2021高考化学一轮复习 第9章 常见有机化合物 第2节 生活中常见的有机物教学案 新人教版

1第二节生活中常见的有机物考纲定位要点网络1．了解乙醇、乙酸的结构和主要性质及重要应用。掌握常见有机反应类型。2．了解糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质及重要应用。3．了解常见有机物的综合应用。乙醇和乙酸1．烃的衍生物(1)定义：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。如卤代烃、醇、羧酸、酯、氨基酸等。(2)官能团：决定有机化合物化学特性的原子或原子团。常见几种官能团名称和结构简式名称氯原子硝基碳碳双键羟基羧基氨基结构简式—Cl—NO2—OH—COOH—NH22．乙醇、乙酸的结构和物理性质的比较物质名称乙醇乙酸结构简式CH3CH2OHCH3COOH官能团羟基(—OH)羧基(—COOH)物理性质色、态、味无色有特殊香味的液体无色有刺激性气味的液体挥发性易挥发易挥发密度比水小－溶解性与水任意比互溶与水、乙醇任意比互溶3．乙醇的主要化学性质(1)与活泼金属(如Na)的反应Na投入乙醇中的现象是Na在乙醇液面以下上下浮动，且有气泡生成。剧烈程度不如Na与H2O反应剧烈，说明醇—OH比水—OH活性弱。反应方程式为2Na＋2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa＋H2↑。2(2)氧化反应①燃烧反应：淡蓝色火焰，反应方程式为CH3CH2OH＋3O2――→点燃2CO2＋3H2O。②被强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7)氧化为乙酸。乙醇能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去。③催化氧化a．实验过程操作：如图所示。现象：螺旋状铜丝交替出现红色和黑色，试管中散发出刺激性气味。b．反应原理脱去的两个H：一个是—OH上的H，一个是与—OH直接相连的碳原子上的H。[补短板]铜使乙醇催化氧化的反应历程(1)2Cu＋O2=====△2CuO(铜丝表面由红变黑)(2)4．乙酸的主要化学性质(1)注意：乙酸、水、乙醇、碳酸分子中羟基氢的活泼性强弱①活泼性：CH3COOHH2CO3H2OCH3CH2OH。3②CH3COOH与Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3均反应而CH3CH2OH与Na反应，不与NaOH、Na2CO3、NaHCO3反应。(2)乙酸与乙醇的酯化反应实验①装置(液—液加热反应)及操作a．大试管倾斜成45°角(使试管受热面积增大)并在试管内加入少量碎瓷片，长导管起冷凝回流和导气作用。b．试剂加入顺序：乙醇→浓硫酸→乙酸。②反应现象：饱和Na2CO3溶液液面上有油状物出现，具有芳香气味。③反应原理：(化学方程式)④浓硫酸的作用：催化剂、吸水剂。⑤饱和Na2CO3溶液的作用：中和乙酸，溶解乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层。5．酯(1)概念：酯是由酸(羧酸或无机含氧酸)与醇反应生成的一类有机化合物。(2)结构：一元酯的一般通式为(R和R′为不同或相同的烃基，R也可以为H)，其官能团为酯基()。(3)物理性质：酯的密度一般小于水，并难溶于水，易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂；酯可用作溶剂，也可用作制备饮料和糖果的香料；低级酯通常有芳香气味。(4)化学性质：酯在酸性或碱性环境下，可以与水发生水解反应。如乙酸乙酯的水解：①酸性条件下水解：CH3COOC2H5＋H2OH＋△CH3COOH＋C2H5OH(可逆)。②碱性条件下水解：CH3COOC2H5＋OH－――→△CH3COO－＋C2H5OH(进行彻底)。[基础判断]4(1)含有官能团的有机物一定是烃的衍生物。()(2)—OH与OH－的电子式分别为H与[H]－。()(3)乙醇、H2O、乙酸、碳酸均含—OH，其活泼性顺序乙酸碳酸H2O乙醇，除H2O外，均与NaOH、Na反应。()(4)CH3COOH＋H18O—C2H5浓硫酸△CH3COOC2H5＋H182O。()(5)除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸可用饱和Na2CO3溶液或NaOH溶液除杂，然后分液。()(6)用食醋可除去热水壶内壁的水垢，体现了乙酸的酸性比H2CO3强。()[答案](1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)√[知识应用]下列为有机物中的衍变关系，请写出各步化学方程式，并指出反应类型。①____________________________________________________________；________________。②___________________________________________________________；________________。③___________________________________________________________；________________。④___________________________________________________________；________________。⑤___________________________________________________________；________________。⑥___________________________________________________________；________________。[答案]①CH2===CH2＋H2O――→催化剂△CH3CH2OH加成反应②2CH3CH2OH＋O2――→Cu△2CH3CHO＋2H2O氧化反应③2CH3CHO＋O2――→催化剂△2CH3COOH氧化反应5④2CH3COOH＋CaCO3―→(CH3COO)2Ca＋CO2↑＋H2O复分解反应⑤CH3COOH＋C2H5OH浓硫酸△CH3COOC2H5＋H2O酯化反应(或取代反应)⑥CH3COOC2H5＋H2OH＋△CH3COOH＋C2H5OH取代反应(或水解反应)命题点1乙醇、乙酸的基本性质及应用1．