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發(fā)表時(shí)間:2021-03-08高三 化學(xué) 第5講 有機(jī)物分子式的確定 知識(shí)點(diǎn)。
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第5講有機(jī)物分子式的確定
[考點(diǎn)點(diǎn)撥]
在確定有機(jī)物化學(xué)式時(shí)要做到幾個(gè)相結(jié)合,即課本知識(shí)(特別是典型反應(yīng))與信息給予反應(yīng)相結(jié)合(新舊聯(lián)系)、定性與定量相結(jié)合、正向思維與逆向思維相結(jié)合,最大限度挖掘題給條件,特別是隱藏的信息,加強(qiáng)思維的靈活性,做到左右逢源,運(yùn)用自如。
[智能整合]
1、有機(jī)物化學(xué)式的確定步驟可按如下路線進(jìn)行:
2、其中涉及以下方法:基本方法、物質(zhì)的量比法(又稱(chēng)摩爾比法)、燃燒規(guī)律法、商余法、平均分子式法、設(shè)“1”討論法、分子組成通式法、等效轉(zhuǎn)換法、官能團(tuán)法、殘基分析法、不飽和度法以及綜合分析法等
3、在有機(jī)信息題中,有一種是“給方法”的信息遷移?!敖o一種方法”是信息遷移題的走向,1994年高考科研測(cè)試題中出現(xiàn),此方法又一次在1996年全國(guó)高考題計(jì)算題中運(yùn)用,近年一直為人們所重視,該方法不僅適用于有機(jī)物分子式的計(jì)算,也適用于無(wú)機(jī)化合物化學(xué)式的確定。解這類(lèi)題,考生必須認(rèn)真領(lǐng)會(huì)題中所給信息中的思想方法,理解這些方法對(duì)考生來(lái)說(shuō)并不是很容易,它要求考生有較強(qiáng)的思維能力和邏輯推理能力,因此考生在平時(shí)練習(xí)中要多從思想方法上考慮,努力提高思維能力,認(rèn)識(shí)題目的“神似”。
[典例解析]
[典型例題1](、一定狀況下,8gA和17gB的混合物氣體體積為672mL。相同狀況下,4g和14gB的混合物氣體體積為448mL,A、B可能是下列各組合中的
A.乙烯和乙炔B.乙炔和苯C.甲烷和甲醇D.環(huán)己烷和1-丁烯
[典型例題2](2000江蘇預(yù)賽)碳碳雙鍵與臭氣反應(yīng),接著再用Zn+H2O還原可得到羰基化合物:
某液態(tài)有機(jī)化合物A,其蒸氣對(duì)氫氣的相對(duì)密度為53.66;A經(jīng)元素分析得知含碳88.82%,含氫11.18%。2.164克A與6.392克溴(溶在CCl4中)能完全反應(yīng)生成化合物B。1molA經(jīng)臭氣氧化再還原水解得1mol和1mol。
(1)寫(xiě)出化合物A和B的各一種可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式(用鍵線式表示)。
(2)寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)方程式及必要的計(jì)算過(guò)程。
[思路分析](1)
(2)A的分子量=1.0079×2×53.66=108.17
分子中含碳原子數(shù)為:108.17×88.82%÷12.011≈8
分子中含氫原子數(shù)為:108.17×11.18÷1.0079≈12
所以分子式為C8H12(2分)
因?yàn)?.164gA相當(dāng)于
6.392gBr2相當(dāng)于
所以A分子中應(yīng)有2個(gè)雙鍵或一個(gè)叁鍵,還有一個(gè)不飽和度可能為一單環(huán)。
又因?yàn)锳臭氧化還原水解產(chǎn)物恰好為1+7個(gè)碳原子與C8H12相應(yīng),又從產(chǎn)物之一有3個(gè)醛基,可知A分子中有兩個(gè)雙鍵,且定位如下:。
+2Br2∕CCl4→
[典型例題3](2004南通二模)由A、B兩種物質(zhì)組成的混合氣體,其平均相對(duì)分子質(zhì)量隨A的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化關(guān)系如
右圖所示。
(1)A的相對(duì)分子質(zhì)量為。
(2)若測(cè)得混合氣體中僅含兩種元素,A、B都
是無(wú)機(jī)物時(shí),化學(xué)式分別為、,
A、B都是有機(jī)物時(shí),化學(xué)式分別為、
。
(3)某混合氣由A、B等體積混合而成,將其與適量氧氣混
合,引燃后反應(yīng)物均無(wú)剩余,將產(chǎn)物依次通過(guò)足量濃H2SO4(減少的體積恰好等于消耗氧氣的體積、足量堿石灰(體積減半),又知通過(guò)濃H2SO4與通過(guò)堿石灰所減少的氣體體積之比為5∶2。氣體體積均在105℃和1.01×105Pa條件下測(cè)定的,據(jù)此確定混合氣體的組成。
[思路分析](1)、(2)略
(3)根據(jù)題意,混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量為37;水蒸氣和CO2的體積比為5∶2;產(chǎn)物中的CO2和CO物質(zhì)的量相等,設(shè)混合氣體的平均組成為
CxHyOz,則有:CxHyOz+y/2O2→x/2CO2+x/2CO+y/2H2O
z+y=x+x/2+y/2
12x+y+16z=37
y/2∶x/2=5∶2
得:x=2y=5z=0.5
所以混合氣體的平均分子式為:C2H5O0.5
結(jié)合A、B的相對(duì)分子質(zhì)量為44和30,可推得此混合氣體可能為:
C3H8和CH2O或C2H4O和C2H6
[參考答案](1)44
(2)N2O、NO,C3H8、C2H6
(3)C3H8和CH2O或C2H4O和C2H6
[典型例題4](2002年春季高考)(1)由2個(gè)C原子、1個(gè)O原子、1個(gè)N原子和若干個(gè)H原子組成的共價(jià)化合物,H的原子數(shù)目最多為個(gè),試寫(xiě)出其中一例的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。
(2)若某共價(jià)化合物分子只含有C、N、H三種元素,且以n(C)和n(N)分別表示C和N的原子數(shù)目,則H原子數(shù)目最多等于。
(3)若某共價(jià)化合物分子中只含有C、N、O、H四種元素,且以n(C),n(N)和n(O)分別表示C、N和O的原子數(shù)目,則H原子數(shù)目最多等于。
[思路分析]由于O原子能以兩個(gè)價(jià)鍵(-O-)形式插入分子中,所以這不會(huì)影響H原子數(shù)目。同理N原子可形成-NH-插入分子鏈中,顯然分子中每增加一個(gè)N原子,H原子即增多1個(gè),所以分子中出現(xiàn)n(N)個(gè)N原子,H原子數(shù)目最多為2n(C)+n(N)+2。
該題還可以用不飽和度的知識(shí)來(lái)解:
令Ω=1+N(C)-=0即有n(H)=2n(C)+n(N)+2。
[參考答案](1)7;
(2)2n(C)+n(N)+2
(3)2n(C)+n(N)+2
[典型例題5](2004南通四縣聯(lián)考)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)式中,四價(jià)的碳原子以一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)單鍵分別連接一、二、三或四個(gè)其它碳原子時(shí),被分別稱(chēng)為伯、仲、叔或季碳原子。若其數(shù)目分別a、b、c、d用表示:
