高中化學(xué)人教版第三章有機化合物 章末系統(tǒng)總結(jié)

章末系統(tǒng)總結(jié)一、重點知識梳理二、實驗專項探究1．乙醇催化氧化的實驗探究。`實驗人教版教材實驗設(shè)計蘇教版教材實驗設(shè)計實驗原理2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O實驗裝置實驗步驟向一支試管中加入3～5mL乙醇，取一根10～15cm長的銅絲，下端繞成螺旋狀，在酒精燈上燒至紅熱，插入乙醇中，反復(fù)幾次，觀察反應(yīng)的現(xiàn)象，小心聞試管中液體的氣味向試管中加入3～4mL無水乙醇，浸入50℃左右的熱水中，將銅絲燒熱，迅速插入乙醇現(xiàn)象及結(jié)論實驗現(xiàn)象：①燒至紅熱的銅絲表面變黑，趁熱將銅絲插入乙醇中，銅絲立即又變成紅色；②能聞到一股不同于乙醇的強烈的刺激性氣味實驗結(jié)論：①銅在反應(yīng)中起催化劑的作用；②乙醇被氧化成乙醛創(chuàng)新發(fā)掘1.銅絲繞成螺旋狀的理由是什么？分析：增大反應(yīng)物的接觸面積，提高化學(xué)反應(yīng)速率。同時又有利于保存熱量2.實驗中如何確定是否有新物質(zhì)生成？分析：通過聞試管中液體的氣味，產(chǎn)生一種不同于乙醇的刺激性氣味來判斷有新物質(zhì)生成3.實驗中乙醇的用量是3～5mL，為什么不宜過多？分析：因為生成的乙醛能溶于乙醇中，而不易聞到乙醛的氣味1.實驗過程中銅絲的顏色先后發(fā)生了什么變化？分析：銅絲顏色的變化：紅色→黑色→紅色2.實驗中為什么要將乙醇浸泡在50℃分析：乙醇的催化氧化要在一定溫度下進(jìn)行，將乙醇預(yù)熱到50℃3.乙醇在實驗中是被氧化還是被還原？分析：乙醇在反應(yīng)中發(fā)生了氧化反應(yīng)，被氧化續(xù)上表實驗人教版教材實驗設(shè)計蘇教版教材實驗設(shè)計個性評點1.蘇教版教材對乙醇催化氧化實驗中把實驗操作以實物圖的形式分三步進(jìn)行，直觀明了，易于學(xué)生掌握，而人教版教材只描述了實驗操作過程2.蘇教版教材實驗中的乙醇事先放在50℃左右的水浴中加熱，更利于3.蘇教版教材在實驗后提了兩個針對性很強的思考性問題，體現(xiàn)了實驗的探究性，并適時地引入了有機反應(yīng)中被氧化、被還原的問題，拓展了學(xué)生的視野思維引領(lǐng)1.乙醇催化氧化的反應(yīng)歷程可表示如下：①2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO②CuO＋CH3CH2OHeq\o(=,\s\up7(△))CH3CHO＋Cu＋H2O將①＋②×2可得：2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O從而可理解銅絲的作用是做催化劑2.有機反應(yīng)中氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)：(1)氧化反應(yīng)：加氧或去氫的反應(yīng)，如：乙醇的催化氧化(2)還原反應(yīng)：加氫或去氧的反應(yīng)，如：乙烯與H2的加成反應(yīng)2.制備乙酸乙酯的實驗探究。實驗人教版教材實驗設(shè)計蘇教版教材實驗設(shè)計實驗原理CH3COOH＋CH3CH2OHeq\o(,\s\up10(濃H2SO4),\s\do15(△))CH3COOC2H5＋H2O實驗裝置生成乙酸乙酯的反應(yīng)乙醇和乙酸反應(yīng)裝置圖實驗步驟在一支試管中加入3mL乙醇，然后邊振蕩試管邊慢慢加入2mL濃硫酸和2mL乙酸；按圖示連接好裝置，用酒精燈緩慢加熱，將產(chǎn)生的氣體經(jīng)導(dǎo)管通到飽和碳酸鈉溶液的液面上，觀察現(xiàn)象現(xiàn)象及結(jié)論實驗現(xiàn)象：①飽和Na2CO3溶液的液面上有透明的油狀液體產(chǎn)生②Na2CO3溶液液面上的油狀液體能聞到香味實驗結(jié)論：乙酸和乙醇在濃硫酸的催化作用下能發(fā)生酯化反應(yīng)，生成乙酸乙酯和水創(chuàng)新發(fā)掘1.酯化反應(yīng)的實驗中，濃硫酸的作用是什么？分析：濃硫酸起催化劑和吸水劑的作用2.