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小学研究课教案

发表时间:2020-11-06

高二化学复习学案:有机物研究。

一般给学生们上课之前,老师就早早地准备好了教案课件,大家静下心来写教案课件了。只有规划好教案课件计划,才能更好地安排接下来的工作!哪些范文是适合教案课件?下面是小编帮大家编辑的《高二化学复习学案:有机物研究》,欢迎您参考,希望对您有所助益!

高二化学复习学案:有机物研究

一、有机物的分离、提纯
有机物参与的化学反应,有反应难以进行到底、产物复杂、反应速率慢、经常需要催化剂等特点,有机物研究的一个前提,就是如何得到比较纯的有机物样品。
需要掌握的分离提纯方法有:
1.1蒸馏
主要针对液体混合物。蒸馏的方法,我们在九年级、高一都已经学过,适合于被分离物的热稳定性好(加热蒸馏不分解)、混合物各组分的沸点相差较大(教材上要求大于30°C)的混合物样品。
蒸馏的要点见图2。
[转载]高二化学·有机物研究步骤学案
图2、有机物分离的蒸馏装置示意图
蒸馏要点:
1)橡胶塞密闭:蒸馏烧瓶、冷凝管上端的两个橡胶塞要密闭,以免泄露。注意蒸馏烧瓶和圆底烧瓶的区别(一个有支管,一个无支管)。
2)冷凝水:下端进水,下端出水,保证冷凝管整体被充分冷却。
3)接液管:与接液的锥形瓶之间要留有缝隙,保证体系与大气相通,以免发生爆炸的危险!
4)温度计:测温点要放在蒸馏烧瓶的支管中间处,保证测温准确。九年级和高一学的蒸馏装置,可以用U型导管代替温度计,在有机物分离中温度计不可替代。
5)液体体积:蒸馏烧瓶中的液体体积,一般不超过容积的1/3。
6)沸石:蒸馏之前要在蒸馏烧瓶中放几粒沸石,以防“爆沸”。沸石就是没有上釉的陶瓷碎片,沸点上的细孔可以使液体加热时冒出气泡。
7)馏分:蒸出物叫做馏分。低于理论沸点的蒸出物叫做前馏分,高于理论沸点的蒸出物叫做后馏分。一般取与理论沸点上下1-2°C之间的馏分作为产物。
蒸馏的要点,看上去一二三四五六七,好像很多,其实都是化学常识,不难理解,也不难记住。
利用蒸馏的方法,可以将许多液体有机物提纯。但是也有例外,含水的乙醇蒸馏,只能得到含乙醇95.6%(质量分数)的液体,也叫做恒沸物。要想得到纯度99%的无水乙醇,需要用特殊的方法蒸馏。
1.2重结晶
相比较而言,重结晶就简单得多。重结晶就是将有机物固体溶解到合适的溶剂中达到饱和,改变温度,分离掉杂质的过程。
重结晶的要点:
1)溶剂的选取:选取的溶剂需要使有机物和杂质在其中的溶解度相差较大。
2)温度:有机物在此溶剂中的溶解度,随温度的变化较大,一般是加热时溶解度大,冷却时溶解度小。重结晶是物质的“热溶解、冷析出”过程。
[转载]高二化学·有机物研究步骤学案
图3、重结晶的过程示意图
最有代表性的有机物是苯酚,常温下是固体,在水中溶解度为9.3克,但是加热到65°C可以与水混溶,最适合用重结晶的方法提纯。教材上的实验用的是苯甲酸,室温的溶解度为0.17克,95°C的溶解度为6.8克,相差40倍。
1.3萃取
利用物质在两种溶剂中的溶解性差异,来转移物质的过程。
萃取的要点是:
使用的两种溶剂要不互溶:例如水和乙醇、苯和汽油、乙醇和苯、水和乙酸等等都可以互相混溶,就不可以同时用于萃取分离。
[转载]高二化学·有机物研究步骤学案
图4、萃取过程:震荡分液漏斗(左)、萃取(中)、分液(右)
重结晶和萃取都相对简单,比较容易理解,容易掌握。
1.4色谱法分离
这是大学部分的知识点,中学只作为阅读内容。
色谱法的原理就是:溶液中的各种溶质分子,通过多孔填充物质(称作“吸附剂”、“固定相”)的时候,会根据分子的大小、极性而表现出不同的速率,因此可以被分离开来。
[转载]高二化学·有机物研究步骤学案[转载]高二化学·有机物研究步骤学案
图5、色谱分离示意图图6、比比,谁快谁慢?
色谱法是比较精密的分离、提纯方法,相应的仪器叫做色谱仪,使用的吸附剂可以是碳酸钙(例如粉笔灰)、氧化铝、硅藻土、活性炭等,其中硅胶是最常见的吸附剂。
二、有机物的结构分析
以上是有机物研究的第一部分,分离提纯。
接下来的内容,依次是定量分析确定实验式、测定相对分子质量确定分子式、波谱分析确定结构式。由于篇幅所限,这三部分内容,以及实验式、分子式、化学式的区别,只得留给下一次课了。wWw.jaB88.coM

