有机化学、可持续发展及习题

第四章 有机化合物

[甲烷]

一、甲烷的元素组成与分子结构：碳元素和氢元素CH4 ；空间结构为正四面体 二、甲烷的物理性质

三、甲烷的化学性质 1、甲烷的氧化反应 实验现象：

反应的化学方程式： 2、甲烷的取代反应

甲烷与氯气在光照下发生取代反应，甲烷分子里的四个氢原子逐步被氯原子取代反应能生成一系列甲烷的氯取代物和氯化氢。

光CH4?Cl2???CH3Cl?HCl CH3Cl?Cl2???CH2Cl2?HCl

光光CH2Cl2?Cl2???CHCl3?HCl CHCl3?Cl2???CCl4?HCl

光有机化合物分子中的某些原子（或原子团）被另一种原子（或原子团）所替代的反应，叫做取代反应。 3、甲烷受热分解： [烷烃]

CH4????C?2H2加热烷烃的概念： 叫做饱和链烃，或称烷烃。

1、烷烃的通式：____________________

2、烷烃物理性质：(1)状态：一般情况下，1—4个碳原子烷烃为___________，5—16 个碳原子为__________，16个碳原子以上为_____________。

(2)溶解性：烷烃________溶于水，_________溶(填“易”、“难”)于有机溶剂。 (3)熔沸点：随着碳原子数的递增，熔沸点逐渐_____________。

(4)密度：随着碳原子数的递增，密度逐渐___________。 3、烷烃的化学性质

(1)一般比较稳定，在通常情况下跟酸、碱和高锰酸钾等都______反应。

(2)取代反应：在光照条件下能跟卤素发生取代反应。__________________________ (3)氧化反应：在点燃条件下，烷烃能燃烧______________________________ [同系物]

同系物的概念：_______________________________________________

掌握概念的三个关键：（1）通式相同；（2）结构相似；（3）组成上相差n个（n≥1） CH2原子团。

[同分异构现象和同分异构物体]

1、分异构现象：化合物具有相同的________，但具有不同_________的现象。

2、分异构体：化合物具有相同的_________，不同________的物质互称为同分异构体。

3、同分异构体的特点：________相同，________不同，性质也不相同。 [烯烃]

一、乙烯的组成和分子结构

1、组成： 分子式： 含碳量比甲烷高 （计算含碳量）。 2、分子结构：含有碳碳双键。双键的键长比单键的键长要短些。 二、乙烯的氧化反应

1、燃烧反应（请书写燃烧的化学方程式）

化学方程式

2、与酸性高锰酸钾溶液的作用——被氧化，高锰酸钾被还原而退色，这是由于乙烯分子中含有碳碳双键的缘故。（乙烯被氧化生成二氧化碳）

三、乙烯的加成反应

1、与溴的加成反应，FeBr3作催化剂（乙烯气体可使溴的四氯化碳溶液退色） CH2═CH2+Br－Br→CH2Br-CH2Br 1，2－二溴乙烷（无色） 2、与水的加成反应

CH2═CH2+H－OH→CH3—CH2OH 乙醇（酒精）

书写乙烯与氢气、氯气、溴化氢和水的加成反应。

乙烯与氢气反应 乙烯与氯气反应 乙烯与溴化氢反应 乙烯与水反应 乙烯的加聚反应： nCH2═CH2 → [苯、芳香烃]

一、苯的组成与结构

1、分子式 C6H6 结构式：

2、结构特点 二、苯的物理性质： 三、苯的主要化学性质

1、苯的氧化反应

苯的可燃性，苯完全燃烧生成二氧化碳和水，在空气中燃烧冒浓烟。 2C6H6＋15O2 12CO2＋6H2O

[思考]你能解释苯在空气中燃烧冒黑烟的原因吗？

注意：苯不能被酸性高锰酸钾溶液氧化。 2、苯的取代反应

书写苯与液溴、硝酸发生取代反应的化学方程式。 苯 反应条件 化学反应方程式 注意事项 与液溴反应 与硝酸反应 点燃

3、 苯的磺化反应化学方程式： 4、在特殊条件下，苯能与氢气、氯气发生加成反应

反应的化学方程式： 、 [烃的衍生物]

一、乙醇的物理性质： 二、乙醇的分子结构结构式： 结构简式： 三、乙醇的化学性质

1、乙醇能与金属钠（活泼的金属）反应： 2、乙醇的氧化反应

(1)乙醇燃烧化学反应方程式： (2)乙醇的催化氧化化学反应方程式： (3)乙醇还可以与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应，被直接氧化成乙酸。 3、醇的脱水反应