下列关于乙醇和乙酸的说法错误的是()A．乙醇和乙酸都是常用调味品的主要成分B．相同条件下与金属钠反应的速率，乙醇比乙酸慢C．医用酒精属于混合物，醋酸是一元弱酸D．乙醇、乙酸中均含—OH，均与Na2CO3反应[答案]D2．乙醇分子中各化学键如图所示，对乙醇在各种反应中的断键方式的说明不正确的是()A．和金属钠作用时，键①断裂B．和CuO共热时，键①和③断裂C．和乙酸、浓硫酸共热时，键②断裂D．与O2反应时，全部键均断裂C[和乙酸、浓硫酸共热时，发生酯化反应，键①断裂，C项错误。]3．将铜丝在空气中灼烧至红热后插入下列试剂中，铜丝质量与未灼烧前相比有什么变化？(填“变大”“变小”或“不变”)(1)稀盐酸________。(2)石灰水________。(3)乙醇________。(4)CO气体________。[答案](1)变小(2)变大(3)不变(4)不变命题点2乙醇的催化氧化与酯化反应实验探究4．如图所示进行乙醇的催化氧化实验，试管A中盛有无水乙醇，B中装有CuO(用石棉绒作载体)。请回答下列问题：6(1)向试管A中鼓入空气的目的是_______________________________________________________________________________________________。(2)试管A上部放置铜丝网的作用是_____________________________________________________________________________________________。(3)玻璃管B中可观察到的现象是_________________________________；相关化学方程式是____________________________________________。[答案](1)使空气通过乙醇，形成乙醇和空气的混合气体(2)防止乙醇和空气的混合气体爆炸(3)黑色固体变红CuO＋C2H5OH――→△CH3CHO＋H2O＋Cu,2C2H5OH＋O2――→Cu△2CH3CHO＋2H2O5．乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业，中学化学实验常用a装置来制备。完成下列填空：(1)实验时，浓硫酸用量不能过多，原因是_________________________________________________________________________________________。(2)饱和Na2CO3溶液的作用是____________、____________、____________。(3)反应结束后，将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中，________、________，然后分液。(4)若用b装置制备乙酸乙酯，其缺点有______________________、________________。由b装置制得的乙酸乙酯粗产品经饱和碳酸钠溶液和饱和食盐水洗涤后，还可能含有的有机杂质是________，分离乙酸乙酯与该杂质的方法是________。[解析](1)由于浓硫酸具有强氧化性和脱水性，会使有机物碳化，降低酯的产率，所以浓硫酸用量不能过多。(2)由于生成的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸，所以饱和Na2CO3溶液的作用是反应乙酸、溶解乙醇、减少乙酸乙酯的溶解。7(3)乙酸乙酯不溶于水，因此反应结束后，将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中，振荡、静置，然后分液即可。(4)根据b装置可知由于不是水浴加热，温度不易控制，因此用b装置制备乙酸乙酯的缺点是原料损失较大、容易发生副反应。由于乙醇发生分子间脱水生成乙醚，所以由b装置制得的乙酸乙酯产品经饱和碳酸钠溶液和饱和食盐水洗涤后，还可能含有的有机杂质是乙醚，乙醚与乙酸乙酯的沸点相差较大，则分离乙酸乙酯与乙醚的方法是蒸馏。[答案](1)浓硫酸具有强氧化性和脱水性，会使有机物碳化，降低酯的产率(2)反应乙酸溶解乙醇减少乙酸乙酯的溶解(3)振荡静置(4)原料损失较大易发生副反应乙醚蒸馏(1)酯化反应的两点关注①反应特点②提高产率的措施a．用浓硫酸吸水，使平衡向正反应方向移动。b．加热将酯蒸出，使平衡向正反应方向移动。c．可适当增加乙醇的量以提高乙酸的转化率，并使用冷凝回流装置。(2)水浴加热：银镜反应(温水浴)、乙酸乙酯的水解(70～80℃水浴)、蔗糖的水解(热水浴)；其优点为恒温加热且受热均匀。若需100℃以上，需用油浴等加热。(3)冷凝回流应注意当需要使被汽化的物质重新流回到反应容器中时，可通过在反应容器的上方添加一个长导管达到此目的(此时空气是冷凝剂)，若需要冷凝的试剂沸点较低，则需要在容器的上方安装冷凝管，常选用球形冷凝管，此时冷凝剂的方向是下进上出。命题点3酯的结构和基本性质6．轮烷的一种合成原料由C、H、O三种元素组成，其球棍模型如图所示。下列对该化合物的说法正确的是()A．名称是乙酸乙酯B．1mol该化合物与NaOH溶液共热，最多消耗NaOH2molC．链状同分异构体中，属于羧酸的有2种8D．既可发生水解反应又可发生加成反应D[由题图可知，该物质为CH3COOCH===CH2，其名称为乙酸乙烯酯，A项错误；1mol该化合物最多消耗1molNaOH，B项错误；链状同分异构体中，属于羧酸的有CH3CH===CHCOOH、CH2===CHCH2COOH、，共3种，C项错误；该物质中含有酯基，能发生水解反应，含有碳碳双键，可发生加成反应，D项正确。]基本营养物质——糖类、油脂、蛋白质1．糖类、油脂、蛋白质的组成有机物元素组成代表物代表物分子水溶性糖类单糖C、H、O葡萄糖、果糖C6H12O6易溶双糖C、H、O蔗糖、麦芽糖C12H22O11易溶多糖C、H、O淀粉、纤维素(C6H10O5)n－油脂油C、H、O植物油不饱和高级脂肪酸甘油酯不溶脂C、H、O动物脂肪饱和高级脂肪酸甘油酯不溶蛋白质C、H、O、N、S、P等酶、肌肉、毛发等氨基酸连接成的高分子化合物－2．糖类、油脂、蛋白质的性质(1)糖类②二糖——蔗糖与麦芽糖a．C12H22O11蔗糖＋H2O――→H＋△C6H12O6葡萄糖＋C6H12O6果糖。b．C12H22O11麦芽糖＋H2O――→酸或酶△2C6H12O6葡萄糖。③多糖——淀粉与纤维素