2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 全套教學(xué)案詳細解析 羥基官能團的性質(zhì)與有機物的脫水反應(yīng) 新課標(biāo)
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1、2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)全套教學(xué)案詳細解析羥基官能團的性質(zhì) 與有機物的脫水反應(yīng)新課標(biāo) 教學(xué)目標(biāo) 知識技能:使學(xué)生進一步理解羥基官能團的結(jié)構(gòu)和主要反應(yīng),掌握羥基的各種脫水反應(yīng)原理。 能力培養(yǎng):通過復(fù)習(xí)歸納,使知識在頭腦中有序貯存,提高遷移、轉(zhuǎn)換、重組及分析、歸納的能力。 科學(xué)思想:運用辯證唯物主義觀點認識官能團性質(zhì)的普遍性和特殊性。 科學(xué)品質(zhì):對學(xué)生進行嚴謹、認真、細致的科學(xué)態(tài)度教育,通過討論、總結(jié)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。 科學(xué)方法:討論、歸納發(fā)散思維。 重點、難點通過羥基官能團的復(fù)習(xí),掌握一些有機物脫水反應(yīng)的原理。 教學(xué)過程設(shè)計 教師活動 【引言】我們學(xué)
2、習(xí)各類重要的有機化合物,必須緊緊抓住物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征,特別是官能團的結(jié)構(gòu)。從官能團著手,理解物質(zhì)的性質(zhì)。今天,我們復(fù)習(xí)羥基的性質(zhì)及有機物的脫水反應(yīng)。 【板書】一、羥基的性質(zhì): 學(xué)生活動 明確復(fù)習(xí)的內(nèi)容。 領(lǐng)悟、思考。 【設(shè)問】我們知道醇、酚、羧酸分子結(jié)構(gòu)中都有共同的官能團——羥基。想一想: O—H鍵屬哪一種類型的鍵? 這三類物質(zhì)中氫原子的活潑性有什么不同? 而不同的原因又是怎樣造成的?請舉例分析說明。 思考回答:羥基中o—H鍵是一個強極性鍵,其中氫原子都具有一定的活潑性。例如:都可以與金屬鈉等活潑金屬反應(yīng),但它們的劇烈程度不同,反應(yīng)最劇烈的是酸,其次是酚醇。造成氫原子的活潑性不
3、同的原因是由于與羥基相連的基因吸引電子能力不同,由于吸引電子的能力是羰基〉苯環(huán)〉烷烴基。因此,羧酸的羥基中氫的活潑性最大,具有弱酸性;與苯環(huán)相連的羥基中的氫活潑性次之,酚具更弱的酸性;醇的羥基中氫的活潑性最小,醇不顯酸性。 【評價】對學(xué)生的回答給予肯定。 【投影】下列反應(yīng)能否發(fā)生,能反應(yīng)的請完成反應(yīng)的化學(xué)方程式。 乙醇與金屬鈉 苯酚與金屬鈉 乙醇與氫氧化鈉 苯酚與氫氧化鈉 醋酸與碳酸鈉 苯酚與碳酸鈉 同學(xué)回答并到黑板上書寫。 2C2H50H+2Na—2C2H50Na+H2 2C6H50H+2Na—2C6H50Na+H2 C2H5OH+NaOH—不反應(yīng) C6H5OH+N
4、aOH—C6H50Na+H20 2CH3C00H+Na2C03—2CH3C00Na+C02f+H20 C6H50H+Na2C03—C6H50Na+NaHC03 【小結(jié)】(1)鍵斷裂,可提供H+,使之與Na或NaOH反應(yīng),但由于與羥基相連的基團吸引電子的能力不同,其提供H+的能力有很大區(qū)別。 強化理解。 【投影】烴的羥基衍生物比較 物質(zhì) 結(jié)構(gòu)簡式 羥基中氫原子的活潑性 酸性 與金厘 訥反應(yīng) 與NaOH 反應(yīng) 與Na2CO3 反應(yīng) —0—H 乙醇 ch3ch2oh 増 中性 能 不能 不能 羥基、羥基氫均可被取代 苯酚 c6h5oh 很
5、弱bth2co3還弱 能 能 能 羥基難取代 羥基氫能電離 乙酸 ch3cooh 強n r 強于h2co3 能 能 能 —H易電離 羥基可取代 【板書】酸性:CH3C00H>C6H50H> H2C03>H20>C2H50H 理解、記憶。 【啟發(fā)回憶】羥基還具有什么性質(zhì)?能發(fā)生什么類型的反應(yīng)?請舉例說明。 回憶、思考。 羥基還可以結(jié)合氫原子生成水分子,即脫水反應(yīng)。因此,含羥基的化合物一般能脫水生成其它類物質(zhì),如醇可發(fā)生分子內(nèi)、分子間脫水,分別生成烯和醚;醇還可以與酸反應(yīng)脫水生成酯類。 【投影】請完成下列典型脫水反應(yīng)的化學(xué)方程式,并分析其反應(yīng)的機理。