(1)對(duì)烷烴(除甲烷外),下列說(shuō)法正確的是
A.a(chǎn)的數(shù)目與b的數(shù)目的大小無(wú)關(guān)
B.c增加1,a就會(huì)增加3
C.d增加1,a就會(huì)增加2
D.b增加1,a就會(huì)增加2
(2)若某烷烴分子中,b=c=d=1則滿足此條件的該分子的結(jié)構(gòu)可能有種,寫(xiě)出其中一種的名稱(chēng)。
(3)用6個(gè)叔碳原子和6個(gè)伯碳原子(其余為氫原子)建造飽和烴的結(jié)構(gòu)式可能的形式有種(不考慮順?lè)串悩?gòu)和光學(xué)異構(gòu)),請(qǐng)列出其中幾種(不少于五種)。
(4)只用8個(gè)叔碳原子,其余的為氫原子建造一個(gè)不含烯、炔鍵的烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。
[思路分析]根據(jù)氫原子必有:3a+2b+c=2(a+b+c+d)+2即:
a=c+2d+2,故(1)中A、C正確。
余略
[參考答案](1)AC
(2)3,2,2,3-三甲基戊烷(或2,3,3-三甲基戊烷或2,2,4-三甲基戊烷)
(3)9,略。
(4)立方烷等合理的均可。
[知能訓(xùn)練]
5、由苯乙烯()和羥基乙酸乙酯(–)OH
組成的混合物中,若碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%,那么氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為
(A)4.6%(B)7.7%(C)15.6%(D)無(wú)法計(jì)算
6、毒品一直影響社會(huì)安定。嗎啡與海洛因都是被嚴(yán)格查禁的毒品,已知嗎啡的分子式是C17H19NO3,海洛因是嗎啡的二乙酸酯,則海洛因的分子式是
A.C21H23NO3B.C21H22NO5C.C21H23NO5D.C21H27NO7
9、兩種有機(jī)物以一定比例混合,一定條件下在aLO2?(足量)中燃燒,充分反應(yīng)后恢復(fù)到原狀態(tài),再通過(guò)足量Na2O2層,得到氣體仍是aL,下列混合有機(jī)物中可能符合此條件的是
A.CH4C2H4B.CH3OHCH3COOH
C.C2H6HCHOD.HCOOHCH3COOCH3
11、燃燒某一類(lèi)有機(jī)物,消耗氧氣與所生成的二氧化碳的物質(zhì)的量相等.則:
(1)該類(lèi)有機(jī)物符合的通式為:_________;
(2)該類(lèi)有機(jī)物中式量最小的A是________(填化學(xué)式),A能與________(填試劑名稱(chēng))反應(yīng),生成銀白色金屬;
(3)符合條件的物質(zhì)B式量為A的三倍,能夠發(fā)生分子內(nèi)酯化反應(yīng),分子內(nèi)有一個(gè)甲基,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:
______________________________________________________________;
物質(zhì)B還可以發(fā)生分子間脫水反應(yīng)生成一種對(duì)環(huán)境友好的高分子材料(可自動(dòng)降解),其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:
_______________________________________________________________.
答案:(1)(或)(2)HCHO銀氨溶液
12、A是一種只含碳、氫、氧三種元素的有機(jī)物,含碳72.0%,在稀酸中加熱可得到B和C;C的分子量為60,可與NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2;B的分子量為108,可使灼熱的氧化銅變紅。請(qǐng)回答:
(1)A的分子式是,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是。
(2)C和NaHCO3溶液反應(yīng)的離子方程式是。
(3)B與灼熱的氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式是。
答案:(1)C9H10O2,
(2)CH3COOH+HCO3-====CH3COO-+H2O+CO2↑
(3)
13、有總物質(zhì)的量一定的甲烷和某有機(jī)物A(分子式為:CaHbOc,a、b、c均為正整數(shù))的混合物。
(1)若混合物中甲烷和A不論以何種比例混合,其完全燃燒所生成水的物質(zhì)的量不變,則A的組成必須滿足的條件是;符合此條件的A中,相對(duì)分子質(zhì)量最小的A的分子式為。
(2)若混合物中甲烷和A不論以何種比例混合,其完全燃燒所消耗的氧氣和生成水的物質(zhì)的量均不變,則A的組成必須滿足的條件是;符合此條件的A中,相對(duì)分子質(zhì)量最小的A的分子式為。
(3)若有機(jī)物CxHy(x、y為正整數(shù))和CaHbOc(a≥x)不論以何種比例混合,只要混合物的總物質(zhì)的量一定,完全燃燒所消耗的氧氣和生成水的物質(zhì)的量均不變,那么,這兩種有機(jī)物組成必須滿足的條件是(用含x、y、a、b、c等的代數(shù)式表示)
答案、(1)b=4;CH4O
(2)b=4,2a-2=c(a≥2);C2H4O2
(3)b=y,a-x=c/2(a≥x+1)
14、A、B、C三種有機(jī)物,其相對(duì)分子質(zhì)量都小于150,已知B完全燃燒時(shí)所消耗的O2和生成的CO2的物質(zhì)的量相等,C中碳、氫元素總的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為48.39%。在熱的稀硫酸溶液中,1molA水解能生成2molB和1molC。B不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),但能與NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2。
(1)B的分子組成中氫氧原子個(gè)數(shù)比為;
(2)C分子中含有的氧原子個(gè)數(shù)為;
(3)有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為;
(4)寫(xiě)出有機(jī)物A水解生成B和C的化學(xué)方程式。
14、(1)2:1(2)(3)CH2OOCCH3
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高二化學(xué)有機(jī)物分子式和結(jié)構(gòu)式的確定15
一名優(yōu)秀的教師就要對(duì)每一課堂負(fù)責(zé),高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是老師職責(zé)的一部分。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ),減輕高中教師們?cè)诮虒W(xué)時(shí)的教學(xué)壓力。您知道高中教案應(yīng)該要怎么下筆嗎?小編為此仔細(xì)地整理了以下內(nèi)容《高二化學(xué)有機(jī)物分子式和結(jié)構(gòu)式的確定15》,歡迎您閱讀和收藏,并分享給身邊的朋友!
