苏教版高中化学必修二有机化合物知识点与练习题.docx
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苏教版高中化学必修二有机化合物知识点与练习题
第三章有机化合物知识点
绝大多数含碳的化合物称为有机化合物,简称有机物。
像CO、CO2、碳酸、碳酸盐、金属碳化物等少数化合物,它们属于无机化合物。
一、烃
1、烃的定义:
仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物,也称为烃。
2、甲烷、乙烯和苯的性质比较:
有机物
烷烃
烯烃
苯
通式
CnH2n+2
CnH2n
——
代表物
甲烷(CH4)
乙烯(C2H4)
苯(C6H6)
结构简式
CH4
CH2=CH2
或
(官能团)
结构特点
单键,链状,饱和烃
双键,链状,不饱和烃(证明:
加成、加聚反应)
一种介于单键和双键之间的独特的键(证明:
邻二位取代物只有一种),环状
空间结构
正四面体(证明:
其二氯取代物只有一种结构)
六原子共平面
平面正六边形
物理性质
无色无味的气体,比空气轻,难溶于水
无色稍有气味的气体,比空气略轻,难溶于水
无色有特殊气味的液体,密度比水小,难溶于水
用途
优良燃料,化工原料
石化工业原料,植物生长调节剂,催熟剂
有机溶剂,化工原料
3、烃类有机物化学性质
有机物
主要化学性质
甲烷
1、甲烷不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色,与强酸、强碱也不反应,性质比较稳定。
2、氧化反应(燃烧)注:
可燃性气体点燃之前一定要验纯
CH4+2O2
CO2+2H2O(淡蓝色火焰)
3、取代反应(条件:
光;气态卤素单质;以下四反应同时进行,产物有5种)
CH4+Cl2
CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2
CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2
CHCl3+HClCHCl3+Cl2
CCl4+HCl
注意事项:
①甲烷与氯气在光照下发生取代反应,甲烷分子里的四个氢原子逐步被氯原子取代;
②反应能生成五种产物,四种有机取代产物都不溶于水,常温下,一氯甲烷是气体,其他是液体,三氯甲烷称氯仿,四氯甲烷可作灭火剂;产物中HCl气体产量最多;③取代关系:
1H~~Cl2;
④烷烃取代反应是连锁反应,产物复杂,多种取代物同时存在。
4、高温分解:
乙烯
1.氧化反应
I.燃烧
C2H4+3O2
2CO2+2H2O(火焰明亮,伴有黑烟)
II.能被酸性KMnO4溶液氧化为CO2,使酸性KMnO4溶液褪色。
2.加成反应
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:
一氯乙烷的简称)
CH2=CH2+H2O
CH3CH2OH(工业制乙醇)
3.加聚反应nCH2=CH2
(聚乙烯)
注意:
①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。
②常用溴水或溴的四氯化碳溶液来除去烷烃中的烯烃,但是不能用酸性KMnO4溶液,因为会有二氧化碳生成引入新的杂质。
苯
难氧化
易取代
难加成
1.不能使酸性高锰酸钾褪色,也不能是溴水发生化学反应褪色,说明苯的化学性质比较稳定。
但可以通过萃取作用使溴水颜色变浅,液体分层,上层呈橙红色。
2.氧化反应(燃烧)
2C6H6+15O2
12CO2+6H2O(现象:
火焰明亮,伴有浓烟,说明含碳量高)
3.取代反应
(1)苯的溴代:
(只发生单取代反应,取代一个H)
①反应条件:
液溴(纯溴);FeBr3、FeCl3或铁单质做催化剂
②反应物必须是液溴,不能是溴水。
(溴水则萃取,不发生化学反应)
③溴苯是一种无色油状液体,密度比水大,难溶于水
④溴苯中溶解了溴时显褐色,用氢氧化钠溶液除去溴,操作方法为分液。
(2)苯的硝化:
①反应条件:
加热(水浴加热)、浓硫酸(作用:
催化剂、吸水剂)
②浓硫酸和浓硝酸的混合:
将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢倒入浓硝酸中,边加边搅拌
③硝基苯是一种无色油状液体,有苦杏仁气味,有毒,密度比水大,难溶于水。