6、指出反應(yīng)類型。 乙醇分別發(fā)生分子內(nèi)和分子間脫水反應(yīng)。 乙醇和乙酸的反應(yīng)。 練習(xí)書寫并分析。 乙醇分子內(nèi)脫水反應(yīng):消去反應(yīng) ch2h-ch2oh^uch2=ch2t+H2O 乙醇分子間脫水反應(yīng):取代反應(yīng) ch3ch2ch2CHg鸞穢, ch3ch2och2ch3+h2o 乙醇與乙酸分子間脫水反應(yīng):酯化反應(yīng) CH3C-EOH±H!OCH2CH3讐嘰 ch3c—OCH2CH3+H2O 【評價】肯定和表揚學(xué)生的分析和書寫。 【小結(jié)】(2)碳氧鍵斷裂,脫去羥基,表現(xiàn)為被其它官能團取代或與分子內(nèi)相鄰碳原子上的氫結(jié)合脫去水(消去)成烯烴。 【過渡】下面我們就不同的脫水反應(yīng)進行討論
7、。 【啟發(fā)】首先回憶我們所學(xué)的有機化合物中,哪些類物質(zhì)能發(fā)生脫水反應(yīng)?應(yīng)具備什么樣的內(nèi)在條件? 回憶、歸納:一般分子內(nèi)含羥基的化合物,如:醇、羧酸、蔗糖、氨基酸、無機含氧酸、纖維素等。 【再問】你能歸納出多少種脫水方式?又各生成哪類物質(zhì)? 可兩個羥基去一分子水,也可一個羥基與一個非羥基氫脫去一分子水;既可分子內(nèi)也可分子間;生成烯、醚、酯……等等。 【投影】請大家看例題,總結(jié)一下此題 中有多少種脫水方式。 例1[1993年—35]烯鍵碳原子上連接的羥基中的氫原子,容易自動遷移到烯鍵的另個碳原子上,形成較為穩(wěn)定的碳基化合物: 一丄c=—c H—OH CHO 有機分子內(nèi),有
8、機分子間??擅撊ニ肿?。下列反應(yīng)圖示中,就有6步可以看作是脫水反應(yīng)。所有的反應(yīng)條件和其它無機物都已略去。請從圖中情景推斷化合物為A、B、E、G的結(jié)構(gòu)簡式。 A是;B是; E是;G(有6角環(huán))是。 根據(jù)學(xué)生的討論發(fā)言板書,最后讓學(xué)生完成反應(yīng)的化學(xué)方程式,找出不同的類型放投影下展示,大家評定。 【板書】(1)醇的(一元、二元)脫水反應(yīng) ① 一元羧酸與二元醇發(fā)生分子間脫水生成酯。 ② 一元羧酸分子間脫水生成酸酐。 ③ 二元醇分子內(nèi)脫去1分子水生成醛。 ④ 二元醇分子間脫去1分子水生成醇醚。 ⑤ 二元醇分子間脫去2分子水生成環(huán)醚。 ⑥ 醇醚分子內(nèi)去1分子水生成環(huán)醚。 討論
9、、歸納。 完成反應(yīng)的化學(xué)方程式: ①2CH上一OH+HOCH2CH2OH-^^ 00 iiii ch3c—OCH2CH2O—CCH3+2H2O HOCH2CH2oh濃F嘰ch3cho+h2o 2HOCH2CH2OH-^^ hoch2ch2och2ch2oh+h2o 2HOCH2CH2O且警蛍O\0+2比0 ch2ch2 噥zCH2CH2x HOCH2CH2OCH2CH2OH二嘰;O ch2ch2 +h20 【小結(jié)】 【板書】二、脫水反應(yīng)的本質(zhì) 三、發(fā)生脫水反應(yīng)的物質(zhì) 四、脫水反應(yīng)的類型 指出:將單官能團的性質(zhì)運用于雙官能團,這是對知識的遷移和應(yīng)用,
10、因此對于二元 醇除上題的脫水形式外,分析判斷還有沒有其它形式的脫水? 思考。 乙二醇分子內(nèi)脫二分子水、乙二醇分子間脫水生成高分子。 【板書】 ⑦ 二醇分子內(nèi)脫2分子水生成乙炔 ⑧ 二醇分子間脫水生成聚合物請同學(xué)寫出這兩個反應(yīng)的化學(xué)方程式 ⑦ CH2—CH2-y^*CH三CHf+2H2OOHOH ⑧ nHOCH2CH2OH^^M-EOCH2CH2fc+nH2O 【過渡】請大家分析下面物質(zhì)是由什么物質(zhì)怎樣形成的?請寫出原物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式。 【投影】 ① Rj—COOHCH2 T2—COOHCH R3—COOHCH2 【問】反應(yīng)的機理? 【繼續(xù)投影】 ② CH3CH2OS
11、O3H ③ ch2ono2 chono2 ch2ono2 ④ ⑤ ⑥ 且ooc—c—OCH2CH2OH ⑦ oo IIII ⑧-Ec—c—och2ch2—ofe ch2oh ① 是由高級脂肪酸R1C00H、R2C00H、R3C00H和甘油CHOH通過分子間脫去3分子 CH2OH 水,即酯化反應(yīng)生成。 酸去羥基,醇去羥基氫。 認真分析、討論。 ② 由乙醇CH3CH2OH和硫酸H2SO4通過分子間脫去1分子水,生成硫酸氫乙酯。 ③ 由丙三醇和硝酸通過分子間脫去3分子水,生成的三硝酸甘油酯。 ④ 是由乙二酸和2分子乙醇分子間脫去2分子水而生成的乙二酸二乙酯。
12、⑤ 是2分子乙酸和1分子乙二醇分子間脫去2分子水而生成的二乙酸乙二酯。 ⑥ 是由乙二酸和乙二醇分子間脫去1分子水生成的醇酸酯。 ⑦ 是由乙二酸和乙二醇分子間脫去2分子水生成的環(huán)酯。 ⑧ 是由n個乙二酸和n個乙二醇分子間脫去n個分子水形成的聚酯。 總結(jié)、歸納,邊練習(xí)化學(xué)用語寫化學(xué)方程式: OCH2—0H H—c—OH+CH3OHch—CH+HONO2f ch2—oh HOOCCH2COOH+CH3CH2OH— CH3CH2COOH+HOCH2CH2OHf HOOC-<2>COOH+HOCH2CH2OH-> HOOC〔CH2) 2C0OH+HOCH2CH2OHf COOH
