高二化学《乙醇》课件
高二化学《乙醇》教案
一、教材
该部分内容出自人教版高中化学必修2第三章第三节的内容,“乙醇”这一部分涉及的内容有:乙醇的物理性质、乙醇的化学性质、乙醇的结构。在教学时要注意从结构的角度适当深化学生对乙醇的认识,建立有机物“(组成)结构—性质—用途”的认识关系,使学生了解学习和研究有机物的一般方法,形成一定的分析和解决问题的能力。
(过渡:教师不仅要对教材进行分析,还要对学生的情况有清晰明了的掌握,这样才能做到因材施教,接下来我将对学情进行分析。)
二、学情
学生在日常生活中已经对乙醇有了一定的认识,并且乐于去探究物质的奥秘,因此本节课从科学探究和生活实际经验入手,充分利用实验研究物质的性质与反应,再从结构角度深化认识。通过这样的设置培养学生的科学态度和探究精神。
(过渡:根据新课程标准,教材特点和学生实际,我确定了如下教学目标:)
三、教学目标
【知识与技能】
知道烃的衍生物认识到物质的结构与性质之间的关系能说出乙醇的物理性质和化学性质能写出乙醇的结构。
【过程与方法】
通过乙醇的结构和性质的学习,建立“(组成)结构—性质—用途”的有机物学习模式。
【情感态度与价值观】
体验科学探究的艰辛和乐趣,逐步形成严谨的科学态度,认识化学与人类生活的密切关系。
(过渡:根据新课标要求与教学目标,我确定了如下的重难点:)
四、教学重难点
【重点】乙醇的化学性质。
【难点】建立乙醇分子的立体结构模型。
(过渡:为了解决重点,突破重点,我确定了如下的教学方法:)
五、教学方法
实验探究法,讲授法
(过渡:好的教学方法应该在好的教学设计中应用,接下来我将重点说明我的教学过程。)
六、教学过程
教学过程包括了四个环节:导入新课、新课讲授、巩固提升、小结作业。我将会这样展开我的教学:
环节一:导入新课
在这一环节中我会以“乙醇汽油的利与弊”为话题,请学生谈一谈他们的想法,引发学生对社会问题的思考和警醒,培养学生的辩证意识。让学生在这个过程中意识到乙醇是一种与我们的生活联系密切的有机物,引入对乙醇的学习。
环节二:新课讲授
在这一环节中需要讲解乙醇的物理性质和化学性质。
1.乙醇的物理性质
我会让学生通过观察乙醇的颜色、状态、气味,结合自己的日常生活经验,得出结论。这一设计可以培养学生归纳总结概括的能力。
在讲解乙醇的化学性质之前,我会首先提问学生乙醇的分子式是什么,它的结构又是怎样的。既然物质的结构与性质是有所关联的,那么能否通过探究物质的性质推知物质的结构呢,从而进入接下来的学习。
2.乙醇的化学性质
教材涉及了两个性质:与钠的反应、氧化反应。
(1)乙醇与钠的反应
我会首先请学生观看乙醇与钠反应的视频,并请学生根据这一实验现象判断产物是哪种气体。接下来提出钠与烃不能反应,请学生判断乙醇分子中的氢的连接方式与烃分子中的氢的连接方式是否相同。接着让学生根据乙醇的分子式写出乙醇可能的结构简式,并最终通过小组讨论确定乙醇的结构简式为。在这里我会指出—OH即为羟基。
在此基础上,我会让学生对比乙醇和乙烷的结构简式有何不同,由此建立乙醇分子的立体结构模型。从中提出烃的衍生物的概念,并且说明之前学习的卤代烃、硝基苯都属于烃的衍生物,
物质的结构和性质有着极其紧密的关联,我会请学生思考为什么乙醇和乙烷的化学性质不同,乙醇与钠反应的本质是什么,并写出相应的化学方程式,引出有关官能团的学习,由此建立有机物“结构—性质”的学习模式。
(2)乙醇的氧化反应
首先请学生写出乙醇在空气中燃烧的化学方程式,思考乙醇还能不能发生其他的氧化反应。接着请学生自主实验3-3,观察实验现象,根据教材判断生成的具有刺激性气味的气体是什么,铜丝的作用是什么。并且通过分析铜丝先变黑后变红的过程写出由乙醇生成乙醛的化学方程式:
在这里我会详细讲解在乙醇生成乙醛的过程中,乙醇分子内的化学键是如何断裂的,由此提出新的问题,如果醇经催化氧化能生成醛,醛应该具有怎样的结构。在这一过程中培养学生的分析与解决问题的能力。
最后请学生阅读教材了解其他的有关乙醇、乙醛、乙酸相互转化的信息。
环节三:巩固提升
在这一环节我会请学生完成学案上有关乙醇的题,达到学以致用的目的。
环节四:小结作业
化学学习不仅要关注学生学习的结果,还要关心学生学习的过程。课程最后,我会请学生回答本堂课的收获有哪些,可以回答学到了哪些知识,也可以回答学习的感受。
我也会给学生布置开放性的作业,比如将本节课的知识应用于生活生产中,或者让学生搜集相关资料。这一作业的设置也能够体现出化学与实际生活的联系,让学生感受到化学的无处不在。
七、板书设计
最后说一下我的板书,板书内容包括乙醇的物理性质、化学性质,乙醇的化学性质有2个,我将其提纲挈领地反映在板书里,便于学生清楚它们之间的逻辑关系。
教学反思一篇通过本节课的学习,学生不仅获得了乙醇的性质知识,而且充分体会了假说和推理在学习中的应用,逐步了解通过实验现象剖析反应的本质,体会到有机化学反应的条件不同产物也不同,并为学生进一步探究乙醇的性质留下充分的余地。在教学实施过程中,也暴露出部分学生的探究能力不足,少数学生对教师的依赖程度较大,不能体会到探究的乐趣,在以后的教学实践中应更注重对不能层次学生的关注。
设置“身边的化学”,把乙醇的学习和生活与社会联系起来,体现化学教育中的sts思想。学生提出了许多乙醇应用的例子,一时难解释,引导学生课后查阅相关资料,拓展知识面。
从现象到本质:观察乙醇推断物理性质;观察实验现象推断性质,如乙醇与钠的反应,金属钠浮在水面上说明密度比水小;通过生成的气体具有能燃烧的特性,推断可能是氢气等。学生能感觉到乐趣。
通过展示模型,让学生观察描述,写出结构式,结构简式,讨论结构特征。让学生开展探究,推断乙醇可能具有的化学性质,充分调动学生学习的积极性。
这节课的教学中,看出学生的动手操作能力很差,在以后的教学中要加强对学生实验能力的培养,能做的实验必须做,没有条件创造条件也要做.
