有机物 烷烃: 甲烷 主 要 化 学 性 质 ①氧化反应(燃烧) CH4+2O2――→CO2+2H2O(淡蓝色火焰,无黑烟) ②取代反应 (注意光是反应发生的主要原因,产物有5种) CH4+Cl2―→CH3Cl+HCl CH3Cl +Cl2―→CH2Cl2+HCl CH2Cl2+Cl2―→CHCl3+HCl CHCl3+Cl2―→CCl4+HCl 在光照条件下甲烷还可以跟溴蒸气发生取代反应, 甲烷不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。 ③高温分解 烯烃: 应 (ⅰ)燃烧 乙烯 C2H4+3O2――→2CO2+2H2O(火焰明亮,有黑烟) (ⅱ)被酸性KMnO4溶液氧化,能使酸性KMnO4溶液褪色(本身氧化成 CO2)。 应 CH2=CH2+Br2-→CH2Br-CH2Br(能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色) 在一定条件下,乙烯还可以与H2、Cl2、HCl、H2O等发生加成反应 CH2=CH2+H2――→CH3CH3 CH2=CH2+HCl-→CH3CH2Cl(氯乙烷) CH2=CH2+H2O――→CH3CH2OH(制乙醇) 应 乙烯能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。常利用该反应鉴别烷烃和烯烃,如鉴别甲烷和乙烯。 (ⅲ)加聚反应 nCH2=CH2――→-〔CH2-CH2〕-n(聚乙烯) 苯 ①氧化反应(燃烧) 2C6H6+15O2―→12CO2+6H2O(火焰明亮,有浓烟) ②取代反应苯环上的氢原子被溴原子、硝基取代。 +Br2――→ Br +HBr +HNO3――→ — NO 2 + H2O ③加成反应 苯不能使酸性KMnO4溶液、 +3H2――→ 溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。
4、同系物、同分异构体、同素异形体、同位素比较。 概念 同系物 同分异构体 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 不同 相似 化合物 分子式相同而结构式不同的化合物的互称 相同 不同 化合物 同位素 质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子的互称 —— —— 原子 分子式 结构 研究对象
6、烷烃的命名:
(1)普通命名法:把烷烃泛称为“某烷”,某是指烷烃中碳原子的数目。1-10用甲,乙,丙,
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丁,戊,已,庚,辛,壬,癸;11起汉文数字表示。区别同分异构体,用“正”,“异”,“新”。
二、食品中的有机化合物
1、乙醇和乙酸的性质比较 有机物 通式 代表物 结构简式 官能团 物理性质 无色、有特殊香味的液体,俗名酒精,与水互溶,易挥发 (非电解质) 用途 作燃料、饮料、化工原料;用于医疗消毒,乙醇溶液的质量分数为75%