第三節(jié)有機(jī)物分子式和結(jié)構(gòu)式的確定
第一課時(shí)
[教學(xué)目標(biāo)]
1.知識(shí)目標(biāo)
(1)了解分子式、最簡(jiǎn)式的差別。
(2)學(xué)會(huì)確定有機(jī)物分子式、結(jié)構(gòu)式的方法和解題要點(diǎn);鞏固以物質(zhì)的量為核心的化學(xué)計(jì)算。
2.能力和方法目標(biāo)
(1)培養(yǎng)發(fā)散思維、抽象思維、邏輯思維和歸納小結(jié)能力。
(2)學(xué)會(huì)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析確定物質(zhì)的微觀組成的方法,使化學(xué)學(xué)習(xí)從定性趨于定量化。
3.情感和價(jià)值觀目標(biāo)
在自學(xué)、分析、交流、研討中培養(yǎng)獨(dú)立、自覺(jué)、勤奮、刻苦的科學(xué)態(tài)度和勇于克服困難又善于協(xié)作、虛心學(xué)習(xí)的意志品質(zhì)。
[重點(diǎn)與難點(diǎn)]
烴的衍生物的分子式和結(jié)構(gòu)式的確定。
[教學(xué)過(guò)程]
教師提問(wèn):分子式和最簡(jiǎn)式有什么不同?
學(xué)生活動(dòng):討論后得出結(jié)論。
分子式是用元素符號(hào)表示物質(zhì)的分子組成的式子。它指出一個(gè)分子中原子的種類(lèi)和數(shù)目,同時(shí)也表示出一個(gè)分子或一個(gè)摩物質(zhì)的質(zhì)量。
教師補(bǔ)充:對(duì)于很多固態(tài)物質(zhì),從現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論看來(lái),難于用分子式來(lái)表示.例如,金屬晶體是由金屬原子、金屬離子和自由電子所構(gòu)成,氯化鈉晶體是由Na+離子和Cl-離子所構(gòu)成,氧化物和其它許多無(wú)機(jī)鹽類(lèi),同樣都是離子晶體.在這些晶體中,根本沒(méi)有分子存在,但習(xí)慣上仍用Zn、Fe等來(lái)表示固態(tài)的鋅、鐵等金屬,用NaCl、CuO等來(lái)表示固態(tài)的氯化鈉和氧化銅等化合物.我們把這些式子,叫做它們的最簡(jiǎn)式(或叫實(shí)驗(yàn)式)。又如單質(zhì)硫,隨著存在的狀態(tài)不同,其分子組成也不相同.S8分子存在于菱形硫、單斜硫和160℃以下的液體以及800℃以下的蒸氣中.但在160℃以上的液態(tài)硫中,環(huán)狀的S8分子破裂變?yōu)殒湢罘肿?,并形成很長(zhǎng)的鏈狀結(jié)構(gòu).硫鏈的長(zhǎng)短不一,長(zhǎng)的鏈有105個(gè)硫原子,而短的鏈只有幾個(gè)硫原子,因而不能明確地寫(xiě)出它的分子式.在800℃以上的蒸氣中,主要是S2分子,大約從1500℃開(kāi)始,S2分子顯著地分解為單原子的S分子.所有這些不同形態(tài)的硫,化學(xué)上為簡(jiǎn)便起見(jiàn),在非必要時(shí),都用最簡(jiǎn)式S表示.磷也是這樣,在高溫下磷蒸氣中為單原子的P分子,白磷的分子式為P4,紅磷的結(jié)構(gòu)還沒(méi)有最后弄清楚,分子式難以確定,它們都常用最簡(jiǎn)式P表示.所以最簡(jiǎn)式只是表示某物質(zhì)的化學(xué)組成和各成分元素的原子個(gè)數(shù)比的式子.最簡(jiǎn)式所代表的質(zhì)量叫做式量.有些物質(zhì)的最簡(jiǎn)式和它們的分子式相同,有的則不同.
從物質(zhì)的組成,只能推導(dǎo)出它的最簡(jiǎn)式.
教師引導(dǎo):這堂課我們一起來(lái)研究一下怎樣利用題目中的數(shù)據(jù)和其它信息來(lái)確定有機(jī)物的分子式和結(jié)構(gòu)式。我們通過(guò)下列例題來(lái)研究。
[例1]根據(jù)實(shí)驗(yàn),某碳?xì)浠衔锏慕M成為碳92.3%,氫7.7%,求它的最簡(jiǎn)式.
=1∶1
因此,該化合物的化學(xué)式可以寫(xiě)成CH、C2H2、C3H3等等,而CH是其中最簡(jiǎn)單的一種,故得該化合物的最簡(jiǎn)式為CH.
如果測(cè)知該化合物相對(duì)分子質(zhì)量的26,則其分子式即可確定為C2H2.
從物質(zhì)的組成和相對(duì)分子質(zhì)量,還可以用下面例題的計(jì)算方法求分子式.
[例2]根據(jù)實(shí)驗(yàn),葡萄糖含碳40%,氫6.7%,氧53.3%,相對(duì)分子質(zhì)量為180,求它的分子式.
[解]在葡萄糖分子中含有:
碳原子數(shù)=180×40%÷12=6
氫原子數(shù)=180×6.7%÷1=12
氧原子數(shù)=180×53.35%÷16=6
因此,葡萄糖的分子式為C6H12O6.
[例3]某混合氣體由兩種氣態(tài)烴組成.取2.24L該混合氣體完全燃燒后得到4.48L二氧化碳(氣體已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)和3.6g水,則這兩種氣體可能是()。
(A)CH4和C3H8(B)CH4和C3H4
(C)C2H4和C3H4(D)C2H4和C2H6(E)C2H2和C2H6
合氣體中平均含碳原子組成為C2H4.則原兩種氣體平均含C=2,含H=4.選項(xiàng)A中含H>4;(C)中含C>2;D中含H>4,而B(niǎo)、E符合題意.
