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1、第七章有机化合物第一节 认识有机化合物.-1-第 1 课时 碳原子的成键特点与烷煌的结构.-1-第 2 课时 烷烧的性质.-7-微专题6烷烧的同分异构体及其取代物种类.-10-第二节 乙烯与有机高分子材料.-13-第 1 课 时 乙 烯.-13-第 2 课时 烧 有机高分子材料.-16-微专题7嫌燃烧的有关计算.-22-第三节 乙醇与乙酸.-24-第 1 课 时 乙 醇.-24-第 2 课时 乙酸 官能团与有机化合物的分类.-27-第四节 基本营养物质.-33-第 1 课 时 糖 类.-33-第 2 课 时 蛋 白 质 油 脂.-38-微专题8常见有机反应类型的判断.-43-实验活动8搭建球棍
2、模型认识有机化合物分子结构的特点.-45-实验活动9 乙醇、乙酸的主要性质.-47-第一节认识有机化合物第 1 课时 碳原子的成键特点与烷煌的结构一 有机化合物中碳原子的成键特点HH:C:H1.甲烷是最简单的有机化合物,甲烷的分子式为空 4,电子式为 H结构式为HC-H2.有机物中碳原子的结构及成键特点(1)有机物中,碳原子可以形成生个共价键。(2)碳原子间成键方式多样一4I 一 /c一 c=c碳碳之间的结合方式有单键()、双键(/)、三键(一C三C多个碳原子之间可以结合成碳链,也可以结合成碳环(且可带支链),如下图所示。一 c c c C一直链I l l iI I I一c-c-c一 支链I链
3、状结构环状结构(3)有机物分子可能只含有一个或几个碳原子,也可能含有成千上万个碳原子。点拨:有机物中碳原子成键特点和碳原子间的连接特点决定了有机物种类繁多。二 烷燃1.烷煌的结构(1)甲烷的结构甲烷的空间结构是正四面体结构,碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子位于4个顶点上。分子中的4个C H的长度和强度想圆,相互之间的夹角相恒1,为H1 0 9。2 8 1空间示意图是o甲烷的球棍模型为,空间填充模型为2.烷 烧 只含有碳和氢两种元素u*TI1 示例:乙烷的结构式为分 子 式 为C 2 H 6,丙烷的结构式为HCHH-CHHcHH-,分子式为C 3 H 8。H(2)结构特点分子中碳原子之间都以
4、单键结合,碳原子的剩余价键均与氢旺结合,使碳原子的化合价都达到“饱和”,称为饱和烧,又称烷烧。(3)分子组成通式:链状烷妙中的碳原子数为,氢原子数就是2+2,分子通式可表Z F 为C H 2 n+2 o(4)烷煌的一般命名方法不例:C 4 H 1 0 称丁烷,C 8 H 1 8 称辛烷,C l 2 H 2 6 称十二烷。3.同系物碳原子数()及表示鹿 W 1 O123456789 1 0更乙内戊己灰辛壬至n 1 0相应汉字数字(1)概念:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个C H 2 原子团的化合物。(2)实例:C H 4、C 2 H 6、C 3 H 8 互为同系物。4.同分异构体概念同分异
5、构现象:化合物具有相同的分子式,但具有不同结构的现象。同分异构现象是有机物种类繁多的重要原因之一。同分异构体:具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。C H C H-C H1 3(2)写出CMo的同分异构体:C H 3 c H 2c H 2c H 3 和(工 ,其名称分别为正丁烷和异丁烷。(3)戊烷的同分异构体有种,己烷的同分异构体有&种。儆R(l)C4H1 0 C H 4 的同系物吗?,C H,(2)C H 3 CH-CH2 与C H 21 c H 2互为同分异构体吗?提示:(1)是。(2)是。W 难点1有机物中碳原子的成键特点及应用 问题探究1.写出C 3 H 8的结构式及其简式。H.C
6、HsCH,CH。H-CHHC-HHC-HH-2.写L L 1 C2H4CI2的结构式及其简式。示提或H HI IHCCH,CH3CHCI2 或 CH2C1CH2C1OI ICl Cl3.写出乙烷的分子式、最简式、结构式、电子式和结构简式。H H_I I .提 7 E:C2 H6、CH3、H C C H、I IH HH HH:C:C:H、CH3 cH3。H H4.两种有机物的碳骨架如图所示。校晶烷 立方烧已知它们结构中的碳原子余下的价键均与氢原子结合。二者的分子式如何写?提小:棱晶烷:C6 H6、立方烷:C8 H8。核心突破1.碳原子的成键特点原子|聘卜 最 外层有4个电子,不易得失电子形成阴、
