3.根據(jù)某些反應(yīng)的產(chǎn)物推知官能團(tuán)的位置。如:
(1)由醇氧化得醛或羧酸,-OH一定連接在有2個(gè)氫原子的碳原子上;由醇氧化得酮,-OH接在只有一個(gè)氫原子的碳原子上。
(2)由消去反應(yīng)產(chǎn)物可確定“-OH”或“-X”的位置。
(3)由取代產(chǎn)物的種數(shù)可確定碳鏈結(jié)構(gòu)。
(4)由加氫后碳的骨架,可確定“C═C”或“C≡C”的位置。
2.根據(jù)性質(zhì)和有關(guān)數(shù)據(jù)推知官能團(tuán)個(gè)數(shù)。如-CHO--2Ag--Cu2O;
2-OH--H2;2-COOHCO2;-COOHCO2
1.根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)推斷官能團(tuán),如:能使溴水褐色的物質(zhì)含有“C═C”或“C≡C”;
能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的物質(zhì)含有“-CHO”;能與鈉發(fā)生置換反應(yīng)的物質(zhì)含有“-OH”或“-COOH”;能與碳酸鈉溶液作用的物質(zhì)含有“-COOH”;能水解產(chǎn)生醇和羧酸的物質(zhì)是酯等。
2.烴的衍生物的重要類(lèi)別和各類(lèi)衍生物的重要化學(xué)性質(zhì)
類(lèi)別 |
通式 |
官能團(tuán) |
代表物 |
分子結(jié)構(gòu)結(jié)點(diǎn) |
主要化學(xué)性質(zhì) |
鹵代烴 |
R-X |
-X |
C2H5Br |
鹵素原子直接與烴基結(jié)合 |
1.與NaOH溶液共熱發(fā)生取代反應(yīng) 2.與NaOH醇溶液共熱發(fā)生消去反應(yīng) |
醇 |
R-OH |
-OH |
C2H5OH |
羥基直接與鏈烴基結(jié)合,-O-H及C-O均有極性 |
1.跟活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2 2.跟氫鹵酸反應(yīng)生成鹵代烴 3.脫水反應(yīng) 140℃分子間脫水成醚 170℃分子內(nèi)脫水生成烯 4.催化氧化為醛 5.與羧酸及無(wú)機(jī)含氧酸反應(yīng)生成酯 |
酚 |
|
-OH |
|
-OH直接與苯環(huán)上的碳相連 |
1.弱酸性 2.與濃溴水發(fā)生取代反應(yīng) 3.遇FeCl3呈紫色 |
醛 |
|
|
|
有極性和不飽和性 |
1.與H2加成為醇 2.被氧化劑氧化為酸(如Ag(NH3)+、Cu(OH)2、O2等) |
羧酸 |
|
|
|
受羧基影響,O-H能電離出H+ |
1.具有酸的通性 2.酯化反應(yīng) |
酯 |
|
|
|
分子中RCO-和-OR′之間的C-O鍵易斷裂 |
發(fā)生水解反應(yīng)生成羧酸和醇 |
1.各類(lèi)烴的代表物的結(jié)構(gòu)、特性
|
烷烴 |
烯烴 |
炔烴 |
苯及同系物 |
代表物結(jié)構(gòu)式 |
|
|
H-C≡C-H |
|
碳碳鍵長(zhǎng)(×10-10m) |
1.54 |
1.33 |
1.20 |
1.40 |
鍵
角 |
109°28′ |
約120° |
180° |
120° |
分子形狀 |
正四面體 |
平面型 |
直線型 |
平面六邊形 |
主要化學(xué)性質(zhì) |
光照下的鹵代;裂化;不使酸性KMnO4溶液褪色 |
跟X2、H2、HX、H2O的加成,易被氧化;可加聚 |
跟X2、H2、HX加成;易被氧化 |
跟H2加成;Fe催化下的鹵代;硝化、碘化反應(yīng) |
2.寫(xiě)出有關(guān)的化學(xué)方程式:
A與B________________________________;C與D_______________________________;E 與無(wú)水硫酸銅______________________________;F與Mg______________________________;F與Mg的反應(yīng)產(chǎn)物與水______________________________。
[解析] “該氣體具有刺激性氣味,并能使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍(lán)”是解答此題的突破口,此氣體只能是NH3,結(jié)合題意,F(xiàn)就是N2。因此,從限定的反應(yīng)物中,只能設(shè)法從氨水中獲取.然后結(jié)合發(fā)生裝置特點(diǎn)(固、液、不加熱)及其他實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,便可推斷其他的物質(zhì)。