[例4]兩種氣態(tài)烴組成的混合氣體0.1mol,完全燃燒得0.16molCO2和3.6g水,關(guān)于混合氣體的下列說(shuō)法正確的是()。
(A)一定有甲烷(B)一定是甲烷和乙烯
(C)一定沒(méi)有乙烷(D)一定有乙炔
解析:根據(jù)題中數(shù)據(jù)可得出,混合氣體、CO2、H2O的物質(zhì)的量之比為1:1.6:2。
則該混合氣體的平均組成為C1.6H4.即1mol混合氣體中平均含碳原子1.6mol,故必含有含碳原子小于1.6的CH4,A正確.1mol平均含氫原子4mol,因?yàn)镃H4中含氫原子數(shù)為4,另一物質(zhì)含氫原子數(shù)也應(yīng)為4.氣態(tài)烴中含氫原子數(shù)為4的還有C2H4、C3H4,所以B不對(duì).乙烷含氫原子數(shù)為6>4,故混合氣體中一定沒(méi)有乙烷,C正確。答案為A、C。
課堂練習(xí):
1.實(shí)驗(yàn)測(cè)得某碳?xì)浠衔顰中,含碳80%、含氫20%,求該化合物的實(shí)驗(yàn)式.又測(cè)得該化合物的相對(duì)分子質(zhì)量是30,求該化合物的分子式.
2.某烴含碳?xì)鋬稍氐馁|(zhì)量比為3∶1,該烴對(duì)H2的相對(duì)密度為8,試確定該烴的分子式.
3.已知第一種氣態(tài)有機(jī)物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為2.59g/L,第二種氣態(tài)有機(jī)物對(duì)空氣的相對(duì)密度為1.87,第三種氣態(tài)有機(jī)物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下250mL質(zhì)量為0.49g.求這三種有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量.
4.某烴1.68g,完全燃燒生成CO25.28g和H2O2.16g,經(jīng)測(cè)定這種烴在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為3.75g/L則其分子式是()
(A)CH4(B)C3H8(C)C4H10(D)C6H12
5.2.3g某有機(jī)物A完全燃燒后,生成0.1molCO2和2.7gH2O,測(cè)得該化合物的蒸氣與空氣的相對(duì)密度是1.6,求該化合物的分子式.
課堂練習(xí)答案:
1.(1)實(shí)驗(yàn)式是表示化合物分子所含各元素的原子數(shù)目最簡(jiǎn)單整數(shù)比的式子,求化合物的實(shí)驗(yàn)式即是求該化合物分子中各元素原子的數(shù)目(N)之比.
該化合物的實(shí)驗(yàn)式是CH3.
(2)設(shè)該化合物分子中含有n個(gè)CH3,則:
該化合物的分子式是C2H6.
答案:該碳?xì)浠衔锏膶?shí)驗(yàn)式是CH3,分子式是C2H6.
2.解法一:Mr=2×8=16,M=16gmol-1,1mol烴中含C、H的物質(zhì)的量為:
所以該烴的分子式為CH4.
解法二:烴分子中C、H原子個(gè)數(shù)比為:
最簡(jiǎn)式為CH4,式量為16.
因?yàn)镸r=16,故該烴的分子式為CH4.
答案:CH4
3.分析:計(jì)算相對(duì)分子質(zhì)量有三種不同方法
方法1.根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的密度計(jì)算相對(duì)分子質(zhì)量.根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀況的氣體密度計(jì)算氣體的摩爾質(zhì)量,其數(shù)值即為相對(duì)分子質(zhì)量.M=22.4×d如第一種有機(jī)物M=22.4×2.59=58
方法2.根據(jù)氣體相對(duì)密度計(jì)算相對(duì)分子質(zhì)量.M=DA×MA用相對(duì)密度乘相對(duì)氣體的相對(duì)分子質(zhì)量.如第二種有機(jī)物M=1.87×29=54
方法3.根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,一定質(zhì)量氣體的體積計(jì)算相對(duì)分子質(zhì)量.
答案:58、54、44
4.分析:本題是計(jì)算推斷分子式的又一種類(lèi)型,就是利用烴的完全燃燒反應(yīng)方程式列出比例式求解類(lèi)型.設(shè)烴分子式為CxHy,則有
解得x=6y=12
答案:D.
5.C2H6O。
高二化學(xué)教案:《有機(jī)物分子式及分子結(jié)構(gòu)的確定》教學(xué)設(shè)計(jì)
教案課件是老師上課中很重要的一個(gè)課件,大家靜下心來(lái)寫(xiě)教案課件了。只有規(guī)劃好了教案課件新的工作計(jì)劃,這樣我們接下來(lái)的工作才會(huì)更加好!你們會(huì)寫(xiě)教案課件的范文嗎?急您所急,小編為朋友們了收集和編輯了“高二化學(xué)教案:《有機(jī)物分子式及分子結(jié)構(gòu)的確定》教學(xué)設(shè)計(jì)”,相信能對(duì)大家有所幫助。
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、了解元素分析法的原理和有機(jī)物分子式確定的計(jì)算
2.識(shí)別紅外光譜和核磁共振氫譜譜圖
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
重點(diǎn):有機(jī)物分子式確定
難點(diǎn):有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)的鑒定
【學(xué)情分析】
有機(jī)物分子式確定的計(jì)算方法是重點(diǎn)會(huì)讀取紅外光譜和核磁共振氫譜譜圖從而確定分子結(jié)構(gòu)
【導(dǎo)學(xué)流程】
自主學(xué)習(xí)
一、回顧舊知:
分離、提純常用方法:________________________________
二、基礎(chǔ)知識(shí)感知
一、元素分析與相對(duì)分子質(zhì)量的確定
1.元素分析
(1)元素定量分析的原理:將一定量的有機(jī)物 ,分解為簡(jiǎn)單的 ,并作 測(cè)定,通過(guò)無(wú)機(jī)物的質(zhì)量推算出組成該有機(jī)物元素原子的 ,然后計(jì)算出該有機(jī)物分子所含元素原子最簡(jiǎn)單的整數(shù)比,即確定其 _________
(2) 有機(jī)物的元素定量分析最早是由德國(guó)人李比希提出的。他用CuO作氧化劑將僅含C、H、O元素的有機(jī)物氧化,產(chǎn)生的H2O用 吸收,CO2用KOH濃溶液吸收。分別稱(chēng)出吸收前后吸收劑的質(zhì)量,計(jì)算出 在分子中的含量,剩余的就是 的含量。
(3) 元素分析只能確定組成分子的各原子 ,即確定 ,若想確定分子式,還需知道或測(cè)定未知物的 。
2.相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定—質(zhì)譜法
質(zhì)譜是近代發(fā)展起來(lái)的快速、微量、精確測(cè)定 的方法。它用高能的電子流等轟擊樣品分子,使該分子 變成帶正電荷的 和 。
二、分子結(jié)構(gòu)的鑒定
1.紅外光譜
在有機(jī)物分子中,組成化學(xué)鍵或官能團(tuán)的原子處于不斷 的狀態(tài),其 與 相當(dāng)。所以,當(dāng)用 照射有機(jī)物分子時(shí),分子中的化學(xué)鍵或官能團(tuán)可發(fā)生 ,不同的化學(xué)鍵或官能團(tuán) 不同,在紅外光譜圖上將處于不同的位置。
2.核磁共振氫譜
處在不同化學(xué)環(huán)境中的 因產(chǎn)生共振時(shí)吸收電磁波的 不同,在譜圖上出現(xiàn)的位置也不同,各類(lèi)氫原子的這種差異被稱(chēng)為化學(xué)位移δ;而且 與_________ 成正比。因此,從核磁共振氫譜圖上可以推知該有機(jī)物分子有幾種不同類(lèi)型的氫原子及它們的數(shù)目。核磁共振氫譜中有多少個(gè)峰,有機(jī)物分子中就有多少種處在不同化學(xué)環(huán)境中的氫原子;峰的面積比就是對(duì)應(yīng)的處于不同化學(xué)環(huán)境的氫原子的數(shù)目比。