7、阳离子成键效用每个碳原子形成4个共价健成键种类|单键、双键或三键连接方式碳域或碳环2.烷煌的组成与结构特点烷晚一结构特点单键:碳原子之间都以单键结合饱和:碳原子剩余价键均与氢原子结合1 链状烷煌通式一C H,”(心 1)微点拨:(1)烷烧分子里只有两种化学键:碳碳单键和碳氢键。每个碳原子都以4个共价单键与其他碳原子或氢原子相连接。(2)烷煌是饱和烧,碳原子数一定的链状烷煌分子中氢原子数已达到最多,其他含有相同碳原子数的烧分子中的氢原子数都比链状烷煌少。(3)链状烷煌的通式为C“H2”+2(为正整数),符合该通式的煌一定是烷煌。(4)碳碳结合成链状,链状 不 是“直线状”,而是呈锯齿状,链上还可
8、分出支链。3.有机物结构简式的书写(1)同碳原子上的相同原子可以合并,如H Cl HI I I .HCCCH可间化为 CHsCChCHa。I I IH Cl H(2)依次相连的相同基团可以合并,如CH3cH2cH2cH2cH3 可进一步简化为 CH3(CH2)3CH3o(3)键线式简式,如CH3cH2cH2cH3可进一步简化为八邓 难 点2/同系物与同分异构体的判断 问题探究伊1.CH3cH2cH2cH3与。也C H-C 4是否属于同系物?为什么?是同分异构体 吗?为什么?提示:不是同系物。因为同系物在分子组成上必须相差1个或若干个CH2原子团,一定具有不同的分子式。而CH3cH2cH2cH3
9、与。凡一(田一C&分子式相同,属于同分异构体。/飞2.CH2=CHCH3和H2c C I12的组成相同,二者中哪一个与CH2=CH2互为同系物?由此判断,分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物一定是同系物吗?提示:与C H 2-C H 2互为同系物的是CH2-CHCH3,因 为CH 2-C H 2和I ICH2=CHCH3分子中都含有一C=C,结构相似,且分子组成上相差1个CH2原子团。H2c CH?分子中含碳碳单键而不含双键,化学键类型不同,结构不相似。由此可知分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物结构不一定相似,故不一定是同系物。产3.CH3CH,CHCH3与CH3CHCH
10、2cH?是同分异构体吗?为什么?阻提示:不是,二者原子的连接次序相同,二者为同一物质。Cl F4.F-C-F与FI C1是否为同分异构体?说明理由。I ICl C1提示:不互为同分异构体,由于二者均为四面体结构,为同一种物质。1 .化 学“四同”的比较 核心突破同位素同素异形体同系物同分异构体概念质 子 数 相 同 而 中子 数 不 同 的 同 一种 元 素 的 不 同 原由同种元素形成的不同单质结构相似,在分子组成上相差一个或若干 个CH2原子团的化合物分子式相同,但结 构 不 同 的 化合物对象原子单质有机化合物无机化合物、有机化合物性质化 学 性 质 几 乎 完全相同,物理性质略有差异化
11、 学 性 质 相似,物理性质差异较大化学性质相似,熔沸点、密度规律性变化化 学 性 质 相 似或不同,物理性质有差异2.正确理解同系物(1)同系物的研究对象一定是同类有机物同系物一定满足同一通式,但通式相同的有机物不一定是同系物,如C H 2=C H 2 和廿一俨均满足通式C H 2(22,为正整数),但因二者结构不相C H,C H,似,故不互为同系物。(3)同系物的相对分子质量之差一定是1 4(C H 2)的倍数。3.正确理解同分异构体(1)同分异构体要求分子式相同,但结构不同,二者缺一不可;分子式相同,则相对分子质量相等,但相对分子质量相等的物质,分子式不一定相同,如CO和C 2H 4。(
12、2)结构不同意味着同分异构体不一定是同类物质,如 C H 3 c H 2c H=C H 2和C H,C H or rC H,一C H,(3)同分异构体的结构一定不同,因此它们的物理性质存在差异;如果同分异构体的结构相似,属于同类物质,则它们的化学性质相似;如果同分异构体是不同类别的物质,则它们的化学性质不同。(4)烷燃中,甲烷、乙烷、丙烷不存在同分异构体,其他烷烧均存在同分异构体,且同分异构体的数目随碳原子数的增加而增多,如丁烷有2 种同分异构体、己烷有5 种同分异构体、癸烷有7 5 种同分异构体。同分异构现象是有机物种类繁多的原因之一。第 2 课时烷烧的性质一、烷烧的性质1 .烷煌的认识:天
