有機(jī)化學(xué)補(bǔ)課教案

第二節(jié)來自石油和煤的兩種基本化工原料重難點(diǎn)一乙烯的氧化反應(yīng)和加成反應(yīng)1．氧化反應(yīng)(1)空氣中若含3.4%～34%的乙烯，遇火極易發(fā)生爆炸，所以點(diǎn)燃乙烯時要驗(yàn)純。(2)當(dāng)溫度高于100℃時，乙烯燃燒前后的混合氣體體積相等(3)乙烯完全燃燒生成的CO2和H2O的物質(zhì)的量之比為1∶1。(4)乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，可用于區(qū)別CH4(烷烴)和C2H4(烯烴)。(5)酸性KMnO4溶液可將CH2=CH2最終氧化為CO2，因此當(dāng)CH4中混有CH2=CH2時，不能用通過酸性KMnO4溶液的辦法除去乙烯。2．加成反應(yīng)(1)當(dāng)乙烯與Br2反應(yīng)時，一般用溴水或溴的四氯化碳溶液(甲烷需要在光照條件下與溴蒸氣反應(yīng))，且生成的1,2－二溴乙烷是無色液體。(2)利用乙烯能使溴水褪色而甲烷(或烷烴)不能使溴水褪色，既可以區(qū)別乙烯和甲烷(或烷烴)，也可以除去甲烷(或烷烴)中混有的乙烯氣體以提純甲烷(或烷烴)。(3)為制得純凈的氯乙烷，應(yīng)用乙烯和HCl的加成反應(yīng)而不宜用乙烷與Cl2的取代反應(yīng)。因?yàn)橐蚁┡cHCl的加成產(chǎn)物只有一種，而乙烷與Cl2的取代產(chǎn)物是多種氯代烷的混合物。(4)通常條件下，烯烴不和水反應(yīng)(可用排水法收集乙烯)，但在一定條件下烯烴可以和水反應(yīng)生成醇(工業(yè)上水化法制乙醇的原理)。(5)乙烯自身的加聚反應(yīng)可以得到聚乙烯。應(yīng)用指南以上現(xiàn)象經(jīng)常用作烯烴和其他物質(zhì)的鑒別或除雜，在高考中經(jīng)?？疾?。在應(yīng)用時要理解溴水和溴的四氯化碳溶液的區(qū)別。重難點(diǎn)二取代反應(yīng)和加成反應(yīng)的比較名稱比較取代反應(yīng)加成反應(yīng)概念有機(jī)物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)有機(jī)物分子中不飽和碳原子和其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)反應(yīng)前后分子數(shù)目一般相等減少反應(yīng)特點(diǎn)①可發(fā)生分步取代反應(yīng)②一上一下①有時只有一種加成方式，有時有多種加成方式②斷一加二特別提醒取代反應(yīng)和加成反應(yīng)是兩類重要的有機(jī)反應(yīng)，飽和烴的特征反應(yīng)是取代反應(yīng)，不飽和烴的特征反應(yīng)是加成反應(yīng)。重難點(diǎn)三苯的獨(dú)特結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．結(jié)構(gòu)的獨(dú)特性(1)苯的分子式苯的分子式為C6H6，是一種高度不飽和烴。(2)苯的分子結(jié)構(gòu)苯分子是一種平面正六邊形結(jié)構(gòu)的分子，六個碳原子和六個氫原子位于同一平面上。(3)苯分子中的碳碳鍵苯分子中不存在碳碳單鍵，也不存在碳碳雙鍵，而是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨(dú)特的共價鍵。2．苯的化學(xué)性質(zhì)方面的體現(xiàn)(1)苯不能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色，由此可知苯在化學(xué)性質(zhì)上與烯烴有很大差別。(2)苯在催化劑(Fe或FeBr3)作用下與液溴發(fā)生取代反應(yīng)，說明苯具有類似烷烴的性質(zhì)。(3)苯又能與H2或Cl2分別在催化作用下發(fā)生加成反應(yīng)，說明苯具有烯烴的性質(zhì)?？傊?，苯易發(fā)生取代反應(yīng)，能發(fā)生加成反應(yīng)，難被氧化，其化學(xué)性質(zhì)不同于烷烴、烯烴。特別提醒因苯的凱庫勒式為，往往誤認(rèn)為苯分子是單雙鍵交替的結(jié)構(gòu)，其實(shí)苯分子中6個碳碳鍵完全相同，只是一種習(xí)慣寫法。