.两个反应应注意的问题(1)银镜反应①试管洁净;②银氨溶液应现用现配;③采用水浴加热;④不能振荡试管。(2)葡萄糖与新制Cu(OH)2反应①Cu(OH)2悬浊液要现用现配;②配制时NaOH要过量,将少量CuSO4滴到过量的NaOH溶液中,若CuSO4过多易形成黑色的CuO沉淀;③要用酒精灯加热至沸腾。糖类的水解要检验淀粉的水解程度,提供了以下实验操作过程:①取少量淀粉加水制成溶液、②加热、③加入碱液,中和并呈碱性、④加入银氨溶液、⑤加入几滴稀硫酸、⑥再加热(水浴)、⑦加入几滴碘水。甲、乙、丙三位同学分别做了以下三个实验,指出他们的实验目的或现象:(1)甲:①→⑤→②→③→④→⑥,现象:无银镜产生。甲同学的实验结论是________________________________________________________________________________________________________________________________,依据是_________________________________________________________。(2)乙:①→⑤→②→③→④→⑥,现象:有银镜产生;①→⑤→②→⑦,现象:溶液变蓝。乙同学的实验结论是___________________________________,依据是_______________________________________________。(3)丙:①→⑤→②→⑦,现象:________________。丙同学的实验结论是证明淀粉已完全水解。[答案](1)淀粉还没有开始水解无葡萄糖生成(2)淀粉部分水解淀粉和葡萄糖均存在(3)溶液不变蓝1.糖类水解(1)水解规律(2)水解条件蔗糖、淀粉的水解均用稀硫酸作催化剂,并且水浴加热。2.检验淀粉水解及水解程度的实验步骤实验现象及结论:情况现象A现象B结论①溶液呈蓝色未产生银镜未水解②溶液呈蓝色出现银镜部分水解③溶液不呈蓝色出现银镜完全水解微点拨:(1)检验葡萄糖生成时要注意水解液加碱呈碱性。(2)检验淀粉是否存在时,注意水解液不用加碱呈碱性,否则I2与碱反应。第2课时蛋白质油脂一、蛋白质——构成细胞的基本物质1.组成元素:蛋白质是一类非常复杂的天然有机高分子,由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成。2.化学性质(1)蛋白质的水解反应蛋白质eq\o(→,\s\up9(酸、碱或酶),\s\do9(水解))多肽eq\o(→,\s\up9(酸、碱或酶),\s\do9(逐步水解))氨基酸。点拨:(1)蛋白质有的溶于水,如鸡蛋清;有的难溶于水,如丝、毛等。(2)蛋白质水解的最终产物是氨基酸,如甘氨酸与苯丙氨酸,分子中含有的官能团有氨基(—NH2)和羧基(—COOH)。(2)蛋白质的变性①按下列实验操作完成实验:②实验现象:加入醋酸铅溶液,试管内蛋白质产生沉淀;加入蒸馏水后沉淀不溶解。③结论:在某些物理因素或化学因素的影响下,蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象,称为蛋白质的变性。能使蛋白质变性的因素有:物理因素:加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等;化学因素:强酸、强碱、重金属的盐类、三氯乙酸、乙醇、丙酮、甲醛等。④蛋白质的变性是一个不可逆过程,变性后的蛋白质在水中不溶解,同时也会失去原有的生理活性。利用蛋白质的变性,可用于杀菌消毒,而疫苗等生物制剂的保存则要防止变性。(3)蛋白质的特征反应——检验蛋白质①颜色反应:向盛有鸡蛋清溶液的试管中滴加3~5滴浓硝酸,在酒精灯上微热,观察到的现象是溶液遇浓硝酸变黄色。实验结论:浓硝酸可使某些蛋白质显黄色,常用此反应来鉴别蛋白质。②蘸取少量鸡蛋清或取一根头发,放在酒精灯火焰上灼烧,可闻到烧焦羽毛的特殊气味。常用此反应区分毛料纤维与合成纤维。3.蛋白质的用途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。二、油脂1.油脂的分类:室温下,液态油脂称为油,固态油脂称为脂肪。2.