(1)紅外光譜在確定有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中的作用是推知有機(jī)物分子含有的化學(xué)鍵和官能團(tuán)。
(2)核磁共振氫譜在確定有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)中的作用是推知有機(jī)物分子有幾種不同類(lèi)型的氫原子及各自的數(shù)目。
(3)分析乙醇和甲醚的核磁共振氫譜,填寫(xiě)下表:
乙醇
甲醚
核磁共振氫譜
結(jié)論
氫原子類(lèi)型=吸收峰數(shù)目=___
氫原子類(lèi)型=吸收峰數(shù)目=__
不同氫原子的個(gè)數(shù)之比=不同吸收峰的面積之比=_____________
只有一種類(lèi)型的氫原子
3.根據(jù)性質(zhì)實(shí)驗(yàn),確定有機(jī)物的結(jié)構(gòu)
(1)烴A分子式為C3H6且能使溴的四氯化碳溶液褪色,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_________________。
(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得某醇1 mol與足量鈉反應(yīng)可得1 mol氣體,該醇分子中含羥基的個(gè)數(shù)是___。
4.根據(jù)題給條件,確定有機(jī)物的結(jié)構(gòu)
(1)烴B的分子式為C8H18,其一氯代烴只有一種,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_____________________
(2)化學(xué)式為C2H8N2的有機(jī)物經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定知,其分子中有一個(gè)氮原子不與氫原子相連,則確定其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_____________________
(3)實(shí)驗(yàn)式分別為CH3、CH3O的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為_(kāi)___________、______________。
請(qǐng)及時(shí)記錄自主學(xué)習(xí)過(guò)程中的疑難:
探究問(wèn)題
有機(jī)物分子式的確定方法?
請(qǐng)及時(shí)記錄小組討論過(guò)程中的疑難:
基本知識(shí)拓展與遷移
有機(jī)物分子式的確定
(1)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的密度ρ,計(jì)算該氣體的相對(duì)分子質(zhì)量M=22.4·L_mol-1ρ(限于標(biāo)準(zhǔn)狀況下);依據(jù)氣體A相對(duì)于氣體B的相對(duì)密度D,計(jì)算氣體A的相對(duì)分子質(zhì)量MA=D·MB:
A、B兩種氣體組成的混合氣體中,它們的體積分?jǐn)?shù)分別為w(A)、w(B),該混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量M=MA·w(A)+MB·w(B)。
【例1】實(shí)驗(yàn)測(cè)得某碳?xì)浠衔顰中,含碳80%,含氫20%,求該化合物的實(shí)驗(yàn)式________。又測(cè)得該化合物的相對(duì)分子質(zhì)量是30,求該化合物的分子式________。
【例2】燃燒某有機(jī)物A 1.50 g,生成1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2和0.05 mol H2O。該有機(jī)物的蒸氣對(duì)空氣的相對(duì)密度是1.04,求該有機(jī)物的分子式________。
【例3】某烴的相對(duì)分子質(zhì)量為72,求其分子式__________
某烴的相對(duì)分子質(zhì)量為70,求其分子式__________
某烴的相對(duì)分子質(zhì)量為68,求其分子式__________
某烴的相對(duì)分子質(zhì)量為64,求其分子式__________
【例4】某有機(jī)化合物僅由碳、氫、氧三種元素組成,經(jīng)測(cè)定其相對(duì)分子質(zhì)量為90。取該有機(jī)物樣品1.8 g,在純氧中完全燃燒,將產(chǎn)物先后通過(guò)濃硫酸和堿石灰,兩者分別增重1.08 g和2.64 g。試求該有機(jī)物的分子式__________。
【例5】室溫時(shí)某氣態(tài)烴10 mL與過(guò)量氧氣混合,點(diǎn)燃爆炸后恢復(fù)至室溫,氣體體積比點(diǎn)燃前減少了25 mL。再把這些氣體通過(guò)苛性鈉溶液,氣體體積又減少了30 mL。試確定該烴的分子式。
提問(wèn)展示問(wèn)題預(yù)設(shè)
1、口頭展示:其他
2、板書(shū)展示:總結(jié)
課堂訓(xùn)練問(wèn)題預(yù)設(shè)
高三化學(xué)教案:《有機(jī)物的組成》教學(xué)設(shè)計(jì)
作為杰出的教學(xué)工作者,能夠保證教課的順利開(kāi)展,教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ),幫助教師在教學(xué)期間更好的掌握節(jié)奏。那么,你知道教案要怎么寫(xiě)呢?下面的內(nèi)容是小編為大家整理的高三化學(xué)教案:《有機(jī)物的組成》教學(xué)設(shè)計(jì),但愿對(duì)您的學(xué)習(xí)工作帶來(lái)幫助。
【考試說(shuō)明要求】
1.了解有機(jī)物的組成和分類(lèi) 2.了解各類(lèi)有機(jī)物的主要官能團(tuán)及其作用
3.掌握按官能團(tuán)的不同對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分類(lèi),并能指出有機(jī)物的類(lèi)別 4.掌握有機(jī)物命名法規(guī)則
【基礎(chǔ)知識(shí)梳理】
一、認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物
1.18世紀(jì)初,瑞典化學(xué)家 提出了有機(jī)化學(xué)概念,使有機(jī)化學(xué)逐漸發(fā)展成為化學(xué)的一個(gè)重要分支。
2.有機(jī)化合物定義:絕大多數(shù)含有 元素的化合物,簡(jiǎn)稱(chēng)為有機(jī)物,此外,通常還可能含有
等元素。
3.打破無(wú)機(jī)物和有機(jī)物界限的是德國(guó)化學(xué)家 。
4.有機(jī)物的物理性質(zhì):大多數(shù)溶、沸點(diǎn) , 導(dǎo)電, 溶于水,但 溶于汽油、酒精、苯等有機(jī)溶劑。
5.化學(xué)性質(zhì):絕大多數(shù)有機(jī)物受熱 分解, 燃燒,有機(jī)反應(yīng)比較復(fù)雜,反應(yīng)速率,一般需要加熱和催化劑,常伴有。
6.利用,可以同時(shí)對(duì)碳、氫、氧、硫等多種元素進(jìn)行分析。
7.1838年,李比希提出了“基”的定義,通過(guò) 理論初步歸納總結(jié)了一些有機(jī)反應(yīng)機(jī)理。
8.現(xiàn)代化學(xué)測(cè)定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的分析方法比較多,經(jīng)常采用的是 和 等方法。另外還有 和 。
9.反應(yīng)機(jī)理又稱(chēng)反應(yīng)歷程,指反應(yīng)物轉(zhuǎn)變成生成物所經(jīng)歷的過(guò)程。
10. 法是科學(xué)家經(jīng)常使用的研究化學(xué)反應(yīng)歷程的手段之一。
二、有機(jī)化合物基本概念
1.烴: 。
烴的衍生物:烴分子里的氫原子被其他原子或原子團(tuán)取代而衍變成的有機(jī)物。
【注意】⑴烴完全燃燒的產(chǎn)物為二氧化碳和水,但完全燃燒的產(chǎn)物為二氧化碳和水的有機(jī)物不都是烴。
⑵烴的衍生物不一定都是由烴取代或加成得到的。
2.基: 。
【注意】⑴基不帶電荷。⑵基中必有未成對(duì)電子存在。⑶基不穩(wěn)定,不能單獨(dú)存在。
【試一試】比較:⑴Cl,—Cl,Cl2,Cl— ⑵—OH,OH—⑶—NO2,NO2,NO2—
