導學案是經(jīng)教師集體研究、個人備課、再集體研討制定的,以新課程標準為指導、以素質(zhì)教育要求為目標編寫的,用于引導學生自主學習、主動參與、合作探究、優(yōu)化發(fā)展的學習方案。©無憂考網(wǎng)小編整理了高三化學導學案【三篇】,希望對你有幫助!
《鹽類水解》
教學重點:
1.影響鹽類水解的因素,與水解平衡移動。
2.鹽類水解的應(yīng)用。
教學難點:鹽類水解的應(yīng)用。
教學設(shè)計:
【復習】師生共同復習鞏固第一課時相關(guān)知識。
(1)根據(jù)鹽類水解規(guī)律分析
醋酸鉀溶液呈 性,原因 ;
氯化鋁溶液呈 性,原因 ;
(2)下列鹽溶于水高于濃度增大的是
A. B. C. D.
【設(shè)疑】影響鹽類水解的內(nèi)在因素有哪些?
【講解】主要因素是鹽本身的性質(zhì)。
組成鹽的酸根對應(yīng)的酸越弱,水解程度也越大,堿性就越強, 越高。
組成鹽的陽離子對應(yīng)的堿越弱,水解程度也越大,酸性就越強, 越低。
【設(shè)疑】影響鹽類水解的外界因素主要有哪些?
【講解】
(1)溫度:鹽的水解是吸熱反應(yīng),因此升高溫度水解程度增大。
(2)濃度:鹽濃度越小,水解程度越大;
鹽濃度越大,水解程度越小。
(3)外加酸堿能促進或抑制鹽的水解。例如水解呈酸性的鹽溶液加入堿,就會中和溶液中的 ,使平衡向水解方向移動而促使水解,若加酸則抑制水解。
【設(shè)疑】如何判斷鹽溶液的酸堿性?
【講解】根據(jù)鹽的組成及水解規(guī)律分析。“誰弱誰水解,誰強顯誰性”作為常規(guī)判斷依據(jù)。
分析: 溶液是顯酸性?還是顯堿性?為什么? 溶液是顯酸性?還是顯堿性?為什么?
【設(shè)疑】如何比較溶液中酸堿性的相對強弱?
【講解】“越弱越水解”
例題:分析 溶液與 溶液的堿性強弱?
∵ 的酸性比 酸性強。
∴ 水解程度大于 水解程度。
∴ 溶液堿性強于 溶液堿性。
【設(shè)疑】如何比較溶液中離子濃度的大小?
【講解】電解質(zhì)水溶液K存在著離子和分子,它們之間存在著一些定量關(guān)系,也存在量的大小關(guān)系。
(1)大小比較:
①多元弱酸溶液,根據(jù)多元酸分步電離,且越來越難電離分析。如:在 溶液中,
;
②多元弱酸正鹽溶液,根據(jù)弱酸根分步水解分析。如:在 溶液中,
;
③不同溶液中同一離子濃度的比較要看溶液中其他離子對其影響因素。
④混合溶液中各離子濃度比較,要進行綜合分析,要考慮電離、水解等因素。
(2)定量關(guān)系(恒等式關(guān)系)
①應(yīng)用“電荷守恒”分析:
電解質(zhì)溶液呈電中性,即溶液中陽離子所帶正電荷總數(shù)與陰離子所帶負電荷總數(shù)相等。如 溶液中,陽離子有 和 ,陰離子有 , , ,根據(jù)電荷守恒原理有:
②應(yīng)用“物料守恒”方法分析。
電解質(zhì)溶液中某一組份的原始濃度(起始濃度) 應(yīng)等于它在溶液中各種存在形式的濃度之和。如:
晶體 中,
在 溶液中:
【例題】在 溶液中存在的下列關(guān)系中不正確的是:
A.
B.
C.
D.
【講解】溶液中存在二個守恒關(guān)系
a.電荷守恒,即
………………(1)
b.物料守恒,即晶體中:
在溶液中S元素存在形式有三種: , 及
∴ …………………………………(2)
將(2)-(1)得
綜上分析,關(guān)系正確的有A.C.D。答案:[B]
隨堂練習
1.在 溶液中存在的下列關(guān)系不正確的是( )
A.
B.
C.
D.
2.為了除去 酸性溶液中的 ,可在加熱攪拌下加入一種試劑過濾后,再加入適量鹽酸,這種試劑是( )
A. B. C. D.
3.下列各物質(zhì)中,指定微粒的物質(zhì)的量為1:1的是( )
A. 中的 和 B. 的純水中 和
C. 中電子和中子 D.明礬溶液中 與
4.下列溶液加熱蒸干后,不能析出溶質(zhì)固體的是( )
A. B. C. D.
總結(jié)、擴展
1.影響鹽類水解的因素及其影響原理。
2.鹽類水解知識的應(yīng)用:
(1)配制某些鹽溶液,如配制澄清 溶液。
(2)除去溶液中某些雜質(zhì)離子。如除去 溶液中混有的 。
3.擴展
泡沫滅火劑包括 溶液(約1mol/L), 溶液(約1mol/L)及起泡劑。使用時發(fā)生的化學反應(yīng)方程式是 。 溶液和 溶液的體積比約是 。若用等體積、等濃度的 溶液代替 溶液,在使用時噴不出泡沫,這是因為 ;若用固體 代替 溶液,在使用時也噴不出泡沫,這是因為 。泡沫滅火器內(nèi)的玻璃筒里盛硫酸鋁溶液,鐵筒里盛碳酸氫鈉溶液,不能把硫酸鋁溶液盛在鐵筒里的原因是 。
板書設(shè)計:
1.水解的一般規(guī)律
(1)誰弱誰“水解”,誰強顯誰“性”,可作為鹽溶液性質(zhì)(酸性或堿性)的常規(guī)分析方法。
(2)越弱越水解。
①堿越弱,對應(yīng)陽離子水解程度越大,溶液酸性越強,對應(yīng)弱堿陽離子濃度越小。
②酸越弱,酸根陰離子水解程度越大,溶液堿性越強,對應(yīng)酸根離子濃度越小。
(3)水解是微弱的。
(4)都強不水解。
2.外界條件對鹽水解的影響
(1)溫度(實驗1)
(2)溶液的酸、堿性(實驗2)
3.鹽類水解利用
(1)應(yīng)用水解知識,配制某些鹽溶液。如配制澄清 溶液。方法:加酸( ),抑制 水解。
(2)除去溶液中某些雜質(zhì)離子:如 溶液中混有雜質(zhì) 。方法:加熱,促使 水解,使生成 除去。
4.典型例題
5.擴展
探究實驗
本節(jié)教學中以“是否鹽溶液都顯中性?”為設(shè)問,以實驗探究形式引入教學,在本節(jié)課后,也可做進一步的探究活動,如:在了解正鹽溶液的酸堿性的本質(zhì)后,提出問題“酸式鹽的水溶液是否都顯酸性?”
