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高中三年级化学

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首页 高中三年级化学知识 乙醇 乙酸 酯 淀粉 蛋白质 油脂 取代反应 天然有机高分子化合物 试题正文
  • 单选题
    下列说法正确的是
    [     ]

    A.酯化反应、硝化反应以及酯的水解均属于取代反应类型
    B.乙醇生成溴乙烷和乙烯生成溴乙烷的反应类型相同
    C.可能氢氧化钠溶液除去乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇
    D.蛋白质、淀粉、油脂均属于天然高分子化合物，均能发生水解反应
    本题信息：2012年山东省模拟题化学单选题难度一般 来源:于丽娜
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本试题 “下列说法正确的是[ ]A.酯化反应、硝化反应以及酯的水解均属于取代反应类型B.乙醇生成溴乙烷和乙烯生成溴乙烷的反应类型相同C.可能氢氧化钠溶液除去乙酸乙酯中...” 主要考查您对

乙醇

乙酸

酯

淀粉

蛋白质

油脂

取代反应

天然有机高分子化合物

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 乙醇
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  • 天然有机高分子化合物

乙醇分子的组成与结构:

乙醇分子可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被羟基(一OH)取代而形成的。乙醇分子的组成与结构见下表：


乙醇的性质:

(1)物理性质：俗称酒精，它在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味，并略带刺激性。
(2)乙醇的化学性质：
①乙醇可以与金属钠反应，产生氢气，但不如水与金属钠反应剧烈。
2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑
活泼金属（钾、钙、钠、镁、铝）可以将乙醇羟基里的氢取代出来。
②乙醇的氧化反应：
2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O（条件是在催化剂Cu或Ag的作用下加热）
③乙醇燃烧：发出淡蓝色火焰，生成二氧化碳和水（蒸气），并放出大量的热，不完全燃烧时还生成一氧化碳，有黄色火焰，放出热量
完全燃烧：C2H5OH+3O22CO2+3H2O 
④乙醇可以和卤化氢发生取代反应，生成卤代烃和水。
C2H5OH+HBr→C2H5Br+H2O
注意：通常用溴化钠和硫酸的混合物与乙醇加热进行该反应。故常有红棕色气体产生。
⑤乙醇可以在浓硫酸和高温的催化发生脱水反应，随着温度的不同生成物也不同。  
A. 消去（分子内脱水）制乙烯（170℃浓硫酸）   C2H5OH→CH2=CH2↑+H2O （消去反应）
B. 缩合（分子间脱水）制乙醚（140℃ 浓硫酸）  2C2H5OH→C2H5OC2H5+H2O（取代反应）


有关醇类的反应规律：

1．消去反应的规律
总是消去和羟基所在碳原子相邻的碳原子上的氢原子，没有相邻的碳原子(如CH3OH)或相邻的碳原子上没有氢原子（）就不能发生消去反应。能发生消去反应的醇的结构特点为：
2．催化氧化反应的规律：
与羟基相连的碳原子上若有2个或3个氢原子，羟基则易被氧化为醛；若有1个氢原子，羟基则易被氧化为酮；若没有氢原子，则羟基一般不能被氧化。即
 
3．酯化反应的规律
醇与羧酸或无机含氧酸发生酯化反应，一般规律是“酸去羟基醇去氢”即酸脱去一OH，醇脱去一H。
例如：

可用氧的同位素：作为示踪原子来确定反应机理。如：


乙醇的工业制法：
(1)乙烯水化法：
(2)发酵法：



乙酸分子的组成与结构:



酸从结构上可以看成是甲基和羧基(-COOH)相连而成的化合物。乙酸的官能团是一COOH。


乙酸的性质:

俗称醋酸，具有强烈刺激性气味的无色液体。沸点117.9℃，熔点16.6℃。温度低于熔点时，乙酸凝结成类似冰一样的晶体，纯净的乙酸称为冰醋酸。乙酸溶于水和乙醇。
(1)乙酸的酸性：乙酸的酸性促使它还可以与碳酸钠、氢氧化铜、苯酚钠等物质反应。 　　
2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+CO2↑+H2O 　　
2CH3COOH+Cu(OH)2=Cu(CH3COO)2+2H2O 　　
CH3COOH+C6H5ONa=C6H5OH(苯酚)+CH3COONa
(2)乙酸与金属反应：
2Na+2CH3COOH→2CH3COONa+H2↑
(3)乙酸的酯化反应：
在浓硫酸作用下乙酸和乙醇反应酯化反应
CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O


酯类：

1．概念及通式：
酸(羧酸或无机含氧酸)和醇起反应生成的一类化合物叫酯。如：

酯的通式为官能团是饱和一元羧酸和饱和一元醇形成的酯的通式为(n≥2)，所以这种酯与碳原子数相同的饱和一元羧酸及羟基醛互为同分异构体，与多1个碳原子的饱和一元醇的相对分子质量相等。
2．分类
根据生成酯的酸的不同，酯可分为有机酸酯和无机酸酯，通常所说的酯是指有机酸(羧酸)酯。
3．书写及命名——某酸某酯
根据生成酯的酸和醇对酯进行命名：如：


