2022年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 全套教學(xué)案詳細解析 重要有機物的實驗室制法 新課標

2022年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 全套教學(xué)案詳細解析 重要有機物的實驗室制法 新課標教學(xué)目標知識技能：掌握重要有機物的實驗室制法和工業(yè)制法。能力培養(yǎng)：培養(yǎng)學(xué)生認真審題、析題、快速解題的能力；培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、思維能力，以及概括總結(jié)和語言表述能力?？茖W(xué)思想：通過復(fù)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生運用辯證唯物主義觀點對化學(xué)現(xiàn)象和化學(xué)本質(zhì)辯證認識。科學(xué)品質(zhì)：激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生嚴謹求實、獨立思考的科學(xué)態(tài)度?？茖W(xué)方法：培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)抽象、概括整理、歸納總結(jié)、準確系統(tǒng)地掌握知識規(guī)律的方法。重點、難點重點：掌握重要有機物的實驗室制法。難點：激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生嚴謹求實的優(yōu)良品質(zhì)，使學(xué)生感悟到科學(xué)的魅力。教學(xué)過程設(shè)計教師活動【引入】這節(jié)課我們復(fù)習(xí)有機實驗，這部分內(nèi)容需要大家掌握重要有機物的實驗室制法?！景鍟恐匾袡C物的實驗室制法【投影】例1（1997年全國高考題）1，2-二溴乙烷可作汽油抗爆劑的添加劑，常溫下它是無色液體，密度2.18g·cm-3，沸點131.4，熔點9.79，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有機溶劑。在實驗室中可以用圖4-3所示裝置制備1，2-二溴乙烷。其中分液漏斗和燒瓶a中裝有乙醇和濃硫酸的混合液，試管d中裝有液溴（表面覆蓋少量水）。填寫下列空白：（1）寫出本題中制備1，2-二溴乙烷的兩個化學(xué)反應(yīng)方程式_。（2）安全瓶b可以防止倒吸，并可以檢查實驗進行時試管d是否發(fā)生堵塞，請寫出發(fā)生堵塞時瓶b中的現(xiàn)象_。（3）容器c中NaOH溶液的作用是_。學(xué)生活動回憶有機實驗的有關(guān)內(nèi)容，明確任務(wù)，做好知識準備，并記錄筆記。閱讀、思考、討論。學(xué)生進行分析：制1，2-二溴乙烷需用乙烯和溴的加成。通過觀察實驗裝置，可知a是制乙烯裝置，b是安全瓶防止液體倒吸。錐形瓶的水中插有一直玻璃管，主要作用是檢查試管d是否堵塞。當(dāng)d堵塞時，氣體不暢通，則在b中氣體產(chǎn)生的壓強將水壓入直玻璃管中，甚至溢出玻璃管。c中盛氫氧化鈉液，其作用是洗滌乙烯；除去其中含有的雜質(zhì)（CO2、SO2等）。乙烯在d中反應(yīng)，最后一個錐形瓶的作用是吸收Br2（氣），防止空氣污染。