用pH試紙分別測 NaHSO4、 NaHSO3、 NaHCO3三種溶液的pH值,找出答案,并討論分析原因。
分析:結(jié)果是有的酸式鹽顯酸性,有的酸式鹽卻顯堿性,運用所學知識,通過討論分析,拓寬知識面,活躍學生思維。
探究習題
一題多變
原題 :在氯化銨溶液中,下列關(guān)系正確的是( )
(A) [Cl-]>[NH4+]>[H+]>[OH-] (B) [NH4+]>[ Cl-]>[H+]>[OH-]
(C) [ Cl-]=[NH4+]>[H+]>[OH-] (D) [NH4+]=[ Cl-]>[H+]>[OH-]
變題一:100毫升0.1摩/升鹽酸與50毫升0.2摩/升氨水溶液混和,在所得溶液中( )
(A) [Cl-]>[NH4+]>[H+]>[OH-] (B) [NH4+]>[Cl-]>[H+]>[OH-]
(C) [Cl-]=[NH4+]>[H+]>[OH-] (D) [NH4+]=[Cl-]>[H+]>[OH-]
變題二:將pH=3的鹽酸和pH=11的氨水等體積混和后,溶液中離子濃度關(guān)系正確的是( )
(A) [NH4+]>[Cl-]>[H+]>[OH-] (B) [NH4+]>[Cl-]>[OH-]>[H+]
(B) [Cl-]>[NH4+]>[H+]>[OH-] (D) [Cl-]>[NH4+]>[OH-]>[H+]
變題三:一種一元強酸HA溶液加入一種堿MOH反應(yīng)后,溶液呈中性,下列判斷一定正確的是( )
(A)加入的堿過量 (B)酸與堿等物質(zhì)的量混和
(C)生成的鹽不水解 (D)反應(yīng)后溶液中[A-]=[M+]
答案:
A;A;B;D。
點撥:通過改變設(shè)問角度,改變化學過程,改變或增減已知條件,能大大提高思維的敏捷性、靈活性和深刻性。一題多變有效的兩種形式為:⑴對同一知識點,按思維層次遞進一題多變。⑵對同一知識點進行題型變換和條件變換。
上題中,按照思維層次的遞進原則進行設(shè)計,能有效地提高學生綜合運用知識的能力,培養(yǎng)了學生思維的創(chuàng)造性。
《電離平衡》
教學目標
知識目標:
1.掌握弱電解質(zhì)的電離平衡。
2.了解電離平衡常數(shù)的概念。
3.了解影響電離平衡的因素
能力目標:
1.培養(yǎng)學生閱讀理解能力。
2.培養(yǎng)學生分析推理能力。
情感目標:
由電解質(zhì)在水分子作用下,能電離出陰陽離子,體會大千世界陰陽共存,相互對立統(tǒng)一,彼此依賴的和諧美。
教學過程
今天學習的內(nèi)容是:“電離平衡”知識。
1.弱電解質(zhì)電離過程(用圖像分析建立)
2.當
則弱電解質(zhì)電離處于平衡狀態(tài),叫“電離平衡”,此時溶液中的電解質(zhì)分子數(shù)、離子數(shù)保持恒定,各自濃度保持恒定。
3.與化學平衡比較
(1)電離平衡是動態(tài)平衡:即弱電解質(zhì)分子電離成離子過程和離子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子過程仍在進行,只是其速率相等。
(2)此平衡也是有條件的平衡:當條件改變,平衡被破壞,在新的條件下建立新的平衡,即平衡發(fā)生移動。
(3)影響電離平衡的因素
A.內(nèi)因的主導因素。
B.外國有:
①溫度:電離過程是一個吸熱過程,所以,升高溫度,平衡向電離方向移動。
②濃度:
問題討論:在 的平衡體系中:
①加入 :
②加入 :
③加入 :各離子分子濃度如何變化: 、 、 、 溶液 如何變化?(“變高”,“變低”,“不變”)
(4)電離平衡常數(shù)
(ⅱ)一元弱酸:
(3)一元弱堿
①電離平衡常數(shù)化是溫度函數(shù),溫度不變K不變。
② 值越大,該弱電解質(zhì)較易電離,其對應(yīng)的弱酸弱堿較強; 值越小,該弱電解質(zhì)越難電離,其對應(yīng)的弱酸弱堿越弱;即 值大小可判斷弱電解質(zhì)相對強弱。
③多元弱酸是分步電離的,一級電離程度較大,產(chǎn)生 ,對二級、三級電離產(chǎn)生抑制作用。如:
隨堂練習
1.足量鎂和一定量的鹽酸反應(yīng),為減慢反應(yīng)速率,但又不影響 的總量,可向鹽酸中加入下列物質(zhì)中的( )
A. B. C. D.
2. 是比碳酸還要弱的酸,為了提高氯水中 的濃度,可加入( )
A. B. C. D.
3.濃度和體積都相同的鹽酸和醋酸,在相同條件下分別與足量 固體(顆粒大小均相同)反應(yīng),下列說法中正確的是( )
A.鹽酸的反應(yīng)速率大于醋酸的反應(yīng)速率
B.鹽酸的反應(yīng)速率等于醋酸的反應(yīng)速率
C.鹽酸產(chǎn)生的二氧化碳比醋酸更多
D.鹽酸和醋酸產(chǎn)生的二氧化碳一樣多
4.下列敘述中可說明酸甲比酸乙的酸性強的是( )
A.溶液導電性酸甲大于酸乙
B.鈉鹽溶液的堿性在相同物質(zhì)的量濃度時,酸甲的鈉鹽比酸乙的鈉鹽弱
C.酸甲中非金屬元素比酸乙中非金屬元素化合價高
D.酸甲能與酸乙的銨鹽反應(yīng)有酸乙生成
5.有兩種一元弱酸的鈉鹽溶液,其物質(zhì)的量濃度相等,現(xiàn)將這兩種鹽的溶液中分別通入適量的 ,發(fā)生如下反應(yīng):
和 的酸性強弱比較,正確的是( )
A. 較弱 B. 較弱 C.兩者相同 D.無法比較
總結(jié)、擴展
1.化學平衡知識與電離平衡知識對照比較。
2.一元弱酸弱堿中 與 的求法:
弱電酸中 濃度: (酸為弱酸物質(zhì)的量濃度)
弱堿中 濃度: (堿為弱堿物質(zhì)的量濃度)
3.討論 中存在哪些微粒?(包括溶劑)
4.擴展
難溶電解質(zhì)在水溶液中存在著電離平衡。在常溫下,溶液中各離子濃度以它們的系數(shù)為方次的乘積是一個常數(shù),該常數(shù)叫溶度各( )。例如
溶液中各離子濃度(加上其方次)的乘積大于、等于溶度積時出現(xiàn)沉淀,反之沉淀溶解。
(1)某 溶液中 ,如需生成 沉淀,應(yīng)調(diào)整溶液的 使之大于 。
(2)要使0.2mol/L 溶液中的 沉淀較為完全(使 濃度降低至原來的千分之一),則應(yīng)向溶液里加入 溶液,使溶液 為 。
布置作業(yè)
第二課時
P60一、填空題:2.3.4.
P61四、
板書設(shè)計
第二課時
一、電解質(zhì),非電解質(zhì)
1.定義:在水溶液中或熔融狀態(tài)下,能導電的化合物叫電解質(zhì)。
[思考]① , 在水溶液中,不導電,它屬于非電解質(zhì)嗎?為什么?
② 溶于水能導電,則氨氣是電解質(zhì)嗎?為什么?
③共價化合物在液態(tài)時,能否導電?為什么?
2.電解質(zhì)導電實質(zhì),電解質(zhì)溶液導電能力強弱的原因是什么?
二、強電解質(zhì),弱電解質(zhì)
1.區(qū)分電解質(zhì)強弱的依據(jù):
電解質(zhì)在溶液中“電離能力”的大小。
2.電離方程式:
電離方程式書寫也不同
(1)強電解質(zhì):
(2)弱電解質(zhì):
3.強弱電解質(zhì)與結(jié)構(gòu)關(guān)系。
(1)強電解質(zhì)結(jié)構(gòu):強堿,鹽等離子化合物(低價金屬氧化物);
強酸,極性共價化合物;
(2)弱電解質(zhì)結(jié)構(gòu):弱酸,弱堿具有極性共價位的共價化合物。
三、弱電解質(zhì)電離平衡
1.電離平衡定義
在一定條件下(如溫度,濃度),當電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子重新結(jié)合成分子的速度相等時,電離過程就達到了平衡狀態(tài),這叫做電離平衡。
2.電離平衡與化學平衡比較
“等”:電離速率與離子結(jié)合成分子的速率相等。
“定”:離子、分子的濃度保持一定。
“動”:電離過程與離子結(jié)合成分子過程始終在進行。
“變”:溫度、濃度等條件變化,平衡就被破壞,在新的條件下,建立新的平衡。
3.影響電離平衡的外界因素
(1)溫度:溫度升高,電離平衡向右移動,電離程度增大。
溫度降低,電離平衡向左移動,電離程度減小。
(2)濃度:電解質(zhì)溶液濃度越大,平衡向右移動,電離程度減小;
電解質(zhì)溶液濃度越小,平衡向左移動,電離程度增大;
4.電離平衡常數(shù)
(1)一元弱酸電離平衡常數(shù):
(2)一元弱堿電離平衡常數(shù):
(3)多元弱酸是分步電離,每步各有電離常數(shù)。如:
(4)電離平衡常數(shù)只隨溫度變化而變化,而與濃度無關(guān)。
(5)K的意義:
K值越大,弱電解質(zhì)較易電離,其對應(yīng)弱酸、弱堿較強。
K值越小,弱電解質(zhì)較難電離,其對應(yīng)弱酸、弱堿較弱。
探究活動
鈉與飽和 溶液反應(yīng),描述觀察到的實驗現(xiàn)象,并運用電離平衡知識解釋產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。
將鈉投入到盛有飽和 溶液的試管中會產(chǎn)生什么現(xiàn)象呢?
