皰丁巧解牛知識巧學一、乙醇1.乙醇的物理性質 乙醇是無色透明，具有特殊香味的液體，密度比水小，與水以任意比例混溶，能溶解多種無機物和有機物，是優良的有機溶劑。2.乙醇的分子結構(1)分子式：c2h6o(2)結構式：(3)結構簡式：3.乙醇的化學性質 實驗步驟：(1)向試管中注入約2 ml無水乙醇，再放入一小塊金屬鈉，觀察發生的現象，檢驗生成的氣體。(2)向試管中注入約2 ml無水乙醇，取一根光潔的銅絲繞成螺旋狀，放在酒精燈外焰上加熱，然后伸入無水乙醇中，反復幾次。觀察銅絲的變化并聞液體的氣味。 實驗現象及結論：實驗實驗現象結論1鈉沉在底部，反應緩慢，放出可燃性氣體2ch3ch2oh+2na2ch3ch2ona+h22cu絲灼燒后變為黑色，趁熱放入乙醇中又變為紫紅色，反復幾次，產生的液體有刺激性氣味2cu+o22cuoch3ch2oh+cuoch3cho+h2o+cu知識拓展 2cu+o22cu+)2ch3ch2oh+2cuo2ch3cho+2h2o+2cu2ch3ch2oh+o22ch3cho+2h2o4.乙醇的主要用途(1)燃料：乙醇燃燒產生大量的熱，其燃燒產物co2和h2o對大氣無污染。(2)飲料：酒(含乙醇)乙醛乙酸co2+h2o 少量飲酒,對身體有利；過量飲酒，對身體有害。 工業酒精中含有甲醇(ch3oh)，不可飲用。(3)醫用：醫院里用體積分數為75%的酒精溶液殺菌、消毒。(4)科研：酒精是重要的溶劑、試劑和化工原料。二、乙酸1.乙酸的存在(1)乙酸是食醋的主要成分，俗稱醋酸，純凈的乙酸又稱冰醋酸。(2)動物的組織內、排泄物中，血液中都存在乙酸。2.乙酸的物理性質 乙酸是無色、有強烈刺激性氣味的液體。熔沸點都較低。3.乙酸的分子結構(1)分子式：c2h4o2(2)結構式：(3)結構簡式：4.乙酸的化學性質(1)酸性實驗內容實驗現象結論ch3cooh(aq)+石蕊溶液變紅色醋酸顯酸性naoh(aq)+酚酞+ch3cooh(aq)紅色變為無色ch3cooh+naohch3coona+h2o醋酸顯酸性乙酸+na2co3(aq)生成co2氣體na2co3+2ch3cooh2ch3coona+h2o+co2酸性：ch3coohh2co3乙酸+鋅生成h2zn+2ch3cooh(ch3coo)2zn+h2乙酸溶液中存在h+聯想發散 醋酸除水垢caco3+2ch3cooh(ch3coo)2ca+h2o+co2mg(oh)2+2ch3cooh(ch3coo)2mg+2h2o(2)酯化反應：酸和醇起作用，生成酯和水的反應，叫做酯化反應。要點提示 該反應中，濃h2so4是催化劑和脫水劑，同時又是吸水劑。若將濃h2so4改為稀h2so4，則平衡向左移動，正是稀h2so4沒有吸水性的原因。該反應的實質是酸脫羥基、醇脫氫。酸與醇混合時，不要將乙酸或乙醇加到濃h2so4中，以防液體飛濺。盛反應液的試管要傾斜45左右。飽和na2co3(aq)的作用是：吸收未反應的乙醇，與未酯化的乙酸反應，便于乙酸乙酯析出。酯化反應是可逆反應。酯化反應是取代反應，酯化反應的逆反應酯的水解反應，也是取代反應。三、酯和油脂1.酯(1)酯的概念 像乙酸乙酯這樣的化合物稱為酯。酯中只含c、h、o三種元素。酯的重要特征是分子中含有酯基。(2)酯的存在植物果實特別是水果中存在一定量的酯。低級酯有香味，草莓、香蕉、梨等水果散發出的香味，就是某些低級酯的氣味。糧食酒中含有少量酯。