2020届化学高考二轮复习（浙江）有机化学实验学案

2020届化学高考二轮复习（浙江）有机化学实验学案

第6讲　有机化学实验 ‎[考试说明]‎ 知识内容 考试要求 ‎(1)烷烃、烯烃和炔烃等脂肪烃的化学性质(取代反应、加成反应、加聚反应)‎ c ‎(2)醇、酚的组成和结构特点 b ‎(3)卤代烃的化学性质 c ‎(4)醛、羧酸的组成、结构和性质特点 b ‎(5)葡萄糖的检验原理和方法 b ‎(6)淀粉、纤维素的化学性质及主要用途 b ‎(7)蛋白质的检验和提纯 b ‎(8)苯的结构特点和化学性质 b ‎(9)苯的同系物的结构特点和化学性质 c ‎(10)乙酸乙酯的制备实验 b ‎(11)甲醛的性质、用途以及对健康的危害 b ‎(12)卤代烃的应用以及对人类生活的影响 a ‎　有机物的鉴别、检验与推断[学生用书P74]‎ ‎1．常见有机物的鉴别方法 试剂 银氨溶液 新制Cu(OH)2‎ 悬浊液 酸性KMnO4溶液 溴水 碘水 FeCl3‎ 溶液 石蕊 溶液 少量 浓，过量 被鉴别 的物质 醛、还原性糖、甲酸、甲酸盐、甲酸酯等含醛基的物质 含、—C≡C—、‎ ‎—CHO的物质、苯的同系物等 含、‎ ‎—C≡C—、‎ ‎—CHO的物质 酚类 物质 淀粉 酚类 物质 含 ‎—COOH 的物质 反应 现象 出现银镜 煮沸后产生砖红色沉淀 酸性KMnO4‎ 产生白 色沉淀 呈蓝色 呈紫色 溶液显 红色 溶液褪色 水层、有机层均变成无色 ‎2.有机物的检验与推断 ‎(1)卤代烃中卤族元素的检验 ‎①原理 ⇒根据沉淀AgX颜色判断X是Cl、Br还是I ⇒同上原理判断X的类型(此方法只适用于能发生消去反应的卤代烃)‎ ‎②步骤：取少量卤代烃―→加NaOH(醇)溶液―→加热―→冷却―→加足量稀HNO3―→加AgNO3。‎ ‎(2)淀粉水解程度的推断 ‎①原理：(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6；‎ 淀粉遇碘水变蓝；‎ CH2OH(CHOH)4CHO＋2Ag(NH3)2OH CH2OH(CHOH)4COONH4＋H2O＋2Ag↓＋3NH3。‎ ‎③现象与结论：A为出现银镜，B为无明显变化，则淀粉完全水解。‎ A为出现银镜，B为变蓝，则淀粉部分水解。‎ A为无明显变化，B为变蓝，则淀粉未水解。‎ ‎(3)醛基的检验 ‎①原理：R—CHO＋2Ag(NH3)2OHRCOONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H2O或R—CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHRCOONa＋Cu2O↓＋3H2O。‎ ‎②步骤：取少量待检液摇匀 出现银镜或砖红色沉淀 ‎③现象与结论：出现银镜或砖红色沉淀，则含有醛基。‎ ‎④银氨溶液与新制氢氧化铜悬浊液配制 a．取1 mL 2%的硝酸银溶液于试管中，在不断振荡试管的同时向试管中滴加2%的稀氨水，直至产生的沉淀恰好完全溶解。‎ AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH4NO3，‎ AgOH＋2NH3·H2O===Ag(NH3)2OH＋2H2O。‎ b．向试管里加入3 mL 5%的NaOH溶液，滴入3～4滴2%的CuSO4溶液，振荡均匀。‎ 上述两种溶液都保证在强碱性条件下使用。‎ ‎(4)蛋白质的检验方法 方法或试剂 现象 灼烧 烧焦羽毛气味 茚三酮溶液 蓝紫色 浓HNO3‎ 黄色 ‎1．下列关于有机物因果关系的叙述完全正确的一组是(　　)‎ 选项 原因 结论 A 乙烯和苯都能使溴水褪色 乙烯和苯分子都含有碳碳双键 B 乙酸乙酯和乙烯一定条件下都能和水反应 两者属于同一类型的反应 C 乙酸和葡萄糖都能与新制的氢氧化铜悬浊液反应 两者所含的官能团相同 D 乙烯能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色 两者褪色的本质不相同 解析：选D。苯分子中不存在碳碳双键，不能与溴水反应，但能萃取溴水中的溴单质，A错误。