實驗操作
實驗現(xiàn)象
原因
1.將鈉投入到盛有飽和 溶液的試管中
2.向試管中加入足量的水
提示:
在高一學過鈉與水的反應(yīng),在這時學生能夠準確的描述鈉與水的反應(yīng)現(xiàn)象。如:立即與水反應(yīng),浮在水面,四處游動,發(fā)出“嘶嘶”響聲,的溶成閃亮小球。對于 溶解度很小也是學生非常熟悉的知識。因此在總結(jié)實驗現(xiàn)象時,一般不存在問題。
本題的重點在現(xiàn)象的解釋上,即用初中學過的溶解平衡與剛學過的電離平衡等知識來解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因。要充分發(fā)揮學生的主動性、積極性,讓同學進行分組討論、代表發(fā)言。
得出鈉與水反應(yīng)生成的氫氧化鈉極易溶于水,在水中全部電離,以Na+與OH-形式存在。而 溶于水后,在水中存在電離平衡:
濃度增大后,電離平衡向左邊移動, 濃度減小,所以 的量會增加,而一定溫度下,在一定量的水中,物質(zhì)的溶解度是一定的,所以會析出 沉淀。
復習烴的衍生物
【教學目標】
1、熟練掌握醇、酚、醛、羧酸等極為重要的烴的衍生物的化學性質(zhì)、相互轉(zhuǎn)化關(guān)系;
2、在熟練掌握這些基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上,充分運用、挖掘題給信息、解決實際問題。
【知識講解】
一、官能團:基團指化合物分失去某種原子或原子團剩余部分,而官能團是一類特殊的基團,通常指主要決定有機物分子化學性質(zhì)的原子或原子團,常見官能團有:—X、
O O
—NO2、—OH、—CHO、—C—OH、—NH2、 C=C 、—CC —、[R—C—(酰基)、R—
O
C—O—(酰氧基)、R—O—(烴氧基)]等。
O O O
思考:1、H—C—OH應(yīng)有幾種官能團?(4種、 —C— 、—OH、—C—OH、—CHO)
OH
2、 —CHO能發(fā)生哪些化學反應(yīng)?(常見)
CH=CH—COOH
(提示:屬于酚類、醛類、羧酸類、烯烴類)
二、鹵代烴(R—X)
1、取代(水解)反應(yīng) R— X+H2O NaOH R—OH+HX ]
這兩個反應(yīng)均可用于檢驗鹵代烴中鹵素原子,檢驗時一定要用*酸化,再加入AgNO3溶液。
三、乙 醇
H H
1、分子結(jié)構(gòu) H—C—C—O—H 用經(jīng)典測定乙醇分子結(jié)構(gòu)的實驗證明
④ H ③ H ② ①
2、化學性質(zhì):(1)活潑金屬(Na、Mg、Al等)反應(yīng)。根據(jù)其分子結(jié)構(gòu),哪個化學鍵斷裂?反應(yīng)的基本類型?Na分別與水和乙醇反應(yīng)哪個更劇烈?乙醇鈉水溶液呈酸性還是堿性?
(2)與氫鹵酸反應(yīng)——制鹵代烴 (分析乙醇分子中幾號鍵斷裂)
NaBr+H2SO4+C2H5OH △ CH3CH2Br+NaHSO4+H2O
思考:該反應(yīng)用濃還是較濃的H2SO4?產(chǎn)物中NaHSO4能否寫成Na2SO4?為什么?
(較濃,不能,都有是因為濃H2SO4的強氧化性,濃度不能太大,溫度不能太高)
(3)氧化反應(yīng):①燃燒——現(xiàn)象?耗氧量與什么烴燃燒耗氧量相同?
②催化氧化(脫氫):CH3CH2OH —H2 CH2CHO +O2 CH3COOH
(式量46) (式量44) (式量60)
即有一個—CH2OH終氧化為—COOH式量增大14
③強氧化劑氧化——KMnO4/H+褪色
(4)脫水反應(yīng):①分子間脫水——濃H2SO4、140℃(取代反應(yīng))
②分子內(nèi)脫水——濃H2SO4、170℃(消去反應(yīng))
以上兩種情況是幾號鍵斷裂?
思考:下列反應(yīng)是否屬于消去反應(yīng):
A、CH2=CH→CHCH+HX B、CH2—CH—COOH→CH2=C—COOH+NH3
X O NH2 CH3 CH3
C、CH3—C—O—CH2—C H— →CH2=CH— +CH3COOH
(以上均為消去反應(yīng))
(4)酯化反應(yīng):斷裂幾號鍵?用什么事實證明?(同位素示蹤法)
例:R—CH=CH—R’+R—CH=CH—R’ →R—CH=CH—R+R’—CH=CH—R’對于該反應(yīng)
① ② ② ③
有兩種解釋:一是兩分子分別斷裂①③鍵重新結(jié)合成新分子,二是分別斷②鍵再兩兩結(jié)合成新分子。請用簡單方法證明哪種 解釋正確。
解:用R—CD=CH—R’的烯烴進行實驗,若生成R’—CD=CH—R’和R—CD=CH—R第一種解釋正確。若生成R—CD=CD—R和R’CH=CHR’第 二種解釋正確。
例:乙酸和乙醇的酯化反應(yīng),可用如下過程表示:
OH
即酯化反應(yīng)實質(zhì)經(jīng)過中間體CH3—C—O—C2H5再轉(zhuǎn)化為酯和水,以上6個反應(yīng)均為可
OH
逆反應(yīng),回答下列問題:
18O
(1)用CH—C—OH進行該實驗,18O可存在于哪些物質(zhì)中(反應(yīng)物和生成物),若用CH3—CH2—18O—H進行該實驗,結(jié)果又如何?
(2)請分別指出①~⑥反應(yīng)的基本類型。
解析:(1)根據(jù)信息:酯化反應(yīng)實質(zhì)是C¬2H5—O—H分子中O—H共價鍵斷裂,H原子加
18O O
到乙酸—C—氧上,C2H5O—加到—C—碳原子上。即③為加成反應(yīng),形成中間體
18OH
CH3—C—O—C2H5,根據(jù)同一碳原子連兩個—OH是不穩(wěn)定的,脫水形成酯,在脫水時,
OH
可以由—18OH提供羥基與另一羥基上的H或由—OH提供羥基和—18OH上的H脫水,
O
且機會是均等的,因此,CH3—C— O—C2H5和水中均含有18O,而反應(yīng)②實質(zhì)是酯的水
O O
解,水解時,酯中斷裂的一定是—C—O—,因此—C—一定上結(jié)合水中的—OH,所以,在反應(yīng)物中只有CH3C OOH存在18O。
(2) ①②均為取代反應(yīng),③⑥均為加成反應(yīng),④和⑤均為消去反應(yīng)。
3、乙醇制法 傳統(tǒng)方法——發(fā)酵法 (C6H10O5)n →C6H12O6→C2H5OH+CO2
乙烯水化法 CH2=CH2+H2O CH3CH2OH[
思考:已知有機物C9H10O2有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:
(1)寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式A__________C____ ______F____________
(2)寫出下列反應(yīng)的化學方程式C9H10O2→A+B
D→A
O
(答:(1)A:CH3COOH、C:CH3—C—O—CH=CH2 F
O OH CH3
(2)CH3— —O—C—CH3+H2O→ +CH3COOH
CH3
CH3CHO+2Cu(OH)2 △ CH3COOH+Cu2O↓+2H2O)
四、苯酚:
1、定義:現(xiàn)有CH3—CH2—、 —CH2—、C6H5—、 —、CH3— —等烴基連接—OH,哪些屬于酚類?
2、化學性質(zhì)(要從—OH與苯環(huán)相互影響的角度去理解)
(1)活潑金屬反應(yīng):請比較Na分別與水、 —OH、CH3CH2OH反應(yīng)劇烈程度,并解釋原因。劇烈為水,慢為乙醇,主要原因是: —對—OH影響使—OH更易(比乙醇)電離出H+。
思考:通常認為 —為 吸電子基,而CH3CH2—為斥電子基、由此請你分析HO—NO2中—NO2,為吸電子基還是斥電子基?