試管中飽和Na2CO3溶液的作用是什么？分析：①與揮發(fā)出來的乙酸反應(yīng)，使之轉(zhuǎn)化為乙酸鈉而溶于水②溶解揮發(fā)出來的乙醇③降低乙酸乙酯在水中的溶解度，便于分層得到乙酸乙酯3.豎立試管中的導(dǎo)氣管能否伸入到液面以下？其原因是什么？分析：不能；為了防止倒吸1.長玻璃導(dǎo)管的作用是什么？分析：導(dǎo)氣兼冷凝回流2.配制一定比例的乙醇、乙酸和濃硫酸混合液的方法是什么？分析：先在試管中加入一定量的乙醇，然后邊振蕩試管邊慢慢加入濃硫酸，最后再加入乙酸3.實驗中為什么要用酒精燈小心均勻地給試管加熱？分析：小火加熱的目的是利于產(chǎn)物的生成和蒸發(fā)，減少反應(yīng)物的揮發(fā)個性評點1.蘇教版實驗要求學(xué)生對比乙酸乙酯、乙酸、乙醇的分子結(jié)構(gòu)，推測乙酸和乙醇反應(yīng)生成乙酸乙酯的結(jié)合方式、并用不同顏色進(jìn)行了標(biāo)記，引導(dǎo)學(xué)生探究酯化反應(yīng)的實質(zhì)。而人教版教材沒有這一方面的要求2.人教版教材習(xí)題中增加了除去乙酸乙酯中殘留乙酸的方法，復(fù)習(xí)鞏固了混合物分離除雜的要求和方法，拓展了學(xué)生的視野，而蘇教版教材沒有體現(xiàn)這一做法續(xù)上表實驗人教版教材實驗設(shè)計蘇教版教材實驗設(shè)計思維引領(lǐng)1.用示蹤原子法可以探究酯化反應(yīng)的實質(zhì)(乙醇中的氧原子用18O標(biāo)記)，反應(yīng)過程如下：即酯化反應(yīng)的實質(zhì)是酸脫羥基，醇脫羥基氫2.為防止實驗過程中倒吸現(xiàn)象的發(fā)生，可在導(dǎo)氣管的末端連接干燥管裝置(見圖)。由于干燥管的容積較大，可有效地防止倒吸即時訓(xùn)練1．有關(guān)催化劑的催化機理等問題可從“乙醇催化氧化實驗”得到一些認(rèn)識，其實驗裝置如圖所示。實驗操作：預(yù)先使棉花團浸透乙醇并照圖安裝好；在銅絲的中間部分加熱，片刻后開始有節(jié)奏(間歇性)地鼓入空氣，即可觀察到明顯的實驗現(xiàn)象。請回答以下問題：(1)被加熱的銅絲處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________________________________。(2)A管中可觀察到__________________________________現(xiàn)象，從中可認(rèn)識到在該實驗過程中催化劑起催化作用時參加了化學(xué)反應(yīng)，還可認(rèn)識到催化劑起催化作用時需要一定的___________________。(3)實驗一段時間后，如果撤掉酒精燈，反應(yīng)________(填“能”或“不能”)繼續(xù)進(jìn)行。原受熱的銅絲處的現(xiàn)象是______________________，其原因是___________________。解析：(1)銅絲加熱時被氧氣氧化生成氧化銅，氧化銅將乙醇氧化生成乙醛和水。(2)銅絲被氧氣氧化變?yōu)楹谏难趸~，黑色的氧化銅被乙醇還原重新變?yōu)榧t色，然后銅絲再與氧氣反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行下去。催化劑在起催化作用時往往需要一定的溫度。(3)因醇的催化氧化是一個放熱反應(yīng)，故撤掉酒精燈后，反應(yīng)放出的熱使該反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，受熱的銅絲處仍然出現(xiàn)上述現(xiàn)象。答案：(1)2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO＋2H2O(2)受熱部分的銅絲隨間歇性地鼓入空氣而交替出現(xiàn)變黑、變亮的現(xiàn)象溫度(3)能交替出現(xiàn)變黑、變亮的現(xiàn)象該反應(yīng)是放熱反應(yīng)2．某課外活動小組的同學(xué)為了提高制取乙醛時的乙醇轉(zhuǎn)化率，利用如下圖所示的裝置進(jìn)行乙醇的催化氧化實驗制取乙醛，圖中鐵架臺等裝置已略去，粗黑線表示乳膠管。