版高考化学二轮复习教案+练习专题七第6讲有机化学实验教案.docx
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版高考化学二轮复习教案+练习专题七第6讲有机化学实验教案
第6讲 有机化学实验
[考试说明]
知识内容
考试要求
(1)烷烃、烯烃和炔烃等脂肪烃的化学性质(取代反应、加成反应、加聚反应)
c
(2)醇、酚的组成和结构特点
b
(3)卤代烃的化学性质
c
(4)醛、羧酸的组成、结构和性质特点
b
(5)葡萄糖的检验原理和方法
b
(6)淀粉、纤维素的化学性质及主要用途
b
(7)蛋白质的检验和提纯
b
(8)苯的结构特点和化学性质
b
(9)苯的同系物的结构特点和化学性质
c
(10)乙酸乙酯的制备实验
b
(11)甲醛的性质、用途以及对健康的危害
b
(12)卤代烃的应用以及对人类生活的影响
a
有机物的鉴别、检验与推断[学生用书P74]
1.常见有机物的鉴别方法
试剂
银氨溶液
新制Cu(OH)2
悬浊液
酸性KMnO4溶液
溴水
碘水
FeCl3
溶液
石蕊
溶液
少量
浓,过量
被鉴别
的物质
醛、还原性糖、甲酸、甲酸盐、甲酸酯等含醛基的物质
含
、—C≡C—、
—CHO的物质、苯的同系物等
含
、
—C≡C—、
—CHO的物质
酚类
物质
淀粉
酚类
物质
含
—COOH
的物质
反应
现象
出现银镜
煮沸后产生砖红色沉淀
酸性KMnO4溶液褪色
水层、有机层均变成无色
产生白
色沉淀
呈蓝色
呈紫色
溶液显
红色
2.有机物的检验与推断
(1)卤代烃中卤族元素的检验
①原理
⇒根据沉淀AgX颜色判断X是Cl、Br还是I
⇒同上原理判断X的类型(此方法只适用于能发生消去反应的卤代烃)
②步骤:
取少量卤代烃―→加NaOH(醇)溶液―→加热―→冷却―→加足量稀HNO3―→加AgNO3。
(2)淀粉水解程度的推断
①原理:
(C6H10O5)n+nH2O
nC6H12O6;
淀粉遇碘水变蓝;
CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH
CH2OH(CHOH)4COONH4+H2O+2Ag↓+3NH3。
③现象与结论:
A为出现银镜,B为无明显变化,则淀粉完全水解。
A为出现银镜,B为变蓝,则淀粉部分水解。
A为无明显变化,B为变蓝,则淀粉未水解。
(3)醛基的检验
①原理:
R—CHO+2Ag(NH3)2OH
RCOONH4+3NH3+2Ag↓+H2O或R—CHO+2Cu(OH)2+NaOH
RCOONa+Cu2O↓+3H2O。
②步骤:
取少量待检液
摇匀
出现银镜或砖红色沉淀
③现象与结论:
出现银镜或砖红色沉淀,则含有醛基。
④银氨溶液与新制氢氧化铜悬浊液配制
a.取1mL2%的硝酸银溶液于试管中,在不断振荡试管的同时向试管中滴加2%的稀氨水,直至产生的沉淀恰好完全溶解。
AgNO3+NH3·H2O===AgOH↓+NH4NO3,
AgOH+2NH3·H2O===Ag(NH3)2OH+2H2O。
b.向试管里加入3mL5%的NaOH溶液,滴入3~4滴2%的CuSO4溶液,振荡均匀。
上述两种溶液都保证在强碱性条件下使用。
(4)蛋白质的检验方法
方法或试剂
现象
灼烧
烧焦羽毛气味
茚三酮溶液
蓝紫色
浓HNO3
黄色
1.下列关于有机物因果关系的叙述完全正确的一组是( )
选项
原因
结论
A
乙烯和苯都能使溴水褪色
乙烯和苯分子都含有碳碳双键
B
乙酸乙酯和乙烯一定条件下都能和水反应
两者属于同一类型的反应
C
乙酸和葡萄糖都能与新制的氢氧化铜悬浊液反应
两者所含的官能团相同
D
乙烯能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色
两者褪色的本质不相同
解析:
选D。
苯分子中不存在碳碳双键,不能与溴水反应,但能萃取溴水中的溴单质,A错误。
乙酸乙酯水解属于取代反应,乙烯与水反应属于加成反应,B错误。
