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1专题三有机化合物的获得与应用绝大多数含碳的化合物称为有机化合物，简称有机物。像CO、CO2、碳酸、碳酸盐等少数化合物，由于它们的组成和性质跟无机化合物相似，因而一向把它们作为无机化合物。烃1、烃的定义：仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。2、烃的分类：饱和烃→烷烃（如：甲烷）脂肪烃(链状)烃不饱和烃→烯烃（如：乙烯）芳香烃(含有苯环)（如：苯）3、甲烷、乙烯和苯的性质比较：有机物烷烃烯烃苯及其同系物通式CnH2n+2CnH2n——代表物甲烷(CH4)乙烯(C2H4)苯(C6H6)结构简式CH4CH2＝CH2或(官能团)结构特点C－C单键，链状，饱和烃C＝C双键，链状，不饱和烃一种介于单键和双键之间的独特的键，环状空间结构正四面体六原子共平面平面正六边形物理性质无色无味的气体，比空气轻，难溶于水无色稍有气味的气体，比空气略轻，难溶于水无色有特殊气味的液体，比水轻，难溶于水用途优良燃料，化工原料石化工业原料，植物生长调节剂，催熟剂溶剂，化工原料有机物主要化学性质烷烃：甲烷①氧化反应（燃烧）CH4+2O2――→CO2+2H2O（淡蓝色火焰，无黑烟）②取代反应（注意光是反应发生的主要原因，产物有5种）CH4+Cl2―→CH3Cl+HClCH3Cl+Cl2―→CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2―→CHCl3+HClCHCl3+Cl2―→CCl4+HCl在光照条件下甲烷还可以跟溴蒸气发生取代反应，甲烷不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。③高温分解烯烃：乙烯氧化反应①氧化反（ⅰ）燃烧C2H4+3O2――→2CO2+2H2O（火焰明亮，有黑烟）（ⅱ）被酸性KMnO4溶液氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色（本身氧化成CO2）。②加成反CH2＝CH2＋Br2－→CH2Br－CH2Br（能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色）在一定条件下，乙烯还可以与H2、Cl2、HCl、H2O等发生加成反应CH2＝CH2＋H2――→CH3CH3CH2＝CH2＋HCl－→CH3CH2Cl（氯乙烷）CH2＝CH2＋H2O――→CH3CH2OH（制乙醇）③加聚反乙烯能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。常利用该反应鉴别24、同系物、同分异构体、同素异形体、同位素比较。概念同系物同分异构体同素异形体同位素定义结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质分子式相同而结构式不同的化合物的互称由同种元素组成的不同单质的互称质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子的互称分子式不同相同元素符号表示相同，分子式可不同——结构相似不同不同——研究对象化合物化合物单质原子6、烷烃的命名：（1）普通命名法：把烷烃泛称为“某烷”，某是指烷烃中碳原子的数目。1－10用甲，乙，丙，丁，戊，已，庚，辛，壬，癸；11起汉文数字表示。区别同分异构体，用“正”，“异”，“新”。二、食品中的有机化合物1、乙醇和乙酸的性质比较有机物饱和一元醇饱和一元醛饱和一元羧酸通式CnH2n+1OH——CnH2n+1COOH代表物乙醇乙醛乙酸结构简式CH3CH2OH或C2H5OHCH3CHOCH3COOH官能团羟基：－OH醛基：－CHO羧基：－COOH物理性质无色、有特殊香味的液体，俗名酒精，与水互溶，易挥发（非电解质）——有强烈刺激性气味的无色液体，俗称醋酸，易溶于水和乙醇，无水醋酸又称冰醋酸。用途作燃料、饮料、化工原料；用于医疗消毒，乙醇溶液——有机化工原料，可制得醋酸纤维、合成纤维、香料、燃料等，烷烃和烯烃，如鉴别甲烷和乙烯。