④硝基苯中溶解了硝酸时显黄色,用氢氧化钠溶液除去硝酸,操作方法为分液。
(3)加成反应(苯具有不饱和性,在一定条件下能和氢气发生加成反应)
(一个苯环,加成消耗3个H2,生成环己烷)
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
同素异形体
同位素
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
分子式相同而结构式不同的化合物的互称
由同种元素组成的不同单质的互称
质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子的互称
分子式
不同
相同
元素符号表示相同,分子式可不同
——
结构
相似
不同
不同
——
研究对象
化合物(主要为有机物)
化合物(主要为有机物)
单质
原子
常考实例
①不同碳原子数烷烃
②CH3OH与C2H5OH
①正丁烷与异丁烷②正戊烷、异戊烷、新戊烷
①O2与O3
②红磷与白磷
③金刚石、石墨
①1H(H)与2H(D)
②35Cl与37Cl
③16O与18O
二、烃的衍生物
1、乙醇和乙酸的性质比较
代表物
乙醇
乙醛
乙酸
结构简式
CH3CH2OH或C2H5OH
CH3CHO
CH3COOH
官能团
羟基:
-OH
醛基:
-CHO
羧基:
-COOH
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)
有刺激性气味
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。
用途
作燃料、饮料、化工原料;质量分数为75%的乙醇溶液用于医疗消毒剂
——
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
2、乙醇和乙酸的主要化学性质
有机物
主要化学性质
乙醇
1.与Na的反应(反应类型:
取代反应或置换反应)
2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑(现象:
沉,不熔,表面有气泡)
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:
①乙醇分子羟基中的氢原子没有水分子中的氢原子活泼;②1mol乙醇与足量Na反应产生H2,证明乙醇分子中有一个氢原子与其他的氢原子不同;
③2—HO~~~~H2,两个羟基对应一个H2;④单纯的—OH可与Na反应,但不能与NaHCO3发生反应。
2.氧化反应
(1)燃烧(淡蓝色火焰,放出大量的热)
CH3CH2OH+3O2
2CO2+3H2O可作燃料,乙醇汽油
(2)在铜或银催化条件下:
可以被O2氧化成乙醛(CH3CHO)
2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O(总反应)
现象:
红亮的铜丝在酒精灯上加热后变为黑色,将黑色的氧化铜伸入乙醇中又变为红色;并且可以闻到有刺激性气味气体产生(乙醛)
①反应断键情况:
②Cu或Ag,作催化剂,反应前后质量保持不变。
(3)乙醇可以使紫红色的酸性高锰酸钾溶液褪色,与之相似的物质有乙烯;
可以使橙色的重铬酸钾溶液变为绿色,该反应可用于检验酒后驾驶。
总结:
燃烧反应时的断键位置:
全断
与钠反应时的断键位置:
①
在铜催化氧化时的断键位置:
①、③
(4)检验乙醇中是否含有水,用无水硫酸铜;除去乙醇中的水得到无水乙醇,加生石灰,蒸馏。
乙酸
1.具有酸的通性:
CH3COOH
CH3COO-+H+(一元弱酸)
①可使酸碱指示剂变色,如使紫色石蕊试液变红(变色是反应生成了有色物质);
②与活泼金属(金属性H之前),碱(Cu(OH)2),弱酸盐反应,如CaCO3、Na2CO3
③酸性比较:
CH3COOH>H2CO3
2CH3COOH+CaCO3―→2(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O(强酸制弱酸)
2.酯化反应(实质:
酸去羟基,醇去氢——同位素标记法)
CH3COOH+HO-C2H5
CH3COOC2H5+H2O
反应类型:
酯化反应,属于取代反应;是可逆反应
反应有一定限度,乙酸乙酯产率不可能达到100%
(1)试管a中药品加入顺序是:
乙醇3mL、浓硫酸(催化剂、吸水剂)、乙酸各2mL