重難點(diǎn)四幾種烴的性質(zhì)比較甲烷乙烯乙炔苯結(jié)構(gòu)簡式CH4CH2=CH2CH≡CH成鍵特點(diǎn)碳碳單鍵飽和烴碳碳雙鍵不飽和烴碳碳三鍵不飽和烴特殊共價鍵化學(xué)性質(zhì)（現(xiàn)象）燃燒火焰呈淡藍(lán)色火焰明亮有黑煙火焰明亮有大量黑煙火焰明亮有大量黑煙酸性KMnO4溶液不反應(yīng)褪色褪色不反應(yīng)溴水不反應(yīng)褪色褪色分層，上層呈橙紅色，下層為無色重難點(diǎn)五共線、共面問題1．典型空間結(jié)構(gòu)(1)甲烷型：正四面體凡是碳原子與4個原子形成4個共價鍵時，其空間結(jié)構(gòu)都是四面體5個原子中最多有3個原子共平面。(2)乙烯型：平面結(jié)構(gòu)位于乙烯上的6個原子共平面。(3)苯型：平面結(jié)構(gòu)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(位于苯環(huán)上的12個原子共平面,位于對角線位置上的4個原子共直線))2．單鍵可以旋轉(zhuǎn)，雙鍵不能旋轉(zhuǎn)特別提醒對于一些復(fù)雜的有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)，要解剖成若干個基本單元，由整體到局部，然后再回到整體。每一個基本單元的空間構(gòu)型都要搞清楚，有時憑借局部即可判斷整體。在拼接或組合時要注意是否可以發(fā)生鍵的旋轉(zhuǎn)。第三節(jié)生活中兩種常見的有機(jī)物重難點(diǎn)一鈉與乙醇、水反應(yīng)的比較水與鈉反應(yīng)乙醇與鈉反應(yīng)鈉的變化鈉粒浮于水面，熔成閃亮的小球，并快速地四處游動，很快消失鈉粒開始沉于試管底部，未熔化，最終慢慢消失聲的現(xiàn)象有“嘶嘶”的聲響無聲響氣體檢驗(yàn)點(diǎn)燃，發(fā)出淡藍(lán)色的火焰點(diǎn)燃，發(fā)出淡藍(lán)色的火焰實(shí)驗(yàn)結(jié)論鈉的密度小于水，熔點(diǎn)低；鈉與水劇烈反應(yīng)，生成氫氣；水分子中羥基上的氫原子比較活潑鈉的密度比乙醇的大；鈉與乙醇緩慢反應(yīng)生成氫氣；乙醇中羥基上的氫原子相對不活潑反應(yīng)方程式2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑2Na＋2CH3CH2OH→2CH3CH2ONa＋H2↑規(guī)律總結(jié)(1)乙醇除了能與鈉反應(yīng)制取氫氣外，還可與活潑金屬K、Ca、Mg等發(fā)生反應(yīng)生成氫氣，如2CH3CH2OH＋Mg→(CH3CH2O)2Mg＋H2↑。(2)利用醇與Na的反應(yīng)可以確定醇中羥基的數(shù)目。重難點(diǎn)二乙醇的催化氧化1．實(shí)驗(yàn)操作把一端繞成螺旋狀的銅絲，放在酒精燈外焰上燒至紅熱，此時銅絲表面變黑；趁熱將銅絲插入乙醇中，銅絲立即變成紅色；重復(fù)上述操作幾次，原有的乙醇?xì)馕断Ф袔?qiáng)烈刺激性氣味的物質(zhì)生成。2．實(shí)驗(yàn)原理2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO(銅絲變黑)(銅絲由黑變紅)將上面兩式合并，得出以下化學(xué)方程式：2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))＋2H2O特別提醒(1)醇催化氧化過程中斷裂的是羥基中的O—H鍵和與羥基相連的碳原子上的一個C—H鍵，所以醇催化氧化的條件是與羥基相連的碳原子上有氫原子。(2)在乙醇的催化氧化反應(yīng)中，實(shí)際起氧化作用的是O2，銅在反應(yīng)中只起催化劑的作用，CuO是反應(yīng)的中間產(chǎn)物。(3)有機(jī)反應(yīng)中，“得氧”或“去氫”的反應(yīng)，稱為氧化反應(yīng)；“加氫”或“去氧”的反應(yīng)稱為還原反應(yīng)?！把趸磻?yīng)”、“還原反應(yīng)”是有機(jī)反應(yīng)類型中的兩類重要反應(yīng)。