13、然气、沼气和煤层气的主要成分均为里显,“凡士林”、石蜡、汽油、煤油的主要成分是含碳原子数较多的烷煌。2.烷烧的物理性质(随分子中碳原子数增加)烷煌均为难溶于水的无色物质。(1)熔点、沸点与密度:逐渐升高。(2)状态:由气态一液态一固态,其中常温、常压下碳原子数小于或等于4的烷妙为气态。3.烷燃的化学性质在通常情况下,烷煌比较稳定,与强酸、强碱或高锌酸钾等强氧化剂不反应。但在特定条件下可燃烧,在较高温度下会发生分解,与氯气等发生取代反应。(1)氧化反应一燃烧反应占燃CH4、C3H8 燃烧的化学方程式分别为CH4+202 C02+2H2。、C3H8 +点燃5O23CO2+4H2。点拨:煤矿中时常发
14、生瓦斯爆炸,这 与 CH 4气体爆炸有关。为了保证安全生产,必须采取通风,严禁烟火等措施。(2)受热分解应用于石油化工和天然气化工生产中。(3)取代反应以甲烷为例,写出化学方程式兴 CH4+C12 CH30+HC1 CH3cl+Ch CH2CI2+HC1 CH2cI2+CI2光*CHCh+HCl CHCI3+CI2-光,-CCk+HCl取代反应是有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所替代的反应。微 1 CH4与 C12在光照下,能生成几种有机物?这些产物的状态和溶解性如何?提示:4 种有机物,一氯甲烷(CH3C1)为气态,二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)、四氯甲烷(四氯化碳)均为液态,4
15、 种产物都不溶于水。二、有机物的一般性质1.物理性质:大多数有机物的熔点比较低,难溶于水,易溶于汽油、乙醇、苯等有机溶剂。2.化 学 性 质:大多数有机物容易燃烧,受热会发生分解;有机物的化学反应比较复杂,常伴有副反应发生,很多反应需要在加热、光照或使用催化剂的条件下进行。点拨:有机反应比较复杂,常有很多副反应发生,因此有机反应化学方程式常 用“一 ”,而不用“一”。币:推,点;烷煌的取代反应 实验探究C H4 与 C 1 2 的取代反应A装置:试管内气体颜色逐渐变浅;试管内壁有油状液滴出现,试管中有实验少量白雾,且试管内液面上升,有固体析出现象B装置:无明显现象请回答下列问题:1.C 1 2
16、 与 C H 4 反应生成了哪些产物?物质的量最多的是什么产物?有机产物中哪种产物常温下是气体?提示:五种产物,有 C H3 C I、C H2 c 1 2、C HC 1 3、C C 1 4、HC l o HC 1 的量最多。C H3 c l 在常温下是气体。2.能否用C H 4 和 C 1 2 按 1 :I 的体积比混合来制取纯净的C H3 C 1?为什么?提示:不能。C H4 和 C 1 2 的反应是连锁反应,不可能只发生第一步取代反应,生成物为混合物,即 C H3 C I、C H2 c 1 2、C HC 1 3 和 C C 1 4 四种有机物与氟化氢形成的混合物,C H3 c l 的产率低
17、,因此不能用C H 4 和 C 1 2 按 1 :1的体积比混合来制取纯净的CH3C1O3.0.5 mo l C H4 与 C 1 2 在光照下发生取代反应,反应完全后,测得四种有机产物的物质的量相同,则消耗C 1 2 的物质的量为多少?生 成 H C 1 多少mo l?提示:四种产物的物质的量均为竽mo l=0.1 2 5 mo l,(C 1)=0.1 2 5 mo l X(1 4-2+3+4)=1.2 5 mo l,(HC 1)=(C 1)=1.2 5 mo l,z?(C12)=1.25 molo即 消 耗C b的 物 质 的 量 为1.25 m o l,生 成HC1为1.25 moL 核
18、心突破1.烷 煌 与C12的取代反应(1)反 应 条 件:光照(漫散光照射,不 用 太 阳 光 直 射,以防爆炸。)(2)生 成 产 物 的 种 类 很 多,烷 煌 碳 原 子 越 多,产 物 越 多,但HC1最 多。(3)反 应 特 点:连锁反应烷 煌 中 的 氢 原 子 被 氯 原 子 逐 步 取 代,各 步 反 应 同 时 进 行,即 第 一 步 反 应一旦开 始,后 续 反 应 立 即 进 行。数 量 关 系:每 取 代1 m ol氢 原 子,消 耗Im o lC b,生 成Im olH Cl。II即:CH+CL-CCl+HC1OI 2|2.在 光 照 条 件 下,烷 煌 与Cb、B