有机物 乙醇 ①与Na的反应 2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑ 乙醇与Na的反应(与水比较):①相同点:都生成氢气,反应都放热 ②不同点:比钠与水的反应要缓慢 结论:乙醇分子羟基中的氢原子比烷烃分子中的氢原子活泼,但没有水分子中的氢原子活泼。 ②氧化反应 (ⅰ)燃烧 CH3CH2OH+3O2―→2CO2+3H2O (ⅱ)在铜或银催化条件下:可以被O2氧化成乙醛(CH3CHO) 2CH3CH2OH+O2――→2CH3CHO+2H2O ③消去反应 CH3CH2OH――→CH2=CH2↑+H2O 乙酸 ①具有酸的通性:CH3COOH≒CH3COO+H 使紫色石蕊试液变红; 与活泼金属,碱,弱酸盐反应,如CaCO3、Na2CO3 酸性比较:CH3COOH > H2CO3 2CH3COOH+CaCO3=2(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O(强制弱) ②酯化反应 CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O 酸脱羟基醇脱氢 -+饱和一元醇 CnH2n+1OH 乙醇 CH3CH2OH 或 C2H5OH 羟基:-OH 饱和一元醛 —— 乙醛 CH3CHO 醛基:-CHO —— 饱和一元羧酸 CnH2n+1COOH 乙酸 CH3COOH 羧基:-COOH 有强烈刺激性气味的无色液体,俗称醋酸,易溶于水和乙醇,无水醋酸又称冰醋酸。 —— 有机化工原料,可制得醋酸纤维、合成纤维、香料、燃料等,是食醋的主要成分 主 要 化 学 性 质 基本营养物质—糖类
食物中的营养物质包括:糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水。人们习惯称糖类、油脂、
蛋白质为动物性和植物性食物中的基本营养物质。
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种类 糖类 单糖 双糖 多糖 油脂 油 脂 蛋白质 葡萄糖 元素组成 代表物 葡萄糖 果糖 蔗糖 麦芽糖 淀粉 纤维素 代表物分子 C6H12O6 C12H22O11 葡萄糖和果糖互为同分异构体 单糖不能发生水解反应 蔗糖和麦芽糖互为同分异构体 能发生水解反应 淀粉、纤维素由于n值不同,所以分子式不同,不能互称同分异构体能发生水解反应 含有C=C键,能发生加成反应, 能发生水解反应 C-C键, 能发生水解反应 能发生水解反应 C H O C H O C H O (C6H10O5)n 不饱和高级脂肪酸甘油酯 C H O C H O C H O N S P等 植物油 动物脂肪 饱和高级脂肪酸甘油酯 酶、肌肉、 氨基酸连接成毛发等 的高分子 主 要 化 学 性 质 结构简式:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO 或CH2OH(CHOH)4CHO (含有羟基和醛基) 醛基:①使新制的Cu(OH)2产生砖红色沉淀-测定糖尿病患者病情 ②与银氨溶液反应产生银镜-工业制镜和玻璃瓶瓶胆 羟基:与羧酸发生酯化反应生成酯 水解反应:生成葡萄糖和果糖 淀粉、纤维素水解反应:生成葡萄糖 淀粉特性:淀粉遇碘单质变蓝 水解反应:生成高级脂肪酸(或高级脂肪酸盐)和甘油 水解反应:最终产物为氨基酸 盐析 :蛋白质遇见(饱和的硫酸钠、硫酸铵)盐析,物理变化 变性 :蛋白质遇见强酸、强碱、重金属盐等变性,化学变化 颜色反应:蛋白质遇浓HNO3变黄(鉴别部分蛋白质) 鉴别 :灼烧蛋白质有烧焦羽毛的味道(鉴别蛋白质) 特殊的蛋白质,在合适温度下:催化活性具有:高效性、专一性 蔗糖 淀粉 纤维素 油脂 蛋白质 酶
[练习12]能证明淀粉已部分水解的试剂是下列的 ( )
A.淀粉碘化钾溶液 B.银氨溶液 C.碘水 D.碘化钾溶液 [练习13]下列叙述中不正确的是 ( )
A.天然蛋白质水解的最终产物是多种α-氨基酸 B.所有蛋白质遇到硝酸后加热都会变黄
C.蛋白质盐析是可逆的物理过程,利用该性质可提纯和分离蛋白质 D.肥皂液、淀粉液、蛋白质溶液都可以产生丁达尔现象
[练习]