概述
中文名称: 乙醇 ; 酒精
英文名称: ethyl alcohol ethanol
CAS 登录号:64-17-5
EINECS 登录号:200-578-6
RTECS号: KQ6300000
化学式:C2H5OH,C2H6O,CH3CH2OH
C、O原子均以sp3杂化轨道成键、极性分子。
描述:乙醇分子是由乙基和羟基两部分组成,可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代的产物,也可以看成是水分子中的一个氢原子被乙基取代的产物。乙醇分子中的碳氧键和氢氧键比较容易断裂。
相对分子量: 46.07
性质
MolarMass = 46.06844(232)
外观与性状: 无色液体,有特殊香味。
密度:0.789 g/cm^3(液)
熔点:−114.3 °C (158.8 K)
沸点:78.4 °C (351.6 K)
在水中的溶解度:pKa 15.9
黏度:1.200 mPa·s (cP), 20.0 °C
分子偶极矩:5.64 fC·fm (1.69 D) (气)
折射率:1.3614
相对密度(水=1): 0.79
相对蒸气密度(空气=1): 1.59
饱和蒸气压(kPa): 5.33(19℃)
燃烧热(kJ/mol): 1365.5
临界温度(℃): 243.1
临界压力(MPa): 6.38
辛醇/水分配系数的对数值: 0.32
闪点(℃): 12
引燃温度(℃): 363
爆炸上限%(V/V): 19.0
爆炸下限%(V/V): 3.3
溶解性: 与水混溶,可混溶于醚、氯仿、甘油等多数有机溶剂。
电离性:非电解质
无色、透明,具有特殊香味的液体(易挥发),密度比水小,能跟水以任意比互溶(一般不能做萃取剂)。是一种重要的溶剂,能溶解多种有机物和无机物。
物理性质
乙醇的物理性质主要与其低碳直链醇的性质有关。分子中的羟基可以形成氢键,因此乙醇黏度很大,也不及相近相对分子质量的有机化合物极性大。室温下,乙醇是无色易燃,且有特殊香味的挥发性液体。
λ=589.3nm和18.35°C下,乙醇的折射率为1.36242,比水稍高。
作为溶剂,乙醇易挥发,且可以与水、乙酸、丙酮、苯、四氯化碳、氯仿、乙醚、乙二醇、甘油、硝基甲烷、吡啶和甲苯等溶剂混溶。此外,低碳的脂肪族烃类如戊烷和己烷,氯代脂肪烃如1,1,1-三氯乙烷和四氯乙烯也可与乙醇混溶。随着碳数的增长,高碳醇在水中的溶解度明显下降。
由于存在氢键,乙醇具有潮解性,可以很快从空气中吸收水分。羟基的极性也使得很多离子化合物可溶于乙醇中,如氢氧化钠、氢氧化钾、氯化镁、氯化钙、氯化铵、溴化铵和溴化钠等。氯化钠和氯化钾则微溶于乙醇。此外,其非极性的烃基使得乙醇也可溶解一些非极性的物质,例如大多数香精油和很多增味剂、增色剂和医药试剂。
化学性质
酸性
乙醇分子中含有极化的氧氢键,电离时生成烷氧基负离子和质子。
CH3CH2OH→(可逆)CH3CH2O- + H+
乙醇的pKa=15.9,与水相近。
乙醇的酸性很弱,但是电离平衡的存在足以使它与重水之间的同位素交换迅速进行。
CH3CH2OH+D2O→(可逆)CH3CH2OD+HOD
因为乙醇可以电离出极少量的氢离子,所以其只能与少量金属(主要是碱金属)反应生成对应的醇金属以及氢气:
2CH3CH2OH + 2Na→2CH3CH2ONa + H2
醇金属遇水则迅速水解生成醇和碱
结论:
(1)乙醇可以与金属钠反应,产生氢气,但不如水与金属钠反应剧烈。
(2)活泼金属(钾、钙、钠、镁、铝)可以将乙醇羟基里的氢取代出来。
与乙酸反应
乙醇可以与乙酸在浓硫酸的催化下发生酯化作用,生成乙酸乙酯。
CH3CH2OH + CH3COOH →CH3COOCH2CH3 + H2O
与氢卤酸反应
C2H5OH + HBr→C2H5Br + H2O
C2H5OH + HX→C2H5X + H2O
注意:通常用溴化钠和硫酸的混合物与乙醇加热进行该反应。故常有红棕色气体产生。
氧化反应
(1)燃烧:发出淡蓝色火焰,放出大量的热
C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O
(2)催化氧化:在加热和有催化剂(Cu或Ag)存在的情况下进行。
2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O (工业制乙醛)
C2H5OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O
即催化氧化的实质(用Cu作催化剂)
消去反应
(1)分子内消去制乙烯(170℃浓硫酸)
C2H5OH→C2H4+H2O
(2)分子间消去制乙醚(140℃ 浓硫酸)
C2H5OH + HOC2H5 →C2H5OC2H5 + H2O(此为取代反应)
酯化反应