13、 1 CH2OH 1』 鞏(o)+n ◎- COOH ch2oh 根據(jù)以上分析,請總結(jié)酸和醇反應(yīng)(僅一元和二元)、酯化反應(yīng)的不同脫水方式。 【板書】(2)生成酯的脫水反應(yīng) ① 一元羧酸和一元醇 ② 無機酸和醇,如HN03與甘油 注意:無機酸去氫,醇去羥基。 ③ 二元羧酸和一元醇 ④ 一元羧酸和二元醇 ⑤ 二元羧酸和二元醇 A:脫一分子水 B:脫二分子水 C:脫n分子水 _yONO2- 指出:(CROjp0N02是纖維素與硝酸脫掉n分子水而生成的。 -、0NC)2- 【啟發(fā)】大家想一想:我們前邊討論了一個醇分子內(nèi)含兩個羥基可分子內(nèi)互相脫水,那如果一
14、個分子中既有羥基,也有羧基能不能互相脫水呢?如果能的話生成哪一類物質(zhì)呢? 【板書】(3)含羥基的羧酸自身分子內(nèi)脫水生成酯。 思考、討論。 能,應(yīng)生成環(huán)酯。 請同學(xué)們完成下列兩題: 1. CH3—CH—CH2—CH2—COOH OH 分子內(nèi)脫水。 2. 乳酸的結(jié)構(gòu)簡式為: 寫出它與乙酸、乙醇酯化的化學(xué)方程式及2分子乳酸相互反應(yīng)的化學(xué)方程式。 練習(xí)書寫化學(xué)用語: 1.ch3chch2ch2cooh濃[叫 OH ch2——ch2 CH3—CH C=O+H2O 2. CH3—CH—COOHO 壇理◎—CH3 CH3—CH—COOH 6—
15、C—CH3+H2O CH3—CH—CtOJHHbCH2CH3 CH3—CH—C—O—CH2CH3+H2O O且 2CH3—CH—COOH濃嚴% OH CH3—CHC=O +2H2O O=CCH—CH3 O 【小結(jié)】請同學(xué)們小結(jié)羥基酸的各種脫水反應(yīng),并根據(jù)學(xué)生的小結(jié)板書。 小結(jié): ① 羥基酸可自身分子內(nèi)脫1分子水生成環(huán)酯。 ② 羥基酸可分子間脫2分子水生成環(huán)酯。 ③ 羥基酸既可與酸又可與醇分別脫水生成酯。 ④ 羥基酸分子間也可脫去n個水,而生成高分子。 【啟發(fā)】你所學(xué)過的知識中有哪類物質(zhì)像羥基酸,有類似的脫水形式?它的分子中應(yīng)有幾種官能團? 指出:氨基酸
16、同羥基酸有類似的脫水反應(yīng),當(dāng)脫水成環(huán)時,一般生成五元環(huán)、六元環(huán)穩(wěn)定。 請寫出①ch:—(chJ3—COOH分子內(nèi)脫水的化學(xué)方程式。 nh2 ②分子間脫水的化學(xué)方程式。 回憶、思考、討論。 分子中一定有兩種官能團——氨基酸。 氏=0 比H2 O +H2 理解、記憶。 ①CH:—〔CHj3—COOH-^ nh2 ②2CH2COOH nh2 NH 。=彳浮+2比o 吧c=o NH OO 或:2CH2COOHch—c—nh—ch2—c—oh+h2o nh2nh2O鍵) 【啟發(fā)引導(dǎo)】根據(jù)以上各種形式的脫水反應(yīng),我們總結(jié)一下其中有多少種成環(huán)的反應(yīng) 【板書】
17、(4)脫水成環(huán)的反應(yīng) ① 二元醇分子脫水反應(yīng)生成環(huán)醚化合物。指出:二元醇由于分子內(nèi)有兩個羥基,因此在適當(dāng)條件下可發(fā)生分子內(nèi)或分子間的脫水反應(yīng),一般生成較穩(wěn)定的五元環(huán)醚或六元環(huán)醚 ② 多元羧酸可形成酸酐。 請寫出在一定條件下脫水的化學(xué)方程式。 ③ 二元羧酸與二元醇酯化脫水生成環(huán)脂化合物。 如:與乙二醇反應(yīng)。 ④ 含羥基的羧酸和含氨基的羧酸它們可以分子內(nèi)、也可以分子間形成環(huán)狀化合物。 練習(xí): 回憶、總結(jié)、歸納。 o+h2o ?-OH C-OH ?-OH+洋一 ¥-0曰hoch2 h2co3=co2t+h2o oo 且O—£4-OH+HlO—P—b'OH+HlO—p—
18、OH->IIJIIJI OHOHOH OOO iiiiii HO—P—O—P—O—P—OH+2H2O OH OH OH CH3 且+HOSO3H^[grSO3H+馬0 OI+3HONO^^*NO2^oYNO2+3H2O 【板書】(5)其它形式的脫水反應(yīng) ① 含氧酸分子內(nèi)脫水:如H2C03 ② 含氧酸分子間脫水如:磷酸分子間脫水 ③ 苯的硝化反應(yīng)和磺化反應(yīng): -OH 如:的硝化,.6的硝化,的磺化。 請大家回憶今天課的主要內(nèi)容。 小結(jié):今天我們圍繞羥基的性質(zhì),復(fù)習(xí)歸納了脫水反應(yīng)。有機物的脫水反應(yīng)很多。 ① 醇分子內(nèi)脫水成烯烴(消去