相关知识

科学家怎样研究有机物


第二单元科学家怎样研究有机物
第一课时
【教学目标】
1.知道如何确定有机物的最简式
2.了解李比希提出的基团理论,认识常见的基团以及在有机物中的性质
3.能看懂简单的核磁共振谱图及红外光谱图
4.认识手性分子
5.了解简单有机反应的反应机理
【教学重点】认识常见的基团以及在有机物中的性质
【教学难点】知道如何确定有机物的最简式
【教学课时】2课时
【教学方法】问题教学法、范例教学法、问题讨论法、自主合作探究式教学法等
【教学过程】
【引入】
人们对有机物的研究经历了“从天然的动植物中提取”,“分离出一些纯净物”、“研究有机化合物的组成、结构、性质、和应用”、“根据需要对有机物分子进行设计和合成”的发展过程。
一、有机化合物组成的研究
对于有机物的研究首先就要知道有机物的组成及结构。
1定性分析确定有机物的组成元素
(1)燃烧法
有机物完全燃烧,各元素分别转化为以下物质
C→CO2H→H2ON→N2Cl→HCl
(2)钠熔法确定有机物中是否含有氮、氯、溴、硫等元素。
有机物与Na混合熔融:N→NaCNCl→NaClBr→NaBrS→Na2S
(3)铜丝燃烧法确定有机物是否含有卤素
将一根纯铜丝加热至红色,蘸取试样,放在火焰上灼烧,若存在卤素,火焰呈绿色
2定量计算确定有机物的分子式
李比希法:利用CuO在高温下氧化有机物,生成水和二氧化碳
H→H2O高氯酸镁吸收
C→CO2碱石棉吸收
确定C、H的量。
例1实验测得某碳氢化合物A中含碳80%,含氢20%,又测得该化合物对氢气的相对密度为15。求该化合物的分子式。
C2H6
(1)最简式法
确定各元素原子个数比,求出最简式
根据有机物的M求出分子式
(2)直接计算法
直接求算出1mol有机物中各元素原子的物质的量,即可确定分子式。
补充:有机物相对分子质量的确定
1.标态密度法:
根据标准状况下气体的密度,求算该气体的相
对分子质量:M=22.4×ρ
2.相对密度法:
根据气体A相对于气体B的相对密度,求算该气
体的相对分子质量:MA=D×MB
3.混合物的平均相对分子质量:

例2某有机物A3.0g在4.48LO2中充分燃烧,产物只有CO2、CO、H2O,将产物依次通过浓硫酸、碱石灰,浓硫酸增重3.6g,碱石灰增重4.4g,求该有机物的分子式。
C3H8O
注意:某有机物燃烧产物为CO2和H2O,则需确定该有机物中是否含有O元素。
m(有机物)>m(C)+m(H)→有机物中含有氧元素
m(有机物)=m(C)+m(H)→有机物中不含氧元素
【课后练习】
1.某有机物在氧气中充分燃烧,生成等物质的量的二氧化碳和水。则该有机物的组成必须满足的条件是()
A.分子中C、H、O的个数比为1:2:3B.分子中C、H的个数比为1:2
C.该有机物的相对分子质量为14D.该分子中肯定不含氧
答案:B
2.设计实验方案区分己烷、溴乙烷、乙醇三种液态有机物。
[参考答案]分别取样加水(或溴水、碘水),溶解不分层的是乙醇;出现分层的,有机层在上的是己烷,有机层在下的是溴乙烷。
3.某同学为测定维生素C中碳、氢的质量分数,取维生素C样品研碎,称取该试样0.352g,
置于铂舟并放入燃烧管中,不断通入氧气流。用酒精喷灯持续加热样品,将生成物先后通过无水硫酸铜和碱石灰,两者分别增重0.144g和0.528g,生成物完全被吸收。试回答以下问题:
(1)维生素C中碳的质量分数是,氢的质量分数是。
(2)维生素C中是否含有氧元素?。
为什么?。
(3)如果需要你确定维生素C的分子式,你还需要哪些信息?。
[参考答案](1)40.91%4.54%(2)是因为氢、碳总质量加和小于原样品质量(3)维生素C的相对分子质量
4.某烃含氢元素的质量分数为17.2%,求此烃的实验式。又测得该烃的相对分子质量是58,求该烃的分子式。
解1:,∴该烃的实验式为C2H5。
设该烃的分子式为(C2H5)n,(2×12+1×5)n=58,解得n=2
∴该烃的分子式即为C4H10。
解2:,
∴该烃的分子式即为C4H10。
解3:
∴该烃的分子式即为C4H10。
5.室温时某气态烃10mL与过量氧气混合,点燃爆炸后恢复至室温,气体体积比点燃前减少了25mL。再把这些气体通过苛性钠溶液,气体体积又减少了30mL。试确定该烃的分子式。
6.(2005江苏理科综合315分)有机物A由碳、氢、氧三种元素组成。现取3gA与4.48L氧气(标准状况)在密闭容器中燃烧,燃烧后生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸气(假设反应物没有剩余)。将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重3.6g,碱石灰增重4.4g。回答下列问题:
(1)3gA中所含氢原子、碳原子的物质的量各是多少?
(2)通过计算确定该有机物的分子式。
[参考答案]
(1)n(H)=2n(H2O)=0.4mol(1分)
n(C)=n(CO2)+n(CO)
(2)3gA中,n(H)=0.4mol,n(C)=0.15mol,
n(O)=2n(CO2)+n(CO)+n(H2O)-2n(O2)
=2×0.1mol+0.05mol+0.2mol-2×0.2mol
=0.05mol(1分)
所以,n(C)︰n(H)︰n(O)=3︰8︰1
A的分子式为C3H8O(2分)
7.燃烧某有机物A1.50g,生成1.12L(标准状况)CO2和0.05molH2O。该有机物的蒸气对空气的相对密度是1.04,求该有机物的分子式。(根据燃烧产物求)
解:,
,
∴该有机物含氧:,
M(A)=1.04×29=30,
n(A):n(C):n(H):n(O)=0.05mol:0.05mol:0.1mol:0.05mol=1:1:2:1
∴A的分子式为CH2O
8.为了测定一种气态烃A的化学式,取一定量的A置于一密闭容器中燃烧,定性实验表明产物是CO2、CO和水蒸气。学生甲、乙设计了两个方案,均认为根据自己的方案能求出A的最简式。他们测得的有关数据如下(箭头表示气流的方向,实验前系统内的空气已排尽):
试回答:
(1)根据两方案,你认为能否求出A的最简式?
(2)请根据你选择的方案,通过计算求出A的最简式。
(3)若要确定A的分子式,是否需要测定其他数据?说明其原因。
[参考答案](1)甲方案能求出A的最简式(2)CH4(3)不需要,因最简式中H的含量已达到最大,最简式就是A的分子式。