(3)酯的性質乙酸乙酯的水解 實驗步驟：在三支試管中各加入6滴乙酸乙酯，再向第一支試管中加蒸餾水5.5 ml，向第二支試管中加入14的稀硫酸0.5 ml、蒸餾水5.0 ml，向第三支試管中加30的naoh溶液0.5 ml、蒸餾水5.0 ml。振蕩均勻，把三支試管同時放在7080 的水浴中加熱幾分鐘，觀察發生的現象。實驗內容氣味消失時間sch3cooc2h5+h2o625ch3cooc2h5+h2so448ch3cooc2h5+naoh16 實驗結論：通常乙酸乙酯的水解很慢，在酸或堿的作用下水解加快。2.油脂(1)油脂的結構r1、r2、r3可以相同，也可以不同。油脂包括動物脂肪(固態)和植物油(液態)。常見的高級脂肪酸有(2)油脂的性質物理性質：密度比水小，不溶于水。熔點比脂肪低。油脂的化學性質 酸性條件下水解制取高級脂肪酸和甘油。如： 堿性條件下水解生成高級脂肪酸鈉和甘油。工業上利用這個反應來制取肥皂。如：c3h5(c17h35coo)3+3naoh3c17h35coona+c3h5(oh)3 在酶的作用下，油脂水解為高級脂肪酸和甘油，被腸壁吸收，同時提供人體活動所需要的能量。如：c3h5(c17h35coo)3+3h2o3c17h35cooh+c3h5(oh)3(3)油脂的用途：油脂除可食用外，還可用于生產肥皂和制造油漆。四、糖類1.糖類的組成 糖類由c、h、o三種元素組成，通式為cn(h2o)m。2.糖類的分類及用途3.葡萄糖(1)葡萄糖的存在存在于葡萄等甜味水果中。存在于血液中。(2)葡萄糖的分子結構分子式：c6h12o6結構式： 結構簡式：ch2oh(choh)4cho(3)葡萄糖的性質 實驗探究:葡萄糖的還原性 實驗步驟：在試管中加入2 ml 5的naoh溶液，滴加2 cuso4溶液45滴，混勻，立即加入2 ml 10的葡萄糖溶液，在酒精燈上加熱，觀察發生的現象。 實驗現象：出現紅色沉淀。 實驗結論：ch2oh(choh)4cho+2cu(oh)2ch2oh(choh)4cooh+cu2o+2h2o 磚紅色 這個反應可用于尿糖的檢測。4.淀粉(1)淀粉的生成：綠色植物的光合作用。水+二氧化碳素葡萄糖淀粉(2)淀粉的存在：植物的種子或塊根里。(3)淀粉的水解反應(4)淀粉的主要用途：食用、釀酒、制取葡萄糖等。5.纖維素(1)纖維素存在于植物中。(2)人體內不含纖維素水解所需要的酶，因此纖維素不能直接成為人的營養物質。(3)纖維素能刺激腸道蠕動和分泌消化液，有助于食物的消化和排泄。五、蛋白質1.蛋白質的存在和用途(1)蛋白質的存在：生物體。(2)蛋白質的主要用途：食用、醫用。2.蛋白質的結構 蛋白質結構非常復雜，含c、h、o、n、s等元素。 蛋白質屬于天然高分子化合物。 天然蛋白質水解的最終產物是氨基酸。3.氨基酸(1)常見的氨基酸(2)氨基酸的兩性：nh2是堿性基，cooh是酸性基，氨基酸顯兩性，既能跟酸反應，又能跟堿反應：(3)氨基酸的聚合氨基酸之間能脫水聚合而生成蛋白質：4.蛋白質的性質 實驗探究:蛋白質的性質 實驗步驟：(1)向盛有1 ml (nh4)2so4飽和溶液的試管里緩慢加入幾滴雞蛋清溶液，觀察發生的現象；然后再向試管中加入蒸餾水，繼續觀察發生的現象。(2)在三支試管中各加入3 ml雞蛋清溶液，加熱第一支試管，向第二支試管中加入cuso4溶液，向第三支試管中加入乙醇的水溶液，觀察發生的現象。再向三支試管中分別加入蒸餾水，與實驗(1)進行對比。(3)向盛有3 ml雞蛋清溶液的試管中滴入幾滴濃硝酸，觀察發生的現象。(4)少量毛發放在酒精燈上灼燒，聞氣味。 