重難點(diǎn)三根與基根基含義帶電荷的原子或原子團(tuán)(即離子)電中性的原子或原子團(tuán)舉例氫氧根離子OH－，銨根離子NHeq\o\al(＋,4)羥基—OH，甲基—CH3存在離子化合物中共價型有機(jī)物中穩(wěn)定性一般穩(wěn)定活潑聯(lián)系OH－eq\o(,\s\up7(失去一個電子),\s\do5(得到一個電子))—OH特別提醒(1)并不是所有離子都稱根。如H＋、K＋不叫氫根和鉀根。(2)基一般不能單獨(dú)存在，在特殊條件下(如光照、高溫等)，一些物質(zhì)可解離出活性很強(qiáng)的自由基，作為反應(yīng)中間體。如甲烷的氯代反應(yīng)：Cleq\o\al(·,·)Cleq\o(→,\s\up7(光照))Cleq\a\vs4\al\co1(·)＋Cleq\a\vs4\al\co1(·)，Cleq\a\vs4\al\co1(·)＋Heq\o\al(·,·)CH3eq\o(→,\s\up7(光照))HCl＋eq\a\vs4\al\co1(·)CH3；eq\a\vs4\al\co1(·)CH3＋Cleq\o\al(·,·)Cleq\o(→,\s\up7(光照))CH3Cl＋eq\a\vs4\al\co1(·)Cl。重難點(diǎn)四乙醇、水、碳酸、乙酸分子中羥基氫的活潑性1．設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證(1)給四種物質(zhì)編號①H—OH，②，③CH3CH2—OH，④(2)設(shè)計實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論(—OH中H原子活潑性順序)a.四種物質(zhì)各取少量于試管中，各加入紫色石蕊試液兩滴②、④變紅，其他不變②、④>①、③b.在②、④試管中，各加入少量碳酸鈉溶液②中產(chǎn)生氣體②>④c.在①、③中各加入少量金屬鈉①產(chǎn)生氣體，反應(yīng)迅速③產(chǎn)生氣體，反應(yīng)緩慢①>③2.實(shí)驗(yàn)結(jié)論總結(jié)乙醇水碳酸乙酸氫原子活潑性eq\o(→,\s\up7(逐漸增強(qiáng)))電離程度微弱電離部分電離部分電離部分電離酸堿性中性弱酸性弱酸性與Na反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)與NaOH不反應(yīng)不反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)與NaHCO3不反應(yīng)不反應(yīng)不反應(yīng)反應(yīng)應(yīng)用指南應(yīng)用羥基的活潑性，可以解決有關(guān)物質(zhì)類別的推斷的題目。解決時可以先從羥基與Na、NaOH、NaHCO3的反應(yīng)情況以及量的關(guān)系進(jìn)行比較，最后推斷出是醇羥基還是羧基。重難點(diǎn)五乙酸和乙醇的酯化反應(yīng)1．原理CH3COOH＋CH3CH2OH△濃硫酸CH3COOCH2CH3＋H2O△濃硫酸2．裝置(1)導(dǎo)管末端不能插入飽和碳酸鈉溶液中，其目的是為了防止液體發(fā)生倒吸。(2)加熱前，大試管中常要放入幾粒碎瓷片，目的是為了防止加熱過程中液體暴沸。(3)實(shí)驗(yàn)中用酒精燈緩慢加熱，其目的是防止乙醇揮發(fā)，提高反應(yīng)速率；使生成的乙酸乙酯揮發(fā)，便于收集，提高乙醇、乙酸的轉(zhuǎn)化率。3．現(xiàn)象飽和Na2CO3溶液的液面上有無色透明的油狀液體生成，且能聞到香味。4．注意事項(xiàng)(1)試劑加入濃硫酸→濃硫酸→乙酸(使?jié)饬蛩岬玫较♂?，且體積比為3∶2∶2。(2)濃硫酸的作用濃硫酸的作用主要是催化劑、吸水劑。加入濃硫酸可以縮短達(dá)到平衡所需時間并促使反應(yīng)向生成乙酸乙酯的方向進(jìn)行。(3)飽和碳酸鈉溶液的作用①與揮發(fā)出來的乙酸生成可溶于水的乙酸鈉，便于聞乙酸乙酯的香味；②溶解揮發(fā)出來的乙醇；③減小乙酸乙酯在水中的溶解度，使溶液分層，便于得到酯。(4)酯的分離通常用分液漏斗進(jìn)行分液，將酯與飽和碳酸鈉溶液分離。(5)加熱加熱的主要目的是提高反應(yīng)速率，其次是使生成的乙酸乙酯及時揮發(fā)而收集，使平衡向正反應(yīng)方向移動，提高乙醇、乙酸的轉(zhuǎn)化率。5．實(shí)質(zhì)羧酸去羥基，醇去氫?？捎迷邮聚櫡ㄗC明：用含18O的乙醇參與反應(yīng)，生成的乙