C2H5OH+CH3COOH-浓H2SO4△(可逆)→CH3COOCH2CH3+H2O
“酸”脱“羟基”,“醇”脱“氢”
燃烧
乙醇可以与空气中氧气发生剧烈的氧化反应产生燃烧现象,生成水和二氧化碳。
CH3CH2OH+3O2 → 2CO2+3H2O
乙醇也可被浓硫酸跟高锰酸钾的混合物发生非常激烈的氧化反应,燃烧起来。
与卤化氢反应
乙醇可以和卤化氢发生取代反应,生成卤代烃和水。例如:
CH3CH2OH + HBr → CH3CH2Br + H-OH
脱水反应
乙醇可以在浓硫酸和高温的催化发生脱水反应,随着温度的不同生成物也不同。
如果温度在140℃左右生成物是乙醚
CH3CH2-OH + HO-CH2CH3 → CH3CH2OCH2CH3 + H2O
如果温度在170℃左右,生成物为乙烯
CH2HCH2OH →CH2=CH2 + H2O
用途
乙醇的用途很广,主要有:
(1)消毒剂:
医院用的一般用浓度为70%~75%的乙醇溶液,因为这种浓度的乙醇溶液杀菌能力最强;
此外也是碘酒消毒剂的成分之一。
(2)饮料:
乙醇是酒主要成分(含量和酒的种类有关系)如白酒为56度的酒。注意:我们喝的酒内的乙醇不是把乙醇加进去,而是发酵出来的乙醇,当然根据使用的发酵酶不同还会有乙酸或糖等有关物质。
(3)基本有机化工原料:
乙醇可用来制取乙醛、乙醚、乙酸乙酯、乙胺等化工原料,也是制取、染料、涂料、洗涤剂等产品的原料
(4)汽车燃料:
乙醇可以调入汽油,作为车用燃料,美国销售乙醇汽油已有20年历史。
此外乙醇还做:稀释剂、有机溶剂、涂料溶剂等几大方面,其中用量最大的是消毒剂。
工业制法
工业上一般用淀粉发酵法或乙烯的水化法制取乙醇:
1.淀粉发酵法
2.乙烯水化法
CH2═CH2 + H—OH→C2H5OH(该反应分两步进行,第一步是与醋酸汞等汞盐在水-四氢呋喃溶液中生成有机汞化合物,而后用硼氢化钠还原)
[编辑本段]危险性
EU分类 可燃 (F)
警示性质标准词 R11
安全建议标准词 S2, S7, S16
闪点 286.15 K (13 °C or 55.4 °F)
毒性:LD50 85 mg/kg
健康危害: 本品为中枢神经系统抑制剂。首先引起兴奋,随后抑制。急性中毒:急性中毒多发生于口服。一般可分为兴奋、催眠、麻醉、窒息四阶段。患者进入第三或第四阶段,出现意识丧失、瞳孔扩大、呼吸不规律、休克、心力循环衰竭及呼吸停止。慢性影响:在生产中长期接触高浓度本品可引起鼻、眼、粘膜刺激症状,以及头痛、头晕、疲乏、易激动、震颤、恶心等。长期酗酒可引起多发性神经病、慢性胃炎、脂肪肝、肝硬化、心肌损害及器质性精神病等。皮肤长期接触可引起干燥、脱屑、皲裂和皮炎。 乙醇具有成瘾性及致癌性,但乙醇并不是直接导致癌症的物质,而是致癌物质普遍溶于乙醇。在中国传统医药观点上,乙醇有促进人体吸收药物的功能,并能促进血液循环,治疗虚冷症状。药酒便是依照此原理制备出来的
燃爆危险: 本品易燃,具刺激性。
危险特性: 易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触发生化学反应或引起燃烧。在火场中,受热的容器有爆炸危险。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。
急救:
皮肤接触: 脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。
眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
食入: 饮足量温水,催吐。就医。
防护措施
工程控制: 密闭操作,加强通风
呼吸系统防护: 空气中浓度较高时,应该佩戴自吸过滤式防尘口罩。必要时,建议佩戴自给式呼吸器
眼睛防护: 戴化学安全防护眼镜。
身体防护: 穿胶布防毒衣。
手防护: 戴橡胶手套。
其他防护: 工作完毕,淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。
吸收与代谢
乙醇的吸收:
饮酒后,乙醇很快通过胃和小肠的毛细血管进入血液。一般情况下,饮酒者血液中乙醇的浓度(blood alcohol concentration,BAC)在30~45分钟内将达到最大值,随后逐渐降低。当BAC超过1000mg/L时,将可能引起明显的乙醇中毒。摄入体内的乙醇除少量未被代谢而通过呼吸和尿液直接排出外,大部分乙醇需被氧化分解。
乙醇的代谢:
在乙醇的代谢过程中乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase,ADH)起着至关重要的作用,它主要分布在肝脏,在胃肠道及其他组织中也有少量分布。乙醇通过血液流到肝脏后,首先被ADH氧化为乙醛,而乙醛脱氢酶则能把乙醛中的两个氢原子脱掉,分解为二氧化碳和水,在肝脏中乙醇还能被CYP2E1酶分解代谢。