4．酯的存在酯类广泛存在于自然界中，如苹果里含有戊酸戊酯，香蕉里含有乙酸异戊酯等。

酯的性质：

1．酯的物理性质
低级酯是具有芳香气味的液体，密度一般小于水，并难溶于水，易溶于有机溶剂。
2．酯的化学性质
在酸或碱催化的条件下，酯可以发生水解反应，能得到相应的酸和醇。酯在酸性条件下的水解反应是可逆反应。

酯在碱性条件下的水解程度大于在酸性条件下的水解程度，其主要原因是在碱性条件下，酯水解生成的羧酸可以与碱发生反应，使羧酸浓度减小，即减小了生成物的浓度，化学平衡向正反应方向移动，使酯的水解程度增大。
 
3．酯的用途酯具有广泛的用途。很多香精、药物本身就是酯。例如，广泛用于农业生产和家庭除虫的低毒高效杀虫药拟除虫菊酯就是一种酯，某些抗生素如红霉素为大环内酯类抗生素，也属于酯。日常生活中的饮料、糖果和糕点等常使用酯类物质作为香料。液态的酯可用作有机溶剂。


 酯化反应的规律归纳：

1．酯化反应中量的变化
(1)酯化反应发生时，每有1mol酯基“”生成，必生成1molH2O。根据质量守恒有：反应物巾各元素原子数=生成物中各元素原子数；m(酸)+m(醇)=m(酯)+m(H2O)。
2．酯化反应前后碳链结构的变化规律
在下列一系列变化中，分子中的碳链结构不变：醇醛羧酸酯，酯键两侧的碳骨架仍保持着醇的碳架和羧酸的碳架。醇与它自身氧化成的羧酸反应生成的酯，酯键两侧碳骨架相同。
3．酯化反应的反应条件
酯化反应是可逆反应，逆反应是酯的水解。羧酸和醇的酯化反应速率很慢，冈此，酯化反应通常要在加热并加催化剂(浓硫酸)的条件下进行。之所以用浓硫酸而不用稀硫酸是因为浓硫酸除起催化作用外，还可作吸水剂吸收酯化反应生成的水，有利于反应向生成酯的方向进行。酯化反应巾的浓硫酸，可用浓磷酸


淀粉的结构:

分子组成:
结构特点:由几百个到几千个单糖单元构成的高分子化合物。有直链及支链结构


淀粉的性质：

1、物理性质：无气味、无味道的粉末状物质，它不溶于冷水，在热水里淀粉颗粒会膨胀破裂，有一部分淀粉溶解在水里。另一部分淀粉悬浮在水里，形成胶状淀粉糊(即糊化作用)
2、化学性质：
①不与银氨溶液发生银镜反应，是一种非还原性糖
②在酸或酶的作用下发生水解，最终产物是葡萄糖，反应方程式为：

③淀粉遇碘后显蓝色


淀粉水解程度的判断：

淀粉在酸或酶的作用下水解，最终生成葡萄糖。淀粉遇碘变蓝色，不能发生银镜反应；而产物葡萄糖遇碘不变蓝色，能发生银镜反应。依据这两种物质的性质，可用银氨溶液和碘水来检验淀粉是否水解或水解的程度。
实验步骤如下：

实验现象与结论见下表：


蛋白质：

相对分子质量在10000以上的，并具有一定空间结构的多肽，称为蛋白质。
组成：蛋白质是南C、H、O、N、S等元素组成的结构复杂的化合物。


蛋白质的性质：

(1)两性
由于形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸分子脱水形成的，在多肽链的两端必有一NH2和一COOH，因此蛋白质既能与酸反应，又能与碱反应，表现为两性。
(2)水解
反应蛋白质在酸、碱或酶的作用下，水解生成相对分子质量较小的肽类化合物，最终逐步水解得到各种氨基酸。
(3)盐析
向蛋白质溶液巾加入某些无机盐(如硫酸铵、硫酸钠和氯化钠等)达到一定浓度时，会使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，这种作用称为盐析。
注意：盐析只改变蛋白质的溶解度，没有改变它的化学性质，析出的蛋白质还能溶于水，故盐析是可逆的过程。
(4)变性
在某些物理因素(如加热、加压、搅拌、紫外线照射和超声波等)或化学因素(如强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、甲醛、乙醇和丙酮等)的影响下，蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象，称为蛋白质的变性。
注意：蛋白质的变性是一个不可逆过程，变性后的蛋白质在水中不能重新溶解，同时也会失去原有的生理活性。
(5)蛋白质的颜色反应
蛋白质可以与许多试剂发生颜色反应，如硝酸可以使含有苯环结构的蛋白质变黄，这是含苯环的蛋白质的特征反应，常用来鉴别部分蛋白质。在使用浓硝酸时，不慎将浓硝酸溅在皮肤上而使皮肤发黄，就是蛋白质发生颜色反应的结果。
(6)蛋白质的灼烧
蛋白质在灼烧时产生烧焦羽毛的气味，可以据此鉴别真丝和人造丝。

