高中化学高考资料《有机物的鉴别和检验中需要注意的问题》特级教师整理.docVIP

有机物的鉴别和检验中需要注意的问题 黄明建 一、注意物质的溶解性和密度差异 1、有机物的溶解性与所含基团类型有密切关系 有机物所含烃基（－R）均属于憎水基，具有亲油性；有机物分子中引入卤原子，可增大分子间作用力，使物质的熔沸点升高、密度增大，但对有机物的水溶性基本没有促进作用。 有机物所含羟基（－OH）、羧基(－COOH)、氨基（－NH2）、醛基（－CHO）、羰基（－CO－）都是亲水基。在有机物分子中含亲水基越多、烃基越小，水溶性越好；反之，水溶性越差。 2、有机物的密度 有机物分子中的氢原子被其它原子或原子团代替所形成的化合物密度都比对应烃的密度大，而绝大多数烃类物质的密度均小于水。 在卤代烷中，除一氯代烷的密度小于水外，二氯代烷、溴代烷、碘代烷的密度都比水大。 氯苯、溴苯、硝基苯的密度也均大于水。 【例1】下列各组有机物中，用水即可鉴别出来的是 A、乙醇、乙酸、乙醚 B、环己烷、溴苯、甘油 C、溴苯、硝基苯、甲苯 D、溴乙烷、乙醇、乙酸乙酯 【解析】在中学，这类题通常不主张通过气味来识别。因此，就只有通过有机物的水溶性及密度来比较了。A中乙醇和乙酸均能与水混溶，故无法区分开；B中环己烷、溴苯均不溶于水，但环己烷比水密度小而溴苯比水的密度大，甘油能与水任意比混溶，故可用水鉴别它们；C中的三种有机物均不溶于水，且溴苯和硝基苯密度都大于水，故无法鉴别；D中溴乙烷和乙酸乙酯都不溶于水，但溴乙烷密度比水大，乙酸乙酯密度比水小，乙醇能与水混溶，故可用水鉴别它们。 【答案】B D 【例2】在油脂与NaOH的皂化反应实验中，如何判断油脂是否完全水解？ 【解析】油脂不溶于水、且密度比水小，但在强碱溶液中加热一段时间可以完全水解为高级脂肪酸钠和甘油。甘油能与水以任意比混溶，尽管高级脂肪酸钠含有较大烃基，但其所含的－COO－属于亲水基，故能消除油、水间的界面，这时的混合液呈乳浊状。 【答案】取皂化液，滴入一滴到盛水的烧杯中，若有油珠浮在水面，表明有油脂没有水解；若迅速分散到水中，无油珠状液体，可认为油脂已水解完全。 二、注意溶液的酸碱性 在高中有机化学中，含有醛基的有机物发生银镜反应或与新制氢氧化铜的反应均是在碱性溶液中进行，卤代烃也是在碱性条件下水解，糖类水解则是在酸性（或酶催化）条件下进行，而酯类或蛋白质类物质水解既可以在酸性也可以在碱性条件下进行，还可以由酶催化完成。因此，在进行相关实验或检测水解产物时，常常需要注意溶液的酸碱性调节。 1、用新制的氢氧化铜悬浊液检验含醛基的有机物是正确的吗？ 许多教科书和教辅资料，都提到用“新制的氢氧化铜悬浊液”检验或证明有机物中含有醛基，并写了相关反应的化学方程式，例如： CH3CHO + 2Cu(OH)2 —→ CH3COOH + Cu2O↓+ 2H2O 那么，实验中真的是用“新制的氢氧化铜悬浊液”吗？ 【实验】在试管里加入10%的NaOH溶液2mL，滴入2%的CuSO4溶液4～6滴，得到新制的氢氧化铜，振荡后加入乙醛溶液0.5mL，加热。观察并记录实验现象。（摘自高中《化学》（选修5）人教版，2007） 细心的人在实验中会注意到，按上述溶液配量混合，实验中实际得到的并不是氢氧化铜的悬浊液，而是一种深蓝色的溶液。因为可以通过计算证明：上述反应中NaOH和CuSO4的物质的量之比大于138∶1（注：10%的NaOH溶液相对密度约为1.1，2%的CuSO4溶液相对密度约为1，每滴溶液体积约为0.05mL）。显然，n(NaOH) n(CuSO4)，由于Cu(OH)2有微弱两性，所以能溶于浓的NaOH溶液，形成含[Cu(OH)4]2－配离子的深蓝色溶液。（参见《无机化学》第五版·大连理工大无机化学教研室，高等教育出版社，2006，621） 【结论】检验含醛基的有机物时，用的并不是新制的氢氧化铜悬浊液而是含[Cu(OH)4]2－配离子的强碱性溶液！相关反应的方程式应表示为： CH3CHO + 2[Cu(OH)4]2－—→ CH3COO－ + Cu2O↓+ 3H2O + 3OH－ 鉴于中学的教学实际，该反应以下面的方程式来表示也是一种合理的处理： CH3CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH —→ CH3COONa + Cu2O↓+ 3H2O （参考《有机化学》王积涛 胡青眉 张宝申 王永梅，南开大学出版社，1993，361） 还需要说明的是：假如该实验中所用NaOH溶液的浓度或量不足，硫酸铜溶液用量相对较多，确实配成了新制氢氧化铜悬浊液，那么在实验中就有可能在加热时出现黑色沉淀，造成对实验的干扰。这是因为难溶的氢氧化铜在加热时容易分解为黑色的CuO。 2、如何检验淀粉的水解产物及水解程度？ 淀粉水解实际是个复杂过程，所产生的还原性糖除葡萄糖外还有麦芽糖等。 【例3】已知淀粉在稀