19、反應(yīng))。 ② 醇分子間脫水成醚(取代反應(yīng))。 ③ 醉與羧酸間酯化生成酯。 ④ 羧酸與羧酸之間脫水生成酸酐。 ⑤ 二元醇之間脫水可生成鏈狀、環(huán)狀或高分子化合物。 ⑥ 二元醇和二元羧酸之間通過酯化的形式生成鏈狀和環(huán)狀的酯,也可縮聚成高分子化合物。 ⑦ 羥基羧酸可自身脫水生成內(nèi)酯,也可以生成鏈狀、環(huán)狀的酯,也可以生成高分子化合物。 ⑧ 氨基酸也可自身脫水生成環(huán)狀化合物,也可以生成鏈狀,可以生成高分子化合物。 精選題 一、選擇題 1.ag某有機物與過量鈉反應(yīng)得到VaL氣體;ag該有機物與過量小蘇打反應(yīng)得同條件下的氣體也是VaL,則此有機物是下列的 () A. HO(CH2)2C
20、OOH COOH B. 憾 COOH C. D. 2.下列哪種化合物能縮聚成高分子化合物 () A.CH3—CH2Cl B.CH2=CH2 C. D.CH2=CH—COOH 3.今有CH40和C3H80的烴的衍生物的混合物,在一定條件下脫水,可能得到的有機物的種類數(shù)為 () A.5B.6C.7D.8 4.尼龍-6是一種含有酰胺鍵結(jié)構(gòu)的高分子化合物,其結(jié)構(gòu)可能是() A. 00 IIII B. H2N—CH2—c—NH—CH2—C—OH C.H2N—(CH2)5—CH3 D.HN—(CH2)5—C—H 5?分子式為C4H8O3的有機物,在濃H2SO4存
21、在時具有下列性質(zhì):①能分別與乙醇及乙酸反應(yīng);②能生成一種無側(cè)鏈的環(huán)狀化合物;③能脫水生成一種且只能生成一種能使溴水褪色的有機物。則該有機物C4H8O3的結(jié)構(gòu)簡式是 () A. HOCH2COOCH2CH3 B. CH3—CH(OH)—CH2—COOH C. HOCH2CH2CH2COOH D. CH3CH2CH(OH)COOH OH 6?某有機物的結(jié)構(gòu)簡式為CH2COO日,它可以發(fā)生反應(yīng)的類型有:①取代,②加成,③消去,④水解,⑤酯化,⑥中和,⑦氧化,⑧加聚,下列正確的有 () A. ①②③⑤⑥④ B. ②③①⑥⑧ C. ①②③⑤⑥⑦ D. ③④⑤⑥⑦⑧ 7.下列各有
22、機物,在一定條件下,同種分子間能發(fā)生縮聚反應(yīng),且在適當(dāng)條件下自身分子能形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)的是 () A. B. CH2=CH—OH NH2O IJII C. CH3CH2—c—c—OH OH D. CH2〔CHj5—COOH 8.某組成為C3H5O2C1的純凈的含氯有機物A與NaOH水溶液共熱,產(chǎn)物酸化后可得到分子組成為C3H6O3的有機物B,在適當(dāng)條件下,每兩分子的B可相互發(fā)生酯化反應(yīng),生成一分子C,那么C的結(jié)構(gòu)不可能是() A. CH3CH(OH)COOCH(CH3)COOH B. CH3CH(OH)COOHCH2CH2COOH COO C.CH?—且CCH—CH3
23、 00 D. 9. 常見的有機反應(yīng)類型有:①取代反應(yīng),②加成反應(yīng),③消去反應(yīng),④酯化反應(yīng),⑤ 加聚反應(yīng),⑥縮聚反應(yīng),⑦氧化反應(yīng),⑧還原反應(yīng),其中可能在有機物分子中生成羥基的反應(yīng)類型有() A. ①②③④ B. ⑤⑥⑦⑧ C. ①②⑦⑧ D. ③④⑤⑥ 二、非選擇題 10. 已知戊醇(C5H120)共有8種屬于醇的同分異構(gòu)體。請回答: (1) 這些同分異構(gòu)體中能氧化成醛的有4種,它們是:CH3(CH2)3CH2OH和(寫結(jié)構(gòu) 簡式),,。 (2) 這些同分異構(gòu)體脫水后可得種烯烴。 (3) 分子式為C5H12O的醇與分子式為C4H8O2的羧酸經(jīng)酯化反應(yīng)能生成種酯。
24、 11. a-氨基酸能與HNO2反應(yīng)得到a-羥基酸,如: 2t+H2O R—CH—COOH+HNO2—R—CH—COOH+N; O且 3-羥基酸) 試寫出下列各變化中(a)(b)(c)(d)(e)五種有機物的結(jié)構(gòu)簡式: NaOH CH3—CH—COOH^(c)C6H10O2N2 NH2〔壞狀) jsaO% ⑹醪0C偲O讓壞狀) f亡)摩爾質(zhì)量144g*mol-1 答案 一、選擇題 1.B2.C3.C4.A5.C 6.C7.C、D8.B9.C二、非選擇題 10.(1)ch3—ch2—ch—ch2oh ch3 ch3—ch—ch2—ch2ohch3 ch3
25、ch3—c—ch2oh ch3 (2) 5(3)16,因為C5H12O有8種屬于醇的結(jié)構(gòu),C4H802有2種屬于羧酸的結(jié)構(gòu)。 11.(迪)CH3—CH—COONa〔b)CH^—CH—COOH nh2 OH NH CH3—CHC=O o=cx/ch-ch3 NH (d)CH3-CH-a-O-CH-COOH OH ch3 CH3—CHC=O O=Cch—CH3 2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)全套教學(xué)案詳細解析重要有機物的實驗 室制法新課標(biāo) 教學(xué)目標(biāo) 知識技能:掌握重要有機物的實驗室制法和工業(yè)制法。 能力培養(yǎng):培養(yǎng)學(xué)生認真審題、析題、快速解題的能力;培
