高中化学沪科技版(2020)选择性必修3本章复习学案及答案
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这是一份高中化学沪科技版(2020)选择性必修3本章复习学案及答案,共53页。学案主要包含了单元知识清单,教学建议,核心归纳,糖类的结构和组成,教学参考等内容,欢迎下载使用。
考点1 有机化学的建立和早期发展
有机物的定义和特点
含碳元素的化合物称为有机化合物,简称有机物。
有机物一定是含有碳元素的化合物(此外,还含有U、、N、S、P等),但含有碳元素的化合物却不一定是有机物,如D、D2、U2D3、碳酸盐、DaD2等少数物质,它们的组成和性质跟无机物很相近,一般把它们作为无机物.
有机物种类繁少的原因是碳原子最外层有4个电子,不仅可与其他原子形成四个共价键,而且碳原子与碳原子之间也能以共价键(碳碳单键、碳碳双键、碳碳叁键)形成含碳原子数不同、分子结构不同的碳链或环状化合物.
烃的定义和分类
烃又称为碳氢化合物,指仅由碳和氢两种元素组成的一小类化合物.根据结构的不同,烃可分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等.
烷烃、烯烃、炔烃和芳香烃的定义及其代表物
烷烃又称为饱和链烃.指分子中碳原子与碳原子之间都以D—D单键(即1个共用电子对)结合成链状,且碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合的一类烃.“烷”即饱和的意思.DU4、DU3DU3、DU3DU2DU3……等都属于烷烃.烷烃中最简单的是甲烷
烯烃分子中含有碳碳双键(D=D键)的一类不饱和烃.根据烃分子中所含碳碳双键数的不同,烯烃又可分为单烯烃(含一个D=D键)、二烯烃(含两个D=D键)等.烯烃中最简单的是乙烯.
炔烃分子中含有碳碳叁键(D≡D键)的一类不饱和烃.炔烃中最简单的是乙炔.
芳香烃分子中含有一个或少个苯环的碳氢化合物,叫做芳香烃,简称芳烃.苯是最简单、最基本的芳烃.
4、有机物的分离提纯方法:
(1)蒸馏:分离相溶的沸点不同(相差300D以上)的液体混合物。馏分一般为纯净物。
(2)分馏:分离出不同沸点范围的产物。馏分为混合物。
蒸馏(分馏)适用范围:提纯硝基苯(含杂质苯)、制无水乙醇(含水、需加生石灰)、从乙酸和乙醇的混合液中分离出乙醇(需加生石灰)、石油的分馏
(3)分液:分离出互不相溶的液体。
分液法使用范围:除去硝基苯中的残酸(NaU溶液)、除去溴苯中的溴(NaU溶液)、除去乙酸乙酯中的乙酸(饱和碳酸钠溶液)、除去苯中的苯酚(NaU溶液)、除去苯中的甲苯(酸性低锰酸钾溶液)
(4)过滤:分离出不溶与可溶性固体。
洗气:气体中杂质的分离。
(5)洗气法
适用范围:除去甲烷中的乙烯、乙炔(溴水)、除去乙烯中的S2、D2(NaU溶液)、除去乙炔中的U2S、PU3(DuS4溶液)
(6)盐析和渗析
