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微专题6
“官能团”在解决有机化学问题中的作用
素养 目标定位
目标素养
1.能通过辨识有机化合物中的官能团认识其类别,并用于分析同分异构体的种类
2.能利用官能团的特征反应进行检验、鉴定有机化合物以及混合物的除杂等
3.能从官能团决定有机化合物特性角度理解有机化合物的性质,深化“结构决定性质”的学科思想,逐步形成宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养
课堂 要点解读
一 根据官能团辨识物质类别,书写同分异构体
知识讲解
1.根据官能团辨识物质类别。
有机化合物中的官能团是辨识有机化合物类别的特征基团,化学必修阶段需要重点掌握的有机化合物类别及其官能团如下表。
2.分析同分异构体时,要考虑官能团不同产生的同分异构现象。例如,分子式为C2H4O2的有机化合物的同分异构体可以是CH3COOH(羧酸类)、HCOOCH3(酯类)、HOCH2CHO(羟基醛类)等。
典型例题
【例1】下列有关有机化合物的分类不正确的是(　　)。
答案:A
【例2】分子式为C4H8O2的有机化合物中:
(1)属于酯类的同分异构体有　　　　　　种。
(2)属于羧酸类的同分异构体的结构简式为　　　　　　。
答案:(1)4　
(2)CH3CH2CH2COOH、
二 基于官能团的特征反应设计方案以检验、
鉴别有机化合物以及除杂
知识讲解
有机化合物的官能团决定了有机化合物能发生的特征反应,有机化合物的特征结构决定了有机化合物所具有的特征性质。根据有机化合物的特征反应和性质可以检验、鉴别有机化合物,也可用于除杂。
1.检验或鉴别。
检验或鉴
别的物质 官能团
特征 检验或鉴别方法 现象与结论
乙烯与
甲烷 乙烯分子中含有碳碳双键 将气体分别通入酸性高锰酸钾溶液或通入溴的四氯化碳溶液中 能使溶液褪色的是乙烯,不能的是甲烷
乙醇和
乙酸 乙酸分子中含有羧基 将两种无色液体分别加入
NaHCO3溶液中 产生无色气体的是乙酸,不能的是乙醇
检验或鉴
别的物质 官能团
特征 检验或鉴别方法 现象与结论
葡萄糖
与蔗糖 葡萄糖分子中含有
醛基 取两种物质的水溶液,分别与新制Cu(OH)2(加热至沸腾)或银氨溶液(水浴加热)反应 能产生砖红色沉淀或光亮银镜的是葡萄糖,不能的是蔗糖
淀粉 — 加入碘溶液 若显蓝色,则含有淀粉
蛋白质 — 灼烧,或加浓硝酸(并加热) 若有烧焦羽毛气味,或出现黄色沉淀,证明是蛋白质
2.除杂。
利用有机化合物中官能团的特征性质,将杂质转化后分离。
例如:甲烷中混有乙烯,可用溴水与乙烯反应将乙烯转化为液态的1,2 二溴乙烷,从而与甲烷分离。若欲获得纯净的甲烷,需再依次经过NaOH溶液、浓硫酸,除去挥发出的Br2和水蒸气。
再如:乙醇中混有少量乙酸和水,可在混合物中加入适量生石灰,将乙酸和水转化为沸点较高的乙酸钙和氢氧化钙,然后蒸馏,便可得到纯净的乙醇。
典型例题
【例3】下列各组有机物的鉴别所用试剂及现象与结论均正确的是(　　)。
选项 有机物 鉴别所用试剂 现象与结论
A 葡萄糖与果糖 钠 有气体放出的是葡萄糖
B 己烯与植物油 溴水 褪色的是己烯
C 油脂与蛋白质 浓硝酸 变黄的是油脂
D 淀粉与蛋白质 碘水 变蓝的是淀粉
答案:D
解析:葡萄糖与果糖都含有羟基,都能与钠反应生成氢气,不能鉴别,A项错误。己烯分子与植物油分子中都含有碳碳双键,二者都能与溴水反应使溴水褪色,B项错误。许多蛋白质能与浓硝酸发生显色反应,C项错误。淀粉能与单质碘反应显蓝色,蛋白质不能,D项正确。
三 陌生物质的性质预测及反应类型的判断
知识讲解
预测陌生有机化合物的性质,首先要确认陌生有机化合物分子中所含的官能团,利用含有相同官能团的熟悉物质进行类比,由此推测陌生有机化合物的性质,以及所能发生的反应的类型,深化“结构决定性质”的学科思想。另外,有机化合物分子中基团之间的相互影响,使得有机化合物的性质有一定变化。
典型例题
【例4】已知某有机化合物的结构简式如图所示,下列说法不正确的是(　　)。
A.该物质含有羟基,能与金属钠反应生成氢气
B.该物质含有酯基,能与NaOH溶液发生水解反应
C.该物质含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应而使溴水褪色
D.该物质含有醛基,能与新制氢氧化铜发生氧化反应
答案:C
解析: 分子中含有苯环结构,但不含碳碳双键,不能与溴水发生加成反应而使其褪色,C项错误。
A.p的分子式为C8H14O2
B.m、n均能发生加成反应和酯化反应
C.p分子中的碳原子价键均为单键,属于饱和烃
D.等物质的量的m、n分别与足量钠反应产生H2的质量比为1∶2
答案:C
解析:由p的结构简式可知其分子式为C8H14O2,A项正确。m、n均含碳碳双键,均能发生加成反应,m中含羧基、n中含醇羟基,均能发生酯化反应,B项正确。p分子中的碳原子价键均为单键,但p分子中含有羟基,属于烃的衍生物,C项错误。1个m分子中含1个羧基,1个n分子中含2个醇羟基,等物质的量的m、n分别与足量钠反应产生H2的质量比为1∶2,D项正确。

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