26、養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、思維能力,以及概括總結(jié)和語言表述能力。 科學(xué)思想:通過復(fù)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生運用辯證唯物主義觀點對化學(xué)現(xiàn)象和化學(xué)本質(zhì)辯證認識。 科學(xué)品質(zhì):激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生嚴謹求實、獨立思考的科學(xué)態(tài)度。 科學(xué)方法:培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)抽象、概括整理、歸納總結(jié)、準(zhǔn)確系統(tǒng)地掌握知識規(guī)律的方法。 重點、難點 重點:掌握重要有機物的實驗室制法。 難點:激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生嚴謹求實的優(yōu)良品質(zhì),使學(xué)生感悟到科學(xué)的魅力。 教學(xué)過程設(shè)計 教師活動 【引入】這節(jié)課我們復(fù)習(xí)有機實驗,這部分內(nèi)容需要大家掌握重要有機物的實驗室制法。 【板書】重要有機物的實驗室制法 【投影】 例1(1997年全國
27、高考題)1,2-二溴乙烷可作汽油抗爆劑的添加劑,常溫下它是無色液體,密度2.18g?cm-3,沸點131.4°C,熔點9.79°C,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有機溶劑。在實驗室中可以用圖4-3所示裝置制備1,2-二溴乙烷。其中分液漏斗和燒瓶a中裝有乙醇和濃硫酸的混合液,試管d中裝有液溴(表面覆蓋少量水)。 填寫下列空白: (1)寫出本題中制備1,2-二溴乙烷的兩個化學(xué)反應(yīng)方程式。 (2)安全瓶b可以防止倒吸,并可以檢查實驗進行時試管d是否發(fā)生堵塞,請寫出發(fā) 生堵塞時瓶b中的現(xiàn)象。 (3)容器c中NaOH溶液的作用是。 學(xué)生活動 回憶有機實驗的有關(guān)內(nèi)容,明確任務(wù),做好知
28、識準(zhǔn)備,并記錄筆記。 閱讀、思考、討論。學(xué)生進行分析: 制1,2-二溴乙烷需用乙烯和溴的加成。通過觀察實驗裝置,可知a是制乙烯裝置,b是安全瓶防止液體倒吸。錐形瓶的水中插有一直玻璃管,主要作用是檢查試管d是否堵塞。當(dāng)d堵塞時,氣體不暢通,則在b中氣體產(chǎn)生的壓強將水壓入直玻璃管中,甚至溢出玻璃管。c中盛氫氧化鈉液,其作用是洗滌乙烯;除去其中含有的雜質(zhì)(CO2、SO2等)。乙烯在d中反應(yīng),最后一個錐形瓶的作用是吸收Br2(氣),防止空氣污染。 解答:(1)CH3CH2OHCH=CH2f+H2O CH2=CH2+Br2—CH2BrCH2Br (2)b中水面會下降、玻璃管中的水柱會上升,甚至
29、溢出 (3)除去乙烯中帶有的酸性氣體或答除去CO2和SO2。 (4) 某學(xué)生在做此實驗時,使用一定量的液溴,當(dāng)溴全部褪色時,所消耗乙醇和濃硫 酸混合液的量,比正常情況下超過許多。如果裝置的氣密性沒有問題,試分析其可能的原因 【組織討論】請分組討論,認真分析并做答。 (4) 原因:①乙烯發(fā)生(或通過液溴)速率過快;②實驗過程中,乙醇和濃硫酸的混合液沒有迅速達到170°C(答“控溫不當(dāng)”亦可)。 【講評】此題第(1)問多數(shù)同學(xué)能答對,而后三問有很多同學(xué)答錯或答的不夠準(zhǔn)確,原因在哪兒呢? 思考、分析并回答: (1) 對b裝置的功能理解不透,而導(dǎo)致失分; (2) 對乙醇和濃硫酸混合液
30、加熱反應(yīng)過程中溶液顏色由無色到棕色最后到黑色的原因不清楚; (3) 題中第(4)問要求考生有一定的分析評價能力,學(xué)生往往理解不了,而感到無從入手,從而導(dǎo)致失分。 傾聽,堅定信心。 【講評】由大家的分析我們可看出高考題離我們并不遙遠,難度也并不是深不可測,只要我們基本功扎實,具有一定的分析問題、解決問題的能力,就一定會在高考中取得好成績。此題考查了乙烯的實驗室制法,除此之外,還要求大家掌握甲烷、乙炔的實驗室制法。 【板書】(一)氣態(tài)物質(zhì):CH4C2H4C2H2 【投影】CH4、C2H4、C2H2的實驗室制法比較 回憶、查閱、填表、記筆記 甲烷 乙烯 乙煥 藥品 無水弗酸
31、訥和堿石灰 乙醇與濃晞酸體積比肯1:3 電石(碳化鈣)和 水 反應(yīng)原理 CH3COONa4NaOH^*CH斗卜曲寵 H0H CH£=CH£t+H£O CaC2+2H2O?CH=CHt■+Ca(OH)2 發(fā)生裝置 與制匕、NH?裝置相同 溫度計的位置 不用啟晉發(fā)生器 收集方法 排水或向下排空氣法 只可用排水法 攝好用排水法 注意 (1)實驗成敗關(guān)鍵應(yīng)用無水弗酸鈉; ⑵堿石灰中CaO作用:吸水;松散混合物有氣體逸出;減少固體NaOH在高謐時跟披璃作用,防止試管破裂口 ⑴溫度計應(yīng)插入反應(yīng)液中; (2)加碎瓷片防止暴沸; ⑶濃H去0斗的作用:催化劑和脫水劑;