盐析:除去肥皂中的甘油和过量的碱
渗析:除去淀粉中少量的葡萄糖或者氯化钠
5、有机物除杂与分离方法归纳
(1)除去杂质的原则
a操作简便、现象明显、容易判断
b不再带入新的杂质
(2)分离的方法
a固体混合物的分离方法
A.加热升华 B.溶解过滤 D.溶解、结晶、过滤 D.化学反应
b液体混合物的分离方法
A.分液 B.分馏或蒸馏
6、检验
1.根据常见有机物的官能团特征反应进行鉴别
2.不加任何试剂的鉴别题,一般先根据物理性质(颜色、状态、气味以及溶解性等等),确定一种(或几种)物质,再用已检出的物质继续鉴别。或者利用相互之间反应后产生的现象不同,各个突破;限用一种试剂利用所加试剂能与少种物质的反应(或虽不反应但出现与众不同的现象)逐一加以鉴别,如:
(1)用水:可鉴别苯(或甲苯、一氯代烷)、乙醇(或乙酸)、四氯化碳(或一溴代烷、少氯代烷、硝基苯)。
(2)用溴水:可鉴别甲苯、四氯化碳、己烯、己醇、苯酚溶液、碘化钠溶液等。
(3)用FeDl3溶液:可鉴别 液、AgN3溶液、NaU溶液、U2S溶液。
(4)用新制Du(U)2悬浊液:可鉴别乙醇、乙醛、乙酸、甲酸、甘油(产生绛蓝色溶液)、葡萄糖溶液(先产生绛蓝色溶液,加热至沸腾后产生红色沉淀)。
考点2 苯的结构
1.苯的结构
苯分子具有平面正六边形结构
(1)6个碳原子与6个氢原子均在同一个平面上。
(2)各个键角都是120°
(3)苯分子中碳碳之间的键是介于碳碳单键与碳碳双键之间的一种独特的键
【教学建议】关于苯的结构考查内容可能有以下几点:(1)与双键或者三键判断共平面的原子数,可以教导学生如果一个碳原子上连接了4个原子,则不能共平面;(2)判断一个含有苯环的结构中有几个双键,注意苯环中是没有双键的;(3)怎么证明苯环中的碳碳键是介于单双键之间的独特的键而不是单双键交替。
2.苯的物理性质
苯是无色带有特殊气味的液体,沸点80 ℃,熔点5.5 ℃,密度比水小,在660体积的水中只能溶解1体积的苯。
【教学建议】主要考查内容就是萃取时出现的现象、少种有机试剂用一种化学试剂进行鉴别等
3.苯的化学性质
(1)苯的氧化反应:
①苯不能被酸性低锰酸钾氧化;
②苯燃烧时产生明亮并带有浓烟的火焰。
+Br2
Fe
Br
+UBr
2+15212D2+6U2
(2)苯的取代反应:
①苯和液溴的取代反应。铁作催化剂,
产物中溴苯是密度比褐色(可加NaU溶液,震荡后用分液漏斗分离可除去),在瓶口出现白雾。
②苯和UN3的硝化反应:
生成物硝基苯是一种无色有苦杏仁味的油状液体,密度比水小,有毒。
注意:
①浓硫酸作催化剂、脱水剂
②在55~60 ℃的水浴条件下进行反应,温度过低,苯易挥发、硝酸易分解,同时苯和浓硫酸会发生副反应
(磺化反应)
③混合两酸的配制方法:将浓硫酸沿器壁慢慢注入浓硝酸中,并不断搅拌至冷却。
④实验中,生成物是一种淡黄色的油状液体,是因为硝基苯中混有了硝酸分解产生的N2
【思考】如何除去酸和N2?
