高中化学苏教版 (2019)必修 第二册专题8 有机化合物的获得与应用本单元综合与测试学案

这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第二册专题8 有机化合物的获得与应用本单元综合与测试学案，共3页。学案主要包含了来自化石燃料的有机物，食品中的有机化合物，人工合成有机化合物等内容，欢迎下载使用。

一、来自化石燃料的有机物
eq 烃\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(天然气的利用、甲烷\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(天然气\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(主要成分：CH4,用途：清洁燃料)),甲烷\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(结构特点：碳原子形成四个共价键，具有正四面体空间结构,化学性质\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(燃烧：CH4＋2O2\(――→,\s\up7(点燃))CO2＋2H2O,取代反应：CH4＋Cl2\(――→,\s\up7(光))CH3Cl＋HCl)))),烷烃\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(概念,通式：CnH2n＋2n≥1,命名,化学性质：都能燃烧，都可以发生取代反应)))),石油的炼制、乙烯\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(石油的炼制\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(分馏\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(原理：根据各成分沸点不同，进行加热和冷凝,产品：石油气、汽油、煤油、柴油、重油等)),裂化\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(目的：提高轻质油的产量和质量,原理：C16H34\(―――――――――→,\s\up7(催化剂),\s\d5(加热、加压))C8H18＋C8H16)),裂解\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(目的：获取乙烯、丙烯等工业原料,原理：深度裂化，使长链烃断裂为短链气态烃)))),乙烯\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(结构特点：碳碳间形成双键，具有平面形分子结构,化学性质\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(氧化反应：能使酸性KMnO4溶液褪色,加成反应：CH2==CH2＋Br2―→CH2Br—CH2Br)))))),乙炔\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(结构特点：分子中存在碳碳三键，为直线形分子结构,化学性质\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(氧化反应：能使酸性KMnO4溶液褪色,加成反应：CH≡CH＋Br2―→、＋Br2―→CHBr2CHBr2)))),煤的综合利用、苯\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(煤的综合利用\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(煤的干馏\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(概念：隔绝空气加强热使之分解的过程,产品：焦炉煤气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭等)),煤的气化：C＋H2Og\(=====,\s\up7(高温))CO＋H2,煤的液化：可分直接液化和间接液化)),苯\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(结构特点：具有平面正六边形结构,化学性质\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(燃烧现象：明亮的火焰，伴有浓烟,取代反应：＋HO—NO2\(―――――――→,\s\up7(浓H2SO4),\s\d5(50～60 ℃))＋H2O))))))))
二、食品中的有机化合物
1．乙醇
乙醇eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(官能团：羟基—OH,化学性质\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1( 与钠反应：2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑,氧化反应\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(燃烧现象：产生淡蓝色火焰,催化氧化：2CH3CH2OH＋O2\(――――→,\s\up7(Cu或Ag),\s\d5(△)), 2CH3CHO＋2H2O,使酸性高锰酸钾溶液褪色))))))
2．乙酸
乙酸eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(官能团：羧基—COOH,\a\vs4\al\c1(化学,性质)\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(酸性\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(与酸碱指示剂反应,与活泼金属反应,与金属氧化物反应,与碱反应,与部分盐如碳酸盐反应)),酯化反应：C2H5OH＋CH3COOH\(,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(△))CH3COOC2H5＋H2O))))
3．糖类
糖类eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(单糖\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(葡萄糖\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(结构特点：五羟基醛，与果糖互为同分异构体,特征性质：发生银镜反应；与新制氢氧化铜碱, 性悬浊液反应产生砖红色沉淀)),果糖)),二糖\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(蔗糖\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(结构特点：无醛基，与麦芽糖互为同分异构体,化学性质：水解生成葡萄糖和果糖)),麦芽糖：水解生成葡萄糖)),多糖\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(淀粉\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(结构特点：无醛基，与纤维素不互为同分异构体,化学性质：水解生成葡萄糖；遇碘变蓝)),纤维素：水解生成葡萄糖))))
4．油脂
油脂属于酯eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(结构特点：分子中含三个酯基,化学性质：水解生成甘油和高级脂肪酸或其盐；多数能发生加成反应))
5．蛋白质
蛋白质eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(结构特点：分子中含肽键,化学性质：水解最终产物为氨基酸；遇浓硝酸变黄, 蛋白质中含苯环；灼烧蛋白质产生, 烧焦羽毛的气味；可发生盐析和变性))
三、人工合成有机化合物
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al\c1(常见有机化,合物的合成)\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(有机合成路线的选择,实例：乙烯合成乙酸乙酯的合成路线)),\a\vs4\al\c1(有机高分,子的合成)\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(分类\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(天然有机高分子化合物,合成有机高分子化合物塑料、合成, 纤维、合成橡胶)),\a\vs4\al\c1(加聚,反应)\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(概念：含有碳碳双键或碳碳三键的, 相对分子质量小的有机物分子，在, 一定条件下，通过加成反应，互相结, 合成相对分子质量大的高分子的有, 机化学反应,实例：乙烯制聚乙烯：nCH2==CH2, \(―――――→,\s\up7(一定条件))CH2—CH2))))))