人喝酒后面部潮红,是因为皮下暂时性血管扩张所致,因为这些人体内有高效的乙醇脱氢酶,能迅速将血液中的酒精转化成乙醛,而乙醛具有让毛细血管扩张的功能,会引起脸色泛红甚至身上皮肤潮红等现象,也就是我们平时所说的“上脸”。
乙醇代谢的速率主要取决于体内酶的含量,其具有较大的个体差异,并与遗传有关。人体内若是具备这两种酶,就能较快地分解酒精,中枢神经就较少受到酒精的作用,因而即使喝了一定量的酒后,也行若无事。在人体中,都存在乙醇脱氢酶,而且大部分人数量基本是相等的。但缺少乙醛脱氢酶的人就比较多。这种乙醛脱氢酶的缺少,使酒精不能被完全分解为水和二氧化碳,而是以乙醛继续留在体内。你所说的酒精的代谢应该是被完整的分解后的状态,由于很多人缺少乙醛脱氢酶,拥有乙醛脱氢酶的量也是有差别的,所以严格的说酒精的代谢速度是没法用一个准确的速度来描述的,因人而异。
包装与储运
包装方法: 两层塑料袋或一层塑料袋外麻袋、塑料编织袋、乳胶布袋;塑料袋外复合塑料编织袋(聚丙烯三合一袋、聚乙烯三合一袋、聚丙烯二合一袋、聚乙烯二合一袋);螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶(罐)外普通木箱;螺纹口玻璃瓶、塑料瓶或镀锡薄钢板桶(罐)外满底板花格箱、纤维板箱或胶合板箱。
包装类别: O53
包装标志: 有毒品
储运注意事项: 铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装。运输时单独装运,运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。严禁与酸类、易燃物、有机物、还原剂、自燃物品、遇湿易燃物品等并车混运。运输时车速不宜过快,不得强行超车。运输车辆装卸前后,均应彻底清扫、洗净,严禁混入有机物。储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不超过30℃,相对湿度不超过80%。包装要求密封,不可与空气接触。应与还原剂、活性金属粉末、酸类、食用化学品分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
[编辑本段]泄漏处置和废弃
泄漏处置方法: 隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿防毒服。勿使泄漏物与还原剂、有机物、易燃物或金属粉末接触。不要直接接触泄漏物。小量泄漏:用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中。大量泄漏就收集回收或运至废物处理场所处置。
废弃方法: 根据国家和地方有关法规的要求处置。或与厂商或制造商联系,确定处置方法。
乙醇和甲醇的区别
甲醇是甲烷的一个氢原子被羟基(一个氢和一个氧组成的原子团,不是氢氧根)替换后的产物。
乙醇是乙烷一个氢原子被羟基替换后的产物,俗称酒精。
一、甲烷
烃—碳氢化合物:仅有碳和氢两种元素组成(甲烷是分子组成最简单的烃)
1、物理性质 :无色、无味的气体,极难溶于水,密度小于空气,俗名:沼气、坑气
2、分子结构 :CH4:以碳原子为中心, 四个氢原子为顶点的正四面体
3、化学性质 :①氧化反应:
甲烷与KMnO4不发生反应,所以不能使紫色KMnO4溶液褪色
②取代反应:(三氯甲烷又叫氯仿,四氯甲烷又叫四氯化碳,二氯甲烷只有一种结构,说明甲烷是正四面体结构)
4、同系物 :结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质(所有的烷烃都是同系物)
5、同分异构体 :化合物具有相同的分子式,但具有不同结构式(结构不同导致性质不同) 烷烃的溶沸点比较:碳原子数不同时,碳原子数越多,溶沸点越高;碳原子数相同时,支链数越多熔沸点越低
同分异构体书写:会写丁烷和戊烷的同分异构体(辅导书)
二、乙烯
1、乙烯的制法:
工业制法:石油的裂解气(乙烯的产量是一个国家石油化工发展水平的标志之一)
2、物理性质 :无色、稍有气味的气体,比空气略轻,难溶于水
3、结构 :不饱和烃,分子中含碳碳双键,6个原子共平面
4、化学性质 :
(1)氧化反应 :C2H4+3O2 = 2CO2+2H2O(火焰明亮并伴有黑烟)
可以使酸性KMnO4溶液褪色,说明乙烯能被KMnO4氧化,化学性质比烷烃活泼。
(2)加成反应 :乙烯可以使溴水褪色,利用此反应除乙烯
乙烯还可以和氢气、氯化氢、水等发生加成反应。
CH2=CH2 + H2→CH3CH3 CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl(一氯乙烷)
CH2=CH2+H2O→CH3CH2OH(乙醇)
(3)聚合反应:
三、苯
1、物理性质 :无色有特殊气味的液体,密度比水小,有毒,不溶于水,易溶于有机 溶剂,本身也是良好的有机溶剂。