（1）分子内脱水，生成乙烯

化学反应方程式： （2）分子间脱水，生成乙醚

化学反应方程式： 四、乙酸

乙酸的物理性质： 写出乙酸的结构式： 结构简式 。 酯化反应：酸跟醇作用而生成酯和水的反应，叫做酯化反应。

反应现象： 反应化学方程式：

1、在酯化反应中，乙酸最终变成乙酸乙酯。这时乙酸的分子结构发生什么变化？

2、酯化反应在常温下反应极慢，一般15年才能达到平衡。怎样能使反应加快呢？

3、酯化反应的实验时加热、加入浓硫酸。浓硫酸在这里起什么作用？

4为什么用来吸收反应生成物的试管里要装饱和碳酸钠溶液？不用饱和碳酸钠溶液而改用水来吸收酯化反应的生成物，会有什么不同的结果？

5为什么出气导管口不能插入碳酸钠液面下？

五、基本营养物质

1、糖类、油脂、蛋白质主要含有 元素，分子的组成比较复杂。

2、葡萄糖和果糖，蔗糖和麦芽糖分别互称为 ，由于结构决定性质，因此它们具有 性质。

第五章 化学与可持续发展

一、金属矿物的开发利用 1、常见金属的冶炼： ①电解法：

②加热还原法：

③加热分解法：

2、金属活动顺序与金属冶炼的关系：

金属活动性序表中，位置越靠后，越容易被还原，用一般的还原方法就能使金属还原；金属的位置越靠前，越难被还原，最活泼金属只能用最强的还原手段来还原。（离子）

二、海水资源的开发利用

1、海水的组成：含八十多种元素。

其中，H、O、Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr等总量占99%以上，其余为微量元素；特点是总储量大而浓度小，以无机物或有机物的形式溶解或悬浮在海水中。总矿物储量约5亿亿吨，有“液体矿山”之称。堆积在陆地上可使地面平均上升153米。如：金元素的总储量约为5×107吨，而浓度仅为4×10-6g/吨。另有金属结核约3万亿吨，海底石油1350亿吨，天然气140万亿米3。

2、海水资源的利用：

（1）海水淡化： ①蒸馏法；②电渗析法； ③离子交换法； ④反渗透法等。

（2）海水制盐：利用浓缩、沉淀、过滤、结晶、重结晶等分离方法制备得到各种盐。 三、环境保护与绿色化学 1．环境：

2．环境污染：

环境污染的分类：

? 按环境要素：分大气污染、水体污染、土壤污染

? 按人类活动分：工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染

? 按造成污染的性质、来源分：化学污染、生物污染、物理污染（噪声、放射性、热、 电磁波等）、固体废物污染、能源污染

3．绿色化学理念（预防优于治理）

核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境造成的污染。又称为“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”。

从环境观点看：强调从源头上消除污染。（从一开始就避免污染物的产生）

从经济观点看：它提倡合理利用资源和能源，降低生产成本。（尽可能提高原子利用率） 热点：原子经济性——反应物原子全部转化为最终的期望产物，原子利用率为100%

有机化学测试题

一、选择题:(每小题有1个选项符合题意，每小题4分，共60分。) 1．关于烃和甲烷的叙述正确的是（ ）

A．烃的组成均符合通式CnH2n+2

B．烃类均不溶于水

C．甲烷在同系物中含碳量最高，因而是清洁能源 D．甲烷可以与溴水发生取代反应

2．下列化学式只表示一种纯净物的是 （ ）

A．C2H6 B.C4H10 C.C3H6. D.C

3.某气态烷烃30mL，完全燃烧时，正好消耗同温同压下的氧气150mL，该烃的化学式是： （ ） A．C2H6 B.C3H8 C.C4H10 D.C5H12

4.下列物质属于纯净物的是 （ ）

A．苯 B．聚乙烯 C．汽油 D．煤 5.下列有机物不能通过乙烯的加成反应制取的是 ( ) A．CH3CH2Cl

B．CH2Cl—CH2Cl

C．CH3—CH2OH D．CH3—COOH

6．是谁第一个想到苯是环状结构的 ( ) A．拉瓦锡 B．维勒 C．阿佛加德罗 D．凯库勒 7.下列变化，是通过取代反应来实现的是 ( ) A．CH3CH2OH ─→CH3CHO

B．CH2＝CH2 ─→ CH3－CH2Br C． ─→ —NO2 D．CH3COOH ─→ CO2

8.在150摄氏度时，将某气态烃和氧气混合气体点燃，恢复到原来的温度和压强，发现反应前后气体的体积不变，试推断该烃的分子式可能是 （ ）

A. 乙烷 B.乙烯 C.丁烷 D.苯

9.向装有乙醇的烧杯中投入一小粒金属钠，下列对该实验现象的描述中正确的 （ ）

A．钠块沉在乙醇液面底下 B．钠块熔化成小球

C．钠块在乙醇的液面上游动 D．溶液变红 10.不能用溴水鉴别的是（ ）。

A．甲烷、乙烯 B．苯、乙醇 C．乙醇、乙酸 D．苯、四氯化碳

11.用30 g乙酸与46 g乙醇反应，如果实际产率是理论产率的67%，则可得到的乙酸乙酯的质量是（ ）。

A．29.5 g B．44 g C．74.8 g D．88 g 12. 下列说法正确的是（ ）。

A．油脂是饱和高级脂肪酸的甘油酯 B．油脂有油和脂肪之分，但都属于酯 C．油脂水解可得到氨基酸和甘油 D．油脂不能使溴水褪色

13.某有机物的结构为

A．能跟NaOH溶液反应

B．能使酸性KMnO4溶液褪色 C．能发生酯化反应 D．能发生水解反应

， 这种有机物不可能具有的性质是（ ）。