(2)为了防止试管a中的液体发生暴沸,加热前应采取的措施是:
加碎瓷片(或沸石)
(3)实验中加热试管a的目的是:
①加快反应速率②蒸出乙酸乙酯,提高产率
(4)长导管的作用是:
导气,冷凝回流;不伸入饱和碳酸钠溶液中:
防止倒吸
(5)试管b中加有饱和Na2CO3溶液,其作用是(3点):
①中和乙酸,②溶解乙醇,③降低乙酸乙酯的溶解度,利于分层
(6)反应结束后,振荡试管b,静置。
观察到的现象是:
饱和碳酸钠溶液上面有油状液滴生成,且能闻到香味。
三、烷烃
1、烷烃的概念:
碳原子间都以碳碳单键结合成链状,剩余价键均与氢原子结合,使每个碳原子的化合价都达到“饱和”的饱和链烃,或称烷烃。
呈锯齿状。
2、烷烃物理性质:
状态:
一般情况下,1-4个碳原子烷烃为气态,5-16个碳原子为液态,16个碳原子以上为固态。
溶解性:
烷烃都难溶于水,易溶于有机溶剂。
熔沸点:
随着碳原子数的递增,熔沸点逐渐逐渐升高;相同碳原子数时,支链越多,熔沸点越低。
密度:
随着碳原子数的递增,密度逐渐增大,但都比水的密度小。
3、烷烃的化学性质
①一般比较稳定,在通常情况下跟酸、碱和高锰酸钾等都不反应。
②氧化反应:
在点燃条件下,烷烃能燃烧;③取代反应(烷烃特征反应):
在光照条件下能跟卤素发生取代反应。
一、选择题
1.下列生活中的化学小实验不合理的是( )
A.用灼烧并闻气味的方法区分化纤织物与纯毛织物
B.用食用醋除去热水瓶中积存的水垢
C.用纯碱溶液洗涤沾有油污的器具
D.用米汤检验加碘盐中的碘酸钾
2.下列关于有机物分子结构说法不正确的是( )
A.苯的邻位二溴代物只有一种能证明苯分子中不存在碳碳单、双键交替的排布
B.乙烯容易与溴水发生加成反应,且1mol乙烯完全加成消耗1mol溴单质能证明乙烯分子里含有一个碳碳双键
C.甲烷的一氯代物只有一种可证明甲烷为正四面体结构
D.1mol乙醇与足量的钠反应生成mol氢气,可证明乙醇分子中只有一个羟基
3.下列叙述错误的是( )
A.乙烯和苯都能使溴水褪色,褪色的原因相同
B.淀粉、油脂、蛋白质都能水解,但水解产物不同
C.煤油可由石油分馏获得,可用作燃料和保存少量金属钠
D.乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应,乙酸乙酯中的少量乙酸可用饱和Na2CO3
溶液除去
4.生活中常遇到一些涉及化学知识的问题,下列叙述正确的是( )
A.某品牌八宝粥不含糖类,糖尿病患者可放心食用
B.人体内不含水解纤维素的酶,故纤维素在人体内无任何作用
C.糯米中的淀粉一经水解,就酿成了酒
D.天然皮革常用于制衣、制鞋、制胶,实际上它是凝固和变性的蛋白质
5.据《自然》杂志报道,在300℃~400℃的高温下,将砂糖(主要成分为蔗糖)等碳水
化合物用加热的方法使其形成焦糖与碳之间“半成品碳”状态,再放进硫酸溶液中高温
加热,生成了一种叫“焦糖烯”的物质,其分子式为C36H50O25。
下列有关说法正确的是( )
A.“半成品碳”是碳元素的一种新单质
B.蔗糖溶液与新制的氢氧化铜悬浊液混合加热有砖红色沉淀生成
C.焦糖烯与乙烯互为同系物
D.“焦糖烯”可与溴的四氯化碳溶液发生加成反应
6.能一次鉴别CH3COOH、C2H5OH、
、
种物质的试纸或试剂是( )
A.H2OB.Na2CO3溶液
C.pH试纸D.石蕊试纸
7.下列反应属于加成反应的是( )
A.2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑
D.CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O
8.为提纯下列物质(括号内的物质为杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是
( )
A
B
C
D
被提纯物质
酒精(水)
乙醇(乙酸)
乙烷(乙烯)
溴苯(溴)
除杂试剂
生石灰
氢氧化钠溶液
酸性高锰酸钾溶液
KI溶液
分离方法
蒸馏
分液
洗气
分液
9.向盛有乙醇的烧杯中投入一小块金属钠,可以观察到的现象是( )
A.钠块浮在乙醇液面上
B.钠块熔成小球
C.钠块与乙醇反应发出“嘶嘶”的声音
D.钠块表面有气泡产生
10.下列有机物不能由CH2===CH2通过加成反应制取的是( )
A.CH3CH2ClB.CH2Cl—CH2Cl
C.CH3—CH2OHD.CH3—COOH