**必須掌握的烴基包括:甲基(—CH3)、亞甲基(—CH2—)、次甲基、乙基(—C2H5)、正丙基(—CH2CH2CH3)、異丙基(—CH(CH3)2)、乙烯基(—CH=CH2)、苯基(— )等
3.官能團(tuán): 原子或原子團(tuán)。
** 必須掌握的官能團(tuán)包括:碳碳雙鍵(>C=C
醛基(—CHO)、羧基(—COOH)、酯鍵 (—COO—)、氨基(—NH2)、酰氨基(—CO—NH2)、肽鍵(—CO—NH—)、
硝基(—NO2)、磺酸基(—SO3H)等。
三、有機(jī)化合物的分類(lèi)
1.烴
分子組成通式
飽和鏈烴 (烷烴)
鏈烴 烯烴
不飽和鏈烴 二烯烴
脂肪烴 炔烴
烴 環(huán)烴 環(huán)烷烴
芳香烴 苯和苯的同系物
其它芳烴
2. 烴的衍生物
分類(lèi) 飽和一元衍生物通式
鹵代烴
烴 醇
的 酚
衍 醛
生 羧酸
物 酯
3.營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 4.有機(jī)高分子化合物
單糖 葡萄糖(C6H12O6) 塑料
糖類(lèi) 二糖 蔗糖、麥芽糖(C12H22O11) 有機(jī)高分子化合物 合成纖維
多糖 淀粉、纖維素(C6H10O5)n 合成橡膠等
油脂
氨基酸、肽、蛋白質(zhì)
四、有機(jī)物的命名
1.系統(tǒng)命名法
無(wú)官能團(tuán) 有官能團(tuán)
類(lèi) 別 烷烴 烯、炔、鹵代烴、烴的含氧衍生物
主鏈條件 碳鏈最長(zhǎng)
同碳數(shù)支鏈最多 含官能團(tuán)的最長(zhǎng)碳鏈
編號(hào)原則 (小)取代基最近 官能團(tuán)最近、兼顧取代基盡量近
名稱(chēng)寫(xiě)法 支位一支名母名;支名同,要合并;支名異,簡(jiǎn)在前 支位―支名―官位―母名
符號(hào)使用 數(shù)字與數(shù)字間用“,” 數(shù)字與中文間用“一”,文字間不用任何符號(hào)
2.正、異、新命名法 3.間、對(duì)、均命名法
高三化學(xué)重要有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)室制法
俗話說(shuō),居安思危,思則有備,有備無(wú)患。教師要準(zhǔn)備好教案,這是每個(gè)教師都不可缺少的。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識(shí)點(diǎn),幫助教師提前熟悉所教學(xué)的內(nèi)容。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎?小編收集并整理了“高三化學(xué)重要有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)室制法”,歡迎大家與身邊的朋友分享吧!
重要有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)室制法教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)技能:掌握重要有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)室制法和工業(yè)制法。
能力培養(yǎng):培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真審題、析題、快速解題的能力;培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、思維能力,以及概括總結(jié)和語(yǔ)言表述能力。
科學(xué)思想:通過(guò)復(fù)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用辯證唯物主義觀點(diǎn)對(duì)化學(xué)現(xiàn)象和化學(xué)本質(zhì)辯證認(rèn)識(shí)。
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(yán)謹(jǐn)求實(shí)、獨(dú)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(shí)規(guī)律的方法。
重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn):掌握重要有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)室制法。
難點(diǎn):激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的優(yōu)良品質(zhì),使學(xué)生感悟到科學(xué)的魅力。
教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
教師活動(dòng)
【引入】這節(jié)課我們復(fù)習(xí)有機(jī)實(shí)驗(yàn),這部分內(nèi)容需要大家掌握重要有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)室制法。
【板書(shū)】重要有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)室制法
【投影】
例1(1997年全國(guó)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(wú)色液體,密度2.18gcm-3,沸點(diǎn)131.4℃,熔點(diǎn)9.79℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有機(jī)溶劑。在實(shí)驗(yàn)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(xiě)下列空白:
(1)寫(xiě)出本題中制備1,2-二溴乙烷的兩個(gè)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(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)試管d是否發(fā)生堵塞,請(qǐng)寫(xiě)出發(fā)生堵塞時(shí)瓶b中的現(xiàn)象______。
(3)容器c中NaOH溶液的作用是______。
學(xué)生活動(dòng)
回憶有機(jī)實(shí)驗(yàn)的有關(guān)內(nèi)容,明確任務(wù),做好知識(shí)準(zhǔn)備,并記錄筆記。
閱讀、思考、討論。學(xué)生進(jìn)行分析:
制1,2-二溴乙烷需用乙烯和溴的加成。通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)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(shí),氣體不暢通,則在b中氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)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(gè)錐形瓶的作用是吸收Br2(氣),防止空氣污染。
解答:(1)CH3CH2OHCH=CH2↑+H2O
CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br
(2)b中水面會(huì)下降、玻璃管中的水柱會(huì)上升,甚至溢出。
(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(shí)驗(yàn)時(shí),使用一定量的液溴,當(dāng)溴全部褪色時(shí),所消耗乙醇和濃硫酸混合液的量,比正常情況下超過(guò)許多。如果裝置的氣密性沒(méi)有問(wèn)題,試分析其可能的原因_____。
【組織討論】請(qǐng)分組討論,認(rèn)真分析并做答。
(4)原因:①乙烯發(fā)生(或通過(guò)液溴)速率過(guò)快;②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,乙醇和濃硫酸的混合液沒(méi)有迅速達(dá)到170℃(答“控溫不當(dāng)”亦可)。
【講評(píng)】此題第(1)問(wèn)多數(shù)同學(xué)能答對(duì),而后三問(wèn)有很多同學(xué)答錯(cuò)或答的不夠準(zhǔn)確,原因在哪兒呢?