(吸電子基、HNO3為強酸、即—OH完全電離出H+)
(2)強堿溶液反應(yīng)——表現(xiàn)苯酚具有一定的酸性——俗稱石炭酸。
注意:①苯酚雖具有酸性,但不能稱為有機酸因它屬于酚類。
②苯酚的酸性很弱,不能使石蕊試液變紅
以上兩個性質(zhì)均為取代反應(yīng),但均為側(cè)鏈取代
(3)與濃溴水的反應(yīng)
OH OH
+3Br2→Br— —Br↓+3HBr
Br
該反應(yīng)不需要特殊條件,但須濃溴水,可用于定性檢驗或定量測定苯酚,同時說明—OH對苯環(huán)的影響,使苯環(huán)上的鄰、對位的H原子變得較活潑。
(4)顯色反應(yīng)—— —OH與Fe3+互相檢驗。
6C6H5OH+Fe3+ [Fe(C6H5O)6]3-+6H+
(5)氧化反應(yīng) 久置于空氣中變質(zhì)(粉紅色)
能使KMnO4/H+褪色 OH
(6)縮聚反應(yīng):n —OH+nHCHO [ —CH2]n+nH2O
OH
例:HO— —CH=CH— 1mol與足量Br2或H2反應(yīng),需Br2和H2的大量
OH
分別是多少?
解析:—C=C—需1molBr2加成,而酚—OH的鄰對位H能被Br2取代左側(cè)的酚只有鄰位2個H原子,而右側(cè)為二元酚,3個H原子均為鄰 、對位又需(2+3)molBr2,而1mol
需3molH2,則Br2為6mol,H2為7mol。
五、乙醛
與H2加成——還原反應(yīng)
1、化學性質(zhì):(1)加成反應(yīng) HCN加成CH3CHO+HCN→CH3—CH—CN
OH
自身加成 CH3CHO+CH2—CHO→CH3—CH—CH2—CHO
H OH
(2)氧化反應(yīng)
①燃燒
②銀鏡反應(yīng)
③新制Cu(OH)2反應(yīng)
④KMnO4/H+褪色
乙醇催化氧化法
2、制法 乙烯催化氧化法
乙炔水化法
例:醛可以和NaHSO3發(fā)生加成反應(yīng),生成水溶性 α—羥基磺酸鈉:
O OH
R—C—H+NaHSO3 R—CH—SO3Na
該反應(yīng)是可逆的,通常70%~90%向正方向轉(zhuǎn)化
(1)若溴苯中混有甲醛,要全部除去雜質(zhì),可采用的試劑是____ _____,分離方法是_______
(2)若在CH—CHSO3Na水溶液中分離出乙醛,可向溶液中加入_______,分離方法是
OH
________。
解析:(1)溴苯相當于有機溶劑,甲醛溶解在其中,要除去甲醛,既要利用信息,又要用到溴苯是不溶于水的油狀液體這一性質(zhì)。由于醛能與NaHSO3加成,形成水溶性的離子化合物α—羥基磺酸鈉(顯然不能溶于有機溶劑),因此加入的試劑為飽和NaHSO3溶液,采用分液 方法除去雜質(zhì)。
(2)根據(jù)信息,醛與NaHSO3的反應(yīng)為可逆反應(yīng),應(yīng)明確:
CH3—CHSO3Na CH3CHO+NaSO3,要轉(zhuǎn)化為乙醛顯然促使平衡向正方向移動,
OH
只有減小NaHSO3濃度,只要利用NaHSO3的性質(zhì)即可。因此向溶液中加入稀H2SO4(不能加鹽酸,為什么?)或NaOH,進行蒸餾即得乙醛。
六、乙酸
1、化學性質(zhì):(1)酸的通性——弱酸,但酸性比碳酸強。
與醇形成酯
(2)酯化反應(yīng) 與酚(嚴格講應(yīng)是乙酸酐)形成酯
與纖維素形成酯(醋酸纖維)
注意:乙酸與乙醇的酯化實驗應(yīng)注意以下問題:
①加入試劑順序(密度大的加入到密度小的試劑中)
②濃H2SO4的作用(催化、吸水)
③加碎瓷片(防暴沸)
④長導管作用(兼起冷凝器作用)
⑤吸收乙酸乙酯試劑(飽和Na2CO3溶液,其作用是:吸收酯中的酸和醇,使于聞酯的氣味,減小酯在水中的溶解度)
2、羧酸
低級脂肪酸
(1)乙酸的同系物 CnH2nO2 如HCOOH、CH3CH2COOH
高級 脂肪酸,如:硬脂酸,軟脂酸
(2)烯酸的同系物:簡單的烯酸CH2=CH—COOH,高級脂肪酸:油酸
(3)芳香酸,如 —COOH
(4)二元酸,如:COOH、HCOO— —COOH等,注意二元酸形成的酸式鹽溶解[
COOH
度比正鹽小,類似于NaHCO3和Na2CO3的溶解度。
O O O O[
思考:CH3—C—OH+HO—C—CH3→CH3—C—O—C—CH3+H2O
O
CH3—C O
O 稱之為乙酸酐,H—C —OH CO↑+H2O,CO能否稱為甲酸酐?
CH3—C
O
O
為什么?由此請你寫出*酸酐的形成過程(HNO3的結(jié)構(gòu)式HO—N O )
(由乙酸酐的形成可以看出:必須是—OH與—OH之間脫水形成的物質(zhì)才能稱為酸酐,
O
而CO是由H—C— OH中—OH和C原子直接相連的H原子脫水,因此,不能稱為酸
O O
酐,甲酸酐應(yīng)為:H—C—O—C—H。同理*酐的形成為:
O O O O
N—OH+H—O—N = N—O—N (N2O5)+H2O
O O O O
七、酯
無機酸酯 (CH3CH2ONO2)
1、分類 低級酯(CH3COOC2H5)
有機酸酯 高級脂肪酸甘油酯——油脂
2、化學性質(zhì)——水解反應(yīng)(取代反應(yīng))
(1)條件無機酸或堿作催化劑;(2)水浴加熱;(3)可逆反應(yīng);(4)堿性條件水解程度大(為什么?)
O O
例:寫出CH—C—O— —C—OH與足量NaOH反應(yīng)的化學方程式。
解析:該有機物既屬于酯類,又屬于羧酸類,該酯在堿性條件下水解,形成乙酸與酚,因此1mol需3molNaOH。
O O
CH3—C—O— —C—OH+3NaOH→CH3COONa+NaO— —COONa+2H2O
例:某式量不超過300的高級脂肪酸與乙酸完全酯化后其式量為原來的1.14倍,若與足量溴 水反應(yīng)后 其式量為原來的1.54倍,請確定該有機物的化學式[用 R(OH)nCOOH形式表示]
解析:由于能與乙酸酯化,證明為羥基酸如何確定羥基數(shù)目?抓住M≤300和酯化后式
O
量為原來的1.14倍,設(shè)含 一個醇—OH,則R—OH+CH3COOH→M—O—C—CH3+H2O
(式量M) (式量M+42)
M=300 假設(shè)成立。
再設(shè)烴基含y個不飽和度則 y=1
則該酸的化學式應(yīng)為CnH2n-2O3 得出n=18
為C17H32(OH)COOH.
思考:式量為300以下的某脂肪酸1.0g與2.7g碘完全加成,也可被0.2gKOH完全中和,推測其準確的式量。(提示: x=3,即有3個不飽和度, 其通式為CnH2n-6O2,14n—6+32≈280,n=18,準確式量就為278)
【能力訓練】
1、化合物A[ ]的同分異構(gòu)體B中無*,但有酚羥基符合此條件的B的同分異構(gòu)體有_______種,從結(jié)構(gòu)上看,這些同分異構(gòu)體可屬于________類,寫出每類同分異構(gòu)體中的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式____ _____________。
2、有機物A的分子量為128,燃燒只生成CO2和H2O。
(1)寫出A的可能分子式5種________、________、_________、_________、_________。
(2)若A能與純堿溶液反應(yīng),分子結(jié)構(gòu)有含一個六 元碳環(huán),環(huán)上的一個H原子被—NH2取代所得產(chǎn)物為B的同分異構(gòu)體甚多 ,其中含有一個六元碳環(huán)和一個—NO2的同分異構(gòu)有(寫結(jié)構(gòu)簡式)_________________________________________
3、某鏈烴 [ CnHm]屬烷、烯或炔烴中的一種,使若干克該烴在足量O2中完全燃 燒,生成xLCO2和1L水蒸氣(120℃ 1.03×105Pa)試根據(jù)x的不同取值范圍來確定該烴所屬類型及其分子內(nèi)所含碳原子n值。
【能力訓練答案】
1、27種,烯酚或環(huán)酚類。
和
2、(1) C10H8、C9H20、C8H16O、C7H12O2、C6H8O3
(2)
3、當 ≤x<1為烷烴,當x=1為烯烴,當1
《鹽類水解》
教學重點:
1.影響鹽類水解的因素,與水解平衡移動。
2.鹽類水解的應(yīng)用。
教學難點:鹽類水解的應(yīng)用。
教學設(shè)計:
【復習】師生共同復習鞏固第一課時相關(guān)知識。
(1)根據(jù)鹽類水解規(guī)律分析
醋酸鉀溶液呈 性,原因 ;
氯化鋁溶液呈 性,原因 ;
(2)下列鹽溶于水高于濃度增大的是
A. B. C. D.
【設(shè)疑】影響鹽類水解的內(nèi)在因素有哪些?