11.下列关于苯的叙述正确的是( )
A.苯的分子式为C6H6,它不能使酸性KMnO4溶液褪色,属于饱和烃
B.从苯的凯库勒式()看,苯分子中含有碳碳双键,应属于烯烃
C.在催化剂作用下,苯与液溴反应生成溴苯,发生了加成反应
D.苯分子为平面正六边形结构,6个碳原子之间的价键完全相同
12.标准状况下将35mL气态烷烃完全燃烧,恢复到原来状况下,得到二氧化碳气体140mL,则该烃的分子式为( )
A.C5H12B.C4H10C.C3H6D.C3H8
13.使1mol乙烯与氯气完全发生加成反应,然后使该加成反应的产物与氯气在光照条
件下发生完全取代反应,则两个过程中消耗氯气的总物质的量是( )
A.3molB.4molC.5molD.6mol
二、非选择题
14.(10分)某兴趣小组利用如图装置,将不同浓度的硫酸与3mL无水乙醇和2mL冰
醋酸混合,分别进行制取乙酸乙酯的研究。
(1)仪器B的名称__________,其作用是________。
(2)兴趣小组记录的实验现象和结果如下表:
组
序
号
催化剂
反应现象
C中饱和碳
酸钠溶液中
酯层高度
①
2mL98%
浓硫酸
20秒时溶液出现棕色,随反应进行,溶液颜色逐步加深,最后成黑色;酯层无气泡
cm
②
2mL
14mol·L-1
硫酸
反应后溶液呈浅棕色;酯层与饱和碳酸钠溶液界面清晰,没有气泡
cm
③
2mL
10mol·L-1
硫酸
反应后溶液呈无色;酯层与饱和碳酸钠溶液界面清晰,没有气泡
cm
④
2mL
7mol·L-1
硫酸
反应后溶液呈无色;酯层与饱和碳酸钠界面有气泡
cm
Ⅰ.第①组实验中,试管内溶液颜色随反应进行逐渐加深,最后变成黑色的原因是:
________________________________________________________________________。
若同时有刺激性气味的气体产生,则可能发生的化学反应方程式是:
________________________________________________________________________。
Ⅱ.试管C的酯层中没有乙酸的实验组是(填组序号)________;从实验结果分析,选用催化剂的最佳浓度是
________________________________________________________________________。
Ⅲ.由实验结果可知,盐酸__________(填“能”或“不能”)作酯化反应的催化剂,其原
因是______________________________________________________________。
15.(9分)已知A是一种分子量为28的气态烃,现以A为主要原料合成一种具有果香味的物质E,其合成路线如下图所示。
请回答下列问题:
(1)写出A的结构简式________________。
(2)B、D分子中的官能团名称分别是__________、______________。
(3)物质B可以被直接氧化为D,需要加入的试剂是
________________________________________________________________________。
(4)写出下列反应的化学方程式:
①________________________________________________________________________;
反应类型:
____________。
④________________________________________________________________________。
反应类型:
______________。
16.(10分)分子式为C2H6O的化合物A具有如下性质:
A+Na―→慢慢产生气泡
A+CH3COOH
有香味的产物
(1)根据上述信息,对该化合物可作出的判断是
________________________________________________________________________。
A.一定含有—OH
B.一定含有—COOH
C.A为乙醇
D.A为乙酸
(2)含A的体积分数为75%的水溶液可以用作