乙酸含有羧基,与Cu(OH)2发生的是酸碱中和反应;葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应可生成砖红色沉淀Cu2O,是因为葡萄糖中含有醛基,发生氧化反应,C错误。
乙烯中含有碳碳双键可与溴加成,可被酸性高锰酸钾溶液氧化,D正确。
2.下列实验能获得成功的是( )
A.氯乙烷与NaOH溶液共热,在水解后的溶液中加入AgNO3溶液检验Cl-
B.向苯酚浓溶液中滴入少量浓溴水可观察到白色三溴苯酚沉淀
C.苯和液溴用铁作催化剂生成溴苯
D.向淀粉在酸性条件下水解的产物中加银氨溶液,水浴加热,检验葡萄糖的生成
解析:
选C。
A项应先加入HNO3中和过量的NaOH;B项苯酚和过量浓溴水发生反应,能产生白色沉淀,若和少量浓溴水发生反应,则产生的三溴苯酚会溶解在过量的苯酚中,故观察不到白色沉淀;D项银镜反应需要在碱性条件下进行。
3.如图所示,试分析确定各有机物的结构简式。
A_____________,B_____________,C_______________________________,
D_____________,E_____________,F______________________________________,
G_____________。
解析:
由题图所示可知,D的水解产物为B、G,且B可发生银镜反应,这是解题的突破口。
依题意D为酯,它的水解产物醇与羧酸中能发生银镜反应的必是甲酸,所以B是甲酸。
G与B蒸气的密度相同,B是甲酸,其相对分子质量为46,则G的相对分子质量也为46,这样的醇必为乙醇。
显然D为甲酸乙酯,又E为酯,且与D互为同分异构体,所以E为乙酸甲酯。
A经氧化得B,A经还原得到C,B为甲酸,故C为甲醇,A为甲醛。
E水解得F与C,则F为乙酸。
答案:
HCHO HCOOH CH3OH HCOOC2H5 CH3COOCH3 CH3COOH CH3CH2OH
有机物的制备与分离提纯[学生用书P75]
1.有机物的制备
实验名称
装置特点
反应原理
反应操作与条件
产品检验、分离
制备乙
酸乙酯
①长导管作用
②导管位置
CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOC2H5+
H2O
①先加乙醇,再加浓H2SO4和冰醋酸
②用酒精灯均匀加热试管,且时间不能太长
①闻气味或观察Na2CO3溶液上层液体
②分液后取上层液体
③饱和Na2CO3有三个作用:
减少CH3COOC2H5溶解度,吸收挥发出来的乙酸和乙醇
制备溴苯
①冷凝管作用
②Br2干扰的排除
③产物分离
①将Br2与
混合液加入三颈烧瓶,再加入铁粉,实验完成后加入NaOH
②接冷凝管,防止Br2和
挥发
③排除Br2对HBr检验的干扰
反应完成后,向三颈烧瓶混合液中加NaOH,过滤,分液,取下层油状液体,洗涤、干燥即得到无色溴苯
制备酚
醛树脂
①水浴加热意义
②长导管作用
①用水浴加热控制温度
②用长导管冷凝,减少HCHO挥发
③大试管中加2.5g
,再加2.5mL40%HCHO溶液,后加少量浓盐酸
产物取出,观察固态物质颜色
制备乙烯
①长导管作用
②干扰气体去除
CH3CH2OH
H2O+CH2===CH2↑
①先加无水乙醇,再加浓H2SO4,加入沸石,加热
②加热快速升温到170℃
③用NaOH溶液吸收副反应产生的CO2、SO2等气体
用排水法收集;通入溴的CCl4溶液中检验
2.混合物的分离提纯
混合物
除杂试剂
分离方法
化学方程式或离子方程式
乙烷(乙烯)
溴水、NaOH溶液(除去
挥发出的Br2蒸气)
洗气
CH2===CH2+Br2―→CH2BrCH2Br
Br2+2NaOH===NaBr+NaBrO+H2O
续 表
混合物
除杂试剂
分离方法
化学方程式或离子方程式
乙烯(SO2、CO2)
NaOH溶液
洗气
SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
提取白酒中的酒精
——
蒸馏
——
从95%的酒精中
提取无水酒精
新制的生石灰
蒸馏
CaO+H2O===Ca(OH)2
