高一化學(xué)學(xué)案：第二單元食品中的有機(jī)化合物

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精典題精講例1一定量的某有機(jī)物與過(guò)量的鈉反應(yīng)，生成H2V1L，另取等量的該有機(jī)物與足量Na2CO3反應(yīng)生成CO2V2L(同條件下),則V1和VA.V1＜V2B.V1=V2C。V1＞V2D。V1思路解析：根據(jù)醇和氫氣的關(guān)系2ROHH2，根據(jù)羧酸和二氧化碳的關(guān)系2R—COOHCO2，若全部活潑H均為羧羥基上的H，則V1=V2。若有醇羥基（或酚羥基）存在,則V1＞V2,故答案為A。本題通過(guò)討論產(chǎn)生氫氣和二氧化碳的體積，可以確定有機(jī)物中所含的官能團(tuán)是羥基還是羧基，如果只與鈉反應(yīng),不與碳酸鈉反應(yīng)，則只含醇羥基；若兩者都反應(yīng)，且氫氣的體積大于二氧化碳的體積說(shuō)明既有醇羥基又有羧基；如果兩者相等則只有羧基。答案：A綠色通道：先定性，再定量，最后定結(jié)構(gòu)。定性是定量的基礎(chǔ)，定量也是確定結(jié)構(gòu)的一種方法。(1）先定性：有機(jī)物中與Na反應(yīng)生成氫氣的有—OH，—COOH；有機(jī)物中與Na2CO3反應(yīng)生成CO2的有—COOH。(2)再定量.(3）最后定結(jié)構(gòu)。變式訓(xùn)練相同質(zhì)量的下列醇分別跟適量的鈉作用，放出H2最多的是(）A.甲醇B.乙醇C。乙二醇D。丙三醇思路解析:等質(zhì)量的醇分別與足量鈉反應(yīng)，放出氫氣的多少，取決于等質(zhì)量的不同醇提供羥基數(shù)的多少，mg上述物質(zhì)所含羥基的物質(zhì)的量分別為：甲醇：×1，乙醇：×1乙二醇：×2，丙三醇：×3所以等質(zhì)量的上述醇，丙三醇與鈉反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣最多，乙醇與鈉反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣最少.答案:D例2在實(shí)驗(yàn)室制得1mL乙酸乙酯后，沿器壁加入0.5mL紫色石蕊試液，這時(shí)石蕊試液將存在于飽和碳酸鈉層與乙酸乙酯層之間(整個(gè)過(guò)程不振蕩試管）。對(duì)可能出現(xiàn)的現(xiàn)象,下列敘述正確的是（)A.液體分兩層，石蕊層仍呈紫色，有機(jī)層呈無(wú)色B。石蕊層為三層環(huán)，由上而下呈藍(lán)、紫、紅色C。石蕊層有兩層，上層呈紫色,下層呈藍(lán)色D。石蕊層為三層環(huán)，由上而下呈紅、紫、藍(lán)色思路解析:本題涉及溶液酸堿性的檢驗(yàn)、結(jié)合實(shí)驗(yàn)實(shí)際分析產(chǎn)品中雜質(zhì)的成分等能力。與石蕊溶液接觸的上層溶液中有醋酸被萃取過(guò)來(lái)，因此上層為紅色,而下層與水解呈堿性的碳酸鈉接觸,故呈藍(lán)色，中間呈紫色。要注意審題，本題已經(jīng)告訴石蕊溶液層位于中間，而且要從做實(shí)驗(yàn)的角度考慮問(wèn)題。答案：D綠色通道:注意:（1)紫色石蕊試液遇酸變紅，遇堿變藍(lán)。此外,pH試紙、紅色石蕊試紙、藍(lán)色石蕊試紙也可檢測(cè)溶液的酸堿性。(2）純堿溶液顯堿性的原因是純堿的水解,以后將學(xué)到。（3)從做實(shí)驗(yàn)的角度考慮，乙酸乙酯中會(huì)混有溶解的醋酸而顯酸性。變式訓(xùn)練下列物質(zhì)中各含有少量的雜質(zhì)，能用飽和碳酸鈉溶液并借助于分液漏斗除去雜質(zhì)的是()A。苯中含有少量甲苯B。乙醇中含有少量乙酸C。溴苯中含有少量苯D.乙酸乙酯中含有少量乙酸思路解析:考慮相似相溶原理，能用飽和碳酸鈉溶液并借助于分液漏斗除去雜質(zhì)的必須是雜質(zhì)易溶于該溶液，同時(shí)必須分層.答案：D例32。3g某含氧有機(jī)物A完全燃燒后,生成4。4gCO2和2。7gH2O，測(cè)得該化合物的相對(duì)分子量為46，求該有機(jī)物的分子式。思路解析：本題考查根據(jù)有機(jī)物燃燒生成的產(chǎn)物的量的關(guān)系來(lái)確定有機(jī)物分子式的推斷計(jì)算能力.