备战高考化学一轮复习第28讲乙醇和乙酸基本营养物质讲义.docx
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备战高考化学一轮复习第28讲乙醇和乙酸基本营养物质讲义
第28讲 乙醇和乙酸 基本营养物质
1.了解乙醇、乙酸的组成和主要性质及重要应用。
2.了解糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质及重要应用。
考点一 乙醇和乙酸的结构与性质
1.乙醇、乙酸的结构和性质
物质名称
乙醇
乙酸
结构简式及官能团
CH3CH2OH、—OH
CH3COOH、—COOH
物理性质
色、味、态
无色特殊香味的液体
无色刺激性气味的液体
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
化学性质
燃烧乙醇
燃烧乙酸
2.乙酸乙酯的制取
(1)实验原理
CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O。
(2)实验装置
(3)反应特点
(4)饱和Na2CO3溶液的作用:
降低乙酸乙酯的溶解度、中和乙酸、溶解乙醇。
(5)实验现象:
在饱和Na2CO3溶液上方有透明的、有香味的油状液体。
反应条件及其意义
①加快反应速率的条件:
加热、浓硫酸作催化剂。
另外加热还可以使生成的乙酸乙酯挥发而收集,使平衡向正反应方向移动,提高乙醇、乙酸的转化率。
②提高反应物转化率的条件:
加热乙酸乙酯挥发、浓硫酸作吸水剂
③提高产率的条件:
冷凝回流
3.乙酸乙酯的水解反应
在酸性或碱性条件下均可发生水解反应。
酸性:
CH3COOC2H5+H2O
CH3COOH+C2H5OH(可逆);
碱性:
CH3COOC2H5+NaOH―→CH3COONa+C2H5OH(完全)。
题组一 乙醇、乙酸的结构与性质
1.(2019·河南南阳模拟)乳酸的结构简式为
。
下列有关乳酸的说法不正确的是( )
A.乳酸中能发生酯化反应的官能团有2种
B.1mol乳酸可与2molNaOH发生中和反应
C.1mol乳酸与足量金属Na反应可生成1molH2
D.有机物
与乳酸互为同分异构体
答案 B
2.(2019·山东泰安模拟)关于某有机物
的性质叙述正确的是( )
A.1mol该有机物可以与3molNa发生反应
B.1mol该有机物可以与3molNaOH发生反应
C.1mol该有机物可以与6molH2发生加成反应
D.1mol该有机物分别与足量Na或NaHCO3反应,产生的气体在相同条件下体积相等
D [A项,1mol该有机物含有1mol羟基和1mol羧基,所以可与2molNa发生反应;B项,该物质中羧基和酯基能与NaOH反应,1mol该物质可消耗2molNaOH;C项,该有机物中含有1个苯环和1个碳碳双键,所以1mol该物质能与4molH2发生加成反应;D项,1mol该有机物含有1mol羟基和1mol羧基,所以与Na反应生成1mol氢气,只有羧基与NaHCO3反应,能放出1molCO2。
]
比较乙酸、水、乙醇、碳酸分子中羟基氢的活泼性
乙酸
水
乙醇
碳酸
分子结构
CH3COOH
H—OH
C2H5OH
遇石蕊
试剂
变红
不变红
不变红
变浅红
与Na
反应
反应
反应
反应
与NaOH
反应
不反应
不反应
反应
与Na2CO3
溶液
反应
水解
不反应
反应
与NaHCO3
反应
不反应
不反应
不反应
羟基氢的
活动性强弱
CH3COOH>H2CO3>H2O>CH3CH2OH
题组二 酯及酯的制备实验
3.(2019·山东德州模拟)下列关于酯化反应说法正确的是( )
A.用CH3CH
OH与CH3COOH发生酯化反应,生成H
O
B.反应液混合时,顺序为先倒乙醇再倒浓硫酸最后倒乙酸
C.乙酸乙酯不会和水生成乙酸和乙醇
D.用蒸馏的方法从饱和Na2CO3溶液中分离出乙酸乙酯
B [A项,CH3CH
OH与CH3COOH发生酯化反应,生成CH3CO18OCH2CH3和H2O,错误;B项,浓硫酸密度比乙醇大,溶于乙醇放出大量的热,为防止酸液飞溅,加入药品时应先在试管中加入一定量的乙醇,然后边加边振荡试管将浓硫酸慢慢加入试管,最后再加入乙酸,正确;C项,乙酸乙酯在酸性条件下水解可生成乙酸和乙醇,错误;D项,乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液分层,因此应采取分液操作实现二者的分离,错误。