2、苯的结构 :C6H6(正六边形平面结构)苯分子里6个C原子之间的键完全相同,碳碳键键能大于碳碳单键键能小于碳碳单键键能的2倍,键长介于碳碳单键键长和双键键长之间。键角120°
3、化学性质
(1)氧化反应 2C6H6+15O2 = 12CO2+6H2O (火焰明亮,冒浓烟)
不能使酸性高锰酸钾褪色(但苯的同系物可以—还得明确什么是苯的同系物)
(2)取代反应
① +Br2 +HBr
铁粉的作用:与溴反应生成溴化铁做催化剂;溴苯无色密度比水大
② 苯与硝酸(用HONO2表示)发生取代反应,生成无色、不溶于水、密度大于水、有毒的油状液体——硝基苯。
+HONO2+H2O
反应用水浴加热,控制温度在50—60℃,浓硫酸做催化剂和脱水剂。
(3)加成反应
用镍做催化剂,苯与氢发生加成反应,生成环己烷+3H2
四、乙醇
1、物理性质 :无色有特殊香味的液体,密度比水小,与水以任意比互溶
如何检验乙醇中是否含有水:加无水硫酸铜;如何得到无水乙醇:加生石灰,蒸馏
2、结构 : CH3CH2OH(含有官能团:羟基)
3、化学性质
(1) 乙醇与金属钠的反应:2CH3CH2OH+2Na= 2CH3CH2ONa+H2↑(取代反应)
(2) 乙醇的氧化反应★
①乙醇的燃烧:CH3CH2OH+3O2= 2CO2+3H2O
②乙醇的催化氧化反应2CH3CH2OH+O2= 2CH3CHO+2H2O(对应课本补充好)
五、乙酸(俗名:醋酸)
1、物理性质 :常温下为无色有强烈刺激性气味的液体,易结成冰一样的晶体,所以纯净的乙酸又叫冰醋酸,与水、酒精以任意比互溶
2、结构 :CH3COOH(含羧基,可以看作由羰基和羟基组成)
3、乙酸的重要化学性质
(1) 乙酸的酸性:弱酸性,但酸性比碳酸强,具有酸的通性
①乙酸能使紫色石蕊试液变红
②乙酸能与碳酸盐反应,生成二氧化碳气体
利用乙酸的酸性,可以用乙酸来除去水垢(主要成分是CaCO3):
2CH3COOH+CaCO3=(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑
乙酸还可以与碳酸钠反应,也能生成二氧化碳气体:
2CH3COOH+Na2CO3= 2CH3COONa+H2O+CO2↑
上述两个反应都可以证明乙酸的酸性比碳酸的酸性强。
(2) 乙酸的'酯化反应(补充方程)
(酸脱羟基,醇脱氢,酯化反应属于取代反应)
乙酸与乙醇反应的主要产物乙酸乙酯是一种无色、有香味、密度比水的小、不溶于水的油状液体。在实验时用饱和碳酸钠吸收,目的是为了吸收挥发出的乙醇和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度;反应时要用冰醋酸和无水乙醇,浓硫酸做催化剂和吸水剂
注意:1、去氢加氧叫氧化,去氧加氢叫还
2、需水浴加热的反应 有:
(1)、银镜反应(2)、乙酸乙酯的水解(3)苯的硝化(4)糖的水解
3、浓H2SO4、加热条件下发生的反应有:苯及苯的同系物的硝化、磺化、醇的脱水反应、酯化反应
4、常温下为气体的有机物有:
分子中含有碳原子数小于或等于4的烃(新戊烷例外)、一氯甲烷、甲醛
2种;
既有极性键,又有非极性键,其中碳原子与氢原子,氧原子之间,氧原子与氢原子之间都是极性键,碳原子与碳原子之间是非极性键;
极性化学键,就是极性共价键,是相同的原子与原子之间形成的化学键,共用电子对偏向非金属性强原子一方,这种带部分正负电荷叫极性键;非极性化学键,就是非极性共价键,是不同的原子之间形成的共价键,共用电子对在成键两原子的中间,不向任何一方偏转,这种共价键叫非极性键;
存在相同的化学键,也就意味着既存在极性共价键,又存在非极性共价键,这些物质很常见,如C2H4(乙烯),H2O2(双氧水) ,CH3COOH(醋酸)。
这样大系统骨架就搭建起来了。搭起来以后,每个官能团遇到卤族呀或者其他的物质会发生哪一类的反应,陌生有机物反应基本都靠猜~
必修二乙醇有关的化学式,乙烯水化制乙醇。乙醇,乙酸,乙醛,乙酸乙酯之间的转化,其他的基本没啥了,乙醇燃烧啥的。
系统的学习,有必要看一下教辅书,不要硬背
从酸性到超基性,随着二氧化硅含量的减少和铁镁氧化物含量的增加,侵入岩的密度逐渐增大。在金属矿区,岩石中金属矿物的含量增高,岩石的密度就增大。矿区花岗岩的密度有的就高达2.7克/厘米3以上。随着从酸性到超基性的过渡,由于硅铝含量减小,铁镁含量增大,喷出岩的密度也逐渐增大。但喷出岩的孔隙度比侵入岩大,其密度也就比相应的侵入岩的密度小。沉积岩的密度是由组成沉积岩的矿物密度、孔隙度和填充孔隙气体和液体的密度决定的。沉积岩的孔隙度变化较大,一般为2~35%,也有高达50%以上的。石灰岩、白云岩、石膏等的孔隙度较小。沉积岩在压力作用下孔隙度变小,其密度常随埋深和成岩作用的加深而增大。变质岩的密度主要决定于其矿物组成。
一、甲烷的元素组成与分子结构