乙酸乙酯水解属于取代反应，乙烯与水反应属于加成反应，B错误。乙酸含有羧基，与Cu(OH)2发生的是酸碱中和反应；葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应可生成砖红色沉淀Cu2O，是因为葡萄糖中含有醛基，发生氧化反应，C错误。乙烯中含有碳碳双键可与溴加成，可被酸性高锰酸钾溶液氧化，D正确。‎ ‎2．下列实验能获得成功的是(　　)‎ A．氯乙烷与NaOH溶液共热，在水解后的溶液中加入AgNO3溶液检验Cl－‎ B．向苯酚浓溶液中滴入少量浓溴水可观察到白色三溴苯酚沉淀 C．苯和液溴用铁作催化剂生成溴苯 D．向淀粉在酸性条件下水解的产物中加银氨溶液，水浴加热，检验葡萄糖的生成 解析：选C。A项应先加入HNO3中和过量的NaOH；B项苯酚和过量浓溴水发生反应，能产生白色沉淀，若和少量浓溴水发生反应，则产生的三溴苯酚会溶解在过量的苯酚中，故观察不到白色沉淀；D项银镜反应需要在碱性条件下进行。‎ ‎3．如图所示，试分析确定各有机物的结构简式。‎ A_____________，B_____________，C_______________________________，‎ D_____________，E_____________，F______________________________________，‎ G_____________。‎ 解析：由题图所示可知，D的水解产物为B、G，且B可发生银镜反应，这是解题的突破口。依题意D为酯，它的水解产物醇与羧酸中能发生银镜反应的必是甲酸，所以B是甲酸。G与B蒸气的密度相同，B是甲酸，其相对分子质量为46，则G的相对分子质量也为46，这样的醇必为乙醇。显然D为甲酸乙酯，又E为酯，且与D互为同分异构体，所以E为乙酸甲酯。A经氧化得B，A经还原得到C，B为甲酸，故C为甲醇，A为甲醛。E水解得F与C，则F为乙酸。‎ 答案：HCHO　HCOOH　CH3OH　HCOOC2H5　CH3COOCH3　CH3COOH　CH3CH2OH ‎　有机物的制备与分离提纯[学生用书P75]‎ ‎1．有机物的制备 实验名称 装置特点 反应原理 反应操作与条件 产品检验、分离 制备乙 酸乙酯 ‎①长导管作用 ‎②导管位置 CH3COOH＋CH3CH2OH CH3COOC2H5＋‎ H2O ‎①先加乙醇，再加浓H2SO4和冰醋酸 ‎②用酒精灯均匀加热试管，且时间不能太长 ‎①闻气味或观察Na2CO3溶液上层液体 ‎②分液后取上层液体 ‎③饱和Na2CO3有三个作用：减少CH3COOC2H5溶解度，吸收挥发出来的乙酸和乙醇 制备溴苯 ‎①冷凝管作用 ‎②Br2干扰的排除 ‎①将Br2与 反应完成后，向三颈烧瓶混合液中加NaOH，‎ ‎③产物分离 混合液加入三颈烧瓶，再加入铁粉，实验完成后加入NaOH ‎②接冷凝管，防止Br2和挥发 ‎③排除Br2对HBr检验的干扰 过滤，分液，取下层油状液体，洗涤、干燥即得到无色溴苯 制备酚 醛树脂 ‎①水浴加热意义 ‎②长导管作用 ‎①用水浴加热控制温度 ‎②用长导管冷凝，减少HCHO挥发 ‎③大试管中加2.5 g ‎，再加2.5 mL 40% HCHO溶液，后加少量浓盐酸 产物取出，观察固态物质颜色 制备乙烯 ‎①长导管作用 ‎②干扰气体去除 CH3CH2OHH2O＋CH2===CH2↑‎ ‎①先加无水乙醇，再加浓H2SO4，加入沸石，加热 ‎②加热快速升温到170 ℃‎ ‎③用NaOH溶液吸收副反应产生的CO2、SO2等气体 用排水法收集；通入溴的CCl4溶液中检验 ‎2．