（1）2.3g某含氧有機(jī)物A4.4gCO2含C物質(zhì)的量:4。4g÷44g·mol—1=0。1mol2.7gH2O含H物質(zhì)的量：2.7g÷18g·mol—1×2=0.3mol2.3g有機(jī)物A含氧：m（O)=m（A）-m(C）-m(H)=2.3g—0。1mol×12g·mol-1—0.3mol×1g·mol—1=0.8gn(O）=0。8g÷16g·mol—1=0。05mol（2）2.3g該含氧有機(jī)物A的物質(zhì)的量：2.3g÷46g·mol—1=0。05mol(3）有機(jī)物—C—H—O0.05mol0.1mol0.3mol0。05mol所以該有機(jī)物的分子式為C2H6O。答案：C2H6O綠色通道:確定有機(jī)物的分子式方法之一是物質(zhì)的量關(guān)系法，分三步：（1)求組成元素原子的物質(zhì)的量。(2)求給定物質(zhì)的物質(zhì)的量.(3)確定分子式（根據(jù)倍數(shù)關(guān)系)。有機(jī)物完全燃燒后,由生成的二氧化碳和水的量的關(guān)系，可以確定原來(lái)的有機(jī)物中碳原子和氫原子的個(gè)數(shù)關(guān)系，甚至是物質(zhì)的量等關(guān)系,再利用質(zhì)量守恒定律，來(lái)判斷含氧原子的量，進(jìn)而確定有機(jī)物的分子組成。變式訓(xùn)練某烴的含氧衍生物完全燃燒生成二氧化碳和水，已知同溫同壓下耗氧氣與生成二氧化碳的體積比為1∶1，求符合該條件的分子量最小的有機(jī)物的分子式。思路解析:因?yàn)楹跹苌锿耆紵龝r(shí)，C元素最終變?yōu)镃O2,1molC必耗1molO2，因?yàn)轭}中耗O2與生成CO2為1∶1，所以可把有機(jī)物中的H元素生成水時(shí)所需的氧元素看成是來(lái)自于有機(jī)物本身。故依題意，可設(shè)符合該條件的有機(jī)物的通式為Cm(H2O)n.討論:當(dāng)m=1，n=1時(shí)，分子式為CH2O(甲醛）。答案：CH2O例4經(jīng)測(cè)定乙醇的化學(xué)式是C2H6O，由于有機(jī)物普遍存在的同分異構(gòu)現(xiàn)象,推測(cè)乙醇的結(jié)構(gòu)可能是下列兩種之一。為測(cè)定其結(jié)構(gòu),應(yīng)利用物質(zhì)的特殊性進(jìn)行定性、定量實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)給出乙醇、鈉、水及必要的儀器,請(qǐng)甲、乙、丙、丁四同學(xué)直接利用下圖給定裝置開(kāi)始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)確定乙醇的結(jié)構(gòu)。（1）學(xué)生甲得到一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：乙醇的物質(zhì)的量/mol氫氣的體積/L0.101。12（標(biāo)準(zhǔn)狀況)根據(jù)以上數(shù)據(jù)推斷乙醇的結(jié)構(gòu)應(yīng)為_(kāi)_______（用Ⅰ、Ⅱ表示），理由為_(kāi)___________________。（2）同學(xué)乙分別準(zhǔn)確稱量4。60g乙醇進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以排開(kāi)量筒內(nèi)的水的體積作為生成的H2體積換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況后都小于1。12L，如果忽略量筒本身及乙讀數(shù)造成的誤差,那么乙認(rèn)為可能是由于樣品中含有少量水造成的，你認(rèn)為正確嗎？__________(填“正確”或“不正確"）。如果你認(rèn)為正確，請(qǐng)說(shuō)明理由；如果你認(rèn)為不正確，說(shuō)明產(chǎn)生這種情況的原因應(yīng)該是什么。______________________________________________________。