]
4.实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:
在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏,得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。
请回答下列问题:
(1)在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入碎瓷片,目的是防止暴沸。
(2)反应中加入过量的乙醇,目的是提高乙酸的转化率。
(3)如果将上述实验步骤改为在蒸馏烧瓶内先加入乙醇和浓硫酸,然后通过分液漏斗边滴加乙酸,边加热蒸馏。
这样操作可以提高酯的产率,其原因是及时蒸出生成物,有利于酯化反应向生成酯的方向进行。
(4)现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品,下图是分离操作步骤流程图。
请在图中圆括号内填入适当的试剂,在方括号内填入适当的分离方法。
试剂a是饱和Na2CO3溶液,试剂b是稀硫酸;分离方法①是萃取分液,分离方法②是蒸馏,分离方法③是蒸馏。
(5)在得到的A中加入无水碳酸钠粉末,振荡,目的是除去乙酸乙酯中的水分。
考点二 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
二糖
麦芽糖、蔗糖
C12H22O11
易溶
多糖
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
脂肪
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
2.糖类、油脂、蛋白质的性质
有机物
特征反应
水解反应
糖类
葡萄糖
葡萄糖
有银镜产生
蔗糖
产物为葡萄糖与果糖
淀粉
遇碘单质(I2)变蓝色
产物为葡萄糖
油脂
酸性条件下:
产物为甘油、高级脂肪酸;碱性条件下(皂化反应):
产物为甘油、高级脂肪酸盐
蛋白质
①遇浓硝酸变黄色
②灼烧有烧焦羽毛气味
生成氨基酸
淀粉水解程度的判断方法
(1)实验流程
(2)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
淀粉未水解
②
溶液呈蓝色
出现银镜
淀粉部分水解
③
溶液不呈蓝色
出现银镜
淀粉完全水解
(3)注意问题
①检验淀粉时,必须直接取水解液加入碘水,不能取中和液,因为碘能与NaOH溶液反应。
②淀粉、蔗糖的水解实验是用稀硫酸作催化剂,而银镜反应或与新制Cu(OH)2反应的实验必须在碱性条件下进行,所以检验淀粉或蔗糖的水解产物前应先加入NaOH溶液至溶液呈碱性。
3.糖类、油脂、蛋白质的用途
(1)糖类物质是绿色植物光合作用的产物,是动植物所需能量的重要来源;葡萄糖是重要的工业原料,主要用于食品加工、医疗输液、合成药物等;纤维素可用于造纸,制造纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯、黏胶纤维等。
(2)油脂提供人体所需要的能量,等质量的糖类、油脂、蛋白质完全氧化时,油脂放出的热量最多。
油脂用于生产高级脂肪酸和甘油。
(3)蛋白质是人体必需的营养物质,在工业上有很多用途,动物的毛、皮、蚕丝可制作服装,酶是一类特殊的蛋白质,是生物体内重要的催化剂。
1.(2019·湖北宜昌模拟)鉴别淀粉、蛋白质、葡萄糖水溶液,依次可分别使用的试剂和对应的现象正确的是( )
A.碘水,变蓝色;新制Cu(OH)2,红色沉淀;浓硝酸,变黄色
B.浓硝酸,变黄色;新制Cu(OH)2,红色沉淀;碘水,变蓝色
C.新制Cu(OH)2,红色沉淀;碘水,变蓝色;浓硝酸,变黄色
D.碘水,变蓝色;浓硝酸,变黄色;新制Cu(OH)2,红色沉淀
D [①淀粉遇碘单质变蓝,可利用碘水鉴别淀粉溶液;②蛋白质遇浓硝酸变黄,可用浓硝酸鉴别蛋白质溶液;③葡萄糖溶液在碱性条件下与新制Cu(OH)2悬浊液共热生成红色沉淀。
]
2.某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况:
下列结论中正确的是( )
A.淀粉尚有部分未水解
B.淀粉已完全水解
C.淀粉没有水解
D.淀粉已发生水解,但不知是否完全水解