一、选择题
1、碳原子之间以单键结合的饱和链烃的通式为 A.CnH2n+2 B.CnH2n C.CnH2n-2 2、苯与乙烯、乙炔相比较,下列叙述中正确的是
D.CnHn
( ) ( )
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A.都易发生取代反应 B.都易发生加成反应
C.乙烯和乙炔易发生加成反应,苯只有在特殊条件下才发生加成反应 D.乙烯和乙炔易被氧化剂氧化,苯不易被氧化
3、32g某一元醇跟足量的金属钠完全反应,可以得到11.2L(标准状况)氢气,该醇是( ) A.CH3OH B.C2H5OH C.C3H7OH D.C4H9OH 4、下列叙述错误的是 ( ) A.油脂是混合物 B.油脂水解制得甘油 C.油脂兼有酯类和烯烃的某些性质 D.油和脂互为同系物 5、下列说法中,正确的是 ( ) A.油脂氢化的目的是提高油脂的熔点和稳定性 B.油脂是高级脂肪酸和甘油所生成的酯
C.油脂在酸性条件下的水解反应也叫皂化反应 D.“脂”一定是脂肪
6、下列关于乙烯和乙烷相比较的各说法中,不正确的是 ( ) A.乙烯是不饱和烃,乙烷是饱和烃
B.乙烯能使高锰酸钾溶液和溴水褪色,乙烷则不能
C.乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键的键能的两倍,因此乙烯比乙烷稳定 D.乙烯分子为“平面形”结构,乙烷分子为立体结构
7、既可以用来鉴别乙烯和甲烷,又可以用来除去甲烷中混有的乙烯的方法是 ( ) A.通入足量溴水中 B.与足量的溴反应 C.点燃 D.在催化剂存在的条件下与H2反应 8、在相同状况下,质量相同的乙烯和一氧化碳具有相同的 ( ) A.物质的量 B.原子个数 C.体积和密度 D.燃烧产物 9、异戊烷和新戊烷互为同分异构体的依据是 ( ) A.具有相似的化学性质 B.具有相同的物理性质 C.分子具有相同的空间结构 D.分子式相同,碳原子的空间结构不同 10、下列烷烃分子中的一个氢原子被氯原子取代后,不能产生同分异构体的是 ( ) A.丙烷 B.2,2—二甲基丙烷 C.丁烷 D.异戊烷
11、从油脂皂化后的液态混合物中把肥皂分离出来,应采用的方法是 ( ) A.蒸馏 B.过滤 C.萃取 D.盐析 二、填空题
12、(1)乙烯的分子式为________,电子式为________,结构式为_________。(2)乙烯分子中的
__________键的键能并不是碳碳单键键能的两倍。(3)乙烯与高锰酸钾溶液的反应是__________反应,与溴水的反应是___________反应。
13、(1)写出下列微粒的电子式:羟基_________,氢氧根__________。
(2)将一螺旋状的铜丝放在酒精灯上灼烧,铜丝表面的颜色____________,立即将热的铜丝插入盛
有乙醇的试管中,铜丝的表面颜色变为_________________色,试管内有__________气味产生。反应的化学方程式为____________________________。 14、写出乙酸跟下列物质起反应的化学方程式:
(1)金属镁,(2)生石灰,(3)苛性钠溶液,(4)纯碱溶液,(5)甲醇。
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三、实验题
15、实验室用下图制取少量溴苯,试填写下列空白。
(1)在烧瓶a中装的试剂是____________、____________、____________。 (2)导管b的作用有两个:一是____________,二是____________的作用。 (3)导管c的下口可否浸没于液面中?为什么?