實驗現象及結論：實驗實驗現象實驗結論1加入飽和(nh4)2so4(aq)，析出雞蛋清；再加入蒸餾水，析出的雞蛋清重新溶解濃鹽溶液可使蛋白質從溶液中析出鹽析2加熱、加入醋酸鉛、加入甲醛溶液，都能使雞蛋清從溶液中析出加熱、重金屬的鹽酸溶液、甲醛都能使蛋白質聚沉變性3呈黃色濃hno3能使某些蛋白質顯黃色顏色反應4產生特殊的氣體灼燒蛋白質產生燒焦羽毛的氣味總結歸納 蛋白質的性質知識拓展 高溫蒸煮、紫外線照射、噴灑消毒劑、涂抹醫用酒精都可使細菌、病毒的蛋白質因變性而失去生理活性。 甲醛溶液能使標本中的蛋白質變性而死亡，也能使細菌、病毒的蛋白質變性而死亡，從而保證被保存的動物標本免受細菌、病毒的侵蝕。5.蛋白質的應用 紡織、皮革加工、制作膠黏劑和中藥阿膠。聯想發散 飲食中化合物的比較物質結構簡式或分子式主要性質重要應用乙醇ch3ch2oh氧化反應、酯化反應清潔燃料、化工原料、有機溶劑乙酸ch3cooh酸性、酯化反應調味品、化工原料乙酸乙酯ch3cooc2h5酸性水解、堿性水解有機溶劑、香味添加劑油脂酸性水解反應、堿性水解反應(皂化反應)食用、肥皂生產、油漆制造葡萄糖氧化反應工業制鏡、醫用、食q用淀粉(c6h10o5)n水解反應、顯色反應食用、生產酒類、麥芽糖和葡萄糖蛋白質鹽溶、鹽析、變性、顏色反應等食用、鞣制皮革、熬制膠黏劑和中藥材問題探究問題1 (1)燒開水的壺和盛放開水的暖瓶，使用一段時間后內壁會結上一層水垢主要成分為caco3和mg(oh)2。向結有水垢的壺里或暖瓶里加入少量醋，使之與水垢充分接觸，浸泡一段時間后，再用水清洗，水垢便可除去。請寫出有關反應的化學方程式。(2)一般的食品和飲料，超過保鮮期就會變質，而用糧食釀造的酒卻會隨儲藏時間的延長而變得更醇香，為什么？思路:根據水垢的成分和復分解反應的原理寫出反應的化學方程式。根據糧食釀酒的過程中可能發生的反應來解釋。探究:(1)caco3+2ch3cooh=ca(ch3coo)2+co2+h2omg(oh)2+2ch3cooh=mg(ch3coo)2+2h2o(2)在糧食釀酒的過程中，除了產生酒精外，米漿水中的一些微生物如醋酸菌、乳酸菌等把少量的淀粉變成醋酸、乳酸等，這些酸性物質與乙醇作用產生具有香味的酯類物質；時間越長，這種作用越充分。因此，由糧食釀造的酒如果在一定溫度下密閉儲存，會隨著放置時間的延長而變得更醇香。問題2 日常生活中，我們經常使用熱的純堿水溶液洗滌炊具上的油污，請你分析這是利用了什么原理？思路:從純堿顯堿性來考慮為何用來除去油污。探究:油污的主要成分是油脂，熱的純堿溶液呈堿性，而油脂在堿性條件下水解生成可溶于水的硬脂酸鈉和甘油，達到洗去油污的目的。有關化學方程式：+3naoh3c17h35coona+問題3 (1)什么是血糖？怎樣檢測尿糖？(2)人為什么不能靠吃草過活？(3)醫院里常用高溫蒸煮、紫外線照射、噴灑消毒劑、在外傷口處涂抹醫用酒精等方法來消毒、殺菌，這樣做的依據是什么？為什么生物實驗里常用甲醛溶液保存動物標本？思路:可利用生物知識來解決化學問題。探究:(1)血糖是指血液里含有的葡萄糖，檢測尿糖時，先配制新制的氫氧化銅懸濁液，再把待檢尿液加入懸濁液，加熱至沸騰，若溶液出現磚紅色沉淀，說明尿中含葡萄糖，根據磚紅色沉淀顏色的深淺，可進一步確認尿糖的程度。(2)草和糧食的成分不同：草的主要成分是纖維素，糧食的主要成分是淀粉，前者水解的產物是-葡萄糖，后者為-葡萄糖。而人的消化液中所含的酶只能使淀粉水解成人體能吸收的葡萄糖，卻不能使纖維素水解。