[解答] 1.A.濃氨水;B.氧化鈣;C.氨氣;D.氧化銅;E.水;F.氮?dú)狻?.(略)
[例3] Cu+在酸性溶液中不穩(wěn)定,可發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)生成Cu2+和Cu。 現(xiàn)有濃硝酸、稀硫酸、稀硝酸、FeCl3稀溶液及pH試紙,而沒(méi)有其它試劑。簡(jiǎn)述如何用最 簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)檢驗(yàn)CuO經(jīng)氫氣還原所得到的紅色產(chǎn)物中是否含有堿性氧化物Cu2O。
[解析] Cu2O是堿性氧化物,一定可以跟稀硫酸反應(yīng),Cu+進(jìn)入溶液后又可自發(fā) 生成Cu2+和Cu,Cu2+在水溶液中呈藍(lán)色,而Cu不跟稀硫酸反應(yīng)。因此可以設(shè)想 ,若CuO被H2還原的產(chǎn)物全部是Cu,將其放入稀H2SO4中,無(wú)變化;若紅色產(chǎn)物中含有 Cu2O,將其放入稀H2SO4中,溶液會(huì)變成藍(lán)色。
運(yùn)用已學(xué)過(guò)的知識(shí)分析其它試劑是否可用,如濃H2SO4、濃HNO3、稀HNO3,因 為它們都有較強(qiáng)的氧化性,不論紅色產(chǎn)物是Cu還是Cu和Cu2O的混合物,將其分別放入這3 種酸中均被氧化為Cu2+,無(wú)法檢驗(yàn)是否存在Cu2O。FeCl3溶液中的Fe3+也 能將Cu氧化為Cu2+,也無(wú)法檢驗(yàn)。而pH試紙則不能用。所以檢驗(yàn)方法是取少量該紅色 物質(zhì)放入稀H2SO4中,振蕩,若溶液變?yōu)樗{(lán)色,說(shuō)明產(chǎn)物中有Cu2O;若溶液不變色, 說(shuō)明產(chǎn)物中無(wú)Cu2O。
1.寫(xiě)出A-F的物質(zhì)名稱(chēng):
A________________,B________________,C________________ ,D________________,E________________,F(xiàn)________________。
2.訓(xùn)練發(fā)散思維以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,提高信息遷移水平
實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)往往有許多途徑。為了適應(yīng)中學(xué)生的知識(shí)能力水平,中學(xué)課本中的某些 實(shí)驗(yàn)可能不是最優(yōu)的方案。所以在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中要根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟和裝置,掌握 一些裝置和儀器藥品的替代方法,力求使設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)儀器簡(jiǎn)單、操作便捷、節(jié)省試劑、現(xiàn)象明顯、安全防污等,培養(yǎng)和增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)造性思維能力。近年來(lái),實(shí)驗(yàn)題中新情境試題不斷增多,這類(lèi)試題的特點(diǎn)是將基本的實(shí)驗(yàn)操作設(shè)計(jì)置于新的情境中(主要是中學(xué)課本 沒(méi)有的新反應(yīng)或新裝置或是能使中學(xué)生理解的最新科技知識(shí)、簡(jiǎn)化的改進(jìn)的裝置等),結(jié)合學(xué)生原有的知識(shí)和能力,來(lái)進(jìn)行儀器組裝、現(xiàn)象描述、數(shù)據(jù)分析、考慮安全和防污等,用來(lái)考查考生自學(xué)能力、思維能力、分析綜合及評(píng)價(jià)的能力。由于這類(lèi)實(shí)驗(yàn)試題情境新穎、設(shè)問(wèn)巧妙、鋪墊得當(dāng)、知識(shí)新、思維量大、所以區(qū)分度很好,能確實(shí)將一些基礎(chǔ)扎實(shí)、自學(xué)能力強(qiáng)、思維敏捷、心理素質(zhì)好的考生選撥出來(lái)。所以,新情境實(shí)驗(yàn)試題將是今后實(shí)驗(yàn)試題的命題方向。
試題枚舉