解答：（1）CH3CH2OHCH =CH2+H2OCH2=CH2+Br2CH2BrCH2Br（2）b中水面會下降、玻璃管中的水柱會上升，甚至溢出。（3）除去乙烯中帶有的酸性氣體或答除去CO2和SO2。（4）某學(xué)生在做此實驗時，使用一定量的液溴，當(dāng)溴全部褪色時，所消耗乙醇和濃硫酸混合液的量，比正常情況下超過許多。如果裝置的氣密性沒有問題，試分析其可能的原因_?！窘M織討論】請分組討論，認真分析并做答。（4）原因：乙烯發(fā)生（或通過液溴）速率過快；實驗過程中，乙醇和濃硫酸的混合液沒有迅速達到170（答“控溫不當(dāng)”亦可）?！局v評】此題第（1）問多數(shù)同學(xué)能答對，而后三問有很多同學(xué)答錯或答的不夠準確，原因在哪兒呢？思考、分析并回答：（1）對b裝置的功能理解不透，而導(dǎo)致失分；（2）對乙醇和濃硫酸混合液加熱反應(yīng)過程中溶液顏色由無色到棕色最后到黑色的原因不清楚；（3）題中第（4）問要求考生有一定的分析評價能力，學(xué)生往往理解不了，而感到無從入手，從而導(dǎo)致失分。傾聽，堅定信心?！局v評】由大家的分析我們可看出高考題離我們并不遙遠，難度也并不是深不可測，只要我們基本功扎實，具有一定的分析問題、解決問題的能力，就一定會在高考中取得好成績。此題考查了乙烯的實驗室制法，除此之外，還要求大家掌握甲烷、乙炔的實驗室制法?！景鍟浚ㄒ唬鈶B(tài)物質(zhì)：CH4 C2H4 C2H2【投影】CH4、C2H4、C2H2的實驗室制法比較回憶、查閱、填表、記筆記【講述】請大家再次看例1，重新體會一下高考題確實離不開課本上的基礎(chǔ)知識。另外，從整體上看，大家對氣體的制備、除雜、驗證及有毒氣體的吸收能分析清楚，而對實驗操作過程中的安全問題根本想不到或思考不到位。通常設(shè)計化學(xué)實驗時，為了保證操作人員的安全，保障實驗如期順利進行，往往要設(shè)置安全裝置；一般在涉及氣體的實驗中最為常見，請大家看投影上九個裝置，涉及到的安全問題有哪些？【投影】討論、分析并回答：涉及到的安全問題有：防倒吸、防堵塞、防爆炸、防污染等安全問題。【提問】上述九種裝置哪些是防倒吸安全裝置？哪些是防堵塞安全裝置？哪些是防爆炸安全裝置？哪些是防污染安全裝置？請大家對號入座。觀察、思考、討論，得出結(jié)論：（1）防倒吸安全裝置隔離式（圖）原理是導(dǎo)氣管末端不插入液體中，導(dǎo)氣管與液體呈隔離狀態(tài)。制取溴苯的實驗中設(shè)置這一裝置吸收HBr。倒置漏斗式（圖）原理是由于漏斗容積較大，當(dāng)水進入漏斗內(nèi)時，燒杯中液面顯著下降而低于漏斗口，液體又流落到燒杯中。制取HCl氣體的實驗中設(shè)置這一裝置吸收HCl尾氣，1993年高考實驗試題設(shè)置這一裝置吸收HBr尾氣。接收式（圖）原理是使用較大容積的容器將可能倒吸來的液體接收，防止進入前端裝置（氣體發(fā)生裝置等）。1996年高考實驗試題設(shè)置這一裝置接收可能倒吸的水，防止進入灼熱的硬質(zhì)試管中。（2）防堵塞安全裝置液封式（圖）原理是流動的氣體若在前方受阻，錐形瓶內(nèi)液面下降，玻璃管中水柱上升。1997年高考實驗試題中設(shè)置了這一裝置，該裝置除了檢查堵塞之外，還可防止倒吸。恒壓式（圖）原理是使分液漏斗與燒瓶內(nèi)氣壓相同，保證漏斗中液體順利流出。1995年上海高考實驗試題設(shè)置了這一裝置。（3）防爆炸安全裝置散熱式（圖）原理是由于內(nèi)塞金屬絲能吸收分散熱量，使回火不能進入前端貯氣或氣體發(fā)生裝置。