32、何)加熱過程中會發(fā)生劣個副反應(yīng):2CH如H刃H曙斜 C2H5OC2H5+H2OCH3CH2OH+2H2SO4■^+2C+2SO2t+5H2O在枷熱過程中的現(xiàn)象是,混合液體逐漸由無色變黑色,并產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體-因此應(yīng)迅速升溫到1冗°C,避免副反應(yīng)發(fā)生- fl)不用啟普發(fā)生器的原因是反應(yīng)速率快,放出大量熱,生成的Ca(OH)2易堵塞號管而發(fā)生爆''⑵該法是實驗室制法,又是工業(yè)制法; 卩)電石的制 徑電爐 何)實驗室制取c2h2時,為減緩反應(yīng),要用倉鹽水代替水- 口)因電石中含少量CaS、Ca.-^As2和Ca^F?1故與水反應(yīng)生成H2S.AsH3、ph3等氣體,所以收集的乙快氣體
33、有臭味- 【講述】請大家再次看例1,重新體會一下高考題確實離不開課本上的基礎(chǔ)知識。另外,從整體上看,大家對氣體的制備、除雜、驗證及有毒氣體的吸收能分析清楚,而對實驗操作過程中的安全問題根本想不到或思考不到位。通常設(shè)計化學(xué)實驗時,為了保證操作人員的安全,保障實驗如期順利進行,往往要設(shè)置安全裝置;一般在涉及氣體的實驗中最為常見,請大家看投影上九個裝置,涉及到的安全問題有哪些? 投影】 圖4-4 討論、分析并回答:涉及到的安全問題有:防倒吸、防堵塞、防爆炸、防污染等安全問題。 【提問】上述九種裝置哪些是防倒吸安全裝置?哪些是防堵塞安全裝置?哪些是防爆炸安全裝置?哪些是防污染安全
34、裝置?請大家對號入座。 觀察、思考、討論,得出結(jié)論: (1)防倒吸安全裝置 ① 隔離式(圖①)原理是導(dǎo)氣管末端不插入液體中,導(dǎo)氣管與液體呈隔離狀態(tài)。制取溴苯的實驗中設(shè)置這一裝置吸收HBr。 ② 倒置漏斗式(圖②)原理是由于漏斗容積較大,當(dāng)水進入漏斗內(nèi)時,燒杯中液面顯著下降而低于漏斗口,液體又流落到燒杯中。制取HCl氣體的實驗中設(shè)置這一裝置吸收HCl尾氣,1993年高考實驗試題設(shè)置這一裝置吸收HBr尾氣。 ③ 接收式(圖③)原理是使用較大容積的容器將可能倒吸來的液體接收,防止進入前端裝置(氣體發(fā)生裝置等)。1996年高考實驗試題設(shè)置這一裝置接收可能倒吸的水,防止進入灼熱的硬質(zhì)試管中。
35、 2)防堵塞安全裝置 ④ 液封式(圖④)原理是流動的氣體若在前方受阻,錐形瓶內(nèi)液面下降,玻璃管中水柱上升。1997年高考實驗試題中設(shè)置了這一裝置,該裝置除了檢查堵塞之外,還可防止倒吸。 ⑤ 恒壓式(圖⑤)原理是使分液漏斗與燒瓶內(nèi)氣壓相同,保證漏斗中液體順利流出。1995年上海高考實驗試題設(shè)置了這一裝置。 (3)防爆炸安全裝置 ⑥ 散熱式(圖⑥)原理是由于內(nèi)塞金屬絲能吸收分散熱量,使回火不能進入前端貯氣或氣體發(fā)生裝置。 (4)防污染安全裝置 ⑦ 灼燒式(圖⑦)原理是有毒可燃性氣體(CO)被灼燒除去。 ⑧ 吸收式(圖⑧)原理是有毒氣體如Cl2、SO2、H2S等與堿反應(yīng)被除去。 ⑨
36、收集式(圖⑨)原理是用氣球?qū)⒂泻怏w收集起來,另作處理。 【板書】(二)液態(tài)物質(zhì):硝基苯溴苯乙酸乙酯 【講述】曾經(jīng)在1995年高考中考查了硝基苯的實驗室制法,請大家看投影。 【投影】 例2實驗室制備硝基苯的主要步驟如下:①配制一定比例的濃硫酸和濃硝酸的混合液,加入反應(yīng)器中。②向室溫下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振蕩,混合均勻。③在50?60°C下發(fā)生反應(yīng),直至反應(yīng)結(jié)束。④除去混合酸后,粗產(chǎn)品依次用蒸餾水和5%NaOH溶液洗滌,最后再用蒸餾水洗滌。⑤將用無水CaCl2干燥后的粗硝基苯進行蒸餾,得到純硝基苯。 填寫下列空白: (1)配制一定比例濃硫酸與濃硝酸混合酸時,操作注意事項
37、是。 (2)步驟③中,為了使反應(yīng)在50?60C下進行,常用的方法是。 (3)步驟④中,洗滌、分離粗硝基苯應(yīng)使用的儀器是。 (4)步驟④中粗產(chǎn)品用質(zhì)量分數(shù)為5%NaOH溶液洗滌的目的是。 (5)純硝基苯無色,密度比水(填大或?。?,具有氣味的液體。 組織討論】請分組討論,認真分析,派代表回答。 記錄筆記。 閱讀、思考、討論并分析回答: 本題涉及濃硫酸的稀釋應(yīng)將濃硫酸向水中注入,由于稀釋過程中放熱,應(yīng)及時攪拌冷卻;控溫在ioo°c下時,應(yīng)采用水浴加熱;分離兩種互不相溶的液體,應(yīng)使用分液漏斗分液;產(chǎn)品的提純應(yīng)根據(jù)其雜質(zhì)的性質(zhì)采取適當(dāng)?shù)姆椒ā? 答案: (1) 先將濃硝酸注入容器中,再