CH4 正四面体
二、甲烷的物理性质
三、甲烷的化学性质
1、甲烷的氧化反应
实验现象:
反应的化学方程式:
2、甲烷的取代反应
甲烷与氯气在光照下发生取代反应,甲烷分子里的四个氢原子逐步被氯原子取代反应能生成一系列甲烷的氯取代物和氯化氢。
有机化合物分子中的某些原子(或原子团)被另一种原子(或原子团)所替代的反应,叫做取代反应。
3、甲烷受热分解:
(二)烷烃
烷烃的概念: 叫做饱和链烃,或称烷烃。
1、 烷烃的通式:____________________
2、 烷烃物理性质:
(1) 状态:一般情况下,1—4个碳原子烷烃为___________,
5—16个碳原子为__________,16个碳原子以上为_____________。
(2) 溶解性:烷烃________溶于水,_________溶(填“易”、“难”)于有机溶剂。
(3) 熔沸点:随着碳原子数的递增,熔沸点逐渐_____________。
(4) 密度:随着碳原子数的递增,密度逐渐___________。
3、 烷烃的化学性质
(1)一般比较稳定,在通常情况下跟酸、碱和高锰酸钾等都______反应。
(2)取代反应:在光照条件下能跟卤素发生取代反应。__________________________
(3)氧化反应:在点燃条件下,烷烃能燃烧______________________________
(三)同系物
同系物的概念:_______________________________________________
掌握概念的三个关键:(1)通式相同;(2)结构相似;(3)组成上相差n个(n≥1)
CH2原子团。
(四)同分异构现象和同分异构物体
1、 同分异构现象:化合物具有相同的________,但具有不同_________的现象。
2、 同分异构体:化合物具有相同的_________,不同________的物质互称为同分异构体。
3、 同分异构体的特点:________相同,________不同,性质也不相同。
〔知识拓展〕
烷烃的系统命名法:
选主链——碳原子最多的碳链为主链;
编号位——定支链,要求取代基所在的碳原子的编号代数和为最小;
写名称——支链名称在前,母体名称在后;先写简单取代基,后写复杂取代基;相
同的取代基合并起来,用二、三等数字表示。
(五)烯烃
一、乙烯的组成和分子结构
1、组成: 分子式: 含碳量比甲烷高。
2、分子结构:含有碳碳双键。双键的键长比单键的键长要短些。
二、乙烯的氧化反应
1、燃烧反应(请书写燃烧的化学方程式)
化学方程式
2、与酸性高锰酸钾溶液的作用——被氧化,高锰酸钾被还原而退色,这是由于乙烯分子中含有碳碳双键的缘故。(乙烯被氧化生成二氧化碳)
三、乙烯的加成反应
1、与溴的加成反应(乙烯气体可使溴的四氯化碳溶液退色)
CH2═CH2+Br-Br→CH2Br-CH2Br 1,2-二溴乙烷(无色)
2、与水的加成反应
CH2═CH2+H-OH→CH3—CH2OH乙醇(酒精)
书写乙烯与氢气、氯气、溴化氢的加成反应。
乙烯与氢气反应
乙烯与氯气反应
乙烯与溴化氢反应
[知识拓展]
四、乙烯的加聚反应:nCH2═CH2 → [CH2-CH2] n
(六)苯、芳香烃
一、苯的组成与结构
1、分子式 C6H6
2、结构特点
二、苯的物理性质:
三、苯的主要化学性质
1、苯的氧化反应
苯的可燃性,苯完全燃烧生成二氧化碳和水,在空气中燃烧冒浓烟。
2C6H6+15O2 12CO2+6H2O
[思考]你能解释苯在空气中燃烧冒黑烟的原因吗?
注意:苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。
2、苯的取代反应
在一定条件下苯能够发生取代反应
书写苯与液溴、硝酸发生取代反应的化学方程式。
苯 与液溴反应 与硝酸反应
反应条件
化学反应方程式
注意事项
[知识拓展] 苯的磺化反应
化学方程式:
3、在特殊条件下,苯能与氢气、氯气发生加成反应
反应的化学方程式: 、
(七)烃的衍生物
一、乙醇的物理性质:
二、乙醇的分子结构
结构式:
结构简式:
三、乙醇的化学性质
1、乙醇能与金属钠(活泼的金属)反应:
2、乙醇的氧化反应
(1) 乙醇燃烧
化学反应方程式:
(2) 乙醇的催化氧化
化学反应方程式:
(3)乙醇还可以与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应,被直接氧化成乙酸。
〔知识拓展〕
1、 乙醇的脱水反应
(1)分子内脱水,生成乙烯
化学反应方程式:
(2)分子间脱水,生成乙醚
化学反应方程式:
四、乙酸
乙酸的物理性质:
写出乙酸的结构式、结构简式。
酯化反应:酸跟醇作用而生成酯和水的反应,叫做酯化反应。
反应现象:
反应化学方程式:
1、在酯化反应中,乙酸最终变成乙酸乙酯。这时乙酸的分子结构发生什么变化?
