高中化学必修二有机化合物.doc

. -第三章 有机化合物绝大多数含碳的化合物称为有机化合物，简称有机物。像CO、CO2、碳酸、碳酸盐等少数化合物，由于它们的组成和性质跟无机化合物相似，因而一向把它们作为无机化合物。一、烃1、烃的定义：仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，也称为烃。2、烃的分类：饱和烃烷烃如：甲烷脂肪烃(链状)烃                 不饱和烃烯烃如：乙烯芳香烃(含有苯环)如：苯3、甲烷、乙烯和苯的性质比拟：有机物烷烃烯烃苯及其同系物通式H2n+2H2n代表物甲烷(CH4)乙烯(C2H4)苯(C6H6)构造简式CH4CH2CH2或 (官能团)构造特点CC单键，链状，饱和烃CC双键，链状，不饱和烃一种介于单键和双键之间的独特的键，环状空间构造正四面体六原子共平面平面正六边形物理性质无色无味的气体，比空气轻，难溶于水无色稍有气味的气体，比空气略轻，难溶于水无色有特殊气味的液体，比水轻，难溶于水用途优良燃料，化工原料石化工业原料，植物生长调节剂，催熟剂溶剂，化工原料 有机物主 要 化 学 性 质 烷烃：甲烷氧化反响燃烧CH4+2O2CO2+2H2O淡蓝色火焰，无黑烟取代反响 注意光是反响发生的主要原因，产物有5种CH4+Cl2CH3Cl+HCl        CH3Cl +Cl2CH2Cl2+HClCH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl      CHCl3+Cl2CCl4+HCl在光照条件下甲烷还可以跟溴蒸气发生取代反响，甲烷不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。烯烃：乙烯氧化反响 燃烧C2H4+3O22CO2+2H2O火焰明亮，有黑烟被酸性KMnO4溶液氧化，能使酸性KMnO4溶液褪色。加成反响CH2CH2Br2CH2BrCH2Br能使溴水或溴的四氯化碳溶液褪色在一定条件下，乙烯还可以与H2、Cl2、HCl、H2O等发生加成反响CH2CH2H2CH3CH3CH2CH2HClCH3CH2Cl氯乙烷CH2CH2H2OCH3CH2OH制乙醇加聚反响 nCH2CH2CH2CH2n聚乙烯乙烯能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。常利用该反响鉴别烷烃和烯烃，如鉴别甲烷和乙烯。苯氧化反响燃烧2C6H615O212CO26H2O火焰明亮，有浓烟取代反响苯环上的氢原子被溴原子、硝基取代。       Br2         HBrHNO3         H2O加成反响        3H2苯不能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。 4、同系物、同分异构体、同素异形体、同位素比拟。概念同系物同分异构体同素异形体同位素定义构造相似，在分子组成上相差一个或假设干个CH2原子团的物质分子式一样而构造式不同的化合物的互称由同种元素组成的不同单质的互称质子数一样而中子数不同的同一元素的不同原子的互称分子式不同一样元素符号表示一样，分子式可不同构造相似不同不同研究对象化合物化合物单质原子 6、烷烃的命名：1普通命名法：把烷烃泛称为“某烷，某是指烷烃中碳原子的数目。110用甲，乙，丙，丁，戊，已，庚，辛，壬，癸；11起汉文数字表示。区别同分异构体，用“正，“异，“新。正丁烷，异丁烷；正戊烷，异戊烷，新戊烷。2系统命名法：命名步骤：(1)找主链最长的碳链(确定母体名称)；(2)编号靠近支链小、多的一端；(3)写名称先简后繁,一样基请合并.名称组成：取代基位置取代基名称母体名称阿拉伯数字表示取代基位置，汉字数字表示一样取代基的个数CH3CHCH2CH3                   CH3CHCHCH32甲基丁烷                            2，3二甲基丁烷7、比拟同类烃的沸点:一看：碳原子数多沸点高。碳原子数一样，二看：支链多沸点低。常温下，碳原子数14的烃都为气体。二、烃的衍生物1、乙醇和乙酸的性质比拟有机物饱和一元醇饱和一元醛饱和一元羧酸通式H2n+1OHH2n+1COOH代表物乙醇乙醛乙酸构造简式CH3CH2OH或 C2H5OHCH3CHOCH3COOH官能团羟基：OH 醛基：CHO 羧基：COOH 物理性质无色、有特殊香味的液体，俗名酒精，与水互溶，易挥发非电解质有强烈刺激性气味的无色液体，俗称醋酸，易溶于水和乙醇，无水醋酸又称冰醋酸。