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第2节生活中两种常见的有机物基本营养物质-2-考查要点说明核心素养解读1.了解乙醇、乙酸的结构和主要性质及重要应用。2.了解糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质及重要应用。3.以上各部分知识的综合应用。1.宏观辨识与微观探析:能从官能团角度认识乙醇、乙酸的组成、结构、性质和变化,能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。2.证据推理与模型认知:具有证据意识,能对乙醇、乙酸和基本的营养物质的组成、结构及其变化提出可能的假设,并能解释某些化学现象,揭示现象的本质和规律。3.科学态度与社会责任:通过高分子材料的合成等赞赏化学对社会发展的重大贡献;建立可持续发展意识和绿色化学观念,并能对与此有关的社会热点问题做出正确的价值判断。-3-自主预诊考向突破乙醇、乙酸的结构和性质1.烃的衍生物(1)定义。烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物。(2)官能团。①定义:决定有机化合物的原子或原子团。②几种常见官能团的名称及符号。名称氯原子硝基碳碳双键羟基羧基符号化学特性—Cl—NO2—OH—COOH-4-自主预诊考向突破2.乙醇和乙酸(1)乙醇和乙酸的分子组成、分子结构及物理性质。物质名称乙醇乙酸俗名结构简式CH3CH2OHCH3COOH官能团名称和符号物理性质颜色、状态、气味无色、特殊香味的液体无色、刺激性气味的液体挥发性易挥发易挥发密度比水—溶解性与水以任意比互溶易溶于水酒精醋酸、冰醋酸羟基—OH羧基—COOH小-5-自主预诊考向突破(2)乙醇和乙酸的化学性质。①乙醇。CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O褪去-6-自主预诊考向突破②乙酸。CH3COOHCH3COO-+H+CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O2CH3COOH+CaCO3=(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑取代+H2O-7-自主预诊考向突破(3)乙酸、乙醇发生反应时的断键位置。物质分子结构化学性质断键位置乙醇与活泼金属反应①燃烧氧化全部断裂催化氧化①③酯化反应①乙酸体现酸的通性①酯化反应②-8-自主预诊考向突破3.乙酸乙酯(1)组成和结构。分子式结构简式官能团C4H8O2或CH3COOC2H5基()(2)物理性质。乙酸乙酯通常为色、有芳香气味的体,密度比水,溶于水,易溶于乙醇等有机溶剂。存在于水果、花草中,可作食品的香料和溶剂。酯无液小难-9-自主预诊考向突破(3)化学性质。在酸或碱存在的条件下均可发生水解反应。CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+C2H5OH(可逆)CH3COOC2H5+NaOH(完全)4.乙酸乙酯的实验室制法(1)反应原理。CH3COONa+C2H5OH-10-自主预诊考向突破(2)实验装置。(3)反应特点。-11-自主预诊考向突破(4)实验步骤。在试管中加3mL乙醇,然后边摇动试管边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL乙酸。按(2)中图示连接实验装置。用酒精灯小心均匀地加热试管3~5min,产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上。微点拨在有机制备实验中利用平衡移动原理,提高产品的产率常用的方法有:①及时蒸出或分离出产品;②用吸收剂吸收其他产物如水等;③利用回流装置,提高反应物的转化率。(5)实验现象。饱和碳酸钠溶液的液面上有无色透明、有果香味的油状液体产生。-12-自主预诊考向突破(6)注意事项。①为防止试管中液体在受热时暴沸,盛反应液的试管要倾斜约45°,加热前在试管中加入几块碎瓷片或沸石。②玻璃导管的末端不要插入饱和Na2CO3溶液中,以防液体发生倒吸。③开始时要用小火均匀加热,加快反应速率,减少乙醇和乙酸的挥发;待有大量产物生成时,可大火加热,以便将产物蒸出。