(3）同學(xué)丙認(rèn)為實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵有：①裝置氣密性要良好②實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前準(zhǔn)確確定乙醇的量③鈉足量④廣口瓶?jī)?nèi)水必須充滿⑤氫氣體積的測(cè)算方法正確、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。其中正確的有__________。(填序號(hào)）（4)同學(xué)丁不想通過(guò)稱量乙醇的質(zhì)量來(lái)確定乙醇的量，那么他還需知道的數(shù)據(jù)是__________.(5)實(shí)驗(yàn)后，四名同學(xué)從乙醇的可能結(jié)構(gòu)分析入手對(duì)乙醇和鈉的量的關(guān)系進(jìn)行了討論，如果乙醇的物質(zhì)的量為nmol,那么對(duì)鈉的物質(zhì)的量的取值要求必須是______________________。思路解析：本題考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，測(cè)量氣體體積的方法及分析誤差的能力，是一個(gè)探究性實(shí)驗(yàn).（1）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：1molC2H6O與足量的鈉反應(yīng)，產(chǎn)生11.2LH2,即0.5molH2，也就是1molH。說(shuō)明1個(gè)C2H6O分子中只有1個(gè)氫原子被Na置換，故結(jié)構(gòu)式為Ⅰ而不是Ⅱ。（2）乙同學(xué)認(rèn)為樣品中含少量水是錯(cuò)誤的，因?yàn)?Na+2H2O====2NaOH+H2↑，且等質(zhì)量的水產(chǎn)生的氫氣比等質(zhì)量的乙醇多，應(yīng)大于1.12L。真正的原因是廣口瓶與量筒之間玻璃導(dǎo)管中水柱的體積未計(jì)算在內(nèi)。（3)同學(xué)丙關(guān)于實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵的五點(diǎn)中，只有④是不必要的,因?yàn)榉磻?yīng)的燒瓶和導(dǎo)管中都存在空氣，并不影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。（4）同學(xué)丁不想稱量乙醇的質(zhì)量，則只有量取其體積,因此必須知道乙醇的密度。（5）本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭茰y(cè)乙醇分子的結(jié)構(gòu),乙醇必須作用完，若乙醇為nmol，由化學(xué)反應(yīng)方程式知：2C2H5OH+2Na2C2H5ONa+H2↑，金屬鈉的物質(zhì)的量必須大于nmol。答案：(1)Ⅰ得出乙醇分子中有一個(gè)H與其他五個(gè)H不同,從而確定乙醇分子的結(jié)構(gòu)為Ⅰ（2)不正確廣口瓶與量筒之間玻璃導(dǎo)管中水柱的體積沒(méi)計(jì)算在內(nèi)(3)①②③⑤（4)所給乙醇樣品的密度（5)大于nmol綠色通道：本題的方法是利用定量實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)構(gòu)。定量實(shí)驗(yàn)也是確定結(jié)構(gòu)的一種方法。在定量實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的問(wèn)題是：選擇測(cè)什么數(shù)據(jù)；如何處理數(shù)據(jù)；誤差的分析。定量實(shí)驗(yàn)常用的方法是：氣體量取法（本題采用的就是氣體量取法）；質(zhì)量差法；沉淀法等.本題的命題方式應(yīng)引起高度重視，問(wèn)題情景來(lái)自課堂的研究性學(xué)習(xí),而且是實(shí)驗(yàn)?zāi)芰χ休^高的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，這代表了以后高考命題的方向。變式訓(xùn)練如圖所示，在試管甲中先加入2mL95％的乙醇，在搖動(dòng)情況下緩緩加入5mL濃硫酸,并充分搖勻。冷卻后再加入2g無(wú)水醋酸鈉，用玻璃棒充分?jǐn)嚢韬髮⒃嚬芄潭ㄔ阼F架臺(tái)上,在試管乙中加入7mL飽和碳酸鈉溶液.