D [混合液中加入新制的Cu(OH)2,加热至沸腾,有红色沉淀生成,说明淀粉已经水解;另取混合液加入碘水,由于混合液中含过量的NaOH溶液,I2与碱反应导致无法判断是否水解完全。
]
3.(2019·辽宁抚顺模拟)有关蛋白质的叙述正确的是( )
A.蛋白质溶液中,加入浓的硫酸铵溶液有沉淀析出,加水后沉淀不溶解
B.蛋白质属于天然高分子化合物
C.蛋白质的分子能透过半透膜
D.蛋白质跟浓盐酸作用时呈黄色
答案 B
4.油脂是高级脂肪酸甘油酯,在工业上用途广泛。
(1)以硬脂酸甘油酯为例写出油脂的皂化反应的化学方程式:
。
(2)从皂化反应后的溶液中提取肥皂和甘油的过程如下:
加入食盐颗粒后,液体表面析出白色固体,则食盐的作用是降低高级脂肪酸钠盐的溶解度。
官能团与有机物性质总结
官能团
代表物
典型化学反应
碳碳双键
乙烯
(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
苯
(1)取代反应:
①在Fe粉催化下与液溴反应;②在浓硫酸催化下与浓硝酸反应
(2)加成反应:
在一定条件下与H2反应生成环己烷
注意:
与溴水、酸性高锰酸钾溶液都不反应
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—
乙酸乙酯
水解反应:
酸性或碱性条件
①醛基—CHO
②羟基—OH
葡萄糖
与新制Cu(OH)2悬浊液加热产生红色沉淀
题组一 官能团与有机物性质的相互判断
1.(2018·河南新乡二模)增塑剂DCHP可由环己醇制得。
环己醇和DCHP的结构简式如图所示,下列说法正确的是( )
A.DCHP的分子式为C20H14O4
B.环己醇和DCHP的二氯代物均有4种
C.1molDCHP水解时消耗2molNaOH
D.环己醇分子中的所有碳原子可能共平面
答案 C
2.异丁香酚可作为合成香料的原料,其结构简式如下图所示。
下列有关叙述正确的是( )
A.异丁香酚属于芳香族化合物,分子式为C10H14O2
B.该物质能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.1mol该物质与足量H2发生加成反应,最多可消耗1molH2
D.分子中所有原子有可能在同一平面上
答案 B
题组二 官能团的性质在物质分离、提纯和鉴别中的作用
3.(2019·陕西延安联考)除去括号内杂质所用试剂和方法,正确的是( )
选项
物质
所用试剂
方法
A
乙醇(乙酸)
氢氧化钠溶液
分液
B
乙烷(乙烯)
酸性高锰酸钾溶液
洗气
C
乙酸乙酯(乙酸)
饱和碳酸钠溶液
蒸馏
D
乙醇(水)
生石灰
蒸馏
D [A项应采取蒸馏的方法;B项,应通入溴水中;C项,应采取分液的方法。
]
4.(2019·四川成都检测)只用一种试剂就可鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液、乙醇溶液,这种试剂是( )
A.NaOH溶液 B.新制Cu(OH)2悬浊液
C.石蕊溶液 D.Na2CO3溶液
B [A项,葡萄糖溶液、乙醇与NaOH溶液混合无现象,乙酸与NaOH反应也无现象,不能鉴别;B项,加入新制Cu(OH)2悬浊液(可加热),现象为蓝色溶液、红色沉淀、无现象,可鉴别;C项,石蕊不能鉴别葡萄糖溶液、乙醇溶液;D项,碳酸钠溶液不能鉴别葡萄糖溶液、乙醇溶液。
]
依据官能团的特性鉴别有机物的试剂及现象总结
物质
试剂与方法
现象
饱和烃与
不饱和烃
加入溴水或酸性KMnO4溶液
褪色的是不饱和烃
羧酸
加入新制Cu(OH)2悬浊液
蓝色絮状沉淀溶解
NaHCO3溶液
产生无色气泡
葡萄糖
加入银氨溶液,水浴加热
产生光亮银镜
加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热至沸腾
产生红色沉淀
淀粉
加碘水
显蓝色
蛋白质
加浓硝酸微热
显黄色
灼烧
烧焦羽毛气味
1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”。
(1)(2018·北京卷,8A)硬脂酸与乙醇的酯化反应:
C17H35COOH+C2H
OH
C17H35COOC2H5+H
O( × )
(2)(2018·天津卷,1A)四千余年前用谷物酿造出酒和酯,酿造过程中只发生水解反应( × )
(3)(2016·全国卷Ⅲ,8C)乙醇室温下在水中的溶解度大于溴乙烷( √ )
(4)(2016·全国卷Ⅲ,8D)乙酸与甲酸甲酯互为同分异构体( √ )
