2020春化学必修2人教版课堂演练第三章章末系统总结解析

章末系统总结一、重点知识梳理二、实验专项探究1．甲烷与氯气取代反应的实验是烷烃的一个重要性质实验，做好本实验不仅可以加深对取代反应的理解，还可以提高学习兴趣。实验探究教材方案：取一个硬质大试管，用排饱和食盐水的方法收集体积比1∶1的甲烷和氯气，进行如图所示实验。创新方案：(1)装置创新及改进：形成封闭装置，防止氯气与水有较大面积的接触而发生反应和逸出。(2)条件改进：改自然光为55W的节能灯，并用光亮的铝箔反光聚能。(3)原料比例改进：甲烷与氯气体积比由1∶1改为1∶3。创新亮点：(1)利用铝箔反光聚能，引发反应，实验用时短，Fe(SCN)3溶液呈红色，实验现象明显，成功率高。(2)实验器材易得，装置简洁，适合做课堂演示实验。(3)装置安全，装置属于封闭体系而非密闭体系，压强减小(HCl易溶于水)，水面会上升，不会发生“爆炸”。(4)装置密封性好，氯气不泄漏，更加绿色环保。2．在有机化学实验教学中，乙酸乙酯的制备是基本实验之一。通过该实验，可以让学生对乙酸和乙醇的性质有更好的了解，同时对后期酯类物质的学习也有了直接感受。实验创新教材方案(如下图)：图1创新方案1：(1)实验装置(加热装置已省略，如图2)。图2(2)优点：①增加了温度计，便于控制发生装置中反应液的温度，减少副产物的产生；②增加了分液漏斗，有利于及时补充反应混合液，以提高乙酸乙酯的产量；③增加了水冷凝装置，有利于收集产物乙酸乙酯。创新方案2(1)实验装置(如图3)。图3(2)优点：能精确收集乙酸乙酯(沸点时的馏分)，提高产物的纯度。即时训练1.如图所示，集气瓶内充满甲烷和氯气的混合气体，置于光亮处，让混合气体缓慢地反应一段时间。(1)光照后将滴管内的水挤入集气瓶中将会看到什么现象________________，原因是________________________________________________________________________________________。(2)写出甲烷发生一氯取代反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________。(3)________(填“能”或“不能”)利用CH4和Cl2在光照条件下的取代反应制取纯净的氯仿，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)同样是液态有机物，四氯化碳和氯仿都是良好的有机溶剂，而二氯甲烷却不是，原因是_________________________________________________________________________________________。解析：(1)因为甲烷和氯气发生反应后生成HCl，HCl极易溶于水，将滴管内的水挤入集气瓶内，使集气瓶内气体压强减小，在外界大气压的作用下，烧杯内的水会流入集气瓶中。(2)CH4＋Cl2――→光CH3Cl＋HCl。(3)甲烷与氯气发生取代反应是分步进行的，且都进行不到底，甲烷的四种氯代产物是共存的，且很难提纯。(4)二氯甲烷的沸点低，极易汽化。答案：(1)烧杯内的水会流入集气瓶中甲烷和氯气发生反应后生成HCl，HCl极易溶于水，将滴管内的水挤入集气瓶后，使集气瓶内气体压强减小，在外界大气压的作用下，烧杯内的水会流入集气瓶中(2)CH4＋Cl2――→光CH3Cl＋HCl(3)不能甲烷与氯气发生取代反应是分步进行的，且都进行不到底，甲烷的四种氯代产物是共存的，且很难提纯(4)二氯甲烷的沸点低，极易汽化2．“酒是陈的香”就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯，在实验室和工业上常采用如下反应来制取乙酸乙酯：CH3COOH＋C2H5OH浓硫酸△CH3COOC2H5＋H2O。(1)实验时，试管B观察到的现象是界面处变成浅红色，下层为蓝色，振荡后产生气泡，界面处浅红色消失，原因是____________(用化学方程式表示)，欲从上述混合物中分离出乙酸乙酯，采用的分离方法是________(填操作名称)。(2)事实证明，此反应以浓硫酸为催化剂也存在缺陷，其原因可能是________(填序号)。a．浓硫酸易挥发，以至不能重复使用b．会使部分原料炭化c．浓硫酸有吸水性d．会造成环境污染解析：(1)乙酸乙酯中混有乙酸，振荡时乙酸与Na2CO3反应产生CO2，界面处溶液酸性变弱，因此溶液界面处浅红色消失；乙酸乙酯不溶于Na2CO3溶液，液体出现分层，故可用分液法分离出乙酸乙酯。(2)浓硫酸在加热条件下能使部分原料脱水炭化，同时产生SO2，H2SO4废液及SO2会造成环境污染。答案：(1)2CH3COOH＋Na2CO3―→2CH3COONa＋CO2↑＋H2O分液(2)bd3．下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程，请你参与并协助他们完成相关实验任务。[实验目的]制取乙酸乙酯。[实验原理]甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯。[装置设计]甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置：请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为实验室制取乙酸乙酯的装置，较合理的是____________(填“甲”或“乙”)。丙同学将甲装置进行了改进，将其中的玻璃管改成了球形干燥管，除起冷凝作用外，另一重要作用是__________。[实验步骤](1)按丙同学选择的装置组装仪器，在试管中先加入3mL乙醇，并在摇动下缓缓加入2mL浓硫酸充分摇匀，冷却后再加入2mL冰醋酸；(2)将试管固定在铁架台上；(3)在试管②中加入适量的饱和Na2CO3溶液；(4)用酒精灯对试管①加热；(5)当观察到试管②中有明显现象时停止实验。[问题讨论]a．步骤(1)安装好实验装置，加入样品前还应检查__________________________________________________________________；b．写出试管①发生反应的化学方程式(注明反应条件)：_____________________________________________________；c．试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是__________________________________________________________________________，________(填“能”或“不能”)换成NaOH溶液，因为_______________________________________________________________。解析：根据甲、乙装置的差别及丙的改进装置便知应选择乙装置，这样可防止倒吸，这也是改进后干燥管的作用之一。由于乙醇与乙酸均易挥发，因此制取的乙酸乙酯中会混有这两种物质，可用饱和Na2CO3溶液除去乙醇和乙酸，同时还降低了乙酸乙酯的溶解度，所以可用分液的方法分离，但若用NaOH溶液，NaOH会中和CH3COOH，而使乙酸乙酯又全部水解掉，故不能用NaOH溶液。答案：[装置设计]乙防止倒吸[问题讨论]a．装置的气密性b．CH3COOH＋C2H5OH浓H2SO4△CH3COOC2H5＋H2Oc．吸收乙醇，除去乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，使其分层析出不能若用NaOH溶液，则NaOH会中和CH3COOH而使生成的乙酸乙酯又彻底水解，导致实验失败