[例1] 某學(xué)生根據(jù)高中課本中硝酸鉀受熱分解的實(shí)驗(yàn)操作來(lái)判斷硝酸鉛的分解產(chǎn)物 之一是氧氣;將試管中的硝酸鉛加熱到熔融,把帶有火星的細(xì)木條伸進(jìn)試管口,檢驗(yàn)放出的氣體,當(dāng)發(fā)現(xiàn)木條復(fù)燃時(shí)該學(xué)生即斷言,硝酸鉛受熱分解有氧氣放出。請(qǐng)你對(duì)上述實(shí)驗(yàn)及結(jié)論的合理性作出評(píng)價(jià)。如有必要,可提出改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方案。
[解析] 有關(guān)反應(yīng)的方程式為:
①2KNO32KNO2+O2↑ ②2Pb(NO3)22PbO+4NO2+O2↑
比較反應(yīng)式①和②,其不同之處是②中除生成O2外,還生成了NO2。這一不同又產(chǎn)生了兩個(gè)結(jié)果。一方面NO2稀釋了O2,O2僅占混合氣體的20%,而這與空氣中O2的 含量相近,因而此處O2不可能使帶火星的木條復(fù)燃;另一方面NO2本身也能使帶火星的 木條復(fù)燃。因?yàn)镹O2受熱能放出O2:2NO22NO+O2。分析到此, 問(wèn)題便一清二楚。
[答案] 上述實(shí)驗(yàn)及結(jié)論在科學(xué)上是錯(cuò)誤的。由于NO2干擾了O2的檢驗(yàn),因此應(yīng)選用NaOH溶液除掉NO2后再檢驗(yàn)之。
[例2] 研究某一化學(xué)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示:
A-F屬于下列物質(zhì)中的六種物質(zhì):濃硫酸、濃鹽酸、濃氨水、稀硫酸、稀鹽酸、稀氮水 、水、鋅粒、銅片、食鹽、高錳酸鉀、氯化鈣、氧化鈣、四氧化三鐵、氧化鐵、氧化銅、氫 氣、二氧化碳、二氧化氮、一氧化碳、氯氣、氯化氫、氨氣、氮?dú)、氧氣?/p>
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:
(1)D物質(zhì)由黑色變?yōu)榧t色
(2)無(wú)水硫酸銅粉末放入無(wú)色透明的E中得到藍(lán)色溶液
(3)點(diǎn)燃的鎂條伸入無(wú)色無(wú)味的F中。鎂條表面生成一種灰黃色固體物質(zhì)。將該發(fā)黃色 物質(zhì)放入水中,有氣體放出,該氣體具有刺激性氣味。并能使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍(lán)。通過(guò)分析回答:
1.實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)必須集中和分散相結(jié)合,提高重要實(shí)驗(yàn)的復(fù)現(xiàn)率
“集中”,就是集中復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)的基本操作和技能,集中復(fù)習(xí)一些綜合性的實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題,集中歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)知識(shí)。而“分散”則是指一些性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、制法實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證或探索性實(shí)驗(yàn)等應(yīng)分散到元素化合物、有機(jī)物、基本理論等的復(fù)習(xí)過(guò)程中去。通過(guò)實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步理解元素化合物等知識(shí),進(jìn)一步理解相關(guān)的實(shí)驗(yàn)原理,提高運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段解決化學(xué)問(wèn)題的能力,節(jié)省復(fù)習(xí)時(shí)間,提高考試成績(jī)。
4.各部分知識(shí)與技能綜合的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題
近幾年在高考化學(xué)試題的Ⅱ卷,設(shè)置一道大的化學(xué)實(shí)驗(yàn)題,這些大題的特點(diǎn)是把一些分 散的實(shí)驗(yàn)綜合起來(lái),形成一個(gè)整體的實(shí)驗(yàn)題;或者是某些與基本操作、技能或典型實(shí)驗(yàn)有關(guān)而又易被忽略的重要細(xì)節(jié)的試題,主要以教材內(nèi)容為主進(jìn)行不同的分解與綜合,以達(dá)到新的境地。
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