郭德強(qiáng)
摘 要: 鑒別有機(jī)物,必須熟悉有機(jī)物的性質(zhì)(物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)),要抓住某些有機(jī)物的特征反應(yīng),選用合適的試劑,一一鑒別它們。本文從鑒別、鑒定、分離、提純概念的區(qū)別;常用試劑及應(yīng)用原理;注意事項(xiàng);常見的表達(dá)形式;常見題型與解法等方面闡述有機(jī)物的鑒別。
關(guān)鍵詞: 有機(jī)物 鑒別 應(yīng)用原理
一、鑒別、鑒定、分離、提純的區(qū)別
鑒別是指在給定的幾種物質(zhì)中,根據(jù)幾種物質(zhì)性質(zhì)上的差異,用物理方法或化學(xué)方法,通過必要的化學(xué)實(shí)驗(yàn),根據(jù)產(chǎn)生的不同現(xiàn)象把它們一一區(qū)別開。鑒定是指對(duì)組成物質(zhì)的每種成分進(jìn)行全面檢測(cè),確定它是不是這種物質(zhì)。分離是將混合物中的各組成分分開,要求各成分物質(zhì)的組成不能改變,在分離過程中,若使用了化學(xué)方法使其成分發(fā)生了變化,則最終必須恢復(fù)原混合物中各個(gè)物質(zhì)。提純是將混在某物質(zhì)中的一種或幾種少量的雜質(zhì)除去,至于雜質(zhì)轉(zhuǎn)化成什么物質(zhì),是否需要回收及如何處理,若沒有要求,則一般不予考慮。
二、常用試劑及應(yīng)用原理
1.溴水。
應(yīng)用原理:
(1)物理性質(zhì)中溶解性(萃取):直餾汽油、苯及其同系物、液態(tài)烷烴、四氯化碳等有機(jī)物分別與溴水混合、振蕩、靜置后,溴進(jìn)入有機(jī)層而使水層接近無色。
(2)化學(xué)性質(zhì)中加成反應(yīng)(與烯烴、炔烴、二烯烴等不飽和烴發(fā)生加成反應(yīng)而使溴水褪色)、氧化反應(yīng)(與含有醛基的物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)而使溴水褪色、用于鑒別葡萄糖和果糖時(shí),用稀溴水)和取代反應(yīng)(與苯酚等發(fā)生取代反應(yīng)而使溴水褪色且生成白色沉淀)。
2.酸性高錳酸鉀溶液。
應(yīng)用原理:它的強(qiáng)氧化性。
(1)分子結(jié)構(gòu)中含碳碳雙鍵或碳碳三鍵的有機(jī)物,可使其褪色。
(2)含有羥基、醛基的有機(jī)物(醇、醛、葡萄糖、麥芽糖等還原性物質(zhì))可使其褪色。
(3)苯的同系物能使其褪色。
3.新制氫氧化銅懸濁液。
應(yīng)用原理:
(1)常溫下使多元醇生成絳藍(lán)色溶液。
(2)它的氧化性使含有醛基的物質(zhì)(醛、甲酸、甲酸甲酯、葡萄糖、麥芽糖等)在堿性環(huán)境中加熱后生成紅色沉淀。
4.新制銀氨溶液。
應(yīng)用原理:它的氧化性使含有醛基的物質(zhì)(醛、甲酸、甲酸甲酯、葡萄糖、麥芽糖等)在堿性環(huán)境中水浴加熱后生成銀鏡。
5.水。
應(yīng)用原理:應(yīng)用于密度不同且不溶于水的有機(jī)物的鑒別。
6.硝酸銀溶液及稀硝酸。
應(yīng)用原理:用于檢驗(yàn)鹵代烴中的鹵素原子。
7.含鐵離子的溶液(常用三氯化鐵溶液)。
應(yīng)用原理:與苯酚反應(yīng)使溶液變?yōu)樽仙?/p>
8.碘水。
應(yīng)用原理:碘單質(zhì)與淀粉結(jié)合后顯藍(lán)色。
9.石蕊。
應(yīng)用原理:酸性較強(qiáng)的有機(jī)物質(zhì)(低級(jí)羧酸、苯磺酸)使紫色石蕊試液或濕潤的藍(lán)色石蕊試紙變紅。
10.鈉。
應(yīng)用原理:分子結(jié)構(gòu)中含羥基、羧基的有機(jī)物一般可與其反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。