提取碘水中的碘
汽油或苯或四氯化碳
萃取、分液、
蒸馏
——
溴化钠溶液
(碘化钠)
溴的四氯化碳溶液
萃取、分液
Br2+2I-===I2+2Br-
乙醇(乙酸)
NaOH、Na2CO3、NaHCO3
溶液均可
蒸馏
CH3COOH+NaOH―→CH3COONa+H2O
2CH3COOH+Na2CO3―→2CH3COONa+CO2↑+H2O
CH3COOH+NaHCO3―→CH3COONa+CO2↑+H2O
乙酸(乙醇)
NaOH溶液、稀H2SO4
蒸发、蒸馏
CH3COOH+NaOH―→CH3COONa+H2O
2CH3COONa+H2SO4―→Na2SO4+2CH3COOH
提纯蛋白质
蒸馏水
渗析
——
浓轻金属盐溶液
盐析
——
高级脂肪酸钠
溶液(甘油)
食盐
盐析
——
1.分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图如下所示:
上述实验过程中,所涉及的三次分离操作分别是( )
A.①蒸馏;②过滤;③分液
B.①分液;②蒸馏;③结晶、过滤
C.①蒸馏;②分液;③分液
D.①分液;②蒸馏;③蒸馏
解析:
选D。
分析图示以及各物质的性质,乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度较小,乙酸、乙醇的溶解度大,三者均为液态物质,①采取分液法;分离后甲溶液为乙醇、乙酸钠和水的混合物,根据各物质的沸点不同,②采用蒸馏法;分离后乙溶液为乙酸钠的水溶液,若制得纯净的乙酸需加入硫酸进行蒸馏,③采用蒸馏法。
2.下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程,请你参与并协助他们完成相关实验任务。
【实验目的】 制取乙酸乙酯
【实验原理】 甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯,反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
其中浓硫酸的作用是________和________。
【装置设计】 甲、乙、丙三位同学分别设计下列三套实验装置:
请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为实验室制取乙酸乙酯的装置,选择的装置是________(选填“甲”或“乙”)。
丙同学将甲装置中的玻璃管改成球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是________________。
【实验步骤】
①按选择的实验装置,在试管中先加入3mL乙醇,并在摇动下缓缓加入2mL浓硫酸充分摇匀,冷却后再加入2mL冰醋酸;
②将试管固定在铁架台上;
③在试管B中加入适量的______________;
④用酒精灯对试管A加热;
⑤当观察到试管B中有明显现象时停止实验。
解析:
制备乙酸乙酯的反应中浓硫酸既作催化剂又作吸水剂(吸收水促使平衡右移),提高反应产率。
用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯时,要注意防倒吸,不能插入液面以下,也可以用丙中的装置,连接一个干燥管防倒吸。
答案:
【实验原理】CH3COOH+C2H5OH
H2O+CH3COOC2H5 催化剂 吸水剂(顺序可以颠倒)
【装置设计】乙 防止倒吸
【实验步骤】饱和Na2CO3溶液
实验室里制取乙酸乙酯的注意事项
(1)加入试剂的顺序为C2H5OH→浓硫酸(或CH3COOH)→CH3COOH(或浓硫酸),特别注意不能先加浓硫酸。
(2)导管不能插入到Na2CO3溶液中(防止倒吸)。
(3)对反应物加热不能剧烈,以减少反应物的挥发。
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一、选择题
1.下列关于制取乙酸乙酯实验的说法错误的是( )
A.除去乙酸乙酯中含有的乙酸,最好的处理方法是用足量饱和碳酸钠溶液洗涤后分液