2.(多选)(2018·全国卷Ⅰ)下列说法错误的是( )
A.蔗糖、果糖和麦芽糖均为双糖
B.酶是一类具有高选择催化性能的蛋白质
C.植物油含不饱和脂肪酸酯,能使Br2/CCl4褪色
D.淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖
AB [A.蔗糖和麦芽糖均为双糖,果糖为单糖,故A错误;B.绝大多数酶是蛋白质,少数具有生物催化功能的分子不是蛋白质,如复合酶,故B错误;C.植物油为液态油脂,分子的烃基中含不饱和碳碳双键,这种脂肪酸酯,能使Br2/CCl4褪色,发生加成反应,故C正确;D.淀粉和纤维素为多糖,一定条件下水解的最终产物均为葡萄糖,故D正确。
]
3.(2018·海南卷,11)实验室常用乙酸与过量的乙醇在浓硫酸催化下合成乙酸乙酯。
下列说法正确的是( )
A.该反应的类型为加成反应
B.乙酸乙酯的同分异构体共有三种
C.可用饱和的碳酸氢钠溶液鉴定体系中是否有未反应的乙酸
D.该反应为可逆反应,加大乙醇的量可提高乙酸的转化率
D [A.酯化反应是取代反应,而不是加成反应,故A错误;B.乙酸乙酯作为酯同分异构体共有三种,还有类别异构,故B错误;C.与饱和的碳酸氢钠溶液产生气体的可能是乙酸,也可能是硫酸,所以不能用饱和的碳酸氢钠溶液鉴定体系中是否有未反应的乙酸,故C错误;D.酯化反应是可逆反应,加大乙醇的量促进平衡向乙酸乙酯生成方向移动,可提高乙酸的转化率,故D正确。
]
4.(2018·全国卷Ⅰ)在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是( )
D [A.乙酸乙酯的制备是乙醇浓硫酸和乙酸混合溶液加热生成的,选择试管中加热,故A不选;B.生成的乙酸乙酯混有乙酸、乙醇,通过饱和碳酸钠溶液吸收乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯溶解度,防止倒吸导气管不能深入溶液,故B不选;C.饱和碳酸钠溶液吸收静置后,利用分液的方法分离,故C不选;D.图中是利用蒸发皿加热蒸发溶液得到溶质晶体的方法,在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,操作未涉及,故D选。
]
5.(2015·山东卷,9)分枝酸可用于生化研究,其结构简式如图,下列关于分枝酸的叙述正确的是( )
A.分子中含有2种官能团
B.可与乙醇、乙酸反应,且反应类型相同
C.1mol分枝酸最多可与3molNaOH发生中和反应
D.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同
B [A项,分子中含有羧基、碳碳双键、羟基、醚键共4种官能团,错误;B项,分枝酸分子中含有的羧基、羟基可分别与乙醇、乙酸发生取代反应,正确;C项,只有羧基可与NaOH反应,故1mol分枝酸最多可与2molNaOH发生中和反应,错误;D项,使溴的四氯化碳溶液褪色是因为碳碳双键与Br2发生了加成反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色是因为发生了氧化反应,错误。
]
课时作业(三十七) 乙醇和乙酸 基本营养物质
1.(2019·甘肃兰州一诊)下列有关有机物的说法错误的是( )
A.溴水能鉴别苯、乙醇溶液和四氯化碳
B.甲烷和苯均可在光照的条件下与氯气发生取代反应
C.分子式为C5H12O且能与金属钠反应产生气体的有机物,其同分异构体共有8种
D.蛋白质、油脂、淀粉均可在一定条件下发生水解反应
答案 B
2.某羧酸酯的分子式为C18H26O5,1mol该酯完全水解可得到1mol羧酸和2mol乙醇,该羧酸的分子式为( )
A.C14H18O5 B.C14H16O4
C.C16H22O5 D.C16H20O5
A [1mol分子式为C18H26O5的羧酸酯完全水解可得到1mol羧酸和2mol乙醇,说明该羧酸酯分子中含有2个酯基,则C18H26O5+2H2O―→羧酸+2C2H6O,由质量守恒可知该羧酸的分子式为C14H18O5,A项正确。
]
3.(2018·河南安阳二模)已知:
三元轴烯
(a)、四元轴烯
(b)、五元轴烯
(c)的最简式都与苯相同,下列说法不正确的是( )
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