1．证据推理
能对物质的性质及其变化提出可能的假设，并基于证据进行分析推理，证实或证伪假设；能解释证据与结论之间的关系，确定形成科学结论所需要的证据和寻找证据的途径等都是证据推理这一核心素养的具体体现。
例1 为研究乙醇的结构及化学性质，进行如图实验。试回答下列问题：
Ⅰ.用如图1所示装置来推测乙醇的结构式。
(1)实验中钠需要粉碎成很小的颗粒，其原因是_______________________________________。
(2)两次实验平均均用乙醇1.15 g，收集到气体的体积平均为0.28 L(标准状况下)。上述实验数据可以推测乙醇分子的结构，依据是______________________________________。
Ⅱ.利用如图2装置进行乙醇的催化氧化实验，并检验其产物，其中C装置的试管中盛有无水乙醇。(夹持和加热装置已略去)
(3)装置A圆底烧瓶内的固体物质是________，C中热水的作用是______________________。
(4)实验过程中D装置中可以观察到的实验现象为____________________________________，写出D处发生反应的化学方程式：________________________________________________。
答案 Ⅰ.(1)增大接触面积以提高反应速率
(2)通过计算可知，2 ml乙醇与足量钠反应可生成1 ml H2，说明1 ml乙醇分子中存在1 ml活泼氢原子
Ⅱ.(3)MnO2 使液态乙醇转化为乙醇蒸气，并预热反应混合气体
(4)铜粉一会变黑，一会变红 2CH3CH2OH＋O2eq \(――→,\s\up7(Cu),\s\d5(△))2CH3CHO＋2H2O
解析 Ⅰ.(1)实验中钠需要粉碎成很小的颗粒，目的增大接触面积，提高反应速率。
(2)乙醇的质量m(C2H6O)＝1.15 g，则乙醇的物质的量n(C2H6O)＝eq \f(1.15 g,46 g·ml－1)＝0.025 ml，收集到的气体体积平均为0.28 L(标准状况)，n(H2)＝eq \f(0.28 L,22.4 L·ml－1)＝0.012 5 ml，n(H)＝0.025 ml，即1个C2H6O分子中，只有1个H可以被Na置换，这说明C2H6O分子里的6个H中，有1个与其他5个是不同的，所以钠与乙醇反应实质是乙醇分子中羟基中的H原子被Na置换生成H2，所以由上述实验数据可以推测乙醇分子的结构，依据是通过计算可知，2 ml乙醇与足量钠反应可生成1 ml H2，说明1 ml乙醇分子中存在1 ml活泼氢原子。
(3)A中是过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O2eq \(=====,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑；B是用浓硫酸吸收氧气中的水蒸气；C是加热乙醇得到乙醇蒸气进入D，所以C的作用为使液态乙醇转化为乙醇蒸气，并预热反应混合气体。
(4)在铜作催化剂、加热条件下，铜粉一会变黑，为铜和氧气反应生成黑色的氧化铜，反应的方程式为2Cu＋O2eq \(=====,\s\up7(△))2CuO，一会变红，乙醇与氧化铜反应生成铜、乙醛和水，反应的方程式为CH3CH2OH＋CuOeq \(――→,\s\up7(△))CH3CHO＋Cu＋H2O，反应本质为在铜作催化剂、加热条件下，乙醇被氧气氧化生成乙醛和水，反应的化学方程式为2CH3CH2OH＋O2eq \(――→,\s\up7(Cu),\s\d5(△))2CH3CHO＋2H2O。
[点评]
此类试题一般以教材实验为命题素材，平时学习时一定要做好教材实验，认真观察、记录实验现象并理解现象与结论之间的关系。
2．模型认知
通过对实物、模型、图形、图表的观察获取理性认知并进行初步吸收和加工，用有序的思维去分析化学问题等都是模型认知这一核心素养的具体体现。
例2 如图是四种常见有机物分子的比例模型示意图。下列说法正确的是( )
A．甲是甲烷，甲烷的二氯取代产物只有一种结构
B．乙是乙烯，乙烯可与溴水发生取代反应使溴水褪色
C．丙是苯，苯结构比较稳定，不能发生氧化反应
D．丁是乙酸，一定条件下乙酸能跟乙醇发生酯化反应
答案 A
解析 甲烷为正四面体结构，甲烷中所有氢原子位置相同，所以其二氯代物只有1种，A正确；乙是乙烯，乙烯中含有碳碳双键，可与溴水发生加成反应而使溴水褪色，不能发生取代反应，B错误；丙是苯，苯结构比较稳定，但可燃烧，为氧化反应，C错误；丁是乙醇，不是乙酸，D错误。
[点评]
由有机物分子结构模型认识有机物的性质，根据有机物知识的内在规律，建立相关的思维分析应用模型(如同分异构体的判断、有机反应类型的判断等)，都能较好地培养模型认知的素养。