用途作燃料、饮料、化工原料；用于医疗消毒，乙醇溶液的质量分数为75有机化工原料，可制得醋酸纤维、合成纤维、香料、燃料等，是食醋的主要成分 有机物主 要 化 学 性 质 乙醇与Na的反响2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2乙醇与Na的反响与水比拟：一样点：都生成氢气，反响都放热不同点：比钠与水的反响要缓慢结论：乙醇分子羟基中的氢原子比烷烃分子中的氢原子活泼，但没有水分子中的氢原子活泼。氧化反响 燃烧CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O在铜或银催化条件下：可以被O2氧化成乙醛CH3CHO2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O消去反响CH3CH2OHCH2CH2+H2O乙醛氧化反响：醛基(CHO)的性质与银氨溶液，新制Cu(OH)2反响CH3CHO2Ag(NH3)2OHCH3COONH4H2O 2Ag3NH3          银氨溶液CH3CHO + 2Cu(OH)2CH3COOHCu2O2H2O                                砖红色醛基的检验：方法1：加银氨溶液水浴加热有银镜生成。方法2：加新制的Cu(OH)2碱性悬浊液加热至沸有砖红色沉淀乙酸具有酸的通性：CH3COOHCH3COOH使紫色石蕊试液变红；与活泼金属，碱，弱酸盐反响，如CaCO3、Na2CO3酸性比拟：CH3COOH > H2CO32CH3COOHCaCO32(CH3COO)2CaCO2H2O强制弱酯化反响CH3COOHC2H5OH       CH3COOC2H5H2O酸脱羟基醇脱氢三、根本营养物质食物中的营养物质包括：糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水。人们习惯称糖类、油脂、蛋白质为动物性和植物性食物中的根本营养物质。种类元代表物代表物分子   糖类单糖C H O葡萄糖C6H12O6葡萄糖和果糖互为同分异构体单糖不能发生水解反响果糖双糖C H O蔗糖C12H22O11蔗糖和麦芽糖互为同分异构体能发生水解反响麦芽糖多糖C H O淀粉(C6H10O5)n淀粉、纤维素由于n值不同，所以分子式不同，不能互称同分异构体能发生水解反响纤维素 油脂油C H O植物油不饱和高级脂肪酸甘油酯含有CC键，能发生加成反响，能发生水解反响脂C H O动物脂肪饱和高级脂肪酸甘油酯CC键，能发生水解反响蛋白质C H ON S P等酶、肌肉、毛发等氨基酸连接成的高分子能发生水解反响 主 要 化 学 性 质葡萄糖 构造简式：CH2OHCHOHCHOHCHOHCHOHCHO或CH2OH(CHOH)4CHO  含有羟基和醛基醛基：使新制的Cu(OH)2产生砖红色沉淀测定糖尿病患者病情与银氨溶液反响产生银镜工业制镜和玻璃瓶瓶胆羟基：与羧酸发生酯化反响生成酯蔗糖水解反响：生成葡萄糖和果糖淀粉纤维素淀粉、纤维素水解反响：生成葡萄糖淀粉特性：淀粉遇碘单质变蓝油脂水解反响：生成高级脂肪酸或高级脂肪酸盐和甘油蛋白质水解反响：最终产物为氨基酸颜色反响：蛋白质遇浓HNO3变黄鉴别局部蛋白质灼烧蛋白质有烧焦羽毛的味道鉴别蛋白质第四章  化学与可持续开展第一节 开发利用金属矿物和海水资源一、金属矿物的开发利用1、金属的存在：除了金、铂等少数金属外，绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界。得电子、被复原2、金属冶炼的涵义：简单地说，金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出来。金属冶炼的实质是把金属元素从化合态复原为游离态，即化合态  游离态。3、金属冶炼的一般步骤：  (1)矿石的富集：除去杂质，提高矿石中有用成分的含量。(2)冶炼：利用氧化复原反响原理，在一定条件下，用复原剂把金属从其矿石中复原出来，得到金属单质粗。(3)精炼：采用一定的方法，提炼纯金属。4、金属冶炼的方法(1)电解法：适用于一些非常活泼的金属。2NaCl熔融 2NaCl2    MgCl2熔融 MgCl2    2Al2O3熔融 4Al3O2(2)热复原法：适用于较活泼金属。Fe2O33CO 2Fe3CO2        WO33H2 W3H2O          ZnOC ZnCO常用的复原剂：焦炭、CO、H2等。一些活泼的金属也可作复原剂，如Al，Fe2O32Al 2FeAl2O3铝热反响     Cr2O32Al 2CrAl2O3铝热反响(3)热分解法：适用于一些不活泼的金属。2HgO 2HgO2         2Ag2O 4AgO25、 (1)回收金属的意义：节约矿物资源，节约能源，减少环境污染。(2)废旧金属的最好处理方法是回收利用。