19、n等 卤 素 单 质 的 气 体 发 生 取 代 反 应,生成多种 卤 代 产 物 和 相 应 的 卤 化 氢 气 体。CH2”I2+X2造-CH2W+1X+HX,CH2”X 可与X2继 续 发 生 取 代 反 应。3.取 代 反 应 的 特 点 是“上 一 下 一,有 进 有 出”,类似无机反应中的复分解反应,注 意 在 书 写 化 学 方 程 式 时,防 止 漏 写 产 物 中 的 小 分 子。微专题6烷煌的同分异构体及其取代物种类1.烷 煌 同分异构体的书写方法减碳法(1)两 注 意:选 择 碳 原 子 数 最 多 的 碳 链 为 主 链;找 出 对 称 轴。(2)四 句 话:主 链 由
20、 长 到 短,支 链 由 整 到 散,位 置 由 心 到 边,排 列 对、邻 到 间。(3)书写的步骤 先 写 出 碳 原 子 数 最 多 的 主 链。写 出 少 一 个 碳 原 子 的 主 链,另一个碳原子作为甲基(一CH3)连在主链某个碳原 子 上。写出少两个碳原子的主链,另两个碳原子作为乙基(一C H 2 c H3)或两个甲基(-C H 3)连在主链碳原子上,以此类推。(4)实例(以C 6 H1 4为例)a.将分子中所有碳原子连成直链作为主链。c c c c c C(a)b.从主链一端取下一个碳原子作为支链(即甲基),依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上,此时碳骨架有两种:注意:甲基不能
21、连在位和位碳原子上;对于(b)中位和位碳原子等效,只能用一个,否则重复。c.从主链上取下两个碳原子作为一个支链(即乙基)或两个支链(即两个甲基)依次连在主链对称轴一侧的各个碳原子上,此时碳骨架结构有两种:(d)(e)位或位碳原子上不能连乙基,否则主链上会有5个碳原子,则与(b)中结构重复。所以C 6 H1 4共有5种同分异构体。2.烷烧取代物的种类(1)一元取代物根据烷基的种类确定一元取代物种类a.甲基、乙基的结构只有一种,即甲基(一C H3)、乙基(一C H2 c H3);b.丙基的结构有两种,分别为一C H2c H2 c H,、一C HC H/C H,c.丁基(一C 4 H9)的结构有4种
22、,戊基(一C 5 H1 1)的结构有8种。如C 4 H9 c l有4种,C 5 Hl i c 1 有 8 种。等效氢法:有几种等效氢原子就有几种一元取代物。a.连在同一个碳原子上的氢原子等效,如甲烷中的4个氢原子等效。b.同一个碳原子上所连接的甲基(一C H3)上的氢原子等效。如新戊烷3CHNCf C H3 中的4个甲基等效,各甲基上的氢原子完全等效,也就是说新戊烷CH3分子中的1 2 个氢原子是等效的。C.分子中处于镜面对称位置(相当于平面镜成像时,物与像的关系)的氢原子H3C CH3是等效的。如Hs C f f C H,分子中的1 8 个氢原子是等效的。H3 c C H,(2)多元取代物种
23、类一分次定位法如,C 3 H8 的二氯代物种类c-c-c一 中 拈 C-C-C 一次足仅 A c-c-cC-C-C 二次定位.G-C-CCl Cl共4种3.替代法若“空C r Hi 的m元取代物有n种同分异构体,则其(y 元取代物也有n种同分异构体。例如,C 3 H8 的二氯代物C 3 H6 c 1 2 有4种同分异构体,则C 3 H8 的六氯代物 C 3 H2 c 1 6 也有4种同分异构体(六氯代物中的氢原子替代二氯代物中的氯原子,六氯代物中的氯原子替代二氯代物中的氢原子)。典例导航【典例】下列关于同分异构体的叙述中正确的是()A.新戊烷的一氯代物有三种B.丙烷中七个氢原子被漠原子取代的产
24、物有两种C.丁烷的二氯代物有7 种D.C s HuC l 有 6 种结构3CHB A项,新戊烷C Hs C C Hj 的等效氢原子有一种,一氯代物CH3有一种,错误;B项,C H3 c H2 c H3 的七个氢原子被取代与一个氢原子被取代的产物种类相等为两种,正确;c项,丁烷有两种碳链结构,c c C C和c c C,Cc c c-项,C s HnC的二氯代物有6种,c c C的二氯代物有3种,共9种,错误;DC 有8种结构,C 5 Hl i c 1有8种结构,错误。第二节乙烯与有机高分子材料第1课 时 乙 烯一、乙烯的应用及物理性质1 .应用:乙烯是石油化工重要的基本原料,通过一系列反应,乙
25、烯可以合成有机高分子材料、药物等。乙烯产量可以用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平。乙烯还是一种植物生长调节剂。2 .物理性质:乙烯为无色、稍有气味的气体,难溶于水,密度比空气的略小。熔、沸点分别为一1 6 9、-1 0 4 0二、乙烯的组成与结构点拨:乙烯分子中的碳原子价键没有全部被氢原子“饱和”,为不饱和碳原子。分子式电子式结构式结构简式分子模型球棍模型填充模型C 2 H 4H HH:C:C:HH HH(!:=CH2BrCH2Br。催化剂(2)乙烯与H2加成,反应的化学方程式为CH2=CH2+H2些 詈1cH3cH3。A催化剂(3)乙 烯 与 H20加成,反 应 的 化 学 方 程 式