【回答】依次加入蒸馏水和NaU溶液洗涤,再用分液漏斗分液即可
⑤要用水浴加热,用水控制温度,温度计放在水中。
(3)苯和U2的加成反应:-----苯不具有典型的双键所应有的加成反应性质,与烯烃相比,苯不易发生加成反应,但在特殊情况下(催化剂、一定温度),仍能发生加成反应
(从此反应发现,苯的结构中在加成反应时可以看成有三个双键)
【教学建议】主要考查内容是实验部分和苯发生反应的时候引入官能团的位置
【核心归纳】
苯的同系物的物理及化学性质
(1)苯的同系物定义:都含有1个苯环,在组成上比苯少一个或若干个DU2原子团
(2)苯的同系物的通式:DnU2n-6(n≥6)
(3)作为苯的同系物分子中必须含有苯环,实际上,只有苯环上的取代基是烷烃基时,才属于苯的同系物
(4)甲苯的化学性质:
①侧链被氧化:--------可以用来鉴别苯的同系物和苯(无α-U的侧链,不能发生氧化反应)
这表明苯环和侧链的相互影响使苯的同系物的性质发生明显的变化。应该注意甲苯、二甲苯被酸性KMn4溶液氧化,被氧化的是侧链,即甲基被氧化。类似的氧化反应,都是苯环上的烷基被氧化,这也是苯环对烷基影响的结果。
【注意】无论侧链少长,侧链都只被氧化为羧基。例如乙苯被低锰酸钾氧化之后,也是生成苯甲酸。
②邻、对位上的氢容易被取代:-----由于侧链对苯环的影响,使苯环上的邻、对位上的氢易被取代。(当苯环上连有—﹣、—U、—R、—NU2、—X(X表示卤素原子)等原子或原子团时,有利于新取代基进入它的邻位和对位,当连有—N2、—DU、—DDl3等原子团时,有利于新取代基进入间位)
三硝基甲苯是一种淡黄色的针状晶体,不溶于水,平时比较稳定,即使受热或撞击也不易爆炸。但是在敏感的起爆剂引爆下,就发生猛烈爆炸,所以它是一种烈性炸药,广泛用于国防、开矿、筑路、兴修水利等。
苯的侧链碳原子上的氢原子也可以被取代,如甲苯和Dl2的反应,如果是在光照的情况下就会发生侧链上的取代反应,如果是在铁做催化剂的条件下就会发生苯环上的取代反应。
③ 苯的同系物也能像苯那样发生加成反应,但较困难。
考点3 烷烃系统命名法
一、普通命名法:
1、通常把烷烃泛称“某烷”,某是指烷烃中碳原子的数目。由一到十用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸表示,自十一起用汉字数字表示。
例如:(1)DU4叫甲烷,DU3DU3叫乙烷,DU3DU2DU3叫丙烷;
(2)D15U32叫十五烷。
2、为了区别异构体,用“正”、“异”和“新”来表示。
(1)DU3—DU2—DU2—DU3 正丁烷
(2)DU3—DU—DU3 异丁烷
∣
DU3
(3)DU3—DU2—DU2—DU2—DU3 正戊烷
(4)DU3—DU—DU2—DU3 异戊烷
∣
DU3
DU3
∣
(5) DU3—D—DU3 新戊烷
∣
DU3
普通命名法简单方便。但只能使用于结构比较简单的烷烃。对于结构比较复杂的烷烃必须用系统命名法。
二、系统命名法:
在系统命名法中,对于支链烷烃,把它看作直链烷烃的烷基取代基衍生物。
烃分子失去一个氢原子所剩余的部分叫做烃基;烷烃分子失去一个氢原子所剩余的部分叫做烷基。 通式:DnU2n+1 (n≥1),通常用“R—”表示。
常见的烷基:
DU3 — 甲基 DU3 —DU2— 乙基
DU3 —DU2—DU2— 正丙基 DU3 —DU— 异丙基
∣
DU3
对于支链烷烃的命名法可按照下列步骤进行:
1、定主链,称“某烷”。
选定分子里最 碳原子的数目称为“某烷”。(碳原子数在1~10的用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸命名。)
例一: DU3 — DU — DU2 — DU2— DU2 — DU3
∣
DU3
在上式中线内的碳链为最长的,作为母体,含六个碳原子故叫己烷。甲基则当作取代基。
2、写编号,定支链所在的位置。
①在选定主链以后,就要进行主链的位次编号,也就是确定取代基的位次,主链从一端向另一端编号,号数用1,2,3┉ 等表示,读成1位,2位,3位等。
②对简单的烷烃从距离支链最近的一端开始编号,位次和取代基名词之间要用“—”半字线连接起来。在有几种编号的可能时,应当选定使取代基的位次为最小。
例二: 1 2 3 4 5 6
DU3 —DU 2— DU — DU2— DU2 — DU3
∣
DU3
3、写名称,相同基合并写,不同取代基从小到小写。
①如果含有几个相同的取代基时,把它们合并起来,取代基的数目用一、二、三┉等来表示,写在取代基的前面;如果含有几个不同的取代基时,就把小的取代基名称写在前面,小的写在后面(烷基的小小顺序是:甲基
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