思考、分析并回答:
(1)對(duì)b裝置的功能理解不透,而導(dǎo)致失分;
(2)對(duì)乙醇和濃硫酸混合液加熱反應(yīng)過(guò)程中溶液顏色由無(wú)色到棕色最后到黑色的原因不清楚;
(3)題中第(4)問(wèn)要求考生有一定的分析評(píng)價(jià)能力,學(xué)生往往理解不了,而感到無(wú)從入手,從而導(dǎo)致失分。
傾聽(tīng),堅(jiān)定信心。
【講評(píng)】由大家的分析我們可看出高考題離我們并不遙遠(yuǎn),難度也并不是深不可測(cè),只要我們基本功扎實(shí),具有一定的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,就一定會(huì)在高考中取得好成績(jī)。此題考查了乙烯的實(shí)驗(yàn)室制法,除此之外,還要求大家掌握甲烷、乙炔的實(shí)驗(yàn)室制法。
【板書(shū)】(一)氣態(tài)物質(zhì):CH4 C2H4 C2H2
【投影】CH4、C2H4、C2H2的實(shí)驗(yàn)室制法比較
回憶、查閱、填表、記筆記
【講述】請(qǐng)大家再次看例1,重新體會(huì)一下高考題確實(shí)離不開(kāi)課本上的基礎(chǔ)知識(shí)。另外,從整體上看,大家對(duì)氣體的制備、除雜、驗(yàn)證及有毒氣體的吸收能分析清楚,而對(duì)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中的安全問(wèn)題根本想不到或思考不到位。通常設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),為了保證操作人員的安全,保障實(shí)驗(yàn)如期順利進(jìn)行,往往要設(shè)置安全裝置;一般在涉及氣體的實(shí)驗(yàn)中最為常見(jiàn),請(qǐng)大家看投影上九個(gè)裝置,涉及到的安全問(wèn)題有哪些?
【投影】
討論、分析并回答:涉及到的安全問(wèn)題有:防倒吸、防堵塞、防爆炸、防污染等安全問(wèn)題。
【提問(wèn)】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?哪些是防污染安全裝置?請(qǐng)大家對(duì)號(hào)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(shí)驗(yàn)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(jìn)入漏斗內(nèi)時(shí),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(shí)驗(yàn)中設(shè)置這一裝置吸收HCl尾氣,1993年高考實(shí)驗(yàn)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(lái)的液體接收,防止進(jìn)入前端裝置(氣體發(fā)生裝置等)。1996年高考實(shí)驗(yàn)試題設(shè)置這一裝置接收可能倒吸的水,防止進(jìn)入灼熱的硬質(zhì)試管中。
(2)防堵塞安全裝置
④液封式(圖④)原理是流動(dòng)的氣體若在前方受阻,錐形瓶?jī)?nèi)液面下降,玻璃管中水柱上升。1997年高考實(shí)驗(yàn)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?jī)?nèi)氣壓相同,保證漏斗中液體順利流出。1995年上海高考實(shí)驗(yàn)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(jìn)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收集式(圖⑨)原理是用氣球?qū)⒂泻怏w收集起來(lái),另作處理。
【板書(shū)】(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(shí)驗(yàn)室制法,請(qǐng)大家看投影。
【投影】
例2實(shí)驗(yàn)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℃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(wú)水CaCl2干燥后的粗硝基苯進(jìn)行蒸餾,得到純硝基苯。
填寫(xiě)下列空白:
(1)配制一定比例濃硫酸與濃硝酸混合酸時(shí),操作注意事項(xiàng)是__________。
(2)步驟③中,為了使反應(yīng)在50~60℃下進(jìn)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?jǐn)?shù)為5%NaOH溶液洗滌的目的是___________。
(5)純硝基苯無(wú)色,密度比水______(填大或?。?,具有__________氣味的液體。
【組織討論】請(qǐng)分組討論,認(rèn)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?xiě)?yīng)將濃硫酸向水中注入,由于稀釋過(guò)程中放熱,應(yīng)及時(shí)攪拌冷卻;控溫在100℃下時(shí),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?br> 答案:
(1)先將濃硝酸注入容器中,再慢慢注入濃硫酸,并及時(shí)攪拌和冷卻;
(2)將反應(yīng)器放在50~60℃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(duì)學(xué)生的分析進(jìn)行表?yè)P(yáng)和鼓勵(lì)。本題通過(guò)硝基苯的制取,考查了實(shí)驗(yàn)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(guò)程中要重視化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的訓(xùn)練。
【投影】硝基苯、溴苯、乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)室制法比較,請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)記憶及查閱課本,完成此表。
傾聽(tīng)。
回憶、查閱、填表、記筆記。
【投影】
例3已知乙醇可以和氯化鈣反應(yīng)生成
微溶于水的CaCl26C2H5OH。有關(guān)的有機(jī)試劑的沸點(diǎn)如下:CH3COOC2H5 77.1℃;C2H5OH 78.3℃;C2H5OC2H5 34.5℃;CH3COOH118℃。
實(shí)驗(yàn)室合成乙酸乙酯粗產(chǎn)品的步驟如下:
在蒸餾燒瓶?jī)?nèi)將過(guò)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(guò)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)
(?。?br> (A)無(wú)水乙醇;(B)碳酸鈉;(C)無(wú)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(wú)水硫酸鈉,振蕩,其目的是:_________________。
最后,將經(jīng)過(guò)上述處理后的液體倒入另一干燥的蒸餾瓶?jī)?nèi),再蒸餾,棄去低沸點(diǎn)餾分,收集沸程76~78℃之間的餾分即得。
【組織討論】請(qǐng)分組討論,認(rèn)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(shí)還要精制乙酸乙酯。首先考慮有機(jī)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(jìn)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(dòng)。另外根據(jù)各物質(zhì)的特殊性質(zhì),通過(guò)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(guò)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(jìn)行。