第二单元科学家怎样研究有机物
第二课时
二有机物结构的研究
在有机物分子中,原子主要通过共价建结合在一起。分子中的原子之间可能存在多种结合方式或连接顺序,原子之间结合方式或连接顺序的不同导致了所形成物质在性质上的差异,因此,分子式相同的物质,其结构可能不同,性质也可能不同。
1有机物中的基团
有机物中的基团具有不同的结构和性质,它们是不带电的。
李比希最早提出基团的概念:P8
例如:—COOH具有酸性
-NH2具有碱性
有机物的性质可以看作是各种基团性质的加和。
2有机物中基团种类的确定——红外光谱法
红外光谱是利用有机物分子中不同基团的特征吸收频率不同,测试并记录有机物对一定波长范围的红外光谱吸收情况。它可以初步判断该有机物中含有那些基团。
例如下图是乙醇的红外光谱图:
3核磁共振谱图——确定有机物的结构
在核磁共振分析中,最常见的是对有机化合物的1H核磁共振谱(1H-NMR)进行分析。有机物分子中的H原子核所处的化学环境(附近的基团)不同,表现出的核磁性就不同,代表核磁特性的峰在核磁共振谱图中横坐标(化学位移)的位置也就不同。
例如:分子式为C2H6O的两种有机物1H的核磁共振谱图(教材P9)
分析:乙醇的结构简式为CH3CH2OH,乙醇分子中存在三种不同位置的H原子
因此,在核磁共振谱图中就会出现三个峰,峰的高度与H原子的个数成正比。
甲醚的结构为:
其中6个H都处于同一位置,因此在核磁共振谱图上只出现一个峰。
例1已知某有机物的分子式为C4H10,其核磁共振谱图如下所示,请写出它的结构式
例2已知某有机物的分子式为C3H6O,其核磁共振谱图如下所示,请写出它的结构式
用质谱法还可以测定有机物的相对分子质量。
3手性分子
(1)手性分子
如果一对分子,它们的组成和原子的排列方式完全相同,但如同左手和右手一样互为镜像,在三维空间里不能重叠,这对分子互称为手性异构体。有手性异构体的分子称为手性分子。(分子内能找到对称轴或对称中心的分子为非手性的)
(2)手性碳原子——连接四个不同的原子或基团的碳原子
当四个不同的原子或基团连接在碳原子上时,形成的化合物存在手性异构体。
【课后练习】
1.0.60g某饱和一元醇A,与足量的金属钠反应,生成氢气112mL(标准状况)。求该一元醇的分子式。将该一元醇进行1H核磁共振分析,其1H-NMR谱图如下,写出A的结构式。
解:设饱和一元醇A的分子式为CnH2n+1OH,则有:
CnH2n+1OH+Na→CnH2n+1ONa+H2↑
(14n+18)g11200mL
0.60g112mL
得n=3∴A的分子式为C3H7OH。
从A的1H核磁共振谱图分析知其有四种氢,可知其结构为CH3CH2CH2OH。
2.图1和图2是A、B两种物质的核磁共振氢谱。已知A、B两种物质都是烃类,都含有6个氢原子。请根据图1和图2两种物质的核磁共振氢谱谱图选择出可能属于图1和图2的两种物质是()
A.A是C3H6;B是C6H6B.A是C2H6;B是C3H6
C.A是C2H6;B是C6H6D.A是C3H6;B是C2H6
[参考答案]B。根据峰的数目为分子中等效氢的种类:A只有一种氢,B有三种氢。
3.未知物A的实验式和分子式都是C2H6O。A的红外光谱图如图(a),未知物A的核磁共振氢谱有三个峰图(b),峰面积之比是1:2:3,未知物A的结构简式为。
[参考答案]CH3-CH2-OH
4.某有机物的蒸气密度是相同状况下甲烷密度的3.625倍。把1.16g该有机物在氧气中充分燃烧,将生成的气体混合物通过足量碱石灰,碱石灰增重3.72g,又知生成H2O和CO2的物质的量比为1:1,试求此有机物的分子式。红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中含有碳碳双键和羟基(结构不稳定),试确定它的结构简式。
解:M(有机物)=3.625×16=58,
18gmol-1×n+44gmol-1×n=3.72g,n=n(CO2)=n(H2O)=0.06mol