26、为 CH2=CH2+H2O二加热、加压CH3CH20H0(4)加成反应概念:有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。3.聚合反应(1)乙烯之间相互加成可得到聚乙烯,化学方程式为催化剂CH 2-CH 2 CH2CHi。(2)认识加成聚合反应由相对分子质量小的化合物分子相互结合成相对分子质量大的聚合物的反应叫做聚合反应。乙烯的聚合反应同时也是加成反应,称为加成聚合反应,简称加聚反应。能合成高分子的小分子物质称为单体;高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位称为链节;含有链节的数目称为聚合度,通常用表示。例如:乙烯聚合反应生成聚乙烯中乙烯为单体,CH2CH2一为
27、链节,为聚合度。、乎难点沙CH4与 C2H4的空间结构的拓展应用 问题探究已知CH4、C2H4的两种模型如下表球棍模型空间填充模型请思考下列问题:1.甲烷中的4个H与1个C相对位置如何?分子的空间构型是什么样的?甲烷我 6乙烯XC H键的夹角为多少?提示:4个H在正四面体的四个顶点上,1个C在正四面体的体心,分子空间构型为正四面体形。10928。2.乙烯分子中的4个H与2个C是否共面?共价键的夹角约为多少?提示:共面。120。3 .C H 2=C H CR 分子中共面原子最多有几个,至少有几个?示提H/HHHI/I/CIHC-分子中共面原子最多有7个,至少有6个。核心突破1 .甲烷分子的正四面
28、体结构4个C-H相同,共价键的夹角均为109。28,2.乙烯分子的六原子共面结构乙烯的结构是平面形,2个破原子和4个乳鲜共平画直接连在双键碳原子上的原子和两个双键碳原子共平面难点多乙烯的主要化学性质及应用 核心突破1.乙烯氧化反应的原理探究占燃燃烧反应:C 2 H 4+3 02 二 2 c o 2+2 H 2 O,乙烯中的碳碳键、碳氢键全部破坏。(2)乙烯与酸性高镐酸钾溶液的反应乙烯与酸性高镒酸钾反应时,碳碳双键被破坏,乙烯被氧化为二氧化碳,高镒酸钾溶液被还原为无色的Mn2应用:高镒酸钾溶液可用于鉴别乙烷和乙烯,但不能用于除去乙烷中的乙烯。2.乙烯加成反应、加聚反应的原理分析(1)乙烯加成反应
29、的示意图(以乙烯与滨加成为例)断 键.成键 A .Br Br Br Br Br Br1,2-二溟乙烷(2)乙烯加聚反应的示意图,断键C H 2=C H 2+C H 2=C H 2+C H 2=C H 2+.CH2 CH2+CH2CH2-1 CH2CH2+.更 理 CH2 CH2CH2CH2CH2CH2.(3)乙烯与常见物质的加成反应X2 或 XY反应条件主要产物应 用Bf2漠的四氯化碳溶液CH2BrCH2Br鉴别甲烷和乙烯HC1催化剂加热CH3CH2CI制取纯净的氯乙烷H2O高温、高压和催化剂CH3CH2OH制取乙醇n个C H 2=C H 2催化剂(在一定条件下)CH2 CH2聚乙烯制备聚乙烯
30、第 2 课时点有机高 分 子 材 料一、煌1 .定 义:仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物,也称为烧。2.分类依据,碳原广问成键方式分类煌的分类饱和煌 烷烧:全部是碳碳单键、碳-氢单键烯烽:含有碳碳双键不饱和烧-焕烧:含有碳碳三键链状烧芳香烧:含有苯环I根据碳骨架分_类脂环胃环状短芳香烧:含有苯环的短3 .乙焕最简单的快燃分子式为Q H 2,结构式为H-C三C H,结构简式为H C三C H,空间结构为直线形。4 .苯最简单的芳香煌,是芳香煌的母体分子式为墨山,结构式为:上:,结构简式为H在苯分子中6个碳原子之间的键完全相同。6个H和6个C在同一平面上。触二为 乙焕是甲烷的同系物吗?为
31、什么?提示:不是,二者的结构不相似,组成上也不相差一个或若干个C H2原子团。二 有机高分子材料1.塑料(1)组成主要成分:合成树脂。如:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等。特定作用的添加剂。如:提高塑性的型塑剂,防止塑料老化的防老剂,以及增强材料、着色剂等。(2)性能:强度高、密度小、耐腐蚀、易加工。(3)常见塑料示例聚乙烯(PE),结构简式为.C H 2 Y H 2聚氯乙烯(PV C):结构简式CH,一CH+。IC 1聚苯乙烯(PS):结构简式为壬C HCH玉。6 2聚四氟乙烯(PT F E):结构简式为 C F 2 C F2 o壬C H-C H?玉聚丙烯(PP):结构简式为。有机玻璃(