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)甲裝置常常浸在70～80℃的水浴中，目的是？______________________________________________________。(2)實驗時，先加熱玻璃管乙中的銅絲，約1分鐘后鼓入空氣，此時銅絲立即呈紅熱狀態(tài)。若把酒精燈撤走，控制一定的鼓氣速率，銅絲能長時間保持紅熱直到實驗結(jié)束。①銅絲能長時間保持紅熱的原因是_______________________；②控制鼓氣速率的方法是_______________________________。(3)若試管丁中用水吸收產(chǎn)物，則要在乙、丙之間接上戊裝置，其連接方式是(填戊裝置中導(dǎo)管的代號)：乙接________、________接丙，戊裝置的作用是________________________________________。若產(chǎn)物不用水吸收而是直接冷卻，應(yīng)將試管丁浸在________中。解析：從該實驗的裝置圖分析是利用試管甲和氣囊得到乙醇蒸氣和氧氣，然后與玻璃管乙中的銅絲反應(yīng)制得乙醛，利用試管丁收集生成的乙醛。(1)為了加快乙醇汽化的速率，需對試管甲進(jìn)行加熱。(2)銅絲能夠長時間保持紅熱狀態(tài)，說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)；氣流速率可通過觀察甲試管中的氣泡數(shù)量確定，所以可通過控制甲試管中單位時間內(nèi)的氣泡數(shù)達(dá)到控制鼓氣速率的目的。(3)由于乙醛易溶于水，為防止倒吸，可在乙、丙中間添加安全瓶；若不用水吸收，為了增強冷卻效果，可將試管丁浸在冰水中。答案：(1)加快乙醇汽化的速率(2)①乙醇的催化氧化是放熱反應(yīng)②控制甲裝置中單位時間內(nèi)的氣泡數(shù)(3)ab防止倒吸冰水3．制取乙酸乙酯的裝置正確的是()解析：玻璃導(dǎo)管不能插入到液面以下，以防止倒吸，不能用NaOH溶液，應(yīng)用飽和Na2CO3溶液，作除雜試劑。答案：A4.如圖所示，在試管甲中先加入2mL95%的乙醇，在搖動情況下緩緩加入5mL濃硫酸，并充分搖勻。冷卻后再加入2g無水醋酸鈉，用玻璃棒充分?jǐn)嚢韬髮⒃嚬芄潭ㄔ阼F架臺上，在試管乙中加入7mL飽和碳酸鈉溶液。按如圖所示連接好裝置。用酒精燈對試管甲加熱，當(dāng)觀察到試管乙中有明顯現(xiàn)象時停止實驗。(1)寫出甲試管中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________________________________________________。(2)加入濃硫酸的目的是________________________________。(3)試管乙中觀察到的現(xiàn)象是____________________________。(4)在實驗中，球形干燥管除了起冷凝作用外，另一個重要作用是________，其工作原理是_________________________________________________________________________________________。(5)飽和碳酸鈉溶液的作用是__________________________________________________________________________________。解析：乙醇和醋酸發(fā)生酯化反應(yīng)時，濃硫酸的作用是做催化劑和吸水劑，利用濃硫酸的吸水性，使酯化反應(yīng)向生成酯的方向進(jìn)行，本實驗用的醋酸是用濃硫酸和無水醋酸鈉反應(yīng)制取的。因生成的乙酸乙酯不溶于水，故在乙試管中可觀察到液體分層，蒸出的乙酸與Na2CO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣泡。球形干燥管可防止倒吸。答案：(1)2CH3COONa＋H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))2CH3COO