38、慢慢注入濃硫酸,并及時攪拌和冷卻; (2) 將反應(yīng)器放在50?60C的水浴中加熱; (3) 分液漏斗; (4)除去粗產(chǎn)品中殘留的酸; (5)大,苦杏仁。 【講述】對學(xué)生的分析進行表揚和鼓勵。本題通過硝基苯的制取,考查了實驗的基本操作技能和常用儀器的使用,希望學(xué)生在復(fù)習(xí)過程中要重視化學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能的訓(xùn)練。 【投影】硝基苯、溴苯、乙酸乙酯的實驗室制法比較,請同學(xué)們根據(jù)記憶及查閱課本完成此表。 傾聽。 回憶、查閱、填表、記筆記。 硝基苯 滾苯 乙酸乙酯 藥品 苯、濃硝矚、濃硫矚 苯、液滇、鐵屈 酣酸、無水乙醇、濃硫酸 反應(yīng)原理 +HO-N02濃花和d,
39、、、9水浴50—601C
倉1N£+H刃
40、顯螢色j碓基苯有苦杏仁味-
(1)把苯和少量液滾放在燒瓶里,然后加入少許鐵粉,現(xiàn)象:液體沸騰;
(2)制得的滇苯因含少量淇而呈褐色,要除去滾苯中少量滾的方法是:用稀的NaOH溶液洗滌,由2濬于NaOH濬液中,滾苯沉在水層下面,再分液即得無色滾苯-
(1[必須加足量的濃晞酸作催化劑,吸水劑;
(2)用Na2CO3幗和溶液吸收乙酸乙酯的目的是:一是可除去酯中的乙酸和乙醇等雜質(zhì),二是降低乙酸乙酯的溶解度口
【投影】
例3已知乙醇可以和氯化鈣反應(yīng)生成
微溶于水的CaCl2?6C2H50H。有關(guān)的有機試劑的沸點如下:CH3C00C2H577.1°C;
C2H50H78.3C;C2H5 41、OC2H534.5C;CH3COOH118C。
實驗室合成乙酸乙酯粗產(chǎn)品的步驟如下:
在蒸餾燒瓶內(nèi)將過量的乙醇與少量濃硫酸混合,然后經(jīng)分液漏斗邊滴加醋酸邊加熱蒸餾,得到含有乙醇、乙醚和水的乙酸乙酯粗產(chǎn)品。
(1)反應(yīng)加入的乙醇是過量的,其目的是:。
(2)邊滴加醋酸,邊加熱蒸餾的目的是:。
將粗產(chǎn)品再經(jīng)下列步驟精制。
(3)為除去其中的醋酸,可向產(chǎn)品中加入(填字母)
)
(A)無水乙醇;(B)碳酸鈉;(C)無水醋酸鈉
(4)再向其中加入飽和氯化鈣溶液,振蕩、分離,其目的是:
(5)然后再向其中加入無水硫酸鈉,振蕩,其目的是:。
最后,將經(jīng)過上述處理后的液體倒入另一干燥的蒸 42、餾瓶內(nèi),再蒸餾,棄去低沸點餾分,
收集沸程76?78°C之間的餾分即得。
【組織討論】請分組討論,認真分析,派代表回答。
閱讀、思考、搶答,討論分析:
根據(jù)題意可知合成乙酸乙酯;同時還要精制乙酸乙酯。首先考慮有機物的合成是可逆反應(yīng),需采取什么措施使合成酯的平衡向右方向進行。根據(jù)平衡原理,增加反應(yīng)物濃度或減少生成物的濃度使平衡向右方向移動。另外根據(jù)各物質(zhì)的特殊性質(zhì),通過化學(xué)反應(yīng),除去雜質(zhì),而增加乙酸乙酯的產(chǎn)率。由此可得到正確結(jié)論:
(1)加過量乙醇:即是增加一種反應(yīng)物,有利于酯化反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行。
(2)邊加熱蒸餾的目的:因為乙酸乙酯的沸點低于乙醇和乙酸,蒸出生成物,有利于酯化反 43、應(yīng)平衡向正方向進行。
(3)為除去醋酸,應(yīng)加入(B)碳酸鈉粉末。
(4)再加入氯化鈣的目的是:除去粗產(chǎn)品中的乙醇。(因為能生成CaCl2?6C2H50H)
(5)然后再加無水硫酸鈉的目的是:除去粗產(chǎn)品中的水。(因為能生成Na2S04?10H20
【板書】(三)固態(tài)物質(zhì):酚醛樹脂
【投影】
例4實驗室用下圖所示裝置制取酚醛樹脂。制備時,應(yīng)先在大試管中加入規(guī)定量的,再加入一定量的作催化劑,然后把試管放在沸水中加熱。待反應(yīng)不再劇烈進行時,應(yīng)繼續(xù)一段時間,做完實驗應(yīng)及時清洗,若不易清洗,
可加入少量浸泡幾分鐘,再進行清洗。生成的樹脂是態(tài)物質(zhì),
呈色,試管上方單孔塞連線的長導(dǎo)管的作用是, 44、反
應(yīng)的化學(xué)方程式為。
提問】請一名學(xué)生回答前幾問,另請一名學(xué)生板演化學(xué)方程式。
閱讀、思考、討論并回答。
答案:苯酚和甲醛溶液;濃鹽酸;加熱;試管;酒精;粘稠液;褐;導(dǎo)氣、冷凝。
【投影】
例5(xx年全國高考題)A?D是中學(xué)化學(xué)實驗中常見的幾種溫度計裝置示意圖。
(1) 請從①?⑧中選出必須使用溫度計的實驗,把編號填入最適宜的裝置圖A?C的空格中。
① 酒清和濃硫酸混合加熱制乙烯
② 電石跟水反應(yīng)制乙炔
③ 分離苯和硝基苯的混合物
④ 苯和溴的取代反應(yīng)
⑤ 石油的分餾實驗
⑥ 濃鹽酸和二氧化錳混合加熱制氯氣
⑦ 測定硝酸鉀在水中溶解度
⑧ 食鹽和濃 45、硫酸混合加熱制氯化氫
閱讀、思考。
(2) 選用裝置D做苯的硝化實驗,D中長玻璃管的作用是。
【提問】通常,溫度計在實驗中有哪些功能呢?