,
∴该有机物含氧:,
n(有机物):n(C):n(H):n(O)=0.02mol:0.06mol:0.12mol:0.02mol=1:3:6:1
∴有机物的分子式为C3H6O,依题意,其结构简式为CH2=CH-CH2OH
三有机化学反应的研究
1烷烃与卤素单质的光取代反应机理(自由基反应)
反应方程式:CH4+Cl2CH3Cl+HCl
CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl
CHCl3+Cl2CCl4+HCl
反应机理:Cl2Cl+Cl
CH4+ClCH3+HCl
CH3+Cl2CH3Cl+Cl
Cl+CH3ClClCH2+HCl
……
2酯化反应及酯类水解反应的反应机理
问题解决:我们知道乙酸和乙醇在浓硫酸作用下,能够生成酯,下面是该反应的化学方程式:
酸脱羟基,醇脱氢
【课后练习】
1.向的平衡体系中加入H218O,过一段时间后18O是()A.只存在于乙酸分子中B.只存在于乙醇分子中
C.乙酸和乙酸乙酯分子中D.乙醇、乙酸和乙酸乙酯分子中
[参考答案]A
2.根据以下叙述,回答1~2小题。
1995年诺贝尔化学奖授予致力于研究臭氧层被破坏问题的三位环境化学家。大气中的臭氧层可滤除大量的紫外光,保护地球上的生物。氟利昂(如CCl2F2可在光的作用下分解,产生Cl原子,Cl原子会对臭氧层产生长久的破坏作用(臭氧的分子式为O3)。有关反应为:
(1)在上述臭氧变成氧气的反应过程中,Cl是()
A.反应物B.生成物C.中间产物D.催化剂
(2)O3和O2是()
A.同分异构体B.同系物C.氧的同素异形体D.氧的同位素
[参考答案](1)D(2)C
3.设计实验从淀粉合成乙酸乙酯,写出所涉及的化学方程式。
[参考答案]
①(C6H10O5)n(淀粉)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖)
②C6H12O6(葡萄糖)2C2H5OH+2CO2
③C2H5OH+O2CH3CHO+H2O
④CH3CHO+O2CH3COOH
⑤CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
4.在有机反应中,反应物相同而条件不同,可得到不同的主产物。下式中R代表烃基,副产物均已略去。
请写出实现下列转变的各步反应的化学方程式,特别注意要写明反应条件。
(1)由CH3CH2CH2CH2Br分两步转变为CH3CH2CHBrCH3
(2)由(CH3)2CHCH=CH2分两步转变为(CH3)2CHCH2CH2OH
[参考答案]

第二单元科学家怎样研究有机物


第二单元科学家怎样研究有机物
第一课时
【教学目标】
1.知道如何确定有机物的最简式
2.了解李比希提出的基团理论,认识常见的基团以及在有机物中的性质
3.能看懂简单的核磁共振谱图及红外光谱图
4.认识手性分子
5.了解简单有机反应的反应机理
【教学重点】认识常见的基团以及在有机物中的性质

【教学难点】知道如何确定有机物的最简式

【教学课时】2课时
【教学方法】问题教学法、范例教学法、问题讨论法、自主合作探究式教学法等
【教学过程】

【引入】
人们对有机物的研究经历了“从天然的动植物中提取”,“分离出一些纯净物”、“研究有机化合物的组成、结构、性质、和应用”、“根据需要对有机物分子进行设计和合成”的发展过程。
一、有机化合物组成的研究
对于有机物的研究首先就要知道有机物的组成及结构。
1定性分析确定有机物的组成元素
(1)燃烧法
有机物完全燃烧,各元素分别转化为以下物质
C→CO2H→H2ON→N2Cl→HCl
(2)钠熔法确定有机物中是否含有氮、氯、溴、硫等元素。
有机物与Na混合熔融:N→NaCNCl→NaClBr→NaBrS→Na2S
(3)铜丝燃烧法确定有机物是否含有卤素
将一根纯铜丝加热至红色,蘸取试样,放在火焰上灼烧,若存在卤素,火焰呈绿色
2定量计算确定有机物的分子式
李比希法:利用CuO在高温下氧化有机物,生成水和二氧化碳
H→H2O高氯酸镁吸收
C→CO2碱石棉吸收
确定C、H的量。
例1实验测得某碳氢化合物A中含碳80%,含氢20%,又测得该化合物对氢气的相对密度为15。求该化合物的分子式。
C2H6