32、PMMA)和电玉(U F)等。2.橡胶(1)橡胶的组成、结构与性能橡胶是一类具有高弹性的高分子材料,是制造汽车、飞机轮胎和各种密封材料 所 必 需 的 原 料。天 然 橡 胶 的 主 要 成 分 是 聚 异 戊 二 烯,结 构 简 式 为C H,=C C H=C H,o其单体为(异戊二烯);天然橡胶分子中含有碳碳双键,易发生氧化反应和加成反应;硫化橡胶是工业上用硫与橡胶作用进行橡胶硫化,其原理是使线型的高分子链之间通过硫原子形成化学键,产生交联,形成网状结构。(2)橡胶的分类天然橡胶r 丁苯橡胶通用橡胶(顺丁橡胶橡胶合成橡胶j 1氯丁橡胶(氟橡胶:耐热和耐酸、碱腐蚀特种橡胶 _ 似I硅橡胶:有
33、耐热、耐寒性 知识延伸 合成橡胶(1)原料:以石油、天然气中的二烯燃和烯煌为原料。(2)性能:具有高弹性、绝缘性、气密性、耐高温或耐低温等性能。(3)示例:nCH,=CH CH=CH,+“CH,=CH人一定条件CH,CH=CH CH,CH,CH 玉3.纤维(1)分类,天然纤维:棉花、羊 毛、蚕 丝、麻等|再生纤维:用化学方法将农林产品中的纤 维 素、蛋白质等天然高分子加工成黏伊 胶纤维、大豆蛋白纤维等维合成纤维:以石油、天然气和煤等为原料制成有机小分子单体,再经聚合反应生产合成纤维六大纶:涤纶、锦 纶、月青纶、丙 纶、氯 纶、芳纶(2)合成纤维的性质和用途性质:合成纤维具有强度高、弹性好、耐磨
34、、耐化学腐蚀、不易虫蛀等优良性能。用途:制作衣服、绳索、渔网、工业用滤布和飞机、船舶的结构材料等。熏难点有机高分子的合成和单体判断 问题探究1.写出下列有机物的加聚反应方程式。(1)CH2=CH2(2)CH3 C H=CH2(3)CH2=C H C H=CH2+H,催化剂提示:(1)/7CH2=C H2 CH2CH2催化剂 l I(2)T?CH3CH=CH?E CHC H.玉CH,定条件(3)nCH,=CHCH=C H,-2 -tCH,CH=CHCH2i2.加聚合成的高分子结构为壬CH,CH,3HC玉H、C则该高分子的单体是什么?写出结构简式。提示:CH2=CH2,CH=CH,。ICH3 核心
35、突破1.有机高分子的基本概念nCH2=C H2 CH2CH2III单体 链 节 聚 合 度2.加聚反应的类型(1)单烯燃加聚:单体中只含一个、C=(/时,断开双键,断键原/子与其他分子中的断键原子结合,依次重复形成高聚物,如丙烯的聚合:CH3催 化 剂 1CH=CH2 ECHCH,玉。ICH3(2)二烯烂加聚:当一个分子中存在两个、C=C/时,断键原子与其他分子中的/断键原子相结合,而内部其他的断键原子再结合成不饱和键。催化剂如顺丁橡胶的生成:nCH2=CHCH=CH2 CH2CH=C H CH2(3)共聚:是两种或多种化合物在一定的条件下发生聚合反应生成一种高聚物的反应。例如,丙烯和乙烯的一
36、种加聚方式为在一定条件下能生成聚乙丙烯(下为某中一种加聚反应)。“CH2=CH2+CH2=CH CH3一定条件-fCH,CH,CHCH,玉CH3点拨:加聚反应高聚物的写法(1)含一个碳碳双键的单体聚合物的写法:断开双键,键分两端,添上括号,在后面。含“C=C C=C”的单体聚合物的写法:双变单,单变双,括住两头,n在后面。(3)含有一个碳碳双键的两个单体聚合物的写法:双键打开,彼此相连,括住两头,在后面。3.加聚产物单体的推断(1)凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物,其合成单体必为一种,将链节两端两个半键断开向内闭合即可。产如 FCH,d+COOCH,CH,I,其 单 体 是 C
37、H=C2 ICOOCH3(2)凡链节主链上只有四个碳原子(无其他原子)且链节无双键的聚合物,其单体必为两种,在链节两端及正中央画线断开,然后左右两个半键闭合即可。如号82 现十产 C H 2 打的单体为CH2=CH2和 CH3CH=CH2OCH,(3)凡链节主链上只有碳原子且存在 0=(/键结构的高聚物,判断其合成单体/的 规 律 是“见双键,四个碳,无双键,两个碳”划线断开,然后将半键闭合,将单、双键互换即可。如 CH?CH=CCH?玉 的 单体是CH,CH,=CHC=C H,。I2CH3微专题7嫌燃烧的有关计算燃完全燃烧的通式为C,H,.+(x+;)02 型 XC 02 十号1 2 0。1