牛羊的消化系統里寄存了某些微生物，可以分泌使纖維素水解的酶，這種酶可使纖維素迅速水解生成葡萄糖。(3)高溫蒸煮、紫外線照射、噴灑消毒劑、在外傷口處涂抹醫用酒精等方法使蛋白質變性，失去生理活性而導致細菌死亡。動物標本(動物尸體)發生腐敗的主要原因是受到了腐敗細菌的作用，甲醛能使構成細菌的蛋白質變性，失去生理活性達到保存動物標本的目的。典題熱題例1 飽和高級脂肪酸的分子通式可以用cnh2n+1cooh(n表示分子、原子個數)表示。營養學研究發現，大腦的生長發育與不飽和高級脂肪酸密切相關。深海魚油中提取的dha就是一種不飽和程度很高的高級脂肪酸。它的分子式中含有六個碳碳雙鍵，學名為二十六碳六烯酸，它的化學式應為( )a.c26h41cooh b.c25h39cooh c.c26h47cooh d.c25h45cooh解析:將乙烯和乙烷相比較，每有一個碳碳雙鍵，則分子式和烷烴相比少2個氫原子。dha中含六個碳碳雙鍵，因此，比烷烴少12個氫原子。又根據乙酸的結構簡式ch3cooh含一個甲基時叫做乙酸，因此，二十六碳六烯酸中除cooh外烴基含25個碳原子，根據cnh2n+1cooh可求dha的分子式為c25h51-12cooh，即c25h39cooh。答案：b深化升華 本題是一個很好的緊扣基礎考查能力的好題。將碳碳雙鍵的缺氫原子數與羧酸的命名有機結合起來，再與新科技新產品深海魚油緊密地聯系在一起。要求在掌握好一般簡單烯烴和簡單羧酸命名的同時，抓住碳碳雙鍵和缺氫原子數之間的關系，再理解烴基碳原子數和羧酸的命名，在此基礎上即可順利解答此題。例2 近年來，乳酸成為人們的研究熱點之一。乳酸可以用化學方法合成，也可以由淀粉通過發酵法制備。利用乳酸聚合而成的高分子材料具有生物兼容性，而且在哺乳動物體內或自然環境中，都最終降解成為二氧化碳和水。乳酸還有許多其他用途。請完成下列問題。(1)乳酸可發生下列變化： 寫出各步反應所用的試劑：_；_。(2)乳酸可以與精制鐵粉制備一種藥物，反應化學方程式是_。該反應中氧化劑是_，還原產物是_。(3)若碳原子以單鍵與4個不同的原子或原子團相結合，則該碳原子被稱為“手性碳原子”，含手性碳原子的分子稱為“手性分子”，手性分子往往具有一定的生物活性。乳酸分子是手性分子，其中的手性碳原子是_號碳原子。(4)乳酸的某種同分異構體，具有下列性質：能發生銀鏡反應;能與金屬鈉反應，1 mol該物質與足量的鈉反應可生成2 g h2；該分子為手性分子，則其結構簡式：_。解析：(1)反應發生的部位僅是cooh，因此，試劑是naoh溶液、na2co3溶液或是nahco3溶液。反應發生的部位僅是醇羥基，因此試劑是na。(2)化學方程式如下：(提示：把乳酸看成是一元酸，類比鐵與鹽酸的反應)+fe()2fe+h2 因此，氧化劑是乳酸，還原劑是鐵，氧化產物是氫氣。(3)根據“手性碳原子”的定義，乳酸分子中號碳上連接的原子或原子團分別是h、oh、ch3、cooh，因此，手性碳原子是號碳原子。 (4)能發生銀鏡反應，說明含cho，能與鈉反應且生成1 mol氫氣說明分子中含2個oh，該分子為手性分子，則其結構簡式為，其中號碳為手性碳原子，所連的四個不同的基團分別是：h、oh、cho、ch2oh。深化升華 要做好本題，需要熟練掌握醇羥基和羧基這兩種官能團的化學性質，醇羥基能和鈉反應，而羧基能和鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液等反應；我們對鐵和鹽酸反應這一氧化還原反應已很熟悉，可以對乳酸和鹽酸進行類比；根據題給信息“手性碳原子”定義可判斷哪個碳原子為“手性碳原子”，推出同分異構體的結構簡式。