(1)最简式法
确定各元素原子个数比,求出最简式

根据有机物的M求出分子式

(2)直接计算法
直接求算出1mol有机物中各元素原子的物质的量,即可确定分子式。

补充:有机物相对分子质量的确定
1.标态密度法:
根据标准状况下气体的密度,求算该气体的相
对分子质量:M=22.4×ρ
2.相对密度法:
根据气体A相对于气体B的相对密度,求算该气
体的相对分子质量:MA=D×MB
3.混合物的平均相对分子质量:

例2某有机物A3.0g在4.48LO2中充分燃烧,产物只有CO2、CO、H2O,将产物依次通过浓硫酸、碱石灰,浓硫酸增重3.6g,碱石灰增重4.4g,求该有机物的分子式。
C3H8O

注意:某有机物燃烧产物为CO2和H2O,则需确定该有机物中是否含有O元素。
m(有机物)>m(C)+m(H)→有机物中含有氧元素
m(有机物)=m(C)+m(H)→有机物中不含氧元素
【课后练习】
1.某有机物在氧气中充分燃烧,生成等物质的量的二氧化碳和水。则该有机物的组成必须满足的条件是()
A.分子中C、H、O的个数比为1:2:3B.分子中C、H的个数比为1:2
C.该有机物的相对分子质量为14D.该分子中肯定不含氧
答案:B
2.设计实验方案区分己烷、溴乙烷、乙醇三种液态有机物。
[参考答案]分别取样加水(或溴水、碘水),溶解不分层的是乙醇;出现分层的,有机层在上的是己烷,有机层在下的是溴乙烷。
3.某同学为测定维生素C中碳、氢的质量分数,取维生素C样品研碎,称取该试样0.352g,
置于铂舟并放入燃烧管中,不断通入氧气流。用酒精喷灯持续加热样品,将生成物先后通过无水硫酸铜和碱石灰,两者分别增重0.144g和0.528g,生成物完全被吸收。试回答以下问题:
(1)维生素C中碳的质量分数是,氢的质量分数是。
(2)维生素C中是否含有氧元素?。
为什么?。
(3)如果需要你确定维生素C的分子式,你还需要哪些信息?。
[参考答案](1)40.91%4.54%(2)是因为氢、碳总质量加和小于原样品质量(3)维生素C的相对分子质量
4.某烃含氢元素的质量分数为17.2%,求此烃的实验式。又测得该烃的相对分子质量是58,求该烃的分子式。
解1:,∴该烃的实验式为C2H5。
设该烃的分子式为(C2H5)n,(2×12+1×5)n=58,解得n=2
∴该烃的分子式即为C4H10。
解2:,
∴该烃的分子式即为C4H10。
解3:
∴该烃的分子式即为C4H10。
5.室温时某气态烃10mL与过量氧气混合,点燃爆炸后恢复至室温,气体体积比点燃前减少了25mL。再把这些气体通过苛性钠溶液,气体体积又减少了30mL。试确定该烃的分子式。
6.(2005江苏理科综合315分)有机物A由碳、氢、氧三种元素组成。现取3gA与4.48L氧气(标准状况)在密闭容器中燃烧,燃烧后生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸气(假设反应物没有剩余)。将反应生成的气体依次通过浓硫酸和碱石灰,浓硫酸增重3.6g,碱石灰增重4.4g。回答下列问题:
(1)3gA中所含氢原子、碳原子的物质的量各是多少?
(2)通过计算确定该有机物的分子式。
[参考答案]
(1)n(H)=2n(H2O)=0.4mol(1分)
n(C)=n(CO2)+n(CO)
(2)3gA中,n(H)=0.4mol,n(C)=0.15mol,
n(O)=2n(CO2)+n(CO)+n(H2O)-2n(O2)
=2×0.1mol+0.05mol+0.2mol-2×0.2mol
=0.05mol(1分)
所以,n(C)︰n(H)︰n(O)=3︰8︰1
A的分子式为C3H8O(2分)

7.燃烧某有机物A1.50g,生成1.12L(标准状况)CO2和0.05molH2O。该有机物的蒸气对空气的相对密度是1.04,求该有机物的分子式。(根据燃烧产物求)
解:,
,
∴该有机物含氧:,
M(A)=1.04×29=30,
n(A):n(C):n(H):n(O)=0.05mol:0.05mol:0.1mol:0.05mol=1:1:2:1
∴A的分子式为CH2O
8.为了测定一种气态烃A的化学式,取一定量的A置于一密闭容器中燃烧,定性实验表明产物是CO2、CO和水蒸气。学生甲、乙设计了两个方案,均认为根据自己的方案能求出A的最简式。他们测得的有关数据如下(箭头表示气流的方向,实验前系统内的空气已排尽):
试回答:
(1)根据两方案,你认为能否求出A的最简式?
(2)请根据你选择的方案,通过计算求出A的最简式。
(3)若要确定A的分子式,是否需要测定其他数据?说明其原因。
[参考答案](1)甲方案能求出A的最简式(2)CH4(3)不需要,因最简式中H的含量已达到最大,最简式就是A的分子式。