B.制乙酸乙酯时,向乙醇中缓慢加入浓硫酸和乙酸
C.可将导管通入饱和碳酸钠溶液中收集反应生成的乙酸乙酯
D.1mol乙醇与2mol乙酸在浓硫酸催化作用下不能生成1mol乙酸乙酯
解析:
选C。
收集乙酸乙酯时导管不能插入饱和碳酸钠溶液中,应置于液面上方贴近液面处,以防止倒吸。
2.既可以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用来除去乙烷中混有的乙烯,以得到纯净乙烷的方法是( )
A.通过足量的NaOH溶液
B.通过足量的溴水
C.在Ni催化、加热条件下通入H2
D.通过足量的KMnO4酸性溶液
解析:
选B。
乙烷是饱和烃,不与溴水、KMnO4酸性溶液反应,不能使它们褪色。
乙烯通过溴水时与Br2发生加成反应生成1,2二溴乙烷(液态),B方法可行。
乙烯通过KMnO4酸性溶液,有氧化生成的CO2逸出,乙烷中乙烯虽被除去,却混入了CO2,D方法不可行。
通入的H2的量不好控制,通入少了不能将乙烯全部除去,通入多了就会使乙烷中混有H2,而且反应条件要求高,C方法不可行。
乙烯与NaOH溶液不反应,A方法不可行。
3.下列试剂能鉴别苯酚溶液、戊烯、己烷、乙醇四种液体的是( )
A.溴水 B.新制Cu(OH)2悬浊液
C.NaOH溶液D.水
解析:
选A。
溴水分别加入四种液体的现象:
苯酚中会有白色沉淀(2,4,6三溴苯酚)生成;戊烯会使溴水褪色;己烷没有反应,但溶液会分层;乙醇与溴不反应,且乙醇能溶于溴水,不会分层。
4.下列有机物检验方法正确的是( )
A.取少量卤代烃与NaOH水溶液共热,冷却,再加AgNO3溶液检验卤素原子存在
B.用KMnO4酸性溶液检验溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热后的产物是否是乙烯
C.用溴水鉴别乙烯与乙炔
D.不能只用NaOH水溶液来鉴别一氯乙烷和三氯乙烷
解析:
选D。
卤代烃水解后应先用稀HNO3酸化,否则NaOH和AgNO3会反应,影响实验的结果,A错;乙烯和乙炔均能使溴水褪色,所以溴水无法鉴别两者,C错;只用NaOH水溶液无法鉴别一氯乙烷和三氯乙烷中氯原子的多少,D正确。
5.能把乙醇、乙酸、甲酸、麦芽糖溶液用一种试剂区别开来的是( )
A.溴水 B.新制Cu(OH)2悬浊液
C.石蕊试剂D.银氨溶液
解析:
选B。
甲酸和麦芽糖分子中都含有醛基,因此都能使溴水褪色并且都能与银氨溶液反应,甲酸和乙酸都能使石蕊试剂变红,无法区别。
乙醇与新制Cu(OH)2悬浊液不反应,在加热条件下也无任何现象;乙酸与新制Cu(OH)2悬浊液发生中和反应生成蓝色透明溶液,加热时无变化;甲酸与新制Cu(OH)2悬浊液先生成蓝色透明溶液,加热生成红色沉淀;麦芽糖与新制Cu(OH)2悬浊液只在加热条件下生成红色沉淀。
6.欲证明某一卤代烃为溴代烃,甲、乙两同学设计了如下方案。
甲同学:
取少量卤代烃,加入NaOH的水溶液,加热,冷却后加入AgNO3溶液,若有淡黄色沉淀生成,则为溴代烃。
乙同学:
取少量卤代烃,加入NaOH的乙醇溶液,加热,冷却后,用硝酸酸化,加入AgNO3溶液,若有淡黄色沉淀生成,则为溴代烃。
关于甲、乙两位同学的实验评价正确的是( )
A.甲同学的方案可行
B.乙同学的方案可行
C.甲、乙两位同学的方案都有局限性
D.甲、乙两位同学的实验所涉及的卤代烃的性质一样
解析:
选C。
甲同学让卤代烃水解,在加热冷却后没有用稀硝酸酸化,由于OH-也会与Ag+作用生成褐色的Ag2O沉淀,会掩盖AgBr的淡黄色,不利于观察现象,所以甲同学的实验有局限性;乙同学是利用消去反应让卤代烃中的卤素原子变成离子,但是,不是所有的卤代烃都能发生消去反应,所以此法也有局限性。
二、非选择题
7.如图为实验室制取乙酸乙酯的装置。
请回答:
(1)检验该装置气密性的方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)浓硫酸的作用是________________。