(4)反应过程中在导管c的下口附近可以观察到的现象是有__________出现,这是由于反应生成的
_____________遇水蒸气而形成的。
(5)反应完毕后,向锥形瓶d中滴加AgNO3溶液有____________生成,反应的离子方程式:
________________________。
(6)烧瓶a中发生反应的化学方程式是_________________________。 四、计算题
16、乙烯跟氯化氢加成可以生成氯乙烷(C2H5Cl),写出反应的化学方程式。按理论计算每吨乙烯
能生产多少吨氯乙烷。
17、已知某种烃含碳的质量分数为85.7%,含氢的质量分数为14.3%,在标准状况下它的密度是
1.25g/L。试求这种烃的分子量和分子式。
第四章 化学与可持续发展
一、金属矿物的开发与利用
金属冶炼的原理与过程:除少数金属外,大多数金属以化合态的形式存在于自然界。由金属矿物转变为金属,一般要经过探矿、开采、选矿、冶炼等阶段。金属冶炼主要是利用矿物中的金属离子获得电子变成金属单质发生的氧化还原反应。 [练习]
1. 关于金属元素在自然界存在的情况的叙述中,正确的是
A、金属元素仅存在于矿物中。
B、金属元素存在于矿物和动物体內,但植物体內不含。
C、少数金属元素以游离态存在,大多数金属元素以化合态存在。
D、金属元素不仅存在矿物中,动物和植物体內也存在少量金属元素。 2. 下列化学方程式,能用于工业上冶炼金属镁的是
A、2Na+MgCl2====2NaCl+Mg B、MgCl2(熔化)
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Mg+Cl2
C、2MgO2Mg+O2 D、MgO+CMgO+C 二、海水资源的开发与利用
主要指海水资源和海水化学资源的利用。从海水中获得有用的物质和能量具有广阔的前景,但仍然是一个亟待研究的课题。 [练习]
3. 1991年我国首创以铝-空气-海水电池作为能源的新型海水标志灯,以海水为电解质,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流,只要把灯放入海水中数分钟,就会发出耀眼的白光,则电源负极材料为:___________,正极材料为:___________。正、负极反应分别为:_______________________、_______________________。 4. 从海水中提取金属镁的生产步骤有:①浓缩结晶,②加熟石灰,③加盐酸,④过滤,⑤熔融电解,正确的生产步骤是__________。 三、化石燃料的综合利用
煤石油天然气是重要的燃料,也是重要的化工原料。石油的炼制主要有分馏、裂化和裂解。煤的综合利用煤的干馏、汽化和液化。以石油煤天然气为原料通过聚合反应可以获得用途广泛的合成材料。 [练习]
5.下列说法正确的是
A.煤、石油、天然气是当今世界上最重要的三大矿物燃料,是取之不尽的 B.煤是由无机物和有机物所组成的复杂的混合物,主要含有碳和氢两种元素 C.石油主要含有碳和氢两种元素,同时还含有少量的硫、氧、氮等元素
D.煤和石油都是由古代植物遗体埋在地层下或在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的。
6. 从地下开采出的最主要的三种矿物燃料中,呈气态的燃料是______,主要成分的化学式为______;
呈液态的燃料是______,主要含_____和______元素;呈固态的燃料是______,主要含有______元素。 [练习]
7.下列变化是化学变化的是
A.石油蒸馏 B.煤干馏 C.干冰升华 D.煤燃烧
8.冶炼金属一般有下列四种方法:①焦炭法;②水煤气(或氢气,或一氧化碳)法;③活泼金属置换法;④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜;(Ⅱ)湿法炼铜;现代有(Ⅲ)铝热法炼铬;(Ⅳ)从光卤石中炼镁,对它们的冶炼方法的分析不正确的是 A、(Ⅰ)用① B、(Ⅱ)用② C、(Ⅲ)用③ D、(Ⅳ)用④ 9.下列说法错误的是
A、石油中含有C5一C11的烷烃,可以通过石油的分馏得到汽油 B、已C18以的烷烃的重油经过催化裂化可以得到汽油 C、煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物
D、煤中含有苯和甲苯,可以先用干馏后用分馏的方法把它们分离出来 10.下列说法中正确的是
A、将煤加强热使它分解的过程叫干馏
B、煤经过干馏, 可生产出焦炭、煤焦油、粗氨水、焦炉气等 C、石油经过减压分馏, 可以得到更多的汽油
D石油通过裂化, 可以获得汽油、煤油、润滑油、凡士林和石蜡等
11. 1.6g某铁的氧化物用足量的一氧化碳还原,将生成的气体全部通入足量的石灰水中,得到3g白色沉淀,求此氧化物的化学式.
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