油脂的分子结构(1)油脂是由高级脂肪酸与甘油(丙三醇)通过酯化反应生成的酯,其结构如图所示:结构简式里,R、R′、R″为同一种烃基的油脂称为简单甘油酯;R、R′、R″为不同种烃基的油脂称为混合甘油酯。天然油脂大都是混合甘油酯。(2)组成油脂的高级脂肪酸种类较多,常见的有:①饱和脂肪酸:如硬脂酸,结构简式为C17H35COOH;软脂酸,结构简式为C15H31COOH。②不饱和脂肪酸:如油酸,结构简式为C17H33COOH;亚油酸,结构简式为C17H31COOH。(3)脂肪酸的饱和程度对油脂熔点的影响植物油含较多不饱和脂肪酸的甘油酯,常温下一般呈液态;动物油含较多饱和脂肪酸的甘油酯,常温下一般呈固态。3.油脂的性质(1)物理性质:油脂的密度比水的小,黏度比较大,油脂难溶于水,易溶于有机溶剂。油熔点较低,脂肪熔点较高。(2)化学性质①油脂的水解反应a.油脂+水eq\o(→,\s\up9(酸),\s\do9(△))高级脂肪酸+甘油;b.油脂+氢氧化钠eq\o(→,\s\up9(△))高级脂肪酸钠+甘油。②油脂的氢化反应植物油分子中存在,能与氢气发生加成反应,将液态油脂转化为半固态油脂。点拨:油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油的反应称为皂化反应,利用皂化反应进行肥皂生产。4.油脂在人体内的转化油脂在人体小肠中通过酶的催化可以发生水解反应,生成高级脂肪酸和甘油,然后再分别进行氧化分解,释放能量。同时油脂能促进脂溶性维生素的吸收。蛋白质的主要性质及应用1.以为例,说明氨基酸有哪几种官能团?表现哪些性质?提示:氨基酸有氨基(—NH2)和羧基(—COOH),表现碱性和酸性。同时氨基酸分子间可聚合为多肽,进而生成蛋白质。2.为什么生物实验室用甲醛溶液(福尔马林)保存动物标本?提示:甲醛溶液能使动物标本蛋白质及细菌病毒蛋白质变性而失去生理活性。3.钡盐也属于重金属盐,医院在做胃透视时要服用“钡餐”BaSO4为何不会中毒?能否改服BaCO3?提示:BaSO4是一种不溶性的重金属盐且不与胃酸反应,BaCO3在胃酸的作用下会溶解,重金属离子Ba2+会使人体蛋白质变性而中毒,所以不能服用BaCO3。4.农业上可用CuSO4、生石灰和水制成的波尔多液防止病虫害,其原理是什么?提示:波尔多液呈碱性且含有重金属Cu2+,可使害虫中蛋白质变性而死亡。5.蛋白质在酶的作用下能发生水解反应,其水解的最终产物是什么?反应中酶的作用是什么?提示:氨基酸。催化剂。1.氨基酸的酸、碱性及缩合反应(以为例)2.鉴别蛋白质的两种方法方法一:利用颜色反应鉴别蛋白质可利用蛋白质的颜色反应,即某些含苯环的蛋白质遇到浓硝酸变黄。方法二:灼烧蛋白质灼烧时产生特殊的气味,即烧焦羽毛的气味。3.蛋白质盐析与变性的比较盐析变性概念蛋白质在某些盐的浓溶液中因溶解度降低而析出蛋白质在加热、酸、碱等条件下性质发生改变而聚沉特征可逆不可逆实质溶解度降低,物理变化结构、性质改变,化学变化条件碱金属、镁、铝等轻金属盐的浓溶液及铵盐溶液加热、强酸、强碱、重金属盐类、紫外线、X射线、甲醛、酒精、苯甲酸等用途提纯蛋白质杀菌消毒油脂的组成、结构与性质1.油脂的组成与结构油脂是只含C、H、O三种元素的高级脂肪酸甘油酯,其中R、R′、R″可以相同也可以不相同。2.油脂的化学性质(2)水解反应①酸性或酶的作用下水解油脂在人体中(在酶的作用下)水解,生成高级脂肪酸和甘油,被肠壁吸收,作为人体的营养物质。②碱性水解(皂化反应)油脂在碱性(NaOH)条件下的水解反应中生成的高级脂肪酸的钠盐是肥皂的主要成分。所以将油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应。注意:酸或碱均可催化酯的水解反应,但碱能使水解反应趋于完全。3.