④装置中的长导管起导气兼冷凝的作用。-13-自主预诊考向突破微点拨制备乙酸乙酯的实验中饱和Na2CO3溶液的作用(1)挥发出的乙酸与Na2CO3反应生成易溶于水的盐,乙醇易溶于Na2CO3溶液,有利于乙酸乙酯与乙酸、乙醇的分离。(2)乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液中的溶解度较小,与饱和Na2CO3溶液混合时易分层,可用分液法分离。(3)不能用NaOH溶液代替饱和Na2CO3溶液,因为NaOH溶液碱性很强,会使乙酸乙酯发生水解。-14-自主预诊考向突破自我诊断1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)医用酒精的浓度通常为95%。()(2)乙醇、乙酸与Na2CO3溶液反应均产生CO2。()(3)制备乙酸乙酯时可用热的NaOH溶液收集产物以除去其中的乙酸。()(4)可以用分液漏斗分离乙酸乙酯和乙醇。()(5)乙酸和乙酸乙酯可用饱和Na2CO3溶液加以区别。()答案:(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√-15-自主预诊考向突破2.能否用Na检验工业酒精中是否有水?如若不能,应如何检验酒精中含少量水?如何由含少量水的乙醇制备无水乙醇?提示:不能用Na检验工业酒精中是否有水,因为Na与乙醇也发生反应。实验室常用无水CuSO4来检验乙醇中是否含水。在含少量水的乙醇中加入生石灰(CaO)加热,使酒精中的水跟氧化钙反应,除去水分,然后再蒸馏。3.某羧酸酯的分子式为C18H26O5,1mol该酯完全水解可得到1mol羧酸和2mol乙醇,该羧酸的分子式为。答案:C14H18O5解析:1mol分子式为C18H26O5的羧酸酯完全水解可得到1mol羧酸和2mol乙醇,说明该羧酸酯分子中含有2个酯基,则C18H26O5+2H2O→羧酸+2C2H6O,由质量守恒可知该羧酸的分子式为C14H18O5。-16-自主预诊考向突破考向1羟基、羧基的性质典例❶在同温同压下,某有机物与过量Na反应得到V1L氢气,另一份等量的该有机物与足量的NaHCO3反应得到V2L二氧化碳气体,若V1=V2≠0,则有机物可能是()A.B.HOOC—COOHC.HOCH2CH2OHD.CH3COOH答案解析解析关闭有机物与过量Na反应得到V1L氢气,说明分子中含有—OH或—COOH;另一份等量的该有机物与足量的NaHCO3反应得到V2L二氧化碳气体,说明分子中含有—COOH。由于存在反应关系式:—OH~12H2,—COOH~12H2,以及—COOHCO2。若V1=V2≠0,说明分子中含有1个—OH、1个—COOH,因此只有A项符合。答案解析关闭A-17-自主预诊考向突破方法技巧解答该类问题的常用方法——关系式法(1)能与金属钠反应的有机物含有—OH或—COOH,反应关系式为2Na~2—OH~H2或2Na~2—COOH~H2。(2)能与NaHCO3和CaCO3反应生成CO2的有机物一定含有—COOH,反应关系为NaHCO3~—COOH~CO2或CaCO3~2—COOH~CO2。-18-自主预诊考向突破对点演练1某有机物的结构简式如图所示,下列有关该有机物的说法中正确的是()A.能和碳酸氢钠溶液反应的官能团有2种B.1mol该有机物最多能与2molH2发生加成反应C.与互为同分异构体D.既可以发生取代反应又可以发生氧化反应答案解析解析关闭能和碳酸氢钠溶液反应的官能团只有—COOH,A错误;—COOH中的碳氧双键不能与H2加成,1mol该有机物最多只能与1molH2发生加成反应,B项错误;C项,二者的分子式中氢原子个数不同,不是同分异构体,C项错误;该有机物中的醇羟基、羧基及饱和碳原子上的氢原子都可以发生取代反应,碳碳双键可以发生氧化反应,D项正确。答案解析关闭D-19-自主预诊考向突破考向2酯化反应典例❷(2018全国1,9)在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是()答案解析解析关闭制备乙酸乙酯所用原料为乙醇和冰醋酸,使用浓硫酸作催化剂和吸水剂,在加热条件下发生反应,A项正确;为防止倒吸,导管末端应位于饱和碳酸钠溶液的液面上方,B项正确;所得的乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,而挥发出的乙醇和乙酸可被饱和碳酸钠溶液吸收,可用分液法将乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液分离,C项正确;整个过程不需要蒸发,D项错误。