（4）防污染安全裝置灼燒式（圖）原理是有毒可燃性氣體（CO）被灼燒除去。吸收式（圖）原理是有毒氣體如Cl2、SO2、H2S等與堿反應(yīng)被除去。收集式（圖）原理是用氣球?qū)⒂泻怏w收集起來，另作處理?！景鍟浚ǘ┮簯B(tài)物質(zhì)：硝基苯 溴苯 乙酸乙酯【講述】曾經(jīng)在1995年高考中考查了硝基苯的實驗室制法，請大家看投影。【投影】例2 實驗室制備硝基苯的主要步驟如下：配制一定比例的濃硫酸和濃硝酸的混合液，加入反應(yīng)器中。向室溫下的混合酸中逐滴加入一定量的苯，充分振蕩，混合均勻。在5060下發(fā)生反應(yīng)，直至反應(yīng)結(jié)束。除去混合酸后，粗產(chǎn)品依次用蒸餾水和5NaOH溶液洗滌，最后再用蒸餾水洗滌。將用無水CaCl2干燥后的粗硝基苯進行蒸餾，得到純硝基苯。填寫下列空白：（1）配制一定比例濃硫酸與濃硝酸混合酸時，操作注意事項是_。（2）步驟中，為了使反應(yīng)在5060下進行，常用的方法是_。（3）步驟中，洗滌、分離粗硝基苯應(yīng)使用的儀器是_。（4）步驟中粗產(chǎn)品用質(zhì)量分數(shù)為5NaOH溶液洗滌的目的是_。（5）純硝基苯無色，密度比水_（填大或小），具有_氣味的液體。【組織討論】請分組討論，認真分析，派代表回答。記錄筆記。閱讀、思考、討論并分析回答：本題涉及濃硫酸的稀釋應(yīng)將濃硫酸向水中注入，由于稀釋過程中放熱，應(yīng)及時攪拌冷卻；控溫在100下時，應(yīng)采用水浴加熱；分離兩種互不相溶的液體，應(yīng)使用分液漏斗分液；產(chǎn)品的提純應(yīng)根據(jù)其雜質(zhì)的性質(zhì)采取適當(dāng)?shù)姆椒?。答案：?）先將濃硝酸注入容器中，再慢慢注入濃硫酸，并及時攪拌和冷卻；（2）將反應(yīng)器放在5060的水浴中加熱；（3）分液漏斗；（4）除去粗產(chǎn)品中殘留的酸；（5）大，苦杏仁?！局v述】對學(xué)生的分析進行表揚和鼓勵。本題通過硝基苯的制取，考查了實驗的基本操作技能和常用儀器的使用，希望學(xué)生在復(fù)習(xí)過程中要重視化學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能的訓(xùn)練?！就队啊肯趸?、溴苯、乙酸乙酯的實驗室制法比較，請同學(xué)們根據(jù)記憶及查閱課本，完成此表。傾聽。回憶、查閱、填表、記筆記。【投影】例3 已知乙醇可以和氯化鈣反應(yīng)生成微溶于水的CaCl2·6C2H5OH。有關(guān)的有機試劑的沸點如下：CH3COOC2H5 77.1；C2H5OH 78.3；C2H5OC2H5 34.5；CH3COOH 118。實驗室合成乙酸乙酯粗產(chǎn)品的步驟如下：在蒸餾燒瓶內(nèi)將過量的乙醇與少量濃硫酸混合，然后經(jīng)分液漏斗邊滴加醋酸邊加熱蒸餾，得到含有乙醇、乙醚和水的乙酸乙酯粗產(chǎn)品。（1）反應(yīng)加入的乙醇是過量的，其目的是：_。（2）邊滴加醋酸，邊加熱蒸餾的目的是：_。將粗產(chǎn)品再經(jīng)下列步驟精制。（3）為除去其中的醋酸，可向產(chǎn)品中加入（填字母） （ ）（A）無水乙醇；（B）碳酸鈉；（C）無水醋酸鈉（4）再向其中加入飽和氯化鈣溶液，振蕩、分離，其目的是：_。（5）然后再向其中加入無水硫酸鈉，振蕩，其目的是：_。