________________________________________________________________________。
(3)A与钠反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(4)化合物A和CH3COOH反应生成的有香味的产物的结构简式为______________。
(5)A可由含淀粉[(C6H10O5)n]的农产品如玉米、小麦、薯类等经发酵、蒸馏而得。
请写出淀粉水解的化学方程式:
________________________________________________________________________。
17.(16分)乙醇分子中化学键如下:
(1)与金属钠反应时,键________断裂。
(2)催化氧化为醛时,键________断裂。
(3)写出乙醇和金属镁反应的化学方程式
________________________________________________________________________。
18.(8分)俄罗斯紧急情况部新闻局2008年3月20日通报,麦克罗沃州煤矿瓦斯爆炸事件已导致102人死亡,8人生死不明,另外93人获救。
根据以上信息回答下列问题:
(1)写出瓦斯爆炸的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)可燃性气体的爆炸都有一个爆炸极限,所谓爆炸极限是指可燃气体(或蒸气或粉尘等)
与空气混合后,遇火产生爆炸的最高或最低浓度(通常以体积百分数表示)。
下表是甲烷
在空气和纯氧气中的爆炸极限。
甲烷的爆炸极限
空气中
纯氧气中
%~15%
%~60%
下面是瓦斯和空气组成的混合气体中瓦斯的体积含量,从是否能够爆炸方面考虑,不安
全的是( )
A.3%B.10%C.30%D.60%
(3)请分析人为什么在瓦斯爆炸的矿中会窒息死亡:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)由矿井中的瓦斯爆炸,根据你的化学实验经验,你可以得出什么启示?
(提示:
对可燃性气体的加热、点燃操作应该注意的问题)
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
19.(9分)已知下列数据:
物质
熔点(℃)
沸点(℃)
密度(g·cm-3)
乙醇
-
乙酸
乙酸乙酯
-
浓硫酸(98%)
—
学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①在30mL的大试管A中按体积比1∶4∶4的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液;
②按下图连接好装置(装置气密性良好),用小火均匀地加热装有混合溶液的大试管5~10
min;
③待试管B收集到一定量的产物后停止加热,撤去试管B并用力振荡,然后静置待分层;
④分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。
请根据题目要求回答下列问题:
(1)配制该混合溶液的主要操作步骤为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
写出制取乙酸乙酯的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是(填字
母)________________________________________________________________________。
A.中和乙酸和乙醇
B.中和乙酸并吸收部分乙醇
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出
D.加速酯的生成,提高其产率
(3)步骤②中需要小火均匀加热操作,其主要理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)分离出乙酸乙酯后,为了干燥乙酸乙酯可选用的干燥剂为(填字母)______。
A.P2O5B.无水Na2SO4
C.碱石灰D.NaOH固体
第三章 有机化合物
1.D [碘单质遇淀粉变蓝,碘酸钾中碘不是以单质的形式存在。
]
2.C [苯分子中若存在碳碳单、双键交替排布的结构,其邻位二溴代物应有两种结构;乙烯与溴1∶1加
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