能够发生水解反应的物质归纳：

1．盐类水解
(1)强酸弱碱盐水解呈酸性，如CuSO4、NH4NO3、 FeCl3、Al2(SO4)3等。
(2)强碱弱酸盐水解呈碱性，如KF、Na2CO3、 K2SiO3、NaAlO2等。
2．氮化镁的水解

3．碳化钙的水解

4．卤代烃的水解卤代烃水解生成醇，如

5．酯的水解

6．糖类水解糖类水解的最终产物是单糖，如

7．蛋白质的水解蛋白质水解的最终产物足多种氨基酸，肽键的断裂如下图所示：


油脂：

1．概念：
油和脂肪统称为油脂，在化学成分上都是高级脂肪酸甘油酯，属于酯类。
2．油脂的组成和结构：
油脂在化学组成上都是由三分子高级脂肪酸和一分子丙三醇(甘油)脱水形成的酯，称为甘油三酯。
油脂的结构可表示为
在油脂结构中，代表高级脂肪酸的烃基，可以相同，也可以不相同。


油脂的性质：

1、物理性质：纯净的油脂无色、无味，密度比水小，难溶于水，易溶于汽油、乙醚和氯仿等有机溶剂，它的黏度较大，没有恒定的熔沸点。
2、化学性质：
①水解反应
a．在有酸(酶)存在时，油脂水解生成甘油和相应的高级脂肪酸。
 
b．在有碱存在时，油脂水解生成甘油和相应的高级脂肪酸盐。油脂在碱性溶液中的水解反应又称为皂化反应。

②油脂的氢化
不饱和程度较高、熔点较低的液态油，通过催化加氢，可提高饱和度，转变成半固态的脂肪。由液态的油转变为半周态的脂肪的过程称为油脂的氢化，也称油脂的硬化，如油酸甘油酯通过氢化反应转变为硬脂酸甘油酯：




取代反应：

反应类型 定义 举例
取代反应 有机物分子里的原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应

取代反应与置换反应的比较：

取代反应 置换反应
概念 有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应 一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应
通式
(分别断键，重新组合， C、D可以相同，也可以不同) 		单质+化合物==单质 +化合物
比较 (1)反应物中可以有单质，也可以没有单质
(2)反应能否进行受催化剂、温度、光照等外界条件影响
(3)逐步取代。由于共价键断裂而交换原子或原子团
(1)反应物、产物中一定有单质
(2)在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属活动性顺序
(3)反应一般单向进行。单质与化合物通过电子的转移而发生氧化还原反应
实例

取代反应的判断方法：

1．取代反应是一类重要的有机反应，判定一个反应是否属于取代反应最直接的方法就是概念判定法，
2．从反应物的类型上看，取代反应的反应物至少有一种是有机物。
3．取代反应可以是一个原子被一个原子或原子团代替；也可以是一个原子团被一个原子或原子团代替等。


天然有机高分子化合物:

由千百个原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物。是由一类相对分子质量很高的分子聚集而成的化合物，也称为高分子、大分子等。一般把相对分子质量高于10000的分子称为高分子。包括天然和合成有机高分子化合物。常见天然有机高分子化合物：淀粉、纤维素、蛋白质天然橡胶等。


常见的天然有机高分子材料及其特点：
1、棉花：棉花的主要成分是纤维素，纤维素含量高达90％以上。棉纤维能制成多种规格的织物，用它制成的衣服具有耐磨并能在高温下熨烫，良好的吸湿性、透气性和穿着舒适的优点。

2、羊毛：羊毛主要南蛋白质构成，是纺织工业的重要原料，织物具有弹性好、吸湿性强、保暖性好等优点。

3、蚕丝：蚕丝是蚕结茧时形成的长纤维，也是一种天然纤维，其主要成分是蛋白质。蚕丝质轻而细长，织物光泽好、穿着舒适、手感滑顺、导热性差、吸湿透气性好。中国是世界上最早使用丝织物的国家。

4、天然橡胶：天然橡胶是指从橡胶树上采集的天然胶乳，经过凝同、干燥等加工工序制成的弹性固状物。天然橡胶是一种以聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物。分子式是(C5H8)n，其成分中91％～ 94％是橡胶烃(聚异戊二烯)，其余为蛋白质、脂肪酸、糖类等非橡胶物质，是应用最广的通用橡胶。
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