2、酯化反应在常温下反应极慢,一般15年才能达到平衡。怎样能使反应加快呢?
3、酯化反应的实验时加热、加入浓硫酸。浓硫酸在这里起什么作用?
4为什么用来吸收反应生成物的试管里要装饱和碳酸钠溶液?不用饱和碳酸钠溶液而改用水来吸收酯化反应的生成物,会有什么不同的结果?
5为什么出气导管口不能插入碳酸钠液面下?
五、基本营养物质
1、糖类、油脂、蛋白质主要含有 元素,分子的组成比较复杂。
2、葡萄糖和果糖,蔗糖和麦芽糖分别互称为,由于结构决定性质,因此它们具有 性质。
1、有一个糖尿病患者去医院检验病情,如果你是一名医生,你将用什么化学原理去确定其病情的轻重?
2、已知方志敏同志在监狱中写给鲁迅的信是用米汤写的,鲁迅的是如何看到信的内容的?
3、如是否有过这样的经历,在使用浓硝酸时不慎溅到皮肤上,皮肤会有什么变化?为什么?
第四章化学与可持续发展
化学研究和应用的目标:用已有的化学知识开发利用自然界的物质资源和能量资源,同时创造新物质(主要是高分子)使人类的生活更方便、舒适。在开发利用资源的同时要注意保护环境、维护生态平衡,走可持续发展的道路;建立“绿色化学”理念:创建源头治理环境污染的生产工艺。(又称“环境无害化学”)
目的:满足当代人的需要又不损害后代发展的需求!
一、金属矿物的开发利用
1、常见金属的冶炼:
①加热分解法:
②加热还原法:
③电解法:
2、金属活动顺序与金属冶炼的关系:
金属活动性序表中,位置越靠后,越容易被还原,用一般的还原方法就能使金属还原;金属的位置越靠前,越难被还原,最活泼金属只能用最强的还原手段来还原。(离子)
二、海水资源的开发利用
1、海水的组成:含八十多种元素。
其中,H、O、Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等总量占99%以上,其余为微量元素;特点是总储量大而浓度小,以无机物或有机物的形式溶解或悬浮在海水中。
总矿物储量约5亿亿吨,有“液体矿山”之称。堆积在陆地上可使地面平均上升153米。
如:金元素的总储量约为5×107吨,而浓度仅为4×10-6g/吨。
另有金属结核约3万亿吨,海底石油1350亿吨,天然气140万亿米3。
2、海水资源的利用:
(1)海水淡化: ①蒸馏法;②电渗析法; ③离子交换法; ④反渗透法等。
(2)海水制盐:利用浓缩、沉淀、过滤、结晶、重结晶等分离方法制备得到各种盐。
三、环境保护与绿色化学
1.环境:
2.环境污染:
环境污染的分类:
�6�1 按环境要素:分大气污染、水体污染、土壤污染
�6�1 按人类活动分:工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染
�6�1 按造成污染的性质、来源分:化学污染、生物污染、物理污染(噪声、放射性、热、电磁波等)、固体废物污染、能源污染
3.绿色化学理念(预防优于治理)
核心:利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。
从学科观点看:是化学基础内容的更新。(改变反应历程)
从环境观点看:强调从源头上消除污染。(从一开始就避免污染物的产生)
从经济观点看:它提倡合理利用资源和能源,降低生产成本。(尽可能提高原子利用率)
热点:原子经济性——反应物原子全部转化为最终的期望产物,原子利用率为100%
0.1MOL乙醇和足量的NA反应生成0.05MOLH2
乙醇与钠反应的注意事项
1.本实验如果多加几粒金属钠,开始时反应较快,乙醇与钠反应放出氢气,溶液逐渐变稠,但当钠的表面被乙醇钠包住后,反应又逐渐变慢。这时稍稍加热可使反应加快。然后静置或用冷水冷却,乙醇钠就从溶液中析出。若试管上用带尖嘴玻璃导管的塞子塞住,用小试管收集气体,可检验证明该气体是氢气。
用玻璃棒蘸取1~2滴反应后的溶液在玻璃片上蒸发,则玻璃片上有乙醇钠晶体析出。向乙醇钠溶液中加1 mL~2 mL水,因乙醇钠遇水分解生成乙醇和氢氧化钠,用pH试纸能检验溶液呈碱性。
2.实验后要即时处理反应后的物质。最好是再加入乙醇使金属钠完全反应。若钠有剩余,在放水冲洗时小心会出现爆炸。
资源综合利用、环境保护
一、煤和石油
1、煤的组成:煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物,主要含碳元素,还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。
2、煤的综合利用:煤的干馏、煤的气化、煤的液化。
煤的干馏是指将煤在隔绝空气的条件下加强使其分解的过程,也叫煤的焦化。
煤干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉气等。
煤的气化是将其中的有机物转化为可燃性气体的过程。
煤的液化是将煤转化成液体燃料的过程。
3、石油的组成:石油主要是多种烷烃、环烷烃和芳香烃多种碳氢化合物的混合物,没有固定的沸点。
4、石油的加工:石油的分馏、催化裂化、裂解。
二、环境保护和绿色化学
环境问题主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏,以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。
1、环境污染
(1)大气污染
大气污染物:颗粒物(粉尘)、硫的氧化物(SO2和SO3)、氮的氧化物(NO和NO2)、CO、碳氢化合物,以及氟氯代烷等。
大气污染的防治:合理规划工业发展和城市建设布局调整能源结构运用各种防治污染的技术加强大气质量监测充分利用环境自净能力等。
(2)水污染
水污染物:重金属(Ba2+、Pb2+等)、酸、碱、盐等无机物,耗氧物质,石油和难降解的有机物,洗涤剂等。