（ⅲ）加聚反应nCH2＝CH2――→－〔CH2－CH2〕－n（聚乙烯）苯①氧化反应（燃烧）2C6H6＋15O2―→12CO2＋6H2O（火焰明亮，有浓烟）②取代反应苯环上的氢原子被溴原子、硝基取代。＋Br2――→＋HBr＋HNO3――→H2O③加成反应苯不能使酸性KMnO4溶液、＋3H2――→溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。Br—NO2＋H2O3的质量分数为75％是食醋的主要成分有机物主要化学性质乙醇①与Na的反应2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑乙醇与Na的反应（与水比较）：①相同点：都生成氢气，反应都放热②不同点：比钠与水的反应要缓慢结论：乙醇分子羟基中的氢原子比烷烃分子中的氢原子活泼，但没有水分子中的氢原子活泼。②氧化反应（ⅰ）燃烧CH3CH2OH+3O2―→2CO2+3H2O（ⅱ）在铜或银催化条件下：可以被O2氧化成乙醛（CH3CHO）2CH3CH2OH+O2――→2CH3CHO+2H2O③消去反应CH3CH2OH――→CH2＝CH2↑+H2O乙醛氧化反应：醛基(－CHO)的性质－与银氨溶液，新制Cu(OH)2反应CH3CHO＋2Ag(NH3)2OH――→CH3COONH4＋H2O＋2Ag↓＋3NH3↑（银氨溶液）CH3CHO+2Cu(OH)2――→CH3COOH＋Cu2O↓＋2H2O（砖红色）醛基的检验：方法1：加银氨溶液水浴加热有银镜生成。方法2：加新制的Cu(OH)2碱性悬浊液加热至沸有砖红色沉淀乙酸①具有酸的通性：CH3COOH≒CH3COO－＋H＋使紫色石蕊试液变红；与活泼金属，碱，弱酸盐反应，如CaCO3、Na2CO3酸性比较：CH3COOHH2CO32CH3COOH＋CaCO3＝2(CH3COO)2Ca＋CO2↑＋H2O（强制弱）②酯化反应CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O酸脱羟基醇脱氢基本营养物质—糖类食物中的营养物质包括：糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水。人们习惯称糖类、油脂、蛋白质为动物性和植物性食物中的基本营养物质。种类元素组成代表物代表物分子糖类单糖CHO葡萄糖C6H12O6葡萄糖和果糖互为同分异构体单糖不能发生水解反应果糖双糖CHO蔗糖C12H22O11蔗糖和麦芽糖互为同分异构体能发生水解反应麦芽糖多糖CHO淀粉(C6H10O5)n淀粉、纤维素由于n值不同，所以分子式不同，不能互称同分异构体能发生水解反应纤维素油脂油CHO植物油不饱和高级脂肪酸甘油含有C＝C键，能发生加成反应，能发生水解反应4酯脂CHO动物脂肪饱和高级脂肪酸甘油酯C－C键，能发生水解反应蛋白质CHONSP等酶、肌肉、毛发等氨基酸连接成的高分子能发生水解反应主要化学性质葡萄糖结构简式：CH2OH－CHOH－CHOH－CHOH－CHOH－CHO或CH2OH(CHOH)4CHO（含有羟基和醛基）醛基：①使新制的Cu(OH)2产生砖红色沉淀－测定糖尿病患者病情②与银氨溶液反应产生银镜－工业制镜和玻璃瓶瓶胆羟基：与羧酸发生酯化反应生成酯蔗糖水解反应：生成葡萄糖和果糖淀粉纤维素淀粉、纤维素水解反应：生成葡萄糖淀粉特性：淀粉遇碘单质变蓝油脂水解反应：生成高级脂肪酸（或高级脂肪酸盐）和甘油蛋白质水解反应：最终产物为氨基酸盐析：蛋白质遇见（饱和的硫酸钠、硫酸铵）盐析，物理变化变性：蛋白质遇见强酸、强碱、重金属盐等变性，化学变化颜色反应：蛋白质遇浓HNO3变黄（鉴别部分蛋白质）鉴别：灼烧蛋白质有烧焦羽毛的味道（鉴别蛋白质）酶特殊的蛋白质，在合适温度下：催化活性具有：高效性、专一性第三单元人工合成有机物化学与可持续发展有关的化学方程式，单体、链节、聚合度、加聚反应、缩聚反应专题4化学科学与人类文明化学是打开物质世界的钥匙一、金属矿物的开发利用1、金属的存在：除了金、铂等少数金属外，绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界。