【講解】主要因素是鹽本身的性質(zhì)。
組成鹽的酸根對應(yīng)的酸越弱,水解程度也越大,堿性就越強, 越高。
組成鹽的陽離子對應(yīng)的堿越弱,水解程度也越大,酸性就越強, 越低。
【設(shè)疑】影響鹽類水解的外界因素主要有哪些?
【講解】
(1)溫度:鹽的水解是吸熱反應(yīng),因此升高溫度水解程度增大。
(2)濃度:鹽濃度越小,水解程度越大;
鹽濃度越大,水解程度越小。
(3)外加酸堿能促進或抑制鹽的水解。例如水解呈酸性的鹽溶液加入堿,就會中和溶液中的 ,使平衡向水解方向移動而促使水解,若加酸則抑制水解。
【設(shè)疑】如何判斷鹽溶液的酸堿性?
【講解】根據(jù)鹽的組成及水解規(guī)律分析。“誰弱誰水解,誰強顯誰性”作為常規(guī)判斷依據(jù)。
分析: 溶液是顯酸性?還是顯堿性?為什么? 溶液是顯酸性?還是顯堿性?為什么?
【設(shè)疑】如何比較溶液中酸堿性的相對強弱?
【講解】“越弱越水解”
例題:分析 溶液與 溶液的堿性強弱?
∵ 的酸性比 酸性強。
∴ 水解程度大于 水解程度。
∴ 溶液堿性強于 溶液堿性。
【設(shè)疑】如何比較溶液中離子濃度的大小?
【講解】電解質(zhì)水溶液K存在著離子和分子,它們之間存在著一些定量關(guān)系,也存在量的大小關(guān)系。
(1)大小比較:
①多元弱酸溶液,根據(jù)多元酸分步電離,且越來越難電離分析。如:在 溶液中,
;
②多元弱酸正鹽溶液,根據(jù)弱酸根分步水解分析。如:在 溶液中,
;
③不同溶液中同一離子濃度的比較要看溶液中其他離子對其影響因素。
④混合溶液中各離子濃度比較,要進行綜合分析,要考慮電離、水解等因素。
(2)定量關(guān)系(恒等式關(guān)系)
①應(yīng)用“電荷守恒”分析:
電解質(zhì)溶液呈電中性,即溶液中陽離子所帶正電荷總數(shù)與陰離子所帶負電荷總數(shù)相等。如 溶液中,陽離子有 和 ,陰離子有 , , ,根據(jù)電荷守恒原理有:
②應(yīng)用“物料守恒”方法分析。
電解質(zhì)溶液中某一組份的原始濃度(起始濃度) 應(yīng)等于它在溶液中各種存在形式的濃度之和。如:
晶體 中,
在 溶液中:
【例題】在 溶液中存在的下列關(guān)系中不正確的是:
A.
B.
C.
D.
【講解】溶液中存在二個守恒關(guān)系
a.電荷守恒,即
………………(1)
b.物料守恒,即晶體中:
在溶液中S元素存在形式有三種: , 及
∴ …………………………………(2)
將(2)-(1)得
綜上分析,關(guān)系正確的有A.C.D。答案:[B]
隨堂練習
1.在 溶液中存在的下列關(guān)系不正確的是( )
A.
B.
C.
D.
2.為了除去 酸性溶液中的 ,可在加熱攪拌下加入一種試劑過濾后,再加入適量鹽酸,這種試劑是( )
A. B. C. D.
3.下列各物質(zhì)中,指定微粒的物質(zhì)的量為1:1的是( )
A. 中的 和 B. 的純水中 和
C. 中電子和中子 D.明礬溶液中 與
4.下列溶液加熱蒸干后,不能析出溶質(zhì)固體的是( )
A. B. C. D.
總結(jié)、擴展
1.影響鹽類水解的因素及其影響原理。
2.鹽類水解知識的應(yīng)用:
(1)配制某些鹽溶液,如配制澄清 溶液。
(2)除去溶液中某些雜質(zhì)離子。如除去 溶液中混有的 。
3.擴展
泡沫滅火劑包括 溶液(約1mol/L), 溶液(約1mol/L)及起泡劑。使用時發(fā)生的化學反應(yīng)方程式是 。 溶液和 溶液的體積比約是 。若用等體積、等濃度的 溶液代替 溶液,在使用時噴不出泡沫,這是因為 ;若用固體 代替 溶液,在使用時也噴不出泡沫,這是因為 。泡沫滅火器內(nèi)的玻璃筒里盛硫酸鋁溶液,鐵筒里盛碳酸氫鈉溶液,不能把硫酸鋁溶液盛在鐵筒里的原因是 。
板書設(shè)計:
1.水解的一般規(guī)律
(1)誰弱誰“水解”,誰強顯誰“性”,可作為鹽溶液性質(zhì)(酸性或堿性)的常規(guī)分析方法。
(2)越弱越水解。
①堿越弱,對應(yīng)陽離子水解程度越大,溶液酸性越強,對應(yīng)弱堿陽離子濃度越小。
②酸越弱,酸根陰離子水解程度越大,溶液堿性越強,對應(yīng)酸根離子濃度越小。
(3)水解是微弱的。
(4)都強不水解。
2.外界條件對鹽水解的影響
(1)溫度(實驗1)
(2)溶液的酸、堿性(實驗2)
3.鹽類水解利用
(1)應(yīng)用水解知識,配制某些鹽溶液。如配制澄清 溶液。方法:加酸( ),抑制 水解。
(2)除去溶液中某些雜質(zhì)離子:如 溶液中混有雜質(zhì) 。方法:加熱,促使 水解,使生成 除去。
4.典型例題
5.擴展
探究實驗
本節(jié)教學中以“是否鹽溶液都顯中性?”為設(shè)問,以實驗探究形式引入教學,在本節(jié)課后,也可做進一步的探究活動,如:在了解正鹽溶液的酸堿性的本質(zhì)后,提出問題“酸式鹽的水溶液是否都顯酸性?”