38、 .等物质的量(体积相同)的煌(C xH r)完全燃烧规律(1)耗 氧 量 多 少 取 决 于 的 值,x+抛 大,耗氧量越多。(2)生成C 02 的量的多少取决于x 的值,x 的值越大,生成C 02 越多。(3)生成水的量的多少取决于 的值,5 的值越大,生成水的量越多。2 .等质量的不同燃完全燃烧时的耗氧规律氢元素的质量分数越大,消耗02 越多,产生的H 2 0越多;反之碳元素的质量分数越大,消耗02 越少,产生的C 02 则越多。等质量的烧完全燃烧时,消耗氧气的量取决于C xH y 中*的值,此值越大,耗氧量越多。3 .最简式相同的烧燃烧时的规律最简式相同的始不论以何种比例混合,只要混合
39、物总质量一定,完全燃烧后生成的C 02 和 H 2 0及耗氧量一定。4.烧完全燃烧前后气体体积变化规律C.v H y +目。2 Z,xC 02 +2 H 2 O(1)燃烧后温度高于1 00,即水为气态:丫=丫后一丫的=一卜 y=4 时,A V=0,y 4 时,y 0,A V 2CH3cH2ONa+H2 t,与水和Na反应相比反应剧烈程度缓和的多。2.氧化反应(1)燃烧占燃化学方程式:CH3cH20H+3 0 2 2c02+3氏0。现象:产生淡蓝色火焰,放出大量的热。(2)催化氧化催化剂可以是CuMAgo催化剂J化学方程式:2cH3cH2OH+O2 2cH3CHO+2H20。玲0II乙醛的结构简
40、式为CH3CH0,官能团称为醛基,可以写为一CH或CHO。乙醛在适当条件下可被02氧化为乙酸,化学方程式为,催化剂2cH3CH0+Ch=2CH3COOH。A(3)与强氧化剂反应ih e KMnO4(H+)反应原理:CH3cH20Hb-CH3coOH。或K2507(H+)-3.乙醇的用途(1)用作酒精灯、火锅、内燃机等的燃料。(2)用作生产医药、香料、化妆品、涂料等的化工原料。(3)医疗上常用体积分数为驾的乙醇溶液作消毒剂。点拨:(1)酒类产品标签中酒精度是指乙醇的体积分数。白 酒 一 般 在25%68%,啤酒一般在3%5%。(2)乙醇进入人体后,会在肝中通过酶的催化作用被氧化为乙醛和乙酸,最终
41、被氧化为C02和H2。必难点乙醇的主要性质探究 实验探究1.乙醇与Na反应实验探究根据上述装置图,思考探究(1)上述实验的现象:钠开始沉于试管底部,最终慢慢消失,产生无色可燃性气体;烧杯内壁有水珠产生:向烧杯中加入澄清石灰水不变浑浊。(2)上述实验发生反应的方程式为2c2H5OH+2Na-2cH3cH2ONa+H2 t。(3)乙醇与Na反应和水与Na反应的剧烈程度有什么差异?得出什么结论?答案 乙醇与N a反应比水与N a反应平缓。乙醇羟基中的氢原子比水中氢原子的活泼性差。2.乙醇的催化氧化实验探究实验步骤:向一支试管中加入35 mL乙醇,取一根1015 cm长的铜丝,下端绕成螺旋状,在酒精灯
42、上灼烧至红热,插入乙醇中,反复几次,观察反应的现象,小心地闻试管中液体产生的气味(如图)。乙醇螺旋状铜丝(1)实验现象:灼烧至红热的铜丝表面变黑,趁热将铜丝插入乙醇中,铜丝立即又变成红能闻到一股不同于乙醇的强烈的刺激性气味。实验结论:铜在反应中起傕化剂的作用,乙醇被氧化成乙醛,乙醇催化氧化的化学方程式为2cH3cH20H+O 2 2 c H 3 C H O+2H2O。第 2 课时 乙酸 官能团与有机化合物的分类一、乙酸的物理性质与组成、结构食醋中含有3%5%的乙酸,故乙酸又称为醋酸。1.物理性质2.组成与结构颜色气味状态(通常)熔点沸点溶解性无色强烈刺激性气味液态16.6 108 易溶于水和乙
43、醇CHaCOOH 幽分子式c2H4O2H 0 X 0j-Q-C0 H,结 构 式/官 能 团*C-0H(竣基)鲤日纯净乙酸又叫冰醋酸,冬天如何从盛有冰醋酸的试剂瓶中取出乙酸?提示:用温水浴浸泡后,待冰醋酸熔化后再用倾倒法取出少量醋酸即可。二、乙酸的化学性质乙酸的化学性质主要由分子中的型决定。1.乙酸的酸性(1)乙酸是一种重要的有机酸,具有酸性,比H2c03的酸性强。(2)写出下列化学方程式与活泼金属 Mg 反应:2cH3coOH+Mg-(CH3C00CMg+H2 t。与金属氧化物 Cu0 反应:2cH3coOH+CuO (CH3coOXCu+H 2 O。与碱 NaOH 中和反应:CH3COOH
44、+NaOH CH3coONa+H 2 O。与盐 NaHCCh 反应:CH3co0H+NaHC03 CH3coONa+CCh t+H 2。僦 皿 用食醋浸泡有少量水垢(主要成分是CaCCh)的暖瓶或水壶,可以清除其中的水垢。这是利用了醋酸的什么性质?通过这个事实你能比较出醋酸与碳酸的酸性强弱吗?写出有关的离子方程式。提示:利用食醋清除水垢是利用了醋酸的酸性,它之所以能清除水垢是因为CH3co0H 能与 CaCCh 发生反应:2cH3co0H+CaCCh2CH3COO-+Ca2+H2O+CO2 t:该反应的发生可以说明CH3co0H的酸性比H2co3的酸性强。2.酯化反应 乙 酸 与 乙 醇 反