按圖所示連接好裝置。用酒精燈對(duì)試管甲加熱,當(dāng)觀察到試管乙中有明顯現(xiàn)象時(shí)停止實(shí)驗(yàn)。(1)寫出甲試管中的主要化學(xué)反應(yīng)方程式_________________________________。(2)加入濃硫酸的目的是_______________________________________________。（3）試管乙中觀察的現(xiàn)象是_____________________________________________。（4)在實(shí)驗(yàn)中球形干燥管除了起冷凝作用外，另一個(gè)重要作用是______________________，其原因是______________________.（5）飽和碳酸鈉溶液的作用是________________________________________。思路解析：本題是實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中的乙酸是由乙酸鈉和硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的；實(shí)驗(yàn)中使用了干燥管來(lái)防止倒吸,若不使用干燥管只用導(dǎo)管，導(dǎo)管末端就不能插入飽和碳酸鈉溶液中.答案：(1)2CH3COONa+H2SO42CH3COOH+Na2SO4CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O(2）作催化劑和吸水劑（3）液體分層，上層為無(wú)色透明的油狀液體，兩層間有無(wú)色氣泡產(chǎn)生（4）防止倒吸液體上升到干燥管中,由于球形干燥管容積大，導(dǎo)致試管中液面明顯下降,使導(dǎo)管末端脫離液面，干燥管中的液體又流回試管中,防止了倒吸（5）中和蒸出的乙酸,溶解乙醇，降低乙酸乙酯在水中的溶解度，便于分層例51997年，英國(guó)的“克隆羊”備受世界關(guān)注.“克隆羊”的關(guān)鍵技術(shù)之一是找到一些特殊的酶，這些酶能激活普通細(xì)胞使之像生殖細(xì)胞一樣發(fā)育成個(gè)體。有關(guān)酶的說(shuō)法中不正確的是(）A.酶是具有催化作用的蛋白質(zhì)B.由題可知酶具有選擇性和專一性C。高溫或重金屬鹽能降低酶的活性D。酶在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿作用下才能發(fā)揮作用思路解析:本題要用到對(duì)比的方法。酶是一種生物催化劑，酶的活性在接近中性的溫和條件下即可表現(xiàn)，化學(xué)催化劑的活性則需要在特定條件下.比如工業(yè)合成氨的條件是“高溫、高壓、催化劑”，其中溫度選擇500℃左右，一個(gè)重要原因是此時(shí)該反應(yīng)的催化劑的活性最大。而催化劑的活性直接和速率相關(guān)，影響經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)對(duì)比我們會(huì)發(fā)現(xiàn)生物催化劑的優(yōu)勢(shì)。答案:D綠色通道：這種題是高起點(diǎn)，低落點(diǎn)的題,要求心理穩(wěn)定，同時(shí)要讀出有價(jià)值的知識(shí)。變式訓(xùn)練糖類、油脂、蛋白質(zhì)是人類重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。下列說(shuō)法正確的是（）A。葡萄糖不能跟新制的氫氧化銅反應(yīng)生成紅色沉淀B.油脂在堿性條件下水解生成甘油和高級(jí)脂肪酸C。蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是氨基酸D.欲將蛋白質(zhì)從水中析出而又不改變它的性質(zhì)，應(yīng)加入CuSO4溶液思路解析：葡萄糖能跟新制的氫氧化銅反應(yīng)生成紅色沉淀：CH2OH(CHOH）4CHO+2Cu(OH）2CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O+2H2O;油脂在堿性條件下發(fā)生皂化反應(yīng)，水解生成甘油和高級(jí)脂肪酸鹽,如：(C17H35COO）3C3H5O3+3NaOH3C17H35CO