最后，將經(jīng)過上述處理后的液體倒入另一干燥的蒸餾瓶內(nèi)，再蒸餾，棄去低沸點餾分，收集沸程7678之間的餾分即得?！窘M織討論】請分組討論，認真分析，派代表回答。閱讀、思考、搶答，討論分析：根據(jù)題意可知合成乙酸乙酯；同時還要精制乙酸乙酯。首先考慮有機物的合成是可逆反應(yīng)，需采取什么措施使合成酯的平衡向右方向進行。根據(jù)平衡原理，增加反應(yīng)物濃度或減少生成物的濃度使平衡向右方向移動。另外根據(jù)各物質(zhì)的特殊性質(zhì)，通過化學(xué)反應(yīng)，除去雜質(zhì)，而增加乙酸乙酯的產(chǎn)率。由此可得到正確結(jié)論：（1）加過量乙醇：即是增加一種反應(yīng)物，有利于酯化反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行。（2）邊加熱蒸餾的目的：因為乙酸乙酯的沸點低于乙醇和乙酸，蒸出生成物，有利于酯化反應(yīng)平衡向正方向進行。（3）為除去醋酸，應(yīng)加入（B）碳酸鈉粉末。（4）再加入氯化鈣的目的是：除去粗產(chǎn)品中的乙醇。（因為能生成CaCl2·6C2H5OH）（5）然后再加無水硫酸鈉的目的是：除去粗產(chǎn)品中的水。（因為能生成Na2SO4·10H2O【板書】（三）固態(tài)物質(zhì)：酚醛樹脂【投影】例4 實驗室用下圖所示裝置制取酚醛樹脂。制備時，應(yīng)先在大試管中加入規(guī)定量的_，再加入一定量的_作催化劑，然后把試管放在沸水中加熱。待反應(yīng)不再劇烈進行時，應(yīng)繼續(xù)一段時間，做完實驗應(yīng)及時清洗_，若不易清洗，可加入少量_浸泡幾分鐘，再進行清洗。生成的樹脂是_態(tài)物質(zhì)，呈_色，試管上方單孔塞連線的長導(dǎo)管的作用是_，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_?！咎釂枴空堃幻麑W(xué)生回答前幾問，另請一名學(xué)生板演化學(xué)方程式。閱讀、思考、討論并回答。答案：苯酚和甲醛溶液；濃鹽酸；加熱；試管；酒精；粘稠液；褐；導(dǎo)氣、冷凝?！就队啊坷?（xx年全國高考題）AD是中學(xué)化學(xué)實驗中常見的幾種溫度計裝置示意圖。（1）請從中選出必須使用溫度計的實驗，把編號填入最適宜的裝置圖AC的空格中。酒清和濃硫酸混合加熱制乙烯電石跟水反應(yīng)制乙炔分離苯和硝基苯的混合物苯和溴的取代反應(yīng)石油的分餾實驗濃鹽酸和二氧化錳混合加熱制氯氣測定硝酸鉀在水中溶解度食鹽和濃硫酸混合加熱制氯化氫閱讀、思考。（2）選用裝置D做苯的硝化實驗，D中長玻璃管的作用是_?！咎釂枴客ǔ?，溫度計在實驗中有哪些功能呢？請分組討論，認真分析并派代表回答本題各問。思考、討論并歸納：（1）測水浴溫度，如制硝基苯；（2）測反應(yīng)液體溫度，如制乙烯；（3）測物質(zhì)的溶解度，如測硝酸鉀等；（4）用于沸點不同，互溶且相互不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的液體混合物的分離，如石油的分餾。首先要明確哪些實驗必須使用溫度計，其次對所需溫度計的實驗進一步明確溫度計水銀球所放的位置，對D中長玻璃導(dǎo)管作用，要把熟悉的制溴苯、乙酸乙酯的實驗進行聯(lián)想，完成遷移。答案：（1）A B C（2）減少苯的揮發(fā)（或答起冷凝器的作用）。 