11.碳酸鈉溶液。
應(yīng)用原理:酸性較強(qiáng)的有機(jī)物(低級(jí)羧酸、苯磺酸)一般可與其反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳。
12.氫氧化鈉溶液。
應(yīng)用原理:在水中,溶解度小的酚、羧酸類物質(zhì)與氫氧化鈉反應(yīng)生成易溶的鈉鹽。
三、注意事項(xiàng)
1.選擇試劑原則:操作簡單、現(xiàn)象明顯。
2.操作過程要客觀、全面,表述要正確。有機(jī)物中加入試劑后,一般要求“振蕩”。如:
(1)將酸性高錳酸鉀溶液滴入甲苯時(shí),不振蕩,就不會(huì)褪色,或褪色極慢。故敘述操作時(shí),“振蕩”不能丟。
(2)鹵代烴中鹵原子的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn),先用過量的硝酸中和堿,再加硝酸銀溶液。
(3)銀鏡反應(yīng)前配制銀氨溶液時(shí),稀氨水與稀硝酸銀溶液的滴加順序,相對(duì)量的控制,描述時(shí)必須注意。
3.先現(xiàn)象,后結(jié)論。如:用紅熱的螺旋狀銅絲鑒別乙醇和乙酸乙酯時(shí),不能說“從乙醇中取出后,銅絲重新變紅”,正確的敘述是“將紅熱的螺旋狀銅絲快速插入待測(cè)液,取出,重新變紅,同時(shí)可聞到有刺激性氣味產(chǎn)生的是乙醇”。
四、常見題型與解法
1.只用一種試劑鑒別。
(1)解答的關(guān)鍵是選對(duì)最佳試劑。
試劑選擇的一般順序:水—溴水—酸性高錳酸鉀溶液—新制氫氧化銅懸濁液—氯化鐵溶液—銀氨溶液。對(duì)于活潑氫的檢驗(yàn)順序一般是:鈉—?dú)溲趸c—碳酸鈉。
(2)基本方法。
①溶解法。如:鑒別乙醇、苯、四氯化碳,可用水或溴水來鑒別。
②官能團(tuán)法。如:鑒別甘油、葡萄糖、乙醛、乙酸、甲酸、乙醇六種液體,可用新制氫氧化銅懸濁液。
2.用多種試劑鑒別。
基本方法:
(1)先活潑后穩(wěn)定鑒別法。適用于各物質(zhì)問化學(xué)活潑性差異很大時(shí)的鑒別。如:利用化學(xué)方法鑒別己烯、甲苯、環(huán)丙烷。先用溴水鑒別出己烯,再用酸性高錳酸鉀溶液鑒別出甲苯。
(2)分組法。原理:先利用各物質(zhì)中相同的官能團(tuán)具有的共性,產(chǎn)生同一現(xiàn)象,進(jìn)行分組,再根據(jù)物質(zhì)的個(gè)性區(qū)別。如:用化學(xué)方法鑒別甲酸、甲醛、乙酸、乙醇四種水溶液。先利用有無酸性分組,再由官能團(tuán)性質(zhì)差別用新制氫氧化銅懸濁液或銀氨溶液鑒別;也可只用新制氫氧化銅懸濁液。
3.不用試劑鑒別。
依據(jù)物質(zhì)獨(dú)有的顏色:氣味、狀態(tài)、燃燒現(xiàn)象等加以鑒別。如:甲烷、乙烯、乙炔可用燃燒法;乙醇、乙酸可用聞氣味法。
以上事實(shí)說明,在新教材中,有機(jī)物鑒別還是普遍存在的。通過這些典型例子分析,教師可從“鑒別”入手,引導(dǎo)學(xué)生思考“鑒別”和“如何鑒別”的來源和本質(zhì),以批判的思維方式審視這種“鑒別”的客觀性,促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)散性和深刻性的發(fā)展,為學(xué)生搭建一個(gè)廣闊的思維發(fā)展平臺(tái)。
參考文獻(xiàn):
[1]普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書.化學(xué)(必修2).
[2]普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書.化學(xué)(選修5).