例3 a是一種含碳、氫、氧三種元素的有機化合物。已知：a中碳的質量分數為44.1%，氫的質量分數為8.82%；a只含一種官能團，且每個碳原子上最多只連一個官能團；a能與乙酸發生酯化反應，但不能在兩個相鄰碳原子上發生消去反應。請填空：(1)a的分子式是_，其結構簡式是_。(2)寫出a與乙酸反應的化學方程式：_。(3)寫出所有滿足下列3個條件的a的同分異構體的結構簡式。屬直鏈化合物；與a具有相同的官能團；每個碳原子上最多只連一個官能團。這些同分異構體的結構簡式是_。解析：(1)a分子中的c、h、o的原子個數比為：n(c)n(h)n(o)=5124，a的實驗式為c5h12o4，此時碳原子都已達到飽和，所以a的分子式為c5h12o4。又因a中只有一個官能團，該官能團只能是羥基。 由于每個碳原子上最多只連一個官能團，則a分子中應有4個。分子不能在兩個相鄰碳原子上發生消去反應，說明與連有羥基的碳原子相鄰的碳原子上無氫原子，所以a的結構簡式為。(2)因1個a分子中含4個羥基，所以發生酯化反應時1 mol a要消耗4 mol乙酸。a與乙酸反應的化學方程式為c(ch2oh)4+4ch3coohc()4o+4h2o。(3)先將5個碳原子連成直鏈，并寫出一種符合要求的同分異構體，然后再移動羥基的位置便可得到全部答案：,。答案：(1)c5h12o4 (2)c(ch2oh)4+4ch3cooh()4o+4h2o(3)誤區警示 本題通過計算得出a物質中各原子個數比，得到a的實驗式為c5h12o4，容易錯認為是羧酸類的物質，不能準確得出a的分子式是c5h12o4。例4 從石油裂解中得到的1，3-丁二烯可進行以下多步反應，得到重要的合成橡膠和殺菌劑富馬酸二甲酯。(1)寫出b的結構簡式_。(2)寫出第步反應的化學方程式_。(3)寫出富馬酸的一種相鄰同系物的結構簡式_。(4)寫出第步反應的化學方程式_。(5)以上反應中屬于消去反應的是_ (填入編號)。解析：(1)該題的難點在于由brch2ch=chch2br經過三步合成ch2=cclch=ch2時，官能團的數目增加。由反應的條件為濃硫酸可知，反應為脫水反應，即b物質為hoch2chclch2ch2oh。(2)由brch2ch=chch2br合成hoch2chclch2ch2oh，經過鹵代烴的水解和雙鍵的加成反應。應將鹵代烴的水解反應放在前面，否則引入的cl也會被水解。(3)naoh醇溶液條件下發生的是鹵代烴的消去反應，所以富馬酸為hoocch=chcooh。相鄰的同系物，即結構相似，分子組成上相差一個ch2原子團。(4)殺菌劑富馬酸二甲酯可由富馬酸和甲醇反應制得。1摩爾富馬酸中有2摩爾羧基，需要2摩爾甲醇。(5)由反應條件可知，消去反應為。答案：(1) hoch2chclch2ch2oh(2)brch2ch=chch2br+2h2ohoch2chchch2oh+2hbr(3)hoocch=chch2cooh(或其他合理答案)(4)hoocch=chcooh+2ch3ohh3coocch=chcooch3+2h2o(5)誤區警示 二烯烴的加成反應作為信息，要首先判斷二烯烴和溴加成以后的物質在生成a物質和b物質時，是和什么物質發生什么反應，往往認為是和氯氣發生加成反應，沒有想到是和氯化氫發生加成反應；同時還不能準確把握反應的條