45、应 的 化 学 方 程 式 为CH3COOH+CH3cH20HCH3co0C2H5+H2O,酸与醇反应生成酯和水的反应叫酯化反应,属于可逆反应,又属于取代反应。(2)为了提高酯化反应的速率,一般需加热,并加入浓硫酸作催化剂。3.酯类0 0II II(1)酯类的一般通式可写为RC-O R,官能团为酯基(一c0-R,或写作COOR)o(2)低级酯具有一定的挥发性,有芳香气味,可用作饮料、糖果、化妆品中的香料和有机溶剂。烹制鱼时,添加一些醋和酒,能够使鱼肉更加美味,利用所学化学知识解释其原理是什么?提示:醋中的乙酸和酒中的乙醇会发生酯化反应生成乙酸乙酯:CH3co0H+哝硫酸c2H50HU _ _C
46、H3C00C2H5+H2O。乙酸乙酯是无色透明液体,具有芳香气味。在一定程度上可以起到提香的作用。三 官能团与有机化合物的分类类别官能团代表物及简式烷烧甲烷CH4烯煌 /c=c/碳碳双键乙烯 CH2=CH2焕煌一C三c一碳碳三键乙焕HC三CH芳香煌苯O卤代崎1,一土_ c_ X碳卤键1(X表示卤素原子)澳乙烷CH3cH2Br醇0 H羟基乙醇 CH3cH20H点拨:常见有机物的衍变关系醛0II一C-H 醛基0II乙醛 C H-C-H竣酸-C 0H 段基0II乙酸CHJ 一C0H酯0IIc0R酯基乙酸乙酯0IICH;C0C2H5H,0 0,0 乙醇乙烯一 乙 醇;*乙醛一*乙酸一 乙酸乙酯K M
47、nO/H*)或 K2c 2(1 1+)常见物质中羟基(一0H)的活泼性比较 实验探究给四种物质编号,进行下列实验:A.CH3C0HC.CH3 c H O HB.HOH0IID.HOCOH(H,CO)B 紫色石蕊试液W T溶 液 变 红 A、D适量NaHCO3溶液步骤n不产生气体反 应 剧 烈 回溶 液 不 变 红 BC产生气 体 国适量金属钠产生气体步骤m反应缓慢.cD 问题探究1.根据实验中现象,A、B、C、D 中一0 H 的活泼性顺序如何?提示:A D B C o2.能否用NaHCCh溶液鉴别乙酸和乙醇?为什么?提示:可以。乙酸比碳酸酸性强,可以与NaHCCh反应生成C 02气体,而乙醇中
48、的羟基氢原子活泼性比碳酸中的羟基氢原子弱,不能与NaHCCh反应。3.用Na可以除去乙醇中的水吗?为什么?提示:不可以,N a与乙醇也可反应。核心突破常见物质中一0 H的活泼性比较 难点攵乙醇(一0H)水碳酸乙酸(一COOH)电离程度不电离微弱电离部分电离部分电离酸碱性中性中性弱酸性弱酸性与Na反应反应反应反应与 NaOH不反应不反应反应反应与 NaHCCh不反应不反应不反应反应羟基中氢原子的活泼性逐渐增强酯化反应的原理及实验探究 实验探究乙酸与乙醇的酯化反应实验探究在一支试管中加入3 mL无水乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL冰醋酸,按如图装置进行实验(产生的蒸气经导管通
49、到饱和Na2co3溶液的液面上),观察右边试管中的现象并闻气味。请思考回答:1.在酯化反应实验中为什么加热温度不能过高?如何对实验进行改进?(乙酸乙酯的沸点为77)提示:尽量减少乙醇和乙酸的挥发,提高乙酸和乙醇的转化率。对实验的改进方法是水浴加热。2.装置中长导管的作用是什么?提示:长导管起到导气、冷凝的作用。3.浓硫酸在酯化反应中除了起催化剂作用外,还可能有什么作用?提示:吸水剂作用。4.在吸收乙酸乙酯的装置中,导管口不插入饱和Na2co3溶液的原因是什么?提示:以免产生倒吸。5.从导管导出的蒸气中有什么物质?提示:乙酸乙酯、乙酸与乙醇。6.用含18。的乙醇与乙酸发生酯化反应,1 8。存在哪
50、些产物中?提示:乙酸乙酯。核心突破1.酯化反应的机理通常用同位素示踪原子法来证明:如用含*0 的乙醇与乙酸反应,可以发现,生成物乙酸乙酯中含有l8Oo0II:.1 8CH.J 0 H +H-?0C,HS0CHII 1 83c 0C,H5+H2O浓硫酸可见,发生酯化反应时,有机酸断CO 键,醇分子断o H 键,即“酸去羟基,醇去氢”。2.实验中的注意事项试剂的加入顺序先加入乙醇,然后沿器壁慢慢加入浓硫酸,冷却后再加入CH3coOH。(2)导管末端不能插入饱和Na2c0 3 溶液中,防止挥发出来的CH3co0H、CH3cH20H溶于水,造成溶液倒吸。(3)浓硫酸的作用催化剂加快反应速率。吸水剂提高