用pH試紙分別測 NaHSO4、 NaHSO3、 NaHCO3三種溶液的pH值,找出答案,并討論分析原因。
分析:結(jié)果是有的酸式鹽顯酸性,有的酸式鹽卻顯堿性,運用所學知識,通過討論分析,拓寬知識面,活躍學生思維。
探究習題
一題多變
原題 :在氯化銨溶液中,下列關(guān)系正確的是( )
(A) [Cl-]>[NH4+]>[H+]>[OH-] (B) [NH4+]>[ Cl-]>[H+]>[OH-]
(C) [ Cl-]=[NH4+]>[H+]>[OH-] (D) [NH4+]=[ Cl-]>[H+]>[OH-]
變題一:100毫升0.1摩/升鹽酸與50毫升0.2摩/升氨水溶液混和,在所得溶液中( )
(A) [Cl-]>[NH4+]>[H+]>[OH-] (B) [NH4+]>[Cl-]>[H+]>[OH-]
(C) [Cl-]=[NH4+]>[H+]>[OH-] (D) [NH4+]=[Cl-]>[H+]>[OH-]
變題二:將pH=3的鹽酸和pH=11的氨水等體積混和后,溶液中離子濃度關(guān)系正確的是( )
(A) [NH4+]>[Cl-]>[H+]>[OH-] (B) [NH4+]>[Cl-]>[OH-]>[H+]
(B) [Cl-]>[NH4+]>[H+]>[OH-] (D) [Cl-]>[NH4+]>[OH-]>[H+]
變題三:一種一元強酸HA溶液加入一種堿MOH反應(yīng)后,溶液呈中性,下列判斷一定正確的是( )
(A)加入的堿過量 (B)酸與堿等物質(zhì)的量混和
(C)生成的鹽不水解 (D)反應(yīng)后溶液中[A-]=[M+]
答案:
A;A;B;D。
點撥:通過改變設(shè)問角度,改變化學過程,改變或增減已知條件,能大大提高思維的敏捷性、靈活性和深刻性。一題多變有效的兩種形式為:⑴對同一知識點,按思維層次遞進一題多變。⑵對同一知識點進行題型變換和條件變換。
上題中,按照思維層次的遞進原則進行設(shè)計,能有效地提高學生綜合運用知識的能力,培養(yǎng)了學生思維的創(chuàng)造性。
《電離平衡》
教學目標
知識目標:
1.掌握弱電解質(zhì)的電離平衡。
2.了解電離平衡常數(shù)的概念。
3.了解影響電離平衡的因素
能力目標:
1.培養(yǎng)學生閱讀理解能力。
2.培養(yǎng)學生分析推理能力。
情感目標:
由電解質(zhì)在水分子作用下,能電離出陰陽離子,體會大千世界陰陽共存,相互對立統(tǒng)一,彼此依賴的和諧美。
教學過程
今天學習的內(nèi)容是:“電離平衡”知識。
1.弱電解質(zhì)電離過程(用圖像分析建立)
2.當
則弱電解質(zhì)電離處于平衡狀態(tài),叫“電離平衡”,此時溶液中的電解質(zhì)分子數(shù)、離子數(shù)保持恒定,各自濃度保持恒定。
3.與化學平衡比較
(1)電離平衡是動態(tài)平衡:即弱電解質(zhì)分子電離成離子過程和離子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子過程仍在進行,只是其速率相等。
(2)此平衡也是有條件的平衡:當條件改變,平衡被破壞,在新的條件下建立新的平衡,即平衡發(fā)生移動。
(3)影響電離平衡的因素
A.內(nèi)因的主導因素。
B.外國有:
①溫度:電離過程是一個吸熱過程,所以,升高溫度,平衡向電離方向移動。
②濃度:
問題討論:在 的平衡體系中:
①加入 :
②加入 :
③加入 :各離子分子濃度如何變化: 、 、 、 溶液 如何變化?(“變高”,“變低”,“不變”)
(4)電離平衡常數(shù)
(ⅱ)一元弱酸:
(3)一元弱堿
①電離平衡常數(shù)化是溫度函數(shù),溫度不變K不變。
② 值越大,該弱電解質(zhì)較易電離,其對應(yīng)的弱酸弱堿較強; 值越小,該弱電解質(zhì)越難電離,其對應(yīng)的弱酸弱堿越弱;即 值大小可判斷弱電解質(zhì)相對強弱。
③多元弱酸是分步電離的,一級電離程度較大,產(chǎn)生 ,對二級、三級電離產(chǎn)生抑制作用。如:
隨堂練習
1.足量鎂和一定量的鹽酸反應(yīng),為減慢反應(yīng)速率,但又不影響 的總量,可向鹽酸中加入下列物質(zhì)中的( )
A. B. C. D.
2. 是比碳酸還要弱的酸,為了提高氯水中 的濃度,可加入( )
A. B. C. D.
3.濃度和體積都相同的鹽酸和醋酸,在相同條件下分別與足量 固體(顆粒大小均相同)反應(yīng),下列說法中正確的是( )
A.鹽酸的反應(yīng)速率大于醋酸的反應(yīng)速率
B.鹽酸的反應(yīng)速率等于醋酸的反應(yīng)速率
C.鹽酸產(chǎn)生的二氧化碳比醋酸更多
D.鹽酸和醋酸產(chǎn)生的二氧化碳一樣多
4.下列敘述中可說明酸甲比酸乙的酸性強的是( )
A.溶液導電性酸甲大于酸乙
B.鈉鹽溶液的堿性在相同物質(zhì)的量濃度時,酸甲的鈉鹽比酸乙的鈉鹽弱
C.酸甲中非金屬元素比酸乙中非金屬元素化合價高
D.酸甲能與酸乙的銨鹽反應(yīng)有酸乙生成
5.有兩種一元弱酸的鈉鹽溶液,其物質(zhì)的量濃度相等,現(xiàn)將這兩種鹽的溶液中分別通入適量的 ,發(fā)生如下反應(yīng):
和 的酸性強弱比較,正確的是( )
A. 較弱 B. 較弱 C.兩者相同 D.無法比較
總結(jié)、擴展
1.化學平衡知識與電離平衡知識對照比較。
2.一元弱酸弱堿中 與 的求法:
弱電酸中 濃度: (酸為弱酸物質(zhì)的量濃度)
弱堿中 濃度: (堿為弱堿物質(zhì)的量濃度)
3.討論 中存在哪些微粒?(包括溶劑)
4.擴展
難溶電解質(zhì)在水溶液中存在著電離平衡。在常溫下,溶液中各離子濃度以它們的系數(shù)為方次的乘積是一個常數(shù),該常數(shù)叫溶度各( )。例如
溶液中各離子濃度(加上其方次)的乘積大于、等于溶度積時出現(xiàn)沉淀,反之沉淀溶解。
(1)某 溶液中 ,如需生成 沉淀,應(yīng)調(diào)整溶液的 使之大于 。
(2)要使0.2mol/L 溶液中的 沉淀較為完全(使 濃度降低至原來的千分之一),則應(yīng)向溶液里加入 溶液,使溶液 為 。
布置作業(yè)
第二課時
P60一、填空題:2.3.4.
P61四、
板書設(shè)計
第二課時
一、電解質(zhì),非電解質(zhì)
1.定義:在水溶液中或熔融狀態(tài)下,能導電的化合物叫電解質(zhì)。
[思考]① , 在水溶液中,不導電,它屬于非電解質(zhì)嗎?為什么?
② 溶于水能導電,則氨氣是電解質(zhì)嗎?為什么?
③共價化合物在液態(tài)時,能否導電?為什么?
2.電解質(zhì)導電實質(zhì),電解質(zhì)溶液導電能力強弱的原因是什么?
二、強電解質(zhì),弱電解質(zhì)
1.區(qū)分電解質(zhì)強弱的依據(jù):
電解質(zhì)在溶液中“電離能力”的大小。
2.電離方程式:
電離方程式書寫也不同
(1)強電解質(zhì):
(2)弱電解質(zhì):
3.強弱電解質(zhì)與結(jié)構(gòu)關(guān)系。
(1)強電解質(zhì)結(jié)構(gòu):強堿,鹽等離子化合物(低價金屬氧化物);
強酸,極性共價化合物;
(2)弱電解質(zhì)結(jié)構(gòu):弱酸,弱堿具有極性共價位的共價化合物。
三、弱電解質(zhì)電離平衡
1.電離平衡定義
在一定條件下(如溫度,濃度),當電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子重新結(jié)合成分子的速度相等時,電離過程就達到了平衡狀態(tài),這叫做電離平衡。
2.電離平衡與化學平衡比較
“等”:電離速率與離子結(jié)合成分子的速率相等。
“定”:離子、分子的濃度保持一定。
“動”:電離過程與離子結(jié)合成分子過程始終在進行。
“變”:溫度、濃度等條件變化,平衡就被破壞,在新的條件下,建立新的平衡。
3.影響電離平衡的外界因素
(1)溫度:溫度升高,電離平衡向右移動,電離程度增大。
溫度降低,電離平衡向左移動,電離程度減小。
(2)濃度:電解質(zhì)溶液濃度越大,平衡向右移動,電離程度減小;
電解質(zhì)溶液濃度越小,平衡向左移動,電離程度增大;
4.電離平衡常數(shù)
(1)一元弱酸電離平衡常數(shù):
(2)一元弱堿電離平衡常數(shù):
(3)多元弱酸是分步電離,每步各有電離常數(shù)。如:
(4)電離平衡常數(shù)只隨溫度變化而變化,而與濃度無關(guān)。
(5)K的意義:
K值越大,弱電解質(zhì)較易電離,其對應(yīng)弱酸、弱堿較強。
K值越小,弱電解質(zhì)較難電離,其對應(yīng)弱酸、弱堿較弱。
探究活動
鈉與飽和 溶液反應(yīng),描述觀察到的實驗現(xiàn)象,并運用電離平衡知識解釋產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。
將鈉投入到盛有飽和 溶液的試管中會產(chǎn)生什么現(xiàn)象呢?