答案解析关闭D-20-自主预诊考向突破方法技巧有机实验中应注意的两大问题(1)加热方面。①用酒精灯加热,火焰温度一般在400~500℃,教材中的实验需要用酒精灯加热的有乙酸乙酯的制备、分馏石油的实验、石蜡的催化裂化实验。②水浴加热:乙酸乙酯的水解(70~80℃水浴)、蔗糖的水解(热水浴)。(2)冷凝回流方面。当需要使被汽化的物质重新流回到反应容器中时,可通过在反应容器的上方添加一个长导管达到此目的(此时空气是冷凝剂),若需要冷凝的试剂沸点较低,则需要在容器的上方安装冷凝管,常选用球形冷凝管。-21-自主预诊考向突破对点演练21-丁醇和乙酸在浓硫酸作用下,通过酯化反应制得乙酸丁酯,反应温度为115~125℃,反应装置如图所示,下列对该实验的描述错误的是()A.不能用水浴加热B.长玻璃管起冷凝回流作用C.提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤D.加入过量乙酸可以提高1-丁醇的转化率答案解析解析关闭该酯化反应需要的温度为115~125℃,水浴的最高温度为100℃,A项正确;长导管可以起到冷凝回流酸和醇的作用,B项正确;乙酸丁酯在氢氧化钠溶液中容易发生水解,C项错误;在可逆反应中,增加一种反应物的用量可以提高另一种反应物的转化率,D项正确。答案解析关闭C-22-自主预诊考向突破深度指津乙酸、水、乙醇、碳酸分子中羟基氢原子活泼性的比较物质比较项乙酸水乙醇碳酸分子结构CH3COOHH—OHC2H5OH与羟基直接相连的原子或原子团—HC2H5—使石蕊溶液变红不变红不变红变浅红与Na反应反应反应反应-23-自主预诊考向突破物质比较项乙酸水乙醇碳酸与NaOH反应不反应不反应反应与Na2CO3反应水解不反应反应与NaHCO3反应水解不反应不反应羟基氢的活泼性强弱CH3COOHH2CO3H2OCH3CH2OH-24-自主预诊考向突破基本营养物质——糖类、油脂、蛋白质1.糖类、油脂、蛋白质的组成、分类、代表物及其关系元素组成分类代表物代表物的分子式相应关系糖类C、H、O单糖葡萄糖葡萄糖和果糖互为果糖二糖(双糖)蔗糖C12H22O11蔗糖和麦芽糖互为麦芽糖多糖淀粉(C6H10O5)n淀粉和纤维素不是同分异构体关系;属于高分子化合物纤维素C6H12O6同分异构体同分异构体-25-自主预诊考向突破元素组成分类代表物代表物的分子式相应关系油脂C、H、O油植物油含较多高级脂肪酸甘油酯不饱和高级脂肪酸甘油酯分子中含有,能发生加成反应,能使酸性KMnO4溶液褪色,不属于高分子化合物脂肪动物脂肪含较多饱和高级脂肪酸甘油酯不属于高分子化合物蛋白质P、S等—酶、肌肉、毛发等多种按一定次序连接成的高分子属于高分子化合物不饱和碳碳双键C、H、O、N氨基酸-26-自主预诊考向突破微点拨(1)符合Cn(H2O)m通式的有机物不一定为糖类。(2)酯和油脂的联系与区别。①联系:酯类包含油脂,均含有官能团—COO—。②区别:酯是酸与醇发生酯化反应的产物;油脂是高级脂肪酸与甘油发生酯化反应的产物。-27-自主预诊考向突破2.糖类、油脂、蛋白质的性质有机物特征反应水解反应糖类葡萄糖葡萄糖有银镜产生蔗糖水解产物为与淀粉遇碘单质(I2)变色水解产物为葡萄糖果糖蓝葡萄糖-28-自主预诊考向突破有机物特征反应水解反应油脂酸性条件下水解产物为、;碱性条件下(皂化反应)水解产物为、高级脂肪酸盐蛋白质①遇浓硝酸变色;②灼烧有气味水解生成氨基酸甘油高级脂肪酸甘油黄烧焦羽毛-29-自主预诊考向突破微点拨几种有机物的检验方法。(1)葡萄糖的检验:葡萄糖与银氨溶液加热反应产生银镜;葡萄糖与新制氢氧化铜加热产生砖红色沉淀。(2)淀粉的检验:遇碘单质(I2)变蓝色。(3)蛋白质的检验:遇浓硝酸变黄色;灼烧有烧焦羽毛的气味。-30-自主预诊考向突破3.糖类、油脂、蛋白质的用途(1)糖类的用途。葡萄糖酒精-31-自主预诊考向突破(2)油脂的用途。①提供人体所需要的能量。②用于生产和甘油。(3)蛋白质的用途。①人类必需的营养物质。②在工业上有很多用途,动物的毛、皮以及蚕丝可制作服装。③绝大多数酶是一种特殊