(3)回收金属的实例：废旧钢铁用于炼钢；废铁屑用于制铁盐；从电影业、照相业、科研单位和医院X光室回收的定影液中，可以提取金属银。金属的活动性顺序K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb、(H)、CuHg、AgPt、Au金属原子失电子能力强                 弱金属离子得电子能力弱                 强主要冶炼方法电解法热复原法热分解法富集法复原剂或特殊措施强大电流提供电子H2、CO、C、Al等加热加热物理方法或化学方法二、海水资源的开发利用1、海水是一个远未开发的巨大化学资源宝库       海水中含有80多种元素，其中Cl、Na、K、Mg、Ca、S、C、F、B、Br、Sr 11种元素的含量较高，其余为微量元素。常从海水中提取食盐，并在传统海水制盐工业根底上制取镁、钾、溴及其化合物。2、海水淡化的方法：蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。其中蒸馏法的历史最久，蒸馏法的原理是把水加热到水的沸点，液态水变为水蒸气与海水中的盐别离，水蒸气冷凝得淡水。3、海水提溴浓缩海水             溴单质                        氢溴酸            溴单质有关反响方程式：2NaBrCl2Br22NaCl        Br2SO22H2O2HBrH2SO42HBrCl22HClBr24、海带提碘海带中的碘元素主要以I的形式存在，提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2，再萃取出来。证明海带中含有碘，实验方法：(1)用剪刀剪碎海带，用酒精湿润，放入坩锅中。(2)灼烧海带至完全生成灰，停顿加热，冷却。(3)将海带灰移到小烧杯中，加蒸馏水，搅拌、煮沸、过滤。(4)在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2然后参加几滴淀粉溶液。证明含碘的现象：滴入淀粉溶液，溶液变蓝色。2IH2O22HI22H2O第二节 化学与资源综合利用、环境保护一、煤和石油1、煤的组成：煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含碳元素，还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。2、煤的综合利用：煤的干馏、煤的气化、煤的液化。煤的干馏是指将煤在隔绝空气的条件下加强使其分解的过程，也叫煤的焦化。煤干馏得到焦炭、煤焦油、焦炉气等。煤的气化是将其中的有机物转化为可燃性气体的过程。煤的液化是将煤转化成液体燃料的过程。3、石油的组成：石油主要是多种烷烃、环烷烃和芳香烃多种碳氢化合物的混合物，没有固定的沸点。4、石油的加工：石油的分馏、催化裂化、裂解。二、环境保护和绿色化学环境问题主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的环境污染。1、环境污染1大气污染大气污染物：颗粒物粉尘、硫的氧化物SO2和SO3、氮的氧化物NO和NO2、CO、碳氢化合物，以及氟氯代烷等。    大气污染的防治：合理规划工业开展和城市建立布局；调整能源构造；运用各种防治污染的技术；加强大气质量监测；充分利用环境自净能力等。2水污染水污染物：重金属Ba2、Pb2等、酸、碱、盐等无机物，耗氧物质，石油和难降解的有机物，洗涤剂等。     水污染的防治方法：控制、减少污水的任意排放。3土壤污染土壤污染物：城市污水、工业废水、生活垃圾、工矿企业固体废弃物、化肥、农药、大气沉降物、牲畜排泄物、生物残体。    土壤污染的防治措施：控制、减少污染源的排放。2、绿色化学绿色化学的核心就是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。按照绿色化学的原那么，最理想的“原子经济就是反响物的原子全部转化为期望的最终产物即没有副反响，不生成副产物，更不能产生废弃物，这时原子利用率为100。3、环境污染的热点问题：1形成酸雨的主要气体为SO2和NOx。2破坏臭氧层的主要物质是氟利昂CCl2F2和NOx。3导致全球变暖、产生“温室效应的气体是CO2。4光化学烟雾的主要原因是汽车排出的尾气中氮氧化物、一氧化氮、碳氢化合物。5“白色污染是指聚乙烯等塑料垃圾。6引起赤潮的原因：工农业及城市生活污水含大量的氮、磷等营养元素。含磷洗衣粉的使用和不合理使用磷肥是造成水体富营养化的重要原因之一。. 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