精選題 一、選擇題1下列物質(zhì)中能使酸性KMnO4溶液褪色，但不能與Br2水反應(yīng)而褪色的是 （ ）ASO2 BC2H5CH=CH2CC6H5CH=CH2 DC6H5CH2CH32關(guān)于實驗室制取乙烯的實驗，下列說法正確的是 （ ）A反應(yīng)容器（燒瓶）加入少許碎瓷片B反應(yīng)物是乙醇和過量的3mol·L-1H2SO4混合液C溫度計應(yīng)插入反應(yīng)溶液液面下，以便控制溫度D反應(yīng)完畢后先熄滅酒精燈，再從水中取出導(dǎo)管3實驗室制取硝基苯，正確的操作順序是 （ ）A將苯和濃HNO3混合，再加濃H2SO4，冷卻B將苯和濃H2SO4混合，再加濃HNO3，冷卻C在濃HNO3中加入濃H2SO4，冷卻，再滴入苯4下列各組物質(zhì)中，只用溴水一種試劑不能加以區(qū)別的是 （ ）A苯、己烷、甲苯B硫化氫、SO2、CO2C苯、苯酚、乙醇D煤油、乙醇、CCl45用飽和NaHCO3溶液能把括號內(nèi)雜質(zhì)除去的是 （ ）ACO2（HCl）B CCH3COOC2H5（CH3COOH）DHCOOH（HCOONa）6能鑒別己烯、己烷、乙醇、乙酸和苯酚溶液的一組試劑是 （ ）ANa、FeCl3溶液、NaOH溶液 BCu（OH）2懸濁液、紫色石蕊試液CNa、紫色石蕊試液、溴水D溴水，Cu（OH）2粉末 二、非選擇題7在實驗里制取乙烯時，常因溫度過高而發(fā)生副反應(yīng)，部分乙醇跟濃H2SO4反應(yīng)生成SO2、CO2、水蒸氣和炭黑。（1）寫出該副反應(yīng)的化學(xué)方程式_。（2）用編號為的實驗裝置設(shè)計一個實驗，以驗證上述反應(yīng)混合氣體中含CO2、SO2和水蒸氣。所用裝置的連接順序（按產(chǎn)物氣流從左到右的流向）：_（3）實驗的裝置中，A瓶的現(xiàn)象是_；結(jié)論為_。B瓶中的現(xiàn)象是_；B瓶溶液作用為_。若C瓶中品紅溶液不褪色，可得到結(jié)論為_。（4）裝置中加的固體藥品是_以驗證混合氣體中有_。裝置中盛的溶液是_以驗證混合氣體中有_。（5）簡述裝置在整套裝置中位置的理由。8實驗室用電石和水反應(yīng)制備的乙炔氣體中含有少量H2S氣體，為了凈化和檢驗乙炔氣體，并通過測定乙炔的體積計算電石的純度，按下列要求填空（注意：X溶液為含溴3.2的CCl4溶液150g）。（1）試從圖4-8中選用幾種必要的裝置，把它們連接成一套裝置，這些被選用的裝置的接口編號連接順序是_。（2）實驗室能否用啟普發(fā)生器制乙炔，其原因是_。（3）為了得到比較平穩(wěn)的乙炔氣流，常可用_代替水。（4）假設(shè)溴水與乙炔完全反應(yīng)生成C2H2Br4，用Wg的電石與水反應(yīng)后，測得排入量筒內(nèi)液體體積為VmL（標準狀況）。則此電石的純度計算式為：_。 答 案 一、選擇題1D 2A C 3C 4A 5A C 6C二、非選擇題7（1）CH3CH2OH+4H2SO4 4SO2+CO2+7H2O+C；（2）；（3）品紅褪色；混合氣中有SO2。溴水褪色；將SO2吸收完全?；旌蠚庵幸褵oSO2。（4）無水CuSO4，水蒸氣。飽和石灰水，CO2。（5）裝置不能放在之前，因氣流通過會帶出水蒸氣，影響水的確證，裝置不能放在后，因為將有SO2、CO2同時通過時影響CO2的確證。8（1）CIJGHFED（2）不能，因為反應(yīng)劇烈，放出熱量多，生成Ca（OH）2呈現(xiàn)糊狀物易堵塞球形漏斗的下端。（3）飽和食鹽水