2、金属冶炼的涵义：简单地说，金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出来。金属冶炼的实质是把金属元素从化合态还原为游离态，即M+n（化合态）M0（游离态）。3、金属冶炼的一般步骤：(1)矿石的富集：除去杂质，提高矿石中有用成分的含量。(2)冶炼：利用氧化还原反应原理，在一定条件下，用还原剂把金属从其矿石中还原出来，得到金属单质（粗）。(3)精炼：采用一定的方法，提炼纯金属。4、金属冶炼的方法(1)电解法：适用于一些非常活泼的金属。得电子、被还原52NaCl（熔融）电解2Na＋Cl2↑MgCl2（熔融）电解Mg＋Cl2↑2Al2O3（熔融）电解4Al＋3O2↑(2)热还原法：适用于较活泼金属。Fe2O3＋3CO高温2Fe＋3CO2↑WO3＋3H2高温W＋3H2OZnO＋C高温Zn＋CO↑常用的还原剂：焦炭、CO、H2等。一些活泼的金属也可作还原剂，如Al，Fe2O3＋2Al高温2Fe＋Al2O3（铝热反应）Cr2O3＋2Al高温2Cr＋Al2O3（铝热反应）(3)热分解法：适用于一些不活泼的金属。2HgO△2Hg＋O2↑2Ag2O△4Ag＋O2↑1、化学研究的对象是：认识和研究物质组成、结构、性质及变化等2、不活泼金属（Cu和Sn）可以单质形态存在于自然界；而相对较活泼的金属（Fe和Al）以化合太存在于自然界；所以铜和锡很早被人类发现并使用，铁和铝需要化学进行技术还原。所以人类最先发现的是不活泼金属，活泼金属的冶炼需要大量的电能鲍林提出了：氢键理论和蛋白质的螺旋结构模型，为后来的DNA分子的双螺旋结构模型的提出奠定了基础3、19至20世纪化学科学理论成就简介：1803年，道尔顿提出原子学说；1811年，阿伏加德罗提出分子学说；1825年，法拉第发现苯；1828年，维勒首次从无机物合成有机物；1857年，凯库勒指出碳是四价；1864年，古德贝格和瓦格总结出质量作用定律；1869年，门捷列夫提出了他的第一张元素周期表；1950年，鲍林提出蛋白质的螺旋结构。化学是人类创造新物质的工具1、传统的三大合成材料：塑料、合成纤维、合成橡胶金属的活动性顺序K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb、(H)、CuHg、AgPt、Au金属原子失电子能力强弱金属离子得电子能力弱强主要冶炼方法电解法热还原法热分解法富集法还原剂或特殊措施强大电流提供电子H2、CO、C、Al等加热加热物理方法或化学方法62、合成氨技术的发明对人类的重大意义：1909年，德国化学家哈伯发明合成氨技术，使世界粮食产量增长近一倍，有近30亿人因此免遭饥饿。3、化学药物的发明：1899年，德国化学家霍夫曼发明阿司匹林并投入生产；1928年，英国科学家弗莱明发明青霉素，并投入生产。现代科学技术的发展离不开化学1、20世纪人类发明的技术：信息技术；生物技术；核科学和核武器技术；航空航天和导弹技术；激光技术；纳米技术化学合成和分离技术。解决环境问题需要化学科学1、消除汽车尾气的措施：（1）进行石油脱硫处理；（2）发明汽车尾气处理装置；（3）用无害汽油添加剂代替现有的四乙基铅抗震剂；（4）用酒精、天然气代替部分或全部燃油；（5）开发新能源作为汽车能源，如：氢气、燃料电池2、回收二氧化碳3、绿色化学绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物（即没有副反应，不生成副产物，更不能产生废弃物），这时原子利用率为100％。3、环境污染的热点问题：（1）形成酸雨的主要气体为SO2和NOx。（2）破坏臭氧层的主要物质是氟利昂（CCl2F2）和NOx。（3）导致全球变暖、产生“温室效应”的气体是CO2。（4）光化学烟雾的主要原因是汽车排出的尾气中氮氧化物、一氧化氮、碳氢化合物。（5）“白色污染”是指聚乙烯等塑料垃圾。（6）引起赤潮的原因：工农业及城市生活污水含大量的氮、磷等营养元素。（含磷洗衣粉的使用和不合理使用磷肥是造成水体富营养化的重要原因之一。）