第二单元科学家怎样研究有机物
第二课时
二有机物结构的研究
在有机物分子中,原子主要通过共价建结合在一起。分子中的原子之间可能存在多种结合方式或连接顺序,原子之间结合方式或连接顺序的不同导致了所形成物质在性质上的差异,因此,分子式相同的物质,其结构可能不同,性质也可能不同。
1有机物中的基团
有机物中的基团具有不同的结构和性质,它们是不带电的。
李比希最早提出基团的概念:P8
例如:—COOH具有酸性
-NH2具有碱性
有机物的性质可以看作是各种基团性质的加和。
2有机物中基团种类的确定——红外光谱法
红外光谱是利用有机物分子中不同基团的特征吸收频率不同,测试并记录有机物对一定波长范围的红外光谱吸收情况。它可以初步判断该有机物中含有那些基团。
例如下图是乙醇的红外光谱图:

3核磁共振谱图——确定有机物的结构
在核磁共振分析中,最常见的是对有机化合物的1H核磁共振谱(1H-NMR)进行分析。有机物分子中的H原子核所处的化学环境(附近的基团)不同,表现出的核磁性就不同,代表核磁特性的峰在核磁共振谱图中横坐标(化学位移)的位置也就不同。
例如:分子式为C2H6O的两种有机物1H的核磁共振谱图(教材P9)
分析:乙醇的结构简式为CH3CH2OH,乙醇分子中存在三种不同位置的H原子

因此,在核磁共振谱图中就会出现三个峰,峰的高度与H原子的个数成正比。

甲醚的结构为:

其中6个H都处于同一位置,因此在核磁共振谱图上只出现一个峰。

例1已知某有机物的分子式为C4H10,其核磁共振谱图如下所示,请写出它的结构式
例2已知某有机物的分子式为C3H6O,其核磁共振谱图如下所示,请写出它的结构式

用质谱法还可以测定有机物的相对分子质量。

3手性分子
(1)手性分子
如果一对分子,它们的组成和原子的排列方式完全相同,但如同左手和右手一样互为镜像,在三维空间里不能重叠,这对分子互称为手性异构体。有手性异构体的分子称为手性分子。(分子内能找到对称轴或对称中心的分子为非手性的)
(2)手性碳原子——连接四个不同的原子或基团的碳原子
当四个不同的原子或基团连接在碳原子上时,形成的化合物存在手性异构体。
【课后练习】
1.0.60g某饱和一元醇A,与足量的金属钠反应,生成氢气112mL(标准状况)。求该一元醇的分子式。将该一元醇进行1H核磁共振分析,其1H-NMR谱图如下,写出A的结构式。
解:设饱和一元醇A的分子式为CnH2n+1OH,则有:
CnH2n+1OH+Na→CnH2n+1ONa+H2↑
(14n+18)g11200mL
0.60g112mL
得n=3∴A的分子式为C3H7OH。
从A的1H核磁共振谱图分析知其有四种氢,可知其结构为CH3CH2CH2OH。
2.图1和图2是A、B两种物质的核磁共振氢谱。已知A、B两种物质都是烃类,都含有6个氢原子。请根据图1和图2两种物质的核磁共振氢谱谱图选择出可能属于图1和图2的两种物质是()
A.A是C3H6;B是C6H6B.A是C2H6;B是C3H6
C.A是C2H6;B是C6H6D.A是C3H6;B是C2H6
[参考答案]B。根据峰的数目为分子中等效氢的种类:A只有一种氢,B有三种氢。
3.未知物A的实验式和分子式都是C2H6O。A的红外光谱图如图(a),未知物A的核磁共振氢谱有三个峰图(b),峰面积之比是1:2:3,未知物A的结构简式为。
[参考答案]CH3-CH2-OH
4.某有机物的蒸气密度是相同状况下甲烷密度的3.625倍。把1.16g该有机物在氧气中充分燃烧,将生成的气体混合物通过足量碱石灰,碱石灰增重3.72g,又知生成H2O和CO2的物质的量比为1:1,试求此有机物的分子式。红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中含有碳碳双键和羟基(结构不稳定),试确定它的结构简式。
解:M(有机物)=3.625×16=58,
18gmol-1×n+44gmol-1×n=3.72g,n=n(CO2)=n(H2O)=0.06mol

,
∴该有机物含氧:,
n(有机物):n(C):n(H):n(O)=0.02mol:0.06mol:0.12mol:0.02mol=1:3:6:1
∴有机物的分子式为C3H6O,依题意,其结构简式为CH2=CH-CH2OH