水污染的防治方法:控制、减少污水的任意排放。
(3)土壤污染
土壤污染物:城市污水、工业废水、生活垃圾、工矿企业固体废弃物、化肥、农药、大气沉降物、牲畜排泄物、生物残体。
土壤污染的防治措施:控制、减少污染源的排放。
2、绿色化学
绿色化学的`核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。按照绿色化学的原则,最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物(即没有副反应,不生成副产物,更不能产生废弃物),这时原子利用率为100%。
3、环境污染的热点问题:
(1)形成酸雨的主要气体为SO2和NOx。
(2)破坏臭氧层的主要物质是氟利昂(CCl2F2)和NOx。
(3)导致全球变暖、产生“温室效应”的气体是CO2。
(4)光化学烟雾的主要原因是汽车排出的尾气中氮氧化物、一氧化氮、碳氢化合物。
(5)“白色污染”是指聚乙烯等塑料垃圾。
(6)引起赤潮的原因:工农业及城市生活污水含大量的氮、磷等营养元素。(含磷洗衣粉的使用和不合理使用磷肥是造成水体富营养化的重要原因之一。)
高一有机化学知识要点一、 有机物的概念
1、定义:含有碳元素的化合物为有机物(碳的氧化物、碳酸、碳酸盐、碳的金属化合物等除外)
2、特性:①种类多②大多难溶于水,易溶于有机溶剂③易分解,易燃烧④熔点低,难导电、大多是非电解质⑤反应慢,有副反应(故反应方程式中用“→”代替“=”)
二、甲烷
烃—碳氢化合物:仅有碳和氢两种元素组成(甲烷是分子组成最简单的烃)
1、物理性质:无色、无味的气体,极难溶于水,密度小于空气,俗名:沼气、坑气
2、分子结构:CH4:以碳原子为中心, 四个氢原子为顶点的正四面体(键角:109度28分)
3、化学性质:①氧化反应: (产物气体如何检验?)
甲烷与KMnO4不发生反应,所以不能使紫色KMnO4溶液褪色
②取代反应: (三氯甲烷又叫氯仿,四氯甲烷又叫四氯化碳,二氯甲烷只有一种结构,说明甲烷是正四面体结构)
4、同系物:结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质(所有的烷烃都是同系物)
5、同分异构体:化合物具有相同的分子式,但具有不同结构式(结构不同导致性质不同)
烷烃的溶沸点比较:碳原子数不同时,碳原子数越多,溶沸点越高碳原子数相同时,支链数越多熔沸点越低
同分异构体书写:会写丁烷和戊烷的同分异构体
三、乙烯
1、乙烯的制法:
工业制法:石油的裂解气(乙烯的产量是一个国家石油化工发展水平的标志之一)
2、物理性质:无色、稍有气味的气体,比空气略轻,难溶于水
3、结构:不饱和烃,分子中含碳碳双键,6个原子共平面,键角为120°
4、化学性质:
(1)氧化反应:C2H4+3O2 = 2CO2+2H2O(火焰明亮并伴有黑烟)
可以使酸性KMnO4溶液褪色,说明乙烯能被KMnO4氧化,化学性质比烷烃活泼。
(2)加成反应:乙烯可以使溴水褪色,利用此反应除乙烯
乙烯还可以和氢气、氯化氢、水等发生加成反应。
CH2=CH2 + H2→CH3CH3 CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl(一氯乙烷)
CH2=CH2+H2O→CH3CH2OH(乙醇)
高一化学必背知识点一、 研究物质性质的方法和程序
1. 基本方法:观察法、实验法、分类法、比较法
2. 基本程序:
第三步:用比较的方法对观察到的现象进行分析、综合、推论,概括出结论。
二、 钠及其化合物的性质:
1. 钠在空气中缓慢氧化:
2. 钠在空气中燃烧:
3. 钠与水反应:
现象:①钠浮在水面上②熔化为银白色小球③在水面上四处游动④伴有嗞嗞响声⑤滴有酚酞的水变红色。
4. 过氧化钠与水反应:
5. 过氧化钠与二氧化碳反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
6. 碳酸氢钠受热分解:2NaHCO3△==Na2CO3+H2O+CO2↑
7. 氢氧化钠与碳酸氢钠反应:NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O
8. 在碳酸钠溶液中通入二氧化碳:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
三、 氯及其化合物的性质
1. 氯气与氢氧化钠的反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
2. 铁丝在氯气中燃烧:2Fe+3Cl2点燃===2FeCl3
3. 制取漂白粉(氯气能通入石灰浆)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
4. 氯气与水的反应:Cl2+H2O=HClO+HCl
5. 次氯酸钠在空气中变质:NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO
6. 次氯酸钙在空气中变质:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
四、 以物质的量为中心的物理量关系
1. 物质的量n(mol)= N/N(A)
2. 物质的量n(mol)= m/M
3. 标准状况下气体物质的量n(mol)= V/V(m)
4. 溶液中溶质的物质的量n(mol)=cV
五、 胶体:
1. 定义:分散质粒子直径介于1~100nm之间的分散系。
2. 胶体性质:
① 丁达尔现象
② 聚沉
③ 电泳
④ 布朗运动
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