油脂和矿物油的比较物质油脂矿物油脂肪油组成多种高级脂肪酸的甘油酯多种烃(石油及其分馏产品)含饱和烃基含不饱和烃基性质固态或半固态液态具有烃的性质,不能水解能水解并部分兼有烯烃的性质鉴别加含酚酞的NaOH溶液,加热,红色变浅加含酚酞的NaOH溶液,加热,无变化微专题8常见有机反应类型的判断有机反应类型与结构的关系反应类型官能团种类、试剂、反应条件实质或结果加成反应—C≡C—、~X2(X=Cl、Br,下同)、H2、HBr、H2O,后三种需要有催化剂等条件碳碳三键、碳碳双键消失取代反应饱和烃:X2(光照);苯环上的氢原子:X2(催化剂)、浓硝酸(浓硫酸)—X、—NO2取代碳原子上的氢原子水解型酯、油脂+H2O(酸作催化剂)生成酸和相应醇酯、油脂+NaOH(碱溶液作催化剂)生成酸的钠盐和相应醇酯化型R—OH+R′—COOH(浓硫酸、加热)生成相应的酯和水氧化反应催化氧化C2H5OH+O2(催化剂)生成乙醛和水KMnO4氧化型CH2=CH2,C2H5OHCH2=CH2被氧化生成CO2,C2H5OH被氧化生成乙酸加聚反应含或—C≡C—的有机物有机高分子微点拨:能发生水解反应的有机物有酯类(含油脂)、二糖和多糖、蛋白质与多肽等。【典例】某有机物的结构简式如图所示,则此有机物可发生反应的类型有()①取代反应②加成反应③消去反应④酯化反应⑤水解反应⑥氧化反应⑦中和反应A.①②③④⑤⑥⑦ B.②③④⑤⑥C.②③④⑤⑥⑦ D.①②③⑤⑥A[该有机物中含有碳碳双键、酯基、醇羟基和羧基等官能团。碳碳双键和苯环可发生加成反应;酯基可发生水解反应;醇羟基可发生酯化反应(取代反应)、消去反应和氧化反应等;羧基可发生中和反应。]实验活动8搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点一、实验目的1.加深对有机化合物分子结构的认识。2.初步了解使用模型研究物质结构的方法。二、实验用品分子结构模型(或橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙签等代用品)。三、实验步骤1.填写下表,并搭建甲烷分子的球棍模型。甲烷分子式结构式CH4结构特点碳原子与4个氢原子形成4个C—H键,4个C—H键的长度和强度完全相同,夹角也相同均为109°28′,甲烷分子为正四面体结构,碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点甲烷分子的球棍模型:2.填写下表,并搭建乙烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型,比较三者的立体结构。乙烷乙烯乙炔分子式结构式分子式结构式分子式结构式C2H6C2H4C2H2H—C≡C—H结构特点结构特点结构特点6个C—H键长度和强度完全相同,碳原子之间通过单键相连,分子由两个四面体构成,2个碳原子和6个氢原子不在同一个平面上碳原子之间通过碳碳双键相连,不能旋转,4个C—H键长度和强度完全相同,夹角为120°,2个碳原子和4个氢原子在同一个平面上碳原子之间通过碳碳三键相连,2个C—H键长度和强度完全相同,夹角为180°,2个碳原子和2个氢原子在同一条直线上乙烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型分别为四、问题和讨论1.通过以上有机物分子球棍模型的搭建,归纳碳原子的成键特征和各类烃分子中的化学键类型。提示:每个碳原子形成4个共价键;烷烃中含有碳碳单键及碳氢键,烯烃中含有碳碳双键及碳氢键,可能有碳碳单键,炔烃中含有碳碳三键及碳氢键,可能有碳碳单键。2.根据二氯甲烷的结构式推测其是否有同分异构体,并通过搭建球棍模型进行验证,体会结构式与分子立体结构之间的关系。提示:二氯甲烷可看作是甲烷中的2个氢原子被2个氯原子所代替的产物,与甲烷的结构相似,故其不存在同分异构体。3.分子中含有4个碳原子的烃可能有哪些结构?尝试用球棍模型进行探究。提示:分子中含有4个碳原子的烃可能有CH3CH2CH2CH3、[巩固练习]依据如图所示A~E的分子示意图填空。ABCDE(1)B的名称是________。(2)D的分子式为________。(3)最简单的饱和烃是________(填标号,下同)。(4)属于同一物质的是________。(5)上述分子中属于C的同系物的是________。[解析](1)由B的球棍模型可知,B为乙烯。(2)D的分子式为C6H6。(3)最简单的饱和烃是A(CH4)。(4)C为丙烷的结构简式,E为丙烷的球棍模型,故C、E为同一种物质。(5)上述

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