(3)下列有关该实验的说法中,正确的是________。
A.向a试管中加入沸石,其作用是防止加热时液体暴沸
B.饱和碳酸钠溶液可以除去产物中混有的乙酸
C.乙酸乙酯是一种无色透明、密度比水大的油状液体
D.若原料为CH3COOH和CH3CH
OH,则乙酸乙酯中不含18O
答案:
(1)连接好装置,将导管末端插入水中,用手捂住试管a,若导管口出现气泡,片刻后松开手,导管末端形成一段水柱,则气密性良好
(2)催化剂、吸水剂 (3)AB
8.实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:
在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏,得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。
请回答下列问题。
(1)在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入________,目的是________________________________________________________________________。
(2)反应中加入过量的乙醇,目的是
________________________________________________________________________。
(3)如果将上述实验步骤改为在蒸馏烧瓶内先加入乙醇和浓硫酸,然后通过分液漏斗边滴加乙酸,边加热蒸馏。
这样操作可以提高酯的产率,其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)现拟分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物,下列框图是分离操作步骤流程图:
则试剂a是________,分离方法Ⅰ是________,分离方法Ⅱ是________,试剂b是______,分离方法Ⅲ是______。
(5)甲、乙两位同学欲将所得含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品提纯,在未用指示剂的情况下,他们都是先加NaOH溶液中和酯中过量的酸,然后用蒸馏法将酯分离出来。
甲、乙两人实验结果如下:
甲得到了显酸性的酯的混合物,乙得到了大量水溶性的物质,丙同学分析了上述实验目标产物后认为上述实验没有成功。
试解答下列问题:
①甲实验失败的原因是
________________________________________________________________________;
②乙实验失败的原因是
________________________________________________________________________。
解析:
(1)乙酸与乙醇的酯化反应需要加热,所以为防止液体受热时剧烈沸腾,需要加入碎瓷片来防止暴沸。
(2)由于酯化反应是可逆反应,所以加入过量的乙醇可以提高乙酸的转化率。
(3)这样操作可以及时把乙酸乙酯蒸发出来,从而降低生成物的浓度,有利于酯化反应向生成酯的方向进行。
(4)乙酸乙酯不溶于水,所以可以通过加入饱和碳酸钠溶液来除去乙酸和乙醇,然后分液即得到乙酸乙酯,干燥后即得到纯净的乙酸乙酯。
B中含有乙醇、乙酸钠和碳酸钠。
由于乙醇的沸点低,蒸馏即得到乙醇。
然后加入稀硫酸,将乙酸钠转化成乙酸,最后蒸馏将得到乙酸。
(5)乙酸乙酯能在碱性条件下水解,甲同学加入的碱量不足,有酸剩余,所以蒸馏后得到含有乙酸的酯;乙同学加入的碱过量使生成的酯发生了水解,所以得到了大量水溶性的物质。
答案:
(1)碎瓷片 防止暴沸
(2)提高乙酸的转化率
(3)及时地蒸出生成物,有利于酯化反应向生成酯的方向进行
(4)饱和Na2CO3溶液 分液 蒸馏 稀硫酸 蒸馏
(5)①所加的NaOH溶液较少,没有将余酸完全中和
②所加的NaOH溶液过量使酯发生了水解