實驗操作
實驗現(xiàn)象
原因
1.將鈉投入到盛有飽和 溶液的試管中
2.向試管中加入足量的水
提示:
在高一學過鈉與水的反應(yīng),在這時學生能夠準確的描述鈉與水的反應(yīng)現(xiàn)象。如:立即與水反應(yīng),浮在水面,四處游動,發(fā)出“嘶嘶”響聲,的溶成閃亮小球。對于 溶解度很小也是學生非常熟悉的知識。因此在總結(jié)實驗現(xiàn)象時,一般不存在問題。
本題的重點在現(xiàn)象的解釋上,即用初中學過的溶解平衡與剛學過的電離平衡等知識來解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因。要充分發(fā)揮學生的主動性、積極性,讓同學進行分組討論、代表發(fā)言。
得出鈉與水反應(yīng)生成的氫氧化鈉極易溶于水,在水中全部電離,以Na+與OH-形式存在。而 溶于水后,在水中存在電離平衡:
濃度增大后,電離平衡向左邊移動, 濃度減小,所以 的量會增加,而一定溫度下,在一定量的水中,物質(zhì)的溶解度是一定的,所以會析出 沉淀。
復習烴的衍生物
【教學目標】
1、熟練掌握醇、酚、醛、羧酸等極為重要的烴的衍生物的化學性質(zhì)、相互轉(zhuǎn)化關(guān)系;
2、在熟練掌握這些基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上,充分運用、挖掘題給信息、解決實際問題。
【知識講解】
一、官能團:基團指化合物分失去某種原子或原子團剩余部分,而官能團是一類特殊的基團,通常指主要決定有機物分子化學性質(zhì)的原子或原子團,常見官能團有:—X、
O O
—NO2、—OH、—CHO、—C—OH、—NH2、 C=C 、—CC —、[R—C—(酰基)、R—
O
C—O—(酰氧基)、R—O—(烴氧基)]等。
O O O
思考:1、H—C—OH應(yīng)有幾種官能團?(4種、 —C— 、—OH、—C—OH、—CHO)
OH
2、 —CHO能發(fā)生哪些化學反應(yīng)?(常見)
CH=CH—COOH
(提示:屬于酚類、醛類、羧酸類、烯烴類)
二、鹵代烴(R—X)
1、取代(水解)反應(yīng) R— X+H2O NaOH R—OH+HX ]
這兩個反應(yīng)均可用于檢驗鹵代烴中鹵素原子,檢驗時一定要用*酸化,再加入AgNO3溶液。
三、乙 醇
H H
1、分子結(jié)構(gòu) H—C—C—O—H 用經(jīng)典測定乙醇分子結(jié)構(gòu)的實驗證明
④ H ③ H ② ①
2、化學性質(zhì):(1)活潑金屬(Na、Mg、Al等)反應(yīng)。根據(jù)其分子結(jié)構(gòu),哪個化學鍵斷裂?反應(yīng)的基本類型?Na分別與水和乙醇反應(yīng)哪個更劇烈?乙醇鈉水溶液呈酸性還是堿性?
(2)與氫鹵酸反應(yīng)——制鹵代烴 (分析乙醇分子中幾號鍵斷裂)
NaBr+H2SO4+C2H5OH △ CH3CH2Br+NaHSO4+H2O
思考:該反應(yīng)用濃還是較濃的H2SO4?產(chǎn)物中NaHSO4能否寫成Na2SO4?為什么?
(較濃,不能,都有是因為濃H2SO4的強氧化性,濃度不能太大,溫度不能太高)
(3)氧化反應(yīng):①燃燒——現(xiàn)象?耗氧量與什么烴燃燒耗氧量相同?
②催化氧化(脫氫):CH3CH2OH —H2 CH2CHO +O2 CH3COOH
(式量46) (式量44) (式量60)
即有一個—CH2OH終氧化為—COOH式量增大14
③強氧化劑氧化——KMnO4/H+褪色
(4)脫水反應(yīng):①分子間脫水——濃H2SO4、140℃(取代反應(yīng))
②分子內(nèi)脫水——濃H2SO4、170℃(消去反應(yīng))
以上兩種情況是幾號鍵斷裂?
思考:下列反應(yīng)是否屬于消去反應(yīng):
A、CH2=CH→CHCH+HX B、CH2—CH—COOH→CH2=C—COOH+NH3
X O NH2 CH3 CH3
C、CH3—C—O—CH2—C H— →CH2=CH— +CH3COOH
(以上均為消去反應(yīng))
(4)酯化反應(yīng):斷裂幾號鍵?用什么事實證明?(同位素示蹤法)
例:R—CH=CH—R’+R—CH=CH—R’ →R—CH=CH—R+R’—CH=CH—R’對于該反應(yīng)
① ② ② ③
有兩種解釋:一是兩分子分別斷裂①③鍵重新結(jié)合成新分子,二是分別斷②鍵再兩兩結(jié)合成新分子。請用簡單方法證明哪種 解釋正確。
解:用R—CD=CH—R’的烯烴進行實驗,若生成R’—CD=CH—R’和R—CD=CH—R第一種解釋正確。若生成R—CD=CD—R和R’CH=CHR’第 二種解釋正確。
例:乙酸和乙醇的酯化反應(yīng),可用如下過程表示:
OH
即酯化反應(yīng)實質(zhì)經(jīng)過中間體CH3—C—O—C2H5再轉(zhuǎn)化為酯和水,以上6個反應(yīng)均為可
OH
逆反應(yīng),回答下列問題:
18O
(1)用CH—C—OH進行該實驗,18O可存在于哪些物質(zhì)中(反應(yīng)物和生成物),若用CH3—CH2—18O—H進行該實驗,結(jié)果又如何?
(2)請分別指出①~⑥反應(yīng)的基本類型。
解析:(1)根據(jù)信息:酯化反應(yīng)實質(zhì)是C¬2H5—O—H分子中O—H共價鍵斷裂,H原子加
18O O
到乙酸—C—氧上,C2H5O—加到—C—碳原子上。即③為加成反應(yīng),形成中間體
18OH
CH3—C—O—C2H5,根據(jù)同一碳原子連兩個—OH是不穩(wěn)定的,脫水形成酯,在脫水時,
OH
可以由—18OH提供羥基與另一羥基上的H或由—OH提供羥基和—18OH上的H脫水,
O
且機會是均等的,因此,CH3—C— O—C2H5和水中均含有18O,而反應(yīng)②實質(zhì)是酯的水
O O
解,水解時,酯中斷裂的一定是—C—O—,因此—C—一定上結(jié)合水中的—OH,所以,在反應(yīng)物中只有CH3C OOH存在18O。
(2) ①②均為取代反應(yīng),③⑥均為加成反應(yīng),④和⑤均為消去反應(yīng)。
3、乙醇制法 傳統(tǒng)方法——發(fā)酵法 (C6H10O5)n →C6H12O6→C2H5OH+CO2
乙烯水化法 CH2=CH2+H2O CH3CH2OH[
思考:已知有機物C9H10O2有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:
(1)寫出下列物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式A__________C____ ______F____________
(2)寫出下列反應(yīng)的化學方程式C9H10O2→A+B
D→A
O
(答:(1)A:CH3COOH、C:CH3—C—O—CH=CH2 F
O OH CH3
(2)CH3— —O—C—CH3+H2O→ +CH3COOH
CH3
CH3CHO+2Cu(OH)2 △ CH3COOH+Cu2O↓+2H2O)
四、苯酚:
1、定義:現(xiàn)有CH3—CH2—、 —CH2—、C6H5—、 —、CH3— —等烴基連接—OH,哪些屬于酚類?
2、化學性質(zhì)(要從—OH與苯環(huán)相互影響的角度去理解)
(1)活潑金屬反應(yīng):請比較Na分別與水、 —OH、CH3CH2OH反應(yīng)劇烈程度,并解釋原因。劇烈為水,慢為乙醇,主要原因是: —對—OH影響使—OH更易(比乙醇)電離出H+。
思考:通常認為 —為 吸電子基,而CH3CH2—為斥電子基、由此請你分析HO—NO2中—NO2,為吸電子基還是斥電子基?