三有机化学反应的研究
1烷烃与卤素单质的光取代反应机理(自由基反应)

反应方程式:CH4+Cl2CH3Cl+HCl
CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl
CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl
CHCl3+Cl2CCl4+HCl

反应机理:Cl2Cl+Cl
CH4+ClCH3+HCl
CH3+Cl2CH3Cl+Cl
Cl+CH3ClClCH2+HCl
……
2酯化反应及酯类水解反应的反应机理
问题解决:我们知道乙酸和乙醇在浓硫酸作用下,能够生成酯,下面是该反应的化学方程式:
酸脱羟基,醇脱氢
【课后练习】
1.向的平衡体系中加入H218O,过一段时间后18O是()A.只存在于乙酸分子中B.只存在于乙醇分子中
C.乙酸和乙酸乙酯分子中D.乙醇、乙酸和乙酸乙酯分子中
[参考答案]A
2.根据以下叙述,回答1~2小题。
1995年诺贝尔化学奖授予致力于研究臭氧层被破坏问题的三位环境化学家。大气中的臭氧层可滤除大量的紫外光,保护地球上的生物。氟利昂(如CCl2F2可在光的作用下分解,产生Cl原子,Cl原子会对臭氧层产生长久的破坏作用(臭氧的分子式为O3)。有关反应为:
(1)在上述臭氧变成氧气的反应过程中,Cl是()
A.反应物B.生成物C.中间产物D.催化剂
(2)O3和O2是()
A.同分异构体B.同系物C.氧的同素异形体D.氧的同位素
[参考答案](1)D(2)C
3.设计实验从淀粉合成乙酸乙酯,写出所涉及的化学方程式。
[参考答案]
①(C6H10O5)n(淀粉)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖)
②C6H12O6(葡萄糖)2C2H5OH+2CO2
③C2H5OH+O2CH3CHO+H2O
④CH3CHO+O2CH3COOH
⑤CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
4.在有机反应中,反应物相同而条件不同,可得到不同的主产物。下式中R代表烃基,副产物均已略去。
请写出实现下列转变的各步反应的化学方程式,特别注意要写明反应条件。
(1)由CH3CH2CH2CH2Br分两步转变为CH3CH2CHBrCH3

(2)由(CH3)2CHCH=CH2分两步转变为(CH3)2CHCH2CH2OH
[参考答案]

高二化学方程式汇总:有机物


高二化学方程式汇总:有机物

 甲烷燃烧

CH4+2O2→CO2+2H2O(条件为点燃)

甲烷隔绝空气高温分解

甲烷分解很复杂,以下是最终分解。CH4→C+2H2(条件为高温高压,催化剂)

甲烷和氯气发生取代反应

CH4+Cl2→CH3Cl+HCl

CH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HCl

CH2Cl2+Cl2→CHCl3+HCl

CHCl3+Cl2→CCl4+HCl(条件都为光照。)

实验室制甲烷

CH3COONa+NaOH→Na2CO3+CH4(条件是CaO加热)

乙烯燃烧

CH2=CH2+3O2→2CO2+2H2O(条件为点燃)

乙烯和溴水

CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br

乙烯和水

CH2=CH2+H20→CH3CH2OH(条件为催化剂)

乙烯和氯化氢

CH2=CH2+HCl→CH3-CH2Cl

乙烯和氢气

CH2=CH2+H2→CH3-CH3(条件为催化剂)

乙烯聚合

nCH2=CH2→-[-CH2-CH2-]n-(条件为催化剂)

氯乙烯聚合

nCH2=CHCl→-[-CH2-CHCl-]n-(条件为催化剂)

实验室制乙烯

CH3CH2OH→CH2=CH2↑+H2O(条件为加热,浓H2SO4)

乙炔燃烧

C2H2+3O2→2CO2+H2O(条件为点燃)

乙炔和溴水

C2H2+2Br2→C2H2Br4

乙炔和氯化氢

两步反应:C2H2+HCl→C2H3Cl--------C2H3Cl+HCl→C2H4Cl2

乙炔和氢气

两步反应:C2H2+H2→C2H4→C2H2+2H2→C2H6(条件为催化剂)

实验室制乙炔

CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑

以食盐、水、石灰石、焦炭为原料合成聚乙烯的方程式。

CaCO3===CaO+CO22CaO+5C===2CaC2+CO2

CaC2+2H2O→C2H2+Ca(OH)2

C+H2O===CO+H2-----高温

C2H2+H2→C2H4----乙炔加成生成乙烯

C2H4可聚合

苯燃烧

2C6H6+15O2→12CO2+6H2O(条件为点燃)

苯和液溴的取代

C6H6+Br2→C6H5Br+HBr

苯和浓硫酸浓硝酸

C6H6+HNO3→C6H5NO2+H2O(条件为浓硫酸)

苯和氢气

C6H6+3H2→C6H12(条件为催化剂)

乙醇完全燃烧的方程式

C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O(条件为点燃)

乙醇的催化氧化的方程式

2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O(条件为催化剂)(这是总方程式)