混合物的分离提纯 混合物 除杂试剂 分离方法 化学方程式或离子方程式 乙烷(乙烯)‎ 溴水、NaOH溶液(除去 挥发出的Br2蒸气)‎ 洗气 CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br Br2＋2NaOH===NaBr＋NaBrO＋H2O 续　表 混合物 除杂试剂 分离方法 化学方程式或离子方程式 乙烯(SO2、CO2)‎ NaOH溶液 洗气 SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O 提取白酒中的酒精 ‎——‎ 蒸馏 ‎——‎ 从95%的酒精中 提取无水酒精 新制的生石灰 蒸馏 CaO＋H2O===Ca(OH)2‎ 提取碘水中的碘 汽油或苯或四氯化碳 萃取、分液、‎ 蒸馏 ‎——‎ 溴化钠溶液 ‎(碘化钠)‎ 溴的四氯化碳溶液 萃取、分液 Br2＋2I－===I2＋2Br－‎ 乙醇(乙酸)‎ NaOH、Na2CO3、NaHCO3‎ 溶液均可 蒸馏 CH3COOH＋NaOH―→CH3COONa＋H2O ‎2CH3COOH＋Na2CO3―→2CH3COONa＋CO2↑＋H2O CH3COOH＋NaHCO3―→CH3COONa＋CO2↑＋H2O 乙酸(乙醇)‎ NaOH溶液、稀H2SO4‎ 蒸发、蒸馏 CH3COOH＋NaOH―→CH3COONa＋H2O ‎2CH3COONa＋H2SO4―→Na2SO4＋2CH3COOH 提纯蛋白质 蒸馏水 渗析 ‎——‎ 浓轻金属盐溶液 盐析 ‎——‎ 高级脂肪酸钠 溶液(甘油)‎ 食盐 盐析 ‎——‎ ‎1．分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图如下所示：‎ 上述实验过程中，所涉及的三次分离操作分别是(　　)‎ A．①蒸馏；②过滤；③分液 B．①分液；②蒸馏；③结晶、过滤 C．①蒸馏；②分液；③分液 D．①分液；②蒸馏；③蒸馏 解析：选D。分析图示以及各物质的性质，乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度较小，乙酸、乙醇的溶解度大，三者均为液态物质，①采取分液法；分离后甲溶液为乙醇、乙酸钠和水的混合物，根据各物质的沸点不同，②采用蒸馏法；分离后乙溶液为乙酸钠的水溶液，若制得纯净的乙酸需加入硫酸进行蒸馏，③采用蒸馏法。‎ ‎2．下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程，请你参与并协助他们完成相关实验任务。‎ ‎【实验目的】　制取乙酸乙酯 ‎【实验原理】　甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯，反应的化学方程式为 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ 其中浓硫酸的作用是________和________。‎ ‎【装置设计】　甲、乙、丙三位同学分别设计下列三套实验装置：‎ 请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为实验室制取乙酸乙酯的装置，选择的装置是________(选填“甲”或“乙”)。‎ 丙同学将甲装置中的玻璃管改成球形干燥管，除起冷凝作用外，另一重要作用是________________。‎ ‎【实验步骤】‎ ‎①按选择的实验装置，在试管中先加入3 mL乙醇，并在摇动下缓缓加入2 mL浓硫酸充分摇匀，冷却后再加入2 mL冰醋酸；‎ ‎②将试管固定在铁架台上；‎ ‎③在试管B中加入适量的______________；‎ ‎④用酒精灯对试管A加热；‎ ‎⑤当观察到试管B中有明显现象时停止实验。‎ 解析：制备乙酸乙酯的反应中浓硫酸既作催化剂又作吸水剂(吸收水促使平衡右移)，提高反应产率。用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯时，要注意防倒吸，不能插入液面以下，也可以用丙中的装置，连接一个干燥管防倒吸。‎ 答案：【实验原理】CH3COOH＋C2H5OHH2O＋CH3COOC2H5　催化剂　吸水剂(顺序可以颠倒)‎ ‎【装置设计】乙　防止倒吸 ‎【实验步骤】饱和Na2CO3溶液 实验室里制取乙酸乙酯的注意事项 ‎(1)加入试剂的顺序为C2H5OH→浓硫酸(或CH3COOH)→CH3COOH(或浓硫酸)，特别注意不能先加浓硫酸。‎ ‎(2)导管不能插入到Na2CO3溶液中(防止倒吸)。‎ ‎(3)对反应物加热不能剧烈，以减少反应物的挥发。 ‎