(吸電子基、HNO3為強酸、即—OH完全電離出H+)
(2)強堿溶液反應(yīng)——表現(xiàn)苯酚具有一定的酸性——俗稱石炭酸。
注意:①苯酚雖具有酸性,但不能稱為有機酸因它屬于酚類。
②苯酚的酸性很弱,不能使石蕊試液變紅
以上兩個性質(zhì)均為取代反應(yīng),但均為側(cè)鏈取代
(3)與濃溴水的反應(yīng)
OH OH
+3Br2→Br— —Br↓+3HBr
Br
該反應(yīng)不需要特殊條件,但須濃溴水,可用于定性檢驗或定量測定苯酚,同時說明—OH對苯環(huán)的影響,使苯環(huán)上的鄰、對位的H原子變得較活潑。
(4)顯色反應(yīng)—— —OH與Fe3+互相檢驗。
6C6H5OH+Fe3+ [Fe(C6H5O)6]3-+6H+
(5)氧化反應(yīng) 久置于空氣中變質(zhì)(粉紅色)
能使KMnO4/H+褪色 OH
(6)縮聚反應(yīng):n —OH+nHCHO [ —CH2]n+nH2O
OH
例:HO— —CH=CH— 1mol與足量Br2或H2反應(yīng),需Br2和H2的大量
OH
分別是多少?
解析:—C=C—需1molBr2加成,而酚—OH的鄰對位H能被Br2取代左側(cè)的酚只有鄰位2個H原子,而右側(cè)為二元酚,3個H原子均為鄰 、對位又需(2+3)molBr2,而1mol
需3molH2,則Br2為6mol,H2為7mol。
五、乙醛
與H2加成——還原反應(yīng)
1、化學性質(zhì):(1)加成反應(yīng) HCN加成CH3CHO+HCN→CH3—CH—CN
OH
自身加成 CH3CHO+CH2—CHO→CH3—CH—CH2—CHO
H OH
(2)氧化反應(yīng)
①燃燒
②銀鏡反應(yīng)
③新制Cu(OH)2反應(yīng)
④KMnO4/H+褪色
乙醇催化氧化法
2、制法 乙烯催化氧化法
乙炔水化法
例:醛可以和NaHSO3發(fā)生加成反應(yīng),生成水溶性 α—羥基磺酸鈉:
O OH
R—C—H+NaHSO3 R—CH—SO3Na
該反應(yīng)是可逆的,通常70%~90%向正方向轉(zhuǎn)化
(1)若溴苯中混有甲醛,要全部除去雜質(zhì),可采用的試劑是____ _____,分離方法是_______
(2)若在CH—CHSO3Na水溶液中分離出乙醛,可向溶液中加入_______,分離方法是
OH
________。
解析:(1)溴苯相當于有機溶劑,甲醛溶解在其中,要除去甲醛,既要利用信息,又要用到溴苯是不溶于水的油狀液體這一性質(zhì)。由于醛能與NaHSO3加成,形成水溶性的離子化合物α—羥基磺酸鈉(顯然不能溶于有機溶劑),因此加入的試劑為飽和NaHSO3溶液,采用分液 方法除去雜質(zhì)。
(2)根據(jù)信息,醛與NaHSO3的反應(yīng)為可逆反應(yīng),應(yīng)明確:
CH3—CHSO3Na CH3CHO+NaSO3,要轉(zhuǎn)化為乙醛顯然促使平衡向正方向移動,
OH
只有減小NaHSO3濃度,只要利用NaHSO3的性質(zhì)即可。因此向溶液中加入稀H2SO4(不能加鹽酸,為什么?)或NaOH,進行蒸餾即得乙醛。
六、乙酸
1、化學性質(zhì):(1)酸的通性——弱酸,但酸性比碳酸強。
與醇形成酯
(2)酯化反應(yīng) 與酚(嚴格講應(yīng)是乙酸酐)形成酯
與纖維素形成酯(醋酸纖維)
注意:乙酸與乙醇的酯化實驗應(yīng)注意以下問題:
①加入試劑順序(密度大的加入到密度小的試劑中)
②濃H2SO4的作用(催化、吸水)
③加碎瓷片(防暴沸)
④長導管作用(兼起冷凝器作用)
⑤吸收乙酸乙酯試劑(飽和Na2CO3溶液,其作用是:吸收酯中的酸和醇,使于聞酯的氣味,減小酯在水中的溶解度)
2、羧酸
低級脂肪酸
(1)乙酸的同系物 CnH2nO2 如HCOOH、CH3CH2COOH
高級 脂肪酸,如:硬脂酸,軟脂酸
(2)烯酸的同系物:簡單的烯酸CH2=CH—COOH,高級脂肪酸:油酸
(3)芳香酸,如 —COOH
(4)二元酸,如:COOH、HCOO— —COOH等,注意二元酸形成的酸式鹽溶解[
COOH
度比正鹽小,類似于NaHCO3和Na2CO3的溶解度。
O O O O[
思考:CH3—C—OH+HO—C—CH3→CH3—C—O—C—CH3+H2O
O
CH3—C O
O 稱之為乙酸酐,H—C —OH CO↑+H2O,CO能否稱為甲酸酐?
CH3—C
O
O
為什么?由此請你寫出*酸酐的形成過程(HNO3的結(jié)構(gòu)式HO—N O )
(由乙酸酐的形成可以看出:必須是—OH與—OH之間脫水形成的物質(zhì)才能稱為酸酐,
O
而CO是由H—C— OH中—OH和C原子直接相連的H原子脫水,因此,不能稱為酸
O O
酐,甲酸酐應(yīng)為:H—C—O—C—H。同理*酐的形成為:
O O O O
N—OH+H—O—N = N—O—N (N2O5)+H2O
O O O O
七、酯
無機酸酯 (CH3CH2ONO2)
1、分類 低級酯(CH3COOC2H5)
有機酸酯 高級脂肪酸甘油酯——油脂
2、化學性質(zhì)——水解反應(yīng)(取代反應(yīng))
(1)條件無機酸或堿作催化劑;(2)水浴加熱;(3)可逆反應(yīng);(4)堿性條件水解程度大(為什么?)
O O
例:寫出CH—C—O— —C—OH與足量NaOH反應(yīng)的化學方程式。
解析:該有機物既屬于酯類,又屬于羧酸類,該酯在堿性條件下水解,形成乙酸與酚,因此1mol需3molNaOH。
O O
CH3—C—O— —C—OH+3NaOH→CH3COONa+NaO— —COONa+2H2O
例:某式量不超過300的高級脂肪酸與乙酸完全酯化后其式量為原來的1.14倍,若與足量溴 水反應(yīng)后 其式量為原來的1.54倍,請確定該有機物的化學式[用 R(OH)nCOOH形式表示]
解析:由于能與乙酸酯化,證明為羥基酸如何確定羥基數(shù)目?抓住M≤300和酯化后式
O
量為原來的1.14倍,設(shè)含 一個醇—OH,則R—OH+CH3COOH→M—O—C—CH3+H2O
(式量M) (式量M+42)
M=300 假設(shè)成立。
再設(shè)烴基含y個不飽和度則 y=1
則該酸的化學式應(yīng)為CnH2n-2O3 得出n=18
為C17H32(OH)COOH.
思考:式量為300以下的某脂肪酸1.0g與2.7g碘完全加成,也可被0.2gKOH完全中和,推測其準確的式量。(提示: x=3,即有3個不飽和度, 其通式為CnH2n-6O2,14n—6+32≈280,n=18,準確式量就為278)
【能力訓練】
1、化合物A[ ]的同分異構(gòu)體B中無*,但有酚羥基符合此條件的B的同分異構(gòu)體有_______種,從結(jié)構(gòu)上看,這些同分異構(gòu)體可屬于________類,寫出每類同分異構(gòu)體中的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式____ _____________。
2、有機物A的分子量為128,燃燒只生成CO2和H2O。
(1)寫出A的可能分子式5種________、________、_________、_________、_________。
(2)若A能與純堿溶液反應(yīng),分子結(jié)構(gòu)有含一個六 元碳環(huán),環(huán)上的一個H原子被—NH2取代所得產(chǎn)物為B的同分異構(gòu)體甚多 ,其中含有一個六元碳環(huán)和一個—NO2的同分異構(gòu)有(寫結(jié)構(gòu)簡式)_________________________________________
3、某鏈烴 [ CnHm]屬烷、烯或炔烴中的一種,使若干克該烴在足量O2中完全燃 燒,生成xLCO2和1L水蒸氣(120℃ 1.03×105Pa)試根據(jù)x的不同取值范圍來確定該烴所屬類型及其分子內(nèi)所含碳原子n值。
【能力訓練答案】
1、27種,烯酚或環(huán)酚類。
和
2、(1) C10H8、C9H20、C8H16O、C7H12O2、C6H8O3
(2)
3、當 ≤x<1為烷烴,當x=1為烯烴,當1