請分組討論,認真分析并派代表回答本題各問。
思考、討論并歸納:
(1)測水浴溫度,如制硝基苯;
(2)測反應(yīng)液體溫度,如制乙烯;
(3)測物質(zhì)的溶解度,如測硝酸鉀等;
(4) 用于沸點不同,互溶且相互不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的液體混合物的分離,如石油的分餾首先要明確哪些實驗必須使用溫度計,其次對所需溫度計的實驗進一步明確溫度計水銀球所放的位置,對D中長玻璃導(dǎo)管作用,要把熟悉的制溴苯、乙酸乙酯的實驗進行聯(lián)想,完成遷移。
答案:⑴A①B③⑤C⑦
46、(2)減少苯的揮發(fā)(或答起冷凝器的作用)。
精選題
一、選擇題
1.下列物質(zhì)中能使酸性KMnO4溶液褪色,但不能與Br2水反應(yīng)而褪色的是()
A.SO2B.C2H5CH=CH2
C.C6H5—CH=CH2D.C6H5—CH2—CH3
2.關(guān)于實驗室制取乙烯的實驗,下列說法正確的是()
A. 反應(yīng)容器(燒瓶)加入少許碎瓷片
B. 反應(yīng)物是乙醇和過量的3mol?L-1H2S04混合液
C. 溫度計應(yīng)插入反應(yīng)溶液液面下,以便控制溫度
D. 反應(yīng)完畢后先熄滅酒精燈,再從水中取出導(dǎo)管
3.實驗室制取硝基苯,正確的操作順序是
)
A. 將苯和濃HN03混合,再加濃H2S04,冷卻 47、
B. 將苯和濃H2SO4混合,再加濃HNO3,冷卻
C. 在濃HNO3中加入濃H2SO4,冷卻,再滴入苯
4. 下列各組物質(zhì)中,只用溴水一種試劑不能加以區(qū)別的是
)
A. 苯、己烷、甲苯
B. 硫化氫、S02、CO2
C. 苯、苯酚、乙醇
D. 煤油、乙醇、CC14
5. 用飽和NaHCO3溶液能把括號內(nèi)雜質(zhì)除去的是()
A. CO2(HCl)
B.
B. CH3COOC2H5(CH3COOH)
C. HCOOH(HCOONa)
6. 能鑒別己烯、己烷、乙醇、乙酸和苯酚溶液的一組試劑是
)
A. Na、FeCl3溶液、NaOH溶液
B. Cu(OH)2懸濁液 48、、紫色石蕊試液
C. Na、紫色石蕊試液、溴水
D. 溴水,Cu(OH)2粉末
、非選擇題
7. 在實驗里制取乙烯時,常因溫度過高而發(fā)生副反應(yīng),部分乙醇跟濃H2SO4反應(yīng)生成
SO2、CO2、水蒸氣和炭黑。
品紅溶液班z水品紅濬液
①②③④
圖4-7
1)寫出該副反應(yīng)的化學(xué)方程式
(2)用編號為①?④的實驗裝置設(shè)計一個實驗,以驗證上述反應(yīng)混合氣體中含CO2、
SO2和水蒸氣。所用裝置的連接順序(按產(chǎn)物氣流從左到右的流向):一一
(3) 實驗的裝置①中,A瓶的現(xiàn)象是;結(jié)論為。B瓶中的現(xiàn)象是;B瓶溶
液作用為—。若C瓶中品紅溶液不褪色,可得到結(jié)論為—。
(4) 49、裝置③中加的固體藥品是—以驗證混合氣體中有—。裝置②中盛的溶液是以驗證混合氣體中有。
(5) 簡述裝置①在整套裝置中位置的理由。
8. 實驗室用電石和水反應(yīng)制備的乙炔氣體中含有少量H2S氣體,為了凈化和檢驗乙炔氣體,并通過測定乙炔的體積計算電石的純度,按下列要求填空(注意:X溶液為含溴3.2%的CCl4溶液150g)。
(1) 試從圖4-8中選用幾種必要的裝置,把它們連接成一套裝置,這些被選用的裝置
的接口編號連接順序是。
(2) 實驗室能否用啟普發(fā)生器制乙炔,其原因是。
(3) 為了得到比較平穩(wěn)的乙炔氣流,??捎么嫠?
(4) 假設(shè)溴水與乙炔完全反應(yīng)生成C2H2Br4,用Wg 50、的電石與水反應(yīng)后,測得排入量筒
內(nèi)液體體積為VmL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。則此電石的純度計算式為:。
GH1J
圖4-8
答案
一、選擇題
1.D2.AC
3.C4.A
5.AC6.C
二、非選擇題
7.(1)CH3CH20H+4H2S044S02f+C02f+7H20+C;(2[④―③一①-②;(3)品紅褪色;混合氣中有S02。溴水褪色;將SO2吸收完全?;旌蠚庵幸褵oS02。(4)無水CuSO4,水蒸氣。飽和石灰水,C02。(5)裝置①不能放在③之前,因氣流通過①會帶出水蒸氣,影響水的確證,裝置①不能放在②后,因為將有S02、CO2同時通過②時影響CO2的確證。
8.(1)C-I-J-G-H-F-E-D
(2)不能,因為反應(yīng)劇烈,放出熱量多,生成Ca(OH)2呈現(xiàn)糊狀物易堵塞球形漏斗的下端。
(3)飽和食鹽水
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