(2)邊加熱蒸餾的目的:因?yàn)橐宜嵋阴サ姆悬c(diǎn)低于乙醇和乙酸,蒸出生成物,有利于酯化反應(yīng)平衡向正方向進(jìn)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?yàn)槟苌蒀aCl26C2H5OH)
(5)然后再加無(wú)水硫酸鈉的目的是:除去粗產(chǎn)品中的水。(因?yàn)槟苌蒒a2SO410H2O
【板書(shū)】(三)固態(tài)物質(zhì):酚醛樹(shù)脂
【投影】
例4實(shí)驗(yàn)室用下圖所示裝置制取酚醛樹(shù)脂。制備時(shí),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(jìn)行時(shí),應(yīng)繼續(xù)一段時(shí)間,做完實(shí)驗(yàn)應(yīng)及時(shí)清洗_____________,若不易清洗,可加入少量______________浸泡幾分鐘,再進(jìn)行清洗。生成的樹(shù)脂是_____________態(tài)物質(zhì),呈______________色,試管上方單孔塞連線的長(zhǎng)導(dǎo)管的作用是______________________,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________。
【提問(wèn)】請(qǐng)一名學(xué)生回答前幾問(wèn),另請(qǐng)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(1998年全國(guó)高考題)A~D是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的幾種溫度計(jì)裝置示意圖。
(1)請(qǐng)從①~⑧中選出必須使用溫度計(jì)的實(shí)驗(yàn),把編號(hào)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(shí)驗(yàn)
⑥濃鹽酸和二氧化錳混合加熱制氯氣
⑦測(cè)定硝酸鉀在水中溶解度
⑧食鹽和濃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(shí)驗(yàn),D中長(zhǎng)玻璃管的作用是_______________。
【提問(wèn)】通常,溫度計(jì)在實(shí)驗(yàn)中有哪些功能呢?
請(qǐng)分組討論,認(rèn)真分析并派代表回答本題各問(wèn)。
思考、討論并歸納:
(1)測(cè)水浴溫度,如制硝基苯;
(2)測(cè)反應(yīng)液體溫度,如制乙烯;
(3)測(cè)物質(zhì)的溶解度,如測(cè)硝酸鉀等;
(4)用于沸點(diǎn)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(shí)驗(yàn)必須使用溫度計(jì),其次對(duì)所需溫度計(jì)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步明確溫度計(jì)水銀球所放的位置,對(duì)D中長(zhǎng)玻璃導(dǎo)管作用,要把熟悉的制溴苯、乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行聯(lián)想,完成遷移。
答案:(1)A① B③⑤ C⑦
(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?。ā。?br> A.SO2 B.C2H5CH=CH2
C.C6H5—CH=CH2D.C6H5—CH2—CH3
2.關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制取乙烯的實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是?。ā。?br> 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(guò)量的3molL-1H2SO4混合液
C.溫度計(jì)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?gòu)乃腥〕鰧?dǎo)管
3.實(shí)驗(yàn)室制取硝基苯,正確的操作順序是( )
A.將苯和濃HNO3混合,再加濃H2SO4,冷卻
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
(?。?br> A.苯、己烷、甲苯
B.硫化氫、SO2、CO2
C.苯、苯酚、乙醇
D.煤油、乙醇、CCl4
5.用飽和NaHCO3溶液能把括號(hào)內(nèi)雜質(zhì)除去的是?。ā。?br> A.CO2(HCl)
B.
C.CH3COOC2H5(CH3COOH)
D.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
?。ā。?br> A.Na、FeCl3溶液、NaOH溶液
B.Cu(OH)2懸濁液、紫色石蕊試液
C.Na、紫色石蕊試液、溴水
D.溴水,Cu(OH)2粉末
二、非選擇題
7.在實(shí)驗(yàn)里制取乙烯時(shí),常因溫度過(guò)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。
(1)寫(xiě)出該副反應(yīng)的化學(xué)方程式________。
(2)用編號(hào)為①~④的實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),以驗(yàn)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):______→______→______→______
(3)實(shí)驗(yàn)的裝置①中,A瓶的現(xiàn)象是____;結(jié)論為_(kāi)___。B瓶中的現(xiàn)象是____;B瓶溶液作用為_(kāi)___。若C瓶中品紅溶液不褪色,可得到結(jié)論為_(kāi)___。
(4)裝置③中加的固體藥品是____以驗(yàn)證混合氣體中有____。裝置②中盛的溶液是____以驗(yàn)證混合氣體中有____。
(5)簡(jiǎn)述裝置①在整套裝置中位置的理由。
8.實(shí)驗(yàn)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(yàn)乙炔氣體,并通過(guò)測(cè)定乙炔的體積計(jì)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(hào)連接順序是_________。
(2)實(shí)驗(yàn)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,??捎胈_______代替水。
(4)假設(shè)溴水與乙炔完全反應(yīng)生成C2H2Br4,用Wg的電石與水反應(yīng)后,測(cè)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(jì)算式為:_____________。
答 案
一、選擇題
1.D 2.AC3.C4.A5.A C6.C
二、非選擇題
7.(1)CH3CH2OH+4H2SO44SO2↑+CO2↑+7H2O+C;(2)④→③→①→②;(3)品紅褪色;混合氣中有SO2。溴水褪色;將SO2吸收完全?;旌蠚庵幸褵o(wú)SO2。(4)無(wú)水CuSO4,水蒸氣。飽和石灰水,CO2。(5)裝置①不能放在③之前,因氣流通過(guò)①會(huì)帶出水蒸氣,影響水的確證,裝置①不能放在②后,因?yàn)閷⒂蠸O2、CO2同時(shí)通過(guò)②時(shí)影響CO2的確證。
8.(1)C→I→J→G→H→F→E→D
(2)不能,因?yàn)榉磻?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