乙醇发生消去反应的方程式

CH3CH2OH→CH2=CH2+H2O(条件为浓硫酸170摄氏度)

两分子乙醇发生分子间脱水

2CH3CH2OH→CH3CH2OCH2CH3+H2O(条件为催化剂浓硫酸140摄氏度)

乙醇和乙酸发生酯化反应的方程式

CH3COOH+C2H5OH→CH3COOC2H5+H2O

乙酸和镁

Mg+2CH3COOH→(CH3COO)2Mg+H2

乙酸和氧化钙

2CH3COOH+CaO→(CH3CH2)2Ca+H2O

乙酸和氢氧化钠

CH3COOCH2CH3+NaOH→CH3COONa+CH3CH2OH

乙酸和碳酸钠

Na2CO3+2CH3COOH→2CH3COONa+H2O+CO2↑

甲醛和新制的氢氧化铜

HCHO+4Cu(OH)2→2Cu2O+CO2↑+5H2O

乙醛和新制的氢氧化铜

CH3CHO+2Cu→Cu2O(沉淀)+CH3COOH+2H2O

乙醛氧化为乙酸

2CH3CHO+O2→2CH3COOH(条件为催化剂或加温)

烯烃是指含有C=C键的碳氢化合物。属于不饱和烃。烯烃分子通式为CnH2n,非极性分子,不溶或微溶于水。容易发生加成、聚合、氧化反应等。

高二化学下册期末复习知识点整理:有机物的溶解性


俗话说,凡事预则立,不预则废。教师在教学前就要准备好教案,做好充分的准备。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容,使教师有一个简单易懂的教学思路。教案的内容具体要怎样写呢?小编为此仔细地整理了以下内容《高二化学下册期末复习知识点整理:有机物的溶解性》,相信能对大家有所帮助。

高二化学下册期末复习知识点整理:有机物的溶解性

有机物的溶解性
(1)难溶于水的有:各类烃、卤代烃、硝基化合物、酯、绝大多数高聚物、高级的(指分子中碳原子数目较多的,下同)醇、醛、羧酸等。
(2)易溶于水的有:低级的[一般指N(C)≤4]醇、(醚)、醛、(酮)、羧酸及盐、氨基酸及
盐、单糖、二糖。(它们都能与水形成氢键)。(3)具有特殊溶解性的:
①乙醇是一种很好的溶剂,既能溶解许多无机物,又能溶解许多有机物,所以常用乙醇
来溶解植物色素或其中的药用成分,也常用乙醇作为反应的溶剂,使参加反应的有机物和无机物均能溶解,增大接触面积,提高反应速率。例如,在油脂的皂化反应中,加入乙醇既能溶解NaOH,又能溶解油脂,让它们在均相(同一溶剂的溶液)中充分接触,加快反应速率,提高反应限度。
②苯酚:室温下,在水中的溶解度是9.3g(属可溶),易溶于乙醇等有机溶剂,当温度高高中化学选修5于65℃时,能与水混溶,冷却后分层,上层为苯酚的水溶液,下层为水的苯酚溶液,振荡后形成乳浊液。苯酚易溶于碱溶液和纯碱溶液,这是因为生成了易溶性的钠盐。
③乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中更加难溶,同时饱和碳酸钠溶液还能通过反应吸收挥发出的乙酸,溶解吸收挥发出的乙醇,便于闻到乙酸乙酯的香味。
④有的淀粉、蛋白质可溶于水形成胶体。蛋白质在浓轻金属盐(包括铵盐)溶液中溶解度减小,会析出(即盐析,皂化反应中也有此操作)。但在稀轻金属盐(包括铵盐)溶液中,蛋白质的溶解度反而增大。
⑤线型和部分支链型高聚物可溶于某些有机溶剂,而体型则难溶于有机溶剂。
⑥氢氧化铜悬浊液可溶于多羟基化合物的溶液中,如甘油、葡萄糖溶液等,形成绛蓝色溶液。

既能与强酸,又能与强碱反应的物质
(1)2Al+6H+==2Al3++3H2↑
2Al+2OH+2H2O==2AlO2+3H2↑
(2)Al2O3+6H+==2Al3++3H2O
Al2O3+2OH==2AlO2+H2O
(3)Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O
Al(OH)3+OH==AlO2+2H2O
(4)弱酸的酸式盐,如NaHCO3、NaHS等等
NaHCO3+HCl==NaCl+CO2↑+H2ONaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O
NaHS+HCl==NaCl+H2S↑NaHS+NaOH==Na2S+H2O
(5)弱酸弱碱盐,如CH3COONH4、(NH4)2S等等
2CH3COONH4+H2SO4==(NH4)2SO4+2CH3COOHCH3COONH4+NaOH==CH3COONa+NH3↑+H2O(NH4)2S+H2SO4==(NH4)2SO4+H2S↑(NH4)2S+2NaOH==Na2S+2NH3↑+2H2O
(6)氨基酸,如甘氨酸等
H2NCH2COOH+HCl→HOOCCH2NH3ClH2NCH2COOH+NaOH→H2NCH2COONa+H2O